【手続補正書】
【提出日】平成25年8月26日(2013.8.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面が磁化された円筒形状の磁石を有するロータと、
前記円筒形状の磁石の前記外周面に対向する第１の磁極部を有する第１のヨークと、
前記円筒形状の磁石の前記外周面に対向する第２の磁極部を有する第２のヨークと、
前記第１の磁極部を磁化する第１のコイルと、
前記第２の磁極部を磁化する第２のコイルと、を備え、被駆動部材を駆動するモータと、
前記ロータの回転位置を検出する位置検出手段と、
所定の時間間隔で前記第１のコイルおよび前記第２のコイルの通電状態を切り替えるオープンループ駆動手段と、
前記位置検出手段の出力に基づいて、前記第１のコイルおよび前記第２のコイルの通電状態を切り替えるフィードバック駆動手段と、
所定の駆動速度で前記オープンループ駆動手段と前記フィードバック駆動手段とを切り替える制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記モータに加わる負荷の大きさに応じて前記所定の駆動速度を変更することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記モータに加わる負荷の大きさが基準負荷範囲より大きい場合は、前記所定の駆動速度を基準駆動速度より小さくし、
前記モータに加わる負荷の大きさが基準負荷範囲より小さい場合は、前記所定の駆動速度を基準駆動速度より大きくすることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記オープンループ駆動手段は、所定の加速パターンで前記モータを加速させ、
前記制御手段は、前記モータに加わる負荷の大きさに応じて前記所定の加速パターンを変更することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記モータに加わる負荷の大きさが基準負荷範囲より大きい場合は、前記所定の加速パターンの速度上昇率を基準加速パターンの速度上昇率より小さくし、
前記モータに加わる負荷の大きさが基準負荷範囲より小さい場合は、前記所定の加速パターンの速度上昇率を基準加速パターンの速度上昇率より大きくすることを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記モータに加わる負荷の大きさは、前記モータまたは前記被駆動部材の駆動領域に応じて変化することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記モータに加わる負荷の大きさは、前記駆動装置の姿勢に応じて変化することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記モータに加わる負荷の大きさは、前記モータの駆動方向に応じて変化することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記モータに加わる負荷の大きさは、前記オープンループ駆動手段が前記第１のコイルおよび前記第２のコイルの通電状態を切り替えるタイミングから前記位置検出手段が前記ロータの回転を検出するタイミングまでの遅延時間に基づいて推測することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項９】
外周面が磁化された円筒形状の磁石を有するロータと、
前記円筒形状の磁石の前記外周面に対向する第１の磁極部を有する第１のヨークと、
前記円筒形状の磁石の前記外周面に対向する第２の磁極部を有する第２のヨークと、
前記第１の磁極部を磁化する第１のコイルと、
前記第２の磁極部を磁化する第２のコイルと、を備え、レンズを駆動するモータと、
前記ロータの回転位置を検出する位置検出手段と、
所定の時間間隔で前記第１のコイルおよび前記第２のコイルの通電状態を切り替えるオープンループ駆動手段と、
前記位置検出手段の出力に基づいて、前記第１のコイルおよび前記第２のコイルの通電状態を切り替えるフィードバック駆動手段と、
所定の駆動速度で前記オープンループ駆動手段と前記フィードバック駆動手段とを切り替える制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記モータに加わる負荷の大きさに応じて前記所定の駆動速度を変更することを特徴とする光学機器。
【請求項１０】
前記モータに加わる負荷の大きさが基準負荷範囲より大きい場合は、前記所定の駆動速度を基準駆動速度より小さくし、
