JP3118200B2 - 線条体検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、受光素子からの信
号を差動増幅することにより線条体に付着した粒を検出
する線条体検査装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来、この種の装置と
しては、実公平６−１３４４６号公報に示されるよう
に、線条体の長手方向に沿って２つの受光素子を配置す
ると共に、線条体を挟んで各受光素子に線条体の直径よ
りも光芒の広い平行光を照射し、２つの受光素子の各出
力を差動増幅器で増幅して得られる差動信号の変化によ
って粒の有無の検出を行うものが知られている。つま
り、線条体に粒が付着していた場合は、線条体の幅寸法
が直径よりも粒の高さ分だけ大きくなり、線条体に付着
した粒が一方の受光素子を通過する際は、一方の受光素
子の受光量が通常値（線条体の線幅を検出する状態）よ
りも減少するのに対して他方の受光素子の受光量は通常
値のままであるので、差動増幅器からは例えば正の差動
信号が出力される。そして、線条体の移動に伴って粒が
他方の受光素子を通過する際は、一方の受光素子の受光
量が通常値に復帰するのに対して他方の受光素子の受光
量が通常値よりも減少するので、差動増幅器からは負の
差動信号が出力される。従って、粒の移動に伴って差動
増幅器からは正の差動信号と負の差動信号が続けて出力
されるので、差動増幅器から差動信号が２回連続して出
力されたときは１個の粒を検出したと判断することがで
きる。

【０００３】ところで、検出対象となる粒は、図２４に
示すように線条体１のＸ，Ｙ方向のうちの一方向のみに
付着した粒２もあれば、Ｘ，Ｙ両方向にまたがって付着
する粒２もある。このような線条体１のＸ・Ｙ方向のい
ずれか一方向のみに付着する粒２も確実に検出するため
に特開昭４７−４５７５６号公報のように投光部と受光
部とを２組設けて線条体をＸ方向並びにＹ方向の両方向
から粒の付着を検出するものが用いられている。しかし
ながら、この方法では、２組の投・受光部が線条体の長
手方向にずらして配置されているため、夫々の受光部の
粒を検出するタイミングがずれてしまう。このため、
Ｘ，Ｙ両方向に付着する粒に対しては、１つの粒に対し
て２個分の検出信号が現れることになり、正確な粒の検
出が行えないという課題が生ずる。

【０００４】そこで、この課題を解決するために２組の
投・受光部を図２５に示すように互いの検査領域が線条
体１の同一点で直交するように線条体１の垂直方向の同
一２次元平面上のＸ方向とＹ方向とに第１，第２の投光
部３，４及び第１，第２の受光部５，６とを配置するこ
とが考えられる。

【０００５】図２６は第１，第２の受光部５，６の構成
を示すブロック図である。この図２６において、第１，
第２の受光部５，６は共に２つの受光素子７，８の出力
を差動増幅器９で増幅して差動信号Ｘ，Ｙを夫々出力す
るように構成されている。そして、演算器１０は、差動
信号Ｘ，Ｙの論理和Ｘ＋Ｙを演算して得られる検出信号
Ｚを出力する。

【０００６】この場合、受光素子７，８からの受光信号
を差動増幅器９において差動増幅を行うことから、線条
体１に付着した粒２が検査領域へ侵入するときに例えば
正の差動信号Ｘ，Ｙが出力すると共に、粒２が検査領域
から脱出するときに負の差動信号Ｘ，Ｙが出力される。

【０００７】図２７は、粒２を検出したときに第１，第
２の受光部５，６から出力される各差動信号Ｘ，Ｙ及び
演算器１０が出力する検出信号Ｚを示している。この図
２７において、粒２が線条体１のＸ，Ｙ両方向に付着す
る場合は、同図（ａ）に示すように差動信号Ｘ，Ｙは同
時に出力され、それに応じて検出信号Ｚが出力される。
また、粒２が線条体１のＸ方向のみに付着する場合は同
図（ｂ）に示すように差動信号Ｘの出力に応じて検出信
号Ｚが出力される。また、粒２が線条体１のＹ方向のみ
に付着する場合は同図（ｃ）に示すように差動信号Ｙの
出力に応じて検出信号Ｚが出力される。また、粒２がＹ
方向のみに付着する場合は同図（ｃ）のように差動信号
Ｙの出力に応じて検出信号Ｚが出力される。そして、検
出信号Ｚは、図示しないコントローラに取込まれ、コン
トローラにおいて検出信号Ｚが２回で粒が１個とカウン
トする。

【０００８】しかしながら、このような検出方法におい
ては、粒２がＸ，Ｙ両方向にわたって付着する場合に、
第１，第２の受光部５、６において内部回路のばらつき
や受光素子の位置ずれ等による検出タイミングのずれが
発生すると、１個の粒２に対して２個分の検出信号Ｚが
出力されてしまうという問題が発生する。

【０００９】図２８は検出信号Ｚの発生タイミングを示
すタイミングチャートである。正常な検出時が同図
（ａ）で、検出タイミングにずれが生じた場合が同図
（ｂ）である。正常であれば、Ｘ方向に対応した差動信
号ＸとＹ方向に対応した差動信号Ｙは同時に発生するの
で、演算器１０でその和をとれば検出信号Ｚは２回出力
され、図示しないコントローラにおいて１個の粒２は１
個とカウントされる。

