(57)【要約】【課題】２台以上のモータが使用され、少なくとも１台の電磁モータを有する光学機器に於いて、該電磁モータのブレーキ期間中に他のモータの駆動を開始することである。【解決手段】ＤＣモータ３０を駆動するＤＣモータ駆動回路２３と、ステッピングモータ３４を駆動するドライバ３４が、電池２７に接続されている。上記ＤＣモータ３０は変倍レンズ１２を駆動し、ステッピングモータ３４は合焦レンズ１６を駆動する。ズームスイッチ４２がオンからオフに切り替わると、マイクロコンピュータ２２からの指示によってＤＣモータ３０が制動され、これによって発生する回生電流が電池２７に還流される。そして、上記回生電流が電池２７に還流している期間に、ステッピングモータ３４が起動される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学機器に備えられ、電池を駆動源として少なくとも第１及び第２のモータを有する複数のモータを制御する光学機器のモータ制御装置に於いて、
停止指示に応じて上記第１のモータを制動し、当該制動によって発生する回生電流を上記電池に還流させ、上記回生電流が上記電池に還流している期間に上記第２のモータの駆動を開始させるよう制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする光学機器のモータ制御装置。
【請求項２】
上記第１のモータはズームレンズを駆動する直流モータであり、上記第２のモータは合焦レンズを駆動する電磁モータであり、上記停止指示はズーム停止指示であることを特徴とする請求項１に記載の光学機器のモータ制御装置。
【請求項３】
上記電磁モータはステッピングモータで構成されることを特徴とする請求項２に記載の光学機器のモータ制御装置。
【請求項４】
上記電磁モータは超音波モータで構成されることを特徴とする請求項２に記載の光学機器のモータ制御装置。
【請求項５】
電池を駆動源として第１のモータを制御する第１の制御手段と、上記電池を駆動源とし上記第１のモータとは異なる第２のモータを制御する第２の制御手段と、を有する光学機器のモータ制御装置に於いて、
上記第１の制御手段は、停止指示に応じて上記第１のモータを制動し、当該制動によって発生する回生電流を上記電池に還流させるように制御し、
上記第２の制御手段は、上記回生電流を利用して上記第１のモータの制動期間中に上記第２のモータの駆動を開始させるように制御する
ことを特徴とする光学機器のモータ制御装置。
【請求項６】
上記第１のモータはズームレンズを駆動する直流モータであり、上記第２のモータは合焦レンズを駆動する電磁モータであり、上記停止指示はズーム停止指示であることを特徴とする請求項５に記載の光学機器のモータ制御装置。
【請求項７】
上記電磁モータはステッピングモータで構成されることを特徴とする請求項６に記載の光学機器のモータ制御装置。
【請求項８】
上記電磁モータは超音波モータで構成されることを特徴とする請求項７に記載の光学機器のモータ制御装置。
【請求項９】
電源電池と、
上記電池を駆動源とする第１のモータと、
上記電池を駆動源として上記第１のモータとは異なる第２のモータと、
上記第１のモータを制動すると共に上記第２のモータの駆動を開始させる指示を行う指示手段と、
上記指示手段の指示に従って、上記第１のモータを制動し、当該制動によって発生する回生電流を上記電源電池に還流させると共に、上記回生電流を利用して上記第１のモータの制動期間中に上記第２のモータの駆動を開始させるように制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする光学機器のモータ制御装置。
【請求項１０】
上記第１のモータは直流モータであり、上記第２のモータは電磁モータであることを特徴とする請求項９に記載の光学機器のモータ制御装置。
【請求項１１】
上記電磁モータはステッピングモータで構成されることを特徴とする請求項１０に記載の光学機器のモータ制御装置。
【請求項１２】
上記電磁モータは超音波モータで構成されることを特徴とする請求項１０に記載の光学機器のモータ制御装置。
【請求項１３】
光学機器に備えられ、電池を駆動源として少なくとも第１及び第２のモータを有する複数のモータを制御する光学機器のモータ制御装置の制御方法に於いて、
停止指示に応じて上記第１のモータを制動し、当該制動によって発生する回生電流を上記電池に還流させ、上記回生電流が上記電池に還流している期間に上記第２のモータの駆動を開始させるよう制御することを特徴とする光学機器のモータ制御装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラ等の光学機器に於いて使用される複数のモータ制御装置及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカメラ等に於いては、撮影レンズを構成する変倍用レンズと合焦用レンズとで、それぞれ２系統の駆動用モータを有している。そして、変倍中に合焦用レンズ駆動モータを駆動する方法もあるが、変倍用レンズ駆動モータと合焦用レンズ駆動モータの２つのモータに同時に通電されて同時に駆動されるため、該モータに給電する電池の容量は、モータ２つを同時に起動できるだけの容量を必要としていた。
