負荷制御機構
【課題】結線する必要のない、組み立て性の容易な小型の負荷制御機構を提供する。
【解決手段】負荷制御機構の圧電体は、第１の側面電極と第２の側面電極と互いに非導通状態となるように印刷され、表面には第１の側面電極と導通する第１の表面電極４０３ａと第２の側面電極と導通する第２の表面電極４０３ｂとが互いに非導通状態となるように印刷された電極板４０３と、第３の側面電極４０１ｂと第４の側面電極４０１ａとが印刷され、表面には第３の側面電極４０１ｂと導通する第３の表面電極４０１ｃが印刷された第１の板状圧電体４０１と、第５の側面電極４０２ｂと第６の側面電極４０２ａとが印刷され、表面には第６の側面電極４０２ａと導通する第４の表面電極４０２ｃが印刷された第２の板状圧電体４０２と、を有する。各部材の表面電極が互いに接触せず、かつ、側面電極の奇数番号同士及び偶数番号同士が電気的に接続される。
【解決手段】負荷制御機構の圧電体は、第１の側面電極と第２の側面電極と互いに非導通状態となるように印刷され、表面には第１の側面電極と導通する第１の表面電極４０３ａと第２の側面電極と導通する第２の表面電極４０３ｂとが互いに非導通状態となるように印刷された電極板４０３と、第３の側面電極４０１ｂと第４の側面電極４０１ａとが印刷され、表面には第３の側面電極４０１ｂと導通する第３の表面電極４０１ｃが印刷された第１の板状圧電体４０１と、第５の側面電極４０２ｂと第６の側面電極４０２ａとが印刷され、表面には第６の側面電極４０２ａと導通する第４の表面電極４０２ｃが印刷された第２の板状圧電体４０２と、を有する。各部材の表面電極が互いに接触せず、かつ、側面電極の奇数番号同士及び偶数番号同士が電気的に接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転部材の回転力を振動により制御する負荷制御機構に係り、より詳しくは、棒形状に形成された振動子を有する負荷制御機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
スペーサ３とステータ５との間に電歪素子であるＰＺＴ２ａ〜２ｅを挟み、スペーサ３と電歪素子の中央部に設けられた孔にモータ軸１を挿入し、上記ステータ５に設けられたネジ部５ａとモータ軸１のネジ部１ｂとを螺合させ、ＰＺＴ２ａ〜２ｅに歪を与えるための電気接点４ａ４ｆが所定の圧力となるよう調整する超音波モータが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
上記超音波モータは、交換レンズの光軸と平行となるように配置され、前述した電気接点４ａ〜４ｆはリード線あるいはフレキシブルプリント板等によって、レンズ鏡筒内のモータ制御回路に電気接続されている。そして、合焦動作を行うために、制御回路からモータ駆動信号が出力されると、電気接点４ａ〜４ｆを介して電歪素子ＰＺＴ２ａ〜２ｅに歪が発生し、振動子であるステータ５を振動させてロータ１５を回転させる。
【０００４】
また、手動で回転する操作環７とともに回転する距離環６の端面には摺動部６ｂが設けられ、この摺動部６ｂは、固定部材２に設けられた超音波アクチュエータである振動子３５の駆動子３９に圧接され、この振動子３５を屈曲定在波振動させることによって距離環６と駆動子３９との摩擦接触力を調節して、操作環７の回動操作力量を広い範囲で増減する技術が知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
上記超音波アクチュエータである振動子３５は、複数の２種類の圧電シート３７Ｘ，３７Ｙとこの圧電シート３７Ｘ，３７Ｙを挟む２枚の絶縁板３８Ａ，３８Ｂと、２つの駆動子と、を有して構成され、導電性銀ペーストからなる電極４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ａ′，４１ｂ′によって電気的に結合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６-１３３５６７号公報
【特許文献２】特開２００５−３１６３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のように、電歪素子であるＰＺＴ２ａ〜２ｅと電気接点４ａ〜４ｆとをリード線あるいはフレキシブルプリント板等によって接続し、レンズ鏡筒内のモータ制御回路に電気接続する構成では、リード線あるいはフレキシブルプリント板を配置する空間を設けなければならず、また、側面に出ている複数の電極の端子とリード線等を結線する必要がある。そのため、構成が複雑となるばかりか組み立ても複雑となり小型のものが作りづらい。
さらに、近年の装置の小型化の要請に答え、振動子を小さくするために、圧電体を極端に薄く（0.1ｍｍ以下）しようとすると、モータ軸１の圧着で圧電体が割れる恐れがある。
【０００８】
また、特許文献２のように、複数の２種類の圧電シート３７Ｘ，３７Ｙを２枚の絶縁板３８Ａ，３８Ｂで挟み、導電性銀ペーストからなる電極４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ａ′，４１ｂ′によって電気的に結合させる構成では、圧電体間に電極を挟んでいるので、側面に出ている複数の電極の端子を結線する空間を設けなければならず、結線が複雑となり小型のものが作りづらい。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑み、結線する必要がない組み立て性の容易な振動子を用いた小型の負荷制御機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様に係る負荷制御機構は、中央部に穴を有する第１の振動体と、中央部に穴と係合部を有する第２の振動体と、中央部に穴を有し上記第２の振動体に振動を付与されるロータと、中央部に穴を有し、第１の振動体と第２の振動体とに挟まれる位置に固定される圧電体と、上記各部材の穴を貫通し、上記圧電体を挟み込んで上記第１の振動体と上記第２の振動体とを固定する軸部材と、上記軸部材の一端部に位置し、上記ロータを上記第２の振動体に押圧する押圧手段と、を具備し、上記圧電体は、
側面には第１の側面電極と第２の側面電極と互いに非導通状態となるように印刷され、表面には上記第１の側面電極と導通する第１の表面電極と上記第２の側面電極と導通する第２の表面電極とが互いに非導通状態となるように印刷された電極板と、側面には第３の側面電極と第４の側面電極とが印刷され、表面には上記第３の側面電極と導通する第３の表面電極が印刷された第１の板状圧電体と、側面には第５の側面電極と第６の側面電極とが印刷され、表面には上記第６の側面電極と導通する第４の表面電極が印刷された第２の板状圧電体と、を有し、当該圧電体が上記軸部材を介して組立てられた際、各部材の表面電極が互いに接続せず、かつ、側面電極の奇数番号同士及び側面電極の偶数番号同士が電気的に接続されるように組立てられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の態様に係る負荷制御機構は、上記第１の態様において、上記圧電体は、表面に、互いに非導通状態な２つの回路パターンＡ及びＢを有するフレキシブル電気基板をさらに有し、当該パターンＡは上記電極板の第１の表面電極（電極Ａ）と電気的に接続され、当該パターンＢは上記電極板の第２の表面電極（電極Ｂ）と電気的に接続されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の態様に係る負荷制御機構は、上記第１の態様において、上記第１の板状圧電体の表面電極と上記第２の板状圧電体の表面電極とが互いに接触せず、かつ、上記側面電極の奇数番号同士及び上記側面電極の偶数番号同士が電気的に接続されるように組立てられたものを１組のユニットとし、この１組のユニットが複数積層されて構成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第４の態様に係る負荷制御機構は、上記第１の態様において、上記圧電体は、上記電極板、上記第１の板状圧電体及び上記第２の板状圧電体が組立てられた際、当該各部材の表面電極が互いに接触せず、かつ、側面電極の奇数番号同士及び側面電極の偶数番号同士がそれぞれ１列になるように電気的な接続がされることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第５の態様に係る負荷制御機構は、上記１乃至４の態様において、上記圧電体は、円形状をしていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第６の態様に係る負荷制御機構は、上記１乃至４の態様において、上記圧電体は、多角形状をしていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、圧電体に表面電極と側面電極を印刷し、積層した際、圧電体の表面電極が互いに接触せず、かつ、側面電極の奇数番号同士及び側面電極の偶数番号同士が電気的に接続されるようにした振動子を用いたので、結線する必要のない、組み立て性の容易な小型の負荷制御機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施の形態に係る操作装置を説明するための図で、デジタルカメラに適用した構成を説明するためのブロック図。
【図２】第一の実施形態のデジタルカメラを構成する交換式レンズの概要を示す断面図。
【図３】第一の実施形態の交換式レンズの１群枠を駆動する機構を説明するための図。
【図４】第一の実施形態に係る、固定枠に取り付けられた負荷制御機構を説明するための図。
【図５】第一の実施形態に係る、固定枠に取り付けられた負荷制御機構の詳細な構成を説明するための光軸方向断面図AA。
【図６】第一の実施形態に係る、振動子１１０を構成する圧電体の具体的な構成を説明するための分解斜視図。
【図７】第一の実施形態に係る、振動子１１０を組み立てた状態を説明するための図。
【図８】第一の実施形態に係る、圧電体への電圧印加の概念を示す図。
【図９】図７で説明した圧電体の変形例を説明するための図
【図１０】図８で説明した圧電体の変形例を説明するための図
【図１１】本願発明に適用した振動子の変形例を説明するための断面図
【図１２】図１１で説明した振動子の変形例の外観図
【図１３】図１１で説明した振動子の取り付け状態を説明するための図。
【図１４】圧電体に所定の周波電圧を与えて振動させた場合の振動子とロータの様子を所定 の時間ごとに表した図。
【図１５】振動子を構成する圧電体へ入力される周波電圧を説明するための図。
【図１６】圧電体制御回路の構成を概略的に示す回路図。
【図１７】図１６の圧電体制御回路における各構成部材から出力される各信号形態を示すタイムチャート
【図１８】基本振動の振動振幅を電圧制御回路によって変えたときの接触部位の変位の状態 を示すグラフ。
【図１９】クリック感を発生させるための操作リングの対応回転角と操作リングの操作力量及 びそれに対応した振動子の振動振幅及び入力電圧との関係をグラフにしたもの
【図２０】図１９に示したものとは異なるクリック感が得られるように異なる入力電圧信号を 圧電体に与えた図。
【図２１】本願発明に係るデジタルカメラのメインの処理フローを示すフローチャート（１）
【図２２】本願発明に係るデジタルカメラのメインの処理フローを示すフローチャート（２）
【図２３】Ｓ１０６のレンズ操作処理サブルーチンの詳細を示すフローチャート。
【図２４】回転感触変更処理（Ｓ２０３）サブルーチンの詳細を示すフローチャート。
【図２５】サブルーチンＳ３０４で、操作リングにクリック感を付与する際の、操作リングの回転角度と回転抵抗力との関係の一例を示す図。
【図２６】シャッター速度モード又は絞りモードの場合に、Ｓ３０５の処理によって振動子の制御が開始されたときの、操作リングの回転角度と回転抵抗力との関係の一例を示す図。
【図２７】サブルーチンＳ３０４において、操作リングのクリック感を制御するレンズ用マイクロコンピュータ１０６の処理フローの一例を示すフローチャート。
【図２８】第二の実施形態に係る、モード切替操作部が押下されてＭＦモードが選択された際の表示の例を示す図。
【図２９】ＭＦモード時に、操作リングを回転させて表示を切り替えた状態を示す図。
【図３０】操作リングを回転させて表示を切り替えた状態の変形例。
【図３１】図３０の表示動作のシーケンスを説明するための図。
【図３２】本願発明の第三の実施形態に係る、操作リングが光軸方向の前後にスライド可能に構成したレンズ鏡筒の概略断面図。
【図３３】図３２のＡＡ断面図。
【図３４】負荷制御機構に係る、伝達機構であるギヤ１７２a、ギヤ１７７及び固定板１７１bの周辺を説明するための図。
【図３５】図３４に記載されたＢＢ断面の概略図で、負荷制御機構１７０を構成するギヤ１７２aとギヤ１７７との関係を説明するための図。
【図３６】操作リングのスライド移動の際のギヤ１７７の切替動作を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る操作装置を説明するための図で、デジタルカメラに適用した構成を説明するためのブロック図である。
【００１９】
図１に示したデジタルカメラは、交換式レンズ１００とカメラ本体２００を含み、それらがＩ／Ｆ３００を介して通信可能に接続されている。
交換式レンズ１００は、フォーカスレンズ１０１、ズームレンズ１０２、絞り１０３、ドライバ１０４、１０５、１１４、レンズ用マイクロコンピュータ１０６、Ｆｌａｓｈメモリ１０７、モード切替操作部１０８、位置センサ１０９、振動子１１０、圧電体制御回路１１２、ロータ１７２、表示部１１５、及び操作リング１１１を含む。
なお、詳細は後述するが、上記位置センサ１０９は、位置センサの総称であって、具体的には、固定枠１２２に対する操作リング１１１の回転位置を検出する回転位置検出センサ１０９Ａと、固定枠１２２に対して操作リング１１１がスライド開始したことを検出するスライド開始検出センサ１０９Ｂと、を含む。
【００２０】
カメラ本体２００は、メカシャッター２０１、撮像素子２０２、アナログ処理部２０３、アナログ/デジタル変換部（以下「Ａ/Ｄ変換部」という）２０４、ＡＥ処理部２０５、画像処理部２０６、ＡＦ処理部２０７、画像圧縮展開部２０８、ＬＣＤドライバ２０９、ＬＣＤ２１０、メモリインターフェース（以下「メモリＩ/Ｆ」という）２１１、記録媒体２１２、ＳＤＲＡＭ２１３、本体用マイクロコンピュータ２１４、Ｆｌａｓｈメモリ２１５、操作部２１６、バス２１７、及び電源回路２１８を含む。
【００２１】
まず、交換式レンズ１００の構成について説明する。
フォーカスレンズ１０１は、被写体の光学像を撮像素子２０２に集光させ、ズームレンズ１０２は、被写体の光学像を変倍する。上記フォーカスレンズ１０１は光学像を変倍するときに動作されても、勿論良い。
【００２２】
レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、ドライバ１０４、１０５、１１４、Ｉ／Ｆ３００、Ｆｌａｓｈメモリ１０７、モード切替操作部１０８、位置センサ１０９、圧電体制御回路１１２、及び表示部１１５と接続されている。レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、Ｆｌａｓｈメモリ１０７に記憶されている情報の読み込み・書き込みを行うとともに、ドライバ１０４、１０５、１１４、圧電体制御回路１１２を制御する。レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、また、Ｉ／Ｆ３００を介して、本体用マイクロコンピュータ２１４と通信することができ、様々な情報を本体用マイクロコンピュータ２１４へ送信し、また、本体用マイクロコンピュータ２１４から様々な情報を受信する。例えば、レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、モード切替操作部１０８の出力信号に応じた情報や位置センサ１０９（回転位置検出センサ１０９Ａ、スライド開始検出センサ１０９Ｂ）の出力信号（検出信号）に応じた情報を本体用マイクロコンピュータ２１４へ送信する。
【００２３】
また、例えば、レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、圧電体制御回路１１２の制御情報を本体用マイクロコンピュータ２１４から受信する。レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、さらに、本体用マイクロコンピュータ２１４から受信した制御情報に基づいて、圧電体制御回路１１２及び表示部１１５を制御する。或いは、モード切替操作部１０８の出力信号及び位置センサ１０９（回転位置検出センサ１０９Ａ、スライド開始検出センサ１０９Ｂ）の出力信号に基づいて、圧電体制御回路１１２及び表示部１１５を制御することもできる。
【００２４】
ドライバ１０４は、レンズ用マイクロコンピュータ１０６の指示を受けて、フォーカスレンズ１０１を駆動させてフォーカス位置の変更を行う。ドライバ１０５は、レンズ用マイクロコンピュータ１０６の指示を受けて、ズームレンズ１０２を駆動させて焦点距離の変更を行う。ドライバ１１４は、レンズ用マイクロコンピュータ１０６の指示を受けて、絞り１０３を駆動する。絞り１０３は、被写体の光量や被写体の像のボケ量を調節する。
【００２５】
圧電体制御回路１１２は、レンズ用マイクロコンピュータ１０６の制御の下、振動子１１０（詳しくは振動子１１０に含まれる圧電体１７１a）を駆動する。同じく、表示部１１５は、操作リング１１１の回転位置を検出している位置センサ１０９Aの位置情報、及び位置情報からレンズ用マイクロコンピュータ１０６で算出した速度情報をもとに、レンズ用マイクロコンピュータ１０６により制御される。
【００２６】
モード切替操作部１０８は、例えば、操作部材である操作リング１１１の役割の変更を指示するためのボタンである。モード切替操作部１０８が押される毎に、レンズ用マイクロコンピュータ１０６（又は本体用マイクロコンピュータ２１４であってもよい）は、操作リング１１１の役割をモード切替と設定値変更の２つの状態の間で切替える。操作リング１１１の役割がモード切替の場合には、レンズ用マイクロコンピュータ１０６（又は本体用マイクロコンピュータ２１４であってもよい）は、操作リング１１１を回転することにより、フォーカスモード、ズームモード、撮影モード、ＩＳＯ感度モード、シャッター速度モード、絞りモード、ホワイトバランスモード、ATR（アート）モード（撮影した画像を白黒画像や、絵画調画像にしたりする複数の画像処理が選択できるモード），等の何れかへ順次切り替り、所望のモードでモード切替操作部１０８を押すと、モードが確定するとともに、操作リング１１１の役割は、その確定モードでの設定値を変更するための操作リングに役割が変更される。例えば、フォーカスモードの一つであるマニュアルフォーカスモード（以下ＭＦモードと呼ぶ）にモードを確定すると、操作リング１１１は、焦点位置を調整するための距離操作環の役割を担うことになる。
【００２７】
なお、操作リング１１１は、詳しくは後述するように、例えば、交換式レンズ１００の外周部に光軸回りに回転自在に嵌合しており、ユーザによる手動操作により回転可能に構成されている。また、操作リング１１１は、カメラ本体２００側に設けた回転ダイヤル部材でも良い。この場合は、操作部材の操作情報は必要に応じて、I/F３００を通じて交換レンズ１００側のレンズ用マイクロコンピュータ１０６に入出力される。なお、固定部材に対して回転するリング形状ではなく、固定部材に対してスライドするレバー部材を用いた構成でも良い。
【００２８】
振動子１１０は、回転部材であるロータ１７２に対して押圧された状態で摩擦結合していて、圧電体制御回路１１２からの制御信号を受けて振動する。圧電体制御回路１１２は、レンズ用マイクロコンピュータ１０６によって制御され、振動子１１０の振動状態を制御してロータ１７２との摩擦結合力、すなわち、回転抵抗力を制御する。これにより、ロータ１７２に回転力を伝達する機構で連結した操作リング１１１の回転抵抗力を制御する。なお、詳しくは図５から図９で後述するが、振動子１１０の構成は、例えば、積層された圧電体と、圧電体と一体に構成された振動体を含む。
【００２９】
位置センサ１０９である回転位置検出センサ１０９Ａは、操作リング１１１の回転量と回転方向を検出し、その検出信号をレンズ用マイクロコンピュータ１０６へ出力する。なお、回転位置検出センサ１０９Ａは、詳しくは後述するように、例えば、操作リング１１１の内周側に設けられた磁気スケールに対向して設けられたＧＭＲ素子（巨大磁気抵抗素子）である。勿論、位置検出機構は磁気式である必要は無く、光学的なものであっても良い。
【００３０】
次に、カメラ本体の構成について説明する。
メカシャッター２０１は、本体用マイクロコンピュータ２１４の指示を受けて駆動し、撮像素子２０２に被写体を露光する時間を制御する。
撮像素子２０２は、フォーカスレンズ１０１及びズームレンズ１０２により集光された光を、画素を構成するフォトダイオードで受光して光電変換し電荷量として出力する。上記撮像素子２０２は、各画素を構成するフォトダイオードの前面に、ベイヤー配列のカラーフィルタが配置された撮像素子で、水平方向にＲ画素とＧ（Ｇｒ）画素が交互に配置されたラインと、Ｇ（Ｇｂ）画素とＢ画素が交互に配置されたラインとを有し、さらにその２つのラインを垂直方向にも交互に配置することで構成されている。なお、撮像素子２０２は、ＣＭＯＳ方式のものでもＣＣＤ方式のものでも良い。また、ベイヤー配列に限らずＦｏｖｅｏｎ（Ｆｏｖｅｏｎ Ｉｎｃ．の登録商標）のような積層型の撮像素子や、アナログ処理部２０３やＡ／Ｄ変換部２０４までを含むような撮像素子等でもよい。
【００３１】
アナログ処理部２０３は、撮像素子２０２から読み出された電気信号（アナログ画像信号）に対し、リセットノイズ等を低減した上で波形整形を行い、さらに目的の明るさとなるように、ゲインアップを行う。Ａ/Ｄ変換部２０４は、アナログ処理部２０３から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号（以後、画像データという）に変換する。
【００３２】
バス２１７は、デジタルカメラ内部で発生した各種データをデジタルカメラ内の各部に転送するための転送路である。上記バス２１７は、ＡＥ処理部２０５、画像処理部２０６、ＡＦ処理部２０７、画像圧縮展開部２０８、ＬＣＤドライバ２０９、メモリＩ／Ｆ２１１、ＳＤＲＡＭ２１３、本体用マイクロコンピュータ２１４に接続されている。
Ａ/Ｄ変換部２０４から出力される画像データは、バス２１７を介して一旦ＳＤＲＡＭ２１３に記憶される。ＳＤＲＡＭ２１３は、Ａ/Ｄ変換部２０４において得られた画像データや、画像処理部２０６、画像圧縮展開部２０８において処理された画像データ等の各種データが一時的に記憶される記憶部である。
【００３３】
画像処理部２０６は、ＳＤＲＡＭ２１３から読み出した画像データに対して様々な画像処理を施す。画像処理部２０６によって各処理が行われた後の画像データは、ＳＤＲＡＭ２１３に記憶される。
ＡＥ処理部２０５は、画像データから被写体輝度を算出する。被写体輝度を算出するためのデータは、専用の測光センサの出力であってもよい。ＡＦ処理部２０７は、画像データから高周波成分の信号を取り出し、ＡＦ（Auto Focus）積算処理により、合焦評価値を取得する。
【００３４】
画像圧縮展開部２０８は、所定の圧縮方式による画像データの圧縮、及び、所定の圧縮方式により圧縮された画像データの展開（伸長）を行う。例えば、取り扱う画像データが静止画である場合にはＪＰＥＧ方式等による圧縮及び展開を行い、取り扱う画像データが動画である場合にはＭｏｔｉｏｎ−ＪＰＥＧ方式やＨ．２６４方式等による圧縮及び展開を行う。静止画に係る画像データの記録する場合、画像圧縮展開部２０８は、ＳＤＲＡＭ２１３から画像データを読み出し、読み出した画像データを例えばＪＰＥＧ圧縮方式に従って圧縮して、圧縮したＪＰＥＧ画像データを、ＳＤＲＡＭ２１３に一旦記憶する。
【００３５】
ＳＤＲＡＭ２１３に記憶されたＪＰＥＧ画像データは、カメラ本体２００の各種シーケンスを統括的に制御する本体用マイクロコンピュータ２１４によって、ＪＰＥＧファイルを構成するために必要なＪＰＥＧヘッダが付加されてＪＰＥＧファイルとして作成される。本体用マイクロコンピュータ２１４は、上記作成したＪＰＥＧファイルを、メモリＩ／Ｆ２１１を介して記録媒体２１２に記録する。なお、記録媒体２１２は、例えばカメラ本体２００に着脱可能なメモリカードからなる記録媒体であるが、これに限定されるものではない。
【００３６】
ＬＣＤドライバ２０９は、ＬＣＤ２１０に画像を表示させる。画像の表示には、撮影直後の画像データを短時間だけ表示するレックビュー表示、記録媒体２１２に記録されたＪＰＥＧファイルの再生表示、および、ライブビュー表示等の動画の表示が含まれる。記録媒体２１２に記録されたＪＰＥＧファイルを再生する場合、画像圧縮展開部２０８は、記録媒体２１２に記録されているＪＰＥＧファイルを読み出して伸張処理（展開処理）を施した上で、伸張した画像データを一旦ＳＤＲＡＭ２１３に記憶させる。ＬＣＤドライバ２０９は、伸張された画像データをＳＤＲＡＭ２１３から読み出し、読み出した画像データを映像信号へ変換した後でＬＣＤ２１０へ出力して、画像の表示を行う。
【００３７】
本体用マイクロコンピュータ２１４には、更に、操作部２１６およびＦｌａｓｈメモリ２１５が接続されている。
操作部２１６は、電源ボタン、レリーズボタン、再生ボタン、メニューボタン、動画ボタン、各種入力キー等の操作部材である。ユーザによって、操作部２１６の何れかの操作部材が操作されることにより、本体用マイクロコンピュータ２１４は、ユーザの操作に応じた各種シーケンスを実行する。
【００３８】
電源ボタンは、当該デジタルカメラの電源のオン／オフ指示を行うための操作部材である。電源ボタンが押されたときに、本体用マイクロコンピュータ２１４は、当該デジタルカメラの電源をオン又はオフする。
レリーズボタンは、ファーストレリーズスイッチとセカンドレリーズスイッチの２段スイッチを有して構成されている。レリーズボタンが半押しされて、ファーストレリーズスイッチがオンされた場合に、本体用マイクロコンピュータ２１４は、ＡＥ処理やＡＦ処理等の撮影準備シーケンスを行う。また、レリーズボタンが全押しされて、セカンドレリーズスイッチがオンされた場合に、本体用マイクロコンピュータ２１４は、撮影シーケンスを実行して撮影を行う。
【００３９】
再生ボタンは、記録媒体２１２に記録されているファイルの再生指示を行うための操作部材である。再生ボタンが押されたときに、本体用マイクロコンピュータ２１４は、再生シーケンスを実行して再生を行う。
メニューボタンは、カメラ設定を変更可能にするメニューの表示指示を行うための操作部材である。メニューボタンが押されたときに、本体用マイクロコンピュータ２１４は、カメラ設定シーケンスを実行してメニュー表示等を行う。動画ボタンは、動画撮影指示を行うための操作部材である。動画ボタンが押されたときに、本体用マイクロコンピュータ２１４は、動画撮影シーケンスを実行して動画撮影を行う。
【００４０】
Ｆｌａｓｈメモリ２１５は、ホワイトバランスモードに応じたホワイトバランスゲインやローパスフィルタ係数等のデジタルカメラの動作に必要な各種パラメータ、および、デジタルスチルカメラを特定するための製造番号などを記憶している。また、Ｆｌａｓｈメモリ２１５は、マイクロコンピュータ２１４にて実行する各種プログラムも記憶している。マイクロコンピュータ２１４は、Ｆｌａｓｈメモリ２１５に記憶されているプログラムに従い、またＦｌａｓｈメモリ２１５から各種シーケンスに必要なパラメータを読み込み、各処理を実行する。
【００４１】
図２は、第一の実施形態のデジタルカメラを構成する交換式レンズ１００の概要を示す断面図である。また、図３は、図２の１群枠を駆動する機構を説明するための、主要部品を被写体の側から見た所定断面図である。ここでは交換式レンズ１００の被写体側を前方、カメラ本体側を後方とする。
【００４２】
交換式レンズ１００は、前方から２枚のレンズを保持する１群枠１２４と、次の２枚のレンズを保持する２群枠１２５と、残りの４枚のレンズを保持し、絞り機構を保持した３群枠１２６を有し、その後端にはカメラ本体２００（図１）に取り付けるための、いわゆるバヨネット式のマウント１２１が設けられている。マウント１２１はビス等で固定枠１２２に固定されている。また、マウント１２１には電気信号端子（不図示）が設けられており、カメラ本体２００に交換式レンズ１００が装着されることでキバン１２３と電気的に接続され、カメラ本体２００と交換式レンズ１００との電気通信や、電力供給が行なわれる。
