JP2570515Y2 - Optical rotation position detector - Google Patents

Optical rotation position detector

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JP2570515Y2
JP2570515Y2 JP7214792U JP7214792U JP2570515Y2 JP 2570515 Y2 JP2570515 Y2 JP 2570515Y2 JP 7214792 U JP7214792 U JP 7214792U JP 7214792 U JP7214792 U JP 7214792U JP 2570515 Y2 JP2570515 Y2 JP 2570515Y2
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slit
disk
light receiving
light
detection signal
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伸彦 細畠
竜樹 後藤
正明 高木
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株式会社コパル
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は光学式透過型の回転位置
検出装置に関する。より詳しくは、螺旋状にスリットが
形成された回転円盤と受光素子の位置合わせ調整構造に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmission type rotational position detecting device. More specifically, the present invention relates to a position adjusting structure for a light receiving element and a rotating disk having a spiral slit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から様々な形式の光学式回転位置検
出装置が知られている。例えば、特開昭60−2250
24号公報には螺旋状にスリットが形成された回転円盤
を利用した構造が開示されている。図7に示す様に、こ
の構造の光学式回転位置検出装置は回転軸101を中心
にして回転可能に円盤102が取り付けられている。円
盤102は金属等の遮光材料からなり、その表面には回
転中心から周方向に沿って螺旋状のスリット103が形
成されている。円盤102に対面して入射光を照射する
為に光源104が固定配置されている。又、円盤102
を介して光源104と正対する位置に受光素子105が
固定配置されている。受光素子105は円盤102の半
径方向に沿って配置された長手形状の受光面106を備
えており、円盤102の回転変位に伴なって半径方向に
移動するスリットからの透過光を受光し回転位置検出信
号を出力する。
2. Description of the Related Art Various types of optical rotational position detecting devices are conventionally known. For example, JP-A-60-2250
No. 24 discloses a structure using a rotating disk having a spiral slit. As shown in FIG. 7, a disk 102 is attached to the optical rotary position detecting device having this structure so as to be rotatable about a rotary shaft 101. The disk 102 is made of a light-shielding material such as metal, and has a spiral slit 103 formed on the surface thereof along the circumferential direction from the center of rotation. A light source 104 is fixedly arranged to irradiate the disk 102 with incident light. Also, disk 102
The light receiving element 105 is fixedly arranged at a position directly opposite to the light source 104 via the. The light receiving element 105 has a long light receiving surface 106 arranged along the radial direction of the disk 102, and receives the transmitted light from the slit that moves in the radial direction along with the rotational displacement of the disk 102, and Outputs a detection signal.

【0003】[0003]

【考案が解決しようとする課題】図8は円盤102の回
転角と検出信号との関係を示すグラフである。円盤の回
転に伴なって螺旋状のスリットを透過する光は長手形状
の受光面に沿って移動する。回転角と半径方向受光位置
は比例関係にある。受光素子は受光位置に応じた検出信
号を出力する。従って、原理的に回転角と検出信号は直
線関係にある。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the rotation angle of the disk 102 and the detection signal. With the rotation of the disk, the light transmitted through the spiral slit moves along the light receiving surface having a long shape. The rotation angle and the light receiving position in the radial direction are in a proportional relationship. The light receiving element outputs a detection signal according to the light receiving position. Therefore, in principle, the rotation angle and the detection signal have a linear relationship.

