JP3080476B2 - 位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、投光器からの光を被測
定体の位置変位に応じて検出方向に変位する光スポット
として受ける半導体位置検出素子を少なくとも一対有
し、それらの半導体位置検出素子からの信号の差に基づ
いて前記被測定体の変位位置を検出する位置検出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、位置検出装置として、回転軸の
回転角度を検出するものにおいては、回転軸と一体に回
転する回転板を設け、この回転板にらせん状の透光部を
形成しておき、その回転板の回転に伴なって透光部の位
置が径方向に変位することを検出して対応する回転角度
を検出するようにしたものがある。

【０００３】この場合、透光部の位置変位を検出する構
成は、例えば、回転板の透光部を挟んで投光素子および
半導体位置検出素子（ＰＳＤ）を対向するように設け、
投光素子からの光が回転板の透光部を介してＰＳＤの受
光面に入射するように配置している。これにより、回転
板の回転に伴なって透光部の位置が径方向に変位するの
を、投光素子からの光がＰＳＤの受光面に入射するとき
の位置が変化することにより検出することができるもの
である。

【０００４】しかしながら、上述のような構成では、例
えば、回転軸と回転板との間に『がた』などが生じてい
る場合に、回転軸と一体に回転すべき回転板が半径方向
に位置ずれする虞があり、ＰＳＤの受光面に回転角度に
対応して変位する光が正確な位置に入射されなくなり、
回転角度の検出精度が低下する不具合があった。

【０００５】そこで、このような不具合を解消するため
に、本願発明者は、特願平３−２５６９７７号に示すよ
うに、ＰＳＤを対にして使用する構成の改良形の回転角
度検出装置を提案した。即ち、このものは、図７に示す
ように、回転軸１にこれと一体に回転するように回転板
２が取着されており、この回転板２には、回転中心Ｏに
対してらせん状をなす検出用透光部３が形成されると共
にその外周近傍に位置して所定半径の円環状をなす基準
用透光部４が形成されている。

【０００６】また、図示しない固定部位には回転板２の
検出用透光部３を挟んで発光ダイオード（ＬＥＤ）５お
よび検出用ＰＳＤ６が対向するように配置されると共
に、基準用透光部４を挟んでＬＥＤ７および基準用ＰＳ
Ｄ８が対向するように配置されている。尚、検出用ＰＳ
Ｄ６および基準用ＰＳＤ８はその検出方向が回転板２の
半径方向に対応するように配置されている。

【０００７】図８は、図７の構成に対応する電気的構成
のブロック図の一例を示すもので、ＬＥＤ５および７は
所定の直流電源から一定電流が供給され、一定の光強度
で発光するようになっている。検出用ＰＳＤ６の一方の
出力電流Ｉ１は電流電圧変換回路９を介して電圧信号Ｖ
１に変換された後、加算器１０および減算器１１の各入
力端子に入力される。また、検出用ＰＳＤ６の他方の出
力電流Ｉ２は電流電圧変換回路１２を介して電圧信号Ｖ
２に変換された後、加算器１０および減算器１１の各入
力端子に入力されるようになっている。

【０００８】割算器１３は、減算器１１から与えられる
検出電流の差（Ｉ１−Ｉ２）に相当する電圧信号ＶＤａ
（＝Ｖ１−Ｖ２）を、加算器１０から与えられる検出電
流の和（Ｉ１＋Ｉ２）つまり全受光量に相当する電圧信
号ＶＴａ（＝Ｖ１＋Ｖ２）で除算し、この結果を電圧信
号ＶＡとして出力する。

【０００９】一方、検出用ＰＳＤ８の一方の出力電流Ｉ
３は電流電圧変換回路１４を介して電圧信号Ｖ３に変換
された後、加算器１５および減算器１６の各入力端子に
入力される。また、検出用ＰＳＤ８の他方の出力電流Ｉ
４は電流電圧変換回路１７を介して電圧信号Ｖ４に変換
された後、加算器１５および減算器１６の各入力端子に
入力されるようになっている。

