JPH0452830Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、可動部材の移動方向を光学的に検出
する移動方向検出装置に関し、例えばテープレコ
ーダにおけるキヤプスタンモータやリールモータ
等の回転方向の検出に利用される。

〔考案の概要〕

本考案は、モータの回転方向等を光学的に検出
する移動方向検出装置において、１個の発光素子
と２個の受光素子を共通のパツケージに収納配設
した構造の光検出器を用いることによつて、所定
繰り返しピツチの縞状反射パターンを形成した反
射板と上記光検出器との相対移動方向を確実に検
出できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来より、モータの回転方向等を光学的に検出
する移動方向検出装置は、例えば第４図に示すよ
うに回転体４０に設けた所定繰り返しピツチの反
射パターン４１と対向するように２個の光学セン
サ４２，４３を配設した構成のものが一般に知ら
れており、第５図に示すように上記回転体４０の
回転により一方の光学センサ４２にて得られる検
出出力Saの立ち上がりエツジにて、他方の光学
センサ４３の検出出力Sbを読み取り、その値が
論理「Ｈ」であるか論理「Ｌ」であるかを判定す
ることによつて、上記回転体４０の回転方向を検
出していた。

また、上記移動方向検出装置における各光学セ
ンサ４２，４３の一方の検出出力は、その繰り返
し周期を測定して上記回転体４０の回転速度の検
出するのに利用されている。

なお、上記各光学センサ４２，４３としては、
例えば第６図に示すように発光ダイオード４５と
フオトトランジスタ４６をパツケージ４７に収納
したものがそれぞれ使用されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、従来の移動方向検出装置では、２個
の光学センサによる検出出力に基づいて回転体の
移動方向を確実に判別するために、各検出出力間
に電気角で90°の位相差が存在するように各光学
センサの配設位置を調整する必要があり、特に、
１回転当たりに出力される波数を多くして速度検
出精度を高くしようとすると、上記２個の光学セ
ンサの配設位置の調整に多大な手間を要する。

そこで、本考案は、上述の如き従来の問題点に
鑑み、微細繰り返しピツチの反射パターンを使用
する場合でも光学センサの配設位置調整に手間を
要することなく、確実に移動方向の検出を行い得
るようにした新規な構成の移動方向検出装置を提
供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上述の目的を達成するために、２個
の受光素子を所定の間隔Ｄだけ離して配置すると
ともに、上記２個の受光素子の間に１個の発光素
子を配置し、上記受光素子および発光素子を共通
のパツケージ内に収納配設してなる光検出器と、
上記光検出器を構成している各素子の配列方向に
沿つて、上記間隔Ｄを整数Ｎで割つた長さＤ／Ｎ
以外の繰り返しピツチＰの縞状反射パターンを形
成した反射板とから成り、上記光検出器と反射板
との相対移動方向を上記２個の受光素子による各
光検出出力に基づいて検出するようにしたことを
特徴としている。

〔作用〕

本考案に係る移動方向検出装置では、２個の受
光素子の間に１個の発光素子を配置してなる光検
出器にて所定繰り返しピツチの反射パターンによ
る反射光を検出することにより、上記反射パター
ンを設けた反射板と上記光検出器との相対移動方
向を検出する。上記２個の受光素子および１個の
発光素子は、上記光検出器のパツケージ内で相互
の位置関係が固定されており、上記光検出器の取
り付けに際して位置調整を行う必要がない。

〔実施例〕

以下、本考案に係る移動方向検出装置の一実施
例について、図面に従い詳細に説明する。

第１図ないし第３図に示す実施例の移動方向検
出装置は、キヤプスタンモータの回転方向検出を
行うようにしたもので、図示しないキヤプスタン
モータの回転軸に固定した回転板の表面に貼着し
た反射板１０と、上記反射板１０に形成されてい
る白パターン１１と黒パターン１２を繰り返す放
射状の縞状反射パターンと対向するように設置さ
れた光検出器２０と、上記光検出器２０による検
出出力について信号処理を行う信号処理回路３０
にて構成されている。

