JPH09105607A

JPH09105607A - 移動距離測定装置

Info

Publication number: JPH09105607A
Application number: JP28813795A
Authority: JP
Inventors: Teiji Hasegawa; 貞次長谷川; Hirokazu Tanaka; 宏和田中
Original assignee: OPT TECHNO KK
Current assignee: OPT TECHNO KK
Priority date: 1995-10-11
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 1997-04-22

Abstract

(57)【要約】【課題】被測定物の移動量を高精度で測定することが
でき、かつ、カメラ等の機器本体への組み込みが有利な
移動距離測定装置を開発すること。【解決手段】方形状に感度部を有する受光素子５３
ａ、５３ｂ、５３ｃをプリント配線基板５０に一列に配
置して形成した受光体５３と、上記受光体５３の受光面
に光学的に対向させて設けた光源５２と、被測定物に連
動して移動し上記各受光素子５３ａ、５３ｂ、５３ｃの
配列方向に対し一定の角度θで傾斜したスリット状の透
光部５４ａを一定間隔で複数形成した遮光板５４とを備
え、上記遮光板５４を光源５２の光路上に設けて構成し
てある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、各種の移動物の
移動距離を光学的に測定する装置に関し、例えば、カメ
ラ等の光学機器に組み込み、焦点合せにおけるレンズ移
動の際の移動量の測定を行なう移動距離測定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１９は、従来の移動距離測定装置を示
したもので、１は被測定物に連動して移動する遮光板
で、この遮光板１には一定の間隔で多数の透光孔１ａが
形成されている。２は上記遮光板１の一方側にこの遮光
板１に平行に備えられた固定マスクで、その中央には図
２０に示すような長方形に形成された上記遮光板１の透
光孔１ａとほぼ同様の形状をなす透光孔２ａが設けられ
ている。また、上記固定マスク２の一方側には、この固
定マスク２の透光孔２ａに受光面を対向させるようにし
た受光素子３が設けられている。一方、遮光板１の他方
側には上記受光素子３の中央部に光軸が通るように配置
された光源４が備えられている。

【０００３】遮光板１と固定マスク２の各々の透光孔１
ａ、２ａによって受光素子３の前側には図２０に示すよ
うな開口部Ｓが形成され、この開口部Ｓは遮光板１の移
動によって開口面積が変化する。すなわち、２つの透光
孔１ａ、２ａが部分的に重複した図２０に示す状態から
遮光板１が実線矢印方向へ移動すると、透光孔１ａが透
光孔２ａから遠ざかり開口部Ｓの開口面積は減少してい
く。そして、２つの透光孔１ａ、２ａが重なり合わない
ところで開口部Ｓの開口面積は最小値となり、この最小
値を過ぎると遮光板１に形成された次の透光孔１ａが固
定マスク２の透光孔２ａと重なりはじめ、開口部Ｓの開
口面積は増大しはじめる。そして、互いの透光孔１ａ、
２ａが対向したところでその開口面積は最大値となる。

【０００４】光源４の光は上記した開口部Ｓから受光素
子３に入射し、受光素子３によって受光される。受光素
子３は、上記した開口部Ｓの開口面積に応じた光量を受
光して光電変換信号を出力する。この光電変換信号は、
遮光板１の移動量Ｌによって図２１に示すような三角波
形の光電流となり、この光電流を電圧に変換して、一定
電圧と比較する比較器によってパルス波形に変換し、こ
のパルス数によって遮光板１の移動量Ｌを求め、被測定
物の移動距離を測定する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の移動距
離測定装置は、受光素子３の受光量をパルス波形に変換
し、そのパルス数をカウントして被測定物の移動距離を
求めるようになっているので、精度の高い測定結果が得
られない。また、図２１上における周期内の移動距離を
求めたくとも、受光素子３からの出力が三角波形の光電
流であるため、例えば、Ｘ₁点とＸ₂点との電流値は同一
となってしまい受光素子３の出力からではＸ₁点とＸ₂点
とを判別することができず、したがって、周期内の移動
距離を求めることはできない。