【００１０】割算器１８は、減算器１６から与えられる
検出電流の差（Ｉ３−Ｉ４）に相当する電圧信号ＶＤｂ
（＝Ｖ３−Ｖ４）を，加算器１５から与えられる検出電
流の和（Ｉ３＋Ｉ４）つまり全受光量に相当する電圧信
号ＶＴｂ（＝Ｖ３＋Ｖ４）で除算し、その結果を電圧信
号ＶＢとして出力する。減算器１９は、割算器１３が出
力する電圧信号ＶＡから割算器１７が出力する電圧信号
ＶＢを引き算して出力するもので、これにより変位位置
に相当する電圧信号ＶＤ（＝ＶＡ−ＶＢ）を得るように
なっている。

【００１１】上記構成によれば、回転軸１の回転に伴っ
て回転板２が回転すると、検出用透光部３は径方向に対
して移動変位するので、検出用ＰＳＤ６の受光面にはＬ
ＥＤ５からの光が回転角度に対応する位置に入射する。
一方、基準用透光部４は径方向に対して移動しないの
で、基準用ＰＳＤ８の受光面にはＬＥＤ７からの光が常
に一定の位置に入射するようになる。

【００１２】このとき、検出用ＰＳＤ６の各出力端子か
ら出力される電流Ｉ１，Ｉ２の値に対応する電圧信号Ｖ
１，Ｖ２の和が加算器１０から、差が減算器１１から出
力されるので、ＬＥＤ５からの光の全受光量に相当する
電圧信号ＶＴａと、中心位置からの偏差に相当する電圧
信号ＶＤａとが得られる。

【００１３】また、同様にして、基準用ＰＳＤ８の各出
力端子から出力される電流Ｉ３，Ｉ４の値に対応する電
圧信号Ｖ３，Ｖ４の和が加算器１５から、差が減算器１
６から出力されるので、ＬＥＤ７からの光の全受光量に
相当する電圧信号ＶＴｂと、中心位置からの偏差に相当
する電圧信号ＶＤｂとが得られる。

【００１４】従って、ＬＥＤ５からの光が、例えば検出
用ＰＳＤ６の受光面の位置ｄ１に入射しているとする
と、割算器１３から出力される電圧信号ＶＡは、 ＶＡ＝ＶＤａ／ＶＴａ （Ｖ１−Ｖ２）／（Ｖ１＋Ｖ２） …（１） となり、受光した位置ｄ１に比例した値として（比例定
数Ｃ１とする）、 ＶＡ＝Ｃ１・ｄ１ …（２） と表わすことができる。

【００１５】一方、ＬＥＤ７からの光が、例えば基準用
ＰＳＤ８の受光面の位置ｄ２に入射しているとすると、
割算器１８から出力される電圧信号ＶＢは、 ＶＢ＝ＶＤｂ／ＶＴｂ ＝（Ｖ３−Ｖ４）／（Ｖ３＋Ｖ４） …（３） となり、受光した位置ｄ２に比例した値として（比例定
数Ｃ２とする）、 ＶＢ＝Ｃ２・ｄ２ …（４） と表わすことができる。

【００１６】これにより、減算器１９からの出力信号Ｖ
Ｄは、式（２），（４）から、 ＶＤ＝ＶＡ−ＶＢ ＝Ｃ１・ｄ１−Ｃ２・ｄ２ …（５） と表わされるので、減算器１３および１８を調整するこ
とによりＣ１とＣ２とを等しくなるように設定すれば、 ＶＤ＝Ｃ１・（ｄ１−ｄ２） …（６） となり、電圧信号ＶＤにより、二つのＰＳＤ６，８の検
出位置ｄ１とｄ２との差の値つまり、相対的な距離が検
出できることになり、回転板２の回転角度に対応した検
出用透光部３と基準用透光部４との相対的な位置関係を
求めることができるのである。

