JP2006189332A - Optical sensor circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学センサ回路に関し、特に、発光素子に供給する発光電流および受光素子からの出力信号を制御する光学センサ回路に関する。 The present invention relates to an optical sensor circuit, and more particularly to an optical sensor circuit that controls a light emission current supplied to a light emitting element and an output signal from a light receiving element.
従来、交通機関等に設置され乗車券や航空券を発券する自動発券機または金融機関やコンビニエンスストア等に設置され現金の入金および出金等の取引を行なう自動取引装置等においては乗車券、航空券、現金等の媒体の有無等を検出する光学センサ回路を備えている。
ここで、従来の光学センサ回路を図10は従来の光学センサ回路のブロック図、図11従来の光学センサ回路の発光素子および受光素子切替部のブロック図および図12従来の光学センサ回路の動作を示すタイムチャートを使用して説明する。
Conventionally, in automatic ticketing machines that are installed in transportation facilities, etc. that issue tickets and air tickets, or in automatic transaction devices that are installed in financial institutions and convenience stores, etc., for transactions such as cash deposits and withdrawals, An optical sensor circuit for detecting the presence or absence of a medium such as a ticket or cash is provided.
10 is a block diagram of a conventional optical sensor circuit, FIG. 11 is a block diagram of a light emitting element and a light receiving element switching unit of the conventional optical sensor circuit, and FIG. 12 is a diagram illustrating the operation of the conventional optical sensor circuit. This will be described using the time chart shown.
図10において、1は光学センサ回路であり、光を出す発光素子に供給する発光電流の制御およびその光を受けた受光素子が出力する電気信号を検知して発光素子と受光素子間の媒体等の有無を判定する制御回路である。
101は発光電流切替回路であり、発光素子に供給する発光電流102を図示しないCPU(Central Processing Unit)等により設定された所定の電流値になるように切り替える回路である。
In FIG. 10,
A light emission
104は発光素子であり、発光電流102を供給することにより光を発する発光ダイオード等で構成されている。
103は発光ブロック切替回路であり、発光電流102を供給するブロック化された発光素子104を選択して切り替える回路である。ブロック化された発光素子104とは、複数ある発光素子104を8ブロックに分割し、その分割された1ブロックの発光素子104群(以下、「発光ブロック」という。)をいう。
105は受光素子であり、発光素子104より発した光を受け、それを電流信号に変換して出力するフォトトランジスタ等で構成される。
106は受光センサ切替回路であり、複数ある受光素子105のうちひとつの受光素子105を選択して切り替える回路である。この受光センサ切替回路106を切り替えることにより所望の受光素子105から入力したセンサ出力信号110をセレクトセンサ出力信号111として出力することができる。
A
A light receiving
107はセンサ制御回路であり、タイミング生成部112、オン/オフ判定部115、記憶部116、発光ブロック/受光センサセレクト部130から構成される。このセンサ制御回路107は入力されたセレクトセンサ出力信号111から発光素子104と受光素子105間の物体の有無を判定し、また、発光ブロック切替信号/受光セレクトセンサ信号109を出力する。
A
タイミング生成部112は水晶発信回路およびカウンタ回路等で構成され、所定の時間が経過したことを検知して、センサデータリードタイミング113をオン/オフ判定部115へ、センサデータライトタイミング114を記憶部116へ、基本クロック118を発光ブロック/受光センサセレクト部130へ出力する。
オン/オフ判定部115はA/D(Analog/Digital)変換回路等で構成され、入力されたアナログデータであるセレクトセンサ出力信号111を入力されたセンサデータリードタイミング113と同期をとりデジタルデータに変換し、この変換されたデジタルデータと設定値を比較して発光素子104と受光素子105間の物体の有無を判定して格納する。例えば、変換されたデジタルデータが設定値以上の値であれば物体があると判定し、設定値より小さい値であれば物体がないと判定する。
The
The on / off
ここで、物体有りはオンと判定し、また、物体なしはオフと判定する。このオン/オフ判定部115はオンまたはオフの判定結果をオン/オフデータ117として記憶部116へ出力する。
記憶部116はメモリ等の記憶素子で構成され、センサデータライトタイミング114と同期してオン/オフ判定部115で判定したオンまたはオフの情報を取り出して記憶する。この記憶したオンまたはオフの情報は図示しないCPU等で読み出すことができる。
Here, the presence of an object is determined to be on, and the absence of an object is determined to be off. The on / off
The
