(57)【要約】【課題】センサの取り付け角の誤差を簡単な構成で低減する。【解決手段】速度計測装置は、ウェブ１２にレーザ光を放射する半導体レーザ１を含むセンサ１１と、レーザ光とウェブ１２からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形の情報からウェブ１２の表面速度を算出する演算部８と、演算部８の算出結果を記憶する記憶部９と、レーザ光が照射されるウェブ１２の面に対して垂直な軸を回動軸としてセンサ１１を回動させることにより、センサ１１の横滑り角を変化させることが可能な横滑り角可変機構１３と、横滑り角の変化中に記憶部９に記憶された結果から表面速度の最大値を求め、横滑り角の変化中に演算部８が算出した表面速度が最大値に達したときに、表面速度が最大値に達したことを通知する最大値到達通知部１０とを備える。【選択図】  図１
2015040811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送装置によって送出側から受取側まで搬送中の物体にレーザ光を放射する半導体レーザ、および前記レーザ光と前記物体からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む信号を検出する検出手段を備えたセンサと、
前記検出手段の出力信号に含まれる前記干渉波形の情報から、前記物体の表面速度を算出する演算手段と、
前記演算手段の算出結果を記憶する記憶手段と、
前記レーザ光が照射される物体の面に対して垂直な軸を回動軸として前記センサを回動させることにより、前記レーザ光の光軸と前記物体の進行方向とがなす角である横滑り角を変化させることが可能な横滑り角可変機構と、
前記横滑り角の変化中に前記記憶手段に記憶された結果から前記表面速度の最大値を求め、前記横滑り角の変化中に前記演算手段が算出した表面速度が前記最大値に達したときに、表面速度が最大値に達したことを通知する最大値到達通知手段とを備えることを特徴とする速度計測装置。
【請求項２】
搬送装置によって送出側から受取側まで搬送中の物体にレーザ光を放射する半導体レーザ、および前記レーザ光と前記物体からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む信号を検出する検出手段を備えたセンサと、
前記検出手段の出力信号に含まれる前記干渉波形の情報から、前記物体の表面速度を算出する演算手段と、
前記演算手段の算出結果を記憶する記憶手段と、
前記レーザ光が照射される物体の面に対して垂直な軸を回動軸として前記センサを回動させることにより、前記レーザ光の光軸と前記物体の進行方向とがなす角である横滑り角を変化させることが可能な第１の横滑り角可変機構と、
前記レーザ光が照射される物体の面に対して垂直な軸を回動軸として前記センサを回動させることにより、前記第１の横滑り角可変機構によって位置決めされた横滑り角φ０を中心として左右に同じ角度φａだけ横滑り角を変化させることが可能な第２の横滑り角可変機構と、
前記記憶手段に記憶された表面速度の値のうち、横滑り角がφ０＋φａのときの表面速度と横滑り角がφ０−φａのときの表面速度とを比較し、これらの表面速度の値が異なるときに、前記第１の横滑り角可変機構を利用して表面速度が大きい横滑り角の方に前記センサを回動させるよう指示を出す回動指示手段とを備えることを特徴とする速度計測装置。
【請求項３】
搬送装置によって送出側から受取側まで搬送中の物体にレーザ光を放射する半導体レーザ、および前記レーザ光と前記物体からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む信号を検出する検出手段を備えたセンサと、
前記検出手段の出力信号に含まれる前記干渉波形の情報から、前記物体の表面速度を算出する演算手段と、
前記演算手段の算出結果を記憶する記憶手段と、
前記レーザ光が照射される物体の面に対して平行な軸を回動軸として前記センサを回動させることにより、前記レーザ光の光軸と前記物体の進行方向とがなす角である照射角を変化させることが可能な第１の照射角可変機構と、
前記レーザ光が照射される物体の面に対して平行な軸を回動軸として前記センサを回動させることにより、前記第１の照射角可変機構によって位置決めされた照射角θ０を基準として設定角度θ１だけ照射角を変化させることが可能な第２の照射角可変機構と、
前記第１の照射角可変機構による照射角の変化中に前記記憶手段に記憶された結果から前記表面速度の最小値を求め、前記第１の照射角可変機構による照射角の変化中に前記演算手段が算出した表面速度が前記最小値に達したときに、表面速度が最小値に達したことを通知する最小値到達通知手段とを備えることを特徴とする速度計測装置。
【請求項４】
搬送装置によって送出側から受取側まで搬送中の物体にレーザ光を放射する半導体レーザ、および前記レーザ光と前記物体からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む信号を検出する検出手段を備えたセンサと、
前記検出手段の出力信号に含まれる前記干渉波形の情報から、前記物体の表面速度を算出する演算手段と、
前記演算手段の算出結果を記憶する記憶手段と、
前記レーザ光が照射される物体の面に対して平行な軸を回動軸として前記センサを回動させることにより、前記レーザ光の光軸と前記物体の進行方向とがなす角である照射角を変化させることが可能な第１の照射角可変機構と、
前記レーザ光が照射される物体の面に対して平行な軸を回動軸として前記センサを回動させることにより、前記第１の照射角可変機構によって位置決めされた照射角θ０を中心として前後に同じ角度θａだけ照射角を変化させることが可能で、前記第１の照射角可変機構によって位置決めされた照射角θ０を基準として設定角度θ１だけ照射角を変化させることが可能な第２の照射角可変機構と、
前記記憶手段に記憶された表面速度の値のうち、照射角がθ０＋θａのときの表面速度の絶対値と照射角がθ０−θａのときの表面速度の絶対値とを比較し、これらの表面速度の絶対値が異なるときに、前記第１の照射角可変機構を利用して表面速度の絶対値が小さい照射角の方に前記センサを回動させるよう指示を出す回動指示手段とを備えることを特徴とする速度計測装置。
【請求項５】
搬送装置によって送出側から受取側まで搬送中の物体にレーザ光を放射する半導体レーザ、および前記レーザ光と前記物体からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む信号を検出する検出手段を備えたセンサと、
前記検出手段の出力信号に含まれる前記干渉波形の情報から、前記物体の表面速度を算出する演算手段と、
前記演算手段の算出結果を記憶する記憶手段と、
前記レーザ光が照射される物体の面に対して平行な軸を第１の回動軸として前記センサを回動させることにより、前記レーザ光の光軸と前記物体の進行方向とがなす角である照射角を変化させることが可能な第１の照射角可変機構と、
