JP2008139283A - 相対位置検出装置、回転体走行検出装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定の反射率あるいは透過率の変化による連続したマークパターン2aにより形成されたスケール2と、スケール2を照明する光源と、スケール2のパターンを読み取るラインセンサ4と、ラインセンサ4の出力信号を処理する信号処理部とを有し、スケール2の相対的な位置及び速度を検出する相対位置検出装置において、スケール2のマークパターン2aをスケール移動方向に直交した一定間隔のラインパターンにより形成し、ラインセンサ4をラインパターン2aに対して所定の角度を持って配設するようにした。
【選択図】図6
Description
従来の変位測定装置においては、イメージセンサで取り込んだ画像を、前回取り込み時の画像データと比較して画像の移動位置を計算する。移動位置の計算には前回の画像と、今回取り込んだ画像について、前回取り込んだ画像を一画素ずつずらして自己相関を計算し、相関係数の最も高い位置を移動した位置として認識する仕組みとなっている。
このような変位測定方法では、通常のエンコーダ等と異なり基準スケールを用いなくても検出面の画像パターンが得られれば計測できるため、検出器単独で計測ができ、使い勝手が良い。また、スケールを使ったエンコーダでは、信号エッジがインクリメントされないとデータが更新されないのに対して、位置データはサンプリングごとに更新されるため、無駄な時間が少なくリアルタイム性が高い。
(1)イメージの相関を用いた移動位置検出では、全ての画素に対して相関係数を計算する必要があり、膨大な計算量を必要としリアルタイムでの計測が困難となる。
(2)積移動距離が必要な場合には、1サンプルごとの相対移動距離を積算する必要があるため、計測誤差が累積してしまう。
また、高精度な位置計測を必要とする場合、画素数を増やす必要があり、上記計算量がさらに増加してしまう。
また上記(2)の問題に対して、特許文献7のロータリーエンコーダでは円盤の回転に従って、傾斜した線の像がラインセンサ上をライン方向に移動するので、円盤の回転角度がラインセンサの画素単位の分解能で検知され、画素ピッチ粗いラインセンサを用いても高分解能の回転検知を行うことができる。
本発明では、ラインセンサを用いた計測において、画素ピッチの粗いラインセンサを用いても高分解能で検知ができ、さらにスケールの偏心や蛇行が発生しても誤差が生じない相対位置計測装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項2に記載の発明は、前記スケール上のラインパターンは、前記スケールの移動方向に一定の幅で形成され、前記受光手段が読み取る前記ラインパターンの領域は前記ラインパターンの幅よりも広い領域であり、前記受光手段で読み取ったラインパターンの幅方向の上下限値より、スケールと受光手段のスケール移動方向に直交する方向の位置変化を同時に検知することを特徴とする請求項1記載の相対位置検出装置である。
請求項4に記載の発明は、前記受光手段は、前記スケール上のラインパターンの少なくとも2本のラインを検出し、取得された複数のラインパターンの間隔を演算することにより、前記ラインパターン周期の誤差もしくはスケールの伸縮を補正する演算処理手段を備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の相対位置検出装置である。
請求項5に記載の発明は、前記受光手段は、前記スケールと該受光手段の相対移動方向に複数配設されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の相対位置検出装置である。
請求項7に記載の発明は、前記受光手段として受光素子アレイを用いたことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の相対位置検出装置である。
請求項8に記載の発明は、前記受光手段の出力を信号処理して、電気角として90°の位相差を持ったAB相のパルス信号を出力する信号処理手段を備えることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の相対位置検出装置である。
請求項9に記載の発明は、前記スケールは、円盤上に放射方向に形成されたラインパターンにより形成されていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の相対位置検出装置である。
請求項12に記載の発明は、前記スケールに照射される光は略平行光線である請求項10又は11に記載の相対位置検出装置を特徴とする。
請求項13に記載の発明は、前記複数の受光領域の両端は、前記スケールのマークパターンの幅よりも広い間隔に設定されている請求項10乃至12の何れか1項に記載の相対位置検出装置を特徴とする。
