JP2021093885A - 回転制御システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】極数が異なる複数のモータのなかから使用するモータを選択する場合でも、該使用するモータの極数を判別して回転速度を正確に検出できる回転制御システム及び方法を提供する。
【解決手段】回転制御システムは、１回転毎に出力するパルスの数が極数に応じて異なるモータを、指示信号にしたがって回転させるモータドライバ部と、モータが出力するパルスの信号である回転パルスの周波数を測定する回転検出部と、所定の値の指示信号でモータを回転させたときに回転検出部で測定される回転パルスの周波数である測定周波数と、所定の値の指示信号でモータを回転させたときに想定される回転パルスの周波数である想定周波数とを比較し、該比較結果に基づいてモータの極数を判別する回転制御部とを有する。
【選択図】図６

Description

本発明はモータの回転を制御するための回転制御システム及び方法に関する。

カラー映像を投写するプロジェクターには、レーザーダイオードやＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体素子を光源に用いた構成がある。半導体素子は、通常、単一波長光しか出力することができない。そのため、カラー映像を投写するプロジェクターでは、光源から出力された光を励起光として蛍光体に照射し、該光源から直接得られない色光をそれぞれ蛍光体で発光させる構成が知られている。

蛍光体は、例えばリング状に切り出されて、高速に回転する円板形状のホイール上に、その円周方向に沿って接着・固定される。以下では、該蛍光体が固定されたホイールを「蛍光体ホイール」と称す。蛍光体は、光源から出力された光が励起光として照射されることで温度が上昇する。一方で、蛍光体は、発光効率が温度に依存することが知られており、温度が高いと発光効率が低下する。そのため、蛍光体ホイールを高速に回転させることで、該蛍光体ホイール上の蛍光体を冷却している。また、回転するホイール上に固定された蛍光体には光源からの光が一点に連続して照射されることがないため、光源からの光によって蛍光体が焼損することを防止できる。

蛍光体ホイールを高速に回転させるためのモータには、一般的にブラシレスモータが用いられる。ブラシレスモータは、ホール素子等のセンサを用いてロータの位置を検出することで回転を制御する構成であるが、低コスト化や信頼性の向上等の理由によりセンサを用いない（センサレス）構成もある。センサレスの構成では、ロータの回転によってコイルで発生する誘起電圧及び逆起電力に基づいて各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）へ供給する電流のタイミング及び電圧を調整することで回転を制御する。本明細書において、「モータの回転速度」、「モータの回転」、「モータを回転させる」等と称した場合、該モータのロータが回転することを指すものとする。蛍光体ホイールの回転を制御するための構成は、例えば特許文献１及び２に記載されている。また、センサレスの構成におけるブラシレスモータの駆動例については、例えば特許文献３に記載されている。

国際公開第２０１６／１５７５２２号 特開２０１７−１９８９４２号公報 特開２００４−７９２４号公報

プロジェクターでは、多様なニーズに対応するために、同一のモデルであっても仕様の一部を変えることがある。例えば、同一のモデル内に、投写映像の最大の明るさが異なるプリジェクターを含む場合がある。一般に、より明るい投写映像が得られるプロジェクターは、光源の光出力（光パワー）を大きくして蛍光体に照射する光パワーを大きくすればよい。上述したように、大きい光パワーが励起光として照射される蛍光体では、その温度も大きく上昇するため、蛍光体の発光効率が低下してしまう。したがって、蛍光体の発光効率の低下を抑制するためには、該蛍光体の放熱効果が高くなるように蛍光体ホイールの面積を大きくする必要がある。すなわち、径が大きい蛍光体ホイールを用いることが望ましい。このようにプロジェクターの仕様に応じて異なる径の蛍光体ホイールを選択する場合、該蛍光体ホイールを回転させるためのモータも、必要なトルク等に応じて、極数が異なるモータに変更することがある。

