專利名稱：步進電動機控制電路、電子照相機和步進電動機控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及驅動各種對象的步進電動機控制電路、電子照相機和步進電動機控制方法。
背景技術：
傳統(tǒng)的步進電動機控制電路控制驅動電子照相機的變焦鏡頭的步進電動機。步進電動機控制電路包括系統(tǒng)控制器和變焦鏡頭驅動電路。當啟通變焦切換時，系統(tǒng)控制器基于程序進行操作，進入變焦模式，以及控制變焦鏡頭驅動電路以便啟動步進電動機的脈沖驅動。隨后，系統(tǒng)控制器增加或減去輸出驅動脈沖值P，存儲最終脈沖值P，以及計算對應于所存儲的脈沖值P的變焦位置數(shù)據。系統(tǒng)控制器基于所計算的變焦位置數(shù)據和在系統(tǒng)控制器中預先存儲的變焦位置數(shù)據，控制步進電動機的脈沖驅動。系統(tǒng)控制器將驅動脈沖值P與對應于在系統(tǒng)控制器中預先存儲的初始變焦位置數(shù)據的脈沖值進行比較。當這些脈沖值彼此不符時，系統(tǒng)控制器校正預先存儲在系統(tǒng)控制器中的變焦位置數(shù)據。
步進電動機驅動方法包括順序地逐個相位激勵四個相位或類似的定子的1-1相位驅動方法(激勵方法)、交替地重復一個相位驅動(激勵)和兩個相位驅動的1-2相位驅動方法，以及用于兩個相位的驅動定子的2-2相位驅動方法。實際上，因為小的轉矩，很少采用一個相位驅動方法。1-2相位驅動方法的優(yōu)點在于實現(xiàn)平滑旋轉，而2-2相位驅動方法的優(yōu)點在于實現(xiàn)穩(wěn)定旋轉。為根據驅動形式利用這些優(yōu)點，已經提出了通過1-2相位驅動方法和2-2相位驅動方法，有選擇地操作步進電動機的步進電動機驅動方法。
在傳統(tǒng)的步進電動機控制電路中，系統(tǒng)控制器不僅在開始驅動步進電動機中被涉及，而且包含在從驅動開始到結束的步進電動機的控制中，諸如增加或減少輸出驅動脈沖值P和計算對應于驅動脈沖值P的變焦位置數(shù)據。由于系統(tǒng)控制器的CPU上的處理負擔變重，另一所需控制延遲或限制了應當實現(xiàn)的控制。
在傳統(tǒng)的步進電動機控制電路中，將驅動脈沖值P與對應于預先存儲在系統(tǒng)控制器中的初始變焦位置數(shù)據的脈沖值進行比較。如果這些脈沖值彼此不符，系統(tǒng)控制器執(zhí)行校正變焦位置數(shù)據的過程。然而，存在時滯直到由該過程校正變焦位置數(shù)據為止。在時滯期間，步進電動機保持操作。為此，步進電動機可能不在預定位置停止，而可能超出該預定位置，然后停止。在相反方向中驅動變焦鏡頭中，發(fā)生鏡頭的過度移動使得平滑再驅動變得困難的所謂的鏡頭卡住現(xiàn)象。因此，變得難以再次驅動鏡頭。
為切換和控制步進電動機驅動方法，通常與地址相對應，將第一和第二表存儲在存儲器中。第一表存儲對應于該表中的地址的多個激勵模型(pattern)數(shù)據，用于通過1-2相位驅動方法來驅動步進電動機。第二表存儲對應于表中的地址的多個激勵模型數(shù)據，用于按2-2相位驅動方法，驅動步進電動機。當按1-2相位驅動方法驅動步進電動機時，按地址指定第一表，以及順序地指定該第一表中的地址以便順序地讀出激勵模型數(shù)據和輸出激勵脈沖。當按2-2相位驅動方法驅動步進電動機時，由該地址指定第二表，以及順序地指定該第二表中的地址以便順序地讀出激勵模型數(shù)據和輸出激勵脈沖。為此，存儲器必須存儲對應于各自的驅動方法的表，以及每個表必須存儲每個驅動方法的激勵模型數(shù)據，要求大的存儲容量。為改變驅動方法和按每個驅動方法驅動步進電動機，必須執(zhí)行表指定地址的控制和內部表地址的指定控制，這樣地址控制變得復雜。
已經做出了本發(fā)明來克服上述缺陷，以及其目的在于提供能降低CPU上的負擔的步進電動機控制電路。
本發(fā)明的另一目的是提供能防止將由步進電動機驅動的對象的過度運動的步進電動機控制電路。
本發(fā)明的另一目的是提供能以小的存儲容量的簡單地址控制下，通過不同驅動方法，操作步進電動機的步進電動機控制電路。

發(fā)明內容
