JPH0420863A - 回転検出装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、いわゆるヘッドホンを用いた電気音響変換器
や携帯用のビデオカメラ装置等に用いて有用な回転検出
装置に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、長手方向中央位置の両側側に分極されて形成
された複数の電極を有するバイモルフ板の長手方向中心
位１を被回転検出物とともに回転移動される回転部材に
固定し、この回転部材の回転により生ずるバイモルフ板
の湾曲によって生ずる起電力が互いに加算されるように
各電極を接続することによって、製造が容易でありなが
ら良好に回転検出を行うことができ、いわゆるヘッドホ
ンを用いた電気−音響変換器や携帯用のビデオカメラ装
置等に用いて有用な回転検出装置を提供するものである
。

また、本発明は、上述の回転検出装置において、バイモ
ルフ板の一端側及び他端側間に渡るようにこれら一端側
及び他端側を連結させる連結部材を設けることにより、
回転検出の感度を高めたものである。

Ｃ６従来の技術 従来、一対の小型の電気−音響変換器を両耳介近傍に対
応させて装着支持するいわゆるヘッドホン装置を用いて
、外方より音波が伝播するかのような自然な聴取感を与
える音響再生を実現するため、いわゆるハイノーラル方
弐が提案されている。

このハイノーラル方式は、本来右側の電気−音響変換器
のみにより再生される右チャンネル信号に所定の位相変
換及び信号レヘル変喚を施して左側の電気−音響変換器
に供給するとともに、本来右側の電気−音響変換器のみ
により再生される右チャンネル信号に所定の位相変換及
び信号レヘル変換を施して右側の電気−音響変換器に供
給するようにしたものである。

このようなハイノーラル方式においては、側方及び後方
より伝播する音響については良好な頭外定位感を実現す
ることができるが、前方より伝播する音響について良好
な頭外定位感を実現することが困難であった。そして、
このハイノーラル方式においては、特公昭５４−１９２
４２号公報に記載されているように、頭部の回転移動の
検出を行って、検出された頭部の回転移動に応して位相
変換及び信号レヘル変換の定数を変更すれば、前方より
伝播する音響について良好な頭外定位感が実現できるこ
とが提案されでいる。

また、携帯用のビデオカメラ装置においては、このビデ
オカメラ装置の回転移動の検出を行って、検出されたビ
デオカメラ装置の回転移動に応して映像信号に所定の信
号処理を施せば、いわゆる手ブレによる映像の揺動を修
正できることが提案されている。なお、このような手ブ
レは、５セ乃至１００Ｈ２程度の所定周波数以下の低周
波数帯域における横方向の反復的な回動であるので、上
記ビデオカメラ装置の回転移動を周波数選別して検出す
れば、良好に手ブレによる影響を修正できる。

そのため、従来より、ハイノーラル方式を用いた電気−
音響変換装置や携帯用のビデオカメラ装置等に用いるた
め、頭部等の被回転検出物の回転移動を検出する回転検
出装置が提案されている。

すなわち、特公昭５４−１９２４２号公報には、互いに
スライド可能に嵌装されたシリンダ部及びピストン部か
らなる距離測定装置を用い、この距離測定装置の一端側
を使用者の肩部にピストンの一端側を取付けるとともに
、他端側をこの使用者の頭部に取付けることにより、こ
の使用者の肩部を基準とするこの使用者の頭部の回転移
動を検出するようにした装置が記載されている。また、
この特公昭５４−１９２４２号公報には、いわゆるジャ
イロスコープ装置を使用者の頭部に取付けて、この使用
者の頭部の回転移動を検出するようにした装置が記載さ
れている。

このような距離測定装置やジャイロスコープを用いて構
成された回転検出装置は、装置構成の小型化が困難であ
り、また、高価であるにもかかわらず、微小に振動する
ような回転移動を正確に検出することができない。

なお、上記ジャイロスコープを用いた回転検出装置にお
いては、このジャイロスコープの代わりに磁針を用いる
ことができる。しかしながら、磁針を用いて構成された
回転検出装置においては、検出の応答性が悪く、正確な
回転移動の検出を行うことができない。

また、本出願人は、先に、基準位置を示す音源を用い、
この音源までの距離を測定することによって使用者の頭
部の回転移動を検出するようにした電気−音響変換装置
用の回転検出装置を提案している。すなわち、この回転
検出装置は、使用者の頭部の左側及び右側に取付けられ
る一対のマイクロホン装置を備え、これらマイクロホン
装置を用いて上記音源より発せられる検出用音響の位相
を検出することによって、上記音源より上記使用者の頭
部の左側及び右側までのそれぞれの距離を検出するよう
に構成されている。この回転検出装置においては、上記
音源より上記使用者の頭部の左側及び右側までの距離の
変化に基づいて、上記使用者の頭部の回転移動が夏山さ
れる。

このように、基準位置を示す音源を用いて構成された回
転検出装置は、この音源をも含んで携帯可能となすよう
に小型化することが困難である。

したがって、この回転検出装置は、屋外等で用いられる
ように構成することができない。

さらに、特開昭６３−２７２３００号公報には、一対の
バイモルフ板を用いて構成された回転検出装置が記載さ
れている。このバイモルフ板は、例えば圧電セラミック
に金属板が貼り合わせられて構成され、湾曲されること
により起電力を生ずるように構成されている。この回転
検出装置においては、−上記一対のバイモルフ板は、そ
れぞれの−端側を被回転検出物とともに回転移動される
回転部材の路間−の位置に取付けられて、片持ち支持さ
れている。そして、これら各バイモルフ板は、自由端側
となるそれぞれの他端側を互いに対向する反対方向に延
在させている。これらバイモルフ板の電極は、上記回転
部材の回転により生ずる上記各バイモルフ板の湾曲、す
なわち、上記各バイモルフ板の自由端が上記回転部材に
対して互いに同一の回転方向に変位するような湾曲によ
り生ずる起電力が互いに加算されるように接続されてい
る。

