JPH0420864A - 回転検出装置 - 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、いわゆるヘッドホンを用いた電気音響変換器
や携帯用のビデオカメラ装置等に用いて有用な回転検出
装置に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、バイモルフ板の長手方向先端側を被回転検出
物とともに回転移動される回転部材に支持させるととも
に、被回転検出物の回転軸心上に位置するようにバイモ
ルフ板に慣性部材を取付けることにより、バイモルフ板
が回転部材の回転角加速度に応じた電気出力を出力する
ようにして、衝撃等に対して良好な耐久性ををし、被回
転検出物の回転移動の検出が高感度に行え、いわゆるヘ
ッドホンを用いた電気−音響変換器や携帯用のビデオカ
メラ装置等に用いて有用な回転検出装置を提供するもの
である。

Ｃ１従来の技術 従来、一対の小型の電気−音響変換器を両耳介近傍に対
応させて装着支持するいわゆるヘッドホン装置を用いて
、外方より音波が伝播するかのような自然な聴取感を与
える音響再生を実現するため、いわゆるパイノーラル方
式が提案されている。

このハイノーラル方式は、本来右側の電気−音響変換器
のみにより再生される右チャンネル信号に所定の位相変
換及び信号レベル変換を施して左側の電気−音響変換器
に供給するとともに、本来右側の電気−音響変換器のみ
により再生される右チャンネル信号に所定の位相変換及
び信号レヘル変換を施して右側の電気−音響変換器に供
給するようにしたものである。

このようなパイノーラル方式においては、側方及び後方
より伝播する音響については良好な頭外定位感を実現す
ることができるが、前方より伝播する音響について良好
な頭外定位感を実現することが困難であった。そして、
このハイノーラル方式においては、特公昭５４−１９２
４２号公報に記載されているように、頭部の回転移動の
検出を行って、検出された頭部の回転移動に応して位相
変換及び信号レベル変換の定数を変更すれば、前方より
伝播する音響について良好な頭外定位感が実現できるこ
とが提案されている。

また、携帯用のビデオカメラ装置においては、このビデ
オカメラ装置の回転移動の検出を行って、検出されたビ
デオカメラ装置の回転移動に応して映像信号に所定の信
号処理を施せば、いわゆる手ブレによる映像の揺動を修
正できることが提案されている。なお、このような手ブ
レは、５セ乃至１００セ程度の所定周波数以下の低周波
数帯域における横方向の反復的な回動であるので、上記
ビデオカメラ装置の回転移動を周波数選別して検出すれ
ば、良好に手ブレによる影響を修正できる。

そのため、従来より、ハイノーラル方式を用いた電気−
音響変換装置や携帯用のビデオカメラ装置等に用いるた
め、頭部等の被回転検出物の回転移動を検出する回転検
出装置が提案されている。

すなわち、特公昭５４−１９２４２号公報には、互いに
スライド可能に嵌装されたシリンダ部及びピストン部か
らなる距離測定装置を用い、この距離測定装置の一端側
を使用者の肩部にピストンの一端側を取付けるとともに
、他端側をこの使用者の頭部に取付けることにより、こ
の使用者の肩部を基準とするこの使用者の頭部の回転移
動を検出するようにした装置が記載されている。また、
この特公昭５４−１９２４２号公報には、いわゆるジャ
イロスコープ装置を使用者の頭部に取付けて、この使用
者の頭部の回転移動を検出するようにした装置が記載さ
れている。

このような距離測定装置やジャイロスコープを用いて構
成された回転検出装置は、装置構成の小型化が困難であ
り、また、高価であるにもかかわらず、微小に振動する
ような回転移動を正確に検出することができない。

なお、上記ジャイロスコープを用いた回転検出装置にお
いては、このジャイロスコープの代わりに磁針を用いる
ことができる。しかしながら、磁針を用いて構成された
回転検出装置においては、検出の応答性が悪く、正確な
回転移動の検出を行うことかできない。

また、本出願人は、先に、基準位置を示す音源を用い、
この音源までの距離を測定することによって使用者の頭
部の回転移動を検出するようにした電気−音響変換装置
用の回転検出装置を提案している。すなわち、この回転
検出装置は、使用者の頭部の左側及び右側に取付けられ
る一対のマイクロホン装置を備え、これらマイクロホン
装置を用いて上記音源より発せられる検出用音響の位相
を検出することによって、上記音源より上記使用者の頭
部の左側及び右側までのそれぞれの距離を検出するよう
に構成されている。この回転検出装置においては、上記
音源より上記使用者の頭部の左側及び右側までの距離の
変化に基づいて、上記使用者の頭部の回転移動が算出さ
れる。

