(57)【要約】【課題】部品点数の減少、小型化、及び製造コストの低減を図る。【解決手段】被検出物１９が移動したときの各受光素子１７ａ，１７ｂの受光出力間の遅延時間Δｔを求め、この遅延時間Δｔを用いて、被検出物１９の移動速度ｖ及び移動量ｄを求めている。この装置１１では、コリメートレンズ１３、ビームスプリッタ１４、対物レンズ１５、及び受光レンズ１６をそれぞれ１つずつ設け、これらにより各発光素子１２ａ，１２ｂから各受光素子１７ａ，１７ｂへとそれぞれの光ビームＬａ，Ｌｂを共に導いているため、部品点数の減少、小型化、及び製造コストの低減を図ることができる。【選択図】図１
2004093205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の光ビームを出射する発光手段と、
各光ビームを受光する一対の受光素子と、
発光手段からのそれぞれの光ビームを被検出物で反射させて各受光素子へと共に導く光路を形成する光路形成手段と、
各光ビームを集光してそれぞれの光スポットを被検出物上に共に形成し、各光スポットからの反射光を各受光素子の受光面に共に集光させる光学手段とを備え、
各受光素子の受光出力に基づいて、被検出物の移動速度を求める光学式移動検出装置。
【請求項２】
各受光素子の受光出力をローパスフィルタにより平滑化し、平滑化された該各受光出力についての相関計算により一方の受光出力に対する他方の受光出力の遅延時間を求め、この遅延時間を用いて、被検出物の移動速度を求めることを特徴とする請求項１に記載の光学式移動検出装置。
【請求項３】
各受光素子別に、受光出力を前後の他の受光出力を用いて平均化し、平均化された各受光素子の受光出力についての相関計算により一方の受光出力に対する他方の受光出力の遅延時間を求め、この遅延時間を用いて、被検出物の移動速度を求めることを特徴とする請求項１に記載の光学式移動検出装置。
【請求項４】
各受光素子の受光出力を微分処理し、該各受光出力の微分信号についての相関計算により一方の受光出力に対する他方の受光出力の遅延時間を求め、この遅延時間を用いて、被検出物の移動速度を求めることを特徴とする請求項１に記載の光学式移動検出装置。
【請求項５】
各受光素子の受光出力をローパスフィルタにより平滑化し、平滑化された該各受光出力を微分処理し、平滑化された該各受光出力の微分信号についての相関計算により一方の受光出力に対する他方の受光出力の遅延時間を求め、この遅延時間を用いて、被検出物の移動速度を求めることを特徴とする請求項１に記載の光学式移動検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光学式移動検出装置により被検出物の移動速度を求め、この被検出物の移動速度を該被検出物を搬送する搬送手段にフィードバックすることにより、この被検出物の移動速度を制御することを特徴とする搬送システム。
【請求項７】
請求項１に記載の光学式移動検出装置により被検出物の移動速度を求め、この被検出物の移動速度を該被検出物を処理する処理手段にフィードバックすることにより、この被検出物を予め設定された位置で処理することを特徴とする搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検出物の移動速度を非接触で検出する光学式移動検出装置及びそれを用いた搬送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の光学式移動検出装置は、例えばプリンタや複写機等の画像形成装置に適用され、記録用紙の移動速度や移動量を検出する。図１９に従来の光学式移動検出装置の一例を示す。この装置は、２つの測距センサ１０１，１０２と、演算処理回路１０３とを備えており、各測距センサ１０１，１０２から被検出物１０４へとそれぞれの光ビームＬ１，Ｌ２を出射し、各光ビームＬ１，Ｌ２を被検出物１０４で反射させて各測距センサ１０１，１０２に入射させ、各光ビームＬ１，Ｌ２の受光レベルを各測距センサ１０１，１０２で検出し、各光ビームＬ１，Ｌ２の受光レベルを演算処理回路１０３に入力して、演算処理回路１０３により被検出物１０４の移動速度や移動量を求めている。
