JPS5944620A - 相対運動センサ - Google Patents
相対運動センサInfo
- Publication number
- JPS5944620A JPS5944620A JP58139517A JP13951783A JPS5944620A JP S5944620 A JPS5944620 A JP S5944620A JP 58139517 A JP58139517 A JP 58139517A JP 13951783 A JP13951783 A JP 13951783A JP S5944620 A JPS5944620 A JP S5944620A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grid
- matrix
- grating
- movement
- photo
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 9
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/36—Devices characterised by the use of optical means, e.g. using infrared, visible, or ultraviolet light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
公知技術
本発明は、基準面のその都度検出された部分が格子面上
に結像されてホ！・受光器を介して検出される、例えば
自動車のための、基準面に対する相対運動センサに関す
る。このセンサは、例えばＡＴＺ７７（１９７５）７／
８．２１６〜２１８頁、および゛′ファインヴエルクテ
ヒニーク ラント メステヒニーク゛’８３（１９７５
）６．２８９〜２９４頁、および゛°ジャーナルオデ
→ノ′メプテイカルソザイエテイ オブアメリカ” Ｖ
ｏｌ、 ５ろ１，４６１２、Ｄｅｃ、１９６３．１４．
１６〜１４２２頁、および′°アプライドオプテイクス
°゛、Ｖｏｌ、 ５、／１６８、Ａｕｇ、 １９６６．
１６２５〜１６６１頁に記載されている、所謂相関光学
方式（コレラチオンスオプテイノシエ フェアファーレ
ン）に基づいている。さらにこのような装置は、自動車
の速度および走行路離を測定するための、ライツ社の商
品名コレビット−Ｌおよびコレビット−Ｑで市販されて
いる。また゛ファインヴエルクテヒニークウント メス
テヒニーク″、８６（１９７８）２．６９〜７１頁に詳
細に記載されている。この公知のセンサにおいて移動さ
れる対称物は光学系を介して格子に結像される。格子を
通過する光束流は視野レンズを用いＣ１つまたは２つの
光電受光器に集められる。結果的に発生する電気信号の
時間的経過において低い周波数の変化に対して変調成分
を有し、この変調成分の周波数ｆは移動する対象物の速
度Ｖと一義的な関係を有する。公知の装置には、２つの
、即ち１つは像面における格子の前に、もう１つは後に
設けられている、光学系が必要なので、装置の構造が非
常に煩雑で高価になるという欠点がある。それによって
製造の際だけでなく調節の際にも構造を煩雑で高価にす
る問題が生じる。
に結像されてホ！・受光器を介して検出される、例えば
自動車のための、基準面に対する相対運動センサに関す
る。このセンサは、例えばＡＴＺ７７（１９７５）７／
８．２１６〜２１８頁、および゛′ファインヴエルクテ
ヒニーク ラント メステヒニーク゛’８３（１９７５
）６．２８９〜２９４頁、および゛°ジャーナルオデ
→ノ′メプテイカルソザイエテイ オブアメリカ” Ｖ
ｏｌ、 ５ろ１，４６１２、Ｄｅｃ、１９６３．１４．
１６〜１４２２頁、および′°アプライドオプテイクス
°゛、Ｖｏｌ、 ５、／１６８、Ａｕｇ、 １９６６．
１６２５〜１６６１頁に記載されている、所謂相関光学
方式（コレラチオンスオプテイノシエ フェアファーレ
ン）に基づいている。さらにこのような装置は、自動車
の速度および走行路離を測定するための、ライツ社の商
品名コレビット−Ｌおよびコレビット−Ｑで市販されて
いる。また゛ファインヴエルクテヒニークウント メス
テヒニーク″、８６（１９７８）２．６９〜７１頁に詳
細に記載されている。この公知のセンサにおいて移動さ
れる対称物は光学系を介して格子に結像される。格子を
通過する光束流は視野レンズを用いＣ１つまたは２つの
光電受光器に集められる。結果的に発生する電気信号の
時間的経過において低い周波数の変化に対して変調成分
を有し、この変調成分の周波数ｆは移動する対象物の速
度Ｖと一義的な関係を有する。公知の装置には、２つの
、即ち１つは像面における格子の前に、もう１つは後に
設けられている、光学系が必要なので、装置の構造が非
常に煩雑で高価になるという欠点がある。それによって
製造の際だけでなく調節の際にも構造を煩雑で高価にす
る問題が生じる。
本発明の利点
特許請求の範囲第１項に示された特徴な有する本発明に
よるセンサはそれに対して、格子面即ち像面にホト受光
器を数句けることにより１つの光学系のみが必要である
という利点を有する。それによって簡単で安価な構造が
