JPH0445505A - 回転結合器 - 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】 Ａ　産業上の利用分野 本発明は、回転部に設けた第１のマイクロストリップと
固定部に設けた第２のマイクロストリップとの電磁結合
部分におけるｉ！電磁的結合により、上記回転部と固定
部との間で高周波信号の授受を行うようにした回転結合
器に関し、例えば回転磁気ヘッド型ビデオテープレコー
ダ等に適用される。

Ｂ　発明の概要 本発明は、第１の円周上に配置された第１のマイクロス
トリップと＝亥第１のマイクロストリップと誘電体層を
介して平行に設けられた導体層とにより構成される第１
のマイクロストリップラインを有し、上記第１の円周の
中心を回転中心とする回転部と、上記回転中心を中心と
する第２の円周上で上記第１のマイクロストリップと近
接対向する位置に配置された第２のマイクロストリップ
と該第２のマイクロストリップと誘電体層を介して平行
に設けられた導体層とにより構成される第２のマイクロ
ストリップラインを有する固定部と、上記第１および第
２のマイクロストリップラインのうちの一方に接続され
高周波信号を入力するための入力回路と、上記第１およ
び第２のマイクロストリップラインのうちの他方に接続
され上記入力回路により入力された上記高周波信号を取
り出す出力回路とを備えるとともに、上記第１のマイク
ロストリップと上記第２のマイクロストリップとが電磁
的に結合しているＮＭ結合部分の長さを上記を磁結合部
分を伝播する上記高周波信号の波長の略１／４の奇数倍
となし、上記第１のマイクロストリップと上記第２のマ
イクロストリ、プとの上記電磁結合部分における１ｍ的
な結合により上記回転部と固定部との間で高周波信号の
授受を行うようにした回転結合器において、上記回転部
と固定部との間で授受されるＬ記高周波信号の上記回転
部の回転に伴う遅延時間変動を上記回転部の回転角度位
置に応じて遅延量が可変制御される可変遅延手段により
補償するようにしたものであＣ従来の技術 一般に、回転磁気ヘッド型ビデオテープレコーダでは、
回転部に設けられている回転磁気ヘーツドに対する記録
ビデオ信号や再生ビデオ信号の授受を行うのに、ロータ
リートランスが広く用いられている。従来、コイル間の
磁気結合を利用して信号伝送を行うロータリートランス
では、コイルのインダクタンスや浮遊容量の影響により
、伝送できる信号帯域中が狭く、６０ＭＨｚ程度が限界
であった。

近来、デジタルＶＴＲ、データレコーダ、高品位テレビ
ジョン等の開発に伴い取り扱う信号の広帯域化が進み、
広帯域の伝送特性を有する回転結合器が必要とされてい
る。

本件出願人は、例えば特公昭６４−９７６３号公報に開
示されているように、方向性結合器として働くマイクロ
ストリップラインを回転部と固定部の対向面に形成して
、広帯域の信号伝送を行い得るようにしたマイクロスト
リップライン型の回転結合器を先に提案している。

上記特公昭６４−９７６３号公報に開示されているマイ
クロストリンプライン型の回転結合器は、第１の円周上
に配置された第１のマイクロストリップと該第１のマイ
クロストリップと誘電体層を介して平行に設けられた導
体層とにより構成される第１のマイクロストリップライ
ンを有し、上記第１の円周の中心を回転中心とする回転
部と、上記回転中心を中心とする第２の円周上で上記第
１のマイクロストリップと近接対向する位置に配置され
た第２のマイクロストリップと該第２のマイクロストリ
ップと誘電体層を介して平行に設けられた導体層とによ
り構成される第２のマイクロストリップラインを有する
固定部と、上記第１および第２のマイクロストリップラ
インのうちの一方に接続され高周波信号を入力するため
の入力回路と、上記第１および第２のマイクロストリッ
プラインのうちの他方に接続され上記入力回路により入
力された上記高周波信号を取り出す出力回路とを備える
とともに、上記第１のマイクロストリップと上記第２の
マイクロストリップとがＮＨ３的に結合している電磁結
合部分の長さを上記電磁結合部分を伝播する上記高周波
信号の波長の略１／４の奇数倍となし、上記第１のマイ
クロストリップと上記第２のマイクロストリップとの上
記１Ｍｉ結合部分におけるｔ磁的な結合により上記回転
部と固定部との間で高周波信号の授受を行うものである
。

