JPS6019441B2 - フオトセルパタ−ン感知装置の検出回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、フオトセルパターン感知装置の検出回路、
特に、普通タイプのコード化フオトセルの１つの出力と
、同じ普通タイプの基準フオトセル列を有する基準フオ
トセル回路の出力とを組合せたものを、正確に制御され
たアナログ入力信号閥値を有する電圧比較器において感
知することに３よって、普通タイプのコード化フオトセ
ル列を逐次サンプリングするための検出回路に関するも
のである。

フオトセルコードパターン感知装置においては、フオト
セル感知器の列が、コードパターンの４２進コード化セ
グメントの位置に対応した感知位置を有するように配さ
れている。

この場合情報量は、コ−ドパターンセグメントが透光ま
たは遮光状態にあるかによって表現される。このセグメ
ントの状態変化はフオトセルの出力に応じた２進コード
化電気信号に変換される。フオトセルの信号出力値は、
フオトセルのタイプによって、公知の電子放射による光
電効果良Ｐち電圧の発生か、また夕 は電気抵抗の変化
によってつくられる。したがって、フオトセルに当たる
光の増加に伴ってフオトセル電流または電圧が増加する
かまたはフオトセル抵抗が減少する。或る所定の強い光
と、、著しく弱い光とを、フオトセル出力の２つの異な
った０２進状態で表わすとすれば、少なくとも１つの基
準のフオトセル信号出力値を定め、フオトセルが受光状
態から非受光状態に変る時に検出されるようにせねばな
らない。特別の仕様のフオトセルでも、普通タイプのフ
タオトセルと同機に光電特性に変動があり得ることがわ
かっている。

したがって、フオトセルの出力値は一定の光度に対して
も変わることがあろう。更に、また、コードパターンセ
グメントを感知するために多数のフオトセル感知器が列
で用いられ０る場合には、幾つかのコードパターンセグ
メントが所定の透光または遮光状態にある時に個々のフ
オトセルに伝えられる光度に相違があることがある。そ
れ故、フオトセル出力値の変動の別の原因は、投射光の
変動である。このような好ましくない変動は時として累
積され、多数のフオトセル感知器が、小さな所定のスペ
ース内に互に近接してコンパクトに取付けられた場合に
は、著しく変動が大きくなる。取付けスペースが小さい
ために、フオトセル感知器の寸法を極端に小さくし、近
接させねばならず、このため、コードパターンセグメン
トで光を１つのフオトセルに当て、隣接のフオトセルに
は当らないようにシールドして隔離するのは仲々困難で
ある。更に、集積および印刷回路技術によるフオトセル
列の大量生産のために、フオトセルの位置の許容誤差を
厳密にし、フオトセル組成物を精密にデポジツトするこ
とは仲々困難である。前述した変動の幾つかゞ、この発
明の１つの好ましい用途であるオプトェレクトロニツク
需給メータレジスタェンコーダ装置にも見出される。所
定のフオトセル信号出力の大きさを検出する公３句の技
術の１つには、フオトセル出力が所定の大きさ以上であ
る限り、双安定回路が、２進状態の一方を表わす一定の
大きさの出力信号を発生するようにしたシュミットトリ
ガ検出器がある。

