JPS63202259A - ブラシレスモ−タ - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は小型で高精度、高分解能が要求されるテープレ
コーダ（ＴＲ）やビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）等に
使用して好適なブラシレスモータに関するものである。

［発明の概要］ 本発明は、ロータ側に信号記録部を設ける一方、ステー
タ側に信号検出器を設け、該信号検出器によって、前記
信号記録部に記録した信号を検出して回転数や回転位置
の制御を行うようになっているブラシレスモータにおい
て、 前記信号記録部を、レーザー光線の照射によって反射率
の変化する膜にレーザー光線を照射して回転数や回転位
置検出用のピットを書き込んで形成することにより、 ブラシレスモータの小型化、高精度化を図ることができ
るようにしたものである。

［従来の技術］ テープレコーダやビデオテープレコーダ等に使用される
ブラシレスモータにあっては、一般にロータ側に信号記
録部を設ける一方、ステータ側に信号検出器を設け、該
信号検出器によって前記信号記録部に記録した信号を検
出して回転数や回転位置の制御を行うようになっている
。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、従来は信号記録部として磁気を使用し、第１
２図に示したようにロータｌの外周部にＮ、Ｓ極を交互
に着磁して信号記録部２を形成する一方、ステータ３に
は回転位置検出器としてのホール素子４や回転数検出器
としての磁気抵抗素子５を取付け、これらホール素子４
や磁気抵抗素子５で信号記録部２から発生する信号とし
ての磁力を検出し′て回転位置や回転数を制御するよう
になっているものが広く使用されている。しかしこのよ
うな信号記録部２として磁石を使用するブラシレスモー
タには次に述べるような問題点があった。

（１）位置検出器としてのホール素子４は２相通電の場
合は２個、３相通電の場合は３個必要となり、部品点数
が多くなる。

（２）位置検出器としてのホール素子４は前記信号記録
部２としての磁石に対して所定の位置関係をもってステ
ータ３に配置しなければならないが、モータ乃至ロータ
が小型化するにつれて配置スペースがとれなくなり、第
１２図に示すようにコイル６内に配置しなければならな
いような場合が生じる。

（３）モータ乃至ロータが小型になればなるほど、ポー
ル素子４や磁気抵抗素子５等の検出器の位置ずれ許容量
が小さくなるため（検出器の位置は角度で決められてい
る）組付けが難しくなる。

（４）ブラシレスモータをキャプスタンモータに使用す
る場合に回転数が非常に低くなる（６０ｒｐｍ）ために
１回転当たり、数多くのパルスが出力される回転数検出
器が必要となるが、現実にはφ３６のロータで５２０パ
ルス程度のものしか実用化されていない。

本発明は上記従来の問題点を解決し、小型で高精度のモ
ータを得ることを目的として為されたものである。

［問題点を解決するための手段］ ロータ側に信号記録部を設ける一方、ステータ側に信号
検出器を設け、該信号検出器で前記信号記録部に記録し
た信号を検出して回転数や回転位置の制御を行うように
なっているブラシレスモータにおいて、 前記信号記録部を、レーザー光線の照射によって反射率
の変化する膜に、レーザー光線を照射して回転数や回転
位置検出用等のピットを設けることにより形成した。

［作用コ 回転数や回転位置を制御するための信号記録部を、レー
ザー光線の照射によって反射率が変化する膜に、レーザ
ー光線を当てて、回転位置や回転数検出用のピットを書
き込むことにより形成するので、信号記録部として磁石
を用いるものに較べて数多くの信号（データ）を記録さ
せることができ（磁石の場合は現在では２００ミクロン
単位でしか着磁できないが、ピットの場合はｌＯミクロ
、ン弔位で記録、読取が可能）、また、ロータをロータ
リーエンコーダを介してモータで回転させながらレーザ
ー光線でピットの書き込みを行うことができ、これによ
ってロータの而振れや芯振れなどの検出精度を悪化させ
る要素がキャンセルされた状態、になるので高精度の検
出パターンを作成することができる。

［実施例］ 次に本発明のブラシレスモータを第１〜６図を参照して
説明する。第１図において、！１と１２はブラシレスモ
ータを構成するロータとステータであり、ロータ１１に
は駆動用マグネット部１３と、回転位置や回転数を制御
するための信号記録部Ｉ４が設ＪＪられている一方、ス
テータ１２には駆動コイル１５と、前記信号記録部！４
に記録されている信号を検出するための信号検出器（回
転検出器）１６が設けられている。

前記信号記録部１４は、第２図に示したように、ロータ
１１の外周部に、レーザー光線の照射によって反射率が
変化する膜１７を設け、波膜Ｉ７にレーザー光線を当て
て、回転数検出用のピット１８・・・Ｉ８や回転位置検
出用のピット１９・・・１９を書き込むことにより形成
されている。

図面に示す実施例において、前記膜１７は所謂銀塩で形
成されていて、ポリ塩化ビニールの基材２０とポリカー
ボネート樹脂の保護層２１との間に挟まれた状態でロー
タＩＩの外周部に設けられていて前記保護層２１を通し
てレーザー光線を当てて、該レーザー光線を当てた部分
を部分的に溶かして反射率を下げて回転数検出用のピッ
ト１８・・・１８や回転位置検出用のピット１９・・・
Ｉ９を書き込むようになっている。

第３図は前記ピットＩ８・・・１８．１９・・・！９の
書き込み方法（装置）を示し、ピットの書き込みを行お
うとするロータ１１をロータリーエンコーダ２２を介し
てモータ２３に接続して回転させる。