【００４３】
１群枠から３群枠の駆動機構は同様な機構に構成されているので、ここでは１群枠１２４の駆動機構について説明する。
１群枠及び２群枠の外周部側には、リードネジが形成された軸状の１群送りネジ１２７が光軸に平行で軸回りに回転自在に配置されている。この１群送りネジ１２７は、一端部が固定枠１２２の内周側突出部の穴（カメラ本体側）に嵌合し、他端が固定枠１２２に固定された前固定枠１６２の穴（被写体側）に嵌合している。また、１群送りネジ１２７の後端部には１群ネジギア１２８がカシメや圧入等で固着されている。
【００４４】
図３に示すように、固定枠１２２の別の突出部（不図示）には、板状の１群モータ台１２９と一体の１群モータ１３０がビス等で固定されている。この１群モータ１３０の回転軸の一端には１群モータギア１３１が圧入等で固定され、１群モータギア１３１には１群ネジギア１２８が噛合している。１群モータ１３０の回転軸の他端には回転軸中心に対して放射状に複数のスリットを設けた１群位置検出ハネ１３２が圧入等で固定されている。１群枠１２４の外周側に設けられた突起（不図示）には１群送りネジ１２７にネジ嵌合する雌ネジが形成されている。１群送りネジ１２７の設置位置と光軸に対して反対側には固定枠１２２の内周側の突出部に両端を固定され、光軸に平行に設置された１群ガイド軸１３３が保持されている。１群ガイド軸１３３は１群枠１２４の外周に設けられた突起に形成された光軸に対して放射方向に延びる長穴に嵌合し、１群送りネジ１２７のネジ嵌合とで固定枠１２２に位置決めされて保持されている。
【００４５】
次に１群枠１２４の動作について説明する。
１群モータ１３０を回転させると、１群モータギア１３１に噛合している１群ネジギア１２８が回転し、１群ネジギア１２８と一体の１群送りネジ１２７が回転する。すると、１群送りネジ１２７に噛合している１群枠１２４は１群送りネジ１２７の回転軸回りに回転する力が作用するが、１群枠１２４の回転は１群ガイド軸１３３により止められているので、１群送りネジ１２７の１回転で、そのネジピッチ分、光軸方向に移動する。この時、１群送りネジ１２７の部分で発生するガタや、１群ガイド軸１３３の部分で発生するガタは夫々、不図示のバネ等でガタが無くなるように押圧して、１群モータ１３０の回転が確実に１群枠１２４に伝わるようにしている。このような構成で、モータ軸他端に取り付けた１群位置検出ハネ１３２でモータ軸の回転を検出することにより、１群枠１２４の位置を正確に検出することが可能となる。
【００４６】
絞り１０３は、絞りハネ１３４と、絞り台１３５と絞りフタ１３６で保持されていて光軸回りに回転自在に配置された絞り板１３７と、この絞り板１３７と複数の絞りハネ１３４との間にカムとピンの機構を設けて構成されている。また、絞り板１３７の外周側突出部に歯車が設けられており、モータ軸の一端に取り付けられた絞りモータギア１３８が噛合している。この絞りモータギア１３８は、絞りモータ台１３９に配置された絞りモータ１４０に噛合している。従って、絞りモータ１４０が回転すると、絞りモータギア１３８が回転し、この駆動力が絞り板１３７に伝達されて回転する。絞り板１３７の回転により、複数の絞りハネ１３４が同時にカムに沿って動作し、絞りフタ１３６の開口を絞る、いわゆる虹彩絞りを形成する。絞りハネ１３４が形成する虹彩絞りの大きさは、被写体の明るさによって変化させることができる。
【００４７】
次に、操作リング１１１について説明する。
操作リング１１１は固定枠１２２の外周部に光軸回りに回転自在に嵌合している。操作リング１１１の内周側には円筒状のスケール１４１が設けられている。スケール１４１は等ピッチでＮ極、Ｓ極が交互に円周方向に帯状に並んだ磁気スケールである。また、スケール１４１と対向して固定枠１２２の外周部には位置センサ１０９が設けられている。この位置センサ１０９は、操作リング１１１の回転位置を検出するための回転位置検出センサ１０９Ａであり、例えばＧＭＲ素子（巨大磁気抵抗素子）であって、スケール１４１の磁場変化によりその抵抗が変化し、電圧信号の変動としてスケール１４１との相対位置変化を検出する。この電気信号に応じて、各モータを制御することにより、手動で各枠を制御することも可能である。手動にするか自動（例えばオートフォーカス）にするかは、カメラ本体２００の操作部２１６に含まれる操作部材の操作でもって設定可能としている。若しくは、交換式レンズ１００に、ボタンあるいはレバー、ダイヤル等の操作部材を設け、その操作でもって設定可能に構成することも可能である。
【００４８】
上に述べたモータ、回転位置検出センサ１０９Ａは、フレキシブル基板１４５を通して、撮影レンズの主要回路が搭載されたキバン１２３に電気接続されており、そのキバン１２３に搭載されたレンズ用マイクロコンピュータ１０６で各々制御される。
なお、ここで示したモータは回転電磁モータであるが、圧電体を用いた圧電モータでも良いし、光軸方向に直接動作するリニアモータでも良い。モータをステッピングモータとすれば、モータの位置検出器は不要となる。
【００４９】
また、枠の位置はモータにつけた位置検出ハネをフォトインターラプタで検出する方法をとったが、ＧＭＲとかホール素子のような磁気検出方式でも良いし、静電容量の変化を検出する静電方式等でも良い。さらに、モータの回転を検出するのでは無く、枠の動きを直接検出する方法でも良い。また、位置の原点位置を検出するための位置検出器を更に設置し、原点位置を所定の状態で確認する動作をすると、位置検出をより正確にすることが可能となる。
また、操作リング１１１の位置検出に関しても、磁気式でなく、光式の検出器でも良いし、静電式の検出器でも良い。
【００５０】
次に、手動操作部材である操作リング１１１を操作して設定項目や設定値の変更等を行なった際、操作リング１１１の回転に同期してクリック感を発生させる負荷制御機構１７０の構成について説明する。
図４は、図２に開示されている負荷制御機構１７０が固定枠１２２に取り付けられた状態を説明するための図で、図５は負荷制御機構１７０の詳細な構成を説明するための光軸方向断面図AAである。
図４において、負荷制御機構１７０を構成する振動子１１０は固定板１７１ｂを介して、固定枠１２２にビス固定されている。詳細は図５で説明するが、負荷制御機構１７０を構成する振動子１１０には操作リング１１１と噛合するギヤ１７２aが設けられている。
【００５１】
図５において、操作リング１１１の回転抵抗力を制御する振動子１１０は、夫々、中心部に穴を持つ積層された圧電体１７１ａと、板状の固定板１７１ｂと、を板厚方向に重ね合わせ、それらを振動体Ａ１７１ｃ及び振動体Ｂ１７１ｄとで挟み込んだ筒状をしており、間に挟んだ圧電体１７１ａ、固定板１７１ｂ、振動体Ｂ１７１ｄをボルト１７１ｅで振動体Ａ１７１ｃにネジ嵌合して圧着固定している。
【００５２】
負荷制御機構を構成するロータ１７２は、ボルト１７１ｅの中間ネジ嵌合部から延出された軸部に回転自在に嵌合し、一端面が振動体Ａ１７１ｃの外側端面と接触し、他端部がバネ１７３で押圧されている。他端部にはボール１７６及び軸受１７５が配置される凹部が形成されていて、当該凹部に配置された軸受１７５がバネ１７３に押圧されている。ボルト１７１ｅの先端部にはネジが形成されていて、このネジにナット１７４が嵌合して、バネ１７３を圧縮することにより軸受１７５を押圧する。
ロータ１７２と振動体Ａ１７１ｃの接触部には、接触部の摩擦係数をμ、バネ１７３の押圧力をＦｐとすると、摩擦力Ｆ＝μ×Ｆｐが発生し、摩擦力Ｆはロータ１７２とギヤで噛合している操作リング１１１に伝達され、操作リング１１１に操作負荷を与えている。また、図示しないが、振動子１１０は固定板１７１ｂを介して、固定枠１２２にビス固定されている。上記固定板１７１ｂは、振動子１１０の振動を阻害しないように当該振動子１１０における縦振動の節に配置されている。
【００５３】
ここで、圧電体１７１ａに電圧が加わらない状態では、ロータ１７２と振動体Ａ１７１ｃの接触部には大きな摩擦力が発生し、操作リング１１１と固定枠１２２の相対位置を保つようになっている。従って、例えば、操作リング１１１が手動操作されていない場合には振動子１１０を非駆動状態にして操作リング１１１を摩擦接触力により固定保持しるようにすることも可能である。
【００５４】
また、圧電体１７１ａに周波電圧を発生させると、振動子１１０は交換式レンズ１００の光軸に対して平行な方向に振動し、ロータ１７２と振動体Ａ１７１ｃの接触部の摩擦力を低減させる。圧電体１７１ａへの周波電圧の供給を停止すると、摩擦力がロータ１７２と振動体Ａ１７１ｃの間に発生し、ロータ１７２とギヤで噛合した操作リング１１１の操作力量が著しく大きくなり、抵抗力が大きくなる。従って、周波電圧の供給と停止を繰り返すことによって、操作リング１１１にクリック感を作ることが可能となる。また、抵抗力であるクリック力量に当たる上記の摩擦力は振動子１１０の振動振幅を圧電体１７１ａに印加する電圧を制御することによって変更することが可能であり、クリック力量も制御することが可能である。また、周波電圧の周波数を所定の値にすると振動子１１０は共振して非常に大きな振動振幅を発生させることが可能で、摩擦力を非常に小さくすることができる。この時、振動振幅は周波数を共振周波数から少し変えることによって変更可能で、周波数を変えることによっても摩擦力を変えることが出来る。
【００５５】
なお、図２において、その他の符号は次のとおりである。
符号１４４は滑り止めとして操作リング１１１に設けられたゴムである。符号１４６は絞り位置検出ハネである。符号１４７は３群ガイド軸である。符号１４８は絞り位置検出器である。符号１４９は３群送りネジである。符号１５０は３群位置検出ハネである。符号１５１は３群モータである。符号１５２は３群モータ台である。符号１５３は３群ネジギアである。符号１５４は３群モータギアである。符号１５５は２群送りネジである。符号１５６は２群位置検出ハネである。符号１５７はボールである。符号１５８はバネである。符号１５９は２群モータ台である。符号１６０は２群モータギアである。符号１６１は２群ネジギアである。符号１６２は前固定枠である。符号１６３は２群モータである。
【００５６】
図６は、本願発明の振動子１１０を構成する圧電体１７１ａの具体的な構成を説明するための分解斜視図で、図７は、本願発明の振動子１１０を組み立てた状態を説明するための図である。
図６に示したように、圧電体１７１ａはチタン酸ジルコン酸鉛等の圧電セラミックスで作られた円形板状の圧電体単板を多数枚積み重ねて構成された積層圧電体からなっている。
【００５７】
基本構成として、中央部に取付孔４１０が形成されていて円形板状の圧電体板Ａ４０１（第１の板状圧電体）と、同様な孔が中央部に形成されていて所定の厚さを有する円形板状の圧電体板Ｂ４０２（第２の板状圧電体）とがペアとなって１組のユニットとして構成されており、これらのユニットが複数積層されている。上記取付孔４１０は、圧電体１７１ａを振動体A１７１ｃと振動体B１７１ｄとで挟み、ボルト１７１aで固定するための孔である。
上記所定の厚さを有する円形板状の圧電体板Ａ４０１には、片側の面に印刷された円形電極Ｃ４０１ｃ（表面電極）と、当該円形電極Ｃ４０１ｃから上記圧電体板Ａ４０１の側面に延出する位置に電気的に連結して印刷された矩形板状の側面電極１Ｂ(４０１b)と、上記円形電極Ｃ４０１ｃ及び上記側面電極１Ｂ(４０１b)とは電気的に絶縁していて上記円形板状の圧電体板Ａ４０１の側面であって当該側面電極１Ｂ(４０１b)とは異なる側面部に印刷されている矩形板状の側面電極１Ａ(４０１a)と、が形成されている。
また、上記所定の厚さを有する円形板状の圧電体板Ｂ４０２には、片側の面に印刷された円形電極Ｃ４０２ｃ（表面電極）と、当該円形電極Ｃ４０２ｃから上記圧電体板Ｂ４０２の側面に延出する位置であって、上記側面電極１Ａと対応する側面部に延出する位置に電気的に連結して印刷された矩形板状の側面電極２Ａ(４０２a)と、上記円形電極Ｃ４０２ｃ及び上記側面電極２Ａ(４０２a)とは電気的に絶縁していて上記側面電極１Ｂ(４０１b)と対応する上記円形板状の圧電体板Ｂ４０２の側面であって、かつ、当該側面電極１Ｂ(４０１b)とは異なる側面部に印刷されている矩形板状の側面電極２Ｂ（４０２b）と、が形成されている。
【００５８】
そして、上記圧電体板Ａ４０１の上記円形電極Ｃ４０１ｃが印刷されていない面と、上記圧電体板Ｂ４０２の上記円形電極Ｃ４０２ｃが印刷されている面と、が対向するように積層される。さらに、図７に示すように、側面電極１Ａ(４０１a)と側面電極２Ａ(４０２a)とが直線状に位置するように積層され、側面電極１Ｂ(４０１b)と側面電極２Ｂ(４０２b)と、が１列に直線状に位置するように積層される。
従って、圧電体板が積層された際、側面に形成された電極１Ａ、２Ａ及び電極１Ｂ、２Ｂにより、積層された圧電体板が１枚おきに円形電極（４０１ｃ、４０２ｃ）と接続される。
【００５９】
また、図６に示したように、圧電体１７１ａの最も外側の面には電極板４０３が配設されている。この電極板４０３の表面には、取付孔４１０に対して対称となるように半円形状の電極が２つの形成されている。符号４０３ａは電極板４０３の電極Ａで、側面部に側面電極１Ａ(４０１a)と接触する側面電極が配置されている。また、符号４０３ｂは電極板４０３の電極Ｂで、側面部に側面電極１Ｂ(４０１ｂ)と接触する側面電極が配置されている。
また、セラミックスからなるが圧電作用のない電極板４０３の電極Ａ及び電極Ｂには、取付孔４１０が設けられたフレキシブル回路基板４０４が接続されている。電極Ａには当該電極Ａと同形状をしたフレキシブル回路基板４０４の回路パターンＡ４０４ａが接続され、電極Ｂには当該電極Ｂと同形状をしたフレキシブル回路基板４０４の回路パターンＢ４０４ｂ接続されている。
【００６０】
なお、図６では圧電体単板を複数枚積み重ねているが、圧電体単板を折り畳んだ形態で製作しても同様な構成が可能である。
また、図７は、取付孔４１０を有し、円形電極Ｃ４０１ｃと円形電極Ｃ４０２ｃとが交互に印刷された複数の圧電体単板を積層して焼結形成し、側面の表面に２つの電極を焼付け印刷して分極した後、上記フレキシブル回路基板４０４を外部電極に導電接合した圧電体１７１ａを示している。なお、穴の無い円板状の圧電体単板を積層し焼結形成した後に中央に穴を切削で開けても良い。
【００６１】
このように形成された積層圧電体は電極Ａ（１Ａ、２Ａ）、電極Ｂ（１Ｂ、２Ｂ）間に高電圧を印加することで各電極板Ａ、Ｂが板厚方向で同じ方向に分極される。従って、圧電体への電圧印加の概念を示す図８に示すように分極された圧電体１７１ａの電極Ａ，電極Ｂの一方を圧電体制御回路１１２のグランド１９１につなぎ、他方に圧電体制御回路１１２の信号出力端子につなげて周波電圧を印加すると板厚方向に圧電体１７１ａは伸び縮みする。
【００６２】
次に図６から図８で説明した圧電体の変形例を図９、図１０で説明する。
図９、図１０は、それぞれ図６、図７に対応する図であり、大きく異なるところは、圧電体板の形状が円形から長方形状になったことである。そして、これに伴い、円形電極も取付孔を有した長方形状になっている。また、フレキシブル回路基板４０４及び最も外側に位置する電極板Ｃの電極の形状も半円形状から長方形になっている。
なお、上述したように、図６で説明した円形の電極を長方形としたが、図９では、図６で説明した構成と同じ機能を有する構成には同じ符号を付している。
また、図６、図７では、圧電体板Ａ，Ｂの形状が長方形状になっているが、端部が角形になっていれば良く、正方形状でも、多角形状でも良い。積層圧電体の形状を円形から角形にすると、特に、長方形状や正方形状にすると、１枚の圧電セラミックスから複数の圧電体を切り出すことができるので、切り出し効率が高くなりコストの面で有利である。
【００６３】
次に上述の変形例で説明した圧電体を本願発明に適用した負荷制御機構の例について、図１１、図１２、図１３を用いて説明する。
図１１は、本願発明の負荷制御機構に適用した振動子１１０の変形例を説明するための断面図で、図１２はその外観図、図１３はその取り付け状態を説明するための図である。
以下、図５で説明した負荷制御機構に用いられた振動子とは異なる部分のみ説明する。
図１２の外観図から明らかなように振動体Ａ１７１ｃの形状が大きく異なる。即ち、振動体Ａ１７１ｃのロータ１７２と接する側は円筒となっており、圧電体１７１ａと接する側は円筒に内接する角柱になっている。そし、中心部はボルト１７１ｅを通す穴が開いている。更に、圧電体１７１ａと振動体Ｂ１７１ｄも形状が、振動体Ａ１７１ｃの角柱に対応した各形状になっている。
この様に振動子１１０の後端側を角柱にすることで、小型に形成することができ、圧電体１７１ａから延びるフレキ４０４の配置スペースを確保することができる。また、外形が角形の積層圧電体では、１枚の大きい圧電体の板に複数の電極を印刷し、この複数の電極が印刷された板を複数枚積層したものを焼成し、これを切断することにより製造することが可能である。そのため、多量生産が簡単にできるという効果がある。さらに、同形状の角形圧電体を積層しているので、ボルト１７１ｅを回転させて締め込む場合に、振動体Ａ１７１ｃと振動体Ｂ１７１ｄとを回転しないように保持するのが容易となる。
【００６４】
次に、図４、図５に示した振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２との接触部間に作用する摩擦の制御、特に、摩擦低減のメカニズムについて、圧電体に所定の周波電圧を与えて振動させた場合の振動子とロータの様子を所定の時間ごとに表した１４図(a),(b),(c),(d),(e),(f),(g) と、振動子１１０を構成する圧電体１７１ａへ入力される周波電圧を説明する図１５を用いて説明する。
図１４(a) に示すように、圧電体の初期状態では、ギヤ１７２aが形成されたロータ１７２がバネ１７３によって振動体Ａ１７１ｃの方向に押圧され、ロータ１７２と振動体Ａ１７１ｃとは摩擦接触している。振動体Ａ１７１ｃへの押圧力は、ボルト１７１ｅに噛合するナット１７４の位置を調整することにより調整される。
なお、上記押圧力の調整は、圧縮コイルバネの例を示したが、皿バネ等でも良いし、磁石による磁力等、振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２の間に圧力が発生できるものであればどのような機構でも良い。
また、振動体Ａ１７１ｃは剛性の高い金属とかセラミックスが好ましく、接触するロータ１７２も剛性が高く、耐摩耗性の金属やセラミックスにするのが好ましい。なお、可聴音の発生を抑制するには、ロータ１７２はＰＰＳ等の樹脂に炭素繊維やガラス繊維やセラミック粉を混練した材料で形成するのが良い。
【００６５】
図１５は、以下に説明する図１４(a),(b),(c),(d),(e),(f),(g)におけるロータ１７２と振動子１１０とを構成する振動体Ａ１７１ｃの様子を、所定の時間ごとの周波電圧（圧電体１７１ａを変化させる際の入力電圧）との関係で表示したものある。具体的には、前述した図８の構成の圧電体１７１ａに周波電圧を与えて振動させた場合状態変化で、図１４(a) の時間Ｔ０から図１４(g) の時間Ｔ６までに対応する圧電体１１７aに印加される電圧信号を示す。
【００６６】
圧電体１７１ａに電圧が印加されない初期状態の図１４(a) ではロータ１７２は振動体Ａ１７１ｃにバネ１７３の押圧力で押圧されて接触している。
ここに、圧電体１７１ａを振動させて、振動子１１０の端部を構成する振動体Ａ１７１ｃの端面には超音波振動による数万ｍ/ｓ2レベルの加速度が発生する。
圧電体１７１ａに正弦波の２０ｋＨｚ以上の電圧が加えられると、ロータ１７２と振動体Ａ１７１ｃの接触面に１μｍ程度の超音波振動が発生し、ロータ１７２が振動体Ａ１７１ｃから浮き上がり、ロータ１７２は殆ど振動体Ａ１７１ｃには接触しない状態となる。
【００６７】
次に圧電体１７１ａが延びるように圧電体１７１ａに電圧が印加されると圧電体が変位する加速度と振動子１１０の質量の積の力があらたに加わった状態で振動体Ａ１７１ｃはロータ１７２に押圧され、変位加速度は次第に減少して０となり、最大電圧が印加されて圧電体１７１ａが最大に伸張した状態になる（図１４(b) 参照）。なお、初期の発生加速度が非常に大きな場合は、条件によってはこの状態で振動体Ａ１７１ｃがロータ１７２に接触しない場合も発生する。
【００６８】
最大に変形した後に圧電体１７１ａは縮みはじめ、初期状態に戻る。この時、圧電体が発生した加速度による変位をバネ１７３は充分引き戻すことは出来ない（圧電体は時定数が小さいがバネ１７３は時定数が相対的に非常に大きいため応答遅れが生ずる）ので振動体Ａ１７１ｃはロータ１７２に接触しない状態が実現する（図１４(c) 参照）。
圧電体１７１ａには続いて圧電体１７１ａを縮める方向の最大電圧印加状態でも振動体Ａ１７１ｃはロータ１７２には接触しない状態が継続する（図１４(d) 参照）。
次に圧電体１７１ａに印加される電圧は小さくなって０になり、圧電体１７１ａは初期状態の変位０の状態に戻るが、振動体Ａ１７１ｃはロータ１７２に接触しない（図１４(e) 参照）。
【００６９】
さらに圧電体１７１ａに伸張する方向に電圧が加わり、圧電体１７１ａが延びると所定のところで振動体Ａ１７１ｃはロータ１７２に接触し、固定枠１２２には、振動体Ａ１７１ｃから離れる方向に加速度が加えられる（図１４(f) 参照）。
再び圧電体１７１ａに縮む方向に電圧が加わり、圧電体１７１ａが初期状態に戻ると、振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２は再び接触しない状態になる（図１４(g) 参照）。
以上に示したように図１４(c) から図１４(g) までを１周期として繰り返しの動作となる。図１４(a) から図１４(c) までは静止状態から定常振動発生までの過渡特性の状態となるので定常状態では図１４(c) から図１４(g) が繰り返される。
【００７０】
図１４(c) から図１４(g) までの１周期で振動体Ａ１７１ｃがロータ１７２に接触するのは図１４(f) の付近の一瞬のみとなり、１周期の大部分の時間は非接触状態であり、その間は、摩擦力Ｆは０となる。
従って、１周期の平均の摩擦力Ｆは非常に小さくなる。実際にはロータ１７２と振動体Ａ１７１ｃの非接触時に操作リング１１１を動作すれば、摩擦力Ｆは０で動作し、圧電体１７１ａの振動周期の間隔で、瞬間的に摩擦力でブレーキがかかる状態になるが、振動周期が非常に小さいために摩擦力が定常的に小さくなったように滑らかに動作する。
【００７１】
この動作からもわかるように、圧電体１７１ａの振動振幅を変えることで、振動体Ａ１７１ｃのロータ１７２との接触時間が変化する。振動振幅を非常に小さくする（振幅を０に近い値とする）と振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２は常時接触した状態と殆ど変わりなくなり、摩擦力Ｆ≒μＦｐとなる。ここで、μは振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２の接触面の摩擦係数であり、Ｆｐはバネ１７３の押圧力である。
【００７２】
図１６は、圧電体１７１ａの圧電体制御回路１１２の構成を概略的に示す回路図である。図１７は、図１６の圧電体制御回路１１２における各構成部材から出力される各信号形態を示すタイムチャートである。
ここに例示した圧電体制御回路１１２は、図１６に示す如くの回路構成を有し、その各部において、図１７のタイムチャートで表わす波形の信号（Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４）が生成され、それらの信号に基づいて次のように制御される。
【００７３】
圧電体制御回路１１２は、図１６に例示の如く、Ｎ進カウンタ１９２、１／２分周回路１９３、インバータ１９４、複数のＭＯＳトランジスタＱ００，Ｑ０１，Ｑ０２、トランス１９５及び抵抗Ｒ００から構成されている。
上記トランス１９５の１次側に接続されたＭＯＳトランジスタＱ０１及びＭＯＳトランジスタＱ０２のＯＮ／ＯＦＦ切替え動作によって、そのトランス１９５の２次側に所定周期の信号（Ｓｉｇ４）が発生するように構成されており、この所定周期の信号に基づき圧電体１７１ａを駆動させ、図１２に示すような振動を発生させるようになっている。
【００７４】
レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、制御ポートとして設けられた２つのＩＯポートＰ＿ＰｗＣｏｎｔ及びＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔと、このレンズ用マイクロコンピュータ１０６内部に存在するクロックジェネレータ１９８を介して圧電体制御回路１１２を次のように制御する。クロックジェネレータ１９８は、圧電体１７１ａへ印加する信号周波数より充分に早い周波数でパルス信号（基本クロック信号）をＮ進カウンタ１９２へ出力する。この出力信号が、図１７中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ１である。そしてこの基本クロック信号はＮ進カウンタ１９２へ入力される。
【００７５】
Ｎ進カウンタ１９２は、当該パルス信号をカウントし所定の値“Ｎ”に達する毎にカウント終了パルス信号を出力する。即ち、基本クロック信号を１／Ｎに分周することになる。この出力信号が、図１５中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ２である。 この分周されたパルス信号はＨｉｇｈとＬｏｗのデューティ比が１：１ではない。そこで、１／２分周回路１９３を通してデューティ比を１：１へ変換する。尚、この変換されたパルス信号は、図１７中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ３に対応する。
【００７６】
この変換されたパルス信号のＨｉｇｈ状態において、この信号が入力されたＭＯＳトランジスタＱ０１がＯＮする。一方、ＭＯＳトランジスタＱ０２へはインバータ１９４を経由してこのパルス信号が印加される。従って、パルス信号のＬｏｗ状態において、この信号が入力されたＭＯＳトランジスタＱ０２がＯＮする。トランス１９５の１次側に接続されたＭＯＳトランジスタＱ０１とＭＯＳトランジスタＱ０２が交互にＯＮすると、２次側には図１５中の信号Ｓｉｇ４の如き周期の信号が発生する。
【００７７】
トランス１９５の巻き線比は、電圧制御回路１９６の出力電圧と圧電体１７１ａの駆動に必要な電圧とから決定される。尚、抵抗Ｒ００はトランス１９５に過大な電流が流れることを制限するために設けられている。また、電源回路２１８は、例えばカメラ本体２００内に設けられており、その出力電圧は、Ｉ／Ｆ３００（図１参照）を通してカメラ本体２００（図１参照）から交換レンズ１００（図１参照）に設けられた電圧制御回路１９６に供給される。
【００７８】
レンズ用マイクロコンピュータ１０６のＶｃｎｔからは、電圧制御回路１９６の出力電圧が設定され、圧電体１７１ａへの印加電圧が決まる。
電圧制御回路１９６の出力電圧により、圧電体１７１ａの振動振幅が決まる。
図１８は、基本振動の振動振幅を電圧制御回路によって変えたときの接触部位の変位の状態を示すグラフである。図１８から明らかなように、振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２とのＺ方向（光軸方向）の接触位置は、基準振幅に対し、振幅拡大したとき、変化する。この振動振幅の拡大により、振動体Ａ１７１ｃがロータ１７２に接触する時間が小さくなり、振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２の摩擦力が変わる。但し、振動振幅を拡大していっても、摩擦力は０になることはなく、０に近い一定の摩擦力Ｆ０に収束する。
【００７９】
一方、振動子１１０が振動をしていないとき、即ち、振動振幅が０の場合は、振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２の間の摩擦係数をμとすると、押圧力をＦｐとして、発生する摩擦力Ｆ＝μ×Ｆｐであり、振動振幅を電圧制御回路１９６で制御すると摩擦力はＦからＦ０まで変化させることが出来る。
