JP3120901B2 - 位置検出素子及び位置検出信号処理装置 - Google Patents
位置検出素子及び位置検出信号処理装置Info
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- JP3120901B2 JP3120901B2 JP17271792A JP17271792A JP3120901B2 JP 3120901 B2 JP3120901 B2 JP 3120901B2 JP 17271792 A JP17271792 A JP 17271792A JP 17271792 A JP17271792 A JP 17271792A JP 3120901 B2 JP3120901 B2 JP 3120901B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光スポットの位置を検
出する受光素子を有する位置検出素子及び位置検出信号
処理装置に関し、特に直接デジタル信号を取り出せる位
置検出素子及びその位置検出信号処理装置に関する。
出する受光素子を有する位置検出素子及び位置検出信号
処理装置に関し、特に直接デジタル信号を取り出せる位
置検出素子及びその位置検出信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の位置検出素子(以下、「PS
D;(Position Sensitive Detector )」ともいう)
は、半導体の表面抵抗を利用して光スポットの位置を検
出できる素子として提供されている。
D;(Position Sensitive Detector )」ともいう)
は、半導体の表面抵抗を利用して光スポットの位置を検
出できる素子として提供されている。
【0003】図7は、従来の二次元位置検出素子の一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【0004】図7において、位置検出素子101は、P
型半導体抵抗層−I型領域−N型半導体抵抗層の構造を
持つシリコンの受光素子103を備え、かつP型半導体
抵抗層の端部周辺に電極105xa,105xbを設け、か
つN型半導体抵抗層の端部周辺で前記電極105xa,1
05xbに直交する方向に電極107ya,107ybを設け
た構造をしている。
型半導体抵抗層−I型領域−N型半導体抵抗層の構造を
持つシリコンの受光素子103を備え、かつP型半導体
抵抗層の端部周辺に電極105xa,105xbを設け、か
つN型半導体抵抗層の端部周辺で前記電極105xa,1
05xbに直交する方向に電極107ya,107ybを設け
た構造をしている。
【0005】そして、各電極にバイアスを印加し、受光
素子103のP型半導体抵抗層の受光面111に光スポ
ットLが入射されたときに生じる光電流を、前記P型半
導体抵抗層の電極105xa,105xbあるいは前記N型
半導体抵抗層の電極107ya,107ybから取り出し、
それら取り出した電流の比によって光スポットLの直交
するXY方向の受光位置を検出することができる。
素子103のP型半導体抵抗層の受光面111に光スポ
ットLが入射されたときに生じる光電流を、前記P型半
導体抵抗層の電極105xa,105xbあるいは前記N型
半導体抵抗層の電極107ya,107ybから取り出し、
それら取り出した電流の比によって光スポットLの直交
するXY方向の受光位置を検出することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のPSD
の場合、各電極から取り出される位置の検出信号はアナ
ログ値で得られるので、当該検出信号をコンピュータシ
ステムに入力するためには、高価なアナログ/デジタル
変換器が必要になるという欠点がある。
の場合、各電極から取り出される位置の検出信号はアナ
ログ値で得られるので、当該検出信号をコンピュータシ
ステムに入力するためには、高価なアナログ/デジタル
変換器が必要になるという欠点がある。
【0007】本発明の目的は、位置検出信号が直接デジ
タルとして得られる位置検出素子、及びこの位置検出素
子からの位置検出信号を処理する位置検出信号処理装置
を提供することにある。
