JP2008048578A - Control method of driver using multiple vibration wave motor as drive source, program for instructing computer to execute control method, and controller of driver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置の制御方法、該制御方法をコンピュータに実行させるプログラム、及び該駆動装置の制御装置に関する。特に、振動体に発生する進行性振動波によって振動体と該振動体に加圧接触される回転体とを相対運動させる振動型モータを駆動源として複数備える駆動装置の制御装置、及び該駆動装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a control method for a drive device using a plurality of vibration wave motors as a drive source, a program for causing a computer to execute the control method, and a control device for the drive device. In particular, a control device for a drive device including a plurality of vibration type motors as drive sources that relatively move a vibration body and a rotating body that is in pressure contact with the vibration body by a progressive vibration wave generated in the vibration body, and the drive device Relates to the control method.
近年、社会生活における安全性への不安に対し、セキュリティーの確保と防犯等の観点から監視カメラが公共の場やオフイス、店舗、駐車場のみならず家庭へも普及してきている。 In recent years, surveillance cameras have been spread not only in public places, offices, stores, and parking lots but also in homes from the viewpoint of ensuring security and crime prevention in response to concerns about safety in social life.
従来の監視カメラには、雲台を具備し、レンズを搭載したカメラヘッドをパン・チルト方向へ移動させて対象物を撮影する機能を有しているものがある。このような従来の監視カメラにおいて、カメラヘッドの駆動源としては、コストが比較的安価であることや制御が容易であること等からDCモータやパルスモータが広く採用されている。 Some conventional surveillance cameras include a pan head and have a function of photographing a target object by moving a camera head equipped with a lens in a pan / tilt direction. In such a conventional surveillance camera, a DC motor or a pulse motor is widely adopted as a drive source for the camera head because of its relatively low cost and easy control.
従来の監視カメラには、監視目的で不審者等の速い動きを追いかけるために、雲台を高速且つ短時間で移動させる所謂追尾機能が求められており、高トルク且つ小型の駆動源が必要となっている。また雲台を具備した監視カメラは、ネットワークを介して遠隔操作によって利用されることが多く、このような監視カメラにおいては、ネットワークケーブルを電源供給線として兼用し、専用電源線を持たない方式も採用され始めている。 A conventional surveillance camera is required to have a so-called tracking function for moving a pan head at high speed in a short time in order to follow a fast movement of a suspicious person or the like for monitoring purposes, and requires a high torque and small drive source. It has become. In addition, surveillance cameras equipped with pan heads are often used by remote control via a network. In such surveillance cameras, there is also a method in which a network cable is also used as a power supply line and no dedicated power supply line is provided. It has begun to be adopted.
監視カメラにおいて、省電力の観点からは、雲台の停止時に保持トルク発生のための電力を必要としないモータが望ましい。しかしながらDCモータやパルスモータのような電磁モータでは位置保持のために電力を消費してしまい省電力化の妨げとなっている場合もある。 In the surveillance camera, from the viewpoint of power saving, it is desirable to use a motor that does not require power for generating holding torque when the pan head is stopped. However, an electromagnetic motor such as a DC motor or a pulse motor consumes electric power for maintaining the position, which may hinder power saving.
上述の問題を解決し高速化、及び省電力化を達成する駆動源として振動波モータがある。振動波モータとは、電気‐機械エネルギ変換素子からなる振動子に進行性振動波を発生させ、この振動子に加圧接触する回転子との間に摩擦力を生じさせ、振動子に対して回転子を相対移動させる振動型モータである。 There is a vibration wave motor as a drive source that solves the above problems and achieves high speed and low power consumption. A vibration wave motor generates a progressive vibration wave in a vibrator composed of an electro-mechanical energy conversion element, generates a frictional force with a rotor in pressure contact with the vibrator, This is a vibration type motor that relatively moves the rotor.
振動波モータには、種々の長所がある。例えば、振動波モータは小型であっても発生するトルクが大きいため加速特性が良いという長所がある。また、回転子が振動子に加圧接触されているので、回転子と振動子が摩擦状態にあり、このため振動波モータの停止時にも停止状態の保持力がある。このため、電磁モータのように保持トルク発生のために電力を消費しないという長所がある。従って、振動波モータを監視カメラに採用した場合、良好な加速度特性を得ることができ、且つ良好な速度制御を行うことができる。また、停止時には摩擦による自己保持トルクによって位置の固定ができ、省電力化が可能となる。雲台の駆動源に振動波モータを使用した場合、高速動作時においても速度プロファイルの追従性は良好である。 The vibration wave motor has various advantages. For example, even if the vibration wave motor is small, the generated torque is large, so that the acceleration characteristic is good. Further, since the rotor is in pressure contact with the vibrator, the rotor and the vibrator are in a frictional state, and therefore there is a holding force in a stopped state even when the vibration wave motor is stopped. For this reason, there is an advantage that power is not consumed for generating a holding torque unlike an electromagnetic motor. Therefore, when the vibration wave motor is employed in the surveillance camera, good acceleration characteristics can be obtained and good speed control can be performed. In addition, the position can be fixed by the self-holding torque due to friction at the time of stopping, and power saving can be achieved. When a vibration wave motor is used as the pan head drive source, the followability of the speed profile is good even during high speed operation.
従来の監視カメラとしては、1つの被駆動体に対して複数の振動波モータを駆動源として用いるものも提供されている。この場合のメリットとしてはトルクが不足した場合に新たに高トルクのモータを作ることなく、使用個数を増やすことで対応するため、モータメーカがモータの機種を削減でき、金型等の初期投資を少なくでき、モータ一機種あたりの生産量が増え生産性が向上する。さらに、ユーザ側としても大きなモータを使うことなく、小さなモータを複数個使うためにスペース効率が向上し、製品の小型化やデザイン性の向上に貢献する場合もある。 As a conventional surveillance camera, one using a plurality of vibration wave motors as a drive source for one driven body is also provided. As a merit in this case, the motor manufacturer can reduce the number of motor models and increase initial investment such as molds in order to cope with the torque shortage by increasing the number of units used without creating a new high torque motor. It can be reduced, increasing the production volume per motor model and improving productivity. Furthermore, since the user side uses a plurality of small motors without using a large motor, space efficiency is improved, which may contribute to a reduction in product size and design.
以下、図13を参照して従来の振動波モータの速度プロファイルと追従性について概説する。図13は、従来の振動波モータの速度プロファイルと、この振動波モータの回転開始からの時間と回転速度との関係を表したグラフを示す図である。 Hereinafter, the speed profile and followability of a conventional vibration wave motor will be outlined with reference to FIG. FIG. 13 is a graph showing a speed profile of a conventional vibration wave motor, and a graph showing the relationship between the time from the start of rotation of the vibration wave motor and the rotation speed.
図13において、台形の実線は、振動波モータの速度プロファイルを示し、時間の経過と共に回転速度が増加して目標回転速度に達したところで一定の回転速度となり、所定の時間経過後に減速する特性を示している。本説明においては、振動波モータの加速、定速、及び減速制御が、速度プロファイルに設定された各時間に対する速度を正確に追従できる場合を、速度プロファイルの追従性が良好であると表現する。例えば、本例においては、振動波モータの時間と速度の関係が図13において実線で示した台形の如くなる場合、速度プロファイルの追従性が良好である。振動波モータの時間と速度の関係が、図13の点線で示すような場合は、加速時にはオーバーシュートとなり、また、減速時には急激に停止するため衝撃が大きくなる。このような場合は台形の速度プロファイルに追従できず、速度ロファイルの追従性が悪いと表現する。 In FIG. 13, the solid line of the trapezoid shows the speed profile of the vibration wave motor. The rotational speed increases with time, reaches a target rotational speed, reaches a constant rotational speed, and decelerates after a predetermined time. Show. In this description, a case where acceleration, constant speed, and deceleration control of the vibration wave motor can accurately follow the speed for each time set in the speed profile is expressed as good followability of the speed profile. For example, in this example, when the relationship between the time and speed of the vibration wave motor is like a trapezoid indicated by a solid line in FIG. 13, the followability of the speed profile is good. When the relationship between the time and speed of the vibration wave motor is as shown by the dotted line in FIG. 13, an overshoot occurs during acceleration, and a sudden stop occurs during deceleration, resulting in a large impact. In such a case, the trapezoidal velocity profile cannot be tracked, and it is expressed that the tracking speed profile is poor.
