JP2001153606A - フォトセンサ、移動検出装置およびこれを備えた機器、カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸回転する遮光板を用いるタイプのフォトセ
ンサは大型化し易い。 【解決手段】 発光部からの光を受光部で受けて信号を
出力するフォトセンサ（フォトインタラプタ等）におい
て、発光部と受光部との間に、径方向に貫通する穴又は
溝形状の透光部１５を形成した軸部材１４を配置し、こ
の軸部材を回転させて透光部を通して受光部にて受光さ
れる光量を変化させることにより信号出力レベルを変化
させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光部からの光を
受光部で受けて信号を出力する、フォトインタラプタ等
のフォトセンサおよびこれを用いた移動検出装置、光学
機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラのシャッタ等の検出対象物
の回転位置あるいは回転方向を検出する機構には、発光
部と受光部を有するフォトインタラプタが用いられるこ
とが多い。

【０００３】このようなフォトインタラプタとしては、
図３および図４に示されるように、検出対象物に連動し
て回転する軸３２に遮光板３３を取り付け、この遮光板
３３をフォトインタラプタ３１のセンサ光路を横切る位
置に配置して構成されるものがある。遮光板３３が回転
すると、この遮光板３３の回転位置に応じて発光部から
受光部に受光される光量が変化し、図５に示すように、
フォトインタラプタ出力レベルが変化する。

【０００４】また、フォトインタラプタには、図６に示
すようにくさび型の穴３６が形成された遮光板３４を用
い、フォトインタラプタ出力レベルと軸回転角とを高精
度に対応させたものもある。

【０００５】これらフォトインタラプタの出力レベルと
回転角の関係をテーブル化しておき、検出対象物の回転
によって変化するフォトインタラプタ出力レベルとテー
ブルデータとを比較演算することにより、検出対象物の
回転位置の検出が可能となる。また、時間毎に得られる
フォトインタラプタ出力の差を検出し、その差の正負に
よって、検出対象物がどちらの方向に回転しているかの
判定を行うこともできる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフォトインタラプタでは、フォトインタラプタの位
置が遮光板３３，３４の回転中心から離れているため、
次のような欠点があった。

【０００７】（１）回転による移動距離は、回転中心か
ら遠ざかるほど長くなるため、フォトインタラプタの出
力変化範囲を広く、つまり使用回転角度範囲を広く取る
ためには非常に大きなセンサ又は遮光板が必要になり、
機構の大型化を招く。

【０００８】一方、小型化を目的として小さなセンサと
小さな遮光板とで構成することもできるものの、 （２）遮光板又はくさび状の穴の形状寸法及びセンサ取
り付け位置のズレがフォトインタラプタ出力に大きく影
響する。つまり、回転量に対するフォトインタラプタ出
力の変化の割合が個々にばらつく。

【０００９】（３）また遮光板を支持する軸のラジアル
方向のガタも（２）と同様に作用する。

【００１０】（４）さらに、直線性をもってフォトイン
タラプタ出力を変化させるには、遮光板又は穴の形状が
重要となるが、遮光板が回転運動するため設計が困難で
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、発光部からの光を受光部で受けて信
号を出力するフォトセンサ（フォトインタラプタ等）に
おいて、発光部と受光部との間に、径方向に貫通する穴
又は溝形状の透光部を形成した軸部材を配置し、この軸
部材を回転させて透光部を通して受光部にて受光される
光量を変化させることにより信号出力レベルを変化させ
るようにしている。

【００１２】すなわち、発光部と受光部との間の光路上
に、上記透光部を有する軸部材を配置し、検出対象物に
連動させて軸部材を上記光路上で回転させることで検出
対象物の移動位置又は移動方向を検出できるようにして
いる。

【００１３】これにより、フォトセンサ、さらにはこれ
を用いた移動検出装置や機器のコンパクト化を図ること
が可能となる。しかも、発光部および受光部に対する軸
部材の配置位置のずれが信号出力に与える影響が小さい
ため、従来のセンサほど高い部品寸法精度や組立精度が
要求されない。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１には、本発
明の第１実施形態であるフォトインタラプタ（フォトセ
ンサ）を示している。

【００１５】この図において、１はフォトインタラプタ
本体であり、所要のスペースを挟んで発光部と受光部と
を対向保持している。

【００１６】１４は上記スペース、すなわち発光部と受
光部間の光路上に配置された回転軸である。この回転軸
１４には、径方向に貫通する溝１５が形成されている。

【００１７】このように構成されるフォトインタラプタ
において、回転軸１４が回転すると図１（Ａ）および図
１（Ｃ）から分かるように、発光部と受光部間の光路幅
１５ｇが変化する。このため、フォトインタラプタ１の
受光部における受光量が変化し、フォトインタラプタの
出力レベルが変化する。

【００１８】なお、回転軸１４の回転位置とフォトイン
タラプタの出力レベルとの関係は、図５に示したグラフ
と同様になり、回転軸１４の回転位置の変化に比例して
フォトインタラプタの出力レベルがほぼリニアに変化す
る。

【００１９】（第２実施形態）図２には、上記第１実施
形態にて説明したフォトインタラプタを用いた、カメラ
（光学機器）用シャッタを示している。

【００２０】この図において、６は巻線、７は巻線コイ
ルベースであり、巻線６を支持し、かつ回動可能にシャ
ッタベース８と嵌合している。

【００２１】４ａ，４ｂはマグネットで、ヨーク３ａに
貼りつけられ、他方のヨーク３ｂと対向して磁場を形成
する。

【００２２】１０，１１は遮光羽根であり、シャッタベ
ース８に形成された２本のピン（不図示）と羽根穴１０
ａ，１１ａとがそれぞれ隙間嵌合している。また、コイ
ルベース７のレバーピン（不図示）と遮光羽根１０，１
１に形成された長溝１０ｂ，１１ｂとがそれぞれ隙間嵌
合している。

