(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の移動情報を計測する移動情報計測装置であって、
前記対象物に向けて光を射出する光源と、
前記光源から射出され前記対象物で反射された光によって生じたスペックルパターンを撮像する撮像素子と、
前記スペックルパターンの移動量に基づいて前記対象物の移動情報を求めるとともに、前記対象物の移動速度に基づいて、前記撮像素子でのフレームレート及び露光時間、並びに前記光源の発光パワーを調整する処理装置と、を備える移動情報計測装置。
【請求項２】
前記処理装置は、２つのスペックルパターン間の相関強度を演算し、前記撮像素子の１画素以下の分解能で前記相関強度のピーク位置の移動量を求めることを特徴とする請求項１に記載の移動情報計測装置。
【請求項３】
前記ピーク位置の移動量と前記対象物の移動量の計測誤差との関係に規則性があることを特徴とする請求項２に記載の移動情報計測装置。
【請求項４】
前記処理装置は、ピーク位置の移動量を画素単位の値としたときの小数値をサブピクセル移動量とし、該サブピクセル移動量と前記対象物の移動量の計測誤差との関係を表す正弦関数を参照して前記対象物の移動量の計測誤差を求め、ピーク位置の移動量を補正することを特徴とする請求項２又は３に記載の移動情報計測装置。
【請求項５】
前記調整された前記フレームレートは、前記フレームレートＦ、前記対象物の移動速度Ｖ、係数ｋ１を用いて、Ｆ＝ｋ１×Ｖの関係が満たされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の移動情報計測装置。
報計測装置。
【請求項６】
前記調整された前記露光時間は、前記露光時間Ｔ、前記対象物の移動速度Ｖ、係数ｋ２を用いて、Ｖ×Ｔ＝ｋ２の関係が満たされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の移動情報計測装置。
【請求項７】
前記調整された前記発光パワーは、前記発光パワーＰ、前記対象物の移動速度Ｖ、係数ｋ３を用いて、Ｐ＝ｋ３×Ｖの関係が満たされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の移動情報計測装置。
【請求項８】
前記処理装置は、フレーム番号ｎ（ｎは２以上の整数）とフレーム番号ｎ＋１の間での前記対象物の移動速度Ｖ（ｎ）を計測するのに先だって、フレーム番号ｎより前のフレームによって得られた前記対象物の移動速度を用いて前記Ｖ（ｎ）を推定し、推定したＶ（ｎ）に基づいて、前記フレームレート、前記露光時間、及び前記発光パワーを調整することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の移動情報計測装置。
【請求項９】
物体を搬送する搬送機構を有する装置において、
前記物体及び前記搬送機構の少なくとも一方を対象物とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の移動情報計測装置と、
前記移動情報計測装置からの移動情報に基づいて、前記搬送機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とする装置。
【請求項１０】
走行機構を有する走行体において、
移動情報を計測する請求項１〜８のいずれか一項に記載の移動情報計測装置と、
前記移動情報計測装置からの移動情報に基づいて、前記走行機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とする走行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動情報計測装置、装置及び走行体に係り、更に詳しくは、光を用いて対象物の移動情報を計測する移動情報計測装置、該移動情報計測装置を備える装置及び走行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に微細な凹凸を有する対象物にコヒーレントな光を照射すると、対象物の表面及び表面近傍の空間にスペックルパターンが発生する。このスペックルパターンは、対象物の表面で反射された光の相互干渉によって生成されるものであり、表面の凹凸に応じたパターンとなる。
【０００３】
そして、対象物が移動すると、その移動に伴ってスペックルパターンも移動することを利用して、対象物の移動情報を計測する装置（移動情報計測装置）が考案された。なお、本明細書における移動情報とは、移動に関する情報であり、移動量及び移動速度の少なくとも一方を含む。
【０００４】
例えば、特許文献１には、レーザ光源と、エリアセンサと、レーザ光源から射出されたビームを移動部材に照射し、その散乱光をレンズでエリアセンサ上に結像し、移動部材の移動とともに一定時間間隔で画像パターンを取得する画像パターン取得手段と、画像パターン取得手段で取得した画像パターンを演算することにより、移動部材の速度を算出する速度算出手段と、を有する速度検出装置が開示されている。
【０００５】
また、非特許文献１には、広い環境温度範囲での精度向上、及び高速対応を目的とする移動量センサが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の移動情報計測装置では、対象物の移動情報を高い精度で安定して計測するのは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、対象物の移動情報を計測する移動情報計測装置であって、前記対象物に向けて光を射出する光源と、前記光源から射出され前記対象物で反射された光によって生じたスペックルパターンを撮像する撮像素子と、前記スペックルパターンの移動量に基づいて前記対象物の移動情報を求めるとともに、前記対象物の移動速度に基づいて、前記撮像素子でのフレームレート及び露光時間、並びに前記光源の発光パワーを調整する処理装置と、を備える移動情報計測装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の移動情報計測装置によれば、対象物の移動情報を高い精度で安定して計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２】移動情報計測装置の構成を説明するための図である。
【図３】対象物の移動速度が１２５±５（ｍｍ／ｓｅｃ）で、フレームレートが７６０．８０３（ｆｐｓ）、露光時間が８６．８（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーが１７（ｍＷ）のときのサブピクセル移動量と測定誤差との関係を説明するための図である。
【図４】対象物の移動速度が１３５±５（ｍｍ／ｓｅｃ）で、フレームレートが８７６．５７８（ｆｐｓ）、露光時間が８６．８（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーが１７（ｍＷ）のときのサブピクセル移動量と測定誤差との関係を説明するための図である。
