JPH0420865A - 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、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る回転検出装置で
あって、被回転検出物とともに回転移動される回転部材
に対して弾性部材を介してバイモルフ板を取付け、この
バイモルフ板をして回転部材の回転角加速度に応した電
気出力を出力させることにより、高周波数帯域の回転を
検出しないようにして、高調波ノイズのない回転検出が
行えるようにしたものである。

また、本発明は、上述のような回転検出装置であって、
被回転検出物とともに回転移動される回転部材にバイモ
ルフ板の長手方向先端側を支持させ、被回転検出物の回
転軸心上に位置される慣性部材をバイモルフ板に対して
弾性部材を介して取付けることにより、回転検出の感度
を高めたものである。

Ｃ１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
式が提案されている。

このへイノーラル方式は、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
換及び信号レベル変換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ｂｒ播する音９ｂこついて
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、このパイノーラル方式においては、特公昭５４−１
．９２４２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ている。

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、５Ｈｚ乃至１００セ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、良好に手プレによる影響を修正できる。

そのため、従来より、パ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
イロスコーモ 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算出さ
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
曲を生しる。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は、被回転検出物の微細な振動の
如き、高域周波数帯域の回転移動をも検出してしまう。

この回転検出装置が高周波数帯域の回転移動を検出する
と、検出出力にいわゆる高調波ノイズが含まれることと
なるので、この検出出力は、ローパスフィルタ等を用い
た信号処理を施さないと、上記被回転検出物の回転移動
を表す信号として用いることができない。

また、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
。

さらに、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。

そして、この回転検出装！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広れがある。

そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるもの
であって、高域周波数の回転に影響されることなく、ま
た、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ととも
に、衝撃等に対しても良好な耐久性を有する回転検出ｌ
ｘを提供することを目的とする。

Ｅ９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
れる回転部材に対し弾性部材を介して取付けられたバイ
モルフ板を備え、このバイモルフ板は、上記回転部材の
回転角加速度に応じた電気出力を出力してなるものであ
る。

また、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先端側を支持さ
れたバイモルフ板と、上記被回転検出物の回転軸心上に
位置され上記ノ＼イモルフ板に対し弾性部材を介して取
付けられる慣性部材とを備え、上記バイモルフ板は、上
記回転部材の回転角加速度に応じた電気出力を出力して
なるものである。

Ｆ８作用 本発明に係る回転検出装置においては、被回転検出物と
ともに回転移動される回転部材に対し弾性部材を介して
取付けられたバイモルフ板は、上記回転部材の回転角加
速度が生じると、湾曲されて、上記回転角加速度に応し
た電気出力を出力する。また、上記弾性部材は、上記回
転部材の高周波数帯域の回転を吸収するので、上記バイ
モルフ板が上記被回転検出物の高周波数の振動等により
湾曲されることがない。

そして、バイモルフ板の長手方向先端側を上記回転部材
に支持させ、慣性部材を上記被回転検出物の回転軸心上
に位置させて上記バイモルフ板に対し弾性部材を介して
取付けた回転検出装置においては、上記慣性部材の質量
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ので、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　　ｌｂ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
ば圧電セラミックからなり、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１ａ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ｌ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が形成されている。また、上記バイモルフ
板１の他面側である上記第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１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７ｂ
に、弾性部材となる複数の板ハフ１３及び保持部材７ａ
を介して支持されている。

上記回転部材７ｂは、基端側か上記被回転検出物に取付
は得るようになされている。上記複数の板ハ２１３は、
それぞれ上記回転部材７ｂの先端側と上記保持部材７ａ
の基端側とに亘って、やや屈曲された状態で配設されて
いる。すなわち、これら板ハネ１３は、上記回転部材７
ｂの軸心回りの回転移動を、弾性変形しながら上記保持
部材７ａに伝達する。この複数の板ハ２１３による回転
移動の伝達においては、これら板ハネ１３のハ茅定数に
応して、所定の周波数以上の高周波数帯域の回転移動は
、上記各板ハネ１３に吸収されて、伝達されることがな
い。上記保持部材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
設けらることによリ、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材７ａの軸心
に略直交するようになされて、この保持部材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の回転により生し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ｌＯ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で示す上記保持部材７
ａ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７ｂが、第４図中矢印Ｒ２で示す第
１の方向に所定の周波数以下の周波数をもって回転され
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ｘ１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！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７ｂが、第４図中矢印Ｒ２で示す第２
の方向に所定の周波数以下の周波数をもって回転され始
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Ｙ、及びＹ２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
、それぞれ袴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。したがって、上記第１の電圧取り出し
端子９にはプラスｙ、＠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。

