JPH03152491A - 光センサ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は紙葉類の搬送装置等に設けられる光センサ回路
に関する。

（従来の技術） 紙葉類計数機やＡｉ’Ｍ（自動両替装置？？）、ＣＤ（
現金自動支払機）？？においては１紙幣等の紙葉類の搬
送装置等に光センサ回路を設け、この先センサ回路によ
って紙葉類の搬送状態のチエツク或は紙幣の真贋判定等
を行っている。

第３図はこのような光センサ回路の一例を示す図である
。

この図に示す光センサ回路は基準電圧Ｖ　ｒｅｆを発生
する基準電圧源＋０１と、前記基準電圧Ｖｒｅｒに基づ
いた電圧を発生する電圧生成部＋０２と、この電圧生成
部１（）２の出力に基づいて駆動電流を出力する駆動回
路１０３と、前記駆動電流により駆動される発光ダイオ
ード１０４と、この発光ダイオード１０４から発生した
光を受光するフォトトランジスタ１０５と、このフォト
トランジスタ１０５の受光結果に基づいた出力信号を生
成する出力信号生成部＋０６とを備え、基準電圧源＋０
１によって得られる基準電圧Ｖ　ｒｅｆとフォトトラン
ジスタ＋０５の受光量とに応じて発光ダイオード１０４
の発光用を制御し、フォトトランジスタ１０５が遮光さ
れたとき、検知信号を生成して次段回路に出力する。

電圧生成部１０２はコンデンサ＋０７と抵抗１０８とを
備え、コンデンサ＋０７と抵抗＋０８とによって決まる
時定数で前記基準電圧源１０１によって得られる基準電
圧Ｖｒｅｆと前記フォトトランジスタ１０５のコレクタ
電圧（フィードバック電圧）とに応じた電圧を生成しこ
れを駆動回路ｌＯ３に供給する。

駆動回路１０３は前記電圧生成部＋０２から出力される
電圧と帰還電圧ｖｂとを一致させるのに必要な出力信号
を生成する差動増幅器！０９と。

この差動増幅器１０９の出力に応じて導通するトランジ
スタ＋１０と、このトランジスタ！１０のエミッタ電流
から帰還電圧ｖｂを生成する抵抗ＩＩ２と、この抵抗１
１２によって得られた帰還電圧ｖｂを前記差動増幅器１
０９に帰還する抵抗ｌ１１とを備え、ｍＩ記電圧生成部
！０２から出力される電圧に応じた値の電流を生成し発
光ダイオード１０４を発光させる。

また、出力信号生成部＋０６は前記フォトトランジスタ
１０５のコレクタに電圧を供給する抵抗１１３と、前記
フォトトランジスタ＋０５のエミッタ電流から出力信号
を生成する抵抗１１４とを備え、１１；１記フオトトラ
ンジスタ＋０５の受光量に応じたフィードパ・ンク電圧
を発生してＯ１ｊ記電圧電圧部１０２に帰還するととも
に、前記フォトトランジスタ１０５が遮光されたとき、
このフォトトランジスタ＋０５のエミッタ電流から検知
信号を生成してこれを次段回路に出力する。

この回路によれば１紙幣等の紙葉類の存在検知或はそれ
らの透過光によるパターン検知の如く、短時間の受光量
変化に対しては電圧生成部＋０２の抵抗＋０８とコンデ
ンサ＋０７に比較的大きな時定数を持たせることによっ
て、以下説明するような発光量の変化は生ぜず、正確に
上記検知作用を呈する。

即ち、このような従来の光センサ回路においては１紙幣
等の紙葉類が発光、受光素子間に存在しない状態におい
て経年劣化やよごれのため、オード１０４の発光量が少
なくなり、これに対応してフォトトランジスタ＋０５の
受光量が少なくなれば、フォトトランジスタ＋０５のコ
レクタ電圧がヒ昇して電圧生成部＋０２から出力される
電圧が−ｔｔｙし、これによって発光ダイオード１０４
に流れている電流が大きくなりその発光ｍが増加する。

このようにしてフォトトランジスタ１０５によって受光
される光の量が常に一定になるように発光素子に流す電
流を調整している。

しかしながら、発光タイオード１０４は駆動電流量に比
例して寿命が短くなってしまうという特性を持っている
ので、経年変化やゴミの付着等によって発光ダイオード
１０４の発光量が少なくなったとき、発光ダイオード１
０４の駆動電流量が増大して発光ダイオード１０４を急
激に劣化させてしまうという問題があった。

（発明の目的） 本発明は上記の如き従来の問題を解決するためになされ
たものであって、経年変化等によって発光ダイオードの
発光量が低下した場合においても発光ダイオードの急激
な劣化を防止することができるとともに、センサ精度が
低下するのを防止することができる光センサ回路を提供
することを目的としている。

（発明の環装） 」−記の問題点を解法するために本発明による光センサ
回路においては１発光素子と、この発光素子からの光を
受光する受光素子と、この受光素子に印加する電圧又は
電流を制御するよう接続される可変抵抗素子と、前記受
光素子の受光量に対応して前記５７変抵抗素子の抵抗値
を調整する抵抗値調整部とを備えたことを特徴としてい
る。

（実施例） 以下、本発明を図示した実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。

この図に示す光センサ回路は抵抗Ｉを介して供給された
電流によって定電流駆動される発光ダイオード２と、抵
抗３を介して供給された電圧によって駆動されるフォト
トランジスタ４と、このフォトトランジスタ４のコレク
タ電圧と基準電圧■ｒｅｆとの差を増幅する反転増幅器
５と、コンデンサ６および抵抗７を有し前記反転増幅器
５の出力から低周波成分のみを抽出するとともに瞬間的
な変化を吸収するローパスフィルタ８と、このローパス
フィルタ８の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ９
と、このＡ／Ｄコンバータ９の出力によってオン／オフ
制御される複数のアナログスイッチ１０ａ−１Ｏｎと、
これら各アナログスイッチ１０　ａ−１０ｎによって各
抵抗素子＋１ａ〜ｌＩｎの両端間が開放、短絡制御され
る複数の直列抵抗網１２とを備えている。

