JPH0371667B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はモータ等の回転体の回転検出を高精度
に行なう光学式の回転検出装置に関する。

従来例の構成とその問題点 従来モータ等の回転体の回転速度検出機構とし
て、磁気式の回転検出装置が提案されてきた。第
１図にその一例である全周積分型磁気式の周波数
発電機（以下Frequency Generatorの略でFGと
称す）を示す。第１図において、１は内周に歯型
１ａを切つた固定子で、この固定子１の内側に外
周に歯型２ａを切つた回転子２を設け、固定子１
の歯１ａと回転子２の歯２ａは同数で互いに向き
あうよう構成され、更に固定子１から回転子２に
至るヨーク（第１図では固定子１と一体化されて
いる）の途中に磁石の断片３が置かれ、更にヨー
クの一部の巻線４が巻かれている。これらの固定
子１と回転子２は鉄などの軟磁性体材料で構成さ
れており、回転子２が回転する場合を考えると、
固定子１の歯１と回転子２の歯２ａが向き合つた
時はこの磁気回路の磁気抵抗が小さくなり、磁石
から出る磁束が流れやすくなる。又歯と谷が向き
合つた時は逆に磁気抵抗が大きくなり、磁束が流
れにくくなる。その結果、流れる磁束の量が交互
に変わり、巻線４の両端に回転子２の回転数に応
じた周波数を有する交流電圧が得られるようにな
つている。しかしながら全周積分柄磁気式FGの
欠点としては高周波を得ようとする場合、形状が
大きくなる事である。すなわち歯型を製造する場
合モジユールの関係から歯数Ｚが決まると必然的
に Ｄ＝（Ｚ＋２）・Ｍ （但し、Ｄ：歯車の直径、Ｚ：歯数、Ｍ：モジユ
ール） となり、歯車の直径Ｄが決定され、それ以上小さ
くする事が困難である。又モジユールを小さくす
ると歯型が小さくなり、磁気抵抗の変化が小さく
なつて高出力が得られない。従つてこれらの関係
から歯車の形状を小さくするには限界がある。又
この全周積分型磁気式FGを最近の高密度記録
VTRの直接駆動型のキヤプスタンモータの回転
速度検出して使用する場合、モータの回転速度が
低速であり、巻線４と鎖交する磁束の微分値が小
さくなり、高出力を得られず、Ｓ／Ｎが劣化し検
出誤差の原因となる。又磁気式の場合モータ自身
の発生する磁束を誘導し、ノイズの原因となり、
これも検出誤差となり回転むらを誘発する原因と
なる。更に磁気式の欠点として、第１図に示した
ような全周積分型FGの場合、相対する歯車の磁
気吸収力によつてモータに微少な振動を与える事
である。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、
小型で高出力、高Ｓ／Ｎが得られる、安価で高精
度な全周積分型光学式回転検出装置を提供するこ
とを目的としている。

発明の構成 本発明はｎ個（ｎは正の整数）のスリツトを環
状に有し、このスリツトピツチがPoであるロー
タリーエンコーダを回転軸に取り付け、このロー
タリーエンコーダの一方の面に対向して前記全ス
リツトに光を照射するよう光源を配するとともに
前記ロータリーエンコーダの他方の面に対向して
平面光電変換素子を配し、その平面光電変換素子
は同一基板上に、前記スリツトピツチPoのピツ
チで略全周に渡つて形成された第１の光電変換素
子小片を電気的に結合して成り、第１のアノード
側電極及び第１のカソード側電極を備えた第１の
光電変換素子群と、前記第１の光電変換素子小片
と中心間のピツチがPo／２となるように分離さ
れ、前記スイツトピツチPoのピツチで略全周に
渡つて形成された第２の光電変換素子小片を電気
的に結合して成り、第２のアノード側電極及び第
２のカソード側電極を備えた第２の光電変換素子
群を有し、前記第１の光電変換素子群及び第２の
光電変換素子群は完全に独立した２つの光電変換
素子として働らき、前記ロータリーエンコーダが
回転することにより前記光源から発せされた光が
前記ｎ個のスリツトを通じて前記第１の光電変換
素子群と第２の光電変換素子群に照射され、この
第１の光電変換素子群及び第２の交で変換素子群
からは前記ロータリーエンコーダの回転数に応じ
た周波数を有する、互いに逆相の第１の光起電流
及び第２の光起動電流を発生し、第１の光電交換
素子群のカソード側電極と第２の光電変換素子群
のアノード側電極を前記平面光電変換素子上で接
続し、かつ第１の光電変換素子群のアノード側電
極と第２の光電変換素子群のカソード側電極を同
様前記平面光電変換素子上で接続する事によつ
て、第１の光起電流と第２の光起電流の差をとつ
た電流を前記平面光電変換素子から取り出すこと
により、高精度でＳ／Ｎの良い回転検出信号を簡
単な構成の回転検出信号発生回路によつて得んと
するものである。

