JPH08179049A

JPH08179049A - 光センサ

Info

Publication number: JPH08179049A
Application number: JP32325394A
Authority: JP
Inventors: Minoru Takeuchi; 実竹内
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1994-12-26
Filing date: 1994-12-26
Publication date: 1996-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】発光素子に精度のばらつきが生じた場合、あ
るいは経時変化による劣化等が生じた場合にも、発光素
子から所望の発光量を得ること。【構成】光を発する発光素子１と、発光素子１からの
光を受光する受光素子２とを備えた光センサであって、
受光素子２が受光する受光量を測定し、その値に基づい
てオン、オフの判断を行う測定回路８と、受光素子２が
受光する受光量に基づいて前記発光素子１に印加される
電圧値をフィードバック制御する制御手段１５とを有す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発光素子から発せられ
た光を受光素子により受光して検知する光センサに係
り、特に発光素子の発光量を制御する制御手段を有する
光センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種プリンタにおいては、イ
ンクリボンの種類、インクリボンの終端あるいは用紙の
有無等を測定するために光センサが一般的に用いられて
いる。前記光センサは、図２に示すように、蛍光体を含
む半導体に電界を加えることにより光を発生する発光素
子１と、光を当てると起電力を生ずる半導体の受光素子
２とからなり、この光センサには大きく分けて、発光素
子１からの光を受光素子２が直接受光するする透過型
と、発光素子１から出た光の反射光を受光素子２が受光
する反射型の２種類がある。

【０００３】このうち透過型タイプは、プリンタのイン
クリボンを例にとって説明すれば、発光素子１と受光素
子２とを所定間隔をもって対向するように配置し、この
間隙にインクリボンを通過させて発光素子１から発せら
れインクリボンのマーカ部を透過してくる光を受光素子
２が受光するものである。

【０００４】これに対して、反射型タイプは、その一例
として図３に示すように、発光素子１と受光素子２とが
一体に併設されており、発光素子１から発せられた光を
インクリボンＲの表面に形成された反射マーカＭによっ
て反射させ、その反射光を前記受光素子２が受光するよ
うになされている。また、反射型タイプの光センサにお
いては、発光素子１と受光素子２とを併設し、インクリ
ボンＲを介して前記発光素子１および受光素子２と所定
間隔をもって対向させて反射板を配置し、発光素子１か
ら発せられた光を前記反射板により反射させ、その反射
光を前記受光素子２が受光するように構成される場合も
ある。

【０００５】そして、これらいずれのタイプの光センサ
においても、受光素子２が検知した光のオン、オフをも
って、リボンの種類、終端等が検出、判断されるように
なされている。

【０００６】また、従来の光センサの電気回路を上述し
た図２を用いて説明する。

【０００７】この電気回路は透過型、反射型の両タイプ
において共通するものである。つまり、本従来例におい
て発光素子１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）１ａからな
り、前記ＬＥＤ１ａは電圧を印加するための電源Ｖと接
地Ｅ側との間に配設されており、前記電源Ｖとは、分圧
抵抗３を介して接続されている。一方、発光素子１が発
光する光を受光する受光素子２は、フォトトランジスタ
２ａからなり、前記フォトトランジスタ２ａはコレクタ
４、ベース５、エミッタ６から構成されている。

【０００８】そして、基準電圧を印加する電源Ｖｃとコ
レクタ４との間には抵抗７が配設されており、前記エミ
ッタ６は接地するように構成されている。

【０００９】また、前記フォトトランジスタ２ａには、
電圧を測定し、測定された電圧と予め設定されたしきい
値との比較をすることによってオン、オフの判断を行う
測定回路８が接続されており、さらに前記測定回路８に
は、その他のプリンタの制御を行うＣＰＵ９が接続され
ている。

【００１０】そして、ＬＥＤ１ａに分圧抵抗３を通して
電源Ｖから電流を供給することにより発光された光を前
記フォトトランジスタ２ａが受光することにより、ここ
で前記光が電圧に変換され、電流が流れることになる。
そして、測定回路８にてこの電圧が測定され、予め設定
されたしきい値と比較されることによってオン、オフの
判断がなされ、その情報がＣＰＵ９に送られることによ
り、プリンタの他の制御がなされるようになっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記Ｌ
ＥＤ１ａの発光量は、ＬＥＤ自体の精度のばらつき、印
加される電圧のばらつき、あるいは使用時間による経時
変化等により異なるため、この結果、フォトトランジス
タ２ａにて受光される光量にもばらつきが生じる。よっ
てフォトトランジスタ２ａ電圧値もばらつくことにな
り、測定回路８のしきい値との比較によるオン、オフの
検出に誤動作が生じるという不具合があった。

