JPH06300691A - 濃度センサ - Google Patents
濃度センサInfo
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- JPH06300691A JPH06300691A JP5088961A JP8896193A JPH06300691A JP H06300691 A JPH06300691 A JP H06300691A JP 5088961 A JP5088961 A JP 5088961A JP 8896193 A JP8896193 A JP 8896193A JP H06300691 A JPH06300691 A JP H06300691A
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- Japan
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 距離の影響を受けることなく、また光源の放
射強度による変動が排除されることにより、高精度の検
出を行うようにした、濃度センサを提供する。 【構成】 検出物１１に対して照明光を照射する発光素
子１２と、発光素子から出射し検出物の表面を透過また
は表面で反射した光を受光する受光素子１３と、受光素
子からの出力信号を増幅するログアンプ１４と、ログア
ンプからの出力信号が、第一の基準濃度としての検出物
の地色の濃度検出時と、第二の基準濃度としての検出物
に付された基準となるべきマークの濃度検出時とで振り
分けられて、それぞれサンプルホールド回路１７，１８
を介して、二つの入力端子に入力される差動アンプ１９
とを含んでおり、差動アンプが、マークと地色に対する
差分として、検出物の濃度に対応する出力信号を出力す
るように構成する。
射強度による変動が排除されることにより、高精度の検
出を行うようにした、濃度センサを提供する。 【構成】 検出物１１に対して照明光を照射する発光素
子１２と、発光素子から出射し検出物の表面を透過また
は表面で反射した光を受光する受光素子１３と、受光素
子からの出力信号を増幅するログアンプ１４と、ログア
ンプからの出力信号が、第一の基準濃度としての検出物
の地色の濃度検出時と、第二の基準濃度としての検出物
に付された基準となるべきマークの濃度検出時とで振り
分けられて、それぞれサンプルホールド回路１７，１８
を介して、二つの入力端子に入力される差動アンプ１９
とを含んでおり、差動アンプが、マークと地色に対する
差分として、検出物の濃度に対応する出力信号を出力す
るように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コピー機，ＦＡＸ等に
て、原稿等の濃度を検出するための濃度センサに関する
ものである。
て、原稿等の濃度を検出するための濃度センサに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような濃度センサは、例えば
図３に示すように、構成されている。即ち、濃度センサ
１は、コピー機，ＦＡＸ等にて、読み取られるべき原稿
２に対して、その原稿２の文字等の画像情報の濃度を検
出するための反射式濃度センサであり、上記原稿２の表
面に対して照明光を照射する発光素子３と、発光素子３
から出射して原稿２の表面で反射された反射光を受光す
るための受光素子４と、受光素子４からの出力信号を増
幅するアンプ５とから構成されている。
図３に示すように、構成されている。即ち、濃度センサ
１は、コピー機，ＦＡＸ等にて、読み取られるべき原稿
２に対して、その原稿２の文字等の画像情報の濃度を検
出するための反射式濃度センサであり、上記原稿２の表
面に対して照明光を照射する発光素子３と、発光素子３
から出射して原稿２の表面で反射された反射光を受光す
るための受光素子４と、受光素子４からの出力信号を増
幅するアンプ５とから構成されている。
【０００３】このように構成された濃度センサ１によれ
ば、発光素子３から出射した照明光は、原稿２の表面で
反射された後、受光素子４の受光部に入射する。これに
より、受光素子４は、入射光の強度に対応した電気信号
を出力することになる。受光素子４からの出力信号はア
ンプ５によって増幅された後、出力端子６から外部に出
力される。
ば、発光素子３から出射した照明光は、原稿２の表面で
反射された後、受光素子４の受光部に入射する。これに
より、受光素子４は、入射光の強度に対応した電気信号
を出力することになる。受光素子４からの出力信号はア
ンプ５によって増幅された後、出力端子６から外部に出
力される。
【０００４】この場合、出力端子６の出力電圧Ｖは、光
源の放射強度をＩ，濃度センサ１から原稿２までの距離
をｄ，原稿２の反射率をσ，アンプ５の増幅率をαとし
たとき、 Ｖ∝α・（σ・Ｉ）／ｄ2 で、表わされる。かくして、出力電圧Ｖは、検出物、即
ち原稿２の反射率σに関する一次関数であることから、
図４に示すように、反射率σに対してリニアになる。
源の放射強度をＩ，濃度センサ１から原稿２までの距離
をｄ，原稿２の反射率をσ，アンプ５の増幅率をαとし
たとき、 Ｖ∝α・（σ・Ｉ）／ｄ2 で、表わされる。かくして、出力電圧Ｖは、検出物、即
