JPH0678595A

JPH0678595A - 同期モータの制御法および回路装置

Info

Publication number: JPH0678595A
Application number: JP5003223A
Authority: JP
Inventors: Ewald Fehlauer; フェーラウアーエヴァルト; Klaus Hofmann; ホーフマンクラウス
Original assignee: Linotype Hell AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1992-01-13
Filing date: 1993-01-12
Publication date: 1994-03-18
Also published as: US5315226A; DE4200607C2; DE4200607A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】目標回転数に対応する、周波数の交流電圧を
ステップモータに供給し、精密な制御を行う。【構成】目標値を累算器２においてマイクロステップ
クロックパルス列を用いて累算し、累算器２の加算され
た信号値を、少なくとも１つの交流電圧を表わす関数値
が記憶されている関数値メモリのアドレス指定のために
使用し、アドレス指定された関数値を関数値メモリ１１
から読み出して、目標値に相応する周波数を有する少な
くとも１つの交流電圧へ変換し、交流電圧をモータ１６
へ回転磁界形成のために導びき、交流電圧の周波数がモ
ータの回転速度を定める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気モータである同期
モータを例えばステップモータを制御するための方法と
回路装置に関する。この場合、電気モータの回転数のた
めの目標値が前もって与えられており、この目標値は、
電気モータに給電する目的でこの目標値に比例する比例
する周波数を有する交流電圧へ変換される。

【０００２】この種の回路装置は電子駆動技術の領域で
多種の実施形式で使用されており、交流モータ，３相交
流モータ，またはステップモータの制御のために用いら
れている。ステップモータは例えば精密駆動装置におい
て用いられ、このステップモータにより所定の回転数が
正確に維持されて精確な位置定めが実施できる。

【０００３】ステップモータのためのこの種の精密駆動
装置は例えば複写技術の領域において入力スキャナーで
の原画の点順次のおよび線順次の走査のために、または
出力スキャナーにおいて情報の記録の目的で使用され
る。入力スキャナーの場合は光ビームが、例えば多角形
ミラーの形式の回転する偏向装置を用いて、原画の上方
を案内され、この原画を透過したまたは原画により反射
された走査光が光電変換器において画像信号へ変換され
る。

【０００４】出力スキャナー（リコーダ；照明器）の場
合、画像信号により強さの変調された光ビームは、回転
する偏向装置を用いて点順次におよび線順次に記録材料
上方を案内される。平板機器の場合は原画ないし記録材
料が平らな保持装置上に取り付けられる。この保持装置
は線順次の走査中は線方向に垂直に移動される。内部ド
ラム機器の場合は、原画ないし記録材料のための保持装
置は固定のハーフシェルとしてまたはタブとして構成さ
れている。他方、偏向装置は光ビームをハーフシェルの
長手軸に垂直に半径方向へハーフシェルの上方を案内す
る。この偏向装置は長手軸に平行に移動する。

【０００５】良好な複写品質の目的で特に必要とされる
ことは、光ビームにより走査される走査線が直線的にか
つ互いに平行に走行すること、および走査線の始端と線
の終端を正確に、走査線方向に垂直に走行する線上に位
置することである。

【０００６】既にわずかな幾何学的なエラーが障害とし
て目立つため、光ビームのための偏向装置と原画ないし
記録材料のための保持装置を精密駆動装置により移動さ
せる必要がある。この場合、必要とされる精度を維持す
る目的で、光ビームの偏向運動と、原画ないし記録材料
のための保持装置に対する搬送運動とを互いに同期化す
る必要がある。時おり、駆動エレメントの許容誤差およ
び製造の不正確さに起因する速度偏差も補正する必要が
ある。さらに出力スキャナーにおける精密駆動装置を、
いわゆるスタート／ストップ作動において記録が記録材
料の、記録の中断された個所で継ぎ足しなく、以後に案
内されるように、設計する必要がある。出力スキャナー
は例えば次のことが保証されない時にスタート／ストッ
プ作動において作動する必要がある。即ち記録データの
準備処理のために設けられている計算器−ラスター・イ
メージ・プロセッサ（ＲＩＰ）とも称される−が記録デ
ータを、記録中に記録用光ビームの変調の目的で連続的
に準備処理できない時に、前記のスタート／ストップ作
動において動作する必要がある。

【０００７】ステップモータの制御のための回路装置は
例えばヨーロッパ特許第Ｂ−０２２８４７５号に示され
ており、この回路装置はクロックパルス発生器，可変の
分周器段，モータ制御段およびモータ増幅器から構成さ
れている。クロックパルス発生器において発生される、
一定周波数を有する基本クロックパルス列から分周器に
おいて、可変のモータ周波数を有するモータクロックパ
ルス列が発生される。モータ周波数が個々の作動時相に
おいて、即ち回転数上昇時相，定常動作時相および制動
時相におけるステップモータの回転数をないしステップ
周波数を定める。

【０００８】モータ制御段において例えばリング計数を
用いてモータクロックパルス列から、相続くスイッチン
グパルスを導出する。このパルスはモータ増幅器へ導び
かれる。モータ増幅器は直流電圧源から構成される。こ
の直流電圧源は回転磁界を形成する目的で周期的に、ス
イッチングパルスにより作動されるスイッチを用いてス
テップモータの固定子巻線へ接続される（フルステップ
／作動）。

