JPS6214794B2 - - Google Patents
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- JPS6214794B2 JPS6214794B2 JP55103244A JP10324480A JPS6214794B2 JP S6214794 B2 JPS6214794 B2 JP S6214794B2 JP 55103244 A JP55103244 A JP 55103244A JP 10324480 A JP10324480 A JP 10324480A JP S6214794 B2 JPS6214794 B2 JP S6214794B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- image sensor
- semiconductor image
- flop
- flip
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
- G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
- G01V8/20—Detecting, e.g. by using light barriers using multiple transmitters or receivers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、CCD(charge Coupled Device)
やBBD(Bucket Brigade Device)などの半導体
イメージセンサを用いた光電スイツチに関する。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a CCD (charge coupled device)
and photoelectric switches using semiconductor image sensors such as BBD (Bucket Brigade Device).
この半導体イメージセンサは、多数の感光エレ
メントを有し、走査パルスにより各感光エレメン
トを順次走査し、各感光エレメントの明暗状態に
応じたパルス信号を順次読出していくものであ
る。そのため被検出物体の影の部分に相当するパ
ルス信号の個数を計数すれば被検出物体の大きさ
を判別でき、また一定範囲のパルス信号のみを計
数するようにすれば検出視野を限定することがで
きる。しかしながらこのようなパルス計数方式に
よると計数回路が必要であり、回路構成が複雑化
してしまう。 This semiconductor image sensor has a large number of photosensitive elements, each of which is sequentially scanned by a scanning pulse, and pulse signals corresponding to the brightness and darkness of each photosensitive element are sequentially read out. Therefore, the size of the detected object can be determined by counting the number of pulse signals corresponding to the shadow part of the detected object, and the detection field of view can be limited by counting only pulse signals within a certain range. can. However, such a pulse counting method requires a counting circuit, making the circuit configuration complicated.
本発明はこのような問題点を解決するものであ
つて、第1の発明の目的は計数回路を必要とせず
より簡単な構成で被検出物体の大きさを判別する
ことのできる光電スイツチを提供することにあ
る。 The present invention is intended to solve these problems, and the first object of the invention is to provide a photoelectric switch that can determine the size of an object to be detected with a simpler configuration without requiring a counting circuit. It's about doing.
また、第2の発明の目的はより簡単な構成で検
出視野を変えることのできる光電スイツチを提供
することにある。 A second object of the invention is to provide a photoelectric switch that can change the detection field of view with a simpler configuration.
以下、本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。第1図において、平行光線を投
射する光源1と集光レンズ3との間が検出領域に
なつており、ここに被検出物体2が存在すると、
その影が縮少されて、半導体イメージセンサ11
の1列に並べられた多数の感光エレメントに投影
される。感光エレメントの各々の明暗状態は第2
図のようにして走査パルスφを加えることによつ
て直列に順次読出される。この走査パルスφは周
波数固定型の発振器21から半導体イメージセン
サ11に第3図に示すように連続的に送られてき
ており、走査起動パルスSTから走査終了パルス
ED(第3図参照)までの間にエレメント数に対
応する数の走査パルスによつて各エレメントが順
次走査され、明暗状態が読出される。この読出さ
れた信号は交流増巾回路12を経て第3図Aに示
すような連続的なパルス信号となる。走査起動パ
ルスSTは、発振器21の出力がトリガ端子に加
えられ、発振器22の出力がセツト端子に加えら
れているDフリツプフロツプ23のQ出力端子か
ら得ている。したがつて発振器22の周波数に応
じたものとなつているが、この発振器22は周波
数可変型であり、可変抵抗を調整することによつ
てその周波数を変え、結果的に走査起動パルス
STの周期を変えることができるようにしてい
る。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, the area between the light source 1 that projects parallel light rays and the condensing lens 3 is the detection area, and if the object to be detected 2 is present here,
The shadow is reduced and the semiconductor image sensor 11
The image is projected onto a large number of photosensitive elements arranged in one row. The brightness and darkness of each photosensitive element is determined by the second
By applying a scanning pulse φ as shown in the figure, the data are sequentially read out in series. This scanning pulse φ is continuously sent from a fixed frequency oscillator 21 to the semiconductor image sensor 11 as shown in FIG.
Until ED (see FIG. 3), each element is sequentially scanned by a number of scanning pulses corresponding to the number of elements, and the bright and dark states are read out. This read signal passes through the AC amplification circuit 12 and becomes a continuous pulse signal as shown in FIG. 3A. The scan activation pulse ST is obtained from the Q output terminal of a D flip-flop 23, with the output of oscillator 21 applied to the trigger terminal and the output of oscillator 22 applied to the set terminal. Therefore, it depends on the frequency of the oscillator 22, but this oscillator 22 is a frequency variable type, and by adjusting the variable resistor, the frequency is changed, and as a result, the scanning starting pulse
It is possible to change the ST cycle.
