JPS6250843B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被駆動物の正確な位置決めが必要な
各種産業機器に利用されるモータの回転制御装置
に関するものである。

従来より、ターンテーブル上にヘツドを設け、
ターンテーブルの回転に連動して回転する送りネ
ジによりヘツドを半径方向に移動させ、上記ター
ンテーブルの回転と半径方向の移動とによりヘツ
ドを渦巻状に移動させ、固定された磁気シートに
録音又は再生する渦巻式磁気シート録音再生機が
知られている。この種の録音再生機において、ヘ
ツドを磁気トラツクの任意の箇所にアクセスし、
そこから再生又は録音したい場合は、磁気ヘツド
を渦巻状に回転移動させて所定の箇所まで早送り
早戻しを行なつているため、アクセスに時間がか
かるという欠点があつた。

これに対し、ターンテーブル回転とは独立して
磁気ヘツドを半径方向に移動させる機能を持たせ
るとアクセス時間を蓄しく短縮したり早送り・早
戻しが実現できる。磁気シートにおいて磁気トラ
ツクは半径方向に対して一定間隔毎に録音されて
いるから前記アクセス時すなわち磁気ヘツドを半
径方向に移動させる場合も、その一定間隔の整数
倍の位置で止めるようにしなければならない。

本発明はこのような磁気シート録音再生機のア
クセス装置等に応用することのできるものであ
る。

以下、本発明の一実施例について説明する。第
１図において１は正逆回転可能なモータ、２はプ
ーリ、３はターンテーブル４の中心を貫通し、タ
ーンテーブル４とは独立して回転可能なアクセス
軸であり、そのターンテーブル上面側一端には、
はすば歯車５が固着され、下面側にはプーリ６と
遮光円板７が固着されている。プーリ２とプーリ
６にはベルト８が掛けられている。モータ１が回
転し、アクセス軸３の回転に伴い、遮光円板７が
回転したとき、その遮光部により、スイツチ動作
を行うような位置にフオトインタラプタ９及び１
０が配置されている、送りねじ１１と一体のはす
ば歯車１２は、はすば歯車５と噛み合つている。
ターンテーブル上を送りねじの長手方向に移動可
能な移動台１３には磁気ヘツド１４が上面に固定
されると共に、つめ１５が取り付けられており、
つめ１５は送りねじ１１の溝にくい込むようにバ
ネ６で付勢されている。またターンテーブル面に
は磁気ヘツド１４が最外周トラツクの位置に来た
とき、移動台１３により押されてスイツチ動作を
行なうリセツトスイツチ１７が固定されている。

従つて、モータ１が回転すれば送りねじ１１が
回転し、磁気ヘツド１４は送りねじ長手方向に移
動する。移動の方法はモータ１の回転方向で決ま
り、移動量は同じくモータ１の回転数で決まる。
したがつてアクセス軸３がちようど一回転したと
き、磁気ヘツド１４が磁気トラツクの１トラツク
間移動する様にすれば、遮光円板７を整数回転で
ちようど止めるようにした時、磁気ヘツド１４は
トラツクずれを生じない。すなわち磁気ヘツド１
４のコアがトラツク上にある位置で停止する。

以下、アクセス軸３と一体の遮光円板７を、指
定する回転数だけ回転させた後、規定位置にて停
止させる機構と動作原理を説明する。

第２図は遮光円板７と２個のフオトインタラプ
タ９及び１０との関係を示す図である。遮光円板
７は半円の遮光部７ａ（センシング部）と透光部
７ｂから成り、アクセス軸３と一体となつてい
る。遮光円板７の外側にフオトインタラプタ９及
び１０がアクセス軸３を中心に約180度の位相と
なるように配置される。そしてアクセス軸３と共
に遮光円板７が回転するとフオトインタラプタ９
及び１０は遮光部７ａによつて光をさえぎられ、
各々独立にスイツチ動作を行ない、Ｌを低レベル
Ｈを高レベルの出力とすると、フオトインタラプ
タ９及び１０の出力として、LL，LH，HL，HH
の４つの状態が生じる。