実施例の説明 第２図は本発明の一実施例である光学式回転検
出装置の概略構成図を示すものである。第２図に
おいて、５は平面光源、６は等間隔にｎ個のスリ
ツト６ａを環状に有するロータリーエンコーダで
回転軸７に取り付けられている。８は平面光電変
換素子で、前記平面光源５から発せられた光５ａ
は前記スリツト６ａを通じてこの平面光電変換素
子８に照射される。第３図は前記ロータリーエン
コーダ６及び前記平面光電変換素子８の一部拡大
図である。第３図において、隣り合う前記スリツ
ト６ａ間のピツチをスリツトピツチPoとする。
前記平面光電変換素子８上には、円周の外側から
中心に向かう凸部がピツチPoで略全周に渡つて
設けられた第１のアノード電極９ａ、その第１の
電極９ａ上にPoのピツチで略全周に渡つて形成
した第１の光電変換素子小片を電気的に結合して
成る第１の光電変換素子群１０ａ及び第１のカソ
ード電極９ｃ、前記第１の電極９ａと電気的に絶
縁され、かつ前記第１の電極９ａとPo／２のピ
ツチで分離されて円周の内側から外側へ向かう凸
部がピツチPoで略全周に渡つて設けられた第２
のアノード電極９ｂ、その第２の電極９ｂ上に前
記第１の光電変換素子小片とPo／２のピツチで
分離してPoのピツチで略全周に渡つて形成した
第２の光電変換素子小片を電気的に結合して成る
第２の光電変換素子群１０ｂ及び第２のカソード
電極９ｄを備えている。以上のように構成された
本実施例の光学式回転検出装置について以下のそ
の動作を説明する。

まず、第１の光電変換素子群１０ａ及び第２の
光電変換素子群１０ｂの等価回路は第４図に示し
たようになり、各々電気的に分離された電極を有
する光電変換素子群として動作し、第１の光電変
換素子群１０ａに光５ａが照射されると第１の光
電変換素子群１０は光５ａの量に応じた光起電流
Iaを発生する。同様に第２の光電変換素子群１０
ｂに光５ａが照射されると第２の光電変換素子群
１０ｂは光５ａの量に応じた光起電流Ibを発生す
る。ここでロータリーエンコーダ６が回転する際
の様子を第５図ａ，ｂに示す。第５図ａは第１の
光電変換素子群１０ａに照射される光５ａの量が
最大となり、かつ第２の光電変換素子群１０ｂに
照射される光５ａの量が最小となる場合である。
また、第５図ｂは、第１の光電変換素子群１０ａ
に照射される光５ａの量が最小となり、第２の光
電変換素子群１０ｂに照射される光５ａの量が最
大となる場合である。ロータリーエンコーダ６が
回転する場合、第５図ａ，ｂの状態が交互に繰り
返されるため、光起電流Ia及び光起電流Ibは第６
図ａ，ｂに示したように逆相の波形となる。しか
し光起電流Ia及びIbはそれぞれ直流成分Iao，Ibo
を含んでいるため、それらを除去するために第７
図に示したように第１の光電変換素子群１０ａの
アノード側の電極９ａと第２の光電変換素子群１
０ｂのカソード側の電極９ｄを平面光電変換素子
８上で接続し、同様に第１の光電変換素子群１０
ａのカソード側の電極９と第２の光電変換素給群
１０ｂのアノード側の電極９ｂを平面光電変換素
子８上で接続することによつて第６図ｃ示すよう
な電流（Ia−Ib）を平面光電変換素子８から取出
すことができる。

