JPH03210421A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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- JPH03210421A JPH03210421A JP533090A JP533090A JPH03210421A JP H03210421 A JPH03210421 A JP H03210421A JP 533090 A JP533090 A JP 533090A JP 533090 A JP533090 A JP 533090A JP H03210421 A JPH03210421 A JP H03210421A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、被検出体の位置を検出できる位置検出装置に
関する。更に詳述すると、本発明は、例えば磁気記録再
生装置のテープ走行系において走行中のテープエツジの
幅方向位置を検出する場合のように、被検出体の位置を
検出するに好適な位置検出装置に関する。
関する。更に詳述すると、本発明は、例えば磁気記録再
生装置のテープ走行系において走行中のテープエツジの
幅方向位置を検出する場合のように、被検出体の位置を
検出するに好適な位置検出装置に関する。
（従来の技術）
従来の位置検出装置としては、第３図に示されるように
、発光ダイオード等の光源１と、この光源１からの光ｌ
を受光するフォトダイオードやフォトトランジスタ等の
受光素子２とから成り、光源１と受光素子２との間を被
検出体３が遮った際の受光量の変化を受光素子２の出力
信号から検出することによって、被検出体３の位置を行
なっている。
、発光ダイオード等の光源１と、この光源１からの光ｌ
を受光するフォトダイオードやフォトトランジスタ等の
受光素子２とから成り、光源１と受光素子２との間を被
検出体３が遮った際の受光量の変化を受光素子２の出力
信号から検出することによって、被検出体３の位置を行
なっている。
また、従来の位置検出装置としては、第４図及び第５図
に示されるように、発光ダイオード等の光源１と、この
光源１からの光ｌを受光する二つの受光部２ａ、２ｂを
する受光素子２とから成り、光源１と受光素子２との間
の被検出体３によって一方の受光部２ｂを遮光すると共
に他方の受光部２ａには常に光源１からの光ｌが参照光
として入射するように配置して使用するものがある。
に示されるように、発光ダイオード等の光源１と、この
光源１からの光ｌを受光する二つの受光部２ａ、２ｂを
する受光素子２とから成り、光源１と受光素子２との間
の被検出体３によって一方の受光部２ｂを遮光すると共
に他方の受光部２ａには常に光源１からの光ｌが参照光
として入射するように配置して使用するものがある。
この位置検出装置の受光素子２の受光部２ａの出力は増
幅回路４ａに、受光素子２の受光部２ｂの出力は増幅回
路４ｂにそれぞれ供給され、更に各増幅回路４ａ、４ｂ
からの出力電圧ｖ１ 、 ｖ２は差動増幅回１５に入力
される。差動増幅回路５では、出力電圧ｖ１と、出力電
圧■２とを比較して位置検出出力■８を得るように設け
られている。
幅回路４ａに、受光素子２の受光部２ｂの出力は増幅回
路４ｂにそれぞれ供給され、更に各増幅回路４ａ、４ｂ
からの出力電圧ｖ１ 、 ｖ２は差動増幅回１５に入力
される。差動増幅回路５では、出力電圧ｖ１と、出力電
圧■２とを比較して位置検出出力■８を得るように設け
られている。
したがって、この位置検出装置によれば、基準となる参
照光用受光部２ａからの出力電圧と検出用受光部２ｂか
らの出力電圧との差は、被検出体３の動きに伴って変動
するため、この電圧差（Ｖｓ ）を被検出体３の位置に
あらかじめ対応させておくことにより、被検出＃３の位
置を検出することができる。
照光用受光部２ａからの出力電圧と検出用受光部２ｂか
らの出力電圧との差は、被検出体３の動きに伴って変動
するため、この電圧差（Ｖｓ ）を被検出体３の位置に
あらかじめ対応させておくことにより、被検出＃３の位
置を検出することができる。
（発明が解決しようとする課Ｕ）
しかしながら、第３図のような位置検出装置では、被検
出体３が有るか否かという二つの状態しか検出できず、
被検出体３の位置を検出することはできない、このため
、簡単な用途にしか利用できなかった。