第３図はモータ１の制御回路を示すものであ
る。１８はモーター１を含むモータ回転切換部
で、モータ制御部１９からのモータ制御出力信号
Ｅ，Ｆで回転方向及び回転あるいは停止をコント
ロールされ、また停止の場合は出力信号Ｇを利用
して、遅延回路部９０と減速部９１から成る減速
機構及びモータ回転切換部１８を含む停止装置に
より停止へと収束させられる。

又回転中における遮光円板の位置と回転数を知
るためにフオトインタラプタによるスイツチング
部２０及び２１からの出力信号Ａ，Ｂがモータ制
御部１９に入力される。遮光円板７の回転数はス
イツチング部２０及び２１からの信号Ａ，Ｂをモ
ータ制御部１９で論理的に処理することにより遮
光円板７の１回転毎にパルスを発生させカウンタ
ー２２でカウントする。なお、カウンター２２は
第１図のリセツトスイツチ１７によりリセツトさ
れる。一方、アクセス位置はキーエントリー２３
から入力され、コード変換器２４を経て、メモリ
２５にセツトされ、コンパレータ２６にて、現在
のアクセス位置を示す前述のカウンター２２のデ
ータと比較される。そして、その時の比較した状
態により、Ｃ（START／STOP）及びＤ（FF／
REW）の２つを出力とするコンパレーター２６
の出力信号の状態を変え、それをモータ制御部１
９の入力信号とする。なお、９２はモータ電源
で、スイツチ９３により減速部９１を通じて電源
を供給するか、直接モータ回転切換部１８へ供給
するかを切換える。

次に遮光円板７の動作を中心としたアクセスの
動作を説明する。いま、アクセスが指令され、キ
ーエントリー２３にあるデータがメモリ２５に入
力され、現在のアクセス位置を示すカウンター２
２のデータと比較される。もしデータが等しくな
ければ、START／STOP及びFF／RFWの２信
号を用いてモータを回転させ、遮光円板７をCW
またはCCW向きに回転させ、遮光円板７の１回
転毎にカウンター２２は遮光円板７の回転方向に
応じて、カウントアツプ又はカウントダウンす
る。そして、カウンター２２とメモリ２５のデー
タが互いに一致すれば、次にスイツチング部２０
及び２１の出力レベルを見て、スイツチング部２
０及び２１が共にＨのときはモータ１への電流供
給を止め、スイツチング部２０及び２１が各々Ｌ
及びＨのときはCW方向に回転させ、又Ｈ及びＬ
であればCCW方向に回転させるようにすると、
遮光円板７はスイツチング部２０及び２１が共に
Ｈとなる位置を中心にCW方向及びCCW方向を
往復即ち振動することになる。この場合、スイツ
チング部２０及び２１が共にＨとなる位置では、
モータ１への電流供給が止められているため、上
記振動は次第に減衰するようになる。然る後、ス
イツチング部２０及び２１が共にＨとなる位置で
停止するように思えるが、実際にはモータ１の回
転方向逆転時の起動トルクとスイツチング部２０
及び２１が共にＨとなる区間の長さの設定との関
係により、確実に停止させることは難しい。その
とき、遮光円板７はある一定の振幅の振動を続け
ることになる。そこで、ある時点よりモータ電圧
を下げて方向逆転時の起動トルクを小さくしてや
れば確実に停止させることができる。

従来このような場合には、メモリ２５とカウン
タ２２のデータが一致してスイツチング部２０及
び２１を見た時点でモータ電圧を下げていた。し
かし、この方法では収束を始める早い時点からモ
ータスピードが落ちてしまつていることと、回転
方向逆転時の起動トルクが小さいため、振動の減
衰量が少なくなり、アクセスの時間が長くなる欠
点があつた。

そこで、モータ１と連動した遮光円板７の振動
が、前述の一定振幅での振動となる前後でモータ
電圧を下げてやればその時点より速やかに停止す
る。このため、この実施例では遅延装置９０を用
いることにより、モータ電圧を下げるタイミング
をおくらせてアクセス時間を短くさせている。

