(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置及び移動方向の少なくとも一方に応じて駆動負荷の異なる被駆動部材を駆動するモータであって、磁石を有するロータと、磁石に回転力を与えるコイルを有するステータとを有するモータの駆動制御装置であって、
前記ロータの回転位置に応じて出力される周期的な第１の信号の位相に対して進角指示する第２の信号を生成する信号生成手段と、
前記第２の信号に従って前記コイルへの励磁のタイミングを切り替える励磁切り替え手段と、
前記被駆動部材の位置及び移動方向の少なくとも一方に応じた進角データを格納するデータ格納手段と、
前記被駆動部材の位置及び移動方向の少なくとも一方と前記データ格納手段に格納された進角データに応じて前記信号生成手段が生成する第２の信号を制御することで駆動負荷の変化に伴う速度変化を低減する位相変更手段と、
を有することを特徴とする駆動制御装置。
【請求項２】
前記ロータの回転は、正弦波形状の第１の信号を生成する第１の位置検出手段と、余弦波形状の第１の信号を生成する第２の位置検出手段とによって検出され、
前記信号生成手段は、前記第１の位置検出手段に接続されて前記第１の位置検出手段の出力を−Ａ倍に増幅する第１の反転増幅器と、当該第１の反転増幅器の出力に接続されて前記第１の反転増幅器の出力を−１倍に増幅する第２の反転増幅器と、前記第２の位置検出手段に接続されて前記第２の位置検出手段の出力を−Ａ倍に増幅する第３の反転増幅器と、当該第３の反転増幅器の出力に接続されて前記第３の反転増幅器の出力を−１倍に増幅する第４の反転増幅器と、前記第２の反転増幅器の出力をｃｏｓα倍に増幅したものと前記第４の反転増幅器の出力をｓｉｎα倍に増幅したものを加算する第５の反転増幅器と、前記第１の反転増幅器の出力をｓｉｎα倍に増幅したものと前記第４の反転増幅器の出力をｃｏｓα倍に増幅したものを加算する第６の反転増幅器と、を有し、αは前記進角であることを特徴とする請求項１に記載の駆動制御装置。
【請求項３】
前記データ格納手段は、前記被駆動部材の位置及び移動方向の少なくとも一方に応じた負荷を表すデータと、負荷に対する進角を表す進角データを格納することを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動制御装置。
【請求項４】
前記データ格納手段は、
前記被駆動部材の位置及び移動方向の少なくとも一方と前記被駆動部材を駆動する負荷との間の関係と、前記負荷と前記被駆動部材を駆動する目標速度と進角を表す複数の進角データとの関係と、を格納し、
前記位相変更手段は、
前記一方に対応する前記負荷に対して前記目標速度に最も近い進角データを前記複数の進角データの中から選択する選択部と、
を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の駆動制御装置。
【請求項５】
被駆動部材としてのレンズと、
前記被駆動部材を駆動する請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の駆動制御装置と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
位置及び移動方向の少なくとも一方に応じて駆動負荷の異なる被駆動部材を駆動するモータであって、磁石を有するロータと、磁石に回転力を与えるコイルを有するステータとを有するモータの駆動制御装置の制御方法であって、
前記ロータの回転位置に応じて出力される周期的な第１の信号の位相に対して進角指示する第２の信号を生成する生成ステップと、
前記第２の信号に従って前記コイルへの励磁のタイミングを切り替える切り替えステップと、
前記被駆動部材の位置及び移動方向の少なくとも一方と、データ格納手段に格納された前記被駆動部材の位置及び移動方向の少なくとも一方に応じた進角データと、に応じて前記生成ステップにて生成する第２の信号を制御することで駆動負荷の変化に伴う速度変化を低減する低減ステップと、