【図５】対象物の移動速度が７０±２（ｍｍ／ｓｅｃ）で、フレームレートが４４５．５５３（ｆｐｓ）、露光時間が１２４．０（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーが１１．４２（ｍＷ）のときのサブピクセル移動量と測定誤差との関係を説明するための図である。
【図６】対象物の移動速度が４８．１〜５１．０（ｍｍ／ｓｅｃ）で、フレームレートが３２０．０２（ｆｐｓ）、露光時間が１７３．６（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーが７．８５（ｍＷ）のときのサブピクセル移動量と測定誤差との関係を説明するための図である。
【図７】対象物の移動速度が１２５±５（ｍｍ／ｓｅｃ）で、フレームレートが３２０．０２（ｆｐｓ）、露光時間が８６．８（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーが１６．８（ｍＷ）のときのサブピクセル移動量と測定誤差との関係を説明するための図である。
【図８】対象物の移動速度が１２５±５（ｍｍ／ｓｅｃ）で、フレームレートが３２１．２９５（ｆｐｓ）、露光時間が８６．８（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーが１６．８（ｍＷ）のときのサブピクセル移動量と測定誤差との関係を説明するための図である。
【図９】対象物の移動速度が２８．１〜３０．５（ｍｍ／ｓｅｃ）で、フレームレートが１９１．５５６（ｆｐｓ）、露光時間が２８５．２（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーが４．８５（ｍＷ）のときのサブピクセル移動量と測定誤差との関係を説明するための図である。
【図１０】対象物の移動速度が２８．１〜３０．５（ｍｍ／ｓｅｃ）で、フレームレートが９１．４３４４（ｆｐｓ）、露光時間が８６．８（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーが１６．８（ｍｍＷ）のときのサブピクセル移動量と測定誤差との関係を説明するための図である。
【図１１】対象物の移動速度と最適フレームレートとの関係を説明するための図である。
【図１２】対象物の移動速度と最適露光時間との関係を説明するための図である。
【図１３】対象物の移動速度と最適発光パワーとの関係を説明するための図である。
【図１４】正弦関数のフィッティングを説明するための図である。
【図１５】移動情報計測処理を説明するためのフローチャート（その１）である。
【図１６】移動情報計測処理を説明するためのフローチャート（その２）である。
【図１７】更に中間転写ベルト２０４０の移動情報を計測するための移動情報計測装置１０が設けられたカラープリンタを説明するための図である。
【図１８】直接転写方式の画像形成装置を説明するための図である。
【図１９】印字ヘッドにより記録紙に印字記録する画像形成装置を説明するための図である。
【図２０】図１９の画像形成装置における記録紙の搬送を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１６に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００１１】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせて多色のカラー画像を形成するタンデム方式のカラープリンタであり、４つの感光体ドラム（Ｋ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１）、４つのドラム帯電装置（Ｋ２、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２）、４つの現像装置（Ｋ４、Ｃ４、Ｍ４、Ｙ４）、４つのドラムクリーニング装置（Ｋ５、Ｃ５、Ｍ５、Ｙ５）、４つの転写装置（Ｋ６、Ｃ６、Ｍ６、Ｙ６）、光走査装置２０１０、中間転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、搬送装置２０４４、定着装置２０５０、給紙コロ２０５４、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、通信制御装置２０８０、移動情報計測装置１０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。
【００１２】
通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００１３】
プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、増幅回路、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの画像情報を光走査装置２０１０に送る。
【００１４】
感光体ドラムＫ１、ドラム帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、ドラムクリーニング装置Ｋ５、及び転写装置Ｋ６は、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００１５】
感光体ドラムＣ１、ドラム帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、ドラムクリーニング装置Ｃ５、及び転写装置Ｃ６は、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００１６】
感光体ドラムＭ１、ドラム帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、ドラムクリーニング装置Ｍ５、及び転写装置Ｍ６は、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００１７】
感光体ドラムＹ１、ドラム帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、ドラムクリーニング装置Ｙ５、及び転写装置Ｙ６は、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００１８】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転する。
【００１９】
各ドラム帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００２０】
