JPS61236384A - モ−タ駆動装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はモータ駆動装置に係り、特に磁気記録再生装置
（ＶＴＲ）のドラムモータ等の直流無刷子モータを駆動
するためのモータ駆動装置に関する。

（従来の技術） 従来より、磁気記録再生装置（ＶＴＲ）のドラムモータ
としては、ホール素子を用いた直流無刷子モータ（ホー
ルモータ）を用いていた。これは、ホール素子によって
回転子の磁極と電機子巻線（コイル）との相対位置を検
出し、これによりスイッチング素子を相対位置に応じて
オン、オフせしめ、ｍ相（但し、ｍは２以上の整数）の
コイルに流れる電流を順次切換えて回転子を一定方向に
回転させるものである。この場合、回転子の磁極の磁束
を最も有効に利用するためには、各相毎に１つのホール
素子を用い、コイルの位置に対応した回転子の磁極（例
えばＮ、Ｓの２値）を、そのコイルに流す電流（＋、Ｏ
，−）の３値に対応させる必要がある。従って、ｍ相の
ホールモータでは、ｍ個のホール素子が必要であった。

一方、一般のヘリカルスキャン型ＶＴＲにおいては、回
転ドラム（シリンダ）の回転速度及び回転位置を検出し
、これらの検出信号に応じて回転ドラムの回転を制御し
、回転ドラムに取付けられた２つのビデオヘッドが、磁
気テープ上の所望の記録（あるいは再生）トラックを正
確に走査（トレース）するよう制御している。

すなわち、上記の従来のＶＴＲにおいては、回転ドラム
上に互いに１８０度の間隔を隔てて取付けられた２つの
磁石（マグネット）を検出用ヘッド（ピックアップヘッ
ド；ＰＧヘッド）で検出して、２つのビデオヘッドに対
応した回転ドラムの回転位相を検出している。

また、回転ドラム上に等間隔で複数の磁極を設け、この
複数の磁極を周波数発電機（ＦＧ）のコイルで検出して
、検出信号（ＦＧ倍信号の周波数という形態で回転ドラ
ムの回転速度を検出している。

ここで、従来のモータ駆動装置の一例について説明する
。第９図は従来のヘリカルスキャン型ＶＴＲのドラム回
転制御装置のブロック系統図を示すものである。第９図
の右下に示す１．Ｉ及び■は被駆動モータの３組のコイ
ル（電機子巻線）で終端はいずれも接地されている。

第９図において、ＰＧヘッド１は回転ドラムに取付けた
２個の磁極を検出し、このＰＧヘッド１からの出力から
は、第１０図の波形ａに示すような立上りと立下りを、
回転ドラムの１回転中に１回（発）の割合でパルス（Ｐ
Ｇ信号）が位相情報として得られる。このＰＧヘッド１
の出力はモノマルチ２及びモノマルチ３にそれぞれ供給
され、モノマルチ２は波形ａの立上りでトリガされ、モ
ノマルチ３は波形ａの立下りでトリガされ、それぞれ波
形す、ｃを得る。そして、この２つのモノマルチ２，３
で回転ドラムに取付けたビデオヘッド（図示せず）のス
イッチングの位置を調整する。

更に、波形す、ｃはフリップフロップ４に供給され、こ
のフリップ７０ツブ４は波形すの立下りでセットされ、
波形Ｃの立下りでリセットされる。

従って、回転ドラム（シリンダ）が、例えば３０ｒｐｓ
で回転する時、繰返し周波数３０１．．５０％のデユー
ティ比のビデオヘッドのスイッチング位置に対応した波
形ｄのようなドラムパルス（ＤＰ）を得る。

この波形ｄの信号（ドラムパルス）は、スイッチングパ
ルスとして用いられると共に、台形波発生器５に供給さ
れる。

この台形波発生器５は、波形ｄの信号に同期した台形波
を生成して、サンプリングホールド回路６に供給する。

一方、複合映像信号７は、垂直同期信号分離回路（Ｖ同
期分離回路）８に供給される。そして、この垂直同期信
号分離回路８により、６０Ｈ２の垂直同期信号のみが取
出され、秀分周回路９に供給される。従って、この去分
周回路９の出力には３０１工の映像信号に同期したパル
スが出力され、このパルスをスイッチ回路１０の一方の
端子１０ａ（ＲＥＣ）に供給する。

また一方、基準となる周波数発振器１１より発生したパ
ルスを分周回路１２を通して、３０Ｈｚの基準パルスを
得て、この基準パルスをスイッチ回路１０の他方の端子
１０ｂ（ＰＢ）に供給する。

スイッチ回路１０は、記録時には端子１０ａ側に、再生
時には端子１０ｂ側に、それぞれ切換えられることによ
り、前記の十分周回路９と分周回路１２からのパルスと
を選択してモノマルチ１３に供給されるようにしている
。

モノマルチ１３により、記録時の映像信号の垂直同期信
号に対して、ある一定期間遅らせたサンプリングパルス
を作る。

サンプルホールド回路６は、このサンプリングパルスで
、台形波の傾斜部をサンプルし、かつホールドして位相
誤差電圧を得る。この位相誤差電圧は、サーボループの
過渡特性を向上させることを目的とするループフィルタ
１４に供給され、ぞの出力（位相誤差電圧）は混合増幅
器１５に供給される。

一方、ＦＧコイル１６０は回転ドラムに等間隔に設けた
複数の磁極を検出し、このＦＧコイル１６０からは等間
隔に複数個の割合で存在するパルス（ＦＧ倍信号が速度
情報として得られる。このパルスはＦＧパルス増幅器１
７０で増幅、波形整形され、Ｆ／Ｖ　（周波数／電圧）
変換器１８０に供給される。Ｆ／Ｖ変換器１８０は、入
力信号の周波数に応じて、それを電圧に変換する回路で
あり、従つて、その出力には回転ドラムの回転数に応じ
た速度誤差電圧が出力され、混合増幅器１５に供給され
る。

