JPH10221467A - 光センサ出力設定回路およびその設定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力の調整を容易に行う。 【解決手段】 発光素子４の光を受光素子９で受光し、
発光素子４と受光素子９との間に介在される被検出体１
２の存在を検出するようにした光センサ８における光セ
ンサ出力設定回路１において、発光素子４に流れる電流
を規定する第一の抵抗５と第二の抵抗６を並列に発光素
子４に接続すると共に、第二の抵抗６にスイッチ手段７
を接続して第二の抵抗６の発光素子４に流れる電流経路
への挿入・切り離しを自在とし、受光素子９に流れる電
流を規定する受光用抵抗１０の値を、第二の抵抗６を切
り離した状態で設定している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光センサ出力設定
回路およびその設定方法に関する。更に詳述すると、本
発明は、光センサ出力設定回路における出力を規定する
受光用抵抗値の設定方法および設定回路の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】カードリーダ等に備えられたカード検出
用の光センサの出力設定回路１０１は、図４に示すよう
に、発光ダイオード等の発光素子１０２と、フォトトラ
ンジスタ等の受光素子１０３とからなる光センサ１０４
を備えてなり、これら発光素子１０２と受光素子１０３
との間にカード等の被検出体１０５が介在し遮光するこ
とにより当該被検出体１０５を検出している。しかし、
各素子の感度の差あるいは組立のばらつき等で各素子の
感度が変化し、光センサ１０４の出力に差が生じてしま
うことがある。そこでその差を補正するために、光セン
サ１０４の出力の設定に関して何らかの調整が必要とな
っている。

【０００３】従来は、受光した受光素子１０３を流れる
電流（以下「受光素子電流」と呼ぶ）を測定し、この受
光素子電流の大きさに応じた値の負荷抵抗１０６を設定
して光センサ１０４の出力感度を設定していた。負荷抵
抗１０６は、受光素子１０３に接続されて受光素子電流
の値を規定する抵抗（以下「受光用抵抗」と呼ぶ）であ
る。この受光用抵抗１０６として可変抵抗を使用する場
合にはその抵抗値を変化させ、固定抵抗を使用する場合
には適する抵抗値のものを選び出し半田付け等により取
り付けて出力の設定を行っている。

【０００４】一方、発光素子１０２の表面が汚れると発
光量が減少し、これに伴い受光素子電流が減少するの
で、受光用抵抗１０６の値を設定する際には、カード検
出に使用した場合の汚れによる受光素子電流の減少を考
慮する必要がある。受光素子電流が例えば最大電流値の
１／４に減少するまで光センサ１０４を使用してカード
の有無の検出を行えるようにするためには、受光電流値
をカード検出可能な最小の値の４倍の大きさとなるよう
に受光用抵抗１０６の値を設定する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、受光用
抵抗１０６として可変抵抗を使用する場合には、受光素
子電流を測定しながらその抵抗値を調整しなければなら
ず、上述の設定を行う際に手間がかかる。また、固定抵
抗を使用する場合には、各出力設定回路１０１毎に受光
素子電流を測定しながら当該電流の大きさに適する抵抗
を選んで取り付けなければならず、可変抵抗の場合より
さらに手間がかかる。

【０００６】そこで、本発明は、出力の調整を容易に行
うことができる光センサ出力設定回路およびその設定方
法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、発光素子の光を受光素子で
受光し、発光素子と受光素子との間に介在される被検出
体の存在を検出するようにした光センサにおける光セン
サ出力設定回路において、発光素子に流れる電流を規定
する第一の抵抗と第二の抵抗を並列に発光素子に接続す
ると共に、第二の抵抗にスイッチ手段を接続して第二の
抵抗の発光素子に流れる電流経路への挿入・切り離しを
自在とし、受光素子に流れる電流を規定する受光用抵抗
値を第二の抵抗を切り離した状態で設定している。

【０００８】したがって、第二の抵抗を切り離すと発光
素子を流れる電流が減少し、発光素子の発光量が減る。
これにより、汚れ等に起因して発光素子の発光量が減少
した状態を模擬して受光用抵抗値を設定できる。また、
第二の抵抗の電流経路への挿入・切り離しはスイッチ手
段によって瞬時にかつ簡単に操作できる。さらに第一の
抵抗と第二の抵抗の抵抗値の組み合わせにより発光素子
を流れる電流を自在に調整することができる。

