JP2002148353A - Photo detector - Google Patents

Photo detector

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JP2002148353A
JP2002148353A JP2000345201A JP2000345201A JP2002148353A JP 2002148353 A JP2002148353 A JP 2002148353A JP 2000345201 A JP2000345201 A JP 2000345201A JP 2000345201 A JP2000345201 A JP 2000345201A JP 2002148353 A JP2002148353 A JP 2002148353A
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light emitting
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photo detector which is hardly affected by disturbance light and hard to cause intentional malfunction. SOLUTION: Light is emitted form a light emitting element 1, and the emitted light is reflected by the detected object 2 to enter a photo detecting element 2. According to the output of the photo detecting element 3, the existence/ absence of the detected object 2 is determined. The light emitting timing of the light emitting element 1 and the photo detecting timing of the photo detecting element 3 are compared, and when both timings are synchronized, the determination result is taken to be effective. As the cycle of the light emitting timing of the light emitting element 1 varies, the light of an inverter- contained luminaire is not synchronized with the variable period, so that wrong detection is not caused by the light of the luminaire.

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、光を利用して、被
検出物体を検出する光検出装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a light detecting device for detecting an object to be detected using light.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の光検出装置は、例えばパチンコ
遊戯機や複写機等に適用され、パチンコ球や用紙等を検
出する。この装置においては、発光素子の光をパチンコ
球や用紙に照射し、その反射光を受光素子で受光し、こ
の受光素子の出力に基づいて、パチンコ球や用紙の有無
を検出する。これを反射型の光検出装置と称する。ある
いは、発光素子の光を受光素子に入射させておき、パチ
ンコ球や用紙によって受光素子への入射光を遮断し、こ
のときの受光素子の出力に基づいて、パチンコ球や用紙
の有無を検出する。これを遮断型の光検出装置と称す
る。
2. Description of the Related Art A photodetection device of this kind is applied to, for example, a pachinko game machine, a copying machine, etc., and detects a pachinko ball, paper, or the like. In this device, the light of the light emitting element is applied to the pachinko ball or paper, the reflected light is received by the light receiving element, and the presence or absence of the pachinko ball or paper is detected based on the output of the light receiving element. This is called a reflection-type photodetector. Alternatively, the light from the light emitting element is made incident on the light receiving element, the light incident on the light receiving element is blocked by a pachinko ball or paper, and the presence or absence of the pachinko ball or paper is detected based on the output of the light receiving element at this time. . This is referred to as a blocking type photodetector.

【0003】ところで、この様な光検出装置では、受光
素子への外乱光の入射により、誤動作を招くことがあ
る。このため、従来の装置においては、発光素子を一定
の周期で発光させ、これに同期して受光素子の出力を検
出し、これによって同期しない外乱光の誤検出を防止し
ていた(特開平6−42963号公報及び特開平8−1
84680号公報等を参照)。
Incidentally, in such a photodetector, malfunction may be caused due to the incidence of disturbance light on the light receiving element. For this reason, in the conventional apparatus, the light-emitting element emits light at a constant period, and the output of the light-receiving element is detected in synchronization with the light-emitting element, thereby preventing erroneous detection of unsynchronized disturbance light (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6 (1994) -106). -42963 and JP-A-8-1
84680).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、イン
バータを内蔵し、高周波数で光源を点灯させる照明器具
が普及してきている。この種の照明器具は、通常、その
光に、単一周波数成分ではなく、多様な周波数の成分を
含んでいる。このため、照明器具の光成分が光検出装置
の発光素子の発光周期と同期することがあり、この光成
分が光検出装置の発光素子に入射すると、光検出装置の
誤動作が発生した。
By the way, in recent years, luminaires which incorporate an inverter and turn on a light source at a high frequency have become widespread. This type of luminaire usually contains various frequency components in its light, instead of a single frequency component. For this reason, the light component of the lighting equipment may be synchronized with the light emission period of the light emitting element of the light detecting device, and when this light component enters the light emitting device of the light detecting device, a malfunction of the light detecting device occurs.

【0005】また、発光素子の発光周期が一定である
と、この発光周期が察知され易い。パチンコ遊戯機にお
いては、発光周期を無断で測定して、該発光周期の光を
模作することができれば、不正を目的とし、誤動作を意
図的に誘因するために、該発光周期の光を外部から照射
することが可能である。
[0005] When the light emitting period of the light emitting element is constant, the light emitting period is easily detected. In a pachinko game machine, if the light emission cycle can be measured without permission and the light of the light emission cycle can be duplicated, the light of the light emission cycle can be externally transmitted for the purpose of injustice and intentionally inducing a malfunction. Irradiation is possible.

【0006】そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑
みてなされたものであり、外乱光の影響を受け難く、か
つ意図的な誤動作の誘因が困難な光検出装置を提供する
ことを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide a photodetector which is hardly affected by disturbance light and hard to induce intentional malfunction. And

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光検出装置は、発光素子、及び該発光素子
からの光を受光する受光素子と、発光素子の発光周期を
変動させる周期変動手段と、発光素子の発光周期に同期
して、受光素子の出力信号を検出する同期検出手段とを
備えている。
In order to solve the above-mentioned problems, a photodetector according to the present invention has a light emitting element, a light receiving element for receiving light from the light emitting element, and a light emitting cycle of the light emitting element. The light emitting device includes a period changing unit and a synchronization detecting unit that detects an output signal of the light receiving element in synchronization with a light emitting period of the light emitting element.

【0008】この様な構成の本発明によれば、発光素子
の発光周期を変動させ、この変動する発光周期に同期し
て、受光素子の出力信号を検出している。この発光素子
の発光周期が変動するため、この発光周期に外乱光が同
期することは殆ど有り得ない。従って、外乱光により光
検出装置の誤動作が発生することは殆どない。また、本
発明の光検出装置をパチンコ遊技機に適用した場合は、
変動周期に同期した光を外部から照射することが極めて
困難であるから、誤動作を意図的に誘因するという不正
を防止することができる。
According to the present invention having such a configuration, the light emitting cycle of the light emitting element is changed, and the output signal of the light receiving element is detected in synchronization with the changing light emitting cycle. Since the light emission cycle of this light emitting element fluctuates, it is almost impossible for disturbance light to synchronize with this light emission cycle. Therefore, malfunction of the light detection device hardly occurs due to disturbance light. Further, when the photodetection device of the present invention is applied to a pachinko game machine,
Since it is extremely difficult to irradiate light synchronized with the fluctuation period from the outside, it is possible to prevent fraud that intentionally causes a malfunction.

【0009】また、本発明においては、周期変動手段
は、発光周期をランダムに変動させている。あるいは、
周期変動手段は、発光周期を段階的に変動させている。
また、周期変動手段は、乱数を発生する乱数発生手段を
備え、乱数発生手段により発生された乱数に基づいて、
発光周期を変動させている。また、周期変動手段は、周
期が相互に異なる複数の信号に基づいて、発光周期を変
動させている。また、周期変動手段は、波形が相互に異
なる複数の信号に基づいて、発光周期を変動させてい
る。
Further, in the present invention, the period changing means randomly changes the light emission period. Or
The period changing means changes the light emission period stepwise.
Further, the cycle changing means includes a random number generating means for generating a random number, and based on the random number generated by the random number generating means,
The light emission cycle is varied. Further, the cycle changing means changes the light emission cycle based on a plurality of signals having different cycles. Further, the cycle varying means varies the light emission cycle based on a plurality of signals having different waveforms.

【0010】これら方法のいずれによっても、発光周期
を変動させることができる。
The light emission cycle can be varied by any of these methods.

