JP2003215143A - 光学式移動検出装置およびそれを備えた搬送処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被測定物の表面の凹凸がなくても、被測定物
の移動を測定でき、部品点数が少なくて、小型で安価な
光学式移動検出装置を提供する。 【解決手段】 この発明の光学式移動検出装置では、所
定の方向に移動する被測定物９に、集光レンズ１１を通
して発光部１０から光を照射する。これにより、被測定
物９は、所定の部分に上記光が照射され、この部分が熱
スポット１２となり、赤外線を発する。一方、熱スポッ
ト１２が発する赤外線を、集光素子１３,スリット板１
４,受光素子１５に順に通して検出し、検出信号を演算
回路２１に出力する。この検出信号の出力波形は、熱ス
ポット１２の移動にともなって、極大値と極小値を繰り
返す周期的なものとなる。この周期に基いて、被測定物
９の移動速度を求めることができる。

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、プリンタ,複写
機等の各種機器の紙送り速度や紙の移動量を検出した
り、その他あらゆる物体の速度を被接触で測定する光学
式移動検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学式移動検出装置は、図９に示
すように、２つの測距センサ１０１,１０２と演算処理
回路部１０３からなる。

【０００３】図１０を参照して、この測距センサ１０
１,１０２の動作原理を説明する。測距センサ１０１,１
０２は、発光部１０４と、この発光部１０４からの拡散
光を集光するレンズ１０５と被測定物１０６での反射光
を受光部１０７へ集光するレンズ１０８とからなる。こ
こで、上記発光部１０４からの光は、被測定物１０６に
垂直に入射し、この位置からの反射光を受光部１０７に
集光する。この受光部１０７としては、ＰＳＤ(Ｐositi
on Ｓensitive Ｄevice)を使用している。

【０００４】ＰＳＤは２つの出力端子を有し、受光面上
に集光されたスポット光の位置に応じて、この２つの出
力比が変化する。したがって、ＰＳＤを用いた測距セン
サでは、被測定物６と測距センサとの距離により、この
２つの出力比が変化する。

【０００５】したがって、図９に示すように、被測定物
１０６が矢印Ｘの方向に移動すると、被測定物１０６の
凸凹の量だけ、測距センサ１０１,１０２と被測定物１
０６との間の距離が変動する。これにより、２つの測距
センサ１０１,１０２から、被測定物１０６の凸凹に応
じた出力信号Ａ,Ｂが得られる。

【０００６】このとき得られる出力信号Ａ,Ｂの出力波
形は、図１１に示すように、被測定物１０６の矢印Ｘ方
向への移動速度に応じて、測距センサ１０１よりも測距
センサ１０２の方が、(Δｔ)だけ遅れた波形になる。そ
して、この遅れ(Δｔ)に基いて、演算処理回路部１０３
は、被測定物１０６の移動速度および移動量を算出す
る。

【０００７】また、他の従来技術としては、レーザドッ
プラー方式の光学式移動検出装置もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
光学式移動検出装置は、発光部１０４と受光部１０７と
２個のレンズ１０５,１０８を使用する２組の測距セン
サ１０１,１０２を必要とするので、部品点数が多く、
形状的にも大型となって、製造コストが高くなってい
た。

【０００９】また、被測定物１０６の表面に、センサ１
０１,１０２で検出できる凸凹があればよいが、比較的
滑らかな表面を有する被測定物では測定が困難である。

【００１０】また、レーザドップラー方式の光学式移動
検出装置では、被測定物の表面での拡散光を利用するの
で、表面が滑らかな場合は測定が困難であり、また装置
も大型で高価である。