半導体イメージセンサ11から読出され増巾さ
れた信号は、各エレメントの明暗に対応しており
「明」に対応して高いパルスが生じ「暗」のとき
には低いままとなつている(第4図A参照)。こ
の信号は2値化回路13を経て第4図Bに示すよ
うにパルス状の2値化信号にされ、Dフリツプフ
ロツプ14に送られ、“H”、“L”が連続してい
る矩形波に変換される(第4図C参照)。φの周
波数が一定のとき、暗状態になつているエレメン
ト数はこのDフリツプフロツプ14の出力(第4
図C)が“L”になつている時間に対応してい
る。 The amplified signal read out from the semiconductor image sensor 11 corresponds to the brightness and darkness of each element, with a high pulse corresponding to "bright" and remaining low when "dark" (Fig. 4A). reference). This signal passes through the binarization circuit 13 and is converted into a pulse-like binarized signal as shown in FIG. (See Figure 4C). When the frequency of φ is constant, the number of elements in the dark state is the output of this D flip-flop 14 (the fourth
This corresponds to the time when the voltage (C) in the diagram becomes "L".
ところで半導体イメージセンサ11の出力レベ
ルを入光量に応じて変え、2値化回路から“H”
のパルスが生じるレベルを調整する必要がある。
半導体イメージセンサ11の感度を変えることに
よつてその出力レベルを変えることができる。こ
の感度は1読出周期内の光の強さ×照射時間に対
応しており、すなわちエレメント毎の読出し周期
に比例しているので走査パルスφの周期を変えて
もよいが、こうするとDフリツプフロツプ14の
出力が“L”になつている時間の判定によつては
被検出物体の大小の判定が行ない得ない。そこで
φの周期は一定にし、走査起動パルスSTの周期
のみを変えることにする(この周期を変えること
によつても照射時間が変るので感度が変る)。す
なわち発振器22を周波数可変型にしたのはこの
感度調整のためである。 By the way, the output level of the semiconductor image sensor 11 is changed according to the amount of incident light, and "H" is output from the binarization circuit.
It is necessary to adjust the level at which the pulse occurs.
By changing the sensitivity of the semiconductor image sensor 11, its output level can be changed. This sensitivity corresponds to the intensity of light within one readout period x irradiation time, that is, it is proportional to the readout period for each element. The size of the object to be detected cannot be determined by determining the time during which the output is "L". Therefore, the period of φ is kept constant, and only the period of the scan activation pulse ST is changed (by changing this period, the irradiation time also changes, so the sensitivity changes). That is, the reason why the oscillator 22 is of a variable frequency type is to adjust the sensitivity.
Dフリツプフロツプ14の出力は大小判別用タ
イマ回路31に送られる。このタイマ回路31は
入力が“H”から“L”になつたときにトリガさ
れ、所望の値に設定された時間の間“H”の出力
を生じる(第5図イ,ロのD参照)。このタイマ
回路31の出力はダイオード32を経てDフリツ
プフロツプ14の出力ラインに加えられるので、
タイマ回路31の出力が“H”の間は“L”の出
力は次のタイマ回路17に送られない。なおこの
出力ライン中に挿入されている抵抗15とコンデ
ンサ16との回路は、タイマ回路31の応答に合
わせて有効に上記の禁止が働くように、多少遅延
させる回路である。タイマ回路17は出力用であ
り、“L”の入力があつたときに一定時間“H”
の出力を生じるものである。 The output of the D flip-flop 14 is sent to a timer circuit 31 for size discrimination. This timer circuit 31 is triggered when the input changes from "H" to "L", and produces an "H" output for a time set to a desired value (see D in Figure 5 A and B). . The output of this timer circuit 31 is applied to the output line of the D flip-flop 14 via a diode 32, so that
While the output of the timer circuit 31 is "H", the "L" output is not sent to the next timer circuit 17. Note that the circuit including the resistor 15 and capacitor 16 inserted into this output line is a circuit that delays the timer circuit 31 to some extent so that the above-mentioned prohibition is effective in accordance with the response of the timer circuit 31. The timer circuit 17 is for output, and when an “L” input is received, it becomes “H” for a certain period of time.