【0011】更に、本発明においては、周期変動手段
は、外部からの信号に応答して発光周期を変動させてい
る。
Further, in the present invention, the period changing means changes the light emission period in response to an external signal.

【0012】これにより、発光周期の変動を外部から制
御することが可能になる。
This makes it possible to externally control the fluctuation of the light emission cycle.

【0013】また、本発明においては、発光素子の光に
対応する受光素子の出力信号を通過させる帯域通過フィ
ルターを更に備え、同期検出手段は、受光素子の出力信
号を帯域通過フィルターを介して入力している。
The present invention further comprises a band-pass filter for passing an output signal of the light-receiving element corresponding to the light of the light-emitting element, and the synchronization detecting means inputs the output signal of the light-receiving element via the band-pass filter. are doing.

【0014】この様な帯域通過フィルターによって、発
光素子の光に対応する受光素子の出力信号のみを選択
し、かつ外乱光に対応する受光素子の出力信号を排除す
ることができる。例えば、多様な周波数の成分が含まれ
ている照明器具の光をほぼ排除することができる。
With such a band-pass filter, only the output signal of the light receiving element corresponding to the light of the light emitting element can be selected, and the output signal of the light receiving element corresponding to the disturbance light can be excluded. For example, it is possible to substantially eliminate light from a lighting apparatus that includes components of various frequencies.

【0015】更に、本発明においては、発光周期の変動
に応じて、帯域通過フィルターの周波数帯域を変動させ
ている。
Further, in the present invention, the frequency band of the band-pass filter is changed according to the change of the light emission cycle.

【0016】ここでは、発光素子の発光周期の変動に伴
い、発光素子の光の周波数成分も変動するので、帯域通
過フィルターの周波数帯域を変動させることにより、常
に、発光素子の光に対応する受光素子の出力信号を適確
に選択している。
Here, since the frequency component of the light of the light emitting element fluctuates with the fluctuation of the light emitting cycle of the light emitting element, the frequency band of the band-pass filter is fluctuated, so that the light receiving element corresponding to the light of the light emitting element is always obtained. The output signal of the element is properly selected.

【0017】また、本発明においては、発光素子の発光
時間を33マイクロ秒よりも長く設定し、この発光時間
に対応させて帯域通過フィルターの高域側カットオフ周
波数を設定している。
Further, in the present invention, the light emitting time of the light emitting element is set longer than 33 microseconds, and the high-frequency cutoff frequency of the band-pass filter is set corresponding to the light emitting time.

【0018】一般に、インバータ内蔵の照明器具では、
30KHz以上の周波数が採用されている。このため、
この様な照明器具の光と明確に区別するには、発光素子
の発光時間を33マイクロ秒よりも長く設定すれば良く
(発光周波数を30KHz未満に設定)、これに応じて
帯域通過フィルターの高域側カットオフ周波数(30K
Hz未満)を設定すれば、帯域通過フィルターによっ
て、発光素子の光に対応する受光素子の出力信号を選択
し、かつ照明器具の光に対応する受光素子の出力信号を
排除することができる。
Generally, in a lighting fixture with a built-in inverter,
A frequency of 30 KHz or more is employed. For this reason,
In order to clearly distinguish the light from such a luminaire, the light emission time of the light emitting element may be set longer than 33 microseconds (the light emission frequency is set to less than 30 KHz). Frequency cut-off frequency (30K
(Less than Hz), the output signal of the light receiving element corresponding to the light of the light emitting element can be selected by the band-pass filter, and the output signal of the light receiving element corresponding to the light of the lighting fixture can be excluded.

【0019】更に、本発明においては、同期検出手段
は、発光素子の発光周期に同期して、受光素子の出力信
号を検出すると、発光周期以上に相当する間、この検出
された信号をラッチするラッチ手段を備えている。
Furthermore, in the present invention, when the synchronization detecting means detects the output signal of the light receiving element in synchronization with the light emitting cycle of the light emitting element, the synchronization detecting means latches the detected signal for a period equal to or longer than the light emitting cycle. Latch means is provided.

【0020】この様にラッチ手段により受光素子の出力
信号をラッチすれば、光検出装置の検出結果を容易に確
認することができる。
If the output signal of the light receiving element is latched by the latch means, the detection result of the photodetector can be easily confirmed.

【0021】また、本発明においては、周期変動手段及
び同期検出手段を同一の集積回路上に形成している。
Further, in the present invention, the period changing means and the synchronization detecting means are formed on the same integrated circuit.

【0022】これにより、信号伝達経路を短縮すること
ができ、外乱ノイズの影響を受け難くなる。
As a result, the signal transmission path can be shortened, and the influence of disturbance noise is reduced.

【0023】更に、本発明においては、発光素子からの
光を受光素子のみに入射させる光経路を更に備えてい
る。
Further, the present invention further includes an optical path for allowing light from the light emitting element to enter only the light receiving element.

【0024】この様に発光素子の光を受光素子のみに入
射させれば、外部から発光素子の光を検出して、発光周
期を測定することが不可能となる。例えば、パチンコ遊
戯機においては、発光周期を外部で測定して、該発光周
期の光を模作することが不可能となり、不正を目的と
し、誤動作を意図的に誘因するために、該発光周期の光
を外部から照射することができなくなる。
If the light of the light emitting element is made incident only on the light receiving element, it becomes impossible to detect the light of the light emitting element from the outside and measure the light emission period. For example, in a pachinko game machine, it is impossible to externally measure the light emission cycle and imitate the light of the light emission cycle, and for the purpose of fraud and intentionally causing a malfunction, the light emission cycle is Light cannot be irradiated from outside.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0026】図1は、本発明の光検出装置の一実施形態
を示すブロック図である。本実施形態の光検出装置で
は、発光素子(発光ダイオード)1から光を出射し、こ
の光を被検出物体2で反射させて受光素子(フォトダイ
オード)3に入射させ、この受光素子3の出力に基づい
て、被検出物体2の有無を判定している。また、発光素
子1の発光タイミングと、受光素子3の受光タイミング
を比較し、両者のタイミングが同期したときに、判定結
果を有効なものとみなしている。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the photodetector of the present invention. In the photodetector of the present embodiment, light is emitted from a light emitting element (light emitting diode) 1, this light is reflected by an object 2 to be detected, and is incident on a light receiving element (photodiode) 3. , The presence or absence of the detected object 2 is determined. Further, the light emission timing of the light emitting element 1 is compared with the light reception timing of the light receiving element 3, and when the two timings are synchronized, the determination result is regarded as valid.

【0027】さて、第1及び第2発振器4,5は、相互
に周波数が異なるそれぞれの発振信号を形成し、これら
の発振信号をパルス変動回路6に出力する。パルス変動
回路6は、各発振信号に基づいて、周期が変動するパル
ス信号Pを生成し、このパルス信号Pをタイミング信号
発生回路7に出力する。例えば、パルス変動回路6は、
それぞれの発振信号を合成し、この合成信号のレベルが
予設定の閾値を超える度に、パルス信号Pを生成して出
力する。
The first and second oscillators 4 and 5 form respective oscillation signals having different frequencies from each other, and output these oscillation signals to the pulse variation circuit 6. The pulse variation circuit 6 generates a pulse signal P whose period varies based on each oscillation signal, and outputs the pulse signal P to the timing signal generation circuit 7. For example, the pulse variation circuit 6
Each of the oscillation signals is synthesized, and each time the level of the synthesized signal exceeds a preset threshold, a pulse signal P is generated and output.