光走査装置２０１０は、プリンタ制御装置２０９０からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて色毎に変調された光により対応する帯電された感光体ドラムの表面をそれぞれ走査する。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。これにより、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像装置の方向に移動する。
【００２１】
現像装置Ｋ４は、感光体ドラムＫ１の表面に形成された潜像にブラックのトナーを付着させて顕像化させる。
【００２２】
現像装置Ｃ４は、感光体ドラムＣ１の表面に形成された潜像にシアンのトナーを付着させて顕像化させる。
【００２３】
現像装置Ｍ４は、感光体ドラムＭ１の表面に形成された潜像にマゼンタのトナーを付着させて顕像化させる。
【００２４】
現像装置Ｙ４は、感光体ドラムＹ１の表面に形成された潜像にイエローのトナーを付着させて顕像化させる。
【００２５】
各現像装置によってトナーが付着した像（以下、便宜上「トナー画像」ともいう）は、感光体ドラムの回転に伴って対応する転写装置の方向に移動する。
【００２６】
各転写装置は、トナー画像を中間転写ベルト２０４０に転写する。この中間転写ベルト２０４０は、駆動ローラによって図１における面内で矢印方向に移動する。ここでは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで中間転写ベルト２０４０に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００２７】
給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出す。該記録紙は、所定のタイミングで中間転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出される。これにより、中間転写ベルト２０４０上のトナー画像が記録紙に転写される。トナー画像が転写された記録紙は、搬送装置２０４４を介して定着装置２０５０に送られる。
【００２８】
定着装置２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。トナーが定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイに送られ、排紙トレイ上に順次積み重ねられる。
【００２９】
各ドラムクリーニング装置は、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。
【００３０】
移動情報計測装置１０は、搬送装置２０４４によって搬送される記録紙の移動情報が含まれる信号を出力する。すなわち、ここでは、記録紙が、移動情報計測装置１０の対象物である。移動情報計測装置１０の出力信号は、プリンタ制御装置２０９０に送られる。
【００３１】
この移動情報計測装置１０は、一例として図２に示されるように、照明系１００、撮像光学系１１０、撮像素子１２０、カバーガラス１２１、基板１３０、処理部１３１、光源駆動用ＩＣチップ１３２、及びケース部材１４０などを有している。ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、記録紙の−Ｚ側に移動情報計測装置１０が配置されているものとする。そして、記録紙の表面は、Ｚ軸方向に直交している。
【００３２】
照明系１００は、光源１０１、カップリングレンズ１０２を有し、記録紙の−Ｚ側の表面を照明する。なお、以下では、記録紙において、照明系１００からの光によって照明される部分を「被検面」ともいう。
【００３３】
光源１０１は、発振波長が６５５ｎｍのレーザダイオード（ＬＤ）を含み、コヒーレントな光を中間転写ベルト２０４０に向けて射出する。光源１０１は、処理部１３１の指示に応じて光源駆動用ＩＣチップ１３２から出力される駆動信号によって駆動制御される。
【００３４】
カップリングレンズ１０２は、光源１０１から射出された光の光路上に配置されており、該光を略平行光とする。カップリングレンズ１０２を介した光が照明系１００から射出される光（照明光）である。
【００３５】
撮像光学系１１０は、第１レンズ１１１、アパーチャ部材１１２、第２レンズ１１３、及びそれらを所定の位置関係で保持する鏡筒１１４を有し、被検面で反射された光が入射する。第１レンズ１１１、アパーチャ部材１１２、及び第２レンズ１１３は、テレセントリックな光学配置になっている。また、第１レンズ１１１、アパーチャ部材１１２、及び第２レンズ１１３の光軸は、被検面に直交している。
【００３６】
ここでは、撮像光学系１１０の結像倍率は０．８８７７１である。
【００３７】
撮像素子１２０は、＋Ｚ側に複数の受光部（以下では「画素」という）からなる受光面を有している。この受光面は、カバーガラス１２１によって保護されている。そして、カバーガラス１２１が、鏡筒１１４の−Ｚ側端部に固定されている。すなわち、撮像素子１２０は、カバーガラス１２１を介して鏡筒１１４に固定されている。
【００３８】
ここでは、撮像素子１２０として、いわゆるＣＭＯＳセンサが用いられている。このＣＭＯＳセンサは、画素ピッチが７．４μｍである。
【００３９】
撮像光学系１１０は、照明系１００が被検面を照明した際に発生するスペックルパターンの像が撮像素子１２０の受光面に形成されるように設定されている。
【００４０】
そこで、撮像素子１２０は、スペックルパターンの像を撮像する。なお、以下では、撮像素子１２０で撮像されたスペックルパターンの像を、便宜上、「スペックルパターン画像」ともいう。スペックルパターン画像は、処理部１３１に送られる。
【００４１】
なお、撮像光学系１１０によって倒立の実像が形成される場合には、例えば対象物が＋Ｙ方向に移動すると、受光面上のスペックルパターンの像は−Ｙ方向に移動する。
【００４２】
基板１３０は、いわゆる回路基板であり、撮像素子１２０、処理部１３１及び光源駆動用ＩＣチップ１３２が実装されている。
【００４３】
ケース部材１４０は、照明系１００、撮像光学系１１０、及び基板１３０を保持している。
【００４４】
処理部１３１は、プログラム可能なデバイスであるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）を有している。処理部１３１は、プリンタ制御装置２０９０との双方向の通信が可能である。
【００４５】
処理部１３１は、撮像素子１２０におけるフレームレート及び露光時間、並びに光源１０１の発光パワーを設定することができる。
【００４６】
そして、計測中は、設定されたフレームレートに応じた時間間隔で、複数のスペックルパターン画像が撮像素子１２０から処理部１３１に送られることとなる。なお、以下では、説明を分かりやすくするため、計測中に処理部１３１に送られたｎ番目のスペックルパターン画像をＧ（ｎ）と表記する。
