JPH03170822A - 光検出装置 - Google Patents
光検出装置Info
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- JPH03170822A JPH03170822A JP1311035A JP31103589A JPH03170822A JP H03170822 A JPH03170822 A JP H03170822A JP 1311035 A JP1311035 A JP 1311035A JP 31103589 A JP31103589 A JP 31103589A JP H03170822 A JPH03170822 A JP H03170822A
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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。
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，発光部と受光部の組合せによる光検出装置に
関する． ［従来の技術］ 従来より、発光部と受光部とをｉｔ合せたフォトセンサ
部をイリする光検出装置が広く提供されている． このような光検出装ｎでは、素子自体の感度のバラツキ
や機械的取付け位置の変化による光最の増減等により，
フォトセンサが誤動作しないよう，各フォトセンサ１つ
１つについて感度調整ポリウムを．没けたり、Ｊｊ ｆ
一白体のバラッキを小さくするため，選別品の部品を使
用して対処していた． ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、Ｌ述のようにセンサ毎にポリウム調整す
るのでは、大きな手間がかかり、特に１つの製品に多く
のセンサを使用している場合は，１１艷産ラインの維持
が困難であるという欠点がある． また、素子１１体のバラッキを抑えるために、選別品を
使川したのでは、コストアップが大きく、歩留りにも影
響し，安定供給が困難となる可能性もある．また，この
方法は、機械的取付け位置の変化による光量の増減に対
しては、全く効果がないという欠点がある．つまり、い
かに感度の高いフォトセンサを取付けても，その先路に
スリット等の遮光物がある場合、機械的取付け位置がず
れると，大きく光路がふさが・り、フォトセンサの感度
が低くなる． 本発明は、ポリウム調整や選別品の使用によることなく
安定したフォトセンサの感度を得ることができる光検出
装置を提供することを目的とする． ［課題を解決する手段】 本発明は、発光部と受光部とを組合せてなるフォトセン
サ部と、上記受光部の出力に基いてフォトセンサ部が検
出状態か否かを判定する比較器とを有する光検出装置に
おいて，上記受光部の飽和領域を検出し、該受光部の感
度を自動的に変化させることを特徴とする． 【作用］， 本発明では、受光部の飽和領域を検出し、該受光部の感
度を自動的に変化させることから，受光部の感度をぶｔ
の感度に合わせて調整できる．［丈施例］ ０′Ｓｌ図は、木発リ１の一実施例を示す回路図である
． この光検出装古は、３つの検出ブロックｌ６を有するも
のである．各ブロックｌ６は、ＬＥＤとフォトトランジ
スタによるフォトセンサｌと、このフォトセンサｌの出
力を判定するためのコンパレータを構成するオペアンプ
８とをイ］しており，さらに』二記ＬＥＤの電流を制御
する制限抵抗４と、光が入射したときに、フォトトラン
ジスタのコレクタに流れる光電流（Ｉｃ ）を電圧に変
換するｆ１荷抵抗２、３と、コンバレータのスレッシュ
電圧を設定する抵抗５〜７とをイ１している．また、各
ブロック１６には、受光部の感度をリＪ換えるためのス
イッチ９と、コンバレータのスレシＪルドレベルを変化
させるためのスイ−２チｌＯとが設けられている． また、この光検出装置には、上記各スイシチ９、ｌＯを
コントロールする出力ボート１１と，コンバレータの出
力を入力する入力ポート１２と，これらシステムを制御
するＣＰＵｌ３と、受光部の感度を切換えた時、コンバ
レータの出力からどの設定が適切かを記値するレジスタ
