JP2009118708A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの速度制御において、位置センサにより回転位置の変化量を検出する検出時間をモータの回転速度（目標の回転速度）に応じて変更することによって、モータの回転速度が遅い場合でも精度良く検出できるようにする。
【解決手段】コントローラ１０からＣＰＵ１２にモータ１６の目標速度が与えられ、ＣＰＵ１２はその制御信号が示す目標の回転速度でのモータ１６の駆動を指示する値の駆動指令信号を駆動回路１４に出力する。駆動回路１４では、駆動指令信号の値により指示された回転速度でモータ１６を駆動するためのフィードバック制御が行われる。一方、ＣＰＵ１２は、位置センサ２０によりモータ１６の回転位置を取得し、その変化量を検出することでモータ１６の回転速度を検出する。また、位置センサ２０によりモータ１６の回転速度を検出する際に、モータ１６の回転速度が遅いほど、回転位置の変化量を検出する検出時間を長くしている。
【選択図】図１

Description

本発明はモータ制御装置に係り、特に放送用又は業務用のテレビカメラに使用されるレンズ装置のズーム（変倍レンズ群）を速度制御によりモータで駆動するモータ制御装置に関する。

放送用又は業務用のテレビカメラに使用されるレンズ装置において、ズームの制御は、一般的にズームを駆動するモータの速度制御により行われている。例えば、取材等で携帯されるＥＮＧカメラ用のレンズ装置にはレンズ鏡胴の側部にドライブユニット（レンズ駆動装置）が取り付けられており、そのドライブユニットにズーム操作用の揺動するズームシーソスイッチが設けられている。そのズームシーソスイッチの押込み方向及び押込み量（ズーム操作部材の操作方向及び操作量）に応じた回転速度（回転方向及び回転の速さ）でモータが駆動され、そのモータに連結されたズーム調整用（焦点距離調整用）のレンズ（変倍レンズ群）がモータの回転速度に応じた速度（方向及び速さ）で移動するようになっている。

また、ズームシーソスイッチを最大に押し込んだとき（ズーム操作部材を最大操作量となるように操作したとき）のズームの最大移動速度やプリセット機能により事前に決められた位置にズームを移動させる際のズームの移動速度を調整ツマミによってユーザが変更できるようにしたものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２８４１６２号公報

ところで、従来では、ズームシーソスイッチのようなズーム操作部材は、ズームの感覚的な速さを調整するための操作部材であり、ズーム操作部材の操作量の各値に対するズームの移動速度（モータの回転速度）としてどのような速度値で制御するかについては高い精度が要求されていない。

このようなモータ制御装置では、モータをフィードバック制御するためにモータの現在の回転速度を実測する速度センサ（例えばタコジェネレータ）として高い検出精度は要求されず、安価なものを使用することができる。

一方、上記のようなモータ制御装置において、ズーム操作部材の操作量に対応して与えられる制御信号（目標値）に限らず、カメラ本体や外部機器等から与えられる制御信号によってモータの回転速度を制御するような場合もあり、外部的な要求によりモータの回転速度を高い精度で制御することが必要となる場合がある。その場合に速度センサとして高精度のものを使用すると、コストが高くなるという問題がある。

そこで、モータの回転位置を検出する位置センサを利用し、通常の速度制御の処理では指示された目標の回転速度に一致しない場合には回転速度を補正することが考えられる。即ち、位置センサにより検出された回転位置の単位時間当たりの変化量を求めることによって、モータの回転速度を実測し、実測した回転速度が目標の回転速度と正確に一致するように回転速度を調整することが考えられる。