発光ブロック/受光センサセレクト部130はトランジスタ等のスイッチング素子等で構成され、入力された基本クロック118と同期をとって8ブロックある発光素子104群の1ブロックを選択する信号および複数ある受光素子105のうちのひとつを選択する発光ブロック切替信号/受光センサセレクト信号121を発光ブロック切替回路103および受光センサ切替回路106へ出力するものである。なお、この基本クロック118はタイミング生成部112から10マイクロ秒毎に出力される。
The light emitting block / light
発光ブロック切替信号/受光センサセレクト信号121を受けた発光ブロック切替回路103は選択した発光ブロックに発光電流を供給し発光素子104を発光させる。また、発光ブロック切替信号/受光センサセレクト信号121を受けた受光センサ切替回路106は受光素子105から出力されたセンサ出力信号110を選択してセレクトセンサ出力信号111をセンサ制御回路107へ供給する。
Receiving the light emission block switching signal / light receiving sensor
次に、従来の光学センサ回路の発光素子および受光素子切替部を図11で説明する。
図11において、(1)から(64)はセンサ番号を示し、64個の発光素子104および受光素子105があることを示す。
発光ブロック切替回路103で切り替えられる発光ブロックは8ブロックあり、その1ブロックについて8個の発光素子104および図示しない受光素子105が対応して構成されている。例えば、センサ番号(1)、(9)、(17)、(25)、(33)、(41)、(49)、(57)の8個でひとつの発光ブロックを構成する。
Next, a light emitting element and a light receiving element switching unit of a conventional optical sensor circuit will be described with reference to FIG.
In FIG. 11, (1) to (64) indicate sensor numbers, indicating that there are 64
There are eight light emitting blocks to be switched by the light emitting
発光ブロック/受光センサセレクト部130から出力された発光ブロック切替信号によりひとつの発光ブロックが選択され、発光電流102が流されることによりその発光ブロックの発光素子104が発光する。その光を受けた受光素子105を発光ブロック/受光センサセレクト部130から出力された受光センサセレクト信号によりひとつの受光素子105が選択され、その受光素子105から出力されたセレクトセンサ出力信号111をセンサ制御回路107へ入力する。
One light-emitting block is selected by the light-emitting block switching signal output from the light-emitting block / light-
このように、発光ブロックおよび発光素子の選択をセンサ番号の(1)から(64)まで繰り返すことにより64個のセンサを制御することができる。なお、(1)から(64)の順序で発光ブロックおよび発光素子を選択する。
次に、図12の従来の光学センサ回路の動作を示すタイムチャートでひとつのセンサの動作を説明する。
In this way, 64 sensors can be controlled by repeating selection of the light-emitting block and the light-emitting element from sensor numbers (1) to (64). The light emitting blocks and the light emitting elements are selected in the order of (1) to (64).
Next, the operation of one sensor will be described with reference to a time chart showing the operation of the conventional optical sensor circuit of FIG.
センサスキャン時間20はひとつの受光素子105から出力されたセレクトセンサ出力信号111を読取る全体の時間であり、10マイクロ秒である。ここで、センサスキャンとは、発光素子104を発光しその光を受けたひとつの受光素子105から出力されたセレクトセンサ出力信号111を読取る光学センサ回路1の動作をいう。
このセンサスキャン時間20は基本クロック118が10マイクロ秒毎に発生するパルス状の信号に同期し、基本クロック118の立ち上がりを契機にセンサスキャンを開始し、さらに10マイクロ秒後の基本クロック118の立ち上がりを契機に終了する。
The
The
センサリードタイミング113は全センサスキャン時間の10マイクロ秒の中央であるセンサスキャンを開始してから5マイクロ秒後に発生する。このセンサリードタイミング113を契機にしてオン/オフ判定部115においてセレクトセンサ出力信号111から物体の有無であるオンまたはオフを判定する。なお、このセンサリードタイミング113は負論理であり、信号の立下りでオン/オフ判定部115へセレクトセンサ出力信号111を読取りオン/オフの判定を行う契機を知らせる。
The
センサデータライトタイミング114はセンサスキャンを開始してから8マイクロ秒後に発生する。このセンサデータライトタイミング114を契機にしてオン/オフ判定部115で判定したオンまたはオフの情報を取り出して記憶部116に記憶する。なお、このセンサデータライトタイミング114は負論理であり、信号の立下りで記憶部116へオン/オフデータ117を読取る契機を知らせる。
The sensor data write
このようにして、従来の光学センサ回路は媒体の有無を検出しているものがある。
また、共通の受光素子を使用して複数の受光処理を同時に行うものもある(例えば、特許文献1参照)。
さらに、複数の光学センサ回路を接続する配線の本数を少なくするものもある(例えば、特許文献2参照)。
In some cases, a plurality of light receiving processes are simultaneously performed using a common light receiving element (see, for example, Patent Document 1).
