JPH0216118B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転体の回転位相検出装置に関するも
のであり、更に詳しくはブラシレスモータによつ
て駆動される回転体の簡略化された回転位相検出
装置に関するものである。

ブラシレスモータは周知のように、複数極に分
割着磁したロータマグネツトの磁極位置を無接触
で検出し、その位置検出信号によつて励磁電流を
各ステータコイルに順次切替えて流し、回転力が
発生するように構成したモータであり、寿命が長
く摺動雑音が生じないという特長を有する。一
方、モータによつて駆動される回転体の回転位相
と基準信号の位相とを比較し、この位相誤差信号
でモータの回転を制御することによつて回転体を
正確な速度および位相で回転させるサーボ制御が
回転体の制御に使われている。

このような回転位相の検出を要する回転体をブ
ラシレスモータで駆動する場合には、一般に回転
体の回転位相検出装置と、ロータマグネツトの磁
極位置検出装置とを別個に必要とする。例えば磁
気録画再生装置であるビデオテープレコーダ（以
下VTRと略称する）においては、ビデオヘツド
を所定速度で回転させ、かつその回転位相を基準
位相と合わせるために、このビデオヘツドの回転
位相検出装置が使われている。また、このビデオ
ヘツドを取り付けたシリンダを駆動するシリンダ
モータとして、ロータマグネツトの位置検出装置
を備えたブラシレスモータが使われている。

以下、VTRのシリンダを取り上げ、第１図を
用いて従来の回転位相検出装置の一例を説明す
る。第１図は扁平ブラシレスモータで直接駆動す
るシリンダの従来例を示したものであり、ａはそ
の側断面図および制御装置のブロツク図、ｂは固
定子の平面図、ｃは回転子の平面図である。

第１図ａにおいて、２つのビデオヘツド１，２
が上部回転シリンダ３の下側に互いに180度離れ
て固定されている。この上部回転シリンダ３はデ
イスク４を介して回転軸５に固定されている。こ
の回転軸５は、下部固定シリンダ６の中心部の上
下端部に設けられた軸受７，８により回転自在に
支承されている。

磁気テープ９はほぼ半円周にわたつて上部回転
シリンダ３と下部固定シリンダ６の両方に接触し
ながらシリンダの回転軸５と斜め方向に動く。上
部回転シリンダ３はその回転軸５に直結したブラ
シレスモータによりダイレクトドライブされる。
この上部回転シリンダ３の回転にともないビデオ
ヘツド１と２とは交互に磁気テープ９の下端から
上端に向かつて斜めに走査をしビデオ信号を記録
あるいは再生する。この記録再生はロータリトラ
ンスを介して行なわれる。１０，１１はそれぞれ
ロータリトランスの回転コイルと固定コイルであ
る。デイスク４に固定されたロータリトランスの
回転コイル１０は、ビデオヘツド１，２と接続さ
れている。一方下部固定シリンダ６に固定された
ロータリトランスの固定コイル１１は、ビデオ信
号記録再生回路２７に接続されている。このロー
タリトランス１０，１１を介してビデオヘツド
１，２に記録電流を供給することにより、磁気テ
ープ９にビデオ信号が記録される。あるいは磁気
テープ９からビデオヘツド１，２により再生され
たビデオ信号はロータリトランス１０，１１を介
してビデオ信号記録再生回路２７に取り出され
る。

このビデオ信号の記録に際し、磁気テープ９の
所定位置、例えばビデオトラツクの下端に、常に
ビデオ信号の垂直同期信号が記録されるようにビ
デオヘツド１，２の回転位相を制御する必要があ
る。またビデオ信号の再生時には、どちらのビデ
オヘツドが磁気テープ９を走査しているか識別
し、この識別信号に応じて常に走査している方の
ビデオヘツドからの再生信号を取り出すことが必
要である。さらに記録、再生いずれの場合にもビ
デオヘツド１，２の回転速度が基準速度と異なつ
たり回転むらがあつたりすると、再生ビデオ信号
の垂直同期信号間あるいは水平同期信号間の時間
がずれ、再生の際、テレビジヨン受像機において
画像ゆれや同期乱れが生じるので回転速度を正確
に制御しなければならない。

