JP2602309B2 - 回転可能な部材の角度位置を感知するためのホール効果変換器 - Google Patents

回転可能な部材の角度位置を感知するためのホール効果変換器

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の要約及び概要 本発明は角度位置感知変換器に関し、より詳細にはホ
ール効果装置を好ましく用いるテープ張力腕（テンシヨ
ンアーム）位置感知変換器に関する。
テレビジヨンの分野において、高度技術化局用ビデオ
テープレコーダはテープの磁気軌跡を記録及び再生する
距離の間にテープ張力を制御するため、磁気テープ通路
にテープ張力腕を使用する。このような状況にあつて、
張力腕の位置、即ちそれがテープを押圧する際に予め選
択された変化する角度に渡つて張力腕の回転は、電圧に
変更され、テープに与えられる張力を制御するサーボ回
路への１つの入力として供給される。従つて、電圧に関
連して定められるように張力腕の位置を感知することに
より、テープにおける張力の相対的な指示が与えられ
る。テープ張力はテープ上の磁気軌跡を記録及び再生す
る精度に直接関連した１つのパラメータであるため、位
置感知変換器は極めて正確で、なるべくは角度位置に関
する極めて直線的な電圧出力を供給し更に温度に依存し
ないことが特に望まれる。更に、張力腕感知器は構造的
に簡単であり、容易に製造かつ組立てでき、その動作に
あつて機械的及び電気的に信頼性あるものでなければな
らない。
例えば、ビデオテープレコーダに使用するため種々の
形式の張力腕位置感知変換器が利用可能である。これら
の装置の内で有力なものは発光ダイオード（LED）を用
いる張力腕の相対角度位置を感知するフオトポテンシヨ
メータ変換器である。LEDは光を予め選択された形の開
口を有するマスクに向け、これを通して光抵抗性ポテン
シヨメータ感知器に与える。張力腕が回転すると、対応
して変化する光量はマスクを通過し、光抵抗器（フオト
レジスタ）は回転量に比例して変化する出力電圧を発生
する。このようなフオトポテンシヨメータ変換器は、広
く使用されてはいるが、感知装置からプリント基板に装
着された感知装置（LED）まで伸びる電線を使用する必
要がある。LEDは回転可能なシヤフトに装着されている
ために、接続線は引きずり込みが生じ、このためシヤフ
トの回転位置を表わす出力電圧に対応する誤差が生じて
しまう。更に、フオトポテンシヨメータ変換器の特性の
ため、発生された出力は本質的に非線形で、出力電圧に
誤差が生じてしまう。変換器は、更に、フオトポテンシ
ヨメータ内の光抵抗器即ちフオトレジスタの変化あるい
は不均一な線形特性（これは関連したサーボ回路の精度
を劣化させる）のため、テープレコーダの実際の動作条
件下で均一な高精度の読みを与えないといつた欠点を有
している。
第２の形式の角度位置感知変換器は磁気抵抗性変換装
置を使用しており、回転は磁界の移動によつて生ぜしめ
られる装置の抵抗変化により出力電圧に移行せしめられ
る。このような変換器は極めて温度感応性であり、その
構造のため、支持ハウジング内で巧に装着される必要が
ある。この磁気抵抗性変換器を装着する上での複雑性
は、感知されている回転を行なつているシヤフトで感知
を行なう装置に必要な分離したシヤフトを整合する上で
の困難性により証明される。変換器は自己内蔵形のもの
ではなく、このため組立て体に好ましくない長さを加え
てしまい、支持ハウジングの加えられた複雑さは製造及
び組立ての附加的なコストとして反映せしめられる。
第３の形式の角度位置感知変換器は選択された磁界を
供給するための磁石に関連してホール効果装置を使用す
る。このような変換器は上述した従来の形式の変換器に
対してはある範囲の長所を与える。しかしながら、現在
のホール効果変換器は種々の欠点を固有に含んだ構成を
有している。例えば、このような変換器は変化する磁束
密度を達成するために変化するエアキヤツプを用いるこ
とによつてある部材の回転を感知する。ホール効果装置
