JPS61240880A

JPS61240880A - モ−タ駆動装置

Info

Publication number: JPS61240880A
Application number: JP60078145A
Authority: JP
Inventors: Atsukore Suganuma; 菅沼　篤是
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1985-04-12
Publication date: 1986-10-27

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ｆｆ（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、ボール素子によっ
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１（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Ｉ、ＩＩ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倍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
のフリップフロップ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（る時、繰返し周波数３０Ｈｚ、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（■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、６０Ｈｚの垂直同期信号のみが取
出され、去分周回路９に供給される。従って、この÷分
周回路９の出力には３０Ｈｚ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、３０′、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、前記の去分周回路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、その出力（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５１
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。このＦ／Ｖ変換器１８０は
、入ノｊ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、従って、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動電流をモータ１７のコイル
に供給し、これを回転させ、制御１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′、　Ｉ１、　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ｉａａ、１８ｂ、１
８ｃ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１９
ａ、１９ｂ、１９ｃ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、Ｉｔ。

■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、　２
１ｂ、　２ＩＣ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
ための橢構（複数のｖｉ１極と周波数発電様）が別々に
存在しており、これらの２つの検出機構によりモータの
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）２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。従つＣ１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
信号をも取出しつ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するために、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
物理量から他方の物理量に変化する変化点を順次ａ１、
ａ２＋・・・。

ａｎ（ただし、ｎは３以上の整数）とし、この変化点ａ
１からａｎまでの前記物理層を等間隔に存在させ、変化
点ａｎとａｌとの間に存在する他方の物理量から一方の
物理量に変化する変化点をａ　、　ｌ　とし、変化点ａ
１と８２との間に存在する他方の物理量から一方の物理
量に変化する変化点をａ２′とし、変化点ａ２とａ３と
の間に存在する他方の物理量から一方の物理量に変化す
る変化点をａ　、　ｌ　とし、・・・、変化点ａ　ｎ−
１とａｎとの間に存在する他方の物理量から一方の物理
量に変化する変化点をａ　ｎｌ　とし、これら変化点ａ
１′。

ａ　２Ｔ　、　ａ　３′、・・・　ａ　ｎｌのうちのａ
１′。

ａ　、、　ｌ　、　ａ　３Ｊ、・・・、ａ　′　（ただ
し、ｒは１≦ｒ＜ｎの整数）の各々に隣接する前記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（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２２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２
３と、この検出信号発生回路２３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ｌａ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
２６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倍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倍
信号を速度情報として出力する。

位相情報であるＰＧ倍信号しては、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ｂ’　、ｃ’　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３０ｒｐＳで回転する時、繰返し周波数３
０−９５０％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。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
倍信号、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倍信号、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倍信号用いている
。

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１〜■が接続される。

上記構成のモータ駆動回路２４において、ＦＧ倍信号び
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倍信号、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３７を介して、トランジスタＴ＋、Ｔ２．Ｔ
３に印加され、更に、トランジスタＴ　ｏ　、　Ｔ　Ｉ
２１　Ｔ　＋３を順次オンさせる。

これにより、コイルＩ、　Ｉ［、ｌ［［、Ｉ、　Ｉ１、
・・・の順に駆動電流が切換ねり、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の側に切換ねり、ＦＧ倍信号リ
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）■〜■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（１１気ヘツド）　ａｓａ　、　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１〜ｍの配置。

センサ２５の位置２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１〜■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及びマニカ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〜Ｉａ、ＩＩ＋〜Ｉ［４，Ｉ［［１〜■４で表
わされる。また、Ｉ４．ＩＦ４．Ｉ［［４は、それぞれ
接地されている。３組のコイルＩ〜■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８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、＠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４００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ｖｉｉ極変極変合点次ａ１、ａ２．・・・。

ａ　１２で表わすと、この磁極変化点ａ１から８１２ま
での間の磁極は等間隔に存在し、変化点ａ　１２とａｌ
との間にＳ極からＮ極に変化する変化点ａ　、　ｌ　が
存在すること。