【００１１】そこで、この発明の目的は、被測定物の表
面の凹凸がなくても、被測定物の移動を測定でき、部品
点数が少なくて、小型で安価な光学式移動検出装置を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の光学式移動検出装置は、所定の方向に移
動する被測定物に、集光レンズを通して発光部から光を
照射することにより、上記被測定物の所定の部分を加熱
する光照射手段と、上記被測定物の上記加熱された部分
から発せられる赤外線を、集光素子,スリット板,受光素
子に順に通して、上記赤外線を検出して、検出信号を出
力する受光手段と、上記赤外線を検出した上記受光手段
が出力する検出信号に基いて、上記被測定物の移動速度
と移動距離を導出する信号処理演算手段とを備えたこと
を特徴としている。

【００１３】この発明の光学式移動検出装置では、上記
光照射手段は、所定の方向に移動する被測定物に、集光
レンズを通して発光部から光を照射する。これにより、
上記被測定物は、所定の部分に上記光が照射され、この
部分が赤外線を発する。

【００１４】上記受光手段は、上記部分が発する赤外線
を、集光素子,スリット板,受光素子に順に通して検出
し、検出信号を出力する。この検出信号の出力波形は、
上記部分の移動にともなって、極大値と極小値を繰り返
す周期的なものとなる。

【００１５】この出力波形の周期Ｔと上記スリット板の
ピッチＰと上記スリット板における上記部分の像の移動
速度ｖとの関係は、ｖ＝Ｐ/Ｔとなるから、上記周期Ｔ
とピッチＰとから、上記部分の像の移動速度ｖが求ま
る。そして、この移動速度ｖから、上記被測定物の移動
速度Ｖを、次式(３)で求めることができる。

【００１６】 Ｖ＝ｖ(Ｓ―Ｆ)/Ｆ ……(３) この式(３)において、Ｓは、上記被測定物の所定の部分
と上記集光素子との間の距離であり、Ｆは、上記集光素
子の焦点距離である。

【００１７】したがって、この発明によれば、被測定物
の表面の凹凸がなくても、１つの受光素子で、被測定物
の移動を測定でき、部品点数が少なくて、小型で安価な
光学式移動検出装置となる。

【００１８】また、一実施形態の光学式移動検出装置
は、上記光照射手段は、光を照射する発光部の光源とし
て半導体レーザを有する。

【００１９】この実施形態の光学式移動検出装置では、
発光部の光源として半導体レーザを採用したから、集光
性がよく、小型化が可能となる。

【００２０】また、一実施形態の光学式移動検出装置
は、上記スリット板は、ピッチが一定な複数の開口部を
有し、この開口部の幅と遮光部の幅が同一である。

【００２１】この実施形態の光学式移動検出装置では、
スリット板は遮光部と開口部の幅が同一でピッチが一定
な複数の開口部を有する。したがって、被測定物の移動
速度を、受光素子の出力信号の周期に逆比例した値とし
て測定できる。

【００２２】また、一実施形態の光学式移動検出装置
は、上記光照射手段によって照射される上記被測定物の
部分のスポット径をＤとし、上記受光手段のスリット板
上における、上記被測定物の上記加熱された部分から発
せられる赤外線のスポット径をＤ'とし、上記スリット
板のピッチをＰとし、上記被測定物の移動速度の上限を
Ｖとし、上記受光素子の応答周波数をｆとすると、次の
式(１)および式(２)を満たすように、設定されている。

【００２３】 Ｖ・Ｄ’/Ｄ＜Ｐ・ｆ …… (１) Ｄ’＜Ｐ/２ …… (２) この実施形態の光学式移動検出装置では、上記式(１),
(２)のごとく、Ｖ・Ｄ’/Ｄ＜Ｐ・ｆ，Ｄ’＜Ｐ/２の関
係になっている。

【００２４】ここで、上記受光素子の応答周波数ｆおよ
びピッチＰは既知であるので、被検出物の上限速度Ｖに
応じたスポット径Ｄ’,Ｄを計算し、被測定物上に与え
ることができる。したがって、被検出物の上限速度Ｖが
変わっても、ピッチＰまたは応答周波数ｆを調整するこ
とで、与えるスポット径Ｄ’,Ｄを調整することがで
き、受光素子による感度のよい速度検出が可能になる。

