JPS62273665A - 回転体駆動装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分計］ 本発明は回転体駆動装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の回転体駆動装置、例えば電子スチルカメラにおけ
るディスゲ駆動装置のような回転体駆動装置においては
、カメラ全体の動作タイミングを規制するための基準信
号にモータの位相を合わせるようにその駆動制御が行わ
れていた。従って位相を用いたモータの速度制御（位相
制御）に時間がかかりカメラの立上り特性が悪かった。

また、位相制御の方法としては、例えば基準信号よりπ
遅れてＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ
）パルスの位相を同期させてモータを制御することが考
えられるが、この場合位相の制御可能な範囲は基準信号
に対するＦＧパルスの位相の遅れが０以上２π以下の範
囲に限られてしまう。

しかし、モータへの急激な負荷変動等によって位相差が
上記制御可能範囲を蓮えることもありうる。

たとえば、第５図のように基準信号とＦＧパルスとの位
相差がｎ−１回目の制御のためのサンプル時では（１５
７８）π付近であり、次のサンプル時、つまりｎ回目ま
でにさらに基準信号からＦＧパルスの位相が（１／１３
）　　π以上遅れてしまうと、基準信号に対するＦＧパ
ルスの位相遅れが２π以上になってしまう。ところが上
述のような制御方法ではこの場合位相ずれが小さくなっ
たものと判断してしまい、適切な制御が不可能となる問
題点があった。

［発明が解決しようとする問題点］ そこで、本発明の目的は以上のような問題点を解決し、
大きな負荷変動が生じた場合でも正確な回転体の位相制
御を行うことができる回転体駆動装置を提供することに
ある。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明では、回転体を駆
動する回転駆動手段、回転体の回転位相を検出する検出
手段、周期的な基準信号を形成する基準信号源、基準信
号源の出力と検出手段の出力との位相差を所定の値と比
較することにより位相差を一定の値になるよう回転駆動
手段を制御する位相制御手段、および検圧手段の出力が
発生した後、位相差を記憶すると共に、この記憶を行う
前に再び検出手段の出力の発生があった場合これを検知
する検知手段を具えたことを特徴とする。

［作　用コ 本発明によれば、検知手段による検知がなされたとき、
すなわち例えば位相制御手段による位相制御のための演
算等が間に合わないような場合においても、前記検知に
応じて適切な対処が行えるようになる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明回転体駆動装置の一実施例としてのディ
スク駆動装置を含む電子スチルカメラの一構成例を示す
ブロック図である。図において、１はモータ起動スイッ
チ、２は装置全体を制御するとともに各種演算等を行う
システム制御演算部であって、マイクロコンピュータ形
態のｃｐｕ　、ワークエリア等を有するＲＡＭ　、後述
の第２図に示す、　ような手順を記憶したＲＯＭおよび
カウンタ等を有する。３は人力信号の立ち上りエツジで
リセット（ＲＥＳＥＴ）　　ｌ、て０から計時を行うタ
イマカウンタ回路、４は人力信号の立ち上りエツジ毎に
タイマカウンタ回路３の内容を保持するラッチ回路であ
りて、各部２．３および４により位相制御手段が構成さ
れている。５はモータが組込まれている電子スチルカメ
ラの全体のタイミング信号（同期信号）を発生する同期
信号源としてのシステム基準信号発生回路、６はモータ
の位相制御の基準となる信号を発生する基準信号源とし
てのモータ制御基準信号発生回路、７はＤ／Ａ変換器、
８はＤ／Ａ変換されたモータ制御信号を増幅するモータ
駆動回路、９は回転駆動手段としてのモータである。

