JPH0421070Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は光学式回転検出装置に係り、特にスリ
ツトを設けられた回転円盤と発光素子及び受光素
子とから、回転円盤の回転を検出する回転検出装
置に関する。

従来の技術 第４図Ａは従来の光学式回転検出装置の一例の
概略側面図を示す。同図Ａにおいて、フオトカプ
ラ１内の発光素子２から受光素子３に到る光路４
の途中に、第４図Ｂの平面図に示す如き回転歯車
５の歯（山）の部分が位置せしめられてある。回
転歯車５が一定方向に回転すると、回転歯車５の
凹部５ａが断続的に光路４を横切るので、受光素
子３には断続的に光が入射せしめられる。これに
より、受光素子３からは回転円盤５の回転速度に
比例した繰り返し周波数のパルス列が回転検出信
号として得られる。

しかし、上記の従来装置は極数が少ない場合は
有効であるが、回転検出精度が低い。すなわち、
回転検出精度を上げるため極数を多くすると、発
光素子２よりの光がある面積をもつて放射される
ので上記の従来装置では隣りの凹部から光が漏れ
て受光素子３に受光されてしまうため、所定以上
の高精度の回転検出精度が得られない。

そのため、従来は高精度の回転検出精度が必要
な場合は、第５図Ａ，Ｂに示す如き構成の回転検
出装置により回転検出を行なつていた。第５図
Ａ，Ｂ中、第４図Ａ，Ｂと同一構成部分には同一
符号を付し、その説明を省略する。第５図Ａ，Ｂ
に示す如く、この従来装置は光路４の途中に、回
転円盤６の外周部分に等間隔で設けられた多数の
スリツト７と、固定板８のスリツトとが直列に位
置するように配設されてある。固定板８には回転
円盤６のスリツト７と同一の間隔で同一の形状の
スリツトが設けられてある。

これにより、回転円盤６が回転し、そのスリツ
ト７が固定板８のスリツトの丁度真上にくると、
発光素子２よりの光が回転円盤６の複数個のスリ
ツト７と固定板８の複数個のスリツトとを夫々通
して受光素子３に到り受光される。次に回転円盤
６の回転によりスリツト７の位置が固定板８のス
リツトの真上の位置から移動すると、スリツト７
を通過した光は固定板８により遮られる。以下、
上記と同様の動作が繰り返される。

これにより、受光素子３からは回転円盤６の回
転速度に比例した繰り返し周波数のパルス列が高
精度で得られる。

考案が解決しようとする問題点 しかるに、第５図Ａ，Ｂに示した従来の回転検
出装置は、回転円盤６に穿設されてあるスリツト
７の投影形状と固定板８のスリツトとを一致させ
るためには、両スリツトの位置（半径の大きさ、
放射状の中心など）を予め合わせる必要があり、
その調整に時間を要するという問題点があつた。
また、フオトカプラ１及び固定板８を更に１個ず
つ増やしてそれを互いに相対向して配置すると、
回転検出を平均化することができるが、実際には
調整に多大の時間を要し、また部品精度も高精度
が要求されるので、実現困難であつた。

そこで、本考案は上記の点に鑑み、調整が短時
間で済み、更には平均化による回転むらの除去も
可能な光学回転検出装置を提供することを目的と
する。

問題点を解決するための手段 本考案の光学式回転検出装置は、円周方向に等
間隔で穿設されたスリツトが断続する環状の第１
の列と、第１の列を構成するスリツトに対して位
相をずらして配置されたスリツトが断続する環状
の第２の列とが形成された、夫々同一構成の第１
及び第２の円盤と、 第１の円盤を回転軸と共に回転するように回転
軸に取付けると共に、第２の円盤を回転軸と同軸
に、かつ、回転軸の回転と無関係に固定する保持
する支持手段と、 第１及び第２の円盤の前記環状の第１の列の両
スリツトを通して光路を形成するように配置され
た少なくとも一組の第１の発光素子及び受光素子
の対と、 第１及び第２の円盤の前記環状の第２の列の両
スリツトを通して光路を形成するように配置され
た少なくとも一組の第２の発光素子及び受光素子
の対とよりなる。

