JPH07113944B2 - Signal processor - Google Patents
Signal processorInfo
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- JPH07113944B2 JPH07113944B2 JP62035363A JP3536387A JPH07113944B2 JP H07113944 B2 JPH07113944 B2 JP H07113944B2 JP 62035363 A JP62035363 A JP 62035363A JP 3536387 A JP3536387 A JP 3536387A JP H07113944 B2 JPH07113944 B2 JP H07113944B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、受光量の変化に応じてインピーダンスが変化
する受光素子から得られる信号を処理するための信号処
理装置に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a signal processing device for processing a signal obtained from a light receiving element whose impedance changes according to a change in the amount of received light.
（従来の技術） 近年、バーコードリーダ，光学式ロータリーエンコー
ダ，ファクシミリやイメージスキャナ等の画像読取装置
および光学式座標入力装置等のごとく、明るさの変化に
応じた受光量の変化を電気的信号に変換する光電素子が
汎用されている。(Prior Art) In recent years, an electric signal indicating a change in the amount of received light according to a change in brightness, such as a bar code reader, an optical rotary encoder, an image reading device such as a facsimile or an image scanner, and an optical coordinate input device. A photoelectric device that converts the light into a light source is widely used.
そして、光電素子と抵抗を電源と接地間に直列を介装し
て、受光量の変化に応じた光電素子のインピーダンス変
化が、光電素子と抵抗による分圧電圧の変化として電気
的信号に変換出力される。Then, the photoelectric element and the resistor are connected in series between the power supply and the ground, and the change in the impedance of the photoelectric element according to the change in the amount of received light is converted into an electrical signal as a change in the divided voltage due to the photoelectric element and the resistance. To be done.
ところで、光電素子は受光量が零であってもインピーダ
ンスが無限大とならずに暗電流が流れる。また、光電素
子に照射される光量は、バーコード等の印刷された被検
出物からの反射光と周囲の外乱光とからなる。このため
に、受光素子に流れる電流は、反射光の変化分の信号と
しての交流成分に、暗電流や外乱光等による直流成分が
重畳されたものである。そして、この直流成分は、周囲
の明るさの違い、光源からバーコード面等に照射される
光量の違い、バーコード面の反射率の違い、素子固有の
暗電流の大きさの違い等によって大幅に変動する。By the way, in the photoelectric element, even if the amount of received light is zero, the impedance does not become infinite and a dark current flows. Further, the amount of light applied to the photoelectric element is composed of reflected light from a printed object such as a bar code and ambient ambient light. For this reason, the current flowing through the light receiving element is a component in which a direct current component due to dark current, ambient light, or the like is superimposed on an alternating current component as a signal of a change in reflected light. This DC component is significantly affected by differences in ambient brightness, differences in the amount of light emitted from the light source to the barcode surface, differences in the barcode surface reflectance, differences in the dark current specific to the device, etc. Fluctuates.
そこで、上記直流成分を阻止し、信号としての交流成分
を抽出するために、例えば交流結合型の信号処理が従来
なされている。第５図は、従来の交流結合型の信号処理
装置の回路図である。第５図において、LED1からバーコ
ード面に照射された光がバーコード面で反射されて受光
素子であるフォトトランジスタ２に受光される。このフ
ォトトランジスタ２と抵抗３が直列接続されて電源端子
と接地間に介装され、フォトトランジスタ２と抵抗３の
接続点が直流阻止用のコンデンサ４を介して後段の増幅
回路５等に接続される。Therefore, in order to prevent the DC component and extract the AC component as a signal, for example, AC coupling type signal processing has been conventionally performed. FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional AC coupling type signal processing device. In FIG. 5, the light emitted from the LED 1 to the bar code surface is reflected by the bar code surface and is received by the phototransistor 2 which is a light receiving element. The phototransistor 2 and the resistor 3 are connected in series and are interposed between the power supply terminal and the ground, and the connection point between the phototransistor 2 and the resistor 3 is connected to the amplifier circuit 5 and the like in the subsequent stage via the DC blocking capacitor 4. It
かかる構成において、周囲の明るさ等によって大幅に変
動する直流成分がコンデンサ４で阻止され、信号として
の交流成分のみが増幅回路５等に与えられる。In such a configuration, the DC component that greatly varies depending on the ambient brightness is blocked by the capacitor 4, and only the AC component as a signal is given to the amplifier circuit 5 and the like.