この実施例において、上記光検出器２０は、第
１図の断面図に模式的に示してあるように、受光
素子として所定の間隔Ｄだけ離して配置された２
個のフオトトランジスタ２１，２２と、上記２個
のフオトトランジスタ２１，２２の間に発光素子
として配置された１個の発光ダイオード２３を共
通のパツケージ２４内に収納配設して成る。上記
パツケージ２４には、上記各フオトトランジスタ
２１，２２および発光ダイオード２３と対応する
部分にそれぞれ導光窓２４ａ，２４ｂ，２４ｃが
形成されており、上記発光ダイオード２３から上
記導光窓２４ｃを通じて検出光を上記反射板１０
に照射して、その反射光を上記各導光窓２４ａ，
２４ｂを通じて上記各フオトトランジスタ２１，
２２の受光部分に導くようになつている。この実
施例では間隔Ｄだけ離された２個のフオトトラン
ジスタ２１，２２の間に配置した発光ダイオード
２３が放射する検出光の上記反射板１０による反
射光を上記２個のフオトトランジスタ２１，２２
を検出するので、上記フオトトランジスタ２１，
２２が検出する検出光の上記反射板１０による反
射位置は第１図に示すようにＤ／２なる距離だけ
離れていることになる。

また、上記反射板１０には、上記光検出器２０
を構成している各素子すなわち２個のフオトトラ
ンジスタ２１，２２および１個の発光ダイオード
２３の配列方向に沿つて、上記間隔Ｄの２倍すな
わち2Dなる繰り返しピツチＰにて上記白パター
ン１１と黒パターン１２を繰り返す縞状反射パタ
ーンが形成されている。

さらに、上記光検出器２０は、第２図の回路図
に示すように信号処理回路３０に接続されてい
る。

すなわち、上記２個のフオトトランジスタ２
１，２２は、各コレクタ端子２１ｃ，２２ｃが電
源供給端子３１に接続され、また、各エミツタ端
子２１ｅ，２２ｅがトランジスタ３２，３３の各
ベースに接続されているとともに抵抗３４，３５
を介して接地されている。また、上記発光ダイオ
ード２３は、そのアノード端子２３ａが上記電源
供給端子３１に抵抗３６を介して接続され、ま
た、カソード端子２３ｋが接地されている。さら
に、上記各トランジスタ３２，３３は、一方のコ
レクタがＤ型フリツプフロツプ３９のデータ入力
端に接続され、また、他方のコレクタが上記Ｄ型
フリツプフロツプ３９のクロツク入力端に接続さ
れ、さらに、各コレクタが抵抗３７，３８を介し
て上記電源供給端子３１に接続され、各エミツタ
が接地されている。

上述の如き構成の実施例では、上記反射板１０
と光検出器２０との相対移動により、上記反射板
１０に形成されている縞状反射パターンの繰り返
しピツチＰに応じた周期Ｔで、上記相対移動の方
向に応じて進み位相あるいは遅れ位相となる互い
に90°の位相差を有する検出出力が上記光検出器
２０の各フオトトランジスタ２１，２２より得ら
れる。上記各フオトトランジスタ２１，２２にて
得られる各検出出力が供給される上記信号処理回
路３０のＤ型フリツプフロツプ３９は、上記トラ
ンジスタ３２を介してデータ入力端に供給される
データ入力すなわち一方のフオトトランジスタ２
１による検出出力の反転信号を、上記トランジス
タ３３を介してロツク入力端に供給されるクロツ
ク入力すなわち他方のフオトトランジスタ２２に
よる検出出力の反転信号の立ち上がりエツジにて
取り込むことにより、上記反射板１０と光検出器
２０との相対移動の方向に応じた論理値のＱ出力
を出力する。この実施例において上記Ｄ型フリツ
プフロツプ３９は、上記反射板１０と光検出器２
０との相対移動の方向が例えば第３図に示す矢印
Ａ方向であれば論理「Ｌ」のＱ出力が得られ、ま
た、矢印Ｂ方向であれば論理「Ｈ」のＱ出力が得
られる。なお、第３図には、上記反射板１０に対
して上記光検出器２０が、太い実線にて示す中央
位置にあることをtoにて示し、上記中央位置toよ
り矢印Ａ方向に移動した細線にて示す位置にある
ことをtaにて示し、上記中央位置toより矢印Ｂ方
向に移動した細線にて示す位置にあることをtbに
て示してある。