Furthermore, there are some that reduce the number of wirings connecting a plurality of optical sensor circuits (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、上述した従来の技術においては、センサの発光素子の周囲温度の変化や経年変化により発光素子に発光電流を流し始めてから発光素子が発光を開始するまでの時間や最大の発光量に到達するまでに時間のばらつきが発生して時間がかかる場合があり、このような場合は受光素子の出力信号が安定しないため媒体等の有無を正確に検出することができず、媒体等が有るにもかかわらずないと判断することや、ないにもかかわらず有ると判断することがあるという問題がある。 However, in the above-described conventional technology, the time until the light emitting element starts to emit light and the maximum light emission amount are reached after the light emitting current starts to flow through the light emitting element due to a change in ambient temperature or aging of the light emitting element of the sensor. In such a case, the output signal of the light receiving element is not stable, so the presence or absence of a medium cannot be accurately detected. There is a problem that it may be judged that there is no concern, or it may be judged that there is none.
また、上記問題を解決するために発光素子に発光電流を流し始めてから充分の時間を確保した後に受光素子による出力電流を検出することが考えられるが、このようにすると複数のセンサを制御できる従来の光学センサ回路ではひとつのセンサの制御に時間がかかってしまうことによりすべてのセンサを制御する時間も長くなり、分解能が低下してしまうという問題がある。 In order to solve the above problem, it is conceivable to detect the output current from the light receiving element after securing a sufficient time after the light emitting current starts to flow through the light emitting element. In this way, it is possible to control a plurality of sensors. In this optical sensor circuit, since it takes a long time to control one sensor, it takes a long time to control all the sensors, and the resolution is lowered.
本発明は、このような問題を解決することを課題とする。 An object of the present invention is to solve such a problem.
そのため、本発明は、発光電流切替回路が発光ブロック切替回路で選択した発光素子に発光電流を供給し、その発光素子の発光を受光する受光素子を受光センサ切替回路で選択し、その選択された受光素子が出力する電流をオン/オフ判定部で検知して物体の有無を判定する光学センサ回路において、タイミング生成部で生成した発光電流切替タイミングと同期して発光素子を選択する発光ブロック切替信号を発光ブロック切替回路へ出力する発光ブロックセレクト部と、タイミング生成部で生成した基本クロックと同期して受光素子を選択するセンサセレクト信号を受光センサ切替回路へ出力する受光センサセレクト部とを備えたことを特徴とする。 Therefore, according to the present invention, the light emission current switching circuit supplies the light emission current to the light emitting element selected by the light emission block switching circuit, and the light receiving sensor switching circuit selects the light receiving element that receives the light emission of the light emitting element. Light-emitting block switching signal for selecting a light-emitting element in synchronization with the light-emitting current switching timing generated by the timing generation unit in the optical sensor circuit that detects the current output from the light-receiving element by the on / off determination unit and determines the presence or absence of an object Is provided with a light-emission block selection unit that outputs the light-emission block to the light-emission block switching circuit, and a light-receiving sensor selection unit that outputs a sensor selection signal for selecting the light-receiving element in synchronization with the basic clock generated by the timing generation unit. It is characterized by that.
このようにした本発明は、発光電流が発光素子に流され始めたときから一定時間経過後の安定した受光素子の出力信号をオン/オフ判定部で判定することができるため、物体の有無の検出精度を向上させることができるという効果が得られる。
また、センサを制御する時間であるセンサスキャン時間を長くすることがないので分解能が低下しないという効果が得られる。
In the present invention thus configured, the on / off determination unit can determine the stable output signal of the light receiving element after a certain time has elapsed since the light emission current started to flow through the light emitting element. The effect that detection accuracy can be improved is obtained.