タルとして得られる位置検出素子、及びこの位置検出素
子からの位置検出信号を処理する位置検出信号処理装置
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明による位置検出素子は、スポッ
ト光の位置を検出する受光素子からなる位置検出素子に
おいて、前記受光素子の受光面に入射された光スポット
の移動に伴ってM系列信号を発生させる信号発生手段を
設けてなることを特徴とする。
に、請求項1記載の発明による位置検出素子は、スポッ
ト光の位置を検出する受光素子からなる位置検出素子に
おいて、前記受光素子の受光面に入射された光スポット
の移動に伴ってM系列信号を発生させる信号発生手段を
設けてなることを特徴とする。
【0009】請求項2記載の発明による信号発生手段
は、スポット光の位置を検出する受光素子に、M系列の
符号に対応して分割線で分割されてなる電極を設けてな
る。
は、スポット光の位置を検出する受光素子に、M系列の
符号に対応して分割線で分割されてなる電極を設けてな
る。
【0010】請求項3記載の発明による前記M系列の符
号に対応して分割線で分割されてなる電極は、受光素子
の表面側または裏面側の一方に配置されている。
号に対応して分割線で分割されてなる電極は、受光素子
の表面側または裏面側の一方に配置されている。
【0011】請求項4記載の発明による前記M系列の符
号に対応して分割線で分割されてなる電極は、受光素子
の表裏面側に分割線の方向が直交するように配置してな
る。
号に対応して分割線で分割されてなる電極は、受光素子
の表裏面側に分割線の方向が直交するように配置してな
る。
【0012】上記目的を達成するために、請求項5記載
の発明による位置検出信号処理装置は、受光素子の受光
面に入射された光スポットの移動に伴ってM系列信号を
発生させる様に該受光素子にM系列の符号に対応して分
割線で分割されてなる電極を備えた信号発生手段を設け
た位置検出素子と、前記位置検出素子の前記分割された
電極からそれぞれ取り出した信号の差信号を取り出す差
信号取出回路とからなることを特徴とする。
の発明による位置検出信号処理装置は、受光素子の受光
面に入射された光スポットの移動に伴ってM系列信号を
発生させる様に該受光素子にM系列の符号に対応して分
割線で分割されてなる電極を備えた信号発生手段を設け
た位置検出素子と、前記位置検出素子の前記分割された
電極からそれぞれ取り出した信号の差信号を取り出す差
信号取出回路とからなることを特徴とする。
【0013】請求項6に記載の発明は前記差信号取出回
路からの差信号を所定基準値に基づいて二値化する手段
を更に備えたことを特徴とる。
路からの差信号を所定基準値に基づいて二値化する手段
を更に備えたことを特徴とる。
【0014】請求項7に記載の発明は前記光スポットを
前記位置検出素子上で所定方向に移動させる手段を備え
ることを特徴とする。
前記位置検出素子上で所定方向に移動させる手段を備え
ることを特徴とする。
【0015】
【作用】したがって、請求項1記載では、位置検出素子
は、受光素子に設けた信号発生手段がM系列信号を発生
できるようなパターンからなるため、光スポットが信号
発生手段上を移動することによりM系列信号が出力され
ることになる。
は、受光素子に設けた信号発生手段がM系列信号を発生
できるようなパターンからなるため、光スポットが信号
発生手段上を移動することによりM系列信号が出力され
ることになる。
【0016】また、請求項2記載では、信号発生手段
が、連続するNビットのすべてが異なるM系列の符号に
対応した単数または複数の分割線を境界とした電極から
なるため、移動する光スポットの位置が前記M系列の符
号に対応する分割線を交互に横切るので、分割された電
極から得られる信号は、受光スポットの位置に対応する
M系列の符号のビット列を反映したものとして現れるこ
とになる。
が、連続するNビットのすべてが異なるM系列の符号に
対応した単数または複数の分割線を境界とした電極から
なるため、移動する光スポットの位置が前記M系列の符
号に対応する分割線を交互に横切るので、分割された電
極から得られる信号は、受光スポットの位置に対応する
M系列の符号のビット列を反映したものとして現れるこ
