(57)【要約】      （修正有）【課題】モータに取り付けられたメカ機構（ギア列）のバックラッシュに起因して、モータの駆動開始時に、メカ機構同士の当接が発生した際に生じる音を、モータやメカの負荷変動に左右されることなく防止・低減すること。【解決手段】駆動部を駆動するためのモータと、モータに印加する電圧値を決定するモータ制御手段と、モータの回転数に応じたパルス信号をカウント値として検出する回転検出手段と、を備え、モータの駆動開始時、モータ制御手段は、回転検出手段が検出したカウント値が所定値１に達するまでの間は、モータを回転させ得る電圧値より小さい電圧値である駆動開始電圧から徐々に電圧値を上昇させるようにモータに通電を行い、さらに、カウント値が所定値１から所定値２に達するまでの間は、カウント値が所定値１に達した時点の電圧値を、駆動保持電圧としてモータに通電し続けることを特徴とする構成とした。【選択図】図３
2015154578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部を駆動するためのモータと、前記モータに印加する電圧値を決定するモータ制御手段と、前記モータの回転数に応じたパルス信号をカウント値として検出する回転検出手段と、を備え、前記モータの駆動開始時、前記モータ制御手段は、前記回転検出手段が検出した前記カウント値が所定値１に達するまでの間は、前記モータを回転させ得る電圧値より小さい電圧値である駆動開始電圧から徐々に電圧値を上昇させるように前記モータに通電を行い、さらに、前記カウント値が所定値１から所定値２に達するまでの間は、前記カウント値が所定値１に達した時点の電圧値を、駆動保持電圧として前記モータに通電し続けることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記モータは直流モータであることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のモータ制御装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記駆動部はズームレンズであり、前記モータは前記ズームレンズを駆動するズーム駆動モータであることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
さらに撮像装置の撮影モードを選択可能なモード選択手段を有し、前記モード選択手段により選択されたモードが所定モードの場合においてのみ、前記モータの駆動開始時、前記モータ制御手段は、前記回転検出手段が検出した前記カウント値が所定値１に達するまでの間は、前記モータを回転させ得る電圧値より小さい電圧値である駆動開始電圧から徐々に電圧値を上昇させるように前記モータに通電を行い、さらに、前記カウント値が所定値１から所定値２に達するまでの間は、前記カウント値が所定値１に達した時点の電圧値を、駆動保持電圧として前記モータに通電し続けることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記所定モードは動画を撮影する動画モードであることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
さらに電圧値を記憶することが可能な記憶手段を有し、前記駆動開始電圧は、予め定められた電圧値として、前記記憶手段に記憶されていることを特徴とする請求項３乃至請求項６の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
さらに電圧値を記憶することが可能な記憶手段を有し、前記モータを駆動する毎に、その際の前記駆動保持電圧を前記記憶領域に記憶することを特徴とする請求項３乃至請求項７の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記記憶領域に記憶された前記駆動保持電圧を基に前記駆動開始電圧を決定することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
駆動部を駆動するためのモータと、前記モータに印加する電圧値を決定するモータ制御手段と、前記モータの回転数に応じたパルス信号をカウント値として検出する回転検出手段と、を備え、前記モータの駆動開始時、前記モータ制御手段は、前記回転検出手段が検出した前記カウント値が所定値１に達するまでの間は、前記モータを回転させ得る電圧値より小さい電圧値である駆動開始電圧から徐々に電圧値を上昇させるように前記モータに通電を行い、さらに、前記カウント値が所定値１から所定値２に達するまでの間は、前記カウント値が所定値１に達した時点の電圧値を、駆動保持電圧として前記モータに通電し続けることを特徴とするモータ制御装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のモータ制御装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御方法及び制御装置に係り、特に、モータの駆動開始時に、モータに取り付けられたメカ機構のバックラッシュに起因して発生する、メカ機構同士の当接時の音を、モータやメカの負荷変動に左右されることなく防止・低減するためのモータ制御方法及び制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、モータにメカ機構を取り付けて駆動を行う場合においては、モータの駆動開始時（特に反転時）において、メカ機構同士の当接が発生し、その際の音がしばしば問題になっている。