このように、基準位置を示す音源を用いて構成された回
転検出装置は、この音源をも含んで携帯可能となすよう
に小型化することか困難である。

したがって、この回転検出装置は、屋外等で用いられる
ように構成することができない。

さらに、特開昭６３−２７２３００号公報には、一対の
バイモルフ板を用いて構成された回転検出装置が記載さ
れている。このバイモルフ板は、例えば圧電セラミ、り
に金属板が貼り合わせられて構成され、湾曲されること
により起電力を生ずるように構成されている。この回転
検出装置においては、上記一対のバイモルフ板は、それ
ぞれの−端側を被回転検出物とともに回転移動される回
転部材の路間−の位置に取付けられて、片持ち支持され
ている。そして、これら各バイモルフ板は、自由端側と
なるそれぞれの他端側を互いに対向する反対方向に延在
させている。これらバイモルフ板の電極は、上記回転部
材の回転により生ずる上記各バイモルフ板の湾曲、すな
わち、上記各バイモルフ板の自由端が上記回転部材に対
して互いに同一の回転方向に変位するような湾曲により
生ずる起電力が互いに加算されるように接続されている
。

この回転検出装置においては、上記回転部材が回転移動
を行うと、この回転移動の角加速度に応して上記各バイ
モルフ板が湾曲され、この湾曲に応じた起電力を得るこ
とができる。すなわち、この回転検出装置においては、
上記起電力に基づいて、上記被回転検出物の回転速度及
び回転角度位置を算出することができる。

なお、この回転検出装置においては、上記回転部材が上
記被回転検出物とともに平行移動したときには、上記各
バイモルフ板は、これらバイモルフ板の自由端が上記回
転部材に対して互いに逆の回転方向に変位するような湾
曲を生しる。このとき、これらバイモルフ板が生ずる起
電力が互いに相殺されるため、上記回転部材の平行移動
成分に影響されない回転移動成分のみが検出される。

Ｄ　発明が解決しようとする課題 ところで、上述のような一対のバイモルフ板を用いて構
成された回転検出装置においては、上記各バイモルフ板
は、それぞれ一端側のみを上記回転部材に対し、いわゆ
る片持ち支持されているため、外方より衝撃が与えられ
た場合等には、これらバイモルフ板の一端側の破損や上
記回転部材よりの脱落を生ずる虞れがある。

また、この回転検出装置においては、上記バイモルフ板
は、上記回転部材が回転したときに、このバイモルフ板
の質量に対応して決まる湾曲量より大きな湾曲を生ずる
ことがないので、回転移動の検出感度を向上させること
が困難である。

そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるもの
であって、衝撃等に対して良好な耐久性ををするととも
に、被回転検出物の回転移動の検出を高感度に行える回
転検出装置を提供することを目的とする。

８０課題を解決するための手段 上述の課題を解決し上記目的を達成するため、本発明に
係る回転検出装置は、被回転検出物とともに回転移動さ
れる回転部材に長手方向先端側を支持されたバイモルフ
板と、上記被回転検出物の回転軸心上に位置されて上記
バイモルフ板に取付けられる慣性部材とを備え、上記バ
イモルフ板は、上記回転部材の回転角加速度に応じた電
気出力を出力してなるものである。

Ｆ１作用 本発明に係る回転検出装置においては、バイモルフ板は
、被回転検出物とともに回転移動される回転部材に長手
方向先端側を支持されるとともに、上記被回転検出物の
回転軸心上に位置される慣性部材が取付けられているの
で、上記回転部材が回転されることにより、先端側が上
記慣性部材に対して回転する方向に湾曲されて、上記回
転部材の回転角加速度に応じた電気出力を出力する。

Ｇ、実施例 以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照しながら説
明する。

本発明↓こ係る回転検出装置は、例えば使用者の頭部や
携帯用のビデオカメラ装置等の被回転検出物の回転角加
速度を検出する装置である。

この回転検出装置は、第１図に示すように、バイモルフ
板ｌを有して構成される。このバイモルフ板１は、対を
なす第１及び第２のモノモルフ板Ｉａ、１ｂが薄い金属
板からなる共通端子板２を挟んで貼り合わせられて構成
されている。上記各モノモルフ板１ａ、］ｂは、例えば
圧電セラミックからなり、厚み方向に湾曲されることに
より一面側及び他面側間に起電力を生ずるように構成さ
れている。

上記第１のモノモルフ板１ａのポーリング方向は、第２
図中に矢印Ａ及び矢印Ｂで示すように、上記共通端子板
２の側より上記バイモルフ板１の一面側となる表面側に
向かう方向となされている。

また、上記第２のモノモルフ板１ｂのポーリング方向は
、上記第１のモノモルフ板１ａと同一の方向、すなわち
、第２図中に矢印Ｃ及び矢印りで示すように、上記バイ
モルフ板１の他面側となる表面側より上記共通端子板２
の側に向かう方向となされている。

上記バイモルフ板ｌの各面上には、第１図及び第２図に
示すように、それぞれ導体薄膜からなる複数の電極が被
着形成されている。すなわち、上記バイモルフ板１の一
面側である上記第１のモノモルフ板１ａの表面部には、
長手方向中央位置の両側側に分極されて、第１及び第２
の電極３，４が形成されている。また、上記バイモルフ
板１の他面側である上記第２のモノモルフ板ｉｂの表面
部には、長手方向中央位置の両側側に分極されて、第３
及び第４の電極５．６が形成されている。