このような検出回路技術の１つが米国特許第３，４８４
，７８び号‘こ開示されている。この米国特許では、ク
リッパと増幅装置またはシュミットを直接にフオトセル
出力に接続して２進信号を発生させるようにしている。
しかしながら、このような双安定回路を非常な低レベル
信号動作に用いると、双安定闇値レベルが、動作の間、
望ましくない広い範囲、時としては６０％から７０％も
の範囲に亘つて変動することがあるということがわかっ
た。こ」の広範囲な闇値の変動のために、前述のフオト
セル特性の変動や光度や光度の変動を調節することが困
難になり、コードパターンの感知が不正確となる。この
不正確さは更に、コードセグメントの一定の透光状態に
対して双安定回路閥値レベル附近の出力の大きさの偏差
を含み、このため、フオトセルに対する所定のサンプリ
ング時間の間２進出力は安定せずまたは一定出力を保て
ない。オブトェレクトロニツクェンコーダに対する他の
検出回路は米国特許第３，５７３ ７７３号、第３，６
０９，７２６号および第３，８１５，１２６号に記載さ
れている。前記の米国特許第３，６０９ ７２６号では
、可変周波数検出器信号を変調するために信号変化を与
えるフオトセル出力を有するメータレジスタェンコーダ
に、フオトセル感知器を用いているが、この発明ではこ
のような検出技術は用いていない。米国特許第３，８１
５，１２６号では、メータ軸位置ェンコーダがＦＥＴソ
リッドステート検出装置を含む感知回路に接続された光
電抵抗性パターン列を有している。この検出装置の検出
関値は、コード化フオトセル出力だけの受光および非受
光抵抗値によって決められる。米国特許第３，５７３，
７７３号では、光学パターン感知列のフオトセルは、抵
抗とダイオードを有する回路網またはストリング（ｓｔ
ｒｉｎ鮫）内に接続されている。フオトセルの抵抗は、
非受光時と受光時とでは夫々１メグオームから１０キロ
オームの間で変化する。フオトセルよりの出力は、受光
フオトセルの数に対応した可変の周波数を有する発振器
回路に加えられる。この発明では、フオトセルパターン
感知袋贋の検出回路は、コードパターンの不透明および
透明なコード化されたセグメントを感知するために配設
されたコード化フオトセル列を有する。

電気的光源は、フオトセルに対して別々の光線を与える
。逐次サンプリング制御回路は、電源と、フオトセル出
力のコード化された値をサンプリングするための共通導
体との間に、夫々のフオトセル出力を接続する。共通の
フオトセル出力導体は、基準フオトセル回路に接続され
る。コード化フオトセル出力を基準フオトセル回路出力
との接続は、被感知出力信号を生じるコード化フオトセ
ルと基準フオトセルとの接続部を有する分圧感知回路網
を形成する。この分圧感知回路網の出力は、その受光お
よび非受光状態において、受光基準フオトセル回路出力
値に対して所定のコード化フオトセル出力値の比を与え
る。被感知信号はアナログ電圧比較器の第１入力に加え
られる。前記の比較器への第２入力は一定の基準電圧を
有し、この基準電圧は、被感知信号の大きさに応じて、
比較器出力を第１と第２の２進信号レベル間で切換える
所定の関値を確立する。この発明はまた、アナログ電圧
比較器に加えられる感知装置光線の適当な附勢に応じて
附勢信号を発生する禁止回路を有する。光源が附勢され
ないような誤動作の時には、アナログ電圧比較器の動作
が禁止される。この発明では更に、前記の比較器のター
ンオンおよびターンオフ閥値にヒステリシスを与え、被
感知信号に変動が生じた時に２進信号出力を安定化する
ために、比較器出力と一定基準電圧入力間にフィードバ
ック回路を接続してある。この発明の総体的な特徴は、
変動するフオトセル特性を有し且つ変動する光で照らさ
れるフオトセルからの逐次サンプルされたフオトセル信
号出力を受けても、より正確で安定なフオトセル検出回
路を得ることにある。

この発明のその上の特徴は、サンプルされた各コード化
フオトセル出力を基準光導電性フオトセル回路と組合せ
ることによ夕り、コード化フオトセルの光導電性タイプ
の抵抗特性の変動を補償するようにしたことにある。コ
ード化フオトセルの出力は、コード化フオトセルにこれ
に応じた変動を生じさせる変動する周囲光状態で光を検
出するために一列に配された基準フ０オトセルによって
発生された所定の基準電圧を有する分圧感知器回路網内
で感知される。被感知信号は、前記回路網の基準フオト
セル回路部分に関してより一定の比で感知回路網内で発
生され、正確に制御されたアナログ電圧比較器に加えら
れる。この発明の前述した特徴並びに利点およびその他
の特徴並びに利点は、以下の図面についての詳細な説明
より明らかになるであろう。

