JPH1189289A - 駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の全体構成の大幅な複雑化を伴わずに、
モーターを駆動するための供給電力の低減する。 【解決手段】 ビデオカメラのレンズブロック２内の所
定のレンズを変位させるステッピングモーター３にかか
る負荷が通電による所定の構成要素の温度上昇に伴って
小さくなる性質に沿って、ステッピングモーター３を駆
動する駆動回路４に可変電源５から供給される電力を制
御することにより消費電力の低減を図る。具体的には、
ＣＰＵ８が本体電源スイッチ６から供給される信号に基
づいて本体電源が投入された時点を認識し、かかる電源
投入時点を起点として経過時間ｔを計測する。そして、
予め実測によって得られた、経過時間と駆動回路４に供
給されるべき電力との関係を示すデータを参照して、経
過時間ｔに基づいて、可変電源５に対する供給電力の制
御を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、所定の構成要素
を変位させるモーターを駆動する駆動手段に電力を供給
する駆動制御装置および駆動制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばカラービデオカメラにおいては、
ズーム機能等を実現するためにズームレンズおよびフォ
ーカスレンズレンズ等を変位させるステッピングモータ
ーが使用される。これらのレンズの変位に伴う摩擦力
は、一般に温度上昇に伴って低下するので、装置の通常
の使用条件の下で装置全体に対する通電によって温度が
上昇することにより、ステッピングモーターにかかる負
荷が減少する。

【０００３】従って、変位部分の温度が上昇した時に
は、ステッピングモーターを駆動するために供給される
供給電力を減少させても良い。そこで、変位部分の温度
を計測する温度センサーを設け、この温度センサーの計
測データに基づいて変位部分の温度が上昇した時に供給
電力を低下させるように制御することによって、消費電
力を低減する技術が知られている。

【０００４】このような制御を行なうカラービデオカメ
ラの一例を図７に示す。レンズブロック２内の所定のレ
ンズを変位させるために、駆動回路４によって駆動され
るステッピングモーター３が設けられている。レンズブ
ロック２内には温度センサー３０が設けられ、温度セン
サー３０が計測した計測データがＡ／Ｄ変換器３１を介
してＣＰＵ（マイコン）８に供給される。ＣＰＵ８は、
駆動指示信号を生成することによって駆動回路４の動作
を制御すると共に、Ａ／Ｄ変換器３１の出力に基づいて
供給電力可変指示信号を生成することによって可変電源
５が駆動回路４に供給する供給電力を制御する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したような制御に
おいては、筐体内に温度センサーを設ける必要がある。
また、モーターを駆動するための供給電力は、モーター
自体の温度、および上述したレンズ等、モーターによっ
て変位させられる対象の温度、並びにかかる対象にモー
ターの動力を伝達する部品の温度等様々な構成要素の温
度に依存して変化する。このため、供給電力を高精度で
行なうためには、温度センサーを複数個備える構成とし
なければならず、装置全体の構成が複雑化するという問
題が生じるので、実現が困難であった。

【０００６】また、温度センサーの計測データの誤り等
に起因して、供給電力の制御に係る誤動作が生じるおそ
れもある。しかも、このような誤動作が生じる確率は、
温度センサーの個数が増える程高くなる。

【０００７】従って、この発明の目的は、装置全体の構
成を複雑化すること無く、若しくは複雑化の程度を大幅
なものとせずに、モーターを駆動するための供給電力を
低減させる駆動制御装置および駆動制御方法を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電子
機器内に設けられる、所定の構成要素を変位させるモー
ターを駆動する駆動装置に電力を供給する駆動制御装置
において、電子機器本体の通電によって生じる、モータ
ー、モーターによって変位させられる構成要素、および
モーターから構成要素に動力を伝達する伝達部の温度上
昇に応じて、モーターを駆動する駆動装置に供給する電
力をより小とすることを特徴とする駆動制御装置であ
る。

【０００９】請求項９の発明は、電子機器内に設けられ
る、所定の構成要素を変位させるモーターを駆動する駆
動装置に電力を供給する駆動制御方法において、電子機
器本体の通電によって生じる、モーター、モーターによ
って変位させられる構成要素、およびモーターから構成
要素に動力を伝達する伝達部の温度上昇に応じて、モー
ターを駆動する駆動装置に供給する供給電力をより小と
することを特徴とする駆動制御方法である。