なお、この収束においてスイツチング２０及び
２１が共にＬとなる状態は起こらない。また、前
述のようにスイツチング部２０及び２１が共にＨ
となる区間を長くする方法もあるが、遮光円板７
の停止位置の精度が出せないため、アクセス後、
トラツクずれを起こす危険性がある。

第４図は第３図の具体回路を示すものである。
第４図において、フオトインタラプタ９及び１０
は各々コンパレータ３７及び３８に接続され、遮
光円板７の遮光部７ａがフオトインタラプタ９，
１０の光束部を通過したときにコンパレータ３
７，３８の出力がＬレベルとなるように設計され
ている。コンパレータ出力は論理回路３９〜５１
からなるモータ制御部の入力部Ａ及びＢに各々接
続されている。モータ制御部の入力端子Ｃは
START／STOP信号であり、第３図のコンパレ
ータ２６につながれる。また、入Ｅ端子Ｄは
FF／REW信号でありやはり第３図コンパレータ
２６につながれる。それらの信号の関係を第６図
に示す。

一方、モーター制御部の出力ＥとＦは素子５２
〜７１からなるモータ回転切換部に接続され、モ
ータ１の回転と回転方向を制御する。

モータ回転切換部を第４図のようにすれば、モ
ータ１の回転とモーター制御部の出力ＥとＦの関
係は第７図の通りとなる。なお、出力ＥとＦ共に
Ｌレベルのときを禁止しているのは、トランジス
タ６１，６２，６６及び６７が全てONになり、
電源電圧がモータ１を介することなくアースにシ
ヨートされるためである。

モーター制御部の出力Ｇは、前記メモリ２５及
び、カウンタ２２のデータが一致したときに、そ
れによる信号がダイオード５２、抵抗５３及びコ
ンデンサ５５より構成される遅延回路を経由し
て、トランジスタ５９をオフにし、モーター１へ
の電流の供給を抵抗６０を通して行なわせるた
め、モーターへかかる電圧は低くなり、モータの
回転及びそれに連動する遮光円板７の回転は減速
される。この場合、遅延回路を経由させるのは前
述の理由による。

モーター制御部の出力Ｉは第３図のカウンタ２
２に接続され、遮光円板７の回転数をカウントす
るためのパルスを発生している。この出力Ｉに
は、第４図の入力ＤのFF／REW信号がＨレベル
のときはフオトインタラプタ９の内容が出力さ
れ、Ｌレベルのときはフオトインタラプタ１０の
内容が出力される。そして出力がＨレベルからＬ
レベルに変化したときに第３図のカウンタ２２で
＋１カウントアツプされる。このようにカウント
アツプを行い、そのカウント値がコンパレータ２
６で予め設定されている値と一致しモータに対し
停止指令を出してもイナーシヤにより行き過ぎる
ことがあるが、このときはFF／REW信号がＬレ
ベルとなりモータに対しては逆回転の指令がださ
れ、フオトインターラプター１０の出力によるカ
ウントとなり、出力がＨからＬに変化したときに
カウントするがバイナリーカウンター２２におい
ては−１のカウントダウンとなる。

モーター制御部の入力Ａ，Ｂ，CDに対する出
力Ｅ，Ｆ，Ｇ及びＩの真理値表は第９図の通りと
なる。

また、遮光円板７の遮光部７ａと２個のフオト
インタラプタ９，１０の関係を示す遮光円板状態
図を第５図に示す。第５図において、遮光円板７
がCWまたはCCW方向に回転の場合、共に図示
〜の状態を有し、共に→→→→→
→……の順で回転する。の場合、フオトイン
タラプタ９及び１０は共に遮光円板７の遮光部７
ａによつては遮光されていないため、第４図にお
ける入力Ａ及びＢのレベルは共にＨレベルとな
る。