は変化する磁束を感知して、その部材の回転に比例する
電圧を発生する。しかしながら、この構成によつて発生
された電圧は、使用される変化するエアギヤツプ構成の
ため測定されている回転角に渡つて比較的に非線形とな
つてしまう。
本発明は、現在入手可能なホール効果変換器の欠点を
一相解消するホール効果変換器を提供しつつ、上述した
角度位置感知変換器の欠点を解決する。この目的のため
に、本発明は、例えば、ビデオテープレコーダ張力腕構
成の現存の支持ハウジングにおいて自己含有ユニツトと
して容易に装着され、かつ張力腕の全体の角度回転に渡
つて極めて直線的な出力電圧をさらに与える比較的簡単
な構成のものを提供する。また、本発明は温度に対する
不感応性であり、その構成の単純さのため、極めて信頼
性が大きい。また、この変換器は容易に製造されること
ができ、例えばビデオテープレコーダ内にあるいはその
追加装置として加えられて容易に組立てられることがで
きる。
この目的のため、好適実施例において、本発明はオフ
セツトが補償され、電圧調整された増巾電子回路と組み
合わせてテープ張力腕シヤフトに結合されたホール効果
装置及び磁石を用いる。従来の張力腕のシヤフトはハウ
ジング内に装着され円形構成に関して選択的に極性化さ
れるリング磁石はそのシヤフトの端部であるいはその長
さに沿つてそれと同時に回転を行なうように同軸的に固
着されている。ホール効果装置はこのホール効果装置リ
ング磁石の周辺間でシヤフトの可能な回転に渡つて予め
選択された一定のギヤツプを与えるように回転可能にリ
ング磁石に近接してハウジングにより固着されている。
リング磁石に対するホール効果装置の密接してかつ一定
の接近によりホール効果装置が見る磁界は最適化され、
これにより線形電圧出力が最適化される。例えば、磁極
を180゜離して定めるように径方向に渡つて極性を附与
されたリング磁石を用いている好適実施例において、回
転は０から回転可能な張力腕の中心位置に対応するヌル
位置まで±80度で接近することができる。出力電圧の直
線性を更に最適化するために、ホール効果装置は、好ま
しくは、磁石の磁極の配向に関して中央に位置決めされ
ており、即ち張力腕がその中央位置にある時に、南北磁
極によつて発生される磁気ヌル状態位置に実質的に位置
決めされる。従つて、リング磁石の回転を表わす電圧の
変動は、エアギヤツプを変化することによつて生ぜしめ
られるような磁束密度の変化ではなく、ホール効果装置
に対する磁極片の対の移動によつて生ぜしめられる。
本発明におけるホール効果装置には調整された電圧が
供給されホール効果装置からの出力電圧はオフセツト演
算増巾器に供給され、この増巾器は、張力腕がその中央
位置にある時に、電圧をある選択されたヌル電圧、例え
ば０に設定するための調節を与える。第２の演算増巾器
はこのオフセツト演算増巾器に接続され、関連したサー
ボ回路で後に使用するため出力信号を好ましく増巾す
る。
図面の簡単な説明 第１図は本発明の基本的な構成の簡略化された斜視図
である。
第２図は単一の磁極片対リング磁石によつて発生され
る磁界に対するホール効果装置の配向を示す第１図に示
された装置の一部の簡略化された図である。
第３及び４図は二重磁極片対リング磁石によつて発生
される磁界に対するホール効果装置の配向の更に別の簡
略化された図である。
第５図は第１、２図で表わされた本発明の変換器の直
線性を示す電圧対角回転のグラフ図である。
第６及び第７図は相対ホール効果装置位置を含んだリ
ング磁石の別の実施例の簡略化された図である。
第８図は第７図の交互「Ｃ形」リング磁石によつて発
生される電圧対角回転のグラフ図である。
第９図はテープ張力組立て体の環境にある本発明のホ
ール効果変換器の横断面図である。
第10図は第９図の断面線10−10に沿つて取つた横断面
図である。
第11及び12図はリング磁石及び回転可能な部材に関し
てホール効果装置のための交互の位置を示す簡略化され
た斜視図である。
第13図は本発明のオフセツト、増巾及び電圧調整回路
を表わす回路図である。
