JP3177672B2 - モータの速度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザービームプリン
タ等の情報機器に用いられるモータの速度制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気や光を利用した記録再生装置
の多機能化が進み、これらの装置に搭載されるモータの
高付加価値化が要求されている。特にモータの速度制御
装置については、速やかにかつ確実に制御することが要
求されており、従来から種々の方法が提案されている。

【０００３】このような、モータの速度制御装置の一つ
として従来よりモータの回転速度を意味するＦＧ信号
と、モータの速度基準となるＲＥＦ信号とを比較し、そ
の比較結果に基づきモータに発生するトルクを変えるこ
とにより回転速度を制御する方法がある。

【０００４】図３は従来のモータの速度制御装置の一構
成例を示すブロック図である。図３において、１はモー
タ、２はモータ駆動手段であり、前記モータ１の入力端
子と前記駆動手段２の出力端子とは接続される。３は基
準信号発生回路であり、入力端子Ｘ１，Ｘ２には発振子
７が接続される。４は分周回路であり、速度切り換え端
子Ｎ１，Ｎ２を備える。前記基準信号発生回路３の出力
端子と前記分周回路４の第１の入力端子とは接続され
る。５は速度検出回路、６は速度制御手段である。

【０００５】前記速度制御手段６の第１の入力端子は、
前記分周回路４の出力端子と接続される。前記速度制御
手段６の出力端子は、前記モータ駆動手段２の入力端子
と接続される。

【０００６】以上のように構成された従来のモータの速
度制御装置の動作としては、まず速度切り換え端子Ｎ
１，Ｎ２の入力レベルに対応して、分周回路４にあらか
じめ設定された分周比を選定し、選定された分周比を基
に分周回路４は発振子７の発振信号を分周した信号を基
準信号(ＲＥＦ信号)として、速度制御手段６の第１の入
力端子に入力する。

【０００７】一方、速度制御手段６の第２の入力端子に
は、速度検出回路５が発生するモータの速度に比例した
周波数を有するＦＧ信号が入力されているので、速度制
御手段６はＲＥＦ信号とＦＧ信号を比較して、その比較
結果からトルク指令信号Ｖ_Tを発生しモータ駆動手段２
へ入力する。モータ駆動手段２はＶ_Tの値に応じた所定
の大きさのトルクをモータ１へ供給する。

【０００８】したがって、上記の動作によりモータ１は
基準信号(ＲＥＦ信号)に基づいて所定の速度で制御され
る。

【０００９】以上のように、図３に示した従来のモータ
の速度制御装置は速度切り換え端子Ｎ１，Ｎ２の入力信
号を変えることにより、分周回路４の分周比を切り換え
てモータ１を複数の異なる速度で安定に制御することが
できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のモータの速度制御装置は、その構成上、速度基
準となるＲＥＦ信号の周波数が分周回路にあらかじめ設
定された分周比によって制約されるので、任意のＲＥＦ
信号を選択してモータを任意の速度で制御することはで
きない。特に、このようなモータの速度制御装置を集積
回路(ＩＣ)で構成する場合、速度切り換え端子を新たに
設けたり、ＲＥＦ信号を外部から供給するために新たに
入力端子を設けることはＩＣのピン数の制限上、困難な
場合が多い。

【００１１】本発明は上記問題点を解決するもので、入
力端子を新たに設けることなく速度切り換え端子の入力
レベルを切り換えて、モータをあらかじめ設定された複
数の異なる速度で安定に制御するだけでなく、速度切り
換え端子に一定周波数を有するＣＬＫ信号を入力するこ
とにより、モータをあらかじめ設定された速度以外の任
意の速度でも制御することができるモータの速度制御装
置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、モータにトルクを供給するモータ駆動手段
と、高周波信号をあらかじめ設定された分周比に分周し
てモータの速度基準となるＲＥＦ信号を発生する分周回
路と、前記モータの速度に比例した周波数を有するＦＧ
信号を発生する速度検出回路と、前記ＲＥＦ信号と前記
ＦＧ信号とを比較して、その比較結果からモータに所定
の大きさのトルクを供給するようにトルク指令信号を発
生して、前記モータ駆動手段に作用させることにより前
記モータの速度を制御する速度制御手段とにより構成さ
れたモータの速度制御装置において、速度切り換え端子
に入力される入力信号を判別する判別回路と、前記判別
回路の判別出力に基づき前記分周回路にあらかじめ設定
された複数の分周比を選択し、前記モータの速度基準と
なるＲＥＦ信号の周波数を変更するか前記速度切り換え
端子に入力された入力信号をモータの速度基準信号とな
るＲＥＦ信号として出力するかを選択するための選択回
路を備えたことを特徴とする。