そして、上記バイモルフ板ｌは、長手方向の両端側、す
なわち、一端側及び他端例の先端側を、上記被回転検出
物とともに回転移動される回転部材となる回転リング７
に支持されている。この回転リング７は、金属や構成樹
脂等の材料により、上記バイモルフ板１の長さに略等し
い内径を有する円環状に形成されている。この回転リン
グ７には、１８０°の角度間隔を育して、すなわち、こ
の回転リング７の軸心を挟んで互いに対向する位置に、
一対の支持孔７ａ、７ａが設けられている。

これら支持孔７ａ、７ａは、上記バイモルフ板】が挿入
され得るように、このバイモルフ板１の幅に略等しい長
さと上記バイモルフ板１の厚みよりやや大きな幅を有し
て形成されている。また、これら支持孔７ａ、７ａは、
長手方向を上記回転リング７の厚み方向となして形成さ
れている。上記バイモルフ板１は、上記回転リング７内
に差し渡されるように配設され、両端側を上記各支持孔
７ａ、７ａに対応して挿入させて、この回転リング７に
支持されている。したがって、このバイモルフ板１は、
長手方向中心位置を路上記回転リング７の軸心上に位！
させるとともに、幅方向を上記回転リング７の軸心に平
行となして支持されている。なお、上記バイモルフ１１
は、上記各支持孔７ａにより、このバイモルフ板１の長
手方向の移動を規制されて支持されている。

また、上記回転リング７には、この回転リング７を上記
被回転検出物に取付けるための複数の脚部７ｂが設けら
れている。

そして、上記バイモルフＦｉｔの長手方向中心位置、す
なわち、上記回転リング７の軸心上となる位置には、慣
性部材８が取付けられている。この慣性部材８は、適度
の密度を有する材料により、略円柱状に所定の質量を有
して形成されている。

この慣性部材８には、この慣性部材８の軸心を貫くよう
にして、上記バイモルフ板１が挿入され得るような被保
持孔８ａが設けられている。この慣性部材８は、上記被
支持孔８ａに上記バイモルフ板ｌが挿通されることによ
り、上記回転リング７と同軸状となされて、このバイモ
ルフ板１に支持されている。

ところで、上記各電極３．４，５．６は、第３図及び第
４図に示す上記回転リング７の軸心回りの回転に伴う上
記バイモルフ板１の湾曲によって生ずる起電力が、互い
に加算されるように接続されている。すなわち、上記第
１の電極３と上記第３の電極５とは、第１の電圧取り出
し端子９に接続されている。そして、上記第２の電極４
と上記第４の電極６とは、第２の電圧取り出し端子ＩＯ
に接続されている。

このように構成された本発明に係る回転検出装置は、上
記被回転検出物の第１図中矢印Ｒで示す上記回転リング
７の軸心回りの回転角加速度を検出する。

すなわち、この回転検出装置において、第３回に示すよ
うに、上記回転リング７が、第３図中矢印Ｒ，で示す第
１の回転方向に回転され始めると、上記バイモルフ板１
は、両端側が上記回転リング７とともに上記第１の回転
方向に移動されるとともに、中心部が上記慣性部材８の
質量に応じた慣性によって初期位置に留められるため、
それぞれ第３図中に矢印Ｘｌ及びｘ２で示すように、両
端側が上記第１の回転方向に回転されるように湾曲され
る。このとき、上記第１の電極３及び上記第４の電極６
の近傍の部分は、それぞれ第３図中矢印ｌで示すように
、伸長されるように変位される。

また、上記第２の電極４及び上記第３の電極５の近傍の
部分は、それぞれ第３図中矢印Ｓで示すように、圧縮さ
れるように変位される。したがって、上記第１の電圧取
り出し端子９にはプラスの電位が、上記第２の電圧取り
出し端子１０にはマイナスの電位がそれぞれ生ずる。

そして、この回転検出装置において、第４図に示すよう
に、上記回転リング７が、第４回申矢印Ｒ２で示す上記
第１の回転方向の逆方向である第２の回転方向に回転さ
れ始めると、上記バイモルフ板１は、両端側が上記回転
リング７とともに上記第２の回転方向に移動されるとと
もに、中心部が上記慣性部材８の質量に応じた慣性によ
って初期位置に留められるため、それぞれ第４図中に矢
印Ｙ１及びＹ２で示すように、両端側が上記第２の回転
方向に回転されるように湾曲される。このとき、上記第
１の電極３及び上記第４の電極６の近傍の部分は、それ
ぞれ第４図中矢印Ｓで示すように、圧縮されるように変
位される。また、上記第２の電極４及び上記第３の電極
５の近傍の部分は、それぞれ第４図中矢印！で示すよう
に、伸長されるように変位される。したがって、上記第
１の電圧取り出し端子９にはマイナスの電位が、上記第
２の電圧取り出し端子１０にはプラスの電位がそれぞれ
生ずる。

このようにして、上記第１及び第２の電圧取り出し端子
９．ＩＯより取り出される電圧は、上記回転リング７の
軸心回りの回転角加速度、すなわち、上記被回転検出物
の上記軸心回りの回転角加速度に対応じたものとなって
いる。

