JPH08275590A

JPH08275590A - 携帯用ビデオカメラ

Info

Publication number: JPH08275590A
Application number: JP7093036A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kawaguchi; 直樹川口; Yoshikazu Ochi; 慶和大地
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 1996-10-18
Also published as: KR960036548A; MY125830A; KR100426552B1; ES2224152T3; CN1080061C; CN1138268A; EP0735744B1; EP0735744A1; US6163341A

Abstract

(57)【要約】【目的】レンズ駆動に用いられるステッピングモータ
の負荷状態を推測し、その状態に応じた駆動電圧（又は
駆動電流）をモータに供給し、モータの消費電力を削減
する。【構成】回路１３から、フォーカスレンズ２を動かす
ためのモータ４に対する制御信号が加算器１４に供給さ
れる。外部からズーム命令が回路１２に供給され、回路
１２からズームレンズ１を動かすためのモータ３に対す
る制御信号が加算器１４に供給される。これらの信号が
加算器１４で重畳されシリアル通信でプリドライバ１
６、１７に供給される。回路１６、１７では、供給され
た信号に基づき、適切な振幅を持ったサイン波データが
読み出され、モータドライバ１８、１９に対し夫々出力
され、モータ３、４が夫々駆動される。この駆動電圧
（電流）は、最適化されているので、モータの消費電力
が抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、オートフォーカス機
構およびズーム機構にステッピングモータを使用した携
帯用ビデオカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯用ビデオカメラ、特に、家庭で使用
されるような小型の携帯用ビデオカメラにおいては、ビ
デオ撮影を手軽に行なえるように、オートフォーカス機
構およびズーム機構が組み込まれているものが多い。こ
のようなオートフォーカス機構およびズーム機構にはレ
ンズ駆動手段が設けられており、その駆動源として、一
般にステッピングモータが利用されている。

【０００３】ステッピングモータは、基本的には矩形波
によって駆動される。ところが、この矩形波によって駆
動されるステッピングモータは、駆動の際に、振動や高
調波によるノイズが発生する。そのため、この、ビデオ
カメラに組み込まれるようなステッピングモータには、
サイン波によって駆動されるものが多い。

【０００４】このサイン波による駆動は、実際にサイン
波を発生させてモータを駆動するのではなく、予めＲＯ
Ｍに記憶されたデータに基づいて行なわれる。このＲＯ
Ｍには、適当な間隔でサンプリングされたサイン波に対
応した矩形波のＤｕｔｙ比を指示するデータが記憶され
る。例えば、角度が０（ｒａｄ）ではＤｕｔｙ比が５０
％、π／２では１００％、また、３π／２では０％など
とされる。このデータによって生成された矩形波によっ
てステッピングモータが駆動される。このとき、ステッ
ピングモータの駆動用のブリッジ回路およびモータ自身
のコイルなどにより、矩形波が平滑されサイン波とされ
る。

【０００５】ＲＯＭに記憶されるデータは、サイン波に
対応している。従って、必ずしも０〜２πまでの１周期
分のデータがＲＯＭに記憶されている必要はなく、例え
ば０〜π／２までの１／４周期分のデータが記憶され
る。そして、ステッピングモータの駆動の際には、先
ず、０〜π／２では読み出されたデータがそのまま用い
られ、π／２〜πではＲＯＭに記憶されたデータが０〜
π／２のときと逆の順番で読み出される。また、π〜３
π／２では、ＲＯＭに記憶された０〜π／２のデータが
順番はそのままで読み出され、正負の符号が逆にされ
る。さらに、３π／２〜２πでは、０〜π／２のデータ
が順番を逆にされ、且つ、正負の符号も逆にされて読み
出される。このように、読み出しの順番および正負の符
号を適当に入れ換えることによって、０〜π／２の範囲
のデータだけで、０〜２πまでの１周期分のデータが作
りだされる。

【０００６】サイン波でステッピングモータを駆動する
場合、モータの駆動の速さを、高速駆動あるいは低速駆
動といったように変えるためには、サイン波の周期が変
えられる。図７は、駆動速度が異なる場合のサイン波の
周期の違いを示す。このように、高速駆動の場合には短
い周期とされ、また、低速駆動の場合には、周期が長く
される。このとき、このサイン波の振幅は、速度に係わ
らず一定とされている。

