JPH0735575A

JPH0735575A - 回転検出装置

Info

Publication number: JPH0735575A
Application number: JP18256293A
Authority: JP
Inventors: Narimitsu Kakiwaki; 成光垣脇; Masaji Tsuji; 政次辻; Toru Okuda; 徹奥田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-07-23
Filing date: 1993-07-23
Publication date: 1995-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】回転検出装置の小型化、低コスト化を図ること
を目的とする。【構成】回転ローラ１の端面に符号板５を設けるととも
に、回転ローラ１の内部に、発光素子９あるいは反射板
を設けている。【効果】従来例のように、回転ローラよりも大径の符号
板を回転ローラ外に設ける必要がなく、小型化が可能に
なり、また、回転ローラの周壁に高精度で反射パターン
を形成する必要がなく、低コスト化が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転体の回転を検出す
る光学式の回転検出装置に関し、さらに詳しくは、磁気
記録再生装置などにおいて、磁気テープの走行速度を検
出するのに好適な回転検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来例の回転検出装置の概略構
成図であり、同図において、１は磁気テープ（図示せ
ず）が所定角度巻き付けられて磁気テープの走行に伴っ
て回転する回転ローラ、２４はこの回転ローラ１の回転
の中心軸、５₀は中心軸２４に固定されて回転ローラ１
と一体的に回転する符号板であり、この符号板５₀に
は、所定の半径位置に円周方向に沿って所定のピッチで
透光スリット５₀ａが形成されている。９₀，７₀は、透
光スリット５₀ａに対応する位置に前記符号板５₀を挟ん
で対向配置された発光素子および受光素子である。

【０００３】かかる回転検出装置では、磁気テープの走
行に伴って回転ローラ１および符号板５₀が回転し、こ
れによって、発光素子９₀からの光は、符号板５₀の透光
スリット５₀ａによって透過・遮断を繰り返し、受光素
子７₀は、透過光に対応したパルス状の出力を与え、こ
のパルス状の出力の周期などに基づいて、回転検出や磁
気テープの走行速度の検出が行われる。

【０００４】図１０は、他の従来例の回転検出装置の概
略構成図であり、図９に対応する部分には、同一の参照
符を付す。

【０００５】この回転検出装置では、回転ローラ１₀の
上部周壁に、反射パターン２５が形成されて符号板とさ
れており、この反射パターン２５に対向する位置に、発
光素子および受光素子からなる反射型のフォトインタラ
プタ２６が設けられている。

【０００６】この回転検出装置では、磁気テープの走行
に伴って反射パターン２５が形成されている回転ローラ
１₀が回転し、これによって、フォトインタラプタ２６
は、反射パターン２５の反射部／非反射部によってパル
ス状の出力を与え、このパルス状の出力の周期などに基
づいて、回転検出や磁気テープの走行速度の検出が行わ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図９に示さ
れる従来例の回転検出装置では、回転ローラ１よりも大
径の符号板５₀を配置するとともに、その符号板５₀を挟
んで発光素子９₀および受光素子７₀を対向配置する必要
があるために、回転ローラ１の径方向外方および上下
（高さ）方向に大きくならざるを得ないという難点があ
る。

【０００８】一方、図１０に示される従来例の回転検出
装置では、回転ローラ１よりも大径の符号板５₀を配置
する必要がなく、その分小型化が可能であるが、回転ロ
ーラ１₀の周壁に反射パターン２５を形成する必要があ
り、例えば、帯状に形成されたパターンを回転ローラ１
₀の周壁に貼り付けるものでは、つなぎ目の部分での貼
り合わせの誤差によって反射パターン２５のピッチに誤
差を生じて精度のよい回転検出ができない。そこで、回
転ローラ１₀の周壁に直接パターンを高精度で形成する
方法もあるが、この方法では、パターンを形成する装置
を高精度で制御しなければならず、コストが高くつくと
いう難点がある。

【０００９】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、回転検出装置の小型化、低コスト化を図るこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。

【００１１】すなわち、請求項第１項記載の本発明は、
回転ローラに、透光スリットを形成した符号板を設け、
該符号板の透光スリットを通過した発光素子の光を、受
光素子で受光して前記回転ローラの回転を検出する回転
検出装置において、前記発光素子を、前記回転ローラの
内部に配置している。