【００１７】また、回転板２が回転軸１に対して『が
た』などにより偏心する場合でも、上述のように構成し
ているので、回転板２の検出用透光部３と基準用透光部
４との相対位置関係は変わらないので、回転軸１の回転
角度θに応じた検出距離ｄ１およびｄ２の値が同じ方向
に同じ距離Δｄだけずれるように変位する。しかし、式
（６）で示される電圧信号ＶＤの値は、そのずれた変位
の量Δｄが減算器１９で減算することにより相殺される
ようになる。従って、結果的に電圧信号ＶＤは、常に検
出距離ｄ１−ｄ２に対応する値として得ることができる
ので、検出精度が低下することがないのである。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な回路においては、実際には各回路素子部分にオペアン
プなどのＩＣ回路を用いて構成することが一般的である
が、このように回路構成中に割算器１３や１８を設ける
場合には、次のような問題がある。

【００１９】即ち、割算器１３，１８は、加算器１０，
１５や減算器１１，１６等と異なり、オペアンプを多数
組合わせて構成するものであるので、複雑な回路構成で
あると共に高価なものであるため、回路構成上コストが
高くなる不具合がある。

【００２０】また、このような割算器１３，１８は、通
常においては特性のばらつきがあるので、式（５）にお
ける比例定数Ｃ１，Ｃ２の値を等しくなるよう設定する
ために割算器１３，１８の特性を調整する必要がある。

【００２１】しかしながら、実際には、このために非常
に煩雑な調整作業を行なわねばならず、従って、割算器
自体が高価である上に、精度良く回転角度を検出するた
めに、さらにコストが高くなってしまう不具合がある。

【００２２】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、少なくとも一対の半導体位置検出素子
を用いてそれらの信号の差に基づいて被測定体の変位位
置を検出する場合に、検出回路構成中に割算器を用いる
ことなく、従って安価な構成としながら高精度の検出を
行うことができる位置検出装置を提供するにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、投光器からの
光を被測定体の位置変位に応じて検出方向に変位する光
スポットとして受ける半導体位置検出素子を少なくとも
一対有し、それらの半導体位置検出素子からの信号の差
に基づいて前記被測定体の変位位置を検出する位置検出
装置を対象とするものであり、前記一対の半導体位置検
出素子の各々の２つの出力の和を演算する一対の加算器
と、前記一対の半導体位置検出素子の各一方の出力の差
を演算する減算器と、前記一対の加算器のそれぞれの出
力に対して基準電圧との差を演算して前記投光器から前
記半導体位置検出素子への受光量が一定となるように制
御する一対の帰還回路とを具備し、前記減算器からの出
力に基づいて前記被測定体の変位位置を検出するように
構成したところに特徴を有する。

【００２４】

【作用】本発明の位置検出装置によれば、投光器から出
力される光は光スポットとして一対の半導体位置検出素
子のそれぞれに受光面における被測定体の変位位置に対
応した位置に入射される。

【００２５】一対の加算器により各半導体位置検出素子
からの２つの出力の和を演算して各帰還回路に入力する
と、それぞれの帰還回路は、基準電圧との差を演算して
投光器から各半導体位置検出素子に入射する光の受光量
が一定となるように制御する。これにより、一対の半導
体位置検出素子のそれぞれは、２つの出力の和が常に一
定で且つ同じ値となるように制御されるので、それらの
各一方の出力の差を演算する減算器からの出力がそのま
ま相対的な位置の差に対応する値として得られるように
なる。

【００２６】従って、割算器を用いることなく、簡単か
つ安価な構成で常に正確に被測定体の位置検出を行なう
ことができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を回転角度検出装置に適用した
場合の第１の実施例について図１ないし図４を参照して
説明する。

【００２８】即ち、縦断側面を示す図３において、回転
軸２１はケース２２に枢支されており、これは、図示し
ない検出対象の回転に伴って回転するようになってい
る。この回転軸２１には円盤状の回転板２３が固定され
ている。この回転板２３はガラス或はプラスチック等の
透明部材を主体としてなり、その表面にはクロム等の金
属膜が蒸着されて不透明層２４が形成されている。

