JPH05130334A - ポリゴンミラー駆動装置 - Google Patents
ポリゴンミラー駆動装置Info
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- JPH05130334A JPH05130334A JP3291668A JP29166891A JPH05130334A JP H05130334 A JPH05130334 A JP H05130334A JP 3291668 A JP3291668 A JP 3291668A JP 29166891 A JP29166891 A JP 29166891A JP H05130334 A JPH05130334 A JP H05130334A
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- JP
- Japan
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- motor
- polygon mirror
- power amplifier
- counter
- latch circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 制御ループに完全ディジタル位相比較器４０
を形成して、外付部品を省略した駆動部３９を構成して
良好な制御特性を得て低ノイズの軽薄型のポリゴンミラ
ー駆動装置の提供。 【構成】 基準クロックを計数するカウンタ４１と、カ
ウンタ４１のデータをＦＧ信号でラッチするラッチ回路
４２と、ラッチ回路４２をディジタル・アナログ変換す
るＤ／Ａ変換器４３よりなるディジタル位相比較器４０
を有し、この出力を増幅する電力増幅器２１と相切換電
力増幅器４４よりなるポリゴンミラー駆動装置。
を形成して、外付部品を省略した駆動部３９を構成して
良好な制御特性を得て低ノイズの軽薄型のポリゴンミラ
ー駆動装置の提供。 【構成】 基準クロックを計数するカウンタ４１と、カ
ウンタ４１のデータをＦＧ信号でラッチするラッチ回路
４２と、ラッチ回路４２をディジタル・アナログ変換す
るＤ／Ａ変換器４３よりなるディジタル位相比較器４０
を有し、この出力を増幅する電力増幅器２１と相切換電
力増幅器４４よりなるポリゴンミラー駆動装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザービームプリンタ
等に使用する光スキャン用のポリゴンミラーを搭載した
モータ部と駆動部とを１体となしたポリゴンミラー駆動
装置に係り、特に駆動部の構成に関する。
等に使用する光スキャン用のポリゴンミラーを搭載した
モータ部と駆動部とを１体となしたポリゴンミラー駆動
装置に係り、特に駆動部の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術に係わる例を図５と図６で説明
する。図４はモータ部と駆動部１体型のポリゴンミラー
駆動装置の概略を表わす図である。
する。図４はモータ部と駆動部１体型のポリゴンミラー
駆動装置の概略を表わす図である。
【０００３】まず図４において、１はベース基材、２は
プリント基板でモータの駆コイル、モータ回転に比例し
た周波数を発生する周波数発生器（以下、ＦＧと略称す
る）のコイル、タ駆動ＩＣ９、外部との接続用のコネク
タ８、その他の電子部品１０を搭載するものである。プ
リント基板２はベース基材１にスペーサ３ａと３ｂを介
してネジ４ａと４ｂで固着される。軸受部５はベース基
材１と１体となっておりロータ軸６を軸支している。ロ
ータ７はプリント基板２の対向面にモータ磁石とＦＧ用
磁石を配してある。ロータ７は２〜１６面のポリゴンミ
ラー１１を搭載してある。これが、１体型のポリゴンミ
ラー駆動装置でモータの回転数は３６００〜１５０００
ｒｐｍで選択される。
プリント基板でモータの駆コイル、モータ回転に比例し
た周波数を発生する周波数発生器（以下、ＦＧと略称す
る）のコイル、タ駆動ＩＣ９、外部との接続用のコネク
タ８、その他の電子部品１０を搭載するものである。プ
リント基板２はベース基材１にスペーサ３ａと３ｂを介
してネジ４ａと４ｂで固着される。軸受部５はベース基
材１と１体となっておりロータ軸６を軸支している。ロ
ータ７はプリント基板２の対向面にモータ磁石とＦＧ用
磁石を配してある。ロータ７は２〜１６面のポリゴンミ
ラー１１を搭載してある。これが、１体型のポリゴンミ
ラー駆動装置でモータの回転数は３６００〜１５０００
ｒｐｍで選択される。
【０００４】図５で点線枠１３は駆動部を表わし、ＩＣ
化可能部である。１４は発振器で水晶等の振動子１５と
で安定したクロックを発生する。１７は分周器でロード