この回転検出装置を等価回路により示すと、第１１図に
示すように、上記第１の電圧取り出し端子９に２個のコ
ンデンサＣ２Ｃが並列に接続され、これら各コンデンサ
Ｃ１Ｃに対し、さらに、互いに並列に接続された２個の
コンデンサＣ５Ｃが直列に接続されて、これら各コンデ
ンサＣ１Ｃに対し上記第２の電圧取り出し端子１０が接
続された状態となっている。この等価回路において、上
記各コンデンサｃ、ｃ、ｃ、ｃは、上記第１の電極３と
上記共通端子板２との間の電気容量、上記第２の電極４
と上記共通端子板２との間の電気容量、上記第３の１Ｊ
ｉ５と上記共通端子板２との間の電気容量及び上記第４
の電極６と上記共Ｘｉ！端子板２との間の電気容量を、
それぞれ示している。すなわち、上記各コンデンサｃ、
ｃ、ｃ、ｃの電気容量をそれぞれＣとし、これらコンデ
ンサＣ１ＣＣＣに上記バイモルフ板１の湾曲により蓄電
される電位差をそれぞれｅとすると、この回転検出装置
においては、電気容量がＣであって、２ｅの起電力を得
ることができる。

本発明に係る回転検出装置は、上述の実施例に限定され
ることなく、第５図に示すように、上記各モノモルフ板
１ａ、１ｂのポーリング方向を互いに対向する方向とし
て構成してもよい。

すなわち、この回転検出装置においては、上記第１のモ
ノモルフ板１ａのポーリング方向は、第５図中に矢印Ａ
及び矢印Ｂで示すように、上記共通端子板２の側より上
記バイモルフ板ｌの一面側である表面側に向かう方向と
なされている。そして、上記第２のモノモルフ板１ｂの
ポーリング方向は、上記第１のモノモルフ板１ａのポー
リング方向に対向する方向、すなわち、第５図中に矢印
Ｅ及び矢印Ｆで示すよう二こ、上記共通端子板２の側よ
り上記バイモルフ板ｌの他面側である表面側に向かう方
向となされている。

この回転検出装置においても、上記各電極３゜４．５．
６は、第６図に示すような上記回転リング７の回転によ
り生しる上記バイモルフ板１の湾曲によって生ずる起電
力が、互いに加算されるように接続されている。すなわ
ち、上記第２の電極４と上記第３の電極５とは、上記第
１の電圧取り出し端子９に接続されている。そして、上
記第１の電極３と上記第４の電極６とは、第２の電圧取
り出し端子１０に接続されている。

このように構成された本発明に係る回転検出装置におい
て、第６図に示すように、上記回転リング７が、第８図
中矢印Ｒ１で示す第１の回転方向に回転され始めると、
上記バイモルフ板１は、両端側が上記回転リング７とと
もに上記第１の回転方向に移動されるとともに、中心部
が上記慣性部材８の質量に応じた慣性によって初期位置
に留められるため、それぞれ第６図中に矢印Ｘｌ及びＸ
２で示すように、両端側が上記第１の回転方向に回転さ
れるように湾曲される。このとき、上記第１の電極３及
び上記第４の電８ｉ！６の近傍の部分は、それぞれ第６
図中矢印ｌで示すように、伸長されるように変位される
。また、上記第２の電極４及び上記第３の電極５の近傍
の部分は、それぞれ第６図中矢印Ｓで示すように、圧縮
されるように変位される。したがって、上記第１の電圧
取り出し端子９にはマイナスの電位が、上記第２の電圧
取り出し端子１０にはプラスの電位がそれぞれ生ずる。

そして、この回転検出装置において、上記回転リング７
が、上記第２の方向に回転され始めると、上記第１の電
圧取り出し端子９にはプラスの電位が、上記第２の電圧
取り出し端子１ｏにはマイナスの電位がそれぞれ生ずる
。

このようにして、この回転検出装置においても、上記第
１及び第２の電圧取り出し端子９，１ｏより、上記被回
転検出物の上記回転リング７の細心回りの回転角加速度
に対応じた電圧を取出すことができる。

この回転検出装置を等価回路により示すと、上記第１１
図により示した回路となる。すなわち、この回転検出装
置においては、電気容量がＣであって、２ｅの起電力を
得ることができる。

さらに、本発明に係る回転検出装置は、第７図に示すよ
うに、上記各モノモルフ板１ａ　　Ｉｂのポーリング方
向を、一端側と他端側とで互いに対向する方向となるよ
うにして構成してもよい。

すなわち、この回転検出装置においては、上記第１のモ
ノモルフ板１ａのポーリング方向は、上記第１の電極３
が設けられた一端側においては、第７図中に矢印Ａで示
すように、上記共通端子板２の側より上記バイモルフ板
１の一面側である表面側に向かう方向となされ、上記第
２の電極４が設けられた他端側においては、第７図中に
矢印Ｇで示すように、上記バイモルフ板１の一面側であ
る表面側より上記共通端子板２の側に向かう方向となさ
れている。そして、上記第２のモノモルフ板１ｂのポー
リング方向は、上記第３の電極５が設けられた一端側に
おいては、第７図中に矢印Ｃで示すように、上記バイモ
ルフ板ｌの一面側である表面側より上記共通端子板２の
側に向かう方向となされ、上記第４の電極６が設けられ
た他端側においては、第７図中に矢印Ｆで示すように、
上記共通端子板２の側より上記バイモルフ板１の一面側
である表面側に向かう方向となされている。

