JP3309433B2

JP3309433B2 - 回転検出装置

Info

Publication number: JP3309433B2
Application number: JP21522392A
Authority: JP
Inventors: 邦夫清水
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-08-12
Filing date: 1992-08-12
Publication date: 2002-07-29
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: JPH0658776A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転体の回転速度等を
検出するための回転検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、テープレコーダやビデオカメラ
等に内蔵されるキャプスタン等は、テープを一定の速さ
で送る必要があることから、常にその回転速度が回転検
出装置によって検出されるようになされている。

【０００３】かかる回転検出装置としては、例えば図１
０及び図１１に示すように、回転軸１０１に固定された
円盤状をなす回転体１０２の主面に光を反射する白パタ
ーン（又は光沢のパターン）１０３と、光を吸収する黒
パターン１０４を所定パターンに形成した投射面に、発
光部と受光部を一体化してなるフォトリフレクター１０
５を相対向して設けることにより構成されている。これ
ら白パターン１０３と黒パターン１０４は、いずれも回
転軸１０１を中心として放射線状に扇形状をなすパター
ンとして等間隔で交互に形成されている。

【０００４】上記回転検出装置では、発光部から出射さ
れた光は、これに対向する回転体１０２の投射面に投射
される。そして、白パターン１０３に投射された場合に
は、発光部からの光は、この白パターン１０３によって
反射せしめられ、受光部で受光される。一方、黒パター
ン１０４に投射された場合には、光は吸収されて受光部
では受光されない。この白パターン１０３と黒パターン
１０４の交互の光の受光により、出力パルスが得られ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記回転検
出装置においては、十分な出力変化を得るために、白パ
ターン１０３と黒パターン１０４の大きさをフォトリフ
レクター１０５と略同じ大きさとする必要がある。

【０００６】しかしながら、そうすると回転体１０２が
大きくなり、しかも１回転当たりに得られるパルス数を
多くすることができなくなる。

【０００７】また、白パターン１０３と黒パターン１０
４は、通常、印刷等によって形成されている。このた
め、印刷時におけるパターン寸法精度が悪いと、回転体
１０２の１回転中の出力パルス幅が変化する虞れがあ
る。この結果、正確なパルスが得られなくなり、キャプ
スタン等の速度制御を精密に行えなくなる。

【０００８】そこで本発明は、かかる従来の技術的な課
題を解消するべく提案されたものであって、回転体の小
型化が図れると共に、正確でしかもより多くのパルスを
発生させることのできる回転検出装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の回転検出装置においては、回転軸を中心
に回転される回転体と、上記回転体の上記回転軸と直交
する面に設けられ、光を反射させる反射面と、上記反射
面に上記回転軸の軸方向に突出するように設けられる遮
蔽板と、発光装置と受光装置を一体化してなるフォトリ
フレクタと、上記フォトリフレクタに設けられ、上記発
光装置と上記受光装置を分離する隔壁とを備え、上記隔
壁と上記遮蔽板とが対向するように上記フォトリフレク
タを上記回転体に対向配置し、上記回転体が回転される
に伴い、上記隔壁と上記遮蔽板が一致する状態と、一致
しない状態とを交互に繰り返すことを特徴とする。

【００１０】また、本発明の回転検出装置においては、
上記遮蔽板が上記回転体の上記回転軸上に設けられるこ
とを特徴とする。

【００１１】さらに、本発明の回転検出装置において
は、上記遮蔽板が上記回転体に複数設けられたことを特
徴とする。

【００１２】そしてさらに、本発明の回転検出装置にお
いては、上記反射面が曲面形状であることを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】本発明に係る回転検出装置においては、隔壁と
遮蔽板とが対向するようにフォトリフレクタを回転体に
対向配置しているので、隔壁と遮蔽板を一致させること
により発光装置から出射された光を遮り受光装置に受光
されるのを阻止する状態と、隔壁と遮光板を一致させな
いことにより発光装置から出射された光が反射面で反射
し受光装置に受光される状態とを交互に繰り返す。

【００１４】また、本発明の回転検出装置においては、
遮蔽板が回転軸上に設けられているので回転体をフォト
リフレクタと略同程度の大きさにすることが可能とな
り、回転検出装置をさらに小型化することができるとと
もに、正確な周期信号を一回転に数回得ることが可能と
なるため正確な出力パルスを得られる。

【００１５】さらに、本発明の回転検出装置において
は、遮蔽板が回転体に複数設けられているので、これら
遮蔽板の数の倍の数の出力パルスを得られる。

【００１６】そしてさらに、本発明の回転検出装置にお
いては、反射面が曲面形状であるので、発光装置から出
射された光を効率良く受光装置で受光されることが可能
となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１８】本実施例の回転検出装置は、図１及び図２
に示すように、回転体１と、この回転体１の回転速度を
検出するための発光装置２と受光装置３が一体化されて
なるフォトリフレクター４とから構成される。