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
記保持部材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１１図に
示すように、上記第１の電圧取り出し端子９に２個のコ
ンデンサＣ１Ｃが並列に接続され、これら各コンデンサ
Ｃ２Ｃに対し、さらに、互いに並列に接続された２個の
コンデンサＣ９Ｃが直列に接続され、この２個のコンデ
ンサＣ１Ｃ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
記各コンデンサｃ、　　ｃ、　　ｃ、　　ｃ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、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、上
記第３の電極５と上記共通端子板２との間の電気容量及
び上記第４の電極６と上記共通端子板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、ｃ、ｃ、ｃの電気容量をそれぞれＣとｌ、、これ
らコンデンサ０１　ＣＣ２Ｃに上記バイモルフ板ｌ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回に示すように、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１　ｂ
）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、上記共通端子板２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。

この一回転検出装置においても、上記各電極３゜４．５
．６は、第６図に示す上記回転部材７ｂ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でいる。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７ｂが、第６回
申矢印Ｒ１で示す第１の方向に所定の周波数以下の周波
数をもって回転され始めると、上記バイモルフ板１０両
端側は、慣性によって、それぞれ第６図中に矢印Ｘ１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Ｐ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７ｂ
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
。

二のようにして、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材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１１図に
示すように、上記第１の電圧取り出し端子９に２個のコ
ンデンサＣ，Ｃが並列に接続され、これら各コンデンサ
０２　Ｃに対し、さらに、互いに並列に接続された２個
のコンデンサＣ２Ｃが直列に接続され、この２個のコン
デンサＣ１Ｃに対し上記第２の電圧取り出し端子１ｏが
接続された状態となっている。すなわち、上記各コンデ
ンサｃ、　　ｃ、　　ｃ、　　ｃの電気容量をそれぞれ
Ｃとし、これらコンデンサｃ、ｃ、ｃ、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。

さらに、本発明に係る回転検出装置は、第７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、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においては、第７図中に矢印Ａで示
すように、上記共通端子板２の側より上記ハイモル２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７図中に
矢印Ｇ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７図中に矢印Ｃで示すように、上記バイモ
ルフ！＆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、上記第４の電極６が設けら
れた他端側においては、第７閲中に矢印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１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１Ｏ図に示す上記回転部
材７ｂ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８図に示すように、上記回転部材７ｂが、第８図
中矢印Ｒ１で示す第１の方向に所定の周波数以下の周波
数をもって回転され始めると、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８図中に矢印χ１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８図中矢印２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８図中矢印２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９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７ｂ
が、上記第２の方向に所定の周波数以下の周波数をもっ
て回転され始めると　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１
０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材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１２図に
示すように、上記第１の電圧取り出し端子９に４個のコ
ンデンサｃ、ｃ、ｃ、ｃが並列に接続され、これら各コ
ンデンサｃｃｃｃに上記第２の電圧取り出し端子ＩＯが
接続された状態となっている。この等価回路において、
上記各コンデンサｃ、ｃ、ｃ、ｃは、上記第１１１１ｉ
Ｊ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■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、低域同波数帯
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９図に示すよ
うに、上記各モノモルフ板１ａ、１ｂのポーリング方向
が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１板１ａｂのポーリング方向が互いＧ二
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においては、第９図中に矢印へで示
すように、Ｅ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９図中に
矢印Ｇで示すように、上記バイモルフ板１の−・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９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゜４．５．
６は、第１０図に示す上記回転部材７ｂの回転により生
し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ｉ６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１０図に示すように、上記回転部材７ｂが、第１
０図中矢印Ｒ３で示す第１の方向に所定の周波数以下の
周波数をもって回転され始めると、上記バイモルフ板１
の両端側は、このバイモルフ板１のｔＩに応じた慣性に
よって、それぞれ第１０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１
０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！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７ｂ
が、上記第２の方向に所定の周波数以下の周波数をもっ
て回転され始めると、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材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１１図に
示すように、上記第１の電圧取り出し端子９に２個のコ
ンデンサＣ２Ｃが並列に接続され、これら各コンデンサ
Ｃ１Ｃに対し、さらに、互いに並列に接続された２個の
コンデンサＣ１Ｃが直列に接続され、この２個のコンデ
ンサＣ９Ｃに対し上記第２の電圧取り出し端子１ｏが接
続された状態となっている。すなわち、上記各コンデン
サｃ、ｃ、ｃ、ｃの電気容量をそれぞれＣとし、これら
コンデンサｃ、　　ｃ、　　ｃ、　　ｃに上記バイモル
フｖｉｌ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。

