JPH01264587A - モータ制御回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 、　　本発明は、磁気記録媒体等を駆動するモータな、
精度よくかつ連応性よく制御することのできるモパ　≧
夕制′御１′路゛に関する。

〔、％来の技術〕　。

、磁気記録媒体を駆動するモータの制！甲路につどを併
用して、安定な制御を行な−う方式がとられて来た。

、５そ９様な制御回４路として、例えば、電子スチルカ
メラ、用記録媒体であるビデオ７０ツピを駆動す４１、
の最も基本的な一例が、テレビジョン学会誌第６９、　
巻、第９号の２１頁に掲載されている。この例では、速
度制御回路は、モータと同一の回転軸に取り付けられた
周波数発電機（以下、ＦＧと略・称する）の・′周波数
カー°定にすべく、モータの゛回転速度を制御を制御し
ている。また、位相制御回路は、ビデオフロッピのセン
タコアに設けられているＰＧヨークの位置と、記録され
る映像信号の垂直同期信号（以下、Ｖｓｙｎｃと略称す
る）の位相とを同期させるへ＜、七−夛の回転位相を制
御している。

°しかじ、この方式では、モータ１′何転につき１パル
スし・か発生′しないＰＧパルスを・用いて位相制御を
行なうため、連応性に欠け、位相整定時間が長く・なる
。どのため、・電子スチル・カメラに要求される基本性
能の１つであるシ゛ヤシタ１チ′ヤンスを確保すること
ができなかった。−′・　　パ・これを解決するために
は°、例゛えば、巷間・昭６１−１４１２’７８号公報
に記載さ゛れているよ’ｌ、位相制御にもＦＧを利用す
る方法が゛ある６　ＦＧは、モータ１回転につき数個乃
至数十個のＦＧバルー□父を発生するのでＺ゛このモー
タの位相情報を有するＦＧパルスと位相基準信号とを位
相比較“し、七の比較結果たよりモータ′の回転位相′
をフィー　ドバッ・り制御す′れば、連応性が向上′し
、かつフィードバレクゲインな゛増大することができる
。てめ方“式では、ｐａヨ“ニクとｒｚ’ｙｎｃとの位
相合わせは、Ｖｊｙｎｃを発生′しそ″（・る“同期信
号発生器（以下、ＳＳＧと略称する）ｉ直搬り羊ッ卜す
る′ことによ〜す行なう・。

〔発′明′が解決しようとする°課題〕ＦＧパルスで位
相制御をかけ、ＳＳＧをリセットする上記従来技術では
、位相制御に用いる前記位相基準信号の発生手段につい
て何等の・考、慮−も加えておらず、位相設定時間を最
短化するだ・めの配慮に欠けでいた。　　、・；・・ 本発明の目・的は、°、位相基準信号を直接制御するご
どに：より、位・相整定時・間の更なる短゛縮を図るこ
とにあ・る。　゛　パ・、　　　　　　　　・〔課題を
°解；決′するパための手段〕′上記゛した・目的を″
達成するため′に、本発明では、モーダと、該モー夕゛
の回転速度に゛比例した周波数を有するパルス信・“号
な・発生するパルス−信号発生手段と１１発振・手・：
段”・と、該発振・手段か・らの発振・信号に従ってカ
ラ・ンドし、成る値をカウントする毎・・に１パルスず
グ基準゛パ・ルズ信゛号を出力するガウ゛ント手段”と
、前記パルス信・号と前゛記基準パ゛ルパス信号の゛位
相を比較し、その位相差に応じた・位相゛パ哄差”信号
を出°ガす″る位相比′□較手段と、前記位相゛誤差３
信号に従って前記モーパ夕”の回”転を制御する゛・駆
動岩手・段゛′と°゛、°がら′″成るキー゛り′制御
御回路゛においで、前記′モ゛−゛夕′の回転が所定の
回転速度（以下、判定基準回転速度と言う）に達したか
否かを判定する速度判定手段と、該速度判定手段が前記
モータの回転が前記判定基準回転速度に達したことを判
定したら、その直後に前記パルス発生手段より発生され
る前記パルス信号のパルスの立上りまたは立下りのタイ
ミングにて、前記カウント手段のカウントしている値を
リセットまたは所定の値（以下、プリセント値と言う）
にプリセットするリセットプリセット手段と、を設ける
ようにした。