この回転検出装置においては、上記回転部材が回転移動
を行うと、この回転移動の角加速度に応して上記各バイ
モルフ板が湾曲され、この湾曲に応した起電力を得るこ
とができる。すなわち、この回転検出装置においては、
上記起電力に基づいて、上記被回転検出物の回転速度及
び回転角度位置を算出することができる。

なお、この回転検出装置においては、上記回転部材が上
記被回転検出物とともに平行移動したときには、上記各
バイモルフ板は、これらバイモルフ板の自由端が上記回
転部材に対して互いに逆の回転方向に変位するような湾
曲を生じる。このとき、これらバイモルフ板が生ずる起
電力が互いに相殺されるため、上記回転部材の平行移動
成分に影響されない回転移動成分のみが検出される。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 ところで、上述のような一対のバイモルフ板を用いて構
成された回転検出装置においては、各バイモルフ板の起
電力特性を互いに等しくする必要がある。これらバイモ
ルフ板の起電力特性が互いに異なると、上記回転部材の
平行移動により上記各バイモルフ板に生ずる起電力が互
いに相殺されなくなるので、上記回転部材の回転移動成
分を正確に検出することができない。このような、互い
に起電力特性の等しい複数のバイモルフ板を製造するこ
とは困難であるため、この回転検出装置を製造するにあ
たっては、バイモルフ板の起電力特性に基づく選別等を
行う必要があり、製造が煩雑となる。

また、この回転検出装置においては、上記各バイモルフ
板を上記回転部材に取付けた後に、これら各バイモルフ
板の電極間の接続を行う必要があるため、製造が煩雑で
ある。

さらに、この回転検出装置においては、上記各バイモル
フ板は、それぞれ一端側を上記回転部材に対し片持ち支
持されているため、外方より衝撃が与えられた場合等に
は、これらバイモルフ板の一端側の破損や上記回転部材
よりの脱落を生ずる虞れがある。

そして、この回転検出装置においては、回転移動の検出
についての低域カットオフ周波数をより低くして、低周
波数の回転移動を検出できるようにすることが困難であ
る。また、この回転検出装置においては、上記バイモル
フ板は、上記回転部材が回転したときに、このバイモル
フ板の質量に対応して決まる湾曲量より大きな湾曲を生
ずることがないので、回転移動の検出感度を向上させる
ことが困難である。

そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて［されるもので
あって、製造が容易化され、衝撃等に対しても良好な耐
久性を有するとともに、低域周波数帯域を含む広い周波
数帯域に亘る正確で高怒度の被回転検出物の回転移動の
検出が行える回転検出装置を提供することを目的とする
。

８１課題を解決するための手段 上述の課題を解決し上記目的を達成するため、本発明に
係る回転検出装置は、被回転検出物とともに回転移動さ
れる回転部材に長手方向中心位置を固定されたバイモル
フ板と、このバイモルフ板上にこのバイモルフ板の長手
方向中央位置の両側側に分極されて形成された複数の電
極とを備え、上記各電極は、上記回転部材の回転により
生じる上記バイモルフ板の湾曲によって生ずる起電力が
互いに加算されるように接続されてなるものである。

また、本発明に係る回転検出装置は、上述の回転検出装
置において、バイモルフ板の一端側及び他端側間に渡る
ように配設されこれら一端側及び他端側を連結させる連
結部材を備えてなるものである。

Ｆ３作用 本発明に係る回転検出装置においては、バイモルフ板は
、被回転検出物とともに回転移動される回転部材に長手
方向中心位置を固定されているため、この回転部材が回
転されることにより、一端側と他端側とが上記回転部材
に対する同一の回転方向に湾曲される。そして、上記バ
イモルフ板上にこのバイモルフ板の長手方向中央位置の
両側側に分極されて形成された複数の電極は、上記回転
部材の回転により生じる上記バイモルフ板の湾曲によっ
て生ずる起電力が互いに加算されるように接続されてい
るので、上記回転部材の回転各速度に応した起電力が得
られる。さらに、上記複数の電極は、同一のバイモルフ
板上に形成されているため、これら電極間の結線が簡素
化されるとともに、起電力を取り出す端子間の電気容量
を大きくするような接続を容易に行うことができる。

そして、この回転検出装置において、バイモルフ板の一
端側及び他端側間に渡るようにこれら一端側及び他端側
を連結させる連結部材を設けた場合には、この連結部材
の質量に応じて、上記回転部材の回転角速度あたりの上
記バイモルフ板の湾曲量が大きくなり、回転移動の検出
感度が向上する。

Ｇ、実施例 以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照しながら説
明する。

本発明に係る回転検出装置は、例えば使用者の頭部等の
被回転検出物の回転角加速度を検出する装置である。

この回転検出装置は、第１図に示すように、バイモルフ
板１を有して構成される。このバイモルフ板１は、対を
なす第１及び第２のモノモルフ板ｌａ、Ｉｂが薄い金属
板からなる共通端子板２を挟んで貼り合わせられて構成
されている。上記各モノモルフ板１ａ、ｌｂは、例えば
圧電セラミ。

