(57)【要約】 【課題】  簡単な回路構成で、投光間隔を短縮しても比較的精度の高い色検出の可能な光電センサを提供する。【解決手段】  検出動作に先だって、基準となるシートが検出領域に配されたときに、投光素子１１Ａ,１１Ｂ,１１Ｃから投光された光のうち受光素子２１で受光される３色の光についての受光信号レベルの大きさを比較し、この比較結果に基づいて３色の光の受光信号レベルの小さいものからの順序を記憶し、シートＷのマークの検出動作時には、ＣＰＵ３０は、記憶された順序で投光回路１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃを駆動させて３色の光を投光素子１１Ａ,１１Ｂ,１１Ｃから投光させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる複数の波長の光を出射する投光手段と、
前記投光手段に前記複数の波長の光を所定時間だけ間隔を空けて順次投光させる投光駆動動作を行わせるとともに、前記投光駆動動作を前記所定時間より長い間隔ごとに繰り返し行わせる投光駆動手段と、
前記投光手段から投光された光のうち被検出物からの反射光又は透過光を受光する１つ以上の受光素子と、当該受光素子による受光量に応じて増幅された受光信号を出力する１つの受光増幅手段と、
前記受光増幅手段から出力される前記異なる波長の光ごとの受光信号レベルに基づいて前記被検出物の検出を行う検出手段とを備える光電センサにおいて、
前記検出手段による検出動作に先だって、
基準となる被検出物が検出領域に配されたときに、前記投光手段から投光された光のうち前記受光増幅手段から出力される異なる波長の光についての受光信号レベルの大きさを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて前記異なる波長の光の受光信号レベルの小さいものからの順序を記憶する記憶手段とを備え、
前記検出手段による検出動作時には、
前記投光駆動手段は、前記記憶手段に記憶された順序で前記異なる波長の光を前記投光手段に投光させることを特徴とする光電センサ。
【請求項２】
互いに異なる複数の波長の光を出射する投光手段と、
前記投光手段に前記複数の波長の光を所定時間だけ間隔を空けて同時に投光させる投光駆動動作を行わせるとともに、前記投光駆動動作を前記所定時間より長い間隔ごとに繰り返し行わせる投光駆動手段と、
前記投光手段から投光された光のうち被検出物からの反射光又は透過光を異なる波長ごとに受光する複数の受光素子と、
前記複数の受光素子で受光された前記複数の波長の光に基づく信号を前記投光手段の投光タイミングに同期して順次有効化する有効化手段と、
前記有効化手段により有効化された信号を増幅して出力する受光増幅手段と、
前記受光増幅手段により増幅されて出力される前記異なる波長の光ごとの受光信号レベルに基づいて前記被検出物の検出を行う検出手段とを備える光電センサにおいて、
前記検出手段による検出動作に先だって、
基準となる被検出物が検出領域に配されたときに、前記投光手段から投光された光のうち前記受光増幅手段から出力される異なる波長の光についての受光信号レベルの大きさを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて前記異なる波長の光の受光信号レベルの小さいものからの順序を記憶する記憶手段とを備え、
前記検出手段による検出動作時には、
前記有効化手段は、前記記憶手段に記憶された順序で前記異なる波長の光ごとの受光信号を有効化することを特徴とする光電センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検出物の色を検出可能な光電センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のものは、図８に示すように、赤、青、緑に発光する投光素子１，２，３がそれぞれ設けられており、中央演算処理装置（以下、ＣＰＵ３０という。）８から出力（ハイレベル）される投光信号ｆ１，ｆ２，ｆ３に基づいて所定時間Ｔごとに被検出物に対して順次投光動作を行うようになっている。また、各投光動作に対する被検出物からの反射光を受光するために、受光素子４が設けられ、各投光信号ｆ１，ｆ２，ｆ３に同期して受光回路５から受光した光に応じた信号ａが出力（ロウレベル）されるようになっており、かかる３色の光による１周期の投光動作が終了した後、所定時間Ｔよりも長い時間が経過してから所定周期の投光動作を繰り返すようになっている。
【０００３】
