[go: up one dir, main page]

JPH1183430A - Position detection device - Google Patents

Position detection device

Info

Publication number
JPH1183430A
JPH1183430A JP23618297A JP23618297A JPH1183430A JP H1183430 A JPH1183430 A JP H1183430A JP 23618297 A JP23618297 A JP 23618297A JP 23618297 A JP23618297 A JP 23618297A JP H1183430 A JPH1183430 A JP H1183430A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
receiving element
light source
differential
light receiving
position detecting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP23618297A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3900218B2 (en
Inventor
Yasuo Oka
康雄 岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP23618297A priority Critical patent/JP3900218B2/en
Publication of JPH1183430A publication Critical patent/JPH1183430A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3900218B2 publication Critical patent/JP3900218B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detection device having high resolution, high precision, and high responsiveness, with a simple structure. SOLUTION: A moving body 120 is moved by an actuator 140 so as to search for the position of a differential type light receiving element 130, where the significant value of the sum output (R+L) of the differential type light receiving element 130 is obtained when a point light source image hits the same. Then, the encode portion 150 of the moving body 120 is detected by an image pickup type absolute position detection device 160 so as to obtain an position information output A. When the point light source image hits the differential type light receiving element 130, the center point position of the point light source image are obtained by the difference output (v=R-L) of respective light receiving elements 130R, 130L as a distance x+v/k from the center line of differential type light receiving element 130. Where, (k) is a position conversion factor. The absolute position of the center position of the point light source image is obtained by A+x=A+v/k.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、点光源を介して各
種対象の絶対位置を検出するための位置検出装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting device for detecting the absolute positions of various objects via a point light source.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、点光源を検出して得られる光
源像を用いた位置検出装置には、受光素子として、半導
体のPSD(光検出素子)やCCD(電荷結合素子)等
が使われるが、分解能や精度が低く、応答速度も遅い。
半導体のPSDは、アナログ出力であるので、本来は高
分解能な検出を行えるはずであるが、雑音などがあるた
め低分解能になり、精度も特性の温度ドリフトなどがあ
るため、10-3mm程度が限界で、もう1桁精度を上げ
ることは至難である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a position detecting device using a light source image obtained by detecting a point light source, a semiconductor PSD (photodetector), CCD (charge coupled device), or the like is used as a light receiving element. However, the resolution and accuracy are low and the response speed is low.
Since the PSD of a semiconductor is an analog output, it should be able to perform high-resolution detection originally. However, the resolution is low due to noise and the like, and the accuracy is also about 10 −3 mm because of the temperature drift of the characteristic. However, it is very difficult to increase the precision by another digit.

【0003】一方、CCDやCMOSを用いた固体撮像
素子は、半導体技術の進歩により、1つの画素寸法が、
およそ10年間で半分になり、10μmから5μm程度
になつたが、0.1μm程度になるまでには、さらに長
い年月を要するものと考えられる。また、画素数を増や
せば精度の方は高くなるが、素子の値段が高くなってし
まう。また、CCDの場合、画素数が多くなると読み出
しに時間がかかり、応答速度も遅くなる問題がある。ま
た、低分解能、低精度の素子を単純に集積した位置検出
装置は、全体として大型となり、実用にならない。
On the other hand, a solid-state imaging device using a CCD or CMOS has a pixel size of one due to the progress of semiconductor technology.
It has been halved in about 10 years, and has been reduced from 10 μm to about 5 μm, but it is considered that it will take much longer to reach about 0.1 μm. Further, if the number of pixels is increased, the accuracy is higher, but the cost of the element is higher. Further, in the case of a CCD, when the number of pixels increases, it takes a long time to read, and there is a problem that a response speed is also reduced. In addition, a position detecting device in which low-resolution and low-precision elements are simply integrated becomes large as a whole and is not practical.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
光源像を用いた位置検出装置では、受光素子の分解能や
精度に依存して、小型で高性能の装置を得ることが困難
であった。そこで本発明の目的は、簡単な構成により、
高分解能、高精度で応答性の高い位置検出装置を提供す
ることにある。
As described above, it is difficult to obtain a small and high-performance device in the conventional position detecting device using a light source image depending on the resolution and accuracy of the light receiving element. Was. Therefore, an object of the present invention is to provide a simple configuration
An object of the present invention is to provide a high-resolution, high-accuracy, high-responsive position detecting device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、位置検出対象物に取り付けた点光源と、前記
点光源の光を集め結像させるレンズ系と、前記レンズ系
の焦光面に配置される可動体と、前記可動体に設けら
れ、点光源からの光の焦光位置を検出する差動型受光素
子と、前記可動体を前記焦光面内で直線移動させること
により、前記差動型受光素子の出力信号に基づいて、前
記差動型受光素子に前記点光源の像が当たる状態に制御
するアクチュエータと、前記可動体に設けたエンコード
部と、前記エンコード部を検出することにより、前記可
動体の位置を検出する絶対位置検出装置とを有して構成
され、前記絶対位置検出装置の検出情報と前記差動型受
光素子の差出力情報とに基づいて、前記点光源の位置を
検出する一次元位置検出装置を具備したことを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides a point light source attached to a position detecting object, a lens system for collecting and forming an image of the point light source, and a focal light of the lens system. A movable body disposed on a surface, a differential light receiving element provided on the movable body and detecting a focal position of light from a point light source, and by linearly moving the movable body within the focal plane. Detecting, based on an output signal of the differential light-receiving element, an actuator that controls the differential light-receiving element so that the image of the point light source hits the light-receiving element, an encoder provided on the movable body, and the encoder. And an absolute position detecting device for detecting the position of the movable body, and the point is detected based on detection information of the absolute position detecting device and difference output information of the differential type light receiving element. One-dimensional position to detect light source position Characterized by comprising a detection device.