【００１０】ところが、差動信号Ｘと差動信号Ｙの発生
タイミングがずれると、その和による検出信号Ｚは４回
出力されるので、１個の粒２は図示しないコントローラ
によって２個とカウントされることになる。

【００１１】このような問題点に対して、図２９に示す
ようにオフディレイをかけることが考えられる。同図
（ａ）は検出信号Ｚに出力が現れたらオフディレイをか
けることで、２個目の検出信号Ｚがカウントされなくな
る。

【００１２】しかしながら、この方法では、オフディレ
イをかける時間の設定が一律に規定することができない
ため、同図（ｂ）のようにオフディレイをかけすぎた場
合には、２回目の検出信号Ｚが出力されなくなって粒２
の数を正確に検出できなくなるという問題が存在する。
即ち、オフディレイをかける時間は、電線等の移動速度
や粒の大きさなどによって設定値が変動するため、オフ
ディレイによる設定は不可能なのが実情である。

【００１３】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、線条体の同一の検出ポイントを複数の
方向から検査することにより線条体に付着する粒を検出
する構成において、粒が線条体の複数方向にわたって付
着する場合であっても、粒を正確に検出することができ
る線条体検査装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、線条体の長手
方向に沿って配置される２つの受光素子と当該受光素子
の各出力を差動増幅することにより線条体に付着した粒
の通過に伴う各受光素子の受光量の差に基づいて第１の
差動信号及び当該第１の差動信号と反対極性の第２の差
動信号を順に出力する差動増幅機能を有する複数の受光
部と、線条体を挟んで前記各受光部に夫々対向して配置
される複数の投光部と、それらの投光部及び受光部を前
記線条体の同一の検出ポイントを複数方向から検出する
ように同一２次元平面上に配置した状態で前記受光部か
ら出力される差動信号の出力タイミングに応じて検出信
号を出力する出力手段とを備えた線条体検査装置におい
て、前記出力手段は、差動信号の検出待ちの状態におい
て複数の受光部のうちの何れかの特定の受光部から出力
された最初の第１の差動信号を検出してから当該特定の
受光部から出力された第２の差動信号を検出するまでの
判定期間中に他の受光部から第１の差動信号が出力され
たことを検出したときは、その判定期間中に第１の差動
信号を出力した受光部及び上記特定の受光部のうちの所
定の１つの受光部が出力した第１及び第２の差動信号の
みに対応して検出信号を出力し再び差動信号の検出待ち
の状態に復帰するようにしたものである（請求項１）。

【００１５】このような構成によれば、線条体に粒が付
着していた場合、粒の通過に伴って２つの受光素子の受
光量が順に変化するので、受光部からは第１の差動信号
と当該第１の差動信号と反対極性の第２の差動信号が順
に出力される。

【００１６】ここで、線条体に付着している粒が複数の
受光部の検出領域にまたがって付着していた場合、複数
の受光部から出力される第１及び第２の差動信号は同一
タイミングとなるのが正常であるものの、受光素子の配
置関係或いは受光部の検出特性によっては差動信号の出
力タイミングが異なることがあり、このような場合は、
出力部からの検出信号が１個の粒に対応しなくなる。

【００１７】そこで、出力部は、差動信号の検出待ちの
状態において特定の受光部から出力された第１の差動信
号を検出してから第２の差動信号を検出するまでの判定
期間中に他の受光部から第１の差動信号が出力されたと
きは、粒が複数の受光部の検出領域にまたがって付着し
ていると判断し、判定期間中に第１の差動信号を出力し
た受光部及び特定の受光部のうちの所定の１つの受光部
が出力した第１及び第２の差動信号のみに対応して検出
信号を出力してから再び差動信号の検出待ちの状態に復
帰する。これにより、粒が複数の受光部の検出領域にま
たがって付着している場合であっても、出力部は粒に対
応した数の検出信号を確実に出力することができる。

【００１８】また、前記出力手段は、前記各受光部から
出力された第１及び第２の差動信号の検出に応じて検出
信号を出力する演算器と、判定期間中に複数の受光部が
第１の差動信号を出力したことを検出したときは、それ
らの受光部及び前記特定の受光部のうちの所定の１つの
受光部以外の受光部が出力した第１の差動信号及び第２
の差動信号が前記演算器に出力されることを禁止する禁
止回路とから構成されていてもよい（請求項２）。

【００１９】このような構成によれば、出力部は演算器
と禁止部とから構成されており、演算器は、複数の受光
部から出力された第１及び第２の差動信号の検出タイミ
ングに応じて検出信号を出力する。

【００２０】ここで、粒が複数の受光部の検出領域にわ
たって線条体に付着していた場合は、１つの粒に対して
複数の受光部から差動信号が異なるタイミングで出力さ
れ、それに応じて演算器が検出信号を出力してしまうこ
とになる。