【００２５】また、一実施形態の光学式移動検出装置
は、上記受光手段の集光素子はレンズであり、上記被測
定物の上記加熱された部分から発せられる赤外線を上記
レンズで集光し、このレンズの材質が、ゲルマニウム、
シリコン、ポリエチレンのうちの１つである。

【００２６】この実施形態の光学式移動検出装置では、
被測定物の加熱された部分から発せられる赤外線を集光
するレンズ材質を、ゲルマニウム、シリコン、ポリエチ
レンのうちの１つとしたので、このレンズ内を赤外線
(波長１０μｍ程度)が効率よく透過し、受光素子に入射
させることができる。

【００２７】また、一実施形態の光学式移動検出装置
は、上記受光手段の集光素子は回折格子であり、上記被
測定物の上記加熱された部分から発せられる赤外線を上
記回折格子で集光する。

【００２８】この実施形態の光学式移動検出装置では、
上記被測定物の加熱された部分から発せられる赤外線を
集光する部分が回折格子であることによって、装置の小
型が可能となる。

【００２９】また、一実施形態の光学式移動検出装置
は、上記受光手段の集光素子はフレネルレンズであり、
上記被測定物の上記加熱された部分から発せられる赤外
線を、上記フレネルレンズで集光する。

【００３０】この実施形態の光学式移動検出装置では、
被測定物上の加熱された部分から発せられる赤外線を集
光するレンズが、フレネルレンズであることにより、装
置の小型が可能となる。

【００３１】また、一実施形態の光学式移動検出装置
は、上記受光手段は、上記スリット板を上記受光素子上
に形成されたスリット状のパターンとした。

【００３２】この実施形態の光学式移動検出装置では、
上記スリット板を上記受光素子上に形成されたスリット
状のパターンとしたので、装置の小型が可能となる。

【００３３】また、一実施形態の光学式移動検出装置
は、上記受光手段は、焦電型の受光素子を備える。

【００３４】この実施形態の光学式移動検出装置では、
受光素子として焦電型の受光素子を備える。この焦電型
の受光素子は、熱線(赤外光)の波長(１０μ程度)に感度
があり、冷却等の特別な温度安定化管理が不要であるの
で、効率よく出力が得られ、応答周波数上、代表的な複
写機の紙送り速度にも適合する小型で安価なものを実現
できる。

【００３５】また、一実施形態の光学式移動検出装置
は、被測定物を挟んで搬送するローラに取り付けられ、
上記ローラの回転に応じた加熱スポットを上記被測定物
に形成する加熱手段と、上記被測定物の上記加熱された
部分から発せられる赤外線を、集光素子,スリット板,受
光素子に順に通して、上記赤外線を検出して、検出信号
を出力する受光手段と、上記赤外線を検出した上記受光
手段が出力する信号に基いて、上記被測定物の移動速度
と移動距離を導出する信号処理演算手段とを備えた。

【００３６】この実施形態の光学式移動検出装置では、
被測定物に加熱スポットを形成する加熱手段が、被測定
物を挟んで搬送するローラに取り付けられているので、
加熱スポットを形成するためのレーザ光源系を必要とせ
ず、光学式移動検出装置を含むシステムを小型化でき
る。

【００３７】また、一実施形態の搬送システムは、上記
光学式移動検出装置を備え、この光学式移動検出装置が
測定した被測定物の移動速度を、この被測定物を搬送す
る搬送系にフィードバックして、上記被測定物の移動速
度を一定に保つ。

【００３８】この実施形態の搬送システムでは、上記光
学式移動検出装置を用いて測定した被測定物の移動速度
を搬送系にフィードバックするので、被測定物の速度を
一定に保つ搬送システムが可能になる。

【００３９】また、一実施形態の搬送システムは、上記
光学式移動検出装置を備え、搬送系において、被測定物
を搬送して、この被測定物に所定の処理を行う場合に、
上記光学式移動検出装置が測定した上記被測定物の移動
速度と移動距離を、上記搬送系にフィードバックして、
上記被測定物の処理を所定の位置で行なえるように、上
記処理のタイミングを設定する。