【０００９】請求項２記載の光センサ出力設定回路にお
いては、被検出体はカードであり、光センサはカードの
端面を検出するものである。したがって、光センサを備
えるカードリーダの光センサ出力設定回路において、光
センサが汚れた状態を模擬して受光用抵抗値を設定する
ことができる。

【００１０】請求項３記載の発明においては、発光素子
の光を受光素子で受光し、発光素子と受光素子との間に
介在される被検出体の存在を検出するようにした光セン
サにおける光センサ出力設定方法において、発光素子に
流れる電流を規定する第一の抵抗と第二の抵抗を並列に
発光素子に接続すると共に、第二の抵抗にスイッチ手段
を接続して第二の抵抗の発光素子に流れる電流経路への
挿入・切り離しを自在となし、第二の抵抗を発光素子か
ら切り離した状態で受光素子に流れる電流を規定する受
光用抵抗の値を定めた後、第二の抵抗を発光素子を流れ
る電流経路へ挿入した状態で発光素子と受光素子との間
に介在される被検出体の存在を検出している。

【００１１】したがって、第二の抵抗を切り離すと発光
素子を流れる電流が減少して発光素子の発光量が減る。
このようにして発光素子の発光量が減少した状態を模擬
し、受光用抵抗値の設定を行うことができる。また、受
光用抵抗値の設定が終了したならば、第二の抵抗を挿入
することによって、被検出体の有無の検出を行う状態と
することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。

【００１３】図１に、本発明の光センサ出力設定回路の
一実施形態を示す。なお、ここでの光センサ出力設定回
路は、例えばカードリーダにおいてカードの端面を検出
するために使用されているものである。

【００１４】この光センサ出力設定回路１は、発光側回
路２と受光側回路３とからなる。発光側回路２は、発光
素子４と、発光素子４に常に接続される第一の抵抗５
と、第一の抵抗５に並列に接続される第二の抵抗６と、
第二の抵抗６に流れる電流を断続するスイッチ手段７と
を備えてなる。また受光側回路３は、受光素子９と、受
光素子９に流れる受光素子電流の電流値を規定する受光
用抵抗１０と、電圧計１１とを備えてなる。発光素子４
が発する光を受光素子９が受光するように光センサ８が
構成されている。また、受光側回路３には受光側回路３
からの出力を検出する検出器（図示省略）が取り付けら
れている。

【００１５】発光素子４は、例えば発光ダイオードであ
る。発光素子４を流れる電流値が変化すると、発光素子
４の発光量もその変化に伴って変化する。

【００１６】第一の抵抗５は発光素子４に接続されて当
該発光素子４に流れる電流を規定するものである。この
第一の抵抗５の経路にはスイッチ手段は特に設けられて
おらず、電圧が印加されている間は常時電流が流れてい
る。

【００１７】第二の抵抗６は第一の抵抗５に並列に接続
される。第二の抵抗６にはスイッチ手段７が取り付けら
れており、このスイッチ手段７を開閉することによって
第二の抵抗６を流れる電流を断続させている。そして、
スイッチ手段７を閉じれば発光素子４を流れる電流経路
に第二の抵抗６を挿入させることができる一方、スイッ
チ手段７を開けば第二の抵抗６を当該電流経路から切り
離すことができる。第二の抵抗６を切り離せば発光素子
４を流れる電流が減少し、その発光量が少なくなる。

【００１８】スイッチ手段７は、第二の抵抗６を流れる
電流の断続を自在に行うことができるものであり、例え
ば図１に示すトランジスタを用いる。ただしこれに限ら
れず、図２に示すスイッチやリレーあるいはその他のス
イッチング素子を用いて構わない。

【００１９】また、第一の抵抗５と第二の抵抗６の抵抗
値の大きさの比は例えば３：１となるように設定されて
いる。こうすることにより、合成抵抗と第一の抵抗５の
抵抗値の大きさの比は１：４となるため、発光素子４を
流れる電流はスイッチ手段７を閉じたときと開いたとき
とでその大きさの比が４：１になり、発光素子４の発光
量も同様に変化する。ただし抵抗値の大きさの比はこれ
に限られず、発光量をどれだけ変化させるかに基づいて
変えるようにする。

