JPH05322542A - 回転角検出装置 - Google Patents
回転角検出装置Info
- Publication number
- JPH05322542A JPH05322542A JP12352092A JP12352092A JPH05322542A JP H05322542 A JPH05322542 A JP H05322542A JP 12352092 A JP12352092 A JP 12352092A JP 12352092 A JP12352092 A JP 12352092A JP H05322542 A JPH05322542 A JP H05322542A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light receiving
- light emitting
- rotation angle
- light
- center
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】例えば、回転部の中心から放射方向に指向する
発光素子ＬＥを回転部に設け、回転部の回転中心方向に
指向する複数の受光素子Ｐ１，Ｐ０，Ｐ２を固定部の円
弧上にほぼ等間隔に設ける。そして、複数の受光素子の
うち出力信号レベルの高い少なくとも２つの受光素子の
位置とその出力信号レベルから回転部の回転角を検出す
る。 【効果】複数の受光素子／発光素子は回転部に設けた発
光素子／受光素子から比較的遠方に配置することができ
るため、ある空間内で回転する回転部の回転角を非接触
状態で検出することができる。
発光素子ＬＥを回転部に設け、回転部の回転中心方向に
指向する複数の受光素子Ｐ１，Ｐ０，Ｐ２を固定部の円
弧上にほぼ等間隔に設ける。そして、複数の受光素子の
うち出力信号レベルの高い少なくとも２つの受光素子の
位置とその出力信号レベルから回転部の回転角を検出す
る。 【効果】複数の受光素子／発光素子は回転部に設けた発
光素子／受光素子から比較的遠方に配置することができ
るため、ある空間内で回転する回転部の回転角を非接触
状態で検出することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、回転体の回転角を非
接触にて検出する回転角検出装置に関する。
接触にて検出する回転角検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ある１つの回転軸を中心に回転
する回転体の角度を検出する装置として、インクリメン
タルロータリエンコーダやアブソリュートロータリエン
コーダあるいはポテンショメーターが用いられる。ロー
タリエンコーダは、通常多数のスリットを設けた円板を
回転軸に固定し、その円盤の回転角度をインタラプティ
ブフォトディテクタによって読み取るかまたはカウント
するように構成されている。また、ポテンショメーター
は、ステータ側に抵抗膜パターンを設け、ロータ側に前
記抵抗膜に摺動する摺動子を設けて構成されている。
する回転体の角度を検出する装置として、インクリメン
タルロータリエンコーダやアブソリュートロータリエン
コーダあるいはポテンショメーターが用いられる。ロー
タリエンコーダは、通常多数のスリットを設けた円板を
回転軸に固定し、その円盤の回転角度をインタラプティ
ブフォトディテクタによって読み取るかまたはカウント
するように構成されている。また、ポテンショメーター
は、ステータ側に抵抗膜パターンを設け、ロータ側に前
記抵抗膜に摺動する摺動子を設けて構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の回転
角検出装置は、その検出方法はともかくとして、いずれ
も回転体の回転軸に連結されて用いられる。そのため、
ある空間内に設けられた回転体の回転角を、その回転体
に接触することなく検出するようなことはできなかっ
た。
角検出装置は、その検出方法はともかくとして、いずれ
も回転体の回転軸に連結されて用いられる。そのため、
ある空間内に設けられた回転体の回転角を、その回転体
に接触することなく検出するようなことはできなかっ
た。
【０００４】この発明の目的は、ある空間内に設けられ
た回転体の回転角を、回転体に対して非接触状態で検出
する、回転角検出装置を提供することにある。
た回転体の回転角を、回転体に対して非接触状態で検出