この実施例では、２個のフオトトランジスタ２
１，２２の間に１個の発光ダイオード２３を配置
した光検出器２０を用いることによつて、上記各
フオトトランジスタ２１，２２の間隔Ｄを常に一
定にした状態で上記光検出器２０が設置されるの
で、上記反射板１０に形成されている所定繰り返
しピツチＰの反射パターンによる反射光を上記光
検出器２０にて検出することにより、上記反射板
１０と光検出器２０との相対移動の方向を確実に
検出することができる。また、この実施例の移動
方向検出装置は、上記光検出器２０の各構成素子
すなわち２個のフオトトランジスタ２１，２２お
よび１個の発光ダイオード２３の配設位置を調整
する必要がないので、組み立てが容易である。

なお、この実施例では、上記光検出器２０を構
成している２個のフオトトランジスタ２１，２２
の設置間隔Ｄの２倍すなわち2Dなる繰り返しピ
ツチＰの縞状反射パターンを形成した反射板１０
を用いて、上記各フオトトランジスタ２１，２２
から互いに90°の位相差を有する検出出力を得る
ようにしたが、上記反射板１０の縞状反射パター
ンの繰り返しピツチＰは、原理的に、上記フオト
トランジスタ２１，２２の設置間隔Ｄを整数Ｎで
割つた長さＤ／Ｎ以外であれば良い。

〔考案の効果〕

上述の実施例の説明から明らかなように本考案
に係る移動方向検出装置では、２個の受光素子の
間に１個の発光素子を配置してなる光検出器にて
所定繰り返しピツチの反射パターンによる反射光
を検出して、上記反射パターンを設けた反射板と
上記光検出器との相対移動方向を確実に検出する
ことができ、また、上記２個の受光素子と１個の
発光素子は、上記光検出器のパツケージ内で相互
の位置関係が固定されているので、上記光検出器
の取り付けに際して位置調整を行う必要がなく、
組み立てが容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る移動方向検出装置の一実
施例の要部構成を模式的に示す断面図であり、第
２図は上記実施例の電気的な構成を示す回路図で
あり、第３図は上記実施例の動作を示すタイミン
グチヤートである。第４図は移動方向検出装置の
従来例の構成を示す模式的な斜視図であり、第５
図は上記従来例の動作を示すタイミングチヤート
であり、第６図は上記従来例に使用されている光
学センサの構成を模式的に示す断面図である。 １０……反射板、１１……白パターン、１２…
…黒パターン、２０……光検出器、２１，２２…
…フオトトランジスタ、２３……発光ダイオー
ド、３０……信号処理回路、３９……Ｄ型フリツ
プフロツプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ２個の受光素子を所定の間隔Ｄだけ離して配置
   するとともに、上記２個の受光素子の間に１個の
   発光素子を配置し、上記受光素子および発光素子
   を共通のパツケージ内に収納配設してなる光検出
   器と、 上記光検出器を構成している各素子の配列方向
   に沿つて、上記間隔Ｄを整数Ｎで割つた長さＤ／
   Ｎ以外の繰り返しピツチＰの縞状反射パターンを
   形成した反射板とから成り、 上記光検出器と反射板との相対移動方向を上記
   ２個の受光素子による各光検出出力に基づいて検
   出するようにしたことを特徴とする移動方向検出
   装置。