JP2007306766A - Control method and control circuit of pulse motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定の機械要素に直接又は間接に連結され、該機械要素を直線運動あるいは回転運動等の運動をさせて所定の仕事を行わせるパルスモータの制御回路及び制御方法に関する。 The present invention relates to a control circuit and a control method for a pulse motor that is directly or indirectly connected to a predetermined machine element and performs a predetermined work by moving the machine element such as a linear motion or a rotational motion.
従来より、例えば、写真処理機において、ワーク、例えば、ネガフィルムやペーパー状の感光材料等を搬送するための搬送機構のアクチュエータとして、パルスモータが使用されている。該パルスモータは、入力される電流値信号の値によって、搬送機構を駆動するために必要な所定の回転トルクを発生させることができる。 Conventionally, for example, in a photographic processing machine, a pulse motor has been used as an actuator of a transport mechanism for transporting a workpiece, for example, a negative film or a paper-like photosensitive material. The pulse motor can generate a predetermined rotational torque necessary for driving the transport mechanism according to the value of the input current value signal.
通常、パルスモータの回転トルクは、搬送機構における最も発生トルクの少ない搬送速度で必要となるトルク(必要トルク)の1.2〜1.5倍のトルクになるようにパルスモータに入力される電流値信号の値が設定されている。 Normally, the rotational torque of the pulse motor is a current input to the pulse motor so that the torque is 1.2 to 1.5 times the torque (necessary torque) required at the transport speed with the least generated torque in the transport mechanism. Value signal value is set.
ところで、写真処理機におけるオートフィルムキャリア(AFC)では、画像の取り込みに必要な画素数やプリントアウトされる写真サイズ等によって、画像取り込みの際のパターンが多く、それに伴って搬送機構におけるフィルムの搬送速度パターンが非常に多い。また、写真処理機における現像処理ユニットを主として収容するプロセッサ部においても、ロール状にされた感光材料を引き出す際に、ロールの径によって引き出し(搬送)に必要なトルクが異なり、また、感光材料の幅の違い等によっても搬送に必要な必要トルクが異なる。 By the way, in an auto film carrier (AFC) in a photographic processor, there are many patterns at the time of image capture depending on the number of pixels necessary for image capture, the size of a photograph to be printed out, etc., and accordingly the film transport in the transport mechanism. There are very many speed patterns. Also, in a processor unit that mainly accommodates a development processing unit in a photographic processor, when pulling out a roll-shaped photosensitive material, the torque required for pulling out (conveying) differs depending on the diameter of the roll. The required torque required for conveyance also varies depending on the width.
しかしながら、パルスモータは、一定のトルク(回転トルク)が発生するように入力される電流値の値が設定されているため、ワークの搬送速度を低速にした場合や軽量なワークを搬送する場合には、設定されているトルクよりも少ないトルクで足りるため、トルクの過剰によりパルスモータの振動が大きくなる。そのため、写真処理機での処理に際し、前記振動によりワークの搬送速度を一定に保てなくなり、読み込んだ画像や感光材料等に形成された画像の品質が低下するという問題が生じていた。 However, the pulse motor has a current value that is set so that a constant torque (rotational torque) is generated. Therefore, when the workpiece transfer speed is reduced or when a lightweight workpiece is transferred. Since a torque smaller than the set torque is sufficient, the vibration of the pulse motor increases due to the excessive torque. For this reason, during the processing in the photographic processor, the workpiece conveyance speed cannot be kept constant due to the vibration, and there is a problem that the quality of the read image or the image formed on the photosensitive material is deteriorated.
また、パルスモータに入力される電流値の値を調節することによって、上記過剰トルク(トルク余裕度)に起因するパルスモータの振動を防止(抑制)することも考えられるが、同一のパルスモータであっても、取り付け状態や取り付けられた機構形状(メカ形状)の違いによって発生する振動の大きさが異なる。そのため、パルスモータの取り付け状態や取り付けられた機構形状毎に異なる制御や調節が必要となるため、制御回路等の開発や製造等のためのコストが増大するという問題も生じていた。 It is also possible to prevent (suppress) the vibration of the pulse motor due to the excessive torque (torque margin) by adjusting the value of the current value input to the pulse motor. Even if it exists, the magnitude | size of the vibration which generate | occur | produces changes with the difference in an attachment state or the attached mechanism shape (mechanical shape). For this reason, different control and adjustment is required depending on the mounting state of the pulse motor and the mounted mechanism shape, which causes a problem that the cost for developing and manufacturing the control circuit and the like increases.
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、パルスモータの取り付け状態や取り付けられた機構形状に影響されることなくパルスモータの振動を検出し、該振動を抑制するパルスモータの制御回路及び制御方法を提供することを課題とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention detects a pulse motor vibration without being affected by the mounting state of the pulse motor or the shape of the mounted mechanism, and a control circuit and control method for the pulse motor that suppresses the vibration. It is an issue to provide.
