JP3271162B2 - 回転検出装置 - Google Patents
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばビデオテープレ
コーダのキャプスタンモータなどの回転体の回転状態を
検出する場合に用いて好適な回転検出装置に関する。
コーダのキャプスタンモータなどの回転体の回転状態を
検出する場合に用いて好適な回転検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来のＶＴＲ（ビデオテープレ
コーダ）のキャプスタンモータの一例の構成を示す、一
部に破断面を含む平面図で、図６は、その断面図であ
る。このキャプスタンモータにおいては、ロータ１の内
部にメインマグネット２が配置され、ステータ３側には
メインマグネット２に面対向してコイル４が配置されて
おり、コイル４が転極されることにより、メインマグネ
ット２とともにロータ１が回転するようになっている。
コーダ）のキャプスタンモータの一例の構成を示す、一
部に破断面を含む平面図で、図６は、その断面図であ
る。このキャプスタンモータにおいては、ロータ１の内
部にメインマグネット２が配置され、ステータ３側には
メインマグネット２に面対向してコイル４が配置されて
おり、コイル４が転極されることにより、メインマグネ
ット２とともにロータ１が回転するようになっている。
【０００３】さらに、このキャプスタンモータでは、所
定の間隔λ／２でＮ極とＳ極とが着磁されたＦＧ（フリ
ケンシジェネレータ）マグネット５が、ロータ１の周面
上に設けられ、このＦＧマグネット５のＮ極とＳ極で発
生される磁界を感知する、感磁性素子部１１ａを有する
センサ１１がステータ３側に配置されている。
定の間隔λ／２でＮ極とＳ極とが着磁されたＦＧ（フリ
ケンシジェネレータ）マグネット５が、ロータ１の周面
上に設けられ、このＦＧマグネット５のＮ極とＳ極で発
生される磁界を感知する、感磁性素子部１１ａを有する
センサ１１がステータ３側に配置されている。
【０００４】センサ１１上の感磁性素子部１１ａは、図
７（ｂ）に示すように、４つの感磁性素子Ａ’，Ｂ’，
Ｃ’、およびＤ’としての例えばスロット状の薄膜抵抗
素子などが、ＦＧマグネット５の同極（例えばＮ極とＮ
極）の着磁間隔λのほぼ１／４の間隔で平面上に配置さ
れたもので、その等化回路は図７（ｃ）に示すブリッジ
回路になる。即ち、感磁性素子部１１ａは、感磁性素子
Ａ’，Ｂ’，Ｃ’、およびＤ’が、いわば右回り（時計
回り）の順番でループ状に接続されたもので、感磁性素
子Ｂ’とＣ’との接続点に、後述するＦＧ信号Ｐ’を出
力する端子が接続され、感磁性素子Ａ’とＤ’との接続
点に、後述するＦＧ信号Ｐを出力する端子が接続されて
いる。さらに、感磁性素子Ａ’とＢ’との接続点は電源
ＶCCに接続され、感磁性素子Ｃ’とＤ’との接続点はグ
ランドＧＮＤに接続されている（接地されている）。
７（ｂ）に示すように、４つの感磁性素子Ａ’，Ｂ’，
Ｃ’、およびＤ’としての例えばスロット状の薄膜抵抗
素子などが、ＦＧマグネット５の同極（例えばＮ極とＮ
極）の着磁間隔λのほぼ１／４の間隔で平面上に配置さ
れたもので、その等化回路は図７（ｃ）に示すブリッジ
回路になる。即ち、感磁性素子部１１ａは、感磁性素子
Ａ’，Ｂ’，Ｃ’、およびＤ’が、いわば右回り（時計
回り）の順番でループ状に接続されたもので、感磁性素
子Ｂ’とＣ’との接続点に、後述するＦＧ信号Ｐ’を出
力する端子が接続され、感磁性素子Ａ’とＤ’との接続
点に、後述するＦＧ信号Ｐを出力する端子が接続されて
いる。さらに、感磁性素子Ａ’とＢ’との接続点は電源
ＶCCに接続され、感磁性素子Ｃ’とＤ’との接続点はグ
ランドＧＮＤに接続されている（接地されている）。
【０００５】このように構成されるセンサ１１上の感磁
性素子部１１ａでは、ＦＧマグネット５から、図７
（ａ）における感磁性素子Ａ’およびＣ’のようにＹ方
向の磁界を受ける感磁性素子は、その抵抗値が減少し、
図７（ａ）における感磁性素子Ｂ’およびＤ’のように
Ｘ方向の磁界を受ける感磁性素子は、その抵抗値が変化
しないようになっている。
性素子部１１ａでは、ＦＧマグネット５から、図７
（ａ）における感磁性素子Ａ’およびＣ’のようにＹ方
向の磁界を受ける感磁性素子は、その抵抗値が減少し、
図７（ａ）における感磁性素子Ｂ’およびＤ’のように
