JP4054916B2 - ステッピングモータ制御回路、電子カメラ及びステッピングモータ制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、各種駆動対象を駆動するステッピングモータの制御回路に関する。

ステッピングモータの駆動方式としては、４相等の固定子を１相ずつ順次励磁する１−１相駆動方式（励磁方式）、１相駆動（励磁）と２相駆動とを交互に繰り返す１−２相駆動方式、２相ずつ駆動する２−２相駆動方式がある。１相駆動方式は、トルクが小さいため実際には殆ど用いられていない。一方、１−２相駆動方式は、滑らかな回転が実現できる利点があり、２−２相駆動方式は安定した回転が実現できる利点がある。このため、駆動形態に応じてこれらの利点を生かすべく、ステッピングモータを１−２相駆動方式と２−２相駆動方式とで選択的に動作させるステッピングモータの駆動方法が提案されるに至っている（特許文献１図１）。
特開平１１−１８４９２号公報

このようにステッピングモータの駆動方式を切替制御する場合、一般的な手法としては、メモリにアドレスに対応して第１のテーブルと第２のテーブルとを設け、第１のテーブルには、そのテーブル内アドレスに対応させて１−２相駆動方式でステッピングモータを駆動する複数の励磁パターンデータを記憶し、第２のテーブルには、そのテーブル内アドレスに対応させて２−２相駆動方式でステッピングモータを駆動する複数の励磁パターンデータを記憶しておく。そして、１−２相駆動方式でステッピングモータを駆動する場合には、第１テーブルをアドレス指定した後、該第１テーブルのテーブル内アドレスを逐次指定して、励磁パターンデータを順次読み出し励磁パルスを出力する。また、２−２相駆動方式でステッピングモータを駆動する場合には、第２テーブルをアドレス指定した後、該第２テーブルのテーブル内アドレスを逐次指定して、励磁パターンデータを順次読み出し励磁パルスを出力することとなる。

したがって、メモリには各駆動方式に応じたテーブルを設ける必要があるとともに、各テーブル毎に各駆動方式の励磁パターンデータを記憶させる必要があることから、自ずと多くのメモリ容量が必要となる。また、駆動方式を変更させて各駆動方式でステッピングモータを駆動するためには、テーブルの指定アドレス制御とテーブル内アドレスの指定制御とを行わなければならず、アドレス制御も複雑となってしまう。

本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、少ない記憶容量であって簡単なアドレス制御により、異なる駆動方式でステッピングモータを動作させることのできるステッピングモータ制御回路を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため請求項１記載の発明に係るステッピングモータ制御回路は、異なる間隔で間欠的に選択されることにより、ステッピングモータを異なる駆動方式で駆動可能な複数の励磁パターンデータを記憶する記憶手段と、指示された駆動方式に応じた間隔で、前記記憶手段に記憶されている励磁パターンデータを間欠的に選択する選択する選択手段と、この選択手段により選択された励磁パターンデータに従って前記ステッピングモータに励磁パルスを出力する出力手段とを備えている。

したがって、例えばＣＰＵがステッピングモータの駆動方式を指示すると、選択手段は記憶手段に記憶されている複数の励磁パターンデータから、当該駆動方式で可能となる間隔で励磁パターンを選択し、出力手段はこの選択される励磁パターンデータに従ってステッピングモータに励磁パルスを出力する。これにより、ステッピングモータは指定された駆動方式で動作することとなる。よって、記憶手段に異なる駆動方式毎のテーブルを設けて各テーブルに当該駆動方式の励磁パターンデータを記憶させておく必要はなく、記憶手段に必要となる記憶容量を少なくすることができる。また、１つの記憶手段から、指示された駆動方式に応じた間隔で間欠的に励磁パターンデータを選択することから、励磁パターンデータを選択する際のアドレス変化も単純なものとなり、簡単なアドレス制御により励磁パターンデータの選択が可能となる。

また、請求項２記載の発明にあっては、前記駆動方式に応じた値が設定される設定手段を備え、前記選択手段は、前記設定手段に設定された値が示す間隔で、前記記憶手段に記憶されている励磁パターンデータを間欠的に選択する。したがって、前記値に従ってアドレスを変化させる極めて単純なアドレス制御により、ステッピングモータを異なる駆動方式で動作させることができる。

また、請求項３記載の発明にあっては、前記異なる駆動方式とは、１−２相駆動方式及び２−２相駆動方式である。よって、１−２相駆動方式による滑らかな回転と、２−２相駆動方式による安定した回転とが実現できる。

