JPH0251121B2 - - Google Patents

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JPH0251121B2
JPH0251121B2 JP57077490A JP7749082A JPH0251121B2 JP H0251121 B2 JPH0251121 B2 JP H0251121B2 JP 57077490 A JP57077490 A JP 57077490A JP 7749082 A JP7749082 A JP 7749082A JP H0251121 B2 JPH0251121 B2 JP H0251121B2
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JP
Japan
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signal
timing
detection
level
circuit
Prior art date
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JP57077490A
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Japanese (ja)
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JPS58195111A (en
Inventor
Toshio Myata
Juji Kobayashi
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/64Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance
    • G01P3/68Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance using optical means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、輪転印刷機における印刷用紙など比
較的高速で移動する物体の所定の部分が、所定の
位置を通過するタイミングを正確に検出するため
移動体検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a moving object detection device for accurately detecting the timing at which a predetermined portion of an object moving at a relatively high speed, such as printing paper in a rotary printing press, passes a predetermined position.

輪転印刷機などにおいては、印刷動作がかなり
高速で行なえ、短時間で多数枚の印刷物を得るこ
とができる。従つて、その印刷物の検査も印刷動
作中にリアルタイムで行なえるようにするのが望
ましい。
In a rotary printing press or the like, printing operations can be performed at a fairly high speed, and a large number of printed materials can be obtained in a short period of time. Therefore, it is desirable to be able to inspect the printed matter in real time during the printing operation.

そこで、従来からイメージセンサなどにより走
行中の印刷物の検査を自動的に行なうようにした
装置が提案されているが、このような装置では高
速で走行している印刷用紙のそれぞれの絵柄部分
が所定の位置を通過する瞬間のタイミングを高精
度で検出してやる必要がある。
Therefore, devices have been proposed that use image sensors or the like to automatically inspect printed matter while it is running. It is necessary to detect the timing of the moment when the object passes through the position with high precision.

そこで、このようなタイミングの検出のため、
光電検出器を用いて走行している印刷用紙の絵柄
の所定の部分の通過を検出したり、或いはそれぞ
れの絵柄に対応して一緒に印刷される検出用のマ
ークの通過を検出したりする装置が従来から使用
されていた。
Therefore, in order to detect such timing,
A device that uses a photoelectric detector to detect the passage of a predetermined part of a pattern on a running printing paper, or the passage of a detection mark printed along with each pattern. has traditionally been used.

このような検出装置の一例を第1図に示す。 An example of such a detection device is shown in FIG.

図において、1は光源、2,3はレンズ、4,
5は光電変換素子、6,7は増幅器、8はスライ
ス回路、9はスライスレベル補正回路であり、P
は印刷用紙(以下、ウエブという)、Mはウエブ
Pの側端などの余白部に印刷された検出用のマー
ク、Sは照度基準面である。
In the figure, 1 is a light source, 2 and 3 are lenses, 4,
5 is a photoelectric conversion element, 6 and 7 are amplifiers, 8 is a slice circuit, 9 is a slice level correction circuit, and P
is a printing paper (hereinafter referred to as a web), M is a detection mark printed on a margin such as the side edge of the web P, and S is an illuminance reference plane.

光源1はウエブPのマークMが印刷されている
部分と照度基準面Sとを所定の照度に保つ働きを
するもので、例えば白熱ランプなどから構成され
ている。
The light source 1 serves to maintain a predetermined illuminance between the portion of the web P where the mark M is printed and the illuminance reference surface S, and is composed of, for example, an incandescent lamp.

レンズ2はマークMの像を光電変換素子4の光
電変換部分に結像させる働きをし、レンズ3は照
度基準面Sからの反射光を光電変換素子5に入射
させる働きをする。
The lens 2 functions to form an image of the mark M on the photoelectric conversion portion of the photoelectric conversion element 4, and the lens 3 functions to cause reflected light from the illuminance reference surface S to enter the photoelectric conversion element 5.

光電変換素子4,5はフオトダイオードなどか
ら構成され、それぞれ入射した光量を検出して信
号を発生し、増幅器6と7の出力に検出信号aと
基準信号bを発生する働きをする。
The photoelectric conversion elements 4 and 5 are composed of photodiodes and the like, and each detects the amount of incident light and generates a signal, and serves to generate a detection signal a and a reference signal b at the outputs of the amplifiers 6 and 7.

