JPS6364591A - 電子カメラのモ−タ制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は被写体の瞬時画像をビデオフロッピー等の磁気
媒体に記録する電子カメラのモータ制御・位置に関する
ものである。

従来の技術 従来の電子カメラのモータ制御装置としては、例えば特
開昭５９−１６３１０６号公報に示されている。

この従来の電子カメラのモータ制御装置では、映像信号
を記録するだめ高い吃１ｊ御精度が要求されること、ま
た常に磁気ディスクの特定の位置から信号が記録されな
ければならないため磁気デ。スフの回転位相と映ｆ象信
号の同期信号の泣拒を常に一定の関係（で保持する必要
がちることから、モー夕回転の制御ループとして計度利
岬ルーズに加えて位相制御ループを有している。この装
置における位相制御は、外乱（・ζ対する応答周波数？
出来ろかぎり高くする必要から、磁気ディスクの一回・
伝に一発のパルス信号を発生し磁気ディスクの回転位相
情報を与える所甜ＰＧ信号を用いるのではなく、比較周
波数が高くとれる送度制御に用いるモータの回転速度：
て比例した所謂ＦＧ倍信号位相と、ＦＧ倍信号同じ周波
５を有する基準クロンク信号の位相を比較して両者の位
相関係一定に保つように行っている。しかしながら、こ
のままでは磁気ディスクの回転位相と同期信号の位相関
係は全く考慮されていないため両者の位相関係は一義的
に定まらないので、磁気デ、ｒスクの特定の位置から映
像信号が記録され、かつ、磁気ディスクの定まった位置
に同期信号が必ず記録されるとは限らない。従ってこの
装置では位相電１］御ループがロックした後、前記ＰＧ
信号を用いて所定の位相関係になるようＱて、同期信号
を少なくとも一度リセットすることによって、この位相
関係を定めている。

以下図面をもとにこの従来の電子カメラのモータ但」御
装置について更に詳細に説明するが、ＰＧ信号による同
期信号のリセットについては本妾注に直接関係がないの
で省略する。

第３図はこの従来の電子カメラのモータ制御装置のブロ
ック図を示すものであり、１０１は磁気ディスクを、不
動するモータ、１０２はモーター回転毎に複数個のパル
スを発生し回転速度を検出するだめの周波数発電機（以
下ＦＧという）、１０３はＦＧ倍信号基にモータの回転
速度が所定の速度になっているかを基準信号と比較しそ
の結果を出力する速度比較回路、１０４は速度比較回路
１０３の出力をもとにモータの回転速度が所定の範囲内
に入ったかどうかによって速１ｉｉｊ制御ループのロッ
クを検出し速度がその範囲内に入った時、速度コック信
号を出力する速度ロック検出回路、１０５は速度ロック
検出回路１ｏ４の出力によってＳ　Ｗｌｌｌをオン／オ
フしその積分動作のオン／オフテ行い、またモータ１０
１（で加わる負荷が変動しても制御ループの定常偏差を
一定に保つよう動作する積分フィルタ、１０６はモータ
１０１を駆動するためのモータ駆動回路、１０７はＦＧ
＠号の基準位相を与え速度ロック検出回路１０４から速
度ロック信号を得たのちＦＧ倍信号同期してクロックを
発生させる基準クロック信号発生回路、１０８はＦＧ倍
信号位相と基準り０７り信号の位相を比較しその結果を
出力する位相比較回路である。ここでＦＧｌ　０２、速
度比較回路１０３、積分フィルタ１０５、モータ駆動回
路１０６によって速度制御ループかび成され、ＦＧ１０
２、位相比較回路１０８および先の速度制御ループｔｔ
Ｃよって位相制御ループが構成される。第４図はこの装
置におけるモータ起動時の＊ｒ乍波形図であり、（イ′
）はモータ駆動回路１０６して入力されモータの起動停
止をコントロールするモータオン／オフ信号１１０、（
口′）はＦＧ１０２から出力され速度比較回路１０３、
位相比奴回路１０８、基準クロック信号発生回路１０７
に入力さｎるＦＧ倍信号（八′）は速度ロック険出回路
１０４から出力され５Ｗ１１１及び基準クロック信号発
生回路１ｏ了をコントロールする速度ロック信号、（ホ
′）は基準クロック信号発生回路１０７から出力され位
相比較回路１０８に入力される基準クロック信号、（へ
′）は速度比較回路１０３から出力され積分フィルタ１
０５及び速度ロック検出回路１０４．で入力される速度
比較出力電圧、（ト′）は位相比較回路１０８から出力
され抵抗を介して速度制卸ループに加えられる位相比較
出力電圧である。

