JPS623603A - Position detecting system for linear mark - Google Patents

Position detecting system for linear mark

Info

Publication number
JPS623603A
JPS623603A JP14277985A JP14277985A JPS623603A JP S623603 A JPS623603 A JP S623603A JP 14277985 A JP14277985 A JP 14277985A JP 14277985 A JP14277985 A JP 14277985A JP S623603 A JPS623603 A JP S623603A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amplifiers
photoelectric conversion
output
amplifier
linear mark
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14277985A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Konishi
小西 務
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Kikai Co Ltd
Original Assignee
Toyo Kikai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Kikai Co Ltd filed Critical Toyo Kikai Co Ltd
Priority to JP14277985A priority Critical patent/JPS623603A/en
Publication of JPS623603A publication Critical patent/JPS623603A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect the position of a bilateral linear mark by adjusting biases and gains to equalize position-output signal characteristics of right and left photoelectric transducers, amplifiers, and the whole of an optical system. CONSTITUTION:This system consists of an optical system 16 which focuses forms the images of light beams irradiated to linear marks 13 and 15 on band- shaped materials 12 and 14 like films on two photoelectric transducers 17 and 18, amplifiers 20 and 21 which amplify output electrical signals of transducers 17 and 18, an operational amplifier 26 for subtraction which amplifies a signal proportional to the difference between output signals of amplifiers 20 and 21. The light from a light source 10 is irradiated to linear marks 13 and 15, and the light of their light and darkness is image formed on transducers 17 and 18 by the optical system 16, and the outputs are amplified by amplifiers 20 and 21. One or both biases of them are adjusted by means 24 and 25 so that the output signals of them are equal to each other in the minimum output state, and one or both biases of them are adjusted by means 22 and 23 so that they are the same signal in the maximum output state. The position signal of a linear mark image 19 having a bilateral characteristic is set to zero to make the position error of zero.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はフィルム、紙等の帯状材上に描かれた線状マー
クの中心位置を検出する検出方式の改良に関し、特に、
光電変換素子の寸法、感度、増幅器利得、光学系等に製
作上あるいは特性上の相違あるいはばらつきが存在して
も、所定の位置検出特性を得ることができる方式に関す
るものでおり、主として、上記線状マークの中心位置検
出器の製造技術産業の分野において利用されるものであ
る。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to an improvement in a detection method for detecting the center position of a linear mark drawn on a strip material such as film or paper, and in particular,
It relates to a method that can obtain predetermined position detection characteristics even if there are manufacturing or characteristic differences or variations in the dimensions, sensitivity, amplifier gain, optical system, etc. of the photoelectric conversion element. The present invention is used in the manufacturing technology industry for center position detectors for shaped marks.

(従来の技術) フィルム、紙等の帯状材上の線状マークの中心位置を検
出するための検出器としては、従来、例えば、2個−の
光電変換素子の出力をそれぞれ増幅する増幅器、それら
2個の増幅器の出力の差を増幅する差動増幅器から構成
される装置検出機能を備えたものがある。
(Prior Art) As a detector for detecting the center position of a linear mark on a strip material such as film or paper, conventionally, for example, an amplifier that amplifies the output of two photoelectric conversion elements, Some devices include a device detection function that includes a differential amplifier that amplifies the difference between the outputs of two amplifiers.

このような従来の検出器においては、線状マークの中心
が、2個の光電変換素子の中心位置にあるとき差動増幅
器出力が零になるようバランス調整ができ、また位置に
対する出力信号の大きさが調整できるよう差動増幅器の
利得が調整できるよう構成されている。
In such conventional detectors, the balance can be adjusted so that the differential amplifier output becomes zero when the center of the linear mark is at the center position of the two photoelectric conversion elements, and the magnitude of the output signal relative to the position can be adjusted. The configuration is such that the gain of the differential amplifier can be adjusted so that the difference can be adjusted.

(発明が解決しようとする問題点) 上述した従来検出器においては、例えば、光電変換素子
の寸法、感度、増幅器の利得、光学系等に製作上、おる
いは特性上のばらつきが存在すると、たとえ中心位置に
おいて位置出力信号が零となっても、中心より右側およ
び左側の位置検出信号の最大値、利得等が同一とならず
非対象特性となる。 そのため、光電変換素子、増幅器
の特性ばらつきが許容値以下になるように選別したり、
光学系の取付けを高精度にする等が必要となる。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional detector described above, for example, if there are manufacturing or characteristic variations in the dimensions, sensitivity, amplifier gain, optical system, etc. of the photoelectric conversion element, Even if the position output signal becomes zero at the center position, the maximum value, gain, etc. of the position detection signals on the right side and left side of the center will not be the same, resulting in asymmetric characteristics. Therefore, we screen photoelectric conversion elements and amplifiers so that their characteristic variations are below the allowable value.
It is necessary to install the optical system with high precision.