前記レーザ光が照射される物体の面に対して垂直な平面と平行な軸を第２の回動軸として前記センサを１８０度回動させることにより、照射角をθ０−θ１（θ０は第２の回動軸と物体の進行方向とがなす角、θ１は所望の設定角度）とθ０＋θ１のいずれかに選択的に変化させることが可能な第２の照射角可変機構と、
前記記憶手段に記憶された表面速度の値のうち、照射角がθ０−θ１のときの表面速度の絶対値と照射角がθ０＋θ１のときの表面速度の絶対値とを比較し、これらの表面速度の絶対値が異なるときに、前記第１の照射角可変機構を利用して表面速度の絶対値が小さい照射角の方に前記センサを回動させるよう指示を出す回動指示手段とを備えることを特徴とする速度計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置によって送出側から受取側まで搬送中の物体の表面速度を計測する速度計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より物体の運動ベクトル（速度ベクトル）を計測する手段としてドップラ効果を利用する速度計測装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、別の手段として光の干渉を利用する速度計測装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０５７５４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３０３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の速度計測装置では、センサの取り付け角の誤差を簡単な構成で低減する方法が実現されていなかった。特許文献１に開示された速度計測装置では、速度センサの照射角を校正する方法が提案されている。しかしながら、この方法は、図２６に示すようにエレベーターのかご２００に取り付けられた２つの速度センサ２０１Ａ，２０１Ｂからエレベーターのかご２００と対向する壁面２０２に電磁波を照射して照射角θＡ，θＢが等しくなるように校正する方法であり、２つの速度センサ２０１Ａ，２０１Ｂが必要である。このように特許文献１に開示された方法は、２つの速度センサを必要とするために構成が複雑になるという問題点があった。また、特許文献２に開示されたような光の干渉を利用する速度計測装置では、センサの取り付け角の誤差を低減する方法が実現されていなかった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、センサの取り付け角の誤差を簡単な構成で低減することができる速度計測装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の速度計測装置は、搬送装置によって送出側から受取側まで搬送中の物体にレーザ光を放射する半導体レーザ、および前記レーザ光と前記物体からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む信号を検出する検出手段を備えたセンサと、前記検出手段の出力信号に含まれる前記干渉波形の情報から、前記物体の表面速度を算出する演算手段と、前記演算手段の算出結果を記憶する記憶手段と、前記レーザ光が照射される物体の面に対して垂直な軸を回動軸として前記センサを回動させることにより、前記レーザ光の光軸と前記物体の進行方向とがなす角である横滑り角を変化させることが可能な横滑り角可変機構と、前記横滑り角の変化中に前記記憶手段に記憶された結果から前記表面速度の最大値を求め、前記横滑り角の変化中に前記演算手段が算出した表面速度が前記最大値に達したときに、表面速度が最大値に達したことを通知する最大値到達通知手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の速度計測装置は、搬送装置によって送出側から受取側まで搬送中の物体にレーザ光を放射する半導体レーザ、および前記レーザ光と前記物体からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む信号を検出する検出手段を備えたセンサと、前記検出手段の出力信号に含まれる前記干渉波形の情報から、前記物体の表面速度を算出する演算手段と、前記演算手段の算出結果を記憶する記憶手段と、前記レーザ光が照射される物体の面に対して垂直な軸を回動軸として前記センサを回動させることにより、前記レーザ光の光軸と前記物体の進行方向とがなす角である横滑り角を変化させることが可能な第１の横滑り角可変機構と、前記レーザ光が照射される物体の面に対して垂直な軸を回動軸として前記センサを回動させることにより、前記第１の横滑り角可変機構によって位置決めされた横滑り角φ０を中心として左右に同じ角度φａだけ横滑り角を変化させることが可能な第２の横滑り角可変機構と、前記記憶手段に記憶された表面速度の値のうち、横滑り角がφ０＋φａのときの表面速度と横滑り角がφ０−φａのときの表面速度とを比較し、これらの表面速度の値が異なるときに、前記第１の横滑り角可変機構を利用して表面速度が大きい横滑り角の方に前記センサを回動させるよう指示を出す回動指示手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の速度計測装置は、搬送装置によって送出側から受取側まで搬送中の物体にレーザ光を放射する半導体レーザ、および前記レーザ光と前記物体からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む信号を検出する検出手段を備えたセンサと、前記検出手段の出力信号に含まれる前記干渉波形の情報から、前記物体の表面速度を算出する演算手段と、前記演算手段の算出結果を記憶する記憶手段と、前記レーザ光が照射される物体の面に対して平行な軸を回動軸として前記センサを回動させることにより、前記レーザ光の光軸と前記物体の進行方向とがなす角である照射角を変化させることが可能な第１の照射角可変機構と、前記レーザ光が照射される物体の面に対して平行な軸を回動軸として前記センサを回動させることにより、前記第１の照射角可変機構によって位置決めされた照射角θ０を基準として設定角度θ１だけ照射角を変化させることが可能な第２の照射角可変機構と、前記第１の照射角可変機構による照射角の変化中に前記記憶手段に記憶された結果から前記表面速度の最小値を求め、前記第１の照射角可変機構による照射角の変化中に前記演算手段が算出した表面速度が前記最小値に達したときに、表面速度が最小値に達したことを通知する最小値到達通知手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の速度計測装置は、搬送装置によって送出側から受取側まで搬送中の物体にレーザ光を放射する半導体レーザ、および前記レーザ光と前記物体からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む信号を検出する検出手段を備えたセンサと、前記検出手段の出力信号に含まれる前記干渉波