JPS58117460A

JPS58117460A - 位置および速度の検出装置

Info

Publication number: JPS58117460A
Application number: JP56212085A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Uzuka; 光男宇塚
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-12-30
Filing date: 1981-12-30
Publication date: 1983-07-13
Also published as: JPH0340597B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、相対移動する二物体間の相対位置および相対
移動速度を検出する装置に関し、特にヒ゛デオテープレ
コーダにおける回転磁気ヘッド装置等の回転駆動装置に
おける位相サーボや速度サーボ用の制御信号を得るのに
最適な位置および速度の検出装置に関する。

一般に、回転磁気ヘッド装置等の回転駆動装置では、被
回転体例えば磁気へ・ノドドラム等を所定の回転位相に
て定速度回転せしめるために、被回転体の回転位相と回
転速度とを検出する位相検出器および速度検出器を配設
し、各検出出力を利用して位相サーボと速度サーボとを
駆動モータに施こしている。また、上記駆動モータとし
て用いられるブラシンスモータは、該ブラシレスモーフ
のステータコイルをロータマグネットの回転角度位置に
応じた所定の駆動シーケンスに従って順次に励磁する必
要があるので、上記ロータマグネ・ノドの回転角度位置
を検出するための位置検出器が配設されている。従って
、ブラシレスモークラ用いて構成した回転駆動装置にお
いては、上述の如き回転位相検出器、回転速度検出器お
よび回転角度位置検出器等の多数の検出器を配設しなけ
ればならず、構造が複雑で大型化せざるを得ないばかり
でなく、上記各検出器のための結線数が多く結線作業に
多大な手間を要するとともに、各検出器による消費電力
も多いという欠点があった。例えば、３相通電構造のブ
ラシレスモータを用いた回転磁気ヘッド装置の一般的な
構造は第１図に示しであるように、モータ１０側には、
３相のステータコイル１，２．３の外部接続端子Ｔｔ　
、　Ｔ２　、　Ｔ３が３個、ロータマグネットの回転角
度位置検出器４，５゜６の外部接続端子Ｔ４　、　Ｔｓ
　、　Ｔ６　、　Ｔフ、　Ｔｓ　、　Ｔｓ　、　ＴＩＯ
。

Ｔｌｌが８個で合計１１個の外部接続端子が設けられ、
回転磁気ヘッドドラム２０側には回転速度検出器１１．
１２の外部接続端子Ｔ１２．　Ｔ１３　、ＴＩ４　。

’ｆ　＞５が４個、回転位相検出器１３の外部接続端子
Ｔ　Ｉ６　、　ＴＩ７　が２個で合計６個の外部接続端
子が設けられ、総計１７本の外部結線を必要とする。そ
して、上記回転角度位置検出器４，５．６として用いら
れるホール素子を動作させるための動作電流による電力
消費量が多く、特に、上記電力消費量が小型な回転磁気
ヘッド装置を構成する場合にモータの駆動電流による電
力消費量に比較して無視できなくなる。

なお、上記回転磁気ヘッドドラム２０１１Ｉｌの回転位
相検出器１３および回転速度検出器１１．１２は、例え
ば第２図に示すように回転磁気ヘッドドラム２０に配設
した回転マグネツ１−２１．２２の回転軌跡上に配置さ
れ、上記回転磁気ヘッドドラム２０の回転によって上記
各回転マグネット２１゜２２が各対向位置を通過するこ
とにより、各検出信号を出力するようになっている。上
記回転位相検出器１３は、第３図Ａに示すように回転磁
気ヘッドドラム２０の１回転毎に１つの検出パルスを出
力し、そのパルス位置にて回転磁気ヘッドドラム２ｎの
回転位相情報を与え、また各回転速度検出器１１．１２
は、第３図Ｂに示すように各検出パルスの間隔にて回転
磁気ヘッドドラム２０（７）回転速度情報を与える各検
出パルスを出力する０また、モータ１０側の各回転角度
位置検出器４，５゜６は、第４図に示すように８極に着
磁されたｏ　−タマグネット１１をステータコイル１，
２．３の、３相通電駆動により回転駆動する場合には、
上記ローター７グネツト１１の位相が電気角で１２０°
回転する毎に各ステータコイル１，２．３ζこ流す電流
を切換えるとともに、最適トルりを発生するように上記
電流の切換えタイミングの位相合せを行なうために、互
いに電気角で１２０°ずつ位相の異なった第５図に示す
ような位置検出信号を出力するように配設されている。

そして、上記各回転角度位置検出器４，５．６の各検出
信号にて、例えば第６図に示すようにＹ結線した３相の
ステータコイル１，２．３に流れる電流を切換える各電
流切換用トランジス９１４，１５．１６を作動せしめる
ようにしていた。