請求項14に記載の発明は、前記光源と前記受光手段との間に前記スケールの像を受光領域上に結像するレンズ手段を備えた請求項1乃至13の何れか1項に記載の相対位置検出装置を特徴とする。
請求項16に記載の発明は、前記回転体の回転方向と直交するスラスト方向を調整するスラスト調整手段を備え、前記制御手段は、前記駆動手段及び前記スラスト調整手段を制御することを特徴とする請求項15に記載の回転体走行検出装置である。
請求項17に記載の発明は、請求項1乃至14の何れか1項に記載の相対位置検出装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
図1は本発明の第1の実施形態に係る相対位置検出装置の構成を示す概略斜視図、図2は第1の実施形態に係る相対位置検出装置の構成を示すブロック図、図3は第1の実施形態に係る相対位置検出装置が適用される無端ベルト搬送装置の構成を示した図、図4は搬送ベルトに構成されるスケールの一例を示した図である。
第1の実施形態に係る相対位置検出装置は、図1、図2に示すように、光源1と、スケール2と、受光手段であるラインセンサ4と、信号処理部5と、位置演算部6とを含んで構成されている。スケール2には、所定の反射率あるいは透過率の変化によるマークパターンが一定周期で形成された光学マーク2aが設けられている。なお、本実施形態の相対位置検出装置を図3に示すような無端ベルト搬送装置に適用する場合には、無端ベルト3の表面あるいは裏面にスケール2が形成される。
ラインセンサ4は、スケール2の光学パターン2aを一定のサンプリング周期で取り込む撮像素子である。
なお、スケール2は、反射率あるいは透過率が基材とは異なる光学マーク2aが一定周期で連続して形成されたものであり、光学マーク2aはラインセンサ4で撮像したときに受光光量変動があるものであればよい。なお、本実施形態では、光学パターン2aを黒いラインパターンで例示しているが、ベース色が黒で、白いマークパターンであっても良いし、金属スリットのような透過型のパターンであっても構わない。
図2に示すように、ラインセンサ4の前には結像レンズ7を配置し、スケール2上の光学マーク2aが結像するようにする。このとき必要に応じて照明装置1によりスケール2を照明すると受光効率が良くS/Nの高い信号が得られる。
ラインセンサ4は、図5のようにスケール2の移動方向に平行に配置し、スケールパターンを検出する方法が一般的である。これに対して、本実施形態では図6のようにスケール2の移動方向に対して所定の角度を持って配設することで、ラインセンサの分解能を向上させるようにした点に特徴がある。
図7は、スケール2上の光学マーク(以下、「ラインパターン」と称する)2aとラインセンサ4の配置例を示した図である。
ここで、dをラインパターン2aの幅、P0をラインパターン2aのピッチ、Lをラインセンサ4の長さ、Xをスケールの移動方向、θをスケールの移動方向Xからラインセンサ4を傾けた角度とすると、スケールがX方向に進むと、ラインセンサ4上ではラインセンサ4の長さ方向にラインパターン2aが移動する。そして、スケール2がラインパターンピッチP0だけ移動したときは、ラインセンサ4上をラインパターン2aが動く距離Lは、P0/L=cosθより、
L=P0/cosθ・・・(1)
となる。
またラインセンサ4上でラインパターン2aがx’だけ移動したときの実際のスケール移動距離xは、
x=x’・cosθ・・・(2)
により計算される。
これに対して、本実施形態ではスケール2のラインパターン2aはスケール移動方向と直交する方向Yのラインパターンであるため、ラインセンサ4上の像には変化が生じないこととなる。
従って、このような本実施形態の相対位置検出装置によれば、ラインセンサ4を傾けて配置することにより、スケール2の移動を1/cosθ倍に拡大する効果を持たせつつ、スケール2の移動方向と直交する方向への移動による計測誤差が生じない高精度な相対位置検出装置を実現することができる。
第2の実施形態に係る相対位置検出装置は、スケール2上のラインパターン2aはスケール移動方向に一定の幅で形成され、ラインセンサ4が読み取るラインパターン2aの領域はラインパターンの幅よりも広い領域であり、ラインセンサ4で読み取ったラインパターン2aの幅方向の上下限値より、スケール2とラインセンサ4のスケール移動方向に直交する方向の位置変化を同時に検知するようにしたものである。
ここで、第2の実施形態に係る相対位置検出装置の動作を図7、図8を用いて説明する。
第2の実施形態では、スケール2上のラインパターン2aの幅が一定の長さdに規定されている。図8に示すように、スケールが移動するとラインセンサ4上のラインパターン2aが移動するが、ラインパターン2aの幅が一定であると、ラインセンサ4の長さ方向での上限と下限が決まる。ラインセンサ4上でのラインパターン2aの投影幅d’は、
d’=d/sinθ・・・(3)
であるため、スケール2の移動速度よりも十分速い速度でサンプリングを行えば、スケールの像はd’の幅の中で変化する。このd’の中心位置をラインセンサの上限、下限位置から求めることで、スケールの移動方向と直交方向の位置変化が検知できる。