ち原稿２の反射率σに関する一次関数であることから、
図４に示すように、反射率σに対してリニアになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の濃度センサ１においては、出力電圧Ｖは、距
離ｄが変動したときには、図５に示すようにその変動幅
が比較的大きい。従って、例えばコピー機，ＦＡＸ等へ
の組み込みにおいて、構造的な制約を受けることにな
る。また、光源である発光素子３の発光輝度が劣化や汚
れ等によって変動した場合、出力電圧Ｖも変動すること
になる。従って、安定性の点で問題があり、検出精度が
比較的低くなってしまうという問題があった。
うな構成の濃度センサ１においては、出力電圧Ｖは、距
離ｄが変動したときには、図５に示すようにその変動幅
が比較的大きい。従って、例えばコピー機，ＦＡＸ等へ
の組み込みにおいて、構造的な制約を受けることにな
る。また、光源である発光素子３の発光輝度が劣化や汚
れ等によって変動した場合、出力電圧Ｖも変動すること
になる。従って、安定性の点で問題があり、検出精度が
比較的低くなってしまうという問題があった。
【０００６】本発明は、以上の点に鑑み、距離の影響を
受けることなく、また光源の放射強度による変動を排除
し、高精度の検出が行なわれ得るようにした濃度センサ
を提供することを目的としている。
受けることなく、また光源の放射強度による変動を排除
し、高精度の検出が行なわれ得るようにした濃度センサ
を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による濃度センサは、検出物に対して照明光
を照射する発光素子と、発光素子から出射し検出物の表
面を透過または表面で反射した光を受光する受光素子
と、受光素子からの出力信号を増幅するログアンプと、
このログアンプからの出力信号が、第一の基準濃度とし
ての検出物の地色の濃度検出時と、第二の基準濃度とし
ての検出物に付された基準となるべきマークの濃度検出
時とで振り分けられて、それぞれサンプルホールド回路
を介して二つの入力端子に入力される差動アンプとを含
んでおり、この差動アンプが、マークと地色に対する濃
度の差分として、検出物の濃度に対応する出力信号を出
力するようにしたことを特徴としている。
め、本発明による濃度センサは、検出物に対して照明光
を照射する発光素子と、発光素子から出射し検出物の表
面を透過または表面で反射した光を受光する受光素子
と、受光素子からの出力信号を増幅するログアンプと、
このログアンプからの出力信号が、第一の基準濃度とし
ての検出物の地色の濃度検出時と、第二の基準濃度とし
ての検出物に付された基準となるべきマークの濃度検出
時とで振り分けられて、それぞれサンプルホールド回路
を介して二つの入力端子に入力される差動アンプとを含
んでおり、この差動アンプが、マークと地色に対する濃
度の差分として、検出物の濃度に対応する出力信号を出
力するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、先ず、例えばコピー機，Ｆ
ＡＸの原稿等の一部にマークを設けておき、この原稿の
紙面を第一の基準濃度として一方のサンプルホールド回
路でログアンプの出力電圧をサンプルホールドしてお
く。また、原稿のマークを第二の基準濃度として、他方
のサンプルホールド回路でログアンプの出力電圧をサン
プルホールドする。上記二つの出力電圧を、差動アンプ
に入力することにより、上記第一の基準濃度と第二の基
準濃度の差に対応する出力電圧が、差動アンプから出力
される。
ＡＸの原稿等の一部にマークを設けておき、この原稿の
紙面を第一の基準濃度として一方のサンプルホールド回
路でログアンプの出力電圧をサンプルホールドしてお
く。また、原稿のマークを第二の基準濃度として、他方
のサンプルホールド回路でログアンプの出力電圧をサン
プルホールドする。上記二つの出力電圧を、差動アンプ
に入力することにより、上記第一の基準濃度と第二の基
準濃度の差に対応する出力電圧が、差動アンプから出力
される。
【０００９】この差動アンプの出力電圧は、マークの濃
度と地色の濃度との濃度比に基づいているので、本濃度
センサと原稿等の検出物との距離や、発光素子の発光強
度に依存するようなことがない。従って、検出物の濃度
が、距離や発光素子の劣化，汚れ等によって変動するよ
うなことなく、高精度で検出され得ることになる。
度と地色の濃度との濃度比に基づいているので、本濃度
センサと原稿等の検出物との距離や、発光素子の発光強
度に依存するようなことがない。従って、検出物の濃度
が、距離や発光素子の劣化，汚れ等によって変動するよ
うなことなく、高精度で検出され得ることになる。
【００１０】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて、本発
明をより詳細に説明する。図１はこの発明による濃度セ
ンサの一実施例を示している。図１において、濃度セン
サ１０は、コピー機，ＦＡＸ等によって読み取られるべ
き原稿１１に対して、その原稿１１の文字等の画像情報
の濃度を検出するための反射式濃度センサである。