（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の交流結合型の信号処理装置にあって
は、直流成分によるコンデンサ４の両端の直流電位差が
放電されるまでの間は、第６図（ｂ）の破線のごとく、
コンデンサ４の後段に現われる交流成分の平均値が変化
する。そこで、この交流成分をある基準値によって２値
化すると、コンデンサ４に与えられた第６図（ａ）の交
流成分の信号幅と異なる２値化信号が生じる等の問題点
があった。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the above-mentioned AC coupling type signal processing device, until the DC potential difference between both ends of the capacitor 4 due to the DC component is discharged, FIG. )
The average value of the AC components appearing in the subsequent stage of the capacitor 4 changes. Therefore, if this AC component is binarized by a certain reference value, there is a problem that a binarized signal different from the signal width of the AC component of FIG.
なお、直流結合型の信号処理装置にあっては、直流成分
の大幅な変化に対する大きなダイナミックレンジが必要
であり、電源等の低い電圧を電源とする装置にあっては
ダイナミックレンジを大きくとることができず不適当で
あった。Note that a DC-coupled signal processing device requires a large dynamic range with respect to a large change in DC component, and a device having a low voltage such as a power supply can use a large dynamic range. I couldn't do it and was unsuitable.
本発明の目的は、上記した従来の信号処理装置の問題点
を解決するためになされたもので、受光素子のインピー
ダンス変化分に応じた信号が所定の基準電圧に重畳され
て出力される信号処理装置を提供することにある。An object of the present invention is to solve the problems of the above-mentioned conventional signal processing device, and a signal processing in which a signal corresponding to the impedance change of the light receiving element is superimposed on a predetermined reference voltage and output. To provide a device.
（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本発明の信号処理装置
は、受光量の変化に応じてインピーダンスが変化する受
光素子に電圧を与え、この受光素子の電流出力を電流・
電圧変換回路の入力端に与え、この電流・電圧変換回路
の出力電圧と基準電圧とを比較回路で比較し、その出力
を整流回路を介して電圧保持回路で保持するとともにバ
ッファ回路に与え、このバッファ回路の出力電圧を抵抗
を介して前記電流・電圧変換回路の入力端に与え、前記
電流・電圧変換回路の出力端より処理された信号を出力
させるように構成されている。(Means for Solving Problems) In order to achieve such an object, the signal processing device of the present invention applies a voltage to a light receiving element whose impedance changes in accordance with a change in the amount of received light, and outputs a current from the light receiving element. The current
It is given to the input terminal of the voltage conversion circuit, the output voltage of this current / voltage conversion circuit and the reference voltage are compared by the comparison circuit, and the output is given to the buffer circuit while being held by the voltage holding circuit via the rectification circuit. The output voltage of the buffer circuit is applied to the input end of the current / voltage conversion circuit via a resistor, and the processed signal is output from the output end of the current / voltage conversion circuit.
（作用） 受光素子の電流出力が与えられる電流・電圧変換回路の
出力電圧と基準電圧を比較回路で比較し、その出力バッ
ファ回路の出力電圧を制御し、このバッファ回路の出力
電圧を抵抗を介して受光素子の接続された電流・電圧変
換回路の入力端に与えるので、電流・電圧変換回路の出
力電圧と基準電圧が相違するとバッファ回路の出力電圧
により電流・電圧変換回路に入力される電流の大きさを
変化させて出力電圧が基準電圧となるよう動作する。そ
して、比較回路の出力を整流回路を介してバッファ回路
に与えるとともに電圧保持回路で出力を保持するので、
受光素子の受光量の変化によりインピーダンスが変化し
て電流・電圧変換回路の出力端の出力電圧が変化する
と、比較回路の出力が整流回路の逆方向電圧であれば電
圧保持回路に保持された出力が継続してバッファ回路に
与えられ、受光素子のインピーダンスの変化に応じて電
流・電圧変換回路の出力電圧は変化して信号が得られ
る。(Function) The output voltage of the current / voltage conversion circuit to which the current output of the light receiving element is given is compared with the reference voltage by the comparison circuit, the output voltage of the output buffer circuit is controlled, and the output voltage of this buffer circuit is passed through the resistor. Is applied to the input terminal of the current / voltage conversion circuit to which the light receiving element is connected, so if the output voltage of the current / voltage conversion circuit differs from the reference voltage, the output voltage of the buffer circuit will change the current input to the current / voltage conversion circuit. It operates so that the output voltage becomes the reference voltage by changing the size. Then, since the output of the comparison circuit is given to the buffer circuit via the rectifier circuit and the output is held by the voltage holding circuit,
If the output voltage of the output terminal of the current / voltage conversion circuit changes due to the impedance change due to the change in the amount of light received by the light receiving element, if the output of the comparison circuit is the reverse voltage of the rectifier circuit, the output held in the voltage holding circuit Is continuously applied to the buffer circuit, and the output voltage of the current / voltage conversion circuit changes in accordance with the change in the impedance of the light receiving element to obtain a signal.