このようにビデオヘツドの回転速度と回転位相
を制御し、かつ磁気テープを走査しているビデオ
ヘツドの識別信号を得るために、回転位相検出装
置と位相制御ループが必要である。第１図におい
ては、第１のタツクマグネツト１２、第２のタツ
クマグネツト１３およびタツクヘツド１４を、ビ
デオヘツド１，２の回転位相検出装置として用い
ている。２つのタツクマグネツト１２，１３は、
ロータプレート１５の下面に互いに180度離れて
固定されており、ビデオヘツド１，２とともに回
転する。これらのタツクマグネツト１２，１３が
通過する半径位置にはタツクヘツド１４が、支持
部材１６を介してシールドケース１７に固定され
ており、タツクマグネツト１２，１３の磁束を検
出する。第１のタツクマグネツト１２と第２のタ
ツクマグネツト１３とは互いに逆極性となるよう
にロータプレート１５に取付けられており、この
第１のタツクマグネツト１２と第１のビデオヘツ
ド１とが対応し、第２のタツクマグネツト１３と
第２のビデオヘツド２とが対応するよう位置関係
が決められている。このように極性の異なるタツ
クマグネツトを２個のビデオヘツドのそれぞれに
対応して配置することにより、磁気テープ９を走
査するビデオヘツドが識別される。

第１図ａには記録時のシリンダ制御装置の構成
が示されている。タツクヘツド１４は、タツクマ
グネツト１２，１３の磁束を検出してシリンダ１
回転当り正負１対のタツクパルスを出力する。こ
のタツクパルスは増幅器１８で増幅され、位相調
整回路１９で正、負のパルスごとにビデオヘツド
との位相関係が修正される。次いでタツクパルス
はパルス形成回路２０でデユーテイ50％の位相検
出信号SWとされた後に、位相比較回路２１に送
られる。

一方、入力端子２２のビデオ信号から垂直同期
信号分離回路２３によつて分離された垂直同期信
号は分周回路２４で1/2の周波数に分周される。
位相調整回路２５からは磁気テープ９の所定位置
に垂直同期信号が記録されるよう位相調整した基
準信号SPが出力され、この基準信号SPが位相比
較回路２１に送られる。位相比較回路２１では基
準信号SPと上記の位相検出信号SWとの位相が比
較され、その位相誤差信号が駆動回路２６に送ら
れる。これによつて、位相差がなくなるようにモ
ータの入力電力が変化させられる。このようにし
てビデオヘツドの回転位相と基準信号の位相とが
一致すると、その回転速度は基準信号の周波数に
よつて決まる一定の速度となる。

このような位相制御ループによつてビデオヘツ
ド１，２は所定の速度および位相で回転制御され
る。入力端子２２に入力されたビデオ信号はビデ
オ信号記録再生回路２７により、基板２８、ロー
タリトランス１０，１１を介して上記のように回
転制御されたビデオヘツド１，２に供給され、ビ
デオ信号は磁気テープ９に安定に記録される。な
お再生時には図示を省略したが、上記の位相検出
信号SWが、磁気テープ９を走査しているビデオ
ヘツドの識別信号として用いられる。

次にビデオヘツド１，２を回転駆動するブラシ
レスモータについて説明する。このブラシレスモ
ータは回転軸５に直結した軸間隙形の扁平モータ
であり、第１図ａ〜ｃに示すようにロータマグネ
ツト２９、ロータプレート１５、ステータコイル
３０、ステータヨーク３１および磁気検出素子と
してのホール素子３２，３２′，３２″から構成さ
れている。ロータマグネツト２９は第１図ｃに示
すように扇形に８等分して着磁された扁平状の永
久磁石である。このロータマグネツト２９はロー
タプレート１５を介して回転軸５に固定されてい
る。このロータマグネツト２９の磁極面に対向し
て、扁平状のステータコイル３０が配置されてお
り、このステータコイル３０は平板状のステータ
ヨーク３１を介して下部固定シリンダ６に固定さ
れている。このステータコイル３０は、第１図ｂ
に示すように６つのコイルブロツクからなる３相
ステータコイルであり、中心軸に対して対称な位
置にある２つのコイルブロツクの各々がＵ相コイ
ル３０−１、Ｖ相コイル３０−２、Ｗ相コイル３
０−３である。

ステータコイル３０の周縁部には基板３３が取
付けられている。この基板３３上には各相のステ
ータコイル３０−１〜３０−３と対応する所定の
位置に、互いに120度離れて３個のホール素子３
２，３２′，３２″が固定されている。これらのホ
ール素子３２，３２′，３２″は、ロータマグネツ
ト２９の磁極位置を検出するための位置検出装置
を構成している。その位置検出信号は基板３３の
配線パターンを介して取り出され、増幅器３４で
増幅された後、通電制御信号形成回路３５に送ら
れる。

