JPH09105645A - 光電子センサおよびその補償システム - Google Patents
光電子センサおよびその補償システムInfo
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- JPH09105645A JPH09105645A JP8173022A JP17302296A JPH09105645A JP H09105645 A JPH09105645 A JP H09105645A JP 8173022 A JP8173022 A JP 8173022A JP 17302296 A JP17302296 A JP 17302296A JP H09105645 A JPH09105645 A JP H09105645A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
- G01D18/001—Calibrating encoders
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/34776—Absolute encoders with analogue or digital scales
- G01D5/34784—Absolute encoders with analogue or digital scales with only analogue scales or both analogue and incremental scales
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シャフト１０３に対して固定された光エミッ
タ１１０と、エミッタ１１０に対して固定された一対の
光検出器１１１，１１２とを含むハンドルシャフト（１
０３）位置センサを提供する。 【解決手段】 ディスク１１３は、シャフト１０３上で
回転するためエミッタ１１０と検出器１１１，１１２と
の間に装着され、エミッタと一方の検出器１１１との間
でディスク１１３の円周上に延在するグレー・スケール
・トラックを有し、このグレー・スケールは、エミッタ
１１０によって発光される光に対して不透明から透明に
変化する。第２の透明トラックは、エミッタと他方の検
出器１１２との間でディスク１１３の円周上に延在す
る。２つの検出器１１１，１１２の出力は比較され、シ
ャフト１０３の移動の表示を行う。
タ１１０と、エミッタ１１０に対して固定された一対の
光検出器１１１，１１２とを含むハンドルシャフト（１
０３）位置センサを提供する。 【解決手段】 ディスク１１３は、シャフト１０３上で
回転するためエミッタ１１０と検出器１１１，１１２と
の間に装着され、エミッタと一方の検出器１１１との間
でディスク１１３の円周上に延在するグレー・スケール
・トラックを有し、このグレー・スケールは、エミッタ
１１０によって発光される光に対して不透明から透明に
変化する。第２の透明トラックは、エミッタと他方の検
出器１１２との間でディスク１１３の円周上に延在す
る。２つの検出器１１１，１１２の出力は比較され、シ
ャフト１０３の移動の表示を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光電子センサ(optoele
ctronic sensor) に関し、さらに詳しくは、角位置など
位置を検出する光電子センサと、かかるセンサの補償シ
ステムとに関するが、これらに限定されない。
ctronic sensor) に関し、さらに詳しくは、角位置など
位置を検出する光電子センサと、かかるセンサの補償シ
ステムとに関するが、これらに限定されない。
【０００２】
【従来の技術】自動車技術では、自動車の機能を正確に
制御できるように増え続ける多数のパラメータを検出す
ることはますます望ましくなっている。そのため、例え
ば、自動車全高，スロットル位置またはアクセル・ペダ
ル位置について、位置、特に回転シャフトの角位置を検
出できるセンサが必要とされる。多数の異なる種類のこ
のようなセンサが知られており、例えば、容量性，誘導
性およびホール効果を利用する磁気性方式がある。しか
し、これらのセンサは、正確な線形出力を生成せず、自
動車環境では高くなりうる電磁波干渉（ＥＭＩ：electr
omagnetic interference）に影響を受けやすい。ハンド
ル位置検出のための光電子センサも知られているが、こ
れらのセンサはシャフトの移動を測定するが、シャフト
の静止位置を直接測定しない。
制御できるように増え続ける多数のパラメータを検出す
ることはますます望ましくなっている。そのため、例え
ば、自動車全高，スロットル位置またはアクセル・ペダ
ル位置について、位置、特に回転シャフトの角位置を検
出できるセンサが必要とされる。多数の異なる種類のこ
のようなセンサが知られており、例えば、容量性，誘導
性およびホール効果を利用する磁気性方式がある。しか
し、これらのセンサは、正確な線形出力を生成せず、自
動車環境では高くなりうる電磁波干渉（ＥＭＩ：electr
omagnetic interference）に影響を受けやすい。ハンド
ル位置検出のための光電子センサも知られているが、こ
れらのセンサはシャフトの移動を測定するが、シャフト
の静止位置を直接測定しない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、従
来技術の上記の問題を克服するか、あるいは少なくとも
軽減する光電子位置センサを提供することを目的とす
る。
来技術の上記の問題を克服するか、あるいは少なくとも
軽減する光電子位置センサを提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第１の様式では、本発明
は、光エミッタと光検出器と、エミッタおよび検出器に
対して移動可能かつ、移動方向に延在するグレー・スケ
ールをその上に有する基板とによって構成される光電子
位置センサを提供し、前記グレー・スケールは、エミッ
タによって発光される光に対して実質的に不透明な第１
端部から、光に対して実質的に透明な第２端部まで不透
明性が変化し、前記光検出器は、エミッタから透過さ
れ、前記基板上で前記グレー・スケールを介して通過す
る光の量を検出して、前記エミッタおよび検出器に対す
る基板の位置の表示を行う。
は、光エミッタと光検出器と、エミッタおよび検出器に
