JPH0865988A - 位相検出装置及び回転ドラム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成により、位相検出コイルのノイズ
信号が低減されるようにした、位相検出装置を提供する
こと。 【構成】 円周方向に沿ってＮ極及びＳ極が交互に並ぶ
ように着磁され且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１９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
且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２１，２２とを含んで
いる、位相検出装置１０において、上記二つの位相検出
コイルの合成信号によるノイズがゼロになるように、こ
の二つの検出コイルの半径方向長さＬ１，Ｌ２が選定さ
れ、且つこの二つの検出コイルの磁束を受けるコイル部
の角度αが選定されるように、位相検出装置１０を構成
する。

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８に示すように、構成されてい
る。図８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、この回転軸４の下端に備えら
れたモータ６とを有している。そして、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
られたロータ７と、固定ドラム２に取り付けられたステ
ータ基板８及びバックヨーク９とから構成されている。
さらに、このロータ７の上面には、ロータマグネット７
ａが取り付けられている。

【０００４】上記ロータマグネット７ａは、図９に示す
ように、円周方向に沿って８個の着磁部即ち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、一部の
着磁部即ち、Ｎ極７ｂ及びＳ極７ｃに、それぞれ並列に
並んだ２つの着磁部（以下、目玉着磁部という）である
Ｓ極７ｄ，Ｎ極７ｅが設けられている。

【０００５】これに対して、上記ステータ基板８は、円
周方向に沿って等間隔に配設された複数個、例えば６個
のコイルを有している（図示せず）と共に、図９に示す
ように、ロータマグネット７ａの着磁部に張り出すよう
に位置合わせして配設された位相（ＰＧ）コイル８ａを
有している。

【０００６】この位相コイル８ａは、図１０に示すよう
に、ロータマグネット７ａの目玉着磁部７ｄ，７ｅに対
向する領域と、この領域より内径側の領域に、それぞれ
互いに逆巻の二つの位相検出コイル８ｂ，８ｃを有して
いる。

【０００７】このよう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８上の各コイルに対
してそれぞれ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７ａの各Ｎ極及びＳ極に対
して作用する。これにより、ロータ７が、回転軸４，回
転ドラム５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により磁気テープより検出された信
号が、図示しない機構を介して、外部に出力される。

【０００８】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
５ａに出力され、磁気テープへの書き込みが行われるこ
とになる。

【０００９】この場合、ロータマグネット７ａは、目玉
着磁部７ｄ，７ｅを備えているので、ロータ７が回転し
たとき、ロータマグネット７ａの目玉着磁部７ｄ，７ｅ
が、上記位相コイル８ａのうち、位相検出コイル８ｂに
対向する位置を通過することになる。かくして、ロータ
７が一回転する毎に、位相検出コイル８ｂには、図１１
に示すように、電圧Ｓなる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７の回転及びそ
の位相が検出されることになる。

【００１０】

【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、位相検出コイル８ｂ，８
ｃが目玉着磁部７ｄ，７ｅ以外の領域を通る際には、各
位相検出コイル８ｂ，８ｃの起電力が、互いに相殺され
てゼロになるようになっている。しかしながら、ロータ
マグネット７ａの着磁状態や芯ずれ等により、各位相検
出コイル８ｂ，８ｃの起電力は、完全には相殺され得な
い。

【００１１】従って、二つの位相検出コイル８ｂ，８ｃ
の起電力を合成した場合、相殺によっても、ピーク電圧
Ｎのノイズ信号が残ってしまい、位相検出信号のＳ／Ｎ
比が劣化してしまう。このため、できるだけＳ／Ｎ比の
良好なものを選択する必要があるため、歩留まりが低下
してしまうという問題があった。

【００１２】本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成に
より、位相検出コイルのノイズ信号が低減されるように
した、位相検出装置を提供することを目的としている。

【００１３】

【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
に着磁され且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且つ前記
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
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含んでいる、位相検出装置
において、前記二つの位相検出コイルの合成信号による
ノイズが最小になるように、この二つの検出コイルの半
径方向長さが選定されている、位相検出装置により、達
成される。

【００１４】また、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
且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且つ前記ロータマグ
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
相検出コイルとを含んでいる、位相検出装置において、
前記二つの位相検出コイルの合成信号によるノイズが最
小になるように、外側の位相検出コイルの磁束を受ける
コイル部の角度が選定されている、位相検出装置によ
り、達成される。

【００１５】さらに、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
れ且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且つ前記ロータマ
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含んでいる、位相検出装置におい
て、前記二つの位相検出コイルの合成信号によるノイズ
がゼロになるように、この二つの検出コイルの半径方向
長さが選定され、且つ外側の位相検出コイルの磁束を受
けるコイル部の角度が選定されている、位相検出装置に
より、達成される。

