JPS6342420A - Detector for angle of rotation - Google Patents
Detector for angle of rotationInfo
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- JPS6342420A JPS6342420A JP18662886A JP18662886A JPS6342420A JP S6342420 A JPS6342420 A JP S6342420A JP 18662886 A JP18662886 A JP 18662886A JP 18662886 A JP18662886 A JP 18662886A JP S6342420 A JPS6342420 A JP S6342420A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、光学的にステアリングホイール等の回転角
を検出する回転角検出器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a rotation angle detector that optically detects the rotation angle of a steering wheel or the like.
（従来の技術）
従来の回転角検出器としては、例えば第３図に示すよう
なものがある（実開昭４７−１９０８０号公報、参照）
。(Prior Art) As a conventional rotation angle detector, there is one shown in FIG. 3, for example (see Japanese Utility Model Application Publication No. 47-19080).
.
第３図において、１は発光素子としての発光ダイオード
、２はレンズであり、これらの発光ダイオード１とレン
ズ２とが光源を溝成している。３は複数個の受光部３Ａ
を有する、受光素子としてのフォトダイオードアレイで
あり、フォトダイオードアレイ３は円周方向に所定のピ
ッチ間隔でスリット４Ａを形成したスリット板４を挟ん
で光源と相対配置される。すなわち、フォトダイオード
アレイ３はその中心が発光ダイオード１の光＠ｔｌＡと
一致するように固定されている。In FIG. 3, 1 is a light emitting diode as a light emitting element, 2 is a lens, and these light emitting diode 1 and lens 2 form a light source. 3 is a plurality of light receiving sections 3A
The photodiode array 3 is arranged relative to a light source with a slit plate 4 having slits 4A formed at predetermined pitch intervals in the circumferential direction. That is, the photodiode array 3 is fixed so that its center coincides with the light @tlA of the light emitting diode 1.
したがって、このフォトダイオードアレイ３は、スリッ
ト板４が回転したときの回転角を光の断続による受光信
号の変化から検出する。Therefore, this photodiode array 3 detects the rotation angle when the slit plate 4 rotates from changes in the light reception signal due to intermittent light.
ここで、第４図に示すように、フォトダイオードアレイ
３は光源からの光をスリット４Ａを介して受光している
光源からの光がフォトダイオードアレイ３に対して垂直
に入射されるならば、受光部３Ａ１または３Ａ１０はス
リット４ＡのエツジＥ１またはＥ２が受光部３Ａ１また
は３Ａ１０を通り過ぎた時にＯＦＦとなるが光源からの
光は拡散光であるため、一端側の受光部３Ａ１は、スリ
ット４ＡのエツジＥ１が受光部３Ａ１を通り過ぎてから
、更に距離ａだけ移動したとき、ＯＦＦとなり、一方、
スリット板４が第４図中矢印方向に移動し、他端側の受
光部３Ａ１０は、スリット４ＡのエツジＥ２が受光部３
Ａ１０を通り過ぎてから、更に距離すだけ移動すると、
ＯＦＦとなる。Here, as shown in FIG. 4, the photodiode array 3 receives the light from the light source through the slit 4A.If the light from the light source is incident perpendicularly to the photodiode array 3, then The light receiving section 3A1 or 3A10 turns off when the edge E1 or E2 of the slit 4A passes the light receiving section 3A1 or 3A10, but since the light from the light source is diffused light, the light receiving section 3A1 on one end side When E1 passes the light receiving part 3A1 and further moves by a distance a, it turns OFF, and on the other hand,
The slit plate 4 moves in the direction of the arrow in FIG.
After passing A10, if you move a further distance,
It becomes OFF.
（この発明か解決しようとする問題点）しかしながら、
このような従来の回転角検出器にあっては、受光素子の
中心が発光素子の光軸に一致するように受光素子が組付
け、固定されるようになっていたため、受光部３Ａ１０
がＯＦＦする時のスリット４Ａの位置ではエツジＥ２で
ざえぎられる光の角度は支持部材１２によりエツジＥ１
でさえぎられる光の角度より小さい角度となっているの
で前記距離すが前記路！ｔｔａより短くなり、スリット
位置に対して一端側の受光部３Ａ１０がＯＦＦとなるタ
イミングが他端側の受光部３Ａ１より早くなる。(The problem that this invention attempts to solve) However,
In such a conventional rotation angle detector, the light receiving element is assembled and fixed so that the center of the light receiving element coincides with the optical axis of the light emitting element.