【０００６】また、光源４に通常のＬＥＤランプを用い
た場合は、光線が放射状態となり平行光線とならないの
で、遮光板１と固定マスク２で形成される開口部Ｓに比
例した受光量を得るようにするためには、遮光板１と固
定マスク２を接近して備えなければならない。つまり、
遮光板１と固定マスク２との間隔を僅少にしないと斜光
線によって開口部Ｓの開口面積と受光素子３の受光量と
の比例関係が崩れ、出力波形に歪が生ずる。

【０００７】さらに、光源４と受光素子３とが対向して
配置されているので、カメラ等の光学機器に組み込む
際、配線が複雑になると共に、測定装置の容積占有率が
高くなる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、移動距離測定
装置の上記した問題点を解決することを目的としたもの
で、第１発明として、方形状に感度部を有する複数の受
光素子を取付基板に一列に配置して形成した受光体と、
上記受光体の受光面に光学的に対向させて設けた光源
と、被測定物に連動して移動し上記受光素子の配列方向
に対し一定の角度で傾斜したスリット状の透光部を一定
間隔で複数形成した遮光板とを備え、上記遮光板を上記
光源の光路上に設けて構成したことを特徴とする移動距
離測定装置を提案する。

【０００９】第２発明として、第１発明の移動距離測定
装置において、上記受光体が、光電変換機能を持つとこ
ろの半導体基板に電気的絶縁部で仕切ってこの半導体基
板に列状に形成した複数の受光素子からなり、各受光素
子の受光面を被覆するようにして上記半導体基板に設け
た透光性の電気絶縁被膜の上面に不透明な導電材で細長
形に形成した複数の遮光部を受光素子の各列毎に所定間
隔で行状に設けて構成したことを特徴とする移動距離測
定装置を提案する。

【００１０】第３発明として、第１発明の移動距離測定
装置において、光電変換機能を持つところの半導体基板
に電気的絶縁部で仕切ってこの半導体基板に列状に形成
した複数の受光素子からなる受光体を備え、各受光素子
の受光面を被覆するようにして上記半導体基板に設けた
透光性の電気絶縁被膜の上面に不透明な導電材で細長形
に形成した複数の遮光部を所定の受光素子の上面を除い
て受光素子の各列毎に所定間隔で行状に設け、上記所定
の受光素子の光電変換信号に基づいて光源の明るさを制
御するように構成したことを特徴とする移動距離測定装
置を提案する。

【００１１】第４発明として、第１発明の移動距離測定
装置において、上記受光体が、光電変換機能を持つとこ
ろの半導体基板に少なくとも３つの電気的絶縁部で仕切
ってこの半導体基板に４列以上として形成した受光素子
からなり、各受光素子の受光面を被覆するようにして上
記半導体基板に設けた透光性の電気絶縁被膜の上面に不
透明な導電材で細長形に形成した複数の遮光部を隣接す
る所定の２列の受光素子の上面を除いて受光素子の各列
毎に所定間隔で行状に設け、かつ、上記所定の２列の受
光素子の受光面を被覆する上記電気絶縁被膜の上面に
は、不透明な導電材で形成し前記遮光板の透光部と同一
角度で傾斜させると共に列方向に１／４ピッチ変位した
複数の遮光部を各列毎に一定間隔で行状に設けたことを
特徴とする移動距離測定装置を提案する。

【００１２】第５発明として、第１発明の移動距離測定
装置において、第１、第２の反射鏡からなる光学部材を
設け、上記受光体と光源とを取付基板の同一平面上に設
けて上記光源からの光を第１の反射鏡で反射させ、第１
の反射鏡の反射光を第２の反射鏡で上記受光体の受光面
に反射させる構成としたことを特徴とする移動距離測定
装置を提案する。

【００１３】第６発明として、第１発明の移動距離測定
装置において、光源の発光中心点を第１の焦点とし空間
上の点を第２の焦点とする二次曲線を上記２つの焦点を
結ぶ軸線を中心に回転して得られる回転面の一部を反射
面とする第１の反射鏡と、上記第２の焦点を焦点とする
放物面の一部を反射面とする第２の反射鏡とを設け、上
記受光体と光源とを取付基板の同一平面上に設けて上記
光源からの光を第１の反射鏡で反射させ、第１の反射鏡
の反射光を第２の反射鏡で上記受光体の受光面に反射さ
せる構成としたことを特徴とする移動距離測定装置を提
案する。

