JPS61231413A - 光学式回転再検出装置 - Google Patents
光学式回転再検出装置Info
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- JPS61231413A JPS61231413A JP7300885A JP7300885A JPS61231413A JP S61231413 A JPS61231413 A JP S61231413A JP 7300885 A JP7300885 A JP 7300885A JP 7300885 A JP7300885 A JP 7300885A JP S61231413 A JPS61231413 A JP S61231413A
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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
- G01D5/32—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 attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—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 attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—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 attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
- G01D5/34715—Scale reading or illumination devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は回転軸の回転角の検出に用いる装置に係り、よ
り詳しくは、回転軸の回転に同期してパルス信号の様な
電気信号を出力する光学式回転角検出装置に関する。本
発明の回転角検出装置は、例えば、点火時期制御装置に
適用することができ、クランク軸の回転角を検出して点
火時期を制御するために用いることができる。
り詳しくは、回転軸の回転に同期してパルス信号の様な
電気信号を出力する光学式回転角検出装置に関する。本
発明の回転角検出装置は、例えば、点火時期制御装置に
適用することができ、クランク軸の回転角を検出して点
火時期を制御するために用いることができる。
従来この種の装置として第8図から第10図に示すもの
が知られている。図において、lは内燃機関(図示せず
)の回転に同期して回転するシャフト、2は第1のスリ
ット群8(第9図参照)を有する金属製の回転円板で、
上記シャフト1に固定され、これと一体的に回転するも
のである。3は発光ダイオード等の発光素子、4は回転
円板2に設けられたスリット群8により断続される発光
素子3からの光を電気信号に変換するフォトダイオード
等の受光素子、5は受光素子3に給電するとともに、受
光素子4に発生する電気信号を波形成形して矩形波に変
換する信号処理回路、6は発光素子3側に設けられたス
リット板、7は発光素子4側に設けられたスリット板で
ある。
が知られている。図において、lは内燃機関(図示せず
)の回転に同期して回転するシャフト、2は第1のスリ
ット群8(第9図参照)を有する金属製の回転円板で、
上記シャフト1に固定され、これと一体的に回転するも
のである。3は発光ダイオード等の発光素子、4は回転
円板2に設けられたスリット群8により断続される発光
素子3からの光を電気信号に変換するフォトダイオード
等の受光素子、5は受光素子3に給電するとともに、受
光素子4に発生する電気信号を波形成形して矩形波に変
換する信号処理回路、6は発光素子3側に設けられたス
リット板、7は発光素子4側に設けられたスリット板で
ある。
上記回転円板2に形成された第1のスリット群8は、第
9図に示すように、回転円板2の周方向に沿って多数形
成されたスリ7)8aからなっている。また、この第1
のスリット群8に対向して、上記スリット板6およびス
リット板7には、第10図に示すように、上記第1のス
リット8aと同一形状の第2のスリット10a、lla
からなる第2のスリット群10.11がそれぞれ形成さ
れている。
9図に示すように、回転円板2の周方向に沿って多数形
成されたスリ7)8aからなっている。また、この第1
のスリット群8に対向して、上記スリット板6およびス
リット板7には、第10図に示すように、上記第1のス