そして、本発明に係る回転検出装置は、第１３図及び第
１４図に示すように、上記バイモルフ板１が、長手方向
の両端側、すなわち、一端側及び他端例の先端側を、上
記被回転検出物とともに回転移動される回転部材となる
回転リング１５に支持されるようにして構成してもよい
。

この回転リング１５は、金属や構成樹脂等の材料により
、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。この回転リング１５には、１８
０°の角度間隔を有して、すなわち、この回転リング１
５の軸心を挟んで互いに対向する位置に、一対の支持孔
１５ａ、１５ａが設けられている。これら支持孔１５ａ
、１５ａは、上記バイモルフ板ｌが挿入され得るように
、このバイモルフ板１の幅に略等しい長さと上記バイモ
ルフ板１の厚みよりやや大きな幅を有して形成されてい
る。

上記バイモルフ板１は、上記回転リング１５内に差し渡
されるように配設され、両端側を上記各支持孔１５ａ、
１５ａに対応して挿入させて、この回転リング１５に、
弾性部材となる第１乃至第４のコイルハネ１６．１７，
１８．１９を介して支持されている。上記第１のコイル
ハネ１６は、上記バイモルフ板ｌの一例側の一面側と、
上記回転リング１５との間に張架されている。上記第２
のコイルハネ１７は、上記バイモルフ板１の一例側の他
面側と、上記回転リング１５との間に張架されている。

上記第３のコイルバネ１８は、上記バイモルフ板１の他
側側の一面側と、上記回転リング１５との間に張架され
ている。そして、上記第４のコイルハネ１９は、上記バ
イモルフ板ｌの他側側の他面側と、上記回転リング１５
との間に張架されている。このバイモルフ板１は、長手
方向中心位置を路上記回転リング１５の軸心上に位置さ
せるとともに、幅方向を上記回転リング１５の軸心に平
行となして支持されている。

また、上記回転リング１５には、この回転リング１５を
上記被回転検出物に取付けるための複数の脚部１５ｂが
設けられている。

そして、上記バイモルフ板ｌの長手方向中心位置、すな
わち、上記回転リング１５の軸心上となる位置には、慣
性部材１４が取付けられている。

この慣性部材１４は、適度の密度を有する材料により、
略円柱状に所定の質量を有して形成されている。この慣
性部材１４には、この慣性部材１４の軸心を貫くように
して、上記バイモルフ板１が挿入され得るような被保持
孔が設けられている。

この慣性部材１４は、上記被支持孔に上記バイモルフ板
１が挿通されることにより、上記回転リング１５と同軸
状となされて、このバイモルフ板１に支持されている。

この回転検出装置においては、上記回転リング１５が被
回転検出物が回転移動することにより回転移動されると
、上記バイモルフ板１は、両先端側が上記回転リング１
５とともに回転移動されるとともに、長手方向中央部分
が上記慣性部材１４の質量に応じた慣性によって初期位
置に留められるため、両先端側が上記回転リング１５の
回転方向と同一の回転方向に移動されるように湾曲され
る。

