JP2012090156A - Pulse-modulated light detection device and electronic apparatus - Google Patents

Pulse-modulated light detection device and electronic apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulse-modulated light detection device and an electronic apparatus that eliminate a wrong operation of erroneously determining that there is an object although there is no objects to be detected.SOLUTION: A pulse-modulated light detection device 50 includes a disturbance light detection section 200 for determining whether or not an amplified pulse signal S5 synchronizes with a synchronizing timing pulse signal S2, and if determining that the amplified pulse signal S5 does not synchronize with the synchronizing timing pulse signal S2, outputting to a synchronizing timing circuit 5 a stop signal S501 to stop generating the synchronizing timing pulse signal S2.

Description

本発明は、発光素子からパルス変調された光を発光し物体の有無を検出するパルス変調型検出装置及び電子機器に関するものである。   The present invention relates to a pulse modulation type detection apparatus and an electronic device that emit light pulse-modulated from a light emitting element to detect the presence or absence of an object.

複写機及びプリンタ等のFA及びOA機器、並びにゲーム機といったアミューズメント機器等の電子機器では、所定通路において記録紙、コイン及び玉等の物体の有無を検出する事が必要となる場合がある。このような物体の有無の検出には、物体に対して非接触型であるという理由から、光を用いて物体の有無を検出する光検出装置が好適に使用されている。   In electronic devices such as copying machines and printers such as FA and OA devices, and amusement devices such as game machines, it may be necessary to detect the presence or absence of objects such as recording paper, coins and balls in a predetermined path. For the detection of the presence / absence of such an object, a light detection device that detects the presence / absence of an object using light is preferably used because it is a non-contact type with respect to the object.

図11は、従来のパルス変調型光検出装置100のブロック図である。パルス変調型光検出装置100は、定電圧回路101、電源端子102、GND端子103、発振回路104、同期タイミング回路105、発光素子駆動回路106、発光素子107、受光素子108、アンプ109、コンパレータ110、信号処理回路111、出力回路112、出力端子113、及び、電源115を備えている。負荷114は、一端が、電源端子102に接続され、他端が、出力端子113に接続される。パルス変調型光検出装置100の動作について、以下に説明する。   FIG. 11 is a block diagram of a conventional pulse modulation type photodetection device 100. The pulse modulation type photodetector 100 includes a constant voltage circuit 101, a power supply terminal 102, a GND terminal 103, an oscillation circuit 104, a synchronization timing circuit 105, a light emitting element driving circuit 106, a light emitting element 107, a light receiving element 108, an amplifier 109, and a comparator 110. A signal processing circuit 111, an output circuit 112, an output terminal 113, and a power source 115. The load 114 has one end connected to the power supply terminal 102 and the other end connected to the output terminal 113. The operation of the pulse modulation type photo detector 100 will be described below.

電源115のプラス端子は、電源端子102を介して、定電圧回路101の入力端子に接続されている。電源115のマイナス端子は、GND端子103を介して、定電圧回路101のGND端子に接続されている。これにより、定電圧回路101は、電源115を用いて定電圧Vを生成し、パルス変調型光検出装置100が備える各回路に、定電圧Vを供給する。   The positive terminal of the power supply 115 is connected to the input terminal of the constant voltage circuit 101 via the power supply terminal 102. The negative terminal of the power supply 115 is connected to the GND terminal of the constant voltage circuit 101 via the GND terminal 103. As a result, the constant voltage circuit 101 generates the constant voltage V using the power source 115 and supplies the constant voltage V to each circuit included in the pulse modulation type photodetection device 100.

パルス変調型光検出装置100では、発振回路104で生成された基本クロック(CLK)信号S101が、同期タイミング回路105にて同期タイミングパルス信号S102に変調される。発光素子駆動回路106は、同期タイミング回路105から発光素子駆動回路106に伝送される同期タイミングパルス信号S102がHiであるときに、発光素子107へ、発光パルス信号S103を出力する。発光素子107は、発光素子駆動回路106から入力された発光パルス信号S103に基づいて、パルス変調されたパルス光L2を、所定の位置へ向かって投射する。   In the pulse modulation type photodetection device 100, the basic clock (CLK) signal S101 generated by the oscillation circuit 104 is modulated by the synchronization timing circuit 105 into the synchronization timing pulse signal S102. The light emitting element driving circuit 106 outputs the light emitting pulse signal S103 to the light emitting element 107 when the synchronization timing pulse signal S102 transmitted from the synchronization timing circuit 105 to the light emitting element driving circuit 106 is Hi. The light emitting element 107 projects pulse-modulated pulsed light L2 toward a predetermined position based on the light emission pulse signal S103 input from the light emitting element driving circuit 106.

パルス変調型光検出装置100が、発光素子107及び受光素子108から+X方向に距離a離れた上記所定の位置を、+Y方向に通過する物体Bの有無を検出する場合を考える。パルス光L2は、発光素子107から上記所定の位置へ投射される。   Consider a case where the pulse modulation type photodetecting device 100 detects the presence or absence of an object B passing in the + Y direction at the predetermined position a distance a from the light emitting element 107 and the light receiving element 108 in the + X direction. The pulsed light L2 is projected from the light emitting element 107 to the predetermined position.

まず、物体Bが、上記所定の位置を通過する前は、パルス光L2が物体Bにより反射していないので、パルス光L2の反射光は、受光素子108には入射していない。   First, since the pulsed light L2 is not reflected by the object B before the object B passes the predetermined position, the reflected light of the pulsed light L2 is not incident on the light receiving element 108.

次に、物体Bが上記所定の位置を通過して、パルス光L2を横切る時、パルス光L2は物体Bにより反射され、反射光L3は、受光素子108に入射する。   Next, when the object B passes through the predetermined position and crosses the pulsed light L2, the pulsed light L2 is reflected by the object B, and the reflected light L3 enters the light receiving element 108.

このように、物体Bからの反射光L3を受光しているか否かにより、上記所定の位置を通過する物体Bの有無を検出するパルス変調型光検出装置100は、反射型パルス変調型光検出装置と称される。   As described above, the pulse modulation type photodetection device 100 that detects the presence or absence of the object B passing through the predetermined position depending on whether or not the reflected light L3 from the object B is received is provided by the reflection type pulse modulation type photodetection. Referred to as a device.

従って、周囲に外乱光等がなければ、受光素子108に入射する反射光L3は、パルス光L2を横切る物体Bの有無により、その有無が切り替わることになる。そして、受光素子108へ入射された反射光L3を、受光素子108により光電変換して、受光パルス信号S104を得る。   Therefore, if there is no disturbance light or the like in the surroundings, the presence or absence of the reflected light L3 incident on the light receiving element 108 is switched depending on the presence or absence of the object B crossing the pulsed light L2. The reflected light L3 incident on the light receiving element 108 is photoelectrically converted by the light receiving element 108 to obtain a light receiving pulse signal S104.

受光パルス信号S104は、アンプ109で、電流電圧変換及び増幅を行われて増幅パルス信号S105となる。コンパレータ110の一方の入力端子(例えばプラス端子)に入力される増幅パルス信号S105は、コンパレータ110の他方の入力端子(例えばマイナス端子)に入力される判定レベルSthと比較され、波形を整形され、コンパレータ出力パルス信号S106として出力される。   The received light pulse signal S104 undergoes current-voltage conversion and amplification by the amplifier 109 to become an amplified pulse signal S105. The amplified pulse signal S105 input to one input terminal (for example, a positive terminal) of the comparator 110 is compared with the determination level Sth input to the other input terminal (for example, the negative terminal) of the comparator 110, and the waveform is shaped. It is output as a comparator output pulse signal S106.

即ち、コンパレータ110は、受光パルス信号S104を増幅して生成された増幅パルス信号S105が、予め設定された判定レベルSthを超えたタイミングで、コンパレータ出力パルス信号S106を出力する。   That is, the comparator 110 outputs the comparator output pulse signal S106 at a timing when the amplified pulse signal S105 generated by amplifying the received light pulse signal S104 exceeds a preset determination level Sth.

コンパレータ出力パルス信号S106は、信号処理回路111において同期タイミングパルス信号S102と比較される。これにより、受光素子108に入射する反射光L3が、発光素子107から上記所定の位置へ投射されるパルス光L2と同期した光であることを確認された上で、コンパレータ出力パルス信号S106に信号処理が施される。信号処理後のコンパレータ出力パルス信号S106は、信号処理回路出力信号S107として、出力回路112へ出力される。   The comparator output pulse signal S106 is compared with the synchronization timing pulse signal S102 in the signal processing circuit 111. Thus, after confirming that the reflected light L3 incident on the light receiving element 108 is synchronized with the pulsed light L2 projected from the light emitting element 107 to the predetermined position, a signal is output to the comparator output pulse signal S106. Processing is performed. The comparator output pulse signal S106 after the signal processing is output to the output circuit 112 as a signal processing circuit output signal S107.

図12は、図11のパルス変調型光検出装置100におけるパルス信号の一例を示すタイミングチャートである。発振回路104から出力される基本クロック信号S101(矩形波パルス信号)は、16個のセグメントに分割された1周期の間で、HiとLowとが規則的に切り替わる。切り替わる回数は、1周期につき16回であり、基本クロック信号S101では、1周期につき8個のパルスが生成されている。1つのセグメントの時間を3μsecとした場合、1周期は、3μsec×16=48μsecになる。   FIG. 12 is a timing chart showing an example of a pulse signal in the pulse modulation type photodetecting device 100 of FIG. In the basic clock signal S101 (rectangular wave pulse signal) output from the oscillation circuit 104, Hi and Low are regularly switched during one period divided into 16 segments. The number of times of switching is 16 times per cycle, and eight pulses are generated per cycle in the basic clock signal S101. When the time of one segment is 3 μsec, one period is 3 μsec × 16 = 48 μsec.

同期タイミング回路105から出力される同期タイミングパルス信号S102は、同期光を検知するセグメント位置を示す。図12に示す例の場合、2番目のセグメント位置で、同期タイミングパルス信号S102がLowからHiへと変化する。これにより、同期タイミングパルス信号S102に同期する光を、2番目のセグメント位置で検知することが設定される。これとともに、2番目のセグメント位置でLowからHiへと変化する矩形波の発光パルス信号S103が、発光素子駆動回路106から発光素子107へ出力されるので、発光素子107が発光する。   A synchronization timing pulse signal S102 output from the synchronization timing circuit 105 indicates a segment position where the synchronization light is detected. In the example shown in FIG. 12, the synchronization timing pulse signal S102 changes from Low to Hi at the second segment position. Thereby, it is set to detect the light synchronized with the synchronization timing pulse signal S102 at the second segment position. At the same time, a light emission pulse signal S103 having a rectangular wave that changes from Low to Hi at the second segment position is output from the light emitting element driving circuit 106 to the light emitting element 107, so that the light emitting element 107 emits light.