対して移動可能かつ、移動方向に延在するグレー・スケ
ールをその上に有する基板とによって構成される光電子
位置センサを提供し、前記グレー・スケールは、エミッ
タによって発光される光に対して実質的に不透明な第１
端部から、光に対して実質的に透明な第２端部まで不透
明性が変化し、前記光検出器は、エミッタから透過さ
れ、前記基板上で前記グレー・スケールを介して通過す
る光の量を検出して、前記エミッタおよび検出器に対す
る基板の位置の表示を行う。
【０００５】好ましくは、グレー・スケールは、基板上
の第１トラック上に設けられ、またグレー・スケールの
透明端部と同じ透明性を有する第２平行トラックが設け
られ、センサはさらに、エミッタによって透過され基板
上の第２トラックを介して通過される光の量を検出する
第２検出器を含み、２つの検出器の出力は比較され、基
板の位置の表示を行う。好ましくは、基板はプラスチッ
ク材料であり、グレー・スケールは、写真方法によって
提供される。好適な実施例では、基板は、角位置が検出
されるシャフト上で位置決め用のディスクであり、グレ
ー・スケールは、シャフトの角位置を検出するため円周
方向に延在する。
の第１トラック上に設けられ、またグレー・スケールの
透明端部と同じ透明性を有する第２平行トラックが設け
られ、センサはさらに、エミッタによって透過され基板
上の第２トラックを介して通過される光の量を検出する
第２検出器を含み、２つの検出器の出力は比較され、基
板の位置の表示を行う。好ましくは、基板はプラスチッ
ク材料であり、グレー・スケールは、写真方法によって
提供される。好適な実施例では、基板は、角位置が検出
されるシャフト上で位置決め用のディスクであり、グレ
ー・スケールは、シャフトの角位置を検出するため円周
方向に延在する。
【０００６】「光学(optical) 」および「光(light) 」
という用語を本明細書で用いるが、これらの用語は赤外
線と紫外線との間ならびにこれらを含むすべての波長を
含むことを理解されたい。
という用語を本明細書で用いるが、これらの用語は赤外
線と紫外線との間ならびにこれらを含むすべての波長を
含むことを理解されたい。
【０００７】光電子センサの使用中、特に、自動車環境
に限定されないが、温度，埃および老化(aging) などの
多数の要因は、検出器に透過される光の量を劣化するこ
とがある。
に限定されないが、温度，埃および老化(aging) などの
多数の要因は、検出器に透過される光の量を劣化するこ
とがある。
【０００８】従って、第２の様式では、本発明は、光エ
ミッタと、第１および第２光検出器とを有する光電子セ
ンサ用の光電子センサ補償システムを提供し、第１光検
出器は、変調路を介して透過される光の量を検出し、第
２光検出器は、基準路を介して透過される光の量を検出
し、この補償システムは、第２検出器の出力信号を受信
する入力を含む基準チャネルと、調整可能なデューティ
・サイクルに基づいて入力にて信号をチョッピング(cho
pping)する制御可能なチョッピング・スイッチと、チョ
ッピングされた信号を平均して、基準チャネルの出力を
与えるフィルタと、第１検出器の出力を受信して、変調
チャネルの出力を与える入力を含む変調チャネルと、変
調チャネルおよび基準チャネルの出力を比較して、変調
チャネルおよび基準チャネルの出力が同じかどうかを示
す出力を与える比較器であって、この比較器の出力は、
変調チャネルおよび基準チャネルの出力を等化すること
を試みるようにチョッピング・スイッチを制御するため
に利用される比較器と、比較器の出力を平均して、２つ
の検出器の出力信号の間の比率の表示を行うフィルタと
によって構成される。
ミッタと、第１および第２光検出器とを有する光電子セ
ンサ用の光電子センサ補償システムを提供し、第１光検
出器は、変調路を介して透過される光の量を検出し、第
２光検出器は、基準路を介して透過される光の量を検出
し、この補償システムは、第２検出器の出力信号を受信
する入力を含む基準チャネルと、調整可能なデューティ
・サイクルに基づいて入力にて信号をチョッピング(cho
pping)する制御可能なチョッピング・スイッチと、チョ
ッピングされた信号を平均して、基準チャネルの出力を
与えるフィルタと、第１検出器の出力を受信して、変調
チャネルの出力を与える入力を含む変調チャネルと、変
調チャネルおよび基準チャネルの出力を比較して、変調
チャネルおよび基準チャネルの出力が同じかどうかを示
す出力を与える比較器であって、この比較器の出力は、
変調チャネルおよび基準チャネルの出力を等化すること
を試みるようにチョッピング・スイッチを制御するため
に利用される比較器と、比較器の出力を平均して、２つ
の検出器の出力信号の間の比率の表示を行うフィルタと
によって構成される。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例について、以下で図面を参照
して一例としてさらに詳しく説明する。
して一例としてさらに詳しく説明する。
【００１０】図１は、本発明による光電子角位置センサ
の断面図を示す。円形厚膜プラスチック・ディスク１１
３は、シャフト１０３上に装着され、このシャフト１０
３の角位置が検出され、またこのシャフト１０３はハウ
ジング１０１を通過する。シャフト１０３およびディス
ク１１３は、軸１２４上で回転する。Ｏ型リング１０８
は、シャフト１０３とハウジング１０１との間に装着さ
れ、粒子および流体から密封する。
の断面図を示す。円形厚膜プラスチック・ディスク１１
３は、シャフト１０３上に装着され、このシャフト１０
３の角位置が検出され、またこのシャフト１０３はハウ
ジング１０１を通過する。シャフト１０３およびディス
ク１１３は、軸１２４上で回転する。Ｏ型リング１０８
は、シャフト１０３とハウジング１０１との間に装着さ
れ、粒子および流体から密封する。
【００１１】光エミッタ１１０は、サドル１０４に装着
される。エミッタ１１０から発光される光ビーム１１５
は、エミッタ１１０の正面のサドル１０４に装着された
２つの光検出器１１１，１１２に達する。検出器１１
２，１１１の特定の角位置は、エミッタ１１０が２つの
検出器１１２，１１１に対してほぼ同じ量の光を放射す
るように用いられる。第１検出器１１１は測定チャネル
であり、第２検出器１１２は基準チャネルである。第２
検出器１１２は、コネクタ１１７を介してプリント回路