さらに、受光される光の信号ａは微小であるため、図９に示すように、この信号ａを増幅するための演算増幅器Ａからなる非反転型の交流の増幅回路７が複数段接続して構成されてなる増幅手段６が設けられており、この演算増幅器Ａの正相入力側には外乱光成分である直流成分を除去するために結合コンデンサＣと抵抗Ｒ１とからなる微分回路が構成され、信号ａは増幅手段６で増幅された後、この増幅された受光信号がＣＰＵ８に出力されるようになっている。
【０００４】
そして、被検出物の色を検出するには、検出動作に先だって、基準となる色の被検出物に３色（赤、緑、青）の光を順次投光し、この被検出物で反射した３色の光の受光信号レベル（増幅された信号の各ピーク値（ボトム値））の和に対する各色の受光信号レベルの比率をＣＰＵ８がそれぞれの光について求めてメモリ（図示しない）に記憶する。
【０００５】
次に、検出時には、検出する被検出物上に３色（赤、緑、青）の光を順次投光し、被検出物上で反射した３色の光の受光信号レベルの和に対する各色の受光信号レベルの比率をＣＰＵ８がそれぞれの光について求めるとともに、この比率と検出前に記憶した比率とを比較して、両比率が略同一であれば、検出時の被検出物は基準となる被検出物の色と同じ色であることが判断されるものである。
【特許文献１】特許３１５７４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、例えば、被検出物が搬送されるものである場合には、順次投光される各色の光の時間の間隔が長いと、被検出物上における測定ポイントが各色の光ごとにずれてしまい正確な各色の光ごとの受光信号レベルが得られないために精度の高い色判別をすることができない。したがって、順次投光される各色の光の時間の間隔はできる限り短いことが望ましい。
【０００７】
しかしながら、上記した構成では直流成分を除去するための結合コンデンサＣは、交流増幅回路には必要不可欠なものではあるが、信号ａの入力の終了時（ハイレベル）に、蓄積された電荷を放電することになるため、信号ａの立ち上がり後に演算増幅器Ａから出力される受光信号ｂ（増幅後の信号）にオーバーシュートとアンダーシュートによるリンギングを誘発する（図１０参照）。特に、上記構成のように交流増幅回路を多段に接続したものでは、その最終出力においてこのリンギングが相当に大きくなる。このことは、受光量（受光素子４に受光される量）の大きい光では蓄積される電荷の量も大きくなってしまい、一層顕著になる。
【０００８】
そのため、次の投光動作を行うためには、このリンギングが減衰した後、即ち、上記構成では受光信号ｂがＶｃｃ（基準電圧値）に安定するまで待たなくてならず、投光動作間隔Ｔを短縮するために、受光信号ｂがＶｃｃに安定する前に次の投受光動作を行った場合には、前に投光された色の光に起因したリンギングが次に投光された色の光の受光信号レベル（増幅された信号の各ピーク値（ボトム値））に影響を与えてしまい、被検出物の正確な色の検出ができないおそれがある。
【０００９】
そこで、結合コンデンサＣにグランドと接続された経路を設け、放電時にはかかる経路を短絡することで蓄積された電荷を放出し、リンギングを防止する構成とすることが考えられるが（上記特許文献１参照）、回路に新たに経路を設けるのでは回路構成が複雑化してしまい望ましくない。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単な回路構成で、投光間隔を短縮しても比較的精度の高い色検出の可能な光電センサを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、互いに異なる複数の波長の光を出射する投光手段と、前記投光手段に前記複数の波長の光を所定時間だけ間隔を空けて順次投光させる投光駆動動作を行わせるとともに、前記投光駆動動作を前記所定時間より長い間隔ごとに繰り返し行わせる投光駆動手段と、前記投光手段から投光された光のうち被検出物からの反射光又は透過光を受光する１つ以上の受光素子と、当該受光素子による受光量に応じて増幅された受光信号を出力する１つの受光増幅手段と、前記受光増幅手段から出力される前記異なる波長の光ごとの受光信号レベルに基づいて前記被検出物の検出を行う検出手段とを備える光電センサにおいて、前記検出手段による検出動作に先だって、基準となる被検出物が検出領域に配されたときに、前記投光手段から投光された光のうち前記受光増幅手段から出力される異なる波長の光についての受光信号レベルの大きさを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に基づいて前記異なる波長の光の受光信号レベルの小さいものからの順序を記憶する記憶手段とを備え、前記検出手段による検出動作時には、前記投光駆動手段は、前記記憶手段に記憶された順序で前記異なる波長の光を前記投光手段に投光させる構成としたところに特徴を有する。
