JPH08278110A - 光学式センサ - Google Patents
光学式センサInfo
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- JPH08278110A JPH08278110A JP7897295A JP7897295A JPH08278110A JP H08278110 A JPH08278110 A JP H08278110A JP 7897295 A JP7897295 A JP 7897295A JP 7897295 A JP7897295 A JP 7897295A JP H08278110 A JPH08278110 A JP H08278110A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高温時における受光素子の暗電流増大にともな
う感度低下を補正する。また、発光素子に異常が発生し
たことを検出できる光学式センサを提供する。 【構成】発光素子と、発光素子からの光を受光する受光
素子と、受光素子の出力信号レベルが常に一定レベルと
なるように発光素子への駆動電流を制御するフィードバ
ック手段を備えた光学式センサにおいて、発光素子をオ
ン・オフする発光素子制御手段と、発光素子制御手段に
より、発光素子をオンさせた時に受光素子より出力され
る出力信号レベルから、発光素子をオフさせた時に受光
素子より出力される暗電流レベルを差し引き、正味の出
力信号レベルを算出する暗電流減算手段を備える。
う感度低下を補正する。また、発光素子に異常が発生し
たことを検出できる光学式センサを提供する。 【構成】発光素子と、発光素子からの光を受光する受光
素子と、受光素子の出力信号レベルが常に一定レベルと
なるように発光素子への駆動電流を制御するフィードバ
ック手段を備えた光学式センサにおいて、発光素子をオ
ン・オフする発光素子制御手段と、発光素子制御手段に
より、発光素子をオンさせた時に受光素子より出力され
る出力信号レベルから、発光素子をオフさせた時に受光
素子より出力される暗電流レベルを差し引き、正味の出
力信号レベルを算出する暗電流減算手段を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学式センサに係り、
特に、高温時における受光素子からの暗電流増大による
感度低下の改善に関する。
特に、高温時における受光素子からの暗電流増大による
感度低下の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来の光学式センサを説明するた
めの図で、（ａ）は光位置検出素子による位置検出原理
図、（ｂ）は従来の位置検出回路部を示すブロック図で
ある。以下、図を用いて説明する。先ず、位置検出原理
について述べる。
めの図で、（ａ）は光位置検出素子による位置検出原理
図、（ｂ）は従来の位置検出回路部を示すブロック図で
ある。以下、図を用いて説明する。先ず、位置検出原理
について述べる。
【０００３】１１は光の照射位置を検出する光位置検出
素子（以下、ＰＳＤと称す）で、セラミック基板上に一
種のｐｉｎダイオードが構成されている。その等価回路
はＰＳＤ１１の両端のアノードＡ1 、Ａ2 間に抵抗Ｒが
形成され、光の照射によりフォトダイオードＤ1 が導通
状態となると共に、ＰＳＤ１１に対する光照射点がフォ
トダイオードＤ1 と抵抗Ｒの接続点ａに対応していると
見做される。光の照射により両アノードＡ1 、Ａ2 には
アノード電流Ｉ1 、Ｉ2 が出力される（ＰＳＤ１１の中
央部に光が照射されたときはＩ1 ＝Ｉ2 となる）。そし
て、演算処理装置により式（１）を用いて光の照射位置
ｘ（ＰＳＤ１１の中央部からの変位）が算出される。
尚、ＬはＰＳＤ１１の有効長である。
素子（以下、ＰＳＤと称す）で、セラミック基板上に一
種のｐｉｎダイオードが構成されている。その等価回路
はＰＳＤ１１の両端のアノードＡ1 、Ａ2 間に抵抗Ｒが
形成され、光の照射によりフォトダイオードＤ1 が導通
状態となると共に、ＰＳＤ１１に対する光照射点がフォ
トダイオードＤ1 と抵抗Ｒの接続点ａに対応していると
見做される。光の照射により両アノードＡ1 、Ａ2 には
アノード電流Ｉ1 、Ｉ2 が出力される（ＰＳＤ１１の中
央部に光が照射されたときはＩ1 ＝Ｉ2 となる）。そし
て、演算処理装置により式（１）を用いて光の照射位置
ｘ（ＰＳＤ１１の中央部からの変位）が算出される。
尚、ＬはＰＳＤ１１の有効長である。
【０００４】 ｘ＝（Ｉ1 −Ｉ2 ）÷（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）×（Ｌ／２） ・・・・・ 式（１） 次に、従来の位置検出装置の回路部の構成について述べ
る。１は位置検出部で、発光ダイオードＤ1 とＰＳＤ１
１の間に設けられた位置を検出すべき被検出部に連結さ
れたスリット板１２を通過してＰＳＤ１１に光が照射さ
れる。そして、ＰＳＤ１１上の光の照射位置に応じて、
つまり、被検出部の位置に応じてＰＳＤ１１の両端子Ａ
1 、Ａ2 から電流（正味の信号電流のＩ1 、Ｉ2 及び暗
電流のＩd1、Ｉd2）が出力される。
る。１は位置検出部で、発光ダイオードＤ1 とＰＳＤ１
１の間に設けられた位置を検出すべき被検出部に連結さ
れたスリット板１２を通過してＰＳＤ１１に光が照射さ
れる。そして、ＰＳＤ１１上の光の照射位置に応じて、
つまり、被検出部の位置に応じてＰＳＤ１１の両端子Ａ
1 、Ａ2 から電流（正味の信号電流のＩ1 、Ｉ2 及び暗
電流のＩd1、Ｉd2）が出力される。
【０００５】２１はＰＳＤ１１からの出力電流を対応す
る電圧に変換する電流−電圧変換器で、信号電流（Ｉ1
＋Ｉd1、Ｉ2 ＋Ｉd2）を対応した電圧（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ
2 ＋Ｖd2）に変換する。同時に、入力信号（Ｖ1 ＋Ｖd
1、Ｖ2 ＋Ｖd2）に対して和信号（Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖd1＋
Ｖd2）及び差信号（（Ｖ1 −Ｖ2 ）＋（Ｖd1−Ｖd2））
が作られる。そして、差信号（（Ｖ1 −Ｖ2 ）＋（Ｖd1
−Ｖd2））をセンサ出力として演算処理装置（図示せ
ず）へ出力する。
る電圧に変換する電流−電圧変換器で、信号電流（Ｉ1
＋Ｉd1、Ｉ2 ＋Ｉd2）を対応した電圧（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ
2 ＋Ｖd2）に変換する。同時に、入力信号（Ｖ1 ＋Ｖd
1、Ｖ2 ＋Ｖd2）に対して和信号（Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖd1＋
Ｖd2）及び差信号（（Ｖ1 −Ｖ2 ）＋（Ｖd1−Ｖd2））
が作られる。そして、差信号（（Ｖ1 −Ｖ2 ）＋（Ｖd1
−Ｖd2））をセンサ出力として演算処理装置（図示せ
ず）へ出力する。
【０００６】６は電流−電圧変換器２１で作られた和信
号（Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖd1＋Ｖd2）が常に一定になるよう
に、発光ダイオードＤ1 の駆動電流を制御する電流フィ
ードバック部で、端子Ｔ６ａの電圧（Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖd1
＋Ｖd2）と端子Ｔ６ｂの基準電圧（ＶR1）が常に等しく
なるように発光ダイオードＤ1 の駆動電流を制御する。
次に、この回路の動作について説明する。発光ダイオー
ドＤ1 からの光によりＰＳＤ１１の両端子Ａ1 、Ａ2 か
ら信号電流（正味の信号電流に暗電流の加算された電流
でＡ1 端子からはＩ1 ＋Ｉd1、Ａ2 端子からはＩ2 ＋Ｉ
d2）が出力される。この信号電流（Ｉ1 ＋Ｉd1、Ｉ2 ＋
Ｉd2）は電流−電圧変換器２１で電圧に（Ｖ1 ＋Ｖd1、
Ｖ2 ＋Ｖd2）に変換される。続いて和信号（（Ｖ1 ＋Ｖ
2 ）＋（Ｖd1＋Ｖd2））、差信号（（Ｖ1 −Ｖ2 ）＋
（Ｖd1−Ｖd2））が算出される。
号（Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖd1＋Ｖd2）が常に一定になるよう
に、発光ダイオードＤ1 の駆動電流を制御する電流フィ
ードバック部で、端子Ｔ６ａの電圧（Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖd1
＋Ｖd2）と端子Ｔ６ｂの基準電圧（ＶR1）が常に等しく
なるように発光ダイオードＤ1 の駆動電流を制御する。
次に、この回路の動作について説明する。発光ダイオー
ドＤ1 からの光によりＰＳＤ１１の両端子Ａ1 、Ａ2 か
ら信号電流（正味の信号電流に暗電流の加算された電流
でＡ1 端子からはＩ1 ＋Ｉd1、Ａ2 端子からはＩ2 ＋Ｉ
d2）が出力される。この信号電流（Ｉ1 ＋Ｉd1、Ｉ2 ＋
