JPS63299670A

JPS63299670A - 二次元撮像装置

Info

Publication number: JPS63299670A
Application number: JP62135456A
Authority: JP
Inventors: Takami Ueda; 隆美上田; Satoru Yamamoto; 哲山本; Manabu Ogura; 学小倉; Takashi Yumura; 敬湯村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-05-29
Filing date: 1987-05-29
Publication date: 1988-12-07
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPH0828791B2

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】【産業上の利用分野】

この発明は、一次元撮像素子を使用して機械的に副走査
を行う型式の二次元撮像装置に関するものである。

【従来の技術】

第７図は特開昭５８−６９１７’３号公報に示された従
来の二次元撮像装置を示す斜視図、第８図はその二次元
撮像装置の素子移動用キャリッジとガイドレールの分解
斜視図、第９図は第８図のセット状態を示す断面図であ
る。図において、ｌは二次元Ｉ石像装置のフレーム、２はそ
のフレームｌに装備されたガイドレール、３はそのガイ
ドレール２に軸受４．５（第８図。第９図参照）を介して第７図の六方向またはＢ方向に移
動可能に支持された素子移動用キャリッジであり、この
素子移動用キャリッジ３には一次元撮像素子（図示せず
）が取付けられている。６は上記素子移動用キャリッジ
３のアーム、７はそのアーム６に接続された下方偏荷重
用のバネ、８は上記アーム６の下方に配置され、上記フ
レーム１に取付部材９を介して取付は固定されたマイク
ロメータヘッドであり、このマイクロメータヘッド８は
、上記アーム６に接続されたスピンドルｌＯを有して入
力した回転運動をそのスピンドル１０の軸方向直線運動
に変換するマイクロメータ弐の運動変換機構１１と、上
記回転運動を検出して所定回転角毎にパルスを発生する
ロークリエンコーダ１２とから構成され、上記スピンド
ルＩＯが素子移動用キャリッジ３のアーム６を上記バネ
７の抗して押し上げるようになっている。１３は上記マ
イクロメータヘッド８の回転入力軸に取付けられた入力
歯車、１４は上記マイクロメータヘッド８の近傍に設置
された電動回転式のモータ、１５はそのモータ１４の出
力軸に取付けられ上記入力歯車１３に噛合された出力歯
車、１６は上記素子移動用キャリッジ３の上方に配置さ
れた上側リミットスイッチ、１７は上記素子移動用キャ
リッジ３の下方に配置された下側リミットスイッチであ
り、これらの上側リミットスイッチ１６および下側リミ
ットスイッチ１７は、上記素子移動用キャリッジ３が昇
降移動（直線運動）して所定位置に達した時点でその素
子移動用キャリッジ３で押動されることにより、上記モ
ータ１４を自動停止させるようになっている。１８は上
記フレームｌに装着され、被写体の像を結像面につくる
光学系、１９はその光学系１８の後部偏心位置で上記素
子移動用キャリッジ３の一次元撮像素子と上記光学系１
８との間に回転可能に軸支された円板状のフィルタ交換
用キャリッジであり、このフィルタ交換用ギヤリッジ１
９には、赤フィルタ２０．緑フィルタ２１．青フィルタ
２２．白黒フィルタ２３のそれぞれが等角度間隔で配置
されている。２４は上記フィルタ交換用キャリッジ１９
を間歇回転駆動して上記赤、緑、青、白黒の各フィルタ
２０〜２３を上記光学系１８との対応位置に切り換える
電動回転式のフィルタ切換用モータである。次に動作について説明する。モータ１４が起動されると、出力歯車１５および人力歯
車１３を介して運動変換機構１１の回転入力軸が回転駆
動され、その回転力が上記運動変換機構１１で直線運動
に変換されてマイクロメータヘッド８に伝達されること
により、素子移動用キャリッジ３のアーム６が直線運動
を行い、その素子移動用キャリッジ３の一次元撮像素子
がガイドレール２に沿って走査させられる。この走査時
における上記素子移動用キャリッジ３の直線運動範囲は
、ロークリエンコーダ１２からのパルスをカウントする
ことによって決定される。また、フィルタ切換用モータ
２４でフィルタ交換用キャリッジ１９が間歇回転駆動さ
れることにより、赤。緑、青、白黒の各種色フィルタ２０〜２３の何れか１つ
が光学系１８との対応位置に切り換えられる。