【００４７】
処理部１３１は、撮像素子１２０からＧ（ｎ）を受け取ると、その前に受け取ったスペックルパターン画像であるＧ（ｎ−１）との相関強度を画素毎に求める。このとき、処理部１３１は、背景ノイズ成分をフィルタリングによって除去する。具体的には、時間的、空間的に近接した２枚のスペックルパターン画像であるＧ（ｎ）とＧ（ｎ−１）の各々について離散フーリエ変換を行い、それらを掛け合わせて得られる周波数空間上の相関強度において、フィルタリングの対象周波数帯の画素の相関強度に対してフィルタリング係数をかけることにより、背景ノイズ成分を除去している。
【００４８】
次に、処理部１３１は、相関強度と画素位置との関係において、相関強度がピークになると予想される部分が含まれる領域を所定の関数（以下では、「フィッティング関数」ともいう）でフィッティングさせる。ここでは、フィッティング関数として、最も誤差が小さい等角パラボラフィッティング関数を用いた（非特許文献１参照）。なお、以下では、相関強度がピークとなる画素位置を「ピーク位置」と略述する。
【００４９】
処理部１３１は、上記フィッティング関数を用いて、ピーク位置を求める。これにより、ピーク位置を画素ピッチよりも小さい分解能で求めることができる。そこで、画素位置を画素ピッチを単位として表記すると、ピーク位置は、小数点以下の値を持つこととなる。なお、画像情報は画素単位で得られるので、フィッティングを行わない場合には、ピーク位置の精度は画素ピッチ以下にはならない。
【００５０】
そして、処理部１３１は、得られたピーク位置と対象物が移動していないと仮定したときのピーク位置との差である「ピーク位置の移動量」を求める。なお、ピーク位置が小数点以下の値を持つため、ピーク位置の移動量も小数点以下の値を持つこととなる。本実施形態では、便宜上、ピーク位置の移動量における小数点以下の値を「サブピクセル移動量」ともいう。ここでは、このサブピクセル移動量の単位を［ｐｉｘｅｌ／ｆｒａｍｅ］と表記する。
【００５１】
それから、処理部１３１は、サブピクセル移動量に基づいてピーク位置の移動量を補正する。さらに、処理部１３１は、補正後のピーク位置の移動量に対して倍率補正演算を行い対象物の移動量を求める。なお、ピーク位置の移動量の補正、及び倍率補正演算については後述する。
【００５２】
処理部１３１は、得られた対象物の移動量とＧ（ｎ）のフレーム番号ｎを組として、プリンタ制御装置２０９０に出力する。なお、処理部１３１は、プリンタ制御装置２０９０に限定せず、ＧＰＩＢやＩＭＡＣ形式で任意の先へ出力可能である。
【００５３】
ここで、対象物の移動量の計測誤差について説明する。
【００５４】
位置決め精度が０．２（μｍ）、繰り返し位置決め精度が±０．１（μｍ）のリニアステージに対象物を載置させ、リニアステージを移動させながら対象物の移動量を移動情報計測装置１０で計測する。但し、処理部１３１では、上記ピーク位置の移動量の補正は行わないものとする。そして、このときの計測結果とリニアステージの移動量との差を対象物の移動量の計測誤差とする。なお、ここでは、リニアステージの移動量を１０ｍｍとしており、この場合、リニアステージの移動量の繰り返し精度は±０．００１（％）である。この繰り返し精度は、移動情報計測装置１０の繰り返し精度よりも一桁高い。
【００５５】
なお、以下では、煩雑さを避けるため、対象物の移動量の計測誤差を単に「計測誤差」ともいう。
【００５６】
先ず、サブピクセル移動量と計測誤差との関係に及ぼす、撮像素子１２０のフレームレート、スペックルパターン画像を取得する際の露光時間、光源１０１の発光パワーの影響について実験を行った。
【００５７】
「実験１」
図３には、フレームレートを７６０．８０３（ｆｐｓ）、露光時間を８６．８（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーを１７（ｍＷ）とし、リニアステージの移動速度を１２０（ｍｍ／ｓｅｃ）〜１３０（ｍｍ／ｓｅｃ）の範囲内で微小量ずつ変更しながら計測誤差を求めたときの、該計測誤差とサブピクセル移動量との関係が示されている。このとき、計測誤差の変動は、サブピクセル移動量が画素ピッチの１／２の整数倍のときに０となる１位相周期の正弦関数特性を示している。
【００５８】
「実験２」
図４には、フレームレートを８７６．５７８（ｆｐｓ）、露光時間を８６．８（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーを１７（ｍＷ）とし、リニアステージの移動速度を１３０（ｍｍ／ｓｅｃ）〜１４０（ｍｍ／ｓｅｃ）の範囲内で微小量ずつ変更しながら計測誤差を求めたときの、該計測誤差とサブピクセル移動量との関係が示されている。このとき、計測誤差の変動は、１位相周期の正弦関数特性を示している。ここでの微小量は０．１ｍｍ／ｓｅｃ程度の量である。
【００５９】
「実験３」
図５には、フレームレートを４４５．５５３（ｆｐｓ）、露光時間を１２４．０（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーを１１．４２（ｍＷ）とし、リニアステージの移動速度を６８（ｍｍ／ｓｅｃ）〜７２（ｍｍ／ｓｅｃ）の範囲内で微小量ずつ変更しながら計測誤差を求めたときの、該計測誤差とサブピクセル移動量との関係が示されている。このとき、計測誤差の変動は、１位相周期の正弦関数特性を示している。ここでの微小量は０．１ｍｍ／ｓｅｃ程度の量である。
【００６０】
「実験４」
図６には、フレームレートを３２０．０２（ｆｐｓ）、露光時間を１７３．６（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーを７．８５（ｍＷ）とし、リニアステージの移動速度を４８．１（ｍｍ／ｓｅｃ）〜５１．０（ｍｍ／ｓｅｃ）の範囲内で微小量ずつ変更しながら計測誤差を求めたときの、該計測誤差とサブピクセル移動量との関係が示されている。このとき、サブピクセル誤差の変動特性は、１位相周期の正弦関数特性を示している。ここでの微小量は０．１ｍｍ／ｓｅｃ程度の量である。
【００６１】
「実験５」
図７には、フレームレートを３２０．０２（ｆｐｓ）、露光時間を８６．８（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーを１６．８（ｍＷ）とし、リニアステージの移動速度を１２０（ｍｍ／ｓｅｃ）〜１３０（ｍｍ／ｓｅｃ）の範囲内で微小量ずつ変更しながら計測誤差を求めたときの、該計測誤差とサブピクセル移動量との関係が示されている。このとき、計測誤差の変動は、正弦関数特性を示していない。
【００６２】
「実験６」
