【手続補正書】
【提出日】平成23年10月18日(2011.10.18)
【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】
複数の磁極が着磁されるマグネットロータと、
前記マグネットロータの磁極にそれぞれ対向する磁極部が形成されるステータと、
前記磁極部を励磁するコイルと、
前記マグネットロータの位置を検出する位置センサと、
前記位置センサの出力に対して進角した信号を出力する進角回路と、
決められた時間間隔に従って前記コイルの通電状態を切り換え駆動する第１の駆動部と、
前記進角回路の出力に応じて前記コイルの通電状態を切り換え駆動する第２の駆動部と、
前記第２の駆動部による駆動から前記第１の駆動部による駆動に変更する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第２の駆動部による駆動から前記第１の駆動部による駆動への変更に先立って、前記進角回路から出力される信号の進角量が前記第１の駆動部によって駆動したときに脱調を起こさない範囲内となるように、進角量を調整することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２の駆動部による駆動から前記第１の駆動部による駆動への変更に先立って、前記第２の駆動部によって駆動するときの駆動速度と前記第１の駆動部によって駆動するときの駆動速度とがほぼ一致するように、前記進角量を調整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】
前記制御部は、前記第２の駆動部による駆動から前記第１の駆動部による駆動への変更に先立って、前記進角量が前記第１の駆動部によって駆動するときの前記マグネットロータの応答遅れに基づいて設定される進角量となるように調整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４】
前記第１の駆動部によって駆動するときの前記マグネットロータの応答遅れをΔｔ、前記第１の駆動部によって駆動するときに前記コイルの通電状態を切り換える時間間隔をＴとしたときに、前記制御部は前記進角量が３６０°×Δｔ／Ｔとなるように調整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】
前記制御部は、前記第２の駆動部による駆動から前記第１の駆動部による駆動への変更に先立って、前記進角量をゼロに調整することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【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
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、駆動装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
そこで、本発明は、フィードバック制御からオープンループ制御に切り替える際に脱調を防止又は低減する駆動装置を提供することを例示的な目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一側面としての駆動装置は、複数の磁極が着磁されるマグネットロータと、前記マグネットロータの磁極にそれぞれ対向する磁極部が形成されるステータと、前記磁極部を励磁するコイルと、前記マグネットロータの位置を検出する位置センサと、前記位置センサの出力に対して進角した信号を出力する進角回路と、決められた時間間隔に従って前記コイルの通電状態を切り換え駆動する第１の駆動部と、前記進角回路の出力に応じて前記コイルの通電状態を切り換え駆動する第２の駆動部と、前記第２の駆動部による駆動から前記第１の駆動部による駆動に変更する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第２の駆動部による駆動から前記第１の駆動部による駆動への変更に先立って、前記進角回路から出力される信号の進角量が前記第１の駆動部によって駆動したときに脱調を起こさない範囲内となるように、進角量を調整することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明によれば、フィードバック制御からオープンループ制御に切り替える際に脱調を防止又は低減する駆動装置を提供することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