【発明が解決しようとする問題点】従来の二次元撮像装置は以上のように構成されているの
で、電動回転式モータ１４の回転運動を直線運動に変換
して素子移動用キャリッジ３に伝達し、この素子移動用
キャリッジ３を幅走査させるためのマイクロメータヘッ
ド８によって、装置全体が大型化し、また、フィルタ交
換用キャリッジ１９も回転式のため、色フィルタ切換交
換時における一次元撮像素子２５の幅走査距離に対応し
た大きさの色フィルタとなって、この色フィルタの外形
が大きくなることにより、上記フィルタ交換用キャリッ
ジ１９も大型化し、コスト高になる等の問題点があった
。この発明は上記問題点を解消するためになされたもので
、装置全体を小型化できてコストダウンが図れる二次元
撮像装置を得ることを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

この発明に係る二次元撮像装置は、光学系に対応位置す
る一次元撮像素子が搭載された素子移動用キャリッジの
両側に、この素子移動用キャリッジを上記一次元撮像素
子の幅走査方向に駆動するボイスコイル型のりニアモー
タを配置したものである。

【作　用】

この発明に係る二次元撮像装置は、リニアモータのボイ
スコイルカー通電されると、このボイスコイルに素子移
動用キャリッジの駆動力が発生して上記素子移動用キャ
リッジが移動して一次元撮像素子が幅走査される。