Ｘ方向の磁界を受ける感磁性素子は、その抵抗値が変化
しないようになっている。
【０００６】従って、ＦＧマグネット５がロータ１とと
もに回転することにより、図７（ｃ）の等化回路におけ
る感磁性素子Ｂ’とＣ’との接続点の電位（ＦＧ信号
Ｐ’）、または感磁性素子Ａ’とＤ’との接続点の電位
（ＦＧ信号Ｐ）が増減するので、ＦＧ信号Ｐ’、または
ＦＧ信号Ｐによりロータ１（ＦＧマグネット５）の回転
状態を検出することができる。
もに回転することにより、図７（ｃ）の等化回路におけ
る感磁性素子Ｂ’とＣ’との接続点の電位（ＦＧ信号
Ｐ’）、または感磁性素子Ａ’とＤ’との接続点の電位
（ＦＧ信号Ｐ）が増減するので、ＦＧ信号Ｐ’、または
ＦＧ信号Ｐによりロータ１（ＦＧマグネット５）の回転
状態を検出することができる。
【０００７】なお、図７（ｃ）の等化回路における感磁
性素子Ａ’とＤ’との接続点の電位（ＦＧ信号Ｐ）と、
感磁性素子Ｂ’とＣ’との接続点の電位（ＦＧ信号
Ｐ’）とは、互いに逆に増減するので、即ちＦＧ信号Ｐ
とＦＧ信号Ｐ’とは、互いに１８０度だけ位相の異なる
信号（逆相の信号）なので、従来の装置においては、一
般的に、その差分をとることにより、ＦＧ信号のＳ／Ｎ
を向上させてから、ロータ１（ＦＧマグネット５）の回
転状態を検出する信号として用いられる。
性素子Ａ’とＤ’との接続点の電位（ＦＧ信号Ｐ）と、
感磁性素子Ｂ’とＣ’との接続点の電位（ＦＧ信号
Ｐ’）とは、互いに逆に増減するので、即ちＦＧ信号Ｐ
とＦＧ信号Ｐ’とは、互いに１８０度だけ位相の異なる
信号（逆相の信号）なので、従来の装置においては、一
般的に、その差分をとることにより、ＦＧ信号のＳ／Ｎ
を向上させてから、ロータ１（ＦＧマグネット５）の回
転状態を検出する信号として用いられる。
【０００８】よって、このような装置では、ＦＧ信号
Ｐ’とＦＧ信号Ｐとの差分をとり、例えばその差分信号
のゼロクロスをカウントして、ロータ１（メインマグネ
ット２）の回転する速さが検出される。
Ｐ’とＦＧ信号Ｐとの差分をとり、例えばその差分信号
のゼロクロスをカウントして、ロータ１（メインマグネ
ット２）の回転する速さが検出される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、装置を小型
化しようとすると、ＦＧマグネット５の外径を小さくし
なければならないが、その同極間の着磁ピッチλは余り
小さくすることができない。従って、ＦＧマグネット５
の着磁ピッチを変えず、その外径を小さくした場合、Ｆ
Ｇマグネットの外径に対する、その着磁ピッチλの割合
は大きくなるため、ＦＧ信号Ｐ’およびＦＧ信号Ｐの周
期が大きくなり（周波数が低くなり）、またＦＧ信号
Ｐ’とＦＧ信号Ｐとの位相差が１８０度であるから、Ｆ
Ｇ信号Ｐ’とＦＧ信号Ｐの差分信号のゼロクロス数が少
なくなる。
化しようとすると、ＦＧマグネット５の外径を小さくし
なければならないが、その同極間の着磁ピッチλは余り
小さくすることができない。従って、ＦＧマグネット５
の着磁ピッチを変えず、その外径を小さくした場合、Ｆ
Ｇマグネットの外径に対する、その着磁ピッチλの割合
は大きくなるため、ＦＧ信号Ｐ’およびＦＧ信号Ｐの周
期が大きくなり（周波数が低くなり）、またＦＧ信号
Ｐ’とＦＧ信号Ｐとの位相差が１８０度であるから、Ｆ
Ｇ信号Ｐ’とＦＧ信号Ｐの差分信号のゼロクロス数が少
なくなる。
【００１０】このように、ＦＧマグネット５の１回転あ
たりの、ＦＧ信号Ｐ’とＦＧ信号Ｐの差分信号のゼロク
ロス数が少なくなると、例えばロータ１が低速で回転す
るときには、さらにそのゼロクロス数が少なくなるの
で、ロータ１（メインマグネット２）の回転する速さの
検出精度が劣化する課題があった。さらに、このゼロク
ロス数によりロータ１（メインマグネット２）の回転速
度を制御する場合においては、低速での制御が困難にな
る課題があった。
たりの、ＦＧ信号Ｐ’とＦＧ信号Ｐの差分信号のゼロク
ロス数が少なくなると、例えばロータ１が低速で回転す
るときには、さらにそのゼロクロス数が少なくなるの
で、ロータ１（メインマグネット２）の回転する速さの
検出精度が劣化する課題があった。さらに、このゼロク
ロス数によりロータ１（メインマグネット２）の回転速
度を制御する場合においては、低速での制御が困難にな
る課題があった。
【００１１】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、回転体の回転状態の検出精度を向上さ