（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図を参照して
説明する。第１図は、本発明の信号処理装置の一実施例
の回路図であり、第２図は、フォトトランジスタの受光
量の少ないときの動作を説明する図であり、第３図は、
フォトトランジスタの受光量が多いときの動作を説明す
る図である。(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the signal processing device of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the operation when the amount of light received by the phototransistor is small, and FIG.
It is a figure explaining operation | movement when the light-receiving amount of a phototransistor is large.
まず、第１図により、構成を説明する。LED1からバーコ
ード面に照射された光がバーコード面で反射されて受光
素子であるフォトトランジスタ２に受光される。このフ
ォトトランジスタ２のコレクタは電源端子に接続され、
エミッタが第１のオペアンプ10の反転入力端に接続され
るとともに、抵抗（例えば100KΩ）11を介して第１のオ
ペアンプ10の出力端に接続され、さらに抵抗（例えば1K
Ω）12を介して第２のオペアンプ13の出力端に接続され
ている。そして、第１のオペアンプ10の出力端が出力端
子14に接続されるとともに第３のオペアンプ15の非反転
入力端に接続されている。この第３のオペアンプ15の反
転入力端と第１のオペアンプ10の非反転入力端が基準電
圧VSを出力する基準電圧回路16に接続されている。さら
に、第３のオペアンプ15の出力端は、ダイオード17のカ
ソードに接続され、このダイオード17のアノードが抵抗
18を介して第２のオペアンプ13の非反転入力端に接続さ
れている。この第２のオペアンプ13の非反転入力端は、
コンデンサ19と抵抗20の並列接続体を介して基準電圧回
路16に接続され、反転入力端は出力端に接続されてい
る。First, the configuration will be described with reference to FIG. Light emitted from the LED 1 to the bar code surface is reflected by the bar code surface and is received by the phototransistor 2, which is a light receiving element. The collector of this phototransistor 2 is connected to the power supply terminal,
The emitter is connected to the inverting input terminal of the first operational amplifier 10, and is also connected to the output terminal of the first operational amplifier 10 via the resistor (for example, 100 KΩ) 11, and further connected to the resistor (for example, 1 KΩ).
Ω) 12 and is connected to the output terminal of the second operational amplifier 13. The output terminal of the first operational amplifier 10 is connected to the output terminal 14 and the non-inverting input terminal of the third operational amplifier 15. The inverting input terminal of the third operational amplifier 15 and the non-inverting input terminal of the first operational amplifier 10 are connected to the reference voltage circuit 16 which outputs the reference voltage V S. Furthermore, the output terminal of the third operational amplifier 15 is connected to the cathode of the diode 17, and the anode of this diode 17 is a resistor.
It is connected via 18 to the non-inverting input terminal of the second operational amplifier 13. The non-inverting input terminal of the second operational amplifier 13 is
The capacitor 19 and the resistor 20 are connected in parallel to the reference voltage circuit 16, and the inverting input terminal is connected to the output terminal.
かかる構成において、非反転入力端に基準電圧VSが与え
られる第１のオペアンプ10と抵抗11により電流・電圧変
換回路が形成され、第２のオペアンプ13によりバッファ
回路が形成され、第１のオペアンプ10の出力電圧と基準
電圧VSが与えられる第３のオペアンプ15により比較回路
が形成され、ダイオード17により整流回路が形成され一
端に基準電圧VSが与えられるコンデンサ19と抵抗20の並
列接続体により電圧保持回路が形成されている。なお、
抵抗20によりコンデンサ19の放電時定数は大きく設定さ
れている。In such a configuration, the first operational amplifier 10 to which the reference voltage V S is applied to the non-inverting input terminal and the resistor 11 form a current / voltage conversion circuit, and the second operational amplifier 13 forms a buffer circuit. A comparison circuit is formed by the third operational amplifier 15 to which the output voltage of 10 and the reference voltage V S are applied, and a rectifier circuit is formed by the diode 17 and a parallel connection body of the capacitor 19 and the resistor 20 to which the reference voltage V S is applied at one end. This forms a voltage holding circuit. In addition,
The discharge time constant of the capacitor 19 is set large by the resistor 20.
