JPH01255014A - 位置検出回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は位置制御の必要な機器たとえば原稿読み取り
装置などに用いられる位置検出回路に関するものである
。

（従来の技術〕 第８図は従来の位置検出の一例の検出原理を表す図であ
る。図において、（１８）は発光素子、（１９）は回転
体、（２０）は回転体に設けられたスリット、（２１）
は受光素子、（２２）はカウンタである。

次に動作について説明する。発光素子（１８）より照射
された光は、回転体（２０）に設けられたスリット（１
９）を通して受光素子（２１）によって受光され、電気
信号に変換され、パルス信号となってカウンタ（２２）
でカウントすることによって位置検出を行う。

（発明が解決しようとする課題〕 従来の位置制御における検出方式は位置を知らせる信号
をとり出すために、検出部に機構的な構成をとっている
ため、構造が複雑で大きなものとなり、また検出精度も
低いなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、可動部の現在位置を直接的に検知できるとと
もに、位置検出のための信号処理回路の構成が簡単で、
かつ電気的に検出でき、高精度な位置検出を行うことが
できる位置検出回路を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明による位置検出回路は、固定部にＣＣＤイメー
ジセンサを取付け、可動部の位置を知らせる為にＣＣＤ
イメージセンサに光を当てる発光素子を可動部に取り付
けて、光がＣＣＤイメージセンサに当る度にＣＣＤイメ
ージセンサより出力された信号を処理するものである。

〔作用〕

この発明における位置検出回路は、可動部に固定した発
光素子が移動しなからＣＣＤイメージセンサに光を当て
る事によってＣＣＤイメージセンサから出力される信号
波形を処理して最も光が強く当フている部分を検出し、
受光部の番地を読み出して可動部の現在位置を知るもの
である。

（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２
図において、（１）は固定部（１７）に取り付けられた
ＣＣＤイメージセンサ、（１３）は可動部、（１４）、
（１５）、（１６）は可動部（１３）に取り付けられた
発光素子、反射ミラー、集光レンズ、（１７）は固定部
である。第１図はこの発明の構成を示すブロック図で、
（２）はＣＣＤイメージセンサ（１）より出力される信
号を増幅する増幅器、（３）は増幅器（２）の出力信号
を受信するバッファ、（４）はバッファ（３）の出力信
号の包絡線を取りだす検波器（または低周波帯通過フィ
ルタＬ、Ｐ、Ｆ）、（５）は検波器（４）の出力信号を
増幅する反転増幅器、（６）は反転増幅器（５）の出力
信号と基準人力１との電圧レベルを比較するレベル比較
器１、（７）はレベル比較器１（５）の出力信号波形を
微分する微分器、（８）は微分器（７）の出力信号と、
基準人力２との電圧レベルを比較するレベル比較器２、
（９）はレベル比較器２（８）の出力信号と同期信号１
の同期をとるフリップフロップ（以下Ｆ／Ｆ）、（１０
）はアドレスカウンタ、（１１）はアドレスカウンタ（
１０）より出力されるアドレスを受信するラッチ、（１
２）はラッチ（１１）から出力されるデータを受信する
バッファである。

第３図は第２図のブロック図の詳細回路図、第４図（ｂ
）〜（ｇ）は第３図における各回路の出力で得られる波
形のうちの部分波形、第５図は第３図のピーク値検出部
における波形、第６図は第３図の動作を説明するタイミ
ング図、第７図はピーク値検出部の原理説明図である。

第２図に示した構成をもつ検出部について、可動部（１
３）に取り付けられた発光素子から出る光は光路距離を
稼ぐために設けられた反射ミラー（１５）によって反射
され、集光レンズ（１６）を通してスポット光となって
ＣＣＤイメージセンサ（１）の受光面に照射される。