スライス回路8はレベル信号lを比較入力とす
るコンパレータなどからなり、検出信号aがレベ
ル信号lによつて設定されるスライスレベルSL
を超えたときだけタイミング検出信号Tを発生す
る働きをする。
The slice circuit 8 consists of a comparator etc. that receives the level signal l as a comparison input, and detects the detection signal a at the slice level SL set by the level signal l.
It functions to generate the timing detection signal T only when the timing exceeds the threshold.

スライスレベル補正回路9は基準となるレベル
信号lを発生すると共に、このレベル信号lのレ
ベルを基準信号bのレベルに応じて補正する働き
をする。
The slice level correction circuit 9 functions to generate a reference level signal l and to correct the level of this level signal l in accordance with the level of the reference signal b.

次に、この装置の動作について説明する。 Next, the operation of this device will be explained.

検出信号aは光電変換素子4に入射する光量が
0のとき最大値を示し、入射光量が増加するにつ
れてレベルが減少してゆくように構成されてい
る。
The detection signal a is configured to have a maximum value when the amount of light incident on the photoelectric conversion element 4 is 0, and its level decreases as the amount of incident light increases.

そこで、ウエブPが矢印方向に走行中でマーク
Mがレンズ2の光軸部分に達していないときに
は、ウエブPの余白部分からの光が光電変換素子
4に入射しているため、検出信号aのレベルは信
号lによるスライスレベルSLに達せず、スライ
ス回路8からはタイミング検出信号Tは出力され
ないが、ウエブPの走行によりマークMがレンズ
2の光軸部分を通過したときには、光電変換素子
4に対する入射光量は大きく減少して検出信号a
は最大値レベル付近にまで増加し、スライスレベ
ルSLを超えるのでタイミング検出信号Tが出さ
れることになり、マークMの通過タイミングを検
出することができる。
Therefore, when the web P is traveling in the direction of the arrow and the mark M has not reached the optical axis part of the lens 2, the light from the margin part of the web P is incident on the photoelectric conversion element 4, so that the detection signal a is The level does not reach the slice level SL caused by the signal l, and the timing detection signal T is not output from the slice circuit 8. However, when the mark M passes through the optical axis portion of the lens 2 due to the running of the web P, the timing detection signal T is not output from the slice circuit 8. The amount of incident light is greatly reduced and the detection signal a
increases to near the maximum level and exceeds the slice level SL, so the timing detection signal T is output, and the timing of the passage of the mark M can be detected.

ところで、このとき、マークMの通過に伴なつ
て光電変換素子4に入射している光量が正確にス
テツプ状に変化するならば、正しいタイミングの
検出は可能になるのであるが、実用上からは光電
変換素子4の受光部分に一定の面積が必要にな
り、そのため、マークMの通過による入射光量の
変化には或る傾斜が与えられてしまい、検出信号
aの立ち上り、立ち下り部分にも傾斜が与えられ
てしまう。
By the way, at this time, if the amount of light incident on the photoelectric conversion element 4 changes in an accurate stepwise manner as the mark M passes, it would be possible to detect the correct timing, but from a practical point of view, A certain area is required for the light-receiving part of the photoelectric conversion element 4, and therefore, a certain slope is given to the change in the amount of incident light due to the passage of the mark M, and the rising and falling parts of the detection signal a are also sloped. is given.

このため、上記した従来例では、スライス回路
8におけるスライスレベルSLを一定値に保つた
ままでは、光源1による照明光量が変化し、検出
信号aのレベル変化幅、つまり最小値から最大値
までの幅が変化したとき、上記した検出信号aの
立ち上り又は立ち下り部分に与えられている傾斜
のため、マークMの通過タイミングが一定のまま
のときでも検出信号aがスライスされるタイミン
グが変化し、検出誤差を生じてしまう。
Therefore, in the conventional example described above, if the slice level SL in the slice circuit 8 is kept constant, the amount of illumination light from the light source 1 changes, and the level change range of the detection signal a, that is, from the minimum value to the maximum value, changes. When the width changes, due to the slope given to the rising or falling portion of the detection signal a described above, the timing at which the detection signal a is sliced changes even when the passing timing of the mark M remains constant. This will cause a detection error.