生じ、構造の調節の問題も本質的に簡単になる。
よるセンサはそれに対して、格子面即ち像面にホト受光
器を数句けることにより１つの光学系のみが必要である
という利点を有する。それによって簡単で安価な構造が
生じ、構造の調節の問題も本質的に簡単になる。
実施態様項に示された構成により特許請求の範囲第１項
に示されたセンサの有利な実施形態が可能である。ホト
受光器を条片状またはマトリクス状の拡散部分として共
通の半導体サブストレート内に形成すると特に有利であ
る。それによって格子およびホト受光器は唯一のモノリ
シックに集積された構成部分である。これによって、例
えばシリコンプレーナ技術のような公知の方法および装
置の使用によシ格子の高い精度の際に構成上の大きな自
由度が得られる。複雑で相互に交錯配置された格子を実
現することができる。製造は非常に簡単で安価である。
に示されたセンサの有利な実施形態が可能である。ホト
受光器を条片状またはマトリクス状の拡散部分として共
通の半導体サブストレート内に形成すると特に有利であ
る。それによって格子およびホト受光器は唯一のモノリ
シックに集積された構成部分である。これによって、例
えばシリコンプレーナ技術のような公知の方法および装
置の使用によシ格子の高い精度の際に構成上の大きな自
由度が得られる。複雑で相互に交錯配置された格子を実
現することができる。製造は非常に簡単で安価である。
プレーナ技術を用いることができることにより、運動ベ
クトルの検出を可能にする格子構造または格子装置を簡
単な方法で実現することができる。
クトルの検出を可能にする格子構造または格子装置を簡
単な方法で実現することができる。
実施例の説明
本発明の実施例につき以下に図を用いて詳しく説明する
。
。
第１図に示されたセンサの原理図において、基準面１０
は光学レンズとして示されている光学系１１を介して格
子１２上に結像される。基準面は、例えば地上を走る自
動車の舗装道路あるいは飛行機に対する地表面の際そう
であるように、統計学的構造を有していなければならな
い。格子面あるいは像面において格子構造１３はホト受
光器により実現されている。この格子状に設けられてい
るホト受光器にょシ発生される電気信号は低い周波数の
変化の他に変調成分を有し、この変調成分の周波数ｆは
センサに対する基準面１０の相対的な速度Ｖとｆ＝Ｍ−
ｖ／Ｇの関係を有する。その際Ｍは基準面１０を格子１
２上に結像する結像尺度であり、Ｇは格子１２の格子定
数である。速度Ｖのがゎシに進、行距離を求める場合、
周期Ｔ二１／ｆの間の信号が加算されなければならない
。測定原理および評価は前述の公知技術に詳しく記載さ
れている。
は光学レンズとして示されている光学系１１を介して格
子１２上に結像される。基準面は、例えば地上を走る自
動車の舗装道路あるいは飛行機に対する地表面の際そう
であるように、統計学的構造を有していなければならな
い。格子面あるいは像面において格子構造１３はホト受
光器により実現されている。この格子状に設けられてい
るホト受光器にょシ発生される電気信号は低い周波数の
変化の他に変調成分を有し、この変調成分の周波数ｆは
センサに対する基準面１０の相対的な速度Ｖとｆ＝Ｍ−
ｖ／Ｇの関係を有する。その際Ｍは基準面１０を格子１
２上に結像する結像尺度であり、Ｇは格子１２の格子定
数である。速度Ｖのがゎシに進、行距離を求める場合、
周期Ｔ二１／ｆの間の信号が加算されなければならない
。測定原理および評価は前述の公知技術に詳しく記載さ
れている。
第２図に示され℃いるモノリシックＫ 集ｆｉｔ サれ
た格子１２において、第１導電型（例えばｎ導電型）の
Ｓｌ−サブストレート１４上に格子構造が設けられてお
り、この格子構造は第２の導電型（例えばｐ導電型ンの
条片状の拡散部分から成る。従って発光ダイオードとし
て適するｐ−ｎ接合部が形成される。発光ダイオードの
かわシにもちろん原則的にはホトトランジスタまたは光
電変換器を使用することもできる。条片状の金属化部１
５．１６を介して格子構造１３０条片状拡散部分は次の
ようにして相互に接続される。即ち、２つの相互に交錯
配置された櫛形のダイオード構造があり、このダイオー
ド構造が格子定数Ｇを有し、この格子定数は隣接する拡
散部分との距離の２倍に等しい。金属化部１５．１６と
格子構造１３との電気接続は方形１７（珪素−プレーナ
工程の際の酸化物におけるコンタクト窓に相応する）に
よシ示されている。この装置においてホトダイオードは
共通の電極、ここではカソードとしてのサブストレート
１４、を有するので、均一光成分を抑圧するための光電
流の減算は逆並列接続によって不可能である。金属化部
１５を介して接続されているダイオードの電流は従って
増幅器１８の反転入力側に供給され、この増幅器は抵抗
１９を介して負帰還接続されている。増幅器１８の非反
転入力側はアースに接続されている。増幅器１８の出力
側は第１出力端子２０に接続され、力側に接続されてお
り、この反転入力側に金属化部１６を介して接続されて
いるダイオードの電流が供給される。第２増幅器２２は
抵抗２３を介して負帰還接続されている。第２増幅器の
反転入力側はアースに接続されてお９、出力側は出力端
子２４に接続され℃いる。
た格子１２において、第１導電型（例えばｎ導電型）の
