JPS63107219A - ２値化回路 - Google Patents
２値化回路Info
- Publication number
- JPS63107219A JPS63107219A JP61252582A JP25258286A JPS63107219A JP S63107219 A JPS63107219 A JP S63107219A JP 61252582 A JP61252582 A JP 61252582A JP 25258286 A JP25258286 A JP 25258286A JP S63107219 A JPS63107219 A JP S63107219A
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- voltage
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Links
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 7
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 244000145845 chattering Species 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/01—Shaping pulses
- H03K5/08—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding
- H03K5/082—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding with an adaptive threshold
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、スレッシュホールドレベルを改良した２値化
回路に関する。
回路に関する。
本発明の回路は、例えば、バーコードリーダに利用され
る。
る。
［従来の技術］
第３図は、従来より提供されている２値化回路の一例を
示す図である。
示す図である。
図示の回路は、オペレーションアンプ（コンパレータ）
Ａ＋と、該コンパレータＡ１の反転入力端子に接続され
た信号線と、該信号線から分岐する抵抗Ｒ＋及び逆並列
ダイオードＤ＋、Ｄｚを介して信号電圧を蓄積するコン
デンサＣ＋と、該コンデンサＣ１と逆並列ダイオードＤ
＋、ＤｚとのサミングポイントとコンパレータＡ＋の非
反転入力端子との間に介挿された抵抗Ｒ２と、コンパレ
ータＡ＋の出力端子と非反転入力端子との間に介挿され
たチャタリング防止用の帰還抵抗Ｒ３とから構成されて
いる。
Ａ＋と、該コンパレータＡ１の反転入力端子に接続され
た信号線と、該信号線から分岐する抵抗Ｒ＋及び逆並列
ダイオードＤ＋、Ｄｚを介して信号電圧を蓄積するコン
デンサＣ＋と、該コンデンサＣ１と逆並列ダイオードＤ
＋、ＤｚとのサミングポイントとコンパレータＡ＋の非
反転入力端子との間に介挿された抵抗Ｒ２と、コンパレ
ータＡ＋の出力端子と非反転入力端子との間に介挿され
たチャタリング防止用の帰還抵抗Ｒ３とから構成されて
いる。
ここに、反転入力端子には信号電圧ｖｉｎが入力し、非
反転入力端子には参照電圧ｖｒｅｆ、が入力する。即ち
上記回路は、参照電圧Ｖ ｒｅｆを所定値に固定した場
合に発生する問題点（後述）を解決するべく考案された
ものであり、Ｖ ｒｅｆをＶｉｎに追従させるものであ
る。なお、第４図は、上記回路の入力信号（ＶｉｎｌＶ
ｒｅｆ ）と出力信号（ｖｏｕｔ）との関係を示す図で
ある。
反転入力端子には参照電圧ｖｒｅｆ、が入力する。即ち
上記回路は、参照電圧Ｖ ｒｅｆを所定値に固定した場
合に発生する問題点（後述）を解決するべく考案された
ものであり、Ｖ ｒｅｆをＶｉｎに追従させるものであ
る。なお、第４図は、上記回路の入力信号（ＶｉｎｌＶ
ｒｅｆ ）と出力信号（ｖｏｕｔ）との関係を示す図で
ある。
また、第７図は、２値化回路を利用するバーコードリー
ダであって、本出願人によって提案されている（特許Ｉ
ｆｉ６１−７６３３）回路の概念を示すブロック図であ
る。
ダであって、本出願人によって提案されている（特許Ｉ
ｆｉ６１−７６３３）回路の概念を示すブロック図であ
る。
図示の回路は、所定周波数でオン−オフするＬＥＤ光を
バーコードに照射し、該バーコードからの反射光を受光
して光電変換し、出力信号の低周波成分を除去するとと
もに前記所定周波数に対応する高周波成分を増幅し、こ