【0028】タイミング信号発生回路7は、例えば4ビ
ットのバイナリカウンタとゲート回路等を備えており、
16ビットのパルス信号Pを入力する度に、図2(i)
の発光素子駆動パルス信号を発光素子パルス駆動回路8
に出力する。図2(i)の発光素子駆動パルス信号は、
そのパルス幅Aがその周期Bの1/16に設定されてい
る。パルス信号Pの周期が変動するので、周期Bも変動
する。
The timing signal generating circuit 7 includes, for example, a 4-bit binary counter and a gate circuit.
Each time a 16-bit pulse signal P is input, the signal shown in FIG.
The light emitting element driving pulse signal of the light emitting element pulse driving circuit 8
Output to The light emitting element driving pulse signal in FIG.
The pulse width A is set to 1/16 of the cycle B. Since the cycle of the pulse signal P changes, the cycle B also changes.

【0029】また、タイミング信号発生回路7は、図2
(c)の信号検出ゲートパルス信号、図2(e)のノイ
ズ検出ゲートパルス信号、及び図2(h)のシフトレジ
スタクロック信号を形成し、これらの信号を信号処理回
路13に出力する。
Further, the timing signal generation circuit 7
The signal detection gate pulse signal shown in FIG. 2C, the noise detection gate pulse signal shown in FIG. 2E, and the shift register clock signal shown in FIG. 2H are formed, and these signals are output to the signal processing circuit 13.

【0030】発光素子パルス駆動回路8は、スイッチ回
路や定電流回路等を備えており、図2(i)の発光素子
駆動パルス信号を入力すると、この発光素子駆動パルス
信号を増幅して発光素子1に加える。これにより、発光
素子1が図2(i)の発光素子駆動パルス信号の変動周
期に同期して発光する。
The light emitting element pulse driving circuit 8 includes a switch circuit, a constant current circuit, and the like. When the light emitting element driving pulse signal shown in FIG. Add to 1. Thus, the light emitting element 1 emits light in synchronization with the fluctuation cycle of the light emitting element drive pulse signal in FIG.

【0031】被検出物体2が在る状態では、発光素子1
の光は、被検出物体2で反射され、受光素子2に入射さ
れる。これにより、発光素子駆動パルス信号に同期した
光が受光素子2で受光される。
When the object to be detected 2 is present, the light emitting element 1
Is reflected by the detected object 2 and is incident on the light receiving element 2. Thus, light synchronized with the light emitting element drive pulse signal is received by the light receiving element 2.

【0032】受光素子2の出力信号は、ヘッドアンプ1
0により増幅されてから、交流アンプ11に入力され
る。交流アンプ11は、受光素子2の出力信号から直流
成分及び低周波数成分を除去して、高周波数成分の信号
を出力する。コンパレータ12は、高周波数成分の信号
を予め設定された第1閾値と比較し、高周波数成分の信
号が第1閾値以上になると、ハイレベルの信号を信号処
理回路13に出力する。このコンパレータ12において
は、高周波数成分の信号が第1閾値以上になって、その
出力をハイレベルに一旦設定すると、高周波数成分の信
号が第1閾値よりも低い第2閾値以下になるまで、その
出力をローレベルに戻すことはない。この様な入力に対
する出力のヒステリシス特性により、高周波数成分の信
号のレベルが第1閾値近傍で不安定であっても、コンパ
レータ12の出力が頻繁に切り替わらずに済み、チャタ
リング現象を防止することができる。
The output signal of the light receiving element 2 is
After being amplified by 0, it is input to the AC amplifier 11. The AC amplifier 11 removes a DC component and a low frequency component from an output signal of the light receiving element 2 and outputs a signal of a high frequency component. The comparator 12 compares the high-frequency component signal with a preset first threshold value, and outputs a high-level signal to the signal processing circuit 13 when the high-frequency component signal exceeds the first threshold value. In the comparator 12, once the signal of the high frequency component is equal to or higher than the first threshold and the output thereof is once set to the high level, the signal of the high frequency component is equal to or lower than the second threshold lower than the first threshold. It does not return its output to a low level. Due to the hysteresis characteristic of the output with respect to such an input, even if the level of the signal of the high frequency component is unstable near the first threshold, the output of the comparator 12 does not need to be switched frequently, and the chattering phenomenon can be prevented. it can.

【0033】信号処理回路13は、例えば図3に示す様
に信号検出ゲート回路13a、ノイズ検出ゲート回路1
3b、及びディジタル積分回路13cを備えている。信
号検出ゲート回路13aは、タイミング信号発生回路7
からの図2(c)の信号検出ゲートパルス信号を入力
し、この信号に同期してコンパレータ12の出力をサン
プリングしてディジタル積分回路13cに与える。これ
により、発光素子1が発光したタイミングで、コンパレ
ータ12の出力がサンプリングされる。図2(i)及び
(c)の比較から明らかな様に、図2(c)の信号検出
ゲートパルス信号は、図2(i)の発光素子駆動パルス
信号よりも僅かに遅延されている。この遅延の時間は、
図2(i)の発光素子駆動パルス信号の生成からコンパ
レータ12の出力がハイレベルになるまでに要する時間
を考慮して設定される。
The signal processing circuit 13 includes, for example, a signal detection gate circuit 13a and a noise detection gate circuit 1 as shown in FIG.
3b and a digital integration circuit 13c. The signal detection gate circuit 13a includes the timing signal generation circuit 7
2 (c) is input, and the output of the comparator 12 is sampled in synchronization with this signal and supplied to the digital integration circuit 13c. Thus, the output of the comparator 12 is sampled at the timing when the light emitting element 1 emits light. As is clear from the comparison between FIGS. 2 (i) and 2 (c), the signal detection gate pulse signal in FIG. 2 (c) is slightly delayed from the light emitting element drive pulse signal in FIG. 2 (i). The time of this delay is
The setting is made in consideration of the time required from the generation of the light emitting element drive pulse signal in FIG.

【0034】ディジタル積分回路13cは、例えば3段
のシフトレジスタを備えており、図2(h)のシフトレ
ジスタクロックに同期して、コンパレータ12の出力を
シフトレジスタに順次蓄積してシフトし、このシフトレ
ジスタ内の各信号レベルに応じて、ハイレベル又はロー
レベルの信号を出力する。例えば、図2(c)の信号検
出ゲートパルス信号に同期して、コンパレータ12のハ
イレベルの出力が3回連続してサンプリングされると、
ディジタル積分回路13cからハイレベルの信号が出力
され、またコンパレータ12のローレベルの出力が3回
連続してサンプリングされると、ディジタル積分回路1
3cからローレベルの信号が出力される。
The digital integration circuit 13c includes, for example, a three-stage shift register. The output of the comparator 12 is sequentially accumulated in the shift register and shifted in synchronization with the shift register clock shown in FIG. A high-level signal or a low-level signal is output according to each signal level in the shift register. For example, when the high-level output of the comparator 12 is sampled three times consecutively in synchronization with the signal detection gate pulse signal of FIG.
When a high-level signal is output from the digital integration circuit 13c and the low-level output of the comparator 12 is sampled three times in succession, the digital integration circuit 1
A low level signal is output from 3c.