端子１６でモータ速度によって基準クロックを変更す
る。位相比較器１８はオペアンプ２２で整形したＦＧ信
号と基準クロックとの位相を比較するもので、位相の遅
速量をパルス幅の２端子で放出する。チャージポンプ１
９は遅速量が発生している間はロウインピーダンスで極
性を違えて出力を放出する。これを示すのが、図６
（ａ）である。Ｔ０は基準クロックの周期を表す。図６
（ａ）で下向が遅れ、上向が進みとする。遅速量が発生
してない期間はハイインピーダンスである。チャージポ
ンプ１９のしゅつりょくを反転アンプ２０と積分定数を
定める抵抗Ｒ１とＲ２とコンデンサＣとで積分回路を構
成して積分する。この積分電圧を電力増幅器２１で電力
増幅する。２９、３０、３１はモータを３相駆動する為
のホール素子等のモータのロータ７の位置を検出する位
置検出器を表す。符号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３は位置検出器２
９、３０、３１の位置信号又は端子を表す。
化可能部である。１４は発振器で水晶等の振動子１５と
で安定したクロックを発生する。１７は分周器でロード
端子１６でモータ速度によって基準クロックを変更す
る。位相比較器１８はオペアンプ２２で整形したＦＧ信
号と基準クロックとの位相を比較するもので、位相の遅
速量をパルス幅の２端子で放出する。チャージポンプ１
９は遅速量が発生している間はロウインピーダンスで極
性を違えて出力を放出する。これを示すのが、図６
（ａ）である。Ｔ０は基準クロックの周期を表す。図６
（ａ）で下向が遅れ、上向が進みとする。遅速量が発生
してない期間はハイインピーダンスである。チャージポ
ンプ１９のしゅつりょくを反転アンプ２０と積分定数を
定める抵抗Ｒ１とＲ２とコンデンサＣとで積分回路を構
成して積分する。この積分電圧を電力増幅器２１で電力
増幅する。２９、３０、３１はモータを３相駆動する為
のホール素子等のモータのロータ７の位置を検出する位
置検出器を表す。符号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３は位置検出器２
９、３０、３１の位置信号又は端子を表す。
【０００５】オペアンプ２３、２４、２５は位置信号Ｈ
１、Ｈ２、Ｈ３を波形整形する。波形整形された位置信
号は相切換電力増幅器２６に導入される。相切換電力増
幅器２６は３相のモータコイル２７に励起電力を送り込
む。相切換電力増幅器２６は電力増幅器２１より所定の
電力供給を受ける。
１、Ｈ２、Ｈ３を波形整形する。波形整形された位置信
号は相切換電力増幅器２６に導入される。相切換電力増
幅器２６は３相のモータコイル２７に励起電力を送り込
む。相切換電力増幅器２６は電力増幅器２１より所定の
電力供給を受ける。
【０００６】駆動部１３の電力供給は５Ｖ電源を端子３
２より、回転速度によって異なるが１２〜３０Ｖの高圧
電源を端子３３より供給し、チャージポンプ１９、反転
アンプ２０、電力増幅器２１、相切換電力増幅器２６に
与える。
２より、回転速度によって異なるが１２〜３０Ｖの高圧
電源を端子３３より供給し、チャージポンプ１９、反転
アンプ２０、電力増幅器２１、相切換電力増幅器２６に
与える。
【０００７】上記の従来記述によるモータ駆動の立上が
り特性を図６（ｂ）に示す。初め、位相比較器１８の位
相は遅れ信号が大きく多いので、反転アンプ２０で構成
する積分回路の出力はほぼ高圧電源電圧に一旦なり、目
標制御電圧より大きくオーバーシュートする。この結
果、速度も目標速度を大きくオーバーシュートし、立上
がり特性が悪く、安定回転まで数１０秒になる場合があ
る。
り特性を図６（ｂ）に示す。初め、位相比較器１８の位
相は遅れ信号が大きく多いので、反転アンプ２０で構成
する積分回路の出力はほぼ高圧電源電圧に一旦なり、目
標制御電圧より大きくオーバーシュートする。この結
果、速度も目標速度を大きくオーバーシュートし、立上
がり特性が悪く、安定回転まで数１０秒になる場合があ
る。
【０００８】以上が従来技術によるモータ部と駆動部１
体のポリゴンミラー駆動装置であった。
体のポリゴンミラー駆動装置であった。
【０００９】尚、ポリゴンミラー駆動装置の寸法・重量
は概略５０×７０×２５ｍｍで１００ｇ程度である。
は概略５０×７０×２５ｍｍで１００ｇ程度である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では始動時のオーバーシュートによる振動ノイズの発
生、アナログ積分回路を用いるのでＩＣ化した場合に外
付部品が必要でアセンブリ時に面倒になる問題点と、チ
ャージポンプと反転アンプをロウ出力インピーダンスと
ゲインを大にする必要から以外とウェハー上で面積を要
する問題点を有する。