れを前記ＬＥＤ素子の発光と同期させて取り出してサン
プルホールドし、その後２１１１ｍ化するものである。
バーコードに照射し、該バーコードからの反射光を受光
して光電変換し、出力信号の低周波成分を除去するとと
もに前記所定周波数に対応する高周波成分を増幅し、こ
れを前記ＬＥＤ素子の発光と同期させて取り出してサン
プルホールドし、その後２１１１ｍ化するものである。
換言すれば上記回路は、光源としてＬＥＤ素子を用いる
場合に発生する問題点、即ち、照射光の強度が弱く、バ
ーコードからの反射光に重畳されるノイズ光（自然光、
蛍光等）のレベルが、信号光の数百倍にも達する場合が
あるという問題点、に鑑み考案されたものであり、信号
光を所定周波数でオン−オフし、該周波数に同期して出
力を取り出すことによってノイズを除去し、上記問題点
を解決するものである。
場合に発生する問題点、即ち、照射光の強度が弱く、バ
ーコードからの反射光に重畳されるノイズ光（自然光、
蛍光等）のレベルが、信号光の数百倍にも達する場合が
あるという問題点、に鑑み考案されたものであり、信号
光を所定周波数でオン−オフし、該周波数に同期して出
力を取り出すことによってノイズを除去し、上記問題点
を解決するものである。
［発明が解決しようとする問題点］
第５図は、信号電圧より２ｆｉｔｌ化出力を得る概念を
示す波形図である。
示す波形図である。
即ち図示のように、信号電圧■ｉｎが参照電圧Ｖｒｅｆ
よりも大きい場合は、コンパレータの出力電圧ＶＯｕｔ
を例えばローレベル出力とし、逆に、小さい場合は例え
ばハイレベル出力とする。ここに参照電圧Ｖ ｒｅｆの
値は、信号電圧Ｖｉｎの振幅の中心である所定の一定値
Ｖｔｈ（基準値）に固定されている。
よりも大きい場合は、コンパレータの出力電圧ＶＯｕｔ
を例えばローレベル出力とし、逆に、小さい場合は例え
ばハイレベル出力とする。ここに参照電圧Ｖ ｒｅｆの
値は、信号電圧Ｖｉｎの振幅の中心である所定の一定値
Ｖｔｈ（基準値）に固定されている。
しかし、２値化回路に於いて、コンパレータの参照電圧
Ｖ ｒｅｆを所定の一定値ｖｔｈに固定できない場合が
ある。例えば、上記バーコードリーダの回路に用いる場
合である。この場合、バーコードからの反射光の強度は
環境条件によってマクロ的に変動する。このため、コン
パレータへ入力する信号電圧ｖｉｎ及びその振幅の中心
値ｖｔｈも該マクロ的な変動に対応して変動してしまう
からである。
Ｖ ｒｅｆを所定の一定値ｖｔｈに固定できない場合が
ある。例えば、上記バーコードリーダの回路に用いる場
合である。この場合、バーコードからの反射光の強度は
環境条件によってマクロ的に変動する。このため、コン
パレータへ入力する信号電圧ｖｉｎ及びその振幅の中心
値ｖｔｈも該マクロ的な変動に対応して変動してしまう
からである。
かかる場合に対処するべく考案されたのが、前記第３図
に示す回路である。これは、第６図の理想状態での波形
図に示すように、参照電圧Ｖ ｒｅｆの値を振幅の中心
値ｖｔｈから上方及び下方へ所定値離れた値ｖｔｈ′と
するべく、参照電圧ｙｒｅｒを信号電圧Ｖｉｎに追従さ
せることを企図するものである。
に示す回路である。これは、第６図の理想状態での波形
図に示すように、参照電圧Ｖ ｒｅｆの値を振幅の中心
値ｖｔｈから上方及び下方へ所定値離れた値ｖｔｈ′と
するべく、参照電圧ｙｒｅｒを信号電圧Ｖｉｎに追従さ
せることを企図するものである。
しかし第３図図示の回路は、参照電圧Ｖ ｒｅｆの前記
追従が適切でないために、２値化出力が不正確であると
いう問題点を有する。以下、問題点を第３図の回路の作
動とともに説明する。なお、第４図は、第３図の回路の
現実の入出力を示す波形図である。
追従が適切でないために、２値化出力が不正確であると
いう問題点を有する。以下、問題点を第３図の回路の作
動とともに説明する。なお、第４図は、第３図の回路の
現実の入出力を示す波形図である。
（１） Ｖｉｎ＞Ｖｒｅｆ （Ｖｏｕｔ −０−Ｌ／
ベベル信号電圧ｖｉｎは、ダイオードＤ１を介してコン
デンサＣ１に充電され、該コンデンサＣ＋より、前記信
号電圧より若干遅延した信号が参照電圧■ｒｅｆとして
、抵抗Ｒｔを介してコンパレータＡ＋に入力する。
ベベル信号電圧ｖｉｎは、ダイオードＤ１を介してコン
デンサＣ１に充電され、該コンデンサＣ＋より、前記信
号電圧より若干遅延した信号が参照電圧■ｒｅｆとして
、抵抗Ｒｔを介してコンパレータＡ＋に入力する。
（２）Ｖｉｎ−Ｖｒｅｆ
信号電圧Ｖｉｎのレベルが低下して、信号電圧■；ｎと
参照電圧Ｖ ｒｅｆとの値が近づくと、ダイオードＤＩ
、Ｄｚが高抵抗となり、Ｖｉｎ−Ｖｒｅｆとなった後、
