JP3319477B2

JP3319477B2 - 位相検出装置及び回転ドラム装置

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Publication number: JP3319477B2
Application number: JP25923893A
Authority: JP
Inventors: 俊明渡部
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 2002-09-03
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: JPH0791908A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば磁気テープを巻
回して、音声信号や映像信号等の情報信号を記録または
再生するＶＴＲ装置等における回転ドラムの位相を検出
する場合に好適な位相検出装置及びこのような位相検出
装置を備えた回転ドラム装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＶＴＲ，ＤＡＴ等における回転ヘ
ッド装置は、例えば図１１に示すように、構成されてい
る。図１１において、回転ヘッド装置１は、固定ドラム
２と、この固定ドラム２内に組み込まれた軸受３と、こ
の軸受３によりこの固定ドラムの中心線の周りに回転可
能に支持された回転軸４と、この回転軸４に一体に取り
付けられた回転ドラム５と、内部に組み込まれたモータ
６とを有している。尚、回転ドラム５の外周縁部には、
磁気ヘッド５ａが取り付けられている。

【０００３】ここで、モータ６は、回転軸４に取り付け
られた回転ヨーク７及びロータ８と、固定ドラム２に取
り付けられたステータ基板９とから構成されている。さ
らに、このロータ８の上面には、ロータマグネット８ａ
が取り付けられている。

【０００４】上記ステータ基板９は、図１２に示すよう
に、円周方向に沿って等間隔に配設された複数個、図示
の場合６個のコイル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９
ｆを有している。これに対して、ロータマグネット８ａ
は、円周方向に沿ってＮ極及びＳ極が交互に並ぶように
着磁されている。

【０００５】このように構成された回転ヘッド装置１に
よれば、再生の際には、ステータ基板９上の各コイル９
ａ乃至９ｆに対してそれぞれ通電することにより、この
コイル９ａ乃至９ｆに発生する磁界が、ロータマグネッ
ト８ａの各Ｎ極及びＳ極に対して作用する。

【０００６】これにより、ロータ８が、回転軸４，回転
ドラム５及び回転ヨーク７と共に回転され、この回転ド
ラム５に備えられた磁気ヘッド５ａにより磁気テープか
ら検出された信号が、ヘッドアンプを介して、外部に出
力される。また、記録の際には、再生の際と同様にして
回転ドラム５が回転し、図示しない制御回路等からの電
気信号が、図示しない機構を介して、上記磁気ヘッド５
ａに出力され、磁気テープへの書き込みが行なわれ得る
ことになる。

【０００７】この場合、ロータマグネット８ａは、図１
３に示すように、Ｎ極とＳ極の境界の一つが、内周方向
に向かって突出するように形成された凸部８ｂを備えて
いる。これに対して、ステータ基板９は、各コイル９ａ
乃至９ｆの内側にて、図１３に図式的に示すように、位
相検出コイル９ｇを備えている。

【０００８】これにより、ロータ８が回転したとき、ロ
ータマグネット８ａの凸部８ｂが、上記位相検出コイル
９ｇに対向する位置を通過することになる。かくして、
ロータ８が一回転する毎に、位相検出コイル９ｇには、
起電力が発生するので、この起電力を検出することによ
って、ロータ８の回転及びその位相が検出されることに
なる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
回転ヘッド装置１においては、ロータマグネット８ａに
凸部８ｂが備えられているので、ロータ８の回転バラン
スが悪くなってしまう。従って、ヘッド５ａの一様な回
転運動が得られるように、回転軸４，回転ドラム５，回
転ヨーク７及びロータ８の回転部品の回転ムラをできる
限り抑制するために、ロータ８の回転バランスを調整す
る作業が不可欠である。

【００１０】従来、このバランス調整作業は、バランス
が崩れている位置にて、回転ドラム５自体を削ったり、
当この位置の半径方向反対側の対向位置に、ハンダ盛り
等によって、バランスウェイトを付加することが行なわ
れている。

