JP2003304698A - 制御装置、駆動装置、撮像装置及びこれらの方法 - Google Patents
制御装置、駆動装置、撮像装置及びこれらの方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/12—Control or stabilisation of current
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータの駆動状態に応じて、駆動電流と励磁
方式とを最適化することにより、最も優れた制御状態を
可能とする制御装置及び撮像装置を提供する。 【解決手段】 外部から与えられる速度信号ｃに応じて
モータの回転速度を決定し、回転速度に対応させて、励
磁方式（１／１６，１／８，１／４，１／２，２相励
磁）を切り換えていき、更に、回転速度に応じて、モー
タに供給する駆動電流のピーク電流をその都度変化させ
ていき、これらに応じてモータを制御することで、それ
ぞれの回転速度に応じた最適なモータ制御を、広範な回
転速度において実現する制御装置である。このような制
御方法で動作する駆動装置に設置したカメラユニットに
より対象を撮像することで高品質な撮像信号が得られ
る。
方式とを最適化することにより、最も優れた制御状態を
可能とする制御装置及び撮像装置を提供する。 【解決手段】 外部から与えられる速度信号ｃに応じて
モータの回転速度を決定し、回転速度に対応させて、励
磁方式（１／１６，１／８，１／４，１／２，２相励
磁）を切り換えていき、更に、回転速度に応じて、モー
タに供給する駆動電流のピーク電流をその都度変化させ
ていき、これらに応じてモータを制御することで、それ
ぞれの回転速度に応じた最適なモータ制御を、広範な回
転速度において実現する制御装置である。このような制
御方法で動作する駆動装置に設置したカメラユニットに
より対象を撮像することで高品質な撮像信号が得られ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、駆動装置の制御
装置であって、特にカメラユニットを水平方向と垂直方
向とに駆動する駆動装置の制御装置、駆動装置、及び撮
像装置、並びにこれらの方法に関する。
装置であって、特にカメラユニットを水平方向と垂直方
向とに駆動する駆動装置の制御装置、駆動装置、及び撮
像装置、並びにこれらの方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、画像処理装置が多くの形態におい
て普及してきており、これに用いられる監視カメラシス
テムにおいても、高画質の画像出力が要求されてきてい
る。
て普及してきており、これに用いられる監視カメラシス
テムにおいても、高画質の画像出力が要求されてきてい
る。
【０００３】例えば監視カメラシステムであれば、コン
ビネーションドームカメラ等が用いられ、カメラ部を水
平及び垂直方向に回転させるメカ構造を有している。メ
カを駆動するモータとしてステッピングモータが多く使
用される。電流効率を上げるためバイポーラ型のステッ
ピングモータが用いられ、駆動回路は定電流チョッパ方
式が使用される。
ビネーションドームカメラ等が用いられ、カメラ部を水
平及び垂直方向に回転させるメカ構造を有している。メ
カを駆動するモータとしてステッピングモータが多く使
用される。電流効率を上げるためバイポーラ型のステッ
ピングモータが用いられ、駆動回路は定電流チョッパ方
式が使用される。
【０００４】モータの励磁方式は、使用されるメカ及び
製品仕様に合わせ２相励磁やマイクロステップ励磁と様
々である。又、その励磁ピーク電流はメカ駆動時の最大
必要トルクに合わせ設定される。一般的には、加速中及
び減速中が最もトルクが必要となるため、これに合わせ
出力定電流値を設定する。
製品仕様に合わせ２相励磁やマイクロステップ励磁と様
々である。又、その励磁ピーク電流はメカ駆動時の最大
必要トルクに合わせ設定される。一般的には、加速中及
び減速中が最もトルクが必要となるため、これに合わせ
出力定電流値を設定する。
【０００５】モータの制御方法の引用文献として、特開
２００１−３４６３９８号公報があり、ここでは、回転
子の回転状態に応じて駆動電流を制御する技術が示され
ている。これにより、モータの発熱防止や省エネが図ら
れる。
２００１−３４６３９８号公報があり、ここでは、回転
子の回転状態に応じて駆動電流を制御する技術が示され
ている。これにより、モータの発熱防止や省エネが図ら
れる。
【０００６】又、モータの制御方法の引用文献として、
特開平１１−４１９８９号公報では、マイクロステップ
駆動方式のみでステッピングモータを駆動させる例が挙
げられている。
特開平１１−４１９８９号公報では、マイクロステップ
駆動方式のみでステッピングモータを駆動させる例が挙
げられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなモ
ータの制御方法によれば、その時その時のモータの駆動
状態に応じた最適の駆動電流値と駆動方式との両方が常
に選択されているとは言い難い。従って、従来のモータ
制御方法では、モータの駆動状態にきめ細かく対応して
最適な制御方法へと絶えず調整されてはいないという問
題がある。
ータの制御方法によれば、その時その時のモータの駆動
状態に応じた最適の駆動電流値と駆動方式との両方が常
に選択されているとは言い難い。従って、従来のモータ
制御方法では、モータの駆動状態にきめ細かく対応して
最適な制御方法へと絶えず調整されてはいないという問
題がある。
【０００８】本発明は、上記問題に鑑み、その時その時
のモータの駆動状態に応じて、駆動電流と励磁方式とを
最適化することにより、最も優れた制御状態を可能とす
る制御装置、駆動装置、撮像装置及びこれらの方法を提
供することを目的とする。
のモータの駆動状態に応じて、駆動電流と励磁方式とを
最適化することにより、最も優れた制御状態を可能とす
る制御装置、駆動装置、撮像装置及びこれらの方法を提
供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するべく、回転子の制御装置であり、外部から速度信
号を受け、これに基づき、外部の回転子の回転速度を決
定し、前記回転速度に対応させて、励磁方式を決定する
励磁方式決定手段と、前記回転速度に応じて、前記回転
子を回転させるための駆動電流のピーク電流を設定する
ピーク電流設定信号を生成し出力するピーク電流設定信
号生成手段と、前記励磁方式決定手段が決定した前記回
転速度に応じて、前記励磁方式決定手段が決定した前記
励磁方式による制御信号を生成し出力する制御信号生成
手段とを具備することを特徴とする制御装置である。
決するべく、回転子の制御装置であり、外部から速度信
号を受け、これに基づき、外部の回転子の回転速度を決
定し、前記回転速度に対応させて、励磁方式を決定する
励磁方式決定手段と、前記回転速度に応じて、前記回転
子を回転させるための駆動電流のピーク電流を設定する
ピーク電流設定信号を生成し出力するピーク電流設定信
号生成手段と、前記励磁方式決定手段が決定した前記回
転速度に応じて、前記励磁方式決定手段が決定した前記
励磁方式による制御信号を生成し出力する制御信号生成
手段とを具備することを特徴とする制御装置である。
【００１０】又本発明は、駆動装置であり、外部から速
度信号を受け、これに基づき、外部の回転子の回転速度
を決定し、前記回転速度に対応させて、励磁方式を決定
する励磁方式決定手段と、前記回転速度に応じて、前記
回転子を回転させるための駆動電流のピーク電流を設定
するピーク電流設定信号を生成し出力するピーク電流設
定信号生成手段と、前記励磁方式決定手段が決定した前
記回転速度に応じて、前記励磁方式決定手段が決定した
前記励磁方式による制御信号を生成し出力する制御信号
生成手段と、前記ピーク電流設定信号生成手段からの前
記ピーク電流設定信号を受け、前記制御信号生成手段か
らの前記制御信号とを受け、これらに基づいて駆動電流
を生成して、前記回転子に供給することで前記回転子を
駆動させる駆動手段とを具備することを特徴とする駆動
