JPH0799350B2 - フオトセンサの動作判別装置 - Google Patents

フオトセンサの動作判別装置

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JPH0799350B2
JPH0799350B2 JP8334586A JP8334586A JPH0799350B2 JP H0799350 B2 JPH0799350 B2 JP H0799350B2 JP 8334586 A JP8334586 A JP 8334586A JP 8334586 A JP8334586 A JP 8334586A JP H0799350 B2 JPH0799350 B2 JP H0799350B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はフォトセンサの動作状態の判別装置に関す
る。
〔発明の概要〕
この発明は発光素子と受光素子からなるフォトセンサ
の、特に発光素子自身の光の強さを制御する制御手段を
設け、この発光素子の光の強さを変え、そのときの受光
素子の出力を監視することによりフォトセンサの動作状
態の判別をできるようにしたもので、フォトセンサの動
作状態の判別を容易かつ確実にできるものである。
〔従来の技術〕
例えば、カセットテープレコーダやカセット式VTRにお
いては、テープエンド検出、カセットイン及びアウトの
検出、カセットローディングイン、アウトの検出等の機
械的な位置の検出手段として、信頼性の面からマイクロ
スイッチに代わってフォトセンサを多用するようになっ
てきており、例えばカセット系のセンサだけでも8個程
度必要とする場合もある。
このフォトセンサとしては、反射型フォトセンサ又は発
光素子と受光素子とを別々に組合せて対向して使用する
透過型フォトセンサが使用され、発光素子より受光素子
への光路中に例えば検出ピンが挿入される状態(遮光)
と、検出ピンが光路外にあるとき(受光)とで、受光素
子の出力レベルがステップ的に変化することを検出して
位置検出するようにする。
ところで、反射型及び透過型のフォトセンサにおいて
は、素子感度のばらつきや光軸のずれ等、外光の影響等
により上記ステップ的変化の直流レベルがフォトセンサ
毎に異なってしまう。
この問題点は、受光素子の感度を変える、すなわち、受
光素子に流す電流を変える、あるいはステップ的変化を
検出するためのスレッショールドレベルを調整する等に
より解決できる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、上述した素子感度のばらつきや光軸のずれ等
により、受光素子の発光素子よりの光の受光時の動作電
流と遮光時の光もれによる電流とが近接(場合によって
はステップ変化が逆転)してステップ変化が小さくなっ
たとき、受光素子の感度やスレッショールドレベルを変
えても検出を正しくできないことがある。
すなわち、素子感度やスレッショールドレベルを変えて
一旦は検出できても、経時変化やほこり等により正しく
検出できなくなってしまうおそれがある。
また、発光素子よりの光を受光素子が受光可能状態にお
いて、その受光状態が正しいか否か、例えば発光素子が
故障していて外光を検出している場合等をチェックする
ことができない。そこで、初期的にフォトセンサの動作
状態及びその動作点の確認ができれば上記のような不都
合はなくなる。
この発明は、フォトセンサの動作の判別を容易に確認で
きるものを提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本願発明にかかるフォトセンサの動作判別装置は、例え
ば、第1〜3図に示すように、発光素子1と受光素子2
からなるフォトセンサ3の動作判別装置において、上記
発光素子1の発光強度を可変的に制御し得る制御手段4,
5,10,11,12,13を備え、上記フォトセンサ3が動作可能
な状態の時、上記制御手段4,5,10,11,12,13により上記
発光素子1の発光を相対的に強くして遮光時のフォトセ
ンサ3の動作をチェックし、上記発光素子1の発光を相
対的に弱くして受光時のフォトセンサ3の動作をチェッ
クする。