明をより詳細に説明する。図１はこの発明による濃度セ
ンサの一実施例を示している。図１において、濃度セン
サ１０は、コピー機，ＦＡＸ等によって読み取られるべ
き原稿１１に対して、その原稿１１の文字等の画像情報
の濃度を検出するための反射式濃度センサである。
【００１１】この濃度センサ１０は、原稿１１の表面に
対して照明光を照射する発光素子１２と、発光素子１２
から出射して原稿１１の表面で反射された反射光を受光
するための受光素子１３と、受光素子１３からの出力信
号を増幅するログアンプ１４と、ログアンプ１４からの
出力信号を、第一の基準濃度の検出時と、第二の基準濃
度の検出時とで振り分ける二つのスイッチ回路１５，１
６と、各スイッチ回路１５，１６に接続されたサンプル
ホールド回路１７，１８と、サンプルホールド回路１
７，１８の出力がそれぞれ二つの入力端子に入力される
差動アンプ１９と、差動アンプ１９の出力端子１９に接
続された外部出力端子２０とから構成されている。ここ
で、上記原稿１１は図２に示すように、その紙面の一部
にマーク１１ａが付されている。
対して照明光を照射する発光素子１２と、発光素子１２
から出射して原稿１１の表面で反射された反射光を受光
するための受光素子１３と、受光素子１３からの出力信
号を増幅するログアンプ１４と、ログアンプ１４からの
出力信号を、第一の基準濃度の検出時と、第二の基準濃
度の検出時とで振り分ける二つのスイッチ回路１５，１
６と、各スイッチ回路１５，１６に接続されたサンプル
ホールド回路１７，１８と、サンプルホールド回路１
７，１８の出力がそれぞれ二つの入力端子に入力される
差動アンプ１９と、差動アンプ１９の出力端子１９に接
続された外部出力端子２０とから構成されている。ここ
で、上記原稿１１は図２に示すように、その紙面の一部
にマーク１１ａが付されている。
【００１２】また、上記スイッチ回路１５，１６のうち
スイッチ回路１５は第一の基準濃度検出時、即ち上記原
稿１１のマーク１１ａ以外の地色、即ち白紙部分の濃度
検出を行なうときに、オン状態に制御されて、ログアン
プ１４の出力電圧がサンプルホールド回路１７に入力さ
れる。また、スイッチ回路１６は、第二の基準濃度検出
時、即ち上記原稿１１のマーク１１ａの濃度検出を行な
うときに、オン状態に制御されて、ログアンプ１４の出
力電圧が、サンプルホールド回路１８に入力されるよう
になっている。
スイッチ回路１５は第一の基準濃度検出時、即ち上記原
稿１１のマーク１１ａ以外の地色、即ち白紙部分の濃度
検出を行なうときに、オン状態に制御されて、ログアン
プ１４の出力電圧がサンプルホールド回路１７に入力さ
れる。また、スイッチ回路１６は、第二の基準濃度検出
時、即ち上記原稿１１のマーク１１ａの濃度検出を行な
うときに、オン状態に制御されて、ログアンプ１４の出
力電圧が、サンプルホールド回路１８に入力されるよう
になっている。
【００１３】尚、上記スイッチ回路１５，１６のオンオ
フ制御及びサンプルホールド回路１７，１８のサンプル
ホールドのタイミングは、原稿１１の移動速度に基づい
て、決定される。
フ制御及びサンプルホールド回路１７，１８のサンプル
ホールドのタイミングは、原稿１１の移動速度に基づい
て、決定される。
【００１４】本発明による濃度センサ１０は以上のよう
に構成されており、発光素子１２から出射した照明光
は、原稿１１の表面で反射された後、受光素子１３の受
光部に入射する。これにより、受光素子１３は入射光の
強度に対応した電気信号を出力する。受光素子１３から
の出力信号はログアンプ１４によって増幅された後、ス
イッチ回路１５または１６を介してサンプルホールド回
路１７，１８によって、サンプルホールドされる。
に構成されており、発光素子１２から出射した照明光
は、原稿１１の表面で反射された後、受光素子１３の受
光部に入射する。これにより、受光素子１３は入射光の
強度に対応した電気信号を出力する。受光素子１３から
の出力信号はログアンプ１４によって増幅された後、ス
イッチ回路１５または１６を介してサンプルホールド回
路１７，１８によって、サンプルホールドされる。
【００１５】この際、原稿１１の白紙部分の濃度の検出
時には、ログアンプ１４の出力信号が、スイッチ回路１
５を介してサンプルホールド回路１７によってサンプル
ホールドされた後、差動アンプ１９の一方の入力端子１
９ａに入力される。ここで、サンプルホールド回路１７
からの出力電圧ＶREF は、光源の放射強度をＩ，濃度セ
ンサ１０から原稿１１までの距離をｄ，原稿１１の反射
率をσREF，ログアンプ１４の増幅率をαとしたとき、 ＶREF ＝α・（ｋＴ／ｑ）ｌｎ（σREF ・Ｉ／ｄ2 ） （ここで、ｋ：ボルツマン定数，Ｔ：素子の絶対温度，
ｑ：電子の電荷）となる。
時には、ログアンプ１４の出力信号が、スイッチ回路１
５を介してサンプルホールド回路１７によってサンプル
ホールドされた後、差動アンプ１９の一方の入力端子１
９ａに入力される。ここで、サンプルホールド回路１７
からの出力電圧ＶREF は、光源の放射強度をＩ，濃度セ
ンサ１０から原稿１１までの距離をｄ，原稿１１の反射
率をσREF，ログアンプ１４の増幅率をαとしたとき、 ＶREF ＝α・（ｋＴ／ｑ）ｌｎ（σREF ・Ｉ／ｄ2 ） （ここで、ｋ：ボルツマン定数，Ｔ：素子の絶対温度，