この回転検出装置においては、上記共通端子板２及び上
記各電極３．４．５．６は、第８図に示すような上記回
転リング７の回転により生しる上記バイモルフ板１の湾
曲によって生ずる起電力が、互いに加算されるように接
続されている。すなわち、上記共通端子板２は、上記第
１の電圧取り出し端子９に接続されている。そして、上
記第１乃至第４の電極３．４．５．６は、上記第２の電
圧取り出し端子１０に接続されている。

なお、上記第１の電極３と上記第２の電極４とは、第１
の接続用導線１１により互いに接続されている。この場
合、これら第】の電極３と第２の電極４とは、互いに連
続して形成してもよい。また、上記第３の電極５と上記
第４の電極６と１よ、第２の接続用導線１２により互い
に接続されている。これら第３の電極５と第４の電極６
とは、互いに連続して形成してもよい。

このように構成された本発明に係る回転検出装置におい
て、第８図に示すように、上記回転リング７が、第８図
中矢印Ｒ１で示す第１の回転方向に回転され始めると、
上記バイモルフ板１は、両端側が上記回転リング７とと
もに上記第１の回転方向に移動されるとともに、中心部
が上記慣性部材８の質量に応じた慣性によって初期位置
に留められるため、それぞれ第８図中に矢印Ｘ１及びＸ
２で示すように、両端側が上記第１の回転方向に回転さ
れるように湾曲される。このとき、上記第１の電極３及
び上記第４の電極６の近傍の部分は、それぞれ第８図中
矢印！で示すように、伸長されるように変位される。ま
た、上記第２の電極４及び上記第３の電極５の近傍の部
分は、それぞれ第８図中矢印Ｓで示すように、圧縮され
るように変位される。したがって、上記第１の電圧取り
出し端子９にはマイナスの電位が、上記第２の電圧取り
出し端子１０にはプラスの電位がそれぞれ生ずる。

そして、この回転検出装置において、上記回転リング７
が、上記第２の回転方向に回転され始めると、上記第１
の電圧取り出し端子９にはプラスの電位が、上記第２の
電圧取り出し端子ｌＯにはマイナスの電位がそれぞれ生
ずる。

このようにして、この回転検出装置においても、上記第
１及び第２の電圧取り出し端子９，１０より、上記被回
転検出物の上記回転リング７の軸心回りの回転角加速度
に対応じた電圧を取出すことができる。

この回転検出装置を等価回路により示すと、第１２図に
示すように、上記第１の電圧取り出し端子９に４個のコ
ンデンサｃ、ｃ、ｃ、ｃが並列に接続され、これら各コ
ンデンサｃ、ｃ、　　ｃ、、　ｃに上記第２の電圧取り
出し端子１０が接続された状態となっている。この等価
回路において、上記各コンデンサｃ、ｃ、ｃ、ｃは、上
記第１１図により示した等価回路におけると同様に、上
記第１乃至第４の電極３．４．５．．６と上記共通端子
Ｆｊ、２との間のｔ％容量をそれぞれ示している。すな
わち、この回転検出装置においては、電気容量が４０で
あって、ｅの起電力を得ることができる。

この回転検出装！において、このように上記第１及び第
２の電圧取り出し端子９．１０間の電気容量を大きくす
るような接続を行うと、回転移動の検出についての低域
カットオフ周波数を低くすることができ、低域周波数帯
域を含む広い周波数帯域の回転移動を正確に検出するこ
とができる。

そして、本発明に係る回転検出装置は、第９図に示すよ
うに、上記各モノモルフ板１ａ、ｌｂのポーリング方向
が一端側と他端側とで互いに対向する方向であるととも
に、各モノモルフ板１ａ１ｂのポーリング方向が互いに
対向する方向となるようにして構成してもよい。

すなわち、この回転検出装置においては、上記第１のモ
ノモルフ板１ａのポーリング方向は、上記第１の電極３
が設けられた一端側においては、第９図中に矢印Ａで示
すように、上記共通端子板２の側より上記バイモルフ板
ｌの一面側である表面側に向かう方向となされ、上記第
２の電極４が設けられた他端側においては、第９図中に
矢印Ｇで示すように、上記バイモルフ板ｌの一面側であ
る表面側より上記共通端子板２の側に向かう方向となさ
れている。そして、上記第２のモノモルフ板１ｂのポー
リング方向は、上記第３の電極５が設けられた一端側に
おいては、第９図中に矢印Ｅで示すように、上記共通端
子板２の側より上記バイモルフ板１の一面側である表面
側に向かう方向となされ、上記第４の電極６が設けられ
た他端側においては、第９図中に矢印Ｈで示すように、
上記バイモルフ板ｌの一面側である表面側より上記共通
端子板２の側に向かう方向となされている。

この回転検出装置においては、上記各電極３゜４．５．
６は、第１Ｏ図に示すような上記回転リング７の回転に
より生しる上記バイモルフ板ｌの湾曲によって生ずる起
電力が、互いに加算されるように接続されている。すな
わち、上記第３の電極５及び上記第４の；極６は、上記
第１の電圧取り出し端子９に接続されている。そして、
上記第１の電掴３及び第２の電極４は、上記第２の電圧
取り出し端子ｌＯに接続されている。