ここで、図７に、メカ機構（ギア列）のバックラッシュによる音の発生の様子を模式的に表した説明図である。ギアＧ１はモータの軸に結合されたギア、ギアＧ２はギアＧ１によって回転駆動されるギアであるものとする。図７（ａ）は、モータが正転方向に駆動した後に停止している状態である。この状態では、ギアＧ１の歯Ｃ１とギアＧ２の歯Ｃ２とが当接して噛み合った状態になっている。
【０００３】
また、この状態では、歯Ｃ２と、歯Ｃ１に隣接する歯である歯Ｃ３との間には、バックラッシュが生じている。その後、図（ａ）の状態から、反転方向にモータを駆動した直後の状態を図７（ｂ）に示す。この状態では、ギアＧ１の歯Ｃ３とギアＧ２の歯Ｃ２とが当接するように動き出す。つまり、反転駆動時においては、バックラッシュ分だけ回転した後に、歯Ｃ２と歯Ｃ３の当節が発生し、例えば、モータの回転速度が急峻に立ち上がるようにモータへの通電を行った場合などにおいては、歯Ｃ２と歯Ｃ３が強く当接することになる為、当接時の音が大きくなり、異音が発生してしまうことになる。
【０００４】
一方で、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置では、ズーム機構などにおいて、こうしたメカ機構を伴ったモータ制御装置が用いられるが、例えば、動画の撮影をしながらズーム操作をおこなった場合などにおいて、このメカ機構同士の当接による異音が映像と共に音声として記録されてしまうという問題点が発生する場合があった。
【０００５】
こうした問題を解決するため、モータ制御の方法として、モータ駆動開始時に予め適切に定められた第一の電圧と第二の電圧を用いて所定時間モータを駆動し、バックラッシュの除去を行なう技術が提案されている。特許文献１の記載によれば、第一の電圧を最初にモータに印加し、インタラプター出力より２パルス出力がでると第二の電圧に印加電圧に切り替えて、それから所定時間経過すると通常の速度制御を開始するようになっている。この時の第一の電圧の条件としてギア列を駆動し得る電圧、第二の電圧の条件として被駆動部を駆動又は回転駆動し得ない電圧としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１７２２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来の技術による場合は、第一及び第二の電圧を上記の条件に合わせて調整することは非常に困難であり、仮に調整ができたとしてもそのコストが必要となる。また、この電圧を調整しないことにすれば、モータの特性の違いや被駆動部による負荷トルクのバラツキや経時変動によって被駆動部の駆動量に差が生じてくる為、所望の動作で起動できず、バックラッシュに起因した異音を解消することができないという課題があった。
【０００８】
本発明は、これらの問題を鑑みてなされたものであり、モータの駆動開始時に、モータに取り付けられたメカ機構のバックラッシュに起因して発生する、メカ機構同士の当接時の音を、モータやメカの負荷変動に左右されることなく防止・低減することが可能なモータ制御方向及び制御装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本願における請求項１に記載のモータ制御装置によれば、
駆動部を駆動するためのモータと、前記モータに印加する電圧値を決定するモータ制御手段と、前記モータの回転数に応じたパルス信号をカウント値として検出する回転検出手段と、を備え、前記モータの駆動開始時、前記モータ制御手段は、前記回転検出手段が検出した前記カウント値が所定値１に達するまでの間は、前記モータを回転させ得る電圧値より小さい電圧値である駆動開始電圧から徐々に電圧値を上昇させるように前記モータに通電を行い、さらに、前記カウント値が所定値１から所定値２に達するまでの間は、前記カウント値が所定値１に達した時点の電圧値を、駆動保持電圧として前記モータに通電し続けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、モータの駆動開始時に、モータに取り付けられたメカ機構のバックラッシュに起因して発生する、メカ機構同士の当接時の音を、モータやメカの負荷変動に左右されることなく防止・低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのシステム構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るデジタルカメラのズーム駆動シーケンスのフローである。