そこで、本発明は、相対移動される二物体間の相対移動
速度に応じた周波数信号と相対位置の基準位置を示す基
準位置信号とを、共通の信号トラックに着磁した信号磁
界を磁気検出すること番こよって得られるようにして、
速度検出部と位置検出部との一体化を図り、小型で且つ
高精度な検出動作を可能にした新規な構成の位置および
速度の検出装置を提供するものである。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第７図及び第８図は、本発明を回転磁気へ゛ノド装置に
適用した場合の一実施例を示すものであって、この本発
明が適用された回転磁気へ・ノド装置は、磁気テープを
巻回させこの磁気テープの走行案内をして回転磁気ヘッ
ド３１に摺接させる作用をする回転上ドラム３２と固定
下ドラム３３とから構成される案内ドラム装置３４をブ
ラシレスモータ３５の駆動軸３６に直結し一体的に組付
けたものとして構成されている。

そして、案内ドラム装置３４の回転上ドラム３２及びこ
の回転上ドラム３２に取付けられ回転上ドラム３２とと
もに回転する回転磁気へ°ンドを回転駆動させるブラシ
レスモータ３５は、８極番こ着磁されたリング状のロー
タマグネ・ノド３７と６個のコイルにて形成した３相の
ステータコイル３８とによって両方向通電型のものとし
て構成されている。このブラシレスモータ３５の駆動軸
３６は課内ドラム装置３０の固定下ドラム３３に設けた
一対のベアリング３９．４０にて回転自在に支持されて
いる。そして、ロータマグネット３７は、上記駆動軸３
６の基端側に嵌合筒部４１を挿通してカシメ付ける等し
て上記駆動軸３６と一体化して回転するように取付けら
れた回転円盤４２の一側面側に設けた嵌合凹部４３に嵌
合配設されている。また、ステータコイル３８は、磁路
材にて形成した円盤状の取付は板４４の一側面側にリン
グ状に取付けられるとともに、上記取付は板４４を介し
て案内ドラム装置３４の固定下ドラム３３の下端面側に
ビス４５により固定され、ステータコイル３８がロータ
マグネット３７と対向するように配設されている。また
、駆動軸３６の最下端部には、上端側の回転上ドラム３
２等の重量バランス等の影響で駆動軸３６が回転駆動し
たと養偏心駆動するのを防止するためのフライホイール
４６が上記ロータマグネット３７を配設した回転円盤４
２の下面側にダンパ材４７を介して設けられ、ていると
ともに、上記回転円盤４２の下面、外周側（′−リング
状のＦＧマグネット４８が設けられている。

なお、ロータマグネット３７、ステータコイル３８、フ
ライホイール４６等をもって構成されたブラシレスモー
タ３５は、固定下ドラム３３に取付けられるようにされ
たモータフ１ウジング４９内に収納されている。このモ
ータフ１ウジング４９の底壁５０の外周縁部には上記Ｆ
Ｇマグネット４Ｂに対向するようにＦＧコイル５１がリ
ング状に配設されている。

上述したように構成されたブラシレスモータ３５の駆動
軸３６の上端側には、回転上ドラム３２と固定下ドラム
３３とからなる案内ドラム装置３４が組付けられている
。この案内ドラム装置３４の固定下ドラ１．ム３３は、
駆動軸３６へ挿通する内筒嵌合部５２と回転上ドラム３
２の外筒部５３と相待って磁気テープの巻回摺接面を構
成する外筒部５４とから構成されている。この固定下ド
ラム３３は、内筒嵌合部５２の内周側に所定間隔を隔て
設けられた上下一対のベアリング３９．４０を介して駆
動軸３６を回転自在に支持している。なお、上記一対の
ベアリング３９．４０の各外周側リング間には、組付は
時における軸方向の各内周側リングとの組付は誤差を吸
収するように作用するスプリング５５が嵌装され、駆動
軸３６の円滑な回転を保証するように構成されている。

また、案内ドラム装置３４の回転上ドラム３２は、外周
面に磁気テープが巻回摺接する外筒部５３を有するとと
もに一対の回転磁気へラド３１が取付けられる上ドラム
本体５６と、この上ドラム本体５６に内包される如く配
設されて駆動軸３６に取付けられる上ドラム支持体５７
とから構成されている。この上ドラム支持体５７は、中
央部に膨出形成した嵌合部５Ｂに穿設した貫通孔５９を
介して駆動軸３６に挿通され、上記駆動軸３６の上端側
にカシメ付は等の方法により取付けられ該駆動軸３６と
一体回転するようになされている。

一方、上ドラム本体５６も、中心部に穿設した貫通孔６
０を介して駆動軸３６の上端縁に挿通されカシメ付は等
の方法により取付けられ該駆動軸３６と一体回転するよ
うになされている。このように駆動軸３６と一体回転す
るように取付けられた上ドラム本体５６は、内筒部６１
の下端縁を上ドラム支持体５７の筒体部６２外周部に設
けた係止段部６３に突き当て支持されて、固定下ドラム
３３に対する取付は位置の規制がなされて取付けられて
いる。そして、回転上ドラム３２の外筒部５３と固定下
ドラム３３の外筒部５４との間隙部分に各磁気ヘッド３
１の先端が臨む間隙が寸法精度良く形成されている。