根據一個方面，一種步進電動機控制電路具有切換寬度存儲裝置，用于將步進電動機的驅動過程劃分成多個驅動狀態(tài)，以及存儲為所劃分的驅動狀態(tài)而設置的激勵脈沖的切換寬度；切換計數(shù)存儲裝置，用于存儲為所劃分的驅動狀態(tài)而設置的激勵脈沖的切換計數(shù)；模型數(shù)據存儲裝置，用于存儲激勵脈沖的多個模型數(shù)據；選擇裝置，用于響應根據在切換寬度存儲裝置中存儲的切換寬度和在切換計數(shù)存儲裝置中存儲的切換計數(shù)的驅動開始指令，順序地選擇在模型數(shù)據存儲裝置中存儲的模型數(shù)據；以及輸出裝置，用于根據由選擇裝置選擇的模型數(shù)據，將激勵脈沖輸出到步進電動機。
根據另一方面，一種步進電動機控制電路具有虛擬值存儲裝置，用于存儲當用虛擬數(shù)值給出將由步進電動機驅動的對象的驅動范圍時的最大值和最小值；測量裝置，用于基于用于將激勵脈沖輸出到步進電動機的控制內容，測量將驅動的對象的虛擬位置；比較裝置，用于將由測量裝置測量的、將驅動的對象的虛擬位置與在虛擬值存儲裝置中存儲的最大值和最小值進行比較；以及輸出停止裝置，用于根據比較裝置的比較結果，停止輸出激勵脈沖。
根據另一方面，一種步進電動機控制電路具有模型數(shù)據存儲裝置，用于存儲能通過以不同間隔，間歇地選擇激勵模型數(shù)據，用不同的驅動方法驅動步進電動機的多個激勵模型數(shù)據；選擇裝置，以對應于指定驅動方法的間隔，間歇地選擇在模型數(shù)據存儲裝置中存儲的激勵模型數(shù)據；輸出裝置，用于根據由選擇裝置選擇的激勵模型數(shù)據，將激勵脈沖輸出到步進電動機。
根據另一方面，一種電子照相機具有鏡頭系統(tǒng)；驅動裝置，具有驅動鏡頭系統(tǒng)的步進電動機；圖像檢測裝置，用于檢測由鏡頭系統(tǒng)形成的圖像；切換寬度存儲裝置，用于將步進電動機的驅動過程劃分成多個驅動狀態(tài)，以及存儲為所劃分的驅動狀態(tài)而設置的激勵脈沖的切換寬度；切換計數(shù)存儲裝置，用于存儲為所劃分的驅動狀態(tài)而設置的激勵脈沖的切換計數(shù)；模型數(shù)據存儲裝置，用于存儲激勵脈沖的多個模型數(shù)據；選擇裝置，用于響應根據在切換寬度存儲裝置中存儲的切換寬度和在切換計數(shù)存儲裝置中存儲的切換計數(shù)的驅動開始指令，順序地選擇在模型數(shù)據存儲裝置中存儲的模型數(shù)據；以及輸出裝置，用于根據由選擇裝置選擇的模型數(shù)據，將激勵脈沖輸出到步進電動機。
根據另一方面，一種電子照相機具有鏡頭系統(tǒng)；驅動裝置，具有驅動鏡頭系統(tǒng)的步進電動機；圖像檢測裝置，用于檢測由鏡頭系統(tǒng)形成的圖像；模型數(shù)據存儲裝置存儲能通過以不同間隔，間歇地選擇激勵模型數(shù)據，用不同的驅動方法驅動步進電動機的多個激勵模型數(shù)據；選擇裝置，以對應于指定驅動方法的間隔，間歇地選擇在模型數(shù)據存儲裝置中存儲的激勵模型數(shù)據；輸出裝置，用于根據由選擇裝置選擇的激勵模型數(shù)據，將激勵脈沖輸出到步進電動機。
根據另一方面，提供一種步進電動機控制方法，包括步驟將步進電動機的驅動過程劃分成多個驅動狀態(tài)以便將為所劃分的驅動狀態(tài)而設置的激勵脈沖的切換寬度存儲在存儲器中；將為所劃分的驅動狀態(tài)而設置的激勵脈沖的切換計數(shù)存儲在存儲器中；響應根據在存儲器中存儲的切換寬度和切換計數(shù)的驅動開始指令，有順序地選擇在存儲激勵脈沖的多個模型數(shù)據的模型數(shù)據存儲器中存儲的模型數(shù)據；以及根據所選擇的模型數(shù)據，將激勵脈沖輸出到步進電動機。
根據另一方面，提供一種步進電動機控制方法，包括步驟從存儲能通過以不同間隔，間歇地選擇激勵模型數(shù)據，用不同驅動方法驅動步進電動機的多個激勵模型數(shù)據的模型數(shù)據存儲器，以對應于指定驅動方法的間隔，間歇地選擇激勵模型數(shù)據；以及根據所選擇的激勵模型數(shù)據，將激勵脈沖輸出到步進電動機。


圖1是表示應用本發(fā)明的實施例的數(shù)字照相機的電路結構的框圖；圖2是表示電動機控制器的詳細情況的框圖；圖3是表示激勵脈沖圖和1-2相位驅動的波形間的關系的視圖；圖4是表示激勵脈沖圖和2-2脈沖驅動的波形間的關系的視圖；圖5是表示步進電動機的驅動過程和劃分的驅動狀態(tài)間的關系的圖；圖6A和6B是根據本實施例，分別表示在脈沖寬度設置寄存器中設置的值和在脈沖切換計數(shù)寄存器中設置的值的視圖；圖7是表示根據本實施例，在加速驅動中的操作的時序圖；圖8A是表示脈沖寬度設置寄存器、脈沖切換計數(shù)寄存器和模型設置寄存器的存儲狀態(tài)的視圖；圖8B是表示在根據本實施例的恒速驅動中的操作的時序圖；圖9是表示在根據本實施例的減速驅動中的操作的時序圖。