リット8aと同一形状の第2のスリット10a、lla
からなる第2のスリット群10.11がそれぞれ形成さ
れている。
上記構成の作動について説明するに、信号処理回路5か
ら発光素子3へ通電することにより発光する発光素子3
の光は、スリット板6の第2のスリット群lO1回転円
板2の第1のスリット群8およびスリット板7の第2の
スリット群11を介して受光素子4により受光される。
ら発光素子3へ通電することにより発光する発光素子3
の光は、スリット板6の第2のスリット群lO1回転円
板2の第1のスリット群8およびスリット板7の第2の
スリット群11を介して受光素子4により受光される。
その際、発光素子3からの光は回転円板2の回転角に応
じて遮断されるので、受光素子4からの電気信号は断続
信号となり、信号処理回路5により処理されて整形され
たパルス波となる。これをカウンタでカウントすること
により、シャフトの回転角度を検出することができる。
じて遮断されるので、受光素子4からの電気信号は断続
信号となり、信号処理回路5により処理されて整形され
たパルス波となる。これをカウンタでカウントすること
により、シャフトの回転角度を検出することができる。
ところで、上記装置の分解能、即ち検出可能な最小回転
角は上記各スリ7)8a、10a、11aの幅Wで決定
される。つまり、分解能を高くするには、スリット幅W
をできるだけ小さくすることが望ましい。しかし、スリ
ット幅を微細化しようとすると、この微細化にともなっ
て、回転円板2が発光素子3からの光を遮光する角度の
時にも、光のまわりこみ、回折等によって、一部の光が
受光素子4に受光され、これが雑音成分となり、誤検出
の原因となる。
角は上記各スリ7)8a、10a、11aの幅Wで決定
される。つまり、分解能を高くするには、スリット幅W
をできるだけ小さくすることが望ましい。しかし、スリ
ット幅を微細化しようとすると、この微細化にともなっ
て、回転円板2が発光素子3からの光を遮光する角度の
時にも、光のまわりこみ、回折等によって、一部の光が
受光素子4に受光され、これが雑音成分となり、誤検出
の原因となる。
本発明は、上記誤検出を行うことはなく、分解能を高め
ることを技術的課題とする。
ることを技術的課題とする。
そこで本発明は、上記技術的課題を達成するために、回
転軸の側方空間に形成される測定光路の一端側に配置さ
れた発光素子と、 光透過領域および非透過領域を円周方向に所定間隔をも
って交互に反覆するパターンが形成され、前記回転軸に
同期して前記測定光路を横切って回転する回転円板と、 前記測定光路の他端側であって、前記測定光路のうち前
記パターンを通った光を受光する位置に ・設けられ
、前記パターンに整合する受光パターンが形成された第
1受光素子と、 前記測定光路の他端側であって、前記測定光路のうち、
前記発光素子からの光を常に受光する位置に設けられた
第2受光素子と、 前記第1受光素子から出力される電気信号と前記第2受
光素子から出力される電気信号の差をとることにより、
前記回転軸の回転角に応じた電気信号を出力する検出手
段とを具備するという技術的手段を採用する。
転軸の側方空間に形成される測定光路の一端側に配置さ
れた発光素子と、 光透過領域および非透過領域を円周方向に所定間隔をも
って交互に反覆するパターンが形成され、前記回転軸に
同期して前記測定光路を横切って回転する回転円板と、 前記測定光路の他端側であって、前記測定光路のうち前
記パターンを通った光を受光する位置に ・設けられ
、前記パターンに整合する受光パターンが形成された第
1受光素子と、 前記測定光路の他端側であって、前記測定光路のうち、
前記発光素子からの光を常に受光する位置に設けられた
第2受光素子と、 前記第1受光素子から出力される電気信号と前記第2受
光素子から出力される電気信号の差をとることにより、
前記回転軸の回転角に応じた電気信号を出力する検出手
段とを具備するという技術的手段を採用する。
よって、上記回転軸に同期して回転する回転円板に形成
されたパターンの非透過領域と第1受光素子に形成され
たパターンの非透過領域とが重なった時、つまり光遮断
時に、光のまわりこみ、反射、回折等によって第1受光
素子に光が受光されても、第2受光素子には常に発光素
子からの光が受光されているため、それぞれの受光素子
から出力された電気信号は、検出手段によって差をとら
れるため、光遮断時における誤検出の原因となる光成分
信号を除去できる。
されたパターンの非透過領域と第1受光素子に形成され
たパターンの非透過領域とが重なった時、つまり光遮断
時に、光のまわりこみ、反射、回折等によって第1受光
素子に光が受光されても、第2受光素子には常に発光素