【００１４】第７発明として、第１発明の移動距離測定
装置において、方形状に感度部を有する３つの受光素子
を取付基板に一列に配置して形成した受光体の第２列目
の受光素子の出力信号と、この第２列目の受光素子の出
力信号の反転とレベルアップした信号とのいずれか一方
を選択する選択回路を備え、第１列目の受光素子の出力
信号と第３列目の受光素子の出力信号とを比較しこの比
較結果に応じて上記選択回路を選択動作させることを特
徴とする移動距離測定装置を提案する。

【００１５】

【発明の実施の形態】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面に沿って
説明する。図１及び図２は本発明の第１実施例を示した
もので、図１は移動距離測定装置の簡略的な側面図、図
２は上記測定装置のうち光学部材を除いた同装置の簡略
的な平面図である。

【００１６】これらの図面において、５０は所定位置に
導電部５１を備えたプリント配線基板で、この基板５０
の図２上における左寄りの導電部５１ａにはＬＥＤ等の
光源５２が接続され、中ほどの導電部５１ｂには受光体
５３が接続されている。

【００１７】上記した受光体５３は、各々が方形状に感
度部を持つ３つの受光素子５３ａ、５３ｂ、５３ｃを並
列に配置して形成されている。

【００１８】５４は被測定物と連動して移動する長方形
の遮光板で、この遮光板５４は、プリント配線基板５０
と直交するようにして図示しない装置本体に移動自在に
備えられており、受光体５３の受光面を覆う程度の幅を
有している。上記した遮光板５４には、受光体５３を形
成する各受光素子５３ａ、５３ｂ、５３ｃの並列方向に
対し一定の角度θで傾斜したスリット状の透光部５４ａ
が一定の間隔で複数形成されている。

【００１９】遮光板５４を備えたプリント配線基板５０
の上方には、光源５２の光を受光体５３の各受光素子５
３ａ、５３ｂ、５３ｃに投光するように配置した光学部
材５５が図示しない装置本体に固定して設けられてい
る。

【００２０】光学部材５５は、光源５２の上方に備えた
第１の平面鏡５５ａと、受光体５３の上方に備えた第２
の平面鏡５５ｂからなり、光源５２の光を第１の平面鏡
５５ａが第２の平面鏡５５ｂに向けて反射させ、この反
射光を第２の平面鏡５５ｂが受光体５３の受光面に向け
て反射させるようになっている。

【００２１】受光体５３に備えた各受光素子５３ａ、５
３ｂ、５３ｃの受光動作は、図３及び図４に示すよう
に、方形状に感度部を持つ各受光素子５３ａ、５３ｂ、
５３ｃの長手方向の寸法をω、短手方向の寸法をｄと
し、また、遮光板５４の各透光部５４ａ及び透光部５４
ａ間に形成された遮光部５４ｂの各々の移動方向、つま
り、図３上における実線矢印方向の寸法をｄ′（但し、
ｄ＝ｄ′）とし、さらに、上記透光部５４ａの上記傾斜
角度θを

【数１】として、遮光板５４を実線矢印方向に移動させると、各
受光素子５３ａ、５３ｂ、５３ｃの受光面積は図４に示
すような波形となる。各受光素子５３ａ、５３ｂ、５３
ｃはこの受光面積に応じた受光量を受光して光電流ｉを
出力する。つまり、各受光素子５３ａ、５３ｂ、５３ｃ
は受光量に比例した光電流ｉを出力する。

【００２２】各受光素子５３ａ、５３ｂ、５３ｃが出力
する上記した光電流ｉは、図５に示す処理回路５６に取
り込まれて処理される。処理回路５６は、各受光素子５
３ａ、５３ｂ、５３ｃの出力する光電流ｉを電圧に変換
して増幅する増幅器５６ａ、５６ｂ、５６ｃを備え、受
光素子５３ｂに接続した増幅器５６ｂの出力信号は選択
器５６ｆに入力される。なお、図５上におけるｂ点の電
圧特性を図６（Ｂ）に示す。