This produces an output of
第5図イに示すように被検出物体が小さくてD
フリツプフロツプ14の出力Cの“L”の時間が
タイマ回路31で設定した時間より短い場合に
は、タイマ回路17の入力は“H”のままである
からタイマ回路17の出力は“L”のままである
(第5図イE,F参照)。これに対し、被検出物体
が大きくてDフリツプフロツプ14が“L”にな
つている時間が、タイマ回路31の設定時間より
長い場合には、第5図ロに示すように、タイマ回
路31がタイムアツプした後タイマ回路17の入
力はいつたん“L”になるのでタイマ回路17か
ら“H”の出力が生じる(第5図ロE,F参
照)。 As shown in Figure 5 A, the detected object is small and D
If the "L" time of the output C of the flip-flop 14 is shorter than the time set by the timer circuit 31, the input of the timer circuit 17 remains "H", so the output of the timer circuit 17 remains "L". (See Figure 5, E and F). On the other hand, if the object to be detected is large and the time that the D flip-flop 14 is at "L" is longer than the set time of the timer circuit 31, the timer circuit 31 will time-up as shown in FIG. After that, the input of the timer circuit 17 suddenly becomes "L", so that the timer circuit 17 outputs "H" (see FIG. 5, B, E and F).
こうしてタイマ回路31の設定時間を変えるだ
けで任意の大きさの被検出物体を判別できる。 In this way, by simply changing the set time of the timer circuit 31, a detected object of any size can be determined.
第6図では走査起動パルスSTをタイマ回路4
1で所望時間遅延させ(第7図G参照)、さらに
タイマ回路42で所望の時間遅延させ(第7図H
参照)、これをさらにインバータ43で反転し
(第7図I参照)、ダイオード44を経てタイマ回
路17の入力に送るようにしている。他の構成は
第2図と同様であり、同一の部分には同一の番号
が付されている。したがつてこのインバータ43
の出力Iが“H”の間はDフリツプフロツプ14
の出力Cが“L”でもタイマ回路17はトリガさ
れず、インバータ43の出力が“L”のときDフ
リツプフロツプ14の“L”出力によつてタイマ
回路17がトリガされる。 In Figure 6, the scan starting pulse ST is sent to the timer circuit 4.
1 to delay the desired time (see Fig. 7G), and further delay the desired time by the timer circuit 42 (see Fig. 7H).
), this is further inverted by an inverter 43 (see FIG. 7I), and is sent to the input of the timer circuit 17 via a diode 44. The other configurations are the same as in FIG. 2, and the same parts are given the same numbers. Therefore, this inverter 43
While the output I of is “H”, the D flip-flop 14
The timer circuit 17 is not triggered even if the output C of the inverter 43 is "L", and the timer circuit 17 is triggered by the "L" output of the D flip-flop 14 when the output of the inverter 43 is "L".
したがつてタイマ回路41,42の時間設定を
変更することによつて検出視野を任意に設定でき
る。 Therefore, by changing the time settings of the timer circuits 41 and 42, the detection field of view can be set arbitrarily.
以上説明したように、第1の発明によれば、半
導体イメージセンサからのパルス出力を計数する
計数回路を設けることをせずに、走査パルスの周
期を固化したうえでタイマ回路によつて処理する
ようにしているので、回路構成が非常に簡単にな
り、また走査起動パルスの周期を可変することに
より入光量に応じた感度設定が容易に行なえる。
そして、タイマ回路の設定時間を変えるだけで任
意の大きさの被検出物体を判別することができ
る。 As explained above, according to the first invention, the period of the scanning pulse is fixed and processed by the timer circuit without providing a counting circuit for counting the pulse output from the semiconductor image sensor. This makes the circuit configuration extremely simple, and by varying the period of the scan activation pulse, sensitivity can be easily set according to the amount of incident light.
Then, by simply changing the set time of the timer circuit, it is possible to discriminate a detected object of any size.
また第2の発明によれば、第1の発明と同様に
回路構成が簡単になり、また感度設定が容易に行
なえるとともに、タイマ回路によつて検出視野を
任意に設定できる効果がある。 Further, according to the second invention, the circuit configuration is simplified as in the first invention, and the sensitivity can be easily set, and the detection field of view can be arbitrarily set using the timer circuit.
第1図は本発明の一実施例に関する光源、被検
出物体、集光レンズ、半導体イメージセンサの位
置関係を表わす模式的な斜視図、第2図は同実施
例の回路図、第3図、第4図、第5図イ,ロは第
2図の回路の動作を説明するためのタイムチヤー
ト、第6図は他の実施例の回路図、第7図は第6
図の回路の動作を説明するためのタイムチヤート
である。
1…光源、2…被検出物体、3…集光レンズ、
11…半導体イメージセンサ、12…交流増巾回
路、13…2値化回路、14,23…Dフリツプ
フロツプ、17,31,41,42…タイマ回
路、21,22…発振器。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the positional relationship of a light source, an object to be detected, a condensing lens, and a semiconductor image sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of the embodiment, and FIG. 4, 5A and 5B are time charts for explaining the operation of the circuit in FIG. 2, FIG. 6 is a circuit diagram of another embodiment, and FIG.