この回転結合器では、例えば第５図に示すように、上記
回転部側の第１のマイクロストリップ（３１）は、その
一端が高周波信号の信号入力端とされ、その他端が無反
射終端抵抗（３２）により終端されている。また、上記
固定部側の第２のマイクロストリップ（３２）は、その
一端が高周波信号の信号出力端とされ、その他端が無反
射終端抵抗（３４）により終端されている。そして、上
記各マイクロストリップ（３１）　、　（３３）が対向
する長さしすなわち上記固定部側の第２のマイクロスト
リップ（３３）の長さは、上記高周波信号の信号波長λ
の１７４波長の奇数倍すなわち（２ｎ＋１）・λ／４　
に設定されている。そして、上記固定部側の第２のマイ
クロストリップ（３３）は、上記回転部側の第１のマイ
クロストリップ（３１）とｉｉ電磁的結合して、高周波
信号を伝送する方向性結合器として働くようになってい
る。

Ｄ　発明が解決しようとする課題 ところで、本件出願人が先に提案している上述の如き構
成の回転結合器においては、回転部の回転に伴い伝送信
号の遅延特性が変動するという問題点がある。すなわち
、マイクロストリップライン型の回転結合器では、回転
部側の第１のマイクロストリップ（３１）と回転部側の
第２のマイクロストリップ（３３）とのＲ：ＬＭｉ的な
結合により上記回転部と固定部との間で高周波信号の授
受を行うのであるが、上記回転部の回転に伴い、第６図
に示すように、上記各マイクロストリップ（３１）　、
　（３３）が電磁的に結合しているＷ［結合部分も移動
し、上記回転部側の第１のマイクロストリップ（３１）
の信号入力端と上記固定部側の第２のマイクロストリッ
プ（３３）の信号出力端との相対距ＨＤが上記回転部の
回転に伴って変化するので、上記回転部の回転に伴い伝
送信号の遅延特性が第７図に示すように変動する。

そこで、本発明は、上述の如きマイクロストリ・２ブラ
イン型の回転結合器における問題点に鑑み、回転部の回
転に伴う伝送信号の遅延特性の変動を無くして、安定し
た伝送特性を得ることができるようにすることを目的と
し、回転部の回転に伴う伝送信号の遅延特性の変動分を
補償する機能を備えたマイクロストリップライン型の回
転結合器を揚供するものである。

Ｅ　課題を解決するための手段 本発明は、上述の問題点を解決するために、第１の円周
上に配置された第１のマイクロストリップと該第１のマ
イクロストリップと誘電体層を介して平行に設けられた
導体層とにより構成される第１のマイクロストリップラ
インを有し、上記第１の円周の中心を回転中心とする回
転部と、上記回転中心を中心とする第２の円周上で上記
第１のマイクロストリップと近接対向する位置に配！さ
れた第２のマイクロストリップと該第２のマイクロスト
リップと誘電体層を介して平行に設けられた導体層とに
より構成される第２のマイクロストリップラインを有す
る固定部と、上記第１および第２のマイクロストリ、プ
ラインのうちの一方に接続さね高周波信号を入力するた
めの入力回路と、上記第１および第２のマイクロストリ
ップラインのうちの他方に接続され上記入力回路により
入力された上記高周波信号を取り出す出力回路とを備え
るとともに、上記第１のマイクロストリップと上記第２
のマイクロストリップとが１ｉｉｉ的に結合している電
磁結合部分の長さを上記電磁結合部分を伝播する上記高
周波信号の波長の略】／４の奇数倍となし、上記第１の
マイクロストリップと上記第２のマイクロストリップと
の上記電磁結合部分における電磁的な結合により上記回
転部と固定部との間で高周波信号の授受を行うようにし
た回転結合器において、上記回転部の回転角度位置を検
出する回転角度位置検出手段を設けるとともに、該回転
角度位置検出手段による検出出力に基づいて上記回転部
の回転角度位置に応じて遅延量が可変制御される可変遅
延手段を上記入力回路又は上記出力回路の少なくとも一
方に設け、上記回転部と固定部との間で授受される上記
高周波信号の上記回転部の回転に伴う遅延時間変動を上
記可変遅延手段により補償するようにしたことを特徴と
するものである。