【図３】本発明の実施の形態１に係るデジタルカメラの電圧掃引シーケンスのフローである。
【図４】本発明の実施の形態１に係るデジタルカメラの電圧掃引シーケンスの概要を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るデジタルカメラのズーム駆動シーケンスのフローである。
【図６】本発明の実施の形態２に係るデジタルカメラの電圧掃引シーケンスのフローである。
【図７】ギアのバックラッシュによるギア歯の当接の様子を模式的に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の撮像装置、その制御方法及びプログラムの実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
本実施形態の撮像装置はデジタルカメラに適用される。図１は本実施形態における撮像装置の構成を示す図である。
【００１４】
撮像装置１において、光学系２は、ズームレンズ２ａ、フォーカスレンズ２ｂ、シャッタ２ｃ、絞りユニット２ｄなどから構成される。
【００１５】
ズームレンズ２ａは、ＤＣモータ２ｅによって駆動される。エンコーダ２ｆは、ＤＣモータ２ｅに直結して取り付けられた周囲に切り欠きのある円板の回転を、インタラプター等により電気的なパルス信号に変換する。光学系２の光軸３には、光学像を電気信号に変換する撮像素子４が設けられる。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換器５は、撮像素子４のアナログ信号出力をデジタル信号に変換する。画像処理部６は、Ａ／Ｄ変換器５からのデータに対し、所定の画素補間処理、色変換処理およびガンマ処理を行う。また、画像処理部６は、撮像した画像データを用いて所定の処理を行う。この処理により得られた結果に基づき、システム制御部１０は、露出制御部７およびフォーカス制御部８を制御する。つまり、システム制御部１０は、コントラスト方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理等を行う。さらに、画像処理部６は、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、この処理により得られた演算結果に基づき、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理を行うことも可能である。
【００１７】
Ａ／Ｄ変換器５のデータは、画像処理部６を介して、あるいはＡ／Ｄ変換器５のデータが直接、内部メモリ１１に書き込まれる。内部メモリ１１に書き込まれた画像データは、Ｄ／Ａ変換器１２を介して画像表示部１３により表示される。画像表示部１３は、ＴＦＴ、ＬＣＤ等からなる。また、画像表示部１３を用いて撮像した画像データを逐次表示することにより、電子ファインダ機能を実現することが可能である。また、画像表示部１３には、画像が表示されるだけでなく、画像表示と共に、もしくは画像を表示することなく、撮像装置１の各種設定に関する様々なメニュー項目や、ズーム倍率や露出設定といった撮影条件なども表示される。ユーザは、画像表示部１３に表示されたメニュー項目や撮影条件を、操作スイッチ１４を操作しながら適宜選択することにより、指定した項目の設定を変更することができる。
【００１８】
圧縮伸長部１６は、適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮・伸長するものであり、内部メモリ１１に格納された画像データを読み込んで圧縮処理あるいは伸長処理を行い、処理を終えた画像データを内部メモリ１１に書き込む。内部メモリ１１は、撮影した静止画像や動画像データを格納するものであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像データを格納するために十分な記憶量を備える。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みを内部メモリ１１に対して行うことが可能となる。また、内部メモリ１１は、システム制御部１０の作業領域としても使用することが可能である。
【００１９】
露出制御部７は、シャッタ２ｃや絞りユニット２ｄを制御するものである。フォーカス制御部８はフォーカスレンズ２ｂを制御する。ズーム制御部９はズームレンズ２ａによってズーミング動作を制御する。また、ズーム制御部９は、エンコーダ２ｆの電気的なパルス信号を入力として、入力信号のエッジをカウント処理することにより、ズームレンズ２ａの駆動量の管理、及び、ズームレンズ２ａの駆動速度の制御を行なう。
【００２０】