せ、回転体の回転制御を、容易に行うことができるよう
にするものである。
たものであり、回転体の回転状態の検出精度を向上さ
せ、回転体の回転制御を、容易に行うことができるよう
にするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の回転検
出装置は、例えばロータ１などの回転体に配置したＮ極
とＳ極とを交互に有するマグネットとしてのＦＧマグネ
ット５と、ＦＧマグネット５に対向して配置した、ロー
タ１の回転状態を検出するための１２０度ずつ位相の異
なる３つのＦＧ信号Ｐ1，Ｐ2、およびＰ3を出力する複
数の感磁性素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ、およびＦからなる
検出手段としての感磁性素子部６ａとを備え、感磁性素
子部６ａは、例えば感磁性素子Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｃ、お
よびＦなどの第１乃至第６の感磁性素子からなり、感磁
性素子ＡがＦＧマグネット５に対向配置された位置か
ら、ＦＧマグネット５の同極（例えばＮ極とＮ極）の着
磁間隔λのほぼ１／６の間隔をあけて、感磁性素子Ｂ，
Ｄ，Ｅ、およびＣが、ほぼλ／１２の間隔でＦＧマグネ
ット５に対向配置され、感磁性素子Ｃの配置された位置
からほぼλ／６の間隔をあけて、感磁性素子ＦがＦＧマ
グネット５に対向配置されていることを特徴とする。
出装置は、例えばロータ１などの回転体に配置したＮ極
とＳ極とを交互に有するマグネットとしてのＦＧマグネ
ット５と、ＦＧマグネット５に対向して配置した、ロー
タ１の回転状態を検出するための１２０度ずつ位相の異
なる３つのＦＧ信号Ｐ1，Ｐ2、およびＰ3を出力する複
数の感磁性素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ、およびＦからなる
検出手段としての感磁性素子部６ａとを備え、感磁性素
子部６ａは、例えば感磁性素子Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｃ、お
よびＦなどの第１乃至第６の感磁性素子からなり、感磁
性素子ＡがＦＧマグネット５に対向配置された位置か
ら、ＦＧマグネット５の同極（例えばＮ極とＮ極）の着
磁間隔λのほぼ１／６の間隔をあけて、感磁性素子Ｂ，
Ｄ，Ｅ、およびＣが、ほぼλ／１２の間隔でＦＧマグネ
ット５に対向配置され、感磁性素子Ｃの配置された位置
からほぼλ／６の間隔をあけて、感磁性素子ＦがＦＧマ
グネット５に対向配置されていることを特徴とする。
【００１３】
【００１４】
【作用】請求項１に記載の回転検出装置においては、ロ
ータ１の回転状態を検出するための１２０度ずつ位相の
異なる、３つのＦＧ信号Ｐ1，Ｐ2、およびＰ3を出力す
る複数の感磁性素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ、およびＦから
なる感磁性素子部６ａが、ＦＧマグネット５に対向して
配置されている。そして、感磁性素子ＡがＦＧマグネッ
ト５に対向配置された位置から、ＦＧマグネット５の同
極（例えばＮ極とＮ極）の着磁間隔λのほぼ１／６の間
隔をあけて、感磁性素子Ｂ，Ｄ，Ｅ、およびＣが、ほぼ
λ／１２の間隔でＦＧマグネット５に対向配置され、感
磁性素子Ｃの配置された位置からほぼλ／６の間隔をあ
けて、感磁性素子ＦがＦＧマグネット５に対向配置され
ている。従って、ＦＧ信号Ｐ1が１周期で２回ゼロクロ
スするのに対し、その間にＦＧ信号Ｐ2、またはＰ3もそ
れぞれ２回ずつゼロクロスし、さらにこのゼロクロス間
隔が同一であるから、例えばこのゼロクロス数をカウン
トすることにより、ロータ１の回転状態を検出するとき
の検出精度を向上させることができる。さらに、ロータ
１の回転制御を容易に行うことができる。
ータ１の回転状態を検出するための１２０度ずつ位相の
異なる、３つのＦＧ信号Ｐ1，Ｐ2、およびＰ3を出力す
る複数の感磁性素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ、およびＦから
なる感磁性素子部６ａが、ＦＧマグネット５に対向して
配置されている。そして、感磁性素子ＡがＦＧマグネッ
ト５に対向配置された位置から、ＦＧマグネット５の同
極（例えばＮ極とＮ極）の着磁間隔λのほぼ１／６の間
