JP2017072453A - 受光装置及び位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被測定物の位置を精度良く検出可能であるとともに、電流等の差分を求める場合に適切に算出可能な位置検出装置を提供する。
【解決手段】受光装置は、受光素子と、演算部と、を備える。受光素子は、第１受光領域及び第２受光領域を有し、光源から照射された光であって被測定物によって一部が遮られた光を当該第１受光領域及び当該第２受光領域で受光することで、第１受光領域に照射された光に基づく第１出力電流と、第２受光領域に照射された光に基づく第２出力電流と、を出力する。出力部は、第１出力電流及び第２出力電流、又は、第１出力電流及び第２出力電流に基づく値を外部へ出力する。受光素子の受光面と平行な方向であって、第１方向に垂直な方向を第２方向としたときに、第１方向の全体にわたって、第２受光領域の第２方向の長さが、第１受光領域の第２方向の長さ以上である。
【選択図】図２

Description

本発明は、主として、受光素子を用いて被測定物の位置を検出する受光装置に関する。

従来から、光源と、受光素子と、演算部と、を備えた位置検出装置が知られている。位置検出装置は、光源と受光素子との間を所定の方向に沿って移動する被測定物の位置（例えば被測定物の端部の位置、スリット位置等）を検出する。

光源は、発光ダイオード等であり、光を照射することができる。受光素子は、フォトダイオード等であり、受光面を有している。受光素子は、受光面に照射された光を電流等に変換することで、光を検出することができる。演算部は、受光素子から出力された電流等に基づいて、被測定物の位置を検出する。

具体的には、この構成により、受光素子が検出した光量に基づいて、光源から照射された光が被測定物によってどれだけ遮られたかを検出できるので、被測定物の位置を検出することができる。特許文献１及び２は、この種の位置検出装置を開示する。

特許文献１は、受光面が２分割された構成の受光素子を開示する。具体的には、それぞれの受光領域は直角三角形であり、斜辺同士が対向するように配置されている。特許文献１では、２つの受光領域に照射された光を個別に検出して、（一方の出力値）／（２つの合計の出力値）を求めることで、被測定物の位置を検出する。

特許文献２は、特許文献１と同様に、三角形状の２つの受光領域を有しており、これらの受光領域の斜辺同士が対向するように配置されている。また、特許文献２の受光領域は、詳細には、三角形に近似した台形状である。

特開平１０−２０９４８９号公報 特開平１−３６０８８号公報

特許文献１のように２つの受光領域の両方を三角形状とした場合、被測定物の移動方向の両端において、三角形の頂点の近傍のみ（尖っている部分のみ）で光を検出する状況が考えられる。この場合、受光素子が出力する電流等の値が小さくなるため、誤差の影響が大きくなってしまい、被測定物の位置が正確に検出できなくなる。特許文献２の受光領域は、詳細には三角形に近似した台形状であるので、特許文献１よりは誤差の影響が小さくなるが、それでも誤差の影響が被測定物の位置精度に影響する可能性がある。

また、２つの受光面で検出された光に基づいて被測定物の位置を検出する場合、特許文献１で用いた式以外にも、電流等の差分（一方の受光量から他方の受光量を減算した値）を用いることがある。しかし、特許文献１及び２では、被測定物の位置によっては、電流等の差分が負になることがある。演算部が有する回路では、０未満の値は全て０として出力されてしまうことがあるため、特許文献１及び２では、電流等の差分を含む式を用いることが困難となる。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、被測定物の位置を精度良く検出可能であるとともに、電流等の差分を求める場合に適切に算出可能な位置検出装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、被測定物の第１方向の位置を検出するために用いられる受光装置において、以下の構成が提供される。即ち、この受光装置は、受光素子と、出力部と、を備える。前記受光素子は、第１受光領域及び第２受光領域を有し、光源から照射された光であって被測定物によって一部が遮られた光を当該第１受光領域及び当該第２受光領域で受光することで、前記第１受光領域に照射された光に基づく第１出力電流と、前記第２受光領域に照射された光に基づく第２出力電流と、を出力する。前記出力部は、前記第１出力電流及び前記第２出力電流、又は、前記第１出力電流及び前記第２出力電流に基づく値を外部へ出力する。前記受光素子の受光面と平行な方向であって、前記第１方向に垂直な方向を第２方向としたときに、前記第１方向の全体にわたって、前記第２受光領域の前記第２方向の長さが、前記第１受光領域の前記第２方向の長さ以上である。