【００１９】上記回転体１は、例えばテープレコーダや
ビデオカメラ等に内蔵されるキャプスタン５の基端部等
に固定され、このキャプスタン５と共に回転するように
なっている。かかる回転体１は、発光装置２から出射さ
れる光を反射させるべく反射率の高い材料、例えばダイ
キャスト等の如き金属材料や樹脂材料等によって円盤形
状として形成されている。

【００２０】そして、この回転体１には、発光装置２か
ら出射される光を遮る遮蔽板６が設けられている。上記
遮蔽板６は、フォトリフレクター２との対向面に、この
回転体１の軸上（センター上）に厚みの比較的薄い凸条
をなす突起として形成されている。したがって、上記遮
蔽板６が設けれらることにより、上記回転体１のフォト
リフレクター４との対向面１ａ，１ｂは２つに分離され
る。これら対向面１ａ，１ｂの面積は、上記遮蔽板６が
回転体１のセンターに設けられることから同一面積とな
されている。また、これら対向面１ａ，１ｂは、発光装
置２から出射される光を反射させる反射面として機能す
る。特に、この反射面として機能する対向面１ａ，１ｂ
を図９に示すように円弧状とすれば、発光装置２から出
射された光が効率良く受光装置３で受光されることにな
る。

【００２１】一方、フォトリフレクター４は、上記回転
体１の反射面１ａ，１ｂに光を投射する発光装置２と、
この反射面１ａ，１ｂからの戻り光を受光する受光装置
３とが一体化されて構成されている。これら発光装置２
と受光装置３は、凸条をなす隔壁７によってそれぞれ分
離された形となされている。発光装置２としては、例え
ば発光ダイオード等から構成される。一方、受光装置３
は、例えばフォトトランジスタからなる。

【００２２】上述のように構成された回転体１とフォト
リフレクター４とからなる回転検出装置においては、上
記回転体１の軸上にフォトリフレクター４が対向配置さ
れるとともに、上記発光装置２と受光装置３の境界線で
ある隔壁７上に遮蔽板６が対向するようにして設けられ
る。このときの回転体１のフォトリフレクター４に対す
る対向距離Ｈは、最も出力の良く得られる距離となさ
れ、例えば０．７ｍｍ程度とされる。そして、上記回転
体１が回転することにより、図２に示す遮蔽板６とフォ
トトランジスタの隔壁７が一致した状態と、図３に示す
遮蔽板６と隔壁７が直交した状態とが交互に得られる。
遮蔽板６と隔壁７が一致する状態と直交する状態は、い
ずれも回転体１が１回転する毎に２回づつ得られる。つ
まり、遮蔽板６と隔壁７が一致する状態は、例えば１８
０度と３６０度のときに得られる。一方、遮蔽板６と隔
壁７が直交する状態は、例えば９０度と２７０度のとき
に得られる。

【００２３】遮蔽板６と隔壁７が一致した状態では、発
光装置２から出射された光は、この遮蔽板６によって遮
られるため、上記発光装置２の隣に設けられる受光装置
３では受光されない。一方、遮蔽板６と隔壁７が直交し
た状態では、発光装置２から出射された光は、遮蔽板６
の両側に設けられる反射面１ａ，１ｂで反射し、受光装
置３で受光される。このとき、遮蔽板６の厚みは十分薄
いため、受光装置３に得られる出力には影響がない。

【００２４】ところで、上述の回転検出装置の回路構成
は、図４に示すようになっている。電圧Ｖなる電源とア
ース間に直流抵抗Ｒ_１を介して接続された発光ダイオー
ド８と、上記電源とアース間に負荷抵抗Ｒ_２を介して接
続されたフォトトランジスタ９と、所定のしきい値（例
えば電源電圧の１／２）と、上記フォトトランジスタ９
のコレクタの電圧を比較する差動増幅器１０とから構成
される。

【００２５】前記した発光装置２からの反射された光が
フォトトランジスタ９のベースに入力されると、フォト
トランジスタ９がオン状態となり、かかるフォトトラン
ジスタ９のコレクタ電圧が下がる。この一方、フォトト
ランジスタ９のベースに光が入らない場合には、コレク
タ電圧は電源電圧と等しくなる。この結果、回転体１が
１回転する毎に、図５に示すような出力波形が得られ
る。なお、図５では、出力波形の下にそのときの回転体
１の向きを示してある。そして、上記差動増幅器１０
は、フォトトランジスタ９のコレクタ電圧としきい値を
比較することにより、図６に示すような矩形波状をなす
パルス信号を出す。