【０００７】図８は、このような、従来例によるステッ
ピングモータの駆動回路の構成の一例を示す。この例で
は、使用されるステッピングモータは、一般的にビデオ
カメラのレンズやフロッピーディスクドライブの駆動に
用いられる、ＰＭ（パーマネント・マグネット）型２相
励磁バイポーラ駆動とされている。

【０００８】ＭＣＵ１００からアドレスカウンタ１０１
に対し、読み出しクロック信号およびＵＰ／ＤＯＷＮ信
号が供給される。供給されたこれらの信号に基づき、サ
イン波データをＲＯＭ１０２から読み出すためのアドレ
スデータがアドレスカウンタ１０１からＲＯＭ１０２に
供給される。

【０００９】ここで、読み出しクロックは、ＲＯＭ１０
２から読み出されるサイン波データの周波数を決めるも
のである。したがって、読み出しクロックの間隔が短け
ればサイン波の周波数が高くなり、高速駆動となる。ま
た、同様に、読み出しクロックの間隔が長ければ低速駆
動となる。ＵＰ／ＤＯＷＮ信号によって、ＲＯＭ１０２
から読み出されるサイン波データの正負の符号が逆転さ
れ、ステッピングモータが逆回転駆動される。

【００１０】また、このＲＯＭ１０２には、１／４周
期、すなわち、０〜π／２の範囲のサイン波に対応した
矩形波のＤｕｔｙ比のデータが記憶されている。したが
って、ＲＯＭ１０２からデータが読み出される際に、ア
ドレスカウンタ１０１によって、上述したような、所定
の周期範囲におけるデータの読み出し順の制御および正
負の符号の付加が成され、１周期分、すなわち、０〜２
πのデータが生成され、出力される。

【００１１】この出力されたサイン波に対応した矩形波
のＤｕｔｙ比のデータは、ＰＷＭ発生回路１０３、１０
４に共に供給される。ここで駆動しようとしているステ
ッピングモータは、上述したように、２相励磁である。
したがって、モータには、位相がπ／２だけずれたサイ
ン波が同時に供給される。このような位相のずれた波形
の発生は、ＲＯＭ１０２のデータの読み出し方法を変え
ることによって行なわれる。

【００１２】ＰＷＭ発生回路１０３からの矩形波出力
は、ステッピングモータ１０７を駆動するためのＨブリ
ッジ回路１０５を介し、ステッピングモータ１０７のコ
イル１０７ａに供給される。また、ＰＷＭ発生回路１０
４からの矩形波出力は、Ｈブリッジ回路１０６を介し、
ステッピングモータ１０７のコイル１０７ｂに供給され
る。このとき、Ｈブリッジ回路１０５およびコイル１０
７ａ、あるいは、Ｈブリッジ回路１０６およびコイル１
０７ｂによって、平滑されサイン波（またはコサイン
波）とされる。このようにして、ステッピングモータ１
０７のサイン波駆動が行なわれる。

【００１３】図９は、上述のようにして駆動されたステ
ッピングモータ１０７に供給されるサイン波をベクトル
表示した図である。図中、Ａ相およびＢ相として記され
ている矢印は、２つあるコイル１０７ａおよび１０７ｂ
のそれぞれの励磁ベクトルに対応する。このように、Ａ
相、Ｂ相にサイン波およびコサイン波が供給されると、
それらの合成ベクトルは、図に示すように一定の大きさ
の円を描くことになる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ステッピングモータが搭載されるビデオカメラなどで
は、オートフォーカス機能においては、フォーカスの微
調整などのために頻繁にステッピングモータの駆動の方
向が切り替えられる。またズーム機能においてもこの正
逆回転が頻繁に切り替えられる上、ズーム速度の切り換
えの機能を有している機器においては、この速度の切り
換えなどにより、モータの駆動速度も変化させられる。

【００１５】ステッピングモータには、駆動方向の反
転、高速駆動、モータの起動、あるいは、低温環境など
の下においてより大きな負荷が加わる。また、これらの
条件が重なり合った場合には、さらに大きな負荷が加わ
る。このような大きな負荷が加わっているときに、ステ
ッピングモータに十分な駆動電圧（あるいは駆動電流）
が供給されていない場合、モータは規定のトルクを得る
ことができず、所謂、脱調という現象を起こす。