しかしながら、位置センサを利用してモータの回転速度を計測する場合に、モータの回転速度にかかわらず一定時間での回転位置の変化量を測定するものとすると、低速でのモータの回転速度を精度良く測定できないという問題がある。この原因は位置センサの分解能によるもので、モータの回転速度が遅いと、一定時間当たりの回転位置の変化量が少なくなり、位置センサの分解能により生じる誤差の割り合いが回転位置の変化量に対して大きくなることに起因している。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、精度の高い速度制御を安価なコストで実現できるモータ制御装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載のモータ制御装置は、モータと、前記モータに駆動電力を供給すると共に、与えられた駆動指令信号によって指示された回転速度で前記モータを駆動する駆動手段と、前記モータの目標の回転速度を示す制御信号を出力するコントローラと、前記コントーラから出力された制御信号の値を読み取り、該読み取った制御信号の値が示す目標の回転速度で前記モータを駆動することを指示する値の駆動指令信号を前記駆動回路に出力する制御手段と、前記モータの回転位置を検出する位置検出手段とを備えたモータ制御装置において、前記位置検出手段により検出された前記モータの回転位置に基づいて前記モータの回転速度を検出する速度検出手段であって、前記コントローラから出力された制御信号の値が示す目標の回転速度に応じた検出時間を設定し、該検出時間が経過する間の前記位置検出手段により検出された前記モータの回転位置の変化量を求め、該変化量と前記検出時間とに基づいて前記モータの回転速度を算出する速度検出手段と、前記速度検出手段により検出された回転速度と、前記コントローラから出力された制御信号の値が示す目標の回転速度とが一致するように、前記駆動手段に出力する駆動指令信号の値を補正する補正手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、位置検出手段を用いてモータの回転速度を検出する場合に、回転位置の変化量を検出する検出時間を目標の回転速度に応じた時間に設定するようにしたため、例えば、目標の回転速度が遅い程、検出時間を長くすることによって回転速度が遅い場合でも精度良く回転速度を検出することができる。

請求項２に記載のモータ制御装置は、モータと、前記モータに駆動電力を供給すると共に、与えられた駆動指令信号によって指示された回転速度で前記モータを駆動する駆動手段と、前記モータの目標の回転速度を示す制御信号を出力するコントローラと、前記コントーラから出力された制御信号の値を読み取り、該読み取った制御信号の値が示す目標の回転速度で前記モータを駆動することを指示する値の駆動指令信号を前記駆動回路に出力する制御手段と、前記モータの回転位置を検出する位置検出手段とを備えたモータ制御装置において、前記位置検出手段は、前記モータの回転位置が一定量変化するごとに出力されるパルス信号の数によって前記モータの回転位置を検出する手段であり、前記モータの回転速度を検出する速度検出手段であって、前記位置検出手段において予め決められた所定数のパルス信号が出力されるまでに要する時間を計測し、該計測した時間と、前記所定数とに基づいて前記モータの回転速度を算出する速度検出手段と、前記速度検出手段により検出された回転速度と、前記コントローラから出力された制御信号の値が示す目標の回転速度とが一致するように、前記駆動手段に出力する駆動指令信号の値を補正する補正手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、モータの回転位置が一定量変化するごとに出力されるパルス信号の数をカウントすることによって回転位置を検出する位置検出手段を用いた場合に、一定数のパルス信号が検出されるまでの時間によってモータの回転速度を検出するようにしたため、回転速度が遅い場合でも精度良く回転速度を検出することができる。

請求項３に記載のモータ制御装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記モータは、レンズ装置における変倍レンズ群に連結されたモータであることを特徴とする。

本発明に係るモータ制御装置によれば、精度の高い速度制御を安価なコストで実現できるようになる。

以下、添付図面に従って本発明に係るモータ制御装置を実施するための最良の形態について詳説する。

図１は、本発明が適用されるズーム調整用のモータ制御装置の構成図である。本実施の形態では、このモータ制御装置は、例えば、放送用又は業務用のテレビカメラに使用されるレンズ装置のズーム（変倍レンズ群）を駆動するモータの制御装置を示し、主として、コントローラ１０、ＣＰＵ１２、駆動回路１４、モータ１６、速度センサ（タコジェネレータ）１８、位置センサ２０、ＥＥＰＲＯＭ２２等から構成されている。

コントローラ１０は、ＣＰＵ１２に対してモータ１２の目標の回転速度を示す制御信号（目標値）を与える手段を示す。モータ１２にはモータ１２によって駆動される図示しない変倍レンズ群が連結されており、コントローラ１０が出力する制御信号はその変倍レンズ群の目標の動作速度を示すものと解することもできる。