【００１２】そこで、本発明は、発光素子に精度のばら
つきが生じた場合、あるいは経時変化による劣化等が生
じた場合にも、印加する電圧の制御を可能とすること
で、発光素子から所望の発光量が得られる光センサを提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の光センサは、光を発する発光素子と、発光素
子からの光を受光する受光素子とを備えた光センサであ
って、受光素子が受光する受光量を測定し、その値に基
づいてオン、オフの判断を行う測定回路と、受光素子が
受光する受光量に基づいて前記発光素子に印加される電
圧値をフィードバック制御する制御手段とを有すること
を特徴とする。

【００１４】

【作用】前述した構成からなる本発明によれば、発光素
子から発光された光を受光素子が受光し、ここで受光し
た光量を電圧等に変換し、測定回路にてこの電圧等を測
定し、予め設定されたしきい値との比較によってオン、
オフの判断をする際に、受光素子と測定回路との間に設
けられた制御手段によって、受光素子が変換した電圧等
の値を元にして発光素子に印加すべき電圧値をフィード
バック制御することにより、所望の発光量を得たうえ
で、測定回路のオン、オフの検出を行うことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１について説明す
る。

【００１６】図１は本発明による光センサの構成を示す
ものである。

【００１７】前記光センサは、発光素子１と、この発光
素子１と一体の間隙を隔てて配設された受光素子２とを
有している。本実施例において、前記発光素子１は、Ｌ
ＥＤ１ａからなり、前記ＬＥＤ１ａは電圧を印加するた
めの電源Ｖと接地側との間に、分圧抵抗１０ａ，１０ｂ
を介して接続されている。また、電源Ｖ側に配設された
前記分圧抵抗１０ａと前記ＬＥＤ１ａとの間には、分圧
抵抗１０ｂと並列にコレクタ１２、ベース１３、エミッ
タ１４からなるトランジスタ１１が配設されており、こ
のうち分圧抵抗１０ａと分圧抵抗１０ｂ間にはコレクタ
１２が接続され、分圧抵抗１０ｂとＬＥＤ１ａとの間に
はエミッタ１５が接続されている。

【００１８】一方、前記ＬＥＤ１ａが発光する光を受光
する受光素子２は、フォトトランジスタ２ａからなり、
前記フォトトランジスタ２ａは、従来例と同様に、コレ
クタ４、ベース５、エミッタ６から構成されている。そ
して、基準電圧で電流をフォトトランジスタ２ａに供給
する電源Ｖｃとコレクタ２との間には抵抗７が配設され
ており、エミッタ５は接地するように構成されている。

【００１９】前記フォトトランジスタ２ａは測定回路８
を介してＣＰＵ９に接続されている。

【００２０】前記測定回路８はＬＥＤ１ａからの光を受
光した前記フォトトランジスタ２ａが変換する電圧を測
定し、その結果を予め設定されたしきい値と比較するこ
とによってオン、オフの判断を行うものである。

【００２１】また、前記フォトトランジスタ２ａと測定
回路８との間には、所望の発光量を得るための制御手段
１５として、前記フォトトランジスタ２ａが変換した電
圧の電圧値を元に、ＬＥＤ１ａに印加すべき電圧値をフ
ィードバック制御するためのローパスフィルタ１６と電
圧調整用の可変抵抗器１７が配設されている。前記可変
抵抗器１７はローパスフィルタ１６によって制御されて
おり、前記可変抵抗器１７は前記ＬＥＤ１ａと接続され
ているフォトトランジスタ１１のベース１４に接続され
ている。