する、回転角検出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る回転角検出装置は、回転部の中心から放射方向に指向
中心を向けて、前記回転部に発光素子を配置し、前記回
転部の回転中心方向に指向中心を向けて、固定部の円弧
上に略等間隔に複数の受光素子を配置し、前記複数の受
光素子のうち出力信号レベルの高い、少なくとも二つの
受光素子の位置とその出力信号レベルから前記回転部の
回転角を検出する回転角検出手段を設けてなる。
る回転角検出装置は、回転部の中心から放射方向に指向
中心を向けて、前記回転部に発光素子を配置し、前記回
転部の回転中心方向に指向中心を向けて、固定部の円弧
上に略等間隔に複数の受光素子を配置し、前記複数の受
光素子のうち出力信号レベルの高い、少なくとも二つの
受光素子の位置とその出力信号レベルから前記回転部の
回転角を検出する回転角検出手段を設けてなる。
【０００６】この発明の請求項２に係る回転角検出装置
は、回転部の中心から放射方向に指向中心を向けて、前
記回転部に受光素子を配置し、前記回転部の回転中心方
向に指向中心を向けて、固定部の円弧上に略等間隔に複
数の発光素子を配置し、少なくとも隣接する発光素子を
同時点灯させぬよう前記複数の発光素子を時分割駆動す
る発光素子駆動制御手段と、前記複数の発光素子からの
光を時分割受光して、各々の受光による前記受光素子の
出力信号のうち、レベルの高い少なくとも二つの出力信
号レベルと、その出力信号の起因である発光素子の位置
から前記回転部の回転角を検出する回転角検出手段とを
設けてなる。
は、回転部の中心から放射方向に指向中心を向けて、前
記回転部に受光素子を配置し、前記回転部の回転中心方
向に指向中心を向けて、固定部の円弧上に略等間隔に複
数の発光素子を配置し、少なくとも隣接する発光素子を
同時点灯させぬよう前記複数の発光素子を時分割駆動す
る発光素子駆動制御手段と、前記複数の発光素子からの
光を時分割受光して、各々の受光による前記受光素子の
出力信号のうち、レベルの高い少なくとも二つの出力信
号レベルと、その出力信号の起因である発光素子の位置
から前記回転部の回転角を検出する回転角検出手段とを
設けてなる。
【０００７】
【作用】この発明の請求項１に係る回転角検出装置で
は、発光素子が回転部の中心から放射方向に指向中心を
向けて配置され、受光素子が前記回転部の回転中心方向
に指向中心を向けて円弧上にほぼ等間隔に配置されてい
て、回転角検出手段は前記複数の受光素子のうち出力信
号レベルの高い、少なくとも２つの受光素子の位置とそ
の出力信号レベルから前記回転部の回転角を検出する。
このように発光素子と受光素子を配置したため、各受光
素子の受光量は回転部の回転による発光素子の指向方向
の変化に伴い変化する。発光素子と受光素子間の指向方
向のずれと受光量との関係は、発光素子と受光素子の指
向特性および回転部の回転に伴う発光素子と受光素子間
の幾何学的位置関係により予め定まる。
は、発光素子が回転部の中心から放射方向に指向中心を
向けて配置され、受光素子が前記回転部の回転中心方向
に指向中心を向けて円弧上にほぼ等間隔に配置されてい
て、回転角検出手段は前記複数の受光素子のうち出力信
号レベルの高い、少なくとも２つの受光素子の位置とそ
の出力信号レベルから前記回転部の回転角を検出する。
このように発光素子と受光素子を配置したため、各受光
素子の受光量は回転部の回転による発光素子の指向方向
の変化に伴い変化する。発光素子と受光素子間の指向方
向のずれと受光量との関係は、発光素子と受光素子の指
向特性および回転部の回転に伴う発光素子と受光素子間
の幾何学的位置関係により予め定まる。
【０００８】ここで、回転部の回転に伴う受光素子の受
光量の変化例を図１および図２に基づき説明する。図１
は発光素子と受光素子の位置関係を示す図である。図１
においてＬＥは、その矢印方向を指向中心とする発光素
子であり、回転部の回転に伴い、指向中心が紙面内を回
転する。また、図１においてＰ１，Ｐ０，Ｐ２はそれぞ
れ受光素子であり、回転部の中心方向に指向中心を向け
て、円弧上にほぼ等間隔に配置している。この例では９
０°間隔に３つの受光素子を配置している。図２は図１
に示した受光素子Ｐ１，Ｐ０，Ｐ２の出力信号レベルの
変化を示す図である。このように発光素子が０°方向に
配置した受光素子Ｐ０の方向を指向するとき出力信号レ
ベルは最大となり、発光素子が−９０°方向または＋９
０°方向に指向するとき、出力信号レベルはほぼ０とな
る。これに対し＋９０°方向に配置した受光素子Ｐ２の