【００２９】この不透明層２４は部分的にエッチング処
理により除去されており、図２にも示すように、検出用
透光部２５および基準用透光部２６が形成されている。
この基準用透光部２６は、回転板２３の回転中心Ｏから
所定半径の位置で環状に形成されている。また、検出用
透光部２５は、基準用透光部２６の内側に位置して回転
板２３の回転中心に対する距離ｒが基準位置（θ＝０
°）からの回転角θに比例して連続的に変化するように
らせん状に形成されている。

【００３０】つまりこの関係を式で表わすと、 ｒ＝ａ×θ＋ｂ …（７） のようになる。尚、ここでａ，ｂは検出用透光部２５の
形状によって決まる定数である。そして、検出用透光部
２５と基準用透光部２６との間隔は、回転板２３の回転
角度θに対応して直線的に変化する寸法となる。

【００３１】投光器たる発光ダイオード（以下ＬＥＤと
称する）２７，２８はケース２２内部の上面に配設さ
れ、検出用ＰＳＤ２９および基準用ＰＳＤ３０は、回転
板２３の径方向に対する受光位置を検出するようにケー
ス２２内部の下面に配設されている。そして、ＬＥＤ２
７と検出用ＰＳＤ２９とは回転板２３の検出用透光部２
５を挟んで対向するように配置され、ＬＥＤ２８と基準
用ＰＳＤ３０とは回転板２３の基準用透光部２６を挟ん
で対向するように配置されている。

【００３２】さて、図１は電気的なブロック構成を示す
ものであり、検出用ＰＳＤ２９において、その一方の出
力端子は電流電圧変換回路３１を介して加算器３２の一
方の入力端子に接続され、他方の出力端子は電流電圧変
換回路３３を介して加算器３２の他方の入力端子に接続
されると共に減算器３４の一方の入力端子に接続されて
いる。

【００３３】電流電圧変換回路３１および３３は、それ
ぞれ、検出用ＰＳＤ２９から入力される検出電流Ｉ１お
よびＩ２を電圧信号Ｖ１およびＶ２に変換して出力する
もので、加算器３２はこれらの電圧信号Ｖ１，Ｖ２の和
を演算して電圧信号ＶＴａ（＝Ｖ１＋Ｖ２）として出力
する。

【００３４】帰還回路３５の一方の入力端子は加算器３
２の出力端子に接続され、他方の入力端子には基準電圧
発生器３６の出力端子が接続され、基準電圧ＶＳが与え
られるようになっている。この帰還回路３５の出力端子
はＬＥＤ２７を介してアースされており、ＬＥＤ２７に
通電電流を与えるようになっている。この場合、帰還回
路３５は、加算器３２からの電圧信号ＶＴａの値が基準
電圧ＶＳと等しくなるようにＬＥＤ２７への通電電流を
制御する。

【００３５】次に、基準用ＰＳＤ３０において、その一
方の出力端子は電流電圧変換回路３７を介して加算器３
８の一方の入力端子に接続され、他方の出力端子は電流
電圧変換回路３９を介して加算器３８の他方の入力端子
に接続されると共に減算器３４の他方の入力端子に接続
されている。

【００３６】電流電圧変換回路３７および３９は、それ
ぞれ、基準用ＰＳＤ３０から入力される検出電流Ｉ３お
よびＩ４を電圧信号Ｖ３およびＶ４に変換して出力する
もので、加算器３８はこれらの電圧信号Ｖ３，Ｖ４の和
を演算して電圧信号ＶＴｂ（＝Ｖ３＋Ｖ４）として出力
する。

【００３７】帰還回路４０の一方の入力端子は加算器３
８の出力端子に接続され、他方の入力端子には基準電圧
発生器３６の出力端子が接続され、基準電圧ＶＳが与え
られるようになっている。この帰還回路４０の出力端子
はＬＥＤ２８を介してアースされており、ＬＥＤ２８に
通電電流を与えるようになっている。この場合、帰還回
路４０は、加算器３８からの電圧信号ＶＴｂの値が基準
電圧ＶＳと等しくなるようにＬＥＤ２８への通電電流を
制御する。