【００１６】従来、このようなステッピングモータを使
用するようなシステムにおいては、その駆動電圧（ある
いは駆動電流）は、主にそのシステムで用いられるステ
ッピングモータの最大負荷状態で脱調しないトルクが得
られるように駆動電圧（あるいは駆動電流）が設定され
ていた。そして、低負荷の状態でも、同じ駆動電圧（駆
動電流）が供給されていた。低負荷で駆動される際に必
要なトルクは、最大負荷時のそれと比べると小さい値で
よく、したがって、駆動効率としては、最適化されてい
ないという問題点があった。

【００１７】そのため、このようなステッピングモータ
を、通常充電式のバッテリなどで電源が供給される携帯
用のビデオカメラなどに用いた場合には、バッテリを無
駄に消耗してしまうという問題点があった。

【００１８】したがって、この発明の目的は、ステッピ
ングモータの負荷状態を推測し、その状態に応じた駆動
電圧（あるいは駆動電流）をモータに供給することによ
り、モータの消費電力が削減され、それによりバッテリ
の消耗が抑えられた携帯用ビデオカメラを提供すること
にある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した課
題を解決するために、ズームレンズの駆動およびフォー
カスレンズの駆動にステッピングモータを用いるような
携帯用ビデオカメラにおいて、ステッピングモータに対
する駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、駆動信号
に基づいてステッピングモータの負荷を推測し、推測さ
れた負荷に応じて駆動電圧または駆動電流を制御する手
段とを有することを特徴とする携帯用ビデオカメラであ
る。

【００２０】また、この発明は、上述した課題を解決す
るために、ステッピングモータは、サイン波形を駆動信
号（電圧又は電流）とするものであって、異なる振幅の
サイン波のデータをメモリに格納し、サイン波のデータ
を選択することによって駆動電圧（又は駆動電流）を制
御することを特徴とする携帯用ビデオカメラである。

【００２１】また、この発明は、上述した課題を解決す
るために、ステッピングモータは、サイン波形を駆動信
号（電圧又は電流）とするものであって、サイン波のデ
ータをメモリに格納し、サイン波のデータを振幅制御手
段によって制御することによって駆動電圧（又は駆動電
流）を制御することを特徴とする携帯用ビデオカメラで
ある。

【００２２】

【作用】上述の構成によれば、オートフォーカス機構に
用いられるステッピングモータおよびズーム機構に用い
られるステッピングモータは、その負荷によって駆動条
件を変えるようにされているため、これらのモータによ
る消費電力を減らすことができる。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を、図面を参照し
ながら説明する。この発明では、ステッピングモータに
加わる負荷を予測し、それにより、モータに供給される
駆動電圧（あるいは駆動電流）を最適化しようとするも
のである。

【００２４】図１は、この発明が適用できるビデオカメ
ラの構成の一例を示す。１は、ズームレンズであり、２
は、フォーカスレンズである。ズームレンズ１は、ステ
ッピングモータであるズームモータ３によって駆動され
る。また、フォーカスレンズ２は、フォーカスモータ４
によって駆動される。ズームレンズ１をズームモータ３
によって光軸に対し前後させることで撮像の大きさを変
えることができ、フォーカスレンズ２をフォーカスモー
タ４で光軸に対し前後させることで、撮像のピントが合
わせられる。また、これらズームレンズ１およびフォー
カスレンズ２の基準位置がリセットセンサ２０およびリ
セットセンサ２１でそれぞれ検知され、その出力が後述
するズームレンズコントロール回路１２およびフォーカ
スレンズコントロール回路１３にそれぞれ供給される。

【００２５】なお、この例においては、これらズームモ
ータ３およびフォーカスモータ４に使用されるステッピ
ングモータは、ＰＭ型２相励磁バイポーラ駆動とされて
いる。

【００２６】被写体からの像がズームレンズ１およびフ
ォーカスレンズ２を介して受光素子であるＣＣＤ５に入
射する。ＣＣＤ５の出力信号は、Ｓ／Ｈ（サンプル・ホ
ールド），ＡＧＣ（自動利得制御）回路６に供給され、
映像信号の抽出および信号レベルの調整をされる。Ｓ／
Ｈ，ＡＧＣ回路６の出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ７に
供給されディジタル信号とされ、カメラプロセス回路８
に供給される。このカメラプロセス回路８に供給された
映像信号は、所定の信号処理をされ、後段のビデオ信号
プロセス部（図示しない）に送出される。

