JPS6346805Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は回転体の回転検出装置に係り、特に
VTR（ビデオテープレコーダ）のヘツドドラムの
回転速度および回転位相を検出するためのパルス
ジエネレータに用いて好適なものである。

回転ヘツドドラムにヘツドを取付け、このヘツ
ドによつて映像信号の記録再生を行うようにした
ヘリカルスキヤン方式のVTRにおいては、上記
ヘツドドラムの回転速度および回転位相を正確に
規制する必要がある。従つてヘツドドラムの回転
速度および回転位相をパルスジエネレータで検出
し、この検出出力をドラムサーボ回路に加えてサ
ーボ制御を行うようにしている。

第１図は、本願出願人が実願昭55−15020号
（実公昭61−4849号）において提案したパルスジ
エネレータであつて、ヘツドドラム１の下面には
１個のマグネツト２と５個のヨーク３とが円周方
向に60゜間隔で設けられている。これに対して、
上記マグネツト２とヨーク３との回転軌跡に対向
して１個のコイル４と、そしてバイアスマグネツ
トを有する一対のコイル５，６とが固定配置され
ている。なお、４ａ，５ａ，６ａはそれぞれ上記
コイル４，５，６の巻線であり、また４ｂ，５
ｂ，６ｂはそれぞれ上記コイル４，５，６の鉄心
である。

このような構成において、ヘツドドラム１が矢
印で示すように回転すると、バイアスマグネツト
を有するコイル５，６はマグネツト２およびヨー
ク３が通過する際の磁束の変化によつてパルスを
生ずる。したがつて、コイル５によつて第２図Ａ
に示すようにドラム１が１回転する間に６個のパ
ルス７が得られる。同様に、コイル６によつて第
２図Ｂに示すようなパルス８が得られる。これに
対して、バイアスマグネツトを有していないコイ
ル４はヨーク３が通過しても何ら磁束が生じない
ためにパルスを発生せず、マグネツト２が通過し
たときにのみ磁束の変化によつてパルスを生じる
から、第２図Ｃのようにドラム１の１回転につき
１個のパルス９を発生する。

そして第２図Ａに示すパルス７と第２図Ｂに示
すパルス８とは時間ｔだけずれており、この時間
ｔはドラム１の回転速度に比例する。また第２図
Ｃに示すパルス９はドラム１の回転位相を代表し
ている。従つてこれら３つのパルス信号７，８，
９によつてドラムの速度および位相サーボを行う
ことが可能になる。

このような構成は、単一の回転軌跡上に被検出
子２，３と検出子４，５，６とを配することを可
能とするために、ドラム１の下端面および対向す
る固定側の部分のパルスジエネレータの占めるス
ペースを小さくすることができ、好ましいものと
なる。ところが、このような構成において、バイ
アスマグネツトを有するコイル５，６は互いに近
接しているために、上記コイル５，６のバイアス
マグネツトの相互の磁気的干渉が起こる。すなわ
ち第３図Ａに示すように、一対のコイル５，６を
互いに近接して配した場合には、これらのコイル
５，６にそれぞれ設けられているバイアスマグネ
ツト１０，１１の磁束が互いに干渉し合う。一対
のコイル５，６のバイアスマグネツト１０，１１
の着磁が同方向の場合には、第３図Ｂに示すよう
に磁束分布の中心が互いにΔθ₁およびΔθ₂だけ外
側にずれて離間するようになり、また着磁が逆方
向の場合には、互いに近接するようになる。従つ
て第３図Ｃに示すように、ヨーク３の通過時にコ
イル５，６が発生するパルス７，８のゼロクロス
点は、コイル５，６のバイアスマグネツト１０，
１１および鉄心５ｂ，６ｂの中心線と対応する位
置よりもそれぞれ、Δt₁およびΔt₂だけ時間的に
ずれることになる。これに対して、マグネツト２
の通過時には、マグネツト２の起磁力によつてヨ
ーク３の場合よりもバイアスマグネツト１０，１
１による影響が少なくなるために、パルス７，８
のゼロクロス点は第３図Ｄに示すように、コイル
５，６のバイアスマグネツト１０，１１および鉄
心５ｂ，６ｂの中心線と対応する位置とほぼ一致
することになる。すなわちコイル５，６の発生す
るパルス７，８は、ヨーク３の通過時とマグネツ
ト２の通過時とで、Δt＝Δt₁＋Δt₂だけ異なつて
くることになる。このように誤差を含むパルス信
号によつてヘツドドラム１のサーボ制御を行うよ
うにすれば、当然のことながらヘツドドラム１の
回転精度は低下することになる。