板１０５に接続される。第１検出器１１１は、コネクタ
１１６を介してプリント回路板１０５に接続される。エ
ミッタ１１０は、コネクタ１１８を介して第２プリント
回路板１０９に接続される。リンク１１９は、プリント
回路板１０９と１０５との間に設けられる。
される。エミッタ１１０から発光される光ビーム１１５
は、エミッタ１１０の正面のサドル１０４に装着された
２つの光検出器１１１，１１２に達する。検出器１１
２，１１１の特定の角位置は、エミッタ１１０が２つの
検出器１１２，１１１に対してほぼ同じ量の光を放射す
るように用いられる。第１検出器１１１は測定チャネル
であり、第２検出器１１２は基準チャネルである。第２
検出器１１２は、コネクタ１１７を介してプリント回路
板１０５に接続される。第１検出器１１１は、コネクタ
１１６を介してプリント回路板１０５に接続される。エ
ミッタ１１０は、コネクタ１１８を介して第２プリント
回路板１０９に接続される。リンク１１９は、プリント
回路板１０９と１０５との間に設けられる。
【００１２】信号調整用に必要なさまざまな構成要素１
０７は、プリント回路板１０５上に実装され、以下でさ
らに詳しく説明する。３つの細線または一体型コネクタ
１０９も、電子制御ユニット（図示せず）に接続するた
めにプリント回路板１０５に接続される。
０７は、プリント回路板１０５上に実装され、以下でさ
らに詳しく説明する。３つの細線または一体型コネクタ
１０９も、電子制御ユニット（図示せず）に接続するた
めにプリント回路板１０５に接続される。
【００１３】ディスク１１３およびシャフト１０３の横
移動は、ハウジング上の接合部(abutment)１２３とサド
ル１０４上の接合部１２２とによって制限される。
「Ｖ」字型アパーチャ１１４は、サドル１０４上に設け
られ、円周部でのディスク１１３の横移動をさらに制限
する。組立については、サドル１０４は、エミッタ１１
０，２つの検出器１１１，１１２，プリント回路板１０
９，１０５およびコネクタ１０６とともに、ディスク１
１３，シャフト１０３およびＯ字型リング１０８を固定
して取り付けられる。カバー１０２は、ハウジング１０
１上で閉じて、センサ構造を保護するために用いられ
る。
移動は、ハウジング上の接合部(abutment)１２３とサド
ル１０４上の接合部１２２とによって制限される。
「Ｖ」字型アパーチャ１１４は、サドル１０４上に設け
られ、円周部でのディスク１１３の横移動をさらに制限
する。組立については、サドル１０４は、エミッタ１１
０，２つの検出器１１１，１１２，プリント回路板１０
９，１０５およびコネクタ１０６とともに、ディスク１
１３，シャフト１０３およびＯ字型リング１０８を固定
して取り付けられる。カバー１０２は、ハウジング１０
１上で閉じて、センサ構造を保護するために用いられ
る。
【００１４】この構成では、ディスク１１３は、エミッ
タ１１０と２つの検出器１１２，１１１との間で軸１２
４上で回転する。図２にさらに詳しく示すように、グレ
ー・パターンは、ディスク１１３の第１円周トラック１
２０上に印刷され、ディスク１１３の回転が測定検出器
１１１に入射する光の量を変調する。第２円周トラック
１２１はグレー・パターンなしに設けられ、そのためデ
ィスク１１３の回転は基準検出器１１２に入射する光の
量を変調しない。ディスクの穴２０１は、ディスクをシ
ャフト１０３上で中心決めするために用いられる。
タ１１０と２つの検出器１１２，１１１との間で軸１２
４上で回転する。図２にさらに詳しく示すように、グレ
ー・パターンは、ディスク１１３の第１円周トラック１
２０上に印刷され、ディスク１１３の回転が測定検出器
１１１に入射する光の量を変調する。第２円周トラック
１２１はグレー・パターンなしに設けられ、そのためデ
ィスク１１３の回転は基準検出器１１２に入射する光の
量を変調しない。ディスクの穴２０１は、ディスクをシ
ャフト１０３上で中心決めするために用いられる。
【００１５】図２に示す特定の構成では、円周グレー・
スケール１２０は、エミッタ１１０によって発光される
光がサドル１０４における測定光検出器１１１に達しな
いように一方の端部２０３において１００％不透明から
開始して、他端２０４で０％不透明まで減少し、このと
き透明になり、エミッタ１１０によって発光される光は
減衰されずに、測定光検出器１１１に達する。
スケール１２０は、エミッタ１１０によって発光される
光がサドル１０４における測定光検出器１１１に達しな
いように一方の端部２０３において１００％不透明から
開始して、他端２０４で０％不透明まで減少し、このと
き透明になり、エミッタ１１０によって発光される光は
減衰されずに、測定光検出器１１１に達する。
【００１６】グレー・スケール・トラック１２０は、次
式によって与えられる伝達関数を有する： Ｐout ／ＰLED ＝Ｈ（θ） ここでＰLED は、エミッタ１１０によって発光される光
の量を表し、Ｐout は、グレー・スケール１２０を通過
する光の量を表し、Ｈ（θ）は伝達関数で、この特定の
構成では、線形関数であるが、次式によって与えられる
他の数学関数も代用できる： Ｈ（θ）＝ｋθ ここでｋ＝１／θmax は定数で、θは、トラック１２０
の第１端部２０３における０度からトラック１２０の他
端２０４におけるθmax 度までの回転角度である。
式によって与えられる伝達関数を有する： Ｐout ／ＰLED ＝Ｈ（θ） ここでＰLED は、エミッタ１１０によって発光される光
の量を表し、Ｐout は、グレー・スケール１２０を通過
する光の量を表し、Ｈ（θ）は伝達関数で、この特定の
構成では、線形関数であるが、次式によって与えられる
他の数学関数も代用できる： Ｈ（θ）＝ｋθ ここでｋ＝１／θmax は定数で、θは、トラック１２０
の第１端部２０３における０度からトラック１２０の他
端２０４におけるθmax 度までの回転角度である。
【００１７】一般に、θmax は９０゜と３６０゜との間
である。図２に示す特定の実施例は、（参照番号２０５
に示されるように）θmax ＝１８０゜を有する。
である。図２に示す特定の実施例は、（参照番号２０５
に示されるように）θmax ＝１８０゜を有する。
【００１８】センサ構成の性能を改善するため、基準検
出器１１２はトラック１２１の正面に配置され、ディス
ク１１３を介して透過される光を監視するために用いら
れる。同じエミッタ１１０は、両方の検出器１１２，１