なお、一対の磁気ヘッド３１は、上ドラム本体５６の内
筒部６１と外筒部５３を連結する連結部６４の下面側に
ヘッドチップ支持板６５を固定ネジ６６により固定され
て取付けられている。このように取付けられる磁気へラ
ド３１のヘッドチップ支持板６５に支持された磁気ギャ
ップを設けたヘッドチップの先端は、回転上ドラム３２
の外筒部５３と固定下ドラム３３の外筒ｍｓ４によって
形成される間隙かられずぶ突出され、上記各外筒−部５
３．５４の局面に巻回されて走行する磁気テープと摺接
されるようになされている。また、上ドラム本体５６の
連結部６４には、各磁気ヘッド３１のへラドチップ支持
板６５と当接するダンパー６７が設けられ、例えばバイ
モルフ板等により構成されたヘッドチップ支持板６５が
振動させたとき過振動を防止するようになされている。

さらに、回転上ドラム３２を構成する上ドラム支持体５
７の筒状嵌合部５２下端縁側に設けたフランジ部６８と
このフランジ部６８と対向する固定下ドラム３３の外筒
部５４と筒状嵌合部５２間を連結する連結周壁６９と一
側面間には、ロータリートランス７０が設けられている
。このロータリートランス７０は、２個のフェイト等の
磁気コア７１．７２を対向配置し、これら磁気コアの対
向面７１ａ、７２ａに２組の結合コイルを取付けて構成
されるものである。すなわち、これら２組の結合コイル
は、固定側の磁気コア７１に設けられた２組の１次コイ
ルと、回転側の磁気コア７２に設けられた２個の２次コ
イルとをそれぞれ磁気的に結合して構成している。従っ
て、固定側の磁気コア７１を固定下ドラム３゛３に設け
、回転側の磁気コア７２を上ドラム支持体５７側に設け
て構成されている。

上述の如き構造の回転磁気ヘッド装置において、ＦＧマ
グネット４８は第９図に示すように一定の繰返しピッチ
λＭにて着磁された第１の磁極面４８１と、上記ピッチ
λＭの半分のピッチ区にて着磁された第２の磁極面４８
２とによって、リング状の信号トラックを形成したもの
である。また、ＦＧコイル５１は、第１０図に示すよう
に、上記Ｆ（）マグネット４８の各着磁ピッチλ　、　
２Ｍ−にそれぞれ−、致したピッチλｃ、ムにて折返さ
れまた折線パターン状の第１の検出コイル部５１１と第２の
検出コイル部５１２とを直列接続した構成となっている
。上述の如き定ピツチ　λ　、　、ｔｃ　にて形成した
ＦＧコイル５１の各検出コイル部５１１．５１２は、そ
れぞれ上記ピッチλｃニー！−！−に対応するＦＧマグ
ネット４８の各磁極面４８１゜４８２から発生される所
定ピッチ　λ　、　２Ｍ　の各信号磁界に対してそれぞ
れ波長選択性を呈するので、上記ＦＧマグネット４８と
ＦＧコイル５１とを相対移動せしめることにより第１の
検出コイル部５１１の出力端子５１Ａ、５１Ｂ間には第
１１図Ａに示すような周波数信号ＦＧが誘起され第２の
検出コイル部５１２の出力端子５１Ｂ、５１Ｃ間には第
１１図Ｂに示すような位相信号ＰＧが誘起される。なお
、上記ＦＧコイル５１は、第１２図に示すように帯状の
フレキシブルプリント基板５１０上に各検出コイル部５
１１，５１２を形成し、上記フレキシブルプリント基板
５１０を円筒状に湾曲せしめるようにしたものでも良い
。この場合、ＦＧマグネット４８は、その外周面に各磁
極面４８１，４８２を形成したものが用いられる。

このように、波長選択性を有するＦＧコイル５１を用い
れば、ＦＧマグネット４８により同一信号トラック上に
発生される周波数信号用の信号磁界と、位相信号用の信
号磁界とを、上記ＦＧコイル５１の各検出コイル部５１
１，５１２にて検出することができる。また、第１の検
出コイル部５１１にて得られる周波数信号ＦＧは、ＦＧ
マグネット４８の第１の着磁面４８１の着磁ピッチλＭ
に誤差があったとしても、その誤差が平均化されるので
、極めて高精度な速度情報を有するものとなる。

次に、第１３図は上記実施例における電気的な構成を示
すブロック図である。第１３図において、１１０はＦＧ
コイル５１の第１の検出コイル部５１１にて得られる周
波数信号ＦＧをパルス化する第１の波形整形回路、１２
０は同じく第２のコイル部５１２にて得られる位相信号
ＰＧをパルス化する第２の波形整形回路であり、各波形
整形回路１１Ｑ、１２０は第１４図の回路図に示すよう
な具体的な構成となっている。

すなわち、第１の波形整形回路１１０は、ＦＱコイル５
１の第１の検出コイル部５１１の出力端子５１Ａ、５１
Ｂ間に得られる例えば第１５図Ａに示す如き周波数信号
ＦＧが入力増幅用トランジスタ１１１を介して２個のト
ランジスタ１１２゜１１３にて形成したシュミットトリ
ガ回路１１４に供給されており、該シュミットトリガ回
路１１４にて上記周波数信号ＦＧを波形整形することに
より第１５に示す如きＦＧパルスＦＧＰを得て、このＦ
ＧパルスＦＧＰを出力増幅用トランジスタ１１５を介し
て出力する。また、第２の波形整形回路１２０は、ＦＧ
コイル５１の第２の検出コイル部５１２の出力端子５１
Ｂ、５１Ｃ間に得られる例えば第工５図Ｂに示す如き波
形の位相信号ＦＧが入力増幅器１２１を介してダイオー
ド１２２と演算増幅器１２３にて形成したピーク検波回
路１２４に供給されており、該ピーク検波回路１２４に
て上記位相信号ＰＧを波形整形することにより第１５ｄ
ヒ示す如きＰＧパルスＰ（）Ｒ８を得て出力するように
なっている。