出体３が有るか否かという二つの状態しか検出できず、
被検出体３の位置を検出することはできない、このため
、簡単な用途にしか利用できなかった。
また、第４図の従来の位置検出装置は、受光素子として
、位置検出用の受光部の他に参照光用の受光部を必要と
し、構造が複雑であるという欠点があった。しかも、上
記従来の位置検出装置は、位１検出用の受光部と参照光
用の受光部というように二つに分割しており、一方の受
光部に常に光を入射させておかなければならないため、
用途が限定されるという欠点がある。
、位置検出用の受光部の他に参照光用の受光部を必要と
し、構造が複雑であるという欠点があった。しかも、上
記従来の位置検出装置は、位１検出用の受光部と参照光
用の受光部というように二つに分割しており、一方の受
光部に常に光を入射させておかなければならないため、
用途が限定されるという欠点がある。
本発明は、簡単な構造で被検出体の位置を検出でき、用
途の自由度の高い位置検出装置を援供することを目的と
する。
途の自由度の高い位置検出装置を援供することを目的と
する。
（課題を解決するための手段）
かかる目的を達成するため、本発明の位置検出装！は、
光源と、この光源からの光を受光する受光素子とを備え
、前記光源から前記受光素子に至る光路上における被検
出体の位置を前記受光素子の出力信号によって検出する
位置検出装置において、前記受光素子に、少なくとも二
つの出力電極を備えかつ前記各出力電極から受光面にお
ける入射光の位置に応じた出力の得られる半導体装置検
出素子を用い、前記半導体装置検出素子の受光面に上記
被検出体の遮光部分と遮光されない部分とが投影される
配置とし、前記各出力電極からの出力に基づいて上記被
検出体の位置を検出する構成としている。
光源と、この光源からの光を受光する受光素子とを備え
、前記光源から前記受光素子に至る光路上における被検
出体の位置を前記受光素子の出力信号によって検出する
位置検出装置において、前記受光素子に、少なくとも二
つの出力電極を備えかつ前記各出力電極から受光面にお
ける入射光の位置に応じた出力の得られる半導体装置検
出素子を用い、前記半導体装置検出素子の受光面に上記
被検出体の遮光部分と遮光されない部分とが投影される
配置とし、前記各出力電極からの出力に基づいて上記被
検出体の位置を検出する構成としている。
（作用）
したがって、半導体装置検出素子に光源の光が入射する
と、照射面と遮光面との割合に逆比例した光電流がその
出力電極から分割出力される。
と、照射面と遮光面との割合に逆比例した光電流がその
出力電極から分割出力される。
例えば、第１図に示すように、半導体装置検出素子１２
の長さをＬとし、半導体装置検出素子１２の図上の下端
から被検出体１３によって影になっている部分の長さを
Ｘとする。また、半導体装置検出素子１２の図上の下端
を原点（ｘ＝Ｏ）とし、ｘ＝Ｏのときく半導体装置検出
素子の受光面Ｓ全体に光ρが当っているとき）の光電流
を１０とする。
の長さをＬとし、半導体装置検出素子１２の図上の下端
から被検出体１３によって影になっている部分の長さを
Ｘとする。また、半導体装置検出素子１２の図上の下端
を原点（ｘ＝Ｏ）とし、ｘ＝Ｏのときく半導体装置検出
素子の受光面Ｓ全体に光ρが当っているとき）の光電流
を１０とする。
被検出体１３によって〒導体位置検出素子１２の受光面
ＳがＸだけ影になっているときの光電流Ｉは、 １＝Ｉｏ （Ｌ−ｘ） ・”（
１）となる、このとき、出力電極１２ａ、１２ｂがらは
、Ｘ点の位置で分割された下式のような光＃！Ｘ流１１
．１２が出力される。
ＳがＸだけ影になっているときの光電流Ｉは、 １＝Ｉｏ （Ｌ−ｘ） ・”（
１）となる、このとき、出力電極１２ａ、１２ｂがらは
、Ｘ点の位置で分割された下式のような光＃！Ｘ流１１
．１２が出力される。
１ｉ＝１−Ｓ−・・・（２）
１２＝１”−二Δ
・・・ （３）
次に、上記（２）
（３）式の比を求めると、
１ｉ １ Ｘ
＝（Ｌ／ｘ）−１
・・・ （４）
となる。
上記（４）式より、Ｘを求めると、
となる。
そこで、半導体装置検出素子１２の出力電極１２ａ、１
２ｂから光電流１１．１２を取出し、第（５）式の計算
をすることにより被検出体１３の位置を検出できる。
２ｂから光電流１１．１２を取出し、第（５）式の計算
をすることにより被検出体１３の位置を検出できる。
（実施例）
以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