を有することを特徴とする駆動制御装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスＤＣモータ及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルを固定子（ステータ）側に、回転子（ロータ）に磁石を使ったブラシレスＤＣモータをカメラレンズの駆動装置に使用することは従来から知られている（特許文献１）。ブラシレスＤＣモータは、ロータの位置をセンサによって検出するため、指令信号とロータの位置の同期を維持して脱調を防止するという長所を有する。
【特許文献１】特公平６−６７２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ブラシレスＤＣモータには、負荷に応じて速度が決まるという性質がある。レンズの駆動装置は、ガタ取りのために片寄せばねや、画角調節のためのカム溝の傾きの変化などにより、駆動装置の位置や移動方向によって負荷が変動する。このため、駆動装置にブラシレスＤＣモータを使用すると、レンズの駆動時に速度が変動してユーザに不快感を与える。
【０００４】
本発明は、負荷変動に伴う被駆動部材の速度変動を比較的簡単な構成で低減するモータの駆動制御装置を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面としての駆動制御装置は、位置及び移動方向の少なくとも一方に応じて駆動負荷の異なる被駆動部材を駆動するモータであって、磁石を有するロータと、磁石に回転力を与えるコイルを有するステータとを有するモータの駆動制御装置であって、前記ロータの回転位置に応じて出力される周期的な第１の信号の位相に対して進角指示する第２の信号を生成する信号生成手段と、前記第２の信号に従って前記コイルへの励磁のタイミングを切り替える励磁切り替え手段と、前記被駆動部材の位置及び移動方向の少なくとも一方に応じた進角データを格納するデータ格納手段と、前記被駆動部材の位置及び移動方向の少なくとも一方と前記データ格納手段に格納された進角データに応じて前記信号生成手段が生成する第２の信号を制御することで駆動負荷の変化に伴う速度変化を低減する位相変更手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
負荷変動に伴う被駆動部材の速度変動を比較的簡単な構成で低減するモータの駆動制御装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照して、本発明のブラシレスＤＣモータを説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は、実施例１の駆動装置５０の斜視図である。駆動装置５０は、ブラシレスＤＣモータ１、ガイドバー４及び５、スプリング６を有し、被駆動部材であるレンズ２及びレンズホルダー３を駆動する。
【０００９】
ブラシレスＤＣモータ１は図示しない地板に固定されている。また、モータ１は出力軸に雄ネジが設けられている。モータ１の詳しい構成については後述する。
【００１０】
レンズ２はレンズホルダー３に固定されている。レンズホルダー３は、スリーブ部３１、回転防止部３２、雌ネジ部３３、スプリング掛止部３４を有する。スリーブ部３１は、中空の直方体形状を有し、光軸ＯＡと平行に延びている。スリーブ部３１の中空にはガイドバー４が挿入され、ガイドバー４上を摺動する。スリーブ部３１の長手方向の長さはレンズホルダー３の厚さよりも厚い。この結果、レンズホルダー３は光軸方向に移動し、光軸ＯＡに対して傾くことが防止される。回転防止部３２は、中空の直方体形状を有し、光軸と平行に延びている。回転防止部３２の中空にはガイドバー５が挿入され、ガイドバー５上を摺動する。回転防止部３２の長手方向の長さはレンズホルダー３の厚さと同じである。スリーブ部３１と回転防止部３２は光軸ＯＡに関して対称に配置されている。回転防止部３２は、レンズホルダー３がガイドバー４を中心として回転することを防止している。雌ネジ部３３は、モータ１に設けられた雄ネジと嵌合している。これにより、モータが１回転するごとに、ネジの１ピッチだけレンズホルダー３を直進させることができる。
【００１１】
ガイドバー４及び５は、レンズ２の光軸方向と平行に、図示しない方法で地板に固定され、レンズホルダー３を直進可能に支持している。スプリング６は、一端をレンズホルダー３のスプリング掛止部３４に掛止され、他端を図示しない地板に掛止されている引っ張りバネである。
【００１２】