本考案はこのような問題点に鑑みてなされたも
ので、ヨーク又はマグネツトから成る被検出子を
回転体に取付けるとともに、コイルから成る少な
くとも２個の検出子を前記被検出子の回転軌跡に
対向して固定配置し、これらの被検出子と検出子
とによつて前記回転体の回転を検出するようにし
た装置において、前記２個の検出子の出力パルス
から得られる時間差に基づいて前記回転体の速度
を検出するように構成するとともに、これら２個
の検出子の内の少なくとも一方の検出子において
巻線の内部に存在する鉄心をこの巻線に対して軸
線方向に移動調整可能に取付け、この移動調整に
より前記検出子から得られるパルスの波形を変え
ることによつて、前記２個の検出子の出力パルス
から得られる時間差を所望の値に調整し得るよう
に構成し、前記２個の検出子のそれぞれの外周囲
を磁性材料から成るケースで包囲して、前記被検
出子が前記コイルの上方を通過する毎にこのケー
スが前記被検出子及び前記鉄心とともに所定の磁
路を形成するように構成したことを特徴とする回
転検出装置に係るものである。従つて、本考案に
よれば、前記検出子相互の磁気的干渉を低減する
とともに検出回路等へのノイズパルスの影響を抑
制した状態において、前記パルスによつてスイツ
チング動作するスイツチング素子のスレツシユホ
ールドレベルを利用して所定の回転速度における
前記スイツチング素子のスイツチング時間差を所
望の値に容易に調整でき、このために、簡単な調
整操作で以つて回転体の正確なサーボ制御を行う
ことができる。

以下本考案をVTRにおけるヘツドドラムの回
転検出装置に適用した一実施例を図面を参照して
説明する。第４図に示すようにVTRの回転ヘツ
ドドラム１６の下端面には、１個のマグネツト１
７と５個のヨーク１８とが円周方向に60゜間隔で
配されており、これらのマグネツト１７とヨーク
１８とが被検出子を構成している。これに対し
て、第５図に示すように、上記ヘツドドラム１６
の下側に配されている固定ガイドドラム１９の上
端面には、バイアスマグネツトを有していない１
個のコイル２０と、バイアスマグネツトを有する
一対のコイル２１，２２が固定配置されている。
２０ａ，２１ａ，２２ａはそれぞれコイル２０，
２１，２２の巻線であり、また２０ｂ，２１ｂ，
２２ｂはそれぞれコイル２０，２１，２２の鉄心
である。これらのコイル２０，２１，２２は上記
回転側のマグネツト１７とヨーク１８との回転軌
跡に対向して配されており、これによつて検出子
を構成している。なおバイアスマグネツトを有す
る一対のコイル２１，２２のドラム１９の中心に
対してなす角度は、上記マグネツト１７とヨーク
１８との円周方向における配置角度、すなわち
60゜よりも小さく、例えば30゜に構成されており、
また一方のコイル２２はドラム１９の中心に対し
てマグネツトを具備していないコイル２０と対称
な位置に配されている。

上記バイアスマグネツトを有する一対のコイル
２１，２２はほぼ同様の構成を有している。コイ
ル２１について説明すると、第６図及び第７図に
示すように、合成樹脂製のボビン２３には巻線２
１ａが巻回されている。ボビン２３の中心部には
貫通孔２４が形成されており、この貫通孔２４に
はピン状の鉄心２１ｂが貫通している。そしてこ
の鉄心２１ｂの外周面には雄ねじ２８が形成され
ており、この雄ねじ２８がボビン２３の貫通孔２
４に形成された雌ねじと螺合している。鉄心２１
ｂの下端部付近には半径方向に延びるようにバイ
アスマグネツト２６が配されている。さらにコイ
ル２１においては、上述のように巻線２１ａが巻
回されたボビン２３を囲むようにして磁性材料か
ら成る円筒状のケース２７が取付けられている。
このケース２７には、その円周方向の特定の位置
に、下方に延出された突片２９が形成されてい
る。ケース２７は、この突片２９を有することに
より、ヨーク１８又はマグネツト１７がコイル２
１の上方を通過する毎に、鉄心２１ｂ及びバイア
スマグネツト２６とともに所定の磁路を形成する
ようになつている。すなわち、前記突片２９は前
記バイアスマグネツト２６の一端面と当接してお
り、またマグネツト２６の他端面は鉄心２１ｂと
当接している。このために、前記被検出子１７又
は１８がコイル２１の上方を通過する際には、前
記被検出子１７又は１８、鉄心２１ｂ、バイアス
マグネツト２６及びケース２７によつて磁路が形
成される。またボビン２３の下端部は細くなつて
おり、第７図に示すように、固定ガイドドラム１
９に形成された孔３０に挿入されて、このドラム
１９に取付けられている。そしてボビン２３の下
部に突出して形成された一対のリード端子３１
は、このガイドドラム１９の下端に固着されたプ
リント基板３２の導電性パターンと半田によつて
接続されている。