Ｉd2）は電流−電圧変換器２１で電圧に（Ｖ1 ＋Ｖd1、
Ｖ2 ＋Ｖd2）に変換される。続いて和信号（（Ｖ1 ＋Ｖ
2 ）＋（Ｖd1＋Ｖd2））、差信号（（Ｖ1 −Ｖ2 ）＋
（Ｖd1−Ｖd2））が算出される。
【０００７】差信号（（Ｖ1 −Ｖ2 ）＋（Ｖd1−Ｖd
2））は演算処理装置に送られる。その出力から式
（１）により光の照射位置ｘが求められる。また、和信
号（（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）＋（Ｖd1＋Ｖd2））は電流フィード
バック部６の端子Ｔ６ａに入力され、端子Ｔ６ｂの基準
電圧ＶR1と比較され、常に両電圧が等しくなるように発
光ダイオードＤ1 への駆動電流が制御される。
2））は演算処理装置に送られる。その出力から式
（１）により光の照射位置ｘが求められる。また、和信
号（（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）＋（Ｖd1＋Ｖd2））は電流フィード
バック部６の端子Ｔ６ａに入力され、端子Ｔ６ｂの基準
電圧ＶR1と比較され、常に両電圧が等しくなるように発
光ダイオードＤ1 への駆動電流が制御される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の方法では、ＰＳ
Ｄ１１のからの和信号（（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）＋（Ｖd1＋Ｖd
2））が一定になるように、電流フィードバック部６が
発光ダイオードＤ1 への駆動電流を制御するように作用
するが、ＰＳＤ１１は温度が上昇すると、光が照射され
なくても電流を生ずる（いわゆる暗電流）。そのため
に、ＰＳＤ１１のからの出力には光が照射されて出力さ
れる正味の信号電流に暗電流が加算されて出力される。
Ｄ１１のからの和信号（（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）＋（Ｖd1＋Ｖd
2））が一定になるように、電流フィードバック部６が
発光ダイオードＤ1 への駆動電流を制御するように作用
するが、ＰＳＤ１１は温度が上昇すると、光が照射され
なくても電流を生ずる（いわゆる暗電流）。そのため
に、ＰＳＤ１１のからの出力には光が照射されて出力さ
れる正味の信号電流に暗電流が加算されて出力される。
【０００９】そのために、電流フィードバック部６によ
りフィードバックをかけるための信号は暗電流分だけ少
ない。その結果、ＰＳＤ１１の感度が悪くなるという問
題が生ずる。また、差信号（（Ｖ1 −Ｖ2 ）＋（Ｖd1−
Ｖd2））もＰＳＤ１１の両端子（Ａ1 、Ａ2 ）から出力
される暗電流レベルも必ずしも等しくない（Ｖd1≠Ｖd
2）ため、差信号が（Ｖ1 −Ｖ2 ）とならず位置検出誤
差が生ずるという問題がある。特に、ＰＳＤ１１は高温
になると暗電流が急激に増加する特性があり、暗電流に
対する出力信号の補正が必要になる。
りフィードバックをかけるための信号は暗電流分だけ少
ない。その結果、ＰＳＤ１１の感度が悪くなるという問
題が生ずる。また、差信号（（Ｖ1 −Ｖ2 ）＋（Ｖd1−
Ｖd2））もＰＳＤ１１の両端子（Ａ1 、Ａ2 ）から出力
される暗電流レベルも必ずしも等しくない（Ｖd1≠Ｖd
2）ため、差信号が（Ｖ1 −Ｖ2 ）とならず位置検出誤
差が生ずるという問題がある。特に、ＰＳＤ１１は高温
になると暗電流が急激に増加する特性があり、暗電流に
対する出力信号の補正が必要になる。
【００１０】また、使用中に発光ダイオードＤ1 が断線
しても、ＰＳＤ１１の暗電流のために出力が０にならな
いので異常に気付かないという問題がある。本発明は、
温度上昇にともなう暗電流の増大による感度低下及び位
置検出誤差を補償した光学式センサを提供することを目
的とする。また、発光ダイオードの断線を自己診断する
機能を有する光学式センサを提供することを目的とす
る。
しても、ＰＳＤ１１の暗電流のために出力が０にならな
いので異常に気付かないという問題がある。本発明は、
温度上昇にともなう暗電流の増大による感度低下及び位
置検出誤差を補償した光学式センサを提供することを目
的とする。また、発光ダイオードの断線を自己診断する
機能を有する光学式センサを提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、発光素子と、該発光素子からの光を受光す
る受光素子と、該受光素子の出力信号レベルが一定レベ
ルとなるように前記発光素子への駆動電流を制御するフ
ィードバック手段を備え、前記受光素子の出力信号を検
出信号とする光学式センサにおいて、前記発光素子をオ
ン・オフする発光素子制御手段と、前記発光素子制御手
段により、前記発光素子をオンさせた時に前記受光素子
より出力される出力信号レベルから、前記発光素子をオ
フさせた時に前記受光素子より出力される暗電流レベル
を差し引き、正味の出力信号レベルを算出する暗電流減
算手段を備えたことを特徴とするものである。
に本発明は、発光素子と、該発光素子からの光を受光す
る受光素子と、該受光素子の出力信号レベルが一定レベ
ルとなるように前記発光素子への駆動電流を制御するフ
ィードバック手段を備え、前記受光素子の出力信号を検
出信号とする光学式センサにおいて、前記発光素子をオ
ン・オフする発光素子制御手段と、前記発光素子制御手
段により、前記発光素子をオンさせた時に前記受光素子
より出力される出力信号レベルから、前記発光素子をオ
フさせた時に前記受光素子より出力される暗電流レベル
を差し引き、正味の出力信号レベルを算出する暗電流減
算手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】また、前記正味の出力信号レベルの初期値
を記憶する第１の記憶手段を備え、前記第１の記憶手段
に記憶された前記正味の出力信号レベルの初期値を基
に、前記正味の出力信号レベルを補正する第１の信号レ
ベル補正手段を備えたことを特徴とするものである。ま
た、温度により抵抗値が変化する抵抗と、該抵抗の抵抗
値と前記受光素子から出力される前記正味の出力信号レ
ベルとの関係を記憶する第２の記憶手段を備え、前記第
２の記憶手段に記憶された前記抵抗値と前記出力信号レ
ベルの関係を基に、前記正味の出力信号レベルを補正す
る第２の信号レベル補正手段を備えたことを特徴とする
ものである。
を記憶する第１の記憶手段を備え、前記第１の記憶手段
に記憶された前記正味の出力信号レベルの初期値を基
に、前記正味の出力信号レベルを補正する第１の信号レ
ベル補正手段を備えたことを特徴とするものである。ま
た、温度により抵抗値が変化する抵抗と、該抵抗の抵抗
値と前記受光素子から出力される前記正味の出力信号レ
ベルとの関係を記憶する第２の記憶手段を備え、前記第
２の記憶手段に記憶された前記抵抗値と前記出力信号レ
ベルの関係を基に、前記正味の出力信号レベルを補正す
る第２の信号レベル補正手段を備えたことを特徴とする
ものである。
【００１３】また、発光素子と、該発光素子からの光を
受光する受光素子と、該受光素子の出力信号レベルが一
定レベルとなるように前記発光素子への駆動電流を制御
するフィードバック手段を備え、前記受光素子の出力信
号を検出信号とする光学式センサにおいて、前記発光素
子をオン・オフする発光素子制御手段と、前記発光素子
制御手段により、前記発光素子をオンさせた時に前記受
光素子より出力される出力信号レベルと、前記発光素子
をオフさせた時に前記受光素子より出力される暗電流レ
ベルを比較する第１の比較手段を備え、該第１の比較手
段の比較結果、前記暗電流レベルが前記出力信号レベル
より大なる時に、異常検出結果を出力する第１の異常検
出手段を備えたことを特徴とするものである。
受光する受光素子と、該受光素子の出力信号レベルが一
定レベルとなるように前記発光素子への駆動電流を制御
するフィードバック手段を備え、前記受光素子の出力信
号を検出信号とする光学式センサにおいて、前記発光素
子をオン・オフする発光素子制御手段と、前記発光素子
制御手段により、前記発光素子をオンさせた時に前記受
光素子より出力される出力信号レベルと、前記発光素子
をオフさせた時に前記受光素子より出力される暗電流レ
ベルを比較する第１の比較手段を備え、該第１の比較手
段の比較結果、前記暗電流レベルが前記出力信号レベル
より大なる時に、異常検出結果を出力する第１の異常検
出手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】また、発光素子と、該発光素子からの光を
受光する受光素子と、該受光素子の出力信号レベルが一
定レベルとなるように前記発光素子への駆動電流を制御
するフィードバック手段を備え、前記受光素子の出力信
号を検出信号とする光学式センサにおいて、前記発光素
子がオンの状態で、第１の時刻に前記受光素子より出力
される第１の出力信号レベルと、前記第１の時刻より所