以上の構成により、ブラシレスＤＣモータ１の回転運動をレンズ２及びレンズホルダー３の直進運動に変換し、レンズ２を地板に対して光軸方向に駆動することができる。レンズ２を光軸方向に移動することで、レンズ２の焦点調節や画角調整を行うことができる。
また、スプリング６でレンズホルダー３を常に一方に付勢することにより、ネジのガタによる誤差をなくし、レンズ２の光軸方向の位置を安定して決めることができる。
【００１３】
図２は、デジタルカメラ（撮像装置）１００のブロック図である。ブラシレスＤＣモータ１は、被駆動部材であるレンズ２及びレンズホルダー３を駆動する。ブラシレスＤＣモータ１は、ロータ２１と、ステータ２２と、第１の位置検出手段１５及び第２の位置検出手段１６と、信号生成手段８と、励磁切り替え手段７と、位相変更手段と、を有する。なお、ブラシレスＤＣモータ１は、ロータ２１がステータ２２の外側にあるアウターロータ型であってもよいし、ロータ２１がステータ２２の内側にあるインナーロータ型であってもよい。また、相数も２相でも３相でもよい。
【００１４】
ロータ（回転子）２１は磁石１２を有する。ステータ（固定子）２２は、磁石１２に回転力を与え、第１及び第２の磁極部２２ａ及び２２ｂと、磁石１２に回転力を与える第１のコイル１３及び第２のコイル１４を有する。磁石１２は磁極部２２ａ及び２２ｂに対して回転可能に支持されている。磁石１２は周方向にｎ分割され、Ｓ極とＮ極が交互に着磁されている。径方向の磁束密度の強さは、回転方向に対しておよそ正弦波状になるような強さで着磁されている。第１及び第２の磁極部２２ａ及び２２ｂは、図２では概略的に示されているが、磁石１２の着磁面に対向して配置されている。第１及び第２の磁極部２２ａ及び２２ｂは、それぞれ所定の位相差を持って配置され、第１及び第２のコイル１３及び１４によって交互に励磁することにより磁石１２へ回転力を与えることができる。第１のコイル１３はステータ２２に固定され、通電よって第１の磁極部２２ａを励磁することができる。第２のコイル１４はステータ２２に固定され、通電することによって第２の磁極部２２ｂを励磁することができる。
【００１５】
第１の位置検出手段１５及び第２の位置検出手段１６は、ホール素子やＭＲ素子などの磁界を読み取るセンサであり、ロータ２１の回転位置に応じて周期的なセンサ信号（第１の信号）Ｋを出力する位置検出手段である。本実施例では、第１の位置検出手段１５及び第２の位置検出手段１６は、磁場の強さに応じた電圧を出力し、磁石１２の着磁面の近傍に配置され、対向する磁石１２の磁極を測定する。磁石の磁束分布を、回転角度に対して正弦波形状になるように着磁することで、ロータ２１が３６０／ｎ°回転するごとに第１の位置検出手段１５からは正弦波形状の出力が得られる。また、第２の位置検出手段１６を第１の位置検出手段１５に対して９０／ｎ°ずらして配置することによって、第２の位置検出手段１６からは余弦波形状の出力が得られる。
【００１６】
次に、本実施例のモータ駆動回路は、図２に示すように、励磁切り替え手段７、信号生成手段８、ＣＰＵ９、カウンタ１０、データ格納テーブル（記憶部）１１で構成される。
【００１７】
励磁切り替え手段７は、第１のコイル１３及び第２のコイル１４に所定の方向の電流を流すことができ、信号生成手段８により得た進角信号（第２の信号）Ｊに従ってコイル１３及び１４への励磁を切り替える。即ち、電流を切り替えるタイミングが、進角信号を受けたときである。
【００１８】
信号生成手段８は、第１及び第２位置検出手段１５及び１６から出力されるセンサ信号Ｋから、それぞれＣＰＵ９より指令を受けた進角の量だけ、位相を進ませた進角信号（第２の信号）Ｊを生成することができる。具体的な進角信号の生成方法については後述する。この進角信号Ｊが、励磁切り替え手段７への通電切り替えタイミングとなる。
【００１９】
ＣＰＵ９は、外部から指令速度、移動ステップ、移動方向の命令を受け、ブラシレスＤＣモータ１の駆動及び停止の指令を出す。また、信号生成手段８へ進角指令を送る。進角の指令値は、カウンタ１０より受けた位置信号に基づき、その値をデータ格納テーブル１１と参照することで、決定する。具体的な進角指令の決定方法については後述する。
【００２０】
カウンタ１０は、第１の位置検出手段１５及び第２の位置検出手段１６より得られたセンサ信号Ｋをカウントすることにより、被駆動部材であるレンズ２及びレンズホルダー３の相対的な移動距離を出力する。
