JPH05328695A - 回転検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転状態の検出精度を向上させる。 【構成】 ＦＧ信号を出力する、等化回路（図３
（ｃ））の右半分を構成する感磁性素子Ａ，Ｂ，Ｃ、お
よびＤ、並びにＦＧ信号と１８０度位相の異なるＦＧ^-1
信号を出力する、等化回路（図３（ｃ））の右半分を構
成する感磁性素子Ｅ，Ｆ，Ｇ、およびＨが配列パターン
を同一に配置される。即ち、図３（ｂ）に示すように、
感磁性素子Ａ，Ｂ，Ｃ、およびＤが配置されたときの長
さαと、感磁性素子Ｅ，Ｆ，Ｇ、およびＨ配置されたと
きの長さβとが、同一になるように、感磁性素子Ａ乃至
Ｈが配置される。

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。

【０００２】

【従来の技術】図４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５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
６（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６（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^-1信号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Ｖ
_CC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６
（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６（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６（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）、または感磁性素子Ｂ’とＣ’との接続点の電位
（ＦＧ^-1信号）が増減するので、ＦＧ信号、またはＦＧ
^-1信号によりロータ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６（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）と、感
磁性素子Ｂ’とＣ’との接続点の電位（ＦＧ^-1信号）と
は、互いに逆に増減するので、即ちＦＧ信号とＦＧ^-1信
号とは、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信号またはＦＧ^-1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】

【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、感磁性素子部１１ａを小型化、およ
び薄型化しなければならず、従って感磁性素子Ａ’，
Ｂ’，Ｃ’、およびＤ’の抵抗値が小さくなり、図６
（ｃ）において、電源Ｖ_CCからブリッジ回路に供給され
る電流が増大するので、装置の消費電力が増加する課題
があった。

【０００９】また、装置の小型化に伴って、メインマグ
ネット２とセンサ１１の距離が近づき、センサ１１がメ
インマグネット２の漏れ磁界Ｈｒ（図５）の影響を受け
やすくなる。従って、ＦＧ信号にワウフラッタ（周波数
変動）やジッタが生じ、ロータ１の回転状態を検出する
精度が劣化する課題があった。

【００１０】そこで、例えば特開昭６４−１８０１５に
開示されているように、センサ１１上の感磁性素子部１
１ａを、８つの感磁性素子Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’，
Ｅ’，Ｆ’，Ｇ’、およびＨ’を、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して構成する方法がある（図７
（ｂ））。

【００１１】図７（ｂ）に示す感磁性素子部１１ａの等
化回路は、図７（ｃ）に示すように、感磁性素子Ａ’お
よびＢ’が直列接続された感磁性素子セット、感磁性素
子Ｃ’およびＤ’が直列接続された感磁性素子セット、
感磁性素子Ｈ’およびＧ’が直列接続された感磁性素子
セット、並びに感磁性素子Ｆ’およびＥ’が直列接続さ
れた感磁性素子セットが、いわば左回り（反時計回り）
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、ＦＧ信号を出力する端子が接続さ
れ、感磁性素子Ｆ’とＧ’との接続点に、ＦＧ^-1信号を
出力する端子が接続されている。さらに、感磁性素子
Ａ’とＥ’との接続点は電源Ｖ_CCに接続され、感磁性素
子Ｄ’とＨ’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）。

【００１２】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、図６における場合と同様に、ＦＧ
マグネット５から、図７（ａ）における感磁性素子
Ａ’，Ｂ’，Ｇ’およびＨ’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Ｅ’，Ｆ’，Ｃ’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。

【００１３】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Ａ’およびＢ’が接続された感磁性素子セ
ットの抵抗値、または感磁性素子Ｈ’およびＧ’が接続
された感磁性素子セットの抵抗値が、それぞれ同位相で
変化する。さらに、これらのセットの抵抗値の変化と
は、増減方向を異にして、感磁性素子Ｃ’およびＤ’が
接続された感磁性素子セットの抵抗値、または感磁性素
子Ｆ’およびＥ’が接続された感磁性素子セットの抵抗
値が、それぞれ同位相で変化し、このときの各感磁性素
子セット（図７（ｃ）におけるブリッジ回路の各辺）の
抵抗値は、図６（ｃ）におけるブリッジ回路の各辺の２
倍になる。