好適実施例の記載 第１図において、テープローラガイド12、張力腕14及
び張力腕シヤフト16を含んだ簡略化されたテープ張力腕
組立て体が示されている。本発明によれば、リング磁石
18が、例えば加圧定着、あるいは任意の好ましい手段に
よりシヤフト16の端部に関し同軸的に固着されている図
示されたリング磁石18は、矢印20により示された磁界を
対応して発生する南北（Ｓ−Ｎ）磁極対を有する端極対
リング磁石である。電圧出力線24を有するホール効果装
置22はリング磁石18の周辺に密に接近してかつＮ−Ｓ磁
界20にほぼ垂直に伸びる磁石の径上でハウジング（第9,
10図）に固着されている。従つて、ホール効果装置22は
Ｎ−Ｓ磁極対にほぼ垂直に位置決めされ即ち、テープ張
力腕で組立て体がライン26によつてここに図示された中
央位置にある時に、磁界ヌル位置に対応する中間点に位
置決めされている。理論的にこの位置はホール効果装置
22からのヌル（好ましくは０）電圧出力に対応する。実
際上、この中央位置はホール効果装置のオフセツト誤差
を供給電圧から＋あるいは−したものの半分のヌル化し
た電圧出力に対応し、それにより第13図更に示されるオ
フセツト段を必要とする。実際的なテープ送り装置への
応用にあつては、ガイド12/腕14、従つてシヤフト16は
中央位置26に対して±30度の程度の角度に渡つて共に回
転する。しかしながら第１図に示されるように、変換器
は後に記載するように、必要な応用及び対応する構成に
より±80度の程度のより大きな角回転で使用されてもよ
い。
第２図は番号28で磁界の磁束線を示し、これらは単一
局対リング磁石18によつて発生され、更に張力腕14の中
央位置に対応する位置26に沿つた磁束線に対する固定の
ホール効果装置22の配向をも示す。従つて、ホール効果
装置22は磁界20にほぼ垂直な位置でかつＮ−Ｓ磁極対の
磁気ヌル位置に位置決めされる。しかしながらホール効
果装置22のような磁界変換装置は、点線で示されるよう
に、磁気ヌル位置から偏位した領域で磁界の磁束線に位
置決めされてもよい。この構成は、回転可能な部材が中
央位置に関して１つの方向で主に回転するかあるいは位
置方向ではわずかにかつ他方向ではより大きく回転する
ような状況において有用である。
第３図は同様の要素が同様に番号付けられた本発明の
他の実施例を示す。二重極片対リング磁石18′が上述し
た記載の単一磁極対リング磁石18の代りに使用される。
この結果のＮ−Ｓ磁界の対は番号30,32で示され、番号3
4で表わされた二重の対の磁束線に対応するパターンを
発生する。ホール効果装置22は、ここでは、近接したＮ
−Ｓ磁極30,32に関してほぼ45゜ではあるが依然として
それらの間の中間で、かつ線26で示された張力腕14の中
央位置に沿つてリング磁石18′の径上の位置でその磁石
18′の周辺に密に近接して固定されている。装置22は近
接した磁極の他の対の間で、かつ第２図に示されるよう
に磁気ヌル領域あるいはこのヌル領域から偏位して配置
されてもよい。
第４図は二重磁極対リング磁石18″を示し、その磁石
はその周りでの継続した90゜の点で交互のＮ−Ｓ−Ｎ−
Ｓ磁極で磁化されている。磁束線34′は第３図のものと
同様であるが、Ｎ−Ｓ磁界31,33,35及び37は磁石の同心
円環内に存在する。図示されるように、ホール効果装置
22は図示した構成で磁界31にほぼ垂直に存在するが、他
の近接した磁極間に配置されてもよい。
第５図のグラフは例えば約180゜の回転に渡つて第
１、２図の単一磁極対構成を用いて出力コネクタ（第13
図）にホール効果変換器により発生される電圧を示す。
このプロツトにおいて、張力腕14の中央位置に対応する
０電圧は約90゜で発生される。０゜への角回転は約−６
ボルトを発生し180゜への角回転は約＋６ボルトの電圧
を発生する。このグラフは上述した中央位置26の周りの
張力腕14の±90゜の角回転の程度を表わす電圧出力を示
す。図示されるように、ホール効果装置22の電圧出力は
特に直線39との比較から明らかなように±70゜の角回転
