JPH02210210A - 面ブレセンサ - Google Patents
面ブレセンサInfo
- Publication number
- JPH02210210A JPH02210210A JP3185089A JP3185089A JPH02210210A JP H02210210 A JPH02210210 A JP H02210210A JP 3185089 A JP3185089 A JP 3185089A JP 3185089 A JP3185089 A JP 3185089A JP H02210210 A JPH02210210 A JP H02210210A
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- JP
- Japan
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- light
- disk
- rotating disk
- slit
- slit light
- Prior art date
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- Pending
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
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。
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、正反射率が高い回転円盤の面ブレ量を検出
する面ブレセンサに関するものである。
する面ブレセンサに関するものである。
第５図は、従来のチルトセンサを示すものである。この
チルトセンサは、回転円盤１に光を照射するＬＥＤ２と
、その反射光を受光する為に、ＬＥＤ２の側方に配置さ
れた位置検出素子３を備えて構成されている。この回転
円盤１とＬＥＤ２、及び回転円盤１と位置検出素子３と
の間には、投光レンズ４及び受光レンズ５が設けられて
いる。
チルトセンサは、回転円盤１に光を照射するＬＥＤ２と
、その反射光を受光する為に、ＬＥＤ２の側方に配置さ
れた位置検出素子３を備えて構成されている。この回転
円盤１とＬＥＤ２、及び回転円盤１と位置検出素子３と
の間には、投光レンズ４及び受光レンズ５が設けられて
いる。
ＬＥＤ２から出射された光は、投光レンズ４で平行光線
に近付けられ、回転円盤１で反射する。この反射光の一
部は受光レンズ５で集光され、位置検出素子３の受光面
に入射する。例えば、回転円盤１とＬＥＤ２との間の距
離が変化すると、位置検出素子３の受光面における集光
位置が移動するので、この位置ズレを検出することによ
り、回転円盤１とＬＥＤ２との間の距離や面プレ量を検
出することができる。
に近付けられ、回転円盤１で反射する。この反射光の一
部は受光レンズ５で集光され、位置検出素子３の受光面
に入射する。例えば、回転円盤１とＬＥＤ２との間の距
離が変化すると、位置検出素子３の受光面における集光
位置が移動するので、この位置ズレを検出することによ
り、回転円盤１とＬＥＤ２との間の距離や面プレ量を検
出することができる。
しかしながら、従来の面ブレセンサによると、回転円盤
１がチルトする状態では誤差が生じ、正確に回転円盤１
までの距離をａｌｌｌ定することができなかった。この
欠点を補う為には、センサを複数個使用しなければなら
ず非経済的である。
１がチルトする状態では誤差が生じ、正確に回転円盤１
までの距離をａｌｌｌ定することができなかった。この
欠点を補う為には、センサを複数個使用しなければなら
ず非経済的である。
また、投光レンズ４、受光レンズ５等のレンズ光学系を
持つ為、光軸合わせ等の調整が必要になり、センサ自体
が高価になっていた。
持つ為、光軸合わせ等の調整が必要になり、センサ自体
が高価になっていた。
そこで本発明は、光学系調整機構が不要な面ブレセンサ
を提供することを目的とする。
を提供することを目的とする。
上記課題を達成する為、この発明はスリット光源、位置
検出素子、及び演算手段を備え、正反射率が高い回転円
盤の面ブレ量を検出する面ブレセンサを構成する。ここ
で、スリット光源は回転円盤の接線方向に沿って、スリ
ット光を当該回転円盤に照射し、位置検出素子はスリッ
ト光の反射光を受光する為に回転円盤の半径方向に延在
