CN102386824A - 步进电机控制器和图像读取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及步进电机控制器和图像读取装置。用于控制步进电机的步进电机控制器包括电机驱动器和驱动器控制单元。电机驱动器包括励磁相控制单元和驱动单元。驱动器控制单元包括电机驱动器电源控制单元、驱动控制单元、时钟信号输出单元和励磁相存储单元。励磁相存储单元获取在电机驱动器电源控制单元停止向电机驱动器供电之时的励磁相,并存储所获取的励磁相作为暂停励磁相。当电机驱动器电源控制单元恢复向电机驱动器供电时,驱动控制单元指令驱动单元继续停止供应驱动电流,直到励磁相信号响应于时钟信号的每个脉冲更新为指定暂停励磁相的励磁相信号,并且在励磁相信号更新为达到指定暂停励磁相的励磁相信号之后,指令驱动单元供应驱动电流。
Description
技术领域
本发明涉及具有电机驱动器的步进电机控制器和图像读取装置,其中,电机驱动器用于响应于时钟信号更新励磁相同时驱动步进电机,图像读取装置利用步进电机控制进行操作以读取图像。
背景技术
步进电机通常由固定到电机的旋转驱动轴的转子和安装在转子周围的定子构成。通过向围绕定子缠绕的线圈依次施加与励磁相对应的电流,用于驱动步进电机的电机驱动器能够在正转方向上以固定的角度增量驱动转子。励磁相指定电机驱动器如何向步进电机内的线圈供应电流。因此根据该励磁相确定步进电机的旋转位置(转子位置)。
用于驱动步进电机的电机驱动器分为两类:时钟输入型和平行输入型。在例如美国专利申请公开No.2008/0019677A1中对此进行了描述。
由CPU、ASIC等构成的控制单元被构造成更新励磁相和为平行输入型电机驱动器提供控制信号,该控制信号指示为应提供给线圈以获得更新的励磁相的电流的极性和量。电机驱动器通过向线圈供应其极性和量由控制信号确定的电流来驱动步进电机。
相反地,控制单元向时钟输入型电机驱动器提供:指示切换励磁相的时序的时钟信号;指示电机的励磁模式的励磁模式信号;和指示电机应旋转的方向的旋转方向信号。电机驱动器基于接收的信号更新励磁相,并通过向线圈提供其极性和量由更新的励磁相确定的电流来驱动步进电机。
已经提出一种记录装置,该装置采用步进电机,并且其控制单元存储步进电机在记录装置进入休眠模式以停止电机时的最终励磁相的数据。当记录装置从休眠模式被唤醒时,控制单元读取最终励磁相的数据,并基于读取的最终励磁相的数据经由电机驱动器恢复驱动步进电机。在美国专利No.6,963,415B1中描述了该传统的记录装置。
如果采用平行输入型电机驱动器作为传统的记录装置的电机驱动器,则当记录装置从休眠模式被唤醒时,控制单元能够向电机驱动器提供与最终励磁相相对应的控制信号。因此,通过根据控制信号向线圈提供电流,电机驱动器能够从记录装置进入休眠模式前电机停止的旋转位置恢复驱动步进电机。
还可以想到采用时钟输入型电机驱动器作为上述传统的记录装置的电机驱动器。然而在这种情况下,不能够始终从记录装置进入休眠模式前电机停止的旋转位置恢复驱动步进电机。这是因为时钟输入型电机驱动器被构造成:当在休眠模式之后恢复向电机驱动器提供电流时,从预定的初始励磁相更新励磁相。
发明内容
鉴于上述原因,本发明的目的是提供一种时钟输入型步进电机控制器,当在暂时暂停之后恢复向电机驱动器供电时,该步进电机控制器能够从供电暂停时步进电机停止的旋转位置恢复驱动步进电机。本发明的另一目的是提供一种图像读取装置,该装置在读取图像的操作中使用步进电机控制器。
为了实现上述和其他目的,本发明提供了一种用于控制步进电机的步进电机控制器,该步进电机控制器包括:电机驱动器,所述电机驱动器被构造成驱动步进电机;以及驱动器控制单元,所述驱动器控制单元被构造成控制电机驱动器。电机驱动器包括:励磁相控制单元;和驱动单元。励磁相控制单元被构造成接收时钟信号的脉冲并响应于时钟信号的每个脉冲来更新和输出指示步进电机的励磁相的励磁相信号。驱动单元被构造成接收励磁相信号,并向步进电机提供驱动电流,该驱动电流与由接收到的励磁相信号所指示的励磁相相对应。驱动器控制单元包括:电机驱动器电源控制单元;驱动控制单元;时钟信号输出单元;和励磁相存储单元。电机驱动器电源控制单元控制是否向电机驱动器供电。驱动控制单元指令驱动单元向步进电机供应驱动电流,或停止向步进电机供应驱动电流。时钟信号输出单元向励磁相控制单元输出时钟信号。励磁相存储单元获取在电机驱动器电源控制单元停止向电机驱动器供电之时的励磁相,并存储所获取的励磁相作为暂停励磁相。当电机驱动器电源控制单元恢复向电机驱动器供电时,驱动控制单元指令驱动单元继续停止供应驱动电流,直到励磁相信号响应于所述时钟信号的每个脉冲更新为指定暂停励磁相的励磁相信号,并且在励磁相信号更新为达到指定暂停励磁相的励磁相信号之后,指令驱动单元供应驱动电流。利用此构造,当在暂时暂停之后恢复向电机驱动器供电时,步进电机控制器能够从供电暂停时步进电机停止的旋转位置恢复驱动步进电机。
优选的是,时钟信号输出单元直到励磁相信号更新为指定暂停励磁相的励磁相信号,输出具有大于或等于励磁相控制单元能够运行的第一最小脉冲间隔并且小于步进电机能够运行的第二最小脉冲间隔的脉冲间隔的时钟信号的每个脉冲,并且在励磁相信号更新为指定暂停励磁相的励磁相信号之后,输出具有大于或等于第二最小脉冲间隔的另一脉冲间隔的时钟信号的每个脉冲。该构造能够将励磁相信号快速更新为指定暂停励磁相的励磁相信号,并允许步进电机适当地在励磁相信号更新为指定暂停励磁相的励磁相信号之后旋转。
优选的是,驱动器控制单元还包括:励磁模式设置单元,该励磁模式设置单元设置励磁模式,该励磁模式限定励磁相控制单元响应于时钟信号的每个脉冲更新励磁相信号的量;以及旋转方向设置单元,该旋转方向设置单元设置旋转方向,该旋转方向限定励磁相控制单元响应于时钟信号中的每个脉冲更新励磁相信号的励磁相的方向;其中励磁模式设置单元和旋转方向设置单元分别设置励磁模式和旋转方向,使得使在电机驱动器电源控制单元恢复向电机驱动器供电之后且驱动控制单元指令驱动单元停止供应驱动电流时,将励磁相信号更新为指定暂停励磁相的励磁相信号所需的时钟信号的脉冲数最小。该构造能够缩短将励磁相信号更新为指定暂停励磁相的励磁相信号所需的时间。
