JPS62152384A - 周波数・電圧変換装置 - Google Patents

周波数・電圧変換装置

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JPS62152384A
JPS62152384A JP60296317A JP29631785A JPS62152384A JP S62152384 A JPS62152384 A JP S62152384A JP 60296317 A JP60296317 A JP 60296317A JP 29631785 A JP29631785 A JP 29631785A JP S62152384 A JPS62152384 A JP S62152384A
Authority
JP
Japan
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output
pulse
signal
frequency
period
Prior art date
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Pending
Application number
JP60296317A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaya Okita
雅也 沖田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nippon Kogaku KK
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Publication date
Application filed by Nippon Kogaku KK filed Critical Nippon Kogaku KK
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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】 (発明の技術分野) 本発明は、周波数・電圧変換装置に関するものである。
(発明の背景) 周波数・電圧変換装置(以下F/V変換装置と略称する
)はモータの回転サーボ装置等に用いられ、モータの1
回転につきN発のパルスを発生する周波数発電機(以下
FCと略称する)が使用される。このFGには主に光電
式と磁気式とがある。
このうち光電式は、高精度で、電気、磁気ノイズに強い
という特徴があるものの体積的に大きなものとなってし
まうと言う欠点がある。一方磁気式FCはノイズには弱
いがコンパクトにする事が出来る。
第2図は、従来の磁気式FCの一例であり、1はロータ
マグネット、2はモータ回転軸、3は駆動コイル、4は
バックヨーク、5はFCマグネット、6はFCコイルで
ある。1.2.3.4でブラシレスモーフを構成してお
り、バックヨーク4に張り付けられたFGマグネント5
は、モータ回転軸と一体的に固定される。FCマグネッ
ト5は円周方向に等間隔で複数対の着磁がなされており
、FCコイル6によりFGマグネット5のKt束の変化
を全周にわたって積分する事によりFCマグネットの着
磁むらを打ち消しながら起電力に変換している。この様
な従来の磁気式FCの構造は、節単に精度のよいものを
作れると共に、小型で偏平なFC内蔵型モータを製作す
る場合に適している。例えば近年小型磁気ディスクによ
る記録装置を一体化した電子スチルカメラが提案されて
しるが、その駆動源として小型偏平のFG内臓モータが
要求されており前述した構造の磁気式FGを内臓したブ
ラシレスモーフが適している。しかしモータを小型偏平
とすることにより、ロータマグネットlの磁束がFGコ
イル6まで漏れてFC信号にノイズとして加算されてし
まうという問題点があった。ここで電子スチルカメラ用
のサーボ回路は、外部からの振動その他の影響による回
転ムラをできる限り抑える様にする必要があり、FCl
2号は周波数が高く精度のよいものが要求されるがFC
マグネット5の径の小さい小型モータの場合にはFG倍
信号周波数を上げる為にFCマグネットの@磁ピッチを
細かくすると、FG倍信号振幅が小さくなり精度も落ち
る為あまりFCマグネットの着磁ピッチを細かくできな
い。従ってFG周波数を例えはサーボ回路が必要とする
に十分な周波数まで上げることが困難となる。ここで。
FC周波数を電気回路を使って上げる手段(例えば2倍
にする)もあるが、前述の様なロータマグネット1から
の漏れ磁束によるノイズのある場合はFC信号の精度が
落ちて結局F/V変換の精度が落ちてしまうという欠点
があった。
また、前述の様にFG周波数が上げられない場合FC信
号の周波数はロータマグネット1からの漏れ磁束による