りからなり、厚み方向に湾曲されることにより一面側及
び他面側間に起電力を生ずるように構成されている。

上記第１のモノモルフ板！ａのポーリング方向は、第２
図中に矢印Ａ及び矢印Ｂで示すように、上記共通端子板
２の側より上記バイモルフ板１の一面側となる表面側に
向かう方向となされている。

また、上記第２のモノモルフ板１ｂのポーリング方向は
、上記第１のモノモルフ板１ａと同一の方向、すなわち
、第２図中に矢印Ｃ及び矢印りで示すように、上記バイ
モルフ板ｌの他面側となる表面側より上記共通端子板２
の側に向かう方向となされている。

上記バイモルフ板１の各面上には、第１図及び第２図に
示すように、それぞれ導体薄膜からなる複数の電極が被
着形成されている。すなわち、上記バイモルフ板１の一
面側である上記第１のモノモルフ板１ａの表面部には、
長手方向中央位置の両側側に分極されて、第１及び第２
の電極３．４か形成されている。また、上記バイモルフ
板１の他面例である上記第２のモノモルフ板１ｂの表面
部には、長手方向中央位置の両側側に分極されて、第３
及び第４の電極５，６が形成されている。

そして、上記バイモルフ板Ｉは、長手方向中心位置を、
上記被回転検出物とともに回転移動される回転部材７に
固定されて支持されている。この回転部材７は、上記被
回転検出物に取付は得るようになされた基端側部分７ｂ
と、この基端側部分の先端側に連設された保持部７ａと
を有している。

上記保持部７ａは、略円柱状に形成されており、上記バ
イモルフ板１の厚みに略等しい幅の保持溝部８が設けら
ることにより、先端側が二股に分岐した状態となされて
いる。上記バイモルフ板１は、長手方向中央部分を上記
保持溝部８内に挿入させ、長手方向が上記保持部７ａの
軸心に略直交するようになされて、上記保持部７ａに支
持されている。

上記各電極３．４，５．６は、第３図及び第４図に示す
上記回転部材７の回転により生じる上記バイモルフ板１
の湾曲によって生ずる起電力が、互いに加算されるよう
に接続されている。すなわち、上記第１の電極３と上記
第３の電極５とは、第１の電圧取り出し端子９に接続さ
れている。そして、上記第２の電極４と上記第４の電極
６とは、第２の電圧取り出し端子１０に接続されている
。

このように構成された本発明に係る回転検出装置は、上
記被回転検出物の第１図中矢印Ｒで示す上記保持部７ａ
の軸心回りの回転角加速度を検出する。

すなわち、この回転検出装置において、第３図に示すよ
うに、上記回転部材７が、第３図中矢印Ｒ１で示す第１
の方向に回転され始めると、上記バイモルフ板１の両端
側は、慣性によって、それぞれ第３図中に矢印Ｘｌ及び
Ｘ２で示すように、上記第１の方向の逆方向である第２
の方向に回転されるように湾曲される。このとき、上記
第１の電極３及び上記第４の電極６の近傍の部分は、そ
れぞれ第３図中矢印Ｓで示すように、圧縮されるように
変位される。また、上記第２の電極４及び上記第３の電
極５の近傍の部分は、それぞれ第３図中矢印ｌで示すよ
うに、伸長されるように変位される。したがって、上記
第１の電圧取り出し端子９にはマイナスの電位が、上記
第２の電圧取り出し端子１０にはプラスの電位がそれぞ
れ生ずる。

そして、この回転検出装置において、第４図に示すよう
に、上記回転部材７が、第４図中矢印Ｒ２で示す第２の
方向に回転され始めると、上記バイモルフ板１の両端側
は、慣性によって、それぞれ第４図中に矢印Ｙ１及びＹ
２で示すように、上記第２の方向の逆方向である第１の
方向に回転されるように湾曲される。このとき、上記第
１の電極３及び上記第４の電極６の近傍の部分は、それ
ぞれ第４図中矢印！で示すように、伸長されるように変
位される。また、上記第２の電極４及び上記第３の電極
５の近傍の部分は、それぞれ第４図中矢印Ｓで示すよう
に、圧縮されるように変位されるミしたがって、上記第
１の電圧取り出し端子９にはプラスの電位が、上記第２
の電圧取り出し端子ＩＯにはマイナスの電位がそれぞれ
生ずる。

このようにして、上記第１及び第２の電圧取り出し端子
９，１０より取り出される電圧は、上記回転部材７の上
記保持部７ａの軸心回りの回転角加速度、すなわち、上
記被回転検出物の上記軸心回りの回転角加速度に対応し
たものとなっている。

この回転検出装置を等価回路により示すと、第７図Ａに
示すように、上記第１の電圧取り出し端子９に第１及び
第３のコンデンサＣ，，Ｃ，が並列に接続され、これら
各コンデンサＣ＋　、Ｃｚに対し、互いに並列に接続さ
れた第２及び第４のコンデンサＣ，，Ｃ，が直列に接続
され、さらに、これら各コンデンサＣ２，Ｃ４に対し上
記第２の電圧取り出し端子１０が接続された状態となっ
ている。この等価回路において、上記第１のコンデンサ
Ｃ３は、上記第１の電極３と上記共通端子板２との間の
電気容量を示している。同様に、上記第２のコンデンサ
Ｃ２は上記第２の電極４と上記共通端子板２との間の電
気容量を、上記第３のコンデンサＣ３４よ上記第３の電
極５と上記共通端子板２との間の電気容量を、上記第４
のコンデンサＣ１は上記第４の電極６と上記共ＸＩ！端
子板２との間の電気容量を、それぞれ示している。すな
わち、上記各コンデンサｃ、、Ｃ２，ｃ、、ｃ、の電気
容量をそれぞれＣとし、これらコンデンサＣＣ２、Ｃ３
、Ｃ−に上記バイモルフ板１の湾曲により蓄電される電
位差をそれぞれｅとすると、この回転検出装置において
は、電気容量がＣであって、２ｅの起電力を得ることが
できる。