Ｓｌ−サブストレート１４上に格子構造が設けられてお
り、この格子構造は第２の導電型（例えばｐ導電型ンの
条片状の拡散部分から成る。従って発光ダイオードとし
て適するｐ−ｎ接合部が形成される。発光ダイオードの
かわシにもちろん原則的にはホトトランジスタまたは光
電変換器を使用することもできる。条片状の金属化部１
５．１６を介して格子構造１３０条片状拡散部分は次の
ようにして相互に接続される。即ち、２つの相互に交錯
配置された櫛形のダイオード構造があり、このダイオー
ド構造が格子定数Ｇを有し、この格子定数は隣接する拡
散部分との距離の２倍に等しい。金属化部１５．１６と
格子構造１３との電気接続は方形１７（珪素−プレーナ
工程の際の酸化物におけるコンタクト窓に相応する）に
よシ示されている。この装置においてホトダイオードは
共通の電極、ここではカソードとしてのサブストレート
１４、を有するので、均一光成分を抑圧するための光電
流の減算は逆並列接続によって不可能である。金属化部
１５を介して接続されているダイオードの電流は従って
増幅器１８の反転入力側に供給され、この増幅器は抵抗
１９を介して負帰還接続されている。増幅器１８の非反
転入力側はアースに接続されている。増幅器１８の出力
側は第１出力端子２０に接続され、力側に接続されてお
り、この反転入力側に金属化部１６を介して接続されて
いるダイオードの電流が供給される。第２増幅器２２は
抵抗２３を介して負帰還接続されている。第２増幅器の
反転入力側はアースに接続されてお９、出力側は出力端
子２４に接続され℃いる。
ここに述べた装置は格子構造１３のダイオードの短絡動
作の際、光電流の減算を可能にする。
作の際、光電流の減算を可能にする。
この減算により均一光の成分が抑圧され、局部スペクト
ルからろ波して取出された成分のみが増幅される。増幅
器１８の出力側における電圧の値は、抵抗１９に依存し
て、金属化部１５に接続されているダイオードの電流に
正に比例する。金属化部１６に接続されているダイオー
ドは増幅器２２０反転入力側に電流を給電する。
ルからろ波して取出された成分のみが増幅される。増幅
器１８の出力側における電圧の値は、抵抗１９に依存し
て、金属化部１５に接続されているダイオードの電流に
正に比例する。金属化部１６に接続されているダイオー
ドは増幅器２２０反転入力側に電流を給電する。
増幅器１８，２２の負帰還接続は、反転入力側が仮想的
に電位０に保持されているように作用する。従って増幅
器１８の出力側と増幅器２２の入力側との抵抗２１を介
しての接続は、増幅器２２０入力端に電流を供給し、こ
の電流は、抵抗１９．２１の大きさが等しい限り、金属
化部１５に接続されているダイオードの電流の負の値に
正確に一致する。従って端子２４における出力電圧は、
抵抗２３に依存して、両金属化部１５．１６からの電流
の差に比例している。
に電位０に保持されているように作用する。従って増幅
器１８の出力側と増幅器２２の入力側との抵抗２１を介
しての接続は、増幅器２２０入力端に電流を供給し、こ
の電流は、抵抗１９．２１の大きさが等しい限り、金属
化部１５に接続されているダイオードの電流の負の値に
正確に一致する。従って端子２４における出力電圧は、
抵抗２３に依存して、両金属化部１５．１６からの電流
の差に比例している。
出力端子２０には金属化部１５に接続されているダイオ
ードからの増幅された信号が発生する。
ードからの増幅された信号が発生する。
この信号はもちろんまだ均一光成分を保持しておシ、例
えば測定用に使用することができる。
えば測定用に使用することができる。
第６図には格子３０が示されており、この格子の格子構
造１３は再び条片状の拡散部分から成る。この拡散部分
は４つの金属化部３１〜３４を介して、櫛形に相互に交
錯配置された４つの格子ができるようにして、相互に接
続される。
造１３は再び条片状の拡散部分から成る。この拡散部分
は４つの金属化部３１〜３４を介して、櫛形に相互に交
錯配置された４つの格子ができるようにして、相互に接
続される。
これは、各金属化部と拡散条片との接続点をずらして格
子構造１３の４つ月毎の拡散条片が１つの金属化部に接
続されることによって実現されろ。接続点は方形１７に
より示されている。
子構造１３の４つ月毎の拡散条片が１つの金属化部に接
続されることによって実現されろ。接続点は方形１７に
より示されている。
金属化部３１．３３は第１減算段３５に接続されておシ
、金属化部３２．３４は第２減算段３６に接続されてお
り、ここで第２図に従って相応するダイオード電流が減
算される。その際減算段３５．３６は第２図に従う回路
に相応して構成することがで声る。両出力周波数ｆ、ｆ
’は相互に位相をずらして、位相差形成段３γに供給さ
れる。その際差形成によシ周波数ｆあるいはｆ′によｐ
示されている１次元の運動の正負の符号あるいは方向を
検出できる。
、金属化部３２．３４は第２減算段３６に接続されてお
り、ここで第２図に従って相応するダイオード電流が減
算される。その際減算段３５．３６は第２図に従う回路
に相応して構成することがで声る。両出力周波数ｆ、ｆ
’は相互に位相をずらして、位相差形成段３γに供給さ
れる。その際差形成によシ周波数ｆあるいはｆ′によｐ