〜の状態における、前記論理回路入力Ａ及
びＢのレベルを第５図の各状態図の下側に付記し
ている。遮光円板７がCW回転の場合、即ち第８
図においてFF／REW入力がＨのとき、第４図の
フオトインタラプタ９の入力ＡがＨからＬとなつ
たときカウントするのは、、以下の理由による。
すなわち、第５図CWの（入力Ａ及びＢが共に
Ｈの状態）で遮光円板７が停止しているときから
遮光円板７がCW回転をした場合、フオトインタ
ラプタ１０はすぐ遮光されてしまい前記入力Ｂは
ＨからＬとなる。これに対し、フオトインタラプ
タ９の場合は、遮光円板７が半回転したときＨか
らＬとなり、このとき回転数をカウントし、入力
されたアクセスデータと比較を行ない、同じであ
ればSTART／STOP及びFF／REW信号により
あと半回転遮光円板７を回すようにすれば、遮光
円板７はの状態の停止状態となり、完全に360
゜の整数倍の回転を行なつた事となる。CCW回
転の場合も同様である。

以上、第５図〜第９図を関連づけて整理すれ
ば、第１０図が得られる。第１０図に基づき遮光
円板７が一定位置で停止する動作について説明す
る。

第３図のキーエントリー２３よりデータが入力
されたとき、そのデータがカウンタ２２のデータ
より大きかつたとすると、出力は第６図により
START／STOP及びFF／REW信号共にＨレベ
ルとなるから、第８図により出力Ｅ及びＦは各々
Ｌ及びＨレベルとなり、モータ１はCW方向、即
ち第５図に示す遮光円板状態図の→→→
→→→……の順で回転し、→に変化する
とき、入力ＡがＨからＬになり、遮光円板７の回
転数として、第３図のカウンタ２２でカウントア
ツプされる。また、このときのモータ１の回転ス
ピードは出力ＧがＨレベルであるので、トランジ
スタ５９はオンであり、モータ１には正規の電圧
がかつているので通常の回転速度である。

そして遮光円板７が何回転かした後の→に
なつたとき第３図のカウンタ２２の内容がメモリ
２５のデータと一致したとすると、コンパレータ
２６の出力START／STOPは第６図によりＬレ
ベルとなる。そのとき、FF／REW出力は前の状
態であるからＨレベルであり、第１０図によりモ
ータ１はその前と同様のスピードと方向で回転
し、の状態となる。の状態では入力Ａ及びＢ
は各々Ｌ及びＨレベルであるので出力Ｅ及びＦは
各々Ｌ及びＨレベルとなり回転方向は同一になる
が、出力Ｇの信号はそのときＬレベルとなる。し
かし、遅延回路９０のため、モーター１はこの時
点では前と同様のスピードで回転する。

次に、遮光円板７がの状態となつたとき、入
力Ａ及びＢは共にＨなつてモータ１には電圧がか
からず、一瞬ストツプ状態となるが、回転部のイ
ナーシヤのため入力Ａ及びＢが共にＨとなる区間
を通り越し、遮光円板７はの状態となる。この
状態では入力Ａ及びＢは各々Ｈ及びＬレベルとな
るため、モーター１には逆方向の電圧がかかり、
モーター１のイナーシヤとその電圧による逆方向
回転力とがつり合つた時点から遮光円板７は
CCW方向に回転し始める。そして、再び、入力
Ａ及びＢが共にＨである状態、つまりモーター１
に電圧がかからない状態を経由して、入力Ａ及び
Ｂが各々Ｌ及びＨレベルとなるか、前述同様イナ
ーシヤとその方向と逆に回転しようとする力がつ
り合つた時点より遮光円板７はCW方向に回転を
始め、以上のような過程を繰り返す。しかし、こ
の過程でモーター１に電圧がかからない区間を必
らず経由するため、この回転往復振動幅は急速に
減衰する。しかし、前にも述べたようにモーター
１に電圧がかかるときは、通常回転時と同じ大き
さの電圧がかかり、そのため起動トルクが大き
く、の状態での入力Ａ及びＢが共にＨの状態で
停止せず、通り越してしまうため、この振動は止
まらない。

