JPH06109537A - 不要信号除去装置 - Google Patents
不要信号除去装置Info
- Publication number
- JPH06109537A JPH06109537A JP4279222A JP27922292A JPH06109537A JP H06109537 A JPH06109537 A JP H06109537A JP 4279222 A JP4279222 A JP 4279222A JP 27922292 A JP27922292 A JP 27922292A JP H06109537 A JPH06109537 A JP H06109537A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- output
- illumination light
- light source
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽光と交流照明光源で照明される測定対象
であっても照度斑による誤差の発生を防止する。 【構成】 光電変換素子１および差動増幅回路２で構成
される空間フィルタの信号が、蛍光灯の照明光に基づい
て光電変換素子４で発生する電源周波数の２倍の周波数
を有する参照信号によって補正され、蛍光灯による照明
光以外の不要信号は除去される。
であっても照度斑による誤差の発生を防止する。 【構成】 光電変換素子１および差動増幅回路２で構成
される空間フィルタの信号が、蛍光灯の照明光に基づい
て光電変換素子４で発生する電源周波数の２倍の周波数
を有する参照信号によって補正され、蛍光灯による照明
光以外の不要信号は除去される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流照明光源とそれ以
外の照明光源で照明された測定対象の光電変換出力から
交流照明光源以外の影響を除去する不要信号除去装置に
関するものである。
外の照明光源で照明された測定対象の光電変換出力から
交流照明光源以外の影響を除去する不要信号除去装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、測定対称から反射される光を検出
してその測定対称の光学的性質を調べることが行われて
おり、例えば測定対称からの光を２次元ホトダイオード
アレイによって測定し、２次元空間フィルタを介して混
雑度を数量的に把握する方法が第３４回自動制御連合講
演会のＳＳ６−３に開示されている。
してその測定対称の光学的性質を調べることが行われて
おり、例えば測定対称からの光を２次元ホトダイオード
アレイによって測定し、２次元空間フィルタを介して混
雑度を数量的に把握する方法が第３４回自動制御連合講
演会のＳＳ６−３に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来のものは例えば、測定対称が窓の近くにあり、太
陽光と蛍光灯あるいは水銀灯のようなフリッカを発生す
る光源の双方で照明されている場合、窓際は太陽光によ
り十分明るく照明されているので大きな空間フィルタ出
力が得られるが、反対側は太陽光よりも交流照明光源に
よる照明光で照度が支配され、太陽光で照明されている
部分よりも暗くなり、小さな出力しか得られないので、
同一測定対象でも窓際とその反対側では測定結果が変わ
るという課題を有していた。
な従来のものは例えば、測定対称が窓の近くにあり、太
陽光と蛍光灯あるいは水銀灯のようなフリッカを発生す
る光源の双方で照明されている場合、窓際は太陽光によ
り十分明るく照明されているので大きな空間フィルタ出
力が得られるが、反対側は太陽光よりも交流照明光源に
よる照明光で照度が支配され、太陽光で照明されている
部分よりも暗くなり、小さな出力しか得られないので、
同一測定対象でも窓際とその反対側では測定結果が変わ
るという課題を有していた。
【０００４】本発明はこのような状況に鑑みなされたも
ので、太陽光と交流照明光源で照明される測定対象であ
っても照度斑による誤差の発生を防止するようにしたも
のである。
ので、太陽光と交流照明光源で照明される測定対象であ
っても照度斑による誤差の発生を防止するようにしたも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、交流照明光源のフリッカ（明滅）に
同期した信号を抽出する参照信号抽出装置と、光電変換
出力を前記参照信号に基づいて位相検波する位相検波回
路とを備えたものである。
るために本発明は、交流照明光源のフリッカ（明滅）に