优选的是,励磁相控制单元被构造成在输出指定预定初始励磁相的励磁相信号时向驱动器控制单元输出初始励磁相信号;驱动器控制单元还包括:励磁模式设置单元,该励磁模式设置单元设置励磁模式,该励磁模式限定励磁相控制单元响应于时钟信号的每个脉冲更新励磁相信号的量;旋转方向设置单元,该旋转方向设置单元设置旋转方向,该旋转方向限定励磁相控制单元响应于时钟信号的每个脉冲更新励磁相信号的励磁相的方向;初始励磁相信号获取单元,该初始励磁相信号获取单元当励磁相控制单元输出指定预定初始励磁相的励磁相信号时,从励磁相控制单元获取初始励磁相信号;以及,计数单元,该计数单元计数时钟信号中的脉冲数;其中,在电机驱动器电源控制单元停止向电机驱动器供电之前,驱动控制单元指令驱动单元停止向步进电机供应驱动电流;在驱动单元停止向步进电机供应驱动电流之后的一段时间内,时钟信号输出单元继续输出时钟信号,直到初始励磁相信号获取单元获取了初始励磁相信号;并且励磁相存储单元基于下面所述的来获取暂停励磁相:在所述一段时间内计数单元所计数的脉冲数;在所述一段时间内更新励磁相信号的励磁模式;和在所述一段时间内更新励磁相信号的旋转方向。该构造仅通过恰在暂停对电机驱动器供电之前执行该处理来获取暂停励磁相,并且因此能够减少在驱动步进电机时的处理负荷。
优选的是,驱动器控制单元还包括:励磁相获取单元,该励磁相获取单元通过计数时钟信号中的脉冲数来获取由励磁相信号所指定的励磁相;并且励磁相存储单元获取在电机驱动器电源控制单元停止向电机驱动器供电时由励磁相获取单元所获取的励磁相并存储该励磁相作为暂停励磁相。利用该构造,励磁相获取单元连续获取连续更新的励磁相。因此,励磁相存储单元能够在电机驱动器电源控制单元停止向电机驱动器供电时即时地获取和存储暂停励磁相,从而缩短中断向电机驱动器供电所需的时间。
优选的是,励磁相存储单元将暂停励磁相保存在非易失性存储器中。该构造确保甚至在已经切断供电之后步进电机控制器也能够从步进电机停止时的旋转位置恢复驱动步进电机。
注意的是,励磁相控制单元被构造成:当电机驱动器电源控制单元开始向电机驱动器供电时,从指定预定初始励磁相的励磁相信号开始更新励磁相信号。
根据另一方面,本发明提供了一种图像读取装置,其包括:上述步进电机控制器;读取单元,该读取单元被构造成在读取图像的操作中使用步进电机的旋转;以及,调整单元,该调整单元在读取单元开始读取操作之前进行调整,以调整读取单元;其中,驱动控制单元与由调整单元所进行的调整并行地执行处理,以指令驱动单元继续停止向步进电机供应驱动电流,直到励磁相信号更新为指定暂停励磁相的励磁相信号。利用该构造,能够快速开始读取单元的读取操作。
附图说明
结合附图根据以下描述,本发明的具体特征和优点以及其他目的将变得显而易见,在附图中:
图1是示出根据本发明的实施例的步进电机控制器的结构的框图;
图2示出了用于由图1中所示的励磁相控制电路提供的三种励磁模式中的每一种的励磁相;
图3是示出图1中所示的时序生成电路的构造的框图;
图4是采用图1中所示的步进电机控制器的图像读取装置的示意性剖视图;
图5是示出图4中所示的图像读取装置的主例程的流程图;
图6是示出由图1中所示的步进电机控制器内的CPU执行的电机控制处理的流程图;
图7是示出在电机控制处理中发生的一系列事件的时序图;
图8是示出图6的电机控制处理中所示的驱动处理中的步骤的流程图;
图9是示出图6的电机控制处理中所示的励磁相存储处理中的步骤的流程图;
图10是示出图6的电机控制处理中所示的恢复处理中的步骤的流程图;
图11是示出图10的恢复处理中所示的励磁模式信号确定处理中的步骤的流程图;以及
图12是示出图9的励磁相存储处理的变型中的步骤的流程图。
具体实施方式
步进电机控制器的结构
下面将参照附图描述本发明的实施例。图1是示出根据本发明的实施例的步进电机控制器(下文简称“电机控制器”)50的结构的框图。如图1中所示,电机控制器50由下文描述的具有开关65的电机驱动器60和控制电机驱动器60的专用集成电路(ASIC)70构成。电机控制器50用来控制步进电机(以下简称“电机”)23。
ASIC 70不仅用来控制电机驱动器60。例如,当把电机23集成到下述图像读取装置1(参见图4)中并且电机控制器50控制电机23时,ASIC 70可被构造成控制除了控制电极驱动器60之外,还控制下述读取单元21和设置在图像读取装置1内的其他部件。
电机23为步进电机,当电机驱动器60向A相线圈23a和B相线圈23b供应与励磁相相对应的驱动电流时,该步进电机被驱动以旋转至与该励磁相相对应的角位置。为实现这一目的,电机驱动器60设置有驱动电路61和励磁相控制电路62,驱动电路61用来向A相线圈23a和B相线圈23b施加与指定的励磁相相对应的驱动电流,励磁相控制电路62用来向驱动电路61发送指示该励磁相的励磁相信号。电机驱动器60还通过开关65连接到电源66。
ASIC 70为包括CPU 71、ROM 72、RAM 73和EEPROM 74的控制电路,所有这些部件都通过总线77互连。ASIC 70还具有用于和电机驱动器60等交换以下信号的时序生成电路80。例如,时序生成电路80将电机驱动器断开信号发送至开关65,以接通和断开开关65。也就是说,高电平的电机驱动器断开信号断开开关65。时序生成电路80还向励磁相控制电路62发送信号,包括指示电机23的励磁模式的励磁模式信号、指示电机23围绕其旋转轴应旋转的方向(即顺时针(CW)或逆时针(CCW))的旋转方向信号、以及指示切换励磁相的时序的时钟信号。
电机驱动器60内的励磁相控制电路62被构造成逻辑电路,该电路基于励磁模式信号和旋转方向信号对于从时序生成电路80输入的时钟信号的每个脉冲更新励磁相。
图2示出了包括W1-2相励磁、1-2相励磁和2-2相励磁的三种励磁模式的励磁相控制电路62的励磁相。对于从时序生成电路80输入的时钟信号的每个脉冲,更新励磁相控制电路62的励磁相。
例如,假设输入励磁相控制电路62的信号为W1-2相的励磁模式信号、CCW(逆时针)的旋转方向信号和预定脉冲间隔的时钟信号的情况。在这种情况下,对于输入的时钟信号的每个脉冲,在图2中的逆时针方向上,即,按...→c1→c2→...的顺序更新励磁相控制电路62的励磁相。
因此,当励磁模式为W1-2相励磁时,励磁相控制电路62的励磁相在时钟信号的每16个脉冲完成一次循环。类似地,当励磁模式为1-2相励磁时,励磁相在时钟信号的每8个脉冲完成一次循环;并且当励磁模式为2-2相励磁时,则在时钟信号的每4个脉冲完成一次循环。
每次更新励磁相时,励磁相控制电路62向驱动电路61输出指示更新后的励磁相的励磁相信号。在电机驱动器60的电源保持接通的同时,励磁相控制电路62保存励磁相数据。然而,当电源断开时,励磁相控制电路62不再保存励磁相数据。因此,当再次接通电机驱动器60的电源时,励磁相控制电路62对于从初始励磁相(即c0相、b0相或a0相)开始的时钟信号的每个脉冲更新励磁相。
当将励磁相更新为初始励磁相时,励磁相控制电路62向时序生成电路80发送初始励磁相信号。这里,时序生成电路80还设有用于获取励磁相控制电路62的励磁相的励磁相获取单元90。
时序生成电路80还向电机驱动器60的驱动电路61发送驱动电路断开(OFF)信号,以命令或者停止从驱动电路61供应驱动电流。高电平的驱动电路断开信号切断电力的供给。