形の情報から、前記物体の表面速度を算出する演算手段と、前記演算手段の算出結果を記憶する記憶手段と、前記レーザ光が照射される物体の面に対して平行な軸を回動軸として前記センサを回動させることにより、前記レーザ光の光軸と前記物体の進行方向とがなす角である照射角を変化させることが可能な第１の照射角可変機構と、前記レーザ光が照射される物体の面に対して平行な軸を回動軸として前記センサを回動させることにより、前記第１の照射角可変機構によって位置決めされた照射角θ０を中心として前後に同じ角度θａだけ照射角を変化させることが可能で、前記第１の照射角可変機構によって位置決めされた照射角θ０を基準として設定角度θ１だけ照射角を変化させることが可能な第２の照射角可変機構と、前記記憶手段に記憶された表面速度の値のうち、照射角がθ０＋θａのときの表面速度の絶対値と照射角がθ０−θａのときの表面速度の絶対値とを比較し、これらの表面速度の絶対値が異なるときに、前記第１の照射角可変機構を利用して表面速度の絶対値が小さい照射角の方に前記センサを回動させるよう指示を出す回動指示手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の速度計測装置は、搬送装置によって送出側から受取側まで搬送中の物体にレーザ光を放射する半導体レーザ、および前記レーザ光と前記物体からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む信号を検出する検出手段を備えたセンサと、前記検出手段の出力信号に含まれる前記干渉波形の情報から、前記物体の表面速度を算出する演算手段と、前記演算手段の算出結果を記憶する記憶手段と、前記レーザ光が照射される物体の面に対して平行な軸を第１の回動軸として前記センサを回動させることにより、前記レーザ光の光軸と前記物体の進行方向とがなす角である照射角を変化させることが可能な第１の照射角可変機構と、前記レーザ光が照射される物体の面に対して垂直な平面と平行な軸を第２の回動軸として前記センサを１８０度回動させることにより、照射角をθ０−θ１（θ０は第２の回動軸と物体の進行方向とがなす角、θ１は所望の設定角度）とθ０＋θ１のいずれかに選択的に変化させることが可能な第２の照射角可変機構と、前記記憶手段に記憶された表面速度の値のうち、照射角がθ０−θ１のときの表面速度の絶対値と照射角がθ０＋θ１のときの表面速度の絶対値とを比較し、これらの表面速度の絶対値が異なるときに、前記第１の照射角可変機構を利用して表面速度の絶対値が小さい照射角の方に前記センサを回動させるよう指示を出す回動指示手段とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、横滑り角可変機構と最大値到達通知手段とを設けることにより、簡単な構成で横滑り角をほぼ０にすることができる。
【００１２】
また、本発明では、第１の横滑り角可変機構と第２の横滑り角可変機構と回動指示手段とを設けることにより、簡単な構成で横滑り角をほぼ０にすることができる。
【００１３】
また、本発明では、第１の照射角可変機構と第２の照射角可変機構と最小値到達通知手段とを設けることにより、簡単な構成で照射角を所望の値に設定することができる。
【００１４】
また、本発明では、第１の照射角可変機構と第２の照射角可変機構と回動指示手段とを設けることにより、簡単な構成で照射角を所望の値に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る速度計測装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る速度計測装置を適用するウェブ搬送装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態においてセンサモジュールとウェブとを真上から見た平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における半導体レーザの発振波長の時間変化の１例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における電流−電圧変換増幅部の出力電圧波形およびフィルタ部の出力電圧波形を模式的に示す波形図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における演算部の構成の１例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における距離比例個数算出部の動作を説明するための図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態の横滑り角誤差低減方法を説明する平面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における表面速度の計測結果の１例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る速度計測装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態の横滑り角誤差低減方法を説明する平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における表面速度の計測結果の１例を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における表面速度の計測結果の他の例を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る速度計測装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態における照射角可変機構を説明する側面図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態における表面速度の計測結果の１例を示す図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態の照射角誤差低減方法を説明する側面図である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態に係る速度計測装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第４の実施の形態における照射角可変機構を説明する側面図である。
【図２０】本発明の第４の実施の形態における表面速度の計測結果の１例を示す図である。
【図２１】本発明の第４の実施の形態における表面速度の計測結果の他の例を示す図である。
【図２２】本発明の第５の実施の形態に係る速度計測装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第５の実施の形態における照射角可変機構を説明する側面図である。
【図２４】本発明の第５の実施の形態における表面速度の計測結果の１例を示す図である。