【０００３】
図２０は、各測距センサ１０１，１０２の構成を示している。各測距センサ１０１，１０２は、光ビームを出射する発光素子１１１と、光ビームを受光する受光素子１１２と、発光素子１１１からの光ビームを集光して、光ビームのスポットを被検出物１０４上に形成する出射側レンズ１１３と、被検出物１０４で反射された光ビームを受光素子１１２の受光面に集光させる受光側レンズ１１４とを備えており、各受光素子１１２の受光出力を演算処理回路１０３に出力している。
【０００４】
ここで、各測距センサ１０１，１０２と被検出物１０４間のそれぞれの距離に応じて被検出物１０４上の各光ビームＬ１，Ｌ２のスポットの照度が変化し、これに伴って各受光素子１１２の受光レベルが変化し、それぞれの受光出力が変化する。このため、被検出物１０４の表面に凹凸があれば、被検出物１０４の移動に伴って、各測距センサ１０１，１０２と被検出物１０４間のそれぞれの距離が変化し、各受光素子１１２の受光出力も変化することになる。そして、測距センサ１０２が測距センサ１０１よりも被検出物１０４の移動方向の下流側に位置決めされていることから、各受光素子１１２の受光出力が例えば図２１（ａ），（ｂ）のグラフに示す様に変化し、測距センサ１０２の受光素子１１２の受光出力変化が測距センサ１０１の受光素子１１２の受光出力変化よりも遅延時間Δｔだけ遅れる。演算処理回路１０３は、各受光素子１１２の受光出力についての相関計算を行なって、この遅延時間Δｔを求め、この遅延時間Δｔを用いて、被検出物１０４の移動速度や移動量を求める。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の光学式移動検出装置では、２つの測距センサを設けているため、部品点数が多く、小型化が困難であり、製造コストが高いという問題点があった。また、被検出物の表面の凹凸が小さく、表面が滑らかになると、被検出物の移動速度や移動量の検出が困難になった。更に、外乱光のノイズや信号ノイズ等の影響を受け易く、検出精度が低下し易かった。
【０００６】
尚、被検出物の移動速度を非接触で検出する他の装置としては、レーザドップラー方式のものがあるが（特開平８−２９２２６３号公報等を参照）、この種の装置は、大型でかつ高価であって、安易に用いることができなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、部品点数の減少、小型化、及び製造コストの低減が可能であって、被検出物の表面の凹凸が小さくても検出精度が良好であり、ノイズの影響を受け難い光学式移動検出装置及びそれを用いた搬送システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、一対の光ビームを出射する発光手段と、各光ビームを受光する一対の受光素子と、発光手段からのそれぞれの光ビームを被検出物で反射させて各受光素子へと共に導く光路を形成する光路形成手段と、各光ビームを集光してそれぞれの光スポットを被検出物上に共に形成し、各光スポットからの反射光を各受光素子の受光面に共に集光させる光学手段とを備え、各受光素子の受光出力に基づいて、被検出物の移動速度を求めている。
【０００９】
この様な構成の本発明によれば、光路形成手段は、発光手段からのそれぞれの光ビームを被検出物で反射させて各受光素子へと共に導く光路を形成している。また、光学手段は、各光ビームを集光してそれぞれの光スポットを被検出物上に共に形成し、各光スポットからの反射光を各受光素子の受光面に共に集光させている。つまり、１つの光路形成手段と１つの光学手段だけで、発光手段からのそれぞれの光ビームのスポットを被検出物上に形成し、各光スポットからの反射光を各受光素子の受光面に集光させている。このため、部品点数の減少、小型化、及び製造コストの低減を図ることができる。光路形成手段としては、ビームスプリッターや回折格子等があり、光学手段としては、コリメートレンズや対物レンズ等、あるいはそれらの組み合わせがある。
