JPH1019673A - 光電センサ及びカラーセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で測定間隔を速める。 【解決手段】増幅回路４０は、演算増幅器Ａの正相入力
側に結合コンデンサＣ１と抵抗Ｒ１とからなる微分回路
を備えた交流増幅回路であり、その抵抗Ｒ１と並列にア
ナログスイッチＳＷ１を設ける。これにより、受光信号
ａが出力されたことにより結合コンデンサＣ１に蓄積さ
れた電荷を一気に放電することができ、演算増幅器Ａの
出力信号ｂに発生するオーバーシュートを短時間で収束
させることができる。さらに、帰還抵抗Ｒ２と並列にア
ナログスイッチＳＷ２とドリフト電圧除去用のコンデン
サＣ２を設ける。これにより、結合コンデンサＣ１に充
電された電圧分を除去できるとともに、ドリフト電圧の
変動も阻止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、演算増幅器からな
る交流増幅回路を備えた光電センサ及びカラーセンサに
関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に、光電センサを用いて色判別を行
う、いわゆるカラーセンサを示す。このカラーセンサに
は、赤色、青色、緑色に発光する投光素子１，２，３が
それぞれ設けられており、中央演算処理装置（以下、Ｃ
ＰＵという。）８から出力（ハイレベル）される投光信
号ｆ１，ｆ２，ｆ３に基づいて被測定物Ｘに対して投光
動作を行うようになっている（図８参照）。また、各投
光動作に対する被測定物Ｘからの反射光を受光するため
に、受光素子４が設けられており、各投光信号ｆ１，ｆ
２，ｆ３に同期して受光回路５から受光信号ａが出力
（ロウレベル）される（図８参照）。さらに、この受光
信号ａは微小であるため、これを増幅するための増幅手
段６が設けられており、受光信号ａは増幅手段６で増幅
された後ＣＰＵ８に送られるようになっている。そし
て、ＣＰＵ８はその受光信号ａに基づいて色判別を行う
のである。

【０００３】ところで、この増幅手段６は、図７に示す
増幅回路７を複数段接続して構成されるものである。こ
の各増幅回路７は、演算増幅器Ａからなる非反転型の交
流増幅回路であり、その正相入力側には外乱光成分であ
る直流成分を除去するために結合コンデンサＣと抵抗Ｒ
とからなる微分回路が構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、結合コンデ
ンサＣは直流成分を除去するために交流増幅回路として
は必要不可欠なものではあるが、受光信号ａが入力され
後、その終了時に蓄積された電荷を放電することになる
ため、受光信号ａの立ち上がり後に演算増幅器Ａの出力
信号ｂにオバーシュートとアンダーシュートによるリン
ギングを誘発する（図８参照）。特に、上記構成のよう
に交流増幅回路を多段に接続したものでは、その最終出
力においてこのリンギングが相当に大きくなる。そのた
め、次の投光動作を行うためには、このリンギングが減
衰した後、即ち、上記構成では出力信号ｂがＶｃｃに安
定するまで待たなくてならず、投光動作間隔Ｔを所定以
上に速めることができなかった。従って、カラーセンサ
では、被測定物Ｘに対して、赤色、青色、緑色に対する
各投受光動作を連続して行うのではあるが、この間隔を
所定以上に速めることができないため、例えば、被測定
物Ｘが動くものである場合には、各色に対する測定ポイ
ントがずれることになり、正確な色判別をすることがで
きないという問題があった。具体的には、各色に対する
反射光量が同じであるとした場合に、被測定物Ｘが動く
ために測定ポイントが各投光動作に対してずれ、その結
果、図８の下段に示すように、本来ならば同じレベルで
あるはずの受光信号ａ及び出力信号ｂに電圧差ｄ，ｅが
生じ、色判別を誤ってしまう。