【００４０】この実施形態の搬送システムでは、上記光
学式移動検出装置を用いて測定した被測定物の移動速度
を上記搬送系にフィードバックすることによって、上記
被測定物の処理を所定の位置で行なえるように、上記処
理のタイミングを設定することができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、図面によりこの発明の光学
式移動検出装置の実施形態について説明する。

【００４２】(第１の実施形態)図１に、この発明の光学
式移動検出装置の第１の実施形態を示す。この第１の実
施の形態は、所定の方向に移動する被測定物９に、集光
レンズ１１を通して発光部１０から光を照射することに
より、上記被測定物９の所定の部分を加熱して、熱スポ
ット１２を形成する。上記発光部１０は、半導体レーザ
からなり、駆動回路１６によって駆動される。この駆動
回路１６,半導体レーザからなる発光部１０,集光レンズ
１１が光照射手段を構成している。

【００４３】また、この第１実施形態は、上記被測定物
９の上記熱スポット１２から発せられる赤外線を、集光
素子であるレンズ１３,スリット板１４,受光素子１５に
順に通して、上記赤外線を検出して、検出信号を出力す
る。このレンズ１３,スリット板１４,受光素子１５が、
受光手段を構成している。

【００４４】また、この第１実施形態は、上記赤外線を
検出した上記受光素子１５が出力する検出信号に基い
て、上記被測定物９の移動速度と移動距離を算出する信
号処理演算回路２１を備えている。

【００４５】この実施形態では、図１に示すように、所
定の方向に移動する被測定物９に発光部１０(駆動回路
１６により動作する半導体レーザ)より集光レンズ１１
をとおして光を照射することで、被測定物(例えば、
紙、フィルム、金属板等)９を加熱する。そして、その
加熱された部分に熱スポット１２を作る。上記発光部１
０は集光性がよく小型化が可能な半導体レーザであるこ
とが望ましいが、被測定物９の所定の部分を加熱して、
その加熱された部分に熱スポット１２を形成できれば発
光ダイオードであってもかまわない。

【００４６】この実施形態では、上記被測定物９上での
熱スポット１２のスポット径をＤとし、スリット板１４
上でのスポット径Ｄ’とし、スリット板１４のピッチを
Ｐとし、被測定物９の速度をＶとし、受光素子１５の応
答周波数をｆとすると、次式(１１),(１２)を満たして
いる。

【００４７】 Ｖ・Ｄ’/Ｄ＜Ｐ・ｆ …… (１１) Ｄ’＜Ｐ/２ …… (１２) この意味について、光学系を幾何的に示した図２を参照
して説明する。図２では、被測定物９上の径がＤの熱ス
ポット１２をＨｐとし、スリット板１４上の径がＤ’の
熱スポット１２の像をＨｐ’とした。また、レンズ１３
の焦点距離をＦとし、被測定物９上の熱スポット１２と
レンズ１３との間の距離をＳとした。また、スリット板
１４上の熱スポット像Ｈｐ’とレンズ１３との間の距離
をＳ’とした。また、被測定物９の速度をＶとし、受光
素子１５としては、赤外線センサの中では特別な冷却を
必要とせず比較的応答の速い焦電型センサを用いその応
答周波数をｆとした。

【００４８】上記条件においては、受光素子１５の応答
周波数ｆに基づき、スリット板１４上のスポット像Ｈ
ｐ’の移動速度ｖは、 ｖ＜Ｐ・ｆ ……(１３) でなくてはならない。

【００４９】一方、熱スポットＨｐの径Ｄとスポット像
Ｈｐ’の径Ｄ’とは、結像倍率の関係から、 Ｄ’/Ｄ＝Ｆ/(Ｓ−Ｆ) ……(１４) の関係にある。これにより、熱スポットＨｐの移動速度
Ｖとスポット像Ｈｐ’の移動速度ｖは、 Ｖ＝ｖ(Ｓ―Ｆ)/Ｆ ……(１５) の関係にある。

