JPH07115798A - ステッピングモータの駆動装置 - Google Patents
ステッピングモータの駆動装置Info
- Publication number
- JPH07115798A JPH07115798A JP25818693A JP25818693A JPH07115798A JP H07115798 A JPH07115798 A JP H07115798A JP 25818693 A JP25818693 A JP 25818693A JP 25818693 A JP25818693 A JP 25818693A JP H07115798 A JPH07115798 A JP H07115798A
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- JP
- Japan
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- waveform data
- drive
- latch
- phase
- stepping motor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 滑らかな駆動と高速の駆動とを簡単に切り換
えて行うことができるステッピングモータの駆動装置を
実現する。 【構成】 駆動波形データ発生器２には各種の駆動波形
データが格納されている。ドライブパルスの供給により
同期カウンタ３は、発振器６の同期パルスに同期して複
数の上位アドレス信号を発生する。この上位アドレスの
変化と同時に各相のラッチ信号がラッチ信号発生器４か
ら発生される。このラッチ信号により各ラッチ５に駆動
波形データ発生器２からの選択された波形データがラッ
チされる。ラッチ信号発生器４は、各々の相のラッチ信
号を出力した後、全相分同時にＤＡ変換器６にラッチ信
号を供給し、ラッチ５にラッチされた波形データを同時
にＤＡ変換する。各相共に、ＤＡ変換された波形データ
はコンパレータ・ゲート回路８を介してモータコイル１
０に供給され、ステッピングモータは駆動される。
えて行うことができるステッピングモータの駆動装置を
実現する。 【構成】 駆動波形データ発生器２には各種の駆動波形
データが格納されている。ドライブパルスの供給により
同期カウンタ３は、発振器６の同期パルスに同期して複
数の上位アドレス信号を発生する。この上位アドレスの
変化と同時に各相のラッチ信号がラッチ信号発生器４か
ら発生される。このラッチ信号により各ラッチ５に駆動
波形データ発生器２からの選択された波形データがラッ
チされる。ラッチ信号発生器４は、各々の相のラッチ信
号を出力した後、全相分同時にＤＡ変換器６にラッチ信
号を供給し、ラッチ５にラッチされた波形データを同時
にＤＡ変換する。各相共に、ＤＡ変換された波形データ
はコンパレータ・ゲート回路８を介してモータコイル１
０に供給され、ステッピングモータは駆動される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、滑らかな駆動や高トル
クや高速駆動を可能とするステッピングモータの駆動装
置に関する。
クや高速駆動を可能とするステッピングモータの駆動装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステッピングモータ（パルスモータ）を
より滑らかに駆動する方法として、モータの固定子コイ
ルに疑似正弦波電流を流す方式（これを一般的にはマイ
クロステップまたはミニステップ方式と称している）が
ある。固定子コイルに流す疑似正弦波電流は、正弦波に
近いほど、滑らかな駆動が得られる。
より滑らかに駆動する方法として、モータの固定子コイ
ルに疑似正弦波電流を流す方式（これを一般的にはマイ
クロステップまたはミニステップ方式と称している）が
ある。固定子コイルに流す疑似正弦波電流は、正弦波に
近いほど、滑らかな駆動が得られる。
【０００３】しかしながら、マイクロステップ駆動は、
滑らかな駆動のための駆動方法であるため、高トルクを
得にくく、高速性に劣る欠点がある。高速化や高トルク
を得るには、ステッピングモータの最も一般的な駆動方
法である矩形波電流を固定子コイルに流す方式が有利で
ある。
滑らかな駆動のための駆動方法であるため、高トルクを
得にくく、高速性に劣る欠点がある。高速化や高トルク
を得るには、ステッピングモータの最も一般的な駆動方
法である矩形波電流を固定子コイルに流す方式が有利で
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電子顕微鏡などのステ
ージコントロールにステッピングモータを用いた場合、
高倍率の観察においては、通常の駆動方法（矩形波駆
動）では、視野の移動がステップ状となることや、単位
ステップ当たりの移動量が大きく、観察者にとって非常
に違和感がある。また、一方では、移動量の大きな装置