【０００５】一方、カラーセンサにおいて上記問題を解
決すべく、投受光動作間隔を速める方法として、図９に
示すように、各色の投光素子１１，１２，１３に対し、
それぞれカラーフィルタＦ１，Ｆ２，Ｆ３、受光素子１
４，１５，１６及び増幅手段１７，１８，１９を設け、
各色に対する受光信号ａの増幅を並列的に行うようにす
ることが考えられる。即ち、増幅回路２０（図７に示す
交流増幅回路）の出力信号ｂにリンギングが発生してい
ても、そのリンギングに拘らず次の投光動作に移ること
ができるから、投光動作間隔Ｔを速めることができるの
である。しかし、この構成では、各色に対してそれぞれ
受光素子や増幅手段等を設けなければならないから、回
路が複雑化するばかりが、経済的負担も大きくなるとい
う欠点がある。本発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、簡単な構成で測定間隔を速めること
ができる光電センサ及びカラーセンサを提供するところ
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の光電センサは、投光素子から照射される
光を受光する受光素子を備えるとともに、投光素子から
照射された光の受光時に受光素子から出力される受光信
号を増幅するための交流増幅回路を備えた光電センサに
おいて、交流増幅回路は、その入力に結合コンデンサと
抵抗とからなる微分回路を備えた増幅回路であり、かつ
その交流増幅回路には微分回路の抵抗を短絡することに
よって結合コンデンサに蓄えられた電荷を急速に放電す
るための放電手段が設けられ、結合コンデンサに蓄積さ
れた電荷が抵抗を介して自然放電される期間内に、放電
手段を作動させることに特徴を有する。

【０００７】請求項２の光電センサは、投光素子から照
射される光を受光する受光素子を備えるとともに、投光
素子から照射された光の受光時に受光素子から出力され
る受光信号を増幅するための交流増幅回路を備えた光電
センサにおいて、交流増幅回路は、演算増幅器の出力側
と逆相入力側との間に帰還抵抗を備え、正相入力側に結
合コンデンサと抵抗とからなる微分回路を備えた非反転
増幅回路であり、かつ、その交流増幅回路には微分回路
の抵抗を短絡することによって結合コンデンサに蓄えら
れた電荷を急速に放電するための放電手段と、帰還抵抗
と並列に設けられ演算増幅器の出力電圧を演算増幅器の
逆相入力側にドリフト電圧除去用のコンデンサを介して
帰還させるための入力電圧補正手段とを設け、結合コン
デンサに蓄積された電荷が微分回路の抵抗を介して自然
放電される期間内に、放電手段と入力補正手段を作動さ
せることに特徴を有する。

【０００８】請求項３のカラーセンサは、請求項１又は
請求項２記載のものにおいて、投光素子は、被測定物に
対して異なる色を順次投光する複数の投光素子からな
り、各色に対して被測定物からの反射光量に応じて交流
増幅回路から出力される各信号レベルの比率によって被
測定物に対する色の判定を行うことに特徴を有する。

【０００９】

【発明の作用・効果】

＜請求項１の発明＞請求項１の発明によれば、受光素子
から受光信号が出力されると、結合コンデンサで直流成
分が除去され、交流成分のみが演算増幅器に入力され
る。この時に、結合コンデンサは充電されることにな
る。そして、その充電された電荷は受光信号の出力が終
わると同時に結合コンデンサとともに微分回路を構成す
る抵抗を介してゆっくりと放電されるのであるが、本発
明ではこの際、放電手段が作動するため、充電された電
荷は一気に放電されて演算増幅器の入力側は基準電位と
なる。即ち、結合コンデンサが設けられていることによ
り演算増幅器の出力信号にアンダーシュートやオーバー
シュートが発生してもそれが基準電位に収束するまでの
時間を短くすることができる。従って、次の投光動作に
入るまでの時間が短くなり、測定間隔を速めることがで
きるという効果を奏する。

【００１０】＜請求項２の発明＞請求項２の発明では、
交流増幅回路は非反転型の増幅回路であり、その正相入
力側には結合コンデンサと抵抗により微分回路が構成さ
れている。そして、上記同様に放電手段を作動させる
と、受光信号により充電された結合コンデンサの電荷は
一気に放電される。ここで、結合コンデンサに蓄積され
た電荷を一気に放電することができたとしても演算増幅
器の正相入力側に結合コンデンサに貯えられた電荷によ
り電圧が生じることにはかわりはなく、この電圧は演算
増幅器の出力側に現れる。しかし、本発明では、放電手
段とともに入力電圧補正手段が作動するため、この出力
電圧は演算増幅器の逆相入力側に帰還され、結局演算増
幅器の両入力電圧は等しくなる方向に作用し、結合コン
デンサに充電された電圧分が増幅されることはない。