また、請求項４記載の発明は、ステッピングモータの駆動過程を複数の駆動ステートに分割し、分割した駆動ステート毎に設定された励磁パルスの切替幅を記憶する切替幅記憶手段と、前記分割した駆動ステート毎に設定された励磁パルスの切替回数を記憶する切替回数記憶手段とを更に備え、前記選択手段は、駆動開始指示に応答して、前記切替幅記憶手段に記憶されている切替幅と前記切替回数記憶手段に記憶されている切替回数とに従って、前記パターンデータ記憶手段に記憶されているパターンデータを指示された駆動方式に応じた間隔で間欠的に選択する。

したがって、切替幅記憶手段に駆動ステート毎に設定された励磁パルスの切替幅を記憶させ、切替幅記憶手段に励磁パルスの切替回数を記憶させ、パターンデータ記憶手段に励磁パルスのパターンデータを記憶させた後、駆動開始指示及び駆動方式の指示を行えば、ステッピングモータは駆動ステートに分割された駆動過程動作し停止する。よって、ＣＰＵの処理負担は軽減される。

また、請求項５記載の発明にあっては、前記選択手段は、ＣＰＵにより駆動開始と駆動方式とを指示され、この指示された駆動方式に応じた間隔で前記パターンデータ間欠的に選択する。したがって、ＣＰＵが変更して駆動方式を指示することにより、指示したタイミングでステッピングモータの駆動方式が変化する。よって、駆動開始及び駆動方式の指示以外はステッピングモータの制御に関与する必要はなく、ＣＰＵの処理負担は軽減される。

また、請求項６記載の発明にあっては、前記ステッピングモータによって駆動される駆動対象の駆動範囲を仮想的な数値で与えた場合の最大値と最小値とを記憶する仮想値記憶手段と、前記ステッピングモータに出力される前記励磁パルスに基づき、前記駆動対象の仮想位置を計測する計測手段と、この計測手段により計測された前記駆動対象の仮想位置と前記仮想値記憶手段に記憶されている前記最大値及び最小値とを比較する比較手段と、この比較手段の比較結果に応じて、前記励磁パルスの出力を停止させる出力停止手段とを備えている。したがって、ステッピングモータによって駆動される駆動対象が、その駆動範囲を仮想的な数値で与えた場合の最大値と最小値を超えるまでに、ステッピングモータを停止させることができ、駆動対象の過剰な移動が未然に防止される。

また、請求項７記載の発明に係る電子カメラにあっては、レンズ系と、このレンズ系を駆動するステッピングモータを有する駆動手段と、前記レンズ系により結像された画像を撮像する撮像手段とを備えた電子カメラであって、異なる間隔で間欠的に選択されることにより、前記ステッピングモータを異なる駆動方式で駆動可能な複数の励磁パターンデータを記憶する記憶手段と、指示された駆動方式に応じた間隔で、前記記憶手段に記憶されている励磁パターンデータを間欠的に選択する選択する選択手段と、この選択手段により選択された励磁パターンデータに従って前記ステッピングモータに励磁パルスを出力する出力手段とを備えている。

したがって、例えばカメラ内ＣＰＵがステッピングモータの駆動方式を指示すると、選択手段は記憶手段に記憶されている複数の励磁パターンデータから、当該駆動方式で可能となる間隔で励磁パターンを選択し、出力手段はこの選択される励磁パターンデータに従ってステッピングモータに励磁パルスを出力する。これにより、ステッピングモータは指定された駆動方式で動作することとなる。したがって、カメラ内の記憶手段に異なる駆動方式毎のテーブルを設けて各テーブルに当該駆動方式の励磁パターンデータを記憶させておく必要はなく、カメラ内の記憶手段に必要となる記憶容量を少なくすることができる。また、１つの記憶手段から、指示された駆動方式に応じた間隔で間欠的に励磁パターンデータを選択することから、励磁パターンデータを選択する際のアドレス変化も単純なものとなり、簡単なアドレス制御により励磁パターンデータの選択が可能となる。

また、請求項８記載の発明に係るステッピングモータ制御方法にあっては、異なる間隔で間欠的に選択されることによりステッピングモータを異なる駆動方式で駆動可能な複数の励磁パターンデータを記憶する記憶手段から、指示された駆動方式に応じた間隔で、前記励磁パターンデータを間欠的に選択する選択する選択工程と、この選択工程で選択された励磁パターンデータに従って前記ステッピングモータに励磁パルスを出力する出力工程とを含む。したがって、各工程に示した動作が実行されることにより、請求項１記載の発明と同様の作用効果を奏する。