そこで、上記課題を解消すべく、本発明に係るパルスモータの制御回路は、所定の機械要素に直接的又は間接的に連接され、該機械要素を直線運動あるいは回転運動等の運動をさせて所定の仕事を行わせるパルスモータの制御回路であって、パルスモータの回転トルクを決定するための電流値信号を出力する制御部と、該制御部に接続され、前記電流値信号に基づきパルスモータを制御するモータドライバと、前記制御部に接続されると共に前記パルスモータの外部に配設され、該パルスモータが作動することにより発生する振動を検出する振動検出手段とを備え、前記制御部は、前記振動検出手段によって所定範囲を超える振動を検出すると、出力する電流値信号の値を変化させるように構成されていることを特徴とする。 Therefore, in order to solve the above problems, the control circuit of the pulse motor according to the present invention is directly or indirectly connected to a predetermined machine element, and the machine element is moved in a linear motion or a rotational motion to perform a predetermined motion. A control circuit for a pulse motor that performs the following work: a control unit that outputs a current value signal for determining the rotational torque of the pulse motor, and a pulse motor that is connected to the control unit and that is connected to the control unit based on the current value signal. A motor driver to be controlled; and a vibration detection unit that is connected to the control unit and disposed outside the pulse motor, and detects vibration generated by the operation of the pulse motor, and the control unit includes: When vibration exceeding a predetermined range is detected by the vibration detection means, the value of the current value signal to be output is changed.
また、本発明に係るパルスモータの制御方法は、所定の機械要素に直接的又は間接的に連接され、該機械要素を直線運動あるいは回転運動等の運動をさせて所定の仕事を行わせるパルスモータの制御方法であって、パルスモータの回転トルクを決定するための電流値信号を出力する制御部に接続されると共にパルスモータの外部に配設され、該パルスモータが作動することにより発生する振動を検出する振動検出手段がパルスモータの振動を検出し、 該振動検出手段が所定範囲を超える振動を検出すると、前記制御部は、該制御部からの電流値信号に基づきパルスモータを制御するためのモータドライバへ出力する電流値信号の値を変化させることを特徴とする。 In addition, the pulse motor control method according to the present invention is a pulse motor that is directly or indirectly connected to a predetermined machine element and performs a predetermined work by moving the machine element such as a linear motion or a rotational motion. The control method is a vibration that is connected to a control unit that outputs a current value signal for determining the rotational torque of the pulse motor and is disposed outside the pulse motor and is generated when the pulse motor operates. When the vibration detecting means detects the vibration of the pulse motor and the vibration detecting means detects vibration exceeding a predetermined range, the control section controls the pulse motor based on the current value signal from the control section. The value of the current value signal output to the motor driver is changed.
かかる構成によれば、パルスモータの外部に配設された振動検出手段によって、パルスモータの振動を検出するため、実際に発生しているパルスモータの振動に合わせて、該パルスモータの制御を行うことができる。 According to such a configuration, since the vibration of the pulse motor is detected by the vibration detecting means disposed outside the pulse motor, the pulse motor is controlled in accordance with the vibration of the pulse motor that is actually generated. be able to.
即ち、同一のパルスモータであっても、その取り付け状態や取り付けられた機構形状(メカ形状)の違いによって発生する振動の大きさが異なるため、実際にパルスモータで発生している(生じている)振動を外部から検出することによって、パルスモータが異なる取り付け状態や異なる機構形状に取り付けられたとしても、振動検出手段を調節や変更することなく、所定範囲(所定値)以上の振動が発生しているか否か、又は実際のパルスモータの振動の振動数や大きさを検出することができるようになる。 In other words, even with the same pulse motor, the magnitude of vibration generated differs depending on the mounting state and the mechanism shape (mechanical shape) attached, so that it actually occurs (occurs in the pulse motor). ) By detecting the vibration from the outside, even if the pulse motor is mounted in a different mounting state or a different mechanism shape, the vibration exceeding the predetermined range (predetermined value) is generated without adjusting or changing the vibration detecting means. Whether or not, or the frequency and magnitude of the actual pulse motor vibration can be detected.
このようにして検出されたパルスモータの振動の振動数や大きさ等の振動情報は、振動検出手段から制御部へ送られ、前記振動が所定範囲を超える振動である場合は、該情報に基づいて制御部からモータドライバへ電流値信号が出力され、モータドライバが該電流値信号に基づいて前記振動を抑制するようにパルスモータを制御する。 Vibration information such as the frequency and magnitude of the pulse motor vibration detected in this way is sent from the vibration detection means to the control unit, and when the vibration exceeds a predetermined range, the vibration information is based on the information. Then, a current value signal is output from the control unit to the motor driver, and the motor driver controls the pulse motor so as to suppress the vibration based on the current value signal.
また、前記振動検出手段は、前記パルスモータと非接触に配設される構成としても良い。 Further, the vibration detection means may be arranged in a non-contact manner with the pulse motor.
かかる構成によれば、振動検出手段は、パルスモータで発生する熱の影響を直接受けることがないため、冷却手段を設ける必要もなく、また、振動検出手段を備えていない汎用品のパルスモータを使用することができるため、コストを削減することができる。 According to such a configuration, since the vibration detecting means is not directly affected by the heat generated by the pulse motor, there is no need to provide a cooling means, and a general-purpose pulse motor that does not include the vibration detecting means is provided. Since it can be used, cost can be reduced.
また、パルスモータと前記振動検出手段を非接触、即ち、離間させることで、検出手段が接触するように(一体的に)構成されているパルスモータよりも、少ない設置スペースで設置することができ、パルスモータの設置スペースを少なくすることができる。 In addition, the pulse motor and the vibration detection means can be installed in a smaller installation space than a pulse motor configured so that the detection means is in contact (integral) by non-contacting, that is, separating the pulse motor and the vibration detection means. The installation space for the pulse motor can be reduced.