具體實施例方式
下面，將參考附圖，描述本發(fā)明的實施例。圖1是表示應用本發(fā)明的實施例的數(shù)字照相機的電路結構的框圖。數(shù)字照相機1包括CPU2，以及CPU2連接到輸入設備3、顯示控制器4、圖像檢測控制器5、鏡頭驅動控制器6、RAM12、閃存8、ROM9和外部存儲器10。
CPU2基于存儲在ROM9中的程序，控制每個單元。輸入設備3包括各種操作鍵，諸如數(shù)字照相機所需的快門鍵，以及將對應于鍵操作的操作信號發(fā)送到CPU2。顯示控制器4在CPU2的控制下，控制由LCD等等形成的顯示設備11的操作。圖像檢測控制器5執(zhí)行將從圖像檢測設備55輸出的圖像檢測信號轉換成數(shù)字信號以及生成圖像數(shù)據的過程。
鏡頭驅動控制器6包括電動機控制器13(稍后所述)，以及電動機控制器13輸出激勵脈沖。鏡頭驅動器7包括沿鏡頭的光軸，驅動鏡頭的步進電動機14。將來自電動機控制器13的激勵脈沖輸入到步進電動機14，然后，步進電動機14用來沿光軸驅動鏡頭。在實施例中，步進電動機4具有四個相位的定子(0至3)(稍后描述)。
RAM12臨時存儲在ROM9中存儲的程序和各種數(shù)據，以及用作用于CPU2的工作區(qū)。閃存8存儲當例如未安裝外部存儲器10時，由圖像檢測獲得的圖像數(shù)據。ROM9存儲用于控制所需的程序和各種數(shù)據。外部存儲器10可自由地拆卸，以及存儲隨同快門鍵的操作所獲得的圖像數(shù)據。
圖2是表示電動機控制器13的詳細情況的框圖。在圖2中，CPU2在脈沖寬度設置寄存器15中，設置驅動步進電動機14所劃分的驅動狀態(tài)的激勵脈沖寬度(第一至第八狀態(tài)的切換寬度)。選擇器16順序地選擇在脈沖寬度設置寄存器15中設置的第一至第八狀態(tài)的激勵脈沖寬度(切換寬度)。鎖存器17是暫時存儲由選擇器16選擇和輸出的激勵脈沖寬度的存儲元件。脈沖寬度計數(shù)器18通過使用預定頻率的時鐘，測量激勵脈沖寬度。重合(coincidence)電路19使在鎖存器17中存儲的值和由脈沖寬度計數(shù)器18測量的激勵脈沖寬度的值彼此重合。
由CPU2設置激勵模型數(shù)據(稍后描述)或預先存儲在模型設置寄存器20中。模型數(shù)據地址計數(shù)器21生成用于在重合電路19的每個重合時間，選擇激勵模型數(shù)據的地址。CPU2在跳躍模式寄存器36中設置選擇激勵模型數(shù)據的模型數(shù)據地址計數(shù)器21的地址步進形式(跳躍計數(shù))。選擇器22基于由模型數(shù)據地址計數(shù)器21生成的地址，以在跳躍模式寄存器36中設置的跳躍計數(shù)，從模型設置寄存器20選擇激勵模型數(shù)據。鎖存器23是暫時存儲由選擇器22選擇的激勵模型數(shù)據的存儲元件。
CPU2將驅動狀態(tài)(第一至第八狀態(tài))的激勵脈沖切換計數(shù)設定在脈沖切換數(shù)寄存器24中。選擇器25順序地選擇在脈沖切換數(shù)寄存器24中設置的第一至第八狀態(tài)的切換數(shù)。鎖存器26是暫時存儲由選擇器25選擇和輸出的激勵脈沖切換數(shù)的存儲元件。每次切換數(shù)據時，激勵脈沖切換計數(shù)器27測量激勵模型數(shù)據。重合電路28使在鎖存器26中存儲的激勵脈沖切換計數(shù)與由激勵脈沖切換計數(shù)器27測量的切換計數(shù)彼此重合。
驅動狀態(tài)計數(shù)器29計數(shù)重合電路28的每個重合時間的驅動狀態(tài)，以及將驅動狀態(tài)數(shù)N作為計數(shù)值輸出到CPU2。從由驅動狀態(tài)計數(shù)器29輸出的驅動狀態(tài)數(shù)N，CPU2能識別出狀態(tài)已經切換到第N狀態(tài)。響應狀態(tài)的切換，CPU2將對應于步進電動機驅動方法(1-2相位驅動＝1跳，2-2相位驅動＝3跳，稍后所述)的跳躍計數(shù)設置在跳躍模式寄存器36中。