請求項１ないし３、及び請求項７、８に係る発明によれば、異なる駆動方式毎のテーブルを設けて各テーブルに当該駆動方式の励磁パターンデータを記憶させておく必要はなく、必要となる記憶容量を少なくすることができる。また、１つの記憶手段から、指示された駆動方式に応じた間隔で間欠的に励磁パターンデータを選択することから、励磁パターンデータを選択する際のアドレス変化も単純なものとなり、簡単なアドレス制御により励磁パターンデータの選択が可能となる。よって、少ない記憶容量であって簡単なアドレス制御により、異なる駆動方式でステッピングモータを動作させることが可能となる。

また、請求項４及び５に係る発明によれば、ＣＰＵはの処理負担を軽減することができる。よって、ＣＰＵの処理負担の増大を伴うことなく軽減しつつ、ステッピングモータの駆動方式を適宜変更して、各駆動方式の利点を生かすことができる。

また、請求項６に係る発明によれば、ステッピングモータによって駆動される駆動対象が、その駆動範囲を仮想的な数値で与えた場合の最大値と最小値を超えるまでに、ステッピングモータを停止させることができ、駆動対象の過剰な移動を未然に防止することができる。その結果、駆動対象の再度の駆動が困難となる現象の発生を防止することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本発明の一実施の形態を適用したデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。このデジタルカメラ１はＣＰＵ２を備えこのＣＰＵ２に、入力装置３、表示制御部４、撮像制御部５、レンズ駆動制御部６、ＲＡＭ１２、フラッシュメモリ８、ＲＯＭ９及び外部メモリ１０が接続されている。

ＣＰＵ２は、ＲＯＭ９に記憶されているプログラムに基づき、各部を制御する。入力装置３は、シャッターキー等のデジタルカメラとして必要な各種の操作キーを含み、キー操作に応じた操作信号をＣＰＵ２へ送出する。表示制御部４は、ＣＰＵ２の制御下でＬＣＤ等からなる表示装置１１の動作を制御する。撮像制御部５は、ＣＣＤ等からなる撮像装置５５から出力される撮像信号をデジタル信号に変換して、画像データを生成する処理を行う。

レンズ駆動制御部６は、後述するモータ制御部１３を含み、モータ制御部１３は励磁パルスを出力する。レンズ駆動部７は、レンズをレンズ光軸方向に駆動するステッピングモータ１４を備える。このステッピングモータ１４にモータ制御部１３から励磁パルスが入力されることにより、ステッピングモータ１４が動作して、レンズが光軸方向に駆動される。なお、本実施の形態においてステッピングモータ１４は、後述するように４相の固定子（０〜３）を有するものである。

ＲＡＭ１２は、ＲＯＭ９に記憶されているプログラムや各種データを一時的に記憶するものであり、ＣＰＵ２のワークエリアとして使用される。フラッシュメモリ８は、外部メモリ１０の非装着時等において撮像により得られた画像データを記憶するメモリである。ＲＯＭ９には、前記プログラムや制御に必要な各種データが格納されている。外部メモリ１０は、着脱自在であってシャッターキーの操作に伴って取り込まれた前記画像データが記憶される。

図２は、前記モータ制御部１３の詳細を示すブロック図である。図において、パルス幅設定レジスタ１５は、ステッピングモータ１４を駆動するため複数に分割された駆動ステートの励磁パルス幅（第１〜第８ステートの切替幅）をＣＰＵ２が設定するレジスタである。セレクタ１６は、前記パルス幅設定レジスタ１５に設定された第１〜第８ステートの励磁パルス幅（切替幅）を順次選択するものであり、ラッチ１７はセレクタ１６により選択されて出力された励磁パルス幅を一時的に記憶する記憶素子である。パルス幅カウンタ１８は、一定周波数のクロックにより励磁パルス幅を計測するカウンタであり、一致回路１９はラッチ１７で記憶された値とパルス幅カウンタ１８で計測された励磁パルス幅の値の一致を取る回路である。

パターン設定レジスタ２０は、後述する励磁パターンデータをＣＰＵ２が設定し、あるいは予め記憶しているレジスタであり、パターンデータ用アドレスカウンタ２１は、一致回路１９で一致したタイミング毎に励磁パターンデータを選択するアドレスを生成するカウンタである。スキップモードレジスタ３６は、励磁パターンデータを選択する前記パターンデータ用アドレスカウンタ２１のアドレス歩進形態（スキップ数）をＣＰＵ２が設定するレジスタである。セレクタ２２は、スキップモードレジスタ３６に設定されたスキップ数でパターンデータ用アドレスカウンタ２１により生成されたアドレスを元に、パターン設定レジスタ２０から励磁パターンデータを選択するものであり、ラッチ２３はセレクタ２２によって選択された励磁パターンデータを一時的に記憶する記憶素子である。