上記位相誤差電圧と速度誤差電圧は、混合増幅器１５で
混合増幅され、誤差電圧が得られる。この誤差電圧は、
モータ駆動回路１６に供給され、このモータ駆動回路１
６は、誤差電圧に応じた駆＠ｌ電流をモータ１７のコイ
ルに供給し、これを回転させ、制御する。

次に、モータ駆動回路１６について説明する。同図のブ
ロック系統図のものは、３相１方向駆動電圧制御方式を
示すものである。これは、通常、モータ１７のそれぞれ
のコイルＩ、１．Ｉ［Ｉに流す電流の切換え位置を決め
るために、３個のホール素子１８ａ。１８ｂ、　１８ｃ
を用いる。ホール素子１８ａ。

１８ｂ、　１８ｃ、のそれぞれの出力は、差動増幅器１
９ａ、１９ｂ、１９Ｇにそれぞれ入力され、更に、その
出力は、論理回路２０へ供給される。

この論理回路２０は、モータ１７のコイルＩ、ＩＦ。

■に流す電流が正しい位置で切換ねるように後段のスイ
ッチングトランジスタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃをオン、
オフさせるための信号に変換するための回路である。こ
の論理回路２０の出力によりトランジスタ２１ａ、２１
ｂ、２１ｃのうちオンになったトランジスタに接続され
るコイルに混合増幅器１５の出力電圧が加わり、コイル
に電流を流し、モータを駆動する。

以上の構成のドラム回転制御装置では、前記したように
、回転位相を検出するための機構（すなわち、２つのマ
グネットとピックアップヘッド）と回転速度を検出する
ための機構（複数の磁極と周波数発電機）が別々に存在
しており、これらの２つの検出Ｉｌｌ構によりモータの
電機子コイル端電圧を制御している。更に、モータ駆動
電流の切換えは３相のホールモータに対して３個のホー
ル素子によって行なっているものである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記したように、従来のモータ駆動装置においては、ｍ
相のホールモータを用いて回転ドラム（シリンダ）を制
御する場合、ホールモータを駆動するために必要な駆動
電流を切換えるためのｍ個のホール素子１回転ドラムの
回転位相を検出するための機構（すなわち、２つのマグ
ネットとピックアップヘッド）９回転ドラムの回転速度
を検出するための機構（複数の磁極と周波数発電機）の
３つの機構が必要であった。従って、これらの機構の設
置及び配線等が複雑になり、生産性の向上及び低コスト
化が困難であるという問題点があった。

そこで、本発明は、回転体に設けた一の被検出部の所定
の回転検出パターンを、−のセンサで検出した検出信号
により、この回転体を回転させるためのモータの駆動を
行なうと共に、この回転体の位相情報信号及び速度情報
信号をも取出しうるようにすることにより、上記の問題
点を解決したモータ駆動装置を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成ザるために、第１図の本発明
装置の構成のブロック系統図に示すように、ｍ相（但し
、ｍは２以上の整数）のコイルを有する駆動すべきモー
タの回転子に設けた回転体の円周上に、２種の物理量を
交互に設けると共に、この２種の物理量のうちの一方の
物理口から他方の物理量に変化する変化点を順次ａ２．
ａ３．・・・。

ａｎ（ただし、ｎは３以上の整数）とし、この変化点ａ
２からａｎまでの前記物理量を等間隔に存在させ、変化
点ａｎに隣接する他方の物理量から変化点ａ２に向かう
一方の物理量に変化する変化点をａｌとし、この変化点
ａ１に隣接する前記２種の物理ａのうちの一方の物理量
の検出波形の極大値がこれ以外の一方の物理量の検出波
形の極大値よりも小さくなるようにした一の被検出部（
マーカ部）２１と、この被検出部２１の物理量を検出す
る一のセンサを有するセンサ部２２と、このセンサ部２
２の検出信号により前記駆動すべきモータのｍ相のコイ
ルに流される駆動電流が切換わるべき前記被検出部２１
の物理量位置に関連した位相で、かつ、前記回転体の回
転速度に比例した繰返し周波数の回転検出信号及び前記
被検出部の物理量位置に関連した位相で、かつ、前記回
転体の回転位相に対応したパルスの位相検出信号を出力
する検出信号発生回路２３と、この検出信号発生回路２
３の前記回転検出信号が供給され前記回転子を回転させ
るための回転磁界を作ることを目的としたｍ相の駆動用
パルスを発生して前記ｍ相のコイルへ各別の駆動電流と
して出力するモータ駆動回路２４とよりなることを特徴
とするモータ駆動装置を提供するものである。

（作・用） 上記の構成のモータ駆動装置においては、回転体に設け
た被検出部の所定の物理量（回転検出パターン）と、そ
の物理量を検出する一のセンサを有するセンサ部より得
られる検出信号により回転検出信号を生成し、この回転
検出信号によりモータの各相のコイルに流す駆動電流を
出力させることができ、更に、上記回転体の位相情報信
号及び速度情報信号をも取出すことができる。

（実　施　例） 本発明になるモータ駆動装置の一実施例について、以下
に図面と共に説明する。

第２図は、本発明装置の一実施例のブロック系統図を示
す。同図中、第１図と同一構成部分には同一符号を付し
である。また、前出の第９図と同一部分にも同一符号を
付しである。

マーカ部２１は、後述する条件により施された着磁パタ
ーン（磁極）を有するものであって、例えば後述するよ
うに回転ドラム（シリンダ）を駆動するモータの回転子
と一体になった回転体に着磁を施すという形で構成され
ている。

センサ部２２は、マーカ部２１に常に近接する位置に設
けられていて、マーカ部２１を構成する磁極の磁束を検
出する、例えば１個のホール素子（センサ）２５を有し
ている。このセンサ２５で検出した出力は差動増幅器２
６に供給される。（なお、センサ２５をホール素子で構
成した場合、通常、差動増幅器で受ける。）この差動増
幅器２６は比較器２７Ａ。

２７Ｂに供給される。その後、ディジタル信号処理回路
２８を通して、回転ドラムの１回転毎にに１回（発）の
割合でパルス（ＰＧ低信号を位相情報として出力すると
共に、等間隔に複数個の割合で存在するパルス（ＦＧ信
号）を速度情報として出力する。