クリック感を出すためには、振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２の間の摩擦力を操作リング１１１の回転位置に対応させて変化させれば良く、振動振幅を操作リング１１１の位置に対応して変化すれば実現できる。
【００８０】
図１９はクリック感を発生させるための操作リングの対応回転角と操作リングの操 作力量及びそれに対応した振動子の振動振幅及び入力電圧との関係をグラフにした ものである。なお、図１９は一例であり、このグラフの形を変化することは可能で ある。例えば、図１９は、操作リング１１１の１回転で１０箇所のクリックを発生 させるように設定されているが、クリック数は自由に変更が可能である。
【００８１】
また、図１９はクリックを全周に等間隔に振付けているが、所定の角度（例えば１８０°）内につけ、残りの１８０°の間では摩擦力Fに設定も可能である。さらに、クリックを等間隔ではなく不等間隔にわりつけることも可能である。クリック感の必要のないフォーカシングに操作リング１１１を設定した場合は、振動振幅を操作リング１１１の位置によらず、一定にすれば、振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２の間の摩擦力は一定となり、操作リング１１１の操作力量は一定になる。また、操作リング１１１の操作力量は、振動子１１０の振動振幅を異なる値に設定すれば、異なる操作力量に操作リング１１１を設定できる。
【００８２】
また、図２０に示すように、図１９に示したものとは異なる入力電圧信号を圧電体１７１ａに与えることによって、図１９に示したものとは異なるクリック感が得られるようにすることも可能である。具体的には、０からＡに急激に振動振幅を拡大した後、所定時間維持し、その後、図１９のように急激に０にするのではなく、所定時間かけて０にすることにより、操作環摩擦力Ｆ0を所定時間かけて最大値Ｆにすることも可能である。
【００８３】
なお、図１６において、圧電体１７１ａを駆動するに際しては、ＭＯＳトランジスタＱ００がＯＮ状態にあり、且つ、電圧制御回路１９６からトランス１９５のセンタータップに電圧が印加されていなければならない。そして、この場合において、ＭＯＳトランジスタＱ００のＯＮ／ＯＦＦ制御は、レンズ用マイクロコンピュータ１０６のＩＯポートＰ＿ＰｗＣｏｎｔを介して行われるようになっている。Ｎ進カウンタ１９２の設定値“Ｎ”は、レンズ用マイクロコンピュータ１０６のＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔから設定でき、よって、レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、設定値“Ｎ”を適宜に制御することで、圧電体１７１ａの駆動周波数を任意に変更可能である。
【００８４】
また、駆動周波数を振動子１１０の共振周波数として振動子１１０の振動振幅を拡大し、低い電圧で動作するようにしても良い。共振周波数とする場合は圧電体１７１ａの振動状態を検出し、共振周波数を追尾する制御が必要となる。振動状態の検出は、例えば、共振周波数では圧電体のインピーダンスが小さくなり、圧電体１７１ａに入力される電流が大きくなり、電流と電圧の位相が変化するため、圧電体１７１ａに入力される電流と電圧を検知することで検出可能である。あるいは、圧電体１７１ａの積層される単板の一部を振動検出の圧電体とし、振動検出の圧電体から出力電圧の電圧、または、位相を検出することにより、振動子１１０の共振を検出することが出来る。
【００８５】
なお、次の（１）式により、圧電体制御回路１１２によって出力される周波数を算出可能である。即ち、
ｆｄｒｖ＝ｆｐｌｓ／２Ｎ …（１）
但し、ＮはＮ進カウンタ１９２への設定値、ｆｐｌｓはクロックジェネレータ１９８の出力パルスの周波数、ｆｄｒｖは圧電体１７１ａに印加される信号の周波数である。尚、この（１）式に基づいた演算は、例えばレンズ用マイクロコンピュータ１０６で行われる。
【００８６】
また、ｆｄｒｖは本実施形態では２０ｋＨｚ以上の周波数とするのが良い。圧電体１７１ａは、ｆｄｒｖの周波数で振動することになるが、この周波数帯は超音波領域であり、人間には聞こえない。図１に示したデジタルカメラは動画の撮影にも使われるが、その時は音声を同時に記録する場合があり、駆動音が小さいことが求められる。超音波帯の音は人間の可聴域を超えるため、通常のマイクが検出することがない。
【００８７】
図２１及び図２２は、本願発明に係る操作装置が適用されたデジタルカメラで行われるメインの処理フローを示すフローチャートである。なお、この処理フローは、ユーザにより電源ボタンが押されて、デジタルカメラの電源がオンになると、開始する。
【００８８】
図２１に示したように、この処理フローが開始すると、まず、本体用マイクロコンピュータ２１４は、デジタルカメラの各部を初期化する処理を行う（Ｓ１００）。この初期化の処理では、例えば、動画記録中であるか否かを示すフラグ（以下、「動画記録中フラグ」という）をリセットする（オフにセットする）処理、操作リング１１１の操作モードの設定をフォーカスモードへ切り替え、操作リング１１１の操作性としてフォーカスモードに応じた操作性が得られるように振動子１１０の制御を変更する処理等が行われる。
【００８９】
続いて、再生ボタンが押されたか否かを判定する（Ｓ１０１）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合には、再生処理（再生シーケンス）を行う（Ｓ１０２）。この再生処理では、記録媒体２１２に記録されているファイルをＬＣＤ２１０に一覧表示し、その中でユーザにより選択決定されたファイルを再生する等の処理を行う。そして、Ｓ１０２の終了後は処理がＳ１０１へ戻る。
【００９０】
一方、Ｓ１０１の判定結果がＮｏの場合には、メニューボタンが押されたか否かを判定する（Ｓ１０３）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合には、カメラ設定処理（カメラ設定シーケンス）を行う（Ｓ１０４）。このカメラ設定処理では、カメラ設定を変更可能にするメニューをＬＣＤ２１０に表示し、その中でユーザにより選択決定されたカメラ設定に応じて、カメラ設定を変更する等の処理を行う。この処理において、ユーザは、例えば、静止画の記録モードの設定を、ＪＰＥＧ記録、ＪＰＥＧ＋ＲＡＷ記録、ＲＡＷ記録等の何れかへ変更することができる。また、動画ファイルの記録形式の設定を、ＡＶＩ：Ｍｏｔｉｏｎ−ＪＰＥＧ、ＡＶＣＨＤ：Ｈ．２６４、ＭＰ４：Ｈ．２６４等の何れかへ変更することができる。また、輝度変更モードの設定を、シェーディング付加、人物周辺シェーディング付加、設定しない等に変更することができる。Ｓ１０５の終了後は処理がＳ１０２へ戻る。
【００９１】
一方、Ｓ１０３の判定結果がＮｏの場合には、モード切替操作が行なわれたか否かを判定する（Ｓ１０５）。モード切替操作部１０８が押された場合、すなわち、その判定結果がＹｅｓの場合には、レンズ操作処理（レンズ操作シーケンス）を行う（Ｓ１０６）。このレンズ操作処理の詳細については、図２３を用いて後述するが、切替えられたモードに応じて操作リング１１１の回転操作に応じた設定を行ない、または設定済みのモードで回転操作された処理を行なう。ここで、Ｓ１０６の後は、処理がＳ１０１へ戻る。
【００９２】
Ｓ１０５でモード切替操作が行なわれなかった場合には、操作リング１１１が回転操作されたか否かを判定する（Ｓ１０７）。操作リング１１１の回転操作があった場合にはＳ１０６へ行き、レンズ操作処理（レンズ操作シーケンス）を行う。また、操作リング１１１の回転操作がなかった場合、すなわち、Ｓ１０６の判定結果がＮｏの場合には、動画ボタンが押されたか否かを判定する（Ｓ１０８）。
【００９３】
Ｓ１０８の判定結果がＹｅｓの場合には、動画記録中フラグを反転する（Ｓ１０９）。なお、動画記録中フラグを反転するとは、動画記録中フラグがオフであった場合にはオンに反転し、動画記録中フラグがオンであった場合にはオフに反転することをいう。
Ｓ１０９の後、動画記録中であるか否かを判定する。すなわち、動画記録中フラグがオンであるか否かを判定する（Ｓ１１０）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合には、動画記録を開始するため、記録用に新しい動画ファイルを生成する（Ｓ１１１）。
【００９４】
一方、Ｓ１０８がＮｏの場合、Ｓ１１０がＮｏの場合、又は、Ｓ１１１の後は、図２２に示したように、動画記録中であるか否かを判定する。すなわち、動画記録中フラグがオンであるか否かを判定する（Ｓ１１２）。
Ｓ１１２の判定結果がＮｏの場合には、レリーズボタンが押されていない状態からレリーズボタンが押されてファーストレリーズスイッチがオンした状態へ遷移したか否かを判定する（Ｓ１１３）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合には、撮影準備シーケンスとして、ＡＥ処理（Ｓ１１４）及びＡＦ処理（Ｓ１１５）を行う。
【００９５】
一方、Ｓ１１３の判定結果がＮｏの場合には、レリーズボタンが押されてセカンドレリーズスイッチがオンしたか否か判定する（Ｓ１１６）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合には、Ｓ１１７乃至Ｓ１２０の撮影シーケンスを行う。この撮影シーケンスは、メカシャッター２０１による撮影処理を行い（Ｓ１１７）、得られた画像データに対し静止画撮影用の画像処理を施す（Ｓ１１８）。そして、その画像データを、極短時間だけＬＣＤ２１０に表示するレックビュー表示を行い（Ｓ１１９）、その後、ＪＰＥＧファイルとして記録媒体２１２に記録する（Ｓ１２０）。
【００９６】
一方、Ｓ１１２がＹｅｓの場合、又は、Ｓ１１６がＮｏの場合には、動画撮影なので、動画撮影のためのＡＥ処理を行って（Ｓ１２１）、電子シャッターによる撮影処理を行い（Ｓ１２２）、得られた画像データに対し動画撮影用の画像処理を施して（Ｓ１２３）、その画像データをＬＣＤ２１０に表示するライブビュー表示を行う（Ｓ１２４）。そして、再度、動画記録中であるか否かを判定する。すなわち、動画記録中フラグがオンであるか否かを判定する（Ｓ１２５）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合には、その画像データを設定されている形式で圧縮してＳ１１１で生成されている動画ファイルへ記録する（Ｓ１２６）。
【００９７】
Ｓ１１５の後、Ｓ１２０の後、Ｓ１２６の後、又は、Ｓ１２５がＮｏの場合には、電源ボタンが押されてデジタルカメラの電源がオフになったか否かを判定する（Ｓ１２７）。ここで、その判定結果がＮｏの場合には、処理が図２のＳ１０１へ戻り、Ｙｅｓの場合には、本処理フローが終了する。
【００９８】
図２３は、Ｓ１０６のレンズ操作処理サブルーチンの一例である。
図２３に示したように、レンズ操作処理サブルーチンでは、まず、モード切替操作部１０８の押下であったか否かを判定する（Ｓ２０１）。本体用マイクロコンピュータ２１４は、Ｓ１０５でＹｅｓと判定されたとき、すなわち、モード切替操作の押下があった場合には、操作モードの押下の度に設定を所定の順序に従って切り替える（Ｓ２０２）。ここで、所定の順序とは、例えば、フォーカスモード、ズームモード、撮影モード、ＩＳＯ感度モード、シャッター速度モード、絞りモード、そして絞りモードの後は再びフォーカスモードに戻るといった順序である。この場合、例えば、操作モードの設定がフォーカスモードであったときにモード切替操作部１０８が押されると、操作モードの設定がフォーカスモードからズームモードに切り替わることになる。
【００９９】
Ｓ２０２で切り替えられた操作モード、すなわち、設定された操作モードに応じて、操作リング１１１を回転させた際の回転感触を変更する処理を行う（Ｓ２０３）。なお、この回転感触変更処理の詳細については、図２４を用いて後述するが、振動子の振動内容を変更して操作リングの操作抵抗を変更する処理である。
【０１００】
一方、Ｓ２０１の判定結果がＮｏの場合、すなわち、モード切替操作がなく、今までの設定済みの操作モード状態で操作リング１１１の操作であった場合には、操作リング１１１の回転方向及び回転量に応じて、の設定に応じた処理を行う（Ｓ２０４）。 このＳ２０４で行なわれる操作モードの設定に応じた処理とは、Ｓ２０３で設定された回転感触を変更する処理であり、例えば以下のように設定される。
【０１０１】
（１）操作モードの設定がフォーカスモードである場合は、回転抵抗が設定可能範囲において常時最小となるように設定されている。従って、クリック操作感が発生しないように設定されている。そして、操作リング１１１が右回転（カメラ本体側から見て、以下同じ）されるとフォーカスレンズ１０１は至近側へ、左回転（カメラ本体側から見て、以下同じ）されるとフォーカスレンズ１０１は無限遠側へ、当該操作リング１１１の回転量（又は回転位置）に応じた移動量だけ移動される。
なお、前述したように、回転抵抗は、操作リング１１１とロータ１７２とは回転結合し、ロータ１７２と振動子１１０とが摩擦接触しているため、振動子１１０の制御をすることで摩擦力を制御することが出来る。そのため、ユーザは、操作リング１１１を手動回転させたときに、フォーカス操作に好適な回転感触として、所定の大きさの回転抵抗力発生させることができる。
【０１０２】
（２）操作モードの設定がズームモードである場合には、フォーカスモードの時と同様に、回転抵抗が設定可能範囲において常時最小となるように設定されている。従って、クリック操作感も発生しないように設定されている。そして、操作リング１１１が右回転されるとズームレンズ１０２は焦点距離が短くなる方向へ、また、左回転されるとズームレンズ１０２は焦点距離が長くなる方向へ、当該操作リング１１１の回転量（又は回転位置）に応じた移動量だけ移動される。
【０１０３】
（３）操作モードの設定が撮影モードである場合には、所定のクリック操作感を伴って操作リング１１１が右回転されると、操作リング１１１の回転量（又は回転位置）に応じて、撮影モードの設定を所定の順序に従って順次切り替える処理を行う。ここで所定の順序とは、撮影モードが例えば、Ｐ（プログラム）、Ａ（絞り優先）、Ｓ（シャッター速度優先）、Ｍ（マニュアル）、ＡＲＴ（アート）という順序である。一方、所定のクリック操作感を伴って操作リング１１１が左回転されると、操作リング１１１の回転量（又は回転位置）に応じて、撮影モードの設定を右回転の場合とは逆の順序に従って順次切り替える処理を行う。操作モードの設定が撮影モードである場合のクリック操作感は、操作リング１１１の回転角度を７２度づつ等角度間隔に仕切り、一回転で５回のクリック感が得られるように、Ｓ２０３の処理によって設定され、そのようなクリック感が得られるように振動子１１０の制御が行われている。
【０１０４】
ここで、所定の５つの等角度間隔の回転角度は、操作リング１１１の基準位置（絶対位置）からの回転角度であり、上記の５つの撮影モード（Ｐ、Ａ、Ｓ、Ｍ、ＡＲＴ）に対応する。そのため、ユーザは、操作リング１１１を手動回転させたときに、撮影モードの設定操作に好適なクリック感触を得ることができる。
【０１０５】
なお、上記の５つの撮影モード（Ｐ、Ａ、Ｓ、Ｍ、ＡＲＴ）に設定する場合であってもクリック操作感を発生させないように設定することも可能である。この場合には、モード切替操作部１０８の押下によって選択される操作モードに「クリック感不要モード」を追加し、Ｓ２０２で「クリック感不要モード」が選択された場合には、Ｓ２０３で操作リング１１１の回転抵抗力が予め定めた所定の値となるように設定すれば良い。また、モード切替操作部１０８の押下によって選択される操作モードに「クリック感不要モード」の他に、「Ａ回転抵抗力モード」「Ｂ回転抵抗力モード」等を設けて回転抵抗力を選択できるようにしても良い。この場合には、レンズ鏡筒に設けられた液晶表示部や指標等を目安に操作リング１１１を手動回転させれば良い。
【０１０６】
（４）操作モードの設定がＩＳＯ感度モードである場合には、所定のクリック操作感を伴って操作リング１１１が右回転されると、操作リング１１１の回転量（又は回転位置）に応じて、ＩＳＯ感度の設定を所定の順序に従って順次切り替える処理を行う。ここで所定の順序とは、ＩＳＯ感度が例えば、１００、２００、４００、８００、１６００、３２００、６４００、１２８００という順序である。一方、操作リング１１１が所定のクリック操作感を伴って左回転されると、操作リング１１１の回転量に応じて、ＩＳＯ感度の設定を右回転の場合とは逆の順序に従って順次切り替える処理を行う。
操作モードの設定がＩＳＯ感度モードである場合のクリック操作感は、操作リング１１１の回転角度を４５度づつ等角度間隔に仕切り、一回転で８回のクリック感が得られるように、Ｓ２０３の処理によって設定され、そのようなクリック感が得られるように振動子１１０の制御が行われている。
【０１０７】
ここで、所定の８つの等角度間隔の回転角度は、操作リング１１１の基準位置からの回転角度であり、上記の８つのＩＳＯ感度（１００、２００、４００、８００、１６００、３２００、６４００、１２８００）に対応する。そのため、ユーザは、操作リング１１１を手動回転させたときに、ＩＳＯ感度の設定操作に好適なクリック感触を得ることができる。なお、撮影モードの時と同様に、「クリック感不要モード」「Ａ回転抵抗力モード」「Ｂ回転抵抗力モード」等を選択できるようにして、上記８つのＩＳＯ感度（１００、２００、４００、８００、１６００、３２００、６４００、１２８００）に設定する場合であってもクリック操作感を発生させないように設定することも可能である。この場合には、レンズ鏡筒に設けられた液晶表示部や指標等を目安に操作リング１１１を手動回転させれば良い。
【０１０８】
（５）操作モードの設定がシャッター速度モードである場合には、操作リング１１１の所定の回転角度範囲においては操作リング１１１の回転角度が大きくなるほど回転抵抗力が大きくなると共に、その所定の回転角度範囲外においては急激に回転抵抗力が大きくなるように設定されている。そして、操作リング１１１が右回転されると露光時間を短くする方向へ、左回転されると露光時間を長くする方向へ、操作リング１１１の回転量（又は回転位置）に応じて、シャッター速度の設定を切り替える処理が行われる。なお、露光時間を短くする方向とは、シャッター速度を高速にする方向でもあり、露光時間を長くする方向とは、シャッター速度を低速にする方向でもある。また、所定の回転角度範囲は、操作リング１１１の基準位置からの回転角度の範囲であり、予め、切り替え可能なシャッター速度の範囲と対応づけされて、その回転角度範囲の下限は、最も高速なシャッター速度に対応し、その回転角度範囲の上限は、最も低速なシャッター速度に対応する。
【０１０９】
このようにすると、ユーザは、所望のシャッター速度の設定へ切り替える際に、そのための操作リング１１１の回転方向を操作リング１１１の回転抵抗力感によって判断することができる。また、ユーザは、切り替え可能なシャッター速度の範囲を超えて切り替えを行おうとしていることを、操作リング１１１の急激に大きくなる回転抵抗力感によって、知覚することができる。
【０１１０】
（６）操作モードの設定が絞りモードである場合には、シャッター速度モードと同様に、操作リング１１１の所定の回転角度範囲においては操作リング１１１の回転角度が大きくなるほど回転抵抗力が大きくなると共に、その所定の回転角度範囲外においては急激に回転抵抗力が大きくなるように設定されている。そして、操作リング１１１が右回転されると絞り１０３を絞る方向へ、左回転されると絞り１０３を開放する方向へ、操作リング１１１の回転量（又は回転位置）に応じて、絞りの設定を切り替える処理を行う。ここで、絞り１０３を絞る方向とは、絞り値（Ｆ値）を大きくする方向でもあり、絞り１０３を開放する方向とは、絞り値を小さくする方向でもある。また、所定の回転角度範囲は、操作リング１１１の基準位置からの回転角度の範囲であり、予め、切り替え可能な絞りの範囲と対応づけされている。従って、その回転角度範囲の下限は、最も小さなＦ値に対応し、その回転角度範囲の上限は、最も大きなＦ値に対応する。
【０１１１】
このようにすることにより、ユーザは、所望の絞りの設定へ切り替える際に、そのための操作リング１１１の回転方向を操作リング１１１の回転抵抗力感によって判断することができる。また、ユーザは、切り替え可能な絞りの範囲を超えて切り替えを行おうとしていることを、操作リング１１１の急激に大きくなる回転抵抗力感によって、知覚することができる。
【０１１２】
なお、シャッター速度モードや絞りモードについてはクリック感が得られるように設定しても良い。クリック感が得られるように設定されると、ユーザは、操作リング１１１を手動回転させたときに、絞りの設定操作に好適な回転感触として、例えば、操作リング１１１のクリック位置間の絞りの段数変化量（露光量で絞り値の変化を示したもの）を感じることが出来る。この場合、設定された段数変化量に応じてクリック数の変更と、各クリック間に対応した操作リング１１１の回転角の変更を行っても良い。
【０１１３】
以上、各操作モードの設定とその処理動作について説明してきたが、操作リング１１１の回転方向に応じて行う処理を逆に行うことも可能である。すなわち、操作リング１１１が左回転されたときに行われていた処理を操作リング１１１が右回転されたときに行い、操作リング１１１が右回転されたときに行われていた処理を操作リング１１１が左回転されたときに行うようにすることも可能である。
【０１１４】
図２４は回転感触変更処理（Ｓ２０３）サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。Ｓ２０３又は、Ｓ２０４の後、本処理フローがリターンする。
図２４に示したように、本体用マイクロコンピュータ２１４は、この処理フローが開始すると、まず、Ｓ２０２で切り替えられた操作モードの設定が、フォーカスモード又はズームモードであるか否かを判定する（Ｓ３０１）。その判定結果がＹｅｓのフォーカスモード又はズームモードである場合には、操作リング１１１の回転抵抗力が常に最小になるような振動子１１０の制御を開始する（Ｓ３０２）。
【０１１５】
一方、Ｓ３０１の判定結果がＮｏの場合、すなわち、フォーカスモードでもズームモードでもない場合には、Ｓ２０２で切り替えられた操作モードの設定が、撮影モード又はＩＳＯ感度モードであるか否かを判定する（Ｓ３０３）。その判定結果がＹｅｓの、撮影モード又はＩＳＯ感度モードである場合には、操作リング１１１の回転感触として、操作リング１１１の所定の５つ又は８つの等角度間隔の回転角度においてクリック感が得られるような振動子１１０の制御を開始する（Ｓ３０４）。
【０１１６】
一方、Ｓ３０３の判定結果がＮｏの場合には、Ｓ２０２で切り替えられた操作モードの設定がシャッター速度モード又は絞りモードの場合である。この場合には、操作リング１１１の回転感触として、操作リング１１１の所定の回転角度範囲において基準位置に対する操作リング１１１の回転角度が大きくなるほど回転抵抗が大きくなるように振動子１１０の制御を開始する（Ｓ３０５）。なお、この場合、回転抵抗力が大きくなると共に、その所定の回転角度範囲外においては急激に回転抵抗力が大きくなるように振動子１１０が制御される。
Ｓ３０２の後、Ｓ３０４の後、又は、Ｓ３０５の処理が終了した後は、回転感触変更サブルーチンから図２１のＳ１０１へリターンする。
【０１１７】
図２５は、サブルーチンＳ３０４で、振動子１１０を制御して操作リング１１１にクリック感を付与する際の、操作リング１１１の回転角度と回転抵抗力との関係の一例を示す図である。
図２５において、横軸は操作リング１１１の基準位置からの回転角度を示し、縦軸は操作リング１１１の回転抵抗力（回転時の抵抗）を示している。また、実線は、操作リング１１１を右回転させたときの回転角度と回転抵抗力との関係を示し、点線は、操作リング１１１を左回転させたときの回転角度と回転抵抗力との関係を示している。なお、操作リング１１１は、右回転させると回転角度が大きくなり、左回転させると回転角度が小さくなるように設定されている。
【０１１８】
図２５の３つの矢印で指し示された回転角度位置(Ｅ，Ｆ，Ｇ)は、互いに等角度間隔に設定され、撮影モード又はＩＳＯ感度の各モード状態におけるそれぞれの設定が切り替わる回転角度である。この３つの矢印で指し示された回転角度は、上述した操作リング１１１の所定の５つ又は８つの等角度間隔の回転角度に相当する。
【０１１９】
図２５の実線で示したように、操作リング１１１を右回転させたときの回転角度と回転抵抗力との関係は以下のように変化する。
Ｓ３０４の処理によって振動子１１０の制御が開始され、操作リング１１１が右回転されると、撮影モード又はＩＳＯ感度の各モード状態における設定が切り替わる回転角度の手前Ａにおいて、Ｂで示す一定の傾きで回転抵抗力が増加する。そして、設定が切り替わる回転角度に更に近づいたＣで示すところで、Ｄで示す一定の傾きで回転抵抗力が減少し、設定が切り替わる回転角度Ｅに達したところで，Ａで示す元の回転抵抗力に戻る。このような操作リング１１１の回転抵抗力の変化によって、ユーザは、設定が切り替わる回転角度に操作リング１１１が達したところでクリック感を得ることができる。
【０１２０】
また、操作リング１１１を左回転させたときの回転角度と回転抵抗力との関係は、図２５の点線で示したように、実線で示したのと反対に変化する。
すなわち、Ｓ３０４の処理によって振動子１１０の制御が開始され、操作リング１１１が左回転されると、撮影モード又はＩＳＯ感度の各モード状態における設定が切り替わる回転角度の手前Ｈ（上記Ａの位置と回転抵抗力は同じ）において、Ｉで示す一定の傾きで回転抵抗力が増加する。そして、設定が切り替わる回転角度に更に近づいたＫで示すところで、Ｊで示す一定の傾きで回転抵抗力が減少し、設定が切り替わる回転角度Ｅに達したところで，Ａ，Ｈで示す元の回転抵抗力に戻る。ここで、設定が切り替わる回転角度Ｅ、すなわち、右回転で切り替わる回転角度と左回転で切り替わる回転角度とは同じ回転角度位置となっており、左右どちらの回転であっても操作リング１１１に同じクリック感が発生し、さらに、同じ位置で各モード状態における設定が切り替わるように設定されている。このように、回転抵抗力と各モード切替の位置を設定すると、各モード状態で操作リング１１１は小さい抵抗力で回転操作することができる。また、モード切替の直前でクリック感がえられるので操作をスムーズに行なうことが可能となる。
【０１２１】
図２６は、シャッター速度モード又は絞りモードの場合に、Ｓ３０５の処理によって振動子１１０の制御が開始されたときの、操作リング１１１の回転角度と回転抵抗力との関係の一例を示す図である。
図２６において、横軸は操作リング１１１の基準位置からの回転角度を示し、縦軸は操作リング１１１の回転抵抗力（回転時の抵抗）を示している。 図２６において２つの矢印で指し示された回転角度 (Ｐ，Ｑ)は，上述した操作リング１１１の回転角度範囲の下限Ｐ，回転角度範囲の上限Ｑを示している。そして、その下限及び上限は、最も高速なシャッター速度及び最も低速なシャッター速度、又は、最も小さなＦ値及び最も大きなＦ値に対応する。
【０１２２】
Ｓ３０５の処理によって振動子１１０の制御が開始され、操作リング１１１が回転されると、図２６に示したように、回転抵抗力が次のように変化する。すなわち、操作リング１１１の所定の回転角度範囲においては、操作リング１１１の回転角度が大きくなるほど回転抵抗力が大きくなり、操作リング１１１の回転角度が小さくなるほど回転抵抗力が小さくなる。このような操作リング１１１の回転抵抗力の変化によって、ユーザは、所望の設定へ切り替える際に、そのための操作リング１１１の回転方向を操作リング１１１の回転抵抗力感によって判断することができる。また、操作リング１１１の所定の回転角度範囲外(回転角度がＰより小さい場合，または回転角度がＱより大きい場合）においては、急激に回転抵抗力が大きくなるように設定されている。ユーザは、このように操作リング１１１の回転抵抗力を変化させることによって、切り替え可能な設定の範囲を超えてシャッター速度又は絞りの設定の切り替えを行おうとしていることを知覚することができる。
【０１２３】
図２７は、サブルーチンＳ３０４において、操作リング１１１の操作感としてのクリック感を制御するレンズ用マイクロコンピュータ１０６の処理フローの一例を示すフローチャートである。