このような構成において、固定ガイドドラム１
９に対して回転ヘツドドラム１６が回転すると、
バイアスマグネツト２６，３６を有する一対のコ
イル２１，２２はそれぞれドラム１６の一回転に
つき６個のパルスを発生する。しかも上記コイル
２１，２２の円周方向における位置ずれに応じ
て、これら２つのコイル２１，２２の出すパルス
の間には時間的な差を生じ（第２図Ａ，Ｂ参照）、
しかもこの時間的な差は回転ヘツドドラム１６の
回転速度に比例するために、これら２つのコイル
２１，２２が出すパルスによつて回転ヘツドドラ
ム１６の速度サーボを行うことができる。またコ
イル２０はバイアスマグネツトを有していないた
めに、ヨーク１８の通過を検出することがなく、
マグネツト１７の通過のみを検出してドラム１６
の一回転につき１個のパルスを発生する（第２図
Ｃ参照）。従つてこのパルスを用いてドラム１６
の回転位相のサーボを行うことができる。

さらに上記一対のコイル２１，２２は、それぞ
れケース２７，３７を具備しており、これによつ
て上記一対のコイル２１，２２間の磁気的な干渉
を小さくしている。またケース２７，３７によつ
てこれらのコイル２１，２２のそれぞれの発生す
るパルスによるノイズが他に影響を及ぼさないよ
うにしている。さらに上記ケース２７，３７は、
マグネツト１７がコイル２１，２２の上を通過す
るときに発生するノイズパルスが検出回路に感知
されないようにできるだけ高くして、磁気的シー
ルド効果を高めるようにしている。またコイル２
１，２２のいずれの場合も同様であるが、コイル
２１について言えば、バイアスマグネツト２６の
両端面がケース２７の突片２９と鉄心２１ｂとに
それぞれ当接しているので、ヨーク１８がこのコ
イル２１上を通過する際に形成される磁気回路を
安定化することができる。

このようにコイル２１，２２にそれぞれケース
２７，３７を設けることによつて、一対のコイル
２１，２２間の磁気的な干渉を低減させることが
可能になるが、十分にこれを除くことはできな
い。そこでこの回転検出装置においては、一方の
コイル、例えばコイル２２の鉄心２２ｂの高さを
基準に設定しておき、回転ヘツドドラム１６およ
び固定ガイドドラム１９を組立てた後に、もう１
つのコイル２１の鉄心２１ｂを軸線方向に移動調
整するようにしている。

このようにコイル２１の鉄心２１ｂの位置を移
動調整するようにすると、これに応じて第８図Ｂ
に示すように、ヨーク１８が通過したときのコイ
ル２１のパルスの波形も鉄心２１ｂの移動調整具
合に応じて変化する。そしてこのパルスのゼロク
ロス点よりも微小電位ΔVだけずれた位置で検出
回路のスイツチング素子はスイツチング動作を行
うために、波形を変化させて２つのコイル２１，
２２のスイツチングの時間差を所望の値ｔにする
ことができる。

すなわち一方のコイル２２の鉄心２２ｂの位置
を固定し、他方のコイル２１の鉄心２１ｂをコイ
ル２１に挿入する方向に移動すると、ヨーク１８
が通過するときのコイル２１の出力は大きくなる
から、上記スイツチングの時間差はｔ＋Δt₁とな
つて大きくなる。また鉄心２１ｂをコイル２１か
ら取出す方向に移動すると、コイル２１の出力が
小さくなりから、スイツチングの時間差もｔ−
Δt₂となつて小さくなる。従つてこの鉄心２１ｂ
の位置を正しく調整することにより、上記スイツ
チングの時間差を所望の値ｔとすることができ
る。なお、マグネツト１７の通過の際に得られる
パルス電圧はマグネツト１７の起磁力を利用する
ものであるために、鉄心２１ｂ，２２ｂとマグネ
ツト１７との間のギヤツプはその出力レベルが適
当な値となるように大きく設定されている。従つ
て、一方のコイル２１又は２２が他方のコイル２
２又は２１の磁気的な干渉による影響を受けるこ
とがなく、またギヤツプの変化に対するそれぞれ
のコイル２１，２２の出力の変動も少ない。従つ
て第８図Ｃに示すように、マグネツト１７の通過
時に２つのコイル２１，２２から得られるパルス
のスイツチングの時間差は、コイル２１の鉄心２
１ｂの移動量に関係なく、ほぼｔとなつている。
よつてヨーク１８が通過するときとマグネツト１
７が通過する時とでスイツチングの時間差が等し
くなるから、正しい検出が行われることになる。