振動波モータを用いた雲台式監視カメラにおいて長時間定点を監視し続ける場合、振動波モータは長時間動作せず停止状態となる。このため、振動波モータを構成する振動子とこれに圧接する回転子との接触部分において、モータ使用環境雰囲気中の水分等の影響によって摩擦状態が変化し、停止状態において発生するトルクが減少してしまう場合がある。このため、長時間放置の後に振動波モータを駆動させる場合、振動子と回転子との摩擦が定常摩擦状態になるまでの間は、速度プロファイルの追従性と位置決め精度が悪化してしまうという問題がある。 In the case of continuously monitoring a fixed point for a long time in a pan-tilt-type surveillance camera using a vibration wave motor, the vibration wave motor does not operate for a long time and is stopped. For this reason, at the contact portion between the vibrator constituting the vibration wave motor and the rotor pressed against it, the frictional state changes due to the influence of moisture etc. in the motor operating environment atmosphere, and the torque generated in the stopped state is reduced. May end up. For this reason, when the vibration wave motor is driven after being left for a long time, the followability of the speed profile and the positioning accuracy deteriorate until the friction between the vibrator and the rotor reaches a steady friction state. There is.
このような振動波モータの長時間停止によって発生する駆動時の状態変化に対し、従来、速度プロファイルの追従性を悪化させることなく安定して振動波モータを駆動させるための提案がなされている。 In the past, proposals have been made to stably drive a vibration wave motor without deteriorating the followability of the speed profile against such a change in state that occurs when the vibration wave motor is stopped for a long time.
例えば特許文献1においては、振動波モータの電極に対し駆動時には位相が90°異なる信号を供給し、停止時には同位相の信号を供給する駆動装置が提案されている。これにより停止時にあっても同相の信号が供給され定在波が生じ、振動波モータは発熱し駆動時と同様の発熱状態となり、長時間停止後でも安定した駆動が行えるというものである。
For example,
また、特許文献2においては、振動波モータを駆動源とする駆動装置において、振動波モータを長期間停止状態にした際に生ずる振動波モータの固着を防止するために、振動波モータの停止時間の計測結果に応じて振動波モータを作動させるという提案がなされている。
しかしながら、上記従来の駆動装置においては、振動波モータ停止時に振動子に同相の信号を供給して定在波を発生させるので、回転子と振動子の間の摩擦による保持力が低下し、被駆動体が停止状態を保持できなくなるといった不具合が生ずる。 However, in the above-described conventional driving device, when the vibration wave motor is stopped, a signal having the same phase is supplied to the vibrator to generate a standing wave, so that the holding force due to friction between the rotor and the vibrator is reduced, and There arises a problem that the driving body cannot hold the stopped state.
このため、雲台式監視カメラ等のチルト駆動源として振動波モータを用いて上記特許文献1のように制御を行った場合、カメラヘッドのチルト回転軸がカメラヘッドの重心に無いときは、カメラヘッドが偏荷重状態となるため、振動波モータは重力の影響によりカメラヘッドの位置を保持できず、カメラヘッドが回転してしまうという問題が生ずる。
Therefore, when the vibration wave motor is used as a tilt drive source for a pan head monitoring camera or the like and the control is performed as in
また、振動子と回転子の摩擦状態を保つため停止時間を計測し、停止時間が一定時間以上に達した場合に、振動波モータを作動させる上記特許文献2のような制御方法では、振動波モータの作動に伴って上記一定時間が経過する度にカメラヘッドが何度も往復運動し続けるという問題が生ずる。このため、ユーザは、カメラが故障したと誤認する場合がある。
Further, in the control method such as the above-mentioned
上述のように、従来の駆動装置は、省電力化を達成しつつ停止状態を保持することはできても、振動波モータが停止状態で長時間放置された後においても速度プロファイルの追従性を良好にすることができなかった。 As described above, the conventional drive device can maintain the stopped state while achieving power saving, but can follow the speed profile even after the vibration wave motor is left in the stopped state for a long time. Could not improve.
本発明の目的は、振動波モータが停止状態で長時間放置されても、速度プロファイルの追従性が良好な複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置の制御装置及び該駆動装置の制御方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device for a drive device using a plurality of vibration wave motors having a good followability of the speed profile as a drive source even when the vibration wave motor is left standing for a long time, and a control method for the drive device Is to provide.
上記目的を達成するために、請求項1記載の複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置の制御方法によれば、電気‐機械エネルギ変換素子に駆動信号が供給されることにより弾性体に駆動振動が形成されて前記弾性体に加圧接触される回転体が回転する振動波モータを複数備え、1つの被駆動体に対し前記振動波モータを駆動源として複数用いる複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置の制御方法であって、前記振動波モータを回転させるための駆動命令を発信する駆動命令発信ステップと、前記電気−機械エネルギ変換素子に前記駆動信号を供給する駆動信号供給ステップとを備え、前記駆動信号供給ステップは、前記駆動命令発信ステップにおいて第1の期間以上前記駆動命令が発信されない場合、前記駆動信号として、前記1つの被駆動体の駆動源としての前記複数の振動波モータのうちの少なくとも一対の振動波モータが前記被駆動体を駆動しないように互いに逆方向に回転するような第1駆動信号を第2の期間供給することを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the method for controlling a driving apparatus using a plurality of vibration wave motors as a driving source according to
請求項7記載の複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置の制御方法によれば、電気‐機械エネルギ変換素子に駆動信号が供給されることにより弾性体に駆動振動が形成されて前記弾性体に加圧接触される回転体が回転する振動波モータを複数備え、1つの被駆動体に対し前記振動波モータを駆動源として複数用いる複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置の制御方法であって、前記振動波モータを回転させるための駆動命令を発信する駆動命令発信ステップと、前記電気−機械エネルギ変換素子に前記駆動信号を供給する駆動信号供給ステップとを備え、前記駆動信号供給ステップは、前記駆動命令発信ステップにおいて第1の期間以上前記駆動命令が発信されない場合、前記駆動信号として、前記1つの被駆動体の駆動源としての前記複数の振動波モータのうちの少なくとも1つの振動波モータに第1駆動信号を第2の期間供給するとともに、残りの振動波モータにて前記被駆動体が駆動しないように保持することを特徴とする。
According to the method for controlling a drive device using a plurality of vibration wave motors as a drive source according to
請求項9記載の複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置の制御装置によれば、電気‐機械エネルギ変換素子に駆動信号が供給されることにより弾性体に駆動振動が形成されて前記弾性体に加圧接触される回転体が回転する振動波モータを複数備え、1つの被駆動体に対し前記振動波モータを駆動源として複数用いる駆動装置の制御装置において、前記電気‐機械エネルギ変換素子に前記駆動信号を供給する駆動信号供給手段を制御する駆動回路制御手段と、前記駆動回路制御手段に対し、前記振動波モータを駆動させるための駆動命令を発信する駆動命令発信手段とを備え、前記駆動回路制御手段は、前記駆動命令発信手段が第1の期間以上前記駆動命令を発信しない場合、前記駆動信号として、前記1つの被駆動体の駆動源としての前記複数の振動波モータのうちの少なくとも一対の振動波モータが前記被駆動体を駆動しないように互いに逆方向に回転するような第1駆動信号を第2の期間供給するように前記駆動信号供給手段を制御することを特徴とする。 According to the control device for a drive device using a plurality of vibration wave motors as drive sources according to claim 9, a drive signal is supplied to the electro-mechanical energy conversion element, whereby drive vibration is formed in the elastic body, and the elasticity An electro-mechanical energy conversion element comprising: a plurality of vibration wave motors that rotate a rotating body that is in pressure contact with a body; and a plurality of vibration wave motors that are used as a drive source for one driven body. Drive circuit control means for controlling the drive signal supply means for supplying the drive signal to the drive circuit, and drive command transmission means for transmitting a drive command for driving the vibration wave motor to the drive circuit control means, When the drive command transmitting means does not transmit the drive command for a first period or longer, the drive circuit control means is used as the drive signal as a drive source of the one driven body. The drive signal supply means for supplying a first drive signal for a second period so that at least a pair of vibration wave motors of the plurality of vibration wave motors rotate in opposite directions so as not to drive the driven body. It is characterized by controlling.