定時間経過した第２の時刻に前記受光素子より出力され
る第２の出力信号レベルを比較する第２の比較手段を備
え、該第２の比較手段の比較結果、前記両出力信号レベ
ルの差が所定の値より大なる時に、異常検出結果を出力
する第２の異常検出手段を備えたことを特徴とするもの
である。
受光する受光素子と、該受光素子の出力信号レベルが一
定レベルとなるように前記発光素子への駆動電流を制御
するフィードバック手段を備え、前記受光素子の出力信
号を検出信号とする光学式センサにおいて、前記発光素
子がオンの状態で、第１の時刻に前記受光素子より出力
される第１の出力信号レベルと、前記第１の時刻より所
定時間経過した第２の時刻に前記受光素子より出力され
る第２の出力信号レベルを比較する第２の比較手段を備
え、該第２の比較手段の比較結果、前記両出力信号レベ
ルの差が所定の値より大なる時に、異常検出結果を出力
する第２の異常検出手段を備えたことを特徴とするもの
である。
【００１５】
【作用】発光素子からの光が受光素子に照射されると、
受光素子からは光の照射量に応じた信号が出力される。
フィードバック手段が受光素子からの出力信号レベルが
常に一定レベルになるように、発光素子への駆動電流を
制御する。発光素子制御手段が発光素子をオン・オフし
ており、発光素子をオフさせた時に受光素子より出力さ
れるのは暗電流レベルであり、発光素子をオンさせた時
に受光素子より出力される出力信号レベルは光により出
力される正味の出力信号レベルに暗電流レベルが加算さ
れた出力信号レベルである。そこで、暗電流減算手段に
より発光素子をオンさせた時の出力信号レベルから発光
素子をオフさせた時の暗電流レベルを差し引くことによ
り、正味の出力信号レベルが得られる。この正味の出力
信号レベルをセンサ出力として出力することにより誤差
が削除できる。
受光素子からは光の照射量に応じた信号が出力される。
フィードバック手段が受光素子からの出力信号レベルが
常に一定レベルになるように、発光素子への駆動電流を
制御する。発光素子制御手段が発光素子をオン・オフし
ており、発光素子をオフさせた時に受光素子より出力さ
れるのは暗電流レベルであり、発光素子をオンさせた時
に受光素子より出力される出力信号レベルは光により出
力される正味の出力信号レベルに暗電流レベルが加算さ
れた出力信号レベルである。そこで、暗電流減算手段に
より発光素子をオンさせた時の出力信号レベルから発光
素子をオフさせた時の暗電流レベルを差し引くことによ
り、正味の出力信号レベルが得られる。この正味の出力
信号レベルをセンサ出力として出力することにより誤差
が削除できる。
【００１６】また、受光素子は使用時間とともに経時変
化を起こし出力信号レベルが低下する。そこで、光学セ
ンサの完成時に初期の正味の出力信号レベルを予め測定
して第１の記憶手段に記憶しておく。使用時には、第１
の補正手段が検出された正味の出力信号レベルを第１の
記憶手段に記憶された初期の正味の出力信号レベルを基
に補正して、センサ出力として出力することによりＰＳ
Ｄの出力低下が補正できる。
化を起こし出力信号レベルが低下する。そこで、光学セ
ンサの完成時に初期の正味の出力信号レベルを予め測定
して第１の記憶手段に記憶しておく。使用時には、第１
の補正手段が検出された正味の出力信号レベルを第１の
記憶手段に記憶された初期の正味の出力信号レベルを基
に補正して、センサ出力として出力することによりＰＳ
Ｄの出力低下が補正できる。
【００１７】また、ＰＳＤの暗電流は温度の上昇ととも
に急激に増加する。そのために、出力信号レベルが一定
になるように発光素子に対してフィードバックをかける
と、正味の出力信号レベルが極端に低下する。そこで、
温度により抵抗値が変化する抵抗を利用して、温度、即
ち、抵抗値と正味の出力信号レベルの関係を予め求めて
第２の記憶手段に記憶しておく。そして、使用時には、
第２の補正手段が検出された正味の出力信号レベルを第
２の記憶手段に記憶された抵抗値と正味の出力信号レベ
ルの関係を基に補正して、センサ出力として出力するこ
とによりＰＳＤの出力低下が補正できる。
に急激に増加する。そのために、出力信号レベルが一定
になるように発光素子に対してフィードバックをかける
と、正味の出力信号レベルが極端に低下する。そこで、
温度により抵抗値が変化する抵抗を利用して、温度、即
ち、抵抗値と正味の出力信号レベルの関係を予め求めて
第２の記憶手段に記憶しておく。そして、使用時には、
第２の補正手段が検出された正味の出力信号レベルを第
２の記憶手段に記憶された抵抗値と正味の出力信号レベ
ルの関係を基に補正して、センサ出力として出力するこ
とによりＰＳＤの出力低下が補正できる。
【００１８】また、発光素子からの光が受光素子に照射
されると、受光素子からは光の照射量に応じた信号が出
力される。フィードバック手段が受光素子からの出力信
号レベルが常に一定レベルになるように、発光素子への
駆動電流を制御する。発光素子制御手段が発光素子をオ
ン・オフしており、発光素子をオフさせた時に受光素子
より出力されるのは暗電流レベルであり、発光素子をオ
ンさせた時に受光素子より出力される出力信号レベルは
光により出力される正味の出力信号レベルに暗電流レベ
ルが加算された出力信号レベルである。従って、暗電流
レベルより出力信号レベルの方が高いのが正常である。
第１の比較手段が発光素子をオンさせた時の出力信号レ
ベルと発光素子をオフさせた時の暗電流レベルを比較す
る。暗電流レベルが出力信号レベルより大なる時は異常
であるので、第１の異常検出手段が異常検出結果を出力
する。
されると、受光素子からは光の照射量に応じた信号が出
力される。フィードバック手段が受光素子からの出力信
号レベルが常に一定レベルになるように、発光素子への
駆動電流を制御する。発光素子制御手段が発光素子をオ
ン・オフしており、発光素子をオフさせた時に受光素子
より出力されるのは暗電流レベルであり、発光素子をオ
ンさせた時に受光素子より出力される出力信号レベルは
光により出力される正味の出力信号レベルに暗電流レベ
ルが加算された出力信号レベルである。従って、暗電流
レベルより出力信号レベルの方が高いのが正常である。
第１の比較手段が発光素子をオンさせた時の出力信号レ
ベルと発光素子をオフさせた時の暗電流レベルを比較す
る。暗電流レベルが出力信号レベルより大なる時は異常
であるので、第１の異常検出手段が異常検出結果を出力
する。
【００１９】また、発光素子からの光が受光素子に照射
されると、受光素子からは光の照射量に応じた信号が出
力される。フィードバック手段が受光素子からの出力信
号レベルが常に一定レベルになるように、発光素子への
駆動電流を制御する。発光素子がオンの状態で、第２の
比較手段が第１の時刻に検出された第１の出力信号レベ
ルと、それから所定時間経過した第２の時刻に検出され
た第２の出力信号レベルを比較する。発光素子の断線等
で受光素子の出力信号レベルが極端に低下する場合を除
き、通常は出力信号レベルは短時間に大きく変動するこ
とはない。そこで、第２の比較手段が第１の出力信号レ
ベルと第２の出力信号レベルに所定以上の差があると異
常であると判断して、第２の異常検出手段が異常検出結
果を出力する。
されると、受光素子からは光の照射量に応じた信号が出
力される。フィードバック手段が受光素子からの出力信
号レベルが常に一定レベルになるように、発光素子への
駆動電流を制御する。発光素子がオンの状態で、第２の
比較手段が第１の時刻に検出された第１の出力信号レベ
ルと、それから所定時間経過した第２の時刻に検出され
た第２の出力信号レベルを比較する。発光素子の断線等
で受光素子の出力信号レベルが極端に低下する場合を除
き、通常は出力信号レベルは短時間に大きく変動するこ
とはない。そこで、第２の比較手段が第１の出力信号レ
ベルと第２の出力信号レベルに所定以上の差があると異
常であると判断して、第２の異常検出手段が異常検出結
果を出力する。
【００２０】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例の光学式センサ
の回路部を示すブロック図である。以下、図を用いて説
明する。１は位置検出部で、発光ダイオードＤ1 とＰＳ
Ｄ１１の間に設けられた位置を検出すべき被検出部に連
結されたスリット板１２を通過してＰＳＤ１１に光が照
射される。そして、ＰＳＤ１１上の光の照射位置に応じ
て、つまり、被検出部の位置に応じてＰＳＤ１１の両端
子Ａ1 、Ａ2 から電流（正味の信号電流のＩ1 、Ｉ2 及
び暗電流のＩd1、Ｉd2）が出力される。
の回路部を示すブロック図である。以下、図を用いて説
明する。１は位置検出部で、発光ダイオードＤ1 とＰＳ
Ｄ１１の間に設けられた位置を検出すべき被検出部に連
結されたスリット板１２を通過してＰＳＤ１１に光が照
射される。そして、ＰＳＤ１１上の光の照射位置に応じ
て、つまり、被検出部の位置に応じてＰＳＤ１１の両端
子Ａ1 、Ａ2 から電流（正味の信号電流のＩ1 、Ｉ2 及
び暗電流のＩd1、Ｉd2）が出力される。