した受光面を有し、演算手段は受光面における反射光の
位置に基づき、回転円盤の面プレ量を検出する。
検出素子、及び演算手段を備え、正反射率が高い回転円
盤の面ブレ量を検出する面ブレセンサを構成する。ここ
で、スリット光源は回転円盤の接線方向に沿って、スリ
ット光を当該回転円盤に照射し、位置検出素子はスリッ
ト光の反射光を受光する為に回転円盤の半径方向に延在
した受光面を有し、演算手段は受光面における反射光の
位置に基づき、回転円盤の面プレ量を検出する。
この発明は、以上のように構成されているので、スリッ
ト光源から出射され、回転円盤で反射されたスリット光
は、位置検出素子の受光面が延在する方向と直交する方
向に投射される。演算手段では、回転円盤が面ブレのな
い時の投射位置（基準位置）と、面ブレが発生した時の
投射位置を比較することにより、回転円盤の面プレ量が
検出さ・れる。
ト光源から出射され、回転円盤で反射されたスリット光
は、位置検出素子の受光面が延在する方向と直交する方
向に投射される。演算手段では、回転円盤が面ブレのな
い時の投射位置（基準位置）と、面ブレが発生した時の
投射位置を比較することにより、回転円盤の面プレ量が
検出さ・れる。
以下、この発明の一実施例に係る面ブレセンサを添附図
面に基づき説明する。なお、説明において同一要素には
同一符号を使用し、重複する説明は省略する。
面に基づき説明する。なお、説明において同一要素には
同一符号を使用し、重複する説明は省略する。
第１図は、この実施例に係る面ブレセンサを示す斜視図
である。この面ブレセンサは、基本的にスリット光源６
、位置検出素子７、及び演算処理部（演算手段）（図示
せず）を備えて構成されている。スリット光源６及び位
置検出素子７は、回転円盤８と対面するように配置され
ており、演算処理部は位置検出素子７に内蔵されている
。
である。この面ブレセンサは、基本的にスリット光源６
、位置検出素子７、及び演算処理部（演算手段）（図示
せず）を備えて構成されている。スリット光源６及び位
置検出素子７は、回転円盤８と対面するように配置され
ており、演算処理部は位置検出素子７に内蔵されている
。
スリット光ＦＡ６は、ＬＥＤ （図示せず）上に細長い
スリット６ａを備えて構成されている。この場合、スリ
ット６ａはＬＥＤと回転円盤８との間に設けられている
ので、ＬＥＤから出射された光はスリット状に回転円盤
８へ投射される。回転円盤８は、少なくとも、スリット
光源６が対向する位置に正反射率の大きい反射面（図示
せず）を円周方向に備えており、スリット光Ｒ６からの
スリット光を位置検出素子７の受光面へと反射する。
スリット６ａを備えて構成されている。この場合、スリ
ット６ａはＬＥＤと回転円盤８との間に設けられている
ので、ＬＥＤから出射された光はスリット状に回転円盤
８へ投射される。回転円盤８は、少なくとも、スリット
光源６が対向する位置に正反射率の大きい反射面（図示
せず）を円周方向に備えており、スリット光Ｒ６からの
スリット光を位置検出素子７の受光面へと反射する。
位置検出素子７は、受光面としてＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ−８ｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ） ７
ａ及びｐｓＤ用ヘッドアンプ７ｂを含んで構成されて
おり、このＰＳＤ７ａ上に投射されたスリット光から、
その投射位置を検出することができる。具体的には、Ｐ
ＳＤ７ａにスリット光が入射すると、入射位置には光エ
ネルギに比例した電荷が発生する。
ｏｎ−８ｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ） ７
ａ及びｐｓＤ用ヘッドアンプ７ｂを含んで構成されて
おり、このＰＳＤ７ａ上に投射されたスリット光から、
その投射位置を検出することができる。具体的には、Ｐ
ＳＤ７ａにスリット光が入射すると、入射位置には光エ
ネルギに比例した電荷が発生する。
この発生した電荷は光電流として抵抗層（図示せず）を
通り、電極より出力される。この抵抗層は全面に均一な
抵抗値を持つように作られているので、光電流は電極ま
での距離（抵抗値）に逆比例して分割され、電極から取
り出される。この電極から取り出される電流の差または
比を演算処理部で求めることにより、入射光エネルギと