【００２７】また、カメラプロセス回路８からは、オー
トフォーカスのための輝度信号（ＡＦＹ信号）がオート
フォーカス検出回路９に供給される。このオートフォー
カス検出回路９では、供給されたＡＦＹ信号によってフ
ォーカスがあっているかどうか判断される。この判断結
果は、評価値としてＭＣＵ１０に内蔵されるオートフォ
ーカスコントロール回路１１に供給される。

【００２８】このＭＣＵ１０は、このビデオカメラ全体
のシステムを制御する制御回路であり、内部に上述した
オートフォーカスコントロール回路１１の他にも、ズー
ムレンズコントロール回路１２、フォーカスレンズコン
トロール回路１３などが含まれる。

【００２９】オートフォーカスコントロール回路１１で
オートフォーカス検出回路９からの出力である評価値が
評価され、その結果がフォーカスレンズコントロール回
路１３に供給される。フォーカスレンズコントロール回
路１３において、この供給された結果から、フォーカス
モータ４を駆動してフォーカスレンズ２をあとどの程度
動かすとフォーカスが合うか等が算出される。そして、
そのためのフォーカスモータ４の動き、例えば、前回の
駆動に対する駆動方向（反転駆動されるか、など）、あ
るいは、駆動の量およびスピードなどに対応したモータ
の制御信号が出力される。この制御信号がフォーカスモ
ータコントロール信号として、加算器１４に供給され
る。

【００３０】また、ズームレンズコントロール回路１２
には、ビデオカメラに設けられたボタンなどによる入力
から、例えば、被写体に寄るか引くか、あるいは、どの
程度のスピードでズームを行なうかといった、ズーム命
令が入力される。この入力されたズーム命令に対応した
ズームモータ３の動き、例えば、どの程度ズームレンズ
を動かすか、ズームのスピード、あるいは、ズームの方
向などに対応したモータの制御信号が出力される。この
制御信号がズームモータコントロール信号として、加算
器１４に供給される。

【００３１】加算器１４では、これらフォーカスモータ
コントロール信号およびズームモータコントロール信号
が所定のタイミングでもって重畳され、シリアル通信ポ
ート１５に供給される。供給されたこの信号は、ズーム
モータ３のためのプリドライバ１６およびフォーカスモ
ータ４のためのプリドライバ１７に共に供給される。こ
れらプリドライバ１６、１７において、シリアル信号中
に所定のタイミングで重畳された、それぞれ該当のモー
タを駆動するための信号が抽出される。すなわち、プリ
ドライバ１５では、ズームモータ３を駆動するためのズ
ームモータコントロール信号が抽出され、プリドライバ
１６では、フォーカスモータ４を駆動するためのフォー
カスモータコントロール信号が抽出される。

【００３２】ズームモータ３およびフォーカスモータ４
は、サイン波駆動されるものである。このサイン波駆動
のための、サイン波に対応したＤｕｔｙ比の矩形波がプ
リドライバ１６およびプリドライバ１７で生成される。
このとき、これらプリドライバ１６、１７には、上述し
たように、駆動条件に応じたモータの制御信号が供給さ
れている。そこで、モータ３、４を効率良く駆動するた
めに、これら制御信号に対応した矩形波がこれらプリド
ライバ１６、１７において生成される。

【００３３】上述したように、ステッピングモータにお
いては、その駆動条件によって加わる負荷が変動する。
この負荷の大小関係の例としては、低速駆動＜高速駆動一方向駆動時＜方向反転時一方向駆動時＜起動時高温環境＜低温環境などが挙げられる。ここで、不等号は、２つの動作ある
いは状態の間の負荷の大小関係を表している。

【００３４】図２は、この、モータを効率良く駆動する
ための矩形波に対応するサイン波の例を示す。ここで
は、モータを低速駆動する場合と高速駆動する場合を対
比させてある。高速駆動のときの振幅αに対し、低速駆
動のときの振幅βがα＞βと小さくされている。このよ
うに、低速駆動時には、駆動電圧（振幅）を高速駆動時
に対し下げて供給する。すなわち、モータの駆動効率の
向上を、回転速度に対応した駆動電圧を供給することに
より実現するものである。例えば、高速時の７０％の駆
動電圧で低速駆動が可能とし、コイルの直流抵抗分のみ
で考えると、損失は電圧の２乗に比例するので、−５１
％の低電力化が実現できることになる。