に渡つて線形であり、直線41との比較にから明らかなよ
うに±80゜の回転に渡つて依然として比較的に線形であ
る。第３、４図の二重磁極対構成において、出力電圧の
直線性は、第１、２図の単一磁極対リング磁石によつて
発生される電圧の直線性と比較した時に、±30゜の角位
置の両端で幾分低下する。
第６図には別のリング磁石18の実施例が示され、こ
れは磁石の製造時に磁石において発生される南北の磁極
の角度位置を選択することによつて与えられる。従つ
て、第６図に示されるように、Ｎ−Ｓ磁極は径から例え
ば20゜に存在する対称位置でリング磁石内に誘起され、
それにより磁界の磁束線43のパターンは180゜よりも大
の磁石の周囲の周りの弧張を伸びることとなる。これに
よりホール効果装置22に対して磁石18のより大きな範
囲の角回転が、ホール効果装置22からの出力信号の直線
性を最適に維持して可能となる。明らかに、本発明は他
の角度の値と対応する他のＮ−Ｓ磁極配向を使用しても
よい。
第７図は、図示する目的のため、中断リング磁石構造
を示し、この構造は本明細書で「Ｃ形」リング磁石118
として規定される。磁石118は同一のほぼ円形構造を有
し、第２−４及び６図のリング磁石と容易に交換可能で
ある。しかしながら、磁石118はこの磁石の材料の連続
性を中断するギヤツプ120を形成するように、その横断
面のスライスあるいは楔形の切り欠きを有している。磁
石118は磁気材料の一端で北の磁極をかつ他端で南の磁
極を与えるように磁化され、北−南磁極はギヤツプ120
の両端である。これによる磁界は北−南磁極で発生しか
つ磁石118の周りをほぼ同心状に伸びる円形磁界122で示
されている。同心状の磁力線はギヤツプ120を通つて伸
び、磁界のヌル位置はギヤツプに対して径方向で対抗す
る点でかつギヤツプそれ自体で生じる。
磁石118は、ギヤツプ120が上述した張力腕の中央位置
に対応する線26によつて２等分されるような状態で、張
力腕シヤフト16に固着されている。ホール効果装置22は
上述したようにリング磁石118の周辺に密接しかつ均等
に接近するようにして線26に沿つて一定の位置で固着さ
れている。明らかなように、ギヤツプ120が存在しかつ
ギヤツプに北−南磁極が設けられて、ホール効果装置が
保持されることができる比較的に大きな弧張の不中断磁
束線が利用可能である。第６図に示されるように、ホー
ル効果装置22が線24に線形電圧出力を発生させることが
依然として可能な状態で、より大きなシヤフト／磁石11
8の回転が得られることができるようになる。上述した
ように、ホール効果装置は磁気ヌル領域から偏位されて
もよい。更に、装置22は点線で示されたようにギヤツプ
120で発生された磁界磁束線に配置されてもよい。
第８図は第６図のオフセツト磁極構成あるいは第７図
の「Ｃ形」中断リング磁石118で与えられたホール効果
装置22の論理的出力信号を点線で示す。ギヤツプ120で
は２つの急速な磁界極性の反転があり、60゜から300゜
に渡つてほぼ対応して比較的直線の回転領域が存在す
る。磁界のヌル位置は180゜の点、０゜の点で生じ、そ
こでは極性反転が生じる。この図から明らかなように、
ギヤツプ120の領域では、極めて小さな角回転は比較的
に大きな電圧変化を与える。従つて、ギヤツプ120での
ホール効果装置22はその結果として高い分解能の回転感
知装置を与える。
比較のために、第１、２図の実施例のホール効果装置
22によつて発生される第５図の出力信号も360゜の全回
転に渡つて点線で第８図に示されている。この点線の曲
線で示されるように、磁石18の180゜の角位置では、ホ
ール効果装置22は位相反転を伴なつて磁極ヌル位置にあ
る。270゜では、南磁極は装置22を通り、最も大きな負
の電圧が与えられ、360゜（即ち０゜）では第２の磁気
ヌル位置での逆の位相反転が生じる。90゜では、北磁極
がホール効果装置を通り、最も大きな正の電圧出力が与
えられる。
第９及び10図は例えばテープ張力腕組立て体と組み合
わせられた現在のホール効果変換器の構成を示し、図に