ここで、まず電源が投入されてフォトトランジスタ２が
バーコード面に対向しないとすれば、フォトトランジス
タ２は周囲の外乱光を受光する。そして、基準電圧回路
16から出力される基準電圧VSが抵抗20を介して第２のオ
ペアンプ13の非反転入力端に与えられ、出力端が基準電
圧VSとなる。そこで、電源端子から第２のオペアンプ13
の出力端に向けて電流が流れ、第１のオペアンプ10の反
転入力端の電位は基準電圧VSより高くて第１のオペアン
プ10は“L"レベルの出力電圧となろうとする。そこで、
抵抗11を介して反転入力端から出力端に向けて電流I1が
流れ、この電流値に応じて出力端の電位が設定される。
この出力電圧は基準電圧VSより低いため、第３のオペア
ンプ15の出力は“L"レベルとなり、ダイオード17が導通
して第３のオペアンプ15の出力が抵抗18とコンデンサ19
で積分され、コンデンサ19はダイオード17を順方向に介
して充電される。そこで、第２のオペアンプ13の非反転
入力端には基準電圧VSよりコンデンサ19の両端電位差Ve
だけ低い電圧が与えられ、基準電圧VSより両端電位差Ve
だけ低い電圧が出力され、抵抗12に流れる電流I2を増加
させる。この結果、第１のオペアンプ10の反転入力端の
電位は低下して抵抗11に流れる電流I1が減少し、出力端
の出力電圧が上昇して基準電圧VSに一致する。Here, assuming that the phototransistor 2 does not face the bar code surface when the power is first turned on, the phototransistor 2 receives ambient ambient light. And the reference voltage circuit
The reference voltage V S output from 16 is applied to the non-inverting input terminal of the second operational amplifier 13 via the resistor 20, and the output terminal becomes the reference voltage V S. Therefore, from the power supply terminal to the second operational amplifier 13
A current flows toward the output terminal of the first operational amplifier 10 and the potential of the inverting input terminal of the first operational amplifier 10 is higher than the reference voltage V S , so that the first operational amplifier 10 tries to become the “L” level output voltage. Therefore,
A current I 1 flows from the inverting input end to the output end via the resistor 11, and the potential of the output end is set according to this current value.
Since this output voltage is lower than the reference voltage V S , the output of the third operational amplifier 15 becomes the “L” level, the diode 17 becomes conductive, and the output of the third operational amplifier 15 becomes the resistor 18 and the capacitor 19.
And the capacitor 19 is charged through the diode 17 in the forward direction. Therefore, the non-inverting input terminal of the second operational amplifier 13 has a potential difference V e across the capacitor 19 from the reference voltage V S.
Given only a low voltage, across the reference voltage V S voltage difference V e
A low voltage is output, and the current I 2 flowing through the resistor 12 is increased. As a result, the potential at the inverting input terminal of the first operational amplifier 10 drops, the current I 1 flowing through the resistor 11 decreases, and the output voltage at the output terminal rises to match the reference voltage V S.
次に、第２図を参照してフォトトランジスタ２の受光量
が少ないときの動作につき説明する。Next, the operation when the amount of light received by the phototransistor 2 is small will be described with reference to FIG.
フォトトランジスタ２をバーコード面に向けて、白地の
部分から第２図（ａ）のごとく白部分ｗと黒部分ｙが交
互に配列されたバーコードが走査される。そして、フォ
トトランジスタ２が白地に対向すると反射光が強くな
り、フォトトランジスタ２が第２図（ｂ）のレベルｐの
受光量を受ける。すると、フォトトランジスタ２のイン
ピーダンスが低下して流れる電流I3が増加し、第１のオ
ペアンプ10の反転入力端の電位が上昇しようとして抵抗
11に流れる電流I1が大きくなって出力端の出力電圧が低
下する。そして、第３のオペアンプ15の出力端は“L"レ
ベルとなり、この出力がコンデンサ19で積分されてコン
デンサ19の両端電位差Veが増加し、第２のオペアンプ13
の出力端にさらに低い出力電圧が出力される。この結
果、抵抗12に流れる電流I2が増加し、第１のオペアンプ
10の反転入力端の電位が維持されるとともに、抵抗11に
流れる電流I1も一定に維持されて出力端の出力電圧が変
化せずに基準電圧VSに一致したままである。With the phototransistor 2 facing the bar code surface, a bar code in which a white portion w and a black portion y are alternately arranged is scanned from a white background portion as shown in FIG. 2 (a). Then, when the phototransistor 2 faces a white background, the reflected light becomes strong, and the phototransistor 2 receives the amount of light received at the level p in FIG. 2B. Then, the impedance of the phototransistor 2 decreases and the flowing current I 3 increases, so that the potential of the inverting input terminal of the first operational amplifier 10 tries to rise and the resistance is increased.