【0035】更に、ノイズ検出ゲート回路13bは、タ
イミング信号発生回路7からの図2(e)のノイズ検出
ゲートパルス信号を入力し、この信号に同期してコンパ
レータ12の出力をサンプリングしてディジタル積分回
路13cに与える。これにより、発光素子1が発光して
いないタイミングで、コンパレータの出力がサンプリン
グされる。ディジタル積分回路13cは、ノイズ検出ゲ
ート回路13bによってサンプリングされたコンパレー
タ12の出力がハイレベルであれば、シフトレジスタを
初期設定して、ローレベルの信号を出力する。
Further, the noise detection gate circuit 13b receives the noise detection gate pulse signal of FIG. 2 (e) from the timing signal generation circuit 7, samples the output of the comparator 12 in synchronization with this signal, and performs digital integration. It is given to the circuit 13c. Thus, the output of the comparator is sampled at the timing when the light emitting element 1 does not emit light. If the output of the comparator 12 sampled by the noise detection gate circuit 13b is at a high level, the digital integration circuit 13c initializes the shift register and outputs a low-level signal.

【0036】信号処理回路13からの信号は、出力回路
14を通じて外部に出力される。また、定電圧回路15
は、この光検出装置の各部に動作電圧を供給するもので
ある。
The signal from the signal processing circuit 13 is output to the outside through the output circuit 14. In addition, the constant voltage circuit 15
Supplies an operating voltage to each part of the photodetector.

【0037】ここでは、第1及び第2発振器4,5、パ
ルス変動回路6、タイミング信号発生回路7、発光素子
パルス駆動回路8、ヘッドアンプ10、交流アンプ1
1、コンパレータ12、信号処理回路13、出力回路1
4、及び定電圧回路15を1チップの集積回路上に形成
している。これは、これらの回路をそれぞれ独立分離し
て形成すると、外部ノイズに弱くなったり、各回路間の
線材の容量成分の影響が大きくなるためであり、これら
の回路を1チップの集積回路上に設ければ、耐ノイズ性
が格段に向上するためである。特に、本実施形態では、
発光素子1の光を被検出物体2で反射させ、この反射光
を受光素子3で受光するという反射型の装置であるか
ら、受光素子3の受光レベルが低く、その出力レベルも
低くなるので、ヘッドアンプ10の増幅率を高く設定す
る必要があり、ノイズの影響を受け易い。このため、各
回路の集積化による耐ノイズ性の向上を図る必要があ
る。
Here, the first and second oscillators 4 and 5, a pulse variation circuit 6, a timing signal generation circuit 7, a light emitting element pulse drive circuit 8, a head amplifier 10, an AC amplifier 1
1, comparator 12, signal processing circuit 13, output circuit 1
4 and the constant voltage circuit 15 are formed on a one-chip integrated circuit. This is because, if these circuits are formed separately from each other, the circuit is susceptible to external noise and the influence of the capacitance component of the wire between the circuits becomes large. These circuits are mounted on a one-chip integrated circuit. This is because noise resistance can be significantly improved if provided. In particular, in the present embodiment,
Since this is a reflection-type device in which light from the light emitting element 1 is reflected by the object 2 to be detected and the reflected light is received by the light receiving element 3, the light receiving level of the light receiving element 3 is low and the output level thereof is also low. It is necessary to set the amplification factor of the head amplifier 10 high, and the head amplifier 10 is easily affected by noise. For this reason, it is necessary to improve noise resistance by integrating each circuit.

【0038】この様な構成の光検出装置の動作の一例を
図4のタイミングチャートに従って説明する。尚、図4
(c)及び(e)の各信号は、図2(c)及び(e)の
各信号と同一である。
An example of the operation of the photodetector having such a configuration will be described with reference to the timing chart of FIG. FIG.
Each signal in (c) and (e) is the same as each signal in FIGS. 2 (c) and (e).

【0039】まず、時点T0 で、被検出物体2が無くな
ると、発光素子1が発光素子駆動パルス信号(図2
(i)に示す)に同期して発光しても、図4(a)に示
す様に発光素子1の光が受光素子3で受光されないの
で、図4(b)に示す様にコンパレータ12の出力がロ
ーレベルとなる。この後、信号処理回路13において
は、図4(c)の信号検出ゲートパルス信号に同期し
て、信号検出ゲート回路13aによってコンパレータ1
2のローレベルの出力が3回連続してサンプリングさ
れ、時点T1で、図4(g)に示す様にディジタル積分
回路13cの出力がローレベルに切り替わる。このロー
レベルの出力は、被検出物体2が無いことを示してお
り、出力回路14を通じて外部に取り出される。
First, at time T0, when the object 2 to be detected disappears, the light emitting element 1 emits a light emitting element driving pulse signal (FIG. 2).
4 (a), the light of the light emitting element 1 is not received by the light receiving element 3 as shown in FIG. 4 (a). The output goes low. Thereafter, in the signal processing circuit 13, the signal detection gate circuit 13a synchronizes the comparator 1 with the signal detection gate pulse signal in FIG.
2 is sampled three times in succession, and at time T1, the output of the digital integration circuit 13c switches to low level as shown in FIG. 4 (g). This low-level output indicates that the detected object 2 does not exist, and is output to the outside through the output circuit 14.

【0040】次に、時点T2 で、発光素子駆動パルス信
号(図2(i)に示す)に同期した外乱光が受光素子3
で受光されると、図4(b)に示す様にコンパレータ1
2の出力がハイレベルとなる。このとき、信号処理回路
13においては、図4(c)の信号検出ゲートパルス信
号及び図4(e)のノイズ検出ゲートパルス信号のいず
れにもコンパレータ12のハイレベルの出力が同期して
いるので、図4(d)及び(f)に示す様に信号検出ゲ
ート回路13a及びノイズ検出ゲート回路13bによっ
てコンパレータ12のハイレベルの出力がサンプリング
される。この場合、ノイズ検出ゲート回路13bの出力
によってディジタル積分回路13cが初期設定されるの
で、ディジタル積分回路13cの出力がローレベルに維
持される。
Next, at time T2, disturbance light synchronized with the light emitting element drive pulse signal (shown in FIG.
When the light is received by the comparator 1, as shown in FIG.
2 becomes high level. At this time, in the signal processing circuit 13, the high-level output of the comparator 12 is synchronized with both the signal detection gate pulse signal of FIG. 4C and the noise detection gate pulse signal of FIG. 4E. 4 (d) and 4 (f), the high-level output of the comparator 12 is sampled by the signal detection gate circuit 13a and the noise detection gate circuit 13b. In this case, since the digital integrator 13c is initialized by the output of the noise detection gate circuit 13b, the output of the digital integrator 13c is maintained at a low level.

【0041】尚、図4(c)の信号検出ゲートパルス信
号のみにコンパレータ12のハイレベルの出力が同期
し、信号検出ゲート回路13aのみによってコンパレー
タ12のハイレベルの出力がサンプリングされたとして
も、このハイレベルの出力が3回連続してサンプリング
されないので、ディジタル積分回路13cの出力がロー
レベルに維持される。
Incidentally, even if the high-level output of the comparator 12 is synchronized only with the signal detection gate pulse signal of FIG. 4C and the high-level output of the comparator 12 is sampled only by the signal detection gate circuit 13a, Since this high-level output is not sampled three consecutive times, the output of the digital integration circuit 13c is maintained at a low level.

【0042】次に、時点T3 で、発光素子駆動パルス信
号(図2(i)に示す)に非同期の外乱光が受光素子3
で受光されると、図4(b)に示す様にコンパレータ1
2の出力レベルがハイレベルとなる。このハイレベルの
出力は、図4(c)の信号検出ゲートパルス信号及び図
4(e)のノイズ検出ゲートパルス信号のいずれにも非
同期であるから、信号検出ゲート回路13a及びノイズ
検出ゲート回路13bによってサンプリングされること
はなく、ディジタル積分回路13cの出力がローレベル
に維持される。
Next, at time T3, disturbance light asynchronous with the light emitting element driving pulse signal (shown in FIG.
When the light is received by the comparator 1, as shown in FIG.
2 becomes high level. Since this high-level output is asynchronous to both the signal detection gate pulse signal of FIG. 4C and the noise detection gate pulse signal of FIG. 4E, the signal detection gate circuit 13a and the noise detection gate circuit 13b , The output of the digital integration circuit 13c is maintained at a low level.