装置である。
度信号を受け、これに基づき、外部の回転子の回転速度
を決定し、前記回転速度に対応させて、励磁方式を決定
する励磁方式決定手段と、前記回転速度に応じて、前記
回転子を回転させるための駆動電流のピーク電流を設定
するピーク電流設定信号を生成し出力するピーク電流設
定信号生成手段と、前記励磁方式決定手段が決定した前
記回転速度に応じて、前記励磁方式決定手段が決定した
前記励磁方式による制御信号を生成し出力する制御信号
生成手段と、前記ピーク電流設定信号生成手段からの前
記ピーク電流設定信号を受け、前記制御信号生成手段か
らの前記制御信号とを受け、これらに基づいて駆動電流
を生成して、前記回転子に供給することで前記回転子を
駆動させる駆動手段とを具備することを特徴とする駆動
装置である。
【００１１】又本発明は、任意の方角の映像を撮像する
撮像装置であり、所定の方角の映像を撮像する撮像素子
を少なくとも搭載しており、回転されることにより任意
の方角の映像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段に接
続され、回転されることにより前記撮像手段を任意の方
角に向ける回転子である回転手段と、外部から速度信号
を受け、これに基づき、前記回転手段の回転速度を決定
し、前記回転速度に対応させて、励磁方式を決定する励
磁方式決定手段と、前記回転速度に応じて、前記回転子
を回転させるための駆動電流のピーク電流を設定するピ
ーク電流設定信号を生成し出力するピーク電流設定信号
生成手段と、前記励磁方式決定手段が決定した前記回転
速度に応じて、前記励磁方式決定手段が決定した前記励
磁方式による制御信号を生成し出力する制御信号生成手
段と、前記ピーク電流設定信号生成手段からの前記ピー
ク電流設定信号を受け、前記制御信号生成手段からの前
記制御信号とを受け、これらに基づいて駆動電流を生成
して、前記回転子へ出力することで前記回転子を駆動さ
せ、前記撮像手段を前記速度信号に応じた任意の方角へ
向けさせる駆動手段とを具備することを特徴とする撮像
装置である。
撮像装置であり、所定の方角の映像を撮像する撮像素子
を少なくとも搭載しており、回転されることにより任意
の方角の映像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段に接
続され、回転されることにより前記撮像手段を任意の方
角に向ける回転子である回転手段と、外部から速度信号
を受け、これに基づき、前記回転手段の回転速度を決定
し、前記回転速度に対応させて、励磁方式を決定する励
磁方式決定手段と、前記回転速度に応じて、前記回転子
を回転させるための駆動電流のピーク電流を設定するピ
ーク電流設定信号を生成し出力するピーク電流設定信号
生成手段と、前記励磁方式決定手段が決定した前記回転
速度に応じて、前記励磁方式決定手段が決定した前記励
磁方式による制御信号を生成し出力する制御信号生成手
段と、前記ピーク電流設定信号生成手段からの前記ピー
ク電流設定信号を受け、前記制御信号生成手段からの前
記制御信号とを受け、これらに基づいて駆動電流を生成
して、前記回転子へ出力することで前記回転子を駆動さ
せ、前記撮像手段を前記速度信号に応じた任意の方角へ
向けさせる駆動手段とを具備することを特徴とする撮像
装置である。
【００１２】本発明は上述したように、カメラを搭載し
た撮像装置、又はこれに用いる駆動措置、又はこれに用
いる回転子の制御装置において、回転子に供給する駆動
電流のピーク電流設定信号を設け、これを回転子の回転
速度に応じて最適値に設定し変化させるものである。更
にこれと同時に、回転速度に応じて、励磁方式を、例え
ば、１／１６マイクロステップから、１／８マイクロス
テップ，１／４マイク駆動電流のロステップ，１／２マ
イクロステップ，２相励磁までと、最適値に設定し変化
させるものである。これにより、モータの起動時から、
超低速時、加速時、最高速時、減速時、静止時等、その
時々で最適な励磁方法、最適なピーク電流の駆動電流に
より、モータを制御することができる。これにより、消
費電力を抑えた静止状態、カメラぶれのない超低速の視
点移動、そして、スムーズな加速と減速等の制御が同時
に可能となるものである。
た撮像装置、又はこれに用いる駆動措置、又はこれに用
いる回転子の制御装置において、回転子に供給する駆動
電流のピーク電流設定信号を設け、これを回転子の回転
速度に応じて最適値に設定し変化させるものである。更
にこれと同時に、回転速度に応じて、励磁方式を、例え
ば、１／１６マイクロステップから、１／８マイクロス
テップ，１／４マイク駆動電流のロステップ，１／２マ
イクロステップ，２相励磁までと、最適値に設定し変化
させるものである。これにより、モータの起動時から、
超低速時、加速時、最高速時、減速時、静止時等、その
時々で最適な励磁方法、最適なピーク電流の駆動電流に
より、モータを制御することができる。これにより、消
費電力を抑えた静止状態、カメラぶれのない超低速の視
点移動、そして、スムーズな加速と減速等の制御が同時
に可能となるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施形態であるカメラを搭載した撮像装置、又はこれに
用いる駆動措置、又はこれに用いる回転子の制御装置を
詳細に説明する。図１は、本発明に係る駆動装置の回転
子の移動速度ｖと駆動信号のピーク電流設定信号Ｐと駆
動電流の励磁方式との関係を示すグラフ、図２は、撮像
装置の一例を示す断面図、図３は、撮像装置を用いた撮
像システムの一例を示すブロック図、図４は、駆動装置
の第1の実施形態を示すブロック図、図５は、駆動装置
が駆動する回転子の各巻線相の電流と合成ベクトルの一
例を示すグラフ、図６は、駆動装置が駆動する回転子の
各巻線相の停止時の電流と合成ベクトルの一例を示すグ
ラフ、図７は、駆動装置のピーク電流設定信号と駆動信
号との関係の一例を示すタイミングチャート、図８は、
駆動装置のピーク電流設定信号と駆動信号との関係の他
の一例を示すタイミングチャート、図９は、駆動装置の
第２の実施形態を示すブロック図、図１０は、駆動装置
の第３の実施形態を示すブロック図である。
実施形態であるカメラを搭載した撮像装置、又はこれに
用いる駆動措置、又はこれに用いる回転子の制御装置を
詳細に説明する。図１は、本発明に係る駆動装置の回転
子の移動速度ｖと駆動信号のピーク電流設定信号Ｐと駆
動電流の励磁方式との関係を示すグラフ、図２は、撮像
装置の一例を示す断面図、図３は、撮像装置を用いた撮
像システムの一例を示すブロック図、図４は、駆動装置
の第1の実施形態を示すブロック図、図５は、駆動装置
が駆動する回転子の各巻線相の電流と合成ベクトルの一
例を示すグラフ、図６は、駆動装置が駆動する回転子の
各巻線相の停止時の電流と合成ベクトルの一例を示すグ
ラフ、図７は、駆動装置のピーク電流設定信号と駆動信
号との関係の一例を示すタイミングチャート、図８は、
駆動装置のピーク電流設定信号と駆動信号との関係の他
の一例を示すタイミングチャート、図９は、駆動装置の
第２の実施形態を示すブロック図、図１０は、駆動装置
の第３の実施形態を示すブロック図である。
【００１４】＜本発明に係る撮像装置とこれを用いた撮
像システム＞図２において、本発明に係る撮像装置１０
は、一例として、透過型半球カバーで覆われており、コ
ンビネーションドームカメラであり、内部に、水平方向
回転用のステッピングモータＭ１が設けられ、このステ
ッピングモータＭ１に接続された土台上に設けられた、
垂直方向回転用のステッピングモータＭ２が設けられて
いる。このステッピングモータＭ２に接続されてカメラ
ユニットＣが設けられている。又更に、撮像装置１０の
内部には、これらのステッピングモータＭ１，Ｍ２を駆
動させるためのドライバ部Ｄが設けられている。
像システム＞図２において、本発明に係る撮像装置１０
は、一例として、透過型半球カバーで覆われており、コ
ンビネーションドームカメラであり、内部に、水平方向
回転用のステッピングモータＭ１が設けられ、このステ
ッピングモータＭ１に接続された土台上に設けられた、
垂直方向回転用のステッピングモータＭ２が設けられて