【０００３】
この問題に対して、例えば、２台のモータを時分割駆動することより、電池容量を増やさずに２台のモータを同時駆動することができるモータ制御方法及び装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１３８３５８号公報
また、図８はＤＣ（直流）モータの典型的な駆動回路を示した図である。
【０００５】
図８に於いて、ＤＣモータ１の両端には、トランジスタで構成されるスイッチＳを介して直流電源としての電池２に接続されている。また、ＤＣモータ１の両端には、図示極性のダイオードＤと抵抗Ｒの直列回路が接続されている。
【０００６】
このような構成の駆動回路に於いて、スイッチＳがパルス制御信号操作によってオン、オフされる。オン時間が長くなると通電時間も長くなり、ＤＣモータ１の速度は上昇する。
【０００７】
また、回転中にスイッチＳがオフにされると、ＤＣモータ１は発電機となる。そして、該ＤＣモータ１の電圧極性が逆となり、発生された電流が、図中実線ａで示される向きのループから図中破線ｂで示される向きのループに切り替わる。すなわち、上記電流は、ＤＣモータ１、ダイオードＤ及び抵抗Ｒで形成された還流回路に流れる。この場合、抵抗ＲがＤＣモータ１の負荷となり、発生された電力は熱という形で抵抗Ｒにて消耗されるため、ＤＣモータ１を早く停止させることができる。
【０００８】
図９は、こうした従来のモータ駆動回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【０００９】
上述したように、２台のモータが時分割駆動される。図９（ａ）に示されるように、初めに変倍用レンズの駆動モータが駆動される（時刻ｔ０  〜ｔ３  ）。次いで、ブレーキ期間が終了してから（ｔ３  ）、図９（ｂ）に示される合焦用レンズの駆動モータが駆動される（時刻ｔ３  ′〜ｔ４  ′）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１のモータ駆動方法は、該２台のモータの駆動回路に印加されたパルス信号の位相が互いに重ならないようにするため、使用できるモータの種類が制限されている。
【００１１】
例えば、図１０（ａ）、（ｂ）に正転、逆転の駆動パターンが示されるように、光学機器に広く使用されている２相ステッピングモータが適用される。しかしながら、このような２相励磁駆動の場合には、モータの２相励磁コイルに常に電流を流すことが必要となるので、時分割の駆動方法は適用できない。
【００１２】
また、図１１（ａ）、（ｂ）に示されるように、２相ステッピングモータの１−２相励磁駆動の場合には、１相コイルの通電オフ期間を利用するため、上述した時分割による駆動方法は可能である。
【００１３】
しかしながら、１−２相励磁駆動の場合、励磁コイルに流れる電流は２相励磁の場合と比べて小さくなる。そのため、大トルク、大電流が必要となる起動時に使用できなくなるという虞れがあった。
【００１４】
したがって本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、異なる機能に使用される複数のモータを確実に駆動開始させることができ、且つ、全体の駆動時間を短縮することのできる光学機器のモータ制御装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１に記載の発明は、光学機器に備えられ、電池を駆動源として少なくとも第１及び第２のモータを有する複数のモータを制御する光学機器のモータ制御装置に於いて、停止指示に応じて上記第１のモータを制動し、当該制動によって発生する回生電流を上記電池に還流させ、上記回生電流が上記電池に還流している期間に上記第２のモータの駆動を開始させるよう制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記第１のモータはズームレンズを駆動する直流モータであり、上記第２のモータは合焦レンズを駆動する電磁モータであり、上記停止指示はズーム停止指示であることを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明に於いて、上記電磁モータはステッピングモータで構成されることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明に於いて、上記電磁モータは超音波モータで構成されることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、電池を駆動源として第１のモータを制御する第１の制御手段と、上記電池を駆動源とし上記第１のモータとは異なる第２のモータを制御する第２の制御手段と、を有する光学機器のモータ制御