【０００９】このフルステップ制御の欠点は、低いおよ
び中位のステップ周波数の場合にモータ−および負荷の
共振を引きおこすことがある、何故ならばステップモー
タの回転をスイッチングパルスの周波数により交番的に
著しく迅速に加速、減速しなければならないからであ
る。この種の共振は出力スキャナーの場合は記録材料の
ための搬送速度を非一様化して、そのため複写品質の低
下を生ぜさせるおそれがある。

【００１０】精密駆動装置を改善する目的で既にステッ
プモータをいわゆるマイクロステップ作動において作動
させる構成が示されている。この場合、ステップモータ
を、２つの互いに９０°の位相差の交流電圧ないし交流
電圧により作動し、これにより低いステップ周波数範囲
において共振のないかつ一定の角速度が得られる。

【００１１】マイクロステップ作動において動作するス
テップモータの回転数設定調整の目的で例えば計数器
を、ステップモータの回転数を定める入力値でプリセッ
トし、さらに一定のクロックパルス周波数を有する計数
クロックパルス列により分周する。この計数器は計数状
態“ゼロ”のたびごとに１つの制御パルスを送出し、こ
の制御パルスによりリング計数器を増分する。リング計
数器の出力値は、両方の交流電圧ないし相電流を形成す
る目的で正弦波値および余弦値のファイルされているメ
モリをアドレス指定する。メモリから読み出されたディ
ジタル形式の正弦値および余弦値はＤ／Ａ変換器におい
て交流電圧へないし相電流へ変換されて、次にモータ増
幅器を介してステップモータへ転送される。これにより
ステップモータは計数器から制御パルスが送出されるた
びに１マイクロステップだけ歩進し、他方、マイクロス
テップ周波数は計数器のための入力値の逆数に比例す
る。

【００１２】そのため速度設定調整の高い分解能に対し
て著しく大きい入力値を計数器に対して選定する必要が
ある。そのために必要とされることは、著しく高いクロ
ックパルス周波数を有する計数クロックパルス列を用い
ることである。このことは著しく高い回路技術費用を伴
ってのみ実現可能である。

【００１３】ヨーロッパ特許第Ａ−０１６３８５０号に
も、スタート／ストップ作動形式で動作する出力スキャ
ナーにおいて、記録材料のための保持装置の搬送運動
を、偏向装置の偏向運動と同期化させる方法および装置
が示されている。この場合、基準信号を用いて、２つの
同期進行する過程を互いに相関化する必要がある。

【００１４】

【発明が解決すべき問題点】本発明の課題は、電気モー
タを制御する方法および回路装置を、質的に高いモータ
制御が著しくわずかな技術費用で実現されるように、改
善することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この課題は特許請求の範
囲の独立形式の請求項に示された特徴部分の構成によ
り、解決されている。

【００１６】

【実施例】次に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１７】図１は、マイクロステップ作動において動
作する電気モータの例えばステップモータを制御する回
路装置の基本ブロック図を示す。

【００１８】所定の目標値Ｓをプログラム入力側を介し
て累算器２へ入力する。この累算器は加算段３と後置接
続のメモリレジスタ４から構成されている。メモリレジ
スタ４の出力側は線路５を介して加算段３へ帰還接続さ
れている。メモリレジスタ４は、線路６におけるマイク
ロステップ周波数ｆ_Mを有するマイクロステップクロッ
クパルス列Ｔ_Mによりクロック制御される。このＴ_Mは、
一定のシステム周波数ｆ_Sを有するシステムクロックパ
ルス列Ｔ_Sから、計数器７における分周により、得られ
る。

【００１９】目標値Ｓは累算器２においてマイクロステ
ップ−クロックパルス列Ｔ_Mにより常時加算され−加算
されてメモリレジスタ４に一時記憶された値がオーバー
フローするまで−、これにより新たな加算過程が開始さ
れる。一時記憶された値は累算器２出力信号Ａを形成す
る。マイクロステップの形成の目的で出力信号Ａが線路
８と別の加算段８を介して関数値メモリ１１のアドレス
入力側１０へ与えられる。このメモリの中には少なくと
も１つの曲線がディジタル関数値の形式で記憶されてい
る。この実施例においては関数値メモリ１１の中に、交
流電圧発生用の正弦，余弦値がファイルされている。記
憶されている正弦，余弦値は累算器２の出力信号Ａによ
り加算されさらに関数値メモリ１１のデータ出力側１
２；１３を介して出力される。出力された正弦，余弦値
は次にＤ／Ａ変換器１４；１５において、出力周波数ｆ
ｄと互いに９０°の位相差を有するアナログ交流電圧Ｗ
₁とＷ₂へ変換される。この交流電圧で、ステップモータ
１６は、回転磁界周波数ｆｄの回転磁界を発生するため
のモータ増幅器１７；１８を介して給電される。