虛擬鏡頭位置計數(shù)器30計數(shù)重合電路19的每個重合時間的鏡頭的虛擬位置。CPU2將當由虛擬數(shù)值給出的鏡頭驅動范圍時的最大值(虛擬鏡頭MAX位置)設置在最大值寄存器31中。CPU2將當由虛擬數(shù)值給出鏡頭驅動范圍時的最小值(虛擬鏡頭MIN位置)設置在最小值寄存器32中。比較器3將在最大值寄存器31中設置的虛擬鏡頭MAX位置、在最小值寄存器32中設置的虛擬鏡頭MIN位置，以及由虛擬鏡頭位置計數(shù)器30計數(shù)的值進行比較。CPU2將驅動步進電動機14的起始設置在驅動開始寄存器34中。驅動結束信號生成電路35在電動機驅動結束條件下，生成用于步進電動機14的驅動結束信號。驅動結束信號生成電路35將驅動范圍外的中斷信號SO和驅動結束中斷信號SE輸出到CPU2。
圖3和4表示在模型設置值寄存器20中存儲的激勵模型數(shù)據的結構。模型設置寄存器20存儲用于對應于地址的連續(xù)激勵模型定義號的多個激勵模型數(shù)據“6’h05”至“6’h05”的激勵模型數(shù)據組201。形成激勵模型數(shù)據組201以便當以一跳躍每隔1個數(shù)據讀出數(shù)據時，輸出用于具有四相位的定子0至3的步進電動機14的1-2相位驅動的激勵脈沖，如圖3所示，以及當在每四個數(shù)據中跳過三個而讀出一個數(shù)據時，輸出用于2-2相位驅動的激勵脈沖。
在具有上述結構的實施例中，例如，當通電時，將鏡頭向預定位置移動并停止時，或當斷電時，使鏡頭移回到預定位置并停止時，加速和驅動步進電動機14→以恒速驅動→減速和驅動，然后停止，如圖5所示。此時，CPU2將加速驅動劃分成第一至第三狀態(tài)，將恒速驅動設置成第四狀態(tài)，以及將減速驅動劃分成第五至第七狀態(tài)，如圖5所示。另外，CPU2將第一至第八狀態(tài)的切換寬度“6”、“4”、“3”、“2”、“3”、“4”、“6”和“1”設置在脈沖寬度設置寄存器15中，如圖6A所示，CPU2將第一至第八狀態(tài)的切換數(shù)“2”、“3”、“4”、“9”、“4”、“3”、“2”和“0”設置在脈沖切換計數(shù)寄存器24中，如圖6B所示。
在此之后，CPU2將驅動步進電動機14的開始設置在驅動開始寄存器34中。如圖7的時序圖所示，鎖存器17鎖存由選擇器16選擇的當前狀態(tài)的切換寬度數(shù)據“6”。鎖存器26鎖存由選擇器25選擇的當前狀態(tài)的切換計數(shù)數(shù)據“2”。脈沖寬度計數(shù)器18通過使用預定周期的時鐘，測量激勵脈沖寬度。由于在該例子中的第一狀態(tài)的切換寬度為“6”，每次計數(shù)值達到“6”時，脈沖寬度計數(shù)器18清除第一狀態(tài)中的計數(shù)值。當在驅動開始寄存器34中設置驅動開始時，激勵脈沖切換計數(shù)器27表示初始值“1”。每次清除脈沖寬度計數(shù)器18中的計數(shù)值時，激勵脈沖切換計數(shù)器27計數(shù)終了計數(shù)值。
在開始驅動時，CPU2將激勵模型數(shù)據組201設置在模型設置寄存器20中。CPU2將“1”設置在跳躍模式寄存器36中以便在加速驅動中，根據1-2相位驅動，通過平滑加速操作步進電動機14。模型數(shù)據地址計數(shù)器21生成用于在重合電路19的每個重合時間，以一跳的間隔，選擇激勵模型數(shù)據的地址(模型定義數(shù))。因此，如圖7所示，模型數(shù)據地址計數(shù)器21生成從初始值“0”至“2”、“4”、“6”...改變的模型定義數(shù)。選擇器22基于由模型數(shù)據地址計數(shù)器21生成的模型定義數(shù)，從模型設置寄存器20選擇在對應于模型定義數(shù)的地址存儲的激勵模型數(shù)據。如圖7所示，當模型定義數(shù)從“0”、“2”、“4”、“6”....改變時，從“6’h05”、“6’h04”、“6’h06”、“6’h02”、...順序地選擇激勵模型數(shù)據。
如上所述，激勵模型數(shù)據組201由排列成當以一跳，每隔一個數(shù)據讀出模型數(shù)據時，輸出用于步進電動機14的1-2相位驅動的激勵脈沖的多個激勵模型數(shù)據組成。因此，圖3所示的激勵脈沖0至3施加到步進電動機14的定子(0至3)，如圖3所示，步進電動機14按1-2相位驅動工作，其中1相位驅動和2相位驅動交替重復。在正平滑地加速時，鏡頭進行工作。