【００１０】以上のような発明によれば、温度センサー
を使用しなくても、モーターを駆動するための供給電力
を低減させるように制御することが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】ビデオカメラにこの発明を適用し
た、この発明の実施の一形態について図１を参照して説
明する。図１中で、図７を参照して上述した従来の構成
の一例と同様の構成要素には、同一の符号を付した。レ
ンズブロック２内のズームレンズ、フォーカスレンズ等
のレンズは、ステッピングモーター３によって変位させ
られる。ステッピングモーター３は、駆動回路４によっ
て駆動される。駆動回路４には、ＣＰＵ８から駆動動作
を指示する駆動指示信号が供給され、また、可変電源５
から動作に必要な電力が供給される。

【００１２】可変電源５は、ＣＰＵ８から供給電力の大
きさ等を指示する供給電力指示信号を供給され、この供
給電力指示信号に従って供給電力を制御する。実際の制
御方法としては、チョッパーの駆動におけるデューティ
を変化させる、または、ステータコイルに供給するモー
ターの電源電圧を変化させる、或いは、定電流駆動にお
いて電流値を変化させる等の方法で供給電力を制御する
等がある。また、モーターとしてステッピングモーター
以外に、直流モーター等が使用される場合にも、この発
明を適用することができる。

【００１３】ＣＰＵ８は、所定の操作手段を介してユー
ザが行なう指令等に従って駆動指示信号を生成する。ま
た、ＣＰＵ８は、本体電源スイッチ６から、本体電源の
投入に関連する所定の信号を供給される。そして、かか
る信号に基づいて、後述するように供給電力指示信号を
生成する。上述した各構成要素は、何れも筐体１内に設
けられている。これらの内、ステッピングモーター３に
かかる負荷を変化させる要因となる、後述するような温
度上昇を生じる構成要素（すなわちレンズブロック２、
ステッピングモーター３自体および両者の間の動力伝達
に係る部品）以外の構成要素は、必ずしも筐体１内に設
けなくても良い。

【００１４】一般に、レンズブロック２においては、温
度が高くなるに従ってグリースの流動性が大きくなる等
の要因により、レンズを変位させるためにステッピング
モーター３にかかる負荷が小さくなる。このため、本体
への通電によって温度が高くなるに従って、ステッピン
グモーター３を駆動するのに必要な電力が小さくなる性
質がある。このような性質に沿って駆動回路４に供給す
る供給電力を制御するようにすれば、消費電力を低減さ
せることが可能となる。この発明は、装置全体の構成を
複雑にすること無く、このような制御を実現するもので
ある。

【００１５】図２は、この発明の実施の一形態におい
て、通電開始後、すなわち本体電源投入後の経過時間
と、ステッピングモーター３およびレンズブロック２の
温度変化の関係の一例を示したものである。ステッピン
グモーター３については実線１０で示し、また、レンズ
ブロック２については実線１１で示した。さらに、比較
のために、従来の装置において使用されている温度セン
サーによるデータを実線１２として記載した。

【００１６】本体電源が投入されると共に、各部品温度
が上昇を開始し、それぞれ異なった時間が経過した後に
熱平衡状態に達する。そして、ステッピングモーター３
とレンズブロック２とが共に熱平衡状態となるまでに要
するまでの期間Ａが経過した時点以降においては、レン
ズブロック２の温度上昇分Ｘが安定したものとなること
がわかる。このような期間Ａおよび温度上昇分Ｘは、通
常の使用条件においては周囲温度等に依存せず、ビデオ
カメラ等のシステム毎に、すなわち装置の機種毎に固有
の値をとる。

【００１７】従って、原理的には、機種毎に一台の装置
についてデータをとることによって期間Ａおよび温度上
昇分Ｘを決定することができる。実際には、測定のばら
つき等も考慮して適当な個数の装置についてデータをと
るようにしても良い。一方、温度上昇分Ｘとそれに対応
する供給電力の低減分Ｐ（Ｘ）も、機種毎に所定の個数
の装置についてデータをとることによって求めることが
できる。そして、本体電源投入後の経過時間を計測し、
計測された経過時間に基づいて上述の２種類のデータを
参照することにより、可変電源５から駆動回路４に供給
される供給電力を制御する。