【００２０】受光素子９は発光素子４が発する光を感知
する例えばフォトトランジスタである。発光側回路２や
受光側回路３には、例えば５Ｖの電圧が供給されてい
る。受光素子９が受光すれば受光量に伴う受光素子電流
が流れる。発光素子４と受光素子９はカードリーダのカ
ード通路を挟んで取り付けられている。

【００２１】受光用抵抗１０は受光素子９に接続されて
いる。この受光用抵抗１０の抵抗値の大きさを変化させ
ることにより、受光側回路３の出力を変化させ、所望の
出力値を設定する。

【００２２】また、電圧計１１は受光側回路３に取り付
けられ、出力電圧の測定に用いられる。

【００２３】以上のように構成された光センサ出力設定
回路１によると、以下のように光センサ８の出力の設定
が行われる。なおここでは、発光素子４が汚れて発光量
が通常発光量の１／４になるまでカードの検出を可能に
する場合の設定について説明する。

【００２４】まず、第二の抵抗６を発光素子４から切り
離した状態で、受光素子９に流れる電流を規定する受光
用抵抗１０の値を定める。第二の抵抗６を発光素子４か
ら切り離すと、当該発光素子４の発光量は通常時の１／
４に減少する。この状態で電圧計１１を確認しながら受
光用抵抗１０の値を調整し、出力電圧が例えば２．５Ｖ
になるように設定する。

【００２５】そして、第二の抵抗６を発光素子４を流れ
る電流経路へ挿入した状態で発光素子４と受光素子９と
の間に介在されるカード等の被検出体の存在の検出を行
う。即ち、スイッチ手段７を閉じれば発光素子４に流れ
る電流は、第一の抵抗５と第二の抵抗６の合成抵抗によ
って規定され、発光素子４の発光量は通常発光量（発光
素子４の汚れ等を考慮した余裕をもった発光量）に戻さ
れる。この状態で、光センサ８をカードリーダに組み込
むと、余裕をもった光量でカードの検出を行うことがで
きる。

【００２６】発光素子４から受光素子９に向けて発せら
れる光は、カードが通過する間は当該カードによって遮
られる。そのため、カードの有無によって光は断続さ
れ、これに伴い受光側回路３の電流も断続する。受光側
回路３の出力電流に変換されたカードの有無は検出器に
より検出される。

【００２７】このように設定された光センサ出力設定回
路１においては、発光素子４の発光量が通常の１／４に
なるまでカードを検出することが可能である。また、発
光量がどの程度減少するまで検出を可能とするかは、第
一の抵抗５と第二の抵抗６の抵抗比の選定により適宜変
えることができる。

【００２８】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。例えば、本実施形態では受光側回路３における出
力を簡便に設定できるように、発光側回路２に第一の抵
抗５と第二の抵抗６とを並列に取り付けたが、図３に示
すように当該両抵抗５，６を直列に取り付けるようにし
てもよい。この場合は第一の抵抗５を常に発光素子４に
接続すると共に、第二の抵抗６を第一の抵抗５にスイッ
チ手段７を用いて接続する。ここで、第一の抵抗５と第
二の抵抗６との抵抗値の比を例えば１：３とすれば、ス
イッチ手段７を第二の抵抗６側に切り換えたときの合成
抵抗が第一の抵抗５の４倍となり、発光素子４の発光量
をスイッチ手段７を切り換える前の１／４に減少させる
ことができる。

【００２９】また他の手段として、発光側回路２あるい
は受光側回路３の電圧源を例えば１／４に減少させて受
光素子電流を減少させるようにし、発光素子４等が汚れ
た状態を模擬するものが考えられる。この手段によって
も本発明と同様の効果を得ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
１記載の発明の光センサ出力設定回路は、発光素子に流
れる電流を規定する第一の抵抗と第二の抵抗を並列に発
光素子に接続すると共に、第二の抵抗にスイッチ手段を
接続して第二の抵抗の発光素子に流れる電流経路への挿
入・切り離しを自在とし、受光素子に流れる電流を規定
する受光用抵抗値を第二の抵抗を切り離した状態で設定
しているので、第二の抵抗を切り離すと発光素子を流れ
る電流が減少し、発光素子の発光量が減る。これによ
り、汚れ等に起因して発光素子の発光量が減少した状態
を模擬して受光用抵抗値を設定できる。また、第二の抵
抗の電流経路への挿入・切り離しはスイッチ手段によっ
て瞬時にかつ簡単に操作できる。さらに第一の抵抗と第
二の抵抗の抵抗値の組み合わせにより発光素子を流れる
電流を自在に調整することができる。これらのため、出
力の調整を容易に行うことができる。