図２７に示したように、この処理フローが開始すると、まず、レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、操作リング１１１の操作モードをＦｌａｓｈメモリ１０７から読み出す（Ｓ４０１）。なお、本例では、モード切替操作部１０８の押下に応じて操作モードの設定が切り替えられると、Ｓ１０６において、その切り替えられた操作モードの情報がＦｌａｓｈメモリ１０７に格納されるものとする。なお、ここでは、撮影モード又はＩＳＯ感度モードがＦｌａｓｈメモリ１０７に格納され、その情報が読み出された場合について説明する。
【０１２４】
続いて、位置センサ１０９の出力信号に基づいて操作リング１１１の位置ｘを検出する（Ｓ４０２）。なお、操作リング１１１の位置ｘは、操作リング１１１の基準位置に対する位置で、図１９や図２０に示した操作リング１１１の回転角に対応している。
続いて、周波数Ｎｏｓｃｆ０と、Ｓ４０２で検出された基準位置ｘに対応する電圧Ｖｃｏｎｖ（ｘ）を、Ｆｌａｓｈメモリ１０７から読み出す（Ｓ４０３）。なお、本例では、Ｆｌａｓｈメモリ１０７に、予め、周波数Ｎｏｓｃｆ０と基準位置ｘに対応する電圧Ｖｃｏｎｖ（ｘ）の情報が格納されているものとする。ここで、基準位置ｘに対応する電圧Ｖｃｏｎｖ（ｘ）は、例えば、実験的に、対応する従来の機械的なクリック機構から得られた力量データに基づいて決定されたものである。
【０１２５】
続いて、Ｓ４０３で読み出された周波数Ｎｏｓｃｆ０を周波数Ｎｏｓｃｆに設定し（Ｓ４０４）、Ｓ４０３で読み出された電圧Ｖｃｏｎｖ（ｘ）を電圧Ｖｃｏｎｖに設定する（Ｓ４０５）。さらに、Ｓ４０４で設定された周波数Ｎｏｓｃｆを、レンズ用マイクロコンピュータ１０６のＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔを介して、Ｎ進カウンタ１９２に設定し（Ｓ４０６）、Ｓ４０５で設定された電圧Ｖｃｏｎｖを、レンズ用マイクロコンピュータ１０６のＩＯポートＶｃｎｔを介して、電圧制御回路１９６に設定する（Ｓ４０７）。
【０１２６】
続いて、レンズ用マイクロコンピュータ１０６のＩＯポートＰ＿ＰｗＣｏｎｔをＨｉに設定する（Ｓ４０８）。これにより、圧電体１７１ａの振動が開始する。そして、待機状態となる（Ｓ４０９）。なお、待機状態においては、上記設定の下で圧電体１７１ａの振動が継続する。次に、操作リング１１１が操作されたか否かを判定する（Ｓ４１０）。ここで、その判定結果がＮｏの場合には処理がＳ４０９へ戻る。
【０１２７】
一方、Ｓ４０９の判定結果がＹｅｓで操作リング１１１が操作された場合には、圧電体の駆動を停止するか否かを判定する（Ｓ４１１）。ここでは、Ｓ４１１がＹｅｓの場合、すなわち、例えば再生ボタンが押される等の操作が行われると、圧電体の駆動を停止すると判定し、レンズ用マイクロコンピュータ１０６のＩＯポートＰ＿ＰｗＣｏｎｔをＬｏに設定する（Ｓ４１２）。これにより、圧電体１７１ａの振動が停止し、本処理フローが終了する。一方、Ｓ４１１の判定結果がＮｏの場合、すなわち、圧電体１７１ａの振動が停止していない場合にはＳ４０２へ戻り、Ｓ４０２以降の処理が再び繰り返される。
【０１２８】
このような処理フローにより、機械的なクリック感と同様の感触を有する操作リング１１１を実現することができる。また、基準位置ｘに対応する電圧Ｖｃｏｎｖ（ｘ）の情報として、撮影モードに応じた情報やＩＳＯ感度モードの情報等をＦｌａｓｈメモリ１０７に格納しておくことにより、撮影モードやＩＳＯ感度モード等に応じて、異なる位置間隔（角度間隔）でクリック感を有する操作リング１１１を実現することができる。なお、図６及び図９で説明した圧電体１７１ａは、１ｍｓ未満の高速応答が可能で瞬時に摩擦を変更することができるので、本願発明における操作リング１１１のクリック感を得るのに好適である。
【０１２９】
次に、本願発明の第二の実施形態について、図２８乃至図３１を用いて説明する。
第２の実施形態は，モード切替操作部１０８で選択されるモードとして、手動フォーカスモード（以下ＭＦモードと呼ぶ）がさらに追加されたもので、このＭＦモードに切り替えられた状態で操作リング１１１を回転させた際の表示部１１５の状態に関する実施形態である。
【０１３０】
図２８は、図２３のＳ２０２で、モード切替操作部１０８が押下されてＭＦモードが選択された際の表示の例で、図２１のＳ１００の初期化後、交換レンズ１００をカメラ本体２００に装着し、電源スイッチ２１６ｂをオンしたときの表示部１１５の状態を示している。
図２９は、モード切替操作部１０８で選択されたＭＦモード時に、操作リング１１１を回転させて表示を切り替えた状態を示し、図３０はその変形例で、図３１は、図３０の表示動作のシーケンスを説明するための図である。
【０１３１】
図２８において、表示部１１５には、手動フォーカスモードであることを示す「ＭＦ」、絞り値を設定するモードであることを示す「Ａｖ」、シャッタスピードを設定するモードであることを示す「Ｔｖ」、露出補正値を設定するモードであることを示す「+/-」、ＩＳＯ感度を設定するモードであることを示す「ＩＳＯ」等のモード項目がモード表示１１５ｄに表示されている。モード切替操作部１０８を押下することによりこれらの中から所望のモードが選択されると、選択されたモードが長方形状のモード表示枠１１５ｃによって囲まれて表示される。また、選択されたモードのモード内容がメモリ１１５aとしてその下側に表示され、操作リング１１１を回転することによりメモリ１１５aが指標１１５ｂに対して回転する。
【０１３２】
図２９（１−１）の初期状態表示に示すように、ＭＦモードを示すモード名「ＭＦ」がモード表示枠１１５ｃによって囲まれて表示されているので、現在のモードとして、ＭＦモードがモード切替操作部１０８によって選択されたことを示している。また、交換レンズ２００の撮影距離については、指標１１５ｂが撮影距離を表すメモリ１１５aの「３」を指示しているので、操作リング１１１を回転により、３ｍの撮影距離が選択されたことを表示している。
この状態で操作リング１１１を回転すると、その回転方向、回転位置に対応してメモリ１１５aが回転方向に順次移動して表示される。図２９（１−２）は、操作リング１１１の右回転（ユーザから見て）により０．５ｍの撮影距離が選択されたことを表示している。
【０１３３】
図２９（２−１）は、図２９（１−１）の初期状態表示の際に、モード切替操作部１０８であるモードボタンを押下して絞りモード（以下Ａｖモードと呼ぶ）を選択した状態（モード切替操作部オン）を示している。Ａｖモードが選択されると、メモリ１１５aは事前に設定された絞りのＦナンバー表示に変わる。また、指標１１５ｂが指示するＦナンバーも事前に設定されている。なお、このＦナンバーは交換レンズ１００のＦｌａｓｈメモリ１０７に記憶されている数値が呼び出されて表示される。
この図２９（２−１）の状態で操作リング１１１が回転操作されると、その回転方向、回転位置に対応してメモリ１１５aが回転方向に順次移動して表示される。このとき、図２４のＳ３０５で説明したように、負荷制御機構１７０が制御されて操作リング１１１にクリック感が発生する。具体的には、操作リング１１１の回転によりＦナンバーが指標１１５ｂに対して１つずれる毎にクリック感が発生する。
【０１３４】
図３０は、操作リング１１１の回転速度によって表示内容が変化するようにした変形例である。なお、以下の説明では「低速回転」とは操作リング１１１の回転方向のクリックが２回/Ｓ以下と定義し、「高速回転」とは操作リング１１１の回転クリックが２回/Ｓよりも大きい値と定義する。なお、人によって感覚が異なるためこれはあくまで１例である。また、回転速度の検出は公知のフォトセンサや磁気センサで行なわれ、マイクロコンピュータ１０６で上記基準に対して判断される。
図３０（１−１）の初期状態に示すように、モード切替操作部１０８であるモードボタンによってＭＦモードが選択されると、モード表示部１１５にはモード名１１５e “ＭＦ”が表示され、メモリ１１５aには被写体距離と、撮影距離が「１ｍ」であることを示す指標１１５ｂが表示される。この初期状態でクリックを伴いながら操作リング１１１を低速で回転させると、図３０（１−２）の操作リング低速回転で示したように、メモリ１１５aの被写体距離がより細かい数値（４．５〜６．５の０．５きざみ）に変更され、さらに、クリックを伴いながら操作リング１１１を低速で回転させつづけると、メモリ１１５aが、指標１１５ｂに対して移動する。なお、この表示の変更に連動して操作リング１１１の操作角度に対する被写体距離の変化も細かくなる。
また、図３０（１−２）の操作リング低速回転の状態からクリックを伴いながら操作リング１１１を高速で回転させると、図３０（１−３）の操作リング高速回転で示すように、メモリ１１５aの被写体距離は粗い数値になるとともに、操作リング１１１の操作角度に対する被写体距離の変化も大きくなる。勿論、一般的なＭＦモードのように、クリック感のない状態で操作リング１１１に対する回転抵抗力を設定しても良い。
【０１３５】
このように操作リング１１１の回転速度によって表示を変更するとともに操作リング１１１の回転角度をそれに対応させることにより、精密に被写体距離を合わせたい場合には操作リング１１１をゆっくり回して被写体距離を精密に合わせることが可能となり、また、素早く被写体距離を変更したい場合には操作リング１１１を速く回して被写体距離を大きく変化させることが可能となる。従って、被写体がどの位置にあっても、操作と表示が対応したものになっているので、違和感なく、スムーズかつ素早く変更することができる。
【０１３６】
図３０（２−１）から（２−３）及び図３０（３−１）から（３−２）は、実施形態の変形例で、操作リング１１１の回転速度でモードの変更を行なう実施形態を説明するため図である。より詳細には、モード切替操作部１０８を複数回押下することによってモード変更をするのではなく、モード切替操作部１０８を１回押下することによってカメラをモード変更可能状態し、操作リング１１１の回転位置でモードの変更を行なう実施形態を説明するため図である。
【０１３７】
この変形例では、図３０（１−１）の状態でモードボタンであるモード切替操作部１０８をオンすると、図３０（２−１）のモードボタンオンの状態となり、操作リング１１１の回転によってモードを変更できるモード切替状態となる。この状態では、ＭＦ，Ａｖ、Ｔｖ、+/-の各モードが表示され、ここでは、モード表示枠１１５ｃによって“ＭＦ”が選択されている状態であることが表示されている。
【０１３８】
この図３０（２−１）の状態でクリックを伴いながら操作リング１１１をゆっくり回転させると、モード表示枠１１５ｃが順次右方向へ移動し、モードが切替っていく。図３０（２−２）の「操作リング低速回転」の表示は、Ａｖにモードが切替わっていることを表示している。
図３０（２−２）の「操作リング低速回転」状態でクリックを伴いながら操作リング１１１を素早く回すと、表示は図３０（２−３）の「操作リング高速回転」に表示されているように、各モードを表すＭＦ，Ａｖ、Ｔｖ、+/-、ＩＳＯ，ＷＢ，ＡＲＴ，ＡＦが楕円上に配置され、操作リング１１１の回転方向に対応して順次モードが切替る。図３０（２−３）の「操作リング高速回転」では、モード表示枠１１５ｃによって「+/-」が囲まれているように「+/-」モードが切替わっていることを表示している。
【０１３９】
一方、図３０（２−２）の表示状態でモード切替操作部１０８をオンすると、その時に選択されているモード（ここではＡｖモード）が確定され、図３０（３−１）の状態のように、Ａｖモードが選択され、このＡｖモードの選択項目が表示される。すなわち、図３０（２−２）ではモードはＡｖモードが選択されていたので、モードボタンのオンでメモリ１１５aはＦナンバーの表示になる。
この状態で、クリックを伴いながら操作リング１１１をゆっくり回転（低速回転）させると、図３０（３−２）に示すように、被写体距離表示と同様にメモリ１１５aはより細かい表示となる。ここではＦナンバー表示なので、露光量の１段ごとに数値表示があり、その間にある点は１目盛で１/３段の露光量の刻みになるようになっている。勿論、段数の刻みはもっと粗く設定しても良いし、段数の刻みの異なる複数のモードを設けても良い。
【０１４０】
図３１は、図３０に示す表示動作をさせる場合のシーケンスを示したフローである。カメラの電源スイッチ２１６ａがオンされるとレンズ内のレンズ用マイクロコンピュータ１０６は初期化の動作をする（Ｓ５０１）。
次に、モード切替操作部１０８が押下されてモード変更可能状態であるかを判定し（Ｓ５０２）、Ｎｏであれば、操作リング１１１の回転位置でモードの変更を行なうことが可能と判断し、操作リング１１１で設定されたモードを表示部１１５のメモリ１１５aに表示する（Ｓ５０３）。
【０１４１】
そして、そのモード状態での操作リング１１１の位置と速度に対応する負荷パターンをレンズ用マイクロコンピュータ１０６に読み込み（Ｓ５０４）、操作部材である操作リング１１１が操作されたかを判定する（Ｓ５０５）。判定がＮｏであれば電源スイッチがオフされたかの判定をする（Ｓ５１８）。
【０１４２】
一方、Ｓ５０５で判定がＹｅｓの場合は操作リング１１１の位置と速度を検出し（Ｓ５０６）、位置と速度に応じた設定値の表示をする（Ｓ５０７）。位置と速度に応じた設定値や負荷パターンは例えば、Ｆｌａｓｈメモリ１０７にあらかじめテーブルとして記憶されている。次に同様に負荷パターンに応じて負荷制御機構１７０を制御して、操作リング１１１の所定の操作感を与える（Ｓ５０８）。次にモードボタンがオンされたかを判定する（Ｓ５０９）。モードボタンがオンされていなければ、電源スイッチがオフかの判定をする（Ｓ５１８）。
【０１４３】
一方、Ｓ５０９でＹｅｓの場合は、Ｓ５１０の判定でＹｅｓの場合と同様、操作リング１１１はモード設定状態になり、モード項目の表示をする（Ｓ５１１）。次に操作リング１１１の位置と速度に応じた負荷パターンをレンズ用マイクロコンピュータ１０６に読み込む（Ｓ５０４）。ここでは操作リング１１１はモード設定をする操作部材となるので各モードごとにクリック感が発生する負荷パターンが設定される。
【０１４４】
次に、操作リング１１１が操作されたかが、操作リング１１１の位置を検出している位置センサ１０９Ａの出力信号から判定される（Ｓ５１３）。操作された場合は、ステップＳ５０６、Ｓ５０７、Ｓ５０８と同じ動作がステップＳ５１４、Ｓ５１５、Ｓ５１６で行なわれ、モードボタンがオンにされたかを判定する（Ｓ５１７）。一方、ステップＳ５１３で判定がＮｏの場合は、次にモードボタンがオンされたかを判定する（Ｓ５１７）。ステップＳ５１７で判定がＹｅｓの場合は、ステップ５０３以下の一連の動作がなされ、判定がＮｏの場合は電源がオフかが判定される（Ｓ５１８）。ステップＳ５１８で判定がＹｅｓの場合は、動作は終了し、判定がＮｏの場合は、ステップＳ５０２のモード切替状態の判定に戻る。
【０１４５】
次に、本願発明の第三の実施形態について、図３２乃至図３６を用いて説明する。
なお、第１の実施形態で説明した図２、図３と同じ構成には同じ符号を用い、異なる部材には新たな符号を付与している。
図３２は本願発明の第２の実施形態に係るレンズ鏡筒の概略断面図で、図３３は図３２のＡＡ断面図である。また、図３４は負荷制御機構１７０を構成するギヤ１７２aの伝達機構を説明するための図で、図３３に記載されたギヤ１７２a、ギヤ１７７及び固定板１７１bの周辺の拡大図である。さらに、図３５は図３４に記載されたＢＢ断面の概略図で、負荷制御機構１７０を構成するギヤ１７２aとギヤ１７７との関係を説明するための図で、図３６は操作リング１１１のスライド移動の際のギヤ１７７の動作を説明するための図である。
【０１４６】
図３２及び図３３に示すように、外周部に滑り止め用のゴム１４４が設けられているとともに内周面にギヤ１１１ａが設けられている操作リング１１１は、交換式レンズ１００の光軸方向に対して、手動により、固定枠１２２に対して、その前後にスライド可能、かつ回転自在に構成されている。この操作リング１１１のない周面側には、ボール１５７が嵌合するための溝１１１ｂが円周に沿って複数が形成されている。
【０１４７】
このボール１５７は、固定枠１２２に設けられたバネ１５８により溝１１１ｂ側に押圧されていて、例えば、操作リング１１１がカメラ本体２００側にスライド移動した際、溝１１１ｂから溝１１１ｂにボール１５７の嵌合が代わってユーザにクリック感を付与するとともにこのクリック感によってスライド移動したことを知らしめる。
【０１４８】
図３４及び図３５に示すように、固定枠１２２には図２で説明した負荷制御機構１７０とこの負荷制御機構１７０に並列に配置されたギヤ台１７８とが固定板１７１ｂを介して固定されている。
このギヤ台１７８には、負荷制御機構１７０を構成するボルト１７１eと平行な軸１８１と、この軸１８１に配置されたバネ１８０とギヤ１７７が配置されていて、操作リング１１１のギヤ１１１ａは、このギヤ１７７を介して負荷制御機構１７０を構成するロータ１７２のギヤに噛合している。
【０１４９】
また、図３６に示すように、操作リング１１１には、操作リング１１１をカメラ本体２００側にスライド移動した場合に、ギヤ１７７をバネ１８０に抗して移動させるためのフランジ１１１ｃが設けられている。従って、操作リング１１１のスライド移動に連動してギヤ１７７がスライド方向に押されて移動することにより、ギヤ１７７とギヤ１７７ａとの噛合がはずれる。すると、操作リング１１１は負荷制御機構１７０の負荷を受けることなく、すなわち、負荷制御機構１７０に通電しなくても、スムーズな回転が可能となる。なお、図３６に示すように、操作リング１１１の回転位置はセンサ１０９とスケール１４１とによって検出されるが、スケール１４１の位置及び大きさは、操作リング１１１が前後にスライドされた状態であっても位置センサ１０９による操作リング１１１の回転方向の位置検出が可能になるように設けられている。
【０１５０】
なお、操作リング１１１がカメラ本体２００に対して被写体側にスライド移動した状態、すなわち、ロータ１７２のギヤ１７２とギヤ１７７とが噛合した状態（図３６の状態）は、図２３のＳ２０３の操作モード切り替えの状態であり、操作リング１１１がカメラ本体２００側にスライド移動した状態、すなわち、ロータ１７２のギヤ１７２とギヤ１７７との噛合がはずれた状態は、スムーズなフォーカスが可能となる手動フォーカスのモードの状態である。
【０１５１】
ここで、再度、操作リング１１１を被写体側にスライド操作すると、ギヤ１７７はバネ１８０に被写体側に押圧され、ロータ１７２のギヤに噛合しようするが、操作リング１１１の回転ずれ（あそび）が大きいと、ロータ１７２のギヤの歯とギヤ１７７のギヤの歯とが干渉して噛合しにくくなる。このようなことを防止するためには、操作リング１１１の回転ずれ（あそび）を歯車の１ピッチ分以下レベルの微小回転をすれば必ず噛合がなされる。
【０１５２】
なお、操作リング１１１のスライド位置は、図３２に示すように、スイッチとスイッチ基板とから構成されたスライド開始検出センサ１０９Ｂによって検出される。このスライド開始検出センサ１０９Ｂは、被写体側にスライドされたときの操作リング１１１の位置と、カメラ本体２００側にスライドされたときの操作リング１１１の位置とを検出できるように設けられていて、カメラ本体２００側にスライドされたときのスイッチのオフで手動フォーカスに切り替り、被写体側にスライドされた時のスイッチのオンで操作モードを切り替えるモード（図２３のＳ２０３の操作モード切り替え）に切り替えられる。
【０１５３】
また、このように操作リング１１１を前後にスライド可能に構成する場合において、操作リング１１１を前後方向に一往復スライドさせたときに、スイッチが一度だけオンするように構成することも可能である。例えば、操作リング１１１を被写体側へスライドさせた位置においてはスイッチをオンし、操作リング１１１をカメラ本体２００側へスライドする際にスイッチをオンからオフに切り替るスイッチにすれば、被写体側へスライドさせた位置においては操作リング１１１の回転感触を変更でき、スイッチがオフのカメラ本体２００側へスライドさせた位置においては操作リング１１１を手動フォーカスの操作部材にすることが可能である。さらに、操作リング１１１は機械的にスライドさせるのではなく、操作リングを被写体側またはカメラ本体２００側へ押し付けられるように構成し、押し付けられた時の圧力を検知する圧力センサーを操作リング１１１または固定部枠１２２に設け、圧力センサーの検出圧力をスイッチの代わりとしてスライド操作がなされたことを検出するようにしても良い。
【０１５４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。
例えば、図２１のメインフローや図２７の操作リングの操作環の制御動作に示したデジタルカメラの処理フローを、ボディ用マイクロコンピュータ２１４のみが実行するように構成することも可能であるし、レンズ用マイクロコンピュータ１０６のみが実行するように構成することも可能である。或いは、ボディ用マイクロコンピュータ２１４とレンズ用マイクロコンピュータ１０６が協働して実行するように構成することも可能である。
【０１５５】
また、例えば、操作リング１１１を、カメラ本体２００に設けるように構成することも可能である。この場合、例えば、操作リング１１１をダイヤル等のような回転式の操作部材としてカメラ本体２００に設けることも可能である。
また、デジタルカメラは、レンズ交換可能なタイプのカメラに限らず、例えばコンパクトカメラ等のようにレンズ交換ができないタイプのカメラとすることも可能である。この場合は、例えば、そのカメラのレンズ鏡筒に操作リング１１１を設けるようにすることも可能であるし、上記のように、操作リング１１１をダイヤル等のような回転式の操作部材として設けることも可能である。
【０１５６】
また、上述のデジタルカメラでは、操作リング１１１の基準位置からの回転角度に応じて、設定の切り替えが行われるものであり、その基準位置は絶対位置であったが、その基準位置を相対位置とすることも可能である。例えば、操作モードの設定の切り替えが行われた時点の操作リング１１１の位置を基準位置として、その基準位置からの操作リング１１１の回転方向及び回転量に応じて設定の切り替えを行うように構成すれば良い。なお、この場合には、その回転方向及び回転量に応じて、例えば図２５のクリック感や図２６の回転抵抗に示したように、操作リング１１１の回転抵抗力を変更することは勿論である。
【０１５７】
また、操作リング１１１は、無限に回転可能に構成することも可能であるし、例えば１８０度等のように一定の回転角度範囲しか回転しない構成することも可能である。この場合、例えば、上記の基準位置を相対位置とする場合には、操作リング１１１を無限に回転可能な構成とすることも可能であるし、上記の基準位置を絶対位置とする場合には、操作リング１１１が一定の角度範囲しか回転しない構成とすることも可能である。
【０１５８】
以上、本願発明の本実施形態について説明してきたが、本願発明によれば、操作リング１１１の操作性を、フォーカスモード、ズームモード、撮影モード、ＩＳＯ感度モード、シャッター速度モード、絞りモードといった各操作モードに応じて、操作リング１１１を適切なクリック感や重さに設定することができる。また、操作リング１１１によって変更される操作モードの表示を、操作リング１１１の位置と速度に対応して変化するようにしたので、操作と一体感のある表示が可能となる。
【符号の説明】
【０１５９】
１００ 交換式レンズ
１０１ フォーカスレンズ
１０２ ズームレンズ
１０３ 絞り
１０４、１０５、１１４ ドライバ
１０６ レンズ用マイクロコンピュータ
１０７ Ｆｌａｓｈメモリ
１０８ モード切替操作部
１０９ 位置センサ
１０９A 回転位置検出センサ
１０９B スライド開始検出センサ
１１０ 振動子
１１１ 操作リング
１１２ 圧電体制御回路
１１３ ロータ
１１５ 表示部
１１５a メモリ
１１５ｂ 指標
１１５ｃ モード表示枠
１１５ｄ モード表示
１１５e モード名
１２１ マウント
１２２ 固定枠
１２３ キバン
１２４ １群枠
１２５ ２群枠
１２６ ３群枠
１２７ １群送りネジ
１２８ １群ネジギア
１２９ １群モータ台
１３０ １群モータ
１３１ １群モータギア
１３２ １群位置検出ハネ
１３３ １群ガイド軸
１３４ 絞りハネ
１３５ 絞り台
１３６ 絞りフタ
１３７ 絞り板
１３８ 絞りモータギア
１３９ 絞りモータ台
１４０ 絞りモータ
１４１ スケール
１４６ 絞り位置検出ハネ
１４７ ３群ガイド軸
１４８ 絞り位置検出器
１４９ ３群送りネジ
１５０ ３群位置検出ハネ
１５１ ３群モータ
１５２ ３群モータ台
１５３ ３群ネジギア
１５４ ３群モータギア
１５５ ２群送りネジ
１５６ ２群位置検出ハネ
１５９ ２群モータ台
１６０ ２群モータギア
１６１ ２群ネジギア
１６２ 前固定枠
１６３ ２群モータ
１７０ 負荷制御機構
１７１ 振動子
１７１ａ 圧電体
１７１ｂ 固定板
１７１ｃ 振動体Ａ
１７１ｄ 振動体Ｂ
１７１ｅ ボルト
１７２ ロータ
１７２ａ ギヤ
１７３ バネ
１７４ ナット
１７５ 軸受
１７６ ボール
１７７ ギヤ
１７８ ギヤ台
１７９ 板
１８０ バネ
１９１ グランド
１９２ Ｎ進カウンタ
１９３ １／２分周回路
１９４ インバータ
１９５ トランス
１９６ 電圧制御回路
１９８ クロックジェネレータ
２００ カメラ本体
２０１ メカシャッター
２０２ 撮像素子
２０３ アナログ処理部
２０４ Ａ/Ｄ変換部
２０５ ＡＥ処理部
２０６ 画像処理部
２０７ ＡＦ処理部
２０８ 画像圧縮展開部
２０９ ＬＣＤドライバ
２１０ ＬＣＤ
２１１ メモリＩ/Ｆ
２１２ 記録媒体
２１３ ＳＤＲＡＭ
２１４ 本体用マイクロコンピュータ
２１５ Ｆｌａｓｈメモリ
２１６ 操作部
２１７ バス
２１８ 電源回路
３００ Ｉ/Ｆ
４０１ 圧電体板Ａ
４０２ 圧電体板Ｂ
４０１a、 側面電極１Ａ
４０２a、 側面電極２Ａ
４０１b 側面電極１Ｂ
４０２b 側面電極２Ｂ
４０１ｃ、４０２ｃ 円形電極Ｃ（長方形電極Ｃ）
４０３ 電極板
４０４ フレキシブル回路基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転部材の回転力を振動により制御する負荷制御機構に係り、より詳しくは、棒形状に形成された振動子を有する負荷制御機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
スペーサ３とステータ５との間に電歪素子であるＰＺＴ２ａ〜２ｅを挟み、スペーサ３と電歪素子の中央部に設けられた孔にモータ軸１を挿入し、上記ステータ５に設けられたネジ部５ａとモータ軸１のネジ部１ｂとを螺合させ、ＰＺＴ２ａ〜２ｅに歪を与えるための電気接点４ａ４ｆが所定の圧力となるよう調整する超音波モータが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
上記超音波モータは、交換レンズの光軸と平行となるように配置され、前述した電気接点４ａ〜４ｆはリード線あるいはフレキシブルプリント板等によって、レンズ鏡筒内のモータ制御回路に電気接続されている。そして、合焦動作を行うために、制御回路からモータ駆動信号が出力されると、電気接点４ａ〜４ｆを介して電歪素子ＰＺＴ２ａ〜２ｅに歪が発生し、振動子であるステータ５を振動させてロータ１５を回転させる。
【０００４】
また、手動で回転する操作環７とともに回転する距離環６の端面には摺動部６ｂが設けられ、この摺動部６ｂは、固定部材２に設けられた超音波アクチュエータである振動子３５の駆動子３９に圧接され、この振動子３５を屈曲定在波振動させることによって距離環６と駆動子３９との摩擦接触力を調節して、操作環７の回動操作力量を広い範囲で増減する技術が知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
上記超音波アクチュエータである振動子３５は、複数の２種類の圧電シート３７Ｘ，３７Ｙとこの圧電シート３７Ｘ，３７Ｙを挟む２枚の絶縁板３８Ａ，３８Ｂと、２つの駆動子と、を有して構成され、導電性銀ペーストからなる電極４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ａ′，４１ｂ′によって電気的に結合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６-１３３５６７号公報