メモリ１７はシステム制御部１０の動作用の定数、変数、プログラム等を一時的に記憶する。また、メモリ１７には、駆動開始電圧Ｖ１の値、駆動電圧掃引パルスＰ１の値、駆動電圧保持パルスＰ２の値が、それぞれ既に記録されている。駆動開始電圧Ｖ１は、ズーム動作開始時（電圧印加開始時）に、ＤＣモータ２ｅに印加されるモータ駆動電圧である。駆動開始電圧Ｖ１は、ＤＣモータ２ｅが回転するために必要な電圧よりも低い値として、予め設定された電圧値が記録されている。駆動電圧掃引パルスＰ１は、駆動開始時からの実行される駆動電圧の掃引を停止し、電圧掃引状態から電圧保持状態へ遷移する為のエンコーダカウント値の閾値である。駆動電圧保持パルスＰ２は、電圧掃引後に実行される駆動電圧の保持を停止し、電圧保持状態から再度、電圧掃引状態へ遷移する為のエンコーダカウント値の閾値である。なお、電圧掃引状態および電圧保持状態についての詳細は後述する。
【００２１】
システム制御部１０は撮像装置１全体を制御する。操作部として、操作スイッチ１４、レリーズスイッチ１５は、システム制御部１０の各種の動作指示を入力するためのものであり、スイッチ、ダイアル、タッチパネル、音声認識装置等の単数あるいは複数の組み合わせで構成される。
【００２２】
操作スイッチ１４は、各種ボタンやタッチパネル等からなる。操作スイッチ１４には、電源、撮影モード、再生モード等の各機能モードを切り換える為のスイッチや、ズーム操作レバー、メニューボタン、セットボタン等が設けられている。撮影モードの切り替えでは、静止画の撮影を行うか、動画の撮影を行うかを選択することが可能である。レリーズスイッチ１５は、ユーザからの撮影指示を入力するための部材である。具体的に２段階に押し込むことができるように構成されており、静止画撮影の場合、ユーザは、１段目までの押し込み操作である半押し操作（ＳＷ１のオン）で撮影準備指示を行い、２段目までの押し込み操作である全押し（ＳＷ２のオン）操作で撮影指示を行うことができる。
【００２３】
撮影準備指示であるＳＷ１がオンになると、システム制御部１０は、ＡＦ（オートフォーカス）処理や、ＡＥ（自動露出）処理などの撮影準備動作を行うように制御する。さらに、撮影指示であるＳＷ２がオンになると、システム制御部１０は、露出制御部７を介してシャッタ２ｃや絞りユニット２ｄを駆動し、被写体画像を撮像素子４により取り込む制御を行う。具体的に、システム制御部１０は、撮像素子４を蓄積状態にし、シャッタ２ｃを開閉駆動することで被写体像を露光する。シャッタ２ｃが閉状態に戻り、撮像素子４の電荷蓄積が終了した後、システム制御部１０は、蓄積された電荷を信号として読み出す。
【００２４】
システム制御部１０は、撮像素子４から読み出した信号に対し、Ａ／Ｄ変換器５、画像処理部６、圧縮伸長部１６および内部メモリ１１を用いて、一連の現像処理や画像処理を行い、画像データを生成する。この生成された画像データは、記録媒体１８に画像ファイルとして記録される。（以上の撮影準備指示から画像ファイルの記録までを撮影処理と呼ぶ。）記録媒体１８として、ハードディスクやフラッシュメモリなど、複数枚の画像データを記録するために十分な容量を有するものが適する。ここで、上記構成を有する撮像装置１のズーム駆動動作を示す。
【００２５】
＜ズーム駆動シーケンス＞
図２を用いて、本実施形態における撮像装置１のズーム駆動シーケンスについて説明する。図２は、本実施形態における撮像装置１のズーム駆動シーケンス全体を示すフローチャートである。この処理プログラムは、メモリ１７に格納されており、システム制御部１０によって実行される。
【００２６】
まず、ズーム駆動シーケンスの一連の流れについて、概要を説明する。撮像装置１は電源が投入されると、各種初期化処理などを行った後、ユーザによる操作スイッチ１４の操作による、ズーム開始指示の待ち状態となる。
【００２７】
Ｓ２０１では、ユーザによる操作スイッチ１４の操作によりズーム開始指示があるか否かを判定し、ズーム開始指示がある場合には、Ｓ２０２に進む。一方、ズーム開始指示がない場合には、Ｓ２０１に戻って処理を継続する。Ｓ２０２では、電圧掃引制御シーケンスを実行する。電圧掃引制御シーケンスでは、メモリ１７に記録されている駆動開始電圧Ｖ１、駆動電圧掃引パルスＰ１、駆動電圧保持パルスＰ２に従って、ＤＣモータ２ｅに印加する電圧を変化させる。なお電圧掃引制御シーケンスについては、詳細を後述する。
【００２８】
Ｓ２０３では、速度制御シーケンスを実行する。速度制御シーケンスでは、ＰＩＤ制御により、ズームレンズ２ａの駆動速度が予め定められた目標速度になるように制御を行う。ＰＩＤ制御では、エンコーダ２ｆによって検出されるカウント値の更新時間間隔を基に、現在のズームレンズ２ａの駆動速度を算出し、その現在速度と、予め定められた目標速度との偏差に従ってＰＩＤ制御による演算を行い、ＤＣモータ２ｅの回転制御に必要な電圧をＤＣモータ２ｅに対して印加する。Ｓ２０４では、ユーザによる操作スイッチ１４の操作によりズーム停止指示があるか否かを判定し、ズーム停止指示がある場合には、ＤＣモータ２ｅへの電圧の印加を停止し、ズーム駆動を終了する。一方、ズーム停止指示がない場合には、Ｓ２０３に戻って速度制御シーケンスを継続する。
【００２９】
＜電圧掃引制御シーケンス＞