【0006】上述した本発明の位置検出装置において、
アクチュエータの作動によって可動体を直線移動させ、
点光源の光源像が差動型受光素子に結像する位置に移動
させる。この際、可動体に設けたエンコード部を絶対位
置検出装置で読み取ることにより、可動体の移動量をエ
ンコード部による分解能、精度のレベルで検出する。ま
た、点光源の光源像が差動型受光素子に結像することに
より、差動型受光素子より出力される差出力により、差
動型受光素子の視野の範囲内で、点光源の位置をより高
分解能、高精度によって検出する。そして、絶対位置検
出装置による検出情報と差動型受光素子による差出力情
報とを合成することにより、点光源の位置を算出する。
In the above-described position detecting device of the present invention,
The movable body is moved linearly by the operation of the actuator,
The light source image of the point light source is moved to a position where it is formed on the differential type light receiving element. At this time, the moving amount of the movable body is detected at the level of the resolution and accuracy by the encoding unit by reading the encoding unit provided on the movable body with the absolute position detecting device. In addition, when the light source image of the point light source is formed on the differential light receiving element, the position of the point light source can be adjusted within the field of view of the differential light receiving element by the differential output output from the differential light receiving element. Detect with higher resolution and higher accuracy. Then, the position of the point light source is calculated by synthesizing the detection information from the absolute position detection device and the difference output information from the differential light receiving element.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明による位置検出装置
の実施の形態について説明する。まず最初に、本発明の
位置検出装置によって直線上を移動する位置検出対象物
を検出する第1の形態について説明する。図1は、本発
明による位置検出装置の一次元位置検出装置の構成例を
示す説明図であり、図2は、図1に示す一次元位置検出
装置によって検出を行う位置検出対象物の位置検出可能
域を示す説明図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a position detecting device according to the present invention will be described below. First, a first embodiment in which a position detection target moving on a straight line is detected by the position detection device of the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of a one-dimensional position detection device of a position detection device according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating position detection of a position detection target to be detected by the one-dimensional position detection device shown in FIG. It is explanatory drawing which shows a possible area.

【0008】本例の一次元位置検出装置は、位置検出対
象物(図示省略)に取り付けた点光源100と、この点
光源100の光を集め結像させるレンズ系110と、こ
のレンズ系110の焦光面110Aに配置される可動体
120と、この可動体120に設けられ、点光源100
からの光の焦光位置を検出する差動型受光素子130
と、可動体120を焦光面100A内で直線移動させる
アクチュエータ140と、可動体120に設けたエンコ
ード部150と、このエンコード部150によって可動
体120の位置を検出する絶対位置検出装置160とを
有する。
The one-dimensional position detecting device of this embodiment includes a point light source 100 attached to a position detection target (not shown), a lens system 110 for collecting and forming an image of the light from the point light source 100, and a lens system 110. A movable body 120 disposed on the focal plane 110A, and a point light source 100 provided on the movable body 120;
Light receiving element 130 for detecting the focal position of light from
And an actuator 140 that linearly moves the movable body 120 within the focal plane 100A, an encoding unit 150 provided on the movable body 120, and an absolute position detection device 160 that detects the position of the movable body 120 by the encoding unit 150. Have.

【0009】本例において、位置検出対象物は、図2の
領域E1に示すような直線領域内を直線移動するもので
あり、この位置検出対象物に取り付けた点光源100も
領域E1内を直線移動する。この点光源100は、例え
ばLED等により構成されている。レンズ系110は、
点光源100を集光結像させる球や円筒のレンズ、また
は反射鏡等の組み合わせにより形成されている。
In this embodiment, the object to be detected moves linearly in a linear area as shown in an area E1 in FIG. 2, and the point light source 100 attached to the object to be detected also has a straight line in the area E1. Moving. The point light source 100 is configured by, for example, an LED. The lens system 110 is
It is formed by a combination of a spherical or cylindrical lens or a reflecting mirror for condensing and imaging the point light source 100.

【0010】また、可動体120は、全体として板状に
形成され、レンズ系110の焦光面110Aに上述した
領域E1に対向する状態で配置されており、図示しない
ガイド機構によって、位置検出対象物(点光源100)
と同一方向に移動可能に支持されている。可動体120
は、その中央に差動型受光素子130を取り付けるとと
もに、可動体120の移動方向に対して、一方の端部に
アクチュエータ140のための可動子170を設け、他
方の端部にエンコード部150を設けたものである。
The movable body 120 is formed in a plate shape as a whole, and is disposed on the focal plane 110A of the lens system 110 so as to face the above-mentioned area E1, and a position detection target is provided by a guide mechanism (not shown). Object (point light source 100)
And movably supported in the same direction. Movable body 120
Mounts a differential light receiving element 130 at the center thereof, provides a movable element 170 for an actuator 140 at one end with respect to the moving direction of the movable body 120, and attaches an encode section 150 to the other end. It is provided.

【0011】アクチュエータ140は、例えばヴォイス
コイルモータ等のリニアモータより構成され、磁性材料
よりなる可動子170に推力を付与し、可動体120を
移動させるものである。このアクチュエータ140の動
作は、差動型受光素子130の出力信号に基づいて制御
され、差動型受光素子130に点光源100からの光源
像が当たる位置に可動体120を移動制御する。エンコ
ード部150は、例えば可動体120にエンコード板を
取り付けることにより設けられている。エンコード板に
は、ストライプパターンおよびコードパターンのスケー
ルパターンが設けられており、このスケールパターンを
絶対位置検出装置160によって読み取ることにより、
可動体120の絶対位置を検出するものである。
The actuator 140 is composed of, for example, a linear motor such as a voice coil motor, and applies a thrust to the movable element 170 made of a magnetic material to move the movable body 120. The operation of the actuator 140 is controlled based on the output signal of the differential light receiving element 130, and controls the movement of the movable body 120 to a position where the light source image from the point light source 100 hits the differential light receiving element 130. The encoding unit 150 is provided by attaching an encoding plate to the movable body 120, for example. The encode plate is provided with a scale pattern of a stripe pattern and a code pattern, and by reading this scale pattern by the absolute position detection device 160,
The absolute position of the movable body 120 is detected.

【0012】絶対位置検出装置160は、CCDやフォ
トダイオード等によってエンコード板のスケールパター
ンを撮像して解読し、可動体120の絶対位置情報Aを
出力するものである。なお、この絶対位置検出装置16
0の具体的な構成としては、例えば特開平6−0944
18号公報に開示される絶対位置検出装置を採用するこ
とができる。
The absolute position detecting device 160 captures and decodes the scale pattern of the encoding plate using a CCD, a photodiode, or the like, and outputs absolute position information A of the movable body 120. The absolute position detecting device 16
0 is described in, for example, JP-A-6-0944.
An absolute position detection device disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 18 can be adopted.

【0013】図3は、差動型受光素子130の構成と作
用を示す説明図である。差動型受光素子130は、図3
に示すように、同特性の2つの受光素子130R、13
0Lを可動体120の移動方向に沿って近接して並設配
置したものである。なお、以下の説明において、受光素
子130Rの出力をR、受光素子130Lの出力をLと
して説明する。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration and operation of the differential light receiving element 130. The differential type light receiving element 130 is shown in FIG.
As shown in the figure, two light receiving elements 130R and 130R having the same characteristics
0L are juxtaposed and arranged close to each other along the moving direction of the movable body 120. In the following description, the output of the light receiving element 130R will be described as R, and the output of the light receiving element 130L will be described as L.