【００１６】

【作用】上記構成によれば、二つの位相検出コイルの半
径方向長さが適宜に選定されることにより、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、各位相検出コイルに発生する互いに逆の起電力の位
相検出信号のピーク値が調整される。これによって、各
位相検出コイルのピーク値が互いに等しくされるので、
この二つの位相検出コイルの位相検出信号の合成信号の
ノイズ成分が、相殺により、低減されることになる。

【００１７】また、外側の位相検出コイルの半径方向に
延びる部分の角度が適宜に選定されることにより、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、各位相検出コイルの周速に基づいて発生する
互いに逆の起電力の位相検出信号の立上り及び立下り角
が、調整される。これにより、ロータリマグネットのよ
り速い周速の外周側の位相検出コイルの立上り及び立下
り角を小さくすることにより、二つの位相検出コイルの
立上り及び立下り角が等しく設定される。従って、この
二つの位相検出コイルの位相検出信号の合成信号のノイ
ズ成分が、相殺により、低減されることになる。

【００１８】かくして、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、変形着磁の領域では、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
外部に出力されると共に、変形着磁以外の領域では、各
位相検出コイルの位相検出信号の合成信号のノイズ成分
は、互いに相殺されることにより、低減されることにな
る。従って、この出力された合成信号を検出することに
より、ロータマグネットまたは回転ドラムの回転及び位
相が高精度で検出されることになる。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図１乃至図
７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。

【００２０】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一実施
例を示している。図１において、回転ヘッド装置１０
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１３
と、この回転軸１３に取り付けられた回転ドラム１４
と、この回転軸１３の下端に設けられたモータ１５とを
有している。そして、回転ドラム１４の外周縁部には、
磁気ヘッド１４ａが取り付けられている。

【００２１】ここで、モータ１５は、回転軸１３に取り
付けられたロータ１６と、固定ドラム１１に取り付けら
れたステータ基板１７及びバックヨーク１８とから構成
されている。さらに、このロータ１６の上面には、ロー
タマグネット１９が取り付けられている。

【００２２】上記ロータマグネット１９は、円周方向に
沿って偶数個、例えば８個の着磁部即ち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、図２に示す
ように、一部の着磁部即ち、Ｎ極１９ａ及びＳ極１９ｂ
に、それぞれ目玉着磁部であるＳ極１９ｃ，Ｎ極１９ｄ
が設けられている。

【００２３】これに対して、上記ステータ基板１７は、
円周方向に沿って等間隔に配設された複数個、例えば６
個のコイルを有している（図示せず）と共に、図２に示
すように、ロータマグネット１９の着磁部に張り出すよ
うに配設された位相コイル２０を有している。

【００２４】この位相コイル２０は、図２に示すよう
に、ロータマグネット１９の目玉着磁部１９ｃ，１９ｄ
に対向する領域と、この領域より内径側の領域に、それ
ぞれ互いに逆巻の二つの位相検出コイル２１，２２から
構成されている。

【００２５】以上の構成は、図８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、本実施例による回転
ヘッド装置１０においては、上記位相検出コイル２１，
２２は、それぞれ、半径方向の長さＬ１，Ｌ２が下記の
ように選定されている。即ち、各位相検出コイル２１，
２２は、上記目玉着磁部１９ｃ，１９ｄ以外の領域にお
いては、図４または図６に示す、信号Ｓ１，Ｓ２を発生
する。これにより、二つの位相検出コイル２１，２２の
位相検出信号の合成信号は、図５または図７に示すよう
になる。

【００２６】ここで、Ｓ極，Ｎ極の磁極境界で発生する
ノイズＮ１は、位相コイル２０の位相検出コイル２１に
よる信号Ｓ１のピーク値と、同周期の位相検出コイル２
２による信号Ｓ２のピーク値の差に起因するものであ
る。従って、位相検出コイル２１，２２のそれぞれの半
径方向長さＬ１，Ｌ２を適宜に選定することによって、
上述した信号Ｓ１，Ｓ２のピーク値が等しく調整される
ことになる。言い換えれば、上述した信号Ｓ１，Ｓ２の
ピーク値が等しくなるように、位相検出コイル２１，２
２のそれぞれの半径方向長さＬ１，Ｌ２を選定すること
により、本実施例の位相検出装置を構成することができ
る。

【００２７】このようにして、位相検出コイル２１，２
２は、その半径方向長さＬ１，Ｌ２が選定されるが、こ
れに代えて、もしくは、これに加えて、図３に示すよう
に、位相検出コイル２１の半径方向に延びる部分が、角
度αだけ傾斜して形成されている。この角度αは、以下
のようにして選定される。

【００２８】即ち、図５または図７に示す各位相検出コ
イル２１，２２の信号Ｓ１，Ｓ２の合成信号に関して、
Ｓ極，Ｎ極の磁極境界以外の部分で発生するノイズＮ２
は、位相コイル２０の位相検出コイル２１による信号Ｓ
１の立上り角θ１（図４参照）と、同周期の位相検出コ
イル２２による信号Ｓ２の立上り角θ２（同じく、図４
参照）の差に起因するものである。同様に、上記信号Ｓ
１，Ｓ２の立下り角の差によっても、ノイズＮ２が発生
する。これは、位相検出コイル２１，２２を通過するロ
ータリマグネット１９の各磁極の周速の差によって生ず
ると考えられる。