また、第１３図において１３０は一対の回路磁気ヘッド
３１を各フィールド期間に対応して選択切換えするため
のＲＦスイッチングパルスＲＦＳＷを形成するパルス発
生器である。このパルス発生器１３０は、第１６図に具
体的な回路構成を示しであるように、４個のフリップフ
ロップ回路１３２ｉ３３，１３４，１３５を継続接続し
た４ビツトカウンタと、該４ビツトカウンタからのパラ
レル出力信号をデコードしてトリが信号を形成するデコ
ーダ１３６と、上記デコーダ１３６によるデコード出力
にてトリガーされるフリップフロップ回路１３７とから
成る。上記カウンタ回路の初段のフリップフロ・）プ回
路１３２には、上記第１の波形整形回路１１０にて得ら
れるＦＧパルスＦＧＰがクロック信号としてバッファ用
のインバータ１３１を介して供給されている。また、上
記カウンタ回路の各フリップフロップ回路１３２゜１３
３．１３４，１３５には、上記第２の波形整形回路１２
０にて得られるＰＧパルスｐｏＲｓがクリヤ信号として
供給されている。そして、このパルス発生器１３０は、
上記カウンタ回路のパラレル出力をデコーダ１３？にて
デコードすることにより、上記ＦＧパルスＦＧＰに同期
化したＰＧに示すように上記ＦＧパルスＦＧＰにて正規
化したＲＦスイッチングパルスＲＦＳＷを出力するよう
になっている。上記ＦＧパルスＦＧＰはモータ３５の駆
動軸３６の回転角を多数分割（この例では１６分割）し
たタイミングで得られ、しかも、この実施例ではＦＧコ
イル５１の波長選択性によって極めて高精度に得られる
ので、上記駆動軸３６の１回転毎に１発のＰＧパルスＰ
ＧＲ８を直接用いてＲＦスイッチングパルスＲＦＳＷを
形成するのに比較して、上記ＦＧパルスＦＧＰに正規化
することによりＲＦスイッチングパルスＲＦＳＷの精度
を高めることができる。しかも、ＰＧパルスＰＧＲ８を
得るための位相信号用の信号磁界の精度を高める必要が
無い。

さらに、第１３図において、２００はブラシレスモータ
３５の駆動回路ブロックであす、コノ駆動回路ブロック
２００は、起動回路２１０．３相分配回路２３０，６相
分配回路２５０、前増幅回路２７０および、電流切換回
路２８０から成り、上記第１の波形整形回路１１０にて
得られるＦＧパルスＦＧＰによって所定の駆動シーケン
スヲ進めて、各ステータコイル３８の３相両方向通電に
よる駆動を行なうようになっている。

ここで、３相のステータコイル３８Ｕ、３８Ｖ。

３８Ｗは、３相両方向通電を行なった場合、第１７図Ａ
に示すようなトルクを各コイル３８Ｕ、３８Ｖ、３８Ｗ
が発生する。第１のステータコイル３８Ｕは、順方向に
駆動電流Ｕが通電されると第１７図Ａ中に太い１点鎖線
にて示すような鎖交磁束によるトルクを発生し、また、
逆方向に駆動電流Ｕが通電されると、細い１点鎖線にて
示すような鎖交磁束によるトルクを発生する。同様に、
第２のステータコイル３８Ｖは、順方向の駆動電流Ｖに
より第１７図Ａ中に太い破線にて示すような鎖交磁束に
よるトルクを発生し、また、逆方向の駆動電流■により
細い破線にて示すような鎖交磁束によるトルクを発生す
る。また、第３のステータコイル３８Ｗは、第１７図中
人にたい２点鎖線と細い２点鎖線とにて示すような鎖交
磁束によるトルクを順方向と逆方向の各駆動電流Ｗ、Ｗ
により発生する。そして、この実施例では、第１表に示
すステップエないしステップ１夛の駆動シーケンスに従
って上記３相のステータコイル３８Ｕ。

３８Ｖ、３８Ｗに流す駆動電流を切換え制御することに
よって両方向通電駆動し、ロータマグネット３１に設け
た駆動軸３６に回転トルクを与える。

第１表　駆動シーケンスを示す表ここで、上記第１表に示した駆動シーケンスによる３相
のステータコイル３８Ｕ、３８Ｖ、３８Ｗの両方向通電
駆動は、通常のブラシレスモーフと同様に、ロータマグ
ネットの回転角度位置に応じて進められる必要がある。