At the position of the slit 4A when the slit 4A is turned off, the angle of the light intercepted by the edge E2 is changed by the supporting member 12 to the edge E1.
Since the angle is smaller than the angle of the light being blocked, the distance is the path! tta, and the timing at which the light receiving section 3A10 at one end with respect to the slit position turns OFF is earlier than that at the light receiving section 3A1 at the other end.
その結果、スリットの移動距離に対する受光出力が不連
続となり、回転角の検出精度が低下するとル）う問題点
があった。As a result, the received light output becomes discontinuous with respect to the moving distance of the slit, and there is a problem in that the detection accuracy of the rotation angle decreases.
この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであって、スリットの移動距離に対する受光出力を
連続的なものとすることにより高い検出精度を得ること
ができる回転角検出器を提供することを目的とする。The present invention was made in view of these conventional problems, and provides a rotation angle detector that can obtain high detection accuracy by making the received light output continuous with respect to the moving distance of the slit. The purpose is to provide.
（問題点を解決するための手段）
この目的を達成するために、この発明は、発光素子と、
該発光素子に対向して配設され複数個連設された受光部
を有する受光素子と、該受光素子と前記発光素子との間
に介設されるとともに回転部材に装着される、スリット
部と遮光部とを有するスリット板と、を有し、前記回転
部材の回転角を光学的に検出する回転角検出器において
、前記受光素子をその中心から前記発光素子の光軸に対
して所定距離だけずらして固定している。(Means for solving the problem) In order to achieve this object, the present invention provides a light emitting element and
a light-receiving element having a plurality of light-receiving parts disposed facing the light-emitting element and arranged in series; a slit part interposed between the light-receiving element and the light-emitting element and attached to a rotating member; and a slit plate having a light shielding part, the rotation angle detector optically detects the rotation angle of the rotating member, wherein the light receiving element is moved a predetermined distance from the center of the light receiving element to the optical axis of the light emitting element. It is shifted and fixed.
（作用）
このような構成を有するこの発明においては、一端側の
受光部がＯＦＦとなるときのスリットのエツジが受光素
子上で移動する距離と、他端側の受光部がＯＦＦとなる
ときのスリツ１〜のエツジが受光素子上で移動する距離
と、が等しくなるため、一端側の受光部がＯＦＦとなる
タイミングと他端側の受光部がＯＦＦとなるタイミング
とが一致する。したがって、スリットの移動距離に対す
る受光出力が連続したものとなり、回転角の検出におい
て高い検出精度を実現することができる。(Function) In the present invention having such a configuration, the distance that the edge of the slit moves on the light receiving element when the light receiving section on one end side is turned OFF, and the distance that the edge of the slit moves on the light receiving element when the light receiving section on the other end side is turned OFF are determined. Since the distances that the edges of slits 1 to 1 move on the light receiving element are equal, the timing at which the light receiving section at one end is turned OFF coincides with the timing at which the light receiving section at the other end is turned OFF. Therefore, the received light output becomes continuous with respect to the moving distance of the slit, and high detection accuracy can be achieved in detecting the rotation angle.
（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第１図および第２図はこの発明の一実施例を示す図であ
る。FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing one embodiment of the present invention.
まず構成を説明すると、第１図において、１１は発光素
子としての発光ダイオード（図外）とともに光源を構成
するレンズでおり、このレンズ１１は支持部材１２で支
持され、発光面の幅Ｃが規制される。１３は光源に対向
して配置された受光素子としてのフォトダイオードアレ
イでおり、このフォトダイオードアレイ１３は複数個連
設された受光部１３Ａを有している。フォトダイオード
アレイ１３と光源との間にはスリット板１４が介設され
ており、このスリット板１４は回転部材、例えばステア
リングホイール等に装着される。スリット板１４には、
円周方向に所定のピッチ間隔でスリット１５と遮光部１
６とがそれぞれ形成されており、スリット板１４が回転
したときの回転角は受光信号の変化によりフォトダイオ
ードアレイ１３て検出される。First, to explain the structure, in FIG. 1, 11 is a lens that constitutes a light source together with a light emitting diode (not shown) as a light emitting element. This lens 11 is supported by a support member 12, and the width C of the light emitting surface is regulated. be done. Reference numeral 13 denotes a photodiode array as a light-receiving element disposed facing the light source, and this photodiode array 13 has a plurality of light-receiving sections 13A arranged in series. A slit plate 14 is interposed between the photodiode array 13 and the light source, and this slit plate 14 is attached to a rotating member such as a steering wheel. The slit plate 14 has
Slits 15 and light shielding portions 1 are arranged at predetermined pitch intervals in the circumferential direction.