本発明に係る回転検出装置は、上述の寞施例に限定され
ることなく、第５図に示すように、上記各モノモルフ板
１ａ、ｌｂのポーリング方向を互いに対向する方向とし
て構成してもよい。

すなわち、この回転検出装置においては、上記第１のモ
ノモルフ板１ａのポーリング方向は、第５図中に矢印Ａ
及び矢印Ｂで示すように、上記共通端子板２の側より上
記バイモルフ板１の一面側である表面側に向かう方向と
なされている。そして、上記第２のモノモルフ板１ｂの
ポーリング方向は、上記第１のモノモルフ板１ａのポー
リング方向に対向する方向、すなわち、第５図中に矢印
Ｅ及び矢印Ｆで示すように、上記共ｉ！Ｉ端子Ｆｉ２の
側より上記バイモルフ板１の他面側である表面側に向か
う方向となされている。

この回転検出装置においても、上記各電極３４．５．６
は、第６図に示す上記回転部材７の回転により生じる上
記バイモルフ板１の湾曲によって生ずる起電力が、互い
に加算されるように接続されている。すなわち、上記第
２の電極４と上記第３の電極５とは、上記第１の電圧取
り出し端子９に接続されている。そして、上記第１の電
極３と上記第４の電極６とは、第２の電圧取り出し端子
１０に接続されている。

このように構成された本発明に係る回転検出装置におい
て、第６図に示すように、上記回転部材７が、第６図中
矢印Ｒ８で示す第１の方向に回転され始めると、上記バ
イモルフ板Ｉの両端側は、慣性によって、それぞれ第６
図中に矢印×１及びＸ２で示すように、上記第１の方向
の逆方向である第２の方向に回転されるように湾曲され
る。このとき、上記第１の電極３及び上記第４の電極６
の近傍の部分は、それぞれ第６図中矢印Ｓで示すように
、圧縮されるように変位される。また、上記第２の電極
４及び上記第３の電極５の近傍の部分は、それぞれ第６
図中矢印！で示すように、伸長されるように変位される
。したがって、上記第１の電圧取り出し端子９にはプラ
スの電位が、上記第２の電圧取り出し端子１０にはマイ
ナスの電位がそれぞれ生ずる。

そして、この回転検出装置において、上記回転部材７が
、上記第２の方向に回転され始めると、上記第１の電圧
取り出し端子９にはマイナスの電位が、上記第２の電圧
取り出し端子１０にはプラスの電位がそれぞれ生ずる。

このようにして、この回転検出装置においても、上記第
１及び第２の電圧取り出し端子９，１０より、上記被回
転検出物の上記保持部７ａの軸心回りの回転角加速度に
対応した電圧を取出すことができる。

この回転検出装置を等価回路により示すと、第７図已に
示すように、上記第１の電圧取り出し端子９に第２及び
第３のコンデンサＣ２，Ｃ３が並列に接続され、これら
各コンデンサＣ，，Ｃ，に対し、互いに並列に接続され
た第１及び第４のコンデンサＣ，，Ｃ，が直列に接続さ
れ、さらに、これら各コンデンサＣ，，Ｃ，に対し上記
第２の電圧取り出し端子１０が接続された状態となって
いる。この等価回路において、上記第１乃至第４のコン
デンサｃ、、ｃ、、ｃ、、ｃ、は、上記第７図Ａにより
示した等価回路におけると同様に、上記第１乃至第４の
電極３．４．５．６と上記共通端子板２との間の電気容
量を示している。すなわち、この回転検出装置において
は、電気容量がＣであって、２ｅの起電力を得ることが
できる。

さらに、本発明に係る回転検出装置は、第９図に示すよ
うに、上記各モノモルフ板］ａ、１ｂのポーリング方向
を、一端側と他端側とで互いに対向する方向となるよう
にして構成してもよい。

すなわち、この回転検出装置においては、上記第１のモ
ノモルフ板１ａのポーリング方向は、上記第１の電極３
が設けられた一端側Ｑこおいては、第９図中に矢印Ａで
示すように、上記共通端子板２の側より上３ピハイ（ル
フ板１の一面側である表面側に向かう方向となされ、上
記第２の電極４が設けられた他端側においては、第９図
中に矢印Ｇで示すように、上記バイモルフ板ｌの一面側
である表面側より上記共通端子板２の側に向かう方向と
なされている。そして、上記第２のモノモルフ板１ｂの
ポーリング方向は、上記第３の電極５が設けられた一端
側においては、第９図中に矢印Ｃで示すように、上記バ
イモルフ板Ｉの一面側である表面側より上記共通端子板
２の側に向かう方向となされ、上記第４の電極６が設け
られた他端側においては、第９図中に矢印Ｆで示すよう
に、上記共通端子板２の側より上記バイモルフ板ｌの一
面側である表面側に向かう方向となされている。