図８には、フレームレートを３２１．２９５（ｆｐｓ）、露光時間を８６．８（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーを１６．８（ｍＷ）とし、リニアステージの移動速度を１２０（ｍｍ／ｓｅｃ）〜１３０（ｍｍ／ｓｅｃ）の範囲内で微小量ずつ変更しながら計測誤差を求めたときの、該計測誤差とサブピクセル移動量との関係が示されている。このとき、計測誤差の変動は、正弦関数特性を示していない。
【００６３】
「実験７」
図９には、フレームレートを１９１．５５６（ｆｐｓ）、露光時間を２８５．２（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーを４．８５（ｍＷ）とし、リニアステージの移動速度を２８．１（ｍｍ／ｓｅｃ）〜３０．５（ｍｍ／ｓｅｃ）の範囲内で微小量ずつ変更しながら計測誤差を求めたときの、該計測誤差とサブピクセル移動量との関係が示されている。このとき、計測誤差の変動は、１位相周期の正弦関数特性を示している。
【００６４】
「実験８」
図１０には、フレームレートを９１．４３４４（ｆｐｓ）、露光時間を８６．８（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーを１６．８（ｍｍＷ）とし、リニアステージの移動速度を２８．１（ｍｍ／ｓｅｃ）〜３０．５（ｍｍ／ｓｅｃ）の範囲内で微小量ずつ変更しながら計測誤差を求めたときの、該計測誤差とサブピクセル移動量との関係が示されている。このとき、サブピクセル誤差の変動は、正弦関数特性が崩れるともに、位相が反転している。
【００６５】
図３〜図１０の結果から、サブピクセル移動量に対して計測誤差が正弦関数状に変化するケースと、そうでないケースがあることがわかる。そこで、サブピクセル移動量に対して計測誤差が正弦関数状に変化するケースについて、対象物の移動速度とフレームレートの関係、対象物の移動速度と露光時間の関係、対象物の移動速度と光源１０１の発光パワーの関係について解析を行った。
【００６６】
なお、以下では、便宜上、計測誤差が正弦関数的な変動を示すときの、フレームレートを「最適フレームレート」、露光時間を「最適露光時間」、光源１０１の発光パワーを「最適発光パワー」ともいう。そして、フレームレートが最適フレームレートのときの正弦関数の振幅と、露光時間が最適露光時間のときの正弦関数の振幅と、発光パワーが最適発光パワー」のときの正弦関数の振幅とは、ほぼ同じである。
【００６７】
図１１には、上記実験を含む種々の実験結果から得られた対象物の移動速度と最適フレームレートとの関係が示されている。対象物の移動速度と最適フレームレートとの間には強い１次相関が認められる。ここでは、相関係数Ｒの２乗の値は０．９９６９であり、次の（１）式が近似式である。
最適フレームレート＝６．３９７３×対象物の移動速度  ……（１）
【００６８】
そこで、上記（１）式を用いることによって、実験結果が得られていない移動速度についても、そのときの最適フレームレートを推定することができる。
【００６９】
上記（１）式が満足されていれば、対象物の移動速度によらず、フレーム間での対象物の移動量はほぼ同一となる。
【００７０】
図１２には、上記実験を含む種々の実験結果から得られた対象物の移動速度の逆数と最適露光時間との関係が示されている。対象物の移動速度の逆数と最適露光時間の間にも高い１次相関が認められる。ここでは、相関係数Ｒの２乗の値は０．９３２９であり、次の（２）式が近似式である。
最適露光時間＝９０１０．６×対象物の移動速度の逆数  ……（２）
【００７１】
そこで、上記（２）式を用いることによって、実験結果が得られていない移動速度についても、そのときの最適露光時間を推定することができる。
【００７２】
ところで、移動物体をカメラで撮影するときに、シャッター速度が遅いと、移動物体の像は移動方向にぶれた像となる。移動物体の像を点像と仮定すると、シャッターが開いている間に点像が移動するため、露光された像は点像にはなっておらず、前記の移動量相当分だけ移動方向に流れた像になる。このときの点像の移動量を「画像流れ量」と定義すると、上記（２）式が満足されていれば、移動物体の移動速度によらず、各フレームの画像における画像流れ量はほぼ同一となる。
【００７３】
図１３には、上記実験を含む種々の実験結果から得られた対象物の移動速度と光源１０１の最適発光パワーとの関係が示されている。対象物の移動速度と最適発光パワーとの間にも高い１次相関が認められる。ここでは、相関係数Ｒの２乗の値は０．９７９６であり、次の（３）式が近似式である。
最適発光パワー＝０．１５２９×対象物の移動速度  ……（３）
【００７４】
そこで、上記（３）式を用いることによって、実験結果が得られていない移動速度についても、最適発光パワーを推定することができる。
【００７５】
そして、露光時間を変えたときに、計測誤差とサブピクセル移動量との関係において、計測誤差の変動が１位相周期の正弦関数特性を示すように発光パワーを調整すると、撮像素子上の積算露光量は一定値になる。そこで、対象物の移動速度が変動したときには、積算露光量が一定値になるように発光パワーを調整すれば良いともいえる。この場合、対象物の移動速度によらず、各フレームの画像における画像コントラストはほぼ同一となる。
【００７６】
そして、フレームレートを「最適フレームレート」に、露光時間を「最適露光時間」に、光源１０１の発光パワーを「最適発光パワー」に調整すると、計測誤差とサブピクセル移動量との関係を、正弦関数でフィッティングすることができる。
【００７７】
図１４には、一例として、フレームレートを３２０．０２（ｆｐｓ）、露光時間を１７３．６（μｓｅｃ）、光源１０１の発光パワーを７．８５（ｍＷ）とし、リニアステージの移動速度を４８．１（ｍｍ／ｓｅｃ）〜５０．１（ｍｍ／ｓｅｃ）の範囲内で微小量ずつ変更しながら計測誤差を求めたときの、該計測誤差とサブピクセル移動量との関係を、正弦関数でフィッティングした結果が示されている。このときの実測値の数は３０個であり、該３０個の実測値におけるフィッティング誤差の平均は０．００４％と極めて小さく、大きくても±０．０２３％以内であった。
【００７８】
対象物の移動速度と最適フレームレートとの関係、対象物の移動速度と最適露光時間との関係、対象物の移動速度と光源１０１の最適発光パワーとの関係、及び計測誤差とサブピクセル移動量との関係を表す正弦関数は、実験によって予め取得され、処理部１３１のメモリに格納されている。
【００７９】
次に、処理部１３１で行われる上記ピーク位置の移動量の補正について説明する。
【００８０】
処理部１３１は、ピーク位置の移動量を求めると、メモリに格納されている正弦関数を参照し、ピーク位置の移動量におけるサブピクセル移動量に対応する計測誤差を求める。そして、処理部１３１は、該計測誤差が相殺されるようにピーク位置の移動量を補正する。
【００８１】
次に、処理部１３１で行われる上記倍率補正演算について説明する。
【００８２】