装置に於いて、上記第１の制御手段は、停止指示に応じて上記第１のモータを制動し、当該制動によって発生する回生電流を上記電池に還流させるように制御し、上記第２の制御手段は、上記回生電流を利用して上記第１のモータの制動期間中に上記第２のモータの駆動を開始させるように制御することを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明に於いて、上記第１のモータはズームレンズを駆動する直流モータであり、上記第２のモータは合焦レンズを駆動する電磁モータであり、上記停止指示はズーム停止指示であることを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明に於いて、上記電磁モータはステッピングモータで構成されることを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明に於いて、上記電磁モータは超音波モータで構成されることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項９に記載の発明は、電源電池と、上記電池を駆動源とする第１のモータと、上記電池を駆動源として上記第１のモータとは異なる第２のモータと、上記第１のモータを制動すると共に上記第２のモータの駆動を開始させる指示を行う指示手段と、上記指示手段の指示に従って、上記第１のモータを制動し、当該制動によって発生する回生電流を上記電源電池に還流させると共に、上記回生電流を利用して上記第１のモータの制動期間中に上記第２のモータの駆動を開始させるように制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明に於いて、上記第１のモータは直流モータであり、上記第２のモータは電磁モータであることを特徴とする。
【００２５】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明に於いて、上記電磁モータはステッピングモータで構成されることを特徴とする。
【００２６】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載の発明に於いて、上記電磁モータは超音波モータで構成されることを特徴とする。
【００２７】
請求項１３に記載の発明は、光学機器に備えられ、電池を駆動源として少なくとも第１及び第２のモータを有する複数のモータを制御する光学機器のモータ制御装置の制御方法に於いて、停止指示に応じて上記第１のモータを制動し、当該制動によって発生する回生電流を上記電池に還流させ、上記回生電流が上記電池に還流している期間に上記第２のモータの駆動を開始させるよう制御することを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、１台の直流モータのブレーキ期間中に第２のモータの起動時のために大トルクが必要となっても、上記直流モータが発電機として働いているため、電池容量を消耗することではなく、逆に電池に電力を回生しているので、補助的な電池の役割となり、電池の容量を補強して第２のモータを確実に起動することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るカメラの概略構成を示した図である。
【００３１】
図１に於いて、図示されない被写体からの撮影光束は、図示されない鏡筒に固定された第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、絞り１３、シャッタ１４、更に第３レンズ群１５、第４レンズ群１６を介して撮像素子であるＣＣＤ１８に導かれる。ＣＣＤ１８に取り込まれた画像は、ここで電気信号に変換されて増幅器及びＡ／Ｄ変換器１９、デジタル信号処理回路２０を介してマイクロコンピュータ２２に供給される。
【００３２】
このマイクロコンピュータ２２には、ＤＣモータ３０用のＤＣモータ駆動回路２３と、ステッピングモータ３４用のドライバ２４と、絞りモータ３９用のドライバ２５と、シャッタモータ４０用のドライバ２６と、ズームスイッチ（ＳＷ）４２とが接続されている。また、上記ＤＣモータ駆動回路２３と上記ドライバ２４には電力供給用の電池２７が、上記ドライバ２５とドライバ２６には電力供給用の電池２８が、それぞれ接続されている。尚、上記ＤＣモータ駆動回路２３、ドライバ２４用の電池と上記ドライバ２５、２６用の電池は異なるものとしたが、同一のものであってもよい。
【００３３】
上記ＤＣモータ３０は、回転歯車である出力軸３１を介して、図示されない鏡筒内の鏡筒３２を回転駆動する。この鏡筒３２に形成されたカム溝に、カムピン３３及びカムピン３５が係合されており、それぞれ第２レンズ群１２及び第３レンズ群２０と、ステップピングモータ３４と、後述するように該ステップピングモータ３４に移動可能なように搭載された第４レンズ群１６とが、移動可能に設けられている。そして、ステッピングモータ３４は、リードスクリューである出力軸３６、リードスクリューに螺合したラック３７を介して第４レンズ群１６を移動可能にしている。