【００１１】さらに、演算増幅器の出力電圧を帰還する
際、コンデンサを介しているので、交流成分のみが帰還
することになり、直流成分である演算増幅器固有のドリ
フト電圧は帰還されない。このことは、入力電圧補正手
段を作動させたことによるその作動の前後における演算
増幅器のドリフト電圧の変動を抑制できることに他なら
ない。従って、結合コンデンサに充電された電荷を一気
に放電させることにより測定間隔を速めることができる
という効果に加え、結合コンデンサに充電された電圧分
の増幅を防止でき、かつドリフト電圧の変化も抑制でき
るから、受光信号を誤差なく正確に測定できるという効
果も奏する。

【００１２】＜請求項３の発明＞請求項３の発明では、
被測定物に対して異なる色の光が順次照射される。する
と、各色に対する被測定物からの反射光に応じて受光素
子から受光信号が出力され、その受光信号は上述した交
流増幅回路によって増幅される。そして、その増幅され
た各色に対する出力信号の信号レベルの比率から被測定
物の色が判定される。従って、上述した交流増幅回路を
用いたことにより測定間隔を速めることができるから、
被測定物が動いても各色に対する測定ポイントがずれる
ことがなく、正確に反射光量を測定することができ、も
って正確に色判定を行うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】 ＜第１実施形態＞以下、本発明の光電センサを具体化し
た一実施形態について図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態の光電センサは、カラーセンサに適用される
ものであり、その回路図を図１に示す。

【００１４】図１中、３１は、中央演算処理装置（以
下、ＣＰＵという。）であり、投受光動作の制御、及び
受光信号に基づいて色判別等を行う。このＣＰＵ３１に
は、それぞれ投光回路３２，３３，３４を介して赤色、
青色、緑色に発光する投光素子３５，３６，３７が接続
されている。そして、ＣＰＵ３１から出力される投光信
号ｆ１，ｆ２，ｆ３（ハイレベル）に基づいて被測定物
Ｘに対して投光動作を行うようになっている。

【００１５】また、各投光素子３５，３６，３７から被
測定物Ｘに対して照射される光の反射光を受光するため
に、受光素子３８が一つ設けられており、この受光素子
３８は受光回路３９に接続されている。受光回路３９の
出力側には、後述する交流増幅回路４０を複数段に接続
してなる増幅手段４１が設けられており、受光回路３９
から出力される受光信号ａ（ロウレベル）を増幅した
後、ＣＰＵ３１に受光信号ａが送られるようになってい
る。

【００１６】各交流増幅回路４０は、図２に示すよう
に、演算増幅器Ａを一つ備えた非反転型の増幅回路であ
り、その正相入力側には、結合コンデンサＣ１と抵抗Ｒ
１が接続されている。抵抗Ｒ１の他方側は、電源（Ｖｃ
ｃ）４２に接続されている。即ち、受光回路３９から出
力される受光信号ａは微分された後、演算増幅器Ａの正
相入力側に入力されることになる。これにより、外乱光
成分である直流成分が除去され、交流成分のみが演算増
幅器Ａに入力されることになる。なお、抵抗Ｒ１は演算
増幅器Ａの正相入力側に微分回路を構成するとともに、
演算増幅器Ａにバイアス電流を流す働きを有する。演算
増幅器Ａの逆相入力側には、出力側との間に帰還抵抗Ｒ
２が挿入されており、また、帰還抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３に
よって演算増幅器Ａの逆相入力側と正相入力側の電圧が
非入力状態においてほぼ等しくなるように分圧回路が構
成されている。

【００１７】また、抵抗Ｒ１と並列にアナログスイッチ
ＳＷ１が設けられており、ＣＰＵ３１から出力される放
電開始信号ｇ（ハイレベル）に基づいて閉じられるよう
になっている。さらに、帰還抵抗Ｒ２に並列にドリフト
電圧除去用のコンデンサＣ２とアナログスイッチＳＷ２
が設けられており、アナログスイッチＳＷ２はＣＰＵ３
１からの補正信号ｈに基づいて閉じられるようになって
いる。なお、アナログスイッチＳＷ１が本発明にいう放
電手段に相当し、アナログスイッチＳＷ２が本発明にい
う入力電圧補正手段に相当する。

