(57)【要約】【課題】  慣性モーメントが大きい駆動対象でも振動を発生させることなくステッピングモータを適正に制御して加速、減速を行う制御装置を構成する。【解決手段】  加速時には、既定の駆動信号の初期に出力タイミングを付加した構造の駆動信号を生成し、減速時には、既定の駆動信号の初期の出力タイミングを削除した構造の駆動信号を生成するタイミング設定手段Ｔを備え、このタイミング設定手段Ｔからの駆動信号に基づいて励磁コイル１３Ａを駆動するドライブ手段Ｕを備えた。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の励磁コイルに対して設定された順序で駆動信号を供給することによりロータの回転を制御するステッピングモータの制御装置であって、
前記ロータの加速時には、加速のための既定の駆動信号の他に加速の初期に駆動信号を付加した構造の駆動データを出力する、又は、前記ロータの減速時には、減速のための既定の駆動信号のうち減速の初期の駆動信号を削除した構造の駆動データを出力するタイミング設定手段を備えると共に、このタイミング設定手段から出力された駆動データに基づき前記複数の励磁コイルに対して設定された順序に従って駆動信号を出力するドライブ手段を備えているステッピングモータの制御装置。
【請求項２】
前記タイミング設定手段は、前記ロータの加速時に加速領域の初期において駆動信号を付加し、この加速領域から等速領域への移行時には等速領域の初期において前記ロータの加速時において付加された駆動信号の数と等しい数の駆動信号を削除した構造の駆動データを出力するよう構成されている請求項１記載のステッピングモータの制御装置。
【請求項３】
前記タイミング設定手段は、前記ロータの加速のために付加される駆動信号が、前記加速のための２つの駆動信号の間に挿入される形態で、かつ、２つの駆動信号の出力タイミングの間隔の１／２のタイミングより早期となるタイミングとなる構造の駆動データを出力するよう構成されている請求項１又は２記載のステッピングモータの制御装置。
【請求項４】
前記タイミング設定手段は、前記ロータの減速時に、減速のための既定の駆動信号のうち減速の初期の駆動信号を削除し、この減速のための既定の駆動信号の出力の最終段階に前記削除された数と同じ数の駆動信号を付加した構造の駆動データを出力するよう構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のステッピングモータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の励磁コイルに対して設定された順序で駆動信号を供給することによりロータの回転を制御するステッピングモータの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成されたステッピングモータの制御装置に関連する技術として以下のものが存在する。つまり、記憶手段（ＲＯＭ）に対してパルスモータ（本願発明のステッピングモータに相当する）起動時のデータと、最高加速時のデータと、加速時で、かつ、定速に移行する期間のデータと、定速時のデータと、減速時のデータとを記憶しておき、この記憶手段に記憶したデータを読み出して励磁時間を決定し、励磁相を切り換えることでモータの駆動を行うモータ駆動装置が構成されている。この構成から、例えば、パルスモータを駆動する場合には、起動時のデータ、最高加速時のデータ、加速時で、かつ、定速に移行する期間のデータ、定速時のデータ、減速時のデータとを順次読み出し、このデータに基づいて励磁を行うことでパルスモータを短時間で起動した後、短時間で低速に移行し、この移行の後、短時間で停止できるものにしている。