ｑ：電子の電荷）となる。
【００１６】また、原稿１１のマーク１１ａの濃度の検
出時には、ログアンプ１４の出力信号がスイッチ回路１
６を介してサンプルホールド回路１８によってサンプル
ホールドされた後、差動アンプ１９の他方の入力端子１
９ｂに入力される。ここで、サンプルホールド回路１８
からの出力電圧ＶSIG は、原稿１１の反射率をσSIG と
したとき、 ＶSIG ＝α・（ｋＴ／ｑ）ｌｎ（σSIG ・Ｉ／ｄ2 ） となる。
出時には、ログアンプ１４の出力信号がスイッチ回路１
６を介してサンプルホールド回路１８によってサンプル
ホールドされた後、差動アンプ１９の他方の入力端子１
９ｂに入力される。ここで、サンプルホールド回路１８
からの出力電圧ＶSIG は、原稿１１の反射率をσSIG と
したとき、 ＶSIG ＝α・（ｋＴ／ｑ）ｌｎ（σSIG ・Ｉ／ｄ2 ） となる。
【００１７】これにより、差動アンプ１９は、二つの入
力電圧ＶSIG ，ＶREF を減算することにより、その出力
電圧ＶOUT は、 ＶOUT ＝ＶSIG −ＶREF＝α・（ｋＴ／ｑ）｛ｌｎ（σ
SIG ・Ｉ／ｄ2 ）−ｌｎ（σREF ・Ｉ／ｄ 2 ）｝＝α・
（ｋＴ／ｑ）｛ｌｎ（σSIG ／σREF ）｝ となる。
力電圧ＶSIG ，ＶREF を減算することにより、その出力
電圧ＶOUT は、 ＶOUT ＝ＶSIG −ＶREF＝α・（ｋＴ／ｑ）｛ｌｎ（σ
SIG ・Ｉ／ｄ2 ）−ｌｎ（σREF ・Ｉ／ｄ 2 ）｝＝α・
（ｋＴ／ｑ）｛ｌｎ（σSIG ／σREF ）｝ となる。
【００１８】かくして、差動アンプ１９の出力電圧Ｖ
OUT は、濃度比の自然対数で与えられることになり、距
離ｄ及び発光強度Ｉに関係なく濃度のみによって決ま
る。尚、上記実施例は、反射型濃度センサ１０の場合に
ついて説明したが、これに限らず、本発明は透過型濃度
センサに適用し得ることは明らかである。
OUT は、濃度比の自然対数で与えられることになり、距
離ｄ及び発光強度Ｉに関係なく濃度のみによって決ま
る。尚、上記実施例は、反射型濃度センサ１０の場合に
ついて説明したが、これに限らず、本発明は透過型濃度
センサに適用し得ることは明らかである。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、原
稿の一部にマークを設けておき、原稿の紙面を第一の基
準濃度として一方のサンプルホールド回路で、ログアン
プの出力電圧をサンプルホールドしておく。また、原稿
のマークを第二の基準濃度として、他方のサンプルホー
ルド回路でログアンプの出力電圧をサンプルホールドし
た後、上記二つの出力電圧を差動アンプに入力すること
により、上記基準濃度の差分に対応する出力電圧が差動
アンプから出力されることになる。この差動アンプの出
力電圧は、マークと地色との濃度比に基づいているの
で、本濃度センサでは濃度センサと原稿等の検出物との
距離や、発光素子の発光強度に依存するようなことがな
い。
稿の一部にマークを設けておき、原稿の紙面を第一の基
準濃度として一方のサンプルホールド回路で、ログアン
プの出力電圧をサンプルホールドしておく。また、原稿
のマークを第二の基準濃度として、他方のサンプルホー
ルド回路でログアンプの出力電圧をサンプルホールドし
た後、上記二つの出力電圧を差動アンプに入力すること
により、上記基準濃度の差分に対応する出力電圧が差動
アンプから出力されることになる。この差動アンプの出
力電圧は、マークと地色との濃度比に基づいているの
で、本濃度センサでは濃度センサと原稿等の検出物との
距離や、発光素子の発光強度に依存するようなことがな
い。
【００２０】従って、検出物の濃度が、距離や発光素子
の劣化，汚れ等によって変動するようなことなく、高精
度で検出され得るという効果を有する。かくして、本発
明によれば、距離の影響を受けることなく、また光源の
放射強度による変動が排除され得ることにより、高精度
の検出が行なわれ得るようにした、極めて優れた濃度セ
ンサが提供され得ることになる。
の劣化，汚れ等によって変動するようなことなく、高精
度で検出され得るという効果を有する。かくして、本発
明によれば、距離の影響を受けることなく、また光源の
放射強度による変動が排除され得ることにより、高精度
の検出が行なわれ得るようにした、極めて優れた濃度セ
ンサが提供され得ることになる。
【図１】本発明による濃度センサの一実施例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】図１の濃度センサと対で使用される原稿の概略
平面図である。
平面図である。
【図３】従来の濃度センサの一例を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】図３に示す濃度センサによる原稿の反射率と出
力電圧との関係を示すグラフである。
力電圧との関係を示すグラフである。
【図５】図３の濃度センサによる距離と出力電圧との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