【図２５】本発明の第５の実施の形態における表面速度の計測結果の他の例を示す図である。
【図２６】従来の速度計測装置の照射角校正方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る速度計測装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、搬送装置によって送出側から受取側まで搬送中の物体であるウェブ（紙、フィルム、セロファン、金属箔、ゴムなどのロール状に巻き取った物体）の表面速度を計測する例で説明する。
【００１７】
図１の速度計測装置は、測定対象のウェブ１２にレーザ光を放射する半導体レーザ１と、半導体レーザ１の光出力を電気信号に変換するフォトダイオード２と、半導体レーザ１からの光を集光して放射すると共に、ウェブ１２からの戻り光を集光して半導体レーザ１に入射させるレンズ３と、半導体レーザ１を駆動する発振波長変調手段となるレーザドライバ４と、フォトダイオード２の出力電流を電圧に変換して増幅する電流−電圧変換増幅部５と、電流−電圧変換増幅部５の出力電圧から搬送波を除去するフィルタ部６と、フィルタ部６の出力電圧に含まれる自己結合信号であるモードホップパルス（以下、ＭＨＰとする）の数を数える信号抽出部７と、信号抽出部７の計数結果に基づいてウェブ１２の表面速度を算出する演算部８と、演算部８の算出結果を記憶する記憶部９と、半導体レーザ１とフォトダイオード２とレンズ３とから構成されるセンサ１１の横滑り角の変化中に記憶部９に記憶された結果から表面速度の最大値を求め、横滑り角の変化中に演算部８が算出した表面速度が既に判明している最大値に達したときに、表面速度が最大値に達したことを作業員に通知する最大値到達通知部１０と、センサ１１の横滑り角を変化させることが可能な横滑り角可変機構１３とを有する。
【００１８】
半導体レーザ１とフォトダイオード２とレンズ３とは、センサ１１を構成している。また、フォトダイオード２と電流−電圧変換増幅部５とは、検出手段を構成している。
図２は本実施の形態の速度計測装置を適用するウェブ搬送装置の構成を示すブロック図である。ウェブ搬送装置は、送出側ガイド軸１００と、受取側ガイド軸１０１と、送出側ガイド軸１００に装着される送出側ロール１０２と、受取側ガイド軸１０１に装着される受取側ロール１０３と、送出側ガイド軸１００を駆動し、送出側ロール１０２を回転させる送出側モータ駆動部（不図示）と、受取側ガイド軸１０１を駆動し、受取側ロール１０３を回転させる受取側モータ駆動部（不図示）と、送出側モータ駆動部と受取側モータ駆動部とを制御する制御部１０４とを有する。
【００１９】
送出側モータ駆動部が送出側ロール１０２を回転させると、送出側ロール１０２に巻かれたウェブ１２が繰り出される。受取側では、受取側モータ駆動部が受取側ロール１０３を回転させることにより、受取側ロール１０３がウェブ１２を巻き取る。こうして、ウェブ１２が送出側から受取側へと搬送される。制御部１０４は、ウェブ１２の張力と速度とがそれぞれ所望の値になるように、送出側モータ駆動部と受取側モータ駆動部とを制御する。
【００２０】
センサ１１は、図２に示すように送出側ガイド軸１００と受取側ガイド軸１０１間のウェブ１２上に配置され、ウェブ１２に対して電磁波を斜方照射する。電磁波を斜方照射するのは、ウェブ１２の表面速度Ｖを計測するためである。図２におけるθはセンサ１１から放射されるレーザ光の光軸とウェブ１２の進行方向とがなす角（照射角）である。
【００２１】
図３はセンサ１１とウェブ１２とを真上から見た平面図である。搬送中のウェブ１２とセンサ１１とを真上から見たとき、センサ１１から放射されるレーザ光の光軸とウェブ１２の進行方向とが一致しない現象を横滑りと呼び、このとき光軸とウェブ１２の進行方向とがなす角を横滑り角φという。
【００２２】
次に、本実施の形態の速度計測装置の動作を詳細に説明する。以下、説明容易にするために、半導体レーザ１には、モードホッピング現象を持たない型（ＶＣＳＥＬ型、ＤＦＢレーザ型）のものが用いられているものと想定する。
【００２３】
レーザドライバ４は、時間に関して一定の変化率で増減を繰り返す三角波駆動電流を注入電流として半導体レーザ１に供給する。これにより、半導体レーザ１は、注入電流の大きさに比例して発振波長が一定の変化率で連続的に増加する第１の発振期間と発振波長が一定の変化率で連続的に減少する第２の発振期間とを交互に繰り返すように駆動される。図４は、半導体レーザ１の発振波長の時間変化を示す図である。図４において、Ｐ１は第１の発振期間、Ｐ２は第２の発振期間、λａは各期間における発振波長の最小値、λｂは各期間における発振波長の最大値、Ｔｔは三角波の周期である。本実施の形態では、発振波長の最大値λｂおよび発振波長の最小値λａはそれぞれ常に一定になされており、それらの差λｂ−λａも常に一定になされている。
【００２４】
半導体レーザ１から出射したレーザ光は、レンズ３によって集光され、ウェブ１２に入射する。ウェブ１２で反射された光の一部は、レンズ３によって集光され、半導体レーザ１に入射する。ただし、レンズ３による集光は必須ではない。フォトダイオード２は、半導体レーザ１の内部又はその近傍に配置され、半導体レーザ１の光出力を電流に変換する。電流−電圧変換増幅部５は、フォトダイオード２の出力電流を電圧に変換して増幅する。
【００２５】
フィルタ部６は、変調波から重畳信号を抽出する機能を有するものである。図５（Ａ）は電流−電圧変換増幅部５の出力電圧波形を模式的に示す図、図５（Ｂ）はフィルタ部６の出力電圧波形を模式的に示す図である。これらの図は、フォトダイオード２の出力に相当する図５（Ａ）の波形（変調波）から、図４の半導体レーザ１の発振波形（搬送波）を除去して、図５（Ｂ）のＭＨＰ波形（干渉波形）を抽出する過程を表している。
【００２６】
次に、信号抽出部７は、フィルタ部６の出力電圧に含まれるＭＨＰの数を第１の発振期間Ｐ１と第２の発振期間Ｐ２の各々について数える。特許文献２で説明しているとおり、ＭＨＰは半導体レーザ１から放射されたレーザ光とウェブ１２からの戻り光との自己結合効果によって生じる信号である。信号抽出部７は、論理ゲートからなるカウンタを利用するものでもよいし、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を利用してＭＨＰの周波数（すなわち単位時間あたりのＭＨＰの数）を計測するものでもよい。
【００２７】
次に、演算部８は、信号抽出部７が数えたＭＨＰの数に基づいてウェブ１２の表面速度を算出する。図６は演算部８の構成の１例を示すブロック図である。演算部８は、信号抽出部７の計数結果等を記憶する記憶部８０と、半導体レーザ１とウェブ１２との平均距離に比例したＭＨＰの数（以下、距離比例個数とする）ＮＬを求める距離比例個数算出部８１と、ウェブ１２の表面速度を算出する速度算出部８２とから構成される。
【００２８】
