JPS61731A - 二次元感圧センサの受光信号抽出回路 - Google Patents
二次元感圧センサの受光信号抽出回路Info
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- JPS61731A JPS61731A JP12077184A JP12077184A JPS61731A JP S61731 A JPS61731 A JP S61731A JP 12077184 A JP12077184 A JP 12077184A JP 12077184 A JP12077184 A JP 12077184A JP S61731 A JPS61731 A JP S61731A
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- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 15
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L11/00—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00
- G01L11/02—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00 by optical means
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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）
この発明は、加えられた圧力分布を精度よく検出できる
面状の二次元感圧センサの受光信号抽出回路に関する。
面状の二次元感圧センサの受光信号抽出回路に関する。
（従来の技術）
従来、このよう女分野の技術としては、本願出願人が特
願昭５９＝６３１５８号として出願した技術があった。
願昭５９＝６３１５８号として出願した技術があった。
以下、その構成を説明する。
第２図は上記従来技術の中で紹介されている二次元感圧
センサの１例を示したもので、平面状に配列された複数
個の発光素子１からの光をそれぞれ受光素子の光透過窓
２および透明な柔軟部３を透過させて、光反射膜４から
の反射光を各発光素子に対応する受光素子５で受光し、
柔軟部の受圧面に加わる圧力Ｆの変化に基づく発光素子
と受光素子間の距離の変化から受光々量の変化に対応し
た圧力の変化に相当する電気信号を得るようにしたもの
である。
センサの１例を示したもので、平面状に配列された複数
個の発光素子１からの光をそれぞれ受光素子の光透過窓
２および透明な柔軟部３を透過させて、光反射膜４から
の反射光を各発光素子に対応する受光素子５で受光し、
柔軟部の受圧面に加わる圧力Ｆの変化に基づく発光素子
と受光素子間の距離の変化から受光々量の変化に対応し
た圧力の変化に相当する電気信号を得るようにしたもの
である。
第３図は、この二次元感圧゛センサ及びその処理回路を
示したもので、二次元感圧センサ部１ｏは発光素子群１
１及び受光素子群１３等から構成され、多数の発光素子
１をマトリクス配設した発光素子群１１は発光素子駆動
回路１２によシ順次パルス点灯され′る。まだ前記各発
光素子に対応して設けられた多数の受光素子５をマトリ
クス配設した受光素子群１３の内、点灯している発光素
子位置に対応した受光素子出力が、受光信号抽出回路１
４によシ選択的に取り出される。この受光素子出力は増
幅器１５にて増幅され、サンプル・ホールド回路１６に
てホールドされて、し勺変換器１７に入力される。該Ａ
／Ｄ変換器でディジクル化された信号は受光素子と反射
面との距離に応じた信号であるので信号処理回路１８に
より圧力値に変換さ′れ、圧力信号として出力される。
示したもので、二次元感圧センサ部１ｏは発光素子群１
１及び受光素子群１３等から構成され、多数の発光素子
１をマトリクス配設した発光素子群１１は発光素子駆動
回路１２によシ順次パルス点灯され′る。まだ前記各発
光素子に対応して設けられた多数の受光素子５をマトリ
クス配設した受光素子群１３の内、点灯している発光素
子位置に対応した受光素子出力が、受光信号抽出回路１
４によシ選択的に取り出される。この受光素子出力は増