【００１４】このように、図７に示す感磁性素子部１１
ａにおいては、図６に示す場合に比べ、その抵抗値が大
きいので、装置における消費電力を減少させることがで
きる。さらに、ＦＧ信号のＳ／Ｎが向上するので、メイ
ンマグネット２の漏れ磁界Ｈｒ（図５）の影響による、
ＦＧ信号におけるワウフラッタ（周波数変動）やジッタ
を低減することができる。

【００１５】ところで、図７（ｂ）に示す感磁性素子部
１１ａでは、ＦＧ信号が、図７（ｃ）に示す、対称性を
有する等化回路（ブリッジ回路）の右半分の感磁性素子
Ｅ’，Ｆ’，Ｇ’、およびＨ’からなる回路から得ら
れ、ＦＧ信号の位相と１８０度だけ異なるＦＧ^-1信号
が、その左半分の感磁性素子Ａ’，Ｂ’，Ｃ’、および
Ｄ’からなる回路から得られるようになっている。

【００１６】ところが、図７（ｂ）における、等化回路
（ブリッジ回路）の左半分の感磁性素子Ａ’，Ｂ’，
Ｃ’、およびＤ’の配置と、その右半分の感磁性素子
Ｅ’，Ｆ’，Ｇ’、およびＨ’の配置とが同一になって
いないので、即ち等化回路（ブリッジ回路）の左半分の
感磁性素子Ａ’，Ｂ’，Ｃ’、およびＤ’が配置された
長さα’（図７（ｂ））と、その右半分の感磁性素子
Ｅ’，Ｆ’，Ｇ’、およびＨ’配置された長さβ’（図
７（ｂ））とが、同一でないため、ＦＧ信号の特性とＦ
Ｇ^-1信号の特性との間に差異が生じ、ロータ１の回転状
態を検出する精度が劣化する課題があった。

【００１７】なお、これは、図６における場合について
も同様である。

【００１８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、回転状態の検出精度を向上させるもので
ある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の回転検出装置
は、例えばロータ１などの回転体の側面に配置した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１８０度位相の異なる
ＦＧ信号およびＦＧ^-1信号を出力する複数の感磁性素子
Ａ，Ｂ，Ｃ、およびＤ、並びにＥ，Ｆ，Ｇ、およびＨを
有する検出手段としてのセンサ６とを備え、センサ６の
１８０度位相の異なる信号を出力する複数の感磁性素子
Ａ，Ｂ，Ｃ、およびＤ、または感磁性素子Ｅ，Ｆ，Ｇ、
およびＨは、互いに配列パターンを同一に配置されてい
ることを特徴とする。

【００２０】

【作用】上記構成の回転検出装置においては、センサ６
に、ロータ１の回転状態を検出するための１８０度位相
の異なるＦＧ信号およびＦＧ^-1信号を出力する複数の感
磁性素子Ａ，Ｂ，Ｃ、およびＤ、またはＥ，Ｆ，Ｇ、お
よびＨが互いに配列パターンを同一に配置されている。
従って、同一特性の１８０度位相の異なるＦＧ信号およ
びＦＧ^-1信号が出力されるので、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。

【００２１】

【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４または図５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８つの感磁性素子Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ、およびＨから構成され、図３
（ａ）に示すように、感磁性素子Ｅ，Ａ，Ｆ、およびＢ
は、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ＦＧマグネット
５と対向配置され、感磁性素子Ｂの配置された位置から
ほぼλ／２の間隔をあけて、感磁性素子Ｇ，Ｃ，Ｈ、お
よびＤが、ほぼλ／４の間隔で平面上にＦＧマグネット
５と対向配置されている。