また、フィルム等の材質、色おるいは線状マークの色等
が変更されるたびに、検出器の使用者が一々バイアス調
整および利得調整し直さなければならないという非常な
不便と、使用者に調整技術者の必要性が要求される。
In addition, each time the film material, color, or linear mark color is changed, the detector user must readjust the bias and gain adjustments, which is very inconvenient for the user. The need for adjustment technicians is required.

本発明は上記の問題を解決するため、右側および左側の
光電変換素子、増幅器、光学系全体の位置−出力信号特
性を、バイアス調整および利得調整により揃えることに
より、左右対象特性となる線状マークの位置検出方式を
提供することを目的とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention makes the position-output signal characteristics of the right and left photoelectric conversion elements, amplifiers, and entire optical system the same by bias adjustment and gain adjustment, thereby making linear marks with left-right symmetrical characteristics. The purpose of this invention is to provide a position detection method.

(問題点を解決するための手段) 本発明に係る線状マークの位置検出方式は次の特徴を有
するものである。
(Means for Solving the Problems) The linear mark position detection method according to the present invention has the following features.

(1)フィルム、紙等の帯状材上に描かれた線状マーク
に照射された光線が、それを透過おるいは反則した明暗
の光線を、2個の光電変換素子上に、結像させる光学系
、各光電変換素子の出力電気信号をそれぞれ増幅する増
幅器、およびそれらの増幅器の出力信号の差に比例した
信号を増幅する差動増幅器を備えた線状マークの位置検
出器において、各光電変換素子に接続されている増幅器
の最小出力状態において、両増幅器の出力信号の太きざ
が同一となるように、一方あるいは両方のバイアス調整
する機能を有する第1の手段と、上記増幅器の最大出力
状態において両増幅器の出力信号の大きさが同一となる
ように、一方あるいは両方の利得調整する機能を有する
第2の手段を備えたこと。
(1) Light rays irradiated onto a linear mark drawn on a strip material such as film or paper form images of bright and dark rays that pass through or are reflected on two photoelectric conversion elements. In a linear mark position detector equipped with an optical system, an amplifier that amplifies the output electrical signal of each photoelectric conversion element, and a differential amplifier that amplifies a signal proportional to the difference between the output signals of those amplifiers, each photoelectric conversion element is a first means having a function of adjusting the bias of one or both of the amplifiers so that the amplitude of the output signals of both amplifiers is the same in the minimum output state of the amplifier connected to the conversion element; and the maximum output of the amplifier. The second means has a function of adjusting the gain of one or both of the amplifiers so that the magnitudes of the output signals of both amplifiers are the same in the state.

(2)フィルム、紙等の帯状材上に描かれた線状マーク
に照射された光線が、それを透過あるいは反射した明暗
の光線を、2個の光電変換素子上に結像させる光学系、
各光電変換素子の出力電気信号をそれぞれ増幅する増幅
器、およびそれらの増幅器の出力信号の差に比例した信
号を増幅する差動増幅器を備えた線状マークの位置検出
器において、各光電変換素子に接続されている増幅器の
最小出力状態において、両増幅器の出力信号の大きさが
同一となるように、一方あるいは両方のバイアス調整す
る機能を有する第1の手段と、上記増幅器の最大出力状
態において両増幅器の出力信号の大きさが同一となるよ
うに、一方あるいは両方の利得調整する機能を有する第
2の手段を備え、更に、上記の線状マークの中心が、2
個の光電変換素子の中心位置にある場合に、差動増幅機
の出力信号の大きさが最小あるいは零となるように、2
個の増幅器の出力信号のバランス調整する機能を有する
第3の手段を備えたこと。
(2) An optical system that images bright and dark light rays that are transmitted or reflected by a light beam irradiated onto a linear mark drawn on a strip material such as film or paper onto two photoelectric conversion elements;
In a linear mark position detector equipped with an amplifier that amplifies the output electrical signal of each photoelectric conversion element, and a differential amplifier that amplifies a signal proportional to the difference between the output signals of those amplifiers, each photoelectric conversion element is a first means having a function of adjusting the bias of one or both of the amplifiers so that the magnitude of the output signal of both amplifiers is the same in the minimum output state of the connected amplifier; a second means having a function of adjusting the gain of one or both so that the magnitude of the output signal of the amplifier is the same;
2 so that the magnitude of the output signal of the differential amplifier becomes minimum or zero when it is located at the center of the photoelectric conversion elements.
and third means having a function of adjusting the balance of the output signals of the respective amplifiers.