以上のように構成された従来の電子カメラのモータ制御
装置において、モータ１０１はモータオン／オフ信号１
１ｏがＬレベルからＨレベルに変化するとモータ駆動回
路１０６がＯＮしモータ１０１が回転し始めその回転速
度に比例した周波数を持つＦＧ信号紳′）がＦＧｌ　０
２から出力され速度比較回路１０３に入力される。速度
比較回路１０３ではＦＧ倍信号口′）の周波数）′こ応
じた電圧に変換され、基準電圧との差に応じた電圧が速
度比較出力電圧（へ′）として出力される。この速度比
較出力電圧（へ′）の値は、ＦＧ倍信号′：１′）の周
波数が低い即ちモータ１０１の回転速度が遅い時は高く
、ＦＧ倍信号口′）の周波数が高く即ちモータ１０１の
回転速度が速くなると低くなる。またモータ１０１の回
転速度がある値以上になるまでは、一定の高い過圧が出
力されるよう構成されている。従って第４図ｂシて示す
ようにモータ１０１の起動直後は、回転速度が遅くある
値以上になるまでは一定の高い′過圧が出力され、その
後回転速度が増してくるとその値は低くなっていき、モ
ータ１０１が所定の回転速度に達すると、制御ループの
中心電圧付近におちつく。この時速度ロック検出回路１
０４は、速度比較回路１０３の出力である速度比較出力
電圧（へ′）を常に監視し、その値が第４図に示すよう
に■８とｖｂの範囲内即ちモータ１０１の回転速度が所
定の範囲内；てなると出力レベルをＨからＬにかえ速度
ロック信号（・・′）として出力する。積分フィルタ１
０５は、速度ロック信号（・・′）が入力されるまでは
５Ｗ１１１はＯＮの状態でコンデンサの両端？同電位に
保ち定常状態（所定回転速度でモータ１０１が回転して
いる状態）とほぼ同じ状態に設定し、またその動作は単
なる増幅器として動作する。モータ１０１の回転速度が
所定の値を越え先に述べたように速度ロック信号（・・
′）が出力されると５Ｗ１１１はＯＦＦになり積分フィ
ルタとして動作するようになる。このように回転速度が
ある値になるまで２Ｄち速度比較出力電圧（・・′）が
所定範囲に入るまで積分フィルタ１０５のコンデンサの
両端を予め５Ｗ１１１で短絡し同電位に保っておくのは
周知のととくこＯ積分フィルタ１０５の過渡応答時間を
短縮しモータ１０１の起動から一定速度、一定位相に安
定するまでの時間（以下単に起動時間という）を早くす
るためである。

基準クロック信号発生回路１０７は速度ロック信号（ハ
′）が入力されるまでは、第４図ａのようにリセットさ
れた状態であり、速度ｏ２り信号（・・′）が入力され
るとＦＧ倍信号口′）の立上がりに同期しθだけ位相が
ずれたタイミングで基準クロック信号（ホ′）が発生す
るように構成されている。又、位相比較回路ｉｏｓは、
基準クロック信号（ホ′）が入力される壕ではその出力
は中心電圧に固定され基準クロック信号（ホ′）が入力
されると本来の位相比較動作含開始する１） このように速度ロック信号（ハ′）が出力されるまで位
相比較回路１０８を動作させないのは、周知のようにモ
ータの回転速度が所定範囲内に到達するまでに無駄な位
相徂］りｌ’を行って、速度制菌ルーズに無意味な外乱
を与え逆に起Ｊ力時間が長くなるのを避け、速度ロック
波速やかに位相を引き込１せるためである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、モータの起動時、
積分フィルタ１ｏ５の５Ｗ１１１をＯＦＦし積分動作を
開始させるのと、基準クロック信号（ホ′）を発生させ
るのを速度ロック信号（・・′）を用いて同じタイミン
グで行っているため次の問題点を有していた。