【００２２】なお、本実施例において、発光素子１とし
て用いた前記ＬＥＤ１ａは、白熱電球やネオン管などの
発光素子１と比べて、低電圧、低電流で動作し、かつ高
速応答性を有し、また、小型で堅ろう、高信頼性を有す
るものである。一方、受光素子２として用いたフォトト
ランジスタ２ａは、電流増幅作用を有し、５００ｌｘ当
たり２〜４ｍＡの大きな出力電流が得られる。また、同
じ光起電力素子としての太陽電池とは違って外形を非常
に小さく形成することができ、波長感度特性が可視光線
の範囲よりも赤外線領域に伸びるという特徴を有する。

【００２３】また、前記ローパスフィルタ１６は、フォ
トトランジスタ２ａの出力した直流電圧成分を取りだ
し、その電圧値を積分した値（直流成分の平均値）を測
定することでこの平均受光量を測定でき、この値を元に
トランジスタ１１のベース電流を変化させ、ＬＥＤ１ａ
へ付与する電圧を制御するものである。また、ベース電
流は可変抵抗器１７の抵抗値で予め調整することもでき
る。

【００２４】次に本実施例の作用について説明する。

【００２５】発光素子１であるＬＥＤ１ａから発光され
た光はフォトトランジスタ２ａに受光され、ここで電圧
に変換される。そして、測定回路８にてこの電圧が測定
され、予め設定されたしきい値によってオン、オフの判
断がなされる。

【００２６】その際、フォトトランジスタ２ａと測定回
路８との間に設けられた制御手段１５としてのローパス
フィルタ１６によって、測定回路８からの電圧値を元に
可変抵抗器１７の抵抗値が調整され、ＬＥＤ１ａにトラ
ンジスタ１１を介して印加される電圧値がフィードバッ
ク制御される。このようにして、ＬＥＤ１ａの発光量は
常に制御されることとなる。

【００２７】例えば、フォトトランジスタ２ａで受光さ
れる光量が多い場合は、しきい値を越えた電圧が常に測
定されるため常にオン状態となり、また、光量が小さい
場合には、常にしきい値以下の電圧が測定されるためオ
フ状態となるが、ローパスフィルタ１６により、この電
圧値の積分した値（直流成分の平均値）を測定すること
でこの平均受光量を測定でき、この値を元に可変抵抗器
１７の抵抗値を変化させることにより、トランジスタ１
１を介してＬＥＤ１ａに印加する電圧を制御して適度の
光量が得られるようにすることができる。

【００２８】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、必要に応じて変更することができる。例え
ば、前記実施例は透過型タイプの光センサをもって説明
したが、発光素子と受光素子とが一体に形成された反射
型タイプの光センサであっても応用できることはいうま
でもない。また、当該光センサは、例えばプリンタにお
いては、カセットセンサ、リボンエンドセンサ、キャリ
ッジのホームポジションセンサ等に用いることができ
る。さらに、受光素子が受光した光量を制御のために変
換するパラメータは電圧のみに限られるものではない。

【００２９】

【発明の効果】このように本発明は構成され作用するも
のであるから、受光素子と測定回路との間に設けられた
制御装置によって、前記測定回路からの電圧値を元に可
変抵抗器の抵抗値を調整し、発光素子に印加される電圧
値をフィードバック制御することで、発光素子の発光量
は常に制御されることとなり、例えば発光素子の精度の
ばらつきや、あるいは経時変化による劣化等が生じた場
合でも、印加する電圧の制御が可能となり、常に所望の
光量を得ることができるので、測定回路のオン、オフの
検出の誤動作を防ぐことができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の光センサの一実施例を示す電気回路
図

【図２】従来の光センサの構成を示す電気回路図

【図３】従来の反射型の光センサの構成を示す構成図

【符号の説明】

１発光素子１ａＬＥＤ（発光ダイオード）２受光素子２ａフォトトランジスタ８測定回路９ＣＰＵ１０分圧抵抗１１トランジスタ１２コレクタ１３ベース１４エミッタ１５制御手段１６ローパスフィルタ１７可変抵抗器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を発する発光素子と、発光素子からの
光を受光する受光素子とを備えた光センサであって、受
光素子が受光する受光量を測定し、その値に基づいてオ
ン、オフの判断を行う測定回路と、受光素子が受光する
受光量に基づいて前記発光素子に印加される電圧値をフ
ィードバック制御する制御手段とを有することを特徴と
する光センサ。