そこで、上記従来例では、光源1によりウエブ
Pと一緒に照明されるようにした昭度基準面Sを
設け、これによる反射光を光電変換素子5に入射
させ、この入射される光量にほぼ正比例したレベ
ルの基準信号bを取り出し、この信号bによりレ
ベル信号lの補正を行ない、検出信号aに対する
スライスレベルSLが基準面Sの照度によつて補
正されるようにしている。
Therefore, in the above conventional example, a light reference surface S is provided which is illuminated together with the web P by the light source 1, and the reflected light from this is made to enter the photoelectric conversion element 5, and is approximately directly proportional to the amount of light incident thereon. A reference signal b of the same level is taken out, and the level signal l is corrected using this signal b, so that the slice level SL with respect to the detection signal a is corrected by the illuminance of the reference surface S.

従つて、この従来例によれば、光源1の照度変
化によるタイミング検出の誤差が補償されたタイ
ミング検出信号Tを得ることができる。
Therefore, according to this conventional example, it is possible to obtain a timing detection signal T in which timing detection errors due to changes in illuminance of the light source 1 are compensated for.

なお、この従来例では、レンズ3は特に用いな
くてもよく、また、照度基準面Sの代りにウエブ
PのマークMが施こされていない余白部などを用
いる場合もある。
In this conventional example, the lens 3 does not need to be used, and a blank space on the web P where the mark M is not made may be used instead of the illuminance reference surface S.

しかしながら、この従来例においては、検出対
象物、例えばマークMなどそれ自身の濃度が変化
した場合にはスライスレベルの補正が行なわれな
いから、タイミング検出に誤差を生じ、かつ照度
基準面Sの代りにウエブPの余白部などを用いた
場合には検出対象物の背景となる部分、例えばウ
エブPの余白部分などの濃度が変化したときにも
誤差を生じてしまう。
However, in this conventional example, if the density of the object to be detected, such as the mark M, changes, the slice level is not corrected, which causes errors in timing detection, and If a blank area of the web P is used for the detection, an error may also occur when the density of a background area of the object to be detected, such as a blank area of the web P, changes.

従つて、上記した従来の装置では、移動体の通
過タイミングを充分正確に検出することができな
いという欠点があつた。
Therefore, the conventional device described above has the disadvantage that it is not possible to detect the passing timing of a moving object with sufficient accuracy.

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
き、どのような場合でも常に充分な精度を保つて
タイミング検出を行うことができるようにした移
動体検出装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a moving object detection device that can always detect timing with sufficient accuracy in any case, while eliminating the drawbacks of the prior art described above.

この目的を達成するため、本発明は、移動体が
所定位置を通過したとき、その通過方向に沿つて
異なつた位置で順次検出される信号の差信号を
得、この差信号のピークタイミングにより移動体
の通過タイミングの検出を行なうようにした点を
特徴とする。
In order to achieve this object, the present invention obtains a difference signal between signals sequentially detected at different positions along the passing direction when a moving object passes a predetermined position, and detects the movement of the moving object based on the peak timing of this difference signal. It is characterized by detecting the timing of the passage of the body.

以下、本発明による移動体検出装置の実施例を
図面について説明する。
Embodiments of the moving object detection device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図は本発明の一実施例を総括的に示したブ
ロツク図で、10A,10Bは対になつた光電検
出器、20A,20Bは増幅器、30は差信号検
出回路、40は微分回路、50はゲート信号発生
回路、60はゼロクロス検出回路、70はゲート
回路、80はパルス整形回路であり、レンズ2、
ウエブP、マークMなどは第1図の従来例と同じ
である。
FIG. 2 is a block diagram generally showing one embodiment of the present invention, in which 10A and 10B are paired photodetectors, 20A and 20B are amplifiers, 30 is a difference signal detection circuit, 40 is a differential circuit, 50 is a gate signal generation circuit, 60 is a zero cross detection circuit, 70 is a gate circuit, 80 is a pulse shaping circuit, lens 2,
The web P, mark M, etc. are the same as in the conventional example shown in FIG.