前記モータに加わる負荷の大きさが基準負荷範囲より小さい場合は、前記所定の駆動速度を基準駆動速度より大きくすることを特徴とする請求項９に記載の光学機器。
【請求項１１】
前記オープンループ駆動手段は、所定の加速パターンで前記モータを加速させ、
前記制御手段は、前記モータに加わる負荷の大きさに応じて前記所定の加速パターンを変更することを特徴とする請求項９または１０に記載の光学機器。
【請求項１２】
前記モータに加わる負荷の大きさが基準負荷範囲より大きい場合は、前記所定の加速パターンの速度上昇率を基準加速パターンの速度上昇率より小さくし、
前記モータに加わる負荷の大きさが基準負荷範囲より小さい場合は、前記所定の加速パターンの速度上昇率を基準加速パターンの速度上昇率より大きくすることを特徴とする請求項１１に記載の光学機器。
【請求項１３】
前記モータに加わる負荷の大きさは、前記レンズの駆動領域に応じて変化することを特徴とする請求項９ないし１２のいずれか１項に記載の光学機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】駆動装置および光学機器
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の一側面としての駆動装置は、外周面が磁化された円筒形状の磁石を有するロータと、前記円筒形状の磁石の前記外周面に対向する第１の磁極部を有する第１のヨークと、前記円筒形状の磁石の前記外周面に対向する第２の磁極部を有する第２のヨークと、前記第１の磁極部を磁化する第１のコイルと、前記第２の磁極部を磁化する第２のコイルと、を備え、被駆動部材を駆動するモータと、前記ロータの回転位置を検出する位置検出手段と、所定の時間間隔で前記第１のコイルおよび前記第２のコイルの通電状態を切り替えるオープンループ駆動手段と、前記位置検出手段の出力に基づいて、前記第１のコイルおよび前記第２のコイルの通電状態を切り替えるフィードバック駆動手段と、所定の駆動速度で前記オープンループ駆動手段と前記フィードバック制御手段とを切り替える制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記モータに加わる負荷の大きさに応じて前記所定の駆動速度を変更することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の他の側面としての光学機器は、外周面が磁化された円筒形状の磁石を有するロータと、前記円筒形状の磁石の前記外周面に対向する第１の磁極部を有する第１のヨークと、前記円筒形状の磁石の前記外周面に対向する第２の磁極部を有する第２のヨークと、前記第１の磁極部を磁化する第１のコイルと、前記第２の磁極部を磁化する第２のコイルと、を備え、レンズを駆動するモータと、前記ロータの回転位置を検出する位置検出手段と、所定の時間間隔で前記第１のコイルおよび前記第２のコイルの通電状態を切り替えるオープンループ駆動手段と、前記位置検出手段の出力に基づいて、前記第１のコイルおよび前記第２のコイルの通電状態を切り替えるフィードバック駆動手段と、所定の駆動速度で前記オープンループ駆動手段と前記フィードバック制御手段とを切り替える制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記モータに加わる負荷の大きさに応じて前記所定の駆動速度を変更することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、モータ１０１は、非導電部材で形成されたボビン４０１と、該ボビン４０１に巻かれた第１のコイル２０３と、非導電部材で形成されたボビン４０２と、該ボビン４０２に巻かれた第２のコイル２０４とを有する。また、モータ１０１は、電磁鋼板等により形成された第１のヨーク２０５および第２のヨーク２０６と、ボビン４０１，４０２を位置決めするためのリング部材４０５とを有する。さらに、モータ１０１は、第１のコイル２０３および第２のコイル２０４に通電を行うためのフレキシブルプリント基板４０６を有する。フレキシブルプリント基板４０６におけるロータ２０２周りの２箇所には、図２に示す第１および第２の位置センサ２０７，２０８をパッケージ内に含む位置検出素子４０７が実装される（図１１参照）。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