位相情報であるＰＧ低信号しては、第１０図の波形ａ′
に示すようなパルスが得られる。このパルスは、その立
上がりでトリガされるモノマルチ２及び立下がりでトリ
ガされるモノマルチ３を通すことによって、第１０図に
示す波形ｂＪ　、　ｃ　Ｉ　を得る。そして、この波形
ｂ’　、ｃ’　はフリップフロップ４に供給され、この
フリップフロップ４は波形ｂ′の立下がりでセットされ
、波形Ｃ′の立下がりでリセットされる。従って、回転
ドラムが、例えば３０ｒｐ３で回転する時、繰返し周波
数３０）１２゜５０％のデユーティ比のビデオヘッドの
スイッヂング位置に対応した、波形ｄ′のようなドラム
パルス（ＤＰ）を得る。以下、第９図に示す従来装置と
同様にして、位相誤差電圧が混合増幅器１５に供給され
る。

また、ディジタル信号処理回路２８より出力されるＦＧ
信号は、ＦＧパルス増幅器１７０及びＦ／Ｖ（周波数／
電圧）変換器１８０を介して混合増幅器１５に供給され
る。また、このＦＧ低信号、モータ駆動回路２４にも供
給される。すなわち、本発明においては、モータのコイ
ル電流の切換えのタイミングに、ＦＧ低信号用いている
。

モータ駆動回路２４は、パルス発生回路２９．スイッチ
回路手段３０．波形変換回路３１及びドライバ回路３２
とより構成される。また、ドライバ回路３２の出力端に
はモータ１７のコイルＩ〜■が接続される。

上記構成のモータ駆動回路２４において、ＦＧ低信号び
ＰＧ信号発生回路２３を構成するディジタル信号処理回
路２８の出力端から得られるＦＧ低信号、リトリガブル
モノマルチ３３及び切換スイッチ３４の端子３４ａに供
給される。

切換スイッチ３４は、起動時あるいは低速時には、端子
３４ｂの側に切換わり、パルス発生回路２９からの出力
がリングカウンタ３６及び波形変換論理回路３７にそれ
ぞれ供給される。従って、リングカウンタ３６の出力端
Ｑ１．Ｑ２．Ｑ３には、出力信号がＱ１→Ｑ２→Ｑ３の
順でパルスが出力される。そして、このパルスは波形変
換論理回路３１を介して、トランジスタＴＩ、Ｔ２．７
３に印加され、更に、トランジスタＴ　＋＋　＋　Ｔ　
Ｉ２１７１３を順次オンさせる。

これにより、コイル■、Ｔ１．Ｉ［［，１，Ｉ、・・・
の順に駆動電流が切換わり、正回転方向の回転磁界が生
ずることになる。従って、モータの回転子の主磁極は、
その発生する回転磁界に同期して正回転方向に回転する
ことになる。

一方、モータがある速度以上（定常回転速度）になれば
、リトリガブルモノマルチ３３の出力により、切換スイ
ッチ３４は、端子３４ａの側に切換わり、ＦＧ低信号リ
ングカウンタ３６に供給される。これにより、正回転方
向に回転磁界を生じると共に、正しい電流切換え点でも
ってモータの駆動電流を切換えることができるので、モ
ータ回転子は連続的に回転する。

また、本発明の実施例では、第３図に示すように、回転
ドラム（シリンダ）と被駆動モータとが直結されたダイ
レクト・ドライブ・モータにより、この回転ドラムの回
転の制御を行なっている。そして、被駆動モータの構造
としては、主磁極（メインマグネット）３８の設けられ
た回転子（ロータ）３９に一体的に取付けられた回転体
４０上に、後述するような条件を満足するように円周上
に着磁されたマーカ４１がある。また、固定子４２には
、電機子コイル（以下、コイルと呼ぶ）Ｉ〜■を設け、
更にマーカ４１と対向゛する位置にセンサ２５が取付け
られている。また、モータのシャフト４３により回転ド
ラム４４が連結されており、この回転ドラム４４には２
個のビデオヘッド（磁気ヘッド）　４５ａ　、　４５ｂ
が１８０度の間隔で取付けられている。

第４図は、第３図に示す被駆動モータの要部を上から見
た場合の配置関係を示す図であり、回転子３９の主磁極
３８の着磁状態、コイルエ〜■の配置。

センサ２５の位置１回転体４０のマーカ４１の着磁状態
を表わす。更に、２個のビデオヘッド４５ａ、４５ｂの
位置も記した。なお、同図において、モータの正回転方
向は反時計回り（図中、矢印Ｒで示す）とする。

また、上記のそれぞれの位置関係を分かりやすくするた
めに、第５図（ａ）〜（ｅ）に第４図のコイル■〜■を
展開したものを示すと共に、第４図の回転子３９の主磁
石３８及びマーカ４１を展開したものを併せて示す。第
５図中、第４図と同一部分には同一符号を付しである。

第５図（ａ）に示すように、コイルは３組存在し、それ
ぞれ■１〜Ｉ４．Ｉ［１〜ＩＩ４．Ｉ［［ｌ〜■４で表
わされる。また、Ｉ４．ＩＩ４．Ｉ［［ａは、それぞれ
接地されている。３組のコイル１〜■に対して、第４図
の回転子３９は、最初、第５図（ｂ）で示す位置にあっ
たものとする。

すなわち、第４図と第５図（ｂ）との位置関係が正確に
対応し、かつ、各図のＡ、Ｂの位置も対応している。

今、センサ２５の位置をＢとする。主磁極３８は、第５
図（ｂ）〜（ｅ）に示すように、Ｎ極、Ｓ極が交互に４
極ずつ合計８極等角度間隔で着磁されている。

また、回転体４０に着磁されるマーカ４１も同じく第５
図（ｂ）〜（ｅ）に示すように、着磁され、主磁極３８
及びビデオヘッド４５ａ、４５ｂと共に回転する。そし
て、回転子３９が正方向に回転を行なうと、第５図（Ｃ
）−）第５図（ｄ）→第５図（ｅ）と移動する。