工０はモータの回転位相に対応したＦＧＧ号パルス、す
なわち例えばモータ８の１回転につき１６個のパルスを
発生する検出手段としてのＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　
Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）回路、１１はモード切換信号１４
により速度偏差を用いた速度制御モード（以下、速度制
御モード）に設定するためのａ側および位相同期による
速度制御モード（位相制御モード）に設定するためのｂ
側に切り換わるモード切換スイッチ、１９はモータの位
相に同期したパルスをモータ１回転に１回Ｈレベルで出
力する位相信号発生器（ＰＧ）、２１はＡＮＤゲート、
１２はＦＧ回回路ｌ跡らの出力信号、１３はカウンタ回
路３のリセット入力端に人力されるＲＥＳＥＴ信号、１
５は演算部２から出力される位相同期時Ｈレベルおよび
非同期時ＬレベルとなるＲＥＡＤＹ信号、１６は同演算
部２から出力される基準信号発生タイミング信号、Ｉ７
は制御基準信号発生回路６から出力される基準信号、１
８はＰＧＩ１からの出力信号、２０はＲεＡＤＹ信号１
５がＬレベルからＨレベルになったときにほぼモータの
ＦＧの周期の幅をもつＨレベルのワンショットパルスを
発生するワンショット回路である。２２は撮像装置、２
３は信号処理回路、２４はヘッド、２５は制御対象であ
る回転体としての記録媒体である。

ついで第１図示の構成における動作を説明する。

第２図は本実施例に係る回転体の駆動制御手順の一例を
示す。本実施例ではモータ９を映像信号の垂直同期信号
に同期させると共に位相同期時に、モータ９のＦＧ信号
１２の周期と制御基準信号発生回路からの基準信号！７
の周期とを等しく、かつＦＧ（Ｘ号パルス立ち上りと基
準信号１７の立ち上りエツジとの位相差をπとしている
。

初期時において、モータ９は回転が停止しているとする
。この初期時、スイッチ１１はａ側、すなわち速度制御
モード側に設定されている。ここでステップＳ１におい
てモータ起動スイッチ１が閉成されると、ステップＳ２
にすすみ、そこでシステム制御演算部２はＤ／Ａ変換器
７にモータ９を起動するに十分な一定値を出力する。

ついでステップＳ３にすすみ、そこで次のようなモータ
９の速度制御を行った後、ステップＳ４にすすんでその
速度が安定か否かを演算部２において判断する。すなわ
ち、まずステップＳ３においてＤ／Ａ変換器７からの信
号を駆動回路８に人力し、これに基づく駆動回路８から
の信号をモータ９に　　　・供給する。するとモータ９
が回転し始め、ＦＧ回路ｌＯからモータ９の回転周期に
比例したＦＧパルス信号１２が出力される。ここでスイ
ッチ１１はａ側にあるから、ＦＧパルス信号１２の立ち
上りエツジでタイマカウンタ回路３の内容がラッチ回路
４に保持されるとともに、タイマカウンタ回路３がリセ
ットされ再びＯからのタイムカウントを開始する。すな
わち、ラッチ回路４はＦＧパルスの周期をＦＧパルス信
号の立ち上りエツジ毎に保持する。演算部２は保持され
たＦＧパルスの周期と制御目標周期（すなわち、例えば
ＮＴＳＣ方式の場合垂直同期信号周期ｌ／６０秒）との
差を偏差量として操作量を演算し、Ｄ／Ａ変換器７に演
算結果を出力する。このようにしてモータ９の速度が制
御される。

ついでステップＳ４にすすみ、モータ９の速度が目標速
度付近で十分安定か否かを演算部２において前記偏差量
に基づいて判断する。偏差量が所定値以上では速度が安
定でないとして、ステップＳ３に戻り、所定値以内なら
ば速度が安定であるとしてステップＳ５にすすむ。

ステップＳ５においては、演算部２においてＦＧパルス
の立ち上りか否かを判断し、肯定判定であればステップ
Ｓ６にすすんで、演算部２においてＦＧパルスの立ち上
り時点から内蔵のカウンタによってタイムカウントを行
う。ついでステップＳ７にすすんでカウント開始から［
同期時のＦＧパルスの周期−同期時のＦＧパルスの周期
の１７２］時間すなわちπ時間経過したか否かを演算部
２において判断し、肯定判定であればステップＳ８に進
む。