本願発明にかかるフォトセンサの動作判別装置は、例え
ば、第1〜3図に示すように、発光素子1と受光素子2
からなるフォトセンサ3の動作判別装置において、発光
素子1の発光強度を可変的に制御し得る制御手段4,5,1
0,11,12,13と、受光素子2の作動の有無をチェックする
作動チェック回路6,7,8,9とを備え、制御手段4,5,10,1
1,12,13は、発光素子1の発光強度を決定するマイクロ
コンピュータ5,13を有し、作動チェック回路6,7,8,9の
チェック結果をマイクロコンピュータ5,13に供給してフ
ォトセンサ3の動作状態を判別する。
〔作用〕
発光素子(1)の光の強さを変えて受光状態のチェック
をするので、先ず、発光素子(1)と受光素子(2)が
正常動作するかどうかのチェックができる。そして、発
光素子(1)の強さを遮光時と受光時とでそれぞれ所定
の強さにしてチェックを行うことによりフォトセンサの
動作点の確認ができる。
〔実施例〕
第1図はこの発明の原理的構成の一例を示すもので、
(1)は発光素子としてのLED,(2)は受光素子として
のフォトトランジスタで、両者によりフォトセンサ
(3)が構成されている。
(4)は矩形波信号を出力するとともに、マイクロコン
ピュータ(5)よりの制御信号によりこの出力矩形波信
号のデューティ比をコントロールするデューティコント
ロール回路で、このデューティコントロール回路(4)
の出力矩形波信号のデューティ比に応じてLED(1)に
+5Vの電源端子より駆動電流が流れる。この場合、矩形
波信号のローレベル区間のみLED(1)に駆動電流が流
れる。
LED(1)よりの光の強さは駆動電流に比例する。そし
て、フォトセンサ(2)には光強度に比例した電流が流
れる。
したがって、フォトトランジスタ(2)のコレクタ側に
は、デューティ比に応じた矩形状電圧が得られ、これが
抵抗(6)とコンデンサ(7)からなる積分回路(8)
により積分される。そして、その積分出力が比較回路
(9)に供給され、所定のスレッショールドレベルと比
較され、例えばこのレベルを越えたとき「1」、そうで
ないとき「0」となる出力がこれより得られ、これがマ
イクロコンピュータ(5)に供給される。
フォトセンサ(3)の動作判別動作は次のようになる。
今、通常時のLED(1)の駆動はデューティ30%の矩形
波信号により行なう場合、遮光時のチェックは、LED
(1)とフォトトランジスタ(2)間を検出ピン等で遮
光した状態においてデューティ100%の信号でLED(1)
を駆動する。つまり、LED(1)を常時点灯とする。こ
の状態で比較回路(9)の出力が「0」であれば遮光時
は動作OKとなる。
次に、受光時のチェックを行なうときは、LED(1)と
フォトトランジスタ(2)間に遮蔽物は何等置かない状
態において、デューティ10%の矩形波信号でLED(1)
を駆動する。そして、このときの比較回路(8)の出力
が「1」であれば受光時の動作OKとなる。
以上の動作によりフォトセンサ(3)は所定の動作点範
囲内で動作していることをチェックできる。
この場合、比較回路(9)のスレッショールドレベルは
特に変えることなく、フォトセンサのチェックができ
る。
第2図はこの発明の基本的構成例の他の例で、この例で
はLED(1)に流す電流値を制御する可変電流源(10)
が設けられ、この可変電流源(10)の電流値を、マイク
ロコンピュータ(5)よりの命令により電流値制御信号
を出力する電流コントロール回路(11)の出力により可
変する。
例えば、通常時、10mAの電流をLED(1)に流すとした
とき、遮光時は、LED(1)とフォトトランジスタ
(2)間を検出ピン等で遮光した状態で3倍の30mAをLE
D(1)に流し、そのときの比較回路(9)の出力が
「0」であれば、動作OKとなる。
一方受光時はLED(1)とフォトトランジスタ(2)間
に遮蔽物を挿入しない状態で3mAの電流でLED(1)を点
灯させ、そのとき、比較回路(9)の出力が「1」にな
れば動作OKとなる。
以上のフォトセンサの動作判別チェックは、そのフォト
センサを使用するモードのとき、チェックできればよ
く、そのモードになったら先ず、マイクロコンピュータ
で上記のようにフォトセンサの動作判別チェックを自動