【００１２】
請求項２の発明は、互いに異なる複数の波長の光を出射する投光手段と、前記投光手段に前記複数の波長の光を所定時間だけ間隔を空けて同時に投光させる投光駆動動作を行わせるとともに、前記投光駆動動作を前記所定時間より長い間隔ごとに繰り返し行わせる投光駆動手段と、前記投光手段から投光された光のうち被検出物からの反射光又は透過光を異なる波長ごとに受光する複数の受光素子と、前記複数の受光素子で受光された前記複数の波長の光に基づく信号を前記投光手段の投光タイミングに同期して順次有効化する有効化手段と、前記有効化手段により有効化された信号を増幅して出力する受光増幅手段と、前記受光増幅手段により増幅されて出力される前記異なる波長の光ごとの受光信号レベルに基づいて前記被検出物の検出を行う検出手段とを備える光電センサにおいて、前記検出手段による検出動作に先だって、基準となる被検出物が検出領域に配されたときに、前記投光手段から投光された光のうち前記受光増幅手段から出力される異なる波長の光についての受光信号レベルの大きさを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に基づいて前記異なる波長の光の受光信号レベルの小さいものからの順序を記憶する記憶手段とを備え、前記検出手段による検出動作時には、前記有効化手段は、前記記憶手段に記憶された順序で前記異なる波長の光ごとの受光信号を有効化する構成としたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１３】
＜請求項１の発明＞
本構成によれば、検出手段による検出動作に先だって、基準となる被検出物が検出領域に配されたときに、投光手段から投光された光のうち受光増幅手段から出力される異なる波長の光についての受光信号レベルの大きさを比較手段により比較し、この比較結果に基づいて異なる波長の光の受光信号レベルの小さいものからの順序を記憶手段に記憶する。
【００１４】
そして、検出動作時には、投光駆動手段により、記憶手段に記憶された順序で、異なる波長の光を投光手段に投光させるから、オーバーシュート等の影響を受けやすい光、すなわち受光信号レベルの小さい光を先に投光させることになり、各波長の光を投光させる所定時間の間隔を短縮したとしても、後に受光する光の受光信号レベルに与える影響を少なくすることができ、比較的精度の高い被検出物の色検出が可能となる。
【００１５】
＜請求項２の発明＞
本構成によれば、検出手段による検出動作に先だって、基準となる被検出物がが検出領域に配されたときに、投光手段から投光された光のうち受光増幅手段から出力される異なる波長の光についての受光信号レベルの大きさを比較手段により比較し、この比較結果に基づいて異なる波長の光の受光信号レベルの小さいものからの順序を記憶手段に記憶する。
【００１６】
そして、検出動作時には、有効化手段により、記憶手段に記憶された順序で、異なる複数の波長の光に基づく信号を有効化するから、受光信号レベルに基づくオーバーシュート等の影響を受けやすい光、すなわち受光信号レベルの小さい光に基づく信号を先に有効化させることになり、各波長の光を投光させる所定時間の間隔を短縮したとしても、後に受光する光の受光信号レベルに与える影響を少なくすることができ、比較的精度の高い被検出物の色検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図５を参照しつつ説明する。
本実施形態の光電センサは、例えばローラ（図示しない）によって搬送されるシートＷ（被検出物）上のマークを検出するために使用するものであり、図１に示すように、投光素子１１Ａ,１１Ｂ,１１Ｃ（投光手段）から順次出射された３色の光（異なる波長の光）のうち、シートＷ上（表面）で反射した光の受光素子２１（受光手段）で受光した光の受光量に基づく信号が増幅され、この増幅された受光信号レベル（増幅された信号の各ピーク値（ボトム値））に基づいてシートＷのマークの検出を行うものである。
【００１８】
１．光電センサの電気的構成