【００２１】
本実施例は、図示しない初期位置検出手段によって被駆動部材が初期位置にあるかどうかを検出し、電源投入時に被駆動部材を初期位置まで駆動する。その時点からカウンタ１０がセンサ信号Ｋをカウントすることにより、被駆動部材の初期位置からの移動量を知ることができる。即ち、カウンタ１０の出力は被駆動部材の位置信号となる。
【００２２】
データ格納テーブル１１は、進角αを決定するデータを格納する。具体的には、データ格納テーブル１１は、被駆動部材の位置及び移動方向の少なくても一方と被駆動部材を駆動する負荷との間の図７に示す関係と、負荷と被駆動部材を駆動する目標速度と複数の進角との間の図５に示す関係とを格納する。本実施例は、ＣＰＵ９とカウンタ１０とデータ格納テーブル１１を組み合わせることによって位相変更手段を構成している。位相変更手段は、被駆動部材の位置及び移動方向の少なくても一方に応じて進角を変更する。あるいは、位相変更手段は、被駆動部材を駆動する負荷に応じて進角を変更する。
【００２３】
次に、本実施例で用いるモータの駆動原理について、図３を参照しながら説明する。図３（ａ）はモータ１の各相に一定電流を流したときのトルク分布である。二つのコイル１３、１４にはそれぞれ正逆方向の電流を流すことができるので、トルク分布も図３（ａ）に示す４種類が得られる。図３（ａ）のＡ＋Ｂ＋は、第１のコイル１３に正通電、第２のコイル１４に正通電を流したときのトルクを表している。Ａ−Ｂ＋は第１のコイル１３に逆通電、第２のコイル１４に正通電を流したときのトルクを表している。Ａ−Ｂ−は第１のコイル１３に逆通電、第２のコイル１４に逆通電を流したときのトルクを表している。Ａ−Ｂ＋は第１のコイル１３に正通電、第２のコイル１４に逆通電を流したときのトルクを表している。
【００２４】
図３（ａ）において、
0005558670.tif 000002
【００２５】
の範囲ではＡ＋Ｂ＋の通電を行ない、
0005558670.tif 000003
【００２６】
の範囲ではＡ−Ｂ＋の通電を行い、
0005558670.tif 000004
【００２７】
の範囲ではＡ−Ｂ−の通電を行ない、
0005558670.tif 000005
【００２８】
の範囲ではＡ−Ｂ＋の通電を行う。このようにロータ２１の位置に応じて適切なタイミングで通電を切り替えることにより、ブラシレスＤＣモータ１にはＴで示すようなトルク曲線となり、それぞれの角度で最大トルクが得られる。
【００２９】
このようなトルクを得るために、第１及び第２の位置検出手段１５及び１６を適切な位置に配置して、図３（ｂ）に示すようなセンサ信号Ｋが出力されるようにする。そして第１の位置検出手段１５からのセンサ信号の正負が切り替わったときに第１のコイル１３への通電方向を入れ替え、第２の位置検出手段１６からのセンサ信号の正負が切り替わったときに第２のコイル１４への通電方向を切り替える。これにより、図３（ａ）のＴのようなトルクを得ることができる。
【００３０】
ここで励磁電流は、コイル１３、１４のインダクタンスの影響を受けるため、図４に示すように励磁電圧に対して遅れをもって立ち上がる。モータ１の回転数が低いときにはこの影響は少なく、前述のＴのようなトルクを得ることができる。しかしロータ２１の回転が高速化するにつれ、励磁電流の立ち上がりの遅れの影響が大きくなる。高速回転時には励磁電流が一定値に達する前に相が切り替わってしまい、トルクが低下してしまう。
【００３１】
この対策として、以下のような方法を行なう。ロータ２１の回転速度が高速化するにつれ、コイル１３、１４への励磁を切り替える角度を進め、図３（ａ）にＴとして示すタイミングよりも早くコイル１３、１４への通電を行なう。これにより、電流の立ち上がりの遅れをカバーし、高速時でもトルクを安定させることができる。以後、この通電を進めた角度を進角と呼ぶことにする。位相に進角を加えることによって、モータ１の特性を調整することができる。図５に進角を変更したときの負荷トルクと回転数の関係を示す。
【００３２】
このことを利用して、進角を負荷に応じて変えていくことで、モータ１への負荷が変動してもモータ１の回転数の変動を小さくすることができる。例えば、負荷トルクが０〜０．６ｇｃｍの時は進角を２０°に、０．６〜０．９ｇｃｍの時は進角を４０°に、０．９〜１．３ｇｃｍの時は進角を６０°に、１．３ｇｃｍ以上の時は進角を８０°にすることで回転数を４０００ＰＰＳ前後に維持することができる。このときのモータ１の特性を図５にＭとして示す。