次に、図３および図４を用いて、本発明の特徴である、本実施形態における撮像装置１の電圧掃引制御シーケンスについて詳細を説明する。図３は、本実施形態における撮像装置１の電圧掃引制御シーケンスを示すフローチャートである。この処理プログラムは、メモリ１７に格納されており、システム制御部１０によって実行される。システム制御部１０は操作スイッチ１４からその指示信号を受けて、ズーム駆動が開始されると、まず、Ｓ３０１にて、メモリ１７に記録された駆動開始電圧Ｖ１を取得する。Ｓ３０２では、Ｓ３０１で取得した駆動開始電圧Ｖ１をＤＣモータ２ｅに印加する。Ｓ３０３では、Ｓ３０２の駆動開始電圧Ｖ１の印加と同時に、エンコーダ２ｆにて生成されるパルス信号を入力信号として、ＤＣモータ２ｅの回転数のカウントを開始する。
【００３０】
Ｓ３０４では、エンコーダ２ｆのカウント値が、メモリ１７に記録された駆動電圧掃引パルスＰ１を超えたか否かを判定し、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧掃引パルスＰ１を超えていない場合には、Ｓ３０５に進む。一方、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧掃引パルスＰ１を超えていた場合には、Ｓ３０７に進む。
【００３１】
Ｓ３０５では、現在ＤＣモータ２ｅに印加している電圧値を基準に、次にＤＣモータ２ｅに印加する電圧値として、１段高い電圧値を算出する。本実施形態では、１段という電圧値を０．０３Ｖと定義しているが、電圧値の刻みはこれに限定されるものではなく、対象となるシステムの仕様や制限などにより、自由に変更できるものである。Ｓ３０６では、Ｓ３０５で算出された電圧値をＤＣモータ２ｅに印加した後、再度、Ｓ３０４に戻り、エンコーダ２ｆのカウント値の判定を実行する。Ｓ３０７では、Ｓ３０４にて、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧掃引パルスＰ１を超えたと判断された時点で、ＤＣモータ２ｅに印加されている電圧値を継続してＤＣモータ２ｅに印加させる。
【００３２】
Ｓ３０８では、エンコーダ２ｆのカウント値が、メモリ１７に記録された駆動電圧保持パルスＰ２を超えたか否かを判定し、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧保持パルスＰ２を超えていた場合には、Ｓ３０９に進む。一方、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧保持パルスＰ２を超えていない場合には、Ｓ３０７に戻って処理を継続する。
【００３３】
Ｓ３０９では、エンコーダ２ｆのカウント値が変化する時間間隔から現在のズーム速度を算出し、その現在のズーム速度が、予め固定の値としてシステム制御部１０に設定されている目標のズーム速度に達したか否かを判定し、現在のズーム速度が目標のズーム速度に達していた場合には、電圧掃引制御シーケンスを終了する。一方、現在のズーム速度が目標のズーム速度に達していない場合には、Ｓ３１０に進む。
【００３４】
Ｓ３１０では、現在ＤＣモータ２ｅに印加している電圧値を基準に、次にＤＣモータ２ｅに印加する電圧値として、１段高い電圧値を算出する。本実施の形態では、１段という電圧値を０．０３Ｖと定義しているが、電圧値の刻みはこれに限定されるものではなく、対象となるシステムの仕様や制限などにより、自由に変更できるものである。Ｓ３１１では、Ｓ３１０で算出された電圧値をＤＣモータ２ｅに印加した後、再度、Ｓ３０９に戻り、ズーム速度の判定を実行する。
【００３５】
次に、図４を用いて、電圧掃引制御シーケンスにおけるＤＣモータ２ｅの駆動電圧と、エンコーダ２ｆにて生成されるパルス信号の関係を説明する。なお、ここでは、説明の例として、駆動電圧掃引パルスＰ１は "１"、駆動電圧保持パルスＰ２は"６"が設定された状態でメモリ１７に記録されているとする。まず、操作スイッチ１４からその指示信号を受けて、ズーム駆動が開始されたタイミング（Ｔ０）で、メモリ１７に記録された駆動開始電圧Ｖ１をＤＣモータ２ｅに印加する。
【００３６】
その後、現在、ＤＣモータ２ｅに印加している電圧値を基準に、ＤＣモータ２ｅに印加する電圧値として、１段高い電圧値をＤＣモータ２ｅに印加し、これを継続して行なう掃引処理を実施する。ここで、エンコーダ２ｆのカウント値が、メモリ１７に記録された駆動電圧掃引パルスＰ１である"１"を検出したタイミング（Ｔ１）において、掃引処理を停止し、その際にＤＣモータ２ｅに印加している電圧値を駆動保持電圧Ｖ２として、継続してＤＣモータ２ｅに印加する。
【００３７】
駆動保持電圧Ｖ２を継続してＤＣモータ２ｅに印加することにより、ＤＣモータ２ｅは回転を続け、やがてエンコータ２ｆのカウント値がエンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧保持パルスＰ２である"６"を検出したタイミング（Ｔ２）において、再度、現在、ＤＣモータ２ｅに印加している電圧値を基準に、ＤＣモータ２ｅに印加する電圧値として、１段高い電圧値をＤＣモータ２ｅに印加し、これを継続して行なう掃引処理を実行する。
【００３８】