倍率補正演算は、撮像光学系１１０の結像倍率をＭとすると、被検面におけるスペックルパターンの移動速度がＶ１であるとき、撮像素子１２０の受光面でのスペックルパターンの像の移動速度Ｖ２がＶ２＝−Ｍ×Ｖ１となることから、被検面の移動速度を求めるために必要な演算である。
【００８３】
そこで、処理部１３１は、補正されたピーク位置の移動量に、（−１／Ｍ）を掛けることにより、倍率補正演算を行う。
【００８４】
プリンタ制御装置２０９０は、印刷ジョブが要求されると、処理部１３１に計測要求を出力する。そして、処理部１３１は、計測要求を受け取ると、移動情報計測処理を開始する。
【００８５】
処理部１３１で行われる移動情報計測処理について、図１５のフローチャートを用いて説明する。
【００８６】
最初のステップＳ４０１では、フレームレート、露光時間、及び光源１０１の発光パワーに、それぞれのデフォルト値を設定する。
【００８７】
次のステップＳ４０３では、フレーム番号が格納される変数ｎに初期値１をセットする。
【００８８】
次のステップＳ４０５では、光源１０１を点灯させる。
【００８９】
次のステップＳ４０７では、撮像素子１２０からスペックルパターン画像Ｇ（ｎ）を送られてくるのを待ち、スペックルパターン画像Ｇ（ｎ）を受け取るとステップＳ４０９に移行する。
【００９０】
このステップＳ４０９では、スペックルパターン画像Ｇ（ｎ）を処理部１３１のメモリに保存する。
【００９１】
次のステップＳ４１１では、変数ｎにセットされている値を＋１する。
【００９２】
次のステップＳ４１３では、撮像素子１２０からスペックルパターン画像Ｇ（ｎ）を送られてくるのを待ち、スペックルパターン画像Ｇ（ｎ）を受け取るとステップＳ４１５に移行する。
【００９３】
このステップＳ４１５では、スペックルパターン画像Ｇ（ｎ）を処理部１３１のメモリに保存する。
【００９４】
次のステップＳ４１７では、スペックルパターン画像Ｇ（ｎ）とスペックルパターン画像Ｇ（ｎ−１）との間の相関強度を演算する。
【００９５】
次のステップＳ４１９では、相関強度に含まれる背景ノイズを低減させる（例えば、非特許文献１参照）。
【００９６】
次のステップＳ５０１では、相関強度と画素位置との関係を表すフィッティング関数を求める。
【００９７】
次のステップＳ５０３では、フィッティング関数に基づいてピーク位置の移動量を求める。
【００９８】
次のステップＳ５０５では、サブピクセル移動量を求める。
【００９９】
次のステップＳ５０７では、サブピクセル移動量と計測誤差との関係を表す正弦関数を参照し、ステップＳ５０５で得られたサブピクセル移動量に応じた計測誤差を求める。
【０１００】
次のステップＳ５０９では、ステップＳ５０７で得られた計測誤差に応じてピーク位置の移動量を補正する。
【０１０１】
次のステップＳ５１１では、倍率補正演算を行い、対象物の移動量を求める。
【０１０２】
次のステップＳ５１３では、対象物の移動量とフレームレートとから対象物の移動速度を算出する。
【０１０３】
次のステップＳ５１５では、上記（１）式〜（３）式を用いて、対象物の移動速度に応じた最適フレームレート、最適露光時間、及び最適発光パワーを求める。
【０１０４】
次のステップＳ５１７では、フレームレート、露光時間、及び光源１０１の発光パワーがそれぞれ最適値となるように、フレームレート、露光時間、及び光源１０１の発光パワーを調整する。
【０１０５】
次のステップＳ５１９では、対象物の移動速度及び変数ｎの値をプリンタ制御装置２０９０に送出する。
【０１０６】
次のステップＳ５２１では、プリンタ制御装置２０９０から計測終了を受け取ったか否かを判断する。計測終了を受け取っていなければ、ここでの判断は否定され、上記ステップＳ４１１に戻る。一方、計測終了を受け取っていれば、ここでの判断は肯定され、ステップＳ５２３に移行する。
【０１０７】
このステップＳ５２３では、光源１０１を消灯させる。そして、移動情報計測処理を終了する。
【０１０８】
プリンタ制御装置２０９０は、移動情報計測装置１０からの移動情報に基づいて、予め設定されている所望の移動速度が維持されるように、搬送装置２０４４の駆動ローラを制御する。
【０１０９】
ところで、カラープリンタ２０００によって形成される画像の解像度が３００ｄｐｉのときには、１ドットが約８４．７μｍとなる。記録紙の送り量の累積誤差が±０．０２８５％以内であれば、Ａ４サイズの記録紙の長手方向に２９７ｍｍ移動したときの累積誤差は±８４．７μｍ以内である。この場合、表裏の画像のずれは±１ドットライン以内にできる。これは、比較的よいレベルの仕様である。
【０１１０】
上記実験では、対象物の移動速度の変動に伴う計測誤差は±０．０２３％以内である。これは、上記送り量の累積誤差の目標である±０．０２８５％以内である。そして、移動情報計測装置１０では、フレーム単位で逐次的に計測誤差が補正されるため、送り方向のドット位置精度が向上するとともに、送り量の累積誤差も改善されて、±１ドットライン以内のずれにおさめることが可能である。
【０１１１】
このように、記録紙を対象物とする移動情報計測装置１０を用いることによって、画像の位置ずれを高精度に抑制することができる。
【０１１２】
ところで、記録紙は、搬送方向における移動量の誤差のほかに、搬送方向に直交する方向にも移動することによってスキューしてしまうことがある。この場合、移動情報計測装置１０を複数用いて、搬送方向とそれに直交する方向とで移動量を計測したり、搬送方向に関して離れた複数位置での移動量の差を計測し、その計測結果に基づいてフィードバック制御を行うことにより、スキューに対しても高い精度で制御することができる。
【０１１３】
以上説明したように、本実施形態に係る移動情報計測装置１０は、照明系１００、撮像光学系１１０、撮像素子１２０、カバーガラス１２１、基板１３０、処理部１３１、光源駆動用ＩＣチップ１３２、ケース部材１４０などを有している。
【０１１４】
処理部１３１は、計測誤差とサブピクセル移動量との関係において、計測誤差の変動が１位相周期の正弦関数特性を示すように、フレームレート、露光時間、及び光源１０１の発光パワーを調整する。
【０１１５】
照明系１００は、光源１０１を処理部１３１から設定された発光パワーで発光させ、コヒーレントな光を被検面に照射する。撮像光学系１１０は、被検面にコヒーレントな光を照射することによって発生したスペックルパターンの像を撮像素子１２０の受光面に形成する。撮像素子１２０は、処理部１３１から設定されたフレームレート及び露光時間に応じてスペックルパターンの像を撮像し、スペックルパターン画像を処理部１３１に出力する。
【０１１６】
処理部１３１は、２つのスペックルパターン画像について画素毎に相関強度を求め、フィッティングによって、画素ピッチよりも小さい分解能でピーク位置の移動量を求める。そして、処理部１３１は、サブピクセル移動量に基づいてピーク位置の移動量を補正し、さらに、補正後のピーク位置の移動量に対して倍率補正演算を行い対象物の移動量を求める。