を格納しているＲＡＭ１４と、これらの制御を行うプロ
グラムが格納されているＲＯＭｌ５を４１する．次に、
本実施例装置の理論的説明のため、第２図を用いて説明
する． 第２図（Ａ）、（Ｂ）において、横軸の感度とは、ＬＥ
Ｄ電流を一定にしてフォトトランジスタに光を入射した
時，Ｘ子毎に固有のＩｃ Ｃ光電流）の値を示してお
り，例えば紙有と紙無を検出する場合，感度変化による
紙有時と紙無時のコンパレータの入力電圧変化を示して
いる．なお、この時，負荷抵抗は一定とする． 縦軸は，′Ｊ子の感度バラツキに対して、フォトトラン
ジスタの負荷抵抗出力，つまり次段のコンパレータ入力
電圧がどの程度変化するかを示している． まず、第２図（Ｂ）において、例えばファクシミリにお
ける記録紙のニアエンドマーク（黒４１″ｔ）検出など
は、フォトセンサで検知する場合、記録紙の白レベルと
黒｛１｝の黒レベルの差が少なく，Ｓ／Ｎの特性がよく
なく、図の特性のようになることが知られている．した
がって、この図からもわかるように、コンパレータのス
レッシュ電ＪＩＥｖｒｔ．１２を．没定してマージンの
とれる設計をするのは非常にむずかしい．また、ポリウ
ムで感度調整するか素子のバラツキをおさえて、図のＩ
Ｃ２付近とＩＣ３付近を切り捨てれば可能であるが、前
に述べたような欠点がある． そこで、第２図（Ａ）に示すように，ｈＡ度がＩｃ？付
近の素子については、フォトトランジスタのｎ荷抵抗Ｒ
『を大きくしてやれば、出力電圧はｆ１荷抵抗Ｒｒ に
比例するので，結果として紙有の’，ＩｆｆｉＪＩＥと
紙無の電正の差は大きくなり、マージンは大きくなる． しかし、感度の大きい（Ｉｃの高い）２子についてｆ１
荷抵抗Ｒｒ を大きくすると、今後は逆に紙無のレベル
が上がりすぎ、感度の低い（Ｉｃの低い）時の紙イＴの
レベルとの差が小さくなってしまう．そこで、上記のと
ころの感度、つまり図のＩ Ｃ’ｌ以上の感度の素子（
Ｉｃ＋から■ｃ３まで）を目動的にＣＰＵｌ３が検出で
き、次に負々抵抗Ｒ「を自動的にＩ’ｌｒ＋→Ｒｆ２へ
切換ることが可能であれば，センサの感度調整が自動的
に実施できる．共体的方法としては、第３図のフローチ
ャートで説明するが２フォトトランジスタのコレクタ電
圧よりＶｅｅ（ＳＡＴ）だけ低い電圧（Ｖｃｅ−Ｖｃｅ
（ＳＡＴ））をフォトトランジスタが飽和した時の出力
電ＪＥとすることができるので，コンパレータのスレッ
シュ電正を，通常のＶ ｒｅｒｚ以外に、この飽和電圧
以上になっているかどうかを検出する基準（ｖｒｅＮ）
を設けて，ＣＰＵ１３から切り替え」ｑ能とする． つまり、システムの初期設定で負荷抵抗Ｒｆ をＲｒ
＝Ｒｆｌとした時（Ｓｌ）． フォトトランジスタの
出力（Ｅｏｕｔ）がＶ ｒ ｅ ｒ ｌより大きいかど
うかチェックして（Ｓ２．Ｓ３），もし大きかったら飽
和しているので（３４）．Ｒｒ ＝Ｒｔｙに切換えて（
Ｓ５）．それを不押発ＲＡＭｌ４にストアする（Ｓ６）
， 次に、システムがバワーオンのｔｌ｝，ＲＡＭｌ４のイ
〆｛を出力ボートに出力することで、素子のバラツキを
ＣＰＵｌ３が把握した状態でセンサを動作させる（Ｓ９
） もし、Ｖ ｒ ｅ ｔ ＋より小さいときは（３７）．
同様にＲＡＭ１４にＲｒ ＝Ｒｘということをストアし
てセンサを動作させる（ＳＳ、Ｓ９）．最終的にコンパ
レータのスレッシュ電圧をＶ ｒ Ｐｔ ？に設定して
動作を終了する（Ｓ ｌ Ｏ） ．以１一説明したよう
に、本実施例によれば、フォトセンサの感度のバラツキ
だけでなく，製品に組込んだ後に受光部の感度を素子の
感度に合わせて調幣できるので、機械的取付位置の変化
による光品の増減にも対応でき、より安定性の高いセン
サを捉供できる． また，第２図（Ａ）からわかるように、本実施例の構成
と同等の性能を出すためには、部品の選別範四をｌ／２
にしなくてはならず、例えば、従来方法では２倍のバラ
ツキしか許容できなかったものが、本方式では４倍まで
拡大できる．なお、他の実施例として、受光部の負荷抵
抗およびコンパレー夕のスレッシュ電圧の切換を行うス
イッチは、第４図（Ａ）および（Ｂ）に示すように，ト
ランジスタ１０９，１１０で電流をスイッチングしても