いる。このステッピングモータＭ２に接続されてカメラ
ユニットＣが設けられている。又更に、撮像装置１０の
内部には、これらのステッピングモータＭ１，Ｍ２を駆
動させるためのドライバ部Ｄが設けられている。
【００１５】このような撮像装置１０は、一例として、
図３に示すような撮像システムを構成するものである。
コンピュータ装置等のコントローラ１３からは、例えば
一例として、水平方向の６４段階の速度信号及び垂直方
向の６４段階の速度信号等の制御信号ｃを受け、これに
応じた駆動信号がステッピングモータＭ１，Ｍ２に供給
される。
図３に示すような撮像システムを構成するものである。
コンピュータ装置等のコントローラ１３からは、例えば
一例として、水平方向の６４段階の速度信号及び垂直方
向の６４段階の速度信号等の制御信号ｃを受け、これに
応じた駆動信号がステッピングモータＭ１，Ｍ２に供給
される。
【００１６】一方、カメラユニットＣからは、撮像信号
ｍが出力され、テレビモニタ１１やレコーダ１２に供給
される。これにより、撮像された撮像信号ｍに応じた映
像をテレビモニタ１１に表示したり、レコーダ１２の記
憶領域部に記録することができる。ユーザは、レコーダ
１２のコントロールパネルから記録操作を行い、更にコ
ントローラ１３からリモートコントロールで撮像装置１
０のカメラユニットＣを適宜回転させることにより、撮
像する視界を選択することができる。又、コントローラ
１３とレコーダ１２とを接続して、全ての動作をコント
ローラ１３内のプログラムにより操作させ、無人のまま
に、例えば店舗内の映像を予め決められた方法で撮像す
ることが可能である。
ｍが出力され、テレビモニタ１１やレコーダ１２に供給
される。これにより、撮像された撮像信号ｍに応じた映
像をテレビモニタ１１に表示したり、レコーダ１２の記
憶領域部に記録することができる。ユーザは、レコーダ
１２のコントロールパネルから記録操作を行い、更にコ
ントローラ１３からリモートコントロールで撮像装置１
０のカメラユニットＣを適宜回転させることにより、撮
像する視界を選択することができる。又、コントローラ
１３とレコーダ１２とを接続して、全ての動作をコント
ローラ１３内のプログラムにより操作させ、無人のまま
に、例えば店舗内の映像を予め決められた方法で撮像す
ることが可能である。
【００１７】撮像装置１０であるコンビネーションドー
ムカメラは、カメラユニットＣを水平回転及び垂直回転
させるメカ構造を有している。なお本発明は、ステッピ
ングモータを使用したコンビネーションドームカメラの
制御技術に用いられているが、これに限定されるもので
はなく、ステッピングモータの制御技術に広く用いるこ
とが可能である。
ムカメラは、カメラユニットＣを水平回転及び垂直回転
させるメカ構造を有している。なお本発明は、ステッピ
ングモータを使用したコンビネーションドームカメラの
制御技術に用いられているが、これに限定されるもので
はなく、ステッピングモータの制御技術に広く用いるこ
とが可能である。
【００１８】このような撮像装置１０では、カメラユニ
ットＣは、コントローラ１３からの制御信号に応じて、
図１に示すように、回転速度Ｖで所定の方向に回転する
ものである。このときに、回転速度Ｖに応じて、後述す
るドライバ部Ｄにより最適値であるピーク電流Ｐによる
駆動電流が与えられることにより、最適の駆動制御を可
能とする。更に、回転速度Ｖに応じた励磁方式がドライ
バ部Ｄにより与えられることにより、最適の駆動制御を
可能とする。なお、回転速度は、外部のコントローラ１
３等から与えられる速度信号ｃに基づき、現在のモータ
の位置や回転速度等からＭＰＵ２１等により求められる
ものである。以下、本発明の制御方法を詳述する。
ットＣは、コントローラ１３からの制御信号に応じて、
図１に示すように、回転速度Ｖで所定の方向に回転する
ものである。このときに、回転速度Ｖに応じて、後述す
るドライバ部Ｄにより最適値であるピーク電流Ｐによる
駆動電流が与えられることにより、最適の駆動制御を可
能とする。更に、回転速度Ｖに応じた励磁方式がドライ
バ部Ｄにより与えられることにより、最適の駆動制御を
可能とする。なお、回転速度は、外部のコントローラ１
３等から与えられる速度信号ｃに基づき、現在のモータ
の位置や回転速度等からＭＰＵ２１等により求められる
ものである。以下、本発明の制御方法を詳述する。
【００１９】（ドライバ部Ｄでのピーク電流設定）ここ
で、コンビネーションドームカメラの消費電力分布の中
で、ドライバ部Ｄの比重は大きく、装置の小型化を進め
る上で消費電力を抑えることは、信頼性、安全性の向上
にも繋がる重要な課題である。
で、コンビネーションドームカメラの消費電力分布の中
で、ドライバ部Ｄの比重は大きく、装置の小型化を進め
る上で消費電力を抑えることは、信頼性、安全性の向上
にも繋がる重要な課題である。
【００２０】又、駆動回路を有したカメラであっても、
監視カメラの特徴上、使用時間全体において停止してい
る時間が大きな比率を示している。本実施形態は、上記
に注目し停止状態の消費電力を低減する制御技術であ
る。
監視カメラの特徴上、使用時間全体において停止してい
る時間が大きな比率を示している。本実施形態は、上記
に注目し停止状態の消費電力を低減する制御技術であ
る。
【００２１】＜第１実施形態＞第１実施形態は、水平回
転用ステッピングモータＭ１用のピーク電流設定信号Ｐ
と垂直回転用ステッピングモータＭ２用のピーク電流設
定信号Ｐとが共用されている場合を提供するものであ
る。
転用ステッピングモータＭ１用のピーク電流設定信号Ｐ
と垂直回転用ステッピングモータＭ２用のピーク電流設
定信号Ｐとが共用されている場合を提供するものであ
る。
【００２２】図４のブロック図において、ドライバ部Ｄ
は、コントローラ１３から与えられた制御信号ｃを受け
るＭＰＵ（Micro Processing Unit）２１と、ＭＰＵ２
１からピーク電流設定値の切替制御信号を受ける切替部
２９と、ＭＰＵ２１から制御信号ｄが供給され、切替部
２９からピーク電流設定信号Ｐとが供給される定電流チ
ョッパ型モータドライバ２２〜２５であって、垂直回転
用モータＭ２のＡ相巻線に駆動電流ＩＶＡを供給する定
電流チョッパ型モータドライバ２２と、垂直回転用モー
タＭ２のＢ相巻線に駆動電流ＩＶＢを供給する定電流チ
ョッパ型モータドライバ２３と、水平回転用モータＭ１
のＡ相巻線に駆動電流ＩＨＡを供給する定電流チョッパ
型モータドライバ２４と、水平回転用モータＭ１のＢ相
巻線に駆動電流ＩＨＢを供給する定電流チョッパ型モー
タドライバ２５とを有している。
は、コントローラ１３から与えられた制御信号ｃを受け
るＭＰＵ（Micro Processing Unit）２１と、ＭＰＵ２
１からピーク電流設定値の切替制御信号を受ける切替部
２９と、ＭＰＵ２１から制御信号ｄが供給され、切替部
２９からピーク電流設定信号Ｐとが供給される定電流チ
ョッパ型モータドライバ２２〜２５であって、垂直回転
用モータＭ２のＡ相巻線に駆動電流ＩＶＡを供給する定
電流チョッパ型モータドライバ２２と、垂直回転用モー
タＭ２のＢ相巻線に駆動電流ＩＶＢを供給する定電流チ
ョッパ型モータドライバ２３と、水平回転用モータＭ１
のＡ相巻線に駆動電流ＩＨＡを供給する定電流チョッパ
型モータドライバ２４と、水平回転用モータＭ１のＢ相
巻線に駆動電流ＩＨＢを供給する定電流チョッパ型モー
タドライバ２５とを有している。
【００２３】更に、各定電流チョッパ型モータドライバ
２２〜２５は、それぞれ、ＭＰＵ２１から制御信号ｄを
受ける定電流制御用ノンリニアＡ／Ｄコンバータ２６
と、切替部２９からピーク電流設定信号Ｐを受けるＤ／
Ａコンバータリファレンス入力部２７と、各駆動電流を
出力するＰＷＭチョッパ定電流回路２８とを有してい
る。
２２〜２５は、それぞれ、ＭＰＵ２１から制御信号ｄを
受ける定電流制御用ノンリニアＡ／Ｄコンバータ２６
と、切替部２９からピーク電流設定信号Ｐを受けるＤ／
Ａコンバータリファレンス入力部２７と、各駆動電流を
出力するＰＷＭチョッパ定電流回路２８とを有してい
る。
【００２４】このような構造において、バイポーラ型ス