在到對應于下一恒速驅動的第四狀態(tài)的變換中，驅動狀態(tài)計數(shù)器29的值從“3”改變成“4”。驅動狀態(tài)計數(shù)器29將驅動狀態(tài)數(shù)N＝4輸出到CPU2。對應于恒速驅動的第四狀態(tài)具有切換寬度“2”和切換計數(shù)“9”，如圖8A所示。當脈沖寬度計數(shù)器18的值達到“2”時，如圖8B所示，激勵脈沖切換計數(shù)器27從“1”→“2”→“3”...“9”改變。
在從驅動狀態(tài)計數(shù)器29接收驅動狀態(tài)數(shù)N＝4時，CPU2識別出步進電動機14將以恒速驅動。CPU2將“3”設置在跳躍模式寄存器36中以便在恒速驅動中，通過2-2相位，以穩(wěn)定狀態(tài)操作步進電動機14。模型數(shù)據地址計數(shù)器21在重合電路19的每個重合時間，以三跳的間隔，生成用于選擇激勵模型數(shù)據的地址(模型定義數(shù))。因此，如圖8B所示，模型數(shù)據地址計數(shù)器21生成從“0”、“4”、“8”、“12”、...改變的模型定義數(shù)。選擇器22基于由模型數(shù)據地址計數(shù)器21生成的圖形定義數(shù)，從模型設置寄存器20選擇在對應于模型定義數(shù)的地址處存儲的激勵模型數(shù)據。如圖8B所示，當模型定義數(shù)從“0”、“4”、“8”、“12”、...改變時，順序地從“6’h05”、“6’h06”、“6’h0a”、“6’h09”、...選擇激勵模型數(shù)據。
如上所述，激勵模型數(shù)據組201由排列成當以三跳，每隔4個數(shù)據讀出模型數(shù)據時，輸出用于步進電動機的2-2相位驅動的激勵脈沖的多個激勵模型數(shù)據組成。因此，圖4所示的激勵脈沖0至3施加到步進電動機14的定子(0至3)，如圖4所示。步進電動機14按將激勵脈沖施加到用于兩個相位的定子的2-2相位驅動工作。鏡頭以穩(wěn)定速度工作。
在對應于減速驅動的第五至第七狀態(tài)中，用作開始狀態(tài)的第五狀態(tài)具有切換寬度“3”和切換計數(shù)“4”。當脈沖寬度計數(shù)器18的值到達“3”時，如圖9所示，激勵脈沖切換計數(shù)器27從“1”→“2”→“3”→“4”改變。在減速驅動中，與加速驅動類似，CPU2將“1”設置成跳躍模式寄存器36中以便使用1-2相位，通過平滑減速，操作步進電動機14。模型數(shù)據地址計數(shù)器21在重合電路19的每個重合時間，以1跳的間隔，生成用于選擇激勵模型數(shù)據的地址(模型定義數(shù))。因此，如圖9所示，模型數(shù)據地址計數(shù)器21生成從初始值“0”改變成“2”、“4”、“6”、...的模型定義數(shù)。選擇器22基于由模型數(shù)據地址計數(shù)器21生成的模型定義數(shù)，從模型設置寄存器20選擇在對應于模型定義數(shù)的地址處存儲的激勵模型數(shù)據。如圖9所示，當模型定義數(shù)從“0”、“2”、“4”、“6”、...改變時，順序地從“6’h05”、“6’h04”、“6’h06”、“6’h02”、...選擇激勵模型數(shù)據。
如上所述，激勵模型數(shù)據組201由排列成當以一跳，每隔一個數(shù)據讀出模型數(shù)據時，輸出用于步進電動機14的1-2相位驅動的激勵脈沖的多個激勵模型數(shù)據組成。圖3所示的激勵脈沖0至3施加到步進電動機14的定子(0至3)，如圖3所示。步進電動機14通過交替地重復1相位驅動和兩相位驅動的1-2相位驅動進行工作。當平滑地減速時，鏡頭工作。
在到對應于下一減速驅動的第五狀態(tài)的變換中，驅動狀態(tài)計數(shù)器29的值從“4”改變成“5”。驅動狀態(tài)計數(shù)器29將驅動狀態(tài)數(shù)N＝5輸出到CPU2。在從驅動狀態(tài)計數(shù)器29接收驅動狀態(tài)數(shù)N＝5時，CPU2識別出步進電動機14將被減速和驅動。CPU2將“1”設置在跳躍模式寄存器36中以便在減速驅動中，通過1-2相位平滑地操作步進電動機14。