【００１２】また、請求項第２項記載の本発明は、回転
ローラに、透光穴と透光スリットとを形成した符号板を
設け、該符号板の透光スリットを通過した発光素子の光
を、受光素子で受光して前記回転ローラの回転を検出す
る回転検出装置において、前記回転ローラの内部に反射
板を配置する一方、前記回転ローラの外部に、前記発光
素子を、該発光素子からの光が前記透光穴を介して前記
反射板に投光するように配置するとともに、前記受光素
子を、前記反射板からの反射光が前記透光スリットを通
過して受光されるように配置している。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、回転ローラに符号板を設け
るとともに、回転ローラの内部に、発光素子または反射
板を設けたので、従来例のように、回転ローラよりも大
径の符号板を回転ローラ外に設ける必要がなく、また、
回転ローラの周壁に高精度で反射パターンを形成する必
要がない。

【００１４】

【実施例】以下、図面によって本発明の実施例につい
て、詳細に説明する。

【００１５】実施例１．図１は、本発明の一実施例の断
面図であり、図２は、その外観斜視図である。

【００１６】これらの図において、１は磁気テープ（図
示せず）が所定角度巻き付けられて該磁気テープの走行
に伴って中心軸Ｘ回りに回転する回転ローラ、２は上下
端２ａ，２ｂで回転ローラの内周面と接触して該回転ロ
ーラ１の姿勢を保って円滑に回転させるローラ軸、３は
このローラ軸２が固定されたシャーシである。

【００１７】この実施例の回転検出装置４では、小型化
および低コスト化を図るために、次のように構成してい
る。

【００１８】すなわち、回転ローラ１の上方側の端面
に、該回転ローラ１とともに回転する符号板５を設けて
おり、この符号板５には、円周方向に沿って図３に示さ
れるように、一定ピッチで透光部、遮光部が形成されて
なる透光スリット５ａが設けられている。また、この透
光スリット５ａに対応した上方位置に、受光穴６ａが形
成された固定スリット板６が配置されるとともに、この
固定スリット板６の上方位置に受光素子７が配置され
る。

【００１９】さらに、回転ローラ１の内部のローラ軸２
には、その上端の回転中心部に収納部８が形成されてお
り、この収納部８には、指向性の広い発光素子９が収納
保持される。

【００２０】回転ローラ１の上方位置の受光素子７に
は、矢符で示されるように、発光素子９からの光の内、
透光スリット５ａおよび受光穴６ａを通過した光が入射
されるが、回転ローラ１が回転して符号板５が中心軸Ｘ
回りに回転すると、透光スリット２ａの透光部、遮光部
によって光が透過、遮断を繰り返すことになり、受光素
子７は、透過光に対応したパルス状の出力を与え、この
パルス状の出力の周期などに基づいて、回転速度の検出
が行われる。

【００２１】このように回転ローラ１の端面に符号板５
を設けるとともに、回転ローラ１の内部に、発光素子９
を配置するので、回転ローラ１よりも大径の符号板５₀
および発光素子９₀を回転ローラ１の外部に配置する図
９の従来例に比べて、小型化を図ることができるととも
に、発光素子９の取り付け部材も不要となって部品点数
が削減される。また、図１０の従来例のように、回転ロ
ーラ１の周壁に高精度の反射パターン２５を形成する必
要がなく、コストを低減できることになる。

【００２２】この実施例では、固定スリット板６を用い
たけれども、外乱光などが問題にならないときには、こ
の固定スリット板６は省略してもよい。また、発光素子
９は、指向性の広いものを用いたけれども、受光素子７
に光が届けばよく、また、指向性を広くするために、例
えば発光素子９の前に、回折レンズなどを取り付けるよ
うにしてもよい。

【００２３】ここで、回転ローラ１の回転の中心軸Ｘ
と、符号板５の透光スリット５ａの回転中心との間に、
ずれが生じている場合、回転ローラ１が一定の速度で回
転しても、受光素子７で検出される信号は、一定の周波
数とならず、変動することになり、従来では、このよう
な偏心を許容範囲内に収めるために、透光スリット５ａ
の組み立てや位置調整に手間取ってコスト高を招来して
いる。

【００２４】実施例２は、かかる問題点を解消するため
の構成を有しており、以下、この実施例２を説明する。

【００２５】実施例２．図４は、実施例２の断面図であ
り、図５は、そのブロック図であり、上述の実施例に対
応する部分には、同一の参照符号を付す。なお、図５
は、２つの受光素子７ａ，７ｂの配置状態を併せて示し
ている。