対になつた光電検出器10A,10Bは、例え
ばフオトダイオードなどの光電変換素子からな
り、第3図に示すように、それぞれの受光部分
pa,pbが細隙状をなしており、かつ、それらは、
例えば100μm以下という極く狭いギヤツプgを
隔てて配設してあるもので、レンズ2によりウエ
ブP上のマークMの像がその受光部分pa,pbに
結像され、ウエブPが第2図の矢印の方向に移動
したとき、これら受光部分pa,pbではマークM
の像が第3図の矢印の方向に移動するような向き
に設置してある。
The paired photoelectric detectors 10A and 10B are composed of photoelectric conversion elements such as photodiodes, and as shown in FIG.
pa and pb are slit-like, and they are
For example, they are arranged with an extremely narrow gap g of 100 μm or less in between, and the image of the mark M on the web P is formed on the light receiving portions pa and pb by the lens 2, and the web P is When moving in the direction of the arrow, the mark M is displayed at these light-receiving parts pa and pb.
The image is oriented so that it moves in the direction of the arrow in Figure 3.

そして、これら光電検出器10A,10Bはウ
エブPの余白部分からの光に対しては正の所定の
レベルを示し、マークMからの光を検出したとき
だけほぼ0レベルに変化するような信号を発生す
るように構成されているものであり、以下、この
実施例の動作を第4図の波形図によつて説明す
る。
These photoelectric detectors 10A and 10B output a signal that shows a positive predetermined level for the light from the margin part of the web P, and changes to approximately 0 level only when the light from the mark M is detected. The operation of this embodiment will be explained below with reference to the waveform diagram of FIG.

いま、第4図の時刻t1でマークMの像の進行方
向の前端が光電検出器10Aの受光部分paに達
し、ついで時刻t2で光電検出器10Bの受光部分
pbに達し、その後、時刻t3とt4で後端がそれぞれ
通過したとする。
Now, at time t1 in FIG. 4, the front end of the image of mark M in the traveling direction reaches the light receiving portion pa of the photoelectric detector 10A, and then at time t2 , the front end of the image of the mark M reaches the light receiving portion pa of the photoelectric detector 10B.
Suppose that pb is reached, and then the trailing edge passes through at times t 3 and t 4 , respectively.

そうすると、増幅器20Aの出力には同図1に
示すような第1の検出信号a1が現われ、増幅器
20Bの出力には同じく2に示すような第2の検
出信号a2が得られる。なお、これらの増幅器2
0A,20Bは第1図の従来例における増幅器6
と同じような機能をはたすためのもので、光電検
出器10A,10Bからの出力信号を所定のレベ
ルに増幅する働きをもつものである。
Then, a first detection signal a1 as shown in FIG. 1 appears at the output of the amplifier 20A, and a second detection signal a2 as shown in FIG. 2 is obtained at the output of the amplifier 20B. Note that these amplifiers 2
0A and 20B are amplifiers 6 in the conventional example shown in FIG.
It has a function similar to that of the photoelectric detector 10A, 10B, and has the function of amplifying the output signals from the photoelectric detectors 10A and 10B to a predetermined level.

これら第1と第2の検出信号a1,a2は差信
号検出回路30の比較入力にそれぞれ供給され、
その出力に第1の検出信号a1と第2の検出信号
a2との差の信号cを第4図3に示すように発生
する。
These first and second detection signals a1 and a2 are respectively supplied to comparison inputs of the difference signal detection circuit 30,
At its output, a signal c representing the difference between the first detection signal a1 and the second detection signal a2 is generated as shown in FIG. 4.

この差信号cは微分回路40とゲート信号発生
回路50とに供給されるが、まず、微分回路40
では差信号cの微分が行なわれてその出力に第4
図4に示すような微分信号dが取出され、それが
ゼロクロス検出回路60に供給される。
This difference signal c is supplied to the differentiating circuit 40 and the gate signal generating circuit 50. First, the differentiating circuit 40
Then, the difference signal c is differentiated and the output is the fourth
A differential signal d as shown in FIG. 4 is extracted and supplied to the zero-cross detection circuit 60.

このゼロクロス検出回路60はそれに対する入
力信号のレベルが正から負に変化した時点でその
出力はレベル0になり、反対に負から正に変化し
た時点で出力がレベル1になるように動作する回
路であるから、このゼロクロス検出回路60に微
分信号dが入力されると、第4図6に示すような
ゼロクロス信号fがその出力に取出される。
This zero cross detection circuit 60 is a circuit that operates so that the output becomes level 0 when the level of the input signal to it changes from positive to negative, and conversely, the output becomes level 1 when the level of the input signal changes from negative to positive. Therefore, when the differential signal d is input to this zero-cross detection circuit 60, a zero-cross signal f as shown in FIG. 4 is taken out as its output.