また、前記振動検出手段は、マイクロフォンを備える構成としても良い。 The vibration detection means may include a microphone.
かかる構成によれば、パルスモータで発生する振動によって発生する振動音を検出することができるようになる。即ち、パルスモータで発生する振動を音(音波)として検出することができるようになる。 According to this configuration, it is possible to detect vibration sound generated by vibration generated by the pulse motor. That is, the vibration generated by the pulse motor can be detected as sound (sound wave).
その結果、廉価な振動検出手段を得ることができ、該振動検出手段によって、パルスモータの取り付け状態や取り付けられた機構形状に影響されることなくパルスモータの振動を検出することができるようになり、該検出したパルスモータの振動情報によって、上記同様にパルスモータの制御を行うことができるようになる。 As a result, an inexpensive vibration detecting means can be obtained, and the vibration detecting means can detect the vibration of the pulse motor without being affected by the mounting state of the pulse motor or the shape of the attached mechanism. Based on the detected vibration information of the pulse motor, the pulse motor can be controlled in the same manner as described above.
また、前記マイクロフォンは、パルスモータが発生する音の周波数を検出する構成としても良い。 Further, the microphone may be configured to detect the frequency of sound generated by the pulse motor.
かかる構成によれば、トルク余裕度によるパルスモータの振動数の変化を音の周波数の変化として検出することができ、上記同様、パルスモータの取り付け状態や取り付けられた機構形状に影響されることなく、パルスモータの制御を行うことができるようになる。 According to such a configuration, a change in the frequency of the pulse motor due to the torque margin can be detected as a change in the sound frequency, and as described above, without being affected by the mounting state of the pulse motor or the shape of the attached mechanism. The pulse motor can be controlled.
また、前記マイクロフォンは、さらにパルスモータが発生する音の音量を検出する構成としても良い。 In addition, the microphone may be configured to detect the volume of sound generated by the pulse motor.
かかる構成によれば、パルスモータの振動数の変化による音の周波数の変化に加え、パルスモータの振動の大きさの変化による音の音量変化も検出することができるようになり、より正確にパルスモータの振動情報を得ることができるようになるため、より正確にパルスモータの制御を行うことができるようになる。 According to this configuration, in addition to the change in the sound frequency due to the change in the frequency of the pulse motor, the change in the sound volume due to the change in the magnitude of the vibration of the pulse motor can be detected. Since the vibration information of the motor can be obtained, the pulse motor can be controlled more accurately.
以上より、本発明によれば、パルスモータの取り付け状態や取り付けられた機構形状に影響されることなくパルスモータの振動を検出し、該振動を抑制するパルスモータの制御回路及び制御方法を提供することができるようになる。 As described above, according to the present invention, a pulse motor control circuit and a control method for detecting vibration of the pulse motor and suppressing the vibration without being affected by the mounting state of the pulse motor and the shape of the attached mechanism are provided. Will be able to.
以下、本発明に係るパルスモータの制御回路を適用したフィルムスキャナの一実施形態について添付図面を参酌しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment of a film scanner to which a pulse motor control circuit according to the present invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings.
本実施形態に係るフィルムスキャナは、図1に示すように、光源ユニット1、フィルムキャリアユニット2、レンズユニット3、撮像ユニット4及び制御ユニット5を備え、写真フィルムFの画像情報をデジタル信号化して取り込む。また、本実施形態に係るフィルムスキャナは、光源ユニット1からの光線をフィルムキャリアユニット2に支持された現像済みの写真フィルムFに照射し、該写真フィルムFを透過した光線をレンズユニット3から撮像ユニット4に導く光学系を具備している。
As shown in FIG. 1, the film scanner according to the present embodiment includes a
[光学ユニット1の構成]
図2に示すように、光源ユニット1は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色光及び赤外光を発光するよう、多数の発光ダイオード11,…を基板12において主走査方向に直線状に配設した光源としての発光ダイオードアレイ13を備え、この発光ダイオードアレイ13からの光線をフィルムキャリアユニット2の側に送り出す。
