JPH03501174A - 制御された動きを発生するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、装置の、経路に沿う制御された動きを発生するための装置に関し、 かつより特定的１ニジかし排他的にではなく、オーディオまたはビデオ信号およ び／または照明を制御するためにスタジオ内で用いられるためのモータ駆動フェ ーダに関する。

発明の背景 多くの応用において、装置を特定の位置または位置のシーケンスに移動させるこ とが必要である。たとえば、スタジオにおいて、照明またはオーディオ機器のた めの１つまたはそれ以上のスライダを予め定められた位置へ移動させることが必 要かもしれない。これまでは、直流電気モータを有し、歯車箱、移動ベルトおよ び補助的駆動機器を必要とする周知のモータ駆動フェーダを用いてこれがなされ てきた。

発明の要約 この発明の１つの局面に従えば、音または照明のセツティングを調節することに おいて用いられるためのモータ駆動フェーダが提供され、その後者は、スライダ 、スライダの位置の手動調節のための手段、およびリニア磁気モータを含み、そ れは、少なくともスライダの移動の経路の長さにわたって延在する長手の電磁石 、およびスライダに固定された永久磁石を含み、それの磁軸は電磁石の磁軸に対 して実質的に垂直である。

スライダとモータとの間に機械的または電気的結合がないので、スライダの動き に対する抵抗は大変低いオーダのものであり得て、それゆえスライダ位置の滑ら かでかつ容易な手動調節が可能である。さらに、モータ内にブーりまたは歯車箱 などの機械的部分がないので、装置の信頼性および寿命が実質的に改良される。

この発明の別の局面に従えば、経路に沿う摺動可能部材の制御された動きを発生 するためのモータ駆動フェーダが提供され、それは、経路に沿って摺動可能部材 を手動で位置決めするための手動制御、少なくとも経路の長さだけ延在する固定 された電磁コイル、コイルに対して直流電流を供給するための回路手段、手動可 能部材に固定されかつそれの磁軸がコイルの磁軸に対してかつ移動の方向に対し て実質上垂直に、かつ一方の極がコイルに近く取付けられた少なくとも１つの永 久磁石、さらに、手動制御と相関でありかつ回路手段内で接続され、それゆえ摺 動可能部材の手動動きの間に電流が減じられるかまたはカット・オフされて摺動 可能部材が自由に動くことを可能とする、スイッチ手段を含む。

スイッチ手段は接触感応であってもよい。

好ましくは、位置トランスデユーサ手段が摺動可能部材と相関であり、経路に沿 う摺動可能部材の位置に依存して周知の態様で変化するパラメータを有する電気 信号を発生する。

この態様で、コイルに供給される電流の流れの方向が動きの所望の方向を与える ように制御され得て、がっ電流の大きさは摺動可能部材の所望の加速および速度 を与えるように制御される。

位置トランスデユーサは、好ましくは、経路に沿って置かれた抵抗性位置軌道を 含み、かつそれは摺動可能部材の位置に対応して回路手段に対して信号を与える ように適合される。

動きの経路は典型的には線状である。

有利には、第２のコイルが、それの磁軸が第１のコイルのそれに平行であるよう に置かれ、コイル間の間隔づけは各々が磁石の極の一方の経路に近いようなもの である。

永久磁石は好ましくは高い保磁力を有する希土類磁石である。

磁石のための好ましい材料はネオジム（Ｎｅｏｄｙｎｌｕｉ）・鉄・ホウ素であ る。

代替の磁気材料はサマリウム・コバルトである。

この発明は、ステージ上でのまたはスタジオまたは会館内でのオーディオおよび 照明を制御するためのコンソール内で手動調節可能制御を駆動するための主要な 応用のものである。しかしながら、他の類似の応用が可能であり、それらはたと えばロボット工学、遠隔測定、遠隔制御およびステアリングシステムにおいてで あり、かつ一般的には、手動オーバライドを含みかつそれを準備する任意の付勢 された調整器においてである。

リニア磁気モータを用いることによって、先行技術のシステムと比較してより大 きな潜在的正確さが得られ、そこにおいて直流モータなどのロークリドライブか ら、動きが増分ステップで与えられる。

図面の簡単な説明 この発明は今、添付の図面を参照して、例としてのみ説明されるであろう、図に おいて、 第１図はこの発明の１つの実施例として構成された、フェーダのためのドライブ ユニットの概略図であり、第２図はこの発明の第２の実施例として構成された、 フェーダを駆動するためのドライブユニットの斜視図であり、第３図は第２図の ドライブユニットの部分的に断面である側面図であり、 第４図は第３図の線ＩＶ−ＴＶに沿いかつフェーダを含む断面であり、さらに、 第５図は第２図ないし第４図のモータ駆動フェーダドライブユニットのための制 御回路の回路図である。

