JPH0452507B2 - - Google Patents
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- JPH0452507B2 JPH0452507B2 JP59145298A JP14529884A JPH0452507B2 JP H0452507 B2 JPH0452507 B2 JP H0452507B2 JP 59145298 A JP59145298 A JP 59145298A JP 14529884 A JP14529884 A JP 14529884A JP H0452507 B2 JPH0452507 B2 JP H0452507B2
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 32
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
- G06K7/10821—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
- G06K7/10851—Circuits for pulse shaping, amplifying, eliminating noise signals, checking the function of the sensing device
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は物体面におけるマークを自動検出する
のに使用するカラーマークセンサに関するもので
ある。
のに使用するカラーマークセンサに関するもので
ある。
従来のカラーマークセンサは第４図のような光
学系と第５図に示すような構成の回路とを有して
構成されている。第４図の光学系において、ラン
プｌから出た光は、レンズL1よりほぼ平行光と
なり、レンズＬにより物体面Ｍ上に集光される。
この物体面Ｍ上で反射された光（信号光）は、上
記レンズL2により一旦平行光になり、ハーフミ
ラーHMで反射受光光量の約半分がレンズL3側に
反射され、このレンズL3により第１の受光素子
PD1に集められる。またランプｌの光の一部は絞
りＡを介して参照光用の第２の受光素子PD2に受
光される。第５図回路において、OP1，OP2は
夫々オペアンプであり、前記受光素子PD1，PD2
の出力の信号処理回路を構成している。
学系と第５図に示すような構成の回路とを有して
構成されている。第４図の光学系において、ラン
プｌから出た光は、レンズL1よりほぼ平行光と
なり、レンズＬにより物体面Ｍ上に集光される。
この物体面Ｍ上で反射された光（信号光）は、上
記レンズL2により一旦平行光になり、ハーフミ
ラーHMで反射受光光量の約半分がレンズL3側に
反射され、このレンズL3により第１の受光素子
PD1に集められる。またランプｌの光の一部は絞
りＡを介して参照光用の第２の受光素子PD2に受
光される。第５図回路において、OP1，OP2は
夫々オペアンプであり、前記受光素子PD1，PD2
の出力の信号処理回路を構成している。
今、物体面Ｍ上のマークを検出する方法につい
て説明する。ここでマークは物体面Ｍの下地より
反射率が低いものとする。まずマークの下地に投
光スポツトを照射し、そのとき絞りＡを開閉して
両受光素子PD1，PD2の出力電流がほぼ同じで第
１の受光素子PD1の方の出力がやや大きい程度に
設定し、このとき第５図回路の出力は“Ｈ”とな
る。次にマークに投光スポツトを照射し、改めて
絞りＡを開閉して両受光素子PD1，PD2の出力が
ほぼ同じになるように設定する。この後、絞りＡ
を上記両方の設定操作による位置の中央にセツト
する。このようにすることによつて、マークを検
出したときのオペアンプOP1の出力電圧Voutが、
オペアンプOP2よりなるコンパレータのしきい値
Vcより低くなるように設定されたことになる。
従つてマークより反射率が高い物体面Ｍの下地部
分に投光スポツトが照射されているとき、出力電
圧Voutがしきい値電圧Vcを越えて検出出力が
“Ｌ”となり、マークを検出したとき“Ｈ”出力
を生じるようになり、マークの自動検出ができる
ものである。
て説明する。ここでマークは物体面Ｍの下地より
反射率が低いものとする。まずマークの下地に投
光スポツトを照射し、そのとき絞りＡを開閉して
両受光素子PD1，PD2の出力電流がほぼ同じで第
１の受光素子PD1の方の出力がやや大きい程度に
設定し、このとき第５図回路の出力は“Ｈ”とな
る。次にマークに投光スポツトを照射し、改めて
絞りＡを開閉して両受光素子PD1，PD2の出力が
ほぼ同じになるように設定する。この後、絞りＡ
を上記両方の設定操作による位置の中央にセツト
する。このようにすることによつて、マークを検
出したときのオペアンプOP1の出力電圧Voutが、