【0004】図8のグラフは円盤回転角を機械角φとし
て横軸にとってあり、検出信号を電気角θとして縦軸に
とってある。機械角は基準点φOを中心として正負方向
にφA,φBまでの範囲をとり得る。この範囲は、略螺
旋状スリットの抜き角に対応しており有効回転検出領域
となる。一般に、φAとφBの絶対値は等しく設定され
ている。一方、電気角は機械角と正しく整合する様に固
定受光素子の位置決めがなされる。即ち、正しく調整さ
れている場合には、機械角が基準点のφOにある時電気
角は中心点θOとなる。又機械角がφAの時電気角はθ
Aとなり、機械角がφBの時電気角はθBとなる。この
場合、θAとθBの絶対値は等しくなる様に設定されて
いる。
In the graph of FIG. 8, the horizontal axis represents the disk rotation angle as the mechanical angle φ, and the vertical axis represents the detection signal as the electrical angle θ. The mechanical angle can range from φA to φB in the positive and negative directions around the reference point φO. This range corresponds to the draft angle of the substantially spiral slit and is an effective rotation detection area. Generally, the absolute values of φA and φB are set equal. On the other hand, the fixed light receiving element is positioned so that the electrical angle correctly matches the mechanical angle. That is, when the adjustment is correctly performed, the electrical angle becomes the central point θO when the mechanical angle is at the reference point φO. When the mechanical angle is φA, the electrical angle is θ
A, and when the mechanical angle is φB, the electrical angle is θB. In this case, the absolute values of θA and θB are set to be equal.

【0005】しかしながら、実際には機械角と電気角を
一致させる様に回転円盤と受光素子の相対的な位置決め
を行なう事が困難であるという課題がある。従来、受光
素子の位置決め調整においては、先ず円盤を一回転させ
検出信号の出力範囲を測定し、その結果に基いて螺旋状
スリットの基準点を仮に設定する。この仮に設定された
基準点に対して検出信号が所定の基準レベルとなる様に
受光素子の半径方向位置を調整する。この状態で再び円
盤を回転させ検出信号の出力範囲を測定して電気角が機
械角と一致しているかどうかを確認する。通常、1回の
調整作業で電気角と機械角を正確に一致させる事は難し
く、両者の誤差を縮小する方向に受光素子の位置を変え
ながら同様の手順を繰り返す。即ち、試行錯誤的な作業
を繰り返す事により調整を行なっていたので位置合わせ
に多大の労力と熟練を要するとともに高い精度を得る事
ができないという問題点があった。
However, there is a problem in that it is actually difficult to perform relative positioning between the rotating disk and the light receiving element so that the mechanical angle and the electrical angle coincide. 2. Description of the Related Art Conventionally, in positioning adjustment of a light receiving element, first, a disk is rotated once, an output range of a detection signal is measured, and a reference point of a spiral slit is temporarily set based on the result. The radial position of the light receiving element is adjusted so that the detection signal is at a predetermined reference level with respect to the provisionally set reference point. In this state, the disk is rotated again, and the output range of the detection signal is measured to check whether the electrical angle matches the mechanical angle. Normally, it is difficult to exactly match the electrical angle and the mechanical angle in one adjustment operation, and the same procedure is repeated while changing the position of the light receiving element in a direction to reduce the error between them. That is, since the adjustment is performed by repeating trial-and-error operations, there is a problem that a great deal of labor and skill are required for alignment and high accuracy cannot be obtained.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本考案は回転円盤の機械角と検出信号の電気
角を容易に一致させる事のできる調整構造を提供する事
を目的とする。かかる目的を達成する為に以下の手段を
講じた。即ち、本考案にかかる光学式回転位置検出装置
は基本的な構成要件として移動部材とその両側に配置さ
れた固定光源及び固定受光素子とから構成されている。
移動部材は回転変位する円盤からなりその表面周方向に
沿って螺旋状のスリットが形成されている。固定光源は
移動部材に対して入射光を照射する。受光素子は円盤の
半径方向に沿って配置された長手形状の受光面を有し、
回転変位に伴なって半径方向に移動するスリット幅部か
らの透過光を受光し回転位置検出信号を出力する。かか
る構成において、前記円盤が、回転中心に関し該螺旋状
スリットの基準点と対称的な部位に該位置検出信号の調
整用スリットを備えている事を特徴とする。好ましく
は、この調整用スリットは、該基準点に対応する回転位
置検出信号と同出力となる様にその寸法形状位置が設定
されている。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems in the prior art, an object of the present invention is to provide an adjustment structure that can easily match the mechanical angle of a rotating disk with the electrical angle of a detection signal. I do. The following measures were taken to achieve this purpose. That is, the optical rotary position detecting device according to the present invention is basically composed of a moving member and fixed light sources and fixed light receiving elements arranged on both sides thereof.
The moving member is formed of a disk that is rotationally displaced, and has a spiral slit formed along the surface circumferential direction. The fixed light source irradiates the moving member with incident light. The light receiving element has a long light receiving surface arranged along the radial direction of the disk,
The transmitted light from the slit width portion that moves in the radial direction with the rotational displacement is received, and a rotational position detection signal is output. In this configuration, the disk is provided with a slit for adjusting the position detection signal at a position symmetrical to a reference point of the spiral slit with respect to the center of rotation. Preferably, the size and shape of the adjusting slit are set so as to have the same output as the rotational position detection signal corresponding to the reference point.