Ｆ　作用 本発明に係る回転結合器では、回転部の回転角度位置を
回転角度位置検出手段により検出し、上記回転部の回転
角度位置に応じて可変遅延手段の遅延量を可変制御する
ことによって、上記回転部と固定部との間で授受される
高周波信号の上記回転部の回転に伴う遅延時間変動を補
償する。

Ｇ　実施例 以下、本発明に係る回転結合器の一実施例について、図
面に従い詳細に説明する。

第１図はビデオテープレコーダの回転磁気ヘッド装置に
用いた本発明に係る回転結合器を示すものであって、こ
の第１図に示す回転結合器は、第１の円周（Ｃ９）の中
心を回転中心（Ｓ）とし、上記第１の円周（Ｃ１）上に
配置された第１のマイクロストリップ（１）により構成
される第１のマイクロストリップラインを有する回転部
（２）と、上記回転中心（Ｓ）を中心とする第２の円周
（Ｃｚ）上で上記第１のマイクロストリップ（１）と近
接対向する位置に配置された第２のマイクロストリップ
（３）により構成される第２のマイクロストリップライ
ンを有する固定部（４）と、上記回転部（２）の回転角
度位置を検出する回転角度位置検出部（５）と、この回
転角度位置検出部（５）による検出出力に基づいて上記
回転部（２）の回転角度位置に応じて遅延量が可変制御
される可変遅延回路（６）等を備えてなる。

上記回転部（２）側の第１のマイクロストリップ（１）
は、その一端が信号入力端として変調器（７）に接続さ
れており、また、その他端が無反射終端抵抗（８）によ
う終端されている。

上記変調器（７）には、回転磁気ヘッド（９）から再生
増幅器（１０）を介して再生ビデオ信号が供給されると
ともに、高周波発振器（１１）から例えば−周波数ｆ、
が１０ＧＨｚ程度の高周波信号が供給される。この変調
器（７）は、上記高周波信号を上記再生ビデオ信号によ
り変調して、その変調出力信号を上記第１のマイクロス
トリップ（１）の信号入力端に供給するようになってい
る。

また、上記固定部（４）側の第２のマイクロストリップ
（３）は、その一端が信号出力端として上記可変遅延回
路（６）を介して復調器（１２）に接続されており、ま
た、その他端が無反射終端抵抗（１３）により終端され
ている。

さらに、この回転結合器において、上記第１の円周（Ｃ
１）は、上記高周波信号の信号波長λ。の整数ｎ倍すな
わちｎ・λ。の周長Ｌ０となっており、この第１の円周
（Ｃ１）上に略１周に亘って上記回転部（２）側の第１
のマイクロストリップ（１）が形成されている。また、
上記第１および第２のマイクロストリップ（１）、（３
）が対向するＮＴａ結合部分の長さしすなわち上記固定
部（２）側の第２のマイクロストリップ（３）の長さは
、上記高周波信号の信号波長λ。の１／４波長の奇数倍
すなわち（２ｎ＋１）・λ。／４　に設定されている。

また、上記回転部（２）および固定部（３）は、第２ノ
に示すように、それぞれ誘電体材料により円筒体形状に
形成されている。そして、上記回転部（２）の内周面が
全面に亘って導体Ｊｉ　（１４）で覆れており、また、
上記固定部（４）の外周面が全面に亘って導体層（１５
）で覆れでおり、さらに、上記回転部（２）オよび固定
部（４）の互いに対向する各周面に上記第１および第２
のマイクロストリ・７ブ（１）。