■磁極変化点ａ　、　ｌ　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、磁極変化点ａ　、
　ｌ　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、上記の条件を満足させるために、実際には、例え
ば、第４図、第５図（ｂ）〜同図（ｅ）に示すように、
マーカ４１の磁極変化点ａ　、　ｌ　に隣接する磁極（
Ｎ極、Ｓ極）の一部分の幅を狭くして面°積を小さくす
るような形状にしている。

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Ｉ１から工４の方向に電流を流したとすると、
コイル片■１とＩ３は、主磁極３８のＮ極に面し、また
、コイルバエ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Ｉ′
、１２．Ｉ：ｌ。

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
３９が第５図（Ｃ）の位置を越えると、コイル片■１〜
Ｉ４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
流ずように切換えれば良い。そうすれば、コイル片Ｉｒ
ｅ、　ＩＦ５はＮ極に面し、コイル片ＩＩ２．ＩＩ４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、コイルエにＮ流を切換えれば良い。以下、同
様である。

すなわち、コイル■〜ｍに対する主Ｔｉ１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■
、・・・の順に電流を切操えれば良い。

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　１２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ａ１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ａ２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
３を検出し、コイルＴ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
ａ１〜ａ　１２も等間隔で１２個存在するので、−変圧
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８１〜ａ　１２を検出し、コイル１〜ｍの駆動Ｍ
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
ａ１〜ａ　１２とする必要がある。

ところで、磁極変化点ａ１〜ａ　１２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倍信号してである。また、回転位
相情報として、１回転中に１！１所、位置を検出する必
要がある。なお、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１１極変化点ａ、ｌ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、ａｌ’　＊　８２〜ａ　１２のうちａ　、　ｌ
　に対応した信＠　［ＰＧ倍信号のみを取出す回路と８
′、ａ２〜ａ　１２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ＦＧ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
　、　Ｉ　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■８
を比較入力レベルとして設定される。

ずなわら、第６図のタイミングチャートにおいて、比較
器２７Ａの出力波形Ｂは、その立下がり部が、マーカ４
１の磁極変化ａ＋＋、ａｄ２．ａ　＋　、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ａ　＋　Ｔ　に隣接するＮ極の部分）の
みを検出するように、比較器２７Ｂ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２７Ｂ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、　２７Ｂ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Ｂ、Ｃを用
いて、マーカ４１の磁極変化点ａ１〜ａ　１２に対応す
るタイミングのパルスと、マーカ４１の磁極変化点ａ　
、　ｌ　に対応するタイミングのパルスを取出すことが
できれば良い。

すなわち、比較器２７Ａの出力である波形Ｂの立下がり
部（第６図にＯ印で示す）は、磁極変化点ａ１、ａ２．
・・・、ａｌ２と一致し、従って、これらは等間隔に存
在しているので、波形Ｂはそのまま速度情報（ＦＧ倍信
号となる。

また、波形Ｂ、Ｃを用いて位相情報（ＰＧ倍信号取出す
方法には、種々あるが、以下にその例を示す。

第８図は第７図のＦＧ倍信号びＰＧ信号発生回路２３の
具体的回路例を示す。この回路について以下に説明する
。

第８図において、比較器２７Ａ、　２７Ｂとして、差動
増幅器を用い、その出力に波形Ｂ、Ｃを得ている。その
うち、比較器２７Ｂの出力である波形Ｃは、インバータ
４６を介して反転されて波形でとなり、この波形ではシ
フトレジスタ４７のＤ端子に入力される。シフトレジス
タ４７のＣｋ端子には波形Ｂが入力され、Ｒ端子（リセ
ット端子）には波形Ｃが入力される。そして、この回路
において、Ｄ端子に入力される波形でが゛Ｈレベル”で
あり、Ｒ端子に入力される波形Ｃが゛Ｌレベル″の時、
Ｃｋ端子に入力に立上がりクロックパルスが２発入ると
、出力Ｑ２は゛Ｈレベル″となる。そして、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
“′Ｌレベル″となる。従って、シフトレジスタ４１の
出力波形は第６図の波形りとなる。そして、この波形り
の立上がり部のタイミング（第６図にΔ印で示す）は、
マーカ４１の磁極変化点ａ２′と一致する。すなわち、
この波形Ｄ（信号）は、モータの１回転中に１回（発）
のパルスを有する波形（信号）であって、回転位相情報
（ＰＧ倍信号となる。