この回転検出装置においては、このように上記バイモル
フ板１が湾曲されることにより、このバイモルフ板１は
、上記被回転検出物の回転角加速度に応した電気出力を
出力する。

また、本発明に係る回転検出装置は、第１５図及び第１
６図に示すように、長手方向の両先端側を上記被回転検
出物とともに回転移動される回転部材となる回転リング
１５に支持される上記バイモルフ板１の長手方向中心位
置に、弾性部材を介して慣性部材を取付けて構成しても
よい。

この回転リング１５は、上述した実施例におけると同様
に、金属や構成樹脂等の材料により、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。この回転リング１５には、１８０°の角度間隔を有
して、一対の支持孔１５ｂ、１５ｃが設けられている。

これら支持孔１５ｂ　　１５ｃは、上記バイモルフ板ｌ
が挿入され得るように、このバイモルフ板１の幅に略等
しい長さと上記バイモルフ板１の厚みに略等しい幅を有
して形成されている。

上記バイモルフ板１は、上記回転リング１５内に差し渡
されるように配設され、両端側を北記各支持孔１５ｂ、
１５ｃに対応して挿入させて、この回転リング１５に支
持されている。このバイモルフ板１は、長手方向中心位
置を路上記回転リング１５の軸心上に位置させるととも
に、幅方向を上記回転リング１５の軸心に平行となして
支持されている。

そして、上記バイモルフ板ｌの長手方向中心位置、すな
わち、上記回転リング１５の軸心上となる位置には、対
をなす第１及び第２の慣性部材２０．２２が、支持部材
２１及び弾性部材となる複数の板ハネ２３．２４を介し
て取付けられている。

これら慣性部材２０．２２は、適度の密度を有する材料
により、略円盤状に所定の質量を有して形成されている
。上記支持部材２１は、略円柱状に形成され、この支持
部材２１の軸心を貫くようにして、上記バイモルフ板１
が挿入され得るような被保持孔が設けられている。この
支持部材２１は、上記被支持孔に上記バイモルフ板１が
挿通されることにより、上記回転リング１５と同軸状と
なされて、このバイモルフ板１に支持されている。

そして、上記各慣性部材２０．２２は、上記支持部材２
１の両端側に、それぞれ対応して支持される。上記複数
の板ハネ２３は、それぞれ上記回転部材２１の一端側と
上記第１の慣性部材２０とに亘って、やや屈曲された状
態で配設されている。

また、上記複数の板ハネ２４は、それぞれ上記回転部材
２１の他端側と上記第２の慣性部材２２とに亘って、や
や屈曲された状態で配設されている。

すなわち、これら複数の板バネ２３．２４は、上記バイ
モルフ板１の上記支持部材２１の軸心回りの回転移動を
、弾性変形しながら上記各慣性部材２０．２２に伝達す
る。これら複数の板ハネ２３２４による回転移動の伝達
においては、これら複数の板ハネ２３．２４のハ矛定数
に応して、所定の周波数以上の高周波数帯域の回転移動
は、上記各複数の板ハネ２３．２４に吸収されて、伝達
されることがない。

この回転検出装置においては、上記回転リング１５が被
回転検出物が回転移動することにより回転移動されると
、上記バイモルフ板１は、両先端側が上記回転リング１
５とともに回転移動されるとともに、長手方向中央部分
が上記各慣性部材２０．２２の質量に応した慣性によっ
て初期位置に留められるため、両先端側が上記回転リン
グ１５の回転方向と同一の回転方向に移動されるように
湾曲される。

この回転検出装置においては、このように上記バイモル
フ板ｌが湾曲されることにより、このバイモルフ板１は
、上記被回転検出物の回転角加速度に応した電気出力を
出力する。