【００３３】
次に進角信号の生成方法について説明する。前述のように、図３（ｂ）は、第１の位置検出手段１５及び第２の位置検出手段１６から出力される信号波形である。前述のように第１の位置検出手段１５からは概略正弦波状の第１の位置信号が得られる。また、第２の位置検出手段１６は第１の位置検出手段１５に対して電気角で９０°の位相をもって配置されるため、第２の位置検出手段１６からは余弦波状の第２の位置信号が得られる。この二つの信号から、任意の進角の信号を作り出すことができる。第１の位置検出手段１５に対して、α°進めた進角信号（図では３０度）を作りたいとすると、次式で得られる信号を第１の進角信号とする。
【００３４】
【数１】
0005558670.tif 000006
【００３５】
また、次式で得られる信号を第２の進角信号とする。
【００３６】
【数２】
0005558670.tif 000007
【００３７】
これにより、第１の進角信号はｓｉｎ（θ＋α）、第２の進角信号はｃｏｓ（θ＋α）となり、それぞれ第１の位置検出手段１５からのセンサ信号、第２の位置検出手段１６からのセンサ信号に対してα°の進角を与えることが可能になる。
【００３８】
信号生成手段８で、第１の進角信号及び第２の進角信号を生成する。信号生成手段８を図６に示すような回路で実現することができる。まず、第１の位置検出手段１５及び第２の位置検出手段１６からのそれぞれのセンサ信号をＡ倍に増幅する。また、増幅した信号を反転したものを準備する。図６の左側の４つの反転増幅器を上から順に第１の反転増幅器８ａ、第２の反転増幅器８ｂ、第３の反転増幅器８ｃ、第４の反転増幅器８ｄとする。すると、第１の反転増幅器８ａは第１の位置検出手段１５に接続されて第１の位置検出手段１５の出力（ｓｉｎθ）を−Ａ倍に増幅して−Ａｓｉｎθを出力する。第２の反転増幅器８ｂは、第１の反転増幅器８ａの出力に接続されて第１の反転増幅器８ａの出力を−１倍に増幅してＡｓｉｎθを出力する。第３の反転増幅器８ｃは第２の位置検出手段１６に接続されて第２の位置検出手段１６の出力（ｃｏｓθ）を−Ａ倍に増幅して−Ａｃｏｓθを出力する。第４の反転増幅器８ｄは、第３の反転増幅器８ｃの出力に接続されて第３の反転増幅器８ｃの出力を−１倍に増幅してＡｃｏｓθを出力する。
【００３９】
また、図６の右側の２つの反転増幅器を上から順に第５の反転増幅器８ｅ、第６の反転増幅器８ｆとする。第５の反転増幅器８ｅは、第２の反転増幅器８ｂの出力をＲ／Ｒ１倍に増幅したものと第４の反転増幅器８ｄの出力をＲ／Ｒ２倍に増幅したものを加算し、数式３に規定する第１の進角信号を生成する。第６の反転増幅器８ｆは、第４の反転増幅器８ｄの出力をＲ／Ｒ１倍に増幅したものと第１の反転増幅器８ａの出力をＲ／Ｒ２倍に増幅したものを加算し、数式４に規定する第２の進角信号を生成する。これにより、次式を得ることができる。
【００４０】
【数３】
0005558670.tif 000008
【００４１】
【数４】
0005558670.tif 000009
【００４２】
可変抵抗Ｒ１，Ｒ２をＲ／Ｒ１＝ｃｏｓα、Ｒ／Ｒ２＝ｓｉｎαとなるような値を選ぶことで、ｃｏｓα倍、ｓｉｎα倍の増幅率を生成し、任意の進角αだけ進めた信号を作り出すことができる。本実施例では、αの値が０°、２０°、…８０°となるように可変抵抗Ｒ１及びＲ２の値を５種類変えていくことで、図５に示すような５種類のモータ特性を得ている。
【００４３】
以上に説明した進角信号の生成方法は単なる一例であり、本発明は本実施例に限定されない。ロータが３６０／ｎ°回転するごとに数十回のパルス信号をだすような高分解能のエンコーダを用い、通電を切り替えるパルス間隔を調整することで進角信号を作り出すなど、周知の方法を用いても上記進角信号の生成方法と同様の効果が得られる。
【００４４】
次に、本実施例の直進駆動装置において、速度を一定にする方法について説明する。図１に示す駆動装置５０はスプリング６によって片側に付勢されている。駆動装置５０は、スプリング６の復元力を受けるため、被駆動部材の位置及び移動する方向によって、図７に示すような負荷変動が生じる。
【００４５】