この通電制御信号形成回路３５では所定の流通
角を有する３相あるいは６相の通電制御信号が形
成される。この通電制御信号は駆動回路２６に送
られて駆動回路２６のスイツチング素子の導通を
制御し、基板３３の配線パターンを介してステー
タコイル３０の通電を制御する。この結果、ロー
タマグネツト２９の位置に応じてステータコイル
３０の励磁電流が順次切替えられ、この励磁によ
る回転磁界が発生してロータマグネツト２９に回
転トルクが与えられる。そしてロータマグネツト
２９とこれに軸直結されたビデオヘツド１，２が
回転駆動される。

この第１図のシリンダの例のように、従来の回
転位相検出装置においては、ロータマグネツト２
９の位置検出装置とは別個に回転位相検出装置が
設けられているので次のような欠点がある。

(1) 装置の部品点数が多くその機構が複雑であ
り、また検出装置と回路基板との布線数が多い
ため、部品代と組立工数の両面でコスト高であ
る。

(2) 検出装置の取り付けおよび布線にかなりのス
ペースを要するため装置が大形化する。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解
消し、回転位相検出装置の小形化および低コスト
化を達成せんとするものである。

上記目的を達成するため、本発明は、ロータマ
グネツトあるいはロータプレートにタツクマグネ
ツトを貼付けるかあるいは埋め込んで固定すると
ともに、上記ロータマグネツトの磁束と上記タツ
クマグネツトの磁束とが重畳された磁束を検出す
る磁気検出素子を固定子側に設け、この磁気検出
素子により上記ロータマグネツトの磁束を検出し
た信号を上記ロータマグネツトの磁極位置検出信
号とし、上記磁気検出素子により上記タツクマグ
ネツトの磁束を検出した信号を回転体の回転位相
検出信号とすることにより、磁気検出素子をロー
タマグネツトの磁極位置検出と回転体の回転位相
検出に兼用せしめる。

以下にVTRのシリンダを取り上げ、第２図を
用いて、本発明に係る回転位相検出装置の一実施
例を説明する。第２図は扁平ブラシレスモータで
直接駆動するシリンダを示したものであり、ａは
その側断面図および制御装置のブロツク図、ｂは
固定子の平面図、ｃは回転子の平面図である。本
実施例は回転位相検出装置とその検出信号の処理
回路を除き、上部回転シリンダの構成、下部固定
シリンダの構成およびブラシレスモータの構成は
ともに前記第１図の従来例と同じである。なお、
第１図と同一部分には同一番号を付した。

第２図ｃにおいて、３６および３７はそれぞれ
第１のタツクマグネツトと第２のタツクマグネツ
トであり、ロータマグネツト２９の側面に固定さ
れている。第１のタツクマグネツト３６は、ロー
タマグネツト２９の磁極面の極性がＮ極である部
分の円弧の中央位置に、同じくＮ極を上にして取
付けられている。第２のタツクマグネツト３７
は、ロータマグネツト２９の磁極面の極性がＳ極
である部分の円弧の中央位置に、同じくＳ極を上
にして取付けられている。すなわちこれらのタツ
クマグネツト３６，３７の点で局部的にそれぞれ
の極性で強磁場となるように構成されている。な
おロータマグネツト２９は、タツクマグネツト３
６，３７の位置がそれぞれビデオヘツド１，２に
対し所定の角度位置になるように回転軸５にロー
タプレート１５を介して固定される。

一方固定子は第２図ｂのように第１図の従来例
と全く同じ構成であり、３相のステータコイル３
０−１，３０−２，３０−３を囲む基板３３に３
個のホール素子３２，３２′，３２″が固定されて
いる。これらのホール素子は第２図ａに示すよう
にモータの電磁部内に置かれ、ロータマグネツト
２９の磁束を検出するだけでなく、タツクマグネ
ツト３６，３７に対向してその磁束をも検出す
る。ロータマグネツト２９の磁束を検出した信号
は従来と全く同様にその位置検出信号として使わ
れ、タツクマグネツト３６，３７の磁束を検出し
た信号はそれぞれビデオヘツド１，２の回転位相
検出信号として使われる。

