JPH0754595B2 - Ｖｔｒ用ドラムモ−タにおけるスイツチングパルス発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、家庭用VTRのドラムモータに好適なものであ
り、駆動用マグネットを有するモータにおけるロータ部
の回転位相を検出し、ドラム上に存在する回転ヘッドの
切換スイッチを動作させるためのスイッチングパルスを
得る装置に関するものである。

［従来の技術］ 家庭用VTRにおける回転ヘッドドラムの回転状況を検出
して、該回転ヘッドドラムに設けられた複数の回転ヘッ
ドを切換えるPGパルスを得るために、上記ドラムモータ
のロータ部にマグネットを、ステータ部に検出手段を配
置して、上記ドラムモータの回転によって生じる磁束変
化を上記検出手段で検出し、ロータ部の回転位相を検出
するものが公知である。

従来、上記したサーボ機能を有するVTR用ドラムモータ
における回転位相検出装置として、第10図乃至第13図に
示すものがあった。第10図は上記回転位相検出装置を含
むドラムモータの断面図であり、第11図及び第12図はロ
ータ部側から見たステータ部の平面図及びステータ部側
からのロータ部の平面図であり、上記各10図において、
５はモータの回転軸、９は該回転軸に固着されているカ
ラー、３は該カラー９に取り付けられたヨーク、4kは該
ヨーク３上に載置され８極に分割着磁された駆動用多極
マグネット、７は上記ヨーク３の端部に配設されたPGマ
グネットであり、上記の回転軸5,カラー9,ヨーク3,駆動
用多極マグネット４及びPGマグネット７によりロータ部
が構成される。１はモータ駆動用の駆動用コイル、６は
下ドラム、２は上記駆動用コイル１が載置され上記下ド
ラム６に固定されたプリント基板、８は該PGマグネット
７と対向する位置に植設されたPG検出用のホール素子で
あり、上記の駆動用コイル1,プリント基板２及びホール
素子８によりステータ部が構成される。また、第11図に
おいて30a,30b,30cは上記プリント基板２上の駆動用コ
イル１の内側に配設されたホール素子であり、上記駆動
用多極マグネット4kの回転位相を検出する。尚、上記PG
マグネット７の取り付け位置は、上記駆動用多極マグネ
ット4kの特定の１磁極がしめる角度の範囲内ならばどこ
でもよい。また、各図において、同一部分は同一符号で
統一する。

上記した構成のものにおいて、上記駆動用コイル１に駆
動電流を供給すると、上記駆動用コイル１と駆動用多極
マグネット4k間に駆動力が生じ、上記ロータ部は上記回
転軸５を中心として回転する。このとき、上記PGマグネ
ット７も上記ロータ部と共に回転し、この回転によつて
生じる磁束変化を上記ホール素子８で検出してPGパルス
を出力する。

次に上記PGパルスを基準に、上記シリンダモータの回転
位相を検出・分周し、該シリンダモータに配設された２
個の回転ヘッド切換えのためのスイッチングパルスが得
られるようすを第13図及び第14図について説明する。
尚、第13図は上記スイッチングパルス生成のためのブロ
ック図、第14図はそのタイムチャートである。第13図に
おいて、31a,31bは上記ホール素子30a,30b又は30cのう
ちのいずれか一つの出力が供給される端子、32は上記端
子31a,31bからの信号を増幅する増幅器、33a,33bは上記
PGパルスが供給される端子、34は上記端子33a,33bから
の信号を増幅する増幅器、35及び36はフリップ・フロッ
プであるが、それらの出力Ｑとデータ入力Ｄは直結され
ているので、クロックパルスが印加される度に反転する
いわゆるバイナリフリップ・フロップとなっている。37
は上記フリップ・フロップ35の出力によって作動する単
安定マルチバイブレータであり、該単安定マルチバイブ
レータ37に接続された抵抗及びコンデンサー等の時定数
により出力するパルスの幅を決定する。38は上記単安定
マルチバイブレータ37の出力を反転するインバータであ
る。尚、上記フリップ・フロップ35及び36のセット端子
は接地され、リセット端子には上記増幅器34の出力が供
給されている。また、上記フリップ・フロップ35のクロ
ック端子には上記増幅器32の出力が供給され、上記フリ
ップ・フロップ36のクロック端子には上記インバータ38
の出力が供給されている。