【００３８】減算器３４は、電流電圧変換回路３３が出
力する電圧信号Ｖ２から電流電圧変換回路３９が出力す
る電圧信号Ｖ４の値を引き算してその結果を検出電圧Ｖ
Ｄ（＝Ｖ２−Ｖ４）として出力するようになっている。

【００３９】次に本実施例の作用について図４をも参照
して説明する。

【００４０】図示しない検出対象の回転に伴って回転軸
２１，回転板２３が回転すると、これに応じて検出用透
光部２５及び基準用透光部２６が回転移動する。この場
合、基準用透光部２６は回転板２３の回転中心Ｏを中心
とした円環状に形成されているので、回転移動している
状態でも、原理的にはＬＥＤ２８から基準用透光部２６
を介して基準用ＰＳＤ３０に入射する光の位置は変動し
ない。

【００４１】また、回転板２３の回転に伴って回転移動
する検出用透光部２５は式（７）に示した関係で径方向
の距離が変化するらせん状に形成されているので、ＬＥ
Ｄ２７から検出用透光部２５を介して検出用ＰＳＤ２９
に入射する光の位置は、回転板２３の回転角θに応じて
連続的に変化するようになる。

【００４２】いま、回転板２３の回転角度θに応じて、
検出用ＰＳＤ２９の受光面にＬＥＤ２７から入射する光
の位置ｄ１は、半径方向に変位する値として式（７）か
ら求められ、Ａ，Ｂを定数とすると、 ｄ１＝Ａθ＋Ｂ …（８） と表わすことができる。

【００４３】また、基準用ＰＳＤ３０の受光面にＬＥＤ
２８から入射する光の位置ｄ２は、上述のように回転板
２３の回転角度θに関わらず一定の位置であるので、Ｃ
を定数とすると、 ｄ２＝Ｃ …（９） と表わすことができる。

【００４４】一方、検出用ＰＳＤ２９の検出電流Ｉ１，
Ｉ２は、それぞれ電流電圧変換回路３１，３３を介して
電圧信号Ｖ１，Ｖ２として加算器３２に入力され、それ
らの和の電圧信号ＶＴａとして帰還回路３５に入力され
る。これにより、帰還回路３５は、電圧信号ＶＴａの値
が基準電圧ＶＳよりも大きいときにはその差の電圧分を
減じるようにＬＥＤ２７に通電するようになり、小さい
ときにはその差の電圧分を増加させるようにＬＥＤ２７
に通電する。

【００４５】これにより、検出用ＰＳＤ２９に入射され
るＬＥＤ２７からの光の全受光量に相当する出力電流Ｉ
１，Ｉ２の和（Ｉ１＋Ｉ２）の値は常に一定となるよう
に制御される。

【００４６】また、全く同様にして、基準用ＰＳＤ３０
の検出電流Ｉ３，Ｉ４は、それぞれ電流電圧変換回路３
７，３９を介して電圧信号Ｖ３，Ｖ４として加算器３８
に入力され、それらの和の電圧信号ＶＴｂとして帰還回
路４０に入力される。これにより、帰還回路４０は、電
圧信号ＶＴｂの値が基準電圧ＶＳの値に対応して略一定
となるようにＬＥＤ２８に通電電流を制御するようにな
る。

【００４７】そして、基準用ＰＳＤ３０に入射されるＬ
ＥＤ２８からの光の全受光量に相当する出力電流Ｉ３，
Ｉ４の和（Ｉ３＋Ｉ４）の値は常に（Ｉ１＋Ｉ２）と等
しく且つ一定となるように制御される。

【００４８】これにより、電流電圧変換回路３３から出
力される信号電圧Ｖ２により検出位置ｄ１に相当する値
が得られ、電流電圧変換回路３９から出力される電圧信
号Ｖ４により検出位置ｄ２に相当する値が得られる。従
って、これらの差を演算する減算器３４から出力される
電圧信号ＶＤ（＝Ｖ２−Ｖ４）は、検出位置ｄ１からｄ
２を引いた距離に相当する値として得ることができる。