第２図に本発明の一実施例を原理図で示す。
本発明の位置検出装置は、発光ダイオード等の光源１１
と、この光源１１からの光ｌを受光する受光素子１２と
を備え、前記光源１１から前記受光素子１２に至る光路
上における被検出体１３の位置を受光素子１２の受光面
と遮光面との比に応じた光電流出力によって検出できる
ように構成されている。この位置検出装置は、受光素子
１２として半導体装置検出素子（ＰＳＯ）を使用してい
る。
と、この光源１１からの光ｌを受光する受光素子１２と
を備え、前記光源１１から前記受光素子１２に至る光路
上における被検出体１３の位置を受光素子１２の受光面
と遮光面との比に応じた光電流出力によって検出できる
ように構成されている。この位置検出装置は、受光素子
１２として半導体装置検出素子（ＰＳＯ）を使用してい
る。
この半導体装置検出素子１２は、平板状シリコンの表面
に２層、裏面にＮ層、それらの中間に１層を構成したも
のであり、入射した光ｌを光電変換し、その光電流を出
力電極１２ａ、１２ｂから分割出力できるように構成さ
れている。この半導体装置検出素子１２は、少なくとも
二つの出力電極１２ａ、１２ｂを備えており、かつ前記
各出力電極１２ａ、１２ｂから受光面Ｓにおける入射光
の位置に応じた出力が得られるようになっている。
に２層、裏面にＮ層、それらの中間に１層を構成したも
のであり、入射した光ｌを光電変換し、その光電流を出
力電極１２ａ、１２ｂから分割出力できるように構成さ
れている。この半導体装置検出素子１２は、少なくとも
二つの出力電極１２ａ、１２ｂを備えており、かつ前記
各出力電極１２ａ、１２ｂから受光面Ｓにおける入射光
の位置に応じた出力が得られるようになっている。
そして、位置検出装置は、半導体装置検出素子１２の受
光面Ｓに被検出＃１３によって遮光された部分と遮光さ
れない部分とが投影される配置とし、前記各出力電極１
２ａ、１２ｂからの出力を信号処理回路１０に入力し、
この信号処理回路１０において前述の（１）弐〜（５）
式の処理を行うことにより、被検出体１３の位置を検出
する構成としたものである。尚、電極１２ｃは、バイア
スミＳ極であり、十■を印加しである。
光面Ｓに被検出＃１３によって遮光された部分と遮光さ
れない部分とが投影される配置とし、前記各出力電極１
２ａ、１２ｂからの出力を信号処理回路１０に入力し、
この信号処理回路１０において前述の（１）弐〜（５）
式の処理を行うことにより、被検出体１３の位置を検出
する構成としたものである。尚、電極１２ｃは、バイア
スミＳ極であり、十■を印加しである。
ここで、信号処理回路１０は第１図に示すように、各出
力電極１２ａ、１２ｂからの出力電流を電圧Ｖ１．Ｖ２
に変換する電流電圧変換器１４ａ。
力電極１２ａ、１２ｂからの出力電流を電圧Ｖ１．Ｖ２
に変換する電流電圧変換器１４ａ。
１４ｂと、この電流電圧変換器１４ａ、１４ｂからの電
圧ｖ１゜■２を加算する加算器１５と、前記電流電圧変
換器１４ａからの電圧■１及び加算器１５からの出力（
Ｖｌ ＋Ｖ２ ）を取込み、■１／ （Ｖ＋ ＋Ｖ２
）の對算をする割算器１６とを備えている。
圧ｖ１゜■２を加算する加算器１５と、前記電流電圧変
換器１４ａからの電圧■１及び加算器１５からの出力（
Ｖｌ ＋Ｖ２ ）を取込み、■１／ （Ｖ＋ ＋Ｖ２
）の對算をする割算器１６とを備えている。
以上のように本発明は構成されているので、次のように
動作する。
動作する。
まず、光源１１から受光素子たる半導体装置検出素子１
２に光２を与える。このとき、被検出体１３によって半
導体装置検出素子１２の受光面ＳがＸだけ影になってい
るときに、光電流Ｉは前述の（１）式のように与えられ
ることになる。このとき、半導体装置検出素子１２の出
力を極１２ａ。
２に光２を与える。このとき、被検出体１３によって半
導体装置検出素子１２の受光面ＳがＸだけ影になってい
るときに、光電流Ｉは前述の（１）式のように与えられ
ることになる。このとき、半導体装置検出素子１２の出
力を極１２ａ。
１２ｂからはＸ点の位置で分割された前述の（２）（３
）式のような光電流Ｉｔ 、１２が出力される。
）式のような光電流Ｉｔ 、１２が出力される。
この出力電極１２ａ、１２ｂからの光電流１１Ｉ２は、
信号処理回路１０の電流電圧変換器１４ａ、１４ｂに入
力されて電圧Ｖｌ 、ｖ２に変換さｔＬＺ＞、ＴＩ記電