【特許文献２】特開２００５−３１６３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のように、電歪素子であるＰＺＴ２ａ〜２ｅと電気接点４ａ〜４ｆとをリード線あるいはフレキシブルプリント板等によって接続し、レンズ鏡筒内のモータ制御回路に電気接続する構成では、リード線あるいはフレキシブルプリント板を配置する空間を設けなければならず、また、側面に出ている複数の電極の端子とリード線等を結線する必要がある。そのため、構成が複雑となるばかりか組み立ても複雑となり小型のものが作りづらい。
さらに、近年の装置の小型化の要請に答え、振動子を小さくするために、圧電体を極端に薄く（0.1ｍｍ以下）しようとすると、モータ軸１の圧着で圧電体が割れる恐れがある。
【０００８】
また、特許文献２のように、複数の２種類の圧電シート３７Ｘ，３７Ｙを２枚の絶縁板３８Ａ，３８Ｂで挟み、導電性銀ペーストからなる電極４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ａ′，４１ｂ′によって電気的に結合させる構成では、圧電体間に電極を挟んでいるので、側面に出ている複数の電極の端子を結線する空間を設けなければならず、結線が複雑となり小型のものが作りづらい。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑み、結線する必要がない組み立て性の容易な振動子を用いた小型の負荷制御機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様に係る負荷制御機構は、中央部に穴を有する第１の振動体と、中央部に穴と係合部を有する第２の振動体と、中央部に穴を有し上記第２の振動体に振動を付与されるロータと、中央部に穴を有し、第１の振動体と第２の振動体とに挟まれる位置に固定される圧電体と、上記各部材の穴を貫通し、上記圧電体を挟み込んで上記第１の振動体と上記第２の振動体とを固定する軸部材と、上記軸部材の一端部に位置し、上記ロータを上記第２の振動体に押圧する押圧手段と、を具備し、上記圧電体は、
側面には第１の側面電極と第２の側面電極と互いに非導通状態となるように印刷され、表面には上記第１の側面電極と導通する第１の表面電極と上記第２の側面電極と導通する第２の表面電極とが互いに非導通状態となるように印刷された電極板と、側面には第３の側面電極と第４の側面電極とが印刷され、表面には上記第３の側面電極と導通する第３の表面電極が印刷された第１の板状圧電体と、側面には第５の側面電極と第６の側面電極とが印刷され、表面には上記第６の側面電極と導通する第４の表面電極が印刷された第２の板状圧電体と、を有し、当該圧電体が上記軸部材を介して組立てられた際、各部材の表面電極が互いに接続せず、かつ、側面電極の奇数番号同士及び側面電極の偶数番号同士が電気的に接続されるように組立てられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の態様に係る負荷制御機構は、上記第１の態様において、上記圧電体は、表面に、互いに非導通状態な２つの回路パターンＡ及びＢを有するフレキシブル電気基板をさらに有し、当該パターンＡは上記電極板の第１の表面電極（電極Ａ）と電気的に接続され、当該パターンＢは上記電極板の第２の表面電極（電極Ｂ）と電気的に接続されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の態様に係る負荷制御機構は、上記第１の態様において、上記第１の板状圧電体の表面電極と上記第２の板状圧電体の表面電極とが互いに接触せず、かつ、上記側面電極の奇数番号同士及び上記側面電極の偶数番号同士が電気的に接続されるように組立てられたものを１組のユニットとし、この１組のユニットが複数積層されて構成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第４の態様に係る負荷制御機構は、上記第１の態様において、上記圧電体は、上記電極板、上記第１の板状圧電体及び上記第２の板状圧電体が組立てられた際、当該各部材の表面電極が互いに接触せず、かつ、側面電極の奇数番号同士及び側面電極の偶数番号同士がそれぞれ１列になるように電気的な接続がされることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第５の態様に係る負荷制御機構は、上記１乃至４の態様において、上記圧電体は、円形状をしていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第６の態様に係る負荷制御機構は、上記１乃至４の態様において、上記圧電体は、多角形状をしていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、圧電体に表面電極と側面電極を印刷し、積層した際、圧電体の表面電極が互いに接触せず、かつ、側面電極の奇数番号同士及び側面電極の偶数番号同士が電気的に接続されるようにした振動子を用いたので、結線する必要のない、組み立て性の容易な小型の負荷制御機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施の形態に係る操作装置を説明するための図で、デジタルカメラに適用した構成を説明するためのブロック図。
【図２】第一の実施形態のデジタルカメラを構成する交換式レンズの概要を示す断面図。
【図３】第一の実施形態の交換式レンズの１群枠を駆動する機構を説明するための図。
【図４】第一の実施形態に係る、固定枠に取り付けられた負荷制御機構を説明するための図。
【図５】第一の実施形態に係る、固定枠に取り付けられた負荷制御機構の詳細な構成を説明するための光軸方向断面図AA。
【図６】第一の実施形態に係る、振動子１１０を構成する圧電体の具体的な構成を説明するための分解斜視図。
【図７】第一の実施形態に係る、振動子１１０を組み立てた状態を説明するための図。
【図８】第一の実施形態に係る、圧電体への電圧印加の概念を示す図。
【図９】図７で説明した圧電体の変形例を説明するための図
【図１０】図８で説明した圧電体の変形例を説明するための図
【図１１】本願発明に適用した振動子の変形例を説明するための断面図
【図１２】図１１で説明した振動子の変形例の外観図
【図１３】図１１で説明した振動子の取り付け状態を説明するための図。
【図１４】圧電体に所定の周波電圧を与えて振動させた場合の振動子とロータの様子を所定 の時間ごとに表した図。
【図１５】振動子を構成する圧電体へ入力される周波電圧を説明するための図。
【図１６】圧電体制御回路の構成を概略的に示す回路図。
【図１７】図１６の圧電体制御回路における各構成部材から出力される各信号形態を示すタイムチャート
【図１８】基本振動の振動振幅を電圧制御回路によって変えたときの接触部位の変位の状態 を示すグラフ。
【図１９】クリック感を発生させるための操作リングの対応回転角と操作リングの操作力量及 びそれに対応した振動子の振動振幅及び入力電圧との関係をグラフにしたもの
【図２０】図１９に示したものとは異なるクリック感が得られるように異なる入力電圧信号を 圧電体に与えた図。
【図２１】本願発明に係るデジタルカメラのメインの処理フローを示すフローチャート（１）
【図２２】本願発明に係るデジタルカメラのメインの処理フローを示すフローチャート（２）
【図２３】Ｓ１０６のレンズ操作処理サブルーチンの詳細を示すフローチャート。
【図２４】回転感触変更処理（Ｓ２０３）サブルーチンの詳細を示すフローチャート。
【図２５】サブルーチンＳ３０４で、操作リングにクリック感を付与する際の、操作リングの回転角度と回転抵抗力との関係の一例を示す図。
【図２６】シャッター速度モード又は絞りモードの場合に、Ｓ３０５の処理によって振動子の制御が開始されたときの、操作リングの回転角度と回転抵抗力との関係の一例を示す図。
【図２７】サブルーチンＳ３０４において、操作リングのクリック感を制御するレンズ用マイクロコンピュータ１０６の処理フローの一例を示すフローチャート。
【図２８】第二の実施形態に係る、モード切替操作部が押下されてＭＦモードが選択された際の表示の例を示す図。
【図２９】ＭＦモード時に、操作リングを回転させて表示を切り替えた状態を示す図。
【図３０】操作リングを回転させて表示を切り替えた状態の変形例。
【図３１】図３０の表示動作のシーケンスを説明するための図。
【図３２】本願発明の第三の実施形態に係る、操作リングが光軸方向の前後にスライド可能に構成したレンズ鏡筒の概略断面図。
【図３３】図３２のＡＡ断面図。
【図３４】負荷制御機構に係る、伝達機構であるギヤ１７２a、ギヤ１７７及び固定板１７１bの周辺を説明するための図。
【図３５】図３４に記載されたＢＢ断面の概略図で、負荷制御機構１７０を構成するギヤ１７２aとギヤ１７７との関係を説明するための図。
【図３６】操作リングのスライド移動の際のギヤ１７７の切替動作を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る操作装置を説明するための図で、デジタルカメラに適用した構成を説明するためのブロック図である。
【００１９】
図１に示したデジタルカメラは、交換式レンズ１００とカメラ本体２００を含み、それらがＩ／Ｆ３００を介して通信可能に接続されている。
交換式レンズ１００は、フォーカスレンズ１０１、ズームレンズ１０２、絞り１０３、ドライバ１０４、１０５、１１４、レンズ用マイクロコンピュータ１０６、Ｆｌａｓｈメモリ１０７、モード切替操作部１０８、位置センサ１０９、振動子１１０、圧電体制御回路１１２、ロータ１７２、表示部１１５、及び操作リング１１１を含む。
なお、詳細は後述するが、上記位置センサ１０９は、位置センサの総称であって、具体的には、固定枠１２２に対する操作リング１１１の回転位置を検出する回転位置検出センサ１０９Ａと、固定枠１２２に対して操作リング１１１がスライド開始したことを検出するスライド開始検出センサ１０９Ｂと、を含む。
【００２０】
カメラ本体２００は、メカシャッター２０１、撮像素子２０２、アナログ処理部２０３、アナログ/デジタル変換部（以下「Ａ/Ｄ変換部」という）２０４、ＡＥ処理部２０５、画像処理部２０６、ＡＦ処理部２０７、画像圧縮展開部２０８、ＬＣＤドライバ２０９、ＬＣＤ２１０、メモリインターフェース（以下「メモリＩ/Ｆ」という）２１１、記録媒体２１２、ＳＤＲＡＭ２１３、本体用マイクロコンピュータ２１４、Ｆｌａｓｈメモリ２１５、操作部２１６、バス２１７、及び電源回路２１８を含む。
【００２１】
まず、交換式レンズ１００の構成について説明する。
フォーカスレンズ１０１は、被写体の光学像を撮像素子２０２に集光させ、ズームレンズ１０２は、被写体の光学像を変倍する。上記フォーカスレンズ１０１は光学像を変倍するときに動作されても、勿論良い。
【００２２】
レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、ドライバ１０４、１０５、１１４、Ｉ／Ｆ３００、Ｆｌａｓｈメモリ１０７、モード切替操作部１０８、位置センサ１０９、圧電体制御回路１１２、及び表示部１１５と接続されている。レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、Ｆｌａｓｈメモリ１０７に記憶されている情報の読み込み・書き込みを行うとともに、ドライバ１０４、１０５、１１４、圧電体制御回路１１２を制御する。レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、また、Ｉ／Ｆ３００を介して、本体用マイクロコンピュータ２１４と通信することができ、様々な情報を本体用マイクロコンピュータ２１４へ送信し、また、本体用マイクロコンピュータ２１４から様々な情報を受信する。例えば、レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、モード切替操作部１０８の出力信号に応じた情報や位置センサ１０９（回転位置検出センサ１０９Ａ、スライド開始検出センサ１０９Ｂ）の出力信号（検出信号）に応じた情報を本体用マイクロコンピュータ２１４へ送信する。
【００２３】
また、例えば、レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、圧電体制御回路１１２の制御情報を本体用マイクロコンピュータ２１４から受信する。レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、さらに、本体用マイクロコンピュータ２１４から受信した制御情報に基づいて、圧電体制御回路１１２及び表示部１１５を制御する。或いは、モード切替操作部１０８の出力信号及び位置センサ１０９（回転位置検出センサ１０９Ａ、スライド開始検出センサ１０９Ｂ）の出力信号に基づいて、圧電体制御回路１１２及び表示部１１５を制御することもできる。
【００２４】
ドライバ１０４は、レンズ用マイクロコンピュータ１０６の指示を受けて、フォーカスレンズ１０１を駆動させてフォーカス位置の変更を行う。ドライバ１０５は、レンズ用マイクロコンピュータ１０６の指示を受けて、ズームレンズ１０２を駆動させて焦点距離の変更を行う。ドライバ１１４は、レンズ用マイクロコンピュータ１０６の指示を受けて、絞り１０３を駆動する。絞り１０３は、被写体の光量や被写体の像のボケ量を調節する。
【００２５】
圧電体制御回路１１２は、レンズ用マイクロコンピュータ１０６の制御の下、振動子１１０（詳しくは振動子１１０に含まれる圧電体１７１a）を駆動する。同じく、表示部１１５は、操作リング１１１の回転位置を検出している位置センサ１０９Aの位置情報、及び位置情報からレンズ用マイクロコンピュータ１０６で算出した速度情報をもとに、レンズ用マイクロコンピュータ１０６により制御される。
【００２６】
モード切替操作部１０８は、例えば、操作部材である操作リング１１１の役割の変更を指示するためのボタンである。モード切替操作部１０８が押される毎に、レンズ用マイクロコンピュータ１０６（又は本体用マイクロコンピュータ２１４であってもよい）は、操作リング１１１の役割をモード切替と設定値変更の２つの状態の間で切替える。操作リング１１１の役割がモード切替の場合には、レンズ用マイクロコンピュータ１０６（又は本体用マイクロコンピュータ２１４であってもよい）は、操作リング１１１を回転することにより、フォーカスモード、ズームモード、撮影モード、ＩＳＯ感度モード、シャッター速度モード、絞りモード、ホワイトバランスモード、ATR（アート）モード（撮影した画像を白黒画像や、絵画調画像にしたりする複数の画像処理が選択できるモード），等の何れかへ順次切り替り、所望のモードでモード切替操作部１０８を押すと、モードが確定するとともに、操作リング１１１の役割は、その確定モードでの設定値を変更するための操作リングに役割が変更される。例えば、フォーカスモードの一つであるマニュアルフォーカスモード（以下ＭＦモードと呼ぶ）にモードを確定すると、操作リング１１１は、焦点位置を調整するための距離操作環の役割を担うことになる。
【００２７】
なお、操作リング１１１は、詳しくは後述するように、例えば、交換式レンズ１００の外周部に光軸回りに回転自在に嵌合しており、ユーザによる手動操作により回転可能に構成されている。また、操作リング１１１は、カメラ本体２００側に設けた回転ダイヤル部材でも良い。この場合は、操作部材の操作情報は必要に応じて、I/F３００を通じて交換レンズ１００側のレンズ用マイクロコンピュータ１０６に入出力される。なお、固定部材に対して回転するリング形状ではなく、固定部材に対してスライドするレバー部材を用いた構成でも良い。
【００２８】
振動子１１０は、回転部材であるロータ１７２に対して押圧された状態で摩擦結合していて、圧電体制御回路１１２からの制御信号を受けて振動する。圧電体制御回路１１２は、レンズ用マイクロコンピュータ１０６によって制御され、振動子１１０の振動状態を制御してロータ１７２との摩擦結合力、すなわち、回転抵抗力を制御する。これにより、ロータ１７２に回転力を伝達する機構で連結した操作リング１１１の回転抵抗力を制御する。なお、詳しくは図５から図９で後述するが、振動子１１０の構成は、例えば、積層された圧電体と、圧電体と一体に構成された振動体を含む。
【００２９】
位置センサ１０９である回転位置検出センサ１０９Ａは、操作リング１１１の回転量と回転方向を検出し、その検出信号をレンズ用マイクロコンピュータ１０６へ出力する。なお、回転位置検出センサ１０９Ａは、詳しくは後述するように、例えば、操作リング１１１の内周側に設けられた磁気スケールに対向して設けられたＧＭＲ素子（巨大磁気抵抗素子）である。勿論、位置検出機構は磁気式である必要は無く、光学的なものであっても良い。
【００３０】
次に、カメラ本体の構成について説明する。
メカシャッター２０１は、本体用マイクロコンピュータ２１４の指示を受けて駆動し、撮像素子２０２に被写体を露光する時間を制御する。
撮像素子２０２は、フォーカスレンズ１０１及びズームレンズ１０２により集光された光を、画素を構成するフォトダイオードで受光して光電変換し電荷量として出力する。上記撮像素子２０２は、各画素を構成するフォトダイオードの前面に、ベイヤー配列のカラーフィルタが配置された撮像素子で、水平方向にＲ画素とＧ（Ｇｒ）画素が交互に配置されたラインと、Ｇ（Ｇｂ）画素とＢ画素が交互に配置されたラインとを有し、さらにその２つのラインを垂直方向にも交互に配置することで構成されている。なお、撮像素子２０２は、ＣＭＯＳ方式のものでもＣＣＤ方式のものでも良い。また、ベイヤー配列に限らずＦｏｖｅｏｎ（Ｆｏｖｅｏｎ Ｉｎｃ．の登録商標）のような積層型の撮像素子や、アナログ処理部２０３やＡ／Ｄ変換部２０４までを含むような撮像素子等でもよい。
【００３１】
アナログ処理部２０３は、撮像素子２０２から読み出された電気信号（アナログ画像信号）に対し、リセットノイズ等を低減した上で波形整形を行い、さらに目的の明るさとなるように、ゲインアップを行う。Ａ/Ｄ変換部２０４は、アナログ処理部２０３から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号（以後、画像データという）に変換する。
【００３２】
バス２１７は、デジタルカメラ内部で発生した各種データをデジタルカメラ内の各部に転送するための転送路である。上記バス２１７は、ＡＥ処理部２０５、画像処理部２０６、ＡＦ処理部２０７、画像圧縮展開部２０８、ＬＣＤドライバ２０９、メモリＩ／Ｆ２１１、ＳＤＲＡＭ２１３、本体用マイクロコンピュータ２１４に接続されている。
Ａ/Ｄ変換部２０４から出力される画像データは、バス２１７を介して一旦ＳＤＲＡＭ２１３に記憶される。ＳＤＲＡＭ２１３は、Ａ/Ｄ変換部２０４において得られた画像データや、画像処理部２０６、画像圧縮展開部２０８において処理された画像データ等の各種データが一時的に記憶される記憶部である。
【００３３】
画像処理部２０６は、ＳＤＲＡＭ２１３から読み出した画像データに対して様々な画像処理を施す。画像処理部２０６によって各処理が行われた後の画像データは、ＳＤＲＡＭ２１３に記憶される。
ＡＥ処理部２０５は、画像データから被写体輝度を算出する。被写体輝度を算出するためのデータは、専用の測光センサの出力であってもよい。ＡＦ処理部２０７は、画像データから高周波成分の信号を取り出し、ＡＦ（Auto Focus）積算処理により、合焦評価値を取得する。
【００３４】
画像圧縮展開部２０８は、所定の圧縮方式による画像データの圧縮、及び、所定の圧縮方式により圧縮された画像データの展開（伸長）を行う。例えば、取り扱う画像データが静止画である場合にはＪＰＥＧ方式等による圧縮及び展開を行い、取り扱う画像データが動画である場合にはＭｏｔｉｏｎ−ＪＰＥＧ方式やＨ．２６４方式等による圧縮及び展開を行う。静止画に係る画像データの記録する場合、画像圧縮展開部２０８は、ＳＤＲＡＭ２１３から画像データを読み出し、読み出した画像データを例えばＪＰＥＧ圧縮方式に従って圧縮して、圧縮したＪＰＥＧ画像データを、ＳＤＲＡＭ２１３に一旦記憶する。
【００３５】
ＳＤＲＡＭ２１３に記憶されたＪＰＥＧ画像データは、カメラ本体２００の各種シーケンスを統括的に制御する本体用マイクロコンピュータ２１４によって、ＪＰＥＧファイルを構成するために必要なＪＰＥＧヘッダが付加されてＪＰＥＧファイルとして作成される。本体用マイクロコンピュータ２１４は、上記作成したＪＰＥＧファイルを、メモリＩ／Ｆ２１１を介して記録媒体２１２に記録する。なお、記録媒体２１２は、例えばカメラ本体２００に着脱可能なメモリカードからなる記録媒体であるが、これに限定されるものではない。
【００３６】
ＬＣＤドライバ２０９は、ＬＣＤ２１０に画像を表示させる。画像の表示には、撮影直後の画像データを短時間だけ表示するレックビュー表示、記録媒体２１２に記録されたＪＰＥＧファイルの再生表示、および、ライブビュー表示等の動画の表示が含まれる。記録媒体２１２に記録されたＪＰＥＧファイルを再生する場合、画像圧縮展開部２０８は、記録媒体２１２に記録されているＪＰＥＧファイルを読み出して伸張処理（展開処理）を施した上で、伸張した画像データを一旦ＳＤＲＡＭ２１３に記憶させる。ＬＣＤドライバ２０９は、伸張された画像データをＳＤＲＡＭ２１３から読み出し、読み出した画像データを映像信号へ変換した後でＬＣＤ２１０へ出力して、画像の表示を行う。
【００３７】
本体用マイクロコンピュータ２１４には、更に、操作部２１６およびＦｌａｓｈメモリ２１５が接続されている。
操作部２１６は、電源ボタン、レリーズボタン、再生ボタン、メニューボタン、動画ボタン、各種入力キー等の操作部材である。ユーザによって、操作部２１６の何れかの操作部材が操作されることにより、本体用マイクロコンピュータ２１４は、ユーザの操作に応じた各種シーケンスを実行する。
【００３８】
電源ボタンは、当該デジタルカメラの電源のオン／オフ指示を行うための操作部材である。電源ボタンが押されたときに、本体用マイクロコンピュータ２１４は、当該デジタルカメラの電源をオン又はオフする。
レリーズボタンは、ファーストレリーズスイッチとセカンドレリーズスイッチの２段スイッチを有して構成されている。レリーズボタンが半押しされて、ファーストレリーズスイッチがオンされた場合に、本体用マイクロコンピュータ２１４は、ＡＥ処理やＡＦ処理等の撮影準備シーケンスを行う。また、レリーズボタンが全押しされて、セカンドレリーズスイッチがオンされた場合に、本体用マイクロコンピュータ２１４は、撮影シーケンスを実行して撮影を行う。
【００３９】
再生ボタンは、記録媒体２１２に記録されているファイルの再生指示を行うための操作部材である。再生ボタンが押されたときに、本体用マイクロコンピュータ２１４は、再生シーケンスを実行して再生を行う。
メニューボタンは、カメラ設定を変更可能にするメニューの表示指示を行うための操作部材である。メニューボタンが押されたときに、本体用マイクロコンピュータ２１４は、カメラ設定シーケンスを実行してメニュー表示等を行う。動画ボタンは、動画撮影指示を行うための操作部材である。動画ボタンが押されたときに、本体用マイクロコンピュータ２１４は、動画撮影シーケンスを実行して動画撮影を行う。
【００４０】
Ｆｌａｓｈメモリ２１５は、ホワイトバランスモードに応じたホワイトバランスゲインやローパスフィルタ係数等のデジタルカメラの動作に必要な各種パラメータ、および、デジタルスチルカメラを特定するための製造番号などを記憶している。また、Ｆｌａｓｈメモリ２１５は、マイクロコンピュータ２１４にて実行する各種プログラムも記憶している。マイクロコンピュータ２１４は、Ｆｌａｓｈメモリ２１５に記憶されているプログラムに従い、またＦｌａｓｈメモリ２１５から各種シーケンスに必要なパラメータを読み込み、各処理を実行する。
【００４１】
図２は、第一の実施形態のデジタルカメラを構成する交換式レンズ１００の概要を示す断面図である。また、図３は、図２の１群枠を駆動する機構を説明するための、主要部品を被写体の側から見た所定断面図である。ここでは交換式レンズ１００の被写体側を前方、カメラ本体側を後方とする。
【００４２】
交換式レンズ１００は、前方から２枚のレンズを保持する１群枠１２４と、次の２枚のレンズを保持する２群枠１２５と、残りの４枚のレンズを保持し、絞り機構を保持した３群枠１２６を有し、その後端にはカメラ本体２００（図１）に取り付けるための、いわゆるバヨネット式のマウント１２１が設けられている。マウント１２１はビス等で固定枠１２２に固定されている。また、マウント１２１には電気信号端子（不図示）が設けられており、カメラ本体２００に交換式レンズ１００が装着されることでキバン１２３と電気的に接続され、カメラ本体２００と交換式レンズ１００との電気通信や、電力供給が行なわれる。
【００４３】
１群枠から３群枠の駆動機構は同様な機構に構成されているので、ここでは１群枠１２４の駆動機構について説明する。
１群枠及び２群枠の外周部側には、リードネジが形成された軸状の１群送りネジ１２７が光軸に平行で軸回りに回転自在に配置されている。この１群送りネジ１２７は、一端部が固定枠１２２の内周側突出部の穴（カメラ本体側）に嵌合し、他端が固定枠１２２に固定された前固定枠１６２の穴（被写体側）に嵌合している。また、１群送りネジ１２７の後端部には１群ネジギア１２８がカシメや圧入等で固着されている。
【００４４】
図３に示すように、固定枠１２２の別の突出部（不図示）には、板状の１群モータ台１２９と一体の１群モータ１３０がビス等で固定されている。この１群モータ１３０の回転軸の一端には１群モータギア１３１が圧入等で固定され、１群モータギア１３１には１群ネジギア１２８が噛合している。１群モータ１３０の回転軸の他端には回転軸中心に対して放射状に複数のスリットを設けた１群位置検出ハネ１３２が圧入等で固定されている。１群枠１２４の外周側に設けられた突起（不図示）には１群送りネジ１２７にネジ嵌合する雌ネジが形成されている。１群送りネジ１２７の設置位置と光軸に対して反対側には固定枠１２２の内周側の突出部に両端を固定され、光軸に平行に設置された１群ガイド軸１３３が保持されている。１群ガイド軸１３３は１群枠１２４の外周に設けられた突起に形成された光軸に対して放射方向に延びる長穴に嵌合し、１群送りネジ１２７のネジ嵌合とで固定枠１２２に位置決めされて保持されている。
【００４５】
次に１群枠１２４の動作について説明する。
１群モータ１３０を回転させると、１群モータギア１３１に噛合している１群ネジギア１２８が回転し、１群ネジギア１２８と一体の１群送りネジ１２７が回転する。すると、１群送りネジ１２７に噛合している１群枠１２４は１群送りネジ１２７の回転軸回りに回転する力が作用するが、１群枠１２４の回転は１群ガイド軸１３３により止められているので、１群送りネジ１２７の１回転で、そのネジピッチ分、光軸方向に移動する。この時、１群送りネジ１２７の部分で発生するガタや、１群ガイド軸１３３の部分で発生するガタは夫々、不図示のバネ等でガタが無くなるように押圧して、１群モータ１３０の回転が確実に１群枠１２４に伝わるようにしている。このような構成で、モータ軸他端に取り付けた１群位置検出ハネ１３２でモータ軸の回転を検出することにより、１群枠１２４の位置を正確に検出することが可能となる。
【００４６】
絞り１０３は、絞りハネ１３４と、絞り台１３５と絞りフタ１３６で保持されていて光軸回りに回転自在に配置された絞り板１３７と、この絞り板１３７と複数の絞りハネ１３４との間にカムとピンの機構を設けて構成されている。また、絞り板１３７の外周側突出部に歯車が設けられており、モータ軸の一端に取り付けられた絞りモータギア１３８が噛合している。この絞りモータギア１３８は、絞りモータ台１３９に配置された絞りモータ１４０に噛合している。従って、絞りモータ１４０が回転すると、絞りモータギア１３８が回転し、この駆動力が絞り板１３７に伝達されて回転する。絞り板１３７の回転により、複数の絞りハネ１３４が同時にカムに沿って動作し、絞りフタ１３６の開口を絞る、いわゆる虹彩絞りを形成する。絞りハネ１３４が形成する虹彩絞りの大きさは、被写体の明るさによって変化させることができる。
【００４７】
次に、操作リング１１１について説明する。