【００２１】そこで、禁止回路は、判定期間中に複数の
受光部が第１の差動信号を出力したことを検出したとき
は、それらの受光部及び特定の受光部のうちの所定の１
つの受光部以外の受光部が出力した第１の差動信号及び
第２の差動信号が前記演算器に出力されることを禁止す
る。これにより、演算器は、１個の粒に対応した検出信
号を正確に出力することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例を図１
乃至図９を参照して説明するに、従来技術と同一部分に
は同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について
符号を付して説明する。図１は全体の構成を示すブロッ
ク図である。この図１において、Ｘ方向検出用の第１の
受光部５及びＹ方向検出用の第２の受光部６は、図２に
示すように線条体１に対して垂直方向の同一２次元平面
上に配置されると共に、図３に示すように２つの受光素
子７，８の差動出力を差動信号Ｘ，Ｙとして夫々出力す
るように構成される。ここで、線条体の同一の検出ポイ
ントとは線条体が通過する位置上の同一位置のことで、
２組の投・受光部の検査領域が線条体の通過位置上の同
一点で交わるように第１，第２の投光部３，４及び第
１，第２の受光部５，６は配置される。そして、第１，
第２の受光部５，６から出力される差動信号Ｘ，Ｙはシ
フトレジスタ１１，１２及び判別回路１３へ夫々送られ
る。

【００２３】判別回路１３はクロック信号に基づいて動
作する論理回路から構成されており、差動信号Ｘ，Ｙの
出力パターンから粒２の付着状態の判別を行い、粒２が
Ｘ，Ｙ両方向に付着すると判別した場合は、その判別結
果に基づいてマスクゲート１４，１５にマスクＸ信号Ｍ
ｘ，マスクＹ信号Ｍｙを出力する。

【００２４】シフトレジスタ１１，１２は、判別回路１
３において粒２の付着状態判別時間及びマスク信号出力
の処理時間とのタイミングを取るために設けられてい
る。つまり、シフトレジスタ１１から出力される差動信
号Ｘａと判別回路１３から出力されるマスクＸ信号Ｍｘ
とがマスクゲート１４へ同時に出力されるように設定さ
れている。また、シフトレジスタ１２から出力される差
動信号Ｙａとマスクゲート１５から出力されるマスクＹ
信号Ｍｙとがマスクゲート１５へ同時に出力されるよう
に設定されている。

【００２５】マスクゲート１４はシフトレジスタ１１か
らの差動信号Ｘａの入力に応じて差動信号Ｘｂを出力す
ると共に、判別回路１３からマスクＸ信号Ｍｘが入力し
たときは差動信号Ｘａの入力にかかわらず差動信号Ｘｂ
の出力を停止するようになっている。また、マスクゲー
ト１５はシフトレジスタ１２からの差動信号Ｙａの入力
に応じて差動信号Ｙｂを出力すると共に、判別回路１３
からマスクＹ信号Ｍｙが入力したときは差動信号Ｙａの
入力にかかわらず差動信号Ｙｂの出力を停止するように
なっている。そして、演算器１０は、マスクゲート１
４，１５からの差動信号Ｘｂ，Ｙｂの入力に応じて検出
信号Ｚを出力する。

【００２６】この場合、上記演算器１０、シフトレジス
タ１１，１２、判別回路１３、マスクゲート１４，１
５、が本発明の出力手段１６に相当すると共に、その出
力手段１６において演算器１０を除いた構成が本発明の
禁止回路に相当する。

【００２７】次に上記構成の作用について説明する。判
別回路１３は、上述したように差動信号Ｘ，Ｙのパター
ンから線条体１に対する粒２の付着状態の判別を行う。
ここで、差動信号Ｘ，Ｙのパターンは図４に示したよう
に粒２の付着状態によって一義的に決まってくる（図２
４参照）。

【００２８】即ち、粒２が線条体１のＸ方向のみに付着
する場合は、差動信号Ｘのみが出力される（図４（ａ）
参照）。また、粒２が線条体１のＹ方向のみに付着する
場合は、差動信号Ｙのみが出力される（同図（ｂ）参
照）。また、粒２が線条体１のＸ，Ｙ両方向に付着する
場合は、差動信号Ｘ，Ｙが出力されるが、その場合、差
動信号Ｘ，Ｙは同時に出力されるか（同図（ｃ）参
照）、差動信号Ｘに対して差動信号Ｙが遅れて出力され
るか（同図（ｄ）参照）、差動信号Ｙに対して差動信号
Ｘが遅れて出力されるか（同図（ｅ）参照）の３つのパ
ターンとなる。従って、差動信号Ｘ，Ｙのパターン、即
ち差動信号Ｘ，Ｙが検出される順序から粒２の付着状態
の判別が可能となる。

【００２９】図５は判別回路１３による粒２の付着方向
の判別ルーチンを示している。判別回路１３は、初期状
態においては、差動信号Ｘ、Ｙのどちらの差動信号を検
出するかを判断している。この場合、差動信号Ｘを検出
すればＸ先行検出状態に移行し、差動信号Ｙを検出すれ
ばＹ先行検出状態に移行する。尚、差動信号Ｘ，Ｙ共に
同時に判別回路１３に入力される場合も判別回路１３に
おいては両信号を同時に検出することはなく、どちから
の検出を内部クロックの１クロック分ずらすことによっ
て、差動信号Ｘ，Ｙのどちらかを優先的に検出するよう
になっている。

