JPS6063631A - アナログデジタル変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 明肥書の浄也（内容に変更なし）　第２６　ｔ／、降近
来、各種装置の制御を行なうにあたシ、半４体マイクロ
・コンピューターを用いることが主流になって米ている
。然しマイクロ・コンピューター・システムは全てが１
゛か”０“かの２値によるデジタル処理なので、装置制
御において必然的に生ずる光電変換又は磁電変換又は熱
電変換されたアナログ的な電気量はマイクロ・コンピュ
ーター外部で半導体リニア集積回路並びにトランジスタ
ー抵抗、コンデンサ、コイル寺のディスクリート部品を
用いて回路構成をしなけｔばならなかった。従って、取
り扱うアナログ鋪が多ければ多い程１部品点数が多くな
９．マイクロ・コンピューターを採用して高集積化し６
信頼性を上け、コストを下げようとする効果が薄れる結
果になってしまう。

そこで、最近のマイクロ・コンピューターの普及と共に
、その積極的利用を計る意味から前述のアナログｈｋｆ
デジタル量に変換する十専体集績回路（以下Ａ−Ｄ変換
器と略す）が開発されて来ている。然し、このＡ　−Ｄ
変換器はＧ−ＭＵＳｔｙｐｅで遂次比較ｍ構成であり１
回路板が多いので業績化するにあたっての実装密度が高
いことと、Ａ−Ｄ変換器自体の需要がまだ十分に換起延
Ｉシていないのでコストが非常に高い難点がある。

そこで１本発明は複数のアナログ信号をアナログ・スイ
ッチを用いて１個の人−り変換器で処ｊ里させるもので
１本発明を用いることＶこより高価なＡ−Ｄ変３Ａ器を
効率良く利用できる利点があると共に史に、このＡ−Ｄ
変換器をマイクロ・コンピューターと接続することによ
り、デジタル址からアナログ量に至る全ての制御系をマ
イクロ・コンピューターで処理でき、装置の制御におい
て、その付加価値を高めることができる利点を翁するも
のである。

第１図によシ本発明によるアナログデジタル変換装置の
一実施例について説明する。

１１で示すのはマイクロ・コンピューター（！ｔｏＯＭ
　−４５日本電気株式会社製、具体的な仕様については
日本電気株式会社のカタログ参照のこと）であり、夫々
別個のアナログ信号であるところのアナログ信号１は端
子１２に印加され、アナログ信号２は端子１５に印加さ
れ、アナログ信号３は端子１４に印加されるものでおる
。

前記夫々の端子１２，１３．１４は夫々アナログスイッ
チ１５．１６．１７に接続され、夫々のアナログスイッ
チ１５，１６．１７の出力線、　１８，１９．２０はイ
ｇ号線２１を介してアナログデジタル変換器（Ａ−Ｄ変
換器）２２０入力端子に印加する。

前記３つのアナログスイッチ１５．Ｌ６，１７の０Ｎ−
ＯＦＦｉ％ｉ［ｉｌは、マイクｏ・コアピユータ−１１
の出力ＰＯＲＴ　、Ｅの端子ＰＥＯ、ＰＦｉｌ　、ＰＥ
２　、上の制御信号によって制御されるものである。

即ち、端子ＰＥＱは信号ｍ２３によシアナログスイッチ
１５の制御端子に接続され、端子ＰＢ１は信号線２４に
よりアナログスイッチ１６の制御端子に接続され、端子
ｐＥ２は信号線２５によりアナログスイッチ１７０制仰
端子に接続されているものである。従って端子ＰＥＯに
論理信号１１゛が導出されているときはアナログスイッ
チ１５がＯＮとなり、アナログ信号１をＡ−Ｄ変換器２
２に印加し、同様に端子Ｐｌｎ１に論理信号°１“か導
出されているときは、アナログ信号２をＡ−Ｄ変換器２
２に印加し、端子ＰＫ２に論理信号”１゛が導出されて
いるときは、アナログ信号３をＡ−Ｄ変換器２２に印加
するものである。なお、前記アナログスイッチ１５，１
６．１７は信号線２５，２４．２５により処理”０゛の
信号が印加されたときＯＦＢ’となるものでアシ、又前
記アナログスイッチ１５，１６．１７は同時にａ数個が
ＯＮとなるときはなく、必ず１つのアナログスイッチの
みがＯＮとなシ他の２つのスイッチ￥１０ＦＩＰとなる
如く制御されるものである。