センサレスの構成において、モータの回転速度は、ロータが回転したときに誘起電圧で示されるパルス列の周波数または周期を測定することで判別できる。したがって、モータの回転速度は、該パルス列の周波数または周期の測定結果に基づいて、該周波数または周期が所望の回転速度に対応した値となるように制御すればよい。所望の回転速度に対応するパルス列の周波数（以下、所望周波数と称す）または周期は、プロジェクターの初期データとしてファームウェア等に予め書き込まれて保存される。このとき、同一のモデルであれば、ファームウェアは共通であることが望ましく、また上記所望周波数等の初期データも共通であることが望ましい。

一方、径が異なる蛍光体ホイールを用いることで極数が異なるモータに変更すると、同じ回転速度であっても上記パルス列の周波数または周期がモータの極数によって変化する。例えば、８極のモータではロータの１回転毎に極数の１／２の値である４パルスが出力され、１２極のモータではロータの１回転毎に極数の１／２の値である６パルスが出力される。そのため、パルス列の周波数または周期を所望の回転速度に対応する値で制御しても、想定している極数と異なるモータを蛍光体ホイールに取り付けた場合は、該蛍光体ホイールの実際の回転速度が所望の回転速度と異なってしまう。その場合、回転速度の設定値によっては、モータがその限界速度以上で回転する可能性があるため、該モータが破損してしまうことも考えられる。

したがって、極数が異なる複数のモータのなかから使用するモータを選択する場合でも、共通の初期データ等は変更することなく、該使用するモータの極数を判別して回転速度を正確に検出できることが望ましい。上述した特許文献１〜３は、モータの極数を判別するための手法や該判別した極数に応じて回転速度を検出するための手法を何も示していない。

本発明は上述したような背景技術が有する課題を解決するためになされたものであり、極数が異なる複数のモータのなかから使用するモータを選択する場合でも、該使用するモータの極数を判別して回転速度を正確に検出できる回転制御システム及び方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の回転制御システムは、１回転毎に出力するパルスの数が極数に応じて異なるモータを、指示信号にしたがって回転させるモータドライバ部と、
前記モータが出力する前記パルスの信号である回転パルスの周波数を測定する回転検出部と、
所定の値の前記指示信号で前記モータを回転させたときに前記回転検出部で測定される前記回転パルスの周波数である測定周波数と、前記所定の値の前記指示信号で前記モータを回転させたときに想定される前記回転パルスの周波数である想定周波数とを比較し、該比較結果に基づいて前記モータの極数を判別する回転制御部と、
を有する。
一方、本発明の回転制御方法は、１回転毎に出力するパルスの数が極数に応じて異なるモータを、指示信号にしたがって回転させるモータドライバ部と、
前記モータが出力する前記パルスの信号である回転パルスの周波数を測定する回転検出部と、
を有する回転制御システムが前記モータの回転を制御するための回転制御方法であって、
コンピュータが、
所定の値の前記指示信号で前記モータを回転させたときに前記回転検出部で測定される前記回転パルスの周波数である測定周波数と、前記所定の値の前記指示信号で前記モータを回転させたときに想定される前記回転パルスの周波数である想定周波数とを比較し、
該比較結果に基づいて前記モータの極数を判別する方法である。

本発明によれば、極数が異なる複数のモータのなかから使用するモータを選択する場合でも、該使用するモータの極数を判別して回転速度を正確に検出できる。

第１の実施の形態の回転制御システムの一構成例を示すブロック図である。 モータが１回転したときにモータドライバ部から出力される回転パルスの一例を示す模式図である。 モータの定速回転時にモータドライバ部から出力される回転パルスの一例を示す模式図である。 図１で示した回転制御システムの処理例を示すフローチャートである。 ＰＷＭ設定値に対するモータの回転速度（回転数）の関係例を示すグラフである。 図４で示したモータ判定処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図１で示した回転検出部の処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施の形態の回転制御システムの一構成例を示すブロック図である。 図８で示した比較回路の一構成例を示すブロック図である。

次に本発明について図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の回転制御システムの一構成例を示すブロック図である。図１で示す回転制御システムが制御対象とするモータは、ブラシレスモータであり、ロータの回転位置を検出するためのセンサを備えていないセンサレスの構成とする。以下では、蛍光体ホイールを回転させるためのモータが、極数が異なるモータに変更される例で説明するが、本実施形態の回転制御システムは、負荷に応じて極数が異なるモータが選択される様々なシステムにも適用可能である。
図１で示すように、第１の実施の形態の回転制御システムは、モータドライバ部１、回転制御部２及び回転検出部３を有する。