隔をあけて、感磁性素子Ｂ，Ｄ，Ｅ、およびＣが、ほぼ
λ／１２の間隔でＦＧマグネット５に対向配置され、感
磁性素子Ｃの配置された位置からほぼλ／６の間隔をあ
けて、感磁性素子ＦがＦＧマグネット５に対向配置され
ている。従って、ＦＧ信号Ｐ1が１周期で２回ゼロクロ
スするのに対し、その間にＦＧ信号Ｐ2、またはＰ3もそ
れぞれ２回ずつゼロクロスし、さらにこのゼロクロス間
隔が同一であるから、例えばこのゼロクロス数をカウン
トすることにより、ロータ１の回転状態を検出するとき
の検出精度を向上させることができる。さらに、ロータ
１の回転制御を容易に行うことができる。
【００１５】
【００１６】
【実施例】図１は、本発明の回転検出装置を応用したＶ
ＴＲ（ビデオテープレコーダ）のキャプスタンモータの
一実施例の構成を示す、一部に破断面を含む平面図で、
図２は、その断面図である。図１または図２において、
図５または図６における場合と、それぞれ対応する部分
については、同一の符号を付してある。センサ６上の感
磁性素子部６ａは、例えば６つの感磁性素子Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅ、およびＦから構成され、図３（ａ）に示す
ように、感磁性素子ＡがＦＧマグネット５と対向配置さ
れた位置から、ＦＧマグネット５の同極（例えばＮ極と
Ｎ極）の着磁間隔λのほぼ１／６の間隔をあけて、感磁
性素子Ｂ，Ｄ，Ｅ、およびＣが、ほぼλ／１２の間隔で
ＦＧマグネット５と対向配置され、感磁性素子Ｃの配置
された位置からほぼλ／６の間隔をあけて、感磁性素子
ＦがＦＧマグネット５と対向配置されている。
ＴＲ（ビデオテープレコーダ）のキャプスタンモータの
一実施例の構成を示す、一部に破断面を含む平面図で、
図２は、その断面図である。図１または図２において、
図５または図６における場合と、それぞれ対応する部分
については、同一の符号を付してある。センサ６上の感
磁性素子部６ａは、例えば６つの感磁性素子Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅ、およびＦから構成され、図３（ａ）に示す
ように、感磁性素子ＡがＦＧマグネット５と対向配置さ
れた位置から、ＦＧマグネット５の同極（例えばＮ極と
Ｎ極）の着磁間隔λのほぼ１／６の間隔をあけて、感磁
性素子Ｂ，Ｄ，Ｅ、およびＣが、ほぼλ／１２の間隔で
ＦＧマグネット５と対向配置され、感磁性素子Ｃの配置
された位置からほぼλ／６の間隔をあけて、感磁性素子
ＦがＦＧマグネット５と対向配置されている。
【００１７】さらに、感磁性素子部６ａを構成する６つ
の感磁性素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ、およびＦは、図３
（ｂ）（または図３（ｃ）の等化回路）に示すように、
電源ＶCCと感磁性素子Ａの一端が接続され、感磁性素子
Ａの他端と感磁性素子Ｄの一端が接続されているととも
に、感磁性素子Ｄの他端がグランドＧＮＤに接続されて
いる。そして、電源ＶCCと感磁性素子Ｅの一端が接続さ
れ、感磁性素子Ｅの他端と感磁性素子Ｆの一端が接続さ
れているとともに、感磁性素子Ｆの他端はグランドＧＮ
Ｄに接続されている。また、感磁性素子Ｆの他端とグラ
ンドＧＮＤとの接続点と、感磁性素子Ｃの一端が接続さ
れ、感磁性素子Ｃの他端と感磁性素子Ｂの一端が接続さ
れているとともに、感磁性素子Ｂの他端と、感磁性素子
Ａと電源ＶCCとの接続点とが接続されている。
の感磁性素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ、およびＦは、図３
（ｂ）（または図３（ｃ）の等化回路）に示すように、
電源ＶCCと感磁性素子Ａの一端が接続され、感磁性素子
Ａの他端と感磁性素子Ｄの一端が接続されているととも
に、感磁性素子Ｄの他端がグランドＧＮＤに接続されて
いる。そして、電源ＶCCと感磁性素子Ｅの一端が接続さ
れ、感磁性素子Ｅの他端と感磁性素子Ｆの一端が接続さ
れているとともに、感磁性素子Ｆの他端はグランドＧＮ
Ｄに接続されている。また、感磁性素子Ｆの他端とグラ
ンドＧＮＤとの接続点と、感磁性素子Ｃの一端が接続さ
れ、感磁性素子Ｃの他端と感磁性素子Ｂの一端が接続さ
れているとともに、感磁性素子Ｂの他端と、感磁性素子
Ａと電源ＶCCとの接続点とが接続されている。