前記Ａ−Ｄ変換器２２の入力端に印加されたアナログ信
号は微少時間でデジタル量に変換される。この変換器の
分解能は第１図の例では４ビツトになっているので、こ
の４ビツトヲ入力するマイクロ・コンピューターの入力
ボートをＰＯＲＴＡとしている。分解能が４ビツトとい
うことは取シ扱うアナログ信号の最大値ｆ：１０Ｖとす
ると、１０ＶＸ−４まで判別できることを意味する。

この第１図に示した回ｈＳの動作を第２図、第３図金相
いて更ｅこ詳しく説明する。第６図は第１図におけるリ
ードオンリーメモリ　（ＲＯＭ　）のアドレス１００以
降に記１Δぜしめた命令コードを示すものである。

先ず５ｔ６ｐ１でｐｏｒｔＦｔの端子ＰＥＱ上にｔＡ’
？ａ３”ｉＡ　−１’信号を導出してアナログスイッチ
１２ｔ−ＯＨとするものであるが、かかる動作を行なわ
せるには。

第１図のＲＯＭの１００管地をプログラムカウンタ（ｐ
ｃ）（ｃより指示し−（館令コ−）”　（（１１１１０
１００）を読み出し、ＰＯＲＴＦ−の端子Ｐ別に処理”
１゛を導出する。従って、アナログ量づツチ１５のみが
ＯＮとなってアナログ信号１がＡ−Ｄ変換器２２に印加
される。この様に”変換器２２にアナログ信号が印加さ
れると出力端に４ビツトのデジタル信号が導出される訳
であるがかかるＡ−Ｄ変換に若干の時間を枳する為、ア
ドレス１０１〜１０４にはノーオペレーション（ＮＯＰ
　）を格納してお＠先金にＡ−Ｄ変換されたデジタル信
七がＡ−Ｄ変換器の出力端子に導出されるまで次の動作
を侍期する。

この様にしてｊツを定時間待期した後、θｔθｐ２によ
りＡ−Ｄ変換器の出力が印加されているデジタル情＠ｉ
を読み込むわけであるが、この為にはアドレス１０５の
命令コード０１００００００を読み出してｐｏｒｔ　Ａ
の内容をｉｃｅに入力させる。

この様にして５ｔｏｐ２　ｔ−終了することにより。

アナログ信号１が４ビツトのデジタル信号Ａ１に変換さ
れてＡｃｅに取り込まれるので、この後は５ｔｅｐ　３
によシこの食俟したデジタル信号Ａ１を用いて必要なる
処理ルーチンを実行することができるものである。この
処理ルーチンは１例えば。

前記デジタル信号Ａ１を処理して所望の制御信号を導出
するルーチン等の任意のルーチンでよいものである。

この様にしエアドレス１９９の処理が終了すると次は５
ｔｅｐ　４〜５でｐｏｒｔｌｌを指定してアナログスイ
ッチ１６をＯＮとし、アナログ信号２をＡ　−Ｄ変換器
２２に印加した後＊　ｐｏｒｔＡの内容をＡｃｃＶＣ取
り込むわけであるが、かかる５ｔｅｐｓはｐｏｒｔ　Ｂ
　１の指定を除いては５ｔｏｐ　１〜５ｔｏｐ　３と全
く同様に行なわれる。

この様にして８ｔθｐ４〜５によｔ）　Ａｃｅ内に堆９
込んだ４ビツトのデジタル信号は１次の５ｔｏｐ　６に
より処理されるものである。この処理ルーチンは１例え
ば、前記デジタル信号Ａ２を処理して所望の制御１ｇ号
を導出するルーチン等、任意の処理ルーチンでよいもの
である。