【００３４】
上記第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、絞り１３、シャッタ１４、第３レンズ群１５及び第４レンズ群１６を介して取り込まれた、図示されない被写体からの光束は、ＣＣＤ１８の撮像面に結像される。そして、このＣＣＤ１８にて、結像された画像が光電変換されて撮像信号として出力される。ＣＣＤ１８より出力された撮像信号は、増幅器及びＡ／Ｄ変換器１９で所定のレベルまで増幅されてＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換されたデジタル信号は、デジタル信号処理回路（いわゆる、カメラ信号処理回路）２０に出力されてデジタル処理される。
【００３５】
尚、上述したＣＣＤ１８、増幅器及びＡ／Ｄ変換器１９及びデジタル信号処理回路２０等については、本発明の内容と関係がないので説明を省略する。
【００３６】
上記マイクロコンピュータ２２は、上述したレンズ系を駆動するモータを制御すると共に、上記絞り１３及びシャッタ１４を駆動する絞りモータ３９及びシャッタモータ４０用のドライバ２５及び２６を制御する。また、上記ズームスイッチ４２は、第２レンズ群１２と第３レンズ群１３をワイド（Ｗｉｄｅ）方向、テレ（Ｔｅｌｅ）方向に移動させるためのスイッチである。
【００３７】
上記第２レンズ群１２及び第３レンズ群１３は、変倍を行うためのレンズ群（以下、変倍レンズと称する）である。また、上記第４のレンズ群１６は、変倍用の第２、第３レンズ群１２、１３の移動に伴う焦点の変位を補正するコンペンセータ機能を有すると共に、焦点調節を行うためのレンズ群（以下、合焦レンズと称する）である。
【００３８】
上記ＤＣモータ３０は、変倍用のレンズ１２、１５と合焦レンズ１６を駆動するためのモータである。上記ステッピングモータ３４は、合焦レンズ１６を駆動するためのモータである。
【００３９】
上記ＤＣモータ３０が駆動して出力軸３１が回転することにより、内壁に図示されないカム溝が形成されている鏡筒３２が回転し、カムピン３３、３５が上記カム溝の軌跡に従って移動する。このため、変倍用のレンズ１２、１５と、合焦レンズ１６が、光軸方向に移動を行うようになっている。
【００４０】
尚、ＤＣモータ３０の負荷は、最も大きく、且つ作動距離も長いので、出力の大きいモータが用いられる。
【００４１】
ステッピングモータ３４の出力軸３６は、合焦レンズ１６のラック３７と常時螺合するネジとなっている。出力軸３６が回転することにより、ラック３７が光軸と平行に移動し、合焦レンズ１６が光軸方向に移動を行うように構成されている。
【００４２】
コンペンセータ機能は、変倍用のレンズ１２、１５の位置（焦点距離）と合焦レンズ１６の位置（被写体距離）によって決定される合焦点位置に、合焦レンズ１６を移動させる。具体的には、上記カム溝の軌跡に従う変倍動作終了後に、変倍率と被写体距離に応じて算出された合焦位置に合焦レンズ１６を移動制御することにより、変倍後直ちに合焦状態を実現することができる。
【００４３】
尚、変倍レンズ１２、１５、合焦レンズ１６の位置は、電源オン時に各々のレンズの初期位置を検出するフォトインタラプタ及びセンサ（図示せず）により、初期位置が決定される。
【００４４】
また、駆動中のレンズの位置管理は、各々のレンズを駆動するための駆動パルスやフォトリフレクタ（ＰＲ）位置信号（図示せず）をカウントすることによって判別することができる。
【００４５】
図２は、上述したＤＣモータ駆動回路２３の回路構成を示した図である。このＤＣモータ駆動回路２３は、ブリッジ形チョッパ回路を構成することができる。
【００４６】
図２に於いて、トランジスタで構成されるスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が、図示の如くＤＣモータ３０を中心にブリッジ形に接続されている。そして、スイッチＳ１とＳ２の直列回路と、スイッチＳ３とＳ４の直列回路が、それぞれ並列に電池２７の両端に接続されている。また、上記スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４には、それぞれ還流用ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が並列に接続されている。
【００４７】
このように構成されたモータ駆動回路は、ＤＣモータ３０に正、負両方向の電圧、電流を印加することができ、駆動、回生及び逆回転が可能な４象限の電力増幅器として広く用いられている。
【００４８】
図３は、図２に示される駆動回路に於いてＤＣモータが正転の場合の動作モードを説明するもので、（ａ）はＤＣモータの駆動運転時、（ｂ）はＤＣモータの回生運転時を示した図である。尚、図中破線で示される素子は、非動作状態であることを示している。
【００４９】