ステップＳ８においては、演算部２においてスイッチ１
１を位相制御モード側、すなわちｂ側に切り換え、次い
でステップＳ９にて、演算部２からの基準信号発生タイ
ミング信号１６を制御基準信号発生回路６に人力して、
演算部２におけるＦＧパルスの立ち上りからπ時間経過
時点で発生回路６から基準信号１７を出力開始する。

第４図はこのときのＦＧ信号と基準信号とのタイミング
を示したものである。これによって、カウンタ回路３は
位相制御モードにおいては制御基準信号発生回路６の出
力信号の立上り毎にリセットされることになる。

ステップ５１０においては演算部２によってラッチ回路
４の内容を読み込む。ラッチ回路４の内容は、基準信号
１７の立ち上りからＦＧパルスの立ち上りまでのカウン
タ回路３のタイムカウント値であって、これは基準信号
とＦＧパルス信号との位相差を示すものである。

ついてステップ５１１において、後述の位相差判断ルー
チンを行う。このルーチンによって基準信号とＦＧパル
スとの位相差と、目標位相差との偏差量が補正される。

ついでステップ５１２においては、演算部２によって当
該補正された偏差量に基づいて操作量を演算し、ついで
ステップ５１３にすすみ、演算部２から演算結果、すな
わち操作量をＤ／Ａ変換器７に出力する。これによって
、操作量に基づくモータ９の回転位相制御が行われる。

ついでステップ５１４にすすみ、演算部２によって、読
み込んだラッチ回路４の内容に基づいて基準信、１号と
ＦＧパルスとの位相差が目標位相差になっているか、す
なわち位相同期しているかを判断し、位相同期していな
ければステップ５１０に復帰して同様の手順を繰返す。

一方、位相同期していると判定された場合にはステップ
５１５にすすみ、演算部２からＨレベルのＲＥＡＤＹ信
号１５を出力し、ステップ５１０に復帰する。

次に、本実施例の主要部である回転体駆動制御部につい
て詳細に説明する。

第３図は各部３，４．６および１１．すなわち第１図に
おいて一点鎖線内に示す回転体駆動部の詳細な構成例で
ある。図において、１０５および１０６はタイマプリス
ケーラ、１０７〜１１０はタイマプリスケーラ１０５お
よび１０６により設定された初期値からクロック信号２
０１により計数を行うタイマカウンタであり、第１図の
カウンタ回路３を構成する。

１１１および１１２はストローブ信号２０２によりタイ
マカウンタ１０７〜１１０の値を保持するタイマラッチ
であり、第１図におけるラッチ回路４を構成する。１１
３はフリップフロップ（以下ＦＦと略す）１１７．１１
８，１１９および１１５の出力をラッチするフラグバッ
ファ、１１４はモード切換えスイッチ１１の切換え制御
を行うためのモード設定用バッファ、１２２はＦＧ信号
１２の反転信号２０３のタイミングで動作するＦＦ、　
１２１はＦＦ１２２のＱ出力をクロック信号２０１のタ
イミングでラッチするＦＦ％１２ＧはＦＦ１２１のＱ出
力をクロック信号２０１のタイミングでラッチするＦＦ
、　、１１６はＮＡＮ［ｌゲート１５６の出力をクロッ
ク信号２０１のタイミングでラッチするＦＦである。

１３０　Ｎ１４０はインバータゲート、１５０〜１６１
はＮＡＮＤゲート、１７０〜１７３はト“ＯＲゲートで
ある。なお、基準信号発生回路６は、本実施例において
はタイマカウンタ１０７〜１１０に兼用している。

１０１および１０２は、それぞれ、システム制御演算部
２のＣＰＵにデータバスおよびアドレスバスを介して結
合したデータバスバッファおよびアドレスバスバッファ
、１０３および１０４はアドレスバスバッファ１０２に
結合したアドレスデコーダである。また、Ｃ５，ＲＤ、
　ＷＲおよびＡＷＲは、それぞれ、ＣＰＵから供給され
るチップセレクト信号、リード信号、ライト信号、およ
びアドレスバスバッファ１０２を動作させるためのアド
レスライン信号である。