ＣＰＵ１２は、コントローラ１０から出力された制御信号を読み込むと、その制御信号に基づいて駆動指令信号を駆動回路１６に出力する。この駆動指令信号は、制御信号によって指示された目標の回転速度でのモータ１６の駆動を駆動回路１４に指示する値であり、コントローラ１０から与えられた制御信号の値を駆動回路１４に対応した値に変換したものである。

駆動回路１４は、モータ１６の駆動電力を供給し、ＣＰＵ１２から与えられた駆動指令信号が示す目標の回転速度となるようにモータ１６を駆動する。駆動回路１４には、速度センサ１８により検出されたモータ１６の実際の回転速度（現在の回転速度）を示す速度信号がフォードバックされており、駆動指令信号により与えられた目標の回転速度と、速度センサ１８により検出された現在の回転速度とが一致するようにフィードバック制御が行われている。

位置センサ２０は、モータ１６の実際の回転位置（現在の回転位置）を検出するセンサであり、位置センサ２０により検出されたモータ１６の現在の回転位置を示す位置信号がＣＰＵ１２に与えられるようになっている。ＣＰＵ１２では、後述のように位置センサ２０から順次得られる位置信号の値に基づいてモータ１６の実際の回転速度を求め、駆動回路１４に出力した駆動指令信号により指定した回転速度との誤差を補正している。

図２は、駆動回路１４の回路構成を例示した図である。同図に示す駆動回路１４は、オペアンプＯＰと抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３とで反転増幅回路が構成されており、オペアンプＯＰの負入力端子に抵抗Ｒ１を介してＣＰＵ１２から出力された駆動指令信号が電圧信号として印加されるようになっている。尚、ＣＰＵ１２の内部又は外部において、デジタルの駆動指令信号をアナログの駆動指令信号（電圧信号）に変換するＤ／Ａ変換器が設けられており、駆動回路１４の負入力端子側にそのアナログの駆動指令信号が入力されるようになっている。

また、オペアンプＯＰの負入力端子に可変抵抗器ＶＲを介して速度センサ１８の出力電圧（速度信号）が印加されるようになっている。駆動指令信号が示す目標の回転速度と、速度センサ１８の速度信号が示す現在の回転速度とが一致したと判断される状況では、オペアンプＯＰの出力電圧が０となり、モータ１６が停止する。このとき、駆動指令信号が示す目標の回転速度と、速度センサ１８の速度信号が示す現在の回転速度とが一致したと判断されるときの駆動指令信号の値と速度センサ１８の速度信号の値との関係は、可変抵抗器ＶＲの抵抗値によって変更することができる。即ち、駆動指令信号に対してオペアンプＯＰの出力電圧が０となるモータ１６の回転速度を可変抵抗器ＶＲの抵抗値によって調整することができるようになっている。この可変抵抗器ＶＲは、駆動指令信号としてモータ１６を最大の回転速度（最大回転速度）で駆動することを指示する値が駆動回路１４に入力されたときのモータ１６の回転速度を調整する際に使用される。

以上のようなモータ制御装置において本実施の形態では、モータ１６を最大回転速度で駆動することを指示する値の制御信号が与えられた場合に、その制御信号の値に対して駆動回路１４によって駆動されるモータ１６の実際の最大回転速度が予め指定された速度（最大指定速度）と一致するように自動で調整されるようになっており、ユーザが駆動回路１４の可変抵抗器ＶＲを調整するという煩雑な作業を不要にしている。尚、本実施の形態では、ＣＰＵ１２から駆動回路１４に与えられる駆動指令信号の値が最大回転速度での駆動を指示する場合のモータ１６の最大回転速度と、コントローラ１０からＣＰＵ１２に与えられる制御信号の値が最大回転速度での駆動を指示する場合のモータ１６の最大回転速度とは相違しており、前者を実最大回転速度、後者を単に最大回転速度と称して区別する。本実施の形態で最大指定速度と一致するように自動調整されるのは後者の最大回転速度である。