具体的には、静止状態のモータが起動可能なパルス周波数以下で、かつ、振動が早く収斂する周波数を採用して励磁を行い、振動の収斂の後には、最高加速度となるパルスデータを採用して励磁を行い、この後、目標とする定速度領域に近づいた時点で、加速度を減少させる励磁を行った後に低速領域に移行するものとなっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０‐４２５９５号公報  （段落番号〔００１３〕〜〔００３２〕、図１、図３、図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ステッピングモータで回転させる駆動対象が比較的大径のディスク状のもの等、慣性モーメントが大きいものを考えるに、このような形態の駆動対象では回転開始時の起動トルクが大きいため、比較的大容量のステッピングモータを必要とするものである。しかしながら、大容量のステッピングモータは大型であるため配置スペースを必要とするばかりでなく、装置全体の重量化やコスト高を招来するものである。このことから、駆動対象の慣性モーメントが大きい場合でも、小型のモータを使用して円滑な回転制御を実現する制御装置が望まれているのである。
【０００５】
慣性モーメントが大きい対象を回転駆動するために比較的小さい容量のステッピングモータを用いることを想定すると、停止状態の駆動対象の回転を開始する際には、駆動トルクに余裕がないため回転始動時における角速度が想定した速度より低くなり、駆動対象の回転が開始した後には、ステッピングモータからの駆動力により駆動対象の角速度が想定した速度より高速となる状態が現れ、この直後に駆動対象の角速度が低下する現象が現れ、結果として、駆動対象が回転方向に振動する形態で加速が行われる不都合に繋がるものであった。この振動が特許文献１に記載される振動と類似すると云える。
【０００６】
駆動対象の振動について考えるに、回転の開始時には駆動対象の慣性モーメントが大きいため、複数の励磁コイルを順次駆動することにより作り出されれる回転磁界に対して、ロータが大きく遅れる傾向で回転が始まり（所謂、アンダーシュート）、この回転が開始された後には回転磁界との位相差を小さくする方向にロータが回転するため想定した速度よりロータが高速化し、この高速化により回転磁界とロータとの位相差が小さくなった後にはロータが減速し、更に、この後には、回転磁界とロータとの位相差が再び拡大する現象が発生し、この速度変化が繰り返して発生することが、前述した駆動対象の振動に繋がっていたのである。特に、このような振動が発生する状況では脱調に繋がることや、駆動対象を停止させる際に、目標とする回転姿勢から行き過ぎた位置に停止する、所謂、オーバーシュートの発生に繋がることもあり改善の余地があった。
【０００７】
また、前述した振動は駆動対象が定速回転に移行した後にも継続することが多く、更に、減速を開始した場合にも発生するものである。これと同様の理由から駆動対象が減速の後に回転を停止した場合には減速時に発生した振動により、回転を停止した駆動対象が継続して振動することもあり、フィルムスキャナのように振動を嫌う装置類においては特に改善が望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、慣性モーメントが大きい駆動対象を回転駆動するステッピングモータが比較的小容量のものであっても、振動を発生させることなく加速又は減速を行い得るステッピングモータの制御装置を合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴は、複数の励磁コイルに対して設定された順序で駆動信号を供給することによりロータの回転を制御するステッピングモータの制御装置において、前記ロータの加速時には、加速のための既定の駆動信号の他に加速の初期に駆動信号を付加した構造の駆動データを出力する、又は、前記ロータの減速時には、減速のための既定の駆動信号のうち減速の初期の駆動信号を削除した構造の駆動データを出力するタイミング設定手段を備えると共に、このタイミング設定手段から出力された駆動データに基づき前記複数の励磁コイルに対して設定された順序に従って駆動信号を出力するドライブ手段を備えている点にある。
【００１０】
