【手続補正書】
【提出日】平成19年9月12日(2007.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】ステッピングモータ駆動装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電状態の変化に応じて複数のステップ位置に回転するステッピングモータと、このステッピングモータに対する通電制御を行う制御手段とを有し、前記通電制御を行って、機械的に制限された回転許容範囲内での前記ステッピングモータのステップ位置の回転制御を行うステッピングモータ駆動装置であって、
前記回転許容範囲内における前記ステッピングモータのステップ位置の数が、前記制御手段により前記ステッピングモータをステップ位置に位置させるために設定可能な複数の通電状態の数よりも多く、前記制御手段により前記各通電状態が設定されたときに、前記ステッピングモータが前記回転許容範囲内における複数のステップ位置に停止可能であり、
前記制御手段は、前記ステッピングモータを前記回転許容範囲内において任意に設定された前記回転制御の基準となる基準ステップ位置に回転させるための初期化通電制御として、
前記ステッピングモータを前記基準ステップ位置に停止させるときと同じ通電状態を設定した後、前記ステッピングモータに前記基準ステップ位置を始点および終点とする前記回転許容範囲の両端の間での往復回転を行わせるときと同じ通電状態の変更制御を行うことを特徴とするステッピングモータ駆動装置。
【請求項２】
前記回転許容範囲の両端の位置が、この回転許容範囲内での前記ステッピングモータのステップ位置のうち両端のステップ位置に合致するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項３】
前記制御手段により設定することが可能な通電状態と、前記ステッピングモータの各ステップ位置との対応する関係を調整するための調整手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記初期化通電制御を行った後、前記ステッピングモータを前記基準ステップ位置から前記回転許容範囲内に設定された目標ステップ位置に回転させるための通電状態の変更制御を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のステッピングモータ駆動装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
【従来の技術】
図８には、ビデオカメラなどに一般的に用いられている撮像部の構成を示している。この撮像部における撮像光学系は、被写体側から順に、フィールドレンズ１０１、バリエータレンズ１０２、絞り装置（光量調節装置）１１４、アフォーカルレンズ１０３、フォーカスレンズ１０４およびＣＣＤ撮像素子１１６が配置されて構成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
鏡枠１０５，１０６にはラック１０５ａ、１０６ａが取り付けられており、ステッピングモータ１０７，１０８の出力軸としてのスクリュウ軸１０７ａ，１０８ａが作動してスクリュウ軸１０７ａ、１０８ａとの噛み合い作用によってバリエータレンズ１０２およびフォーカスレンズ１０４が光軸方向（矢印方向）に進退駆動される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
このようにステッピングモータ１０７，１０８によりバリエータレンズ１０２およびフォーカスレンズ１０４を目標位置に駆動する場合、まずバリエータレンズ１０２およびフォーカスレンズ１０４を基準となる位置（初期位置）にセットし、この初期位置から目標位置まで移動させるために必要なパルス数の駆動信号をステッピングモータ１０７，１０８に入力する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
マイクロプロセッサ１１１のメモリ１１２には、バリエータレンズ１０２の初期位置に対する望遠側と広角側の位置が、ステッピングモータ１０７の回転量に対応したステップ数として記憶されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、フォーカスレンズ１０４の初期位置に対しても、物体距離とバリエータレンズ１０２の位置とで決定される位置データがステッピングモータ１０８の回転量に対応したステップ数として記憶されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
一方、絞り装置１１４は、いわゆるガルバノ方式のアクチュエータ１１３と、このアクチュエータ１１３により開閉駆動される絞り羽根１１４ａ、１１４ｂと、絞り開閉状態を検出する位置検出素子（ホール素子）１１５とから構成されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
ＣＣＤ撮像素子１１６からの電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路１１７によってアナログ信号からデジタル信号に変換され、信号処理回路１１８に入力される。信号処理回路１１８は、入力された電気信号から映像信号を生成して記録部に送る。マイクロプロセッサ１１１は、入力された輝度信号成分が常に適正値になるようにアクチュエータ１１３をフィードバック制御する。
この際、位置検出素子１１５からの出力は、増幅器１２２で増幅され、さらにＡ／Ｄ変換回路１２３によりアナログ信号からデジタル信号に変換されて絞りの開閉位置を示す情報としてマイクロプロセッサ１１１に入力される。マイクロプロセッサ１１１は、この絞り位置情報に基づいて輝度信号成分が常に適正値になるように駆動回路１２１に開閉信号を送り、アクチュエータ１１３を制御する。マイクロプロセッサ１１１からは、絞り位置を所定の開閉位置に位置決めするための開閉信号を駆動回路１２１に送ることもできる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
