[发明专利]马达驱动设备和光学设备

说明书

技术领域

本发明涉及控制马达的驱动的马达驱动设备，尤其涉及包括用于检测转子的位置的传感器的马达驱动设备。

背景技术

已提出了用于提供宽的速度范围内的步进马达的良好驱动控制的方法，其中该方法在低驱动速度范围内进行开环控制并且在高驱动速度范围内进行反馈控制。

图13示出通过组合开环控制和反馈控制所进行的传统控制方法。在图13中，横轴表示时间，并且纵轴表示马达的转动速度或该马达所驱动的被驱动构件的驱动速度。以下将马达的转动速度和被驱动构件的驱动速度统称为“驱动速度”。时间段tp₁和时间段tp₂是加速时间段，并且时间段tp₃是维持恒定速度Vc_m的恒定速度时间段，并且时间段tp₄和时间段tp₅是减速时间段。此外，时间段tp₁是开环控制的加速时间段，时间段tp₂是反馈控制的加速时间段，时间段tp₄是反馈控制的减速时间段，并且时间段tp₅是开环控制的减速时间段。另外，点Pc₁是从开环控制切换至反馈控制的切换点，并且点Pc₂是从反馈控制切换至开环控制的切换点。

在加速期间，开环控制使驱动速度增加至预定速度Vc₁，然后切换至反馈控制。另一方面，在减速期间，反馈控制使驱动速度减小至预定速度Vc₂，然后切换至开环控制。将预定速度Vc₁和Vc₂设置得低于步进马达失步的速度。

日本特开昭60-28800公开了以下的控制方法：根据步进马达的驱动步数(转动量)，从预先存储有多个加速/减速模式的存储器中检索要使用的加速/减速模式。

然而，在图13所示的控制方法和日本特开昭60-28800公开的控制方法中，将进行开环控制的加速时间段tp₁所使用的加速模式确定为与在该时间段tp₁内作用于马达的负荷的大小无关的模式。因此，将加速模式的速度增加率(图13所示的图形的斜率)设置得低，以使得即使在假定的最大负荷作用于马达的状态下也能够在不失步的情况下驱动该马达。换言之，即使低的负荷在加速模式下允许高的速度增加率，也总是将速度增加率设置得较低。

此外，图13所示的将开环控制切换至反馈控制的点Pc₁被确定为如下这样的一个点：加速模式的低的速度增加率使得在驱动速度一直增加到该点处的驱动速度(切换速度)Vc₁之前需要长的时间。因而，利用反馈控制的马达的高速驱动的开始时刻被延迟。

发明内容

本发明提供以下的马达驱动设备，并且提供利用该马达驱动设备的光学设备，其中该马达驱动设备能够根据作用于马达的负荷的大小来适当地设置开环控制的加速模式和开环控制切换至反馈控制的切换速度。

作为本发明的一个方面，本发明提供一种马达驱动设备，包括：马达(101)，用于驱动被驱动构件；以及控制器(302～305)，用于从所述马达的驱动开始起利用开环控制进行基于预定加速模式的所述马达的加速驱动，然后响应于所述马达或所述被驱动构件的驱动速度增加至预定速度，利用反馈控制进行所述马达的驱动，其中，所述控制器根据作用于所述马达或所述被驱动构件的负荷的大小来改变所述预定加速模式和所述预定速度。

作为本发明的另一方面，本发明提供一种光学设备，包括上述马达驱动设备以及作为所述被驱动构件的镜筒。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。

附图说明

图1是作为本发明实施例1的马达驱动设备要使用的马达的分解立体图。

图2是示出安装在实施例1的马达驱动设备中的驱动电路的结构的框图。

图3是示出沿着马达的轴方向观看时的实施例1的磁轭、位置传感器和转子之间的相位关系的横截面图。

图4A示出实施例1的转子位置和马达转矩之间的关系。

图4B示出实施例1的转子位置和各个信号值之间的关系。

图5是示出包括在驱动电路中的超前角电路的结构的电路图。

图6A～6F是沿着马达的轴方向观看时的利用驱动电路进行的FB驱动所驱动的马达的横截面图。