請求項10記載の複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置の制御装置によれば、電気‐機械エネルギ変換素子に駆動信号が供給されることにより弾性体に駆動振動が形成されて前記弾性体に加圧接触される回転体が回転する振動波モータを複数備え、1つの被駆動体に対し前記振動波モータを駆動源として複数用いる駆動装置の制御装置において、前記電気‐機械エネルギ変換素子に前記駆動信号を供給する駆動信号供給手段を制御する駆動回路制御手段と、前記駆動回路制御手段に対し、前記振動波モータを駆動させるための駆動命令を発信する駆動命令発信手段とを備え、前記駆動回路制御手段は、前記駆動命令発信手段が第1の期間以上前記駆動命令を発信しない場合、前記駆動信号として、前記1つの被駆動体の駆動源としての前記複数の振動波モータのうちの少なくとも1つの振動波モータに第1駆動信号を第2の期間供給するとともに、残りの振動波モータにて前記被駆動体が駆動しないように保持するように前記駆動信号供給手段を制御することを特徴とする。
According to the control device for a drive device using a plurality of vibration wave motors as a drive source according to
本発明によれば、1つの被駆動体に対し複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置において、振動波モータの停止時間が第1の期間を経過した場合に、前記複数の振動波モータの少なくとも一対の振動波モータに対し前記被駆動体が移動しないように互いに逆方向に回転するような駆動信号を第2の期間発信する。このため、長時間停止状態の後に前記駆動装置を駆動する場合においても、被駆動体が何度も往復運動することなく、短時間に振動波モータのトルクを回復させることができる。従って、目標としている駆動時の速度プロファイルに対し、忠実にトレースするような制御が可能となる。このように、本発明によれば、振動波モータが停止状態で長時間放置されても、速度プロファイルの追従性を良好にすることができる。 According to the present invention, in a drive device using a plurality of vibration wave motors as a drive source for one driven body, the plurality of vibration wave motors when the stop time of the vibration wave motor has passed the first period. A driving signal that rotates in the opposite directions so that the driven body does not move is transmitted to the at least one pair of vibration wave motors in the second period. For this reason, even when the drive device is driven after a long-time stop state, the torque of the vibration wave motor can be recovered in a short time without the driven body reciprocating many times. Therefore, it is possible to control such that the target speed profile during driving is faithfully traced. Thus, according to the present invention, even if the vibration wave motor is left standing for a long time, the followability of the speed profile can be improved.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。 First, a first embodiment of the present invention will be described.
初めに、本発明の第1の実施の形態に係る複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置(以下単に、駆動装置という。)の制御装置を備えるパンチルトカメラ1の全体構成に関して説明する。
First, an overall configuration of the pan /
図1は、パンチルトカメラ1の斜視図であり、図2は、パンチルトカメラ1の正面図であり、図3は、パンチルトカメラ1の右側面図である。図1〜3は、振動波モータが露出するように外装部を省略し、また、本実施の形態の説明に必要のない構成を省略した図である。また、図4は、図3の線A−Aに沿う断面図であり、図5は、図2の線B−Bに沿う断面図であり、図6は、図2の線C−Cに沿う断面図である。尚、本説明においては、パンチルトカメラ1の正面視(図2参照)左側を左側と、右側を右側と称呼する。
1 is a perspective view of the pan /
図1〜3に示すように、パンチルトカメラ1は、駆動源として複数の振動波モータを備え、カメラユニット2と、カメラユニット2を支持する回転板12と、回転板12を支持するベースプレート22とを備える。
As shown in FIGS. 1 to 3, the pan /
カメラユニット2は、正面に画像を取り込むレンズ3が設けられており、また、長手方向略中央部には左右方向に延びる軸4が延設されている。軸4の右側端部には、かさ歯ギア5が固定されている。
The
回転板12は、略円形板状の形状を呈しており、回転板12には、前後方向に延びる左右一対のシャーシ9a,9bが垂直に立設されている。シャーシ9a,9bは、カメラユニット2を上下(チルト)方向(図3の矢印方向)に回転可能に軸4を支持する。即ち、シャーシ9aは、カメラユニット2の軸4の右端側を回転可能に支持し、シャーシ9bは、軸4の左端側を回転可能に支持する。また、シャーシ9aは、軸4に固定されたかさ歯ギア5の内側、即ち、カメラユニット2本体とかさ歯ギア5の間に配置されている。また、シャーシ9a,9bは、補強板10,11によって補強されて回転板12に固定されている。
The rotating
また、回転板12には、振動波モータであるチルトモータ7L,7Rが設けられている。チルトモータ7L,7Rの回転軸には、かさ歯ギア6L,6Rが夫々ネジ留めされている。チルトモータ7L,7Rは、各々、内部に角度検出用の図示しないエンコーダを搭載している。チルトモータ7Lはシャーシ9aにネジ留めされたモータ取り付け板8Lにネジ留めされており、チルトモータ7Lは、かさ歯ギア6Lが、右側面視(図3参照)左側においてかさ歯ギア5と噛み合うように、モータ取り付け板8Lを介してシャーシ9aに取り付けられている。同様に、チルトモータ7Rはシャーシ9aにネジ留めされたモータ取り付け板8Rにネジ留めされており、チルトモータ7Rは、かさ歯ギア6Rが、右側面視(図3参照)右側においてかさ歯ギア5と噛み合うように、モータ取り付け板8Rを介してシャーシ9aに取り付けられている。
The rotating
回転板12の下面の略中心部には、図1〜3に示すように、かさ歯ギア14が固定されている。かさ歯ギア14の中心には、垂直下方に延びる軸21が延設されている。また、図4に示すように、回転板12の下面には、軸21を中心とする所定の半径の円上に遮蔽板12aが立設されている。遮蔽板12aは、上記円の一部分上に立設されており、下面視(図4参照)略C字型の形状を呈する。更に、回転板12の下面には、軸21を中心とする環状部材12bが設けられており、環状部材12bの内周面の所定の位置には、中心(軸21)方向に突出する凸部12cが形成されている。環状部材12bは、かさ歯ギア14と遮蔽板12aとの間に配設されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, a
図1〜3に示すように、ベースプレート22は板状の部材で有り、その上面には軸受23が固定されており、軸受23には、回転板12の軸21が回転自由に挿入される。図3に示すように、軸受23に回転自由に挿入された軸21の先端にはEリング29が取り付けられており、このEリング29によって回転板12はスラスト方向(軸21の長手方向)の規制を受けている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
また、図2に示すように、ベースプレート22には、振動波モータであるパンモータ16L,16Rが設けられている。パンモータ16L,16Rの回転軸には、かさ歯ギア15L,15Rが夫々ネジ留めされている。パンモータ16L,16Rは、各々、内部に角度検出用の図示しないエンコーダを搭載している。パンモータ16Lはベースプレート22に固定された正面視(図2参照)略コの字型のモータ取り付け板20の左側にネジ留めされている。これにより、パンモータ16Lは、かさ歯ギア15Lが、正面視左側において回転板12のかさ歯ギア14と噛み合うように、モータ取り付け板20を介してベースプレート22に取り付けられている。同様に、パンモータ16Rはモータ取り付け板20の右側にネジ留めされている。これにより、パンモータ16Rは、かさ歯ギア15Rが、正面視(図2参照)右側において回転板12のかさ歯ギア14と噛み合うように、モータ取り付け板20を介してベースプレート22に取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the
図3,4に示すように、モータ取り付け板20の右側部上部には、回転板12に取り付けられた環状部材12bの凸部12cに当接可能なストッパ部20aが形成されている。ストッパ部20aは、回転板12が軸21を中心として回転すると、凸部12bに突当り、回転板12はそれ以上回転できなくなる。即ち、ストッパ部20aは、回転板12の回転可能範囲を規定する。本実施の形態においては、回転板12の回転可能範囲は、図4に示した位置(カメラユニット2のレンズ3が正面を向く位置)から時計周り(CW)方向、半時計周り(CCW)方向ともに170°に規定されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
また、図1,3に示すように、ベースプレート22の後方にはプリント基板25がネジ留めされている。プリント基板25の上面には、回転板12の遮蔽板12aの存在を検知するために透過型ホームポジションセンサ24が配設されている。遮蔽板12aは、回転板12の回転角度に応じてホームポジションセンサ24をON、OFFさせ、これにより、ホームポジションセンサ24は回転板12の初期位置等の検出を行う。
As shown in FIGS. 1 and 3, a printed
次いで、シャーシ9における軸4の支持構造の詳細について図5,6を参照して説明する。
Next, details of the support structure of the