【００２１】２２はＰＳＤ１１からの出力電流を対応す
る電圧に変換する電流−電圧変換器で、正味の信号電流
（Ｉ1 、Ｉ2 ）を対応した電圧（Ｖ1 、Ｖ2 ）に、また
暗電流（Ｉd1、Ｉd2）を対応した電圧（Ｖd1、Ｖd2）に
変換する。４は信号処理を行うマイコン部で、入力され
たアナログ信号をマイコンで処理するためにデジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器４２、入力信号（出力信号Ｖ
1＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2及び暗電流Ｖd1、Ｖd2）を記憶す
るメモリ４４ａ、入力信号（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）
から暗電流（Ｖd1、Ｖd2）を差し引き、正味の出力信号
を算出するとともに、正味の和信号（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）、正
味の差信号（Ｖ1 −Ｖ2 ）及び出力和信号（（Ｖ1 ＋Ｖ
d1）＋（Ｖ2 ＋Ｖd2））を作る演算回路４１、演算処理
結果をアナログに変換するＤ／Ａ変換器４３ａ，４３
ｂ、工場出荷時等においてＰＳＤ１１の初期の正味の出
力和信号レベルが書き込まれたメモリ４４ｂで構成され
る。Ｄ／Ａ変換器４３ａからのセンサ出力は演算処理部
（図示せず）において式（１）により位置ｘが算出され
る。尚、マイコン部４は発光ダイオードＤ1 の点灯・消
灯を行うスイッチングトランジスタＱ1 の制御も行う。
る電圧に変換する電流−電圧変換器で、正味の信号電流
（Ｉ1 、Ｉ2 ）を対応した電圧（Ｖ1 、Ｖ2 ）に、また
暗電流（Ｉd1、Ｉd2）を対応した電圧（Ｖd1、Ｖd2）に
変換する。４は信号処理を行うマイコン部で、入力され
たアナログ信号をマイコンで処理するためにデジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器４２、入力信号（出力信号Ｖ
1＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2及び暗電流Ｖd1、Ｖd2）を記憶す
るメモリ４４ａ、入力信号（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）
から暗電流（Ｖd1、Ｖd2）を差し引き、正味の出力信号
を算出するとともに、正味の和信号（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）、正
味の差信号（Ｖ1 −Ｖ2 ）及び出力和信号（（Ｖ1 ＋Ｖ
d1）＋（Ｖ2 ＋Ｖd2））を作る演算回路４１、演算処理
結果をアナログに変換するＤ／Ａ変換器４３ａ，４３
ｂ、工場出荷時等においてＰＳＤ１１の初期の正味の出
力和信号レベルが書き込まれたメモリ４４ｂで構成され
る。Ｄ／Ａ変換器４３ａからのセンサ出力は演算処理部
（図示せず）において式（１）により位置ｘが算出され
る。尚、マイコン部４は発光ダイオードＤ1 の点灯・消
灯を行うスイッチングトランジスタＱ1 の制御も行う。
【００２２】６はマイコン４から出力される和信号
（（Ｖ1 ＋Ｖd1）＋（Ｖ2 ＋Ｖd2））が常に一定になる
ように、発光ダイオードＤ1 の駆動電流を制御する電流
フィードバック部で、端子Ｔ６ａの電圧（（Ｖ1 ＋Ｖd
1）＋（Ｖ2 ＋Ｖd2））と端子Ｔ６ｂの基準電圧（ＶR
1）が常に等しくなるように発光ダイオードＤ1 の駆動
電流を制御する。
（（Ｖ1 ＋Ｖd1）＋（Ｖ2 ＋Ｖd2））が常に一定になる
ように、発光ダイオードＤ1 の駆動電流を制御する電流
フィードバック部で、端子Ｔ６ａの電圧（（Ｖ1 ＋Ｖd
1）＋（Ｖ2 ＋Ｖd2））と端子Ｔ６ｂの基準電圧（ＶR
1）が常に等しくなるように発光ダイオードＤ1 の駆動
電流を制御する。
【００２３】図２は本発明の第１の実施例の光学式セン
サのマイコンが行う処理のフローチャートである。以
下、図を用いて説明する。ステップＳ１では、図示しな
い発光ダイオード制御手段により発光ダイオードＤ1 を
点灯してステップＳ２に移る。ステップＳ２では、ＰＳ
Ｄ１１の両端子Ａ1 、Ａ2 から出力される信号電流（正
味の信号電流に暗電流の加算された電流でＡ1 端子から
はＩ1 ＋Ｉd1、Ａ2 端子からはＩ2 ＋Ｉd2）を検出して
ステップＳ３に移る。また、この信号電流（Ｉ1 ＋Ｉd
1、Ｉ2 ＋Ｉd2）を電流−電圧変換器２２で対応する電
圧（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）に変換してマイコン部４
に送る。ステップＳ３では、電圧に変換された信号をＡ
／Ｄ変換器４２によりデジタル信号に変換するとともに
メモリ４４ａに記憶して、ステップＳ４に移る。つま
り、マイコン部４で演算処理するためにアナログ信号を
Ａ／Ｄ変換器４２に入力してデジタル信号に変換する。
そして、出力信号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）と
してメモリ４４ａに記憶させる。
サのマイコンが行う処理のフローチャートである。以
下、図を用いて説明する。ステップＳ１では、図示しな
い発光ダイオード制御手段により発光ダイオードＤ1 を
点灯してステップＳ２に移る。ステップＳ２では、ＰＳ
Ｄ１１の両端子Ａ1 、Ａ2 から出力される信号電流（正
味の信号電流に暗電流の加算された電流でＡ1 端子から
はＩ1 ＋Ｉd1、Ａ2 端子からはＩ2 ＋Ｉd2）を検出して
ステップＳ３に移る。また、この信号電流（Ｉ1 ＋Ｉd
1、Ｉ2 ＋Ｉd2）を電流−電圧変換器２２で対応する電
圧（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）に変換してマイコン部４
に送る。ステップＳ３では、電圧に変換された信号をＡ
／Ｄ変換器４２によりデジタル信号に変換するとともに
メモリ４４ａに記憶して、ステップＳ４に移る。つま
り、マイコン部４で演算処理するためにアナログ信号を
Ａ／Ｄ変換器４２に入力してデジタル信号に変換する。
そして、出力信号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）と
してメモリ４４ａに記憶させる。
【００２４】ステップＳ４では、図示しない発光ダイオ
ード制御手段により発光ダイオードＤ1 を消灯してステ
ップＳ５に移る。ステップＳ５では、ＰＳＤ１１の両端
子Ａ1 、Ａ2 から出力される暗電流（Ａ1 端子からはＩ
d1、Ａ2 端子からはＩd2）を検出してステップＳ６に移
る。また、この暗電流（Ｉd1、Ｉd2）を電流−電圧変換
器２２で電圧（Ｖd1、Ｖd2）に変換してマイコン部４に
送る。ステップＳ６では、電圧に変換された信号をＡ／
Ｄ変換器４２によりデジタル信号に変換するとともにメ
モリ４４ａに記憶して、ステップＳ７に移る。つまり、
マイコン４部で演算処理するためにアナログ信号をＡ／
Ｄ変換器４２に入力してデジタル信号に変換する。そし
て、暗電流レベル（Ｖd1、Ｖd2）としてメモリ４４ａに
記憶させる。尚、発光ダイオードＤ1 の点灯、消灯の動
作はマイコン部４からの指示により一定周期で繰り返し
行われる。
ード制御手段により発光ダイオードＤ1 を消灯してステ
ップＳ５に移る。ステップＳ５では、ＰＳＤ１１の両端
子Ａ1 、Ａ2 から出力される暗電流（Ａ1 端子からはＩ
d1、Ａ2 端子からはＩd2）を検出してステップＳ６に移
る。また、この暗電流（Ｉd1、Ｉd2）を電流−電圧変換
器２２で電圧（Ｖd1、Ｖd2）に変換してマイコン部４に
送る。ステップＳ６では、電圧に変換された信号をＡ／
Ｄ変換器４２によりデジタル信号に変換するとともにメ
モリ４４ａに記憶して、ステップＳ７に移る。つまり、
マイコン４部で演算処理するためにアナログ信号をＡ／
Ｄ変換器４２に入力してデジタル信号に変換する。そし
て、暗電流レベル（Ｖd1、Ｖd2）としてメモリ４４ａに
記憶させる。尚、発光ダイオードＤ1 の点灯、消灯の動
作はマイコン部４からの指示により一定周期で繰り返し
行われる。
【００２５】ステップＳ７では、出力信号レベルから暗
電流レベルを差し引いて正味の出力信号レベルを算出し
てステップＳ８に移る。つまり、発光ダイオードＤ1 の
点灯、消灯の１サイクルが完了した時点で、メモリ４４
ａに記憶されている出力信号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2
＋Ｖd2）と暗電流レベル（Ｖd1、Ｖd2）を読み出して、
対応した出力信号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）か
ら暗電流レベル（Ｖd1、Ｖd2）を減算して、正味の出力
信号レベル（Ｖ1 、Ｖ2 ）を算出する。
電流レベルを差し引いて正味の出力信号レベルを算出し
てステップＳ８に移る。つまり、発光ダイオードＤ1 の