的に行ない、動作点が不良であるときは例えば警報音や
警報ランプを点灯させるようにすればよい。また、この
場合、LED(1)に流す電流をコントロールできるの
で、そのフォトセンサを使用するモード以外ではLED
(1)に流す電流を零とすることにより消費電力の低減
が可能である。例えば、ローディング系のセンサはロー
ディングが終了すれば、後は必要としないから、LEDは
オフにしておいてよい。
第3図はこの発明の具体例の一例で、多数のフォトセン
サ(31),(32),(33)‥‥の動作チェックを行なう
場合の例である。
すなわち、この例では各フォトセンサ(31),(32),
(33)‥‥の電流電圧をスイッチ(12)によりコントロ
ールする。すなわち、スイッチ(12)は通常は+5Vの端
子(122)に接続され、前述した遮光時のチェック時に
おいては、+12Vの端子(121)と+5Vの端子(122)あ
るいはアース端子(123)との間でマイクロコンピュー
タ(13)よりのスイッチング信号のデューティに応じて
交互に切り換えて、その平均の電圧を5Vより高くし、一
方、受光時のチェック時においては+5Vの端子(122
とアース端子(123)との間で、マイクロコンピュータ
(13)よりのスイッチング信号のデューティに応じて交
互に切り換えて、その平均の電圧を5Vより低くする。
一方、フォトトランジスタ(21)(22)(23)‥‥の電
源電圧は+5Vで一定としておく。
また、比較回路(91)(92)(93)‥‥のスレッショー
ルドレベルは設定レベルのままでよい。
このようにすると、積分回路(81)(82)(83)‥‥の
出力でみると、LED(11)(12)(13)‥‥が、前述し
た遮光時及び受光時において平均の電源電圧で駆動され
たときの出力が得られ、比較回路(91)(92)(93)‥
‥の出力を監視することでフォトセンサ(31)(32
(33)‥‥の動作判別ができる。
なお、スイッチ(12)の代わりに+5VとLED(11
(12)(13)‥‥の共通電源ライン間にオン・オフスイ
ッチを設け、そのスイッチのオン・オフ比を第1図例の
ようにデューティに対応して制御するようにしてもよ
い。
なお、多数のフォトセンサを以上のように同時にチェッ
クするようにするのではなく、フォトセンサの動作判別
は同時にする必要がないこと及び高速に知る必要がない
ことを考慮して、フォトセンサ別に発光素子をコントロ
ールして判別動作をすることも可能である。
なお、以上の例において、遮光時は通常よりも光源の光
の強さを大きくし、受光時は通常よりも光源の光の強さ
を弱くしたのは遮光余裕を見込んで、これを知るためで
あるが、この余裕度を各フォトセンサ毎に調べ、この余
裕に応じて通常動作時にLEDに流す電流を例えばデュー
ティコントロール等により制御することもできる。その
ようにした場合には、比較回路(91)(92)(93)‥‥
のスレッショールドレベルは共通の所定レベルでよい。
なお、上記と例のように、受光素子の出力レベルを比較
回路を通してロッジクレベルにしてマイクロコンピュー
タに取り込むシステムにおいては、光源をオンからオ
フ、あるいはオフからオンにして、その立ち上がりある
いは立ち下がりの動作遅延から検知動作点を確認するこ
ともできる。この場合には受光素子の出力側に積分回路
は設けない。
つまり、第4図に示すように、光源をオン・オフさせた
とき受光素子の出力ステップ的変化が実線(21)で示す
ように小さい場合と、破線(22)で示すように大きい場
合とでは、実際的な立ち上がり、立ち下がりの動作遅延
は、ステップ変化の大きさに応じて異なるので、この動
作遅延量から検知動作点を確認することができるもので
ある。
〔発明の効果〕
この発明によれば、発光源側の光の強さを制御すること
によりフォトセンサの動作判別を行なうものであるか
ら、受光時の動作電流と遮光時の電流とが接近して正常
な動作をしなくなるフォトセンサを容易にチェックで
き、フォトセンサの動作不良によるトラブルを未熟に防
止することができる。
また、フォトセンサを修理等で変換したとき、その動作
チェックを容易にできるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明装置の基本的構成の一例のブロック