図5に示すように、シャーシ9aには、軸4が回転自在に挿入される軸受26が取付けられている。軸受26の右側面には、凸部26a,26bが一体に設けられている。凸部26a,26bは、軸4を中心として所定の角度間隔の位置に設けられている。軸4には、凸部27aが一体に設けられた回転止27が右端部から圧入されており、凸部27aは、軸4の回転により凸部26a,26bに当接するように形成されている。即ち、凸部26a,26b,27aは、軸4の回転可能範囲、つまりカメラユニット2のチルト方向(図5の矢印方向)可動範囲を規定している。本実施の形態においては、カメラユニット2が図5の位置、つまりレンズ3が正面を向く位置から軸4を回転中心として反時計周り(CCW)方向に30°回転したところで凸部27aが凸部26bに突当り、図5の位置から時計周り(CW)方向に90°回転すると凸部27aが凸部26aに突当るように配設されている。
As shown in FIG. 5, a
また、図5に示すように、軸受26にはサブ基板28が固定されており、サブ基板28の裏側には、図6に示すように、透過型のホームポジションセンサ30がはんだ付けされている。また、サブ基板28は不図示のケーブルによりプリント基板25と電気的に接続されている。
Further, as shown in FIG. 5, a sub-board 28 is fixed to the
図5に示すように、カメラユニット2の外装カバー32には、外装カバー32がホームポジションセンサ30と干渉しないように扇形の開口部32aが形成されている。カメラユニット2には、開口部32a内に遮蔽板31が一体的に設けられており、遮蔽板31は、カメラユニット2の回転角度に応じてホームポジションセンサ30をON、OFFさせる。これにより、ホームポジションセンサ30はカメラユニット2の初期位置等の検出を行う。
As shown in FIG. 5, a fan-shaped
次いで、パンチルトカメラ1の電気的構成について図7を用いて説明する。図7は、パンチルトカメラ1の電気的構成を示すブロック図である。
Next, the electrical configuration of the pan /
図7に示すように、パンチルトカメラ1の備えるプリント基板25には、メモリ57、タイマ58、カウンタ59、CPU60、パンモータドライバ61L,61R、チルトモータドライバ62L,62R、温度センサ65、及び湿度センサ66が搭載されている。また、プリント基板25には、マイクロコンピュータ56が接続さており、マイクロコンピュータ56からの命令によりパンモータ16L,16R、及びチルトモータ7L,7Rは夫々駆動制御される。
As shown in FIG. 7, the printed
タイマ58は、パンチルトカメラ1の停止時間や、パンモータ16L,16Rや、チルトモータ7L,7Rの加減速時間等の計測を行う。カウンタ59は、パンモータパン16L,16R、チルトモータ7L,7Rが夫々備える上記エンコーダであるパン用エンコーダ16La,16Ra、チルト用エンコーダ7La,7Raからの信号等を計測する。
The
メモリ57は、タイマ58やカウンタ59の出力情報等を保存し、必要に応じてCPU60等に情報を提供する。
The
CPU60は、マイクロコンピュータ56からの駆動命令やチルト用エンコーダ7La,7Ra、パン用エンコーダ166a,16Ra、カウンタ59、タイマ58の情報等を基に駆動条件を決定しパンモータドライバ61L,61R、チルトモータドライバ62L,62Rへ上記駆動条件を表す駆動情報を発信する。
The
パンモータドライバ61L,61R、チルトモータドライバ62L,62Rは、夫々、CPU60から駆動情報を受け取り、この駆動情報に基づいてパンモータ16L,16R、チルトモータ7L,7Rへ駆動周波信号を出力して振動波モータを夫々駆動制御する。
The
パン用のホームポジションセンサ24、及びチルト用のホームポジションセンサ30は、回転板12、及びカメラユニット2の原点を夫々検出するために設けられている。マイクロコンピュータ56は、電源投入時等に回転板12及びカメラユニット2を決められた方向へ回転させ、ホームポジションセンサ24及びホームポジションセンサ30のON,OFF位置を夫々検出することにより原点を決定する。
The pan
温度センサ65は、パンチルトカメラ1の使用環境下における雰囲気温度を検出し湿度センサ66は、パンチルトカメラ1の使用環境下における雰囲気湿度を検出する。
The
上述の構成を有するパンチルトカメラ1は、チルトモータ7L,7Rを駆動することにより、カメラユニット2をチルト方向に駆動し、また、パンモータ16L,16Rを駆動することにより、回転板12を、つまりカメラユニット2をパン方向に駆動することができる。
The pan /
以上説明したように本実施の形態におけるパンチルトカメラ1ではパン方向及びチルト方向の移動の駆動源として、夫々、2個の振動波モータを、つまりパンモータ16L,16R及びチルトモータ7L,7Rを使用している。
As described above, the pan /
尚、上記マイクロコンピュータ56及びプリント基板25等が本実施の形態に係る駆動装置の制御装置を構成している。
The
次いで、振動波モータについて図8を参照しながら説明する。 Next, the vibration wave motor will be described with reference to FIG.
図8は、振動波モータの構成の一例を示す図であり、図8(A)は断面図であり、図8(B)は部分拡大断面図である。 8A and 8B are diagrams showing an example of the configuration of the vibration wave motor. FIG. 8A is a cross-sectional view, and FIG. 8B is a partially enlarged cross-sectional view.
振動波モータは、超音波領域周波数の機械振動を利用して、回転子を摩擦駆動させるものである。図8において、91は圧電素子であり、2極に分極され多重に積層されて焼成された所謂電気‐機械エネルギ変換素子である。圧電素子91には2つの相、A相・B相が複数組放射状に交互に形成されている。
The vibration wave motor frictionally drives the rotor by utilizing mechanical vibration of ultrasonic frequency. In FIG. 8,
92は圧電素子91に圧接され、圧電素子91からの振動を増幅する振動子であり、93は回転子94に固定された回転部材で、バネ97により振動子92に加圧されている。回転子94には溝が形成されており、その溝には軸95に圧入された伝達部材96が嵌合され、回転子94の回転運動を伝達部材96を介して軸95へ伝えている。このように、振動子92に対して回転部材93が常に加圧されているため、振動波モータは非通電時でも一定の保持トルクを有する。
次いで、振動波モータの動作について説明する。 Next, the operation of the vibration wave motor will be described.
圧電素子91のA相・B相に互いに90°異なる位相を持った2つの周波信号を印加(供給)することにより、圧電素子91の電歪現象によって微弱な振動が発生し、振動子92の表面に進行波が生ずる。振動子92表面の一点の動作を見ると、その点は楕円運動をしており、この楕円運動により発生する摩擦力が運動対象物である回転部材93、回転子94へと伝達され、回転子94と伝達部材96が嵌合されているため、伝達部材96を介して軸95へ回転が伝達される。
By applying (supplying) two frequency signals having phases different from each other by 90 ° to the A phase and the B phase of the
ここで、長時間の停止状態において振動波モータのトルクが減少してしまう理由について簡単に説明する。 Here, the reason why the torque of the vibration wave motor decreases in a long-time stop state will be briefly described.
振動波モータが通常回転時には、図8(B)の矢印C部において、回転部材93と振動子92との接触部は回転のため摩擦状態にあり乾燥状態である。しかし、振動波モータが長時間の停止状態においては、使用環境雰囲気中の水分子等が矢印C部の接触部に入り込みこれらが潤滑剤の役目をなして、回転部材93と振動子92との間の摩擦力が低下し、回転部材93が滑りやすい状態となる。このため、振動波モータが長時間停止していた場合、回転開始からの一定時間(定常摩擦状態になるまでの時間)は発生するトルクが減少し、前述したように速度プロファイルの追従性が悪化してしまう。しかしながら、この状態で一定時間回転部材93を回転させると、発生する摩擦熱等により潤滑剤の役目をしていた水分子等が接触面から取り除かれて通常の摩擦状態となる。通常の摩擦状態になると振動波モータ本来のトルクが得られるようになり、速度プロファイルの追従性も良好となる。この原理を利用して、上述のような振動波モータのトルクの減少及び速度プロファイルの追従性の悪化という問題を解決するために、本実施の形態においては、モータトルク回復処理を行う。
During normal rotation of the vibration wave motor, the contact portion between the rotating
ここで、振動波モータが長時間停止した場合に実行するモータトルク回復処理について説明する。本実施の形態においては、上述のように、1つの被駆動体に対して2つの振動波モータを使用している。パンチルトカメラ1の通常運転時は、駆動命令(駆動情報)に対して2つの振動波モータを同一方向へ回転するように制御するが、パンチルトカメラ1(振動波モータ)が長時間停止した後は、モータトルクの回復処理を実行する。本実施の形態においては、モータトルク回復処理として、一対のパンモータ16L,16R又は一対のチルトモータ7L,7Rが、被駆動体(カメラユニット2又は回転板12)が移動しないように、互いに逆方向に回転するように、パンモータ16L,16R又はチルトモータ7L,7Rを制御する。モータトルク回復処理は、駆動装置の制御装置によって実行される。
Here, the motor torque recovery process executed when the vibration wave motor is stopped for a long time will be described. In the present embodiment, as described above, two vibration wave motors are used for one driven body. During normal operation of the pan /
このモータトルク回復処理の内容について、図3を用いて具体的に説明する。 The contents of the motor torque recovery process will be specifically described with reference to FIG.