【００２３】また、選択器５６ｆには増幅器５６ｂ、反
転増幅器５６ｄ、加算器５６ｅからなる回路体が接続さ
れ、上記信号の他に加算器５６ｅからの出力信号が入力
されるようになっている。

【００２４】反転増幅器５６ｄは図６（Ｂ）に示すよう
な増幅器５６ｂの出力電圧を反転して加算器５６ｅに出
力する。したがって、図５上のｄ点においては図６
（Ｄ）に示す電圧特性となる。

【００２５】また、加算器５６ｅは反転増幅器５６ｄの
出力信号に一定電圧Ｅを加算し、その信号を選択器５６
ｆに出力するようになっており、この一定電圧Ｅは受光
素子５３ｂから得られる最大の電圧値と同一としてあ
る。したがって、図５上のｅ点においては図６（Ｅ）に
示す電圧特性となる。

【００２６】一方、他の受光素子５３ａ、５３ｃに接続
した増幅器５６ａ、５６ｃの出力信号は比較器５６ｇの
一方の端子と他方の端子からこの比較器５６ｇに各々入
力される。なお、図５上におけるａ点とｃ点の電圧特性
を図６（Ａ）、図６（Ｃ）に示す。

【００２７】比較器５６ｇは、これらの信号を比較し、
増幅器５６ａの出力電圧Ｅａと増幅器５６ｃの出力電圧
ＥｃとがＥａ＜Ｅｃのとき、信号“０”を出力し、ま
た、Ｅａ＞Ｅｃのときは信号“１”を出力する。なお、
図５上におけるｆ点の電圧特性は図６（Ｆ）に示してあ
る。

【００２８】選択器５６ｆは、上記した比較器５６ｇの
出力信号に応じて増幅器５６ｂの出力電圧Ｅｂと加算器
５６ｅの出力電圧Ｅｅを選択的に出力するようになって
いる。つまり、比較器５６ｇからの信号が“０”である
と、増幅器５６ｂの出力電圧Ｅｂを出力し、また、比較
器５６ｇからの信号が“１”であると、加算器５６ｅの
出力電圧Ｅｅを出力する。ここで、図６（Ａ）及び図６
（Ｃ）を比較し、遮光板５４の移動距離がｄ内において
はＥａ＞Ｅｃとなり、したがって、比較器５６ｇからは
図６（Ｆ）で示すような“０”信号が出力され、このと
き、選択器５６ｆは図６（Ｂ）で示す増幅器５６ｂの出
力電圧を出力する。

【００２９】また、遮光板５４の移動距離がｄ〜２ｄの
範囲内においては、図６（Ａ）及び図６（Ｃ）から分か
る如くＥａ＜Ｅｃとなり、比較器５６ｇは図６（Ｆ）で
示す“１”信号を出力し、選択器５６ｆは図６（Ｅ）で
示す加算器５６ｅの出力電圧を出力する。したがって、
選択器５６ｆの出力電圧特性は、図６（Ｇ）に示すよう
なほぼ直線的なものとなる。

【００３０】次に、上記測定装置の動作について説明す
る。光源５２を発光させると、光源５２の光は第１の平
面鏡５５ａで反射して第２の平面鏡５５ｂに向かい、再
び第２の平面鏡５５ｂで反射して受光体５３の受光面に
向かう。

【００３１】第２の平面鏡５５ｂで反射した光は、被測
定物に連動して移動する遮光板５４の遮光部５４ｂによ
ってその一部が遮光され、遮光板５４の透光部５４ａを
通過した光が各受光素子５３ａ、５３ｂ、５３ｃに入射
する。

【００３２】各受光素子５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、光
源５２からの上記光を受光すると各々の増幅器５６ａ、
５６ｂ、５６ｃに対し受光量に応じた光電流ｉを出力
し、これら光電流ｉは上記した処理回路５６に取り込ま
れて処理され、処理回路５６の選択器５６ｆが遮光板５
４の移動に対し距離２ｄ毎に図６（Ｇ）に示すようなほ
ぼ直線的となった電圧として出力する。この選択器５６
ｆの出力電圧を数値制御の変換を行なえば、遮光板５４
の距離２ｄ内における移動量を求めることができる。