そこで、前に述べたように減衰振動の過程でモ
ーター１の電圧を下げ起動トルクを小さくすれ
ば、モーター１をの状態で停止させることがで
きる。このモータ電圧を下げる動作指令信号を遅
延させるのは、上記減衰振動及びそれに至る過程
ではモータ電圧が高い方がトルクが大きく、モー
タスピードがはやいため、アクセス時間を短縮す
ると共にモータ電圧が低すぎて起動トルクが足ら
ずに、アクセス過程で停止してしまうことを防止
するという理由による。以上の動作により、結
局、カウンタ２２とメモリ２５のデータが一致し
たの状態から半回転CW方向に回転した位置に
てストツプすることになる。これは、すなわちキ
ーエントリー２３から入力されたデータがカウン
タ２２のデータ値より符号を含めて大きかつた分
だけ、遮光円板７がその符号に応じてCW又は
CCW方向に回転し、１箇所の規定位置にて停止
することになり、その結果、磁気ヘツド１４は送
り機構によつてトラツクずれを起こすことなく送
りねじ長手方向に移動したこととなる。

なお、以上において説明の都合上、光を用いた
スイツチを使用したが、その他磁気的、機械的な
スイツチでも差しつかえない。またこのスイツチ
は２個以上あつても基本動作が同じであれば差し
つかえない。

以上のように本発明によればモータの出力によ
つて駆動れる被駆動物を短時間で正確な位置に停
止させることができるという優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図
ａ，ｂはその要部の平面図および断面図、第３
図、第４図は同実施例の電気回路を示すブロツク
図およびその具体回路図、第５図〜第１０図は上
記実施例の動作を説明するための図である。 １……モーター（回転体）、４……ターンテー
ブル、７……遮光円板（回転部）、９，１０……
フオトインタラプター（センサー）、１１……送
りネジ、１４……磁気ヘツド、１７……リセツト
スイツチ、１８……モーター回転切換部、１９…
…モーター制御部、２０，２１……スイツチング
部、カウンター、２５……メモリ、２６……コン
パレーター、９０……遅延回路、９１……減速
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ モータの出力により回転される回転軸に固定
   されると共にその全円周のほぼ半分にわたつて連
   続するセンシング部を有した回転円板と、この回
   転円板に近接して２つ配置され且つその２つと前
   記回転円板の回転の中心とがなす角度が180度よ
   り小さくなるように配置されたセンサーと、前記
   回転円板が第１の方向へ回転時に於いて前記２つ
   のセンサーの一方の出力がオンからオフ或はオフ
   からオンに変化した時にカウントアツプを行い、
   前記回転円板が第１の方向とは逆方向へ回転時に
   於いて前記２つのセンサーのうちの他方のセンサ
   ーがオンからオフあるいはオフからオンに変化し
   た時にカウントダウンを行うカウント手段と、前
   記回転円板の回転量あるいは前記回転軸の回転に
   より変位する変位部材の移動量を予め入力可能な
   入力手段と、この入力手段によつて入力された前
   記回転量あるいは移動量を示す数値データと前記
   カウント手段によるカウント値を比較する比較手
   段と、この比較手段からの出力及び前記２つのセ
   ンサーからの出力を入力し比較手段にて比較され
   る両者の差が小さくなる方向へモータを駆動する
   為の駆動信号並びに前記両者の差が零となつた時
   モータの減速指令信号を出力すると共に前記両者
   の値が一致した後は前記両者の値が一致している
   状態で前記２つのセンサーの出力が一致する方向
   へモータを駆動する為の駆動信号を出力し２つの
   センサーの出力が一致する状態に収束させる回転
   制御手段と、モータの減速を行う減速手段と、前
   記回転制御手段より出力された減速指令信号を一
   定時間遅延させて前記減速手段へ伝える遅延手段
   を備えたことを特徴とするモータの回転制御装
   置。