同時，在具有切換寬度“4”和切換計數(shù)“3”的第六狀態(tài)以及第七狀態(tài)中，步進電動機14通過1-2相位驅動操作。第八狀態(tài)在第七狀態(tài)后，具有切換寬度“1”和切換計數(shù)“0”。因此，即使脈沖寬度計數(shù)器18的值改變成“1”，激勵脈沖寬度切換計數(shù)器27和模型數(shù)據地址計數(shù)器21不改變。激勵輸出脈沖P停止，以及步進電動機14也停止。驅動結束信號生成電路35生成驅動結束中斷信號，以及將其輸出到CPU2。響應該信號，CPU2也停止電動機控制器13。
如上所述，在開始驅動步進電動機14時，CPU2在脈沖寬度設置寄存器15中設置第一至第八狀態(tài)的切換寬度，將第一至第八狀態(tài)的切換計數(shù)設置在脈沖切換計數(shù)寄存器24中，將激勵模型數(shù)據設置在模型設置寄存器20中，以及將驅動步進電動機14的開始設置在驅動開始寄存器34中。通過這些設置，以加速、恒速驅動、減速和停止步進電動機14。CPU2將“1”設置在跳躍模式寄存器36中，用于加速驅動和減速驅動，以及設置用于恒速驅動的“3”。步進電動機14在加速驅動和減速驅動中，通過1-2相位驅動被驅動。以及在恒速驅動中，通過2-2相位驅動被驅動。CPU2以僅切換驅動形式控制電動機控制器13，以及不需要在切換后，控制電動機控制器13。CPU2上的處理負擔不會增加。
用于1-2相位驅動方法和2-2相位驅動方法的表不需要存儲在存儲器，諸如模型設置寄存器20中，以及每個驅動方法的激勵模型數(shù)據不需要存儲在相應的表中。僅激勵模型數(shù)據組201足以存儲，以及能減少所需存儲容量。以對應于指定驅動方法的跳躍計數(shù)，間歇地從用作一個存儲裝置的模型設置寄存器20選擇激勵模型數(shù)據。這簡化選擇激勵模型數(shù)據中的地址變化，以及通過簡單地址控制，能選擇激勵模型數(shù)據。
如上所述，在鏡頭的加速、恒速驅動，以及減速中，當由虛擬數(shù)值給出鏡頭驅動范圍時，CPU2將最大值(虛擬鏡頭MAX位置)預先設置在最大值寄存器31中。CPU2將當由虛擬數(shù)值給出鏡頭驅動范圍時的最小值(虛擬鏡頭MIN位置)預先設置在最小值寄存器32中。虛擬鏡頭位置計數(shù)器30在重合電路19的每個重合時間，計數(shù)鏡頭的虛擬位置，以及將計數(shù)值輸出到比較器33。比較器33比較在最大值寄存器31中設置的虛擬鏡頭MAX位置、在最小值寄存器32中設置的虛擬鏡頭MIN位置，以及由虛擬鏡頭位置計數(shù)器30計數(shù)的值。當由虛擬鏡頭位置計數(shù)器30計數(shù)的值達到在最大值寄存器31中設置的虛擬鏡頭MAX位置，或在最小值寄存器32中設置的虛擬鏡頭MIN位置時，比較器332將信號輸出到驅動結束信號生成電路35。驅動結束信號生成電路35生成驅動范圍外中斷信號并將它輸出到CPU2，以及CPU2停止電動機控制器13。由于電動機控制器13停止，步進電動機14也停止，以及受步進電動機14驅動的鏡頭也停止在在虛擬鏡頭MAX位置或虛擬鏡頭MIN位置內。這能防止鏡頭的過度運動使再驅動變得困難的所謂鏡頭卡住現(xiàn)象。
在該實施例中，CPU2將跳躍計數(shù)設置在跳躍模式寄存器36中，以及選擇器22以對應于跳躍計數(shù)的間隔，從激勵模型數(shù)據組201選擇激勵模型。另外，CPU2可以順序地指定將選擇的激勵模型的地址，以及選擇器22可以根據地址指定，間歇地選擇激勵模型。在這種情況下，在選擇激勵模型的過程中，穩(wěn)定地占用CPU2。然而，用于1-2相位驅動方法和2-2相位驅動方法的表可以不存儲在存儲器，諸如模型設置寄存器20中，以及每個驅動方法的激勵模型數(shù)據不需要存儲在相應的表中。為此，能減少所需存儲容量。從用作一個存儲裝置的模型設置寄存器20選擇激勵模型數(shù)據。這簡化了選擇激勵模型數(shù)據的地址變化，以及通過簡單的地址控制，能選擇激勵模型數(shù)據。
在該實施例中，驅動狀態(tài)計數(shù)器29將驅動狀態(tài)數(shù)N輸出到CPU2。根據從驅動狀態(tài)計數(shù)器29輸出的驅動狀態(tài)數(shù)N，CPU2將對應于步進電動機驅動方法的跳躍計數(shù)(1-2相位驅動＝1跳，2-2相位驅動＝3跳)設置在跳躍模式寄存器36中。另外，將對應于驅動狀態(tài)數(shù)N的跳躍計數(shù)設置在跳躍模式寄存器36中的電路可以配置在電動機控制器13中。這種配置能完全消除在驅動方法的切換中的CPU2的干預，以及能進一步降低CPU2上的處理負擔。
權利要求