【００１０】
また、本発明においては、各受光素子の受光出力をローパスフィルタにより平滑化し、平滑化された該各受光出力についての相関計算により一方の受光出力に対する他方の受光出力の遅延時間を求め、この遅延時間を用いて、被検出物の移動速度を求めている。
【００１１】
この様にローパスフィルタにより平滑化された各受光出力を用いれば、外乱光のノイズや信号ノイズ等の影響をほぼ排除することができ、各受光出力の相関係数を正確に導出して、被検出物の移動速度を正確に求めることができる。
【００１２】
更に、本発明においては、各受光素子別に、受光出力を前後の他の受光出力を用いて平均化し、平均化された各受光素子の受光出力についての相関計算により一方の受光出力に対する他方の受光出力の遅延時間を求め、この遅延時間を用いて、被検出物の移動速度を求めている。
【００１３】
この様に平均化された各受光素子の受光出力を用いることによっても、外乱光のノイズや信号ノイズ等の影響をほぼ排除することができ、被検出物の移動速度を正確に求めることができる。
【００１４】
また、本発明においては、各受光素子の受光出力を微分処理し、該各受光出力の微分信号についての相関計算により一方の受光出力に対する他方の受光出力の遅延時間を求め、この遅延時間を用いて、被検出物の移動速度を求めている。
【００１５】
各受光素子の受光出力の微分信号は、各受光素子の受光出力の変化を際立たせたものと言える。このため、被検出物の表面の凹凸が小さいことから、各受光素子の受光出力の変化が小さく、各受光出力の相関係数が小さいときには、各受光素子の受光出力の微分信号を求めて用いれば、各受光出力間の遅延時間を正確に導出して、被検出物の移動速度を正確に求めることができる。
【００１６】
更に、本発明においては、各受光素子の受光出力をローパスフィルタにより平滑化し、平滑化された該各受光出力を微分処理し、平滑化された該各受光出力の微分信号についての相関計算により一方の受光出力に対する他方の受光出力の遅延時間を求め、この遅延時間を用いて、被検出物の移動速度を求めている。
【００１７】
この様に平均化された各受光素子の受光出力の微分信号を用いれば、外乱光のノイズや信号ノイズ等の影響をほぼ排除しつつ、被検出物の表面の凹凸が小さくても、各受光出力の相関係数を正確に導出して、被検出物の移動速度を正確に求めることができる。
【００１８】
次に、本発明の搬送システムは、本発明の光学式移動検出装置により被検出物の移動速度を求め、この被検出物の移動速度を該被検出物を搬送する搬送手段にフィードバックすることにより、この被検出物の移動速度を制御している。
【００１９】
あるいは、本発明の搬送システムは、本発明の光学式移動検出装置により被検出物の移動速度を求め、この被検出物の移動速度を該被検出物を処理する処理手段にフィードバックすることにより、この被検出物を予め設定された位置で処理している。
【００２０】
先に述べた様に本発明の光学式移動検出装置により被検出物の移動速度を求めれば、正確な移動速度が得られる。このため、移動速度をフィードバックすることにより、移動速度を正確に制御したり、被検出物を所定位置で処理することが可能になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の光学式移動検出装置の一実施形態を示す側面図である。本実施形態の光学式移動検出装置１１は、一対の発光素子（例えば半導体レーザ）１２ａ，１２ｂと、コリメートレンズ１３と、ビームスプリッタ１４と、対物レンズ１５と、受光レンズ１６と、一対の受光素子１７ａ，１７ｂと、演算処理回路１８とを備えている。
【００２３】