また、パルス切替回数レジスタ２４は、前記各駆動ステート（第１〜第８ステート）の励磁パルス切替回数をＣＰＵ２が設定するレジスタである。セレクタ２５は、前記パルス切替回数レジスタ２４に設定された第１〜第８ステートの切替回数を順次選択するものであり、ラッチ２６はセレクタ２５により選択されて出力された励磁パルス切替回数を一時的に記憶する記憶素子である。励磁パルス切替回数カウンタ２７は、励磁パターンデータを切り替える毎に計測するカウンタで、一致回路２８はラッチ２６で記憶された励磁パルス切替回数と励磁パルス切替回数カウンタ２７で計測された切替回数との一致を取る回路である。

駆動ステートカウンタ２９は、一致回路２８で一致したタイミング毎に駆動ステートをカウントしていくカウンタであり、カウントした値をセレクタ１６、２５に出力するとともにカウントした値である駆動ステート番号ＮをＣＰＵ２に出力する。したがって、ＣＰＵ２は、この駆動ステートカウンタ２９から出力される駆動ステート番号Ｎにより、第Ｎステートに切り替わったことを認識することができ、このステートの切り替わりに応じて、前記スキップモードレジスタ３６に、ステッピングモータの駆動方式に対応するスキップ数（後述するように、１−２相駆動＝１スキップ、２−２相駆動＝３スキップ）を設定するのである。

また、レンズ仮想位置カウンタ３０は、前記一致回路１９で一致したタイミング毎にレンズの仮想位置をカウントしていくカウンタである。最大値レジスタ３１は、レンズの駆動範囲を仮想的な数値で与えた場合の最大値（レンズ仮想ＭＡＸ位置）をＣＰＵ２が設定するレジスタであり、最小値レジスタ３２はレンズの駆動範囲を仮想的な数値で与えた場合の最小値（レンズ仮想ＭＩＮ位置）をＣＰＵ２が設定するレジスタである。比較器３３は、最大値レジスタ３１で設定されたレンズ仮想ＭＡＸ位置と、最小値レジスタ３２に設定されたレンズ仮想ＭＩＮ位置と、前記レンズ仮想位置カウンタ３０でカウントされている値とを比較するものである。また、駆動スタートレジスタ３４は、ステッピングモータ１４の駆動開始をＣＰＵ２が設定するレジスタであり、駆動終了信号生成回路３５は、モータ駆動終了条件により、ステッピングモータ１４の駆動の終了信号を生成する回路である。そして、この駆動終了信号生成回路３５から駆動範囲外割り込み信号ＳＯと駆動終了割り込み信号ＳＥとがＣＰＵ２に出力されるように構成されている。

図３、４は、前記パターン設定レジスタ２０に記憶される励磁パターンデータの構成を示すものである。すなわち、パターン設定レジスタ２０には、複数の励磁パターンデータ「６′ｈ０５」〜「６′ｈ０５」からなる励磁パターンデータ群２０１がアドレスに対応する連続的な励磁パターン定義番号毎に記憶される。この励磁パターンデータ群２０１は、図３に示すよう１スキップで１つおきに読み出した場合、前記４相の固定子０〜３を有するステッピングモータ１４を１−２相駆動する励磁パルスが出力され、図４に示すよう３スキップで３つおきに読み出した場合、２−２相駆動する励磁パルスが出力されるように配列されている。

以上の構成に係る本実施の形態において、例えば電源オン時にレンズを所定位置まで前進させて停止させる場合、あるいは電源オフ時にレンズを所定位置まで後退させて停止させる場合には、図５に示すようにステッピングモータ１４を加速駆動→定速駆動→減速駆動させて停止させる。このときＣＰＵ２は、同図に例示するように、加速駆動を第１〜第３ステートに分割し、定速駆動を第４ステートとし、減速駆動を第５〜第７ステートに分割する。さらにＣＰＵ２は、図６に例示するように、パルス幅設定レジスタ１５に第１〜第８各ステートの切替幅「６」「４」「３」「２」「３」「４」「６」「１」を設定するとともに、パルス切替回数レジスタ２４に第１〜第８各ステートの切替回数「２」「３」「４」「９」「４」「３」「２」「０」を設定する。