しかしながら、絞り装置１１４の駆動源にはガルバノ方式のアクチュエータ１１３を用いているため、制御回路が複雑になるだけでなく、絞り位置情報を得るための増幅器１２２やＡ／Ｄ変換回路１２３も必要になり、部品点数の増加やコスト増を招くという問題がある。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
しかしながら、単にステッピングモータを用いたのでは、レンズの駆動制御と同様に、絞りの位置が初期位置に位置しているか否かを検出する手段が必要になる。このため、部品点数が増し、回路構成や制御が複雑になってしまう。例えば、特開平４−２１２８１７号公報にて提案の絞り装置では、絞りのホームポジションを検出するホームポジション検出手段を設けている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、通電状態の変化に応じて複数のステップ位置に回転するステッピングモータと、このステッピングモータに対する通電制御を行う制御手段とを有し、上記通電制御により、機械的に制限された回転許容範囲内でのステッピングモータのステップ位置の回転制御を行うステッピングモータ駆動装置において、上記回転許容範囲内におけるステッピングモータのステップ位置の数が、制御手段によりステッピングモータをステップ位置に位置させるために設定可能な複数の通電状態の数よりも多く、制御手段により各通電状態が設定されたときに、ステッピングモータが上記回転許容範囲内における複数のステップ位置に停止可能であり、上記制御手段に、ステッピングモータを上記回転許容範囲内において任意に設定された上記回転制御の基準となる基準ステップ位置に回転させるための初期化通電制御として、ステッピングモータを基準ステップ位置に停止させるときと同じ通電状態を設定させた後、ステッピングモータに基準ステップ位置を始点および終点とする上記回転許容範囲の両端の間での往復回転を行わせるときと同じ通電状態の変更制御を行わせるようにしている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
ここで、初期化通電制御前においては、どのステップ位置に回転しているか不明であるステッピングモータに対し、ステッピングモータが基準ステップ位置に停止するときと同じ通電状態を設定すると、ステッピングモータは基準ステップ位置若しくはその通電状態に対応した別のステップ位置に位置出しされることになる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
そして、ステッピングモータが上記別のステップ位置に位置した状態において、ステッピングモータに基準ステップ位置を始点および終点とする上記回転許容範囲の両端間での往復回転を行わせるときと同じ通電状態の変更制御を行うと、ステッピングモータは、この変更制御での回転途中において上記回転許容範囲の端部（機械的制限端）に到達するとともに、この通電状態変更制御を基準ステップ位置から行ったとした場合にステッピングモータをその機械的制限端に位置させる本来の通電状態の設定段階となるまでその機械的制限端近傍で待機することになる（実際には、機械的制限端への突き当てを繰り返す）。こうして、機械的制限端において本来の通電状態変更制御の進行とステッピングモータの回転位置との同期がとれたステッピングモータは、その後の通電状態変更制御の続行により確実に基準ステップ位置に位置出しされる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、基準ステップ位置に対応した通電状態の設定によりステッピングモータが基準ステップ位置に位置した場合は、上記往復回転を行わせるときと同じ通電状態の変更制御によって基準ステップ位置に戻ることになる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
○２〜○４  続いて、励磁コイルへの通電状態を、レバー３をＭ→…→Ａまで回転させるときと同じように、ａ状態→ｄ状態→ｃ状態…ｂ状態→ａ状態と変更する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
○５  この後、通電状態を、ａ状態→ｂ状態→…→ｄ状態→ａ状態と変更する。つまりレバー３を、基準ステップ位置Ｇを始点および終点としてステップ位置Ａ，Ｍ間での往復回転を行わせるときと同じ通電状態の変更制御のうち、最後にステップ位置Ｍから基準ステップ位置Ｇに戻す段階での通電状態変更を行うことにより、実際のレバー３もＡからＧに回転する。これにより、当初その位置が不明であったレバー３を基準ステップ位置Ｇに位置出しすることができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
○１〜○５  励磁コイルへの通電状態を、レバー３をＡ→Ｂ…Ｌ→Ｍまで回転させるときと同じように、ａ状態→ｂ状態→ｃ状態→ｄ状態→…→ｄ状態→ａ状態と変更する。このとき、ステップ位置Ｉにあったレバー３はステップ位置Ｍに向かって回転するが、Ｍに到達した時点でストッパー４に突き当たりそれ以上の回転が阻止される（○１）。しかし、この時点ではまだ励磁コイルの通電状態が、レバー３をＡから回転させたとした場合のＥに到達した段階での通電状態にしかなっておらず、通電状態の変更はそのまま続行される。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
こうしてレバー３がステップ位置Ｋに戻った後もさらに通電状態の変更が続行され、通電状態が、レバー３をＧ→Ｈ→Ｉの回転に対応するｃ状態→ｄ状態→ａ状態と変更されると、レバー３はステップ位置Ｋから再びＫ→Ｌ→Ｍと回転しストッパー４に突き当たる（○３）。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
そしてレバー３が再びステップ位置Ｍにて停止した状態で、通電状態が、レバー３をＩ→Ｊ→Ｋの回転に対応するａ状態→ｂ状態→ｃ状態と変更されると、ｃ状態に変更された時点でレバー３はステップ位置Ｋに向かって逆方向回転する（○４）。これは上記○２と同様の理由による。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