【００１８】上述の経過時間は、具体的には以下のよう
に計測される。図１中のＣＰＵ８は、本体電源スイッチ
６から供給される信号によって本体電源の投入が認識さ
れた時点を起点として経過時間ｔを計測する。

【００１９】供給電力制御の一例について図３を参照し
て説明する。図３は、実線で示すように、電源投入後の
経過時間ｔが上述の期間Ａと等しくなる時点において、
可変電源５に対する供給電力指示信号を切替えることに
よって以下のような制御を行なうようにしたものであ
る。すなわち、かかる切替え時点以前には、電源投入時
の供給電力Ｂを可変電源５が駆動回路４に供給する。一
方、かかる切替え時点以後には、Ｂから温度上昇分Ｘに
対応する低減分Ｐ（Ｘ）を差し引いた電力（Ｂ−Ｐ
（Ｘ））を可変電源５が駆動回路４に供給する。

【００２０】図３に示す例においては、供給電力の計算
は、上述の２種類のデータ（すなわち、ステッピングモ
ーター３とレンズブロック２とが共に熱平衡状態となる
までの経過時間Ａと温度上昇Ｘ，および温度上昇分Ｘと
それに対応する供給電力の低減分Ｐ（Ｘ））を参照する
ことによって得られる。従って、これら２種類のデータ
を本体の通電開始時の供給電力Ｂと共にＣＰＵ８内のＲ
ＯＭ等の記憶手段に記憶しても良いし、また、供給電力
の計算に直接必要とされるＡ，Ｐ（Ｘ）およびＢのみを
記憶するようにしても良い。

【００２１】このように記憶されたデータに基づく制御
について、図４のフローチャートを参照して具体的に説
明する。ステップＳ１として、本体電源スイッチ６から
供給される上述の信号に基づき、本体電源の投入／未投
入が検出される。本体電源が未投入である場合には、ス
テップＳ１が継続される。本体電源が投入されている場
合には、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２におい
ては、本体電源投入時を起点として経過時間ｔが計測さ
れる。ステップＳ３として、ステップＳ２において計測
された経過時間ｔが上述の期間Ａより大きいか否かが判
定される。ｔがＡより大きいと判定される場合にはステ
ップＳ４に移行し、それ以外の場合には、ステップＳ５
に移行する。

【００２２】ステップＳ４においては、可変電源５に対
して、供給電力（Ｂ−Ｐ（Ｘ））を供給するように指示
する供給電力可変指示信号が生成される。一方、ステッ
プＳ５においては、可変電源５に対して、本体電源スイ
ッチ６投入時の供給電力Ｂを供給するように指示する供
給電力可変指示信号が生成される。ステップＳ４および
Ｓ５が完了した後には、ステップＳ１に戻る。以上のよ
うな手順により、図３を参照して上述した供給電力の制
御が実現される。

【００２３】一方、供給電力制御の他の一例について図
５を参照して説明する。図５には、本体電源投入後の経
過時間ｔが期間Ａと等しくなる時点において供給電力指
示信号を切替える制御に加えて、経過時間ｔが期間Ａよ
り小さい期間にもｔに応じた供給電力の最適値を指示す
る供給電力指示信号を生成する制御をも行なう場合につ
いて図示した。すなわち、実線で示すように、かかる切
替え時点以前には、電源投入時の供給電力Ｂから経過時
間ｔに応じた低減分を差し引いた電力を可変電源５が駆
動回路４に供給する。一方、かかる切替え時点以後に
は、Ｂから温度上昇分Ｘに対応する（ｔに対しては一定
の）低減分Ｐ（Ｘ）を差し引いた電力（Ｂ−Ｐ（Ｘ））
を可変電源５が駆動回路４に供給する。

【００２４】図５に示す例においては、供給電力の計算
は、上述の２種類のデータ（すなわち、ステッピングモ
ーター３とレンズブロック２とが共に熱平衡状態となる
までの経過時間Ａと温度上昇Ｘ，および温度上昇分Ｘと
それに対応する供給電力の低減分Ｐ（Ｘ））を順次参照
することによって得られる。従って、これら２種類のデ
ータを本体の通電開始時の供給電力Ｂと共にＣＰＵ８内
のＲＯＭ等の記憶手段に記憶しても良いし、また、Ａ，
Ｐ（Ｘ）およびＢのみを記憶するようにしても良い。