光スポツト照射により受光したＣＣＤイメージセンサ（
１）はビデオ信号を出力するが、このビデオ信号は受光
部がピーク値となって表われている。

ピーク値をもったビデオ信号は増幅器（３）を通して信
号振幅が増幅され、バッファ（３）を通して検波器（４
）に入力される。検波器（４）は低域通過フィルタ（Ｌ
、Ｐ、Ｆ）として動作するので人力信号の高周波成分が
除去された包絡線状の信号（ｃ）が得られる。この信号
（Ｃ）は後段の信号処理が安定に行えるように増幅器（
５）によって振幅が増幅されピーク値検出部へ入力され
る。まず、増幅器（５）の出力（ｄ）はレベル比較器１
（６）によって、基準人力１と電圧レベルが比較され、
信号（ｄ）のうち基準人力１より高い電圧の部分たけが
Ｈ”となるようなＴＴＬレベルの出力（ｅ）が得られる
。−方、微分器（７）に入力された信号（ｄ）は第４図
に示すような微分波形（ｆ）　となって次段のレベル比
較器２（８）へ人力され、基準入力２と電圧レベルが比
較され、信号（ｆ）のうち、基準人力２より高い電圧の
部分だけが、今度は°゛Ｌ°°となるようなＴＴＬレベ
ルの出力（ｇ）となって現われる。この時、前記レベル
比較器１（６）の出力信号（ｅ）は、該レベル比較器２
（８）の出力イネーブル信号となっており、信号（ｅ）
が“Ｈ″の時のみ、レベル比較器２（８）がレベル比較
器として動作し、出力信号（ｇ）が得られる。信号（ｆ
）は次段のＦ／Ｆ　（９）に人力され、同期信号１と同
期がとられ、ラッチ（１１）へラッチ信号として入力さ
れる。

一方、アドレスカウンタ（１０）では同期信号２によっ
てリセットがかけられ、同期信号１をクロックとしてカ
ウンタが動作し、その出力は１２ビットのアドレスデー
タとなフてラッチ（１１）へ供給されている。この１２
ビツトのアドレスデータは、常にラッチ（１１）へ供給
されているが、前記Ｆ／Ｆ　（９）より与えられるラッ
チ信号（ｇｏ）が゛Ｌパとなった瞬間に該ラッチ（１１
）ヘラッチされ次段バッファ（１２）を通して次段の制
御系へ同期信号２のタイミングで出力される。

以上の様にしてラッチされた１２ビツトのアドレスデー
タは、ＣＣＤイメージセンサ（１）より出力されるビデ
オ信号のピーク値、つまりＣＣＤイメージセンサ（１）
の受光部のアドレス（番地）に対応しており、これによ
って可動部の位置が１２ビツトのデジタルデータアドレ
スで得られる。

なお、上記実施例では、固定部にＣＣＤイメージセンサ
な、可動部に発光素子を取り付けたが、固定部に発光素
子を、可動部にＣＣＤイメージセンサを取付けても良い
し、位置検出回路中の検波器（Ｌ、Ｐ、Ｆ）や微分器に
ついてはオペアンプを用いた回路構成をとっても良い。

また、上記実施例では画像読み取り装置について説明し
たが、他の位置制御の必要な機器、例えば電子ビーム走
査を行う様な装置で、その現在位置を検出する為の位置
検出回路に適用しても同様の効果を奏する。あるいは回
転運動を直進運動に機械的、または電気的に変換するこ
とによって、回転運動量を位置で検出することも可能で
ある。

さらに、検出部にＣＣＤイメージセンサと発光素子を用
いたが、これらを用いることなく、その検出信号がピー
ク値で与えられるものについて、ピーク値検出部と組み
合せることによって同様の効果を奏する。また、アドレ
スデータも任意のビット数に適用できる。

〔発明の効果〕

以上の様に、この発明によれは、検出部を第２図のよう
に構成したので、検出部の構造が複雑でなく、装置の小
型化が図れ、ＣＣＤイメージセンサの採用により精度の
高い検出が可能であり、さらに、信号処理には簡単な原
理を採用したので回路構成も簡単で、安価にできるとい
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よる位置検出回路の構成
を示すブロック図、第２図はこの発明の一実施例におけ
る検出部の構成図、第３図は第２動作原理を示すタイミ
ング図、第７図はピーク値検出部の原理説明図、第８図
は従来の位置検出回路の構成を示すブロック図である。 （１）はＣＣＤイメージセンサ、（２）は増幅器、（３
）はバッファ、（４）は検波器、（５）は反転増幅器、
（６）　（Ｉｔ）はレベル比較器１，２、（７）は微分
器、（９）はフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）　、（１０）
はアドレスカウンタ、（１１）はラッチ、（１２）はバ
ッファ、（１３）は可動部、（１４）は発光素子、（１
５）は反射ミラー、（１６）は集光レンズ、（１７）は
固定部。 なお、図中同一の符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 位置制御を行う装置において、その可動部及び固定部に
   対向して取り付けた発光素子と、一次元に配列されたＣ
   ＣＤイメージセンサと、該ＣＣＤイメージセンサから出
   力する信号波形を処理する信号処理回路と、可動部の現
   在位置を知るためのアドレスを発生するカウンタとを備
   えることを特徴とする位置検出回路。