おいて前の図面の同様の要素は同様に番号付けられてい
る。張力腕シヤフト16は１対の隔たつた軸受38,40によ
つてハウジング36内に回転可能に装着されている。この
ハウジングは関連したビデオテープレコーダの構造内に
組立て体及び変換器を固着するための装着フランジ42を
含んでいる。この実施例において、シヤフト16の端部は
ハウジング36の端部内での軸受40を越えて伸びる。上述
したリング磁石18（あるいは他の実施例のもの）は同軸
構成でシヤフト16の端部に圧接あるいは他の態様で固着
されている。バネ44はリング磁石をホール効果装置に関
して軸方向位置に維持するように軸受40とリング磁石18
との間で圧縮して配置されている。ホール効果装置22は
この装置22のリード線として働くことができる好ましい
剛体の支持体47によつて例えば回路基板46に固着されて
いる。回路基板46はハウジング36の端部に例えば好まし
いバネ48により着脱可能に固着されている。回路基板46
はホール効果装置22と共に変換器電子回路（第13図）を
含んでおり、従つて張力腕組立て体に容易に組立てられ
ることができるかあるいは修理あるいは補修を必要とす
る場合に取り除かれることができる自己内蔵形の変換器
ユニツトを与える。ホール効果装置22は、リング磁石18
の周辺に密に接近させて装置22を維持する剛体の支持体
47によつて回路基板46に固着されている。従つて、一定
のギヤツプ50がリング磁石18、即ち張力腕14の全範囲の
角回転に渡つて周囲及び装置22間で維持される。例え
ば、ギヤツプ50の巾は約1/8インチのまで、ほとんどリ
ング磁石と接触する程度のものであつてもよい。実際
上、ホール効果装置22は中央位置（第10図）として線26
によつて示された径に沿つて固着され、これは上述した
張力腕組立て体の中央位置に対応する。第10図の単一磁
極対リング磁石18によつて発生される磁界は番号28で示
され、好適実施例において、ホール効果装置22は磁気ヌ
ル位置においてＮ−Ｓ磁極間のほぼ中央の位置でこの磁
界内に配置されている。
従つて、明らかなように、種々の実施例でのホール効
果装置の出力の電圧変動は上述したようにギヤツプを一
定に維持した状態でＮ−Ｓ磁極対及びホール効果装置間
の移動によつて本質的に生ぜしめられる。ホール効果装
置は磁界の強さあるいは磁束密度の変化ではなく磁界の
極性化の変化を感知することとなる。
第11図に示されるように、ホール効果装置22はまた円
周に近接せずにリング磁石の種々の構成の最も外側の側
部分の真ぐ下あるいは上の位置に固着されてもよいとい
うことを理解されるべきである。更に第12図に示される
ように、シヤフト16が導磁性の材料から作られる場合に
は、ホール効果装置22はそのシヤフト16の円周に密接し
て配置されることができる。この構成において、Ｎ−Ｓ
磁界20はリング磁石18によりシヤフト16に更に誘起さ
れ、ホール効果装置22によつて感知される。
第13図において、ホール効果装置22は関連した電子回
路と組み合わせられて示されており、これはテキサスイ
ンスツルメンツ社によつて製造されているTL3103Cのよ
うな温度補償ホール効果装置を含んでいる。第１の入力
は電圧調整53から伸びる線52に接続されており、第２の
入力は電圧調整器55から伸びる線54に接続されている。
従つて、一例として、線52,54はそれぞれ−7.5ボルト及
び＋7.5ボルトの程度の調整された電圧を与える。出力
電圧は上述した線24に与えられ、その出力は、張力腕組
立て体がその中央位置にありかつホール効果装置22が上
述したようにＮ−Ｓ磁極対の中間あるいはその磁気ヌル
位置にある時に、ほぼ０ボルトに設定される。シヤフト
16、従つてリング磁石18の任意の角回転により固定のホ
ール効果装置22に対するＮ−Ｓ磁束の位置の対応する変
化が生じ、このため装置は出力線24の出力電圧に対応す
る変化を生じさせる。線24はオフセツト演算増巾器（OP
アンプ）段58の反転入力に接続され、この増巾器段は、