とになる。
【0017】また、請求項3では、一次元の位置検出が
できる。
できる。
【0018】さらに、請求項4では、連続するNビット
のすべてが異なるM系列の符号に対応した単数または複
数の分割線を境界とした電極を、受光素子の表裏面で分
割線が直交するように配置しているので、直交XY方向
に連続するNビットの全てが異なるM系列の符号信号を
得ることができ、二次元の位置検出ができる。
のすべてが異なるM系列の符号に対応した単数または複
数の分割線を境界とした電極を、受光素子の表裏面で分
割線が直交するように配置しているので、直交XY方向
に連続するNビットの全てが異なるM系列の符号信号を
得ることができ、二次元の位置検出ができる。
【0019】加えて、請求項5では、位置検出素子から
の二つのM系列信号を差信号取出回路に取込み、差信号
取出回路で両信号の差をとることにより、大きなM系列
信号を得ることができるとともに、外乱光の変化を抑圧
することができる。
の二つのM系列信号を差信号取出回路に取込み、差信号
取出回路で両信号の差をとることにより、大きなM系列
信号を得ることができるとともに、外乱光の変化を抑圧
することができる。
【0020】また、請求項6では上位のコンピュータに
そのまま入力できる二値信号で位置を検出できる。
そのまま入力できる二値信号で位置を検出できる。
【0021】また、請求項7では静止した光スポットを
受光素子面上を走査する様に移動することができる。
受光素子面上を走査する様に移動することができる。
【0022】
【実施例】次に、本発明について図示の実施例に基づい
て説明する。
て説明する。
【0023】図1〜図3は本発明の二次元位置検出素子
の実施例を説明するための図であり、図1は同実施例の
側面図、図2は同実施例の分解斜視図、図3は同実施例
で使用する電極の構造を示す平面図である。
の実施例を説明するための図であり、図1は同実施例の
側面図、図2は同実施例の分解斜視図、図3は同実施例
で使用する電極の構造を示す平面図である。
【0024】これらの図に示す位置検出素子1は、受光
素子3、透明電極5、裏面電極7、ガラス基板9を有
し、かつ前記透明電極5及び裏面電極7から構成された
M系列信号発生手段13を備えている。この受光素子3
に設けたM系列信号発生手段13は、前記受光素子3の
受光面に入射された光スポットLの移動に伴ってNビッ
ト(Nは任意の整数)の全て異なるM系列信号を発生さ
せるようになっている。
素子3、透明電極5、裏面電極7、ガラス基板9を有
し、かつ前記透明電極5及び裏面電極7から構成された
M系列信号発生手段13を備えている。この受光素子3
に設けたM系列信号発生手段13は、前記受光素子3の
受光面に入射された光スポットLの移動に伴ってNビッ
ト(Nは任意の整数)の全て異なるM系列信号を発生さ
せるようになっている。
【0025】ここで、上記受光素子3は、正方形状をし
たP型半導体抵抗層−I型領域層−N型半導体抵抗層の
構造を持つアモルファスシリコン膜からなる。この受光
素子3のP型半導体抵抗層の表面には、透明電極5が所
定の方法で接着されており、この透明電極5の上にガラ
ス基板9が配置されている。また、上記受光素子3のN
型半導体抵抗層の表面には、裏面電極7が所定の方法で
接着されている。
たP型半導体抵抗層−I型領域層−N型半導体抵抗層の
構造を持つアモルファスシリコン膜からなる。この受光
素子3のP型半導体抵抗層の表面には、透明電極5が所
定の方法で接着されており、この透明電極5の上にガラ
ス基板9が配置されている。また、上記受光素子3のN
型半導体抵抗層の表面には、裏面電極7が所定の方法で
接着されている。
【0026】上記透明電極5は、図3に示すように、連
続するNビット(この実施例では、N=4となってい
る)が全て異なるM系列の符号を反映した分割線15に
より絶縁され、2分割された電極5XA、5XBとされてい
る。前記各電極5XA、5XBには、リードピンを固定する
接続部17XA、17XBが設けられている。また、図3の
パターンは、M系列の各ビットの値に対応して、各ビッ
トに対応する検出部の分割比を変えている。この分割比
により、前記ビットの“0”と“1”に対応させた信号
を得ることができる。