〔作用〕

前記リセットプリセット手段によって、」二記（〜たタ
イミングにて、前記カウント手段のカウントしている値
をリセットまたは前記プリセット値にプリセントすれば
、前記パルス信号（即ち、前述のｐ’ｃパルス）と前記
基準パルス信号（即ち、前述の位相基準信号）の位相を
揃えることができ、位相整定時間を短縮することができ
る。

〔実施例〕

本発明の第１の実施例を第１図により説明する。

第１図は本発明の第１の実施例としてのモータ制御回路
を含む電子スチルカメラの信号系を示したブロック図で
ある。

第１図に於いて、１は磁気記録媒体としてのビデオフロ
ッピであり、２はビデオフロッピ１を回転駆動−するモ
ータである。ビデオフロッピ１は映像信号の１フイ一ル
ド分を１トラツクに記録するので、モータ２は、映像方
式がＮＴＳＣ方式のときは５６０Ｏｒｐｍで、ＰＡＬ方
式のと゛きは５．ＤＯＤｒｐｍでそれぞれ回転する。

次に、３はモータ２の回転速度に比例した周波数の信号
を出力するｐｃ（周波数発電機）であり４はＦＧ６の出
力を増幅してｐＧパルス（ａ’ｌを出力する増幅回路で
ある。５は、ＦＧパルス（ａ）の周波数を弁別して速度
誤差信号を出力する周波数弁別回路、６Ｖｉ加算回路、
７は入力電圧に応じてモータ２の回転速度を制御駆動す
る駆動回路である。モ＝り２、ＦＧ５、増幅回路４、周
波数弁別回路５、加算回路６、および駆動回路７から成
る速度制御ループによって、モータ２の回転速度が一定
値になるように制御が行なわれる。

次に、８は発振信号（ｂ）を出力する発振回路、９は発
振信号（ｂ）を分周してＦＧ３の位相基準信号（ｃ）を
出力する分周回路、１０はＦＧ、、５の位相基準信号（
ｃ）とＦＧパルス（α）との位相差を検出して、位相誤
差信号（ｄ）を出力する位相比較回路である。モータ２
、ＦＧ３、増幅回路４、位相比較回路１０．加算回路６
、駆動回路７から成る位相制御ループによって、ＦＧパ
ルス（α）と位相基準信号（ｃ）との位相同期がかかり
モータ２０回転の安定化が図れる。

次に、１１はビデオフロッピ１のセンタコアのｐＧヨー
ク（図示せず）の回転位置を検出するＰＧセンサであり
、１２はＰＧセンサ１１の出力を増幅する増幅回路、１
６はリセット信号を出力するセット回路、１４は発振信
号（ｈ）を分周して、Ｖｓｙｎｃ（垂直同期信号）を出
力する分周回路である。１５はモータ２の回転速度が所
定速度に達したことを検出する速度判定回路である。速
度判定回路１５が、モータ２が所定速度に達したことを
検出すると、検出信号（ｇ’）は“Ｌ”から”Ｈ”にな
る。そして、この直後、あるいは、この瞬間から所定時
間後に、リセット回路１３が動作を開始し、ＰＧセンサ
１１の出力信号をもとに分周回路１４をリセットする。

これによって、ＩＧジョーク図示せず）の回転位置とＶ
ｓｙｎｃどの位相を所定関係に揃えることができる。

次に、１６は、発振信号（ｂ）を分周して水平同期信号
（以下、Ｈｘｙｎｃと略称する）（ｊ）を出７コする分
周回路、１７は画像からの光学信号を、Ｈｓｙｎｃ＋Ｖ
ｙｙｎｃを用いて電気信号に変換する撮像回路、１８は
撮像回路１７からの信号に、変調などの信号処理を施す
記録回路、１９はビデオフロッピ１に信号を記録する磁
気ヘッドである。画像からの光学信号は、撮像回路１７
、記録回路１８、および磁気ヘッド１９を経て、ビデオ
フロッピ１に記録される。

次に、２０はプリセント回路であり、検出信号（１）が
”Ｉ”になった直後に、ＦＧパルス（α）のエツジに同
期してプリセット信号（Ｊ）を出力し、分周回路９０カ
ウント値をプリセットする。これによ、って、Ｐ’Ｇパ
ルス（ａ）と位相基準信号（ｃ）との位相３差を直接制
御することができる。即ち、適当なプリセット値を選ぶ
ことによって、最短位相口、ツク時間を実現することが
できる。