各発光素子１２ａ，１２ｂは、それぞれの光ビームＬａ，Ｌｂを出射する。これらの光ビームＬａ，Ｌｂは、コリメートレンズ１３により平行光にされ、ビームスプリッタ１４を透過し、対物レンズ１５により集光されて被検出物１９に照射される。これにより、被検出物１９上に各光ビームＬａ，Ｌｂのスポットが形成される。更に、これらの光ビームＬａ，Ｌｂは、被検出物１９で反射されて、対物レンズ１５を透過し、ビームスプリッタ１４により偏向され、受光レンズ１６により集光されて各受光素子１７ａ，１７ｂに入射する。そして、各受光素子１７ａ，１７ｂの受光出力が演算処理回路１８に加えられる。演算処理回路１８は、各受光素子１７ａ，１７ｂの受光出力に基づいて、被検出物１９の移動速度や移動量を求める。
【００２４】
各発光素子１２ａ，１２ｂは、図２に示す様に１つのパッケージ２１に収容されて一体化されたものが好ましい。また、各発光素子１２ａ，１２ｂの代わりに、図３に示す様に２つの発光点２２ａ，２２ｂを有する１つの半導体レーザチップ２２をパッケージ２３に収容したものを用いても良い。
【００２５】
各受光素子１７ａ，１７ｂの前方には、図４に示す様な遮光板２４が設けられており、各光ビームＬａ，Ｌｂが遮光板２４の各ピンホール２４ａ，２４ｂを介して各受光素子１７ａ，１７ｂの受光面に入射する。好ましくは、図５に示す様に各受光素子１７ａ，１７ｂをパッケージ２５に収容し、遮光板２４を各受光素子１７ａ，１７ｂの前面に貼り付け、各受光素子１７ａ，１７ｂ及び遮光板２４を一体化する。尚、各受光素子１７ａ，１７ｂは、１つの受光素子の受光面を分割したものでも良い（図示せず）。
【００２６】
遮光板２４の各ピンホール２４ａ，２４ｂは、各受光素子１７ａ，１７ｂの受光面への外乱光の入射を防ぐために設けられる。また、各光ビームＬａ，Ｌｂを絞ることになるので、被検出物１９上に形成される各光ビームＬａ，Ｌｂのスポットを小さくしなくても、被検出物１９上の極めて狭い領域の光のみを各受光素子１７ａ，１７ｂの受光面に入射させることができる。これにより、光学式移動検出装置１１と被検出物１９間の距離がある程度変動して、各光ビームＬａ，Ｌｂのスポットの大きさが変動したとしても、被検出物１９の表面の凹凸に応じたぞれぞれのレベルの光が各受光素子１７ａ，１７ｂの受光面に入射することになる。例えば、被検出物１９上に形成される各光ビームＬａ，Ｌｂのスポットの直径を１０〜１００μｍ程度とすると、遮光板２４の各ピンホール２４ａ，２４ｂの直径を１０〜５０μｍ程度に設定する。
【００２７】
さて、この様な構成の光学式移動検出装置１１において、被検出物１９が矢印方向Ｄに移動すると、被検出物１９の表面の凹凸により、各光ビームＬａ，Ｌｂのスポットからの反射光量が変化し、これに伴って各受光素子１７ａ，１７ｂの受光レベルが変化し、それぞれの受光出力が変化する。このとき、光ビームＬａのスポットが光ビームＬｂのスポットよりも被検出物１９の移動方向上流にあるならば、受光素子１７ｂの受光出力変化が受光素子１７ａの受光出力変化よりも遅延時間Δｔだけ遅れることになる。このとき、被検出物１９の移動速度をｖとし、被検出物１９上の各光ビームＬａ，Ｌｂのスポット中心間の距離をＬ（既知）とすると、ｖ＝Ｌ／Δｔとなるので、移動速度ｖを求めることができる。更に、被検出物１９の移動速度ｖを積分することにより移動量ｄを求めることができる。
【００２８】
ここで、遅延時間Δｔを求めるには相関計算を用いる。相関計算とは、２つの標本列｛Ｘｉ｜ｉ＝１，２，……，ｎ｝及び｛Ｙｉ｜ｉ＝１，２，……，ｎ｝が与えられたときに、これらの標本列の類似度を図る統計量として相関関数ρを求めることである。この相関関数ρは、標本列｛Ｘｉ｜ｉ＝１，２，……，ｎ｝の標準偏差をσｘとし、平均をｘバーとし、標本列｛Ｙｉ｜ｉ＝１，２，……，ｎ｝の標準偏差をσｙとし、平均をｙバーとすると、次式（１）で表される。ただし、−１≦ρ≦１である。
【数１】
2004093205.tif 000003