出力信号レベルは回転角が０°のときほぼ０、＋９０°
のとき最大となるように変化する。また−９０°方向に
配置した受光素子Ｐ１の出力信号レベルは回転角が０°
のときほぼ０、−９０°のとき最大となる。このように
ほぼ等間隔に配置した複数の受光素子の出力信号レベル
は回転部の回転角により一義的に変化する。
光量の変化例を図１および図２に基づき説明する。図１
は発光素子と受光素子の位置関係を示す図である。図１
においてＬＥは、その矢印方向を指向中心とする発光素
子であり、回転部の回転に伴い、指向中心が紙面内を回
転する。また、図１においてＰ１，Ｐ０，Ｐ２はそれぞ
れ受光素子であり、回転部の中心方向に指向中心を向け
て、円弧上にほぼ等間隔に配置している。この例では９
０°間隔に３つの受光素子を配置している。図２は図１
に示した受光素子Ｐ１，Ｐ０，Ｐ２の出力信号レベルの
変化を示す図である。このように発光素子が０°方向に
配置した受光素子Ｐ０の方向を指向するとき出力信号レ
ベルは最大となり、発光素子が−９０°方向または＋９
０°方向に指向するとき、出力信号レベルはほぼ０とな
る。これに対し＋９０°方向に配置した受光素子Ｐ２の
出力信号レベルは回転角が０°のときほぼ０、＋９０°
のとき最大となるように変化する。また−９０°方向に
配置した受光素子Ｐ１の出力信号レベルは回転角が０°
のときほぼ０、−９０°のとき最大となる。このように
ほぼ等間隔に配置した複数の受光素子の出力信号レベル
は回転部の回転角により一義的に変化する。
【０００９】請求項１に係る前記回転角検出手段は、図
１および図２に示した例において、受光素子Ｐ０とＰ１
の２つの出力信号レベルから０°〜−９０°間の回転角
を求める。たとえば受光素子Ｐ０とＰ１の出力信号レベ
ルが等しければ、回転角が−４５°であることを検出す
る。また、受光素子Ｐ０とＰ２の２つの出力信号レベル
から０°〜＋９０°間の回転角を求める。たとえば受光
素子Ｐ０とＰ２の出力信号レベルが等しければ、回転角
が＋４５°であることを検出する。
１および図２に示した例において、受光素子Ｐ０とＰ１
の２つの出力信号レベルから０°〜−９０°間の回転角
を求める。たとえば受光素子Ｐ０とＰ１の出力信号レベ
ルが等しければ、回転角が−４５°であることを検出す
る。また、受光素子Ｐ０とＰ２の２つの出力信号レベル
から０°〜＋９０°間の回転角を求める。たとえば受光
素子Ｐ０とＰ２の出力信号レベルが等しければ、回転角
が＋４５°であることを検出する。
【００１０】この発明の請求項２に係る回転角検出装置
では、受光素子が回転部の中心から放射方向に指向中心
を向けて配置され、複数の発光素子が前記回転部の回転
中心方向に指向中心を向けて、円弧上にほぼ等間隔に配
置されている。発光素子駆動制御手段は少なくとも隣接
する発光素子が同時点灯しないように複数の発光素子を
時分割駆動する。そして、回転角検出手段は複数の発光
素子からの各々の受光による受光素子の出力信号のう
ち、レベルの高い少なくとも２つの出力信号レベルと、
その出力信号の起因である発光素子の位置とから回転部
の回転角を検出する。
では、受光素子が回転部の中心から放射方向に指向中心
を向けて配置され、複数の発光素子が前記回転部の回転
中心方向に指向中心を向けて、円弧上にほぼ等間隔に配
置されている。発光素子駆動制御手段は少なくとも隣接
する発光素子が同時点灯しないように複数の発光素子を
時分割駆動する。そして、回転角検出手段は複数の発光
素子からの各々の受光による受光素子の出力信号のう
ち、レベルの高い少なくとも２つの出力信号レベルと、
その出力信号の起因である発光素子の位置とから回転部
の回転角を検出する。
【００１１】すなわち請求項２に係る構成は、請求項１
の場合とは逆に、受光素子を回転部側、発光素子を固定
部側に設けている。この場合にも発光素子と受光素子間
の指向方向の幾何学的位置関係によって、受光素子の出
力信号レベルが定まるため、同様にして回転角を検出す
ることができる。ただし受光素子の出力信号レベルがど
の発光素子の発光に起因するものであるかが判らなけれ
ばならない。請求項２に係る回転角検出装置では、発光
素子駆動制御手段が、少なくとも隣接する発光素子が同
時点灯しないよう複数の発光素子を時分割駆動し、回転
角検出手段が複数の発光素子からの光を時分割受光する
ようにして、その問題を解決している。
の場合とは逆に、受光素子を回転部側、発光素子を固定
部側に設けている。この場合にも発光素子と受光素子間
