JPS62188901A - 光位置検知装置 - Google Patents
光位置検知装置Info
- Publication number
- JPS62188901A JPS62188901A JP2671487A JP2671487A JPS62188901A JP S62188901 A JPS62188901 A JP S62188901A JP 2671487 A JP2671487 A JP 2671487A JP 2671487 A JP2671487 A JP 2671487A JP S62188901 A JPS62188901 A JP S62188901A
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- JP
- Japan
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- lens
- array
- width
- aperture
- dimensional array
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- 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.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (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】
本発明は、一次元光応答素子のアレイ（ａｒｒａｙ）上
に投影された光束像を検知する装置に関し、殊に光応答
素子の感度を光学的に向上させたものである。但し、こ
こで光とは可視光ばかりでなく、赤外線のような不可視
光も含むものとする６ 自己走査型フォト・ダイオード・アレイのような光応答
手段は現在、広範に使用されている。
に投影された光束像を検知する装置に関し、殊に光応答
素子の感度を光学的に向上させたものである。但し、こ
こで光とは可視光ばかりでなく、赤外線のような不可視
光も含むものとする６ 自己走査型フォト・ダイオード・アレイのような光応答
手段は現在、広範に使用されている。
第１図は周知の位置検知装置例の概要を描いており、図
中の符号ＸとＸは水平座標軸、Ｙとｙは垂直座標軸であ
る。また１は被検物であるが、例えば拡散体上に投影さ
れた輝線の様なものでも良いものとし、Ｘ軸とｘｉ点で
交差する。
中の符号ＸとＸは水平座標軸、Ｙとｙは垂直座標軸であ
る。また１は被検物であるが、例えば拡散体上に投影さ
れた輝線の様なものでも良いものとし、Ｘ軸とｘｉ点で
交差する。
２は結像光学系としての結像レンズで、その先軸が座標
の原点を通るように配置する。３は一次元自己走査型フ
オド・ダイオード・アレイ（以下、一次元アレイと呼ぶ
）で、Ｘ軸上に配置する。
の原点を通るように配置する。３は一次元自己走査型フ
オド・ダイオード・アレイ（以下、一次元アレイと呼ぶ
）で、Ｘ軸上に配置する。
結像レンズ２は被検物１を一次元３上に投影し、その結
果、一次元アレイ３のｘ１点のエレメント上には被検物
の像１′が形成される。一次元アレイ３は位ｆｆ１Ｘ１
に相当する電気信号を出力するから、その信号と結像レ
ンズ２の倍率より位置Ｘ１を計算で求めることができる
。但し、その場合、被検物とアレイの受光面が共役であ
ることを要するが、被検物１がＹ軸上に在るか、あるい
はずれているか、そしてずれているとすれば正方向か負
方向かと云う判別の場合は、アレイ上の像は鮮明である
ことを要しない。
果、一次元アレイ３のｘ１点のエレメント上には被検物
の像１′が形成される。一次元アレイ３は位ｆｆ１Ｘ１
に相当する電気信号を出力するから、その信号と結像レ
ンズ２の倍率より位置Ｘ１を計算で求めることができる
。但し、その場合、被検物とアレイの受光面が共役であ
ることを要するが、被検物１がＹ軸上に在るか、あるい
はずれているか、そしてずれているとすれば正方向か負
方向かと云う判別の場合は、アレイ上の像は鮮明である
ことを要しない。
この様な装置で、被検物から来る光量が充分に得られな
い時には結像レンズを明るくするか、一次元アレイの各
エレメントの幅、すなわち列に垂直方向の寸法を増すの
が有効であるが、この種の検出装置では小型化の望まれ
ることが多いため、レンズを明るくできないとか、エレ
メントの寸法を増すと感度の均質性が犠牲になる等の不
都合が生じる。
い時には結像レンズを明るくするか、一次元アレイの各
エレメントの幅、すなわち列に垂直方向の寸法を増すの
が有効であるが、この種の検出装置では小型化の望まれ
ることが多いため、レンズを明るくできないとか、エレ
メントの寸法を増すと感度の均質性が犠牲になる等の不
都合が生じる。
本発明は、これら不都合を除去してＳＮ比を向上させる