【００３５】このように、動作条件によって変動する負
荷に応じた振幅を持つサイン波に対応した矩形波がプリ
ドライバ１６、１７から、モータドライバ１８、１９に
それぞれ供給される。このモータドライバ１８、１９
は、ステッピングモータを駆動するためのブリッジ回路
などから成るもので、モータドライバ１８がズームモー
タ３を、モータドライバ１９がフォーカスモータ４をそ
れぞれ駆動する。このとき、モータドライバ１８、１９
に供給された矩形波は、モータドライバ１８、１９やモ
ータ３、４のコイル回路によって平滑され、サイン波と
される。

【００３６】図３は、この実施例におけるステッピング
モータの制御回路のより詳細な構成の一例を示す。ＭＣ
Ｕ３０がアドレスカウンタ３１と接続される。また、Ｍ
ＣＵ３０は、セレクタ３３とも接続される。アドレスカ
ウンタ３１がＲＯＭ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄに
共に接続され、ＲＯＭ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ
がセレクタ３３に接続される。セレクタ３３は、ＰＷＭ
発生回路３４ａ、３４ｂに共に接続される。ＰＷＭ発生
回路３４ａがＨブリッジ３５ａに接続され、Ｈブリッジ
３５ａがモータ３６のコイル３６ａに接続される。ま
た、ＰＷＭ発生回路３４ｂがＨブリッジ３５ｂに接続さ
れ、Ｈブリッジ３５ｂがモータ３６のコイル３６ｂに接
続される。ここで、モータ３６は、上述した図１におけ
るズームモータ３あるいはフォーカスモータ４と対応す
るものである。

【００３７】ＲＯＭ３２ａ〜３２ｄには、サイン／コサ
イン波の１／４周期分、すなわち、０〜π／２までのデ
ータが記憶される。ここで、ＲＯＭ３２ａ、３２ｂ、３
２ｃ、３２ｄには、それぞれ振幅の異なるサイン／コサ
イン波のデータが記憶されている。この例では、ＲＯＭ
３２ａには、振幅１００％のサイン／コサイン波のデー
タが記憶される。また、ＲＯＭ３２ｂには、ＲＯＭ３２
ａに記憶されているデータに対し、振幅が９０％とされ
たデータが、ＲＯＭ３２ｃには、同じく振幅が８０％と
されたデータが、さらに、ＲＯＭ３２ｄには、同様にし
て振幅が７０％とされたサイン／コサイン波のデータが
記憶される。これは、この４種類に限らず、さらにＲＯ
Ｍを増やし、振幅が６０％、５０％、・・・、というよ
うにサイン／コサイン波のデータを記憶させてもよい。

【００３８】これらＲＯＭ３２ａ〜３２ｄから、アドレ
スカウンタ３１からの読み出しアドレスによってそれぞ
れのデータが読み出される。このアドレスカウンタ３１
は、ＭＣＵ３０からのＵＰ／ＤＯＷＮ信号および読み出
しクロック信号によって制御される。上述したように、
これらＲＯＭ３２ａ〜３２ｄには、１／４周期の範囲の
サイン波に対応した矩形波のＤｕｔｙ比のデータが記憶
されている。したがって、ＲＯＭ３２ａ〜３２ｄからデ
ータが読み出される際に、アドレスカウンタ３１によっ
て、上述したような、所定の周期範囲におけるデータの
読み出し順の制御および正負の符号の付加が成され、１
周期分、すなわち、０〜２πのデータが生成され、出力
される。これらＲＯＭ３２ａ〜３２ｄの出力は、セレク
タ３３に供給される。このセレクタ３３は、ＭＣＵ３０
からのＡＭＰ信号によって制御される。

【００３９】ＭＣＵ３０には、外部から、モータ３６に
対する駆動条件を表す信号が供給される。これは、ユー
ザからのズーム速度を切り替える信号、あるいは、オー
トフォーカスコントロール回路からの、フォーカス調整
の信号などである。また、ここでいう駆動条件とは、例
えば、駆動速度、方向反転、速度減速、および温度セン
サ（図示しない）からのモータ３６および周囲の温度デ
ータである。供給されたこれらの信号に対し、ＭＣＵ３
０は、駆動速度に対しては、対応した読み出しクロック
信号を、また、方向反転に対しては、ＵＰ／ＤＯＷＮ信
号をアドレスカウンタ３１に供給する。これらクロック
読み出し信号およびＵＰ／ＤＯＷＭ信号を供給されたア
ドレスカウンタ３１によって、ＲＯＭ３２ａ〜３２ｄに
予め記憶されている、サイン／コサイン波に対応した矩
形波データが読み出され、セレクタ３３にそれぞれ供給
される。