操作リング１１１は固定枠１２２の外周部に光軸回りに回転自在に嵌合している。操作リング１１１の内周側には円筒状のスケール１４１が設けられている。スケール１４１は等ピッチでＮ極、Ｓ極が交互に円周方向に帯状に並んだ磁気スケールである。また、スケール１４１と対向して固定枠１２２の外周部には位置センサ１０９が設けられている。この位置センサ１０９は、操作リング１１１の回転位置を検出するための回転位置検出センサ１０９Ａであり、例えばＧＭＲ素子（巨大磁気抵抗素子）であって、スケール１４１の磁場変化によりその抵抗が変化し、電圧信号の変動としてスケール１４１との相対位置変化を検出する。この電気信号に応じて、各モータを制御することにより、手動で各枠を制御することも可能である。手動にするか自動（例えばオートフォーカス）にするかは、カメラ本体２００の操作部２１６に含まれる操作部材の操作でもって設定可能としている。若しくは、交換式レンズ１００に、ボタンあるいはレバー、ダイヤル等の操作部材を設け、その操作でもって設定可能に構成することも可能である。
【００４８】
上に述べたモータ、回転位置検出センサ１０９Ａは、フレキシブル基板１４５を通して、撮影レンズの主要回路が搭載されたキバン１２３に電気接続されており、そのキバン１２３に搭載されたレンズ用マイクロコンピュータ１０６で各々制御される。
なお、ここで示したモータは回転電磁モータであるが、圧電体を用いた圧電モータでも良いし、光軸方向に直接動作するリニアモータでも良い。モータをステッピングモータとすれば、モータの位置検出器は不要となる。
【００４９】
また、枠の位置はモータにつけた位置検出ハネをフォトインターラプタで検出する方法をとったが、ＧＭＲとかホール素子のような磁気検出方式でも良いし、静電容量の変化を検出する静電方式等でも良い。さらに、モータの回転を検出するのでは無く、枠の動きを直接検出する方法でも良い。また、位置の原点位置を検出するための位置検出器を更に設置し、原点位置を所定の状態で確認する動作をすると、位置検出をより正確にすることが可能となる。
また、操作リング１１１の位置検出に関しても、磁気式でなく、光式の検出器でも良いし、静電式の検出器でも良い。
【００５０】
次に、手動操作部材である操作リング１１１を操作して設定項目や設定値の変更等を行なった際、操作リング１１１の回転に同期してクリック感を発生させる負荷制御機構１７０の構成について説明する。
図４は、図２に開示されている負荷制御機構１７０が固定枠１２２に取り付けられた状態を説明するための図で、図５は負荷制御機構１７０の詳細な構成を説明するための光軸方向断面図AAである。
図４において、負荷制御機構１７０を構成する振動子１１０は固定板１７１ｂを介して、固定枠１２２にビス固定されている。詳細は図５で説明するが、負荷制御機構１７０を構成する振動子１１０には操作リング１１１と噛合するギヤ１７２aが設けられている。
【００５１】
図５において、操作リング１１１の回転抵抗力を制御する振動子１１０は、夫々、中心部に穴を持つ積層された圧電体１７１ａと、板状の固定板１７１ｂと、を板厚方向に重ね合わせ、それらを振動体Ａ１７１ｃ及び振動体Ｂ１７１ｄとで挟み込んだ筒状をしており、間に挟んだ圧電体１７１ａ、固定板１７１ｂ、振動体Ｂ１７１ｄをボルト１７１ｅで振動体Ａ１７１ｃにネジ嵌合して圧着固定している。
【００５２】
負荷制御機構を構成するロータ１７２は、ボルト１７１ｅの中間ネジ嵌合部から延出された軸部に回転自在に嵌合し、一端面が振動体Ａ１７１ｃの外側端面と接触し、他端部がバネ１７３で押圧されている。他端部にはボール１７６及び軸受１７５が配置される凹部が形成されていて、当該凹部に配置された軸受１７５がバネ１７３に押圧されている。ボルト１７１ｅの先端部にはネジが形成されていて、このネジにナット１７４が嵌合して、バネ１７３を圧縮することにより軸受１７５を押圧する。
ロータ１７２と振動体Ａ１７１ｃの接触部には、接触部の摩擦係数をμ、バネ１７３の押圧力をＦｐとすると、摩擦力Ｆ＝μ×Ｆｐが発生し、摩擦力Ｆはロータ１７２とギヤで噛合している操作リング１１１に伝達され、操作リング１１１に操作負荷を与えている。また、図示しないが、振動子１１０は固定板１７１ｂを介して、固定枠１２２にビス固定されている。上記固定板１７１ｂは、振動子１１０の振動を阻害しないように当該振動子１１０における縦振動の節に配置されている。
【００５３】
ここで、圧電体１７１ａに電圧が加わらない状態では、ロータ１７２と振動体Ａ１７１ｃの接触部には大きな摩擦力が発生し、操作リング１１１と固定枠１２２の相対位置を保つようになっている。従って、例えば、操作リング１１１が手動操作されていない場合には振動子１１０を非駆動状態にして操作リング１１１を摩擦接触力により固定保持しるようにすることも可能である。
【００５４】
また、圧電体１７１ａに周波電圧を発生させると、振動子１１０は交換式レンズ１００の光軸に対して平行な方向に振動し、ロータ１７２と振動体Ａ１７１ｃの接触部の摩擦力を低減させる。圧電体１７１ａへの周波電圧の供給を停止すると、摩擦力がロータ１７２と振動体Ａ１７１ｃの間に発生し、ロータ１７２とギヤで噛合した操作リング１１１の操作力量が著しく大きくなり、抵抗力が大きくなる。従って、周波電圧の供給と停止を繰り返すことによって、操作リング１１１にクリック感を作ることが可能となる。また、抵抗力であるクリック力量に当たる上記の摩擦力は振動子１１０の振動振幅を圧電体１７１ａに印加する電圧を制御することによって変更することが可能であり、クリック力量も制御することが可能である。また、周波電圧の周波数を所定の値にすると振動子１１０は共振して非常に大きな振動振幅を発生させることが可能で、摩擦力を非常に小さくすることができる。この時、振動振幅は周波数を共振周波数から少し変えることによって変更可能で、周波数を変えることによっても摩擦力を変えることが出来る。
【００５５】
なお、図２において、その他の符号は次のとおりである。
符号１４４は滑り止めとして操作リング１１１に設けられたゴムである。符号１４６は絞り位置検出ハネである。符号１４７は３群ガイド軸である。符号１４８は絞り位置検出器である。符号１４９は３群送りネジである。符号１５０は３群位置検出ハネである。符号１５１は３群モータである。符号１５２は３群モータ台である。符号１５３は３群ネジギアである。符号１５４は３群モータギアである。符号１５５は２群送りネジである。符号１５６は２群位置検出ハネである。符号１５７はボールである。符号１５８はバネである。符号１５９は２群モータ台である。符号１６０は２群モータギアである。符号１６１は２群ネジギアである。符号１６２は前固定枠である。符号１６３は２群モータである。
【００５６】
図６は、本願発明の振動子１１０を構成する圧電体１７１ａの具体的な構成を説明するための分解斜視図で、図７は、本願発明の振動子１１０を組み立てた状態を説明するための図である。
図６に示したように、圧電体１７１ａはチタン酸ジルコン酸鉛等の圧電セラミックスで作られた円形板状の圧電体単板を多数枚積み重ねて構成された積層圧電体からなっている。
【００５７】
基本構成として、中央部に取付孔４１０が形成されていて円形板状の圧電体板Ａ４０１（第１の板状圧電体）と、同様な孔が中央部に形成されていて所定の厚さを有する円形板状の圧電体板Ｂ４０２（第２の板状圧電体）とがペアとなって１組のユニットとして構成されており、これらのユニットが複数積層されている。上記取付孔４１０は、圧電体１７１ａを振動体A１７１ｃと振動体B１７１ｄとで挟み、ボルト１７１aで固定するための孔である。
上記所定の厚さを有する円形板状の圧電体板Ａ４０１には、片側の面に印刷された円形電極Ｃ４０１ｃ（表面電極）と、当該円形電極Ｃ４０１ｃから上記圧電体板Ａ４０１の側面に延出する位置に電気的に連結して印刷された矩形板状の側面電極１Ｂ(４０１b)と、上記円形電極Ｃ４０１ｃ及び上記側面電極１Ｂ(４０１b)とは電気的に絶縁していて上記円形板状の圧電体板Ａ４０１の側面であって当該側面電極１Ｂ(４０１b)とは異なる側面部に印刷されている矩形板状の側面電極１Ａ(４０１a)と、が形成されている。
また、上記所定の厚さを有する円形板状の圧電体板Ｂ４０２には、片側の面に印刷された円形電極Ｃ４０２ｃ（表面電極）と、当該円形電極Ｃ４０２ｃから上記圧電体板Ｂ４０２の側面に延出する位置であって、上記側面電極１Ａと対応する側面部に延出する位置に電気的に連結して印刷された矩形板状の側面電極２Ａ(４０２a)と、上記円形電極Ｃ４０２ｃ及び上記側面電極２Ａ(４０２a)とは電気的に絶縁していて上記側面電極１Ｂ(４０１b)と対応する上記円形板状の圧電体板Ｂ４０２の側面であって、かつ、当該側面電極１Ｂ(４０１b)とは異なる側面部に印刷されている矩形板状の側面電極２Ｂ（４０２b）と、が形成されている。
【００５８】
そして、上記圧電体板Ａ４０１の上記円形電極Ｃ４０１ｃが印刷されていない面と、上記圧電体板Ｂ４０２の上記円形電極Ｃ４０２ｃが印刷されている面と、が対向するように積層される。さらに、図７に示すように、側面電極１Ａ(４０１a)と側面電極２Ａ(４０２a)とが直線状に位置するように積層され、側面電極１Ｂ(４０１b)と側面電極２Ｂ(４０２b)と、が１列に直線状に位置するように積層される。
従って、圧電体板が積層された際、側面に形成された電極１Ａ、２Ａ及び電極１Ｂ、２Ｂにより、積層された圧電体板が１枚おきに円形電極（４０１ｃ、４０２ｃ）と接続される。
【００５９】
また、図６に示したように、圧電体１７１ａの最も外側の面には電極板４０３が配設されている。この電極板４０３の表面には、取付孔４１０に対して対称となるように半円形状の電極が２つの形成されている。符号４０３ａは電極板４０３の電極Ａで、側面部に側面電極１Ａ(４０１a)と接触する側面電極が配置されている。また、符号４０３ｂは電極板４０３の電極Ｂで、側面部に側面電極１Ｂ(４０１ｂ)と接触する側面電極が配置されている。
また、セラミックスからなるが圧電作用のない電極板４０３の電極Ａ及び電極Ｂには、取付孔４１０が設けられたフレキシブル回路基板４０４が接続されている。電極Ａには当該電極Ａと同形状をしたフレキシブル回路基板４０４の回路パターンＡ４０４ａが接続され、電極Ｂには当該電極Ｂと同形状をしたフレキシブル回路基板４０４の回路パターンＢ４０４ｂ接続されている。
【００６０】
なお、図６では圧電体単板を複数枚積み重ねているが、圧電体単板を折り畳んだ形態で製作しても同様な構成が可能である。
また、図７は、取付孔４１０を有し、円形電極Ｃ４０１ｃと円形電極Ｃ４０２ｃとが交互に印刷された複数の圧電体単板を積層して焼結形成し、側面の表面に２つの電極を焼付け印刷して分極した後、上記フレキシブル回路基板４０４を外部電極に導電接合した圧電体１７１ａを示している。なお、穴の無い円板状の圧電体単板を積層し焼結形成した後に中央に穴を切削で開けても良い。
【００６１】
このように形成された積層圧電体は電極Ａ（１Ａ、２Ａ）、電極Ｂ（１Ｂ、２Ｂ）間に高電圧を印加することで各電極板Ａ、Ｂが板厚方向で同じ方向に分極される。従って、圧電体への電圧印加の概念を示す図８に示すように分極された圧電体１７１ａの電極Ａ，電極Ｂの一方を圧電体制御回路１１２のグランド１９１につなぎ、他方に圧電体制御回路１１２の信号出力端子につなげて周波電圧を印加すると板厚方向に圧電体１７１ａは伸び縮みする。
【００６２】
次に図６から図８で説明した圧電体の変形例を図９、図１０で説明する。
図９、図１０は、それぞれ図６、図７に対応する図であり、大きく異なるところは、圧電体板の形状が円形から長方形状になったことである。そして、これに伴い、円形電極も取付孔を有した長方形状になっている。また、フレキシブル回路基板４０４及び最も外側に位置する電極板Ｃの電極の形状も半円形状から長方形になっている。
なお、上述したように、図６で説明した円形の電極を長方形としたが、図９では、図６で説明した構成と同じ機能を有する構成には同じ符号を付している。
また、図６、図７では、圧電体板Ａ，Ｂの形状が長方形状になっているが、端部が角形になっていれば良く、正方形状でも、多角形状でも良い。積層圧電体の形状を円形から角形にすると、特に、長方形状や正方形状にすると、１枚の圧電セラミックスから複数の圧電体を切り出すことができるので、切り出し効率が高くなりコストの面で有利である。
【００６３】
次に上述の変形例で説明した圧電体を本願発明に適用した負荷制御機構の例について、図１１、図１２、図１３を用いて説明する。
図１１は、本願発明の負荷制御機構に適用した振動子１１０の変形例を説明するための断面図で、図１２はその外観図、図１３はその取り付け状態を説明するための図である。
以下、図５で説明した負荷制御機構に用いられた振動子とは異なる部分のみ説明する。
図１２の外観図から明らかなように振動体Ａ１７１ｃの形状が大きく異なる。即ち、振動体Ａ１７１ｃのロータ１７２と接する側は円筒となっており、圧電体１７１ａと接する側は円筒に内接する角柱になっている。そし、中心部はボルト１７１ｅを通す穴が開いている。更に、圧電体１７１ａと振動体Ｂ１７１ｄも形状が、振動体Ａ１７１ｃの角柱に対応した各形状になっている。
この様に振動子１１０の後端側を角柱にすることで、小型に形成することができ、圧電体１７１ａから延びるフレキ４０４の配置スペースを確保することができる。また、外形が角形の積層圧電体では、１枚の大きい圧電体の板に複数の電極を印刷し、この複数の電極が印刷された板を複数枚積層したものを焼成し、これを切断することにより製造することが可能である。そのため、多量生産が簡単にできるという効果がある。さらに、同形状の角形圧電体を積層しているので、ボルト１７１ｅを回転させて締め込む場合に、振動体Ａ１７１ｃと振動体Ｂ１７１ｄとを回転しないように保持するのが容易となる。
【００６４】
次に、図４、図５に示した振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２との接触部間に作用する摩擦の制御、特に、摩擦低減のメカニズムについて、圧電体に所定の周波電圧を与えて振動させた場合の振動子とロータの様子を所定の時間ごとに表した１４図(a),(b),(c),(d),(e),(f),(g) と、振動子１１０を構成する圧電体１７１ａへ入力される周波電圧を説明する図１５を用いて説明する。
図１４(a) に示すように、圧電体の初期状態では、ギヤ１７２aが形成されたロータ１７２がバネ１７３によって振動体Ａ１７１ｃの方向に押圧され、ロータ１７２と振動体Ａ１７１ｃとは摩擦接触している。振動体Ａ１７１ｃへの押圧力は、ボルト１７１ｅに噛合するナット１７４の位置を調整することにより調整される。
なお、上記押圧力の調整は、圧縮コイルバネの例を示したが、皿バネ等でも良いし、磁石による磁力等、振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２の間に圧力が発生できるものであればどのような機構でも良い。
また、振動体Ａ１７１ｃは剛性の高い金属とかセラミックスが好ましく、接触するロータ１７２も剛性が高く、耐摩耗性の金属やセラミックスにするのが好ましい。なお、可聴音の発生を抑制するには、ロータ１７２はＰＰＳ等の樹脂に炭素繊維やガラス繊維やセラミック粉を混練した材料で形成するのが良い。
【００６５】
図１５は、以下に説明する図１４(a),(b),(c),(d),(e),(f),(g)におけるロータ１７２と振動子１１０とを構成する振動体Ａ１７１ｃの様子を、所定の時間ごとの周波電圧（圧電体１７１ａを変化させる際の入力電圧）との関係で表示したものある。具体的には、前述した図８の構成の圧電体１７１ａに周波電圧を与えて振動させた場合状態変化で、図１４(a) の時間Ｔ０から図１４(g) の時間Ｔ６までに対応する圧電体１１７aに印加される電圧信号を示す。
【００６６】
圧電体１７１ａに電圧が印加されない初期状態の図１４(a) ではロータ１７２は振動体Ａ１７１ｃにバネ１７３の押圧力で押圧されて接触している。
ここに、圧電体１７１ａを振動させて、振動子１１０の端部を構成する振動体Ａ１７１ｃの端面には超音波振動による数万ｍ/ｓ2レベルの加速度が発生する。
圧電体１７１ａに正弦波の２０ｋＨｚ以上の電圧が加えられると、ロータ１７２と振動体Ａ１７１ｃの接触面に１μｍ程度の超音波振動が発生し、ロータ１７２が振動体Ａ１７１ｃから浮き上がり、ロータ１７２は殆ど振動体Ａ１７１ｃには接触しない状態となる。
【００６７】
次に圧電体１７１ａが延びるように圧電体１７１ａに電圧が印加されると圧電体が変位する加速度と振動子１１０の質量の積の力があらたに加わった状態で振動体Ａ１７１ｃはロータ１７２に押圧され、変位加速度は次第に減少して０となり、最大電圧が印加されて圧電体１７１ａが最大に伸張した状態になる（図１４(b) 参照）。なお、初期の発生加速度が非常に大きな場合は、条件によってはこの状態で振動体Ａ１７１ｃがロータ１７２に接触しない場合も発生する。
【００６８】
最大に変形した後に圧電体１７１ａは縮みはじめ、初期状態に戻る。この時、圧電体が発生した加速度による変位をバネ１７３は充分引き戻すことは出来ない（圧電体は時定数が小さいがバネ１７３は時定数が相対的に非常に大きいため応答遅れが生ずる）ので振動体Ａ１７１ｃはロータ１７２に接触しない状態が実現する（図１４(c) 参照）。
圧電体１７１ａには続いて圧電体１７１ａを縮める方向の最大電圧印加状態でも振動体Ａ１７１ｃはロータ１７２には接触しない状態が継続する（図１４(d) 参照）。
次に圧電体１７１ａに印加される電圧は小さくなって０になり、圧電体１７１ａは初期状態の変位０の状態に戻るが、振動体Ａ１７１ｃはロータ１７２に接触しない（図１４(e) 参照）。
【００６９】
さらに圧電体１７１ａに伸張する方向に電圧が加わり、圧電体１７１ａが延びると所定のところで振動体Ａ１７１ｃはロータ１７２に接触し、固定枠１２２には、振動体Ａ１７１ｃから離れる方向に加速度が加えられる（図１４(f) 参照）。
再び圧電体１７１ａに縮む方向に電圧が加わり、圧電体１７１ａが初期状態に戻ると、振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２は再び接触しない状態になる（図１４(g) 参照）。
以上に示したように図１４(c) から図１４(g) までを１周期として繰り返しの動作となる。図１４(a) から図１４(c) までは静止状態から定常振動発生までの過渡特性の状態となるので定常状態では図１４(c) から図１４(g) が繰り返される。
【００７０】
図１４(c) から図１４(g) までの１周期で振動体Ａ１７１ｃがロータ１７２に接触するのは図１４(f) の付近の一瞬のみとなり、１周期の大部分の時間は非接触状態であり、その間は、摩擦力Ｆは０となる。
従って、１周期の平均の摩擦力Ｆは非常に小さくなる。実際にはロータ１７２と振動体Ａ１７１ｃの非接触時に操作リング１１１を動作すれば、摩擦力Ｆは０で動作し、圧電体１７１ａの振動周期の間隔で、瞬間的に摩擦力でブレーキがかかる状態になるが、振動周期が非常に小さいために摩擦力が定常的に小さくなったように滑らかに動作する。
【００７１】
この動作からもわかるように、圧電体１７１ａの振動振幅を変えることで、振動体Ａ１７１ｃのロータ１７２との接触時間が変化する。振動振幅を非常に小さくする（振幅を０に近い値とする）と振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２は常時接触した状態と殆ど変わりなくなり、摩擦力Ｆ≒μＦｐとなる。ここで、μは振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２の接触面の摩擦係数であり、Ｆｐはバネ１７３の押圧力である。
【００７２】
図１６は、圧電体１７１ａの圧電体制御回路１１２の構成を概略的に示す回路図である。図１７は、図１６の圧電体制御回路１１２における各構成部材から出力される各信号形態を示すタイムチャートである。
ここに例示した圧電体制御回路１１２は、図１６に示す如くの回路構成を有し、その各部において、図１７のタイムチャートで表わす波形の信号（Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４）が生成され、それらの信号に基づいて次のように制御される。
【００７３】
圧電体制御回路１１２は、図１６に例示の如く、Ｎ進カウンタ１９２、１／２分周回路１９３、インバータ１９４、複数のＭＯＳトランジスタＱ００，Ｑ０１，Ｑ０２、トランス１９５及び抵抗Ｒ００から構成されている。
上記トランス１９５の１次側に接続されたＭＯＳトランジスタＱ０１及びＭＯＳトランジスタＱ０２のＯＮ／ＯＦＦ切替え動作によって、そのトランス１９５の２次側に所定周期の信号（Ｓｉｇ４）が発生するように構成されており、この所定周期の信号に基づき圧電体１７１ａを駆動させ、図１２に示すような振動を発生させるようになっている。
【００７４】
レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、制御ポートとして設けられた２つのＩＯポートＰ＿ＰｗＣｏｎｔ及びＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔと、このレンズ用マイクロコンピュータ１０６内部に存在するクロックジェネレータ１９８を介して圧電体制御回路１１２を次のように制御する。クロックジェネレータ１９８は、圧電体１７１ａへ印加する信号周波数より充分に早い周波数でパルス信号（基本クロック信号）をＮ進カウンタ１９２へ出力する。この出力信号が、図１７中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ１である。そしてこの基本クロック信号はＮ進カウンタ１９２へ入力される。
【００７５】
Ｎ進カウンタ１９２は、当該パルス信号をカウントし所定の値“Ｎ”に達する毎にカウント終了パルス信号を出力する。即ち、基本クロック信号を１／Ｎに分周することになる。この出力信号が、図１５中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ２である。 この分周されたパルス信号はＨｉｇｈとＬｏｗのデューティ比が１：１ではない。そこで、１／２分周回路１９３を通してデューティ比を１：１へ変換する。尚、この変換されたパルス信号は、図１７中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ３に対応する。
【００７６】
この変換されたパルス信号のＨｉｇｈ状態において、この信号が入力されたＭＯＳトランジスタＱ０１がＯＮする。一方、ＭＯＳトランジスタＱ０２へはインバータ１９４を経由してこのパルス信号が印加される。従って、パルス信号のＬｏｗ状態において、この信号が入力されたＭＯＳトランジスタＱ０２がＯＮする。トランス１９５の１次側に接続されたＭＯＳトランジスタＱ０１とＭＯＳトランジスタＱ０２が交互にＯＮすると、２次側には図１５中の信号Ｓｉｇ４の如き周期の信号が発生する。
【００７７】
トランス１９５の巻き線比は、電圧制御回路１９６の出力電圧と圧電体１７１ａの駆動に必要な電圧とから決定される。尚、抵抗Ｒ００はトランス１９５に過大な電流が流れることを制限するために設けられている。また、電源回路２１８は、例えばカメラ本体２００内に設けられており、その出力電圧は、Ｉ／Ｆ３００（図１参照）を通してカメラ本体２００（図１参照）から交換レンズ１００（図１参照）に設けられた電圧制御回路１９６に供給される。
【００７８】
レンズ用マイクロコンピュータ１０６のＶｃｎｔからは、電圧制御回路１９６の出力電圧が設定され、圧電体１７１ａへの印加電圧が決まる。
電圧制御回路１９６の出力電圧により、圧電体１７１ａの振動振幅が決まる。
図１８は、基本振動の振動振幅を電圧制御回路によって変えたときの接触部位の変位の状態を示すグラフである。図１８から明らかなように、振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２とのＺ方向（光軸方向）の接触位置は、基準振幅に対し、振幅拡大したとき、変化する。この振動振幅の拡大により、振動体Ａ１７１ｃがロータ１７２に接触する時間が小さくなり、振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２の摩擦力が変わる。但し、振動振幅を拡大していっても、摩擦力は０になることはなく、０に近い一定の摩擦力Ｆ０に収束する。
【００７９】
一方、振動子１１０が振動をしていないとき、即ち、振動振幅が０の場合は、振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２の間の摩擦係数をμとすると、押圧力をＦｐとして、発生する摩擦力Ｆ＝μ×Ｆｐであり、振動振幅を電圧制御回路１９６で制御すると摩擦力はＦからＦ０まで変化させることが出来る。
クリック感を出すためには、振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２の間の摩擦力を操作リング１１１の回転位置に対応させて変化させれば良く、振動振幅を操作リング１１１の位置に対応して変化すれば実現できる。
【００８０】
図１９はクリック感を発生させるための操作リングの対応回転角と操作リングの操 作力量及びそれに対応した振動子の振動振幅及び入力電圧との関係をグラフにした ものである。なお、図１９は一例であり、このグラフの形を変化することは可能で ある。例えば、図１９は、操作リング１１１の１回転で１０箇所のクリックを発生 させるように設定されているが、クリック数は自由に変更が可能である。
【００８１】
また、図１９はクリックを全周に等間隔に振付けているが、所定の角度（例えば１８０°）内につけ、残りの１８０°の間では摩擦力Fに設定も可能である。さらに、クリックを等間隔ではなく不等間隔にわりつけることも可能である。クリック感の必要のないフォーカシングに操作リング１１１を設定した場合は、振動振幅を操作リング１１１の位置によらず、一定にすれば、振動体Ａ１７１ｃとロータ１７２の間の摩擦力は一定となり、操作リング１１１の操作力量は一定になる。また、操作リング１１１の操作力量は、振動子１１０の振動振幅を異なる値に設定すれば、異なる操作力量に操作リング１１１を設定できる。
【００８２】
また、図２０に示すように、図１９に示したものとは異なる入力電圧信号を圧電体１７１ａに与えることによって、図１９に示したものとは異なるクリック感が得られるようにすることも可能である。具体的には、０からＡに急激に振動振幅を拡大した後、所定時間維持し、その後、図１９のように急激に０にするのではなく、所定時間かけて０にすることにより、操作環摩擦力Ｆ0を所定時間かけて最大値Ｆにすることも可能である。
【００８３】
なお、図１６において、圧電体１７１ａを駆動するに際しては、ＭＯＳトランジスタＱ００がＯＮ状態にあり、且つ、電圧制御回路１９６からトランス１９５のセンタータップに電圧が印加されていなければならない。そして、この場合において、ＭＯＳトランジスタＱ００のＯＮ／ＯＦＦ制御は、レンズ用マイクロコンピュータ１０６のＩＯポートＰ＿ＰｗＣｏｎｔを介して行われるようになっている。Ｎ進カウンタ１９２の設定値“Ｎ”は、レンズ用マイクロコンピュータ１０６のＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔから設定でき、よって、レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、設定値“Ｎ”を適宜に制御することで、圧電体１７１ａの駆動周波数を任意に変更可能である。
【００８４】
また、駆動周波数を振動子１１０の共振周波数として振動子１１０の振動振幅を拡大し、低い電圧で動作するようにしても良い。共振周波数とする場合は圧電体１７１ａの振動状態を検出し、共振周波数を追尾する制御が必要となる。振動状態の検出は、例えば、共振周波数では圧電体のインピーダンスが小さくなり、圧電体１７１ａに入力される電流が大きくなり、電流と電圧の位相が変化するため、圧電体１７１ａに入力される電流と電圧を検知することで検出可能である。あるいは、圧電体１７１ａの積層される単板の一部を振動検出の圧電体とし、振動検出の圧電体から出力電圧の電圧、または、位相を検出することにより、振動子１１０の共振を検出することが出来る。
【００８５】
なお、次の（１）式により、圧電体制御回路１１２によって出力される周波数を算出可能である。即ち、
ｆｄｒｖ＝ｆｐｌｓ／２Ｎ …（１）
但し、ＮはＮ進カウンタ１９２への設定値、ｆｐｌｓはクロックジェネレータ１９８の出力パルスの周波数、ｆｄｒｖは圧電体１７１ａに印加される信号の周波数である。尚、この（１）式に基づいた演算は、例えばレンズ用マイクロコンピュータ１０６で行われる。
【００８６】