（Ia−Ib）は直流成分が（Iao−Ibo）となり減
少し、かつ信号成分が（Iap−ｐ＋Ibp−ｐ）とな
り増大している。この電流（Ia−Ib）を第７図に
示すような、演算増幅器１１及び抵抗R₁から成
る電流−電圧変換回路によつて電圧信号に変換す
ることによつて回転検出信号Voを得ることがで
きる。

本発明の他の実施例として、電子整流子モー
タ、特に直流ブラシレスモータの回転検出装置に
用いる事ができる。直流ブラスレスモータは回転
子として多極着磁されたロータマグネツトを用
い、固定子としてステータコイルを用いている。
更に詳しく説明すると直流ブラシレスモータの回
転検出信号として必要なものは、回転速度や回転
位相等の回転情報を検出するための回転速度検出
信号、及びモータが有効にトルクを発生するよう
ロータマグネツトの回転位置に対応してステーコ
イルへの通電を制御する電子的整流作用を成すた
めのロータ位置検出信号等である。

本発明の第２の実施例では、前記第１の実施例
の述べた回転速度検出に加え、ロータマグネツト
の回転位置を光学的に検出する機能を合わせ有す
る光学式回転検出装置を提供する。第８図に本発
明の第２の実施例である光学式回転検出装置の概
略構成図を示す。第８図において、１２は平面光
源、１３はロータマグネツト（図示せず）が取り
付けられている回転軸、１４はロータリーエンコ
ーダで回転軸１３に取り付けられている。１５は
平面光電変換素子である。

第９図にロータリーエンコーダ１４の平面図を
示す。第９図において１４ａは回転速度検出用の
スリツトで前記第２図〜第３図に示した実施例と
同様、ｎ個のスリツト１４ａがロータリーエンコ
ーダ１４の半径r³から半径r⁴の円環内にスリツト
ピツチPoで配されている。また、６極着磁コイ
ルの２相ブラシレスモータを例にすると第９図中
にＳ，Ｎで示した部分がそれぞれロータマグネツ
トに着磁されたＳ極、Ｎ極に対応している。また
一組のＳ極、Ｎ極に対応する区間を以後電気角
360°（機械角120°）と称する。１４ｂはロータマ
グネツト回転位置検出用のスリツトで、ロータリ
ーエンコーダ１４の半径r₁から半径r₂の円環内で
ロータマグネツトがＳ極に着磁された範囲に対応
する位置に配されている。

第１０図に平面光電変換素子１５の平面図を示
す。

前記第２図〜第３図に示した第１の光電変換素
子１０ａ、第２の光電変換素子１０ｂと同様、平
面光電変換素子１５の半径r₃から半径r₄の円環上
に、円周の外側から中心に向かう凸部がピツチ
Poで略全周に渡つて設けられた第１のアノード
側電極上に形成された第１の光電変換素子小片を
電気的に結合して成る第１の光電変換素子群１５
ａと、前記第１の電極とPo／２のピツチで分離
され円周の内側から外側へ向かう凸部がピツチ
Poで略全周に渡つて設けられた第２のアノード
側電極上に形成された第２の光電変換素子群１５
ｂが形成されている。

また、平面光電変換素子１５の半径r₁から半径
r₂の円環上に第３のアノード側電極を設け、この
第３の電極上に第３の光電変換素子１６ａ及び第
３のカソード側電極を設け、前記第３の光電変換
素子１６ａから時計回りに電気角で90°（機械角
30°）の位置に第４のアノード側電極を設け、こ
の第４の電極上に第４の光電変換素子１７ａ及び
第４のカソード側電極を設け、前記第３の光電変
換素子１６ａから電気角で540°（機械角180°）の
位置に第５のアノード側電極を設け、その第５の
電極上に第５の光電変換素子１６ｂ及び第５のカ
ソード側電極を設け、前記第４の光電変換素子１
７ａから電気角で540°（機械角180°）の位置に第
６のアノード側電極を設け、この第６の電極上に
第６の光電変換素子１７ｂ及び第６のカソード側
電極を設ける。第８図〜第１０図において、平面
光源１２から発せられ、スリツト１４を通過した
光１２ａは、第１の光電変換素子群１５ａ及び第
２の光電変換素子群１５ｂに照射され、第１の光
電変換素子群１５ａ及び第２の光電変換素子群１
５ｂからはロータリーエンコーダ１４の回転数に
応じた回転速度検出信号が得られる。この回転速
度検出信号についての説明は前記第１の実施例で
説明した通りであるので省略する。