【００１８】次に、本実施形態の作用を図３に示すタイ
ミングチャートに基づいて述べる。ＣＰＵ３１から投光
信号ｆ１，ｆ２，ｆ３が連続して出力（ハイレベル）さ
れると、被測定物Ｘに対して各投光素子３５，３６，３
７から光（赤色、青色、緑色）が順番に照射される。す
ると、その各光に対する被測定物Ｘからの反射光に基づ
いて受光回路３９から受光信号ａが連続して３個出力
（ロウレベル）される。そして、各受光信号ａは結合コ
ンデンサＣ１を介して演算増幅器Ａの正相入力側に送ら
れる。この際、外乱光成分である直流成分は結合コンデ
ンサＣ１で除去され、交流成分のみが演算増幅器Ａに送
られることになる。

【００１９】ところで、結合コンデンサＣ１は、受光回
路３９から受光信号ａが出力（ロウレベル）されると充
電される。そして、受光信号ａが非出力状態（ハイレベ
ル）となるとその貯えられた電荷は抵抗Ｒ１を介して放
電されることになる。しかし、本実施形態の場合には、
受光信号ａが非入力状態となった後所定のタイミングで
ＣＰＵ３１から放電開始信号ｇが出力されるため、アナ
ログスイッチＳＷ１が閉じられ演算増幅器Ａの正相入力
側は電源４２に直結される。すると、結合コンデンサＣ
１に貯えられた電荷は一気に放電されるから、演算増幅
器Ａの正相入力側は基準電位（Ｖｃｃ）となる。従っ
て、結合コンデンサＣ１が受光信号ａが非出力状態とな
った後、充放電を繰り返すことがなくなり、もって演算
増幅器Ａの正相入力側に入力される信号ｉは受光信号ａ
が非出力状態となった後、短時間で結合コンデンサＣ１
に貯えられた電圧を放電して基準電位に収束する。

【００２０】また、この放電開始信号ｇがＣＰＵ３１か
ら出力されるとともに、ＣＰＵ３１から補正信号ｈが出
力され、アナログスイッチＳＷ２が閉じられる。そのた
め、結合コンデンサＣ１に蓄積された電荷により演算増
幅器Ａの正相入力側に電圧が生じ、その電圧が演算増幅
器Ａの出力に現れても、その電圧はコンデンサＣ２を介
して演算増幅器Ａの逆相入力側に帰還される。従って、
演算増幅器Ａの両入力電圧が等しくなる方向に作用し、
結合コンデンサＣ１に充電された電圧が演算増幅器Ａに
よって増幅されることが防止される。即ち、図３に示す
ように、演算増幅器Ａの出力信号ｂから、結合コンデン
サＣ１に充電された電圧に基づくオーバーシュートが除
去される。

【００２１】なお、アナログスイッチＳＷ２が閉じられ
たことにより、演算増幅器Ａの出力信号ｂは基準電位と
なるため、結合コンデンサＣ１の放電を速めることにも
なる。即ち、本実施形態のように交流増幅回路４０が多
段に接続されている場合に、アナログスイッチＳＷ２が
設けられていないと、その交流増幅回路４０の出力信号
ｂには結合コンデンサＣ１に充電された電圧分のオーバ
ーシュートが発生し、それが下流側（次段の交流増幅回
路）の結合コンデンサＣ１に蓄積された電荷の放電を妨
げることになる。従って、交流増幅回路４０を多段に接
続した場合には、アナログスイッチＳＷ１を閉じるだけ
では、実質的には放電を速めることはできず、アナログ
スイッチＳＷ２を閉じることによってその効果を発揮す
ることができることになる。

