JPH0658778A

JPH0658778A - 回転量検出装置

Info

Publication number: JPH0658778A
Application number: JP21982692A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Motosawa; 宏允本澤; Yoshinobu Yokota; 義宣横田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1994-03-04

Abstract

(57)【要約】【目的】球体の移動方向および距離を、簡単な構造で
精度よく測る。【構成】球体１の表面に、直径が３０〜９０μｍの球
形レンズ２を連続して取付ける。光源３ａ，３ｂからの
光信号Ｌａ，Ｌｂを、球形レンズ２で反射させ、反射光
を受光素子５ａ，５ｂで受ける。球形レンズ２は、入射
光の角度が変わっても、平行に再帰反射するので、反射
光を、受光素子５ａ，５ｂで必ず受けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転体の回転量を検出
する回転量検出装置に係り、特に球体の回転量からその
移動方向を検出する際に用いるのに好適な回転量検出装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転角をディジタル量として測定
するものとしては、例えばロ−タリエンコ−ダが知られ
ており、また移動体の移動方向および距離を測定するも
のとしては、例えば下面に球体が組込まれたマウス等が
知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の回転量検出
装置においては、構造が複雑であるため、装置が大型と
なるとともに高価となり、また構造を簡素化した場合に
は、高い精度が得られないという問題がある。このた
め、例えばコンピュ−タの手書き入力装置等に適用する
ことができないという問題がある。

【０００４】本発明は、かかる現況に鑑みなされたもの
で、構造が簡単でしかも高い検出精度が得られる回転量
検出装置を提供することを目的とする。

【０００５】本発明の他の目的は、製作が容易で安価に
製作することができる回転量検出装置を提供するにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、回転体または回転体と連動して回転
する回転部の表面に、回転方向に一定間隔で複数の反射
体をそれぞれ設け、回転体または回転部に照射される光
信号の前記反射体からの反射光を検出して、回転体の回
転量を検出する回転量検出装置であって、前記各反射体
の反射面を、回転体または回転部の回転方向に湾曲する
円弧面とするようにしたことを特徴とする。

【０００７】そして、本発明においては、反射体を、球
形レンズで形成することがより好ましい。

【０００８】

【作用】本発明に係る回転量検出装置においては、回転
体または回転部の表面に設けられた反射体の反射面が、
回転方向に湾曲する円弧面となっている。このため、光
信号の入射方向と反射面からの反射方向とが同一方向と
なり、確実に反射光を受光して安定した回転量検出が可
能となるとともに、各反射体の間隔調節により、検出精
度を自由に調節して最適な検出精度を得ることが可能と
なる。

【０００９】そして、本発明において、反射体を球形レ
ンズで形成することにより、球体の回転量からその移動
方向および距離を検出する際にも適用でき、また球形レ
ンズを、回転体または回転部の表面に連続して固着する
ことにより、球形レンズの直径により反射体の間隔を、
容易かつ正確に一定にすることができ、製作が容易であ
る。また、ガラスビ−ズ等を球形レンズとして用いるこ
とができるので、安価に製作することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明に係る回転量検出装置の一例を
示すもので、図中、符号１は、回転量の検出対象となる
球体であり、この球体１の表面には、直径が一定の球形
レンズ２が連続して固着されている。そしてこれら各球
形レンズ２には、例えば２つの光源３ａ，３ｂからの光
信号Ｌａ，Ｌｂが入射されるとともに、球形レンズ２か
らの反射光は、ハ−フミラ−４ａ，４ｂを介して受光素
子５ａ，５ｂで受光され、受光された２つの信号の基づ
き、前記球体１の移動方向および距離が検出されるよう
になっている。

【００１１】前記各球形レンズ２は、例えば直径が３０
〜９０μｍで、屈折率が２．２〜２．３のガラスビ−ズ
で形成されており、これら各球形レンズ２は、図２に示
すように、無色透明あるいは着色透明の樹脂で形成され
る保護層６中に一重に配列されており、保護層６の裏面
側には、球形レンズ２と同心球をなすアルミ蒸着膜等の
反射膜７が設けられている。そして、この保護層６は、
接着層８を介して前記球体１に固着されている。