ここで、回転体４０の円周上に着磁されるマーカ４１の
着磁パターンには、次のような条件が要求される。

■モータの逆回転方向に向かってＮ極からＳ極に変化す
る磁極変化点を順次ａ　２　＋　ａ　３　＋・・・。

ａ　１３で表わすと、この磁極変化点ａ２から８１３ま
での間の磁極は等間隔に存在し、変化点ａ　１３に隣接
するＳ極から変化点ａ２に向かうＮ極に変化する変化点
ａ１が存在すること。

■磁極変化点ａ１に隣接するＮ極の磁束密度の検出波形
の極大値（出力波形が増加から減少に変わるピーク値）
は、マーカ４１の他のＮ極の磁束密度の検出波形の極大
値よりも小さいこと。

すなわち、第６図に示すように、マーカ４１の着磁パタ
ーンをセンサ部２２で検出した出力（差動増幅器２６の
出力）である波形Ａにおいては、マーカ４１のＮ極の磁
束密度に対する検出の極大値のうち、！１極変化点ａ１
に隣接するＮ極の磁束密度に対する検出波形の極大値が
他のＮ極の磁束密度に対する検出波形の極大値よりも小
さいことである。

なお、上記の２つの条件■、■がマーカ４１の着磁パタ
ーンとして要求されるが、これらの条件のうち、特に■
の条件については、後で詳しく述べる。また、磁極変化
点は３個（ａ＋〜ａ３）以上であれば良い。

次に、被駆動モータを正方向に回転させるための条件に
ついて考える。

今、第４図または第５図（ｂ）に示す状態において、コ
イルエに工１から工４の方向に電流を流したとすると、
コイル片１１とＩ３は、主磁極３８のＮ極に面し、また
、コイル片工２とＩ４は、主磁極３８のＳ極に面してい
るので、フレミングの左手の法則により、コイル片Ｉ１
．Ｉ２．１３゜Ｉ４には、それぞれ逆回転方向の力がか
かる。

しかし、コイルは固定されているので、主磁極３８が回
転力を得て、正回転方向に回転する。そして、回転子３
９が第５図（Ｃ）の位置を越えると、コイル片■１〜■
４は全てＳ極に面することとなり、力の発生はなくなる
。従って、連続的に回転力を得るためには、第５図（Ｃ
）の位置で、コイル■に■１から■４の方向に電流を流
すように切換えれば良い。そうすれば、コイル片ＩＩＩ
、　Ｉ［ＯはＮ極に面し、コイル片Ｉ［２，Ｉ［ａはＳ
極に面しているので、前述と同様に主磁極３８は回転力
を得る。また、同様にして、第５図（ｄ）の位置に回転
子３９がきた時には、コイル■に電流を切換えれば良い
。同様にして、第５図（ｅ）の位置に回転子３９がきた
時には、コイル■に電流を切換えれば良い。以下、同様
である。

すなわち、コイルエ〜■に対する主磁極３８の位置が、
第５図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）となる位置で、
それぞれコイル■、コイル■、コイル■、コイル■、・
・・の順に電流を切換えれば良い。

そのためには、第５図（ｂ）の状態で、センサ２５が磁
極変化点ａ　１３を検出し、コイル■に電流を流し、第
５図（Ｃ）の状態で、センサ２５が磁極変化点ａ２を検
出し、］コイルに電流を流し、第５図（ｄ）の状態でセ
ンサ２５が磁極変化点ａ３を検出し、コイル■に電流を
流し、第５図（ｅ）の状態でセンサ２５が磁極変化点ａ
４を検出し、コイル■に電流を流すようにすれば良い。

以下同様である。

また、回転子３９の主磁極３８はＮ極、Ｓ極を交互に等
間隔で８極に着磁され、また、マーカ４１の磁極変化点
ａ２〜ａ　１３も等間隔で１２個存在するので、一度正
しい方向に回転すれば、後は連続的にセンサ２５が磁極
変化点ａ２〜ａ　１３を検出し、コイルエ〜■の駆動電
流を切換えて回転させることができる。

とにかく、電流の切換え点は、マーカ４１の磁極変化点
ａ２〜ａ　１３とする必要がある。

ところで、磁極変化点ａ２〜ａ　１３は等間隔で存在す
るので、回転速度情報としても用いることができる。す
なわち、前記したＦＧ低信号してである。また、回転位
相情報として、１回転中に１箇所、位置を検出する必要
がある。なあ、上記した本発明の実施例のモータ駆動装
置では、マーカ４１の磁極変化点ａ＋（またはａ　、　
ｌ　またはａｌ“）の点とする。

以上のことから、本発明の実施例のモータ駆動装置では
、センサ２５の出力を入力とし、マーカ４１の磁極変化
点ａ１〜ａ　１３のうちａｌ　（またはａ　、　Ｉ　ま
たはａ　、　＃　）に対応した信号［ＰＧ信号コのみを
取出す回路とａ２〜ａ　１３に対応する信号［ＦＧ信号
］のみを取出す回路を必要とする。これが、後述するＦ
Ｇ倍信号びＰＧ信号発生回路である。

次に第１図に示す本発明のモータ駆動装置の各構成部分
について、説明する。

まず、センサ部２２について説明する。回転子（ロータ
）３９が正回転方向に回転している場合、センサ（ホー
ル素子）２５はマーカ４１の磁極に対応した磁束密度を
検出して出力する。一定速度で回転子３９が正回転方向
に回転している場合のセンサ部２２の出力（差動増幅器
出力）は、第６図のタイミングチャートの出力波形Ａで
示す。すなわち、前記したマーカ４１の着磁パータンの
条件により、この波形Ａは、マーカ４１の磁極変化点ａ
１を境とするＮ極の磁束密度に対応する検出波形の最大
波高値（極大値）が、マーカ４１の他のＮ極の磁束密度
に対応する検出波形の最大波高値（極大値）よりも小さ
くなるよう出力される。