以下、これらの動作を第２図の波形図・を用いて説明す
る。　　、・ 第２図は、第１図の要部信号波形を示す波形図である。

モ゛−夕２を起動し、その回転速度が目標速度よ？４や
や低いところにある所定速度に達した時点で、検出信号
（−）が”Ｈ”になる。所定速度を目標速度よりも低く
した理由は、所定速度を目標速度と等しくすると、後述
のプリセット動作などを行なっているうちに速度が目標
速度を超過して、応答を遅らせてしまう恐れが、あるが
らヤある。

さて、プリセット回路２ｏは、検出信号（−）が“Ｈ′
になった直後の、ＦＧパルス（、）の立下りタイミンク
Ａに、プリセット信号（Ｊ）どしてパルスを出力する。

この瞬間、分周回路９の計数値は所定値にプリセットさ
れ、位相基準信号（１）とＦＧパルス（α）との位相関
係が初期イ１される。

位相比較回路１ｏは、位相基準信号（１）の立下りタイ
ミン、グとＦＧパルス（α）の立上りタイミングとの時
間差を検出するものである。

ここで、位相比較回路１０の一例として、第６図に示す
サンプルホールド式の位相比較回路について説明する。

・〜第５図においてζ１０１，１０２１および１０６は
アース端子□、１０４は位相基準信号（ｃ）を入力する
入力端子、１０５はＦＧパルス（α）を入力する入力端
子、１０６祉位相誤差信号（ｄ）を出力する出力端子で
ある。１０７はノコギリ波＜ｈ＞のリセット用のトラン
ジスタ、１０８は定電流源、１０９は傾斜の時定数設定
用のコンデンサ、１１０はバッファ、１１１はサンプリ
ング用のスイッチ、１１２はホールド用のコンデンサ、
１１６はバッファである二また、１１４および１１５　
Ｆｉ抵抗器、１１６はアース端子である。

次に、第３図の動作を説明する。

位相基準信号（ｃ）がＨ″の期間は、トランジスタ１０
７はオンとなり、ノコギリ波（＾）はＯｒとなる。

位相基準信号（ｃ）が”Ｌ”になると、トランジスタ１
０７は牙フとなり、ノコギリ波（Ａ）は一定の傾斜で電
位が上昇する。ノコギリ波（Ａ）はバッファ１１０を通
って、ＦＧハルス（α）の立上りタイミングでサンプリ
ングされ、コンデンサ１１２でホールドさ、れ、更にバ
ッファ１１３を経て、位相誤差信号（ｄ）として出力さ
れる。このようにして、位相基準信号（ｃ）の立下りタ
イミングと、　ＦＯパルス（、）の立上りタイミングと
の時間差が電圧に変換され、位相誤差信号（ｄ）となる
。・、　　　　　　　　　　　　　　・　　　、さて、
再び第２図に戻る。　　　　　　　　　”ここで、プリ
セット時刻Ａの直後のＦＧパルス（α）の立上りタイミ
ングをＥ、Ｅ以後、のＦＧパルメ（、）の立上９夕・イ
′ミングを逐次Ｃ，，、Ｄ、Ｅ、・−・・・・とする。

タイミングＢで、位相比較回路１−０力【サンプルホー
ルドを開始し、位相系の動作が開始する。タイミングＡ
でのプリセット・により、その直後の位相基準信号（１
）の立下りタイ２ングど、ＦＧパルメ（α）の立上りタ
イミングＢとの時間差は、そのプリセット値に・よ抄定
まる一定値となる。従って、タイミングＢ直後の位相誤
差信号（ｄ）は“、プリセット値により決゛まる。以後
、タイミングＣ，Ｄ、Ｉｔ、・叩・でサンプルホールド
が行なわれる。この時、プリセット値を適当に選べば、
位相整定時間を最短にすることができる。　　・　　　
　　・　　　　。

次に、゛最適なプリセット値の設定法について述べる。

゛ タイミンクＢに於いて、□毛−タ２の回転速度は、目標
速度よりも低（゛・。従って、位相基準信号（１）を基
準とすれば、ＦＧパルス（α）の位相はタイミングＢ以
降少〔ずろ遅れてくる′。そごで、位相基準信号（ｃ）
とＦＧパルス（α）・との位相関係の目標値に較べ、Ｆ
Ｇパルス（ｄ）が遜み方向にずれるように、プリセット
値を定めれ“ば、位相整定を速めることができる。

