(57)【要約】【課題】ステッピングモータの駆動回路において、励磁モードを切り替えた際に発生する正回転及び逆回転の量を減少させる。【解決手段】ステッピングモータのステップ位置を指示する位置信号を、励磁モード信号及びクロックに応じて更新して出力する位置制御回路と、前記位置制御回路から出力される前記位置信号に基づいて、前記ステッピングモータの駆動を制御する駆動制御回路と、を備えるステッピングモータの駆動回路であって、前記位置制御回路は、前記励磁モード信号が第１の励磁モードから前記第１の励磁モードよりステップ角の粗い第２の励磁モードへ切り替わったことを検出すると、前記位置信号を、検出時のステップ位置と同位相における前記第２の励磁モードのステップ位置に更新して出力し、その後、前記クロックに応じて前記第２の励磁モードに従って前記位置信号を更新して出力する。【選択図】  図１
2006288056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータのステップ位置を指示する位置信号を、励磁モード信号及びクロックに応じて更新して出力する位置制御回路と、
前記位置制御回路から出力される前記位置信号に基づいて、前記ステッピングモータの駆動を制御する駆動制御回路と、
を備えるステッピングモータの駆動回路であって、
前記位置制御回路は、
前記励磁モード信号が第１の励磁モードから前記第１の励磁モードよりステップ角の粗い第２の励磁モードへ切り替わったことを検出すると、前記位置信号を、当該検出時のステップ位置と同位相における前記第２の励磁モードのステップ位置に更新して出力し、その後、前記クロックに応じて前記第２の励磁モードに従って前記位置信号を更新して出力すること、
を特徴とするステッピングモータの駆動回路。
【請求項２】
請求項１に記載のステッピングモータの駆動回路であって、
前記位置制御回路は、
前記検出時のステップ位置が前記第２の励磁モードのステップ位置である場合、前記位置信号を、当該検出時のステップ位置から前記クロックに応じて前記第２の励磁モードに従って更新して出力すること、
を特徴とするステッピングモータの駆動回路。
【請求項３】
請求項１に記載のステッピングモータの駆動回路であって、
前記位置制御回路は、
前記励磁モード信号が前記第２の励磁モードから前記第１の励磁モードへ切り替わったことを検出すると、前記位置信号を、当該検出時のステップ位置から前記クロックに応じて前記第１の励磁モードに従って更新して出力すること、
を特徴とするステッピングモータの駆動回路。
【請求項４】
請求項１に記載のステッピングモータの駆動回路であって、
前記位置信号には、ステップ位置の位相を示す位相信号と、前記位相内におけるステップ位置を示す位相内位置信号とが含まれており、
前記位置制御回路は、
前記励磁モード信号が前記第１の励磁モードから前記第２の励磁モードへ切り替わったことを検出すると、当該検出時の前記位相信号と、当該検出時のステップ位置と同位相における前記第２の励磁モードのステップ位置に更新した前記位相内位置信号と、を出力し、その後、前記クロックに応じて前記第２の励磁モードに従って前記位置信号及び前記位相内位置信号を更新して出力すること、
を特徴とするステッピングモータの駆動回路。
【請求項５】
請求項４に記載のステッピングモータの駆動回路であって、
前記位置制御回路は、
前記位相内位置信号が減少更新されて第１の値となったことを検出すると、前記位相信号を次の位相に更新して出力し、その後、前記励磁モード信号及び前記クロックに応じて前記位相内位置信号を増加更新して出力し、
前記位相内位置信号が増加更新されて第２の値となったことを検出すると、前記位相信号を次の位相に更新して出力し、その後、前記励磁モード信号及び前記クロックに応じて前記位相内位置信号を減少更新して出力すること、
を特徴とするステッピングモータの駆動回路。
【請求項６】
請求項５に記載のステッピングモータの駆動回路であって、
前記位置制御回路は、
前記位相信号を出力する位相信号出力回路と、
前記位相内位置信号を出力する位相内位置信号出力回路と、を有し、
前記位相信号出力回路は、
前記位相内位置信号出力回路から出力される前記位相内位置信号が前記第１の値となったことを検出すると、前記位相信号を次の位相に更新して出力するとともに、前記位相内位置信号の増加を指示する増加信号を出力し、
前記位相内位置信号出力回路から出力される前記位相内位置信号が前記第２の値となったことを検出すると、前記位相信号を次の位相に更新して出力するとともに、前記位相内位置信号の減少を指示する減少信号を出力し、
前記位相内位置信号出力回路は、
前記位相信号出力回路から出力される前記増加信号または前記減少信号に基づいて、前記位相内位置信号を、前記励磁モード及び前記クロックに応じて増加更新または減少更新して出力すること、
を特徴とするステッピングモータの駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータの駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタやスキャナ、デジタルカメラなどの様々な電子機器において、ステッピングモータが活用されている。図８は、２相のステッピングモータのステップ位置の遷移を示す図である。図８の同心円の最も内側に示された２相励磁モードでは、４ステップでモータが回転する。また、その一つ外側に示された１−２相励磁モードでは、その倍の８ステップでモータが回転する。そして、マイクロステップ駆動の一例として最も外側に示された４Ｗ１−２相励磁モードでは、６４ステップでモータが回転する。なお、実際のステッピングモータにおいては、図８の１回転が数回繰り返されることにより、モータが３６０°回転することとなる。
【０００３】
このように、ステッピングモータは複数の励磁モードを備えているが、図８における外側の励磁モードになるに連れて、回転の際のステップ数が多くなり、低速ではあるが滑らかで振動が少ない駆動をすることができる。一方、図８における内側の励磁モードになるにつれて、回転の際のステップ数が少なくなり、振動は多少あるが高速な駆動をすることができる。したがって、ステッピングモータの駆動においては、用途や状況に応じて励磁モードを切り替えることが一般的に行われている。
【０００４】
図９は、従来のステッピングモータの駆動回路を示す図である。ステッピングモータの駆動回路は、ステップ位置制御回路２０１と、駆動制御回路２０２とを備えている（例えば、特許文献１）。ステップ位置制御回路２０１には、励磁モードを示す励磁モード信号と、モータの正転・逆転を示すＦＲ信号と、ステップを指示するクロック（ＣＬＫ）とが入力されている。そして、ステップ位置制御回路２０１は、クロックに応じて、位相信号（Ａ相，Ｂ相）および位相内のステップ位置を示すカウンタ値を、励磁モードに従って更新して出力する。
【０００５】
例えば、図８において励磁モードが４Ｗ１−２相の場合、初期位置は位相信号が第１相を示す（正，正）、カウンタ値が“１６”（１０進）となっている。そして、正転（時計回り）の場合、ステップ位置制御回路２０１は、クロックに応じてカウンタ値を１ずつ減少更新して出力し、カウンタ値が“０”（１０進）になると、第２相を示す（負，正）に位相信号を更新して出力する。その後、ステップ位置制御回路２０１は、クロックに応じてカウンタ値を１ずつ増加更新して出力し、カウンタ値が“１６”（１０進）になると、第３相を示す（負，負）に位相信号を更新して出力する。このように、ステップ位置制御回路２０１は、ステップ位置を指示するための位相信号及びカウンタ値を励磁モード信号及びクロックに応じて更新して出力している。