反射物(物体B)が有る場合、受光素子108が反射光L3を受光する。受光素子108が出力する受光パルス信号S104は、アンプ109とコンパレータ110とを経由する。これにより、2番目のセグメント位置において、増幅パルス信号S105及びコンパレータ出力パルス信号S106が出力される。   When there is a reflecting object (object B), the light receiving element 108 receives the reflected light L3. The light reception pulse signal S104 output from the light receiving element 108 passes through the amplifier 109 and the comparator 110. As a result, the amplified pulse signal S105 and the comparator output pulse signal S106 are output at the second segment position.

信号処理回路111では、2番目のセグメント位置において、同期タイミングパルス信号S102と、コンパレータ出力パルス信号S106との比較が行われる。比較された2つの信号が一致した場合は、16番目のセグメント位置において、同期タイミングパルス信号S102に同期する光(同期光)が検知されたと判定される。   The signal processing circuit 111 compares the synchronization timing pulse signal S102 and the comparator output pulse signal S106 at the second segment position. If the two compared signals match, it is determined that light (synchronous light) synchronized with the synchronization timing pulse signal S102 has been detected at the 16th segment position.

また、図12に示す例の場合、4番目のセグメント位置から14番目のセグメント位置までの間に、同期タイミングパルス信号S102に同期しない光(非同期光)の検知が行われる。非同期光が検知されたか否かの判定は、同期光が検知されたか否かの判定と同様に、16番目のセグメント位置で行われる。   In the example shown in FIG. 12, light (asynchronous light) that is not synchronized with the synchronous timing pulse signal S102 is detected between the fourth segment position and the fourteenth segment position. The determination of whether or not asynchronous light is detected is performed at the 16th segment position, similarly to the determination of whether or not synchronous light is detected.

図11の従来のパルス変調型光検出装置100の場合、同期光が検知され、非同期光が検知されない場合、物体Bが有ると判定される。また、同期光が検知されるとともに、非同期光も検知された場合は、物体Bの有無の検知について判定しない(例えば、物体Bが無いという判定のまま固定する)。   In the case of the conventional pulse modulation type photodetection device 100 of FIG. 11, when synchronous light is detected and asynchronous light is not detected, it is determined that the object B is present. Further, when synchronous light is detected and asynchronous light is also detected, the detection of the presence or absence of the object B is not determined (for example, the determination that there is no object B is fixed).

非同期光の検知では、4番目のセグメント位置から14番目のセグメント位置までの間に、1回でもパルス信号を検知した場合、非同期光が有ると判定される。非同期光が入力された回数が、1回でも複数回でも、それぞれの非同期光に対して同一の検知が行われる。   In detection of asynchronous light, if a pulse signal is detected even once between the fourth segment position and the fourteenth segment position, it is determined that asynchronous light is present. Whether the asynchronous light is input once or multiple times, the same detection is performed for each asynchronous light.

さらに、誤動作防止のために、例えば以下に示す判定を行う。即ち、複数の周期で連続して同じ判定が得られた場合、最終的な物体の有無の検知についての判定は、同じ判定が得られた複数の周期における最後の周期で行っている。図12に示す例の場合、第1周期から第3周期まで同じ判定が得られたので、最後の第3周期において最終的な判定を行っている。   Further, for example, the following determination is performed to prevent malfunction. That is, when the same determination is continuously obtained in a plurality of cycles, the determination regarding the final presence / absence of the object is performed in the last cycle in the plurality of cycles in which the same determination is obtained. In the case of the example shown in FIG. 12, since the same determination was obtained from the first period to the third period, the final determination is performed in the last third period.

図11の従来のパルス変調型光検出装置100と同様に、物体の有無を検出するものとして、特許文献1では、光の投射前に受光素子が光を検知した場合に、光の投射を中断し、受光素子が光を検知しなくなったら光の投射を再開する物体検出装置が開示されている。また、特許文献2では、受光素子にて検知されたパルス光のパルス幅が、発光素子から照射されるパルス幅に一致するか否かをパルス幅検知回路によって判定する物体検出回路が開示されている。   As in the case of the conventional pulse modulation type photodetecting device 100 of FIG. 11, in Patent Document 1, when the light receiving element detects light before light projection, the light projection is interrupted. However, an object detection device is disclosed that resumes light projection when the light receiving element stops detecting light. Patent Document 2 discloses an object detection circuit that uses a pulse width detection circuit to determine whether or not the pulse width of the pulsed light detected by the light receiving element matches the pulse width emitted from the light emitting element. Yes.

実開平6−18983号公報(1994年3月11日公開)Japanese Utility Model Publication No. 6-18983 (published on March 11, 1994) 特開2008−267884号公報(2008年11月6日公開)JP 2008-267884 A (published November 6, 2008)

図11の従来のパルス変調型光検出装置100では、同期光をデジタル信号へ変換することと、非同期光をデジタル信号へ変換することとを、同一のコンパレータ110で行っている。このため、増幅パルス信号S105と比較される判定レベルSthも同一となり、下記で述べる誤動作の要因となりやすい。   In the conventional pulse modulation type photodetecting device 100 of FIG. 11, the same comparator 110 performs the conversion of synchronous light into a digital signal and the conversion of asynchronous light into a digital signal. For this reason, the determination level Sth compared with the amplified pulse signal S105 is also the same, and is likely to cause a malfunction described below.

上記に記載の通り、図11の従来のパルス変調型光検出装置100は、同期タイミングパルス信号S102と同期した光を検知したとしても、非同期光を検知した場合は、物体Bの有無の検知について判定しない(判定結果を固定するか判定そのものを中断する)。このことにより、外乱光による誤動作を防止している。   As described above, even if the conventional pulse modulation type photodetecting device 100 of FIG. 11 detects the light synchronized with the synchronous timing pulse signal S102, the detection of the presence or absence of the object B is detected when the asynchronous light is detected. Do not make a decision (fix the decision result or interrupt the decision itself). This prevents malfunction due to disturbance light.

しかしながら、図11のパルス変調型光検出装置100において、被検出対象でない物体からの微小な反射光と外乱光とが共に存在し、これらの光が混在して受光素子108へ入力された場合に、誤動作が生じる可能性がある。   However, in the pulse modulation type photodetecting device 100 of FIG. 11, when both minute reflected light and disturbance light from an object not to be detected exist and these lights are mixedly input to the light receiving element 108. There is a possibility of malfunction.

上記誤動作の概念を、図13及び図14に示す。図13は、図11の従来のパルス変調型光検出装置100を筐体120に収めた電子機器121の一部を示すブロック図である。図14は、従来のパルス変調型光検出装置100を備える電子機器121における、正常動作時及び誤動作時の各波形を示す波形図である。   The concept of the malfunction is shown in FIGS. FIG. 13 is a block diagram showing a part of an electronic device 121 in which the conventional pulse modulation type photodetecting device 100 of FIG. FIG. 14 is a waveform diagram showing respective waveforms at the time of normal operation and malfunction in the electronic apparatus 121 including the conventional pulse modulation type photodetection device 100.

通常、被検出対象である物体が無い場合には、受光素子108への光の入射は無い。よって、アンプ109は増幅パルス信号S105を出力せず、コンパレータ110はコンパレータ出力パルス信号S106を出力しない。   Normally, when there is no object to be detected, no light is incident on the light receiving element 108. Therefore, the amplifier 109 does not output the amplified pulse signal S105, and the comparator 110 does not output the comparator output pulse signal S106.

ここで、検出されるべき物体B以外からの微小な反射光L3’、例えばパルス変調型光検出装置100内での反射光(迷光成分も含まれる)や、パルス変調型光検出装置100が設置される電子機器121の筐体120等からによる反射光が存在する場合を考える。この場合、同期タイミングパルス信号S102がHiになるタイミングで、判定レベルSthに達しないような反射光L3’が、受光素子108に入射する。   Here, a minute reflected light L3 ′ from other than the object B to be detected, for example, reflected light (including stray light components) in the pulse modulation type photo detection device 100, or the pulse modulation type photo detection device 100 is installed. Consider a case where there is reflected light from the housing 120 of the electronic device 121 to be used. In this case, the reflected light L3 'that does not reach the determination level Sth is incident on the light receiving element 108 at the timing when the synchronization timing pulse signal S102 becomes Hi.

さらに、外乱光L3’’、例えばインバータ蛍光灯122の光が、受光素子108へ入力された場合を考える。この場合、筐体120等からによる反射光L3’に外乱光L3’’が重畳された重畳光L3’+L3’’が、同期タイミングパルス信号S102がHiになるタイミングで、判定レベルSthを超える。このため、コンパレータ110は、同期タイミングパルス信号S102がHiになるタイミングでコンパレータ出力パルス信号S106’(図14参照)を生成し、被検出対象が無いにも関わらず、物体有りと誤って判定される誤動作を生じることとなる。   Further, consider a case where disturbance light L <b> 3 ″, for example, light from the inverter fluorescent lamp 122 is input to the light receiving element 108. In this case, the superimposed light L3 ′ + L3 ″ in which the disturbance light L3 ″ is superimposed on the reflected light L3 ′ from the housing 120 or the like exceeds the determination level Sth at the timing when the synchronization timing pulse signal S102 becomes Hi. Therefore, the comparator 110 generates the comparator output pulse signal S106 ′ (see FIG. 14) at the timing when the synchronization timing pulse signal S102 becomes Hi, and erroneously determines that there is an object even though there is no detection target. Malfunction will occur.

このような誤動作を防止するものとして、以下に示す3つの対策が挙げられる。第1の対策では、同期タイミングパルス信号S102に同期した外乱光を検知した場合に、同期光を検出するための判定レベル(スレッシュ)を高くする。第2の対策では、同期タイミングパルス信号S102に同期していない外乱光のレベルを計測し、計測した値に応じて、同期光を検出するための判定レベルを高くする。第3の対策では、同期光を検知している期間においてパルスが複数検知された場合に、外乱光による誤動作であると判定する。   In order to prevent such a malfunction, the following three measures can be cited. As a first countermeasure, when disturbance light synchronized with the synchronization timing pulse signal S102 is detected, the determination level (threshold) for detecting the synchronization light is increased. In the second countermeasure, the level of disturbance light that is not synchronized with the synchronization timing pulse signal S102 is measured, and the determination level for detecting the synchronization light is increased according to the measured value. In the third countermeasure, when a plurality of pulses are detected during a period in which synchronous light is detected, it is determined that the malfunction is due to disturbance light.

しかしながら、第1の対策及び第2の対策における判定レベルの変更には限界があり、判定レベルを変更させるための回路の追加によって回路規模も大きくなる。また、第1の対策及び第2の対策は、非同期の外乱光に同期した迷光が重畳することで起きる誤動作を防止するものであり、実際には、同期した迷光が無い場合、または極端に小さい場合でも、非同期の外乱光による誤動作が確認されている。このため、光が重畳しない場合の誤動作についても防止する必要がある。   However, there is a limit in changing the determination level in the first countermeasure and the second countermeasure, and the circuit scale is increased by adding a circuit for changing the determination level. The first countermeasure and the second countermeasure prevent malfunction caused by superimposition of stray light synchronized with asynchronous disturbance light. Actually, when there is no synchronized stray light or extremely small Even in this case, malfunction due to asynchronous disturbance light has been confirmed. For this reason, it is necessary to prevent malfunction even when light is not superimposed.

