(57)【要約】  【課題】  スイッチングノイズの発生による他の信号線や回路への悪影響の低減  【解決手段】  センサシフト式手振れ補正装置１は、ＣＰＵ１７によって、ステッピングモーター１３が備えるマグネットローターＭを停止させるか否かを判別される。マグネットローターＭを停止させると判別された場合、ＣＰＵ１７は現在の励磁状態（ステップ）を参照し、直近にデューティー比１００％のパルス信号を出力するステップを特定し、当該ステップを停止タイミングに決定する。停止タイミングに決定されたステップに到達すると、ＣＰＵ１７は、当該ステップに対応するパルス信号を一定時間出力し、停止励磁を実行する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコイル、
前記複数のコイルへの通電と非通電を繰り返すことにより該複数のコイルの励磁状態を変化させる励磁制御部、および
前記複数のコイルの励磁状態の変化に追従して回転する回転子を備え、
前記励磁制御部は、前記複数のコイルへの通電と非通電の繰り返しを停止するとともにいずれか一つのコイルを励磁状態にし、該励磁状態を保持することで前記回転子を停止させる停止処理を行うものであり、
前記停止処理は、前記複数のコイルに非通電状態から通電状態への変化が発生しない期間に行われることを特徴とするモーター駆動装置。
【請求項２】
パルス信号を発生するパルス発生手段、をさらに備え、
前記励磁制御部は、前記パルス発生手段から発生するパルス信号にしたがって前記複数のコイルへの通電と非通電の繰り返しを行うことを特徴とする請求項１記載のモーター駆動装置。
【請求項３】
前記パルス発生手段から発生するパルス信号のデューティー比を切り換える切り換え手段、をさらに備え、
前記停止処理は、前記パルス信号のデューティー比が所定の比率に切り換えられるタイミングで行われることを特徴とする請求項２記載のモーター駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーター駆動装置および該モーター駆動装置を備える撮像装置に関し、特にレンズ又は撮像センサを駆動させるためのモーターの停止制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮影時の手振れを補正するための手振れ補正装置を備えるデジタルスチルカメラやデジタルムービーカメラが普及している。
【０００３】
手振れ補正装置とは、ジャイロセンサ等によって検知されたカメラの揺れに対して、ＣＰＵ（Central Processing Unit）がこの揺れを打ち消す方向にレンズ又は撮像センサを駆動（補正動作）させることで揺れによる撮影画像の画質劣化を軽減する装置である。
【０００４】
補正には複数の方式が存在するが、そのひとつに、ステッピングモーターをＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）駆動させることによって行われるものがある。ＰＷＭ駆動とは、パルス発生回路から出力されるパルス波のデューティー比（換言するとパルス信号の発生周期に対するパルス信号の出力幅）を変調させながらモータを駆動させる方法である。
【０００５】
図３はセンサシフト式手振れ補正装置１の構成の概略を示す図解図である。センサシフト式手振れ補正装置１は、撮像センサ１１、撮像センサ１１を駆動させるためのステッピングモーター１３、ステッピングモーター１３の駆動および停止を制御するドライバ１５、ＣＰＵ１７、電源１９を備える。
【０００６】
ドライバ１５は、ステッピングモーター１３への電圧印加のオン/オフを切り換えるスイッチング回路１５１を備える。
【０００７】
図４はステッピングモーター１３の内部構成の概略を示す図解図である。ステッピングモーター１３は、巻線コイルＸ、巻線コイルＹ、およびこれらの巻線コイルの励磁状態にしたがって回転するマグネットローター（回転子）Ｍを備える。
【０００８】
巻線コイルＸは、Ｘ＋端子およびＸ−端子を備え、巻線コイルＹはＹ＋端子およびＹ−端子を備える。各端子は、スイッチング回路１５１でスイッチング素子１５１ａ〜１５１ｄの一端にそれぞれ接続されている。
【０００９】
Ｘ＋端子、Ｘ−端子、Ｙ＋端子、およびＹ−端子の各端子には、対応するスイッチング素子がオンにされているときのみ電源１９から電圧が印加される。