【００５０】以上の式(１３),(１４),(１５)より、 Ｖ・Ｄ’/Ｄ＜Ｐ・ｆ ……(１６) が得られる。このように、受光素子１５において、Ｓ/
Ｎ比の大きい信号を得るためには、スリット板１４上の
スポット径Ｄ’は、Ｄ’＜Ｐ/２を満たすことが必要と
なる。言い換えれば、Ｄ’＜Ｐ/２を満たすことによっ
て、受光素子１５において、Ｓ/Ｎ比の大きい信号を得
ることができ、受光素子１５による感度のよい速度検出
が可能になる。

【００５１】次に、より具体的な一例として、上記実施
形態が複写機の紙送りセンサであり、上記被測定物９が
複写用紙である複写機の紙送りについて説明する。紙送
りスピードセンサを必要とする複写機で、比較的生産台
数の多いものは２５０ｍｍ/ｓ程度のものである。この
場合、受光素子１５として使用する焦電型センサの応答
周波数は、約１ｋＨｚ程度である。また、スリット板１
４のピッチのＰを２０μｍとすると、被測定物９である
紙にスポット径Ｄが１２５μｍである熱スポット１２を
与える。すると、その像Ｈｐ’はスリット板１４上で径
Ｄ’が１０μｍのスポットとなり、この径Ｄ’の像Ｈ
ｐ’が、速度ｖ＝２０ｍｍ/ｓで移動することになる。
この状態を、図３(Ａ)に示す。

【００５２】この状態において、受光素子１５の出力
は、図３(Ｂ)に示すように、極大値と極小値を繰り返す
周期Ｔの波形となる。この周期Ｔを、信号処理演算回路
２１において、電気回路上の処理をすることで、被測定
物９の移動速度Ｖおよび移動距離を算出できる。

【００５３】すなわち、この出力波形の周期Ｔと上記ス
リット板１４のピッチＰと上記スリット板１４における
上記熱スポット１２の像Ｈｐ’の移動速度ｖとの関係
は、ｖ＝Ｐ/Ｔとなるから、上記周期ＴとピッチＰとか
ら、上記熱スポット１２の像Ｈｐ’の移動速度ｖが求ま
る。そして、この移動速度ｖから、上記被測定物９の移
動速度Ｖを、次式(３)で求めることができる。

【００５４】 Ｖ＝ｖ(Ｓ―Ｆ)/Ｆ ……(３) この式(３)において、Ｓは、上記被測定物９の熱スポッ
ト１２と上記集光レンズ１３との間の距離であり、Ｆ
は、上記集光レンズ１３の焦点距離である。

【００５５】したがって、この実施形態によれば、被測
定物９の表面の凹凸がなくても、１つの受光素子１５
で、被測定物９の移動を測定でき、部品点数が少なく
て、小型で安価な光学式移動検出装置となる。

【００５６】なお、上記実施形態では、熱スポット１２
から発せられる赤外線をレンズ１３で集光するが、この
赤外線の波長は１０μｍ程度であることから、この波長
に対する光透過率が比較的よい材料のＧｅ，Ｓｉ，ポリ
エチレンがレンズ材料として適している。また、レンズ
１３を用いず、Ｓｉを材料とした、回折格子やポリエチ
レンを材料としたフレネルレンズでも同様の機能があ
る。

【００５７】また、図４(Ａ),(Ｂ)に示すように、スリ
ット板１４に替えて、受光素子１５の上面にスリット板
１４と同ピッチのスリットパターンを有するスリット部
１６を一体に形成してもよい。このスリット部１６は、
受光素子１５のウエハ製造プロセス中に一体になるよう
に形成することができる。このような受光素子１５と一
体のスリット部１６を設けることで、装置の小型化を実
現できる。