一方、ゲート信号発生回路50に供給された差
信号cは所定のスライスレベル以上の部分が取出
され、その出力に第4図5に示すようなグート信
号eを発生し、それをゲート回路70のゲート信
号入力に供給する。
On the other hand, the portion of the difference signal c supplied to the gate signal generation circuit 50 that is equal to or higher than the predetermined slice level is extracted, and a gout signal e as shown in FIG. Supplies gate signal input.

この結果、ゲート回路70ではゼロクロス信号
fの所定の部分がゲート信号eによつて抽出さ
れ、その出力にパルス信号hが発生されるから、
このパルス信号hによりパルス整形回路80をト
リガしてやれば、第4図8に示すように、その出
力に所定のパルス幅τを有するタイミング検出信
号Tを得ることができる。
As a result, in the gate circuit 70, a predetermined portion of the zero cross signal f is extracted by the gate signal e, and a pulse signal h is generated at its output.
If the pulse shaping circuit 80 is triggered by this pulse signal h, a timing detection signal T having a predetermined pulse width τ can be obtained at its output, as shown in FIG. 4 and 8.

そして、この第4図の波形図から明らかなよう
に、このタイミング検出信号Tの立上り時点は時
刻t2であり、同図2に示す第2の検出信号a2の
立下り開始時点、即ち、マークMの前端が光電検
出器10Bの受光部分pbに到達した時点に正確
に対応したものとなつている。
As is clear from the waveform diagram in FIG. 4, the rising point of the timing detection signal T is time t2 , and the falling point of the second detection signal a2 shown in FIG. This corresponds exactly to the point in time when the front end of M reaches the light receiving portion pb of the photoelectric detector 10B.

しかして、このタイミング検出信号Tの立上り
時点はゲート信号e(第4図5)が存在する期間
内でゼロクロス信号f(同図6)がレベル0から
レベル1に立上つた時点、つまり差信号c(同図
3)にピークが現われたタイミングだけで決めら
れ、そのピークレベルの変化によつて全く影響さ
れない。何故なら、差信号cのピークレベルが変
化しても微分信号dが負から正に変化するゼロク
ロス点のタイミングは全く変化しないからであ
る。
Therefore, the timing detection signal T rises when the zero cross signal f (FIG. 6) rises from level 0 to level 1 within the period in which the gate signal e (FIG. 4, 5) exists, that is, the difference signal It is determined only by the timing at which the peak appears at c (FIG. 3), and is not affected at all by changes in the peak level. This is because even if the peak level of the difference signal c changes, the timing of the zero cross point at which the differential signal d changes from negative to positive does not change at all.

一方、この差信号cのピークが現われるタイミ
ングは、第1の検出信号a1(第4図1)が立下り
開始したあとでの第2の検出信号a2(第4図2)
が立下りを開始した時点で決められ、これら第1
と第2の検出信号a1,a2のレベル変化によつ
ては全く影響されない、これは、差の信号を作り
出したことによる当然の結果である。
On the other hand, the timing at which the peak of this difference signal c appears is that the second detection signal a2 (Fig. 4 2) starts falling after the first detection signal a1 (Fig. 4 1) starts falling.
It is determined at the point when the first
and the second detection signals a1, a2. This is a natural result of creating a difference signal.

従つて、上記実施例によれば、光源1によるウ
エブPとマークMに対する照度が変化したり、或
いはウエブPの生地濃度やマークMの濃度が変化
したりして第1と第2の検出信号a1,a2にレ
ベル変化を生じても、それによるタイミング誤差
を全く生じない正確なタイミング検出信号Tを得
ることができ、ウエブPのマークMが所定の位置
を通過するタイミングを充分正確に、しかも安定
して検出することができる。
Therefore, according to the above embodiment, the first and second detection signals are changed due to a change in the illuminance of the light source 1 on the web P and the mark M, or a change in the density of the fabric of the web P or the density of the mark M. Even if a level change occurs in a1, a2, an accurate timing detection signal T that does not cause any timing error can be obtained, and the timing at which the mark M on the web P passes a predetermined position can be determined with sufficient accuracy. It can be detected stably.

次に、第5図に本発明の具体的に一実施例を示
す。
Next, FIG. 5 shows a specific embodiment of the present invention.