【００１０】
以下、巻線コイルＸおよび巻線コイルＹを総称して巻線コイルと記載し、特定の巻線コイルを指す場合のみ巻線コイルＸ、巻線コイルＹの様に記載する。また、Ｘ＋端子、Ｘ−端子、Ｙ＋端子、Ｙ−端子を総称して端子と記載し特定の端子を指す場合のみＸ−端子、Ｙ＋端子の様に記載する。
【００１１】
巻線コイルが励磁されると、ステッピングモーター１３内に磁束が発生する。マグネットローターＭは巻線コイルが励磁によって発生した磁束に引き寄せられることで回転駆動する。
【００１２】
図５乃至７を用いて図４のステッピングモーター１３がＰＷＭ駆動を行う場合の処理動
作について説明する。
【００１３】
ＣＰＵ１７は、ドライバ１５のスイッチング回路１５１にパルス信号を出力する。このパルス信号は、Ｈ（High）信号とＬ（Low）信号からなり、ＣＰＵ１７からＨ信号が出力されると対応するスイッチング素子である１５１ａ〜１５１ｄがオンされ、Ｌ信号が出力されると対応するスイッチング素子である１５１ａ〜１５１ｄがオフされる。
【００１４】
即ち、ＣＰＵ１７からＨ信号が出力された時に電源１９から端子に電圧が印加され、Ｌ信号が出力された時に端子への電圧の印加が遮断される。そこで、スイッチング回路のオン/オフをステッピングモータ１３が追従動作出来ない程に高速で繰り返すことで、０〜電源電圧の間の任意の電圧を等価的に作り出すことができる。以下、ＰＷＭ駆動によって等価的に作り出された電圧を平均電圧と記載する。
【００１５】
電源１９から電圧が印加される端子、および電源１９から印加される平均電圧の大きさは、図５に示すように時間経過と共に変遷する。
【００１６】
尚、本説明では電源１９から各端子に印加される平均電圧の大きさは、電源電圧の０％、２５％、５０％、７５％、１００％の順に遷移するものとするが、ＣＰＵ１７による制御により細かく遷移させることも可能である。
【００１７】
図６は電源１９から図５のステップ１〜４に相当する電圧印加が行われた場合のステッピングモーター１３の状態を示す図解図である。
【００１８】
各端子に印加される平均電圧値は、図５に示すように各ステップごとに周期的に変化する。各ステップの時間は、例えば、２５０マイクロ秒であり、その場合、２５０マイクロ秒経過する毎に次のステップへ遷移する。
【００１９】
尚、ここではステップ１〜ステップ１６に相当する１６ステップを１周期とし、当該１６ステップが周期的に繰り返されることになる。即ち、ステップ１７はステップ１に相当し、ステップ１８はステップ２に相当する。
【００２０】
以下、電源電圧をＥＶとし、電源電圧の２５％に相当する平均電圧を０．２５ＥＶのように記載する。
【００２１】
ステップ１では、電源１９からＥＶの電圧がＹ−端子に印加される。電源１９から印加された電圧により巻線コイルＹが励磁されたことにより、モーター内に磁束が発生し、マグネットローターＭはＹ−端子に引き寄せられた状態で保持される。
【００２２】
ステップ２では、電源１９から０．７５ＥＶの平均電圧がＹ−端子に印加され、０．２５ＥＶの平均電圧がＸ＋端子に印加される。これによりモーター内の磁束が変化し、マグネットローターＭはＸ＋端子側に移動する。
【００２３】
上述のように電源１９から各端子に印加される平均電圧は周期的に変化し、それに伴い各端子の励磁状態が変化する。マグネットローターＭは、励磁状態の変化に伴う磁束の変化に追従する態様で回転する。
【００２４】
このように巻線コイルの各端子の励磁状態を周期的に切り換えることで、マグネットローターＭが回転し、この回転がギヤ（図示せず。）等を介して被駆動部に伝えられる。
【００２５】
平均電圧の大きさは、ＣＰＵ１７からドライバ１５へ出力されるパルス信号のデューテ
ィー（duty）比で制御される。図７は、ステップ１〜４において、電源１９からＸ＋端子に印加される電圧と、ＣＰＵ１７から発信されるパルス信号のデューティ比の関係を示す図解図である。
【００２６】
例えば、０．２５ＥＶの平均電圧を端子に印加したい場合は、デューティ比２５％のパルス信号を発信する。この時、単位時間（例えば、２５０マイクロ秒間）中に端子に流れる電流は、同一時間デューティ比１００％のパルス信号を発信（換言すると常にＨ信号が出力されている状態）した場合に端子に流れる電流の２５％に相当する。
【００２７】