同期した信号を抽出する参照信号抽出装置と、光電変換
出力を前記参照信号に基づいて位相検波する位相検波回
路とを備えたものである。
【０００６】
【作用】光電変換出力から交流照明光源による照明光以
外の不要信号は除去される。従って測定領域に太陽光に
よる照度斑があったとしても、測定領域が交流照明光源
により均等に照明されてさえいれば、同一測定対象の測
定結果がその測定対象がおかれている場所によって異な
るという不都合が解消できる。
外の不要信号は除去される。従って測定領域に太陽光に
よる照度斑があったとしても、測定領域が交流照明光源
により均等に照明されてさえいれば、同一測定対象の測
定結果がその測定対象がおかれている場所によって異な
るという不都合が解消できる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示すブロック図で
あり、例えば混雑度の測定に応用した例で説明する。図
において光電変換素子１は２つの群に分けられたフォト
ダイオードアレイで構成され、各々の群のフォトダイオ
ードはその群の中で全て並列に接続されている。そして
差動増幅回路２はその出力差を求める。なお、光電変換
素子１と作動増幅回路２とで２次元空間フィルタを構成
しており、その出力はバンドパスフィルタ３に供給され
る。
あり、例えば混雑度の測定に応用した例で説明する。図
において光電変換素子１は２つの群に分けられたフォト
ダイオードアレイで構成され、各々の群のフォトダイオ
ードはその群の中で全て並列に接続されている。そして
差動増幅回路２はその出力差を求める。なお、光電変換
素子１と作動増幅回路２とで２次元空間フィルタを構成
しており、その出力はバンドパスフィルタ３に供給され
る。
【０００８】一方、測定対象が例えば蛍光灯で照明され
ているときは、光電変換素子４によってその蛍光灯のフ
リッカに対応した信号、すなわち電源周波数をｆとする
とき２ｆの周波数を有する信号を得て、参照信号として
位相検波回路５に供給する。
ているときは、光電変換素子４によってその蛍光灯のフ
リッカに対応した信号、すなわち電源周波数をｆとする
とき２ｆの周波数を有する信号を得て、参照信号として
位相検波回路５に供給する。
【０００９】バンドパスフィルタ３は２ｆ±Δｆの周波
数帯域に設定されており、電源周波数の２倍付近の周波
数だけを通過させるようになっている。そしてバンドパ
スフィルタ３の出力信号が光電変換素子４の出力信号を
参照信号として位相検波される。
数帯域に設定されており、電源周波数の２倍付近の周波
数だけを通過させるようになっている。そしてバンドパ
スフィルタ３の出力信号が光電変換素子４の出力信号を
参照信号として位相検波される。
【００１０】位相検波された信号はローパスフィルタ６
によって必要な信号だけが抽出されて、太陽光の影響を
受けない空間フィルタ出力が得られる。この出力はＡ／
Ｄ変換回路７によってデジタル信号に変換され、演算処
理回路８によって混雑度を求める所定の演算が行われ、
出力回路９を介して外部に演算された混雑度が出力され
る。
によって必要な信号だけが抽出されて、太陽光の影響を
受けない空間フィルタ出力が得られる。この出力はＡ／
Ｄ変換回路７によってデジタル信号に変換され、演算処
理回路８によって混雑度を求める所定の演算が行われ、
出力回路９を介して外部に演算された混雑度が出力され
る。
【００１１】次に、位相検波回路５によって太陽光の影
響が除去される理由について説明する。測定対象の位置
で交流照明光源による照度と、太陽光による照度を別々
に測定できたとすると、例えば交流照明光源による測定
結果は図４（ａ）のようになり、また太陽光による照度
は（ｂ）に示すようになる。太陽光による照度の変化に
は雲による短時間の照度変化や、太陽の日周運動による
長時間の照度変化等がある。
響が除去される理由について説明する。測定対象の位置
で交流照明光源による照度と、太陽光による照度を別々
に測定できたとすると、例えば交流照明光源による測定
結果は図４（ａ）のようになり、また太陽光による照度
は（ｂ）に示すようになる。太陽光による照度の変化に
は雲による短時間の照度変化や、太陽の日周運動による
長時間の照度変化等がある。
【００１２】測定対象の位置における照度は交流照明光
源の照度と、太陽光の照度を足し合わせたものであるか
ら図４（ｃ）に示すようになる。
源の照度と、太陽光の照度を足し合わせたものであるか
ら図４（ｃ）に示すようになる。
【００１３】光電変換素子１は測定対象で反射される光
学的な信号を電気信号に変換する素子であり、測定対象
がどのようなものであり、どのような性質を測定するか
によってこの素子は異なる。例えば、単なるフォトダイ