幅器１５にて増幅され、サンプル・ホールド回路１６に
てホールドされて、し勺変換器１７に入力される。該Ａ
／Ｄ変換器でディジクル化された信号は受光素子と反射
面との距離に応じた信号であるので信号処理回路１８に
より圧力値に変換さ′れ、圧力信号として出力される。
これら一連の動作は制御回路１９よｈの各制御信号２０
ａ〜２θｅによシタイミング制御されている。
ａ〜２θｅによシタイミング制御されている。
ここで受光素子群１３は一枚の基板上に半導体受光素子
、例えば導電型アモルファスシリコン受光素子などをマ
トリクス状に形成するのが好都合である。
、例えば導電型アモルファスシリコン受光素子などをマ
トリクス状に形成するのが好都合である。
このアモルファスシリコン受光素子は照射光量が増せば
その抵抗が減小する性質を有しており、外部より一定電
圧を印加しておけばアモルファスシリコン受光素子を流
れる電流の大きさにょシ照射光量、ひいては二次元感圧
センサに加わる圧力を知ることができるものである。多
数のアモルファスシリコン受光素子をマトリクス駆動し
、受光信号を取り出す場合マトリクス回路におけるまわ
シ込みの影響を低下させるだめの第４図に示す受光信号
抽出回路はよく知られているものである。
その抵抗が減小する性質を有しており、外部より一定電
圧を印加しておけばアモルファスシリコン受光素子を流
れる電流の大きさにょシ照射光量、ひいては二次元感圧
センサに加わる圧力を知ることができるものである。多
数のアモルファスシリコン受光素子をマトリクス駆動し
、受光信号を取り出す場合マトリクス回路におけるまわ
シ込みの影響を低下させるだめの第４図に示す受光信号
抽出回路はよく知られているものである。
受光素子群１３は照射光によシ抵抗値が変化しつる抵抗
マトリクスで表現できる。受光信号、抽出回路１４は横
列選択デコーダ２ノ、縦列選択アナログ・マルチプレク
サ２２、前記制御回路１９かもの制御信号２０ｂに応じ
て横列選択デコーダ２１、縦列選択アナログ・マルチプ
レクサ２２のアドレスを指定するアドレス設定回路２４
などで構成されている。
マトリクスで表現できる。受光信号、抽出回路１４は横
列選択デコーダ２ノ、縦列選択アナログ・マルチプレク
サ２２、前記制御回路１９かもの制御信号２０ｂに応じ
て横列選択デコーダ２１、縦列選択アナログ・マルチプ
レクサ２２のアドレスを指定するアドレス設定回路２４
などで構成されている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、第２図に示すセンサの構成においては発光素子
群、受光素子群が接近しておシ発光素子のパルス点灯電
流によって受光素子につながる信号線上に誘導ノイズを
生じたシ、受光素子群と受光信号抽出回路をつな”ぐケ
ーブルに外界からの誘導ノイズを生じることがあり、更
には、光反射膜を透過する僅かな外乱光により受光素子
に生じる信号ノイズを生じるなど検出信号のφが低下し
やすい欠点があった。本発明は、これらの受光素子出力
信号線に生ずるノイズ成分を除去し、検出信号のＳ／Ｎ
を改善した安価で高精度な二次元感圧センサの受光信号
抽出回路を提供することにある。
群、受光素子群が接近しておシ発光素子のパルス点灯電
流によって受光素子につながる信号線上に誘導ノイズを
生じたシ、受光素子群と受光信号抽出回路をつな”ぐケ
ーブルに外界からの誘導ノイズを生じることがあり、更
には、光反射膜を透過する僅かな外乱光により受光素子
に生じる信号ノイズを生じるなど検出信号のφが低下し
やすい欠点があった。本発明は、これらの受光素子出力
信号線に生ずるノイズ成分を除去し、検出信号のＳ／Ｎ
を改善した安価で高精度な二次元感圧センサの受光信号
抽出回路を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記問題点を解決するために、複数の光源の配
列を有する光源基板と、該光源の光を通過させると共に
該光の通過領域の周囲に夫々配列した受光素子を有する
センサ基板と、柔軟部による受圧部と、光反射膜とを積
層し、前記光源からの光が前記光反射膜で反射して受圧
部の変形に従りて前記受光素子に入射する二次元感圧セ
ンナの受光信号抽出回路として、点灯した発光素子に対
応する位置の受光素子の出力信号を選択して出力させる
第１のマルチプレクサと、点灯した前記発光素子の光が