【００２２】さらに、８つの感磁性素子Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ、およびＨは、図３（ｂ）に示すよう
に、感磁性素子Ａの一端と感磁性素子Ｂの一端が接続さ
れ、感磁性素子Ｂの他端と感磁性素子Ｃの一端が接続さ
れているとともに、感磁性素子Ｃの他端と感磁性素子Ｄ
の一端が接続され、感磁性素子Ｄの他端と感磁性素子Ｈ
の一端が接続されている。そして、感磁性素子Ｈの他端
と感磁性素子Ｇの一端が接続され、感磁性素子Ｇ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Ａの、感磁性素子Ｂと接続
されていない方の一端が接続されている。

【００２３】また、感磁性素子ＦとＧとの接続点に、Ｆ
Ｇ信号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^-1信号を出力する端子が接続されてい
るとともに、感磁性素子ＡとＥとの接続点は電源Ｖ_CCに
接続され、感磁性素子ＤとＨとの接続点はグランドＧＮ
Ｄに接続されている（接地されている）。

【００２４】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、図７における場合と同様に、ＦＧマグ
ネット５から、図３（ａ）における感磁性素子Ａ，Ｂ，
ＧおよびＨ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３（ａ）における感磁性素
子Ｅ，Ｆ，Ｃ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。

【００２５】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３（ｃ）に示す、感磁性素
子部６ａの等化回路における感磁性素子ＡおよびＢが接
続された感磁性素子セットの抵抗値、または感磁性素子
ＨおよびＧが接続された感磁性素子セットの抵抗値は、
それぞれ同位相で変化する。さらに、これらのセットの
抵抗値の変化とは、増減方向を異にして、感磁性素子Ｃ
およびＤが接続された感磁性素子セットの抵抗値、また
は感磁性素子ＦおよびＥが接続された感磁性素子セット
の抵抗値は、それぞれ同位相で変化する。

【００２６】よって、ＦＧマグネット５（ロータ１）が
回転し、磁極が移動すると、ＦＧ信号は、 Ｈレベル→Ｌレベル→Ｈレベル→・・・ と変化し、ＦＧ^-1信号は、 Ｌレベル→Ｈレベル→Ｌレベル→・・・ と変化するので、ＦＧ信号とＦＧ^-1信号の差分から、ロ
ータ１（ＦＧマグネット５）の回転状態が検出される。

【００２７】ここで、この場合、図３（ｂ）に示すよう
に、等化回路（図３（ｃ））の左半分の感磁性素子Ａ，
Ｂ，Ｃ、およびＤの配置と、その右半分の感磁性素子
Ｅ，Ｆ，Ｇ、およびＨの配置とが同一になっているの
で、即ち等化回路（図３（ｃ））の左半分の感磁性素子
Ａ，Ｂ，Ｃ、およびＤが配置された長さαと、その右半
分の感磁性素子Ｅ，Ｆ，Ｇ、およびＨ配置された長さβ
とが、同一になっているので、ＦＧ信号とＦＧ^-1信号は
同一特性のものが得られるようになっている。従って、
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。

【００２８】なお、本実施例においては、８つの感磁性
素子を同一に配置した場合について説明したが、８つの
感磁性素子だけでなく、前述した４つの感磁性素子の場
合についても同一に配置することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明の回転検出装置に
よれば、検出手段に、回転体の回転状態を検出するため
の１８０度位相の異なる信号を出力する複数の感磁性素
子が互いに配列パターンを同一に配置されている。従っ
て、同一特性の、回転体の回転状態を検出するための１
８０度位相の異なる信号が出力されるので、回転体の回
転状態の検出精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【図４】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。

【図５】図４のキャプスタンモータの断面図である。

【図６】図５の感磁性素子部１１ａの詳細を説明するた
めの図である。

【図７】図５の感磁性素子部１１ａの他の例を示す図で
ある。

【符号の説明】

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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体の側面に配置した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１８０度位相の異なる信号を出力
   する複数の感磁性素子を有する検出手段とを備え、 前記検出手段の１８０度位相の異なる信号を出力する複
   数の感磁性素子は、互いに配列パターンを同一に配置さ
   れていることを特徴とする回転検出装置。