また、本実施の形態では、コントローラ１０からＣＰＵ１２に与えられる制御信号の値がモータ１６の最大回転速度以外の速度で駆動することを指示する値の場合に、モータ１６の実際の回転速度をその制御信号によって指示された回転速度に正確に一致させるための補正処理が行われようになっている。

まず、モータ１６の最大回転速度を最大指定速度に一致させるための処理について説明すると、図１のＥＥＰＲＯＭ２２には、最大指定速度の情報が記憶されている。例えば、ＥＥＰＲＯＭ２２に記憶する最大指定速度の情報は、所定の入力手段によりユーザがマニュアル操作で指定するようにしてもよいし、カメラ本体又は外部機器から通信により指定するようにしてもよい。また、このようにして指定される最大指定速度の情報内容は、モータ１６の最大回転速度を特定することができる情報であればどのような内容であってもよい。例えば、モータ１６を最大回転速度で駆動した場合に位置センサ２０により得られる位置信号の単位時間当たりの変化量、変倍レンズ群を一方の端（ワイド端）から他方の端（テレ端）まで最大速度で移動させるのに要する時間等であってもよい。ＥＥＰＲＯＭ２２には、指定された最大指定速度の情報そのものを記憶しておき、演算で参照する際に演算に使用する単位の値に変換するようにしてもよいし、演算に使用する単位の値に換算したもの最大指定速度の情報としてＥＥＰＲＯＭ２２に記憶するようにしてもよい。

ＣＰＵ１２は、モータ１２の駆動する処理（ズームを駆動する処理）を開始した際に、ＥＥＰＲＯＭ２２に記憶されている最大指定速度の情報を読み込む。そして、モータ１６を最大回転速度で駆動することを指示する値の制御信号がコントローラ１０から入力された場合に、駆動回路１４に出力する駆動指令信号の値がモータ１６を最大指示速度で駆動することを指示する値となるように、入力される制御信号の値と出力する駆動指令信号の値との対応付けを行う。

図３に制御信号と駆動指令信号とモータ１６の回転速度との関係を示す。同図に示すように、モータ１６を所定の一方向に回転させる場合、コントローラ１０から出力される制御信号の値がＣＳ〜ＣＭ（ＣＳ＜ＣＭ）の範囲の値であるものとする。ＣＳはモータ１６の停止を指示する値（回転速度を０とする値）、ＣＭはモータ１６を最大回転速度ＶＭで駆動することを指示する値である。ＣＳからＣＭまで制御信号の値が上昇するにつれて、コントローラ１０が指示するモータ１６の回転速度（目標値）も０から最大回転速度ＶＭまで上昇する。尚、他方向にモータ１６を回転させる場合には、ＣＳの値を基準（原点）として負側にＣＳ〜ＣＭと同一の大きさの範囲の値が制御信号として出力されるようになっているが、説明を簡略化するためにモータ１６を一方向に回転させる場合について説明する。

ＣＰＵ１２は、コントローラ１０から読み込んだＣＳ〜ＣＭの範囲の値の制御信号に対して、ＤＳ〜ＤＭの範囲の値の駆動指令信号を対応付ける。ＤＳはモータ１６の停止を指示する値（回転速度を０とする値）、ＤＭはモータ１６を最大回転速度ＶＭで駆動することを指示する値である。コントローラ１０から読み込んだＣＳ〜ＣＭの範囲の値の制御信号に対して、ＤＳ〜ＤＭの範囲の値の駆動指令信号を駆動回路１４に出力することにより、モータ１６が回転速度ＶＳ（０）から最大回転速度ＶＭの範囲で駆動される。

従って、最大回転速度ＶＭがＥＥＰＲＯＭ２２に記憶された最大指定速度となる駆動指令信号の値ＤＭ（モータ１６を最大指定速度で駆動することを指示する駆動指令信号の値）に制御信号の値ＣＭを対応付けすると共に、制御信号の値ＣＳ〜ＣＭの範囲と駆動指令信号の値ＤＳ〜ＤＭの範囲とを例えば線形的に対応付けることによって、制御信号がモータ１６を最大回転速度で駆動することを指示する値ＤＭのときにモータ１６がＥＥＰＲＯＭ２２に記憶された最大指定速度で駆動されるようになる。