続するNビット(この実施例では、N=4となってい
る)が全て異なるM系列の符号を反映した分割線15に
より絶縁され、2分割された電極5XA、5XBとされてい
る。前記各電極5XA、5XBには、リードピンを固定する
接続部17XA、17XBが設けられている。また、図3の
パターンは、M系列の各ビットの値に対応して、各ビッ
トに対応する検出部の分割比を変えている。この分割比
により、前記ビットの“0”と“1”に対応させた信号
を得ることができる。
【0027】即ち、図3の上部に示すビット“1”
“1”“0”“1”“1”“0”“0”“1”“0”
“1”“0”“0”について説明すると、各々“1”を
表す電極5XA、5XBの分割比は1:1であり、各々
“0”を表す電極5XA、5XBの分割比は1:2である。
“1”“0”“1”“1”“0”“0”“1”“0”
“1”“0”“0”について説明すると、各々“1”を
表す電極5XA、5XBの分割比は1:1であり、各々
“0”を表す電極5XA、5XBの分割比は1:2である。
【0028】上記裏面電極7は、図3に括弧書で参照番
号を示すように、連続するNビットが全て異なるM系列
の符号を反映した分割線19により絶縁され、2分割さ
れた電極7YA、7YBとされている。前記各電極7YA、7
YBには、リードピンを固定する接続部21YA、21YBが
設けられている。また、図3のパターンは、上述同様
に、M系列の各ビットの値に対応して、各々“1”を表
す電極7YA、7YBの分割比は1:1であり、各々“0”
を表す電極7YA、7YBの分割比は1:2である。
号を示すように、連続するNビットが全て異なるM系列
の符号を反映した分割線19により絶縁され、2分割さ
れた電極7YA、7YBとされている。前記各電極7YA、7
YBには、リードピンを固定する接続部21YA、21YBが
設けられている。また、図3のパターンは、上述同様
に、M系列の各ビットの値に対応して、各々“1”を表
す電極7YA、7YBの分割比は1:1であり、各々“0”
を表す電極7YA、7YBの分割比は1:2である。
【0029】ここで本実施例は、各ビットに対応する検
出部の分割比を1:1および1:2に設定しているが、
該電極の分割比は“1”と“0”とが区別できる分割比
であれば1:1および1:2の分割比に限られるもので
ないことは明らかである。
出部の分割比を1:1および1:2に設定しているが、
該電極の分割比は“1”と“0”とが区別できる分割比
であれば1:1および1:2の分割比に限られるもので
ないことは明らかである。
【0030】なお、上述した透明電極5と裏面電極7と
は、分割線15、19が直交するように配置されてい
る。これは、P型半導体抵抗層(表面電極)側でX方向
の座標を、N型半導体抵抗層(裏面電極)側でY方向の
座標を検出できるようにし、二次元位置検出素子を構成
するためである。したがって、一次元の位置検出素子の
場合は、どちらか一方のみの図3のパターンとし、もう
一方は非分割の電極とすればよい。
は、分割線15、19が直交するように配置されてい
る。これは、P型半導体抵抗層(表面電極)側でX方向
の座標を、N型半導体抵抗層(裏面電極)側でY方向の
座標を検出できるようにし、二次元位置検出素子を構成
するためである。したがって、一次元の位置検出素子の
場合は、どちらか一方のみの図3のパターンとし、もう
一方は非分割の電極とすればよい。
【0031】図4は、本発明の位置検出素子からの位置
検出信号を処理する位置検出信号処理装置の実施例を示
す回路図である。
検出信号を処理する位置検出信号処理装置の実施例を示
す回路図である。
【0032】図4において、位置検出素子1の透明電極
5の電極5XA、5XBにはそれぞれリードピン23XA、2
3XBが、また裏面電極7の電極7YA、7YBにはそれぞれ
リードピン25YA、25YBが固定されている。各リード
ピン23XA、23XBはリード線27XA、27XBを介して
差信号取出回路29の差動入力端子に、各リードピン2
5YA、25YBはリード線31YA,31YBを介して差信号
取出回路33の差動入力端子に、それぞれ接続されてい
る。
5の電極5XA、5XBにはそれぞれリードピン23XA、2