【0007】[0007]

【作用】本考案においては、螺旋状スリットの基準点と
点対称的な部位に調整用スリットが設けられている。換
言すると、この調整用スリットは螺旋状スリットの基準
点幅部と等価であり、この調整用スリットを用いて受光
素子の位置決め固定を行なう。即ち、調整用スリットと
受光素子を整合した状態で、検出信号が所定の基準レベ
ルとなる様に受光素子の半径方向位置を設定する。この
設定は1回の作業で行なえ極めて簡単である。次に、円
盤を180°回転させると螺旋状スリットの基準点は正
しく固定受光素子に整合する。前述した様に、螺旋状ス
リットの基準点幅部と調整用スリットは等価であるの
で、検出信号は自動的に所定の基準レベルになる。この
様にして、回転円盤の機械角と回転位置検出信号の電気
角は1回の調整作業で正確に一致させる事が可能にな
る。
According to the present invention, an adjusting slit is provided at a point symmetrical point with the reference point of the spiral slit. In other words, the adjustment slit is equivalent to the reference point width of the spiral slit, and the positioning and fixing of the light receiving element is performed using the adjustment slit. That is, the position of the light receiving element in the radial direction is set so that the detection signal becomes a predetermined reference level in a state where the adjustment slit and the light receiving element are aligned. This setting can be performed in one operation and is extremely simple. Next, when the disk is rotated by 180 °, the reference point of the spiral slit is correctly aligned with the fixed light receiving element. As described above, since the reference point width portion of the spiral slit and the adjustment slit are equivalent, the detection signal automatically becomes a predetermined reference level. In this manner, the mechanical angle of the rotating disk and the electrical angle of the rotational position detection signal can be accurately matched by one adjustment operation.

【0008】[0008]

【実施例】以下図面を参照して本考案の好適な実施例を
詳細に説明する。図1は本考案にかかる光学式回転位置
検出装置の主要構成部品である回転円盤を示す模式的な
平面図である。円盤1は回転軸2に取り付けられており
回転変位可能である。円盤1の表面周方向に沿って螺旋
状にスリット11が設けられている。なお、一点鎖線で
示す螺旋は円盤1の中心Oを基準にして幾何学的に描か
れたものである。螺旋状スリット11は基準点φ=0°
を中心にして正負両方向に60°の抜き角で形成されて
おり機械角はφ=+60°からφ=−60°の間に設定
されている。なお、スリット11の両端部における誤差
を除く為に、抜き角は有効機械角に比べて予め大きくと
る様にしても良い。円盤1の上面側には光源(図示せ
ず)が固定配置されているとともに、円盤1の下面側に
は光源と正対する様に受光素子3が固定配置されてい
る。この受光素子3は円盤1の半径方向に沿って整列し
た長手形状の受光面31を有する。スリット11を透過
した光は受光面31により受光され回転位置検出信号が
得られる。受光位置は円盤1の回転に伴なって半径方向
に直線的に移動する。図示の状態は、丁度螺旋状スリッ
ト11の基準点が受光面31に整合している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing a rotating disk which is a main component of the optical rotational position detecting device according to the present invention. The disk 1 is attached to a rotating shaft 2 and can be rotationally displaced. A spiral slit 11 is provided along the surface circumferential direction of the disk 1. The spiral indicated by the dashed line is drawn geometrically with reference to the center O of the disk 1. The spiral slit 11 has a reference point φ = 0 °
And the mechanical angle is set between φ = + 60 ° and φ = −60 ° in both the positive and negative directions. In order to eliminate an error at both ends of the slit 11, the draft angle may be set to be larger than the effective mechanical angle in advance. A light source (not shown) is fixedly arranged on the upper surface side of the disk 1, and a light receiving element 3 is fixedly arranged on the lower surface side of the disk 1 so as to face the light source. The light receiving element 3 has a long light receiving surface 31 aligned along the radial direction of the disk 1. The light transmitted through the slit 11 is received by the light receiving surface 31 and a rotation position detection signal is obtained. The light receiving position moves linearly in the radial direction as the disk 1 rotates. In the illustrated state, the reference point of the spiral slit 11 is exactly aligned with the light receiving surface 31.