【００１３】また、前記判別回路は、第１の速度切り換
え端子に反転入力端子がそれぞれ接続された第１，第２
の比較器と、第２の速度切り換え端子に反転入力端子が
接続された第３の比較器とでなり、前記各比較器の非反
転入力端子はそれぞれのバイアス電源を介して接地さ
れ、かつ前記第１，第２および第３の比較器の各出力端
子は、当該判別回路の第１，第２および第３の各出力端
子としたことを特徴とする。また、前記選択回路は、第
１ないし第９の反転ゲートで構成され、前記第１の反転
ゲートの入力には前記分周回路のＲＥＦ１信号出力と前
記第４の反転ゲートの複数の出力の一つとの論理積が入
力され、前記第２，第７，第６の反転ゲートの入力には
前記判別回路の第１，第２，第３の出力信号がそれぞれ
入力され、前記分周回路の第１の入力端子には前記第
２，第６の反転ゲートの複数の出力のそれぞれ一つの出
力信号の論理積が入力され、前記分周回路の第２の入力
端子には前記第３，第６の反転ゲートの複数の出力のそ
れぞれ一つの出力信号の論理積が入力され、前記分周回
路の第３の入力端子には前記第２，第８の反転ゲートの
複数の出力のそれぞれ一つの出力信号の論理積が入力さ
れ、前記分周回路の第４の入力端子には前記第３，第８
の反転ゲートの複数の出力のそれぞれ一つの出力信号の
論理積が入力され、前記第４の反転ゲートの入力には前
記第３の反転ゲートの複数の出力の一つの出力信号と第
７の反転ゲートの出力信号の論理積が入力され、前記第
５の反転ゲートの入力には前記第４の反転ゲートの複数
の出力の一つの出力信号が入力され、前記第９の反転ゲ
ートの入力には前記第５の反転ゲートの出力と前記第８
の反転ゲートの複数の出力の一つの出力信号との論理積
が入力され、前記第８の反転ゲートの入力には前記第６
の反転ゲートの複数の出力の一つの出力信号が入力さ
れ、前記第１の反転ゲートの出力信号と前記第９の反転
ゲートの出力信号との論理積がＲＥＦ２信号として出力
されるように構成したことを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明によれば、上記手段によって、判別回路
の速度切り換え端子に入力される一定電圧の入力信号の
値を切り換えて、前記分周回路にあらかじめ設定された
複数の分周比を選択回路で選択してＲＥＦ信号の周波数
を変更し、モータを複数の速度で制御する。また、速度
切り換え端子に一定周波数を有するＣＬＫ信号を入力
し、前記ＣＬＫ信号をＲＥＦ信号に代わって速度基準信
号として供することによりモータの速度をＣＬＫ信号に
応じた所定の速度に制御することができ、前記ＣＬＫ信
号の周波数を変えることによりモータの速度を任意の速
度で制御することが可能となる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の一実施例におけるモータの速
度制御装置の構成を示すブロック図であり、前記従来例
の図３と同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明を
省略する。