(作 用) 本発明の作用について説明する。(第1図参照)光源1
より光が線状マーク2に照射される。
(Function) The function of the present invention will be explained. (See Figure 1) Light source 1
The linear mark 2 is irradiated with more light.

線状マークの明暗の光線が光学(レンズ)系3により、
光電変換素子4および5に結像される。
The bright and dark light rays of the linear mark are transmitted by the optical (lens) system 3.
Images are formed on photoelectric conversion elements 4 and 5.

光電変換素子4および5の出力はそれぞれ増幅器6およ
び7に入力される。 増幅器6および7の出力は、同一
の線状マークおるいはそれが描かれている同一の帯状材
であっても、レンズ系の光軸のずれ、光電変換素子の寸
法、感度の相違、増幅器の増幅度の相違等に因り同一と
ならないのが普通である。 そこで、増幅器6および7
の出力信号が、最小出力状態で同一となるように一方必
るいは両方のバイアス調整をし、また最大出力状態で同
一出力信号となるように、一方あるいは両方の利得調整
をする。 なお、線状マークの中心が、光電変換素子の
中心位置に結像されている場合に、差動増幅器9の出力
信号の大きさが零となるように、調整手段8によりバラ
ンス調整をする。
The outputs of photoelectric conversion elements 4 and 5 are input to amplifiers 6 and 7, respectively. Even if the outputs of the amplifiers 6 and 7 are the same linear mark or the same strip material on which it is drawn, the outputs of the amplifiers 6 and 7 may be affected by the deviation of the optical axis of the lens system, the size of the photoelectric conversion element, the difference in sensitivity, the amplifier Usually, they are not the same due to differences in the amplification degree. Therefore, amplifiers 6 and 7
One or both of the biases are adjusted so that the output signals are the same in the minimum output state, and the gain of one or both is adjusted so that the output signals are the same in the maximum output state. Note that when the center of the linear mark is focused on the center position of the photoelectric conversion element, the balance is adjusted by the adjustment means 8 so that the magnitude of the output signal of the differential amplifier 9 becomes zero.

また、例えば、光電変換素子の感度劣化や、増幅器およ
び演算増幅器の特性変化のため、線状マーク象が光電変
換素子の中心位置にあるにも拘らず、位置出力電圧が零
とならないような場合にも、演算増幅器の入力バランス
調整手段によって、該出力電圧を零にすることができる
(第5図参照)。
Also, for example, if the position output voltage does not become zero even though the linear mark image is at the center position of the photoelectric conversion element due to deterioration of the sensitivity of the photoelectric conversion element or changes in the characteristics of the amplifier and operational amplifier. Even in this case, the output voltage can be made zero by the input balance adjustment means of the operational amplifier (see FIG. 5).

(実 施 例) 以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。(Example) The present invention will be described in detail below based on the drawings.

第1図は、本発明の全体構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention.

 図において、1は光源、2は線状マーク、3は線状マ
ークの明暗に応じた光線を2個の光電変換素子4および
5に結像させるレンズ系、6および7は最小出力状態で
出ノj信号の大きさが同一となるように、一方あるいは
両方のバイアス調整ができる手段と、最大出力状態で出
力信号の大きさが同一となるように、一方おるいは両方
の利得調整ができる手段を有する増幅器、8は線状マー
クの結像位置が2個の光電変換素子4および5の中心に
ある場合、減算用演算増幅器9の出力信号の大きさが零
となるようにバランス調整ができる手段である。
In the figure, 1 is a light source, 2 is a linear mark, 3 is a lens system that images light rays according to the brightness of the linear mark onto two photoelectric conversion elements 4 and 5, and 6 and 7 are output in the minimum output state. A means for adjusting the bias of one or both so that the magnitude of the signal is the same, and a means for adjusting the gain of one or both so that the magnitude of the output signal is the same in the maximum output state. An amplifier 8 having means for adjusting the balance so that when the imaging position of the linear mark is at the center of the two photoelectric conversion elements 4 and 5, the magnitude of the output signal of the subtraction operational amplifier 9 becomes zero. This is a possible means.

第2図は本発明の一実施例のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of the present invention.

同図において、10は光源で、例えば直線コイル状のフ
ィラメントを有する電球である。11はレンズ系、12
はフィルム等の帯状材、13はその上に描かれた線状マ
ークである。
In the figure, 10 is a light source, for example, a light bulb having a linear coiled filament. 11 is a lens system, 12
1 is a strip material such as a film, and 13 is a linear mark drawn on it.

なお、上記帯状材12が透明で、線状マーク13は不透
明であるのが通例であるが、これとは逆の場合もある。
Note that although it is customary that the strip material 12 is transparent and the linear mark 13 is opaque, the opposite may be the case.