次に、波形Ｂ、Ｃの２つの波形を用いてＰＧ倍信号取出
す他の方法について説明する。

第１１図は第６図の波形Ｂ、Ｃを入力として、第６図に
示す波形Ｄ（ＰＧ倍信号を出力する回路であり、すなわ
ち、リセット端子付きのカウンタを用いている。そして
、この回路においては、Ｒ端子入力が“Ｌレベル”の時
、Ｃｋ　Ｄｉ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１１　Ｈレベル″になれば、出力
Ｑ２は“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Ｑ２には波形りが
得られる。

また、波形Ｂ、ｃ、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１２
図に示す回路がある。すなわち、この回路は、第８図の
実施例の回路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、この回路においては、第８図
の回路と同じ動作により、結局、出力Ｑ２には波形Ｅｈ
＜ｍられる。また、この場合、第１１図と同じく第１３
図に示すカウンタを用いても良い。そして、出力Ｑ２に
は波形Ｅが得られる。

また、入力波形を反転させる回路としては、第１４図に
示すインバータを用いる。

なお、波形ｎ、てを得るのに、第１４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１５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、第５図及び第６図に示すマーカ４１の＠磁パター
ンの代わりに、第１６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、次の条件■′。

■′を満足するようにしたものが第１６図に示すマーカ
４１ａの着磁パターンである。すなわち、■′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ａｔ、ａ２．・・・。

ａ　１２で表わすと、この磁極変化点ａ１から８１２ま
での間の磁極は等間隔に存在し、変化点ａ　１２とａｌ
との間にＳ極からＮＶｉに変化する変化点ａ　、　ｌ　
が存在し、変化点ａ１とａ２との間にＳ極からＮ極に変
化する変化点ａ２′が存在し、変化点ａ２とａ３との間
にＳ極からＮ極に変化する変化点ａ３′が存在し、変化
点ａ３とａ４との間にＳ極からＮ極に変化する変化点ａ
４′が存在すること。

■′磁極変化点ａ、ｌ　、ａ２１１　ａ３’　１ａ４′
の各々に隣接するＮ極の磁束密度の検出波形の極大値（
出力波形が増加かし減少に変わるビ−り値）は、マーカ
４１ａ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１６図に示づように、マーカ４１ａ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２
６の出力）である波形Ａ′においては、マーカ４１ａの
Ｎ極の磁束密度に対する検出の極大値のうち、磁極変化
点ａ、／　、ａ２’　、ａ３１　＋ａ　、　ｌの各々に
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。

同図においては、特に磁極変化点ａ１′。

ａ２’　、ａ３’　＋　ａ４’の各々に隣接する磁極（
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。

２７３の出力波形はそれぞれ波形Ｂ’　、Ｃ’　のよう
になる。

なお、この波形Ｂ′の立下がり部のタイミング（第１６
図に○印で示す）に、速度情報が（ＦＧ倍信号が得られ
る。

このように、マーカ４１ａのように着磁パターンを施し
た場合には、その検出波形を入力として、前記した実施
例と同様の回路、例えば、第１２図に示すような波形Ｕ
（ｆＪ’）、で（ｃ’）、Ｃ（Ｃ′）を入力とした回路
（シフトレジスタ）を用いると、前記したシフトレジス
タの動作により、このシフトレジスタの出力Ｑ２には第
１６図に示す波形Ｃ＋（ＰＧ倍信号が得られる。

また、前記の第１３図に示すカウンタを用いれば、この
カウンタの出力Ｑ２には第１６図に示す波形Ｃ２が、出
力Ｑ３には波形Ｃ３が、出力Ｑ４には波形Ｃ４が、出力
Ｑ５には波形Ｃ５がそれぞれ得られ、これらの波形（パ
ルス）が位相情報（ＰＧ倍信号となることがわかる。