テッピングモータの場合は、Ａ相，Ｂ相に配された各巻
線に発生する磁束にて回転位置が決定される。つまり各
巻線に流す電流比によって合成ベクトルが示す位置に移
動する。この様子を図５のグラフに示している。Ａ相，
Ｂ相ともに１００％の電流を流し、極性のみ変化させる
のが２相励磁である。２相励磁の場合は４５度の位置か
ら変化幅９０度でステップ状に回転するが、０〜９０度
の間の合成ベクトルを細かく制御するマイクロステップ
方式もある。理論的にはＡ相，Ｂ相の励磁電流を正弦波
状に変化させて相互に９０度位相をずらすことで完全に
滑らかな奇跡を描くこととなる。
テッピングモータの場合は、Ａ相，Ｂ相に配された各巻
線に発生する磁束にて回転位置が決定される。つまり各
巻線に流す電流比によって合成ベクトルが示す位置に移
動する。この様子を図５のグラフに示している。Ａ相，
Ｂ相ともに１００％の電流を流し、極性のみ変化させる
のが２相励磁である。２相励磁の場合は４５度の位置か
ら変化幅９０度でステップ状に回転するが、０〜９０度
の間の合成ベクトルを細かく制御するマイクロステップ
方式もある。理論的にはＡ相，Ｂ相の励磁電流を正弦波
状に変化させて相互に９０度位相をずらすことで完全に
滑らかな奇跡を描くこととなる。
【００２５】又、合成ベクトルの絶対値が大きいほど発
生する回転トルクが大きくなる。従来技術においては、
単純に電流制御を停止させて、モータを現在位置に保持
している。
生する回転トルクが大きくなる。従来技術においては、
単純に電流制御を停止させて、モータを現在位置に保持
している。
【００２６】しかし、ドームカメラにおいて必要なトル
クは一定ではなく、特に、加速／減速時に大きく要求さ
れる。従って、停止時の要求トルクは非常に小さい。そ
こで本実施形態は、図４に示すように励磁電流の切替部
２９を設け、ＭＰＵ２１によって停止時及び駆動時にピ
ーク電流設定信号の切換え制御を行う。停止時は停止直
前のＡ相，Ｂ相の電流比率を維持しつつ両相の電流値を
低下させる。ここで重要なのは、単純に励磁電流を低下
させるのではなく、両相の電流比率を維持しつつ電流を
減少させることである。電流比率を維持することで合成
ベクトルの方向は変化しないため、図６に示すようにモ
ータは回転角を保持し、トルクのみを低下させることが
できる。
クは一定ではなく、特に、加速／減速時に大きく要求さ
れる。従って、停止時の要求トルクは非常に小さい。そ
こで本実施形態は、図４に示すように励磁電流の切替部
２９を設け、ＭＰＵ２１によって停止時及び駆動時にピ
ーク電流設定信号の切換え制御を行う。停止時は停止直
前のＡ相，Ｂ相の電流比率を維持しつつ両相の電流値を
低下させる。ここで重要なのは、単純に励磁電流を低下
させるのではなく、両相の電流比率を維持しつつ電流を
減少させることである。電流比率を維持することで合成
ベクトルの方向は変化しないため、図６に示すようにモ
ータは回転角を保持し、トルクのみを低下させることが
できる。
【００２７】これにより、図７及び図８の励磁電流図に
示すように、ピーク電流設定信号Ｐ Ｈのタイミングに応
じて、モータの停止時の駆動電流の大きさを抑制するこ
とが可能となり、モータの静止している時間が非常に長
いドームカメラの消費電力を大幅に削減することが可能
となる。
示すように、ピーク電流設定信号Ｐ Ｈのタイミングに応
じて、モータの停止時の駆動電流の大きさを抑制するこ
とが可能となり、モータの静止している時間が非常に長
いドームカメラの消費電力を大幅に削減することが可能
となる。
【００２８】なお、モータの停止時においても本電流を
ゼロとすることはできない。これは、永久磁石型のステ
ッピングモータの場合ディテントトルクが大きい位置に
移動してしまうためである。
ゼロとすることはできない。これは、永久磁石型のステ
ッピングモータの場合ディテントトルクが大きい位置に
移動してしまうためである。
【００２９】なお、先の図１のグラフにおいては、この
実施形態は、タイミングＴ７においてピーク電流Ｐ６に
消費電流を抑制している部分に対応するものである。
実施形態は、タイミングＴ７においてピーク電流Ｐ６に
消費電流を抑制している部分に対応するものである。
【００３０】＜第２実施形態＞第２実施形態は、垂直回
転と水平回転とで各々独立して制御するものである。
転と水平回転とで各々独立して制御するものである。
【００３１】図９において、垂直モータ用の切替部３０
と水平モータ用の切替部３１とが独立して設けられてお
り、他の構造は図４と同等である。
と水平モータ用の切替部３１とが独立して設けられてお
り、他の構造は図４と同等である。
【００３２】一般的にコンビネーションドームカメラ
は、垂直方向の制御頻度＜＜水平方向の制御頻度とな
る。つまり、水平方向は回転中でも垂直方向は停止して
いる期間が非常に多く、電流制御を水平／垂直双方独立
して行うことで、より有効に消費電力の削減を実行する
ことができるものである。
は、垂直方向の制御頻度＜＜水平方向の制御頻度とな
る。つまり、水平方向は回転中でも垂直方向は停止して
いる期間が非常に多く、電流制御を水平／垂直双方独立
して行うことで、より有効に消費電力の削減を実行する
ことができるものである。
【００３３】＜第３実施形態＞第３実施形態は、静止時
のピーク電流設定を行うだけではなく、図１で示したよ
うに様々な回転速度に応じて、きめ細かくその値を設定
させるものである。
のピーク電流設定を行うだけではなく、図１で示したよ
うに様々な回転速度に応じて、きめ細かくその値を設定
させるものである。
【００３４】図１０において、電子ボリューム機能を有
するＤ／Ａコンバータ３２が、水平モータ用、垂直モー
タ用に夫々設けられている。すなわち、第１実施形態、
第２実施形態は、モータの動作状態を停止状態と回転状
態に大別して制御するものであるが、回転状態にも加
速、減速、一定速度回転があり、それぞれ製品の性能を
満たすために必要なトルクは異なる。更には一定速度で
あっても回転数によって必要とされるトルクが変化す
る。第３実施形態においては、電子ボリューム機能を有
するＤ／Ａコンバータ３２により、様々な動作状態にお
いてより細かくピーク励磁電流をピーク電流設定信号Ｐ
Ｖにより制御するものである。これにより更に効率的な
電力消費を実現できる。
するＤ／Ａコンバータ３２が、水平モータ用、垂直モー
タ用に夫々設けられている。すなわち、第１実施形態、
第２実施形態は、モータの動作状態を停止状態と回転状
態に大別して制御するものであるが、回転状態にも加
速、減速、一定速度回転があり、それぞれ製品の性能を
満たすために必要なトルクは異なる。更には一定速度で
あっても回転数によって必要とされるトルクが変化す
る。第３実施形態においては、電子ボリューム機能を有
するＤ／Ａコンバータ３２により、様々な動作状態にお
いてより細かくピーク励磁電流をピーク電流設定信号Ｐ
Ｖにより制御するものである。これにより更に効率的な
電力消費を実現できる。
【００３５】すなわち、図１において、超低速Ｔ１にお
いては、非常に回転速度が遅いが、移動時間が長く、わ
ずかな振動がズームレンズを多用するドームカメラのぶ
れにつながり、映像への影響が大きいので、トルクを大
きく取って振動を抑え込むものである。このため、ピー
ク電流Ｐを最大の値（Ｐ１）に設定して、ぶれが非常に
少ない、超低速の移動映像が得られるような制御を行う
ものである。
いては、非常に回転速度が遅いが、移動時間が長く、わ
ずかな振動がズームレンズを多用するドームカメラのぶ
れにつながり、映像への影響が大きいので、トルクを大
きく取って振動を抑え込むものである。このため、ピー
ク電流Ｐを最大の値（Ｐ１）に設定して、ぶれが非常に
少ない、超低速の移動映像が得られるような制御を行う
ものである。
【００３６】次に、加速時Ｔ２においては、図１に示す
大きさのピーク電流Ｐ２を可能とするべく、Ｄ／Ａコン
バータ３２からピーク電流設定信号Ｐ２を供給して制御
を行うものである。
大きさのピーク電流Ｐ２を可能とするべく、Ｄ／Ａコン
バータ３２からピーク電流設定信号Ｐ２を供給して制御
を行うものである。
【００３７】次に、加速（高）時Ｔ３においては、先の