この回転検出装置においては、上記共通端子板２及び上
記各電極３．４．５．６は、第１０図に示す上記回転部
材７の回転により生じる上記バイモルフ板ｌの湾曲によ
って生ずる起電力が、互いに加算されるように接続され
ている。すなわち、上記共通端子板２は、上記第１の電
圧取り出し端子９に接続されている。そして、上記第１
乃至第４の電極３．４．５．６は、上記第２の電圧取り
出し端子１０に接続されている。

なお、上記第１の電極３と丘記第２の電極４とは、第１
の接続用導線１１Ｇこより互いに接続されている。この
場合、これら第１の電極３と第２の電極４とは、互いに
連続して形成してもよい。また、上記第３の電極５と上
記第４の電極６とは、第２の接続用導線１２により互し
弓、：接続されている。これら第３の電極５と第４の電
極６とは、互いに連続して形成してもよい。

このように構成された本発明に係る回転検出装置におい
て、第１０口に示すように、上記回転部材７が、第１０
回申矢印Ｒ１で示す第１の方向に回転され始めると、上
記バイモルフ板１の両端側は、慣性によって、それぞれ
第１０同中に矢印χ及びＸ２で示すように、上記第１の
方向の逆方向である第２の方向に回転されるように湾曲
される。

このとき、上記第１の電極３及び上記第４の電極６の近
傍の部分は、それぞれ第１０図中矢印Ｓで示すように、
圧縮されるように変位される。また、上記第２の電極４
及び上記第３の電極５の近傍の部分は、それぞれ第１０
図中矢印ｉで示すように、伸長されるように変位される
。したがって、上記第１の電圧取り出し端子９にはプラ
スの電位が、上記第２の電圧取り出し端子１０にはマイ
ナスの電位がそれぞれ住する。

そして、この回転検出装置において、上記回転部材７が
、上記第２の方向に回転され始めると、上記第１の電圧
取り出し端子９にはマイナスの電位が、上記第２の電圧
取り出し端子１０にはプラスの電位がそれぞれ生ずる。

このようにして、この回転検出装置においても、上記第
１及び第２の電圧取り出し端子９，１０より、上記被回
転検出物の上記保持部７ａの軸心回りの回転角加速度に
対応した電圧を取出すことができる。

この回転検出装置を等価回路により示すと、第８図に示
すように、上記第１の電子数り出し端子９に第１乃至第
４のコンデンサＣ１，Ｃ２、Ｃ３Ｃ４が並列に接続され
、これら各コンデンサＣＣｚ　、Ｃ３、Ｃａに上記第２
の電圧取り出し端子ｌＯが接続された状態となっている
。この等価回路において、上記第１乃至第４のコンデン
サＣｃｚ　　Ｃ３，Ｃ，は、上記第７図ｉこより示した
等価回路におけると同様に、上記第１乃至第４の電極３
．４．５．６と上記共通端子板２との間の電気容量を示
Ｌ７ている。すなわち、この回転検出装置においては、
電気容量が４０であって、ｅの起電力を得ることができ
る。

この回転検出装置において、このように上記第１及び第
２の電圧取り出し端子９，１０間の電気容量を大きくす
るような接続を行うと、回転移動の検出についての低域
カットオフ周波数を低くすることができ、低域周波数帯
域を含む広い周波数帯域の回転移動を正確に検出するこ
とができる。

そして、本発明に係る回転検出装置は、第１１図に示す
ように、上記各モノモルフ板＋ａ、Ｉｂのポーリング方
向か一端側と他端側とで互いに対向する方向であるとと
もに、各モノモルフ板１ａｌｂのポーリング方向が互い
に対向する方向となるようにして構成してもよい。

すなわち、この回転検出装置においては、上記第１のモ
ノモルフ板】ａのポーリング方向は、」二記第１の電極
３が設けられた一端側においては、第１１図中に矢印Ａ
で示すように、上記共通端子板２の側より上記バイモル
フ板１の一面側である表面側に向かう方向となされ、上
記第２の電極４が設けられた他端側においては、第１１
１１に中に矢印Ｇで示すように、上記バイモルフ板１の
一面側である表面側より上記共通端子板２の側に向かう
方向となされている。そして、上記第２のモノモルフ板
１ｂのポーリング方向は、上記第３の電極５が設けられ
た一端側においては、第１１図中に矢印Ｅで示すように
、上記共通端子板２の側より上記バイモルフ板１の一面
側である表面側に向かう方向となされ、上記第４の電極
６が設けられた他端側においては、第１１図中に矢印Ｈ
で示すように、上記バイモルフ板１の一面側である表面
側より上記共通端子板２の側に向かう方向となされてい
る。

この回転検出装置においては、上記各電極３゜４．５６
は、第１２図に示す上記回転部材７の回転により生じる
上記バイモルフ板１の湾曲によって生ずる起電力が、互
いに加算されるように接続されている。すなわち、上記
第３の電極５及び上記第４の電極６は、上記第１の電圧
取り出し端子９に接続されている。そして、上記第１の
電極３及び第２の電極４は、上記第２の電圧取り出し端
子１０に接続されている。

なお、上記第１の電極３と上記第２の電極４とは、第１
の接続用導線１１により互いに接続されている。この場
合、これら第１の電極３と第２の電極４とは、互いに連
続して形成してもよい。また、上記第３の電８ｉ５と上
記第４の電極６とは、第２の接続用導線１２により互い
に接続されている。これら第３の電極５と第４の電極６
とは、互いに連続して形成してもよい。

