JPS589470B2 - 二値信号発生回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は図面や文字読取りの際、正確な二値信号を発生
する二値信号発生回路に関する。

図面や文字を光学的に読取る場合、一般に、第１図に示
す様に、図面や文字等が書かれた紙（以後書画紙と称す
）１面上を光源２により走査し、該走査の際紙面から発
した反射光若しくは透過光を光電検出器にて検出し、該
検出信号を比較回路において基準信号とのレベルの比較
を行ない、大きい場合１（白）信号、小さい場合０（黒
）信号（いわゆる二値信号）を発生させるようにし、白
黒で図面や文字等を再生するようにしている。

さて、前述した様に比較回路において、検出器からの入
力信号と基準信号とのレベルの比較を行なうわけである
が、この基準信号のレベルの設定の仕方が書画紙情報を
正確に二値信号に変換するかどうかの決め手になってい
る。

例えば、第２図ａの８１に示す様なレベルの一定な基準
信号を使用する場合を考える。

一般に書画紙のセンターから離れた所とセンタ一部では
光源から照射される光量にむらがあり、又、光源自体や
書画紙自体の変動により書画紙に照射される光量にむら
が生じたり、更に書画紙面の地の色や書画の色の変化等
により入力信号は相当変動している。

第２図ａの１１は書画紙面の受ける光源からの光量のむ
ら（レベルの変化が弓形になっている）及び白若しくは
白に近い地に僅かな黒地若しくは黒に近い地ｉ１，ｉ３
黒若しくは黒に近い地に僅かな白地若しくは白に近い地
１２が存在するときの入力信号の波形である。

この様な入力信号■１ と基準信号Ｓ１を比較すると が得られるのであるが、本来白信号と判定すべきＡの部
分や１２が基準信号レベル以下の黒信号と誤判定され、
本来黒信号と判定すべき１１及びｉ３が基準信号レベル
以上の白信号と誤判定される。

そこで、基準信号として入力信号をコンデンサを通した
ものを使用する場合を考える。

先ず容量の小さい、いわゆる時定数の小さいコンデンサ
を用いた場合、第２図ｂに示す様に入力信号Ｉ１（この
入力信号は第２図ａに示した入力信号と同じもの）に対
し、基準信号はＳ２に示す様に入力信号に追随してレベ
ル変化するので、書画紙面の受ける光源からの光量むら
等の影響を排除することができ、又、二値信号Ｐ２に示
す様に前記白信号１２や黒信号１１及び１３をそれぞれ
正しく白、黒と判定することができるが、入力信号Ｉ１
において黒か白の後に白か黒かの状態が長く続くときＢ
１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４のレベル判定が正しく行なわれな
い。

その点を考慮して、容量の大きい、いわゆる時定数の大
きなコンデンサを用いると、第２図Ｃに示す様に入力信
号■１に対し、基準信号はＳ３に示す様に前記容量の小
さいコンデンサを用いた場合に比べ、入力信号■１に対
し、ゆっくり追随してレベル変化するので、入力信号Ｉ
１において白か黒かの後に黒か白かの状態が長く続いて
も、二値信号Ｐ３に示す様に正しくレベル判定される。

しかし、時定数を長くした為、入力信号Ｉ１中の微小な
レベル変化信号ｉ４，ｉ５及びｉ６を正しくレベル判定
できない。

本発明はこの様な欠点を解決する為になされた新規な二
値信号発生回路を提供するものである。

第３図は本発明の一実施例を示した二値信号発生回路の
概略図で、図中３は比較回路で、検出器（図示せず）か
ら端子Ｔ１に入ってくる入力信号Ｉ１と同じく検出器（
図示せず）から基準信号作成回路Ａを介して端子Ｔ２に
入ってくる基準信号Ｓ４をレベルについて比較し、入力
信号が大きい時白（１）、小さい時黒（０）と判定し、
該二つのレベルからなる、いわゆる二値信号Ｐ４を発生
するものである。

検出器（図示せず）からの人力信号Ｉ１から基準信号Ｓ
４を作成する前記基準作成回路４は互いに直列に接続さ
れた抵抗Ｒ１，Ｒ２ 列接続されたダイオード回路Ｄ（ＤＩｌＤ２から成る）
互いに直列に接続された抵抗Ｒ３ Ｃ１及びコンデンサＣ２から構成されており、抵抗Ｒ１
の端子とダイオード回路Ｄの端子が検出器側端子Ｋ１で
結合されており、該抵抗Ｒ１の他端が抵抗Ｒ２の一端と
接続されており、該抵抗Ｒ２の他端は大地に接続されて
いる。

前記ダイオード回路の他端は前記抵抗Ｒ３の一端と接続
されており、該抵抗Ｒ３の他端はコンデンサＣ１の一端
と接続されており、該コンデンサＣ１の他端は大地に接
続されている。

又、前記抵抗Ｒ，とＲ２との接続点Ｋ２と前記抵抗Ｒ３
とコンデンサＣ１との接続点Ｋ３が接続されている。

更にコンデンサＣ２の一端は前記ダイオード回路Ｄと抵
抗Ｒ３との接続点Ｋ４と前記比較回路３の端子Ｔ２とを
結ぶライン上に接続されており、他端は大地に接続され
ている。