ロータ２０２は、その長軸側の部分が第１の軸受け４０３により、短軸側の部分が第２の軸受け４０４により支持されている。これら第１および第２の軸受け４０３，４０４はそれぞれ、ボビン４０１，４０２に設けられた穴部４０１ａ，４０２ａ（第１および第２のコイル２０３，２０４の内径部）に挿通される。さらに、第１および第２の軸受け４０３，４０４の外径部がそれぞれ、第１および第２のヨーク２０５，２０６の穴部２０５ａ，２０６ａに圧入されて固定される。このとき、第１および第２のヨーク２０５，２０６の歯部２０５ｂ，２０６ｂがそれぞれ、ボビン４０１，４０２に設けられた穴部４０１ｂ，４０２ｂに挿通される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
ボビン４０１，４０２の内径部４０１ｃ，４０２ｃは、リング部材４０５の外径部４０５ａに嵌合する。このとき、第１および第２のヨーク２０５，２０６の歯部２０５ｂ，２０６ｂの先端付近が、ロータ２０２のマグネット面に対向するように配置される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
次に、図３を用いてモータ１０１における第１および第２のヨーク２０５，２０６と位置センサ２０７，２０８の位相関係について説明する。図中での時計回り方向を正の方向とする。２０５Ａ〜２０５Ｄは、図１に２０５ｂで示した第１のヨーク２０５の磁極歯であり、２０６Ａ〜２０６Ｄは第２のヨーク２０６の磁極歯である。本実施例では、マグネットの極数は８極であり、着磁角Ｐは４５°である。また、第１のヨーク２０５を基準とすると、第２のヨーク２０６の位相Ｐ／２は−２２．５°であり、第１の位置センサ２０７の位相β１は＋２２．５°であり、第２のセンサ２０８の位相β２は−４５°である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
以下、電気角を用いてモータ１０１の動作を説明する。電気角とは、ロータ２０２のマグネット２０２ａが発生する磁力の１周期を３６０°として表したものであり、マグネット２０２ａの極数をＭとし、実際の角度をθ０とすると、電気角θは以下の式で表せる。
θ＝θ０×Ｍ／２  （式１−１）
第１のヨーク２０５と第２のヨーク２０６の位相差、第１の位置センサ２０７と第２の位置センサ２０８の位相差および第１のヨーク２０５と第１の位置センサ２０７の位相差は全て電気角で９０°である。なお、図３には、第１のヨーク２０５の磁極歯２０５Ａ〜２０５Ｄの中心とマグネット２０２ａのＮ極の中心とが径方向にて対向している。この状態をロータ２０２の初期状態とし、電気角を０°とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
図６（ｄ′）は図６（ｄ）と同じロータ２０２の回転位置において第２のコイル２０４の通電方向が切り換わった後の状態を示している。第２のコイル２０４には正方向の電流が流れて第２のヨーク２０６はＮ極に磁化し、第１のコイル２０３には負方向の電流が流れて第１のヨーク２０５はＳ極に磁化する。このとき、図４（Ａ）中の（ｄ）で示すように、トルク曲線Ａ−Ｂ＋で表される正のトルクがロータ２０２に作用し、ロータ２０２は図６における時計回り方向に回転する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
図８には、進角を変えたときのモータ１０１のトルクと回転数との関係を示している。横軸はモータ１０１のトルクを、縦軸はモータ１０１の回転数を示している。このグラフから、モータ１０１は、進角に応じてトルクと回転数との関係が変化する特性を有することが分かる。この特性を用いて、ＦＢ駆動では、駆動条件によって進角を変える進角制御を行う。一定の負荷条件下でＦＢ駆動を行う場合、進角を制御することで、駆動速度を制御することも可能である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
使用する加速パターンの設定（変更）方法としては、以下のようなものがある。１つは、制御部３０２内に設けられた不図示のメモリに速度上昇率と切り替え速度が異なる複数の加速パターンを記憶しておき、制御部３０２が、負荷の大きさに応じてメモリから１つの加速パターンと切り替え速度を選択する方法である。また、制御部３０２が、負荷の大きさに応じて随時、加速パターンおよび切り替え速度を演算して設定する方法もある。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2012050303.tif 000001
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2012050303.tif 000002
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2012050303.tif 000003