图3是示出时序生成电路80的构造的框图。
如图3中所示,时序生成电路80包括:驱动时序生成电路81、时序信号输出选择器85和励磁相获取单元90。虽然在图中未示出,但时序生成电路80还设有:被构造成根据从CPU 71接收的命令向开关65输出高电平或低电平的电机驱动器断开信号的部分;被构造成从励磁相控制电路62接收初始励磁相信号并将接收的初始励磁相信号传输至CPU 71的部分;以及,被构造成根据从CPU 71接收的命令向驱动电路61输出高电平或低电平的驱动电路断开信号的部分。
驱动时序生成电路81由逻辑电路构成,该逻辑电路用于在接收来自CPU 71的驱动开始信号之后在硬件中自动生成时钟信号、励磁模式信号和旋转方向信号。驱动时序生成电路81生成用于驱动电机23的时钟信号、励磁模式信号和旋转方向信号。虽然未示出,但是驱动时序生成电路81被构造成从CPU 71接收指示命令,其指示:适于执行驱动操作的励磁模式(W1-2相励磁、1-2相励磁或2-2相励磁);适于执行驱动操作的旋转方向(顺时针(CW)或逆时针(CCW));和时钟脉冲间隔,该时钟脉冲间隔大于或等于步进电机23能够操作的预定最小脉冲间隔的,因此适于执行驱动操作。驱动时序生成电路81生成指定由接收的命令指示的励磁模式的励磁模式信号、指定由接收的命令指示的旋转方向的旋转方向信号和由接收的命令指示的脉冲间隔的时钟信号。由驱动时序生成电路81生成的这些信号用来在驱动处理(图8)期间驱动电机23。
如下文所述,CPU 71在恢复处理(图10)期间本身也生成另一时钟信号、另一励磁模式信号和另一旋转方向信号。在恢复处理期间,CPU 71以预定脉冲间隔“tb”生成时钟信号。脉冲间隔“tb”小于步进电机23能够操作的最小脉冲间隔,并大于或等于励磁相控制电路62能够操作的最小脉冲间隔。
时序信号输出选择器85被构造成在由驱动时序生成电路81生成的信号和由CPU 71生成的信号之间切换发送至励磁相控制电路62的信号。
时序信号输出选择器85包括选择器86、87和88。选择器86用于在由驱动时序生成电路81生成的时钟信号和由CPU 71生成的时钟信号之间切换发送至励磁相控制电路62的时钟信号。选择器87用于在由驱动时序生成电路81生成的励磁模式信号和由CPU 71生成的励磁模式信号之间切换发送至励磁相控制电路62的励磁模式信号。选择器88用于在由驱动时序生成电路81生成的旋转方向信号和由CPU 71生成的旋转方向信号之间切换发送至励磁相控制电路62的旋转方向信号。
从驱动时序生成电路81输出的信号被输入各选择器86、87和88的A端子,而从CPU 71输出的信号则输入各选择器86、87和88的B端子。每个选择器86、87和88被构造成接收从CPU 71发送的选择信号,并根据选择信号在到A端子的输入和到B端子的输入之间切换输出。
励磁相获取单元90被设置为CPU 71能够了解励磁相控制电路62的励磁相。励磁相获取单元90包括累计信号输出单元91、计数增量设置信号输出单元92、增/减选择信号输出单元93和增/减计数器95。
累计信号输出单元91被构造成与从选择器86输出的时钟信号同步地向增/减计数器95发送累计信号。计数增量设置信号输出单元92被构造成基于从选择器87输出的励磁模式信号向增/减计数器95发送计数增量设置信号。计数增量设置信号指定用于一个时钟脉冲的计数增量。具体地,当由励磁模式信号指定的励磁模式为W1-2相励磁时,计数增量设置信号输出单元92发送“1”;当励磁模式为1-2相励磁时,发送“2”;当励磁模式为2-2相励磁时,发送“4”。
增/减选择信号输出单元93被构造成根据从选择器88输出的旋转方向信号发送指定增/减计数器95应增加计数或减少计数的增/减选择信号。当旋转方向信号为逆时针时,由增/减选择信号输出单元93发送的增/减选择信号指定“增加计数”,而当旋转方向信号为顺时针时指定“减少计数”。
增/减计数器95被构造成每次输入与时钟信号同步的累计信号的一个脉冲时,以计数增量设置信号中指定的增量进行计数。因此,当励磁模式为W1-2相励磁并且旋转方向信号为CCW时,每次输入累计信号的一个脉冲,增/减计数器95的计数值按0→1→2...15→0→1...的顺序变化。类似地,当励磁模式为1-2相励磁并且旋转方向信号为CCW时,对于输入的累计信号的每个脉冲,增/减计数器95的计数值按0→2→4→6→...14→0→2...的顺序变化。类似地,当励磁模式为1-2相励磁并且旋转方向信号为CW时,由于增/减选择信号指定了“减少计数”,因此增/减计数器95的计数值按0→14→12→...→2→0...的顺序变化。增/减计数器95将计数值作为计数值信号发送至CPU 71。励磁相获取单元90将指示连续更新的励磁相的由此连续变化的计数值连续发送至CPU 71。因此,励磁相获取单元90连续获取和输出指示连续更新的励磁相的信息。
对于每种励磁模式,所有励磁相都存储在RAM 73中作为计数值。更具体地,对于W1-2相励磁,c0的计数值“0”、c1的计数值“1”、...、和c15的计数值“15”存储在RAM 73内。对于1-2相励磁,b0的计数值“0”、b1的计数值“2”、...、和b7的计数值“14”存储在RAM 73内。对于2-2相励磁,a0的计数值“0”、a1的计数值“4”、a2的计数值“8”和a3的计数值“12”存储在RAM 73内。
对于用于正在执行的当前励磁模式的所有励磁相,CPU 71比较从励磁相获取单元90接收的计数值信号和存储在RAM 73内的计数值,并确定具有匹配的计数值的励磁相是励磁相控制电路62的当前励磁相,从而知道励磁相控制电路62的当前励磁相。
CPU 71还被构造成向增/减计数器95发送初始励磁相设置信号,以将计数值设置与初始励磁相对应的值。
图像读取装置的结构
下面将描述图像读取装置1作为采用电机控制器50的装置的示例。
图4为沿纵向(与下述读取单元21的移动方向对应的维度)截面截取的视图,示出了图像读取装置1的大致结构。如图4中所示,图像读取装置1被构造成包括装置主体3和平板盖5的平板扫描仪,平板盖5布置在装置主体3上,并能够在其上打开和关闭。
装置主体3包括:其上可以放置原稿P以进行扫描的稿台玻璃13;用于扫描放置在稿台玻璃13上的原稿P的读取单元21,例如CIS(接触图像传感器)线传感器;用于扫描准备处理的白色参考构件19;由电机控制器50控制以旋转的电机23;和用于响应于电机23的旋转而传送读取单元21的皮带机构25。装置主体3还包括用户界面(未示出)。图像读取装置1的用户能够通过该用户界面输入指示图像读取装置1从原稿P扫描图像或切断图像读取装置1的主电源的指令。