第７図はＦＧ倍信号びＰＧ信号発生回路のブロック系統
図を示す。また、第８図は第７図のＦＧ倍信号Ｇ信号発
生回路の具体的回路例を示す。第７図及び第８図中、前
出の図と同一構成部分には同一符号を付しである。

センサ部２２の出力（差動増幅器出力）は、比較器（レ
ベルコンパレータ）２７Ａ　、　２７Ｂにそれぞれ入力
される。比較器２７Ａは、全ての磁極変化点を検出する
ことを目的とし、その目的を達成するように電圧Ｖａを
比較入力レベルとして設定される。

すなわち、第６図のり゛イミングチヤードにおいて、比
較器２７Ａの出力波形Ｂは、その立下がり部が、マーカ
４１の磁極変化ａ１２．　ａｌ３．ａ　＋　Ｉ　ａ２　
。

ａ３・・・と正確に一致する。

また、比較器２７Ｂは、第６図の波形Ａの極大値のうち
、他の極大値と比べて小となるレベルの部分（マーカ４
１の磁極変化点ａ１に隣接するＮｉの部分）のみを検出
するように、比較器２７３の比較入力レベルが電圧Ｖｃ
のように設定される。そして、比較器２７Ｂの入力レベ
ルが電圧Ｖｃよりも大ならば出力は゛Ｈレベル″となり
、小ならば出力は゛Ｌレベル″となるので、比較器２７
Ｂの出力波形は第６図のタイミングチャートにおいて、
波形Ｃのようになる。

次に、これらの比較器２７Ａ、　２７３の出力波形Ｂ。

Ｃは、ディジタル信号処理回路２８に供給される。

このディジタル信号処理回路２８の回路構成は種々の方
法が考えられるが、要するに、第６図の波形Ｃを用いて
、波形Ｂの立下がり部のタイミングの中から等間隔に存
在するマーカ４１の磁極変化点ａ２〜ａ　１３に対応す
るタイミングのパルスのみを取出す回路と、マーカ４１
の磁極変化点ａ＋（またはａ　＋　ｌ　またはａ１″）
に対応するタイミングのパルスのみを取出す回路との２
つの回路を存在させている。そして、前者はＦＧ信号発
生回路、後者をＰＧ信号発生回路としている。

ここで、第８図に示す第７図のＦＧ倍信号びＰＧ信号発
生回路２３の具体的回路例について説明する。

この回路のうち、Ｒ−Ｓフリップフロップ４６とインバ
ータ４７とによってＦＧ信号発生回路が構成される。

比較器２７Ａの出力である波形Ｂは、インバータ４７を
介して反転され、波形■となり、Ｒ−Ｓフリップフロッ
プ４６のＳ端子入力に入力され、また、比較器２７Ｂの
出力である波形ＣＧ、ｔ　Ｒ端子入力に入力される。そ
して、Ｒ−８フリツプフロツプ４６は、Ｓ端子入力に供
給される波形ｎの立上がりでセットされ、Ｒ端子入力に
供給される波形Ｃの立上がりでリセットされる。従って
、このＲ−Ｓフリップフロップ４６のＱ端子の出力波形
は、第６図の波の立上がり部のタイミングは、マーカ４
１の磁極変化点ａ２　＊　ａ　３　、・・・、ａｌ３と
一致する。すなわち、この波形Ｄ（信号）は、回転速度
情報（ＦＧ倍信号となる。

また、前記のＲ−８フリツプフロツプ４６とインバータ
４７とリセット端子付きのエツジトリガのＤフリップフ
ロップ４８とによってＰＧ信号発生回路が構成される。

Ｄフリップフロップ４８のＣｋ端子入力には比較器２７
Ａの出力（波形Ｂ）をインバータ４７で反転した波形Ｂ
が入力され、Ｄ端子入力には波形Ｄ（Ｒ−Ｓフリップフ
ロップ４６のＱ端子出力）が入力され、Ｒ端子入力には
波形Ｃが入力される。そして、Ｄフリップフロップ４８
のＤ端子入力が“Ｈレベル”であり、Ｒ端子入力が゛Ｌ
レベル″である時、Ｃｋ端子入力に立上がりりＯツクパ
ルスが入ると、Ｑ端子出力は“Ｈレベル”となり、また
、Ｒ端子入力が“Ｈレベル”になると、Ｑ端子出力は“
Ｌレベル″゛となる。従って、Ｄフリップフロップ４８
のＱ端子出力は第６図の波形Ｅとなる。そして、この波
形Ｅの立上がり部のタイミングは、マーカ４１の磁極変
化点ａ１に対応していて、モータの１回転中に１回（発
）のパルスを有する波形（信号）となる。すなわち、こ
の波形Ｅ（信号）は、回転位相情報（ＰＧ倍信号となる
。

前記したように、回転子３９は一度正しい方向に回転す
れば、後は連続的にセンサ２５がマーカ４１の磁極変化
点ａ２〜ａ　１３を検出し、駆動電流の切換え回転させ
ることができる。

また、ＦＧ倍信号びＰＧ信号発生回路２３を構成する第
７図示のディジタル信号処理回路２８は、第８図に示す
実施例の構成に限定されるものではなく、以下に示す回
路を組合わせることにしても良い。なお、以下に示す各
回路の各出力波形を第６図に示すと共に、各波形の回転
速度情報の存在する部分をＯ印で、回転位相情報の存在
する部分をΔ印で、それぞれ示す。

第１１図は第６図の波形Ｕ、Ｃを入力として、波形りを
つくる回路であり、すなわち、Ｒ−Ｓフリップ７０ツブ
により構成される。この回路において、Ｓ端子に入力さ
れる波形Ｈの立上がりでセットされ、Ｒ端子に入力され
る波形Ｃの立上がりでリセットされるので、出力Ｑは波
形りとなり、この波形りの立上がり部分に回転速度情報
（ＦＧ倍信号が得られる。また、同様に、出力ごの波形
ｎには、その立下がり部分に回転速度情報が得られる。