そして前記ロータリーエンコーダ２２の出力を分周器２
４で分周して必要とするパルス数の回転数検出用のピッ
ト１８・・・１８を前記銀塩の膜！７上に書き込む。ま
た回転位置検出用のピット１９・・・Ｉ９は、ロータ１
１のマグネット而に設けたホール素子によって磁極を検
出し、該磁極に応じて、前記膜！７上に占き込まれろよ
うになっている。

２５は磁気検出器、２６は制御装置、２７はレーザー光
源、２８は変？Ｊ１４器である。

また第４〜６図は信号検出器１６と、その回路図を示し
、ＬＥＤ　（発光ダイオード）２９の光をレンズ３０を
通して信号記録部１４に当て、該信号記録部１４からの
反射光をレンズ３１’ｉ−通してホトトランジスタ３２
で受けて、前記信号記録部１４に記録されている信号つ
まり回転数検出用のピット１８・・・１８や回転位置検
出用のピット１９・・・１９を読み取るようになってい
る。

実施例のブラシレスモータは上記のような構成であって
、ロータ１１をロータリーエンコーダ２２を介してモー
タ２３で回転させなから銀塩膜の膜１７上に回転数検出
用のピットＩ８・・・１８や回転位置検出用のピット１
９・・・１９を書き込むので、ブラシレスモータとして
組立てられたロータ１１を回転させて、前記ピット１８
・・・１８．１９・・・１９を読み取る際のロータ１１
の面振れや芯振れなどの検出精度を悪化させる要素はキ
ャンセルされた状態になって、高精度の検出パターンと
して、正確な回転数或は回転位置制御を可能にするので
ある。

なお第７．８図は信号検出器１６の他の実施例を示し、
第７図に示す実施例ではＬＥＤ２９の光をハーフミラ−
３３と÷レンズ３４を通して信号記録部Ｉ４に当て、該
信号記録部１４からの反射光を前記レンズ３４を通し、
ハーフミラ−３３で反射させてホトトランジスタ３５で
受けて、信号記録面１４に記録されている信号を読み取
るようになっている。

また第８図に示す実施例ではＬＥＤ２９の光を光ファイ
バー３６で信号記録面１４に当て、該信号記録面１４に
当てた光を光ファイバー３６を通してホトトランジスタ
３５で受けるようになっている。

なお第９〜１１図はピットパターンの他の例を示し、第
９図は先の実施例のピットパターンの展開図を示す。

また第１θ図のピットパターンはロータ１１の信号記録
部１４の全周にわたり番地づけを行い、その値を書き込
んでおくことにより回転角の絶対値を検出するようにし
た場合を示している。

また第ｉｔ図はモータのトルクリップルの変化を予め【
ｌ−夕１１の信号記録面にピット３７で書き込んでおき
モータの電流を回転角に応じて補正することができるよ
うにすると共に、モーフ毎の特性のバラツキも含んだデ
ータをピットで信号記録面にＩＩＦき込んでおくことに
よりモータ特性のバラツキを小さくすることができるよ
うにしている。

なお図面に示す実施例ではレーザー光線の照射によって
反射率の変化する膜１７として銀塩膜を使用し、レーザ
ー光線を当てて、該部の反射率を下げる方法を採ったが
、アモルファスの膜！７にレーザー光線を当てることに
より、結晶の状態を変化させて反射率を上げるようにし
てもよい。また信号検出器の光源はＬＥＤに限定されな
い。

［発明の効果〕 以上説明したように本発明は、信号記録部を、レーザー
光線の照射によって反射率の変化する膜に、レーザー光
線を照射して回転数や回転位置検出用のピットを設ける
ことにより形成したので次に述べるような効果がある。

（りビットトは６μｍ程度の大きさに書き込むことがで
きるのでφ３６のロータで９４００／回転という高パル
スを得ることができ回転数検出の高分解能化、高精度化
を図ることができる。またＩＩ幅５たり８３本のピット
列を書き込むことができるので回転数検出や位置検出の
外にも角度情報やトルクリップル情報、モータ毎の性能
のバラツキ情報を書き込んでモータの特性を向上させる
ことができる。

（２）信号記録部に書き込まれた回転数検出用のピット
や回転位置検出用のピットの読み取りを光学系の信号検
出器を用いて一箇所で集中して行うことができるので、
信号検出器の設置スペースを最小限にして、ブラシレス
モータの小型化を図ることができる。

（３）ロータをロータリーエンコーダを介してモータで
回転させながらピットの書き込みを行うことにより、ロ
ータの而振れや芯振れなどの検出精度を悪化させる要素
がキャンセルされた状態になるので、高精度のビットパ
ターンを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブラシレスモータのロータとステータ
の斜視図、第２図は信号記録部の一部の拡大斜視図、第
３図はピットの書き込み方法を示す説明図、第４図は信
号検出器の側面図、第５図は同平面図、第６図は信号検
出器の回路図、第７図および第８図は信号検出器の他の
例を示す側面図、第９〜１１図はピットパターンの例を
示す展開図、第１２図は従来のブラシレスモータのロー
タとステークの斜視図である。 ！■・・・ロータ、！２・・・ステータ、１３・・・駆
動用マグネット部、１４・・・信号記録部、１５・・・
駆動コイル、１６・・・信号検出器、１７・・・レーザ
ー光線によって反射率が変化する膜、１８・・・回転数
検出用のピット、１９・・・位置検出用のピット。 １１・・・ａ−タ 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロータ側に信号記録部を設ける一方、ステータ側
   に信号検出器を設け、該信号検出器で前記信号記録部に
   記録した信号を検出して回転数や回転位置の制御を行う
   ようになっているブラシレスモータにおいて、 前記信号記録部は、レーザー光線の照射によって反射率
   の変化する膜に、レーザー光線を照射して回転数や回転
   位置検出用のピットを設けることにより形成されている
   ことを特徴とするブラシレスモータ。