同期した迷光が重畳していない場合の誤動作の概念図を図15に示す。図15に示すように、発光素子駆動回路106は、定電流回路201と、スイッチSW202とからなり、同期タイミングパルス信号S102によってスイッチSW202がON/OFFされる。これにより、発光素子107に流れる駆動電流がON/OFFされて、発光素子107の発光/非発光が行われる。   FIG. 15 shows a conceptual diagram of a malfunction when synchronized stray light is not superimposed. As shown in FIG. 15, the light emitting element driving circuit 106 includes a constant current circuit 201 and a switch SW202, and the switch SW202 is turned on / off by the synchronization timing pulse signal S102. As a result, the drive current flowing through the light emitting element 107 is turned on / off, and the light emitting element 107 emits / not emits light.

上記駆動電流として、100mA程度の電流が必要であり、スイッチSW202のON/OFFによる電流I100の変動、特に、スイッチSW202がONした時に流れる突入電流I100’により、アンプ109のGND側の電位が不安定となる。   As the driving current, a current of about 100 mA is necessary, and the potential on the GND side of the amplifier 109 is unsatisfactory due to the fluctuation of the current I100 due to ON / OFF of the switch SW202, particularly the inrush current I100 ′ that flows when the switch SW202 is turned ON. It becomes stable.

ここで、設計者の意図しない寄生抵抗RPAなどに、突入電流I100’が流れることにより、アンプ109のGND側にノイズ電圧V100が発生する。これにより、アンプ109のGND電位が変化する結果、電流I100の変動による信号が、アンプ109から出力される。ノイズ電圧V100により生成される、電流I100の変動による信号と、非同期の外乱光L3’’による信号とが重畳し、誤動作を引き起こす。   Here, a noise voltage V100 is generated on the GND side of the amplifier 109 when an inrush current I100 'flows through a parasitic resistance RPA that is not intended by the designer. As a result, as a result of the GND potential of the amplifier 109 changing, a signal due to the fluctuation of the current I100 is output from the amplifier 109. The signal generated by the noise voltage V100 due to the fluctuation of the current I100 and the signal generated by the asynchronous disturbance light L3 ″ are superimposed, causing a malfunction.

一般的に、GND電位の変動の抑制は、電源とGNDとの間に接続されたバイパスコンデンサによって行うが、実装上/コスト面より難しい場合がある。また、受光素子108のために設けられる回路の構成として、アンプ109以外に、アンプ109と構成が同一であるリファレンス回路を有する方法が用いられる。しかし、アンプ109とリファレンス回路とを全く同一の配置にすることは難しく、配置の差によって信号の重畳が起こり、誤動作が引き起こされる場合がある。   In general, suppression of fluctuations in the GND potential is performed by a bypass capacitor connected between the power supply and the GND, but there are cases where mounting and cost are difficult. Further, as a circuit configuration provided for the light receiving element 108, a method including a reference circuit having the same configuration as the amplifier 109 is used in addition to the amplifier 109. However, it is difficult to arrange the amplifier 109 and the reference circuit in exactly the same manner, and signal superposition may occur due to the difference in arrangement, which may cause malfunction.

従って、発光素子を駆動する電流がONした時の電流変動による、アンプ109のGND電位の変動を確実に抑制することが、確実な誤動作防止手段となり、判定レベルの変更だけでは不十分である。   Therefore, reliably suppressing fluctuations in the GND potential of the amplifier 109 due to fluctuations in current when the current for driving the light emitting element is turned on is a reliable means for preventing malfunction, and it is not sufficient to change the determination level alone.

また、特許文献1の物体検出装置は、まず、光の投射が無い状態で受光素子が検知を行い、受光素子が光を検知しなくなったら初めて光を投射するものである。よって、複写機などのように、ある程度の輝度を有していて検知されるべきでない光が常に存在する場合、ほとんど動作することができない。   In the object detection device of Patent Document 1, first, a light receiving element performs detection in a state where there is no light projection, and light is projected for the first time when the light receiving element stops detecting light. Therefore, when there is always light that has a certain level of brightness and should not be detected, such as a copying machine, it can hardly operate.

また、特許文献2では、コンパレータ出力からの信号(G)におけるパルス幅またはパルス数をカウントして、同期信号(I)のパルス幅またはパルス数と比較することによって、誤動作を防止する方法が提案されている。しかし、発光素子が出力するパルス光と同期していない外乱光による信号と、発光素子がONした時に生じる突入電流によるノイズ信号とが重畳した場合は、誤動作を防止することが出来ない。   Patent Document 2 proposes a method of preventing malfunction by counting the pulse width or number of pulses in the signal (G) from the comparator output and comparing it with the pulse width or number of pulses of the synchronization signal (I). Has been. However, when a signal due to disturbance light that is not synchronized with the pulsed light output from the light emitting element overlaps with a noise signal due to an inrush current generated when the light emitting element is turned on, malfunction cannot be prevented.

以上のように、従来のパルス変調型光検出装置100は、以下の(a)〜(c)の内いずれか1つの現象が起こると、物体B(被検出対象)が無いにも関わらず、受光素子108がパルス光L2と同期した外光を受光して誤動作が生じる可能性がある。   As described above, when any one of the following (a) to (c) occurs, the conventional pulse modulation type photodetection device 100 has no object B (target to be detected). There is a possibility that the light receiving element 108 receives external light synchronized with the pulsed light L2 and malfunctions.

即ち、(a)物体B以外の物体からの反射光L3’(パルス変調型光検出装置100内部の反射光やパルス変調型光検出装置100の筐体120による反射光)による信号と、インバータ蛍光灯光等の外乱光L3’’による信号とが重畳する場合、(b)発光素子107がONした時に生じる突入電流I100’によるノイズ信号と、外乱光L3’’による信号とが重畳する場合、または、(c)パルス変調型光検出装置100を用いた複写機などにおいて、ある程度の輝度を有していて検知されるべきでない光が常に存在する場合には、物体Bが無いにも関わらず、受光素子108がパルス光L2と同期した外光を受光して誤動作が生じる可能性がある。   That is, (a) a signal by reflected light L3 ′ from an object other than the object B (reflected light inside the pulse modulation type photodetection device 100 or reflected light by the casing 120 of the pulse modulation type photodetection device 100) and inverter fluorescence When a signal due to disturbance light L3 ″ such as lamp is superimposed, (b) When a noise signal due to inrush current I100 ′ generated when the light emitting element 107 is turned on and a signal due to disturbance light L3 ″ are superimposed, or (C) In a copying machine or the like using the pulse modulation type photo-detecting device 100, when there is always light that has a certain level of brightness and should not be detected, There is a possibility that the light receiving element 108 receives external light synchronized with the pulsed light L2 and malfunctions.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、被検出対象が無いにも関わらず、物体有りと誤って判定される誤動作が生じないパルス変調型光検出装置及び電子機器を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its object is to provide a pulse modulation type photodetection device that does not cause a malfunction that is erroneously determined to be present even though there is no target to be detected. And providing an electronic device.

パルス変調型光検出装置は、上記課題を解決するために、入力されたクロック信号を変調して、アクティブレベルと非アクティブレベルとからなるパルス信号を生成するパルス信号生成回路と、上記アクティブレベルの期間では電流が流れ、上記非アクティブレベルの期間では電流が流れないように駆動される発光素子であって、上記パルス信号が上記アクティブレベルである期間に同期したパルス光を、所定の空間に発光する発光素子と、上記所定の空間を通過する被検出対象により反射された上記パルス光を受光可能に配置され、受光光に応じた電流信号を生成する受光素子と、電流電圧変換及び増幅を上記電流信号に対して行うことにより、電圧信号を生成するアンプと、上記電圧信号と所定の基準値とを比較して、上記電圧信号が上記基準値より高いことを示す第1比較信号と上記電圧信号が上記基準値以下であることを示す第2比較信号とからなる比較信号を生成するコンパレータと、上記第1比較信号と上記パルス信号とが同期しているとともに、上記パルス信号が上記非アクティブレベルである期間に上記第1比較信号が生成されなければ、上記被検出対象が有ると判定し、一方、上記第2比較信号が生成されるか、上記パルス信号が上記非アクティブレベルである期間に上記第1比較信号が生成されれば、上記被検出対象が無いと判定する判定回路とを備えるパルス変調型光検出装置であって、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期するか否かを判定し、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないと判定したとき、上記パルス信号の生成を停止させる停止信号を上記パルス信号生成回路へ出力する停止回路を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problem, a pulse modulation type photodetection device modulates an input clock signal to generate a pulse signal composed of an active level and an inactive level, A light-emitting element that is driven so that current flows during the period and current does not flow during the inactive level period, and emits pulsed light that is synchronized with the period when the pulse signal is at the active level to a predetermined space. A light emitting element, a light receiving element arranged to receive the pulsed light reflected by the detection target passing through the predetermined space, and generating a current signal according to the received light; By performing the processing on the current signal, the voltage signal is increased by comparing the amplifier that generates the voltage signal with the voltage signal and a predetermined reference value. A comparator for generating a comparison signal composed of a first comparison signal indicating that the voltage is higher than a reference value and a second comparison signal indicating that the voltage signal is equal to or lower than the reference value; the first comparison signal; and the pulse signal; Are synchronized and if the first comparison signal is not generated during the period when the pulse signal is at the inactive level, it is determined that the detection target exists, while the second comparison signal is generated. Or a pulse modulation type photo-detecting device comprising: a determination circuit that determines that the detection target does not exist if the first comparison signal is generated during a period in which the pulse signal is at the inactive level; It is determined whether or not the voltage signal and the pulse signal are synchronized. When it is determined that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized, a stop for stopping the generation of the pulse signal is performed. A signal characterized in that it comprises a stop circuit for outputting to said pulse signal generating circuit.