【００１１】しかしながら、回転磁気ヘッド装置１の回
転ドラム５のような精密の部品の場合には、削ったり、
ハンダ盛りをする位置及びバランス調整量が制限される
ことになる。このため、作業性が非常に悪いと共に、コ
ストが高くなってしまうという問題があった。さらに、
場合によっては、完全にバランスをとることができない
ことがあった。

【００１２】また回転ヘッド装置１の全体を小型化する
場合には、このロータマグネット８ａの凸部８ｂを小さ
くする必要がある。従って、位相信号のレベルが小さく
なってしまい、この位相信号のＳ／Ｎ比が悪化したり、
回転ドラム５の位相が正確に検出され得なくなってしま
うという問題があった。これに対して、凸部８ｂを大き
くした場合には、小型化されたロータ８に対する凸部８
ｂの影響が増大して、回転バランスが大きく崩れてしま
うという問題があった。

【００１３】本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成に
より、回転バランスが崩れることなく、位相信号が確実
に検出されるようにした、位相検出装置及ひ回転ドラム
装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、円周方向に沿ってＮ極及びＳ極が交互に並ぶよう
に着磁され、かつ少なくとも一つの磁極と、この一の磁
極に隣接する隣接磁極との境界が、他の磁極どうしの境
界と比べて、少なくとも境界の一部が、周方向にずれる
形状となるように変形着磁されたロータマグネットと、
このロータマグネットに対向して固定配置されたステー
タ基板と、このステータ基板上にて半径方向の内側及び
外側にずらして巻装されかつ上記ロータマグネットの回
転によりこのロータマグネットの同極の着磁部に対向し
て位相信号を発生する互いに逆巻の二つの位相検出コイ
ルとを備える位相検出装置により達成される。

【００１５】また、前記二つの位相検出コイルがこのス
テータ基板上にて円周方向及び半径方向の内側及び外側
にずらして巻装されるように構成できる。

【００１６】また、前記ステータ基板上には、円周方向
及び半径方向の内側及び外側にずらして巻装されかつ上
記ロータマグネットの回転により、このロータマグネッ
トの異極の着磁部に対向して、位相信号を発生する互い
に同じ巻方向の二つの位相検出コイルとを備えるように
構成できる。

【００１７】また、上記目的は、固定ドラムと、この固
定ドラムに対して回転可能に支持された回転ドラムとを
含んでいる、回転ドラム装置において、上記回転ドラム
が、その回転中心に対して円周方向に沿ってＮ極及びＳ
極が交互に並ぶように着磁されかつ少なくとも一つの磁
極が変形着磁されたロータマグネットを備えていて、上
記固定ドラムが、半径方向の内側及び外側にずらして巻
装されかつ上記ロータマグネットの回転によりこのロー
タマグネットの同極の着磁部に対向して位相信号を発生
する互いに逆巻の二つの位相検出コイルを備えている回
転ドラム装置により、達成される。

【００１８】また、前記二つの位相検出コイルが前記ス
テータ基板上にて円周方向及び半径方向の内側及び外側
にずらして巻装されるように構成できる。

【００１９】また、前記固定ドラムが、円周方向及び半
径方向の内側及び外側にずらして巻装され前記ロータマ
グネットの回転により、このロータマグネットの異極の
着磁部に対向して、位相信号を発生する互いに同じ巻方
向の二つの位相検出コイルを備えるように構成すること
ができる。

【００２０】

【作用】上記構成によれば、ロータマグネットが、環状
に形成されていて、半径方向に対する突出部を有してい
ない。従って、回転バランスが良好であり、回転バラン
スの調整作業が著しく容易になる。