【００２２】さらに、演算増幅器Ａの出力に現れた電圧
を帰還する際、コンデンサＣ２を介しているので、交流
成分のみが帰還することになり、直流成分である演算増
幅器Ａ固有のドリフト電圧は帰還されない。このこと
は、アナログスイッチＳＷ２を閉じたことによるその開
閉の前後における演算増幅器Ａのドリフト電圧の変化を
抑制できることに他ならない。このことをさらに詳述す
れば、直流成分のみを考えた場合に、コンデンサＣ２が
ないとアナログスイッチＳＷ２を閉じた場合に帰還抵抗
Ｒ２は無効とされアナログスイッチＳＷ２の開閉前後に
おける増幅率が変わることになる。しかし、コンデンサ
Ｃ２があると、アナログスイッチＳＷ２を閉じても帰還
抵抗Ｒ２はなお有効に作用し、アナログスイッチＳＷ２
の開閉前後における増幅率は変動しない。従って、コン
デンサＣ２を設けたことにより、アナログスイッチＳＷ
２の開閉前後におけるドリフト電圧の変動を抑えること
ができるのである。

【００２３】なお、アナログスイッチＳＷ１とアナログ
スイッチＳＷ２を開くタイミングとしては、まずアナロ
グスイッチＳＷ１を開いてからアナログスイッチＳＷ２
を開くようにしている。これは、アナログスイッチＳＷ
２を開いてから、アナログスイッチＳＷ１を開くように
すると、アナログスイッチＳＷ２を開くことによって帰
還抵抗Ｒ２が有効となり、アナログスイッチＳＷ１を開
く際に生じるスイッチングノイズが増幅されてしまうこ
とを防止するためである。

【００２４】このように本実施形態では、結合コンデン
サＣ１に貯えられた電荷を一気に放電させ、演算増幅器
Ａの正相入力側を基準電位とすることができるから、結
合コンデンサＣ１に充電された電圧によって演算増幅器
Ａの出力信号ｂにオーバーシュート等が発生しても、そ
れを短時間で収束させることができる（図３中、この短
時間で収束するオーバーシュートは入力補正手段によっ
て除去されている。）。従って、次の投光動作に入るま
での時間Ｔを短くすることができ、測定間隔を速めるこ
とができるという効果を奏する。しかも、演算増幅器Ａ
の出力をドリフト電圧除去用のコンデンサＣ２を介して
逆相入力側に帰還するようにしたから、結合コンデンサ
Ｃ１に充電された電圧分が増幅されてオーバーシュート
となるこを防止でき、かつドリフト電圧の変化も抑制で
きるから、受光信号ａを誤差なく正確に測定できるとい
う効果を奏する。その結果、カラーセンサにおいて、被
測定物Ｘが動くものであっても測定ポイントがずれるこ
なく正確に受光量を測定して色判別を行うことができ
る。

【００２５】＜第２実施形態＞第２実施形態では、光電
センサを多光軸の光電センサに適用した場合を示す。こ
の多光軸の光電センサは、図４に示すように、一対の投
受光素子５１，５２が複数個並設されており、また、各
投受光素子５１，５２に応じて投光回路５３と受光回路
５４が設けられている。さらに、各投受光素子５１，５
２に投受光動作を一定の周期で順番に行わせるために、
ゲート回路５５，５６が設けられている。

【００２６】そして、各投受光動作に同期してゲート回
路５６から出力される受光信号ａは、第１実施形態同様
に増幅手段５７で増幅された後、ＣＰＵ５８に送られ
る。この増幅手段５７は第１実施形態同様に、図２に示
す非反転型の交流増幅回路４０を複数段接続してなり、
かつその各交流増幅回路４０は上述したようにアナログ
スイッチＳＷ１，ＳＷ２及びドリフト電圧除去用のコン
デンサＣ２等を備え構成されている。

【００２７】従って、本実施形態でも、放電開始信号ｇ
により、結合コンデンサＣ１に蓄積された電荷を一気に
放電させて基準電位とすることにより演算増幅器Ａの出
力信号ｂに発生するオーバーシュート等の収束時間を速
めることができる。さらに、結合コンデンサＣ１に充電
された電圧分をドリフト電圧除去用のコンデンサＣ２を
介して演算増幅器Ａの逆相入力側に帰還させることがで
きるから、結合コンデンサＣ１に充電された電圧分が増
幅されて出力されることもなく、かつドリフト電圧の変
動も抑えることができる。その結果、各投光動作間隔Ｔ
を速めることができ、多光軸センサにおいて高速度で移
動する物体の検出が可能となる。