【００４０】それと同時に、ＭＣＵ３０は、モータ３６
を効率的に駆動するための振幅を求める。図４は、この
ときの処理を示すフローチャートである。最初に、ステ
ップＳ４０で、モータ３６の駆動スピードが判断され
る。ここで、この駆動されるモータ３６がズームレンズ
を駆動するものである場合、カメラを操作するユーザに
よって、例えば、ズームを高速、中速、あるいは低速の
何れで行なうかが選択され、外部のボタンなどから入力
される。

【００４１】この入力がＭＣＵ３０に供給され、ＭＣＵ
３０によって、この入力された駆動速度に対して、モー
タ３６を駆動するためのサイン／コサイン波の振幅がど
の程度であれば効率が良いかが判断される。若し、高速
で駆動する場合には、処理はステップＳ４１に進み、振
幅＝９とされる。また若し、中速で駆動する場合には、
処理はステップＳ４２に進み、振幅＝８とされる。さら
に若し、低速で駆動するならば、処理はステップＳ４３
に進み、振幅＝７とされる。これらステップＳ４１、Ｓ
４２、あるいはＳ４３で、駆動速度に応じてサイン／コ
サイン波の振幅が設定されると、処理は次のステップＳ
４４に進む。

【００４２】ステップＳ４４では、ＭＣＵ３０に対し供
給された信号から、方向反転するかどうかが判断され
る。若し、方向反転しない場合には、処理はそのままス
テップＳ４６に進む。一方、方向反転する場合には、モ
ータ３６に対する負荷が増大するので、処理はステップ
Ｓ４５に進み、ステップＳ４１、Ｓ４２、あるいはＳ４
３で得られた振幅に対し、新たな振幅＝振幅＋１とさ
れ、処理はステップＳ４６に進む。

【００４３】ステップＳ４６では、ＭＣＵ３０に対し供
給された信号から、駆動速度を減速するかどうかが判断
される。若し、減速しない場合には、処理はそのままス
テップＳ４８に進む。一方、減速する場合には、モータ
３６に対する負荷が減少するので、処理はステップＳ４
７に進み、ステップＳ４４で得られた振幅に対し、新た
な振幅＝振幅−１とされ、処理はステップＳ４８に進
む。

【００４４】ステップＳ４８では、ＭＣＵ３０に対し温
度センサ（図示しない）から供給された信号から、モー
タ３６あるいは周囲の温度の所定の値に対する高低が判
断される。若し、温度が高温であれば、処理はそのまま
ステップＳ５０に進む。一方、低温であったなら、モー
タ３６に対する負荷が増大するので、処理はステップＳ
４９に進み、ステップＳ４６で得られた振幅に対し、新
たな振幅＝振幅＋１とされ、処理は次のステップＳ５０
に進む。

【００４５】ステップＳ５０において、ステップＳ４９
までで得られた振幅を表す値に対し、どのサイン／コサ
イン波を当てはめるかが判断される。この例において
は、振幅≧１０であれば処理はステップＳ５１に進み、
振幅１００％のサイン／コサイン波が選択される。ま
た、振幅＝９であれば処理はステップＳ５２に進み、振
幅９０％のサイン／コサイン波が、振幅≦８であれば処
理はステップＳ５３に進み、振幅８０％のサイン／コサ
イン波を表す値が選択される。このように、モータ３６
に対する駆動条件によって、モータ３６を駆動するため
のサイン／コサイン波の振幅が求められる。この例の場
合、サイン／コサイン波を表す値は、上述したように、
予め数種類がＲＯＭに記憶されている。そのため、これ
らの値は、量子化されている。

【００４６】このサイン／コサイン波の選択情報は、Ａ
ＭＰ信号として、ＭＣＵ３０からセレクタ３３に供給さ
れる。セレクタ３３によって、供給されたこのＡＭＰ信
号に基づきＲＯＭ３２ａ〜３２ｄまでの信号経路が選択
され、対応するサイン／コサイン波データが出力され
る。

【００４７】この、セレクタ３３によって選択され出力
されたサイン／コサイン波に対応した矩形波データのう
ち、例えば、サイン波データがＰＷＭ発生回路３４ａ
に、コサイン波データがＰＷＭ発生回路３４ｂに供給さ
れる。