示されている１次元の運動の正負の符号あるいは方向を
検出できる。
２次元の運動が検出される場合、第４図に従い、１つの
格子３００両側に２つの格子１２が設けられており、こ
れらの格子の対称軸が隣合う格子の対称軸に対して角度
αの距離をもつようにする。結像基準面がベクトル■に
相応してこの装置を介して運動する場合、第２図および
第３図に従って以下の信号が得られる。
格子３００両側に２つの格子１２が設けられており、こ
れらの格子の対称軸が隣合う格子の対称軸に対して角度
αの距離をもつようにする。結像基準面がベクトル■に
相応してこの装置を介して運動する場合、第２図および
第３図に従って以下の信号が得られる。
格子３０から：
ｆ ＝ −Ｖ ｃｏｓβおよびｓｉｇｎ （Ｖ ｃｏ
ｓβ）格子１２から減算によって： ｆ ＝２−Ｖ ｓｉｎα°ｓｉｎβおよびｓｉｇｎ （
Ｖ ｓｉｎβ）Ｇ 方程式を解（ことによりベクトル■、運動角度βおよび
運動の符合が算出される。
ｓβ）格子１２から減算によって： ｆ ＝２−Ｖ ｓｉｎα°ｓｉｎβおよびｓｉｇｎ （
Ｖ ｓｉｎβ）Ｇ 方程式を解（ことによりベクトル■、運動角度βおよび
運動の符合が算出される。
運動ベクトル■を検出する他の方法は第５図に示されて
いる。そのために２つの、角度α（ここではα＝９０°
）だけ相互にずらした格子３０が隣合って設けられる。
いる。そのために２つの、角度α（ここではα＝９０°
）だけ相互にずらした格子３０が隣合って設けられる。
その際運動角度βしま両格子を通る対称軸と、図示され
た両格子３０のうちの下の格子の中心を通る運動ベクト
ル■との間の角度である。α二９０’に対して得られる
出力信号は： 上の格子３０から： ｆ ＝ −Ｖ・ｃｏｓβおよびｓｉｇｎ （Ｖ’ＣＯ８
β）下の格子３０から： ｆ ＝＝ Ｍ−Ｖ−ｓｉｎβおよびｓｉｇｎ （Ｖ°ｓ
ｉｎβ）方程式を解くことによシ、２次元の運動を一義
的に確定するために再び必要な大きさカー計算される。
た両格子３０のうちの下の格子の中心を通る運動ベクト
ル■との間の角度である。α二９０’に対して得られる
出力信号は： 上の格子３０から： ｆ ＝ −Ｖ・ｃｏｓβおよびｓｉｇｎ （Ｖ’ＣＯ８
β）下の格子３０から： ｆ ＝＝ Ｍ−Ｖ−ｓｉｎβおよびｓｉｇｎ （Ｖ°ｓ
ｉｎβ）方程式を解くことによシ、２次元の運動を一義
的に確定するために再び必要な大きさカー計算される。
第４図および第５図の装置は第２図および第６図による
素子から構成することができ、または１つのチップの上
に一緒にモノリシックに集積することができる。
素子から構成することができ、または１つのチップの上
に一緒にモノリシックに集積することができる。
第６図には格子４０が示されており、この格子のサブス
トレート１４上にマトリクス形に配列された拡散部分４
１が設けられている。従つ℃マトリクス形のダイオード
配列ができる。識別のために行ｙには１，２．３・・・
（４Ｎ）、列Ｘには１，２．ろ・・・（４Ｍ）と数字を
付す。ばつ印で示されたダイオード（２ｎ＋１；２ｍ＋
１）、点で示されているダイオード（２ｎ＋２； ２ｍ
＋１ ）、円で示されているダイオード（２ｎ＋１ ；
２ｍ＋２ ）および斜線を付して示されているダイオ
ード（２ｎ＋２ ； ２ｍ＋２ ）はそれぞれ相互に接
続されておシ、その際値ｍ、ｎは、ｍ＝０．１．２−・
−（２Ｍ−１）、ｎ ＝ ０．１，２・・・（２Ｎ−１
）である。図を簡単にするためにダイオード４１のうち
のいくつかのみが示されているが、その際接続（金属化
部）は詳細に図示されていない。ダイオードマトリクス
は４つの出力側と１つの共通な電極１４を有する。例え
ば次に示す式による、ダイオード電流ｉの差形成および
増幅により、平面における運動の検出に使用するための
２つの出力信号が再び生じる。即ち、 土、＝１（２ｎ＋１ ；２ｍ＋１ ）＋ｉ （２ｎ
＋１ ：２ｍ＋２）ｉ（２ｎ＋２；２ｍ＋１）＋１（
２ｎ＋２；２ｍ＋２）ｉ２＝ｉ（２ｎ＋１； ２ｍ＋１
）十１（２ｎ＋２；２ｚｎ＋１ン−１（２ｎ＋１ ：
２ｍ＋２）＋１（２ｎ＋２： ２ｍ＋２）出力信号の
評価は第５図に示された装置から得られる信号に相応し
て行なわれる。
トレート１４上にマトリクス形に配列された拡散部分４
１が設けられている。従つ℃マトリクス形のダイオード
配列ができる。識別のために行ｙには１，２．３・・・
（４Ｎ）、列Ｘには１，２．ろ・・・（４Ｍ）と数字を
付す。ばつ印で示されたダイオード（２ｎ＋１；２ｍ＋
１）、点で示されているダイオード（２ｎ＋２； ２ｍ
＋１ ）、円で示されているダイオード（２ｎ＋１ ；
２ｍ＋２ ）および斜線を付して示されているダイオ
ード（２ｎ＋２ ； ２ｍ＋２ ）はそれぞれ相互に接
続されておシ、その際値ｍ、ｎは、ｍ＝０．１．２−・
−（２Ｍ−１）、ｎ ＝ ０．１，２・・・（２Ｎ−１
）である。図を簡単にするためにダイオード４１のうち
のいくつかのみが示されているが、その際接続（金属化
部）は詳細に図示されていない。ダイオードマトリクス
は４つの出力側と１つの共通な電極１４を有する。例え
ば次に示す式による、ダイオード電流ｉの差形成および
増幅により、平面における運動の検出に使用するための