作 用 各々円周方向に等間隔で複数個のスリツトが穿
設された、同一形状、同一半径、同一スリツト数
の第１及び第２の円盤のうち、第１の円盤は回転
円盤として回転自在に支持され、第２の円盤は固
定円盤として固定保持される。第１の円盤の回転
に伴つて、受光素子には発光素子よりの光が断続
的に入射せしめられる。

ここで、シヤツタを構成する第１及び第２の円
盤は同一部品であるため、誤差があつてもそれは
同一であり、相対的には誤差が無いのと等価とな
る。また、第１及び第２の円盤は同軸に取付けら
れる。

また、前記環状の第１の列と環状の第２の列と
は、スリツトが互いに位相をずらされて配置され
ているため、第１及び第２の受光素子から互いに
位相のずらされた回転検出信号を取り出すことが
できる。

実施例 第１図Ａ，Ｂは夫々本考案装置の基本実施例の
概略側面図及び要部の平面図を示す。第１図Ａ
中、第５図と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。第１図Ａにおいて、第１の
円盤である回転円盤１０と第２の円盤である固定
円盤１１とは回転軸１２に同軸的に取付けられて
ある。ただし、回転円盤１０はガイド１３に取付
けられており、かつ、ガイド１３がネジ１４によ
り回転軸１２に固定されてあるため、回転円盤１
０は回転軸１２と一体的に回転する。これに対
し、固定円盤１１はガイド兼軸受１５に固定され
ており、ガイド兼軸受１５は固定ピン１６により
固定されているため、回転軸１２の回転に無関係
に固定円盤１１は常に固定保持せしめられてい
る。

回転円盤１０及び固定円盤１１は夫々同一部品
で、第１図Ｂに示す如く、円周方向に矩形状のス
リツト１９が等間隔で多数個穿設されてなる。す
なわち、回転円盤１０及び固定円盤１１は共にス
リツト１９が断続する環状の列が形成されてあ
る。

また、第１図Ａにおいて、回転円盤１０と固定
円盤１１との間にはスペーサ１７が介在されてお
り、更にガイド兼軸受１５の下側にはストツパ１
８が回転軸１２に固定されており、ガイド兼軸受
１５の下方向への移動を規制している。回転軸１
２は回転検出しようとする回転体（図示せず）と
一体的に回転する構成とされてあるため、回転円
盤１０は上記回転体と一体的に回転することにな
る。

これにより、回転円盤１０のスリツト１９が固
定円盤１１のスリツト１９上に丁度位置したとき
は、発光素子２より受光素子３に到る光路４が回
転円盤１０及び固定円盤１１を通して形成される
ため、受光素子３に光が入射される。なお、この
受光素子３の受光面には、回転円盤１０及び固定
円盤１１の例えば６〜10個程度ずつのスリツト１
９を通過した光が照射される。次に、回転円盤１
０の回転に伴い、回転円盤１０のスリツト１９が
固定円盤１１のスリツト１９の真上の位置以外の
位置に移動すると、回転円盤１０のスリツト１９
を通過した光が固定円盤１１により遮蔽されるた
め、受光素子３に光は入射されなくなる。

このような動作が交互に繰り返されることによ
り、前記したと同様に、受光素子３からは回転円
盤１０の回転速度に比例した繰り返し周波数の回
転検出信号が取り出される。

なお、フオトカプラ１に対向する位置（回転方
向上180°隣接する位置）に、第２図に示す如くも
う１個フオトカプラ２０を設け、フオトカプラ１
及び２０の両回転検出信号を平均化することによ
り、スリツト１９の加工むらによる回転検出精度
への悪影響を低減することができる。

第５図Ａ，Ｂに示した従来装置では、このよう
な構成とすることは前記した理由から実現困難で
あつたが、本実施例によれば、単にフオトカプラ
のみを相対向して配置すればよく、極めて容易に
実現することができる。

次に、本考案装置の一実施例について第３図
Ａ，Ｂと共に説明する。第３図Ａ，Ｂ中、第１図
Ａ，Ｂと同一構成部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。第３図Ａにおいて、第１の円盤
である回転円盤２１と第２の円盤である固定円盤
２２とは回転軸２３に同軸的に取付けられてあ
る。第１図Ａに示したと同様の支持手段（図示せ
ず）により、回転円盤２１は回転軸23と一体的に
回転するように回転軸に固定され、また固定円盤
２２は回転軸２３の回転に無関係に常時静止する
べく固定保持される。