例えば、選択されたヌル化電圧（例えば０ボルト）に回
路が調節されるようにする。従つて、０ボルト出力は、
張力腕組立て体が上述した中央位置にある時に回路によ
つて供給される。オフセツトOPアンプ段58の出力は増巾
演算増巾器（OPアンプ）段60の反転入力に接続されてい
る。ホール効果装置によつて発生される全電圧範囲はわ
ずか±0.2ボルトの程度でしか変化しないため、増巾器O
Pアンプ段60は第13図の回路から±５ボルトの出力を供
給するのに充分なゲインを与える。オフセツト調節は可
変ポテンシヨメータ63によつて与えられ、ゲイン調節は
可変ポテンシヨメータ69によつて与えられる。OPアンプ
段60の出力コネクタ62はライン65に出力電圧を供給し、
これはリング磁石18の角回転、即ち張力腕14の角回転を
表わす。負の電圧変化は第１の角度方向の回転を表わ
し、正の電圧変化は他の角度方向の回転を表わす。
図から明らかなように、ホール効果装置22は、正の電
源と接地との間に配置されているのではなく、２つの電
源53,55及び線52,54間に配置されている。所望のオフセ
ツト調節機能を備えた調整電源が利用可能な時にこのよ
うな構成は受け入れられ得るが、非調整電源が使用され
る場合及び／または単一の電源間で不十分な電圧が利用
できるような場合には、第13図の回路構成を使用するこ
とが好ましい。これは装置22に供給されている非調整電
圧の問題を除去する。これが除去されなければ、線65の
変換器出力に電圧変動が生じかつリールサーボにリール
ジツタが生じてしまう。
電圧調整器53,55は線52,54に正及び負の7.5ボルトのD
Cの電圧を供給するために、それぞれの抵抗64及び66に
よつて設定されることができる調節可能な形式のもので
ある。増巾OPアンプ段60の入力でのコンデンサ70によ
り、回路のRC時定数は例えばビデオテープレコーダに使
用されているかあるいはホール効果変換器ユニツトが例
えばフオトポテンシヨメータ形の張力腕変換器の代りに
レコーダに新たに加えられているような張力腕装置の周
波数応答をエミユレートするようになつている。コンデ
ンサ70は、例えば元のフオトポテンシヨメータ変換器の
低い周波数応答と整合するようにホール効果装置の約10
0キロヘルツの通常の高い周波数応答をロールオフとす
ることを可能とする。従つて、第13図の回路は、テープ
レコーダの電子回路を再設計する必要なく元のテープ張
力腕位置感知変換器と置換することが所望されるような
ビデオテープレコーダの分野での現行の張力腕装置に容
易に使用され得るようになつている。これら状況におい
て、電子回路の電圧、オフセツト電圧等はテープレコー
ダの現行のあるいは利用可能な電圧に容易に合致せしめ
られる。
単に１つの実施例として中央位置でほぼ０ボルトの出
力を有するホール効果装置に±7.5ボルトを供給する回
路が記載された。ホール効果装置は例えば接地電位から
＋12ボルトの他の利用可能な電圧範囲に関連して接続さ
れてもよく、その場合出力は理論的に６ボルトとなる。
この状況にあつて、リング磁石が±70゜に渡つて回転せ
しめられると、ホール効果装置の出力電圧は例えば5.8
から6.2ボルトの範囲に渡つて変化する。オフセツトOP
アンプ段58の抵抗値は、この場合張力腕が中央位置にあ
る時に、オフセツト補償されたヌル化電圧（好ましくは
０ボルト）を与えるように選択される。明らかに、ヌル
化電圧は０ボルト以外になつてしまう。荒いオフセツト
調節が抵抗値を変化することによつてこの回路において
なされ、細い調節が可変抵抗を調節することによつてな
されることが理解されるであろう。
明らかに、本発明のホール効果装置は本明細書でビデ
オテープレコーダのテープ張力腕装置に関連して記載さ
れたが、回転可能なシヤフト、デイスクあるいは他の同
様の部材の角回転を正確に決定することが所望されるよ
うな他の電子的あるいは機械的装置にそれが容易に使用
できる。
上述したように、本発明のホール効果変換器は、更
に、シヤフトあるいは部材のより大きな角回転が感知さ
れなければならないような応用にも使用可能である。例