上記したブロックにおいて、上記フリップ・フロップ35
のクロック端子に第14図の（ａ）に示すような、増幅さ
れたホール素子30a,30b又は30cのうちのいずれか一つの
出力が供給され、上記リセット端子に第14図（ｂ）に示
すような、増幅されたPGパルスが供給されると、第14図
の（ａ）に示す信号の立ち上がりで反転しかつ第14図の
（ｂ）に示す信号が存在するところはレベルがローに決
定される信号が出力される｛第14図の（ｃ）に示す｝。
上記単安定マルチバイブレータ37では、上記第14図の
（ｃ）に示された信号の立ち下がりと同期した、あるパ
ルス幅の信号｛第14図の（ｄ）に示す｝。を生成し、こ
れを次段の上記インバータ38に供給する。該インバータ
38では上記単安定マルチバイプレータ37からの信号を反
転して第14図の（ｅ）に示すような信号を生成し、これ
を次段の上記フリップ・フロップ36のクロック端子に供
給する。上記フリップ・フロップ36のクロック端子及び
リセット端子に第14図の（ｅ）及び（ｂ）に示すような
信号が供給されると、第14図の（ｅ）に示す信号の立ち
上がりで反転しかつ第14図の（ｂ）に示す信号が存在す
るところはレベルがローに決定される信号が出力される
｛第14図の（ｆ）に示す｝。この第14図の（ｆ）に示し
た信号の立ち上がり及び立ち下がりは、第14図の（ａ）
と比較すれば明らかなように、８極に分割された上記駆
動用多極マグネット4kが半回転する度に現われるので、
これを上記回転ヘッド切換えのためのスイッチングパル
スとすることができる。尚、上記単安定マルチバイブレ
ータ37に接続された抵抗，コンデンサーの時定数を調整
することにより、上記駆動用多極マグネット4kの機械的
取り付け誤差を補正することができる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記した従来のものでは、ホール素子その他の磁気セン
サで、駆動マグネットの回転による磁束変化をとらえる
ことにより、ロータの回転状況を読み取りながら、これ
をモータの回転信号としてスイッチングパルス発生装置
へ伝達するが、上記駆動用多極マグネット4kの着磁精度
の悪い場合には、そのまま精度の悪い回転信号を発生さ
せるので、高精度のスイッチングパルスを得ることは困
難になる。

この発明は上記した従来のものの欠点を除去するもの
で、より高精度のスイッチングパルスを得ることができ
るVTR用ドラムモータにおけるスイッチングパルス発生
装置を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 回転方向に沿って等間隔にかつ交互に異極性の駆動用着
磁が施されたロータ部を有するモータにおいて、上記の
ロータ部を回転自在に支承するステータ部には、上記ロ
ータ部円周上特定の１点の回転位相に対応する電気信号
を発生できる手段を配設し、前記ロータ部近傍に全周積
分型発電コイルを設け、該発電コイルの出力を上記回転
位相信号を基準として分周し、ヘッド切換えスイッチに
用いるためのスイッチングパルスとした。

［作用］ 全周積分型発電コイルを用いた周波数発電機では、上記
発電コイルを構成する各発電線素に発生する誘導起電圧
の総和を出力するので、駆動用多極マグネットの着磁精
度の悪い部分があった場合にも、たとえ１本の発電線素
で生じた誘導起電圧の乱れも、残りの発電線素で生じた
誘導起電圧との総和では、微少なものとなるので、従来
のように１箇所の単一磁気センサー出力を用いた周波数
発電（FG）出力よりも、均一でなめらかなFG出力を得ら
れ、より高精度のスイッチングパルスが得られる。

［実施例］ 本発明の一実施例を図面を用いて説明する。尚、本実施
例においては、上記回転ヘッドが２個で、上記駆動用多
極マグネット４が、12極に分割された場合を例に取って
いる。第３図はドラムモータのステータ部をロータ側か
ら見た平面図であり、第４図は上記ドラムモータのロー
タ部をステータ側から見た平面図であり、各図面で同一
の部分は同一符号で統一し、その説明は省略する。第３
図において、15は半径方向に30°ピッチで配設された発
電線素であり、16は発電コイルであり、上記発電線素か
ら構成されていて、駆動用多極マグネット４の回転によ
る磁束変化を全周積分して検出する。また、破線で示し
た17a、17b、17cは、ロータ部の回転位相を検出する磁
気センサであり、本モーターは３相駆動しているので、
３個の磁気センサをプリント基板の図面上裏側に、電気
角で120°ピッチに配設し、これらの出力により駆動コ
イルの電流切換タイミングを得ている。第４図に示すよ
うに、駆動用多極マグネット４が分割着磁された12極の
うち、同一極性を有する６磁極のうち、１つの磁極を除
くすべての磁極に対して、上記磁気センサ17a、17b、17
cとほぼ同一円周上に、上記各磁極の逆磁性を示す着磁4
a、4b、4c、4d、4eの着磁を施した。上記実施例におい
ては、着磁4a、4b、…4eは駆動用多極マグネット上、外
周近傍にあるので、直接モータの駆動や定常回転には悪
影響を与えないようになっている。