回転制御部２は、蛍光体ホイール４に取り付けられたモータ５を回転させるための指示信号であるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を出力する。
モータドライバ部１は、制御対象であるモータ５の各相と接続され、回転制御部２から入力されたＰＷＭ信号、並びにモータ５の各相のコイルで発生する誘起電圧及び逆起電力に基づいてモータ５へ電力（電圧・電流）を供給することで該モータ５を回転させる。また、モータドライバ部１は、モータ５の各相のコイルで発生する、モータ５の回転速度に比例した上記誘起電圧で示されるパルス列の信号（以下、回転パルスと称す）を回転検出部３へ出力する。
回転検出部３は、モータドライバ部１から出力される回転パルスの周波数を測定し、測定した周波数を回転制御部２へ通知する。なお、回転検出部３は、回転パルスの周期を測定してもよい。周期をＴとしたとき、回転パルスの周波数ｆは、ｆ＝１／Ｔで得ることができる。以下では、回転検出部３が回転パルスの周波数を測定する例で説明する。

回転制御部２は、回転検出部３で測定した回転パルスの周波数に基づいてモータ５が所望の速度で回転するようにＰＷＭ信号を調整することで、モータ５の回転速度を制御する。モータ５を所望の回転速度で回転させるために用いる所望周波数のデータは、初期データとして回転制御部２が備える記憶装置（メモリ）で予め保存しておけばよい。
回転制御部２及び回転検出部３は、例えば、プログラムにしたがって処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、該プログラムや処理で用いるデータが保存される記憶装置（メモリ）、Ａ／Ｄ（Analog-to-Digital）変換器、Ｄ／Ａ（Digital-to-Analog）変換器、各種論理回路等を備えた情報処理装置（コンピュータ）または情報処理用のＩＣ（Integrated Circuit）で実現できる。モータドライバ部１は、モータ駆動用の周知のドライバ回路やドライバＩＣ等で実現できる。

図２は、モータが１回転したときにモータドライバ部から出力される回転パルスの一例を示している。
図２で示すように、例えば蛍光体ホイール４に取り付けられたモータ５が８極である場合、モータドライバ部１からはモータ５の１回転毎に極数の１／２の値である４つの回転パルスが出力される。また、蛍光体ホイール４に取り付けられたモータ５が１２極である場合、モータドライバ部１からはモータ５の１回転毎に極数の１／２の値である６つの回転パルスが出力される。

図３は、モータの定速回転時にモータドライバ部から出力される回転パルスの一例を示している。図３は、蛍光体ホイール４に取り付けられたモータ５が８極または１２極であり、それらが同じ速度で回転しているときにモータドライバ部１から出力される回転パルスの一例を示している。ここでは、モータ５が６０００回毎分（６０００ｒｐｍ）で回転しているものとする。
この場合、８極のモータ５では、１回転毎に４つの回転パルスが出力されるため、モータドライバ部１から出力される回転パルスの周波数は１００×４＝４００Ｈｚであり、その周期は２．５ｍｓとなる。一方、１２極のモータ５では、１回転毎に６つの回転パルスが出力されるため、モータドライバ部１から出力される回転パルスの周波数は１００×６＝６００Ｈｚであり、その周期は１．７ｍｓとなる。このように同じ速度でモータ５が回転していても、極数が異なれば回転パルスの周波数及び周期に差異が生じる。