Further, since the sensor scan time, which is the time for controlling the sensor, is not lengthened, the effect that the resolution is not lowered can be obtained.
以下、図面を参照して本発明による光学センサ回路の実施例を説明する。 Embodiments of an optical sensor circuit according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は第1の実施例を示す光学センサ回路のブロック図である。
図1において、1は光学センサ回路であり、光を出す発光素子に供給する発光電流の制御およびその光を受けた受光素子が出力する電気信号を検知して発光素子と受光素子間の媒体等の有無を判定する制御回路である。
101は発光電流切替回路であり、発光素子に供給する発光電流102を図示しないCPU等により設定された所定の電流値になるように切り替える回路である。
FIG. 1 is a block diagram of an optical sensor circuit showing a first embodiment.
In FIG. 1,
A light emission
104は発光素子であり、発光電流102を供給することにより光を発する発光ダイオード等の発光素子で構成されている。
103は発光ブロック切替回路であり、発光電流102を供給するブロック化された発光素子104を選択して切り替える回路である。
105は受光素子であり、発光素子104より発した光を受け、それを電流信号に変換して出力するフォトトランジスタ等の受光素子で構成される。
A
106は受光センサ切替回路であり、複数ある受光素子105のうちひとつの受光素子105を選択して切り替える回路である。この受光センサ切替回路106を切り替えることにより所望の受光素子105から入力したセンサ出力信号110をセレクトセンサ出力信号111として出力することができる。
107はセンサ制御回路であり、タイミング生成部112、オン/オフ判定部115、記憶部116、受光センサセレクト部119および発光ブロックセレクト部120から構成される。このセンサ制御回路107は入力されたセレクトセンサ出力信号111から発光素子104と受光素子105間の物体の有無を判定し、また、発光ブロック切替信号109およびセンサセレクト信号108を出力する。
A light receiving
A
タイミング生成部112は水晶発信回路およびカウンタ回路等で構成され、所定の時間が経過したことを検知して、センサデータリードタイミング113をオン/オフ判定部115へ、センサデータライトタイミング114を記憶部116および発光ブロックセレクト部120へ、基本クロック118を受光センサセレクト部119へ出力する。
オン/オフ判定部115はA/D変換回路等で構成され、入力されたアナログデータであるセレクトセンサ出力信号111を入力されたセンサデータリードタイミング113と同期をとりデジタルデータに変換し、この変換されたデジタルデータと設定値を比較して発光素子104と受光素子105間の物体の有無を判定して格納する。例えば、変換されたデジタルデータが設定値以上の値であれば物体があると判定し、設定値より小さい値であれば物体がないと判定する。
The
The on / off
ここで、物体有りはオンと判定し、また、物体なしはオフと判定する。このオン/オフ判定部115はオンまたはオフの判定結果をオン/オフデータ117として記憶部116へ出力する。
記憶部116はメモリ等の記憶素子で構成され、センサデータライトタイミング114と同期してオン/オフ判定部115で判定したオンまたはオフの情報を取り出して記憶する。この記憶したオンまたはオフの情報は図示しないCPU等で読み出すことができる。
Here, the presence of an object is determined to be on, and the absence of an object is determined to be off. The on / off
The
受光センサセレクト部119はトランジスタ等のスイッチング素子等で構成され、入力された基本クロック118と同期をとって複数ある受光素子105のうちのひとつを選択するセンサセレクト信号108を受光センサ切替回路106へ出力するものである。なお、この基本クロック118は10マイクロ秒毎に出力される。
このセンサセレクト信号108を受けた受光センサ切替回路106は受光素子105から出力されたセンサ出力信号110を選択してセレクトセンサ出力信号111をセンサ制御回路107へ供給する。
The light receiving
Upon receiving this sensor
発光ブロックセレクト部120はトランジスタ等のスイッチング素子等で構成され、8ブロックある発光ブロックの1ブロックを選択する発光ブロック切替信号109を入力されたセンサデータライトタイミング114と同期をとって発光ブロック切替回路103へ出力するものである。
この発光ブロック切替信号109を受けた発光ブロック切替回路103は選択した発光ブロックに発光電流を供給し発光素子104を発光させる。
The light
Upon receiving the light emission
なお、光学センサ回路の発光素子および受光素子切替部は従来と同様なのでその説明を省略する。
上述した構成の作用について図2の第1の実施例を示す光学センサ回路の動作を示すタイムチャートで説明する。
センサスキャン時間20はひとつの受光素子105から出力されたセレクトセンサ出力信号111を読取る全体の時間であり、10マイクロ秒である。ここで、センサスキャンとは、発光素子104を発光しその光を受けたひとつの受光素子105から出力されたセレクトセンサ出力信号111を読取る光学センサ回路1の動作をいう。
In addition, since the light emitting element and the light receiving element switching part of the optical sensor circuit are the same as the conventional one, the description thereof is omitted.