【００２８】＜第３実施形態＞第１実施形態では、交流
増幅回路４０は非反転型の増幅回路であったが、本実施
形態では反転型の増幅回路とされている。即ち、交流増
幅回路４０は、図５に示すように、演算増幅器Ａを１つ
備えて構成され、その正相入力側には電源（Ｖｃｃ）６
１が接続されている。演算増幅器Ａの逆相入力側には結
合コンデンサＣ３と抵抗Ｒ４が直列に接続されて微分回
路が構成されている。また、演算増幅器Ａの出力側と逆
相入力側との間には帰還抵抗Ｒ５が挿入されている。さ
らに、抵抗Ｒ４及び帰還抵抗Ｒ５とそれぞれ並列にアナ
ログスイッチＳＷ３，ＳＷ４が設けられており、上記第
１実施形態同様にＣＰＵ３１（図１参照）から出力され
る放電開始信号ｇ及び補正信号ｈによって閉じられるよ
うになっている。

【００２９】従って、本実施形態でも、放電開始信号ｇ
によってアナログスイッチＳＷ３を閉じることにより、
結合コンデンサＣ３に蓄積された電荷が一気に放電され
るから演算増幅器Ａの出力信号ｂに発生するオーバーシ
ュートの収束時間を速めることができる。さらに、補正
信号ｈによってアナログスイッチＳＷ４を閉じることに
より、オーバーシュート自体の発生も防止できる。ま
た、本実施形態のように反転型の増幅回路では、上記第
１実施形態に示す非反転型の増幅回路の場合に比べて増
幅度が小さいため、ドリフト電圧の発生も小さく、第１
実施形態のようにドリフト電圧除去用のコンデンサＣ２
（図２参照）を設ける必要がなくなる。

【００３０】なお、反転増幅回路を多段に接続した場合
には、演算増幅器Ａを介する毎にその出力信号ｂは基準
電位を中心にプラス側とマイナス側に交互に反転するこ
とになる。そのため、基準電位を演算増幅器Ａの電源電
圧に近い値としておくと、プラス側の振れに対して十分
な出力を得ることができい。例えば、演算増幅器Ａの電
源電圧が７Ｖの場合にその演算増幅器Ａの基準電位を５
Ｖとすると、出力信号におけるプラス側の振幅は２Ｖし
か出力することができなくなってしまう。従って、出力
がプラス側に反転する演算増幅器Ａの基準電位は、出力
がマイナス側に反転する演算増幅器Ａの基準電位より小
さくしておくことが望ましい。具体的には、本実施形態
では、受光回路３９から出力される受光信号ａがロウレ
ベルであることから、１段目・・（奇数段目）の演算増
幅器Ａの基準電位は２〜３Ｖとし、２段目・・最終段目
（偶数段目）の演算増幅器Ａの基準電位は５Ｖとする。

【００３１】また、上述したように各演算増幅器Ａ毎に
基準電位を異ならせると結合コンデンサＣ３の両端にお
ける電位差によって、アナログスイッチＳＷ３を動作さ
せる際に生じるスイッチングノイズが大きくなるため、
アナログスイッチＳＷ３を開いた後、十分に遅らせてア
ナログスイッチＳＷ４を開くようにすることが望まし
い。なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでは
なく、例えば次のように変形して実施することができ、
これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。 （１） 上記各実施形態では、放電手段及び入力電圧補
正手段にはアナログスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３，
ＳＷ４を用いているが、トランジスタやリレー等を用い
て開閉操作を行うようにしてもよい。

【００３２】（２） 上記第１、第２実施形態では、基
準電位は、Ｖｃｃ（例えば、５Ｖ）であったが、基準電
位を０Ｖとしてもよい。この場合には、抵抗Ｒ１の他方
側及び抵抗Ｒ３の一方側は回路のグランドに接続される
ことになり、かつ受光信号の出力状態はハイレベルとな
る。

【００３３】（３） 上記各実施形態は、本発明の光電
センサをカラーセンサ或いは多光軸の光電センサに適用
した場合を示したが、その他、各種の光電センサに適用
できる。