図中第１図は、１９７１年７月１９日に発行された、本
出願人の所有する米国特許第４，０３７，２１９号‘こ
記載されたような電気需給メータの読みをコード化する
ためのフオトエレクト。

ニツク・メータ・レジスタ・エンコーダー０を示す。こ
の発明の理解のために、前記のメータ・レジスタ・ェン
コーダ１０の一般的な配置を以下第１図および第２図に
よって説明する。

正面には、夫々指針１４を有する５個の指針軸１３を支
持するレジスタダーィャル板１２が取付けられている。
フオトセルパターン感知装置１５は光ガイド板１６と光
線１８とを有し、ェンコーダに複数の光線１７の点光源
２２を供する。前記の装置１５は更に、光学的コードパ
ターン菱贋と以下に説明するフオトセル感知器とを有す
る。光ガイド板１６は、点光源２２を形成する凹部を有
し、この点光源により個々の光線がつくられる。各指針
軸１３は、前記の米国特許第４，０３７，２１び号に記
載されているように、軸１３ごとに該軸の周りに間隔を
おいて配された５個の点光源２２より成る別々のグルー
プを有することがわかるであろう。５個の円板２６が各
指針軸１３に別々に支持され、透明および不透明なコー
ドセグメント２８と３２によって形成された所定の触角
度コ−ドパターンを有する。前記の透明なコードセグメ
ント２８は、小さい半径の円板部分３０で形成され、ま
た不透明なコードセグメント３２は、大きな半径の円板
部分３４で形成されている。透明なコードセグメント２
８は、コードパターン円板２６の円弧状の不透明なセグ
メント３２の間にある空間によって形成される。前記の
コードセグメント２８と３２は、光を通しまたは阻止す
るために、円状に配された点光源２２と同心状に配され
、前記の米国特許第４，０３７，２１ｙ餅こ記載されて
いるように、各軸と関連した５つのパターン検知位置に
向けて後方に投射される光線１７を通しまたは阻止する
。フオトセル列の回路板３８は、第２図および第３図に
示すように夫々が５個のコード化フオトセルを有する５
つのグループのコード化フオトセル列３９を有し、これ
等の各グループは、円板２６の１つのコードパターンと
５つの点光源２２の円状グループとに整列される。

コード化フオトセルは夫々、該フオトセルに向けられた
点光源を有する所定の感知位置に置かれる。円板２６の
角位置は、コード化フオトセルの各グループによって対
応してコード化されるように、ダイヤル指針１４のダイ
ヤル指示位置に対応する。フオトセル列は、フオトセル
列の回路板３８上の普通の光電タイプの集積回路フオト
セルによってつくられる。こ）に述べる好ましい実施例
では、集積回路フオトセルは、感光材を用いた公知のデ
ポジット技術で形成された光導電性タイプである。第２
図および第３図には、コード化フオトセル４０，４２，
４４，４６および４８より成る第１のグループが、最低
の桁および指針１４の最右端のものに関連するものとし
て示してある。

第３図の印刷回路導体は、コード化フオトセル４０，４
２，４４，４６および４８を、１つの共通端子４９と夫
々の端子５０，５２，５４，５６および５８との間を接
続する。フオトセル４０，４２，４４，４６および４８
に対応する他の同様な４つのグループは、レジスタ・ェ
ンコーダ１０内の他の４つの指針軸に対し夫々設けられ
るものとして第２図および第３図に示されている。２の
固のコード化フオトセルで形成される残りの４グループ
は、フオトセル列の回路板３８の前記の共通端子４９と
夫々の端子との間に同様に接続される。