の指向方向の幾何学的位置関係によって、受光素子の出
力信号レベルが定まるため、同様にして回転角を検出す
ることができる。ただし受光素子の出力信号レベルがど
の発光素子の発光に起因するものであるかが判らなけれ
ばならない。請求項２に係る回転角検出装置では、発光
素子駆動制御手段が、少なくとも隣接する発光素子が同
時点灯しないよう複数の発光素子を時分割駆動し、回転
角検出手段が複数の発光素子からの光を時分割受光する
ようにして、その問題を解決している。
【００１２】
【実施例】この発明の第１の実施例である回転角検出装
置に構成を図３〜図７に基づき説明する。
置に構成を図３〜図７に基づき説明する。
【００１３】図５は発光ダイオードと受光素子の配置関
係を示す図である。図５においてＬＥＤは回転部の回転
に伴い回転する発光ダイオード、ＰＤ１〜ＰＤ４は固定
部の円弧上に９０°間隔に配置したフォトダイオードで
ある。各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４は回転部の回
転中心方向に指向中心を向けて配置している。
係を示す図である。図５においてＬＥＤは回転部の回転
に伴い回転する発光ダイオード、ＰＤ１〜ＰＤ４は固定
部の円弧上に９０°間隔に配置したフォトダイオードで
ある。各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４は回転部の回
転中心方向に指向中心を向けて配置している。
【００１４】図３はある１つのフォトダイオードと発光
ダイオード間の相対角度と、フォトダイオードの出力信
号レベルとの関係を示す。回転角が０°、すなわちフォ
トダイオードが発光ダイオードの指向方向と正対すると
きの出力信号レベルをｉとし、＋９０°または−９０°
のとき出力信号レベルが０となり、かつ相対角度に対す
るフォトダイオードの出力信号レベルが一次関数で表さ
れるようように、発光ダイオードとフォトダイオードの
指向特性を設計する。図４は発光ダイオードとフォトダ
イオードからなる受発光回路のなす角度が図３に示した
特性を備える場合において、受発光回路のなす角度と受
光回路電流Ｉとの関係を示す。このように受発光回路の
なす角度が０°のとき受光回路電流Ｉは１００％のｉと
なり、受発光回路のなす角度が±９０°以上であれば受
光回路電流Ｉは０となり、その中間領域では受発光回路
のなす角度に応じて一定変化率で受光回路電流Ｉが変化
する。
ダイオード間の相対角度と、フォトダイオードの出力信
号レベルとの関係を示す。回転角が０°、すなわちフォ
トダイオードが発光ダイオードの指向方向と正対すると
きの出力信号レベルをｉとし、＋９０°または−９０°
のとき出力信号レベルが０となり、かつ相対角度に対す
るフォトダイオードの出力信号レベルが一次関数で表さ
れるようように、発光ダイオードとフォトダイオードの
指向特性を設計する。図４は発光ダイオードとフォトダ
イオードからなる受発光回路のなす角度が図３に示した
特性を備える場合において、受発光回路のなす角度と受
光回路電流Ｉとの関係を示す。このように受発光回路の
なす角度が０°のとき受光回路電流Ｉは１００％のｉと
なり、受発光回路のなす角度が±９０°以上であれば受
光回路電流Ｉは０となり、その中間領域では受発光回路
のなす角度に応じて一定変化率で受光回路電流Ｉが変化
する。
【００１５】図６は図５に示したように、発光ダイオー
ドＬＥＤの指向方向とフォトダイオードＰＤ１方向との
なす角度が３６°で、ＬＥＤの指向方向とフォトダイオ
ードＰＤ２方向とのなす角度が５４°であるときの各フ
ォトダイオードによる受光回路電流の値を示す。このよ
うに４つのフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４を用いた受
光回路の電流値から回転角を求める。
ドＬＥＤの指向方向とフォトダイオードＰＤ１方向との
なす角度が３６°で、ＬＥＤの指向方向とフォトダイオ
ードＰＤ２方向とのなす角度が５４°であるときの各フ
ォトダイオードによる受光回路電流の値を示す。このよ
うに４つのフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４を用いた受
光回路の電流値から回転角を求める。
【００１６】さて、図７は回転角検出装置の構成を示す
ブロック図である。図７においてクロックジェネレータ
１はクロック信号を発生する。スイッチ制御回路２はク
ロック信号に同期してスイッチ回路３をオンオフ制御す