【0043】次に、時点T4 で、低周波数成分の外乱光
が受光素子3で受光される。この外乱光に対応する受光
素子3の出力は、低周波数成分であるため、交流アンプ
11により除去され、コンパレータ12に加えられるこ
とはない。従って、交流アンプ11の後段に変化がな
く、ディジタル積分回路13cの出力がローレベルに維
持される。
Next, at time T4, disturbance light having a low frequency component is received by the light receiving element 3. Since the output of the light receiving element 3 corresponding to this disturbance light is a low frequency component, it is removed by the AC amplifier 11 and is not added to the comparator 12. Therefore, there is no change in the subsequent stage of the AC amplifier 11, and the output of the digital integration circuit 13c is maintained at a low level.

【0044】次に、時点T5 で、被検出物体2が現われ
ると、発光素子駆動パルス信号(図2(i)に示す)に
同期して、図4(a)に示す様に発光素子1の光が受光
素子3で受光され、図4(b)に示す様にコンパレータ
12の出力がハイレベルとなる。この後、信号処理回路
13においては、図4(c)の信号検出ゲートパルス信
号に同期して、図4(d)に示す様に信号検出ゲート回
路13aによってコンパレータ12のハイレベルの出力
が3回連続してサンプリングされ、時点T6 で、図4
(g)に示す様にディジタル積分回路13cの出力がハ
イレベルに切り替わる。このハイレベルの出力は、被検
出物体2が在ることを示しており、出力回路14を通じ
て外部に取り出される。
Next, when the detected object 2 appears at time T5, the light emitting element 1 is synchronized with the light emitting element drive pulse signal (shown in FIG. 2 (i)) as shown in FIG. The light is received by the light receiving element 3, and the output of the comparator 12 becomes high level as shown in FIG. Thereafter, in the signal processing circuit 13, in synchronization with the signal detection gate pulse signal of FIG. 4C, the high-level output of the comparator 12 becomes 3 by the signal detection gate circuit 13a as shown in FIG. 4 times at a time T6.
As shown in (g), the output of the digital integration circuit 13c switches to the high level. This high-level output indicates that the detected object 2 is present, and is taken out through the output circuit 14.

【0045】尚、発光素子1の光に、低周波数成分の外
乱光が重畳しているものの、この外乱光に対応する受光
素子3の出力が交流アンプ11により除去されるので、
この外乱光が交流アンプ11の後段に影響を与えること
はない。
Although the disturbance light having a low frequency component is superimposed on the light of the light emitting element 1, the output of the light receiving element 3 corresponding to the disturbance light is removed by the AC amplifier 11.
This disturbance light does not affect the subsequent stage of the AC amplifier 11.

【0046】また、ノイズ検出ゲート回路13bの前段
に、ラッチ回路を設け、このラッチ回路によって、シフ
トレジスタクロック信号の直後から発光素子駆動パルス
の直前までの期間に発生した外乱光に対応するコンパレ
ータ12の出力をラッチしても良い。これにより、発光
素子駆動パルスの前に発生した外乱光を検出することが
可能になる。
In addition, a latch circuit is provided at a stage preceding the noise detection gate circuit 13b, and the latch circuit is used by the comparator 12 corresponding to disturbance light generated during a period from immediately after the shift register clock signal to immediately before the light emitting element driving pulse. May be latched. This makes it possible to detect disturbance light generated before the light emitting element drive pulse.

【0047】この様に本実施形態の光検出装置では、直
流成分及び低周波数成分の外乱光に対応する受光素子3
の出力を除去するので、この外乱光の影響を受けること
がない。また、高周波数成分の外乱光であっても、この
外乱光が発光素子1の発光タイミングに一致しなけれ
ば、この外乱光をノイズとして扱うので、被検出物体2
の誤検出を招かずに済む。更に、高周波数成分の外乱光
であって、この外乱光のタイミングが発光素子1の発光
タイミングに一致したとしても、この外乱光のタミング
が発光素子1の発光タイミングに連続して3回一致しな
ければ、この外乱光をノイズとして扱うので、被検出物
体2の誤検出を招かずに済む。しかも、発光素子1の発
光タイミングの周期が変動するので、この変動周期に、
インバータ内蔵の照明器具の光が同期することはなく、
照明器具の光によって、誤検出が発生することはない。
更に、この光検出装置をパチンコ遊技機に適用した場合
は、変動周期に同期した光を外部から照射することが極
めて困難であるから、誤動作を意図的に誘因するという
不正を防止することができる。
As described above, in the photodetector of this embodiment, the light receiving element 3 corresponding to the disturbance light of the DC component and the low frequency component is used.
Is removed, so that it is not affected by the disturbance light. Even if the disturbance light has a high frequency component, if the disturbance light does not coincide with the light emission timing of the light emitting element 1, the disturbance light is treated as noise.
Erroneous detection does not occur. Further, even if the disturbance light is a high frequency component and the timing of the disturbance light coincides with the light emission timing of the light emitting element 1, the timing of the disturbance light coincides with the light emission timing of the light emitting element 3 three times continuously. Otherwise, the disturbance light is treated as noise, so that erroneous detection of the detected object 2 can be avoided. Moreover, since the cycle of the light emission timing of the light emitting element 1 fluctuates,
The light of the lighting equipment with built-in inverter is not synchronized,
False detection does not occur due to the light of the lighting fixture.
Furthermore, when this light detection device is applied to a pachinko game machine, it is extremely difficult to irradiate light synchronized with the fluctuation period from the outside, so that it is possible to prevent fraud that intentionally causes a malfunction. .

【0048】ところで、上記実施形態では、第1及び第
2発振器4,5の各発振信号に基づいて、周期が変動す
るパルス信号Pを形成しているが、他の方法により、パ
ルス信号Pを形成しても構わない。例えば、マイクロコ
ンピュータによって乱数を発生させ、この乱数に対応す
るパルス信号Pの周期を設定しても構わない。あるい
は、マイクロコンピュータによって変数を段階的に変化
せ、この変数に対応するパルス信号Pの周期を設定して
も構わない。更に、マイクロコンピュータを外部から制
御するための入力端子を設け、乱数や変数等の発生方法
や発生周期等を外部から入力端子を通じてマイクロコン
ピュータに指示しても構わない。
In the above embodiment, the pulse signal P whose period fluctuates is formed based on the oscillation signals of the first and second oscillators 4 and 5, but the pulse signal P is formed by another method. It may be formed. For example, a microcomputer may generate a random number and set the cycle of the pulse signal P corresponding to the random number. Alternatively, a variable may be changed stepwise by a microcomputer, and the cycle of the pulse signal P corresponding to this variable may be set. Further, an input terminal for externally controlling the microcomputer may be provided, and a method of generating a random number, a variable, and the like, a generation cycle, and the like may be externally instructed to the microcomputer through the input terminal.