オードで良いこともあるし、複雑なフォトダイオードア
レイが必要なこともある。
学的な信号を電気信号に変換する素子であり、測定対象
がどのようなものであり、どのような性質を測定するか
によってこの素子は異なる。例えば、単なるフォトダイ
オードで良いこともあるし、複雑なフォトダイオードア
レイが必要なこともある。
【００１４】測定対象が一定の照度で照らされていると
きの光電変換素子１の出力例を図５に示す。この出力信
号こそ取り出したい信号そのものである。しかし、実際
には測定対象が交流照明光源と太陽光に照らされている
ので、光電変換素子１の出力は図４（ｃ）と図５の積で
ある図６のようになり、この信号が位相検波回路５に供
給される。
きの光電変換素子１の出力例を図５に示す。この出力信
号こそ取り出したい信号そのものである。しかし、実際
には測定対象が交流照明光源と太陽光に照らされている
ので、光電変換素子１の出力は図４（ｃ）と図５の積で
ある図６のようになり、この信号が位相検波回路５に供
給される。
【００１５】位相検波回路５の参照入力信号は交流照明
光源の照度である図４（ａ）の信号から得る。これは交
流照明光源の光だけを受けるように配置された光電変換
素子４の出力をハイパスフィルタ１２をを介し交流照明
光源のフリッカを取り出す。
光源の照度である図４（ａ）の信号から得る。これは交
流照明光源の光だけを受けるように配置された光電変換
素子４の出力をハイパスフィルタ１２をを介し交流照明
光源のフリッカを取り出す。
【００１６】このフリッカを波形成形回路１３を介して
位相検波回路５の参照信号として使い易い信号になるよ
うに成形する。通常はフリッカと位相が同じで位相検波
回路５の指定する振幅をもったデューティ比が０．５の
矩形波に成形する。この矩形波を図７に示す。このよう
にして得られた信号を位相検波回路５の参照入力に供給
する。
位相検波回路５の参照信号として使い易い信号になるよ
うに成形する。通常はフリッカと位相が同じで位相検波
回路５の指定する振幅をもったデューティ比が０．５の
矩形波に成形する。この矩形波を図７に示す。このよう
にして得られた信号を位相検波回路５の参照入力に供給
する。
【００１７】図８は位相検波回路５の出力であり、この
信号をローパスフィルタ６を介してて出力すると図９に
示すような信号になる。図９の信号は図５の信号と同じ
形をしており、あたかも測定対象の照度が一定であった
かのような信号として出力されている。
信号をローパスフィルタ６を介してて出力すると図９に
示すような信号になる。図９の信号は図５の信号と同じ
形をしており、あたかも測定対象の照度が一定であった
かのような信号として出力されている。
【００１８】図２は交流照明光源のフリッカに同期した
信号を照明の交流電源から得る場合の例で、この場合は
商用電源を変圧器１０によって適当な電圧に降圧し、そ
れから例えばシンセサイザ等で構成した周波数逓倍回路
１１によって２ｆの周波数を得、それを参照電圧として
使用する。
信号を照明の交流電源から得る場合の例で、この場合は
商用電源を変圧器１０によって適当な電圧に降圧し、そ
れから例えばシンセサイザ等で構成した周波数逓倍回路
１１によって２ｆの周波数を得、それを参照電圧として
使用する。
【００１９】屋内の照明による照度の変化は太陽光が入
ってくることによる照度の変化に比べて通常の使用では
十分に小さい。従って明るさ補正をしなくても通常は支
障がないが、より正確に測定する必要がある場合には明
るさの補正が必要になる場合もある。
ってくることによる照度の変化に比べて通常の使用では
十分に小さい。従って明るさ補正をしなくても通常は支
障がないが、より正確に測定する必要がある場合には明
るさの補正が必要になる場合もある。
【００２０】図３はこのような場合の例であり、明るさ
の補正は蛍光灯から出る光を直接光電変換素子で受け、
補正信号を作り出し、これを用いて補正している。
の補正は蛍光灯から出る光を直接光電変換素子で受け、
補正信号を作り出し、これを用いて補正している。
【００２１】すなわち、ハイパスフィルタ１６と平滑回
路１７は蛍光灯のフリッカの大きさを取り出すためのも
ので、位相検波回路５を通過する信号は蛍光灯のチラツ
キの大きさに比例しているので、除算回路１８によって
正しく明るさの補正ができるようにしている。
路１７は蛍光灯のフリッカの大きさを取り出すためのも
ので、位相検波回路５を通過する信号は蛍光灯のチラツ
キの大きさに比例しているので、除算回路１８によって
正しく明るさの補正ができるようにしている。
【００２２】点線で示したローパスフィルタ１５は蛍光