加速時Ｔ２のピーク電流Ｐ２よりも大きいが最大ではな
いピーク電流Ｐ３を供給して、より大きなトルクの加速
を行うものであり、途中から最高速に近づくと、最高速
と同等の最大のピーク電流Ｐ４として制御を行うもので
ある。
加速時Ｔ２のピーク電流Ｐ２よりも大きいが最大ではな
いピーク電流Ｐ３を供給して、より大きなトルクの加速
を行うものであり、途中から最高速に近づくと、最高速
と同等の最大のピーク電流Ｐ４として制御を行うもので
ある。
【００３８】次に、最高速時Ｔ４においては、最大のピ
ーク電流Ｐ４として、制御を行うものである。
ーク電流Ｐ４として、制御を行うものである。
【００３９】次に、減速（高）時Ｔ５においては、モー
タの最大速度の慣性を十分に抑え込むように、最大のピ
ーク電流Ｐ４としてモータの減速を行うべく制御するも
のである。
タの最大速度の慣性を十分に抑え込むように、最大のピ
ーク電流Ｐ４としてモータの減速を行うべく制御するも
のである。
【００４０】次に、減速時Ｔ６においては、先の加速時
Ｔ２のピーク電流Ｐ２と同等の大きさのピーク電流Ｐ５
として制御を行うものである。
Ｔ２のピーク電流Ｐ２と同等の大きさのピーク電流Ｐ５
として制御を行うものである。
【００４１】最後に、停止時Ｔ７においては、コンビネ
ーションドームカメラでは非常に多い静止状態の消費電
力を抑制するべく、最も小さいがゼロではないピーク電
流Ｐ６として制御を行うものである。
ーションドームカメラでは非常に多い静止状態の消費電
力を抑制するべく、最も小さいがゼロではないピーク電
流Ｐ６として制御を行うものである。
【００４２】このようにモータの回転速度に応じてきめ
細かくピーク電流設定信号Ｐを設定して、駆動電流のピ
ーク電流値を制御することにより、その回転速度に最も
適した駆動電流の制御を行うことが可能となるものであ
る。
細かくピーク電流設定信号Ｐを設定して、駆動電流のピ
ーク電流値を制御することにより、その回転速度に最も
適した駆動電流の制御を行うことが可能となるものであ
る。
【００４３】＜第４実施形態＞第４実施形態は、回転速
度に応じて、励磁方式を様々に変更して最適な励磁方式
で駆動電流を供給するものである。
度に応じて、励磁方式を様々に変更して最適な励磁方式
で駆動電流を供給するものである。
【００４４】基本的な考え方は、低速時はカメラ映像が
滑らかに移動するようにマイクロステップ励磁を行い、
高速回転時は高トルク発生と、ＭＰＵの負荷を低減する
ためにステップ角の大きな２相励磁にてモータを駆動す
るものである。
滑らかに移動するようにマイクロステップ励磁を行い、
高速回転時は高トルク発生と、ＭＰＵの負荷を低減する
ためにステップ角の大きな２相励磁にてモータを駆動す
るものである。
【００４５】一例として、下記のコンポーネントでモー
タ，メカを構成したとする。
タ，メカを構成したとする。
【００４６】モータ：バイポーラ型ステッピングモータ
２００ステップ品（１.８度／ステップ：２相励磁） メカ減速比：１／４０ 上記構成にて２相励磁でモータを回転させた場合、カメ
ラ本体は２００×４０＝８０００ステップで１回転する
ことになる。この時の１ステップあたりの移動角度は３
６０度／８０００＝０.０４５度となる。
２００ステップ品（１.８度／ステップ：２相励磁） メカ減速比：１／４０ 上記構成にて２相励磁でモータを回転させた場合、カメ
ラ本体は２００×４０＝８０００ステップで１回転する
ことになる。この時の１ステップあたりの移動角度は３
６０度／８０００＝０.０４５度となる。
【００４７】ドームカメラでは高倍率のズームレンズが
使用され、最大ズーム時の水平画角は１〜２度が一般的
である。仮にＴｅｌｅ端時の水平画角を１度とすると、
上記構成では、水平画角当たり約４２ステップとなる。
使用され、最大ズーム時の水平画角は１〜２度が一般的
である。仮にＴｅｌｅ端時の水平画角を１度とすると、
上記構成では、水平画角当たり約４２ステップとなる。
【００４８】この程度のステップ数では、カメラ映像が
水平移動した時に明らかにガタツキが生じる。更には、
製品の操作性として最低速度は、水平画角が１０秒程度
で移動する必要があるため、目視においてより顕著に移
動ガタツキが目立つことになる。
水平移動した時に明らかにガタツキが生じる。更には、
製品の操作性として最低速度は、水平画角が１０秒程度
で移動する必要があるため、目視においてより顕著に移
動ガタツキが目立つことになる。
【００４９】この問題を解決するため、低速駆動時は１
／１６マイクロステップにて駆動する。この場合の各数
値を下記に示す。
／１６マイクロステップにて駆動する。この場合の各数
値を下記に示す。
【００５０】カメラ本体が１回転するステップ数＝２０
０×４０×１６＝１２８,０００ステップ １ステップあたりの移動角度＝３６０度／１２８０００
＝０.００２８度 最大ズーム時の水平画角当たりのステップ数 ＝３５６ 全ての数値が１６倍改善されていることがわかる。図１
１に示した１／１６マイクロステップの回転角度＝Ｘ
と、２相励磁の回転角度＝Ｙとは、全く同じ移動量とな
る。つまり１／１６マイクロステップの場合は、２相励
磁ならば１ステップで移動する角度を１６分割している
ことになる。これによって滑らかな画角移動を実現する
ことができる。
０×４０×１６＝１２８,０００ステップ １ステップあたりの移動角度＝３６０度／１２８０００
＝０.００２８度 最大ズーム時の水平画角当たりのステップ数 ＝３５６ 全ての数値が１６倍改善されていることがわかる。図１
１に示した１／１６マイクロステップの回転角度＝Ｘ
と、２相励磁の回転角度＝Ｙとは、全く同じ移動量とな
る。つまり１／１６マイクロステップの場合は、２相励
磁ならば１ステップで移動する角度を１６分割している
ことになる。これによって滑らかな画角移動を実現する
ことができる。
【００５１】一方、高速回転時の一般的な性能は、カメ
ラ本体を２５０度／s〜３６０度／s程度で高速回転させ
る必要がある。上述した１／１６マイクロステップ固定
にて励磁した場合は、カメラが１回転するまで１２８,
０００ステップの制御が必要となる。この時ＭＰＵの処
理周期は、Ｔ＝約７.８μs（１／１２８０００）とな
る。これを実現するには、一般的にはタイマー割り込み
制御が使用される。７.８μs周期でモータを駆動し、現
在位置と目標位置との座標計算や加速，減速演算を行
い、更には水平／垂直双方のモータを独立して制御する
必要があるため、ＭＰＵの負荷は倍増してしまう。上記
した制御装置では、組み込み型のＭＰＵであり非常に負
荷が重く、高価な高速ＭＰＵが必要となる。又、１／１
６マイクロステップにて高速駆動した場合は、トルク不
足による高速回転性能が降下するため、１／１６マイク
ロステップ固定では、高速度仕様を落とさざるを得な
い。
ラ本体を２５０度／s〜３６０度／s程度で高速回転させ
る必要がある。上述した１／１６マイクロステップ固定
にて励磁した場合は、カメラが１回転するまで１２８,
０００ステップの制御が必要となる。この時ＭＰＵの処
理周期は、Ｔ＝約７.８μs（１／１２８０００）とな
る。これを実現するには、一般的にはタイマー割り込み
制御が使用される。７.８μs周期でモータを駆動し、現
在位置と目標位置との座標計算や加速，減速演算を行
い、更には水平／垂直双方のモータを独立して制御する
必要があるため、ＭＰＵの負荷は倍増してしまう。上記
した制御装置では、組み込み型のＭＰＵであり非常に負
荷が重く、高価な高速ＭＰＵが必要となる。又、１／１
６マイクロステップにて高速駆動した場合は、トルク不
足による高速回転性能が降下するため、１／１６マイク
ロステップ固定では、高速度仕様を落とさざるを得な
い。
【００５２】ここで、高速回転時において、２相励磁を
使用すると、 Ｔ＝約１２５μs（１／８０００） となる。ＭＰＵへの負荷は大きく軽減され、かつ、回転
トルクも大きく発生するため、高速回転が可能となる。
使用すると、 Ｔ＝約１２５μs（１／８０００） となる。ＭＰＵへの負荷は大きく軽減され、かつ、回転
トルクも大きく発生するため、高速回転が可能となる。
【００５３】高速回転時の画角移動に際しては、前記ズ
ームレンズにおいてＷｉｄｅ端を４０度とすると、高速