【０００６】
駆動制御回路２０２は、ステップ位置制御回路２０１から出力される位相信号及びカウンタ値に基づいて、Ａ相のコイル２０３及びＢ相のコイル２０４に供給される電流を制御することにより、モータを所望のステップ位置まで回転させている。
【特許文献１】特開平８−１４９８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ステップ位置制御回路２０１は、励磁モード信号によって励磁モードが切り替わったことを検出すると、位相信号及びカウンタ値を初期位置にリセットし、その後、クロックに応じて切り替え後の励磁モードに基づいて位相信号及びカウンタ値を更新して出力する。そのため、正転動作している際に、切り替え前のステップ位置が第３相または第４相の場合は、モータは正方向に回転して初期位置まで進み、切り替え前のステップ位置が第１相または第２相の場合は、逆方向に回転して初期位置まで進むこととなる。したがって、切り替え時のステップ位置によっては、ステップ位置が半周ほど正回転したり、逆回転したりすることもあり、励磁モードを切り替える際のステップ位置の変化量が大きく、スムーズに励磁モードを切り替えることができなかった。
【０００８】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、ステッピングモータの駆動回路において、励磁モードを切り替える際のステップ位置の変化量を減少させ、スムーズに励磁モードの切り替えを行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のステッピングモータの駆動回路は、ステッピングモータのステップ位置を指示する位置信号を、励磁モード信号及びクロックに応じて更新して出力する位置制御回路と、前記位置制御回路から出力される前記位置信号に基づいて、前記ステッピングモータの駆動を制御する駆動制御回路と、を備えるステッピングモータの駆動回路であって、前記位置制御回路は、前記励磁モード信号が第１の励磁モードから前記第１の励磁モードよりステップ角の粗い第２の励磁モードへ切り替わったことを検出すると、前記位置信号を、当該検出時のステップ位置と同位相における前記第２の励磁モードのステップ位置に更新して出力し、その後、前記クロックに応じて前記第２の励磁モードに従って前記位置信号を更新して出力することとする。
【００１０】
また、前記位置制御回路は、前記検出時のステップ位置が前記第２の励磁モードのステップ位置である場合、前記位置信号を、当該検出時のステップ位置から前記クロックに応じて前記第２の励磁モードに従って更新して出力することとしてもよい。
【００１１】
また、前記位置制御回路は、前記励磁モード信号が前記第２の励磁モードから前記第１の励磁モードへ切り替わったことを検出すると、前記位置信号を、当該検出時のステップ位置から前記クロックに応じて前記第１の励磁モードに従って更新して出力することとしてもよい。
【００１２】
また、前記位置信号には、ステップ位置の位相を示す位相信号と、前記位相内におけるステップ位置を示す位相内位置信号とが含まれており、前記位置制御回路は、前記励磁モード信号が前記第１の励磁モードから前記第２の励磁モードへ切り替わったことを検出すると、当該検出時の前記位相信号と、当該検出時のステップ位置と同位相における前記第２の励磁モードのステップ位置に更新した前記位相内位置信号と、を出力し、その後、前記クロックに応じて前記第２の励磁モードに従って前記位置信号及び前記位相内位置信号を更新して出力することとしてもよい。
【００１３】
さらに、前記位置制御回路は、前記位相内位置信号が減少更新されて第１の値となったことを検出すると、前記位相信号を次の位相に更新して出力し、その後、前記励磁モード信号及び前記クロックに応じて前記位相内位置信号を増加更新して出力し、前記位相内位置信号が増加更新されて第２の値となったことを検出すると、前記位相信号を次の位相に更新して出力し、その後、前記励磁モード信号及び前記クロックに応じて前記位相内位置信号を減少更新して出力することとしてもよい。
【００１４】
また、さらに、前記位置制御回路は、前記位相信号を出力する位相信号出力回路と、前記位相内位置信号を出力する位相内位置信号出力回路と、を有し、前記位相信号出力回路は、前記位相内位置信号出力回路から出力される前記位相内位置信号が前記第１の値となったことを検出すると、前記位相信号を次の位相に更新して出力するとともに、前記位相内位置信号の増加を指示する増加信号を出力し、前記位相内位置信号出力回路から出力される前記位相内位置信号が前記第２の値となったことを検出すると、前記位相信号を次の位相に更新して出力するとともに、前記位相内位置信号の減少を指示する減少信号を出力し、前記位相内位置信号出力回路は、前記位相信号出力回路から出力される前記増加信号または前記減少信号に基づいて、前記位相内位置信号を、前記励磁モード及び前記クロックに応じて増加更新または減少更新して出力することとしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
ステッピングモータの駆動回路において、励磁モードを切り替える際のステップ位置の変化量を減少させ、スムーズに励磁モードの切り替えを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＝＝駆動回路の構成＝＝
図１は、本発明の一実施形態であるステッピングモータの駆動回路の構成を示すブロック図である。駆動回路は、位置制御回路１及び駆動制御回路２を備えている。位置制御回路１は、ステッピングモータのステップ位置を指示する位置信号を出力する回路であり、位相信号出力回路１１、カウンタ１２、及びカウンタ制御回路１３を含んで構成されている。また、駆動制御回路２は、位置制御回路１から出力される位置信号に基づいて、２相のステッピングモータの駆動を制御する回路であり、変換回路２１Ａ，２１Ｂ、コンパレータ２２Ａ，２２Ｂ、電流制御回路２３Ａ，２３Ｂ、Ｈブリッジ回路２４Ａ，２４Ｂ、及び抵抗２５Ａ，２５Ｂを含んで構成されている。そして、駆動回路には、マイコン等の外部から、励磁モードを示す励磁モード信号と、モータの正転・逆転を示すＦＲ信号と、ステップを指示するクロック（ＣＬＫ）とが入力されている。なお、駆動回路を構成する位置制御回路１及び駆動制御回路２を集積化することも可能である。
【００１７】
本実施形態の駆動回路は、２相励磁モード、１−２相励磁モード、及び４Ｗ１−２相励磁モードによってステッピングモータを駆動することが可能である。図２は、各励磁モードにおけるステップ位置の遷移を示す図である。本実施形態においては、２相を構成するＡ相およびＢ相がともに正の位相を第１相、Ａ相が負、Ｂ相が正の位相を第２相、Ａ相およびＢ相がともに負の位相を第３相、Ａ相が正、Ｂ相が負の位相を第４相と称することとする。
【００１８】