また同様に、第８図に示すシフトレジスタを用いれば、
波形Ｂ’　、ｃ’　、Ｃ’　を入力とすることにより、
このシフトレジスタの出力Ｑ２には第１６図に示す波形
Ｃ６が得られる。

また、第１１図に示すカウンタを用いれば、波形Ｂ’　
、Ｃ’を入力として、このカウンタの出力Ｑ２には波形
Ｃ７が、出力Ｑ３には波形ＣＢが、出力Ｑ４には波形Ｃ
９が、出力Ｑ５には波形Ｃ＋。

がそれぞれ得られる。

このように、前記の実施例で用いた各回路は、全て、こ
の第１６図に示すマーカ４１ａの着磁パターンを検出し
た波形についても用いることができ、この検出波形から
位相情報（ＰＧ倍信号を得ることができる。

また、上記の第１６図に示す各波形のタイミング関係は
、第６図に示す波形のタイミング関係と全く同じである
。従って、第１６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。

また更に、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１７図に示すマーカ４１ｂ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Ｗｌｉｔｌパターンに対し、次の条件■″、■″を満
足するようにしたものが第１７図に示すマーカ４１ｂの
着磁パターンである。すなわち、■″モータ逆回転方向
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
１、ａ２．・・・。

ａ　１２で表わすと、この磁極変化点ａ１から８１２ま
での間の磁極は等間隔に存在し、変化点ａ　１２とａｌ
との間にＳ極からＮ極に変化する変化点ａ　、　ｌ　が
存在し、変化点ａ１とａ２どの間にＳ極からＮ極に変化
する変化点ａ２′が存在し、変化点ａ２とａ３との間に
Ｓ極からＮ極に変化する変化点ａ　３／が存在し、・・
・、変化点ａ　ＩＩと８１２との間にＳ極からＮ極に変
化する変化点ａ１２′　が存在すること。

■“磁極変化点ａ　ｌ　’　、ａ　２　’　、ａ　３　
’　、＋ａ１１′　の各々に隣接する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４１ｂ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。

この条件■″については、次のことと同じである。すな
わち、磁極変化点ａ１２′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）はミマーカ４１ｂの磁極変化点ａ　Ｉ’　＊
　ａ２’　＊　ａ３’　、・・・、ａｌｌ’の各々に隣
接する他のＮ極の磁束密度の検出波形の極大値よりも大
きいこと。

すなわち、第１７図に示すように、マーカ４１ｂ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２
６の出力）である波形Ａ　ＩＩにおいては、マーカ４１
ｂのＮ極の磁束密度に対する検出の極大値のうち、磁極
変化点ａ１２′に隣接するＮ極の磁束密度に対する検出
波形の極大値が磁極変化点ａＩ’　Ｄ　ａ２’　、ａ３
１１・・・、ａｌｌ’の各々に隣接する他のＮ極の磁束
密度に対する検出波形の極大値よりも大きいことである
。

同図においては、特に磁極変化点８１′。

ａ２’　＋　ａ３１１・・・、ａｌｌ’の各々に隣接す
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４１ｂより得られる出力波
形はΔ“となる。更に、各比較器２７Ａ、　２７Ｂの出
力波形はそれぞれ波形Ｂ　ｎ　、　Ｃｎのようになる。

なお、この波形Ｂ　Ｈの立下がり部のタイミング（第１
７図にＯ印で示ず）に、速度情報（ＦＧ倍信号が得られ
る。

このように、マーカ４１ｂのように着磁パターンを施し
た場合には、その検出波形を入力として′、前記した実
施例と同様の回路を用いて位相情報（ＰＧ倍信号を得る
ことができることは勿論のこと、この実施例で示したち
の以外の回路を用いて位相情報（ＰＧ倍信号を得ること
も可能である。

第１８図は波形ｐ　ＩＩ　、　Ｏｎを入力として、波形
Ｄ”（ＰＧ倍信号を出力する回路であり、すなわち、こ
の回路はＲ−Ｓ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、Ｓ　ＯＨ子に入力される波形Ｃｎ
の立上がりでセットされ、Ｒ端子に入力される波形’Ｕ
　ｕの立上がりでリセットされる。従って、出力Ｑには
波形Ｏｎが得られる。