【００２１】また、ロータマグネットの各磁極が、位相
検出コイルに対向して通過する際には、各位相検出コイ
ルには、互いに逆の起電力が発生する。そして、この起
電力が互いに打ち消し合うことになる。ここで、ロータ
マグネットの変形着磁された磁極が、位相検出コイルに
対向して通過する場合には、変形部分の領域では、各位
相検出コイルに発生する起電力は、互いに打ち消し合う
ことができず、起電力が外部に出力されることになる。
この出力された起電力を検出することにより、ロータマ
グネットまたは回転ドラムの回転及び位相が検出される
ことになる。

【００２２】ロータマグネットに突出部を設ける必要が
ない為、モータ駆動に必要なロータの大きさでよい。従
ってモータを小型化できるので、装置全体の小型化に寄
与できる。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図１乃至図
１０を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べ
る実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的
に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００２４】図１は、本発明による位相検出装置を組み
込んだ回転ドラム装置としての回転ヘッド装置の第一の
実施例を示している。図１において、回転ヘッド装置１
０は、固定ドラム１１と、この固定ドラム１１内に組み
込まれた軸受１２と、この軸受１２によりこの固定ドラ
ム１１の中心線の周りに回転可能に支持された回転軸１
３と、この回転軸１３に取り付けられた回転ドラム１４
と、内部に組み込まれたモータ１５及びロータリトラン
ス１６とを有している。

【００２５】ここで、モータ１５は、回転軸１４に取り
付けられた回転ヨーク１７及びロータ１８と、固定ドラ
ム１１に取り付けられたステータ基板１９とから構成さ
れている。さらに、このロータ１８の下面には、ロータ
マグネット２０が取り付けられている。

【００２６】以上の構成は、図１１に示した従来の回転
ヘッド装置１と同様の構成であるが、本発明による回転
ヘッド装置１０においては、上記ロータマグネット２０
は、図２に示すように、構成されている。図２におい
て、ロータマグネット２０は、リング状に形成され、円
周方向に沿って複数個（図示の場合、各４個）のＮ極及
びＳ極が交互に並ぶように着磁されていると共に、一つ
のＮ極及び隣接するＳ極の間の境界２１に関して、外周
側の一部２１ａが、クランク状にＮ極側にずれて形成さ
れている。

【００２７】これに対して、ステータ基板１９（図１１
参照）には、図２に示す二つの位相検出コイル２２，２
３が、それぞれロータマグネット２０の同じ角度位置
（同極の着磁箇所）に対応して半径方向内周縁及び外周
縁付近にずらして配設されている。この場合、位相検出
コイル２２，２３は、互いに逆巻になるように直列に接
続されており、同一の磁束変化に対して大きさがほぼ同
じでかつ方向が逆向きの起電力が発生した場合に、互い
に打ち消し合うように構成されている。

【００２８】本実施例による回転ヘッド装置１０は、以
上のように構成されており、記録の際には、モータ１５
のステータ基板１９上に形成されたコイルに対して通電
することにより、このコイルに発生する磁界が、ロータ
マグネット２０の各Ｎ極及びＳ極に対して作用する。

【００２９】これにより、ロータ１８が、回転軸１３，
回転ドラム１４及び回転ヨーク１７と共に回転され、制
御回路等の外部からの電気信号が、固定ドラム１１か
ら、ロータリトランス１６を介して、回転ドラム１４に
伝送され、この回転ドラム１４に設けられた磁気ヘッド
１４ａに出力される。これにより、この磁気ヘッド１４
ａは、磁気テープへの書き込みを行なうことになる。ま
た、再生の際には、この磁気ヘッド１４ａにより検出さ
れた信号が、回転ドラム１４からロータリトランス１６
を介して、固定ドラム１１に伝送され、外部の制御回路
等に出力される。

【００３０】ここで、ロータマグネット２０は、図２に
示すように、その磁極の境界２１の一部２１ａがずれて
いることにより、この境界２１が、位相検出コイル２
２，２３に対向する位置を通過する場合には、各位相検
出コイル２２，２３に鎖交する磁束の変化が位相差を有
することになる。これにより、各位相検出コイル２２，
２３に発生する起電力も位相差を有するので、互いに打
ち消し合うことができず、コイル端子２４から、信号が
出力されることになる。