ところで、同図に示す駆動指令信号は、モータ１６を所定の一方向に回転させる場合、ＤＳ〜ＤＭ０の値の範囲で変更することが可能である。ＤＭ０はモータ１６を真の最大回転速度（実最大回転速度）ＶＭ０で駆動することを指示する値である。これに対して、モータ１６を最大回転速度ＶＭ（最大指定速度）で駆動することを指示する駆動指令信号の値ＤＭは、ＤＭ０よりも小さい値となるように制限されている。駆動指令信号がＶＭ０の場合のモータ１６の実最大回転速度ＶＭ０は、図２に示した可変抵抗器ＶＲによって調整可能である。例えば、工場出荷時等において、可変抵抗器ＶＲを調整して、駆動指令信号の値ＤＭ０のときのモータ１６の回転速度が所定の実最大回転速度ＶＭ０となるようにしておく。実最大回転速度ＶＭ０は、モータ１６の最大指定速度ＶＭとして調整可能な上限値として作用するもので、標準的な最大回転速度よりも十分速い値となるように設定される。

このように駆動指令信号がＤＭ０のときの実最大回転速度ＶＭ０が設定されると、モータ１６をＥＥＰＲＯＭ２２に記憶された最大指定速度で駆動するための駆動指令信号の値ＤＭが理論的に求められる。これによって、モータ１６の最大回転速度ＶＭがＥＥＰＲＯＭ２２に記憶された最大指定速度と一致するように制御信号の一定の値ＣＳ〜ＣＭの範囲と駆動指令信号の値ＤＳ〜ＤＭの範囲とを対応付けすることができる。

そして、最大指定速度が変更された場合でも、制御信号の一定の値ＣＳ〜ＣＭの範囲に対応付ける駆動指令信号の値ＤＳ〜ＤＭの範囲を変更（ＤＭの値を変更）することによって、ＣＰＵ１２により自動でその最大指定速度をモータ１２の最大回転速度ＶＭとして設定することができる。

尚、最大指定速度の指定が何も与えられていない場合には、例えば、駆動指令信号の値ＤＳ〜ＤＭ０の範囲を１００パーセントの可変量とすると、その７０パーセント程度の可変量となる駆動指令信号の値ＤＳ〜ＤＭの範囲を制御信号の値ＣＳ〜ＤＭの範囲に対応付けしておくことが望ましい。

また、実最大回転速度ＶＭ０はユーザが可変抵抗器ＶＲを調整して任意の速度に変更することも可能である。このとき、実最大回転速度ＶＭ０が不明な速度となるため、ＣＰＵ１２により駆動指令信号の値ＤＭ０のときの実最大回転速度ＶＭ０を実測するようにしてもよい。即ち、ＣＰＵ１２により値ＤＭ０の駆動指令信号を駆動回路１４に出力し、そのときのモータ１６の回転速度を位置センサ２０から得られる位置信号の変化量（単位時間当たりの変化量）により実最大回転速度ＶＭ０を実測することができる。

また、モータ１６をＥＥＰＲＯＭ２２に記憶された最大指定速度で駆動するための駆動指令信号の値ＤＭも、駆動指令信号の値ＤＭを試行錯誤的に変更しながら、モータ１６の回転速度を上記のように実測して求めてもよい。即ち、駆動指令信号の値ＤＭを試行錯誤的に変更しながら、モータ１６の回転速度を上記のように実測し、モータ１６の回転速度が最大指定速度と一致したときの駆動指令信号の値をＤＭとして求めることができる。