上記した構成のものにおいて、駆動用コイル１に駆動電
流を供給すると、上記駆動用コイル１と駆動用多極マグ
ネット４間に駆動力が生じ、上記ロータ部は回転軸５を
中心として回転する。このとき、上記磁気センサ17a、1
7b、17cは上記駆動用多極マグネット４上、4a、4b、…4
eの逆極性の着磁の影響により、第５図に示すような波
形を出力する。ここで第５図の本来点線で示されるべき
出力波形が、図のようにつぶされたような形になってい
るのは、第４図に示した逆極性の着磁4a、4b…4eによる
磁束が駆動用の磁束の一部をキヤンセルし、上記駆動用
多極マグネット４から、磁気センサ17a、17b、17cに達
する磁束が減少することによって生じる。すなわち、上
記駆動用多極マグネット４に設けられた12極のうち、プ
ラス出力を発生する６磁極の中で、上記逆極性の着磁
が、符号4a、4b、…4e、で示すようになされていない磁
極4jの磁束変化による波形だけが第５図ａ′のように飛
び出す。

次に上記した磁気センサ17a,17b又は17cのうちのいずれ
か一つの出力より、発電コイル16出力の分周の基準とな
るリセットパルスが得られる様子を第６図について説明
する。第６図は上記リセットパルス生成のための回路図
である。第６図において、17a,17b又は17cのうちのいず
れか一つの出力は増幅器18により差動増幅され、第７図
（ａ）のような波形になる。この波形は第５図で示した
Vaより高い電位の部分をそのまま増幅した波形である。
第７図（ａ）に示す波形は、ダイオードクランブ回路
（トランジスタTR1により構成した）において、第７図
（ａ）のｂ′部により、TR1はONし、第７図（ｂ）のよ
うなリセットパルスを得る事ができる。このとき、ｂ′
が示すパルスと他のパルスとの電位差の最小値を考慮
し、第６図におけるC3とR3で時定数を決める。以上のよ
うにリセットパルスを得るが、クランプ回路を使用する
ことにより、磁気センサの出力のばらつき、オフセット
のばらつき、温度特性による出力変化等の影響をうけに
くくすることができ、無調整化することができた。次に
これを利用して、上記ドラムモータの回転位相を検出
し、該ドラムモータに配設された２個の回転ヘッド切換
えのためのスイッチングパルスが得られる様子を第８図
及び第９図について説明する。尚、第８図は上記スイッ
チングパルス生成のためのブロック図、第９図はそのタ
イムチャートである。第８図において、16は、第３図に
示したような発電コイルであり、該発電コイルにより周
波数発電された信号（FG信号）によって、このドラムモ
ータが周知のように速度制御される。19は上記発電コイ
ル16の出力を増幅する増幅器であり、その出力は第９図
（ａ）に示すような波形になる。20は1/3分周するフリ
ップフロップであり、第７図（ｂ）に示したリセットパ
ルスを基準とし、該リセットパルスは第９図のタイムチ
ャートにおいて図（ｅ）で示されており、上記リセット
パルスからT1だけ遅れた時点を起点として、第９図
（ａ）の発電コイル出力を1/3分周し、第９図（ｂ）の
ような波形にしたものを単安定マルチバイブレータ21に
より、９図（ｃ）のような波形とし、さらにその出力は
フリップフロップ22により、上記リセットパルス第９図
（ｅ）を基準に1/2に分周され、スイッチングパルス第
９図（ｄ）として出力される。尚、単安定マルチバイブ
レータ21に接続されたR4の抵抗値を可変することによ
り、R4とC4で決まる時定数が変化し、T2の大きさを加減
できるので、T3も可変できる。ここで、リセットパルス
｛第９図（ｅ）に示す｝はドラムモータの回転位相すな
わちビデオヘッドの位相を示す信号であり、該リセット
パルスとスイッチングパルス｛第９図（ｄ）に示す｝と
の時間差T3を任意に可変する機能により、上記スイッチ
ングパルスと、ビデオヘッドとの位相ずれを補正するこ
とができる。

つまり、上記駆動用マグネット４の機械的取り付け誤差
を補正することができる。

また、上記実施例では着磁4a…4eを小円形としたが、半
径方向に線状の着磁を行なってもよく、上記実施例と同
等の効果を奏する。

さらに、上記実施例では着磁4a…4eを駆動用着磁とは逆
極性の着磁としているが、上記着磁4a…4eの部分から発
生する磁束を実質上、他の磁極よりも弱めることができ
れば、上記実施例と同等の効果が得られるので、上記着
磁4a…4eに部分的無着磁部を形成してもよい。