目的を有する。以下、本発明の詳細な説明するに先立っ
て参考例を示す。第２図は水平断面図、第３図は垂直断
面図であフて、第１図と同一部材には同一番号を付した
。
目的を有する。以下、本発明の詳細な説明するに先立っ
て参考例を示す。第２図は水平断面図、第３図は垂直断
面図であフて、第１図と同一部材には同一番号を付した
。
また５は正のシリンドリカルレンズで、母線方向が一次
元アレイの配列方向たるＸ軸と平行になる様に一次元ア
レイ３の前方に配置する。
元アレイの配列方向たるＸ軸と平行になる様に一次元ア
レイ３の前方に配置する。
６は射出瞳たる絞りで結像レンズ２近傍に配し、円形開
口を備える。そして、シリンドリカルレンズ５は絞り６
の像を一次元アレイ３の受光面にアレイの各エレメント
の幅より小さく形成するように配置するものとする。
口を備える。そして、シリンドリカルレンズ５は絞り６
の像を一次元アレイ３の受光面にアレイの各エレメント
の幅より小さく形成するように配置するものとする。
但し、絞りは結像レンズの鏡筒の縁の場合もある。ここ
で、シリンドリカルレンズ５を設けることにより第３図
に示す如く、部分Ａ、にの光束が一次元アレイのエレメ
ントへ入射するが、これは近似的にシリンドリカルレン
ズ５のｙ方向の幅となり、感度はシリンドリカルレンズ
５のｙ方向の幅と一次元アレイ３のｙ方向の幅の比だけ
向上する。
で、シリンドリカルレンズ５を設けることにより第３図
に示す如く、部分Ａ、にの光束が一次元アレイのエレメ
ントへ入射するが、これは近似的にシリンドリカルレン
ズ５のｙ方向の幅となり、感度はシリンドリカルレンズ
５のｙ方向の幅と一次元アレイ３のｙ方向の幅の比だけ
向上する。
ところで、近似的に、シリンドリカルレンズ５の焦点距
離は絞り６からシリンドリカルレンズ５までの距離に比
して充分小さくなるので、一次元アレイ３はシリンドリ
カルレンズ５の後側焦点面に置けば良く、例えは結像レ
ンズの焦点距ｌｌ！ｆｆ＝５０ｍｍＸｘ方向で等倍結像
、絞り径φ＝５ｍｍ、シリンドリカルレンズの焦点距離
ｆｃ＝２ｍｍで、幅１［Ｉｌｍ、アレイのエレメントの
幅０．１ｍｍとすると、絞りと共役に置いた場合に比べ
て０．０４ｍｍのずれに過ぎない。また絞りが無限遠点
にあるとすればアレイの受光面とシリンドリカルレンズ
の後側焦点面は一致し、他方、シリンドリカルレンズの
収差を考慮すれば、実際には共役位置との差は無視し得
る。
離は絞り６からシリンドリカルレンズ５までの距離に比
して充分小さくなるので、一次元アレイ３はシリンドリ
カルレンズ５の後側焦点面に置けば良く、例えは結像レ
ンズの焦点距ｌｌ！ｆｆ＝５０ｍｍＸｘ方向で等倍結像
、絞り径φ＝５ｍｍ、シリンドリカルレンズの焦点距離
ｆｃ＝２ｍｍで、幅１［Ｉｌｍ、アレイのエレメントの
幅０．１ｍｍとすると、絞りと共役に置いた場合に比べ
て０．０４ｍｍのずれに過ぎない。また絞りが無限遠点
にあるとすればアレイの受光面とシリンドリカルレンズ
の後側焦点面は一致し、他方、シリンドリカルレンズの
収差を考慮すれば、実際には共役位置との差は無視し得
る。
更に上記数値例で、絞り開口はアレイ・エレメントの全
面をカバーするから、感度増加は（シリンドリカルレン
ズの幅／エレメントの幅）＝１０となって、１桁も増加
する効果がある。また感度を上げる代りに、アレイ・エ
レメントの幅を縮小することもできる。
面をカバーするから、感度増加は（シリンドリカルレン
ズの幅／エレメントの幅）＝１０となって、１桁も増加
する効果がある。また感度を上げる代りに、アレイ・エ
レメントの幅を縮小することもできる。
第４図は、本発明の実施例でシリンドリカルレンズが小
さく、扱い難いことに対処するために決定した断面形状
で、円柱の一部を研摩して焦点面と射出平面を一致させ
たものである。この構造に成形することで、射出平面を
アレイの受光面に密接させれば光軸方向の位置決めが簡
単にできる利点がある。そして、一次元アレイの幅方向
（すなわち一次元アレイのアレイ配列方向に直交する方
向）の光束であって結像光学系の射出瞳を通過する光束
をより多く一次元アレイに入射することができ、又、所
定画角のシリンドリカルる。
さく、扱い難いことに対処するために決定した断面形状
で、円柱の一部を研摩して焦点面と射出平面を一致させ
たものである。この構造に成形することで、射出平面を
アレイの受光面に密接させれば光軸方向の位置決めが簡
単にできる利点がある。そして、一次元アレイの幅方向
（すなわち一次元アレイのアレイ配列方向に直交する方
向）の光束であって結像光学系の射出瞳を通過する光束
をより多く一次元アレイに入射することができ、又、所
定画角のシリンドリカルる。
第１図は周知の位置検出光学系の斜視図。
第２図は参考例を示す水平断面図で、第３図はその垂直
断面図。第４図は本発明の実施例に関するシリンドリカ