る。これによりＬＥＤをクロック周波数で変調する。フ
ォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４とそれぞれに直列接続し
た抵抗は受光回路を構成する。増幅回路４〜７は各受光
回路に流れる電流を電圧信号として取り出し、これを増
幅する。マルチプレクサ８はＩ／Ｏポート１１より出力
される信号により４つの増幅回路４〜７の出力信号のう
ちいずれか１つを選択する。サンプルホールド回路９は
入力信号をクロックに同期してサンプルホールドし、Ａ
Ｄコンバーター１０はそれをディジタルデータに変換す
る。ＣＰＵ１２はＲＯＭ１３に予め書き込んだプログラ
ムを実行して、回転角の検出およびその検出結果による
周辺装置の制御を行う。ＲＡＭ１４は回転角検出を行う
ための各種演算時のワーキングエリアとして用いる。Ｃ
ＰＵ１２はＩ／Ｏポート１１を介してマルチプレクサ８
に対し４つの受光回路を選択するとともに、ＡＤコンバ
ーター１０の出力データを読み取る。またＣＰＵ１２は
Ｉ／Ｏポート１５を介して、検出した回転角データまた
は検出した回転角に応じた制御信号を周辺装置（不図
示）へ与える。
ブロック図である。図７においてクロックジェネレータ
１はクロック信号を発生する。スイッチ制御回路２はク
ロック信号に同期してスイッチ回路３をオンオフ制御す
る。これによりＬＥＤをクロック周波数で変調する。フ
ォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４とそれぞれに直列接続し
た抵抗は受光回路を構成する。増幅回路４〜７は各受光
回路に流れる電流を電圧信号として取り出し、これを増
幅する。マルチプレクサ８はＩ／Ｏポート１１より出力
される信号により４つの増幅回路４〜７の出力信号のう
ちいずれか１つを選択する。サンプルホールド回路９は
入力信号をクロックに同期してサンプルホールドし、Ａ
Ｄコンバーター１０はそれをディジタルデータに変換す
る。ＣＰＵ１２はＲＯＭ１３に予め書き込んだプログラ
ムを実行して、回転角の検出およびその検出結果による
周辺装置の制御を行う。ＲＡＭ１４は回転角検出を行う
ための各種演算時のワーキングエリアとして用いる。Ｃ
ＰＵ１２はＩ／Ｏポート１１を介してマルチプレクサ８
に対し４つの受光回路を選択するとともに、ＡＤコンバ
ーター１０の出力データを読み取る。またＣＰＵ１２は
Ｉ／Ｏポート１５を介して、検出した回転角データまた
は検出した回転角に応じた制御信号を周辺装置（不図
示）へ与える。
【００１７】図８は図７に示したＣＰＵ１２の処理手順
を示すフローチャートである。まずフォトダイオードＰ
Ｄ１による受光回路を選択し、その受光回路によるデー
タを読み取る（ｎ１→ｎ２）。次にフォトダイオードＰ
Ｄ２による受光回路を選択し、その受光回路によるデー
タを読み取る（ｎ３→ｎ４）。同様にＰＤ３による受光
回路を選択し、そのデータを読み取り、さらにＰＤ４に
よる受光回路を選択し、そのデータを読み取る（ｎ５→
ｎ６→ｎ７→ｎ８）。その後、求められた４つのデータ
のうち、値の大きな２つのデータを抽出し、その２つの
データから回転角を算出する（ｎ９→ｎ１０）。そして
求めた回転角に応じた出力制御を行う（ｎ１１）。
を示すフローチャートである。まずフォトダイオードＰ
Ｄ１による受光回路を選択し、その受光回路によるデー
タを読み取る（ｎ１→ｎ２）。次にフォトダイオードＰ
Ｄ２による受光回路を選択し、その受光回路によるデー
タを読み取る（ｎ３→ｎ４）。同様にＰＤ３による受光
回路を選択し、そのデータを読み取り、さらにＰＤ４に
よる受光回路を選択し、そのデータを読み取る（ｎ５→
ｎ６→ｎ７→ｎ８）。その後、求められた４つのデータ
のうち、値の大きな２つのデータを抽出し、その２つの
データから回転角を算出する（ｎ９→ｎ１０）。そして
求めた回転角に応じた出力制御を行う（ｎ１１）。
【００１８】次に、第２の実施例に係る回転角検出装置
の構成を図９および図１０に示す。
の構成を図９および図１０に示す。
【００１９】図９は装置の構成を示すブロック図であ
る。図９においてＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，ＬＥ
Ｄ４はそれぞれ発光ダイオードであるが、回転部の回転
中心方向に指向中心を向けて、固定部の円弧上に９０°
間隔で配置している。フォトダイオードＰＤは回転部の
中心から放射方向に指向中心を向けて回転部に取り付け