【実施例】

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例に係る二次元撮像装置の一部を
破断した斜視図、第２図はその二次元撮像装置の概略的
な正面図、第３図は素子移動用キャリッジとフィルタ交
換用キャリッジの相対位置検出手段を示す斜視図、第４
図は素子移動用キャリッジの絶対位置検出手段を示す構
成図、第５図は第１図の概略構成を示すブロック図であ
り、第７図〜第９図との同一または相当部分には同一符
号を付して重複説明は省く。図において、２ａ、２ｂは平行離間位置に配置された一
対の丸棒からなるガイドレールであり、これらのガイド
レール２ａ、２ｂに軸受４ａ、４ｂ（第２図をも参照）
を介して素子移動用キャリッジ３が移動可能に支持され
ている。１９は平板状に形成されて上記素子移動用キャ
リッジ３と光学系１８（第５図参照）との間に配置され
、上記素子移動用キャリッジ３に平行してそれと同一方
向に駆動されるフィルタ交換用キャリッジであり、この
フィルタ交換用キャリッジ１９は幅方向に一定の間隔で
配列された赤フィルタ２０．緑フィルタ２１．青フィル
タ２２．白黒フィルタ２３のそれぞれを搭載している。２５は上記素子移動用キャリッジ３に搭載されて幅走査
される一次元撮像素子、２６はその一次元撮像素子２５
と共に上記素子移動用キャリッジ３に搭載され、この素
子移動用キャリッジ３と上記フィルタ交換用キャリッジ
１９との相対位置を検出する相対位置検出手段、２６ａ
はその相対位置検出手段２６の検出フィンであって、上
記フィルタ交換用キャリッジ１９に取付けられている。２７は上記素子移動用キャリッジ３の両端に固着された
ボイスコイル、２８は上記素子移動用キャリッジ３の両
端側に配置され、上記ボイスコイル２７に交差して上記
素子移動用キャリッジ３の駆動源を構成する磁気回路の
ヨーク、２９はそのヨーク２８に固着された永久磁石で
あり、この永久磁石２９と上記ボイスコイル２７は、上
記素子移動用キャリッジ３を上記一次元撮像素子２５の
幅走査方向に駆動するりニアモータＭ１を構成している
。３０は上記ヨーク２８に設けられたレール支持部材、
３１はそのレール支持部材３０に支持された丸棒からな
るガイドレールであり、このガイドレール３１に上記フ
ィルタ交換用キャリッジ１９の両端部が移動可能に支持
されている。３２は上記一方のボイスコイル２７の近傍
に配置されて上記フィルタ交換用キャリッジ１９の駆動
源を構成する磁気回路のヨーク、３３はそのヨーク３２
の固着された永久磁石、３４は上記フィルタ交換用キャ
リッジ１９のアーム１９ａに固着され、上記磁気回路ヨ
ーク３２に交差して上記フィルタ交換用キャリッジ１９
に駆動力を与えるためのボイスコイルであり、このボイ
スコイル３４と上記永久磁石３３は、上記素子移動用キ
ヤ’Ｊ　ｙジ３の場合と同じく一次元撮像素子２５の幅
走査方向に上記フィルタ交換用キャリッジ１９を駆動す
る色フィルタ交換専用のりニアモータＭ２を構成してい
る。３５は上記素子移動用キャリッジ３と固定側の絶対
位置を検出する絶対位置検出手段としての光センサーで
あり、この光センサ−３５は、例えば第４図および第５
図に示すように、上記素子移動用キャリッジ３側に取付
けられた発光ダイオード等の光源３６と、そ前方に配置
され上記光源３６の照射光を絞るピンホール等の孔を有
する絞り板３７と、この絞り板３７を介して上記光源３
６の前方に配置された反射鏡３８およびレンズ３９のそ
れぞれを備えている。４０は上記光センサ−３５からの
光検出信号を入力して上記素子移動用キャリッジ３の絶
対位置を検出する位置検出回路、４１はその位置検出回
路４０からの絶対位置検出信号と指令信号すとを入力し
、それらの信号を比較した結果の制御電流を上記素子移
動用キャリッジ３系統のボイスコイル２７に送るコント
ローラ、４２は上記相対位置検出手段２６からの入力信
号と指令信号ａとを入力して比較し、その比較値に対応
した制御電流をフィルタ交換用キャリッジ１９系統のボ
イスコイル３４に供給させるためのコントローラである
。次に動作について説明する。永久磁石２９の磁界中にある素子移動用キャリッジ３の
ボイスコイル２７にコントローラ４１から電流が流され
ると、上記ボイスコイル２７には第１図中の矢印入方向
（またはＢ方向）に素子移動用キャリッジ３の駆動力が
発生し、この駆動力により、上記素子移動用キャリッジ
３が上記六方向（またはＢ方向）に移動して一次元撮像
素子２５が幅走査される。この幅走査の際、光源３６の
照射光を、絞り板３７１反射鏡３日、ミラー３９を介し
て光センサ−３５が検出すると、その検出信号を位置検
出回路４０が入力して素子移動用キャリッジ３の絶対位
置を検出し、その検出信号をコントローラ４１が入力す
ることにより、このコントローラ４工は、上記位置検出
回路４０からの入力信号と指令信号すとを比較して上記
ボイスコイル２７に流すべき電流量を決定し、それに見
合った電流を上記ボイスコイル２７に流す。これにより
、上記素子移動用キャリッジ３は、上記指令信号すによ
る上記電流量に応じた距離だけ幅方向に移動して上記一
次元撮像素子２５が幅走査方向に位置決めされる。また、フィルタ交換用キャリッジ１９にあっても、その
系統のボイスコイル３４が永久磁石２９の磁界中にある
ため、そのボイスコイル３４に電流が流されることによ
り、上記ボイスコイル３４には第１図中の矢印Ａ方向（
またはＢ方向）に上記フィルタ交換用キャリッジ１９の
駆動力が発生し、この駆動力によって上記フィルタ交換
用キャリッジ１９は上記矢印入方向（またはＢ方向）に
移動する。この場合においても、その系統のコントロー
ラ４２は相対位置検出手段２６からの入力信号と指令信
号ａとを比較して上記ボイスコイル３４に流す電流量を
決定し、この電流量に応じた指令信号ａにより、フィル
タ交換用キャリッジ１９と素子移動用キャリッジ３との
相対位置を制御し、これにより、色フィルタ２０〜２３
の切り換えが行われる。そして、上記素子移動用キャリ
ッジ（３が指令信号すに応じて走査されている時、その
系統のボイスコイル３４には指令信号ａに応じた相対位
置を保つように電流が流され、それによって、上記素子
移動用キャリッジ３と上記フィルタ交換用キャリッジ１
９とが適性な相対位置に保持される。このように、素子移動用キャリッジ３の絶対位置が光セ
ンサ−３５により非接触で検出され、がっ、上記相対位
置検出手段２６によって、上記素子移動用キャリッジ３
と上記フィルタ交換用キャリッジ１９との相対位置が検
出され、その系統のコントローラ４２でフィルタ交換用
キャリッジ１９が制御されることにより、上記素子移動
用キャリッジ３の高精度の位置決め及び幅走査が行える
。第６図には他の実施例を示す。この実施例では、前実施
例の１つの色フィルタ交換専用のりニアモータＭ２の反
対側に、もう１つの色フィルタ交換専用のりニアモータ
Ｍ３を新たに配置し、２つの色フィルタ交換専用のりニ
アモータＭ２．Ｍ３でフィルタ交換用キャリッジ１９を
駆動するようにしたため、その駆動を更に一層円滑に行
わすことができる。尚、新たに追加された上記リニアモ
ータＭ３は、その系統の磁気回路のヨーク３２ａに設け
られた永久磁石３３ａと、この永久磁石３３ａに交差し
てフィルタ交換用キャリッジ１９のアーム１９ａとは反
対側のアーム１９ｂに取付けられたボイスコイル３４ａ
とからなって、反対側のりニアモータＭ２と同一構成に
なっている。尚、上記実施例における光センサ−３５はＰＳＤ（ｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ　　ｓｅｎｓｉｎｇ　　ｄｅｖｉｃｅ）を
採用してもよい。