１１に対して光を与えるために用いられる。トラック１
２１は透明なので、ディスク１１３の回転は基準検出器
１１２によって受光される光を減衰しない。よって、基
準検出器１１２は、両方の検出器によって受光される光
に影響を与えるエミッタ劣化，環境劣化，ディスク老化
などを監視する。２つの検出器１１１，１１２によって
出力される信号は、以下で説明するセンサ補償システム
において利用される。
出器１１２はトラック１２１の正面に配置され、ディス
ク１１３を介して透過される光を監視するために用いら
れる。同じエミッタ１１０は、両方の検出器１１２，１
１１に対して光を与えるために用いられる。トラック１
２１は透明なので、ディスク１１３の回転は基準検出器
１１２によって受光される光を減衰しない。よって、基
準検出器１１２は、両方の検出器によって受光される光
に影響を与えるエミッタ劣化，環境劣化，ディスク老化
などを監視する。２つの検出器１１１，１１２によって
出力される信号は、以下で説明するセンサ補償システム
において利用される。
【００１９】ディスク１１３は、約２００μ厚の感光ポ
リエステル厚膜からなり、この上にグレー・スケール１
２０は写真プロセスによって印刷される。この種の材料
は、比較的安価で、広い温度範囲（−４０゜Ｃ〜＋１２
５゜Ｃ）で動作可能である。性能レベルを最大限にする
ため、本実施例では３，３００レベルのグレーを利用し
て、グレー・スケール変化を行った。グレー・スケール
を構成する各ドットは、約７μの直径を有する。
リエステル厚膜からなり、この上にグレー・スケール１
２０は写真プロセスによって印刷される。この種の材料
は、比較的安価で、広い温度範囲（−４０゜Ｃ〜＋１２
５゜Ｃ）で動作可能である。性能レベルを最大限にする
ため、本実施例では３，３００レベルのグレーを利用し
て、グレー・スケール変化を行った。グレー・スケール
を構成する各ドットは、約７μの直径を有する。
【００２０】図３は、センサ補償システムのブロック図
を示す。この構成において、エミッタ１１０によって発
光される光は、ディスク１１３を通過し、光の一部はデ
ィスク１１３の円周に印刷されたグレー・スケール１２
０を通過して、測定光検出器１１１に配向され、また光
の他の部分は、透明トラック１２１を通過して、基準光
検出器１１２に入射する。
を示す。この構成において、エミッタ１１０によって発
光される光は、ディスク１１３を通過し、光の一部はデ
ィスク１１３の円周に印刷されたグレー・スケール１２
０を通過して、測定光検出器１１１に配向され、また光
の他の部分は、透明トラック１２１を通過して、基準光
検出器１１２に入射する。
【００２１】よって、測定光検出器１１２に達する光の
量３０２は： α．ＰLED ．Ｈ（θ） および基準光検出器１１２に達する光の量３０１は： α．ＰLED となり、ここでαは、エミッタと検出器との間の環境減
衰を表す。この減衰は、２つの検出器１１１，１１２が
エミッタ１１０から同じ距離で配置されるので、これら
２つの検出器について一般に同じである。このパラメー
タは、温度，埃，湿度，ディスク老化などの環境条件に
よって変化することがあるが、２つの検出器は同じ劣化
量によって常に影響される。
量３０２は： α．ＰLED ．Ｈ（θ） および基準光検出器１１２に達する光の量３０１は： α．ＰLED となり、ここでαは、エミッタと検出器との間の環境減
衰を表す。この減衰は、２つの検出器１１１，１１２が
エミッタ１１０から同じ距離で配置されるので、これら
２つの検出器について一般に同じである。このパラメー
タは、温度，埃，湿度，ディスク老化などの環境条件に
よって変化することがあるが、２つの検出器は同じ劣化
量によって常に影響される。
【００２２】光検出器１１１，１１２のそれぞれは、検
出器に入射する光の量を表す電気信号を生成する。基準
検出器１１２からの信号３１８は： η1 ．α．ＰLED に等しく、測定光検出器１１１からの信号３１２は： η2 ．α．ＰLED ．Ｈ（θ） に等しく、ここでη1 およびη2 は、検出器の光子／電
子変換効率を表す。η1およびη2 は、各検出器につい
て異なってもよいが、それぞれは温度に対して同じ比例
で変化し、そのため出力信号に対するこの変化の影響は
比較的小さい。次に、利用可能な電気信号を提供するた
め、増幅が必要となる。基準検出器１１２の出力からの
信号３１８は、利得Ａ1 を有する増幅器３０３によって
増幅され、増幅器３０３の出力における信号３０４は： Ｖref ＝Ａ1 ．η1 ．α．ＰLED （１） となる。測定検出器１１１の出力からの信号３１２は、
利得Ａ2 を有する増幅器３１３によって増幅され、増幅
器３１３の出力における信号３１４は： Ｖsig ＝Ａ2 ．η2 ．α．ＰLED ．Ｈ（θ） （２） となる。
出器に入射する光の量を表す電気信号を生成する。基準
検出器１１２からの信号３１８は： η1 ．α．ＰLED に等しく、測定光検出器１１１からの信号３１２は： η2 ．α．ＰLED ．Ｈ（θ） に等しく、ここでη1 およびη2 は、検出器の光子／電
子変換効率を表す。η1およびη2 は、各検出器につい
て異なってもよいが、それぞれは温度に対して同じ比例
で変化し、そのため出力信号に対するこの変化の影響は
比較的小さい。次に、利用可能な電気信号を提供するた
め、増幅が必要となる。基準検出器１１２の出力からの
信号３１８は、利得Ａ1 を有する増幅器３０３によって
増幅され、増幅器３０３の出力における信号３０４は： Ｖref ＝Ａ1 ．η1 ．α．ＰLED （１） となる。測定検出器１１１の出力からの信号３１２は、
利得Ａ2 を有する増幅器３１３によって増幅され、増幅
器３１３の出力における信号３１４は： Ｖsig ＝Ａ2 ．η2 ．α．ＰLED ．Ｈ（θ） （２） となる。
【００２３】従って、係数Ｈ（θ）によって、必要な回
転角度を有する電気信号変化が生じるが、係数Ａ2 ．η
2 ．α．ＰLED も、特に温度，ディスク老化および埃の
変化によって変化しうることがわかる。このような変化
により、ディスクが移動していなくても、Ｖsig に大き
な変化が生じることがある。この現象は望ましくない。
転角度を有する電気信号変化が生じるが、係数Ａ2 ．η
2 ．α．ＰLED も、特に温度，ディスク老化および埃の
変化によって変化しうることがわかる。このような変化