しかる後に、ＣＰＵ２は駆動スタートレジスタ３４にステッピングモータ１４の駆動開始を設定する。すると、図７のタイミングチャートに示すように、先ずラッチ１７にはセレクタ１６により選択された現ステートの切替幅データ「６」がラッチされ、ラッチ２６にはセレクタ２５により選択された現ステートの切替回数データ「２」がラッチされる。また、パルス幅カウンタ１８は一定周期のクロックにより、励磁パルス幅を計測する。このとき、本例における第１ステートの切替幅は「６」であるので、第１ステートにおいてパルス幅カウンタ１８はカウント値が「６」になる都度その値をクリアする。励磁パルス切替回数カウンタ２７は、駆動スタートレジスタ３４に駆動開始が設定されると初期値「１」となり、その後パルス幅カウンタ１８のカウント値がクリアされる都度カウントアップする。

他方、駆動開始時にＣＰＵ２は、パターン設定レジスタ２０に励磁パターンデータ群２０１を設定している。また、ＣＰＵ２は、加速駆動に際しては１−２相駆動により滑らかな加速でステッピングモータ１４を動作させるべく、スキップモードレジスタ３６に「１」を設定する。すると、パターンデータ用アドレスカウンタ２１は、一致回路１９で一致したタイミング毎に、１スキップの間隔で励磁パターンデータを選択するアドレス（パターン定義番号）を生成する。これにより、図７に示したように、パターンデータ用アドレスカウンタ２１からは、初期値「０」から「２」「４」「６」・・・と変化するパターン定義番号が生成される。セレクタ２２は、このパターンデータ用アドレスカウンタ２１によって生成されたパターン定義番号を元に、パターン設定レジスタ２０からパターン定義番号に対応するアドレスに記憶されている励磁パターンデータを選択する。したがって、図７に示すように、パターン定義番号が「０」「２」「４」「６」・・・と変化するに伴って、順次励磁パターンデータが「６′ｈ０５」「６′ｈ０４」「６′ｈ０６」「６′ｈ０２」・・・と選択されていく。

ここで、前述のようにこの励磁パターンデータ群２０１は、１スキップで１つおきに読み出した場合、ステッピングモータ１４を１−２相駆動する励磁パルスが出力されるように配列された複数の励磁パターンデータからなることから、図３に示したように、ステッピングモータ１４の固定子（０〜３）には、同図に示した励磁パルス０〜３が印加される。これにより、１相駆動と２相駆動とが交互に繰り返される１−２相駆動でステッピングモータ１４が動作し、レンズは滑らかに加速されながら動作する。

そして、次の定速駆動に対応する第４ステートに移行する際に、駆動ステートカウンタ２９の値は、「３」から「４」に変化し、駆動ステートカウンタ２９はセレクタ１６、２５に「４」を出力するとともに、駆動ステート番号Ｎ＝４をＣＰＵ２に出力する。この定速駆動に対応する第４ステートは、図８（Ａ）にも示すように、切替幅「２」で切替回数「９」である。したがって、同図（Ｂ）に示すように、パルス幅カウンタ１８の値が「２」になると、励磁パルス切替回数カウンタ２７は「１」→「２」→「３」・・・「９」と変化する。

一方、ＣＰＵ２は、駆動ステートカウンタ２９から駆動ステート番号Ｎ＝４が入力されることにより、定速駆動すべきことを認識し、この定速駆動においては２−２相により安定した状態でステッピングモータ１４を動作させるべく、スキップモードレジスタ３６に「３」を設定する。すると、パターンデータ用アドレスカウンタ２１は、一致回路１９で一致したタイミング毎に、３スキップの間隔で励磁パターンデータを選択するアドレス（パターン定義番号）を生成する。これにより、図８（Ｂ）に示したように、パターンデータ用アドレスカウンタ２１からは、「０」「４」「８」「１２」・・・と変化するパターン定義番号が生成される。セレクタ２２は、このパターンデータ用アドレスカウンタ２１によって生成されたパターン定義番号を元に、パターン設定レジスタ２０からパターン定義番号に対応するアドレスに記憶されている励磁パターンデータを選択する。したがって、図８（Ｂ）に示すように、パターン定義番号が「０」「４」「８」「１２」・・・と変化するに伴って、順次励磁パターンデータが「６′ｈ０５」「６′ｈ０６」「６′ｈ０ａ」「６′ｈ０９」・・・と選択されていく。

ここで、前述のようにこの励磁パターンデータ群２０１は、３スキップで３つおきに読み出した場合、ステッピングモータ１４を２−２相駆動する励磁パルスが出力されるように配列された複数の励磁パターンデータからなることから、図４に示したように、ステッピングモータ１４の固定子（０〜３）には、同図に示した励磁パルス０〜３が印加される。これにより、固定子に２相ずつ励磁パルスが印加される２−２相駆動でステッピングモータ１４が動作し、レンズは安定した速度で動作する。