なお、上述の各実施例に示したように構成される本発明
に係る回転検出装置において、弾性部材は、上述した実
施例中に示す如く、板ハネやコイルハスに限定されず、
ゴムや合成樹脂等の弾力性及び可撓性を存する材料によ
り、例えばリング状のブンシュとして形成されたものと
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、
いわゆるヘッドホン装置のへ・ノドハント部に取付けら
れて用いられる。このヘッドホン装置は、対をなす左耳
用電気−音響変換器と右耳用電気−音響変ｔｆＡ器とが
上記へノドハンド部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、上記ヘッドバンド部が使用者の
頭部に装着されることにより、上記左耳用電気−音響変
換器を上記使用者の左側耳介近傍に位置させて支持する
とともに、上記右耳用電気−音響変換器を上記使用者の
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７ｂの基端側、ある
いは、回転リング１５の脚部１５ｂが上記ヘットハンド
部の略中央部上方側に取付けられることにより、上記ヘ
ッド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へットホン
装置に取付ければ、このヘッドホン装置が装着された上
記頭部の回転移動を検出することができる。そして、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
る上記頭部の回転移動に応して上記各耳用電気−音響変
換器により再生される音響の位相及び音響レベルを変更
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二とができる。

また、本発明に係る回転検出装置は、携帯用のヒデオカ
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。

Ｈ１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、
被回転検出物とともに回転移動される回転部材に対し弾
性部材を介して取付けられたバイモルフ板は、上記回転
部材の回転角加速度が生じると、この回転角加速度に応
じて湾曲される。

そのため、この回転検出装置においては、上記バイモル
フ板をして、上記回転角加速度に応した電気出力を出力
させることができる。また、上記弾性部材は、上記回転
部材の高周波数帯域の回転を吸収するので、上記バイモ
ルフ板が上記被回転検出物の高周波数の振動等により湾
曲されることがない。

また、バイモルフ板の長手方向先端側を上記回転部材に
支持させ、慣性部材を上記被回転検出物の回転軸心上に
位置させて上記バイモルフ板に対し弾性部材を介して取
付けた回転検出装置においては、上記慣性部材の質量に
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。したがって、本発明に係
る回転検出装置をこのように慣性部材を用いて構成すれ
ば、回転移動の検出感度を向上させることができそして
、本発明に係る回転検出装置においては、上記バイモル
フ板上に形成される電極を、電気容量が大きくするよう
に容易に接続することができ、低域カットオフ周波数を
低くして、低域周波数帯域の回転移動をも良好に検出す
ることができる。

さらに、本発明に係る回転検出装置においては、バイモ
ルフ板は、容易に、いわゆる片持ち支持ではなく、両端
側を支持されるように構成することができるので、衝撃
等によるバイモルフ板の破損や脱落を防止して良好な耐
久性を実現することができる。

すなわち、本発明は、窩域周波数の回転に影響されるこ
となく、また、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
えるとともに、衝撃等に対しても良好な耐久性を有する
回転検出装置を提供することができるものである。

４、

【図面の簡単な説明】

第１図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図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図は上記第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回は上記第５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７回は上記第５０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８図は上記第７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９図は上記第７回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閏に示した回転
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２図、第５図、及び第９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１２回は
第７図に示した回転検出装置の等価回路を示す回路図で
ある。 第１３図はバイモルフ板と回転リングとの間に弾性部材
を配設して構成し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１４図は上記第１３図に示した回
転検出装置の構成を示す平面図である。 第１５図はバイモルフ板と惰性部材との間に弾性部材を
配設して構成し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１６図は上記第１５図に示した回転
検出装置の構成を示す平面図である。

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
   対し、弾性部材を介して取付けられたバイモルフ板を備
   え、 上記バイモルフ板は、上記回転部材の回転角加速度に応
   じた電気出力を出力してなる回転検出装置。
2. （２）被回転検出物とともに回転移動される回転部材に
   長手方向先端側を支持されたバイモルフ板と、上記被回
   転検出物の回転軸心上に位置され、上記バイモルフ板に
   対し、弾性部材を介して取付けられる慣性部材とを備え
   、 上記バイモルフ板は、上記回転部材の回転角加速度に応
   じた電気出力を出力してなる回転検出装置。