皮带机构25包括布置在装置主体3内相对纵向末端处的两个带轮25a;以及环绕在带轮25a周围的皮带25b。读取单元21固定到皮带25b。皮带25b响应于电机23的旋转围绕带轮25a循环,在图4中的左右方向(图像读取装置1的纵向)上移动读取单元21。
原稿传送单元27也设置在平板盖5上,用于进给待扫描的原稿P。因此,图像读取装置1能够扫描放置在稿台玻璃13上的原稿P或由原稿传送单元27传送的原稿P。
图像读取装置的主例程
下面将描述由设置在图像读取装置1内的电机控制器50的CPU71执行的处理。
CPU 71与图6中所示的电机控制处理平行且配合地执行图5中所示的图像读取装置1的主例程。CPU 71通过执行存储在ROM 72内的程序来实施图5和图6中的处理。
首先,将参考图5中的流程图描述由CPU 71执行的图像读取装置1的主例程。当接通图像读取装置1的电源时,CPU 71开始该处理。在图5的流程图中,主例程中的步骤用“S ”及其后的数字来表示。在图5的S 1中,CPU 71进行各种初始化。在S2中,CPU 71确定图像读取装置1是否应进入休眠模式,在该休眠模式中,保持CPU 71的工作状态,但暂停电机驱动器60和其他部件的工作。如下文所述,在休眠模式期间,图像读取装置1停止向电机驱动器60供应电流,但允许ASIC70继续处理(例如监测驱动命令)。
由于CPU 71将紧接图像读取装置1的电源接通之后在S2中做出否定的确定,因此在这种情况下处理转向S3。在S3中,CPU 71确定是否已通过用户界面收到任何用户输入。如果不存在来自用户界面的输入(S3:否),则在S4中,CPU 71确定是否已从用户界面收到断开图像读取装置1的主电源的命令。如果未从用户界面收到断开图像读取装置1的主电源的命令(S4:否),则在S5中,CPU 71获取等待时间(即,图像读取装置1已经处于待机中并且在用户界面等上未执行操作的时间),并返回上述S2。然而,当用户通过用户界面输入断开图像读取装置1的电源的命令(S4:是)时,在S16中,CPU 71发出断开图像读取装置1的电源的命令。
注意的是,在完成图6的S100中的下文描述的励磁相存储处理之后,CPU 71在S16中发出断开图像读取装置1的电源的命令。随后,图像读取装置1的电源被断开。
因此,在接通图像读取装置1的电源之后,CPU 71重复地循环S2-S5中的处理。如果CPU 71在此循环中接收到来自用户界面的输入(S3:是),则处理转向S7。在以下示例中,将假设从用户界面接收的用户输入为用于从放置在稿台玻璃13上的原稿P扫描图像的命令。
在S7中,CPU 71发出驱动前处理命令。在S8中,CPU 71执行本领域公知的扫描准备处理。例如,作为扫描准备处理,CPU 71利用白色基准构件19执行读取单元21的光强调整和阴影校正。
从CPU 71在S51中做出“是”确定直到处理进行到S52,S8中的扫描准备处理与图6中下面描述的处理并行地进行。图6中下面描述的从CPU 71在S51中做出“是”确定直到处理进行到S52的处理在S8中的扫描准备处理完成时结束。
在完成S8中的扫描准备处理之后,在S9中,CPU 71发出电机驱动命令。如下文将描述的,基于电机驱动命令,电机23被驱动以开始移动读取单元21。在读取单元21移动的同时,在S10中,CPU 71执行扫描处理,以使用读取单元21从原稿P扫描图像。
在完成扫描处理之后,在S11中,CPU 71重置等待时间,并且处理转向之前描述的S4。
此外,如果CPU 71在循环S2-S5中的处理期间确定由于例如等待时间达到预定时间使得应将图像读取装置1置于休眠模式(S2:是),则在S15中,CPU 71发出驱动器休眠命令,并且之后转向之前描述的S3。
电机控制处理的概述
图6是示出由ASIC 70的CPU 71执行的电机控制处理中的步骤的流程图。当图像读取装置1的电源接通时,CPU 71开始电机控制处理。在S20中,在电机控制处理的开始处,CPU 71执行下文描述的恢复处理。恢复处理用来为恢复电机驱动器60的供电。
在S85中,CPU 71将RAM 73中的驱动器电源标记设为“接通”。这里,驱动器电源标记指示电机驱动器60的电源为“接通”还是“断开”。在S50中,CPU 71确定在作为并行处理执行的图5的主例程的S15中是否已发出驱动器休眠命令。如果例如紧接电源接通之后未发出驱动器休眠命令,(S50:否),则处理转向S51。
在S51中,CPU 71确定在图5的S7中是否发出驱动前处理命令。如果例如紧接电源接通之后未发出驱动前处理命令(S51:否),则处理转向S52。
在S52中,CPU 71确定在图5的S9中是否发出电机驱动命令。如果例如紧接电源接通之后未发出电机驱动命令(S52:否),则处理转向S53。
在S53中,CPU 71确定在图5的S4中是否发出断开图像读取装置1的电源的命令。如果未发出断开图像读取装置1的电源的命令(S53:否),则处理返回之前描述的S50。
通过这种方式,处理循环S50-S53的处理。如果在CPU 71循环S50-S53的处理的同时在图5的S15中发出驱动器休眠命令(S50:是),则在S70中,CPU 71执行下文描述的励磁相存储处理。
在完成S70的励磁相存储处理之后,在S80中,CPU 71将RAM 73中的驱动器电源标记设置为“断开”。随后,CPU 71返回S50-S53的处理的循环。
此外,当在循环过程中CPU 71确定在之前描述的图5的S7中已发出驱动前处理命令(S51:是)时,处理转向S81。在S81中,CPU 71访问RAM 73并确定驱动器电源标记的状态是否为“断开”。如果驱动器电源标记为“断开”(S81:断开),则在S82中,CPU 71执行与在S20中描述的相同的恢复处理。在S83中,CPU 71将驱动器电源标记设置“接通”,处理之后转向之前描述的S52。
此外,如果CPU 71确定在图5的S9中发出了电机驱动命令(S52:是),则在S90中,CPU 71执行下文所述驱动处理。在完成S90的驱动处理之后,处理返回上文描述的S50-S53的处理的循环。
当在S50-S53的处理的循环过程中,CPU 71在S53中确定在图5的S4中已发出断开图像读取装置1的主电源的命令(S53:是)时,在S100中,CPU 71执行与S70中描述的相同的励磁相存储处理。随后,电机控制处理结束。
图7为时序图,示出了从电机23被驱动到驱动器休眠命令断开电机驱动器60的电源以及电机23在恢复处理之后被重新驱动的一系列事件。图7包括从时序生成电路80向电机驱动器60输出的各种信号、从励磁相控制电路62向驱动电路61输出的励磁相信号、以及从驱动电路61流向电机23的线圈的电流。
下面将参照图7的时序图描述实施例的图6中提及的各种处理,包括S90的驱动处理、S70的励磁相存储处理和S82的恢复处理。
驱动处理