まず、以下の(a)〜(c)の内いずれか1つの現象が起こると、上記被検出対象が無いにも関わらず、上記受光素子が上記パルス光と同期した外光を受光する。即ち、(a)被検出対象以外の物体からの反射光(パルス変調型光検出装置内部の反射光やパルス変調型光検出装置の筐体による反射光)による信号と、インバータ蛍光灯光等の外乱光による信号とが重畳する場合、(b)上記発光素子がONした時に生じる突入電流によるノイズ信号と、上記外乱光による信号とが重畳する場合、または、(c)上記パルス変調型光検出装置を用いた複写機などにおいて、ある程度の輝度を有していて検知されるべきでない光が常に存在する場合には、被検出対象が無いにも関わらず、上記受光素子が上記パルス光と同期した上記外光を受光する。また、この場合に、上記パルス光と同期しない外光も受光する。   First, when any one of the following phenomena (a) to (c) occurs, the light receiving element receives external light synchronized with the pulsed light in spite of the absence of the detection target. That is, (a) a signal by reflected light from an object other than the object to be detected (reflected light inside the pulse modulation type photodetector or reflected light from the casing of the pulse modulation type photodetector) and disturbance such as inverter fluorescent lamp light When a signal by light is superimposed, (b) When a noise signal due to an inrush current generated when the light emitting element is turned on and a signal by the disturbance light are superimposed, or (c) The pulse modulation type photodetector When there is always light that has a certain level of brightness and should not be detected in a copier or the like that uses a laser, the light receiving element is synchronized with the pulsed light even though there is no target to be detected. The outside light is received. In this case, external light that is not synchronized with the pulse light is also received.

これにより、被検出対象が無いにも関わらずあたかも被検出対象が有るかのような同期光の検知が行われる一方、以下の(1)及び(2)の現象が起こる。即ち、(1)上記パルス信号と同期していない上記電圧信号が出力されるとともに、(2)上記パルス信号が上記非アクティブレベルである期間に上記第1比較信号が生成される。   Thereby, although there is no target to be detected, detection of synchronized light is performed as if there is a target to be detected, while the following phenomena (1) and (2) occur. That is, (1) the voltage signal not synchronized with the pulse signal is output, and (2) the first comparison signal is generated during a period when the pulse signal is at the inactive level.

ここで、上記発明によれば、(1)上記パルス信号と同期していない上記電圧信号が出力されると、上記停止回路は、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないと判定して、上記パルス信号の生成を停止させる。   According to the invention, (1) when the voltage signal that is not synchronized with the pulse signal is output, the stop circuit determines that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized. Then, the generation of the pulse signal is stopped.

よって、(2)上記パルス信号が上記非アクティブレベルである期間に上記第1比較信号が生成される場合は、上記発光素子をOFFすることができる。   Therefore, (2) when the first comparison signal is generated during a period when the pulse signal is at the inactive level, the light emitting element can be turned off.

上記発光素子がOFFされるので、上記判定回路は、上記パルス信号が出力されていないときに上記比較信号が出力されることにより、上記被検出対象が無いと判定する。   Since the light emitting element is turned off, the determination circuit determines that there is no detection target by outputting the comparison signal when the pulse signal is not output.

従って、被検出対象が無いにも関わらず、物体有りと誤って判定される誤動作が生じないパルス変調型光検出装置を提供することができる。   Accordingly, it is possible to provide a pulse modulation type photodetection device that does not cause a malfunction that is erroneously determined to be an object even though there is no target to be detected.

上記パルス変調型光検出装置では、上記停止回路は、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期するか否かを複数回判定してもよい。これにより、インバータ光の様な一様な非同期の外乱光を検知することができる。   In the pulse modulation type photodetection device, the stop circuit may determine whether or not the voltage signal and the pulse signal are synchronized a plurality of times. Thereby, uniform asynchronous disturbance light such as inverter light can be detected.

上記パルス変調型光検出装置では、上記停止回路は、上記複数回の判定において、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことを所定の回数以上判定すれば、誤動作を引き起こすノイズ光を検知したと判定してもよい。   In the pulse modulation type photodetection device, if the stop circuit determines that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized for a predetermined number of times in the plurality of determinations, the stop circuit generates noise light that causes a malfunction. You may determine with having detected.

また、上記パルス変調型光検出装置では、上記停止回路は、上記複数回の判定において、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことを所定の回数以上判定すれば、上記停止信号を上記パルス信号生成回路へ出力し、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことの判定回数が、上記所定の回数未満であれば、上記停止信号を上記パルス信号生成回路へ出力せずに通常動作を行ってもよい。   In the pulse modulation type photodetecting device, the stop circuit may determine the stop signal when the plurality of determinations determine that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized a predetermined number of times or more. If the number of times that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized is less than the predetermined number of times, the stop signal is not output to the pulse signal generation circuit. The normal operation may be performed.

誤動作を引き起こす可能性が大きい外乱光は、例えばインバータ蛍光灯の光などの一様に発生する光であり、頻度の小さい単発パルス光のみの場合は、誤動作の可能性が小さい。   The disturbance light that has a high possibility of causing a malfunction is light that is uniformly generated, such as light from an inverter fluorescent lamp, and the possibility of malfunction is small in the case of only a single pulse light that is infrequent.

従って、上記複数回の判定において、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことを所定の回数以上判定した時の、一様に発生する外乱光を、非同期の外乱光(誤動作を引き起こすノイズ光)として扱う。また、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことの判定回数が、上記所定の回数未満であれば、上記停止信号を上記パルス信号生成回路へ出力せず通常動作を行う。これにより、誤動作を引き起こす可能性を小さくすることができる。   Accordingly, in the plurality of determinations, the disturbance light that is uniformly generated when it is determined that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized for a predetermined number of times or more is assumed to be asynchronous disturbance light (causing malfunction). Treated as noise light). If the number of times that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized is less than the predetermined number, the normal operation is performed without outputting the stop signal to the pulse signal generation circuit. Thereby, the possibility of causing a malfunction can be reduced.

上記パルス変調型光検出装置では、上記停止回路は、上記複数回の判定において、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことの判定回数が、上記所定の回数未満であれば、上記クロック信号の周波数をより高くしてもよい。   In the pulse modulation type photodetection device, if the number of determinations that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized in the plurality of determinations is less than the predetermined number, The frequency of the clock signal may be made higher.

上記停止回路は、上記複数回の判定において、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことの判定回数が、上記所定の回数未満であれば、本来検知されるべき、インバータ光等の一様な非同期の外乱光が検知できていないと判定する。この原因は、一様な非同期の外乱光の周波数と、外乱光の検知に用いる上記クロック信号の周波数とがずれていることである。   If the number of times that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized is less than the predetermined number in the plurality of times of determination, the stop circuit should be detected originally such as inverter light It is determined that uniform asynchronous disturbance light cannot be detected. This is because the frequency of the uniform asynchronous disturbance light is shifted from the frequency of the clock signal used for detecting the disturbance light.

よって、一様ではない単発の外乱光が検知されるか否かを判断する前に、上記クロック信号の周波数をより高くして、外乱光の検知を再度行うことで、より高い精度で外乱光を検知することが可能となり、より高い精度で誤動作を防止することができる。   Therefore, before judging whether or not a single disturbance light that is not uniform is detected, the disturbance light can be detected with higher accuracy by increasing the frequency of the clock signal and detecting the disturbance light again. Can be detected, and malfunction can be prevented with higher accuracy.

上記パルス変調型光検出装置では、上記停止回路による判定は周期的に行われ、上記停止回路が、上記パルス信号生成回路へ上記停止信号を出力した後に、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していない状態が解消されたと判定すれば、上記停止信号の出力を停止してもよい。これにより、上記所定の空間を通過する被検出対象を継続して検知することが可能となる。   In the pulse modulation type photodetector, the determination by the stop circuit is periodically performed, and after the stop circuit outputs the stop signal to the pulse signal generation circuit, the voltage signal and the pulse signal are synchronized. If it is determined that the state that has not been eliminated, the output of the stop signal may be stopped. Thereby, it becomes possible to continuously detect the detection target passing through the predetermined space.

パルス変調型光検出装置は、上記課題を解決するために、入力されたクロック信号を変調して、アクティブレベルと第1の非アクティブレベルとからなるパルス信号を生成するとともに、上記第1の非アクティブレベルと第2の非アクティブレベルとからなる信号である第1の信号を生成するパルス信号生成回路と、上記パルス信号のレベルに応じた電流と、上記第1の信号のレベルに応じた電流との和の電流が流れ、上記パルス信号が上記アクティブレベルである期間では、上記パルス信号のレベルに応じた電流として第1電流が供給され、上記第1の信号が上記第2の非アクティブレベルである期間では、上記第1の信号のレベルに応じた電流として上記第1電流よりも小さい電流である第2電流が供給されるように駆動される発光素子であって、上記和の電流に応じたパルス光を、所定の空間に発光する発光素子と、上記所定の空間を通過する被検出対象により反射された上記パルス光を受光可能に配置され、受光光に応じた電流信号を生成する受光素子と、電流電圧変換及び増幅を上記電流信号に対して行うことにより、電圧信号を生成するアンプと、上記電圧信号と所定の基準値とを比較して、上記電圧信号が上記基準値より高いことを示す第1比較信号と上記電圧信号が上記基準値以下であることを示す第2比較信号とからなる比較信号を生成するコンパレータと、上記第1比較信号と上記パルス信号とが同期しているとともに、上記パルス信号が上記第1の非アクティブレベルである期間に上記第1比較信号が生成されなければ、上記被検出対象が有ると判定し、一方、上記第2比較信号が生成されるか、上記パルス信号が上記非アクティブレベルである期間に上記第1比較信号が生成されれば、上記被検出対象が無いと判定する判定回路とを備えるパルス変調型光検出装置であって、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期するか否かを判定し、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないと判定した後に、上記パルス信号が上記アクティブレベルになるまでは、上記第2の非アクティブレベルである上記第1の信号を上記パルス信号生成回路に生成させるために、上記第1の信号を上記パルス信号生成回路に生成させるための信号である生成信号を、上記パルス信号生成回路に出力する生成回路を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the pulse modulation type photodetection device modulates an input clock signal to generate a pulse signal composed of an active level and a first inactive level, and the first non-active level. A pulse signal generation circuit for generating a first signal that is a signal composed of an active level and a second inactive level, a current corresponding to the level of the pulse signal, and a current corresponding to the level of the first signal In the period when the pulse signal is at the active level, a first current is supplied as a current corresponding to the level of the pulse signal, and the first signal is supplied to the second inactive level. The light emitting element that is driven so that a second current that is smaller than the first current is supplied as a current corresponding to the level of the first signal during the period A light emitting element that emits pulsed light corresponding to the sum current to a predetermined space, and the pulsed light reflected by the detection target that passes through the predetermined space is arranged to be able to receive light; A light receiving element that generates a current signal in accordance with the current signal, an amplifier that generates a voltage signal by performing current-voltage conversion and amplification on the current signal, and compares the voltage signal with a predetermined reference value, A comparator for generating a comparison signal including a first comparison signal indicating that the voltage signal is higher than the reference value and a second comparison signal indicating that the voltage signal is equal to or less than the reference value; and the first comparison signal If the first comparison signal is not generated during a period in which the pulse signal is in the first inactive level and the pulse signal is synchronized, it is determined that there is an object to be detected. And a determination circuit that determines that the detection target does not exist if the second comparison signal is generated or the first comparison signal is generated during a period in which the pulse signal is at the inactive level. A modulation type photodetection device, wherein it is determined whether or not the voltage signal and the pulse signal are synchronized, and after determining that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized, the pulse signal is Until the active level, the signal for causing the pulse signal generation circuit to generate the first signal in order to cause the pulse signal generation circuit to generate the first signal that is the second inactive level. And a generation circuit that outputs the generation signal to the pulse signal generation circuit.

