JPH0576271B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、モータ駆動制御回路に関し、特に、
ビデオテープレコーダのキヤプスタンモータ等の
回転速度サーボにおける誤差検出回数を増加させ
て高域の応答性の改善を図つたものである。

〔背景技術とその問題点〕

モータの回転速度サーボのためのモータ回転検
出方式の一種として、いわゆるFG信号を用いた
通過計測型検出方式が知られている。ここで、上
記FG信号は、モータの回転軸等に取り付けられ
た磁気リングの回転を、強磁性金属磁気抵抗素子
等を用いた磁気感応ヘツドにより検出して得られ
る正弦波信号であり、例えばモータ回転方向の正
逆を検出する場合には、90°位相差を有する２つ
のFG信号を得るようにしている。また、上記通
過計測型の検出方式においては、一方のFG信号
のゼロクロス点から他方のFG信号のゼロクロス
点までの間隔を計測し、エラーサンプリングを行
つている。この通過計測型検出方式は、磁気リン
グの着磁精度が悪くともエラー検出が正確に行な
える利点がある。

ところで、90°位相差を有する２つのFG信号間
のゼロクロス間隔については、レベル上昇時（負
から正へ）とレベル下降時（正から負へ）とで１
周期につき２回計測できる。ところが、各FG信
号がそれぞれ別のゼロクロス検出回路を通ること
によつて、FG信号に対するゼロクロス点の検出
にばらつきが生じ、このため上記レベル上昇時の
各ゼロクロス間隔による前90°のエラー検出と上
記レベル下降時の各ゼロクロス間隔による後90°
のエラー検出との間にもばらつきが生ずることに
なつて、計測回数を２回にする意味がなくなる。
したがつて、従来においては１周期につき１回の
計測によりエラーサンプリングを行つている。

このような通過計測型検出方式においては、上
記磁気リングの着磁技術や上記磁気感応ヘツドの
製造技術等の制約より、簡単にFGの歯数を増加
させることができないため、上記１周期につき１
回のエラーサンプリングでは、モータの回転数が
低いときサーボの応答時間が長くなり、例えばビ
デオテープレコーダのキヤプスタンモータ等に適
用した場合に、ワウ・フラツタが劣化する原因と
なる。

また、上記１周期につき１回のエラーサンプリ
ング、例えば各FG信号のレベル上昇時（負から
正へ）のゼロクロス点間隔を計測していわゆる前
90°のエラーサンプリングを行う場合には、モー
タが逆方向回転するときの各FG信号が時間軸を
反転した形態で得られるため、例えば各FG信号
を反転処理した後に上記ゼロクロス間隔の計測を
行う必要が生じ、付加回路が必要となつて回路構
成が複雑化するという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の実情に鑑み、モータ回転検出
用FGの歯数を増加することなく見かけ上のエラ
ーサンプリング回数を２倍とすることができ、サ
ーボループの高域特性を改善できるのみならず、
モータの回転方向が順方向、逆方向のいずれの場
合にも同一回路でエラーサンプリングが行え、回
路構成を簡略化できるようなモータ駆動制御回路
の提供を目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち、本発明に係るモータ駆動制御回路の
特徴は、モータ回転を検出して得られた90°の位
相差を有する第１、第２のFG信号を用いてエラ
ー信号を検出し上記モータの回転速度を制御する
モータ駆動制御回路において、上記第１のFG信
号の立上りゼロクロス間隔に基く第１のエラー信
号を上記第２のFG信号の立上りゼロクロス点に
応じて検出する第１のエラー検出回路と、上記第
１のFG信号の立下りゼロクロス間隔に基く第２
のエラー信号を上記第２のFG信号の立下りゼロ
クロス点に応じて検出する第２のエラー検出回路
と、上記第１および第２のエラー信号を合成して
モータ駆動制御信号を得る合成回路とを有して成
ることである。したがつて、FG信号の１周期に
つき、立上りゼロクロス側の前90°エラーと、立
下りゼロクロス側の後90°エラーとの２回のエラ
ーサンプリングが行え、それぞれ独立にサンプリ
ングホールドした後に加算等により合成している
ため、各FG信号のゼロクロス検出誤差による前
後90°のエラーのばらつきは平均化され、サーボ
特性に悪影響を与えない。