図４は、図１で示した回転制御システムの処理例を示すフローチャートである。
回転制御部２は、モータ５の制御を開始すると、まずＰＷＭ信号として所定の始動値をモータドライバ部１へ出力する（ステップＳ１）。これにより、モータドライバ部１からモータ５に始動用の電力が供給され、モータ５が回転を開始する。モータ５が回転を開始すると、モータドライバ部１から回転パルスが出力される。このとき、回転検出部３で検出される回転パルスが所定の周波数以上であれば、モータ５が回転していると判定できるため、回転制御部２は回転検出部３からの回転パルスの検出結果を待ち受ける（ステップＳ２）。回転検出部３の検出結果によってモータ５が回転していると判定すると、回転制御部２は、モータ５の極数を判定するためのモータ判定処理を実行する（ステップＳ３）。上述したように、複数のモータが同じ速度で回転していても、それらの極数が異なっていれば、回転パルスの周波数及び周期に差異が生じる。そのため、想定している極数と異なるモータが蛍光体ホイール４に取り付けられていると、該モータ５の正しい回転速度を得ることができない。したがって、モータ５が所望の速度で回転するように制御する、後述するステップＳ４〜Ｓ８の処理を実行する前に、モータ判定処理を実行する。モータ判定処理の詳細は後述する。

ステップＳ４において、回転制御部２は、ＰＷＭ信号として、モータ５を所望の速度で回転させるための目標値に設定し、該目標値をモータドライバ部１へ出力する。続いて、回転制御部２は、回転検出部３で測定された回転パルスの周波数に基づいてモータ５が所望の速度で回転しているか否かを判定する（ステップＳ５）。回転制御部２は、上記所望周波数を記憶装置（メモリ）から読み出し、該所望周波数と回転検出部３で測定された回転パルスの周波数とを比較することで、モータ５が所望の速度で回転しているか否かを判定すればよい。このとき、回転制御部２は、モータ５の回転が安定するのを待つため、目標値を出力してから予め設定された時間が経過した後、モータ５の回転速度を判定してもよい。モータ５が所望の速度で回転している場合、回転制御部２は、ＰＷＭ信号を目標値で維持してステップＳ５の処理へ戻る。

モータ５が所望の速度で回転していない場合、回転制御部２は、回転検出部３で検出された回転パルスの周波数に基づき、制御対象のモータ５の回転速度（現状値）が所望の回転速度（所望値）よりも速いか否かを判定する（ステップＳ６）。現状値が所望値よりも速い場合、回転制御部２は、ＰＷＭ信号の値を小さくして回転速度を低下させて（ステップＳ７）、ステップＳ５の処理へ戻る。また、現状値が所望値よりも遅い場合、回転制御部２は、ＰＷＭ信号の値を大きくして回転速度を上昇させて（ステップＳ８）、ステップＳ５の処理へ戻る。回転制御部２は、ステップＳ５からステップＳ８の処理を繰り返し実行することでモータ５が所望の回転速度で維持されるように制御する。

ところで、蛍光体ホイール４を備えるプロジェクターでは、径が異なる蛍光体ホイール４に変更する場合でも、その大きさや重さが極端に変わることはない。そのため、蛍光体ホイール４に取り付けるモータ５も性能や特性を大きく変更することはなく、比較的近い性能や特性を有する複数種類のモータのなかから選択されると考えられる。本実施形態では、極数が既知であり、該極数が異なる複数種類のモータのうち、いずれかのモータが選択されて蛍光体ホイール４に取り付けられるものとする。

図５は、ＰＷＭ設定値に対するモータの回転速度（回転数）の関係例を示すグラフである。
図５で示すように、図１で示した回転制御システムでは、回転制御部２から出力されるＰＷＭ信号の値（ＰＷＭ設定値）に対してモータ５の回転速度（回転数）が概ね比例する。そこで、本実施形態では、選択対象である、極数が既知であり、該極数が異なる複数種類のモータのうち、いずれか１種類のモータのＰＷＭ設定値に対する回転速度の関係を示す特性データを予め測定する。特性データを測定するモータ（第１のモータ）は、通常、蛍光体ホイール４に取り付けられていると想定されるモータを選択すればよい。特性データを測定していないモータ（第２のモータ）は、蛍光体ホイール４の径によって第１のモータから変更されるモータである。