は無関係に、光の入射位置を求めることができる。演算
処理部は、例えば演算処理回路を組み込んだＩＣで構成
されており、スリット光の投射位置に対応する電圧値Ｖ
１を出力することができる。なお、上記ＬＥＤにはＬＥ
Ｄ用ドライバ９がドライバ用トランジスタ１０及び電流
設定用抵抗１１を介して接続されている。
通り、電極より出力される。この抵抗層は全面に均一な
抵抗値を持つように作られているので、光電流は電極ま
での距離（抵抗値）に逆比例して分割され、電極から取
り出される。この電極から取り出される電流の差または
比を演算処理部で求めることにより、入射光エネルギと
は無関係に、光の入射位置を求めることができる。演算
処理部は、例えば演算処理回路を組み込んだＩＣで構成
されており、スリット光の投射位置に対応する電圧値Ｖ
１を出力することができる。なお、上記ＬＥＤにはＬＥ
Ｄ用ドライバ９がドライバ用トランジスタ１０及び電流
設定用抵抗１１を介して接続されている。
第２図は、本発明の基本原理を示す側面図である。スリ
ット光源６から出射されたスリット光は、回転円盤８の
接線方向に沿って回転円盤８の反射面に照射され、位置
検出素子７のＰＳＤ７ａに投射される。従って、例えば
回転円盤８の反射面と直交する方向におろした垂線に対
して、一定の傾斜角をもって照射される。
ット光源６から出射されたスリット光は、回転円盤８の
接線方向に沿って回転円盤８の反射面に照射され、位置
検出素子７のＰＳＤ７ａに投射される。従って、例えば
回転円盤８の反射面と直交する方向におろした垂線に対
して、一定の傾斜角をもって照射される。
例えば、回転円盤８が面ブレしていないときのＰＳＤ７
ａに投射されたスリット光の位置を基準位置とすれば、
回転円盤８がΔＬだけ面ブレした場合、ＰＳＤＴａ上の
位置ずれ量はΔＸになる（第１図参照）。ここで、スリ
ット光源６から回転円盤８までの距離をＬ１基準位置か
らスリット６ａまでの距離をＢとすれば、 ΔＸ−Ｂ・ΔＬ／Ｌ・・・（１） が成立する。ここで、ＰＳＤ７ａの長手方向の長さをＣ
１全光電流を電圧に変換した時の電圧値をＶＯとすれば
、ΔＸとの関係式は ｖｌ −ｖｏ （０，５−、ΔＸ／Ｃ） ・
（２）になる。この（２）式に（１）式を代入すると、
Ｖｌ −ＶＯ（０，５−Ｂ−ΔＬ／（Ｌ−Ｃ））が得ら
れる。従って、スリット光の投射位置に対応する電圧値
ｖ１から回転円盤８の面プレ量ΔＬを算出することがで
きる。
ａに投射されたスリット光の位置を基準位置とすれば、
回転円盤８がΔＬだけ面ブレした場合、ＰＳＤＴａ上の
位置ずれ量はΔＸになる（第１図参照）。ここで、スリ
ット光源６から回転円盤８までの距離をＬ１基準位置か
らスリット６ａまでの距離をＢとすれば、 ΔＸ−Ｂ・ΔＬ／Ｌ・・・（１） が成立する。ここで、ＰＳＤ７ａの長手方向の長さをＣ
１全光電流を電圧に変換した時の電圧値をＶＯとすれば
、ΔＸとの関係式は ｖｌ −ｖｏ （０，５−、ΔＸ／Ｃ） ・
（２）になる。この（２）式に（１）式を代入すると、
Ｖｌ −ＶＯ（０，５−Ｂ−ΔＬ／（Ｌ−Ｃ））が得ら
れる。従って、スリット光の投射位置に対応する電圧値
ｖ１から回転円盤８の面プレ量ΔＬを算出することがで
きる。
なお、ＰＳＤ７ａにおけるダイボンド上の誤差は、ΔＸ
の代わりに、その誤差を考慮して（Δχ±α）を使用す
ることにより補正することができる。この場合、出力電
圧値ｖ１は、 Ｖｌ −ＶＯ（０，５−Ｂ−ＡＬ／ （Ｌ−Ｃ））±Ｖ
Ｏα／Ｃ で与えられる為、±ｖＯα／ＣだけＰＳＤ７ａをオフセ
ットにして調節すればよい。従って、光学的調整が不要
になるので、面ブレセンサの製造が容易になる。
の代わりに、その誤差を考慮して（Δχ±α）を使用す
ることにより補正することができる。この場合、出力電
圧値ｖ１は、 Ｖｌ −ＶＯ（０，５−Ｂ−ＡＬ／ （Ｌ−Ｃ））±Ｖ
Ｏα／Ｃ で与えられる為、±ｖＯα／ＣだけＰＳＤ７ａをオフセ
ットにして調節すればよい。従って、光学的調整が不要
になるので、面ブレセンサの製造が容易になる。
第３図は、回転円盤８に対する面ブレセンサの配置例を
示す平面図である。ここで重要なことは、回転円盤８の
接線方向に沿ってスリット光が回転円盤８に照射される
ように、スリット６ａの長手方向と接線方向がほぼ一致
している点、反射光の長手方向とＰＳＤ７ａの延在方向
とが直交するように、ＰＳＤ７ａの延在方向と半径方向
