JPH01214290A - 光偏向器用ｄｃブラシレスモータ - 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） 本発明はレーザビーム等を走査するための光偏向器用Ｄ
Ｃブラシレスモータの駆動回路に関するものである。

（従来の技術） 従来例のこの種の駆動回路は、第３図に示すよに光偏向
器に採用された３相ブラシレスモータ１２の速度を制御
するのに、ロータ位置検出器１３．１３・・・とロータ
位置検出回路、速度検出回路１０により検出した信号を
、それぞれロータ位置に応じたパルス信号とし、コイル
切替トランジスタ１１でモータ１２のコイル群１４への
電流切替えを行わせ、回転速度信号は位相同期ループ制
御部２にて（以下単にＰＬＬ制御部２という）水晶発振
子１の周波数と比較される。しかしてその出力アナログ
信号は電流アンプ４、電流検出シャント９により、交流
電源５の変動等に対して安定化された状態でパワートラ
ンジスタ８のベースを駆動する。このパワートランジス
タ８は、交流電源５を整流回路６、電源フィルタ７によ
って直流化された直流電圧を、ドロッパ一方式により下
げ、コイル切替トランジスタ１１を通して、３相ブラシ
レスモータ１２のコイル群１４に供給スる。

つまり３相ブラシレスモータ１２の回転をコントロール
するためにブラシレスモータ１２のコイル群１４に加わ
る電圧のアナログ量を変化させることによりモータの回
転速度制御を行なっている。

（発明が解決しようとする問題点） 以上述べた従来例のＤＣブラシレスモータにおいては、
ドロッパ一方式を用いて速度制御を行っているため、制
御回路における電力損失が非常に大きく、それにともな
い発熱量が大きいので効率が良くないという問題点があ
った。特に大型の光偏向器用ＤＣブラシレスモータにお
いては、その発熱に起因してレーザ発振部等に悪影響を
およぼしていた。

又この発熱を押えるために単にスイッチングで制御を行
った場合には、そのスイッチング周波数が数ＫＨ２から
数１０ＫＨ２においては、モータの回転周波数とパルス
幅制御部（以下単にＰＷＭ制御部という）のスイッチン
グ周波数の差により干渉し合い耳ざわりな雑音を発した
り、周辺回路の動作に悪影響を及ぼすノイズを発生する
という不具合を生じていた。

（問題点を解決するための手段） そこで本発明は、前記問題点を解決することを目的とす
るもので、その手段としてＰＬＬ制御手段とＰＷＭ制御
手段とを組合わせ、さらにこれらの制御周波数を同期さ
せるように構成したＤＣブラシレスモータの駆動回路を
提供する。

（作　用） 本発明によれば、ＤＣブラシレスモータの電力制御をＰ
ＷＭ制御手段で行うことにより制御回路におけるアナロ
グ的な電力損失が無くなるから、単にスイッチング損失
のみになる。又ＰＬＬ制御部とＰ　Ｗ　Ｍ　１ｌｉｌ制
御部の周波数を同期させることにより、モータの回転周
波数及びＰＷＭ制御部の周波数の差に起因するうねりノ
イズの発生を防止できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する
。

第１図において、ブラシレスモータ１２のロータ位置検
出器１３により検出した位置信号は、ロータ位置検出回
路、速度検出回路１０にて処理される。ここで速度信号
は、ＰＬＬ制御部２において水晶発振子１の周波数と比
較される。その出力アナログ信号は電流アンプ４、電力
検出シャント９により交流電源５の変動等に対し安定化
されて、パルス幅制御コンパレータ１６（以下単にＰＷ
Ｍコンパレータという）の■側に入力され６、一方ＰＷ
Ｍコンパレータ１６のθ側にはＰＬＬ制御部２のクロッ
クに同期した鋸歯状信号を作る鋸歯状信号発生器１５の
出力が人力される。その結果ＰＷＭコンパレータ１６の
出力は、鋸歯状信号を電流アンプ４の出力をスライスし
た形で表われ、パルス幅制御化（以下ＰＷＭ化という）
される。このＰＷＭ化されたパルス信号は、論理回路１
７において、ロータ位置検出回路、速度検出回路ｌＯに
て処理された位置信号と組合わされて、コイル切替トラ
ンジスタ１１のベースをパルス的に駆動する。

これによりコイル切替トランジスタ１１は、交流電源５
を整流回路６、電源フィルタフによって直流化された直
流電圧をパルス幅変調し、しかもロータ位置に合わせた
形で３相ブラシレスモータ１２のコイル１４に供給する
。