【0014】図4は、本例の一次元位置検出装置の回路
構成を示すブロック図である。この一次元位置検出装置
は、差動型受光素子130の各受光素子130R、13
0Lの差出力(R−L)を得るための差動増幅器210
と、各受光素子130R、130Lの和出力(R+L)
を得るための加算回路220と、差出力(R−L)、和
出力(R+L)及び絶対位置検出装置160からの出力
Aに基づいてアクチュエータ140を駆動制御するアク
チュエータ制御回路230と、差出力v=(R−L)に
後述する係数1/kを乗じて位置情報x=v/kを得る
乗算器240と、この位置情報xを絶対位置検出装置1
60からの出力Aに加算し、絶対位置情報A+xとして
出力する加算器250と、差出力(R−L)の絶対値が
ある値以下で和出力(R+L)の絶対値がある値以上で
あることによって位置情報xが有効か否かを判定する判
定回路260とを有する。
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of the one-dimensional position detecting device of this embodiment. The one-dimensional position detecting device includes the light receiving elements 130R, 13R of the differential light receiving element 130.
A differential amplifier 210 for obtaining a difference output (RL) of 0 L
And the sum output (R + L) of each light receiving element 130R, 130L
And an actuator control circuit 230 that drives and controls the actuator 140 based on the difference output (RL), the sum output (R + L), and the output A from the absolute position detection device 160, and a difference output v. = (RL) multiplied by a coefficient 1 / k to be described later to obtain position information x = v / k, and the position information x is used as the absolute position detection device 1
An adder 250 that adds the output A from the output 60 and outputs it as absolute position information A + x; and an adder 250 that has an absolute value of the difference output (RL) that is less than a certain value and an absolute value of the sum output (R + L) that is more than a certain value. A determination circuit 260 for determining whether or not the position information x is valid.

【0015】次に、以上のような一次元位置検出装置に
おける機能と動作について詳細に説明する。まず、アク
チュエータ140により可動体120を動かし、差動型
受光素子130の和出力(R+L)が有為の大きさにな
る点光源像が差動型受光素子130に当たる位置、すな
わち、図3に示すループ制御範囲を探す。次に、差出カ
(R−L)の正負に対応して、差出力が正負反転する方
向に動かせばループ制御になり、差出力のゼロクロスポ
イントにおいて、点光源像が差動型受光素子130の中
心位置に収斂する。
Next, the functions and operations of the above-described one-dimensional position detecting device will be described in detail. First, the movable body 120 is moved by the actuator 140, and the point light source image at which the sum output (R + L) of the differential light receiving element 130 becomes a significant size hits the differential light receiving element 130, that is, as shown in FIG. Find the loop control range. Next, if the difference output is moved in the direction in which the sign output is reversed in accordance with the sign of the difference (RL), loop control is performed. Converge to the center position.

【0016】このフィードバックループ成立状態では、
点光源100が動いても、差動型受光素子130の出力
に応じてアクチュエータ140により差動型受光素子1
30が点光源像に追従して移動制御され、常に点光源像
を捉えることができる。そのときの差出力は、ゼロクロ
スポイントの近辺(たとえば、図3では±0.5μmの
位置検出範囲内)にある。この状態での差出力(R−L
=v)は、点光源像の中心点(光強度重心)と差動型受
光素子130の中心線との距離xに比例しており、しか
も近接配置の同特性受光素子同士であるから、直線度が
極めて高い。よって、v=kxとすることができる。こ
こでkは位置変換係数である。
In this feedback loop established state,
Even when the point light source 100 moves, the differential light receiving element 1 is actuated by the actuator 140 in accordance with the output of the differential light receiving element 130.
The movement of 30 is controlled so as to follow the point light source image, so that the point light source image can always be captured. The difference output at that time is near the zero cross point (for example, in FIG. 3, within the position detection range of ± 0.5 μm). The difference output (RL) in this state
= V) is proportional to the distance x between the center point (light intensity center of gravity) of the point light source image and the center line of the differential type light receiving element 130, and since the light receiving elements having the same characteristics are arranged close to each other, a straight line is obtained. Extremely high. Therefore, v = kx can be set. Here, k is a position conversion coefficient.

【0017】このように点光源像の中心点位置は、差動
型受光素子130の中心線からの距離x=v/kとして
与えられ、差動型受光素子130の中心線の位置が差動
型受光素子130に直結した撮像式絶対位置検出装置1
60の同時刻の出力Aとして検出されるから、点光源像
の中心点の絶対位置は、A+x=A+v/kとして出力
することができる。
As described above, the center point position of the point light source image is given as the distance x = v / k from the center line of the differential light receiving element 130, and the position of the center line of the differential light receiving element 130 is Imaging type absolute position detection device 1 directly connected to the light receiving element 130
Since 60 is detected as the output A at the same time, the absolute position of the center point of the point light source image can be output as A + x = A + v / k.

【0018】差動型受光素子130からの出力xは、点
光源像をできるだけ小さくして差動型受光素子130の
x方向の幅を狭く、小さくすることにより、位置変換係
数kやS/Nを大きくして、高分解能化や高速応答化を
図ることが容易にできる。一方、アクチュエータ140
により、狭小な検出範囲の差動型受光素子130を動か
し、広範囲の検出を可能とし、撮像式絶対位置検出装置
160により、差動型受光素子130の位置Aを、高分
解能、高精度、高速応答、高信頼度で検出する。これは
あたかも多数の差動型受光素子を高分解能、高精度ピッ
チで並べた状態と等価になり、A+xは、差動型受光素
子130単独では決して得られない高度な絶対位置情報
となる。
The output x from the differential light-receiving element 130 is obtained by reducing the point light source image as much as possible to make the width of the differential light-receiving element 130 in the x direction small and small, thereby obtaining the position conversion coefficient k and S / N. And it is easy to achieve high resolution and high-speed response. On the other hand, the actuator 140
By moving the differential light receiving element 130 having a narrow detection range, it is possible to detect a wide range, and the imaging type absolute position detecting device 160 can determine the position A of the differential light receiving element 130 with high resolution, high accuracy, and high speed. Response, detect with high reliability. This is equivalent to a state in which a large number of differential light receiving elements are arranged at a high resolution and a high precision pitch, and A + x is advanced absolute position information that cannot be obtained by the differential light receiving element 130 alone.