尚、Ｒ１とＲ２とは共に可変抵抗で、分割比を変えれる
ようにしＣ２の容量に対し、十分大きいものが選択され
ている。

さて、斯くの如き装置において、比較回路３の端子Ｔ１
に例えば、第４図■１（この入力信号は第２図にて示し
た入力信号と同じもの）に示す如き入力信号が入ってき
た場合についての動作を説明する。

先ず、入力■１のＥ１やＥ２の部分の様に（但しＥ１の
部分の内１１の部分の様に短時間で大きく変化する部分
を除く）、比較的緩やかに変化しており、例え急に変化
しても小さな変化（ｉ７，ｉ８及びｉ９）だけしかない
入力信号が基準信号作成回路４に入ってくると、該信号
は抵抗Ｒ１を通してコンデンサＣ２に、抵抗Ｒ１及びＲ
３を通してコンデンサＣ２に充電させ、該コンデンサＣ
２から前記比較回路３の端子Ｔ２へ基準信号Ｓ４として
放電される。

尚、入力信号■１と基準信号Ｓ４との電位差は分割抵抗
Ｒ１，Ｒ２及び抵抗Ｒ３の値によって決定し、この電位
差は前記ダイオード回路Ｄの識別値よりも小さくなるよ
うに前記抵抗Ｒ１とＲ２の値が選択されている。

従って、入力信号がｉ７，ｉ８，ｉ９に示す様に短時間
に且つ小さく変化しても前記電位差がダイオード回路の
識別値を越えることがなく、入力信号Ｉ１は抵抗Ｒ１若
しくはＲ１，Ｒ３を介してコンデンサＣ１，Ｃ２に充電
されるので、比較回路３の端子Ｔ２へ入る基準信号Ｓ４
は該入力信号の変化に全く影響されず、降下しない。

入力信号■１がＦに示す様に急に大きく変化すると（Ｅ
１の部分のｉ１０の部分も含む）、入力信号■１と基準
信号Ｓ４との電位差がダイオード回路Ｄの識別値を越え
てしまうので、接続点Ｋ１に入ってきた入力信号Ｉ１は
オンになったダイオード回路Ｄを通じてコンデンサＣ２
へ充電されるので、比較回路３の端子Ｔ２に入る基準信
号Ｓ４は該入力信号に追随して急速に該入力信号の電位
に近づく。

そして、該追随によって、入力信号Ｉ１と基準信号Ｓ４
との電位差がダイオード回路の識別値以下になると、ダ
イオード回路Ｄがオフになり、接続点Ｋ１に入ってきた
入力信号Ｉ１は再び抵抗Ｒ１、若しくはＲ１，Ｒ３を介
してコンデンサＣ１，Ｃ２に充電され、Ｇに示す様に入
力信号に小さな変化ｉ１１，ｉ１２，ｉ１３があっても
、それらに影響されない基準信号゛が比較回路３の端子
Ｔ２に供給される。

尚、この時、基準信号が入力信号より電位が高いのは、
入力信号に犬きな変化が生じる前に容量の大きな（容量
が大きいので急激な変化に対しては応答せずに電荷を蓄
わえている）コンデンサＣ１に蓄わえられた電荷が、前
記コンデンサＣ２に放出されるからである。

以上の結果、Ｐ４に示す様に、微小な変化ｉ７〜ｉ９を
正確に判別した二値信号が比較回路３の出力として得ら
れる。

本発明によれば、書画紙面上での光量にむらがあったり
、書画紙面の地の色や書画の色の変化等により入力信号
が変動しても、又入力信号に微小な変化や急激な大変化
があっても、正しく二値（白又は黒）に判別することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は書画紙１と光源の関係図、第２図ａ〜Ｃは従来
の二値信号発生回路による入力信号、基準信号及び二値
信号の関係図、第３図は本発明の一実施例を示す二値信
号発生回路の回路図、第４図は本発明の二値信号発生回
路による入力信号、基準信号及び二値信号の関係図であ
る。 １：書両紙、２：光源、３：比較回路、４：基準信号作
成回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 人力信号のレベルを基準信号のレベルと比較し、そ
   の大小に応じて入力信号を二つのレベルから成る二値信
   号に変換させるようにした回路において、入力信号と基
   準信号とのレベル差がある値以下の時、入力信号を抵抗
   回路を介して大容量コンデンサＣ１及び該コンデンサＣ
   １より容量が小さく且つ該コンデンサＣ１からも充電を
   受けるように該コンデンサＣ１に接続されたコンデンサ
   Ｃ２に充電させ、且つ実質的に後者のコンデンサＣ２の
   放電により基準信号を発生させ、入力信号と基準信号と
   のレベル差がある値以上の時、入力信号をほぼ短絡に近
   い状態で後者のコンデンサＣ２に充電させ、実質的に該
   コンデンサＣ２と前者のコンデンサＣ１との放電により
   基準信号を発生させるようになしたことを特徴とする二
   値信号発生回路。