したがって、最左端のダイヤル指針１４の２つのコード
化フオトセル６２と６４は、共通端子４９と、２５個の
コード化フオトセル端子のうちの最後の２個である端子
６６と６８との間に接続される。光導電性のコード化フ
オトセルの抵抗は、点光源２２からの光線１７がコード
パターンの透明セグメント２８により通されて非受光状
態から受光状態に変化すると、低い値に変わる。コード
化フオトセルの抵抗は、以下述べるように不透明コード
セグメント３２によって非受光状態にもどると、著しく
増加する。バッフル板６９は、夫々の点光源２２とその
所属のコード化フオトセル間で、個々の光線１７を隔離
するのを助ける。フオトセル列の回路板３８は更に基準
フオトセル７０，７２，７４，７６および７８を有し、
これ等のフオトセルは、等間隔に置かれ、５つのグルー
プのコード化フオトセルの夫々１つに隣接して前記回路
板３８上に横方に配されている。

前記の基準フオトセルは、回路板３８の様子８２と８４
との間に直列に接続されている。これ等の基準フオトセ
ルは、光ガイド板１６に設けられた図示しない別の４個
の所属の点光源により常時光を受けている。基準フオト
セル７０，７２，７４，７６および７８は、以下に述べ
る第４図の説明で明らかになる目的のために、回路板３
８上の２３固のコード化フオトセルの特性と略々同じ特
性を有するようにつくられる。第４図はこの発明のフオ
トセル検出回路９０を示し、この回路は、第１図に示す
別の回路板９２上に設けられる。

回路板３８にある、フオトセル４０，４２，４４，６２
，６４で代表された、フオトセル列３９に含まれる２劫
固のコード化フオト′セルと、基準フオトセル７０，７
２，７４，７６，７８および光源１８も、回路９０に接
続されて示されている。第４図のコード化フオトセル４
０，４２，４４，６２および６４は、第３図の回路板３
８上の２５個のコード化フオトセルを代表し、残りのコ
ード化フオトセルは、以下述べるように、前記の代表の
コード化フオトセルが接続されるのと同じ様に、夫々の
所属の個々の端子と共通端子４９との間に接続される。
破線１７は、第２図の光源１８および点光源２２よりの
光路と同じ光路を表わす。したがって、この光路は交互
に開かれまたは塞がれて明るさの変化を生じ、この変化
に対応して、フオトセル列３９のコード化フオトセルの
光電抵抗特性を変化する。破線９４は、回路板９２に接
続された導体９６と９７より光線１８が附勢されている
限り、光ガイド板１６を経ての光源１８および夫々の点
光線（図示せず）よりの基準フオトセル７０，７２，７
４’７６および７８への絶え間ない照射を表わす。第４
図の検出回路９０を更に詳細に説明すると、電源９５は
、給電導体９８に公称１２ボルトの正の直流電圧を与え
る。電源の他方の端子は、接地導体９９に共通に接続さ
れる。逐次サンプリング制御回路１０川ま、マルチプレ
クサ回路か、または、前述の米国特許第４，０３７，２
１９号に記載されているように、回路板３８の個々のコ
ード化フオトセルを順次にスイッチングおよびサンプリ
ングする計数回路によって与えられる。１つの好ましい
実施例では、前記の回路１００は、１９７６王４月にＳ
ｏｍｅＷｍｅ，Ｎ．Ｊ．也斑７６のＲＣＡソリツドステ
ートから発行された「ＲＣＡ集積回路データブック」の
鼠０頁から弘５頁に記載されている。

４つのインターコネクト型ＣＤ４０５１ＣＯＳ／ＭＯＳ
アナログマルチプレクサを有する。

前記の逐次サンプリング制御回路１００は、給電導体９
８に接続された１つの共通入力端子１０２を有し、４つ
のマルチプレクサの２９固の８チャンネル出力（ＣＩ〜
Ｃ２５）は、回路板３８のコード化フオトセルに別々に
接続されている。出力の数は回路板３８のコード化フオ
トセルと少なくとも同数であることは明らかなので、前
記の回路１００のチャンネル出力はその一部だけしか図
示されていない。したがって、前記の回路１００の各チ
ャンネル出力ＣＩ，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ２４およびＣ２５は
、コード化フオトセル４０，４２，４４，６２および６
４の夫々の端子５０，５２，５４，６６および６８に接
続される。４つのチップセレクト導体１０６が、４つの
マルチプレクサの４つの禁止入力（ｍＨＩ〜４）に接続
され、３つのチャンネルセレクト導体１１０が、４つの
マルチプレクサのＡ，Ｂ，Ｃ入力に接続される。