まず、位置制御回路１の構成について説明する。位相信号出力回路１１は、位置信号の一つである位相信号を出力する回路である。位相信号には、Ａ相の位相信号及びＢ相の位相信号が含まれている。なお、以後の説明において、位相信号（Ｘ，Ｙ）はＡ相の位相信号がＸであり、Ｂ相の位相信号がＹであることを示すこととする。例えば、４Ｗ１−２相励磁モードで正転動作している場合、位相信号出力回路１１は、現在の位相信号が第１相（正，正）であるときに、カウンタ１２から出力されるカウンタ値が“０”（１０進）になると、位相信号を第２相（負，正）に更新して出力する。続いて、位相信号出力回路１１は、第２相においてカウンタ１２から出力されるカウンタ値が“１６”（１０進）になると、位相信号を第３相（負，負）に更新して出力し、次にカウンタ値が“０”になると、位相信号を第４相（正，負）に更新して出力し、次にカウンタ値が“１６”になると、位相信号を第１相（正，正）に更新して出力する。
【００１９】
つまり、位相信号出力回路１１は、カウンタ値が“０”になるとＡ相の位相信号を反転させ、カウンタ値が“１６”になるとＢ相の位相信号を反転させている。なお、ＦＲ信号が逆転を示す信号である場合、位相の遷移は正転の場合とは逆に、第４相、第３相、第２相、第１相の順に遷移する。
【００２０】
カウンタ１２は、位置信号の一つである位相内のステップ位置を示すカウンタ値（位相内位置信号）を保持する回路である。そして、カウンタ制御回路１３は、カウンタ１２に保持されているカウンタ値を、励磁モードに応じて更新する回路である。カウンタ１２のカウンタ値は、カウンタ制御回路１３からの制御によってクロックのタイミングで更新される。つまり、カウンタ制御回路１３は、図２に示したように励磁モードに応じてカウンタ値を更新する。例えば、４Ｗ１−２相励磁モードで正転動作している場合、カウンタ制御回路１３は、第１相及び第３相においてはカウンタ値を１ずつ減少更新し、第２相及び第４相においては、カウンタ値を１ずつ増加更新する。また、１−２相励磁モードで正転動作している場合、カウンタ制御回路１３は、第１相及び第３相においてはカウンタ値を８ずつ減少更新し、第２相及び第４相においては、カウンタ値を８ずつ増加更新する。なお、２相励磁モードで正転動作している場合、カウンタ値は“８”（１０進）に固定されている。
【００２１】
そして、カウンタ制御回路１３は、マイクロステップ駆動等のステップ角が細かい励磁モードから、ステップ角が粗い励磁モードに変更されたことを検出すると、検出時のステップ位置と同位相における変更後の励磁モードのステップ位置にカウンタ値を更新する。例えば、変更前の励磁モードが４Ｗ１−２相励磁モード、変更後の励磁モードが１−２相励磁モード、励磁モードの変更が検出された際の４Ｗ１−２相励磁モードにおけるステップ位置が第１相のカウンタ値が“３”（１０進）のステップ位置である場合、カウンタ制御回路１３は、カウンタ値を第１相の１−２相励磁モードのステップ位置を示す“８”（１０進）に更新する。その後、カウンタ制御回路１３は、変更後の励磁モードに従ってカウンタ値を更新する。
【００２２】
なお、カウンタ制御回路１３は、検出時のステップ位置が変更後の励磁モードのステップ位置である場合には、そのステップ位置から、変更後の励磁モードに従ってカウンタ値を更新する。例えば、励磁モードが４Ｗ１−２相励磁モードから１−２相励磁モードに変更される場合において、変更が検出された際のステップ位置が第１相のカウンタ値が“８”（１０進）のステップ位置である場合、または、第１相と第２相との境界であるカウンタ値が“０”（１０進）のステップ位置である場合、カウンタ制御回路１３は、そのカウンタ値から、変更後の励磁モードによる更新を開始する。
【００２３】
図３は、第１相における、励磁モード変更時のステップ位置の遷移を示す図である。前述したように、例えば、４Ｗ１−２相励磁モードから１−２相励磁モードに変更された場合であれば、ステップ位置を示すカウンタ値が“１５”（１０進）から“９”（１０進）の場合には、カウンタ値が“８”（１０進）に更新されることにより、第１相のカウンタ値“８”のステップ位置まで正方向に回転して進むことになる。また、カウンタ値が“７”（１０進）から“１”（１０進）の場合には、カウンタ値が“８”（１０進）に更新されることにより、第１相のカウンタ値“８”のステップ位置まで逆方向に回転して進むことになる。他の位相においても、同様に、励磁モードの変更検出時のステップ位置と同位相における変更後の励磁モードのステップ位置にカウンタ値が更新される。
【００２４】
また、カウンタ制御回路１３は、ステップ角が粗い励磁モードから、ステップ角が細かい励磁モードに変更されたことを検出した場合は、検出時のステップ位置から検出後の励磁モードに従ってカウンタ値の更新を行う。例えば、変更前の励磁モードが１−２相励磁モード、変更後の励磁モードが４Ｗ１−２相励磁モード、励磁モードの変更が検出された際の１−２相励磁モードにおけるステップ位置が第１相のカウンタ値が“８”（１０進）のステップ位置である場合、カウンタ制御回路１３は、そのカウンタ値から、１−２相励磁モードに従ってカウンタ値の更新を開始する。つまり、次のクロック入力により、カウンタ値が“０”（１０進）に更新される。
【００２５】
なお、カウンタ１２及びカウンタ制御回路１３により、本発明の位相内位置信号出力回路が構成されている。
【００２６】
次に、駆動制御回路２の構成について説明する。変換回路２１Ａは、カウンタ値１２から出力されるカウンタ値を電圧値に変換して出力する回路である。この電圧値によってＡ相のコイル３０Ａの電流量が制御され、モータのステップ位置が制御されることとなる。コンパレータ２２Ａは、変換回路２１Ａから出力される電圧値と、Ａ相のコイル３０Ａの電流量を示す電圧値との比較結果を出力する。
【００２７】
電流制御回路２３Ａは、位相信号出力回路１１から出力されるＡ相の位相信号に基づいてＡ相のコイル３０Ａを流れる電流の方向を制御する。また、電流制御回路２３Ａは、コンパレータ２２Ａから出力される比較結果に基づいて、Ａ相コイル３０Ａの電流量を示す電圧値が変換回路２１Ａから出力される電圧値となるように、Ｈブリッジ回路２４Ａの動作を制御する。図４は、Ｈブリッジ回路２４Ａの構成を示す図である。Ｈブリッジ回路２４Ａは、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４１〜４４により構成されたフル・ブリッジ回路である。Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４１，４２のドレインには、電源電圧Ｖｄｄが印加され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４１のソースとＮ型ＭＯＳＦＥＴ４３のドレインとが接続され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４２のソースとＮ型ＭＯＳＦＥＴ４４のドレインとが接続されている。また、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４３，４４のソースは、抵抗２５Ａを介して接地されている。そして、Ａ相のコイル３０Ａの両端が、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４１，４２のソースの間に接続されている。
【００２８】