なお、上記第１カ電極３と上記第２の電極４とは、第１
の接続用導線１１により互いに接続されている。この場
合、これら第１のＮｌｌ１３と第２の電極４とは、互い
に連続して形成してもよい、また、上記第３の電極５と
上記第４の電極６とは、第２の接続用導線１２により互
いに接続されている。これら第３の電極５と第４の電極
６とは、互いに連続して形成してもよい。

このように構成された本発明に係る回転検出装置におい
て、第１０図に示すように、上記回転リング７が、第１
Ｏ図中矢印Ｒ１で示す第１の回転方向に回転され始める
と、上記バイモルフ板１は、両端側が上記回転リング７
とともに上記第１の回転方向に移動されるとともに、中
心部が上記慣性部材８の質量に応じた慣性によって初期
位置に留められるため、それぞれ第１Ｏ図中に矢印Ｘｌ
及びＸｔで示すように、両端側が上記第１の回転方向に
匣転されるように湾曲される。このとき、上君己第１の
電極３及び上記第４の電極６の近傍の部分は、それぞれ
第１Ｏ図中矢印ｌで示すように、伸長されるように変位
される。また、上記第２の１を掻４及び上記第３の電極
５の近傍の部分は、それぞれ第１０図中矢印Ｓで示すよ
うに、圧縮されるように変位される。したがって、上記
第１の電圧取り出し端子９にはマイナスの電位が、上記
第２の電圧取り出し端子１０にはプラスの電位がそれぞ
れ生ずる。

そして、この回転検出装置において、上記回転リング７
が、上記第２の回転方向に回転され始めると、上記第１
の電圧取り出し端子９にはプラスの電位が、上記第２の
電圧取り出し端子１０にはマイナスの電位がそれぞれ生
ずる。

このようにして、この回転検出装置においても、上記第
１及び第２の電圧取り出し端子９，１０より、上記被回
転検出物の上記回転リング７の軸心回りの回転角加速度
に対応じた電圧を取出すことができる。

この回転検出装置を等価回路により示すと、上記第１１
図により示した回路となる。すなわち、この回転検出装
置においては、電気容量がＣであって、２ｅの起電力を
得ることができる。

また、本発明に係る回転検出装置は、第１３図及び第１
４図に示すように、対をなす第１及び第２のバイモルフ
板１３．１４を用いて構成してもよい、これら各バイモ
ルフ板１３．１４は、上述した実施例中のバイモルフ板
１と同様に、２枚のモノモルフ板が薄い金属板からなる
共通端子板を挟んで貼り合わせられ、厚み方向に湾曲さ
れることにより一面側及び他面側間に起電力を生ずるよ
うに構成されている。これら各バイモルフ板１３゜１４
は、上述の実施例中のバイモルフ板１に略等しい幅及び
厚さを有し、このバイモルフ板１の長さの略１／２の長
さ、すなわち、上記回転リング７の内径の半分に略等し
い長さを有して構成されている。

これらバイモルフ板１３．１４は、それぞれ−端側を基
端側として慣性部材！５に取付けられ、他端側を先端側
として上記慣性部材１５を中心として互いに反対方向に
延在させるとともに、互いに一面側及び他面側を同一面
内に位！させるようになされている。上記慣性部材１５
は、適度の密度を有する材料により、所定の質量を有し
て略円柱状に形成されている。この慣性部材１５の側面
側には、上記各バイモルフ板１３．１４の基端側が取付
けられる一対の取付は溝１５ａ、１５ａが設けられてい
る。

そして、上記各バイモルフ板１３．１４のそれぞれの先
端側は、それぞれ上記回転リング７の支持孔７ａ、７ａ
に挿通されて支持されている。

この回転検出装置において、第１５図に示すように、上
記回転リング７が被回転検出物が回転移動することによ
り、第１５図中に矢印Ｒ２で示す第１の回転方向に回転
移動されると、上記各バイモルフＦｉ１３．１４は、そ
れぞれ先端側が上記回転リング７とともに上記第１の回
転方向に移動されるとともに、それぞれ基端側か上記慣
性部材１５の質量に応じた慣性によって初期位置に留め
られるため、それぞれ第１５図中に矢印Ｘ、及び×２で
示すように、先端側が上記第１の回転方向に回転される
ように湾曲される。また、上記回転リング７が上記第１
の方向の逆方向である第２の回転方向に回転移動すると
、上記各バイモルフ板１３１４は、それぞれ先端側が上
記第２の回転方向に回転されるように湾曲される。

この回転検出装置においては、このように上記各バイモ
ルフ板１３．１４が湾曲されることにより、これらバイ
モルフ板１３．１４は、上記被回転検出物の回転角加速
度に応じた電気出力を出力する。