そこで、この実施例においては、起動回路°２１ｏによ
り、モータ３５の起動時に、先ず上記駆動シーケンスの
ステップ１１！（７）通電を行なう。すなわち、第１の
ステータコイル３８Ｕに逆方向駆動電流りを通電すると
ともに第２のステータコイル３８Ｕに順方向駆動電流Ｖ
を通電する。上記ステップＩｔの通電を行なうと、各ス
テータコイル３８Ｕ、３８Ｖにより第１７図Ａ中に太い
実線にて示すような鎖交磁束によるトルクがロータマグ
ネット３７に与えられる。上記ロータマグネット３′７
は、上記ステップ１／夢の通電によって与えられるトルクにより、第１７図Ａ
中に示す点Ｐなる安定点の回転角度位置に移動されるこ
とになる。なお、上記ステップ１？の通電によりロータ
マグネット３７に与えられるトルクは、第１７図Ａ中に
示す点直においても零になるのであるが、この点Ｑの回
転角度位置は不安定位置であるので、仮りに上記点Ｑな
る回転角度位置にロータマグネット３７が停止していた
としても、後述する再起動操作によって、上記ロータマ
グネ・ノド３７は安定点Ｐの回転角度位置に移動される
ことになる。

そして、上記起動回路２１０では、上記ステラ！プ１ｚの通電によりロータマグネット３７が安定点Ｐな
る回転角度位置に移動してから、歩進パルスＡＰを発生
して、ステップ１１の通電を行なうことにより、モータ
３５を起動して上記ステップ１からステップ１＃の駆動
シーケンスを順次に進め、３相（７）ステー’）コイル
３８Ｕ、３８Ｖ、３８Ｗにてロータマグネット３７に回
転トルクを与える。この回転トルクによって駆動軸３６
が回転すると、ＦＧマグネット４８も上記駆動軸３６と
ともに一体的に回転するので、ＦＧコイル５１の第１の
検出コイル部５１１から第１７図Ｂに示すように周波数
信号ＦＧが得られるので、該周波数但号ＦＧを上記第１
の波形整形回路１１０にて波形整形した第１７図Ｆに示
す如きＦＧパルスＦＯＰによって上述の駆動シーケンス
を進めることができる。

第１８図は上記起動回路２１０の具体的な回路構成を示
す回路図であり、起動時に電源が投入されると、第１の
モノステーブルマルチバイブレーク２１１からＴＡなる
パルス幅の第１７図Ｃに示す如き起動パルスＲ８ｌを出
力し、該起動パルスＲ８ｌによって上述のステップ１２
の通電を行わせる。そして、上記第１のモノステーブル
マルチバイブレーク２１１の肯定出力信号にてトリガー
される第２のモノステーブルマルチバイブレータ２１２
の肯定出力信号により第３のモノステーブルマルチバイ
ブレーク２１３をトリガーし、該第３のモノステーブル
マルチバイブレーク２１３から第１７図りに示す如き歩
進パルスＡＰを得る。また、上記第３のモノステーブル
マルチバイブレーク２１３の肯定出力信号にてトリガー
される第４のモノステーブルマルチバイブレーク２１４
は、その肯定出力信号にて上記第１のモノステーブルマ
ルチバイブレータ２１１とトリガーすることにより、該
第１のモノステーブルマルチバイブレータ２１１からの
起動パルスＲ８ｓによる起動動作が１回で行なえなかっ
た場合に、再起動動作を自動的に行なわせる。また、上
記第４のモノステーブルマルチバイブレータ２１４は、
リドリガータイプのもので、そのリドリガー入力端子に
上記パルス発生器１３０のインバータ１３１にて極性反
転されたＦＧパルスＦＧＰが供給されるようになってい
る。この第４のモノステーブルマルチバイブレーク２１
４は、上記ＦＧＰにてリドリガーされることによりその
肯定出力が論理「１」の状態を保持するので、起動動作
によりロータマグネット３７が回転し始めると、上記各
マルチバイブレーク２１１．２１３による起動パルスＲ
８ｔおよび歩進パルスＡＰの発生、を自動的に止める働
きをする。

また、上記第４のモノステーブルマルチバイブレーク２
１４は、後述する第１９図に示す如き構成の起動確認回
路２２０からの確認出力パルスＲＶＣＬがクリヤ端子に
供給されており、上記起動動１のモノステーブルマルチ
バイブレーク２１１をトリガーして、再起動動作を行な
わせる働きをするようになっている。

また、この起動回路２１０において、上記第１のモノス
テーブルマルチバイブレーク２１１からの否定出力信号
と第４のモノステーブルマルチバイブレーク２１４から
の否定出力信号とにてトリガーされるＲ−８フリップフ
ロップ回路２１５は、上記起動パルスＲ８ｌによって上
記ステップ１２の通電を行っている期間ＶＡ中に、ロー
タマグネット３７の回転によるＦＧパルスＦＧＰにテ駆
動シーケンスが進められてしまうのを阻止するためのも
のである。このＲ，８フリツプフロツプ２１５の出力信
号をゲート信号とするＮＡＮＤゲート２１６を′介して
ＦＧパルスＦＧＰがＯＲゲート２１７に供給され、該Ｏ
Ｒゲート２１７を介して上記歩進パルスＡＰとＦＧパル
スＦＧＰとを駆動シーケンスを進めるための第１７図Ｇ
に示す如きタイミングパルス信号ＭＴＰとして出力する
ようになっている。