［発明の効果］ この発明は上記したように、回転方向に沿って等間隔に
かつ交互に異極性の駆動用着磁が施されたロータ部（駆
動用マグネット）を有するモータにおいて、上記のロー
タ部円周上特定の１点を他の円周上と磁気的に識別する
手段を講じ、上記ロータ部を回転自在に支承するステー
タ部には、上記ロータ部の上記駆動用着磁から駆動信号
用の回転位相を検出すると共に上記ロータ部円周上特定
の１点の回転位相に対応する電気信号を発生できる手段
を配設し、前記ロータ部近傍に全周積分型発電コイルを
設け、該発電コイルの出力を上記回転位相に対応する上
記電気信号を基準として分周し、ヘッド切換えスイッチ
に用いるためのスイッチングパルスとしたから、従来の
ホール素子その他の単一の磁気センサ出力を用いた周波
数発電機よりも、上記駆動マグネットの着磁精度が悪い
部分の悪影響を受けにくい、均一でなめらかなFG出力が
得られ、より高精度のスイッチングパルスを得られる。

又、上記ロータ部円周上特定の１点を他の円周上と識別
する手段として、駆動用着磁が施された上記ロータ部円
周上のうち特定１点以外の他の円周上に部分的無着磁部
を形成する場合には、上記ロータ部に駆動用着磁を施す
際用いる従来からある一般的な着磁ヨークに対して切削
加工等の極めて簡単な付加加工をするだけで、量産用の
着磁ヨークを得られるという製造技術上の長所がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明におけるドラムモータの断面
図及び、ロータ側から見た平面図、第３図は、ドラムモ
ータステータ部のロータ部側から見た平面図、第４図
は、ドラムモータロータ部のステータ側から見た平面
図、第５図は、第３図に示した磁気センサの出力を示す
波形図、第６図は本発明における磁気センサの出力か
ら、PGパルスを得るためのクランプ回路を伴った回路
図、第７図（ａ）は、第６図に示した増幅器18の出力波
形図、第７図（ｂ）はPG信号の波形図、そして前記第７
図（ａ）及び同図（ｂ）を同じ時間軸にて表現すべく、
並べて記載したものが第７図であり、第８図は、本発明
のVTR用ドラムモータにおけるスイッチングパルス発生
装置を示すブロック図、第９図は本発明のスイッチング
パルス発生装置の動作を説明するためのタイムチャート
である。 第10図、第11図及び第12図は従来におけるドラムモータ
の断面図、ロータ部側から見たステータ部の平面図及び
ステータ部側から見たロータ部の平面図、第13図は従来
のVTR用ドラムモータにおけるスイッチングパルス発生
装置を示すブロック図、第14図は第13図に示したものの
動作を説明するためのタイムチャート。 １……駆動用コイル,2……モータ用プリント基板,3……
ロータヨーク,4……駆動用多極マグネット（12極）,4k
……駆動用多極マグネット（８極）,5……シャフト,6…
…固定ドラム部,7……PGマグネット,8……PG検出用ホー
ル素子,9……カラー,15……発電線素,16……発電コイ
ル,17a,17b,17c……磁気センサ,18,19……増幅器,20…
…1/3分周フリップフロップ,21……単安定マルチバイプ
レータ,22……1/2分周フリップフロップ,30a,30b,30c…
…ホール素子,31a,31b……ホール素子30a,30b又は30cの
うちいずれか一つの出力が供給される端子,32……増幅
器,33a,33b……PGパルスが供給される端子,35,36……フ
リップフロップ,37……単安定マルチバイブレータ，

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転方向に沿って等間隔にかつ交互に異極
   性の駆動用着磁が施されたロータ部を有するモータにお
   いて、上記ロータ部円周上特定の１点を他の円周上と磁
   気的に識別する手段を講じ、上記ロータ部を回転自在に
   支持するステータ部には、上記ロータ部の上記駆動用着
   磁部から駆動信号用の回転位相を検出すると共に上記ロ
   ータ部円周上特定の１点の回転位相に対応する電気信号
   を発生する手段を配設し、前記ロータ部近傍に全周積分
   型発電コイルを設け、該発電コイルの出力を上記回転位
   相に対応する上記電気信号を基準として分周し、ヘッド
   切換えスイッチに用いるためのスイッチングパルスを得
   ることを特徴とする、VTR用ドラムモータにおけるスイ
   ッチングパルス発生装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載したロータ部
   円周上特定の１点を他の円周上と識別する手段として、
   駆動用着磁が施された上記ロータ部円周上のうち特定１
   点以外の他の円周上に部分的逆極性着磁部又は部分的無
   着磁部を形成したことを特徴とする、VTR用ドラムモー
   タにおけるスイッチングパルス発生装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載したものにお
   いて、全周積分型発電コイルの周波数発電出力により周
   知の如くサーボモータの回転速度が制御されるようにし
   たことを特徴とする、VTR用ドラムモータにおけるスイ
   ッチングパルス発生装置。