従って、このような相対位置検出装置の構成を用いれば、スケール2とヘッドのX方向の移動のみならず、Y方向の変位も観測することができる。
第3の実施形態に係る相対位置検出装置は、第2の実施形態のY方向検知精度を高めるために、スケール2のマークパターン2aにY方向検出用のパターンを設けるようにしている。
図9に示すように、スケール移動方向Xと平行に連続したラインパターン2bを設けるようにすればよい。図9では左右にラインパターン2bがある例を示したが、片方だけでも構わない。図9のようなスケール2をラインセンサ4で読み取ると、図10に示すような信号が得られる。なお、図10中の両端の信号がY方向検出用パターン2bの像に相当する。スケールのY方向移動がなければ、この信号は常に同じ位置に観測され、3本の信号がスケールのX方向移動に伴い移動する。
第2の実施形態では、上下限を見極めるために何サンプリングかのデータを監視する必要があるが、第3の実施形態に係る相対位置検出装置によれば、1回のサンプルでY方向位置を検知することができるようになる。
第4の実施形態に係る相対位置検出装置は、ラインセンサ4がスケール2上のラインパターン2aの少なくとも2本のラインを常に検出し、取得された複数のラインパターン2aの間隔を演算することにより、ラインパターン周期の誤差もしくはスケール2の伸縮を補正する演算処理手段を有することである。
図11はスケール上のマークがイメージセンサの受光面に結像されている例を示した図である。なお、動作については第1の実施形態と同じであるので説明は省略する。
図11では2本のライン状マークがラインセンサ上に結像している。従来技術では、マークの濃度データの相関計数を計算して最も相関の高い位置を相対移動位置として採用する方式が一般的であるが、本実施形態ではマークが基準位置を通過したかどうかをカウントしたマークカウント値(N)と、マークのピッチ(P)及びイメージセンサでの基準位置からマークの位置(x)を使って、移動距離:Xを
X=P×N+x
して計算する。
また、累積移動距離を計算する場合に得られた移動距離Xを積算するのではなく、マークの通過個数と現在のマークの位置(x)を使って計算するので、マークの精度に応じた精度で位置検出ができる。
図11においては、M1とM2がマークの中心位置であり、P(1)がマークM1とマークM2のピッチである。
スケール上のマークピッチが正確でない場合、もしくは非常に高精度な計測が求められる場合、マークのピッチを演算して、マークの位置Xを、
X=Σ(P(k))+x
として求めればよい。マークの間隔を補正しながら移動距離を演算することで非常に高精度な累積位置計測ができる。
図12は第5の実施形態に係る相対位置検出装置を説明する図であり、第5の実施形態ではラインセンサ4がスケール2の移動方向に複数設置されていることを特徴とする。
図12に示すようにラインセンサ4a、4bがセンサ間隔g(g=N×P0)の距離を置いて設置されている場合に、図13に示すようなマーク像が得られた場合、それぞれのラインセンサ4a、4bにより得られるマーク位置データは、xa−xbがマークピッチのP0からのずれを表しており、
P’=P0+(xa−xb)/N
によりマークピッチの補正ができる。ラインセンサ4a、14bの間隔を離すことにより、マークピッチの誤差をN倍に拡大していることになり高精度なマークピッチ補正ができる。
図14は第6の実施形態を示した図であり、この図14に示すようにラインセンサの代わり2次元イメージセンサを用いることを特徴としている。このように構成すれば、より多くのラインパターンを検知することができることから、平均化処理によりスケールのラインパターンのムラを吸収でき、より高精度な計測が可能となる。X方向のみならずY方向の検知にも効果があることは言うまでもない。なお、イメージセンサの替わりに受光素子アレイを用いることも可能である。
また、ラインセンサの出力を信号処理して、電気角として90°の位相差を持ったAB相のパルス信号を出力することにより、一般的に用いられているエンコーダセンサとの置き換えが可能となる。その場合は、図15に示すように信号処理部5の後段にパルス発生部8を設け、パルス発生部8においてAB相パルスを生成すればよい。
なお、第8の実施形態に係る相対位置検出装置の構成は、図1、図2に示した第1の実施形態に係る相対位置検出装置の構成と同一であるので説明を省略する。
第8の実施形態では、図16に示すように受光手段としてラインセンサ4の代わりに2つの受光素子81、82を設けるようにしている。なお、本実施形態では2つの受光素子81、82を設ける場合を例に挙げて説明するが、受光素子に個数はそれ以上でも構わない。また、本実施形態では受光素子81、82がそれぞれ独立した構成する場合を例示しているが、1つのラインセンサ4で受光領域が別々に形成されているものを利用しても構わない。