ここで、第１９図に示した起動確認回路２２０は、後述
する第２０図に示す如き具体的な構成の三相分配回路２
３０から供給されるＵ位相信信をクロック信号としてカ
ウンタ動作を行なう４進力ル出力信号が供給される３人
カＮＡＮＤゲート２暑２と、該ＮＡＮＤゲート２字もか
らのゲート出力信号が所定のパルス幅以上のものである
が否が−されるモノステーブルマルチバイブレータ２手
４とから構成されている。上記起動確認回路２２０は、
パルス比較器λｚ３　にて、起動後にロータマグネット
３７が正規の回転数にて回転しているか否かの判定を行
ない、上記回転数が正規の回転数に到っていないときに
モノステーブルマルチバイブレーク２毒４をトリガーし
て、第１７図Ｅに破線に示すような起動確認信号Ｒ，Ｖ
ＣＬを否定出力として得て該信号ＲＶＣＬにて起動回路
２１０の第４のモノステーブルマルチバイブレータ２１
４の動作をクリヤせしめ、再起動動作を行なわせる。

第２０図は上記３相分配回路２３０の具体的な回路構成
を示す回路図であり、この３相分配回路２３０は、上記
起動回路２１０にて得られる起動パルスＲ８１がクリヤ
信号として供給されている２個のフリップフロップ２３
１．２３２にて上記タイミングパルス信号ＭＴＰをカウ
ントし、後段側のフリップフロップ２３２の肯定出力信
号をＵ相信号として出力する。なお、上記各フリップフ
ロップ２３１，２３２にて構成したカウンタ回路にハ、
ソのパラレル出力を上記タイミングパルスＭＴＰとが３
人力ＮＡＮＤゲート２３３を介してクリヤ信号としてＯ
Ｒゲート２３４を通じて供給されている。また、上記各
フリップフロップ２３１゜２３２にて構成したカウンタ
回路からのパラレル出力に基いて、第１のフリップフロ
ップ回路２３５にてＶ相信号を形成し、第２のフリップ
フロップ回路２３６にてＷ相信号を形成している。上記
Ｖ相信号を形成するための第１のフリップフロップ回路
２３５は、３人力ＯＲゲート２３７と２人力ＯＲ，ゲー
ト２３８とから成り、各ＯＲゲート２３７．２３８のゲ
ート出力を互いに他の第１の入力として供給することに
よりフリップフロップ動作を行なうようになっている。

そして、上記フリ°ノブフロップ回路２３５を構成して
いる３人力ＯＲゲート２３７には、上記カウンタ回路の
各モノステーブルマルチバイブレータ２３１．２３２の
肯定出力信号が供給されているＮＡＮＤゲー１．ト２３
９のゲート出力が第２９人力として供給され、上記起動
パルスＲ８ｌが第３の入力として供給されている。また
、２人力ＯＲゲート２３８には、上記カウンタ回路の初
段のフリ、ツブフロップ２３１の肯定出力信号と上記タ
イミングパルスＭＴＰとが供給されているＮＡＮＤゲー
ト２４０のゲート出力がインバータ２４１を介して供給
されるとともに後段側のフリップフロップ２３１の肯定
出力信号が供給されるＮＡＮＤゲート２４２のゲート出
力信号が第２の入力として供給されている。上ツブフロ
ップ回路２３５は、３人力ＯＲゲート２３７の第２、第
３の入力をリセット信号とし、また２人力ＯＲゲート２
３８の第２の入力をセット信号とするＲ−Ｓフリップフ
ロップの動作を行なってＶ相信号を出力する。また、第
２のフリップフロップ回路２３６は、２人力ＯＲゲート
２４３と３人力ＯＲゲート２４４とから成り、上記２人
力ＯＲゲート２４３の第２の入力をリセット信号とし、
３人力ＯＲゲート２４４の第２、第３の入力をセット信
号とするＲ−Ｓフリップフロップの動作を行なうように
構成されている。上記２人力ＯＲゲート２４３には、上
記カウンタ回路の初段側のフリップフロップ２３１の肯
定出力信号と後段側のフリップフロップ２３２の否定出
力信号と上記第１のフリップフロップ回路２３５からの
Ｖ相信号とが供給されている３人力ＮＡＮＤゲート２４
５のゲート出力が第２の入力すなわちリセット信号とし
て供給されている。また、３人力ＯＲゲート２４４には
、上記起動パルスＲ８１が第２の入力として供給されて
おり、さらに、上記カウンタ回路の初段側のフリップフ
ロップ２３１の否定出力信号と後段側のフリップフロッ
プ２３２の肯定出力信号と上記第１のフリップフロップ
回路２３５からの■相信号と上記タイミングパルスＭＴ
Ｐとが供給されている４人力ＮＡＮＤゲート２４６のゲ
ート出力が第３の入力として供給されている。上述め如
き構成の３相分配回路２３０は、第１７図Ｉ（に示す如
き３相信号を出力する。