点灯、消灯の１サイクルが完了した時点で、メモリ４４
ａに記憶されている出力信号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2
＋Ｖd2）と暗電流レベル（Ｖd1、Ｖd2）を読み出して、
対応した出力信号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）か
ら暗電流レベル（Ｖd1、Ｖd2）を減算して、正味の出力
信号レベル（Ｖ1 、Ｖ2 ）を算出する。
【００２６】尚、電流フィードバック部６へは暗電流も
含めた出力信号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）を加
算して和信号（（Ｖ1 ＋Ｖd1）＋（Ｖ2 ＋Ｖd2））と
し、Ｄ／Ａ変換器４３ｂでアナログ信号に変換して電流
フィードバック部６の端子Ｔ６ａに送る。電流フィード
バック部６では、端子Ｔ６ｂの基準電圧（ＶR1）と比較
して、常に両電圧が等しくなるように発光ダイオードＤ
1 への駆動電流が制御される。
含めた出力信号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）を加
算して和信号（（Ｖ1 ＋Ｖd1）＋（Ｖ2 ＋Ｖd2））と
し、Ｄ／Ａ変換器４３ｂでアナログ信号に変換して電流
フィードバック部６の端子Ｔ６ａに送る。電流フィード
バック部６では、端子Ｔ６ｂの基準電圧（ＶR1）と比較
して、常に両電圧が等しくなるように発光ダイオードＤ
1 への駆動電流が制御される。
【００２７】ステップＳ８では、補正係数ｋを算出して
ステップＳ９に移る。つまり、ＰＳＤは工場出荷時から
出力信号が変動（低下）するので、使用時に出力される
信号レベルを補正する必要がある。そこで、予め工場出
荷時に基準となる正味の和信号レベル（Ｖn1＋Ｖn2）を
ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ４４ｂに記憶しておく。使用時
には、この基準値（Ｖn1＋Ｖn2）を読み出し、式（２）
により補正係数ｋを算出する。
ステップＳ９に移る。つまり、ＰＳＤは工場出荷時から
出力信号が変動（低下）するので、使用時に出力される
信号レベルを補正する必要がある。そこで、予め工場出
荷時に基準となる正味の和信号レベル（Ｖn1＋Ｖn2）を
ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ４４ｂに記憶しておく。使用時
には、この基準値（Ｖn1＋Ｖn2）を読み出し、式（２）
により補正係数ｋを算出する。
【００２８】 ｋ＝（Ｖn1＋Ｖn2）／（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）・・・・・・式（２） ステップＳ９では、検出位置ｘを算出して処理を終え
る。即ち、式（１）と補正係数ｋから式（３）により位
置ｘを算出する。尚、式（１）においては電流値で示さ
れているが、式（３）では対応する電圧に変換されてい
る。 ｘ＝ｋ×（Ｖ1 −Ｖ2 ）÷（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）×（Ｌ／２）・・・式（３） 以上のように本実施例では、発光ダイオードの点灯、消
灯を繰り返して、その出力信号レベルと暗電流レベルを
マイコンで処理することにより暗電流分を完全に除去で
き、また、経時変化によるＰＳＤの感度は補正されるの
で光学式センサの感度を向上できる。
る。即ち、式（１）と補正係数ｋから式（３）により位
置ｘを算出する。尚、式（１）においては電流値で示さ
れているが、式（３）では対応する電圧に変換されてい
る。 ｘ＝ｋ×（Ｖ1 −Ｖ2 ）÷（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）×（Ｌ／２）・・・式（３） 以上のように本実施例では、発光ダイオードの点灯、消
灯を繰り返して、その出力信号レベルと暗電流レベルを
マイコンで処理することにより暗電流分を完全に除去で
き、また、経時変化によるＰＳＤの感度は補正されるの
で光学式センサの感度を向上できる。
【００２９】図３は本発明の第２の実施例の光学式セン
サの回路部を示すブロック図である。以下、図を用いて
説明する。位置検出部１、電流−電圧変換器２２、マイ
コン部４、電流フィードバック部６の名称、機能及び動
作は第１の実施例と全く同様であるため同一符号を付し
説明は省略する。
サの回路部を示すブロック図である。以下、図を用いて
説明する。位置検出部１、電流−電圧変換器２２、マイ
コン部４、電流フィードバック部６の名称、機能及び動
作は第１の実施例と全く同様であるため同一符号を付し
説明は省略する。
【００３０】７は温度により抵抗値が変化する、例え
ば、サーミスタのごとき感温抵抗で、ＰＳＤ１１の近傍
に設置されＰＳＤ１１の温度を検出する。抵抗７の一端
は固定抵抗Ｒ1 を介して電源Ｖthに接続され、他端は接
地されている。また、抵抗７の電圧側のＣ点の電位はＡ
／Ｄ変換器４２に入力されデジタル信号に変換されて演
算回路に送られる。４４ｂは出力の温度補正を行うため
の補正係数ｋが記憶されたＥＥＰＲＯＭ等のメモリで、
予め温度（本例では温度に対応するＣ点の電位）と補正
係数ｋの関係が製造段階で書き込まれている。
ば、サーミスタのごとき感温抵抗で、ＰＳＤ１１の近傍
に設置されＰＳＤ１１の温度を検出する。抵抗７の一端
は固定抵抗Ｒ1 を介して電源Ｖthに接続され、他端は接
地されている。また、抵抗７の電圧側のＣ点の電位はＡ
／Ｄ変換器４２に入力されデジタル信号に変換されて演
算回路に送られる。４４ｂは出力の温度補正を行うため
の補正係数ｋが記憶されたＥＥＰＲＯＭ等のメモリで、
予め温度（本例では温度に対応するＣ点の電位）と補正
係数ｋの関係が製造段階で書き込まれている。
【００３１】図４は本発明の第２の実施例の光学式セン
サのマイコンが行う処理のフローチャートである。以
下、図を用いて説明する。ステップＳ１１からステップ
Ｓ１７までの処理は、第１の実施例のステップＳ１から
ステップＳ７までの処理に対応して、全く同じ処理を行
うので説明は省略する。
サのマイコンが行う処理のフローチャートである。以
下、図を用いて説明する。ステップＳ１１からステップ
Ｓ１７までの処理は、第１の実施例のステップＳ１から
ステップＳ７までの処理に対応して、全く同じ処理を行
うので説明は省略する。
【００３２】ステップＳ１７では、出力信号レベルから
暗電流レベルが差し引かれた正味の出力信号として（Ｖ
1 、Ｖ2 ）が算出されている。尚、電流フィードバック
部６へは暗電流も含めた出力信号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、
Ｖ2 ＋Ｖd2）が加算されて和信号（（Ｖ1 ＋Ｖd1）＋
（Ｖ2 ＋Ｖd2））が算出され、Ｄ／Ａ変換器４３ｂでア
ナログ信号に変換されて電流フィードバック部６の端子
Ｔ６ａに送られている。電流フィードバック部６では、
端子Ｔ６ｂの基準電圧（ＶR1）と比較して、常に両電圧
が等しくなるように発光ダイオードＤ1 への駆動電流が
制御される。
暗電流レベルが差し引かれた正味の出力信号として（Ｖ
1 、Ｖ2 ）が算出されている。尚、電流フィードバック
部６へは暗電流も含めた出力信号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、
Ｖ2 ＋Ｖd2）が加算されて和信号（（Ｖ1 ＋Ｖd1）＋
（Ｖ2 ＋Ｖd2））が算出され、Ｄ／Ａ変換器４３ｂでア
ナログ信号に変換されて電流フィードバック部６の端子
Ｔ６ａに送られている。電流フィードバック部６では、
端子Ｔ６ｂの基準電圧（ＶR1）と比較して、常に両電圧
が等しくなるように発光ダイオードＤ1 への駆動電流が
制御される。
【００３３】ステップＳ１８では、ＰＳＤ１１の近傍の
温度を検出してステップＳ１９に移る。つまり、感温抵
抗７は温度が上昇すると抵抗値が下がり、直列に接続さ
れた抵抗Ｒ1 の抵抗値は変化しないので、Ｃ点の電位は
温度の上昇にともなって変化する（下降する）。ステッ
プＳ１９では、検出されたＣ点の電位をＡ／Ｄ変換器４
２に入力してステップＳ２０に移る。即ち、マイコン４
で演算処理するためにアナログ信号をデジタル信号に変
換する。尚、予め温度とＣ点の電位の関係を測定してお
けば、Ｃ点の電位から温度が判るが、必ずしも温度に変
換する必要はなくＣ点の電位に温度依存性があればよい
ので、本実施例ではＣ点の電位を直接Ａ／Ｄ変換器４２
に入力する場合について述べる。
温度を検出してステップＳ１９に移る。つまり、感温抵
抗７は温度が上昇すると抵抗値が下がり、直列に接続さ
れた抵抗Ｒ1 の抵抗値は変化しないので、Ｃ点の電位は
温度の上昇にともなって変化する（下降する）。ステッ
プＳ１９では、検出されたＣ点の電位をＡ／Ｄ変換器４
２に入力してステップＳ２０に移る。即ち、マイコン４
で演算処理するためにアナログ信号をデジタル信号に変