このようなＨブリッジ回路２４Ａにおいては、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４１，４４がオン、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４２，４３がオフとなると、Ａ相のコイル３０Ａに一方の方向（方向１）の電流が流れる。また、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４２，４３がオン、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４１，４４がオフとなると、Ａ相のコイル３０Ａに他方の方向（方向２）の電流が流れる。このように、電流制御回路２３Ａによって、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４１〜４４のオン・オフが制御されることにより、Ａ相のコイル３０Ａの電流の方向及び電流量が制御される。そして、抵抗２５Ａによって検出される電圧値によって、Ａ相のコイル３０Ａの電流量が検出されることとなる。
【００２９】
同様に、変換回路２１Ｂ、コンパレータ２２Ｂ、電流制御回路２３Ａ、Ｈブリッジ回路２４Ｂ、及び抵抗２５Ｂによって、Ｂ相のコイル３０Ｂを流れる電流の方向及び電流量が制御される。
【００３０】
＝＝位相信号出力回路＝＝
次に、位相信号出力回路１１の詳細について説明する。図５は、位相信号出力回路１１の構成の一例を示す回路図である。位相信号出力回路１１は、Ｄ型フリップフロップ（以後、「Ｄ−ＦＦ」と称する。）５１，５２、ゼロ検出回路５５、ＦＵＬＬ検出回路５６、ＮＡＮＤ回路６１〜７２、ＸＯＲ回路７３，７４、ＯＲ回路７５、及びＮＯＴ回路７６〜７８により構成されている。
【００３１】
Ｄ−ＦＦ５１は、Ａ相の位相信号を保持する回路であり、Ｄ−ＦＦ５２は、Ｂ相の位相信号を保持する回路である。なお、本実施形態においては、正の位相信号を“０”、負の位相信号を“１”で表すこととし、（Ａ相の位相信号  Ｂ相の位相信号）と表すこととする。例えば、第１相を示す位相信号は（００）、第２相を示す位相信号は（１０）と表される。
【００３２】
ゼロ検出回路５５は、カウンタ１２から出力されるカウンタ値がゼロの場合のみ“０”を出力し、それ以外の場合は“１”を出力する。ここで、カウンタ値がゼロの場合とは、カウンタ値が図２に示したステップ位置の“０”（１０進）となっている場合である。本実施形態においては、カウンタ１２は５ビットで構成されており、ステップ位置の“０”（１０進）は、５ビットで（０００００）と表されている。
【００３３】
ＦＵＬＬ検出回路５６は、カウンタ１２から出力されるカウンタ値がＦＵＬＬの場合のみ“０”を出力し、それ以外の場合は“１”を出力する。ここで、カウンタ値がＦＵＬＬの場合とは、カウンタ値が図２に示したステップ位置の“１６”（１０進）となっている場合である。本実施形態においては、ステップ位置の“１６”（１０進）は、５ビットで（１００００）と表されている。
【００３４】
ＸＯＲ回路７４に入力されているＦＲ信号は、モータの回転方向を示す信号であり、例えば、“０”が正転、“１”が逆転を示す。また、ＯＲ回路７５に入力される例えば２ビットの励磁モード信号は、（００）が２相励磁モード、（１０）が１−２相励磁モード、（１１）が４Ｗ１−２相励磁モードであることとする。したがって、ＯＲ回路７５の出力は、２相励磁モードの場合のみ“０”となる。そして、ＮＡＮＤ回路６２から出力されるＵ／Ｄ信号は、カウンタ１２のカウンタ値のカウントアップまたはカウントダウンを示す信号であり、例えば、“０”がカウントダウン、“１”がカウントアップを示すものとする。
【００３５】
このような構成の位相信号出力回路１１の動作について説明する。まず、励磁モードが２相励磁モード以外の場合について説明する。この場合、ＯＲ回路７５の出力は“１”である。
【００３６】
例えば、ＦＲ信号が“０”（正転）、位相信号が（００）、カウンタ値が“１”（１０進）であるとする。このとき、ＸＯＲ回路７３には、Ｄ−ＦＦ５１の出力端子Ｑから出力される“０”と、Ｄ−ＦＦ５２の出力端子Ｑから出力される“０”とが入力され、その出力は“０”となる。そして、ＸＯＲ回路７４には、ＸＯＲ回路７３から出力される“０”と、ＦＲ信号“０”とが入力され、その出力は“０”となる。
【００３７】
また、このとき、ゼロ検出回路５５及びＦＵＬＬ検出回路５６の出力はともに“１”である。したがって、ＮＡＮＤ回路６１には、ＸＯＲ回路７４から出力される“０”と、ＦＵＬＬ検出回路５６から出力される“１”とが入力され、その出力は“１”となる。そして、ＮＡＮＤ回路６２には、ＮＡＮＤ回路６１から出力される“１”と、ゼロ検出回路５５から出力される“１”とが入力され、その出力は“０”となる。つまり、Ｕ／Ｄ信号として、カウントダウンを示す“０”が出力されている。
【００３８】
そして、次のクロック（ＣＬＫ）が入力されると、Ｕ／Ｄ信号が“０”であるため、カウンタ１２から出力されるカウンタ値は“０”（１０進）となり、ゼロ検出回路５５の出力が“０”となる。すると、ＮＡＮＤ回路６２の出力であるＵ／Ｄ信号は、カウントアップを示す“１”となる。
【００３９】
また、このとき、ＮＡＮＤ回路６３には、ゼロ検出回路５５から出力される“０”が入力され、その出力は“１”となる。そして、ＮＡＮＤ回路６５には、ＮＡＮＤ回路６３から出力される“１”と、ＸＯＲ回路７４から出力される“０”をＮＯＴ回路７６により反転した“１”とが入力され、その出力は“０”となる。さらに、ＮＡＮＤ回路６７には、ＮＡＮＤ回路６５から出力される“０”をＮＯＴ回路７７により反転した“１”と、Ｄ−ＦＦ５１の反転出力端子／Ｑから出力される“１”とが入力され、その出力は“０”となる。そして、ＮＡＮＤ回路６９には、ＮＡＮＤ回路６７から出力される“０”が入力され、その出力は“１”となり、Ｄ−ＦＦ５１の入力端子Ｄに“１”が入力される。
【００４０】
また、ＮＡＮＤ回路６６には、ＸＯＲ回路７４から出力される“０”が入力され、その出力は“１”となる。そして、ＮＡＮＤ回路７０には、ＮＡＮＤ回路６６から出力される“１”をＮＯＴ回路７８により反転した“０”が入力され、その出力は“１”となる。また、ＮＡＮＤ回路７１には、Ｄ−ＦＦ５２の出力端子Ｑから出力される“０”が入力され、その出力は“１”となる。そして、ＮＡＮＤ回路７２には、ＮＡＮＤ回路７０から出力される“１”と、ＮＡＮＤ回路７１から出力される“１”とが入力され、その出力は“０”となり、Ｄ−ＦＦ５２の入力端子Ｄに“０”が入力される。
【００４１】
したがって、Ｄ−ＦＦ５１，５２に次のクロックが入力されると、位相信号は（００）から（１０）に更新される。そして、カウンタ１２から出力されるカウンタ値がカウントアップされて“１”（１０進）になると、ゼロ検出回路５５の出力は再び“１”となる。すると、ＮＡＮＤ回路６３の出力が“０”となり、ＮＡＮＤ回路６５の出力が“１”となる。そして、ＮＡＮＤ回路６８には、ＮＡＮＤ回路６５から出力される“１”と、Ｄ−ＦＦ５１の出力端子Ｑから出力される“１”とが入力され、その出力は“０”となる。そのため、ＮＡＮＤ回路６９の出力は“１”となり、Ｄ−ＦＦ５１の入力端子Ｄに入力される値は“１”のままとなる。
【００４２】
また、このとき、ＸＯＲ回路７３の出力が“１”となり、ＸＯＲ回路７４の出力が“１”となる。そのため、ＮＡＮＤ回路６１の出力が“０”となり、ＮＡＮＤ回路６２の出力であるＵ／Ｄ信号は“１”のままとなる。
【００４３】
つまり、位相信号出力回路１１は、カウンタ値がゼロ（第１の値）であることを検出すると、ＦＲ信号に従って位相信号を次の位相に更新して出力するとともに、カウンタ値の増加を指示する増加信号（Ｕ／Ｄ信号＝“１”）を出力する。
【００４４】
その後、カウントアップが進み、カウンタ値が“１６”（１０進）になると、ＦＵＬＬ検出回路５６の出力が“０”となる。すると、ＮＡＮＤ回路６１の出力は“１”となり、ＮＡＮＤ回路６２の出力であるＵ／Ｄ信号は、カウントダウンを示す“０”となる。