信号抽出部７の計数結果は、演算部８の記憶部８０に格納される。距離比例個数算出部８１は、記憶部８０に格納された、信号抽出部７の計数結果から距離比例個数ＮＬを求める。図７（Ａ）、図７（Ｂ）は距離比例個数算出部８１の動作を説明するための図であり、図７（Ａ）は半導体レーザ１の発振波長の時間変化を示す図、図７（Ｂ）は信号抽出部７の計数結果の時間変化を示す図である。図７（Ｂ）において、Ｎｕは第１の発振期間Ｐ１の計数結果、Ｎｄは第２の発振期間Ｐ２の計数結果である。
【００２９】
図７（Ａ）から明らかなように、第１の発振期間Ｐ１と第２の発振期間Ｐ２は交互に訪れるので、計数結果Ｎｕと計数結果Ｎｄも交互に現れる。計数結果Ｎｕ，Ｎｄは、距離比例個数ＮＬとウェブ１２の変位に比例したＭＨＰの数（以下、変位比例個数とする）ＮＶとの和もしくは差である。距離比例個数ＮＬは、計数結果ＮｕとＮｄの平均値に相当する。また、計数結果ＮｕまたはＮｄと距離比例個数ＮＬとの差が、変位比例個数ＮＶに相当する。
【００３０】
距離比例個数算出部８１は、次式に示すように現時刻ｔ以前の計数結果ＮｕとＮｄとを用いて、距離比例個数ＮＬを算出する。
ＮＬ＝（Ｎｕ＋Ｎｄ）／２                                        ・・・（１）
【００３１】
距離比例個数ＮＬは、記憶部８０に格納される。距離比例個数算出部８１は、以上のような距離比例個数ＮＬの算出処理を、信号抽出部７によってＭＨＰの数が測定される時刻毎（発振期間毎）に行う。なお、ウェブ１２の表面速度が大きくなり、変位比例個数ＮＶが距離比例個数ＮＬよりも大きくなると、特許第５０８１７７８号公報に記載の変位が大きくなった場合と同様に、計数結果ＮｕとＮｄのいずれか一方が計数値０で折り返された値となる問題が発生するが、特許第５０８１７７８号公報に開示された符号付与手段によって計数結果Ｎｕ，Ｎｄに符号付与処理を施すことで、解決することができる。
【００３２】
次に、速度算出部８２は、距離比例個数ＮＬからウェブ１２の表面速度を算出する。信号抽出部７の計数結果Ｎ（すなわち、ＮｕまたはＮｄ）と距離比例個数ＮＬとの差がウェブ１２の表面速度に比例するため、半導体レーザ１の発振波長変調の搬送波（三角波）の半周期あたりのウェブ１２の進行方向の変位Ｄは次式で算出できる。
Ｄ＝λ／２×｜Ｎ−ＮＬ｜×ｃｏｓθ                              ・・・（２）
【００３３】
式（２）において、λは半導体レーザ１の発振平均波長、θは照射角である。搬送波の周波数をｆとすると、式（２）よりウェブ１２の表面速度Ｖは次式で算出できる。
Ｖ＝λ×ｆ×｜Ｎ−ＮＬ｜×ｃｏｓθ                              ・・・（３）
【００３４】
速度算出部８２は、式（３）による表面速度Ｖの算出処理を、信号抽出部７によってＭＨＰの数が測定される時刻毎（発振期間毎）に行う。以上のような表面速度Ｖの算出方法は例えば特許文献２に開示されている。
【００３５】
次に、センサ１１の横滑り角φの誤差を低減する本実施の形態の方法について説明する。横滑り角φが０でないと表面速度Ｖが小さくなる。そこで、本実施の形態では、図８に示すように鉛直方向の軸２０（レーザ光が照射されるウェブ１２の面に対して垂直且つウェブ１２の進行方向に対して垂直な軸）を回動軸として横滑り角可変機構１３によりセンサ１１を回動させることにより、センサ１１の横滑り角φを変化させることができるようになっている。
【００３６】
校正を行う作業員は、横滑り角可変機構１３を操作してセンサ１１の横滑り角φを変化させる。上記のとおり演算部８はウェブ１２の表面速度Ｖを算出し、記憶部９は演算部８の算出結果を記憶する。横滑り角φを変化させながら表面速度Ｖの算出を行うと、図９に示すような表面速度Ｖの算出結果が記憶部９に記憶される。したがって、記憶部９の記憶内容を参照すれば、表面速度Ｖの最大値Ｖｍａｘを求めることができる。
【００３７】
作業員は横滑り角可変機構１３による横滑り角φの変更を繰り返し行う。最大値到達通知部１０は、演算部８が算出する表面速度Ｖが既に判明している最大値Ｖｍａｘに達したときに、表面速度Ｖが最大値Ｖｍａｘに達したことを作業員に通知する。このときの通知方法としては、最大値到達通知部１０に備えられたＬＥＤを発光させる方法や、音声出力による方法等がある。作業員は、最大値到達通知部１０から通知を受けたときの横滑り角φでセンサ１１を固定するように横滑り角可変機構１３を操作する。表面速度Ｖが最大になるのは、横滑り角φが０のときである。したがって、本実施の形態では、簡単な構成で横滑り角φをほぼ０にすることができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、校正時にセンサ１１からのレーザ光がウェブ１２に照射されることが必要なので、横滑り角可変機構１３による横滑り角φの変更は例えばφ＝−９０°〜φ＝９０°の範囲で実施すればよい。
【００３９】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１０は本発明の第２の実施の形態に係る速度計測装置の構成を示すブロック図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態の速度計測装置は、レーザドライバ４と、電流−電圧変換増幅部５と、フィルタ部６と、信号抽出部７と、演算部８と、記憶部９と、センサ１１（半導体レーザ１、フォトダイオード２、レンズ３）と、横滑り角可変機構１３と、横滑り角可変機構１３によって位置決めされた横滑り角φ０を中心として左右に同じ角度φａだけ横滑り角を変化させることが可能な横滑り角可変機構１４と、横滑り角がφ０＋φａのときの表面速度と横滑り角がφ０−φａのときの表面速度とを比較し、これらの表面速度の値が異なるときに、横滑り角可変機構１３を利用して表面速度が大きい横滑り角の方にセンサを回動させるよう指示を出す回動指示部１５とを有する。
【００４０】
第１の実施の形態で説明したとおり、横滑り角可変機構１３は、鉛直方向の軸２０を回動軸としてセンサ１１を回動させることにより、センサ１１の横滑り角φを変化させることができるようになっている。横滑り角可変機構１４は、横滑り角可変機構１３と同様に鉛直方向の軸２０を回動軸としてセンサ１１を回動させることができるが、図１１に示すように横滑り角可変機構１３によって位置決めされた横滑り角φ０を中心として左右に同じ角度φａだけ横滑り角φを変化させることができるようになっている。つまり、横滑り角可変機構１４によって選択可能な横滑り角φは３つである。
【００４１】
校正を行う作業員は、横滑り角可変機構１３を操作してセンサ１１を回動させ、センサ１１を止めて横滑り角をφ０に固定した後に、横滑り角可変機構１４を操作して、軸２０を回動軸としてセンサ１１をφａだけ時計回りに回動させて横滑り角をφ０＋φａに変化させる。さらに、作業員は、横滑り角可変機構１４を操作して、軸２０を回動軸としてセンサ１１を反時計回りに回動させ、横滑り角をφ０に戻した後に、横滑り角可変機構１４を操作してセンサ１１をφａだけ反時計回りに回動させて横滑り角をφ０−φａに変化させる。
【００４２】