えば、変換器は連続した360゜の回転に渡つてシヤフト
の回転速度並びにそのシヤフトの角位置を識別するため
のタコメータとしても使用可能である。タコメータとし
て、単一磁極対磁石構成は１回転当り１つの全サイン波
形の出力電圧を与え、二重磁極対磁石構成は１回転当り
２つの全サイン波形出力電圧を与える。しかしながら、
それ以上の回転に対しては、極めて多数の均一に隔てら
れた磁極がリング磁石に導入されて１回転当り対応した
多数の完全サイン波を与えるようにすることができる。
本発明はホール効果装置を使用するものとして記載さ
れたが、磁界の磁極変化を感知しかつその変化を表わす
電圧を供給することができる形式のエンジ変換装置を本
発明が意図していることは明らかである。また磁界の磁
極の変化が第13図のような関連した回路の出力での電圧
によつて表わされる抵抗変化を生じさせるような磁気抵
抗変換装置によつてホール効果装置は置換されてもよ
い。従つて、本発明は種々の磁界変換器、変換器が固着
される種々の位置、種々の磁石構成及び対応する磁界パ
ターン並びに上述した以外の回路の使用を意図するもの
である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−21160（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−220816（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−134859（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−93810（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−201906（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4371837（ＵＳ，Ａ) 米国特許4540964（ＵＳ，Ａ)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】360゜よりも小の予め選択された角度に渡
    って回転を行なうようにハウジングによって支持された
    張力腕のシャフトの角度位置を感知するための装置にお
    いて、 選択された周に１対の北−南磁極を選択的に誘起させ
    て、弧状の磁界を発生する円形磁石を具備し、この磁石
    は360゜よりも小の上記予め選択された角度に渡って上
    記張力腕のシャフトと共に回転するように同軸的に固着
    されており、 上記円形磁石の上記周と密接しかつ一定に近接し、また
    上記張力腕の予め選択された中央角度位置に対応する上
    記北−南磁極間での上記磁界の予め選択された位置で上
    記ハウジングにより選択的に固着された磁界変換手段を
    具備し、 上記磁界変換手段に応じるオフセット調節増幅手段を含
    む回路手段であって、上記張力腕がその中央角度位置に
    ある場合に、前記オフセット調節増幅手段の出力が所定
    のヌル電圧に設定されるように調整する回路手段を具備
    したことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】ハウジングによって支持された回転可能な
    部材の予め選択された角度内の角度位置を感知するため
    の装置にして、上記回転可能な部材と共に360゜よりも
    小の角度に亘って回転するように同軸的に固着されかつ
    磁石手段の周りの対応する弧長の磁界を発生するための
    磁極対を含んだ環状磁石手段を有する装置において、 上記磁石手段の与えられた表面に密接しかつ一定に近接
    して固着されたホール効果装置を含んでいて、上記磁石
    手段と上記ホール効果装置との間で一定のギャップが与
    えられるようにした磁界変換手段を具備し、このホール
    効果装置は、上記回転可能な部材が360゜よりも小の前