このようにパルス信号のデューティ比を制御することで、電源１９から端子に印加される電圧を等価的に調節することができる。
【００２８】
各スイッチング素子１５１ａ〜１５１ｄに出力されるパルス信号のデューティー比の切り換えタイミング、およびパルス信号の周波数はＣＰＵ１７が備えるメモリ（図示せず。）の中に記録されている。
【００２９】
尚、ステッピングモーター１３をＰＷＭ駆動させる場合、ＣＰＵ１７に出力させるパルス信号の周波数は数十ＫＨｚ〜数百ＫＨｚ程度が望ましい。
【００３０】
マグネットローターＭの回転を停止させる場合、ＣＰＵ１７から各スイッチング素子１５１ａ〜１５１ｄ出力されるパルス信号をすべてＬ信号にすれば、すべての端子が無励磁状態となり、マグネットローターＭはやがて自然停止する。
【００３１】
一方、マグネットローターＭが機械的に停止するまでの間、任意の励磁状態を保持し続けることでマグネットローターＭを所定の位置に停止させる方法（以下、停止励磁と記載する。）がある。
【００３２】
例えば、図６のステップ３の位置でマグネットローターＭの停止が行われる場合、ＣＰＵ１７からスイッチング素子１５１ａおよび１５１ｄのそれぞれに、デューティー比５０％のパルス信号が一定時間出力され続ける。
【００３３】
ＣＰＵ１７から出力されるパルス信号によって、Ｘ＋端子およびＹ−端子に電源１９からそれぞれ０．５ＥＶの平均電圧が印加され、励磁が行われる。マグネットローターＭはこの励磁にしたがって、図６のステップ３に示す状態に保持されたまま停止する。
【００３４】
ＣＰＵ１７は、マグネットローターＭが停止したら、スイッチング素子１５１ａ〜１５１ｄをすべてオフにする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
上述の通り、ＰＷＭ駆動において、電源１９から各端子に印加される平均電圧の大きさは、ＣＰＵ１７から出力される高速なパルス信号のデューティー比を変化させることで制御される。
【００３６】
即ち、スイッチング素子１５１ａ〜１５１ｄがオフからオン、オンからオフに高速に切り換わることになるために、大量のスイッチングノイズが発生する。
【００３７】
例えば、マグネットローターＭを停止させるタイミングが、図６のステップ３のタイミングである場合、Ｘ＋端子およびＹ−端子には、ＣＰＵ１７からデューティー比５０％のパルス信号が出力され続け、スイッチング素子１５１ａおよび１５１ｄは、ＣＰＵ１７か
ら出力されるパルス信号にしたがってオン/オフが繰り返され大量のスイッチングノイズが発生する。
【００３８】
この大量のスイッチングノイズが、ステッピングモータ１３やドライバ１５周辺にある他の回路や信号線などに悪影響を与える恐れがある。
【００３９】
例えば、上述したセンサシフト式手振れ補正装置１が搭載された撮像装置を想定した場合、撮像センサ１１が画像を記録するための露光を実行している間は、ステッピングモータ１３により撮像センサ１１が駆動され手振れ補正動作が実行される。
【００４０】
そして、当該露光終了後は、ステッピングモータ１３を停止させ、手振れ補正動作を終了させるが、停止励磁のタイミングと、撮像センサ１１から画像信号を読み出すタイミングが重なった場合、停止励磁が行われるステップ次第では、発生したスイッチングノイズが撮像センサ１１の信号線や画像信号に悪影響を及ぼし画像の画質が劣化するという問題がある。
【００４１】
また、上記悪影響を避けるために、撮像センサ１１から画像信号を読み出すタイミングと、停止励磁のタイミングをずらして排他的に行う処理を行うと、全体の処理時間が伸びてしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明にかかるモーター駆動装置は、複数のコイル、複数のコイルへの通電と非通電を繰り返すことにより該複数のコイルの励磁状態を変化させる励磁制御部、および複数のコイルの励磁状態の変化に追従して回転する回転子を備え、励磁制御部は、複数のコイルへの通電と非通電の繰り返しを停止するとともにいずれか一つのコイルを励磁状態にし、該励磁状態を保持することで回転子を停止させる停止処理を行うものであり、停止処理は、複数のコイルに非通電状態から通電状態への変化が発生しない期間に行われることを特徴とする。
【００４３】