【００３０】次に、Ｘ先行検出状態、或いはＹ先行検出
状態において、差動信号Ｘ，Ｙのどちらの差動信号を検
出するかを判断する。 （判別状態Ａ）……Ｘ先行検出状態から差動信号Ｘが検
出されたときは、判定期間中に差動信号Ｙは入力しなか
ったと判断し、Ｘ方向のみ付着という判別に至る（図６
（ａ）の状態）。 （判別状態Ｂ）……Ｘ先行検出状態から差動信号Ｙが検
出されたときは、判定期間中に差動信号Ｙが入力したと
判断し、Ｘ，Ｙ両方向に付着という判別に至る（同図
（ｂ）の状態）。

【００３１】（判別状態Ｃ）……Ｙ先行検出状態から差
動信号Ｘが検出されたときは、判定期間中に差動信号Ｘ
が入力したと判断し、Ｘ，Ｙ両方向に付着という判別に
至る（同図（ｃ）の状態）。 （判別状態Ｄ）……Ｙ先行検出状態から差動信号Ｙが検
出されたときは、判定期間中に差動信号Ｘは入力しなか
ったと判断し、Ｙ方向のみ付着という判別に至る（同図
（ｄ）の状態）。

【００３２】ここで、判別回路１３は、粒２がＸ，Ｙ両
方向に付着すると判別した場合は、マスク処理に移行
し、粒２がＸ方向のみ或いはＹ方向のみに付着すると判
別した場合は、初期状態に戻る。 ［マスク処理］判別回路１３は、粒２がＸ，Ｙ両方向に
付着すると判別したとき、即ち、判別状態Ｂ及び判別状
態Ｃに至ると、判別した時点から粒２の通過が終了する
までマスク信号を出力する。

【００３３】図７にマスク信号の出力タイミングを示
す。粒２の通過の終了は、判別状態Ｂでは差動信号Ｙ２
の立下りで（同図（ａ））、判別状態Ｃでは差動信号Ｘ
２の立下りで判別される（同図（ｂ））。

【００３４】ここで、マスク信号はマスクＸ信号Ｍｘと
マスクＹ信号Ｍｙの２通りあって、マスクゲート１４，
１５へ夫々出力される。マスクＸ信号Ｍｘは判別状態
Ｃ、即ち差動信号Ｙが先に検出され差動信号Ｘが後に出
力されたときに、判別回路１３からマスクゲート１４に
出力される。この場合、マスクＸ信号Ｍｘが出力されて
いるときは、マスクＹ信号Ｍｙは出力されない。また、
マスクＹ信号Ｍｙは判別状態Ｂ、即ち差動信号Ｘが先に
検出され差動信号Ｙが後に検出されたときに、判別回路
１３からマスクゲート１５に出力される。この場合、マ
スクＹ信号Ｍｙが出力されているときは、マスクＸ信号
Ｍｘは出力されない。このように判別回路から出力され
るマスクＸ信号Ｍｘ、マスクＹ信号Ｍｙによってマスク
ゲート１４，１５は差動信号Ｘａ，Ｙａのマスク処理を
行う。

【００３５】以下、粒２が線条体１のＸ，Ｙ両方向に付
着する場合、及びＸ，Ｙ方向のうちどちから一方のみに
付着する場合の夫々における具体的な回路動作を図８及
び図９のタイミングチャートを参照して説明する。尚、
従来技術と重複する作用については説明を省略する。

【００３６】（１）粒２が線条体１のＸ，Ｙ両方向に付
着する場合 図８（ａ）に示すように差動信号Ｘが先に検出されたと
きは、まず第１の差動信号Ｘ１が第１の受光部５から出
力されてシフトレジスタ１１と判別回路１３へ取込まれ
る。判別回路１３では、第１の差動信号Ｘ１が検出され
て初期状態からＸ先行検出状態へ移行し、次の差動信号
の待機状態となる。シフトレジスタ１１へ取込まれた第
１の差動信号Ｘ１は所定時間経過したところで差動信号
Ｘａ１としてマスクゲート１４へ出力される。このと
き、マスクゲート１４には判別回路１３からマスクＸ信
号Ｍｘは出力されていないので、差動信号Ｘａ１はマス
クゲート１４を通過して差動信号Ｘｂ１となって演算器
１０へ取込まれる。そして、演算器１０は、差動信号Ｘ
ｂ＋Ｙｂの演算が行われ、差動信号Ｘｂ１の入力に応じ
て差動信号Ｚ１が出力される。

【００３７】次に、第２の受光部６から差動信号Ｙ１が
出力されてシフトレジスタ１２及び判別回路１３に取込
まれる。判別回路１３では、Ｘ先行検出状態において差
動信号Ｙ１が検出されるので、判別状態Ｂへ移行して粒
２がＸ，Ｙ両方向に付着していると判断する。そして、
その判別の時点からマスクＹ信号Ｍｙをマスクゲート１
５へ出力開始する。