【００４９】この結果、電圧信号ＶＤを検出することに
より、式（８）および（９）から、 ｄ１−ｄ２＝Ａ×θ＋（Ｂ−Ｃ） ＝Ａ×θ＋Ｄ …（１０） となるので、減算器３４から出力される電圧信号ＶＤ
は、回転板２３の回転角θに比例している値として得ら
れるのである（但し、式（１０）中、Ｄ（＝Ｂ−Ｃ）は
定数である）。

【００５０】従って、上述のようにして減算器３４の出
力電圧ＶＤの値に基づいて回転板１３の回転角θが図４
に示すように対応づけることができるので、基準位置
（０°）から３６０°近くまでの全範囲で回転板１３の
回転角θを検出することができるのである。

【００５１】ところで、回転板２３が、回転軸２１に対
して偏心した位置に取り付けられていたり或は回転軸２
１がケース２２の軸受部分との間で『がた』が生じて回
転板２３の回転位置が不安定となっている場合には、各
ＰＳＤ２９，３０からの受光信号Ｖ２，Ｖ４が共に不安
定に変動するようになって、式（８），（９）の関係を
満たさなくなる。

【００５２】しかしながら、上述のような場合でも、回
転板２３に形成された検出用透光部２５と基準用透光部
２６との相対的な位置は変動することがないので、ＰＳ
Ｄ２９，３０の受光信号Ｖ２，Ｖ４の値は回転板２３が
偏心している分だけ夫々に等しく加算或は減算された信
号として出力される。

【００５３】そこで、いま回転角θにおける回転板２３
の偏心による受光信号のずれ成分をΔｄとすると、ＰＳ
Ｄ２９，３０の受光信号Ｖ２，Ｖ４は、式（８），
（９）から、 ｄ１＝Ａ×θ＋Ｂ＋Δｄ …（１１） ｄ２＝Ｃ＋Δｄ …（１２） と表わすことができ、これらから減算器３４から出力さ
れる電圧信号ＶＤに相当する電圧信号ＶＤ′を式（１
０）に代入して求めると、回転板２３の偏心によるずれ
成分Δｄは相殺するので、結果として式（１０）で示し
た値と同じ値が得られる。

【００５４】つまり、回転板２３の偏心により生じた受
光信号のずれ成分Δｄがある場合でも、検出用透光部２
５と基準用透光部２６との相対的な位置関係は不変であ
るので、ずれ成分Δｄは減算器３４における引算により
相殺されることになり、偏心が生じていない正常な場合
と同様の検出結果を得ることができるのである。

【００５５】このように、本実施例においては、検出用
ＰＳＤ２９および基準用ＰＳＤ３０に入射するＬＥＤ２
７および２８からの光の量を、それぞれ帰還回路３５お
よび４０により、加算器３２および３８から出力される
電圧信号ＶＴａおよびＶＴｂが常に一定になるようにＬ
ＥＤ２７および２８への通電電流を制御するようにし
た。

【００５６】これにより、検出用ＰＳＤ２９および基準
用ＰＳＤ３０から出力される全受光量に相当する電流値
が、常に一定であり且つ等しくなるので、各一方の電圧
信号Ｖ２およびＶ４をそのまま検出位置に比例する値と
して用いることができるようになる。

【００５７】従って、回転軸２１と回転板２３との間に
『がた』等がある場合でも、高価で且つ煩雑な調整を要
する割算器を不要とした構成で、精度良く回転軸２１の
回転角度を検出することができ、安価で且つ調整の必要
がない簡単な構成で製作できるものである。

【００５８】図５および図６は本発明の第２の実施例を
示し、以下、第１の実施例と異なる部分についてのみ説
明する。即ち、本実施例においては、第１の実施例にお
ける検出用透光部２５に代えて円環状をなす検出用透光
部４１を設けた構成としており、この検出用透光部４１
は、その中心Ｐが回転板２３の回転中心Ｏに対して僅か
に偏心した位置に設定されているものである。

