JPH0522972A - モーターの速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転ヘッド形磁気記録再生装置において、回
転ヘッドモーターの１回転を１周期とする再生画像のジ
ッターを、周波数位相特性を持つことなく低減させ、そ
の結果、応答性能を高位に維持しながらジッターの少な
いモーター制御システムを提供することを目的とする。 【構成】 ＦＧ着磁誤差成分を含む速度誤差信号ｂに第
１のメモリー６１からの修正信号ａを加算して修正後の
信号ｃとする。第２のメモリー６４にサンプルしたモー
ター１回転当たりの修正後の信号ｃの電圧値から、最大
値と最小値を示すＦＧ信号のパルス列区間を最大及び最
小区間検出器６５，６６にて検出する。検出した最大値
と最小値を示す区間のデータの差が小さくなる方向に、
次の回転で得られる速度誤差信号ｂを修正する修正信号
ａを第３のメモリー６７にて作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モーターの速度制御装
置に関し、特に、回転ヘッド形磁気記録再生装置におい
て発生するところの、回転ヘッド用モーター（以下シリ
ンダーモーターと称する）の回転むらに起因するジッタ
ーの低減をする装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＶＨＳムービー、あるいは８mmビ
デオカメラ等と呼ばれる回転ヘッド形磁気記録再生装置
のカメラ一体形のビデオテープレコーダー（以下ＶＣＲ
と略する）の需要拡大に伴い、商品価値の一要素である
再生画像のジッター低減についても、より高性能を要求
されるようになってきた。

【０００３】以下に従来のモーターの速度制御装置につ
いて説明する。図３は、従来のＶＣＲのシリンダーモー
ターの制御のブロック図である。図３において、１はシ
リンダーモーターであり、２はそのシリンダーモーター
１の駆動用ドライブ回路である。３は前記シリンダーモ
ーター１に取り付けられた周波数発電機（以下ＦＧと略
称する）であり、シリンダーモーター１の回転速度が高
まるに従って出力信号の周波数が高くなっていくパルス
波形を出力する。４は前記ＦＧ３の出力を入力し、その
周期をＤＣレベルに変換するＦＶ変換器である。一方８
は、回転速度を設定する速度設定回路であり、シリンダ
ーモーター１は、この設定値を基準に厳密な速度に制御
される。５は前記ＦＶ変換器４と前記速度設定回路８の
各出力を比較し、速度誤差信号を求める誤差検出器であ
る。６は従来より考えられているジッター低減用フィル
ターである。７は前記速度誤差信号を増幅し、駆動用ド
ライブ回路２のトルク指令入力を演算する調節系であ
る。

【０００４】以上のように構成されたＶＣＲのシリンダ
ーモータの速度制御装置において、以下その動作につい
て説明する。ジッターを発生させる要因には様々なもの
があるが、ここではその中でも、ＦＧ出力信号自体の誤
差によるジッターについてのみ問題にすることにする。

【０００５】ＦＧ信号は、モーターの回転子のマグネッ
トの磁気を検出して得ているのが一般的である。しか
し、その着磁パターンに誤差があった場合、ＦＧ信号自
体の周期が乱れているにもかかわらず、ＦＧ信号の周期
を一定になるように制御して行くため、回転自体は回転
むらを起こしてしまうことになる。この回転むらがジッ
ターを起こす一つの要因になっている。

【０００６】そこで、従来の方式では、誤差検出器５の
後にフィルター６を設置し、ＦＧ信号の着磁パターン誤
差の周波数成分を削除している。ＦＧ信号の着磁パター
ン誤差の周波数成分の基本波は、シリンダーモーター１
回転で１周期になる周波数成分である。したがって、高
速でヘッドを回転させている回転ヘッド形磁気記録再生
装置においては、ヘッドの回転周波数は動作に必要な周
波数帯域より幾分高めに存在し、これをフィルター６で
除去することがある程度可能である。フィルター６の形
式としては上記着磁パターン誤差周波数成分の基本波の
み削除するバンドリジェクトフィルターや、またはロー
パスフィルターが使われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、フィルターが本質的にもつ遅延作用によって、
またはその周波数位相特性により、低周波数域でのゲイ
ンをある程度以下に制限しなければ安定性を保てないと
いう問題があった。このことは、モーター制御の応答性
を悪くすることにつながり、好ましくないという欠点が
あった。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するもので、
従来のようなバンドリジェクトフィルターや、またはロ
ーパスフィルターを使用することのないモーターの速度
制御装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のモーターの速度制御装置は、モーターの回転
速度に応じて、パルス列間の繰り返し周期が変化するパ
ルス信号を発生する周波数発電機と、前記パルス信号の
繰り返し周期と、予め定められた基準周期との差異に応
じた電圧の速度誤差信号を発生する手段と、前記モータ
ーの１回転中において前記速度誤差信号が最大値と最小
値を示すパルス列区間をそれぞれ検出する手段と、前記
最大値の検出パルス列間に対応する区間では、予め定め
られた値Ａが順次減算され、最小値を示す検出パルス列
間に対応する区間では、前記値Ａが順次加算され、上限
及び下限が基準値を中心に上下に前記予め定められた値
Ａの範囲に規制された修正信号を作成する手段と、前記
修正信号を前記速度誤差信号に加算する加算手段と、こ
の加算手段の出力の電圧値に応じて前記モーターの回転
速度を制御する手段とを備えている。