[Configuration of Optical Unit 1]
As shown in FIG. 2, the
詳しくは、光源ユニット1は、樹脂成型品からなる上部ケース14と、アルミニウム合金からなる下部ケース15とを重ね合わせることにより内部に空間を形成した構造であり、この内部空間に対し、基板12に支持される形態で3つの発光ダイオードアレイ13,13,13を配設している。そして、この内部空間には、3つの発光ダイオードアレイ13,13,13からの光線を平行光線化するシリンドリカルレンズ型の平行化レンズ16をそれぞれの発光ダイオードアレイ13に対応させて備え、且つこの平行化レンズ16を介して送り出される光源からの光線を合流させる合流光学系を備え、このように合流させた光線を拡散によって平均化する拡散手段としての拡散板17を備えている。
Specifically, the
より詳しくは、内部空間の底面部に2つの基板12,12(第1基板、第2基板)を固定すると共に、内部空間の側壁部に1つの基板12(第3基板)を固定し、第1基板12にチップ状の多数の緑色の発光ダイオード11,…を主走査方向に直線状に配設してなる緑色の発光ダイオードアレイ13Gを備え、第2基板12にチップ状の多数の青色の発光ダイオード11,…を主走査方向に直線状に配設してなる青色の発光ダイオードアレイ13Bを備え、第3基板12にチップ状の多数の赤色の発光ダイオード11,…とチップ状の多数の赤外光の発光ダイオード11,…とを交互に主走査方向に配設してなる赤色・赤外光の発光ダイオードアレイ13R・IRを備え、それぞれの発光ダイオードアレイ13に対応する位置に、それぞれの発光ダイオードアレイ13からの光線を平行光線化するよう、それぞれの発光ダイオード11に焦点位置を設定した前記平行化レンズ16を備えている。
More specifically, two
そして、緑色の発光ダイオードアレイ13Gからの光線を縦方向に送る縦姿勢の光源光軸を第1光軸L1に一致させ、青色の発光ダイオードアレイ13Bからの光線を縦方向に送る縦姿勢の光源光軸を第2光軸L2に一致させ、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイ13R・IRからの光線を横方向に送る横姿勢の光源光軸を第3光軸L3に一致させている(これら第1〜第3光軸L1,L2,L3は主光軸Lを構成する)。
Then, the vertical light source optical axis that sends the light from the green light emitting
尚、光源光軸は、それぞれの発光ダイオードアレイ13の形成方向(主走査方向)での中央位置であって且つ基板12に垂直となる仮想直線として設定されている。
The light source optical axis is set as a virtual straight line that is a central position in the formation direction (main scanning direction) of each light emitting
また、第1光軸L1上に合流光学系としてダイクロイックミラー型の第1ミラー18を配設し、該第1ミラー18に対して青色の発光ダイオードアレイ13Bからの光線及び赤色・赤外光の発光ダイオードアレイ13R・IRからの光線を送るよう、第3光軸L3の位置を設定し、該第3光軸L3上に同じく合流光学系としてダイクロイックミラー型の第2ミラー19を配設し、該第2ミラー19に対して青色の発光ダイオードアレイ13Bからの光線を送るよう、第2光軸L2の位置を設定している。つまり、第2光軸L2上を送られる光線は第2ミラー19での反射により第3光軸L3と一致する位置に送られ、この第3光軸L3上を送られる光線は第1ミラー18での反射により第1光軸L1と一致する位置に送られるよう、光学的な位置関係が構成されている。
Further, a dichroic mirror type
尚、本実施形態では、緑色の発光ダイオードの波長領域は400〜480nm,青色の発光ダイオードの波長領域は520〜560nm,赤色の発光ダイオードの波長領域は620〜750nm,赤外光の発光ダイオードの波長領域は830〜950nmとなっている。そして、第1ミラー18は、緑色の発光ダイオードからの光線を通過させ、これ以外の波長の光線を反射させる性能のものを使用し、第2ミラー19は、赤色及び赤外光の発光ダイオードからの光線を透過させ、青色の発光ダイオードからの光線を反射させる性能のものを使用している。
In the present embodiment, the wavelength region of the green light emitting diode is 400 to 480 nm, the wavelength region of the blue light emitting diode is 520 to 560 nm, the wavelength region of the red light emitting diode is 620 to 750 nm, and the wavelength region of the infrared light emitting diode. The wavelength region is 830 to 950 nm. And the
[フィルムキャリアユニット2の構成]
図3にも示すように、フィルムキャリアユニット2は、現像済みの写真フィルムFを圧着して搬送する複数の搬送ローラ対21,21,…と、該搬送ローラ対21,21,…を駆動する駆動機構22とを内部に備えている。
[Configuration of Film Carrier Unit 2]
As shown in FIG. 3, the
詳細に説明すると、搬送ローラ対21,21,…と駆動機構22とによってフィルム搬送機構20が構成されている。このフィルム搬送機構20は、フィルムキャリアユニット2を構成するベース部材23と、該ベース部材23にヒンジで接続された開閉部材24とに取り付けられている。尚、図3においては、開閉部材24が開いた状態を示している。
More specifically, the
ベース部材23には、フィルムFが搬送される下溝25が長手方向(フィルムFの搬送方向)に形成されている。該下溝25の底面には、長手方向に所定間隔をおいて複数の凹部26,26,…が形成されており、この凹部26,26,…には、回転駆動する搬送ローラ(駆動ローラ)21a,21a…がそれぞれ内装されている。搬送ローラ21a,21a,…は、下溝25の底面から一部を突出させるように設けられており、開閉部材24を閉じた状態では、後述する開閉部材24に設けられた搬送ローラ(従動ローラ)21b,21b,…と当接するように構成されている(図2参照)。
In the
また、下溝25の所定位置には、光学ユニット1から照射される光線が通過可能なスリット状のスキャニングゲート27が形成されている。このスキャニングゲート27の中心線は、後述するスキャニングラインSLを定義している。
In addition, a slit-
開閉部材24には、該開閉部材24を閉じた状態でベース部材23と対向する面における下溝25と対応する位置には、上溝28が形成されている。上溝28は、下溝25に対応した幅に設定されており、下溝25と同様に、長手方向に形成されている。この上溝28の天面には、下溝25の凹部26,26,…の形成位置に対応して凹部29,29,…が形成されており、この凹部29,29,…には回転自在な搬送ローラ(従動ローラ)21b,21b,…がそれぞれ内装されている。搬送ローラ21b,21b,…は、上溝28の天面から下方に向けて一部を突出させるように設けられており、開閉部材24を閉じた状態では、ベース部材23の搬送ローラ21a,21a,…と共にフィルムFを挟持できる搬送ローラ対21,21,…を構成するように配設されている。