ここで、特性データに基づいて、モータが所定の速度で回転するようにＰＷＭ信号を所定の値（以下、所定値と称す）に設定すると、該特性データを測定したモータでは該所定値に対応した速度で回転する。一方、特性データを測定していないモータでは、所定値に対応した速度で回転するとは限らない。但し、その場合でも、所定値に対応した速度から大きく外れた速度で回転することは無いと考えられる。これは、蛍光体ホイール４に取り付けるモータ５の極数が異なる場合でも、上述したように該モータの性能や特性を大きく変更することがなく、図１で示した回転制御システムを構成する回路やＩＣも変更しないためである。

このとき、モータドライバ部１からＰＷＭ信号の所定値に対応した速度よりも速い速度を示す回転パルスが出力されていれば、制御対象のモータは特性データを測定したモータよりも極数が多いモータであると判定できる。一方、モータドライバ部１からＰＷＭ信号の所定値に対応した速度よりも遅い速度を示す回転パルスが出力されていれば、制御対象のモータは特性データを測定したモータよりも極数が少ないモータであると判定できる。
そこで、上記モータ判定処理では、予め測定した特性データに基づいて所定の回転速度が得られるＰＷＭ信号の所定値をモータドライバ部１へ出力し、そのときに測定された回転パルスの周波数から蛍光体ホイール４に取り付けられたモータ５の極数を判別する。

図６は図４で示したモータ判定処理の手順の一例を示すフローチャートであり、図７は図１で示した回転検出部の処理の一例を示すフローチャートである。なお、回転制御部２は、上記特性データに基づいて予め決定された、モータ判定処理で用いる上記所定値を予め記憶装置で保存しておくものとする。また、回転制御部２は、該特性データを測定したモータが所定の速度で回転しているときの回転パルスの周波数（想定周波数）を予め記憶装置で保存しておくものとする。なお、回転検出部３が回転パルスの周期を測定する構成の場合、回転制御部２は、特性データを測定したモータが所定の速度で回転しているときの回転パルスの周期（想定周期）を予め保存しておけばよい。

モータ判定処理に移行すると、回転制御部２は、まず上記ＰＷＭ信号の所定値及び上記想定周波数を示すデータをそれぞれ記憶装置（メモリ）から読み出す（ステップＳ１１）。次に、回転制御部２は、読み出した所定値のＰＷＭ信号をモータドライバ部１に出力する（ステップＳ１２）。モータ５が所定値に対応した回転速度に到達すると、回転制御部２は、回転検出部３で測定された回転パルスの周波数である測定周波数を受け取る（ステップＳ１３）。このとき、回転制御部２は、モータ５の回転が安定するのを待つため、所定値のＰＷＭ信号を出力してから予め設定された時間が経過した後、測定周波数を回転検出部３から受け取ってもよい。

次に、回転制御部２は、測定周波数と上記想定周波数とが等しいか否かを判定する（ステップＳ１４）。測定周波数が想定周波数と等しい場合、回転制御部２は、モータ５が上記特性データを測定したモータであると判定し（ステップＳ１５）、図４で示したステップＳ４の処理へ移行する。なお、測定周波数と上記想定周波数とが等しいか否かを判定する場合、それらの周波数が厳密に一致している必要はない。測定周波数が想定周波数に対して予め設定された許容範囲内であれば、それらが等しいと判別してもよい。

測定周波数と上記想定周波数とが等しくない場合、回転制御部２は、測定周波数が想定周波数よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１６）。測定周波数が想定周波数よりも高い場合、回転制御部２は、蛍光体ホイール４に取り付けられたモータが、上記特性データを測定したモータよりも極数が多いモータであると判定する（ステップＳ１７）。その場合、回転制御部２は、選択対象である極数が既知である複数種類のモータのうち、特性データを測定したモータよりも極数が多いモータの１回転毎の回転パルス数に基づいて、上記所望周波数のデータを補正する。例えば、特性データを測定したモータの極数が８極であり、蛍光体ホイール４に取り付けられたモータの極数が１２極の場合、回転制御部２は、上記所望周波数を１２／８（＝３／２）倍にすればよい。その後、回転制御部２は図４で示したステップＳ４の処理に移行する。
一方、測定周波数が想定周波数よりも低い場合、回転制御部２は、蛍光体ホイール４に取り付けられたモータが、上記特性データを測定したモータよりも極数の少ないモータであると判定する（ステップＳ１８）。その場合、回転制御部２は、選択対象である極数が既知である複数種類のモータのうち、特性データを測定したモータよりも極数が少ないモータの１回転毎の回転パルス数に基づいて、上記所望周波数のデータを補正する。例えば、特性データを測定したモータの極数が８極であり、蛍光体ホイール４に取り付けられたモータの極数が４極の場合、回転制御部２は、上記所望周波数を４／８（＝１／２）倍にすればよい。その後、回転制御部２は図４で示したステップＳ４の処理に移行する。