【0009】本考案の特徴事項として、円盤1の中心O
に関し、螺旋状スリット11の基準点と対称的な部位に
調整用スリット12が設けられている。この調整用スリ
ット12は、基準点に対応する回転位置検出信号と同出
力となる様にその寸法形状位置が設定されている。具体
的には、調整用スリット12は螺旋状スリット11の基
準点から180°回転した位置にあり、回転中心Oから
の半径方向距離は互いに等しく設定されている。加え
て、調整用スリット12の抜き角は例えば10°に設定
されている。好ましくは、調整用スリット12は基準点
部位に位置する螺旋状スリット11の部分をそのまま切
り取って対称的な位置に転写した形状を有する。
As a characteristic of the present invention, the center O of the disk 1 is
The adjustment slit 12 is provided at a position symmetrical to the reference point of the spiral slit 11. The dimensions and position of the adjustment slit 12 are set so as to be the same output as the rotational position detection signal corresponding to the reference point. Specifically, the adjustment slit 12 is located at a position rotated by 180 ° from the reference point of the spiral slit 11, and the radial distance from the rotation center O is set to be equal to each other. In addition, the draft angle of the adjustment slit 12 is set to, for example, 10 °. Preferably, the adjustment slit 12 has a shape in which a portion of the spiral slit 11 located at the reference point is cut out and transferred to a symmetrical position.

【0010】次に図2を参照して前述した調整用スリッ
トを用いた調整作業を説明する。(A)は調整された状
態を示し、(B)は未調整の状態を示す。本例では受光
素子は片電源駆動であり、機械角φ=0°の時2.5V
の基準出力レベルにある。φ=0°を中心として±60
°検出可能であり、出力は±2V変化する。即ち、最小
機械角φ=−60°の時0.5Vの出力が得られ、最大
機械角φ=+60°の時4.5Vの出力が得られる。こ
の出力は基準レベル2.5Vに対して対称的に設定され
ている。なお、好ましくは出力を安定化する為、固定光
源に対して自動光量制御をかけ受光量が一定となる様に
する。この場合、螺旋状スリットがない部分では受光量
が極端に減少するので、限りなく光源光量を増加する様
に自動光量制御が働き、光源を破壊してしまう惧れがあ
る。従って、スリットのない部分では光量制限をかけ、
2.5Vの基準レベル検出出力が得られる様にしてい
る。
Next, an adjusting operation using the above-mentioned adjusting slit will be described with reference to FIG. (A) shows the adjusted state, and (B) shows the unadjusted state. In this example, the light receiving element is driven by a single power supply, and 2.5 V when the mechanical angle φ = 0 °.
At the reference output level. ± 60 around φ = 0 °
° can be detected, and the output changes by ± 2 V. That is, when the minimum mechanical angle φ = −60 °, an output of 0.5 V is obtained, and when the maximum mechanical angle φ = + 60 °, an output of 4.5 V is obtained. This output is set symmetrically with respect to the reference level 2.5V. Preferably, in order to stabilize the output, automatic light amount control is performed on the fixed light source so that the amount of received light is constant. In this case, the light receiving amount is extremely reduced in a portion where there is no spiral slit, so that the automatic light amount control works so as to increase the light amount of the light source as much as possible, and the light source may be broken. Therefore, in the part without slit, the light amount is limited,
A reference level detection output of 2.5 V is obtained.