速度ロック検出回路１０４に分ける速度ロック検呂ば、
モータの回転速度がある範囲に入っていることを検出す
るものであるが、この設定範囲をあまり狭くすることが
できない。なぜならこの範囲が狭いと、起動待速度制御
ループには積分フィルタ１０５が無い状態と等価である
ので、モータ１０１にかかる負荷の状態によって速度制
御ループは目標値に対して大きな偏差（定常偏差）を持
った１ま即ち、速度比較出力電圧（へ′）がｖａとｖｂ
の間に入らずに安定してし１うことが起こるため積分フ
ィルタ１０５が積分フィルタとして動作しないことは勿
論、基準クロック信号（ホ′）も発生することがなく位
相制御をかけることもできない状態が発生する。このよ
うなことから、この設定範囲：はある程度幅を持たせて
広くとる必要がある。設定範囲を上記した問題が起こら
ないように広くした場合、速度ロック信号（ハ′）が出
力されてもモータ１０１の回転速度は目標値に達してい
るわけではなく、このような状態で積分フィルタ１０５
のコンデンサの短絡を解除してからその両端の電位状態
が定常状態になるまでには速度制御ループのみの場合で
も５Ｗ１１１　ＯＦＦ後の過渡応答時間だけかかること
Ｋなる。この従来装置では、このような状態で位相制御
ループも動作することになるから第４図ａのごと（ＦＧ
倍信号同期して定常状態における位相関係になるように
基準クロック信号を発生させても、まだ速度制御ループ
が安定していないために位相制御ループはすぐシて引き
込むことはできず、結局速度別−ループと位相制御ルー
プが相互に影響し合って速度制御ループそれが単独に存
在する時よりも更に安定するまでに時間がかかシ、その
結果位相側・御ループの安定する時間も更にかかること
になる。第４図すにこの様子をしめしＴ２′がモータオ
ン指令１１０から位相制御ループが引き込むまでの時間
をしめす。

従来のこの様な起動時間を短縮する方法では連室制御ル
ープ単独の引き込み時間とほぼ同等の時間で位相制御ル
ープを引き込ませることができず、この点がシャッタチ
ャンスにすばやく対応することが要求される電子カメラ
のモータ制御装置にとって大きな問題点となっていた。

この問題点の解決策として、速度ロック信号（ハ′）で
積分フィルタ１０６の積分動作をＯＮＩ。

た後、速度制御ループが安定するまでの時間を見込んだ
後、基準クロック信号（ホ′）を発生させ位相１ム：］
御ループを動作させることが考えられるが、この場合起
動時にモータ１０１にかかる負荷の状態がいつも同じ状
態とは限らないので、この速度制御ループが安定するま
での時間を見込むのは非常に難しく、短いと先に説明し
たこの時間を設定しない場合と同じ現象が生じるし、最
悪の場合を考えて長く設定すると通常の場合でも位相引
き込み時間がその分長くなってしまうという問題点が発
生する。

問題点を解決するための手段 本発明はモータの回転速度に比例した信号を発生する手
段と、この信号をもとにモータの回転速度を制御しかつ
制御ループ内に誤差電圧を積分する積分フィルタを有し
た速度制御手段と、基準クロック信号の位相と前記モー
タの回転速度に比例した信号の位相を所定の位相関係に
制御する位相制御手段と、前記モータの回転速度が第一
の所定範囲内に入ったことを検出する第一の速度ロック
検出手段と、前記モータの回転速度が第二の所定範囲内
に入ったことを検出する第二の速度ロック検出手段と、
前記第一の速度ロック検出手段の速度口、り信号によシ
前記積分フィルタの積分動作のオン／オフを制御する積
分動作！ｆＪ　’Ａ手段と、前記第二の速度ロック検出
手段の速度ロック信号を得たのち前記モータの回転速度
ンＣ比例した信号に同期して前記基準クロック信号を発
生させる基準クロック信号発生手段とを有した電子カメ
ラのモータ制御装置である。

作　　　用 本発明は前、記した構成により、モータ起動時、第一の
速度ロック信号で積分フィルタの積分動作をオンし次後
、第二の速度ロック信号で基準クロック信号を発生させ
位相制御ループを動作させる。

実施例 第１図は本発明の実施例における電子カメラのモータ制
御装置のブロック図であり、１はモータ、２はＦＧ、３
は速度比較回路、４は積分フィルタ、６はモータ駆動回
路、６は速度ロック検出回路、９は位相比牧口路であり
これらの動作は先の従来の装置と同じであるの、で説明
は省略する。

７は速度ロック検出回路６に比べてその検出幅が狭く設
定された速度ロック検出回路、８は速度ロック横用回路
７はＦＧ倍信号基準位相を与え且つ速度ロック検出回路
７から速度ロックを得たのち、ＦＧ信・号に同期してク
ロックを発生させる基準クロック信号発生回路である。