第１の実施の形態で説明したとおり演算部８はウェブ１２の表面速度Ｖを算出し、記憶部９は演算部８の算出結果を記憶する。横滑り角φを変化させながら表面速度Ｖの算出を行うと、図１２に示すような表面速度Ｖの算出結果が記憶部９に記憶される。Ｖ０は横滑り角がφ０のときの表面速度、Ｖ１は横滑り角がφ０＋φａのときの表面速度、Ｖ２は横滑り角がφ０−φａのときの表面速度である。なお、横滑り角可変機構１４からは横滑り角φを示す角度情報（中心値φ０に対する相対値）が出力される。記憶部９に格納される表面速度Ｖの値には、この角度情報が付加される。
【００４３】
したがって、回動指示部１５は、記憶部９に格納された表面速度Ｖの値が、横滑り角φ０，φ０＋φａ，φ０−φａのいずれの角度で計測された値かを識別できるようになっている。
回動指示部１５は、記憶部９に格納された表面速度Ｖの値のうち、横滑り角がφ０＋φａのときの表面速度Ｖ１と横滑り角がφ０−φａのときの表面速度Ｖ２とを比較し、表面速度Ｖ１とＶ２の値が異なるとき、横滑り角可変機構１３を利用して表面速度Ｖが大きい横滑り角の方にセンサ１１を回動させるよう作業員に対して指示を出す。
【００４４】
図１１、図１２の例では、横滑り角がφ０−φａのときの表面速度Ｖ２の方が横滑り角がφ０＋φａのときの表面速度Ｖ１よりも大きいので、回動指示部１５は、横滑り角φ０−φａの方にセンサ１１を回動させるよう作業員に対して指示を出す。具体的には、センサ１１を反時計回りに回動させるよう指示を出せばよい。このときの指示方法としては、回動指示部１５に備えられた表示部に指示内容を表示する方法や、音声出力による方法等がある。表面速度Ｖ１の方が表面速度Ｖ２よりも大きい場合には、横滑り角φ０＋φａの方にセンサ１１を回動させるよう指示を出せばよい。
【００４５】
作業員は、横滑り角可変機構１３を操作してセンサ１１を指示のとおりに回動させ、センサ１１を止めて横滑り角を固定する。これにより、横滑り角はφ０からφ０’へと変更される。回動指示部１５は、横滑り角可変機構１３による横滑り角の変更がなされた時点で、記憶部９の記憶内容を消去する。そして、作業員は、再び横滑り角可変機構１４を操作してセンサ１１をφａだけ時計回りに回動させて横滑り角をφ０’＋φａに変化させる。さらに、作業員は、横滑り角可変機構１４を操作してセンサ１１を反時計回りに回動させ、横滑り角をφ０’に戻した後に、横滑り角可変機構１４を操作してセンサ１１をφａだけ反時計回りに回動させて横滑り角をφ０’−φａに変化させる。
【００４６】
以上のような横滑り角可変機構１３，１４による横滑り角φの変更と、演算部８による表面速度Ｖの算出と、回動指示部１５による判定・指示とを繰り返すと、図１３に示すような表面速度Ｖの算出結果が記憶部９に記憶される状態に達する。回動指示部１５は、表面速度Ｖ１とＶ２の値が等しいとき、回動指示を出さない。したがって、作業員は、このときの横滑り角φ０でセンサ１１を固定する。表面速度Ｖ１とＶ２の値が等しくなるのは、横滑り角φ＝φ０＝０度のときである。こうして、本実施の形態では、簡単な構成で横滑り角φ＝φ０をほぼ０にすることができる。回動指示部１５は、表面速度Ｖ１とＶ２の値が等しいときに回動指示を出さない代わりに、表面速度Ｖ１とＶ２の値が等しいときに回動を止めるよう指示を出してもよい。
【００４７】
なお、本実施の形態では、校正時にセンサ１１からのレーザ光がウェブ１２に照射されることが必要なので、横滑り角をφ０＋φａに変化させた場合とφ０−φａに変化させた場合のうち少なくとも一方の場合でセンサ１１からのレーザ光がウェブ１２に当たる必要がある。
【００４８】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図１４は本発明の第３の実施の形態に係る速度計測装置の構成を示すブロック図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態の速度計測装置は、レーザドライバ４と、電流−電圧変換増幅部５と、フィルタ部６と、信号抽出部７と、演算部８と、記憶部９と、センサ１１（半導体レーザ１、フォトダイオード２、レンズ３）と、センサ１１の照射角を変化させることが可能な照射角可変機構１６と、照射角可変機構１６によって位置決めされた照射角θ０を基準として設定角度θ１だけ照射角を変化させることが可能な照射角可変機構１７と、照射角可変機構１６による照射角の変化中に記憶部９に記憶された結果から表面速度の最小値を求め、照射角可変機構１６による照射角の変化中に演算部８が算出した表面速度が最小値に達したときに、表面速度が最小値に達したことを通知する最小値到達通知部１８とを有する。
【００４９】
照射角可変機構１６は、図１５に示すように水平方向の軸２１（レーザ光が照射されるウェブ１２の面に対して平行且つウェブ１２の進行方向に対して垂直な軸）を回動軸としてセンサ１１を回動させることにより、センサ１１の照射角θを変化させることができるようになっている。照射角可変機構１７は、照射角可変機構１６と同様に水平方向の軸２１を回動軸としてセンサ１１を回動させることができるが、照射角可変機構１６によって位置決めされた照射角θ０を基準として設定角度だけ照射角θを変化させることができるようになっている。つまり、照射角可変機構１６によって選択可能な照射角θは２つである。
【００５０】
校正を行う作業員は、照射角可変機構１６を操作して照射角θを変化させる。第１の実施の形態で説明したとおり演算部８はウェブ１２の表面速度Ｖを算出し、記憶部９は演算部８の算出結果を記憶する。照射角θを変化させながら表面速度Ｖの算出を行うと、図１６に示すような表面速度Ｖの算出結果が記憶部９に記憶される。したがって、記憶部９の記憶内容を参照すれば、表面速度Ｖの最小値Ｖｍｉｎを求めることができる。
【００５１】
作業員は照射角可変機構１６による照射角θの変更を繰り返し行う。最小値到達通知部１８は、演算部８が算出する表面速度Ｖが既に判明している最小値Ｖｍｉｎに達したときに、表面速度Ｖが最小値Ｖｍｉｎに達したことを作業員に通知する。このときの通知方法としては、最小値到達通知部１８に備えられたＬＥＤを発光させる方法や、音声出力による方法等がある。作業員は、最小値到達通知部１８から通知を受けたときの照射角θ０でセンサ１１を固定するように照射角可変機構１６を操作する。
【００５２】
続いて、作業員は、照射角可変機構１７を操作して、図１７に示すようにセンサ１１を回動させ、照射角θ０を基準として設定角度θ１だけ照射角θを変化させる。表面速度Ｖが最小になるのは、照射角θ＝θ０＝９０度のときである。したがって、本実施の形態では、θ０から設定角度θ１だけセンサ１１を回動させることにより、簡単な構成で照射角θを所望の値（θ０−θ１）に設定することができる。