チルトモータ7L,7Rが各出力軸方向から見てCW方向に回転すると、かさ歯ギア5はCCW方向へ回転し、チルトモータ7L,7RがCCW方向へ回転すれば、かさ歯ギア5はCW方向へ回転する。通常運転時においては、このように、チルトモータ7L,7Rを同一方向に回転駆動してカメラユニット2を駆動する。
When the
モータトルク回復処理においては、かさ歯ギア5が回転しないように、チルトモータ7RをCW方向へ高速回転するように駆動周波信号を一定時間与え続け、同時にチルトモータ7LにはCCW方向へ高速回転するように駆動周波信号を一定時間与え続ける。また、かさ歯ギア5がCW方向へ回転した場合は、チルトモータ7Rのトルクをチルトモータ7Lと比べ相対的に下げ、かさ歯ギア5がCCW方向へ回転した場合は、チルトモータ7Rのトルクをチルトモータ7Lに比べ相対的に上げるようにそれぞれのモータを制御する。このようにして、かさ歯ギア5が、つまりカメラユニット2が常に、モータトルク回復処理を行う前の位置(角度)を保つようにする。
In the motor torque recovery process, a drive frequency signal is continuously applied for a predetermined time so that the
上記モータトルク回復処理中におけるチルトモータ7L,7Rの状態を、図8(A),(B)を用いて説明する。
The state of the
振動子92は高速回転するように進行波を発生しているが、軸95は停止状態にあるため、振動子92と回転部材93との間では圧接しながら高速で滑っている状態となっている。この状態を一定時間続けると、摩擦熱により振動子92と回転部材93の間の水分等は消滅し通常の摩擦状態となり、振動波モータのトルクが回復し速度プロファイルの追従性も良好となる。
Although the
パンモータ16L,16Rに対しても上記モータトルク回復処理と同様のモータトルク回復処理を実行するので、その説明は省略する。
Since the motor torque recovery process similar to the motor torque recovery process is executed for the
次いで、パンチルトカメラ1において、振動波モータ(パンモータ16L,16R、チルトモータ7L,7R)が長時間停止している場合において実行する回復処理について図9を参照しながら説明する。図9は、本実施の形態に係る駆動装置の制御装置の実行する回復処理のフローチャートである。
Next, a recovery process executed when the vibration wave motors (pan
本処理においては、まず、図9に示すように、振動波モータ(パンモータ16L,16R、又はチルトモータ7L,7R)の停止時間tを検出する(ステップS1)。次いで、ステップS1において検出した停止時間tが予め設定された所定時間T1以上か否かを判別する(ステップS2)。
In this process, first, as shown in FIG. 9, the stop time t of the vibration wave motor (
停止時間tが所定時間T1より短い場合は、ステップS1の処理に戻り、一方、停止時間tが所定時間T1以上である場合は、上記モータトルク回復処理を実行するモータトルク回復処理モードに動作モードを変更する(ステップS3)。モータトルク回復処理モードにおいては、上述のように、被駆動体の駆動源である一対の振動波モータが互いに逆方向に高速回転し、且つこの被駆動体を移動させないようにするような駆動周波信号を発信して振動波モータを制御するモータトルク回復処理を行う。例えば、パンモータ16L,16Rが所定時間T1以上の間停止状態を維持している場合は、CPU60は、パンモータドライバ61L,61Rに駆動周波信号を発信して、パンモータ16L,16Rが互いに逆方向に高速回転し且つ回転板12が回転移動せずにそのままの位置を保持するようにパンモータ16L,16Rを制御する。また、チルトモータ7L,7Rが所定時間T1以上の間停止状態を維持している場合は、パンモータ16L,16Rの場合と同様にチルトモータ7L,7Rを制御する。
If the stop time t is shorter than the predetermined time T1, the process returns to step S1. On the other hand, if the stop time t is equal to or longer than the predetermined time T1, the operation mode is set to the motor torque recovery processing mode for executing the motor torque recovery process. Is changed (step S3). In the motor torque recovery processing mode, as described above, the drive frequency is such that the pair of vibration wave motors that are the drive source of the driven body rotate at high speeds in opposite directions and do not move the driven body. A motor torque recovery process for transmitting a signal and controlling the vibration wave motor is performed. For example, when the
次いで、ステップS3において動作モードがモータトルク回復処理モードに入り、モータトルク回復処理を開始すると、モータトルク回復処理の実行時間が予め設定された所定時間T2に達したか否かを判別する(ステップS4)。 Next, when the operation mode enters the motor torque recovery process mode in step S3 and the motor torque recovery process is started, it is determined whether or not the execution time of the motor torque recovery process has reached a predetermined time T2 set in advance (step S3). S4).
モータトルク回復処理の実行時間が所定時間T2に達している場合は、タイマ58の停止時間のカウント値tをリセットし(ステップS7)、マイクロコンピュータ56から終了命令を受信したか否かを判別する(ステップS8)。終了命令を受信した場合は、本処理を終了し、終了命令を受信していなければ、ステップS1の処理へ戻り、再び停止時間tを計測する。
If the execution time of the motor torque recovery process has reached the predetermined time T2, the count value t of the stop time of the
一方、モータトルク回復処理の実行時間が所定時間T2に達していない場合は、ステップS2において所定時間T1以上停止していると判断された振動波モータに対してマイクロコンピュータから駆動命令が発信されているか否かを判別する(ステップS5)。駆動命令が発信されている場合は、モータトルク回復処理を中止し、上記駆動命令に従って駆動命令に応じた角度まで振動波モータを回転駆動して(ステップS6)、ステップS7の処理へ移行し、タイマ58の停止時間のカウント値tをリセットする。一方、駆動命令が発信されていない場合は、ステップS4の処理に移行しモータトルク回復処理を続行する。
On the other hand, if the execution time of the motor torque recovery process has not reached the predetermined time T2, a drive command is transmitted from the microcomputer to the vibration wave motor that is determined to have been stopped for the predetermined time T1 or more in step S2. It is determined whether or not there is (step S5). When the drive command is transmitted, the motor torque recovery process is stopped, the vibration wave motor is rotationally driven according to the drive command according to the drive command (step S6), and the process proceeds to step S7. The count value t of the stop time of the
上述のように、本発明の第1の実施の形態に係る駆動装置の制御装置によれば、1つの被駆動体に対し複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置において、振動波モータの停止時間が所定時間T1を経過した場合に、複数の振動波モータに対し被駆動物が移動しないように互いに逆方向に回転するようにする駆動周波信号を所定時間T2の間発信する。これにより、振動波モータが長時間停止状態であった後においても、従来のように回転部12やカメラユニット2が何度も往復運動することなく、振動波モータトルクを回復することができ、速度プロファイルの追従性を良好にすることができる。したがって、振動波モータが長時間停止状態であった場合においても、目標としている駆動時の速度プロファイルを忠実にトレースするような振動波モータの制御が可能となる。
As described above, according to the control device for a drive device according to the first embodiment of the present invention, in a drive device using a plurality of vibration wave motors as a drive source for one driven body, When the stop time has passed the predetermined time T1, drive frequency signals are transmitted for a predetermined time T2 so that the driven objects are not moved relative to the plurality of vibration wave motors. Thereby, even after the vibration wave motor has been stopped for a long time, the vibration wave motor torque can be recovered without the reciprocating motion of the rotating
また、本実施の形態においては、振動波モータが長時間停止状態であった場合には、この振動波モータを高速回転させるので、振動波モータが長時間停止した後に、短時間で速度プロファイルの追従性を良好にすることができる。 In the present embodiment, when the vibration wave motor is stopped for a long time, the vibration wave motor is rotated at a high speed. Followability can be improved.