上記発明によれば、上記生成回路は、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期するか否かを判定し、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないと判定した後に、上記パルス信号が上記アクティブレベルになるまでは、上記第2の非アクティブレベルである上記第1の信号を上記パルス信号生成回路に生成させるために、上記第1の信号を上記パルス信号生成回路に生成させるための信号である生成信号を、上記パルス信号生成回路に出力する生成回路を備える。   According to the invention, the generation circuit determines whether the voltage signal and the pulse signal are synchronized, determines that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized, and then determines the pulse signal. In order to cause the pulse signal generation circuit to generate the first signal in order to cause the pulse signal generation circuit to generate the first signal that is the second inactive level until the signal reaches the active level. A generation circuit that outputs a generation signal that is a signal of the above to the pulse signal generation circuit.

これにより、上記発光素子は、上記パルス信号に応じた上記第1電流が流れる前に、上記第1の信号に応じた上記第2電流が流れる。   Accordingly, the second current corresponding to the first signal flows through the light emitting element before the first current corresponding to the pulse signal flows.

上記第2電流は、上記第1電流よりも小さいので、上記発光素子に流れる電流がゼロから上記第1電流に変化する場合よりも、上記発光素子に流れる電流の変動を小さくすることができる。電流の変動を小さくすることで、上記電流が流れる時にGNDに流れる突入電流を低減することができるので、上記突入電流による誤動作((b)上記発光素子がONした時に生じる突入電流によるノイズ信号と、上記外乱光による信号とが重畳する場合の誤動作)を防止することが出来る。   Since the second current is smaller than the first current, fluctuations in the current flowing through the light emitting element can be made smaller than when the current flowing through the light emitting element changes from zero to the first current. By reducing the fluctuation of the current, the inrush current flowing through the GND when the current flows can be reduced. Therefore, malfunction due to the inrush current ((b) noise signal due to the inrush current generated when the light emitting element is turned on) , Malfunction when the signal due to the disturbance light is superimposed can be prevented.

従って、被検出対象が無いにも関わらず、物体有りと誤って判定される誤動作が生じないパルス変調型光検出装置を提供することができる。   Accordingly, it is possible to provide a pulse modulation type photodetection device that does not cause a malfunction that is erroneously determined to be an object even though there is no target to be detected.

上記パルス変調型光検出装置では、上記生成信号は、直流信号であってもよい。   In the pulse modulation type photodetection device, the generated signal may be a direct current signal.

また、上記パルス変調型光検出装置では、上記生成信号は、パルスからなる信号であってもよい。   In the pulse modulation type photodetection device, the generation signal may be a signal composed of pulses.

これらの構成により、上記発光素子に流れる電流がゼロから上記第1電流に変化する場合よりも、上記発光素子に流れる電流の変動を小さくすることができる。よって、上記突入電流による誤動作防止することが出来、被検出対象が無いにも関わらず、物体有りと誤って判定される誤動作が生じないパルス変調型光検出装置を提供することができる。   With these configurations, fluctuations in the current flowing through the light emitting element can be made smaller than when the current flowing through the light emitting element changes from zero to the first current. Therefore, it is possible to provide a pulse modulation type photo-detecting device that can prevent malfunction due to the inrush current and that does not cause malfunction that is erroneously determined to be an object even though there is no target to be detected.

上記パルス変調型光検出装置では、上記生成回路は、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期するか否かを複数回判定してもよい。これにより、インバータ光の様な一様な非同期の外乱光を検知することができる。   In the pulse modulation type photodetection device, the generation circuit may determine whether or not the voltage signal and the pulse signal are synchronized a plurality of times. Thereby, uniform asynchronous disturbance light such as inverter light can be detected.

上記パルス変調型光検出装置では、上記生成回路は、上記複数回の判定において、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことを所定の回数以上判定すれば、誤動作を引き起こすノイズ光を検知したと判定してもよい。   In the pulse modulation type photodetection device, the generation circuit generates noise light that causes a malfunction if the generation circuit determines that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized for a predetermined number of times in the plurality of determinations. You may determine with having detected.

また、上記パルス変調型光検出装置では、上記生成回路は、上記複数回の判定において、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことを所定の回数以上判定すれば、上記生成信号を上記パルス信号生成回路へ出力し、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことの判定回数が、上記所定の回数未満であれば、上記生成信号を上記パルス信号生成回路へ出力せずに通常動作を行ってもよい。   In the pulse modulation type photodetection device, the generation circuit may determine the generation signal if the generation circuit determines that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized in the plurality of determinations a predetermined number of times or more. If the number of times that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized is less than the predetermined number of times, the generated signal is not output to the pulse signal generating circuit. The normal operation may be performed.

誤動作を引き起こす可能性が大きい外乱光は、例えばインバータ蛍光灯の光などの一様に発生する光であり、頻度の小さい単発パルス光のみの場合は、誤動作の可能性が小さい。   The disturbance light that has a high possibility of causing a malfunction is light that is uniformly generated, such as light from an inverter fluorescent lamp, and the possibility of malfunction is small in the case of only a single pulse light that is infrequent.

従って、上記複数回の判定において、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことを所定の回数以上判定した時の、一様に発生する外乱光を、非同期の外乱光(誤動作を引き起こすノイズ光)として扱う。また、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことの判定回数が、上記所定の回数未満であれば、上記生成信号を上記パルス信号生成回路へ出力せず通常動作を行う。これにより、誤動作を引き起こす可能性を小さくすることができる。   Accordingly, in the plurality of determinations, the disturbance light that is uniformly generated when it is determined that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized for a predetermined number of times or more is assumed to be asynchronous disturbance light (causing malfunction). Treated as noise light). If the number of times that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized is less than the predetermined number of times, the generation signal is not output to the pulse signal generation circuit and normal operation is performed. Thereby, the possibility of causing a malfunction can be reduced.

上記パルス変調型光検出装置では、上記生成回路は、上記複数回の判定において、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことの判定回数が、上記所定の回数未満であれば、上記クロック信号の周波数をより高くしてもよい。   In the pulse modulation type photodetection device, if the number of determinations that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized is less than the predetermined number in the plurality of determinations, The frequency of the clock signal may be made higher.

上記生成回路は、上記複数回の判定において、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことの判定回数が、上記所定の回数未満であれば、本来検知されるべき、インバータ光等の一様な非同期の外乱光が検知できていないと判定する。この原因は、一様な非同期の外乱光の周波数と、外乱光の検知に用いる上記クロック信号の周波数とがずれていることである。   The generation circuit is configured to detect the inverter light or the like that should be detected if the number of determinations that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized is less than the predetermined number in the plurality of determinations. It is determined that uniform asynchronous disturbance light cannot be detected. This is because the frequency of the uniform asynchronous disturbance light is shifted from the frequency of the clock signal used for detecting the disturbance light.

よって、一様ではない単発の外乱光が検知されるか否かを判断する前に、上記クロック信号の周波数をより高くして、外乱光の検知を再度行うことで、より高い精度で外乱光を検知することが可能となり、より高い精度で誤動作を防止することができる。   Therefore, before judging whether or not a single disturbance light that is not uniform is detected, the disturbance light can be detected with higher accuracy by increasing the frequency of the clock signal and detecting the disturbance light again. Can be detected, and malfunction can be prevented with higher accuracy.

上記パルス変調型光検出装置では、上記生成回路による判定は周期的に行われ、上記生成回路が、上記パルス信号生成回路へ上記生成信号を出力した後に、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していない状態が解消されたと判定すれば、上記生成信号の出力を停止してもよい。これにより、上記所定の空間を通過する被検出対象を継続して検知することが可能となる。   In the pulse modulation type photodetection device, the determination by the generation circuit is periodically performed, and after the generation circuit outputs the generation signal to the pulse signal generation circuit, the voltage signal and the pulse signal are synchronized. If it is determined that the state that has not been eliminated, the output of the generation signal may be stopped. Thereby, it becomes possible to continuously detect the detection target passing through the predetermined space.

本発明の電子機器は、上記いずれかのパルス変調型光検出装置を備えているので、被検出対象が無いにも関わらず、物体有りと誤って判定される誤動作が生じない。   Since the electronic apparatus according to the present invention includes any one of the above-described pulse modulation type photodetection devices, there is no malfunction that is erroneously determined as the presence of an object even though there is no target to be detected.

本発明のパルス変調型光検出装置は、以上のように、電圧信号とパルス信号とが同期するか否かを判定し、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないと判定したとき、上記パルス信号の生成を停止させる停止信号を上記パルス信号生成回路へ出力する停止回路を備えるものである。   As described above, the pulse modulation type photo detection device of the present invention determines whether or not the voltage signal and the pulse signal are synchronized, and when it is determined that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized, A stop circuit that outputs a stop signal for stopping the generation of the pulse signal to the pulse signal generation circuit;

また、本発明のパルス変調型光検出装置は、以上のように、電圧信号とパルス信号とが同期するか否かを判定し、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないと判定した後に、上記パルス信号がアクティブレベルになるまでは、第2の非アクティブレベルである第1の信号をパルス信号生成回路に生成させるために、上記第1の信号を上記パルス信号生成回路に生成させるための信号である生成信号を、上記パルス信号生成回路に出力する生成回路を備えるものである。   In addition, as described above, the pulse modulation type photodetector according to the present invention determines whether or not the voltage signal and the pulse signal are synchronized, and determines that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized. After that, until the pulse signal becomes an active level, the pulse signal generation circuit generates the first signal in order to cause the pulse signal generation circuit to generate the first signal having the second inactive level. A generation circuit that outputs a generation signal, which is a signal for the above, to the pulse signal generation circuit.

それゆえ、被検出対象が無いにも関わらず、物体有りと誤って判定される誤動作が生じないパルス変調型光検出装置及び電子機器を提供するという効果を奏する。   Therefore, there is an effect of providing a pulse modulation type photodetection device and an electronic device that do not cause a malfunction that is erroneously determined as the presence of an object even though there is no target to be detected.