図中３０は、中央演算処理装置（以下、ＣＰＵ３０という。）であり、投受光動作の制御、及び受光信号レベルに基づいて色判別等を行う。このＣＰＵ３０には、それぞれ投光回路１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ（本発明の「投光駆動手段」に相当）を介して赤色、緑色、青色に発光する投光素子１１Ａ,１１Ｂ,１１Ｃが接続されている。そして、ＣＰＵ３０から出力される投光信号ｆ１，ｆ２，ｆ３（ハイレベル）に基づいてシートＷに対して投光動作を行うようになっている。
【００１９】
また、各投光素子１１Ａ,１１Ｂ,１１ＣからシートＷに対して照射される光の反射光を受光するために、受光素子２１が一つ設けられており、この受光素子２１は受光回路２２に接続されている。受光回路２２の出力側には、後述する交流増幅回路２３を複数段に接続してなる受光増幅手段２４が設けられており、受光回路２２から出力される信号ａ（ロウレベル）が増幅された後、ＣＰＵ３０に受光信号ｃが送られるようになっている。
【００２０】
各交流増幅回路２３は、図２に示すように、演算増幅器Ａを一つ備えた非反転型の増幅回路であり、その正相入力側には、結合コンデンサＣと抵抗Ｒ１が接続されている。抵抗Ｒ１の他方側は、電源（Ｖｃｃ）に接続されている。即ち、受光回路２２から出力される信号ａは微分された後、演算増幅器Ａの正相入力側に入力されることになる。これにより、外乱光成分である直流成分が除去され、交流成分のみが演算増幅器Ａに入力されることになる。なお、抵抗Ｒ１は演算増幅器Ａの正相入力側に微分回路を構成するとともに、演算増幅器Ａにバイアス電流を流す働きを有する。
【００２１】
演算増幅器Ａの逆相入力側には、出力側との間に帰還抵抗Ｒ２が挿入されており、また、帰還抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３によって演算増幅器Ａの逆相入力側と正相入力側の電圧が非入力状態においてほぼ等しくなるように分圧回路が構成されている。
【００２２】
そして、ＣＰＵ３０から投光信号ｆ１（ｆ２，ｆ３）が出力（ハイレベル）されると、シートＷに対して投光素子１１Ａ（１１Ｂ,１１Ｃ）から赤色（緑色、青色）の光が照射される。すると、その投光された色の光のうちシートＷからの反射光に基づいて受光回路２２から信号ａが出力（ロウレベル）される。そして、信号ａは結合コンデンサＣを介して演算増幅器Ａの正相入力側に送られる。この際、外乱光成分である直流成分は結合コンデンサＣで除去され、交流成分のみが演算増幅器Ａに送られることになる。
【００２３】
ここで、結合コンデンサＣは、受光回路２２から信号ａが入力（ロウレベル）されると充電される。そして、信号ａが非入力状態（ハイレベル）に戻ると、結合コンデンサＣの電位差により正相入力側に入力される電圧が基準電位よりも上昇した後に、結合コンデンサＣに貯えられた電荷が徐々に放電されて、演算増幅器Ａの正相入力側の電圧が基準電位に収束する。
【００２４】
次に、演算増幅器Ａの正相入力側に信号が入力されると、演算増幅器Ａにて増幅された信号ｂとして出力されるとともに、この信号ｂが演算増幅器Ａの負相入力側に負帰還される。
【００２５】
したがって、演算増幅器Ａから出力される信号ｂの出力波形にはオーバーシュートが生じるとともに、信号ｂの負帰還によりこのオーバーシュートとアンダーシュートとを繰り返すリンギングが生じ、このリンギングは受光信号レベルの大きさに応じて収束するのにかかる時間が大きくなる。そして、受光増幅手段２４は、交流増幅回路２３が複数段構成されてなるために、信号ｂは更に増幅された受光信号ｃとされた後に、ＣＰＵ３０に出力される。
【００２６】
また、ＣＰＵ３０には、記憶部３１（本発明の「記憶手段」に相当）が接続されており、この記憶部３１には、後述するティーチングの際に求められる、投光される３色の光のうち反射光の受光信号レベル（増幅された信号の大きさ）の小さいものからの順番が記憶されるようになっている。
【００２７】
さらに、この記憶部３１には、予め測定されたリンギングが終了するのに必要な所定時間（受光信号レベルが最も大きいときにリンギングが収束するまでにかかる時間）が記憶されている。
【００２８】
２．ＣＰＵの処理
次にＣＰＵの処理について、図３,４のフローチャートを参照しつつ説明する。
（ａ）ティーチングモード
ティーチングモードでは、図３に示すように、ＣＰＵ３０は、ティーチング開始の信号を入力すると、投光回路１２Ａに投光信号ｆ１を出力する。すると、投光回路１２Ａは、投光素子１１Ａから赤色の光を投光させるとともに、作業者によってシート上の基準となる色のマークにスポットの位置が合わされた状態とされているから、投光された光がシート上のマークにて反射して、その反射光が受光素子２１にて受光される。