このように構成された本発明に係る回転検出装置におい
て、第１２図に示すように、上記回転部材７が、第１２
図中矢印Ｒ，で示す第１の方向に回転され始めると、上
記バイモルフ板ｌの両端側は、このバイモルフ板１の質
量に応した慣性によって、それぞれ第１２図中に矢印Ｘ
１及びＸ２で示すように、上記第１の方向の逆方向であ
る第２の方向に回転されるように湾曲される。このとき
、上記第１の電極３及び上記第４の電極６の近傍の部分
は、それぞれ第１２図中矢印Ｓで示すように、圧縮され
るように変位される。また、上記第２の電極４及び上記
第３の電極５の近傍の部分は、それぞれ第１２図中矢印
！で示すように、伸長されるように変位される。したが
って、上記第１の電圧取り出し端子９にはプラスの電位
が、上記第２の電圧取り出し端子ＩＯにはマイナスの電
位がそれぞれ生ずる。

そして、この回転検出装置において、上記回転部材７が
、上記第２の方向に回転され始めると、上記第１の電圧
取り出し端子９にはマイナスの電位が、上記第２の電圧
取り出し端子１０にはプラスの電位がそれぞれ生ずる。

このようにして、この回転検出装置においても、上記第
１及び第２の電圧取り出し端子９，１０より、上記被回
転検出物の上記保持部７ａの軸心回りの回転角加速度に
対応した電圧を取出すことができる。

この回転検出装置を等価回路により示すと、第７図Ｃに
示すように、上記第１の電圧取り出し端子９に第１及び
第２のコンデンサＣ１，Ｃｚが並列に接続され、これら
各コンデンサＣ１，Ｃｚに対し、互いに並列に接続され
た第３及び第４のコンデンサＣ，，Ｃ，が直列に接続さ
れ、さらに、これら各コンデンサＣｘ、Ｃ−に対し上記
第２の電圧取り出し端子１０が接続された状態となって
いる。この等価回路において、上記第１乃至第４のコン
デンサｃ、、ｃ、、ｃ、、ｃ、は、上記第７図Ａにより
示した等価回路におけると同様に、上記第１乃至第４の
ｉｉ＆３．４．５．６と上記共通端子板２との間の電気
容量を示している。すなわち、この回転検出装置におい
ては、電気容量がＣであって、２ｅの起電力を得ること
ができる。

そして、本発明に係る回転検出装置は、上述した各実施
例におけるバイモルフ板ｌに、このバイモルフＦｉ＋の
一端側及び他端側を連結させる連結部材を、これら一端
側及び他端側間に渡るように配設して、より高感度の回
転移動の検出が行えるように構成することができる。

すなわち、本発明に係る回転検出装置は、第１３図に示
すように、上記連結部材となるリング状連結部材１３を
用いて構成することができる。このリング状連設部材１
３は、合成樹脂や金属等の材料により、上記バイモルフ
板ｌの長さに略等しい内径を有する円環状に形成されて
いる。そして、このリング状連結部材１３は、上記回転
部材７の保持部７ａを囲むようにして、この保持部７ａ
と同軸状となされ、内壁部に上記バイモルフ板１の両端
部が取付けられることにより、このバイモルフ板１に支
持されている。

このようにリング状連結部材１３を用いて構成された回
転検出装置においては、このリング状連結部材１３は、
上記回転部材７が回転を開始すると、上記バイモルフ板
１の両端側を湾曲させながら上記回転部材７に対して回
転する。これらリング状連結部材１３の回転及び上記バ
イモルフ板１の湾曲は、これらリング状連結部材１３及
びバイモルフ板ｌの質量に応した慣性により生ずる。そ
のため、この回転検出装置においては、上記回転部材７
の所定の回転角加速度について、上記リング状連結部材
１３を用いないで構成した回転検出装置よりも上記バイ
モルフ板１の湾曲が大きくなっており、上記被回転検出
物の回転移動の検出をより高感度に行うことができる。

また、この回転検出装置においては、上記バイモルフ板
ｌの両端側が上記リング状連結部材１３により互いに連
結されているため、このバイモルフ板１の両端側の湾曲
変位が互いに等しくなるように矯正され、上記被回転検
出物の回転移動のより正確な検出を行うことができる。

そして、本発明に係る回転検出装置においては、上記連
結部材として、第１４図に示すように、矩形枠状に形成
した枠状連結部材１４を用いることもできる。この枠状
連結部材１４は、内側側に上記バイモルフ板ｌを収納し
得る大きさに形成され、上記回転部材７の保持部７ａを
囲むようにして、内壁部に上記バイモルフ板１の両端部
が取付けられることにより、このバイモルフ板１に支持
される。

このような枠状連結部材１４を用いて構成された回転検
出装置においても、上記回転部材７が回転を開始すると
、この枠状連結部材１３は、上記バイモルフ板ｌの両端
側を湾曲させながら上記回転部材７に対して回転する。

そのため、この回転検出装置においては、上記被回転検
出物の回転移動の検出を高感度に行うことができるとと
もに、上記バイモルフ板ｌの両端側の湾曲変位が互いに
等しくなるように矯正されて上記被回転検出物の回転移
動のより正確な検出を行うことができる。

さらに、本発明に係る回転検出装置においては、上記連
結部材として、第１５図に示すように、湾曲した棒状に
形成したアーム状連結部材１５を用いることもできる。

このアーム状連結部材１５は、上記バイモルフ板１の両
端部に渡るように形成され、両端側に上記バイモルフ板
ｌの両端側が対応して取付けられることにより、このバ
イモルフ板１に支持される。