については、高速性も要求される。
ージコントロールにステッピングモータを用いた場合、
高倍率の観察においては、通常の駆動方法（矩形波駆
動）では、視野の移動がステップ状となることや、単位
ステップ当たりの移動量が大きく、観察者にとって非常
に違和感がある。また、一方では、移動量の大きな装置
については、高速性も要求される。
【０００５】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、滑らかな駆動と高速の駆動とを簡
単に切り換えて行うことができるステッピングモータの
駆動装置を実現するにある。
もので、その目的は、滑らかな駆動と高速の駆動とを簡
単に切り換えて行うことができるステッピングモータの
駆動装置を実現するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に基づくステッピ
ングモータの駆動装置は、ステッピングモータの各種の
駆動波形データが格納され、外部からの切換信号により
格納された波形データを選択して発生できるようにされ
た駆動波形データ発生器と、ドライブパルスの供給を受
けて駆動波形データ発生器からステッピングモータの各
相分の駆動波形データを発生させラッチする手段と、ラ
ッチされたデータを同時にＤＡ変換器によってＤＡ変換
し、各相のコイルに供給する手段とを備えたことを特徴
としている。
ングモータの駆動装置は、ステッピングモータの各種の
駆動波形データが格納され、外部からの切換信号により
格納された波形データを選択して発生できるようにされ
た駆動波形データ発生器と、ドライブパルスの供給を受
けて駆動波形データ発生器からステッピングモータの各
相分の駆動波形データを発生させラッチする手段と、ラ
ッチされたデータを同時にＤＡ変換器によってＤＡ変換
し、各相のコイルに供給する手段とを備えたことを特徴
としている。
【０００７】
【作用】本発明に基づくステッピングモータの駆動装置
は、ステッピングモータの各種の駆動波形データを格納
した駆動波形データ発生器を設け、この発生器に格納さ
れた波形データを選択的に用いて各相のコイルの励磁を
行う。
は、ステッピングモータの各種の駆動波形データを格納
した駆動波形データ発生器を設け、この発生器に格納さ
れた波形データを選択的に用いて各相のコイルの励磁を
行う。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例のステッピングモ
ータの駆動装置を示している。１はアップダウンカウン
タであり、このカウンタ１にはステッピングモータを駆
動するドライブパルスが入力される。２はステッピング
モータを駆動する駆動波形のデータが格納された駆動波
形データ発生器であり、ＲＯＭによって構成されてい
る。アップダウンカウンタ１の値は、駆動波形データ発
生器２に入力され、下位アドレスを発生する。このアド
レスはビット数が多いほど、正弦波に近い疑似正弦波を
得ることができる。
に説明する。図１は本発明の一実施例のステッピングモ
ータの駆動装置を示している。１はアップダウンカウン
タであり、このカウンタ１にはステッピングモータを駆
動するドライブパルスが入力される。２はステッピング
モータを駆動する駆動波形のデータが格納された駆動波
形データ発生器であり、ＲＯＭによって構成されてい
る。アップダウンカウンタ１の値は、駆動波形データ発
生器２に入力され、下位アドレスを発生する。このアド
レスはビット数が多いほど、正弦波に近い疑似正弦波を
得ることができる。
【０００９】例えば、５相のステッピングモータを駆動
する場合、駆動波形は互いに位相差を持った５つのデー
タが必要となる。すなわち、１つのドライブパルス当た
り、各々が２π／５づつ位相の異なった５個のデータを
発生させなければならない。本実施例では、ドライブパ
ルスを受信すると、次のドライブパルスを受信するまで
の間に駆動波形データ発生器２から５個のデータを発生
させる。この駆動波形データ発生器２の上位アドレスを
発生させるために同期カウンタ３が設けられている。同
期カウンタ３は、ドライブパルスの受信の度に、イニシ
ャライズされ、発振器４に同期して駆動波形データ発生
器２の上位アドレスを発生する。
する場合、駆動波形は互いに位相差を持った５つのデー
タが必要となる。すなわち、１つのドライブパルス当た
り、各々が２π／５づつ位相の異なった５個のデータを
発生させなければならない。本実施例では、ドライブパ
ルスを受信すると、次のドライブパルスを受信するまで
の間に駆動波形データ発生器２から５個のデータを発生
させる。この駆動波形データ発生器２の上位アドレスを
発生させるために同期カウンタ３が設けられている。同
期カウンタ３は、ドライブパルスの受信の度に、イニシ
ャライズされ、発振器４に同期して駆動波形データ発生
器２の上位アドレスを発生する。
【００１０】５はラッチであり、ラッチ５は同期カウン
