JPS58198718A - 光ロ−テ−シヨンセンサ - Google Patents
光ロ−テ−シヨンセンサInfo
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- JPS58198718A JPS58198718A JP8085982A JP8085982A JPS58198718A JP S58198718 A JPS58198718 A JP S58198718A JP 8085982 A JP8085982 A JP 8085982A JP 8085982 A JP8085982 A JP 8085982A JP S58198718 A JPS58198718 A JP S58198718A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- rotor
- lens
- rotation axis
- rotation
- 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
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 10
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/28—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with deflection of beams of light, e.g. for direct optical indication
- G01D5/30—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with deflection of beams of light, e.g. for direct optical indication the beams of light being detected by photocells
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (AREA)
- Optical Transform (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１） 発明の技術分野
本発明は光を用いて回転体の回転速度あるいは回転位置
、停止位置等を検知する元四−テーシロンセンサに関す
るものである。
、停止位置等を検知する元四−テーシロンセンサに関す
るものである。
（２） 技術の背景
ロボットアームの往復運動用ピストンクランクの回転あ
るいはラインプリンタの回転機構、その他各種装置にお
ける回転体の回転速度あるいは回転停止位置を検知しこ
れに基いて装置を制御するために光学的装置を用いた元
ローテーションセンサが使用されている。このような元
ローテーションセンサにおいては、装置の小型軽量化お
よび制御の高精度化に対処するため小搬で回転体への追
従性が良好で高精度で信頼性の高い検知ができる光ロー
テーションセンサが望Ｉれている。
るいはラインプリンタの回転機構、その他各種装置にお
ける回転体の回転速度あるいは回転停止位置を検知しこ
れに基いて装置を制御するために光学的装置を用いた元
ローテーションセンサが使用されている。このような元
ローテーションセンサにおいては、装置の小型軽量化お
よび制御の高精度化に対処するため小搬で回転体への追
従性が良好で高精度で信頼性の高い検知ができる光ロー
テーションセンサが望Ｉれている。
＋３７ 従来技術と問題点
従来の元ローテーションセンサは回転体の回転シーｒ７
）上に回転角度に応じ異る牛径位置にスリット又は孔を
有するスリット板を装着し、このスリット板の片側に光
源を設はスリット板のスリットを介してこの光源からの
光を検知して回転速度。
）上に回転角度に応じ異る牛径位置にスリット又は孔を
有するスリット板を装着し、このスリット板の片側に光
源を設はスリット板のスリットを介してこの光源からの
光を検知して回転速度。
回転位置等をコード化して検知するように構成されてい
る。このような構成の元ローテーションセンサにおいて
は９回転位置をコード化するためコードに対応した多く
の位置のスリットに元を通過させなければならず高出刃
光源を必要とし低出力の発光ダイオード（ＬＤ、ＬＥＤ
等）を用いた場合には各スリットに応じて光源を設けな
ければならず構造が複雑になシ小型化が達成されない。
る。このような構成の元ローテーションセンサにおいて
は９回転位置をコード化するためコードに対応した多く
の位置のスリットに元を通過させなければならず高出刃
光源を必要とし低出力の発光ダイオード（ＬＤ、ＬＥＤ
等）を用いた場合には各スリットに応じて光源を設けな
ければならず構造が複雑になシ小型化が達成されない。
また。
センサを構成するスリット板を被測定物である回転体の
回転シャフト上に直接結合しているため。
回転シャフト上に直接結合しているため。
回転体の振動がセンサ側に影響し高精度の検知ができな
かった。
かった。
（４）発明の目的
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、簡単な構造で小型軽量化が図られ高精度の検知が可
能でしかも高速追従性が良く信頼性の高い検知ができる
元ローテーションセンサの提供を目的とする。
て、簡単な構造で小型軽量化が図られ高精度の検知が可
能でしかも高速追従性が良く信頼性の高い検知ができる
元ローテーションセンサの提供を目的とする。
（５） 発明の構成
この目的を達成するため本発明に係る光ローテーション
センサは被測定物の回転軸と同軸的に回転子を該被測定
物に磁力的に結合し、該回転子の、） 磁力結
合面との反対面に上記回転軸に対して傾斜した光反射面
を形成し、該光反射面の中心に対しレンズを介して光を
照射するための光源を上記回（３） 転軸上に設け、上記反射面からの反射光を上記レンズと
同一のレンズを介して検知するための光検知器全具備し
、該光源、レンズおよび光検知器を気密封止して構成し
ている。
センサは被測定物の回転軸と同軸的に回転子を該被測定