【０１１７】
この場合は、移動情報計測装置１０は、対象物の移動速度が変動しても、その移動情報を高い精度で計測することができる。すなわち、移動情報計測装置１０によれば、対象物の移動情報を高い精度で安定して計測することができる。
【０１１８】
また、処理部１３１は、２つのフレームについて、フレーム間での対象物の移動量とフレーム間での経過時間とから、フレーム間での対象物の移動速度を求めることができる。
【０１１９】
また、処理部１３１は、３つのフレームについて、連続した２つのフレーム間での対象物の移動速度から、加速度を求めることができる。
【０１２０】
また、上記実施形態では、第１レンズ１１１、アパーチャ部材１１２、及び第２レンズ１１３がテレセントリックな光学配置になっている。この場合は、光源の波長変動や温度変動に伴う倍率の補償を行う必要がなく、煩雑な倍率補正を回避することができる。
【０１２１】
また、移動情報計測装置１０は、対象物の移動速度が一定のとき、温度変動や光源の波長変動、被険面のデフォーカス移動に対して高精度に安定して計測することができる。例えば、移動速度が１００ｍｍ／ｓｅｃに制御された対象物について、撮像素子１２０、処理部１３１、及び光源駆動用ＩＣチップ１３２の発熱に伴い、温度が室温から約６０℃に上昇していく過程における繰り返し誤差の変動幅は０．０２８％程度であった。また、被険面のデフォーカス量が±１ｍｍのときの繰り返し誤差の変動幅は０．００８％であった。
【０１２２】
なお、光源の波長変動や温度変動のおそれがないときには、第１レンズ１１１、アパーチャ部材１１２、及び第２レンズ１１３が非テレセントリックな光学配置であっても良い。
【０１２３】
そして、カラープリンタ２０００は、移動情報計測装置１０を備えているため、記録紙の移動速度を安定して所望の移動速度とすることができ、結果として、位置ずれが抑制され、高品質の画像を形成することができる。
【０１２４】
なお、上記移動情報計測処理において、ステップＳ４０１では、フレームレート、露光時間、及び光源１０１の発光パワーに、それぞれのデフォルト値を設定する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１２５】
例えば、使用者によって対象物の予想される移動速度が入力されているときは、該移動速度に応じたフレームレート、露光時間、及び光源１０１の発光パワーを設定しても良い。
【０１２６】
また、対象物の予想される移動速度が前回の移動情報計測処理のときと同じであれば、例えば、前回の移動情報計測処理の最後に調整されたフレームレート、露光時間、及び光源１０１の発光パワーを設定しても良い。
【０１２７】
なお、上記実施形態において、記録紙の移動情報を求める際に、移動情報計測装置１０の処理部１３１で行われる処理の少なくとも一部が、プリンタ制御装置２０９０で行われても良いし、プリンタ制御装置２０９０で行われる処理の少なくとも一部が、移動情報計測装置１０の処理部１３１で行われても良い。
【０１２８】
例えば、上記倍率補正演算がプリンタ制御装置２０９０で行われても良い。この場合は、処理部１３１は、補正されたピーク位置の移動量とＧ（ｎ）のフレーム番号を組として、プリンタ制御装置２０９０に出力する。
【０１２９】
また、上記実施形態において、任意のフレーム番号での移動速度を、それ以前の２つ以上のフレーム番号における移動速度の計測値から推定し、フレームレート、露光時間、光源の発光パワーを調整しても良い。
【０１３０】
例えば、フレーム番号ｎ−１での移動速度ｖ１と、フレーム番号ｎでの移動速度ｖ２から、加速度Ａを求めて、フレーム番号ｎ＋１のスペックルパターン画像の取得時刻ｔ３における移動速度Ｖ３をＶ３＝Ｖ２＋Ａ×ΔＴの式から予測し、Ｖ３に対して最適なフレームレート、露光時間、光源の発光パワーに調整した状態で時刻ｔ３における計測を行っても良い。
【０１３１】
また、上記実施形態において、上記（１）式、上記（２）式、上記（３）式を、使用者が修正するための入力手段が設けられていても良い。この場合、使用者は、定期的に移動情報計測装置１０の測定精度を検定し、その検定結果に基づいて、上記（１）式、上記（２）式、及び上記（３）式の少なくともいずれかを修正することができる。
【０１３２】
また、上記実施形態において、移動情報計測装置１０と同等以上の送り精度を有する装置を用いて、所定の移動速度Ｖで対象物を移動させ、該移動速度Ｖにおける最適フレームレート、最適露光時間、最適発光パワーに設定した移動情報計測装置１０を用いて計測したときに、その計測誤差がゼロとなるように撮像光学系１１０の結像倍率を補正するための補正係数を求めても良い。この補正係数は、上記ステップＳ５１１における倍率補正演算の際に用いることができる。
【０１３３】
また、上記実施形態では、移動情報計測装置１０が記録紙の移動情報を計測する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、移動情報計測装置１０が搬送装置２０４４の移動情報を計測しても良い。この場合、プリンタ制御装置２０９０は、移動情報計測装置１０からの搬送装置２０４４の移動情報に基づいて、予め設定されている所望の搬送速度が維持されるように、搬送装置２０４４を制御する。
【０１３４】
また、上記実施形態において、一例として図１７に示されるように、更に、中間転写ベルト２０４０の移動情報を計測するための移動情報計測装置１０が設けられていても良い。この場合、中間転写ベルト２０４０の移動速度が所望の移動速度となるように制御することが可能となり、所望のタイミングで各色のトナー像が中間転写ベルト２０４０へ転写され、その結果、色ずれを抑制することができる。ここでは、移動情報計測装置１０は、感光体ドラムＭ１と感光体ドラムＹ１との間に設けられており、速度差の影響を少なくしている。
【０１３５】
また、上記実施形態では、画像形成装置が、中間転写ベルト方式の画像形成装置である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、一例として図１８に示されるように、直接転写方式の画像形成装置２０００Ａであっても良い。
【０１３６】
この画像形成装置２０００Ａでは、前記中間転写ベルト２０４０に代えて、搬送ベルト２０４０Ａを有しており、該搬送ベルト２０４０Ａ上の記録紙に、各感光体ドラム上のトナー画像が順次転写される。ここでは、搬送ベルト２０４０Ａの近傍に移動情報計測装置１０が配置されている。
【０１３７】
この場合、プリンタ制御装置２０９０は、印刷ジョブが要求されると、所定のタイミング毎に移動情報計測装置１０を用いて搬送ベルト２０４０Ａあるいは記録紙の移動情報を求める。そして、プリンタ制御装置２０９０は、移動情報計測装置１０からの搬送ベルト２０４０Ａあるいは記録紙の移動情報に基づいて、予め設定されている所望の移動速度が維持されるように、搬送ベルト２０４０Ａの駆動ローラを制御する。