1.一種步進電動機控制電路，其特征在于，包括切換寬度存儲裝置，用于將步進電動機的驅動過程劃分成多個驅動狀態(tài)，以及存儲為所劃分的驅動狀態(tài)而設置的激勵脈沖的切換寬度；切換計數(shù)存儲裝置，用于存儲為所劃分的驅動狀態(tài)而設置的激勵脈沖的切換計數(shù)；模型數(shù)據存儲裝置，用于存儲多個激勵脈沖的模型數(shù)據；選擇裝置，用于響應根據在所述切換寬度存儲裝置中存儲的切換寬度和在所述切換計數(shù)存儲裝置中存儲的切換計數(shù)的驅動開始指令，順序地選擇在所述模型數(shù)據存儲裝置中存儲的模型數(shù)據；以及輸出裝置，用于根據由所述選擇裝置選擇的模型數(shù)據，將激勵脈沖輸出到所述步進電動機。
2.如權利要求1所述的步進電動機控制電路，其特征在于，進一步包括切換裝置，用于響應根據在所述切換寬度存儲裝置中存儲的切換寬度和在所述切換計數(shù)存儲裝置中存儲的切換計數(shù)的驅動開始指令，執(zhí)行切換操作，所述選擇裝置與所述切換裝置的切換操作同步，順序地選擇在所述模型數(shù)據存儲裝置中存儲的模型數(shù)據。
3.如權利要求2所述的步進電動機控制電路，其特征在于，所述切換裝置包括計數(shù)器，所述計數(shù)器基于預定周期的時鐘信號，執(zhí)行計數(shù)操作，并且該切換裝置基于所述計數(shù)器的計數(shù)值，執(zhí)行切換操作。
4.如權利要求2所述的步進電動機控制電路，其特征在于，所述模型數(shù)據存儲裝置存儲對應于不同地址的模型數(shù)據；所述切換裝置隨同切換操作改變和輸出地址值；以及所述選擇裝置順序地選擇對應于地址值的模型數(shù)據。
5.如權利要求1所述的步進電動機控制電路，其特征在于，進一步包括虛擬值存儲裝置，用于當用虛擬數(shù)值給出將受步進電動機驅動的對象的驅動范圍時存儲最大值和最小值；測量裝置，用于基于用于將激勵脈沖輸出到所述步進電動機的控制內容，測量要被驅動的對象的虛擬位置；比較裝置，用于將由所述測量裝置測量的、要被驅動的對象的虛擬位置與在所述虛擬值存儲裝置中存儲的最大值和最小值進行比較；以及輸出停止裝置，用于根據所述比較裝置的比較結果，停止輸出激勵脈沖。
6.如權利要求1所述的步進電動機控制電路，其特征在于，所述模型數(shù)據存儲裝置存儲能通過以不同間隔，間歇地選擇激勵模型數(shù)據，驅動所述步進電動機的多個激勵模型數(shù)據；以及選擇裝置，以對應于指定驅動方法的間隔，間歇地選擇在所述模型數(shù)據存儲裝置中存儲的激勵模型數(shù)據。
7.一種步進電動機控制電路，其特征在于，包括虛擬值存儲裝置，用于當用虛擬數(shù)值給出將受步進電動機驅動的對象的驅動范圍時存儲最大值和最小值；測量裝置，用于基于用于將激勵脈沖輸出到所述步進電動機的控制內容，測量要被驅動的對象的虛擬位置；比較裝置，用于將由所述測量裝置測量的、要被驅動的對象的虛擬位置與在所述虛擬值存儲裝置中存儲的最大值和最小值進行比較；以及輸出停止裝置，用于根據所述比較裝置的比較結果，停止輸出激勵脈沖。
8.如權利要求7所述的步進電動機控制電路，其特征在于，要被驅動的對象包括連接到照相機的鏡頭。
9.一種步進電動機控制電路，其特征在于，包括模型數(shù)據存儲裝置，用于存儲多個激勵模型數(shù)據，該多個激勵模型數(shù)據通過以不同間隔，間歇地選擇激勵模型數(shù)據，能夠以不同的驅動方法驅動所述步進電動機；選擇裝置，用于以對應于指定驅動方法的間隔，間歇地選擇在所述模型數(shù)據存儲裝置中存儲的激勵模型數(shù)據；及輸出裝置，用于根據由所述選擇裝置選擇的激勵模型數(shù)據，將激勵脈沖輸出到所述步進電動機。
10.如權利要求9所述的步進電動機控制電路，其特征在于，進一步包括設置裝置，用于設置對應于該驅動方法的值，所述選擇裝置以在所述設置裝置中設置的值表示的間隔，選擇在所述模型數(shù)據存儲裝置中存儲的激勵模型數(shù)據。
11.如權利要求9所述的步進電動機控制電路，其特征在于，所述不同驅動方法包括1-2相位驅動方法和2-2相位驅動方法。
12.如權利要求9所述的步進電動機控制電路，其特征在于，進一步包括切換寬度存儲裝置，用于將步進電動機的驅動過程劃分成多個驅動狀態(tài)，以及存儲為所劃分的驅動狀態(tài)而設置的激勵脈沖的切換寬度；以及切換計數(shù)存儲裝置，用于存儲為所劃分的驅動狀態(tài)而設置的激勵脈沖的切換計數(shù)，選擇裝置，響應根據在所述切換寬度存儲裝置中存儲的切換寬度和在所述切換計數(shù)存儲裝置中存儲的切換計數(shù)的驅動開始指令，以對應于指定驅動方法的間隔，間歇地選擇在所述模型數(shù)據存儲裝置中存儲的模型數(shù)據。