なお上記鉄心２１ｂの移動調整を行うために、
鉄心２１ｂには上述の如く雄ねじ２８が設けられ
るとともに、下端面には６角形の穴３３が設けら
れている（第６図および第７図参照）。このため、
組立て後にレンチをこの穴３３に挿入して、オシ
ロスコープで波形を観測しながら鉄心２１ｂの移
動調整を行うことができる。従つて、この移動調
整によつては、上記コイル２１，２２間の磁気的
干渉の補正のみならず、各構成部品の特性のバラ
ツキ等に起因して生じる検出誤差を補正すること
ができる。

なお上記実施例においては、一対のコイル２
１，２２の鉄心２１ｂ，２２ｂをともに移動調整
可能にし、一方のコイル２２の鉄心２２ｂを基準
位置に調整して他方のコイル２１の鉄心２１ｂを
移動調整するようにしているが、基準側のコイル
２２の鉄心２２ｂについては、雄ねじを設けるこ
となく圧入することによつて取付けてもよい。ま
たコイル２２側を基準としているが、逆にコイル
２１側を基準にしてコイル２２側を調整するよう
にしてもよい。なおバイアスマグネツトを有して
いないコイル２０については、第６図および第７
図に示すコイル２１，２２と同じ構造とし、バイ
アスマグネツト２６，３６のみをなくすればよ
く、これによつて部品の共通化が可能となる。

以上に述べたように、本考案は、２個の検出子
の出力パルスから得られる時間差に基づいて回転
体の速度を検出するように構成するとともに、こ
れら２個の検出子の内の少くとも一方の検出子に
おいて巻線の内部に存在する鉄心をこの巻線に対
して軸線方向に移動調整可能に取付け、この移動
調整により前記検出子から得られるパルスの波形
を変えることによつて、前記２個の検出子の出力
パルスから得られる時間差を所望の値に調整し得
るように構成し、前記２個の検出子のそれぞれの
外周囲を磁性材料から成るケースで包囲して、前
記被検出子が前記コイルの上方を通過する毎にこ
のケースが前記被検出子及び前記鉄心とともに所
定の磁路を形成するように構成したものである。
従つて、前記２個の検出子相互の磁気的干渉を低
減するとともに検出回路等へのノイズパルスの影
響を抑制した状態において、検出回路のスイツチ
ング素子のスレツシユホールドを利用して所定の
回転速度における上記スイツチング素子のスイツ
チング時間差を所望の値に容易に調整することが
できる。即ち、各構成部品の特性のバラツキ、取
付け誤差、磁気的干渉及びノイズパルスの影響等
により、所定の回転速度における２個の検出子の
出力パルスから得られる時間差の検出値が所定の
値からずれようとしても、上記磁気的シールド及
び移動調整により上記検出値を常に所定の値に保
つことができるから、簡単な調整操作で以つて回
転体の正確なサーボ制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転検出装置の要部平面図、第
２図Ａ，Ｂ，Ｃはこの回転検出装置によつて得ら
れるパルスの波形図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはこ
の検出装置の一対のコイルの磁気的干渉を示す正
面図および波形図、第４図は本考案の一実施例に
係る回転検出装置の回転側の要部平面図、第５図
は同固定側の要部平面図、第６図はこの装置の検
出コイルの分解斜視図、第７図は同縦断面図、第
８図Ａ，Ｂ，Ｃはこの装置による一対のコイルの
磁気的干渉を補正する状態を示す正面図および波
形図である。 なお図面に用いた符号において、１６……回転
ヘツドドラム、１７……マグネツト、１８……ヨ
ーク、２１，２２……バイアスマグネツト付きコ
イル、２１ａ，２２ａ……巻線、２１ｂ，２２ｂ
……鉄心、２７，３７……ケース、２８……雄ね
じ、である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ヨーク又はマグネツトから成る被検出子を回転
   体に取付けるとともに、コイルから成る少なくと
   も２個の検出子を前記被検出子の回転軌跡に対向
   して固定配置し、これらの被検出子と検出子とに
   よつて前記回転体の回転を検出するようにした装
   置において、 前記２個の検出子の出力パルスから得られる時
   間差に基づいて前記回転体の速度を検出するよう
   に構成するとともに、 これら２個の検出子の内の少なくとも一方の検
   出子において巻線の内部に存在する鉄心をこの巻
   線に対して軸線方向に移動調整可能に取付け、こ
   の移動調整により前記検出子から得られるパルス
   の波形を変えることによつて、前記２個の検出子
   の出力パルスから得られる時間差を所望の値に調
   整し得るように構成し、 前記２個の検出子のそれぞれの外周囲を磁性材
   料から成るケースで包囲して、前記被検出子が前
   記コイルの上方を通過する毎にこのケースが前記
   被検出子及び前記鉄心とともに所定の磁路を形成
   するように構成したことを特徴とする回転検出装
   置。