【００３１】尚、他の磁極の境界が、位相検出コイル２
２，２３に対向する位置を通過する場合には、位相差が
電気角でほぼ１８０度であることから、位相検出コイル
２２，２３に発生する起電力はほぼ大きさが同じで互い
に打ち消し合うので、コイル端子２４から信号は出力さ
れない。

【００３２】かくして、ロータマグネット２０が一回転
する毎に、コイル端子２４から信号が出力されることに
なる。

【００３３】図３は、図２のロータマグネットの変形例
を示している。即ち図３において、ロータマグネット２
５は、一つの磁極の境界２６にて、外周側２６ａが、Ｎ
極側に、また内周側２６ｂが、Ｓ極側にそれぞれずれ
て、クランク状に形成されている。

【００３４】このような形状のロータマグネット２５の
場合も、図２のロータマグネット２０と同様に、位相検
出が行なわれ得る。さらに、この場合は、ロータマグネ
ット２５は、Ｎ極及びＳ極の全体の磁束量がほぼ同じで
あることから、外部への漏洩磁束が小さくされる。従っ
て、このような漏洩磁束によるロータリトランス等への
影響が低減されることになる。

【００３５】図４は、ロータマグネット及び位相検出コ
イルの他の配置例を示している。図４においては、図２
と同様の構成のロータマグネット２０に対して、位相検
出コイル２７，２８は、ロータマグネット２０の異なる
角度位置、即ち電気角で３６０度（ｎ１×３６０度とし
てもよい、ここで、ｎ１は正の整数）だけ離れた角度位
置にて、それぞれ内周縁付近及び外周縁付近に配設され
ている。

【００３６】この場合、位相検出コイル２７，２８は、
互いに逆巻になるように直列に接続されており、同一の
磁束変化に対して大きさがほぼ同じでかつ方向が逆向き
の起電力が発生した場合に、互いに打ち消し合うように
構成されている。

【００３７】このような構成においては、ロータマグネ
ット２０の回転時には、磁極の境界２１の外周部２１ａ
が、位相検出コイル２８に対向する位置を通過する際
に、この位相検出コイル２７，２８には異なる大きさの
起電力が発生し、コイル端子２９からは位相信号が出力
される。

【００３８】図５は、図４におけるロータマグネット２
０の変形例を示している。即ち、図５において、ロータ
マグネット３０は、一つの磁極の境界３１にて、外周側
３１ａが、Ｎ極側に、また他の境界３２にて、内周側３
２ａが、Ｓ極側にそれぞれずれて、クランク状に形成さ
れている。

【００３９】このような形状のロータマグネット３０の
場合には、ロータマグネット３０の回転時に、磁極の境
界３１の外周部３１ａが、位相検出コイル２８に対向す
る位置を通過する際、及び磁極の境界３２の内周部３２
ａが、位相検出コイル２７に対向する位置を通過する際
に、この位相検出コイル２７，２８には異なる大きさの
起電力が発生し、コイル端子２９からは位相信号が出力
される。さらに、この場合は、ロータマグネット３０
は、Ｎ極及びＳ極の全体の磁束量がほぼ同じであること
から、外部への漏洩磁束が小さくされる。従って、ロー
タリトランス等への影響が低減されることになる。

【００４０】図６は、ロータマグネット及び位相検出コ
イルのさらに他の配置例を示している。図６において
は、図２と同様の構成のロータマグネット２０に対し
て、位相検出コイル３３，３４は、ロータマグネット２
０の異なる角度位置、即ち電気角で１８０度（（２ｎ２
−１）×１８０度としてもよい。ここでｎ２は正の整
数）だけ離れた角度位置にて、それぞれ、内周縁付近及
び外周縁付近に配設されている。