回転（３６０度／s）時には約０.１秒の短期間で画面の
左端から右端を通過するため、目視上で２相励磁による
ガタツキは到底発見できない。
ームレンズにおいてＷｉｄｅ端を４０度とすると、高速
回転（３６０度／s）時には約０.１秒の短期間で画面の
左端から右端を通過するため、目視上で２相励磁による
ガタツキは到底発見できない。
【００５４】上述したように、第４実施形態において
は、最低速度時は高分解能のマイクロステップ励磁を行
い、高速度時には２相励磁にて駆動する。このように速
度に応じた励磁変化を行うことで、低速時の滑らかさと
高速回転の双方を満たすことが可能となる。
は、最低速度時は高分解能のマイクロステップ励磁を行
い、高速度時には２相励磁にて駆動する。このように速
度に応じた励磁変化を行うことで、低速時の滑らかさと
高速回転の双方を満たすことが可能となる。
【００５５】＜第５実施形態＞第５実施形態は、モータ
の回転速度に応じてきめ細かく励磁方式を可変させてい
く方法を提供する。図１が示すように、超低速Ｔ１から
最高速Ｔ４、減速時Ｔ６に至るまで段階的に励磁方式が
回転速度に応じて切り換えられていく。
の回転速度に応じてきめ細かく励磁方式を可変させてい
く方法を提供する。図１が示すように、超低速Ｔ１から
最高速Ｔ４、減速時Ｔ６に至るまで段階的に励磁方式が
回転速度に応じて切り換えられていく。
【００５６】すなわち、相励磁方式と振動量の関係を下
記に示すと、振動量＝２相励磁＞１／２相励磁＞１／４
マイクロステップ＞１／８マイクロステップ＞１／１６
マイクロステップ……という関係がある。
記に示すと、振動量＝２相励磁＞１／２相励磁＞１／４
マイクロステップ＞１／８マイクロステップ＞１／１６
マイクロステップ……という関係がある。
【００５７】振動量は、そのまま製品の騒音量に等しく
なる。勿論製品として、騒音が小さいことが望ましい。
中間速度域においてＭＰＵが制御可能な範囲で分解能の
細かいマイクロステップで引っ張り、ＭＰＵの制御速度
の臨界で徐々に荒いマイクロステップに変化することに
より、カメラの回転速度に応じた相励磁変化行うこと
で、より騒音が少なく安定した駆動を実現することがで
きる。
なる。勿論製品として、騒音が小さいことが望ましい。
中間速度域においてＭＰＵが制御可能な範囲で分解能の
細かいマイクロステップで引っ張り、ＭＰＵの制御速度
の臨界で徐々に荒いマイクロステップに変化することに
より、カメラの回転速度に応じた相励磁変化行うこと
で、より騒音が少なく安定した駆動を実現することがで
きる。
【００５８】＜第６実施形態＞第６実施形態は、上述し
た回転速度に応じてピーク電流を設定する処理（第１実
施形態乃至第３実施形態）と、回転速度に応じて励磁方
式を切り換えていく処理（第４実施形態及び第５実施形
態）とを同時に行うものである。
た回転速度に応じてピーク電流を設定する処理（第１実
施形態乃至第３実施形態）と、回転速度に応じて励磁方
式を切り換えていく処理（第４実施形態及び第５実施形
態）とを同時に行うものである。
【００５９】これは図１に示される処理を特定するもの
であり、ピーク電流の設定を行う処理と励磁方式を可変
させる処理とを同時に行うことにより、従来装置ではな
しえなかった最適なモータの制御処理を可能とするもの
である。これにより、最も効率よくユーザが望んでいる
モータの制御動作を実現し、超低速時（Ｔ１）から、静
止時（Ｔ７）、加速時（Ｔ２，Ｔ３）、減速時（Ｔ５，
Ｔ６）、最高速時（Ｔ４）に至るまで、コンビネーショ
ンドームカメラの高品質な映像信号を低い消費電力にお
いて得ることができる。
であり、ピーク電流の設定を行う処理と励磁方式を可変
させる処理とを同時に行うことにより、従来装置ではな
しえなかった最適なモータの制御処理を可能とするもの
である。これにより、最も効率よくユーザが望んでいる
モータの制御動作を実現し、超低速時（Ｔ１）から、静
止時（Ｔ７）、加速時（Ｔ２，Ｔ３）、減速時（Ｔ５，
Ｔ６）、最高速時（Ｔ４）に至るまで、コンビネーショ
ンドームカメラの高品質な映像信号を低い消費電力にお
いて得ることができる。
【００６０】以上記載した様々な実施形態により、当業
者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実
施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって
容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形
態へと適用することが可能である。従って、本発明は、
開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に
及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるもので
はない。
者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実
施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって
容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形
態へと適用することが可能である。従って、本発明は、
開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に
及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるもので
はない。
【００６１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、モ
ータの回転速度に応じて駆動電流のピーク電流をきめ細
かく設定し、励磁方式をきめ細かく切り換えていくこと
により、その回転速度に最適の制御特性を得ることがで
きる制御装置、駆動装置、これを用いる撮像装置及びこ
れらの方法を提供することができる。これにより、消費
電力を抑制しながら高品質な撮像信号を提供するコンビ
ネーションドームカメラを実現することができる。
ータの回転速度に応じて駆動電流のピーク電流をきめ細
かく設定し、励磁方式をきめ細かく切り換えていくこと
により、その回転速度に最適の制御特性を得ることがで
きる制御装置、駆動装置、これを用いる撮像装置及びこ
れらの方法を提供することができる。これにより、消費
電力を抑制しながら高品質な撮像信号を提供するコンビ
ネーションドームカメラを実現することができる。
【図１】本発明に係る駆動装置の回転子の移動速度ｖと
駆動信号のピーク電流設定信号Ｐと駆動電流の励磁方式
との関係を示すグラフ。
駆動信号のピーク電流設定信号Ｐと駆動電流の励磁方式
との関係を示すグラフ。
【図２】本発明に係る撮像装置の一例を示す断面図。
【図３】本発明に係る撮像装置を用いた撮像システムの
一例を示すブロック図。
一例を示すブロック図。
【図４】本発明に係る駆動装置の第1の実施形態を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図５】本発明に係る駆動装置が駆動する回転子の各巻
線相の電流と合成ベクトルの一例を示すグラフ。
線相の電流と合成ベクトルの一例を示すグラフ。
【図６】本発明に係る駆動装置が駆動する回転子の各巻
線相の停止時の電流と合成ベクトルの一例を示すグラ
フ。
線相の停止時の電流と合成ベクトルの一例を示すグラ
フ。
【図７】本発明に係る駆動装置のピーク電流設定信号と
駆動信号との関係の一例を示すタイミングチャート。
駆動信号との関係の一例を示すタイミングチャート。
【図８】本発明に係る駆動装置のピーク電流設定信号と
駆動信号との関係の他の一例を示すタイミングチャー
ト。
駆動信号との関係の他の一例を示すタイミングチャー
ト。
【図９】本発明に係る駆動装置の第２の実施形態を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図１０】本発明に係る駆動装置の第３の実施形態を示
すブロック図。
すブロック図。
【図１１】本発明に係る駆動装置の励磁方式を回転速度