以上が、本実施形態における電圧掃引制御シーケンスである。以上のように、ズーム駆動の開始から、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧掃引パルスＰ１に至るまでの間は、ＤＣモータ２ｅに印加する電圧値を、駆動開始電圧Ｖ１から徐々に上昇させる。ここで駆動電圧掃引パルスＰ１をＤＣモータ２ｅが回転したとみなせる値に設定することで、ＤＣモータ２ｅのトルク特性の変化や、鏡筒２のメカ機構における負荷変動に影響されることなく、現在の状態のＤＣモータ２ｅを動かせる最低限の駆動電圧を導くことができる。
【００３９】
さらに、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧掃引パルスＰ１を超え、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧保持パルスＰ２に至るまでの間は、ＤＣモータ２ｅに印加する電圧値を、保持することにより、ＤＣモータ２ｅのトルク特性の変化や、鏡筒２のメカ機構における負荷変動に影響されることなく、現在の状態のＤＣモータ２ｅを動かせる最低限の電圧値で、ＤＣモータ２ｅを回転させ続ける、つまり最低限の速度で回転を継続させることができる。
【００４０】
以上により、メカ機構のバックラッシュに起因して発生する音を、ＤＣモータ２ｅのトルク特性の変化や、鏡筒２のメカ機構における負荷変動に影響されることなく防止することができる。
【００４１】
（実施の形態２）
本実施形態の撮像装置はデジタルカメラに適用される。本実施形態における撮像装置の構成は、実施の形態１で示した図１と同様である。従って、実施の形態１と差異の個所の説明は割愛する。
【００４２】
図１において、本実施形態でのメモリ１７は、システム制御部１０の動作用の定数、変数、プログラム等を一時的に記憶する。また、メモリ１７には、駆動開始電圧Ｖ１の値、駆動電圧掃引パルスＰ１の値、駆動電圧保持パルスＰ２の値が、それぞれ既に記録されている。駆動開始電圧Ｖ１は、ズーム動作開始時（電圧印加開始時）に、ＤＣモータ２ｅに印加されるモータ駆動電圧である。駆動開始電圧Ｖ１は、ＤＣモータ２ｅが回転するために必要な電圧よりも低い値として、予め設定された電圧値が記録されているが、駆動開始電圧Ｖ１は、その後、システム制御部１０により、任意の値に変更することが可能である。駆動電圧掃引パルスＰ１は、駆動開始時からの実行される駆動電圧の掃引を停止し、電圧掃引状態から電圧保持状態へ遷移する為のエンコーダカウント値の閾値である。駆動電圧保持パルスＰ２は、電圧掃引後に実行される駆動電圧の保持を停止し、電圧保持状態から再度、電圧掃引状態へ遷移する為のエンコーダカウント値の閾値である。なお、電圧掃引状態および電圧保持状態についての詳細は後述する。ここで、上記構成を有する撮像装置１のズーム駆動動作を示す。
【００４３】
＜ズーム駆動シーケンス＞
図５を用いて、本実施形態における撮像装置１のズーム駆動シーケンスについて説明する。図５は、本実施形態における撮像装置１のズーム駆動シーケンス全体を示すフローチャートである。この処理プログラムは、メモリ１７に格納されており、システム制御部１０によって実行される。まず、ズーム駆動シーケンスの一連の流れについて、概要を説明する。
【００４４】
撮像装置１は電源が投入されると、各種初期化処理などを行った後、ユーザによる操作スイッチ１４の操作による、ズーム開始指示の待ち状態となる。Ｓ５０１では、ユーザによる操作スイッチ１４の操作によりズーム開始指示があるか否かを判定し、ズーム開始指示がある場合には、Ｓ５０２に進む。一方、ズーム開始指示がない場合には、Ｓ５０１に戻って処理を継続する。Ｓ５０２では、ユーザによる操作スイッチ１４の操作により撮影モードが動画モードに指定されているか否かを判定し、撮影モードが動画モードに指定されている場合には、Ｓ５０３に進む。一方、撮影モードが動画モードに指定されていない場合には、Ｓ５０４に進む。
【００４５】
Ｓ５０３では、電圧掃引制御シーケンスを実行する。電圧掃引制御シーケンスでは、以前のズーム駆動時にメモリ１７に記録しておいた駆動開始電圧Ｖ１と、予めメモリ１７に記録されている駆動電圧掃引パルスＰ１、駆動電圧保持パルスＰ２に従って、ＤＣモータ２ｅに印加する電圧を変化させる。なお電圧掃引制御シーケンスについては、詳細を後述する。Ｓ５０４では、速度制御シーケンスを実行する。速度制御シーケンスでは、ＰＩＤ制御により、ズームレンズ２ａの駆動速度が予め定められた目標速度になるように制御を行う。ＰＩＤ制御では、エンコーダ２ｆによって検出されるカウント値の更新時間間隔を基に、現在のズームレンズ２ａの駆動速度を算出し、その現在速度と、予め定められた目標速度との偏差に従ってＰＩＤ制御による演算を行い、ＤＣモータ２ｅの回転制御に必要な電圧をＤＣモータ２ｅに対して印加する。
【００４６】
Ｓ５０５では、ユーザによる操作スイッチ１４の操作によりズーム停止指示があるか否かを判定し、ズーム停止指示がある場合には、ＤＣモータ２ｅへの電圧の印加を停止し、ズーム駆動を終了する。一方、ズーム停止指示がない場合には、Ｓ５０４に戻って速度制御シーケンスを継続する。
【００４７】