２つの出力信号が再び生じる。即ち、 土、＝１（２ｎ＋１ ；２ｍ＋１ ）＋ｉ （２ｎ
＋１ ：２ｍ＋２）ｉ（２ｎ＋２；２ｍ＋１）＋１（
２ｎ＋２；２ｍ＋２）ｉ２＝ｉ（２ｎ＋１； ２ｍ＋１
）十１（２ｎ＋２；２ｚｎ＋１ン−１（２ｎ＋１ ：
２ｍ＋２）＋１（２ｎ＋２： ２ｍ＋２）出力信号の
評価は第５図に示された装置から得られる信号に相応し
て行なわれる。
モノリシックな集積による他に、第６図によるマトリク
ス装誼は第７図に示された装置により実現することもで
きる。その際格子４００作用は光フアイバ導波路５００
束の端を通って加えられ、その際これらの端はマトリク
ス状にプレート５１の上に設けられている。第６図によ
る、または他の格子装置による格子点の接続は、第２プ
レート５８の上に設けられてｂるホトダイオード５２〜
５７に、相応する光フアイバ導波路５０を結合させるこ
とにより実現されろ。このようにして同様に、任意に相
互に交錯配置された格子構造が生じる。第６図による装
置には例えば４つのダイオードのみが使用される。
ス装誼は第７図に示された装置により実現することもで
きる。その際格子４００作用は光フアイバ導波路５００
束の端を通って加えられ、その際これらの端はマトリク
ス状にプレート５１の上に設けられている。第６図によ
る、または他の格子装置による格子点の接続は、第２プ
レート５８の上に設けられてｂるホトダイオード５２〜
５７に、相応する光フアイバ導波路５０を結合させるこ
とにより実現されろ。このようにして同様に、任意に相
互に交錯配置された格子構造が生じる。第６図による装
置には例えば４つのダイオードのみが使用される。
特定の識別情報、例えば評価装置の初期設定のための開
始情報、を伝達することが運動測定の際に必要であシ得
る。これらの識別情報が、情報を適切なコードで保持し
ている、コントラストのはつきりしたパターン（例えば
黒地の上に明るい線条）として基準面１０に設けられて
いる場合、例えば第２図による装置を用いて、増幅器１
８の出力端子２０に生じる信号を介して識別情報を検出
し、相応する信号形成およびコード化の後に評価装置に
読み出すことが可能である。
始情報、を伝達することが運動測定の際に必要であシ得
る。これらの識別情報が、情報を適切なコードで保持し
ている、コントラストのはつきりしたパターン（例えば
黒地の上に明るい線条）として基準面１０に設けられて
いる場合、例えば第２図による装置を用いて、増幅器１
８の出力端子２０に生じる信号を介して識別情報を検出
し、相応する信号形成およびコード化の後に評価装置に
読み出すことが可能である。
第１図は本発明によるセンサの概略図、第２図は２つの
櫛形に相互に交錯配置されたホト受光器の構造の概略図
、第６図は４つの櫛形に相〃に交錯配置されたホト受光
器の構造の概略図、第４図は運動ベクトルを検出するた
めの６つの格子のホト受光器−装置の概略図、第５図は
運動ベクトルを検出するための２つの格子の装置の概略
図、第６図はマトリクス状に設けられたダイオードを有
するホト受光器の構造の概略図、第７図は光フアイバ導
波路を介する光伝送装置を有するマトリクス状の格子構
造の斜視略図を示す。 １０・・基準面、１１・・・光学系、１２．３０．４０
・・・格子面、１３．４１・・・ホト受光器、１４・・
・サブストレート、１５，１６．３１〜３４・・金属化
部、１８．２２・・・増幅器、３５．３６・・減算段、
３Ｔ・・・相差形成段、５０・・・光フアイバ導波路、
５１．５８・・・プレート、５２〜５７・・ホトダイオ
ード。
櫛形に相互に交錯配置されたホト受光器の構造の概略図
、第６図は４つの櫛形に相〃に交錯配置されたホト受光
器の構造の概略図、第４図は運動ベクトルを検出するた
めの６つの格子のホト受光器−装置の概略図、第５図は
運動ベクトルを検出するための２つの格子の装置の概略
図、第６図はマトリクス状に設けられたダイオードを有
するホト受光器の構造の概略図、第７図は光フアイバ導
波路を介する光伝送装置を有するマトリクス状の格子構
造の斜視略図を示す。 １０・・基準面、１１・・・光学系、１２．３０．４０
・・・格子面、１３．４１・・・ホト受光器、１４・・
・サブストレート、１５，１６．３１〜３４・・金属化
部、１８．２２・・・増幅器、３５．３６・・減算段、
３Ｔ・・・相差形成段、５０・・・光フアイバ導波路、
５１．５８・・・プレート、５２〜５７・・ホトダイオ
ード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基準面（１０）のその都度検出される部分が格子面
（１２，３０，４０）の上に結像されてホト受光器（１
３，４１）を介して検出される、基準面に対する相対運
動センサにおいて、格子面の格子構造がホト受光器（１
３，４１）とし℃構成されていることを特徴とする相対
運動センサ。 ２、 ザブストレー）（１４）上に条片状またはマトリ
クス状のホト受光器（１３，４１）の装置が設けられて
いる特許請求の範囲第１項記載の相対運動のセンサ。 ６、 ホトダイオードとして形成されているホト受光器
（１３，４１）が条片状またはマトリクス状の第１導電
型の拡散部分として第２導電をのシリコン−サブストレ
ート（１４）上にモノリシックな集積により設けられる