この様な相関計算は、演算処理回路１８で行われており、この演算処理回路１８の構成を図６に示す。この演算処理回路１８は、各受光素子１７ａ，１７ｂの受光出力の電流電圧変換を行って、それぞれの受光信号Ａ，Ｂを出力する各Ｉ−Ｖ変換部３１ａ，３１ｂと、各受光信号Ａ，Ｂを増幅する各信号増幅部３２ａ，３２ｂと、増幅された各受光信号Ａ，Ｂの波形を整形する各信号整形部３３ａ，３３ｂと、整形された各受光信号Ａ，Ｂを一定周期でサンプリング（標本化）して、各受光信号Ａ，Ｂのサンプリング値をそれぞれの標本列として記憶する各メモリ３４ａ，３４ｂと、各メモリ３４ａ，３４ｂ内の各受光信号Ａ，Ｂの標本列についての相関計算を行って、各受光素子１７ａ，１７ｂの受光出力間の遅延指数ｋを求める相関計算部３５と、この遅延指数ｋを用いて、被検出物１９の移動速度ｖを求め、移動速度ｖを積分することにより移動量ｄを求め、移動速度ｖ及び移動量ｄを出力する速度算出部及び表示部３６とを備えている。
【００２９】
各Ｉ−Ｖ変換部３１ａ，３１ｂから出力される各受光信号Ａ，Ｂは、例えば図７のグラフに示す様なものであり、受光信号Ｂが受光信号Ａよりも遅延時間Δｔだけ遅れる。これらの受光信号Ａ，Ｂは、各信号増幅部３２ａ，３２ｂ及び各信号整形部３３ａ，３３ｂを経て、各メモリ３４ａ，３４ｂにより一定のサンプリング周期ｔｓでサンプリングされて記憶される。これにより、標本列｛Ａ１，Ａ２，……，Ａｎ｝及び標本列｛Ｂ１，Ｂ２，……，Ｂｎ，……，Ｂｎ＋ｍ｝が各メモリ３４ａ，３４ｂに記憶される。ただし、Δｔ＜ｔｓ×ｍである。
【００３０】
相関計算部３５は、図８に示す様に標本列｛Ｂ１，Ｂ２，……，Ｂｎ，……，Ｂｎ＋ｍ｝からｎ個のサンプリング値を順次抽出して、その度に、標本列｛Ａ１，Ａ２，……，Ａｎ｝と標本列｛Ｂ１，Ｂ２，……，Ｂｎ｝の相関係数、標本列｛Ａ１，Ａ２，……，Ａｎ｝と標本列｛Ｂ２，Ｂ３，……，Ｂｎ，Ｂｎ＋１｝の相関係数、標本列｛Ａ１，Ａ２，……，Ａｎ｝と標本列｛Ｂ３，Ｂ４，……，Ｂｎ，Ｂｎ＋１，Ｂｎ＋２｝の相関係数を逐次求め、以降同様に標本列｛Ａ１，Ａ２，……，Ａｎ｝と標本列｛Ｂｍ＋１，……，Ｂｎ＋ｍ｝の相関係数まで求める。例えば、図９に示す様にｎ＝３００かつｍ＝１００であれば、標本列｛Ａ１，Ａ２，……，Ａ３００｝と標本列｛Ｂ１，Ｂ２，……，Ｂ３００｝の相関係数、標本列｛Ａ１，Ａ２，……，Ａ３００｝と標本列｛Ｂ２，Ｂ３，……，Ｂ３０１｝の相関係数、……、及び標本列｛Ａ１，Ａ２，……，Ａ３００｝と標本列｛Ｂ１０１，……，Ｂ４００｝の相関係数を逐次求める。そして、相関係数が最大になったときの受光信号Ａの標本列に対する受光信号Ｂの標本列のずれ（遅延時間Δｔ）を求める。このずれは、サンプリング周期×ｋ（ｋ：０，１，２，……、０≦ｋ≦ｍ）で表され、このｋが遅延指数として相関計算部３５から出力される。例えば、図７の各受光信号Ａ，Ｂについては、ｋ＝３となる。
【００３１】
速度算出部及び表示部３６は、この遅延指数ｋにサンプリング周期を掛けて、遅延時間Δｔを求め、更に被検出物１９上の各光ビームＬａ，Ｌｂのスポット中心間の距離Ｌ（既知）を遅延時間Δｔで割って、被検出物１９の移動速度ｖを求め（ｖ＝Ｌ／Δｔ）、この移動速度ｖを積分することにより移動量ｄを求め、これらの移動速度ｖや移動量ｄを出力したり表示する。
【００３２】
この様に本実施形態の光学式移動検出装置１１では、被検出物１９が移動したときの各受光素子１７ａ，１７ｂの受光出力間の遅延時間Δｔを求め、この遅延時間Δｔを用いて、被検出物１９の移動速度ｖ及び移動量ｄを求めている。
【００３３】
この装置１１では、コリメートレンズ１３、ビームスプリッタ１４、対物レンズ１５、及び受光レンズ１６をそれぞれ１つずつ設け、これらにより各発光素子１２ａ，１２ｂから各受光素子１７ａ，１７ｂへとそれぞれの光ビームＬａ，Ｌｂを共に導いているため、部品点数の減少、小型化、及び製造コストの低減を図ることができる。
【００３４】