【００３１】請求項２記載の発明の光センサ出力設定回
路においては、被検出体はカードであり、光センサはカ
ードの端面を検出するものである。したがって、光セン
サを備えるカードリーダの光センサ出力設定回路におい
て、光センサが汚れた状態を模擬して受光用抵抗値を設
定することができ、出力調整を容易に行うことができ
る。

【００３２】請求項３記載の発明の光センサ出力設定方
法においては、発光素子に流れる電流を規定する第一の
抵抗と第二の抵抗を並列に発光素子に接続すると共に、
第二の抵抗にスイッチ手段を接続して第二の抵抗の発光
素子に流れる電流経路への挿入・切り離しを自在とな
し、第二の抵抗を発光素子から切り離した状態で受光素
子に流れる電流を規定する受光用抵抗の値を定めた後、
第二の抵抗を発光素子を流れる電流経路へ挿入した状態
で発光素子と受光素子との間に介在される被検出体の存
在を検出しているので、第二の抵抗を切り離すと発光素
子を流れる電流が減少して発光素子の発光量が減る。こ
のようにして発光素子の発光量が減少した状態を模擬
し、受光用抵抗値の設定を行うことができる。このた
め、出力調整を容易に行うことができる。また、受光用
抵抗値の設定が終了したならば、第二の抵抗を挿入する
ことによって、被検出体の有無の検出を行う状態とする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光センサ出力設定回路の実施形態の一
例を示す回路図である。

【図２】スイッチ手段の他の実施形態を示す発光側回路
の回路図である。

【図３】本発明の発光側回路の他の実施形態を示す回路
図である。

【図４】従来の光センサ出力設定回路を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

１ 光センサ出力設定回路 ４ 発光素子 ５ 第一の抵抗 ６ 第二の抵抗 ７ スイッチ手段 ８ 光センサ ９ 受光素子 １０ 受光用抵抗 １２ 被検出体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子の光を受光素子で受光し、前記
   発光素子と受光素子との間に介在される被検出体の存在
   を検出するようにした光センサにおける光センサ出力設
   定回路において、前記発光素子に流れる電流を規定する
   第一の抵抗と第二の抵抗を並列に前記発光素子に接続す
   ると共に、前記第二の抵抗にスイッチ手段を接続して前
   記第二の抵抗の前記発光素子に流れる電流経路への挿入
   ・切り離しを自在となし、前記受光素子に流れる電流を
   規定する受光用抵抗値を前記第二の抵抗を切り離した状
   態で設定したことを特徴とする光センサ出力設定回路。
2. 【請求項２】 前記被検出体はカードであり、前記光セ
   ンサは前記カードの端面を検出するものであることを特
   徴とする請求項１記載の光センサ出力設定回路。
3. 【請求項３】 発光素子の光を受光素子で受光し、前記
   発光素子と受光素子との間に介在される被検出体の存在
   を検出するようにした光センサにおける光センサ出力設
   定方法において、前記発光素子に流れる電流を規定する
   第一の抵抗と第二の抵抗を並列に前記発光素子に接続す
   ると共に、前記第二の抵抗にスイッチ手段を接続して前
   記第二の抵抗の前記発光素子に流れる電流経路への挿入
   ・切り離しを自在とし、前記第二の抵抗を前記発光素子
   から切り離した状態で前記受光素子に流れる電流を規定
   する受光用抵抗の値を定めた後、前記第二の抵抗を前記
   発光素子を流れる電流経路へ挿入した状態で前記発光素
   子と受光素子との間に介在される被検出体の存在を検出
   することを特徴とする光センサ出力設定方法。