【００２６】この実施例では、上述の偏心による周波数
変動を除去するために、２つの受光素子７ａ，７ｂを、
図５に示されるように、回転ローラ１の回転の中心軸Ｘ
から等距離であって１８０度ずらした位置に配置してお
り、各受光素子７ａ，７ｂの出力を、各アンプ回路１０
ａ，１０ｂでそれぞれ波形整形し、各ｆ−ｖ変換回路１
１ａ，１１ｂで周波数−電圧変換をそれぞれ行って加算
回路１２で加算している。その他の構成は、上述の実施
例と同様である。

【００２７】かかる構成を有する回転検出装置１３で
は、回転ローラ１の回転の中心軸Ｘと、符号板５の透光
スリット５ａの回転中心との間にずれ、すなわち、偏心
が生じている場合、回転ローラが一定の速度で回転して
も、各受光素子７ａ，７ｂでそれぞれ検出される信号
は、一定の周波数とならず、ローラ１回転につき１回の
周期で変動することになるが、回転ローラ１の回転の中
心軸Ｘを中心とした対称位置に受光素子７ａ，７ｂを配
置しているので、例えば、一方の受光素子７ａ（７ｂ）
で最大の周波数となる回転位置では、他方の受光素子７
ｂ（７ａ）で最小の周波数となるといったように、２つ
の受光素子７ａ，７ｂ間での周波数の変動周期は、１８
０度位相の異なったものとなり、したがって、各受光素
子７ａ，７ｂの出力信号を周波数−電圧変換して加算し
た出力は、偏心による周波数の変動が除去された精度の
高い回転情報信号となっている。

【００２８】この実施例の回転検出装置１３では、偏心
による周波数の変動を除去するものであり、したがっ
て、従来のように偏心を許容範囲に収めるために、透光
スリット５ａの組み立てや位置調整に手間取ることな
く、組み立てが簡素化されて位置調整も不要となり、コ
ストの低減を図ることができる。

【００２９】この実施例では、受光素子７ａ，７ｂを、
回転の中心軸Ｘに対称に２個設けたけれども、２個以上
設けてもよく、例えば、中心軸Ｘから等距離の位置に９
０度ずつずらして４個の受光素子を設けてもよく、この
場合には、回転数の２倍の変動を除去することが可能で
ある。

【００３０】実施例３．図６は、本発明のさらに他の実
施例の断面図であり、上述の実施例に対応する部分に
は、同一の参照符を付す。

【００３１】この実施例では、符号板５₁の回転中心位
置に、図７に示されるように、透光穴５₁ｂが形成され
るとともに、固定スリット板６₂には、この透光穴５₁ｂ
に対応した位置に固定透光穴６₂ｃが形成されている。
この固定透光穴６₁ｃの上方には、発光素子９₁が配置さ
れ、一方、回転ローラ１内部のローラ軸２₁の上端の収
納部８₁には、発光素子９₁からの光を反射する反射板１
４が収納保持される。この反射板１４は、発光素子９₁
からの光を受光素子７ａ，７ｂ方向へ反射する反射面を
有している。その他の構成は、実施例２と同様である。

【００３２】この実施例の回転検出装置１５では、発光
素子９₁からの光は、矢符で示されるように、固定透光
穴６₂ｃおよび透光穴５₁ｂを介して反射板１４に至り、
この反射板１４で受光素子７ａ，７ｂ方向に反射され
る。受光素子７ａ，７ｂは、反射光の内、透光スリット
５₁ａおよび受光穴６₂ａ，６₂ｂを通過した光が入射さ
れるが、回転ローラ１が回転して符号板５₁が回転する
と、透光スリット５₁ａの透光部、遮光部によって光が
透過、遮断を繰り返すことになり、受光素子７ａ，７ｂ
は、透過光に対応したパルス状の出力を与え、このパル
ス状の出力の周期などに基づいて、回転速度の検出が行
われる。

【００３３】この実施例では、回転ローラ１の内部に
は、反射板１４を設けるだけなので、発光素子９を設け
る場合に比べて、より小型化が可能になり、さらに、発
光素子９₁と受光素子７ａ，７ｂとを同一の基板上に配
置することができるので、電子部品や配線を一箇所にま
とめることができ、回転検出装置１５の組み立てや調整
が簡素化されてコストの低減を図ることができる。

【００３４】この実施例では、受光素子７ａ，７ｂを２
個設けて偏心による周波数の変動を除去するようにした
けれども、本発明の他の実施例として、受光素子を１個
あるいは３個以上としてもよいのは勿論である。