この構成により、ロータを加速する際においては、加速のための駆動データが、加速のための既定の駆動信号の他に、加速の初期に駆動信号を付加した構造となるので、回転磁界に対して遅れ傾向で回転するロータに対して回転力を積極的に作用させてロータのアンダーシュートを抑制し、また、ロータの回転を減速する際においては、減速のための駆動データが、減速の初期において既定の駆動信号の一部を削除した構造となるので、ロータの回転が回転磁界の回転を超える速度の達する現象を回避し、ロータが停止した場合のオーバーシュートを抑制するものとなる。つまり、停止状態のロータの回転を開始する（加速する）場合には、既定の駆動信号が本来、回転開始の初期における駆動信号のインターバルが長く積極的にトルクを高め難い状況にあるが、本発明のように駆動信号を付加したものでは、トルクを高め、しかも、回転磁界とロータとの相対回転の差を小さくできるので、駆動対象の慣性モーメントが大きいものであっても、ロータの回転方向への振動を抑制するものとなる。更に、回転状態のロータを減速する場合には、既定の駆動信号が本来、この減速の初期における駆動信号のインターバルが減速前より長く、減速の初期にロータの回転方向に対して負の方向にトルクが作用するものとなるが、この減速の初期における駆動信号を削除したことにより駆動信号のインターバルをより長くして負の方向に作用するトルクを大きくできるので、駆動対象の慣性モーメントが大きいものであっても、ロータの回転方向への振動の発生を抑制するものとなる。その結果、慣性モーメントが大きい駆動対象を回転駆動するステッピングモータが比較的小容量のものであっても、円滑に加速又は減速を行い得るステッピングモータの制御装置が合理的に構成されたのである。
【００１１】
本発明では、前記タイミング設定手段は、前記ロータの加速時に加速領域の初期において駆動信号を付加し、この加速領域から等速領域への移行時には等速領域の初期において前記ロータの加速時において付加された駆動信号の数と等しい数の駆動信号を削除した構造の駆動データを出力するよう構成されても良い。
【００１２】
この構成により、加速領域の初期において付加された駆動信号と等しい数となる駆動信号を、等速領域への移行時において本来出力されるべき駆動信号から削除することにより、バランスがとれた加速と、等速への移行とを行える。その結果、加速と、加速から等速回転への移行を円滑に行えるものとなった。
【００１３】
本発明では、前記タイミング設定手段は、前記ロータの加速のために付加される駆動信号が、前記加速のための２つの駆動信号の間に挿入される形態で、かつ、２つの駆動信号の出力タイミングの間隔の１／２のタイミングより早期となるタイミングとなる構造の駆動データを出力するよう構成されても良い。
【００１４】
この構成により、加速時には、ロータの加速のための規定の駆動信号が出力された直後に、付加された駆動信号が出力されることになるので、ロータを加速する回転力を早期に作用させるものとなり、回転磁界に対するロータの回転遅れを小さく出来る。その結果、無理のない加速を実現する。
【００１５】
本発明は、前記タイミング設定手段は、前記ロータの減速時に、減速のための既定の駆動信号のうち減速の初期の駆動信号を削除し、この減速のための既定の駆動信号の出力の最終段階に前記削除された数と同じ数の駆動信号を付加した構造の駆動データを出力するよう構成しても良い。
【００１６】
この構成により、駆動対象の慣性モーメントが大きい場合には、減速を行った後に駆動信号の出力を停止してロータの回転を停止させる制御を行っても、オーバーシュートを発生しやすいものであるが、本発明によると、ロータの回転を停止させる際には、減速のための既定の駆動信号の最終段階に、減速の初期に削除した駆動信号に等しい数の駆動信号を付加するので、ロータの減速開始を円滑に行い、ロータの回転の停止時には減速開始時とバランスがとれた弱い制動力を作用させてオーバーシュートを発生を抑制できる。その結果、円滑な減速を実現しながらロータを適正な回転姿勢に停止させ得るものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、現像済みの写真フィルムＦの画像情報をデジタル信号に変換して取り込むフィルムスキャナが構成されている。このフィルムスキャナは、ハロゲンランプやキセノンランプあるいは発光ダイオードで成る光源１と、光源１からの光線を調整する光線調整部Ａと、ミラートンネルやディフューザ等で成る光量平均化部２とを備えると共に、写真フィルムＦを副走査方向（長手方向）に移動自在に支持するフィルムキャリアＢと、フィルムキャリアＢに支持された写真フィルムＦを透過した光線が導かれるズーム型の光学レンズを有するレンズユニットＣと、このレンズユニットＣからの光線が導かれる光電変換部Ｄとを備え、更に、これらを制御する主処理部Ｍを備えている。