The operation of the above-described configuration will be described with reference to a time chart showing the operation of the optical sensor circuit according to the first embodiment shown in FIG.
The
このセンサスキャン時間20は基本クロック118が10マイクロ秒毎に発生するパルス状の信号に同期し、基本クロック118の立ち上がりを契機にセンサスキャンを開始し、さらに10マイクロ秒後の基本クロック118の立ち上がりを契機に終了する。
ここで、センサスキャンを開始する2マイクロ秒前であるひとつ前のセンサ番号のセンサデータライトタイミング114の立下りに同期して発光ブロック切替信号109を発光ブロック切替回路103へ出力することにより、発光素子104に発光電流102が流される。なお、このセンサデータライトタイミング114は負論理であり、信号の立下りで発光ブロックセレクト部120へ発光ブロック切替信号109を出力するタイミングを知らせる。
The
Here, the light emission
センサリードタイミング113は全センサスキャン時間の10マイクロ秒の中央であるセンサスキャンを開始してから5マイクロ秒後、すなわち、発光電流102を発光素子104に印加してから7マイクロ秒後に発生する。このセンサリードタイミング113を契機にしてオン/オフ判定部115においてセレクトセンサ出力信号111から物体の有無であるオンまたはオフを判定してその結果を格納する。なお、このセンサリードタイミング113は負論理であり、信号の立下りでオン/オフ判定部115へセレクトセンサ出力信号111を読取りオン/オフの判定を行う契機を知らせる。
The
センサデータライトタイミング114はセンサスキャンを開始してから8マイクロ秒後に発生する。このセンサデータライトタイミング114を契機にしてオン/オフ判定部115で判定したオンまたはオフの情報を取り出して記憶部116に記憶する。なお、このセンサデータライトタイミング114は負論理であり、信号の立下りで記憶部116へオン/オフデータ117を読取る契機を知らせる。
The sensor data write timing 114 occurs 8 microseconds after the start of the sensor scan. The on / off information determined by the on / off
また、このセンサデータライトタイミング114と同期して発光ブロック切替信号109を発光ブロック切替回路103へ出力し、次のセンサ番号に該当する発光素子104に切り替える。
なお、本実施例において、センサスキャン時間20は10マイクロ秒として説明したがそれに限るものでなく、例えば5マイクロ秒であってもよく、また、20マイクロ秒等であってもよい。
Further, in synchronization with the sensor data write timing 114, the light emission
In this embodiment, the
以上説明したように、第1の実施例では、発光ブロックセレクト部120と受光センサセレクト部119を分離し、センサスキャンを開始する2マイクロ秒前に発光ブロック切替信号109を発光ブロック切替回路103へ出力することにより、発光電流102が発光素子104に流されたときから7マイクロ秒後の安定したセレクトセンサ出力信号111をオン/オフ判定部115で判定することができるため、物体の有無の検出精度を向上させることができるという効果が得られる。
As described above, in the first embodiment, the light emission
また、センサを制御する時間であるセンサスキャン時間20を長くすることがないので分解能が低下しないという効果が得られる。
図3は本発明の第2の実施例を示す光学センサ回路のブロック図である。なお、上述した第1の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
タイミング生成部112は水晶発信回路およびカウンタ回路等で構成され、センサデータリードタイミング113をオン/オフ判定部115へ、センサデータライトタイミング114を記憶部116、基本クロック118を受光センサセレクト部119へ、発光電流切替タイミング321を発光ブロックセレクト部120へ出力する。
Further, since the
FIG. 3 is a block diagram of an optical sensor circuit showing a second embodiment of the present invention. Note that parts similar to those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The
発光ブロックセレクト部120は8ブロックある発光ブロックの1ブロックを選択する発光ブロック切替信号109を入力された発光電流切替タイミング321と同期をとって発光ブロック切替回路103へ出力するものである。
上述した構成の作用について図4の第2の実施例を示す光学センサ回路の動作を示すタイムチャートで説明する。
The light
The operation of the above configuration will be described with reference to a time chart showing the operation of the optical sensor circuit of the second embodiment shown in FIG.