【００１６】図１において、10は判別回路であり、速度
切り換え端子Ｎ１，Ｎ２を設けている。11は選択回路で
あり、前記判別回路10の第１，第２，第３の出力端子
は、前記選択回路11の第１，第２，第３の入力端子と接
続される。前記選択回路11の第１，第２，第３，第４の
出力端子は、分周回路４の第１，第２，第３，第４の入
力端子に接続される。前記分周回路４の出力端子は、前
記選択回路11の第４の入力端子に接続される。前記選択
回路11の第５の出力端子は速度制御手段６の第１の入力
端子に接続される。その他の構成は図３の従来例と同様
であり、説明は省略する。

【００１７】図２は図１に示した判別回路10および選択
回路11の詳細な回路構成図である。

【００１８】図２において、判別回路10は第１の比較器
12，第２の比較器13，第３の比較器14，第１のバイアス
電源24，第２のバイアス電源25，第３のバイアス電源26
により構成され、前記第１の比較器12の非反転入力端子
には前記第１のバイアス電源24の正側出力端子と接続さ
れ、前記第１のバイアス電源24の負側出力端子は接地さ
れる。前記第２の比較器13の非反転入力端子には前記第
２のバイアス電源25の正側出力端子と接続され、前記第
２のバイアス電源25の負側出力端子は接地される。前記
第３の比較器14の非反転入力端子には前記第３のバイア
ス電源26の正側出力端子と接続され、前記第３のバイア
ス電源26の負側出力端子は接地される。前記第１の比較
器12および前記第２の比較器13の反転入力端子は共通に
接続されて、前記判別回路10の速度切り換え端子Ｎ１を
なす。前記第３の比較器14の反転入力端子は、前記判別
回路10の速度切り換え端子Ｎ２をなす。前記第１の比較
器12の出力端子，前記第２の比較器13の出力端子，前記
第３の比較器14の出力端子は、それぞれ前記判別回路10
の第１，第２，第３の出力端子ａ，ｂ，ｃをなす。

【００１９】また、選択回路11は第１ないし第９の反転
ゲート15ないし23により構成されている。ここで、第２
の反転ゲート16の入力端子は、当該選択回路11の第１の
入力端子ａをなす。第６の反転ゲート20の入力端子は、
当該選択回路11の第３の入力端子ｃをなす。第７の反転
ゲート21の入力端子は、当該選択回路11の第２の入力端
子ｂをなす。

【００２０】前記第２の反転ゲート16の第１の出力端子
は、前記第６の反転ゲート20の第１の出力端子と共通に
接続され、当該選択回路11の第１の出力端子ｄをなす。
前記第２の反転ゲート16の第３の出力端子は第３の反転
ゲート17の入力端子に接続される。前記第６の反転ゲー
ト20の第３の出力端子は第８の反転ゲート22の入力端子
と接続される。前記第２の反転ゲート16の第２の出力端
子は前記第８の反転ゲート22の第１の出力端子と共通に
接続されるとともに、当該選択回路11の第３の出力端子
ｆをなす。前記第６の反転ゲート20の第２の出力端子は
前記第３の反転ゲート17の第１の入力端子と共通に接続
されるとともに、当該選択回路11の第２の出力端子ｅを
なす。前記第３の反転ゲート17の第２の出力端子は前記
第８の反転ゲート22の第２の出力端子と共通に接続され
るとともに、当該選択回路11の第４の出力端子ｇをな
す。

【００２１】前記第３の反転ゲート17の第３の出力端子
は前記第７の反転ゲート21の出力端子と共通に接続され
るとともに、第４の反転ゲート18の入力端子に接続され
る。前記第４の反転ゲート18の第２の出力端子は第５の
反転ゲート19の入力端子に接続される。前記第８の反転
ゲート22の第３の出力端子は前記第５の反転ゲート19の
出力端子と共通に接続されるとともに、第９の反転ゲー
ト23の入力端子と接続される。

【００２２】前記第４の反転ゲート18の第１の出力端子
は、第１の反転ゲート15の入力端子と接続されるととも
に当該選択回路11の第４の入力端子をなす。当該選択回
路11の第４の入力端子は、図１の説明で述べた分周回路
４の出力端子と接続される。前記第９の反転ゲート23の
出力端子は、前記第１の反転ゲート15の出力端子と共通
に接続されるとともに当該選択回路11の出力端子ｈをな
す。