により、ディスクが移動していなくても、Ｖsig に大き
な変化が生じることがある。この現象は望ましくない。
【００２４】信号劣化補償の原理は、式（２）と式
（１）との間の比率が、信号劣化の最も重要なソースを
表すα．ＰLED によって簡略化できるようにこの比率を
生成することであるが、これはガリウム砒素赤外線発光
ダイオードの光パワー出力は温度依存性が高いためであ
る。
（１）との間の比率が、信号劣化の最も重要なソースを
表すα．ＰLED によって簡略化できるようにこの比率を
生成することであるが、これはガリウム砒素赤外線発光
ダイオードの光パワー出力は温度依存性が高いためであ
る。
【００２５】比較器３１１は、Ｖsig をＶcor と呼ばれ
る信号３１０と比較するために用いられる。比較器３１
１は、比較器として用いられる演算増幅器であり、その
ためその特性の一つは、反転入力と非反転入力との間の
差がゼロに等しい（理想的な演算増幅器）であるという
ことである。Ｖcor は、次式によって与えられるＶref
の分数部である： Ｖcor ＝ｘ．Ｖref ただし、０＜ｘ＜１ チョッパ３０５は、チョッピング後の平均値がＶref よ
りも低いか等しくなるように、その出力が増幅器３０３
の出力とグランド３０６との間で周期的に切り換わって
結合される。チョッピング後に連続的な電圧を得るた
め、低域通過フィルタ３０７が利用され、このフィルタ
はチョッパ出力信号３０８を平均する。従って、低域通
過フィルタ３０７からの出力３１０は、０＜ｘ＜１でＶ
cor ＝ｘ．Ｖref を表し、ここでｘはチョッパのデュー
ティ・サイクル： ｘ＝ｔh ／Ｔ を表し、ただしｔh は完全なサイクルＴ中にチョッパ出
力が増幅器出力に接続される時間である。
る信号３１０と比較するために用いられる。比較器３１
１は、比較器として用いられる演算増幅器であり、その
ためその特性の一つは、反転入力と非反転入力との間の
差がゼロに等しい（理想的な演算増幅器）であるという
ことである。Ｖcor は、次式によって与えられるＶref
の分数部である： Ｖcor ＝ｘ．Ｖref ただし、０＜ｘ＜１ チョッパ３０５は、チョッピング後の平均値がＶref よ
りも低いか等しくなるように、その出力が増幅器３０３
の出力とグランド３０６との間で周期的に切り換わって
結合される。チョッピング後に連続的な電圧を得るた
め、低域通過フィルタ３０７が利用され、このフィルタ
はチョッパ出力信号３０８を平均する。従って、低域通
過フィルタ３０７からの出力３１０は、０＜ｘ＜１でＶ
cor ＝ｘ．Ｖref を表し、ここでｘはチョッパのデュー
ティ・サイクル： ｘ＝ｔh ／Ｔ を表し、ただしｔh は完全なサイクルＴ中にチョッパ出
力が増幅器出力に接続される時間である。
【００２６】チョッパを自動制御するため、フィードバ
ック・ループ３０９が用いられ、チョッパを駆動する。
よって、Ｖcor ＞Ｖsig の場合、比較器３１１の出力信
号３１５はロー(low) になり、またフィードバック・ル
ープ３０９を介して、チョッパ３０５をグランド３０６
に切り換え、そのためチョッパ出力信号３０８はゼロに
低下する。これらの条件下で、フィルタ３０７による平
均化の後、フィルタ出力信号３１０はＶcor ＜Ｖsig に
なるまで低下する。
ック・ループ３０９が用いられ、チョッパを駆動する。
よって、Ｖcor ＞Ｖsig の場合、比較器３１１の出力信
号３１５はロー(low) になり、またフィードバック・ル
ープ３０９を介して、チョッパ３０５をグランド３０６
に切り換え、そのためチョッパ出力信号３０８はゼロに
低下する。これらの条件下で、フィルタ３０７による平
均化の後、フィルタ出力信号３１０はＶcor ＜Ｖsig に
なるまで低下する。
【００２７】Ｖcor ＜Ｖsig のとき、比較器３１１の出
力信号はハイ(high)になり、またフィードバック・ルー
プ３０９を介して、チョッパ３０５はＶref に切り換わ
り、そのためチョッパ出力信号３０８はＶref に等しく
なり、フィルタの後、フィルタ出力信号３１０はＶcor
＞Ｖsig になるまで増加する。従って、ループは閉じら
れ、同じ現象は常に発生して、Ｖcor とＶsig の平衡を
とる。チョッパ・スイッチの周波数は、比較器３１１の
応答時間によって固定される。この原理の実施について
は、図４を参照して以下で説明する。これらの条件下
で、Ｖcor およびＶsig が平衡の場合： Ｖcor ＝Ｖsig あるいは ｘ．Ａ1 ．η1 ．α．ＰLED ＝Ａ2 ．η2 ．α．Ｐ
LED ．Ｈ（θ） である。この式は、α．ＰLED によって簡単にできる： ｘ．（Ａ1 ．η1 ）／（Ａ2 ．η2 ）＝Ｈ（θ）＝ｋ．
θ ここで（Ａ1 ．η1 ）／（Ａ2 ．η2 ）およびｋは時間
的に一定である。
力信号はハイ(high)になり、またフィードバック・ルー
プ３０９を介して、チョッパ３０５はＶref に切り換わ
り、そのためチョッパ出力信号３０８はＶref に等しく
なり、フィルタの後、フィルタ出力信号３１０はＶcor
＞Ｖsig になるまで増加する。従って、ループは閉じら
れ、同じ現象は常に発生して、Ｖcor とＶsig の平衡を
とる。チョッパ・スイッチの周波数は、比較器３１１の
応答時間によって固定される。この原理の実施について
は、図４を参照して以下で説明する。これらの条件下
で、Ｖcor およびＶsig が平衡の場合： Ｖcor ＝Ｖsig あるいは ｘ．Ａ1 ．η1 ．α．ＰLED ＝Ａ2 ．η2 ．α．Ｐ
LED ．Ｈ（θ） である。この式は、α．ＰLED によって簡単にできる： ｘ．（Ａ1 ．η1 ）／（Ａ2 ．η2 ）＝Ｈ（θ）＝ｋ．
θ ここで（Ａ1 ．η1 ）／（Ａ2 ．η2 ）およびｋは時間
的に一定である。
【００２８】この関係は、ｘはθに比例することを示
し、またｘは埃，老化，温度などの環境パラメータに影
響を受けにくいことを示す。前述のように、ｘはチョッ
パ３０５を駆動するために用いられる信号のデューティ
・サイクルを表す。図３に示す構成では、チョッパ３０
５を駆動するために用いられる信号は、比較器３１１か
ら来る出力信号３１５である。信号３１５の平均値は： Ｖavg ＝（ｔh ／Ｔ）．Ｖoh であり、ここでＶohは比較器の最大出力電圧である。比
較器出力信号３１５を平均するため、第２低域通過フィ
ルタ３１６が用いられ、出力信号３１７Ｖout はθに比