同様の効果を得ることができる．なお、第５図において
、」二記実施例と同一の構威については同一符号を付し
、説明は省略する．［発明の効果］ 以と説明したように，本発明によれば、受光部の感度を
素子の感度に合わせてｍ！Ｉ！！できるので，機械的取
付位置の変化による光量の増減にも対応でき、また選別
品を用いることなく、より安定性の高いセンナを提供で
きる効果がある．
関する． ［従来の技術］ 従来より、発光部と受光部とをｉｔ合せたフォトセンサ
部をイリする光検出装置が広く提供されている． このような光検出装ｎでは、素子自体の感度のバラツキ
や機械的取付け位置の変化による光最の増減等により，
フォトセンサが誤動作しないよう，各フォトセンサ１つ
１つについて感度調整ポリウムを．没けたり、Ｊｊ ｆ
一白体のバラッキを小さくするため，選別品の部品を使
用して対処していた． ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、Ｌ述のようにセンサ毎にポリウム調整す
るのでは、大きな手間がかかり、特に１つの製品に多く
のセンサを使用している場合は，１１艷産ラインの維持
が困難であるという欠点がある． また、素子１１体のバラッキを抑えるために、選別品を
使川したのでは、コストアップが大きく、歩留りにも影
響し，安定供給が困難となる可能性もある．また，この
方法は、機械的取付け位置の変化による光量の増減に対
しては、全く効果がないという欠点がある．つまり、い
かに感度の高いフォトセンサを取付けても，その先路に
スリット等の遮光物がある場合、機械的取付け位置がず
れると，大きく光路がふさが・り、フォトセンサの感度
が低くなる． 本発明は、ポリウム調整や選別品の使用によることなく
安定したフォトセンサの感度を得ることができる光検出
装置を提供することを目的とする． ［課題を解決する手段】 本発明は、発光部と受光部とを組合せてなるフォトセン
サ部と、上記受光部の出力に基いてフォトセンサ部が検
出状態か否かを判定する比較器とを有する光検出装置に
おいて，上記受光部の飽和領域を検出し、該受光部の感
度を自動的に変化させることを特徴とする． 【作用］， 本発明では、受光部の飽和領域を検出し、該受光部の感
度を自動的に変化させることから，受光部の感度をぶｔ
の感度に合わせて調整できる．［丈施例］ ０′Ｓｌ図は、木発リ１の一実施例を示す回路図である
． この光検出装古は、３つの検出ブロックｌ６を有するも
のである．各ブロックｌ６は、ＬＥＤとフォトトランジ
スタによるフォトセンサｌと、このフォトセンサｌの出
力を判定するためのコンパレータを構成するオペアンプ
８とをイ］しており，さらに』二記ＬＥＤの電流を制御
する制限抵抗４と、光が入射したときに、フォトトラン
ジスタのコレクタに流れる光電流（Ｉｃ ）を電圧に変
換するｆ１荷抵抗２、３と、コンバレータのスレッシュ
電圧を設定する抵抗５〜７とをイ１している．また、各
ブロック１６には、受光部の感度をリＪ換えるためのス
イッチ９と、コンバレータのスレシＪルドレベルを変化
させるためのスイ−２チｌＯとが設けられている． また、この光検出装置には、上記各スイシチ９、ｌＯを
コントロールする出力ボート１１と，コンバレータの出
力を入力する入力ポート１２と，これらシステムを制御
するＣＰＵｌ３と、受光部の感度を切換えた時、コンバ
レータの出力からどの設定が適切かを記値するレジスタ
を格納しているＲＡＭ１４と、これらの制御を行うプロ
グラムが格納されているＲＯＭｌ５を４１する．次に、
本実施例装置の理論的説明のため、第２図を用いて説明
する． 第２図（Ａ）、（Ｂ）において、横軸の感度とは、ＬＥ
Ｄ電流を一定にしてフォトトランジスタに光を入射した
時，Ｘ子毎に固有のＩｃ Ｃ光電流）の値を示してお
り，例えば紙有と紙無を検出する場合，感度変化による
紙有時と紙無時のコンパレータの入力電圧変化を示して
いる．なお、この時，負荷抵抗は一定とする． 縦軸は，′Ｊ子の感度バラツキに対して、フォトトラン
ジスタの負荷抵抗出力，つまり次段のコンパレータ入力
電圧がどの程度変化するかを示している． まず、第２図（Ｂ）において、例えばファクシミリにお