この第5図の実施例は対になつた光電検出器1
0A,10Bを逆バイアスしたフオトダイオード
PD1,PD2で構成し、その光電流をオペアンプ
OP1,OP2からなる増幅器20A,20Bで電
圧に変換して検出信号a1,a2を得るようにな
つている。
The embodiment of FIG. 5 is a pair of photoelectric detectors 1
Photodiode with reverse bias of 0A and 10B
It consists of PD1 and PD2, and the photocurrent is converted into an operational amplifier.
Amplifiers 20A and 20B consisting of OP1 and OP2 convert it into voltage to obtain detection signals a1 and a2.

差信号検出回路30はオペアンプOP3で構成
し、その非反転入力に検出信号a1を、そして反
転入力に検出信号a2を供給し、出力に差信号c
を得るようになつている。
The difference signal detection circuit 30 is composed of an operational amplifier OP3, which supplies a detection signal a1 to its non-inverting input, a detection signal a2 to its inverting input, and a difference signal c to its output.
I'm starting to get more.

微分回路40はオペアンプOP4を用い、その
入力にコンデンサC1を接続して構成している。
The differentiating circuit 40 is constructed by using an operational amplifier OP4 and connecting a capacitor C1 to its input.

ゲート信号発生回路50はコンパレーターOP
5で構成し、その一方の入力に比較電圧を、そし
て他方の入力に差信号cを供給することによりゲ
ート信号eを得るようにしてあり、さらに、この
実施例では、ウエブP(第2図)に設けられてい
るマークMの通過検出タイミングをその前端で行
なうか、或いは後端で行なうかを任意に選択し得
るようにしてあり、そのため、連動したスイツチ
SW1,SW2,SW3が設けてあるが、これらに
ついては後述する。
The gate signal generation circuit 50 is a comparator OP
5, by supplying a comparison voltage to one input and a difference signal c to the other input, a gate signal e is obtained. ) can be arbitrarily selected to detect the passing of the mark M at its front end or at its rear end.
SW1, SW2, and SW3 are provided, and these will be described later.

ゼロクロス検出回路60は一方の入力を接地電
位に保つたコンパレータOP6で構成してあり、
これによりゼロクロス信号fを取り出すようにな
つている。なお、インバータIについては後述す
る。
The zero cross detection circuit 60 is composed of a comparator OP6 with one input kept at ground potential.
This allows the zero-crossing signal f to be extracted. Note that the inverter I will be described later.

ゲート回路70はアンドゲートANDで構成さ
れ、パルス整形回路80は単安定マルチバイブレ
ータMMVとその時定数を決めるためのコンデン
サC2、及び抵抗R1から構成されている。従つ
て、タイミング検出信号Tのパルス幅τはこれら
のコンデンサC2の静電容量と抵抗R1の抵抗値
によつて決まることになる。
The gate circuit 70 is composed of an AND gate, and the pulse shaping circuit 80 is composed of a monostable multivibrator MMV, a capacitor C2 for determining its time constant, and a resistor R1. Therefore, the pulse width τ of the timing detection signal T is determined by the capacitance of the capacitor C2 and the resistance value of the resistor R1.

ツエナーダイオードZD1とZD2、それに可変
抵抗器VR1,VR2はゲート信号eのパルス幅
を決めるための比較電圧を作り出すものである。
Zener diodes ZD1 and ZD2 and variable resistors VR1 and VR2 create a comparison voltage for determining the pulse width of the gate signal e.

従つて、いま、スイツチSW1〜3が図示の状
態に切換えられていたときには、第2図の場合と
同じで、第4図の波形図に示したタイミングで動
作し、第2の検出信号a2が立下り開始した時点
t2で立上るタイミング検出信号Tが得られ、光源
1の光量変化やウエブPの余白部及びマークMの
濃度変化の影響を全く無けることなく、マークM
の前端が所定の位置に達したタイミングを正確に
検出することができる。そして、このとき、可変
抵抗器VR1を調整することによりゲート信号e
のパルス幅を変化させることができ、これにより
安定な動作点を設定することができる。
Therefore, when the switches SW1 to SW3 are switched to the state shown in the figure, they operate at the timing shown in the waveform diagram of FIG. 4, as in the case of FIG. 2, and the second detection signal a2 is When the fall started
The timing detection signal T that rises at t2 is obtained, and the mark M is detected without being affected by changes in the light intensity of the light source 1 or changes in the density of the margins of the web P and the marks M.
It is possible to accurately detect the timing when the front end of the front end reaches a predetermined position. At this time, by adjusting the variable resistor VR1, the gate signal e
The pulse width of the oscillator can be varied, thereby allowing a stable operating point to be set.