【００５９】このような検出用透光部４１を用いること
により、回転板２３の回転中心Ｏからの検出用透光部４
１までの距離ｒは回転板２３の回転角度θに応じて、 ｒ＝ａ× sinθ＋ｂ …（１３） という関係を満たすように変化する（但し、ａ，ｂは検
出用透光部４１の形状により決まる定数である）。

【００６０】従って、回転板２３の回転によって検出用
透光部４１を介して検出用ＰＳＤ２９により受光される
ＬＥＤ２７からの光の位置は、上式（１３）に示す関係
を満たしながら変化する。このとき、検出用ＰＳＤ２９
における受光信号Ｖ２は、上式（１４）に基づいて、 ｄ１＝Ａ× sinθ＋Ｂ …（１４） で表わされる関係で変化する（但し、Ａ，Ｂは定数であ
る）。

【００６１】一方、基準用透光部２６を介してＰＳＤ３
０により検出される受光信号Ｖ４は、第１の実施例と同
様に一定の値として得られるので、減算器３４により差
の演算をした結果の検出信号ＶＤの値により、図６に示
すように、回転板２３の回転角θに応じて正弦曲線に従
って変化する関係が得られる。これにより、検出信号Ｖ
Ｄの値から、回転板２３の回転角θをプラスマイナス９
０°つまり１８０°の範囲で一義的に決定することがで
きる。

【００６２】従って、このような第２の実施例において
も、第１の実施例と略同様の効果を得ることができる。

【００６３】尚、上記各実施例においては、本発明を回
転角度検出装置に適用した場合について説明したが、こ
れに限らず、例えば、直線方向に変位する被測定体の位
置を検出する位置検出装置に適用しても良い。

【００６４】また、上記各実施例においては、光学系の
装置を介在させていない構成としたが、必要に応じてレ
ンズ等の光学系の装置を用いる構成としても良いことは
勿論である。

【００６５】

【発明の効果】本発明の位置検出装置によれば、一対の
帰還回路により、一対の加算器のそれぞれの出力に対し
て基準電圧との差を演算して投光器から半導体位置検出
素子への受光量が一定となるように制御するようにした
ので、割算器を用いることなく、各半導体位置検出素子
からの信号をそのまま位置検出信号として用いることが
できるようになり、従って、安価で且つ調整作業の必要
がない簡単な構成とすることができるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電気的なブロック
構成図

【図２】回転板の平面図

【図３】縦断側面図

【図４】出力信号を示す説明図

【図５】本発明の第２の実施例を示す図２相当図

【図６】図４相当図

【図７】従来例を示す図２相当図

【図８】同図１相当図

【符号の説明】

２１は回転軸、２３は回転板、２５は検出用透光部、２
６は基準用透光部、２７，２８はＬＥＤ（投光器）、２
９は検出用ＰＳＤ（半導体位置検出素子）、３０は基準
用ＰＳＤ（半導体位置検出素子）、３１，３３，３７，
３９は電流電圧変換回路、３２，３８は加算器、３４は
減算器、３５，４０は帰還回路、３６は基準電圧発生器
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−112708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−154904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−8704（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−119215（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−190915（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−102150（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−92750（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01D 5/26 - 5/38 H01L 31/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投光器からの光を被測定体の位置変位に
   応じて検出方向に変位する光スポットとして受ける半導
   体位置検出素子を少なくとも一対有し、それらの半導体
   位置検出素子からの信号の差に基づいて前記被測定体の
   変位位置を検出するものにおいて、前記一対の半導体位
   置検出素子の各々の２つの出力の和を演算する一対の加
   算器と、前記一対の半導体位置検出素子の各一方の出力
   の差を演算する減算器と、前記一対の加算器のそれぞれ
   の出力に対して基準電圧との差を演算して前記投光器か
   ら前記半導体位置検出素子への受光量が一定となるよう
   に制御する一対の帰還回路とを具備し、前記減算器から
   の出力に基づいて前記被測定体の変位位置を検出するこ
   とを特徴とする位置検出装置。