【００２３】上記のように構成されたモータの速度制御
装置について、以下その動作を説明する。まず、図２の
判別回路10および選択回路11において速度切り換え端子
Ｎ１，Ｎ２にＣＬＫ信号を入力可能とし、入力したＣＬ
Ｋ信号が速度制御手段６の第１の入力端子に伝達される
回路動作を以下に説明する。図２の判別回路10および選
択回路11を構成する比較器，反転ゲートの出力端子は、
Ｈレベルに比べＬレベルの出力インピーダンスがはるか
に小さいので、複数の出力が論理積をとられている場
合、Ｌレベルが優先される。

【００２４】まず判別回路10において、速度切り換え端
子Ｎ１にはＬレベル，Ｈレベル，Ｍレベルの３値入力が
可能であり、速度切り換え端子Ｎ１にＭレベルが入力さ
れると、速度切り換え端子Ｎ２に入力されたＣＬＫ信号
が速度制御手段６の第１の入力端子に伝達可能なように
構成されている。第１のバイアス電源24，第２のバイア
ス電源25の正側出力端子の出力電圧はそれぞれｖa，ｖb
であり、ｖa＞ｖbの関係にある。判別回路10は速度切り
換え端子Ｎ１の入力信号の電圧値をＶＮとするとＶＮ＜
ｖbの場合、Ｌレベル，ＶＮ＞ｖaの場合、Ｈレベル，ｖ
b＜ＶＮ＜ｖaの場合、Ｍレベルと判定される。

【００２５】今、速度切り換え端子Ｎ１にｖb＜ＶＮ＜
ｖaなるＭレベルの速度切り換え信号が入力されると、
第１の比較器12の出力端子はＨレベル、第２の比較器13
の出力端子はＬレベルが出力される。第１の比較器12の
出力端子、すなわち判別回路10の第１の出力端子ａはＨ
レベルとなって、選択回路11の第１の入力端子、すなわ
ち第２の反転ゲート16に入力される。第２の反転ゲート
16の出力端子はすべてＬレベルになる。第２の反転ゲー
ト16の第３の出力端子は第３の反転ゲート17に入力され
るので、第３の反転ゲート17の出力端子はＨレベルにな
る。次に速度切り換え端子Ｎ１の入力Ｍレベルより、第
２の比較器13の出力端子、すなわち判別回路10の第３の
出力端子ｂはＬレベルとなって、選択回路11の第２の入
力端子、すなわち第７の反転ゲート21に入力されるの
で、この第７の反転ゲート21の出力端子はＨレベルにな
る。第３の反転ゲート17の第３の出力端子、および第７
の反転ゲート21の出力端子は論理積をとられて第４の反
転ゲート18に入力されるが、第３，第７の反転ゲート1
7，21ともに出力端子はＨレベルであるので、第４の反
転ゲート18にはＨレベルが入力される。

【００２６】これにより、第４の反転ゲート18の出力端
子はＬレベルになる。この第４の反転ゲート18の第１の
出力端子は、分周回路４の出力端子と論理積がとられて
第１の反転ゲート15に入力されているので、第１の反転
ゲート15の入力はＬレベルに固定され、分周回路４の出
力端子から出力されるＲＥＦ１信号は第１の反転ゲート
15の入力には伝達されなくなる。第４の反転ゲート18の
第２の出力端子のＬレベルは第５の反転ゲート19に入力
されるので、この第５の反転ゲート19の出力端子はＨレ
ベルになる。速度切り換え端子Ｎ２に入力されたＣＬＫ
信号は、第３の比較器14，第６の反転ゲート20を介して
第８の反転ゲート22に入力される。この第８の反転ゲー
ト22の第３の出力端子は、第５の反転ゲート19の出力端
子と論理積をとられるが、第５の反転ゲート19の出力端
子はＨレベルであるため、第８の反転ゲート22の第３の
出力端子の信号、すなわちＣＬＫ信号は第９の反転ゲー
ト23に入力される。この第９の反転ゲート23の出力端子
は、第１の反転ゲート15の出力端子と論理積をとられる
が、第１の反転ゲート15の出力端子はＨレベルであるの
で第９の反転ゲート23の出力端子の信号、すなわちＣＬ
Ｋ信号はＲＥＦ２信号として選択回路11の第５の出力端
子より出力される。