次に、スイツチSW1〜3を図示と反対の接点
に切換えると、コンパレーターOP5に対する差
信号cと比較電圧が入れ代り、かつゼロクロス検
出用のコンパレーターOP6からアンドゲート
ANDに供給されるゼロクロス信号fがインバー
タIを通るようになるので、このときには第6図
の波形図に示すタイミングでの動作が行なわれ、
第2の検出信号a2(第6図2)の立上り開始時
点t4で立上るタイミング検出信号T(第6図8)
が得られ、マークMの後端が所定の位置に達した
タイミングを正確に検出できることになる。
Next, when switches SW1 to SW3 are switched to the contacts opposite to those shown in the figure, the difference signal c and the comparison voltage for comparator OP5 are exchanged, and the AND gate is switched from comparator OP6 for zero-cross detection.
Since the zero-crossing signal f supplied to AND passes through inverter I, the operation at the timing shown in the waveform diagram of FIG. 6 is performed at this time.
Timing detection signal T (FIG. 6, 8) rises at time t4 when second detection signal a2 (FIG. 6, 2) starts rising
is obtained, and the timing when the rear end of the mark M reaches a predetermined position can be accurately detected.

なお、これら第4図及び第6図の波形図は、第
5図の実施例についてのタイミング関係を示すの
を主な目的としているため、信号の極性について
は必ずしも一致していない。第5図の実施例に従
えば、第4図及び第6図の波形図1,2,3の極
性は、図と逆になる。
Note that the waveform diagrams in FIGS. 4 and 6 are mainly intended to show the timing relationship for the embodiment in FIG. 5, so the polarities of the signals do not necessarily match. According to the embodiment of FIG. 5, the polarities of waveform diagrams 1, 2, and 3 of FIGS. 4 and 6 are reversed.

次に、上記実施例の効果を列挙すれば、以下の
ようになる。
Next, the effects of the above embodiment are enumerated as follows.

対になつた2個の光電検出器の出力の差を取
り、その差の信号の微分によりタイミング情報
を取り出しているため、照明系による照度や検
出対象物及びその背景の濃度が変化して上記差
の信号が振幅変化やレベルシフトを受けてもタ
イミング検出には全く影響が無く、常に高精度
でのタイミング検出が可能である。
Because timing information is extracted by taking the difference between the outputs of two paired photoelectric detectors and differentiating the signal of the difference, the illuminance of the illumination system and the density of the detection target and its background change, causing the above-mentioned Even if the difference signal undergoes amplitude changes or level shifts, timing detection is not affected at all, and highly accurate timing detection is always possible.

照度基準面が不要なので、検出用ヘツド部分
がコンパクトになり、取り付けスペースが少く
て済む。
Since an illuminance reference surface is not required, the detection head becomes compact and requires less installation space.

切換スイツチを操作するだけで検出対象物の
前端、後端のいずれでも任意に検出できる。従
つて、検出対象物が背景に較べ反射率が低い場
合に検出対象物の前端、後端を検出できると共
に、検出対象物が背景に較べ、反射率が高い場
合でも同様に、検出対象物の前端、後端を検出
できる。
You can detect either the front end or the rear end of the object to be detected by simply operating the switch. Therefore, the front and rear ends of the detection target can be detected when the reflectance of the detection target is low compared to the background, and the front and rear ends of the detection target can be similarly detected even when the detection target has high reflectance compared to the background. The front and rear ends can be detected.

電源電圧の変動による影響がほとんどなく、
常に高い精度が保てる。
There is almost no effect from fluctuations in power supply voltage,
High accuracy is always maintained.

ウエブに設けられたマークに必らず、コント
ラストが存在る部分、例えば紙の端部なども任
意に正確なタイミングで検出できる。
Not only marks provided on the web but also parts where contrast exists, such as the edges of paper, can be detected at any desired and accurate timing.

回転物体の回転角タイミングなどの正確な測
定にも応用可能である。
It can also be applied to accurate measurement of rotation angle timing of rotating objects.