次に、第３図示の回路の動作例を説明する。

まず、モードセレクト信号２０４および２０５がＬレベ
ル、信号２０６がＨレベルに設定され、装置が位相制御
モードにあるとする。このとき、プリスケーラ１０５お
よび１０６にはＦＧの目標周期がクロック信号２０１の
周期の整数倍の２の補数表現で設定されている。すると
ＦＧ信号２０３の立ち上りかられずかに遅れた信号２０
７の立ち上がりで信号２０２がＬレベルとなりタイマカ
ウンタ１０７〜１１０の値がタイマラッチ１１１，１１
２にラッチされるとともに信号２０７の反転信号２０９
によりＦＦ１１５の出力がＨレベルとなる。またタイマ
カウンタ１０７〜１１０のオーバフロー信号によりゲー
ト１７３の出力がＬレベルとなりカウンタ１０７〜１１
０は再びプリスケーラ１０５および１０６に設定される
値から再カウントを行う。すなわち、タイマラッチ１１
１および１１２はタイマカウンタ１０７〜１１０の再カ
ウントの開始からＦＧ信号２０３の立ち上りまでの時間
を計測した値が保持される。すなわちこの値が一定とな
るようにモータ９の回転位相をコントロールすることに
より位相制御が行われることになる。

ところで、タイマラッチ１１１および１１２にデータが
ラッチされたことは前述のようにＦＦ１１５のＱ出力が
Ｈレベルとなることで知ることができるが、このとき、
このラッチ１１１および１１２の内容を読まないうちに
次のＦＧ信号２０３が立ち上がることを考える。ＦＦ１
１５はタイマラッチ１１２のＲＥＡＤストローブ信号２
１０によってクリアされるが、もしＲＥ八へストローブ
信号２１０がＬレベルとなる前にＦＧ信号２０３が立ち
上がると、ＮＡＮＤゲート１５３出力がＬレベルとなり
、ＦＦ１１７のＱ出力がＨレベルとなる。すなわち、演
算部２のＣＰｕは、例えば位相制御処理の過程（ステッ
プ５１０〜５１５）でこの信号に対応したフラグバッフ
ァ１１３の内容をデータバスを介して参照すればタイマ
ラッチ１１１および１１２の内容を読み込むまでの間に
２度以上ＦＧ信号２０３が立ち上がったことを検知でき
る。

一般に、位相制御時の演算をマイクロコンピュータ等を
用いて処理する場合、このように演算が間に合わないこ
とがある。このときは、通常の演算処理の一部を行わず
、必須の処理だけを行うようにし、次のＦＧパルスのタ
イミングに間に合わせるようにしてもよい。例えば位相
制御の演算は数回に１回程度行わなくてもモータ９の位
相が大きく乱れることはない。そこで、このような場合
には、ＦＦ１１７をリセットする処理、すなわちゲート
１３９の入力をＬレベルとする処理だけを行い、次のデ
ータがラッチされるのを待つようにしてもよい。

次に、タイマカウンタ１０７〜１１０がオーバーフロー
して、再カウントが開始されて、次のオーバフローする
までの間に１度もＦＧ信号２０３が立ち上がらなかった
場合について考える。

まずタイマカウンタ１０７〜１１１１１がオーバーフロ
ーすると、ＮＡＮＤゲート１５６の出力はＨレベルとな
る。従って、ＦＦ１１８のＱ出力はＨレベルとなってい
る。この状態でＦＧ信号２０３が立ち上がり、信号２０
９がＬレベルとなると、このときまだタイマカウンタ１
０７〜１１０がオーバフローしていなければＮＡＮＤゲ
ート１５６の出力はＬレベルとなり、ＦＦ１１６の出力
ＱはＬレベルとなるが、ＦＧ信号２０３が立ち上がる前
に再びタイマカウンタ１０７〜１１０のオーバフロー信
号２０８がＨレベルとなるとＮＡＮＤゲート１５４の両
人力がＨレベルとなりＦＦ１１８のＱ出力がＨレベルに
セットされる。