に応じて異ならせる方法を示すグラフ。
に応じて異ならせる方法を示すグラフ。
Ｄ…ドライバ部、Ｍ１…水平方向回転用のモータ、Ｍ２
…垂直方向回転用のモータ、Ｃ…カメラユニット、１０
…撮像ユニット、１１…モニタ、１２…レコーダ、１３
…コントローラ、２１…ＭＰＵ、２２，２３，２４，２
５…定電流チョッパ型モータドライバ、２６…定電流制
御用ノンリニアＤ／Ａコンバータ、２７…Ｄ／Ａコンバ
ータリファレンス入力部、２８…ＰＷＭチョッパ定電流
回路、２９，３０，３１…ピーク電流切替素子、３２…
Ｄ／Ａコンバータ。
…垂直方向回転用のモータ、Ｃ…カメラユニット、１０
…撮像ユニット、１１…モニタ、１２…レコーダ、１３
…コントローラ、２１…ＭＰＵ、２２，２３，２４，２
５…定電流チョッパ型モータドライバ、２６…定電流制
御用ノンリニアＤ／Ａコンバータ、２７…Ｄ／Ａコンバ
ータリファレンス入力部、２８…ＰＷＭチョッパ定電流
回路、２９，３０，３１…ピーク電流切替素子、３２…
Ｄ／Ａコンバータ。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０２Ｐ 8/32 Ｈ０２Ｐ 8/00 Ｌ
Ｈ０４Ｎ 5/222 ３０２Ａ
Claims (24)
- 【請求項１】 回転子の制御装置であり、 外部から速度信号を受け、これに基づき、外部の回転子
の回転速度を決定し、前記回転速度に対応させて、励磁
方式を決定する励磁方式決定手段と、 前記回転速度に応じて、前記回転子を回転させるための
駆動電流のピーク電流を設定するピーク電流設定信号を
生成し出力するピーク電流設定信号生成手段と、 前記励磁方式決定手段が決定した前記回転速度に応じ
て、前記励磁方式決定手段が決定した前記励磁方式によ
る制御信号を生成し出力する制御信号生成手段と、を具
備することを特徴とする制御装置。 - 【請求項２】 前記ピーク電流設定信号生成手段は、前
記回転子を静止させるべく前記回転速度をゼロとする際
に、前記ピーク電流を最大の値よりも低い値に設定する
ことを特徴とする請求項１記載の制御装置。 - 【請求項３】 前記ピーク電流設定信号生成手段は、前
記回転子の動作状態に応じて、前記駆動電流のピーク電
流が異なる値となるように前記ピーク電流設定信号を生
成することを特徴とする請求項１記載の制御装置。 - 【請求項４】 前記励磁方式決定手段は、前記回転子が
第１回転速度の時に、マイクロステップ励磁方式を用
い、前記第１回転速度よりも高速度な第２回転速度の時
に、２相励磁方式を用いることを特徴とする請求項１記
載の制御装置。 - 【請求項５】 前記励磁方式決定手段は、前記回転子の
回転速度の変化に応じて、１／１６マイクロステップ、
１／８マイクロステップ、１／４マイクロステップ、１
／２相励磁、２相励磁の内の少なくとも２以上の方式か
ら方式へと、励磁方式の決定を変化させることを特徴と
する請求項１記載の制御装置。 - 【請求項６】 前記ピーク電流設定信号生成手段は、前
記回転子が第１回転速度で回転させる時に、第１ピーク
電流値と設定し、前記第１回転速度よりも更に遅い第２
回転速度で回転させる時に、前記第１ピーク電流値より
も大きな値である第２ピーク電流値に設定することを特
徴とする請求項１記載の制御装置。 - 【請求項７】 前記ピーク電流設定信号生成手段は、前
記回転子のトルク減速時に最大のピーク電流値に設定す
ることを特徴とする請求項１記載の制御装置。 - 【請求項８】 複数の回転子の駆動を制御するべく外部
から複数の速度信号を受け、これら複数の速度信号に基
づく、前記複数の回転子に応じた複数の前記励磁方式決
定手段と、複数の前記ピーク電流設定信号生成手段と、
複数の前記制御信号生成手段とを有し、前記複数の回転
子の駆動を制御することを特徴とする請求項１記載の制
御装置。 - 【請求項９】 駆動装置であり、 外部から速度信号を受け、これに基づき、外部の回転子
の回転速度を決定し、前記回転速度に対応させて、励磁
方式を決定する励磁方式決定手段と、 前記回転速度に応じて、前記回転子を回転させるための
駆動電流のピーク電流を設定するピーク電流設定信号を
生成し出力するピーク電流設定信号生成手段と、 前記励磁方式決定手段が決定した前記回転速度に応じ
て、前記励磁方式決定手段が決定した前記励磁方式によ
る制御信号を生成し出力する制御信号生成手段と、 前記ピーク電流設定信号生成手段からの前記ピーク電流
設定信号を受け、前記制御信号生成手段からの前記制御
信号とを受け、これらに基づいて駆動電流を生成して、
前記回転子に供給することで前記回転子を駆動させる駆
動手段と、 を具備することを特徴とする駆動装置。 - 【請求項１０】 前記ピーク電流設定信号生成手段は、
前記回転子を静止させるべく前記回転速度をゼロとする
際に、前記ピーク電流を最大の値よりも低い値に設定す
ることを特徴とする請求項９記載の駆動装置。 - 【請求項１１】 前記ピーク電流設定信号生成手段は、
前記回転子の動作状態に応じて、前記駆動電流のピーク
電流を可変に設定することを特徴とする請求項９記載の
駆動装置。 - 【請求項１２】 前記励磁方式決定手段は、前記回転子
が第１回転速度の時に、マイクロステップ励磁方式を用
い、前記第１回転速度よりも高速度な第２回転速度の時
に、２相励磁方式を用いることを特徴とする請求項９記
載の駆動装置。 - 【請求項１３】 前記励磁方式決定手段は、前記回転子
の回転速度の変化に応じて、１／１６マイクロステッ
プ、１／８マイクロステップ、１／４マイクロステッ
プ、１／２相励磁、２相励磁の内の少なくとも２以上の
方式から方式へと、励磁方式の決定を変化させることを
特徴とする請求項９記載の駆動装置。 - 【請求項１４】 前記ピーク電流設定信号生成手段は、
前記回転子が第１回転速度で回転させる時に、第１ピー
ク電流値と設定し、前記第１回転速度よりも更に遅い第
２回転速度で回転させる時に、前記第１ピーク電流値よ
りも大きな値である第２ピーク電流値に設定することを
特徴とする請求項９記載の駆動装置。 - 【請求項１５】 前記ピーク電流設定信号生成手段は、
前記回転子のトルク減速時に最大のピーク電流値に設定
することを特徴とする請求項９記載の駆動装置。 - 【請求項１６】 複数の回転子の駆動を制御するべく外
部から複数の速度信号を受け、これら複数の速度信号に
基づく、前記複数の回転子に応じた複数の前記励磁方式
決定手段と、複数の前記ピーク電流設定信号生成手段
と、複数の前記制御信号生成手段と、複数の前記駆動手
段とを有し、前記複数の回転子を駆動することを特徴と
する請求項９記載の駆動装置。 - 【請求項１７】 任意の方角の映像を撮像する撮像装置
であり、 所定の方角の映像を撮像する撮像素子を少なくとも搭載
しており、回転されることにより任意の方角の映像を撮
像する撮像手段と、 前記撮像手段に接続され、回転されることにより前記撮
像手段を任意の方角に向ける回転子である回転手段と、 外部から速度信号を受け、これに基づき、前記回転手段
の回転速度を決定し、前記回転速度に対応させて、励磁
方式を決定する励磁方式決定手段と、 前記回転速度に応じて、前記回転子を回転させるための
駆動電流のピーク電流を設定するピーク電流設定信号を
生成し出力するピーク電流設定信号生成手段と、 前記励磁方式決定手段が決定した前記回転速度に応じ
て、前記励磁方式決定手段が決定した前記励磁方式によ
る制御信号を生成し出力する制御信号生成手段と、 前記ピーク電流設定信号生成手段からの前記ピーク電流
設定信号を受け、前記制御信号生成手段からの前記制御
信号とを受け、これらに基づいて駆動電流を生成して、
前記回転子へ出力することで前記回転子を駆動させ、前
記撮像手段を前記速度信号に応じた任意の方角へ向けさ
せる駆動手段と、 を具備することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項１８】 回転子の制御方法であり、 速度信号を受け、これに基づき、回転子の回転速度を決
定し、前記回転速度に対応させて、励磁方式を決定する
励磁方式決定工程と、 前記回転速度に応じて、前記回転子を回転させるための
駆動電流のピーク電流を設定するピーク電流設定信号を
