JP6921616B2 - 制御装置、光学機器、制御方法、および、プログラム - Google Patents
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Description
(γ:傾き、β:オフセット)
そこで、図5に示されるように、進角とモータ回転速度との関係をパワーレートごとに予め測定して測定データを取得する。そして、その測定データに基づいて、パワーレートごとの関係式(1)の傾きγおよびオフセットβ、並びに、関係式(1)の有効エリアW(図5に示される領域(a))を互いに関連付けて進角−速度テーブル205aとしてメモリ205に記憶させる。すなわちメモリ205は、進角−速度テーブル205aとして、傾きγ、オフセットβ、および、有効エリアWの組み合わせをパワーレートごとに記憶する。進角−速度テーブル205aは、制御信号の波形ごとに記憶された、進角とモータ回転速度との関係を示す複数の軌跡データである。後述のように、制御部210は、第1の制御方式と第2の制御方式とを切り替える際に、メモリ205に記憶された複数の軌跡データの中から一つの軌跡データを選択する。本実施形態において、軌跡データは、進角と回転速度との対応関係が直線的に近似される範囲内であって、ステッピングモータ101の目標速度(目標回転速度)を含む軌跡データである。
次に、本発明の第1の実施形態に関して説明する。本実施形態は、オープンループ制御からフィードバック制御への切り替えの際における制御方式選択部203の動作に関する。まず、図8を参照して、本実施形態における制御方式選択部203の処理を説明する。図8は、制御方式選択部203の動作を示すフローチャートである。
次に、本発明の第2の実施形態に関して説明する。本実施形態は、フィードバック制御からオープンループ制御への切り替えの際における制御方式選択部203の動作に関する。まず、図11を参照して、本実施形態における制御方式選択部203の処理を説明する。図11は、制御方式選択部203の動作を示すフローチャートである。
次に、本発明の第3の実施形態に関して説明する。本実施形態は、オープンループ制御からフィードバック制御への切り替えの際における制御方式選択部203の動作に関する。本実施形態は、特に、図10を参照して説明したオープンループ制御からフィードバック制御への切り替えが行われるポイントP1から最適なパワーレートとなるポイントP2へ制御ポイントを切り替える際の制御方法に関する。
次に、本発明の第4の実施形態に関して説明する。本実施形態は、フィードバック制御からオープンループ制御への切り替えの際における制御方式選択部203の動作に関する。本実施形態は、特に、図13を参照して説明したフィードバック制御中のポイントP1からフィードバック制御からオープンループ制御への切り替えが行われるポイントP2へ制御ポイントを切り替える際の制御方法に関する。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
205 メモリ(記憶手段)
Claims (25)
- ステッピングモータを制御する制御装置であって、
制御信号を用いて、第1の制御方式または第2の制御方式により前記ステッピングモータを制御する制御手段と、
前記制御信号のパワーレートごとに、前記ステッピングモータの回転位置に対応する位相と前記制御信号の位相との位相差である進角と、該ステッピングモータの回転速度との関係を示す複数の軌跡データを記憶する記憶手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第1の制御方式から前記第2の制御方式へ切り替える際に、前記第1の制御方式による制御中に前記記憶手段に記憶された前記複数の軌跡データの中から一つの軌跡データを選択し、
前記制御信号のパワーレートとして、選択された前記一つの軌跡データに対応する第1のパワーレートを設定してから、前記第2の制御方式による制御を開始する、ことを特徴とする制御装置。 - 前記制御手段は、前記第1の制御方式から前記第2の制御方式への切り替えの際に発生する前記回転速度の変動が小さくなるように、前記記憶手段に記憶された前記複数の軌跡データの中から一つの軌跡データを選択することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記制御手段は、前記第1の制御方式から前記第2の制御方式へ切り替える際に、
前記第1の制御方式による制御中に前記進角および前記回転速度を取得し、
前記記憶手段に記憶された前記複数の軌跡データの中から、該第1の制御方式による制御中に取得した前記進角と前記回転速度との組み合わせに基づいて前記一つの軌跡データを選択し、
前記一つの軌跡データに基づいて前記第2の制御方式による制御を開始する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置。 - 前記制御手段は、前記第1の制御方式から前記第2の制御方式へ切り替える際に、現在設定されているパワーレートよりも低いパワーレートに対応する軌跡データを選択することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記制御手段は、前記第1のパワーレートが設定されている状態で前記第2の制御方式による制御を開始した後、目標速度に対応した第2のパワーレートで前記第2の制御方式による制御を継続することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記制御手段は、