子からの光が受光されているため、それぞれの受光素子
から出力された電気信号は、検出手段によって差をとら
れるため、光遮断時における誤検出の原因となる光成分
信号を除去できる。
したがって、パターンの微細化が可能となり、分解能を
高めることができる。
高めることができる。
また、本発明の好ましい実施態様によれば、第1および
第2受光素子を同一の半導体基板上に設けるため、両者
の感度、温度特性等がほぼ同じにすることができ、光遮
断時の暗電流の影響、電源電圧の変動、温度変化による
影響を極めて小さくすることができ、検出精度を向上さ
せることができる。
第2受光素子を同一の半導体基板上に設けるため、両者
の感度、温度特性等がほぼ同じにすることができ、光遮
断時の暗電流の影響、電源電圧の変動、温度変化による
影響を極めて小さくすることができ、検出精度を向上さ
せることができる。
“以下本発明の好ましい実施例を第1図から第7図を参
照して説明する。全体の構成を第1図に示す。図中にお
いて第9図と同一の参照番号は同一機能部品を表わす。
照して説明する。全体の構成を第1図に示す。図中にお
いて第9図と同一の参照番号は同一機能部品を表わす。
第9図の従来構成と異なる点は、次の3点である。つま
り、固定スリット板6゜7がない。次に回転円板2は光
透過性材料で構成され、従来のスリット群8の代わりに
光透過領域と非透過領域のパターンが形成されている。
り、固定スリット板6゜7がない。次に回転円板2は光
透過性材料で構成され、従来のスリット群8の代わりに
光透過領域と非透過領域のパターンが形成されている。
そして前記受光素子41が、同一半導体基板上に、第1
受光素子43、第2受光素子の2つが形成され、第1の
受光素子43には、上記回転円板2に形成されたパター
ンと同一のパターンが形成されている。
受光素子43、第2受光素子の2つが形成され、第1の
受光素子43には、上記回転円板2に形成されたパター
ンと同一のパターンが形成されている。
回転円板2の詳細について、第2図に平面図を、第3図
に拡大断面図を示す。第2図および第3図を参照して、
回転円板2の製作手順を以下に述べる。
に拡大断面図を示す。第2図および第3図を参照して、
回転円板2の製作手順を以下に述べる。
回転円板2はガラス又はアクリル樹脂等の透明材料から
なる0回転円板2の片面もしくは両面(この実施例では
両面)にフォトレジストを塗付し、パターンに合せて露
光して、非透過領域のレジストを除去する。次に適当な
エツチング液にて非透過領域の材料をエツチングし、回
転円板2の表面に凹部21を形成する。次に反射防止膜
22を回転円板2の両面に蒸着する。回転円板2の屈折
率をn3、空気の屈折率をno、反射防止膜の屈折率を
n、その膜厚をd、発光素子3の反射光線の波長をλと
すると、反射防止膜22の屈折率nはn= JT7τ1
7となり、その膜厚dがd=λ/ 4 nの時に反射率
は零となる。例えば、回転円板2をガラスで構成する場
合には、n、=1.5であり、反射率が零となる反射防
止膜22の屈折率nは、n =1.2.2となるが、こ
のような低い屈折率の膜で機械的強度の十分な膜はない
。そこで、実際には、光学薄膜材料として周知のMgF
2 (n =1.38)等を用い、膜厚dをd=λ/
4 nとして蒸着する。これによって反射率を4%から
半分以下に抑えることが可能となる。
なる0回転円板2の片面もしくは両面(この実施例では
両面)にフォトレジストを塗付し、パターンに合せて露
光して、非透過領域のレジストを除去する。次に適当な
エツチング液にて非透過領域の材料をエツチングし、回
転円板2の表面に凹部21を形成する。次に反射防止膜
22を回転円板2の両面に蒸着する。回転円板2の屈折
率をn3、空気の屈折率をno、反射防止膜の屈折率を
n、その膜厚をd、発光素子3の反射光線の波長をλと
すると、反射防止膜22の屈折率nはn= JT7τ1
7となり、その膜厚dがd=λ/ 4 nの時に反射率
は零となる。例えば、回転円板2をガラスで構成する場
合には、n、=1.5であり、反射率が零となる反射防
止膜22の屈折率nは、n =1.2.2となるが、こ
のような低い屈折率の膜で機械的強度の十分な膜はない
。そこで、実際には、光学薄膜材料として周知のMgF
2 (n =1.38)等を用い、膜厚dをd=λ/
4 nとして蒸着する。これによって反射率を4%から
半分以下に抑えることが可能となる。
次に、アルミニウム等の非透過材料を一様に蒸着し、レ
ジスト塗布、露光、エツチングの工程を繰り返して、上
記回転円板2の表面の凹部21部にのみ、非透過材料層
23を残す。
ジスト塗布、露光、エツチングの工程を繰り返して、上
記回転円板2の表面の凹部21部にのみ、非透過材料層