これにより、演算部２のＣＰｕは、例えば位相制御処理
の過程でこの信号に対応したフラグバッファ＋１３の内
容をデータバスを介して参照すれば、タイマカウンタ１
０７〜１１０がオーバフローして、次にオーバフローす
るまでの間にＦＧ信号の立ち上がりが無かったことを検
知できる。

このときは異常状態であるとしてモータを停止させても
よいが、引き続き位相制御が必要であることは十分考え
られる。この際はまずゲート１３９の人力をＬレベルと
してＦＦ１１８をリセットし、次に上述の如く参照した
フラグバッファ１１３の信号状態に基づいて、なしいは
これをインタラブド信号として速度制御モードに移行し
、速度が安定になった時点で再び位相制御モードに移行
する。

速度制御モードでは、モードセレクト信号２０４〜２０
６をすべてＬレベルとし、プリスケーラにはゼロを設定
する。するとＦＧ信号２０３の立ち上がりかられずかに
遅れた信号２０７の立ち上がりで信号２０２がＬレベル
となり、タイマカウンタ１０７〜１１０の値がタイマラ
ッチ１１１および１１２に保持されるとともに、信号２
１１がＬレベルとなり、ゲート１７３がＬレベルとなり
、カウンタ１０７〜１１０はプリスケーラの値をロード
、つまりゼロにリセットされ再カウントを開始する。こ
のときのタイマラッチ１１１および１１２の値がＦＧ信
号の周期を示しているから、この値をもとに速度制御を
行えばよい。

次に、タイマカウンタ１０７〜１１０がオーバフローし
、再カウントが開始された後次のオーバフローが生じる
までの間に２度以上ＦＧ信号２０３が立ち上がった場合
について考える。

まずタイマカウンタ１０７〜１１０がオーバフローする
と、ＮＡＮりゲート１５６の出力はＨレベルになる。従
って、ＦＦ１１６のＱ出力がＨレベル、Ｑ出力がＬレベ
ルとなる。この状態でＦＧ信号２０３が立ち上がり、信
号２０９がＬレベルとなると、このときはまだタイマカ
ウンタ１０７〜１１０がオーバフローしていないので、
ＮＡＮＯゲート１５６の出力はしレベルとなりＦＦ１１
６のＱ出力はＬレベル、Ｑ出力がＨレベルとなる。ここ
でカウンタ１０７〜１１０がオーバフローすれば、Ｎへ
ＮＯゲート１５６の出力がＨレベルとなり、ＦＦ１１６
のＱ出力はＨレベル、Ｑ出力はＬレベルとなるか、オー
バフローが生じる前にもう１度ＦＧ信号２０３が立ち上
がると、ＮＡＮＯゲート１５５出力がＬレベルとなり、
ＦＦ１１９のＱ出力がＨレベルとなる。

これにより、演算部２のＣＰｕは、例えば位相制御処理
の過程でこの信号に対応したフラグバッファ１１３の内
容をデータバスを介して参照すれば、タイマカウンタ１
０７〜１１０がオーバフローして次にオーバフローする
までに２度以上ＦＧ信号２０３が立ち上がるのを検知で
きる。

このときも前述の場合と同様に、モータ９を停止させて
もよいが、引き続き位相制御が必要な場合は、ゲート１
３９の人力をＬレベルとし、ＦＦ１１９をリセットして
から、上述の如く参照したフラグバッファ１１３の信号
状態に基づいて、ないしはこれをインタラブド信号とし
て速度制御モードに戻り、速度が安定状態となってから
再び位相制御モードに切りかえればよい。