このようにしてコイル切替トランジスタ１１は完全にＯ
ＮかＯＦＦかのスイッチング動作を行うので、この制御
回路における電力は最小限に押えられる。

そこで、本発明に係る光偏向器用ＤＣブラシレスモータ
回路におけるＰＬＬ制御周波数とＰＷＭ制御周波数を同
期させた場合の動作を説明する。

第２図は、ＰＬＬ制御周波数とＰＷＭ制御周波数を理解
し易い様にそれぞれ拡大して図示する。

ＰＷＭ制御回路の鋸歯状信号１８はＰＬＬ制御回路の出
力レベルＢにてスライスされてＰＷＭ出力１９のように
形成される。この信号はロータ位置検出回路、速度検出
回路１０の信号と論理回路１７において合成されて、そ
れぞれのコイル１４に振り分けられる。その状態をコイ
ル１４φＡの通電信号２０、コイル１４φＢの通電信号
２１、コイル１４φＣの通電信号２２に示す。これらの
信号波形に示すようにＰ　Ｌ　Ｌ　ｌｔｊ制御周波数と
ＰＷＭ制御周波数を同期させたことにより、それぞれの
コイルに均一に電力が供給される。又、コイル切替えの
瞬間時２３においても、通電をしていないタイミングに
おいて切替えることができるのでノイズ発生も最小限に
押えられる。

次に本発明に係る駆動回路の動作をより明確にするため
、従来例の駆動回路において、ＰＬＬ制御周波数とＰＷ
Ｍ制御周波数を同期させない場合の動作を説明する。

第４図において前記の周波数を理解し易いようにそれぞ
れ拡大して図示する。

ＰＷＭ制御回路の鋸歯状信号２４はＰＬＬ制御回路の出
力レベルＡにてスライスされてＰＷＭ出力２５のように
形成される。この信号は、ロータ位置検出回路、速度検
出回路１０の信号と論理回路７にて合成されて、それぞ
れのコイル１４に振り分けられる。この状態をコイル１
４φＡ′通電信号２６、コイル１４φＢＡ電信号２７、
コイル１４φＣ′通電信号２８に示す、すなわち従来例
のＤＣブラシレスモータでは、この図で示すようにＰＬ
Ｌ制御周波数とＰＷＭ制御周波数が同期していないため
に、それぞれのコイルに加えられる波形が異なり電力量
にバラツキが生じる。その結果トルク変動を惹起したり
異音を生じたり、又コイル切替えの瞬間２９においても
、通電を持続しながら電流を切替えるので、ノイズが発
生しやすい等の多くの問題点が発生した。ところが本発
明に係る駆動回路においては、この様な問題点をすべて
解決するものであることは既に説明した通りである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係るＤＣブラシレスモー
タの駆動回路においては、電力制御部のＰＷＭ化により
発熱が最小限に押えられるので、電力制御部における電
力素子が小型化されると同昨に放熱フィンもこれに応じ
て小型化され装置全体もコンパクトになり、又、ＰＷＭ
制御部のスイッチング周波数がモータ回転に同期してい
ることから、電気量のバラツキ、うねりノイズ発生が防
止されるので外部電子回路に及ぼす影響も最小限に阻止
できるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光偏向器用ＤＣブラシレスモータ
のブロック回路図。 第２図は本発明に係る回路のＰＬＬ制御周波数とＰＷＭ
制御周波数との関係を示す波形図。 第３図は従来例の光偏向器用ＤＣブラシレスモータのブ
ロック回路図。 第４図は従来例の回路のＰＬＬ制御周波数とＰＷＭ制御
周波数との関係を示す波形図。 １・・・水晶発振子、２・・・ＰＬＬ制御部、４・・・
電流アンプ、５・・・交流電源、６・・・整流回路、７
・・・電源フィルタ、８・・・パワートランジスタ、９
・・・電流検出シャント、１０・・・ロータ位置検出回
路、速度検出回路、１１・・・コイル切替トランジスタ
、１２・・・３相ブラシレスモータ、１３・・・ロータ
位置検出器、１４・・・コイル、１５・・・鋸歯状信号
発生器、１６・・・ＰＷＭコンパレータ、１７・・・論
理回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．ビーム等を走査するための回転多面鏡型光偏向器用
   ＤＣブラシレスモータの駆動回路において、位相同期ル
   ープ制御手段とパルス幅制御手段とを具え、これらの手
   段を組合わせてモータの回転数を制御することを特徴と
   する光偏向器用ＤＣブラシレスモータ。
2. ２．位相同期ループ制御手段の規準クロックパルス信号
   とパルス幅制御手段のスイッチング周波数を同期させた
   ことを特徴とする請求項１記載の光偏向器用ＤＣブラシ
   レスモータ。