ここでは極数が異なる３種類のモータを判別するための処理を示しているが、判別対象となるモータの種類がより多い場合は、判別に必要なＰＷＭ信号の所定値及びそれに対応する想定周波数を増やして複数段階でモータの極数を判別してもよい。また、ここでは極数を判別したモータの１回転毎の回転パルス数に基づいて上記所望周波数のデータを補正する例を示したが、極数に対応した所望周波数は他の方法で取得してもよい。例えば、異なる極数毎に予め算出した所望周波数のデータを記憶装置（メモリ）で保存しておき、判別した極数に対応した所望周波数のデータを該記憶装置から読み出して使用してもよい。すなわち、予め極数毎に算出しておいた所望周波数を判別した極数に応じて切り換えて用いてもよい。

図８で示すように、回転検出部３は、モータドライバ部１から出力された回転パルスの立ち上がりエッジを検出したか否かを判定する（ステップＳ２１）。立ち上がりエッジを検出しない場合、回転検出部３は、ステップＳ２１の処理を繰り返す。回転パルスの立ち上がりエッジを検出すると、回転検出部３は、内部タイマーの動作を開始し（ステップＳ２２）、該内部タイマーをカウントアップする（ステップＳ２３）。次に、回転検出部３は、回転パルスの次の立ち上がりエッジを検出したか否かを判定する（ステップＳ２４）。回転パルスの次の立ち上がりエッジを検出しない場合、回転検出部３は、ステップＳ２３に戻ってカウントアップを継続する。回転パルスの次の立ち上がりエッジを検出すると、回転検出部３は、内部タイマーのカウントアップを停止し、内部タイマーのカウント値から回転パルスの立ち上がりエッジ間の時間を求め、求めた時間から回転パルスの周波数を算出する（ステップＳ２５）。

回転検出部３は、回転パルスの立ち上がりエッジを検出する構成に限定されるものではなく、回転パルスの立下りエッジを検出する構成でもよい。また、回転検出部３が回転パルスの周期を測定する構成の場合、ステップＳ２５で求めた立ち上がりエッジ間の時間を回転パルスの周期として回転制御部２へ出力すればよい。

本実施形態によれば、予め測定された上記特性データに基づいて決定された所定値でモータ５を回転させ、上記想定周波数と上記測定周波数とを比較することで、それらの周波数の大小関係から該モータ５の極数を判別できる。そのため、判別した極数に対応したモータ５の１回転毎の回転パルス数から該モータ５の回転速度を正確に検出できる。したがって、極数が異なる複数のモータのなかから使用するモータを選択する場合でも、該使用するモータ５の極数を判別して回転速度を正確に検出できる。
また、判別した極数に基づいて上記所望周波数を補正することで、または予め極数毎に算出しておいた所望周波数を判別した極数に応じて切り換えて用いることで、予め保存しておく初期データ等を変えることなく、使用するモータを所望の速度で回転させることができる。

（第２の実施の形態）
図８は第２の実施の形態の回転制御システムの一構成例を示すブロック図であり、図９は図８で示した比較回路部の一構成例を示すブロック図である。
第１の実施の形態の回転制御システムでは、図１で示した回路制御部２の処理を情報処理装置または情報処理用のＩＣで実現する例を示した。第２の実施の形態の回転制御システムは、回路制御部２の処理の一部をハードウェアで実現する構成例である。