尚、上記モータトルク回復処理をパンチルトカメラ1の電源投入時や、パンチルトカメラ1を初期状態に戻すリセット時に強制的に行ってもよい。
The motor torque recovery process may be forcibly performed when the pan /
また、上述したような振動波モータを長時間停止させた後に実行するモータトルク回復処理は、駆動命令の内容によっては必ずしも必要ではなくなる。つまり、駆動命令が指示する振動波モータのトルクに対して、長時間停止されている振動波モータのトルク性能が十分マージンがある場合は、モータトルク回復処理を実行する必要はない。例えば、駆動命令が、振動波モータが急激な加減速を行わず、ゆっくりとした加減速を行うように指示するものである場合には、モータトルク回復処理は不必要となる。従って、本回復処理において、振動波モータが長時間停止されている場合においても、上述のようなモータトルク回復処理を行う必要がないと判断される場合は、モータトルク回復処理を行わない動作モードを選択可能にしてもよい。 Further, the motor torque recovery process executed after the vibration wave motor has been stopped for a long time as described above is not necessarily required depending on the content of the drive command. That is, when the torque performance of the vibration wave motor that has been stopped for a long time has a sufficient margin with respect to the torque of the vibration wave motor indicated by the drive command, it is not necessary to execute the motor torque recovery process. For example, when the drive command instructs the vibration wave motor not to perform rapid acceleration / deceleration but to perform slow acceleration / deceleration, the motor torque recovery process is unnecessary. Therefore, in this recovery process, even when the vibration wave motor has been stopped for a long time, if it is determined that it is not necessary to perform the motor torque recovery process as described above, an operation mode in which the motor torque recovery process is not performed. May be selectable.
次いで、本発明の第2の実施の形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
本実施の形態は、上記本発明の第1の実施の形態に対して、回復処理の内容が異なるのみである。以下、上記本発明の第1の実施の形態に対して同じ構成には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明する。 The present embodiment is different from the first embodiment of the present invention only in the contents of the recovery process. Hereinafter, the same components as those in the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and only different portions will be described.
図10は、本発明の第2の実施の形態に係る駆動装置の制御装置において実行される回復処理のフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart of the recovery process executed in the control device for the drive device according to the second embodiment of the present invention.
振動波モータの特性は、雰囲気温度や湿度によって変化する。従って、長時間の停止による速度プロファイルの追従性も雰囲気温度や湿度によって変化する。例えば、高湿環境下では、図8(A),(B)に示した振動子92と回転部材93の間に水分子が溜まりやすくなるため、低湿環境下よりも短時間で速度プロファイルの追従性が悪化する。従って、温度センサ65、及び湿度センサ66の検出情報を基に、モータトルク回復処理を開始するまでの上記所定時間T1を変化させることにより、効率的に速度プロファイルの追従性を向上させることができる制御が可能となる。本実施の形態における回復処理は、この処理内容を追加したものである。
The characteristics of the vibration wave motor change depending on the ambient temperature and humidity. Therefore, the followability of the speed profile due to a long-time stop also changes depending on the ambient temperature and humidity. For example, in a high humidity environment, water molecules tend to accumulate between the
本処理においては、まず、温度センサ65及び湿度センサ66の検出情報に基づいて、CPU60が、モータトルク回復処理命令を発信するまでの上記所定時間T1を決定する(ステップS21)。本処理においては、この決定された所定時間T1と振動波モータの停止時間tとを比較し、停止時間tが所定時間T1以上であれば、モータトルク回復処理を開始する。ステップS21以降の処理は、図9の第1の実施の形態における回復処理と同じであるため説明は省略する。
In this process, first, based on the detection information of the
尚、本実施の形態においては、モータトルク回復処理を開始するまでの所定時間T1は固定とし、回復処理を実行する期間である所定時間T2を温度や湿度の情報に基づいて変更してもよい。 In the present embodiment, the predetermined time T1 until the start of the motor torque recovery process is fixed, and the predetermined time T2, which is a period for executing the recovery process, may be changed based on the temperature and humidity information. .
また、モータトルク回復処理を開始するまでの所定時間T1と、回復処理を実行する期間である所定時間T2を固定し、ステップS3のモータトルク回復処理において、振動波モータを高速回転させるために発信する駆動周波信号の周波数を温度や湿度の条件に基づいて変更するようにしてもよい。当然、上記所定時間T1,T2、及び駆動周波信号の周波数のうちの2つ又は3つの条件を、温度や湿度に基づいて同時に変更するようにしてもよい。 In addition, a predetermined time T1 until the start of the motor torque recovery process and a predetermined time T2 that is a period for executing the recovery process are fixed, and in the motor torque recovery process of step S3, transmission is performed to rotate the vibration wave motor at a high speed. The frequency of the driving frequency signal to be changed may be changed based on temperature and humidity conditions. Of course, two or three conditions of the predetermined times T1 and T2 and the frequency of the drive frequency signal may be changed simultaneously based on temperature and humidity.
次いで、本発明の第3の実施の形態について説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described.
本実施の形態は、上記本発明の第1の実施の形態に対して、回復処理の内容が異なるのみである。以下、上記本発明の第1の実施の形態に対して同じ構成には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明する。 The present embodiment is different from the first embodiment of the present invention only in the contents of the recovery process. Hereinafter, the same components as those in the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and only different portions will be described.
上記本発明の第1の実施の形態、及び第2の実施の形態においては、モータトルク回復処理を実施している最中に振動波モータの駆動命令が発信された場合には、モータトルク回復処理を中断し、駆動命令に従って振動波モータを制御している。しかしながら、本実施の形態においては、振動波モータのモータトルク回復処理実行中に駆動命令が発信された場合に、すぐには駆動命令に従った振動波モータの制御を行わず、モータトルク回復処理終了後に駆動命令に従うように振動波モータの制御を行うようにしたものである。 In the first embodiment and the second embodiment of the present invention described above, when a drive command for the vibration wave motor is transmitted during the motor torque recovery process, the motor torque recovery is performed. Processing is interrupted and the vibration wave motor is controlled according to the drive command. However, in the present embodiment, when a drive command is transmitted during the execution of the motor torque recovery process of the vibration wave motor, the motor torque recovery process is not performed immediately without controlling the vibration wave motor according to the drive command. The vibration wave motor is controlled so as to follow the drive command after completion.
具体的には、図11に示すように、図9の回復処理のステップS5において、振動波モータの駆動命令が発信されている場合は、ステップS6に代えて、振動波モータの駆動命令が発信されたことを示すFlag=1を立てる(ステップS31)。そして、ステップS31実行後に、ステップS4の処理に戻るようにする。また、ステップS4において、モータトルク回復処理の実行時間が所定時間T2に達した場合は、Flag=1であるか否かを判別する(ステップS32)。Flag=1である場合は、発信された駆動命令に従って振動波モータを駆動制御し(ステップS33)、ステップS7の処理に移行する。一方、Flag=1でない場合は、直接ステップS7の処理に移行する。他の処理は図9と同様であるのでその説明は省略する。 Specifically, as shown in FIG. 11, when a vibration wave motor drive command is transmitted in step S5 of the recovery process of FIG. 9, a vibration wave motor drive command is transmitted instead of step S6. Flag = 1 indicating that it has been set is set (step S31). Then, after step S31 is executed, the process returns to step S4. If the execution time of the motor torque recovery process reaches the predetermined time T2 in step S4, it is determined whether or not Flag = 1 (step S32). If Flag = 1, the vibration wave motor is driven and controlled in accordance with the transmitted drive command (step S33), and the process proceeds to step S7. On the other hand, if Flag = 1 is not established, the process directly proceeds to step S7. Since other processes are the same as those in FIG.
尚、上記と同様の趣旨で、本発明の第2の実施の形態における回復処理(図10)の内容を変更してもよい。この場合においても、上述のように処理内容を変更すればよく、その詳細な説明は省略する。 For the same purpose as described above, the content of the recovery process (FIG. 10) in the second embodiment of the present invention may be changed. Even in this case, the processing content may be changed as described above, and a detailed description thereof will be omitted.
次いで、本発明の第4の実施の形態について説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
本実施の形態は、上記本発明の第1の実施の形態に対して、回復処理の内容が異なるのみである。以下、上記本発明の第1の実施の形態に対して同じ構成には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明する。 The present embodiment is different from the first embodiment of the present invention only in the contents of the recovery process. Hereinafter, the same components as those in the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and only different portions will be described.
図12は、本発明の第4の実施の形態に係る駆動装置の制御装置において実行される回復処理のフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart of the recovery process executed in the control device for the drive device according to the fourth embodiment of the present invention.
