[发明专利]位置检测装置

说明书

位置检测装置具有多个发光部、受光部、AD变换部、位置检测部以及偏置部。多个发光部将根据不同相位的调制信号序列而进行了强度调制的检测光射出。受光部接收在对象物反射后的反射光并变换为模拟信号。位置检测部基于利用AD变换部变换的数字信号而对对象物的位置进行检测。偏置部将从受光部输出的模拟信号以偏置量的直流的电压电平进行偏置而输出至AD变换部。偏置部以使得输入至AD变换部的模拟信号的平均值接近AD变换部的输入电压范围的中间值的方式对偏置量进行调整。

技术领域

本公开涉及一种对对象物的位置进行检测的位置检测装置。

背景技术

作为对对象物的位置进行检测的位置检测装置，存在光学式的位置检测装置(例如日本特开2011-215099号公报)。

作为光学式的位置检测装置，提出了如下构造的位置检测装置。位置检测装置具有多个发光部、受光部、以及位置检测部(运算电路)。多个发光部对对象物射出检测光。受光部接收在对象物体反射后的反射光并变换为电信号。位置检测部(运算电路)基于电信号而对对象物的位置进行检测。该装置构成为，经由使得低于截止频率的频率的分量衰减的低频截止部而将电信号输入至运算电路。

在利用该位置检测装置进行位置检测时，多个发光部依次点亮，并且它们的反射光由受光部检测并输入至运算电路。而且，基于上述检测出的反射光的光量、详细而言为输入至运算电路的电信号，对对象物的位置进行计算(检测)。

这里，构成低频截止部的高通滤波器电路具有电阻器、电容器，电阻在规定电压下偏置。因此，由受光部检测出的脉冲串被输入至低频截止部时的输出信号以如下方式变化。即，从低频截止部输出的电信号振幅(详细而言，为其峰值或平均值)在脉冲串开始向该低频截止部输入时，从规定的偏置电压暂时达到与脉冲串的振幅相当的振幅，但此后与由电阻器的电阻值R以及电容器的电容量C规定的时间常数相应地振幅逐渐减小，脉冲串的平均值逐渐接近规定的偏置电压。这里，在脉冲串的信号占空比设为50％的情况下，在整个时间区域观察时的最大、最小峰值间的信号振幅相对于低频截止部的输入振幅约为1.5倍。对于运算电路要求高精度。为了抑制模拟的偏置、漂移，关于运算电路，优选形成为如下结构，即，在初级设置AD变换部，在将输入的模拟信号变换为数字信号之后利用数字电路进行信号处理。然而，为了正常地进行位置检测，需要以不超出运算电路的输入电压范围的方式将信号输入至AD变换部，但如前所述在从低频截止部通过时信号振幅会增大，因此需要使信号振幅衰减而输入。

另一方面，为了高精度地进行位置检测，需要使输入至运算电路的电信号的SN比(信噪比)实现最大化。因此，存在如下相反的课题，即，为了抑制AD变换部的量子噪声的影响，需要使输入至AD变换部的电信号振幅在不超出输入电压范围的范围内实现最大化。

另外，从受光部输出的电信号的信号值是根据偶尔射入至受光部的反射光的光量而不同的值。因此，如果仅将从受光部输出的模拟信号输入至AD变换部，则在反射光的光量较大时，输入至AD变换部的模拟信号的最大值会超出该AD变换部的输入电压范围，无法适当地对该模拟信号进行变换，有可能无法正常地进行位置检测。

为了抑制这种不良情况的发生，只要减小AD变换部的输入振幅即可。但是，在该情况下，在反射光的光量较小时，相对于AD变换部的输入电压范围而输入至该AD变换部的模拟信号的值减小，因此AD变换部的S/N比下降，有可能导致位置检测装置的位置检测精度降低。

发明内容