    記角度以内の予め選択された角度位置にあるときに、そ
    の近接した磁極間の上記磁界内に選択的に配置されてお
    り、 上記ホール効果装置は、更に、上記回転可能な部材の上
    記予め選択された角度位置と角度的に一致して上記磁界
    の上記磁極間の磁気ヌル領域に配置されており、 上記磁界変換手段に結合されたオフセット調節増幅手段
    を含む回路手段であって、上記張力腕がその中央位置に
    ある場合に、前記オフセット調節増幅手段の出力を調整
    して選択されたヌル電圧を供給する回路手段を具備した
    ことを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】ハウジングによって支持された回転可能な
    部材の角度位置を感知するための装置において、 上記回転可能な部材と共に360゜よりも小の角度に亘っ
    て回転するように同軸的に固着されかつ同軸的に固着さ
    れた予め選択された弧長の磁石手段を具備し、これはこ
    の周りで対応する弧長の磁界を発生するための磁極対を
    有し、 上記磁石手段はリング磁石を含み、このリング磁石はま
    たこの対接端を定めるように選択された分がその横断面
    から除去され、 上記回転可能な部材が360゜よりも小の前記角度以内の
    予め選択された角度位置にある時に、上記磁界の上記弧
    長内の予め選択された位置で上記磁石手段の所定の表面
    に一定に近接して固着された磁界変換手段が具備され、 上記磁界変換手段は上記磁石手段に対して密接しかつ一
    定に近接して固着されてそれらの間で一定のギャップを
    与えるホール効果手段であり、このホール効果手段はこ
    の近接した磁極間の上記磁界内に選択されて配置され、
    かつ上記回転可能な部材が上記予め選択された角度位置
    にある時に上記選択された除去部分に径方向に対向した
    関係で上記リング磁石と密接しかつ一定に近接して配置
    され、 上記磁界変換手段に結合したオフセット調節増幅手段を
    含む回路手段であって、上記回転可能な部材が上記予め
    選択された角度位置にある場合に、前記オフセット調節
    増幅手段の出力が所定のヌル電圧に設定されるように調
    整する回路手段が具備されることを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】テープレコーダ用のテープ張力アームアセ
    ンブリであり、 回転可能部材（16）と、回転可能部材により運ばれるア
    ーム（14）と、上記アーム上に設けられたテープ嵌合ガ
    イド（12）とを有し、 上記アームは中央位置から両方の角度方向に延びる実質
    的な角度領域に亘って回転可能部材と共に回転可能であ
    り、 前記角度領域は360゜より小であり、 更に上記アセンブリは中央位置からのアームの角度ずれ
    に伴って大きさが代わる電気信号を供給する供給手段を
    具備していて、 上記供給手段は、 上記回転可能部材の360゜より小の前記角度領域に亘る
    回転に対して同軸的に固着された少なくとも一対の磁極
    を有する環状磁石（18）と、 磁場の極性の変化を感知できるホール効果変換器或いは
    他の変換器（22）であって、磁石の周囲に近接して配置
    され、上記アームが上記中央位置にある場合に磁石の円
    周方向で隣接する磁極の角度位置間のほぼ真中の位置に
    配置されていて、上記角度領域のほぼ全体に亘るアーム
    の角度位置と共に線形に変化する電気的出力を供給する
    変換器と、 上記変換器の電気的出力を調節して、上記アームが中央
    位置にある場合に、選択ヌル値を供給する電気的オフセ
    ット回路（63、58）と、 を具備することを特徴とするアセンブリ。
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