JPS62290334A - 光反射式回転数検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば偏平モータのロータの回転数を検出する
に使用して好適な光反射式回転数検出装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は例えば偏平モータのロータの回転数を検出する
に使用して好適な光反射式回転数検出装置であって、回
転部に放射状に、且つ交互に設けられた反射パターンと
吸収パターンとからなる回転数検出用パターンと、この
回転数検出用パターンに対向して設けられた放射状のス
リットを有するスリット板と、このスリット板を介して
回転数検出用パターンに対向して設けられた発光素子と
受光素子とを近接して有する光検出器とを備え、反射パ
ターンと吸収パターンとはスリット板のスリットと略同
一幅とされると共に光検出器は発光素子と受光素子とが
スリット板のスリットの長手方向に並ぶ様に配される様
にしたことにより、受光効率及び分解能の向上を図り、
より精密な回転数の検出ができる様にすると共に小形化
を図ることができる様にしたものである。

〔従来の技術〕

従来、偏平モータにおけるロータの回転数を検出するに
使用される光反射式回転数検出装置として第７図に示す
様なものが提案されている。

この第７図において、（１１は偏平モータを示し、この
偏平モータ（１１はロータ（２）とステータ（３）とか
ら構成されている。この場合、ロータ（２）は回転軸（
・１）に固定されたロータ１２）側の磁路を形成するロ
ータヨーク（５）に環状の１６極マグネツト（６）を装
着するごとによって構成されており、またステータ（３
）は軸受（７）に固定されたステータ（３）側の磁路を
形成するステータヨーク（８）上に駆動コイル（９Ａ）
　　（９Ｂ）・・・・（９Ｈ）を装着した基板（１０）
を配することによって構成されている。

そして、本例においては、１６極マグネノＩ−＋６１の
ステーク（３）側の面に第９図に示す様な回転数検出用
パターン（１１）が形成された環状の回転数検出用パタ
ーン板（１２）が接着剤によって接着固定されると共に
基板（１０）上に第７図、第８図及び第１０図に示す様
に発光素子（１３Ａ　）と受光素子（１３Ｂ）とが近接
して設けられた光検出器、所謂ホトディテクタ（１３）
が発光素子（１３Ａ）と受光素子（１３８）とを円周方
向に並ばせるようにして配されることによって光反射式
回転数検出装置が構成されている。この場合、回転数検
出パターン（１１）は等内的に放射状に明部をなす反射
パターン（ＩＩＡ　）と暗部をなす吸収パターン（１１
Ｂ　）とが交互に配される様にして構成されているが、
この反射パターン（ＩＩＡ　）と吸収パターン（ＩＩＢ
　）とは環状ポリエステル薄板上にアルミニウムを蒸着
すると共に吸収パターン（ＩＩＢ）となる部分を黒色で
印刷することによって形成されている。

この様に構成された本例の光反射式回転数検出装置にお
いては、発光素子（１３Ａ）から発光された光は回転数
検出用パターン板（１２）で反射され、その反射光が受
光素子（１３Ｂ　）によって受光されることになるが、
この場合、回転数検出用パターン１（１２）には反射パ
ターン（ＩＩＡ　＞　　と吸収パターン（ＩＩＢ　）と
が交互に設けられているので、ロータ（２）が回転した
場合、受光素子（１３Ｂ）はロータ（２）の回転数に応
じて明暗が繰り返される光信号、即ちロータ（２）の回
転数に比例した周波数を有する光信号を受光することが
できる。従って、本例においては、この受光素子（１３
Ｂ　）が受光するこの光信号によってロータ（２）の回
転数を検出することができ、これを例えばロータ（２）
の回転制御に使用することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、斯る従来の光反射式回転数検出装置にお
いては、回転数検出用パターン（１１）の位置に拘らず
、回転数検出用パターン（１１）から受光素子（１３Ｂ
）に入光する散乱光が多く、このためロータ（２）の回
転に伴って受光素子（１３Ｂ）が受光する光に明暗の差
が大きくでないので、受光効率及び分解能が低く、ロー
タ（２）の回転数を精密に検出することができないとい
う不都合があった。