【００２９】
そして、受光された光は、その受光量レベルに応じた受光信号として、ＣＰＵ３０にサンプリングされ、ＣＰＵ３０は、この受光信号レベルＺｒ（受光信号のピーク値（ボトム値））をメモリ（図示しない）に記憶する（Ｓ１１）。
【００３０】
次に、ＣＰＵ３０は、記憶部３１に記憶されたリンギングが終了するのに必要な所定時間を読み出し、この時間が経過したことを検出すると（Ｓ１２）、投光回路１２Ｂに投光信号ｆ２を出力する。すると、投光回路１２Ｂは、投光素子１１Ｂから緑色の光を投光させるとともに、投光された光がシート上の基準となるマークにて反射して、その反射光が受光素子２１にて受光される。
【００３１】
そして、受光された光は、その受光量レベルに応じた受光信号として、ＣＰＵ３０にサンプリングされ、ＣＰＵ３０は、この受光信号レベルＺｇをメモリに記憶する（Ｓ１３）。
【００３２】
次に、ＣＰＵ３０は、記憶部３１に記憶されたリンギングが終了するのに必要な所定時間を読み出し、この時間が経過したことを検出すると（Ｓ１４）、投光回路１２Ｃに投光信号ｆ３を出力する。すると、投光回路１２Ｃは、投光素子１１Ｃから青色の光を投光させるとともに、投光された光がシート上の基準となるマークにて反射して、その反射光が受光素子２１にて受光される。
【００３３】
そして、受光された光は、その受光量レベルに応じた受光信号として、ＣＰＵ３０にサンプリングされ、ＣＰＵ３０は、この受光信号レベルＺｂをメモリに記憶する（Ｓ１５）。
【００３４】
次に、ＣＰＵ３０は、記憶部３１に記憶されたリンギングが終了するのに必要な所定時間を読み出し、この時間が経過したことを検出すると（Ｓ１６）、メモリに記憶した各色の光の受光信号レベルＺｒ,Ｚｇ,Ｚｂを読み出すとともに、読み出した各色の受光信号レベルＺｒ,Ｚｇ,Ｚｂを比較する（Ｓ１７,本発明の「比較手段」に相当）。
【００３５】
そして、ＣＰＵ３０は、各色の受光信号レベルＺｒ,Ｚｇ,Ｚｂの比較結果に基づいて（Ｓ１７）、受光信号レベルの小さい色の光から所定時間Ｔ´（例えば１０μｓ）ごとに順番に投光回路１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃに投光信号ｆ１，ｆ２，ｆ３を送信し、これにより投光回路１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃは投光素子１１Ａ,１１Ｂ,１１Ｃに受光信号レベルの小さい色の光から順次投光させる投光駆動動作を行わせ、これにより投光された３色の光は、シートＷ上のマークにてそれぞれ反射して、その反射光が順次受光素子２１にて受光される。
【００３６】
そして、受光された光は、その赤、緑、青の各受光量レベルに応じた受光信号として、ＣＰＵ３０にサンプリングされ、ＣＰＵ３０は、受光信号レベルＹｒ,Ｙｇ,Ｙｂ（各色の光の受光信号のピーク値（ボトム値））を加算し、この加算した受光信号レベルＹｒ＋Ｙｇ＋Ｙｂで、各色の光ごとの受光信号レベルＹｒ,Ｙｇ,Ｙｂを割ることにより求められる比率Ｓｒ,Ｓｂ,Ｓｇをそれぞれの光について求め、これらの比率Ｓｒ,Ｓｇ,Ｓｂをメモリに記憶する（Ｓ１８〜Ｓ２３）。
【００３７】
そして、ＣＰＵ３０は、各色の受光信号レベルＺｒ,Ｚｇ,Ｚｂの比較結果に基づいて得られた受光信号レベルの小さい色の光から順番を記憶部３１に記憶することにより（Ｓ２４〜Ｓ２９,本発明の「記憶手段」に相当）、ティーチングモードが終了する。
【００３８】
（ｂ）マーク検出
マークの検出動作時には、図４に示すように、搬送されるシートＷが検出領域に進入したという信号をＣＰＵ３０が受けると、ＣＰＵ３０は、記憶部３１に記憶された受光信号レベルの小さい色の光からの順番を読み出し（以下では、受光信号レベルの小さい色の光からの順番は緑、青、赤の順であるとして説明する。）、この読み出した順番で所定時間Ｔ´（例えば１０μｓ）ごとに、投光信号ｆ２，ｆ３，ｆ１を各投光回路１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ａに順次出力する。すると、各投光回路１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ａは、順次各投光素子１１Ｂ,１１Ｃ,１１Ａを投光させる投光駆動動作を行わせるとともに、投光された光がシートＷ上のマークにて反射して、その反射光が順次受光素子２１にて受光される。そして、受光された光は、赤、緑、青の各受光量レベルに応じた受光信号として、ＣＰＵ３０に出力され、ＣＰＵ３０は、この受光信号レベルＸｒ,Ｘｇ,Ｘｂをメモリに記憶する（Ｓ３１〜Ｓ３３）。
【００３９】
次に、ＣＰＵ３０は、各色の光の受光信号レベルＸｒ,Ｘｇ,Ｘｂを読み出すとともに、読み出した各色の光の受光信号レベルＸｒ,Ｘｇ,Ｘｂを加算し、この加算した受光信号レベルＸｒ＋Ｘｇ＋Ｘｂと各色の光ごとの受光信号レベルＸｒ,Ｘｇ,Ｘｂとの比率Ｔｒ,Ｔｇ,Ｔｂをそれぞれ求める。
そして、ＣＰＵ３０は、これらの比率Ｔｒ,Ｔｇ,Ｔｂをメモリに記憶する（Ｓ３４〜Ｓ３６）。
【００４０】
次に、ティーチングのときにメモリに記憶した加算した受光信号レベルＹｒ＋Ｙｇ＋Ｙｂと各色の光ごとの受光信号レベルＹｒ,Ｙｇ,Ｙｂとの比率Ｓｒ,Ｓｇ,Ｓｂを読み出し、この比率Ｓｒ,Ｓｇ,Ｓｂが検出動作時にメモリに記憶した加算した受光信号レベルＸｒ＋Ｘｇ＋Ｘｂと各色の光ごとの受光信号レベルＸｒ,Ｘｇ,Ｘｂとの比率Ｔｒ,Ｔｇ,Ｔｂと等しいかどうかを各色ごとに判断する（Ｓ３７〜Ｓ３９）。このとき、全ての色の光の比率が等しいときには、検出と判断し（Ｓ３７〜Ｓ３９のいずれも「Ｙ」,Ｓ４０）、いずれか１つの色の光の比率が異なるときには、非検出と判断する（Ｓ３７〜Ｓ３９のいずれかが「Ｎ」,Ｓ４１）。なお、比率がほぼ等しい（略同一）かどうかの判断は、完全に一致していなくても所定の範囲内の違いであれば比率が等しいものと判断するようにしてもよく、具体的な「所定の範囲内」は基準となる比率に対して±５％の範囲を閾値として設定し、この範囲内にあるものを略同一と判定してもよい。
【００４１】
そして、検出と判断した場合には、ＣＰＵ３０は、出力回路３２に検出信号を出力するとともに、デジタル表示器（図示しない）の動作表示灯を点灯させる。一方、非検出と判断した場合には、検出信号の出力等を行わない。
【００４２】
そして、最後の投光素子１１Ａを投光（最も受光量（受光信号レベル）の大きい光を投光）させてから各色の光の所定時間の投光間隔Ｔ´よりも長い間隔Ｔ´´（最後に投光される光の最も長いリンギングが終了するまでの時間の経過後。例えば、２０μs）ごとに、ＣＰＵ３０は、所定周期で各投光回路１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ａへの投光信号ｆ２，ｆ３，ｆ１の出力を繰り返し、これにより各投光回路１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ａは、順次各投光素子１１Ｂ,１１Ｃ,１１Ａを投光させる投光駆動動作を所定周期で繰り返す。
以上の動作が検出終了の信号をＣＰＵ３０が受けるまで継続される。
【００４３】
３．本実施形態の効果
このように、本実施形態によれば、ＣＰＵ３０による検出動作に先だって、基準となるマークが検出領域に配されたときに、投光素子１１Ａ,１１Ｂ,１１Ｃから投光された光のうち受光素子２１で受光される各色の光の受光信号レベルをＣＰＵ３０により比較し、この比較結果に基づいて異なる色の光の受光信号レベル（受光量）の小さいものからの順序を記憶部３１に記憶する。
【００４４】
そして、検出動作時には、投光回路１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃにより、記憶部３１に記憶された受光信号レベル（受光量）の小さい色の光からの順序で、異なる色の光を投光素子１１Ａ,１１Ｂ,１１Ｃに投光させる。
【００４５】
ここで、例えば、受光量（受光信号レベル）の小さい光から順番に投光させない場合には、図５（Ａ）に示すように、受光信号レベルが大きい色の光、すなわち大きなオーバーシュートを生じる光の次に受光信号レベルが小さい色の光が投光されることになる（図５（Ａ）の赤色（Ｒ）の光の次に緑色（Ｇ）の光が投光）。
【００４６】
オーバーシュートの大きい光はその後にダウンシュートとオーバーシュートを繰り返すリンギングが長時間に亘って生じ、このリンギングが収束するのにかかる時間はオーバーシュートの大きさに比例して大きくなる。したがって、リンギングが収束しないうちに次の色の光の信号を受光増幅手段２４が受けてしまい、このリンギングによる基準電圧値Ｖｃｃからのずれに応じて、受光信号レベルの大きさが変わってしまう（図５（Ａ）の緑色（Ｇ）の光の受光信号レベル）。
【００４７】
これにより、各色の光の受光信号レベルの比率も変わってしまうために、受光信号レベルの比率に基づいてシートＷの色の検出を行うカラーセンサでは正確なマークの検出に支障をきたしてしまう。
【００４８】
このことは、特に、次に（後から）投光される光が受光量（受光信号レベル）の小さい光で有る場合には、リンギングにより受ける影響が大きい。具体的には、例えば、オーバーシュート等のレベルが５であったとすると、次の光が受光信号レベルが７０の光であれば、受光信号レベルの受ける影響の割合が約７％であるのに対し、次の光が受光信号レベルが１０の光であれば、その受ける影響の割合が５０％となり、受光信号レベルのずれが大きくなって、シートＷのマークの色の検出に及ぼす影響が大きくなる。
【００４９】
しかしながら、本実施形態によれば、図５（Ｂ）に示すように、３色の光のうち受光量（受光信号レベル）の小さい光、すなわちリンギングが収束する時間の短い光から順番に投光することにより、３番目の光を投光させるまでの所定時間の間隔を短縮しても、最後に投光される最も受光量（受光信号レベル）の大きい光により生じる大きなオーバーシュートによる収束時間の長いリンギングについては、次の周期の投光動作の開始までには比較的時間があるために、次の周期の受光信号レベルに及ぼす影響が少ない。
【００５０】
さらに、リンギングの影響を受けやすい受光量（受光信号レベル）の小さい光を先に投光し、リンギングの影響を比較的受けにくい受光量（受光信号レベル）の大きい光を後で投光することとしたから、投光間隔の短縮により次の（後の）光がリンギングの影響を受ける場合であっても、後の光の受光量（受光信号レベル）が大きいために後の光が受けるリンギングの影響は比較的少なくて済む。
【００５１】
＜実施形態２＞
実施形態２では、図６に示すように、各色（赤、緑、青）の光を投光する投光素子１１Ａ,１１Ｂ,１１Ｃを３つ設ける一方で、前方に赤、緑、青の各色の光のみを透過するカラーフィルタ５２Ａ,５２Ｂ,５２Ｃをそれぞれに設けた受光素子５１Ａ,５１Ｂ,５１Ｃを３つ設け、各投光素子１１Ａ,１１Ｂ,１１Ｃから順次投光された色の光はそれぞれに応じた受光素子５１Ａ,５１Ｂ,５１Ｃに受光されるようになっている。
そして、各受光回路５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃは、スイッチング素子５４Ａ,５４Ｂ,５４Ｃを介して共通の（１つの）増幅手段２５に接続されており、投光信号と同期して順番にスイッチング素子５４Ａ,５４Ｂ,５４Ｃをオンすることにより、各受光回路５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃから出力される信号が順番に有効化されて増幅手段２５に入力するようになっている。
【００５２】
＜実施形態３＞
実施形態１では、３つの投光素子１１Ａ,１１Ｂ,１１Ｃから順次投光された異なる色の光のうちシートＷで反射した光を１つの受光素子２１で順次受光する構成とした。
【００５３】
一方、実施形態３では、図７に示すように、白色光を投光（複数の波長の光を同時に投光）する投光素子４１を１つ設ける一方で、３つの受光素子５１Ａ,５１Ｂ,５１Ｃを設け、これらの受光素子５１Ａ,５１Ｂ,５１Ｃのそれぞれの前方に赤、緑、青の各色の光のみを透過するカラーフィルタ５２Ａ,５２Ｂ,５２Ｃを設ける。
【００５４】
これにより、投光素子４１から投光された光は、シートＷに反射した後に、各受光素子５１Ａ,５１Ｂ,５１Ｃにて、それぞれ異なる色の光として受光され、このそれぞれの受光素子５１Ａ,５１Ｂ,５１Ｃに接続された受光回路５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃから各受光素子５１Ａ,５１Ｂ,５１Ｃの受光量（受光量レベル）に応じた信号が出力されるようになっている。
【００５５】
また、各受光回路５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃは、それぞれアナログスイッチからなるスイッチング素子５４Ａ,５４Ｂ,５４Ｃを介して共通の（１つの）増幅手段２５に接続されており、この増幅手段２５により増幅された受光信号がＣＰＵ３０に出力されるようになっている。その他の点は前記実施形態１と同様であり、実施形態１と同一の構成については、同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００５６】
具体的には、ＣＰＵ３０が、所定時間Ｔ´ごとに投光回路４２に投光信号を出力することにより、その都度投光素子４１から白色光が投光されるとともに、３回白色光を投光した後は、所定時間２Ｔ´経過後に次の周期の投光信号を出力し、白色光の投光動作を繰り返す。一方、かかる投光信号の出力に同期して、各受光回路５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃと増幅手段２５とをつなぐスイッチング素子５４Ａ,５４Ｂ,５４Ｃを順番にオンしており（本発明の「有効化手段」相当）、これにより各受光回路５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃから出力された各色の光の受光量に応じた信号が順次増幅手段２５に入力されるようになっている。