このように第２図の実施例の特徴は、ロータマ
グネツト２９にタツクマグネツト３６，３７を取
付けることにより、本来は位置検出用磁気検出素
子としてのみ使われていたホール素子を回転位相
検出用タツクヘツドとして兼用した点にある。こ
れによつて第１図に示す従来のタツクヘツド１４
と支持部材１６および回路基板との布線が不要と
なり、装置の小形化、低コスト化が達成される。

次に本実施例の構成を、第２図ａ、第３図およ
び第４図を用いてさらに詳しく説明する。第２図
ａは本実施例におけるシリンダの構造と記録時の
シリンダ制御装置の構成を示したものであり、第
３図はこのシリンダ制御装置の構成をさらに詳し
く示した図、第４図はそのタイミングチヤートで
ある。

第３図において３２，３２′，３２″はホール素
子であり、位置検出兼回転位相検出装置４０を構
成する。４１は各ホール素子にバイアス電流を供
給するための直流電源である。前述したように各
ホール素子は、ロータマグネツト２９の磁束とタ
ツクマグネツト３６，３７の磁束とが重畳した磁
束を検出する。第２図ｃに示すようにタツクマグ
ネツト３６，３７をロータマグネツト２９の磁極
中央に、それぞれの極性で強磁場となるよう位置
させることにより、各ホール素子の出力信号の波
形は例えば第４図１に示すｕのように、ロータマ
グネツト２９の正弦波状磁束変化の最大、最小の
部分にそれぞれ正パルスのタツクマグネツト３６
の磁束と負パルスのタツクマグネツト３７の磁束
が重畳した波形となる。

このような位相関係で両者の磁束を重畳させる
ことにより、この出力信号がその平均値Vmとク
ロスする点は、ロータマグネツト２９の磁束検出
信号によつてのみ定まるので、後段での増幅によ
りタツク信号には影響されずロータマグネツト２
９の磁極位置検出信号のみを取出すことが可能と
なる。各ホール素子の出力信号はそのオフセツト
の影響を軽減するため差動出力信号として取り出
され、増幅器３４−１，３４−２，３４−３に送
られて差動増幅される。このとき十分高い利得で
増幅するので、その増幅信号Ｕ，Ｖ，Ｗは第４図
１０〜１２のように互いに120度の位相差を有す
るデユーテイ50％の３相方形波となり、ロータマ
グネツト２９の磁束変化のみに依存する。このた
め、この３相方形波はタツクマグネツト３６，３
７の磁束には影響されないロータマグネツト２９
の正しい位置検出信号となる。

この増幅された位置検出信号Ｕ，Ｖ，Ｗは通電
制御信号形成回路３５に送られる。通電制御信号
形成回路３５では120度の流通角を有する６相の
通電制御信号u₁，u₂，v₁，v₂，w₁，w₂が形成さ
れる。この通電制御信号は駆動回路２６に送ら
れ、駆動回路２６のスイツチング素子をON−
OFF制御して３相ステータコイル３０−１，３
０−２，３０−３に順次励磁電流を流す。第４図
１３はステータコイルを通電せしめる通電制御信
号の組合せ順序を示したものである。この通電制
御によりロータマグネツト２９の位置に応じた励
磁電流がステータコイル３０−１〜３０−３に流
れ、ロータマグネツト２９およびこれと軸直結の
ビデオヘツド１，２が回転駆動される。

次にビデオヘツド１，２の回転位相の検出方法
について説明する。第３図において、３個のホー
ル素子の１個のホール素子３２の差動出力信号が
増幅器３８に送られて差動増幅される。このとき
増幅度を所定値に設定し線形増幅すると、その増
幅信号ｕは第４図１に示すように原信号と相似の
波形となる。この増幅信号ｕは比較器３９−１，
３９−２に送られる。比較器３９−１では第４図
１に示す基準電圧V_R1と増幅信号ｕとを比較し、
増幅信号ｕがV_R1より大なる期間第４図２に示す
第１のタツクパルスTP１を出力する。また比較
器３９−２では基準電圧V_R2と増幅信号ｕとを比
較し、増幅信号ｕがV_R2より小なる期間第４図３
に示す第２のタツクパルスTP２を出力する。こ
のようにして第１のタツクマグネツト３６の磁束
を検出した信号が分離されて第１のタツクパルス
TP１となり、第２のタツクマグネツト３７の磁
束を検出した信号が分離されて第２のタツクパル
スTP２となる。