図８で示すように、第２の実施の形態の回転制御システムは、図１で示した第１の実施の形態の回転制御システムに加えて比較回路部６を備える構成である。比較回路部６は、図６のステップＳ１６で示した上記測定周波数が想定周波数よりも高いか否かを判定するための処理を実行し、その判定結果を出力する構成である。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

図９で示すように、比較回路部６は、波形出力回路６１、平滑回路６２及び比較回路６３を有する。
波形出力回路６１は、入力された回転パルスの立ち上がりエッジをトリガにして、例えば周知の単安定マルチバイブレータを用いて予め決められた幅のパルスを出力する回路である。波形出力回路６１から出力するパルスの幅は、例えば上記想定周波数の周期よりも十分に短い幅に設定する。また、波形出力回路６１は、該パルスの幅内で回転パルスの次の立ち上がりエッジを検出した場合、該パルスの電圧（例えば、Ｈｉｇｈレベル）を維持する構成とする。すなわち、波形出力回路６１からは、測定周波数が想定周波数の近傍にある場合はパルス列が出力され、測定周波数が想定周波数よりも十分に低い場合はＨｉｇｈレベルで一定の電圧が出力される。

平滑回路６２は、波形出力回路６１の出力パルスを、例えばＬＰＦ（Low Pass Filter）を用いて直流電圧に変換する。平滑回路６２は、波形出力回路６１からＨｉｇｈレベルの電圧が継続して出力されている場合、該Ｈｉｇｈレベルの電圧を出力する。また、平滑回路６２は、波形出力回路６１からパルス列が出力されている場合、Ｈｉｇｈレベルより低い、パルス列の幅に対応したレベルの電圧を出力する。

比較回路６３は、例えばコンパレータを用いて平滑回路６２の出力電圧と予め設定された判定電圧とを比較し、その比較結果を直流電圧として出力する構成である。判定電圧は、測定周波数と想定周波数とが等しいときに平滑回路６２から出力される直流電圧に設定すればよい。比較回路６３は、例えば平滑回路６２の出力電圧が判定電圧よりも低い場合は比較結果としてＬｏｗレベルを出力し、平滑回路６２の出力電圧が判定電圧よりも高い場合は比較結果としてＨｉｇｈレベルを出力するように構成すればよい。

回路制御部２は、この比較結果を図６で示したステップＳ１６の処理で読み込むことで蛍光体ホイール４に取り付けられたモータ５の極数を判別する。なお、判別対象となるモータ５の種類が３種類以上である場合、判定電圧が異なる複数の比較回路６３を用いてそれらのモータ５の極数を判別してもよい。
第２の実施の形態で示す回転制御システムにおいても、第１の実施の形態の回転制御システムと同様の効果を得ることができる。

１ モータドライバ部
２ 回転制御部
３ 回転検出部
４ 蛍光体ホイール
５ モータ
６ 比較回路部
６１ 波形出力回路
６２ 平滑回路
６３ 比較回路

Claims (10)