图8为示出图6中的S90的驱动处理中的步骤的流程图。例如,当驱动器电源标记为“接通”(S81:接通)并且发出电机驱动命令(S52:是)时,CPU 71执行该驱动处理。
在S91中,CPU 71向时序生成电路80发出发送低电平的驱动电路断开信号的命令。在收到该命令时,时序生成电路80将驱动电路断开信号切换为低电平。当驱动电路断开信号切换至低电平时,驱动电路61接通。
在S92中,CPU 71向时序生成电路80发出开始发送励磁模式信号、旋转方向信号和时钟信号的指令。也就是说,CPU 71向驱动时序生成电路81发送驱动开始信号。如下文所述,此时,选择器86、87和88处于A端子侧。因此,选择器86、87和88选择从驱动时序生成电路81输出的励磁模式信号、旋转方向信号和时钟信号,并将这些信号传输至励磁相控制电路62。在收到这些信号时,励磁相控制电路62向驱动电路61输出指示为时钟信号的每个脉冲更新的励磁相的励磁相信号。励磁相信号指令驱动电路61供应相应的驱动电流。因此,电机23旋转至与为时钟信号的每个脉冲更新的励磁相相对应的位置。
图7的电机驱动部分示出了下述示例,其中时序生成电路80输出W1-2相励磁作为励磁模式信号和CCW作为旋转方向信号。励磁相控制电路62输出时钟信号的每个脉冲的励磁相信号,并且驱动电路61响应于该励磁相信号向电机23内的线圈供应驱动电流。
在S93中,CPU 71确定是否发出了电机停止命令。如果未发出电机停止命令(S93:否),则CPU 71在S93继续等待。例如,当公知的传感器检测到读取单元21已在图像读取装置1的纵向方向上从其一端移动至另一端时,CPU 71根据本领域公知的处理发出电机停止命令。
在未发出电机停止命令(S93:否)时,继续驱动电机23。当发出了电机停止命令(S93:是)时,处理转向S94。在S94中,CPU 71停止从时序生成电路80发送时钟信号。
在S95中,CPU 71控制时序生成电路80,以将驱动电路断开信号切换至高电平,断开驱动电路61。随后,CPU 71结束驱动处理。
如图7的电机驱动部分中所示,如果在时间t1发出电机停止命令(S93:是),则在S94中暂停时钟信号。然后,在S95中,在图7的时间t2断开驱动电路61。
在时间t1暂停输入时钟信号之后,励磁相控制电路62保存励磁相的状态(在本例中为c11)。在时间t2,通过驱动电路断开信号断开驱动电路61。然而,由于电机驱动器60的电源保持接通,因此仍然向励磁相控制电路62供电。因此,即使在时间t2断开了驱动电路61,励磁相控制电路62仍然继续保持励磁相c11。
下面将参考图9的流程图描述励磁相存储处理。CPU 71进行此励磁相存储处理的一个示例是在S50中确定在图5的并行处理中发出了驱动器休眠命令(S50:是)之后的图6的S70中。CPU 71在略微超出图7的时间t2且在时间t3之前的时间点处做出此确定。
在S71中,在图9中的处理的开始时,CPU 71首先从励磁相获取单元90获取当前励磁相,作为切断电机驱动器60的电源之前的最终励磁相。切断电机驱动器60的电源之前的最终励磁相60被称为“暂停励磁相”。通过以上描述的励磁相获取单元90的操作,CPU 71辨认出略微在图7的时间t2之后的点的励磁相控制电路62的励磁相为c11。
在S72中,CPU 71将指示获取的励磁相的数据存储在EEPROM 74内分配的励磁相存储区内。在S73中,CPU 71通过时序生成电路80将电机驱动器断开信号切换至高电平。更具体地讲,CPU 71发出使时序生成电路80输出电机驱动器断开信号(高电平)的命令,作为将电源66的开关65掷于“断开”位置的命令。通过该处理,断开电机驱动器60的电源,并励磁相存储处理结束。
由于在图7中的时间t3和时间t4之间未向电机驱动器60供电,因此励磁相控制电路62不再保持励磁相c11,因此使当前励磁相变得不确定。然而,在图9的S72中,指示励磁相c11的数据被存储在EEPROM 74中。
在用于断开主电源的处理过程中进行的励磁相存储处理(图6的S100)与上文所述的处理相同。因此,在断开电源之前的最终励磁相(暂停励磁相)保存在EEPROM 74内,即使在切断图像读取装置1的电源之后。
恢复处理
下面将参考图10的流程图描述恢复处理。以下示例描述了在图6的S82中进行的恢复处理。例如,可以想到的是,在S50中确定发出了驱动器休眠命令(S50:是)并执行了S70和S80中的处理之后,CPU71在图7的时间t4确定已取消驱动器休眠命令(S50:否),并根据此确定已发出驱动前处理命令(S51:是),以到达S82的恢复处理。紧接接通图像读取装置1的电源之后进行的S20的恢复处理与S82的恢复处理相同。
在S21中,在图10的处理的开始处,CPU 71向时序信号输出选择器85发送选择信号,将时序信号输出选择器85内的选择器86、87和88切换至B端子侧。在S22中,CPU 71通过发出将电机驱动器断开信号切换至低电平的命令来接通电机驱动器60的电源。
在时间t4,接通电机驱动器60的电源,但时序生成电路80正在向驱动电路61提供驱动电路断开信号(高电平),以断开驱动电路61。因此,在励磁相控制电路62通电且处于准备工作状态的同时,驱动电路61不可操作。因此,电机23在随后的处理中不旋转,即使在更新了励磁相的情况下。
如上所述,当恢复了电机驱动器60的供电时,励磁相控制电路62的励磁相被设置为初始励磁相。因此,励磁相控制电路62的励磁相在时间t4为c0。
在S23中,CPU 71向增/减计数器95输出初始励磁相设置信号。因此,励磁相获取单元90获取初始励磁相。在S24中,CPU 71获取在图9的S72的处理中存储在EEPROM 74中的暂停励磁相,该励磁相指示在切断电机驱动器60的电源之前的最终励磁相。
在图7的示例中,在S72中将指示励磁相c11的数据存储在EEPROM 74中作为在切断电源之前的最终励磁相(暂停励磁相)。然而,由于励磁相控制电路62的励磁相从c0开始更新,因此需要将励磁相控制电路62的励磁相重置为c11。
因此,在S25中,CPU 71确定旋转方向:其要求最少的步骤来将电机23的励磁相从初始励磁相变为恰在切断电机驱动器60的电源之前存储在EEPROM 74内的励磁相。当CPU 71确定该旋转方向时,ASIC70控制时序生成电路80,以将与确定的方向相对应的旋转方向信号发送至励磁相控制电路62。也就是说,CPU 71将指定确定的方向的旋转方向信号输出至时序信号输出选择器85内的选择器88。
基于图2中的图,清楚的是,当从初始励磁相c0顺时针旋转时,电机23将更快地到达励磁相c11。因此,在图7的时间t5,通过向选择器88输出指定CW方向的旋转方向信号,CPU 71命令时序生成电路80发送CW(顺时针)作为旋转方向信号。
