JPH0658776A - 回転検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 発光装置２より出射される光を回転体１に投
射してその戻り光を受光装置３で検出する回転体検出装
置において、上記発光装置２と受光装置３が一体化さ
れ、これら発光装置２と受光装置３の境界線上に光を遮
る遮蔽板６が回転体１に設けられる。 【効果】 小さな回転体で正確な出力パルスを得ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転体の回転速度等を
検出するための回転検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、テープレコーダやビデオカメラ
等に内蔵されるキャプスタン等は、テープを一定の速さ
で送る必要があることから、常にその回転速度が回転検
出装置によって検出されるようになされている。

【０００３】かかる回転検出装置としては、例えば図１
０及び図１１に示すように、回転軸１０１に固定された
円盤状をなす回転体１０２の主面に光を反射する白パタ
ーン（又は光沢のパターン）１０３と、光を吸収する黒
パターン１０４を所定パターンに形成した投射面に、発
光部と受光部を一体化してなるフォトリフレクター１０
５を相対向して設けることにより構成されている。これ
ら白パターン１０３と黒パターン１０４は、いずれも回
転軸１０１を中心として放射線状に扇形状をなすパター
ンとして等間隔で交互に形成されている。

【０００４】上記回転検出装置では、発光部から出射さ
れた光は、これに対向する回転体１０２の投射面に投射
される。そして、白パターン１０３に投射された場合に
は、発光部からの光は、この白パターン１０３によって
反射せしめられ、受光部で受光される。一方、黒パター
ン１０４に投射された場合には、光は吸収されて受光部
では受光されない。この白パターン１０３と黒パターン
１０４の交互の光の受光により、出力パルスが得られ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記回転検
出装置においては、十分な出力変化を得るために、白パ
ターン１０３と黒パターン１０４の大きさをフォトリフ
レクター１０５と略同じ大きさとする必要がある。しか
しながら、そうすると回転体１０２が大きくなり、しか
も１回転当たりに得られるパルス数を多くすることがで
きなくなる。

【０００６】また、白パターン１０３と黒パターン１０
４は、通常、印刷等によって形成されている。このた
め、印刷時におけるパターン寸法精度が悪いと、回転体
１０２の１回転中の出力パルス幅が変化する虞れがあ
る。この結果、正確なパルスが得られなくなり、キャプ
スタン等の速度制御を精密に行えなくなる。

【０００７】そこで本発明は、かかる従来の技術的な課
題を解消するべく提案されたものであって、回転体の小
型化が図れると共に、正確でしかもより多くのパルスを
発生させることのできる回転検出装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、発光装置より出射される光を回転体に
投射してその戻り光を受光装置で検出する回転検出装置
において、上記発光装置と受光装置が一体化され、これ
ら発光装置と受光装置の境界線上に光を遮る遮蔽板が回
転体に設けられていることを特徴とする。

【０００９】また、本発明の回転検出装置においては、
回転体の軸上に発光装置と受光装置が対向配置されたこ
とを特徴とする。

【００１０】さらに、本発明の回転検出装置において
は、複数の遮蔽板が回転体に設けられていることを特徴
とする。

【００１１】そしてさらに、本発明の回転検出装置にお
いては、発光装置より出射される光が投射される回転体
の反射部分が曲面形状であることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明に係る回転検出装置においては、一体化
された発光装置と受光装置の境界線上に光を遮る遮蔽板
が回転体に設けられているので、この回転体が回転して
遮蔽板が境界線上に設けられると、発光装置から出射さ
れた光はこの遮蔽板で遮られ、受光装置には受光されな
い。この一方、遮蔽板が境界線と交差する位置となる
と、発光部から出射された光が回転体の投射面に照射さ
れ、その戻り光が受光装置に受光される。

【００１３】また、本発明の回転検出装置においては、
回転体の軸上に発光装置と受光装置が対向配置されてい
るので、これら発光装置と受光装置を合わせた大きさの
小さな回転体で済む。

【００１４】さらに、本発明の回転検出装置において
は、複数の遮蔽板が回転体に設けられているので、これ
ら遮蔽板の数の倍の数の出力パルスが得られる。

【００１５】そしてさらに、本発明の回転検出装置にお
いては、発光装置より出射される光が投射される回転体
の反射部分が曲面形状となされているので、発光部から
出射された光を効率良く反射せしめ、受光装置に受光さ
れる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。本実施例の回
転検出装置は、図１及び図２に示すように、回転体１
と、この回転体１の回転速度を検出するための発光装置
２と受光装置３が一体化されてなるフォトリフレクター
４とから構成される。