本発明の実施形態に係るパルス変調型光検出装置のブロック図である。1 is a block diagram of a pulse modulation type photodetector according to an embodiment of the present invention. 図1のパルス変調型光検出装置における各パルス信号のタイミングチャートである。2 is a timing chart of each pulse signal in the pulse modulation type photodetecting device of FIG. 1. 本発明の実施形態に係る他のパルス変調型光検出装置のブロック図である。It is a block diagram of another pulse modulation type photodetection device concerning an embodiment of the present invention. 図3のパルス変調型光検出装置が有する発光素子駆動回路を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a light emitting element driving circuit included in the pulse modulation type photodetecting device of FIG. 3. 図3のパルス変調型光検出装置において、定電流源を直流電流源として使用した場合の、各パルス信号のタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart of each pulse signal when a constant current source is used as a direct current source in the pulse modulation type photodetecting device of FIG. 3. 図3のパルス変調型光検出装置において、前電流を流すための電流源として定電流源を使用した場合の、各パルス信号のタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart of each pulse signal when a constant current source is used as a current source for supplying a pre-current in the pulse modulation type photodetecting device of FIG. 3. 本発明の実施形態に係るさらに別のパルス変調型光検出装置のブロック図である。It is a block diagram of another pulse modulation type photodetection device concerning an embodiment of the present invention. 図7のパルス変調型光検出装置における各パルス信号のタイミングチャートである。8 is a timing chart of each pulse signal in the pulse modulation type photodetecting device of FIG. 本発明の実施形態に係るさらに別のパルス変調型光検出装置のブロック図である。It is a block diagram of another pulse modulation type photodetection device concerning an embodiment of the present invention. 図9のパルス変調型光検出装置における各パルス信号のタイミングチャートである。10 is a timing chart of each pulse signal in the pulse modulation type photodetecting device of FIG. 9. 従来のパルス変調型光検出装置のブロック図である。It is a block diagram of a conventional pulse modulation type photodetection device. 図11のパルス変調型光検出装置におけるパルス信号の一例を示すタイミングチャートである。12 is a timing chart illustrating an example of a pulse signal in the pulse modulation type photodetection device of FIG. 11. 図11の従来のパルス変調型光検出装置を筐体に収めた電子機器の一部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a part of electronic device which accommodated the conventional pulse modulation type | mold photodetector in FIG. 11 in the housing | casing. 従来のパルス変調型光検出装置を備える電子機器における、正常動作時及び誤動作時の各波形を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows each waveform at the time of a normal operation and a malfunctioning in an electronic device provided with the conventional pulse modulation type photodetector. 同期した迷光が重畳していない場合の誤動作の概念図である。It is a conceptual diagram of malfunctioning when the synchronized stray light is not superimposed.

本発明の一実施形態について図1〜図10に基づいて説明すれば、以下の通りである。まず、本実施形態に係るパルス変調型光検出装置の基本構成について、図1に基づいて説明する。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, a basic configuration of the pulse modulation type photodetecting device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

〔パルス変調型光検出装置50の基本構成〕
図1は、本実施形態に係るパルス変調型光検出装置50のブロック図である。パルス変調型光検出装置50は、定電圧回路1、電源端子2、GND端子3、発振回路4、同期タイミング回路5(パルス信号生成回路)、発光素子駆動回路6、発光素子7、受光素子8、アンプ9、コンパレータ10、信号処理回路11(判定回路)、出力回路12、出力端子13、電源15、及び、外乱光検知部200を備えている。負荷14は、一端が、電源端子2に接続され、他端が、出力端子13に接続される。まずは、パルス変調型光検出装置50の、外乱光検知部200を除く部分の動作について、以下に説明する。
[Basic Configuration of Pulse Modulation Type Photodetector 50]
FIG. 1 is a block diagram of a pulse modulation type photodetector 50 according to the present embodiment. The pulse modulation type photodetector 50 includes a constant voltage circuit 1, a power supply terminal 2, a GND terminal 3, an oscillation circuit 4, a synchronous timing circuit 5 (pulse signal generation circuit), a light emitting element driving circuit 6, a light emitting element 7, and a light receiving element 8. , Amplifier 9, comparator 10, signal processing circuit 11 (determination circuit), output circuit 12, output terminal 13, power supply 15, and disturbance light detection unit 200. The load 14 has one end connected to the power supply terminal 2 and the other end connected to the output terminal 13. First, the operation of the portion of the pulse modulation type light detection device 50 excluding the disturbance light detection unit 200 will be described below.

電源15のプラス端子は、電源端子2を介して、定電圧回路1の入力端子に接続されている。電源15のマイナス端子は、GND端子3を介して、定電圧回路1のGND端子に接続されている。これにより、定電圧回路1は、電源15を用いて定電圧Vを生成し、パルス変調型光検出装置50が備える各回路に、定電圧Vを供給する。   The positive terminal of the power supply 15 is connected to the input terminal of the constant voltage circuit 1 via the power supply terminal 2. The negative terminal of the power supply 15 is connected to the GND terminal of the constant voltage circuit 1 through the GND terminal 3. Thereby, the constant voltage circuit 1 generates the constant voltage V using the power supply 15 and supplies the constant voltage V to each circuit provided in the pulse modulation type photodetecting device 50.

パルス変調型光検出装置50では、発振回路4で生成された基本クロック(CLK)信号S1が、同期タイミング回路5にて、アクティブレベルと非アクティブレベルとからなる同期タイミングパルス信号S2(パルス信号)に変調される。発光素子駆動回路6は、同期タイミング回路5から発光素子駆動回路6に伝送される同期タイミングパルス信号S2がHiであるとき(期間sect_1と称する)に、発光素子7へ、発光パルス信号S3を出力する。発光素子7は、発光素子駆動回路6から入力された発光パルス信号S3に基づいて、パルス変調されたパルス光L2を、所定の位置(所定の空間)へ向かって投射する。   In the pulse modulation type photodetecting device 50, the basic clock (CLK) signal S1 generated by the oscillation circuit 4 is synchronized with the synchronous timing pulse signal S2 (pulse signal) which is composed of an active level and an inactive level in the synchronous timing circuit 5. Is modulated. The light emitting element driving circuit 6 outputs the light emitting pulse signal S3 to the light emitting element 7 when the synchronization timing pulse signal S2 transmitted from the synchronization timing circuit 5 to the light emitting element driving circuit 6 is Hi (referred to as a period stt_1). To do. The light emitting element 7 projects pulse-modulated pulsed light L2 toward a predetermined position (predetermined space) based on the light emission pulse signal S3 input from the light emitting element driving circuit 6.

パルス光L2は、同期タイミングパルス信号S2が上記アクティブレベルである期間に投射され、同期タイミングパルス信号S2が上記非アクティブレベルである期間には投射されない。   The pulsed light L2 is projected during a period when the synchronization timing pulse signal S2 is at the active level, and is not projected during a period when the synchronization timing pulse signal S2 is at the inactive level.

パルス変調型光検出装置50が、発光素子7及び受光素子8から+X方向に距離a離れた上記所定の位置を、+Y方向に通過する物体Bの有無を検出する場合を考える。パルス光L2は、発光素子7から上記所定の位置へ投射される。   Consider a case where the pulse modulation type photodetecting device 50 detects the presence or absence of an object B passing in the + Y direction at the predetermined position a distance a in the + X direction from the light emitting element 7 and the light receiving element 8. The pulsed light L2 is projected from the light emitting element 7 to the predetermined position.

まず、物体Bが、上記所定の位置を通過する前は、パルス光L2が物体Bにより反射していないので、パルス光L2の反射光は、受光素子8には入射していない。   First, since the pulsed light L2 is not reflected by the object B before the object B passes the predetermined position, the reflected light of the pulsed light L2 is not incident on the light receiving element 8.

次に、物体Bが上記所定の位置を通過して、パルス光L2を横切る時、パルス光L2は物体Bにより反射される。受光素子8は、パルス光L2の反射光L3を受光可能に配置されており、反射光L3は受光素子8に入射する。受光素子8は、受光光に応じた電流信号を生成する。   Next, when the object B passes through the predetermined position and crosses the pulsed light L2, the pulsed light L2 is reflected by the object B. The light receiving element 8 is arranged so as to receive the reflected light L3 of the pulsed light L2, and the reflected light L3 enters the light receiving element 8. The light receiving element 8 generates a current signal corresponding to the received light.

このように、物体Bからの反射光L3を受光しているか否かにより、上記所定の位置を通過する物体Bの有無を検出するパルス変調型光検出装置50は、反射型パルス変調型光検出装置と称される。   As described above, the pulse modulation type photodetection device 50 that detects the presence or absence of the object B passing through the predetermined position depending on whether or not the reflected light L3 from the object B is received is a reflection type pulse modulation type photodetection. Referred to as a device.

従って、周囲に外乱光等がなければ、受光素子8に入射する反射光L3は、パルス光L2を横切る物体Bの有無により、その有無が切り替わることになる。そして、受光素子8へ入射された反射光L3を、受光素子8により光電変換して、電流信号である受光パルス信号S4を得る。   Accordingly, if there is no disturbance light or the like in the surroundings, the presence or absence of the reflected light L3 incident on the light receiving element 8 is switched depending on the presence or absence of the object B crossing the pulsed light L2. The reflected light L3 incident on the light receiving element 8 is photoelectrically converted by the light receiving element 8 to obtain a light reception pulse signal S4 which is a current signal.

受光パルス信号S4は、アンプ9で、電流電圧変換及び増幅を行われて、電圧信号である増幅パルス信号S5(電圧信号)となる。コンパレータ10の一方の入力端子(例えばプラス端子)に入力される増幅パルス信号S5は、コンパレータ10の他方の入力端子(例えばマイナス端子)に入力される判定レベルSth(所定の基準値)と比較され、波形を整形され、コンパレータ出力パルス信号S6(比較信号)として出力される。   The received light pulse signal S4 undergoes current-voltage conversion and amplification by the amplifier 9, and becomes an amplified pulse signal S5 (voltage signal) which is a voltage signal. The amplified pulse signal S5 input to one input terminal (for example, a positive terminal) of the comparator 10 is compared with a determination level Sth (predetermined reference value) input to the other input terminal (for example, the negative terminal) of the comparator 10. The waveform is shaped and output as a comparator output pulse signal S6 (comparison signal).

即ち、コンパレータ10は、受光パルス信号S4を増幅して生成された増幅パルス信号S5が、予め設定された判定レベルSthを超えたタイミングで、コンパレータ出力パルス信号S6を出力する。   That is, the comparator 10 outputs the comparator output pulse signal S6 at a timing when the amplified pulse signal S5 generated by amplifying the light reception pulse signal S4 exceeds a preset determination level Sth.