3XBが、また裏面電極7の電極7YA、7YBにはそれぞれ
リードピン25YA、25YBが固定されている。各リード
ピン23XA、23XBはリード線27XA、27XBを介して
差信号取出回路29の差動入力端子に、各リードピン2
5YA、25YBはリード線31YA,31YBを介して差信号
取出回路33の差動入力端子に、それぞれ接続されてい
る。
【0033】前記差信号取出回路29は、抵抗Rx、差
動アンプOPx、コンパレータCPxからなり、次のよ
うに構成されている。差動アンプOPxの差動入力端子
にリード線27XA、27XBがそれぞれ接続され、かつ両
入力端子が各抵抗Rxで接地されている。差動アンプO
Pxの出力は、接地電位を基準とするコンパレータCP
xの入力端子に接続されている。また、コンパレータC
Pxの出力端子からX出力信号を取り出している。
動アンプOPx、コンパレータCPxからなり、次のよ
うに構成されている。差動アンプOPxの差動入力端子
にリード線27XA、27XBがそれぞれ接続され、かつ両
入力端子が各抵抗Rxで接地されている。差動アンプO
Pxの出力は、接地電位を基準とするコンパレータCP
xの入力端子に接続されている。また、コンパレータC
Pxの出力端子からX出力信号を取り出している。
【0034】前記差信号取出回路33は、抵抗Ry、差
動アンプOPy、コンパレータCPyからなり、次のよ
うに構成されている。差動アンプOPyの差動入力端子
にリード線31YA,31YBがそれぞれ接続され、かつ両
入力端子が各抵抗Ryで電源Vccに接続されている。差
動アンプOPyの出力は、接地電位を基準とするコンパ
レータCPyの入力端子に接続されている。また、コン
パレータCPyの出力端子からY出力信号を取り出して
いる。
動アンプOPy、コンパレータCPyからなり、次のよ
うに構成されている。差動アンプOPyの差動入力端子
にリード線31YA,31YBがそれぞれ接続され、かつ両
入力端子が各抵抗Ryで電源Vccに接続されている。差
動アンプOPyの出力は、接地電位を基準とするコンパ
レータCPyの入力端子に接続されている。また、コン
パレータCPyの出力端子からY出力信号を取り出して
いる。
【0035】このような位置検出信号処理装置におい
て、透明電極5の各電極5XA、5XBの出力信号を差信号
取出回路29の差動アンプOPxの差動入力端子に入力
し、この差動アンプOPxで差動増幅し、その差動増幅
信号をコンパレータCPxに通して適当なレベルで2値
化する。一方、裏面電極7の各電極7YA、7YBの出力信
号を差信号取出回路33の差動アンプOPyの差動入力
端子に入力し、この差動アンプOPyで差動増幅し、そ
の差動増幅信号をコンパレータCPyに通して適当なレ
ベルで2値化する。上述したように位置検出信号処理装
置で得たX出力信号及びY出力信号は、コンピュータに
送られる。このコンピュータでは、入力されたX出力信
号及びY出力信号をソフトウエアで処理し、M系列パタ
ーン上の一致する場所を求めれば、照明された移動する
光スポットLの位置を知ることができる。
て、透明電極5の各電極5XA、5XBの出力信号を差信号
取出回路29の差動アンプOPxの差動入力端子に入力
し、この差動アンプOPxで差動増幅し、その差動増幅
信号をコンパレータCPxに通して適当なレベルで2値
化する。一方、裏面電極7の各電極7YA、7YBの出力信
号を差信号取出回路33の差動アンプOPyの差動入力
端子に入力し、この差動アンプOPyで差動増幅し、そ
の差動増幅信号をコンパレータCPyに通して適当なレ
ベルで2値化する。上述したように位置検出信号処理装
置で得たX出力信号及びY出力信号は、コンピュータに
送られる。このコンピュータでは、入力されたX出力信
号及びY出力信号をソフトウエアで処理し、M系列パタ
ーン上の一致する場所を求めれば、照明された移動する
光スポットLの位置を知ることができる。
【0036】図5は、上記位置検出信号処理装置におい
て光スポットが等速で矢印の方向に移動する場合の信号
波形を示す図である。
て光スポットが等速で矢印の方向に移動する場合の信号
波形を示す図である。
【0037】図5(a)は透明電極5側およびその差信
号取出回路29の構成を示し、図5(b)乃至(d)