【0011】(B)に示す様に未調整の状態で円盤を3
60°1回転させると、機械角と電気角が一致していな
い為不均衡な検出信号が出力される。即ち、基準点φ=
0°における検出信号の出力レベルが基準レベル2.5
Vからオフセットしており、螺旋状スリットの両端にお
ける出力レベルV+,V−はオフセットの為不均衡にな
っている。なお、スリットのない部分では前述した制御
により出力レベルは2.5Vに保たれている。又、基準
点φ=0°から180°回転した時、前述した調整用ス
リットを介して光源光が受光されるので小さなピークが
現われる。このピークレベルは調整用スリットと螺旋状
スリットの基準点が等価であるので、上述したオフセッ
トに相当するレベルとなっている。換言すると、180
°回転した状態でピークが現われた場合には調整が完了
していない事を示している。つまり、調整用スリットの
出力が2.5Vになる様に、受光素子の半径方向位置を
調整すれば、螺旋状スリットに対する位置関係が最適と
なり、螺旋状スリットによる出力が2.5Vを中心とし
て均等に触れる様になる。この様に、本考案によれば、
調整用スリットの出力のみをモニタするだけで受光素子
の厳密位置調整が行なえるので、調整時間が短縮化され
組み立てコストを低減できる。
[0011] As shown in FIG.
If the motor is rotated by 60 ° one rotation, an imbalanced detection signal is output because the mechanical angle and the electrical angle do not match. That is, the reference point φ =
The output level of the detection signal at 0 ° is the reference level 2.5.
V, and the output levels V + and V− at both ends of the spiral slit are unbalanced due to the offset. Note that the output level is maintained at 2.5 V by the above-described control in the portion having no slit. Further, when the reference point φ is rotated 180 ° from 0 °, a small peak appears because the light source light is received through the above-described adjustment slit. This peak level is equivalent to the above-described offset because the reference points of the adjustment slit and the spiral slit are equivalent. In other words, 180
If a peak appears while rotating, it indicates that adjustment is not completed. In other words, if the radial position of the light receiving element is adjusted so that the output of the adjusting slit becomes 2.5 V, the positional relationship with the spiral slit becomes optimal, and the output of the spiral slit becomes uniform around 2.5 V. It comes to touch. Thus, according to the present invention,
Strict position adjustment of the light receiving element can be performed only by monitoring only the output of the adjustment slit, so that the adjustment time can be shortened and the assembly cost can be reduced.

【0012】なお、従来の調整方法では、予め基準点を
仮決めしその位置における出力をモニタして受光素子の
半径方向位置決めを仮に行なう。この場合基準点として
は、螺旋状スリットの中点(0°)、もしくは端点(+
60°、又は−60°)が考えられるが、端点では信号
の劣化があり適当でないので、通常スリット中点を基準
点としている。スリット中点は、円盤を1回転させ出力
範囲全体をみて、出力の最大値と最小値の中間値となる
部位としているが、スリット端点での信号劣化の為に完
全には一致しない。一致しないと正側と負側との電気角
に不均衡を生じる。この不均衡を解消する為には、0
°,+60°,−60°の3点における出力レベルを調
整する必要がある。手順としては、円盤を回転させ2.
5V出力の位置にする。ここを0°として±60°回転
して、その時の出力V+,V−を測定する。(V+)−
2.5V=2.5V−(V−)でなければ、((V+)
−(V−))/2分だけ受光素子の位置をV+,V−の
小さい方にずらし、再び円盤を回転させ2.5V地点に
合わせてから、±60°の出力を測定する。上記の式を
満たすまでこの手順を繰り返し行なう。この様に、従来
の方法では、スリットの中点位置決定を行なう為に信号
出力全体の測定結果を利用するという極めて精度の低い
方法が採用されていた。
In the conventional adjusting method, a reference point is temporarily determined in advance, and the output at that position is monitored to temporarily determine the position of the light receiving element in the radial direction. In this case, as the reference point, the midpoint (0 °) of the spiral slit or the end point (+
(60 ° or -60 °) is conceivable, but at the end point, the signal is degraded at the end points, which is not appropriate. The midpoint of the slit is defined as a portion having an intermediate value between the maximum value and the minimum value of the output over the entire output range by rotating the disk once, but does not completely match due to signal deterioration at the slit end point. If they do not match, an imbalance occurs in the electrical angle between the positive side and the negative side. To eliminate this imbalance, 0
It is necessary to adjust the output levels at three points, °, + 60 °, and -60 °. The procedure is to rotate the disk.
Set to the position of 5V output. This is set to 0 ° and the rotation is ± 60 °, and the outputs V + and V− at that time are measured. (V +)-
Unless 2.5V = 2.5V- (V-), ((V +)
− (V −)) / 2, the position of the light receiving element is shifted to the smaller one of V + and V−, the disk is rotated again to adjust to the 2.5V point, and then the output of ± 60 ° is measured. This procedure is repeated until the above equation is satisfied. As described above, in the conventional method, an extremely low-accuracy method of using the measurement result of the entire signal output to determine the midpoint position of the slit has been adopted.