この第１、第２のタツクパルスTP１，TP２は
位相調整回路１９−１，１９−２に送られ、第４
図４，５に示す所定の遅延量T₁，T₂だけ遅延さ
れた後、パルス形成回路２０に送られる。このパ
ルス形成回路２０では入力信号TP１′，TP２′に
より第４図６に示すデユーテイ50％の位相検出信
号SWが形成される。なお、このとき第１、第２
のビデオヘツド１，２がそれぞれ磁気テープ９上
を走査する時間に対応して位相検出信号SWのレ
ベルが変化するように遅延量T₁，T₂を調整する。
すなわち位相検出信号SWが低レベルである180
度期間は第１のビデオヘツド１が磁気テープ９上
を走査し、位相検出信号SWが高レベルである次
の180度期間は第２のビデオヘツド２が磁気テー
プ９上を走査するように位相調整する。このよう
に２つのタツクパルスTP１，TP２はそれぞれ別
個の位相調整回路１９−１，１９−２で独立に位
相調整されるので、第１のタツクマグネツト３６
と第２のタツクマグネツト３７とは必ずしも180
度間隔でロータマグネツト２９に取付ける必要は
なく、第２図ｃのように135度間隔で取付けても
よい。

ビデオヘツド１，２の回転位相検出信号SWは
位相比較回路２１に送られ基準信号の位相と比較
される。記録時の基準信号にはビデオ信号中の垂
直同期信号が用いられる。入力端子２２から入力
されたビデオ信号は垂直同期信号分離回路２３に
送られる。該回路２３の出力には第４図９に示す
垂直同期信号VDが得られる。この信号VDを分
周回路２４で分周した後、位相調整回路２５で第
４図８に示すように所定の遅延量T₃だけ遅延さ
せる。記録時にはスイツチS₁がREC側に切替つ
ているのでこの遅延された信号SPが基準信号と
して位相比較回路２１に供給される。位相比較回
路２１では、位相検出信号SWから第４図７に示
す台形波信号TRを形成し、その傾斜部分を基準
信号SPでサンプルホールドして位相検出信号SW
と基準信号SPとの位相差に応じた電圧の位相誤
差信号を出力する。この位相誤差信号は駆動回路
２６に送られて各相ステータコイル３０−１，３
０−２，３０−３の励磁電流の大きさを制御す
る。この結果ロータマグネツト２９の回転が制御
され、これと軸直結のビデオヘツド１，２の回転
位相が、基準信号である垂直同期信号の位相と所
定の位相関係となるよう制御されるとともに、そ
の回転数も基準信号の周波数と一致した所定の回
転数となる。なお位相調整回路２５によつて遅延
量T₃を設定することにより、磁気テープ９に記
録される垂直同期信号の位置が定まる。このよう
な位相制御ループによつてビデオヘツド１，２が
所定の速度および位相では回転制御される。入力
端子２２のビデオ信号は記録再生回路２７、基板
２８、ロータリトランス１０，１１を介して上記
のように回転制御されたビデオヘツド１，２に供
給され、磁気テープ９に安定に記録される。

次に再生時にはスイツチS₁がPB側に切替えら
れる。基準信号発生回路４２で発生した信号は位
相調整回路４３で位相調整される。位相調整され
た信号REFは再生時の基準信号となり、記録時
と同様の位相制御ループでビデオヘツド１，２の
位相および速度が制御される。また再生時には位
相検出信号SWをビデオ信号記録再生回路２７に
送り、ビデオテープ９上を走査している方のビデ
オヘツドからの再生信号を常に選択し出力端子４
４に連続した再生ビデオ信号を得る。

このようにロータマグネツト２９にタツクマグ
ネツト３６，３７を固定することにより、ロータ
マグネツト２９の位置検出用ホール素子３２をビ
デオヘツド１，２の回転位相検出用タツクヘツド
として用いることができる。このときタツクマグ
ネツト３６，３７とシールドケース１７との間の
磁気結合によるコギングや、タツクマグネツト３
６，３７の磁束がステータコイル３０と鎖交する
ことによるトルクリツプルが生じると、ビデオヘ
ツド１，２の回転むらが生じる。しかしタツクマ
グネツト３６，３７として微小なマグネツトを使
用すれば、通常問題にはならないレベルとなる。
またタツクマグネツトの磁束がステータコイルと
極力鎖交しないかまたは鎖交してもその鎖交量が
極めて少ないようなロータマグネツトの場所にタ
ツクマグネツトを固定する工夫や、タツクマグネ
ツトの通過する固定子側部分を磁気的に均一にす
るなどの工夫も有効である。