導体１０６および１１０の２５の異なる２進論理信号が
、共通の入力１０２をチャンネル出力ＣＩ〜Ｃ２５の１
つに切換える。逐次サンプリング制御回路１０川ま、第
４図のコード化フオトセル、したがってフオトセル列３
９のすべてのコード化フオトセルを、１つつつ、給電導
体９８と共通端子４９との間に接続する。これにより、
検出回路９０内でコード化フオトセルの逐次サンプリン
グが行われる。コード化フオトセルは、夫々が共通端子
４９を−経て接続点１１４において導体１１２に接続さ
れるもう１方の共通端子を有する。直列接続された基準
フオトセル７０，７２，７４，７６および７８より成る
基準フオトセル回路７１は、端子８４と８２において、
接続点１１４と接地導体９９に接続される。前記の接続
点１１４は、コード化フオトセルの１つを該接続点１１
４と基準フオトセル７０，７２，７４，７６および７８
にサンプルスイッチングすることにより形成される分圧
感知回路１１６の出力を供給する。接続点１１４は、分
圧感知回路１１６よりの被感知信号１１８を生じる。

基準フオトセル回路７１は、受光した時にその光導亀率
によってきまる基準フオトセル７０，７２，７４，７６
および７８の所定の組合せ出力値によって、藤続点１１
４に所定の基準出力を生じる。前記の基準フオトセル回
路７１には５個の基準フオトセルが示されているが、所
定の抵抗出力値を有する唯１個または予じめ選んだ数の
基準フオトセルを用い、サンプルされたコード化フオト
セルの夫々に生じた出力に関して所定の基準信号出力を
接続点１１４に生じるようにしてもよい。一例であって
これに限られるものではないが、非受光時の１つのコー
ドフオトセルの抵抗は、受光時の基準フオトセル回路７
１の抵抗の略々５倍以上定められる。非受光時のフオト
セルの抵抗と受光時のフオトセルの抵抗との最小比は、
２５：１の程度に選ばれるのが好ましい。コード化フオ
トセルの受光時の抵抗変動は、１つの動作例では、平均
約５０キロオームから６０キロオームである。コード化
フオトセルが別々に受光した場合のフオトセル間の好ま
しい最大の変動は、最大と最小抵抗の比が５：１またこ
れより僅かに小さくあるべきであるということがわかっ
た。この比は、夫々のコード化フオトセルの抵抗が常に
基準フオトセルの全直列抵抗よりも小であることを保証
する。５：１よりも小さい比は、回路動作に変動を生じ
る。

検出回路９０は、前記の抵抗の変動およびフオトセルへ
の照射状態におけるその他の変動や周囲の温度と温度条
件による変動を補償する。基準フオトセルの数によって
、コード化フオトセル列３９の仕様が楽になる。例えば
、非受光フオトセルの抵抗と受光フオトセルの抵抗の変
化が１６：１とすれば、受光基準フオトセル回路の抵抗
が常に受光フオトセルの抵抗よりも大であるように、４
つの基準フオトセルの実効抵抗が用いられ、必要とされ
る受光フオトセルの抵抗の最適比は４：１またはこれよ
り僅かに小さい。以上、コード化フオトセルをサンプリ
ングおよび感知する回路接続について説明したので、ア
ナログ電圧比較器１２０とその関係回路とを、被感知信
号１１８の検出に対して説明する。