次に、モータ１６の実際の回転速度をコントローラ１０からの制御信号により指示された回転速度に正確に一致させるための補正処理について説明する。上記のようにコントローラ１０から入力される制御信号の値ＣＳ〜ＣＭと駆動回路１４に出力する駆動指令信号の値ＤＳ〜ＤＭとの対応付けを行った後、ＣＰＵ１２は、コントローラ１０から入力される制御信号の値に対応する値の駆動指令信号を駆動回路１４に出力し、モータ１６を制御信号の値に対応する回転速度で駆動する。このとき、速度センサ１８の精度誤差や、モータ１６にかかる負荷の大きさの違い（レンズ装置の傾き、温度等）によって、制御信号の値が指示する目標の回転速度と実際の回転速度とが相違する場合がある。また、ユーザ、カメラ本体、又は、外部機器によりモータ１６の最大回転速度（最大指定速度）を指定するだけでなく、制御信号の特定の値に対するモータ１６の回転速度、又は、制御信号の値とモータ１６の回転速度との関係性（線形性や非線形性）を指定できるようにすることも可能であり、その場合に、その実際の回転速度が指定された関係を満たさない場合がある。

そこで、ＣＰＵ１２は、モータ１６の実際の回転速度を実測し、その実測した回転速度と、コントローラ１０から入力された制御信号の値が指定する回転速度が相違する場合には、駆動回路１４に出力する駆動指令信号の値を補正してモータ１６の回転速度を補正するようにしている。

例えば、コントローラ１０から値Ｃの制御信号が入力された場合に、その値Ｃに対応付けられた値Ｄの駆動指令信号を駆動回路１４に出力したとする。そして、このときのモータ１６の実際の回転速度Ｖを位置センサ２０から得られる位置信号の単位時間当たりの変化量によって実測する。もし、その実測した回転速度Ｖと、制御信号の値が指示する目標の回転速度ＶＥと相違する場合には、駆動指令信号の値Ｄを所定値α分ずつ変化させる。実測した回転速度が目標の回転速度より遅い場合には、モータ１６の回転速度を速くするために駆動指令信号の値Ｄに所定値αを加算し、その補正値（Ｄ＋α）を駆動指令信号の値Ｄとして駆動回路１６に出力する。そして、モータ１６の回転速度を実測し、依然として実測した回転速度が目標の回転速度より遅い場合には、更に所定値αを駆動指令信号の値に加算し、モータ１６の回転速度を実測するという処理を繰り返す。実測した回転速度と目標の回転速度が一致した場合には、駆動指令信号の値に所定値αを加算する処理を停止する。実測した回転速度Ｖが制御信号の値が指示する目標の回転速度ＶＥより速い場合には、モータ１６の回転速度を遅くするために駆動指令信号の値Ｄから所定値αずつ減算（値Ｄに所定値（−α）を加算）すると共に、実測した回転速度が目標の回転速度と一致するまでそれを繰り返す。

このような補正処理によって、制御信号の値Ｃによって指定された目標の回転速度ＶＥに正確に一致した回転速度でモータ１６が駆動されるようになっている。

尚、上記説明では、モータ１６を所定の一方向にのみ駆動する場合について説明しているが、反対方向に駆動する場合には、上記説明中の所定値αの正負の符号が反転する。

また、制御信号の値自体は目標の回転速度の値そのものを示すものではなく、制御信号の値が指示する目標の回転速度は、予め決められた関係によって決められるものであり、上記のように実測した回転速度との比較の際にはその関係が用いられる。例えば、既定の関係として一般的な線形関係が適用される。このとき制御信号の値が最大回転速度での駆動を指示する値（即ち、最大値）のときには、目標の回転速度がＥＥＰＲＯＭ２２に記憶された最大指定速度となることが条件となる。また、制御信号の値と目標の回転速度との関係をユーザ等が指定できるようにしてもよく、その関係を式やデータテーブル等で保持するようにしてもよい。

図４は、以上のＣＰＵ１２の処理（ズーム処理）の手順を示したフローチャートである。ＣＰＵ１２は、ズーム処理を開始すると、まず、ＥＥＰＲＯＭ２２に記憶された最大指定速度を読み込む（ステップＳ１０）。このとき、ＣＰＵ１２は、上記のようにコントローラ１０からの制御信号の値がモータ１６を最大回転速度で駆動することを指示する値の場合にモータ１６の回転速度がその最大指定速度と一致するように制御信号の値と駆動指令信号の値との対応付けを行う。