【００４１】この場合、位相検出コイル３３，３４は、
互いに同じ巻方向になるように直列に接続されており、
同一の磁束変化に対して大きさがほぼ同じでかつ方向が
同じ起電力が発生するようにし、大きさが同一かつ逆向
きの磁束変化した場合に、互いに打ち消し合うように構
成されている。

【００４２】このような構成においては、ロータマグネ
ット２０の回転時には、磁極の境界２１の外周部２１ａ
が、位相検出コイル３４に対向する位置を通過する際
に、この位相検出コイル３３，３４には異なる大きさの
起電力が発生し、コイル端子３５からは位相信号が出力
される。

【００４３】図７は、図６におけるロータマグネット２
０の変形例を示している。即ち、図７において、ロータ
マグネット３６は、一つの磁極の境界３７にて、外周側
３７ａが、Ｎ極側に、また他の境界３８にて、内周側３
８ａが、反対のＮ極側にそれぞれずれて、クランク状に
形成されている。

【００４４】このような形状のロータマグネット３６の
場合には、ロータマグネット３６の回転時に、磁極の境
界３７の外周部３７ａが、位相検出コイル３４に対向す
る位置を通過する際、及び磁極の境界３８の内周部３８
ａが、位相検出コイル３３に対向する位置を通過する際
に、この位相検出コイル３３，３４には異なる大きさの
起電力が発生し、コイル端子３５からは位相信号が出力
される。

【００４５】上記実施例においては、各ロータマグネッ
ト２０，２５，３０，３６は、いずれも、一つまたは二
つの磁極の境界２１，２６，３１，３２，３７，３８の
一部が円周方向にずれてクランク状に形成されている。

【００４６】しかし、この磁極の境界の形状について
は、これに限らず、例えば図８に示すように、ロータマ
グネット３９は、リング状に形成され、円周方向に沿っ
て複数個（図示の場合、各４個）のＮ極及びＳ極が交互
に並ぶように着磁されていると共に、一つのＮ極及び隣
接するＳ極の間の境界４０に関して、外周側の一部４０
ａが、斜めにＮ極側にずれて形成されていてもよいこと
は明らかである。

【００４７】尚、この場合、二つの位相検出コイルが、
ステータ基板上でロータマグネット３９の内周縁及び外
周縁付近にて、図９の符号４１，４２で示すように、互
いに接近して配設されることにより、小型に構成される
ことになる。また、位相検出コイル４１，４２があまり
互いに接近して配設されていると、相互に磁界が影響し
てしまう。したがって、取付スペースに余裕がある場合
には、図１０に示すように、位相検出コイル４１，４２
が比較的離反して配設されることにより、Ｓ／Ｎ比が向
上されることになる。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ロ
ータマグネットが、環状に形成されているので、回転バ
ランスが良好であり、ロータマグネットの異形形状のた
めの回転バランスの調整作業が不要となる。従って、回
転ドラム全体の回転バランス調整作業が著しく容易にな
る。また、ロータマグネットが変形着磁されることによ
り、この変形部分が位相検出コイルに対向して通過する
際に、各位相検出コイルから位相信号が取り出されるの
で、ロータマグネットが容易に構成されることになる。
また、ロータマグネットに突出部を設ける必要がない
為、モータ駆動に必要なロータの大きさでよい。従っ
て、モータを小型化でき、装置全体の小型化に寄与でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による位相検出装置を備えた回転ヘッド
装置の一実施例を示す概略断面図である。