〔実施例〕

以下、本発明に係るモータ駆動制御回路の好ま
しい実施例について、図面を参照しながら説明す
る。

第１図において、モータ１の回転軸２に取り付
けられた磁気リング３には、回転方向に沿つて複
数の磁極が着磁形成されており、この磁気リング
３の磁極を、例えば強磁性金属磁気抵抗素子等を
用いて成る磁気感応ヘツド４により検出してい
る。この磁気感応ヘツド４からは、第２図Ａ，Ｂ
に示すように、位相差が90°の略正弦波形状を有
する第１、第２のFG信号がそれぞれ出力されて
いる。これらの第１、第２のFG信号は、例えば
レベル弁別回路等より成るゼロクロス検出用の波
形整形回路５，６にそれぞれ送られ、第２図Ｃ，
Ｄに示すような矩形波パルス信号となつて、排他
的論理和（エクスクルーシブOR）回路７に送ら
れている。ここで、第２図Ｃ，Ｄの各パルス信号
の立上りが第２図Ａ，Ｂの各FG信号のレベル上
昇時のゼロクロス（以下立上りゼロクロスとい
う。）に対応し、また上記各パルス信号の立下り
が各FG信号Ａ，Ｂのレベル下降時のゼロクロス
（以下立下りゼロクロスという。）に対応してい
る。排他的論理和回路７は、これら第２図Ｃ，Ｄ
のパルス信号の排他的論理和をとることにより、
第２図Ｅに示すようなパルス信号を出力し、この
パルス信号Ｅをモノマルチ回路８およびゲートパ
ルス発生回路１０に送つている。この第２図Ｅの
パルス信号は、立上りが上記第１のFG信号（第
２図Ａ）のゼロクロスに、また立下りが上記第２
のFG信号（第２図Ｂ）のゼロクロスに、それぞ
れ対応している。

次に、モノマルチ回路８は、上記排他的論理和
回路７からのパルス信号（第２図Ｅ）の立上り、
すなわち上記第１のFG信号のゼロクロスのタイ
ミングでトリガされ、上記90°の位相差に対応す
る時間よりもやや短かいパルス幅の第２図Ｆに示
すようなパルス信号を出力し、このパルス信号を
台形波（あるいは傾斜波）発生回路９に送つてい
る。この台形波発生回路９は、第２図Ｆのパルス
信号の立下り時点より時間経過に伴つてレベルが
上昇する傾斜部SLを有する第２図Ｇに示すよう
な台形波信号を出力する。この台形波信号（第２
図Ｇ）の傾斜部SLの傾きに応じてエラー検出精
度が決定されるわけであるが、本実施例において
は、モノマルチ回路８により台形波信号の傾斜部
SLの開始タイミングにいわゆるオフセツトをも
たせ、上記第１のFG信号のゼロクロス時点より
略90°の位相差時間だけ経過した時点近傍に傾斜
部SLを配しているため、傾きを急峻にでき、高
精度のエラー検出を可能としている。この台形波
信号は、上記立上りゼロクロス間隔測定による前
90°のエラー検出、および上記立下りゼロクロス
間隔測定による後90°のエラー検出に共用される
ようになつている。

次に、ゲートパルス発生回路１０は、上記第２
のFG信号（第２図Ｂ）の立上りゼロクロスを検
出した第１のゲートパルス（第２図Ｋ）および立
下りゼロクロスを検出した第２のゲートパルス
（第２図Ｌ）を出力するものであり、これらのゲ
ートパルスにより上記台形波信号（第２図Ｇ）の
傾斜部SLのレベルをサンプリングホールドする
ことによりエラー検出が行われる。

ここで、ゲートパルス発生回路１０の具体例と
しては、モノマルチ回路１１により上記第２図Ｅ
のパルス信号の立下り、すなわち上記第２のFG
信号のゼロクロスを検出するようになし、このモ
ノマルチ回路１１から得られた第２図Ｈに示すパ
ルスを２個のAND回路１３，１４にそれぞれ送
つており、これらの２個のAND回路１３および
１４には、第２図Ｅのパルス信号の立上りにより
トリガされるフリツプフロツプ回路１２からのＱ
出力（第２図Ｉ）および出力（第２図Ｊ）をそ
れぞれ供給することによつて、上記第２図Ｈのパ
ルスより上記第１のゲートパルス（第２図Ｋ）と
上記第２のゲートパルス（第２図Ｌ）とを分離し
て取り出している。