ける記録紙のニアエンドマーク（黒４１″ｔ）検出など
は、フォトセンサで検知する場合、記録紙の白レベルと
黒｛１｝の黒レベルの差が少なく，Ｓ／Ｎの特性がよく
なく、図の特性のようになることが知られている．した
がって、この図からもわかるように、コンパレータのス
レッシュ電ＪＩＥｖｒｔ．１２を．没定してマージンの
とれる設計をするのは非常にむずかしい．また、ポリウ
ムで感度調整するか素子のバラツキをおさえて、図のＩ
Ｃ２付近とＩＣ３付近を切り捨てれば可能であるが、前
に述べたような欠点がある． そこで、第２図（Ａ）に示すように，ｈＡ度がＩｃ？付
近の素子については、フォトトランジスタのｎ荷抵抗Ｒ
『を大きくしてやれば、出力電圧はｆ１荷抵抗Ｒｒ に
比例するので，結果として紙有の’，ＩｆｆｉＪＩＥと
紙無の電正の差は大きくなり、マージンは大きくなる． しかし、感度の大きい（Ｉｃの高い）２子についてｆ１
荷抵抗Ｒｒ を大きくすると、今後は逆に紙無のレベル
が上がりすぎ、感度の低い（Ｉｃの低い）時の紙イＴの
レベルとの差が小さくなってしまう．そこで、上記のと
ころの感度、つまり図のＩ Ｃ’ｌ以上の感度の素子（
Ｉｃ＋から■ｃ３まで）を目動的にＣＰＵｌ３が検出で
き、次に負々抵抗Ｒ「を自動的にＩ’ｌｒ＋→Ｒｆ２へ
切換ることが可能であれば，センサの感度調整が自動的
に実施できる．共体的方法としては、第３図のフローチ
ャートで説明するが２フォトトランジスタのコレクタ電
圧よりＶｅｅ（ＳＡＴ）だけ低い電圧（Ｖｃｅ−Ｖｃｅ
（ＳＡＴ））をフォトトランジスタが飽和した時の出力
電ＪＥとすることができるので，コンパレータのスレッ
シュ電正を，通常のＶ ｒｅｒｚ以外に、この飽和電圧
以上になっているかどうかを検出する基準（ｖｒｅＮ）
を設けて，ＣＰＵ１３から切り替え」ｑ能とする． つまり、システムの初期設定で負荷抵抗Ｒｆ をＲｒ
＝Ｒｆｌとした時（Ｓｌ）． フォトトランジスタの
出力（Ｅｏｕｔ）がＶ ｒ ｅ ｒ ｌより大きいかど
うかチェックして（Ｓ２．Ｓ３），もし大きかったら飽
和しているので（３４）．Ｒｒ ＝Ｒｔｙに切換えて（
Ｓ５）．それを不押発ＲＡＭｌ４にストアする（Ｓ６）
， 次に、システムがバワーオンのｔｌ｝，ＲＡＭｌ４のイ
〆｛を出力ボートに出力することで、素子のバラツキを
ＣＰＵｌ３が把握した状態でセンサを動作させる（Ｓ９
） もし、Ｖ ｒ ｅ ｔ ＋より小さいときは（３７）．
同様にＲＡＭ１４にＲｒ ＝Ｒｘということをストアし
てセンサを動作させる（ＳＳ、Ｓ９）．最終的にコンパ
レータのスレッシュ電圧をＶ ｒ Ｐｔ ？に設定して
動作を終了する（Ｓ ｌ Ｏ） ．以１一説明したよう
に、本実施例によれば、フォトセンサの感度のバラツキ
だけでなく，製品に組込んだ後に受光部の感度を素子の
感度に合わせて調幣できるので、機械的取付位置の変化
による光品の増減にも対応でき、より安定性の高いセン
サを捉供できる． また，第２図（Ａ）からわかるように、本実施例の構成
と同等の性能を出すためには、部品の選別範四をｌ／２
にしなくてはならず、例えば、従来方法では２倍のバラ
ツキしか許容できなかったものが、本方式では４倍まで
拡大できる．なお、他の実施例として、受光部の負荷抵
抗およびコンパレー夕のスレッシュ電圧の切換を行うス
イッチは、第４図（Ａ）および（Ｂ）に示すように，ト
ランジスタ１０９，１１０で電流をスイッチングしても
同様の効果を得ることができる．なお、第５図において
、」二記実施例と同一の構威については同一符号を付し
、説明は省略する．［発明の効果］ 以と説明したように，本発明によれば、受光部の感度を
素子の感度に合わせてｍ！Ｉ！！できるので，機械的取
付位置の変化による光量の増減にも対応でき、また選別
品を用いることなく、より安定性の高いセンナを提供で
きる効果がある．
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図である．
第２図
（Ａ）
（Ｂ）
は、
同実施例におけるフ
ォトトランジスタの食荷抵抗出力を従来と比較して説明
する模式図である． 第３図は、同尖施例の動作を示すフローチャートである