届かない位置にある受光素子の出力信号を選択して出力
させる第２のマルチプレクサと、前記２つの受光素子の
出力信号の差分信号を検出する差分演算手段とを有する
ようにしだものである。
列を有する光源基板と、該光源の光を通過させると共に
該光の通過領域の周囲に夫々配列した受光素子を有する
センサ基板と、柔軟部による受圧部と、光反射膜とを積
層し、前記光源からの光が前記光反射膜で反射して受圧
部の変形に従りて前記受光素子に入射する二次元感圧セ
ンナの受光信号抽出回路として、点灯した発光素子に対
応する位置の受光素子の出力信号を選択して出力させる
第１のマルチプレクサと、点灯した前記発光素子の光が
届かない位置にある受光素子の出力信号を選択して出力
させる第２のマルチプレクサと、前記２つの受光素子の
出力信号の差分信号を検出する差分演算手段とを有する
ようにしだものである。
（作用）
本発明によれば、以上のように二次元感圧セン与の受光
信号抽出回路を構成したので、点灯した発光素子に対応
する位置にある受光素子の出力信号を第１のマルチプレ
クサを介して出力し、且つ点灯した発光素子の光が届か
ない程度に離れた位置の受光素子の出力信号を第２のマ
ルチプレクサを介して出力し、これらの各出力信号を差
分演算器によυ差分演算して、受光素子出力信号線に生
ずるノイズ成分を除去するように働き、従って前記問題
点を解決できるのである。
信号抽出回路を構成したので、点灯した発光素子に対応
する位置にある受光素子の出力信号を第１のマルチプレ
クサを介して出力し、且つ点灯した発光素子の光が届か
ない程度に離れた位置の受光素子の出力信号を第２のマ
ルチプレクサを介して出力し、これらの各出力信号を差
分演算器によυ差分演算して、受光素子出力信号線に生
ずるノイズ成分を除去するように働き、従って前記問題
点を解決できるのである。
（実施例）
第１図に本発明の１実施例を示す。
本発明による受光信号抽出回路は第３図における受光信
号抽出回路１４の改良であり、説明の都合上第３図を併
用して説明する。
号抽出回路１４の改良であり、説明の都合上第３図を併
用して説明する。
第１図において、３１は受光信号抽出回路を示しており
、横列選択デコーダ３２、縦列選択アナログ・マルチプ
レクサ３３、受光素子につながる信号線に生じるノイズ
成分を取り出すだめの補正信号用アナログ・マルチプレ
クサ３４、ノイズ成分を含む受光素子出力信号からノイ
ズ成分を打ち消すだめの差分演算回路３５、前記横列選
択デコーダ３２、アナログ・マルチプレクサ３３ 、３
４のアドレス設定回路３６で、構成される。
、横列選択デコーダ３２、縦列選択アナログ・マルチプ
レクサ３３、受光素子につながる信号線に生じるノイズ
成分を取り出すだめの補正信号用アナログ・マルチプレ
クサ３４、ノイズ成分を含む受光素子出力信号からノイ
ズ成分を打ち消すだめの差分演算回路３５、前記横列選
択デコーダ３２、アナログ・マルチプレクサ３３ 、３
４のアドレス設定回路３６で、構成される。
次にこの回路の動作について説明する。
今、制御回路１９（第３図）より受光素子位置選択信号
２０ｂが送られてくるとデコーダ３２、アナログ・マル
チプレクサ３３．３４のアドレス設定回路３６により横
列選択アドレス信号３７、および縦列選択アドレス信号
３８．３９がそれぞれデコーダ３２、アナログ・マルチ
プレクサ３３３４に与えられる。
２０ｂが送られてくるとデコーダ３２、アナログ・マル
チプレクサ３３．３４のアドレス設定回路３６により横
列選択アドレス信号３７、および縦列選択アドレス信号
３８．３９がそれぞれデコーダ３２、アナログ・マルチ
プレクサ３３３４に与えられる。
例えば受光素子群の内、横第１列、縦第１列の受光素子
が選択されると、デコーダ３２の横第１列目につながる
スイッチがＯＦＦで残りはすべてＯＮとなり、アナログ
・マルチプレクサ３３の縦第１列目につながるスイッチ
がＯＮで残りはすべてＯＦＦとなる。
が選択されると、デコーダ３２の横第１列目につながる
スイッチがＯＦＦで残りはすべてＯＮとなり、アナログ
・マルチプレクサ３３の縦第１列目につながるスイッチ
がＯＮで残りはすべてＯＦＦとなる。
更ニハ、アナログ・マルチプレクサ３４の例えば縦第３
列目につながるスイッチがＯＮで残９はすべてＯＦＦと
なる。ここでアナログ・マルチプレクサ３４は受光素子
の暗電流を取り出すもので、点灯した発光素子の光が届