This is a time chart for explaining the operation of the circuit shown in the figure. 1... Light source, 2... Object to be detected, 3... Condenser lens,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Semiconductor image sensor, 12... AC amplification circuit, 13... Binarization circuit, 14, 23... D flip-flop, 17, 31, 41, 42... Timer circuit, 21, 22... Oscillator.
Claims (1)
て入射するよう配置された多数の感光エレメント
を有する半導体イメージセンサと、この半導体イ
メージセンサの各感光エレメントを順次走査し、
明暗状態に応じたパルス信号を読出すための走査
パルスを発生する周波数固定型発振器と、前記半
導体イメージセンサの読出し周期を定める走査起
動パルスを発生する周波数可変型発振器と、前記
半導体イメージセンサから読出されたパルス信号
を矩形波に変換するフリツプフロツプと、このフ
リツプフロツプの矩形波出力を任意の時間遅延さ
せ、遅延出力が生じている間前記矩形波出力を禁
止するタイマ回路とを備えてなる光電スイツチ。 2 光源と、この光源からの光が検出領域を通つ
て入射するよう配置された多数の感光エレメント
を有する半導体イメージセンサと、この半導体イ
メージセンサの各感光エレメントを順次走査し、
明暗状態に応じたパルス信号を読出すための走査
パルスを発生する周波数固定型発振器と、前記半
導体イメージセンサの読出し周期を定める走査起
動パルスを発生する周波数可変型発振器と、前記
半導体イメージセンサから読出されたパルス信号
を矩形波に変換するフリツプフロツプと、前記走
査起動パルスが入力され、この走査起動パルスよ
り所望の時間の後の所望の時間の間のみ前記フリ
ツプフロツプの矩形波出力を通過させるゲート信
号を発生するタイマ回路とを備えてなる光電スイ
ツチ。[Claims] 1. A semiconductor image sensor having a light source and a large number of photosensitive elements arranged so that light from the light source enters through a detection area, and sequentially scanning each photosensitive element of the semiconductor image sensor. ,
a fixed frequency oscillator that generates a scanning pulse for reading out a pulse signal according to a bright/dark state; a variable frequency oscillator that generates a scanning activation pulse that determines a readout cycle of the semiconductor image sensor; A photoelectric switch comprising a flip-flop that converts a pulse signal generated by the flip-flop into a rectangular wave, and a timer circuit that delays the rectangular wave output of the flip-flop by an arbitrary time and inhibits the rectangular wave output while the delayed output is occurring. 2. A semiconductor image sensor having a light source and a plurality of photosensitive elements arranged such that light from the light source enters through a detection area, sequentially scanning each photosensitive element of the semiconductor image sensor,
a fixed frequency oscillator that generates a scanning pulse for reading out a pulse signal according to a bright/dark state; a variable frequency oscillator that generates a scanning activation pulse that determines a readout cycle of the semiconductor image sensor; a flip-flop that converts the pulse signal into a rectangular wave; and a gate signal that receives the scan activation pulse and allows the rectangular wave output of the flip-flop to pass only for a desired time after a desired time from the scan activation pulse. A photoelectric switch equipped with a timer circuit that generates electricity.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10324480A JPS5728279A (en) | 1980-07-28 | 1980-07-28 | Photoelectric switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10324480A JPS5728279A (en) | 1980-07-28 | 1980-07-28 | Photoelectric switch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5728279A JPS5728279A (en) | 1982-02-15 |
| JPS6214794B2 true JPS6214794B2 (en) | 1987-04-03 |
Family
ID=14349021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10324480A Granted JPS5728279A (en) | 1980-07-28 | 1980-07-28 | Photoelectric switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5728279A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6199882A (en) * | 1984-10-23 | 1986-05-17 | Tokyo Shokai:Kk | Tablet detecting device |
| JPS6428581A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-31 | Tokyo Electric Power Co | Monitoring method and apparatus with tv camera |
| JPH01152283U (en) * | 1988-04-13 | 1989-10-20 | ||
| EP1148353A3 (en) * | 2000-04-22 | 2003-05-28 | Leuze electronic GmbH + Co. | Optical sensor |
-
1980
- 1980-07-28 JP JP10324480A patent/JPS5728279A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5728279A (en) | 1982-02-15 |
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