この様にしてアドレス２９９の処理が終了すると次はｅ
ｔ６ｐ　７　、８でｐｏｒｔ　Ｋ　２を指定してアナロ
グスイッチ１７をＯＩＪとし、アナログ信号３をＡ　−
Ｄ　ｙ＆９５２２に印加した後＊　ｐｏｒｔＡの内容を
ｉｃｅに取り込んだ後、５ｔｏｐ９で必要な処理を行な
うものである。

従って、第１図に示したＡ−Ｄ変換装置によるならば、
１つのＡ−Ｄ変換器により複数のアナログ信号をデジタ
ル信号に変換できるものである。

前＋ｅアナログスイッチ１２，１３．１４は、例えば。

第４図に示す如き回路により構成できるものである。

即ち、　Ｑｉ、Ｑ５はＰ　−ｃｈａｎｎｅｌ　ＭＯＢ　
）ランジスタ、　Ｑ２．Ｑ５はＮ　−ｃｈａｎｎｅｌ　
ＭＯＢ　）　７　：／ジスタより成るものであるので、
コントロール端子２６の相対的電圧レベルが“Ｌ”　（
低レベル）のときトランジスタＱ１がＯＮ（、、トラン
ジスタＱ２がＯＦＦし、信号線２７の電圧は“Ｈ”　（
高レベル）となるので、トランジスタＱ３はＯＦＦにな
シ、端子２６が′″Ｌ′″であるのでトランジスタＱ４
も０１１’Ｆする。

従って、入力端子２８にあるアナログ信号は出力端子２
９には転送されない。一方端子２６を“■゛レベルする
とトランジスタＱ１が０ＩＦＦ、トランジスタＱ２がＯ
Ｎするので、信号線２７は＠Ｌ”レベルになシ、トラン
ジスタＱ３がＯＮになり、トランジスタＱ４もＯＮＬ、
端子２８にあるアナログ信号は端子２９へ転送される。

従って、入力端子２８にあるアナログ信号は出力端子２
９に転送されるものである。

かかるアナログスイッチ、Ａ’−Ｄ変換器、マイクロ・
コンピューターのいずれもＭＯＢ　ＦｋＴ　ｇ造より成
るので、第１図に示した回路構成を更に発展させて、一
枚の半導体基板の上にマイクロ・コンピューター回路、
Ａ−Ｄ変換器、アナログスイッチ全実装した１個の大規
模集積回路（以下ＬＳＩと略す）を構成することができ
る。

第５図はこの様にして構成したＬＳＩを示すものでおり
１点線で囲繞した部分５２がＬＳＩを示すものである。

なお第５図において第１図と同様の符号を伺した部材は
同様のものより成るものとする。

第５図は分解能４ビツトのＡ−Ｄ変換器５０（ｉ７Ｌｓ
工内部に有しているものであるが、この４ビツトの出力
はマイクロ・コンピュータ一部（第１図と同様にμＣＯ
Ｍ　−４３によ！ｌｌ構成されているものとする）のデ
ータ／＜ス５１に接続する。

又外８１≦からアナログ信号１，２．３を印加する為の
端子ＡＩ、Ａ２．ＡＭ　は夫々アナログスイッチ１５　
、１　＋５，１７に接続し、このアナログスイッチの出
力は夫々前記Ａ−Ｄ変換器３ｏに印加して成るものであ
る。

かかるアナログスイッチ１５．ｕ、１７及びムーＤ変換
器５０からの変換出刃の導出は、信号線ａ１゜０２．０
３，０４’ｉ介してＲＯＭ内に格納されている命令をイ
ンストラクションデコーダ（より）でデコードして制御
する如く構成されているものである。