【００２０】１回転磁界当りのマイクロステップの最大
数は、累算器２のビット幅により前もって与えられる。
出力周波数ｆｄは、次の式（１）で示される所定の目標
値Ｓ，マイクロステップｆ_Mと累算器２のビット幅Ｕか
ら形成される：

【００２１】

【数１】

【００２２】曲線を形成する際の高い精度を保証する目
的で、マイクロステップ周波数ｆ_Mを出力周波数ｆｄよ
りも著しく高く選定すると好適であることが、示されて
いる。

【００２３】そのためステップモータ１６の回転速度は
目標値Ｓおよび／またはマイクロステップ周波数ｆ_Mを
介して制御される。加速−，動作−および制動時相にお
いてステップモータの作動のために必要とされる、時間
に依存する目標値Ｓは、例えば図１には示されていない
いわゆるランプ発生器において形成される。

【００２４】この回路装置において累算器２と関数値メ
モリ１１を、市販の例えばＳｔａｎｆｏｒｄＴｅｌｅ
ｃｏｍ社のＴｙｐＳＴＥＬ−１１７２Ｂ形３２−Ｂｉ
ｔＣＭＯＳＮＣＯにより実現すると好適であること
が、実際に示されている。この種の、ビット幅３２以上
のＮＣＯ部品は入手可能であり著しく高いクロックパル
ス周波数で問題なく作動される。そのためこの回路装置
により高い解像度を有する高いマイクロステップ周波数
が実現され、そのため例えば出力スキャナー（レコー
ダ；照明装置）における記録材料の搬送時の再生産技術
において必要とされるようなステップモータにおける精
確な回転速度設定調整が実施される。ステップモータの
および機械的な駆動コンポーネントの許容誤差および製
造精度が、最終的に記録画質を決定する、記録材料の搬
送速度の精度へ影響を与える。そのため実際は、ステッ
プモータの正確な駆動を配慮するだけでなく、同時に許
容誤差および製造精度に起因する速度エラーも補正する
必要がある。

【００２５】数値制御される発振器により構成される本
発明の回路装置は、必要な速度補正をわずかな構成でし
かしそれにもかかわらず正確に実施するのに最適であ
る。

【００２６】出力スキャナーにおける駆動ローラの直径
の許容誤差を補正する目的で、例えば試験走行において
記録材料を所定の時間にわたり、算出された搬送速度の
下で照明できる。この試験走行の後に、この照明された
記録材料は密度が測定され、この測定密度値と照明用光
ビームの強さから、試験走行中に実際に存在する搬送速
度が求められる。この測定技術による検出に基いて続い
て速度補正値Ｋ_Sが所定の目標値Ｓから、偏差および目
標区間から式（２）を用いて算出できる。

【００２７】

【数２】

【００２８】これは正しい極性で所定の目標値Ｓへの加
算される。その目的は、駆動ローラにより定められるエ
ラーを速度補正により補償するためである。

【００２９】同様に有利に、ステップモータにおよび変
速装置に起因する速度エラーを次のように補正できる。
即ち累算器２の出力信号Ａが関数値メモリ１１のアドレ
ス指定の前に、加算段９において補正値Ｋの加算により
補正され、これにより関数値メモリ１１のための相応の
アドレス補正が行なわれる。

【００３０】この目的で図１の回路装置において、第１
補正値メモリ１９においてモータ補正値Ｋ_Mがモータエ
ラー補正のために、および第２補正値メモリ２０におい
て変速装置補正値Ｋ_Gが相応の変速装置エラー補正のた
めに、ファイルされている。補正値Ｋ_MとＫ_Gは累算器２
における出力信号Ａの発生と同期して補正値メモリ１
９；２０から読み出されて、別の加算段２１において補
正値Ｋとなるようにまとめられ、さらに加算段９へ転送
される。補正値メモリ１９；２０のアドレス指定の目的
で累算器２の出力信号Ａは、線路２２を介して、アドレ
ス制御機構２５；２６の第１入力側２３；２４へ送出さ
れ、ここで相応のアドレスへ補正値メモリ１９；２０の
アドレス指定の目的で変換される。

【００３１】ステップモータの使用の際に、モータ回転
毎に複数個の回転磁界が必要とされる。同様に、変速装
置の使用の際は変速装置の回転毎に複数回のモータ回転
が実施される。そのためこの場合に必要とされること
は、相応の補正を複数個の回転磁界にわたり実施するこ
とである。この目的で図１の回路装置において第１のお
よび第２の回転磁界計数器２７；２８が設けられてい
る。これらの計数器においてそれぞれ、線路２２におけ
る出力信号Ａから得られる回転磁界情報（累算器オーバ
ーフロー）が計数される。第１回転磁界計数器２７が、
線路２９におけるモータゼロマークにより、および変速
装置ゼロマークにより、リセットされる。

【００３２】これらのゼロマークはその都度にモータの
または変速装置の所定の角度位置を信号化する。ゼロマ
ークは、モータとまたは変速装置と接続されている図示
されていないマーク発信器において形成される。回転磁
界計数器２７；２８の出力パルスは線路３１；３２を介
して、アドレス制御機構２５；２６の第２入力側３３；
３４へ送出され、ここで出力信号Ａの信号値と共働し
て、補正値メモリ１９；２０のアドレス指定のために用
いられる。

