[发明专利]激光受光位置检测传感器和使用它的校平装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光受光位置检测传感器和使用它的校平装置的改进。

背景技术

现有知道把多个受光元件上下并排配列的激光受光位置检测传感器(例如参照特开2004-309440号公报)。知道使用该激光受光位置检测传感器的校平装置。

该激光受光位置检测传感器把从各受光元件输出的受光信号由各放大器分别放大，把从各放大器输出的受光信号由各比较器与界限值进行比较，并根据从各比较器输出的比较信号来求激光(激光光束)的中心位置。

该现有的激光受光位置检测传感器必须把各放大器和各比较器与各受光元件连接，由于电路结构复杂化和电路元件个数多，所以有价格高的问题。

因此，提出了能够谋求电路结构简单化和减少电路元件个数的激光受光位置检测传感器的方案。

该激光受光位置检测传感器把多个受光元件并排配列，把相互邻接的受光元件的输出端子由电阻器连接，根据从与并排配列的受光元件中位于两端的受光元件连接的输出线所输出的各输出信号来进行运算而求出激光的受光位置。

图1是上述提案的激光受光位置检测传感器的方块电路图，该激光受光位置检测传感器10具备受光元件列11X。

该受光元件列11X把由多个光电二极管构成的同一形状同一大小的受光元件PDX_i(i是从1到n+1的正整数)在上下方向或左右方向(垂直方向或水平方向)上例如等间隔地并排配列。

在此，等间隔的意思是：假定受光元件PDX_i的形状是正方形，则从该正方形的中心到中心的距离P相互相等，且相互相邻的受光元件PDX_i与受光元件PDX_i+1之间的间隙GL与受光元件的宽度W相等。

邻接的各受光元件的输出端子(阳极)彼此之间由电阻器(电阻值)RX_j(j是从1到n的正整数)相互连接。第一号受光元件PDX₁的输出端子经由输出线11a与第一放大电路20X连接，且经由电阻器RXH接地。

第n+1号受光元件PDX_n+1的输出端子经由输出线11b与第二放大电路40X连接，且经由电阻器RXL接地。各受光元件PDX_i的阴极通过共用线11c接地。

从第一放大电路20X输出的放大信号向第一峰值保持电路12X输入，从第二放大电路40X输出的放大信号向第二峰值保持电路13X输入，两峰值保持电路12X、13X使各放大信号的峰值分别保持，各峰值信号被向解析运算装置60输入。解析运算装置60至少由把模拟信号转换成数字信号的转换部和运算部构成。

受光元件列11X的长度L由于经由电阻器RX_j而和与输出线11a、11b连接的电阻器RXH、RXL所产生的电压有关系，所以能够如以下说明那样地来求激光受光位置。

为了便于说明，把电阻器RXL的电阻值与电阻器RXH的电阻值设定为相互相等，把各电阻值RX_j也设定为相互相等。把受光元件列11X的长度设定为L，把第一号受光元件PDX₁和第n+1号受光元件PDX_n+1的中间位置设定为原点O。

当激光光束点S照射到受光元件列11X的某受光元件PDX_i时，则该受光元件PDX_i上有输出电流Ip流动。该电流Ip被电阻器RX_j的电阻值所分配而在电阻器RXL和电阻器RXH流动，通过电阻器RXL在输出线11b上产生电压VXL，且通过电阻器RXH在输出线11a上产生电压VXH。

在此，VXH＝RXH×Ip/(从电阻器RX₁到电阻器RX_j+1的电阻值的总和)

VXL＝RXL×Ip/(从电阻器RX_j到电阻器RX_n的电阻值的总和)

因此，到受光位置P的距离Lp能够使用下式由解析运算装置60求出。

Lp＝(L/2)×(VXH-VXL)/(VXH+VXL)

具备这种受光位置检测传感器的校平装置例如在对从旋转激光装置射出的激光受光来测定距离水平基准面的高度时使用。

如周知那样，该旋转激光装置例如绕旋转轴以规定的角速度向水平方向旋转照射激光，把校平装置设置在例如距离该旋转激光装置在水平方向的例如5m(近距离)到500m(远距离)范围的任何地方来对激光受光。