また、波形Ｕ、Ｃ，Ｃを入力として、第６図に示す波形
Ｄ　（ＦＧ倍信号を出力する回路の例としては、第１２
図に示す回路がある。すなわち、この回路は、リセット
端子付きのエツジトリガのＤフリップ７０ツブを用いて
いる。そして、この回路において、Ｄ端子入力が“Ｈレ
ベル”であり、Ｒ端子入力が“Ｌレベル”である時、Ｃ
ｋ端子入力に立上がりエツジ（クロックパルス）が入っ
た時、出力Ｑは“Ｈレベル”となり、また、Ｒ端子入力
が“１４レベル”の時、リセットされ、出力ＱはパＬレ
ベル”となる。従って、出力Ｑには波形りが得られる。

また、波形ＩＴ、　Ｄ、　Ｕ　（またはＣ）を入力とし
て、第６図に示す波形Ｅ　（ＰＧ倍信号を出力する回路
の例としては、第１３図に示す回路がある。すなわち、
この回路は、第１２図と同じくリセット端子付きのエツ
ジトリガのＤフリップフロップを用いている。そして、
この回路においては、第１２図の回路と同じ動作により
、結局、出力Ｑには波形Ｅが得られる。

また、波形Ｂ、て（またはＤ）、Ｃ（またはＤ）を入力
とし、第６図に示す波形Ｆ　（ＰＧ倍信号を出力する回
路の例としては、第１４図に示すリセット端子付きのシ
フトレジスタあるいは第１５図に示すカウンタを用いた
回路がある。そして、第１４図に示すシフトレジスタに
おいては、ＤＩ子に入力される波形で（またはＤ）が“
Ｈレベル”であり、Ｒ端子に入力される波形Ｃ（または
Ｄ）が“Ｌレベル”の時、Ｃｋ端子に入力される波形Ｂ
の立上がりクロックパルスが続けて２発入った時、出力
Ｑ２は゛Ｈレベル”となり、Ｒ端子入力が“Ｈレベル″
になると、リセットされて、出力Ｑ２は１１　ルベル″
となる。従って、出力Ｑ２には波形Ｆが得られる。

また、第１５図に示すカウンタにおいては、Ｒ端子入力
が゛Ｌレベル″の時、Ｃｋ端子に入力される波形Ｂの立
上がりクロックパルスが続けて２発入った時、出力Ｑ２
は“Ｈレベル″となる。そして、３発目のクロックパル
スが入るか、あるいは、Ｒ端子入力が゛Ｈレベル”にな
れば、出力Ｑ２はＩＩ　Ｌレベル”になる。ここでは、
先にＲ端子入力が″Ｈレベル”になる。従って、出力Ｑ
２には波形Ｆが得られる。

また、波形■、で、Ｃを入力として、波形Ｄ（ＦＧ低信
号及び第６図に示す波形Ｇ　（ＰＧ低信号を出力する回
路の例としては、第１６図に示す回路がある。すなわち
、この回路は、第１４図と同じくリセット端子付きのシ
フトレジスタを用いている。

そして、この回路において、Ｄ端子に入力される波形て
が“Ｈレベル”で、Ｒ端子に入力される波形Ｃが“Ｌレ
ベル″の時、Ｃｋ端子に入力される波形Ｂの１発目の立
上がりクロックパルスで出力Ｑ１は゛Ｈレベル″となり
、Ｒ端子入力が“Ｈレベル”になると、リセットされ、
出力Ｑ１は“Ｌレベル”になる。従って、出力Ｑ１には
波形りが得られる。

また一方、第１６図において、Ｄ端子入力が゛Ｈレベル
″でＲ端子入力が“Ｌレベル′′の時、Ｃｋ端子に入力
される２発目の立上がりクロックパルスにより、出力Ｑ
２は゛Ｈレベル”となり、Ｒ端子入力が“Ｈレベル″に
なると、リセットされ、出力Ｑ２は“Ｌレベル″となる
。従って、出力Ｑ２には波形Ｇが得られる。

また、Ｕ、Ｃを入力として、波形Ｈ（ＦＧ低信号及び波
形Ｇ　（ＰＧ低信号を出力する回路の例としては、第１
７図に示す回路がある。すなわち、この回路は、第１５
図と同じくリセット端子付きのカウンタを用いている。

そして、この回路において、Ｒ端子に入力される波形Ｃ
が“Ｌレベル”の時、Ｃｋ端子に入力される波形ｎの１
発目の立上がりクロックパルスで出力Ｑ１は゛Ｈレベル
”となり、２発目の立上がりクロックパルスで出力Ｑ１
は“Ｌレベル”となるか、あるいは、Ｒ端子入力が“Ｈ
レベル”になることにより出力Ｑ１は“Ｌレベル”とな
る。従って、出力Ｑ１には波形Ｈが得られる。

また一方、第１７図において、Ｒ端子入力が“Ｌレベル
″の時、Ｃｋ端子に入力される２発目の立上がりクロッ
クパルスで出力Ｑ２は“Ｈレベル”となり、３発目の立
上がりクロックパルスが入るか、あるいは、Ｒ端子入力
が“Ｈレベル°′になることにより出力Ｑ２は゛Ｌレベ
ル”となる。ここでは、先にＲ端子入力が゛Ｈレベル”
となり、出力Ｑ２は“Ｌレベル゛′となる。従って、出
力Ｑ２には波形Ｇが得られる。

また、入力波形を反転させる回路としては、第１８図に
示すインバータを用いる。

また、波形ＩＪ、Ｄ、Ｕを入力として、波形Ｇを出力す
る回路の例としては、第１２図と同じく第１９図に示す
リセット端子付きのエツジトリガのＤフリップフロップ
を用いる。そして、この回路において、第１２図の回路
と同じ動作により、結局、出力Ｑには波形Ｇが得られる
。

なお、波形ｎ、てを得るのに、第１８図に示すインバー
タなどを用いずに、第８図の比較器２７Ａ。

２７Ｂの接続を、第２０図のように「＋」入力端子と「
−」入力端子を逆にして接続しても良い。

また、波形りをつくる回路として、比較器２７Ａと比較
器２７３とＲ−８フリツプフロツプ４６を用いる代わり
に、例えば、第２１図に示すシュミットトリガ回路を用
いても良い。