上記本発明の第1の実施の形態、及び本発明の第2の実施の形態においては、モータトルク回復処理実行中に駆動命令が発信された場合に、モータトルク回復処理をすぐに中止し、駆動命令に従って振動波モータを制御する。また、上記本発明の第3の実施の形態においては、モータトルク回復処理実行中に駆動命令が発信された場合には、モータトルク回復処理を完了した後に駆動命令に従って振動波モータを制御する。これに対して、本実施の形態においては、モータトルク回復処理実行中に駆動命令が発信された場合に、モータトルク回復処理をすぐに中止するのではなく、モータトルク回復処理を完了しなくても所定の期間モータトルク回復処理を続けて実行した後にモータトルク回復処理を中止して駆動命令に従って振動波モータを制御する。 In the first embodiment and the second embodiment of the present invention, when a drive command is issued during the execution of the motor torque recovery process, the motor torque recovery process is immediately stopped. The vibration wave motor is controlled according to the drive command. In the third embodiment of the present invention, when a drive command is transmitted during the execution of the motor torque recovery process, the vibration wave motor is controlled according to the drive command after completing the motor torque recovery process. In contrast, in the present embodiment, when a drive command is transmitted during the execution of the motor torque recovery process, the motor torque recovery process is not immediately stopped, but the motor torque recovery process is not completed. After the motor torque recovery process is continuously executed for a predetermined period, the motor torque recovery process is stopped and the vibration wave motor is controlled according to the drive command.
例えば、モータトルク回復処理の実行時間である上記所定時間T2よりも短い所定時間T3をあらかじめ設定し、駆動命令が発信されても所定時間T3が経過するまではモータトルク回復処理を続行する。そして、所定時間T3が経過した後に、モータトルク回復処理を中止し、駆動命令に従って振動波モータを制御する。 For example, a predetermined time T3 shorter than the predetermined time T2, which is the execution time of the motor torque recovery process, is set in advance, and the motor torque recovery process is continued until the predetermined time T3 elapses even when a drive command is transmitted. Then, after a predetermined time T3 has elapsed, the motor torque recovery process is stopped, and the vibration wave motor is controlled according to the drive command.
具体的には、図12に示すように、図9の回復処理のステップ5において、振動波モータの駆動命令が発信されている場合は、ステップS6に移行するのではなく、モータトルク回復処理の実行時間が予め設定された上記所定時間T3に達したか否かを判別する(ステップS41)。モータトルク回復処理の実行時間が所定時間T3に達していない場合は、モータトルク回復処理の実行時間が所定時間T3に達するのを待つ。尚、モータトルク回復処理の実行時間が所定時間T3に達するのを待っている間は、ステップS3において開始したモータトルク回転処理を継続して実行する。
Specifically, as shown in FIG. 12, when a vibration wave motor drive command is transmitted in
一方、モータトルク回復処理の実行時間が所定時間T3以上になって所定時間T3に達した場合は、ステップS6の処理に移行し、モータトルク回復処理を中止して、上記駆動命令に従って駆動命令に応じた角度まで振動波モータを回転駆動する(ステップS6)。他の処理は図9と同様であるのでその説明は省略する。 On the other hand, when the execution time of the motor torque recovery process exceeds the predetermined time T3 and reaches the predetermined time T3, the process proceeds to step S6, the motor torque recovery process is stopped, and the drive command is issued according to the drive command. The vibration wave motor is rotationally driven to a corresponding angle (step S6). Since other processes are the same as those in FIG.
尚、上記と同様の趣旨で、本発明の第2の実施の形態における回復処理(図10)又は本発明の第3の実施の形態における回復処理(図11)の内容を変更してもよい。この場合においても、上述のように処理内容を変更すればよく、その詳細な説明は省略する。 For the same purpose as described above, the contents of the recovery process in the second embodiment of the present invention (FIG. 10) or the recovery process in the third embodiment of the present invention (FIG. 11) may be changed. . Even in this case, the processing content may be changed as described above, and a detailed description thereof will be omitted.
上述のように、本発明の実施の形態について説明したが、上記各実施の形態はあくまで例示であり、上記各実地の形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において種々の変形を加えることができる。 As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, each of the above embodiments is merely an example, and various modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention. Can be added.
以下、上記本発明の各実施の形態の変形例について説明する。 Hereinafter, modifications of each embodiment of the present invention will be described.
例えば、上記本発明の第1〜4の実施の形態においては、1つの被駆動体(カメラユニット2、又は回転板12)に対して2つの振動波モータ(チルトモータ7L,7R、又はパンモータ16L,16R)を駆動源としている。しかしながら、1つの被駆動体に対する駆動源としての振動波モータは2つに限定されるものではなく、2つ以上であればいくつでもよい。
For example, in the first to fourth embodiments of the present invention described above, two vibration wave motors (
例えば、1つの被駆動体に対して3つの振動波モータA,B,Cを駆動源とする構成としてもよい。この場合、振動波モータが長時間停止した際のモータトルク回復処理としては、以下のような種々の内容が考えられる。 For example, it is good also as a structure which uses three vibration wave motors A, B, and C as a drive source with respect to one to-be-driven body. In this case, the following various contents are conceivable as the motor torque recovery process when the vibration wave motor is stopped for a long time.
例えば、第1の処理方法として、振動波モータA,Bが互いに逆方向に高速回転しつつも被駆動体が停止するように駆動周波信号を一定時間与え、その間振動波モータCには駆動周波信号を与えずに停止させておくようにする。 For example, as a first processing method, a drive frequency signal is given for a certain period of time so that the driven body stops while the vibration wave motors A and B rotate at high speeds in opposite directions, while the vibration frequency motor C is supplied with a drive frequency. Stop without giving a signal.
次に、振動波モータA,Cが互いに逆方向に高速回転しつつも被駆動体が停止するように駆動周波信号を一定時間与え、その間振動波モータBには駆動周波信号を与えずに停止させておくようにする方法が考えられる。 Next, while the vibration wave motors A and C rotate at high speeds in opposite directions, a drive frequency signal is given for a certain time so that the driven body stops, and during that time, the vibration wave motor B is stopped without giving a drive frequency signal. A method of letting it go down can be considered.
さらに、第2の処理方法として、振動波モータA,Bは同一方向に回転させ、振動波モータCは振動波モータA,Bとは逆方向に回転させつつも被駆動体を停止させるような駆動周波信号を一定時間与える。その後、振動波モータA,Cは同一方向に回転させ、振動波モータBは振動波モータA,Cとは逆方向に回転させつつも被駆動体を停止させるような駆動周波信号を一定時間与えるという方法が考えられる。 Further, as a second processing method, the vibration wave motors A and B are rotated in the same direction, and the vibration wave motor C is rotated in the opposite direction to the vibration wave motors A and B, but the driven body is stopped. A drive frequency signal is given for a certain time. Thereafter, the vibration wave motors A and C are rotated in the same direction, and the vibration wave motor B is rotated in the opposite direction to the vibration wave motors A and C, and a drive frequency signal for stopping the driven body is given for a predetermined time. The method can be considered.
第3の処理方法として、2個のモータの自己保持トルクの合計が、1個のモータの駆動トルクより大きい場合は、振動波モータB,Cには駆動周波信号を与えず停止させておき、振動波モータAに駆動周波信号を一定時間与える。次に、振動波モータA,Cとには駆動周波信号を与えず停止させておき、振動波モータBに駆動周波信号を一定時間与える。さらに、振動波モータA,Bとには駆動周波信号を与えず停止させておき、振動波モータCに駆動周波信号を一定時間与える方法も考えられる。 As a third processing method, when the sum of the self-holding torques of the two motors is larger than the driving torque of one motor, the vibration wave motors B and C are stopped without giving a driving frequency signal, A drive frequency signal is given to the vibration wave motor A for a predetermined time. Next, the vibration wave motors A and C are stopped without giving a drive frequency signal, and the drive frequency signal is given to the vibration wave motor B for a certain period of time. Furthermore, it is conceivable that the vibration wave motors A and B are stopped without giving a drive frequency signal and the drive frequency signal is given to the vibration wave motor C for a certain period of time.
また、第4の処理方法として、第1又は第2の処理方法と第3の処理方法とを組み合わせた方法が考えられる。具体的には、例えば、振動波モータA,Bが互いに逆方向に高速回転しつつも被駆動体が停止するように駆動周波信号を一定時間与え、振動波モータA,Bには駆動周波信号を与えず停止させておき、振動波モータCに駆動周波信号を一定時間与える方法である。 Further, as the fourth processing method, a method combining the first or second processing method and the third processing method can be considered. Specifically, for example, a drive frequency signal is given for a certain period of time so that the driven body stops while the vibration wave motors A and B rotate at high speed in opposite directions, and the drive frequency signal is supplied to the vibration wave motors A and B. In this method, the vibration wave motor C is stopped for a certain period of time without being given.