なおステータコイル３０がタツクマグネツト３
６，３７の磁束と鎖交して生じるトルクリツプル
は、１相当りのコイルブロツクが多い方が平均化
効果によつて小さくなる。例えば第２図ｂでは１
相当り２つのコイルブロツクであるから、１相当
り１つのコイルブロツクとする場合と比べそのト
ルクリツプルは1/2となる。したがつて８極着磁
のロータマグネツト２９を用いる場合の上限であ
る１相当り８つのコイルブロツクとすれば、上記
トルクリツプルは1/8に軽減され最も有利である。

次に本発明の第２実施例を第５図により説明す
る。第５図は扁平ブラシレスモータで直接駆動す
るシリンダの第２実施例を示したものであり、ａ
はその斜視図と側断面図、ｂは回転子の平面図、
ｃはホール素子３２の出力信号である。ロータマ
グネツト４８は第５図ｂに示すように６極に分割
着磁された永久磁石である。このロータマグネツ
ト４８の磁極面側の外周部にロータマグネツト４
８よりも高磁力の材料で作られた第１のタツクマ
グネツト３６と第２のタツクマグネツト３７が埋
込まれて固定されている。第１のタツクマグネツ
ト３６は、ロータマグネツト４８の磁極面の極性
がＮ極である部分の外周部中央位置に、同じくＮ
極を上にして取付けられている。第２のタツクマ
グネツト３７は、ロータマグネツト４８の磁極面
の極性がＳ極である部分の外周部中央位置に、同
じくＳ極を上にして取付けられている。第１、第
２のタツクマグネツト３６，３７の位置は、ロー
タマグネツト４８の磁束にタツクマグネツト３
６，３７の磁束が重畳された磁束を、ステータコ
イル４７を囲む基板３３に固定したホール素子３
２で検出することによつて、検出される。このホ
ール素子３２の出力信号の波形を第５図ｃに示
す。このホール素子３２の出力信号は、第１実施
例と同様ロータマグネツト４８の磁極位置検出信
号として使われるとともに、ビデオヘツド１，２
の回転位相検出信号としても使われる。この第２
の実施例では、６極着磁のロータマグネツト４８
を用いているのでその異極部分が回転軸を中心に
して向かいあう。したがつて、２つのタツクマグ
ネツト３６，３７を丁度180度離れた位置に逆極
性で固定できるため、同じく180度間隔で上部回
転シリンダ３に取付けられているビデオヘツド
１，２と対応させるのに都合がよい。またタツク
マグネツト３６，３７をロータマグネツト４８に
埋込んでロータマグネツト４８の外径を越えない
ようにしたので、タツクマグネツト３６，３７と
シールドケース１７との間で生じるコギングが減
少する。

次に本発明の第３実施例を第６図により説明す
る。第６図は扁平ブラシレスモータで直接駆動す
るシリンダの第３実施例を示したものであり、ａ
はその斜視図および側断面図、ｂは回転子の平面
図、ｃはロータマグネツト２９の側面図、ｄはタ
イミングチヤートである。本実施例の最大の特徴
は、１個のタツクマグネツト４５でビデオヘツド
１，２の回転位相を検出する点にある。

このタツクマグネツト４５は、ロータマグネツ
ト２９の磁極面の極性がＮ極である部分の外周部
中央位置に、Ｎ極を横向き（半径方向）にして半
分だけ埋込んで固定されている。一方固定子側で
は、ステータコイル３０は前記第２図と同じくロ
ータマグネツト２９の磁極面と対向して固定され
ている。しかし、ホール素子３２は第２図と異な
り、ロータマグネツト２９の側面に設置されてい
るタツクマグネツト４５と対向するように、シー
ルドケース１７に固定された基板４６に取付けら
れている。

ロータマグネツト２９は厚み方向に磁化され、
かつ開角が45度ごとに磁化方向が異なるごとく８
極に分割着磁されており、その側面の磁極は第６
図ｃに示すように上部と下部とで異なる極性とな
つている。上半分は磁極面と同一の極性であり、
その最上部にタツクマグネツト４５が固定されて
いる。したがつてロータマグネツト２９の側部上
面と対向して設けられたホール素子３２は、ロー
タマグネツト２９の磁束とタツクマグネツト４５
の磁束を検出することができる。このホール素子
３２の出力信号を線形増幅して第６図ｄの信号ｕ
を得、この信号ｕと基準電圧V_Rとを比較してタ
ツクマグネツト４５の磁束を検出したタツクパル
スTPを得る。このタツクパルスTPを所定量遅延
させたTP′の立下り時点から高周波のクロツク信
号CLで所定値だけ計数してデユーテイ50％の位
相検出信号SWを形成する。