【００３８】一方、シフトレジスタ１２へ取込まれた差
動信号Ｙ１は、判別回路１３での粒２の付着状態判別及
びマスクＹ信号Ｍｙ出力処理時間とのタイミングを取る
ようにシフトレジスタ１２からマスクゲート１５へ差動
信号Ｙａ１として出力される。シフトレジスタ１２の作
用によってＹａ１とマスクＹ信号Ｍｙはマスクゲート１
５へ同時に入力される。マスクゲート１５はマスクＹ信
号Ｍｙの入力によって差動信号Ｙａ１を遮断する。その
ため、マスクゲート１５から差動信号Ｙｂ１は出力せ
ず、検出信号Ｚも出力されることはない。次に、差動信
号Ｘ２が第１の受光部５から出力されると、前述した差
動信号Ｘ１のときと同様にして演算器１０から検出信号
Ｚ２が出力される。その後、差動信号Ｙ２が第２の受光
部６から出力されて、シフトレジスタ１２及び判別回路
１３に入力される。前述した差動信号Ｙ１のときと同様
にして、マスクゲート１５において差動信号Ｙｂ２はマ
スク処理されるので、マスクゲート１５から差動信号Ｙ
ｂが出力されないと共に、演算器１０から検出信号Ｚは
出力されない。

【００３９】そして、判別回路１３は、マスクＹ信号Ｍ
ｙの出力状態において、差動信号Ｙ２の立下りを検出す
ると、粒２の通過の終了を判別して、マスクＹ信号Ｍｙ
の出力を終了し、初期状態に戻る。マスクＹ信号Ｍｙの
出力の終了によって、マスクゲート１５も差動信号Ｙａ
に対する出力停止状態を終了して初期状態に戻る。

【００４０】一方、図８（ｂ）に示すように差動信号Ｙ
が先に検出される場合は、差動信号Ｘが先に検出される
場合のＸとＹが入れ替わるのみで、全体の作用は同様で
あるので、説明を省略する。

【００４１】（２）粒がＸ，Ｙ方向のうちのどちから一
方のみに付着する場合 図９（ａ）に示すように差動信号Ｘのみが検出される場
合は、まず、第１の差動信号Ｘ１が第１の受光部５から
出力されると、前記（１）で前述した場合と同じ作用に
よって演算器１０から検出信号Ｚ１が出力される。そし
て、判別回路１３は、初期状態からＸ先行検出状態へ移
行する。

【００４２】次に、第２の差動信号Ｘ２が第１の受光部
５から出力されると、判別回路１３は、Ｘ先行検出状態
から判別状態Ａへ移行して、粒２がＸ方向のみに付着し
ていると判別する。従って、判別回路１３はマスクＸ信
号Ｍｘ及びマスクＹ信号Ｍｙを出力することなく初期状
態に復帰するので、マスクゲート１４からは第２の差動
信号Ｘ２の入力に応じて差動信号Ｘａ２が出力され、そ
れに応じて演算器１０から検出信号Ｚ２が出力されて、
初期状態に復帰する。

【００４３】一方、図９（ｂ）に示すように差動信号Ｙ
のみが検出される場合は、差動信号Ｘのみが検出される
場合のＸとＹが入れ替わるのみで、全体の作用は同様で
あるので、説明を省略する。そして、図示しないコント
ローラは、演算器１０から検出信号Ｚ１，Ｚ２が出力さ
れることに基づいて粒２を１個検出したと判断する。

【００４４】上記実施例によれば、判別回路１３におい
て第１，第２の受光部５，６から出力される差動信号
Ｘ，Ｙの出力パターンから粒２の線条体１に対する付着
状態を判別し、粒２が線条体１の一方向のみに付着する
場合は、従来通りの検出動作を行い、粒２が線条体１の
両方向に付着する場合は、一方の受光部から出力される
差動信号を無効化するようにマスク処理を行って検出動
作を行うようにしたので、１つの粒２に対して検出信号
Ｚは２個しか出力されず、常に正確な検出を行うことが
できる。

【００４５】また、判別回路１３がマスクする差動信号
は第１，第２の受光部５，６から続けて出力される第
１，第２の差動信号のうちの後から出力される第２の差
動信号であり、先に出力される第１の差動信号はマスク
されない。従って、第１，第２の受光部５，６から出力
される第１の差動信号に対応した検出信号をコントロー
ラにリアルタイムで出力することができるので、コント
ローラにおいて粒２をリアルタイムで検出することがで
きる。

【００４６】尚、本第１実施例においては、第１の差動
信号を正の信号、第２の差動信号を負の信号として述べ
てきたが、それとは逆に第１の差動信号を負の信号、第
２の差動信号を正の信号としても同様の作用・効果を得
られることは勿論である。

【００４７】（第２実施例）第１，第２の受光部５，６
から夫々出力される差動信号Ｘ，Ｙの処理を全てＣＰＵ
１７（本発明の出力手段に相当）で行うように構成す
る。そのときのブロック図は図１０に示されるように第
１，第２の受光部５，６とＣＰＵ１７のみで構成され
る。このＣＰＵ１７の動作を示すフローチャートを図１
１に、各差動信号Ｘ，Ｙ及び検出信号Ｚのタイミングチ
ャートを図１２に示す。