The current I 1 flowing through 11 increases and the output voltage at the output end decreases. Then, the output terminal of the third operational amplifier 15 becomes "L" level, this output is integrated by the capacitor 19, the potential difference V e across the capacitor 19 increases, and the second operational amplifier 13
A lower output voltage is output to the output terminal of the. As a result, the current I 2 flowing through the resistor 12 increases, and the first operational amplifier is
While the potential of the inverting input terminal of 10 is maintained, the current I 1 flowing through the resistor 11 is also maintained constant, and the output voltage of the output terminal does not change and remains at the reference voltage V S.
ここで、フォトトランジスタ２がバーコードを走査する
と、黒部分ｙで受光量が第２図（ｂ）のごとく減少し、
フォトトランジスタ２のインピーダンスが増加する。す
ると、フォトトランジスタ２を流れる電流I3が第２図
（ｃ）のごとく減少し、第１のオペアンプ10の反転入力
端の電位が低下しようとして抵抗11に流れる電流I1が減
少し、出力端の出力電圧が基準電圧VSより上昇する。こ
こで、第３のオペアンプ15は“H"レベルを出力するがダ
イオード16によってコンデンサ19への電流が阻止され
る。このため、コンデンサ19の両端電位差Veは第２図
（ｅ）のごとく変化せず、第２のオペアンプ13の出力電
圧が変化せずに抵抗12を流れる電流I2が変化しない。そ
こで、抵抗11を流れる電流I1が一定に維持されずに減少
する。このために、第１のオペアンプ10の出力端の出力
電圧は第２図（ｄ）のごとく基準電圧VSより高くなる。Here, when the phototransistor 2 scans the barcode, the amount of received light in the black portion y decreases as shown in FIG. 2 (b),
The impedance of the phototransistor 2 increases. Then, the current I 3 flowing through the phototransistor 2 decreases as shown in FIG. 2C, and the current I 1 flowing through the resistor 11 decreases as the potential of the inverting input terminal of the first operational amplifier 10 lowers. Output voltage rises above the reference voltage V S. Here, the third operational amplifier 15 outputs the "H" level, but the diode 16 blocks the current to the capacitor 19. Therefore, the potential difference V e across the capacitor 19 does not change as shown in FIG. 2 (e), the output voltage of the second operational amplifier 13 does not change, and the current I 2 flowing through the resistor 12 does not change. Therefore, the current I 1 flowing through the resistor 11 is not maintained constant and decreases. Therefore, the output voltage of the output terminal of the first operational amplifier 10 becomes higher than the reference voltage V S as shown in FIG. 2 (d).
したがって、バーコードの黒部分ｙで基準電圧VSに対し
て高い電圧の信号として出力端子14に出力される。Therefore, the black portion y of the bar code is output to the output terminal 14 as a signal having a voltage higher than the reference voltage V S.
さらに、第３図を参照してフォトトランジスタ２の受光
量が多いときの動作につき説明する。Further, the operation when the amount of light received by the phototransistor 2 is large will be described with reference to FIG.
フォトトランジスタ２をバーコード面に向けて白部分ｗ
で第３図（ｂ）の大きなレベルｐ′の受光量を受ける
と、フォトトランジスタ２のインピーダンスが大きく低
下する。このために、フォトトランジスタ２に流れる電
流Ｉ′３は第３図（ｃ）のごとく大きなものとなり、第
１のオペアンプ10の反転入力端の電位も上昇しようとし
て抵抗11に流れる電流Ｉ′１も大きくなろうとし出力電
圧は大きく低下する。そこで、第３のオペアンプ15の出
力端は“L"レベルとなり、コンデンサ19の両端電位差
Ve′が第３図（ｅ）のごとく増加し、第２のオペアンプ
13の出力電圧が低下し、抵抗12に流れる電流Ｉ′２を増
加させる。そして、第１のオペアンプ10の出力端の出力
電圧が基準電圧VSとなるまでコンデンサ19の両端電位差
Ve′が増加するとともに第２のオペアンプ13の出力電圧
が低下して電流Ｉ′２を第３図（ｃ）のごとく増加させ
る。そして、フォトトランジスタ２がバーコードを走査
すると、黒部分ｙで受光量が減少してフォトトランジス
タ２のインピーダンスが増加し、電流Ｉ′３が減少す
る。このため、第１のオペアンプ10の反転入力端の電位
が低下しようとして抵抗11に流れる電流Ｉ′１が減少
し、出力端の電圧が上昇する。ここで、コンデンサ19の
両端電位差Ve′は変化せず、抵抗11を流れる電流I1が一
定に維持されずに減少する。この結果、出力端子14にバ
ーコードの黒部分ｙで基準電圧VSに対して高い電圧の信
号として出力される。そして、黒部分ｙにおける信号の
電圧は、フォトトランジスタ２の受光量が多いほど高く
なる。White part w with the phototransistor 2 facing the barcode surface
When the received light amount of the large level p'of FIG. 3 (b) is received, the impedance of the phototransistor 2 is greatly reduced. For this, the current I flowing through the phototransistor 2 '3 becomes larger as the FIG. 3 (c), the current I potential of the inverting input terminal also flows through the resistor 11 trying rise of the first operational amplifier 10' is also 1 The output voltage drops greatly as the voltage increases. Therefore, the output terminal of the third operational amplifier 15 becomes "L" level, and the potential difference across the capacitor 19 is generated.