上述のように、3個以上の振動波モータが1つの被駆動体を駆動する駆動装置において、振動波モータが長時間停止した際のモータトルク回復処理は、被駆動物が停止状態になるように全ての振動波モータに対して駆動周波信号を一定時間与えればよい。 As described above, in the drive device in which three or more vibration wave motors drive one driven body, the motor torque recovery process when the vibration wave motor is stopped for a long time is such that the driven object is stopped. The drive frequency signal may be given to all the vibration wave motors for a certain period of time.
また、各実施の形態の目的は、次のような方法によっても達成される。すなわち、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を制御装置に供給する。そして、その制御装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、本発明には次のような場合も含まれる。すなわち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される。 The object of each embodiment is also achieved by the following method. That is, a storage medium (or recording medium) in which a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments is recorded is supplied to the control device. Then, the computer (or CPU or MPU) of the control device reads and executes the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but the present invention includes the following cases. That is, based on the instruction of the program code, an operating system (OS) running on the computer performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
1 パンチルトカメラ
2 カメラユニット
5,6,14,15 かさ歯ギア
7L,7R チルトモータ
7La,7Ra チルト用エンコーダ
12 回転板
16L,16R パンモータ
16La,16Ra パン用エンコーダ
25 プリント基板
56 マイクロコンピュータ
57 メモリ
58 タイマ
59 カウンタ
60 CPU
61L,61R パンモータドライバ
62L,62R チルトモータドライバ
65 温度センサ
66 湿度センサ
91 圧電素子
92 振動子
93 回転部材
94 回転子
95 軸
96 伝達部材
97 バネ
DESCRIPTION OF
61L, 61R
Claims (10)
前記振動波モータを回転させるための駆動命令を発信する駆動命令発信ステップと、
前記電気−機械エネルギ変換素子に前記駆動信号を供給する駆動信号供給ステップとを備え、
前記駆動信号供給ステップは、前記駆動命令発信ステップにおいて第1の期間以上前記駆動命令が発信されない場合、前記駆動信号として、前記1つの被駆動体の駆動源としての前記複数の振動波モータのうちの少なくとも一対の振動波モータが前記被駆動体を駆動しないように互いに逆方向に回転するような第1駆動信号を第2の期間供給することを特徴とする複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置の制御方法。 Provided with a plurality of vibration wave motors in which a drive signal is supplied to the electro-mechanical energy conversion element to generate a drive vibration in the elastic body and a rotating body that is in pressure contact with the elastic body rotates. In contrast, a method for controlling a drive device using a plurality of vibration wave motors as a drive source using a plurality of vibration wave motors as a drive source,
A drive command sending step for sending a drive command for rotating the vibration wave motor;
A drive signal supply step of supplying the drive signal to the electromechanical energy conversion element,
In the drive signal supply step, when the drive command is not transmitted for the first period or more in the drive command transmission step, the drive signal is selected from among the plurality of vibration wave motors as a drive source of the one driven body. A plurality of vibration wave motors, wherein a first drive signal is supplied for a second period so that at least a pair of vibration wave motors of the motors rotate in opposite directions so as not to drive the driven body. Control method for the driving device.
前記温度検出ステップ及び前記湿度検出ステップの少なくとも一方における検出結果に基づいて、前記第1の所定時間及び前記第2の所定時間の少なくとも一方を変更する期間変更ステップとを備えることを特徴とする請求項1記載の複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置の制御方法。 At least one of a temperature detection step and a humidity detection step;
A period changing step of changing at least one of the first predetermined time and the second predetermined time based on a detection result in at least one of the temperature detection step and the humidity detection step. A control method of a drive device using the plurality of vibration wave motors according to item 1 as a drive source.
前記振動波モータを回転させるための駆動命令を発信する駆動命令発信ステップと、
前記電気−機械エネルギ変換素子に前記駆動信号を供給する駆動信号供給ステップとを備え、
前記駆動信号供給ステップは、前記駆動命令発信ステップにおいて第1の期間以上前記駆動命令が発信されない場合、前記駆動信号として、前記1つの被駆動体の駆動源としての前記複数の振動波モータのうちの少なくとも1つの振動波モータに第1駆動信号を第2の期間供給するとともに、残りの振動波モータにて前記被駆動体が駆動しないように保持することを特徴とする複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置の制御方法。 Provided with a plurality of vibration wave motors in which a drive signal is supplied to the electro-mechanical energy conversion element to generate a drive vibration in the elastic body and a rotating body that is in pressure contact with the elastic body rotates. In contrast, a method for controlling a drive device using a plurality of vibration wave motors as a drive source using a plurality of vibration wave motors as drive sources,
A drive command sending step for sending a drive command for rotating the vibration wave motor;
A drive signal supply step of supplying the drive signal to the electromechanical energy conversion element,
In the drive signal supply step, when the drive command is not transmitted for the first period or more in the drive command transmission step, the drive signal is selected from among the plurality of vibration wave motors as a drive source of the one driven body. A plurality of vibration wave motors for supplying a first drive signal to the at least one vibration wave motor for a second period and holding the driven body so as not to be driven by the remaining vibration wave motors. A method for controlling a drive device as a drive source.
前記電気‐機械エネルギ変換素子に前記駆動信号を供給する駆動信号供給手段を制御する駆動回路制御手段と、
前記駆動回路制御手段に対し、前記振動波モータを駆動させるための駆動命令を発信する駆動命令発信手段とを備え、
前記駆動回路制御手段は、前記駆動命令発信手段が第1の期間以上前記駆動命令を発信しない場合、前記駆動信号として、前記1つの被駆動体の駆動源としての前記複数の振動波モータのうちの少なくとも一対の振動波モータが前記被駆動体を駆動しないように互いに逆方向に回転するような第1駆動信号を第2の期間供給するように前記駆動信号供給手段を制御することを特徴とする複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置の制御装置。 Provided with a plurality of vibration wave motors in which a drive signal is supplied to the electro-mechanical energy conversion element to generate a drive vibration in the elastic body and a rotating body that is in pressure contact with the elastic body rotates. On the other hand, in a control device for a drive device that uses a plurality of vibration wave motors as drive sources,
Drive circuit control means for controlling drive signal supply means for supplying the drive signal to the electro-mechanical energy conversion element;
Drive command transmission means for transmitting a drive command for driving the vibration wave motor to the drive circuit control means,
The drive circuit control means includes the plurality of vibration wave motors as the drive source of the one driven body as the drive signal when the drive command transmission means does not transmit the drive command for a first period or more. The drive signal supply means is controlled so as to supply a first drive signal for a second period so that at least a pair of vibration wave motors rotate in opposite directions so as not to drive the driven body. A control device for a drive device using a plurality of vibration wave motors as drive sources.
前記電気‐機械エネルギ変換素子に前記駆動信号を供給する駆動信号供給手段を制御する駆動回路制御手段と、
前記駆動回路制御手段に対し、前記振動波モータを駆動させるための駆動命令を発信する駆動命令発信手段とを備え、
前記駆動回路制御手段は、前記駆動命令発信手段が第1の期間以上前記駆動命令を発信しない場合、前記駆動信号として、前記1つの被駆動体の駆動源としての前記複数の振動波モータのうちの少なくとも1つの振動波モータに第1駆動信号を第2の期間供給するとともに、残りの振動波モータにて前記被駆動体が駆動しないように保持するように前記駆動信号供給手段を制御することを特徴とする複数の振動波モータを駆動源とする駆動装置の制御装置。 Provided with a plurality of vibration wave motors in which a drive signal is supplied to the electro-mechanical energy conversion element to generate a drive vibration in the elastic body and a rotating body that is in pressure contact with the elastic body rotates. On the other hand, in a control device for a drive device using a plurality of vibration wave motors as drive sources,
Drive circuit control means for controlling drive signal supply means for supplying the drive signal to the electro-mechanical energy conversion element;
Drive command transmission means for transmitting a drive command for driving the vibration wave motor to the drive circuit control means,
The drive circuit control means includes the plurality of vibration wave motors as the drive source of the one driven body as the drive signal when the drive command transmission means does not transmit the drive command for a first period or more. Supplying the first drive signal to the at least one vibration wave motor for a second period and controlling the drive signal supply means so that the driven body is not driven by the remaining vibration wave motor. A control device for a drive device using a plurality of vibration wave motors as a drive source.
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