【００２６】以上のように本実施例の回転検出装置にお
いては、回転体１の軸上にフォトリフレクター４を対向
配置しているので、当該回転体１を上記フォトリフレク
ター４と略同じ程度の大きさとすることができる。した
がって、回転体１の小型化を図ることができる。また、
この実施例の回転検出装置においては、遮蔽板６を高精
度に且つ正確な位置に設けることにより、例えば回転体
１が１８０度と３６０度の状態でフォトリフレクター４
に対してほとんど同じ条件となるので、正確な周期信号
を１回転に２回得ることができる。また、この回転検出
装置では、従来のような印刷によるパターンを形成した
ものではないので、印刷ズレ等によって生ずる出力の変
動が起こることがない。

【００２７】なお、上述の実施例では、遮蔽板６を回転
体１に１つだけ設けたが、例えば図７に示すように、か
かる遮蔽板６を２つ以上設けて出力パルス数を増やすよ
うにしてもよい。遮蔽板６を増やした場合には、図８に
示すように、フォトリフレクター４を回転体１の軸芯よ
りずれた位置に設ける必要がある。このように構成すれ
ば、小さな回転体１の割に多くのパルスを得ることがで
きる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の回転検出装置においては、隔壁と遮蔽板を一致させ
ることにより発光装置から出射された光を遮り受光装置
に受光されるのを阻止する状態と、隔壁と遮蔽板を一致
させないことにより発光装置から出射された光が反射面
で反射し受光装置に受光される状態とを交互に繰り返す
ことにしたため、非反射面を設けることなく回転検出の
ための出力パルスを得ることができ、回転検出装置の小
型化が可能となる。

【００２９】また、本発明の回転検出装置においては、
従来のように印刷等の面倒な作業をする必要がなく、回
転体に遮蔽板を設けることのみで、簡単に回転体を作製
することができる。特に、この回転体を反射率の高い樹
脂材料により射出成形すれば、非常に簡単にしかも安価
に作製できる。また、遮蔽板を高精度に作製すれば、回
転体が１回転するに際して得られるパルスの変化が生じ
ない。

【００３０】さらに、本発明の回転検出装置において
は、遮蔽板を複数設けることにより、回転体の大きさを
それ程大きくする必要がなく、より多くの出力パルスを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転検出装置の分解斜視図である。

【図２】回転体の遮蔽板とフォトリフレクターの隔壁が
一致したときの回転検出装置を一部破断して示す側面図
である。

【図３】回転体の遮蔽板とフォトリフレクターの隔壁が
直交したときの回転検出装置を一部破断して示す側面図
である。

【図４】回転検出装置の回路構成を示す回路図である。

【図５】回転検出装置によって得られる出力波形図であ
る。

【図６】回転検出装置によって得られるパルス波形図で
ある。

【図７】遮蔽板を回転体に複数設けた例を示す回転検出
装置の分解斜視図である。

【図８】遮蔽板を回転体に複数設けた例を示す回転検出
装置を一部破断して示す側面図である。

【図９】回転体の反射面が曲面形状となされた回転検出
装置を一部破断して示す側面図である。

【図１０】従来の回転検出装置を示す側面図である。

【図１１】従来の回転検出装置を示す正面図である。

【符号の説明】

１・・・回転体１ａ，１ｂ・・・反射面２・・・発光装置３・・・受光装置４・・・フォトリフレクター５・・・キャプスタン６・・・遮蔽板７・・・隔壁

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸を中心に回転される回転体と、上記回転体の上記回転軸と直交する面に設けられ、光を
反射させる反射面と、上記反射面に上記回転軸の軸方向に突出するように設け
られる遮蔽板と、発光装置と受光装置を一体化してなるフォトリフレクタ
と、上記フォトリフレクタに設けられ、上記発光装置と上記
受光装置を分離する隔壁とを備え、上記隔壁と上記遮蔽板とが対向するように上記フォトリ
フレクタを上記回転体に対向配置し、上記回転体が回転
されるに伴い、上記隔壁と上記遮蔽板が一致する状態
と、一致しない状態とを交互に繰り返すことを特徴とす
る回転検出装置。
【請求項２】上記遮蔽板が上記回転体の上記回転軸上
に設けられることを特徴とする請求項１記載の回転検出
装置。
【請求項３】上記遮蔽板が上記回転体に複数設けられ
たことを特徴とする請求項１記載の回転検出装置。
【請求項４】上記反射面が曲面形状であることを特徴
とする請求項１記載の回転検出装置。