すなわち、第２１図のシュミットトリガ回路において、
第２２図に示す入力信号ｅｉの低レベル時（１＋以前）
は、ＡＮＤ回路の入力端子Ａ、Ｂのレベルは両方とも低
レベルで、その出力も低レベルである。ここで、入力信
号ｅｉのレベルが上昇すると、ＡＮＤ回路のＡ側は同時
に上昇し、Ｂ側は抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の分割電圧で上
昇する。

従って、Ａ側が論理回路の反転しきい値ＶＴ（→１．２
Ｖ）に達してもＢ側がＶＴに達しなければ、出力ｅｏは
低レベルで変わらない。

しかし、ざらに入力信号レベルが上昇し、ＢｖＭ子がし
きい値ＶＴになると（ｔ２）、出力ｅ□は高レベルに反
転する（この時の入力電圧値はＶ＋）。この出力はＢ端
子に抵抗Ｒ３で正帰還されているから出力の反転は瞬時
に行なわれる。

次に、入力が低下した時には、ＡＮＤ回路は−方だけで
も入力が低レベルになれば反転するから、Ａ端子がしき
い値ＶＴを下回った瞬間（ｔ４）（入力電圧値ＶＬ）に
出力ｅｏは低レベルに切換わる。同時に、抵抗Ｒ３で正
帰還が生じ、反転は瞬時に行なわれる。なお、ヒステリ
シス幅は、抵抗Ｒ１で調節される。

第２３図は、ダイオードＤを接続し、抵抗Ｒ３を経た出
力の帰還信号が抵抗Ｒ１に分流し１、帰還量が低下する
のを防止した回路である。第２４図の回路では、出力信
号ｅｏをＯＲ回路により端子Ｂに正帰還させるもので、
完全な帰還ができ、また帰還信号が端子Ａに影響を与え
ない。

そこで、第２２図のＶＨ，ＶＬのレベルをそれぞれ第６
図のＶｃ、Ｖａとすれば、この第２２図に示すように出
力（ｅｏ）は、Ｖｃを越えた入力レベルの時“′Ｈレベ
ル”となり、Ｖａよりも小さい入力レベルの時“Ｌレベ
ル”となり、結局、波形ｎが得られる。

また、第２１図、第２３図及び第２４図に示すもの以外
のシュミットトリガ回路を用いた場合も、上記と同様の
レベル設定をすることにより、出力波形りを得ることが
できる。

なお、第２１図に示す回路においては、Ｒ１は１００に
Ω。　　４．７にΩ、Ｒ３は１にΩとする。

以上で述べた各回路により得られる波形（信号）のうち
、波形り、Ｈの各信号は、その立上がり部分に回転速度
情報（第６図に０印で示す）を持ち、また、それぞれの
反転波形り、Ｈの各信号も、その立下がり部分に回転速
度情報を持つことは、第６図に示すタイミングチャート
より明らかである。

そして、これらの波形（信号）には、回転位相情報は含
まれていない。つまり、ＦＧ倍信号けが取出せたことに
なる。

また、波形Ｅ、Ｆの各信号は、その立上がり部分に回転
位相情報（第６図にΔ印で示ず）を持ち、また、それぞ
れの反転波形［、「の各信号も、その立下がり部分に回
転位相情報を持つことは、第６図に示すタイミングチャ
ートより明らかである。

そして、これらの波形（信号〉は、回転位相情報だけを
含むものである。つまり、ＰＧ倍信号けが取出せたこと
になる。

さて、上述した各回路を組合わせることにより、ＦＧ倍
信号ＰＧ倍信号つくることができる。以下に、その組合
わせの一例について説明する。

すなわち、波形Ｂ、Ｃを入力として、ＦＧ倍信号ＰＧ倍
信号つくる回路構成のものとしては、第１１図、第１３
図及び第１８図に示す回路を組合わせて、第２５図のよ
うに接続構成すれば良い。そして、同図のＲ−Ｓフリッ
プフロップの出力Ｑ（またはσ）からは回転速度情報（
ＦＧ倍信号としての波形Ｄ（またはｎ）が得られ、Ｄフ
リップフロップの出力Ｑからは回転位相情報（ＰＧ倍信
号としての波形Ｅが得られる。

なお、その他にも種々の回路構成が考えられる。

なお、この第２５図に示す回路は第８図に示す本発明装
置の一実施例の回路でもある。

また、第５図及び第６図に示すマーカ４１の着磁パター
ンの代わりに、第２６図に示すマーカ４１ａの着磁パタ
ーンでも良い。すなわち、第６図に示すマーカ４１の着
磁パターンに対し、磁極変化点ａ１の位置をａ２の方向
にずらせ、かつ、前記の条件を満足するようにしたもの
が第２６図に示すマーカ４１ａの着磁パターンである。

同図においては、特に磁極変化点ａ１に隣接する磁極（
Ｎ極、Ｓ極）の幅（着磁面積）を狭くすることで、その
検出波形が前記の条件を満足するようにしている。そし
て、この時のマーカ４１ａより得られる出力波形はＡ′
となる。更に、各比較器２７Ａ、　２７Ｂの出力波形は
それぞれ波形Ｂ’　、Ｃ’のようになり、これらの波形
のタイミング関係は、第６図に示す波形Ｂ、Ｃのタイミ
ング関係と全く同じである。従って、第２６図に示すよ
うなマーカ４１ａの着磁パターンにしても本発明装置の
動作上の問題は全くない。

以上のことから、被検出部であるマーカの着磁パターン
が前記した条件■、■を満足すれば、第６図のマーカ４
１における磁極変化点ａ１が８１３からａ２の間のどの
部分に存在しても、本発明装置の動作上の問題は全くな
い。