【００４５】
そして、ＮＡＮＤ回路６４には、ＦＵＬＬ検出回路５６から出力される“０”が入力され、その出力は“１”となる。そして、ＮＡＮＤ回路６６には、ＮＡＮＤ回路６４から出力される“１”と、ＸＯＲ回路７４から出力される“１”とが入力され、その出力は“０”となる。さらに、ＮＡＮＤ回路７０には、ＮＡＮＤ回路６６から出力される“０”をＮＯＴ回路７８により反転した“１”と、Ｄ−ＦＦ５２の反転出力端子／Ｑから出力される“１”とが入力され、その出力は“０”となる。そして、ＮＡＮＤ回路７２には、ＮＡＮＤ回路７０から出力される“０”が入力され、その出力は“１”となり、Ｄ−ＦＦ５２の入力端子Ｄに“１”が入力される。
【００４６】
したがって、Ｄ−ＦＦ５１，５２に次のクロックが入力されると、位相信号は（１０）から（１１）に更新される。そして、カウンタ１２から出力されるカウンタ値がカウントダウンされて“１５”（１０進）になると、ＦＵＬＬ検出回路５６の出力は再び“１”となる。すると、ＮＡＮＤ回路６４の出力が“０”となり、ＮＡＮＤ回路６６の出力が“１”となる。そして、ＮＡＮＤ回路７１には、ＮＡＮＤ回路６６から出力される“１”と、Ｄ−ＦＦ５２の出力端子Ｑから出力される“１”とが入力され、その出力は“０”となる。そのため、ＮＡＮＤ回路７２の出力は“１”となり、Ｄ−ＦＦ５２の入力端子Ｄに入力される値は“１”のままとなる。
【００４７】
また、このとき、ＸＯＲ回路７３の出力が“０”となり、ＸＯＲ回路７４の出力が“０”となる。そのため、ＮＡＮＤ回路６１の出力が“１”となり、ＮＡＮＤ回路６２の出力であるＵ／Ｄ信号は“０”のままとなる。
【００４８】
つまり、位相信号出力回路１１は、カウンタ値がＦＵＬＬ（第２の値）であることを検出すると、ＦＲ信号に従って位相信号を次の位相に更新して出力するとともに、カウンタ値の減少を指示する減少信号（Ｕ／Ｄ信号＝“０”）を出力する。
【００４９】
次に、励磁モードが２相励磁モードの場合について説明する。この場合、ＯＲ回路７５の出力は“０”である。そのため、ＯＲ回路７５から出力される“０”が入力されるＮＡＮＤ回路６３，６４の出力は“１”となる。
【００５０】
例えば、ＦＲ信号が“０”（正転）、位相信号が（００）であるとする。このとき、ＸＯＲ回路７３には、Ｄ−ＦＦ５１の出力端子Ｑから出力される“０”と、Ｄ−ＦＦ５２の出力端子Ｑから出力される“０”とが入力され、その出力は“０”となる。そして、ＸＯＲ回路７４には、ＸＯＲ回路７３から出力される“０”と、ＦＲ信号“０”とが入力され、その出力は“０”となる。
【００５１】
そして、ＮＡＮＤ回路６５には、ＮＡＮＤ回路６３から出力される“１”と、ＸＯＲ回路７４から出力される“０”をＮＯＴ回路７６により反転した“１”とが入力され、その出力は“０”となる。さらに、ＮＡＮＤ回路６７には、ＮＡＮＤ回路６５から出力される“０”をＮＯＴ回路７７により反転した“１”と、Ｄ−ＦＦ５１の反転出力端子／Ｑから出力される“１”とが入力され、その出力は“０”となる。そして、ＮＡＮＤ回路６９には、ＮＡＮＤ回路６７から出力される“０”が入力され、その出力は“１”となり、Ｄ−ＦＦ５１の入力端子Ｄに“１”が入力される。
【００５２】
また、ＮＡＮＤ回路６６には、ＸＯＲ回路７４から出力される“０”が入力され、その出力は“１”となる。そして、ＮＡＮＤ回路７０には、ＮＡＮＤ回路６６から出力される“１”をＮＯＴ回路７８により反転した“０”が入力され、その出力は“１”となる。また、ＮＡＮＤ回路７１には、Ｄ−ＦＦ５２の出力端子Ｄから出力される“０”が入力され、その出力は“１”となる。さらに、ＮＡＮＤ回路７２には、ＮＡＮＤ回路７０から出力される“１”と、ＮＡＮＤ回路７１から出力される“１”とが入力され、その出力は“０”となり、Ｄ−ＦＦ５２の入力端子Ｄに“０”が入力される。
【００５３】
したがって、Ｄ−ＦＦ５１，５２に次のクロックが入力されると、位相信号は（００）から（１０）に更新される。そして、位相信号が（１０）になると、ＸＯＲ回路７３の出力が“１”となり、ＸＯＲ回路７４の出力が“１”となる。したがって、ＮＡＮＤ回路６５の出力が“１”、ＮＡＮＤ回路６６の出力が“０”となる。
【００５４】
そして、ＮＡＮＤ回路６８には、ＮＡＮＤ回路６５から出力される“１”と、Ｄ−ＦＦ５１の出力端子Ｑから出力される“１”とが入力され、その出力は“０”となる。さらに、ＮＡＮＤ回路６９には、ＮＡＮＤ回路６８から出力される“０”が入力され、その出力は“１”となり、Ｄ−ＦＦ５１の入力端子Ｄに“１”が入力される。
【００５５】
また、ＮＡＮＤ回路７０には、ＮＡＮＤ回路６６から出力される“０”をＮＯＴ回路７８により反転した“１”と、Ｄ−ＦＦ５２の反転出力端子／Ｑから出力される“１”とが入力され、その出力は“０”となる。さらに、ＮＡＮＤ回路７２には、ＮＡＮＤ回路７０から出力される“０”が入力され、その出力は“１”となり、Ｄ−ＦＦ５２の入力端子Ｄに“１”が入力される。
【００５６】
したがって、Ｄ−ＦＦ５１，５２に次のクロックが入力されると、位相信号は（１０）から（１１）に更新される。このように、２相励磁モードの場合、位相信号出力回路１１は、クロックが入力されるたびに、ＦＲ信号に従って位相信号を次の位相に更新して出力する。
【００５７】
＝＝カウンタ及びカウンタ制御回路＝＝
次に、カウンタ１２及びカウンタ制御回路１３の詳細について説明する。図６は、カウンタ１２及びカウンタ制御回路１３の構成の一例を示す回路図である。カウンタ１２は、例えば５ビットのカウンタ値を保持する５つのＤ−ＦＦ８１〜８５により構成されている。そして、Ｄ−ＦＦ８１が１ビット目（最下位ビット）、Ｄ−ＦＦ８２が２ビット目、Ｄ−ＦＦ８３が３ビット目、Ｄ−ＦＦ８４が４ビット目、Ｄ−ＦＦ８５が５ビット目（最上位ビット）の値を保持している。つまり、Ｄ−ＦＦ８１〜８５の出力端子Ｑから出力される（ＢＩＴ４  ＢＩＴ３  ＢＩＴ２  ＢＩＴ１  ＢＩＴ０）が、カウンタ１２から出力されるカウンタ値となっている。なお、カウンタ１２の初期値は、２相励磁モードの場合は（０１０００）（＝“８”（１０進））であり、２相励磁モード以外の場合は（１００００）（＝“１６”（１０進））である。
【００５８】
カウンタ制御回路１３は、ＯＲ回路９１〜９５、ＮＡＮＤ回路９６〜１０１、ＮＯＴ回路１０２，１０３、ＡＮＤ回路１０４〜１０７、ＸＯＲ回路１０８〜１１２、及びＸＮＯＲ回路１１３〜１１５により構成されている。ここで、ＯＲ回路９１及びＮＡＮＤ回路９６に入力される励磁モード信号は、前述した通り（００）が２相励磁モード、（１０）が１−２相励磁モード、（１１）が４Ｗ１−２相励磁モードである。したがって、ＯＲ回路９１の出力は、２相励磁モードの場合のみ“０”となる。また、ＮＡＮＤ回路９６の出力は、４Ｗ１−２相励磁モードの場合のみ“０”となる。
【００５９】
また、ＯＲ回路９５には、カウンタ１２の下位３ビットが入力されており、カウンタ値が１０進で“０”、“８”、“１６”の場合のみ、つまり、１−２相励磁モードのステップ位置である場合のみ、出力が“０”となる。また、ＸＯＲ回路１０９〜１１２には、Ｄ−ＦＦ８１〜８４の反転出力端子／Ｑから出力される信号と、位相信号出力回路１１から出力されるＵ／Ｄ信号とが入力されている。
【００６０】
このようなカウンタ１２及びカウンタ制御回路１３の動作について説明する。
【００６１】
（１）４Ｗ１−２相励磁モード
まず、４Ｗ１−２相励磁モードの場合について説明する。４Ｗ１−２相励磁モードにおいて、カウンタ１２のカウンタは、Ｕ／Ｄ信号が“０”の場合は、１０進で“１６”から“０”まで１ずつカウントダウンされ、Ｕ／Ｄ信号が“１”の場合は、１０進で“０”から“１６”まで１ずつカウントアップされる。