【００３３】モータエラーのおよび変速装置エラーの補
償用補正値の別個の算出は、相応の補正が各々の変速装
置の回転係数の場合に可能となる利点を有する。

【００３４】モータエラー補正用のモータ補正値Ｋ_Mの
算出の目的で、まず最初にモータエラーが次のようにし
て求められる。即ちステップモータを一定の回転磁界周
波数で制御し、さらに経過したモータ回転角度θを著し
く正確な回転角度発信器により測定し、この場合、測定
を好適にモータ回転全体にわたり実施する。この目的で
ステップモータのそれぞれの構成に依存して、異なる個
数の回転磁界が形成される。

【００３５】モータ補正値Ｋ_Mの算出はモータ回転角度
θのその都度の目標値からの偏差にもとづいて行なわれ
る。

【００３６】表示の目的で図２に座標系に、例えばモー
タ回転角度θの実際の経過３５と理想的な直線的な経過
３６を０−３６０°の範囲で回転磁界に依存して１回転
全体にわたり示されている。この場合、１回転当り４つ
の回転磁界の持続時間が前提される。図３は図２の経過
を座標系の最初の部分を拡大して示す。ステップモータ
の回転磁界は関数値メモリ１１の所定のアドレス領域に
対応するため、図３において横軸に相応のアドレスが記
入されている。アドレスＡ₁において直線的な経過３６
からモータ回転角度θ₁が回転角度目標値として形成さ
れる。他方、理想的な経過３５はモータ回転角度θ₂を
回転角度実際値として示す。そのため実際の角転角度目
標値へ達するためには、補正されたアドレスＡ₂を用い
る必要がある。

【００３７】理想的な経過３５を直線化する目的で逆関
数３７を算出することが必要とされる。その経過は図４
に示されている。この場合、関数値メモリ１１のアドレ
ス指定の際の相応のアドレス補正のために必要とされる
モータ補正値Ｋ_Mは、アドレスＡ₁とＡ₂との差値として
逆関数３７から形成される。

【００３８】モータ補正値Ｋ_Mの算出法は基本的には変
速装置補正値Ｋ_Gの算出のためにも用いられる。この場
合、特に好適であるのは、前もってモータエラー補正を
実施すること、および変速装置特性を変速装置の１回転
全体にわたり測定することである。

【００３９】図５は電気モータを制御するための回路装
置に対する変形実施例を示す。図１に示されている回路
装置に比較してこの変形された回路装置は、クロックパ
ルス制御装置３８だけ拡張されている。このクロックパ
ルス制御装置により有利に出力スキャナーのスタート／
ストップ作動が高い精度で実現できる。

【００４０】出力スキャナーは次の時はスタート／スト
ップ作動形式で動作しなければならない。即ち高い記録
速度の場合にラスターイメージプロセッサ（ＲＩＰ）
が、光ビーム変調に必要とされる。記録データを、連続
的な記録に必要とされる場合よりも緩慢に準備処理する
時は、上記のスタート／ストップ作動形式で動作しなけ
ればならない。

【００４１】この場合に記録データが相応の速度で供給
できない時にラスターイメージプロセッサがストップ命
令をモータ制御装置へ与えると、スタート／ストップ命
令の時点にちょうど記録される走査線は終りまで記録さ
れて、次に記録材料の搬送運動が停止状態まで制動され
る。質量の慣性にもとづいて制動過程は所定の時間−こ
の時間において記録材料が記録終端を越えてさらに移動
する−を必要とする。その結果、適切な手段がないと、
継ぎ目のない記録が行なえない。そのため記録の中断の
際は記録材料は記録終端を越えて本来の搬送方向とは逆
に待機位置へ移動され、ここから記録の進行の際に再び
加速されて、記録終端において目標速度に達して記録が
継目なく進行できるようにされる。

【００４２】記録中断の際の継ぎ目のない記録を達成す
る目的で、さらにビームの偏向運動と記録材料の搬送運
動を互いに同期化させる必要がある。この同期化の目的
で、その都度に走査線の始めを信号化する基準パルス−
面パルスとも称される−が必要とされる。この種の基準
パルスでは例えば光電気センサを用いて発生できる。光
電センサは偏向された光ビームが当ると１つの基準パル
スを発生する。

【００４３】この基準パルスは偏向装置の同期変動の結
果として、モータ制御装置において得られるマイクロス
テップクロックパルスへ同期しないで現われる。そのた
め、最大でマイクロステップ周波数ｆ_Mの同期持続時間
にも達することのある同期エラーが生ずる。この不正確
な同期化にもとづいて記録中断時に、記録における障害
となる空白が生じて、これが品質を著しく低下する。

【００４４】同期エラーを低減化する目的で、図５の回
路装置においてクロックパルス制御回路３８が設けられ
ている。この回路を用いてこの種の記録欠如が有利にほ
とんど完全に回避されるか、または少なくとも目立たな
い位に低減される。