【００３３】また、遮光板５４の移動量Ｌが図４に示す
２ｄを超えた場合は、図５に示す比較器５６ｇによって
発生するパルス数を計測すればよい。したがって、遮光
板５４の移動量Ｌは、上記したパルス数と図６（Ｇ）か
ら求めたパルス間の移動量とを加算して計測することに
よって得られる。この結果、被測定物の移動量を高精度
で測定することができる。

【００３４】また、光源５２の光を光学部材５５で反射
させて受光体５３に投光するようになっているので、光
源５２と受光体５３とを同一基板上に配設することがで
き、カメラ等の光学機器に組み込む際に組み込み易く、
配線も容易となる。

【００３５】図７及び図８は本発明の応用例であり、各
々の受光素子５３ａ、５３ｂ、５３ｃの出力する光電流
ｉから図７に示すようなパルス波形をつくり、図８に示
す真理表から遮光板５４の移動量をｄ／３単位で求める
ようにしてもよい。なお、図７に示すパルス波形は各受
光素子５３ａ、５３ｂ、５３ｃの出力電流を一定値と比
較し、一定値以上を１とし、それ以下を０としてつくら
れている。

【００３６】図９は本発明の第２実施例であり、この実
施例は光源５２を受光体５３の受光面に対向させて配置
することにより、光学部材５５を省略して構成したもの
である。この測定装置においても、上記第１実施例の測
定装置と同様に被測定物の移動量を高精度で測定するこ
とができる。なお、光源５２、遮光板５４、プリント配
線基板５０、受光素子５３ａ、５３ｂ、５３ｃについて
は第１実施例と同様であるので、同符号を付してある。

【００３７】図１０は本発明の第３実施例であり、この
実施例は、第１実施例に備えた受光体５３を他の構成と
したものである。なお、その他の構成については、第１
実施例と同様となっている。

【００３８】図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）より、半導
体基板５７のＮ層５８に絶縁部５９ａを設け、３つの受
光素子５９ｂ、５９ｃ、５９ｄが独立に光電変換機能を
有するようにこのＮ層５８にＰ層５９を形成してある。

【００３９】半導体基板５７の表面は一部を残して酸化
珪素等の薄膜透明な絶縁材６０で被覆され、この絶縁材
６０上には金属等の不透明な導電材で形成した遮光部６
１が設けられている。上記した遮光部６１は、図１０
（Ａ）より分かる如く、列状に形成された受光素子５９
ｂ、５９ｃ、５９ｄに対し、行状に形成されている。な
お、この実施例では、図１０（Ａ）に示すように遮光部
６１を各受光素子５９ｂ、５９ｃ、５９ｄ毎に独立して
形成してあるが、各行の３本の遮光部６１を１本の連続
した遮光部６１として形成してもよい。

【００４０】また、上記した絶縁材６０上には上記遮光
部６１と同様の導電材で形成した３つの導電部６２ａ、
６２ｂ、６２ｃが設けられ、この導電部６２は図１０
（Ｃ）から分かる如く、絶縁材６０の非被覆部分から半
導体基板５７のＰ層５９に直接接続しており、導電部６
２ａが受光素子５９ｂに、導電部６２ｂが受光素子５９
ｃに、導電部６２ｃが受光素子５９ｄに各々対応して各
受光素子５９ｂ、５９ｃ、５９ｄの光電流を集電するよ
うになっている。なお、これら各導電部６２ａ、６２
ｂ、６２ｃは電源取出口となるので、各々を電気的に独
立させてある。また、導電部６２の他端は外部回路への
接続電極となっている。

【００４１】上記の様に構成した受光体を用いることに
より、従来の測定装置に備えた固定マスク２が不用とな
ると共に、導電部６２と遮光部６１とを同時に加工する
ことができるので、装置の生産コストを低減させること
ができる。

【００４２】図１１は本発明の第４実施例であり、この
実施例は、被測定物に連動して移動する遮光板の移動方
向を判別し、さらに、光源を一定の明るさで発光させる
ようにしたものである。

【００４３】半導体基板６３は、上記第３実施例の半導
体基板５７と同様で第３実施例の受光素子５９ｂ、５９
ｃ、５９ｄと同様の３つの受光素子が列状に形成されて
おり、さらに、２本の線状の絶縁部６４を設けて移動方
向測定用の受光素子６５、６６を列状に形成してある。