An
また、上溝28の天面におけるベース部材23に設けられたスキャニングゲート27と対応する位置には、フィルム面を透過した透過光をレンズユニット3に導くための開口30が形成されている。
Further, an
搬送ローラ対21,21,…は、モータ(本実施例においてはパルスモータ)PMを含む駆動機構22によって駆動されている。詳細には、搬送ローラ対21,21,…の駆動ローラ21a,21a,…は、パルスモータPMからの動力がベルトや歯車等で構成される駆動伝達機構22’によって伝達されて回転駆動する。この時、従動ローラ21b,21b,…は、駆動ローラ21a,21a,…の回転に伴って回転し、搬送ローラ対21,21,…に挟持されているフィルムFは、搬送される。
The conveyance roller pairs 21, 21,... Are driven by a
パルスモータPMは、モータ取り付け部材(図示せず)によってベース部材23に固定され(取り付けられ)ている。また、ベース部材23の内部には、後述する制御回路200(図示せず)が設置されており、パルスモータPMは、該制御回路200と接続されている。
The pulse motor PM is fixed (attached) to the
パルスモータPMの近傍(本実施形態においては側部)には、パルスモータPMの振動を検出するための振動検出手段210が配設されている。本実施形態では、該振動検出手段210は、パルスモータPM側にマイクロフォンMCを備えている。そして、振動検出手段210は、そのマイクロフォンMCの集音面がパルスモータPMの側部と対向し、且つ該集音面とパルスモータPMとが所定距離をおくように固定部材(図示せず)を介してベース部材23に固定されている。また、振動検出手段210は、前記制御回路200(図示せず)と接続されている。尚、振動検出手段210は、本実施形態においては、パルスモータPMの側部近傍に配設されているが、これに限定される必要はなく、パルスモータPMの振動を検出できる位置であれば上方や下方に配設されても良く、集音面(又は、振動検出面)がパルスモータMCと対向する向きに配設されなくても良い。また、パルスモータMCの振動が検出可能であれば、パルスモータMCと振動検出手段210との間に他の部材が配設されていても良い。
In the vicinity (in the present embodiment, the side portion) of the pulse motor PM, vibration detection means 210 for detecting the vibration of the pulse motor PM is disposed. In the present embodiment, the vibration detection means 210 includes a microphone MC on the pulse motor PM side. The vibration detecting means 210 has a fixing member (not shown) so that the sound collection surface of the microphone MC faces the side of the pulse motor PM and the sound collection surface and the pulse motor PM are at a predetermined distance. It is being fixed to the
フィルムキャリアユニット2の下面には、フィルムキャリアユニット2の内部における前記下溝25に形成されたスキャニングゲート27に対して光線を導く位置にシリンドリカル型又はトロイダル型の集光レンズ31が配設されている。また、このスキャニングゲート27の幅方向の中央位置で、写真フィルムFのフィルム面が存在する位置に対して主走査方向に沿う姿勢のスキャニングラインSLが設定されている。
On the lower surface of the
集光レンズ31は、該集光レンズ31の光軸(図中の第1光軸L1と一致する)に沿う方向に送られる光線をフィルムキャリアユニット2に支持される写真フィルムFの表面(厳密には乳剤面であり、図中では写真フィルムFの上面)に焦点を結ぶ形態で収束させるよう、焦点位置を設定してある。
The condensing
また、集光レンズ31は、ホルダー32を介してフィルムキャリアユニット2に着脱自在に装着される。具体的には、フィルムキャリアユニット2本体のベース部材23の下面(光源ユニット1との対向面)にホルダー32を収容するための収容凹部33が形成され、集光レンズ31を取り付けたホルダー32が収容凹部33に着脱自在に装着されるようになっている。
The
集光レンズ31は、射出成型品から構成され、両面が所定の曲率から構成される曲面で構成される偏平状態体(略楕円筒状体)である。集光レンズ31は、ホルダー32にビス、ねじ等で螺着される。集光レンズ31は、集光特性が異なる種々のものが提供されるが、何れの集光レンズ31であってもホルダー32に適正な位置関係で装着される。
The condensing
[レンズユニット3の構成]
図4に示すように、レンズユニット3は、フィルムキャリアユニット2(図1参照)に支持された写真フィルムFの主走査方向に沿う領域からの可視光画像を撮像ユニット4に内蔵されたCCDラインセンサ41の光電変換面(即ち、画素受光面)に結像させると同時に、写真フィルムFの主走査方向に沿う領域からの赤外光画像を撮像ユニット4に内蔵された赤外光(IR)用のCCDラインセンサ42の光電変換面(画素受光面)に結像させるよう機能するものである。また、レンズユニット3は、写真フィルムFの画像を撮像ユニット4のラインセンサの光電変換面に対して任意の拡大率で結像させるよう、ズーム型の光学レンズ35を備えている。
[Configuration of Lens Unit 3]
As shown in FIG. 4, the
[撮像ユニット4の構成]
撮像ユニット4は、写真フィルムFのフィルム面を透過した可視光画像をR(赤)、G(緑)、B(青)の各色に分解し、デジタル信号化した画像データ(可視光データ)として取得するための、3原色に対応した3ライン型のCCDラインセンサ41と、写真フィルムFに付着した埃等の異物、あるいは傷等を検知する目的として、赤外光(IR)を感知する1ライン型のCCDラインセンサ42とを備えている。また、撮像ユニット4は、光学レンズ35からの可視光を透過させ、赤外光を反射させるダイクロイックミラー型のスプリッター43を備えている。
[Configuration of Imaging Unit 4]
The
[制御ユニット5の構成]
制御ユニット5(図1参照)は、CPU、RAM、ROM、ハードディスク等(何れも図示せず)から構成され、当該制御ユニット5に係る制御全般を行う。
[Configuration of Control Unit 5]
The control unit 5 (see FIG. 1) includes a CPU, a RAM, a ROM, a hard disk, and the like (all not shown), and performs overall control related to the