【００３４】（４） 上記第１、第２実施形態には、放
電手段と入力補正手段とを備えた交流増幅回路４０を示
したが、放電手段、即ちアナログスイッチＳＷ１のみを
備え、ドリフト電圧除去用のコンデンサＣ２とアナログ
スイッチＳＷ２とを削除した交流増幅回路であってもよ
い。この場合には、演算増幅器Ａの出力信号にオーバー
シュートが発生することになるが、その収束時間は上記
実施形態同様に短いため投光動作間隔Ｔを速めることが
できるという効果を奏することにはかわりはない。ま
た、第３実施形態についても、アナログスイッチＳＷ４
を取り除き、アナログスイッチＳＷ３のみを備えた反転
型の交流増幅回路であってもよい。

【００３５】（５） 上記第１実施形態では、カラーセ
ンサの投光色を赤、青、緑としたが、他の色を用いても
構わない。

【００３６】（６） 上記第各実施形態では、交流増幅
回路４０は演算増幅器Ａによって構成されていたが、演
算増幅器を用いない増幅回路であってもよい。また、演
算増幅回路を用いない場合には帰還型である必要もな
い。

【００３７】（７） 上記各実施形態では、増幅手段４
１，５７は交流増幅回路４０を複数段接続して構成され
ていたが、１段で構成してもよい。その他、本発明は要
旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の全体を示す回路図である。

【図２】同実施形態における交流増幅回路を示す回路図
である。

【図３】同実施形態におけるタイミングチャートであ
る。

【図４】第２実施形態の全体を示す回路図である。

【図５】第３実施形態における交流増幅回路を示す回路
図である。

【図６】従来のカラーセンサを示す回路図である。

【図７】従来の交流増幅回路を示す回路図である。

【図８】従来のカラーセンサにおけるタイミングチャー
トである。

【図９】従来における他のカラーセンサを示す回路図で
ある。

【符号の説明】

ＳＷ１…アナログスイッチ（放電手段） ＳＷ２…アナログスイッチ（入力電圧補正手段） ＳＷ３…アナログスイッチ（放電手段） ＳＷ４…アナログスイッチ（入力電圧補正手段） Ａ…演算増幅器 Ｒ１…抵抗 Ｒ２…帰還抵抗 Ｒ４…抵抗 Ｒ５…帰還抵抗 Ｃ１…結合コンデンサ Ｃ２…ドリフト電圧除去用のコンデンサ Ｃ３…結合コンデンサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投光素子から照射される光を受光する受
   光素子を備えるとともに、前記投光素子から照射された
   光の受光時に前記受光素子から出力される受光信号を増
   幅するための交流増幅回路を備えた光電センサにおい
   て、 前記交流増幅回路は、その入力に結合コンデンサと抵抗
   とからなる微分回路を備えた増幅回路であり、かつその
   交流増幅回路には前記微分回路の抵抗を短絡することに
   よって前記結合コンデンサに蓄えられた電荷を急速に放
   電するための放電手段が設けられ、前記結合コンデンサ
   に蓄積された電荷が前記抵抗を介して自然放電される期
   間内に、前記放電手段を作動させることを特徴とする光
   電センサ。
2. 【請求項２】 投光素子から照射される光を受光する受
   光素子を備えるとともに、前記投光素子から照射された
   光の受光時に前記受光素子から出力される受光信号を増
   幅するための交流増幅回路を備えた光電センサにおい
   て、 前記交流増幅回路は、演算増幅器の出力側と逆相入力側
   との間に帰還抵抗を備え、正相入力側に結合コンデンサ
   と抵抗とからなる微分回路を備えた非反転増幅回路であ
   り、 かつ、その交流増幅回路には前記微分回路の抵抗を短絡
   することによって前記結合コンデンサに蓄えられた電荷
   を急速に放電するための放電手段と、前記帰還抵抗と並
   列に設けられ前記演算増幅器の出力電圧を前記演算増幅
   器の逆相入力側にドリフト電圧除去用のコンデンサを介
   して帰還させるための入力電圧補正手段とを設け、 前記結合コンデンサに蓄積された電荷が前記微分回路の
   抵抗を介して自然放電される期間内に、前記放電手段と
   前記入力補正手段を作動させることを特徴とする光電セ
   ンサ。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載のものにおい
   て、前記投光素子は、被測定物に対して異なる色を順次
   投光する複数の投光素子からなり、各色に対して前記被
   測定物からの反射光量に応じて前記交流増幅回路から出
   力される各信号レベルの比率によって前記被測定物に対
   する色の判定を行うことを特徴とするカラーセンサ。