【００４４】また、半導体基板６３の表面一部を残して
被覆した絶縁材６７上には、第３実施例の遮光部６１と
同様の遮光部６８と上記受光素子６５、６６の上方を覆
うようにした遮光部６９とが不透明な導電材で形成され
ている。

【００４５】遮光部６９は、第１実施例の遮光部５４に
設けたスリット状の透光部５４ａの傾きθと同様の傾き
をもって形成され、また、各々の遮光部６９ａ、６９ｂ
は列方向において１／４ピッチ変位させてある。

【００４６】また、半導体基板６３の一端側には、光源
からの光を遮光板の影響を受けずに直接受光する受光素
子７０が形成され、この受光素子７０の出力電流は図１
２に示す電流制御回路７１によって処理される。

【００４７】つまり、受光素子７０の出力電流は変換器
７１ａによって電圧に変換され、この電圧を比較器７１
ｂが取り込んで標準電圧と比較する。比較器７１ｂは入
力電圧が標準電圧に比べて高い場合と低い場合の各々の
信号、或いは、上記高低の各々の度合いを現わす信号を
電流制御器７１ｃに出力する。電流制御器７１ｃは、上
記比較器７１ｂの出力信号に基づいて光源５２を一定の
明るさで発光させるようにその発光電流を制御する。図
１１における符号７２は第３実施例の導電部６２と同様
の導電部である。なお、その他の構成については第１実
施例と同様となっている。

【００４８】上記した２つの受光素子６５、６６は、光
源５２からの光を受光して図１３に示す三角波形の光電
流を出力する。図１４はこの光電流を電圧に変換した
後、この電圧をＥｍａｘ／２と比較して得られたパルス
波形図である。この図における横軸の数値は遮光板の移
動量Ｌを区分けした区分値であり、縦軸の数値は各受光
素子６５、６６の出力電流を一定値と比較してつくられ
た比較値である。また、図１５は上記パルス波形から作
成した真理表で、この真理表より各々の区分における比
較値の変化をとらえて遮光板５４の移動方向を判別する
ことができる。

【００４９】上記した測定装置は、光源５２が常に一定
の明るさで投光されるので、安定した測定値を得ること
ができる。また、２つの受光素子６５、６６と１／４ピ
ッチ変位した遮光部６９ａ、６９ｂとで遮光板５４の移
動方向を検出するようにしたので、被測定物の移動距離
の他、被測定物の移動方向も判別できるので、より精度
の高い測定結果が得られる。

【００５０】図１６は本発明の第５実施例で、この実施
例は第１実施例の光学部材５５を凹面鏡で構成したもの
である。なお、その他の構成については第１実施例と同
様となっている。

【００５１】光源５２の上方には第１の凹面鏡として楕
円面鏡７３が備えてある。この楕円面鏡７３は、光源５
２の発光点５２ａと空間上の点Ｐ₁とを焦点にもつ楕円
曲線の一部分を上記２つの焦点５２ａ、Ｐ₁を結ぶ軸線
の回りを回転させて得られる断面形状をなし、内面側を
鏡面形成してある。

【００５２】また、受光体５３の上方には第２の凹面鏡
として放物面鏡７４が備えてある。放物面鏡７４は、上
記空間上の点Ｐ₁を焦点とする放物線を受光体５３の法
線と平行した軸線を中心に回転して得られる断面形状と
なっており、内面を鏡面形成してある。

【００５３】このことから、光源５２より放射された光
は第１の凹面鏡７３で反射して焦点Ｐ₁に一旦集光し、
その後発散して第２の凹面鏡７４に向い、第２の凹面鏡
７４で再び反射して放物面鏡７４の軸線に平行な光とな
って受光体５３に向かう。

【００５４】上記のような光学部材を用いることによっ
て、光源５２の光を有効に利用することができると共
に、斜光線が発生しないので、各受光素子５３ａ、５３
ｂ、５３ｃの出力波形に歪が生じることがなく、出力信
号のＳ／Ｎ比が向上する。