オペアンプOP2よりなるコンパレータのしきい値
Vcより低くなるように設定されたことになる。
従つてマークより反射率が高い物体面Ｍの下地部
分に投光スポツトが照射されているとき、出力電
圧Voutがしきい値電圧Vcを越えて検出出力が
“Ｌ”となり、マークを検出したとき“Ｈ”出力
を生じるようになり、マークの自動検出ができる
ものである。
ところが上述のような従来例において、物体面
Ｍからの正反射光を受光するような構成となつて
いたため、物体面Ｍが光沢面であるときのマーク
等は反射光量差が小さくなり、マークの検出が困
難である問題を有する他、この第５図の回路でア
ナログ出力を取り出す場合、ランプｌの光量変動
に対する補正ができない問題があり、さらにある
反射率のマークだけを検出するというようなこと
もできない問題を有していた。
Ｍからの正反射光を受光するような構成となつて
いたため、物体面Ｍが光沢面であるときのマーク
等は反射光量差が小さくなり、マークの検出が困
難である問題を有する他、この第５図の回路でア
ナログ出力を取り出す場合、ランプｌの光量変動
に対する補正ができない問題があり、さらにある
反射率のマークだけを検出するというようなこと
もできない問題を有していた。
第６図は従来の光フアイバFA1，FA2を用いた
光学系の例を示すものであつて、少なくとも投受
光面側では投光用の光フアイバFA1の周囲にドー
ナツ状に受光用の光フアイバFA2が配列され、ラ
ンプｌ及び受光素子PD1側では両光フアイバ
FA1，FA2は分離され、夫々ランプｌ及び受光素
子PD1に対向している。ところがかかる従来例に
おいては、光フアイバFA1，FA2の先端と物体面
Ｍとの間の距離ｄが0.5〜1.5mmと極端に短く、こ
の距離ｄが変動すると光フアイバFA1，FA2の先
端と物体面Ｍとが接触するおそれがある等、設置
が困難である問題があつた。
光学系の例を示すものであつて、少なくとも投受
光面側では投光用の光フアイバFA1の周囲にドー
ナツ状に受光用の光フアイバFA2が配列され、ラ
ンプｌ及び受光素子PD1側では両光フアイバ
FA1，FA2は分離され、夫々ランプｌ及び受光素
子PD1に対向している。ところがかかる従来例に
おいては、光フアイバFA1，FA2の先端と物体面
Ｍとの間の距離ｄが0.5〜1.5mmと極端に短く、こ
の距離ｄが変動すると光フアイバFA1，FA2の先
端と物体面Ｍとが接触するおそれがある等、設置
が困難である問題があつた。
本発明は、物体面が光沢面である場合において
もその影響を受けることなく適確にマークを検出
できるようにしたカラーマークセンサを提供する
ことを第１の目的とし、さらに任意の反射率のマ
ークの選択的な検出を可能にすることを第２の目
的とするとともに、光フアイバ使用のものにおい
て設定設置が極く容易にできるようにすることを
第３の目的とするものである。
もその影響を受けることなく適確にマークを検出
できるようにしたカラーマークセンサを提供する
ことを第１の目的とし、さらに任意の反射率のマ
ークの選択的な検出を可能にすることを第２の目
的とするとともに、光フアイバ使用のものにおい
て設定設置が極く容易にできるようにすることを
第３の目的とするものである。
実施例 １
第１図は本発明の第１の実施例の光学系を示
し、図から明らかなように、投光光学系の光軸と
受光光学系の光軸との間に角度θをもたせ、これ
により物体面Ｍで正反射した光は受光光学系に入
射せず、物体面Ｍの拡散反射光のみが受光光学系
に入射検出できるようにしたのであり、このた
め、物体面Ｍの光沢に影響を受けることなく、マ
ークの検出ができるようにしてある。図中A1，
A2は夫々参照光側及び信号光側の絞りである。
第２図は、本発明の実施例回路を示し、前述の第
５図従来例の回路のものに比べ、信号光系と参照
光系とを別々のアンプAP1，AP2で増巾するよう
にした点、２個のコンパレータCP1，CP2を使用
してウインドコンパレータを構成し、そのウイン
ド巾を可変抵抗VR1で設定できるようにした点、
ウインドコンパレータ内のスイツチSW1をオフに
することによつて従来と同様な動作をするように
してある点、信号光と参照光との両方のアナログ
信号を取り出せるようにし、外部のコンパレータ
にて数段階に分離することも可能にするととも
に、ランプｌの光量変動は参照光側の出力により
検出できるため光量変動補正が容易にできる点、
等において相違している。
し、図から明らかなように、投光光学系の光軸と
受光光学系の光軸との間に角度θをもたせ、これ
により物体面Ｍで正反射した光は受光光学系に入
射せず、物体面Ｍの拡散反射光のみが受光光学系
に入射検出できるようにしたのであり、このた
め、物体面Ｍの光沢に影響を受けることなく、マ
ークの検出ができるようにしてある。図中A1，
A2は夫々参照光側及び信号光側の絞りである。
第２図は、本発明の実施例回路を示し、前述の第