換する。尚、予め温度とＣ点の電位の関係を測定してお
けば、Ｃ点の電位から温度が判るが、必ずしも温度に変
換する必要はなくＣ点の電位に温度依存性があればよい
ので、本実施例ではＣ点の電位を直接Ａ／Ｄ変換器４２
に入力する場合について述べる。
【００３４】ステップＳ２０では、補正係数ｋを決定し
てステップＳ２１に移る。つまり、ＰＳＤは温度の上昇
とともに感度が低下するので、使用時に出力される信号
レベルを補正する必要がある。そこで、予め、ＰＳＤ１
１の温度（本例では温度に対応しているＣ点の電位）と
出力信号レベル（Ｖ1 、Ｖ2 ）の関係が求められて記憶
されているメモリ４４ｂからステップＳ１８で検出した
温度（Ｃ点の電位）に対応した補正係数ｋを読み出す。
てステップＳ２１に移る。つまり、ＰＳＤは温度の上昇
とともに感度が低下するので、使用時に出力される信号
レベルを補正する必要がある。そこで、予め、ＰＳＤ１
１の温度（本例では温度に対応しているＣ点の電位）と
出力信号レベル（Ｖ1 、Ｖ2 ）の関係が求められて記憶
されているメモリ４４ｂからステップＳ１８で検出した
温度（Ｃ点の電位）に対応した補正係数ｋを読み出す。
【００３５】ステップＳ２１では、検出位置ｘを算出し
て処理を終える。即ち、式（１）と補正係数ｋから式
（４）により位置ｘを算出する。尚式（１）においては
電流値で示されているが、式（４）では対応する電圧に
変換されている。 ｘ＝ｋ×（Ｖ1 −Ｖ2 ）÷（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）×（Ｌ／２）・・・式（４） 以上のように本実施例では、発光ダイオードの点灯、消
灯を繰り返して、その出力信号レベル、暗電流レベルを
記憶した後、マイコンで処理して暗電流分を完全に除去
し、また、温度変化による感度の低下を補正しているの
で、光学式センサの感度を向上できる。
て処理を終える。即ち、式（１）と補正係数ｋから式
（４）により位置ｘを算出する。尚式（１）においては
電流値で示されているが、式（４）では対応する電圧に
変換されている。 ｘ＝ｋ×（Ｖ1 −Ｖ2 ）÷（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）×（Ｌ／２）・・・式（４） 以上のように本実施例では、発光ダイオードの点灯、消
灯を繰り返して、その出力信号レベル、暗電流レベルを
記憶した後、マイコンで処理して暗電流分を完全に除去
し、また、温度変化による感度の低下を補正しているの
で、光学式センサの感度を向上できる。
【００３６】図５は本発明の第３の実施例の光学式セン
サのマイコンが行う処理のフローチャートである。以
下、図を用いて説明する。本実施例は発光ダイオードの
断線に起因する不良を検出するための処理フローチャー
トである。尚、システム構成は図１と同じ構成であり、
また、ステップＳ３１からステップＳ３６までの処理
は、第１の実施例のステップＳ１からステップＳ６まで
の処理に対応して、全く同じ処理を行うので説明は省略
する。
サのマイコンが行う処理のフローチャートである。以
下、図を用いて説明する。本実施例は発光ダイオードの
断線に起因する不良を検出するための処理フローチャー
トである。尚、システム構成は図１と同じ構成であり、
また、ステップＳ３１からステップＳ３６までの処理
は、第１の実施例のステップＳ１からステップＳ６まで
の処理に対応して、全く同じ処理を行うので説明は省略
する。
【００３７】ステップＳ３３では、出力信号レベルとし
て（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）が算出され、また、ステ
ップＳ３６では、暗電流レベルとして（Ｖd1、Ｖd2）が
算出されている。尚、電流フィードバック部６へは暗電
流も含めた出力信号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）
が加算されて和信号（（Ｖ1 ＋Ｖd1）＋（Ｖ2 ＋Ｖd
2））が算出され、Ｄ／Ａ変換器４３ｂでアナログ信号
に変換されて電流フィードバック部６の端子Ｔ６ａに送
られている。電流フィードバック部６では、端子Ｔ６ｂ
の基準電圧（ＶR1）と比較して、常に両電圧が等しくな
るように発光ダイオードＤ1 への駆動電流が制御され
る。
て（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）が算出され、また、ステ
ップＳ３６では、暗電流レベルとして（Ｖd1、Ｖd2）が
算出されている。尚、電流フィードバック部６へは暗電
流も含めた出力信号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）
が加算されて和信号（（Ｖ1 ＋Ｖd1）＋（Ｖ2 ＋Ｖd
2））が算出され、Ｄ／Ａ変換器４３ｂでアナログ信号
に変換されて電流フィードバック部６の端子Ｔ６ａに送
られている。電流フィードバック部６では、端子Ｔ６ｂ
の基準電圧（ＶR1）と比較して、常に両電圧が等しくな
るように発光ダイオードＤ1 への駆動電流が制御され
る。
【００３８】ステップＳ３７では、対応する出力信号レ
ベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）と暗電流レベル（Ｖd
1、Ｖd2）を比較する。そして、出力信号レベル＞暗電
流レベルならばステップＳ３８に移り、出力信号レベル
≦暗電流レベルならばテップＳ３９に移る。即ち、発光
ダイオードＤ1 からＰＳＤ１１に光が照射されている
と、光による信号分だけ出力は大きい筈であり、この比
較を行うことにより発光ダイオードＤ1 が正常に点灯し
ているか否か（断線等）が判る。
ベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）と暗電流レベル（Ｖd
1、Ｖd2）を比較する。そして、出力信号レベル＞暗電
流レベルならばステップＳ３８に移り、出力信号レベル
≦暗電流レベルならばテップＳ３９に移る。即ち、発光
ダイオードＤ1 からＰＳＤ１１に光が照射されている
と、光による信号分だけ出力は大きい筈であり、この比
較を行うことにより発光ダイオードＤ1 が正常に点灯し
ているか否か（断線等）が判る。
【００３９】ステップＳ３８では、出力信号が暗電流よ
り大きい（正味の出力信号レベルが正）ので正常と判断
する。また、ステップＳ３９では、出力信号が暗電流よ
り小さくなる（正味の出力信号レベルが負）ことはない
ので異常と判断して、異常を知らせる警報を作動させ
る。以上のように本実施例では、発光ダイオードの点
灯、消灯を繰り返して、その出力信号レベルと暗電流を
メモリに記憶した後、マイコン処理により両者の比較を
行い、出力信号レベルの異常が発生すれば警報が出るの
で、発光ダイオード、ＰＳＤの交換等の対応ができる。
り大きい（正味の出力信号レベルが正）ので正常と判断
する。また、ステップＳ３９では、出力信号が暗電流よ
り小さくなる（正味の出力信号レベルが負）ことはない
ので異常と判断して、異常を知らせる警報を作動させ
る。以上のように本実施例では、発光ダイオードの点
灯、消灯を繰り返して、その出力信号レベルと暗電流を
メモリに記憶した後、マイコン処理により両者の比較を
行い、出力信号レベルの異常が発生すれば警報が出るの
で、発光ダイオード、ＰＳＤの交換等の対応ができる。
【００４０】図６は本発明の第４の実施例の光学式セン
サのマイコンが行う処理のフローチャートである。以
下、図を用いて説明する。本実施例は発光ダイオードの
断線に起因する不良を検出するための処理フローチャー
トである。尚、システム構成は図１と同じ構成である。
尚、電流フィードバック部６へは暗電流も含めた出力信
号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）が加算されて和信
号（（Ｖ1 ＋Ｖd1）＋（Ｖ2 ＋Ｖd2））が算出され、Ｄ
／Ａ変換器４１ｄでアナログ信号に変換されて電流フィ
ードバック部６の端子Ｔ６ａに送られている。電流フィ
ードバック部６では、端子Ｔ６ｂの基準電圧（ＶR1）と
比較して、常に両電圧が等しくなるように発光ダイオー
ドＤ1 への駆動電流が制御される。
サのマイコンが行う処理のフローチャートである。以
下、図を用いて説明する。本実施例は発光ダイオードの
断線に起因する不良を検出するための処理フローチャー
トである。尚、システム構成は図１と同じ構成である。
尚、電流フィードバック部６へは暗電流も含めた出力信
号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）が加算されて和信
号（（Ｖ1 ＋Ｖd1）＋（Ｖ2 ＋Ｖd2））が算出され、Ｄ
／Ａ変換器４１ｄでアナログ信号に変換されて電流フィ
ードバック部６の端子Ｔ６ａに送られている。電流フィ
ードバック部６では、端子Ｔ６ｂの基準電圧（ＶR1）と
比較して、常に両電圧が等しくなるように発光ダイオー