【００５５】図１７及び図１８は上記第５実施例の応用
例であり、図１７は、光源５２の上方に楕円面鏡７５
を、受光体７３の上方に凸面鏡７６が各々備えてある。

【００５６】楕円面鏡７５は、光源５２の発光点５２ａ
と空間上の点Ｐ₂とを焦点にもつ楕円曲線の楕円の曲線
部分を上記２つの焦点５２ａ、Ｐ₂を結ぶ軸線の回りを
回転させて得られる断面形状をなし、内面が鏡面として
形成してある。

【００５７】凸面鏡７６は、空間上の点Ｐ₂を焦点とす
る放物線を受光体５３の法線と平行となった軸線を中心
に回転して得られる断面形状をなし、外面側を鏡面形成
してある。

【００５８】光源５２より放射された光は、楕円面鏡７
３で反射して焦点Ｐ₂に向かう。上記反射光は焦点Ｐ₁に
集光する前に凸面鏡７６で反射して、この凸面鏡７６の
軸線に平行な光となって受光体５３に向かう。

【００５９】図１８は、光源の上方に第１の凹面鏡７７
を、受光体５３の上方に第２の凹面鏡７８を各々備え、
第１の凹面鏡７７は、光源５２の発光点５２ａと空間上
の点Ｐ₃とを焦点にもつ双曲線のうち、発光点５２ａ寄
りの双曲線部分を上記２つの焦点５２ａ、Ｐ₃を結ぶ軸
線の回りを回転させて得られる断面形状となっており、
内面が鏡面形成されている。

【００６０】また、第２の凹面鏡７８は、上記空間点Ｐ
₃を焦点とする放物線を受光体５３の法線と平行した軸
線を中心に回転して得られる断面形状をなし、同じく内
面側が鏡面となっている。

【００６１】光源５２から放射された光は、第１の凹面
鏡７７によって焦点Ｐ₃から放射された光のように反射
して第２の凹面鏡７８に向い、この第２の凹面鏡７８で
再び反射する。第２の凹面鏡７８は、点Ｐ₃を焦点にも
つ放物面であるから、第２の凹面鏡７８で反射した光は
第２の凹面鏡７８の軸線と平行な光となって受光体５３
に向かう。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の移動距離測定装置の簡略的な側面
図である。

【図２】上記測定装置のうち光学部材を除いた同装置の
簡略的な平面図である。

【図３】上記測定装置に備えた遮光板の部分的な拡大平
面図である。

【図４】上記測定装置に備えた各受光素子の出力波形図
である。

【図５】上記測定装置に備えた処理回路のブロック図で
ある。

【図６】電圧特性図であり、図６（Ａ）〜図６（Ｇ）は
処理回路の各出力部における各々の電圧特性を示した図
である。

【図７】第１実施例の応用例であり、各受光素子の出力
信号のパルス波形図である。

【図８】図７のパルス波形図から作成した真理表であ
る。

【図９】本発明の第２実施例を示す移動距離測定装置の
簡略的な側面図である。

【図１０】本発明の第３実施例であり、移動距離測定装
置に備えた受光体を示したもので、図１０（Ａ）は簡略
的な平面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）上のＡ−Ａ線
に沿った簡略的な断面図、図１０（Ｃ）は図１０（Ａ）
上のＢ−Ｂ線に沿った簡略的な断面図である。