23を残す。
以上の工程で、透明材料で構成された回転円板2の表面
に、透過領域24と非透過領域23との規則的反覆パタ
ーンニング25が形成される。
に、透過領域24と非透過領域23との規則的反覆パタ
ーンニング25が形成される。
次に受光素子41の構成について、第4図に平面図、第
5図は断面図を示す、受光素子41は例えばPIN型フ
ォトダイオードであって、高抵抗(例えば、抵抗率50
0Ω・1以上)を有する半導体基板41aの一方の面に
高いキャリア濃度(例えばI X 10 ”atom/
ad)以上のN型半導体層41bを形成し、また、N型
半導体11i41bとは反対の面には高いキャリア濃度
(例えば1×10”ato+m/cd以上)のP型半導
体領域41c、41dを形成して成る。さらに、半導体
領域41 C。
5図は断面図を示す、受光素子41は例えばPIN型フ
ォトダイオードであって、高抵抗(例えば、抵抗率50
0Ω・1以上)を有する半導体基板41aの一方の面に
高いキャリア濃度(例えばI X 10 ”atom/
ad)以上のN型半導体層41bを形成し、また、N型
半導体11i41bとは反対の面には高いキャリア濃度
(例えば1×10”ato+m/cd以上)のP型半導
体領域41c、41dを形成して成る。さらに、半導体
領域41 C。
41dを形成する面上には、絶縁性を有する反射防止膜
41eの外周に沿って窓を開け、電極41f、41g・
が半導体層41C,41dとそれぞれ接触する。また、
反射防止膜41eのうち、半導体領域41c側には、前
記回転円板2に施したのと同様の透過領域と非透過領域
とのパターンを有する非透過材料層により非透過領域4
1hが形成されている。この非透過領域41hをもった
非透過材料層は電極41fと一体に形成することも可能
であり、クロムまたはニッケルの様な金属で形成するこ
とが可能である。各非透過領域41fは回転円板2の透
過領域24と同一の形状および寸法を有する。したがっ
て、本実施例においては、同一の半導体基板上に、第1
受光素子43、第2受光素子42が形成される。
41eの外周に沿って窓を開け、電極41f、41g・
が半導体層41C,41dとそれぞれ接触する。また、
反射防止膜41eのうち、半導体領域41c側には、前
記回転円板2に施したのと同様の透過領域と非透過領域
とのパターンを有する非透過材料層により非透過領域4
1hが形成されている。この非透過領域41hをもった
非透過材料層は電極41fと一体に形成することも可能
であり、クロムまたはニッケルの様な金属で形成するこ
とが可能である。各非透過領域41fは回転円板2の透
過領域24と同一の形状および寸法を有する。したがっ
て、本実施例においては、同一の半導体基板上に、第1
受光素子43、第2受光素子42が形成される。
第6図は本発明の検出手段の一例である信号処理回路5
を示す。第7図において、51は回転角検出用の第1受
光素子43から発生した回転にともなう出力と第2の受
光素子42から発生した基準用の直流信号の差を取る引
算回路である。52は引算回路から発生した出力を回転
角検出用の矩形波に変えるコンパレータ回路である。
を示す。第7図において、51は回転角検出用の第1受
光素子43から発生した回転にともなう出力と第2の受
光素子42から発生した基準用の直流信号の差を取る引
算回路である。52は引算回路から発生した出力を回転
角検出用の矩形波に変えるコンパレータ回路である。
次に、上記構成を有する本実施例の作用について説明す
る。発光素子3から発せられた光は回転円板2を通過し
て受光素子41へ到る。この光のうち、透過領域24を
通過した光の一部は同様の透過領域41iを有する回転
角検出用の第1受光素子43へ至る。これにより、回転
角検出用の第1受光素子43に到る光は回転円板2の回
転にともない強弱が発生し、第1受光素子43は、第7
図(alに示す出力波形が得られる。一方、レファレン
ス用の第2受光素子42は、回転円板2の形成されてい
ない透明部分を通過した光を受光する。従って、リファ
レンス用の第2受光素子42からの出力は、第7図(b
lに示す如く回転円板20回転によらず一定となる。
る。発光素子3から発せられた光は回転円板2を通過し
て受光素子41へ到る。この光のうち、透過領域24を
通過した光の一部は同様の透過領域41iを有する回転
角検出用の第1受光素子43へ至る。これにより、回転
角検出用の第1受光素子43に到る光は回転円板2の回
転にともない強弱が発生し、第1受光素子43は、第7
図(alに示す出力波形が得られる。一方、レファレン
ス用の第2受光素子42は、回転円板2の形成されてい
ない透明部分を通過した光を受光する。従って、リファ
レンス用の第2受光素子42からの出力は、第7図(b