図３（ａ）に示されるように、駆動運転時（モード１）は、スイッチＳ１及びＳ４がオンされて、ＤＣモータ３０の正方向に電圧が印加され、電流も図示矢印のように正方向に増加する。これは、通常の駆動運転に相当する。
【００５０】
一方、図３（ｂ）に示されるように、回生運転時（モード２）は、ＤＣモータ３０のブレーキモードに相当する。すなわち、上記モード１駆動中にスイッチＳ１〜Ｓ４を全てオフにすると、ＤＣモータ３０が発電機に変わり、逆極性の起電力を発生する。これは、ダイオードＤ２及びＤ３を通って発生した起電力が電源（電池２７）に回生される回生モードである。
【００５１】
ＤＣモータ３０の起電力により両端電圧の極性は反転する。このモード２では、ＤＣモータ３０の起電力が発生する電圧となり、電池２７がＤＣモータ３０の発生電力を吸収することになる。
【００５２】
また、ズームの方向が上述した例と逆方向の場合等、ＤＣモータ３０を逆転させる場合は、駆動運転時にスイッチＳ２及びＳ３がオンされ、回生運転時にスイッチＳ１〜Ｓ４がオフにされ、ダイオードＤ１及びＤ４が導通する。そして、その他の動作は、図３（ａ）、（ｂ）に示される例と同じであるので説明は省略する。
【００５３】
次に、図４のタイミングチャート及び図５のフローチャートを参照して、第１の実施の形態に於けるモータの制御動作について説明する。
【００５４】
先ず、ステップＳ１に於いて、ユーザによってズームスイッチ４２の状態が判断される。ここで、ズームスイッチ４２が押下されると、ワイド方向或いはテレ方向に変倍が行われる際に、マイクロコンピュータ２２からＤＣモータ３０の駆動制御信号が、ＤＣモータ駆動回路２３に対して出力される。
【００５５】
これにより、ステップＳ２移行して、スイッチＳ１及びＳ４がオンされて、ＤＣモータ３０の正方向に電圧が印加される。すると、図４（ａ）に示されるように、加速期間（時刻ｔ０  〜ｔ１  ）でＤＣモータ３０の回転速度を上昇させる駆動を行う。
【００５６】
次いで、ステップＳ３にて、ＤＣモータ３０が最大速度に到達（時刻ｔ１  ）すると、一定速度でＤＣモータ３０が回転する（時刻ｔ１  〜ｔ２  ）。これは定速期間であり、ステップＳ４に於いてユーザによりズームスイッチ４２が押下されている間、継続される。
【００５７】
そして、ステップＳ４にて、ユーザによりズームスイッチ４２がオフにされる（時刻ｔ２  ）と、続くステップＳ５にて、マイクロコンピュータ２２から制御信号を介して、駆動回路内のスイッチＳ１、Ｓ４へオフ信号が送られる。すると、図３（ｂ）に示されるように、スイッチＳ１、Ｓ４がオフとなる。したがって、ダイオードＤ２及びＤ３を通って発生した起電力が電池２７に回生される回生モードになる。この場合、同時にＤＣモータ３０に制動がかかることになる。
【００５８】
ここで、ブレーキ期間（時刻ｔ２  〜ｔ３  ）に、マイクロコンピュータ２２から、合焦レンズ１６用のステッピングモータ３４の駆動制御信号が、ドライバ２４に出力される。すると、ステップＳ６にて、図４（ｂ）に示されるように、合焦レンズ１６用のステッピングモータ３４が最大トルクの２相励磁モードで起動される（時刻ｔ２  ′）。
【００５９】
そして、時刻ｔ３  にてブレーキ期間が終了し、ＤＣモータ３０は停止されるが、ステッピングモータ３４はステップＳ７に於いてパルス数が所定カウント値に達するまで駆動される。つまり、ズームスイッチ４２がオフにされたタイミングが変倍指示された位置となり、それに応じて移動すべき合焦レンズ１６の位置が決定される。この決定された位置に合焦レンズ１６を移動させるために必要なモータパルス数が、上記カウント値より計算される。そして、このパルス数分だけ、ステッピングモータ３４が駆動される。
【００６０】
その後、所定のパルス数分駆動された時刻ｔ５  にて、ステッピングモータ３４の駆動が停止される。
【００６１】
上記時刻ｔ３  ではＤＣモータ３０の駆動が完了し、上記時刻ｔ３  に対応した時刻ｔ３  ′では合焦レンズ１６用ステッピングモータ３４のみが駆動されている。
【００６２】
ところで、ＤＣモータ３０とステッピングモータ３４の全体のモータ駆動時間は、時刻ｔ０  〜ｔ５  の期間である。これに対し、従来の２台のモータの駆動時間は、ＤＣモータが停止した後にステッピングモータを駆動させていたため、時刻ｔ０  〜ｔ４  であった。すなわち、図４（ｂ）に示されるように、従来よりもモータの駆動時間が△ｔａだけ短縮される。
【００６３】
従来、ステッピングモータは、図４（ｂ）に破線で示されるように、時刻ｔ３  （時刻ｔ３  ′）になってから駆動されていたために停止時間が時刻ｔ４  であった。ところが、本実施の形態では、ステッピングモータ３４はＤＣモータ３０のブレーキ期間に入るとすぐに起動するようにしている（時刻ｔ２  ′）。したがって、ステッピングモータ３４の駆動時間自体は変化がないものの、停止した時間は従来の時刻ｔ４  からｔ５  へ移行する。この時刻ｔ５  〜ｔ４  の差の期間Δｔａ  が短縮されている。
【００６４】