ノイズの周波数の数倍にしかならず、ロータマグネット
1からの漏れ磁束によるノイズを取り除く為にFCの出
力にバンドパスフィルターを通せば、S/Nは向上する
が、FC信号に含まれる回転変動の成分すなわちFC周
波数によりFM変調された信号をもバンドパスフィルタ
ーによりカットしてしまう為サーボ回路の高い周波数で
の応答が悪くなってしまい好ましくない。
(発明の目的) 本発明はこれらの欠点を解決し、小型で高精度のF/V
変換装置を得ることを目的とする。
(発明の概要) 本発明は、FG倍信号波形整形して、方形波に変換した
信号を用いてF/V変換する際に、立ち上がりエツジを
用いた場合と、立ち下がりエツジを用いた場合でノイズ
によるF/V変換’JiWの出力の変動分の位相が反転
していることに着目し、加算或いはスイッチングによっ
てノイズ成分を実質的に除去することを技術的要点とし
ている。
(実施例) 第1図は本発明の実施例のブロック図であり、7はFG
信号Aを波形整形する為のFCアンプ、8はインバータ
、9.10は入力信号の立ち上がりに応答してパルス幅
T、のパルスを発生するモノステーブルマルチバイブレ
ーク(MMI)、11.12は入力信号の立ち上がりに
応答してパルス幅Tzのパルスを発生するモノステーブ
ルマルチバイブレーク(MM2) 、l 3.l 4は
入力信号の立ち上がりに応答してパルス幅T、のパルス
を発生するモノステーブルマルチバイブレーク(MM3
)である。15はORゲート、16はカウンタ17,1
Bはラッチ回路でクロックがHレベルの期間の入力信号
をラッチする。19は加算器、20はD/A変換回路で
ある。第1図に示す回路は、FCC信号の周波数を電圧
に変換する回路で、最近のVTR等のディジタルサーボ
IC等に用いられている様に、FG倍信号周期を所定の
周期をもつクロック信号101を用いてカウントし、そ
の値をD/A変換してF/V変換装置の出力電圧Eとし
て出力している。なお、MMIのパルス幅T1は、クロ
ック信号101の周期より短くなおかつ、クロック信号
101に同期してパルスを出力しており、MMlの出力
がHレベルのときには、カウンタ16の出力は変化しな
い。MM2、MM3のパルス幅Tt、T3はクロック信
号101をカウントして決められており、FG倍信号周
期をカウント値に変換する際のビ・ノド数を減らす為の
遅延を行っている。
第3図および第4図は、本発明の実施例の動作を示すタ
イミングチャートであり、第3図においてBはFGアン
プ7の出力、GはMMI、9の出力、HはMM2.11
の出力、IはMM3.13の出力、JはMMl、10の
出力、KはMM2゜12の出力、LはMM3,14の出
力、MはORゲート15の出力である。
第3図に示す様に、ORゲート15の出力MはFGアン
プ7の出力Bの立ち上がりエツジ及び立ち下がりエツジ
からT、 +’l’、後にパルス幅T。
のパルスを出力する。従って、カウンタ16のカウンタ
出力をアナログ値で表わすとSの様になる。
このカウンタ16の出力をFCアンプ7の出力Bの立ち
上がりエツジでラッチした出力、すなわちラッチ回路1
7の出力は、FCアンプの出力Bの立ち上がりエツジか
ら次の立ち上がりエツジまでの周期をカウントした値と
なり、アナログ電圧に変換すれば、FGアンプ7の出力
Bを立ち上がりエツジをもとにF/V変換した電圧とな
る。
同様にランチ回路18の出力はFCアンプ7の出力Bの
立ち下がりエツジから次の立ち下がりエツジまでの周期
をカウントした値となり、アナログ電圧に変換すれば、
FGアンプ7の出力Bを立ち下がりエツジをもとにF/
V変換した値となる。 第4図のタイミングチャートは
、FC信号にノイズが入った場合のF/V変換出力の影
響を示している。第4図においてA゛はFG倍信号に含
まれるノイズ成分であり、その周波数は第4図ではFC
C信号の4分の1となっている。T)1はスレッショル
ドレベルである。Bはノイズ成分A′を含むFCC信号
をスレッショルドレベルTHで2値化して波形整形した
信号でノイズ成分を含まない場合の周期及びデユーティ
−比(図中点線にて表す)と異なる。Cは前記信号Bの
立ち上がりエツジをもとにF/V変換した信号であり、
第1図におけるラッチ回路17の出力に相当する。
Dは信号Bの立ち下がりエツジをもとにF/V変換した
電圧信号であり、第1図におけるランチ回路18の出力
に相当する。信号C,DはそれぞれFCC信号のノイズ
成分A°と同一の周波数成分の信号がノイズとなって加
算されているが、その加算されたノイズの位相が、信号
CとDでは反転している6本発明はこの点に着目し、信
号CとDを加算し、ノイズ信号をうち消すことによりノ
イズ信号A゛の影響を抑えている。信号Eは信号CとD
を加算したものであり、第1図における加算器19によ
りラッチ回路17および18の出力を加算シ、D/Aコ