【0049】また、図5に示す様な回路によっても、周
期が変動するパルス信号を形成することができる。図5
において、三角波発振器22は、図6(イ)の三角波信
号を発生して、この三角波信号をゲート制御回路23に
出力する。ゲート制御回路23は、三角波信号と図6
(イ)の予め設定された閾値電圧Vthを比較し、三角波
信号のレベルが閾値電圧Vth以上のときにハイレベルと
なり、三角波信号のレベルが閾値電圧Vth未満のときに
ローレベルとなる図6(ロ)に示す方形波信号を発振器
25に出力する。
Also, a pulse signal whose period fluctuates can be formed by a circuit as shown in FIG. FIG.
, The triangular wave oscillator 22 generates the triangular wave signal shown in FIG. 6A and outputs the triangular wave signal to the gate control circuit 23. The gate control circuit 23 receives the triangular wave signal and FIG.
FIG. 6 (b) comparing the preset threshold voltage Vth of FIG. 6 (b), when the level of the triangular wave signal is higher than the threshold voltage Vth, the level becomes high, and when the level of the triangular wave signal is lower than the threshold voltage Vth, the level becomes low. The square wave signal shown in (b) is output to the oscillator 25.

【0050】発振器25は、オペアンプ24、各抵抗R
1 、R2 、帰還ループに挿入された各抵抗R3 、R4 と
ゲート回路26、及びコンデンサCからなる。ゲート制
御回路23からの方形波信号は、ゲート回路26に加え
られる。方形波信号がハイレベルのときには、ゲート回
路26がオープン状態となり、帰還ループの抵抗値が抵
抗R3 の値となる。また、方形波信号がローレベルのと
きには、ゲート回路26がクローズ状態となり、帰還ル
ープの抵抗値が各抵抗R3 、R4 の合成値となる。各抵
抗R3 、R4 の合成値が抵抗R3 の値よりも低いため、
ゲート回路26がクローズ状態のときの方が、コンデン
サCの充放電時間が短くなり、発振器25の発振周期が
短くなる。コンデンサCの端子電圧は、図6(ハ)に示
す様に変化し、発振器25の出力は、図6(ニ)に示す
様に変化する。
The oscillator 25 includes an operational amplifier 24, each resistor R
1, R2, each of the resistors R3 and R4 inserted in the feedback loop, the gate circuit 26, and the capacitor C. The square wave signal from the gate control circuit 23 is applied to the gate circuit 26. When the square wave signal is at a high level, the gate circuit 26 is open, and the resistance value of the feedback loop becomes the value of the resistor R3. When the square wave signal is at the low level, the gate circuit 26 is in the closed state, and the resistance value of the feedback loop is the combined value of the resistors R3 and R4. Since the combined value of the resistors R3 and R4 is lower than the value of the resistor R3,
When the gate circuit 26 is in the closed state, the charging and discharging time of the capacitor C is shorter, and the oscillation cycle of the oscillator 25 is shorter. The terminal voltage of the capacitor C changes as shown in FIG. 6C, and the output of the oscillator 25 changes as shown in FIG.

【0051】図6(イ)乃至(ニ)から明らかな様に、
方形波信号がハイレベルで、ゲート回路26がクローズ
状態のときに、コンデンサCの充放電時間が短くなっ
て、発振器25から出力されるパルス信号Pの周期が短
くなっている。また、方形波信号がローレベルで、ゲー
ト回路26がオープン状態のときに、コンデンサCの充
放電時間が長くなって、発振器25からのパルス信号P
の周期が長くなっている。
As is clear from FIGS. 6A to 6D,
When the square wave signal is at the high level and the gate circuit 26 is in the closed state, the charging and discharging time of the capacitor C is short, and the cycle of the pulse signal P output from the oscillator 25 is short. Further, when the square wave signal is at a low level and the gate circuit 26 is in the open state, the charging and discharging time of the capacitor C becomes longer, and the pulse signal P from the oscillator 25 becomes longer.
Period is longer.

【0052】ここでは、三角波発振器22の三角波信号
の周期と、発振器25の方形波信号の周期とが常に非同
期であるため、発振器25の方形波信号の周期が不均一
に変動する。尚、三角波発振器22及びゲート制御回路
23の代わりに、図6(ロ)の方形波信号を出力する他
の発振器を設けても良い。
Here, since the cycle of the triangular wave signal of the triangular wave oscillator 22 and the cycle of the square wave signal of the oscillator 25 are always asynchronous, the cycle of the square wave signal of the oscillator 25 fluctuates unevenly. Note that, instead of the triangular wave oscillator 22 and the gate control circuit 23, another oscillator that outputs a square wave signal shown in FIG.

【0053】また、図7に示す様に、パルス変動回路6
とタイミング信号発生回路7間に、帯域通過フィルター
17を挿入しても構わない。この帯域通過フィルター1
7は、発光素子1の光に対応する受光素子3の出力信号
のみを通過させる通過帯域を有している。発光素子1の
発光周期の変動に伴い、受光素子3の出力信号の周波数
成分も変動するので、帯域通過フィルター17の通過帯
域を変動させる。ここでは、図5に示す三角波発振器2
2、ゲート制御回路23、及び発振器25を適用してお
り、ゲート制御回路23からの図6(ロ)の方形波信号
を帯域通過フィルター17に加え、この方形波信号に応
答して帯域通過フィルター17の各定数(抵抗値やコン
デンサ容量)を切り換えて、帯域通過フィルター17の
通過帯域を変動させている。
Further, as shown in FIG.
A band pass filter 17 may be inserted between the timing signal generator 7 and the timing signal generator 7. This bandpass filter 1
Reference numeral 7 has a pass band for passing only the output signal of the light receiving element 3 corresponding to the light of the light emitting element 1. Since the frequency component of the output signal of the light receiving element 3 also changes with the change of the light emitting cycle of the light emitting element 1, the pass band of the band pass filter 17 is changed. Here, the triangular wave oscillator 2 shown in FIG.
2, the gate control circuit 23 and the oscillator 25 are applied, and the square wave signal of FIG. 6B from the gate control circuit 23 is added to the band-pass filter 17, and the band-pass filter is responded to the square wave signal. The pass band of the band-pass filter 17 is changed by switching each constant (resistance value or capacitor capacity) of the filter 17.

【0054】この結果、発光素子1の光に対応する受光
素子3の出力信号のみを選択することができ、より正確
な検出と誤検出の防止が可能になる。
As a result, only the output signal of the light receiving element 3 corresponding to the light of the light emitting element 1 can be selected, and more accurate detection and erroneous detection can be prevented.

【0055】また、インバータ内蔵の照明機器では、3
0KHz以上の周波数が採用されており、その光に、基
本周波数の成分と倍数成分が含まれる。このため、帯域
通過フィルター17の通過帯域の上限(高域側カットオ
フ周波数)を30KHz未満に設定すると共に、発光素
子の発光時間を33マイクロ秒よりも長く設定すれば、
発光素子1の光に対応する受光素子3の出力信号を帯域
通過フィルター17を通過させて選択し、かつインバー
タ内蔵の照明機器の光に対応する受光素子3の出力信号
を排除することができる。
In a lighting device with a built-in inverter, 3
A frequency of 0 KHz or higher is employed, and the light contains a fundamental frequency component and a multiple component. Therefore, if the upper limit of the pass band of the band-pass filter 17 (higher cut-off frequency) is set to less than 30 KHz and the light emission time of the light emitting element is set to be longer than 33 microseconds,
The output signal of the light receiving element 3 corresponding to the light of the light emitting element 1 can be selected by passing through the band-pass filter 17, and the output signal of the light receiving element 3 corresponding to the light of the lighting equipment with a built-in inverter can be excluded.

【0056】この様な光検出装置は、パチンコ遊技機に
おけるパチンコ球の検出や、複写機における用紙の検出
等に適用することができる。
Such a light detection device can be applied to detection of a pachinko ball in a pachinko game machine, detection of a sheet in a copying machine, and the like.