本実施例では、カウンタ１０からの出力によって被駆動部材の位置を検出することができ、指令位置と現在位置を比較することにより、被駆動部材の移動方向を検出することができる。従って、図７の負荷データを参照することにより、現時点での負荷を決定することができる。負荷と目標速度が決まれば、図５の各進角におけるＴ−Ｎ線図を参照することにより、目標速度を出すための進角を決定することができる。即ち、ＣＰＵ９は、被駆動部材の位置と移動方向の少なくとも一方に対応する負荷に対して目標速度に最も近い進角を複数の進角の中から選択する選択部として機能する。なお、本実施例では、データ格納テーブル１１は、図５に示す関係と図７に示す関係の両方を格納しているが、例えば、被駆動部材の位置及び移動方向の少なくとも一方と目標速度との関係を格納していてもよい。
【００４６】
一例として、目標速度が４０００ＰＰＳの場合を考える。この場合、図５に示すＭの特性になるように進角を選択していけばよい。図７から、被駆動部材の位置が４〜８ｍｍで、移動方向が正方向のときは、モータへかかる負荷は１．３〜１．５ｇｃｍとなるため、進角を８０°に設定する。被駆動部材の位置が０〜４ｍｍで、移動方向が正方向のときは、モータへかかる負荷は１．１〜１．３ｇｃｍとなるため、進角を６０°に設定する。被駆動部材の位置が０〜６ｍｍで、移動方向が負方向のときは、モータへかかる負荷は０．９〜０．６ｇｃｍとなるため、進角を４０°に設定する。被駆動部材の位置が６〜８ｍｍで、移動方向が負方向のときは、モータへかかる負荷は０．６〜０．５ｇｃｍとなるため、進角を２０°に設定する。
【００４７】
データ格納テーブル１１には以上のような被駆動部材の位置と移動方向、進角との対応表を入力しておく。その一例を図８に示す。ＣＰＵ９はカウンタ１０から得られる被駆動部材の現在位置及び移動方向から、データ格納テーブル１１を参照して目標速度を達成するための進角を読み取る。ＣＰＵ９は読み取った進角を信号生成手段８に送る。そしてこの進角信号に応じてモータを駆動することにより、モータを目標速度で動かすことができる。
【００４８】
本実施例は、移動方向や被駆動部材の位置に応じて進角を変更することで、モータ１への負荷が変動しても被駆動部材の速度変動を小さくすることができる。この結果、カメラ１００のユーザが操作時に不快感を感じることが少ない。例えば、進角を６０°に一定にした場合、負荷が最小となるとき（被駆動部材の位置：８．０ｍｍ、負方向で負荷０．５ｇｃｍ）モータの回転数は５５００ＰＰＳとなる。また負荷が最大となるとき（被駆動部材の位置：８．０ｍｍ、正方向で負荷が１．５ｇｃｍ）モータの回転数は３０００ＰＰＳとなる。従って、位置や移動方向によって、２倍近い速度変動が生じてしまう。それに対して、本実施例は、被駆動部材の位置と移動方向に応じて進角を変更することにより、モータの特性を図７にＭとして示すようにすることができる。これによりモータの回転数は最小で３７００ＰＰＳ、最大で４４００ＰＰＳとなり、速度変動を小さくすることができる。なお、本実施例では進角を２０°ずつ変更しているが、データ格納テーブルのデータ数を増やし、さらに細かく進角を変更することにより、モータの速度変動をさらに小さくすることができる。
【００４９】
また、カウンタ１０から被駆動部材の位置を読み取り、その値からテーブル１１を参照するという簡単な方法で速度変動を減らすことができるので処理が簡単になり、回路の簡素化をはかることができ、回路への負荷を小さくすることができる。
【実施例２】
【００５０】
次に、第２の実施例の駆動装置５０Ａを、図９を参照しながら説明する。実施例２は、直進駆動装置の機構が実施例１と異なり、モータ１の構造や駆動回路については、実施例１と同様である。駆動装置５０Ａは、モータ１、回転カム筒４１、固定筒４２、被駆動部材４３より構成される。回転カム筒４１は円筒状であり、固定筒４２に対し回転可能に支持されている。なお、図９は説明のために円筒の一部のみを表示している。
【００５１】
回転カム筒４１はカム溝４１ａを有し、被駆動部材４３のピン部４３ａがカム溝４１ａに嵌合されている。また、モータ１にとりつけたピニオンギヤ１ａと噛み合うギヤ部４１ｂを有し、モータ１の回転は回転カム筒４１に伝達される。固定筒４２は、図示しない地板に固定されている。回転カム筒４１と同様、円筒形状の一部のみを図９に表示している。固定筒４２は、被駆動部材の光軸ＯＡと平行に延びる直進溝４２ａを有する。直進溝４２ａには、被駆動部材４３のピン部４３ａと嵌合しるため、被駆動部材４３を光軸ＯＡと平行に直進駆動することができると共に、被駆動部材４３の回転運動を規制している。