V e ′ increases as shown in FIG. 3 (e), and the second operational amplifier
13 output voltage drops, and increasing the current I '2 that flows through the resistor 12. Then, until the output voltage of the output terminal of the first operational amplifier 10 becomes the reference voltage V S , the potential difference across the capacitor 19 is reached.
As V e ′ increases, the output voltage of the second operational amplifier 13 decreases and the current I ′ 2 increases as shown in FIG. 3 (c). Then, when the phototransistor 2 scans the barcode, the amount of light received in the black portion y decreases, the impedance of the phototransistor 2 increases, and the current I ′ 3 decreases. Therefore, current I '1 to the potential of the inverting input terminal of the first operational amplifier 10 through the resistor 11 trying drop decreases, the voltage at the output terminal increases. Here, the potential difference V e ′ across the capacitor 19 does not change, and the current I 1 flowing through the resistor 11 does not remain constant but decreases. As a result, the black portion y of the barcode is output to the output terminal 14 as a signal having a voltage higher than the reference voltage V S. The voltage of the signal in the black portion y increases as the amount of light received by the phototransistor 2 increases.
なお、上記実施例にあっては、白部分ｗにおけるフォト
トランジスタ２のインピーダンスを基準として黒部分ｙ
を信号として検出するように構成されているが、ダイオ
ード17の向きを反転することで黒部分ｙにおけるフォト
トランジスタ２のインピーダンスを基準として白部分ｗ
を信号として検出することができる。In the above embodiment, the black portion y is based on the impedance of the phototransistor 2 in the white portion w.
Is detected as a signal, but by reversing the direction of the diode 17, the white part w is referenced with the impedance of the phototransistor 2 in the black part y as a reference.
Can be detected as a signal.
第４図は、本発明の信号処理装置の他の実施例の回路図
である。第４図において、第１図と同一回路には同一符
号を付けて重複する説明を省略する。FIG. 4 is a circuit diagram of another embodiment of the signal processing device of the present invention. In FIG. 4, the same circuits as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals to omit redundant description.
第４図において、第１図と相違するところは、フォトト
ランジスタ２のコレクタが第１のオペアンプ10の反転入
力端に接続され、エミッタが接地され、さらに第３のオ
ペアンプ15の出力端がダイオード17のアノードに接続さ
れ、このダイオード17のカソードが抵抗18を介して第２
のオペアンプ13の非反転入力端に接続されていることに
ある。4 is different from that in FIG. 1 in that the collector of the phototransistor 2 is connected to the inverting input terminal of the first operational amplifier 10, the emitter is grounded, and the output terminal of the third operational amplifier 15 is a diode 17. The cathode of this diode 17 is connected to the anode of
It is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 13.
かかる構成において、電源が投入されたさいのフォトト
ランジスタ２のあるインピーダンスに対して、第２のオ
ペアンプ13の出力端から抵抗12を介して電流が流れ、第
１のオペアンプ10の反転入力端の電位が基準電圧VSより
低くなり、第１のオペアンプ10の出力端に“H"レベルの
出力電圧が出力されようとし、抵抗11を流れる電流I1″
により出力電圧が設定される。そして、第３のオペアン
プ15は“H"レベルを出力し、この出力が積分されてコン
デンサ19はダイオード17を介して充電され、第２のオペ
アンプ13から基準電圧VSより高い電圧が出力される。す
なわち、第１のオペアンプ10の反転入力端の電位が低下
し、抵抗11を流れる電流I1″も減少し、第１のオペアン
プ10の出力端の出力電圧が基準電圧VSと一致する。In such a configuration, a current flows from the output terminal of the second operational amplifier 13 through the resistor 12 to a certain impedance of the phototransistor 2 when the power is turned on, and the potential of the inverting input terminal of the first operational amplifier 10 is increased. Becomes lower than the reference voltage V S, an output voltage of “H” level is about to be output to the output terminal of the first operational amplifier 10, and the current I 1 ″ flowing through the resistor 11
Sets the output voltage. Then, the third operational amplifier 15 outputs the "H" level, the output is integrated, the capacitor 19 is charged through the diode 17, and the second operational amplifier 13 outputs a voltage higher than the reference voltage V S. . That is, the potential at the inverting input terminal of the first operational amplifier 10 decreases, the current I 1 ″ flowing through the resistor 11 also decreases, and the output voltage of the output terminal of the first operational amplifier 10 matches the reference voltage V S.