このようなアーム状連結部材１５を用いて構成された回
転検出袋！においても、上記回転部材７が回転を開始す
ると、このアーム状連結部材１５は、上記バイモルフ板
ｌの両端側を湾曲させながら上記回転部材７に対して回
転する。そのため、この回転検出装置においては、上記
被回転検出物の回転移動の検出を高感度に行うことがで
きるとともに、上記バイモルフ板１の両端側の湾曲変位
が互いに等しくなるように矯正されて上記被回転検出物
の回転移動のより正確な検出を行うことができる。

なお、本発明に係る回転検出装置において、上記被回転
検出物の回転移動の検出を高感度に行えるようにするに
は、上述のような連結部材を用いることなく、上記バイ
モルフ板１の両端側に、慣性質量を増加させるための重
り部材を取付けるようにしてもよい。

ところで、本発明に係る回転検出装置には、第１６図及
び第１７図に示すように、このバイモルフ板ｌの過大な
湾曲変位による破損を防止するため、上記バイモルフＦ
ｉ、ｌの湾曲変位量を規制する第１乃至第４のストッパ
部材１６．１７．１８１９を設けてもよい。

上記第１及び第２のストッパ部材１６．１７は、上記回
転部材７に取付けられた第１のストッパ支持部材２０に
取付けられている。この第１のストッパ支持部材２０は
、略扇型の板状に形成されており、上記バイモルフ板１
の一端側に沿うようにして、このバイモルフ板１が湾曲
変位してもこのバイモルフ板１に当接しない状態に基端
側を上記回転部材７に取付けられている。そして、上記
第１及び第２のストッパ部材１６．１７は、上記第１の
ストッパ支持部材２０の先端側の上記バイモルフ板１に
対向する側に突設されている。上記第１のストッパ部材
１６は、上記バイモルフ板１の一面側に所定間隔を隔て
て対向させられている。

また、上記第２のストッパ部材Ｉ７は、上記バイモルフ
板１の他面側に所定間隔を隔てて対向させられている。

そして、上記第３及び第４のストッパ部材１８１９は、
上記回転部材７に取付けられた第２のストッパ支持部材
２１に取付けられている。この第２のストッパ支持部材
２１は、上記第１のストッパ支持部材２０と同様に、略
記型の板状に形成されており、上記バイモルフ板ｌの他
端側に沿うようにして、このバイモルフ板ｌが湾曲変位
してもこのバイモルフ板１に当接しない状態に基端側を
上記回転部材７に取付けられている。そして、上記第３
及び第４のストッパ部材１８．１９は、上記第２のスト
ッパ支持部材２１の先端側の上記バイモルフ板ｌに対向
する側に突設されている。上記第３のストッパ部材１８
は、上記バイモルフ板１の一面側に所定間隔を隔てて対
向させられている。また、上記第４のストッパ部材１９
は、上記バイモルフ板１の他面側に所定間隔を隔てて対
向させられている。

このように、上記各ストッパ部材＋６．１７１８．１９
を用いて構成された回転検出装置においては、上記バイ
モルフ板ｌは、このバイモルフ板ｌの湾曲量が所定以上
となると、上記各ストッパ部材１６．１７，１８．１９
のいずれかに当接し、それ以上の湾曲変位が規制される
。すなわち、上記バイモルフ板１は、一端側については
第１７図中矢印Ｉで示す上記第１及び第２のストッパ部
材１６．１７間においてのみ、他端側については第１７
図中矢印Ｊで示す上記第３及び第４のストッパ部材１８
．１９間においてのみ湾曲変位が可能となされている。

したがって、上記各ストッパ部材１６．１７，１８．１
９を用いて構成された回転検出装置においては、上記バ
イモルフ板ｌが過大に湾曲変位される程度に上記回転部
材７の回転各別速度が大きくなったときにも、上記バイ
モルフ板１の湾曲変位量が規制され、このバイモルフ板
１の破損が防止されている。

なお、このようにストッパ部材を用いて構成された回転
検出装置において、さらに　上述したような連結部材を
用いてもよい。

そして、上記各ストッパ部材１６．１７．ｌ８１９は、
上記バイモルフ板１が当接してもこのバイモルフ板１に
傷損を与えないようにするため、表面部を、ゴムや発泡
性の合成樹脂の如き適度な可撓性及び弾力性を有する材
料により形成してもよい。

上述のように構成される本発明に係る回転検出装置は、
例えば、第１８図に示すように、いわゆるヘッドホン装
置のへ７ドハンド部２４に取付けられて用いられる。

上記へソトホン装置は、対をなす左耳用電気音響変換器
２２と右耳用電気−音響変換器２３とかヘットハント部
２４により連結されて構成されている。このヘッドホン
装置は、上記ヘットハント部２４が使用者の頭部２６に
装着されることにより、上記左耳用電気−音９変換器２
２を上記使用者の左伊１耳介近傍に位置させて支持する
とともに、と記右耳用電気−音響変換器２３を上記使用
者の右側耳介近傍に位置させて支持する。

この回転検出装置は、上記回転部材７の基端側部分７ｂ
が上記ヘットハンド部２４の略中央部上方側に取付けら
れることとこより、上記ヘットホン装置に取付けられる
。

このように本発明に係る回転検出装置を上記ヘッドホン
装置に取付ければ、このヘッドホン装置が装着された上
記頭部２６の回転移動を検出することができる。そして
、図示しない信号処理装置を用いて、上記回転検出装置
により検出される上記頭部２６の回転移動に応して上記
各耳用電気−音響変換器２２．２３により再生される音
響の位相及び音響レヘルを変更する所定の信号処理を施
せば、いわゆる頭内定位感のない、良好な音響再生を行
うことができる。