【００５２】
かかる構成により、モータ１を回転すると被駆動部材４３を直進方向に駆動することができる。モータへかかる負荷は移動方向によってはほとんど変化せず、そのときのカム溝の傾き、すなわち被駆動部材の位置によって変化する。従って、本実施例では、被駆動部材４３の位置によって進角を決定することで、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００５３】
被駆動部材の移動方向のみによって進角を決定してもよい場合もある。例えば、被駆動部材がスプリング６によって付勢されず、被駆動部材を重力に対して垂直方向に駆動させる場合は、モータにかかる負荷は位置によって左右されず、移動方向のみによって負荷が決まる。移動方向が重力の方向と等しければ負荷は小さくなり、反対方向ならば負荷は大きくなる。この場合、移動方向のみを検出して進角を決定することで、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００５４】
上記実施例はカウンタを用いて被駆動部材の位置を検出したが、被駆動部材にリニアエンコーダを設けて直接被駆動部材の位置を検出してもよい。
【００５５】
また、上記実施例は位置検出手段としてホール素子を用い、ロータ２１の磁石１２の磁束を検出しているが、位置検出手段の構造は限定されず、ロータにパルス板を設け、その信号をフォトインタラプタで検出するような光学式エンコーダを使用してもよい。
【００５６】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施例１のレンズを直進駆動する駆動装置の斜視図である。
【図２】実施例１のデジタルカメラ（撮像装置）のブロック図である。
【図３】駆動原理を説明するための、トルク図及びセンサ信号である。
【図４】電流の立ち上がり遅れを説明するための図である。
【図５】図２に示すデータ格納テーブルが格納する、負荷と目標速度と複数の進角との関係を示すグラフである。
【図６】図２に示す信号生成手段の回路図である。
【図７】図２に示すデータ格納テーブルが格納する、被駆動部材の位置及び移動方向と負荷との関係を示すグラフである。
【図８】図２に示すデータ格納テーブルに入力するデータの一例である。
【図９】実施例２の駆動装置の部分斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１                        ブラシレスＤＣモータ
２                        レンズ（被駆動部材）
３                        レンズホルダー（被駆動部材）
４，５                    ガイドバー
７                        励磁切り替え手段
８                        信号生成手段
９                        ＣＰＵ（位相変更手段）
１０                      カウンタ（位相変更手段）
１１                      データ格納テーブル（位相変更手段）
１２                      磁石
１３                      第１のコイル
１４                      第２のコイル
１５                      第１の位置検出手段
１６                      第２の位置検出手段
２１                      ロータ
２２                      ステータ
５０                      駆動装置
１００                    デジタルカメラ（撮像装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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