【００４８】即ち、図１２（ａ）に示すように粒２が線
条体１のＸ，Ｙ両方向に付着して差動信号Ｘが先に検出
される場合は、最初に第１の差動信号Ｘ１が検出される
と、検出信号Ｚ１を出力し、次に第１の差動信号Ｙ１が
検出されると、粒がＸ，Ｙ両方向に付着すると判別して
検出信号Ｚの出力は行わない。続いて、第２の差動信号
Ｘ２が検出されると、検出信号Ｚ２を出力し、次に差動
信号Ｙ２を検出したときは検出信号Ｚを出力することな
く初期状態に復帰する。

【００４９】以上が差動信号Ｘが先に検出される場合の
ＣＰＵ１７の動作であるが、図１２（ｂ）に示すように
差動信号Ｙが先に検出される場合においても、ＸとＹが
入れ替わる以外は同様の作用を行う。

【００５０】図１２（ｃ）に示すように粒２がＸ方向の
みに付着する場合は、差動信号Ｘ１が検出されると、検
出信号Ｚ１を出力する。続いて、差動信号Ｘ２が検出さ
れると、粒２が線条体１のＸ方向のみに付着すると判別
して、検出信号Ｚ２を出力して初期状態に復帰する。一
方、同図（ｄ）に示すように粒２が線条体１のＹ方向の
みに付着する場合も、Ｘ方向のみに付着する場合と、Ｘ
とＹとが入れ替わる以外は同一である。

【００５１】（第３実施例）第２実施例と同じくＣＰＵ
１７にて処理を行うもので、構成は第２実施例を示す図
１０と同一である。図１３にＣＰＵ１７のフローチャー
トを、図１４に各差動信号Ｘ，Ｙ及び検出信号Ｚのタイ
ミングチャートを示す。

【００５２】図１４（ａ）に示すように粒２が線条体１
のＸ，Ｙ両方向に付着して差動信号Ｘ１が先に検出され
る場合、差動信号Ｘ１が検出されても、検出信号Ｚの出
力は行わず、次の差動信号の検出を行う。続いて、差動
信号Ｙ１が検出されると、粒２が線条体１のＸ，Ｙ両方
向に付着すると判別して検出信号Ｚ１を出力する。そし
て、差動信号Ｘ２が検出されるが、検出信号Ｚの出力は
行わず、差動信号Ｙが検出されると、検出信号Ｚ２の出
力を行って、初期状態に復帰する。一方、同図（ｂ）に
示すように差動信号Ｙが先に検出される場合も、差動信
号Ｘが先に検出される場合とＸとＹが入れ替わる以外は
同一である。

【００５３】また、同図（ｃ）に示すように粒２が線条
体１のＸ方向のみに付着する場合は、差動信号Ｘ１が検
出されても検出信号Ｚの出力は行わない。続いて、差動
信号Ｘ２が検出されると、粒２が線条体１のＸ方向のみ
に付着すると判別して、検出信号Ｚ１，Ｚ２を連続して
出力して初期状態に復帰する。一方、図１７（ｄ）に示
すように粒２が線条体１のＹ方向のみに付着する場合も
粒２が線条体１のＸ方向のみに付着する場合とＸとＹが
入れ替わる以外は同一である。

【００５４】（第４実施例）上記第２，第３実施例では
差動信号Ｘ及びＹの処理全てをＣＰＵ１７で行う構成と
したが、ここでは、第１実施例の判別回路１３の動作を
ＣＰＵで行うように構成する。そのブロック図を図１５
に示すと共にＣＰＵ１８の動作を示すフローチャートを
図１６に示す。ＣＰＵ１８の動作は判別回路１３の動作
と同一であるので、その説明は省略する。

【００５５】（第５実施例）構成は第１実施例と同様で
ある。但し、第１実施例とは判別回路１３のマスク信号
の出力タイミングの点で作用が異なる。即ち、判別回路
１３は、粒２が線条体１のＸ，Ｙ両方向に付着すると判
別した場合、その判別後にマスクゲート１４，１５へマ
スク信号の出力を判別した時点から粒２の通過が終了す
るまで出力していたが、この第５実施例では、そのマス
ク信号は判別した時点から後に検出される差動信号の立
下りまでしか出力しないことを特徴とする。

【００５６】即ち、図１７（ａ）を例にすると、まず判
別回路１３は差動信号Ｘ１を先に検出したときはＸ先行
検出状態に移行し、その後、差動信号Ｙ１が検出されて
判別状態Ｂへ移行して粒２が線条体１のＸ，Ｙ両方向に
付着すると判別する。

【００５７】それに基づいてマスクＹ信号Ｍｙ１がマス
クゲート１５へ出力開始される。そして、判別回路１３
は差動信号Ｙ１の立下りを検出すると、マスクＹ信号Ｍ
ｙ１の出力を停止する。続いて、差動信号Ｙ２の立上が
りの待機状態に移行し、差動信号Ｙ２の立上がりの検出
によってマスクＹ信号Ｍｙ２の出力を開始する。最後に
差動信号Ｙ２の立下りによってマスクＹ信号Ｍｙ２の出
力を終了して初期状態に戻る。