次にＣＰＵ１２は、コントローラ１０から制御信号を読み込む（ステップＳ１２）。そして、その制御信号の値に対応する値の駆動指令信号を駆動回路１４に出力しモータ１６を駆動する。

続いてＣＰＵ１２は、位置センサ２０からモータ１６の回転位置を示す位置信号を読み込む（ステップＳ１４）。この位置信号の読み込みは、所定時間の間隔を置いて少なくとも２回行う。そして、読み込んだ位置信号の値に基づいてその位置信号の単位時間当たりの変化量を求め、モータ１６の回転速度を実測する。その実測した回転速度と制御信号の値が示す目標の回転速度とを比較し、駆動指令信号として出力する補正値を算出する（ステップＳ１６）。即ち、上記のように実測した回転速度が目標の回転速度より遅い場合には、現在の駆動指令信号の値Ｄに所定値αを加算した補正値（Ｄ＋α）を求め、実測した回転速度が目標の回転速度より速い場合には、現在の駆動指令信号の値Ｄから所定値αを減算した補正値（Ｄ−α）を求める。一方、実測した回転速度と目標の回転速度とが一致した場合には、補正値として現在の駆動指令信号の値がそのまま適用される。

以上のようにして補正値を求めると、その補正値を駆動指令信号として駆動回路１４に出力する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の処理が終了すると、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２からの処理を繰り返し実行する。

次に、上記ステップＳ１４における位置センサ２０からの位置信号の読み込みにより、モータ１６の実際の回転速度を実測する処理について詳説する。モータ１６の回転速度を位置センサ２０により検出する場合に位置センサ２０の分解能が低いと、モータ１６の回転速度を正確に実測することができない場合がある。例えば、モータ１６の回転速度が遅い場合には、位置センサ２０からの位置信号を読み込む時間間隔に対して、位置信号の変化量が少なく、位置センサ２０の分解能が低いと、その変化量を短時間で正確に検出することができない。即ち、モータ１６の回転速度が遅い場合に、実際には異なる回転速度であるにもかかわらず、同じ回転速度として検出される不具合がある。

そこで、本実施の形態では、モータ１６の回転速度（目標の回転速度）に応じて、位置センサ２０によりモータ１６の回転位置（位置信号の変化量）を検出する期間（検出時間）を変更することによって、モータ１６の回転速度が遅い場合でも正確に回転速度を実測できるようにしている。図５は、モータ１６の回転速度を実測する処理の処理手順を示したフローチャートである。

図４に示したフローチャートと比較すると、図５のフローチャートでは、図４のステップＳ１４の処理が変更されているが、図４のフローチャートと同一ステップ番号で付されたステップＳ１４以外の処理は図４と同一内容の処理であるため説明を省略する。ステップＳ１２においてコントローラ１０からの制御信号を読み込むと、ＣＰＵ１２は、前回読み込んだ制御信号の値に対して、今回読み込んだ制御信号の値に変化が有るか否かを判定する（ステップＳ３０）。ＹＥＳと判定した場合には、制御信号が指示する目標の回転速度に適合するように、位置変化量を検出するための検出時間を設定する（ステップＳ３２）。目標の回転速度が速い程、検出時間を短くし、目標の回転速度が遅い程、検出時間を長くする。ステップＳ３０においてＮＯと判定した場合には、既に検出時間の設定が行われているためステップＳ３２の処理は行わない。

次に、ＣＰＵ１２は、位置センサ２０からの位置信号の値を読み込むと共に、その読み込みの後、ステップＳ３２で設定した検出時間が経過した時点の位置信号の値を再度読み込む。そして、最初の位置信号の値と、検出時間経過後の位置信号の値から、位置信号の単位時間当たりの変化量を算出する（ステップＳ３４）。これにより、モータ１６の回転速度が実測される。この実測された回転速度に基づいて図４のフローチャートと同様に駆動指令信号の補正値が算出される。