【００６２】
例えば、カウンタ１２のカウンタ値が（０００１１）、Ｕ／Ｄ信号が“０”である場合に、次のクロック（ＣＬＫ）が入力された場合の動作について確認する。いま、励磁モードが４Ｗ１−２相励磁モードであるため、ＯＲ回路９１の出力は“１”、ＮＡＮＤ回路９６の出力は“０”、ＮＡＮＤ回路９７の出力は“１”となっている。
【００６３】
このとき、ＡＮＤ回路１０４には、Ｄ−ＦＦ８１の反転出力端子／Ｑから“０”が入力され、その出力は“０”となり、Ｄ−ＦＦ８１の入力端子Ｄに“０”が入力される。
【００６４】
また、ＸＯＲ回路１０９には、Ｄ−ＦＦ８１の反転出力端子／Ｑから出力される“０”と、Ｕ／Ｄ信号“０”とが入力され、その出力は“０”となる。したがって、ＯＲ回路９２の出力も“０”となる。そして、ＸＮＯＲ回路１１３には、ＯＲ回路９２の出力をＮＯＴ回路１０３により反転した“１”と、Ｄ−ＦＦ８２の出力端子Ｑから出力される“１”とが入力され、その出力は“１”となる。そして、ＡＮＤ回路１０５には、ＮＡＮＤ回路９７から出力される“１”と、ＮＯＴ回路１０２から出力される“１”と、ＸＮＯＲ回路１１３から出力される“１”とが入力され、その出力は“１”となり、Ｄ−ＦＦ８２の入力端子Ｄに“１”が入力される。
【００６５】
また、ＸＯＲ回路１１０には、Ｄ−ＦＦ８２の反転出力端子／Ｑから出力される“０”と、Ｕ／Ｄ信号“０”とが入力され、その出力は“０”となる。したがって、ＯＲ回路９３の出力も“０”となる。そして、ＯＲ回路９３からの出力“０”が入力されるＮＡＮＤ回路９８の出力は“１”となり、ＸＮＯＲ回路１１４には、ＮＡＮＤ回路９８から出力される“１”と、Ｄ−ＦＦ８３の出力端子Ｑから出力される“０”とが入力され、その出力は、“０”となる。そして、ＡＮＤ回路１０６には、ＸＮＯＲ回路１１４から出力される“０”が入力され、その出力は“０”となり、Ｄ−ＦＦ８３の入力端子Ｄに“０”が入力される。
【００６６】
また、ＮＡＮＤ回路９９には、ＯＲ回路９２の出力“０”が入力され、その出力は“１”となる。そして、ＸＯＲ回路１０８には、ＮＡＮＤ回路９９から出力される“１”と、Ｄ−ＦＦ８４の出力端子Ｑから出力される“０”とが入力され、その出力は“１”となる。そして、ＮＡＮＤ回路１０１には、ＮＡＮＤ回路９７から出力される“１”と、ＯＲ回路９１から出力される“１”と、ＸＯＲ回路１０８から出力される“１”とが入力され、その出力は“０”となり、Ｄ−ＦＦ８４の入力端子Ｄに“０”が入力される。
【００６７】
また、ＮＡＮＤ回路１００には、ＯＲ回路９２の出力“０”が入力され、その出力は“１”となる。そして、ＸＮＯＲ回路１１５には、ＮＡＮＤ回路１００から出力される“１”と、Ｄ−ＦＦ８５の出力端子Ｑから出力される“０”とが入力され、その出力は“０”となる。そして、ＡＮＤ回路１０７には、ＸＮＯＲ回路１１５から出力される“０”が入力され、その出力は“０”となり、Ｄ−ＦＦ８５の入力端子Ｄに“０”が入力される。
【００６８】
したがって、Ｄ−ＦＦ８１〜８５に次のクロックが入力されると、カウンタ１２のカウンタ値は（０００１０）となり、（０００１１）から１だけカウントダウンされている。
【００６９】
このような動作により、４Ｗ１−２相励磁モードにおいては、クロックが入力されるたびにカウンタ１２のカウンタ値が１ずつカウントダウンまたはカウントアップされる。
【００７０】
このように４Ｗ１−２相励磁モードで動作している際に、励磁モードが１−２相励磁モードに切り替わった際の動作について説明する。まず、切り替わる前のカウンタ１２のカウンタ値が、１０進で“０”、“８”、“１６”以外である場合について説明する。ここでは、切り替わる前のカウンタ値が（０００１０）、Ｕ／Ｄ信号が“０”である場合について説明する。
【００７１】
１−２相励磁モードになると、ＮＡＮＤ回路９６の出力が“１”となり、これを反転したＮＯＴ回路１０２の出力が“０”となる。したがって、ＮＯＴ回路１０２の出力“０”が入力されるＡＮＤ回路１０４〜１０６の出力が“０”となり、Ｄ−ＦＦ８１〜８３の入力端子Ｄに“０”が入力される。また、ＯＲ回路９５の出力は“１”となり、この“１”と、ＮＡＮＤ回路９６から出力される“１”とが入力されるＮＡＮＤ回路９７の出力は“０”となる。そして、ＮＡＮＤ回路１０１には、ＮＡＮＤ回路９７から出力される“０”が入力され、その出力は“１”となる。また、ＡＮＤ回路１０７には、ＮＡＮＤ回路９７から出力される“０”が入力され、その出力は“０”となる。つまり、Ｄ−ＦＦ８４の入力端子に“１”が入力され、Ｄ−ＦＦ８５の入力端子に“０”が入力される。
【００７２】
したがって、Ｄ−ＦＦ８１〜８５に次のクロックが入力されると、カウンタ１２のカウンタ値は（０１０００）となる。すなわち、カウンタ制御回路１３は、４Ｗ１−２相励磁モードから１−２相励磁モードへの切り替えを検出すると、次のクロックのタイミングで、切り替え後の１−２相励磁モードにおけるステップ位置にカウンタ値を更新する。そして、その後は１−２相励磁モードに従ってカウンタ値の更新を開始する。
【００７３】
次に、４Ｗ１−２相励磁モードから１−２相励磁モードに切り替わる前のカウンタ１２のカウンタ値が、１０進で“０”、“８”、“１６”である場合について説明する。ここでは、切り替わる前のカウンタ値が（０１０００）、Ｕ／Ｄ信号が“０”である場合について説明する。
【００７４】
前述したように、ＮＯＴ回路１０２の出力は“０”となっているため、ＡＮＤ回路１０４〜１０６の出力が“０”となり、Ｄ−ＦＦ８１〜８３の入力端子Ｄに“０”が入力される。また、ＯＲ回路９５の出力が“０”となり、この“０”が入力されるＮＡＮＤ回路９７の出力が“１”となる。また、ＯＲ回路９２〜９４には、ＮＡＮＤ回路９６から出力される“１”が入力され、その出力は“１”となる。したがって、ＯＲ回路９２〜９４から出力される“１”が入力されるＮＡＮＤ回路９９の出力は“０”となる。そして、ＸＯＲ回路１０８には、ＮＡＮＤ回路９９から出力される“０”と、Ｄ−ＦＦ８４の出力端子Ｑから出力される“１”とが入力され、その出力は“１”となる。そして、ＮＡＮＤ回路１０１には、ＯＲ回路９１から出力される“１”と、ＮＡＮＤ回路９７から出力される“１”と、ＸＯＲ回路１０８から出力される“１”とが入力され、その出力は“０”となる。
【００７５】
また、ＸＯＲ回路１１２には、Ｄ−ＦＦ８４の反転出力端子／Ｑから出力される“０”と、Ｕ／Ｄ信号“０”とが入力され、その出力は“０”となり、ＮＡＮＤ回路１００の出力は“１”となる。そして、ＸＮＯＲ回路１１５には、ＮＡＮＤ回路１００から出力される“１”と、Ｄ−ＦＦ８５の出力端子Ｑから出力される“０”とが入力され、その出力は“０”となる。そして、ＡＮＤ回路１０７には、ＸＮＯＲ回路１１５から出力される“０”が入力され、その出力は“０”となる。つまり、Ｄ−ＦＦ８４，８５の入力端子Ｄに“０”が入力される。
【００７６】
したがって、Ｄ−ＦＦ８１〜８５に次のクロックが入力されると、カウンタ１２のカウンタ値は（０００００）となる。すなわち、カウンタ制御回路１３は、４Ｗ１−２相励磁モードから１−２相励磁モードへの切り替えを検出した際に、切り替え前のステップ位置が１−２相励磁モードのステップ位置である場合には、次のクロックのタイミングで、そのステップ位置から１−２相励磁モードに従ってカウンタ値の更新を開始する。
【００７７】