術では始動時のオーバーシュートによる振動ノイズの発
生、アナログ積分回路を用いるのでＩＣ化した場合に外
付部品が必要でアセンブリ時に面倒になる問題点と、チ
ャージポンプと反転アンプをロウ出力インピーダンスと
ゲインを大にする必要から以外とウェハー上で面積を要
する問題点を有する。
【００１１】そこで、本発明はこれ等の問題点を解決す
るもので、その目的は位相比較器を完全ディジタル化し
て、外付部品を不要にしてかつ低ノイズの軽薄型のポリ
ゴンミラー駆動装置の提供にある。
るもので、その目的は位相比較器を完全ディジタル化し
て、外付部品を不要にしてかつ低ノイズの軽薄型のポリ
ゴンミラー駆動装置の提供にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明はモータのロータ
にポリゴンミラーを配したモータ部と該モータ部を駆動
する駆動部とを１体となしポリゴンミラー駆動装置に於
て、基準クロックを計数するカウンタと該カウンタのデ
ータを前記モータの速度に比例して信号を放出する周波
数発生器のＦＧ信号到来毎にラッチするラッチ回路と該
ラッチ回路のデータをディジタル・アナログ変換するＤ
／Ａとからなるディジタル位相比較器と、前記Ｄ／Ａ変
換器の出力を電力増幅する電力増幅器と、該電力増幅器
より電力供給され前記モータのロータ位置を検出する位
置検出器の複数の信号より相切換信号を発生して前記モ
ータの駆動コイルを励起する相切換電力増幅器とから構
成されることを特徴とする。
にポリゴンミラーを配したモータ部と該モータ部を駆動
する駆動部とを１体となしポリゴンミラー駆動装置に於
て、基準クロックを計数するカウンタと該カウンタのデ
ータを前記モータの速度に比例して信号を放出する周波
数発生器のＦＧ信号到来毎にラッチするラッチ回路と該
ラッチ回路のデータをディジタル・アナログ変換するＤ
／Ａとからなるディジタル位相比較器と、前記Ｄ／Ａ変
換器の出力を電力増幅する電力増幅器と、該電力増幅器
より電力供給され前記モータのロータ位置を検出する位
置検出器の複数の信号より相切換信号を発生して前記モ
ータの駆動コイルを励起する相切換電力増幅器とから構
成されることを特徴とする。
【００１３】更に、前記ディジタル位相比較器は、前記
カウンタのデータと前記ラッチ回路の前のデータを加算
する加算器を含むことを特徴とする。
カウンタのデータと前記ラッチ回路の前のデータを加算
する加算器を含むことを特徴とする。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の実施例の具体的な構成を示す
図である。前述の図と同じ番号、符号は同じ機能をも
つ。
図である。前述の図と同じ番号、符号は同じ機能をも
つ。
【００１５】点線枠３９は駆動部のＩＣ化可能な部分を
示す。４０は完全ディジタル比較器を示すもので、分周
器１７よりの基準クロックを計数するカウンタ４１、カ
ウンタ４１のデータをＦＧ信号到来毎に取込むラッチ回
路４２、及びラッチ回路４２のデータをディジタル・ア
ナログ変換するＤ／Ａ変換器で構成する。Ｄ／Ａ変換器
４３と電力増幅器２１は直接的に高圧電源３３より電力
供給される。
示す。４０は完全ディジタル比較器を示すもので、分周
器１７よりの基準クロックを計数するカウンタ４１、カ
ウンタ４１のデータをＦＧ信号到来毎に取込むラッチ回
路４２、及びラッチ回路４２のデータをディジタル・ア
ナログ変換するＤ／Ａ変換器で構成する。Ｄ／Ａ変換器
４３と電力増幅器２１は直接的に高圧電源３３より電力
供給される。
【００１６】電力増幅器２１の電力又は電圧はモータの
制御量に関係するもので、相切換電力増幅器４４の供給
電力になる。
制御量に関係するもので、相切換電力増幅器４４の供給
電力になる。
【００１７】相切換電力増幅器４３は図５の位置検出器
２９、３０、３１の位置信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を整形す
るオペアンプ２３、２４、２５も含めたものとする。相
切換電力増幅器４４の３相出力はモータコイル２７に制
御電力を与える。
２９、３０、３１の位置信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を整形す
るオペアンプ２３、２４、２５も含めたものとする。相
切換電力増幅器４４の３相出力はモータコイル２７に制
御電力を与える。
【００１８】上記が本発明の実施例の制御ループを形成
する。ディジタル位相比較器を形成するカウンタ４１、
ラッチ回路４２、Ｄ／Ａ変換器の構成容量は４〜１２ビ
ットである。
する。ディジタル位相比較器を形成するカウンタ４１、
ラッチ回路４２、Ｄ／Ａ変換器の構成容量は４〜１２ビ
ットである。