【００３５】以上の各実施例の回転検出装置４，１３，
１５は、例えば、図８に示されるテープレコーダに使用
されるものであり、同図において、１６はモータ、１６
ａはモータの回転軸、４，１３，１５は本発明の回転検
出装置、１７は磁気テープ、１８ａ，１８ｂは外周面が
モータ回転軸に圧着されてモータの回転力をリールに伝
達する巻取りリールおよび供給リールに取り付けられた
減速リム、１９は磁気ヘッド、２０は磁気ヘッド１９に
磁気テープを押し当てる押圧パッド、２１は回転検出装
置４，１３，１５の回転検出信号からモータ制御信号を
生成する制御回路、２２はこのモータ制御信号に基づい
て、モータ９を駆動する駆動回路、２３は磁気テープ１
７の走行を案内するテープガイドである。

【００３６】かかるテープレコーダにおいては、モータ
１６の回転力が巻取り側減速リム１８ａに伝達され、巻
取りリールが回転することによって磁気テープ１７が走
行する。回転検出装置４，１３，１５の回転ローラは、
所定の巻き付け角度で磁気テープ１７と接しており、磁
気テープ１７の走行に伴って回転する。この回転検出装
置４，１３，１５から上述のようにして検出された回転
検出信号は、制御回路２１において、目標値と比較さ
れ、さらに増幅などの処理がされてモータ制御信号が生
成される。このモータ制御信号に基づいて、駆動回路２
２でモータ９を駆動することにより、磁気テープ１７の
走行速度が一定に制御されて安定な走行が行われる。

【００３７】このテープレコーダでは、回転検出装置
４，１３，１５が小型で低コストであるので、テープレ
コーダ自体も小型化、低コスト化を図ることができるも
のである。

【００３８】なお、図８に示されるテープレコーダにお
いては、モータ９を圧接させる減速リム１８ａ，１８ｂ
を切換えることにより、往復走行可能なオートリバース
を実現することができ、また、減速リム１８ａ，１８ｂ
を省略してリールを直接駆動できるようにしてもよい。
さらに、図８の構成に加えて、モータ９の回転検出を行
い、回転検出装置４，１３，１５の制御系とモータ９の
回転検出の制御系との２重の制御系の構成としてもよ
い。

【００３９】上述の実施例では、回転検出装置４，１
３，１５を用いて磁気テープ１７の走行速度の制御を行
うようにしたけれども、単にテープカウンタとして使用
してもよい。

【００４０】また、本発明は、テープレコーダなどの磁
気記録再生装置に限ることなく、その他の回転体の回転
検出に適用できるのは勿論である。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、回転ロー
ラに符号板を設けるとともに、回転ローラの内部に、発
光素子または反射板を設けたので、従来例のように、回
転ローラよりも大径の符号板を回転ローラ外に設ける必
要がなく、小型化を図ることができるとともに、従来例
のように回転ローラの周壁に高精度で反射パターンを形
成する必要がないので、コストの低減を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の断面図である。

【図２】実施例１の外観斜視図である。

【図３】実施例１の符号板の平面図である。

【図４】実施例２の断面図である。

【図５】実施例２のブロック図である。

【図６】実施例３の断面図である。

【図７】実施例３の符号板の平面図である。

【図８】本発明の回転検出装置を備えるテープレコーダ
の構成図である。

【図９】従来例の外観斜視図である。

【図１０】他の従来例の外観斜視図である。

【符号の説明】

１，１₀ 回転ローラ５，５₀，５₁ 符号板７₀，７，７ａ，７ｂ受光素子９，９₀，９₁ 発光素子１４反射板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転ローラに、透光スリットを形成した
符号板を設け、該符号板の透光スリットを通過した発光
素子の光を、受光素子で受光して前記回転ローラの回転
を検出する回転検出装置において、前記発光素子を、前記回転ローラの内部に配置したこと
を特徴とする回転検出装置。
【請求項２】回転ローラに、透光穴と透光スリットと
を形成した符号板を設け、該符号板の透光スリットを通
過した発光素子の光を、受光素子で受光して前記回転ロ
ーラの回転を検出する回転検出装置において、前記回転ローラの内部に反射板を配置する一方、前記回
転ローラの外部に、前記発光素子を、該発光素子からの
光が前記透光穴を介して前記反射板に投光するように配
置するとともに、前記受光素子を、前記反射板からの反
射光が前記透光スリットを通過して受光されるように配
置することを特徴とする回転検出装置。