以上のように、本実施形態においては、ユーザによる操作スイッチ１４の操作により、撮影モードが動画モードを指定されている場合にのみ、電圧掃引制御シーケンスを実行する。これは、駆動開始時に電圧掃引制御シーケンスを実行すると、ＤＣモータ２ｅに徐々に電圧を印加することになる為、ズームレンズ２ａが動き出すまでに時間を要するためである。つまり、メカ機構のバックラッシュに起因して発生する音の影響が大きい動画撮影においては、電圧掃引制御シーケンスによりメカ機構同士の当接時の音を防止・低減し、動画モード以外が指定されている場合には、電圧掃引制御シーケンスを行なわないことで駆動開始時のズーム動き出し遅れを発生させずにズーム駆動が可能となる。
【００４８】
＜電圧掃引制御シーケンス＞
次に、図６を用いて、本実施形態における撮像装置１の電圧掃引制御シーケンスについて詳細を説明する。図６は、本実施形態における撮像装置１の電圧掃引制御シーケンスを示すフローチャートである。
【００４９】
この処理プログラムは、メモリ１７に格納されており、システム制御部１０によって実行される。システム制御部１０は操作スイッチ１４からその指示信号を受けて、ズーム駆動が開始されると、まず、Ｓ６０１では、今回のズーム駆動より以前にズーム駆動を行なっているか否かを判定し、今回のズーム駆動より以前にズーム駆動を行なっていない場合には、Ｓ６０２に進む。一方、今回のズーム駆動より以前にズーム駆動を行なっている場合には、Ｓ６０３に進む。
【００５０】
Ｓ６０２では、メモリ１７に予め記録された駆動開始電圧Ｖ１を取得する。駆動開始電圧Ｖ１はデジタルカメラの製造段階において、予めメモリ１７に記録されたデフォルトの値である。Ｓ６０３では、今回のズーム駆動より以前に行なったズーム駆動時に、メモリ１７に記録しておいた駆動開始電圧Ｖ１’を取得する。駆動開始電圧Ｖ１’については詳細を後述する。Ｓ６０４では、Ｓ６０２もしくはＳ６０３で取得した駆動開始電圧Ｖ１もしくは駆動開始電圧Ｖ１’をＤＣモータ２ｅに印加する。
【００５１】
Ｓ６０５では、Ｓ６０２もしくはＳ６０３の駆動開始電圧Ｖ１もしくは駆動開始電圧Ｖ１’の印加と同時に、エンコーダ２ｆにて生成されるパルス信号を入力信号として、ＤＣモータ２ｅの回転数のカウントを開始する。Ｓ６０６では、エンコーダ２ｆのカウント値が、メモリ１７に記録された駆動電圧掃引パルスＰ１を超えたか否かを判定し、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧掃引パルスＰ１を超えていない場合には、Ｓ６０７に進む。一方、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧掃引パルスＰ１を超えていた場合には、Ｓ６０９に進む。
【００５２】
Ｓ６０７では、現在ＤＣモータ２ｅに印加している電圧値を基準に、次にＤＣモータ２ｅに印加する電圧値として、１段高い電圧値を算出する。本実施の形態では、１段という電圧値を０．０３Ｖと定義しているが、電圧値の刻みはこれに限定されるものではなく、対象となるシステムの仕様や制限などにより、自由に変更できるものである。Ｓ６０８では、Ｓ６０７で算出された電圧値をＤＣモータ２ｅに印加した後、再度、Ｓ６０６に戻り、エンコーダ２ｆのカウント値の判定を実行する。
【００５３】
Ｓ６０９では、Ｓ６０６にて、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧掃引パルスＰ１を超えたと判断された時点で、ＤＣモータ２ｅに印加されている電圧値から、次回ズーム駆動時の駆動開始電圧Ｖ１’を算出してメモリ１７に記録する。本実施の形態では、Ｓ６０６にて、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧掃引パルスＰ１を超えたと判断された時点で、ＤＣモータ２ｅに印加されている電圧値を駆動保持電圧Ｖ２とした場合における次回ズーム駆動時の駆動開始電圧Ｖ１’は、以下のような式で算出している。
【００５４】
Ｖ１’＝  Ｖ２−Ｖ３［Ｖ］
ここでＶ３は任意の値で設定可能な値である。これにより、次回のズーム駆動においては、現状の鏡筒２のメカ機構における負荷において、駆動が可能な電圧であるＶ２から数段低い電圧Ｖ１’から電圧掃引制御を行なうことが可能となる。なお、本実施の形態では、駆動開始電圧Ｖ１’を上記のような式で算出しているが、算出方法はこれに限定されるものではなく、対象となるシステムの仕様や制限などにより、自由に変更できるものである。
【００５５】
Ｓ６１０では、Ｓ６０６にて、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧掃引パルスＰ１を超えたと判断された時点で、ＤＣモータ２ｅに印加されている電圧値を継続してＤＣモータ２ｅに印加させる。Ｓ６１１では、エンコーダ２ｆのカウント値が、メモリ１７に記録された駆動電圧保持パルスＰ２を超えたか否かを判定し、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧保持パルスＰ２を超えていた場合には、Ｓ６１２に進む。一方、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧保持パルスＰ２を超えていない場合には、Ｓ６１０に戻って処理を継続する。