lに示す如く回転円板20回転によらず一定となる。
ここで、上記第1受光素子43の出力は非透過時に零と
なるはずであるが、光のまわり込み、スリットによる乱
反射゛、また高温使用時における暗電流により直流成分
VO(第7図(al参照)が発生する。この直流成分■
。は温度及び発光ダイオードの光量の変化に大きく依存
する。従って、単にこの出力をコンパレータ回路により
処理すれば角度検出に誤りが生ずる可能性を有する。そ
こで、発光素子3と受光素子41の位置を適当に調整す
ることにより、回転角検出用受光部の最大出力と最小出
力の中央値■。に対応する光電流と、第2受光素子42
から発生する直流成分の光電流とを等しくとることによ
り、引算回路51からは第7図(C)のごとく常に零を
中心とした交流信号が得られる。この交流信号はコンデ
ンサ等の遭遇をしていないため、周波数による出力依存
性がなく、回転開始時から角度検出をすることが可能と
なる。
なるはずであるが、光のまわり込み、スリットによる乱
反射゛、また高温使用時における暗電流により直流成分
VO(第7図(al参照)が発生する。この直流成分■
。は温度及び発光ダイオードの光量の変化に大きく依存
する。従って、単にこの出力をコンパレータ回路により
処理すれば角度検出に誤りが生ずる可能性を有する。そ
こで、発光素子3と受光素子41の位置を適当に調整す
ることにより、回転角検出用受光部の最大出力と最小出
力の中央値■。に対応する光電流と、第2受光素子42
から発生する直流成分の光電流とを等しくとることによ
り、引算回路51からは第7図(C)のごとく常に零を
中心とした交流信号が得られる。この交流信号はコンデ
ンサ等の遭遇をしていないため、周波数による出力依存
性がなく、回転開始時から角度検出をすることが可能と
なる。
そして、この出力は第7図(d)のごとく、コンパレ=
り回路52により矩形波に変換される。この矩形波のパ
ルス幅Pは、第2図に示す透過領域の幅Wによって決ま
る所定角度に対応する。
り回路52により矩形波に変換される。この矩形波のパ
ルス幅Pは、第2図に示す透過領域の幅Wによって決ま
る所定角度に対応する。
したがって、受光素子3をある基準となる時刻から、一
定時間発光°させ、その間に発生する第7図[d)のパ
ルス数をカウントすれば、所定時間に回転軸がどの程度
回転したかがわかる。
定時間発光°させ、その間に発生する第7図[d)のパ
ルス数をカウントすれば、所定時間に回転軸がどの程度
回転したかがわかる。
以上のように本実施例によれば、第8図〜第10図に示
す従来例に比べ、スリット板6.7が削除でき、部品点
数を低減できる。また、回転円板2にフォトリソグラフ
ィーの技術で透過、非透過のパターンニングを行うため
、微細な(例えば非透過領域23幅0.1龍)パターン
を容易に形成できる。従って、回転円板2を大型化する
ことなく、パターンの微細化が可能となり、部品点数低
減を含めて小型、軽量かつ高分解能の回転角センサを容
易に得ることができる。
す従来例に比べ、スリット板6.7が削除でき、部品点
数を低減できる。また、回転円板2にフォトリソグラフ
ィーの技術で透過、非透過のパターンニングを行うため
、微細な(例えば非透過領域23幅0.1龍)パターン
を容易に形成できる。従って、回転円板2を大型化する
ことなく、パターンの微細化が可能となり、部品点数低
減を含めて小型、軽量かつ高分解能の回転角センサを容
易に得ることができる。
また、このような微細なパターンにより検出を行うと、
非透過時にも、光のまわり込み、乱反射の影響により受
光素子の出力は完全に零にならない、また、高温で使用
すると光のない状態で受光素子41に発生する暗電流に
より、出力は零とならなくなる。このような直流成分を
除去する方法としては、バイパスコンデンサを使用する
ことにより、交流成分のみを検出する方法が考えられる
。
非透過時にも、光のまわり込み、乱反射の影響により受
光素子の出力は完全に零にならない、また、高温で使用
すると光のない状態で受光素子41に発生する暗電流に
より、出力は零とならなくなる。このような直流成分を
除去する方法としては、バイパスコンデンサを使用する
ことにより、交流成分のみを検出する方法が考えられる
。
しかしながら、この方法では、始動時等の低い回転数に
おいては、バイパスコンデンサが高インピーダンスとし
て働き、十分な出力を生ぜず、角度検出ができない可能
性がある。本発明においてはレファレンス用の第2受光
素子42を具備し、その出力により直流成分を除去する
ため、前述の問題点は解決され、始動時等の低い回転数
からの角度検出が可能となる。しかも、第1受光素子と
第2受光素子は、同一半導体基板上に設けられているた