次に、４Ｗ１−２相励磁モードから２相励磁モードに切り替えられた場合について説明する。２相励磁モードに切り替わると、ＮＡＮＤ回路９６の出力が“１”となり、１−２相励磁モードの場合と同様に、Ｄ−ＦＦ８１〜８３の入力端子Ｄに“０”が入力される。また、ＯＲ回路９１の出力が“０”となるため、ＮＡＮＤ回路１０１の出力が“１”、ＡＮＤ回路１０７の出力が“０”となる。つまり、Ｄ−ＦＦ８４の入力端子Ｄに“１”、Ｄ−ＦＦ８５の入力端子Ｄに“０”が入力される。したがって、Ｄ−ＦＦ８１〜８５に次のクロックが入力されると、カウンタ１２のカウンタ値は（０１０００）となる。そして、その後もカウンタ値は（０１０００）のままとなる。すなわち、カウンタ制御回路１３は、４Ｗ１−２相励磁モードから２相励磁モードへの切り替えを検出すると、次のクロックのタイミングで切り替え後の２相励磁モードにおけるステップ位置にカウンタ値を更新する。
【００７８】
（２）１−２相励磁モード
次に、１−２相励磁モードの場合について説明する。例えば、カウンタ１２のカウンタ値が（１００００）、Ｕ／Ｄ信号が“０”である場合に、次のクロックが入力された場合の動作について確認する。１−２相励磁モードの場合、前述したように、ＡＮＤ回路１０４〜１０６の出力は常に“０”となり、カウンタ１２の下位３ビットは“０”となる。したがって、変化するのはカウンタ１２の上位２ビットのみである。
【００７９】
また、１−２相励磁モードの場合、前述したように、ＮＡＮＤ回路９９の出力は“０”である。そして、ＸＯＲ回路１０８には、ＮＡＮＤ回路９９から出力される“０”と、Ｄ−ＦＦ８４の出力端子Ｑから出力される“０”とが入力され、その出力は“０”となる。そして、ＮＡＮＤ回路１０１には、ＸＯＲ回路１０８から出力される“０”が入力され、その出力は“１”となる。
【００８０】
また、ＸＯＲ回路１１２には、Ｄ−ＦＦ８４の反転出力端子／Ｑから出力される“１”と、Ｕ／Ｄ信号“０”とが入力され、その出力は“１”となる。したがって、ＮＡＮＤ回路１００の出力は“０”となる。そして、ＸＮＯＲ回路１１５には、ＮＡＮＤ回路１００から出力される“０”と、Ｄ−ＦＦ８５の出力端子Ｑから出力される“１”とが入力され、その出力は“０”となり、ＡＮＤ回路１０７の出力も“０”となる。つまり、Ｄ−ＦＦ８４の入力端子Ｄに“１”、Ｄ−ＦＦ８５の入力端子Ｄに“０”が入力される。
【００８１】
したがって、Ｄ−ＦＦ８１〜８５に次のクロックが入力されると、カウンタ１２のカウンタ値は（０１０００）となり、（１００００）から８だけカウントダウンされている。
【００８２】
このような動作により、１−２相励磁モードにおいては、クロックが入力されるたびにカウンタ１２のカウンタ値が８ずつカウントダウンまたはカウントアップされている。
【００８３】
そして、このように１−２相励磁モードで動作している際に、励磁モードが４Ｗ１−２相励磁モードに切り替わると、カウンタ制御回路１３は、切り替え前のカウンタ値から、前述した４Ｗ１−２相励磁モードの場合の動作を行うこととなる。すなわち、カウンタ制御回路１３は、１−２相励磁モードから４Ｗ１−２相励磁モードへの切り替えを検出すると、次のクロックのタイミングで、切り替え前のステップ位置から４Ｗ１−２相励磁モードに従ってカウンタ値の更新を開始する。
【００８４】
また、１−２相励磁モードで動作している際に、励磁モードが２相励磁モードに切り替わると、カウンタ制御回路１３は、前述した４Ｗ１−２相励磁モードから２相励磁モードへの切り替えの場合と同様の制御を行う。すなわち、カウンタ制御回路１３は、１−２相励磁モードから２相励磁モードへの切り替えを検出すると、次のクロックのタイミングで切り替え後の２相励磁モードにおけるステップ位置にカウンタ値を更新する。
【００８５】
（３）２相励磁モード
次に、２相励磁モードの場合について説明する。２相励磁モードの場合、前述したように、カウンタ制御回路１３は、カウンタ１２のカウンタ値を（０１０００）に固定する。そして、２相励磁モードで動作している際に、励磁モードが１−２相励磁モードまたは４Ｗ１−２相励磁モードに切り替わると、カウンタ制御回路１３は、前述した１−２相励磁モードまたは４Ｗ１−２相励磁モードの動作を開始する。すなわち、カウンタ制御回路１３は、２相励磁モードから１−２相励磁モードまたは４Ｗ１−２相励磁モードへの切り替えを検出すると、次のクロックのタイミングで、カウンタ値（０１０００）から切り替え後の励磁モードに従ってカウンタ値の更新を開始する。
【００８６】
＝＝位置制御回路の動作＝＝
図７は、これまでに説明した位相信号出力回路１１、カウンタ１２、及びカウンタ制御回路１３により構成される位置制御回路１の動作を説明するためのフローチャートである。なお、本フローチャートは、励磁モードが１−２相励磁モードまたは４Ｗ１−２相励磁モードに従ってステップ位置が制御される場合の処理を示すものである。
【００８７】
位置制御回路１は、クロックが入力されると（Ｓ７０１）、励磁モードの切り替え有無を確認する（Ｓ７０２）。そして、励磁モードが切り替わっていない場合（Ｓ７０２：無）、位置制御回路１は、カウンタ１２のカウンタ値がゼロ（“０”（１０進））またはＦＵＬＬ（“１６”（１０進））であるかを確認する（Ｓ７０３）。
【００８８】
カウンタ値がゼロでもＦＵＬＬでもない場合（Ｓ７０３：その他）、位置制御回路１は、ＦＲ信号が正転を示しているか逆転を示しているかを確認する（Ｓ７０４）。正転の場合（Ｓ７０４：正転）、位置制御回路１は、位相信号が（正，正）または（負，負）であるかを確認する（Ｓ７０５）。位相信号が（正，正）または（負，負）である場合（Ｓ７０５：ＹＥＳ）、位置制御回路１は、カウンタ１２のカウンタ値をカウントダウンし（Ｓ７０６）、カウンタ値を出力する（Ｓ７０７）。また、位相信号が（正，正）でも（負，負）でもない場合（Ｓ７０５：ＮＯ）、位置制御回路１は、カウンタ１２のカウンタ値をカウントアップし（Ｓ７０８）、カウンタ値を出力する（Ｓ７０７）。
【００８９】
ＦＲ信号が逆転を示している場合（Ｓ７０４：逆転）、位置制御回路１は、位相信号が（正，正）または（負，負）であるかを確認する（Ｓ７０９）。位相信号が（正，正）または（負，負）である場合（Ｓ７０９：ＹＥＳ）、位置制御回路１は、カウンタ１２のカウンタ値をカウントアップし（Ｓ７０８）、カウンタ値を出力する（Ｓ７０７）。また、位相信号が（正，正）でも（負，負）でもない場合（Ｓ７０９：ＮＯ）、位置制御回路１は、カウンタ１２のカウンタ値をカウントダウンし（Ｓ７０６）、カウンタ値を出力する（Ｓ７０７）。
【００９０】
また、カウンタ値がゼロでもＦＵＬＬでもない場合（Ｓ７０３：その他）、位置制御回路１は、Ａ相の位相信号及びＢ相の位相信号を保持したまま（Ｓ７１０，Ｓ７１１）、位相信号を出力する（Ｓ７１２，Ｓ７１３）。
【００９１】
カウンタ値がゼロの場合（Ｓ７０３：ゼロ）、位置制御回路１は、Ａ相の位相信号を反転し（Ｓ７１４）、Ｂ相の位相信号を保持したまま（Ｓ７１１）、位相信号を出力する（Ｓ７１２，Ｓ７１３）。また、この場合、位置制御回路１は、カウンタ１２のカウント値をカウントアップし（Ｓ７０８）、カウンタ値を出力する（Ｓ７０７）。そして、カウンタ値がＦＵＬＬの場合（Ｓ７０３：ＦＵＬＬ）、位置制御回路１は、Ｂ相の位置信号を反転し（Ｓ７１５）、Ａ相の位相信号を保持したまま（Ｓ７１０）、位相信号を出力する（Ｓ７１３）。また、この場合、位置制御回路１は、カウンタ１２のカウンタ値をカウントダウンし（Ｓ７０６）、カウンタ値を出力する（Ｓ７０７）。
【００９２】