【００１７】上記回転体１は、例えばテープレコーダや
ビデオカメラ等に内蔵されるキャプスタン５の基端部等
に固定され、このキャプスタン５と共に回転するように
なっている。かかる回転体１は、発光装置２から出射さ
れる光を反射させるべく反射率の高い材料、例えばダイ
キャスト等の如き金属材料や樹脂材料等によって円盤形
状として形成されている。

【００１８】そして、この回転体１には、発光装置２か
ら出射される光を遮る遮蔽板６が設けられている。上記
遮蔽板６は、フォトリフレクター２との対向面に、この
回転体１の軸上（センター上）に厚みの比較的薄い凸条
をなす突起として形成されている。したがって、上記遮
蔽板６が設けられることにより、上記回転体１のフォト
リフレクター４との対向面１ａ，１ｂは２つに分離され
る。これら対向面１ａ，１ｂの面積は、上記遮蔽板６が
回転体１のセンターに設けられることから同一面積とな
されている。また、これら対向面１ａ，１ｂは、発光装
置２から出射される光を反射させる反射面として機能す
る。特に、この反射面として機能する対向面１ａ，１ｂ
を図９に示すように円弧状とすれば、発光装置２から出
射された光が効率良く受光装置３で受光されることにな
る。

【００１９】一方、フォトリフレクター４は、上記回転
体１の反射面１ａ，１ｂに光を投射する発光装置２と、
この反射面１ａ，１ｂからの戻り光を受光する受光装置
３とが一体化されて構成されている。これら発光装置２
と受光装置３は、凸条をなす隔壁７によってそれぞれ分
離された形となされている。発光装置２としては、例え
ば発光ダイオード等から構成される。一方、受光装置３
は、例えばフォトトランジスタからなる。

【００２０】上述のように構成された回転体１とフォト
リフレクター４とからなる回転検出装置においては、上
記回転体１の軸上にフォトリフレクター４が対向配置さ
れるととにも、上記発光装置２と受光装置３の境界線で
ある隔壁７上に遮蔽板６が対向するようにして設けられ
る。このときの回転体１のフォトリフレクター４に対す
る対向距離Ｈは、最も出力の良く得られる距離となさ
れ、例えば０．７ｍｍ程度とされる。そして、上記回転
体１が回転することにより、図２に示す遮蔽板６とフォ
トトランジスタの隔壁７が一致した状態と、図３に示す
遮蔽板６と隔壁７が直交した状態とが交互に得られる。
遮蔽板６と隔壁７が一致する状態と直交する状態は、い
ずれも回転体１が１回転する毎に２回づつ得られる。つ
まり、遮蔽板６と隔壁７が一致する状態は、例えば１８
０度と３６０度のときに得られる。一方、遮蔽板６と隔
壁７が直交する状態は、例えば９０度と２７０度のとき
に得られる。

【００２１】遮蔽板６と隔壁７が一致した状態では、発
光装置２から出射された光は、この遮蔽板６によって遮
られるため、上記発光装置２の隣に設けられる受光装置
３では受光されない。一方、遮蔽板６と隔壁７が直交し
た状態では、発光装置２から出射された光は、遮蔽板６
の両側に設けられる反射面１ａ，１ｂで反射し、受光装
置３で受光される。このとき、遮蔽板６の厚みは十分薄
いため、受光装置３に得られる出力には影響がない。

【００２２】ところで、上述の回転検出装置の回路構成
は、図４に示すようになっている。電圧Ｖなる電源とア
ース間に直流抵抗Ｒ₁ を介して接続された発光ダイオー
ド８と、上記電源とアース間に負荷抵抗Ｒ₂ を介して接
続されたフォトトランジスタ９と、所定のしきい値（例
えば電源電圧の１／２）と、上記フォトトランジスタ９
のコレクタの電圧を比較する差動増幅器１０とから構成
される。