【００１８】
前記光源１はランプドライバ４を介して予め設定された電力が供給されるよう構成され、前記主制御部Ｍはランプドライバ４を介して光源１の駆動及び停止を制御する。前記フィルムキャリアＢは、写真フィルムＦに圧着して搬送力を作用させる複数の搬送ローラ５と、これらの搬送ローラ５を回転駆動するステッピングモータ型の搬送モータ６とを備え、前記主処理部Ｍはモータコントローラ７を介して搬送モータ６を制御する。
【００１９】
図面には示さないが、前記レンズユニットＣは、その光学レンズを構成するレンズの一部を作動させることにより焦点距離を調節するズームモータと、該光学レンズを構成する複数のレンズの一部若しくは全体を移動させることにより合焦調節を行う合焦モータとを備えており、前記主処理部Ｍはレンズコントローラ８を介してズームモータと合焦モータとを制御する。尚、光学レンズの焦点距離を調節することにより前記光電変換部Ｄに結像する写真フィルムＦの画像情報のサイズを任意に調節でき、合焦調節を行うことにより光電変換部Ｄに結像する画像情報のピント合わせを行えるものとなっている。
【００２０】
前記光電変換部Ｄは、前記写真フィルムＦの画像情報をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色に色分解した画像情報を主走査方向に沿うライン状に取り込むよう、下面に光電変換面を形成したラインＣＣＤを備えており、前記主処理部ＭはＣＣＤコントローラ９を介して光電変換部Ｄを制御し、この光電変換部Ｄからの画像情報を主処理部Ｍに取り込む制御を実行する。
【００２１】
前記光線調整部Ａは、縦軸芯周りで回転自在に支持されたディスク１１と、このディスク１１に連結する駆動軸１２を介してディスク１１を回転駆動するステッピングモータ型のセレクトモータ１３と、前記ディスク１１の外周部の切り欠き部１１Ａの位置を検出するホーム姿勢センサ１４と、モータ制御装置１５とを備えている。前記ディスク１１には複数の開口１１Ｂが形成され、これらの開口には、１つの開口１１Ｂを除いてＮＤフィルタ、色補正フィルタ等の調整フィルタ１６が嵌め込まれている。
【００２２】
図２に示すように、前記セレクトモータ１３は一対のステータ１３Ａと、これらのステータ１３Ａ夫々に磁力を与える励磁コイル１３Ｂと、永久磁石型のロータ１３Ｃとで２相型に構成され、このロータ１３Ｃの回転力をギヤ式のギヤ減速機構１３Ｄによって減速し、この減速動力を前記出力軸１２に伝えるものとなっている。前記ホーム姿勢センサ１４は発光体とフォトセンサとを具備したフォトインタラプト型に構成され、ディスク１１の回転姿勢がホーム姿勢に達した際に検出信号を出力するよう構成されている。
【００２３】
この光線調整部Ａでは、写真フィルムＦの種類に対応して、即ち、写真フィルムＦがネガティブ型のものであるか、ポジティブ型のものであるかに対応して色補正用の調整フィルタ１６を選択する形態、写真フィルムＦのコマ（画像情報）の濃度に基づいてＮＤフィルタで成る調整フィルタ１６を選択する形態、あるいは、光源１からの光線を直接写真フィルムＦに導く形態を選択する形態で使用されるものである。
【００２４】
図面には示さないが、前記主処理部Ｍは、マイクロプロセッサ等を備えた処理系と、情報のアクセスを実現するインタフェースと、画像情報等を保存する半導体メモリやハードディスク等で成るストレージとを備え、更に、前記光電変換部Ｄをコントロールすることによって取り込んだ画像情報を処理して前記半導体メモリやハードディスクに保存する画像処理プログラム、前記搬送モータ６を制御する制御プログラム、レンズユニットＣの焦点距離の制御や合焦制御を行うプログラム、前記光源１に供給する電力を維持する電力制御プログラム等を具備している。