信号電圧■ｉｎと参＠電圧ｖｒｅｒのレベルが反転する
。
参照電圧Ｖ ｒｅｆとの値が近づくと、ダイオードＤＩ
、Ｄｚが高抵抗となり、Ｖｉｎ−Ｖｒｅｆとなった後、
信号電圧■ｉｎと参＠電圧ｖｒｅｒのレベルが反転する
。
（３） Ｖｉｎ＜Ｖｒｅｆ （Ｖｏｕｔ −ハイレベ
ル）上記反転の後、ダイオードＤ２は導通状態となる。
ル）上記反転の後、ダイオードＤ２は導通状態となる。
次に、信号電圧Ｖｉｎのレベルが上昇して、信号電圧Ｖ
ｉｎと参照電圧ｙ ｒｅｆとの値が再び近づくと、ダイ
オードＤ＋、Ｄｚが再び高抵抗となり、Ｖｉｎ−Ｖｒｅ
ｆとなった後、信号電圧Ｖｉｎと参照電圧■ｒｅｆのレ
ベルが再び反転する。
ｉｎと参照電圧ｙ ｒｅｆとの値が再び近づくと、ダイ
オードＤ＋、Ｄｚが再び高抵抗となり、Ｖｉｎ−Ｖｒｅ
ｆとなった後、信号電圧Ｖｉｎと参照電圧■ｒｅｆのレ
ベルが再び反転する。
以上のようにして、第３図の回路は２ （１ｍレベル状
態を出力する。
態を出力する。
上記に於いて、信号電圧Ｖｉｎの振幅の大きさが不揃い
な場合は、Ｖ ｉｎ＝ Ｖ ｒｅｆとなるレベル（振幅
の中心からの隔り）が不揃いとなり、その結果、Ｖｉｎ
−Ｖｒｅｆとなる時刻が理想状態からずれ、２値化出力
の反転する時刻に「ずれ」が生ずる（第４図、■：現実
のｙｏｕｔ、■；理想状態のｖＯｕｔ、参照）。
な場合は、Ｖ ｉｎ＝ Ｖ ｒｅｆとなるレベル（振幅
の中心からの隔り）が不揃いとなり、その結果、Ｖｉｎ
−Ｖｒｅｆとなる時刻が理想状態からずれ、２値化出力
の反転する時刻に「ずれ」が生ずる（第４図、■：現実
のｙｏｕｔ、■；理想状態のｖＯｕｔ、参照）。
なお、上記［信号電圧■ｉｎの振幅の大きさの不揃い］
は、バーコードラベルのバー幅の極端な不揃い、湾曲面
に印刷されたバーコードラベル等に起因して、しばしば
発生する。
は、バーコードラベルのバー幅の極端な不揃い、湾曲面
に印刷されたバーコードラベル等に起因して、しばしば
発生する。
本発明は、かかる問題点の解決を目的とする。
［問題点を解決するための手段及び作用］本発明は、
信号電圧と参照電圧とを入力してその大小を比較し、そ
の結果を２値レベルで出力する比較手段と、 前記信号電圧をチャージし、該チャージした電圧を参照
電圧として、前記信号電圧に追従するようにして前記比
較手段に入力させる電荷蓄積手段と、 前記比較手段の信号電圧入力端子と前記電荷蓄積手段の
参照電圧出力端子との間に介挿され、電荷蓄積手段に信
号電圧をチャージさせるとともに、信号電圧と参照電圧
とのレベルが近づいたときは、高抵抗となる可変抵抗手
段と、 前記電荷蓄積手段の参照電圧出力端子と前記比較手段の
出力端子との間に介挿され、前記参照電圧を前記２値レ
ベル出力で補正する参照電圧補正手段と、 を有することを特徴とする２値化回路である。
の結果を２値レベルで出力する比較手段と、 前記信号電圧をチャージし、該チャージした電圧を参照
電圧として、前記信号電圧に追従するようにして前記比
較手段に入力させる電荷蓄積手段と、 前記比較手段の信号電圧入力端子と前記電荷蓄積手段の
参照電圧出力端子との間に介挿され、電荷蓄積手段に信
号電圧をチャージさせるとともに、信号電圧と参照電圧
とのレベルが近づいたときは、高抵抗となる可変抵抗手
段と、 前記電荷蓄積手段の参照電圧出力端子と前記比較手段の
出力端子との間に介挿され、前記参照電圧を前記２値レ
ベル出力で補正する参照電圧補正手段と、 を有することを特徴とする２値化回路である。
即ち本発明では、コンパレータの出力によって、参照電
圧のレベルは信号電圧の振幅の中心側へ補正され、均一
化される。これにより、２値化出力の反転時刻が、より
理想状態へ近づけられる。
圧のレベルは信号電圧の振幅の中心側へ補正され、均一
化される。これにより、２値化出力の反転時刻が、より
理想状態へ近づけられる。
［実施例］
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。な
お、本実施例の回路は、第７図に示すバーコードリーダ
の２値化回路として用いることを想定している。
お、本実施例の回路は、第７図に示すバーコードリーダ
の２値化回路として用いることを想定している。
第１図は、実施例にかかる回路図である。
図示の回路は、オペレーションアンプ（コンパレータ）
Ａ＋と、該コンパレータＡ１の反転入力端子に接続され
た信号線と、該信号線から分岐する抵抗Ｒ１及び逆並列
ダイオードＤＩ、Ｄ２を介して信号電圧を蓄積するコン
デンサＣ１と、該コンデンサＣ＋と逆並列ダイオードＤ
Ｉ、ＤｇどのサミングポイントとコンパレータＡ＋の非