引き続き、減速駆動に対応する第５〜第７ステートのうち、最初のステートである第５ステートは、切替幅「３」で切替回数「４」である。したがって、図９に示すように、パルス幅カウンタ１８の値が「３」になると、励磁パルス切替回数カウンタ２７は「１」→「２」→「３」→「４」と変化する。他方、ＣＰＵ２は、減速駆動に際して加速駆動と同様に、１−２相により滑らかな加速でステッピングモータ１４を動作させるべく、スキップモードレジスタ３６に「１」を設定する。すると、パターンデータ用アドレスカウンタ２１は、一致回路１９で一致したタイミング毎に、１スキップの間隔で励磁パターンデータを選択するアドレス（パターン定義番号）を生成する。これにより、図９に示したように、パターンデータ用アドレスカウンタ２１からは、初期値「０」から「２」「４」「６」・・・と変化するパターン定義番号が生成される。セレクタ２２は、このパターンデータ用アドレスカウンタ２１によって生成されたパターン定義番号を元に、パターン設定レジスタ２０からパターン定義番号に対応するアドレスに記憶されている励磁パターンデータを選択する。したがって、図９に示すように、パターン定義番号が「０」「２」「４」「６」・・・と変化するに伴って、順次励磁パターンデータが「６′ｈ０５」「６′ｈ０４」「６′ｈ０６」「６′ｈ０２」・・・と選択されていく。

ここで、前述のようにこの励磁パターンデータ群２０１は、１スキップで１つおきに読み出した場合、ステッピングモータ１４を１−２相駆動する励磁パルスが出力されるように配列された複数の励磁パターンデータからなることから、図３に示したように、ステッピングモータ１４の固定子（０〜３）には、同図に示した励磁パルス０〜３が印加される。これにより、１相駆動と２相駆動とが交互に繰り返される１−２相駆動でステッピングモータ１４が動作し、レンズは滑らかに減速されながら動作する。

そして、次の減速駆動に対応する第５ステートに移行する際に、駆動ステートカウンタ２９の値は、「４」から「５」に変化し、駆動ステートカウンタ２９はセレクタ１６、２５に「５」を出力するとともに、駆動ステートカウンタ２９は駆動ステート番号Ｎ＝５をＣＰＵ２に出力する。ＣＰＵ２は、駆動ステートカウンタ２９から駆動ステート番号Ｎ＝５が入力されることにより、減速駆動すべきことを認識し、この減速駆動においては１−２相により滑らかにステッピングモータ１４を動作させるべく、スキップモードレジスタ３６に「１」を設定する。

したがって、切替幅「４」で切替回数「３」である第６ステート、及び第７ステートにおいてもステッピングモータ１４は同様にして１−２相駆動で動作する。そして、第７ステートに続く最終ステートである第８ステートは、切替幅「１」で切替回数「０」である。したがって、パルス幅カウンタ１８の値が「１」になっても、励磁パルス切替回数カウンタ２７及びパターンデータ用アドレスカウンタ２１は変化せず、励磁出力パルスＰが停止し、ステッピングモータ１４も停止する。また、駆動終了信号生成回路３５は駆動終了割り込み信号を生成してＣＰＵ２に出力し、ＣＰＵ２は、これにより、モータ制御部１３も停止することとなる。

したがって、前述のようにＣＰＵ２は、ステッピングモータ１４の駆動開始時に、パルス幅設定レジスタ１５に第１〜第８各ステートの切替幅を設定し、パルス切替回数レジスタ２４に第１〜第８各ステートの切替回数を設定し、パターン設定レジスタ２０に励磁パターンデータを設定し、駆動スタートレジスタ３４にステッピングモータ１４の駆動開始を設定すれば、ステッピングモータ１４は加速、定速、減速駆動されて停止する。また、ＣＰＵ２はスキップモードレジスタ３６に、加速駆動時及び減速駆動時には「１」を設定し、定速駆動時には「３」を設定する動作を行えば、ステッピングモータ１４は加速駆動時及び減速駆動時には１−２相駆動で駆動し、定速駆動時には２−２相駆動で駆動する。よって、ＣＰＵ２は駆動形態の切替時のみモータ制御部１３に関与すれば、以降ＣＰＵ２はモータ制御部１３に関与する必要はなく、ＣＰＵ２の処理負担が増大することはない。

また、パターン設定レジスタ２０等のメモリに、１−２相駆動方式、２−２相駆動方式毎のテーブルを設けて各テーブルに当該駆動方式の励磁パターンデータを記憶させておく必要はなく、励磁パターンデータ群２０１のみを記憶させておけばよいのであるから、必要となる記憶容量を少なくすることができる。また、１つの記憶手段であるパターン設定レジスタ２０から、指示された駆動方式に応じたスキップ数で間欠的に励磁パターンデータを選択することから、励磁パターンデータを選択する際のアドレス変化も単純なものとなり、簡単なアドレス制御により励磁パターンデータの選択が可能となる。