【００４８】ＰＷＭ発生回路３４ａからの矩形波出力
は、ステッピングモータ３６を駆動するためのＨブリッ
ジ回路３５ａを介し、ステッピングモータ３６のコイル
３６ａａに供給される。また、ＰＷＭ発生回路３４ｂか
らの矩形波出力は、Ｈブリッジ回路３５ｂを介し、ステ
ッピングモータ３６のコイル３６ｂに供給される。この
とき、Ｈブリッジ回路３５ａおよびコイル３６ａ、ある
いは、Ｈブリッジ回路３５ｂおよびコイル３５ｂによっ
て、平滑されサイン波（またはコサイン波）とされる。
このようにして、ステッピングモータ３６のサイン波駆
動が行なわれる。

【００４９】図５は、上述のようにして駆動されたモー
タ３６に供給されるサイン波をベクトル表示した図であ
る。図中、Ａ相およびＢ相として記されている矢印は、
２相励磁タイプであるこれらモータの２つあるコイルの
それぞれの励磁ベクトルに対応する。このように、Ａ
相、Ｂ相にサイン波およびコサイン波が供給されると、
それらの合成ベクトルは、図に示すように、低速では小
さな、高速では大きなベクトル軌跡を描く。

【００５０】なお、図４に示したフローチャートにおい
て、モータの駆動条件として駆動速度、駆動方向、減
速、モータおよび周囲の温度の４種類について説明した
が、これは、この例に限られるものではなく、さらに多
い条件を設定してもよい。この場合には、このフローチ
ャートのステップＳ５０の前段に処理のプロセスが加わ
る。また、これらの駆動条件に対する処理は、どのよう
な順序で行なってもよい。

【００５１】図６は、この実施例の変形例を示す。上述
した図３の例においては、振幅の異なるサイン／コサイ
ン波のデータを予めＲＯＭ３２ａ〜３２ｄにそれぞれ記
憶させ、それをセレクタ３３で選択し出力していたた
め、各々の振幅は、不連続であった。この変形例では、
サイン／コサイン波の振幅１００％のデータのみをＲＯ
Ｍ４０に記憶させておき、このＲＯＭ４０からの出力を
ＭＣＵ３０からのＡＭＰ信号で制御されるＶＣＡ（電圧
制御型利得制御アンプ）４１に供給し、レベルをコント
ロールしようというものである。

【００５２】ＭＣＵ３０には、外部から、モータ３６に
対する駆動条件を表す信号が供給される。供給されたこ
の信号に基づき、アドレスカウンタ３１に対し、駆動方
向を示すＵＰ／ＤＯＷＮ信号および駆動スピードを示す
読み出しクロック信号が供給される。同時に、ＭＣＵ３
０によって、図４に示したフローチャートと同様の処理
が行なわれる。すなわち、モータ３６の駆動条件に対応
し、サイン／コサイン波の振幅を指示する値が増減され
る。こうして求められたサイン／コサイン波の振幅を表
す値は、利得制御信号（ＡＭＰ信号）としてＶＣＡ４１
に供給される。これは例えば、モータ３６を駆動するサ
イン／コサイン波の振幅は、最大の振幅に対し７５％で
あるなどとされる。

【００５３】ＭＣＵ３０から、ＵＰ／ＤＯＷＮ信号およ
び読み出しクロック信号が供給されたアドレスカウンタ
３１によって、ＲＯＭ４０に予め記憶されているサイン
／コサイン波に対応したＤｕｔｙ比をもつ矩形波のデー
タが所定の方法で読み出される。読み出されたこのデー
タは、ＶＣＡ４１に供給される。上述したように、この
ＶＣＡ４１には、サイン／コサイン波の振幅を指示する
値（ＡＭＰ信号）も供給されている。この値によって、
ＲＯＭ４０から供給されたデータに所定の演算が施さ
れ、例えば、振幅７５％のサイン／コサイン波に対応し
たＤｕｔｙを持つ矩形波のデータとされ、ＰＷＭ発生回
路３４ａ、３４ｂに供給される。このとき、このＲＯＭ
４０から供給されるデータのうち、例えば、サイン波デ
ータがＰＷＭ発生回路３４ａに、コサイン波データがＰ
ＷＭ発生回路３４ｂに供給される。