また、ｆｄｒｖは本実施形態では２０ｋＨｚ以上の周波数とするのが良い。圧電体１７１ａは、ｆｄｒｖの周波数で振動することになるが、この周波数帯は超音波領域であり、人間には聞こえない。図１に示したデジタルカメラは動画の撮影にも使われるが、その時は音声を同時に記録する場合があり、駆動音が小さいことが求められる。超音波帯の音は人間の可聴域を超えるため、通常のマイクが検出することがない。
【００８７】
図２１及び図２２は、本願発明に係る操作装置が適用されたデジタルカメラで行われるメインの処理フローを示すフローチャートである。なお、この処理フローは、ユーザにより電源ボタンが押されて、デジタルカメラの電源がオンになると、開始する。
【００８８】
図２１に示したように、この処理フローが開始すると、まず、本体用マイクロコンピュータ２１４は、デジタルカメラの各部を初期化する処理を行う（Ｓ１００）。この初期化の処理では、例えば、動画記録中であるか否かを示すフラグ（以下、「動画記録中フラグ」という）をリセットする（オフにセットする）処理、操作リング１１１の操作モードの設定をフォーカスモードへ切り替え、操作リング１１１の操作性としてフォーカスモードに応じた操作性が得られるように振動子１１０の制御を変更する処理等が行われる。
【００８９】
続いて、再生ボタンが押されたか否かを判定する（Ｓ１０１）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合には、再生処理（再生シーケンス）を行う（Ｓ１０２）。この再生処理では、記録媒体２１２に記録されているファイルをＬＣＤ２１０に一覧表示し、その中でユーザにより選択決定されたファイルを再生する等の処理を行う。そして、Ｓ１０２の終了後は処理がＳ１０１へ戻る。
【００９０】
一方、Ｓ１０１の判定結果がＮｏの場合には、メニューボタンが押されたか否かを判定する（Ｓ１０３）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合には、カメラ設定処理（カメラ設定シーケンス）を行う（Ｓ１０４）。このカメラ設定処理では、カメラ設定を変更可能にするメニューをＬＣＤ２１０に表示し、その中でユーザにより選択決定されたカメラ設定に応じて、カメラ設定を変更する等の処理を行う。この処理において、ユーザは、例えば、静止画の記録モードの設定を、ＪＰＥＧ記録、ＪＰＥＧ＋ＲＡＷ記録、ＲＡＷ記録等の何れかへ変更することができる。また、動画ファイルの記録形式の設定を、ＡＶＩ：Ｍｏｔｉｏｎ−ＪＰＥＧ、ＡＶＣＨＤ：Ｈ．２６４、ＭＰ４：Ｈ．２６４等の何れかへ変更することができる。また、輝度変更モードの設定を、シェーディング付加、人物周辺シェーディング付加、設定しない等に変更することができる。Ｓ１０５の終了後は処理がＳ１０２へ戻る。
【００９１】
一方、Ｓ１０３の判定結果がＮｏの場合には、モード切替操作が行なわれたか否かを判定する（Ｓ１０５）。モード切替操作部１０８が押された場合、すなわち、その判定結果がＹｅｓの場合には、レンズ操作処理（レンズ操作シーケンス）を行う（Ｓ１０６）。このレンズ操作処理の詳細については、図２３を用いて後述するが、切替えられたモードに応じて操作リング１１１の回転操作に応じた設定を行ない、または設定済みのモードで回転操作された処理を行なう。ここで、Ｓ１０６の後は、処理がＳ１０１へ戻る。
【００９２】
Ｓ１０５でモード切替操作が行なわれなかった場合には、操作リング１１１が回転操作されたか否かを判定する（Ｓ１０７）。操作リング１１１の回転操作があった場合にはＳ１０６へ行き、レンズ操作処理（レンズ操作シーケンス）を行う。また、操作リング１１１の回転操作がなかった場合、すなわち、Ｓ１０６の判定結果がＮｏの場合には、動画ボタンが押されたか否かを判定する（Ｓ１０８）。
【００９３】
Ｓ１０８の判定結果がＹｅｓの場合には、動画記録中フラグを反転する（Ｓ１０９）。なお、動画記録中フラグを反転するとは、動画記録中フラグがオフであった場合にはオンに反転し、動画記録中フラグがオンであった場合にはオフに反転することをいう。
Ｓ１０９の後、動画記録中であるか否かを判定する。すなわち、動画記録中フラグがオンであるか否かを判定する（Ｓ１１０）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合には、動画記録を開始するため、記録用に新しい動画ファイルを生成する（Ｓ１１１）。
【００９４】
一方、Ｓ１０８がＮｏの場合、Ｓ１１０がＮｏの場合、又は、Ｓ１１１の後は、図２２に示したように、動画記録中であるか否かを判定する。すなわち、動画記録中フラグがオンであるか否かを判定する（Ｓ１１２）。
Ｓ１１２の判定結果がＮｏの場合には、レリーズボタンが押されていない状態からレリーズボタンが押されてファーストレリーズスイッチがオンした状態へ遷移したか否かを判定する（Ｓ１１３）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合には、撮影準備シーケンスとして、ＡＥ処理（Ｓ１１４）及びＡＦ処理（Ｓ１１５）を行う。
【００９５】
一方、Ｓ１１３の判定結果がＮｏの場合には、レリーズボタンが押されてセカンドレリーズスイッチがオンしたか否か判定する（Ｓ１１６）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合には、Ｓ１１７乃至Ｓ１２０の撮影シーケンスを行う。この撮影シーケンスは、メカシャッター２０１による撮影処理を行い（Ｓ１１７）、得られた画像データに対し静止画撮影用の画像処理を施す（Ｓ１１８）。そして、その画像データを、極短時間だけＬＣＤ２１０に表示するレックビュー表示を行い（Ｓ１１９）、その後、ＪＰＥＧファイルとして記録媒体２１２に記録する（Ｓ１２０）。
【００９６】
一方、Ｓ１１２がＹｅｓの場合、又は、Ｓ１１６がＮｏの場合には、動画撮影なので、動画撮影のためのＡＥ処理を行って（Ｓ１２１）、電子シャッターによる撮影処理を行い（Ｓ１２２）、得られた画像データに対し動画撮影用の画像処理を施して（Ｓ１２３）、その画像データをＬＣＤ２１０に表示するライブビュー表示を行う（Ｓ１２４）。そして、再度、動画記録中であるか否かを判定する。すなわち、動画記録中フラグがオンであるか否かを判定する（Ｓ１２５）。ここで、その判定結果がＹｅｓの場合には、その画像データを設定されている形式で圧縮してＳ１１１で生成されている動画ファイルへ記録する（Ｓ１２６）。
【００９７】
Ｓ１１５の後、Ｓ１２０の後、Ｓ１２６の後、又は、Ｓ１２５がＮｏの場合には、電源ボタンが押されてデジタルカメラの電源がオフになったか否かを判定する（Ｓ１２７）。ここで、その判定結果がＮｏの場合には、処理が図２のＳ１０１へ戻り、Ｙｅｓの場合には、本処理フローが終了する。
【００９８】
図２３は、Ｓ１０６のレンズ操作処理サブルーチンの一例である。
図２３に示したように、レンズ操作処理サブルーチンでは、まず、モード切替操作部１０８の押下であったか否かを判定する（Ｓ２０１）。本体用マイクロコンピュータ２１４は、Ｓ１０５でＹｅｓと判定されたとき、すなわち、モード切替操作の押下があった場合には、操作モードの押下の度に設定を所定の順序に従って切り替える（Ｓ２０２）。ここで、所定の順序とは、例えば、フォーカスモード、ズームモード、撮影モード、ＩＳＯ感度モード、シャッター速度モード、絞りモード、そして絞りモードの後は再びフォーカスモードに戻るといった順序である。この場合、例えば、操作モードの設定がフォーカスモードであったときにモード切替操作部１０８が押されると、操作モードの設定がフォーカスモードからズームモードに切り替わることになる。
【００９９】
Ｓ２０２で切り替えられた操作モード、すなわち、設定された操作モードに応じて、操作リング１１１を回転させた際の回転感触を変更する処理を行う（Ｓ２０３）。なお、この回転感触変更処理の詳細については、図２４を用いて後述するが、振動子の振動内容を変更して操作リングの操作抵抗を変更する処理である。
【０１００】
一方、Ｓ２０１の判定結果がＮｏの場合、すなわち、モード切替操作がなく、今までの設定済みの操作モード状態で操作リング１１１の操作であった場合には、操作リング１１１の回転方向及び回転量に応じて、の設定に応じた処理を行う（Ｓ２０４）。 このＳ２０４で行なわれる操作モードの設定に応じた処理とは、Ｓ２０３で設定された回転感触を変更する処理であり、例えば以下のように設定される。
【０１０１】
（１）操作モードの設定がフォーカスモードである場合は、回転抵抗が設定可能範囲において常時最小となるように設定されている。従って、クリック操作感が発生しないように設定されている。そして、操作リング１１１が右回転（カメラ本体側から見て、以下同じ）されるとフォーカスレンズ１０１は至近側へ、左回転（カメラ本体側から見て、以下同じ）されるとフォーカスレンズ１０１は無限遠側へ、当該操作リング１１１の回転量（又は回転位置）に応じた移動量だけ移動される。
なお、前述したように、回転抵抗は、操作リング１１１とロータ１７２とは回転結合し、ロータ１７２と振動子１１０とが摩擦接触しているため、振動子１１０の制御をすることで摩擦力を制御することが出来る。そのため、ユーザは、操作リング１１１を手動回転させたときに、フォーカス操作に好適な回転感触として、所定の大きさの回転抵抗力発生させることができる。
【０１０２】
（２）操作モードの設定がズームモードである場合には、フォーカスモードの時と同様に、回転抵抗が設定可能範囲において常時最小となるように設定されている。従って、クリック操作感も発生しないように設定されている。そして、操作リング１１１が右回転されるとズームレンズ１０２は焦点距離が短くなる方向へ、また、左回転されるとズームレンズ１０２は焦点距離が長くなる方向へ、当該操作リング１１１の回転量（又は回転位置）に応じた移動量だけ移動される。
【０１０３】
（３）操作モードの設定が撮影モードである場合には、所定のクリック操作感を伴って操作リング１１１が右回転されると、操作リング１１１の回転量（又は回転位置）に応じて、撮影モードの設定を所定の順序に従って順次切り替える処理を行う。ここで所定の順序とは、撮影モードが例えば、Ｐ（プログラム）、Ａ（絞り優先）、Ｓ（シャッター速度優先）、Ｍ（マニュアル）、ＡＲＴ（アート）という順序である。一方、所定のクリック操作感を伴って操作リング１１１が左回転されると、操作リング１１１の回転量（又は回転位置）に応じて、撮影モードの設定を右回転の場合とは逆の順序に従って順次切り替える処理を行う。操作モードの設定が撮影モードである場合のクリック操作感は、操作リング１１１の回転角度を７２度づつ等角度間隔に仕切り、一回転で５回のクリック感が得られるように、Ｓ２０３の処理によって設定され、そのようなクリック感が得られるように振動子１１０の制御が行われている。
【０１０４】
ここで、所定の５つの等角度間隔の回転角度は、操作リング１１１の基準位置（絶対位置）からの回転角度であり、上記の５つの撮影モード（Ｐ、Ａ、Ｓ、Ｍ、ＡＲＴ）に対応する。そのため、ユーザは、操作リング１１１を手動回転させたときに、撮影モードの設定操作に好適なクリック感触を得ることができる。
【０１０５】
なお、上記の５つの撮影モード（Ｐ、Ａ、Ｓ、Ｍ、ＡＲＴ）に設定する場合であってもクリック操作感を発生させないように設定することも可能である。この場合には、モード切替操作部１０８の押下によって選択される操作モードに「クリック感不要モード」を追加し、Ｓ２０２で「クリック感不要モード」が選択された場合には、Ｓ２０３で操作リング１１１の回転抵抗力が予め定めた所定の値となるように設定すれば良い。また、モード切替操作部１０８の押下によって選択される操作モードに「クリック感不要モード」の他に、「Ａ回転抵抗力モード」「Ｂ回転抵抗力モード」等を設けて回転抵抗力を選択できるようにしても良い。この場合には、レンズ鏡筒に設けられた液晶表示部や指標等を目安に操作リング１１１を手動回転させれば良い。
【０１０６】
（４）操作モードの設定がＩＳＯ感度モードである場合には、所定のクリック操作感を伴って操作リング１１１が右回転されると、操作リング１１１の回転量（又は回転位置）に応じて、ＩＳＯ感度の設定を所定の順序に従って順次切り替える処理を行う。ここで所定の順序とは、ＩＳＯ感度が例えば、１００、２００、４００、８００、１６００、３２００、６４００、１２８００という順序である。一方、操作リング１１１が所定のクリック操作感を伴って左回転されると、操作リング１１１の回転量に応じて、ＩＳＯ感度の設定を右回転の場合とは逆の順序に従って順次切り替える処理を行う。
操作モードの設定がＩＳＯ感度モードである場合のクリック操作感は、操作リング１１１の回転角度を４５度づつ等角度間隔に仕切り、一回転で８回のクリック感が得られるように、Ｓ２０３の処理によって設定され、そのようなクリック感が得られるように振動子１１０の制御が行われている。
【０１０７】
ここで、所定の８つの等角度間隔の回転角度は、操作リング１１１の基準位置からの回転角度であり、上記の８つのＩＳＯ感度（１００、２００、４００、８００、１６００、３２００、６４００、１２８００）に対応する。そのため、ユーザは、操作リング１１１を手動回転させたときに、ＩＳＯ感度の設定操作に好適なクリック感触を得ることができる。なお、撮影モードの時と同様に、「クリック感不要モード」「Ａ回転抵抗力モード」「Ｂ回転抵抗力モード」等を選択できるようにして、上記８つのＩＳＯ感度（１００、２００、４００、８００、１６００、３２００、６４００、１２８００）に設定する場合であってもクリック操作感を発生させないように設定することも可能である。この場合には、レンズ鏡筒に設けられた液晶表示部や指標等を目安に操作リング１１１を手動回転させれば良い。
【０１０８】
（５）操作モードの設定がシャッター速度モードである場合には、操作リング１１１の所定の回転角度範囲においては操作リング１１１の回転角度が大きくなるほど回転抵抗力が大きくなると共に、その所定の回転角度範囲外においては急激に回転抵抗力が大きくなるように設定されている。そして、操作リング１１１が右回転されると露光時間を短くする方向へ、左回転されると露光時間を長くする方向へ、操作リング１１１の回転量（又は回転位置）に応じて、シャッター速度の設定を切り替える処理が行われる。なお、露光時間を短くする方向とは、シャッター速度を高速にする方向でもあり、露光時間を長くする方向とは、シャッター速度を低速にする方向でもある。また、所定の回転角度範囲は、操作リング１１１の基準位置からの回転角度の範囲であり、予め、切り替え可能なシャッター速度の範囲と対応づけされて、その回転角度範囲の下限は、最も高速なシャッター速度に対応し、その回転角度範囲の上限は、最も低速なシャッター速度に対応する。
【０１０９】
このようにすると、ユーザは、所望のシャッター速度の設定へ切り替える際に、そのための操作リング１１１の回転方向を操作リング１１１の回転抵抗力感によって判断することができる。また、ユーザは、切り替え可能なシャッター速度の範囲を超えて切り替えを行おうとしていることを、操作リング１１１の急激に大きくなる回転抵抗力感によって、知覚することができる。
【０１１０】
（６）操作モードの設定が絞りモードである場合には、シャッター速度モードと同様に、操作リング１１１の所定の回転角度範囲においては操作リング１１１の回転角度が大きくなるほど回転抵抗力が大きくなると共に、その所定の回転角度範囲外においては急激に回転抵抗力が大きくなるように設定されている。そして、操作リング１１１が右回転されると絞り１０３を絞る方向へ、左回転されると絞り１０３を開放する方向へ、操作リング１１１の回転量（又は回転位置）に応じて、絞りの設定を切り替える処理を行う。ここで、絞り１０３を絞る方向とは、絞り値（Ｆ値）を大きくする方向でもあり、絞り１０３を開放する方向とは、絞り値を小さくする方向でもある。また、所定の回転角度範囲は、操作リング１１１の基準位置からの回転角度の範囲であり、予め、切り替え可能な絞りの範囲と対応づけされている。従って、その回転角度範囲の下限は、最も小さなＦ値に対応し、その回転角度範囲の上限は、最も大きなＦ値に対応する。
【０１１１】
このようにすることにより、ユーザは、所望の絞りの設定へ切り替える際に、そのための操作リング１１１の回転方向を操作リング１１１の回転抵抗力感によって判断することができる。また、ユーザは、切り替え可能な絞りの範囲を超えて切り替えを行おうとしていることを、操作リング１１１の急激に大きくなる回転抵抗力感によって、知覚することができる。
【０１１２】
なお、シャッター速度モードや絞りモードについてはクリック感が得られるように設定しても良い。クリック感が得られるように設定されると、ユーザは、操作リング１１１を手動回転させたときに、絞りの設定操作に好適な回転感触として、例えば、操作リング１１１のクリック位置間の絞りの段数変化量（露光量で絞り値の変化を示したもの）を感じることが出来る。この場合、設定された段数変化量に応じてクリック数の変更と、各クリック間に対応した操作リング１１１の回転角の変更を行っても良い。
【０１１３】
以上、各操作モードの設定とその処理動作について説明してきたが、操作リング１１１の回転方向に応じて行う処理を逆に行うことも可能である。すなわち、操作リング１１１が左回転されたときに行われていた処理を操作リング１１１が右回転されたときに行い、操作リング１１１が右回転されたときに行われていた処理を操作リング１１１が左回転されたときに行うようにすることも可能である。
【０１１４】
図２４は回転感触変更処理（Ｓ２０３）サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。Ｓ２０３又は、Ｓ２０４の後、本処理フローがリターンする。
図２４に示したように、本体用マイクロコンピュータ２１４は、この処理フローが開始すると、まず、Ｓ２０２で切り替えられた操作モードの設定が、フォーカスモード又はズームモードであるか否かを判定する（Ｓ３０１）。その判定結果がＹｅｓのフォーカスモード又はズームモードである場合には、操作リング１１１の回転抵抗力が常に最小になるような振動子１１０の制御を開始する（Ｓ３０２）。
【０１１５】
一方、Ｓ３０１の判定結果がＮｏの場合、すなわち、フォーカスモードでもズームモードでもない場合には、Ｓ２０２で切り替えられた操作モードの設定が、撮影モード又はＩＳＯ感度モードであるか否かを判定する（Ｓ３０３）。その判定結果がＹｅｓの、撮影モード又はＩＳＯ感度モードである場合には、操作リング１１１の回転感触として、操作リング１１１の所定の５つ又は８つの等角度間隔の回転角度においてクリック感が得られるような振動子１１０の制御を開始する（Ｓ３０４）。
【０１１６】
一方、Ｓ３０３の判定結果がＮｏの場合には、Ｓ２０２で切り替えられた操作モードの設定がシャッター速度モード又は絞りモードの場合である。この場合には、操作リング１１１の回転感触として、操作リング１１１の所定の回転角度範囲において基準位置に対する操作リング１１１の回転角度が大きくなるほど回転抵抗が大きくなるように振動子１１０の制御を開始する（Ｓ３０５）。なお、この場合、回転抵抗力が大きくなると共に、その所定の回転角度範囲外においては急激に回転抵抗力が大きくなるように振動子１１０が制御される。
Ｓ３０２の後、Ｓ３０４の後、又は、Ｓ３０５の処理が終了した後は、回転感触変更サブルーチンから図２１のＳ１０１へリターンする。
【０１１７】
図２５は、サブルーチンＳ３０４で、振動子１１０を制御して操作リング１１１にクリック感を付与する際の、操作リング１１１の回転角度と回転抵抗力との関係の一例を示す図である。
図２５において、横軸は操作リング１１１の基準位置からの回転角度を示し、縦軸は操作リング１１１の回転抵抗力（回転時の抵抗）を示している。また、実線は、操作リング１１１を右回転させたときの回転角度と回転抵抗力との関係を示し、点線は、操作リング１１１を左回転させたときの回転角度と回転抵抗力との関係を示している。なお、操作リング１１１は、右回転させると回転角度が大きくなり、左回転させると回転角度が小さくなるように設定されている。
【０１１８】
図２５の３つの矢印で指し示された回転角度位置(Ｅ，Ｆ，Ｇ)は、互いに等角度間隔に設定され、撮影モード又はＩＳＯ感度の各モード状態におけるそれぞれの設定が切り替わる回転角度である。この３つの矢印で指し示された回転角度は、上述した操作リング１１１の所定の５つ又は８つの等角度間隔の回転角度に相当する。
【０１１９】
図２５の実線で示したように、操作リング１１１を右回転させたときの回転角度と回転抵抗力との関係は以下のように変化する。
Ｓ３０４の処理によって振動子１１０の制御が開始され、操作リング１１１が右回転されると、撮影モード又はＩＳＯ感度の各モード状態における設定が切り替わる回転角度の手前Ａにおいて、Ｂで示す一定の傾きで回転抵抗力が増加する。そして、設定が切り替わる回転角度に更に近づいたＣで示すところで、Ｄで示す一定の傾きで回転抵抗力が減少し、設定が切り替わる回転角度Ｅに達したところで，Ａで示す元の回転抵抗力に戻る。このような操作リング１１１の回転抵抗力の変化によって、ユーザは、設定が切り替わる回転角度に操作リング１１１が達したところでクリック感を得ることができる。
【０１２０】
また、操作リング１１１を左回転させたときの回転角度と回転抵抗力との関係は、図２５の点線で示したように、実線で示したのと反対に変化する。
すなわち、Ｓ３０４の処理によって振動子１１０の制御が開始され、操作リング１１１が左回転されると、撮影モード又はＩＳＯ感度の各モード状態における設定が切り替わる回転角度の手前Ｈ（上記Ａの位置と回転抵抗力は同じ）において、Ｉで示す一定の傾きで回転抵抗力が増加する。そして、設定が切り替わる回転角度に更に近づいたＫで示すところで、Ｊで示す一定の傾きで回転抵抗力が減少し、設定が切り替わる回転角度Ｅに達したところで，Ａ，Ｈで示す元の回転抵抗力に戻る。ここで、設定が切り替わる回転角度Ｅ、すなわち、右回転で切り替わる回転角度と左回転で切り替わる回転角度とは同じ回転角度位置となっており、左右どちらの回転であっても操作リング１１１に同じクリック感が発生し、さらに、同じ位置で各モード状態における設定が切り替わるように設定されている。このように、回転抵抗力と各モード切替の位置を設定すると、各モード状態で操作リング１１１は小さい抵抗力で回転操作することができる。また、モード切替の直前でクリック感がえられるので操作をスムーズに行なうことが可能となる。
【０１２１】
図２６は、シャッター速度モード又は絞りモードの場合に、Ｓ３０５の処理によって振動子１１０の制御が開始されたときの、操作リング１１１の回転角度と回転抵抗力との関係の一例を示す図である。
図２６において、横軸は操作リング１１１の基準位置からの回転角度を示し、縦軸は操作リング１１１の回転抵抗力（回転時の抵抗）を示している。 図２６において２つの矢印で指し示された回転角度 (Ｐ，Ｑ)は，上述した操作リング１１１の回転角度範囲の下限Ｐ，回転角度範囲の上限Ｑを示している。そして、その下限及び上限は、最も高速なシャッター速度及び最も低速なシャッター速度、又は、最も小さなＦ値及び最も大きなＦ値に対応する。
【０１２２】
Ｓ３０５の処理によって振動子１１０の制御が開始され、操作リング１１１が回転されると、図２６に示したように、回転抵抗力が次のように変化する。すなわち、操作リング１１１の所定の回転角度範囲においては、操作リング１１１の回転角度が大きくなるほど回転抵抗力が大きくなり、操作リング１１１の回転角度が小さくなるほど回転抵抗力が小さくなる。このような操作リング１１１の回転抵抗力の変化によって、ユーザは、所望の設定へ切り替える際に、そのための操作リング１１１の回転方向を操作リング１１１の回転抵抗力感によって判断することができる。また、操作リング１１１の所定の回転角度範囲外(回転角度がＰより小さい場合，または回転角度がＱより大きい場合）においては、急激に回転抵抗力が大きくなるように設定されている。ユーザは、このように操作リング１１１の回転抵抗力を変化させることによって、切り替え可能な設定の範囲を超えてシャッター速度又は絞りの設定の切り替えを行おうとしていることを知覚することができる。
【０１２３】
図２７は、サブルーチンＳ３０４において、操作リング１１１の操作感としてのクリック感を制御するレンズ用マイクロコンピュータ１０６の処理フローの一例を示すフローチャートである。
図２７に示したように、この処理フローが開始すると、まず、レンズ用マイクロコンピュータ１０６は、操作リング１１１の操作モードをＦｌａｓｈメモリ１０７から読み出す（Ｓ４０１）。なお、本例では、モード切替操作部１０８の押下に応じて操作モードの設定が切り替えられると、Ｓ１０６において、その切り替えられた操作モードの情報がＦｌａｓｈメモリ１０７に格納されるものとする。なお、ここでは、撮影モード又はＩＳＯ感度モードがＦｌａｓｈメモリ１０７に格納され、その情報が読み出された場合について説明する。
【０１２４】
続いて、位置センサ１０９の出力信号に基づいて操作リング１１１の位置ｘを検出する（Ｓ４０２）。なお、操作リング１１１の位置ｘは、操作リング１１１の基準位置に対する位置で、図１９や図２０に示した操作リング１１１の回転角に対応している。
続いて、周波数Ｎｏｓｃｆ０と、Ｓ４０２で検出された基準位置ｘに対応する電圧Ｖｃｏｎｖ（ｘ）を、Ｆｌａｓｈメモリ１０７から読み出す（Ｓ４０３）。なお、本例では、Ｆｌａｓｈメモリ１０７に、予め、周波数Ｎｏｓｃｆ０と基準位置ｘに対応する電圧Ｖｃｏｎｖ（ｘ）の情報が格納されているものとする。ここで、基準位置ｘに対応する電圧Ｖｃｏｎｖ（ｘ）は、例えば、実験的に、対応する従来の機械的なクリック機構から得られた力量データに基づいて決定されたものである。
【０１２５】
続いて、Ｓ４０３で読み出された周波数Ｎｏｓｃｆ０を周波数Ｎｏｓｃｆに設定し（Ｓ４０４）、Ｓ４０３で読み出された電圧Ｖｃｏｎｖ（ｘ）を電圧Ｖｃｏｎｖに設定する（Ｓ４０５）。さらに、Ｓ４０４で設定された周波数Ｎｏｓｃｆを、レンズ用マイクロコンピュータ１０６のＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔを介して、Ｎ進カウンタ１９２に設定し（Ｓ４０６）、Ｓ４０５で設定された電圧Ｖｃｏｎｖを、レンズ用マイクロコンピュータ１０６のＩＯポートＶｃｎｔを介して、電圧制御回路１９６に設定する（Ｓ４０７）。
【０１２６】
続いて、レンズ用マイクロコンピュータ１０６のＩＯポートＰ＿ＰｗＣｏｎｔをＨｉに設定する（Ｓ４０８）。これにより、圧電体１７１ａの振動が開始する。そして、待機状態となる（Ｓ４０９）。なお、待機状態においては、上記設定の下で圧電体１７１ａの振動が継続する。次に、操作リング１１１が操作されたか否かを判定する（Ｓ４１０）。ここで、その判定結果がＮｏの場合には処理がＳ４０９へ戻る。
【０１２７】
一方、Ｓ４０９の判定結果がＹｅｓで操作リング１１１が操作された場合には、圧電体の駆動を停止するか否かを判定する（Ｓ４１１）。ここでは、Ｓ４１１がＹｅｓの場合、すなわち、例えば再生ボタンが押される等の操作が行われると、圧電体の駆動を停止すると判定し、レンズ用マイクロコンピュータ１０６のＩＯポートＰ＿ＰｗＣｏｎｔをＬｏに設定する（Ｓ４１２）。これにより、圧電体１７１ａの振動が停止し、本処理フローが終了する。一方、Ｓ４１１の判定結果がＮｏの場合、すなわち、圧電体１７１ａの振動が停止していない場合にはＳ４０２へ戻り、Ｓ４０２以降の処理が再び繰り返される。
【０１２８】
このような処理フローにより、機械的なクリック感と同様の感触を有する操作リング１１１を実現することができる。また、基準位置ｘに対応する電圧Ｖｃｏｎｖ（ｘ）の情報として、撮影モードに応じた情報やＩＳＯ感度モードの情報等をＦｌａｓｈメモリ１０７に格納しておくことにより、撮影モードやＩＳＯ感度モード等に応じて、異なる位置間隔（角度間隔）でクリック感を有する操作リング１１１を実現することができる。なお、図６及び図９で説明した圧電体１７１ａは、１ｍｓ未満の高速応答が可能で瞬時に摩擦を変更することができるので、本願発明における操作リング１１１のクリック感を得るのに好適である。
【０１２９】
次に、本願発明の第二の実施形態について、図２８乃至図３１を用いて説明する。
第２の実施形態は，モード切替操作部１０８で選択されるモードとして、手動フォーカスモード（以下ＭＦモードと呼ぶ）がさらに追加されたもので、このＭＦモードに切り替えられた状態で操作リング１１１を回転させた際の表示部１１５の状態に関する実施形態である。
【０１３０】