かない位置の受光素子が選択されればよく、アナログ・
マルチプレクサ３４に入力されるアドレスはアナログ・
マルチプレクサ３３に入力されるアドレスに一定の定数
を加算したものでよい。
列目につながるスイッチがＯＮで残９はすべてＯＦＦと
なる。ここでアナログ・マルチプレクサ３４は受光素子
の暗電流を取り出すもので、点灯した発光素子の光が届
かない位置の受光素子が選択されればよく、アナログ・
マルチプレクサ３４に入力されるアドレスはアナログ・
マルチプレクサ３３に入力されるアドレスに一定の定数
を加算したものでよい。
こうして、アナログ・マルチプレクサ３３の出力には、
点灯した発光素子に対応する受光素子の出力が得られ、
アナログ・マルチプレクサ３４の出力には受光素子の暗
電流出力が得られるが、誘導ノイズ等のノイズが発生し
た場合には、点灯した発光素子に対応する受光素子の信
号線及びその他の受光素子の信号線に一様にノイズが重
畳されるため、差分演算回路３５にて両者の差分を求め
ることによシ、ノイズ成分の除去された補正受光素子出
力が得られる。
点灯した発光素子に対応する受光素子の出力が得られ、
アナログ・マルチプレクサ３４の出力には受光素子の暗
電流出力が得られるが、誘導ノイズ等のノイズが発生し
た場合には、点灯した発光素子に対応する受光素子の信
号線及びその他の受光素子の信号線に一様にノイズが重
畳されるため、差分演算回路３５にて両者の差分を求め
ることによシ、ノイズ成分の除去された補正受光素子出
力が得られる。
該補正受光素子出力は第３図に示す増幅器１５で増幅さ
れ、サンプル・ホールド回路１６に入力される。制御回
路１９からのタイミング信号によシホールドされた受光
素子信号が〜勺変換器１７にてデジタル信号に変換され
る。このデジタル信号は受光素子と反射面との距離に応
じた信号であるので信号処理回路１８によシ圧力値に変
換され圧力信号として出力される。
れ、サンプル・ホールド回路１６に入力される。制御回
路１９からのタイミング信号によシホールドされた受光
素子信号が〜勺変換器１７にてデジタル信号に変換され
る。このデジタル信号は受光素子と反射面との距離に応
じた信号であるので信号処理回路１８によシ圧力値に変
換され圧力信号として出力される。
以上が１組の受発光素子に対する動作であり、同様に全
ての受発光素子が順次駆動される・ことによって受圧面
の全面における圧力分布に応じたノイズの少ない圧力信
号が得られる。
ての受発光素子が順次駆動される・ことによって受圧面
の全面における圧力分布に応じたノイズの少ない圧力信
号が得られる。
（発明の効果）
本発明は、以上説明したように２回路のアナログ・マル
チプレクサによシ点灯した発光素子に対応する位置の受
光素子の出力信号と、点灯した発光素子の光が届かない
程度に離れた位置の受光素子の出力信号とを取シ出し、
差分演算回路にて−こ−れらの差分信号をとることによ
り受光素子出力信号線に生じるノイズ成分を除去するこ
とができ、Ｓ／′Ｎを改善した高精度の二次元感圧セン
サの受光信号抽出回路を実現できる。
チプレクサによシ点灯した発光素子に対応する位置の受
光素子の出力信号と、点灯した発光素子の光が届かない
程度に離れた位置の受光素子の出力信号とを取シ出し、
差分演算回路にて−こ−れらの差分信号をとることによ
り受光素子出力信号線に生じるノイズ成分を除去するこ
とができ、Ｓ／′Ｎを改善した高精度の二次元感圧セン
サの受光信号抽出回路を実現できる。
第１図は本発明の一実施例を示した図、第２図は二次元
感圧センサの構成を示す断面図、第３図は二次元感圧セ
ンサ及びその処理装置を示した図、第４′図は従来の受
光信号抽出回路を示した図である。 ５・・・受光素子、１３・・・受光素子群、３１・・・
受光信号貌、出回路・ ″パ°゛横夕“］］選択デ°−
タ゛ ３３°°。 縦列選択アナログマルチプレクサ、３４・・・補正信号
用アナログマルチプレクサ、３５・・・差分演算回路、
３６・・アドレス設定回路。 特許出願人 沖電気元業株式会社 第４図 ２０ｂ：制靜悠号 手続補正書（自制 昭和 ９．２月１３日
感圧センサの構成を示す断面図、第３図は二次元感圧セ
ンサ及びその処理装置を示した図、第４′図は従来の受
光信号抽出回路を示した図である。 ５・・・受光素子、１３・・・受光素子群、３１・・・
受光信号貌、出回路・ ″パ°゛横夕“］］選択デ°−