【0013】図3は本考案にかかる光学式回転位置検出
装置の全体的な構成例を示す模式的な断面図である。本
体4には、ベアリング5a,5bと光源6が取り付けて
ある。ベアリング5a,5bには回転軸2が挿入されて
いる。回転軸2には、その一端にロータブッシュ21が
圧入してあり、ベアリング5bに付き当たっている。ベ
アリング5a側はGリング22によって固定されてい
る。又、ベアリング5a,5b間にはコイルばね23が
介在しており、内側より圧力を加えベアリングを外側へ
押し付ける事により、回転軸2のスラストガタを軽減し
ている。ロータブッシュ21には円盤1が挿着されてお
り、SEリング24によって固定されている。円盤1に
は螺旋状スリット11と調整用スリット12と回転軸挿
入孔13とが形成されている。光源6は螺旋状スリット
11を照射する様に本体4に固定されている。一方、受
光素子3は信号検出回路が実装してある回路基板7に取
り付けられ、円盤1を介して光源6と対面する様に配置
されている。回路基板7は基板ホルダ8を介し本体4に
固定されている。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of the overall configuration of the optical rotational position detecting device according to the present invention. Bearings 5a and 5b and a light source 6 are attached to the main body 4. The rotating shaft 2 is inserted into the bearings 5a and 5b. One end of the rotating shaft 2 is press-fitted with a rotor bush 21 and abuts the bearing 5b. The bearing 5a side is fixed by a G ring 22. Further, a coil spring 23 is interposed between the bearings 5a and 5b, and the thrust play of the rotating shaft 2 is reduced by applying pressure from the inside and pressing the bearing to the outside. The disk 1 is inserted into the rotor bush 21 and fixed by an SE ring 24. The disk 1 has a helical slit 11, an adjusting slit 12, and a rotary shaft insertion hole 13. The light source 6 is fixed to the main body 4 so as to irradiate the spiral slit 11. On the other hand, the light receiving element 3 is mounted on a circuit board 7 on which a signal detection circuit is mounted, and is arranged so as to face the light source 6 via the disk 1. The circuit board 7 is fixed to the main body 4 via a board holder 8.

【0014】光源6から発せられた光はレンズ部材61
により略平行光にされ、回転円盤1を照射する。螺旋状
スリット11を透過した光は受光素子3の受光面31に
到達する。円盤1を回転させると、受光位置は半径方向
に移動する。この移動量は回転角に対してリニアであ
る。
The light emitted from the light source 6 is transmitted to a lens member 61.
The light is turned into substantially parallel light, and the rotating disk 1 is irradiated. The light transmitted through the spiral slit 11 reaches the light receiving surface 31 of the light receiving element 3. When the disk 1 is rotated, the light receiving position moves in the radial direction. This movement amount is linear with respect to the rotation angle.