そして、励磁モードが切り替わった場合（Ｓ７０２：有）、位置制御回路１は、励磁モードが１−２相励磁モードからマイクロステップ駆動である４Ｗ１−２相励磁モードへ切り替わったのか、４Ｗ１−２相励磁モードから１−２相励磁モードへ切り替わったのかを確認する（Ｓ７１６）。１−２相励磁モードから４Ｗ１−２相励磁モードへ切り替わった場合、位置制御回路１は、切り替え前の位相信号及びカウンタ値の状態から、４Ｗ１−２相励磁モードでの処理（Ｓ７０３〜Ｓ７１５）を開始する。
【００９３】
４Ｗ１−２相励磁モードから１−２相励磁モードへ切り替わった場合、位置制御回路１は、切り替え前のカウンタ値が１−２相励磁モードにおけるステップ位置を示すものであるかどうか確認する（Ｓ７１７）。切り替え前のカウンタ値が１−２相励磁モードにおけるステップ位置を示すものである場合（Ｓ７１７：１−２相位置）、位置制御回路１は、切り替え前の位相信号及びカウンタ値の状態から、４Ｗ１−２相励磁モードでの処理（Ｓ７０３〜Ｓ７１５）を開始する。
【００９４】
切り替え前のカウンタ値が１−２相励磁モードにおけるステップ位置を示すものでない場合（Ｓ７１７：その他）、位置制御回路１は、カウンタ値を２相励磁モードにおけるステップ位置を示す値（０１０００）に更新し（Ｓ７１８）、カウンタ値を出力する（Ｓ７０７）。また、位置制御回路１は、Ａ相の位相信号及びＢ相の位相信号は、切り替え前の状態を保持したまま（Ｓ７１０，Ｓ７１１）、位相信号を出力する（Ｓ７１２，Ｓ７１３）。
【００９５】
つまり、位置制御回路１は、励磁モードが４Ｗ１−２相励磁モードから１−２相励磁モードへ切り替わったことを検出すると、位相信号及びカウンタ値を検出時のステップ位置と同位相における１−２相励磁モードのステップ位置に更新して出力する。
【００９６】
以上、位置制御回路１を含んで構成されるステッピングモータの駆動回路について説明した。前述したように、本実施形態のステッピングモータの駆動回路においては、ステップ角の細かい第１の励磁モード（例えば、４Ｗ１−２相励磁モード）からステップ角の粗い第２の励磁モード（例えば、１−２相励磁モード）への切り替えを検出した場合は、検出時のステップ位置と同位相における第２の励磁モードのステップ位置にモータを移動させることができる。したがって、図３に示したように、励磁モードが切り替わった際に発生する正回転及び逆回転の量を従来と比較して減少させることができる。
【００９７】
また、本実施形態のステッピングモータの駆動回路は、第１の励磁モードから第２の励磁モードへの切り替えを検出した際に、検出時のステップ位置が第２の励磁モードのステップ位置である場合には、その位置から第２の励磁モードに従ってモータを回転させる。したがって、このような場合には、励磁モードの切り替えに伴う正回転及び逆回転が全く発生しないこととなる。
【００９８】
また、本実施形態のステッピングモータの駆動回路は、第２の励磁モードから第１の励磁モードへの切り替えを検出した場合は、検出時の位置から第１の励磁モードに従ってモータを回転させる。したがって、このような場合には、励磁モードの切り替えに伴う正回転及び逆回転が全く発生しないこととなる。
【００９９】
また、本実施形態に示したように、モータのステップ位置を制御する位置信号が、位相信号と、カウンタ値（位相内位置信号）とで構成されている場合においては、位置制御回路１は、第１の励磁モードから第２の励磁モードへの切り替えを検出すると、位相信号は検出時のままとし、カウンタ値は検出時の位相と同位相における第２の励磁モードのステップ位置を示す値に更新する。これにより、励磁モードが切り替わった際に発生する正回転及び逆回転の量を従来と比較して減少させることができる。
【０１００】
また、位相信号とカウンタ値とを用いる場合において、位置制御回路１は、カウンタ値が減少更新されてゼロ（第１の値）になったことを検出すると、位相信号を次の位相に更新して出力し、その後、カウンタ値を増加更新する。また、位置制御回路１は、カウンタ値が増加更新されてＦＵＬＬ（第２の値）になったことを検出すると、位相信号を次の位相に更新して出力し、その後、カウンタ値を減少更新する。つまり、本実施形態のステッピングモータの駆動回路は、励磁モードに従ってモータを回転させることができる。
【０１０１】
そして、位相信号とカウンタ値とを用いる場合においては、本実施形態に示したように、位置制御回路１を、位相信号出力回路１１と、カウンタ１２及びカウンタ制御回路１３（位相内位置信号出力回路）とによって構成することが可能である。
【０１０２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【０１０３】
例えば、本実施形態においては、励磁モードとして、２相励磁モード、１−２相励磁モード、４Ｗ１−２相励磁モードの３つのみについて説明したが、２Ｗ１−２相励磁モード等の別の励磁モードについても同様に制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施形態であるステッピングモータの駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図２】各励磁モードにおけるステップ位置の遷移を示す図である。
【図３】第１相における、励磁モード変更時のステップ位置の遷移を示す図である。
【図４】Ｈブリッジ回路の構成を示す図である。
【図５】位相信号出力回路の構成の一例を示す回路図である。
【図６】カウンタ及びカウンタ制御回路の構成の一例を示す回路図である。
【図７】位置制御回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】従来のステッピングモータの駆動回路における、ステップ位置の遷移を示す図である。
【図９】従来のステッピングモータの駆動回路を示す図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  位置制御回路                        ２  駆動制御回路
１１  位相信号出力回路                  １２  カウンタ
１３  カウンタ制御回路                  ２１Ａ，２１Ｂ  変換回路
２２Ａ，２２Ｂ  コンパレータ            ２３Ａ，２３Ｂ  電流制御回路
２４Ａ，２４Ｂ  Ｈブリッジ回路          ２５Ａ，２５Ｂ  抵抗
３０Ａ，３０Ｂ  コイル                  ４１〜４４  Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ
５１，５２  Ｄ型フリップフロップ        ５５  ゼロ検出回路
５６  ＦＵＬＬ検出回路                  ６１〜７２  ＮＡＮＤ回路
７３，７４  ＸＯＲ回路                  ７５  ＯＲ回路
７６〜７８  ＮＯＴ回路                  ８１〜８５  Ｄ型フリップフロップ
９１〜９５  ＯＲ回路                    ９６〜１０１  ＮＡＮＤ回路
１０２，１０３  ＮＯＴ回路              １０４〜１０７  ＡＮＤ回路
１０８〜１１２  ＸＯＲ回路              １１３〜１１５  ＸＮＯＲ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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