第２囚は本発明の装置におけるモータ起動時の動作波形
図である。

以上のように構成された本実施例の電子カメラのモータ
４Ｊ　Ｈ装置について、以下その動作を説明する。

モータ」勘回路５に入力されるモータオン／オフ信号１
ｏがＬレベルからＨレベルに変化するとモータ１が回転
し殆め、回・鵠速度が増し速度比較回路３から出力され
る速度比較出力電圧（へ）がｖａｌとｖｂｌの厄囲に入
って速度ロック信号１（ハ）が速度ロック検出回路６か
ら出力されると、５Ｗ１１がＯＦＦし積分フィルタ４は
積分動作を開始する。更知モータ１の回転速度が増し、
定常回転数の近傍に達し速度比較出力電圧（へ）が第２
図すに示すように■ａ２とｖｂ２の範Ｊに入ると、速度
ロック検出回路了は第２図ａのごとく速度ロック信号２
（ニ）を基準クロック信号発生回路８に出力する。この
時積分フィルタ４のコンデンサの両端の電位差はほぼ定
常状態に達している。基準クロック信号発生回路８は速
度制御ループがほぼ安定したという信号である速度ロッ
ク信号２（ニ）が入力されるとリセット状態が解除され
、第２図に示すようにＦＧ倍信号口）の立上がりに同期
し定常状態の位相関係であるθだけ位相がずれたタイミ
ングで基準クロック信号（ホ）を発生させる。つまシ速
度制郭ループが安定してからＴ１（Ｔ１＝ＴＯ十〇）後
に基準クロック信号（ホ）が発生することになる（第２
図ａ）。従って位相制御ループは速度制御ループが安定
してからＴ１後に動作することになる。

以上のよって、本実施例によれば、速度制御ループが定
常状態に達するまでは位相制御ループ含動作させないの
で、５Ｗ１１がオフしてからの５′１分フィルタ４のほ
ぼ過渡応答時間で速度制御ループは安定することになり
、その後発生時点から定常状態の位相関係になるように
基準クロック信号（ホ）を発生させて位相制御ループ含
動作させるので第２図すに示すように速度及び位相の両
比叔出力電圧（へ）、（ト）　　は大きな変長もなく直
ちに安定即ち両制御ループ共直ちに引き込むことが可能
となる。ここでＴ２はモータオン指令から位相引き込み
までの時間で、速度ループ引き込み後すぐに位相が引き
込んでいることを示している。

発明の詳細 な説明したように、本発明にかれば、モータの起動時、
モータにかかる負荷の状態（（：、って速度制御ループ
の引き込みに要する時間がバラついても、その負荷の状
態における速度制御ループ単独の引き込み時間とほぼ同
等の時間で位相本１ｊＩ卸ループを引き込ませることが
可能で即ちその時その時の再短時間でモータを立上げる
ことが可能で、従って従来に比べてシャッタチャンスに
素早く対応出来、またモータ起動に要する消費電力も従
来に比べて節約出来る。よってその実用的効果は大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電子カメラのモータ制御装
置のブロック図、第２図は同実施例のモータ起動時の動
作波形図、第３図は従来の電子カメラのモータ制御装置
のブロック図、第４図はそのモータ制御装置の動作波形
図である。 １・・・・・・モータ、２・・・・・・周波数発電機（
ＦＧ）、３・・・・・・速度比較回路、４・・・・・・
積分フィルタ、５・・・・・・モータ、駆動回路、６，
７・・・・・・速度ロック検出回路、８・・・・・・基
準クロック信号発生回路、９・・パ・・−位相比較回路
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名菓　
１　図 第　２　図 （イ］ミータ′％ＦＦ　Ｉ予ＩＯ−」−−５２−一一一
一一一一一−ＬＯＩ　　ＦＣフイ嘉号　　　　　　　　
−一一一「１“Ｌ−「−Ｌ」−しＪ−Ｌ［【１１１１１
１１１丁１ｆｔ「し「し「Ｌ目」］」］−町アｒ （ｄ） ！： （）ｚ）ｉｔ宝０“７４１５１；１ ！　　　　　： ｔｂ） 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータの回転速度に比例した信号を発生する手段
   と、この信号をもとにモータの回転速度を制御しかつ制
   御ループ内に誤差電圧を積分する積分フィルタを有した
   速度制御手段と、基準クロック信号の位相と前記モータ
   の回転速度に比例した信号の位相を所定の位相関係に制
   御する位相制御手段と、前記モータの回転速度が第一の
   所定範囲内に入ったことを検出する第一の速度ロック検
   出手段と、前記モータの回転速度が第二の所定範囲内に
   入ったことを検出する第二の速度ロック検出手段と、前
   記第一の速度ロック検出手段の速度ロック信号により前
   記積分フィルタの積分動作のオン／オフを制御する積分
   動作制御手段と、前記第二の速度ロック検出手段の速度
   ロック信号を得たのち前記モータの回転速度に比例した
   信号に同期して前記基準クロック信号を発生させる基準
   クロック信号発生手段とを有したことを特徴とする電子
   カメラのモータ制御装置。
2. （２）第二の所定範囲が、第一の所定範囲に比べて狭く
   設定されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の電子カメラのモータ制御装置。