 また、光線の透過が困難な場合には、フィルム、紙等
の帯状材14上に描かれた線状マーク15に照射された
光線の反則を利用する。
Furthermore, when it is difficult for the light beam to pass through, the refraction of the light beam irradiated onto the linear mark 15 drawn on the strip material 14 such as film or paper is utilized.

16はレンズ系で、これを通過した光が2組の光電変換
素子17およびび18上に到達する。 19は光電変換
素子17・18上に結像された線状マークである。 光
電変換索子17および18は受光光量に応じて、これを
電気信号に変換し、それが増幅器20および21に与え
られる。 22および23は増幅器20および21の利
得調整手段の一例、24および25は増幅器20および
21のバイアス調整手段の一例、26は減算用演算増幅
器でおる。
Reference numeral 16 denotes a lens system, through which light reaches two sets of photoelectric conversion elements 17 and 18. 19 is a linear mark imaged on the photoelectric conversion elements 17 and 18. The photoelectric conversion cables 17 and 18 convert the received light into electrical signals depending on the amount of light received, and the electrical signals are provided to amplifiers 20 and 21. 22 and 23 are examples of gain adjustment means for the amplifiers 20 and 21, 24 and 25 are examples of bias adjustment means for the amplifiers 20 and 21, and 26 is an operational amplifier for subtraction.

上記した構成において、線状光源10より出た光線はレ
ンズ系11により焦点が帯状材12あるいは14上に結
像される。
In the above configuration, the light beam emitted from the linear light source 10 is focused onto the strip material 12 or 14 by the lens system 11.

このとき、上記帯状材12が透明である場合は、その表
面に描かれた不透明の線状マーク13の焦点が、レンズ
系16により光電変換素子17および18上にコントラ
ストのある線状マーク像19として結ばれる。 逆に、
不透明な帯状材14の表面に描かれたコントラストのあ
る線状マーク15の場合には、それら帯状材14および
線状マーク15を反射した光線によるマーク15の像が
、レンズ系16により光電変換素子17および18上に
線状マーク像19として結像される。
At this time, if the strip material 12 is transparent, the focal point of the opaque linear mark 13 drawn on its surface is focused by the lens system 16 onto the photoelectric conversion elements 17 and 18 on a contrasting linear mark image 19. tied as vice versa,
In the case of a contrasting linear mark 15 drawn on the surface of an opaque strip material 14, an image of the mark 15 created by light beams reflected from the strip material 14 and the linear mark 15 is transferred to a photoelectric conversion element by a lens system 16. A linear mark image 19 is formed on 17 and 18 .

光電変換素子17および18は、それぞれ入射光量に比
例した電気信号に変換し、増幅器20および21により
、通常電圧ERおよびE、に変換される。
The photoelectric conversion elements 17 and 18 each convert the amount of incident light into an electric signal proportional to the amount of incident light, which is converted into normal voltages ER and E by amplifiers 20 and 21, respectively.

したがって、これら光電変換素子17・18上に線状マ
ーク像19があると、その分だけ入射光量が減少する。
Therefore, when the linear mark images 19 are present on these photoelectric conversion elements 17 and 18, the amount of incident light is reduced by that amount.

 この変化量は線状のマーク13・15の位置に応じて
変化する。
This amount of change changes depending on the position of the linear marks 13 and 15.

この線状マークの位置と各光電変換素子の出力電圧およ
び位置検出電圧の関係を第3図により説明する。
The relationship between the position of this linear mark, the output voltage of each photoelectric conversion element, and the position detection voltage will be explained with reference to FIG.

第3図(A)において、PDRおよびPD[は右および
左側光電変換素子で、Hは素子の高さ、Wは幅、Gはそ
れらの間隔でおる。しIは光電変換素子上の線状ライン
の像で、Lはその幅である。
In FIG. 3(A), PDR and PD[ are the right and left photoelectric conversion elements, H is the height of the element, W is the width, and G is the spacing between them. I is an image of a linear line on the photoelectric conversion element, and L is its width.