なお、本発明は上記の実施例のように、マーカ４１、４
１ａに着磁パターンを施し、この着磁パターンをセンサ
２５で検出するものに限定されるものではなく、例えば
、反射率の異なる２種の物質を、前記したマーカ４１に
施す着磁パターンのように分布させ、これをリニアな反
射率を検出するセンサ（ホトレフレクタ等）を用いて検
出するようにしても良い。

また、マーカ４１に施す着磁パターンについては、各磁
極（Ｎ極とＳ極）について、Ｎ極とＳ極の位置を交換し
ても、本発明装置の動作には何ら差異はない。すなわち
、Ｎ極とＳ極の位置を交換した着磁パターンを検出した
出力波形を、例えば、センサ部２２の差動増幅器２６の
「＋」入力端子と「−」入力端子とを逆にして接続する
ことにより、極性を反転させれば、第６図に示す波形Ａ
のような出力波形が得られる。

以上のように、本発明の実施例は、従来の装置において
、回転ドラムの位相情報を検出するＰＧヘッド及びこれ
に対応する被検出磁極１回転ドラムの速度情報を検出す
るＦＧヘッド及びこれに対応する被検出磁極をそれぞれ
必要とし、更にモータの駆動電流の切換えのため、例え
ばｍ相のホールモー、夕の場合にホール素子がｍ個必要
であったのに対し、これらの機能を１個のマーカく被検
出ｔａ極）及び１個のセンサにより実現できるようにな
る。従って、部品点数が減少し、装置の組立てが容易に
なる。

（発明の効果） 以上の如く、本発明のモータ駆動装置によれば、変化点
ａ１に隣接する２種の物理量のうちの一方の物理量の検
出波形の極大値がこれ以外の一方の物理量の検出波形の
極大値よりも小さくなるようにした一の被検出部及びそ
れに対応する−のセンサを有するセンサ部より得られる
回転検出パルスで各相のコイルに流す電流を生成すると
共に、回転位相情報及び回転速度情報をも取出しうるよ
うにしているため、従来装置に比して部品点数を減少で
き、これにより、配線が簡単でまた安価に構成すること
ができ、更に生産性を向上し得る等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるモータ駆動装置の構成を示すブロ
ック系統図、第２図は本発明装置の一実施例を示すブロ
ック系統図、第３図及び第４図は被駆動モータの構造の
一例を示す図、第５図は被駆動モータの回転子の磁極の
コイルに対する動きを説明する図、第６図は第２図、第
７図及び第８図に示す本発明装置の一実施例のブロック
系統図の動作説明用の着磁パターン及び信号波形図、第
７図はＦＧ低信号びＰＧ信号発生回路を示すブロック系
統図、第８図は第７図のＦＧ低信号びＰＧ信号発生回路
の具体的回路例を示す図、第９図は従来のモータ駆動装
置の一例を示すブロック系統図、第１０図は第９図に示
す従来装置の動作説明用の信号波形図、第１１図〜第２
１図及び第２３図〜第２５図は第８図の回路中の一部の
変形例を示す回路図、第２２図は第２１図、第２３図及
び第２４図に示す回路の動作説明用の信号波形図、第２
６図は本発明装置を構成するマーカの着磁パターンの他
の実施例及びその信号波形を示す図である。 ２１・・・マーカ部、２２・・・センサ部、２３・・・
ＦＧ低信号びＰＧ信号発生回路、２４・・・モータ駆動
回路、２５・・・センサ、２６・・・差動増幅器、２７
Ａ、２７Ｂ・・・比較器、２８・・・ディジタル信号処
理回路、 ２９・・・パルス発生回路、３０・・・スイッチ回路手
段、３１・・・波形変換回路、３２・・・ドライバ回路
、３３・・・リトリガブルモノマルチ、 ３４・・・切換スイッチ、３６・・・リングカウンタ、
３７・・・波形変換論理回路、３８・・・主磁極、３９
・・・回転子、４０・・・回転体、４１．４１ａ・・・
マーカ、４２・・・固定子、４３・・・シャフト、４４
・・・回転ドラム、４５ａ、４５ｂ・・・ビデオヘッド
、 ４６・・・Ｒ−３フリツプフロツプ、４７・・・インバ
ータ、４８・・・Ｄフリップフロップ。 ＋−１口 矛３図 八 茅φＥ ２！ ＯｎＮ色 （級（）　　声１３記 （まｔｌす１５２　　　芝、１５レク 弗２叶　　　　　　外２１記

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｍ相（但し、ｍは２以上の整数）のコイルを有する駆動
   すべきモータの回転子に設けた回転体の円周上に、２種
   の物理量を交互に設けると共に、この２種の物理量のう
   ちの一方の物理量から他方の物理量に変化する変化点を
   順次ａ＿２、ａ＿３、・・・、ａ＿ｎ（ただし、ｎは３
   以上の整数）とし、この変化点ａ＿２からａ＿ｎまでの
   前記物理量を等間隔に存在させ、変化点ａ＿ｎに隣接す
   る他方の物理量から変化点ａ＿２に向かう一方の物理量
   に変化する変化点をａ＿１とし、この変化点ａ＿１に隣
   接する前記２種の物理量のうちの一方の物理量の検出波
   形の極大値がこれ以外の一方の物理量の検出波形の極大
   値よりも小さくなるようにした一の被検出部と、この被
   検出部の物理量を検出する一のセンサを有するセンサ部
   と、 このセンサ部の検出信号により前記駆動すべきモータの
   ｍ相のコイルに流される駆動電流が切換わるべき前記被
   検出部の物理量位置に関連した位相で、かつ、前記回転
   体の回転速度に比例した繰返し周波数の回転検出信号及
   び前記被検出部の物理量位置に関連した位相で、かつ、
   前記回転体の回転位相に対応したパルスの位相検出信号
   を出力する検出信号発生回路と、 この検出信号発生回路の前記回転検出信号が供給され前
   記回転子を回転させるための回転磁界を作ることを目的
   としたｍ相の駆動用パルスを発生して前記ｍ相のコイル
   へ各別の駆動電流として出力するモータ駆動回路とより
   なることを特徴とするモータ駆動装置。