【0015】図4は受光素子3の平面形状を示す模式図
である。図示する様に受光素子3の表面には長手形状の
受光面31が形成されており、半径方向内端部a及び外
端部bから受光位置までの距離に比例して減少する一対
の光電流Ia,Ibを出力する。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the planar shape of the light receiving element 3. As shown in the figure, a long light receiving surface 31 is formed on the surface of the light receiving element 3, and a pair of photocurrents which decrease in proportion to the distance from the inner end a and the outer end b in the radial direction to the light receiving position. Ia and Ib are output.

【0016】図5は受光位置と光電流の関係を示すグラ
フである。グラフから明らかな様に、一対の光電流I
a,Ibは差動的に変化し、正しく調整されている場合
には、中点cで互いに交差する。この一対の光電流を差
分処理して回転位置検出信号とすると、同相ノイズを除
去でき感度も2倍になる。但し、光源光量の変化や螺旋
状スリット幅のばらつき等により受光量変化の影響を受
け易くなる。この為、受光量を常にモニタし、その情報
をフィードバックして受光量が一定になる様に光源光量
を自動制御する事が好ましい。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the light receiving position and the photocurrent. As is clear from the graph, the pair of photocurrents I
a and Ib change differentially and cross each other at the midpoint c when properly adjusted. When the pair of photocurrents is subjected to difference processing to generate a rotational position detection signal, common-mode noise can be removed and the sensitivity can be doubled. However, it is easily affected by a change in the amount of received light due to a change in the light amount of the light source or a variation in the width of the spiral slit. For this reason, it is preferable to constantly monitor the amount of received light and feed back the information to automatically control the amount of light from the light source so that the amount of received light becomes constant.

【0017】最後に図6は、図3に示した回路基板7に
搭載された駆動回路の構成例を示す回路ブロック図であ
る。図示する様に、本例では受光素子3としてPSDを
用いており、模式的に一対のフォトダイオードPDa,
PDbで表わしている。一方のフォトダイオードPDa
から出力された光電流Iaはバッファ91aを介して対
応する電圧信号Vaに変換される。他方のフォトダイオ
ードPDbから出力された光電流Ibも同様にバッファ
91bを介して対応する電圧信号Vbに変換される。こ
れら一対の電圧信号Va,Vbはコンパレータ92によ
り互いに差分処理され、回転位置検出信号Voutが得
られる。
Finally, FIG. 6 is a circuit block diagram showing a configuration example of the drive circuit mounted on the circuit board 7 shown in FIG. As illustrated, in this example, a PSD is used as the light receiving element 3, and a pair of photodiodes PDa, PDa,
It is represented by PDb. One photodiode PDa
Is output to the corresponding voltage signal Va via the buffer 91a. Similarly, the photocurrent Ib output from the other photodiode PDb is converted into a corresponding voltage signal Vb via the buffer 91b. The pair of voltage signals Va and Vb are subjected to differential processing by the comparator 92 to obtain a rotational position detection signal Vout.

【0018】一方、一対のバッファ91a,91bの出
力端子から得られたPSD平均信号は自動光量制御回路
93に入力され、LEDからなる光源6の発光量を自動
的に制御する。即ち、差動増幅器94の負入力端子には
前述したPSD平均信号が印加され、正入力端子には所
定の基準電圧Vref2が印加される。両者の差を打ち
消す様に駆動トランジスタ95が制御され、LEDの発
光量が一定になる。自動光量制御回路93により光源光
量を調整して受光量を常に一定にし、螺旋状スリット幅
の変化や、光源光分布の不均一による影響を除去してい
る。
On the other hand, the PSD average signal obtained from the output terminals of the pair of buffers 91a and 91b is input to the automatic light amount control circuit 93, and automatically controls the light emission amount of the light source 6 composed of LEDs. That is, the above-described PSD average signal is applied to the negative input terminal of the differential amplifier 94, and a predetermined reference voltage Vref2 is applied to the positive input terminal. The drive transistor 95 is controlled so as to cancel the difference between the two, and the light emission amount of the LED becomes constant. The light amount of the light source is adjusted by the automatic light amount control circuit 93 so that the amount of received light is always constant, and the influence of the change of the spiral slit width and the unevenness of the light source light distribution is eliminated.