比較器１２０の１つの好ましい実施例はカリフオルニア
、サンタクララ９５０５１のナショナル半導体コーポレ
ーションより入手でき、１９７６王６月の「ナショナル
リニアデータブック」に記載されている電圧比鮫器のタ
イプＬＭ２１ １である。このアナログ電圧比較器１２
０の第１入力１２２は、被感知信号１ １８を受けるよ
うに、薮薄ら点１ １４で分圧感知回路１１６に接続さ
れている。また第２入力１２４は、給函導体９８と接地
導体９９間に接続された２つの電圧基準抵抗１２８と１
３０との接続点１２６に後続される。前記の抵抗１２８
と１３０は、アナログ電圧比較器１２０の信号閥値を正
確に制御するために、一定の基準電圧を供給する。この
抵抗１２８と１３０の値は、前述したように分圧感知回
路１１６に関してさまる被感知信号１１８の大きさに関
連して定められる。アナログ電圧比較器１２０の出力１
３４は、限流および保護抵抗である抵抗１３６を経て検
出回路の出力端子１３８に接続される。

検出回路の２進出力信号１４０は、前記の出力端子１３
８と導体９９によるアースとの間に供給される。プルア
ップ（ｐｕｌｌ−ｕｐ）抵抗１４２が給電導体９８とア
ナログ電圧比較器の出力１３４との間に接続される。ア
ナログ電圧比較器１２０への電源入力（図示せず）は公
知のように給電導体９８と接地導体９９との間に接続さ
れる。フィードバック抵抗１４４が、アナログ電圧比較
器１２０の出力１３４と、接続点１２６にも接続されて
いる第２入力１２４との間に接続されている。

サンプルされたコード化フオトセルが所定の受光または
非受光コードイＱ伏態にある時、アナログ電圧比較器１
２０の伝送関数特性が被感知信号１１８の変動の間中信
号１４０の出力の発振動を阻止するように、前記のフィ
ードバック抵抗１４４によってヒステリシスが、与えら
れる。このような信号出力の変動は、周囲の光の強さの
変動またはサンプリングされるコード化フオトセルに当
たる点光源の伝達の変動によって生じることがある。こ
のヒステリシス特性については、第５図のグラフの説明
に関連して後で詳述する。検出回路９０の更に重要な特
徴は、アナログ電圧比較器１２０のバランス／ストロボ
（舷ｌａｎｃｅ／ｓｔｒｏ技）入力１４８に入力された
誤動作禁止回路である。

抵抗１５０が、前記の入力１４８と、光源用導体９６と
光源附勢用給電導体１５４との接続点１５２との間に接
続される。遠隔の附勢用電源１５５の電圧が前記の光源
附勢用給電導体１５４から光源１８に加えられている時
、ストロボ入力は、アナログ電圧比較器１２０が正常に
出力を出すように「前記の抵抗１５０を経て加えられる
。若し附勢用電源１５５が誤って忘れられて光源１８に
印加されないと、光源１８の抵抗が４・さいためにスト
ロボ入力１４８は事実上アースされ、アナログ電圧比較
器１２０の働きを禁止するので、この比較器は働かない
。光源が焼けたりまたは欠陥ある場合にストロボ入力を
保護するため光源１８と並列に抵抗１５６を接続しても
よい。アナログ電圧比較器１２０を禁止するに至るその
他の誤動作も色々と考えられる。アナログ電圧比較器１
２０の公称アナログ信号闇値１１９は最初から略々６ボ
ルトに選ばれるか、または基準電圧抵抗１２８と１３川
こよって給電導体９８の回路電源電圧の約１／２に選ば
れる。

前述の一般的な相対的フオトセル光電抵抗パラメータに
より、被感知信号１１８は、サンプルされているコード
化フオトセルが光を受けずに基準フオトセルが受光した
場合に、アナログ電圧比較器の第１入力１２２に、アー
ス電位に近い極めて低いアナログ入力を与える。非受光
コード化フオトセルの抵抗と受光基準フオトセル回路の
抵抗の比は次のとおりである。即ち、逐次サンプリ−ク
１１回路１００１こよって給電導体９８と接続点１１４
に接続された、サンプルされた非受光コード化フオトセ
ルの両端の電圧降下は、受光基準フオトセル回路７１の
両端に存する電圧降下よりも著しく高くなるような比で
ある。サンプルされているコード化フオトセルが光を受
けると、このコード化フオトセルの抵抗と受光基準フオ
トセル回路の組合された抵抗との比が小さいので、被感
知信号１１８の電圧は著しく高くなり、給電導体９８の
電圧に近づく。フオトセルの抵抗は各フオトセル間で変
わるので、若し前述の最大限内での受光フオトセル抵抗
の変動が最小の受光抵抗の５倍より略々僅かに小さけれ
ば、基準フオトセル抵抗に対する可変比は、アナログ電
圧比較器１２０の閥値が依然として被感知信号１１８よ
り低いようなものであるということがわかる。第５図の
曲線１５７は、アナログ電圧比較器１２０の入力−出力
伝送特性を示す。