ンバータ20によりアナログ値に変換した電圧信号Eで
ある。第4図に示す様に電圧信号Eは信号C,Dに対し
、FCC信号のノイズ成分A°の影響が少なく、しかも
ノイズ成分の周波数が高くなっている。ノイズ成分の周
波数が高いということはモータの慣性モーメントが大で
ある事がらモータにとって無視出来る事となり好ましい
第5図は、本発明の別の実施例である。第5回において
第1図と同符号は同効部材を表し、説明は省略する。2
1はORゲート、22はラッチ回路である。第5図にお
ける回路は第1図に示した第1実施例の回路が信号Bの
立ち下がりエツジおよび立ち上がりエツジのそれぞれで
ラッチするランチ回路17.18の2つのラッチ回路を
備えていたのに対し、ラッチパルスG、  JのORを
とった第3図に示すPをラッチパルスとしてラッチ回路
22でランチした出力をD/A変換回路20でアナログ
電圧に変換しており、その出力Fは第4図に示すとおり
である。信号Fは、FC信号1周期の期間で平均すれは
、立ち上がりエツジおよび立ち下がりエツジのそれぞれ
でF/V変換した値を加算したものと同等である為、信
号C,Dに対しFC信号へのノイズ成分A°の影響が少
なく、しかもノイズ成分の周波数が高くなっており、モ
ータの慣性モーメントにより、ノイズの影響が実際には
さらに少なくなるので好都合である。又第5図に示す第
2実施例に於いては、回路規模が小さくなると共に、サ
ンプリング周波数が2倍になっている為、FC信号の周
波数を上げた場合と同様にサーボ回路の高い周波数での
応答を改善できる。
尚本発明による実施例に於いては、回転数に応じた時間
間隔で発生するパルスの周期を該パルスの立上り及び立
下りエツジよりそれぞれ検出する第1及び第2の検出手
段を含むパルス検出手段をディジタル回路で構成したが
これに限られること無く、アナログのサンプルホールド
回路を用いてアナログ回路で構成してもよい。
(発明の効果) 以上のように本発明によれば精度の高いF/V変換装置
が得られる。更に回路が容易にディジタル回路で構成出
来る為IC化が容易である。特に第5図に示す第2の実
施例は回路規模も小さくIC化により適する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例のブロック図、第2図は従
来の磁気式FGの構造を示す説明図、第3図、第4図は
、本発明の実施例のタイミングチャート、第5図は、本
発明の第2実施例のブロック図である。 (主要部分の符号の説明)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回転体の1回転につき複数のパルスを回転数に応
    じた時間間隔で発生するパルス発生手段と、該パルス発
    生手段の出力パルスの立上がりエッジを基準に該出力パ
    ルスの1周期を検出する第1の検出手段及び前記パルス
    発生手段の出力パルスの立下がりエッジを基準に該出力
    パルスの1周期を検出する第2の検出手段を含むパルス
    周期検出手段と、 該パルス周期検出手段の出力を電圧に変換する変換手段
    とを備えた事を特徴とする周波数・電圧変換装置。
  2. (2)前記パルス周期検出手段は前記第1の検出手段の
    出力と前記第2の検出手段の出力とを加算する加算手段
    を備える事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の周
    波数・電圧変換装置
  3. (3)前記パルス周期検出手段は前記パルス発生手段の
    出力パルスの立上がりから立下がり迄の期間は前記第1
    検出手段の出力を用い、立下がりから立上がり迄の期間
    は前記第2の検出手段の出力を用いる事を特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の周波数・電圧変換装置
JP60296317A 1985-12-25 1985-12-25 周波数・電圧変換装置 Pending JPS62152384A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01101721A (ja) * 1987-10-14 1989-04-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd ディジタルリップルフィルタ
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CN113746383A (zh) * 2021-11-05 2021-12-03 天津赛象科技股份有限公司 多刀纵裁卷曲与导开速度控制方法、系统、设备及存储介质

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