５図従来例の回路のものに比べ、信号光系と参照
光系とを別々のアンプAP1，AP2で増巾するよう
にした点、２個のコンパレータCP1，CP2を使用
してウインドコンパレータを構成し、そのウイン
ド巾を可変抵抗VR1で設定できるようにした点、
ウインドコンパレータ内のスイツチSW1をオフに
することによつて従来と同様な動作をするように
してある点、信号光と参照光との両方のアナログ
信号を取り出せるようにし、外部のコンパレータ
にて数段階に分離することも可能にするととも
に、ランプｌの光量変動は参照光側の出力により
検出できるため光量変動補正が容易にできる点、
等において相違している。
この第２図実施例回路において、アンプAP1，
AP2は夫々受光素子PD1，PD2の出力を増巾する
ものであり、コンパレータCP1，CP2はアンプ
AP1の出力電圧を比較するためのウインドコンパ
レータを構成しており、そのしきい値はアンプ
AP2の出力電圧により決定されるとともにウイン
ド巾は可変抵抗VR1の調整により決定され、また
アンプAP2の出力電圧は、絞りＡにより受光素子
PD2に入射する光量を調整することにより調整で
きる。またトランジスタTr1，Tr2は電流源を構
成し、AVRは電圧レギユレータであり、図中
LED1〜LED3は発光ダイオード、Tr3〜Tr6はト
ランジスタ、So，Roは夫々信号及び参照光のア
ナログ出力端子である。かくてこの第１図及び第
２図の実施例のもののセンサとしの使用方法は、
前述の従来例と全く変らないものであり、特にス
イツチSW1を開いているときは、従来例と実質的
に同一の動作を行う。またスイツチSW1を閉じた
場合、ウインドコンパレータが機能し、予め設定
された任意の反射率の範囲内にあるマークのみを
検出できるようになるものである。
AP2は夫々受光素子PD1，PD2の出力を増巾する
ものであり、コンパレータCP1，CP2はアンプ
AP1の出力電圧を比較するためのウインドコンパ
レータを構成しており、そのしきい値はアンプ
AP2の出力電圧により決定されるとともにウイン
ド巾は可変抵抗VR1の調整により決定され、また
アンプAP2の出力電圧は、絞りＡにより受光素子
PD2に入射する光量を調整することにより調整で
きる。またトランジスタTr1，Tr2は電流源を構
成し、AVRは電圧レギユレータであり、図中
LED1〜LED3は発光ダイオード、Tr3〜Tr6はト
ランジスタ、So，Roは夫々信号及び参照光のア
ナログ出力端子である。かくてこの第１図及び第
２図の実施例のもののセンサとしの使用方法は、
前述の従来例と全く変らないものであり、特にス
イツチSW1を開いているときは、従来例と実質的
に同一の動作を行う。またスイツチSW1を閉じた
場合、ウインドコンパレータが機能し、予め設定
された任意の反射率の範囲内にあるマークのみを
検出できるようになるものである。
実施例 ２
第３図は本発明の第２の実施例の光学系を示
し、信号の増巾・処理回路は第２図実施例と同様
のものが使用される。この第３図実施例は投光系
及び受光系に夫々光フアイバFA1，FA2を使用
し、これら光フアイバFA1，FA2の先端部に自己
集束レンズL01，L02を配置し、物体面Ａに至る投
学光光軸がθなる角度を有するようにしたもので
ある。今集束レンズL01，L02の屈折率分布定数を
Ｂ、中心屈折率をn0、レンズ長をＺとし、光学系
中の各部の寸法を図示の通りとすると、寸法l0と
l1との関係は、 l1＝１／n0√Ｂ×n0l0√Ｂ／n0l0√Ｂ
×cos√BZ＋sin√BZ／sin√BZ−sin√BZ となり、また寸法l1とl2との関係は、 l2＝１／n0√Ｂ×n0l0√Ｂ／n0l0√Ｂ
×cos√BZ＋sin√BZ／cos√AZ−sin√AZ となるものであり、さらに寸法r1とr2とは、 r1＝r0×ｍ＝r0×
１／n0√Bsin√BZ（l0−cot√BZ／n0√Ｂ） となる。かくてこの実施例の場合、自己集束レン
ズL01，L02の先端面と物体面Ｍとの間の寸法l1を
比較的大きく取るとができるようになり、光学系
の設置調整が容易にできるようになる効果を有す
る他、前述の第１の実施例と同様の効果を有する
ものである。
し、信号の増巾・処理回路は第２図実施例と同様
のものが使用される。この第３図実施例は投光系
及び受光系に夫々光フアイバFA1，FA2を使用
し、これら光フアイバFA1，FA2の先端部に自己
集束レンズL01，L02を配置し、物体面Ａに至る投
学光光軸がθなる角度を有するようにしたもので
ある。今集束レンズL01，L02の屈折率分布定数を
Ｂ、中心屈折率をn0、レンズ長をＺとし、光学系
中の各部の寸法を図示の通りとすると、寸法l0と
l1との関係は、 l1＝１／n0√Ｂ×n0l0√Ｂ／n0l0√Ｂ
×cos√BZ＋sin√BZ／sin√BZ−sin√BZ となり、また寸法l1とl2との関係は、 l2＝１／n0√Ｂ×n0l0√Ｂ／n0l0√Ｂ