【００１８】そして、感磁性素子ＡとＤとの接続点に、
ＦＧ信号Ｐ1を出力する端子が接続され、感磁性素子Ｂ
とＣとの接続点に、ＦＧ信号Ｐ1と１２０度の位相差を
有するＦＧ信号Ｐ2を出力する端子が接続されていると
ともに、感磁性素子ＥとＦとの接続点に、ＦＧ信号Ｐ1
と２４０度の位相差を有する（ＦＧ信号Ｐ2と１２０度
の位相差を有する）ＦＧ信号Ｐ3を出力する端子が接続
されている。
ＦＧ信号Ｐ1を出力する端子が接続され、感磁性素子Ｂ
とＣとの接続点に、ＦＧ信号Ｐ1と１２０度の位相差を
有するＦＧ信号Ｐ2を出力する端子が接続されていると
ともに、感磁性素子ＥとＦとの接続点に、ＦＧ信号Ｐ1
と２４０度の位相差を有する（ＦＧ信号Ｐ2と１２０度
の位相差を有する）ＦＧ信号Ｐ3を出力する端子が接続
されている。
【００１９】このように構成されるセンサ６上の感磁性
素子部６ａでは、ＦＧマグネット５から、図３（ａ）に
おける感磁性素子ＡのようにＹ方向だけの磁界を受ける
感磁性素子は、その抵抗値が小さくなり、図３（ａ）に
おける感磁性素子ＤのようにＸ方向だけの磁界を受ける
感磁性素子は、その抵抗値が変化しないようになってい
る。また、図３（ａ）における感磁性素子Ｂ，Ｃ，Ｅお
よびＦのようにＸ方向、またはＹ方向のいずれか一方の
みの方向以外の磁界を受ける感磁性素子は、磁界のＹ方
向の成分が大きい程、その抵抗値が減少するようになっ
ている。
素子部６ａでは、ＦＧマグネット５から、図３（ａ）に
おける感磁性素子ＡのようにＹ方向だけの磁界を受ける
感磁性素子は、その抵抗値が小さくなり、図３（ａ）に
おける感磁性素子ＤのようにＸ方向だけの磁界を受ける
感磁性素子は、その抵抗値が変化しないようになってい
る。また、図３（ａ）における感磁性素子Ｂ，Ｃ，Ｅお
よびＦのようにＸ方向、またはＹ方向のいずれか一方の
みの方向以外の磁界を受ける感磁性素子は、磁界のＹ方
向の成分が大きい程、その抵抗値が減少するようになっ
ている。
【００２０】従って、図３（ａ）における感磁性素子Ａ
のようにＹ方向だけの磁界を受ける感磁性素子の抵抗値
を「小」、感磁性素子ＤのようにＸ方向だけの磁界を受
ける感磁性素子の抵抗値を「大」、感磁性素子Ｂおよび
Ｅのように、比較的Ｘ方向成分の大きい、Ｘ方向または
Ｙ方向のいずれか一方のみの方向以外の磁界を受けてい
る感磁性素子の抵抗値を「中の大」、並びに感磁性素子
ＣおよびＦのように、比較的Ｙ方向成分の大きい、Ｘ方
向またはＹ方向のいずれか一方のみの方向以外の磁界を
受けている感磁性素子の抵抗値を「中の小」とすると、
ＦＧマグネット５がロータ１とともに回転することによ
り、感磁性素子Ａの抵抗値は、・・・→小→中の小→中
の大→大→中の大→中の小→小→・・・、感磁性素子Ｂ
の抵抗値は、・・・→中の大→大→中の大→中の小→小
→中の小→中の大→・・・、感磁性素子Ｃの抵抗値は、
・・・→中の小→小→中の小→中の大→大→中の大→中
の小→・・・、感磁性素子Ｄの抵抗値は、・・・→大→
中の大→中の小→小→中の小→中の大→大→・・・、感
磁性素子Ｅの抵抗値は、・・・→中の大→中の小→小→
中の小→中の大→大→中の大→・・・、および感磁性素
子Ｆの抵抗値は、・・・→中の小→中の大→大→中の大
→中の小→小→中の小→・・・と変化する。
のようにＹ方向だけの磁界を受ける感磁性素子の抵抗値
を「小」、感磁性素子ＤのようにＸ方向だけの磁界を受
ける感磁性素子の抵抗値を「大」、感磁性素子Ｂおよび
Ｅのように、比較的Ｘ方向成分の大きい、Ｘ方向または
Ｙ方向のいずれか一方のみの方向以外の磁界を受けてい
る感磁性素子の抵抗値を「中の大」、並びに感磁性素子
ＣおよびＦのように、比較的Ｙ方向成分の大きい、Ｘ方
向またはＹ方向のいずれか一方のみの方向以外の磁界を
受けている感磁性素子の抵抗値を「中の小」とすると、
ＦＧマグネット５がロータ１とともに回転することによ
り、感磁性素子Ａの抵抗値は、・・・→小→中の小→中
の大→大→中の大→中の小→小→・・・、感磁性素子Ｂ
の抵抗値は、・・・→中の大→大→中の大→中の小→小
→中の小→中の大→・・・、感磁性素子Ｃの抵抗値は、
・・・→中の小→小→中の小→中の大→大→中の大→中
の小→・・・、感磁性素子Ｄの抵抗値は、・・・→大→
中の大→中の小→小→中の小→中の大→大→・・・、感
磁性素子Ｅの抵抗値は、・・・→中の大→中の小→小→
中の小→中の大→大→中の大→・・・、および感磁性素
子Ｆの抵抗値は、・・・→中の小→中の大→大→中の大