以上の構成からなるフィルムスキャナ1によれば、写真フィルムFのスキャニングを行う場合には、フィルムキャリアユニット2に写真フィルムFをセットし、フィルムキャリアユニット2に備えれたフィルム搬送機構20(図3参照)によって写真フィルムFを所定の搬送速度で搬送しつつ、スキャニングを行う。本発明にかかるパルスモータの制御回路は、この前記フィルム搬送機構20を駆動するためのパルスモータPM(図3参照)に対して少なくとも適用されている。
According to the
図5は、そのパルスモータPMの制御回路200の制御回路図である。制御回路200は、振動検出手段210、制御部(コントロール基板)220及びモータドライバ230を備え、パルスモータPMの作動による振動を振動検出手段210で検出し、該振動が所定範囲を超えた場合に該振動を抑制するようにパルスモータPMを制御する。
FIG. 5 is a control circuit diagram of the
振動検出手段210は、パルスモータPMが回転駆動(作動)することで発生する振動を検出するためのものであり、パルスモータの外部に配設されている。本実施形態においては、振動検出手段210は、パルスモータPMとは非接触状態、即ち、距離をおいた状態で配設され、ラインL1及びL2を介して制御部220と接続されている。
The vibration detection means 210 is for detecting vibration generated when the pulse motor PM is rotationally driven (actuated), and is disposed outside the pulse motor. In the present embodiment, the
振動検出手段210は、マイクロフォン(以下、単に「マイク」と言うことがある。)MCを備えている。該マイクMCは、音(音波又は空気の振動)を検出するために使用される。詳しくは、パルスモータPMが駆動することによって該パルスモータPM、パルスモータ取り付け部(図示せず)等が振動して振動音が発生する。この振動は、パルスモータPMが一定のトルク(回転トルク)を発生するように入力される電流値の値が設定されており、フィルム搬送機構20(図3参照)において写真フィルムFの搬送速度を低速にした場合や軽量な写真フィルムFを搬送する場合には、設定されているトルクよりも少ないトルクで足りるため、トルクの過剰によって発生する。マイクMCは、パルスモータPMのこの振動を該振動音として検出するために使用される。
The
該検出された音(振動音)は、変換部211,212において該音に対応する電気信号(本実施形態においては、電圧)に変換される。振動検出手段210は、この変換された電気信号をラインL1及びラインL2を介して制御部220に入力する。
The detected sound (vibration sound) is converted into an electric signal (voltage in the present embodiment) corresponding to the sound in the
詳しくは、変換部211は、検出した音の周波数(パルスモータPMの振動数に対応している)を、該周波数に対応する電圧に変換して出力する周波数/電圧 変換部211であり、変換部212は、検出した音の音量(パルスモータPMの振動の大きさに対応している)を、該音量に対応する電圧に変換して出力する音量/電圧 変換部212である。
Specifically, the
制御部220は、振動検出手段210で検出したパルスモータPMの振動に対応する電気信号(電圧)に基づいてパルスモータPMの制御に関する決定を行い、該決定(制御情報)を電気信号としてモータドライバ230へ出力する。また、制御部220は、A/D変換部221、CPU222及びD/A変換部223を備える。
The
A/D変換部221は、振動検出手段210から入力される(送られてくる)電気信号をCPU222へ出力する(送る)ために変換する。詳しくは、A/D変換部221は、振動検出手段210から入力されるパルスモータPMの振動に対応するアナログ信号をCPU222が処理可能なデジタル信号に変換し、CPU222へ出力する。
The A /
CPU222は、A/D変換部221から入力される電気信号(デジタル信号)に基づき、パルスモータPMの制御に関する決定を行い、該決定をモータドライバ230へ出力する。この決定は、振動検出手段210で検出したパルスモータPMの振動が、所定の範囲を超えた場合に、パルスモータPMの回転トルクを変更するものである。CPU222から出力される電気信号は、ラインL3を経てモータドライバ230に直接入力されるものと、ラインL4からD/A変換部223を経てモータドライバ230に入力されるものとがある。
The CPU 222 makes a decision regarding the control of the pulse motor PM based on the electric signal (digital signal) input from the A /
ラインL3を経てモータドライバ230に入力される電気信号は、パルス信号に関するものであり、該信号に基づいてモータドライバ230は、パルスモータPMの回転数を制御する。
The electric signal input to the
また、ラインL4からD/A変換部223を経てモータドライバ230に入力される電気信号は、電流値に関するものであり、該信号に基づいてモータドライバ230は、パルスモータPMの回転トルクを制御する。その際、D/A変換部223は、CPU222から入力される電気信号をモータドライバ230へ送るために変換する。詳しくは、D/A変換部221は、CPU222から送られてくる電流値に関するデジタル信号をアナログ信号に変換し、モータドライバ230へ送り出す。
Further, the electric signal input to the
本実施形態においては、フィルムキャリアユニットにおけるフィルム搬送機構で写真フィルムの搬送速度を低速にした場合や軽量な(サイズの小さな)写真フィルムを搬送する場合、パルスモータPMがフィルム搬送機構を駆動するのに必要なトルクは、当初設定されていたトルクよりも少ないトルクで足りる。そのため、トルクの過剰によりパルスモータPMが大きく振動し、該振動の影響によって写真フィルムの搬送速度が一定を保てなくなり、読み込んだ画像の品質が低下する。この時、パルスモータPMから発生する音は、通常よりも振動音が低くなる(低周波となる)と共に大きな音と(音量が大きく)なる。 In the present embodiment, the pulse motor PM drives the film transport mechanism when the transport speed of the photographic film is lowered by the film transport mechanism in the film carrier unit or when a light (small size) photographic film is transported. The torque required for this is less than the initially set torque. For this reason, the pulse motor PM vibrates greatly due to excessive torque, and the photographic film conveyance speed cannot be kept constant due to the influence of the vibration, and the quality of the read image is deteriorated. At this time, the sound generated from the pulse motor PM has a vibration sound lower than normal (becomes low frequency) and a loud sound (volume is increased).