また、本発明に係る回転検出装置は、携帯用のビデオカ
メラ装置に取付ければ、このビデオカメラ装置のいわゆ
る手ふれによる回転移動に応して映像信号を処理して、
映像の揺動を修正する装置に適用することができる。

Ｈ０発明の効果 上述のように、本発明に係る回転検出装置においては、
バイモルフ板は、被回転検出物とともに回転移動される
回転部材に長手方向中心位置を固定されている。そのた
め、この回転部材が回転されることにより、一端側と他
端側とが上記回転部材に対する同一の回転方向に湾曲さ
れる。

この回転検出装置においては、上記回転部材を挟んで対
向して配設される上記バイモルフ板の一端側と他端側と
が、それぞれ同一のバイモルフ板の一部分であるため、
これら一端側と他端側との互いの起電力特性を容易に等
しくすることができる。また、上記バイモルフ板は、中
央位置を上記回転部材に固定されているため、外方より
衝撃の伝播等があったときの破損や脱落の虞れを少なく
することができる。

そして、上記バイモルフ板上にこのバイモルフ板の長手
方向中央位置の両側側に分極されて形成された複数の電
極は、上記回転部材の回転により生じる上記バイモルフ
板の湾曲によって生ずる起電力が互いに加算されるよう
に接続されているので、上記回転部材の回転各速度に応
した起電力が得られる。

さらに、上記複数の電極は、同一のバイモルフ板上に形
成されているため、これら電極間の結線が簡素化される
とともに、起電力を取り出す端子間の電気容量を大きく
するような接続を容易に行うことができる。この回転検
出装置において起電力を取り出す端子間の電気容量を大
きくするような接続を行うと、回転移動の検出について
の低域カットオフ周波数を低くすることができ、低域周
波数帯域を含む広い周波数帯域の回転移動を正確に検出
することができる。

そして、この回転検出装置において、バイモルフ板の一
端側及び他端側間に渡るようにこれら一端側及び他端側
を連結させる連結部材を設けた場合には、この連結部材
の質量に応して、上記回転部材の回転角速度あたりの上
記バイモルフ板の湾曲量が大きくなる。そのため、上記
連結部材を設けた回転検出装置においては、回転移動の
検出感度をより一層向上させることができる。

すなわち、本発明は、製造が容易化され、衝撃等に対し
ても良好な耐久性を有するとともに、低域周波数帯域を
含む広い周波数帯域に亘る正確で高感度の被回転検出物
の回転移動の検出が行える回転検出装置を捉供すること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１回は本発明に係る回転検出装置の構成を示す斜視図
であり、第２図は上記回転検出装置の構成を示す平面図
であり、第３区は上記回転検出装置が第１の回転方向を
検出している状態を示す平面図であり、第４図は上記回
転検出装置が第２の回転方向を検出している状態を示す
平面図である。 第５閏は上記第１図に示した回転検出装置と異なるポー
リング方向を有する本発明に係る回転検出装置の構成を
示す平面図であり、第６図は上記第５図に示した回転検
出装置か第１の回転方向を検出している状態を示す平面
図である。 第７図Ａは上記第２図に示した回転検出装置の等価回路
を示す回路図であり、第７図Ｂは上記第５図に示した回
転検出装置の等価回路を示す回路ｌであり、第７図Ｃは
第１１図に示す回転検出装置の等価回路を示す回路図で
あり、第８図は第９図に示す回転検出装置の等価回路を
示す回路図である。 第９図は上記第５図に示した回転検出装置と異なるポー
リング方向を有する本発明に係る回転検出装置の構成を
示す平面図であり、第１０図は上記第９図に示した回転
検出装置が第１の回転方向を検出している状態を示す平
面図である。 第１１図は上記第９図に示した回転検出装置と異なるポ
ーリング方向を有する本発明に係る回転検出装置の構成
を示す平面図であり、第１２図は上記第１１図に示した
回転検出装置が第１の回転方向を検出している状態を示
す平面図である。 第１３図はリング状連結部材を用いた本発明に係る回転
検出装置の構成を示す斜視図である。 第１４回は枠状連結部材を用いた本発明に係る回転検出
装置の構成を示す斜視図である。 第１５図はアーム状連結部材を用いた本発明に係る回転
検出装置の構成を示す斜視図である。 第１６回はストッパ部材を用いた本発明に係る回転検出
装置の構成を示す斜視図であり、第１７図はストッパ部
材を用いた本発明に係る回転検出装置の構成を示す平面
図である。 第１８回は本発明に係る回転検出装置が音響再生装置に
適用された状態を示す斜視図である６■

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被回転検出物とともに回転移動される回転部材に
   長手方向中心位置を固定されたバイモルフ板と、上記バ
   イモルフ板上にこのバイモルフ板の長手方向中央位置の
   両側側に分極されて形成された複数の電極とを備え、 上記各電極は、上記回転部材の回転により生じる上記バ
   イモルフ板の湾曲によって生ずる起電力が互いに加算さ
   れるように接続されてなる回転検出装置。
2. （２）バイモルフ板の一端側及び他端側間に渡るように
   配設され、これら一端側及び他端側を連結させる連結部
   材を備えてなる請求項（１）記載の回転検出装置。