【0019】以上のような本例の位置検出装置では、ア
クチュエータ140で移動する差動型受光素子130の
絶対位置を高分解能、高精度で検出できる撮像式絶対位
置検出装置160の位置検出情報Aと、差動型受光素子
130を小さくして狭小範囲のみで高分解能、高精度で
検出できる差動型受光素子130の位置検出情報xとを
合成(A+x)することにより、測長範囲の大きな、高
分解能、高精度の光源像一次元位置検出装置を得ること
ができる。また、高分解能化のために小型にした差動型
受光素子130の出力xは、素子が小さくなることによ
る効果で高速応答になり、このxと例えば特開平6−0
94418号公報に開示される高速応答型撮像式絶対位
置検出装置の出力Aとを合成(A+x)することによ
り、高速応答の光源像一次元位置検出装置を得ることが
できる。
In the position detecting device of the present embodiment as described above, the position detection information A of the imaging type absolute position detecting device 160 capable of detecting the absolute position of the differential light receiving element 130 moved by the actuator 140 with high resolution and high accuracy. By combining (A + x) with position detection information x of the differential light receiving element 130 that can be detected with high resolution and high accuracy only in a narrow range by reducing the size of the differential light receiving element 130, a large length measurement range is obtained. A high-resolution, high-precision light source image one-dimensional position detecting device can be obtained. Further, the output x of the differential type light receiving element 130, which has been reduced in size for higher resolution, has a high-speed response due to the effect of the smaller element.
By combining (A + x) with the output A of the high-speed response type imaging absolute position detection device disclosed in Japanese Patent No. 94418, a high-speed response light source image one-dimensional position detection device can be obtained.

【0020】次に図5は、本発明の第2の形態による位
置検出装置によって平面上を移動する点光源(位置検出
対象物)を検出する様子を示す説明図である。上述した
一次元位置検出装置によって、X−Y平面上の領域E2
を移動する点光源を検出することにより、レンズ系11
0の光軸からの検出位置のズレ量を算出し、点光源のX
−Y平面上の角度を検出することが可能である。また、
この場合の応用例として、上述した一次元位置検出装置
を2つ設け、共通の点光源100の位置をX−Y平面上
の異なる角度から個別に検出することにより、2つの位
置検出出力(A+x)からX−Y平面上を移動する点光
源の位置を算出することも可能である。
Next, FIG. 5 is an explanatory diagram showing how a point light source (position detection object) moving on a plane is detected by the position detection device according to the second embodiment of the present invention. The above-described one-dimensional position detection device uses the area E2 on the XY plane.
The lens system 11 is detected by detecting a point light source moving
The amount of deviation of the detection position from the optical axis of 0 is calculated, and X of the point light source is calculated.
-It is possible to detect an angle on the Y plane. Also,
As an application example in this case, two position detection outputs (A + x) are provided by providing two one-dimensional position detection devices described above and individually detecting the position of the common point light source 100 from different angles on the XY plane. ) Can be used to calculate the position of the point light source moving on the XY plane.

【0021】次に図6は、本発明の第3の形態による位
置検出装置によって立体内を移動する点光源(位置検出
対象物)を検出する様子を示す説明図である。上述した
一次元位置検出装置において、例えばレンズ系110に
球レンズを用いることにより、位置検出装置の視野をZ
方向に拡張することにより、X−Y−Z空間内の領域E
3を移動する点光源を検出する。そして、レンズ系11
0の光軸からの検出位置のズレ量を算出し、点光源のX
−Y平面上の角度を検出することが可能である。また、
この場合の応用例として、上述した一次元位置検出装置
を3つ設け、共通の点光源100の位置をX−Y−Z空
間内の異なる角度から個別に検出することにより、3つ
の位置検出出力(A+x)からX−Y−Z空間内を移動
する点光源の位置を算出することも可能である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing how a position detecting device according to the third embodiment of the present invention detects a point light source (position detecting object) moving in a solid. In the above-described one-dimensional position detecting device, for example, by using a spherical lens for the lens system 110, the visual field of the position detecting device
By expanding in the direction, the region E in the XYZ space is obtained.
3 is detected. And the lens system 11
The amount of deviation of the detection position from the optical axis of 0 is calculated, and X of the point light source is calculated.
-It is possible to detect an angle on the Y plane. Also,
As an application example in this case, three one-dimensional position detection devices described above are provided, and the position of the common point light source 100 is individually detected from different angles in the XYZ space, thereby providing three position detection outputs. It is also possible to calculate the position of the point light source moving in the XYZ space from (A + x).

【0022】次に、以上のような一次元位置検出装置の
変形例について説明する。まず、第1の変形例として、
位置変換係数kの値が大きく変動し、固定しにくい場合
の解決方法について説明する。点光源の発光強度が変化
したり、点光源とレンズの距離が変わり差動型受光素子
130の受光量がその距離の逆二乗に比例して変化す
る、などによりkの値は大きく変動するが、これは緩や
かな変化であり、短い時間内ではほとんど変動しない。
Next, a modified example of the above-described one-dimensional position detecting device will be described. First, as a first modification,
A solution in a case where the value of the position conversion coefficient k fluctuates greatly and is difficult to fix will be described. The value of k fluctuates greatly due to a change in the light emission intensity of the point light source, a change in the distance between the point light source and the lens, and a change in the amount of light received by the differential light receiving element 130 in inverse square of the distance. , This is a gradual change and hardly fluctuates within a short time.

【0023】そこで、アクチュエータ140により、A
を微小変動(ウォブリング)させることにより、瞬時に
その時のkの値を決定する。時刻問隔が△tである二時
点のA+v/kの変化分を△A+△v/kとすると、△
t×(点光源像速度)=△A+△v/kが成り立つ。△
t間隔の三時点では、△A1 +△v1 /k、△A2 +△
2 /kとすると、短時間△tでは速度は一定とみな
し、△A1 +△v1 /k=△A2 +△v2 /kが成り立
つことから、k=−(△v1 −△v2 )/(△A1 −△
2 )として刻々決定することができる。
Therefore, the actuator 140
Is slightly fluctuated (wobbled) to instantaneously determine the value of k at that time. Assuming that a change in A + v / k at two time points when the time interval is Δt is △ A + △ v / k, △
t × (point light source image speed) = △ A + △ v / k holds. △
At the three time points of the t interval, {A 1 + {v 1 / k, {A 2 +}
If v 2 / k, the speed is assumed to be constant in a short time Δt, and ΔA 1 + Δv 1 / k = ΔA 2 + Δv 2 / k holds, so that k = − (Δv 1 − Δv 2 ) / (ΔA 1 − △
A 2 ) can be determined every moment.