特許請求の範囲第１項記載の相対運動センサ。 ４、 拡散部分が金属化部（１５，１６，３１〜３４）
を介して格子状の構造へ接続されている特許請求の範囲
第１項記載の相対運動センサ。 ５、格子構造が光フアイバ導波路（５０）のマトリクス
状に設けられている端部によシ構成されており、その際
光フアイバ導波路の受取った光は条片状またはマトリク
ス状に束ねられてホト受光器（５２〜５７）に供給され
る特許請求の範囲第１項記載の相約運動センサ。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE32293437 | 1982-08-06 | ||
| DE19823229343 DE3229343A1 (de) | 1981-12-15 | 1982-08-06 | Sensor fuer relativbewegungen |
| DE3229343.7 | 1982-08-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5944620A true JPS5944620A (ja) | 1984-03-13 |
| JPH06100480B2 JPH06100480B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=6170257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58139517A Expired - Lifetime JPH06100480B2 (ja) | 1982-08-06 | 1983-08-01 | 相対運動センサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4605308A (ja) |
| EP (1) | EP0101536B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06100480B2 (ja) |
| AT (1) | ATE47232T1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3543785A1 (de) * | 1985-12-09 | 1987-06-11 | Siemens Ag | Einrichtung zur beruehrungslosen geschwindigkeitsmessung |
| DE4210538A1 (de) * | 1992-03-31 | 1994-01-13 | Zentrum Fuer Intelligente Sens | Anordnung eines monolithisch integrierten Sensors für die fotoelektrische inkrementale Weg- und Winkelmessung |
| DE10022619A1 (de) * | 2000-04-28 | 2001-12-06 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Abtasteinheit für eine optische Positionsmesseinrichtung |
| WO2004027434A1 (de) * | 2002-09-23 | 2004-04-01 | Stefan Reich | Mess- und stabilisierungsystem für maschinell steuerbare vehikel |
| US20050135659A1 (en) * | 2003-12-19 | 2005-06-23 | Smith John D. | Optical motion sensor |
| US7405389B2 (en) * | 2004-11-19 | 2008-07-29 | Silicon Light Machines Corporation | Dense multi-axis array for motion sensing |
| US7721609B2 (en) | 2006-03-31 | 2010-05-25 | Cypress Semiconductor Corporation | Method and apparatus for sensing the force with which a button is pressed |
| EP4276473A1 (de) | 2022-05-09 | 2023-11-15 | Kistler Holding AG | Sensoreinrichtung und verfahren zur erfassung einer relativbewegung sowie computerprogrammprodukt |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4919867A (ja) * | 1972-03-20 | 1974-02-21 | ||
| JPS5455466A (en) * | 1977-10-12 | 1979-05-02 | Nippon Bizeruba Kk | Light receptor for measuring balance |