従って、また斯る従来の光反射式回転数検出装置におい
ては、小形化することもできないという不都合もあった
。

本発明は、斯る点に鑑み、受光効率及び分解能を向上さ
せ、回転部の回転数をより精密に検出することができる
様にすると共に小形化することができる様にした光反射
式回転数検出装置を提供することも目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明光反射式回転数検出装置は、例えば第１図〜第４
図に示す様に回転部（２）に放射状に、且つ交互に設け
られた反射パターン（１４Ａ　）と吸収パターン（１４
Ｂ）とからなる回転数検出用パターン（１４）と、この
回転数検出用パターン（１４）に対向して設けられた放
射状スリット（１５＾）（１５Ａ）・・・・（１５Ａ）
を有するスリット板（１５）と、このスリット板（１５
）を介して回転数検出用パターン（１４）に対向して設
けられた発光素子（１３Ａ）と受光素子（１３Ｂ）とを
近接して有する光検出器（１３）とを備え、反射パター
ン（１４６）と吸収パターン’（１４Ｂ）とはスリット
板（１５）のスリット（１５Ａ）　　（１５Ａ）・・・
・（１５Ａ）と略同一幅とされると共に光検出器（１３
）は発光素子（１３Ａ）と受光素子（１３Ｂ）とがスリ
ット板（１５）のスリソト（１５Ａ　）　　（１５Ａ　
）・・・・（１５Ａ）の長手方向に並ぶ様に配される様
にしたものである。

〔作用〕

斯る本発明に依れば、回転部（２）に放射状に回転数検
出用パターン（１４）を設けると共にスリット板（１５
）を介して、この回転数検出用パターン（１４）に対向
して光検出器（１３）を設ける様になされているので、
受光素子（１３Ｂ　）は回転部（２）の回転に応じた明
暗の光を受光し、これによって、回転部（２）の回転数
を検出することができる。

またこの場合、本発明に依れば反射パターン（１４Ａ　
）と吸収パターン（１４Ｂ　）とはスリット板（１５）
のスリット（１５Ａ）　　（１５＾）・・・・（１５Ａ
）と略同一幅とされると共に光検出器（１３）は発光素
子（１３Ａ）と受光素子（１３Ｂ）とがスリット板（１
５）のスリット（１５＾）（１５Ａ）・・・・（１５Ａ
）の長手方向に並ぶ様に配されていることにより、発光
素子（１３Ａ　）と受光素子（１３Ｂ’）とは共通のス
リン）（１５Ａ）を介して回転数検出用パターン（１４
）と対向し、例えばスリット（１５Ａ）上に反射パター
ン（１４Ａ　）が来たときは、発光素子（１３Ａ）から
発光された光は共通のスリットを介して反射パターン（
１４Ａ　）に投射し、反射されて受光素子（１３Ｂ）に
受光されると共に、また例えばスリット（１５Ａ）上に
吸収パターン（１４Ｂ）が来たときは、発光素子（１３
Ａ　）から発光された光は吸収パターン（１４Ｂ　’）
に吸収され、またこのとき反射パターン（１４Ａ　）か
らの散乱光はスリットｆｆ１（１５）によって遮ぎられ
ることになるので、受光素子（１３Ｂ）で受光される光
の強弱が大きくなり、受光効率及び分解能が向上する。

〔実施例〕

以下、第１図〜第４図を参照して本発明光反射式回転数
検出装置につき説明しよう。本例においては、本発明を
第７図例と同様に偏平モータに適用した場合につき説明
する。尚、第１図〜第４′図において第７図〜第１０図
に対応する部分には同゛−゛符号を付し、その詳細説明
は省略する。

本例においても第１図に示す様に偏平モータ（１）を泪
も、する。この場合、ロータ（２）を回転軸（４）にロ
ータ（２）側の磁路を形成するロータヨーク（５）を固
定すると共にこのロータヨーク（５）に環状の１６極マ
グネツト（６）を装着することによって構・成する。ま
たステータ（３）を軸受イ′７）にステータ（３）側の
磁路を形成するステータヨーク（８）を固定すると共に
このステータヨーク（８）上に駆動コイル（９Ａ）　　
（９Ｂ）・・・・（９Ｇ）を装着した基板（１０）を配
することによって構成する。この場合、基板（１０）上
には１６極マグネツト（６）に対応して通常設けられる
８個の駆動コイルを設けず、７個のコイル（９Ａ）　　
（９Ｂ）・・・・（９Ｇ）を設ける様にし、後述する様
に光検出器（１３）を装着するスペースを設ける様にす
る。

そこで本例においては、１６極マグネツト（６）のステ
ータ１９１例の面に第３図に示す様に放射状に、且つ等
川向に反射パターン（１４Ａ）と吸収パターン（１４Ｂ
）とを交互に配する様にして構成した回転数検出用パタ
ーン（１４）を有する回転数検出用パターン板（１６）
を接着剤によって接着固定すると共に基板（１０）上に
光検出器（１３）を配し、更に回転数検出用パターン板
（ＩＣ）と光検出器（１３）との間にスリット板（１５
）を配する様にする。