【0024】このようにして、差動型受光素子130の
出力特性の変動に対し、高信頼度が保証されている撮像
式絶対位置検出装置160の位置検出情報出力Aを基準
として、瞬時に最新の特性値kを検出できる。以上のよ
うに撮像式絶対位置検出装置160の位置検出情報Aは
高信頼度が保証されていることと、位置検出対象の点光
源が静止状態とみなされるときに合成出力(A+x)が
一定不変であることから、可動体120をウォブリング
し、Aを少し変化させると、xのとるべき値が分かり、
差動型受光素子130の出力xの特性を診断補正するこ
とができることとなり、高信頼度の出力xが得られ、高
信頼度の点光源像一次元位置検出装置を得ることができ
る。
In this way, with respect to the fluctuation of the output characteristic of the differential type light receiving element 130, the latest detection is instantaneously performed based on the position detection information output A of the imaging type absolute position detection device 160, which is guaranteed to have high reliability. Can be detected. As described above, the position detection information A of the imaging type absolute position detection device 160 is guaranteed to have high reliability, and the combined output (A + x) is constant when the point light source to be detected is considered to be stationary. Therefore, when the movable body 120 is wobbled and A is slightly changed, the value to be taken for x can be found.
The characteristic of the output x of the differential light receiving element 130 can be diagnosed and corrected, a highly reliable output x can be obtained, and a highly reliable point light source image one-dimensional position detecting device can be obtained.

【0025】次に、第2の変形例として、さらに以上の
ような差動型受光素子の差出力の位置変換特性値kを蓄
えることにより、過去の典型的なデータと比較すること
ができることから、特性値の異常が判断でき、故障など
の異常診断もでき、高信頼度な点光源の一次元位置検出
装置を構成できる。
Next, as a second modified example, by storing the position conversion characteristic value k of the differential output of the differential light receiving element as described above, it is possible to compare with the typical data in the past. An abnormality in the characteristic value can be determined, an abnormality such as a failure can be diagnosed, and a highly reliable one-dimensional position detecting device for a point light source can be configured.

【0026】次に、第3の変形例として、点光源100
を高周波点滅し、図7に示すような処理により、点光源
100の光による信号成分のみを取り出すことにより、
差動型受光素子130の図8に示すような信号処理工程
が複雑にならない。また、不要な光などの影響をうけに
くいため、どこででも使えるようになる。図8(A)は
背景光がない場合の差動型受光素子130の出力信号例
を示し、図8(B)は背景光がある場合の差動型受光素
子130の出力信号例を示している。
Next, as a third modification, the point light source 100
Is flashed at a high frequency, and only the signal component by the light of the point light source 100 is extracted by the processing as shown in FIG.
The signal processing step of the differential light receiving element 130 as shown in FIG. 8 does not become complicated. Also, since it is hard to be affected by unnecessary light or the like, it can be used anywhere. FIG. 8A shows an example of an output signal of the differential light receiving element 130 when there is no background light, and FIG. 8B shows an example of an output signal of the differential light receiving element 130 when there is background light. I have.

【0027】図7において、点光源100のパルス(図
7(A))に対応して、差動型受光素子130の出力信
号を検知する周波数信号を図7(C)に示すように設定
することにより、差動型受光素子130の出力信号(図
7(B))に対し、背景光の信号成分(図7(D))と
点光源光による信号成分(図7(E))とを分離する。
これにより、図8(B)に示すように背景光がある場合
にも、背景光がない場合と同様の処理が可能となる。
In FIG. 7, the frequency signal for detecting the output signal of the differential light receiving element 130 is set as shown in FIG. 7C in accordance with the pulse of the point light source 100 (FIG. 7A). Thus, the signal component of the background light (FIG. 7D) and the signal component of the point light source light (FIG. 7E) are compared with the output signal of the differential light receiving element 130 (FIG. 7B). To separate.
Accordingly, even when there is background light as shown in FIG. 8B, the same processing as when there is no background light can be performed.

【0028】以上のように差動型受光素子130は点光
源100あたりの狭小範囲の光しか受けないため、不要
な光による雑音成分が小さく、S/Nが高くなる。特に
点光源追従動作時は、位置検出対象物に取り付けた点光
源100の周りの狭小範囲の反射光しか受けないため、
一次元位置検出装置は外乱光の影響を受けにくく、どこ
ででも使え、便利である。また、点光源100を固有高
周波数で点滅させ、その固有周波数を検知し、ゲートタ
イミングを決め、差動型受光素子130の出力信号から
点光源光100による信号成分を取り出すことにより、
不要な光による信号成分を取り除くことができ、さらに
外乱光の影響を受けにくい一次元位置検出装置を提供で
きる。
As described above, since the differential light receiving element 130 receives only light in a narrow range around the point light source 100, noise components due to unnecessary light are small and S / N is high. In particular, at the time of the point light source tracking operation, since only reflected light in a narrow range around the point light source 100 attached to the position detection target is received,
The one-dimensional position detecting device is hardly affected by disturbance light, can be used anywhere, and is convenient. Further, by blinking the point light source 100 at a specific high frequency, detecting the specific frequency, determining a gate timing, and extracting a signal component by the point light source 100 from the output signal of the differential light receiving element 130,
It is possible to provide a one-dimensional position detecting device which can remove a signal component due to unnecessary light and is hardly affected by disturbance light.

【0029】次に、第4の変形例として、図9に示すよ
うに、差動型受光素子130の移動方向両側にそれぞれ
副差動型受光素子132L、132Rを設けることによ
り、幅の狭い差動型受光素子130を高速度で動かし、
点光源像を探索した場合に点光源像を見逃してしまった
り、ループ制御から外れやすくなるという問題を解決す
ることができる。差動型受光素子130が副差動型受光
素子132L、132Rの幅まで広がったかのように機
能し、点光源像を高速度で探索でき、ループ制御から外
れにくくすることができる。さらに例えば点光源100
がレンズ系110に近づいて、点光源像が大きくなり、
差動型受光素子130の差出力の位置変換係数kの値が
小さくなり過ぎて、v/kが粗くなるとき、副差動型受
光素子132L、132Rに切り替えて動作させること
ができる。
Next, as a fourth modification, as shown in FIG. 9, by providing sub-differential light-receiving elements 132L and 132R on both sides in the moving direction of the differential light-receiving element 130, respectively, Moving the light receiving element 130 at a high speed,
It is possible to solve the problem that the point light source image is missed when the point light source image is searched, and the loop light source is easily deviated from the loop control. The differential light receiving element 130 functions as if it has spread to the width of the sub differential type light receiving elements 132L and 132R, a point light source image can be searched at a high speed, and it is difficult to deviate from loop control. Further, for example, a point light source 100
Approaches the lens system 110, the point light source image becomes large,
When the value of the position conversion coefficient k of the differential output of the differential light receiving element 130 becomes too small and v / k becomes rough, the operation can be switched to the sub differential light receiving elements 132L and 132R.