6 are formed respectively, and the rotation angle when the slit plate 14 rotates is detected by the photodiode array 13 based on the change in the light reception signal.
ここで、フォトダイオードアレイ１３はその中心が光源
の光軸Ａに対して、矢印で示す明方向Ｂに距離Ｘだけず
らして組付け、固定される。そして、距離Ｘの範囲とし
ては、次式■で示す範囲に設定している。Here, the photodiode array 13 is assembled and fixed with its center shifted by a distance X in the bright direction B indicated by the arrow with respect to the optical axis A of the light source. The range of distance X is set to the range shown by the following formula (2).
（１／２− （Ｃ／２−ｈｔａｎθ））＜Ｘ＜ （Ｃ／
２−１ ／２＞ ・・・■ただし、１；フォトダ
イオードアレイの幅Ｃ：発光面の幅
１；受光面から発光面までの高ざ
θ：光の拡散角度
ｈ ｔａｎθは拡散光の光量が不均一となる部分を示し
、Ｃ／２−ｈｔａｎθは光源の光軸Ａより第１図中左側
の範囲で光量が均一となる部分を示す。したがって、第
１図中左方向でのずれの限界値Ｘ′は、次式■で示され
る。(1/2- (C/2-htanθ))<X< (C/
2-1 /2> ...■ However, 1; Width of photodiode array C: Width of light emitting surface 1; Height from light receiving surface to light emitting surface θ: Diffusion angle of light h tan θ is the amount of diffused light. C/2-htanθ indicates a portion where the amount of light is uniform in the range to the left in FIG. 1 from the optical axis A of the light source. Therefore, the limit value X' of deviation in the left direction in FIG. 1 is expressed by the following equation (2).
Ｘ’−＝ ｌ／２− （Ｃ／２−ｈｔａｎ θ）・・・
■また、一端側の受光部１３Ａ１が光の入側範囲内で第
１図中右端となるときのずれの限界値Ｘ″は次式■で示
される。X'-= l/2- (C/2-htan θ)...
(2) Furthermore, the limit value X'' of deviation when the light receiving portion 13A1 on the one end side is at the right end in FIG. 1 within the light entrance range is expressed by the following equation (2).
Ｘ″＝Ｃ／２−１／２ ・・・■したが
って、フォトダイオードアレイ１３の位置ずれの距離Ｘ
の範囲は、前）ホしたように０式で示される。X''=C/2-1/2 ...■ Therefore, the distance of positional shift of the photodiode array 13
The range of is shown by the formula 0 as mentioned above.
次に、作用を説明する。Next, the effect will be explained.
第１図に示すように、この実施例においては、フォトダ
イオードアレイ１３をその中心から発光素子の光軸Ａに
対して明方向Ｂに距離Ｘだけずらして組付け、固定した
ため、一端側の受光部１３Ａ１は、スリット１５のエツ
ジＥ１が受光部１３Ａ１を通り過ぎてから距離ａ−だＣ
ブ移動したとき、ＯＦＦとなり、一方、他端側の受光部
１３Ａ１０はスリット１５のエツジＥ２が受光部１３Ａ
１０を通り過ぎてから距離ｂ′だけ移動するとＯＦＦと
なる。この場合、エツジＥ１及びＥ２は最大拡散角度の
光をさえぎって受光部１３Ａ１，１３Ａ１０がＯＦＦと
なる距離ａ′と距離す−とは等しくなるので、その結果
、受光部１３Ａ１がＯＦＦとなるタイミングと受光部１
３Ａ１０がＯＦＦとなるタイミングとが一致する（第２
図、参照）。As shown in FIG. 1, in this embodiment, the photodiode array 13 was assembled and fixed at a distance X in the bright direction B with respect to the optical axis A of the light emitting element from the center of the photodiode array 13. The portion 13A1 is a distance a-C after the edge E1 of the slit 15 passes the light receiving portion 13A1.
When the slit 15 moves, the light receiving section 13A10 on the other end side is turned off, and the edge E2 of the slit 15 is turned off.