これにより、第２受光領域の第１方向の端部は、第２方向の長さが長くなるため、当該端部又はその近傍のみに光が照射された場合であっても、出力される電流等の値が常に一定以上の値となる。従って、誤差の影響が小さくなるため、被測定物の位置を正確に検出することができる。また、（第２受光領域で出力される電流等）≧（第１受光領域で出力される電流等）が常に成立する。従って、電流等の差分が常に正となるため、例えば電流等の差分を含む式を用いる場合であっても、被測定物の位置を検出できる。

前記の受光装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記第１方向の一方の端部に近づくに従って、前記第２方向の長さが長くなる形状を第１面形状とする。前記第１方向の他方の端部に近づくに従って、前記第１面形状と同じ割合で前記第２方向の長さが長くなる形状を第２面形状としたときに、前記第１受光領域は、前記第１面形状である。前記第２受光領域は、前記第１面形状及び前記第２面形状を少なくとも１つずつ組み合わせた形状である。

これにより、例えば第１面形状と第２面形状の第１方向の長さが同じである場合は、（第２受光領域全体に光が照射された場合の電流等の値）＝（第１受光領域全体に光が照射された場合の電流等の値）×整数となる構成が、電流等の増幅率ではなく受光領域の大きさによって実現できる。従って、被測定物の位置を求める処理を簡単にすることができる。また、第１面形状と第２面形状の第１方向の長さが異なる場合であっても、第１面形状と第２面形状の傾き（第２方向の長さの変化割合）が同じであるので、例えば複数の第２面形状を組み合わせる等して、様々なバリエーションの受光面を実現できる。

前記の受光装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記第１受光領域の前記第１方向の長さは、前記第２受光領域の前記第１方向の長さと同じである。前記第１受光領域は、前記第１面形状である。前記第２受光領域は、１つの前記第１面形状と、１つの前記第２面形状と、を組み合わせた形状である。

これにより、（第１受光領域）／（第２受光領域）が、第１面形状／（第１面形状＋第２面形状）に相当するため、被測定物の位置を求める処理を簡単にすることができる。

前記の受光装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記第１受光領域の前記第１方向の長さは、前記第２受光領域の前記第１方向の長さと同じである。前記第１受光領域は、前記第１面形状である。前記第２受光領域は、１つの前記第１面形状と、２つの前記第２面形状と、を組み合わせた形状である。

これにより、（第２受光領域−第１受光領域）／（第２受光領域＋第１受光領域）が、第１面形状／（第１面形状＋第２面形状）に相当するため、被測定物の位置を求める処理を簡単にすることができる。

前記の受光装置において、前記第１面形状と前記第２面形状を組み合わせた形状を０より大きい倍率で前記第２方向に拡大又は縮小した形状を合成面形状としたときに、前記第１受光領域は、前記第１面形状及び前記合成面形状のうち少なくとも何れかに基づく形状であり、前記第２受光領域は、前記第２面形状及び前記合成面形状のうち少なくとも何れかに基づく形状であり、前記第１受光領域の前記合成面形状の前記倍率と、前記第２受光領域の前記倍率と、が異なることが好ましい。

前記の受光装置において、前記第１受光領域は、前記第１面形状であって、前記第２受光領域は、前記合成面形状であっても良い。

前記の受光装置において、前記第１受光領域は、１つの前記第１面形状と１つの前記合成面形状とを組み合わせた形状であって、前記第２受光領域は、１つの前記第２面形状と１つの前記合成面形状とを組み合わせた形状であっても良い。

これにより、各受光領域から出力される電流値を任意に設定できる。

前記の受光装置においては、上記の前記第１受光領域及び前記第２受光領域について、少なくとも一方の受光領域の少なくとも前記第１方向の一端を除去した形状の前記第１受光領域及び前記第２受光領域を有することが好ましい。

これにより、第２受光領域に基づいて出力される電流等の値が常に一定以上の値となる。従って、誤差の影響が小さくなるため、被測定物の位置を正確に検出することができる。

前記の受光装置においては、前記の受光装置においては、上記の前記第１受光領域及び前記第２受光領域について、少なくとも一方の受光領域の少なくとも前記第１方向の一端に所定形状の領域を追加した形状の前記第１受光領域及び前記第２受光領域を有することが好ましい。