【0019】[0019]

【考案の効果】以上説明した様に、本考案によれば、円
盤の回転中心に関し螺旋状スリットの基準点と対称的な
部位に調整用スリットを設けている。この調整用スリッ
トは基準点に対応する回転位置検出信号と同出力となる
様にその形状寸法位置が設定されている。調整用スリッ
トの信号出力だけをモニタしながら受光素子の半径方向
位置を調整する事により電気角と機械角を容易に一致さ
せる事ができ、調整作業が単純化できるとともに高精度
な位置合わせが行なえるという効果がある。
As described above, according to the present invention, the adjusting slit is provided at a position symmetrical to the reference point of the spiral slit with respect to the center of rotation of the disk. The shape and dimensions of the adjusting slit are set so that the same output as the rotational position detection signal corresponding to the reference point is obtained. By adjusting the radial position of the light receiving element while monitoring only the signal output of the adjustment slit, the electrical angle and the mechanical angle can be easily matched, simplifying the adjustment work and achieving high-precision alignment. There is an effect that.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本考案にかかる光学式回転位置検出装置の主要
構成部品である円盤を示す模式的な平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing a disk which is a main component of the optical rotational position detecting device according to the present invention.

【図2】本考案に基く受光素子の調整方法を説明する為
の線図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a method for adjusting a light receiving element based on the present invention.

【図3】本考案にかかる光学式回転位置検出装置の全体
構成例を示す模式的な断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the entire configuration of the optical rotational position detecting device according to the present invention.

【図4】受光素子の平面形状を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a planar shape of a light receiving element.

【図5】受光素子の出力信号を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing an output signal of a light receiving element.

【図6】本考案にかかる光学式回転位置検出装置に組み
込まれる駆動回路の一例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a drive circuit incorporated in the optical rotation position detecting device according to the present invention.

【図7】従来の光学式回転位置検出装置を示す斜視図で
ある。
FIG. 7 is a perspective view showing a conventional optical rotational position detecting device.

【図8】回転角と検出信号との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a rotation angle and a detection signal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 円盤 2 回転軸 3 受光素子 4 本体 6 光源 7 回路基板 11 螺旋状スリット 12 調整用スリット 31 受光面 93 自動光量制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Disc 2 Rotation axis 3 Light receiving element 4 Main body 6 Light source 7 Circuit board 11 Spiral slit 12 Adjustment slit 31 Light receiving surface 93 Automatic light amount control circuit

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 回転変位する円盤からなりその表面周方
向に沿って螺旋状のスリットが形成された移動部材と、
該移動部材に入射光を照射する固定光源と、円盤の半径
方向に沿って配置された長手形状の受光面を有し回転変
位に伴なって半径方向に移動するスリットからの透過光
を受光し回転位置検出信号を出力する固定受光素子とか
らなる光学式回転位置検出装置において、 前記円盤が、回転中心に関し該螺旋状スリットの基準点
と対称的な部位に該回転位置検出信号の調整用スリット
を備えている事を特徴とする光学式回転位置検出装置。
1. A moving member comprising a disk which is rotationally displaced and having a spiral slit formed along a surface circumferential direction thereof,
A fixed light source for irradiating the moving member with incident light, and a transmitted light from a slit having a long light receiving surface disposed along the radial direction of the disk and having a radially movable shape with rotational displacement. An optical rotary position detecting device comprising: a fixed light receiving element that outputs a rotational position detection signal; wherein the disk has a slit for adjusting the rotational position detection signal at a position symmetrical to a reference point of the spiral slit with respect to a rotation center. An optical rotational position detecting device comprising:
【請求項2】 前記調整用スリットが、該基準点に対応
する回転位置検出信号と同出力となる様に設定されてい
る事を特徴とする請求項1記載の光学式回転位置検出装
置。
2. The optical rotational position detecting device according to claim 1, wherein the adjusting slit is set to have the same output as a rotational position detection signal corresponding to the reference point.
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