センサスキャン時間20はひとつの受光素子105から出力されたセレクトセンサ出力信号111を読取る全体の時間であり、10マイクロ秒である。このセンサスキャン時間20は基本クロック118が10マイクロ秒毎に発生するパルス状の信号に同期している。
ここで、センサスキャンを開始する4マイクロ秒前であるひとつ前のセンサ番号の発光電流切替タイミング321の立下りに同期して発光ブロック切替信号109を発光ブロック切替回路103へ出力することにより、発光素子104に発光電流102が流される。なお、この発光電流切替タイミング321は負論理であり、信号の立下りで発光ブロックセレクト部120へ発光ブロック切替信号109を出力するタイミングを知らせる。
The
Here, the light emission
センサリードタイミング113は全センサスキャン時間の10マイクロ秒の中央であるセンサスキャンを開始してから5マイクロ秒後、すなわち、発光電流102を発光素子104に印加してから9マイクロ秒後に発生する。このセンサリードタイミング113を契機にしてオン/オフ判定部115においてセレクトセンサ出力信号111から物体の有無であるオンまたはオフを判定する。なお、このセンサリードタイミング113は負論理であり、信号の立下りでオン/オフ判定部115へセレクトセンサ出力信号111を読取りオン/オフの判定を行う契機を知らせる。
The
また、このセンサデータリードタイミング113を発生した後、1マイクロ秒経過後に発光電流切替タイミング321を発光ブロック切替回路103へ出力し、次のセンサ番号に該当する発光素子104に切り替える。
センサデータライトタイミング114はセンサスキャンを開始してから8マイクロ秒後に発生する。このセンサデータライトタイミング114を契機にしてオン/オフ判定部115で判定したオンまたはオフの情報を取り出して記憶部116に記憶する。なお、このセンサデータライトタイミング114は負論理であり、信号の立下りで記憶部116へオン/オフデータ117を読取る契機を知らせる。
Also, after the sensor data read timing 113 is generated, the light emission
The sensor data write timing 114 occurs 8 microseconds after the start of the sensor scan. The on / off information determined by the on / off
なお、本実施例において、センサスキャン時間20は10マイクロ秒として説明したがそれに限るものでなく、例えば5マイクロ秒であってもよく、また、20マイクロ秒等であってもよい。
以上説明したように、第2の実施例では、発光ブロックセレクト部120と受光センサセレクト部119を分離し、センサスキャンを開始する4マイクロ秒前に発光ブロック切替信号109を発光ブロック切替回路103へ出力することにより、発光電流102が発光素子104に流されたときから9マイクロ秒後の安定したセレクトセンサ出力信号111をオン/オフ判定部115で判定することができるため、物体の有無の検出精度を向上させることができるという効果が得られる。
In this embodiment, the
As described above, in the second embodiment, the light
また、センサを制御する時間であるセンサスキャン時間20を長くすることがないので分解能が低下しないという効果が得られる。
図5は第3の実施例を示す光学センサ回路のブロック図、図6は第3の実施例を示す光学センサ回路の発光素子および受光素子切替部のブロック図である。なお、上述した第1の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
Further, since the
FIG. 5 is a block diagram of an optical sensor circuit showing a third embodiment, and FIG. 6 is a block diagram of a light emitting element and a light receiving element switching portion of the optical sensor circuit showing the third embodiment. Note that parts similar to those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図5において、530はベース電流クランプ回路であり、その出力端子が発光電流102に接続されたものである。このベース電流クランプ回路530は出力端子から所定の電流値のベース電流531を発光電流102に接続された発光素子104に供給しておき予め発光素子104を点灯させておくものである。
なお、このベース電流531は発光素子104が最大発光量に到達するまでの時間を短縮させるものであり、オン/オフ判定部115によりオン/オフが判定できる発光電流102より小さい電流値のものでよい。
In FIG. 5,
Note that this base current 531 shortens the time until the
図6において、ベース電流クランプ回路530から出力されるベース電流531はそれぞれの発光ブロックに接続された発光電流102に接続されている。
上述した構成の作用について図7の第3の実施例を示す光学センサ回路の動作を示すタイムチャートで説明する。
図7において、センサスキャン時間20はひとつの受光素子105から出力されたセレクトセンサ出力信号111を読取る全体の時間であり、10マイクロ秒である。このセンサスキャン時間20は基本クロック118が10マイクロ秒毎に発生するパルス状の信号に同期している。
In FIG. 6, the base current 531 output from the base
The operation of the above configuration will be described with reference to a time chart showing the operation of the optical sensor circuit of the third embodiment shown in FIG.