タ゛ ３３°°。 縦列選択アナログマルチプレクサ、３４・・・補正信号
用アナログマルチプレクサ、３５・・・差分演算回路、
３６・・アドレス設定回路。 特許出願人 沖電気元業株式会社 第４図 ２０ｂ：制靜悠号 手続補正書（自制 昭和 ９．２月１３日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数の光源の配列を有する光源基板と、該光源の光を通
過させると共に該光の通過領域の周囲に夫々配列した受
光素子を有するセンサ基板と、柔軟部による受圧部と、
光反射膜とを積層し、前記光源からの光が前記光反射膜
で反射して受圧部の変形に従って前記受光素子に入射す
る二次元感圧センサの受光信号抽出回路であって、 点灯した発光素子に対応する位置の受光素子の出力信号
を選択して出力させる第１のマルチプレクサと、点灯し
た前記発光素子の光が届かない位置にある受光素子の出
力信号を選択して出力させる第２のマルチプレクサと、
前記２つの受光素子の出力信号の差分信号を検出する差
分演算手段とを有することを特徴とする二次元感圧セン
サの受光信号抽出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12077184A JPS61731A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 二次元感圧センサの受光信号抽出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12077184A JPS61731A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 二次元感圧センサの受光信号抽出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61731A true JPS61731A (ja) | 1986-01-06 |
| JPH051893B2 JPH051893B2 (ja) | 1993-01-11 |
Family
ID=14794594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12077184A Granted JPS61731A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 二次元感圧センサの受光信号抽出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61731A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003503727A (ja) * | 1999-07-06 | 2003-01-28 | サンバ センサーズ アーベー | 光ファイバ測定システムのための方法およびデバイス |
| CN109677390A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-26 | 一汽-大众汽车有限公司 | 一种制动啸叫的快速定位方法与系统 |
-
1984
- 1984-06-14 JP JP12077184A patent/JPS61731A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003503727A (ja) * | 1999-07-06 | 2003-01-28 | サンバ センサーズ アーベー | 光ファイバ測定システムのための方法およびデバイス |
| CN109677390A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-26 | 一汽-大众汽车有限公司 | 一种制动啸叫的快速定位方法与系统 |
| CN109677390B (zh) * | 2019-01-22 | 2020-05-22 | 一汽-大众汽车有限公司 | 一种制动啸叫的快速定位方法与系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH051893B2 (ja) | 1993-01-11 |
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