これにより、例えば被測定物が傾斜している場合であっても、受光素子から出力される電流等を安定させることができる。

前記受光装置と、前記光源と、前記被測定物の前記第１方向の位置を出力する出力部と、を備える位置検出装置が実現できる。

本発明の一実施形態に係る位置検出装置の斜視図及び平面図。 受光領域の形状のバリエーションを示す図。 図２（ｂ）の例で用いる演算回路の一例を示す図。 受光領域の第１方向における第２方向の長さの違いと、誤差の影響を説明するグラフ。 受光領域の一部を切り取った形状、受光領域に所定の形状を追加した形状、及び第２面形状を複数備えた形状の例を示す図。

次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。初めに、図１及び図２を参照して、位置検出装置の概要について説明する。

図１に示す位置検出装置１は、所定の方向（第１方向）に沿って移動する被測定物１０の第１方向の位置を検出する装置である。被測定物１０の位置とは、例えば、被測定物１０の端部の位置、又は、被測定物１０に形成されたスリットの位置であるが、位置検出装置１のうち、光を遮る部分と遮らない部分の境界であれば様々な位置を検出することができる。

図１に示すように、位置検出装置１は、ケース２と、光源３と、受光素子４と、演算部（出力部）５と、を備える。また、位置検出装置１のうち、少なくとも受光素子４及び演算部５を含む部分が受光装置６に該当する。

ケース２は、直方体状の切欠きを有しており、当該切欠きに光源３及び受光素子４が対向するように配置されている。また、演算部５は、受光素子４の内部に配置されている。被測定物１０は、この切欠きを通るように構成されている。なお、本実施形態では、１つのケース２に光源３及び受光素子４が配置されているが、対向するように配置された２つのケースのそれぞれに、光源３と受光素子４が配置されていても良い。

光源３は、発光ダイオード等であり、受光素子４に向けて光を照射する。なお、光源３の構成は発光ダイオードに限られず、蛍光ランプ等であっても良い。光源３は、受光素子４の受光面全体に光を略均一に照射する。

受光素子４は、フォトダイオード等であり、受光面に照射された光量に応じた大きさの電流を出力する。本実施形態では、受光面は２つの領域（第１受光領域４ａと第２受光領域４ｂ）に別れている。受光素子４は、第１受光領域４ａに照射された光の光量に基づく電流（第１出力電流）と、第２受光領域４ｂに照射された光の光量に基づく電流（第２出力電流）と、を別々に出力する。光源３と受光素子４の間に被測定物１０が位置している場合、光源３が照射した光の一部が被測定物１０によって遮られるので、受光素子４の第１出力電流及び第２出力電流が変化する。

演算部５は、所定の回路で構成されており、受光素子４から第１出力電流及び第２出力電流が入力される。演算部５は、第１出力電流及び第２出力電流に基づいて、被測定物１０の第１方向の位置を検出する。演算部５は、被測定物１０の第１方向の位置（第１出力電流及び第２出力電流に基づく値）を受光装置６の外部の機器へ出力する。

上述したように、被測定物１０の位置とは、例えば、被測定物１０の端部の位置、又は、被測定物１０に形成されたスリットの位置である。図２（ａ１）には受光面の一部が被測定物１０によって遮られている様子が示されている。図２（ａ２）には、受光面の一部（被測定物１０のスリットが形成されている部分）を除いて、全ての受光面が遮られている様子が示されている。ここで、第１受光領域４ａは、第１方向の一方の端部に近づくに従って、第２方向の長さが変化する（詳細には一定の変化率で変化する）。従って、図２（ａ１）及び図２（ａ２）の何れの場合においても、被測定物１０が第１方向に移動するに従って、第１出力電流が変化する。これにより、演算部５は、被測定物１０の位置を検出することができる。

次に、図２を参照して、受光素子４の受光面の形状のバリエーションについて説明する。なお、図２に示す例では、図面の見易さを考慮して、第１受光領域と第２受光領域を第２方向に比較的離しているが、通常は第２方向における距離が更に近くなるように配置される（図１を参照）。