| JPS5461972A (en) * | 1977-10-26 | 1979-05-18 | Suteo Tsutsumi | Motion detector for moving body |
| JPS55109910A (en) * | 1979-02-16 | 1980-08-23 | Mitsutoyo Mfg Co Ltd | Encoder for length measuring instrument |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2413349A (en) * | 1944-04-17 | 1946-12-31 | Jr David Hancock | Camera for aerial photography |
| US2942119A (en) * | 1953-03-12 | 1960-06-21 | United Aircraft Corp | Photoelectric drift angle and ground speed meter |
| US2878713A (en) * | 1954-07-22 | 1959-03-24 | Servo Corp Of America | Optical scanner for determining velocity-altitude |
| DE2209667C3 (de) * | 1972-03-01 | 1980-09-04 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Einrichtung zur beruhrungslosen Messung |
| DE2260086C2 (de) * | 1972-12-08 | 1983-01-27 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Optischer Korrelator |
| DE2450439C3 (de) * | 1974-10-24 | 1982-09-09 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Einrichtung zur berührungslosen Messung der Geschwindigkeit |
| JPS5216273A (en) * | 1975-07-28 | 1977-02-07 | Fujitsu Ltd | Measuring element of image speed |
| DE2809355A1 (de) * | 1977-03-08 | 1978-09-21 | Int Standard Electric Corp | Optische geschwindigkeitsmesseinrichtung |
| DE2750068C2 (de) * | 1977-11-09 | 1984-10-18 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Fotografische Kamera |
| DE2857899A1 (ja) * | 1977-11-12 | 1982-09-23 | ||
| US4228396A (en) * | 1978-05-26 | 1980-10-14 | Dataproducts Corporation | Electronic tachometer and combined brushless motor commutation and tachometer system |
| US4224514A (en) * | 1978-06-16 | 1980-09-23 | Sensor Technology, Inc. | Optical encoder |
| US4295740A (en) * | 1978-09-05 | 1981-10-20 | Westinghouse Electric Corp. | Photoelectric docking device |
| SU974272A1 (ru) * | 1981-05-22 | 1982-11-15 | Предприятие П/Я Р-6681 | Устройство дл измерени скорости перемещени объекта |
-
1983
- 1983-05-31 EP EP83105364A patent/EP0101536B1/de not_active Expired
- 1983-05-31 AT AT83105364T patent/ATE47232T1/de not_active IP Right Cessation
- 1983-08-01 JP JP58139517A patent/JPH06100480B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1983-08-04 US US06/520,136 patent/US4605308A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4919867A (ja) * | 1972-03-20 | 1974-02-21 | ||