図、第2図はこの発明装置の基本的構成の他の例のブロ
ック図、第3図はこの発明装置の具体的構成例のブロッ
ク図、第4図は受光素子の応答波形図である。 (1)及び(11)(12)‥‥は発光素子の例としてのLE
D、(2)及び(21)(22)‥‥は受光素子の例として
のフォトトランジスタ、(3)及び(31)(32)(33
‥‥はフォトセンサ、(4)はデューティコントロール
回路である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発光素子と受光素子からなるフォトセンサ
    の動作判別装置において、上記発光素子の発光強度を可
    変的に制御し得る制御手段を備え、 上記フォトセンサが動作可能な状態の時、上記制御手段
    により上記発光素子の発光を相対的に強くして遮光時の
    フォトセンサの動作をチェックし、上記発光素子の発光
    を相対的に弱くして受光時のフォトセンサの動作をチェ
    ックすることを特徴とするフォトセンサの動作判別装
    置。
  2. 【請求項2】上記発光素子の発光強度を可変的に制御し
    得る制御手段が、マイクロコンピュータと、デューティ
    コントロール回路とを有し、 該マイクロコンピュータよりの制御信号により、該デュ
    ーティコントロール回路が上記発光素子を駆動する矩形
    波信号のデューティ比をコントロールして、上記発光素
    子の発光を相対的に強くしまたは相対的に弱くすること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のフォトセンサ
    の動作判別装置。
  3. 【請求項3】上記発光素子の発光強度を可変的に制御し
    得る制御手段が、マイクロコンピュータと、電流コント
    ロール回路と、可変電流源とを有し、 該マイクロコンピュータよりの命令により、該電流コン
    トロール回路が該可変電流源に対し電流値制御信号を出
    力して上記発光素子を流れる電流値を制御して、上記発
    光素子の発光を相対的に強くしまたは相対的に弱くする
    ことを特徴とする特許請求の範囲1項記載のフォトセン
    サの動作判別装置。
  4. 【請求項4】上記発光素子の発光強度を可変的に制御し
    得る制御手段が、マイクロコンピュータと、少なくとも
    該発光素子が通常駆動する電圧,該通常駆動電圧より相
    対的に高い電圧及び相対的に低い電圧を含む複数の電源
    電圧と、これら複数の電源電圧間を切り換えるスイッチ
    手段とを有し、 該マイクロコンピュータよりのスイッチング信号のデュ
    ーティに応じて、該スイッチ手段が上記発光素子を駆動
    する電源電圧を相互に切り換えて、上記発光素子の発光
    を相対的に強くしまたは相対的に弱くすることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のフォトセンサの動作判
    別装置。
  5. 【請求項5】発光素子と発光素子からなるフォトセンサ
    の動作判別装置において、 上記発光素子の発光強度を可変的に制御し得る制御手段
    と、 上記受光素子の作動の有無をチェックする作動チェック
    回路とを備え、 上記制御手段は、上記発光素子の発光強度を決定するマ
    イクロコンピュータを有し、上記作動チェック回路のチ
    ェック結果を該マイクロコンピュータに供給して上記フ
    ォトセンサの動作状態を判別することを特徴とするフォ
    トセンサの動作判別装置。
JP8334586A 1986-04-11 1986-04-11 フオトセンサの動作判別装置 Expired - Lifetime JPH0799350B2 (ja)

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JP5488648B2 (ja) * 2012-06-19 2014-05-14 三菱電機株式会社 水位検知装置及びこの水位検知装置を備えた加熱調理器

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