JPH0515043Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、反射面の角度検出器に関し、より詳
しくはデイスク等の傾き（角度）検出器に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来この種の装置として、第５図に示すものが
あつた。１は光源で、３は受光素子で、４は反射
体である。

第５図において、光源１からの光束は、反射体
４に当り、反射して受光素子３に入射し、反射体
４が点線で示した様に傾くと、光束も点線のよう
に傾き、受光素子３ａ，３ｂの出力変化が起り、
その出力差分によつて、反射体４の角度検出を行
う。

［解決すべき問題点］ 従来の装置は、以上のように構成されているの
で、光源１からの発散光束は一部のみを受光素子
３が受光するので、効率が悪く、外乱等による検
出誤差も大きかつた。

また、反射体４と受光素子３との距離変動によ
り受光素子３の受光量変動が大きく検出感度変動
も大きかつた。

さらに、反射体４が情報記録デイスクのような
場合には、回析光を長じ、この高次回析光の影響
を発散光では分離することができず、検出誤差要
因となつていた。

その上第６図のように、光源１の分布が不均一
なことが多く、分布検出となつている為に検出誤
差が大きかつた。

これは、反射体４の傾きによつて生じる分布移
動で受光素子３ａ，３ｂの出力変化が非線形とな
る為である。

［考案の目的］ 本考案は、上記のような従来のものの欠点を除
去する為になされたもので、角度検出誤差の少な
い角度検出器を提供することを目的としている。

［実施例］ 以下この考案の一実施例を、第１図に基いて説
明する。第１図において１はLED等の光源、２
は一方向集光光学素子、３は受光素子、４は反射
体である。一方向集光光学素子２の軸と受光素子
３の分割線とは略一致している。光源１からの光
束は、一方向集光光学素子２たとえばシリンドリ
カルレンズによつて、集光力のある方向において
略平行光とされる。略平行光となつた光束は反射
体４に当り、反射され、再び一方向集光光学素子
２に入射し、受光素子３上で細長い線状５で結像
する。

ここで第２図のように反射体４が一方向集光光
学素子２の軸と同一方向を軸６として、破線のよ
うにθ°だけ傾いた場合反射光は2θだけ傾き、受光
素子３上での像は破線のように Ｙ＝fc×TAN（2θ） だけずれることとなる、この為に受光素子３ａと
３ｂの出力に差が生じ、この差分が反射体３の傾
きと対応し、角度検出できることとなる。

ここでfcは一方向集光光学素子２の焦点距離で
ある。

第３図は第２図で示された、受光素子３上での
結像のずれ状態を模図化したものであり、受光素
子３を上方から見た図である。

［考案の変形例］ 一方向集光光学素子２は第４図のようなシリン
ドリカルレンズをフレネル状とした、プラスチツ
ク成形品でもよい。図中７は、リードフレームで
ある。

また、光源１、受光素子３が透明樹脂８にモー
ルドされ、モールド面の一面が一方向集光光学素
子２により構成されているものでも同一の効果を
有する、すなわち、パツケージの一部に一方向集
光光学素子を構成しているのである。

また、２分割受光素子３３を追加して、光源１
に対して対象に配置し、効率を上げることもでき
る。

一方向集光光学素子２と、光源１とのセンター
ずれがある場合、若しくは反射体４の初期設定が
傾いている場合には、検出器全体を結像線５と直
交方向にβだけ傾けると YY＝fc×TAN（β） だけ結像がずれるので、検出器を傾けることによ
つて受光素子３の出力差初期設定を変えることが
できる。

また、光源１からの光束が２度一方向集光光学
素子を通つて受光素子３に入射する場合を説明し
たが、反射体４の位置変化の少ない場合には、反
射体４からの反射光を直接受光素子３に受交して
角度検出しても同様な効果を得ることができる。

また、集光点近傍に受光素子３を配置できるの
で、受光効率がよく、効率的使用ができる。

また、従来の方法では、反射体４に位相格子
（たとえば光学式ビデオデイスク）があると、位
相格子の違いによつて、高次回折光の影響が異な
り、検出誤差となつたが、この考案によれば、一
次回折光が０次回折光と分離して結像する為に、
受光素子３を分割線方向に細長くすることによつ
て、０次回折光のみを検出することが可能であ
る。

［考案の効果］ 本考案によれば、光束が受光素子３に入射する
効率がよく、また分布の全体を取り込めるので、
部分的分布不均一の影響が受けにくくなる。これ
は、検出光が、略平行光となる為に反射体と、検
出器との距離によらず、検出感度が一定という効
果を有する。すなわち受光素子３上での光束の移
動量Ｙは Ｙ＝fc×TAN（2θ） となり、fcは一定であるから、受光素子３と、反
射体４との距離にはよらず、θだけに依存させる
ことができる。

たとえば、fc＝５mm、位相格子ピツチ1.6μm、
光源波長0.9μmとすると、０次回析光と、一次回
析光との結像位置間隔は2.8mmであり、受光素子
３の幅をこれ以下とすることによつて、高次回析
光の影響を受けない構成となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図は本発明の一
実施例及び説明図第５図は従来の装置の図、第６
図はその反射分布図、である。 １……光源、２……一方向集光光学素子、３…
…受光素子、４……反射体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光源と、２ケ以上に分割された受光面を有する
   受光素子と、前記光源からの発散出射光を集光す
   る一方向集光光学素子とを有し、前記一方向集光
   光学素子は、前記光源と前記受光面の分割線を結
   ぶ軸方向と、前記一方向集光光学素子の集光方向
   に直交し前記光源からの光束を発散出射と成す前
   記一方向集光光学素子の軸方向とを略一致して配
   置されていることを特徴とする角度検出器。