尚、位置センサ２０としてポテンショメータのような絶対位置検出型のセンサを使用するのでなく、インクリメンタル型のロータリエンコーダのように位置（回転角度）が一定量変化するごとにパルス信号を出力するセンサを使用し、そのパルス信号の数に基づいてモータ１６の回転位置を検出することができる。この場合に、目標の回転速度に応じて上記検出時間を変更するのではなく、一定数のパルス信号が出力されるまでに要する時間を測定し、その一定数のパルス数が出力されるためのモータ１６の回転位置の変化量と、それに要した時間とからモータ１６の実際の回転速度を検出するようにしてもよい。この場合にもモータ１６の回転速度が遅い場合でも正確にモータ１６の回転速度を実測することができる。

以上、上記実施の形態では、レンズ装置のズーム（変倍レンズ群）を速度制御するモータ制御装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態と同様にして任意の制御対象を速度制御するモータ制御装置に適用できる。

図１は、本発明が適用されるズーム調整用のモータ制御装置の構成図である。 図２は、図１における駆動回路の回路構成を例示した図である。 図３は、制御信号と駆動指令信号とモータの回転速度との関係を示した図である。 図４は、ＣＰＵで行われる処理（ズーム処理）の手順を示したフローチャートである。 図５は、モータの回転速度を実測する際の処理手順を示したフローチャートである。

符号の説明

１０…コントローラ、１２…ＣＰＵ、１４…駆動回路、１６…モータ、１８…速度センサ、２０…位置センサ、２２…ＥＥＰＲＯＭ

Claims (3)

1. モータと、前記モータに駆動電力を供給すると共に、与えられた駆動指令信号によって指示された回転速度で前記モータを駆動する駆動手段と、前記モータの目標の回転速度を示す制御信号を出力するコントローラと、前記コントーラから出力された制御信号の値を読み取り、該読み取った制御信号の値が示す目標の回転速度で前記モータを駆動することを指示する値の駆動指令信号を前記駆動回路に出力する制御手段と、前記モータの回転位置を検出する位置検出手段とを備えたモータ制御装置において、
   前記位置検出手段により検出された前記モータの回転位置に基づいて前記モータの回転速度を検出する速度検出手段であって、前記コントローラから出力された制御信号の値が示す目標の回転速度に応じた検出時間を設定し、該検出時間が経過する間の前記位置検出手段により検出された前記モータの回転位置の変化量を求め、該変化量と前記検出時間とに基づいて前記モータの回転速度を算出する速度検出手段と、
   前記速度検出手段により検出された回転速度と、前記コントローラから出力された制御信号の値が示す目標の回転速度とが一致するように、前記駆動手段に出力する駆動指令信号の値を補正する補正手段と、
   を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
2. モータと、前記モータに駆動電力を供給すると共に、与えられた駆動指令信号によって指示された回転速度で前記モータを駆動する駆動手段と、前記モータの目標の回転速度を示す制御信号を出力するコントローラと、前記コントーラから出力された制御信号の値を読み取り、該読み取った制御信号の値が示す目標の回転速度で前記モータを駆動することを指示する値の駆動指令信号を前記駆動回路に出力する制御手段と、前記モータの回転位置を検出する位置検出手段とを備えたモータ制御装置において、
   前記位置検出手段は、前記モータの回転位置が一定量変化するごとに出力されるパルス信号の数によって前記モータの回転位置を検出する手段であり、
   前記モータの回転速度を検出する速度検出手段であって、前記位置検出手段において予め決められた所定数のパルス信号が出力されるまでに要する時間を計測し、該計測した時間と、前記所定数とに基づいて前記モータの回転速度を算出する速度検出手段と、
   前記速度検出手段により検出された回転速度と、前記コントローラから出力された制御信号の値が示す目標の回転速度とが一致するように、前記駆動手段に出力する駆動指令信号の値を補正する補正手段と、
   を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
3. 前記モータは、レンズ装置における変倍レンズ群に連結されたモータであることを特徴とする請求項１、又は、２のモータ制御装置。

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