このようにして、従来のカメラよりも合焦の応答が速く、しかも電池容量が増えることなく、軽量で、且つ小型のカメラを実現することができる。
【００６５】
尚、時刻ｔ２  〜ｔ３  のＤＣモータ３０のブレーキ期間中に、ＤＣモータ３０によって電池２７の電力を消耗せずに、逆にＤＣモータ３０が発電機として機能して電池２７を補強している。そのため、電池本体の容量がやや低下しても、或いは最も電池の供給能力が必要となるモータの起動時にも、確実に合焦レンズ１６用のステッピングモータ３４をスタートし駆動することができる。
【００６６】
更に、上述した第１の実施の形態では、ステッピングモータを２相励磁モードで駆動しているが、２相励磁モードよりも低電力で駆動することができる１−２相励磁モードで駆動しても良いのは勿論である。
【００６７】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００６８】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係るカメラの概略構成を示した図である。
【００６９】
上述した第１の実施の形態では、合焦レンズ１６用のモータにステッピングモータを使用した例で説明したが、この第２の実施の形態ではステッピングモータに代えて超音波モータ４５が用いられている。そして、この超音波モータ４５の駆動用のドライバも、超音波モータ４５用のドライバ４４が用いられている。その他の構成及び動作は、上述した第１の実施の形態と同じであるので、同一の部分には同一の参照番号を付してその説明は省略する。
【００７０】
図７のタイミングチャートを参照して、この第２の実施の形態に於けるモータの制御動作を説明する。
【００７１】
ユーザによってズームスイッチ４２が押下されると、ワイド方向或いはテレ方向に変倍が行われる際に、マイクロコンピュータ２２から変倍レンズ１２用のＤＣモータ３０の駆動制御信号が、ＤＣモータ駆動回路２３に対して出力される。これにより、スイッチＳ１及びＳ４がオンされ、ＤＣモータ３０の正方向に電圧が印加される。すると、図７（ａ）に示されるように、加速期間ｔ０  〜ｔ１  でＤＣモータ３０の回転速度が上昇し、モータ電流も正方向に増加するモードで通常の駆動運転に相当する。
【００７２】
そして、ＤＣモータ３０が最大速度に到達（時刻ｔ１  ）すると、一定速度でＤＣモータ３０が回転する（時刻ｔ１  〜ｔ２  ）。これは定速期間である。次いで、時刻ｔ２  でユーザによりズームスイッチがオフにされると、駆動回路内のスイッチＳ１及びＳ４がオフにされる。したがって、ダイオードＤ２及びＤ３を通って発生した起電力が電池２７に回生される回生モードになる。この場合、同時にＤＣモータ３０に制動がかかることになる。
【００７３】
ここで、時刻ｔ２  にてＤＣモータ３０に制動がかかると同時（時刻ｔ２  ′）に、マイクロコンピュータ２２から合焦レンズ１６用の超音波モータ４５の駆動制御信号がドライバ４４に出力される。すると、図７（ｂ）に示されるように、合焦レンズ１６用の超音波モータ４５が起動される。そして、合焦レンズ１６の移動距離が短ければ、図７に示されるように、時刻ｔ３  でＤＣモータ３０の駆動が完全に停止すると同時またはそれ以前に、合焦レンズ１６用の超音波モータ４５の駆動も完了する（時刻ｔ３  ′）ことも可能である。
【００７４】
従来のモータ制御方法では、ＤＣモータの駆動が終了（時刻ｔ３  ）した後に、超音波モータを駆動するようにしていた（時刻ｔ３  ′）。そのため、図７（ｂ）に破線で示されるように、モータの駆動が完了する時間は時刻ｔ４  であった。ところが、本実施の形態では、超音波モータ４５はＤＣモータ３０のブレーキ期間に入るとすぐに起動するようにしており（時刻ｔ２  ′）、その駆動完了時間はＤＣモータ３０の時刻ｔ３  にとほぼ同時の時刻ｔ３  ′となる。したがって、超音波モータ４５の駆動時間自体は変化がないものの、モータの駆動が完了した時間は従来の時刻ｔ４  からｔ３  ′へ移行する。この時刻ｔ３  ′〜ｔ４  の差の期間Δｔｂ  が短縮されている。
【００７５】
このようにして、超音波モータを使用しても、従来のカメラよりも応答が速く、しかも、電池容量が増えることなく、軽量で、且つ小型のカメラを実現することができる。
【００７６】
加えて、時刻ｔ２  〜ｔ３  のＤＣモータ３０のブレーキ期間中に、ＤＣモータ３０によって電池２７の電力を消耗せずに、逆にＤＣモータ３０が発電機として機能して電池２７を補強しているため、電池本体の容量がやや低下しても、或いは最も電池の供給能力が必要となるモータの起動時にも、確実に合焦レンズ１６用の超音波モータ４５を駆動することができる。
【００７７】
尚、超音波モータは応答速度が速いが、起動時に静摩擦力を克服するために振動子を強い共振状態にするために、起動電流が必要である。
【００７８】
尚、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明が上述した実施の形態のみに限定されるものではない。