灯の直流的な明るさを取り出すもので、前述のチラツキ
による補正を行うものに比べて簡単な構成で実現でき
る。但し、蛍光灯が劣化すると直流分に比べてフリッカ
の成分が非常に大きくなり、この方法での補正は難しく
なるので、フリッカの補正を行う方が現実的ではある。
灯の直流的な明るさを取り出すもので、前述のチラツキ
による補正を行うものに比べて簡単な構成で実現でき
る。但し、蛍光灯が劣化すると直流分に比べてフリッカ
の成分が非常に大きくなり、この方法での補正は難しく
なるので、フリッカの補正を行う方が現実的ではある。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、交流照明
光源のフリッカに同期した参照信号によって光電変換出
力を補正したので、交流照明光源による照明と、太陽光
による照明が併用されているような場合、照度斑を補正
でき誤差の少ない測定を行えるという効果を有する。
光源のフリッカに同期した参照信号によって光電変換出
力を補正したので、交流照明光源による照明と、太陽光
による照明が併用されているような場合、照度斑を補正
でき誤差の少ない測定を行えるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第二の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】本発明の第三の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】交流照明光源、太陽光、交流照明光源と太陽光
の合成されたときの照度の例を示すグラフである。
の合成されたときの照度の例を示すグラフである。
【図５】照度が一定の場合の光電変換素子の出力を示す
グラフである。
グラフである。
【図６】測定対象が交流照明光源と太陽光により照明さ
れているときの光電変換素子の出力を示すグラフであ
る。
れているときの光電変換素子の出力を示すグラフであ
る。
【図７】位相検波回路の参照入力信号波形をを示すグラ
フである。
フである。
【図８】位相検波回路の出力信号波形を示すグラフであ
る。
る。
【図９】ローパスフィルタの出力信号波形を示すグラフ
である。
である。
１、４ 光電変換素子 ２ 差動増幅器 ３、１２ バンドパスフィルタ ５ 位相検波回路 ６、１５ ローパスフィルタ ７ Ａ／Ｄ変換回路 ８ 演算処理回路 ９ 出力回路 １０ 変圧器 １１ 周波数逓倍回路 １３ 波形成形回路 １６ ハイパスフィルタ １７ 平滑回路 １８ 除算回路
Claims (1)
- 【請求項１】 交流照明光源とそれ以外の照明光源で照
明されている測定対象の光電変換出力から交流照明光源
以外の影響を除去する不要信号除去装置において、 交流照明光源のフリッカに同期した参照信号を抽出する
参照信号抽出装置と、 前記光電変換出力を前記参照信号に基づいて位相検波す
る位相検波回路とを備えたことを特徴とする不要信号除
去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4279222A JPH06109537A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 不要信号除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4279222A JPH06109537A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 不要信号除去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06109537A true JPH06109537A (ja) | 1994-04-19 |
Family
ID=17608133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4279222A Pending JPH06109537A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 不要信号除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06109537A (ja) |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP4279222A patent/JPH06109537A/ja active Pending
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