タ３の発生する上位アドレスの変化と同時に各相の駆動
波形データを保持する。６はＤＡ変換器であり、ラッチ
５に保持されたデータをＤＡ変換する。７はラッチ信号
発生器であり、駆動波形データ発生器２の上位アドレス
の変化と同時に各相にラッチ信号を発生する。また、こ
のラッチ信号発生器７は、各々の相のラッチ信号を出力
した後に、全相分同時にＤＡ変換器６にラッチ信号を出
力し、各相の波形データを同時にＤＡ変換させる。
タ３の発生する上位アドレスの変化と同時に各相の駆動
波形データを保持する。６はＤＡ変換器であり、ラッチ
５に保持されたデータをＤＡ変換する。７はラッチ信号
発生器であり、駆動波形データ発生器２の上位アドレス
の変化と同時に各相にラッチ信号を発生する。また、こ
のラッチ信号発生器７は、各々の相のラッチ信号を出力
した後に、全相分同時にＤＡ変換器６にラッチ信号を出
力し、各相の波形データを同時にＤＡ変換させる。
【００１１】ＤＡ変換器６の出力は、増幅器８を介して
コンパレータ・ゲート回路９に供給され、ステッピング
モータのコイル１０に励磁電流が流される。コンパレー
タ・ゲート回路９は、モータコイル１０に流れる電流を
増幅器８の出力およびモータ電流値を検出するための基
準抵抗１１の電流値とを比較し、チョッピング駆動を行
う。なお、チョッピング駆動は、設定した電流よりも大
きな電流がコイルに流れないように制御するために行わ
れるもので、同期発振器１２からの信号に基づいて全相
同時に行われる。なお、図中点線で囲んだラッチ５，Ｄ
Ａ変換器６，コンパレータ・ゲート回路８，コイル１
０，基準抵抗１１部分は、実際にはモータの相の数だけ
備えられている。
コンパレータ・ゲート回路９に供給され、ステッピング
モータのコイル１０に励磁電流が流される。コンパレー
タ・ゲート回路９は、モータコイル１０に流れる電流を
増幅器８の出力およびモータ電流値を検出するための基
準抵抗１１の電流値とを比較し、チョッピング駆動を行
う。なお、チョッピング駆動は、設定した電流よりも大
きな電流がコイルに流れないように制御するために行わ
れるもので、同期発振器１２からの信号に基づいて全相
同時に行われる。なお、図中点線で囲んだラッチ５，Ｄ
Ａ変換器６，コンパレータ・ゲート回路８，コイル１
０，基準抵抗１１部分は、実際にはモータの相の数だけ
備えられている。
【００１２】１３はＤＡ変換器６の基準電圧を決定する
増幅器（演算増幅器と抵抗とで構成されている）であ
り、電源１４から入力電圧が印加されており、この増幅
器１３の出力を変化させることによってモータの相電流
を可変することができる。また、電源１４をモード切換
信号に応じスイッチ回路１５によって切換を行うことに
より、駆動モードに合った電流値を選ぶことができる。
モード切換信号は、正弦波駆動とパルス駆動とのモード
の切換を行うための信号であり、駆動波形データ発生器
２にも供給されている。
増幅器（演算増幅器と抵抗とで構成されている）であ
り、電源１４から入力電圧が印加されており、この増幅
器１３の出力を変化させることによってモータの相電流
を可変することができる。また、電源１４をモード切換
信号に応じスイッチ回路１５によって切換を行うことに
より、駆動モードに合った電流値を選ぶことができる。
モード切換信号は、正弦波駆動とパルス駆動とのモード
の切換を行うための信号であり、駆動波形データ発生器
２にも供給されている。
【００１３】また、駆動波形データ発生器２に格納され
た疑似正弦波の基本波と整数倍波の切り換えを行うた
め、分割数切換信号が駆動波形データ発生器２に供給さ
れている。このような構成の動作を図２のタイムチャー
トも参照して次に説明する。
た疑似正弦波の基本波と整数倍波の切り換えを行うた
め、分割数切換信号が駆動波形データ発生器２に供給さ
れている。このような構成の動作を図２のタイムチャー
トも参照して次に説明する。
【００１４】まず、正弦波駆動を行う場合、モード切換
信号と分割数切換信号とにより駆動波形データ発生器２
内に格納された特定の疑似正弦波データが選択される。
図２（ａ）に示すモータを駆動するためのドライブパル
スが発生されると、このドライブパルスはアップダウン
カウンタ１と同期カウンタ３に供給される。同期カウン
タ３は、このドライブパルスにより図２（ｂ）に示すよ
うにイニシャライズされる。アップダウンカウンタ１は
ドライブパルスをカウントしており、このカウント値に
より各相の駆動波形の出力データが指定される。
信号と分割数切換信号とにより駆動波形データ発生器２
内に格納された特定の疑似正弦波データが選択される。
図２（ａ）に示すモータを駆動するためのドライブパル
スが発生されると、このドライブパルスはアップダウン
カウンタ１と同期カウンタ３に供給される。同期カウン
タ３は、このドライブパルスにより図２（ｂ）に示すよ
うにイニシャライズされる。アップダウンカウンタ１は
ドライブパルスをカウントしており、このカウント値に
