JPH04359688A - 駆動信号発生装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子スチルカメ
ラに設けられるディスク装置の駆動用モータ等を駆動す
る装置に関し、特にこのモータ等を駆動するためのパル
ス信号を発生する駆動信号発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子スチルカメラあるいはカメラ一体型
ＶＴＲは記録媒体として磁気ディスクあるいは磁気テー
プが用いられ、これら磁気ディスクあるいは磁気テープ
を回転あるいは走行させるモータはサーボ制御により駆
動される。電子スチルカメラ等においては、消費電力が
大きく、また電源としてバッテリが用いられることを考
慮し、モータの駆動回路は、消費電力を極力低く抑える
ために通常ＰＷＭ方式（すなわちスイッチングレギュレ
ータ方式）によって制御される。モータを駆動するため
の電源は、レギュレータを介して供給されると電源供給
効率が低下するため、通常、レギュレータを通すことな
く直接モータに供給される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
電源を直接モータに供給する構成によると、電源電圧が
変化した場合、モータ駆動に対するサーボ特性が変化し
てしまい、モータの制御が困難になるという問題が発生
する。本発明の目的は、電源電圧が変化しても動作特性
が変化せず、常にモータ等の作動機構を所定の特性で制
御することを可能にする駆動信号発生装置を提供するこ
とにある。

【０００４】

【問題を解決するための手段】本発明に係る駆動信号発
生装置は、電源と、電源電圧に応じた振幅のパルス信号
を出力するパルス発生手段と、電源電圧に対応して、パ
ルス信号のパルス幅および周期の少なくとも一方を変化
させる制御手段とを備えることを特徴としている。

【０００５】

【実施例】以下図示実施例により本発明を説明する。図
２は本発明の一実施例を適用された電子スチルカメラに
内蔵された制御回路を示す。システムコントロール回路
１１はカメラ全体の制御を行う従来公知のマイコンであ
る。被写体の映像は、レンズ１２によりイメージセンサ
１３上に結像される。イメージセンサ１３は撮像回路１
４を介して映像処理回路１５に接続されており、イメー
ジセンサ１３上に結像された映像は、撮像回路１４を介
して映像処理回路１５に入力される。この映像処理回路
１５において、撮像回路１４から入力された映像信号は
、色差信号と輝度信号に分けられ、また２つの色差信号
（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）は１Ｈ（水平走査期間）毎に交互に
配置される。映像処理回路１５は映像出力端子に接続さ
れており、この映像出力端子にディスプレイ装置（図示
せず）を接続することにより映像を見ることができる。

【０００６】ディスク装置において、磁気ヘッド２１は
トラッキングモータ２２によって磁気ディスクＤの半径
方向に変位せしめられるように構成されている。このモ
ータ２２はトラッキングモータ駆動回路２３によって駆
動制御される。磁気ディスクＤはスピンドルモータ２４
により回転駆動され、このモータ２４はスピンドルモー
タ駆動回路２５によって駆動制御される。スピンドルモ
ータ駆動回路２５に接続されたＰＷＭ信号発生回路２９
は、スピンドルモータ２４を回転駆動するためのパルス
信号を発生する回路であり、スピンドルサーボ回路２７
からモータ２４の設定回転速度に応じた信号を供給され
る。

【０００７】ＰＧコイル２６は、磁気ディスクＤの１回
転のタイミングを検出するために設けられ、スピンドル
サーボ回路２７に接続される。また、スピンドルモータ
２４に設けられた周波数発生器２８もスピンドルサーボ
回路２７に接続される。しかしてスピンドルサーボ回路
２７は、モータ２４の回転速度および回転位相を制御す
る。なお、トラッキングモータ駆動回路２３とスピンド
ルサーボ回路２７は、システムコントローラー１１に接
続され、これにより制御される。

【０００８】映像信号の輝度信号および２つの色差信号
は、それぞれＦＭ変調されて、同じ記録トラックに多重
記録される。このため映像処理回路１５には、ＦＭ変調
回路３１とＦＭ復調回路３２とが接続される。ＦＭ変調
回路３１は記録アンプ３３およびスイッチ３４を介して
ディスク装置の磁気ヘッド２１に接続される。ＦＭ復調
回路３２は再生アンプ３５およびスイッチ３４を介して
磁気ヘッド２１に接続される。

【０００９】スイッチ３４はシステムコントローラー１
１によって制御され、ＦＭ変調回路３１側とＦＭ復調回
路３２側とに選択的に切替えられるように構成されてい
る。すなわちスイッチ３４は、磁気ディスクＤへの映像
データの記録時、ＦＭ変調回路３１および記録アンプ３
３を磁気ヘッド２１に接続し、これにより映像信号はＦ
Ｍ変調されて磁気ディスクＤに記録される。これに対し
、磁気ディスクＤに格納された映像信号を再生する時、
スイッチ３４はＦＭ復調回路３２および再生アンプ３５
を磁気ヘッド２１に接続させる。これにより、映像信号
はＦＭ復調されて映像信号処理回路１５に入力され、所
定の処理を施されて映像出力端子側に出力される。