他方、ＣＰＵ２は以上に説明したようにレンズを加速、定速、減速駆動するに際して、最大値レジスタ３１には、レンズの駆動範囲を仮想的な数値で与えた場合の最大値（レンズ仮想ＭＡＸ位置）を予め設定し、最小値レジスタ３２にはレンズの駆動範囲を仮想的な数値で与えた場合の最小値（レンズ仮想ＭＩＮ位置）を予め設定する。また、レンズ仮想位置カウンタ３０は、前記一致回路１９で一致したタイミング毎にレンズの仮想位置をカウントして比較器３３に出力する。すると、比較器３３は、最大値レジスタ３１で設定されたレンズ仮想ＭＡＸ位置と、最小値レジスタ３２に設定されたレンズ仮想ＭＩＮ位置と、レンズ仮想位置カウンタ３０でカウントされている値とを比較する。そして、レンズ仮想位置カウンタ３０でカウントされている値が、最大値レジスタ３１に設定されたレンズ仮想ＭＡＸ位置、又は最小値レジスタ３２に設定されたレンズ仮想ＭＩＮ位置になると、比較器３３は駆動終了信号生成回路３５に信号を出力する。駆動終了信号生成回路３５は、駆動範囲外割り込み信号を生成してＣＰＵ２に出力し、ＣＰＵ２はモータ制御部１３を停止させる。したがって、モータ制御部１３が停止することによって、ステッピングモータ１４も停止し、よって、ステッピングモータ１４より駆動されるレンズはレンズ仮想ＭＡＸ位置、又はレンズ仮想ＭＩＮ位置以内で停止する。その結果、レンズが過剰に移動することにより再度の駆動が困難となる所謂レンズの食いつきを未然に防止することが可能となる。

なお、本実施の形態においては、ＣＰＵ２がスキップモードレジスタ３６にスキップ数を設定することにより、セレクタ２２がスキップ数に応じた間隔で、励磁パターンデータ群２０１から励磁パターンを選択するように構成したが、ＣＰＵ２が逐次に選択すべき励磁パターンのアドレスを指定し、このアドレス指定に従ってセレクタ２２が間欠的に励磁パターンを選択するように構成してもよい。この場合、ＣＰＵ２が定常的に励磁パターンを選択する処理に関与することにはなるが、パターン設定レジスタ２０等のメモリに、１−２相駆動方式、２−２相駆動方式毎のテーブルを設けて各テーブルに当該駆動方式の励磁パターンデータを記憶させておく必要はないことから、必要となる記憶容量を少なくすることができる。また、１つの記憶手段であるパターン設定レジスタ２０から、励磁パターンデータを選択することから、励磁パターンデータを選択する際のアドレス変化も単純なものとなり、簡単なアドレス制御により励磁パターンデータの選択が可能となる。

また、本実施の形態においては、駆動ステートカウンタ２９から、駆動ステート番号ＮをＣＰＵ２に出力し、ＣＰＵ２が、この駆動ステートカウンタ２９から出力される駆動ステート番号Ｎにより、スキップモードレジスタ３６に、ステッピングモータの駆動方式に対応するスキップ数（１−２相駆動＝１スキップ、２−２相駆動＝３スキップ）を設定するようにした。しかし、駆動ステート番号Ｎに応じたスキップ数をスキップモードレジスタ３６に設定する回路を、モータ制御部１３内に設ける構成とすれば、駆動方式の切替に対するＣＰＵ２の介在を完全に排除することができ、ＣＰＵ２の処理負担を一層軽減することができる。

本発明の一実施の形態を適用したデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。 モータ制御部の詳細を示すブロック図である。 励磁パルスパターンと１−２相駆動の波形との関係を示す図である。 励磁パルスパターンと２−２相駆動の波形との関係を示す図である。 ステッピングモータの駆動過程と分割された駆動ステートとの関係を示す図である。 本実施の形態においてパルス幅設定レジスタに設定された値、パルス切替回数レジスタに設定された値とを示す図である。 本実施の形態における加速駆動時の動作を示すタイミングチャートである。 （Ａ）は、パルス幅設定レジスタ、パルス切替回数レジスタ、パターン設定レジスタの記憶状態を示す図、（Ｂ）は、本実施の形態における定速駆動時の動作を示すタイミングチャートである。 本実施の形態における減速駆動時の動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