【００４５】このクロックパルス制御回路３８は、入力
可能なスタート／ストップ計数器３９，メモリレジスタ
４０およびシーケンス制御装置４１から構成されてい
る。スタート／ストップ計数器３９において周波数ｆ_S
を有するクロックパルス列Ｔ_Sは、必要とされる、マイ
クロステップ周波数ｆ_Mを有するモーターステップクロ
ックパルス列へ分周されて、線路６を介して累算器２へ
導びかれる。この場合、周波数ｆ_Sはマイクロステップ
周波数ｆ_Mよりも著しく高く選定されている。メモリレ
ジスタ４０を用いてその都度にスタート／ストップ計数
器３９の計数状態Ｚ_Sが基準パルスの時点に検出され
て、線路４２を介してシーケンス制御装置４１へ転送さ
れる。基準パルスはメモリレジスタ４０へ線路４３を介
して導びかれる。計数状態Ｚ_Sは、基準パルスの時点に
おける、クロックパルス列Ｔ_Sの計数されたクロックパ
ルス数にその都度に相応する。シーケンス制御装置４１
においてマイクロステップクロックパルスの数が所定の
時点において計数され、さらにスタート／ストップ計数
器３９のための前もっての入力値とリセットパルスが形
成される。

【００４６】マイクロステップクロックパルスの個数Ｚ
_Mの計数の目的で、シーケンス制御装置４１がマイクロ
ステップクロックパルス列Ｔ_Mを線路４４を介して導び
かれる。前もっての入力値Ｖとリセットパルスは線路４
５；４６を介してスタート／ストップ計数器３９へ達す
る。

【００４７】スタート／ストップ作動の際の機能の時間
シーケンスが図６に示されている。

【００４８】図６は座標系に記録材料の搬送速度Ｖがな
いしステップモータの速度が時間ｔの関数として示す。
さらに図６は基準パルスＢＩおよびマイクロステップク
ロックパルスＭＴと速度経過との時間配属を示す。さら
に記録時間区間４７が斜線の面としてならびにその間に
存在する記録のない区間が示されている。

【００４９】ラスターイメージプロセッサのストップ命
令にもとづいてまず最初に瞬時の走査線が終りまで記録
される。ストップ命令後に第１の基準パルスが時点ｔ₁
に現われる。第１の基準パルス後に現われる時点ｔ₂に
おける第１のマイクロステップクロックパルスにより、
記録材料のランプ状の制動４８が時点ｔ₃における停止
まで開始される。第１の基準パルスと第１のマイクロス
テップクロックパルスとの間の時間差Δｔ₁＝ｔ₂−ｔ₁
が式（３）にしたがって、スタート／ストップ計数器３
９において計数された、クロックパルス列Ｔ_Sと周波数
ｆ_Sのクロックパルスの個数から得られる：

【００５０】

【数３】

【００５１】時点ｔ₃において記録材料が停止した後
に、時点ｔ₄に現われる、第２の基準パルスにおける時
間差Δｔ₂が求められる。この時間差Δｔ₂＝ｔ₄−ｔ₃は
式（４）により、時点ｔ₃におけるマイクロステップク
ロックパルスの個数Ｚ_M1，クロックパルス列Ｔ_Sの計数
されたクロックパルスの個数Ｚ_S2，周波数ｆ_Sおよび分
周係数ｆ_Sから求められる：

【００５２】

【数４】

【００５３】装置の定常状態への過渡振動の経過後にス
タート／ストップ計数器３９は停止されて、線路４５を
介して、シーケンス制御装置４１において算出された時
間値がプリセット値Ｖとして入力される。このプリセッ
ト値は式（５）により時間差Δｔ₁とΔｔ₂から並びに周
波数ｆ_Sから求められる：

【００５４】

【数５】

【００５５】式（５）により実施された加算により、最
大の入力可能な計数値よりも大きい値が得られる。その
ため過渡振動時間後に現われる、時点ｔ₅における基準
パルスにより、式（５）からの残りの値Ｖ₁により入力
されるスタート／ストップ計数器３９がスタートされ
て、シーケンス制御装置４１において、式（５）からの
導出に相応する、マイクロステップクロックパルスＺ_M2
の数が待機される。

【００５６】これにより時点ｔ₆における時間差Δｔ₃＝
Δｔ₁＋Δｔ₂により、停止から速度−Ｖへの記録材料の
ランプ状の減速度が、記録時の搬送方向とは逆方向へ開
始される。

【００５７】時点ｔ₇における逆方向加速の終了後に記
録材料が一定の速度−Ｖで、記録中断時の記録端部を越
えて移動し、さらに時点ｔ₈において制動ランプ４８′
による制動が開始され、これは時点ｔ₉において待機位
置において終了される。記録終端から待機位置へ走行さ
れた逆方向走行の変位は、この逆方向走行の変位中に計
数されて記録されるマイクロステップの総数に相応す
る。次に時点ｔ₉における待機位置に達してから時点ｔ
₁₀における基準パルスの発生までの時間差Δｔ₄が求め
られる。この時間差Δｔ₄は式（６）により、クロック
パルス列Ｔ_Sのクロックパルスの計数された数Ｚ_S3，マ
イクロステップクロックパルスの計数された数Ｚ_M3，周
波数ｆ_Sおよび分周係数Ｑから求められる：