なお、第1図に示した従来例では、たとえ光源
1の照度やウエブP及びマークMの濃度に変化が
なくても、増幅器6,7、スライスレベル補正回
路9などの応答速度やドリフトなどにより信号の
傾斜特性やレベルが変化し、それが検出誤差の原
因となるから、これらに高性能のものを必要とし
てコストアツプとなるが、本発明では、このよう
な信号の傾斜特性やレベル変化によつては精度に
影響を受けにくいから、ローコスト化が容易であ
る。
In the conventional example shown in FIG. 1, even if there is no change in the illuminance of the light source 1 or the density of the web P and mark M, due to the response speed and drift of the amplifiers 6, 7, slice level correction circuit 9, etc. Since the slope characteristics and level of the signal change, which causes detection errors, high-performance devices are required for these, which increases costs. Since it is less susceptible to accuracy, it is easy to reduce costs.

以上説明したように、本発明によれば、検出部
分における照度変化や検出物体の濃度及びその背
景の濃度変化による影響を全く受けることなく、
検出物体が所定位置を通過するタイミングを検出
できるから、従来技術の欠点を除き、常に高精度
でのタイミング検出が可能な移動体検出装置を容
易に提供するとができる。
As explained above, according to the present invention, the detection area is completely unaffected by changes in illuminance in the detection area, changes in the density of the detected object, and changes in the density of its background.
Since the timing at which the detection object passes a predetermined position can be detected, it is possible to eliminate the drawbacks of the prior art and easily provide a moving object detection device that can always detect timing with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は移動体検出装置の従来例を示すブロツ
ク図、第2図は本発明の一実施例を示すブロツク
図、第3図は上記実施例における光電検出器の正
面図、第4図は動作説明用の波形図、第5図は本
発明をさらに具体化した一実施例の回路図、第6
図はその動作説明用の波形図である。 10A,10B……対になつた光電検出器、2
0A,20B……増幅器、30……差信号検出回
路、40……微分回路、50……ゲート信号発生
回路、60……ゼロクロス検出回路、70……ゲ
ート回路、80……パルス整形回路。
FIG. 1 is a block diagram showing a conventional example of a moving object detection device, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a front view of a photoelectric detector in the above embodiment, and FIG. FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation, and FIG. 5 is a circuit diagram of an embodiment further embodying the present invention.
The figure is a waveform diagram for explaining the operation. 10A, 10B... Paired photoelectric detectors, 2
0A, 20B...Amplifier, 30...Difference signal detection circuit, 40...Differential circuit, 50...Gate signal generation circuit, 60...Zero cross detection circuit, 70...Gate circuit, 80...Pulse shaping circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 移動体の端部及びその所定の部分に付加され
ている所定のマークの少なくとも一方を光学的に
検出することにより該移動体の所定位置通過タイ
ミングを検出するようにした移動体検出装置にお
いて、上記移動体の所定の部分の光学像を所定の
結像面に投映させる光学系と、上記移動体の移動
に伴なう上記光学像の移動方向に沿つて上記結像
面に順次相隣接して配置した第1と第2の光電変
換素子と、これら第1と第2の光電変換素子から
得られる第1と第2の検出信号からそれらの差の
信号を取り出す手段と、この差の信号を所定のレ
ベルでスライスしてゲート信号を得る手段と、上
記差の信号の微分信号を得る手段と、この微分信
号のゼロクロス信号を得る手段とを設け、該ゼロ
クロス信号を上記ゲート信号でゲートすることに
より上記移動体の所定位置通過タイミングを表わ
す信号を得るように構成したことを特徴とする移
動体検出装置。
1. A moving object detection device that detects the timing of passage of a moving object to a predetermined position by optically detecting at least one of a predetermined mark added to an end of the moving object and a predetermined portion thereof, an optical system that projects an optical image of a predetermined portion of the movable body onto a predetermined image-forming plane; a means for extracting a difference signal from the first and second detection signals obtained from the first and second photoelectric conversion elements, and a signal of the difference. means for obtaining a gate signal by slicing the signal at a predetermined level, means for obtaining a differential signal of the difference signal, and means for obtaining a zero-cross signal of the differential signal, and gates the zero-cross signal with the gate signal. A moving object detection device characterized in that it is configured to obtain a signal representing the timing of passage of the moving object to a predetermined position.
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