（３ンが互いに対向するように配置して設けられている
。上記回転部（２）側の第１のマイクロストリップ（１
）は、該回転部（２）を形成している上記誘電体材料に
よる誘電体層を介して上記導体層（１４）と対向するこ
とにより、第１のマイクロストリップラインを形成して
いる。また、上記固定部（４）側の第２のマイクロスト
リップ（３）は、この固定部（４）を形成している上記
誘電体材料による誘電体層を介して上記導体層（１５）
と対向することにより、第２のマイクロストリップライ
ンを形成している。さらに、上記第１および第２のマイ
クロストリップ（ＩＬ（３）は、外部接続用の引出線と
して同軸ケーブル（１６）　、　（１７）が各一端から
それぞれ導出されている。

また、上記可変遅延回路（６）は、上記回転角度位置検
出部（５）による検出出力に基づいて制御動作を行う制
御部（１８）により、上記回転部（２）の回転角度位置
に応じて、その遅延量が第３図に実線で示すように可変
制御されるようになっている。

これにより、上記可変遅延回路（６）は、上記回転部（
２）と固定部（４）との間で授受される上記高周波信号
の上記回転部（２）の回転に伴う第３図に破線で示すよ
うな遅延時間変動を補償する。

上記可変遅延回路（６）としては、例えば第４図に示す
ように、可変容量ダイオードを用いた可変コンデンサ（
２１）とコイル（２２）とによるブリッジ回路（２０）
を多段縦続接続したものが用いられる。この第４図に示
す可変遅延回路（６）は、使用上限周波数をｆｌとする
と、ブリッジ回路（２０）　１段の遅延時間は１７２ｆ
、であり、上記可変コンデンサ（２１）の容量を可変す
ることによって上記使用上限周波数ｆ、の可変制御すな
わち遅延時間の可変制御を行うことできる。

ここで、上記回転部（２）と固定部（４）との間を伝送
される伝送信号すなわち上記高周波信号には、該高周波
信号の周波数ｆ０に対して１／２ｆ、の遅延時間変動が
上記回転部（２）の回転に伴って生しるので、上記可変
遅延回路（６）は、ｆ＋　＝ｆ。

〜２ｆａ　とすることによって、ｌ／２ｆｅの遅延時間
変動を補償することができる。また、回転結合器の使用
周波数帯域は、ｆ０±０．５１．すなわちｆ０／２〜３
ｆ、／２であるので、上記可変遅延回路（６）により帯
域全体に亘って補償するには、上記ブリッジ回路（２０
）を３段縦続接続すれば良い。

また、上記回転角変位１検出部（５）としては、上記回
転部（２）の単位回転角度毎にＦＧパルス信号を出力す
る一ＦＣパルス信号発生器や単位回転角度毎の位置デー
タを出力する所謂ロータリエンコーダ等を用いることが
できる。

このような構成の回転結合器では、上記睡生ビデオ信号
により上記高周波信号を変調した変調出力信号が上記変
調器（７）から上記回転部（２）側の上記第１のマイク
ロストリップ（１）の信号入力端に供給されると、この
変調出力信号は、上記第１のマイクロストリップ（１）
の終端側に向かって一方向に伝播され、その一部が、該
マイクロストリップ（１）と対向している上記固定部（
４）側の第２のマイクロストリップ（３）に伝播される
。なお、上記第１のマイクロストリップ（１）から上記
第２のマイクロストリップ（３）に伝播されなかった信
号は、上記第１のマイクロストリップ（１）の終端側に
向かって一方向に伝播されて無反射終端抵抗（８）によ
り吸収される。

そして、上記固定部（４）側の第２のマイクロストリッ
プ（３）の信号出力端に得られる変調出力信号は、上記
回転部（２）の回転に伴う遅延時間変動を伴っているが
、上記第２のマイクロストリップ（３）の信号出力端に
設けた上記可変遅延回路（６）により、この遅延時間変
動分が補償される。この第２のマイクロストリップ（３
）の信号出力端に得られる変調出力信号は、上記可変遅
延回路（６）により上記遅延時間変動分が補償された状
態で、上記復調器（１２）に供給され、この復調器（Ｊ
２）によって復調される。