このようにすると、いまタツクマグネツト４５
がホール素子３２の点を通過したt₁時点から、第
１のビデオヘツド１が磁気テープ９上を走査開始
するt₂時点までの時間をT₁とした場合、このt₂時
点に位相検出信号SWのレベルが変化し、第１の
ビデオヘツド１が磁気テープ９上を走査している
期間に亘つて低レベルとなり、次に位相検出信号
SWが高レベルに変化するt₃時点に第２のビデオ
ヘツド２が磁気テープ９上を走査開始する。この
ように高周波のクロツク信号CLで計数して１個
のタツクパルスからデユーテイ50％の位相検出信
号を形成することによつて、単に１個のタツクマ
グネツト４５を用いるだけで２個のビデオヘツド
１，２の回転位相を検出することが可能である。

なお上記実施例ではVTRのシリンダを取り上
げて説明したが、これに限らずブラシレスモータ
によつて駆動される他の回転体の回転位相を検出
するときにも本発明を適用することが可能であ
る。また上記実施例では回転位相の検出を要する
回転体を軸直結のブラシレスモータで回転駆動す
る場合について述べたが、例えば回転体の回転軸
とブラシレスモータのモータ軸とを歯車で連結し
て駆動する場合にも本発明を適用することが可能
である。

また上記実施例では、６極あるいは８極着磁の
ロータマグネツトを有する３相ブラシレスモータ
を、３個のホール素子で駆動する場合について述
べたが、ホール素子以外の磁気検出素子を用いた
場合、この磁気検出素子数を３個以外とした場
合、モータ相数を３相以外とした場合、およびロ
ータマグネツトの磁極数を６極、８極以外とした
場合にも本発明は有効である。また実施例で述べ
た軸方向間隙形の扁平ブラシレスモータに限ら
ず、径方向間隙形の円筒形ブラシレスモータ、例
えばアウターロータ形ブラシレスモータを用いる
場合にも本発明を適用することが可能である。

さらに回転位相検出用タツクマグネツトの数に
も限定されない。また上記実施例ではこのタツク
マグネツトをロータマグネツトに貼付けるかある
いは埋込む場合について述べたが、ロータプレー
トに貼付けるかあるいは埋込む場合にも本発明の
効果は変らない。

以上述べたように本発明によれば、ロータマグ
ネツトまたはロータプレートに回転位相検出用タ
ツクマグネツトを固定し、ロータマグネツトの磁
極位置検出用磁気検出素子で上記ロータマグネツ
トとタツクマグネツトの磁束を検出することによ
つて、上記磁気検出素子を回転位相検出に兼用す
る構成としたので、次のような効果がある。

(1) 従来別個に設けていた回転位相検出用タツク
ヘツドが不要となり、その回路基板との布線お
よびタツクヘツドの取付け支持部材が不要とな
るため、装置の小形化、低コスト化が達成され
る。