【００２３】１２は遮光羽根１０，１１を押さえるシャ
ッタカバーであり、ビス１３ａ，１３ｂによりシャッタ
ベース８に固定される。

【００２４】５はスプリングであり、コイルベース７の
軸１４の外周に取り付けられている。スプリング５の一
端はコイルベース７のバネ掛け部７ａに、他端はシャッ
タベース８に掛けられており、このスプリング５はコイ
ルベース７を一方向に付勢している。

【００２５】フォトインタラプタ１は、センサホルダ２
により支持され、このセンサホルダ２はシャッタベース
８に取り付けられている。

【００２６】コイルベース７の回転軸（第１実施形態に
て説明した回転軸）１４は、センサホルダ２に形成され
た穴（不図示）を貫通し、回転軸１４に設けられた溝１
５がフォトインタラプタの発光部と受光部の光路上に配
置される。

【００２７】このように構成されるシャッタにおいて、
巻線６に電流が通電されると、マグネット４ａ，４ｂお
よびヨーク３ａ，３ｂ間の磁界作用により、巻線６とと
もにコイルベース７が回動する。そしてコイルベース７
のレバーピン（不図示）の移動により、遮光羽根１０，
１１が開き動作する。

【００２８】巻線６への通電を停止すると、遮光羽根１
０，１１を閉じる方向にスプリング５が作用し、遮光羽
根１０，１１が閉じ動作する。

【００２９】このような遮光羽根１０，１１の開閉動作
に伴い、コイルベース７の回転軸１４つまりは溝１５が
光路上で回転するため、フォトインタラプタの出力レベ
ルが変化し、その出力レベルに基づいて遮光羽根１０，
１１の位置（絞り量）の検出が可能となる。

【００３０】また、必要であれば、時間毎に得られるフ
ォトインタラプタ出力の差を検出し、その差の正負によ
って、遮光羽根１０，１１が開閉方向のうちどちらの方
向に動作しているかの判定を行うこともできる。

【００３１】なお、上記実施形態では、回転軸１４にこ
れを径方向に貫通する溝１５を形成する場合について説
明したが、回転軸にこれを径方向に貫通する穴を形成し
てもよい。

【００３２】また、上記第２実施形態では、カメラ用シ
ャッタにフォトインタラプタを用いた場合について説明
したが、本発明のフォトセンサは、カメラにおけるシャ
ッタ以外の作動部分やカメラ以外の各種機器の作動部分
の動きを検出するためのセンサとして用いることができ
る。

【００３３】さらに、上記実施形態では、検出対象物
（コイルベース７）が回転動作し、この検出対象物に形
成された回転軸１４をフォトインタラプタの回転軸とし
て用いる場合について説明したが、例えば、検出対象物
の直線動作を、この検出対象物とは別体の回転軸に回転
運動として伝えるようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発光部と受光部との間の光路上に、径方向に貫通する溝
又は穴形状の透光部を有する軸部材を配置し、検出対象
物に連動させて軸部材を上記光路上で回転させること
で、受光部への受光量を変化させてフォトセンサ出力レ
ベルを変化させ、検出対象物の移動位置や移動方向を検
出できるようにしているので、フォトセンサ、さらには
これを用いた移動検出装置や機器のコンパクト化を図る
ことができる。しかも、発光部および受光部に対する軸
部材の配置位置のずれがフォトセンサ出力に与える影響
が小さいため、従来のセンサほど高い部品寸法精度や組
立精度が要求されることをなくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるフォトインタラプ
タの構成図。

【図２】本発明の第２実施形態であるシャッタの分解斜
視図。

【図３】従来のフォトインタラプタの構成図。

【図４】従来のフォトインタラプタの構成図。

【図５】軸回転量とフォトインタラプタ出力の関係を表
したグラフ図。

【図６】従来のフォトインタラプタの構成図。

【符号の説明】

１ フォトインタラプタ ２ センサホルダ ３ａ，３ｂ ヨーク ４ａ，４ｂ マグネット ５ スプリング ６ 巻線コイル ７ コイルベース ８ シャッタベース １０，１１ 遮光羽根 １２ シャッタカバー １３ 止めビス １５ 溝 ３３，３４ 遮光板 ３５ 投、受光部 ３６ くさび型穴

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光部からの光を受光部で受けて信号を
   出力するフォトセンサにおいて、 前記発光部と前記受光部との間に、径方向に貫通する穴
   又は溝形状の透光部を形成した軸部材を配置し、 この軸部材を回転させて前記透光部を通して前記受光部
   にて受光される光量を変化させることにより信号出力レ
   ベルを変化させることを特徴とするフォトセンサ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のフォトセンサを用いる
   とともに、 前記軸部材を検出対象物の動きに連動させて回転させ、
   変化する信号出力レベルに基づいて前記検出対象物の移
   動位置又は移動方向を検出することを特徴とする移動検
   出装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の移動検出装置を備えた
   ことを特徴とする機器。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の移動検出装置を備えた
   ことを特徴とするカメラ。
5. 【請求項５】 前記検出対象物が、開閉動作して撮影光
   路面積を変化させる遮光部材であることを特徴とする請
   求項４に記載のカメラ。