第１９図は第１８図のＳ端子入力の波形とＲ端子入力の
波形を入れ換えたものである。そして、この回路におい
ては、前述と同じ動作により、結局、出力Ｑには波形Ｅ
”（ＰＧ倍信号が得られる。

以上のことから、被検出部であるマーカの着磁パターン
が次に示す条件■ｎ、■ｎを満足すれば、本発明装置の
動作上の問題は全くない。すなわち、■ｎ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ａ１、ａ２．・・・。

ａｎ（ただし、ｎは３以上の整数）で表わすと、この磁
極変化点ａ１からａｎまでの間の磁極は等間隔に存在し
、変化点ａｎとａｌとの間にＳ極からＮ極に変化する変
化点ａ　、　ｌ　が存在し、変化点ａ１とａ２との間に
Ｓ極からＮ極に変化する変化点ａ２′が存在し、変化点
ａ２と８３との間にＳ極からＮ極５に変化する変化点ａ
　、　ｌ　が存在し、・・・、変化点ａ　ｎ−１とａｎ
との間に８極からＮ極に変化する変化点ａｎ′が存在す
ること。

■ｎ磁極変化点ａ　、　ｌ　、　ａ　２１　、　ａ　３
１　、　　。

ａｎ′のうちのａ、Ｉ　、ａ２１　、ａ３＋　、　　。

ａ　　＋　　（ただし、ｒは１≦ｒ＜ｎの整数）の各々
に隣接するＮ極の磁束密度の検出波形の極大値く出力波
形が増加から減少に変わるピーク値）は、マーカ４１ａ
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。

なお、本発明は上記の各実施例のように、マーカ４′、
４１ａ、　４１ｂ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４′、４１ａ、　４１ｂニ施す着磁パター
ンについては、各磁極（Ｎ極とＳ極）について、Ｎ極と
８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＠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９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相のホールモータ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（被検出
磁極）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
ａ　、　／　、　ａ　２１　、　ａ　３′、・・・　ａ
　ｎ／のうちのａ　、　ｌ　、　ａ　２１　、　ａ　３
′、・・・、ａ　′　（ただし、ｒは１≦ｒ＜ｎの整数
）の各々に隣接する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め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倍信号び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倍信号び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１
５図、第１８図及び第１９図は第８図の回路中の・一部
の変形例を示す回路図、第１６図及び第１７図は本発明
装置を構成するマーカのＷｌａ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倍信号び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、４′、４１ａ　、　
４１ｂ　・ｖ−力、４２・・・固定子、４３・・・シャ
フト、４４・・・回転ドラム、４５ａ、４５ｂ・・・ビ
デオヘッド、４６・・・インバータ、４７・・・シフト
レジスタ。二５影ン＋　１　図千３記 ρ１矛卒図一−―−■−−―−−−−−−――−一鋤−−−」）７
図Ｂ季Ｂ図＋１１記十１２（ｉｉ：ｌＢ−イスー百Ｃ−ル〉−τ ±＋４［Ｅｌ末１５日蜘１８の矛１９旧

Claims

【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＿１、ａ＿２、・・・、ａ＿ｎ（ただし、ｎは３
以上の整数）とし、この変化点ａ＿１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とａ＿１
との間に存在する他方の物理量から一方の物理量に変化
する変化点をａ＿１′とし、変化点ａ＿１とａ＿２との
間に存在する他方の物理量から一方の物理量に変化する
変化点をａ＿２′とし、変化点ａ＿２とａ＿３との間に
存在する他方の物理量から一方の物理量に変化する変化
点をａ＿３′とし、・・・、変化点ａ＿ｎ＿−＿１とａ
＿ｎとの間に存在する他方の物理量から一方の物理量に
変化する変化点をａ＿ｎ′とし、これら変化点ａ＿１′
、ａ＿２′、ａ＿３′、・・・、ａ＿ｎ′のうちのａ＿
１′、ａ＿２′、ａ＿３′、・・・、ａ＿ｒ′（ただし
、ｒは１≦ｒ＜ｎの整数）の各々に隣接する前記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。