反転入力端子との間に介挿された抵抗Ｒ２と、コンパレ
ータＡ１の出力端子と非反転入力端子との間に介挿され
たチャタリング防止用の帰還抵抗Ｒ３とを有し、ざらに
、コンパレータの出力端子と前記サミングポイントとの
間には、高抵抗（数百にΩ〜数ＭΩ）の帰還抵抗Ｒｆが
接続された構成とされている。なお第２図は、上記回路
の作動を示す入出力波形図である。
Ａ＋と、該コンパレータＡ１の反転入力端子に接続され
た信号線と、該信号線から分岐する抵抗Ｒ１及び逆並列
ダイオードＤＩ、Ｄ２を介して信号電圧を蓄積するコン
デンサＣ１と、該コンデンサＣ＋と逆並列ダイオードＤ
Ｉ、ＤｇどのサミングポイントとコンパレータＡ＋の非
反転入力端子との間に介挿された抵抗Ｒ２と、コンパレ
ータＡ１の出力端子と非反転入力端子との間に介挿され
たチャタリング防止用の帰還抵抗Ｒ３とを有し、ざらに
、コンパレータの出力端子と前記サミングポイントとの
間には、高抵抗（数百にΩ〜数ＭΩ）の帰還抵抗Ｒｆが
接続された構成とされている。なお第２図は、上記回路
の作動を示す入出力波形図である。
信号電圧Ｖｉｎと参照電圧ｖｒｅｆとが近づく際、信号
電圧Ｖｌｎが低下してダイオードＤＩ、Ｄｇが高抵抗と
なり、上記帰還抵抗Ｒ「の存在により、参照電圧Ｖ ｒ
ｅｆは従来よりも低下し、結果的にＶｉｎ−Ｖｒｅｆと
なる時刻が若干遅延する。
電圧Ｖｌｎが低下してダイオードＤＩ、Ｄｇが高抵抗と
なり、上記帰還抵抗Ｒ「の存在により、参照電圧Ｖ ｒ
ｅｆは従来よりも低下し、結果的にＶｉｎ−Ｖｒｅｆと
なる時刻が若干遅延する。
一方、信号電圧Ｖｉｎが上昇してダイオードＤ１、Ｄｇ
が高抵抗となり、信号電圧Ｖｉｎと参照電圧■ｒｅｆと
が近づく際には、上記帰還抵抗Ｒｆの存在により参照電
圧Ｖ ｒｅｆは従来よりも上昇し、結果的にＶｉｎ−Ｖ
ｒｅｆとなる時刻が若干遅延する。
が高抵抗となり、信号電圧Ｖｉｎと参照電圧■ｒｅｆと
が近づく際には、上記帰還抵抗Ｒｆの存在により参照電
圧Ｖ ｒｅｆは従来よりも上昇し、結果的にＶｉｎ−Ｖ
ｒｅｆとなる時刻が若干遅延する。
このようにして、信号電圧Ｖｉｎの振幅の大小にかかわ
らず参照電圧のレベルを均一化できるため、より正確な
２値化出力を得ることができる。
らず参照電圧のレベルを均一化できるため、より正確な
２値化出力を得ることができる。
［効果］
以上質するに本発明は、参照電圧を信号電圧に追従させ
る２値化回路に於いて、２値化出力で参照電圧を補正す
るものである。
る２値化回路に於いて、２値化出力で参照電圧を補正す
るものである。
実施例に詳述したように本発明の回路では、２値化出力
で参照電圧を振幅中心側へ補正し、信号電圧と参照電圧
との等しくなる時刻を遅延させている。これにより、信
号電圧と参照電圧とは、より振幅中心に近い点にて大小
を反転することとなり、したがって、前記した問題点も
解決される。
で参照電圧を振幅中心側へ補正し、信号電圧と参照電圧
との等しくなる時刻を遅延させている。これにより、信
号電圧と参照電圧とは、より振幅中心に近い点にて大小
を反転することとなり、したがって、前記した問題点も
解決される。
また本発明の回路を、前記バーコードリーダの回路に適
用すると、バーコードのバー幅の極端なムラ、湾曲面に
印刷されたバーコードラベル等に対し、常に適正な２値
化出力を得ることができる。
用すると、バーコードのバー幅の極端なムラ、湾曲面に
印刷されたバーコードラベル等に対し、常に適正な２値
化出力を得ることができる。
第１図は実施例にかかる回路図であり、第２図は該回路
の入出力波形図である。第３図は従来の２値化回路図で
あり、第４図は該回路の現実の入出力を示す波形図であ
る。第５図は信＠電圧より２値化出力を得る概念を示す
波形図である。第６図は第３図の回路の理想状態での入
出力を示す波形図である。第７図はバーコードリーダの
回路のブロック図である。 Ｒ・・・抵抗 Ｄ・・・ダイオードＣ・・・コ
ンデンサ Ａ・・・コンパレータＲ「・・・帰還抵抗
の入出力波形図である。第３図は従来の２値化回路図で
あり、第４図は該回路の現実の入出力を示す波形図であ
る。第５図は信＠電圧より２値化出力を得る概念を示す
波形図である。第６図は第３図の回路の理想状態での入
出力を示す波形図である。第７図はバーコードリーダの
回路のブロック図である。 Ｒ・・・抵抗 Ｄ・・・ダイオードＣ・・・コ
ンデンサ Ａ・・・コンパレータＲ「・・・帰還抵抗
Claims (1)
- （１）信号電圧と参照電圧とを入力してその大小を比較
し、その結果を２値レベルで出力する比較手段と、 前記信号電圧をチャージし、該チャージした電圧を参照
電圧として、前記信号電圧に追従するようにして前記比