は、図5(a)の波形図である。
号取出回路29の構成を示し、図5(b)乃至(d)
は、図5(a)の波形図である。
【0038】尚、図5(b)乃至(d)で横軸は時刻t
を、縦軸は電極5XA、5XB及び差動アンプOPxの出力
を、それぞれとったものである。
を、縦軸は電極5XA、5XB及び差動アンプOPxの出力
を、それぞれとったものである。
【0039】上記位置検出素子1の透明電極5の電極5
XAから取り出される信号Saは、図5(b)に示すよう
に、光スポットLが照射されることによる検出信号Px
が、外乱光の影響で大きくうねる信号Waで変調された
状態で得られることになる。
XAから取り出される信号Saは、図5(b)に示すよう
に、光スポットLが照射されることによる検出信号Px
が、外乱光の影響で大きくうねる信号Waで変調された
状態で得られることになる。
【0040】同様に、上記位置検出素子1の透明電極5
の電極5XBから取り出される信号Sbは、図5(c)に
示すように、光スポットLが照射されることによる検出
信号Pyが、外乱光の影響で大きくうねる信号Wbで変
調された状態で得られることになる。
の電極5XBから取り出される信号Sbは、図5(c)に
示すように、光スポットLが照射されることによる検出
信号Pyが、外乱光の影響で大きくうねる信号Wbで変
調された状態で得られることになる。
【0041】そこで、差信号取出回路29の差動アンプ
OPxの差動入力端子に前記各信号Sa,Sbを入力す
ると、差動アンプOPxで前記各信号Sa,Sbの差が
取られることになるため、前記信号Wa,Wbが差し引
かれて除去されることになり、出力信号Soは図5
(d)に示すような波形になる。したがって、差信号取
出回路29を通すことにより、外乱光の影響を除去でき
る。
OPxの差動入力端子に前記各信号Sa,Sbを入力す
ると、差動アンプOPxで前記各信号Sa,Sbの差が
取られることになるため、前記信号Wa,Wbが差し引
かれて除去されることになり、出力信号Soは図5
(d)に示すような波形になる。したがって、差信号取
出回路29を通すことにより、外乱光の影響を除去でき
る。
【0042】図6は、振動レンズとともに用いて静止光
スポットの位置を求める装置を示す原理図である。
スポットの位置を求める装置を示す原理図である。
【0043】図6において、鋸波で駆動されるバイモル
フ型圧電アクチエータ41に取り付けたレンズ43と、
前記レンズ43の振動方向と45度の角度をもって位置
させた位置検出素子1と、前記レンズ43に光スポット
Lを与える発光素子45とからなる。
フ型圧電アクチエータ41に取り付けたレンズ43と、
前記レンズ43の振動方向と45度の角度をもって位置
させた位置検出素子1と、前記レンズ43に光スポット
Lを与える発光素子45とからなる。
【0044】位置を指示する発光素子45の光は、前記
レンズ43を通して本位置検出素子1の受光素子3上に
光スポットLの像を結ぶ。光スポットLは、前記レンズ
43が鋸波で駆動されたバイモルフ型圧電アクチエータ
41により、直線的に振動するので、前記光スポットL
が位置検出素子1の受光面11上を45度の角度の直線
で走査する。45度の角度を持つので、X方向及びY方
向にそれぞれに1/√2倍の大きさのベクトルで走査す
ることになり、所定の方法で出力信号を処理することに
より、光スポットLのXY座標、すなわち発光素子45
の座標を検出することができる。
レンズ43を通して本位置検出素子1の受光素子3上に
光スポットLの像を結ぶ。光スポットLは、前記レンズ
43が鋸波で駆動されたバイモルフ型圧電アクチエータ
41により、直線的に振動するので、前記光スポットL
が位置検出素子1の受光面11上を45度の角度の直線
で走査する。45度の角度を持つので、X方向及びY方
向にそれぞれに1/√2倍の大きさのベクトルで走査す
ることになり、所定の方法で出力信号を処理することに
より、光スポットLのXY座標、すなわち発光素子45
の座標を検出することができる。
【0045】このように本装置によれば、発光素子45
の座標を検出することができることになる。
の座標を検出することができることになる。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、M系列信号発生手段を受光素子に設けたこと