【発明の効果】

以上のように、この発明によれば、一次元撮像素子を幅
走査させる駆動源としてボイスコイル型のりニアモータ
を用いたので、従来のようなマイクロメータヘッド使用
の場合と異なって装置全体が小型化し、コストダウンが
図れ名という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る二次元撮像装置の一
部を破断した斜視図、第２図はその二次元撮像装置の概
略的な正面図、第３図は素子移動用キャリッジとフィル
タ交換用キャリッジの相対位置検出手段を示す斜視図、
第４図は素子移動用キャリッジの絶対位置検出手段を示
す構成図、第５図は第１図の概略構成を示すブロック図
、第６図は他の実施例を示す斜視図、第７図は従来の二
次元撮像装置を示す斜視図、第８図はその二次元撮像装
置の素子移動用キャリッジとガイドレールの分解斜視図
、第９図は第８図のセット状態を示す断面図である。図において、３は素子移動用キャリッジ、１８は光学系
、２５は一次元撮像素子、２７はボイスコイル、Ｍｌは
リニアモータである。尚、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。特　許　出　願　人　　三菱電機株式会社第１図２５ニー六ル撮イ亀未子２７：前゛イスコイルＭｌ：リニアも一部第２図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被写体の像を結像面に撮像する光学系と、この光
学系に対応位置する一次元撮像素子を搭載し、この一次
元撮像素子の幅走査方向に移動可能に支持された素子移
動用キャリッジと、この素子移動用キャリッジの両側に
配置され、通電時に、その素子移動用キャリッジを上記
幅走査方向に直線移動させる駆動力発生用のボイスコイ
ルを有するリニアモータとを備えた二次元撮像装置。
（２）上記リニアモータは、上記素子移動用キャリッジ
の移動方向と直交する方向の両端側に配置された磁気回
路と、この磁気回路に交差して上記素子移動用キャリッ
ジに取付けられた上記ボイスコイルとからなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の二次元撮像装置。
（３）上記光学系は、各種複数の色フィルタを有して上
記一次元撮像素子との間で上記素子移動用キャリッジと
同じ幅走査方向に移動可能に配置されたフィルタ交換用
キャリッジと、このフィルタ交換用キャリッジの少なく
とも一方端側にそのフィルタ交換用キャリッジを上記幅
走査方向に駆動する色フィルタ交換専用のボイスコイル
型リニアモータとを備えていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の二次元撮像装置。
（４）上記素子移動用キャリッジは、上記一次元撮像素
子との間に配置されたフィルタ交換用キャリッジとの相
対位置を検出する相対位置検出手段を備えていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の二
次元撮像装置。
（５）上記素子移動用キャリッジは固定側との絶対位置
検出手段を備え、この絶対位置検出手段は、上記素子移
動用キャリッジに設けられた光源と、この光源からの光
を受けて上記素子移動用キャリッジの絶対位置を検出す
る光センサーとからなっていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項、第３項、第４項いずれか１項に記載の
二次元撮像装置。