【００５８】

【数６】

【００５９】制動後の振動終了の経過後にスタート／ス
トップ計数器３９が新たに停止されて新たな前もって入
力値Ｖが入力される。この入力値は式（７）により時間
差Δｔ₁とΔｔ₄ならびに周波数ｆ_Sから求められる：

【００６０】

【数７】

【００６１】式（７）により実施される加算により、最
大に入力可能な計数値よりも大きい値が得られる。ラス
ターイメージプロセッサからのスタート命令後に、過渡
振動時間後に現われる、時点ｔ₁₁における基準パルスに
より、式（７）による残りの値Ｖ₂で入力されたスター
ト／ストップ計数器３９がスタートされてさらにシーケ
ンス制御装置４１において、式（７）からの算出に相応
する、マイクロステップクロックパルスＺ_M4の数が待機
される。これにより時点ｔ₁₂における時間差Δｔ₅＝Δ
ｔ₁＋Δｔ₄の経過後に、加速ランプ４９′の後に記録材
料が搬送速度＋Ｖへ加速される。この＋Ｖは時点ｔ₁₃に
達せられる。加速の終了後に記録材料が搬送速度＋Ｖ
で、逆方向変位に相応する順方向走行変位だけ移動され
る。順方向走行変位の後にもう１つの基準パルスに同期
して、記録中断時にストップ命令が現われて、記録材料
の位置に正確に達する。これにより有利に保証されるこ
とは、無視できる同期エラーしか現われず、これにより
記録が継目なしで進行できることである。