光電変換素子PDRおよびPD、の出力はぞれぞれ増幅
器A およびA[により増幅され、 電圧E およびE
、として出力される。  これらの電圧は差動増幅器A
、により次式の演算をし出力Eoを位置検出電圧として
得る。 すなわち、Eo=k (E、−ER)    
  ・−・・−(1)ここに、k=増幅度 この場合、線状ラインL■の中心位置dと、増幅器AR
およびA、の出力電圧ERおよびE、の特性を第3図(
B)に示す。 同図(B)において、線状ラインLIの
中心がd[1にある場合には、幅りの線状ラインの右端
と左側光電変換素子PDしの左端が一致している。 d
≦dL1において、光電変換素子PD1の入射光量は最
大値となっているので、増幅器A、の出力電圧E[は第
3図(B)のへの値となっている。 dLlの値はd=
d、1=−(W+(G+1)/2  )・・・(2)次
に、線状ラインの中心位置をd=しだけ増加し、 dL2°d[1+し =−CW+(G−L)/2 )   ・・・・・・(3
)となると、光電変換素子PD、の入射光量は最小値と
なるので、増幅器ALの出力電圧E、は第3図(B)に
おけるBの値となる。
The outputs of photoelectric conversion elements PDR and PD are amplified by amplifiers A and A[, respectively, and voltages E and E
, is output as . These voltages are applied to differential amplifier A
, the following equation is calculated and the output Eo is obtained as the position detection voltage. That is, Eo=k (E, -ER)
・・・−(1) Here, k = amplification degree In this case, the center position d of the linear line L and the amplifier AR
The characteristics of the output voltages ER and E of and A are shown in Figure 3 (
Shown in B). In FIG. 3B, when the center of the linear line LI is at d[1, the right end of the linear line with the width coincides with the left end of the left photoelectric conversion element PD. d
When dL1, the amount of light incident on the photoelectric conversion element PD1 has a maximum value, so the output voltage E of the amplifier A has the value shown in FIG. 3(B). The value of dLl is d=
d, 1=-(W+(G+1)/2)...(2) Next, increase the center position of the linear line by d=, dL2°d[1+=-CW+(GL) /2) ・・・・・・(3
), the amount of light incident on the photoelectric conversion element PD becomes the minimum value, so the output voltage E of the amplifier AL becomes the value B in FIG. 3(B).

この値は、d12≦d≦d[3の間一定となる。This value remains constant during d12≦d≦d[3.

d は線状ラインし1の右端と光電変換素子[3 PD、の右端が一致する場合である。 ゆえに、dL3
−d[2+WL−L =−(G+L)/2       ・・・・・・(4)
また、変位d = d 14の場合、 光電変換素子P
D[の右端と線状ラインL1の左端か一致し、増幅器へ
、の出力は最大値となり、Aと同一となる。 すなわち
、 dL4=(G−L) /2      ・・・・・・(
5)以上のようにして、第3図(B)に示すように、増
幅器A、の出力電圧E[が得られる。
d is a case where the right end of the linear line 1 and the right end of the photoelectric conversion element [3 PD] coincide. Therefore, dL3
-d[2+WL-L=-(G+L)/2...(4)
Moreover, in the case of displacement d = d14, photoelectric conversion element P
The right end of D[ and the left end of linear line L1 coincide, and the output to the amplifier becomes the maximum value, which is the same as A. That is, dL4=(GL)/2 ・・・・・・(
5) In the above manner, the output voltage E[ of the amplifier A is obtained as shown in FIG. 3(B).

全く同様にして、右側光電変換素子についても増幅器A
Rの出力電圧ERの特性が第3図(B)のように得られ
る。
In exactly the same way, amplifier A is also used for the right photoelectric conversion element.
The characteristic of the output voltage ER of R is obtained as shown in FIG. 3(B).

しかしながら、同図に示すように必ずしも出力電圧の最
大値および最小値は同一となるとは限らない。 これは
、受光素子の寸法、感度、増幅器の利得レンズ系等の製
作上あるいは特性上の相違あるいはばらつきが存在する
ためである。
However, as shown in the figure, the maximum value and minimum value of the output voltage are not necessarily the same. This is because there are differences or variations in manufacturing or characteristics of the dimensions and sensitivity of the light-receiving element, the gain lens system of the amplifier, etc.

中心部の変位については、光電変換素子および線状ライ
ンの寸法H,W、Gおよび[が決まると次の関係が存在
する。
Regarding the displacement of the center part, the following relationship exists when the dimensions H, W, G, and [ of the photoelectric conversion element and the linear line are determined.

・°・dR2’R1””L4  ’L3=、L    
  ・・・・・・(7)次に、演算増幅器26の出力電
圧E。は(1)式により求められる。 したがって、変
位dに対する特性は第3図(C)のようになる。 この
結果、d=○のときE□−#Oとなる。 また、Eo=
○となる変位はd=do≠Oとなる。
・°・dR2'R1""L4 'L3=,L
(7) Next, the output voltage E of the operational amplifier 26. is determined by equation (1). Therefore, the characteristics with respect to the displacement d are as shown in FIG. 3(C). As a result, when d=◯, E□-#O. Also, Eo=
The displacement that becomes ○ becomes d=do≠O.