【００２７】以上のように、判別回路10および選択回路
11は、判別回路10に設けられた速度切り換え端子Ｎ１に
Ｍレベルを入力することにより、速度切り換え端子Ｎ２
に入力された一定周波数を有するＣＬＫ信号を分周回路
が出力するＲＥＦ１信号に代わって、選択回路11の第５
の出力端子にＲＥＦ２信号として出力して、速度制御手
段６の第１の入力端子に伝達される。

【００２８】したがって、上述の動作により、Ｎ１端子
から入力されたＣＬＫ信号をＲＥＦ信号に代わって速度
基準信号として速度制御手段６に供することにより、モ
ータの速度をＣＬＫ信号に応じた所定の速度に制御する
ことができ、前記ＣＬＫ信号の周波数を変えることによ
り、モータの速度を任意の速度で制御することが可能と
なる。

【００２９】速度切り換え端子Ｎ１の入力レベルがＨま
たはＬの場合には、判別回路10は第１から第３の出力端
子ａ，ｂ，ｃから出力する信号を選択回路11に作用させ
て、選択回路11の第４の入力端子に入力される分周回路
４の出力ＲＥＦ１信号を、選択回路11の第５の出力端子
より位相を180度反転させてＲＥＦ２信号として出力さ
せる。そして判別回路10は、選択回路11を介して分周回
路４に作用して速度切り換え端子Ｎ１，Ｎ２の入力信号
に従った分周比で基準信号発生回路３の出力信号を分周
して分周回路の出力端子より、ＲＥＦ１信号として出力
される。ＲＥＦ１信号は選択回路11を介して、速度制御
手段６の第１の入力端子にＲＥＦ２信号として入力され
るので、本発明のモータの速度制御装置、すなわち図３
に示した従来のモータの速度制御装置の動作と同様、速
度基準となるＲＥＦ２信号とＦＧ信号の周波数を比較し
て、その比較例に従ったトルクをモータに供給すること
によりモータの速度をＲＥＦ２信号に基づいた所定の速
度に制御する。

【００３０】以上のように、図１に示した本発明のモー
タの速度制御装置は、速度切り換え端子Ｎ１の入力レベ
ルをＭレベルとすることにより、速度切り換え端子Ｎ２
に一定周波数のＣＬＫ信号を入力して、そのＣＬＫ信号
の周波数を変えることにより、モータを任意の速度で安
定に制御することができる。また、速度切り換え端子Ｎ
１，Ｎ２の入力レベルをＨまたはＬに設定することによ
り、従来のモータの速度制御装置と同様、分周回路の分
周比を切り換えて速度の基準となるＲＥＦ１信号の周波
数を変更し、モータの速度を複数の異なる速度で安定に
制御することもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のモータの
速度制御装置は、判別回路と選択回路を設け、前記判別
回路の速度切り換え端子に入力される一定電圧の入力信
号に従って分周回路にあらかじめ設定された複数の分周
比を選択することにより、前記モータの速度を複数変更
するだけでなく、新たな入力端子を設けることなく前記
速度切り換え端子に一定周波数のＣＬＫ信号を入力する
ことにより、ＲＥＦ信号に代わって前記ＣＬＫ信号を速
度制御手段に伝達するよう構成することによって、前記
ＣＬＫ信号に基づいた所定の速度にモータの速度を制御
することを可能とし、前記ＣＬＫ信号の周波数を変える
ことによりモータの速度を任意の速度に制御することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるモータの速度制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の判別回路および選択回路の詳細な回路構
成図である。