→中の小→小→中の小→・・・と変化する。
【００２１】よって、図３（ｃ）に示す、感磁性素子部
６ａの等化回路において、電圧レベルの大小関係を、 Ｌレベル＜ＭＬレベル＜ＭＨレベル＜Ｈレベル とすると（以下、それぞれＬ，ＭＬ，ＭＨ、またはＨと
略す）、感磁性素子ＡとＤとの接続点の電圧であるＦＧ
信号Ｐ1は、・・・→Ｈ→ＭＨ→ＭＬ→Ｌ→ＭＬ→ＭＨ
→Ｈ→・・・、感磁性素子ＢとＣとの接続点の電圧であ
るＦＧ信号Ｐ2は、・・・→ＭＬ→Ｌ→ＭＬ→ＭＨ→Ｈ
→ＭＨ→ＭＬ→・・・、および感磁性素子ＥとＦとの接
続点の電圧であるＦＧ信号Ｐ3は、・・・→ＭＬ→ＭＨ
→Ｈ→ＭＨ→ＭＬ→Ｌ→ＭＬ→・・・と変化する。
６ａの等化回路において、電圧レベルの大小関係を、 Ｌレベル＜ＭＬレベル＜ＭＨレベル＜Ｈレベル とすると（以下、それぞれＬ，ＭＬ，ＭＨ、またはＨと
略す）、感磁性素子ＡとＤとの接続点の電圧であるＦＧ
信号Ｐ1は、・・・→Ｈ→ＭＨ→ＭＬ→Ｌ→ＭＬ→ＭＨ
→Ｈ→・・・、感磁性素子ＢとＣとの接続点の電圧であ
るＦＧ信号Ｐ2は、・・・→ＭＬ→Ｌ→ＭＬ→ＭＨ→Ｈ
→ＭＨ→ＭＬ→・・・、および感磁性素子ＥとＦとの接
続点の電圧であるＦＧ信号Ｐ3は、・・・→ＭＬ→ＭＨ
→Ｈ→ＭＨ→ＭＬ→Ｌ→ＭＬ→・・・と変化する。
【００２２】即ち、ＦＧ信号Ｐ1の位相を基準位相とす
ると、図４に示すように、ＦＧ信号Ｐ2、またはＰ3の位
相は、ＦＧ信号Ｐ1の位相より、１２０度、または２４
０度だけ、それぞれ遅れたものになる。従って、１２０
度ずつ位相の異なるＦＧ信号Ｐ1，Ｐ2、およびＰ3がセ
ンサ６より出力される。
ると、図４に示すように、ＦＧ信号Ｐ2、またはＰ3の位
相は、ＦＧ信号Ｐ1の位相より、１２０度、または２４
０度だけ、それぞれ遅れたものになる。従って、１２０
度ずつ位相の異なるＦＧ信号Ｐ1，Ｐ2、およびＰ3がセ
ンサ６より出力される。
【００２３】以上のようにして得られた１２０度ずつ位
相の異なるＦＧ信号Ｐ1，Ｐ2、およびＰ3においては、
ＦＧ信号Ｐ1が１周期で２回ゼロクロスするのに対し、
その間に、ＦＧ信号Ｐ1のゼロクロス点との位相を１２
０度、または２４０度ずらして、ＦＧ信号Ｐ2、または
Ｐ3もそれぞれ２回ずつゼロクロスするので、各ゼロク
ロス点の間隔は一定になる。
相の異なるＦＧ信号Ｐ1，Ｐ2、およびＰ3においては、
ＦＧ信号Ｐ1が１周期で２回ゼロクロスするのに対し、
その間に、ＦＧ信号Ｐ1のゼロクロス点との位相を１２
０度、または２４０度ずらして、ＦＧ信号Ｐ2、または
Ｐ3もそれぞれ２回ずつゼロクロスするので、各ゼロク
ロス点の間隔は一定になる。
【００２４】従って、実質的にＦＧ信号の周波数が高く
なるので（ロータ１の１回転あたりのゼロクロス数が増
加するので）、ロータ１の回転状態の検出精度を向上さ
せることができる。
なるので（ロータ１の１回転あたりのゼロクロス数が増
加するので）、ロータ１の回転状態の検出精度を向上さ
せることができる。
【００２５】
【発明の効果】請求項１に記載の回転検出装置によれ
ば、回転体の回転状態を検出するための１２０度ずつ位
相の異なる３つの信号を出力する複数の感磁性素子から
なる検出手段が、マグネットに対向して配置されてい
る。そして、第１の感磁性素子がマグネットに対向配置
された位置から、マグネットの同極（例えばＮ極とＮ
極）の着磁間隔のほぼ１／６の間隔をあけて、第２乃至
第５の感磁性素子が、マグネットの同極の着磁間隔のほ
ぼ１／１２の間隔でマグネットに対向配置され、第５の
感磁性素子の配置された位置からマグネットの同極の着
磁間隔のほぼ１／６の間隔をあけて、第６の感磁性素子
がマグネットに対向配置されている。従って、３つの信
号のうちの１つが１周期で２回ゼロクロスするのに対
し、その間に他の２つの信号もそれぞれ２回ずつゼロク
ロスし、さらにこのゼロクロス間隔が同一であるから、
例えばこのゼロクロス数をカウントすることにより、回
転体の回転状態を検出するときの検出精度を向上させる
ことができる。さらに、回転体の回転制御を容易に行う
ことができる。
ば、回転体の回転状態を検出するための１２０度ずつ位
相の異なる３つの信号を出力する複数の感磁性素子から
なる検出手段が、マグネットに対向して配置されてい
る。そして、第１の感磁性素子がマグネットに対向配置
された位置から、マグネットの同極（例えばＮ極とＮ
極）の着磁間隔のほぼ１／６の間隔をあけて、第２乃至
第５の感磁性素子が、マグネットの同極の着磁間隔のほ