回転円盤２１及び固定円盤２２は夫々同一部品
で、第３図Ｂにその平面図を示す如く、スリツト
２８が断続する環状の第１の列と、スリツト２８
に対して位相90°ずれた位置に配置されたスリツ
ト２９が断続する環状の第２の列とが、夫々同心
円状に形成されてある。

第３図Ａ，Ｂに示すように、フオトカプラ１は
回転円盤２１及び固定円盤２２の各スリツト２８
が一致したとき光路４が形成されるように配置さ
れてあり、他方、フオトカプラ２４は回転円盤２
１及び固定円盤２２の各スリツト２９が一致した
ときに発光素子２５から受光素子２６に到る光路
２７が形成されるように配置されてある。

本実施例によれば、受光素子３から取り出され
る第１の回転検出信号と、受光素子２６から取り
出される第２の回転検出信号とは夫々位相が90°
異なり、かつ、その位相の進み遅れは回転円盤２
１の回転方向に応じて変化する。従つて、第１及
び第２の回転検出信号のうち一方を基準として、
他方の回転検出信号の位相が90°進んでいるか遅
れているかを判別することにより、回転円盤２１
の回転方向を判別することができる。

なお、各実施例において、フオトカプラの数は
３個以上でもよい。

考案の効果 上述の如く、本考案によれば、同一部品である
２つの円盤を用いてシヤツタを構成しているた
め、誤差があつても両方共に同じ誤差なので相対
的に誤差が無いのと等価であり、従来装置に比し
回転検出精度を向上することができ、またこのこ
とから部品精度をそれ程必要とされないので安価
に構成することができ、更に２つの円盤は回転軸
に同軸的に取付けられてあるので、従来装置の如
く、回転円盤と固定板とを夫々個別に調整する方
式に比し、無調整化が実現でき、調整時間を不要
にでき、また更に発光素子及び受光素子を２組以
上設けるのが容易であり、これにより平均化がで
き、スリツトの加工むらによる悪影響を大幅に低
減することができる。また、２つの円盤のスリツ
トの列を２つの環状の列として同心円状に形成
し、かつ、それらのスリツト間の位相をずらすこ
とにより、回転方向を検出することもできる等の
数々の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは夫々本考案装置の基本実施例の
概略側面図及び要部の概略平面図、第２図は第１
図図示装置の変形例を示す概略平面図、第３図
Ａ，Ｂは夫々本考案装置の一実施例の概略側面図
及び概略平面図、第４図Ａ，Ｂは夫々従来装置の
一例の概略側面図及び要部の平面図、第５図Ａ，
Ｂは夫々従来装置の他の例の概略側面図及び概略
平面図である。 ２，２５……発光素子、３，２６……受光素
子、４，２７……光路、１０，２１……回転円
盤、１１，２２……固定円盤、１５……ガイド兼
軸受、１６……固定ピン、１９，２８，２９……
スリツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 円周方向に等間隔で穿設されたスリツトが断続
   する環状の第１の列と、該第１の列を構成するス
   リツトに対して位相をずらして配置されたスリツ
   トが断続する環状の第２の列とが形成された、
   夫々同一構成の第１及び第２の円盤と、 該第１の円盤を回転軸と共に回転するように該
   回転軸に取付けると共に、該第２の円盤を該回転
   軸と同軸に、かつ、該回転軸の回転と無関係に固
   定保持する支持手段と、 該第１及び第２の円盤の前記環状の第１の列の
   両スリツトを通して光路を形成するように配置さ
   れた少なくとも一組の第１の発光素子及び受光素
   子の対と、 該第１及び第２の円盤の前記環状の第２の列の
   両スリツトを通して光路を形成するように配置さ
   れた少なくとも一組の第２の発光素子及び受光素
   子の対とよりなり、 前記第１及び第２の受光素子より夫々回転検出
   信号を取り出すよう構成した光学式回転検出装
   置。