【００２５】
このフィルムスキャナでは、前記主処理部Ｍが、光源１を発光させる制御を継続する制御を行い、フィルムキャリアＢにセットされた写真フィルムＦの取り込むべき画像情報の解像度に対応してレンズユニットＣの焦点距離を設定する制御を行い、フィルムキャリアＢにセットされた写真フィルムＦを主走査方向に搬送する制御を行い、更に、この搬送速度と同期したタイミングで光電変換部Ｄにおいて主走査方向に沿う領域の画像情報をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色の波長に対応した画像情報毎にライン状に１ライン単位で読み込み、取り込む制御を行うものである。
【００２６】
以上説明した構成、制御形態は従来からものと基本的に変わるものではなく、本発明では、前記ステッピングモータ型のセレクトモータ１３を制御する前記モータ制御装置１５に特徴を有するものである。
【００２７】
図２に示すように、前記モータ制御装置１５は、タイミング設定手段Ｔとドライブ手段Ｕとを備えている。タイミング設定手段Ｔは前記ホーム姿勢センサ１４からの検出信号を基準にしたディスク１１の回転姿勢を取得する回転姿勢取得部２１と、前記主処理部Ｍから入力されるディスク１１の目標姿勢データを取得する目標姿勢取得部２２と、これら回転姿勢取得部２１と目標姿勢取得部２２からの情報に基づいてセレクトモータ１３の駆動量を設定する駆動データ生成部２３と、この駆動データ生成部２３で生成された駆動データを読み出して出力する駆動データ出力部２４とを備えている。前記ドライブ手段Ｕは駆動データ出力部２４からの駆動データに基づいてハーフステップモードで駆動信号（パルス信号）を生成するステップジェネレータ２５と、このステップジェネレータ２５からの駆動信号（パルス信号）に基づいて前記励磁コイル１３Ａに対して駆動電流を供給するドライバ２６とで構成されている。
【００２８】
同図に示すように、前記駆動データ生成部２３には、加速データ、等速データ、減速データ、制動データが予め保存され、これらのデータを組み合わせることにより駆動データを生成するよう機能し、前記駆動データ出力部２４は、外部から与えられるクロック信号に基づき、前記駆動データ生成部２３からの駆動データをドライブ手段Ｕに出力するよう機能するものである。
【００２９】
前記ステップジェネレータ２５は、駆動データ出力部２４から出力される駆動データに基づきハーフステップモードによって該セレクトモータ１３を駆動する駆動信号（パルス信号）を出力するよう構成され、前記ドライバ２６はステップジェネレータ２５からの駆動信号に基づき、該ドライバ２６に具備した電力トランジスタを駆動することにより前記励磁コイル１３Ｂに対して電力を供給するよう構成されている。
【００３０】
尚、回転姿勢取得部２１と、目標姿勢取得部２２と、駆動データ生成部２３と、駆動データ出力部２４と、ステップジェネレータ２５とは、ハードウエア又はソフトウエア、あるいは、ハードウエアとソフトウエアとの組合わせで構成することが可能である。特に、本発明では、永久磁石型のロータを有するステッピングモータを用いているが、可変リラクタンス型やハイブリッド型を用いることが可能であり、３つ以上のステータを有した（３相以上）構造のステッピングモータを用いても良い。更に、駆動モードとしてはハーフステップに限るものではなく、フルステップモードやマイクロステップモードであっても良い。
【００３１】
前述したように、前記タイミング設定手段Ｔはハードウエアで構成することが可能であるが、このタイミング設定手段Ｔを、マイクロプロセッサとソフトウエア（プログラム及び処理データ）とで構成するものが現実的であり、そのソフトウエアによる処理順序を以下に説明する。つまり、図３のフローチャートに示すように、主処理部Ｍからディスク１１の回転量の入力があると、目標姿勢取得部２２が、その回転量をセットすると共に、前記回転姿勢取得部２１からの情報に基づき、駆動信号（パルス信号）の総数を算出する（＃０１、＃０２ステップ）。この駆動信号（パルス信号）の総数は、ディスク１１が目標とするディスク１１の回転姿勢に達するに必要な駆動信号の数を示すものである。