特定の説明 第１図において、摺動可能部材１０は軌道１２に沿って摺動可能であり、かつ永 久磁石１４と、線形ポテンショメータ１８の摺動接点１６を含む。

永久磁石１４に極めて接近して位置づけられかつ軌道１２に対して平行に置かれ るのは、磁化可能コア２２上に巻かれた電磁コイル２０である。

コイル２０の端部は制御ユニット２４に電気的に接続され、それはメモリを組入 れ、かつコイルに十分な直流電流を供給して部材１０が軌道１２に沿って動くこ とを引き起こし得る。そのような駆動電流の大きさおよび方向は２６での入力デ ータによって制御され、それはアナログまたはディジタルフオームであってよい 。そのような入力データの中には、フィードバック制御信号があり、それはスラ イダ１６から抽出され、かつそれは信号経路３０を介して制御ユニット２４に供 給される。

２０などの、１つより多いコイルが用いられてもよいことが理解されるであろう 。さらに、２つまたはそれ以上のコア２２が用いられてもよく、かつこれらはチ ューブまたはディスクの形であってもよい。

軌道１２は磁気アセンブリの一体部分であってもよい。

その装置は、装置が軌道に沿って予め定められた位置に動かされることを必要と する、または部材が所望の速度または加速で動かされることを必要とする、しか し５手動のオーバライドを許容しなければならない、いかなるシステムに対して も与えられることができる。

ユニット２４がメモリを有するところで、これは、前に手動オーバライドによっ て行なわれた複数個の異なるセツティングまたはプログラムされた動きをストア することができ、それは必要とされるとき動きのシーケンスが繰返されることを 可能とする。

第２図ないし第４図はフェーダのためのドライブユニットを示し、それはフェー ダの可動エレメントにリンクされることができ、かつ他の類似の装置と並んで取 付けられて、Ｑことえば）録音スタジオ、劇場などで用いるための、コンソール 内の多数の平行に配置されたフェーダを制御する。

外部ケージング３０および端部モールディング３２は他方の上に一方が平行に取 付けられた１対の摺動レール３４を支持する。レール３４は非磁気材料で作られ ており、かつ強力永久磁石３８のためのキャリッジ３６がそれに沿って摺動可能 である。磁石は、ネオジム・鉄・ホウ素またはサマリウム・コバルトなどの希土 類成分でできており、かつそれのＮ−Ｓ軸は第４図に示されるようにレール３４ の軸に対して横に配置される。

コア４２，４３上に巻かれた１対のコイル３９．４０はそれぞれ磁石３８の両側 上に位置づけられる。コア４２．４３は矩形の断面のものであり、かつ鉄または 他の高い磁気抵抗材料から形成される。各巻線のワイヤは典型的には直径が０． １．５ｍｍであり、かつコイルは８層に密に巻かれている。

制御ノブ４４はキャリッジ３６から延在して、後者がレール３４に沿って手動で 動かされることを可能とする。

１０にオームの全電気抵抗を有する線形抵抗軌道５２が上方のレール３４に対向 して置かれる。可動キャリッジ３６は１対の電気ワ・イバ５４を保持し、それは 軌道５２と接触する。軌道５２の一方端からワイパ５４までで測定される抵抗は 位置基準信号を与える。

巻線４０は平行に配列され、かつ一方のコイル内で発生される磁界の方向が他方 のコイルのそれと反対である態様で、３０ボルト直流供給に接続される。電流が 巻線を介して流れるとき、電流によって発生される磁界と永久磁石３８のそれと の間の相互作用が磁界の歪をもたらし、それはキャリッジ上の正味の力を発生し 、その方向は後者がレール３４に沿って摺動することを引き起こすであろう。典 型的には、約２ニユートンの力が、３０メガガウスエルステツドの磁石を用いて 観察された。

アーム５６はキャリッジ３６の下方に延在し、フェーダ５９の可動制御エレメン ト５７へ動きを伝送する（第４図参照）。

第５図は第２図ないし第４図のドライブユニットのための制御回路である。

回路図の上方半分はサーボ制御回路であり、一方で下方半分は、もしノブ４４が 手で接触されれば電気信号を与え（かつそれゆえ接地されるようになるかまたは 手によってそれに与えられる周囲放射幹線りムを有するかのいずれか）、かつ電 気信号に応答して電源からモータへの電流の流れを遮るように働く。