コンパレータ出力パルス信号S6は、信号処理回路11において同期タイミングパルス信号S2と比較される。これにより、受光素子8に入射する反射光L3が、発光素子7から上記所定の位置へ投射されるパルス光L2と同期した光であることを確認された上で、コンパレータ出力パルス信号S6に信号処理が施される。信号処理後のコンパレータ出力パルス信号S6は、信号処理回路出力信号S7として、出力回路12へ出力される。信号処理回路出力信号S7のレベルは、上記所定の位置を通過する物体Bの有無に応じて、HiまたはLowとなる。例えば、信号処理回路出力信号S7は、物体Bが上記所定の位置を通過する場合にHiになり、物体Bが上記所定の位置を通過しない場合にLowになる。   The comparator output pulse signal S6 is compared with the synchronization timing pulse signal S2 in the signal processing circuit 11. Thereby, after confirming that the reflected light L3 incident on the light receiving element 8 is synchronized with the pulsed light L2 projected from the light emitting element 7 to the predetermined position, a signal is output to the comparator output pulse signal S6. Processing is performed. The comparator output pulse signal S6 after the signal processing is output to the output circuit 12 as a signal processing circuit output signal S7. The level of the signal processing circuit output signal S7 becomes Hi or Low depending on the presence / absence of the object B passing through the predetermined position. For example, the signal processing circuit output signal S7 becomes Hi when the object B passes the predetermined position, and becomes Low when the object B does not pass the predetermined position.

アンプ9は、電流電圧変換及び増幅を受光パルス信号S4に対して行うことにより、増幅パルス信号S5を生成する。   The amplifier 9 generates an amplified pulse signal S5 by performing current-voltage conversion and amplification on the received light pulse signal S4.

コンパレータ10は、増幅パルス信号S5が判定レベルSthより高いことを示す第1比較信号と増幅パルス信号S5が判定レベルSth以下であることを示す第2比較信号とからなるコンパレータ出力パルス信号S6を生成する。   The comparator 10 generates a comparator output pulse signal S6 including a first comparison signal indicating that the amplified pulse signal S5 is higher than the determination level Sth and a second comparison signal indicating that the amplified pulse signal S5 is equal to or lower than the determination level Sth. To do.

信号処理回路11は、上記第1比較信号と、同期タイミングパルス信号S2とが同期しているとともに、同期タイミングパルス信号S2が上記非アクティブレベルである期間に上記第1比較信号が生成されなければ、物体Bが有ると判定し、一方、上記第2比較信号が生成されるか、同期タイミングパルス信号S2が上記非アクティブレベルである期間に上記第1比較信号が生成されれば、物体Bが無いと判定する。   The signal processing circuit 11 is configured so that the first comparison signal and the synchronization timing pulse signal S2 are synchronized and the first comparison signal is not generated during a period in which the synchronization timing pulse signal S2 is at the inactive level. If the second comparison signal is generated or the first comparison signal is generated during a period when the synchronization timing pulse signal S2 is at the inactive level, the object B is determined to be present. Judge that there is no.

〔パルス信号のタイミングチャート〕
図2は、図1のパルス変調型光検出装置50における各パルス信号のタイミングチャートである。発振回路4から出力される基本クロック信号S1(矩形波パルス信号)は、16個のセグメントに分割された1周期の間で、HiとLowとが規則的に切り替わる。切り替わる回数は、1周期につき16回であり、基本クロック信号S1では、1周期につき8個のパルスが生成されている。1つのセグメントの時間を3μsecとした場合、1周期は、3μsec×16=48μsecになる。
[Pulse signal timing chart]
FIG. 2 is a timing chart of each pulse signal in the pulse modulation type photodetector 50 of FIG. The basic clock signal S1 (rectangular wave pulse signal) output from the oscillation circuit 4 is regularly switched between Hi and Low during one period divided into 16 segments. The number of times of switching is 16 times per cycle, and eight pulses are generated per cycle in the basic clock signal S1. When the time of one segment is 3 μsec, one period is 3 μsec × 16 = 48 μsec.

同期タイミング回路5から出力される同期タイミングパルス信号S2は、同期光を検知するセグメント位置を示す。図2に示す例の場合、2番目のセグメント位置で、同期タイミングパルス信号S2がLowからHiへと変化する。これにより、同期タイミングパルス信号S2に同期する光を、2番目のセグメント位置で検知することが設定される。これとともに、2番目のセグメント位置でLowからHiへと変化する矩形波の発光パルス信号S3が、発光素子駆動回路6から発光素子7へ出力されるので、発光素子7が発光する。   The synchronization timing pulse signal S2 output from the synchronization timing circuit 5 indicates the segment position where the synchronization light is detected. In the example shown in FIG. 2, the synchronization timing pulse signal S2 changes from Low to Hi at the second segment position. Thereby, it is set to detect the light synchronized with the synchronization timing pulse signal S2 at the second segment position. At the same time, a light emission pulse signal S3 of a rectangular wave that changes from Low to Hi at the second segment position is output from the light emitting element driving circuit 6 to the light emitting element 7, so that the light emitting element 7 emits light.

反射物(物体B)が有る場合、受光素子8が反射光L3を受光する。受光素子8が出力する受光パルス信号S4は、アンプ9とコンパレータ10とを経由する。これにより、2番目のセグメント位置において、増幅パルス信号S5及びコンパレータ出力パルス信号S6が出力される。   When there is a reflector (object B), the light receiving element 8 receives the reflected light L3. The received light pulse signal S 4 output from the light receiving element 8 passes through the amplifier 9 and the comparator 10. As a result, the amplified pulse signal S5 and the comparator output pulse signal S6 are output at the second segment position.

信号処理回路11では、2番目のセグメント位置において、同期タイミングパルス信号S2と、コンパレータ出力パルス信号S6との比較が行われる。比較された2つの信号が一致した場合は、16番目のセグメント位置において、同期タイミングパルス信号S2に同期する光(同期光)が検知されたと判定される。   The signal processing circuit 11 compares the synchronization timing pulse signal S2 with the comparator output pulse signal S6 at the second segment position. If the two compared signals match, it is determined that light (synchronous light) synchronized with the synchronization timing pulse signal S2 has been detected at the 16th segment position.

また、図2に示す例の場合、4番目のセグメント位置から14番目のセグメント位置までの間に、同期タイミングパルス信号S2に同期しない光(非同期光)の検知が行われる。非同期光が検知されたか否かの判定は、同期光が検知されたか否かの判定と同様に、16番目のセグメント位置で行われる。   In the case of the example shown in FIG. 2, detection of light (asynchronous light) that is not synchronized with the synchronous timing pulse signal S2 is performed between the fourth segment position and the fourteenth segment position. The determination of whether or not asynchronous light is detected is performed at the 16th segment position, similarly to the determination of whether or not synchronous light is detected.

図1のパルス変調型光検出装置50の場合、同期光が検知され、非同期光が検知されない場合、物体Bが有ると判定される。また、同期光が検知されるとともに、非同期光も検知された場合は、後述する外乱光検知部200によりパルス光の投射を停止する。   In the case of the pulse modulation type photodetecting device 50 of FIG. 1, when synchronous light is detected and asynchronous light is not detected, it is determined that the object B is present. When synchronous light is detected and asynchronous light is also detected, the disturbance light detection unit 200 described later stops the projection of pulsed light.

非同期光の検知では、4番目のセグメント位置から14番目のセグメント位置までの間に、1回でもパルス信号を検知した場合、非同期光が有ると判定される。非同期光が入力された回数が、1回でも複数回でも、それぞれの非同期光に対して同一の検知が行われる。   In detection of asynchronous light, if a pulse signal is detected even once between the fourth segment position and the fourteenth segment position, it is determined that asynchronous light is present. Whether the asynchronous light is input once or multiple times, the same detection is performed for each asynchronous light.

さらに、誤動作防止のために、例えば以下に示す判定を行う。即ち、複数の周期で連続して同じ判定が得られた場合、最終的な物体の有無の検知についての判定は、同じ判定が得られた複数の周期における最後の周期で行っている。図2に示す例の場合、第1周期から第3周期まで同じ判定が得られたので、最後の第3周期において最終的な判定を行っている。   Further, for example, the following determination is performed to prevent malfunction. That is, when the same determination is continuously obtained in a plurality of cycles, the determination regarding the final presence / absence of the object is performed in the last cycle in the plurality of cycles in which the same determination is obtained. In the case of the example shown in FIG. 2, since the same determination was obtained from the first period to the third period, the final determination is performed in the last third period.

〔外乱光検知部200〕
本実施形態に係るパルス変調型光検出装置50では、図11のパルス変調型光検出装置100と比較すると、外乱光検知部200(停止回路)が追加されている。外乱光検知部200の動作を、以下に説明する。
[Disturbance light detection unit 200]
In the pulse modulation type photo detection device 50 according to the present embodiment, a disturbance light detection unit 200 (stop circuit) is added as compared with the pulse modulation type photo detection device 100 of FIG. The operation of the ambient light detection unit 200 will be described below.

増幅パルス信号S5と同期タイミングパルス信号S2とが入力される外乱光検知部200は、同期タイミングパルス信号S2がLowであるとき(期間sect_2と称する)における増幅パルス信号S5を検知する。期間sect_2において増幅パルス信号S5を検知すると、通常時はLowレベルであり、同期タイミング回路5へ出力される停止信号S501に、Hiレベルのパルスを生じさせる。   The ambient light detector 200 to which the amplified pulse signal S5 and the synchronization timing pulse signal S2 are input detects the amplified pulse signal S5 when the synchronization timing pulse signal S2 is Low (referred to as a period sect_2). When the amplified pulse signal S5 is detected in the period sect_2, it is normally at the Low level, and a high level pulse is generated in the stop signal S501 output to the synchronous timing circuit 5.

同期タイミング回路5は、Hiレベルのパルス信号である停止信号S501が、外乱光検知部200から入力されると、同期タイミングパルス信号S2をOFFする(例えばLowレベルに固定する)。これにより、同期タイミングパルス信号S2にパルス信号(後述する同期信号P1)が含まれなくなる。   When the stop signal S501, which is a Hi level pulse signal, is input from the ambient light detection unit 200, the synchronization timing circuit 5 turns off the synchronization timing pulse signal S2 (for example, fixes it to the Low level). As a result, the synchronization timing pulse signal S2 does not include a pulse signal (a synchronization signal P1 described later).

本実施形態に係るパルス変調型光検出装置50では、外乱光などの非同期光(同期タイミングパルス信号S2と同期していない光)が検知されるまでは、Hiレベルのパルス信号である同期信号P1が、1周期につき1回出力される。同期信号P1は、増幅パルス信号S5に含まれる信号である。   In the pulse modulation type photodetecting device 50 according to the present embodiment, the synchronization signal P1 that is a high-level pulse signal is detected until asynchronous light such as disturbance light (light that is not synchronized with the synchronization timing pulse signal S2) is detected. Is output once per cycle. The synchronization signal P1 is a signal included in the amplified pulse signal S5.

ここで、第1周期において、非同期光により生じ、かつ、増幅パルス信号S5の中に含まれる非同期信号N1を検知した場合を考える。この場合、外乱光検知部200から同期タイミング回路5へ出力される停止信号S501に、Hiレベルのパルスが生じる。同期タイミング回路5は、Hiレベルのパルス信号である停止信号S501が入力されると、同期タイミングパルス信号S2をOFFし、第2周期以降の同期タイミングパルス信号S2には、同期信号P1が含まれなくなる。   Here, consider a case where an asynchronous signal N1 generated by asynchronous light and included in the amplified pulse signal S5 is detected in the first period. In this case, a high-level pulse is generated in the stop signal S501 output from the disturbance light detection unit 200 to the synchronization timing circuit 5. When the stop signal S501, which is a Hi level pulse signal, is input to the synchronization timing circuit 5, the synchronization timing pulse signal S2 is turned OFF, and the synchronization timing pulse signal S2 after the second period includes the synchronization signal P1. Disappear.

