JPS6080702A - 移動体の位置検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、移動体例えばフィルムなどの位置を電気的手
段により自動的に検出するための装置に関する。

従来技術の概要 移動体例えばフィルムなどの位置検出に光学的な検知手
段が多用されている。この光学的な検知手段は、移動体
の窓などによる信号発生部を挟んで、光源および受光体
を対向させ、移動体の移動による光量の変化を電気的な
信号に変換し、この電気的な信号レベルをある絶対値で
比較しながら、位置決め用のパルスを発生させ、その立
ち上がりを捕らえて、位置決めのための信号としている
。

従来技術の課題 受光体の出力信号は、第１図の実線に示すように、光量
に比例したアナログ信号となっている。

ところが、光源の光量が減少した場合に、信号の最大値
が破線のように低下するため、この信号レベルと細線の
絶対値との交点が正規の発生域より時間軸上でずれるこ
とになる。また温度変化によって受光体の内部に暗電流
が流れると、信号レベルが一点鎖線で示すように全体的
に高くなる。この結果、立ち上がり部分と絶対値との交
点が時間軸上で逆の方向に移動することになる。このた
め、コンパレータの出力波形の立ち上がり時間は、その
レベルの変化に応じて、時間軸上で前後に変化する。こ
の現象は、その微分波形の発生位置をも時間軸上で大き
く変化させることになる。この結果、位置決め精度が低
下し、正確な停止位置などの割り出しが困難となる。こ
のように従来技術では、光源の光量変化や温度変化のた
めに位置決め精度が不安定な状態になっている。

発明の目的 したがって本発明の目的は、光源の光量変化や温度変化
の影響を受けにくく、フィルム等の移動体のある位置を
高い精度のもとに割り出せ得る位置検出装置を提供する
ことである。

発明の特徴 上記目的のもとに、本発明は、移動体の信号発生部の前
端および後端を２つの信号読取器で同時に検出し、その
両アナログ信号を差動的に増幅するとともに、上記両信
号の立ち上がりおよび立ち下がり部分の交点の電圧を基
準電圧とし、この基準電圧と上記差動出力信号とを比較
するようにしている。ここで光量の変化や温度変化があ
ったとしても、両者のアナログ信号の立ち上がりおよび
立ち下がり部分の交点に時間軸上の変化が現れないため
、移動体の位置検出が高い精度のもとに行える。また本
発明は、アナログ信号の高い信号レベル以外の区間に生
じるノイズを除去するために有効なノイズ除去手段を設
けている。

発明の構成 以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。まず、第２図は、本発明に係る移動体の位置検出装
置１の構成を示している。この位置検出装置１は、主要
部として、フィルムなどの移動体２の位置を検出するた
めに、その窓などの信号発生部３を光学的に検出すると
ころの２つの信号読取器４ａ、４ｂ、差動増幅回路５、
コンパレータ６、ノイズ除去手段７および微分回路８を
備えている。

上記移動体２は、第３図に示すように、帯状体であり、
例えばその一方の側縁に窓などによる信号発生部３を所
定の間隔をおいて形成しており、いずれかの方向に移動
可能な状態にある。そして上記信号読取器４ａ、４ｂは
、信号発生部３の前端および後端に対応させて設けられ
ている。これらの信号読取器４ａ、４ｂは発光ダイオー
ドなどの光源９とフォトトランジスタなどの受光体１゜
を備えており、これらは移動体２の信号発生部３を挟ん
で、直接または光ファイバーもしくはライトガイド１１
および集光レンズ１２を介在させた状態で間接的に対応
している。これらの信号読取器４ａ、４ｂの出力端は増
幅回路１７ａ、１７ｂによって、差動増幅回路５の入力
端にそれぞれ接続されている。またこの差動増幅回路５
は、コンハレータロの入力端に、またこのコンパレーク
６の出力端は、ノイズ除去手段７の回路要素としてのア
ンド回路１３の一方の入力端に接続されている。またそ
れぞれの信号読取Ｗ４ａ、４ｂの出力端はそれぞれ対応
の比較回路１４ａ、１４ｂに接続されており、これらの
比較回路１４ａ、１４ｂの出力端は、オア回路１５を経
て、上記アンド回路１３の他方の入力端に接続されてい
る。そしてこのアンド回路１３の出力端は、微分回路８
の入力端に接続されており、この微分回路８の出方端は
、この位置検出装置１の出力端子１６に接続されている
。ここで上記アンド回路１３、比較回路１４ａ、１４ｂ
およびオア回路１５は、ノイズ除去手段７を構成してい
る。

発明の作用 つぎに上記位置検出装置１の作用を第３図および第４図
に基づいて説明する。移動体２は、いずれかの方向に走
行しており、この間に信号読取器４ａ、４ｂの光源９は
、対応の受光体１ｏに向けて光を照射している。信号発
生部３の前端部分が信号読取器４ａを通過するとき、同
時に信号発生部３の後端部分が信号読取器４ｂに対応し
ている。

移動体２が第３図の矢印方向に移動していると仮定した
とき、光源９がらの光ＭＱずなゎち信号読取器４ａのア
ナログ信号Ａのレベルしは、実線の台形波のように変化
する。また同様に信号読取器４ｂの出力としてのアナロ
グ信号ＢのレベルＬは、同様に破線の台形波となってい
る。これらのアナログ信号Ａ、Ｂの時間軸上の位相は、
信号発生部３の移動方向の長さと対応しているため、ア
ナログ信号Ａ、Ｂは、第３図および第４図に示すように
、信号発生部３の後端部分の位置で必ず交差する関係に
ある。しかもこの交点は、信号レベルが相対的に変化し
ても、相互に相殺され、時間軸上で移動せず、常に信号
発生部３の後端と正確に対応している。