在S30中,CPU 71执行下文参考图11描述的励磁模式信号确定处理。图11是示出励磁模式信号确定处理中的步骤的流程图。在S31中,在图11的处理的开始处,CPU 71确定:如果励磁相在2-2相励磁在图10的S25中确定的旋转方向上前进一步,那么在切断电源之前,励磁相是否会超过最终励磁相(暂停励磁相)。如果励磁相不会超过暂停励磁相(S31:否),则在S32中,CPU 71向时序生成电路80内的选择器87发送指定2-2相励磁作为励磁模式的励磁模式信号,并且随后结束励磁模式信号确定处理。
然而,如果当在2-2相励磁前进一步时励磁相超过保存的暂停励磁相(S31:是),则在S33中,CPU 71确定:当在1-2相励磁在S25中确定的旋转方向上前进一步时,励磁相是否会超过保存的暂停励磁相。如果励磁相不会超过保存的暂停励磁相(S33:否),则在S34中,CPU 71向选择器87发送指定1-2相励磁作为励磁模式的励磁模式信号,并且随后结束励磁模式信号确定处理。
然而,当在1-2相励磁前进一步时励磁相超过保存的暂停励磁相(S33:是)时,在S35中,CPU 71向选择器87发送指定W1-2相励磁作为励磁模式的励磁模式信号,并且随后结束励磁模式信号确定处理。
回到图10,在完成S30的励磁模式信号确定处理之后,在S40中,CPU 71确定励磁相信号指示的当前励磁相是否等于断开电源之前的最终励磁相(暂停励磁相)。CPU 71通过励磁相获取单元90获取当前励磁相。当当前励磁相不等于断电之前的最终励磁相(S40:否)时,在S41中,CPU 71确定在发送前一时钟信号之后流逝的时间Tw是否小于预定时间tb。注意,如果在执行S41的处理时尚未发送时钟信号,则CPU 71将流逝的时间Tw定义为从在S40中做出否定确定的时间点流逝的时间。
如上文所述,预定时间tb是用于时钟信号的脉冲间隔,其大于或等于励磁相控制电路62能够运行的最小脉冲间隔,并且小于电机23能够运行的最小脉冲间隔。通常,当时钟信号的脉冲间隔太小时,电机23将失去步进同步。然而,由于电机23在恢复处理期间不旋转,因此即使发送具有如此短的脉冲间隔的时钟信号,也不会发生这一问题,并且励磁相能够快速匹配至暂停励磁相,如下文将要描述的。此外,由于预定时间tb大于或等于励磁相控制电路62能够运行的最小脉冲间隔,因此能够在励磁相控制电路62内切换励磁相。
因此,当逝去的时间Tw短于预定时间tb(S41:是)时,处理在S41中等待。当逝去的时间Tw变得长于或等于预定时间tb(S41:否)时,CPU 71在S42中向时序生成电路80内的选择器86输出时钟信号,并且处理返回上述S30。如图2中所示,为了让电机23在顺时针方向上从初始励磁相c0旋转到断开电机驱动器60的电源之前的最终励磁相(暂停励磁相)c11,可以让电机在2-2相励磁前进一步,然后在W1-2相励磁前进一步。因此,在图7中的时间t6,CPU 71发送指定2-2相励磁的励磁模式信号(S32),并且在S42中发送一个时钟脉冲。在图7中的时间t7,CPU 71发送指定W1-2相励磁的励磁模式信号(S35),并且在S42中发送一个时钟脉冲。在该点处,励磁相信号指示的励磁相等于断电前保存的最终励磁相(暂停励磁相)。
因此,在重复进行S30-S40-S41-S42的处理的循环的同时,当CPU 71确定励磁相信号指示的励磁相等于断电前的最终励磁相(暂停励磁相)(S40:是)时,在S43中,CPU 71将时序信号输出选择器85内的选择器86、87和88切换至A端子侧,并且随后结束恢复处理。通过该处理,当例如在图7的时间t8进行的驱动处理中接通驱动电路61(S91)时,从励磁相控制电路62发送至驱动电路61的励磁相信号匹配断电前的最终励磁相。此时,驱动电路61开始向A相线圈23a和B相线圈23b供应驱动电流,以旋转电机23。因此,电机控制器50能够从与断电前电机23所处位置相同的角位置开始旋转电机23。
此外,本实施例的电机控制器50在S25中确定旋转方向,并执行S30的励磁模式信号确定处理,而不是简单地在恢复处理中将时钟信号的脉冲间隔设置为预定时间tb。因此,电机控制器50能够非常快地将励磁相信号指示的励磁相匹配到恰在断电之前的最终励磁相。采用图2中的箭头所示的其中c11为断开电源之前的最终励磁相的示例,CPU 71首先将励磁相在2-2相励磁在顺时针方向上改变一步(S32),随后将励磁相在W1-2相励磁在顺时针方向上改变一步(S35)。因此,当电机23处于不旋转状态时,本实施例的电机控制器50能够适当地缩短恢复处理中所需的时间。
虽然恢复处理中的时钟信号的脉冲间隔实际上短于电机控制处理中的时钟信号的脉冲间隔,但为了方便起见,这两个时钟信号被示出为在图7中具有相同的脉冲间隔。
在图7的示出恢复处理的部分中,如励磁相信号a3和c12那样,励磁相信号c0和a0表示相同的励磁相,并且不表示信号已经被切换。
断开图像读取装置的主电源的处理
在上文参考图7所述的示例中,通过驱动器休眠命令断开电机驱动器60的电源。以下示例描述了在断开图像读取装置1的主电源时断开电机驱动器60的电源的情形。
在该实施例中,在S53中确定发出了断开图像读取装置1的主电源的命令(S53:是”)之后,CPU 71执行如图9中所示的S 100的励磁相存储处理。因此,如上所述,CPU 71将恰在断电之前的励磁相存储在EEPROM 74内,并且之后断开电机驱动器60的电源和图像读取装置1的主电源。恰在断开电机驱动器60的电源之前的励磁相也被称为“暂停励磁相”,但执行电源的断开,以便于断开图像读取装置1的主电源。当发出接通图像读取装置1的主电源的后续命令时,CPU 71执行如图10中所示的S20的恢复处理。如上文关于恢复处理所描述的,CPU 71将电机驱动器60的励磁相匹配为断开电源之前的最终励磁相(暂停励磁相),同时将驱动电路61保持在“断开”状态,并将电机23保持在不旋转状态。因此,即使当电机驱动器60的电源因主电源断开而断开时,CPU 71也能够从之前停止的位置开始恢复驱动电机23。换句话讲,在发出下一电机驱动命令(S52:是)时,在S90的驱动处理中,在S91中将驱动电路断开信号设置为低电平,之后将与断开电源之前的最终励磁相(暂停励磁相)相对应的电流施加到A相线圈23a和B相线圈23b。
注意的是,在断开驱动电路61的电源时的时间t2,断开电机23的电源。因此,电机23内的转子从与暂停励磁相c11相对应的最后角位置移动至由于锁定转矩(detent torque)导致的未知角位置。转子停留在未知角位置处,直到接下来,即在时间t8,恢复了电机23的供电。CPU 71不能掌握转子从与暂停励磁相c11相对应的最后角位置到未知角位置移动的量。当转子因此从最后角位置移动至未知角位置时,读取单元21从与转子的最后角位置相对应的最后位置移动至与转子的未知角位置相对应的未知位置。CPU 71不能掌握读取单元21已经从最后位置到未知位置移动的量。