×cos√BZ＋sin√BZ／cos√AZ−sin√AZ となるものであり、さらに寸法r1とr2とは、 r1＝r0×ｍ＝r0×
１／n0√Bsin√BZ（l0−cot√BZ／n0√Ｂ） となる。かくてこの実施例の場合、自己集束レン
ズL01，L02の先端面と物体面Ｍとの間の寸法l1を
比較的大きく取るとができるようになり、光学系
の設置調整が容易にできるようになる効果を有す
る他、前述の第１の実施例と同様の効果を有する
ものである。
本発明は上述のように、投光光学系の光軸に対
し受光光学系の光軸を傾斜させて受光光学系によ
り物体面の拡散反射光のみを受光するようにした
ものであるから、物体面が光沢面である場合にも
これに左右されることなく適確にマークを検出で
きる効果を有するものであり、また信号光受光用
の第１の受光素子の出力と、参照光受光用の第２
の受光素子の出力を夫々別個のアンプにより増巾
し、これら両アンプの出力により信号の判別処理
を行うようにしたので、任意の反射率の範囲のマ
ークを検出するようにすることにより特定色のマ
ークのみの検出を可能にする等の多様な検出方法
を可能にし、多色判別に応用することも容易にで
きるようになる効果をするものである。また、第
２の受光素子出力の増巾信号に基づいてしきい値
が設定されるとともに可変抵抗にてウインド巾が
設定されるウインドコンパレータにより、第１の
受光素子出力の増巾信号を比較判定し、適宜のし
きい値レベルの巾の中に受光反射光量があるか否
かを判別できるように判別手段を形成しており、
ウインドコンパレータのしきい値は、第２の受光
素子出力の増巾信号に基づいて設定され、可変抵
抗にてウインド巾が設定されるようになつている
ので、第１の受光素子出力の増巾信号を比較判定
するウインドコンパレータの第１、第２のしきい
値は光源出力の変動に基づいて（参照光信号に基
づいて）連動して変化され、光源出力が大きく変
化した場合にあつても、適宜のしきい値レベルの
巾の中に受光反射光量があるか否かを確実に判別
できるという効果がある。
し受光光学系の光軸を傾斜させて受光光学系によ
り物体面の拡散反射光のみを受光するようにした
ものであるから、物体面が光沢面である場合にも
これに左右されることなく適確にマークを検出で
きる効果を有するものであり、また信号光受光用
の第１の受光素子の出力と、参照光受光用の第２
の受光素子の出力を夫々別個のアンプにより増巾
し、これら両アンプの出力により信号の判別処理
を行うようにしたので、任意の反射率の範囲のマ
ークを検出するようにすることにより特定色のマ
ークのみの検出を可能にする等の多様な検出方法
を可能にし、多色判別に応用することも容易にで
きるようになる効果をするものである。また、第
２の受光素子出力の増巾信号に基づいてしきい値
が設定されるとともに可変抵抗にてウインド巾が
設定されるウインドコンパレータにより、第１の
受光素子出力の増巾信号を比較判定し、適宜のし
きい値レベルの巾の中に受光反射光量があるか否
かを判別できるように判別手段を形成しており、
ウインドコンパレータのしきい値は、第２の受光
素子出力の増巾信号に基づいて設定され、可変抵
抗にてウインド巾が設定されるようになつている
ので、第１の受光素子出力の増巾信号を比較判定
するウインドコンパレータの第１、第２のしきい
値は光源出力の変動に基づいて（参照光信号に基
づいて）連動して変化され、光源出力が大きく変
化した場合にあつても、適宜のしきい値レベルの
巾の中に受光反射光量があるか否かを確実に判別
できるという効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例の光学系の概略
図、第２図は同上の回路図、第３図は本発明の第
２の実施例の光学系の概略図、第４図は従来例の
光学系の概略図、第５図は同上の回路図、第６図
は別の従来例の光学系の概略図であり、PD1，
PD2は夫々第１及び第２の受光素子、AP1，AP2
は夫々アンプである。
図、第２図は同上の回路図、第３図は本発明の第
２の実施例の光学系の概略図、第４図は従来例の
光学系の概略図、第５図は同上の回路図、第６図
は別の従来例の光学系の概略図であり、PD1，
PD2は夫々第１及び第２の受光素子、AP1，AP2
は夫々アンプである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 投光光学系の光軸に対し受光光学系の光軸を
傾斜させて受光光学系により物体面の拡散反射光
のみを受光するようにし、信号光受光用の第１の
受光素子の出力と、参照光受光用の第２の受光素
子の出力を夫々別個のアンプにより増巾し、これ
ら両アンプの出力により信号の判別処理を行うよ
うにしたカラーマークセンサであつて、第２の受
光素子出力の増巾信号に基づいてしきい値が設定