ぼ１／１２の間隔でマグネットに対向配置され、第５の
感磁性素子の配置された位置からマグネットの同極の着
磁間隔のほぼ１／６の間隔をあけて、第６の感磁性素子
がマグネットに対向配置されている。従って、３つの信
号のうちの１つが１周期で２回ゼロクロスするのに対
し、その間に他の２つの信号もそれぞれ２回ずつゼロク
ロスし、さらにこのゼロクロス間隔が同一であるから、
例えばこのゼロクロス数をカウントすることにより、回
転体の回転状態を検出するときの検出精度を向上させる
ことができる。さらに、回転体の回転制御を容易に行う
ことができる。
【００２６】
【図１】本発明の回転検出装置を応用したキャプスタン
モータの一実施例の構成を示す平面図である。
モータの一実施例の構成を示す平面図である。
【図２】図１の実施例の断面図である。
【図３】図２の感磁性素子部６ａの詳細を説明するため
の図である。
の図である。
【図４】図２の感磁性素子部６ａから出力されるＦＧ信
号Ｐ1，Ｐ2およびＰ3を示す波形図である。
号Ｐ1，Ｐ2およびＰ3を示す波形図である。
【図５】従来のキャプスタンモータの一例の構成を示す
平面図である。
平面図である。
【図６】図５のキャプスタンモータの断面図である。
【図７】図６の感磁性素子部１１ａの詳細を説明するた
めの図である。
めの図である。
１ ロータ ２ メインマグネット ３ ステータ ４ コイル ５ ＦＧマグネット ６ センサ ６ａ 感磁性素子部 １１ センサ １１ａ 感磁性素子部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−181690（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−112095（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭63−18937（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 29/00 G01B 7/00 G01B 7/30 101 H02K 21/00
Claims (1)
- 【請求項１】 回転体に配置したＮ極とＳ極とを交互に
有するマグネットと、 前記マグネットに対向して配置した、前記回転体の回転
状態を検出するための１２０度ずつ位相の異なる３つの
信号を出力する複数の感磁性素子からなる検出手段とを
備える回転検出装置であって、 前記検出手段は、第１乃至第６の感磁性素子からなり、 前記第１の感磁性素子が前記マグネットに対向配置され
た位置から、前記マグネットの同極の着磁間隔のほぼ１
／６の間隔をあけて、前記第２乃至第５の感磁性素子
が、前記着磁間隔のほぼ１／１２の間隔で前記マグネッ
トに対向配置され、前記第５の感磁性素子の配置された
位置から前記着磁間隔のほぼ１／６の間隔をあけて、前
記第６の感磁性素子が前記マグネットに対向配置されて
いる ことを特徴とする回転検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16369192A JP3271162B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 回転検出装置 |
| US08/061,556 US5422569A (en) | 1992-05-29 | 1993-05-17 | Rotation detecting apparatus using magnetroresistive element with an arrangement of detection units |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16369192A JP3271162B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 回転検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05336726A JPH05336726A (ja) | 1993-12-17 |