２ ＣＰＵ
５ 撮像制御部
６ レンズ駆動制御部
７ レンズ駆動部
９ ＲＯＭ
１１ 表示装置
１２ ＲＡＭ
１３ モータ制御部
１４ ステッピングモータ
１５ パルス幅設定レジスタ
１６ セレクタ
１７ ラッチ
１８ パルス幅カウンタ
１９ 一致回路
２０ パターン設定レジスタ
２１ パターンデータ用アドレスカウンタ
２２ セレクタ
２３ ラッチ
２４ パルス切替回数レジスタ
２５ セレクタ
２６ ラッチ
２７ 励磁パルス切替回数カウンタ
２８ 一致回路
２９ 駆動ステートカウンタ
３０ レンズ仮想位置カウンタ
３１ 最大値レジスタ
３２ 最小値レジスタ
３３ 比較器
３４ 駆動スタートレジスタ
３５ 駆動終了信号生成回路
３６ スキップモードレジスタ
５５ 撮像装置
２０１ 励磁パターンデータ群
Ｎ 駆動ステート番号

Claims (8)

1. 異なる間隔で間欠的に選択されることにより、ステッピングモータを異なる駆動方式で駆動可能な複数の励磁パターンデータを記憶する記憶手段と、
   指示された駆動方式に応じた間隔で、前記記憶手段に記憶されている励磁パターンデータを間欠的に選択する選択する選択手段と、
   この選択手段により選択された励磁パターンデータに従って前記ステッピングモータに励磁パルスを出力する出力手段と
   を備えたことを特徴とするステッピングモータ制御回路。
2. 前記駆動方式に応じた値が設定される設定手段を備え、
   前記選択手段は、前記設定手段に設定された値が示す間隔で、前記記憶手段に記憶されている励磁パターンデータを間欠的に選択することを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ制御回路。
3. 前記異なる駆動方式とは、１−２相駆動方式及び２−２相駆動方式であることを特徴とする請求項１又は２記載のステッピングモータ制御回路。
4. ステッピングモータの駆動過程を複数の駆動ステートに分割し、分割した駆動ステート毎に設定された励磁パルスの切替幅を記憶する切替幅記憶手段と、
   前記分割した駆動ステート毎に設定された励磁パルスの切替回数を記憶する切替回数記憶手段とを更に備え、
   前記選択手段は、駆動開始指示に応答して、前記切替幅記憶手段に記憶されている切替幅と前記切替回数記憶手段に記憶されている切替回数とに従って、前記パターンデータ記憶手段に記憶されているパターンデータを指示された駆動方式に応じた間隔で間欠的に選択することを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ制御回路。
5. 前記選択手段は、ＣＰＵにより駆動開始と駆動方式とを指示され、この指示された駆動方式に応じた間隔で前記パターンデータ間欠的に選択することを特徴とする請求項４記載のステッピングモータ制御回路。
6. 前記ステッピングモータによって駆動される駆動対象の駆動範囲を仮想的な数値で与えた場合の最大値と最小値とを記憶する仮想値記憶手段と、
   前記ステッピングモータに出力される前記励磁パルスに基づき、前記駆動対象の仮想位置を計測する計測手段と、
   この計測手段により計測された前記駆動対象の仮想位置と前記仮想値記憶手段に記憶されている前記最大値及び最小値とを比較する比較手段と、
   この比較手段の比較結果に応じて、前記励磁パルスの出力を停止させる出力停止手段とを備えたことを特徴とする請求項１から５にいずれか記載のステッピングモータ制御回路。
7. レンズ系と、このレンズ系を駆動するステッピングモータを有する駆動手段と、前記レンズ系により結像された画像を撮像する撮像手段とを備えた電子カメラであって、
   異なる間隔で間欠的に選択されることにより、前記ステッピングモータを異なる駆動方式で駆動可能な複数の励磁パターンデータを記憶する記憶手段と、
   指示された駆動方式に応じた間隔で、前記記憶手段に記憶されている励磁パターンデータを間欠的に選択する選択する選択手段と、
   この選択手段により選択された励磁パターンデータに従って前記ステッピングモータに励磁パルスを出力する出力手段と
   を備えたことを特徴とする電子カメラ。
8. 異なる間隔で間欠的に選択されることによりステッピングモータを異なる駆動方式で駆動可能な複数の励磁パターンデータを記憶する記憶手段から、指示された駆動方式に応じた間隔で、前記励磁パターンデータを間欠的に選択する選択する選択工程と、
   この選択工程で選択された励磁パターンデータに従って前記ステッピングモータに励磁パルスを出力する出力工程と
   を含むことを特徴とするステッピングモータ制御方法。
   

Images