【００５３】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図１８は本発明の第４の実施の形態に係る速度計測装置の構成を示すブロック図であり、図１、図１４と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態の速度計測装置は、レーザドライバ４と、電流−電圧変換増幅部５と、フィルタ部６と、信号抽出部７と、演算部８と、記憶部９と、センサ１１（半導体レーザ１、フォトダイオード２、レンズ３）と、照射角可変機構１６と、照射角可変機構１６によって位置決めされた照射角θ０を中心として前後に同じ角度θａだけ照射角を変化させることが可能で、照射角可変機構１６によって位置決めされた照射角θ０を基準として設定角度θ１だけ照射角を変化させることが可能な照射角可変機構１９と、記憶部９に記憶された表面速度の値のうち、照射角がθ０＋θａのときの表面速度の絶対値と照射角がθ０−θａのときの表面速度の絶対値とを比較し、これらの表面速度の絶対値が異なるときに、照射角可変機構１６を利用して表面速度の絶対値が小さい照射角の方にセンサ１１を回動させるよう指示を出す回動指示部２２とを有する。
【００５４】
第３の実施の形態で説明したとおり、照射角可変機構１６は、ウェブ１２の進行方向と垂直な、水平方向の軸２１を回動軸としてセンサ１１を回動させることにより、センサ１１の照射角θを変化させることができるようになっている。照射角可変機構１９は、照射角可変機構１６と同様に水平方向の軸２１を回動軸としてセンサ１１を回動させることができるが、図１９に示すように照射角可変機構１６によって位置決めされた照射角θ０を中心として前後に同じ角度θａだけセンサ１１の照射角を変化させることができるようになっている。さらに、照射角可変機構１９は、照射角可変機構１７と同様に、照射角可変機構１６によって位置決めされた照射角θ０を基準として設定角度だけ照射角θを変化させることができるようになっている。つまり、照射角可変機構１９によって選択可能な照射角θは４つである。
【００５５】
校正を行う作業員は、照射角可変機構１６を操作してセンサ１１を回動させ、センサ１１を止めて照射角をθ０に固定した後に、照射角可変機構１９を操作して、軸２１を回動軸としてセンサ１１をθａだけ前方（図１９の例では反時計回り）に回動させて照射角をθ０＋θａに変化させる。さらに、作業員は、照射角可変機構１９を操作して、軸２１を回動軸としてセンサ１１を後方（図１９の例では時計回り）に回動させ、照射角をθ０に戻した後に、照射角可変機構１９を操作してセンサ１１をθａだけ後方に回動させて照射角をθ０−θａに変化させる。
【００５６】
第１の実施の形態で説明したとおり演算部８はウェブ１２の表面速度Ｖを算出し、記憶部９は演算部８の算出結果を記憶する。照射角θを変化させながら表面速度Ｖの算出を行うと、図２０に示すような表面速度Ｖの算出結果が記憶部９に記憶される。Ｖ０は照射角がθ０のときの表面速度、Ｖ１は照射角がθ０−θａのときの表面速度、Ｖ２は照射角がθ０＋θａのときの表面速度である。なお、照射角可変機構１９からは照射角θを示す角度情報（中心値θ０に対する相対値）が出力される。記憶部９に格納される表面速度Ｖの値には、この角度情報が付加される。
【００５７】
したがって、回動指示部２２は、記憶部９に格納された表面速度Ｖの値が、照射角θ０，θ０＋θａ，θ０−θａのいずれの角度で計測された値かを識別できるようになっている。
回動指示部２２は、記憶部９に格納された表面速度Ｖの値のうち、照射角がθ０−θａのときの表面速度Ｖ１の絶対値と照射角がθ０＋θａのときの表面速度Ｖ２の絶対値とを比較し、表面速度Ｖ１の絶対値とＶ２の絶対値とが異なるとき、照射角可変機構１６を利用して表面速度Ｖの絶対値が小さい照射角の方にセンサ１１を回動させるよう作業員に対して指示を出す。
【００５８】
図１９、図２０の例では、照射角がθ０＋θａのときの表面速度Ｖ２の絶対値の方が照射角がθ０−θａのときの表面速度Ｖ１の絶対値よりも小さいので、回動指示部２２は、照射角θ０＋θａの方にセンサ１１を回動させるよう作業員に対して指示を出す。具体的には、センサ１１を前方（図１９の例では反時計回り）に回動させるよう指示を出せばよい。このときの指示方法としては、回動指示部２２に備えられた表示部に指示内容を表示する方法や、音声出力による方法等がある。表面速度Ｖ１の絶対値の方が表面速度Ｖ２の絶対値よりも小さい場合には、照射角θ０−θａの方にセンサ１１を回動させるよう指示を出せばよい。
【００５９】
作業員は、照射角可変機構１６を操作してセンサ１１を指示のとおりに回動させ、センサ１１を止めて照射角を固定する。これにより、照射角はθ０からθ０’へと変更される。回動指示部２２は、照射角可変機構１６による照射角の変更がなされた時点で、記憶部９の記憶内容を消去する。そして、作業員は、再び照射角可変機構１９を操作して、軸２１を回動軸としてセンサ１１をθａだけ前方（図１９の例では反時計回り）に回動させて照射角をθ０’＋θａに変化させる。さらに、作業員は、照射角可変機構１９を操作して、軸２１を回動軸としてセンサ１１を後方（図１９の例では時計回り）に回動させ、照射角をθ０’に戻した後に、照射角可変機構１９を操作してセンサ１１をθａだけ後方に回動させて照射角をθ０’−θａに変化させる。
【００６０】
以上のような照射角可変機構１６，１９による照射角θの変更と、演算部８による表面速度Ｖの算出と、回動指示部２２による判定・指示とを繰り返すと、図２１に示すような表面速度Ｖの算出結果が記憶部９に記憶される状態に達する。回動指示部２２は、表面速度Ｖ１の絶対値とＶ２の絶対値とが等しいとき、回動指示を出さない。したがって、作業員は、このときの照射角θ０でセンサ１１を固定するように照射角可変機構１６を操作する。回動指示部２２は、表面速度Ｖ１の絶対値とＶ２の絶対値とが等しいときに回動指示を出さない代わりに、表面速度Ｖ１の絶対値とＶ２の絶対値とが等しいときに回動を止めるよう指示を出してもよい。
【００６１】
続いて、作業員は、照射角可変機構１９を操作して、図１７と同様にセンサ１１を後方に回動させ、照射角θ０を基準として設定角度θ１だけ照射角θを変化させる。表面速度Ｖ１の絶対値とＶ２の絶対値とが等しくなるのは、照射角θ＝θ０＝９０度のときである。したがって、本実施の形態では、θ０から設定角度θ１だけセンサ１１を回動させることにより、簡単な構成で照射角θを所望の値（θ０−θ１）に設定することができる。
【００６２】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図２２は本発明の第５の実施の形態に係る速度計測装置の構成を示すブロック図であり、図１、図１４と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態の速度計測装置は、レーザドライバ４と、電流−電圧変換増幅部５と、フィルタ部６と、信号抽出部７と、演算部８と、記憶部９と、センサ１１（半導体レーザ１、フォトダイオード２、レンズ３）と、照射角可変機構１６と、レーザ光が照射されるウェブ１２の面に対して垂直な平面と平行な軸を回動軸としてセンサ１１を１８０度回動させることにより、照射角をθ０−θ１とθ０＋θ１のいずれかに選択的に変化させることが可能な照射角可変機構２３と、記憶部９に記憶された表面速度の値のうち、照射角がθ０−θ１のときの表面速度の絶対値と照射角がθ０＋θ１のときの表面速度の絶対値とを比較し、これらの表面速度の絶対値が異なるときに、照射角可変機構１６を利用して表面速度の絶対値が小さい照射角の方にセンサ１１を回動させるよう指示を出す回動指示部２４とを有する。