め、感度、重度特性等がそろい、電源電圧等による発光
素子の光量変化、温度特性による出力変化、高温使用時
における暗電流の影響を受けずに、常に零電圧を中心に
振幅させることが可能となる。従って、前述の直流成分
の変化はなくなり、しかも、コンデンサを使用していな
いため回転数に関係なく同じ大きさの出力を発生させる
ことが可能となる。したがって、始動時等の低い回転数
でも検出可能となり、検出ミスはなくなる。
おいては、バイパスコンデンサが高インピーダンスとし
て働き、十分な出力を生ぜず、角度検出ができない可能
性がある。本発明においてはレファレンス用の第2受光
素子42を具備し、その出力により直流成分を除去する
ため、前述の問題点は解決され、始動時等の低い回転数
からの角度検出が可能となる。しかも、第1受光素子と
第2受光素子は、同一半導体基板上に設けられているた
め、感度、重度特性等がそろい、電源電圧等による発光
素子の光量変化、温度特性による出力変化、高温使用時
における暗電流の影響を受けずに、常に零電圧を中心に
振幅させることが可能となる。従って、前述の直流成分
の変化はなくなり、しかも、コンデンサを使用していな
いため回転数に関係なく同じ大きさの出力を発生させる
ことが可能となる。したがって、始動時等の低い回転数
でも検出可能となり、検出ミスはなくなる。
なお、上述の実施例では、第1および第2受光素子43
.42は同一半導体基板上に設けているが、分割された
基板に設けてもよいことは言うまでもない。また受光素
子は、上述のフォトダイオードに限らず、例えば光導電
効果を利用した素子を用いてもよい。
.42は同一半導体基板上に設けているが、分割された
基板に設けてもよいことは言うまでもない。また受光素
子は、上述のフォトダイオードに限らず、例えば光導電
効果を利用した素子を用いてもよい。
また、回転円板2は透光性のものを用いた例を説明した
が、遮光性材料から成る円板の所定部分に貫通孔を設は
第2受光素子を回転円板の外側に設けられるように構成
したものでもよい。
が、遮光性材料から成る円板の所定部分に貫通孔を設は
第2受光素子を回転円板の外側に設けられるように構成
したものでもよい。
また、受光素子にフォトダイオードを用いた場合、暗電
流が出力に比べ十分に小さい温度領域においてはフォト
ダイオードに直列に接続された抵抗の値等を変化させる
など、回路上で調整することも可能である。
流が出力に比べ十分に小さい温度領域においてはフォト
ダイオードに直列に接続された抵抗の値等を変化させる
など、回路上で調整することも可能である。
第1図は本発明による回転角検出装置の概略構成図、第
2図は本発明による回転円板の実施例正面図、第3図は
本発明による回転円板の実施例断面図、第4図は本発明
による受光素子の実施例正面図、第5図は第4図のV−
V断面図、第6図は本発明の信号処理回路の電気回路図
、第7図は信号処理回路の各部信号波形図、第8図は従
来の回転角検出装置の概略構成図、第9図はスリット群
を有する従来の回転円板の平面図、第10図は従来装置
のスリット板の平面図である。 l・・・シャフト、2・・・回転円板、21・・・非透
明材料、23・・・非透過領域、3・・・発光素子、4
1・・・デユア受光素子、42・・・第2受光素子、4
3・・・第1受光素子、5・・・信号処理回路、51・
・・引算回路。 52・・・コンパレータ回路。 代理人弁理士 岡 部 隆 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 し−一−)1 − ’)ど −j第7図 第8図 第9図 第10図
2図は本発明による回転円板の実施例正面図、第3図は
本発明による回転円板の実施例断面図、第4図は本発明
による受光素子の実施例正面図、第5図は第4図のV−
V断面図、第6図は本発明の信号処理回路の電気回路図
、第7図は信号処理回路の各部信号波形図、第8図は従
来の回転角検出装置の概略構成図、第9図はスリット群
を有する従来の回転円板の平面図、第10図は従来装置
のスリット板の平面図である。 l・・・シャフト、2・・・回転円板、21・・・非透
明材料、23・・・非透過領域、3・・・発光素子、4
1・・・デユア受光素子、42・・・第2受光素子、4
3・・・第1受光素子、5・・・信号処理回路、51・
・・引算回路。 52・・・コンパレータ回路。 代理人弁理士 岡 部 隆 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 し−一−)1 − ’)ど −j第7図 第8図 第9図 第10図
Claims (3)
- (1)回転軸の側方空間に形成される測定光路の一端側