【０１３８】
これにより、画像形成装置２０００Ａでは、記録紙の移動速度を安定して所望の移動速度とすることができ、結果として、色ずれが抑制され、高品質の画像を形成することができる。
【０１３９】
また、画像形成装置が、一例として図１９に示されるように、インクを吐出する印字ヘッドにより、記録紙に画素を直接印字する画像形成装置２０００Ｂであっても良い。なお、図１９には、要部のみが示されている。印字ヘッドは、図１９の紙面に直交する方向に移動（走査）可能である。
【０１４０】
用紙トレイに装填されている記録紙は、フィードローラによって１枚のみが取り出され、送りローラ対１に挟まれて、印字ヘッドに対向する位置に送られる。記録紙はさらに送りローラ対２に挟まれて（図２０参照）、間欠的に搬送される。
【０１４１】
印字ヘッドは、上記移動（走査）しながら記録紙に画素を印字する。印字ヘッドによって印字されている間は、記録紙の送りは停止される。そして、印字ヘッドの１回の移動（走査）が終わると、記録紙は、各送りローラ対によって所定量送られる。この印字ヘッドによる印字と、記録紙の所定量の送りは、記録紙１枚分の印字が完了するまで、繰返し行われる。
【０１４２】
移動情報計測装置１０は、印字ヘッドの近傍に配置され、記録紙の移動速度及び（あるいは）変位量を直接検出する。そして、不図示の制御装置は、移動情報計測装置１０の計測結果に基づいて各送りローラ対を制御する。
【０１４３】
すなわち、画像形成装置２０００Ｂにおいても、移動情報計測装置１０を用いることにより、記録紙を高い精度で送ることができ、その結果、画像品質を向上させることが可能となる。
【０１４４】
また、移動情報計測装置１０は、単色のレーザプリンタ、複写機、プロッタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機などの画像形成装置にも用いることができる。
【０１４５】
また、移動情報計測装置１０は、画像形成装置以外の装置にも用いることができる。例えば、搬送機構を有する装置や機械に、移動情報計測装置１０を用いても良い。
【０１４６】
例えば、長尺のフィルム材料を搬送ベルトによって搬送し、所定の長さ毎に切断する装置に移動情報計測装置１０を用いても良い。この場合、搬送ベルトの移動速度の検出精度が低いと、安定して所定の長さ毎に切断するのは困難である。搬送ベルトを対象物として移動情報計測装置１０を用いると、搬送ベルトの移動速度を安定して精度良く計測することができるため、長尺のフィルム材料を安定して所定の長さ毎に切断することができる。その結果、歩留まりが向上し、低コスト化を図ることができる。
【０１４７】
また、搬送されている材料に対して所定の位置で加工を行うような装置に、移動情報計測装置１０を用いると、位置精度を高めることができるため、製品の品質向上を図ることができる。
【０１４８】
また、例えば、搬送されている材料に圧延加工を行う装置では、材料の搬送速度によって材料特性が変わることがある。この装置に、搬送されている材料を対象物とする移動情報計測装置１０を用いると、材料の搬送速度を安定して精度良く計測することができるため、搬送速度を高精度に制御することが可能であり、その結果、材料特性を安定化させることができる。
【０１４９】
ところで、駆動ローラに対して搬送ベルトがスリップしたり、駆動ローラの回転軸が偏芯していたり、周囲の機構で発生した振動が伝わったりすると、搬送ベルトの移動速度に誤差が生じることがある。搬送機構の改良のみでこの誤差を解消するのは難しいが、移動情報計測装置１０を用いると、安価に安定して上記誤差を解消することができる。
【０１５０】
また、搬送機構を有する装置や機械において、高コスト化を招くことなく搬送機構の搬送精度を向上させるために、移動情報計測装置１０を用いても良い。
【０１５１】
また、例えば、自動車などの走行体に移動情報計測装置１０を用いても良い。自動車などの走行体を自動運転させる場合、走行速度や走行距離の検出精度が低いと、検出結果から得られた走行体位置と実際の走行体位置とがずれてしまい、衝突事故につながるなどの不具合が生じる。また、タイヤに連動しているシャフトの回転速度を高精度に検出することができたとしても、タイヤが路面上でスリップすると上記ずれが発生することになる。走行体に移動情報計測装置１０が搭載されていれば、路面にコヒーレント光を照射して得られるスペックルパターン画像から、走行体の走行速度を求めることができるので、タイヤのスリップがあったとしても、上記ずれの発生を抑制することができる。
【０１５２】
同様に、室内を走行する走行体に移動情報計測装置１０を用いても良い。
【０１５３】
また、例えば、惑星探査用の自律走行機に移動情報計測装置１０を用いても良い。惑星探査用の自律走行機が走行する路面の状態は大変悪く、スリップやスタックが頻繁に生じる。そして、タイヤの回転速度を制御するだけでは自律走行機の正確な走行は困難である。この場合、自律走行機に移動情報計測装置１０を搭載すれば、比較的低コストで走行精度を改善することができる。また、遠隔操作が難しい場合や、自律走行させたい場合においても、高い精度の走行が可能となる。
【０１５４】
また、対象物の加速度あるいは減速度を計測する用途に移動情報計測装置１０を用いても良い。この場合であっても、対象物の加速度あるいは減速度を高い精度で安定して計測することができる。
【０１５５】
要するに、移動情報計測装置１０は、コヒーレント光を照射したときにスペックルパターンを形成する物体全般の相対的な移動情報を安定して精度良く計測するのに好適である。
【符号の説明】
【０１５６】
１０…移動情報計測装置、１００…照明系、１０１…光源、１０２…カップリングレンズ、１１０…撮像光学系、１１１…第１レンズ、１１２…アパーチャ部材、１１３…第２レンズ、１１４…鏡筒、１２０…撮像素子、１２１…カバーガラス、１３０…基板、１３１…処理部（処理装置）、１３２…光源駆動用ＩＣチップ、１４０…ケース部材、２０００…カラープリンタ（装置）、２０００Ａ…画像形成装置（装置）、２０１０…光走査装置、２０４０…中間転写ベルト、２０４０Ａ…搬送ベルト（搬送機構）、２０４４…搬送装置（搬送機構）、２０９０…プリンタ制御装置（制御部）、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５７】
【特許文献１】特開２０１０−５５０６４号公報
【非特許文献】
【０１５８】
【非特許文献１】高浦  淳、他５名、「レーザスペックルによる高精度移動量センサの開発」、リコーテクニカルレポート、２０１４年１月、Ｎｏ．３９、ｐ．４０−４８
【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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