本発明にかかるセンサシフト式手振れ補正装置によると、ステッピングモーター１３の停止励磁は、ＣＰＵ１７から出力されるパルス信号のデューティー比が１００％となるタイミング（ステップ）で行われる。
【００４４】
ＣＰＵから出力されるパルス信号のデューティー比が１００％であれば、スイッチング素子１５１ａ〜１５１ｄは常にオンされた状態となり、スイッチングノイズは発生しない。
【００４５】
そのため、停止励磁と、撮像センサ１１から画像信号を読み出すなどの他の処理を同時に行っても大量のスイッチングノイズが発生することを防止することができる。
【００４６】
したがって、ステッピングモータ１３やドライバ１５周辺にある他の回路や信号線などに悪影響を与えることを軽減することができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によると、スイッチングノイズの発生による悪影響を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るセンサシフト式手振れ補正装置１のＣＰＵ１７のパルス信号出力制御の処理動作の概略を示すフローチャートである。
【図２】本発明に係るセンサシフト式手振れ補正装置１のＣＰＵ１７の停止ステップ決定制御の処理動作の概略を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係るセンサシフト式手振れ補正装置１の構成の概略を示すブロック図である。
【図４】ステッピングモーター１３の構成の概略を示す図解図である。
【図５】電源１９から巻線コイルに電圧が印加されるタイミングと、印加される平均電圧の大きさの関係を示す模式図である。
【図６】マグネットローターＭの動きを示す図解図である。
【図７】電源１９から印加される平均電圧の大きさと、ＣＰＵ１７から出力されるパルス信号のデューティー比の関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
［実施例］
本発明の一実施形態として、本発明を図３のセンサシフト式手振れ補正装置１に適用した場合について説明する。
【００５０】
ＣＰＵ１７は、マグネットローターＭを停止させる際、現在のステッピングモーター１３の励磁状態を参照する。ステッピングモーター１３の励磁状態は、現在ＣＰＵ１７がスイッチング素子１５１ａ〜１５１ｄのそれぞれに出力しているパルス信号の波形から参照できる。
【００５１】
続いてＣＰＵ１７は、現在ステッピングモーター１３の励磁状態から、次にデューティ比が１００％のパルス信号を出力するタイミングを参照し当該タイミングを停止タイミングに決定する。
【００５２】
例えば、現在のステッピングモーター１３の励磁状態が、図５のステップ１０に相当する場合、ＣＰＵ１７が次にデューティー比が１００％のパルス信号を出力するタイミングは図５のステップ１３である。したがってＣＰＵ１７は、ステップ１３を停止タイミングに決定する。
【００５３】
その後、ＣＰＵ１７は、時間経過にしたがってステップ１１およびステップ１２の励磁に対応するパルス信号を出力し、ステップ１２からステップ１３に切り換わった時にステップ１３に相当するパルス信号を一定時間出力し、停止励磁を行う。
【００５４】
このようにＣＰＵ１７の制御によって、停止励磁は常にＣＰＵ１７からデューティー比が１００％のパルス信号が出力されるステップで行われる。したがって、スイッチング素子１５１ａ〜１５１ｄがオン/オフを繰り返すことにより発生するスイッチングノイズによる他の回路や信号線への悪影響を軽減することができる。
【００５５】
図１および図２は、本発明に係るセンサシフト式手振れ補正装置１が備えるステッピングモーター１３の駆動および停止動作にかかるＣＰＵ１７のパルス信号出力制御の処理動作を示すフローチャートである。
【００５６】
ＣＰＵ１７は、図１に示すパルス信号出力制御と、図２に示す停止ステップ決定制御は並列して処理する。
【００５７】
ステップＳ７０１では、ＣＰＵ１７によって、ステップが１に設定される。ステップＳ７０３では、現在のステップに対応するパルス信号がＣＰＵ１７からスイッチング回路１５のスイッチング素子１５１ａ〜１５１ｄに出力される。
【００５８】
ステップＳ７０５では、ＣＰＵ１７によって、ステッピングモーター１３を停止させる