図２（ａ）の例では、受光面は、第１受光領域４ａ及び第２受光領域４ｂから構成されている。第１受光領域４ａは、第１方向の一方の端部（左）に近づくに従って、第２方向の長さが長くなる直角三角形（第１面形状）である。また、第２受光領域４ｂは、第１受光領域４ａと、第１受光領域４ａを１８０°回転させた直角三角形（第２面形状）と、を１つずつ組み合わせた形状（長方形）である。なお、図２（ａ）における第２面形状は、「第１方向の他方の端部（右）に近づくに従って、第１受光領域４ａと同じ割合で第２方向の長さが長くなる直角三角形」と表現することもできる。

ここで、特許文献１では、２つの受光領域はともに直角三角形状であり、斜辺同士が対向するように配置されている。この場合、被測定物１０の位置に関係なく第１出力電流と第２出力電流の和が一定となるので、（第１出力電流）／（第１出力電流＋第２出力電流）を演算することで、被測定物の位置を検出することができる。そのため、特許文献１では、加算回路と除算回路の両方が必要になるため、回路構成が複雑になる。

これに対し、図２（ａ）の例では、第２受光領域４ｂは、特許文献１の（第１出力電流＋第２出力電流）に相当する。従って、図２（ａ）の例では、（第１出力電流）／（第２出力電流）を演算するだけで、被測定物の位置を検出することができる。従って、演算部５に加算回路が不要となるため、回路構成を簡単にすることができる。また、回路構成が簡単になることにより、安定した出力を得ることができる。

次に、図２（ｂ）の例について説明する。図２（ｂ）の例では、受光面は、第１受光領域４ｃ及び第２受光領域４ｄから構成されている。第１受光領域４ｃは、第１方向の一方の端部（右）に近づくに従って、第２方向の長さが長くなる直角三角形（第１面形状）である。また、図２（ｂ）の例では、第２面形状は、第１方向の他方の端部（左）に近づくに従って、第１受光領域４ｃと同じ割合で第２方向の長さが長くなる直角三角形である。第２受光領域４ｄは、１つの第１面形状（第１受光領域４ｃ）と、２つの第２面形状と、を組み合わせた形状である。

図２（ｂ）の例について別の観点から説明すると、第１受光領域４ｃは、第２受光領域４ｂから第１受光領域４ａを減算した形状である。また、第２受光領域４ｄは、第２受光領域４ｂと第１受光領域４ａを組み合わせた形状である。従って、図２（ｂ）の例では、図３に示すような演算回路によって、（第２出力電流−第１出力電流）／（第２出力電流＋第１出力電流）を計算することで、図２（ａ）の例における（第１出力電流）／（第２出力電流）を求めることができる。従って、回路構成を簡単にすることができる。また、図３に示す演算回路では、第１出力電流と第２出力電流がともに０のとき、出力値も０となるため、特許文献１に記載されている「出力値を一定値に固定する機能」が不要となる。

次に、図２（ｃ）の例について説明する。図２（ｃ）の例では、受光面は、第１受光領域４ｅ及び第２受光領域４ｆから構成されている。第１受光領域４ｅは第１受光領域４ａと同形状（第１面形状）である。第２受光領域４ｆは、第２受光領域４ｂ（即ち第１面形状と第２面形状を組み合わせた形状）を第２方向に０より大きい倍率βで拡大又は縮小した形状（合成面形状）である。

図２（ｃ）の例では、図２（ａ）と同様に、（第１出力電流）／（第２出力電流）を演算するだけで、被測定物の位置を検出することができる。図２（ｃ）の例では、図２（ａ）と比較して、第２出力電流がβ倍となる。従って、（第１出力電流）／（第２出力電流）の傾きを、演算回路ではなく受光面の形状を用いて任意の値に設定することができる。例えば、（第１出力電流）／（第２出力電流）の傾きを大きくすることで、被測定物１０の位置を精度良く検出することができる。

次に、図２（ｄ）の例について説明する。図２（ｄ）の例では、受光面は、第１受光領域４ｇ及び第２受光領域４ｈから構成されている。図２（ｄ）の例では、第１受光領域４ｃの形状が第１面形状であり、第１受光領域４ａの形状が第２面形状である。また、図２（ｄ）の例では、第１面形状と第２面形状を組み合わせて第２方向に０より大きい倍率βで拡大又は縮小した形状が合成面形状である。第１受光領域４ｇは、１つの第１面形状と１つの合成面形状（倍率γ１）とを組み合わせた形状である。第２受光領域４ｈは、１つの第２面形状と１つの合成面形状（倍率γ２）を組み合わせた形状である。