【００５４】ＰＷＭ発生回路３４ａからの矩形波出力
は、ステッピングモータ３６を駆動するためのＨブリッ
ジ回路３５ａを介し、ステッピングモータ３６のコイル
３６ａａに供給される。また、ＰＷＭ発生回路３４ｂか
らの矩形波出力は、Ｈブリッジ回路３５ｂを介し、ステ
ッピングモータ３６のコイル３６ｂに供給される。この
とき、Ｈブリッジ回路３５ａおよびコイル３６ａ、ある
いは、Ｈブリッジ回路３５ｂおよびコイル３５ｂによっ
て、平滑されサイン波（またはコサイン波）とされる。
このようにして、ステッピングモータ３６のサイン波駆
動が行なわれる。

【００５５】以上の説明において、ステッピングモータ
の駆動は、定電圧駆動であるが、これはこの例に限ら
ず、例えば、Ｈブリッジにモータコイルを流れる電流検
出抵抗を設け、ＰＷＭ発生回路に帰還することで、定電
流駆動とすることも可能である。

【００５６】また、この実施例および変形例では、マイ
クロステップ駆動で駆動速度が異なる場合の一例につい
て説明を行なったが、これは、この例に限られるもので
は無い。駆動波形としては、２相励磁駆動／１−２相励
磁駆動で用いられる矩形波でも同様に振幅を変えること
で実現可能である。

【００５７】さらに、ステッピングモータの負荷状態と
しては、ＭＣＵに様々な判断をさせることが可能であ
り、高速駆動、低速駆動のみを限定するものではない。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ビデオカメラのズームレンズおよびフォーカスレン
ズを駆動するためのステッピングモータに、負荷状態に
応じた駆動電圧（あるいは駆動電流）を供給することが
できる。そのため、モータの消費電力を削減することが
できる効果がある。そのため、この発明による携帯用ビ
デオカメラは、バッテリが長持ちし、使用時間を長くで
きる効果がある。

【００５９】また、モータの消費電力が最適化されてい
るため、モータ部の発熱を抑えることができる効果があ
る。

【００６０】また、低速駆動時に、必要最小限の駆動が
行なわれるため、モータの振動および騒音を下げること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用できるビデオカメラの構成の一
例を示す図である。

【図２】モータを効率良く駆動するための矩形波に対応
するサイン波の例を示す図である。

【図３】この実施例におけるステッピングモータの制御
回路のより詳細な構成の一例を示す図である。

【図４】モータを効率的に駆動するための振幅を求める
処理を示すフローチャートである。

【図５】モータを効率良く駆動するためにモータに供給
されるサイン波をベクトル表示した図である。

【図６】この発明の変形例を示す図である。

【図７】駆動速度が異なる場合のサイン波の周期の違い
を示す図である。

【図８】従来例によるステッピングモータの駆動回路の
構成の一例を示す図である。

【図９】従来例方法によってステッピングモータに供給
されるサイン波をベクトル表示した図である。

【符号の説明】

３ズームモータ４フォーカスモータ１０ＭＣＵ１２ズームレンズコントロール回路１３フォーカスレンズコントロール回路１６、１７プリドライバ１８、１９モータドライバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ズームレンズの駆動およびフォーカスレ
ンズの駆動にステッピングモータを用いるような携帯用
ビデオカメラにおいて、上記ステッピングモータに対する駆動信号を発生する駆
動信号発生手段と、上記駆動信号に基づいて上記ステッピングモータの負荷
を推測し、推測された負荷に応じて駆動電圧または駆動
電流を制御する手段とを有することを特徴とする携帯用
ビデオカメラ。
【請求項２】請求項１に記載の携帯用ビデオカメラに
おいて、上記ステッピングモータは、サイン波形を駆動信号（電
圧又は電流）とするものであって、異なる振幅のサイン波のデータをメモリに格納し、上記
サイン波のデータを選択することによって駆動電圧（又
は駆動電流）を制御することを特徴とする携帯用ビデオ
カメラ。
【請求項３】請求項１に記載の携帯用ビデオカメラに
おいて、上記ステッピングモータは、サイン波形を駆動信号（電
圧又は電流）とするものであって、サイン波のデータをメモリに格納し、上記サイン波のデ
ータを振幅制御手段によって制御することによって駆動
電圧（又は駆動電流）を制御することを特徴とする携帯
用ビデオカメラ。