(2) タツクマグネツトをモータ電磁部内、すなわ
ちロータマグネツトの磁界中に設ける構造のた
め、ロータマグネツト用シールドケースで磁気
シールドすることができ、従来問題であつたタ
ツクマグネツトの磁気漏洩による各種妨害が解
消される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転位相検出装置の例を示すも
ので、ａはシリンダの断面図と併せて示すブロツ
ク図、ｂ及びｃは固定子及び回転子の拡大平面
図、第２図は本発明の第１実施例である回転位相
検出装置の例を示すもので、ａはシリンダの断面
図と併せて示すブロツク図、ｂ及びｃは固定子及
び回転子の拡大平面図、第３図は第２図の制御装
置のブロツク図、第４図はそのタイミングチヤー
ト、第５図は本発明の第２実施例である回転位相
検出装置の例を示すもので、ａは一部を断面で示
すシリンダの側面図、ｂは回転子の平面図、ｃは
動作説明の波形図、第６図は本発明の第３実施例
である回転位相検出装置の例を示すもので、ａは
一部を断面で示すシリンダの側面図、ｂ及びｃは
回転子の平面図、及び断面図、ｄは動作説明のた
めの波形図である。 １，２：ビデオヘツド、１２，１３，３６，３
７，４５：タツクマグネツト、１４：タツクヘツ
ド、１５：ロータプレート、２９，４８：ロータ
マグネツト、３０，３０−１，３０−２，３０−
３，４７：ステータコイル、３２，３２′，３
２″：磁気検出素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数極に分割着磁されたロータマグネツト２
   ９，４８を含む回転子と、ステータコイル３０，
   ３０_-1，３０_-2，３０_-3，４７を含む固定子と、
   を備えて成るブラシレスモータにより駆動される
   回転体１，２，３の回転位相検出装置において、 上記ロータマグネツト２９，４８が固定された
   ロータプレート１５と、 上記ロータマグネツト２９，４８、上記ロータ
   プレート１５の少なくともいずれか一方の所定位
   置に固定され、上記ロータマグネツト２９，４８
   の磁極と同一極性の磁極がその表面に表れるよう
   にされたタツクマグネツト３６，３７，４５と、 上記固定子側にあつて、少なくともそのうちの
   １つが、上記ロータマグネツト２９，４８と上記
   タツクマグネツト３６，３７，４５の磁束の及ぶ
   範囲内に設けられ、上記ロータマグネツト２９，
   ４８の磁束と上記タツクマグネツト３６，３７，
   ４５の磁束とが重畳された磁束を検知し、これに
   対応した出力信号を発生する磁気検出素子３２，
   ３２′，３２″と、 上記磁気検出素子の全部３２，３２′，３２″に
   接続され、該磁気検出素子３２，３２′，３２″に
   よつて検出された上記出力信号を増幅し、そのほ
   ぼ平均値とクロスするタイミングで立上り、かつ
   立下る方形波状の、上記ロータマグネツト２９，
   ４８の磁極位置検出信号を形成する増幅器３４
   と、 上記磁気検出素子３２，３２′，３２″のうち少
   なくとも上記ロータマグネツト２９，４８の磁束
   と上記タツクマグネツト３６，３７，４５の磁束
   とが重畳された磁束を検知し出力信号を発生する
   磁気検出素子３２の後段に接続され、該磁気検出
   素子３２の出力信号の正極性または負極性の少な
   くともいずれか一方のピーク時点に、上記タツク
   マグネツト３６，３７，４５の磁束によるパルス
   信号を発生させる構成を備えたパルス発生回路３
   ９，３９_-1，３９_-2と、 上記パルス発生回路３９，３９_-1，３９_-2の後
   段に接続され、上記パルス発生回路３９，３９
   _-1，３９_-2で発生されるパルス信号を所定の時間
   だけ遅延させて成る遅延パルスを形成する位相調
   整回路１９，１９_-1，１９_-2を含んで成る、回転
   位相検出信号形成回路１９，１９_-1，１９_-2，２
   ０と、 を備えた構成を特徴とする回転体の回転位相検出
   装置。 ２ 上記回転位相検出信号形成回路１９，１９
   _-1，１９_-2，２０は、 上記位相調整回路１９，１９_-1，１９_-2で形成
   された遅延パルスの立下り時点を起点とし、クロ
   ツク信号で所定値だけ計数して回転位相検出信号
   を形成する構成を備えている、特許請求の範囲第
   １項に記載の回転体の回転位相検出装置。 ３ 上記回転体１，２，３は、 磁気ヘツド１，２が取り付けられた回転シリン
   ダ３を含んだ構成である特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項に記載の回転体の回転位相検出装置。 ４ 上記回転体１，２，３は、 ビデオヘツド１，２が取り付けられた回転シリ
   ンダ３を含んだ構成であり、 上記タツクマグネツト３６，３７，４５は、 上記ビデオヘツド１，２の位置に対応した位置
   に取り付けられた構成であり、 上記回転位相検出信号形成回路１９，１９_-1，
   １９_-2，２０は、 上記ビデオヘツド１，２の回転位相検出信号を
   出力する構成である、 特許請求の範囲第１、２または３項に記載の回転
   体の回転位相検出装置。 ５ 上記回転子は、 上記回転シリンダ３の回転軸５に固定され、 上記固定子は、 上記回転シリンダ３に同心状に設けられた固定
   シリンダ６に固定された、 構成を備えている特許請求の範囲第３項または第
   ４項に記載の回転体の回転位相検出装置。 ６ 上記磁気検出素子３２，３２′，３２″は、 ホール素子である特許請求の範囲第１、２、
   ３、４または５項に記載の回転体の回転位相検出
   装置。