【００５６】
Ｓ６１２では、エンコーダ２ｆのカウント値が変化する時間間隔から現在のズーム速度を算出し、その現在のズーム速度が、予め固定の値としてシステム制御部１０に設定されている目標のズーム速度に達したか否かを判定し、現在のズーム速度が目標のズーム速度に達していた場合には、電圧掃引制御シーケンスを終了する。一方、現在のズーム速度が目標のズーム速度に達していない場合には、Ｓ６１３に進む。
【００５７】
Ｓ６１３では、現在ＤＣモータ２ｅに印加している電圧値を基準に、次にＤＣモータ２ｅに印加する電圧値として、１段高い電圧値を算出する。本実施の形態では、１段という電圧値を０．０３Ｖと定義しているが、電圧値の刻みはこれに限定されるものではなく、対象となるシステムの仕様や制限などにより、自由に変更できるものである。
【００５８】
Ｓ６１４では、Ｓ６１３で算出された電圧値をＤＣモータ２ｅに印加した後、再度、Ｓ６１２に戻り、ズーム速度の判定を実行する。以上が、本実施形態における電圧掃引制御シーケンスである。
【００５９】
以上のように、ズーム駆動の開始から、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧掃引パルスＰ１に至るまでの間は、ＤＣモータ２ｅに印加する電圧値を、駆動開始電圧Ｖ１から徐々に上昇させる。ここで駆動電圧掃引パルスＰ１をＤＣモータ２ｅが回転したとみなせる値に設定することで、ＤＣモータ２ｅのトルク特性の変化や、鏡筒２のメカ機構における負荷変動に影響されることなく、現在の状態のＤＣモータ２ｅを動かせる最低限の駆動電圧を導くことができる。
【００６０】
さらに、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧掃引パルスＰ１を超え、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧保持パルスＰ２に至るまでの間は、ＤＣモータ２ｅに印加する電圧値を、保持することにより、ＤＣモータ２ｅのトルク特性の変化や、鏡筒２のメカ機構における負荷変動に影響されることなく、現在の状態のＤＣモータ２ｅを動かせる最低限の電圧値で、ＤＣモータ２ｅを回転させ続ける、つまり最低限の速度で回転を継続させることができる。
【００６１】
また、エンコーダ２ｆのカウント値が駆動電圧掃引パルスＰ１を超えたと判断された時点で、ＤＣモータ２ｅに印加されている電圧値から、次回ズーム駆動時の駆動開始電圧Ｖ１’を算出してメモリ１７に記録し、次回ズーム駆動時の駆動開始時に印加する電圧として使用することにより、ＤＣモータ２ｅが駆動するまで、つまりはユーザが操作スイッチ１４の操作により、ズーム駆動を指示してから、実際にズームレンズ２ａが動き出すまでのタイムラグを短くすることが可能となり、ユーザの使用感を損なうことなく、電圧掃引制御シーケンスを実現できる。
【００６２】
以上により、ユーザのズーム駆動における使用感を損なうことなく、メカ機構（ギア列）のバックラッシュに起因して発生する音を、ＤＣモータ２ｅのトルク特性の変化や、鏡筒２のメカ機構における負荷変動に影響されることなく防止することができる。
【００６３】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。また、上記実施形態では、デジタルカメラを例に説明したが、本発明はデジタルビデオカメラ、一眼レフカメラなどにも適用可能である。
【００６４】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵなど）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００６５】
１      撮像装置
２      光学系
２ａ    ズームレンズ
２ｂ    フォーカスレンズ
２ｃ    シャッタ
２ｄ    絞りユニット
２ｅ    ＤＣモータ
２ｆ    エンコーダ
３      光軸
４      撮像素子
５      Ａ／Ｄ変換器
６      画像処理部
７      露出制御部
８      フォーカス制御部
９      ズーム制御部
１０    システム制御部
１１    内蔵メモリ
１２    Ｄ／Ａ変換器
１３    画像表示部
１４    操作スイッチ
１５    レリーズスイッチ
１６    圧縮伸長部
１７    メモリ
１８    記録媒体
【図１】
2015154578.tif 000003
【図２】
2015154578.tif 000004
【図５】
2015154578.tif 000005
【図３】
2015154578.tif 000006
【図４】
2015154578.tif 000007
【図６】
2015154578.tif 000008
【図７】
2015154578.tif 000009