当在时间t8接通驱动电路61的电源时,转子从未知角位置转回到与断开电源之前的最终励磁相c11相对应的最后角位置。这确保了读取单元21从未知位置返回到断开电源之前的最后位置。
因此能够认为,当在时间t2断开驱动电路61时,转子从最后角位置旋转至未知角位置,而当在时间t8接通驱动电路61时,转子从未知角位置转回到最后角位置。根据转子的该旋转,读取单元21从最后位置移动至未知位置,然后返回到最后位置。因此,即使CPU 71由于锁定转矩而并未确切地知道时间t2和时间按t8之间的时段内转子停留的位置,当图像读取装置1从休眠模式被唤醒时,转子能够准确地从断电前的最后角位置恢复其旋转。因此,读取单元21能够准确地从断电前的最后位置恢复其移动。能够准确地控制读取单元21的位置。
现在假设比较示例,其中在时间t4与接通电机驱动器60的电源同时地接通驱动电路61的电源。在这种情况下,驱动电路61在时间t4开始向电机23供应驱动电流。因此,电机23内的转子首先从未知角位置旋转至与初始励磁相c0相对应的预定的初始角位置。然后,转子从初始角位置继续旋转至与暂停励磁相c11相对应的最后角位置。这样,转子从未知角位置经初始角位置旋转至最后角位置。根据转子的该旋转,读取单元21从未知位置开始移动。CPU 71并未掌握转子从最后角位置到未知角位置旋转的量,以及转子从未知角位置到初始角位置旋转的量。CPU 71并未准确地知道读取单元21与转子的旋转关联地移动的距离。因此,CPU 71并未准确地知道当从休眠模式唤醒图像读取装置1时读取单元21所处的位置。不能够在从休眠模式唤醒图像读取装置1之后精确控制读取单元21的位置。
相反地,根据上述实施例的步进电机控制器50在励磁相控制电路62的励磁相首先匹配断开电源之前的最终励磁相之后接通驱动电路61,以旋转电机23。也就是说,在S20或S82的恢复处理中在S40中执行了肯定判断之后,在S90的驱动处理中执行S91的处理。因此,根据该实施例的步进电机控制器50能够从断开电机驱动器的电源之前的最后角位置开始旋转电机23。能够在从休眠模式唤醒图像读取装置1之后精确控制读取单元21的位置。
电机驱动器60的电源断开之前的励磁相可以存储在RAM 73内,而不是EEPROM 74内,以从休眠模式恢复。
优选的是,在断开图像读取装置1的主电源时,将断开电源之前的最终励磁相存储在EEPROM 74内。由于EEPROM 74为非易失性存储器,因此将断开电机驱动器60的电源之前的最终励磁相存储在EEPROM 74内使得图像读取装置1能够通过在重新接通主电源时执行的S20的恢复处理,以从断电之前的角位置开始旋转电机。
在本实施例的恢复处理期间,时钟信号的脉冲间隔被设置为小于电机23能够运行的脉冲间隔的预定时间tb,并且旋转方向和励磁模式被设置为使恢复处理中的时钟脉冲数最小(S25、S30)。因此,本实施例的步进电机控制器能够快速地将励磁相信号匹配到指示断开电源之前的最终励磁相的信号,从而快速地恢复电机23的驱动。
此外,S82的恢复处理与S8的扫描准备处理并行执行。更具体地讲,与S8的扫描准备处理(调整处理)并行地,完成S82的恢复处理,其中驱动电路61继续停止向步进电机23供应驱动电流,直到励磁相信号更新为指定暂停励磁相的励磁相信号。因此,能够快速初始化图像读取装置1上的扫描处理。
虽然已经参考其具体实施例详细描述了本发明,但对于本领域的技术人员来说显而易见的是,在不脱离随附权利要求书所限定的本发明的精神的前提下,可以进行各种修改和变化。
例如,可以如下地修改S70的励磁相存储处理。
在该修改中,CPU 71在不使用励磁相获取单元90的情况下确定断开电机驱动器60的电源之前的最终励磁相。
图12是示出S70中的励磁相存储处理的变化中的步骤的流程图。在驱动电路断开信号处于高电平,从而电机23处于不旋转状态(参见图8的S95)的同时,CPU 71执行励磁相存储处理。
在S170中,在图12中的励磁相存储处理的开始处,CPU 71向选择器86、87和88发送选择信号,以将选择器86、87和88切换至B端子侧。
接着,在S171中,CPU 71输出与电机23的驱动停止之前的最终励磁模式信号相同的励磁模式信号以及与电机23的驱动停止之前的最终旋转方向信号相同的旋转方向信号,从而让时序生成电路80向励磁相控制电路62发送与电机23的驱动停止之前的最终励磁模式信号和最终旋转方向信号相同的信号。
在S172中,CPU 71确定是否从励磁相控制电路62向时序生成电路80发送了初始励磁相信号。
如果未从励磁相控制电路62发送初始励磁相信号(S172:否),则在S173中,CPU 71向励磁相控制电路62发送时钟信号。
在S174中,CPU 71计数时钟信号的脉冲,并且处理随后返回S172。以该方式,CPU 71重复执行S172-S174中的处理。在此循环过程中,CPU 71在S173中发送时钟信号,并在S174中计数时钟信号中的脉冲数。当在此循环期间从励磁相控制电路62发送了初始励磁相信号(S172:是)时,处理转向S175。
在S175中,CPU 71基于在S171中发送的励磁模式信号和旋转方向信号以及在S174中累计的时钟信号发送数,计算电机23的驱动停止之前的最终励磁相(暂停励磁相)。例如,如果励磁模式信号指示的励磁模式为W1-2相励磁,并且旋转方向信号指示的旋转方向为逆时针,则当在时钟信号的一个脉冲中发送初始励磁相信号时,CPU 71确定驱动停止之前的最终励磁相(暂停励磁相)为c15。或者,如果励磁模式为1-2相励磁,并且旋转方向为顺时针,则当在两个时钟脉冲中发送初始励磁相信号时,CPU 71确定驱动停止之前的最终励磁相(暂停励磁相)为b2。
在S176中,CPU 71将由此算出的暂停励磁相保存在EEPROM 74(励磁相存储区)中。在S177中,CPU 71断开电机驱动器60的电源。接着,在S178中,CPU 71将选择器86、87和88切换回A端子侧,随后结束励磁相存储处理。
通过应用该励磁相存储处理的变化,能够仅通过在断开电机驱动器60的电源之前执行的处理来获取暂停励磁相。能够从时序生成电路80中去掉励磁相获取单元90,从而减少在驱动电机23时的ASIC 70上的负荷。另一方面,当采用图9的励磁相存储处理时,电机控制器50能够在断开电源之前即时地获取和存储最终励磁相,从而缩短中断电机驱动器60的电源所需的时间。