ルレンズの断面図。 図中、１は被検物、２は結像レンズ、３は一次元フオド
・ダイオード・アレイ、５は正のシリンドリカルレンズ
、６は絞りである。
断面図。第４図は本発明の実施例に関するシリンドリカ
ルレンズの断面図。 図中、１は被検物、２は結像レンズ、３は一次元フオド
・ダイオード・アレイ、５は正のシリンドリカルレンズ
、６は絞りである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一次元アレイの光応答素子上に結像光学系を介して
光束の像を結像して該光束像の位置を検知する光位置検
知装置において、 前記一次元アレイの配列方向に母線方向を 有し、前記結像光学系の射出瞳を前記一次元アレイ上へ
結像させるシリンドリカルレンズであって、前記光応答
素子と一体化したシリンドリカルレンズを備えたことを
特徴とする光位置検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2671487A JPS62188901A (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | 光位置検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2671487A JPS62188901A (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | 光位置検知装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10166379A Division JPS5626206A (en) | 1979-08-09 | 1979-08-09 | Detecting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62188901A true JPS62188901A (ja) | 1987-08-18 |
Family
ID=12201024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2671487A Pending JPS62188901A (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | 光位置検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62188901A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01180650A (ja) * | 1988-01-12 | 1989-07-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 情報記憶装置 |
| JPH01110310U (ja) * | 1988-01-18 | 1989-07-25 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5429977A (en) * | 1977-08-10 | 1979-03-06 | Hitachi Ltd | Detection system for position |
| JPS5626206A (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-13 | Canon Inc | Detecting device |
-
1987
- 1987-02-06 JP JP2671487A patent/JPS62188901A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5429977A (en) * | 1977-08-10 | 1979-03-06 | Hitachi Ltd | Detection system for position |
| JPS5626206A (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-13 | Canon Inc | Detecting device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01180650A (ja) * | 1988-01-12 | 1989-07-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 情報記憶装置 |
| JPH01110310U (ja) * | 1988-01-18 | 1989-07-25 |
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