【００５８】(第２の実施形態)次に、この発明の光学式
移動検出装置の第２の実施形態について説明する。

【００５９】この第２実施形態は、前述の第１実施形態
の集光レンズ１１,発光部１０,駆動回路１６からなる光
照射手段に替えて、図５,図６に示すように、被測定物
９を挟んで搬送するローラ１７に加熱部１８を備え、こ
の加熱部１８からローラ１７の回転に応じた加熱スポッ
ト１９を被測定物９上に形成するものである。

【００６０】なお、上記加熱スポット１９から発せられ
る赤外線をレンズ１３,スリット板１４,受光素子１５で
検出する受光手段および信号処理演算回路２１は第１実
施形態と同様の構成である。

【００６１】この第２実施形態の光学式移動検出装置で
は、被測定物９に加熱スポット１９を形成する加熱部１
８が、被測定物９を挟んで搬送するローラ１７に取り付
けられているので、加熱スポット１９を形成するための
レーザ光源系を必要とせず、光学式移動検出装置を含む
システムを小型化できる。

【００６２】また、図７に示すように、この第１実施形
態の光学式移動検出装置７２を用いて測定した被測定物
９のスピードを、搬送系をなすローラ制御部７１にフィ
ードバックすることによって、このローラ制御部７１が
搬送する被測定物９の速度を一定に保つ搬送システムを
構築することもできる。

【００６３】さらに、図８に示すように、この第１実施
形態の光学式移動検出装置７２を用いて測定した被測定
物９のスピードを、搬送されている被測定物９に所定の
処理を行う処理装置７４にフィードバックすることによ
って、その処理タイミングをコントロールし、被測定物
９の処理を所定の位置で行なえるようにした搬送処理シ
ステムも実現できる。

【００６４】

【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の光
学式移動検出装置では、光照射手段が、所定の方向に移
動する被測定物に、集光レンズを通して発光部から光を
照射する。これにより、上記被測定物は、所定の部分に
上記光が照射され、この部分が赤外線を発する。上記受
光手段は、上記部分が発する赤外線を、集光素子,スリ
ット板,受光素子に順に通して検出し、検出信号を出力
する。この検出信号の出力波形は、上記部分の移動にと
もなって、極大値と極小値を繰り返す周期的なものとな
る。この周期に基いて、上記被測定物の移動速度を求め
ることができる。

【００６５】したがって、この発明によれば、被測定物
の表面の凹凸がなくても、１つの受光素子で、被測定物
の移動を測定でき、部品点数が少なくて、小型で安価な
光学式移動検出装置となる。

【００６６】また、一実施形態の光学式移動検出装置で
は、発光部の光源として半導体レーザを採用したから、
集光性がよく、小型化が可能となる。

【００６７】すなわち、この実施形態では、被測定物上
に所定のスポット径の光を照射し易い。また、このスポ
ット径は、光源と被測定物との距離が少々変動しても大
きく変化せず、安定した測定が可能である。

【００６８】また、一実施形態の光学式移動検出装置で
は、スリット板は遮光部と開口部の幅が同一でピッチが
一定な複数の開口部を有する。したがって、被測定物の
移動速度を、受光素子の出力信号の周期に逆比例した値
として測定できる。

【００６９】また、一実施形態の光学式移動検出装置で
は、上記式(１),(２)のごとく、Ｖ・Ｄ’/Ｄ＜Ｐ・ｆ，
Ｄ’＜Ｐ/２の関係になっている。ここで、上記受光素
子の応答周波数ｆは既知であるので、被検出物の上限速
度Ｖに応じたスポット径Ｄ’,Ｄを計算し、被測定物上
に与えることができる。したがって、被検出物の上限速
度Ｖが変わっても、ピッチＰを調整することで、与える
スポット径Ｄ’,Ｄを調整することができ、受光素子に
よる感度のよい速度検出が可能になる。