圧Ｖｌ 、Ｖ２は、光電流！＋ 、１２に比例している
。
信号処理回路１０の電流電圧変換器１４ａ、１４ｂに入
力されて電圧Ｖｌ 、ｖ２に変換さｔＬＺ＞、ＴＩ記電
圧Ｖｌ 、Ｖ２は、光電流！＋ 、１２に比例している
。
前記電流電圧変換器１４ａ、１４ｂからの電圧Ｖｌ 、
Ｖ２は、加算器１５に与えられる。加算器１５では、電
圧ｖ１ 、ｖ２を加算してその結果を出力電圧（Ｖ１＋
Ｖ２ ）として出力する。
Ｖ２は、加算器１５に与えられる。加算器１５では、電
圧ｖ１ 、ｖ２を加算してその結果を出力電圧（Ｖ１＋
Ｖ２ ）として出力する。
加算器１５の出力電圧（Ｖｌ ＋Ｖ２ ）は、割算器１
６に入力される。この割算器１６には、電流電圧変換器
１４ａからの出力電圧■１も入力されている。
６に入力される。この割算器１６には、電流電圧変換器
１４ａからの出力電圧■１も入力されている。
割算器１６では、上記（５）式を変形したの計算をする
。
。
したがって、半導体装置検出素子１２の出力電極１２ａ
、１２ｂから光Ｓ流Ｉｔ 、１２を取出し、これら電流
を電圧に変換してから上記第（５）１式の計算をするこ
とにより被検出体１３の位置を検出できる。
、１２ｂから光Ｓ流Ｉｔ 、１２を取出し、これら電流
を電圧に変換してから上記第（５）１式の計算をするこ
とにより被検出体１３の位置を検出できる。
尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の一例ではある
がこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において種々変形実施可能である１例えば、上
記各実施例では、二つの出力電極を有する一次元の半導
体装置検出素子を使用して構成したが、４つの出力電極
を有する二次元の半導体装置検出素子を使用してもよい
、このように二次元の半導体装置検出素子を使用すると
テープの上下動の検出だけでなく、テープの傾きも検出
できる。
がこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において種々変形実施可能である１例えば、上
記各実施例では、二つの出力電極を有する一次元の半導
体装置検出素子を使用して構成したが、４つの出力電極
を有する二次元の半導体装置検出素子を使用してもよい
、このように二次元の半導体装置検出素子を使用すると
テープの上下動の検出だけでなく、テープの傾きも検出
できる。
（発明の効果）
以上の説明より明らかなように、本発明の位置検出装置
は、半導体装置検出素子に照射される光源からの光の遮
られる部分と遮られない部分との面積比に逆比例する光
電流を少なくとも二つの出力電極から分割出力させ、こ
れら電流から被検出体の位置を検出するようにしている
ので、簡単な構造で被検出体の位置を正確に検出できる
。
は、半導体装置検出素子に照射される光源からの光の遮
られる部分と遮られない部分との面積比に逆比例する光
電流を少なくとも二つの出力電極から分割出力させ、こ
れら電流から被検出体の位置を検出するようにしている
ので、簡単な構造で被検出体の位置を正確に検出できる
。
しかも、位置検出装置は、被検出体の有無だけでなくそ
の位置・傾きなども検出できるため、用途が広い６例え
ば、磁気記録再生装置のテープ走行系において、走行す
るテープのエツジ位置を測定する装置に応用することが
できる。この場合、光の当っている位置ではなく、テー
プによって１されていない部分の重心位置を測定してい
ることになり、テープのテープ幅方向移動によって相対
的な重心位置が直線的に変化するので、テープのエツジ
の位置を検出することができる。このような装置によれ
ば、テープの上下動をアナログ的に検出できるし、テー
プエツジがギザギザであっても原理的に重心位置を与え
ているので誤差は少ない。
の位置・傾きなども検出できるため、用途が広い６例え
ば、磁気記録再生装置のテープ走行系において、走行す
るテープのエツジ位置を測定する装置に応用することが
できる。この場合、光の当っている位置ではなく、テー
プによって１されていない部分の重心位置を測定してい
ることになり、テープのテープ幅方向移動によって相対
的な重心位置が直線的に変化するので、テープのエツジ
の位置を検出することができる。このような装置によれ
ば、テープの上下動をアナログ的に検出できるし、テー
プエツジがギザギザであっても原理的に重心位置を与え