尚、コリメートレンズ１３、対物レンズ１５、及び受光レンズ１６の代わりに、図１０に示す様に１枚のレンズ４１のみを用いても、光学式移動検出装置を実施することができる。また、図１１に示す様に１つの発光素子１２のみを設け、この発光素子１２からの光ビームを光学部品（ウォラストンプリズムやビームディスプレーサ等）４２により２分割して、一対の光ビームＬａ，Ｌｂを形成して用いても良い。更に、図１２に示す様に１つの発光素子１２のみを設け、この発光素子１２からの光ビームを回折格子４３により２分割し、±１次の回折光を一対の光ビームＬａ，Ｌｂとして用いても良い。回折格子４３を用いる場合は、厳密には、０次の回折光Ｌ０が生じることになるものの、回折格子４３の設計により、０次の回折光Ｌ０の強度を±１次の回折光である各光ビームＬａ，Ｌｂの強度よりも十分に小さくすることができるので、０次の回折光Ｌ０の影響を受けずに、各光ビームＬａ，Ｌｂを用いることができる。
【００３５】
ところで、演算処理回路１８の各信号整形部３３ａ，３３ｂは、例えばローパスフィルタ（ＬＰＦ）である。外乱光のノイズや信号ノイズ等の影響があって、図１３（ａ）に示す様な微小ノイズが受光信号に含まれるときには、ＬＰＦにより微小ノイズを低減して、図１３（ｂ）に示す様に受光信号を平滑化すれば良い。この結果として、相関計算の精度を上げることができる。あるいは、ＬＰＦによる平滑化の代わりに、図１４（ａ）に示す様な時々刻々と変化する受光信号のレベルをその前後の該受光信号のレベルを用いて平均化し、図１４（ｂ）に示す様な受光信号を生成しても良い。例えば、時点ｔ２の受光信号のレベルと前後の時点ｔ１及び時点ｔ３の受光信号のレベルの和を求めて、この和を３で割ることにより、時点ｔ２の受光信号のレベルを平均化し、更に以降の各時点　　　ｔ３，ｔ４，……でも同様の平均化を行う。更に、平均化の対象となる各受光信号の個数を増減しても構わない。また、各信号整形部３３ａ，３３ｂは、受光信号を微分して、この微分信号を出力するものであっても良い。この微分処理は、被検出物１９の表面の凹凸が小さく、図１５（ａ）に示す様に受光信号の変化が小さいときに有効である。この受光信号を微分すると、図１５（ｂ）に示す様な変化の大きな微分信号を得ることができ、各受光信号Ａ，Ｂの微分信号の相関係数も大きくなる。この結果として、各受光信号Ａ，Ｂ間の遅延時間を正確に導出して、被検出物１９の移動速度を正確に求めることができる。更に、図１６（ａ）に示す様に微小ノイズが受光信号に含まれ、かつ受光信号の変化が小さいときには、図１６（ｂ）に示す様にＬＰＦによる受光信号の平滑化あるいは受光信号の平均化を行い、かつ受光信号を微分してから、相関計算を行えば、ノイズの低減と遅延時間の精度向上を果たすことができる。
【００３６】
図１７は、本発明の搬送システムの一実施形態を示している。本実施形態の搬送システムでは、記録用紙Ｐを各搬送ローラ５１により搬送しつつ、記録用紙Ｐの移動速度ｖを図１の光学式移動検出装置１１により検出して、この移動速度ｖを光学式移動検出装置１１からローラ制御部５２へと出力しており、この移動速度ｖが一定となる様にローラ制御部５２により各搬送ローラ５１を回転駆動制御している。
【００３７】
図１８は、本発明の搬送システムの他の実施形態を示している。本実施形態の搬送システムでは、記録用紙Ｐを各搬送ローラ５１により搬送しつつ、記録用紙Ｐの移動速度ｖを図１の光学式移動検出装置１１により検出して、この移動速度ｖを処理装置５３に出力しており、この移動速度ｖを用いて、記録用紙Ｐが予め設定された位置に到達したタイミングを処理装置５３により判定し、記録用紙Ｐを該位置で処理装置５３により処理している。
【００３８】