さらに、本発明に係る回転検出装置は、第１６図及び第
１７図に示すように、第１乃至第３のバイモルフ板１６
．１７．１８を用いて構成することもできる。これら各
バイモルフ板１６．１７゜１８は、上述した各実施例中
のバイモルフ板と同様に、２枚のモノモルフ板が薄い金
属板からなる共通端子板を挟んで貼り合わせられ、厚み
方向に湾曲されることにより一面側及び他面側間に起電
力を生ずるように構成されている。これら各バイモルフ
板１６．１７．１８は、上述の各実施例中のバイモルフ
板に略等しい輻及び厚さを有し、上記回転リング７の内
径の半分に略等しい長さを有して構成されている。

これらバイモルフ板１６．１７．１８は、それぞれ一端
側を基端側として慣性部材１９に取付けられ、それぞれ
他端側を先端側として上記慣性部材１９を中心として等
角度間隔となる方向に延在させるように支持されている
。上記慣性部材１９は、適度の密度を有する材料により
、所定の質量を有して略円柱状に形成されている。この
慣性部材１９の側面側には、上記各バイモルフ板１６゜
１７．１８の基端側か取付けられる取付は溝１９ａ、１
９ａ、１９ａが設けられている。

そして、上記各バイモルフ板１６．１７．１８のそれぞ
れの先端側は、それぞれ上記回転リングマの支持孔７ａ
、７ａ、７ａに挿通されて支持されている。なお、この
回転検出装置に用いる回転リング７には、等角度間隔を
有して、３箇所に上記支持孔７ａ、７ａ、７ａが設けら
れている。

この回転検出装置において、上記回転リング７が被回転
検出物が回転移動することにより回転移動されると、上
記各バイモルフ板１６，１７．１８は、それぞれ先端側
が上記回転リング７とともに回転移動されるとともに、
それぞれ基端側か上記慣性部材１９の質量に応じた慣性
によって初期位置に留められるため、それぞれ先端側が
上記回転リング７の回転方向と同一の回転方向に移動さ
れるように湾曲される。

この回転検出装置においては、このように上記各バイモ
ルフ板１６，１７．１８が湾曲されることにより、これ
らバイモルフ板１６．１７．１８は、上記被回転検出物
の回転角加速度に応じた電気出力を出力する。

ところで、本発明に係る回転検出装置においては、上記
各バイモルフ板の過大な湾曲変位による破損を防止する
ため、このバイモルフ板の湾曲変位置を規制するストッ
パ部材を設けてもよい。

すなわち、上述したバイモルフ板１を用い、上記ストッ
パ部材を設けて構成した回転検出装置は、第１８図に示
すように、上記慣性部材８に、第１及び第２のストッパ
部材２０．２１が取付けられている。これら各ストッパ
部材２０．２１は、上記慣性部材８の上記バイモルフ板
１の他面側方向の側及び上記慣性部材８の上記バイモル
フ板１の一面側方向の側に対応して取付けられている。

上記慣性部材８の上記バイモルフ板ｌの他面側方向の側
に取付けられる第１のストッパ部材２０は、一対のアー
ム部２０ａ、２０ｂを有している。

これらアーム部２０ａ、２０ｂは、上記慣性部材８の近
傍より上記バイモルフ板１の両端側方向の互いに略対向
する方向に延設されている。すなわち、これらアーム部
２０ａ、２０ｂの一方は、上記バイモルフ板ｌの他端側
部分に対向し、これらアーム部２０ａ、２０ｂの他方は
、上記バイモルフ板１の一端側部分に対向している。

また、上記慣性部材８の上記バイモルフ板ｌの一面側方
向の側に取付けられる第２のストッパ部材２１は、一対
のアーム部２１ａ、２１ｂを有している。これらアーム
部２１ａ、２１ｂは、上記慣性部材８の近傍より上記バ
イモルフ板ｌの両端側方向の互いに略対向する方向に延
設されている。

すなわち、これらアーム部２１ａ、２１ｂの一方は、上
記バイモルフ板１の一端側部分に対向し、これらアーム
部２１ａ、２１ｂの他方は、上記バイモルフ板１の他端
側部分に対向している。

このようにストッパ部材２０．２１を有してなる回転検
出装置においては、第２０図に示すように、上記バイモ
ルフ板ｌの上記慣性部材８に対する湾曲量は、第２０図
中矢印Ｉ及び矢印Ｊで示すこのバイモルフ板１の両端側
が上記各アーム部２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂのい
ずれかに当接するまでの範囲内に規制されている。すな
わち、上記回転リング７が過大な回転角加速度を有して
回転移動し、上記バイモルフ板１が過大に湾曲されよう
とすると、このバイモルフ板１が上記各アーム部２０ａ
、２０ｂ、２１ａ、２１ｂのいずれかに当接する。する
と、上記バイモルフ板ｌは、さらに湾曲することなく、
当接した上記各アーム部２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１
ｂのいずれかを介して上記慣性部材８を回転させる。

なお、上記各アーム部２０ａ、２０ｂ、２１ａ２１ｂの
上記バイモルフ板ｌが当接する部分は、上記バイモルフ
板１が当接したとときに、このバイモルフ板ｌに対し傷
損を与えないようにするため、ゴムや発泡性の合成樹脂
の如き適度の可撓性及び弾力性を有する材料により形成
するようにしてもよい。