曲線の右方に延びる減少部分１６０がターンオン入力閥
値１５８に達し、この点で、被感知信号１１８はアナロ
グ電圧比較器出力信号１４０に高より低への変化を生じ
、アース電圧に近い低い２進レベルのま）でいる。抵抗
１４４により与えられるヒステリシスは、曲線１５７の
左手に延びる増加部分１６２によって示されるように、
アナログ電圧比較器入力信号１１８が減少する時出力電
圧レベルを低い２進出力電圧レベルに維持する。間隔を
おいたターンオフ関値１６４は、比較器のターンオンと
ターンオフの夫々の閥値１５８と１６４との間に略々１
ボルトの差を与え、一つの具体例を挙げれば、これ等の
値は夫々６．６ボルトと５．４ボルトである。したがっ
て、１つのコード化フオトセルが検出される１サンプＩ
Ｊング期間の間に、被感知信号１１８に僅かな変動があ
っても、ターンオン闇値以下に減少する入力変動は検出
回路出力信号１４川こ変化を生じない。したがって、コ
ードパターンの不透明なセグメントによってフオトセル
が受光しない時には、出力信号１４川ま、給電導体９８
のレベルに近い高い２進レベル状態を有する。コードパ
ターンの透明なセグメントによってコード化フオトセル
が受光すると、アナログ電圧比較器１２０のターンオン
閣僚が越され、出力信号１４０が落ちて接地導体９９の
アース電圧に近づいて高い２進状態に変わる。一つの具
体例を挙げると、高い２進状態は出力１３８青こおいて
９．６ボルトの信号レベルを有する。アナログ電圧比較
器１２０のストロボ入力１４８は光源１６の附勢によっ
て出されるので、光源１８が誤接綾されたり切り離され
たりすると、このアナログ電圧比較器１２０の動作が禁
止され、誤動作状態が直される迄出力は生じない。