ここで、フォトトランジスタ２がバーコードを走査する
と、フォトトランジスタ２が白部分ｗに対向して強い反
射光を受光し、フォトトランジスタ２のインピーダンス
が低下して流れる電流I3″が増加し、第１のオペアンプ
10の反転入力端の電位が低下しようとして抵抗11に流れ
る電流I1″が大きくなって出力端の出力電圧が上昇す
る。そして、第３のオペアンプ15の出力端は“H"レベル
となり、この出力がコンデンサ19で積分されてコンデン
サ19の両端電位差Veが増加し、第２のオペアンプ13の出
力端にさらに高い出力電圧が出力される。この結果、抵
抗12に流れる電流I2″が増加し、第１のオペアンプ10の
反転入力端の電位が維持されるとともに、抵抗11を流れ
る電流I1″も一定に維持されて、出力端の出力電圧が変
化せずに基準電圧VSに一致したままである。Here, when the phototransistor 2 scans the barcode, the phototransistor 2 receives the strongly reflected light facing the white portion w, the impedance of the phototransistor 2 decreases, and the flowing current I 3 ″ increases. 1 operational amplifier
The current I 1 ″ flowing through the resistor 11 increases as the potential of the inverting input terminal of 10 decreases, and the output voltage of the output terminal increases, and the output terminal of the third operational amplifier 15 becomes “H” level. The output is integrated by the capacitor 19 to increase the potential difference V e across the capacitor 19 and output a higher output voltage to the output terminal of the second operational amplifier 13. As a result, the current I 2 ″ flowing through the resistor 12 increases. Then, the potential of the inverting input terminal of the first operational amplifier 10 is maintained, and the current I 1 ″ flowing through the resistor 11 is also maintained constant, so that the output voltage of the output terminal does not change and coincides with the reference voltage V S. It is still done.
そして、黒部分ｙでフォトトランジスタ２のインピーダ
ンスが増加し、電流I3″が減少すると、これによって抵
抗11を流れる電流I1″が減少し、出力端の出力電圧は低
下する。そして、第３のオペアンプ15は“L"レベルを出
力するがダイオード17により阻止されてコンデンサ19の
両端電位差Ve″は変化せず、第２のオペアンプ13の出力
電圧が変化しない。この結果、出力端子14にバーコード
の黒部分ｙが基準電圧VSに対して低い電圧の信号として
出力される。When the impedance of the phototransistor 2 increases in the black portion y and the current I 3 ″ decreases, the current I 1 ″ flowing through the resistor 11 decreases, and the output voltage at the output end decreases. Then, the third operational amplifier 15 outputs "L" level, but it is blocked by the diode 17 and the potential difference V e ″ across the capacitor 19 does not change, and the output voltage of the second operational amplifier 13 does not change. The black portion y of the bar code is output to the output terminal 14 as a signal having a voltage lower than the reference voltage V S.
なお、第４図に示す上記実施例においても、ダイオード
17の向きを反転することで、黒部分ｙを基準として白部
分ｗを信号として検出することができる。In the above embodiment shown in FIG. 4, the diode is also used.
By reversing the direction of 17, the white part w can be detected as a signal with the black part y as a reference.
ところで、上記のごとく、出力端子14に出力される出力
電圧は、基準電圧VS対して黒部分ｙまたは白部分ｗで電
圧を変化させる信号であり、出力電圧と基準電圧VSを比
較することで信号のみを確実に検出することができる。
そして、フォトトランジスタ２の受光量の違い等があっ
ても基準とする白部分ｗまたは黒部分ｙが基準電圧VSと
なるので、ダイナミックレンジを大きく必要としない。Incidentally, as described above, the output voltage outputted to the output terminal 14 is a signal for changing the voltage at the black portion y or white parts w for the reference voltage V S, comparing the output voltage with the reference voltage V S With, it is possible to reliably detect only the signal.
Even if there is a difference in the amount of light received by the phototransistor 2 or the like, the white portion w or the black portion y serving as the reference becomes the reference voltage V S , so that a large dynamic range is not required.