により、M系列信号を得ることができるので、コンピュ
ータシステムに入力する際に、高価なアナログ/デジタ
ル変換器が不要となり、経済的にシステムを構築できる
効果がある。
によれば、M系列信号発生手段を受光素子に設けたこと
により、M系列信号を得ることができるので、コンピュ
ータシステムに入力する際に、高価なアナログ/デジタ
ル変換器が不要となり、経済的にシステムを構築できる
効果がある。
【0047】請求項2記載の発明によれば、連続するN
ビットが全て異なるM系列符号に対応して分割線で分割
されてなる電極を受光素子に組み合わせることにより、
分割線を交互に横切って移動する光スポットの位置を直
接デジタル値として検出することができる効果がある。
ビットが全て異なるM系列符号に対応して分割線で分割
されてなる電極を受光素子に組み合わせることにより、
分割線を交互に横切って移動する光スポットの位置を直
接デジタル値として検出することができる効果がある。
【0048】請求項3記載の発明による前記M系列の符
号に対応して分割線で分割されてなる電極は、受光素子
の表面側または裏面側の一方に配置されているので、一
次元の位置検出ができる効果がある。
号に対応して分割線で分割されてなる電極は、受光素子
の表面側または裏面側の一方に配置されているので、一
次元の位置検出ができる効果がある。
【0049】請求項4記載の発明による前記M系列の符
号に対応して分割線で分割されてなる電極は、受光素子
の表裏面に分割線の方向が直交するように配置している
ので、二次元位置検出素子を得ることができる効果があ
る。
号に対応して分割線で分割されてなる電極は、受光素子
の表裏面に分割線の方向が直交するように配置している
ので、二次元位置検出素子を得ることができる効果があ
る。
【0050】請求項5記載の発明による位置検出信号処
理装置は、受光素子の受光面に入射された光スポットの
移動に伴ってM系列信号を発生させる様に該受光素子に
M系列の符号に対応して分割線で分割されてる電極を備
えた信号発生手段を設けた位置検出素子と、前記位置検
出素子の前記電極からそれぞれ取り出した信号の差信号
を取り出す差信号取出回路とからなるので、大きなM系
列信号を得ることができるとともに、外乱光の変化を抑
圧することができる効果がある。
理装置は、受光素子の受光面に入射された光スポットの
移動に伴ってM系列信号を発生させる様に該受光素子に
M系列の符号に対応して分割線で分割されてる電極を備
えた信号発生手段を設けた位置検出素子と、前記位置検
出素子の前記電極からそれぞれ取り出した信号の差信号
を取り出す差信号取出回路とからなるので、大きなM系
列信号を得ることができるとともに、外乱光の変化を抑
圧することができる効果がある。
【0051】請求項6に記載の発明は前記差信号取出回
路からの差信号を所定基準値に基づいて二値化する手段
を更に備えたので、上位のコンピュータにそのまま入力
できる二値位置信号を得ることができる効果がある。
路からの差信号を所定基準値に基づいて二値化する手段
を更に備えたので、上位のコンピュータにそのまま入力
できる二値位置信号を得ることができる効果がある。
【0052】請求項7に記載の発明は前記光スポットを
前記位置検出素子上で所定方向に移動させる手段を備え
るので、静止した光スポットを受光素子面上を走査する
様に移動することができる効果がある。
前記位置検出素子上で所定方向に移動させる手段を備え
るので、静止した光スポットを受光素子面上を走査する
様に移動することができる効果がある。
【図1】本発明の位置検出素子の実施例を示す側面図で
ある。
ある。
【図2】同実施例の分解斜視図である。
【図3】同実施例で使用する透明電極または裏面電極を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図4】本発明の位置検出信号処理装置の実施例を示す
図である。
図である。
【図5】同位置検出信号処理装置の波形を示す図であ
る。
る。
【図6】本発明の位置検出素子の応用例を示す説明図で
ある。
ある。
【図7】従来の位置検出素子を示す説明図である。