【００１０】図３はスピンドルモータ駆動回路２５の構
成を示し、この回路自体は従来公知である。

【００１１】入力端子４１はＰＷＭ信号発生回路２９（
図２）に接続され、この端子４１を介してスピンドルモ
ータ駆動回路２５に、図４に示すようなパルス信号Ｐが
入力される。このパルス信号Ｐが入力された時、トラン
ジスタ４２、４３から成るスイッチング回路がＯＮ状態
となり、電源であるバッテリ６１の電圧Ｖｍがスピンド
ルモータ２４側へ供給される。フライホイルダイオード
４４、チョークコイル４５およびコンデンサ４６から成
る平滑回路は、バッテリ６１からモータ２４側へ供給さ
れる電圧の変化を滑らかにするために設けられる。

【００１２】スピンドルモータ２４は３相ブラシレスモ
ータであり、３つの固定子巻線に流れる電流によって生
じる励磁力により回転駆動される。この電流が流れる経
路は、トランジスタ４７、４８、４９、５０、５１、５
２から成るスイッチング回路によって制御され、各トラ
ンジスタ４７〜５２は三相ロジック回路５３によってＯ
Ｎ−ＯＦＦ制御される。

【００１３】なお図３において、スピンドルモータ２４
およびバッテリ６１は、スピンドルモータ駆動回路２５
以外の構成要素である。

【００１４】図４はＰＷＭ信号発生回路２９からスピン
ドルモータ駆動回路２５に入力されるパルス信号Ｐを示
す。この図に示されるように、このパルス信号Ｐはバッ
テリ６１の電圧Ｖｍに対応したパルス振幅を有する。パ
ルス幅Ｔｐはモータ２４に供給する駆動力に応じた大き
さを有し、スピンドルサーボ回路２７によって定められ
る。またサンプリング時間（周期）Ｔｓ、すなわち各パ
ルス信号Ｐ間の間隔は、ＰＷＭ信号発生回路２９によっ
て決定され、従来は一定であったが、本実施例において
は、後述するようにバッテリ６１の電圧に応じた長さに
定められる。

【００１５】また図４に示されるように、パルス信号Ｐ
は平滑化されて等価電圧Ｖｅとなりモータ２４に供給さ
れる。この平滑化はチョークコイル４５等から成る平滑
回路（図３）によって行われる。この等価電圧Ｖｅは、

【数１】　　Ｖｍ×Ｔｐ＝Ｖｅ×Ｔｓ に基づいて求められる。

【００１６】図５は、サンプリング時間（周期）Ｔｓを
一定とした場合における、パルス信号Ｐのパルス幅Ｔｐ
と等価電圧Ｖｅとの関係を示す。この図から理解される
ように、パルス幅Ｔｐが長くなるほど等価電圧Ｖｅが高
くなる。すなわち、パルス幅Ｔｐが長くなるほど、モー
タ２４に供給される電圧が高くなり、モータ２４の回転
速度が大きくなる。

【００１７】このようにモータ２４の回転速度は、パル
ス幅Ｔｐによって定まり、従来このパルス幅を適宜設定
することにより制御されていた。ところが図６（ａ）お
よび（ｂ）の対比から理解されるように、バッテリ６１
の電圧が例えば３／４まで低下すると等価電圧も３／４
まで低下し、この結果、モータ２４の回転速度は設定値
よりも低くなってしまう。このような不具合を防止する
ため本実施例では、図６（ｃ）に示されるように、バッ
テリ６１の電圧が低下した分だけパルス間隔（Ｔ）を短
くしている。すなわち、バッテリ６１の電圧が例えば３
／４まで低下した場合、

【数１】に従ってパルス間隔は（３／４）×Ｔとなり、
等価電圧Ｖｅは本来の設定値に等しくなる。したがって
、所定の大きさのモータ２４の回転速度が得られること
となる。

【００１８】図１は本実施例におけるＰＷＭ信号発生回
路２９の構成を示し、この回路によって、バッテリ６１
の電圧の変化に応じた各パルス信号Ｐ（図４）のパルス
間隔が設定される。