【００１０】

【作用】この構成によって作られた修正信号は、モータ
ー１回転を１周期とする平均ゼロの歪波交流になり、そ
の１周期中での最大と最小が一致するまで修正を行なう
ため、定常的に発生しているモーターの１回転周期を１
周期とするリップル成分はなくなり、ランダムな成分の
み残留することになる。このことは、たとえＦＧ着磁誤
差が含まれていたとしても、後でそのＦＧ着磁誤差成分
のみ打ち消すことが可能となることになる。しかも、基
本的にはある一定パターンを速度誤差信号に加算するだ
けなので、フィードバックループ中において遅延作用を
及ぼすことはない。すなわち、最初からＦＧ着磁誤差な
ど存在しないモーターのようにできるのである。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。尚、従来のモーターの速度制御装置と
異なる構成部分についてのみ説明する。

【００１２】異なる点は、従来の誤差検出器５の出力信
号に含まれる着磁誤差をフィルター６により修正してい
たが、本実施例においてはフィルター６に代えて以下の
回路を構成していることである。すなわち、シリンダー
モーター１が１回転する間に出力される複数のＦＧ信号
と同期して、前記誤差検出器５からの速度誤差信号をサ
ンプリングする。このサンプリングした信号の最大値と
最小値を示すＦＧ信号のパルス列区間を検出する。そし
て、最大値を検出した区間の電圧を微少量下げ、最小値
を検出した区間の電圧を微少量増加させる修正信号を作
成し、前記誤差検出器５の出力信号を修正する回路を構
成している。

【００１３】図１を用いてその回路の構成及び動作を説
明する。図において、６１は第１のメモリーであり、誤
差検出器５の速度誤差信号ｂの着磁誤差を補正するため
の修正信号ａを出力する。６２はアドレス制御回路であ
り、シリンダーモーター１の１回転ごとに１パルス発生
するＰＧ信号を入力とし、前記第１のメモリー６１及び
後述する第２のメモリー６４、第３のメモリー６７の読
み出しアドレスを制御する。６３は加算器であり、前記
修正信号ａと前記速度誤差信号ｂとを加算して求めた修
正後の信号ｃは前記調節系７に出力される一方、次の新
たな修正信号ａを求めるために第２のメモリー６４に記
憶される。

【００１４】第２のメモリー６４は、アドレス制御回路
６２に制御されて、シリンダーモーター１回転分の修正
後の信号ｃのデータをＦＧ信号の出力と同期して読み込
む。そして、シリンダーモーター１の一回転中におい
て、記憶したデータの最大値を示すＦＧ信号のパルス列
区間と、最小値を示すＦＧ信号のパルス列区間とをそれ
ぞれ最大区間検出器６５及び最小区間検出器６６を用い
て検出する。こうして最大区間情報ｄと最小区間情報ｅ
とを得る。

【００１５】そして、修正信号ａを求めるには、まず、
第３のメモリー６７に第１のメモリー６１の前修正パタ
ーンデータをコピーする。次に、前記最大区間情報ｄに
対応する第３のメモリー６７の区間のアドレスを指定
し、そのデータを一定値Δａだけ減算する。また同時
に、第３のメモリー６７の前記最小区間情報ｅに対応す
る区間のアドレスを指定し、そのデータに一定値Δａだ
け加算する。この訂正動作を行った後で、第３のメモリ
ー６７の修正パターン後のデータを第１のメモリー６１
に再びコピーする。すると修正信号ａは、速度誤差信号
ｂを訂正する新たな信号に変更されたことになる。

【００１６】しかし、もちろん修正動作の最初は、第１
のメモリー６１には修正パターンが求められていないの
で、予め決められたパターン例えば零等の基準値からス
タートすることになる。以後、修正後の信号ｃの最大区
間と最小区間との差がΔａになるように、フィードバッ
クループにより訂正動作をするのである。

【００１７】以下に、図２を用いて具体的に訂正動作を
説明する。図２では、ＦＧ信号が４パルスでシリンダー
モーター１回転となる例について説明する。ここで、シ
リンダーモーター１回転のうちの４個のＦＧ信号に対応
して、それぞれの回転区間をフェーズ０，１，２，３と
呼ぶことにしておく。