なお、本発明は、上述の実施例にのみ限定されるもので
なく、例えば、上述の実施例では固定部（３）側の第２
のマイクロストリップ（３）の信号出力端に可変遅延回
路（６）を設けて、上記回転部（２）の回転に伴う遅延
時間変動を補償したが、上記可変遅延回路（６）を回転
部（２）側の第１のマイクロストリップ（１）の信号入
力端に設けるようにしてもよく、また、本発明は円盤形
状の回転部および固定部を有する回転結合器に適用する
こともできる。

Ｈ発明の効果 本発明に係る回転結合器では、回転部の回転角度位置を
回転角度位置検出手段により検出し、上記回転部の回転
角度位置に応じて可変遅延手段の遅延量を可変制御する
ことによって、上記回転部と固定部との間で授受される
上記高周波信号の上記回転部の回転に伴う遅延時間変動
を補償することができるので、回転部の回転に伴う伝送
信号の遅延特性の変動を無くして、安定した伝送特性を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はビデオテープレコーダの回転磁気へ。 ド装置に適用した本発明に係る回転結合器の構成を模式
的に示す図、第２図は上記回転結合器の一部断面外観斜
視図、第３図は回転結合器における可変遅延回路の動作
を示す遅延特性図、第４図は上記可変遅延回路の具体的
の構成例を示す回路図である。 第５図は従来の回転結合器の構成を模式的に示す図、第
６図は回転結合器の動作説明に供給する回転部側の第１
のマイクロストリップと固定部側の第２のマイクロスト
リップとの相対位置関係を示す図、第７図は回転結合器
において回転部の回転に伴って発生する伝送信号の遅延
時間変動を示す特性図である。 （１）　　（３）　　・・・・・・ （２）・・・・・・・・・・ （４）・・・・・・・・・・ （５）　　・・・・・・・・・・ （６）・・・・・・・・自 （８）、（１３）　　・・・・・ （１４）　、　（１５）　　・・・・・マイクロストリ
ップ 回転部 固定部 回転角度位置検出部 可変遅延回路 無反射終端挺抗 導体層 特許

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　第１の円周上に配置された第１のマイクロストリップ
   と該第１のマイクロストリップと誘電体層を介して平行
   に設けられた導体層とにより構成される第１のマイクロ
   ストリップラインを有し、上記第１の円周の中心を回転
   中心とする回転部と、上記回転中心を中心とする第２の
   円周上で上記第１のマイクロストリップと近接対向する
   位置に配置された第２のマイクロストリップと該第２の
   マイクロストリップと誘電体層を介して平行に設けられ
   た導体層とにより構成される第２のマイクロストリップ
   ラインを有する固定部と、上記第１および第２のマイク
   ロストリップラインのうちの一方に接続され高周波信号
   を入力するための入力回路と、上記第１および第２のマ
   イクロストリップラインのうちの他方に接続され上記入
   力回路により入力された上記高周波信号を取り出す出力
   回路とを備えるとともに、上記第１のマイクロストリッ
   プと上記第２のマイクロストリップとが電磁的に結合し
   ている電磁結合部分の長さを上記電磁結合部分を伝播す
   る上記高周波信号の波長の略１／４の奇数倍となし、上
   記第１のマイクロストリップと上記第２のマイクロスト
   リップとの上記電磁結合部分における電磁的な結合によ
   り上記回転部と固定部との間で高周波信号の授受を行う
   ようにした回転結合器において、 上記回転部の回転角度位置を検出する回転角度位置検出
   手段を設けるとともに、該回転角度位置検出手段による
   検出出力に基づいて上記回転部の回転角度位置に応じて
   遅延量が可変制御される可変遅延手段を上記入力回路又
   は上記出力回路の少なくとも一方に設け、 上記回転部と固定部との間で授受される上記高周波信号
   の上記回転部の回転に伴う遅延時間変動を上記可変遅延
   手段により補償するようにしたことを特徴とする回転結
   合器。