ている。ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，ＬＥＤ４とこ
れらにそれぞれ直列接続した抵抗およびスイッチ回路１
６，１７，１８，１９とによって４つの発光回路を構成
している。またフォトダイオードＰＤとこれに直列接続
した抵抗によって１つの受光回路を構成している。ＣＰ
Ｕ１２はＩ／Ｏポート１１を介してスイッチ回路１６〜
１９のいずれか１つを選択するとともに、サンプルホー
ルド回路９およびＡＤコンバーター１１を制御して、受
光回路の受光によるデータを読み取る。
る。図９においてＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，ＬＥ
Ｄ４はそれぞれ発光ダイオードであるが、回転部の回転
中心方向に指向中心を向けて、固定部の円弧上に９０°
間隔で配置している。フォトダイオードＰＤは回転部の
中心から放射方向に指向中心を向けて回転部に取り付け
ている。ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，ＬＥＤ４とこ
れらにそれぞれ直列接続した抵抗およびスイッチ回路１
６，１７，１８，１９とによって４つの発光回路を構成
している。またフォトダイオードＰＤとこれに直列接続
した抵抗によって１つの受光回路を構成している。ＣＰ
Ｕ１２はＩ／Ｏポート１１を介してスイッチ回路１６〜
１９のいずれか１つを選択するとともに、サンプルホー
ルド回路９およびＡＤコンバーター１１を制御して、受
光回路の受光によるデータを読み取る。
【００２０】図１０は図９に示したＣＰＵ１２の処理手
順を示すフローチャートである。先の実施例で示した図
８のフローチャートとは、順次ＬＥＤを選択してデータ
を読み取る点で異なるだけであり、その他の処理は同様
である。
順を示すフローチャートである。先の実施例で示した図
８のフローチャートとは、順次ＬＥＤを選択してデータ
を読み取る点で異なるだけであり、その他の処理は同様
である。
【００２１】なお、第１の実施例において図５に示した
例では、発光ダイオードであるＬＥＤを回転体の中心軸
上に設けたが、たとえば図１１に示すように、回転部Ｒ
の回転に伴い、円周状に移動する位置に発光素子を設け
てもよい。また同様に、発光素子と受光素子の位置関係
を逆にして、回転部Ｒの回転に伴い、円周状に移動する
位置に受光素子を設けてもよい。
例では、発光ダイオードであるＬＥＤを回転体の中心軸
上に設けたが、たとえば図１１に示すように、回転部Ｒ
の回転に伴い、円周状に移動する位置に発光素子を設け
てもよい。また同様に、発光素子と受光素子の位置関係
を逆にして、回転部Ｒの回転に伴い、円周状に移動する
位置に受光素子を設けてもよい。
【００２２】さらに、実施例では回転体の回転角に伴う
受光回路電流が一次関数で表されるように、発光ダイオ
ードとフォトダイオードの指向特性を設計するように説
明したが、回転体の回転角に伴う受光回路電流の関係を
予めテーブルとして記憶しておき、演算によって角度を
求めるようにすれば、前記関係が一次関数となるように
発光ダイオードとフォトダイオードの指向特性を設計す
る必要は無い。
受光回路電流が一次関数で表されるように、発光ダイオ
ードとフォトダイオードの指向特性を設計するように説
明したが、回転体の回転角に伴う受光回路電流の関係を
予めテーブルとして記憶しておき、演算によって角度を
求めるようにすれば、前記関係が一次関数となるように
発光ダイオードとフォトダイオードの指向特性を設計す
る必要は無い。
【００２３】
【発明の効果】この発明によれば、ある空間内で回転運
動する回転体の回転角を、回転軸にロータリエンコーダ
などを取り付けることなく、回転体とは非接触状態で検
出することができる。
動する回転体の回転角を、回転軸にロータリエンコーダ
などを取り付けることなく、回転体とは非接触状態で検
出することができる。
【図１】この発明の回転角検出装置に係る発光素子と受
光素子の配置関係の一例を示す図である。
光素子の配置関係の一例を示す図である。
【図２】図１に示す発光素子の回転角変化に伴う３つの
受光素子の出力信号レベルの変化を示す図である。
受光素子の出力信号レベルの変化を示す図である。
【図３】この発明の第１の実施例に係る回転角検出装置
の回転角変化に伴う受光回路電流の変化を示す図であ
る。
の回転角変化に伴う受光回路電流の変化を示す図であ
る。
【図４】図３に示す特性を主要回転角について数値で表
した図である。
した図である。