より各相の駆動波形の出力データが指定される。
【００１５】ドライブパルスの供給によりイニシャライ
ズされた同期カウンタ３は、図２（ｃ）に示す発振器６
の同期パルスに同期して図２（ｄ）に示す複数の上位ア
ドレス信号を発生する。この同期カウンタ３の発生する
上位アドレスの変化と同時に各相のラッチ信号がラッチ
信号発生器４から発生される。このラッチ信号により各
ラッチ５に駆動波形データ発生器２からの波形データが
ラッチされる。
ズされた同期カウンタ３は、図２（ｃ）に示す発振器６
の同期パルスに同期して図２（ｄ）に示す複数の上位ア
ドレス信号を発生する。この同期カウンタ３の発生する
上位アドレスの変化と同時に各相のラッチ信号がラッチ
信号発生器４から発生される。このラッチ信号により各
ラッチ５に駆動波形データ発生器２からの波形データが
ラッチされる。
【００１６】図２（ｅ）はこのラッチ信号Ａ〜Ｅを示し
ている。ラッチ信号発生器４は、各々の相のラッチ信号
（Ａ〜Ｅ）を出力した後、全相分同時にＤＡ変換器６に
ラッチ信号（Ｆ）を供給し、ラッチ５にラッチされた波
形データを同時にＤＡ変換する。各相共に、ＤＡ変換さ
れた波形データはコンパレータ・ゲート回路８を介して
モータコイル１０に供給され、ステッピングモータは駆
動される。なお、図２（ｆ）はラッチ信号（Ａ〜Ｅ）に
よって駆動波形データ発生器２から出力され、各相のラ
ッチにラッチされたデータ（Ａ´〜Ｅ´）を示してい
る。
ている。ラッチ信号発生器４は、各々の相のラッチ信号
（Ａ〜Ｅ）を出力した後、全相分同時にＤＡ変換器６に
ラッチ信号（Ｆ）を供給し、ラッチ５にラッチされた波
形データを同時にＤＡ変換する。各相共に、ＤＡ変換さ
れた波形データはコンパレータ・ゲート回路８を介して
モータコイル１０に供給され、ステッピングモータは駆
動される。なお、図２（ｆ）はラッチ信号（Ａ〜Ｅ）に
よって駆動波形データ発生器２から出力され、各相のラ
ッチにラッチされたデータ（Ａ´〜Ｅ´）を示してい
る。
【００１７】上記したように、ドライブパルスの供給ご
とにモータの全相の波形データが同時にモータコイルに
供給され、モータの滑らかな駆動が行われる。ここで、
駆動波形データ発生器２の内部には、各種の駆動波形が
全相分格納されている。この格納された駆動波形データ
には、基本となる疑似正弦波のデータ、その基本的駆動
波形データ１周期に対してその約数の周期の波形データ
や、矩形波データが含まれている。
とにモータの全相の波形データが同時にモータコイルに
供給され、モータの滑らかな駆動が行われる。ここで、
駆動波形データ発生器２の内部には、各種の駆動波形が
全相分格納されている。この格納された駆動波形データ
には、基本となる疑似正弦波のデータ、その基本的駆動
波形データ１周期に対してその約数の周期の波形データ
や、矩形波データが含まれている。
【００１８】今、周期のより短い疑似正弦波でのモータ
駆動を行う場合、分割数切換信号により、駆動波形デー
タ発生器２内の適切な疑似正弦波の波形データが選択さ
れ、ドライブパルスにより順次データが読み出される。
また、矩形波でモータを駆動する場合、モード切換信号
により駆動波形データ発生器２内の矩形波データが選択
され、更に、スイッチ回路１５が切り換えられ、矩形波
駆動に適した電圧がＤＡ変換器５の基準電圧として使用
される。
駆動を行う場合、分割数切換信号により、駆動波形デー
タ発生器２内の適切な疑似正弦波の波形データが選択さ
れ、ドライブパルスにより順次データが読み出される。
また、矩形波でモータを駆動する場合、モード切換信号
により駆動波形データ発生器２内の矩形波データが選択
され、更に、スイッチ回路１５が切り換えられ、矩形波
駆動に適した電圧がＤＡ変換器５の基準電圧として使用
される。
【００１９】図３は本実施例により作成されるステッピ
ングモータの駆動波形の一部を示しており、Ｗ１が基本
波である疑似正弦波（マイクロステップ）である。Ｗ２
は基本波（Ｗ１）の１／２周期の繰り返し波形、Ｗ３は
基本波（Ｗ１）の１／４周期の繰り返し波形、Ｗ４はフ
ルステップ駆動の際の矩形波形を示しているが、この矩
形波形は基本波の１／ｎ周期の繰り返し波形となる。本
実施例では、このような各種の波形のデータがそれぞれ
各相分駆動波形データ発生器２内に格納されており、そ
れらの波形のいずれかが選択的に使用される。
ングモータの駆動波形の一部を示しており、Ｗ１が基本
波である疑似正弦波（マイクロステップ）である。Ｗ２
は基本波（Ｗ１）の１／２周期の繰り返し波形、Ｗ３は
基本波（Ｗ１）の１／４周期の繰り返し波形、Ｗ４はフ
ルステップ駆動の際の矩形波形を示しているが、この矩
形波形は基本波の１／ｎ周期の繰り返し波形となる。本
実施例では、このような各種の波形のデータがそれぞれ
各相分駆動波形データ発生器２内に格納されており、そ
れらの波形のいずれかが選択的に使用される。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づくス