前記第1の制御方式から前記第2の制御方式へ切り替えた後に、前記複数の軌跡データの中から選択された前記一つの軌跡データが前記ステッピングモータの目標回転速度に適した軌跡データでないと判定した場合、前記進角を変更しながら前記回転速度が一定となるように前記制御信号の前記波形を調整し、
前記記憶手段に記憶された前記複数の軌跡データの中から、調整後の前記制御信号の前記波形に基づいて前記一つの軌跡データを選択し、
前記一つの軌跡データに基づいて、前記第2の制御方式による制御を開始する、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記制御手段は、
前記第2の制御方式から前記第1の制御方式へ切り替える場合、当該切り替え前に、前記記憶手段に記憶された前記複数の軌跡データの中から、前記第1の制御方式で用いられる前記制御信号の前記波形に基づいて、前記一つの軌跡データを選択し、
前記一つの軌跡データを選択した後に前記第1の制御方式による制御を開始する、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記制御手段は、
前記第2の制御方式から前記第1の制御方式へ切り替える場合、当該切り替え前に、前記進角を変更しながら前記回転速度が一定となるように前記制御信号の前記波形を調整し、
前記制御信号の前記波形が前記第1の制御方式で用いられる該制御信号の波形に調整された場合、前記記憶手段に記憶された前記複数の軌跡データの中から、調整後の前記制御信号の前記波形に基づいて前記一つの軌跡データを選択し、
前記一つの軌跡データを選択した後に前記第1の制御方式による制御を開始する、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の制御装置。 - ステッピングモータを制御する制御装置であって、
制御信号を用いて、第1の制御方式または第2の制御方式により前記ステッピングモータを制御する制御手段と、
前記制御信号の波形ごとに、前記ステッピングモータの回転位置に対応する位相と前記制御信号の位相との位相差である進角と、該ステッピングモータの回転速度との関係を示す複数の軌跡データを記憶する記憶手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記第2の制御方式から前記第1の制御方式へ切り替える場合、当該切り替え前に、前記記憶手段に記憶された前記複数の軌跡データの中から、前記第1の制御方式で用いられる前記制御信号の前記波形に基づいて、前記一つの軌跡データを選択し、
前記一つの軌跡データを選択した後に前記第1の制御方式による制御を開始する、ことを特徴とする制御装置。 - ステッピングモータを制御する制御装置であって、
制御信号を用いて、第1の制御方式または第2の制御方式により前記ステッピングモータを制御する制御手段と、
前記制御信号の波形ごとに、前記ステッピングモータの回転位置に対応する位相と前記制御信号の位相との位相差である進角と、該ステッピングモータの回転速度との関係を示す複数の軌跡データを記憶する記憶手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記第2の制御方式から前記第1の制御方式へ切り替える場合、当該切り替え前に、前記進角を変更しながら前記回転速度が一定となるように前記制御信号の前記波形を調整し、
前記制御信号の前記波形が前記第1の制御方式で用いられる該制御信号の波形に調整された場合、前記記憶手段に記憶された前記複数の軌跡データの中から、調整後の前記制御信号の前記波形に基づいて前記一つの軌跡データを選択し、
前記一つの軌跡データを選択した後に前記第1の制御方式による制御を開始する、ことを特徴とする制御装置。 - 前記第1の制御方式は、オープンループ制御であり、
前記第2の制御方式は、フィードバック制御であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記記憶手段は、前記軌跡データとして、前記進角と前記回転速度との関係を測定して得られたパラメータを記憶していることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記記憶手段は、前記軌跡データとして、測定して得られた前記進角と前記回転速度との関係に基づく近似式の係数データを記憶していることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記制御手段は、前記ステッピングモータの制御中に検出された前記進角と前記回転速度との関係に基づく特定の軌跡データが前記記憶手段に記憶されていない場合、該記憶手段に記憶された前記複数の軌跡データの中から、該特定の軌跡データに最も近い軌跡データを選択することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記制御手段は、前記ステッピングモータの制御中に検出された進角と回転速度との関係に基づく特定の係数データが前記記憶手段に記憶されていない場合、該記憶手段に記憶された前記係数データを補正することを特徴とする請求項13に記載の制御装置。