【００５８】（第６実施例）図１８は全体構成を示すブ
ロック図である。この図１８において、第２の受光部６
の出力側には遅延回路１９が接続されている。この遅延
回路１９は例えばコンデンサや抵抗からなるＣＲ回路か
らなり、安価で簡易に構成可能なものである。ここで、
遅延回路１９は、第２の受光部６からの差動信号Ｙを入
力したときは、その入力タイミングから所定時間遅らし
たタイミングで差動信号Ｙａを出力するようになってい
る。この遅延回路１９が差動信号Ｙａを遅らして出力す
る所定時間としては、差動信号Ｙａの出力タイミングが
第１の受光部５からの差動信号Ｘの出力タイミングより
も常に遅れるような時間に設定されている。そして、シ
フトレジスタ１２及び判別回路１３の出力は第１実施例
と同様にマスクゲート１５に取込まれ、このマスクゲー
ト１５の出力は演算器１０に取込まれる。一方、第１の
受光部５の出力は、第１実施例と同様に、判別回路１３
に取込まれると共に演算器１０に直接取込まれるように
なっている。

【００５９】この構成の作用を図１９に示すタイミング
チャートを参照して説明する。即ち、粒２が線条体１の
Ｘ，Ｙ両方向に付着する場合は、第２の受光部６からの
第１の差動信号Ｙ１は遅延回路１９によって必ず第１の
受光部５からの第１の差動信号Ｘ１より遅れて判別回路
１３に取込まれることになる。これにより、判別回路１
３は、粒２が線条体１のＸ，Ｙ両方向に付着する場合
は、遅延回路１９によって差動信号Ｙａ１を先に検出す
ることはないので、マスクＸ信号Ｍｘを出力する必要は
ない。尚、粒２が線条体１のＸ方向またはＹ方向のいず
れかのみに付着する場合は、第１実施例と同様の作用と
なる。

【００６０】この第６実施例によれば、第２の受光部６
の出力側に遅延回路１９を設けることによって、判別回
路１３では第１の受光部５からの差動信号Ｘを必ず先に
検出することになるので、差動信号をマスク処理するの
に必要なシフトレジスタ及びマスタゲートを第２の受光
部６の出力側にのみに設ければよくなる。従って、高価
で簡易でない構成のシフトレジスタやマスクゲートに代
わって安価で簡易な構成の遅延回路を設けることで、安
価で簡易な構成の線条体検査装置を提供することができ
る。

【００６１】（第７実施例）上記第６実施例では、遅延
回路１９を第２の受光部６の出力側に設けたが、第１の
受光部５の出力側に設けるように構成してもよい。その
ときのブロック図は図２０の通りである。このときの作
用は第６実施例のＸとＹが入れ替わるのみで同様のもの
であるので、説明を省略する。

【００６２】（第８実施例）上記第１乃至第７実施例で
は、２組の第１，第２の投光部３，４及び第１，第２の
受光部５，６にて実施されているが、図２１に示すよう
に３組の投光部３，４，２０及び受光部５，６，２１に
て構成しても同様の効果を得ることができる。そのブロ
ック図を図２２に、タイミングチャートを図２３に夫々
示す。基本的な作用及び効果は第１実施例と同様であ
る。この場合、対になる投光部と受光部とを線条体１を
中心にして６０°間隔となるように配置する。また、図
２２に示すように第３の受光部２１に対応してシフトレ
ジスタ２２及びマスクゲート２３を設ける。さらに、判
別回路１３は第１，第２，第３の受光部５，６，２１か
らの差動信号に基づいてマスク信号を出力するようにな
っている。

【００６３】即ち、図２３に示すように判別回路１３は
差動信号Ｘ、Ｙ、Ｗの検出を行い、差動信号Ｘ１に続い
て差動信号Ｙ１及びＷ１を検出すると、マスクＹ信号Ｍ
ｙ及びマスクＷ信号Ｍｗの出力を夫々開始し、差動信号
Ｙａ２及びＷａ２の立下りまで、夫々マスクＹ信号Ｍｙ
及びマスクＷ信号Ｍｗの出力を続ける。また、差動信号
Ｘ，Ｙしか検出されないときは、マスクＹ信号Ｍｙのみ
を出力し、マスクＷ信号Ｍｗは出力されない。さらに、
差動信号Ｘしか検出されない場合は、マスク信号は出力
されない。以上の動作は差動信号Ｘ，Ｙ，Ｗの何れにお
いても同様である。尚、この第８実施例では、３組の投
光部及び受光部を例にあげたが、４組、５組、……と多
数の投光部及び受光部で構成しても同様にして実現可能
である。

【００６４】このような第８実施例によれば、線条体１
を複数方向から検出するため、粒の検出角度において死
角がなくなり、第１実施例の如く２組の投・受光部で検
出を行うものに対して、より確実に且つ完全に粒の付着
を検出することができるという効果を奏する。