例する連続的な電圧となり、よって： Ｖout ＝（ｔh ／Ｔ）．Ｖoh あるいは： Ｖout ＝θ．（１／θmax ）．（Ａ2 ．η2 ）／（Ａ
1 ．η1 ）．Ｖoh となる。
し、またｘは埃，老化，温度などの環境パラメータに影
響を受けにくいことを示す。前述のように、ｘはチョッ
パ３０５を駆動するために用いられる信号のデューティ
・サイクルを表す。図３に示す構成では、チョッパ３０
５を駆動するために用いられる信号は、比較器３１１か
ら来る出力信号３１５である。信号３１５の平均値は： Ｖavg ＝（ｔh ／Ｔ）．Ｖoh であり、ここでＶohは比較器の最大出力電圧である。比
較器出力信号３１５を平均するため、第２低域通過フィ
ルタ３１６が用いられ、出力信号３１７Ｖout はθに比
例する連続的な電圧となり、よって： Ｖout ＝（ｔh ／Ｔ）．Ｖoh あるいは： Ｖout ＝θ．（１／θmax ）．（Ａ2 ．η2 ）／（Ａ
1 ．η1 ）．Ｖoh となる。
【００２９】θ＝θmax についてＶout ＝Ｖohである最
大出力範囲を得るためには、Ｇ＝（Ａ1 ．η1 ）／（Ａ
2 ．η2 ）＝１となるようにＡ1 およびＡ2 を選ぶ必要
がある。これは、２つの検出器１１１，１１２が同じ条
件（θ＝θmax ）で照射されるときに、増幅器３０３，
３１３のそれぞれの出力３０４，３１４において同じレ
ベルの信号を得うるように利得Ａ1 およびＡ2 を調整す
ることによって行われる。Ｇ＜１とすると、θ＝θmax
について出力範囲Ｖout ＜Ｖohは低減され、Ｇ＞１とす
ると、θ＜θmax について全角度範囲Ｖout ＝Ｖohを読
むことができない。
大出力範囲を得るためには、Ｇ＝（Ａ1 ．η1 ）／（Ａ
2 ．η2 ）＝１となるようにＡ1 およびＡ2 を選ぶ必要
がある。これは、２つの検出器１１１，１１２が同じ条
件（θ＝θmax ）で照射されるときに、増幅器３０３，
３１３のそれぞれの出力３０４，３１４において同じレ
ベルの信号を得うるように利得Ａ1 およびＡ2 を調整す
ることによって行われる。Ｇ＜１とすると、θ＝θmax
について出力範囲Ｖout ＜Ｖohは低減され、Ｇ＞１とす
ると、θ＜θmax について全角度範囲Ｖout ＝Ｖohを読
むことができない。
【００３０】図４は、図３を参照して説明した回路要素
の特定の構成を示す。３つの端子４０８、４０９，４１
０は、一体型コネクタ１０６に接続され、電源，グラン
ドおよび出力信号をそれぞれ供給する。
の特定の構成を示す。３つの端子４０８、４０９，４１
０は、一体型コネクタ１０６に接続され、電源，グラン
ドおよび出力信号をそれぞれ供給する。
【００３１】電源とグランドとの間に接続されたエミッ
タ１１０は、金属缶ＴＯ１８ＯＰＴＯハウジング内のＭ
ＬＥＤ９３０などの赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）４
１２と、電流制限表面実装抵抗器４１３とによって構成
される。ＬＥＤ４１２は、上述のように２つの検出器１
１２，１１１を照射する。
タ１１０は、金属缶ＴＯ１８ＯＰＴＯハウジング内のＭ
ＬＥＤ９３０などの赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）４
１２と、電流制限表面実装抵抗器４１３とによって構成
される。ＬＥＤ４１２は、上述のように２つの検出器１
１２，１１１を照射する。
【００３２】基準検出器４０２は、金属缶ＴＯ１８ＯＰ
ＴＯハウジング内のＭＲＤ５００などのＰＩＮフォトダ
イオード４１８と、電流／電圧変換器として用いられ
る、ＳＯ８表面実装パッケージ内のＭＣ３３２０２Ｄな
どの演算増幅器４２０とによって構成される。フィード
バック表面実装抵抗器４１９は、電流／電圧変換比を与
える。
ＴＯハウジング内のＭＲＤ５００などのＰＩＮフォトダ
イオード４１８と、電流／電圧変換器として用いられ
る、ＳＯ８表面実装パッケージ内のＭＣ３３２０２Ｄな
どの演算増幅器４２０とによって構成される。フィード
バック表面実装抵抗器４１９は、電流／電圧変換比を与
える。
【００３３】測定検出器４０３は、金属缶ＴＯ１８ＯＰ
ＴＯハウジング内のＭＲＤ５００などのＰＩＮフォトダ
イオード４１５と、電流／電圧変換器として用いられ
る、ＳＯ８表面実装パッケージ内のＭＣ３３２０２Ｄな
どの演算増幅器４１４とによって構成される。２つのフ
ィードバック表面実装抵抗器４１６，４１７は、電流／
電圧変換比を与える。抵抗器４１６は固定値抵抗器であ
り、抵抗器４１７は校正用抵抗器であり、この抵抗器４
１７は、２つの検出器が同じ条件で照射された場合に、
上述のように増幅器４２０の出力にと同じレベルの信号
を増幅器４１４の出力にて得るように調整しなければな
らない。この校正は、出力信号全範囲をその最大値に調
整するために必要である。検出器について、ＰＩＮダイ
オードは良好な線形性および効率的な光子／電子変換を
有するので、好ましい。
ＴＯハウジング内のＭＲＤ５００などのＰＩＮフォトダ
イオード４１５と、電流／電圧変換器として用いられ
る、ＳＯ８表面実装パッケージ内のＭＣ３３２０２Ｄな
どの演算増幅器４１４とによって構成される。２つのフ
ィードバック表面実装抵抗器４１６，４１７は、電流／
電圧変換比を与える。抵抗器４１６は固定値抵抗器であ
り、抵抗器４１７は校正用抵抗器であり、この抵抗器４
１７は、２つの検出器が同じ条件で照射された場合に、
上述のように増幅器４２０の出力にと同じレベルの信号
を増幅器４１４の出力にて得るように調整しなければな
らない。この校正は、出力信号全範囲をその最大値に調
整するために必要である。検出器について、ＰＩＮダイ
オードは良好な線形性および効率的な光子／電子変換を
有するので、好ましい。
【００３４】チョッパ３０５は、一対の相補型表面実装
ＭＯＳＦＥＴトランジスタ４２４，４２３によって構成
される。トランジスタ４２４は、ＳＯＴ２３パッケージ
内のＳＭＭＢＦ０２０２ＰなどのＰチャネル・エンハン
スメント・モードＴＭＯＳＭＯＳＦＥＴであり、トラン
ジスタ４２３は、ＳＯＴ２３パッケージ内のＭＭＢＦ０
２０１ＮなどのＮチャネル・エンハンスメント・モード
ＴＭＯＳ ＭＯＳＦＥＴである。これらのデバイスは、
低いドレイン・ソース間オン抵抗（ＲDS(on)）を有し、
これにより最小限の電力損および高い効率が得られる。
ＭＯＳＦＥＴトランジスタ４２４，４２３によって構成
される。トランジスタ４２４は、ＳＯＴ２３パッケージ