【００３２】
具体的には、前記回転姿勢取得部２１は前記ホーム姿勢センサ１４の検出信号を受けたタイミングを基準にして、この後に出力された駆動信号数（パルス信号数）をカウント（計数）することによりディスクの回転姿勢を取得するものであるため、目標姿勢取得部２２は、ディスク１１の回転量がセットされた場合には回転姿勢取得部２１からの情報と、入力された回転量とから前記駆動信号（パルス信号）の総数が算出される。
【００３３】
次に、前記駆動信号（パルス信号）の総数を加速領域、等速領域、減速領域に振り分ける形態で駆動データを生成する（＃０３ステップ）。前記セレクトモータ１３はディスク１１の回転量等のフィードバックを行わないオープンループ式に制御を行うので、駆動データを生成することにより、この駆動データに基づいて前記加速領域、等速領域、減速領域夫々におけるセレクトモータ１３の回転速度を制御できるのである。
【００３４】
前記駆動データは駆動信号の出力タイミングを決めるタイマ情報を含んだ構造のものであり、加速領域では、図４のタイミングチャートに示すように、加速のための既定の駆動信号（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・Ｐ４……）の他に、最初の駆動信号Ｐ１と次の駆動信号Ｐ２との中間となるタイミングで駆動信号ａを付加した構造となっている。前記既定の駆動信号（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・Ｐ４……）は時間経過とともに出力間隔が短縮する特性であり、この既定の駆動信号（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・Ｐ４……）と、前記駆動信号ａとは前記駆動データ生成部２３に予め保存された加速データに基づいて生成される。そして、この駆動信号ａは駆動信号Ｐ１と駆動信号Ｐ２との間隔Ｗの１／２となるタイミング（１／２Ｗ）より早期に出力されるよう出力タイミングが設定される。
【００３５】
この加速領域における駆動データは、加速のための既定の駆動信号に対して駆動信号ａを付加した構造となるが、励磁コイル１３Ｂを駆動する順序は変更されるものでは無く、ハーフステップシーケンスに従う適正な順序となる。従って、駆動信号ａを付加し、その出力タイミングを前述のように設定することにより、ロータ１３Ｃの回転姿勢と回転磁界との回転方向での相対的な位相差が大きくなり、ロータ１３Ｃに対して回転を促進する方向に大きいトルクを作用させるものにしている。
【００３６】
尚、前述のように付加される駆動信号ａの数は１つに限るものでは無く、駆動信号Ｐ１と駆動信号Ｐ２との間に２つ以上付加することや、次の駆動信号Ｐ２と駆動信号Ｐ３との間に付加することが可能であるが、この駆動信号ａの数はロータ１３Ｃの回転量が１８０度を越えるものであってはならない。
【００３７】
前記等速領域では、図５のタイミングチャートに示すように、駆動データのうち前記等速領域の初期には、等速のための既定の駆動信号（Ｑ１・Ｑ２・Ｑ３・Ｑ４……）のうち初期の駆動信号Ｑ２（駆動信号ｂ）を削除した構造となっている。前記既定の駆動信号（Ｑ１・Ｑ２・Ｑ３・Ｑ４……）は出力間隔が等しい特性であり、前述のように駆動信号ｂを削除した構造となる駆動データは前記駆動データ生成部に予め保存された等速データに基づいて生成される。
【００３８】
この等速領域における駆動データは、等速のための既定の駆動信号（Ｑ１・Ｑ２・Ｑ３・Ｑ４……）から駆動信号ｂを削除した構造となるが、励磁コイル１３Ｂを駆動する順序は変更されるものではなく、ハーフステップシーケンスに従う適正な順序で駆動となる。従って、駆動信号ｂを削除した構造の駆動データによって励磁コイル１３Ｂを駆動することにより、ロータ１３Ｃに対して一時的に負のトルクを作用させる、あるいは、トルクを減ずることにより等速回転への移行を円滑に行えるものにしている。