【0030】これは特に上述した図5及び図6で示す形
態のように、点光源100が平面上や立体内を移動する
ような構成において、点光源100の差動型受光素子1
30と接離する方向(Y方向)の移動領域を広げること
ができ、視野の広い位置検出装置を提供する上で有利に
機能するものとなる。
This is particularly the case in the configuration in which the point light source 100 moves on a plane or in a three-dimensional object as in the above-described embodiments shown in FIGS.
The movement area in the direction (Y direction) of contacting / separating from 30 can be widened, which advantageously functions in providing a position detecting device with a wide field of view.

【0031】次に、第5の変形例として、レンズが球で
図6のZ方向の動作域を大きくした場合、差動型受光素
子130のZ方向の寸法が大きくなり、受光素子の応答
周波数が下がるという問題を解決するものである。図1
0に示すように、Z方向に8等分された受光素子列13
4L、134Rを形成することにより、最大信号が得ら
れる1つの組みを選択すれば、8倍の応答周波数が得ら
れる。
Next, as a fifth modified example, when the lens is a sphere and the operating area in the Z direction in FIG. 6 is enlarged, the dimension of the differential light receiving element 130 in the Z direction is increased, and the response frequency of the light receiving element is increased. Is to solve the problem of falling. FIG.
0, the light receiving element array 13 divided into eight equal parts in the Z direction
By selecting one set that provides the maximum signal by forming 4L and 134R, an eightfold response frequency can be obtained.

【0032】次に、第6の変形例として、板状の可動体
120の中心に差動型受光素子130を配置し、その両
側にアクチュエータ140と撮像式絶対位置検出装置1
60とを図11に示すように配置することにより、差動
型受光素子130とアクチュエータ140とが近接して
剛性が高まり、ループ制御特性周波数が高くなり、また
差動型受光素子130と撮像式絶対位置検出装置160
とが近接し、差動型受光素子130の中心線の位置を現
す出力情報Aに温度による伸縮誤差などが入りにくくな
り、信頼度の高い装置を構成できる。
Next, as a sixth modification, a differential light-receiving element 130 is arranged at the center of a plate-shaped movable body 120, and an actuator 140 and an imaging type absolute position detecting device 1 are arranged on both sides thereof.
11, the differential light receiving element 130 and the actuator 140 are close to each other to increase the rigidity, the loop control characteristic frequency is increased, and the differential light receiving element 130 and the imaging type Absolute position detection device 160
And the output information A indicating the position of the center line of the differential light receiving element 130 is less likely to include expansion and contraction errors due to temperature, and a highly reliable device can be configured.

【0033】さらに、以上のような各構成において、レ
ンズ系の縮小倍率を大きくすることにより、点光源像の
移動範囲が、位置検出対象物に取り付けた点光源の動作
範囲に縮小率を掛けた大きさになり、長さや量の極めて
小さな点光源一次元位置検出装置にすることができ、点
光源像の速度も加速度も縮小率を掛けた大きさになるこ
とから、可動体を動かすアクチュエータ140の電力も
極めて小さくすることができる。
Further, in each of the above configurations, by increasing the reduction magnification of the lens system, the moving range of the point light source image is obtained by multiplying the operating range of the point light source attached to the position detection target by the reduction ratio. Since the size and size of the point light source one-dimensional position detecting device can be extremely small and the length and amount can be reduced, and the speed and acceleration of the point light source image are multiplied by the reduction rate, the actuator 140 that moves the movable body can be obtained. Can also be made extremely small.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように本発明の位置検出装
置は、点光源のレンズ系による焦光面に配置される可動
体に、点光源像を検出する差動型受光素子と、絶対位置
検出装置によって読み取られるエンコード部とを設け、
可動体をアクチュエータによって直線移動することによ
り、差動型受光素子に点光源像が当たる状態に制御し、
絶対位置検出装置の検出情報と差動型受光素子の差出力
情報とに基づいて、前記点光源の位置を検出する一次元
位置検出装置を具備したものである。このため、差動型
受光素子の絶対位置を高分解能、高精度で検出できる絶
対位置検出装置の検出情報と、狭小範囲で点光源像を高
分解能、高精度で検出する差動型受光素子の検出情報と
を合成することにより、多数の受光素子を設けることな
く、簡易な構成で、しかも測長範囲の大きく、高分解
能、高精度、かつ高速応答性の位置検出装置を提供する
ことができる効果がある。
As described above, the position detecting apparatus according to the present invention comprises a movable body disposed on a focal plane formed by a lens system of a point light source, a differential light receiving element for detecting a point light source image, and an absolute position. An encoding unit read by the detection device,
By moving the movable body linearly by the actuator, it is controlled so that the point light source image hits the differential light receiving element,
A one-dimensional position detection device for detecting the position of the point light source based on detection information of the absolute position detection device and difference output information of the differential light receiving element. For this reason, the detection information of the absolute position detection device that can detect the absolute position of the differential light-receiving element with high resolution and high precision, and the differential light-receiving element that detects the point light source image with high resolution and high precision in a narrow range. By synthesizing the detection information, it is possible to provide a high-resolution, high-accuracy, and high-speed responsive position detection device having a simple configuration, a large length measurement range, and no large number of light receiving elements. effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による位置検出装置の一次元位置検出装
置の構成例を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of a one-dimensional position detection device of a position detection device according to the present invention.

【図2】図1に示す一次元位置検出装置によって検出を
行う位置検出対象物の位置検出可能域を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a position detectable area of a position detection target to be detected by the one-dimensional position detection device shown in FIG.

【図3】図1に示す一次元位置検出装置に設けられる差
動型受光素子の構成と作用を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration and operation of a differential light receiving element provided in the one-dimensional position detecting device shown in FIG.

【図4】図1に示す一次元位置検出装置の回路構成を示
すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of the one-dimensional position detecting device shown in FIG.