【００１９】入力端子７１はバッテリ６１（図３）に接
続され、この端子７１を介してＰＷＭ信号発生回路２９
に電源電圧Ｖｏが印加される。この電源電圧ＶｏはＡ／
Ｄ変換器７２によってＡ／Ｄ変換され、除算器７３では
、この電源電圧Ｖｏが最大電圧Ｖｍで除算されて現在の
電源電圧と最大電圧との比（Ｖｏ／Ｖｍ）が求められる
。なお最大電圧Ｖｍは、電圧降下のないバッテリ、すな
わちまだ新しいバッテリ６１によって出力される電圧で
ある。乗算器７４では、この比（Ｖｏ／Ｖｍ）に、標準
的なパルス間隔すなわち最大電圧Ｖｍにおけるパルス間
隔（Ｔ）に対応したカウント値Ｔｃが掛けられ、パルス
間隔セット値Ｃ（＝（Ｖｏ／Ｖｍ）×Ｔｃ）が求められ
る。

【００２０】カウンタ７５は、クロック発生器７６から
一定の時間間隔で入力されるクロック信号をカウントし
、そのカウント値（図７の符号Ｅ）をコンパレータ７７
に出力する。コンパレータ７７はこのカウント値Ｅと乗
算器７４から得られるパルス間隔セット値Ｃとを比較し
、カウント値Ｅがセット値Ｃに一致した時、一致信号を
フリップフロップ７８のセット端子Ｓとカウンタ７５の
リセット端子Ｒに出力する。これによりカウンタ７５の
カウント値Ｅは「０」にリセットされることとなり、カ
ウンタ７５は再びカウントを始める。なおコンパレータ
７７からフリップフロップ７８への一致信号の入力の周
期は、バッテリ電圧によって変化するパルス信号の周期
に対応している。

【００２１】一方、入力端子８１はスピンドルサーボ回
路２７（図２）に接続され、この端子８１を介してＰＷ
Ｍレジスタ８２に、モータ２４（図２）の駆動力に対応
したＰＷＭセット値Ｆ（図７）が入力される。コンパレ
ータ８３は、ＰＷＭレジスタ８２からＰＷＭセット値Ｆ
を、またカウンタ７５からカウント値Ｅをそれぞれ入力
される。コンパレータ８３はこのＰＷＭセット値Ｆとカ
ウント値Ｅをを比較し、カウント値ＥがＰＷＭセット値
Ｆに一致した時、ＰＷＭセット値Ｆをフリップフロップ
７８のリセット端子Ｒに出力する。

【００２２】フリップフロップ７８の出力端子Ｑから出
力される信号は、コンパレータ７７からセット端子Ｓに
一致信号が入力された時「Ｈ」レベル、またコンパレー
タ８３からリセット端子Ｒに一致信号が入力された時「
Ｌ」レベルとなり、これにより、ＰＷＭ信号が生成され
る。すなわち、このＰＷＭ信号のパルス幅Ａは図７に示
すＰＷＭセット値Ｆに対応している。

【００２３】このようにして得られたＰＷＭ信号は、モ
ータ２４の設定回転数に応じた長さのパルス幅を有し、
また各パルス信号間の間隔は、ＰＷＭ信号発生回路２９
の作用により、バッテリ６１の実際の電圧が低いほど各
パルス信号間の間隔が小さく定められる。したがって、
バッテリ６１の出力電圧が低下しても、チョークコイル
４５等から成る平滑回路（図３）によって得られる等価
電圧Ｖｅは、バッテリ６１の出力電圧が最大値をとる場
合と同じとなる。このため、モータ２４の駆動に対する
サーボ特性は、電源電圧の大きさに関係なく常に一定と
なり、モータ２４に対するサーボ制御が容易になる。

【００２４】上記実施例は、バッテリ６１の電圧の低下
に伴い、パルス信号間の間隔すなわち周期を小さくした
例であったが、本発明の他の実施例として、次にパルス
幅を長くする構成を説明する。

【００２５】すなわち、図８（ａ）および（ｂ）から理
解されるように、バッテリ６１の電圧が例えば３／４ま
で低下すると等価電圧も３／４まで低下して、モータ２
４の回転速度が設定値よりも低くなってしまうが、図８
（ｃ）に示されるように、バッテリ６１の電圧が低下し
た分だけパルス幅を長くしても、上記実施例と同様な効
果が得られる。つまり、バッテリ６１の電圧が例えば３
／４まで低下した場合、

【数１】に従ってパルス幅を（４／３）×Ａとすると、
等価電圧Ｖｅは本来の設定値に等しくなる。したがって
、所定の大きさのモータ２４の回転速度が得られること
となる。

【００２６】図９は、この実施例におけるＰＷＭ信号発
生回路２９の構成を示すものであるり、この回路によっ
て、バッテリ６１の電圧の変化に応じた各パルス信号Ｐ
（図４）のパルス幅が設定される。