この性質は、線状ラインの中心に位置決め制御しようと
するときに、中心位置決めか不可能となり、不都合を生
ずる。
This property causes an inconvenience when attempting to control the positioning at the center of a linear line because it becomes impossible to position the center.

これを改善するには、前述(7)式の関係が存在するの
で、増幅器ARおよび△、の出力電圧ERおよびE、の
最小値および最大値が同一になるように調整すればよい
。 すなわち、 増幅器ARおよびA、の出力電圧ER
およびE、は、第4図(A)に示すように軸対象となる
。 したがって、位置出力電圧E。は同図(B)に示す
ようになり、原点対称の理想特性となる。
To improve this, since the relationship expressed by equation (7) exists, the output voltages ER and E of the amplifiers AR and Δ may be adjusted so that the minimum and maximum values thereof are the same. That is, the output voltage ER of amplifiers AR and A,
and E are axially symmetrical as shown in FIG. 4(A). Therefore, the position output voltage E. is as shown in the same figure (B), which is an ideal characteristic symmetrical to the origin.

上記の原理の実施例が第2図に示されており、同図にお
いて、最小値の調整手段が増幅器20および21のバイ
アス調整用抵抗24および25である。また、最大値の
調整手段が増幅器20および21の利得調整用抵抗22
および23である。
An embodiment of the above principle is shown in FIG. 2, in which the minimum adjustment means are bias adjustment resistors 24 and 25 of amplifiers 20 and 21. Further, the maximum value adjustment means is the gain adjustment resistor 22 of the amplifiers 20 and 21.
and 23.

調整法は光電変換素子幅Wに対し線状ライン像の幅りが
L>>Wとし、バイアス調整手段24および25により
増幅器出力電圧ERおよびE、を最小の同一値おるいは
同一の所定値になるよう調整する。 また、光電変換素
子を全照射状態とし、利得調整手段22および23によ
り増幅器出力電圧ERおよびELを最大の同一値あるい
は同一の所定値になるように調整する。 この場合、最
大値および最小値共に所定値とする場合には、上記バイ
アス調整および利得調整を繰返すことにより可能でおる
The adjustment method is such that the width of the linear image is L>>W with respect to the photoelectric conversion element width W, and the amplifier output voltages ER and E are set to the same minimum value or the same predetermined value by the bias adjustment means 24 and 25. Adjust so that Further, the photoelectric conversion element is brought into a fully irradiated state, and the amplifier output voltages ER and EL are adjusted by the gain adjustment means 22 and 23 so that they become the same maximum value or the same predetermined value. In this case, setting both the maximum value and the minimum value to predetermined values can be achieved by repeating the bias adjustment and gain adjustment described above.

上記調整により、第4図に示したように理想特性が得ら
れる。 しかしながら、例えば製品納入後時間が経過す
ると、光電変換素子17.18の感度劣化、増幅器20
.21および演算増幅器26の特性変化のため、線状マ
ーク像が光電変換素子の中心位置におっても、位置出力
電圧Eoが零とならない場合が生ずる。 このような場
合、第5図に示すように、演算増幅器26の入力バラン
ス調整手段27により、出力電圧E。を零にすることが
できる。
By the above adjustment, ideal characteristics as shown in FIG. 4 can be obtained. However, for example, as time passes after the product is delivered, the sensitivity of the photoelectric conversion elements 17 and 18 deteriorates, and the amplifier 20
.. 21 and the operational amplifier 26, the position output voltage Eo may not become zero even when the linear mark image is at the center of the photoelectric conversion element. In such a case, as shown in FIG. 5, the output voltage E is adjusted by the input balance adjusting means 27 of the operational amplifier 26. can be made zero.

以上の説明は光電変換索子17.18が仝照射されると
き、増幅器20.21の出力電圧ER,E[が最大値と
なる場合について説明したが、この値が逆電圧必るいは
零電圧程度になるように、最初から別のバイアス電圧を
印加する場合もめる。 また、帯状材の色が線状マーク
より濃い場合もおる。
The above explanation is based on the case where the output voltages ER and E[ of the amplifiers 20 and 21 reach the maximum value when the photoelectric conversion cables 17 and 18 are irradiated. You may also want to apply a different bias voltage from the beginning to ensure the same level of accuracy. Additionally, the color of the strip material may be darker than the linear mark.

このような場合には、演算増幅器26の出力電圧が最小
となるようバイアス調整し、光電変換索子17.18が
遮光状態のとき、増幅器20.21の出力電圧E8、E
、が最大値となる場合には、増幅器20.21の利得を
調整することになる。
In such a case, the bias is adjusted so that the output voltage of the operational amplifier 26 is minimized, and when the photoelectric conversion cable 17.18 is in a light-shielded state, the output voltage E8, E of the amplifier 20.21 is
, becomes the maximum value, the gain of the amplifiers 20 and 21 will be adjusted.