このように第8の実施形態では、2つの受光素子81、82をスケール2の移動方向及び直交方向に位置をずらして配置した点に特徴がある。2つの受光素子81、82をスケール2の移動方向に位置をずらすことでスケール2上のマーク周期の誤差を補正することができる。また2つの受光素子81、82をスケール2の移動方向に対して直交する直交方向にずらすことで、スケール2の寄り方向を同時に検出することが出来るようになる。
図17に寄り方向の検出原理の説明図を示す。
図16において、スケール2がR方向(受光素子81)に寄ってきたときには、受光素子81で受光するマークパターンの面積が大きくなるため、図17(a)に示すように、受光素子81で受光する信号強度が大きくなり、逆に受光素子82の信号強度が低下する。逆にL側に寄ってきたときは図17(b)のように受光素子81の信号が小さく、受光素子82の信号が大きくなる。
このように受光素子81、82の信号強度を比較することで、スケール2の寄りが検出できる。この相対位置検出装置をベルト搬送装置に適用した場合、ベルト搬送装置にステアリングローラなどの寄り方向制御装置を組み込み、受光素子81と受光素子82の信号強度が図17(c)のように同じ強度になるように制御を行うことで安定したベルト搬送が実現できる。
図18は2個の受光素子81、82の出力信号波形の一例である。なお、図18においては説明の簡略化のため、スケール2の寄りがなく受光素子81、82の間隔がマーク周期の整数(N)倍に設定されているものとする。
このとき、マーク周期に誤差がないときは、図18(a)に示すように2つの信号は同位相になるが、マーク周期が延びているときは、図18(b)に示すように受光素子82の信号位相が遅れ、マーク周期が縮んでいるときには、図18(c)に示すように受光素子82の信号位相が進む。
マーク周期の変化率Rは、受光領域の間隔をL、ベルト線速をV、位相差をCabとすると、下記のように計算できる。
R=Cab・V/L
スケールピッチPと受光領域の間隔Lはマーク周期Pの整数N倍に設定しているので、信号周期をCa、L=N・P、V=P/Ca(n)とすると、
R=Cab・(P/Ca)/(N・P)=Cab/(N・Ca)
で求められる。
実際のベルト線速Vrealは、マーク周期の変化率Rをつかって表すと
Vreal=P(1+R)/Ca
で計算される。
Lreal=n・P+Σ(P・R(k))
となり、ピッチ誤差の積分値を足した分が実際の累積移動距離になる。
以上のように、第8の実施形態では、2つの受光素子81、82で受光した信号の位相差によってマーク周期補正を行うことで、マーク周期誤差が生じても実際の走行体の速度を正確に計測できるようになる。
また第8の実施形態では、寄り計測とマーク周期補正の2つ機能を一つのセンサで実現できるため、低コストや小型化に効果があるばかりではなく、2つのセンサの位置誤差、環境変化による間隔変動によって発生するマーク周期補正の誤差や、2つのセンサの特性の違いによる計測誤差も除去でき、高精度な速度、位置計測を提供できる。
図19はマスクパターンと受光素子の一例を示した図である。
第9の実施形態では複数の受光領域83、84を有する受光素子85と所望の開口86、87を有するマスク88を組み合わせることで位置のずれた2つの受光素子と同様の機能を実現することができる。位置のずれた受光領域83、84を有する受光素子85はカスタム製品になりコストがかかってしまうが、このように構成すれば、安価にまた高精度な位置精度を確保することが出来る。
図20及び図21は本発明の第10の実施形態の説明図であり、第10の実施形態の特徴は、光源1からの光に平行ビームを用いることである。これまで説明した本実施形態では、光源1はスケール2を照明する機能であったが、本実施形態では、光源1はスケール2のマークを照明するだけでなく、マークパターンを受光素子92に投影する役割をもつ、このときスケール2のマークパターンは全反射型あるいは透過型のパターンを用いる。
図20ではスケール2が反射型のマークパターンの時の例を示している。この場合、図20のように光源1からの光をコリメータレンズ91により平行ビームに変換し、この平行ビームをスケール2に照射すると、その反射光は図21のように反射マークのある部分のみが反射され、受光素子92にスケール2上のマークと同じようなパターンの光ビームが形成できる。このとき、光源1の光が散乱光であったり、収束光で会ったりすると、光は発散したり収束したりして、スケール上のパターンを再現できなくなる。
このように光源からの光に平行ビームを用いると、受光素子92にスケールパターンが直接投影できるので、結像光学系が不要になるばかりでなく、スケール2と受光素子92の間隔変化によるフォーカスずれ(ピンぼけ)が発生せず、安定した計測を行うことができる。このような構成は、ベルト搬送装置やドラム回転装置など、被検値物の上下動が大きいものに対して非常に有効である。
また、これまで説明した本実施形態に係る相対位置検出装置は、ロータリーエンコーダに対しても適用可能である。