生成し出力するピーク電流設定信号生成工程と、 前記励磁方式決定工程が決定した前記回転速度に応じ
て、前記励磁方式決定工程が決定した前記励磁方式によ
る制御信号を生成し出力する制御信号生成工程と、を具
備することを特徴とする制御方法。 - 【請求項１９】 回転子の駆動方法であり、 速度信号を受け、これに基づき、回転子の回転速度を決
定し、前記回転速度に対応させて、励磁方式を決定する
励磁方式決定工程と、 前記励磁方式決定工程が決定した前記回転速度に応じ
て、前記回転子を回転させるための駆動電流のピーク電
流を設定するピーク電流設定信号を生成し出力するピー
ク電流設定信号生成工程と、 前記回転速度に応じて、前記励磁方式決定工程が決定し
た前記励磁方式による制御信号を生成し出力する制御信
号生成工程と、 前記ピーク電流設定信号生成工程からの前記ピーク電流
設定信号を受け、前記制御信号生成工程からの前記制御
信号とを受け、これらに基づいて前記回転子を回転させ
るための駆動電流を生成して、前記回転子に供給するこ
とで前記回転子を駆動させる駆動工程と、 を具備することを特徴とする駆動方法。 - 【請求項２０】 任意の方角の映像を撮像する撮像方法
であり、 所定の方角の映像を撮像する撮像素子を有する撮像手段
が回転子に接続され、前記回転子が回転されることで前
記撮像手段を任意の方角に向けて撮像する際に、前記回
転子の回転速度を外部から受けた速度信号に基づいて決
定し、前記回転速度に対応させて、励磁方式を決定する
励磁方式決定工程と、 前記励磁方式決定工程が決定した前記回転速度に応じ
て、前記回転子を回転させるための駆動電流のピーク電
流を設定するピーク電流設定信号を生成し出力するピー
ク電流設定信号生成工程と、 前記回転速度に応じて、前記励磁方式決定工程が決定し
た前記励磁方式による制御信号を生成し出力する制御信
号生成工程と、 前記ピーク電流設定信号生成工程からの前記ピーク電流
設定信号を受け、前記制御信号生成工程からの前記制御
信号とを受け、これらに基づいて駆動電流を生成して、
前記回転子に供給することで前記回転子を駆動させ、前
記撮像手段を前記速度信号に応じた任意の方角へ向けさ
せる駆動工程と、 を具備することを特徴とする撮像方法。 - 【請求項２１】 回転子の制御装置であり、 外部から速度信号を受け、これに基づき、外部の回転子
の回転速度を決定し、この回転速度に応じて、制御信号
を生成し出力する制御信号生成手段と、 前記制御信号生成手段が決定した前記回転速度に応じ
て、前記回転子を回転させるための駆動電流のピーク電
流を設定するピーク電流設定信号であって、前記回転子
を静止させるべく前記回転速度をゼロとする際に、前記
ピーク電流を最大の値よりも低い値に設定するピーク電
流設定信号を生成し出力するピーク電流設定信号生成手
段と、 を具備することを特徴とする制御装置。 - 【請求項２２】 回転子の制御装置であり、 外部から速度信号を受け、これに基づき、外部の回転子
の回転速度を決定し、この回転速度に応じて、制御信号
を生成し出力する制御信号生成手段と、 前記制御信号生成手段が決定した前記回転速度に応じ
て、前記回転子を回転させるための駆動電流のピーク電
流を設定するピーク電流設定信号であって、前記回転子
の動作状態に応じて、前記駆動電流のピーク電流が異な
る値となるように前記ピーク電流設定信号を生成し出力
するピーク電流設定信号生成手段と、 を具備することを特徴とする制御装置。 - 【請求項２３】 回転子の制御装置であり、 外部から速度信号を受け、これに基づき、外部の回転子
の回転速度を決定し、その回転速度が第１回転速度の時
に、マイクロステップ励磁方式を用い、前記第１回転速
度よりも高速度な第２回転速度の時に、２相励磁方式を
用いることを決定する励磁方式決定手段と、 前記励磁方式決定手段が決定した前記回転速度に応じ
て、前記励磁方式決定手段が決定した前記励磁方式によ
る制御信号を生成し出力する制御信号生成手段と、を具
備することを特徴とする制御装置。 - 【請求項２４】 回転子の制御装置であり、 外部から速度信号を受け、これに基づき、外部の回転子
の回転速度を決定し、前記回転速度の大きさの変化に応
じて、１／１６マイクロステップ、１／８マイクロステ
ップ、１／４マイクロステップ、１／２相励磁、２相励
磁の内の一つの励磁方式から他の一つの励磁方式へと変
化させて決定する励磁方式決定手段と、 前記励磁方式決定手段が決定した前記回転速度に応じ
て、前記励磁方式決定手段が決定した前記励磁方式によ
る制御信号を生成し出力する制御信号生成手段と、を具
備することを特徴とする制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002108051A JP2003304698A (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | 制御装置、駆動装置、撮像装置及びこれらの方法 |
| US10/408,573 US20030193611A1 (en) | 2002-04-10 | 2003-04-08 | Controller apparatus, driving apparatus, image sensing apparatus, and methods thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002108051A JP2003304698A (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | 制御装置、駆動装置、撮像装置及びこれらの方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003304698A true JP2003304698A (ja) | 2003-10-24 |
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ID=28786494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002108051A Pending JP2003304698A (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | 制御装置、駆動装置、撮像装置及びこれらの方法 |
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|---|---|
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| JP2006174607A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Yokogawa Electric Corp | ステッピングモータ制御装置及びそれを用いたペンレコーダ |
| JP2006211012A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Toa Corp | カメラ旋回装置 |
| US7986120B2 (en) | 2007-07-26 | 2011-07-26 | Sony Corporation | Pulse motor control device, control method, control program, and imaging apparatus |
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- 2002-04-10 JP JP2002108051A patent/JP2003304698A/ja active Pending
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- 2003-04-08 US US10/408,573 patent/US20030193611A1/en not_active Abandoned
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