| JP3271162B2 true JP3271162B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=15778774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16369192A Expired - Fee Related JP3271162B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 回転検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5422569A (ja) |
| JP (1) | JP3271162B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6246233B1 (en) | 1994-12-30 | 2001-06-12 | Northstar Technologies Inc. | Magnetoresistive sensor with reduced output signal jitter and temperature compensation |
| JP3016468B2 (ja) * | 1995-03-30 | 2000-03-06 | 株式会社三協精機製作所 | 磁電変換装置 |
| JP3376373B2 (ja) * | 1995-06-07 | 2003-02-10 | ミネベア株式会社 | モータ構造 |
| JP3306305B2 (ja) * | 1996-04-25 | 2002-07-24 | 株式会社三協精機製作所 | モータ |
| JP2000134977A (ja) * | 1998-10-29 | 2000-05-12 | Alps Electric Co Ltd | 多相モータの駆動装置 |
| JP3504532B2 (ja) * | 1999-04-21 | 2004-03-08 | Ｙｋｋ株式会社 | ブラシレスｄｃモータ |
| KR100803570B1 (ko) * | 2006-06-20 | 2008-02-15 | 엘지전자 주식회사 | 축방향 공극형 모터 |
| EP3907477B1 (de) * | 2020-05-06 | 2022-07-06 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Magnetische positionsmesseinrichtung |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4039936A (en) * | 1976-04-05 | 1977-08-02 | International Business Machines Corporation | Interleaved magnetoresistive displacement transducers |
| JPS5860215A (ja) * | 1981-10-06 | 1983-04-09 | Hitachi Ltd | 位置検出付エンコ−ダ |
| EP0151002B1 (en) * | 1984-01-25 | 1991-08-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic detector |
| US4801830A (en) * | 1986-08-04 | 1989-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Brushless motor |
| JPH04282417A (ja) * | 1991-03-08 | 1992-10-07 | Hitachi Metals Ltd | 磁気センサ |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP16369192A patent/JP3271162B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-05-17 US US08/061,556 patent/US5422569A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5422569A (en) | 1995-06-06 |
| JPH05336726A (ja) | 1993-12-17 |
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