【図５】第１の実施例に係る回転角検出装置における発
光ダイオードとフォトダイオードの配置関係を示す図で
ある。
光ダイオードとフォトダイオードの配置関係を示す図で
ある。
【図６】ＬＥＤが図５に示す位置にあるときの各フォト
ダイオードを用いた受光回路電流の値を示す図である。
ダイオードを用いた受光回路電流の値を示す図である。
【図７】第１の実施例に係る回転角検出装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図８】図７に示すＣＰＵの処理手順を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図９】第２の実施例に係る回転角検出装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図１０】図９におけるＣＰＵの処理手順を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図１１】他の実施例に係る回転角検出装置における発
光素子と受光素子の配置関係を示す図である。
光素子と受光素子の配置関係を示す図である。
ＬＥ−発光素子 Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２−受光素子 ＬＥＤ−発光ダイオード ＰＤ１〜ＰＤ４−フォトダイオード
Claims (2)
- 【請求項１】回転部の中心から放射方向に指向中心を向
けて、前記回転部に発光素子を配置し、 前記回転部の回転中心方向に指向中心を向けて、固定部
の円弧上に略等間隔に複数の受光素子を配置し、 前記複数の受光素子のうち出力信号レベルの高い、少な
くとも二つの受光素子の位置とその出力信号レベルから
前記回転部の回転角を検出する回転角検出手段を設けて
なる回転角検出装置。 - 【請求項２】回転部の中心から放射方向に指向中心を向
けて、前記回転部に受光素子を配置し、 前記回転部の回転中心方向に指向中心を向けて、固定部
の円弧上に略等間隔に複数の発光素子を配置し、 少なくとも隣接する発光素子を同時点灯させぬよう前記
複数の発光素子を時分割駆動する発光素子駆動制御手段
と、 前記複数の発光素子からの光を時分割受光して、各々の
受光による前記受光素子の出力信号のうち、レベルの高
い少なくとも二つの出力信号レベルと、その出力信号の
起因である発光素子の位置から前記回転部の回転角を検
出する回転角検出手段とを設けてなる回転角検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12352092A JPH05322542A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 回転角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12352092A JPH05322542A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 回転角検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05322542A true JPH05322542A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=14862651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12352092A Pending JPH05322542A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 回転角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05322542A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06201355A (ja) * | 1992-10-16 | 1994-07-19 | Fmc Corp | ４センサを備えるホイールアライメント装置 |
| JP2006041978A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 放送受信装置 |
| WO2018016185A1 (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 株式会社東海理化電機製作所 | 回転コネクタ |