【００２５】このように記憶されたデータに基づく制御
について、図６のフローチャートを参照して具体的に説
明する。ステップＳ１１として、本体電源スイッチ６か
ら供給される上述の信号に基づき、本体電源の投入／未
投入が検出される。本体電源が未投入である場合には、
ステップＳ１１が継続される。本体電源が投入されてい
る場合には、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１
２においては、本体電源投入時を起点として経過時間ｔ
が計測される。ステップＳ１３として、ステップＳ１２
において計測された経過時間ｔが上述の期間Ａより大き
いか否かが判定される。ｔがＡより大きいと判定される
場合にはステップＳ１４に移行し、それ以外の場合に
は、ステップＳ１５に移行する。

【００２６】ステップＳ１４においては、可変電源５に
対して、供給電力（Ｂ−Ｐ（Ｘ））を供給するように指
示する供給電力可変指示信号が生成される。一方、ステ
ップＳ１５においては、経過時間ｔに応じた供給電力の
最適な低減分が計算され、計算値をＢから差し引いた値
の供給電力を供給するように指示する供給電力可変指示
信号が生成される。具体的には、経過時間ｔに応じた供
給電力の最適な低減分として（Ｐ（Ｘ）／Ａ）×ｔが計
算される。ステップＳ１４およびＳ１５が完了した後に
は、ステップＳ１１に戻る。以上のような手順により、
図５参照して上述した供給電力の制御が実現される。

【００２７】図５および図６を参照して上述した制御に
おいては、経過時間がＡに等しくなる以前の期間におけ
る、経過時間ｔに応じた供給電力の最適な低減分が（Ｐ
（Ｘ）／Ａ）×ｔとされている。すなわち、経過時間ｔ
に比例し、経過時間ｔが期間Ａと等しくなった時点でＰ
（Ｘ）となるようになされている。これに対して、より
一般の場合には、供給電力の最適な低減分を、この発明
を適用しようとする装置に適合するように予め求めた計
算式等によって得るようにすれば良い。例えば、経過時
間ｔに応じた供給電力の最適な低減分が簡単な計算式で
算出できないような場合には、予めデータテーブル等の
形で所定の記憶手段に記憶しておくようにする等の方法
を用いても良い。

【００２８】さらに、上述したこの発明の実施の一形態
においては、温度センサーは用いられていないが、温度
センサーを備え、温度センサーによる検出結果と電源投
入後の経過時間との両方に基づいて供給電力を制御す
る、ハイブリッド制御を行なうようにしても良い。

【００２９】

【発明の効果】上述したように、この発明は、例えばビ
デオカメラに備えられている、レンズを変位させるステ
ッピングモーター等，モーター自体の温度、変位させら
れるレンズ等の所定の構成要素の温度変化等によってモ
ーターにかかる負荷が変化する性質に沿って、当該モー
ターが駆動されるために必要な供給電力を制御するよう
にしたものである。すなわち、例えば本体電源投入後の
経過時間として認識される通電時間と所定の構成要素の
温度上昇との関係に係るデータ、および温度上昇とそれ
による供給電力の低減分との関係に係るデータを参照し
て、通電時間に基づいて制御するようにしたものであ
る。

【００３０】このため、装置内に温度センサーを有しな
くても、供給電力を最適に制御することが可能となる。
従って、装置全体の構成を大幅に複雑化すること無く消
費電力を低減することができる。また、温度センサーの
検出データの誤りに起因して誤動作が行なわれる可能性
を無くすことができる。

【００３１】特に、温度センサーを用いて供給電力を精
度良く制御したい場合には、温度センサーを多数備える
構成としなければならず、装置全体の構成を大幅に複雑
化させる必要が生じる。これに対して、この発明によれ
ば、本体電源投入後の経過時間と経過時間に応じた適切
な供給電力との関係を予め充分な精度で求めておくこと
により、装置全体の構成の複雑さ、および温度センサー
の検出データの誤りに起因して誤動作が行なわれる可能
性を増大させること無く、充分な精度で供給電力を制御
することが可能となる。