【００７９】
例えば、上述した実施の形態では、駆動されるモータは２台で説明したが、これに限定されたものではない。ＤＣモータの回生期間中の電池容量が補強されるため、電池容量の範囲内であれば、例えば絞り駆動用の絞りモータやシャータ駆動用のシャッタモータ等、何台のモータを駆動しても何ら問題となるものではない。
【００８０】
また、モータを駆動制御する順序は、上述した実施の形態では変倍レンズ用のモータを先に駆動して合焦レンズ用のモータ後から駆動するようにしていたが、駆動するモータの順序を入れ替えても何等問題はない。
【００８１】
更に、上述した実施の形態は、本発明の光学機器のモータ制御装置がカメラに適用された例で説明したが、これに限られるものではなく、種々の応用、変形が可能であるのはいうまでもない。
【００８２】
実施の形態の特徴点
［１］  実施の形態に示された光学機器のモータ制御装置は、
光学機器に備えられ、電池を駆動源として少なくとも第１及び第２のモータを有する複数のモータを制御する光学機器のモータ制御装置に於いて、
停止指示に応じて上記第１のモータを制動し、当該制動によって発生する回生電流を上記電池に還流させ、上記回生電流が上記電池に還流している期間に上記第２のモータの駆動を開始させるよう制御する制御手段と、
を具備することを特徴としている。
【００８３】
このような構成にすることにより、第２のモータの駆動開始時に回生電流を利用できるので、負荷が大きい場合や電池残量が少ない場合でも、確実に起動することができる。
【００８４】
［２］  実施の形態に示された光学機器のモータ制御装置は、
上記［１］に記載の光学機器のモータ制御装置に於いて、上記第１のモータはズームレンズを駆動する直流モータであり、上記第２のモータは合焦レンズを駆動する電磁モータであり、上記停止指示はズーム停止指示であることを特徴としている。
【００８５】
このような構成にすることにより、ズーム操作の後に素早く合焦がなされるので、シャッタチャンスを逃すことがなくなる。
【００８６】
［３］  実施の形態に示された光学機器のモータ制御装置は、
上記［２］に記載の光学機器のモータ制御装置に於いて、上記電磁モータはステッピングモータで構成されることを特徴としている。
【００８７】
このような構成にすることにより、合焦レンズを素早く駆動することができる。
【００８８】
［４］  実施の形態に示された光学機器のモータ制御装置は、
上記［２］に記載の光学機器のモータ制御装置に於いて、上記電磁モータは超音波モータで構成されることを特徴としている。
【００８９】
このような構成にすることにより、合焦レンズを素早く駆動することができる。
【００９０】
［５］  実施の形態に示された光学機器のモータ制御装置は、
電池を駆動源として第１のモータを制御する第１の制御手段と、上記電池を駆動源とし上記第１のモータとは異なる第２のモータを制御する第２の制御手段と、を有する光学機器のモータ制御装置に於いて、
上記第１の制御手段は、停止指示に応じて上記第１のモータを制動し、当該制動によって発生する回生電流を上記電池に還流させるように制御し、
上記第２の制御手段は、上記回生電流を利用して上記第１のモータの制動期間中に上記第２のモータの駆動を開始させるように制御する
ことを特徴としている。
【００９１】
このような構成にすることにより、第２のモータの駆動開始時に回生電流を利用できるので、負荷が大きい場合や電池残量が少ない場合でも、確実に起動することができる。
【００９２】
［６］  実施の形態に示された光学機器のモータ制御装置は、
上記［５］に記載の光学機器のモータ制御装置に於いて、上記第１のモータはズームレンズを駆動する直流モータであり、上記第２のモータは合焦レンズを駆動する電磁モータであり、上記停止指示はズーム停止指示であることを特徴としている。
【００９３】
このような構成にすることにより、ズーム操作の後に素早く合焦がなされるので、シャッタチャンスを逃すことがなくなる。
【００９４】
［７］  実施の形態に示された光学機器のモータ制御装置は、
上記［６］に記載の光学機器のモータ制御装置に於いて、上記電磁モータはステッピングモータで構成されることを特徴としている。
【００９５】
このような構成にすることにより、合焦レンズを素早く駆動することができる。
【００９６】
［８］  実施の形態に示された光学機器のモータ制御装置は、
上記［７］に記載の光学機器のモータ制御装置に於いて、上記電磁モータは超音波モータで構成されることを特徴としている。
【００９７】
このような構成にすることにより、合焦レンズを素早く駆動することができる。
【００９８】
［９］  実施の形態に示された光学機器のモータ制御装置は、
電源電池と、
上記電池を駆動源とする第１のモータと、
上記電池を駆動源として上記第１のモータとは異なる第２のモータと、
上記第１のモータを制動すると共に上記第２のモータの駆動を開始させる指示を行う指示手段と、