この様な搬送システムは、プリンタや複写機等の画像形成装置に適用される。あるいは、他の被検出物を搬送する装置や機器にも適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明の光学式移動検出装置によれば、１つの光路形成手段と１つの光学手段だけで、発光手段からのそれぞれの光ビームのスポットを被検出物上に形成し、各光スポットからの反射光を各受光素子の受光面に集光させている。このため、部品点数の減少、小型化、及び製造コストの低減を図ることができる。
【００４０】
また、各受光出力をローパスフィルタにより平滑化して用いたり、各受光出力を平均化して用いているので、外乱光のノイズや信号ノイズ等の影響をほぼ排除することができ、各受光出力の相関係数を正確に導出して、被検出物の移動速度を正確に求めることができる。
【００４１】
また、各受光素子の受光出力の微分信号を求めて用いているので、被検出物の表面の凹凸が小さく、各受光素子の受光出力の変化が小さくても、各受光出力間の遅延時間を正確に導出して、被検出物の移動速度を正確に求めることができる。
【００４２】
一方、本発明の搬送システムによれば、本発明の光学式移動検出装置により被検出物の移動速度を求め、この被検出物の移動速度をフィードバックすることにより、この被検出物の移動速度を制御したり、この被検出物を予め設定された位置で処理している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学式移動検出装置の一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１の装置における各発光素子の構成を示す図である。
【図３】図１の装置における各発光素子の他の構成を示す図である。
【図４】図１の装置における各受光素子の構成を示す図である。
【図５】図１の装置における各受光素子の他の構成を示す図である。
【図６】図１の装置における演算処理回路の構成を示すブロック図である。
【図７】図６の回路における各受光信号を示すグラフである。
【図８】図６の回路における相関計算部に入力される各標本列を示す図である。
【図９】図６の回路における相関計算部に入力される各標本列の一例を示す図である。
【図１０】図１の装置の変形例を示す図である。
【図１１】図１の装置の他の変形例を示す図である。
【図１２】図１の装置の別の変形例を示す図である。
【図１３】（ａ）はノイズを含む受光信号を示すグラフであり、（ｂ）はＬＰＦにより平滑化された受光信号を示すグラフである。
【図１４】（ａ）はノイズを含む受光信号を示すグラフであり、（ｂ）は平均化された受光信号を示すグラフである。
【図１５】（ａ）は変化が小さな受光信号を示すグラフであり、（ｂ）は受光信号の微分信号を示すグラフである。
【図１６】（ａ）はノイズを含みかつ変化が小さな受光信号を示すグラフであり、（ｂ）は平滑化又は平均化され受光信号の微分信号を示すグラフである。
【図１７】本発明の搬送システムの一実施形態を示す図である。
【図１８】本発明の搬送システムの他の実施形態を示す図である。
【図１９】従来の光学式移動検出装置を示す図である。
【図２０】図１９の装置における各測距センサの構成を示す図である。
【図２１】（ａ）及び（ｂ）は、図１９の装置における各測距センサの出力を示すグラフである。
【符号の説明】
１１　　光学式移動検出装置
１２，１２ａ，１２ｂ　　発光素子
１３　　コリメートレンズ
１４　　ビームスプリッタ
１５　　対物レンズ
１６　　受光レンズ
１７ａ，１７ｂ　　受光素子
１８　　演算処理回路
３１ａ，３１ｂ　　Ｉ−Ｖ変換部
３２ａ，３２ｂ　　信号増幅部
３３ａ，３３ｂ　　信号整形部
３４ａ，３４ｂ　　メモリ
３５　　相関計算部
３６　　速度算出部及び表示部
４１　　レンズ
４２　　光学部品
４３　　回折格子
５１　　搬送ローラ
５２　　ローラ制御部
５３　　処理装置
【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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