平面光源１２から発せられ、スリツト１４ｂを
通過した光１２ａは、第３の光電変換素子１６
ａ、第４の光電変換素子１７ａ、第５の光電変換
素子１６ｂ、第６の光電変換素子１７ｂに照射さ
れるが、第９図中の矢印で示した方向にロータリ
ーエンコーダ１４が回転している時、第４の光電
変換素子１７ａに照射される光は第３の光電変換
素子１６ａに照射される光に対し、電気角で90°
遅れたものとなる。また第５の光電変換素子１６
ｂに照射される光は第３の光電変換素子１６に照
射される光に対し電気角で180°遅れたものとな
る。また第６の光電変換素子１７ｂに照射される
光は第５の光電変換素子１６ｂに照射される光に
対し電気角で90°遅れたものとなる。よつて第３
の光電変換素子１６ａにおける光起電流をIc、第
４の光電変換素子１７ａにおける光起電流をIe、
第５の光電変換素子１６ｂにおける光起電流を
Id、第６の光電変換素子１７ｂにおける光起電流
をIfとして、それぞれの電流波形を第１１図ａ，
ｂ，ｄ，ｅに示す。ここで作動構成をとるように
第３の光電変換素子１６ａのカソード側電極と第
５の光電変換素子１６ｂのアノード側電極を平面
光電変換素子１４上で接続しかつ第３の光電変換
素子１６ａのアノード側電極と第５の光電変換素
子１６ｂのカソード側電極を平面光電変換素子１
４上で接続する事により、第１１図ｃに示した電
流（Ic−Id）を平面光電変換素子１４より取り出
す事ができる。。この電流を第１２図ａに示すよ
うな演算増幅器１８及び抵抗R₂からなる電流−
電圧変換回路によつて、高精度なロータ位置検出
信号V_R1を得る事ができる。同様に第４の光電変
換素子１７ａのカソード側電極と第６の光電変換
素子１７ｂのアノード側電極を平面光電変換素子
１４上で接続しかつ第４の光電変換素子１７ａの
アノード側電極と第６の光電変換素子１７ｂのカ
ソード側電極を平面光電変換素子１４上で接続す
る事により、第１１図ｆに示した電流（Ie−If）
を平面光電変換素子１４より取り出す事ができ
る。この電流を第１２図ｂに示すような演算増幅
器１９及び抵抗R₃から成る電流−電圧変換回路
によつて高精度なロータ位置検出信号V_R2を得る
事ができる。ロータ位置検出信号V_R1，V_R2は第
１３図に示すように、V_R1，V_R2の一周期を360°と
すると90°の位相差を有する信号となる。このよ
うにして得られたロータ位置検出信号を用いて６
極着磁４コイルの２相ブラシレスモータの場合ス
タータコイルに流す電流をトルク発生に有効に寄
付するように通電制御することが可能である。通
電制御の説明は本発明とは直接関係がないので省
略する。

本発明において光起電効果を有する薄形平面光
電変換素子を実現する手段として、フオトダイオ
ードと呼ばれる単結晶シリコン光電変換素子、お
るいはセレン光電変換素子、アモルフアンシリコ
ン光電変換素子（以下ａ−Si光電変換素子と略
す）等、様々な光電変換素子が考えられるが、本
発明に用いる光電変換素子に要求される性質とし
て、 大面積の光電変換素子が安価に提供できる
事。

微細加工が可能で、同一基板上に複数の独立
した素子を形成でき、又、これらの素子の結合
および分離が容易に行える事。

高感度である事。

応答性が速い事。

素子のバラツキが小さい事。

等が挙げられる。

まず、前記単結晶シリコン光電変換素子である
が、これは上記〜の条件はほぼ満たし得る
が、大面積化した場合高価になる。

又、前記セレン光電変換素子やその多CdS光電
変換素子等は、大面積でも低価格を実現し得る
が、半面フオトエツチング等による微細加工を行
い難く、第３図に示した第１の光電変換素子群１
０ａ及び第２の光電変換素子群１０ｂは例えば幅
100μｍ程度で、分離帯の幅の狭い部分で10〜数
10μｍ程度とすると、これらの光電変換素子では
実現が難しい。又、セレン光電変換素子等は、後
述するａ−Si光電変換素子に比べ、感度が低く、
応答性も1/10程度と悪くかつ素子間のバラツキも
非常に大きいので、本発明の光電変換素子として
は特殊な場合も除き適切でない。