゛この様子を示したのが、第４図である。第４図は位相
誤差信号０）の過渡応答を示した説明図である：との図
では、プリセット値をパラメータ′として、ｄ、〜、ｌ
の６ｍの曲線を描いた。ｄ、は、位相基準信号（ｂ・）
どＰａ’パルス（、）との初期位相゛（プリセットタイ
′ミングＡの直後に於ける位相関係）が、目標位相と等
しくなるようにプリセットしたものである。ｄ、はζｙ
Ｇノ（ルス（α）が遅れ方向にずれるようにプリセット
したものである。ｄ、〜ｄ、け、ＦＧパルス（ａ）が進
み方向に１゛れるようにプリセントしたものであり、添
字（３〜６）の大きいほど進み量は増す。この図より、
ｄ４が最も位相整定時間の短いことがわかる。

以上述べたように、この実施例の効果は、分周回路９を
プリセットするプリセット量を最適値に定めることによ
り（具体的には、ＦＧパルス（ａ）の初期位相が目標位
相に較べて進み方向にずれるようにする）、最短の位相
整定時間を実現できることである。

なお、この実施例では、第２図に示すように、ＦＧパル
ス（α）の立下りタイミングでプリセットし、立上りタ
イミングでサンプルホールドするようにしたが、この逆
すなわち、立上りタイミングでプリセットし、立下りタ
イミングでサンプルホールドしても同様な効果が得られ
ることは明らかであれ 更に一般化するなら、　ＦＧパルス（α）の立上りでフ
リセットし、その次の立上りからサンプルホールドする
方法、あるいは、立下りでプリセットし、その次の立下
りからサンプルホールドする方法を用いても、同様な効
果が得られる。

−止た、プリセント値を最高値にした場合、その値が０
になる可能性も考えられる。しかし、その様な場合には
、分周回路９をプリセットするかわりにリセットすれば
よく、回路構成がやや簡単になる。

第５図は、本発明の第２の実施例としてのモータ制御回
路を含む電子スチルカメラの信号系を示したブロック図
である。

第５図において、第１図と異なる点は次の２点である。

第１図は、Ｈｔｙｎｃ　（７）を分周回路２１で分周し
て位相基準信号（ｃ）を得る点である。第２点は、ＦＧ
パルス（、ｚ）を２分周回路２２で２分周してＦＧ２分
周パルス（Ｌｉを得て、プリセット回路２０および位相
比較回路１０に入力する点である。

即ち、この実施例は、発振信号（ｂ）のかわりにＨｓｙ
ｎｃ　（ｊ）を用い、ＦＧパルス（σ）のかわりにＦＧ
２分周パルス（ｊ）を用いた点だけが第１図の実施例と
異なっている。

つまり、この実施例は、位相基準信号（Ｃ）の原信号と
してＨｓ　ｙｎ　ｃ　（ｆ）を用いた例である。Ｈｚｙ
ｎｃひ）は、偶数フィールドと奇数フィールドとで位相
が１８００異なるので、これを分周して得る位相基準信
号（Ｃ）も偶数フィールドと奇数フィールドとで位相が
１８０°異なる。従って、位相比較回路１０におけるも
う一方の比較信号の方も、偶数フィールドと奇数フィー
ルドとで位相が１８０°異ならねばならない。

そこで、ＦＧパルス（α）は、モータ２の１回転（１回
転で１フイールド）にパルスを奇数個発生するようにし
、そのＦＧパルス（α）を２分周してＦＧ２分周パルス
（Ｌ）を得れば、この（ｔ）はフィールド毎に位相が１
８０°異なる信号となる。以上の理由で、Ｈｚｙｎｃ（
７′）を用いるときは、２分周回路２２でＦＧパルス（
α）を２分周しなければならないのである。

この実施例の効果は、比較的容易に発生することのでき
るＨｚｙｎｃを用いたことであり、発振回路８の簡略化
が図れることである。

第６図は、本発明の第３の実施例としてのモータ制御回
路を含む電子スチルカメラの信号系を示したブロック図
である。

第６図に於いて、第１図と異なる点は、位相比較回路２
０１、ループフィルタ２０２、電圧制御発振器（’　Ｖ
ＣＯ）　２０３　、および分周回路２０４から成るＰＬ
Ｌ（フェーズ・ロックド・ループ）ブロックを設けた点
である。このＰＬＬブロックによって、Ｈｒｙｎｃ（ｆ
）をもとに、位相基準信号（Ｃ）の原信号０）を発振さ
せる。