【００１９】回転速度の確度（精度）又は安定度はこの
容量だけでなく、発振器精度、ＦＧ信号の検出精度、ロ
ータの偏心の多少、軸精度、駆動コイルの発生トルクハ
ラツキ等の多くの要因に左右される。
容量だけでなく、発振器精度、ＦＧ信号の検出精度、ロ
ータの偏心の多少、軸精度、駆動コイルの発生トルクハ
ラツキ等の多くの要因に左右される。
【００２０】ディジタル位相比較器４０の動作例を図２
で説明する。
で説明する。
【００２１】図２（ａ）がラッチ回路４２が取込だカウ
ンタ４１のデータを時間幅で示すものである。これがモ
ータの制御量で、基準クロックとＦＧ信号との位相差で
もある。
ンタ４１のデータを時間幅で示すものである。これがモ
ータの制御量で、基準クロックとＦＧ信号との位相差で
もある。
【００２２】図２（ｂ）はラッチ回路４２のデータをＤ
／Ａ変換器４３でアナログに変換した電圧Ｂと速度Ａを
示す図である。尚、起動の途中から示してある。
／Ａ変換器４３でアナログに変換した電圧Ｂと速度Ａを
示す図である。尚、起動の途中から示してある。
【００２３】図中、Ｔ０はカウンタ４１のフルカウント
の周期を表し、モータ目標回転速度に対応する周期でも
ある。
の周期を表し、モータ目標回転速度に対応する周期でも
ある。
【００２４】図５の様にアナログ積分回路を使用しない
ので制御電圧の大きなオーバーシュートが発生しないの
で、回転速度の大きなオーバーシュートが発生しない。
従って、起動時のノイズ発生も小さい。又、定常時に衝
撃等の外乱にも強くなる特徴がある。
ので制御電圧の大きなオーバーシュートが発生しないの
で、回転速度の大きなオーバーシュートが発生しない。
従って、起動時のノイズ発生も小さい。又、定常時に衝
撃等の外乱にも強くなる特徴がある。
【００２５】次に本発明の他の実施例を図３で説明す
る。図３は、ディジタル位相比較器の他の構成例を示
す。
る。図３は、ディジタル位相比較器の他の構成例を示
す。
【００２６】図１のディジタル位相比較器４０に加算器
４５を追加して再帰型に変更する。加算器４５の演算は
ラッチ回路４２のデータとカウンタ４１のデータを連続
的に実行する。
４５を追加して再帰型に変更する。加算器４５の演算は
ラッチ回路４２のデータとカウンタ４１のデータを連続
的に実行する。
【００２７】ＦＧ信号が到来すると、加算器４５の演算
結果をラッチ回路４２にラッチする。この様にすると過
去のデータも残存するので積分要素、速度比列要素、急
激な制御量を緩和させる微分要素も含めた所謂ＰＩＤ制
御となり、より制御特性の改善が得れる。
結果をラッチ回路４２にラッチする。この様にすると過
去のデータも残存するので積分要素、速度比列要素、急
激な制御量を緩和させる微分要素も含めた所謂ＰＩＤ制
御となり、より制御特性の改善が得れる。
【００２８】この様なディジタル位相比較器を設けて
も、前述の従来技術のチャージポンプ１９、反転増幅器
２０のウェハー上の占有面積が大きいので、ＩＣ化した
場合これ等の占有面積にディジタル化位相比較器を大部
分置換出来るので、又電力増幅器２１と２６又は４４を
含めた全体との割合は微々たるもので、コスト上昇を招
くものではない。振動子１５はやむをえないが、抵抗Ｒ
１とＲ２、コンデンサＣを省略出来てアセンブリが容易
となる。
も、前述の従来技術のチャージポンプ１９、反転増幅器
２０のウェハー上の占有面積が大きいので、ＩＣ化した
場合これ等の占有面積にディジタル化位相比較器を大部
分置換出来るので、又電力増幅器２１と２６又は４４を
含めた全体との割合は微々たるもので、コスト上昇を招
くものではない。振動子１５はやむをえないが、抵抗Ｒ
１とＲ２、コンデンサＣを省略出来てアセンブリが容易
となる。
【００２９】尚、制御電圧を得るＤ／Ａ変換器４３の容
量を最上位桁を１ビット追加して、可変範囲を全電圧の
１／２〜１の範囲に限定した方が更に良い制御特性が得
られる。
量を最上位桁を１ビット追加して、可変範囲を全電圧の
１／２〜１の範囲に限定した方が更に良い制御特性が得
られる。
【００３０】
【発明の効果】以上述べた本発明の構成によれば、制御
ループに完全ディジタル位相比較器を形成することによ
り、良好な制御特性が得られ低ノイズとなりしかもＩＣ
化した場合には外付部品が省略出来る効果は大きい。
ループに完全ディジタル位相比較器を形成することによ
り、良好な制御特性が得られ低ノイズとなりしかもＩＣ
化した場合には外付部品が省略出来る効果は大きい。
【図１】本発明の実施例の具体的な構成を示す図。
【図２】図１の動作例を示す図。
【図３】本発明のディジタル位相比較器の他の構成例を
示す図。
示す図。
【図４】本発明に係るポリゴンミラー駆動装置の断面
図。
図。
【図５】従来例を示す図。
【図６】図５の動作例を示す図。