なお、上記第１、第２のフリップフロップ回路２３５．
２３６にて得られる各相信号は、モータ３５の逆転駆動
時に切換スイッチ２４８，２４９の切換操作にて互いに
他の相信号として用いられる。

第２１図は上記６相分配回路２５０の具体的な回路構成
する回路図であり、この６相分配回路２５０は、３個の
インバータ２５１，２５２，２５３と６個のＮＡＮＤゲ
ート回路２５４，２５５゜２５６．２５７，２５８，２
５９とから成り、上記３相分配回路２３０から供給され
る３相信号を６相ニ分配シタ６　相Ｍ　号ＵＨ、ＵＬ　
、　ＶＨ、Ｖｒ、　。

庁、垢を各ＮＡＮＤゲー）２５４，２５５゜２５６．２
５７，２５８，２５９から出力する。

ソシテ、上記６　相信号Ｕｎ　、　ＵＬ　、　Ｖｏ　、
　ＶＬ。

ＷＨ，ＷＬが前置増幅器２１０を介して第２２図に示す
如き回路構成の電流切換回路２８０の各スイッチングト
ランジスタ２８１，２８２，２８３゜２８４．２８５，
２８６のベースに供給されることによって、各ステータ
コイル３８Ｕ、３８Ｖ。

３８Ｗに上述の駆動シーケンスに従った第１７図■に示
す如きの各駆動電流が流される。

すなわち、上述の如き実施例においては、駆動回路２０
０１．起動回路２１０の動作によって、起動時の起動期
間ＴＡ中に第１のステータコイル３８Ｕと第２のステー
タコイル３８Ｖとを通電することによりロータマグネッ
ト３７を駆動シーケンスの基準位置となる安定点Ｐまで
回転し、該基準位置から所定の駆動シーケンスを進める
ので、ロータマグネット３Ｔの回転による周波数信号Ｆ
Ｇにて該ロータマグネット３７の回転角度位置を確実に
算出して該周波数信号Ｆ（）に基いて上記駆動シーケン
スを進めることができる。ここで、上記ロータマグネッ
ト３７には、上述の如き駆動回路２００の動作により第
１７図Ｊに示す如きの駆動トルクが与えられることにな
る。

そこで、上述の如き実施例では、第２２図の模式図に示
すように、原理的にモータ３５側にＦＧコイル５１とス
テータコイル３８Ｕ、３８Ｖ、３８Ｗとの外部接続用の
６個の端子Ｔａ　、　’ｒｂ　、　Ｔｃ。

Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆについて外部結線を行なえば良いので
結線作用が極めて簡略化でき、しかも案内ドラム装置３
４側には何等の検世器を設ける必要がないので、装置全
体の小型化が可能である。また、上記ＦＧコイル５１は
、ＦＧマグネット４８の１つの信号トラックをトレース
して、その第１の検出フィル部５１１から周波数信号を
発生し、その第２の検出コイル部５１２から位相信号を
発生することができる。上記ＦＧコイル５１にて得られ
る周波数信号および位相信号は、モータ３５の速度サー
ボと位相サーボに用いることができるばかりでなく、上
記周波数信号に基いてロータマグネット３７の回転角度
位置に応じた３相両方向通電による駆動シーケンスを進
めることができる。

なお、上述の実施例においては、異なるピッチの第１の
検出コイル部５１１と第２の検出コイル５１２とを有す
るＦＧコイル５１を用いて、各検出コイル部５１１，５
１２の波形選択性によりＦＧマグネット４８の信号磁界
を選択的に検出して周波数信号ＦＧと位相信号ＰＧとを
得るようにしたが、上記ＦＧマグネット４８とＦＧコイ
ル５１に代えて、第２４図に示す如き構造のマルチギャ
ップヘッド８０を用いた周波数発電機１００を適用する
こともできる。

すなわち、第２４図において、ＦＧマグネット９０は、
第１の所定ピッチλｌにて着磁された磁極面から上記λ
１なる波長の周波数信号磁界を発生するとともに、第２
の所定ピッチλ２にて着磁された磁極面からλ２−２・
λｌなる波長λ２の位相信号磁界を発生するように、そ
の外周面に信号トラックが形成されている。そして、マ
ルチギャップヘッド８０は、上記ＦＧマグネット９０の
外周面に対向するように多数の磁気ギャップ８１が形成
されたリング状の磁気コア８２に検出コイル８３を巻装
して成る。このマルチギャップヘッド８０の各磁？気ギャップせ１は、第２５図の展開図にて模式的に示し
であるように、ＦＧマグネット９０の第１の着磁ピッチ
λｌに等しいピンチλＡと第２の着磁ピッチλ２に等し
いピッチλＢにて形成しておくことにより、上記ＦＧマ
グネット９０の各信号磁界の波長λｌ、λ２に対して波
長選択性を呈し、共通の信号トラックから周波数信号と
位相信号とを検出することができる。