【図5】図1に示す一次元位置検出装置によって検出を
行う位置検出対象物が平面上を移動する場合の位置検出
可能域を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a position detectable area when a position detection target to be detected by the one-dimensional position detection device shown in FIG. 1 moves on a plane.

【図6】図1に示す一次元位置検出装置によって検出を
行う位置検出対象物が立体空間中を移動する場合の位置
検出可能域を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a position detectable area when a position detection target to be detected by the one-dimensional position detection device shown in FIG. 1 moves in a three-dimensional space.

【図7】図1に示す一次元位置検出装置によって点光源
を検出する場合に背景光を除去するための信号処理を示
すタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart showing signal processing for removing background light when a point light source is detected by the one-dimensional position detection device shown in FIG. 1;

【図8】(A)は背景光がない場合の差動型受光素子の
出力信号例を示し、(B)は背景光がある場合の差動型
受光素子の出力信号例を示す波形図である。
8A is a waveform diagram illustrating an example of an output signal of a differential light receiving element when there is no background light, and FIG. 8B is a waveform diagram illustrating an example of an output signal of the differential light receiving element when there is background light. is there.

【図9】図1に示す一次元位置検出装置の差動型受光素
子の両側に副差動型受光素子を設けた例を示す説明図で
ある。
9 is an explanatory diagram showing an example in which sub differential light receiving elements are provided on both sides of the differential light receiving element of the one-dimensional position detecting device shown in FIG.

【図10】図1に示す一次元位置検出装置の差動型受光
素子をその移動方向と直角方向に複数に分割した例を示
す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example in which the differential light receiving element of the one-dimensional position detecting device shown in FIG. 1 is divided into a plurality of parts in a direction perpendicular to the moving direction.

【図11】図1に示す一次元位置検出装置の構造を示す
説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the structure of the one-dimensional position detecting device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100……点光源、110……レンズ系、110A……
焦光面、120……可動体、130……差動型受光素
子、130R、130L……受光素子、140……アク
チュエータ、150……エンコード部、160……絶対
位置検出装置、170……可動子、210……差動増幅
器、220……加算回路、230……アクチュエータ制
御回路、240……乗算器、250……加算器、260
……判定回路。
100 point light source 110 lens system 110A
Focal plane, 120: movable body, 130: differential light receiving element, 130R, 130L: light receiving element, 140: actuator, 150: encoding unit, 160: absolute position detecting device, 170: movable 210, a differential amplifier, 220, an adding circuit, 230, an actuator control circuit, 240, a multiplier, 250, an adder, 260
... Judgment circuit.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 位置検出対象物に取り付けた点光源と、 前記点光源の光を集め結像させるレンズ系と、 前記レンズ系の焦光面に配置される可動体と、 前記可動体に設けられ、点光源からの光の焦光位置を検
出する差動型受光素子と、 前記可動体を前記焦光面内で直線移動させることによ
り、前記差動型受光素子の出力信号に基づいて、前記差
動型受光素子に前記点光源の像が当たる状態に制御する
アクチュエータと、 前記可動体に設けたエンコード部と、 前記エンコード部を検出することにより、前記可動体の
位置を検出する絶対位置検出装置とを有して構成され、 前記絶対位置検出装置の検出情報と前記差動型受光素子
の差出力情報とに基づいて、前記点光源の位置を検出す
る一次元位置検出装置を具備した、 ことを特徴とする位置検出装置。
1. A point light source attached to a position detection target, a lens system that collects and forms light from the point light source, a movable body disposed on a focal plane of the lens system, and provided on the movable body. And a differential light receiving element for detecting a focal position of light from a point light source, and by linearly moving the movable body in the focal plane, based on an output signal of the differential light receiving element, An actuator that controls the image of the point light source to impinge on the differential light receiving element; an encoding unit provided on the movable body; and an absolute position that detects the position of the movable body by detecting the encoding unit. A one-dimensional position detecting device configured to detect the position of the point light source based on detection information of the absolute position detecting device and difference output information of the differential type light receiving element. Position detection characterized by Apparatus.
【請求項2】 一次元位置検出装置は、前記絶対位置検
出装置の検出情報と前記差動型受光素子の差出力情報と
を合成した情報を前記点光源の位置情報として出力する
ことを特徴とする請求項1記載の位置検出装置。
2. The one-dimensional position detecting device outputs information obtained by combining detection information of the absolute position detecting device and difference output information of the differential light receiving element as position information of the point light source. The position detecting device according to claim 1.
【請求項3】 共通の点光源の位置を互いに異なる方向
から検出する少なくとも2つの一次元位置検出装置を具
備し、前記各一次元位置検出装置からの位置検出情報に
基づいて前記点光源の平面上の位置を検出することを特
徴とする請求項1記載の位置検出装置。
3. At least two one-dimensional position detecting devices for detecting a position of a common point light source from directions different from each other, and a plane of the point light source based on position detection information from each of the one-dimensional position detecting devices. 2. The position detecting device according to claim 1, wherein the position is detected.
【請求項4】 共通の点光源の位置を互いに異なる3次
元方向から検出する少なくとも3つの一次元位置検出装
置を具備し、前記各一次元位置検出装置からの位置検出
情報に基づいて前記点光源の立体空間上の位置を検出す
ることを特徴とする請求項1記載の位置検出装置。
4. At least three one-dimensional position detecting devices for detecting the position of a common point light source from mutually different three-dimensional directions, and the point light source is based on position detection information from each of the one-dimensional position detecting devices. 2. The position detecting device according to claim 1, wherein the position detecting unit detects a position in a three-dimensional space.
【請求項5】 前記エンコード部は、前記可動体にその
移動方向に沿ってスケールパターンを設けたものである
ことを特徴とする請求項1記載の位置検出装置。
5. The position detecting device according to claim 1, wherein the encoding unit is provided with a scale pattern on the movable body along a moving direction of the movable body.
【請求項6】 前記差動型受光素子は、前記可動体の移
動方向に沿って並列に一対の受光素子を近接配置し、各
受光素子の出力情報に応じて、前記点光源の位置を検出
するものであることを特徴とする請求項1記載の位置検
出装置。
6. The differential light-receiving element includes a pair of light-receiving elements arranged close to each other in parallel along a moving direction of the movable body, and detects a position of the point light source according to output information of each light-receiving element. 2. The position detecting device according to claim 1, wherein the position is detected.
【請求項7】 前記アクチュエータは、リニアモータよ
り構成され、前記可動体は、前記リニアモータによって
駆動される磁性材料よりなる可動子を有することを特徴
とする請求項1記載の位置検出装置。
7. The position detecting device according to claim 1, wherein the actuator is constituted by a linear motor, and the movable body has a mover made of a magnetic material driven by the linear motor.
【請求項8】 前記絶対位置検出装置は、前記エンコー
ド部を撮像して前記可動体の位置を検出する撮像式絶対
位置検出装置であることを特徴とする請求項1記載の位
置検出装置。
8. The position detecting device according to claim 1, wherein the absolute position detecting device is an image pickup type absolute position detecting device that detects the position of the movable body by imaging the encoding unit.
【請求項9】 前記絶対位置検出装置と前記アクチュエ
ータとにより、前記差動型受光素子に微小振動を加え、
前記絶対位置検出装置の出力の変化分と前記差動型受光
素子の差出力の変化分から、前記差動型受光素子の差出
力の位置変換特性値を決定し、前記差動型受光素子の差
出力に前記位置変換特性値の現在値を作用させて出力す
る手段を備えてなることを特徴とする請求項1記載の位
置検出装置。
9. A micro vibration is applied to the differential light receiving element by the absolute position detecting device and the actuator,
From the change in the output of the absolute position detection device and the change in the difference output of the differential light receiving element, a position conversion characteristic value of the difference output of the differential light receiving element is determined. 2. The position detecting apparatus according to claim 1, further comprising means for applying a current value of the position conversion characteristic value to the output and outputting the result.
【請求項10】 前記差動型受光素子の差出力の位置変
換特性値を蓄えるメモリを有し、現在の特性値を前記メ
モリから読み出した過去の典型的な特性値と比較し、前
記差動型受光素子の差出力の異常を診断する手段を備え
てなることを特徴とする請求項9記載の位置検出装置。
10. A memory for storing a position conversion characteristic value of a differential output of the differential type light receiving element, wherein a current characteristic value is compared with a past typical characteristic value read from the memory, 10. The position detecting device according to claim 9, further comprising means for diagnosing an abnormality in the differential output of the light receiving element.
【請求項11】 前記点光源を高周波数でパルス点灯す
る手段と、前記差動型受光素子の受光素子の出力信号か
ら、前記点光源をパルス点灯する高周波数を検知し、前
記検知した高周波数の成分を取り出す手段とを備えてな
ることを特徴とする請求項1記載の位置検出装置。
11. A means for pulsing the point light source at a high frequency, and a high frequency for pulsing the point light source is detected from an output signal of a light receiving element of the differential type light receiving element. 2. The position detecting device according to claim 1, further comprising: means for extracting the component.
【請求項12】 前記可動体の直線移動方向に対して前
記差動型受光素子を挟んで両側に配置した副差動型受光
素子を備えてなることを特徴とする請求項1記載の位置
検出装置。
12. The position detection device according to claim 1, further comprising a sub differential type light receiving element disposed on both sides of the differential type light receiving element with respect to a direction of linear movement of the movable body. apparatus.
【請求項13】 前記差動型受光素子を、前記可動体の
直線移動方向と直交する方向に複数に分割し、分割され
た各差動型受光素子の信号を切り替え選択する手段を備
えてなることを特徴とする請求項1記載の位置検出装
置。
13. A light-receiving device comprising: means for dividing the differential light-receiving element into a plurality of parts in a direction orthogonal to the direction of linear movement of the movable body, and switching and selecting a signal of each of the divided differential light-receiving elements. The position detecting device according to claim 1, wherein:
【請求項14】 1枚の板により前記可動体を形成し、
前記1枚の板の中央部に前記差動型受光素子を設けると
ともに、前記1枚の板の一端に前記アクチュエータのた
めの可動子を設け、さらに前記1枚の板の他端にスケー
ルパターンを形成して前記エンコード部を設けたことを
特徴とする請求項1記載の位置検出装置。
14. The movable body is formed by one plate,
The differential type light receiving element is provided at the center of the one plate, a mover for the actuator is provided at one end of the one plate, and a scale pattern is provided at the other end of the one plate. The position detecting device according to claim 1, wherein the encoding unit is formed and provided.
JP23618297A 1997-09-01 1997-09-01 Position detection device Expired - Fee Related JP3900218B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23618297A JP3900218B2 (en) 1997-09-01 1997-09-01 Position detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23618297A JP3900218B2 (en) 1997-09-01 1997-09-01 Position detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1183430A true JPH1183430A (en) 1999-03-26
JP3900218B2 JP3900218B2 (en) 2007-04-04