１ ベース基材 ７ ロータ １１ ポリゴンミラー １４ 発振器 １７ 分周器 １８、４０ 位相比較器 ２１ 電力増幅器 ２６、４４ 相切換電力増幅器 ２７ モータコイル ２９、３０、３１ 位置検出器 ４１ カウンタ ４２ ラッチ回路 ４３ ディジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変
換器 ４５ 加算器 ２８ 周波数発生器
換器 ４５ 加算器 ２８ 周波数発生器
Claims (2)
- 【請求項１】 モータのロータにポリゴンシラーを配し
たモータ部と、該モータ部を駆動する駆動部とを１体と
なしたポリゴンミラー駆動装置に於て、前記駆動部は基
準クロックを計数するカウンタと該カウンタのデータを
前記モータの速度に比例して信号を放出する周波数発生
器のＦＧ信号到来毎にラッチするラッチ回路と該ラッチ
回路のデータをディジタル・アナログ変換するＤ／Ａ変
換器とからなるディジタル位相比較器と、前記Ｄ／Ａ変
換器の出力を電力増幅する電力増幅器と、該電力増幅器
より電力供給され前記モータのロータ位置を検出する位
置検出器の複数の信号より相切換信号を発生して前記モ
ータの駆動コイルを励起する相切換電力増幅器とから構
成されることを特徴とするポリゴンミラー駆動装置。 - 【請求項２】 前記ディジタル位相比較器は、前記カウ
ンタのデータと前記ラッチ回路の前のデータを加算する
加算器を含むことを特徴とする請求項１記載のポリゴン
ミラー駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3291668A JPH05130334A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | ポリゴンミラー駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3291668A JPH05130334A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | ポリゴンミラー駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05130334A true JPH05130334A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=17771894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3291668A Pending JPH05130334A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | ポリゴンミラー駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05130334A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002196273A (ja) * | 2000-10-26 | 2002-07-12 | Datalogig Spa | 光学コードを読取るレーザモジュール |
| US7131590B2 (en) | 2000-10-26 | 2006-11-07 | Datalogic S.P.A. | Laser module for reading optical codes |
-
1991
- 1991-11-07 JP JP3291668A patent/JPH05130334A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002196273A (ja) * | 2000-10-26 | 2002-07-12 | Datalogig Spa | 光学コードを読取るレーザモジュール |
| US7131590B2 (en) | 2000-10-26 | 2006-11-07 | Datalogic S.P.A. | Laser module for reading optical codes |
| US7533822B2 (en) | 2000-10-26 | 2009-05-19 | Datalogic S.P.A. | Laser scanner for reading optical codes |
| US7823786B2 (en) | 2000-10-26 | 2010-11-02 | Datalogic S.P.A. | Laser scanner for reading optical codes |
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