物に磁力的に結合し、該回転子の、） 磁力結
合面との反対面に上記回転軸に対して傾斜した光反射面
を形成し、該光反射面の中心に対しレンズを介して光を
照射するための光源を上記回（３） 転軸上に設け、上記反射面からの反射光を上記レンズと
同一のレンズを介して検知するための光検知器全具備し
、該光源、レンズおよび光検知器を気密封止して構成し
ている。
（６）発明の実施例
第１図は本発明に係る元ローテーションセンサの一笑施
例の構成図である。センサ本体１に回転子２がベアリン
グ３を介して回転可能にかつ密封性を保って装着される
０この回転子２は被測定物４に対し回転軸Ｘが一致する
ようにマグネットからなる磁気カップリング５によ多磁
力的に結合される。回転子２の磁力結合面との反対面に
は上記回転軸Ｘに対し傾斜した光反射面１０が形成され
る。センサ本体１の後面にはプリント板６が設けられ、
該プリント板６上に上記回転軸Ｘと一致した位置に発光
ダイオード７が装着される。プリント板６の発光ダイオ
ード７の周囲同一円周上には第２図に示すように複数値
の受光ダイオード８が設けられる。発光ダイオード７お
よび回転子２間の回転軸Ｘ上には光学的レンズ９が設け
られるＯ（り このレンズ９は図示したよりな両凸レンズであってもよ
いし又は平凸レンズ、球レンズ等であってもよい。発光
ダイオード７からの光はレンズ９を介して回転子２の光
反射面１０の中心に照射されその反射光はレンズ９を介
して受光ダイオード８に検九される。反射光を検知した
受光ダイオード８の位置によシ被測定物４の回転位置を
仰ることができる。また、所定の受光ダイオード８にお
ける反射光の受光時間間隔によシ被測定物４の回転速度
を仰ることができる０反射光の検知手段として元手導体
全プリント板６上に設は受光による抵抗値変化として検
知してもよい。
例の構成図である。センサ本体１に回転子２がベアリン
グ３を介して回転可能にかつ密封性を保って装着される
０この回転子２は被測定物４に対し回転軸Ｘが一致する
ようにマグネットからなる磁気カップリング５によ多磁
力的に結合される。回転子２の磁力結合面との反対面に
は上記回転軸Ｘに対し傾斜した光反射面１０が形成され
る。センサ本体１の後面にはプリント板６が設けられ、
該プリント板６上に上記回転軸Ｘと一致した位置に発光
ダイオード７が装着される。プリント板６の発光ダイオ
ード７の周囲同一円周上には第２図に示すように複数値
の受光ダイオード８が設けられる。発光ダイオード７お
よび回転子２間の回転軸Ｘ上には光学的レンズ９が設け
られるＯ（り このレンズ９は図示したよりな両凸レンズであってもよ
いし又は平凸レンズ、球レンズ等であってもよい。発光
ダイオード７からの光はレンズ９を介して回転子２の光
反射面１０の中心に照射されその反射光はレンズ９を介
して受光ダイオード８に検九される。反射光を検知した
受光ダイオード８の位置によシ被測定物４の回転位置を
仰ることができる。また、所定の受光ダイオード８にお
ける反射光の受光時間間隔によシ被測定物４の回転速度
を仰ることができる０反射光の検知手段として元手導体
全プリント板６上に設は受光による抵抗値変化として検
知してもよい。
第３図は光検九手段の別の例を示す平面図である。プリ
ント板６上の発光ダイオード７の周囲の同一円周上に一
端を電極１４に接続し九抵抗線１１を連続的に設け、こ
の抵抗線１１の内側に光半導体１２（光電導性半導体膜
）ｌング状に設け、さらにその内側に一端金電極１５に
接続した導体１３ｔ−設ける。光半導体１２に元が照射
され抵抗値が減少するとその部分の抵抗線１１と導体１
３が短絡するように構成する０このよりな光検知手段に
よシ回転子２０元反射面１０からの反射光を検知すれば
反射光の位置に応じて両電極１４゜１５間の抵抗値が変
るため被測定物４の回転位重金アナログ的に知ることが
できるｏまた抵抗値の変化速度によシ被測定物４の回転
速度を知ることができる。
ント板６上の発光ダイオード７の周囲の同一円周上に一
端を電極１４に接続し九抵抗線１１を連続的に設け、こ
の抵抗線１１の内側に光半導体１２（光電導性半導体膜
）ｌング状に設け、さらにその内側に一端金電極１５に
接続した導体１３ｔ−設ける。光半導体１２に元が照射
され抵抗値が減少するとその部分の抵抗線１１と導体１
３が短絡するように構成する０このよりな光検知手段に
よシ回転子２０元反射面１０からの反射光を検知すれば
反射光の位置に応じて両電極１４゜１５間の抵抗値が変
るため被測定物４の回転位重金アナログ的に知ることが
できるｏまた抵抗値の変化速度によシ被測定物４の回転
速度を知ることができる。
（ツ） 発明の詳細
な説明したように１本発明に係る元ローテーションセン
サにおいては、被測定物とセンナ構成部材である回転子
とを磁気カップリングを介して結合しているため被測定
物の回転に伴う摂動は磁気カッブリング結合面の摺１１
ｔｌ運動として吸収され回転子２の回転軸は振動するこ
とはなく反射光の光路は常に一定となシ測定の信頼性が
向上し、また振動がセンサに伝わらないためセンナの劣
化が防止され寿命が延びる０１枚のプリント板上に光源
および受光手段を設け、しかも１個のレンズによシ照射
元および反射′″／ｌ、金集光させ、また光源として高
出力を要することなく１個の発光グイオードですむため
構造が簡単となり小型化が達成される。回転子２の形状
を小型にし軽量材料で構成することによシセンサの小型
軽量化が図られ、また被測定物の高速回転および急速停
止等に対し容易に追従可能となる。光源、レンズ、受光
手段等の光学系全密封封止することによシ被測足物側か
らセンサ内部へのごみ、油等の混入が防止され内部は清
浄に保たれるため測定の信頼性が向上し高精度の測定が
可能となる。
サにおいては、被測定物とセンナ構成部材である回転子
とを磁気カップリングを介して結合しているため被測定
物の回転に伴う摂動は磁気カッブリング結合面の摺１１
ｔｌ運動として吸収され回転子２の回転軸は振動するこ
とはなく反射光の光路は常に一定となシ測定の信頼性が
向上し、また振動がセンサに伝わらないためセンナの劣
化が防止され寿命が延びる０１枚のプリント板上に光源
および受光手段を設け、しかも１個のレンズによシ照射