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の信号処理装置によれば、
受光素子の受光量等の違いにかかわらず受光素子のイン
ピーダンスの変化分に応じた信号が所定の基準電圧に重
畳されて出力されるので、この出力電圧と基準電圧を比
較することで信号を確実に検出でき、しかも出力電圧の
基準電圧が一定であるので、ダイナミックレンジを大き
く必要とせず、電池等の低い電圧を電源とする装置に好
適であるという優れた効果を奏する。(Effects of the Invention) As described above, according to the signal processing device of the present invention,
Regardless of differences in the amount of light received by the light receiving element, etc., a signal corresponding to the amount of change in the impedance of the light receiving element is superimposed and output on a predetermined reference voltage.By comparing this output voltage with the reference voltage, the signal can be reliably confirmed. Since the reference voltage of the output voltage is constant, the dynamic range is not required to be large, and it is suitable for a device using a low voltage such as a battery as a power source.
第１図は、本発明の信号処理装置の一実施例の回路図で
あり、第２図は、フォトトランジスタの受光量の少ない
ときの動作を説明する図であり、第３図は、フォトトラ
ンジスタの受光量が多いときの動作を説明する図であ
り、第４図は、本発明の信号処理装置の他の実施例の回
路図であり、第５図は、従来の交流結合型の信号処理装
置の回路図であり、第６図は、第５図の動作を説明する
図である。 2:フォトトランジスタ、 10:第１のオペアンプ、11,12:抵抗、 13:第２のオペアンプ、14:出力端子、 15:第３のオペアンプ、16:基準電圧回路、 17:ダイオード。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the signal processing device of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the operation when the amount of light received by the phototransistor is small, and FIG. 3 is a phototransistor. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation when a large amount of light is received, FIG. 4 is a circuit diagram of another embodiment of the signal processing device of the present invention, and FIG. 5 is a conventional AC coupling type signal processing. FIG. 6 is a circuit diagram of the apparatus, and FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of FIG. 2: Phototransistor, 10: First operational amplifier, 11, 12: Resistor, 13: Second operational amplifier, 14: Output terminal, 15: Third operational amplifier, 16: Reference voltage circuit, 17: Diode.
Claims (2)
化する受光素子に電圧を与え、この受光素子の電流出力
を電流・電圧変換回路の入力端に与え、この電流・電圧
変換回路の出力電圧と基準電圧とを比較回路で比較し、
その出力を整流回路を介して電圧保持回路で保持すると
ともにバッファ回路に与え、このバッファ回路の出力電
圧を抵抗を介して前記電流・電圧変換回路の入力端に与
え、前記電流・電圧変換回路の出力端より処理された信
号を出力させることを特徴とする信号処理装置。1. A voltage is applied to a light receiving element whose impedance changes according to a change in the amount of received light, and a current output of the light receiving element is applied to an input terminal of a current / voltage conversion circuit, and an output voltage of the current / voltage conversion circuit. And a reference voltage are compared by a comparison circuit,
The output is supplied to the buffer circuit while being held by the voltage holding circuit via the rectifier circuit, and the output voltage of the buffer circuit is supplied to the input terminal of the current / voltage conversion circuit via a resistor, A signal processing device which outputs a processed signal from an output terminal.
の電流出力を第１のオペアンプの反転入力端に与えると
ともに、この反転入力端を抵抗を介して出力端に接続
し、さらに非反転入力端に前記基準電圧を与えて形成
し、前記電圧保持回路を、コンデンサと抵抗を並列接続
し、この並列接続体の一端を前記バッファ回路の入力端
に接続するとともに、他端に前記基準電圧を与えて形成
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の信号
処理装置。2. The current / voltage conversion circuit supplies the current output of the light receiving element to an inverting input terminal of a first operational amplifier, and the inverting input terminal is connected to an output terminal via a resistor, and further non-inverting. The voltage holding circuit is formed by applying the reference voltage to the input end, the capacitor and the resistor are connected in parallel, one end of the parallel connection body is connected to the input end of the buffer circuit, and the other end is the reference voltage. The signal processing device according to claim 1, wherein the signal processing device is formed by giving
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035363A JPH07113944B2 (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Signal processor |
| US07/118,849 US4870262A (en) | 1987-01-06 | 1987-11-09 | Signal processing apparatus and binary encoder circuit for the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035363A JPH07113944B2 (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Signal processor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63201882A JPS63201882A (en) | 1988-08-19 |
| JPH07113944B2 true JPH07113944B2 (en) | 1995-12-06 |
Family
ID=12439810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62035363A Expired - Fee Related JPH07113944B2 (en) | 1987-01-06 | 1987-02-18 | Signal processor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07113944B2 (en) |
-
1987
- 1987-02-18 JP JP62035363A patent/JPH07113944B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63201882A (en) | 1988-08-19 |
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