一方、ａ−Si光電変換素子は、大面積の薄形平
面光電変換素子を安価に提供でき、後述する透明
導電膜をフオトエツチング等により除去すれば独
立した光電変換素子を同一基板上に多数形成する
微細加工が可能なため、本発明における平面光電
変換素子を提供し得る。又、感度も高く、光源が
発光ダイオードで構成されるような微弱光であつ
ても充分な出力信号を得る事が可能であり、応答
性も数10KHz程度まで応答し得るため、本発明の
要求する応答性を充分満たし得るものである。そ
して同一基板上に形成されるものはいうまでもな
く、異なる基板上に形成されたものについても素
子間のバラツキは小さく、量産性においても優れ
ている。

以上の説明から明らかなように、本発明の光学
式回転検出装置に適用する平面光電変換素子とし
てはａ−Si光電変換素子が最適である。ここでａ
−Si光電変換素子の構造及び動作を第１４図を用
いて説明する。第１４図は第３図中Ｏ−O′での
平面光電変換素子８の断面図を示す。２０はステ
ンレス等の基板でこの基板２０上にSiO₂等の絶
縁膜２１を形成する。この絶縁膜２１上に第１の
カソード側金属電極９ａ及び第２のカソード側金
属電極９ｂを形成している。第３図及び第１４図
に示すように金属電極９ａ，９ｂを分離して絶縁
膜２１に付着する方法として例えば絶縁膜２１の
略全面に金属電極を塗布した後、分離帯を形成し
たい部分の不必要な金属電極をフオトエツチング
により除去することにより実現可能である。この
ようにして第１のカソー側電極９ａ及び第２のカ
ソード側電極９ｂを形成した基板上にPIN接合を
有するアモルフアスシリコン薄膜２２（以下ａ−
Si膜と略す）が形成され、このａ−Si膜２２上に
インジウム、チン、オキサイド（以下ITと略
す）と呼ばれる透明電極２３ａ，２３ｂを形成し
ている。

ITの透明電極２３ａ，２３ｂがすなわち第
１のカソード側電極９ｃ、第２のカソード側電極
９ｄである。

前記ａ−Si膜２２は第１４図に示す様に金属電
極９ａ，９ｂとIT２３ａ，２３ｂの間にＰ層
２２ａ、Ｉ層２２ｂ、Ｎ層２２ｃを形成するが、
IT２３ａ，２３ｂが付着した部分のみが光電
変換特性を有し光電変換素子として働く。IT
が付着していない部分は光電変換素子としての作
用を成さないばかりか、ａ−Si膜２２の有する抵
抗率が大であり、かつ膜の厚さが数1000〓と薄
く、ITの付着していない部分の幅を数μｍ〜
数10μｍ以上とした場合、膜の厚さよりも充分長
いため横方向は大きな抵抗値を有することになり
電気的な絶縁体ととして働く。よつて第１４図に
示すようにIT２３ａと２３ｂを分離して付着
することによつて、第１の電極９ａ及びIT２
３ａを両電極とする第１の光電変換素子１０ａ及
び第２の電極９ｂ及びIT２３ｂを両電極とす
る第２の光電変換素子１０ｂを形成する事ができ
る。ITを分離してａ−Si膜２２に付着する方
法として、例えばａ−Si膜２２の略全面にIT
を塗布した後、分離帯を形成したい部分の不必要
なITをフオトエツチングにより除去すること
によつて実現可能である。

また独立した光電変換素子のアノード側電極と
カソード側電極を平面光電変換素子上で接続する
方法の一例を第１５図ａ，ｂを用いて説明する。
第１５図ａは平面光電変換素子８の平面図で、第
１５図ｂは第１５図ａ中のＰ−P′での断面図を示
す。ａ−Si膜２２を第２の金属電極９ｂ上で一部
形成せず、その部分で第２の金属電極９ｂ上に
IT２３ａを形成することによつて第１の光電
変換素子群１０ａのカソード側電極と第２の光電
変換素子群のアノード側電極を平面光電変換素子
８上で接続することができる。同様にして、第１
の光電変換素子群１０ａのアノード側電極と第２
の光電変換素子群１０ｂのカソード側電極を平面
光電変換素子８上で接続できる事は明らかであ
る。