【0057】図8は、パチンコ球を検出するためのパチ
ンコ球検出装置を示している。図8(a)は装置の平面
図であり、図8(b)は装置の側面図であり、図8
(c)は装置の縦断面図である。
FIG. 8 shows a pachinko ball detecting apparatus for detecting a pachinko ball. 8A is a plan view of the apparatus, FIG. 8B is a side view of the apparatus, and FIG.
(C) is a longitudinal sectional view of the device.

【0058】このパチンコ球検出装置には、図7に示す
光検出装置が適用されている。発光素子1から出射され
た光は、シリンドリカルレンズ31及び各スリット32
の間を介してホルダー33の通過孔33aに至る。この
とき、パチンコ球が自然落下して通過孔33aを通過
し、パチンコ球34が検出範囲に入ると、発光素子1か
らの光がパチンコ球34の表面で反射され、この反射光
が各スリット35の間、シリンドリカルレンズ36及び
プリズム37を介して受光素子3に入射する。
The light detection device shown in FIG. 7 is applied to this pachinko ball detection device. The light emitted from the light emitting element 1 is divided into a cylindrical lens 31 and each slit 32.
To the passage hole 33a of the holder 33 through the gap. At this time, when the pachinko ball naturally falls and passes through the passage hole 33a and the pachinko ball 34 enters the detection range, light from the light emitting element 1 is reflected on the surface of the pachinko ball 34, and this reflected light is During this time, the light enters the light receiving element 3 via the cylindrical lens 36 and the prism 37.

【0059】また、パチンコ球が通過孔33aに入って
いなければ、発光素子1の光は、分散してしまい、受光
素子3へと導かれることがない。しかしながら、図8
(c)に示す様に、各スリット32によって発光素子1
の光の出射角が小さく抑えられているので、この光がホ
ルダー33の外側に殆ど漏れない。このため、外部から
発光素子1の光を検出して、その発光周期を測定し、こ
の発光周期の光を模作することが不可能であり、不正を
目的とし、誤動作を意図的に誘因するために、該発光周
期の光を外部から照射することができくなる。
If the pachinko ball does not enter the passage hole 33a, the light of the light emitting element 1 is dispersed and is not guided to the light receiving element 3. However, FIG.
As shown in (c), the light emitting element 1 is formed by each slit 32.
Since the light emission angle is kept small, this light hardly leaks outside the holder 33. For this reason, it is impossible to detect the light of the light emitting element 1 from the outside and measure the light emission cycle thereof, and to imitate the light of this light emission cycle. In addition, the light of the light emission cycle can be radiated from outside.

【0060】尚、本発明は、上記実施形態に限定される
ものでなく、多様に変形することができる。例えば、発
光素子や受光素子は、如何なる種類のものでも構わな
い。また、反射型の光検出装置だけでなく、遮断型の光
検出装置にも本発明を適用することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified. For example, the light emitting element and the light receiving element may be of any type. Further, the present invention can be applied to not only a reflection type light detection device but also a cut-off type light detection device.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、発光
素子の発光周期を変動させ、この変動する発光周期に同
期して、受光素子の出力信号を検出している。この発光
素子の発光周期が変動するため、この発光周期に外乱光
が同期することは殆ど有り得ない。従って、外乱光によ
り光検出装置の誤動作が発生することは殆どない。ま
た、本発明の光検出装置をパチンコ遊技機に適用した場
合は、変動周期に同期した光を外部から照射することが
極めて困難であるから、誤動作を意図的に誘因するとい
う不正を防止することができる。
As described above, according to the present invention, the light emitting cycle of the light emitting element is changed, and the output signal of the light receiving element is detected in synchronization with the changing light emitting cycle. Since the light emission cycle of this light emitting element fluctuates, it is almost impossible for disturbance light to synchronize with this light emission cycle. Therefore, malfunction of the light detection device hardly occurs due to disturbance light. In addition, when the photodetection device of the present invention is applied to a pachinko game machine, it is extremely difficult to irradiate light synchronized with the fluctuation period from the outside. Therefore, it is necessary to prevent fraud that intentionally causes a malfunction. Can be.

【0062】また、本発明によれば、多様な方法によ
り、発光周期を変動させている。
Further, according to the present invention, the light emission cycle is varied by various methods.

【0063】更に、本発明によれば、発光周期の変動を
外部から制御することができる。
Further, according to the present invention, the fluctuation of the light emission cycle can be controlled from the outside.

【0064】また、本発明によれば、帯域通過フィルタ
ーによって、発光素子の光に対応する受光素子の出力信
号のみを選択し、かつ外乱光に対応する受光素子の出力
信号を排除している。これにより、例えば多様な周波数
の成分が含まれている照明器具の光をほぼ排除すること
ができる。
According to the present invention, only the output signal of the light receiving element corresponding to the light of the light emitting element is selected by the band pass filter, and the output signal of the light receiving element corresponding to the disturbance light is excluded. Thereby, for example, light of a lighting fixture containing components of various frequencies can be almost eliminated.

【0065】更に、本発明によれば、発光素子の発光周
期の変動に伴い、発光素子の光の周波数成分も変動する
ので、帯域通過フィルターの周波数帯域を変動させるこ
とにより、常に、発光素子の光に対応する受光素子の出
力信号を適確に選択することができる。
Further, according to the present invention, the frequency component of the light of the light emitting element also fluctuates with the fluctuation of the light emitting cycle of the light emitting element. The output signal of the light receiving element corresponding to the light can be properly selected.

【0066】また、本発明によれば、発光素子の発光時
間を33マイクロ秒よりも長く設定し、この発光時間に
対応させて帯域通過フィルターの高域側カットオフ周波
数を設定している。一般に、インバータ内蔵の照明器具
では、30KHz以上の周波数が採用されている。この
ため、この様な照明器具の光と明確に区別するには、発
光素子の発光時間を33マイクロ秒よりも長く設定すれ
ば良く(発光周波数を30KHz未満に設定)、これに
応じて帯域通過フィルターの高域側カットオフ周波数
(30KHz未満)を設定すれば、帯域通過フィルター
によって、発光素子の光に対応する受光素子の出力信号
を選択し、かつ照明器具の光に対応する受光素子の出力
信号を排除することができる。
Further, according to the present invention, the light emission time of the light emitting element is set longer than 33 microseconds, and the high cut-off frequency of the band-pass filter is set corresponding to the light emission time. Generally, a lighting device with a built-in inverter uses a frequency of 30 KHz or more. Therefore, in order to clearly distinguish the light from such a lighting device, the light emitting time of the light emitting element may be set to be longer than 33 microseconds (the light emitting frequency is set to less than 30 KHz). If the high cut-off frequency (less than 30 KHz) of the filter is set, the output signal of the light receiving element corresponding to the light of the light emitting element is selected by the band pass filter, and the output of the light receiving element corresponding to the light of the lighting fixture is selected. Signals can be rejected.

【0067】更に、本発明によれば、ラッチ手段により
受光素子の出力信号をラッチしているので、光検出装置
の検出結果を容易に確認することができる。
Further, according to the present invention, since the output signal of the light receiving element is latched by the latch means, the detection result of the photodetector can be easily confirmed.

【0068】また、本発明によれば、周期変動手段及び
同期検出手段を同一の集積回路上に形成しているので、
信号伝達経路を短縮することができ、外乱ノイズの影響
を受け難くなる。
Further, according to the present invention, since the period changing means and the synchronization detecting means are formed on the same integrated circuit,
The signal transmission path can be shortened, and the influence of disturbance noise is reduced.

【0069】更に、本発明によれば、発光素子の光を受
光素子のみに入射させているので、外部から発光素子の
光を検出して、発光周期を測定することが不可能とな
る。例えば、パチンコ遊戯機においては、発光周期を外
部で測定して、該発光周期の光を模作することが不可能
となり、不正を目的とし、誤動作を意図的に誘因するた
めに、該発光周期の光を外部から照射することができな
くなる。
Further, according to the present invention, since the light of the light emitting element is made incident only on the light receiving element, it becomes impossible to detect the light of the light emitting element from outside and measure the light emission period. For example, in a pachinko game machine, it is impossible to externally measure the light emission cycle and imitate the light of the light emission cycle, and for the purpose of fraud and intentionally causing a malfunction, the light emission cycle is Light cannot be irradiated from outside.

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

【図1】図1は、本発明の光検出装置の一実施形態を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a photodetector of the present invention.

【図2】(i)、(c)、(e)及び(h)は、図1の
装置における各信号を示すタイミングチャートである。
FIGS. 2 (i), (c), (e) and (h) are timing charts showing respective signals in the device of FIG.

【図3】図1の装置における信号処理回路を示すブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a signal processing circuit in the device of FIG.

【図4】(a)乃至(g)は、図1の装置における各信
号を示すタイミングチャートである。
FIGS. 4A to 4G are timing charts showing signals in the device of FIG. 1;

【図5】図1の装置において、第1及び第2発振器の代
わりに適用される三角波発振器、ゲート制御回路、及び
発振器を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a triangular wave oscillator, a gate control circuit, and an oscillator applied in place of the first and second oscillators in the device of FIG. 1;

【図6】(イ)乃至(ニ)は、図5の回路における各信
号を示すタイミングチャートである。
FIGS. 6A to 6D are timing charts showing signals in the circuit of FIG. 5;

【図7】図1の装置の変形例を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a modification of the apparatus of FIG.

【図8】(a)は図7の装置を適用したパチンコ球検出
装置を示す平面図であり、(b)はパチンコ球検出装置
の側面図であり、(c)はパチンコ球検出装置の縦断面
図である。
8A is a plan view showing a pachinko ball detection device to which the device of FIG. 7 is applied, FIG. 8B is a side view of the pachinko ball detection device, and FIG. 8C is a longitudinal section of the pachinko ball detection device. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発光素子 2 被検出物体 3 受光素子 4 第1発振器 5 第2発振器 6 パルス変動回路 7 タイミング信号発生回路 8 発光素子パルス駆動回路 10 ヘッドアンプ 11 交流アンプ 12 コンパレータ 13 信号処理回路 14 出力回路 15 定電圧回路 REFERENCE SIGNS LIST 1 light emitting element 2 object to be detected 3 light receiving element 4 first oscillator 5 second oscillator 6 pulse variation circuit 7 timing signal generation circuit 8 light emitting element pulse drive circuit 10 head amplifier 11 AC amplifier 12 comparator 13 signal processing circuit 14 output circuit 15 fixed Voltage circuit

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発光素子、及び該発光素子からの光を受
光する受光素子と、 発光素子の発光周期を変動させる周期変動手段と、 発光素子の発光周期に同期して、受光素子の出力信号を
検出する同期検出手段とを備えることを特徴とする光検
出装置。
1. A light-emitting element, a light-receiving element for receiving light from the light-emitting element, a period changing means for changing a light-emission cycle of the light-emitting element, and an output signal of the light-receiving element in synchronization with the light-emission cycle of the light-emitting element And a synchronization detecting means for detecting the light detection.
【請求項2】 周期変動手段は、発光周期をランダムに
変動させることを特徴とする請求項1に記載の光検出装
置。
2. The light detecting device according to claim 1, wherein the period changing means randomly changes a light emitting period.
【請求項3】 周期変動手段は、発光周期を段階的に変
動させることを特徴とする請求項1に記載の光検出装
置。
3. The photodetector according to claim 1, wherein the period changing unit changes the light emission period in a stepwise manner.
【請求項4】 周期変動手段は、乱数を発生する乱数発
生手段を備え、乱数発生手段により発生された乱数に基
づいて、発光周期を変動させることを特徴とする請求項
1乃至3のいずれかに記載の光検出装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein the period changing unit includes a random number generating unit that generates a random number, and changes the light emission period based on the random number generated by the random number generating unit. 3. The photodetector according to claim 1.
【請求項5】 周期変動手段は、周期が相互に異なる複
数の信号に基づいて、発光周期を変動させることを特徴
とする請求項1乃至3のいずれかに記載の光検出装置。
5. The photodetector according to claim 1, wherein the period changing unit changes the light emission period based on a plurality of signals having different periods.
【請求項6】 周期変動手段は、波形が相互に異なる複
数の信号に基づいて、発光周期を変動させることを特徴
とする請求項1乃至3のいずれかに記載の光検出装置。
6. The photodetector according to claim 1, wherein the period changing unit changes the light emission period based on a plurality of signals having different waveforms.
【請求項7】 周期変動手段は、外部からの信号に応答
して発光周期を変動させることを特徴とする請求項1乃
至6のいずれかに記載の光検出装置。
7. The photodetector according to claim 1, wherein the period changing unit changes the light emission period in response to an external signal.
【請求項8】 発光素子の光に対応する受光素子の出力
信号を通過させる帯域通過フィルターを更に備え、 同期検出手段は、受光素子の出力信号を帯域通過フィル
ターを介して入力することを特徴とする請求項1乃至7
のいずれかに記載の光検出装置。
8. A band pass filter for passing an output signal of the light receiving element corresponding to light of the light emitting element, wherein the synchronization detecting means inputs an output signal of the light receiving element via the band pass filter. Claims 1 to 7
The photodetector according to any one of the above.
【請求項9】 発光周期の変動に応じて、帯域通過フィ
ルターの周波数帯域を変動させることを特徴とする請求
項8に記載の光検出装置。
9. The photodetector according to claim 8, wherein the frequency band of the band-pass filter is changed according to the change of the light emission cycle.
【請求項10】 発光素子の発光時間を33マイクロ秒
よりも長く設定し、この発光時間に対応させて帯域通過
フィルターの高域側カットオフ周波数を設定したことを
特徴とする請求項8に記載の光検出装置。
10. The light-emitting device according to claim 8, wherein the light-emitting time of the light-emitting element is set to be longer than 33 microseconds, and the cut-off frequency on the high frequency side of the band-pass filter is set in accordance with the light-emitting time. Photodetector.
【請求項11】 同期検出手段は、発光素子の発光周期
に同期して、受光素子の出力信号を検出すると、発光周
期以上に相当する間、この検出された信号をラッチする
ラッチ手段を備えることを特徴とする請求項1乃至10
のいずれかに記載の光検出装置。
11. The synchronization detecting means includes latch means for latching the detected signal for a period equal to or longer than the light emitting cycle when detecting the output signal of the light receiving element in synchronization with the light emitting cycle of the light emitting element. 11. The method according to claim 1, wherein
The photodetector according to any one of the above.
【請求項12】 周期変動手段及び同期検出手段を同一
の集積回路上に形成したことを特徴とする請求項1乃至
11のいずれかに記載の光検出装置。
12. The photodetector according to claim 1, wherein the period changing means and the synchronization detecting means are formed on the same integrated circuit.
【請求項13】 発光素子からの光を受光素子のみに入
射させる光経路を更に備えることを特徴とする請求項1
乃至12のいずれかに記載の光検出装置。
13. The light path according to claim 1, further comprising an optical path for allowing light from the light emitting element to enter only the light receiving element.
13. The photodetector according to any one of claims 12 to 12.
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