【図面の簡単な説明】

【図１】電気モータを制御する回路装置の基本ブロック
図である。

【図２】補正値の算出の線図である。

【図３】もう１つの線図である。

【図４】別の線図である。

【図５】電気モータを制御する修正回路の基本ブロック
図である。

【図６】動作を説明する線図である。

【符号の説明】

２累算器３，９加算段４メモリレジスタ７計数器１１関数値メモリ１４，１５Ｄ／Ａ変換器１６ステップモータ１７，１８モータ増幅器ＮＣＯ発振器１９，２０補正値メモリ２１加算段２５，２６制御機構２７，２８回転磁界計数器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電圧による同期モータの制御法にお
いて、交流電圧の所望の周波数（ｆｄ）にないし同期モータ
（１６）の速度に比例する目標値（Ｓ）を前もって与
え、該前もって与えた目標値（Ｓ）を累算器（２）において
マイクロステップクロックパルス列（Ｔ_M）を用いて持
続的に加算（累算）し、該累算器（２）の加算された信号値（Ａ）を、少なくと
も１つの交流電圧を表わす関数値が記憶されている関数
値メモリ（１１）のアドレス指定のために使用し、アドレス指定された関数値を関数値メモリ（１１）から
読み出して、前記目標値（Ｓ）に相応する周波数（ｆ
ｄ）を有する少なくとも１つの交流電圧（Ｗ₁；Ｗ₂）へ
変換し、さらに該交流電圧（Ｗ₁；Ｗ₂）を同期モータ
（１６）へ回転磁界の形成のために導びき、該交流電圧
（Ｗ₁；Ｗ₂）の周波数（ｆｄ）が同期モータ（１６）の
回転速度を定めることを特徴とする、同期モータの制御
法。
【請求項２】マイクロステップクロックパルス列（Ｔ
_M）を、計数器（Ｚ）における分周によりシステムクロ
ックパルス列（Ｔ_S）から得る、請求項１記載の方法。
【請求項３】マイクロステップクロックパルス列（Ｔ
_M）の周波数（ｆｍ）を、交流電圧（Ｗ₁；Ｗ₂）の最大
周波数（ｆｄ）よりも大きく選定した、請求項１又は２
記載の方法。
【請求項４】目標値（Ｓ）の加算のためにおよび交流
電圧（Ｗ₁；Ｗ₂）の発生のために、数値制御される発振
器（ＮＣＯ）を用いる、請求項１から３までのいずれか
１項記載の方法。
【請求項５】同期モータ（１６）を駆動ローラと連結
し、該駆動ローラの直径許容偏差に起因する速度エラー
を補償するために、速度補正値（Ｋ_S）を求め、前記の
前もって与えた目標値（Ｓ）へ正しい極性で加算する、
請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】同期モータ（１６）のエラーに起因する
速度エラーを補償するために、モータ補正値(Ｋ_M)を求めて補正値メモリ装置（１９；
２５）の中に記憶し、該記憶されたモータ補正値（Ｋ_M）を累算器（２）の信
号値（Ａ）によりアドレス指定して補正値メモリ装置
（１９；２５）から読み出し、該読み出されたモータ補正値（Ｋ_M）を、関数値メモリ
（１１）のアドレス指定前に累算器（２）の信号値へ、
該関数値メモリ（１１）のアドレスを補正するために、
加算する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方
法。
【請求項７】モータ補正値（Ｋ_M）の算出のために、
少なくとも１つの回転磁界にわたり、ないし該回転磁界
に相応する、関数値メモリ（１１）のアドレス領域にわ
たりモーターエラーを、同期モータ（１６）の経過した
回転角度の測定により検出し、目標経過（３６）からの被測定回転角度（θ）の偏差を
検出し、該偏差からモータ補正値（Ｋ_M）を、関数値メ
モリ（１１）のアドレスの補正のために得る、請求項６
記載の方法。
【請求項８】同期モータ（１６）が変速装置へ連結さ
れており、該変速装置のエラーに起因する速度エラーを
補償するために、変速装置補正値（Ｋ_G）を求めて補正値メモリ装置（２
０；２６）の中に記憶し、該記憶された変速装置補正値（Ｋ_G）を累算器（２）の
信号値（Ａ）によりアドレス指定して補正値メモリ装置
（２０；２６）から読み出し、さらに関数値メモリ（１
１）のアドレスを補正するために、読み出された変速装
置補正値（Ｋ_G）を累算器（２）の信号値（Ａ）へ、関
数値メモリ（１１）のアドレス指定の前に、正しい極性
で加算する、請求項１から７までのいずれか１項記載の
方法。
【請求項９】モータエラーの補正を、同期モータ（１
６）の複数個の回転磁界にわたり行なう、請求項６記載
の方法。
【請求項１０】同期モータ（１６）の回転磁界を第１
回転磁界計数器（２７）において累算器（２）の信号値
（Ａ）の計数により検出し、該第１回転磁界計数器（２７）を、同期モータ（１６）
の所定の角度位置を信号化するゼロマークパルスにより
連続的にリセットし、さらに第１回転磁界計数器（２
７）の出力信号値を、累算器（２）の信号値（Ａ）と共
に、モータ補正値（Ｋ_M）用の補正値メモリ装置（１
９；２５）のアドレス指定のために用いる請求項６又は
９記載の方法。
【請求項１１】変速装置エラーの補正を、同期モータ
（１６）の複数個の回転磁界にわたり行なう、請求項８
記載の方法。
【請求項１２】同期モータ（１６）の回転磁界を累算
器（２）の信号値（Ａ）の計数により第２回転磁界計数
器（２８）において検出し、第２回転磁界計数器（２８）を、変速装置の所定の角度
位置を信号化するゼロマークパルスにより、連続的にリ
セットし、さらに第２回転磁界計数器（２８）の出力信
号値を累算器（２）の信号値（Ａ）と共に、変速装置補
正値（Ｋ_G）用の補正値メモリ装置（２０；２６）のア
ドレス指定のため用いる、請求項８又は１１記載の方
法。
【請求項１３】同期モータ（１６）の正確な位置定め
のために、計数器（７）をスタート／ストップ計数器
（３９）として構成し、該計数器に算出されたプリセッ
ト値（Ｖ）を入力し、さらにリセットパルスによりリセ
ットする請求項１から１２までのいずれか１項記載の方
法。
【請求項１４】システムクロックパルス(Ｔ_S)の周波
数(ｆ_S)を、スタート／ストップ計数器（３９）におい
て分周されたマイクロステップクロックパルス列
（Ｔ_M）の周波数（ｆ_M）よりも著しく高くした、請求項
１３記載の方法。
【請求項１５】システムクロックパルス列（Ｔ_S）の