次に、上記台形波発生回路９からの第２図Ｇの
台形波信号が２個のサンプリングゲート回路１
５，１６に供給されるとともに、これらのサンプ
リングゲート回路１５および１６の各ゲート制御
端子に上記ゲートパルス発生回路１０からの第１
のゲートパルス（第２図Ｋ）および第２のゲート
パルス（第２図Ｌ）がそれぞれ供給されることに
よつて、対応するタイミングでの台形波信号（第
２図Ｇ）のレベルがそれぞれサンプルされる。こ
れらのサンプリングゲート回路１５，１６からの
エラー信号は、それぞれホールド用コンデンサ１
７，１８に供給されてホールドされることによ
り、第２図Ｍ，Ｎに示すようなエラーサンプリン
グホールド出力となり、それぞれバツフアアンプ
１９，２０を介して加算器２１に送られる。加算
器２１からは第２図Ｏに示すような加算出力が得
られ、この出力はアンプ２２を介しモータ駆動回
路２３に送られて、モータ１を駆動制御する。

以上のような構成を有するモータ駆動制御回路
によれば、上記第１、第２のFG信号の各立上り
ゼロクロス間の前90°エラーと各立下りゼロクロ
ス間の後90°エラーとを、それぞれ独立にサンプ
リングホールドし、その後加算合成している。し
たがつて、第１のFG信号のゼロクロス検出と第
２のFG信号のゼロクロス検出とにばらつきが生
ずることによつて上記前90°エラーと後90°エラー
との間に差が生じた場合でも、これらをそれぞれ
独立にサンプリングホールドした後加算合成して
いるため、上記前後90°のエラー差は平均化によ
つて解消される。これは、回転検出用FGの歯数
あるいはFG信号の周波数を変えることなく、見
かけ上のエラーサンプリング回数を２倍にするこ
とと同等であり、サーボループの高域の応答特性
を大幅に改善できる。また、各FG信号のゼロク
ロス点の温度変動による誤差、各種素子のばらつ
きによる誤差等も上述と同様に平均化されて軽減
される。さらに、FG信号の前90°エラーおよび後
90°エラーの双方をサンプリングしているため、
モータの回転方向が逆（リバース回転）となつた
場合でも同じ回路で、すなわち何らの付加回路を
設けることなく、正常なモータ駆動制御が可能で
あり、その分回路を簡略化できローコスト化が図
れる。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されるも
のではなく、例えば台形波発生の代りに三角波あ
るいは鋸歯状波を発生するようにしてもよく、ま
た、ゲートパルス発生回路の具体的構成も図示の
ものに限定されない。さらに、FG信号の発生手
段としても、磁気的なもの以外に、光学的なもの
を用いてもよい。

〔発明の効果〕 本発明に係るモータ駆動制御回路によれば、
FG信号の１周期につき２回のエラーサンプリン
グを行つてサーボループの高域特性を改善できる
のみならず、付加回路を用いずにモータの回転方
向が正、逆の場合の駆動制御を実現でき、簡単な
回路構成によるローコスト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク回路
図、第２図は第１図の回路の動作を説明するため
のタイムチヤートである。 ５，６……波形整形回路、７……排他的論理和
回路、８……モノマルチ回路、９……台形波発生
回路、１０……ゲートパルス発生回路、１５，１
６……サンプリングゲート回路、１７，１８……
ホールド用コンデンサ、２１……加算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ モータ回転を検出して得られた90°の位相差
   を有する第１、第２のFG信号を用いてエラー信
   号を検出し上記モータの回転速度を制御するモー
   タ駆動制御回路において、 上記第１のFG信号の立上りゼロクロス間隔に
   基く第１のエラー信号を上記第２のFG信号の立
   上りゼロクロス点に応じて検出する第１のエラー
   検出回路と、 上記第１のFG信号の立下りゼロクロス間隔に
   基く第２のエラー信号を上記第２のFG信号の立
   下りゼロクロス点に応じて検出する第２のエラー
   検出回路と、 上記第１および第２のエラー信号を合成してモ
   ータ駆動制御信号を得る合成回路とを有して成る
   ことを特徴とするモータ駆動制御回路。