【００３９】
尚、削除する駆動信号ｂは２番目の駆動信号Ｑ２であっても良く、削除する駆動信号の数は例えば、駆動信号Ｑ１・Ｑ３のように２つであって良く、また、３つ以上であっても良い。
【００４０】
前記減速領域では、図６のタイミングチャートに示すように、駆動データのうち前記減速領域の初期には、減速のための既定の駆動信号（Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３・Ｒ４……）のうち初期の駆動信号Ｒ２（駆動信号ｃ）を削除した構造となっている。この前記既定の駆動信号（Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３・Ｒ４……）は時間経過とともに夫々の出力間隔が拡大する特性であり、この既定の駆動信号（Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３・Ｒ４……）から、前述のように駆動信号ｃを削除した構造となる駆動データは前記駆動データ生成部に予め保存された減速データに基づいて生成される。
【００４１】
このように減速領域における駆動データは、減速のための既定の駆動信号（Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３・Ｒ４……）から駆動信号ｃを削除した構造となるが、励磁コイル１３Ｂを駆動する順序は変更されるものではなく、ハーフステップシーケンスに従う適正な順序となる。従って、駆動信号ｃを削除した構造の駆動データによって励磁コイル１３Ｂを駆動することにより、ロータ１３Ｃに対して一時的に負のトルクを作用させる、あるいは、トルクを減ずることにより減速への移行を円滑に行えるものにしている。
【００４２】
尚、削除する駆動信号は２番目の駆動信号Ｒ２であっても良く、削除する駆動信号の数は例えば、駆動信号Ｒ１・Ｒ３のように２つであって良く、また、３つ以上であっても良い。
【００４３】
この駆動データのうち前記減速領域の最終段階における駆動データは、図７のタイミングチャートに示すように、減速のための既定の駆動信号（……Ｒｎ−３・Ｒｎ−２・Ｒｎ−１・Ｒｎ）の他に、駆動信号Ｒｎ−１と、駆動信号Ｒｎとの中間のタイミングでロータ１３Ｃに対してトルク方向（回転方向）に力を作用させる駆動信号ｄを備えた構造となっている。この前記既定の駆動信号（……Ｒｎ−３・Ｒｎ−２・Ｒｎ−１・Ｒｎ）は夫々の出力間隔が拡大する特性であり、前記駆動信号ｄを含む駆動信号は前記駆動データ生成部２３に予め保存された減速データに基づいて生成される。また、最終的に出力される駆動信号Ｒｎは継続的に励磁コイル１３Ｃに通電する形態を採用することにより、停止トルクを緩和してディスク１１に作用させるものにしている。
【００４４】
尚、停止トルクを緩和させる駆動信号ｄの数は１つに限るものでは無く、駆動信号Ｒｎ−１と、駆動信号Ｒｎとの間に２つ以上付加することや、駆動信号Ｒｎ−１と駆動信号Ｒｎ−２との間に付加することが可能である。
【００４５】
このように減速領域の最終段階ではロータ１３Ｃを停止させる直前にロータ１３Ｃに対して正向きとなるトルクを作用させることにより、ディスク１１からの動慣性が強く作用する状況でも、ロータ１３Ｃがオーバーシュートすることなく、ロータ１３Ｃに対する制動力を緩和して確実な停止に結びつけるものとなっており、ロータ１３Ｃの停止時には励磁コイル１３Ａに対する通電を継続することにより強力な停止トルクを現出するものにしている。尚、この停止の後、励磁コイル１３Ａに対する通電を停止するよう制御形態を設定することも可能である。
【００４６】
特に、この駆動データでは、加速領域の初期において付加された駆動信号ａの数と、等速領域の初期において削除された駆動信号ｂとの数を等しく設定し、減速領域の初期において削除された駆動信号ｃの数と、この減速領域の最終においてトルク緩和のために付加された駆動信号ｄの数を等しく設定し、更に、加速領域の初期において付加された駆動信号ａの数と、減速領域の最終においてトルク緩和のために付加された駆動信号ｄの数とを等しく設定することにより、円滑でバランスのとれた速度変化を実現している。