【００７０】また、一実施形態の光学式移動検出装置で
は、被測定物の加熱された部分から発せられる赤外線を
集光するレンズ材質を、ゲルマニウム、シリコン、ポリ
エチレンのうちの１つとしたので、このレンズ内を赤外
線(波長１０μｍ程度)が効率よく透過し、受光素子に入
射させることができる。

【００７１】また、一実施形態の光学式移動検出装置で
は、上記被測定物の加熱された部分から発せられる赤外
線を集光する部分が回折格子であることによって、装置
の小型が可能となる。

【００７２】また、一実施形態の光学式移動検出装置で
は、被測定物上の加熱された部分から発せられる赤外線
を集光するレンズが、フレネルレンズであることによ
り、装置の小型が可能となる。

【００７３】また、一実施形態の光学式移動検出装置で
は、上記スリット板を上記受光素子上に形成されたスリ
ット状のパターンとしたので、装置の小型が可能とな
る。

【００７４】また、一実施形態の光学式移動検出装置で
は、受光素子として焦電型の受光素子を備える。この焦
電型の受光素子は、熱線(赤外光)の波長(１０μ程度)に
感度があり、冷却等の特別な温度安定化管理が不要であ
るので、効率よく出力が得られ、応答周波数上、代表的
な複写機の紙送り速度にも適合する小型で安価なものを
実現できる。

【００７５】また、一実施形態の光学式移動検出装置で
は、被測定物に加熱スポットを形成する加熱手段が、被
測定物を挟んで搬送するローラに取り付けられているの
で、加熱スポットを形成するためのレーザ光源系を必要
とせず、光学式移動検出装置を含むシステムを小型化で
きる。

【００７６】また、一実施形態の搬送システムでは、上
記光学式移動検出装置を用いて測定した被測定物の移動
速度を搬送系にフィードバックするので、被測定物の速
度を一定に保つ搬送システムが可能になる。

【００７７】また、一実施形態の搬送システムでは、上
記光学式移動検出装置を用いて測定した被測定物の移動
速度を上記搬送系にフィードバックすることによって、
上記被測定物の処理を所定の位置で行なえるように、上
記処理のタイミングを設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施形態の光学式移動検出装置を
示す図である。

【図２】 上記実施形態の光学式移動検出装置の光学系
を幾何的に示す図である。

【図３】 図３(Ａ)は上記実施形態の光学式移動検出装
置のスリット板および受光素子部を示す拡大図であり、
図３(Ｂ)は出力波形を示す波形図である。

【図４】 図４(Ａ)はこの発明の光学式移動検出装置の
実施形態の受光素子と一体としたスリット板の平面図で
あり、図４(Ｂ)は受光素子と一体としたスリットパター
ンの側面図である。

【図５】 この発明の光学式移動検出装置の搬送するロ
ーラに加熱装置を備えた構成を示す図である。

【図６】 図６は、この発明の光学式移動検出装置の実
施形態において、搬送するローラに加熱装置を備えた構
成を示すローラ斜視図である。

【図７】 この発明の光学式移動検出装置を備え、被測
定物の速度を一定に保つ搬送システムを示す図である。

【図８】 この発明の光学式移動検出装置を備え、被測
定物の処理を所定の位置で行なえる搬送システムを示す
図である。

【図９】 従来の光学式移動検出装置を示す図である。

【図１０】 上記従来の光学式移動検出装置に使用され
る測距センサを示す図である。

【図１１】 上記従来の光学式移動検出装置の出力波形
を示す図である。

【符号の説明】

９…被測定物、１０…発光部、１１…レンズ、１２…熱
スポット、１３…レンズ、１４…スリット板、１５…受
光素子、１６…スリットパターン、１７…ローラ、１８
…加熱装置、１９…加熱スポット、２１…信号処理演算
回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA02 AA07 AA09 BB15 BB29 CC02 DD02 FF32 FF34 FF36 GG06 GG12 JJ01 JJ15 LL04 LL10 LL28 MM03 PP22 QQ44 TT07 UU01 UU02 UU05 3F048 AA05 AB01 BA08 BB05 CC12 DC14