この場合、スリット板（１５）には反射パターン（１４
Ａ　）及び吸収パターン（１４Ｂ　）と同一の幅を有す
るスリット（１５Ａ　）　　（１５Ａ　）・・・・（１
５Ａ　）を反射パターン（１４Ａ　）及び吸収パターン
（１４Ｂ）と同様に放射状に、且つ、反射パターンピッ
チ及び吸収パターンピ・ノチと同一ズソチで５本設ける
様にする。

また光検出器（１３）は第２図及び第４図に示す様に発
光素子（１３Ａ）と受光素子（１３Ｂ）とがスリット（
１５Ａ）の長手方向に並ぶ様に配する様にする。

その他については第７図例と同様に構成する。

この様に構成された本例の光反射式回転数検出装置にお
いては、光検出器（１３）の発光素子（１３Ａ）から発
光される光の一部はスリット１ｉ（１５）のスリン）（
１５Ａ）を通過して回転数検出用パターン（１４）に投
射し、この投射光はこの回転数検出用パターン（１４）
の反射パターン（１４Ａ　）又は吸収パターン（１４Ｂ
）によって反射又は吸収される。

そして反射された光は再びスリット板（１５）のスリッ
ト（１５Ａ　）を通過して受光素子（１３Ｂ　’）によ
って受光される。この場合、スリット（１５＾）上を反
射パターン（１４Ａ’）と吸収パターン（１４Ｂ）とが
交互に横切ることになるので、受光素子（１３Ｂ）は、
ロータ（２）の回転数に応じて明暗が繰り返される光信
号、即ち、ロータ（２）の回転数に比例した周波数を有
する光信号を受光することができ、この受光する光信号
によってロータ（２）の回転数を検出することができる
。

この場合、本実施例に依れば、反射パターン（１４Ａ　
）と吸収パターン（１４Ｂ　＞とはスリット板（１５）
のスリット　（１５Ａ　）と同一幅とされると共に光検
出器（１３）は発光素子（１３Ａ）と受光素子（１３Ｂ
）とがスリット板（１５）のスリット　（１５Ａ）の長
手方向に並ぶ様に配されていることにより、発光素子（
１３Ａ）と受光素子（１３Ｂ）とは共通のスリン）（Ｉ
ＳＡ）を介して回転数検出用パターン（１４）と対向し
、発光素子（１３Ａ）から発光された光は、共通のスリ
ットを介して反射パターン（１４Ａ）に投射し、その反
射光が受光素子（１３Ｂ）に受光する様になるので、受
光効率が向上すると共に、また例えばスリット（１５Ａ
）上に吸収パターン（１４Ｂ）が来たときは、発光素子
（１３Ａ）から発光され、スリット（１５Ａ）を通過し
た光は吸収パターン（１４Ｂ）で吸収され、また、この
場合、反射パターン（１４Ａ）によって散乱する光は、
スリ・ノド板（１５）で遮ぎられて受光素子（１３Ｂ）
に受光されることはないので、受光素子（１３Ｂ　）で
受光される光の強弱の差が大きくなり、分解能が向上す
る。この様に受光効率及び分解能が向上するという効果
は、スリット幅が光検出器（１３）の発光素子（１３Ａ
）及び受光素子（１３Ｂ）の径より小さな場合であって
も変わらない。

この様に本実施例に依れば、受光効率及び分解能が向上
する様になされているのでロータ（２）の回転数を精密
に検出することができるという利益がある。

また本実施例に依れば、受光効率及び分解能が向上する
様になされていることにより、反射パターン幅及び吸収
パターン幅とスリット幅とをより狭くしてロータ（２）
の回転数をより高い周波数の信号として得ることができ
る様にし、より精密な回転数の検出を行うことができる
様にすることができると共に小形化を図ることがで、き
るという利益がある。