次に、第１図を参照しながらこの実施例の動作を説明す
る。

まず、定常状態では、発光ダイオード２によって得られ
た光をフォトトランジスタ４が受光し、このフォトトラ
ンジスタ４のコレクタとおよびエミッタに一定の電圧が
発生している。

そして、１ｎ記フオトトランジスタ４のコレクタに得ら
れた電圧の値と、基準電圧Ｖｒｅｆとの差に応じて反転
増幅器５から電圧が出力され、これがローパスフィルタ
８を通ってＡ／Ｄコン八−へ９に入力されている。

Ａ／Ｄコンバータ９は前記ローパスフィルタ８から出力
される電圧をディジタルデータに変換してこのディジタ
ルデータの“１”となっているビットに対応したアナロ
グスイッチをオンさせて対応する抵抗素子の両端間を短
絡させている。

これによって、抵抗網＋２の合成抵抗値が調整されて市
１記フォトトランジスタ４のエミッタから出力される出
力信号の値が調整されている。

そして、この状態で、フォトトランジスタ４が瞬時遮光
されると、フォトトランジスタ４が非導通状態となって
このフォトトランジスタ４のエミッタ電圧が低下し、こ
れによって得られた検出信号が次段回路に出力される。

なおこのとき、フォトトランジスタ４のコレクタ電圧が
紙葉類が通過するまでの短時間に上昇し反転増幅器５か
ら出力される電圧が変化するが、ローパスフィルタ８の
時定数によってこの変化分が遮断されるため、へ／Ｄコ
ンバータ９はそれまでのディジタルデータを保持してラ
ダー抵抗１２の抵抗値を維持させる。

一方、経年変化等によって発光ダイオード２の発光量が
低下すると、フォトトランジスタ４によって受光されて
いる光の量が減少して反転増幅器５の出力が低下し、こ
れがローパスフィルタ８を通ってＡ／Ｄコンバータ９に
入力されれば、Ａ／■〕コンバータ９はそれまで出力し
ていたディジタルデータに代えてローパスフィルタ８を
介して供給されている現在の電圧に応じたディジタルデ
ータを発生して抵抗網＋２の合成抵抗値を大きくし、フ
ォトトランジスタ４のエミッタから取り出されている出
力信号の値を−Ｌ昇させて元の値に戻す。

このようにこの実施例においては、フォトトランジスタ
４の受光量に応じてこのフォトトランジスタ４のエミッ
タ側に接続される抵抗網１２の抵抗値を自動的に調整す
るようにしたので、経年変化等によって発光ダイオード
２の発光量が低下した場合においても発光ダイオード２
に流れる電流を増加することなく出力調整を行うから、
発光ダイオードの急激な劣化を防止することができると
ともに、センサの精度が低下するのを防止することがで
きる。

また５上述した実施例においては、Ａ／Ｄコンバータ９
の出力によって各アナログスイッチ１０Ｂ−１Ｏｎを直
接駆動するようにしているが、第２図に示す如＜Ａ／Ｄ
コンバータ９と各アナログスイッチＩＯａ〜Ｉｏｎとに
間にラッチ回路１５を介挿するとともに、このラッチ回
路１５にオアゲート１６を接続し、搬送モータコントロ
ーラから搬送状態を示す“Ｉ”信号や監視回路等から異
常状態を示す“１”信号が出力されたとき、オアゲート
１６から“ｌ”信号を出力させてラッチ回路１５にＡ／
Ｄコンバータ９から出力されているディジタルデータを
ラッチさせ、このラッチ結果に基づいて各アナログスイ
ッチ］Ｏａ〜ＩＯｎのオン／オフを制御するようにして
も良い。

このようにすることにより、ローパスフィルタ８を省略
することができるとともにより長い検知時間に際しても
上述したフィードバック機能が作動することがないから
正確な検出が可能となる。

更には、この発明の実施に当っては上記実施例に限らず
、他のブロックでも実施可能である。例えばＡ／Ｄコン
バータを使用することなくアナログ信号のままで受光素
子電流又は電圧を調整することも有用である。

その場合の電流、電圧調整素子の例としては、トランジ
スタ、ＦＥＴ等が考えられ、第１図におけるローパスフ
ィルタ出力によってトランジスタ或はＦＥＴのバイアス
を変化すればよい。

（発明の効果） 以ト説明したように本発明によれば、経年変化等によっ
て発光ダイオードの発光量が低下した場合においても発
光ダイオードが急激に劣化するのを防１１二することが
できるとともに、センサ精度が低下するのを防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光センサ回路の一実施例を示す回
路図、第２図は本発明による光センサ回路の他の実施例
を示す回路図、第３図は従来から知られている光センサ
回路の一例を示す回路図である。 ２・・・発光素子（発光ダイオード）、４・・・受光素
子（フォトトランジスタ）、９−・・抵抗値調整部（Ａ
／Ｄコンバータ）、１２−・・可変抵抗素子（抵抗網）
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光素子と、この発光素子からの光を受光する受
   光素子と、この受光素子に印加する電圧又は電流を制御
   するよう接続される可変抵抗素子と前記受光素子の受光
   量に対応して前記可変抵抗素子の抵抗値を調整する抵抗
   値調整部とを備えたことを特徴とする光センサ回路。