に配置された発光素子と、 光透過領域および非透過領域を円周方向に所定間隔をも
って交互に反覆するパターンが形成され、前記回転軸に
同期して前記測定光路を横切って回転する回転円板と、 前記測定光路の他端側であって、前記測定光路のうち前
記パターンを通った光を受光する位置に設けられ、前記
パターンに整合する受光パターンが形成された第1受光
素子と、 前記測定光路の他端側であって、前記測定光路のうち、
前記発光素子からの光を常に受光する位置に設けられた
第2受光素子と、 前記第1受光素子から出力される電気信号と前記第2受
光素子から出力される電気信号の差をとることにより、
前記回転軸の回転角に応じた電気信号を出力する検出手
段とを具備することを特徴とする光学式回転角検出装置
。 - (2)前記回転円板は、光透過性材料から成り、前記回
転円板の非透過領域は、非透過性部材によって覆われて
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学
式回転角検出装置。 - (3)前記第1および第2受光素子は、同じ半導体基板
に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の光学式回転角検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7300885A JPS61231413A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 光学式回転再検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7300885A JPS61231413A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 光学式回転再検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61231413A true JPS61231413A (ja) | 1986-10-15 |
Family
ID=13505883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7300885A Pending JPS61231413A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 光学式回転再検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61231413A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5582010A (en) * | 1978-12-05 | 1980-06-20 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Photoelectric element circuit |
JPS5735716A (en) * | 1980-08-12 | 1982-02-26 | Sharp Corp | Photoelectric rotary encoder |
JPS57108621A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-06 | Mitsutoyo Mfg Co Ltd | Photoelectric length measure |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP7300885A patent/JPS61231413A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5582010A (en) * | 1978-12-05 | 1980-06-20 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Photoelectric element circuit |
JPS5735716A (en) * | 1980-08-12 | 1982-02-26 | Sharp Corp | Photoelectric rotary encoder |
JPS57108621A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-06 | Mitsutoyo Mfg Co Ltd | Photoelectric length measure |
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