また、第１受光領域４ｇ及び第２受光領域４ｈを別の観点から説明すると、図２（ｄ）に示すように、第１受光領域４ｇは、第２受光領域４ｆから第１受光領域４ｅを減算した形状であり、第２受光領域４ｈは第２受光領域４ｆと第１受光領域４ｅとを組み合わせた形状である。

図２（ｄ）の例では、図２（ｂ）の例と同様に、（第２出力電流−第１出力電流）／（第２出力電流＋第１出力電流）を計算することで、図２（ａ）の例における（第１出力電流）／（第２出力電流）を求めることができる。図２（ｄ）の例では、図２（ｂ）と比較して、第２出力電流がβ倍となる。従って、（第１出力電流）／（第２出力電流）の傾きを、演算回路ではなく受光面の形状を用いて任意の値に設定することができる。例えば、（第１出力電流）／（第２出力電流）の傾きを大きくすることで、被測定物１０の位置を精度良く検出することができる。

このように、本実施形態では、第１方向の全体にわたって、第２受光領域の第２方向の長さが、第１受光領域の第２方向の長さ以上である。従って、（第２出力電流−第１出力電流）の演算が常に正となるので、この演算を用いて被測定物１０の位置を検出できる（例えば図２（ｂ）、図２（ｄ）等）。

次に、図４を参照して、受光領域の端部のみに光が照射された場合について説明する。

図４（ａ）は、特許文献１又は第１受光領域４ａ等のように、直角三角形状の受光領域を有する場合において、受光領域の尖っている方の端部のみに光が照射された場合の出力電流等を示している。横軸はスリットが存在する位置であり、左端が受光領域の端部であり、右に進むに従って端部から離れた位置を示す。「理想」は誤差がないとしたときの出力電流であり、「実測」は実際に計測した出力電流である。実測と理想を比較した「誤差」を参照すれば分かるように、スリット位置が端部に近くなるに従って、誤差が大きくなる。以下、図４（ｂ）から（ｄ）を参照して、このような誤差が生じる理由を簡単に説明する。

図４（ｂ）は、暗電流（リーク電流）がどのように誤差として作用するかを示すグラフである。このグラフに示すように、暗電流は受光領域に照射される光（即ちスリット位置）に関係なく略一定である。従って、出力電流が小さくなるに従って（即ちスリット位置が端部に近づくに従って）、誤差の影響が相対的に大きくなる。

図４（ｃ）は、受光素子の受光面の側壁に起因して生じる電流がどのように誤差として作用するかを示すグラフである。このグラフに示すように、側壁に基づく電流は、スリット位置が端部に略一致している場合を除いては、受光領域に照射される光（即ちスリット位置）に関係なく略一定である。従って、出力電流が小さくなるに従って（即ちスリット位置が端部に近づくに従って）、誤差の影響が相対的に大きくなる。

図４（ｄ）は、受光領域の端部の形状の誤差（端部の形状の寸法精度に起因する誤差）がどのように作用するかを示すグラフである。当然ながら、この種の誤差は、受光領域の第２方向の長さが小さくなるに従って影響が大きくなる。

以上のように、受光領域が直角三角形状である場合、スリット位置が端部に近づくに従って、誤差の影響が大きくなる。そのため、被測定物１０のスリット位置の検出精度が低下する。

この点、本実施形態の第２受光領域は、「第１方向の全体にわたって、第２方向の長さが、第１受光領域以上である」という特徴を有している。従って、第２受光領域の両端は尖っていないため、上述の誤差の影響が小さくなる。図４（ｅ）は、第２受光領域のこの特徴を示すデータである。図４（ｅ）に示すように、スリット位置が端部近傍であっても、誤差の影響を抑えることができる。そのため、被測定物１０のスリット位置の検出精度を向上させることができる。

次に、図５（ａ）から（ｄ）を参照して、受光領域の一部を切り取った形状の例について説明する。

図５（ａ）から（ｄ）は、上述した図２（ａ）から（ｄ）について、第１受光領域及び第２受光領域の第１方向の両端部を切り取った形状である。このような形状を採用することで、受光領域の尖っている部分が存在しなくなるため、図４で説明したように、スリット位置が端部近傍であっても、誤差の影響を抑えることができる。そのため、被測定物１０のスリット位置の検出精度を向上させることができる。なお、図５（ａ）から（ｄ）では、第１受光領域及び第２受光領域の両方について、両端部を切り取った形状を示しているが、第１受光領域及び第２受光領域の一方のみであっても良いし、両端部ではなく片方の端部のみを切り取った形状であっても良い。