【図１１】本発明の第４実施例であり、移動距離測定装
置に備えた受光体の簡略的な平面図である。

【図１２】第４実施例の測定装置に備えた電流制御回路
のブロック図である。

【図１３】第４実施例の測定装置に備えた受光素子の出
力波形図である。

【図１４】第４実施例の測定装置に備えた受光素子のパ
ルス波形図である。

【図１５】図１４のパルス波形図から作成した真理表で
ある。

【図１６】本発明の第５実施例であり、移動距離測定装
置に備えた光学部材の光学系図である。

【図１７】上記第５実施例の応用例であり、他の光学部
材の光学系図である。

【図１８】上記第５実施例の他の応用例であり、光学部
材の光学系図である。

【図１９】従来の移動距離測定装置の簡略図である。

【図２０】従来の測定装置に備えた遮光板の部分的な拡
大平面図である。

【図２１】従来の測定装置に備えた受光素子の出力波形
図である。

【符号の説明】

５０プリント配線基板５２光源５３受光体５３ａ、５３ｂ、５３ｃ受光素子５４遮光板５４ａ透光部５５光学部材５５ａ第１の平面鏡５５ｂ第２の平面鏡５６処理回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】方形状に感度部を有する複数の受光素子
を取付基板に一列に配置して形成した受光体と、上記受
光体の受光面に光学的に対向させて設けた光源と、被測
定物に連動して移動し上記受光素子の配列方向に対し一
定の角度で傾斜したスリット状の透光部を一定間隔で複
数形成した遮光板とを備え、上記遮光板を上記光源の光
路上に設けて構成したことを特徴とする移動距離測定装
置。
【請求項２】上記受光体が、光電変換機能を持つとこ
ろの半導体基板に電気的絶縁部で仕切ってこの半導体基
板に列状に形成した複数の受光素子からなり、各受光素
子の受光面を被覆するようにして上記半導体基板に設け
た透光性の電気絶縁被膜の上面に不透明な導電材で細長
形に形成した複数の遮光部を受光素子の各列毎に所定間
隔で行状に設けて構成したことを特徴とする請求項
（１）記載の移動距離測定装置。
【請求項３】光電変換機能を持つところの半導体基板
に電気的絶縁部で仕切ってこの半導体基板に列状に形成
した複数の受光素子からなる受光体を備え、各受光素子
の受光面を被覆するようにして上記半導体基板に設けた
透光性の電気絶縁被膜の上面に不透明な導電材で細長形
に形成した複数の遮光部を所定の受光素子の上面を除い
て受光素子の各列毎に所定間隔で行状に設け、上記所定
の受光素子の光電変換信号に基づいて光源の明るさを制
御するように構成したことを特徴とする請求項（１）記
載の移動距離測定装置。
【請求項４】上記受光体が、光電変換機能を持つとこ
ろの半導体基板に少なくとも３つの電気的絶縁部で仕切
ってこの半導体基板に４列以上として形成した受光素子
からなり、各受光素子の受光面を被覆するようにして上
記半導体基板に設けた透光性の電気絶縁被膜の上面に不
透明な導電材で細長形に形成した複数の遮光部を隣接す
る所定の２列の受光素子の上面を除いて受光素子の各列
毎に所定間隔で行状に設け、かつ、上記所定の２列の受
光素子の受光面を被覆する上記電気絶縁被膜の上面に
は、不透明な導電材で形成し前記遮光板の透光部と同一
角度で傾斜させると共に列方向に１／４ピッチ変位した
複数の遮光部を各列毎に一定間隔で行状に設けたことを
特徴とする請求項（１）記載の移動距離測定装置。
【請求項５】第１、第２の反射鏡からなる光学部材を
設け、上記受光体と光源とを取付基板の同一平面上に設
けて上記光源からの光を第１の反射鏡で反射させ、第１
の反射鏡の反射光を第２の反射鏡で上記受光体の受光面
に反射させる構成としたことを特徴とする請求項（１）
記載の移動距離測定装置。
【請求項６】光源の発光中心点を第１の焦点とし空間
上の点を第２の焦点とする二次曲線を上記２つの焦点を
結ぶ軸線を中心に回転して得られる回転面の一部を反射
面とする第１の反射鏡と、上記第２の焦点を焦点とする
放物面の一部を反射面とする第２の反射鏡とを設け、上
記受光体と光源とを取付基板の同一平面上に設けて上記
光源からの光を第１の反射鏡で反射させ、第１の反射鏡
の反射光を第２の反射鏡で上記受光体の受光面に反射さ
せる構成としたことを特徴とする請求項（１）記載の移
動距離測定装置。
【請求項７】方形状に感度部を有する３つの受光素子
を取付基板に一列に配置して形成した受光体の第２列目
の受光素子の出力信号と、この第２列目の受光素子の出
力信号の反転とレベルアップした信号とのいずれか一方
を選択する選択回路を備え、第１列目の受光素子の出力
信号と第３列目の受光素子の出力信号とを比較しこの比
較結果に応じて上記選択回路を選択動作させることを特
徴とする請求項（１）記載の移動距離測定装置。