また一定のピツチで配された光電変換素子小片
を電気的に結合する方法として第３図中の光電変
換素子群１０ａ，１０ｂのように、光電変換素子
小片を結合するような形状でITをフオトエツ
チングせずに残す事によつてPoのピツチで形成
された光電変換素子小片を電気的に結合すること
が可能である。また他の方法として第１６図に示
すように第１の光電変換素子小片２４ａの片端を
アルミニウムあるいはニツケル等の電極２５ａで
結合し、同様に第２の光電変換素子小片２４ｂの
片端をアルミニウムあるいはニツケル等の電極２
５ｂで結合する事によつても実現できる。第３図
に示したようにITによつて光電変換素子小片
を結合した場合、第１６図中の電極２５ａ，２５
ｂに対応する本来回転検出信号発生に関係しない
IT部分に光が洩れ込むと、本来の回転検出信
号に不要な信号が付加されたコントラストが悪く
なるが、第１６図に示すようにアルミニウムある
いはニツケル等の電極２５ａ，２５ｂを用いる事
によつて不要な信号が付加されず、コントラスト
の良い回転検出信号を得る事ができる。

以上説明したａ−Si光電変換素子は通常5700Å
近傍にピーク感度波長を有するため、平面光源も
5700Å近傍に発光波長を有する光源を用いるのが
好ましい。5700Å近傍の発光波長を有する光源と
しては、例えばオレンジ色の発光ダイオード（発
光波長；略6300Å）又は緑色の発光ダイオード
（発光波長；略5650Å）等の可視光の発光ダイオ
ードにより実現できる。

発明の効果 本発明では光学的に回転検出を行なつているた
め、従来の磁気式FGと比較した場合、形状が小
さくできる上、低速回転時でも高出力が得られ
る。またモータの回転検出装置として使用する場
合においても、モータ自身の発生する磁束を誘導
する等の欠点も解消され、Ｓ／Ｎの良い回転検出
信号が得られる。また全周積分型の検出できるた
めに、ロータリーエンコーダを回転軸に取り付け
る際の偏心、傾きの精度が直接回転検出精度に関
係せず、高精度な回転速度検出を行う事が可能で
ある。

また本発明の他の効果を説明するために、第１
７図に示したような平面光電変換素子２９と比較
する。この平面光電変換素子２９は、第１４図に
示した本発明の実施領である平面光電変換素子８
における絶縁膜２１及び金属電極９ａ，９ｂを設
けない構造で、ステンレス基板等で作られ、基板
を兼ねた電極２６上にPIN接合を有するａ−Si薄
膜２７を形成し、このａ−Si膜２７上にIT２
８ａ，２８ｂを分離して形成し、第１の光電変換
素子群２９ａ及び第２の光電変換素子群２９ｂを
実現している。この第１の光電変換素子群２９ａ
及び第２の光電変換素子群２９ｂの等価回路は第
１８図に示したように共通電極を持つた２個の光
電変換素子群となる。また第１の光電変換素子群
２９ａにおける光起電流Ig及び第２の光電変換素
子群２９ｂにおける光起電流Ihは互いに逆相の回
転検出信号であるので、本発明の実施例と同様に
差動構成をとることによつて高精度な回転検出信
号を得ようとすると第１９図に示したような回路
が必要となる。第１９図において３３は演算増幅
器３０及び抵抗R₄からなる電流−電圧変換回路、
３４は演算増幅器３１及び抵抗R₄′からなる電流
−電圧変換回路で、３５は演算増幅器３２及び抵
抗R₅，R₅′，R₆，R₆′からなる差動増幅回路であ
る。光起電流Igは電流−電圧変換回路３３によつ
て回転検出信号Vgに変換され、光起電流Ihは電
流−電圧変換回路３４によつて回転検出信号Vh
に変換される。VgとVhは互いに逆相であるた
め、差動増幅回路３５によつて高精度な回転検出
信号Voを得る事ができる。