In FIG. 7, the
センサリードタイミング113は全センサスキャン時間の10マイクロ秒の中央であるセンサスキャンを開始してから5マイクロ秒後に発生する。このセンサリードタイミング113を契機にしてオン/オフ判定部115においてセレクトセンサ出力信号111から物体の有無であるオンまたはオフを判定して格納する。なお、このセンサリードタイミング113は負論理であり、信号の立下りでオン/オフ判定部115へセレクトセンサ出力信号111を読取りオン/オフの判定を行う契機を知らせる。
The
センサデータライトタイミング114はセンサスキャンを開始してから8マイクロ秒後に発生する。このセンサデータライトタイミング114を契機にしてオン/オフ判定部115で判定したオンまたはオフの情報を取り出して記憶部116に記憶する。なお、このセンサデータライトタイミング114は負論理であり、信号の立下りで記憶部116へオン/オフデータ117を読取る契機を知らせる。
The sensor data write timing 114 occurs 8 microseconds after the start of the sensor scan. The on / off information determined by the on / off
発光電流102は所定の電流が既に流れているのでセレクトセンサ出力信号111はセンサスキャンを開始してから5マイクロ秒後には安定している。
また、基本クロック118を8マイクロ秒毎に出力されるように構成してもよい。この場合の作用を図8の第3の実施例を示す光学センサ回路の動作を示すタイムチャートで説明する。
Since a predetermined current is already flowing in the light emission current 102, the select
Further, the
図8において、センサスキャン時間20はひとつの受光素子105から出力されたセレクトセンサ出力信号111を読取る全体の時間であり、8マイクロ秒である。このセンサスキャン時間20は基本クロック118が8マイクロ秒毎に発生するパルス状の信号に同期している。
センサリードタイミング113はセンサスキャンを開始してから2マイクロ秒後に発生させ、オン/オフ判定部115においてセレクトセンサ出力信号111から物体の有無であるオンまたはオフを判定する。
In FIG. 8, the
The sensor read
なお、本実施例において、センサスキャン時間20は10マイクロ秒として説明したがそれに限るものでなく、例えば5マイクロ秒であってもよく、また、20マイクロ秒等であってもよい。
以上説明したように、第3の実施例では、発光電流102にベース電流531を供給することにより予め発光素子104を点灯させておくので、センサスキャンを開始してから5マイクロ秒後はもとより2マイクロ秒後であっても安定したセレクトセンサ出力信号111をオン/オフ判定部115で判定することができるため、物体の有無の検出精度を向上させることができるという効果が得られる。
In this embodiment, the
As described above, in the third embodiment, since the
また、ひとつのセンサを制御する時間であるセンサスキャン時間20が短くなり分解能を向上させることができるという効果が得られる。
図9は第4の実施例を示す光学センサ回路の発光素子および受光素子切替部のブロック図である。なお、上述した第3の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
In addition, the
FIG. 9 is a block diagram of the light emitting element and light receiving element switching unit of the optical sensor circuit showing the fourth embodiment. Note that parts similar to those of the third embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図9において、ベース電流クランプ回路530から出力されるベース電流531は充分な発光がされるまで所定の時間より多くの時間を要する特定の発光ブロックに接続された発光電流102に接続する。
本実施例では、センサ番号(1)、(9)、(17)、(25)、(33)、(41)、(49)、(57)の発光ブロックと(2)、(10)、(18)、(26)、(34)、(42)、(50)、(58)の発光ブロックにベース電流531を接続する。
In FIG. 9, the base current 531 output from the base
In this embodiment, the sensor blocks (1), (9), (17), (25), (33), (41), (49), (57) and the light emission blocks (2), (10), A base current 531 is connected to the light emitting blocks of (18), (26), (34), (42), (50), and (58).