【００４７】
このような構造の駆動データが生成された後には、駆動データに設定された出力タイミングに基づいて前記ドライブ手段Ｕがセレクトモータ１３の励磁コイル１３Ａを駆動し、この駆動を駆動データの全ての出力タイミングに基づく出力を完了するまで継続するものとなっている（＃０４、＃０５ステップ）。
【００４８】
前記駆動データは駆動信号の出力タイミングをセットするタイマ情報を有した構造のものを想定しているが、記憶領域が連続するアドレスを時間軸に設定し、駆動信号の出力タイミングに相当するアドレスに駆動信号の出力を示す情報を記憶した構造のものであっても良い。この場合、タイマを必要としないものであるが、駆動信号を出力する場合には、記憶領域のアドレスをアドレスカウンター等からの信号により比較的短いインターバルでインクリメントする処理を行い、指定されたアドレスの記憶領域から駆動信号を出力する情報が読み出されたタイミングで駆動信号を出力する処理が行われることになる。
【００４９】
このように、本発明では慣性モーメントが大きいディスク１１を回転させるセレクトモータ１３として比較的小容量のステッピングモータを用いたものであるに拘わらず、このセレクトモータ１３の駆動を開始する際（加速開始時）には、加速のための既定の駆動信号に新たに駆動信号を付加した構造の駆動データを用いるので、駆動の開始時にディスク１１をアンダーシュートの状態に陥らせることがなく円滑な加速を実現するものとなっている。次に、等速に移行する際には、等速のための既定の駆動信号から初期の駆動信号を削除した構造の駆動データを用いるので、ディスク１１をオーバーシュートさせることなく等速への移行を実現している。次に、減速を行う場合には、減速のための既定の駆動信号から初期の駆動信号を削除した構造の駆動データを用いているので、ディスク１１をオーバーシュートさせることなく減速へ移行を実現している。更に、回転の停止時には、減速のための既定の駆動信号に対してトルクを緩和する駆動信号を付加する構造の駆動データを用いるので、動慣性によるオーバーシュートを抑制して、ディスク１１を目標とする回転姿勢に精度高く停止させる制御を実現している。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
スキャナに備えられるディスク以外を駆動対象にすることが可能である。また、タイミング設定手段とステッピングジェネレータに相当する部位をワンチップマイコンと、前述して制御を実現するプログラムとの組み合わせで構成することも可能である。加速データ、等速データ、減速データ、制動データとして、駆動信号の出力タイミングが異なるものを複数準備しておき、必要な加速、減速に応じてデータを組み合わせることで、必要とする加速や減速が可能な駆動データを生成するよう構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】フィルムスキャナの構成の概念図
【図２】モータ制御装置の構成を示すブロック図
【図３】回転制御ルーチンのフローチャート
【図４】加速領域における駆動データの構造と、付加された駆動信号とを示す図
【図５】加速領域から等速領域への移行時における駆動データの構造を示す図
【図６】等速領域から減速領域への移行時における駆動データの構造を示す図
【図７】減速領域の最終段階における駆動データの構造を示す図
【符号の説明】
【００５２】
１３Ａ        励磁コイル
１３Ｃ        ロータ
Ｔ            タイミング設定手段
Ｕ            ドライブ手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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