- 前記軌跡データは、前記進角と前記回転速度との対応関係が直線的に近似される範囲内であって、前記ステッピングモータの目標回転速度を含む軌跡データであることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記制御手段は、前記ステッピングモータの前記回転速度が第2の制御方式による制御で制御可能な回転数である第1の閾値に到達した場合、前記第1の制御方式から前記第2の制御方式へ切り替えることを特徴とする請求項6に記載の制御装置。
- 前記制御手段は、前記第2の制御方式へ切り替えられた場合における前記ステッピングモータの前記目標回転速度が前記第1の閾値よりも大きいと判定した場合、前記進角を変更しながら前記回転速度が一定となるように前記制御信号の前記波形を制御する処理を実施しないことを特徴とする請求項17に記載の制御装置。
- 前記制御信号の前記波形は、該制御信号の振幅であることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記制御信号は、PWM信号であり、
前記制御信号の前記振幅は、前記PWM信号のデューティ差に相当することを特徴とする請求項19に記載の制御装置。 - ステッピングモータと、
前記ステッピングモータにより駆動される被駆動部材と、
前記ステッピングモータを制御する請求項1乃至20のいずれか1項に記載の制御装置と、を有することを特徴する光学機器。 - ステッピングモータを制御するための制御信号を生成するステップと、
前記制御信号を用いて、第1の制御方式または第2の制御方式により前記ステッピングモータを制御するステップと、を有し、
前記ステッピングモータを制御するステップは、
前記第1の制御方式から前記第2の制御方式へ切り替える際に、前記第1の制御方式による制御中に記憶手段に記憶された複数の軌跡データの中から一つの軌跡データを選択するステップと、
前記制御信号のパワーレートとして、選択された前記一つの軌跡データに対応する第1のパワーレートを設定してから、前記第2の制御方式による制御を開始するステップと、を含み、
前記複数の軌跡データは、前記制御信号のパワーレートごとに、前記ステッピングモータの回転位置に対応する位相と前記制御信号の位相との位相差である進角と、該ステッピングモータの回転速度との関係を示す、ことを特徴とする制御方法。 - ステッピングモータを制御するための制御信号を生成するステップと、
前記制御信号を用いて、第1の制御方式または第2の制御方式により前記ステッピングモータを制御するステップと、を有し、
前記ステッピングモータを制御するステップは、
前記第2の制御方式から前記第1の制御方式へ切り替える場合、当該切り替え前に、記憶手段に記憶された複数の軌跡データの中から、前記第1の制御方式で用いられる前記制御信号の波形に基づいて、一つの軌跡データを選択するステップと、
前記一つの軌跡データを選択した後に前記第1の制御方式による制御を開始するステップと、を含み、
前記複数の軌跡データは、前記制御信号の波形ごとに、前記ステッピングモータの回転位置に対応する位相と前記制御信号の位相との位相差である進角と、該ステッピングモータの回転速度との関係を示す、ことを特徴とする制御方法。 - ステッピングモータを制御するための制御信号を生成するステップと、
前記制御信号を用いて、第1の制御方式または第2の制御方式により前記ステッピングモータを制御するステップと、を有し、
前記ステッピングモータを制御するステップは、
前記第2の制御方式から前記第1の制御方式へ切り替える場合、当該切り替え前に、前記ステッピングモータの回転位置に対応する位相と前記制御信号の位相との位相差である進角を変更しながら前記ステッピングモータの回転速度が一定となるように前記制御信号の波形を調整するステップと、
前記制御信号の前記波形が前記第1の制御方式で用いられる該制御信号の波形に調整された場合、記憶手段に記憶された複数の軌跡データの中から、調整後の前記制御信号の前記波形に基づいて前記一つの軌跡データを選択するステップと、
前記一つの軌跡データを選択した後に前記第1の制御方式による制御を開始するステップと、を含み、
前記複数の軌跡データは、前記制御信号の波形ごとに、前記進角と、前記回転速度との関係を示す、ことを特徴とする制御方法。 - ステッピングモータを制御するための制御信号を生成するステップと、
前記制御信号を用いて、第1の制御方式または第2の制御方式により前記ステッピングモータを制御するステップと、をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記ステッピングモータを制御するステップは、
前記第1の制御方式から前記第2の制御方式へ切り替える際に、前記第1の制御方式による制御中に記憶手段に記憶された複数の軌跡データの中から一つの軌跡データを選択するステップと、
前記制御信号のパワーレートとして、選択された前記一つの軌跡データに対応する第1のパワーレートを設定してから、前記第2の制御方式による制御を開始するステップと、を含み、
前記複数の軌跡データは、前記制御信号のパワーレートごとに、前記ステッピングモータの回転位置に対応する位相と前記制御信号の位相との位相差である進角と、該ステッピングモータの回転速度との関係を示す、ことを特徴とするプログラム。
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