【００１２】前記各球面レンズ２の後面と反射膜７との
間には、図２に示すように、所定距離のレンズバックが
設けられて、反射膜７が球面レンズ２の焦点の位置にく
るように設定されており、これにより入射光の角度が変
化しても、平行に再帰反射するようになっている。

【００１３】次に、本実施例の作用について説明する。
各光源３ａ，３ｂからの光信号Ｌａ，Ｌｂは、球形レン
ズ２の位置で反射することになるが、図２に示すよう
に、反射膜７と球形レンズ２との間には、適当なレンズ
バックが設けられているので、入射光の角度が変化して
も、平行に再帰反射することになる。このため、反射光
は確実に受光素子５ａ，５ｂで受光され、反射光を受光
素子５ａ，５ｂで受光できなくなるといったおそれが全
くない。

【００１４】ところで、反射光を各受光素子５ａ，５ｂ
で受光している状態で、球体１が任意の方向に回転する
と、反射光は、球形レンズ２の配置間隔に対応するディ
ジタル信号となる。そして、少なくとも２方向からのデ
ィジタル信号が得られれば、公知の信号処理技術を用い
て球体１の回転量，すなわち移動方向および距離を求め
ることができる。

【００１５】しかして、球体１の表面に球形レンズ２を
配置するといった極めて簡単な構造により、球体１の移
動方向および距離を、極めて高精度かつ安定して検出す
ることができる。

【００１６】なお、前記実施例においては、すべての球
形レンズ２が反射体となる場合について説明したが、例
えば１つ置きに無反射加工を施した球形レンズ２を配置
し、検出精度を、球形レンズ２の直径の２倍の寸法とす
るようにしてもよい。同様の方法により検出精度を、球
形レンズ２の直径の３倍以上の寸法にすることも容易に
可能である。

【００１７】また、前記実施例においては、球形レンズ
２を保護層６内に埋設する埋込型の場合を例に採って説
明したが、球形レンズ２を露出させた露出型の場合で
も、同様の効果が得られる。そしてこの場合には、レン
ズバックを設けることなく、平行な再帰反射となる。

【００１８】また、前記実施例においては、反射体とし
て球形レンズ２を用いて球体１の移動方向および距離を
検出する場合について説明したが、例えばロ−タリエン
コ−ダとして用いる場合（回転方向が一定の場合）に
は、円柱状のレンズを用いるようにしてもよい。また、
球形あるいは円柱状のレンズを用いず、半球状の凹面鏡
や樋形の凹面鏡を用いることもできる。そしてこの際、
球体１とは別体の凹面鏡を用いるようにしてもよいが、
例えば球体１の表面にエッチング加工を施して凹面鏡を
形成するようにすれば、製作が極めて容易である。

【００１９】また、前記実施例においては、球体１自体
に球形レンズ２を設ける場合について説明したが、球体
１と連動して回転する他の回転部に設けるようにしても
よい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、回転体ま
たは回転体と連動して回転する回転部の表面に、回転方
向に一定間隔で複数の反射体をそれぞれ設けるととも
に、これら各反射体の反射面を、回転方向に湾曲する円
弧面とし、光信号の反射体からの反射光を検出して、回
転体の回転量を検出するようにしているので、簡単な構
造でしかも高い検出精度を安定して得ることができる。

【００２１】そして、本発明において、反射体を球形レ
ンズで形成することにより、製作が容易でしかも安価に
製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る回転量検出装置を示す
構成図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【符号の説明】

１球体２球形レンズ３ａ，３ｂ光源５ａ，５ｂ受光素子６保護層７反射膜８接着層Ｌａ，Ｌｂ光信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転体または回転体と連動して回転する
回転部の表面に、回転方向に一定間隔で複数の反射体を
それぞれ設け、回転体または回転部に照射される光信号
の前記反射体からの反射光を検出して、回転体の回転量
を検出する回転量検出装置であって、前記各反射体の反
射面を、回転体または回転部の回転方向に湾曲する円弧
面としたことを特徴とする回転量検出装置。
【請求項２】反射体を、球形レンズで形成したことを
特徴とする請求項１記載の回転量検出装置。