【００２９】従って、周速の速い半径方向外側の位相検
出コイル２１の半径方向に延びる部分を、図３に示すよ
うに、角度αだけ傾斜させることにより、位相検出コイ
ル２１，２２の周速に対するずれを補償する。これによ
り、位相検出コイル２１の信号Ｓ１の立上り角θ１が小
さくなる。かくして、上記角度αを適宜に選定すること
により、位相検出コイル２１，２２の立上り角θ１，θ
２が等しくなり、ノイズＮ２が低減されることになる。

【００３０】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１７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１９の各Ｎ極及びＳ極に対して作用する。こ
れにより、ロータ１６が、回転軸１３，回転ドラム１４
と共に回転され、制御回路等の外部からの電気信号が、
図示しない機構を介して、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１４ａは、磁気
テープ（図示せず）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。

【００３１】ここで、各位相検出コイル２１，２２に発
生する信号Ｓ１，Ｓ２の合成信号は、ロータマグネット
２０の磁極の境界で発生するノイズＮ１と、それ以外の
部分で発生するノイズＮ２が、それぞれ上述したように
低減されているので、全体として合成信号のノイズが低
減され、もしくはゼロに調整されることになる。

【００３２】かくして、ロータマグネット１９が一回転
する毎に、位相検出コイル２１，２２の合成信号によ
り、一つのパルス信号が出力されることになる。

【００３３】このように、上述の実施例では、二つの位
相検出コイルの半径方向長さが適宜に選定されることに
より、各位相検出コイルのピーク値が互いに等しくされ
る。さらに、これに代え、又はこれに加えて、外側の位
相検出コイルの半径方向に延びる部分の角度が適宜に選
定されることにより、ロータリマグネットのより速い周
速の外周側の位相検出コイルの立上り及び立下り角が小
さくなって、二つの位相検出コイルの立上り及び立下り
角が等しく設定される。

【００３４】従って、この二つの位相検出コイルの位相
検出信号の合成信号のノイズ成分が、相殺により、低減
されることになり、位相検出信号のＳ／Ｎ比が向上され
ることになる。

【００３５】上記実施例においては、各ロータマグネッ
ト１９は、目玉着磁部１９ｃ，１９ｄを備えているが、
これに限らず、ロータマグネット１９の各磁極、即ちＳ
極またはＮ極内に、補極としての極性の異なる磁極を設
けることにより、位相検出コイル２１，２２の起電力の
差に基づいて、位相出力信号を発生させ得るようにし
た、位相検出装置にも、本発明を適用し得ることは明ら
かである。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
単な構成により、位相検出コイルのノイズ信号が低減さ
れるようにした、位相検出装置が提供されることにな
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位相検出装置の
ロータマグネット及び位相検出コイルを示す部分拡大平
面図である。

【図３】図２の位相検出装置の最終的な構成を示す部分
拡大平面図である。

【図４】図２の位相検出装置における各位相検出コイル
の出力信号Ｓ１，Ｓ２とロータリマグネットの磁極との
関係の一例を示すグラフである。

【図５】図４の信号Ｓ１，Ｓ２の合成信号を示すグラフ
である。

【図６】図２の位相検出装置における各位相検出コイル
の出力信号Ｓ１，Ｓ２とロータリマグネットの磁極との
関係の他の例を示すグラフである。

【図７】図６の信号Ｓ１，Ｓ２の合成信号を示すグラフ
である。

【図８】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９】図８の回転ヘッド装置におけるロータマグネッ
トと位相コイルとの関係を示す概略平面図である。

【図１０】図９のロータマグネットの目玉着磁部と位相
コイルとの関係を示す部分拡大平面図である。

【図１１】図９の位相コイルの出力信号を示すグラフで
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 １７ ステータ基板 １８ バックヨーク １９ ロータマグネット ２０ 位相コイル ２１ 位相検出コイル ２２ 位相検出コイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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且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
   且つ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含んでいる、位相
   検出装置において、 前記二つの位相検出コイルの合成信号によるノイズが最
   小になるように、この二つの検出コイルの半径方向長さ
   が選定されていることを特徴とする位相検出装置。
2. 【請求項２】 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且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
   且つ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含んでいる、位相
   検出装置において、 前記二つの位相検出コイルの合成信号によるノイズが最
   小になるように、外側の位相検出コイルの磁束を受ける
   コイル部の角度が選定されていることを特徴とする、位
   相検出装置。
3. 【請求項３】 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且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
   且つ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含んでいる、位相
   検出装置において、 前記二つの位相検出コイルの合成信号によるノイズがゼ
   ロになるように、この二つの検出コイルの半径方向長さ
   が選定され、且つ外側の位相検出コイルの磁束を受ける
   コイル部の角度が選定されていることを特徴とする位相
   検出装置。