一方、差動増幅回路５は、アナログ信号Ａ、Ｂを入力し
、２つの信号レベルの差を増幅し、その出力として差信
号Ｃをコンパレータ６に送り込む。

ここでコンパレータ６は、アナログ信号への立ち下がり
と、アナログ信号Ｂの立ち上がり部分の交点の電圧つま
りゼロボルトを基準電圧として設定し、この基準電圧と
上記差信号Ｃと比較し、その大小関係に基づいて、“Ｌ
”または“Ｈ”レベルの比較出力信号りを発生している
。この比較出力信号りの“■（”レベルは、もとのアナ
ログ信号Ａのパルス幅とほぼ等しく設定されている。

ところで、アナログ信号Ａ、Ｂが共に”Ｌ”レベルにあ
る区間でノイズが発生ずると、その比較出力信号りはそ
の時に、二点鎖線のように、一時的に”Ｈ”レベルに変
化することになる。そこで比較回路１４ａ、１４ｂば、
ある値以上の“Ｈ”レベルのアナログ信号Ａ１、Ｂ１を
通過させ、それらをオア回路１５を経て、アンド回路１
３に送り込んでいる。ここでアンド回路１３は、比較出
力信号りとオア出力信号Ｆとのアンド条件を取ることに
より、ノイズの発生区間でのノイズを消去し、その区間
で信号レベルをゼロに設定している。

このようにしてアナログ信号Ａ、Ｂの“Ｌ”レベル区間
において雑音が発生したとしても、それらの雑音は、ノ
イズ除去手段７によって消去され、アンド出力信号Ｆと
なって微分回路８に送り込まれる。ここで微分回路８は
、アンド出力信号Ｆの波形に微分操作を施すことにより
、その立ち上がりおよび立ち下がり部分で正および負の
パルス信号Ｇを発生する。この微分信号Ｇのうち負のパ
ルス信号のみが移動体２の位置決めを行うための情報と
して用いられる。

発明の変形例 なお、上記実施例は、移動体２を一例としてフィルムと
しであるが、この移動体２は、磁気媒体であってもよく
、この場合の信号発生部３は、磁気信号となり、これに
対応し、信号読取器４ａ、４ｂは、磁気ヘッドなどで構
成されることなる。

また上記実施例は、信号読取器４ａ、４ｂを光透過式と
して構成しであるが、これらは、反射式として構成する
こともできる。そしてこれらの信号発生部３は、移動体
２の移動方向にそって複数設けられていてもよく、また
所定の位置に１つだけ設けられていてもよい。またノイ
ズ除去手段７は、他の回路例えばアナログ信号Ａと比較
出力信号りとのオア条件を取ることによっても構成でき
るから、実施例の回路に当然限定されない。

発明の効果 本発明では、２つのアナログ信号の立ち上がりと立ち下
がりとの交点が基準電圧となっており、かつその交点が
光量や温度変化によって変化しても、その交点の時間軸
上での位置が変化しないため、移動体の位置検出が常に
正確に高い精度のもとに行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の信号読取りの原理的説明図、第２図は本
発明の位置検出装置のブロック線図、第３図は信号発生
部とアナログ信号との関係を示す説明図、第４図は位置
検出装置の動作を示すタイムチャート図である。 １・・位置検出装置、２・・移動体、３・・信号発生部
、４ａ、４ｂ・・信号読取器、５・・差動増幅回路、６
・・コンパレータ、７・・ノイズ除去手段、８・・微分
回路。 第１図　第３図 第４図 手続？甫正書（自発） 昭和５９年０２月０８日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特　許　願　第１８９３００号２、発明の名
称 移動体の位置検出装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　長野県識訪郡下諏訪町５３２９番地名　称　（
２２３）株式会社三協精機製作所代表者久保１）実 ４、代理人０１６０ 住　所　東京都新宿区新宿２丁目８番１号新宿セブンビ
ル７０８号 電話０３　（３５０）０２５５ ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 明ｍ書第７頁第１０行の「している。」の後に次の文を
挿入する。 「なお、信号レベルが相対的に変化しても相互に相殺さ
れるには、実施例のように同一品質の光源を２つ持って
くる方法の他に、周知のように光源を１つにする方法が
考えられる。しかし仮に２つの光源９の品質が異なり、
信号レベルが若干異なっても、両者の信号レベルが同一
方向へ変化すれば、交点は時間軸上を若干ずれるが、信
号読取器が１つの場合に比し、そのずれは少なく、位置
検出の精度は良いものとなる。」 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定長の信号発生部を一部に有する移動体と、この移動
   体の移動方向に並びかつ上記信号発生部の移動方向前後
   端を同時に検出可能に設けられる２つの信号読取器と、
   この両信号読取器で検出されるアナログ信号の差を増幅
   する差動増幅回路と上記両アナログ信号の立ち上がりお
   よび立ち下がりによる交点の電圧を基準電圧とし、上記
   差動増幅回路の出力信号とを比較するコンパレータと、
   このコンパレータの出力信号のうち上記両アナログ信号
   に相当する部分以外の信号に生じるノイズを除去するノ
   イズ除去手段と、このノイズ除去手段によりノイズが除
   去された信号を微分する微分回路とを備えてなることを
   特徴とする移動体の位置検出装置。