1 位置検出素子 3 受光素子 5 透明電極 5XA 電極 5XB 電極 7 裏面電極 7YA 電極 7YB 電極 9 ガラス基板 11 受光面 13 M系列信号発生手段 23XA リードピン 23XB リードピン 25YA リードピン 25YB リードピン 29 差信号取出回路 33 差信号取出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01D 5/26 - 5/38 H01L 31/16
Claims (7)
- 【請求項1】 スポット光の位置を検出する受光素子か
らなる位置検出素子において、 前記受光素子の受光面に入射された光スポットの移動に
伴ってM系列信号を発生させる信号発生手段を設けてな
ることを特徴とする位置検出素子。 - 【請求項2】 前記信号発生手段は、スポット光の位置
を検出する受光素子に、M系列の符号に対応して分割線
で分割されてなる電極を設けたことを特徴とする請求項
1記載の位置検出素子。 - 【請求項3】 前記M系列の符号に対応して分割線で分
割されてなる電極は、受光素子の表面側または裏面側の
一方に配置されていることを特徴とする請求項1または
2記載の位置検出素子。 - 【請求項4】 前記M系列の符号に対応して分割線で分
割されてなる電極は、受光素子の表裏両面側に分割線の
方向が直交するように配置してなることを特徴とする請
求項1または2記載の位置検出素子。 - 【請求項5】受光素子の受光面に入射された光スポット
の移動に伴ってM系列信号を発生させる様に該受光素子
にM系列の符号に対応して分割線で分割されてなる電極
を備えた信号発生手段を設けた位置検出素子と、 前記位置検出素子の前記分割された電極からそれぞれ取
り出した信号の差信号を取り出す差信号取出回路とから
なることを特徴とする位置検出信号処理装置。 - 【請求項6】 前記差信号取出回路からの差信号を所定
基準値に基づいて二値化する手段を更に備えたことを特
徴とする請求項5に記載の位置検出信号処理装置。 - 【請求項7】 前記光スポットを前記位置検出素子上で
所定方向に移動させる手段を備えることを特徴とする請
求項5または6に記載の位置検出信号処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17271792A JP3120901B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 位置検出素子及び位置検出信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17271792A JP3120901B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 位置検出素子及び位置検出信号処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH074912A JPH074912A (ja) | 1995-01-10 |
JP3120901B2 true JP3120901B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=15947029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17271792A Expired - Fee Related JP3120901B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 位置検出素子及び位置検出信号処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3120901B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP17271792A patent/JP3120901B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH074912A (ja) | 1995-01-10 |
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