なお、本発明に係る回転検出装置は、このようにスト、
パ部材２０．２１を用いる場合にも、上述したような複
数のバイモルフ板を用いて構成するようにしてもよい。

上述のように構成される本発明に係る回転検出装置は、
いわゆるヘッドホン装置のヘットハンド部に取付けられ
て用いられる。このヘッドホン装置は、対をなす左耳用
電気−音響変換器と右耳用電気−音響変換器とが上記ヘ
ッドハント部により連結されて構成されている。このヘ
ッドホン装置は、上記ヘッドハント部が使用者の頭部に
装着されることにより、上記左耳用電気−音響変換器を
上記使用者の左側耳介近傍に位置させて支持するととも
に、上記右耳用電気−音響変換器を上記使用者の右側耳
介近傍に位置させて支持する。

この回転検出装置は、上記回転リング７の脚部７ｂが上
記ヘットハント部の略中央部上方側に取付けられること
により、上記ヘッドホン装置に取付けられる。

このように本発明に係る回転検出装置を上記へ７ト“ホ
ン装置に取付ければ、このヘッドホン装置が装着された
上記頭部の回転移動を検出することができる。そして、
信号処理装置を用いて、上記回転検出装置により検出さ
れる上記頭部の回転移動に応して上記各算用電気−音響
変換器により再生される音響の位相及び音響レヘルを変
更する所定の信号処理を施せば、いわゆる頭内定位感の
ない、良好な音響再生を行うことができる。

また、本発明に係る回転検出装置は、携帯用のビデオカ
メラ装置に取付ければ、このビデオカメラ装置のいわゆ
る手ふれによる回転移動に応して映像信号を処理して、
映像の揺動を修正する装置に適用することができる。

Ｈ６発明の効果 上述のように、本発明に係る回転検出装Ｗにおいては、
バイモルフ板は、被回転検出物とともに回転移動される
回転部材に長手方向先端側を支持されるとともに、上記
被回転検出物の回転軸心上に位！される慣性部材が取付
けられている。そのため、上記回転部材が回転されるこ
とにより、先端側か上記慣性部材に対して回転する方向
に湾曲されて、上記回転部材の回転角加速度に応じた電
気出力を出力する。

この回転検出装置においては、上記バイモルフ板は、両
端側を、上記回転部材、あるいは、上記慣性部材に支持
されるため、外方より衝撃の伝播等があったときの破損
や脱落の虞れを少なくすることができる。

そして、この回転検出装置において、上記慣性部材の質
量を適宜設定する二とにより、回転移動の検出感度をよ
り一層向上させることかできる。

すなわち、本発明は、衝撃等に対して良好な耐久性を有
するとともに、被回転検出物の回転移動の検出を高５度
に行える回転検出装置を提供することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転検出装置の構成を示す斜視図
であり、第２図は上記回転検出装置の構成を示す平面図
であり、第３図は上記回転検出装買が第１の回転方向を
検出している状態を示す平面図であり、第４図は上記回
転検出装置が第２の回転方向を検出している状態を示す
平面図である。 第５図は上記第１図に示した回転検出装置と異なるポー
リング方向を有する本発明に係る回転検出装置の構成を
示す平面図であり、第６図は上記第５図に示した回転検
出装置が第１の回転方向を検出しているａ′態を示す平
面図である。 第７回は上記第５図に示した回転検出装置と異なるポー
リング方向を有する本発明に係る回転検出装置の構成を
示す平面図であり、第８図は上記第７図に示した回転検
出装置が第１の回転方向を検出している状態を示す平面
図である。 第９図は上記第７図に示した回転検出装置と異なるポー
リング方向を有する本発明に係る回転検出装置の構成を
示す平面図であり、第１０図は上記第９図に示した回転
検出装置が第１の回転方向を検出している状態を示す平
面図である。 第１１図は上記第２図、第５図及び第９図に示した回転
検出装置の等価＠路を示す回路図であり、第１２図は上
記第７図に示した回転検出袋！の等価回路を示す回路図
である。 第１３図は対をなすバイモルフ板を用いた本発明器こ係
る回転検出装置の構成を示す斜視図であり、第１４図は
上記第１３図に示した回転検出装置の構成を示す平面図
であり、第１５図は上記第１３回に示した回転検出装置
が第１の回転方向を検出しでいる状態を示す平面図であ
る。 第１６図は第１乃至第３のバイモルフ板を用いた本発明
に係る回転検出装置の構成を示す斜視図であり、第１７
図は上記第１６図に示した回転検出装置の構成を示す平
面図である。 第１８図はストッパ部材を用いた本発明に係る回転検出
装置の構成を示す斜視図であり、第１９図はストッパ部
材を用いた本発明に係る回転検出装置の構成を示す平面
図であり、第２０図はストッパ部材を用いた本発明に係
る回転検出装置におけるバイモルフ板の湾曲可能な範囲
を示す平面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被回転検出物とともに回転移動される回転部材に長手方
   向先端側を支持されたバイモルフ板と、上記被回転検出
   物の回転軸心上に位置されて上記バイモルフ板に取付け
   られる慣性部材とを備え、上記バイモルフ板は、上記回
   転部材の回転角加速度に応じた電気出力を出力してなる
   回転検出装置。