このように、基準信号からＦＧパルスが２π以上ずれた
場合、すなわち第５図のような場合にも、誤った制御す
ることなく両者の位相差を迅速かっ確実にしかも安定し
て０〜２πの範囲内にすることができる。

なお、本実施例ではＦＧパルス（モータ１回転につき例
えば１６バルス）で位相制御を行うため、ＰＧパルス（
モータ１回転につき１パルス）によるものに比べ高精度
の位相同期が可能である。位相同朋後はステップ５１５
によりＨレベルのＲＥＡＤＹ信号１５が出力されるのに
伴い、ワンショット回路２０は基準信号１７の周期より
も長く且つ２周期分より短いパルスを発生する。そして
、ＰＣｌ３はモータの回転に伴い１回転に１回ある特定
の位相でＨレベルの信号１８を出力するから、ワンショ
ット回路２０の出力がＨレベルとなったとき、すなわち
位相同期したことを示すＲＥＡＤ’／信号１５がＨレベ
ルで、かつＰＣｌ３の出力信号１８がＨレベルでＡＮＤ
ゲート２１の出力がＨレベルとなり、システム基準信号
発生回路５をセットする。

よって電子スチルカメラの撮像系を含む映像信号処理系
等のタイミングをこのシステム基準信号発生回路５によ
って速やかに得ることができる。

しかもこのとき記録媒体２５と基準信号発生回路５とは
完全に同期している。

このように本実施例によれば、モータ起動時に同期信号
に基づく位相制御を行わずに速度制御のみ行うことによ
って位相誤差信号の影響を受けない。従って速度が安定
するまでの時間が早い。また本実施例によればモータ速
度が安定になった後にモータ制御を速度制御から位相制
御に切換え、しかもこの位相制御用の基準信号の位相を
最初にモータの位相にあわせることによって、位相制御
切換時のモータ位相変動を少なくし、早い時間で位相同
期させることができる。しかも、この位相同期されたモ
ータと映像信号との同期も速やかに得ることができる。

なお、本実施例ではＦＧパルスを用いて制御するとき、
ＦＧパルスが基準信号に対し２π以上ずれた場合、すな
わち第５図のような場合について述べたが、ＰＧパルス
を用いて制御する場合にもタイマプリスケーラの値を変
更すれば、対応は容易である。

また、上述の実施例では本発明を電子スチルカメラに適
用した場合について述べたが、本発明は回転体の駆動機
構を有する種々の機器に極めて有効かつ容易に適用でき
るのは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、位相制御範囲を
広くすることができるとともに、大きな負荷変動が生じ
た場合でも迅速かつ確実に、しかも安定に対応できる回
転体駆動装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる回転体駆動装置を通
用した電子スチルカメラの一構成例を示すブロック図、 第２図は第１図示の装置の動作例を示すフローチャート
、 第３図は本実施例の主要部の詳細な構成例を示す回路図
、 第４図および第５図は基準信号とＰＧパルス信号とのタ
イミングの２例を各々示すタイミングチャ−トである。 ２・・・システム制御演算部、 ３・・・タイマカウンタ回路、 ４・・・ラッチ回路、 ６・・・制御基準信号発生回路、 ９・・・モータ、 １０・・・ＦＧｌ １０５．１０６・・・タイマプリスケーラ、１０７〜１
１０・・・タイマカウンタ、１１１．１１２・・・タイ
マラッチ、 １１４・・・モード設定バッファ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転体を駆動する回転駆動手段、 前記回転体の回転位相を検出する検出手段、周期的な基
   準信号を形成する基準信号源、 該基準信号源の出力と前記検出手段の出力との位相差を
   所定の値と比較することにより前記位相差を一定の値に
   なるよう回転駆動手段を制御する位相制御手段、および 前記検出手段の出力が発生した後、前記位相差を記憶す
   ると共に、この記憶を行う前に再び前記検出手段の出力
   の発生があった場合これを検知する検知手段を具えたこ
   とを特徴とする回転体駆動装置。