図２８は、図２３のＳ２０２で、モード切替操作部１０８が押下されてＭＦモードが選択された際の表示の例で、図２１のＳ１００の初期化後、交換レンズ１００をカメラ本体２００に装着し、電源スイッチ２１６ｂをオンしたときの表示部１１５の状態を示している。
図２９は、モード切替操作部１０８で選択されたＭＦモード時に、操作リング１１１を回転させて表示を切り替えた状態を示し、図３０はその変形例で、図３１は、図３０の表示動作のシーケンスを説明するための図である。
【０１３１】
図２８において、表示部１１５には、手動フォーカスモードであることを示す「ＭＦ」、絞り値を設定するモードであることを示す「Ａｖ」、シャッタスピードを設定するモードであることを示す「Ｔｖ」、露出補正値を設定するモードであることを示す「+/-」、ＩＳＯ感度を設定するモードであることを示す「ＩＳＯ」等のモード項目がモード表示１１５ｄに表示されている。モード切替操作部１０８を押下することによりこれらの中から所望のモードが選択されると、選択されたモードが長方形状のモード表示枠１１５ｃによって囲まれて表示される。また、選択されたモードのモード内容がメモリ１１５aとしてその下側に表示され、操作リング１１１を回転することによりメモリ１１５aが指標１１５ｂに対して回転する。
【０１３２】
図２９（１−１）の初期状態表示に示すように、ＭＦモードを示すモード名「ＭＦ」がモード表示枠１１５ｃによって囲まれて表示されているので、現在のモードとして、ＭＦモードがモード切替操作部１０８によって選択されたことを示している。また、交換レンズ２００の撮影距離については、指標１１５ｂが撮影距離を表すメモリ１１５aの「３」を指示しているので、操作リング１１１を回転により、３ｍの撮影距離が選択されたことを表示している。
この状態で操作リング１１１を回転すると、その回転方向、回転位置に対応してメモリ１１５aが回転方向に順次移動して表示される。図２９（１−２）は、操作リング１１１の右回転（ユーザから見て）により０．５ｍの撮影距離が選択されたことを表示している。
【０１３３】
図２９（２−１）は、図２９（１−１）の初期状態表示の際に、モード切替操作部１０８であるモードボタンを押下して絞りモード（以下Ａｖモードと呼ぶ）を選択した状態（モード切替操作部オン）を示している。Ａｖモードが選択されると、メモリ１１５aは事前に設定された絞りのＦナンバー表示に変わる。また、指標１１５ｂが指示するＦナンバーも事前に設定されている。なお、このＦナンバーは交換レンズ１００のＦｌａｓｈメモリ１０７に記憶されている数値が呼び出されて表示される。
この図２９（２−１）の状態で操作リング１１１が回転操作されると、その回転方向、回転位置に対応してメモリ１１５aが回転方向に順次移動して表示される。このとき、図２４のＳ３０５で説明したように、負荷制御機構１７０が制御されて操作リング１１１にクリック感が発生する。具体的には、操作リング１１１の回転によりＦナンバーが指標１１５ｂに対して１つずれる毎にクリック感が発生する。
【０１３４】
図３０は、操作リング１１１の回転速度によって表示内容が変化するようにした変形例である。なお、以下の説明では「低速回転」とは操作リング１１１の回転方向のクリックが２回/Ｓ以下と定義し、「高速回転」とは操作リング１１１の回転クリックが２回/Ｓよりも大きい値と定義する。なお、人によって感覚が異なるためこれはあくまで１例である。また、回転速度の検出は公知のフォトセンサや磁気センサで行なわれ、マイクロコンピュータ１０６で上記基準に対して判断される。
図３０（１−１）の初期状態に示すように、モード切替操作部１０８であるモードボタンによってＭＦモードが選択されると、モード表示部１１５にはモード名１１５e “ＭＦ”が表示され、メモリ１１５aには被写体距離と、撮影距離が「１ｍ」であることを示す指標１１５ｂが表示される。この初期状態でクリックを伴いながら操作リング１１１を低速で回転させると、図３０（１−２）の操作リング低速回転で示したように、メモリ１１５aの被写体距離がより細かい数値（４．５〜６．５の０．５きざみ）に変更され、さらに、クリックを伴いながら操作リング１１１を低速で回転させつづけると、メモリ１１５aが、指標１１５ｂに対して移動する。なお、この表示の変更に連動して操作リング１１１の操作角度に対する被写体距離の変化も細かくなる。
また、図３０（１−２）の操作リング低速回転の状態からクリックを伴いながら操作リング１１１を高速で回転させると、図３０（１−３）の操作リング高速回転で示すように、メモリ１１５aの被写体距離は粗い数値になるとともに、操作リング１１１の操作角度に対する被写体距離の変化も大きくなる。勿論、一般的なＭＦモードのように、クリック感のない状態で操作リング１１１に対する回転抵抗力を設定しても良い。
【０１３５】
このように操作リング１１１の回転速度によって表示を変更するとともに操作リング１１１の回転角度をそれに対応させることにより、精密に被写体距離を合わせたい場合には操作リング１１１をゆっくり回して被写体距離を精密に合わせることが可能となり、また、素早く被写体距離を変更したい場合には操作リング１１１を速く回して被写体距離を大きく変化させることが可能となる。従って、被写体がどの位置にあっても、操作と表示が対応したものになっているので、違和感なく、スムーズかつ素早く変更することができる。
【０１３６】
図３０（２−１）から（２−３）及び図３０（３−１）から（３−２）は、実施形態の変形例で、操作リング１１１の回転速度でモードの変更を行なう実施形態を説明するため図である。より詳細には、モード切替操作部１０８を複数回押下することによってモード変更をするのではなく、モード切替操作部１０８を１回押下することによってカメラをモード変更可能状態し、操作リング１１１の回転位置でモードの変更を行なう実施形態を説明するため図である。
【０１３７】
この変形例では、図３０（１−１）の状態でモードボタンであるモード切替操作部１０８をオンすると、図３０（２−１）のモードボタンオンの状態となり、操作リング１１１の回転によってモードを変更できるモード切替状態となる。この状態では、ＭＦ，Ａｖ、Ｔｖ、+/-の各モードが表示され、ここでは、モード表示枠１１５ｃによって“ＭＦ”が選択されている状態であることが表示されている。
【０１３８】
この図３０（２−１）の状態でクリックを伴いながら操作リング１１１をゆっくり回転させると、モード表示枠１１５ｃが順次右方向へ移動し、モードが切替っていく。図３０（２−２）の「操作リング低速回転」の表示は、Ａｖにモードが切替わっていることを表示している。
図３０（２−２）の「操作リング低速回転」状態でクリックを伴いながら操作リング１１１を素早く回すと、表示は図３０（２−３）の「操作リング高速回転」に表示されているように、各モードを表すＭＦ，Ａｖ、Ｔｖ、+/-、ＩＳＯ，ＷＢ，ＡＲＴ，ＡＦが楕円上に配置され、操作リング１１１の回転方向に対応して順次モードが切替る。図３０（２−３）の「操作リング高速回転」では、モード表示枠１１５ｃによって「+/-」が囲まれているように「+/-」モードが切替わっていることを表示している。
【０１３９】
一方、図３０（２−２）の表示状態でモード切替操作部１０８をオンすると、その時に選択されているモード（ここではＡｖモード）が確定され、図３０（３−１）の状態のように、Ａｖモードが選択され、このＡｖモードの選択項目が表示される。すなわち、図３０（２−２）ではモードはＡｖモードが選択されていたので、モードボタンのオンでメモリ１１５aはＦナンバーの表示になる。
この状態で、クリックを伴いながら操作リング１１１をゆっくり回転（低速回転）させると、図３０（３−２）に示すように、被写体距離表示と同様にメモリ１１５aはより細かい表示となる。ここではＦナンバー表示なので、露光量の１段ごとに数値表示があり、その間にある点は１目盛で１/３段の露光量の刻みになるようになっている。勿論、段数の刻みはもっと粗く設定しても良いし、段数の刻みの異なる複数のモードを設けても良い。
【０１４０】
図３１は、図３０に示す表示動作をさせる場合のシーケンスを示したフローである。カメラの電源スイッチ２１６ａがオンされるとレンズ内のレンズ用マイクロコンピュータ１０６は初期化の動作をする（Ｓ５０１）。
次に、モード切替操作部１０８が押下されてモード変更可能状態であるかを判定し（Ｓ５０２）、Ｎｏであれば、操作リング１１１の回転位置でモードの変更を行なうことが可能と判断し、操作リング１１１で設定されたモードを表示部１１５のメモリ１１５aに表示する（Ｓ５０３）。
【０１４１】
そして、そのモード状態での操作リング１１１の位置と速度に対応する負荷パターンをレンズ用マイクロコンピュータ１０６に読み込み（Ｓ５０４）、操作部材である操作リング１１１が操作されたかを判定する（Ｓ５０５）。判定がＮｏであれば電源スイッチがオフされたかの判定をする（Ｓ５１８）。
【０１４２】
一方、Ｓ５０５で判定がＹｅｓの場合は操作リング１１１の位置と速度を検出し（Ｓ５０６）、位置と速度に応じた設定値の表示をする（Ｓ５０７）。位置と速度に応じた設定値や負荷パターンは例えば、Ｆｌａｓｈメモリ１０７にあらかじめテーブルとして記憶されている。次に同様に負荷パターンに応じて負荷制御機構１７０を制御して、操作リング１１１の所定の操作感を与える（Ｓ５０８）。次にモードボタンがオンされたかを判定する（Ｓ５０９）。モードボタンがオンされていなければ、電源スイッチがオフかの判定をする（Ｓ５１８）。
【０１４３】
一方、Ｓ５０９でＹｅｓの場合は、Ｓ５１０の判定でＹｅｓの場合と同様、操作リング１１１はモード設定状態になり、モード項目の表示をする（Ｓ５１１）。次に操作リング１１１の位置と速度に応じた負荷パターンをレンズ用マイクロコンピュータ１０６に読み込む（Ｓ５０４）。ここでは操作リング１１１はモード設定をする操作部材となるので各モードごとにクリック感が発生する負荷パターンが設定される。
【０１４４】
次に、操作リング１１１が操作されたかが、操作リング１１１の位置を検出している位置センサ１０９Ａの出力信号から判定される（Ｓ５１３）。操作された場合は、ステップＳ５０６、Ｓ５０７、Ｓ５０８と同じ動作がステップＳ５１４、Ｓ５１５、Ｓ５１６で行なわれ、モードボタンがオンにされたかを判定する（Ｓ５１７）。一方、ステップＳ５１３で判定がＮｏの場合は、次にモードボタンがオンされたかを判定する（Ｓ５１７）。ステップＳ５１７で判定がＹｅｓの場合は、ステップ５０３以下の一連の動作がなされ、判定がＮｏの場合は電源がオフかが判定される（Ｓ５１８）。ステップＳ５１８で判定がＹｅｓの場合は、動作は終了し、判定がＮｏの場合は、ステップＳ５０２のモード切替状態の判定に戻る。
【０１４５】
次に、本願発明の第三の実施形態について、図３２乃至図３６を用いて説明する。
なお、第１の実施形態で説明した図２、図３と同じ構成には同じ符号を用い、異なる部材には新たな符号を付与している。
図３２は本願発明の第２の実施形態に係るレンズ鏡筒の概略断面図で、図３３は図３２のＡＡ断面図である。また、図３４は負荷制御機構１７０を構成するギヤ１７２aの伝達機構を説明するための図で、図３３に記載されたギヤ１７２a、ギヤ１７７及び固定板１７１bの周辺の拡大図である。さらに、図３５は図３４に記載されたＢＢ断面の概略図で、負荷制御機構１７０を構成するギヤ１７２aとギヤ１７７との関係を説明するための図で、図３６は操作リング１１１のスライド移動の際のギヤ１７７の動作を説明するための図である。
【０１４６】
図３２及び図３３に示すように、外周部に滑り止め用のゴム１４４が設けられているとともに内周面にギヤ１１１ａが設けられている操作リング１１１は、交換式レンズ１００の光軸方向に対して、手動により、固定枠１２２に対して、その前後にスライド可能、かつ回転自在に構成されている。この操作リング１１１のない周面側には、ボール１５７が嵌合するための溝１１１ｂが円周に沿って複数が形成されている。
【０１４７】
このボール１５７は、固定枠１２２に設けられたバネ１５８により溝１１１ｂ側に押圧されていて、例えば、操作リング１１１がカメラ本体２００側にスライド移動した際、溝１１１ｂから溝１１１ｂにボール１５７の嵌合が代わってユーザにクリック感を付与するとともにこのクリック感によってスライド移動したことを知らしめる。
【０１４８】
図３４及び図３５に示すように、固定枠１２２には図２で説明した負荷制御機構１７０とこの負荷制御機構１７０に並列に配置されたギヤ台１７８とが固定板１７１ｂを介して固定されている。
このギヤ台１７８には、負荷制御機構１７０を構成するボルト１７１eと平行な軸１８１と、この軸１８１に配置されたバネ１８０とギヤ１７７が配置されていて、操作リング１１１のギヤ１１１ａは、このギヤ１７７を介して負荷制御機構１７０を構成するロータ１７２のギヤに噛合している。
【０１４９】
また、図３６に示すように、操作リング１１１には、操作リング１１１をカメラ本体２００側にスライド移動した場合に、ギヤ１７７をバネ１８０に抗して移動させるためのフランジ１１１ｃが設けられている。従って、操作リング１１１のスライド移動に連動してギヤ１７７がスライド方向に押されて移動することにより、ギヤ１７７とギヤ１７７ａとの噛合がはずれる。すると、操作リング１１１は負荷制御機構１７０の負荷を受けることなく、すなわち、負荷制御機構１７０に通電しなくても、スムーズな回転が可能となる。なお、図３６に示すように、操作リング１１１の回転位置はセンサ１０９とスケール１４１とによって検出されるが、スケール１４１の位置及び大きさは、操作リング１１１が前後にスライドされた状態であっても位置センサ１０９による操作リング１１１の回転方向の位置検出が可能になるように設けられている。
【０１５０】
なお、操作リング１１１がカメラ本体２００に対して被写体側にスライド移動した状態、すなわち、ロータ１７２のギヤ１７２とギヤ１７７とが噛合した状態（図３６の状態）は、図２３のＳ２０３の操作モード切り替えの状態であり、操作リング１１１がカメラ本体２００側にスライド移動した状態、すなわち、ロータ１７２のギヤ１７２とギヤ１７７との噛合がはずれた状態は、スムーズなフォーカスが可能となる手動フォーカスのモードの状態である。
【０１５１】
ここで、再度、操作リング１１１を被写体側にスライド操作すると、ギヤ１７７はバネ１８０に被写体側に押圧され、ロータ１７２のギヤに噛合しようするが、操作リング１１１の回転ずれ（あそび）が大きいと、ロータ１７２のギヤの歯とギヤ１７７のギヤの歯とが干渉して噛合しにくくなる。このようなことを防止するためには、操作リング１１１の回転ずれ（あそび）を歯車の１ピッチ分以下レベルの微小回転をすれば必ず噛合がなされる。
【０１５２】
なお、操作リング１１１のスライド位置は、図３２に示すように、スイッチとスイッチ基板とから構成されたスライド開始検出センサ１０９Ｂによって検出される。このスライド開始検出センサ１０９Ｂは、被写体側にスライドされたときの操作リング１１１の位置と、カメラ本体２００側にスライドされたときの操作リング１１１の位置とを検出できるように設けられていて、カメラ本体２００側にスライドされたときのスイッチのオフで手動フォーカスに切り替り、被写体側にスライドされた時のスイッチのオンで操作モードを切り替えるモード（図２３のＳ２０３の操作モード切り替え）に切り替えられる。
【０１５３】
また、このように操作リング１１１を前後にスライド可能に構成する場合において、操作リング１１１を前後方向に一往復スライドさせたときに、スイッチが一度だけオンするように構成することも可能である。例えば、操作リング１１１を被写体側へスライドさせた位置においてはスイッチをオンし、操作リング１１１をカメラ本体２００側へスライドする際にスイッチをオンからオフに切り替るスイッチにすれば、被写体側へスライドさせた位置においては操作リング１１１の回転感触を変更でき、スイッチがオフのカメラ本体２００側へスライドさせた位置においては操作リング１１１を手動フォーカスの操作部材にすることが可能である。さらに、操作リング１１１は機械的にスライドさせるのではなく、操作リングを被写体側またはカメラ本体２００側へ押し付けられるように構成し、押し付けられた時の圧力を検知する圧力センサーを操作リング１１１または固定部枠１２２に設け、圧力センサーの検出圧力をスイッチの代わりとしてスライド操作がなされたことを検出するようにしても良い。
【０１５４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。
例えば、図２１のメインフローや図２７の操作リングの操作環の制御動作に示したデジタルカメラの処理フローを、ボディ用マイクロコンピュータ２１４のみが実行するように構成することも可能であるし、レンズ用マイクロコンピュータ１０６のみが実行するように構成することも可能である。或いは、ボディ用マイクロコンピュータ２１４とレンズ用マイクロコンピュータ１０６が協働して実行するように構成することも可能である。
【０１５５】
また、例えば、操作リング１１１を、カメラ本体２００に設けるように構成することも可能である。この場合、例えば、操作リング１１１をダイヤル等のような回転式の操作部材としてカメラ本体２００に設けることも可能である。
また、デジタルカメラは、レンズ交換可能なタイプのカメラに限らず、例えばコンパクトカメラ等のようにレンズ交換ができないタイプのカメラとすることも可能である。この場合は、例えば、そのカメラのレンズ鏡筒に操作リング１１１を設けるようにすることも可能であるし、上記のように、操作リング１１１をダイヤル等のような回転式の操作部材として設けることも可能である。
【０１５６】
また、上述のデジタルカメラでは、操作リング１１１の基準位置からの回転角度に応じて、設定の切り替えが行われるものであり、その基準位置は絶対位置であったが、その基準位置を相対位置とすることも可能である。例えば、操作モードの設定の切り替えが行われた時点の操作リング１１１の位置を基準位置として、その基準位置からの操作リング１１１の回転方向及び回転量に応じて設定の切り替えを行うように構成すれば良い。なお、この場合には、その回転方向及び回転量に応じて、例えば図２５のクリック感や図２６の回転抵抗に示したように、操作リング１１１の回転抵抗力を変更することは勿論である。
【０１５７】
また、操作リング１１１は、無限に回転可能に構成することも可能であるし、例えば１８０度等のように一定の回転角度範囲しか回転しない構成することも可能である。この場合、例えば、上記の基準位置を相対位置とする場合には、操作リング１１１を無限に回転可能な構成とすることも可能であるし、上記の基準位置を絶対位置とする場合には、操作リング１１１が一定の角度範囲しか回転しない構成とすることも可能である。
【０１５８】
以上、本願発明の本実施形態について説明してきたが、本願発明によれば、操作リング１１１の操作性を、フォーカスモード、ズームモード、撮影モード、ＩＳＯ感度モード、シャッター速度モード、絞りモードといった各操作モードに応じて、操作リング１１１を適切なクリック感や重さに設定することができる。また、操作リング１１１によって変更される操作モードの表示を、操作リング１１１の位置と速度に対応して変化するようにしたので、操作と一体感のある表示が可能となる。
【符号の説明】
【０１５９】
１００ 交換式レンズ
１０１ フォーカスレンズ
１０２ ズームレンズ
１０３ 絞り
１０４、１０５、１１４ ドライバ
１０６ レンズ用マイクロコンピュータ
１０７ Ｆｌａｓｈメモリ
１０８ モード切替操作部
１０９ 位置センサ
１０９A 回転位置検出センサ
１０９B スライド開始検出センサ
１１０ 振動子
１１１ 操作リング
１１２ 圧電体制御回路
１１３ ロータ
１１５ 表示部
１１５a メモリ
１１５ｂ 指標
１１５ｃ モード表示枠
１１５ｄ モード表示
１１５e モード名
１２１ マウント
１２２ 固定枠
１２３ キバン
１２４ １群枠
１２５ ２群枠
１２６ ３群枠
１２７ １群送りネジ
１２８ １群ネジギア
１２９ １群モータ台
１３０ １群モータ
１３１ １群モータギア
１３２ １群位置検出ハネ
１３３ １群ガイド軸
１３４ 絞りハネ
１３５ 絞り台
１３６ 絞りフタ
１３７ 絞り板
１３８ 絞りモータギア
１３９ 絞りモータ台
１４０ 絞りモータ
１４１ スケール
１４６ 絞り位置検出ハネ
１４７ ３群ガイド軸
１４８ 絞り位置検出器
１４９ ３群送りネジ
１５０ ３群位置検出ハネ
１５１ ３群モータ
１５２ ３群モータ台
１５３ ３群ネジギア
１５４ ３群モータギア
１５５ ２群送りネジ
１５６ ２群位置検出ハネ
１５９ ２群モータ台
１６０ ２群モータギア
１６１ ２群ネジギア
１６２ 前固定枠
１６３ ２群モータ
１７０ 負荷制御機構
１７１ 振動子
１７１ａ 圧電体
１７１ｂ 固定板
１７１ｃ 振動体Ａ
１７１ｄ 振動体Ｂ
１７１ｅ ボルト
１７２ ロータ
１７２ａ ギヤ
１７３ バネ
１７４ ナット
１７５ 軸受
１７６ ボール
１７７ ギヤ
１７８ ギヤ台
１７９ 板
１８０ バネ
１９１ グランド
１９２ Ｎ進カウンタ
１９３ １／２分周回路
１９４ インバータ
１９５ トランス
１９６ 電圧制御回路
１９８ クロックジェネレータ
２００ カメラ本体
２０１ メカシャッター
２０２ 撮像素子
２０３ アナログ処理部
２０４ Ａ/Ｄ変換部
２０５ ＡＥ処理部
２０６ 画像処理部
２０７ ＡＦ処理部
２０８ 画像圧縮展開部
２０９ ＬＣＤドライバ
２１０ ＬＣＤ
２１１ メモリＩ/Ｆ
２１２ 記録媒体
２１３ ＳＤＲＡＭ
２１４ 本体用マイクロコンピュータ
２１５ Ｆｌａｓｈメモリ
２１６ 操作部
２１７ バス
２１８ 電源回路
３００ Ｉ/Ｆ
４０１ 圧電体板Ａ
４０２ 圧電体板Ｂ
４０１a、 側面電極１Ａ
４０２a、 側面電極２Ａ
４０１b 側面電極１Ｂ
４０２b 側面電極２Ｂ
４０１ｃ、４０２ｃ 円形電極Ｃ（長方形電極Ｃ）
４０３ 電極板
４０４ フレキシブル回路基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部に穴を有する第１の振動体と、中央部に穴と係合部を有する第２の振動体と、中央部に穴を有し上記第２の振動体に振動を付与されるロータと、中央部に穴を有し、第１の振動体と第２の振動体とに挟まれる位置に固定される圧電体と、上記各部材の穴を貫通し、上記圧電体を挟み込んで上記第１の振動体と上記第２の振動体とを固定する軸部材と、上記軸部材の一端部に位置し、上記ロータを上記第２の振動体に押圧する押圧手段と、
を具備し、
上記圧電体は、
側面には第１の側面電極と第２の側面電極と互いに非導通状態となるように印刷され、表面には上記第１の側面電極と導通する第１の表面電極と上記第２の側面電極と導通する第２の表面電極とが互いに非導通状態となるように印刷された電極板と、
側面には第３の側面電極と第４の側面電極とが印刷され、表面には上記第３の側面電極と導通する第３の表面電極が印刷された第１の板状圧電体と、
側面には第５の側面電極と第６の側面電極とが印刷され、表面には上記第６の側面電極と導通する第４の表面電極が印刷された第２の板状圧電体と、
を有し、当該圧電体が上記軸部材を介して組立てられた際、各部材の表面電極が互いにせず、かつ、側面電極の奇数番号同士及び側面電極の偶数番号同士が電気的に接続されるように組立てられていることを特徴とする負荷制御機構。
【請求項２】
上記圧電体は、
表面に、互いに非導通状態な２つの回路パターンＡ及びＢを有するフレキシブル電気基板をさらに有し、当該パターンＡは上記電極板の第１の表面電極と電気的に接続され、当該パターンＢは上記電極板の第２の表面電極と電気的に接続されることを特徴とする請求項１記載の負荷制御機構。
【請求項３】
上記圧電体は、
上記第１の板状圧電体の表面電極と上記第２の板状圧電体の表面電極とが互いに接触せず、かつ、上記側面電極の奇数番号同士及び上記側面電極の偶数番号同士が電気的に接続されるように組立てられたものを１組のユニットとし、この１組のユニットが複数積層されて構成されていることを特徴とする請求項１記載の負荷制御機構。
【請求項４】
上記圧電体は、
上記電極板、上記第１の板状圧電体及び上記第２の板状圧電体が組立てられた際、当該各部在の表面電極が互いに接触せず、かつ、側面電極の奇数番号同士及び側面電極の偶数番号同士がそれぞれ１列になるように電気的な接続がされることを特徴とする請求項１記載の負荷制御機構。
【請求項５】
上記圧電体は、円形状をしていることを特徴とする請求項１乃至４記載の負荷制御機構。
【請求項６】
上記圧電体は、多角形状をしていることを特徴とする請求項１乃至４記載の負荷制御機構。
【請求項１】
中央部に穴を有する第１の振動体と、中央部に穴と係合部を有する第２の振動体と、中央部に穴を有し上記第２の振動体に振動を付与されるロータと、中央部に穴を有し、第１の振動体と第２の振動体とに挟まれる位置に固定される圧電体と、上記各部材の穴を貫通し、上記圧電体を挟み込んで上記第１の振動体と上記第２の振動体とを固定する軸部材と、上記軸部材の一端部に位置し、上記ロータを上記第２の振動体に押圧する押圧手段と、
を具備し、
上記圧電体は、
側面には第１の側面電極と第２の側面電極と互いに非導通状態となるように印刷され、表面には上記第１の側面電極と導通する第１の表面電極と上記第２の側面電極と導通する第２の表面電極とが互いに非導通状態となるように印刷された電極板と、
側面には第３の側面電極と第４の側面電極とが印刷され、表面には上記第３の側面電極と導通する第３の表面電極が印刷された第１の板状圧電体と、
側面には第５の側面電極と第６の側面電極とが印刷され、表面には上記第６の側面電極と導通する第４の表面電極が印刷された第２の板状圧電体と、
を有し、当該圧電体が上記軸部材を介して組立てられた際、各部材の表面電極が互いにせず、かつ、側面電極の奇数番号同士及び側面電極の偶数番号同士が電気的に接続されるように組立てられていることを特徴とする負荷制御機構。
【請求項２】
上記圧電体は、
表面に、互いに非導通状態な２つの回路パターンＡ及びＢを有するフレキシブル電気基板をさらに有し、当該パターンＡは上記電極板の第１の表面電極と電気的に接続され、当該パターンＢは上記電極板の第２の表面電極と電気的に接続されることを特徴とする請求項１記載の負荷制御機構。
【請求項３】
上記圧電体は、
上記第１の板状圧電体の表面電極と上記第２の板状圧電体の表面電極とが互いに接触せず、かつ、上記側面電極の奇数番号同士及び上記側面電極の偶数番号同士が電気的に接続されるように組立てられたものを１組のユニットとし、この１組のユニットが複数積層されて構成されていることを特徴とする請求項１記載の負荷制御機構。
【請求項４】
上記圧電体は、
上記電極板、上記第１の板状圧電体及び上記第２の板状圧電体が組立てられた際、当該各部在の表面電極が互いに接触せず、かつ、側面電極の奇数番号同士及び側面電極の偶数番号同士がそれぞれ１列になるように電気的な接続がされることを特徴とする請求項１記載の負荷制御機構。
【請求項５】
上記圧電体は、円形状をしていることを特徴とする請求項１乃至４記載の負荷制御機構。
【請求項６】
上記圧電体は、多角形状をしていることを特徴とする請求項１乃至４記載の負荷制御機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１９】
【図２０】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図１８】
【図２１】
【図２２】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１９】
【図２０】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図１８】
【図２１】
【図２２】
【図２６】
【公開番号】特開２０１３−８５４２１（Ｐ２０１３−８５４２１Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４８３６（Ｐ２０１１−２２４８３６）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（５０４３７１９７４）オリンパスイメージング株式会社 (2,647)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（５０４３７１９７４）オリンパスイメージング株式会社 (2,647)
【Ｆターム（参考）】
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