図１は、電子機器１００のブロック図である。電子機器１００は、デジタルカメラやビデオカメラなどの光学機器、光ディスク装置、プリンタなどを含む。電子機器１００は、制御対象（被駆動部材）１０と、制御対象１０を駆動及び位置決めする駆動装置と、を有する。例えば、電子機器１００がデジタルカメラであれば、制御対象１０は光学系のフォーカスレンズであり、駆動装置は焦点調節装置として機能する。駆動装置は、制御対象１０を駆動するモータ２０と、位置センサ（検出部）３０ａ及び３０ｂと、モータ駆動部と、を有する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図６（ｃ）はロータ２２が電気角で２２５°回転した状態を示している。各進角信号は図４（２）の（ｃ）で示した値を示しており、２値化信号Ａは負、２値化信号Ｂは負の値を示している。従って、コイル２３ａには逆方向の電流が流れてヨーク２４ａはＳ極に磁化し、コイル２３ｂには逆方向の電流が流れてヨーク２４ｂはＳ極に磁化する。このとき、図４（１）のトルク曲線Ａ−Ｂ−に対応する時計回りのトルクがはたらき、ロータ２２はθ方向の回転力を受けて回転する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図６（ｄ’）はロータ２２が電気角で２７０°回転し、コイル２３ｂの通電方向が切り換わった状態を示している。コイル２３ｂには正方向の電流が流れてヨーク２４ｂはＮ極に磁化し、コイル２３ａには逆方向の電流が流れてヨーク２４ａはＳ極に磁化する。このとき、図４（１）のトルク曲線Ａ−Ｂ＋に対応する時計回りのトルクが働き、ロータ２２はθ方向の回転力を受けて回転する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
次に、図１１を参照して、負荷変動による脱調の発生についてＯＰ駆動とＦＢ駆動を比較して説明する。図１１は、通電切替位相とロータ２２の回転位相の差Δθを示した説明図である。横軸は通電切替位相とロータ２２の回転位相の差Δθを電気角によって表している。点０は、Δθ＝０の時、即ち、通電切替位相とロータ２２の回転位相の差が無い状態であり、進角ゼロの場合の通電切替位相と一致する。また、ΔθｍａｘとΔθｍｉｎは脱調発生の境界を示しており、脱調が発生する領域（脱調域）は次のように表すことができる。
（数１０）
Δθ＜Δθｍｉｎ＝１８０°
（数１１）
Δθｍａｘ＝１８０°＜Δθ
即ち、通電切替位相とロータ２２の回転位相の差が２ステップ以上となった場合、目標となる安定位置でロータ２２が停止せず、脱調が発生することになる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
ここでは、図１１（１）で示した進角αがγと一致する条件でＦＢ駆動を行った後に、ＯＰ駆動に切り替えた直後の状況を示している。ここで、図１１（２）で示したβと、図１１（３）におけるγは以下の関係を持っている。
（数１５）
γ＞β
数式１４で示すように、負荷変動によって通電切替位相とロータ２２の回転位相の差は変わるため、γは変動する。図では、γがγｍａｘからγｍｉｎまで変動している。γｍｉｎ、γｍａｘの値は、モータ２０、伝達機構、制御対象１０の構成によって決まる。この条件では、負荷変動によってはγがθｍａｘを超えて脱調域に達するおそれがあり、脱調が発生する可能性が高くなる。即ち、ＦＢ駆動におけるロータ２２の位置と通電切替の位相差、即ち、進角が、ＯＰ駆動により連続して駆動されている場合のロータ２２の位置と通電切替の位相差より大きい場合、切り替え時に脱調が発生する可能性がある。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
このとき、目標の進角α４は切り替え後のＯＰ駆動におけるパルス間隔Ｔを用いて以下のように表すことができる。
（数１７）
α４＝３６０°×Δｔ／Ｔ
図１４は、本実施例における、ＦＢ駆動からＯＰ駆動への切り替え時の制御部７０の動作を示すフローチャートである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
ＦＢ駆動で駆動中に、ＯＰ駆動への切替待機状態がスタートすると（Ｓ１０１）、ＦＢ駆動からＯＰ駆動への切替信号が出力されたか判断する（Ｓ１０２）。切替信号が出力されていなければ、ＯＰ駆動への切り替えは行われず、制御部７０は第２ドライバ６０に駆動信号を出力し、モータ２０はＦＢ駆動によって駆動され（Ｓ１０３）、切替待機状態が終了する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
Ｓ１０２において切替信号が出力されていれば、ＦＢ駆動における進角αと所定の進角αｓｗの比較が行われる（Ｓ１０４）。αがαｓｗ以下であれば、ＯＰ駆動への切り替えが行われ、制御部７０は第１のドライバに駆動信号を出力し、モータ２０はＯＰ駆動によって駆動され（Ｓ１０５）、切替待機状態が終了する。
【手続補正１５】
【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】
Ｓ１０４において、αがαｓｗより大きければ、制御部７０は予め記憶された進角減少テーブルに従って進角設定信号を出力し、進角回路の進角αを１段階減少させる（Ｓ１０６）。その後、制御部７０は第２ドライバ６０に駆動信号を出力し、第２ドライバ６０は減少させた進角αを有する進角信号に従って通電切り替えを行い、モータ２０はＦＢ駆動によって駆動される（Ｓ１０７）。その後、再び進角αと所定の進角αｓｗの比較が行われる（Ｓ１０４）。
本実施例の制御部７０は上記のフローチャートに従ってＦＢ駆動からＯＰ駆動への切り替えを行うことで、進角を段階的に所定の進角まで減少させた後にＯＰ駆動への切り替えを行うことを可能としている。