サーボ制御にワイパ５４からの電圧が与えられ、それは演算増幅器６０によって バッファされてコンパレータ６２への一方の入力を供給し、それの他方の入力は 仮想の大地の加算増幅器６４から供給され、それの利得はフィードバック抵抗器 ６６によってダンピングの量をセットするように調節される。

“５ＥＲＶＯＯＵＴ“とじて示される、増幅器６０からの出力は外部制御ユニッ トのデータ収集入力を与え（第１図の制御ユニット２４に類似）、一方で“Ｃ０ ＮＴＲ０Ｌ　ＩＮ”として示される増幅器６８への入力は外部制御ユニットから モータへの供給を提供する。

２個の逆向き接続のダイオード７０．７２がキャリッジ３６のいかなる所望の位 置のまわりでもの振動を防ぐためにコンパレータ６２のヒステリシスの大きさを 調節する。

出力段は位相スプリッタ７４．７６によって駆動され、かつモータ（示さず）へ の電流を制御するようにブリッジ回路に配列された４つのパワートランジスタ７ ８．８０．８２．８４を含む。電流の値は、キャリッジ３６の所望の位置と軌道 ５２によって示される実際の位置との間の距離によって決められ、所望の位置へ の接近の速度もまた考慮に入れられる。

この発明に従えば、手でノブ４４に触るとすぐに、モータへの電流が減じられる かまたはカット・オフされ、制御ノブの自由な動きを可能にし、それゆえ動きに 対する唯一の抵抗は摺動レール３４と相関の摩擦である。これは、カスケードに 接続されかつ大変高い入力インピーダンスを有するＣＭＯ５装置８６，８８．９ ｏによって達成される。

装置８６への入力は１００にオーム抵抗器９２を介して手動制御ノブ４４に接続 され、それはそれ自体が電気的導電材料のものである。もしノブ４４が指または 親指によって接触されれば、皮膚の表面導電率は大地漏電を作るかまたは装置８ ６に対して周囲幹線ハムを導入するかのどちらかのために十分であり、それらの 状態のいずれがか、装置８６のかつそれゆえ装置８８のトリガを引き起こし、そ れは抵抗器９４を横切る電圧の上昇を発生し、かつ装置９０が十分に導電しかつ 出力端子９６が＋５Ｖから一〇、７ｖにシフトすることを引き起こす。

これは、位相スプリット／ドライバ段７４．７６内の装置７６の入力内のドライ ブ９８をオフにし、かつパワートランジスタ７８ないし８４がオフになることを 直ちにもたらし、かつ順にモータから駆動電流を除去する。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．オーディオまたは照明のための手動調節可能制御を駆動することにおいて用 いるためのモータ駆動フェーダであり、それは、スライダ、スライダの位置の手 動調節のための調節手段、およびリニア磁気モータを含み、それは、少なくとも スライダの動きの経路の長さにわたって延在する長手の電磁石、およびそれの磁 軸が電磁石の磁軸に対して実質上垂直である、スライダに固定された永久磁石と を含む、モータ駆動フェーダ。
2. ２．直流電流を電磁石に供給するための回路手段と、調節手段と相関でありかつ 回路手段内で接続されるスイッチ手段とをさらに含み、それゆえスライダの手動 動きの間に、電磁石への直流電流が減じられるかまたはカット・オフされてスラ イダが自由に動くことを可能とする、請求項１に記載のフェーダ。
3. ３．スイッチ手段が接触感応である、請求項２に記載のフェーダ。
4. ４．位置トランスデューサがスライダと相関であり、経路に沿うスライダの位置 に依存して周知の態様で変わるパラメタを有する電気信号を回路手段内で発生す る、請求項２または請求項３に記載のフェーダ。
5. ５．位置トランスデューサが、経路に沿って置かれかつスライダの位置に対応し て回路手段に信号を与えるように適合された抵抗性位置軌道を含む、請求項４に 記載のフェーダ。
6. ６．動きの前記経路が線状である、先行の請求項のいずれか１つに記載のフェー ダ。
7. ７．それの磁軸が第１の電磁石のそれに平行な状態で置かれる第２の電磁石をさ らに含み、その間の間隔は各電磁石が永久磁石の極のうちの１つの経路に対して 近いようなものである、先行の請求項のいずれか１つに記載のフェーダ。
8. ８．永久磁石が高い保磁力を有する希土類磁石である、先行の請求項のいずれか １つに記載のフェーダ。
9. ９．永久磁石のための材料がネオジム・鉄・ホウ素である、請求項８に記載のフ ェーダ。
10. １０．永久磁石のための材料がサマリウム・コバルトである、請求項８に記載の フェーダ。