． 第４図（Ａ）．（Ｂ）は、木ｉ１Ｊｌの他の実施例を不
才ｌｉ■ｌ路図である． ｌ・・・フォトセンサ、 ２〜７・・・抵抗、 ８・・・オペアンプ、 ９，ｌ９、１０９、 ｌ３・・・ＣＰＵ、 １４・・・ＲＡＭ、 １５・・・ＲＯＭ， １ ｌ Ｏ・・・スイッチ、 ４１Ｆ．作出穎人 キャノ ン株式会社 同代理人 川久保 新 第３図 第４図（Ａ） 第４図（Ｂ）
する模式図である． 第３図は、同尖施例の動作を示すフローチャートである
． 第４図（Ａ）．（Ｂ）は、木ｉ１Ｊｌの他の実施例を不
才ｌｉ■ｌ路図である． ｌ・・・フォトセンサ、 ２〜７・・・抵抗、 ８・・・オペアンプ、 ９，ｌ９、１０９、 ｌ３・・・ＣＰＵ、 １４・・・ＲＡＭ、 １５・・・ＲＯＭ， １ ｌ Ｏ・・・スイッチ、 ４１Ｆ．作出穎人 キャノ ン株式会社 同代理人 川久保 新 第３図 第４図（Ａ） 第４図（Ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 発光部と受光部とを組合せてなるフォトセンサ部と、上
記受光部の出力に基いてフォトセンサ部が検出状態か否
かを判定する比較器とを有する光検出装置において、 上記受光部の飽和領域を検出し、該受光部の感度を自動
的に変化させることを特徴とする光検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1311035A JPH03170822A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 光検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1311035A JPH03170822A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 光検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03170822A true JPH03170822A (ja) | 1991-07-24 |
Family
ID=18012333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1311035A Pending JPH03170822A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 光検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03170822A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7268337B2 (en) * | 2004-06-03 | 2007-09-11 | Seiko Epson Corporation | Optical sensor, output processing method of optical sensor, display device, and electronic apparatus |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP1311035A patent/JPH03170822A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7268337B2 (en) * | 2004-06-03 | 2007-09-11 | Seiko Epson Corporation | Optical sensor, output processing method of optical sensor, display device, and electronic apparatus |
| CN100424881C (zh) * | 2004-06-03 | 2008-10-08 | 精工爱普生株式会社 | 光学传感器、光学传感器输出处理方法、显示装置及电子机器 |
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