内のＳＭＭＢＦ０２０２ＰなどのＰチャネル・エンハン
スメント・モードＴＭＯＳＭＯＳＦＥＴであり、トラン
ジスタ４２３は、ＳＯＴ２３パッケージ内のＭＭＢＦ０
２０１ＮなどのＮチャネル・エンハンスメント・モード
ＴＭＯＳ ＭＯＳＦＥＴである。これらのデバイスは、
低いドレイン・ソース間オン抵抗（ＲDS(on)）を有し、
これにより最小限の電力損および高い効率が得られる。
【００３５】チョッパ３０５から来る信号を平均するた
めに用いられる、第１低域通過フィルタ３０７は、表面
実装抵抗器４２２と表面実装コンデンサ４２１とによっ
て構成される１次フィルタである。
めに用いられる、第１低域通過フィルタ３０７は、表面
実装抵抗器４２２と表面実装コンデンサ４２１とによっ
て構成される１次フィルタである。
【００３６】比較器３１１は、比較器構成で用いられる
ＳＯ８表面実装パッケージ内のＭＣ３３２０２Ｄなどの
２つの演算増幅器４２５，４２６によって構成される。
第１演算増幅器４２５は、測定検出器４０３から来る測
定信号を低域通過フィルタ３０７から来る補正済み電圧
と比較する。第２演算増幅器４２６は、演算増幅器から
の状態変化を、演算増幅器スルー・レートと比較される
許容値までスローダウンするために用いられる。ヒステ
リシスを有する比較器として用いられる演算増幅器４２
６は、この機能専用である。スイッチング制限を０．２
５Ｖｃｃおよび０．７５Ｖｃｃに設定すると、良好なス
イッチング特性が得られる。表面実装抵抗器４２７，４
２８，４２９は、これらのスイッチング・ポイントを設
定するために用いられる。比較器３１１の出力は、チョ
ッパ３０５および出力フィルタ３１６を駆動する。
ＳＯ８表面実装パッケージ内のＭＣ３３２０２Ｄなどの
２つの演算増幅器４２５，４２６によって構成される。
第１演算増幅器４２５は、測定検出器４０３から来る測
定信号を低域通過フィルタ３０７から来る補正済み電圧
と比較する。第２演算増幅器４２６は、演算増幅器から
の状態変化を、演算増幅器スルー・レートと比較される
許容値までスローダウンするために用いられる。ヒステ
リシスを有する比較器として用いられる演算増幅器４２
６は、この機能専用である。スイッチング制限を０．２
５Ｖｃｃおよび０．７５Ｖｃｃに設定すると、良好なス
イッチング特性が得られる。表面実装抵抗器４２７，４
２８，４２９は、これらのスイッチング・ポイントを設
定するために用いられる。比較器３１１の出力は、チョ
ッパ３０５および出力フィルタ３１６を駆動する。
【００３７】出力フィルタ３１６は、比較器３１１から
のデジタル信号を平均するために用いられる２次サレン
・キー(Sallen-Key)型低域通過フィルタである。２次ア
クティブ・フィルタは、より強いフィルタリングを行
い、また、一般的なＲ−Ｃフィルタに比べて低い出力イ
ンピーダンスを与える。比較器３１１から出力される信
号の平均値は、上述のように入力回転角度に比例する。
のデジタル信号を平均するために用いられる２次サレン
・キー(Sallen-Key)型低域通過フィルタである。２次ア
クティブ・フィルタは、より強いフィルタリングを行
い、また、一般的なＲ−Ｃフィルタに比べて低い出力イ
ンピーダンスを与える。比較器３１１から出力される信
号の平均値は、上述のように入力回転角度に比例する。
【００３８】出力フィルタ３１６は、最大振幅のため、
ＳＯ８表面実装パッケージ内のＭＣ３３２０２Ｄなどの
「レール・ツー・レール(rail to rail)型演算増幅器４
３４と、２つの抵抗器４３０，４３１と、２つのコンデ
ンサ４３２，４３３とによって構成される。最大効率の
ために、低域通過フィルタ３０７および出力フィルタ３
１６の両方について同じカットオフ周波数を設定するこ
とが好ましい。６５０〜１０００Ｈｚの間のカットオフ
周波数の場合、１５ＫＨｚの範囲の周波数で比較器３１
１から出力されるデジタル信号の平均化は効率的であ
り、システムの高速応答時間（＜１０ｍｓ）を維持す
る。
ＳＯ８表面実装パッケージ内のＭＣ３３２０２Ｄなどの
「レール・ツー・レール(rail to rail)型演算増幅器４
３４と、２つの抵抗器４３０，４３１と、２つのコンデ
ンサ４３２，４３３とによって構成される。最大効率の
ために、低域通過フィルタ３０７および出力フィルタ３
１６の両方について同じカットオフ周波数を設定するこ
とが好ましい。６５０〜１０００Ｈｚの間のカットオフ
周波数の場合、１５ＫＨｚの範囲の周波数で比較器３１
１から出力されるデジタル信号の平均化は効率的であ
り、システムの高速応答時間（＜１０ｍｓ）を維持す
る。
【００３９】従って、端子４１０からの出力信号は、電
子制御ユニット（図示せず）によって直接利用できる。
子制御ユニット（図示せず）によって直接利用できる。
【００４０】本発明の１つの特定の実施例のみについて
詳細に説明してきたが、さまざまな修正および改善は、
本発明の範囲から逸脱せずに当業者によって可能なこと
が理解される。
詳細に説明してきたが、さまざまな修正および改善は、
本発明の範囲から逸脱せずに当業者によって可能なこと
が理解される。
【図１】本発明による光電子角位置センサから見た断面
図である。
図である。
【図２】図１のセンサで用いられる変調ディスクの図で
ある。
ある。
【図３】図１のセンサと用いられる補償システムの概略
図である。
図である。
【図４】図３の補償システムの構成図である。
１０１ ハウジング １０２ カバー １０３ シャフト １０４ サドル １０５，１０９ プリント回路板 １０６ コネクタ １０７ 構成要素 １０８ Ｏ字型リング １１０ 光エミッタ １１１ 第１光検出器 １１２ 第２光検出器 １１３ 円形厚膜プラスチック・ディスク １１４ Ｖ字型アパーチャ １１５ 光ビーム １１６，１１７，１１８ コネクタ １１９ リンク １２０ 第１円周トラック １２１ 第２円周トラック １２２，１２３ 接合部 １２４ 軸 ２０３ 第１端部 ２０４ 第２端部 ３０１，３０２ 光の量 ３０３ 増幅器 ３０４ 増幅器の出力 ３０５ チョッパ ３０６ グランド ３０７ 低域通過フィルタ ３０８ チョッパ出力信号 ３０９ フィードバック・ループ ３１０ 低域通過フィルタの出力 ３１１ 比較器 ３１２ 測定光検出器からの信号 ３１３ 増幅器 ３１４ 増幅器の出力 ３１５ 比較器の出力信号 ３１６ 第２低域通過フィルタ ３１７ 出力信号 ３１８ 基準光検出器からの信号 ４０２ 基準検出器 ４０３ 測定検出器 ４０８，４０９，４１０ 端子 ４１２ 赤外線発光ダイオード ４１３ 電流制限表面実装抵抗器 ４１４ 演算増幅器 ４１５ ＰＩＮフォトダイオード ４１６，４１７ 抵抗器 ４１８ ＰＩＮフォトダイオード ４１９ フィードバック表面実装抵抗器 ４２０ 演算増幅器 ４２１ 表面実装コンデンサ ４２２ 表面実装抵抗器 ４２３，４２４ 相補型表面実装ＭＯＳＦＥＴトランジ