【図２】図１の回転ヘッド装置におけるロータマグネッ
ト及び位相検出コイルの第一の配置例を示す平面図であ
る。

【図３】図２のロータマグネットの変形例を示す平面図
である。

【図４】図１の回転ヘッド装置におけるロータマグネッ
ト及び位相検出コイルの第二の配置例を示す平面図であ
る。

【図５】図４のロータマグネットの変形例を示す平面図
である。

【図６】図１の回転ヘッド装置におけるロータマグネッ
ト及び位相検出コイルの第三の配置例を示す平面図であ
る。

【図７】図６のロータマグネットの変形例を示す平面図
である。

【図８】図２のロータマグネットの変形例を示す平面図
である。

【図９】図８のロータマグネットに対する位相検出コイ
ルの配置例を示す部分拡大図である。

【図１０】図８のロータマグネットに対する位相検出コ
イルの他の配置例を示す部分拡大図である。

【図１１】従来の位相検出装置を備えた回転ヘッド装置
の一例を示す概略断面図である。

【図１２】図１１の回転ヘッド装置におけるステータ基
板及びロータマグネットの分解斜視図である。

【図１３】図１１の回転ヘッド装置におけるロータマグ
ネットの平面図である。

【符号の説明】

１０回転ヘッド装置１１固定ドラム１２軸受１３回転軸１４回転ドラム１５モータ１６ロータリトランス１７回転ヨーク１８ロータ１９ステータ基板２０ロータマグネット２１磁極の境界２２位相検出コイル２３位相検出コイル２４コイル端子２５ロータマグネット２６磁極の境界２７位相検出コイル２８位相検出コイル２９コイル端子３０ロータマグネット３１磁極の境界３２磁極の境界３３位相検出コイル３４位相検出コイル３５コイル端子３６ロータマグネット３７磁極の境界３８磁極の境界３９ロータマグネット４０磁極の境界４１位相検出コイル４２位相検出コイル

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】円周方向に沿ってＮ極及びＳ極が交互に
並ぶように着磁され、かつ少なくとも一つの磁極と、こ
の一の磁極に隣接する隣接磁極との境界が、他の磁極ど
うしの境界と比べて、少なくとも境界の一部が、周方向
にずれる形状となるように変形着磁されたロータマグネ
ットと、このロータマグネットに対向して固定配置されたステー
タ基板と、このステータ基板上にて半径方向の内側及び外側にずら
して巻装されかつ上記ロータマグネットの回転によりこ
のロータマグネットの同極の着磁部に対向して位相信号
を発生する互いに逆巻の二つの位相検出コイルとを備え
ることを特徴とする位相検出装置。
【請求項２】前記二つの位相検出コイルがこのステー
タ基板上にて円周方向及び半径方向の内側及び外側にず
らして巻装されていることを特徴とする請求項１に記載
の位相検出装置。
【請求項３】前記ステータ基板上には、円周方向及び
半径方向の内側及び外側にずらして巻装されかつ上記ロ
ータマグネットの回転により、このロータマグネットの
異極の着磁部に対向して、位相信号を発生する互いに同
じ巻方向の二つの位相検出コイルとを備えることを特徴
とする請求項１に記載の位相検出装置。
【請求項４】固定ドラムと、この固定ドラムに対して
回転可能に支持された回転ドラムとを含んでいる、回転
ドラム装置において、上記回転ドラムが、その回転中心に対して円周方向に沿
ってＮ極及びＳ極が交互に並ぶように着磁されかつ少な
くとも一つの磁極が変形着磁されたロータマグネットを
備えていて、上記固定ドラムが、半径方向の内側及び外側にずらして
巻装されかつ上記ロータマグネットの回転によりこのロ
ータマグネットの同極の着磁部に対向して位相信号を発
生する互いに逆巻の二つの位相検出コイルを備えている
ことを特徴とする回転ドラム装置。
【請求項５】前記二つの位相検出コイルが前記ステー
タ基板上にて円周方向及び半径方向の内側及び外側にず
らして巻装されていることを特徴とする請求項４に記載
の回転ドラム装置。
【請求項６】前記固定ドラムが、円周方向及び半径方
向の内側及び外側にずらして巻装され前記ロータマグネ
ットの回転により、このロータマグネットの異極の着磁
部に対向して、位相信号を発生する互いに同じ巻方向の
二つの位相検出コイルを備えていることを特徴とする請
求項４に記載の回転ドラム装置。