ているので誤差は少ない。
第１図（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の原理を示す説明図で
ある。 第２図は本発明の一実施例を示す原理図である。 第３図は従来の位置検出装置の一例を示す図である。 第４図及び第５図は従来の位置検出装置の他の例を示す
原理図である。 １０・・・信号処理回路、 １１・・・光源、 ２・・・受光素子、 １２ａ、１２ｂ−−−出力電極、 ３・・・被検出体、 ４ａ、１４ｂ・・・電流電圧変換器、 ５・・・加算器、 ６・・・割算器。 特許出頴人 日本放送協会 株式会社三協精機製作所 代 理 人
ある。 第２図は本発明の一実施例を示す原理図である。 第３図は従来の位置検出装置の一例を示す図である。 第４図及び第５図は従来の位置検出装置の他の例を示す
原理図である。 １０・・・信号処理回路、 １１・・・光源、 ２・・・受光素子、 １２ａ、１２ｂ−−−出力電極、 ３・・・被検出体、 ４ａ、１４ｂ・・・電流電圧変換器、 ５・・・加算器、 ６・・・割算器。 特許出頴人 日本放送協会 株式会社三協精機製作所 代 理 人
Claims (1)
- 光源と、この光源からの光を受光する受光素子とを備え
、前記光源から前記受光素子に至る光路上における被検
出体の位置を前記受光素子の出力信号によって検出する
位置検出装置において、前記受光素子に、少なくとも二
つの出力電極を備えかつ前記各出力電極から受光面にお
ける入射光の位置に応じた出力の得られる半導体装置検
出素子を用い、前記半導体装置検出素子の受光面に上記
被検出体の遮光部分と遮光されない部分とが投影される
配置とし、前記各出力電極からの出力に基づいて上記被
検出体の位置を検出する構成としたことを特徴とする位
置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP533090A JPH03210421A (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP533090A JPH03210421A (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | 位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03210421A true JPH03210421A (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=11608234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP533090A Pending JPH03210421A (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03210421A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5870106A (ja) * | 1981-10-22 | 1983-04-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | エツジ位置検出装置 |
| JPS6071132A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-23 | Toyoda Gosei Co Ltd | ウェザ−ストリップの自動クリップ取付装置 |
-
1990
- 1990-01-12 JP JP533090A patent/JPH03210421A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5870106A (ja) * | 1981-10-22 | 1983-04-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | エツジ位置検出装置 |
| JPS6071132A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-23 | Toyoda Gosei Co Ltd | ウェザ−ストリップの自動クリップ取付装置 |
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