がほぼ一致している点である。このように配置すれば、
回転円盤８がチルトしている場合でも、このチルト成分
による変化は反射光の位置をＰＳＤ７ａの延在方向と直
交する方向に移動させるにすぎず、位置検出素子の受光
面におけるスポット光の位置の変化を小さくすることが
できる。その為、面ブレ成分のみを検出することができ
る。
示す平面図である。ここで重要なことは、回転円盤８の
接線方向に沿ってスリット光が回転円盤８に照射される
ように、スリット６ａの長手方向と接線方向がほぼ一致
している点、反射光の長手方向とＰＳＤ７ａの延在方向
とが直交するように、ＰＳＤ７ａの延在方向と半径方向
がほぼ一致している点である。このように配置すれば、
回転円盤８がチルトしている場合でも、このチルト成分
による変化は反射光の位置をＰＳＤ７ａの延在方向と直
交する方向に移動させるにすぎず、位置検出素子の受光
面におけるスポット光の位置の変化を小さくすることが
できる。その為、面ブレ成分のみを検出することができ
る。
第４図は、非球面レンズ付きＬＥＤの指向特性を示すも
のである。スリット光源として、シリンドリカルレンズ
等の非球面レンズ１２を有するＬＥＤチップ１３に、ス
リットを組み合わせて使用することにより、レンズ光学
系が不要になる。通常のＬＥＤでは、パッケージから光
が出射される段階で散乱が生じ、被測定物に当る光は点
光源にならないので設計が困難であった。しかし、非球
面レンズ付きＬＥＤを使用すれば点光源が容易に実現で
き、スポットサイズの予測が可能になり設計が容易にな
る。この場合、ＬＥＤチップ１３の大きさをｌ）、ＬＥ
Ｄチップ１３と非球面レンズ１２までの距離をＬ′、非
球面レンズ１２から非測定物までの距離りとすれば、Ｌ
ＥＤチップ１３のスポットサイズは、（Ｌ／Ｌ’ ）Ｎ
で与えられる。
のである。スリット光源として、シリンドリカルレンズ
等の非球面レンズ１２を有するＬＥＤチップ１３に、ス
リットを組み合わせて使用することにより、レンズ光学
系が不要になる。通常のＬＥＤでは、パッケージから光
が出射される段階で散乱が生じ、被測定物に当る光は点
光源にならないので設計が困難であった。しかし、非球
面レンズ付きＬＥＤを使用すれば点光源が容易に実現で
き、スポットサイズの予測が可能になり設計が容易にな
る。この場合、ＬＥＤチップ１３の大きさをｌ）、ＬＥ
Ｄチップ１３と非球面レンズ１２までの距離をＬ′、非
球面レンズ１２から非測定物までの距離りとすれば、Ｌ
ＥＤチップ１３のスポットサイズは、（Ｌ／Ｌ’ ）Ｎ
で与えられる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではない
。例えば、この実施例では面プレ量を検出することがで
きるが、原理的にはスリット光の移動距離を検出してい
るので、距離センサとして利用できる。
。例えば、この実施例では面プレ量を検出することがで
きるが、原理的にはスリット光の移動距離を検出してい
るので、距離センサとして利用できる。
また、位置検出素子としてＰＳＤを使用しているが、二
分割ホトダイード等を使用することができる。
分割ホトダイード等を使用することができる。
この発明は１、以上説明したように構成されているので
、光学系の調節を必要としない面ブレセンサを提供する
ことができる。
、光学系の調節を必要としない面ブレセンサを提供する
ことができる。
また、レンズ光学系を持たないので、小型化にすること
が容易であり、回転円盤の面プレ検出だけではなく、反
射率の異なる物体の距離検出に使用することができる。
が容易であり、回転円盤の面プレ検出だけではなく、反
射率の異なる物体の距離検出に使用することができる。
その為、例えば両面コピー等の普及により要求が強くな
ってきたコピーの紙送り検出センサとして利用できる。
ってきたコピーの紙送り検出センサとして利用できる。
第１図は本発明の一実施例に係る面ブレセンサを示す斜
視図、第２図は本発明の基本原理を示す側面図、第３図
は回転円盤に対する面ブレセンサの配置例を示す平面図
、第４図は非球面レンズ付きＬＥＤの指向特性を示す説
明図、第５図は従来技術に係る面ブレセンサを示す説明
図である。 １．８・・・回転円盤、２・・・ＬＥＤ、３．７８１９
位置検出素子、４・・・投光レンズ、５・・・受光レン
ズ、６・・・スリット光源、９・・・ＬＥＤ用ドライバ
、１０・・・ドライバ用トランジスタ、１１・・・電流