この実施例の動作説明としては、第２図において、発振
信号（ｂ）を信号０）に置き換えて考えれば、第２図を
用いた前述の説明がそのまま適用できる。

従って、この実施例の動作については改めて述べない。

この実施例の効果は、比較的容易に発生することのでき
るＨｒｙｎｃを用いて、発振回路８の簡略化を図るとと
もに、前述の第２の実施例の場合と異なり、ＦＧパルス
（α）を２分周する必要がなく、高精度の制御が可能と
なる点にある。□ 〔発明の効果〕 本発明によれば、Ｆ’Ｇパルスを用いてモータの回転位
相を制御する場合、位相制御系の動作を開始する直前に
、位相基準信号を発生する分周回路をプリセットして、
ＦＧパルスとその位相基準信号との位相差を初期化でき
るので、位相整定時間の雇短化を図ることができる。　
　′ ４、図面の簡単な説明　　　　　　　　　　　゛第１図
は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２図は第
１図の要部信号波′形を示す波形図、第゛３１は第１図
の位相比較回路１０の工具体側を示す回路図、第４図は
第１図におけるプリセット回路のプリセット値をパラメ
ータとした時の位相誤差信号の過渡応答を示す特性図、
第５図は本発明間の第３の実施例を示すシロツク図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モータと、該モータの回転速度に比例した周波数を
   有するパルス信号を発生するパルス発生手段と、発振手
   段と、該発振手段からの発振信号に従ってカウントし、
   或る値をカウントする毎に１パルスずつ基準パルス信号
   を出力するカウント手段と、前記パルス信号と前記基準
   パルス信号の位相を比較し、その位相差に応じた位相誤
   差信号を出力する位相比較手段と、前記位相誤差信号に
   従って前記モータの回転を制御する駆動手段と、から成
   るモータ制御回路において、前記モータの回転が所定の
   回転速度（以下、判定基準回転速度と言う）に達したか
   否かを判定する速度判定手段と、 該速度判定手段が前記モータの回転が前記判定基準回転
   速度に達したことを判定したら、その直後に前記パルス
   発生手段より発生される前記パルス信号のパルスの立上
   りまたは立下りのタイミングにて、前記カウント手段の
   カウントしている値をリセットまたは所定の値（以下、
   プリセット値と言う）にプリセットするリセットプリセ
   ット手段と、を設けたことを特徴とするモータ制御回路
   。 ２、請求項１に記載のモータ制御回路において、前記位
   相比較手段は、前記パルス信号と前記基準パルス信号と
   の位相差を、前記パルス信号のパルスの立上りまたは立
   下りのタイミングと前記基準パルス信号のパルスの立上
   りまたは立下りのタイミングとの時間差を検出すること
   によって導き出すことを特徴とするモータ制御回路。 ３、請求項１または請求項２に記載のモータ制御回路に
   おいて、前記速度判定手段における前記判定基準回転速
   度は、前記モータの目標とする回転速度よりも低い速度
   であり、かつ、前記リセットプリセット手段がプリセッ
   トする際の前記プリセット値は、プリセット直後の前記
   基準パルス信号に対する前記パルス信号の位相が、目標
   とする位相に比べて進み方向にずれるような値であるこ
   とを特徴とするモータ制御回路。 ４、請求項１乃至請求項３のうちの任意の一つに記載の
   モータ制御回路において、前記発振手段からの発振信号
   を分周し、映像信号の水平同期信号と同じ信号を得、そ
   の得られた信号を前記カウント手段において前記発振信
   号の代わりとして用いると共に、前記パルス発生手段は
   前記パルス信号として前記モータの１回転につき奇数個
   のパルス列を発生し、発生した該パルス信号を２分周し
   た信号を前記位相比較手段において前記パルス信号の代
   わりとして用いるようにしたことを特徴とするモータ制
   御回路。 ５、請求項１乃至請求項３のうちの任意の一つに記載の
   モータ制御回路において、前記発振手段は、映像信号の
   水平同期信号を基準入力とするフェーズ・ロックド・ル
   ープ式の発振回路から成ることを特徴とするモータ制御
   回路。