従ってCPU222は、所定値よりも低い周波数(低周波)の振動音及び音量の大きな振動音を振動検出手段210によって検出した場合は、トルクの過剰を解消してパルスモータPMの振動を抑制(解消)するために、パルスモータPMのトルクを小さくするための決定を行い、この決定を電気信号(電流値信号)としてモータドライバ230へ出力する。
Therefore, when the
即ち、CPU222は、パルスモータPMのトルクを小さくするために、該パルスモータPMへ入力される電流値が小さくなるように、D/A変換部223を介してモータドライバへ電気信号を出力する。
That is, the CPU 222 outputs an electrical signal to the motor driver via the D /
モータドライバ230は、CPU222から直接送られてくる電気信号(パルス信号に関するもの)とCPU222からD/A変換部223を介して送られてくる電気信号(電流値に関するもの:電流値信号)とに基づいて、パルスモータPMの回転数及び回転トルクの制御を行う。
The
このように、実際にパルスモータPMから生じている振動を外部から監視(検出)し、振動の変化に基づいてパルスモータPMの回転トルクや回転数等を制御することで、パルスモータPMの取り付け状態や取り付けられた機構形状に影響されることなくパルスモータPMの振動を検出し、該振動に基づきパルスモータPMに入力される電流値を変化させて、該振動を抑制(制御)することができるようになる。 As described above, the vibration actually generated from the pulse motor PM is monitored (detected) from the outside, and the rotational torque, the rotation speed, and the like of the pulse motor PM are controlled based on the vibration change, so that the pulse motor PM is attached. The vibration of the pulse motor PM is detected without being affected by the state or the shape of the attached mechanism, and the current value input to the pulse motor PM is changed based on the vibration to suppress (control) the vibration. become able to.
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Of course, a various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention.
本実施形態においては、フィルムキャリアユニットの搬送機構を駆動するためのパルスモータの制御を行っているが、これに限定される必要はなく、例えば、写真処理機のプロセッサ部におけるロール状に収容された感光材料を引き出す際に使用される搬送機構を駆動するためのパルスモータの制御であっても良い。 In this embodiment, the pulse motor for driving the transport mechanism of the film carrier unit is controlled. However, the present invention is not limited to this. For example, it is accommodated in a roll shape in the processor unit of the photographic processor. Alternatively, it may be a pulse motor control for driving a transport mechanism used when the photosensitive material is pulled out.
即ち、パルスモータの駆動時に発生する該パルスモータ自身の振動が、該パルスモータの回転トルクの不足や余剰によって大きくなり、この大きくなった振動を前記回転トルクを増減(可変)することで抑制(解消)するような制御を行わなければならない機械要素を駆動する(機械要素に仕事を行わせる)ためのパルスモータの制御であれば良い。 That is, the vibration of the pulse motor itself generated when the pulse motor is driven increases due to insufficient or excessive rotation torque of the pulse motor, and the increased vibration is suppressed by increasing / decreasing (variing) the rotation torque ( It may be control of a pulse motor for driving a machine element that has to be controlled (to make the machine element perform work).
また、本実施形態においては、パルスモータと振動検出手段とが非接触状態で(距離をおいて)配設されているが、これに限定される必要もなく、直接、パルスモータ自体に振動計(振動検出手段)を接続する、即ち接触状態で配設されていても、パルスモータの外部から振動を検出できれば良い。 In this embodiment, the pulse motor and the vibration detecting means are arranged in a non-contact state (at a distance). However, the present invention is not limited to this, and the vibration meter is directly connected to the pulse motor itself. Even if (vibration detecting means) is connected, that is, arranged in a contact state, it is sufficient that vibration can be detected from the outside of the pulse motor.