ドＤ1 への駆動電流が制御される。
【００４１】ステップＳ４１では、図示しない発光ダイ
オード制御手段により発光ダイオードＤ1 を点灯してス
テップＳ４２に移る。ステップＳ４２では、ＰＳＤ１１
の両端子Ａ1 、Ａ2 から出力される信号電流（正味の信
号電流に暗電流の加算された電流でＡ1 端子からはＩ1
＋Ｉd1、Ａ2 端子からはＩ2 ＋Ｉd2）を検出してステッ
プＳ４３に移る。また、この信号電流（Ｉ1 ＋Ｉd1、Ｉ
2 ＋Ｉd2）を電流−電圧変換器２２で対応する電圧（Ｖ
1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）に変換してマイコン部４に送
る。ステップＳ４３では、電圧に変換された信号をＡ／
Ｄ変換器４２によりデジタル信号に変換するとともにメ
モリ４４ａに記憶して、ステップＳ４４に移る。つま
り、マイコン部４で演算処理するためにアナログ信号を
Ａ／Ｄ変換器４２に入力してデジタル信号に変換する。
そして、出力信号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）と
してメモリ４４ａに記憶させる。
オード制御手段により発光ダイオードＤ1 を点灯してス
テップＳ４２に移る。ステップＳ４２では、ＰＳＤ１１
の両端子Ａ1 、Ａ2 から出力される信号電流（正味の信
号電流に暗電流の加算された電流でＡ1 端子からはＩ1
＋Ｉd1、Ａ2 端子からはＩ2 ＋Ｉd2）を検出してステッ
プＳ４３に移る。また、この信号電流（Ｉ1 ＋Ｉd1、Ｉ
2 ＋Ｉd2）を電流−電圧変換器２２で対応する電圧（Ｖ
1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）に変換してマイコン部４に送
る。ステップＳ４３では、電圧に変換された信号をＡ／
Ｄ変換器４２によりデジタル信号に変換するとともにメ
モリ４４ａに記憶して、ステップＳ４４に移る。つま
り、マイコン部４で演算処理するためにアナログ信号を
Ａ／Ｄ変換器４２に入力してデジタル信号に変換する。
そして、出力信号レベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）と
してメモリ４４ａに記憶させる。
【００４２】ステップＳ４４では、図示しない発光ダイ
オード制御手段により発光ダイオードＤ1 を再度点灯
（発光ダイオードＤ1 は繰り返し点灯、消灯しているの
で、次のサイクルの点灯時）してステップＳ４５に移
る。ステップＳ４５では、ＰＳＤ１１の両端子Ａ1 、Ａ
2 から出力される信号電流（正味の信号電流に暗電流の
加算された電流でＡ1 端子からはＩ1 ＋Ｉd1、Ａ2 端子
からはＩ2 ＋Ｉd2）を検出してステップＳ４６に移る。
また、この信号電流（Ｉ1 ＋Ｉd1、Ｉ2 ＋Ｉd2）を電流
−電圧変換器２２で対応する電圧（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋
Ｖd2）に変換してマイコン部４に送る。ステップＳ４６
では、電圧に変換された信号をＡ／Ｄ変換器４２により
デジタル信号に変換するとともにメモリ４４ａに記憶し
て、ステップＳ４７に移る。つまり、マイコン部４で演
算処理するためにアナログ信号をＡ／Ｄ変換器４２に入
力してデジタル信号に変換する。そして、出力信号レベ
ル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）としてメモリ４４ａに記
憶させる。尚、発光ダイオードＤ1 の点灯、消灯の動作
はマイコン部４からの指示により一定周期で繰り返し行
われる。
オード制御手段により発光ダイオードＤ1 を再度点灯
（発光ダイオードＤ1 は繰り返し点灯、消灯しているの
で、次のサイクルの点灯時）してステップＳ４５に移
る。ステップＳ４５では、ＰＳＤ１１の両端子Ａ1 、Ａ
2 から出力される信号電流（正味の信号電流に暗電流の
加算された電流でＡ1 端子からはＩ1 ＋Ｉd1、Ａ2 端子
からはＩ2 ＋Ｉd2）を検出してステップＳ４６に移る。
また、この信号電流（Ｉ1 ＋Ｉd1、Ｉ2 ＋Ｉd2）を電流
−電圧変換器２２で対応する電圧（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋
Ｖd2）に変換してマイコン部４に送る。ステップＳ４６
では、電圧に変換された信号をＡ／Ｄ変換器４２により
デジタル信号に変換するとともにメモリ４４ａに記憶し
て、ステップＳ４７に移る。つまり、マイコン部４で演
算処理するためにアナログ信号をＡ／Ｄ変換器４２に入
力してデジタル信号に変換する。そして、出力信号レベ
ル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）としてメモリ４４ａに記
憶させる。尚、発光ダイオードＤ1 の点灯、消灯の動作
はマイコン部４からの指示により一定周期で繰り返し行
われる。
【００４３】ステップＳ４７では、対応する出力信号レ
ベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）と一定時間経過した後
の出力信号レベル（Ｖ'1＋Ｖd'1 、Ｖ'2＋Ｖd'2 ）の差
を求めテップＳ４８に移る。つまり、発光ダイオードＤ
1 は一定周期でオン・オフを繰り返しており、ある時刻
に点灯した時の出力信号レベルと次に点灯して時の出力
信号の差（｜Ａ−Ｂ｜）を算出する。ステップＳ４８で
は、両出力信号レベルの差（｜Ａ−Ｂ｜）と所定値Ｒの
比較を行う。そして、両出力信号レベルの差（｜Ａ−Ｂ
｜）が所定値Ｒより小さければステップＳ４９に移り、
差が大きければステップＳ５０に移る。
ベル（Ｖ1 ＋Ｖd1、Ｖ2 ＋Ｖd2）と一定時間経過した後
の出力信号レベル（Ｖ'1＋Ｖd'1 、Ｖ'2＋Ｖd'2 ）の差
を求めテップＳ４８に移る。つまり、発光ダイオードＤ
1 は一定周期でオン・オフを繰り返しており、ある時刻
に点灯した時の出力信号レベルと次に点灯して時の出力
信号の差（｜Ａ−Ｂ｜）を算出する。ステップＳ４８で
は、両出力信号レベルの差（｜Ａ−Ｂ｜）と所定値Ｒの
比較を行う。そして、両出力信号レベルの差（｜Ａ−Ｂ
｜）が所定値Ｒより小さければステップＳ４９に移り、
差が大きければステップＳ５０に移る。
【００４４】ステップＳ４９では、出力信号レベルの差
が所定値Ｒより小さいので正常と判断する。また、ステ
ップＳ５０では、出力信号レベルの差が所定値Ｒより大
きいので異常と判断して、異常を知らせる警報を作動さ
せる。つまり、発光ダイオードＤ1 の点灯の周期は非常
に短く、その間に出力信号が大きく変動することはな
い。このようなことが起こるのは発光ダイオードＤ1 の
断線等により出力信号が出なくなった（暗電流のみ）と
きであり、発光ダイオードＤ1 の交換等の処置をとるこ
とができる。
が所定値Ｒより小さいので正常と判断する。また、ステ
ップＳ５０では、出力信号レベルの差が所定値Ｒより大
きいので異常と判断して、異常を知らせる警報を作動さ
せる。つまり、発光ダイオードＤ1 の点灯の周期は非常
に短く、その間に出力信号が大きく変動することはな
い。このようなことが起こるのは発光ダイオードＤ1 の
断線等により出力信号が出なくなった（暗電流のみ）と
きであり、発光ダイオードＤ1 の交換等の処置をとるこ
とができる。
【００４５】以上のように本実施例では、発光ダイオー
ドの点灯中の出力信号レベルと所定時間経過後の出力信
号レベルの差が大きく変動すると異常と判断しており、
出力信号レベルの異常が発生すれば、警報がでるので発
光ダイオードの交換等の対応ができる。
ドの点灯中の出力信号レベルと所定時間経過後の出力信
号レベルの差が大きく変動すると異常と判断しており、
出力信号レベルの異常が発生すれば、警報がでるので発
光ダイオードの交換等の対応ができる。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では受光素
子からの暗電流は完全に除去され、演算処理部からは正
味の出力信号のみが出力されるので、感度が向上すると
ともに位置検出精度が向上できる。
子からの暗電流は完全に除去され、演算処理部からは正
味の出力信号のみが出力されるので、感度が向上すると
ともに位置検出精度が向上できる。
【図１】本発明の第１の実施例の光学式センサの回路部
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例の光学式センサのマイコ
ンが行う処理のフローチャートである。
ンが行う処理のフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施例の光学式センサの回路部
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施例の光学式センサのマイコ
ンが行う処理のフローチャートである。
ンが行う処理のフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施例の光学式センサのマイコ