従って。マイクロ・コンピューターの命令の種類はマイ
クロ・コンピュータ一部の制御命令の他に、更に、（＆
ｌアナログスイッチ１５をＯＮして端子Ａ１上のアナロ
グ信号１をＡ−Ｄ変換器３゜に読み込め。（ｂ）アナロ
グスイッチ１６をＯＩして端子Ａ２上のアナログ信号２
ｔ−Ａ−Ｄ変換器５゜に読み込め。（ｅ）アナログスイ
ッチ１７ｔ−ＯＮして端子Ａ３上のアナログ信号をＡ−
Ｄ変換器３ｏに読み込め。（ａｌ　Ａ　−Ｄ変換器３０
の内容を八ｃｃへ読み込め。と言う４種類の命令が追加
されることになる。

かかる命令は命令コードで空いているコードを用いるこ
とができるものであるので、上記μ００Ｍ−４３の場合
は、上Ｂｅｔａ）の命令コードとしてｉ　ｉ　ｏｌｏｏ
ｏｏを用い、上ｊＧ　（ｂ）の命令コードとして１ｉｏ
１ｏｏｏｉを用い、上記（０）の命令コードとして１１
０１００１０紮用い。上記（ｄ）の命令コードとして１
１０１００１１を用いることができる。

従って、インストラクションデコーダよりの一部を例え
ば、第６図の如く構成しておくならはＲＯＭから読み出
した命令コードは信号ＭＬ１〜Ｌ８に印加されるもので
あるのでｈ　ｎＩＩ記命令コード（ａ）がＲＯＭから読
み出されたときは信号線Ｃ１上にのみ高レベル信号゛Ｈ
“が導出されて（他の信号線には低レベル“Ｌ゛が導出
される）アナログスイッチ１５がＯＮとな、！ｌ）、前
記命令コード＋ｂ）がＲＯＭから読み出されたときは信
号線Ｃ２上にのみ信号Ｈが導出されてアナログスイッチ
１６が０１１となシ、６す記命令コード（Ｃ）がＲＯλ
１から読み出されたときは信号線Ｃ６上にのみ信号Ｅが
導出されてアナログスイッチ１７がＯＮとなシ、前記命
令コード（ｄ）がＲＯＭから読み出されたときは信号ｍ
ａ４上にのみ信号Ｈが導出されてＡ−Ｄ変換されたデジ
タル信号がＡｃｅ　Ｋ読み込まれる。

従って、　ＲＯＭの１００番地に（ａ）の命令コード１
１０１００００を格納しておき、１０１番地に（ｄ）の
命令コード００１０１１０ｎを格納しておくならば、Ｐ
Ｃにょシ１００＠地を指示して命令を実行し１次に１０
１番地を指示して命令を実行することによジ、端子Ａ１
上のアナログ信号１ｔ−４ビットのデジタル信号に変換
してＡａｃＫ読み込むことができ、同様にして端子Ａ２
．Ａ３に印加されているアナログ信号も２つのステップ
を経ることによｔ）　ｉｃｅにデジタル信号として読み
込むことができるものである。

第７図は第５図に示したＬ８工を複写装置の制０４１部
として用いた実施例を示すものであυ。

ＬＥＩ工３２の端子Ａ１には原稿パックグランド濃度検
知ユニット３６を構成しているランプ３７とａｄｓ　５
４の内、該ｃｄＥｉ　５４の端子電圧を印加し。

端子Ａ２にはトナー濃度検知ユニット３５を構成してい
るランプ６８とｃａｓ　５６　の内の該ｃｄｓ　５６の
端子電圧を印加し、端子Ａ３には定着器のヒータ一温度
を検出する検出用サーミスタ３７′の端子電圧を印加す
るものである。

この様に複数のアナログ信号をＬ８工６２に開口してお
いても、かかるアナログ信号を順次読み込んでデジタル
信号に変換し、必要なる処理をした後制御信号を導出す
ることができるものである。

第８図はＥｇ７図に示した如き制御部を内蔵した複写装
置ｇ４０の外観図金示すものであり、複写装置の本体４
１の上図には不図示の原稿台を設け、との原イ剥台の上
には軸４２を中心として揺動自在に原稿押え４３を配置
し、この原稿押え４３の手前には複写枚数をセットする
キーボード４４及びコピースタートボタン４５を配置し
て成る。なお、４６は給紙カセットであシ。