設定用抵抗、１２・・・非球面レンズ、１３・・・ＬＥ
Ｄチップ。 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社代理人弁理士
長谷用 芳 樹間 山
１） 行 −本発明の基本原理 第２図 面プレセンサ 第１図 面ブレセンサの配置例 第３図 非球面レンズ付’ＬＥＤの指向特性 第４図 従 来 技 術 第 図
視図、第２図は本発明の基本原理を示す側面図、第３図
は回転円盤に対する面ブレセンサの配置例を示す平面図
、第４図は非球面レンズ付きＬＥＤの指向特性を示す説
明図、第５図は従来技術に係る面ブレセンサを示す説明
図である。 １．８・・・回転円盤、２・・・ＬＥＤ、３．７８１９
位置検出素子、４・・・投光レンズ、５・・・受光レン
ズ、６・・・スリット光源、９・・・ＬＥＤ用ドライバ
、１０・・・ドライバ用トランジスタ、１１・・・電流
設定用抵抗、１２・・・非球面レンズ、１３・・・ＬＥ
Ｄチップ。 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社代理人弁理士
長谷用 芳 樹間 山
１） 行 −本発明の基本原理 第２図 面プレセンサ 第１図 面ブレセンサの配置例 第３図 非球面レンズ付’ＬＥＤの指向特性 第４図 従 来 技 術 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 正反射率が高い回転円盤の面ブレ量を検出する面ブレセ
ンサにおいて、 前記回転円盤の接線方向に沿って、スリット光を当該回
転円盤に照射するスリット光源と、前記スリット光の反
射光を受光する為に前記回転円盤の半径方向に延在した
受光面を有する位置検出素子と、 前記受光面における前記反射光の位置に基づき、前記回
転円盤の面ブレ量を検出する演算手段とを備えて構成さ
れている面ブレセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3185089A JPH02210210A (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 面ブレセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3185089A JPH02210210A (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 面ブレセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02210210A true JPH02210210A (ja) | 1990-08-21 |
Family
ID=12342525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3185089A Pending JPH02210210A (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 面ブレセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02210210A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61228306A (ja) * | 1986-01-20 | 1986-10-11 | Hitachi Ltd | 面振れ測定装置 |
| JPS62172202A (ja) * | 1986-01-25 | 1987-07-29 | Nissan Motor Co Ltd | 距離および角度の測定方法 |
-
1989
- 1989-02-10 JP JP3185089A patent/JPH02210210A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61228306A (ja) * | 1986-01-20 | 1986-10-11 | Hitachi Ltd | 面振れ測定装置 |
| JPS62172202A (ja) * | 1986-01-25 | 1987-07-29 | Nissan Motor Co Ltd | 距離および角度の測定方法 |
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