【００２７】入力端子９１はバッテリ６１（図３）に接
続され、この端子９１を介してＰＷＭ信号発生回路２９
に電源電圧Ｖｏが印加される。この電源電圧ＶｏはＡ／
Ｄ変換器９２によってＡ／Ｄ変換され、除算器９３では
、この電源電圧Ｖｏにより最大電圧Ｖｍが除算されて最
大電圧と現在の電源電圧との比（Ｖｍ／Ｖｏ）が求めら
れる。一方、入力端子１０１はスピンドルサーボ回路２
７（図２）に接続され、この端子１０１を介してＰＷＭ
レジスタ１０２に、標準的なパルス幅すなわち最大電圧
Ｖｍにおけるパルス幅Ａに対応したカウント値Ａｃが入
力される。乗算器９４では、カウント値Ａｃに比（Ｖｍ
／Ｖｏ）が掛けられ、パルス幅セット値Ｊ（＝（Ｖｍ／
Ｖｏ）×Ａｃ）が求められる。

【００２８】一方、Ｔレジスタ１０４にはパルス信号の
周期Ｔが格納されており、本実施例において、この周期
Ｔは常時一定である。コンパレータ１０３は、Ｔレジス
タ１０４から周期Ｔに対応した数値（周期対応値）を、
またカウンタ９５からカウント値Ｅをそれぞれ入力され
る。コンパレータ１０３はこの周期対応値とカウント値
Ｅをを比較し、カウント値Ｅが周期対応値に一致した時
、一致信号をフリップフロップ９８のセット端子Ｓとカ
ウンタ９５のリセット端子Ｒにそれぞれ出力する。

【００２９】カウンタ９５は、クロック発生器９６から
一定の時間間隔で入力されるクロック信号をカウントし
、そのカウント値（図７の符号Ｅ）をコンパレータ９７
に出力する。コンパレータ９７はこのカウント値Ｅと乗
算器９４から得られるパルス幅セット値Ｊとを比較し、
カウント値Ｅがセット値Ｊに一致した時、一致信号をフ
リップフロップ９８のリセット端子Ｒに出力する。 コンパレータ９７からフリップフロップ９８への一致信
号の入力の周期は、バッテリ電圧によって変化するパル
ス幅の大きさに対応している。

【００３０】フリップフロップ９８の出力端子Ｑから出
力される信号は、コンパレータ１０３からセット端子Ｓ
に一致信号が入力された時「Ｈ」レベル、またコンパレ
ータ９７からリセット端子Ｒに一致信号が入力された時
「Ｌ」レベルとなり、これにより、ＰＷＭ信号が生成さ
れる。このＰＷＭ信号のパルス幅は、現在の電源電圧に
応じた長さを有している。

【００３１】このようにして得られたＰＷＭ信号は、モ
ータ２４の設定回転数に応じた長さのパルス幅に対して
、現在の電源電圧に応じた補正が施されており、すなわ
ち、ＰＷＭ信号発生回路２９の作用により、バッテリ６
１の実際の電圧が低いほどパルス幅は長く定めらていれ
る。したがって、バッテリ６１の出力電圧が低下しても
、チョークコイル４５等から成る平滑回路（図３）によ
って得られる等価電圧Ｖｅは、バッテリ６１の出力電圧
が最大値をとる場合と同じとなる。このため、モータ２
４の駆動に対するサーボ特性は、電源電圧の大きさに関
係なく常に一定となり、モータ２４に対するサーボ制御
が容易になる。

【００３２】なお、本発明における制御対象はモータ２
４に限定されるものではなく、パルス幅に応じた性能で
作動する作動機構であれば何でもよい。またこの作動機
構を駆動するためのパルス信号は、必ずしも平滑化され
る必要はなく、直接作動機構に出力されてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電源電圧
が変化しても動作特性が変化することはなく常にモータ
等の作動機構を所定の特性で作動させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるＰＷＭ信号発生回路
を示す図である。

【図２】本発明の一実施例を適用した電子スチルカメラ
の制御回路を示す図である。

【図３】スピンドルモータ駆動回路を示す図である。

【図４】パルス信号の電圧と等価電圧との関係を示す図
である。

【図５】パルス信号のパルス幅と等価電圧との関係を示
す図である。

【図６】従来および本発明の一実施例における、パルス
信号の電圧と等価電圧との関係を示す図である。

【図７】ＰＷＭ信号発生回路の作用を示す図である。

【図８】従来および本発明の他の実施例における、パル
ス信号の電圧と等価電圧との関係を示す図である。

【図９】本発明の他の実施例におけるＰＷＭ信号発生回
路を示す図である。

【符号の説明】

２４　　スピンドルモータ ２９　　ＰＷＭ信号発生回路 Ｐ　　パルス信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　パルス信号のパルス幅に応じた駆動力
   で作動する作動機構に、該パルス信号を出力する駆動信
   号発生装置であって、電源と、電源電圧に応じた振幅の
   パルス信号を出力するパルス発生手段と、上記電源電圧
   に対応して、上記パルス信号のパルス幅および周期の少
   なくとも一方を変化させる制御手段とを備えたことを特
   徴とする駆動信号発生装置。