次に、図５（ｅ）から（ｈ）を参照して、受光領域に所定の形状を追加した形状の例を示す図である。

図５（ｅ）の第１受光領域４ａは、図２（ａ）の形状について、第１方向の一端（尖っていない方）を第２方向の長さを変えずに第１方向に延ばした形状である。図５（ｅ）の第２受光領域４ｂは、図２（ａ）の形状について、第１受光領域４ａと異なる方の端部を第２方向の長さを変えずに第１方向に延ばした形状である。このように第１受光領域及び第２受光領域の形状を定めることで、被測定物１０が傾斜した場合であっても、出力電流を安定させることができる。図５（ｆ）から図５（ｈ）についても同様の効果が発揮できる。

図５（ｆ）の第１受光領域４ｃは、図２（ｂ）の形状について、第１方向の一端（尖っていない方）を第１方向に延ばした形状である。図５（ｆ）の第２受光領域４ｄは、図２（ｂ）の形状について、両方の端部を第１方向に延ばした形状である。図５（ｆ）は、第１受光領域４ｃ及び第２受光領域４ｄの斜辺の傾斜を維持しつつ、かつ、第１方向の端部を傾斜させずに当該第１方向へ延ばした形状である。

図５（ｇ）は、図２（ｂ）の形状について、第１受光領域４ｃの第１方向の一端（尖っていない方）と、第２受光領域４ｄの両端を第１方向に延ばした形状である。また、図５（ｇ）では、第１受光領域４ｃ及び第２受光領域４ｄの第１方向の端部が傾斜するように延ばした形状である。詳細には、２つの受光領域のうち、相手の受光領域から遠ざかるに従って第１方向の大きさが大きくなるように傾斜している。図５（ｈ）は、図５（ｇ）のように傾斜させずに（第２方向の長さを維持しつつ）受光領域を延ばした形状である。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記実施形態で説明した受光領域の形状は一例であり、別の形状であっても良い。例えば、図２（ａ）〜（ｄ）の例では、第１受光領域と第２受光領域は、第１方向における長さが同じであるが、図５（ｉ１）に示すように異なっていても良い。具体的には、第１受光領域４ｉは第１面形状であり、第２受光領域４ｊは第１面形状と２つの第２面形状とを組み合わせた形状である。２つの第２面形状は、第１方向に並べて配置されている。この例では、（第１出力電流）／（第２出力電流）を用いて被測定物１０の位置が検出される。従って、図５（ｉ２）に示すように右側の第２面形状を含む部分では、右側の第２面形状を含む部分よりも、上記の演算結果の傾きが大きくなるため、被測定物１０の位置を精度良く検出できる。また、上記実施形態では、第１受光領域と第２受光領域が鉛直方向の上下に並んでいるが、左右に並んでいても良い。この場合、第１方向が上下方向となる。更には、上記実施形態では第１面形状及び第２面形状は直角三角形であるが、直角三角形でなくても良いし、斜辺に代えて曲線であっても良い。また、第１面形状、第２面形状、合成面形状の組合せは、被測定物１０の位置が検出できる限り任意であり、上記で説明した例に限られない。

また、上記実施形態では、第１受光領域は、１つの領域であるが、例えば物理的に離れた２つの領域の合計の出力電流が出力される場合、これらの２つの領域を合わせて第１受光領域としても良い。第２受光領域についても同様である。

光源３は、発光ダイオードに限られず、太陽光又は照明等の周囲の光を用いても良い。被測定物１０は任意であり、シート状又はディスク状であっても良い。演算部５は、出力電流を電圧に変換して演算を行っても良い。また、演算部５の代わりに、第１出力電流及び第２出力電流を必要に応じて変換等して、外部の機器へ出力する出力部を配置しても良い。

１ 位置検出装置
２ ケース
３ 光源
４ 受光素子
４ａ，４ｃ，４ｅ，４ｇ 第１受光領域
４ｂ，４ｄ，４ｆ，４ｈ 第２受光領域
５ 演算部（出力部）
１０ 被測定物

Claims (10)