ンが行う処理のフローチャートである。
ンが行う処理のフローチャートである。
【図６】本発明の第４の実施例の光学式センサのマイコ
ンが行う処理のフローチャートである。
ンが行う処理のフローチャートである。
【図７】従来の光学式センサを説明するための図で、
（ａ）は光位置検出素子による位置検出原理図、（ｂ）
は従来の位置検出回路部を示すブロック図である。
（ａ）は光位置検出素子による位置検出原理図、（ｂ）
は従来の位置検出回路部を示すブロック図である。
Ｄ1 ・・・発光ダイオード １１・・・ＰＳＤ １２・・・スリット板 ２２・・・電流−電圧変換器 ４・・・マイコン ４１・・・演算回路 ４２・・・Ａ／Ｄ変換器 ４３ａ、４３ｂ・・・Ｄ／Ａ変換器 ４４ａ、４４ｂ・・・メモリ ６・・・電流フィードバック部 ７・・・感温抵抗
Claims (5)
- 【請求項１】 発光素子と、該発光素子からの光を受光
する受光素子と、該受光素子の出力信号レベルが一定レ
ベルとなるように前記発光素子への駆動電流を制御する
フィードバック手段を備え、前記受光素子の出力信号を
検出信号とする光学式センサにおいて、 前記発光素子をオン・オフする発光素子制御手段と、 前記発光素子制御手段により、前記発光素子をオンさせ
た時に前記受光素子より出力される出力信号レベルか
ら、前記発光素子をオフさせた時に前記受光素子より出
力される暗電流レベルを差し引き、正味の出力信号レベ
ルを算出する暗電流減算手段を備えたことを特徴とする
光学式センサ。 - 【請求項２】 前記正味の出力信号レベルの初期値を記
憶する第１の記憶手段を備え、 前記第１の記憶手段に記憶された前記正味の出力信号レ
ベルの初期値を基に、前記正味の出力信号レベルを補正
する第１の信号レベル補正手段を備えたことを特徴とす
る請求項１記載の光学式センサ。 - 【請求項３】 温度により抵抗値が変化する抵抗と、 該抵抗の抵抗値と前記受光素子から出力される前記正味
の出力信号レベルとの関係を記憶する第２の記憶手段を
備え、 前記第２の記憶手段に記憶された前記抵抗値と前記出力
信号レベルの関係を基に、前記正味の出力信号レベルを
補正する第２の信号レベル補正手段を備えたことを特徴
とする請求項１記載の光学式センサ。 - 【請求項４】 発光素子と、該発光素子からの光を受光
する受光素子と、該受光素子の出力信号レベルが一定レ
ベルとなるように前記発光素子への駆動電流を制御する
フィードバック手段を備え、前記受光素子の出力信号を
検出信号とする光学式センサにおいて、 前記発光素子をオン・オフする発光素子制御手段と、 前記発光素子制御手段により、前記発光素子をオンさせ
た時に前記受光素子より出力される出力信号レベルと、
前記発光素子をオフさせた時に前記受光素子より出力さ
れる暗電流レベルを比較する第１の比較手段を備え、 該第１の比較手段の比較結果、前記暗電流レベルが前記
出力信号レベルより大なる時に、異常検出結果を出力す
る第１の異常検出手段を備えたことを特徴とする光学式
センサ。 - 【請求項５】 発光素子と、該発光素子からの光を受光
する受光素子と、該受光素子の出力信号レベルが一定レ
ベルとなるように前記発光素子への駆動電流を制御する
フィードバック手段を備え、前記受光素子の出力信号を
検出信号とする光学式センサにおいて、 前記発光素子がオンの状態で、第１の時刻に前記受光素
子より出力される第１の出力信号レベルと、前記第１の
時刻より所定時間経過した第２の時刻に前記受光素子よ
り出力される第２の出力信号レベルを比較する第２の比
較手段を備え、 該第２の比較手段の比較結果、前記両出力信号レベルの
差が所定の値より大なる時に、異常検出結果を出力する
第２の異常検出手段を備えたことを特徴とする光学式セ
ンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7897295A JPH08278110A (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 光学式センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7897295A JPH08278110A (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 光学式センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08278110A true JPH08278110A (ja) | 1996-10-22 |
Family
ID=13676823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7897295A Withdrawn JPH08278110A (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 光学式センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08278110A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309902A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Olympus Imaging Corp | 光照射装置 |
| JP2009104180A (ja) * | 2009-01-29 | 2009-05-14 | Nikon Corp | 位置検出装置 |
| JP2010085999A (ja) * | 2009-12-29 | 2010-04-15 | Nikon Corp | ブレ補正光学系位置検出装置 |
| US8026538B2 (en) | 2008-02-19 | 2011-09-27 | Fujitsu Limited | Photo-detecting apparatus and photo-detecting method |
| JP2013142708A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | Canon Inc | 照明装置及び撮像システム |
| JP2015032196A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | 株式会社デンソー | 検出装置 |
| JP2018031697A (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | 日本放送協会 | 光電変換素子の耐久性評価装置および評価方法 |
| JP2020148642A (ja) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | オムロン株式会社 | 光学式センサ |
-
1995
- 1995-04-04 JP JP7897295A patent/JPH08278110A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309902A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Olympus Imaging Corp | 光照射装置 |
| US8026538B2 (en) | 2008-02-19 | 2011-09-27 | Fujitsu Limited | Photo-detecting apparatus and photo-detecting method |
| JP2009104180A (ja) * | 2009-01-29 | 2009-05-14 | Nikon Corp | 位置検出装置 |
| JP2010085999A (ja) * | 2009-12-29 | 2010-04-15 | Nikon Corp | ブレ補正光学系位置検出装置 |
| JP2013142708A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | Canon Inc | 照明装置及び撮像システム |
| JP2015032196A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | 株式会社デンソー | 検出装置 |
| JP2018031697A (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | 日本放送協会 | 光電変換素子の耐久性評価装置および評価方法 |
| JP2020148642A (ja) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | オムロン株式会社 | 光学式センサ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020604 |