光源の欠陥に基く出力不能は、出力信号１４０によって
容易に検出することができ、レジスタの動作およびコー
ドパターンの回路の状態は変らない。以上この発明を特
定の実施例によって説明したが、この発明の要旨を逸脱
しない範囲でその他の変形があることは当業者にとって
明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるフオトセル検出回路を含むフオ
トェレクトロニックェンコーダを有する需給メータレジ
スタの前方部分を示す上面図、第２図は第１図のレジス
タのェンコーダ部分の正面図、第３図は第１図のレジス
外こ含まれる集積回路の正面図、第４図はこの発明のフ
オトセル検出回路の電気回路図、第５図は第４図に示し
た回路に含まれるアナログ電圧比較器の伝送特性のグラ
フである。 図において、１７・・・・・・コード化された光線、１
８・・・・・・光源、２８・・…・透明なコードセグメ
ント、３２…・・・不透明なコードセグメント、３８・
・・・・・回路板、３９…・・・コード化フオトセル列
、４０，４２，４４〜６２，６４……コード化フォトセ
ル、７０，７２，７４，７６，７８・・・・・・基準フ
オトセル７１・・・・・・基準フオトセル回路、９０・
・・・・・検出回路、９２…・・・回路板、１００・・
・・・・逐次サンプリング制御回路、１１６・・・・・
・分圧感知回路、１２０・・・，．・アナログ電圧比較
器、１４４・・・・・・フィードバック抵抗。 ＦＩＧ．ｌ ＦＩＧ．２ ＦＩＧ３ ＦＩＧ５ ＦＩＧ．４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の感知位置において対応した光線を通過または
   阻止する不透明および透明なコードセグメントを有する
   。 光学的にコード化されたパターンによつてつくられた光
   線のコード化パターンを感知するためのフオトセル検出
   回路において、通過および阻止されたコード化された光
   線に応答するために前記の感知位置の夫々に設けられた
   、個別のコード化フオトセルを有するコード化フオトセ
   ル列と、前記のコード化された光線の光源とは無関係な
   光線を受けるために設けられた少なくとも１つの基準フ
   オトセルを有する基準フオトセル回路と、各コード化フ
   オトセルの受光および非受光出力と基準フオトセル回路
   の受光出力との接続部を有する電圧分圧回路を形成し、
   各コード化フオトセルと基準フオトセル回路との組合さ
   れた値に応じた可変の大きさの被感知信号をつくるため
   に各コード化されたフオトセル出力値を順次サンブリン
   グして夫々のフオトセル出力をとり出すサンブリング制
   御回路を有する装置と、アナログ電圧比較器と、この比
   較器に接続され、前記フオトセル検出回路内の所定の誤
   動作の存在または不存在に応じて前記の比較器の出力を
   有効または無効にする禁止回路とより成り、前記のアナ
   ログ電圧比較器は、第１と第２の入力と１つの出力とを
   有し、第１入力は前記の被感知信号を受け、第２入力は
   、該入力に接続されて比較器内で所定の閾値を確立する
   所定の基準電圧を有し、前記の比較器の出力は、被感知
   信号に応じて前記の閾値以上または以下に増加または減
   少する第１と第２の信号値を有する２進信号出力を発生
   するようにしたことを特徴とするフオトセルパターン感
   知装置の検出回路。２ 基準フオトセル回路は、夫々が
   コード化フオトセルと略々同一タイプの複数の基準フオ
   トセルを有し、更に、コード化フオトセルの非受光およ
   び受光出力値の比が第１の所定比値より大きく、非受光
   コード化フオトセルと受光基準フオトセル回路の出力値
   の比が第２の所定比値以上である特許請求の範囲第１項
   記載のフオトセルパターン感知装置の検出回路。 ３ 所定のヒステリシスを確立するために比較器の出力
   と第２入力との間に接続され、これにより、出力２進信
   号を第１の値に変えるターンオン閾値が出力２進信号を
   第２の値に変えるターンオフ閾値と異なるようにしたフ
   イードバツク回路を有する特許請求の範囲第１項記載の
   光電池パターン感知装置の検出回路。 ４ コード化フオトセルと基準フオトセルは、光電出力
   抵抗値が変化する光導電性タイプである特許請求の範囲
   第１項記載のフオトセルパターン感知装置の検出回路。 ５ 回路板上に配された集積回路により、該板上に形成
   されたコード化および基準フオトセルの列を有する回路
   板をそなえた特許請求の範囲第１項記載のフオトセルパ
   ターン感知装置の検出回路。６ フオトセルが、回路板
   の両端間に配された複数グループのコード化フオトセル
   として並べられ、基準フオトセル回路は、回路板の両端
   間に、コード化フオトセルのグループに隣接して、略々
   等間隔に配された個々の基準フオトセルを有する特許請
   求の範囲第５項記載のフオトセルパターン感知装置の検
   出回路。 ７ 検出回路の回路板が、各コード化フオトセルの一方
   の電極に接続された１つの共通の印刷回路端子と、コー
   ド化フオトセルの他方の各電極に接続された別々の印刷
   回路端子とを有し、更に、基準フオトセルの電極は前記
   の回路板上の別の２つの印刷回路端子間に直列に接続さ
   れ、検出回路は更に、前記のコード化フオトセルの共通
   の印刷回路端子を、直列接続された基準フオトセルの前
   記の２つの印刷回路端子の一方に接続し、コード化フオ
   トセルと基準フオトセルとの接続部において被感知信号
   を発生する電圧分割器感知回路を有する特許請求の範囲
   第５項記載のフオトセルパターン感知装置の検出回路。