【００６５】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形または拡張できる。上記第
１乃至第８実施例では、投光部及び受光部は線条体１に
対して垂直方向の同一２次元平面上に配置されていた
が、同一２次元平面上に配置されるものであればよいの
で、必ずしも線条体１に対して垂直方向である必要はな
く、線条体の長手方向に対して斜めの方向の同一２次元
平面上に投光部及び受光部を配置するようにしてもよ
い。

【００６６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の線条体検査装置によれば、複数の受光部から線条体に
付着した同一の粒に対応して複数の差動信号が出力され
た場合は、特定の受光部から出力された差動信号のみに
対応して検出信号を出力するようにしたので、粒が線条
体の複数方向に付着する場合でも、粒の大きさや線条体
の移動速度にかかわらず常に正確な検出動作を行うこと
が可能となるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における全体構成を示す概
略図

【図２】投光部及び受光部の配置関係を示す斜視図

【図３】受光部の構成を示すブロック図

【図４】粒の各付着状態における差動信号の出力状態を
示すタイミングチャート

【図５】差動信号の入力順番による判別状態を示す図

【図６】各判別状態における差動信号の出力状態を示す
タイミングチャート

【図７】マスク信号の出力状態を示すタイミングチャー
ト

【図８】粒が線条体のＸ，Ｙ方向に付着した場合におけ
る各信号の出力状態を示すタイミングチャート

【図９】粒が線条体の一方向のみに付着した場合におけ
る各信号の出力状態を示すタイミングチャート

【図１０】本発明の第２実施例を示す図１相当図

【図１１】ＣＰＵの動作を示すフローチャート

【図１２】粒の各付着状態における各信号の出力状態を
示すタイミングチャート

【図１３】本発明の第３実施例におけるＣＰＵの動作を
示すフローチャート

【図１４】各信号の出力状態を示すタイミングチャート

【図１５】本発明の第４実施例を示す図１相当図

【図１６】ＣＰＵの動作を示すフローチャート

【図１７】本発明の第５実施例における各信号の出力状
態を示すタイミングチャート

【図１８】本発明の第６実施例を示す図１相当図

【図１９】各信号の出力状態を示すタイミングチャート

【図２０】本発明の第７実施例を示す図１相当図

【図２１】本発明の第８実施例を示す図２相当図

【図２２】図１相当図

【図２３】各信号の出力状態を示すタイミングチャート

【図２４】従来例における粒の付着状態を示す線条体の
断面図

【図２５】投光部及び受光部の配置関係を示す斜視図

【図２６】受光部の構成を示すブロック図

【図２７】検出信号の出力状態を示すタイミングチャー
ト

【図２８】粒がＸ，Ｙ方向に付着した状態における検出
信号の出力状態を示すタイミングチャート

【図２９】オフディレイをかけた状態における検出信号
の出力状態を示すタイミングチャート

【符号の説明】

１は線条体、２は粒、３は第１の投光部、４は第３の投
光部、５は第１の受光部、６は第２の受光部、７，８は
受光素子、９は差動増幅器、１０は演算器、１１，１２
はシフトレジスタ（禁止回路）、１３は判別回路（禁止
回路）、１４，１５はマスクゲート（禁止回路）、１６
は出力手段、１７はＣＰＵ（出力手段）、１８はＣＰ
Ｕ、２０は第３の投光部、２１は第３の受光部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 G01B 11/00 - 11/30 G01J 1/00 - 1/60 G01V 9/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線条体の長手方向に沿って配置される２
   つの受光素子と当該受光素子の各出力を差動増幅するこ
   とにより線条体に付着した粒の通過に伴う各受光素子の
   受光量の差に基づいて第１の差動信号及び当該第１の差
   動信号と反対極性の第２の差動信号を順に出力する差動
   増幅機能を有する複数の受光部と、線条体を挟んで前記
   各受光部に夫々対向して配置される複数の投光部と、そ
   れらの投光部及び受光部を前記線条体の同一の検出ポイ
   ントを複数方向から検出するように同一２次元平面上に
   配置した状態で前記受光部から出力される差動信号の出
   力タイミングに応じて検出信号を出力する出力手段とを
   備えた線条体検査装置において、 前記出力手段は、差動信号の検出待ちの状態において複
   数の受光部のうちの何れかの特定の受光部から出力され
   た最初の第１の差動信号を検出してから当該特定の受光
   部から出力された第２の差動信号を検出するまでの判定
   期間中に他の受光部から第１の差動信号が出力されたこ
   とを検出したときは、その判定期間中に第１の差動信号
   を出力した受光部及び上記特定の受光部のうちの所定の
   １つの受光部が出力した第１及び第２の差動信号のみに
   対応して検出信号を出力し再び差動信号の検出待ちの状
   態に復帰することを特徴とする線条体検査装置。
2. 【請求項２】 前記出力手段は、前記各受光部から出力
   された第１及び第２の差動信号の検出に応じて検出信号
   を出力する演算器と、判定期間中に複数の受光部が第１
   の差動信号を出力したことを検出したときは、それらの
   受光部及び前記特定の受光部のうちの所定の１つの受光
   部以外の受光部が出力した第１の差動信号及び第２の差
   動信号が前記演算器に出力されることを禁止する禁止回
   路とから構成されていることを特徴とする請求項１記載
   の線条体検査装置。