されるとともに可変抵抗にてウインド巾が設定さ
れるウインドコンパレータにより、第１の受光素
子出力の増巾信号を比較判定し、適宜のしきい値
レベルの巾の中に受光反射光量があるか否かを判
別できるように判別手段を形成したことを特徴と
するカラーマークセンサ。 ２ 投光光学系および受光光学系を、光フアイバ
とその先端の自己集束レンズとにより構成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラ
ーマークセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14529884A JPS6125281A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | カラ−マ−クセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14529884A JPS6125281A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | カラ−マ−クセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6125281A JPS6125281A (ja) | 1986-02-04 |
| JPH0452507B2 true JPH0452507B2 (ja) | 1992-08-24 |
Family
ID=15381906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14529884A Granted JPS6125281A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | カラ−マ−クセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6125281A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01113756U (ja) * | 1988-01-26 | 1989-07-31 | ||
| JPH01116854U (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-07 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5146228B2 (ja) * | 1972-02-17 | 1976-12-08 | ||
| JPS553373B2 (ja) * | 1977-04-20 | 1980-01-24 | ||
| JPS5599677A (en) * | 1979-01-25 | 1980-07-29 | Nec Corp | Mark detector circuit |
| JPS5988672A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-22 | Toshiba Corp | 光フアイバセンサ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5146228U (ja) * | 1974-10-01 | 1976-04-05 | ||
| JPS553373U (ja) * | 1979-05-17 | 1980-01-10 |
-
1984
- 1984-07-13 JP JP14529884A patent/JPS6125281A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5146228B2 (ja) * | 1972-02-17 | 1976-12-08 | ||
| JPS553373B2 (ja) * | 1977-04-20 | 1980-01-24 | ||
| JPS5599677A (en) * | 1979-01-25 | 1980-07-29 | Nec Corp | Mark detector circuit |
| JPS5988672A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-22 | Toshiba Corp | 光フアイバセンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6125281A (ja) | 1986-02-04 |
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| JPS637338B2 (ja) | ||
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