か否かが判別される。ステッピングモーター１３を停止させると判断された場合はステップＳ７１３に進み、そうでないと判断された場合はステップＳ７０７に進む。
【００５９】
ステップＳ７０７では、ＣＰＵ１７によって、現在のステップに対応するパルス信号の出力を開始してから所定時間が経過したか否かを判別される。ＣＰＵ１７によって、所定時間が経過したと判別された場合は、ステップＳ７０９に進み、そうでないと判別された場合はステップＳ７０３に進む。
【００６０】
ステップＳ７０９では、ＣＰＵによってステップがインクリメントされる。即ち、例えば、現在のステップが１である場合は２に遷移する。
【００６１】
ステップＳ７１１では、ＣＰＵ１７によって、現在のステップが停止ステップであるか否かが判別される。ＣＰＵ１７によって、停止ステップであると判別された場合はステップＳ７１３に進み、そうでないと判別された場合はステップＳ７０７に進む。
【００６２】
ステップＳ７１３では、ＣＰＵ１７から現在のステップに対応するパルス信号が出力され、当該パルス信号によって停止励磁が行われる。一定時間の停止励磁の後ステッピングモーター１３のマグネットローターＭは停止する。
【００６３】
ステップＳ８０１では、ＣＰＵ１７によってステッピングモーター１３を停止させるか否かが判別される。ＣＰＵ１７によってステッピングモーター１３を停止させると判別された場合はステップＳ８０３に進み、そうでないと判別された場合はステップＳ８０１を繰り返す。
【００６４】
ステップＳ８０３では、ＣＰＵ１７によって、現在のステップが参照され、参照されたステップから直近のデューティー比１００％のパルス信号が出力されるステップを特定され、当該ステップが停止ステップに決定される。
【００６５】
（まとめ）
上記実施例では、バイポーラ型ステッピングモーター１３を備えるセンサシフト式手振れ補正装置１を例に説明したが、例えば、レンズを駆動させることによって手振れ補正を行う、所謂、レンズシフト式手振れ補正装置など、他の手振れ補正装置に適用することもできる。
【００６６】
また、モーターの種類は、ＰＷＭ駆動可能なモーターであればこれに限定されることはない。
【００６７】
例えば、本実施例に係るステッピングモーター１３は、バイポーラ型ステッピングモーターであるが、バイポーラ型ステッピングモーター代わりにユニポーラ型ステッピングモーターを適用しても構わない。
【００６８】
また、図１のレンズシフト式手振れ補正装置１をハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成することもできる。
【００６９】
ソフトウェアを用いてレンズシフト式手振れ補正装置１を構成する場合、ソフトウェアによって実現される部位についてのブロック図は、その部位の機能ブロック図を表すことになる。
【００７０】
ソフトウェアによって実現される機能はプログラムとして記述され、当該プログラムがプログラム実行装置（例えば、パーソナルコンピュータなど。）によって実行されること
によって、その機能が実現される。
【００７１】
具体的には、例えば、図１のブロック図において図示されないプログラム格納用のフラッシュメモリに格納されたプログラムをＣＰＵ１７に実行させることで、上述の各機能を実現することができる。
【００７２】
以上、本発明の一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ず、その要旨の範囲内で変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１      センサシフト式手振れ補正装置
１１      撮像センサ
１３      ステッピングモーター
１５      ドライバ
１５１    スイッチング回路
１７      ＣＰＵ
１９      電源
【図１】
2013162601.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013162601.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013162601.tif 000007
【図６】
2013162601.tif 000008
【図７】
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