【００２３】前記した発光装置２からの反射された光が
フォトトランジスタ９のベースに入力されると、フォト
トランジスタ９がオン状態となり、かかるフォトトラン
ジスタ９のコレクタ電圧が下がる。この一方、フォトト
ランジスタ９のベースに光が入らない場合には、コレク
タ電圧は電源電圧と等しくなる。この結果、回転体１が
１回転する毎に、図５に示すような出力波形が得られ
る。なお、図５では、出力波形の下にそのときの回転体
１の向きを示してある。そして、上記差動増幅器１０
は、フォトトランジスタ９のコレクタ電圧としきい値を
比較することにより、図６に示すような矩形波状をなす
パルス信号を出す。

【００２４】以上のように本実施例の回転検出装置にお
いては、回転体１の軸上にフォトリフレクター４を対向
配置しているので、当該回転体１を上記フォトリフレク
ター４と略同じ程度の大きさとすることができる。した
がって、回転体１の小型化を図ることができる。また、
この実施例の回転検出装置においては、遮蔽板６を高精
度に且つ正確な位置に設けることにより、例えば回転体
１が１８０度と３６０度の状態でフォトリフレクター４
に対してほとんど同じ条件となるので、正確な周期信号
を１回転に２回得ることができる。また、この回転検出
装置では、従来のような印刷によるパターンを形成した
ものではないので、印刷ズレ等によって生ずる出力の変
動が起こることがない。

【００２５】なお、上述の実施例では、遮蔽板６を回転
体１に１つだけ設けたが、例えば図７に示すように、か
かる遮蔽板６を２つ以上設けて出力パルス数を増やすよ
うにしてもよい。遮蔽板６を増やした場合には、図８に
示すように、フォトリフレクター４を回転体１の軸芯よ
りずれた位置に設ける必要がある。このように構成すれ
ば、小さな回転体１の割りに多くのパルスを得ることが
できる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の回転検出装置においては、発光装置から出射される
光を遮る遮蔽板を回転体の軸上に設けるとともに、この
回転体に設けられる遮蔽板を、発光装置と受光装置の境
界線上に設けることによって、小さな回転体でしかも正
確な出力パルスを得ることができる。

【００２７】また、本発明の回転検出装置においては、
従来のように印刷等の面倒な作業をする必要がなく、回
転体に遮蔽板を設けることのみで、簡単に回転体を作製
することができる。特に、この回転体を反射率の高い樹
脂材料により射出成形すれば、非常に簡単にしかも安価
に作製できる。また、遮蔽板を高精度に作製すれば、回
転体が１回転するに際して得られるパルスの変化が生じ
ない。

【００２８】さらに、本発明の回転検出装置において
は、遮蔽板を複数設けることにより、回転体の大きさを
それ程大きくする必要がなく、より多くの出力パルスを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転検出装置の分解斜視図である。

【図２】回転体の遮蔽板とフォトリフレクターの隔壁が
一致したときの回転検出装置を一部破断して示す側面図
である。

【図３】回転体の遮蔽板とフォトリフレクターの隔壁が
直交したときの回転検出装置を一部破断して示す側面図
である。

【図４】回転検出装置の回路構成を示す回路図である。

【図５】回転検出装置によって得られる出力波形図であ
る。

【図６】回転検出装置によって得られるパルス波形図で
ある。

【図７】遮蔽板を回転体に複数設けた例を示す回転検出
装置の分解斜視図である。

【図８】遮蔽板を回転体に複数設けた例を示す回転検出
装置を一部破断して示す側面図である。

【図９】回転体の反射面が曲面形状となされた回転検出
装置を一部破断して示す側面図である。

【図１０】従来の回転検出装置を示す側面図である。

【図１１】従来の回転検出装置を示す正面図である。

【符号の説明】

１・・・回転体 １ａ，１ｂ・・・反射面 ２・・・発光装置 ３・・・受光装置 ４・・・フォトリフレクター ５・・・キャプスタン ６・・・遮蔽板 ７・・・隔壁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光装置より出射される光を回転体に投
   射してその戻り光を受光装置で検出する回転検出装置に
   おいて、 上記発光装置と受光装置が一体化され、これら発光装置
   と受光装置の境界線上に光を遮る遮蔽板が回転体に設け
   られていることを特徴とする回転検出装置。
2. 【請求項２】 回転体の軸上に発光装置と受光装置が対
   向配置されたことを特徴とする請求項１記載の回転検出
   装置。
3. 【請求項３】 遮蔽板が回転体に複数設けられたことを
   特徴とする請求項１記載の回転検出装置。
4. 【請求項４】 発光装置より出射される光が投射される
   回転体の反射部分が曲面形状であることを特徴とする請
   求項１記載の回転検出装置。