１０ 濃度センサ １１ 原稿 １１ａ マーク １２ 発光素子 １３ 受光素子 １４ ログアンプ １５ スイッチ回路 １６ スイッチ回路 １７ サンプルホールド回路 １８ サンプルホールド回路 １９ 差動アンプ ２０ 外部出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/00 ３０３ // Ｇ０１Ｊ 1/02 Ｐ 7381−2Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】 検出物に対して照明光を照射する発光素
子と、発光素子から出射し検出物の表面を透過または表
面で反射した光を受光する受光素子と、受光素子からの
出力信号を増幅するログアンプと、このログアンプから
の出力信号が、第一の基準濃度としての検出物の地色の
濃度検出時と、第二の基準濃度としての検出物に付され
た基準となるべきマークの濃度検出時とで振り分けられ
て、それぞれサンプルホールド回路を介して二つの入力
端子に入力される差動アンプとを含んでおり、この差動
アンプが、マークと地色に対する濃度の差分として、検
出物の濃度に対応する出力信号を出力することを特徴と
する、濃度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5088961A JPH06300691A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 濃度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5088961A JPH06300691A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 濃度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06300691A true JPH06300691A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=13957435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5088961A Pending JPH06300691A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 濃度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06300691A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7456382B2 (en) | 2004-10-28 | 2008-11-25 | Denso Corporation | Load sensor, method of detecting load and pedestrian protection system |
| WO2016031267A1 (ja) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | 国立大学法人東北大学 | 光学的濃度測定方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02259674A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-22 | Ricoh Co Ltd | 原稿濃度検出装置 |
-
1993
- 1993-04-15 JP JP5088961A patent/JPH06300691A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02259674A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-22 | Ricoh Co Ltd | 原稿濃度検出装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7456382B2 (en) | 2004-10-28 | 2008-11-25 | Denso Corporation | Load sensor, method of detecting load and pedestrian protection system |
| WO2016031267A1 (ja) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | 国立大学法人東北大学 | 光学的濃度測定方法 |
| JPWO2016031267A1 (ja) * | 2014-08-29 | 2017-06-08 | 国立大学法人東北大学 | 光学的濃度測定方法 |
| US10324028B2 (en) | 2014-08-29 | 2019-06-18 | Tohoku University | Optical concentration measuring method |
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