【図３】従来のモータの速度制御装置の構成図である。

【符号の説明】

１…モータ、 ２…モータ駆動手段、 ３…基準信号発
生回路、 ４…分周回路、 ５…速度検出回路、 ６…
速度制御手段、 ７…発振子、 10…判別回路、11…選
択回路、 12…第１の比較器、 13…第２の比較器、
14…第３の比較器、 15，16，17，18，19，20，21，2
2，23…第１ないし第９の反転ゲート、 24…第１のバ
イアス電源、 25…第２のバイアス電源、 26…第３の
バイアス電源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 扇野 広一郎 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 島崎 努 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−316684（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−268472（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 5/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータにトルクを供給するモータ駆動手
   段と、高周波信号をあらかじめ設定された分周比に分周
   してモータの速度基準となるＲＥＦ信号を発生する分周
   回路と、前記モータの速度に比例した周波数を有するＦ
   Ｇ信号を発生する速度検出回路と、前記ＲＥＦ信号と前
   記ＦＧ信号とを比較して、その比較結果からモータに所
   定の大きさのトルクを供給するようにトルク指令信号を
   発生して、前記モータ駆動手段に作用させることにより
   前記モータの速度を制御する速度制御手段とにより構成
   されたモータの速度制御装置において、 速度切り換え端子に入力される入力信号を判別する判別
   回路と、前記判別回路の判別出力に基づき前記分周回路
   にあらかじめ設定された複数の分周比を選択し、前記モ
   ータの速度基準となるＲＥＦ信号の周波数を変更するか
   前記速度切り換え端子に入力された入力信号をモータの
   速度基準信号となるＲＥＦ信号として出力するかを選択
   するための選択回路を備えたことを特徴とするモータの
   速度制御装置。
2. 【請求項２】 前記判別回路は、第１の速度切り換え端
   子に反転入力端子がそれぞれ接続された第１，第２の比
   較器と、第２の速度切り換え端子に反転入力端子が接続
   された第３の比較器とでなり、前記各比較器の非反転入
   力端子はそれぞれのバイアス電源を介して接地され、か
   つ前記第１，第２および第３の比較器の各出力端子は、
   当該判別回路の第１，第２および第３の各出力端子とし
   たことを特徴とする請求項１記載のモータの速度制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記選択回路は、第１ないし第９の反転
   ゲートで構成され、前記第１の反転ゲートの入力には前
   記分周回路のＲＥＦ１信号出力と前記第４の反転ゲート
   の複数の出力の一つとの論理積が入力され、前記第２，
   第７，第６の反転ゲートの入力には前記判別回路の第
   １，第２，第３の出力信号がそれぞれ入力され、前記分
   周回路の第１の入力端子には前記第２，第６の反転ゲー
   トの複数の出力のそれぞれ一つの出力信号の論理積が入
   力され、前記分周回路の第２の入力端子には前記第３，
   第６の反転ゲートの複数の出力のそれぞれ一つの出力信
   号の論理積が入力され、前記分周回路の第３の入力端子
   には前記第２，第８の反転 ゲートの複数の出力のそれぞ
   れ一つの出力信号の論理積が入力され、前記分周回路の
   第４の入力端子には前記第３，第８の反転ゲートの複数
   の出力のそれぞれ一つの出力信号の論理積が入力され、
   前記第４の反転ゲートの入力には前記第３の反転ゲート
   の複数の出力の一つの出力信号と第７の反転ゲートの出
   力信号の論理積が入力され、前記第５の反転ゲートの入
   力には前記第４の反転ゲートの複数の出力の一つの出力
   信号が入力され、前記第９の反転ゲートの入力には前記
   第５の反転ゲートの出力と前記第８の反転ゲートの複数
   の出力の一つの出力信号との論理積が入力され、前記第
   ８の反転ゲートの入力には前記第６の反転ゲートの複数
   の出力の一つの出力信号が入力され、前記第１の反転ゲ
   ートの出力信号と前記第９の反転ゲートの出力信号との
   論理積がＲＥＦ２信号として出力されるように構成した
   ことを特徴とする請求項１記載のモータの速度制御装
   置。