尚、上述実施例においては本発明を基板（１０）上に巻
線型の駆動コイル（９Ａ）　　（９Ｂ）・・・・（９Ｇ
）を設けた偏平モータに通用した場合について述べたが
、この代わりに、第５図に示す様にシートコイルを形成
した基板（１７Ａ）　　（１７Ｂ）　　（１７Ｃ）を接
着剤（１８Ａ）　　（１８Ｂ　）　　（１８Ｃ）を介し
てステータヨーク（Ｂ）上にｍ畳して設ける様にした偏
平モータについても通用できる。この場合、基Ｆｉ（１
７Ａ）（１７Ｂ　）　　（１７Ｃ）上のシートコイルは
電気角にして１２０°ずれる様に配されるが、第５図に
示す様に上段基板（１７＾）、中段基板（１７Ｂ　）及
び下段基板（１７Ｃ”）に一連して電気角で１２０゛ず
れて設けられるシートコイルのうち一部のシートコイル
を形成せず、この部分の基板を切欠ことで、ステータヨ
ーク（８）上に光検出器（１３）を配することができる
。従って、回転数検出用パターン板（１６）とスリット
板（１５）については第１図例と同様に設けることによ
って、この場合についても上述同様の作用効果を得るこ
とができる。

また上述実施例においては、回転数検出用パターン（１
４）を環状マグネット（６）のステータ（３）側の面に
設け、光検出器（１３）をステータ（３）側に設ける様
にした場合について述べたが、この代わりに、第６図に
示す様に回転数検出用パターン板（１６）をロータヨー
ク（５）の表面に設け、光検出３（１３）をこのロータ
ヨーク（５）に対向してモータ（１１の外部に設ける様
にすることができ、この場合についても上述同様の作用
効果を得ることができることは勿論である。

また上述実施例においては本発明をモータに通用した場
合について述べたが、この代わりに、その他種々の回転
体装置に通用でき、この場合にも上述同様の作用効果を
得ることができることは勿論である。

また上述実施例においてはスリット（１５Ａ）の幅を反
射パターン（１４Ａ）及び吸収パターン（１４Ｂ）と同
一の幅となる様にした場合について述べたが、この代わ
りに、このスリー／　ト（１５Ａ　）の幅を反射パター
ン（１４Ａ）及び吸収パターン（１４Ｂ）の幅より稍狭
くすることができ、この場合には分解能を更に向上させ
ることができるという利益がある。

更に本発明は上述実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱
することなく、その他種々の構成が取り得ることは勿論
である。

〔発明の効果〕

本発明に依れば、受光効率及び分解能が向上する様にな
されているので、回転部の回転数を精密に検出すること
ができるという利益がある。

また本発明に依れば、受光効率及び分解能が向上する様
になされていることにより、反射パターン幅及び吸収パ
ターン幅とスリット幅とをより狭くし、回転部の回転数
をより高周波の信号として得る様にし、より精密な回転
数を検出することができる様にすることができると共に
小形化を図ることができるという利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明光反射式回転数検出装置の一実施例であ
って、偏平モータに適用した場合の一例を示す断面図、
第２図は第１図例の要部を示す切欠分解斜視図、第３図
は第１図例で使用する回転数検出用パターン板の平面図
、第４図は第１図例のステータの平面図、第５図は本発
明の他の実施例であって、シートコイル型の偏平モータ
に適用した場合のステータ部の要部を示す斜視図、第６
図は本発明の更に他の実施例であって、光検出器をモー
タの外部に配する様にした場合の一例を示す断面図、第
７図はモータに通用された従来の光反射式回転数検出装
置を示す断面図、第８図は第７図例の要部を示す切欠分
解斜視図、第９図は第Ｖ図例で使用する回転数（★出用
パターン扱の平面図、第１０図は第７図例のステータの
平面図である。 （１）は偏平モータ、（２）はロータ、（３）はステー
タ、（１１）及び（１４）は夫々回転数検出用パターン
、（ＩＩＡ　）及び（１４Ａ）は夫々反射パターン、（
ＩＩＢ　＞及び（１４Ｂ　）は夫々吸収パターン、（１
２）及び（１６）は夫々回転数検出用パターン板、（１
３）は光検出器、（１３６）は発光素子、（１３Ｂ）は
受光素子、（１５）はスリット板、（１５Ａ　）　　（
１５Ａ　）・・・・（１５＾）は夫々スリットである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転部に放射状に、且つ交互に設けられた反射パターン
   と吸収パターンとからなる回転数検出用パターンと、該
   回転数検出用パターンに対向して設けられた放射状のス
   リットを有するスリット板と、該スリット板を介して上
   記回転数検出用パターンに対向して設けられた発光素子
   と受光素子とを近接して有する光検出器とを備え、上記
   反射パターンと上記吸収パターンとは上記スリット板の
   上記スリットと略同一幅とされると共に上記光検出器は
   上記発光素子と上記受光素子とが上記スリット板の上記
   スリットの長手方向に並ぶ様に配されたことを特徴とす
   る光反射式回転数検出装置。