13.如權利要求9所述的步進電動機控制電路，其特征在于，所述選擇裝置以對應于由控制器指定的驅動方法的間隔，間歇地選擇模型數(shù)據。
14.如權利要求9所述的步進電動機控制電路，其特征在于，進一步包括虛擬值存儲裝置，用于當用虛擬數(shù)值給出將由步進電動機驅動的對象的驅動范圍時存儲最大值和最小值；測量裝置，用于基于用于將激勵脈沖輸出到所述步進電動機的控制內容，測量要被驅動的對象的虛擬位置；比較裝置，用于將由所述測量裝置測量的、要被驅動的對象的虛擬位置與在所述虛擬值存儲裝置中存儲的最大值和最小值進行比較；以及輸出停止裝置，用于根據所述比較裝置的比較結果，停止輸出激勵脈沖。
15.一種電子照相機，其特征在于包括鏡頭系統(tǒng)；驅動裝置，具有驅動所述鏡頭系統(tǒng)的步進電動機；圖像檢測裝置，用于檢測由所述鏡頭系統(tǒng)形成的圖像；切換寬度存儲裝置，用于將步進電動機的驅動過程劃分成多個驅動狀態(tài)，以及存儲為所劃分的驅動狀態(tài)而設置的激勵脈沖的切換寬度；切換計數(shù)存儲裝置，用于存儲為所劃分的驅動狀態(tài)而設置的激勵脈沖的切換計數(shù)；模型數(shù)據存儲裝置，用于存儲激勵脈沖的多個模型數(shù)據；選擇裝置，用于響應根據在所述切換寬度存儲裝置中存儲的切換寬度和在所述切換計數(shù)存儲裝置中存儲的切換計數(shù)的驅動開始指令，順序地選擇在所述模型數(shù)據存儲裝置中存儲的模型數(shù)據；以及輸出裝置，用于根據由所述選擇裝置選擇的模型數(shù)據，將激勵脈沖輸出到所述步進電動機。
16.一種電子照相機，其特征在于，包括鏡頭系統(tǒng)；驅動裝置，具有驅動所述鏡頭系統(tǒng)的步進電動機；圖像檢測裝置，用于檢測由所述鏡頭系統(tǒng)形成的圖像；模型數(shù)據存儲裝置，用于存儲多個激勵模型數(shù)據，該多個激勵模型數(shù)據通過以不同間隔，間歇地選擇激勵模型數(shù)據，能夠用不同的驅動方法驅動所述步進電動機；選擇裝置，以對應于指定驅動方法的間隔，間歇地選擇在所述模型數(shù)據存儲裝置中存儲的激勵模型數(shù)據；輸出裝置，用于根據由所述選擇裝置選擇的激勵模型數(shù)據，將激勵脈沖輸出到所述步進電動機。
17.一種步進電動機控制方法，其特征在于，包括步驟將步進電動機的驅動過程劃分成多個驅動狀態(tài)以便將為所劃分的驅動狀態(tài)而設置的激勵脈沖的切換寬度存儲在存儲器中；將為所劃分的驅動狀態(tài)而設置的激勵脈沖的切換計數(shù)存儲在存儲器中；響應根據在所述存儲器中存儲的切換寬度和切換計數(shù)的驅動開始指令，順序地選擇在存儲所述激勵脈沖的多個模型數(shù)據的模型數(shù)據存儲器中存儲的模型數(shù)據；以及根據所選擇的模型數(shù)據，將激勵脈沖輸出到所述步進電動機。
18.一種步進電動機控制方法，其特征在于，包括步驟以對應于指定驅動方法的間隔，從存儲多個激勵模型數(shù)據的模型數(shù)據存儲器中間歇地選擇激勵模型數(shù)據，該多個激勵模型數(shù)據通過以不同間隔間歇地選擇激勵模型數(shù)據，能夠用不同驅動方法驅動步進電動機；以及根據所選擇的激勵模型數(shù)據，將激勵脈沖輸出到所述步進電動機。
全文摘要
在開始驅動步進電動機時，CPU在脈沖寬度設置寄存器(15)中設置第一至第八狀態(tài)的切換寬度，在脈沖切換計數(shù)寄存器(24)中，設置第一至第八狀態(tài)的切換計數(shù)，以及在驅動開始寄存器(34)中，設置驅動步進電動機的開始。然后，鎖存器(23)輸出激勵脈沖(P)，以及加速、以恒速驅動、減速和停止步進電動機。通過在開始驅動時，設置第一至第八狀態(tài)的切換寬度和切換計數(shù)以及設置驅動開始，CPU(2)不需要控制步進電動機，減少CPU上的處理負擔。
文檔編號G02B7/10GK1745335SQ20048000314
公開日2006年3月8日 申請日期2004年8月5日 優(yōu)先權日2003年8月26日
發(fā)明者西本正輝 申請人:卡西歐計算機株式會社