1. 被測定物の第１方向の位置を検出するために用いられる受光装置において、
   第１受光領域及び第２受光領域を有し、光源から照射された光であって被測定物によって一部が遮られた光を当該第１受光領域及び当該第２受光領域で受光することで、前記第１受光領域に照射された光に基づく第１出力電流と、前記第２受光領域に照射された光に基づく第２出力電流と、を出力する受光素子と、
   前記受光素子が出力した前記第１出力電流及び前記第２出力電流、又は、前記第１出力電流及び前記第２出力電流に基づく値を外部へ出力する出力部と、
   を備え、
   前記受光素子の受光面と平行な方向であって、前記第１方向に垂直な方向を第２方向としたときに、
   前記第１方向の全体にわたって、前記第２受光領域の前記第２方向の長さが、前記第１受光領域の前記第２方向の長さ以上であることを特徴とする受光装置。
2. 請求項１に記載の受光装置であって、
   前記第１方向の一方の端部に近づくに従って、前記第２方向の長さが長くなる形状を第１面形状とし、
   前記第１方向の他方の端部に近づくに従って、前記第１面形状と同じ割合で前記第２方向の長さが長くなる形状を第２面形状としたときに、
   前記第１受光領域は、前記第１面形状であり、
   前記第２受光領域は、前記第１面形状及び前記第２面形状を少なくとも１つずつ組み合わせた形状であることを特徴とする受光装置。
3. 請求項２に記載の受光装置であって、
   前記第１受光領域の前記第１方向の長さは、前記第２受光領域の前記第１方向の長さと同じであり、
   前記第１受光領域は、前記第１面形状であり、
   前記第２受光領域は、１つの前記第１面形状と、１つの前記第２面形状と、を組み合わせた形状であることを特徴とする受光装置。
4. 請求項２に記載の受光装置であって、
   前記第１受光領域の前記第１方向の長さは、前記第２受光領域の前記第１方向の長さと同じであり、
   前記第１受光領域は、前記第１面形状であり、
   前記第２受光領域は、１つの前記第１面形状と、２つの前記第２面形状と、を組み合わせた形状であることを特徴とする受光装置。
5. 請求項１に記載の受光装置であって、
   前記第１方向の一方の端部に近づくに従って、前記第２方向の長さが長くなる形状を第１面形状とし、
   前記第１方向の他方の端部に近づくに従って、前記第１面形状と同じ割合で前記第２方向の長さが長くなる形状を第２面形状とし、
   前記第１面形状と前記第２面形状を組み合わせた形状を０より大きい倍率で前記第２方向に拡大又は縮小した形状を合成面形状としたときに、
   前記第１受光領域は、前記第１面形状及び前記合成面形状のうち少なくとも何れかに基づく形状であり、
   前記第２受光領域は、前記第２面形状及び前記合成面形状のうち少なくとも何れかに基づく形状であり、
   前記第１受光領域の前記合成面形状の前記倍率と、前記第２受光領域の前記倍率と、が異なることを特徴とする受光装置。
6. 請求項５に記載の受光装置であって、
   前記第１受光領域は、前記第１面形状であり、
   前記第２受光領域は、前記合成面形状であることを特徴とする受光装置。
7. 請求項５に記載の受光装置であって、
   前記第１受光領域は、１つの前記第１面形状と１つの前記合成面形状とを組み合わせた形状であり、
   前記第２受光領域は、１つの前記第２面形状と１つの前記合成面形状とを組み合わせた形状であることを特徴とする受光装置。
8. 請求項１に記載の受光装置であって、
   請求項２から７の何れかに記載の前記第１受光領域及び前記第２受光領域について、少なくとも一方の受光領域の少なくとも前記第１方向の一端を除去した形状の前記第１受光領域及び前記第２受光領域を有することを特徴とする受光装置。
9. 請求項１に記載の受光装置であって、
   請求項２から７の何れかに記載の前記第１受光領域及び前記第２受光領域について、少なくとも一方の受光領域の少なくとも前記第１方向の一端に所定形状の領域を追加した形状の前記第１受光領域及び前記第２受光領域を有することを特徴とする受光装置。
10. 請求項１から９までの何れか一項に記載の受光装置と、
    前記光源と、
    を備え、
    前記出力部は、前記第１出力電流と前記第２出力電流とに基づいて検出された前記被測定物の前記第１方向の位置を出力することを特徴とする位置検出装置。

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