10 and then moves by a distance b', it becomes OFF. In this case, the edges E1 and E2 block the light at the maximum diffusion angle and the distance a' at which the light receiving sections 13A1 and 13A10 are turned off is equal to the distance -, so as a result, the timing at which the light receiving section 13A1 is turned off and Light receiving part 1
The timing when 3A10 turns OFF coincides with the timing when 3A10 turns OFF (second
(see figure).
したがって、スリット１５の移動に対して連続的な受光
出力を得ることができ、回転角の検出において高い検出
精度を実現することができる。Therefore, continuous light reception output can be obtained with respect to the movement of the slit 15, and high detection accuracy can be achieved in detecting the rotation angle.
（発明の効果）
以上説明してきたように、この発明によれば、受光素子
をその中心から発光素子の光軸に対して所定距離だけず
らして組付、固定するようにしたため、一端側の受光部
がＯＦＦとなるタイミングと他端側の受光部がＯＦＦと
なるタイミングとを一致させることができるので、スリ
ットの移動距離に対する出力を連続させることができる
。その結果、回転角の倹−比精度を高めることができる
。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the light receiving element is assembled and fixed while being shifted from the center of the light receiving element by a predetermined distance with respect to the optical axis of the light emitting element. Since the timing at which the light-receiving section at the other end is turned off can be made to match the timing at which the light-receiving section at the other end is turned off, the output can be made continuous with respect to the moving distance of the slit. As a result, the parsimony accuracy of the rotation angle can be improved.
第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図はそ
の作用説明図、第３図は従来例を示す全体構成図、第４
図はその作用説明図である。
１１・・・レンズ、
１３Ａ・・・受光部、
１３・・・フォトダイオードアレイ（受光素子）、１４
・・・スリット板、
１５・・・スリット、
１６・・・遮光部、
Ｘ ・・・距離。Fig. 1 is a sectional view showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory view of its operation, Fig. 3 is an overall configuration diagram showing a conventional example, and Fig. 4 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
The figure is an explanatory diagram of its operation. 11... Lens, 13A... Light receiving section, 13... Photodiode array (light receiving element), 14
...Slit plate, 15...Slit, 16...Light shielding part, X...Distance.
Claims (1)
された受光部を有する受光素子と、該受光素子と前記発
光素子との間に介設されるとともに回転部材に装着され
る、スリット部と遮光部とを有するスリット板と、を有
し、前記回転部材の回転角を光学的に検出する回転角検
出器において、前記受光素子をその中心から前記発光素
子の光軸に対して所定距離だけずらして固定したことを
特徴とする回転角検出器。a light-emitting element; a light-receiving element having a plurality of consecutive light-receiving parts disposed opposite to the light-emitting element; and interposed between the light-receiving element and the light-emitting element and mounted on a rotating member. , a rotation angle detector for optically detecting the rotation angle of the rotating member, the rotation angle detector having a slit plate having a slit portion and a light shielding portion, the light receiving element being aligned from the center thereof with respect to the optical axis of the light emitting element. A rotation angle detector characterized in that the rotation angle detector is fixed by being shifted by a predetermined distance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61186628A JPH0690051B2 (en) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | Rotation angle detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61186628A JPH0690051B2 (en) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | Rotation angle detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6342420A true JPS6342420A (en) | 1988-02-23 |
| JPH0690051B2 JPH0690051B2 (en) | 1994-11-14 |
Family
ID=16191906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61186628A Expired - Lifetime JPH0690051B2 (en) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | Rotation angle detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690051B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6590201B2 (en) * | 1999-12-22 | 2003-07-08 | Rohm Co., Ltd. | Optical encoder incorporating linear light controlling member |
| JP2016142536A (en) * | 2015-01-29 | 2016-08-08 | ファナック株式会社 | Optical encoder for preventing crosstalk |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57129108U (en) * | 1981-02-02 | 1982-08-12 |
-
1986
- 1986-08-08 JP JP61186628A patent/JPH0690051B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57129108U (en) * | 1981-02-02 | 1982-08-12 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6590201B2 (en) * | 1999-12-22 | 2003-07-08 | Rohm Co., Ltd. | Optical encoder incorporating linear light controlling member |
| JP2016142536A (en) * | 2015-01-29 | 2016-08-08 | ファナック株式会社 | Optical encoder for preventing crosstalk |
| US9874463B2 (en) | 2015-01-29 | 2018-01-23 | Fanuc Corporation | Optical encoder for preventing crosstalk |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0690051B2 (en) | 1994-11-14 |
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