また、これまで説明したように本実施形態に係る相対位置検出装置では、マークピッチを補正しながら計測することができるので環境により伸縮が発生するベルト状の走行対や検出高さが変動し、エンコーダヘッドを近接できない円筒面の回転体に対しても有効である。
この図23においては、搬送ベルト71の所定の端部に上述のスケール2を設けて、当該搬送ベルト71を張架する駆動ローラをモータで回転させて搬送ベルト71を移動させている。そして、上述した本実施形態の相対位置検出装置によって搬送ベルト71上のスケール2によって位置を検出するものである。モータドライバ73を制御する制御コントローラとしてはソフトウェア制御を行うようにCPU又はDSP72を利用することが多いが、位置演算もプログラム上で実行できるので、共通に使えば簡略な構成で実現可能である。
図24は本実施形態に係る相対位置検出装置をベルト搬送装置への他の適用例を示す概略図である。上記した第2及び第3の実施形態に係る相対位置検出装置では、X方向とともにY方向も検出できるので、図24に示すようなベルト搬送装置において、回転走行体を駆動するモータドライバ73(駆動手段)と回転体の回転方向と直交するスラスト方向を調整するスラスト調整手段74とを用いればベルトの回転制御とスラスト調整が同時に行える。
複写機本体100には、中央に、無端ベルト状の中間転写体10を設ける。この中間転写体10は、3つの支持ローラ(張架ローラ)14、15、16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、3つ支持ローラのうちの第2の支持ローラ15の左側に、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置17を設ける。また、3つの支持ローラうちの第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間に張り渡した中間転写体10上には、その搬送方向に沿って、ブラック・シアン・マゼンタ・イエロの4つの画像形成手段18を横に並べて配置してタンデム画像形成部20を構成する。
2次転写装置22の横には、記録紙上の転写画像を定着する定着装置25を設ける。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成する。上述した2次転写装置22は、画像転写後の記録紙をこの定着装置25へと搬送する記録紙搬送機能も備えている。もちろん、2次転写装置22として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよい。
なお、図示例では、このような2次転写装置22および定着装置25の下に、上述したタンデム画像形成部20と平行に、記録紙の両面に画像を記録すべく記録紙を反転する記録紙反転装置28を備える。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動して後、他方コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ300を駆動し、第1走行体33および第2走行体34を走行する。そして、第1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第2走行体34に向け、第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択回転し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つから記録紙を繰り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して複写機本体100内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。
画像転写後の記録紙は、2次転写装置22で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。
一方、画像転写後の中間転写体10は、中間転写体クリーニング装置17で、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去され、タンデム画像形成部20による再度の画像形成に備える。
そして、感光体40の回転とともに、まず帯電装置で感光体40の表面を一様に帯電し、次いでスキャナ300の読取り内容に応じて上述した露光装置21からレーザやLED等による書込み光Lを照射して感光体40上に静電潜像を形成する。
このようにカラー電子写真装置における中間転写ベルトと呼ばれる像担持手段では複数のカラー像を順次重ね合わせることからベルト搬送速度を一定に保つ事が必要とされるため本発明の適用が効果的である。
Claims (17)
- 所定の反射率あるいは透過率の変化による連続したマークパターンにより形成されたスケールと、前記スケールを照明する光源と、前記スケールのパターンを読み取る受光手段と、前記受光手段の出力信号を処理する信号処理部と、を有し、前記スケールの相対的な位置及び速度を検出する相対位置検出装置において、