Family

ID=16996997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23618297A Expired - Fee Related JP3900218B2 (en) 1997-09-01 1997-09-01 Position detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3900218B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3900218B2 (en) 2007-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0679870A2 (en) Optical displacement sensor
US5196713A (en) Optical position sensor with corner-cube and servo-feedback for scanning microscopes
US4933673A (en) Encoder
US5982494A (en) Non-contact position sensor
US10540559B2 (en) Position detection apparatus, lens apparatus, image pickup system, machine tool apparatus, position detection method, and non-transitory computer-readable storage medium which are capable of detecting abnormality
SE453440B (en) OPTICAL READING UNIT FOR SCANING A RECORDER WITH A RADIATOR-REFLECTING INFORMATION STRUCTURE
JP3259316B2 (en) Position detection device, lens device, video camera
JP3473057B2 (en) Displacement detector
JPH11211439A (en) Surface profile measuring device
US6459492B1 (en) Non-contact position sensor
JPS6233643B2 (en)
JPH05157554A (en) Probe microscope incorporated with optical micsroscope
US5444240A (en) Position detecting apparatus employing an estimating function
JP3900218B2 (en) Position detection device
US9383230B2 (en) Position detection apparatus, lens apparatus, image pickup system, machine tool apparatus, position detection method, and non-transitory computer-readable storage medium
EP0647835B1 (en) Displacement detecting system
JPH06137861A (en) Range measuring device for camera
JP3318843B2 (en) Position detector origin detection method and detection system
JPH0798429A (en) Range finder
JP3206073B2 (en) Position detection device
US20240426638A1 (en) Analog optical positioning sensor, method, and circuit
JP3120454B2 (en) MR type position detector
JPH05231848A (en) Optical displacement sensor
KR100498192B1 (en) Non-contact position sensor
JPH02278122A (en) Optical position detector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20040420

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20040420

A977 Report on retrieval

Effective date: 20060104

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20060605

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060727

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Effective date: 20061206

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061219

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 3

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100112

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110112

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120112

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees