JP2001221859A - Reflection light modulating type detector - Google Patents

Reflection light modulating type detector

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JP2001221859A
JP2001221859A JP2000033928A JP2000033928A JP2001221859A JP 2001221859 A JP2001221859 A JP 2001221859A JP 2000033928 A JP2000033928 A JP 2000033928A JP 2000033928 A JP2000033928 A JP 2000033928A JP 2001221859 A JP2001221859 A JP 2001221859A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the erroneous operation due to the noise of continuous high frequency in a reflection light modulating type detector. SOLUTION: A light-emitting element projects the light modulated according to the pulse signal generated from an oscillation circuit 21. If an object 29 exist there, reflected light is incident on a light receiving element 24 and light receiving output is selected by a BPF 34 and amplified by an AC amplifier 25, to be compared with a reference level by a comparator before inputted to a signal detection circuit 31 and a noise detection circuit 32. The light- receiving output is sampled with a timing shifted from the light-emitting timing of the light-emitting element 23 in the noise detection circuit 32. The matter 29 is detected, on the basis of the detection signal from the signal detection circuit 31, and the absence of the matter 29 is decided on the basis of the noise signal from the noise detection circuit 32.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子からパル
ス変調された光を投射し、反射光を受光するか否かに従
って、投射光を反射する物体の有無を検出する反射式光
変調型検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection-type light-modulation type detector for projecting pulse-modulated light from a light emitting element and detecting the presence or absence of an object reflecting the projected light according to whether or not to receive reflected light. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、物体の有無の検出などのため
にホトインタラプタなどの光検出装置が広く用いられて
いる。光検出装置は、発光素子と受光素子とを有し、発
光素子からの光が受光素子に投射するように配置してお
いて、発光素子と受光素子との間に物体が存在するとき
に、光を遮ることを利用して物体を検出する透過形と、
発光素子からの光が通常は受光素子に受光しないように
配置しておいて、物体が存在するときの反射光を受光素
子で受光することによって物体を検出する反射型とに大
別される。
2. Description of the Related Art Conventionally, photodetectors such as photointerrupters have been widely used for detecting the presence or absence of an object. The light detection device has a light emitting element and a light receiving element, and is arranged so that light from the light emitting element is projected on the light receiving element. When an object is present between the light emitting element and the light receiving element, A transmission type that detects objects by blocking light,
Usually, the light-receiving element is arranged so as not to receive the light from the light-receiving element, and the light-emitting element is roughly classified into a reflection type in which the object is detected by receiving the reflected light when the object is present by the light-receiving element.

【0003】特開昭62−222130号公報や特開昭
62−241383号公報には、パルス幅変調された光
を受光する変調光受光型ホトセンサと、パルス幅変調さ
れた光を投射するパルス発光デバイスとについての先行
技術がそれぞれ開示されている。また特開昭63−03
7713号公報には、パルス幅変調された光を受光する
ためのパルス変調光検出回路についての先行技術が開示
されている。これらの先行技術では、光検出装置の発光
素子を直流電力で発光させるよりも、パルス幅変調を行
って周期的なパルスとして発光させる方が、外乱光ノイ
ズの影響を受けにくくなり、かつ電力消費や小形化が可
能なことが示されている。
[0003] JP-A-62-222130 and JP-A-62-241383 disclose a modulated light receiving type photosensor for receiving pulse-width modulated light, and a pulse light emission for projecting pulse-width modulated light. Prior arts for devices are disclosed respectively. Also, JP-A-63-03
Japanese Patent No. 7713 discloses a prior art regarding a pulse-modulated light detection circuit for receiving light subjected to pulse-width modulation. In these prior arts, performing pulse width modulation to emit light as a periodic pulse is less susceptible to disturbance light noise and power consumption than making the light emitting element of the photodetector emit light with DC power. It is shown that miniaturization is possible.

【0004】図4および図5は、特公平4−7958号
公報に図1および図3として、それぞれ開示されている
光変調型検出装置およびその一部の構成を示す。図4に
示すように、光変調型検出装置は、発振回路1、発光素
子駆動回路2、発光素子3、受光素子4、ACアンプ
5、判定回路6、同期検出回路7および出力回路8で構
成されている。図5は、図4の同期検出回路7の回路構
成を示す。同期検出回路7は、2つのD型フリップフロ
ップ(以下、「D−FF」と略称する)9,10と、2
つのANDゲート11,12および1つのORゲート1
3を含むゲート回路14と、さらにD−FF15とから
成る。
FIGS. 4 and 5 show an optical modulation type detection device disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-7958 as FIGS. 1 and 3, respectively, and a partial configuration thereof. As shown in FIG. 4, the light modulation type detection device includes an oscillation circuit 1, a light emitting element driving circuit 2, a light emitting element 3, a light receiving element 4, an AC amplifier 5, a determination circuit 6, a synchronization detection circuit 7, and an output circuit 8. Have been. FIG. 5 shows a circuit configuration of the synchronization detection circuit 7 of FIG. The synchronization detection circuit 7 includes two D-type flip-flops (hereinafter, abbreviated as “D-FF”) 9, 10 and 2
One AND gate 11 and 12 and one OR gate 1
3 and a D-FF 15.

【0005】図4に示すように、発光素子3は、発振回
路1が周期的に発生するパルス信号に基づき、発光素子
駆動回路2によって駆動される。発光素子3から投射さ
れる光が直接、あるいは物体などに反射して受光素子4
に入射されると、受光素子4の受光出力はACアンプで
増幅され、判定回路6でデジタル信号に変換されて、同
期検出回路7に入力される。同期検出回路7は、発光素
子3の発光パルスに同期し、かつタイミングの異なる2
つの検出ポイントA,Bを有しており、発光素子3の非
発光時の検出ポイントAで外乱光の有無を検知し、外乱
光がある場合は直前の出力状態を保持し、外乱光がない
場合のみ発光時の検出ポイントBでACアンプ5からの
出力の取込みを行う。
[0005] As shown in FIG. 4, the light emitting element 3 is driven by a light emitting element driving circuit 2 based on a pulse signal generated periodically by the oscillation circuit 1. The light projected from the light emitting element 3 is reflected directly or on an object, etc.
, The light-receiving output of the light-receiving element 4 is amplified by an AC amplifier, converted into a digital signal by a determination circuit 6, and input to a synchronization detection circuit 7. The synchronization detection circuit 7 synchronizes with the light emission pulse of the light emitting element 3 and has two different timings.
It has two detection points A and B, detects the presence or absence of disturbance light at the detection point A when the light emitting element 3 is not emitting light, and if there is disturbance light, keeps the output state immediately before and disturbs no disturbance light. Only in this case, the output from the AC amplifier 5 is taken in at the detection point B at the time of light emission.

【0006】図5に示すように、同期検出回路7は、3
つのD−FF9,10,15を有する。第1のD−FF
9のクロック端子CLには、検出ポイントAのタイミン
グパルス信号が入力される。D−FF10のクロック端
子CLには、検出ポイントBのタイミングパルス信号が
入力される。検出ポイントAは発光素子3が発光するタ
イミングからずれたタイミングであり、検出ポイントB
は発光素子3が発光するタイミングと合っているタイミ
ングである。
[0006] As shown in FIG.
It has two D-FFs 9, 10, and 15. First D-FF
The timing pulse signal of the detection point A is input to the clock terminal CL of No. 9. The timing pulse signal at the detection point B is input to the clock terminal CL of the D-FF 10. The detection point A is a timing shifted from the light emission timing of the light emitting element 3, and the detection point B
Is the timing that matches the timing at which the light emitting element 3 emits light.

【0007】図6は、図4および図5に示す光変調型検
出装置を反射型として動作させる場合を想定して、各部
の信号のタイミングを示す。発光素子3は、(a)の発
光信号に従って、一定の周期でパルス上に光を投射す
る。反射型であるので、反射物体がないときには発光素
子3から投射される光は受光素子4に入射しない。しか
しながら、図6(b)に示すように、外乱光がある場合
もある。外乱光は、発光信号のタイミングに合う同期高
周波と、発光信号の合わない非同期高周波とが考えられ
る。(C)に示すように、同期高周波および非同期高周
波に対応してACアンプ5からの出力が得られ、判定回
路6によって二値化されて同期検出回路7に与えられ
る。同期検出回路7内には、D−FF9によるノイズ検
出回路と、D−FF10による信号検出回路とが形成さ
れる。信号検出回路であるD−FF10のクロック端子
CLに図6(d)に示すような発光信号と同期した信号
検出ゲート信号が与えられると、外乱光のうちの同期高
周波に対して信号検出出力が得られる。D−FF9によ
るノイズ検出回路のクロック端子CLには、図6(f)
に示すように、発光信号とはタイミングがずれたノイズ
検出ゲート信号が与えられる。D−FF9からは、図6
(g)に示すノイズ検出出力が外乱光のうちの非同期高
周波に対応して得られる。単発的な同期高周波の外乱光
によって図6(e)に示すように信号検出出力が得られ
るけれども、このような単発的な外乱光は、積分回路な
どを設ければ無視することができる。反射物体なしの場
合には、図6(h)に示すように出力回路8の出力はL
owレベルを保つ。反射物体がある場合には、図6
(a)に示す発光信号が受光素子4に受光され、図6
(c)に示すACアンプ5の出力も、発光信号に対応し
て得られる。ACアンプ出力が図6(d)に示す信号検
出ゲート信号に同期しているので、図6(e)に示すよ
うに、信号検出出力が得られ、図6(h)に示す出力回
路8の出力は、Highレベルとなる。
FIG. 6 shows the timing of the signals of the respective sections assuming that the light modulation type detection device shown in FIGS. 4 and 5 is operated as a reflection type. The light emitting element 3 projects light on a pulse at a constant cycle according to the light emission signal of (a). Since there is no reflective object, the light projected from the light emitting element 3 does not enter the light receiving element 4 because there is no reflective object. However, as shown in FIG. 6B, there is a case where disturbance light is present. The disturbance light may be a synchronous high frequency that matches the timing of the light emission signal, or an asynchronous high frequency that does not match the light emission signal. As shown in (C), an output from the AC amplifier 5 is obtained corresponding to the synchronous high frequency and the asynchronous high frequency, and is binarized by the determination circuit 6 and supplied to the synchronous detection circuit 7. In the synchronization detection circuit 7, a noise detection circuit using the D-FF 9 and a signal detection circuit using the D-FF 10 are formed. When a signal detection gate signal synchronized with the light emission signal as shown in FIG. 6D is given to the clock terminal CL of the D-FF 10 which is a signal detection circuit, a signal detection output is output for a synchronous high frequency of disturbance light. can get. The clock terminal CL of the noise detection circuit by the D-FF 9 is
As shown in the figure, a noise detection gate signal whose timing is shifted from the emission signal is supplied. From D-FF9, FIG.
The noise detection output shown in (g) is obtained corresponding to the asynchronous high frequency of the disturbance light. Although a signal detection output is obtained as shown in FIG. 6E by the one-shot synchronous high-frequency disturbance light, such a single disturbance light can be ignored by providing an integrating circuit or the like. When there is no reflective object, the output of the output circuit 8 is L as shown in FIG.
Keep ow level. When there is a reflective object, FIG.
The light emission signal shown in FIG.
The output of the AC amplifier 5 shown in (c) is also obtained corresponding to the light emission signal. Since the output of the AC amplifier is synchronized with the signal detection gate signal shown in FIG. 6D, a signal detection output is obtained as shown in FIG. 6E, and the output of the output circuit 8 shown in FIG. The output becomes High level.

【0008】光変調型検出装置に関連する先行技術は、
特公平3−39640号公報、特公平4−53395号
公報、特公平4−33397号公報および特公平4−7
0807号公報にも開示されている。特公平4−533
95号公報、特公平4−33397号公報、特公平4−
70807号公報の先行技術では、特公平4−7958
号公報に開示されているような信号検出とノイズ検出と
を別のタイミングで行い、それぞれの変化の判定を行う
際に、ノイズの影響が受けにくくなるようにしている。
特公平3−39640号公報に開示されている先行技術
では、受光素子とACアンプとの間にスイッチング回路
を設け、発光素子の発光タイミング以外のタイミングで
は、受光出力が一定のレベルを保持するように構成して
いる。
[0008] The prior art relating to the light modulation type detection device includes:
Japanese Patent Publication Nos. 3-39640, 4-53395, 4-33397, and 4-7
No. 0807 is also disclosed. Tokuhei 4-533
Japanese Patent Publication No. 95, Japanese Patent Publication No. 4-33397, Japanese Patent Publication No. 4-33397
Japanese Patent Publication No. 70807/1992 discloses a technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-7958.
The signal detection and the noise detection as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-157572 are performed at different timings, and the effects of noise are hardly affected when the respective changes are determined.
In the prior art disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-39640, a switching circuit is provided between a light receiving element and an AC amplifier so that the light receiving output maintains a constant level at a timing other than the light emission timing of the light emitting element. It is composed.

【0009】図4および図5に示すような同期式光変調
型検出装置は、受光素子4からの受光出力を検出する信
号検出ゲート回路であるD−FF10のゲート信号のタ
イミング以外で入射される高周波の外乱光を、ノイズ信
号検出ゲート回路としてのD−FF9で検出しているけ
れども、このノイズ信号検出ゲートの検出タイミングで
受光素子4に光が入射したときは、D−FF15で信号
検出ゲート回路の判定結果である出力値を保持してい
る。ここで、近年の蛍光灯などはインバータ方式で発光
させるものが多く使用されており、このインバータ型の
蛍光灯では高周波の光を連続して発光する方式が取られ
ている。このため、反射式光変調型検出装置にインバー
タ型蛍光灯などからの連続した高周波の光が入射する
と、その光量が判定回路6の判定基準レベルを超えて、
ノイズ信号検出ゲート回路であるD−FF9からノイズ
検出出力が連続して得られ、同期検出回路7としての出
力は、インバータ光の入射する以前の出力を維持するこ
ととなる。
In the synchronous light modulation type detection device as shown in FIGS. 4 and 5, the light is incident at a timing other than the timing of the gate signal of the D-FF 10 which is a signal detection gate circuit for detecting the light receiving output from the light receiving element 4. Although high-frequency disturbance light is detected by the D-FF 9 as a noise signal detection gate circuit, when light enters the light receiving element 4 at the detection timing of the noise signal detection gate, the signal detection gate is set by the D-FF 15. It holds the output value that is the result of the circuit determination. In recent years, many fluorescent lamps and the like that emit light by an inverter method are used in many cases, and a method of continuously emitting high-frequency light is used in the inverter-type fluorescent lamp. For this reason, when continuous high-frequency light from an inverter-type fluorescent lamp or the like is incident on the reflection type light modulation type detection device, the amount of light exceeds the determination reference level of the determination circuit 6,
The noise detection output is continuously obtained from the D-FF 9 which is the noise signal detection gate circuit, and the output as the synchronization detection circuit 7 maintains the output before the inverter light enters.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図6に示すように、反
射物体ありの状態で出力がHighとなっている間に、
連続した高周波が外乱光として入射されると、反射物体
がなくなっても、反射物体ありに対応するHighレベ
ルの出力が継続して導出されることになる。たとえば、
インバータ光などの連続した高周波の光がない場合に、
反射式光変調型検出装置の前に紙などの検出物体を通過
させると、通過中は検出物体によって発光素子3からの
光が反射し、受光素子4に反射光が入射されて検知状態
となる。検出物体が通過した後は、発光素子3からの光
は反射されずに、受光素子4には入射されなくなって非
検知状態となる。しかしながら、インバータ光などの連
続した高周波の光が外乱光として受光素子4に入射して
いる状態では、その外乱光と反射式光変調型検出装置と
の間に紙などの検出物体を通過させたとき、通過中は検
出物体によって発光素子3からの光が反射して受光素子
4にその光が入射し、検知状態となる。検出物体が通過
した後は、発光素子3からの光は反射されず、その光は
受光素子4には入射されなくなるけれども、外乱光が受
光素子4に入射される。この外乱光がノイズ検出ゲート
回路であるD−FF9によって検出され、同期検出回路
7としての出力は、検知状態を維持してしまうことにな
る。
As shown in FIG. 6, while the output is high with a reflective object present,
When a continuous high-frequency wave is incident as disturbance light, a High-level output corresponding to the presence of a reflective object is continuously derived even if the reflective object disappears. For example,
When there is no continuous high frequency light such as inverter light,
When a detection object such as paper is passed in front of the reflection type light modulation type detection device, the light from the light emitting element 3 is reflected by the detection object during the passage, and the reflected light enters the light receiving element 4 to be in a detection state. . After the detection object has passed, the light from the light emitting element 3 is not reflected, is not incident on the light receiving element 4, and is in a non-detection state. However, in a state where continuous high-frequency light such as inverter light is incident on the light receiving element 4 as disturbance light, a detection object such as paper is passed between the disturbance light and the reflection type light modulation type detection device. At this time, during the passage, the light from the light emitting element 3 is reflected by the detection object, and the light enters the light receiving element 4 to be in a detection state. After the detection object has passed, the light from the light emitting element 3 is not reflected, and the light is not incident on the light receiving element 4, but the disturbance light is incident on the light receiving element 4. This disturbance light is detected by the D-FF 9 which is a noise detection gate circuit, and the output as the synchronization detection circuit 7 maintains the detection state.

【0011】このような検出物体がなくても検知状態を
保持し続ける問題は、特公平4−7958号公報、特公
平4−53395号公報、特公平4−33397号公報
および特公平4−70807号公報に開示されている先
行技術では、同様に生じ得る。また、特公平3−396
40号公報の先行技術では、連続した高周波の外乱光
が、発光素子の発光タイミングに合わせても受光素子に
入射される場合に、反射物体がなくても反射物体ありと
誤判断してしまうおそれがある。
The problem of keeping the detection state even without such a detected object is described in Japanese Patent Publication Nos. 4-7958, 4-53395, 4-33397 and 4-70807. In the prior art disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, the same can occur. In addition, 3-396
In the prior art of Japanese Patent Publication No. 40, when continuous high-frequency disturbance light is incident on the light receiving element even when the light emission timing of the light emitting element is adjusted, it may be erroneously determined that there is a reflective object without a reflective object. There is.

【0012】本発明の目的は、インバータ式蛍光灯など
の連続した高周波の外乱光が入射しても、誤判断を生じ
ない反射式光変調型検出装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a reflection-type light modulation type detection device which does not cause erroneous determination even when continuous high-frequency disturbance light such as an inverter-type fluorescent lamp is incident.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、発光素子から
周期的に発光強度が変化するように変調した光を投射
し、反射光を受光素子が受光することによって、投射光
を反射する物体の有無を検出する反射式光変調型検出装
置において、受光素子の受光出力を、発光素子の発光強
度が高いタイミングと合うように同期してサンプリング
し、検出信号としてサンプリング結果を導出する信号検
出回路と、受光素子の受光出力を、発光素子の発光強度
が高いタイミングと重ならないように同期してサンプリ
ングし、サンプリング結果をノイズ信号として導出する
ノイズ検出回路と、信号検出回路からの検出信号に基づ
いて物体の検出の判定を行い、ノイズ検出回路からのノ
イズ検出信号に基づいて物体非検出の判定を行う判定回
路とを含むことを特徴とする反射式光変調型検出装置で
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to an object for projecting light which is projected from a light emitting element by projecting light modulated so that the emission intensity changes periodically and the light receiving element receives reflected light. In a reflection-type light modulation type detection device that detects the presence or absence of a signal, a signal detection circuit that synchronously samples the light receiving output of the light receiving element so as to match the timing when the light emission intensity of the light emitting element is high, and derives a sampling result as a detection signal. A noise detection circuit that synchronously samples the light receiving output of the light receiving element so that the light emission intensity of the light emitting element does not overlap with a high timing, and derives a sampling result as a noise signal, based on a detection signal from the signal detection circuit. And a determination circuit that determines the non-detection of an object based on a noise detection signal from the noise detection circuit. A reflective optical modulation type detection apparatus according to.

【0014】本発明に従えば、反射式光変調型検出装置
は、発光素子から周期的に発光強度が変化するように変
調した光を投射し、受光素子が反射光を受光することに
よって投射光を反射する物体の有無を検出する。反射式
光変調型検出装置には、信号検出回路と、ノイズ検出回
路と、判定回路とが含まれる。信号検出回路は、発光素
子の受光出力を、発光素子の発光強度が高いタイミング
と合うように同期してサンプリングし、サンプリング結
果を検出信号として導出する。ノイズ検出回路は、受光
素子の受光出力を発光素子の発光強度が高いタイミング
と重ならないように同期してサンプリングし、サンプリ
ング結果をノイズ信号として導出する。判定回路は、信
号検出回路からの検出信号に基づいて物体の検出の判定
を行い、ノイズ検出回路からのノイズ検出信号に基づい
て物体の非検出の判定を行う。反射式で物体の検出を行
うので、物体が存在すれば受光素子には光が入射しなく
なり、連続した高周波の外乱光が存在しても、受光素子
からの受光出力には現れない。物体がなくなれば、高周
波ノイズが発光素子の発光強度が高くなるタイミング
や、そのタイミングとはずれたタイミングで検出され
る。すなわち、ノイズ検出回路によってノイズが検出さ
れるときには、物体がないと判断することができ、イン
バータ蛍光灯などからの高周波ノイズが連続して入射さ
れても、物体がないことについて誤判定を行わないよう
にすることができる。
According to the present invention, the reflection type light modulation type detection device projects the light modulated from the light emitting element so that the light emission intensity changes periodically, and the light receiving element receives the reflected light to project the light. The presence or absence of an object that reflects light is detected. The reflection type light modulation type detection device includes a signal detection circuit, a noise detection circuit, and a determination circuit. The signal detection circuit synchronously samples the light receiving output of the light emitting element so as to match the timing when the light emitting intensity of the light emitting element is high, and derives a sampling result as a detection signal. The noise detection circuit synchronously samples the light receiving output of the light receiving element so as not to overlap with the timing when the light emission intensity of the light emitting element is high, and derives a sampling result as a noise signal. The determination circuit determines the detection of the object based on the detection signal from the signal detection circuit, and determines the non-detection of the object based on the noise detection signal from the noise detection circuit. Since the object is detected by the reflection type, if the object is present, light does not enter the light receiving element, and even if continuous high-frequency disturbance light is present, it does not appear in the light receiving output from the light receiving element. If the object disappears, high-frequency noise is detected at a timing when the light emission intensity of the light emitting element is increased or at a timing different from the timing. That is, when noise is detected by the noise detection circuit, it can be determined that there is no object, and even if high-frequency noise from an inverter fluorescent lamp or the like is continuously incident, no erroneous determination is made that there is no object. You can do so.

【0015】また本発明で前記判定回路は、前記ノイズ
検出回路からのノイズ検出信号が前記受光素子への反射
光の受光を表すとき、前記信号検出回路からの検出信号
が受光素子への反射光の受光を表すときでも、前記物体
の非検出の判定を行うことを特徴とする。
Further, in the present invention, when the noise detection signal from the noise detection circuit indicates reception of reflected light to the light receiving element, the detection signal from the signal detection circuit reflects the reflected light to the light receiving element. Is characterized in that the determination of non-detection of the object is performed even when the light reception is performed.

【0016】本発明に従えば、ノイズ検出回路からのノ
イズ検出信号によって物体が存在しないと判定すること
を、信号検出回路からの検出信号に優先して物体の非検
出の判定を行うので、物体がないことを迅速に判定して
判定結果を変更することができる。
According to the present invention, the non-detection of an object is determined by giving priority to the detection signal from the signal detection circuit in determining that the object does not exist based on the noise detection signal from the noise detection circuit. Can be quickly determined to change the determination result.

【0017】また本発明で前記判定回路は、前記信号検
出回路からの検出信号が、予め設定される回数以上連続
して同一のサンプリング結果を表すときにのみ、判定結
果の変更に反映させることを特徴とする。
In the present invention, the determination circuit may reflect the change in the determination result only when the detection signal from the signal detection circuit continuously represents the same sampling result for a preset number of times or more. Features.

【0018】本発明に従えば、信号検出回路で検出信号
が予め設定される回数以上連続して同一のサンプリング
結果を表すときに判定結果の変更に反映させるので、ノ
イズなどによる単発的な検出の影響を除去して確実な判
定を行うことができる。
According to the present invention, when the detection signal is continuously represented by the signal detection circuit for the preset number of times or more, the same sampling result is reflected in the change of the determination result. The influence can be removed and a reliable determination can be made.

【0019】また本発明で前記判定回路は、前記ノイズ
検出回路からのノイズ信号が、予め設定される回数以上
連続して同一のサンプリング結果を表すときにのみ、判
定結果の変更に反映させることを特徴とする。
Further, in the present invention, the determination circuit reflects the change of the determination result only when the noise signal from the noise detection circuit continuously represents the same sampling result for a preset number of times or more. Features.

【0020】本発明に従えば、ノイズ検出回路からのノ
イズ検出信号が予め設定される回数以上連続して同一の
サンプリング結果を表すときのみ判定結果の変更に反映
させるので、ノイズ検出を確実に行うことができる。
According to the present invention, the change in the determination result is reflected only when the noise detection signal from the noise detection circuit continuously represents the same sampling result for a preset number of times or more, so that the noise detection is reliably performed. be able to.

【0021】また本発明は、前記発光素子を予め設定さ
れるパルス幅で発光強度が高くなるように変調して駆動
するための駆動信号を発生する駆動信号発生回路と、駆
動信号発生回路からの駆動信号に同期させ、該発光素子
で発光強度が高くなるタイミングと同一のタイミングも
しくは信号遅延時間分だけ遅らせたタイミングで、前記
受光素子の受光出力をサンプリングするように、ゲート
信号を前記信号検出回路に与えるゲート信号発生回路を
さらに含むことを特徴とする。
Further, the present invention provides a driving signal generating circuit for generating a driving signal for driving the light emitting element by modulating the light emitting element with a preset pulse width so as to increase the light emitting intensity; Synchronizing with the drive signal, the signal detection circuit is configured to sample the light-receiving output of the light-receiving element at the same timing as the timing at which the light emission intensity increases in the light-emitting element or at a timing delayed by the signal delay time. And a gate signal generation circuit provided to

【0022】本発明に従えば、発光素子を予め設定され
るパルス幅で発光強度が高くなるように変調して駆動
し、発光素子で発光強度が高くなるタイミングと同一の
タイミングもしくは信号遅延時間分でだけ遅らせたタイ
ミングで、受光素子の受光出力を信号検出回路でサンプ
リングして検出することができる。
According to the present invention, the light emitting device is driven by modulating the light emitting intensity with a preset pulse width so as to increase the light emitting intensity, and the same timing or the signal delay time as the timing when the light emitting intensity becomes higher in the light emitting device. The light receiving output of the light receiving element can be sampled and detected by the signal detection circuit at the timing delayed by the above.

【0023】また本発明で前記ゲート信号発生回路は、
前記ノイズ検出回路が前記受光素子の受光出力をサンプ
リングするためのゲート信号を、前記信号検出回路に与
えるゲート信号とは異なるタイミングで発生し、該ノイ
ズ検出回路に与えることを特徴とする。
Further, in the present invention, the gate signal generating circuit comprises:
The noise detection circuit generates a gate signal for sampling a light reception output of the light receiving element at a timing different from a gate signal to be supplied to the signal detection circuit, and supplies the gate signal to the noise detection circuit.

【0024】本発明に従えば、ノイズ検出回路で、発光
素子の発光強度が高くなるタイミングとずれたタイミン
グでノイズを確実に検出することができる。
According to the present invention, the noise detection circuit can reliably detect noise at a timing different from the timing at which the light emission intensity of the light emitting element increases.

【0025】また本発明で前記駆動信号発生回路は、前
記発光素子の発光強度を高くするパルス幅と、パルス周
期との比率を調整可能であることを特徴とする。
Further, in the present invention, the drive signal generation circuit is characterized in that a ratio between a pulse width for increasing the light emission intensity of the light emitting element and a pulse period can be adjusted.

【0026】本発明に従えば、発光素子で発光素子を高
くするパルス幅とパルス周期との比率が調整可能である
ので、外乱光の状態などに応じてノイズの影響を受けに
くくするような比率に調整することができる。
According to the present invention, since the ratio between the pulse width and the pulse period for increasing the light emitting element in the light emitting element can be adjusted, the ratio that makes the light emitting element less susceptible to noise in accordance with the state of disturbance light or the like. Can be adjusted.

【0027】また本発明は、前記受光素子の受光出力を
予め設定される基準レベルと比較し、受光出力が基準レ
ベル以下のときには、前記信号検出回路およびノイズ検
出回路へは該受光出力を入力させない比較回路をさらに
含むことを特徴とする。
According to the present invention, the light receiving output of the light receiving element is compared with a preset reference level, and when the light receiving output is lower than the reference level, the light receiving output is not input to the signal detection circuit and the noise detection circuit. A comparison circuit is further included.

【0028】本発明に従えば、受光素子の受光出力は比
較回路によって予め設定される基準レベルと比較して、
基準レベル以下のときには信号検出回路およびノイズ検
出回路へは入力させないので、弱い外乱光が受光素子に
入射しても、その影響を受けないようにすることができ
る。
According to the present invention, the light receiving output of the light receiving element is compared with a reference level set in advance by a comparing circuit, and
When the level is lower than the reference level, the signal is not input to the signal detection circuit and the noise detection circuit. Therefore, even if weak disturbance light enters the light receiving element, the light can be prevented from being affected.

【0029】また本発明で前記比較回路は、前記信号検
出回路と前記ノイズ検出回路とへ前記受光出力を入力さ
せない基準レベルを、別個に調整可能であることを特徴
とする。
Further, in the present invention, the comparison circuit is characterized in that a reference level at which the light receiving output is not input to the signal detection circuit and the noise detection circuit can be separately adjusted.

【0030】本発明に従えば、比較回路が受光出力を比
較する基準レベルを信号検出回路とノイズ検出回路とで
別個に調整可能であるので、信号検出とノイズ検出とに
適した基準レベルを設定して、物体の検出を確実に行わ
せることができる。
According to the present invention, since the reference level at which the comparison circuit compares the received light output can be separately adjusted by the signal detection circuit and the noise detection circuit, a reference level suitable for signal detection and noise detection is set. Thus, the object can be reliably detected.

【0031】また本発明は、前記受光素子の受光出力
を、前記発光素子の発光強度が変化する周波数に一致す
る通過周波数帯域特性を有して濾波するバンドパスフィ
ルタをさらに含むことを特徴とする。
Further, the present invention further comprises a band-pass filter for filtering the light-receiving output of the light-receiving element with a pass frequency band characteristic matching the frequency at which the light-emitting intensity of the light-emitting element changes. .

【0032】本発明に従えば、受光素子の受光出力を、
発光素子の発光強度が変化する周波数に一致する通過周
波数帯域特性を有するバンドパスフィルタで濾波するの
で、低周波の外乱光などの影響を受けにくくすることが
できる。
According to the present invention, the light receiving output of the light receiving element is
Since the light is filtered by a band-pass filter having a pass frequency band characteristic that matches the frequency at which the light emission intensity of the light emitting element changes, it is possible to reduce the influence of low-frequency disturbance light or the like.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態と
しての反射式光変調型検出装置20の概略的な構成を示
す。本実施形態の反射式光変調型検出装置20は、駆動
信号発生回路である発振回路21が発振するパルス信号
に基づいて発光素子駆動回路22が、LEDと略称され
る発光ダイオードなどの発光素子23を電気的に駆動
し、パルス変調された光を投射する。発光素子23から
の光の投射方向からずれた位置に、ホトダイオードやホ
トトランジスタなどの受光素子24が配置される。受光
素子24に光が入射すると、光の強度に応じた受光出力
が電気的に導出され、ACアンプ25で増幅され、コン
パレータ26に入力される。比較回路であるコンパレー
タ26では、予め設定される基準レベルとACアンプ2
5で増幅された受光信号の入力レベルとを比較し、基準
レベル以下の受光出力は無視して、基準レベルを超える
受光出力のみ信号処理回路27に与える二値化を行う。
信号処理回路27では、コンパレータ26からの比較結
果を、発振回路21の発振出力に基づいて処理する。信
号処理回路27の出力は、出力回路28を介して外部に
導出され、発光素子23と受光素子24との間に光を反
射する物体29が存在しているか否かを表す。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a reflection type light modulation type detection apparatus 20 as one embodiment of the present invention. In the reflection type light modulation type detection device 20 of the present embodiment, the light emitting element driving circuit 22 is configured to change the light emitting element driving circuit 22 based on a pulse signal oscillated by the oscillation circuit 21 which is a driving signal generating circuit, such as a light emitting diode, which is abbreviated as LED. Is electrically driven to project pulse-modulated light. A light receiving element 24 such as a photodiode or a phototransistor is arranged at a position shifted from a direction in which light from the light emitting element 23 is projected. When light enters the light receiving element 24, a light receiving output corresponding to the light intensity is electrically derived, amplified by the AC amplifier 25, and input to the comparator 26. In the comparator 26, which is a comparison circuit, a reference level set in advance and the AC amplifier 2
The input level of the light receiving signal amplified in step 5 is compared, the light receiving output below the reference level is ignored, and only the light receiving output exceeding the reference level is given to the signal processing circuit 27 for binarization.
The signal processing circuit 27 processes the comparison result from the comparator 26 based on the oscillation output of the oscillation circuit 21. The output of the signal processing circuit 27 is output to the outside via an output circuit 28, and indicates whether or not an object 29 that reflects light exists between the light emitting element 23 and the light receiving element 24.

【0034】信号処理回路27内には、判定回路30、
信号検出回路31、ノイズ検出回路32およびゲート信
号発生回路33が含まれる。判定回路30は、物体29
の有無について判定を行う。信号検出回路31は、発光
素子23がパルス変調によって駆動され、発光強度が高
くなるタイミングで受光素子24からの受光出力をサン
プリングして、サンプリング結果を検出信号として導出
する。ノイズ検出回路32は、発光素子23からの発光
強度が高くなるタイミングとはずれたタイミングで受光
素子24からの受光出力をサンプリングし、サンプリン
グ結果をノイズ検出信号として導出する。ゲート信号発
生回路33は、発振回路21からのパルス信号に基づい
て、信号検出回路31およびノイズ検出回路32でサン
プリングを行うためのゲート信号を発生し、信号検出回
路31およびノイズ検出回路32にそれぞれ与える。判
定回路30は、信号検出回路31およびノイズ検出回路
32からの検出信号およびノイズ信号に基づいて、物体
29の有無の判定を行う。判定回路30からの判定結果
を表す信号は、出力回路28に与えられるとともに、コ
ンパレータ26に与えられる。
In the signal processing circuit 27, a judgment circuit 30,
A signal detection circuit 31, a noise detection circuit 32, and a gate signal generation circuit 33 are included. The determination circuit 30 determines whether the object 29
Is determined for the presence or absence of The signal detection circuit 31 samples the light receiving output from the light receiving element 24 at the timing when the light emitting element 23 is driven by pulse modulation and the light emission intensity increases, and derives a sampling result as a detection signal. The noise detection circuit 32 samples the received light output from the light receiving element 24 at a timing different from the timing when the light emission intensity from the light emitting element 23 increases, and derives the sampling result as a noise detection signal. The gate signal generation circuit 33 generates a gate signal for performing sampling in the signal detection circuit 31 and the noise detection circuit 32 based on the pulse signal from the oscillation circuit 21, and outputs the gate signal to the signal detection circuit 31 and the noise detection circuit 32, respectively. give. The determination circuit 30 determines the presence or absence of the object 29 based on the detection signal and the noise signal from the signal detection circuit 31 and the noise detection circuit 32. The signal representing the determination result from the determination circuit 30 is provided to the output circuit 28 and to the comparator 26.

【0035】コンパレータ26は、基準レベルにヒステ
リシス特性を有し、検出信号がない状態からある状態に
変化した後、検出信号がないと判定する基準レベルを低
くして、発光素子23と受光素子24との間の光路を通
過する物体29の微小振動に起因する出力チャタリング
の防止を行う。また、受光素子24とACアンプ25と
の間にはバイパスフィルタ(以下、「BPF」と略称す
る)34を挿入する。BPF34の通過周波数帯域は、
発振回路21から発生するパルス信号の周波数に合わ
せ、通過周波数帯域外の信号成分を除去し、外乱ノイズ
の影響を受けにくくする。発振回路21では、パルス信
号のパルス幅と周期とを、調整器35で調整することが
できる。調整器35でパルス幅とパルス周期との比率を
調整することによって、外乱光などの影響を受けにくい
状態で物体29の検出を行わせることができる。なお、
パルス幅はたとえば8μS(周波数125kHz)程度
とし、パルス周期はたとえば130μS(周波数7.7
kHz)程度とすることができる。これは、現行の光変
調型検出装置と同程度である。現在のインバータ蛍光灯
の周波数は30kHz〜60kHzのものがほとんどと
なっているので、この周波数の領域を避ければ、インバ
ータ蛍光灯の影響を受け難くすることができる。特にパ
ルス幅は、信号検出のパルス周期となるので、BPF3
4の通過周波数帯域をインバータ蛍光灯の周波数帯域を
避けた周波数に設定することができ、外乱光の影響を小
さくすることができる。
The comparator 26 has a hysteresis characteristic at the reference level, and after changing from a state where there is no detection signal to a certain state, lowers the reference level for judging that there is no detection signal, and the light emitting element 23 and the light receiving element 24 The output chattering caused by the minute vibration of the object 29 passing through the optical path between them is prevented. Further, a bypass filter (hereinafter, abbreviated as “BPF”) 34 is inserted between the light receiving element 24 and the AC amplifier 25. The pass frequency band of the BPF 34 is
In accordance with the frequency of the pulse signal generated from the oscillation circuit 21, signal components outside the pass frequency band are removed, thereby making it less susceptible to disturbance noise. In the oscillation circuit 21, the pulse width and cycle of the pulse signal can be adjusted by the adjuster 35. By adjusting the ratio between the pulse width and the pulse period by the adjuster 35, the object 29 can be detected in a state where it is hardly affected by disturbance light or the like. In addition,
The pulse width is, for example, about 8 μS (125 kHz frequency), and the pulse cycle is, for example, 130 μS (frequency 7.7).
kHz). This is comparable to current light modulation type detection devices. Most of the current inverter fluorescent lamps have a frequency of 30 kHz to 60 kHz. Therefore, if this frequency region is avoided, the influence of the inverter fluorescent lamp can be reduced. In particular, since the pulse width is the pulse period of signal detection, the BPF3
4 can be set to a frequency avoiding the frequency band of the inverter fluorescent lamp, and the influence of disturbance light can be reduced.

【0036】図2は、図1に示す信号検出回路31とノ
イズ検出回路32の構成を示す。信号検出回路31およ
びノイズ検出回路32には、ANDゲート40、シフト
レジスタ41、回数設定レジスタ42および比較回路4
3が含まれる。シフトレジスタ41は、コンパレータ2
6からの受光出力を、ゲート信号発生回路33から与え
られるゲート信号に従って取込み、順次シフトする。回
数設定レジスタ42には、受光出力が連続して同一のサ
ンプリング結果となるときに、状態を変更するかについ
ての回数が設定される。比較回路43は、シフトレジス
タ41への入力状態と回数設定レジスタ42の設定値と
を比較する。比較結果が一致すれば、シフトレジスタ4
1はクリア信号でクリアされる。以下、回数設定レジス
タ42に、信号検出回路31では3が設定され、ノイズ
検出回路32では2が設定されている場合を想定して説
明する。
FIG. 2 shows a configuration of the signal detection circuit 31 and the noise detection circuit 32 shown in FIG. The signal detection circuit 31 and the noise detection circuit 32 include an AND gate 40, a shift register 41, a count setting register 42, and a comparison circuit 4.
3 is included. The shift register 41 includes the comparator 2
The light receiving outputs from 6 are taken in according to the gate signal supplied from the gate signal generating circuit 33 and sequentially shifted. In the number-of-times setting register 42, the number of times of changing the state when the light reception output continuously gives the same sampling result is set. The comparison circuit 43 compares the state of the input to the shift register 41 with the value set in the number-of-times setting register 42. If the comparison results match, the shift register 4
1 is cleared by the clear signal. Hereinafter, a description will be given on the assumption that 3 is set in the number-of-times setting register 42 in the signal detection circuit 31 and 2 is set in the noise detection circuit 32.

【0037】図3は、図1および図2に示す実施形態の
反射式光変調型検出装置20で、外乱光がある状態での
物体29の通過に対応する動作での各部の信号間の関係
を示す。図3(a)は、発光素子23からの発光信号を
示す。発光素子23は、発振回路21が周期的に発生す
るパルス信号に基づいて、発光素子駆動回路22によっ
て駆動され、発振回路21のパルス信号に対応した光を
パルス上に投射する。図3(b)に示すような外乱光が
反射物体なしの状態で入射しても、低周波の外乱光はA
Cアンプ25で除去され、図3(c)に示すACアンプ
出力には現れない。また、低いレベルで現れたとして
も、コンパレータ26の基準レベル以下であれば、コン
パレータ26で除去することもできる。低周波の外乱光
は、図3(d)および図3(f)に示す信号検出ゲート
信号およびノイズ検出ゲート信号によっては検出され
ず、図3(e)に示す信号検出出力および図3(g)に
示すノイズ検出出力としては出力されず、判定回路30
の出力である図3(h)の出力は、非検知状態を示すL
owレベルを保つ。
FIG. 3 shows the relationship between signals of various parts in the reflection type light modulation type detection device 20 of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 in the operation corresponding to the passage of the object 29 in the presence of disturbance light. Is shown. FIG. 3A shows a light emission signal from the light emitting element 23. The light emitting element 23 is driven by the light emitting element drive circuit 22 based on a pulse signal generated periodically by the oscillation circuit 21, and projects light corresponding to the pulse signal of the oscillation circuit 21 onto a pulse. Even if disturbance light as shown in FIG. 3B is incident without a reflecting object, low-frequency disturbance light is A
It is removed by the C amplifier 25 and does not appear in the AC amplifier output shown in FIG. Even if the signal appears at a low level, the signal can be removed by the comparator 26 if it is lower than the reference level of the comparator 26. The low-frequency disturbance light is not detected by the signal detection gate signal and the noise detection gate signal shown in FIGS. 3D and 3F, and is not detected by the signal detection output shown in FIG. ) Is not output as the noise detection output shown in FIG.
The output of FIG. 3H, which is the output of L, indicates the non-detection state.
Keep ow level.

【0038】図3(b)に示すような外乱光が図3
(a)に示す発光信号のHighレベルのタイミングに
あって同期高周波として受光素子24に入射すると、B
PF34やACアンプ25およびコンパレータ26では
除去することができず、図3(c)に示すACアンプ出
力として信号検出回路31およびノイズ検出回路32に
入力される。このACアンプ出力は、図3(d)に示す
信号検出ゲート信号とはタイミングが合っているので、
信号検出回路31からは図3(e)に示す信号検出出力
が導出される。図3(f)に示すノイズ検出ゲート信号
とはタイミングが合っていないので、ノイズ検出回路3
2からは図3(g)に示すノイズ検出出力は導出されな
い。しかしながら、図3(e)に示す信号検出出力は1
回しか連続しないので、図3(h)に示す出力は、Lo
wレベルが維持される。
The disturbance light as shown in FIG.
When the light enters the light receiving element 24 as a synchronous high frequency at the High level timing of the light emission signal shown in FIG.
The signal cannot be removed by the PF 34, the AC amplifier 25, and the comparator 26, and is input to the signal detection circuit 31 and the noise detection circuit 32 as an AC amplifier output shown in FIG. Since the output of this AC amplifier matches the timing of the signal detection gate signal shown in FIG.
From the signal detection circuit 31, a signal detection output shown in FIG. Since the timing does not match the noise detection gate signal shown in FIG.
2 does not derive the noise detection output shown in FIG. However, the signal detection output shown in FIG.
3 (h), the output shown in FIG.
The w level is maintained.

【0039】図3(b)に示す非同期高周波が外乱光と
して受光素子24に入射されると、図3(c)に示すA
Cアンプ出力として信号検出回路31およびノイズ検出
回路32に入力される。このACアンプ出力のタイミン
グは、図3(d)に示す信号検出ゲート信号のタイミン
グとはずれているので、図3(e)に示す信号検出出力
は現れない。ACアンプ出力は、図3(f)に示すノイ
ズ検出ゲート信号とはタイミングが合っているので、図
3(g)に示すように、ノイズ検出出力が導出される。
ノイズ検出出力が導出されても、図3(h)に示す出力
はLowレベルで物体29が検出されていないことを示
しているので、出力は変化しない。しかも、この場合ノ
イズ検出出力は2回続けて入力されないと、判定結果を
変化させないので、いずれにしても図3(h)に示す出
力はLowレベルを維持する。
When the asynchronous high frequency wave shown in FIG. 3B is incident on the light receiving element 24 as disturbance light, A shown in FIG.
The signal is input to the signal detection circuit 31 and the noise detection circuit 32 as a C amplifier output. Since the timing of the AC amplifier output is different from the timing of the signal detection gate signal shown in FIG. 3D, the signal detection output shown in FIG. 3E does not appear. Since the AC amplifier output has the same timing as the noise detection gate signal shown in FIG. 3 (f), the noise detection output is derived as shown in FIG. 3 (g).
Even if the noise detection output is derived, the output shown in FIG. 3H does not change because the output at the Low level indicates that the object 29 is not detected. Moreover, in this case, unless the noise detection output is input twice in succession, the determination result does not change, and in any case, the output shown in FIG. 3H maintains the Low level.

【0040】次に反射物体がある場合に、外乱光は反射
物体によって遮られて受光素子24には入射されなくな
り、図3(a)に示す発光信号のパルス光が物体29に
反射して受光素子24に入射する。このパルス光は、図
3(c)に示すACアンプ出力に図3(d)に示す信号
検出ゲート信号によってサンプリングされて図3(e)
に示す信号検出出力として得られる。また、物体29に
よって外乱光は阻止されるので、図3(f)に示すノイ
ズ検出ゲート信号のタイミングでサンプリングされる図
3(g)のノイズ検出出力はLowレベルを維持する。
この場合、信号検出出力が3回続けて入力されると、図
3(h)に示す出力は、LowレベルからHighレベ
ルに変化し、物体29が検出される。図3(b)に示す
外乱光がなければ、物体29が発光素子23と受光素子
24との間の光路からずれて、物体29による反射光が
受光素子24に受光されなくなる状態が3回以上連続し
て続けば、図3(h)に示す出力はHighからLow
に変化し、物体29が非検出状態となる。
Next, when there is a reflective object, the disturbance light is blocked by the reflective object and does not enter the light receiving element 24, and the pulse light of the emission signal shown in FIG. The light enters the element 24. This pulse light is sampled by the signal detection gate signal shown in FIG. 3D into the output of the AC amplifier shown in FIG.
The signal detection output shown in FIG. Since the disturbance light is blocked by the object 29, the noise detection output of FIG. 3G sampled at the timing of the noise detection gate signal shown in FIG. 3F keeps the Low level.
In this case, when the signal detection output is input three times in succession, the output shown in FIG. 3H changes from the Low level to the High level, and the object 29 is detected. If there is no disturbance light shown in FIG. 3B, the state where the object 29 is deviated from the optical path between the light emitting element 23 and the light receiving element 24 and the light reflected by the object 29 is not received by the light receiving element 24 more than three times. If continuous, the output shown in FIG. 3 (h) is changed from High to Low.
And the object 29 is in a non-detection state.

【0041】図3の反射物体ありの状態で、さらに連続
した高周波の外乱光が入射している状態では、連続した
高周波の外乱光は、反射物体が発光素子23と受光素子
24との間の光路に存在しているときには受光素子24
に入射しないけれども、反射物体がなくなると受光素子
24に入射する。連続した高周波に対応する受光出力
は、BPF34やACアンプ25、コンパレータ26で
は除去することができず、また、BPF34により、通
過周波数帯域を持たせているので、影響は受けにくくな
るが、すべて除去することができないため、信号検出回
路31およびノイズ検出回路32に入力される。このA
Cアンプ出力は、図3(d)に示す信号検出ゲート信号
と図3(f)に示すノイズ検出ゲート信号とにタイミン
グが合うので、図3(e)に示す信号検出出力と図3
(g)に示すノイズ検出出力とが連続して得られる。図
3(g)に示すノイズ検出出力が2回連続して得られる
ので、図3(h)に示す出力は、Highレベルから非
検出状態を示すLowレベルに変化する。これによっ
て、図6に示したように、出力がHighレベルのまま
継続するような誤動作を避けることができる。本実施形
態の反射式光変調型検出装置20は、たとえば複写機や
プリンタなどで紙の有無などを検出する用途に好適に用
いることができる。従来の反射型ホトインタラプタなど
を使用していると、複写機などを直接インバータ式蛍光
灯などの外乱光が入射しやすい場所に設置すると、紙の
有無等を誤検出してしまう可能性があるのに対し、本実
施形態の反射式光変調型検出装置20を用いれば、確実
に紙の有無等を検出することができる。
In the state where the reflective object is present and the continuous high-frequency disturbance light is incident, the continuous high-frequency disturbance light is generated between the light emitting element 23 and the light receiving element 24 as shown in FIG. When present in the optical path, the light receiving element 24
, But enters the light receiving element 24 when there is no reflective object. The received light output corresponding to the continuous high frequency cannot be removed by the BPF 34, the AC amplifier 25, and the comparator 26, and since the BPF 34 has a pass frequency band, the output is hardly affected. Therefore, it is input to the signal detection circuit 31 and the noise detection circuit 32. This A
Since the output of the C-amplifier matches the signal detection gate signal shown in FIG. 3D and the noise detection gate signal shown in FIG. 3F, the signal detection output shown in FIG.
The noise detection output shown in (g) is continuously obtained. Since the noise detection output shown in FIG. 3G is obtained twice consecutively, the output shown in FIG. 3H changes from the High level to the Low level indicating the non-detection state. Thereby, as shown in FIG. 6, it is possible to avoid a malfunction such that the output continues at the High level. The reflection type light modulation type detection device 20 of the present embodiment can be suitably used for the purpose of detecting the presence / absence of paper by a copying machine or a printer, for example. If a conventional photo-interrupter is used and a copier or the like is directly installed in a place where disturbance light such as an inverter-type fluorescent lamp is easily incident, the presence of paper may be erroneously detected. On the other hand, if the reflection type light modulation type detection device 20 of the present embodiment is used, it is possible to reliably detect the presence or absence of paper and the like.

【0042】本実施形態の反射式光変調型検出装置20
では、BPF34を受光素子24の出力側とACアンプ
25の入力側との間に挿入しているけれども、ACアン
プ25の出力側など他の位置に挿入することもできる。
また、BPF34を用いず、ACアンプ25の入力側で
直流分をカットするだけでもある程度低周波の外乱光の
影響を除去することができる。また、コンパレータ26
は、信号検出回路31とノイズ検出回路32とで共通に
用いているけれども、信号検出回路31とノイズ検出回
路32とで別個に設け、それぞれ基準レベルを調整可能
にすれば、外乱光の入力状態などに応じ、物体29をよ
り確実に検出可能な条件に調整することができる。
The reflection type light modulation type detection device 20 of this embodiment
Although the BPF 34 is inserted between the output side of the light receiving element 24 and the input side of the AC amplifier 25, it can be inserted at another position such as the output side of the AC amplifier 25.
Further, the influence of disturbance light having a low frequency can be removed to some extent only by cutting the DC component on the input side of the AC amplifier 25 without using the BPF 34. Further, the comparator 26
Is commonly used by the signal detection circuit 31 and the noise detection circuit 32. However, if the signal detection circuit 31 and the noise detection circuit 32 are provided separately and the reference levels can be adjusted, the input state of disturbance light In accordance with the conditions, the object 29 can be adjusted to a condition that can be detected more reliably.

【0043】また、信号検出回路31もノイズ検出回路
32も図2に示すような構成で、連続して複数回の入力
があるときに判定結果に反映させるようにしているけれ
ども、1回の入力で結果を反映させるようにすれば、A
NDゲート40のみを用いて、回路構成を簡略化するこ
とができる。また、信号処理回路27は、マイクロコン
ピュータのプログラム動作で実現することもできる。
Although both the signal detection circuit 31 and the noise detection circuit 32 are configured as shown in FIG. By reflecting the result in
The circuit configuration can be simplified by using only the ND gate 40. Also, the signal processing circuit 27 can be realized by a program operation of a microcomputer.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、反射光
によって物体を検出しているときに連続的な高周波の外
乱光が入射しても、物体がなくなった後でノイズとして
検出され、ノイズの検出結果で物体がないと判定するの
で、誤判定の少ない反射式光変調型検出装置を実現する
ことができる。これによって、複写機、プリンタなどの
紙の有無などを検出する反射型ホトインタラプタとして
使用し、複写機などで直接インバータ形蛍光灯などの外
乱光の入射しやすい場所に設置しても、紙の有無等を検
出する際に、誤判定などを起こしにくくすることができ
る。
As described above, according to the present invention, even if continuous high-frequency disturbance light enters while detecting an object by reflected light, it is detected as noise after the object disappears. In addition, since it is determined that there is no object based on the noise detection result, it is possible to realize a reflection type light modulation type detection device with less erroneous determination. As a result, it can be used as a reflective photo-interrupter for detecting the presence or absence of paper in copiers and printers. When detecting the presence / absence or the like, erroneous determination or the like can be suppressed.

【0045】また本発明によれば、ノイズ検出結果を優
先して物体の非検出の判定を行うので、反射式光検出装
置として光を反射する物体を検出した後で、物体がなく
なってからのノイズ影響による誤判定を防ぐことができ
る。
Further, according to the present invention, the object detection is determined by giving priority to the noise detection result. Therefore, after detecting an object that reflects light as a reflection type light detection device, the object is detected after the object disappears. Erroneous determination due to the influence of noise can be prevented.

【0046】また本発明によれば、検出信号が予め設定
される回数以上連続して同一のサンプリング結果を表す
ときのみ判定結果の変更に反映させるので、ノイズなど
が単発的に検出信号として入力されてもその影響を防ぐ
ことができる。
Further, according to the present invention, only when the detection signal continuously represents the same sampling result for a preset number of times or more, the change is reflected in the change of the determination result. Even so, the effects can be prevented.

【0047】また本発明によれば、ノイズ検出信号が予
め設定される回数以上連続して同一のサンプリング結果
を表すときにのみ判定結果の変更に反映させるので、外
乱などによって単発的なノイズ検出信号が入力されて
も、その結果で判定結果が変更されることはなく確実な
ノイズ検出を行うことができる。
According to the present invention, since the determination result is reflected only when the noise detection signal continuously represents the same sampling result for a preset number of times or more, the noise detection signal is generated only once due to disturbance or the like. Is input, the result of the determination is not changed, and the noise can be reliably detected.

【0048】また本発明によれば、発光素子を光変調し
て発光強度が高くなるタイミングに合わせて信号検出回
路にゲート信号を与えることができるので、確実な信号
検出を行わせることができる。
Further, according to the present invention, since the gate signal can be supplied to the signal detection circuit at the timing when the light emission intensity is increased by optically modulating the light emitting element, the signal detection can be reliably performed.

【0049】また本発明によれば、ノイズ検出回路に発
光素子の発光強度が高くなるタイミングと異なるタイミ
ングでゲート信号を与えるので、ノイズの検出を確実に
行うことができる。
Further, according to the present invention, since the gate signal is supplied to the noise detection circuit at a timing different from the timing when the light emission intensity of the light emitting element is increased, the noise can be reliably detected.

【0050】また本発明によれば、発光素子が発光強度
を高くするパルス幅とパルス周期との比率が調整可能で
あるので、外乱光の影響などを受けない状態にすること
ができる。
Further, according to the present invention, since the ratio between the pulse width and the pulse period for increasing the light emission intensity of the light emitting element can be adjusted, it is possible to prevent the light emitting element from being affected by disturbance light.

【0051】また本発明によれば、受光素子の受光出力
を予め設定される基準レベルと比較して、基準レベル以
下では受光出力を信号検出回路およびノイズ検出回路に
は与えないので、外乱などによって小さなレベルの入力
があっても、無視することができる。
Further, according to the present invention, the light receiving output of the light receiving element is compared with a predetermined reference level. When the light receiving output is lower than the reference level, the light receiving output is not supplied to the signal detection circuit and the noise detection circuit. Even small levels of input can be ignored.

【0052】また本発明によれば、信号検出回路とノイ
ズ検出回路とに受光素子の受光出力を与えない基準レベ
ルを別個に調整可能であるので、効率よく物体の検出が
可能で、ノイズの影響を受けにくくするように調整する
ことができる。
Further, according to the present invention, since the reference level at which the light receiving element does not provide the light receiving element with the signal detecting circuit and the noise detecting circuit can be separately adjusted, the object can be detected efficiently and the influence of the noise can be improved. Can be adjusted to make it less susceptible.

【0053】また本発明によれば、バンドパスフィルタ
を用いて受光素子の受光出力を濾波するので、発光素子
の発光強度が高くなる周波数から外れる成分のノイズを
容易に除去することができる。
Further, according to the present invention, since the light receiving output of the light receiving element is filtered using the band-pass filter, it is possible to easily remove noise of a component deviating from a frequency at which the light emitting intensity of the light emitting element increases.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態の反射式光変調型検出装
置の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of a reflection type light modulation type detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の信号検出回路31およびノイズ検出回路
32の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a signal detection circuit 31 and a noise detection circuit 32 of FIG.

【図3】図1の反射式光変調型検出装置20の各部の動
作タイミングを示すタイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart showing operation timings of respective parts of the reflection type light modulation type detection device 20 of FIG.

【図4】従来からの光変調型検出装置の概略的な電気的
構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of a conventional light modulation type detection device.

【図5】図4の信号処理回路27の構成を示すブロック
図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a signal processing circuit 27 of FIG. 4;

【図6】図5の光変調型検出装置の各部の動作タイミン
グを示すタイムチャートである。
FIG. 6 is a time chart showing operation timing of each unit of the light modulation type detection device of FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 反射式光変調型検出装置 21 発振回路 23 発光素子 24 受光素子 25 ACアンプ 26 コンパレータ 27 信号処理回路 29 物体 30 判定回路 31 信号検出回路 32 ノイズ検出回路 33 ゲート信号発生回路 34 BPF 35 調整器 42 回数設定レジスタ REFERENCE SIGNS LIST 20 reflection type light modulation type detection device 21 oscillation circuit 23 light emitting element 24 light receiving element 25 AC amplifier 26 comparator 27 signal processing circuit 29 object 30 determination circuit 31 signal detection circuit 32 noise detection circuit 33 gate signal generation circuit 34 BPF 35 adjuster 42 Count setting register

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発光素子から周期的に発光強度が変化す
るように変調した光を投射し、反射光を受光素子が受光
することによって、投射光を反射する物体の有無を検出
する反射式光変調型検出装置において、 受光素子の受光出力を、発光素子の発光強度が高いタイ
ミングと合うように同期してサンプリングし、検出信号
としてサンプリング結果を導出する信号検出回路と、 受光素子の受光出力を、発光素子の発光強度が高いタイ
ミングと重ならないように同期してサンプリングし、サ
ンプリング結果をノイズ信号として導出するノイズ検出
回路と、 信号検出回路からの検出信号に基づいて物体の検出の判
定を行い、ノイズ検出回路からのノイズ検出信号に基づ
いて物体非検出の判定を行う判定回路とを含むことを特
徴とする反射式光変調型検出装置。
1. A reflection type light for projecting light modulated so that a light emission intensity changes periodically from a light emitting element, and receiving a reflected light by a light receiving element to detect the presence or absence of an object reflecting the projected light. In a modulation type detection device, a light detection output of a light receiving element is synchronously sampled so as to coincide with a timing at which a light emission intensity of a light emitting element is high, and a signal detection circuit for deriving a sampling result as a detection signal; A noise detection circuit that synchronizes sampling so that the light emission intensity of the light emitting element does not overlap with a high timing, and derives a sampling result as a noise signal, and determines detection of an object based on a detection signal from the signal detection circuit. A determination circuit for determining whether or not an object is detected based on a noise detection signal from the noise detection circuit. Output device.
【請求項2】 前記判定回路は、前記ノイズ検出回路か
らのノイズ検出信号が前記受光素子への反射光の受光を
表すとき、前記信号検出回路からの検出信号が受光素子
への反射光の受光を表すときでも、前記物体の非検出の
判定を行うことを特徴とする請求項1記載の反射式光変
調型検出装置。
2. The method according to claim 1, wherein the detecting circuit receives the reflected light to the light receiving element when the noise detection signal from the noise detecting circuit indicates the reception of the reflected light to the light receiving element. The reflection-type light-modulation-type detection device according to claim 1, wherein the determination of non-detection of the object is performed even when the expression is expressed.
【請求項3】 前記判定回路は、前記信号検出回路から
の検出信号が、予め設定される回数以上連続して同一の
サンプリング結果を表すときにのみ、判定結果の変更に
反映させることを特徴とする請求項1または2記載の反
射式光変調型検出装置。
3. The method according to claim 1, wherein the determination circuit reflects the change in the determination result only when the detection signal from the signal detection circuit continuously represents the same sampling result for a preset number of times or more. 3. The reflection type light modulation type detection device according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記判定回路は、前記ノイズ検出回路か
らのノイズ信号が、予め設定される回数以上連続して同
一のサンプリング結果を表すときにのみ、判定結果の変
更に反映させることを特徴とする請求項1〜3のいずれ
かに記載の反射式光変調型検出装置。
4. The method according to claim 1, wherein the determination circuit reflects the change in the determination result only when the noise signal from the noise detection circuit continuously represents the same sampling result for a preset number of times or more. The reflection type light modulation type detection device according to claim 1.
【請求項5】 前記発光素子を予め設定されるパルス幅
で発光強度が高くなるように変調して駆動するための駆
動信号を発生する駆動信号発生回路と、 駆動信号発生回路からの駆動信号に同期させ、該発光素
子で発光強度が高くなるタイミングと同一のタイミング
もしくは信号遅延時間分だけ遅らせたタイミングで、前
記受光素子の受光出力をサンプリングするように、ゲー
ト信号を前記信号検出回路に与えるゲート信号発生回路
をさらに含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか
に記載の反射式光変調型検出装置。
5. A driving signal generating circuit for generating a driving signal for driving the light emitting element by modulating the light emitting element with a predetermined pulse width so as to increase the light emitting intensity, and a driving signal from the driving signal generating circuit. A gate for synchronizing and providing a gate signal to the signal detection circuit so as to sample the light receiving output of the light receiving element at the same timing as the timing at which the light emission intensity increases in the light emitting element or at a timing delayed by the signal delay time. 5. The reflection type light modulation type detection device according to claim 1, further comprising a signal generation circuit.
【請求項6】 前記ゲート信号発生回路は、前記ノイズ
検出回路が前記受光素子の受光出力をサンプリングする
ためのゲート信号を、前記信号検出回路に与えるゲート
信号とは異なるタイミングで発生し、該ノイズ検出回路
に与えることを特徴とする請求項5記載の反射式光変調
型検出装置。
6. The gate signal generating circuit generates a gate signal for sampling the light receiving output of the light receiving element by the noise detecting circuit at a timing different from a gate signal supplied to the signal detecting circuit. 6. The reflection type light modulation type detection device according to claim 5, wherein the reflection type light modulation type detection device is provided to a detection circuit.
【請求項7】 前記駆動信号発生回路は、前記発光素子
の発光強度を高くするパルス幅と、パルス周期との比率
を調整可能であることを特徴とする請求項5または6記
載の反射式光変調型検出装置。
7. The reflection type light according to claim 5, wherein the drive signal generation circuit is capable of adjusting a ratio between a pulse width for increasing a light emission intensity of the light emitting element and a pulse period. Modulation type detector.
【請求項8】 前記受光素子の受光出力を予め設定され
る基準レベルと比較し、受光出力が基準レベル以下のと
きには、前記信号検出回路およびノイズ検出回路へは該
受光出力を入力させない比較回路をさらに含むことを特
徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の反射式光変調
型検出装置。
8. A comparison circuit for comparing a light receiving output of the light receiving element with a preset reference level, and, when the light receiving output is lower than the reference level, a comparator circuit which does not input the light receiving output to the signal detection circuit and the noise detection circuit. The reflection type light modulation type detection device according to claim 1, further comprising:
【請求項9】 前記比較回路は、前記信号検出回路と前
記ノイズ検出回路とへ前記受光出力を入力させない基準
レベルを、別個に調整可能であることを特徴とする請求
項8記載の反射式光変調型検出装置。
9. The reflection type light according to claim 8, wherein the comparison circuit can separately adjust a reference level at which the light reception output is not input to the signal detection circuit and the noise detection circuit. Modulation type detector.
【請求項10】 前記受光素子の受光出力を、前記発光
素子の発光強度が変化する周波数に一致する通過周波数
帯域特性を有して濾波するバンドパスフィルタをさらに
含むことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の
反射式光変調型検出装置。
10. The apparatus according to claim 1, further comprising a band-pass filter for filtering a light receiving output of the light receiving element with a pass frequency band characteristic matching a frequency at which a light emission intensity of the light emitting element changes. 10. The reflection-type light modulation type detection device according to any one of claims 9 to 9.
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