通常、光電変換素子、増幅器、光学系等を組合せただけ
では左および右側増幅器の出力電圧の最小値および最大
値が異なるため、線状マーク中心が光電変換素子中心と
一致していても、位置検出電圧が零とならず中心位置に
誤差を生ずる。
Normally, when a photoelectric conversion element, amplifier, optical system, etc. are simply combined, the minimum and maximum values of the output voltage of the left and right amplifiers are different, so even if the center of the linear mark coincides with the center of the photoelectric conversion element, the position The detected voltage does not become zero, causing an error in the center position.

したがって、上記の如く位置電圧の最小値を増幅器のバ
イアス調整により、また最大値を利得調整により同一値
とすることにより、原理的に中心位置誤差を零にするこ
とができる。 また、演算増幅器の入力バランス調整に
より、中心位置の経年変化が修正できる。
Therefore, as described above, by adjusting the minimum value of the position voltage to the same value by adjusting the bias of the amplifier and adjusting the maximum value to the same value by adjusting the gain, it is possible in principle to make the center position error zero. Also, by adjusting the input balance of the operational amplifier, changes over time in the center position can be corrected.

(発明の効果) 以上説明した如く、本発明によれば、たとえ光電変換素
子の寸法、感度のばらつき、増幅器の特性、利得のばら
つき、光学系の光軸ずれ等があっても、同一あるいは所
定の最小値および最大値となるよう増幅器のバイアス調
整および利得調整することにより、線状マーク像の位置
信号を零とし、位置誤差を零とすることができる。 ま
た、経年変化により、中心位置誤差が発生した場合、演
算増幅器入カバランス調整−個により修正できる効果が
ある。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, even if there are variations in dimensions and sensitivity of photoelectric conversion elements, variations in characteristics of amplifiers, variations in gain, optical axis deviation of optical system, etc., the same or predetermined By adjusting the bias and gain of the amplifier so that the minimum and maximum values of are obtained, the position signal of the linear mark image can be made zero, and the position error can be made zero. Furthermore, if a center position error occurs due to aging, it can be corrected by adjusting the input balance of the operational amplifier.

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

第1図は本発明の全体構成を示すブロック図、第2図は
本発明の一実施例の構成図、第3図および第4図はいず
れも本発明の動作を示す特性図、第5図は本発明の他の
実施例の要部を示す構成図である。 1・・・光源、 2・・・線状マーク、 3・・・光学
(レンズ)系、 4および5・・・光電変換素子、 6
および7・・・バイアス調整および利得調整イ」増幅器
、 8・・・減算用演算増幅器、 10・・・光源、1
1・・・光学(レンズ)系、 12および14・・・帯
状材、13および15・・・線状マーク、 16・・・
光学(レンズ)系、 17および18・・・光電変換素
子、 19・・・線状マーク像、 20および21・・
・増幅器、 22および23・・・利得調整手段、 2
4および25・・・バイアス調整手段、 26・・・減
算用演算増幅器、 27・・・バランス調整手段。 特許出願人  東洋機械株式会社 第7図 第2図
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIGS. 3 and 4 are characteristic diagrams showing the operation of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a configuration diagram showing a main part of another embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Light source, 2... Linear mark, 3... Optical (lens) system, 4 and 5... Photoelectric conversion element, 6
and 7...bias adjustment and gain adjustment amplifier, 8...subtraction operational amplifier, 10...light source, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Optical (lens) system, 12 and 14... Strip material, 13 and 15... Linear mark, 16...
Optical (lens) system, 17 and 18... Photoelectric conversion element, 19... Linear mark image, 20 and 21...
- Amplifier, 22 and 23...gain adjustment means, 2
4 and 25...bias adjustment means, 26...subtraction operational amplifier, 27...balance adjustment means. Patent applicant: Toyo Kikai Co., Ltd. Figure 7 Figure 2