４７は複写完了紙排出トレイである。

かかる本体４１の角部４８の一部には三角形の切欠き４
９を設ける。この切欠き４９は第９図に示す如く上板５
０．下板５１．立板５２よ構成るものであり、上板５０
の一部には透光部５３を収けて、この透光部５３の切欠
き４９と反対位置には受光素子であるところの前記ｃｌ
θ３４を固定する。一方下板５１の前記透光部５５と対
向する一部には透光部５４を設け、この透光部５４の切
欠き４９と反対位置には発光素子であるところの前Ｎｂ
ランプ５７を固定する。

従って、ランプ６７から出射した光はｃａｓ　３４に到
達する如く構成されているものであるが。

この切欠き４９に原４１ｉ′１５５　ｋ挿入するならば
。

ｃｄｓ　３４　からは原稿５５を透過した光量に応じた
出力（＃　＠　ｔ　侍ることかできるものである。

要ブーるにに相のバンクグランドを知ることができるも
のであるので、かかる検知ユニットの出力により、原稿
のバックグランドに応じて該複写装置の制御を行なうこ
とができるものである。

なお、前記立板５２の一部にはスイッチ５６の検出子５
７を延出しておき、前記原稿５５が。

切欠き４９に挿入されてこの検出子５７′ｆ：矢印Ｔ方
向に押圧することにより、前記スイッチ５６がＯＮとな
る如く構成しておくならば、このスイッチ５６のＯＮ出
力をトリが一信号としてｃｄｓ　５４の出力をデジタル
信号に変換することもできるものである。この場合は例
えば前記スイッチ５６のＯＮ出力によシ第５図に示した
ＲＯＭの１００番地を指示すればよいものである。

以上の如く構成するならば、高価なアナログデジタル変
換器に安価な切換回路を設けて、１つのアナログデジタ
ル変換器を効率良く使用することができるものである。

又マイクロ・コンピューターとアナログデジタル変換器
を接続したシステムｆｃ１個の大規模集積回路に収める
場合に、複数個のアナログデジタル変換器を内蔵するこ
とは集積度の点で限界があるが１本発明を採用すると、
１個のアナログデジタル変換回路で見かけ上、複数個の
アナログデジタル変換回路ヲ夾装したシステムと同様な
機能を有し、集積化の上で非−常に有利になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるアナログデジタル変換装Ｖ、を示
す回路図、第２図は第１図の回路動作全示すフローチャ
ート、第３図は第１図のＲＯＭに格納された命令コード
図、第４図は第１図に用いたスイッチを示す回路１．第
５図は本発明の他の笑施例によるアナログデジタル変換
装置を示す回路図、第６図は第５図の一部を詳細に示す
回路図、第７図は本発明を複写装置の制御部として用い
た回路図、第８図は本発明全適用した複写装置の外観図
、そして第９図Ａ、Ｂは本発鴫に適用し得るパックグラ
ンド凄度検知ユニットを示す斜視図及びＢ　−Ｂ’断面
図である。 ここで１１はマイクロ・コンピユー、ｌ”　−、ｆ５゜
１６．１７はスイッチ、　２２．３０ｉｊＡ−Ｄ変換器
である。 垢４図 手続補正書（方式） １　事件の表示 ＋１（＋　（ａ　５９’ｌ−４°ｆＩＦ　ｖｊｆｉ　第
　６１３３１　号２　発明の名称 アナログデジタル変換装置 ３　補正をする者 ・Ｉ田との関係　特許出願人 件　所　東京都大川区下丸子３−３０−２名称　（＋０
０）キャノン株式会社 ５、補正命令の日付 昭和５９年８月２８日（発送日付） ６、補正の対象 明細書及び図面 ｌ補正の内容 明細書の第２頁〜２０頁及び図面の第１図〜第９図の浄
書（内容に変更なし）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １つの半導体基板上にアナログ信号をデジタル信号に変
   換するアナログデジタル変換器と前記アナログデジタル
   変換器からのデジタル信号を処理する処理手段とを有し
   たことを特徴とするアナログデジタル変換装置。