1. １回転毎に出力するパルスの数が極数に応じて異なるモータを、指示信号にしたがって回転させるモータドライバ部と、
   前記モータが出力する前記パルスの信号である回転パルスの周波数を測定する回転検出部と、
   所定の値の前記指示信号で前記モータを回転させたときに前記回転検出部で測定される前記回転パルスの周波数である測定周波数と、前記所定の値の前記指示信号で前記モータを回転させたときに想定される前記回転パルスの周波数である想定周波数とを比較し、該比較結果に基づいて前記モータの極数を判別する回転制御部と、
   を有する回転制御システム。
2. 前記所定の値及び前記想定周波数が、前記極数が既知であり、前記極数が異なる複数の第１及び第２のモータのうち、予め測定された前記第１のモータの前記指示信号の値に対する回転速度の関係を示す特性データに基づいて決定され、
   前記回転制御部は、
   前記測定周波数が前記想定周波数と等しい場合、前記モータが前記第１のモータであると判定し、
   前記測定周波数が前記想定周波数よりも高い場合、前記モータが前記第１のモータよりも極数が多い前記第２のモータであると判定し、
   前記測定周波数が前記想定周波数よりも低い場合、前記モータが前記第１のモータよりも極数が少ない前記第２のモータであると判定する、請求項１に記載の回転制御システム。
3. 前記回転制御部は、
   前記回転検出部で測定された前記回転パルスの周波数が、前記モータが所望の速度で回転しているときに想定される前記回転パルスの周波数である所望周波数となるように、前記モータを回転させるための前記指示信号を調整し、
   前記モータが前記第２のモータであると判定した場合、前記第２のモータの極数に対応する、前記第２のモータの１回転毎に得られる前記回転パルスの数に基づいて前記所望周波数を修正する、請求項２に記載の回転制御システム。
4. 前記回転制御部は、
   前記回転検出部で測定された前記回転パルスの周波数が、前記モータが所望の速度で回転しているときに想定される前記回転パルスの周波数である所望周波数となるように、前記モータを回転させるための前記指示信号を調整し、
   予め前記第１及び第２のモータ毎に算出された前記所望周波数を前記記憶装置でそれぞれ保存しておき、前記モータが前記第１のモータであると判定した場合は前記第１のモータに対応した前記所望周波数を使用し、前記モータが前記第２のモータであると判定した場合は前記第２のモータの極数に対応した前記所望周波数を使用する、請求項２に記載の回転制御システム。
5. 前記モータが、ロータの回転位置を検出するためのセンサを備えていないセンサレスのブラシレスモータである請求項１から４のいずれか１項に記載の回転制御システム。
6. １回転毎に出力するパルスの数が極数に応じて異なるモータを、指示信号にしたがって回転させるモータドライバ部と、
   前記モータが出力する前記パルスの信号である回転パルスの周波数を測定する回転検出部と、
   を有する回転制御システムが前記モータの回転を制御するための回転制御方法であって、
   コンピュータが、
   所定の値の前記指示信号で前記モータを回転させたときに前記回転検出部で測定される前記回転パルスの周波数である測定周波数と、前記所定の値の前記指示信号で前記モータを回転させたときに想定される前記回転パルスの周波数である想定周波数とを比較し、
   該比較結果に基づいて前記モータの極数を判別する回転制御方法。
7. 前記所定の値及び前記想定周波数が、前記極数が既知であり、前記極数が異なる複数の第１及び第２のモータのうち、予め測定された前記第１のモータの前記指示信号の値に対する回転速度の関係を示す特性データに基づいて決定され、
   前記コンピュータが、
   前記測定周波数が前記想定周波数と等しい場合、前記モータが前記第１のモータであると判定し、
   前記測定周波数が前記想定周波数よりも高い場合、前記モータが前記第１のモータよりも極数が多い前記第２のモータであると判定し、
   前記測定周波数が前記想定周波数よりも低い場合、前記モータが前記第１のモータよりも極数が少ない前記第２のモータであると判定する請求項６に記載の回転制御方法。
8. 前記コンピュータが、
   前記モータが前記第２のモータであると判定した場合、前記第２のモータの極数に対応する、前記第２のモータの１回転毎に得られる前記回転パルスの数に基づいて、前記モータが所望の速度で回転しているときに想定される前記回転パルスの周波数である所望周波数を修正し、
   前記回転検出部で測定された前記回転パルスの周波数が、前記修正後の所望周波数となるように前記指示信号を調整する請求項７に記載の回転制御方法。
9. 前記コンピュータが、
   予め前記第１及び第２のモータ毎に算出された、前記第１及び第２のモータが所望の速度で回転しているときに想定される前記回転パルスの周波数である所望周波数をそれぞれメモリで保存しておき、
   前記モータが前記第１のモータであると判定した場合、前記回転検出部で測定された前記回転パルスの周波数が、前記第１のモータに対応した所望周波数となるように前記指示信号を調整し、
   前記モータが前記第２のモータであると判定した場合、前記回転検出部で測定された前記回転パルスの周波数が、前記第２のモータの極数に対応した所望周波数となるように前記指示信号を調整する請求項７に記載の回転制御方法。
10. 前記モータが、ロータの回転位置を検出するためのセンサを備えていないセンサレスのブラシレスモータである請求項６から９のいずれか１項に記載の回転制御方法。

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