【００１８】図１において、Ｆ／Ｖ変換器４及び誤差検
出器５を通して得られる出力は、ＦＧ信号のエッジごと
に得られる。例えば、図２（ａ）に示した様な速度誤差
信号ｂと同一の修正後の信号ｃが第２のメモリー６４に
サンプルされたとする。このとき、この信号パターンを
もとに、最大値を示すフェーズ３において、最大区間検
出器６５の出力ｄが立ち、同様に最小値を示すフェーズ
０において、最小区間検出器６６の出力ｅが立つことに
なる。

【００１９】そして、これらの最大区間出力情報ｄ，最
小区間出力情報ｅをもとに、最初すべてのデータがセン
ターであった第３のメモリー６７は、最大区間のデータ
が一定値Δａだけ減算され、また最小区間のデータが同
じ量だけ加算されることにより、図２（ａ）最下段のよ
うなパターンに訂正され、第一のメモリー６１にストア
され、このパターンでシリンダーモーター１回転毎に出
力されていく。

【００２０】以上が、修正信号ａの演算の一つの過程で
ある。次のステップ２では、また第２のメモリー６４へ
のサンプルから始まり、先のステップ１において訂正さ
れた図２（ｂ）の信号ｃに示すようなデータがサンプル
される。このとき最大区間と最小区間は先のステップ１
の時とは異なるところに検出されている。最大区間はフ
ェーズ２、最小区間はフェーズ１になっている。従っ
て、第２のメモリー６４のデータもフェーズ１，２のみ
訂正され、結局、修正信号ａは最下段の信号ａのように
なる。

【００２１】以下同様にして、前修正後の信号ｃのデー
タと比べて、異なる区間に最大値または最小値を検出し
たときに、それらの区間の修正信号ａのパターンを訂正
するとともに、基準値を中心に上限及び下限がΔａの範
囲に規制された修正信号ａを作成する。そして、この修
正信号ａにより、訂正動作を繰り返していくことによ
り、修正後の信号ｃのリップルはどんどん小さくなり、
最後にフラットな直流信号になって安定する。

【００２２】これまでの説明では、分かりやすいよう
に、すべてＦＧ信号からの直流信号として説明してきた
が、これをディジタル信号としてもとくに不具合はな
い。また、図を見やすくするために一回の修正値Δａは
大きくして示したが、この大きさを小さくすればするほ
ど、１ステップ当りの修正速度は小さくなるものの、修
正パターンの精度が向上する。更に、ＦＧ信号をシリン
ダーモーター１回転で４個の場合について説明したが、
これも２個以上つまり、最大区間と最小区間とを区別で
きる限り、何個でもよいことは言うまでもない。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明は、モーターの回転
速度に応じてパルス列間の繰り返し周期が異なるパルス
信号と、予め定められた基準周期とを比較して得た速度
誤差信号の電圧値から、最大値と最小値を示すパルス列
区間を検出し、それぞれの区間の電圧値をそれぞれ減
分，増分する修正信号を作成して、前記誤差出力信号を
補正することにより、着磁誤差によるモーターの回転の
リップル成分を少なくしている。したがって、一定の修
正信号パターンを加算するだけなので、モーター制御フ
ィードバックループ中において遅延作用を及ぼすことは
なく、モーター制御の応答性を悪くすることはない。す
なわち、最初からＦＧ着磁誤差など存在しないモーター
のようにできるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるモーターの速度制御装
置の要部を示すブロック図

【図２】（ａ）同装置の動作説明のためのタイミングチ
ャート （ｂ）同装置の動作説明のためのタイミングチャート

【図３】従来のモーターの速度制御装置のブロック図

【符号の説明】

１ シリンダーモーター ２ モーター駆動用ドライブ回路 ３ 周波数発電機 ４ Ｆ／Ｖ変換器 ５ 誤差検出器 ６ ジッター低減用フィルター ７ 調節系 ８ 速度設定回路 ６１ 第一のメモリー ６２ アドレス制御回路 ６３ 加算器 ６４ 第二のメモリー ６５ 最大区間検出器 ６６ 最小区間検出器 ６７ 第三のメモリー ａ 修正信号 ｂ 速度誤差信号 ｃ 修正後の信号 ｄ 最大値区間情報 ｅ 最小値区間情報

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 モーターの回転速度に応じて、パルス列
   間の繰り返し周期が変化するパルス信号を発生する周波
   数発電機と、前記パルス信号の繰り返し周期と、予め定
   められた基準周期との差異に応じた電圧の速度誤差信号
   を発生する手段と、前記モーターの１回転中において前
   記速度誤差信号が最大値と最小値を示すパルス列区間を
   それぞれ検出する手段と、前記最大値の検出パルス列間
   に対応する区間では、予め定められた値Ａが順次減算さ
   れ、最小値を示す検出パルス列間に対応する区間では、
   前記値Ａが順次加算され、上限及び下限が基準値を中心
   に上下に前記予め定められた値Ａの範囲に規制された修
   正信号を作成する手段と、前記修正信号を前記速度誤差
   信号に加算する加算手段と、この加算手段の出力の電圧
   値に応じて前記モーターの回転速度を制御する手段とよ
   りなるモーターの速度制御装置。