【００３２】さらに、本体電源投入後の経過時間と、温
度センサーの検出データとの両方に基づいて供給電力を
制御する、ハイブリッド制御を行なう構成も可能であ
る。このような場合にも、温度センサーの検出データの
みに基づく制御を行なう場合に比較して、より少ない個
数の温度センサーを有する構成によって同等以上の精度
で供給電力を制御できる。従って、装置全体の構成の複
雑さ、および温度センサーの検出データの誤りに起因し
て誤動作が行なわれる可能性を低減することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態の全体構成について説
明するためのブロック図である。

【図２】この発明を適用することができるビデオカメラ
において、本体電源投入後の経過時間と、特定の構成要
素の温度変化の関係の一例を示す略線図である。

【図３】この発明の実施の一形態において行なわれる制
御の一例について説明するための略線図である。

【図４】図３に示した制御を行なう方法の一例について
説明するためのフローチャートである。

【図５】この発明の実施の一形態において行なわれる制
御の他の一例について説明するための略線図である。

【図６】図５に示した制御を行なう方法の一例について
説明するためのフローチャートである。

【図７】従来の構成の一例について説明するためのブロ
ック図である。

【符号の説明】

２・・・レンズブロック、３・・・ステッピングモータ
ー、４・・・駆動回路、５・・・可変電源、８・・・Ｃ
ＰＵ（マイコン）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子機器内に設けられる、所定の構成要
   素を変位させるモーターを駆動する駆動装置に電力を供
   給する駆動制御装置において、 電子機器本体の通電によって生じる、モーター、上記モ
   ーターによって変位させられる構成要素、および上記モ
   ーターから上記構成要素に動力を伝達する伝達部の温度
   上昇に応じて、上記モーターを駆動する駆動装置に供給
   する電力をより小とすることを特徴とする駆動制御装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記モーター、上記構成要素、および上記伝達部が筐体
   内に設けられることを特徴とする駆動制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 上記駆動制御装置は、 上記電子機器本体の通電開始後の経過時間を計測する経
   過時間計測手段と、 上記通電開始後の経過時間と上記駆動装置に供給すべき
   供給電力との関係を示す供給電力データとを記憶する記
   憶手段と、 上記供給電力データを参照して、上記経過時間計測手段
   による計測結果に基づいて上記駆動制御装置に供給すべ
   き供給電力を指示する信号を生成するものであることを
   特徴とする駆動制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 上記駆動制御装置は、 上記電子機器本体の通電開始後の経過時間を計測する経
   過時間計測手段と、 上記通電開始後の経過時間と上記温度上昇との関係を示
   す第１のデータと、上記温度上昇と上記駆動装置に供給
   すべき供給電力との関係を示す第２のデータとを記憶す
   る記憶手段と、 上記第１のデータおよび上記第２のデータを参照して、
   上記経過時間計測手段による計測結果に基づいて上記駆
   動制御装置に供給すべき供給電力を指示する信号を生成
   するものであることを特徴とする駆動制御装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４において、 上記経過時間計測手段は、上記電子機器本体に電源が投
   入された時点を起点として経過時間を計測するものであ
   ることを特徴とする駆動制御装置。
6. 【請求項６】 請求項３において、 上記供給電力データは、予め所定個数の上記電子機器本
   体についての実測によって得られたものであることを特
   徴とする駆動制御装置。
7. 【請求項７】 請求項４において、 上記第１のデータおよび上記第２のデータは、予め所定
   個数の上記電子機器本体についての実測によって得られ
   たものであることを特徴とする駆動制御装置。
8. 【請求項８】 請求項３または４において、 電子機器内にさらに温度センサーを有し、 上記駆動制御装置は、上記経過時間計測手段による計測
   結果と、上記温度センサーがによる計測結果とに基づい
   て、上記駆動制御装置に供給すべき供給電力を指示する
   信号を生成するものであることを特徴とする駆動制御装
   置。
9. 【請求項９】 電子機器内に設けられる、所定の構成要
   素を変位させるモーターを駆動する駆動装置に電力を供
   給する駆動制御方法において、 電子機器本体の通電によって生じる、モーター、上記モ
   ーターによって変位させられる構成要素、および上記モ
   ーターから上記構成要素に動力を伝達する伝達部の温度
   上昇に応じて、上記モーターを駆動する駆動装置に供給
   する供給電力をより小とすることを特徴とする駆動制御
   方法。