以上説明したように、第4の実施例では、ベース電流531を供給する発光ブロックを限定することにより第3の実施例の効果に加え、消費電力を少なくすることができるという効果が得られる。 As described above, in the fourth embodiment, by limiting the light-emitting blocks that supply the base current 531, in addition to the effects of the third embodiment, an effect that power consumption can be reduced is obtained.
1 光学センサ回路
101 発光電流切替回路
102 発光電流
103 発光ブロック切替回路
104 発光素子
105 受光素子
106 受光センサ切替回路
107 センサ制御回路
108 センサセレクト信号
109 発光ブロック切替信号
110 センサ出力信号
111 セレクトセンサ出力信号
112 タイミング生成部
113 センサデータリードタイミング
114 センサデータライトタイミング
115 オン/オフ判定部
116 記憶部
117 オン/オフデータ
118 基本クロック
119 受光センサセレクト部
120 発光ブロックセレクト部
121 発光ブロック切替信号/受光センサセレクト信号
130 発光ブロック/発光センサセレクト部
321 発光電流切替タイミング
530 ベース電流クランプ回路
531 ベース電流
DESCRIPTION OF
Claims (5)
タイミング生成部で生成した発光電流切替タイミングと同期して発光素子を選択する発光ブロック切替信号を発光ブロック切替回路へ出力する発光ブロックセレクト部と、
タイミング生成部で生成した基本クロックと同期して受光素子を選択するセンサセレクト信号を受光センサ切替回路へ出力する受光センサセレクト部とを備えたことを特徴とする光学センサ回路。 The light emission current switching circuit supplies the light emission current to the light emitting element selected by the light emission block switching circuit, the light receiving element that receives the light emitted from the light emitting element is selected by the light receiving sensor switching circuit, and the current output by the selected light receiving element In an optical sensor circuit that detects the presence or absence of an object by detecting the on / off determination unit,
A light emission block selector for outputting a light emission block switching signal for selecting a light emitting element in synchronization with the light emission current switching timing generated by the timing generator;
An optical sensor circuit comprising: a light receiving sensor selection unit that outputs a sensor select signal for selecting a light receiving element in synchronization with a basic clock generated by a timing generation unit to a light receiving sensor switching circuit.
前記発光電流切替タイミングを、受光素子が出力する電流をオン/オフ判定部で判定し、その判定結果を読み出すセンサデータライトタイミングと同期させたことを特徴とする光学センサ回路。 The optical sensor circuit of claim 1,
An optical sensor circuit characterized in that the light emission current switching timing is synchronized with a sensor data write timing in which a current output from a light receiving element is determined by an on / off determination unit and the determination result is read.
前記発光電流切替タイミングを、受光素子が出力する電流をオン/オフ判定部で検知するセンサリードタイミングを出力したときから一定時間経過後に出力することを特徴とする光学センサ回路。 The optical sensor circuit of claim 1,
An optical sensor circuit, wherein the light emission current switching timing is output after a lapse of a certain time from the output of a sensor lead timing at which a current output from a light receiving element is detected by an on / off determination unit.
前記発光電流にベース電流を供給するベース電流クランプ回路を備えたことを特徴とする光学センサ回路。 The light emission current switching circuit supplies the light emission current to the light emitting element selected by the light emission block switching circuit, the light receiving element that receives the light emitted from the light emitting element is selected by the light receiving sensor switching circuit, and the current output by the selected light receiving element In an optical sensor circuit that detects the presence or absence of an object by detecting the on / off determination unit,
An optical sensor circuit comprising a base current clamp circuit for supplying a base current to the light emission current.
前記発光電流にベース電流を供給するベース電流クランプ回路を備えたことを特徴とする光学センサ回路。
The optical sensor circuit of claim 1, claim 2 or claim 3,
An optical sensor circuit comprising a base current clamp circuit for supplying a base current to the light emission current.
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