【００６３】
第３の実施の形態で説明したとおり、照射角可変機構１６は、ウェブ１２の進行方向と垂直な、水平方向の軸２１を回動軸としてセンサ１１を回動させることにより、センサ１１の照射角θを変化させることができるようになっている。一方、照射角可変機構２３は、図２３に示すようにレーザ光の光軸上の１点（具体的には半導体レーザ１からレーザ光が出射する出射点）と交差し且つ鉛直平面（レーザ光が照射されるウェブ１２の面に対して垂直且つウェブ１２の進行方向に対して平行な平面）と平行な軸２６を回動軸としてセンサ１１を１８０度回動させることにより、センサ１１の照射角θを変化させることができるようになっている。
【００６４】
つまり、照射角可変機構２３によって選択可能な照射角θは２つである。軸２６とウェブ１２の進行方向とがなす角をθ０、センサ１１を１８０度回動させる前のレーザ光の光軸と軸２６との間の角度をθ１とすると、センサ１１を１８０度回動させた後のレーザ光の光軸と軸２６との間の角度もθ１である。
【００６５】
校正を行う作業員は、照射角可変機構１６を操作して、軸２１を回動軸としてセンサ１１を回動させ、センサ１１を止めて照射角をθ０−θ１に固定した後に、照射角可変機構２３を操作して、軸２６を回動軸としてセンサ１１を１８０度回動させて照射角をθ０＋θ１に変化させる。
【００６６】
第１の実施の形態で説明したとおり演算部８はウェブ１２の表面速度Ｖを算出し、記憶部９は演算部８の算出結果を記憶する。照射角θを変化させながら表面速度Ｖの算出を行うと、図２４に示すような表面速度Ｖの算出結果が記憶部９に記憶される。Ｖ１は照射角がθ０−θ１のときの表面速度、Ｖ２は照射角がθ０＋θ１のときの表面速度である。なお、照射角可変機構２３からは照射角θを示す角度情報（中心値θ０に対する相対値）が出力される。記憶部９に格納される表面速度Ｖの値には、この角度情報が付加される。
【００６７】
したがって、回動指示部２４は、記憶部９に格納された表面速度Ｖの値が、照射角θ０＋θ１，θ０−θ１のいずれの角度で計測された値かを識別できるようになっている。
回動指示部２４は、記憶部９に格納された表面速度Ｖの値のうち、照射角がθ０−θ１のときの表面速度Ｖ１の絶対値と照射角がθ０＋θ１のときの表面速度Ｖ２の絶対値とを比較し、表面速度Ｖ１の絶対値とＶ２の絶対値とが異なるとき、照射角可変機構１６を利用して表面速度Ｖの絶対値が小さい照射角の方にセンサ１１を回動させるよう作業員に対して指示を出す。
【００６８】
図２３、図２４の例では、照射角がθ０＋θ１のときの表面速度Ｖ２の絶対値の方が照射角がθ０−θ１のときの表面速度Ｖ１の絶対値よりも小さいので、回動指示部２４は、照射角θ０＋θ１の方にセンサ１１を回動させるよう作業員に対して指示を出す。具体的には、センサ１１を前方（図２３の例では反時計回り）に回動させるよう指示を出せばよい。このときの指示方法としては、回動指示部２４に備えられた表示部に指示内容を表示する方法や、音声出力による方法等がある。表面速度Ｖ１の絶対値の方が表面速度Ｖ２の絶対値よりも小さい場合には、照射角θ０−θ１の方にセンサ１１を回動させるよう指示を出せばよい。
【００６９】
作業員は、照射角可変機構２３を操作して、軸２６を回動軸としてセンサ１１を１８０度回動させて照射角をθ０−θ１に戻した後、照射角可変機構１６を操作してセンサ１１を指示のとおりに回動させ、センサ１１を止めて照射角を固定する。これにより、軸２６とウェブ１２の進行方向とがなす角はθ０からθ０’へと変更され、照射角はθ０−θ１からθ０’−θ１へと変更される。回動指示部２４は、照射角可変機構１６による照射角の変更がなされた時点で、記憶部９の記憶内容を消去する。続いて、作業員は、再び照射角可変機構２３を操作して、軸２６を回動軸としてセンサ１１を１８０度回動させて照射角をθ０’＋θ１に変化させる。
【００７０】
以上のような照射角可変機構１６，２３による照射角θの変更と、演算部８による表面速度Ｖの算出と、回動指示部２４による判定・指示とを繰り返すと、図２５に示すような表面速度Ｖの算出結果が記憶部９に記憶される状態に達する。このときの軸２６とウェブ１２の進行方向とがなす角をθ０”とする。回動指示部２４は、表面速度Ｖ１の絶対値とＶ２の絶対値とが等しいとき、回動指示を出さない。したがって、作業員は、軸２６を回動軸としてセンサ１１を１８０度回動させて照射角をθ０”−θ１に戻して固定する。回動指示部２４は、表面速度Ｖ１の絶対値とＶ２の絶対値とが等しいときに回動指示を出さない代わりに、表面速度Ｖ１の絶対値とＶ２の絶対値とが等しいときに照射角可変機構１６による回動を止めるよう指示を出してもよい。
【００７１】
表面速度Ｖ１の絶対値とＶ２の絶対値とが等しくなるのは、軸２６とウェブ１２の進行方向とがなす角θ０”＝９０度のときである。したがって、本実施の形態では、簡単な構成で照射角θを所望の値（θ０”−θ１）に設定することができる。
【００７２】
第１〜第５の実施の形態において少なくとも信号抽出部７と演算部８と記憶部９と最大値到達通知部１０と回動指示部１５，２２，２４とは、例えばＣＰＵ、記憶装置およびインタフェースを備えたコンピュータとこれらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１〜第５の実施の形態で説明した処理を実行する。
【００７３】
なお、第１〜第５の実施の形態では、搬送装置によって送出側から受取側まで搬送する物体の例としてウェブを例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、他の物体に本発明を適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、搬送装置によって送出側から受取側まで搬送中の物体の表面速度を測定する技術に適用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１…半導体レーザ、２…フォトダイオード、３…レンズ、４…レーザドライバ、５…電流−電圧変換増幅部、６…フィルタ部、７…信号抽出部、８…演算部、９…記憶部、１０…最大値到達通知部、１１…センサ、１２…ウェブ、１３，１４…照射角可変機構、１５，２２，２４…回動指示部、１６，１７，１９，２３…照射角可変機構、１８…最小値到達通知部、８０…記憶部、８１…距離比例個数算出部、８２…速度算出部、１００…送出側ガイド軸、１０１…受取側ガイド軸、１０２…送出側ロール、１０３…受取側ロール、１０４…制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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