上述の実施例の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、第１の所定ピンチにて配列された多数の磁極面を形
成した信号トラックの一部に上記第１の所定ピンチと異
なる第２の所定ピッチの磁極面を形成した信号用着磁体
と、上記第１の所定ピンチの磁極面からの信号磁界に対
して波長選択性を有する第１の磁気検出器および上記第
２の所定ピンチの磁極面からの信号磁界に対して波長選
択性を有する第２の磁気検出器を一体に設けた磁気検出
部とから成り、上記磁気検出部を着磁体の信号トランク
に沿って相対移動せしめ、その相対移動速度に応じた周
波数信号を第１の磁気検出器から出力するとともに上記
第２の磁気検出器から基準位置信号を出力するようにし
たことを特徴としたことによって、共通の信号トランク
から周波数信号と基準位置信号とを各磁気検出器の選択
性によって高精度に得ることができ、所期の目的を十分
に達成できる。

なお、本発明は上述の実施例のように回転駆動制御用に
のみ適用し得るものでなく、リニヤモータ等を用いた直
線駆動装置の制御等にも適用し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は一般的な回転磁気ヘッド装置の構
成を示す図面であり、第１図は回転磁気ヘッド装置に設
けられる各種検出器の配設状態を示す模式図、第２図は
位相検出器および速度検出器の配役状態を示す模式的な
平面図、第３図は位相検出信号および速度検出信号の波
形図、第４図はロータマグネットの回転角度位置検出部
の構成を模式的に示す平面図、第５図はステータコイル
に流する相駆動電流の波形図、さらに、第６図はステー
タコイルに流す駆動電流を切換えるための電気的な構成
を示す回路図である。第７図ないし第２３図は本発明を適用した回転磁気ヘッ
ド装置の一実施例を示す図面であり、第７図はこの実施
例の機械的な構成を示す一部切欠縦断面図、第８図は同
じく要部分解斜視図、第９図はこの実施例に用いたＦＧ
マグネットの着磁状態を示す模式的な平面図、第１０図
は同じくＦＧコイルの平面図、第１１図は上記ＦＧコイ
ルにて得られる周波数信号と位相信号とを示す波形図１
、第１２図は上記実施例に適用されるＦＧマグネットお
よびＦＧコイルの変形例を示す外観斜視図、第１３図は
上記実施例の電気的な構成を示すブロック図、第１４図
は上記実施例においてＦＧパルスおよびＰＧパルスを得
るための各波形整形回路の具体的な回路構成を示ず伺路
図、第１５図は上１６図は上記実施例においてＲ，Ｆス
イッチングパルスを得るためのパルス発生器の具体的な
回路構成を示す回路図、第１７図は上記実施例のモーフ
駆動回路の動作を説明するためタイムチャート、第１８
図は上記実施例における起動回路の具体的な回路構成を
示す回路図、第１９図は同じく起動確認回路の具体的な
回路構成を示す回路図、第２０図は同じく３相分配回路
の具体的な回路構成を示す回路図、第２１図は同じく６
相分配回路の具体的な回路構成を示す回路図、第２２図
は同じく電流切換回路の具体的な回路構成を示す回路図
、さらに、第２３図は上記実施例における駆動制御に原
理的に必要な各検出器の配設状態を示す模式第２４図お
よび第２５図は本発明に適用される周波数発電器の一実
施例を示す図面であり、第２４図は要部分解斜視図、ま
た、第２５図はマルチギャップヘッドおよびＦＧマグネ
ットの対応関係を示す展開図である。４８．９０　・・・・・・・・・ＦＧマグネット４８１
．４８２・・・ＦＧマグネットの各磁着面５１・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・ＦＧコイル５１１
．５１２・・・ＦＧコイルの各検出コイル部８０・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・マルチギャップ
ヘッド８１・・・マルチギャップヘッドの各磁気ギャッ
プ８２・・・マルチギャップヘッドの検出コイル特許出
願人　ソニー株式会社代理人　弁理士　小　池　　　晃同　　　１）　村　　榮　　− ４１１４面の浄６、内Ｇに１更なし）第１ｍ２ａ第４閲第５面第６図ｔ７伽Ｉｋ４１１− 第ｆ３ｒＡ＄２４図８７＄２シ −ｑ手続補正書（方式）％式％１、事件の表示昭和５６年　特許願第２１２０８５号２、発明の名称事谷との関係　　　　特許出願人住　所東京部品用区北品用６丁目７番３５号氏名（２１
８）ソニー株式会社（名称）　代表者　　岩　間　和　夫４、代理人〒１０５昭和５７年４月９日（発送日　昭和５７年４月２７日）
６、補正の対象図面７、補正の内容図面の浄書（内容に変更なし）

Claims

【特許請求の範囲】

第１の所定ピッチにて配列された多数の磁極面を形成し
た信号・トラックの一部に上記第１の所定ピッチと異な
る第２の所定ピッチの磁極面を形成した信号用着磁体と
、上記第１の所定ピッチの磁極面からの信号磁界に対し
て波長選択性を有する第１の磁気検出器および上記第２
の所定ピッチの磁極面からの信号磁界に対して波長選択
性を有する第２の磁気検出器を一体に設けた磁気検出部
とから成り“、上記磁気検出部を着磁体の信号トラック
に沿って相対移動せしめ、その相対移動速度に応じた周
波数信号を第１の磁気検出器から出力するとともに、上
記第２の５気検出器から基準位置信号を出力するように
したことを特徴とする位置および速度の検出装置。