| JPS5455466A (en) * | 1977-10-12 | 1979-05-02 | Nippon Bizeruba Kk | Light receptor for measuring balance |
| JPS5461972A (en) * | 1977-10-26 | 1979-05-18 | Suteo Tsutsumi | Motion detector for moving body |
| JPS55109910A (en) * | 1979-02-16 | 1980-08-23 | Mitsutoyo Mfg Co Ltd | Encoder for length measuring instrument |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06100480B2 (ja) | 1994-12-12 |
| EP0101536B1 (de) | 1989-10-11 |
| US4605308A (en) | 1986-08-12 |
| ATE47232T1 (de) | 1989-10-15 |
| EP0101536A1 (de) | 1984-02-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6297488B1 (en) | Position sensitive light spot detector | |
| US8767219B2 (en) | Wideband optical position sensor with normalization | |
| JPH07105521B2 (ja) | 放射線感応半導体装置 | |
| JPS5944620A (ja) | 相対運動センサ | |
| JP2004525351A (ja) | 量子効率変調を用いたｃｍｏｓコンパチブルの三次元イメージセンシングのためのシステム | |
| EP0190310B1 (en) | Spectral analyzer and direction indicator | |
| US3921080A (en) | Analog data processor | |
| EP0083986A2 (en) | Polychromatic image sensor | |
| Chouikha et al. | Color-sensitive photodetectors in standard CMOS and BiCMOS technologies | |
| US7372124B2 (en) | Light-receiving element and photodetector using the same | |
| Turner et al. | CMOS photodetectors for correlation peak location | |
| US20190376841A1 (en) | Super-resolution modal imaging | |
| US4987461A (en) | High position resolution sensor with rectifying contacts | |
| US8803059B2 (en) | Sensor for determination of the incidence angle of radiation and method for measurement the incidence angle using such a sensor | |
| JP3256764B2 (ja) | 広範囲位置ディテクター | |
| JPH02232531A (ja) | 光検出装置 | |
| JPH0493661A (ja) | 速度検出用空間フィルタ | |
| SU1516805A1 (ru) | Устройство дл измерени координат цвета | |
| Aitken et al. | An electronic-optical processor for correlation arrays | |
| JPH06313770A (ja) | 空間フィルタ方式速度測定装置とそれを備えた速度制御システム及び自動車 | |
| JPH055619A (ja) | 半導体位置検出素子 | |
| Sedjil et al. | Color sensitive photodetectors in standard CMOS and BiCMOS technologies Mohamed Ben Chouikha GN Lu | |
| Michel et al. | Miniaturized spatial filtering velocimeter for industrial applications | |
| Stalder et al. | jJl_rrLrrl; l! | |
| JPH0550330U (ja) | 光検出器 |