クロックパルスのその都度の個数（Ｚ_S）を、基準パル
スにより定められる時点において、メモリレジスタ（４
０）を用いて検出する、請求項１２記載の方法。
【請求項１６】前記の過程を、記録装置（レコーダ；
照明装置）においてスタート／ストップ作動の実施のた
めに用いる、請求項１から１５までのいずれか１項記載
の方法。
【請求項１７】記録装置におけるスタート／ストップ
作動を実施するために、記録装置においては記録データ
が、走査線毎に記録材料上を偏向される記録ビームを変
調し、各々の走査線始端を基準パルスによりマークし、
同期モータが記録材料を走査線方向と垂直に搬送し、記
録中断後に記録を続行する場合に、記録材料の偏向運動
を記録材料の搬送運動と同期化させるために、記録中断後の第１の基準パルス（時点ｔ₁）と該第１基
準パルス後の第１のマイクロステップクロックパルス
（時点ｔ₂）との間の第１の時間差（Δｔ₁）を検出し、同期モータ（１６）を、第１のマイクロステップクロッ
クパルス（時点ｔ₂）から始めて、目標値（Ｓ）の変化
により搬送速度（＋Ｖ）から停止（時点ｔ₃）まで、制
動ランプ（４８）後に所定の時間間隔内で制動し、停止の時点（ｔ₃）と別の基準パルス（時点ｔ₄）の発生
までの間の第２の時間差（Δｔ₂）を検出し、第３の時間差（Δｔ₃）を、求められた第１のおよび第
２の時間差（Δｔ₁；Δｔ₂）の加算により形成し、該第３の時間差（Δｔ₃）だけ、休止時間後の別の基準
パルスの発生の時点（ｔ₅）から同期モータ（１６）に
対して遅延して同期モータ（１６）を、目標値（Ｓ）の
変化により停止（時点ｔ₆）から加速ランプ（４９）の
後の所定の時間間隔内に搬送方向とは逆方向で搬送速度
（−Ｖ）へ加速し、同期モータ（１６）を所定の変位区間だけ搬送方向とは
逆方向へ搬送速度（−Ｖ）で移動させ、次に目標値
（Ｓ）を搬送速度（−Ｖ）から待機位置における停止
（時点ｔ₉）まで、制動ランプ（４８）後の所定の時間
間隔内に制動し、停止の時点（ｔ₉）と別の基準パルスの発生の時点（ｔ
₁₀）との間の第４の時間差（Δｔ₄）を検出し、第５の時間差（Δｔ₅）を第１のおよび第３の時間差
（Δｔ₁；Δｔ₃）の加算により形成し、第５の時間差（Δｔ₅）だけ静止時間後、別の基準パル
スの発生の時点（ｔ₁₁）から同期モータ（１６）に対し
て遅延させて、同期モータ（１６）を目標値（Ｓ）の変
化により待機位置における停止状態（時点ｔ₁₂）から、
加速ランプ（４９）後の所定の走査線間隔内に搬送方向
へ搬送速度（＋Ｖ）へ加速して所定の変位区間だけ移動
し、次にこの変位区間の移動後に次の基準パルスにより
記録を続行する請求項１６記載の方法。
【請求項１８】交流電圧により同期モータを制御する
回路装置において、マイクロステップクロックパルス列
(Ｔ_M)を用いて、交流電圧の所望の周波数（ｆｄ）に比
例する目標値(Ｓ)を加算（累算）のための累算器（２）
を備え、交流電圧を表わす関数値を記憶するための関数値メモリ
（１１）を備え、該関数値メモリのアドレス入力側が累
算器（２）の出力側と接続されており、関数値メモリ（１１）のデータ出力側と接続されている
Ｄ／Ａ変換器（１４；１５）を備え、該Ｄ／Ａ変換器は
関数値メモリ（１１）から読み出された関数値を少なく
とも１つの交流電圧（Ｗ₁；Ｗ₂）へ変換し、Ｄ／Ａ変換器（１４；１５）へ接続されている同期モー
タ（１６）を備えていることを特徴とする、交流電圧に
より同期モータを制御する回路装置。
【請求項１９】累算器（２）へ接続された計数器
（７）を備え、該計数器は、システムクロックパルス列
（Ｔ_S）を分周することによりマイクロステップクロッ
クパルス列（Ｔ_M）を形成する請求項１８記載の回路装
置。
【請求項２０】累算器(２)と関数値メモリ（１１）
が、数値制御される発振器（ＮＣＯ）から構成されてい
る、請求項１８又は１９記載の回路装置。
【請求項２１】モータ補正値（Ｋ_M）をファイルする
ための補正値メモリ装置（１９；２５）を備え、該メモ
リ装置のアドレス入力側を累算器（２）の出力側と接続
し、さらに累算器（２）と関数値メモリ（１１）との間
に設けられる加算段（９）を備え、該加算段は、累算器
（２）の出力側と、補正値メモリ装置（１９；２５）の
データ出力側と、および関数値メモリ（１１）のアドレ
ス入力側と接続されている、請求項１８から２０までの
いずれか１項記載の回路装置。
【請求項２２】変速装置補正値（Ｋ_G）をファイルす
るための別の補正値メモリ装置（２０；２６）を備え、
該メモリ装置のアドレス入力側を累算器（２）の出力側
と接続し、該累算器のデータ出力側を加算装置（９；２
１）と接続した、請求項１８から２１までのいずれか１
項記載の回路装置。
【請求項２３】同期モータ（１６）の回転磁界を検出
するための第１回転磁界計数器（２７）を備え、該計数
器の入力側を累算器（２）の出力側と接続し、該計数器
の出力側をモータ補正値（Ｋ_M）用の補正値メモリ装置
（１９；２５）と接続し、該計数器のリセット入力側に
同期モータ（１６）のゼロマークパルスを加える、請求
項１８から２１までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項２４】第２の回転磁界計数器（２８）を備
え、該計数器の入力側を累算器（２）の出力側と接続
し、該計数器の出力側を変速装置補正値（Ｋ₆）用の補
正値メモリ装置（２０；２６）の入力側と接続し、該計
数値のリセット入力側に変速装置のゼロマークパルスを
加える、請求項１８から２３までのいずれか１項記載の
回路装置。
【請求項２５】計数器（Ｚ）をスタート／ストップ計
数器（３９）として構成し、該計数器に算出されたプリ
セット値（Ｖ）を入力可能にしリセットパルスによりリ
セット可能にした請求項１８から２４までのいずれか１
項記載の回路装置。
【請求項２６】スタート／ストップ計数器（３９）と
接続されたメモリレジスタ（４０）を、スタート／スト
ップ計数器（３９）の計数状態の記憶のために接続した
請求項２５記載の回路装置。
【請求項２７】シーケンス制御装置（４１）を設け、
該制御装置を、スタート／ストップ計数器（３９）とお
よびメモリレジスタ（４０）と接続した請求項２５から
２８までのいずれか１項記載の回路装置。