また、本実施形態においては、振動検出手段として、音(振動音)をマイクロフォンで検出しているが、例えば、レーザ光線をパルスモータ本体に照射し、その反射してきたレーザ光線によって振動を検出しても良い。即ち、振動音を検出するような、パルスモータで発生する振動情報を受け取るだけの受け身の検出手段のみではなく、検出手段によってパルスモータに対して積極的に振動情報を得るために働きかけるような検出手段であっても良い。 In this embodiment, sound (vibration sound) is detected by a microphone as vibration detection means. For example, a laser beam is applied to the pulse motor body, and vibration is detected by the reflected laser beam. May be. That is, not only passive detection means that only receives vibration information generated by the pulse motor, such as detecting vibration noise, but also detection that works to actively obtain vibration information from the pulse motor by the detection means. It may be a means.
また、本実施形態においては、パルスモータの振動数(振動音の周波数)と振動の大きさ(振動音の音量の大きさ)との両方によってパルスモータの振動を検出しているが、振動数のみを検出(監視)して制御を行っても良い。このようにしても、過剰なトルクによるパルスモータの振動を検出し、該振動の変化に基づいて前記過剰なトルクを解消するようなパルスモータの制御を行うことができる。 In this embodiment, the vibration of the pulse motor is detected by both the frequency (frequency of vibration sound) of the pulse motor and the magnitude of vibration (volume of the volume of vibration sound). Control may be performed by detecting (monitoring) only. Even in this case, it is possible to detect the vibration of the pulse motor due to the excessive torque and control the pulse motor so as to eliminate the excessive torque based on the change in the vibration.
1…光源ユニット、2…フィルムキャリアユニット、3…レンズユニット、4…撮像ユニット、5…制御ユニット、11…発光ダイオード、12…基板、13…発光ダイオードアレイ、14…上部ケース、15…下部ケース、16…平行化レンズ、17…拡散板、18…第1ミラー、19…第2ミラー、21…搬送ローラ対、21a…駆動ローラ(搬送ローラ)、21b…従動ローラ(搬送ローラ)、22…駆動機構、22’…駆動伝達機構、23…ベース部材、24…開閉部材、25…下溝、26,29…凹部、27…スキャニングゲート、28…上溝、30…開口、31…集光レンズ、32…ホルダー、33…収容凹部、35…光学レンズ、41,42…CCDラインセンサ、200…制御回路(回路)、210…振動検出手段、211…周波数/電圧 変換部、212…音量/電圧 変換部、220…制御部(コントロール基板)、221…A/D変換部、222…CPU、223…D/A変換部、230…モータドライバ(モータドライバ基板)、F…写真フィルム、L1,L2,L3,L4…ライン、MC…マイクロフォン(マイク)、PM…パルスモータ、SL…スキャニングライン
DESCRIPTION OF
Claims (6)
パルスモータの回転トルクを決定するための電流値信号を出力する制御部と、該制御部に接続され、前記電流値信号に基づきパルスモータを制御するモータドライバと、前記制御部に接続されると共に前記パルスモータの外部に配設され、該パルスモータが作動することにより発生する振動を検出する振動検出手段とを備え、前記制御部は、前記振動検出手段によって所定範囲を超える振動を検出すると、出力する電流値信号の値を変化させるように構成されていることを特徴とするパルスモータの制御回路。 A control circuit for a pulse motor that is directly or indirectly connected to a predetermined machine element and causes the machine element to perform a predetermined work by performing a motion such as a linear motion or a rotational motion,
A control unit that outputs a current value signal for determining the rotational torque of the pulse motor, a motor driver that is connected to the control unit and controls the pulse motor based on the current value signal, and is connected to the control unit A vibration detection unit that is disposed outside the pulse motor and detects vibration generated by the operation of the pulse motor, and the control unit detects vibration exceeding a predetermined range by the vibration detection unit; A pulse motor control circuit configured to change a value of an output current value signal.
パルスモータの回転トルクを決定するための電流値信号を出力する制御部に接続されると共にパルスモータの外部に配設され、該パルスモータが作動することにより発生する振動を検出する振動検出手段がパルスモータの振動を検出し、該振動検出手段が所定範囲を超える振動を検出すると、前記制御部は、該制御部からの電流値信号に基づきパルスモータを制御するためのモータドライバへ出力する電流値信号の値を変化させることを特徴とするパルスモータの制御方法。 A method for controlling a pulse motor, which is directly or indirectly connected to a predetermined machine element and causes the machine element to perform a predetermined work by performing a motion such as a linear motion or a rotational motion,
A vibration detecting means connected to a control unit that outputs a current value signal for determining the rotational torque of the pulse motor and disposed outside the pulse motor, and detects vibration generated by the operation of the pulse motor. When the vibration of the pulse motor is detected and the vibration detection means detects a vibration exceeding a predetermined range, the control unit outputs a current output to a motor driver for controlling the pulse motor based on a current value signal from the control unit. A method for controlling a pulse motor, characterized by changing a value of a value signal.
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