スタ ４２５，４２６ 演算増幅器 ４２７，４２８，４２９ 表面実装抵抗器 ４３０，４３１ 抵抗器 ４３２，４３３ コンデンサ ４３４ 「レール・ツー・レール型演算増幅器
スタ ４２５，４２６ 演算増幅器 ４２７，４２８，４２９ 表面実装抵抗器 ４３０，４３１ 抵抗器 ４３２，４３３ コンデンサ ４３４ 「レール・ツー・レール型演算増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク・オサダ フランス国トゥルース31100、パッセイ ジ・ベイリー６ (72)発明者 アーナウド・デルポウクス フランス国トゥルース31000、プレイス・ デ・ボロン９
Claims (7)
- 【請求項１】 光電子位置センサであって：光エミッ
タ；第１および第２光検出器；および前記エミッタおよ
び前記検出器に対して移動可能な基板であって、前記基
板は、移動方向で第１トラックに延在するグレー・スケ
ールを有し、前記グレー・スケールは、前記エミッタに
よって発光される光に対して実質的に不透明な第１端部
から、前記光に対して実質的に透明な第２端部まで不透
明性が変化し、前記基板はさらに、前記第１トラックに
平行な第２トラックを有し、前記第２トラックは、前記
グレー・スケールの前記第２端部と同じ透明性を有す
る、基板；によって構成され、前記第１光検出器は、前
記エミッタから透過され、かつ前記基板の前記第１トラ
ック上の前記グレー・スケールを通過する光の量を検出
すべく構成され、前記第２光検出器は、前記エミッタか
ら透過され、かつ前記基板の第２トラックを通過する光
の量を検出すべく構成され、前記２つの検出器の出力は
比較されて、前記エミッタおよび検出器に対する基板の
位置の表示を行うことを特徴とする光電子位置センサ。 - 【請求項２】 前記基板はプラスチック材料であり、前
記グレー・スケールは、写真方法によって前記基板の上
に形成されることを特徴とする請求項１記載の光電子位
置センサ。 - 【請求項３】 前記基板は、角位置を検出すべきシャフ
ト上の位置決め用のディスクであり、前記グレー・スケ
ールは、前記シャフトの角位置を検出するため円周方向
に延在することを特徴とする請求項１または２記載の光
電子位置センサ。 - 【請求項４】 光エミッタと、第１および第２光検出器
とを有し、前記第１光検出器は、変調経路を介して透過
される光の量を検出し、前記第２光検出器は、基準経路
を介して透過される光の量を検出する、光電子センサ用
の光電子センサ補償システムであって、前記補償システ
ムは、前記第２検出器の出力信号を受ける入力を含む基
準チャネルと、調整可能なデューティ・サイクルに基づ
いて入力において信号をチョッピングする制御可能なチ
ョッピング・スイッチと、チョッピングされた信号を平
均して、基準チャネルの出力を与えるフィルタと、前記
第１検出器の出力信号を受けて、変調チャネルの出力を
与える入力を含む変調チャネルと、前記変調チャネルお
よび基準チャネルの出力を比較して、前記変調チャネル
および基準チャネルの出力が同じかどうかを表示する比
較器であって、前記比較器の出力は前記変調チャネルお
よび基準チャネルの出力を等化することを試みるように
前記チョッピング・スイッチを制御するために用いられ
る比較器と、前記比較器の出力を平均して、前記２つの
検出器の出力信号間の比率の表示を行うフィルタとによ
って構成されることを特徴とする光電子センサ補償シス
テム。 - 【請求項５】 光エミッタと、第１光検出器と、前記エ
ミッタおよび前記第１光検出器に対して移動可能であ
り、かつ移動方向で第１トラック上に延在するグレー・
スケールを有する基板とによって構成される光電子位置
検出システムであって、前記グレー・スケールは、前記
エミッタによって発光される光に対して実質的に不透明
な第１端部から、前記光に対して実質的に透明な第２端
部まで不透明性が変化し、前記第１光検出器は、前記エ
ミッタから透過され、かつ前記基板上のグレー・スケー
ルを通過する光の量を検出し、前記基板は、前記第１ト
ラックに平行かつ前記グレー・スケールの第２端部と同
じ透明性を有する第２トラックを有し、前記システムは
さらに、前記エミッタから透過され、かつ前記基板上の
前記第２トラックを通過する光の量を検出する第２光検
出器と、補償システムとによって構成され、前記補償シ
ステムは、前記第２検出器の出力信号を受ける入力を含
む基準チャネルと、調整可能なデューティ・サイクルに
基づいて入力において信号をチョッピングする制御可能
なチョッピング・スイッチと、チョッピングされた信号
を平均して、基準チャネルの出力を与えるフィルタと、
前記第１検出器の出力信号を受けて、変調チャネルの出
力を与える入力を含む変調チャネルと、前記変調チャネ
ルおよび基準チャネルの出力を比較して、前記変調チャ
ネルおよび基準チャネルの出力が同じかどうかを示す出
力を与える比較器であって、前記比較器の出力は、前記
変調チャネルおよび基準チャネルの出力を等化すること
を試みるように前記チョッピング・スイッチを制御する
ために用いられる比較器と、前記比較器の出力を平均し
て、前記２つの検出器の出力信号間の比率の表示を行う
フィルタとによって構成され、それにより前記エミッタ
および検出器に対する前記基板の位置の表示を行うこと
を特徴とする光電子検出システム。 - 【請求項６】 前記基板はプラスチック材料であり、前
記グレー・スケールは、写真方法によって前記基板の上
に形成されることを特徴とする請求項５記載の光電子位
置検出システム。 - 【請求項７】 前記基板は、角位置を検出すべきシャフ
ト上の位置決め用のディスクであり、前記グレー・スケ
ールは、前記シャフトの角位置を検出するため円周方向
に延在することを特徴とする請求項５または６記載の光
電子位置検出システム。
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