前記スケールのマークパターンを前記スケールの移動方向に直交した一定間隔のラインパターンにより形成し、前記受光手段を前記ラインパターンに対して所定の角度を持って配設したことを特徴とする相対位置検出装置。 - 前記スケール上のラインパターンは、前記スケールの移動方向に一定の幅で形成され、前記受光手段が読み取る前記ラインパターンの領域は前記ラインパターンの幅よりも広い領域であり、前記受光手段で読み取ったラインパターンの幅方向の上下限値より、スケールと受光手段のスケール移動方向に直交する方向の位置変化を同時に検知することを特徴とする請求項1記載の相対位置検出装置。
- 前記スケール上のパターンは、前記スケールの移動方向に対して直交するラインパターンと前記スケールの移動方向と平行で連続したラインパターンにより形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の相対位置検出装置。
- 前記受光手段は、前記スケール上のラインパターンの少なくとも2本のラインを検出し、取得された複数のラインパターンの間隔を演算することにより、前記ラインパターン周期の誤差もしくはスケールの伸縮を補正する演算処理手段を備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の相対位置検出装置。
- 前記受光手段は、前記スケールと該受光手段の相対移動方向に複数配設されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の相対位置検出装置。
- 前記イメージセンサは、2次元イメージセンサであり、前記スケールは2次元方向に配列されたスケールであることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の相対位置検出装置。
- 前記受光手段として受光素子アレイを用いたことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の相対位置検出装置。
- 前記受光手段の出力を信号処理して、電気角として90°の位相差を持ったAB相のパルス信号を出力する信号処理手段を備えることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の相対位置検出装置。
- 前記スケールは、円盤上に放射方向に形成されたラインパターンにより形成されていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の相対位置検出装置。
- 所定の反射率あるいは透過率の変化による連続したマークパターンにより形成されたスケールと、前記スケールを照明する光源と、前記スケールのパターンを読み取る受光手段と、前記受光手段の出力信号を処理する信号処理部と、を有し、前記スケールの相対的な位置及び速度を検出する相対位置検出装置において、
前記スケールのマークパターンを前記スケールの移動方向に直交した一定間隔のパターンにより形成し、前記受光手段は複数の受光領域を有し、該受光領域が前記スケールの移動方向及びスケールの移動方向と直交方向にずれた位置を検出するように配設したことを特徴とする相対位置検出装置。 - 前記受光手段は、複数の受光領域を有する受光素子と、前記受光領域が前記スケールの移動方向及びスケールの移動方向と直交方向にずれた開口を有し、それぞれの受光領域が受光する部分を制限するマスクと、により構成されていることを特徴とする請求項10に記載の相対位置検出装置。
- 前記スケールに照射される光は略平行光線であることを特徴とする請求項10又は11に記載の相対位置検出装置。
- 前記複数の受光領域の両端は、前記スケールのマークパターンの幅よりも広い間隔に設定されていることを特徴とする請求項10乃至12の何れか1項に記載の相対位置検出装置。
- 前記光源と前記受光手段との間に前記スケールの像を受光領域上に結像するレンズ手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載の相対位置検出装置。
- 請求項1乃至14の何れか1項に記載の相対位置検出装置と、該相対位置検出装置の出力から回転走行体の位置及び速度を検知し駆動手段の制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする回転体走行検出装置。
- 前記回転体の回転方向と直交するスラスト方向を調整するスラスト調整手段を備え、前記制御手段は、前記駆動手段及び前記スラスト調整手段を制御することを特徴とする請求項15に記載の回転体走行検出装置。
- 請求項1乃至14の何れか1項に記載の相対位置検出装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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