テッピングモータの駆動装置は、ステッピングモータの
各種の駆動波形データを格納した駆動波形データ発生器
を設け、この発生器に格納された波形データを選択的に
用いて各相のコイルの励磁を行うように構成したので、
疑似正弦波の基本波による滑らかな駆動を行うことがで
きると共に、矩形波による高速駆動も併せて行うことが
できる。例えば、本発明のステッピングモータの駆動装
置を電子顕微鏡のステージの移動に用いた場合、試料の
高倍率の観察では基本波による滑らかな駆動を行って視
野の移動をゆっくり行わせ、試料を高速で移動させる場
合には矩形波駆動により高速移動を達成することができ
る。
テッピングモータの駆動装置は、ステッピングモータの
各種の駆動波形データを格納した駆動波形データ発生器
を設け、この発生器に格納された波形データを選択的に
用いて各相のコイルの励磁を行うように構成したので、
疑似正弦波の基本波による滑らかな駆動を行うことがで
きると共に、矩形波による高速駆動も併せて行うことが
できる。例えば、本発明のステッピングモータの駆動装
置を電子顕微鏡のステージの移動に用いた場合、試料の
高倍率の観察では基本波による滑らかな駆動を行って視
野の移動をゆっくり行わせ、試料を高速で移動させる場
合には矩形波駆動により高速移動を達成することができ
る。
【図１】本発明に基づくステッピングモータの駆動装置
の一実施例を示す図である。
の一実施例を示す図である。
【図２】図１の実施例の動作を説明するためのタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図３】各種の駆動波形を示す図である。
１ アップダウンカウンタ ２ 駆動波形データ発生器 ３ 同期カウンタ ４ 発振器 ５ ラッチ ６ ＤＡ変換器 ７ ラッチ信号発生器 ８ 増幅器 ９ コンパレータ・ゲート回路 １０ モータコイル １１ 基準抵抗 １２ 同期発振器 １３ 増幅器 １４ 電源 １５ スイッチ回路
Claims (2)
- 【請求項１】 ステッピングモータの各種の駆動波形デ
ータが格納され、外部からの切換信号により格納された
波形データを選択して発生できるようにされた駆動波形
データ発生器と、ドライブパルスの供給を受けて駆動波
形データ発生器からステッピングモータの各相分の駆動
波形データを発生させラッチする手段と、ラッチされた
データを同時にＤＡ変換器によってＤＡ変換し、各相の
コイルに供給する手段とを備えたステッピングモータの
駆動装置。 - 【請求項２】 駆動波形データ発生器における波形デー
タの切換信号に応じて、ＤＡ変換器の基準電圧が切り換
えられる請求項１記載のステッピングモータの駆動装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25818693A JPH07115798A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | ステッピングモータの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25818693A JPH07115798A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | ステッピングモータの駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07115798A true JPH07115798A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17316714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25818693A Pending JPH07115798A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | ステッピングモータの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115798A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10174739A (ja) * | 1996-12-17 | 1998-06-30 | Aruze Kk | 遊技機 |
-
1993
- 1993-10-15 JP JP25818693A patent/JPH07115798A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10174739A (ja) * | 1996-12-17 | 1998-06-30 | Aruze Kk | 遊技機 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000718 |