ここで本発明の一実施例における回転検出信号
発生回路は第７図に示すように演算増幅器及び抵
抗は１個ずつしか必要としないのに対し、第１７
図に示した平面光電変換素子では第１９図に示す
ように演算増幅器３個及び抵抗６個を必要とす
る。すなわち本発明の効果として、回転検出信号
発生回路の回路素子を大幅に減少できるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の全周積分型磁気式周波数発電機
の一部切欠斜視図、第２図は本発明の第１の実施
例である光学式回転検出装置の概略構成を示す斜
視図、第３図はその一部拡斜視図、第４図は第２
図に示した平面光電変換素子の等価回路図、第５
図は同実施例における動作説明図、第６図は同実
施例の動作波形図、第７図は同要部の電気的結線
図、第８図は本発明の第２の実施例である光学式
回転検出装置の概略構成を示す斜視図、第９図は
同実施例のロータリーエンコーダの平面図、第１
０図は同実施例の平面光電変換素子の平面図、第
１１図は同実施例の動作波形図、第１２図は同要
部の電気的結線図、第１３図は同動作波形図、第
１４図は本発明の１実施例における平面光電変換
素子の構造を説明するための断面図、第１５図ａ
は同要部の平面図、ｂは同断面図、第１６図は本
発明の他の実施例における平面光電変換素子の斜
視図、第１７図は本発明の前段階として考えられ
る回転検出装置に使用される平面光電変換素子の
断面図、第１８図は同要部の等価回路図、第１９
図は同回転検出装置の電気的結線図である。 １……固定子、２……回転子、３……磁石、４
……巻線、５，１２……平面光源、６，１４……
ロータリーエンコーダ、６ａ，１４ａ，１４ｂ…
…スリツト、７，１３……回転軸、８，１５……
平面光電変換素子、９ａ，９ｂ……電極、１０
ａ，１０ｂ，１５ａ，１５ｂ……光電変換素子
群、１１，１８，１９，３０，３１，３２……演
算増幅器、１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ……
ロータ位置検出用光電変換素子、２０，２６……
ステンレス基板、２１……絶縁膜、２２，２７…
…ａ−Si膜、２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ，
２８ａ，２８ｂ……IT、２５ａ，２５ｂ……
電極、２９ａ，２９ｂ……光電変換素子群、３
３，３４……電流−電圧変換回路、３５……差動
増幅回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ｎ個（ｎは正の整数）のスリツトを環状に有
   し、そのスリツトピツチがPoであるロータリー
   エンコーダを回転軸に取り付け、そのロータリー
   エンコーダの一方の面に対向して前記全スリツト
   に光を照射するよう光源を配するとともに、前記
   ロータリーエンコーダの他方の面に対向して平面
   光電変換素子を配し、その平面光電変換素子は同
   一基板上に、前記スリツトピツチPoのピツチで
   略全周に渡つて形成された第１の光電変換素子小
   片を電気的に結合して成り、 第１のアノード側電極及び第１のカソード側電
   極を備えた第１の光電変換素子群と、前記第１の
   光電変換素子小片と中心間のピツチがPo／２と
   なるように分離され、前記スリツトピツチPoの
   ピツチで略全周に渡つて形成された第２の光電変
   換素子小片を電気的に結合して成り、 第２のアノード側電極及び第２のカソード側電
   極を備えた第２の光電変換素子群を有し、前記第
   １の光電変換素子群及び第２の光電変換素子群は
   完全に独立した２つの光電変換素子として働ら
   き、前記ロータリーエンコーダが回転することに
   より前記光源から発せられた光が前記ｎ個のスリ
   ツトを通じて前記第１の光電変換素子群と第２の
   光電変換素子群に照射され、前記第１の光電変換
   素子群のアノード側電極と前記第２の光電変換素
   子群のカソード側電極を平面光電変換素子上で接
   続し、かつ前記第１の光電変換素子群のカソード
   側電極と前記第２の光電変換素子群のアノード側
   電極を同様に前記平面光電変換素子上で接続する
   ことにより、前記第１の光電変換素子群の出力と
   前記第２の光電変換素子群からの出力の差を回転
   検出信号とすることを特徴とする光学式回転検出
   装置。 ２ 光電変換素子としてPIN接合を形成するアモ
   ルフアスシリコン光電変換素子を使用したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学式回
   転検出装置。 ３ 光源として5700〓近傍の発光波長を有する光
   源を使用したことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の光学式回転検出装置。