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)フィルム、紙等の帯状材上に描かれた線状マーク
に照射された光線が、それを透過あるいは反射した明暗
の光線を、2個の光電変換素子上に結像させる光学系、
各光電変換素子の出力電気信号をそれぞれ増幅する増幅
器、およびそれらの増幅器の出力信号の差に比例した信
号を増幅する差動増幅器を備えた線状マークの位置検出
器において、各光電変換素子に接続されている増幅器の
最小出力状態において、両増幅器の出力信号の大きさが
同一となるように、一方あるいは両方のバイアス調整す
る機能を有する第1の手段と、上記増幅器の最大出力状
態において両増幅器の出力信号の大きさが同一となるよ
うに、一方あるいは両方の利得調整する機能を有する第
2の手段を備えたことを特徴とする線状マークの位置検
出方式。
(1) An optical system that images bright and dark light beams that are transmitted or reflected by a light beam irradiated onto a linear mark drawn on a strip material such as film or paper onto two photoelectric conversion elements;
In a linear mark position detector equipped with an amplifier that amplifies the output electrical signal of each photoelectric conversion element, and a differential amplifier that amplifies a signal proportional to the difference between the output signals of those amplifiers, each photoelectric conversion element is a first means having a function of adjusting the bias of one or both of the amplifiers so that the magnitude of the output signal of both amplifiers is the same in the minimum output state of the connected amplifier; A method for detecting the position of a linear mark, comprising second means having a function of adjusting the gain of one or both of the amplifiers so that the magnitudes of the output signals of the amplifiers are the same.
(2)フィルム、紙等の帯状材上に描かれた線状マーク
に照射された光線が、それを透過あるいは反射した明暗
の光線を、2個の光電変換素子上に結像させる光学系、
各光電変換素子の出力電気信号をそれぞれ増幅する増幅
器、およびそれらの増幅器の出力信号の差に比例した信
号を増幅する差動増幅器を備えた線状マークの位置検出
器において、各光電変換素子に接続されている増幅器の
最小出力状態において、両増幅器の出力信号の大きさが
同一となるように、一方あるいは両方のバイアス調整す
る機能を有する第1の手段と、上記増幅器の最大出力状
態において両増幅器の出力信号の大きさが同一となるよ
うに、一方あるいは両方の利得調整する機能を有する第
2の手段を備え、更に、上記の線状マークの中心が、2
個の光電変換素子の中心位置にある場合に、差動増幅器
の出力信号の大きさが最小あるいは零となるように、2
個の増幅器の出力信号のバランス調整する機能を有する
第3の手段を備えたことを特徴とする線状マーークの位
置検出方式。
(2) An optical system that images bright and dark light rays that are transmitted or reflected by a light beam irradiated onto a linear mark drawn on a strip material such as film or paper onto two photoelectric conversion elements;
In a linear mark position detector equipped with an amplifier that amplifies the output electrical signal of each photoelectric conversion element, and a differential amplifier that amplifies a signal proportional to the difference between the output signals of those amplifiers, each photoelectric conversion element is a first means having a function of adjusting the bias of one or both of the amplifiers so that the magnitude of the output signal of both amplifiers is the same in the minimum output state of the connected amplifier; a second means having a function of adjusting the gain of one or both so that the magnitude of the output signal of the amplifier is the same;
2 so that the magnitude of the output signal of the differential amplifier becomes minimum or zero when it is located at the center of the photoelectric conversion elements.
1. A method for detecting the position of a linear mark, comprising: third means having a function of adjusting the balance of the output signals of the plurality of amplifiers.
JP14277985A 1985-06-28 1985-06-28 Position detecting system for linear mark Pending JPS623603A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14277985A JPS623603A (en) 1985-06-28 1985-06-28 Position detecting system for linear mark

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14277985A JPS623603A (en) 1985-06-28 1985-06-28 Position detecting system for linear mark

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS623603A true JPS623603A (en) 1987-01-09

Family

ID=15323395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14277985A Pending JPS623603A (en) 1985-06-28 1985-06-28 Position detecting system for linear mark

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS623603A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4589773A (en) Position detecting system
US4536091A (en) Absorbance monitor
JPS6177701A (en) Edge detector of optical measuring instrument
JPS5983165A (en) Light source device for illumination
US4302673A (en) Technique for optical non-uniformity correction of an imaging system
RU2290614C1 (en) Two-channel spectral ratio pyrometer
JPS623603A (en) Position detecting system for linear mark
US3583813A (en) Spectrophotometer
JPH0145883B2 (en)
JPH0565001B2 (en)
JP3133416B2 (en) Photometric device
JP2928616B2 (en) Photodetector
US3961178A (en) Image sharpness detecting system and apparatus utilizing the same
JPH0266426A (en) Measuring instrument for scattered light
RU2046382C1 (en) Wavefront detector
JPH1038683A (en) Light intensity detector
JPH0512743Y2 (en)
JP2805956B2 (en) Thickness measuring device
Walker A photometric probe for measuring exposure level and uniformity in continuous color printers
JPS6161020A (en) Photodetecting device
JPS6182123A (en) Color detecting device
JPS6118686B2 (en)
JP2901747B2 (en) Distance measuring device
JPH045352B2 (en)
Druzhinin et al. Line-of-sight velocity measurements using a dissector-tube. 1. an instrument description