【００５７】
本実施形態によれば、ＣＰＵ３０による検出動作に先だって、基準となるシートＷが検出領域に配されたときに、投光素子４１から投光された光のうち増幅手段２５から出力される異なる波長の光についての受光信号レベルの大きさをＣＰＵ３０により比較し、この比較結果に基づいて異なる波長の光の受光信号レベルの小さいものからの順序を記憶手段に記憶する。
【００５８】
そして、検出動作時には、ＣＰＵ３０により、記憶部３１に記憶された順序で、スイッチング素子５４Ａ,５４Ｂ,５４Ｃを順番にオンすることにより、３色の各光に基づく信号のうち、受光量（増幅されたときの受光信号レベル）の小さい光から順番に有効化し、この有効化された信号が増幅されるから、受光信号レベルに基づくオーバーシュート等の影響を受けやすい光、すなわち受光信号レベルの小さい光の信号を先に有効化させることになり、各波長の光を投光させる所定時間の間隔を短縮したとしても、後に受光する光の受光信号レベルに与える影響を少なくすることができ、比較的精度の高いシートＷの色検出が可能となる。
【００５９】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００６０】
（１）上記実施形態では、シートＷのマークからの反射光を受光する構成としたが、透過光を受光することにより、シートＷのマークを検出する構成としてもよい。
【００６１】
（２）上記実施形態では、異なる色の光が投光される所定時間の間隔Ｔ´は一定であることとしたが、これに限られない。例えば、前に投光された光の受光信号レベルの大きさに応じて、リンギングの影響を受けない間隔で次の光を投光させるようにしてもよい。
【００６２】
（３）上記実施形態では、シート（被検出物）のマークの色を検出する構成としたが、マーク以外の色を検出する構成としてもよい。例えば、シートＷにおけるマーク以外の背景部分の色を検出する構成としてもよい。
【００６３】
（４）実施形態３では、１つの投光素子４１から白色光を投光させる構成としたが、実施形態１のように３原色の光（赤、緑、青）を投光する３つの投光素子１１Ａ,１１Ｂ,１１Ｃを設け、これら３つの投光素子１１Ａ,１１Ｂ,１１Ｃを同時に投光させることにより、白色光を投光させる構成とし、実施形態３と同様の効果を奏するように構成してもよい。
【００６４】
（５）ティーチング時に、リンギングが収束したことを判断するに際して、予め測定された所定の時間が経過することにより、リンギングが収束したものとして、次の色の光を投光させることとしたが、ＣＰＵ３０によりリンギングが収束したことを検出したときに、次の色の光を投光させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１実施形態のカラーセンサの全体を示す回路図
【図２】交流増幅回路を示す回路図
【図３】ティーチング時におけるフローチャート
【図４】検出動作時におけるフローチャート
【図５】信号の波形を示すタイミングチャート
【図６】第２実施形態の全体を示す回路図
【図７】第３実施形態の全体を示す回路図
【図８】従来のカラーセンサの全体を示す回路図
【図９】交流増幅回路を示す回路図
【図１０】信号の波形を示すタイミングチャート
【符号の説明】
【００６６】
１１Ａ,１１Ｂ,１１Ｃ,４１…投光素子（投光手段）
１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,４２…投光回路（投光駆動手段）
２１,５１Ａ,５１Ｂ,５１Ｃ…受光素子
２２,５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃ…受光回路
２３…交流増幅回路
２４,２５…受光増幅手段
３０…ＣＰＵ  
３１…記憶部（記憶手段）
５２Ａ,５２Ｂ,５２Ｃ…カラーフィルタ
５４Ａ,５４Ｂ,５４Ｃ…スイッチング素子
Ａ…演算増幅器
Ｃ…結合コンデンサ
Ｗ…シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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