元および反射′″／ｌ、金集光させ、また光源として高
出力を要することなく１個の発光グイオードですむため
構造が簡単となり小型化が達成される。回転子２の形状
を小型にし軽量材料で構成することによシセンサの小型
軽量化が図られ、また被測定物の高速回転および急速停
止等に対し容易に追従可能となる。光源、レンズ、受光
手段等の光学系全密封封止することによシ被測足物側か
らセンサ内部へのごみ、油等の混入が防止され内部は清
浄に保たれるため測定の信頼性が向上し高精度の測定が
可能となる。
第１図は本発明に係る元ローテーシ目ンセンサの一実施
例の構成図、第２図および第３図は各々本発明に係る光
ローテーションセンサにおける反射光検知手段の各別の
例の平面図である。 １・・・センサ本体、 ２・・・回転子。 ３・・・ボール・ベヤリング、４・・・被測定物。 ５・・・磁気カップリング、 ６・・・プリント板。 ７・・・発光ダイオード、８Ｌ′・・受光ダイオード。 ９・・・レンズ、 １０・・・反射面。 １１・・・抵抗線、 １２・・・光半導体。 （７） １３・・・導体。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 円 １）幸 男 弁理士 山 口 昭 之 （８）
例の構成図、第２図および第３図は各々本発明に係る光
ローテーションセンサにおける反射光検知手段の各別の
例の平面図である。 １・・・センサ本体、 ２・・・回転子。 ３・・・ボール・ベヤリング、４・・・被測定物。 ５・・・磁気カップリング、 ６・・・プリント板。 ７・・・発光ダイオード、８Ｌ′・・受光ダイオード。 ９・・・レンズ、 １０・・・反射面。 １１・・・抵抗線、 １２・・・光半導体。 （７） １３・・・導体。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 円 １）幸 男 弁理士 山 口 昭 之 （８）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被測定物の回転軸と同軸的に回転子を該被測定物に
磁力的に結合し、該回転子の磁力結合面との反対面に上
記回転軸に対し傾斜した光反射面を形成し、該光反射面
の中心に対しレンズを介して光を照射するための光源を
上記回転軸上に設け。 上記反射面からの反射光を上記レンズと同一のレンズを
介して検知するための光検知器を具備し。 該光源、レンズおよび光検知器を気密封止して構成した
光ローテーションセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8085982A JPS58198718A (ja) | 1982-05-15 | 1982-05-15 | 光ロ−テ−シヨンセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8085982A JPS58198718A (ja) | 1982-05-15 | 1982-05-15 | 光ロ−テ−シヨンセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58198718A true JPS58198718A (ja) | 1983-11-18 |
Family
ID=13730061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8085982A Pending JPS58198718A (ja) | 1982-05-15 | 1982-05-15 | 光ロ−テ−シヨンセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58198718A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4825070A (en) * | 1985-09-03 | 1989-04-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Displacement detector for detecting an amount of displacement of an object to be measured |
| US8395111B2 (en) | 2010-03-31 | 2013-03-12 | Nxp B.V. | Optical system and method for detecting rotation of an object |
| WO2017050664A1 (en) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Koninklijke Philips N.V. | Optical position control |
-
1982
- 1982-05-15 JP JP8085982A patent/JPS58198718A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4825070A (en) * | 1985-09-03 | 1989-04-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Displacement detector for detecting an amount of displacement of an object to be measured |
| US8395111B2 (en) | 2010-03-31 | 2013-03-12 | Nxp B.V. | Optical system and method for detecting rotation of an object |
| WO2017050664A1 (en) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Koninklijke Philips N.V. | Optical position control |
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