較手段に入力させる電荷蓄積手段と、 前記比較手段の信号電圧入力端子と前記電荷蓄積手段の
参照電圧出力端子との間に介挿され、電荷蓄積手段に信
号電圧をチャージさせるとともに、信号電圧と参照電圧
とのレベルが近づいたときは、高抵抗となる可変抵抗手
段と、 前記電荷蓄積手段の参照電圧出力端子と前記比較手段の
出力端子との間に介挿され、前記参照電圧を前記２値レ
ベル出力で補正する参照電圧補正手段と、 を有することを特徴とする２値化回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61252582A JPS63107219A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | ２値化回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61252582A JPS63107219A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | ２値化回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63107219A true JPS63107219A (ja) | 1988-05-12 |
Family
ID=17239375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61252582A Pending JPS63107219A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | ２値化回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63107219A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0312791A (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-21 | Tohoku Ricoh Co Ltd | バーコード読取装置 |
| EP0422732A2 (de) * | 1989-10-10 | 1991-04-17 | Philips Patentverwaltung GmbH | Adaptive Vorrichtung zur Identifikation eines periodischen Signals |
| JP2008066807A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Fec Inc | 信号処理回路 |
| JP2009253306A (ja) * | 2008-04-01 | 2009-10-29 | Toshiba Corp | 充放電回路および２値化回路 |
-
1986
- 1986-10-23 JP JP61252582A patent/JPS63107219A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0312791A (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-21 | Tohoku Ricoh Co Ltd | バーコード読取装置 |
| EP0422732A2 (de) * | 1989-10-10 | 1991-04-17 | Philips Patentverwaltung GmbH | Adaptive Vorrichtung zur Identifikation eines periodischen Signals |
| EP0422732B1 (de) * | 1989-10-10 | 1996-08-21 | Philips Patentverwaltung GmbH | Adaptive Vorrichtung zur Identifikation eines periodischen Signals |
| JP2008066807A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Fec Inc | 信号処理回路 |
| JP2009253306A (ja) * | 2008-04-01 | 2009-10-29 | Toshiba Corp | 充放電回路および２値化回路 |
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