上記指示手段の指示に従って、上記第１のモータを制動し、当該制動によって発生する回生電流を上記電源電池に還流させると共に、上記回生電流を利用して上記第１のモータの制動期間中に上記第２のモータの駆動を開始させるように制御する制御手段と、
を具備することを特徴としている。
【００９９】
このような構成にすることにより、第２のモータの駆動開始時に回生電流を利用できるので、負荷が大きい場合や電池残量が少ない場合でも、確実に起動することができる。
【０１００】
［１０］  実施の形態に示された光学機器のモータ制御装置は、
上記［９］に記載の光学機器のモータ制御装置に於いて、上記第１のモータは直流モータであり、上記第２のモータは電磁モータであることを特徴としている。
【０１０１】
このような構成にすることにより、第１のモータの定速運転後に素早く第２のモータを確実に駆動することができる。
【０１０２】
［１１］  実施の形態に示された光学機器のモータ制御装置は、
上記［１０］に記載の光学機器のモータ制御装置に於いて、上記電磁モータはステッピングモータで構成されることを特徴としている。
【０１０３】
このような構成にすることにより、第１のモータの定速運転後に素早く第２のモータを確実に駆動することができる。
【０１０４】
［１２］  実施の形態に示された光学機器のモータ制御装置は、
上記［１０］に記載の光学機器のモータ制御装置に於いて、上記電磁モータは超音波モータで構成されることを特徴としている。
【０１０５】
このような構成にすることにより、第１のモータの定速運転後に素早く第２のモータを確実に駆動することができる。
【０１０６】
［１３］  実施の形態に示された光学機器のモータ制御装置の制御方法は、
光学機器に備えられ、電池を駆動源として少なくとも第１及び第２のモータを有する複数のモータを制御する光学機器のモータ制御装置の制御方法に於いて、
停止指示に応じて上記第１のモータを制動し、当該制動によって発生する回生電流を上記電池に還流させ、上記回生電流が上記電池に還流している期間に上記第２のモータの駆動を開始させるよう制御することを特徴としている。
【０１０７】
このような構成にすることにより、第２のモータの駆動開始時に回生電流を利用できるので、負荷が大きい場合や電池残量が少ない場合でも、確実に起動することができる。
【０１０８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、モータの回生期間中に複数のモータを起動しても、ＤＣモータが発電機となり電池を補強しているため、複数のモータを確実に起動することができる。また、複数のモータの駆動が早く開始されるため、モータ全体の駆動時間を短縮することができ、その結果、従来のカメラよりも応答が速く、しかも、電池容量が増えず、軽量で、且つ小型が可能な光学機器のモータ制御装置及びその制御方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るカメラの概略構成を示した図である。
【図２】ＤＣモータ駆動回路２３の回路構成を示した図である。
【図３】図２に示される駆動回路に於いてＤＣモータが正転の場合の動作モードを説明するもので、（ａ）はＤＣモータの駆動運転時、（ｂ）はＤＣモータの回生運転時を示した図である。
【図４】第１の実施の形態に於けるモータの制御動作について説明するタイミングチャートである。
【図５】第１の実施の形態に於けるモータの制御動作について説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るカメラの概略構成を示した図である。
【図７】第２の実施の形態に於けるモータの制御動作を説明するタイミングチャートである。
【図８】従来のＤＣ（直流）モータの典型的な駆動回路を示した図である。
【図９】従来のモータ駆動回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１０】２相ステッピングモータの２相励磁モードの駆動パターンの波形図である。
【図１１】２相ステッピングモータの１−２相励磁モードの駆動パターンの波形図である。
【符号の説明】
１１…第１レンズ群、１２…第２レンズ群（変倍レンズ）、１３…絞り、１４…シャッタ、１５…第３レンズ群、１６…第４レンズ群（合焦レンズ）、１８…ＣＣＤ、１９…増幅器及びＡ／Ｄ変換器、２０…デジタル信号処理回路、２２…マイクロコンピュータ、２３…ＤＣモータ駆動回路、２４…ドライバ、２７…電池、３０…直流（ＤＣ）モータ、３４…ステッピングモータ、４２…ズームスイッチ（ＳＷ）。
【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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【図１０】
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【図１１】
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