在以上描述中,CPU 71在S171中发送与电机23的驱动停止之前的最终励磁模式信号相同的励磁模式信号和与电机23的驱动停止之前的最终旋转方向信号相同的旋转方向信号,在S172中判断是否从励磁相控制电路62发送了初始励磁相信号,并在S173发送时钟信号。替代地,驱动时序生成电路81可以在S171中发送与电机23的驱动停止之前的最终励磁模式信号相同的励磁模式信号和与电机23的驱动停止之前的最终旋转方向信号相同的旋转方向信号。时序生成电路80可以在S172中判断是否从励磁相控制电路62发送了初始励磁相信号。驱动时序生成电路81可以在S173中发送时钟信号。换句话讲,时序生成电路80可以控制驱动时序生成电路81,以发送电机23的驱动停止之前的最终励磁模式信号和电机23的驱动停止之前的最终旋转方向信号,并重复地发送时钟信号,直到从励磁相控制电路62发送了初始励磁相信号。在这种情况下,省略了S170和S178的处理。CPU 71执行S174、S175、S176和S177的处理。
注意的是,可以如上述参考图12描述的S70的励磁相存储处理的修改那样类似地修改S100的励磁相存储处理。
在上文所述实施例中,本发明的步进电机控制器应用于在图像读取装置内使用的步进电机,但本发明的步进电机控制器可以应用于在下列装置中使用的步进电机:喷墨打印机、XY绘图仪或其他成像装置;缝纫机;机床;或其他装置。这些装置能够有时处于休眠模式,其中断开电机驱动器60的电源,同时保持ASIC 70的电源的接通。在这种情况下,本发明表现出上述显著的优点。励磁相获取单元90也可以以各种方式来构造。例如,电机驱动器60可以将励磁相信号本身反馈回励磁相获取单元90。
Claims (8)
1.一种用于控制步进电机的步进电机控制器,所述步进电机控制器包括:
电机驱动器,所述电机驱动器被构造成驱动步进电机;和
驱动器控制单元,所述驱动器控制单元被构造成控制所述电机驱动器,
所述电机驱动器包括:
励磁相控制单元,所述励磁相控制单元被构造成接收时钟信号的脉冲并响应于所述时钟信号的每个脉冲来更新和输出指示所述步进电机的励磁相的励磁相信号;和
驱动单元,所述驱动单元被构造成接收所述励磁相信号并向所述步进电机供应驱动电流,所述驱动电流与由接收的励磁相信号所指示的所述励磁相相对应,
所述驱动器控制单元包括:
电机驱动器电源控制单元,所述电机驱动器电源控制单元控制是否向所述电机驱动器供电;
驱动控制单元,所述驱动控制单元指令所述驱动单元向所述步进电机供应所述驱动电流或停止向所述步进电机供应所述驱动电流;
时钟信号输出单元,所述时钟信号输出单元向所述励磁相控制单元输出所述时钟信号;和
励磁相存储单元,所述励磁相存储单元获取在所述电机驱动器电源控制单元停止向所述电机驱动器供电之时的励磁相,并存储所获取的励磁相作为暂停励磁相;
其中当所述电机驱动器电源控制单元恢复向所述电机驱动器供电时,所述驱动控制单元指令所述驱动单元继续停止供应所述驱动电流,直到所述励磁相信号响应于所述时钟信号的每个脉冲更新为指定所述暂停励磁相的励磁相信号,并且在所述励磁相信号更新为达到指定所述暂停励磁相的所述励磁相信号之后,指令所述驱动单元供应所述驱动电流。
2.根据权利要求1所述的步进电机控制器,其中所述时钟信号输出单元直到所述励磁相信号更新为指定所述暂停励磁相的所述励磁相信号,输出具有大于或等于所述励磁相控制单元能够运行的第一最小脉冲间隔并且小于所述步进电机能够运行的第二最小脉冲间隔的脉冲间隔的时钟信号的每个脉冲,并且在所述励磁相信号更新为指定所述暂停励磁相的所述励磁相信号之后,输出具有大于或等于第二最小脉冲间隔的另一脉冲间隔的时钟信号的每个脉冲。
3.根据权利要求1所述的步进电机控制器,其中所述驱动器控制单元还包括:
励磁模式设置单元,所述励磁模式设置单元设置励磁模式,所述励磁模式限定所述励磁相控制单元响应于所述时钟信号的每个脉冲更新所述励磁相信号的量;和
旋转方向设置单元,所述旋转方向设置单元设置旋转方向,所述旋转方向限定所述励磁相控制单元响应于所述时钟信号的每个脉冲更新所述励磁相信号的所述励磁相的方向;
其中,所述励磁模式设置单元和所述旋转方向设置单元分别设置所述励磁模式和所述旋转方向,使得在所述电机驱动器电源控制单元恢复向所述电机驱动器供电之后且所述驱动控制单元指令所述驱动单元停止供应驱动电流时,将所述励磁相信号更新为指定所述暂停励磁相的励磁相信号所需的时钟信号的脉冲数最小。
4.根据权利要求1所述的步进电机控制器,其中所述励磁相控制单元被构造成当输出指定预定初始励磁相的励磁相信号时向所述驱动器控制单元输出初始励磁相信号;
所述驱动器控制单元还包括:
励磁模式设置单元,所述励磁模式设置单元设置励磁模式,所述励磁模式限定所述励磁相控制单元响应于所述时钟信号的每个脉冲更新所述励磁相信号的量;
旋转方向设置单元,所述旋转方向设置单元设置旋转方向,所述旋转方向限定所述励磁相控制单元响应于所述时钟信号的每个脉冲更新所述励磁相信号的所述励磁相的方向;
初始励磁相信号获取单元,所述初始励磁相信号获取单元当所述励磁相控制单元输出指定所述预定初始励磁相的所述励磁相信号时,从所述励磁相控制单元获取所述初始励磁相信号;和
计数单元,所述计数单元计数所述时钟信号中的脉冲数;
其中,在所述电机驱动器电源控制单元停止向所述电机驱动器供电之前,所述驱动控制单元指令所述驱动单元停止向所述步进电机供应所述驱动电流;
在所述驱动单元停止向所述步进电机供应所述驱动电流之后的一段时间内,所述时钟信号输出单元继续输出所述时钟信号,直到所述初始励磁相信号获取单元获取所述初始励磁相信号;并且
所述励磁相存储单元获取所述暂停励磁相是基于:在所述一段时间内所述计数单元所计数的脉冲数;在所述一段时间内更新所述励磁相信号的励磁模式;和在所述一段时间内更新所述励磁相信号的旋转方向。
5.根据权利要求1所述的步进电机控制器,其中所述驱动器控制单元还包括励磁相获取单元,所述励磁相获取单元通过计数所述时钟信号中的脉冲数来获取由所述励磁相信号所指定的所述励磁相;并且
励磁相存储单元获取在所述电机驱动器电源控制单元停止向所述电机驱动器供电时由所述励磁相获取单元所获取的所述励磁相并存储所述励磁相作为所述暂停励磁相。
6.根据权利要求1所述的步进电机控制器,其中所述励磁相存储单元将所述暂停励磁相保存在非易失性存储器中。
7.根据权利要求1所述的步进电机控制器,其中所述励磁相控制单元被构造成当所述电机驱动器电源控制单元开始向所述电机驱动器供电时,从指定预定初始励磁相的励磁相信号开始更新所述励磁相信号。
8.一种图像读取装置,包括:
根据权利要求1所述的步进电机控制器;
读取单元,所述读取单元被构造成在读取图像的操作中使用所述步进电机的旋转;和
调整单元,所述调整单元在所述读取单元开始读取操作之前进行调整,以调整所述读取单元;
其中所述驱动控制单元与由所述调整单元所进行的调整并行地执行处理,以指令所述驱动单元继续停止向所述步进电机供应所述驱动电流,直到所述励磁相信号更新为指定所述暂停励磁相的励磁相信号。
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