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の方向に移動する被測定物に、集光
   レンズを通して発光部から光を照射することにより、上
   記被測定物の所定の部分を加熱する光照射手段と、 上記被測定物の上記加熱された部分から発せられる赤外
   線を、集光素子,スリット板,受光素子に順に通して、上
   記赤外線を検出して、検出信号を出力する受光手段と、 上記赤外線を検出した上記受光手段が出力する検出信号
   に基いて、上記被測定物の移動速度と移動距離を導出す
   る信号処理演算手段とを備えたことを特徴とする光学式
   移動検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光学式移動検出装置に
   おいて、 上記光照射手段は、光を照射する発光部の光源として半
   導体レーザを有することを特徴とする光学式移動検出装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の光学式移動検出装置に
   おいて、 上記スリット板は、ピッチが一定な複数の開口部を有
   し、この開口部の幅と遮光部の幅が同一であることを特
   徴とする光学式移動検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の光学式移動検出装置に
   おいて、 上記光照射手段によって照射される上記被測定物の部分
   のスポット径をＤとし、上記受光手段のスリット板上に
   おける、上記被測定物の上記加熱された部分から発せら
   れる赤外線のスポット径をＤ'とし、上記スリット板の
   ピッチをＰとし、上記被測定物の移動速度の上限をＶと
   し、上記受光素子の応答周波数をｆとすると、次の式
   (１)および式(２)を満たすように、設定されていること
   を特徴とする光学式移動検出装置。 Ｖ・Ｄ’/Ｄ＜Ｐ・ｆ …… (１) Ｄ’＜Ｐ/２ …… (２)
5. 【請求項５】 請求項１に記載の光学式移動検出装置に
   おいて、 上記受光手段の集光素子はレンズであり、上記被測定物
   の上記加熱された部分から発せられる赤外線を上記レン
   ズで集光し、このレンズの材質が、ゲルマニウム、シリ
   コン、ポリエチレンのうちの１つであることを特徴とす
   る光学式移動検出装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の光学式移動検出装置に
   おいて、 上記受光手段の集光素子は回折格子またはフレネルレン
   ズであり、 上記被測定物の上記加熱された部分から発せられる赤外
   線を上記回折格子またはフレネルレンズで集光すること
   を特徴とする光学式移動検出装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の光学式移動検出装置に
   おいて、 上記受光手段は、上記スリット板を上記受光素子上に形
   成されたスリットパターンとしたことを特徴とする光学
   式移動検出装置。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の光学式移動検出装置に
   おいて、 上記受光手段は、焦電型の受光素子を備えることを特徴
   とする光学式移動検出装置。
9. 【請求項９】 被測定物を挟んで搬送するローラに取り
   付けられ、上記ローラの回転に応じた加熱スポットを上
   記被測定物に形成する加熱手段と、 上記被測定物の上記加熱された部分から発せられる赤外
   線を、集光素子,スリット板,受光素子に順に通して、上
   記赤外線を検出して、検出信号を出力する受光手段と、 上記赤外線を検出した上記受光手段が出力する信号に基
   いて、上記被測定物の移動速度と移動距離を導出する信
   号処理演算手段とを備えたことを特徴とする光学式移動
   検出装置。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１つに記載
    の光学式移動検出装置を備え、 この光学式移動検出装置が測定した被測定物の移動速度
    を、この被測定物を搬送する搬送系にフィードバックし
    て、上記被測定物の移動速度を一定に保つことを特徴と
    する搬送システム。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至９のいずれか１つに記載
    の光学式移動検出装置を備え、 搬送系において、被測定物を搬送して、この被測定物に
    所定の処理を行う場合に、 上記光学式移動検出装置が測定した上記被測定物の移動
    速度と移動距離を、上記搬送系にフィードバックして、
    上記被測定物の処理を所定の位置で行なえるように、上
    記処理のタイミングを設定することを特徴とする搬送シ
    ステム。