こうして再度レバー３がステップ位置Ｋに戻った後もさらに通電状態の変更が続行され、通電状態が、レバー３をＫ→Ｌ→Ｍの回転に対応するｃ状態→ｄ状態→ａ状態と変更されると、レバー３はステップ位置Ｋから再びＫ→Ｌ→Ｍと回転しストッパー４に突き当たる（○５）。この通電状態変更段階で、レバー３の回転位置と、レバー３を基準ステップ位置Ａから回転させたとした場合の本来の通電状態変更制御の進行との同期がとれる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
○６  この後、通電状態を、ａ状態→ｄ状態→ｃ状態→…→ｄ状態→ａ状態と変更する。つまりレバー３を、基準ステップ位置Ａを始点および終点としてステップ位置Ａ，Ｍ間での往復回転を行わせるときと同じ通電状態の変更制御のうち、最後にステップ位置Ｍから基準ステップ位置Ａに戻す段階での通電状態変更を行うことにより、実際のレバー３もＭからＡに回転する。これにより、当初その位置が不明であったレバー３を基準ステップ位置Ａに位置出しすることができる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
図６には、上記光量調節装置を静止画および動画撮影可能なカメラに搭載した状態を示している。このカメラの撮像光学系は、物体（被写体）側から順に、フィールドレンズ２０１、バリエータレンズ２０２、光量調節装置としての絞り・シャッター装置２１４、アフォーカルレンズ２０３、フォーカスレンズ２０４およびＣＣＤ撮像素子２１６が配置されて構成されている。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
鏡枠２０５，２０６にはラック２０５ａ，２０６ａが取り付けられており、これらラック２０５ａ，２０６ａは、ステッピングモータ２０７，２０８の出力軸としてのスクリュウ軸２０７ａ，２０８ｂに噛み合っている。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
マイクロプロセッサ２１１のメモリ２１２には、バリエータレンズ２０２の初期位置に対する望遠側と広角側の位置が、ステッピングモータ２０７の回転量に対応したステップ数として記憶されている。また、フォーカスレンズ２０４の初期位置に対しても、物体距離とバリエータレンズ２０２の位置とで決定される位置データがステッピングモータ２０８の回転量に対応したステップ数として記憶されている。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
ＣＣＤ撮像素子２１６からの電気信号はＡ／Ｄ変換回路２１７によってアナログ信号からデジタル信号に変換され、信号処理回路２１８に入力される。信号処理回路２１８は入力された電気信号から映像信号を生成し、この映像信号を記録部に送るとともに、映像信号のうちの輝度信号成分をマイクロプロセッサ２１１に送る。マイクロプロセッサ２１１は入力された輝度信号成分が常に適性値になるようにステッピングモータ駆動回路２２５に制御信号を送り、ステッピングモータ１をフィードバック制御する。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
なお、バリエータレンズ２０２およびフォーカスレンズ２０４の駆動とともに絞り・シャッター装置２１４の駆動もステッピングモータ１にて行うため、従来の絞り装置に設けられていたガルバノ方式のアクチュエータに対する駆動回路や絞り位置検出のためのＡＭＰ（増幅器），Ａ／Ｄ変換器などを設ける必要がなくなり、カメラ全体としての制御を容易にすることができる。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
ズームスイッチ２２５は、広角側にズーミング動作させるためのスイッチと、望遠側にズーミング動作させるためのスイッチとからなり、これらスイッチからの信号はマイクロプロセッサ２１１に入力される。マイクロプロセッサ２１１は、入力された信号に応じてステッピングモータ駆動回路２１９，２２０に制御信号を送り、バリエータレンズ２０２をズーム駆動するとともに、このズーム駆動に応じた位置にフォーカスレンズ２０４を駆動する。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
絞り・シャッター装置２１４の動作については、図４及び図５で詳細に説明してあるので説明を省略する。また、シャッター動作については、任意の絞り位置から絞り閉じ方向へ急速に励磁コイルへの通電入力を与えることで可能となる。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
一方、ＳＴ１０１にて静止画モードが設定されているときは、ＳＴ１０５に進み、ステッピングモータ１の制御範囲、すなわち光量調節の際の絞り羽根１４，１５の制御範囲を絞り開放〜所定の小絞りまでに設定する。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば、ステッピングモータの回転許容範囲内での基準ステップ位置出しをステッピングモータに対する通電制御のみで行うことができるため、従来のようにステッピングモータが基準ステップ位置に位置しているか否かを検出するセンサー等の検出手段を不要とすることができる。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
なお、このようなステッピングモータ駆動装置は各種装置の駆動に使用することができるが、特に光量調節装置の駆動に用いた場合には、例えば静止画撮影と動画撮影に応じた光量調節範囲や光量調節段数を最適に設定することが可能となり、部品数の削減や低コスト化を図りながらも高精度に光量調節が可能な光量調節装置を実現できる。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2002107791.tif 000001
【手続補正３５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2002107791.tif 000002
【手続補正３６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2002107791.tif 000003
【手続補正３７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2002107791.tif 000004