| US20190145636A1 (en) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Blower and outdoor unit of air conditioner having the same |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP12352092A patent/JPH05322542A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06201355A (ja) * | 1992-10-16 | 1994-07-19 | Fmc Corp | ４センサを備えるホイールアライメント装置 |
| JP2006041978A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 放送受信装置 |
| WO2018016185A1 (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 株式会社東海理化電機製作所 | 回転コネクタ |
| US20190145636A1 (en) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Blower and outdoor unit of air conditioner having the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4988945A (en) | Optical and magnetic encoder for serially transmitting absolute position signals with an auxiliary power supply | |
| KR101109940B1 (ko) | 유저 내비게이션 장치 및 그 제조 방법 | |
| US20090152452A1 (en) | Reflective multi-turn encoder | |
| US20080290821A1 (en) | Electric Circuit for Individually Controlling Light-Emitting Elements and Optoelectronic Device | |
| KR20210091337A (ko) | 듀얼 앱솔루트 인코더 | |
| JPS589022A (ja) | 光トランスジユ−サ | |
| EP0341314A1 (en) | Absolute position encoder | |
| JPH05322542A (ja) | 回転角検出装置 | |
| CA2726133C (en) | Optical encoder | |
| US5541406A (en) | Pulsed operation of optical rotary encoder for low-power applications | |
| JPH11177426A (ja) | ロータリエンコーダー | |
| JPS6111015B2 (ja) | ||
| JP3649005B2 (ja) | 光学式アブソリュートエンコーダ | |
| JP4682598B2 (ja) | エンコーダ及びエンコーダシステム | |
| JPH0317516A (ja) | 光学式エンコーダ | |
| JPS58139014A (ja) | ロ−タリ−エンコ−ダ | |
| JPS6321418Y2 (ja) | ||
| JPS63118610A (ja) | エンコ−ダ | |
| KR920006006Y1 (ko) | 엔코더의 에러 검출회로 | |
| JPS6110322A (ja) | インクリメンタルエンコ−ダとその出力の処理方法 | |
| SU765650A1 (ru) | Фотоэлектрический растровый датчик угловых пермещений | |
| JPH04310821A (ja) | エンコーダ | |
| JPS59191620A (ja) | 角度制御タ−ンテ−ブル | |
| JPH04335107A (ja) | 回転体の角度位置検出装置 | |
| JPS61218914A (ja) | 光電式エンコ−ダ |