同期タイミングパルス信号S2がOFFされることにより、発光素子駆動回路6は、発光素子7を駆動する電流信号である発光パルス信号S3をOFFする。これにより、発光素子7はOFFし、発光、即ちパルス光L2の投射を停止する。   When the synchronization timing pulse signal S2 is turned off, the light emitting element driving circuit 6 turns off the light emitting pulse signal S3 that is a current signal for driving the light emitting element 7. As a result, the light emitting element 7 is turned off, and the light emission, that is, the projection of the pulsed light L2 is stopped.

ここで、非同期光の検知する方式として、非同期光信号を積分して得る方式、及び、非同期光のピークを検知する方式を採用しても問題はない。但し、同期光のピークを検知する方法を採用する場合は、同期光よりも非同期光を低い光量レベルで検知するため、コンパレータのスレッシュを低めに設定するのが望ましい。   Here, as a method for detecting asynchronous light, there is no problem even if a method obtained by integrating asynchronous light signals and a method for detecting the peak of asynchronous light are employed. However, when the method of detecting the peak of the synchronous light is adopted, it is desirable to set the comparator threshold lower in order to detect the asynchronous light at a lower light level than the synchronous light.

図1のパルス変調型光検出装置50について総括すると、以下の通りである。まず、以下の(a)〜(c)の内いずれか1つの現象が起こると、物体Bが無いにも関わらず、受光素子8がパルス光L2と同期した外光を受光する。即ち、(a)物体B以外の物体からの反射光(パルス変調型光検出装置50内部の反射光やパルス変調型光検出装置50の筐体による反射光)による信号と、インバータ蛍光灯光等の外乱光による信号とが重畳する場合、(b)発光素子7がONした時に生じる突入電流によるノイズ信号と、上記外乱光による信号とが重畳する場合、または、(c)パルス変調型光検出装置50を用いた複写機などにおいて、ある程度の輝度を有していて検知されるべきでない光が常に存在する場合には、被検出対象が無いにも関わらず、受光素子8がパルス光L2と同期した上記外光を受光する。また、この場合に、パルス光L2と同期しない外光も受光する。   A summary of the pulse modulation type photodetecting device 50 of FIG. 1 is as follows. First, when one of the following phenomena (a) to (c) occurs, the light receiving element 8 receives external light synchronized with the pulsed light L2 even though the object B is not present. That is, (a) a signal by reflected light from an object other than the object B (reflected light inside the pulse modulation type photo-detecting device 50 or reflected light from the casing of the pulse modulation type photo-detecting device 50) and inverter fluorescent lamp light When a signal due to disturbance light is superimposed, (b) When a noise signal due to an inrush current generated when the light emitting element 7 is turned on and a signal due to the disturbance light are superimposed, or (c) a pulse modulation type photodetection device In a copying machine using 50, if there is always light that has a certain level of brightness and should not be detected, the light receiving element 8 is synchronized with the pulsed light L2 even though there is no target to be detected. The external light is received. In this case, external light that is not synchronized with the pulsed light L2 is also received.

これにより、物体Bが無いにも関わらずあたかも被検出対象が有るかのような同期光の検知が行われる一方、以下の(1)及び(2)の現象が起こる。即ち、(1)同期タイミングパルス信号S2と同期していない増幅パルス信号S5が出力されるとともに、(2)同期タイミングパルス信号S2が上記非アクティブレベルである期間に上記第1比較信号が生成される。   As a result, the detection of synchronized light as if there is a detection target despite the absence of the object B is performed, and the following phenomena (1) and (2) occur. That is, (1) an amplified pulse signal S5 that is not synchronized with the synchronization timing pulse signal S2 is output, and (2) the first comparison signal is generated during a period when the synchronization timing pulse signal S2 is at the inactive level. The

ここで、上記構成によれば、(1)同期タイミングパルス信号S2と同期していない増幅パルス信号S5が出力されると、外乱光検知部200は、増幅パルス信号S5と同期タイミングパルス信号S2とが同期していないと判定して、同期タイミングパルス信号S2の生成を停止させる(例えばLowに固定する)。具体的には、外乱光検知部200から同期タイミング回路5へ停止信号S501を出力することにより、同期タイミングパルス信号S2の生成を停止させる。   Here, according to the above configuration, (1) when the amplified pulse signal S5 that is not synchronized with the synchronization timing pulse signal S2 is output, the disturbance light detection unit 200 determines that the amplified pulse signal S5 and the synchronization timing pulse signal S2 Are not synchronized and the generation of the synchronization timing pulse signal S2 is stopped (for example, fixed to Low). Specifically, the generation of the synchronization timing pulse signal S2 is stopped by outputting a stop signal S501 from the disturbance light detection unit 200 to the synchronization timing circuit 5.

よって、(2)同期タイミングパルス信号S2が上記非アクティブレベルである期間に上記第1比較信号が生成される場合は、発光素子7をOFFすることができる。   Therefore, (2) when the first comparison signal is generated during the period when the synchronization timing pulse signal S2 is at the inactive level, the light emitting element 7 can be turned off.

発光素子7がOFFされるので、信号処理回路11は、同期タイミングパルス信号S2が出力されていないときにコンパレータ出力パルス信号S6が出力されることにより、物体Bが無いと判定する。   Since the light emitting element 7 is turned off, the signal processing circuit 11 determines that there is no object B by outputting the comparator output pulse signal S6 when the synchronization timing pulse signal S2 is not output.

従って、物体Bが無いにも関わらず、物体Bが有ると誤って判定される誤動作が生じないパルス変調型光検出装置50を提供することができる。   Therefore, it is possible to provide the pulse modulation type photodetecting device 50 that does not cause a malfunction that is erroneously determined to be present when the object B is present even though the object B is not present.

図1のパルス変調型光検出装置50は、非同期光を検知した場合、発光素子7をOFFすることにより同期光をOFFして誤動作を防止するものであるが、発光素子7に流れる電流を完全にOFFする。このため、発光素子7がONする時に遅延が生じて、早い反応が難しくなる可能性がある。この問題点を解決するのが、以下に示すパルス変調型光検出装置51である。   The pulse modulation type photo detector 50 shown in FIG. 1 turns off the synchronous light by turning off the light emitting element 7 to prevent malfunction when it detects asynchronous light. However, the current flowing through the light emitting element 7 is completely eliminated. Turn off. For this reason, there is a possibility that a delay occurs when the light emitting element 7 is turned on, making it difficult to react quickly. A pulse modulation type photodetection device 51 described below solves this problem.

〔パルス変調型光検出装置51〕
図3は、本実施形態に係るパルス変調型光検出装置51のブロック図である。パルス変調型光検出装置51は、図1のパルス変調型光検出装置50と同様に外乱光検知部201(生成回路)を有している。また、図3のパルス変調型光検出装置51は、アンプ9の出力に結合容量C1が設けられている。結合容量C1が設けられていることにより、コンパレータ10及び外乱光検知部201に出力される増幅パルス信号S5には、交流成分のみが含まれることとなる。
[Pulse modulation type photodetection device 51]
FIG. 3 is a block diagram of the pulse modulation type photodetector 51 according to the present embodiment. The pulse modulation type photo detector 51 includes a disturbance light detection unit 201 (generation circuit) as in the case of the pulse modulation type photo detector 50 of FIG. In the pulse modulation type photodetecting device 51 of FIG. 3, a coupling capacitor C <b> 1 is provided at the output of the amplifier 9. Since the coupling capacitor C1 is provided, the amplified pulse signal S5 output to the comparator 10 and the ambient light detection unit 201 includes only an AC component.

結合容量C1から出力される増幅パルス信号S5と、同期タイミング回路705(パルス信号生成回路)から出力される同期タイミングパルス信号S702とが入力される外乱光検知部201は、同期タイミングパルス信号S702がLowである期間sect_2における増幅パルス信号S5を検知する。期間sect_2において増幅パルス信号S5を検知すると、通常時はLowレベルであり、同期タイミング回路705へ出力される生成信号S701に、Hiレベルのパルスを生じさせる。   The disturbance light detection unit 201 to which the amplified pulse signal S5 output from the coupling capacitor C1 and the synchronization timing pulse signal S702 output from the synchronization timing circuit 705 (pulse signal generation circuit) are input includes the synchronization timing pulse signal S702. The amplified pulse signal S5 in the low period sect_2 is detected. When the amplified pulse signal S5 is detected in the period sect_2, it is normally at the low level, and a high level pulse is generated in the generation signal S701 output to the synchronous timing circuit 705.

同期タイミング回路705は、Hiレベルのパルス信号である生成信号S701が、外乱光検知部201から入力されると、同期タイミングパルス信号S702に加えて、前段信号S703(第1の信号)を、発光素子駆動回路706に出力する。   When the generation signal S701, which is a Hi-level pulse signal, is input from the ambient light detection unit 201, the synchronization timing circuit 705 emits a preceding signal S703 (first signal) in addition to the synchronization timing pulse signal S702. The data is output to the element driving circuit 706.

図4は、図3のパルス変調型光検出装置51が有する発光素子駆動回路706を示す回路図である。図4の発光素子駆動回路706は、発光素子7を駆動するための、電流I1(第1電流)及び電流I2(第2電流)を、発光素子7に流すものであり、定電流源701(第1電流源)と、スイッチSW701と、定電流源702と、スイッチSW702とを備えている。発光素子7は、同期タイミングパルス信号S702のレベルに応じた電流と、前段信号S703のレベルに応じた電流との和の電流が流れる。   FIG. 4 is a circuit diagram showing a light emitting element driving circuit 706 included in the pulse modulation type photodetecting device 51 of FIG. The light-emitting element driving circuit 706 in FIG. 4 is a circuit that supplies a current I1 (first current) and a current I2 (second current) for driving the light-emitting element 7 to the light-emitting element 7, and a constant current source 701 ( A first current source), a switch SW701, a constant current source 702, and a switch SW702. In the light emitting element 7, a current that is the sum of the current corresponding to the level of the synchronization timing pulse signal S702 and the current corresponding to the level of the preceding signal S703 flows.

図4において、発光素子駆動回路706の電源電圧入力端子と、発光素子7の電源電圧入力端子とは、定電圧Vが入力される。スイッチSW701の制御入力には、同期タイミングパルス信号S702が入力される。スイッチSW702の制御入力には、前段信号S703が入力される。前段信号S703は、外乱光検知部201が、増幅パルス信号S5と同期タイミングパルス信号S702とが同期していないと判定した後に、同期タイミングパルス信号S702が上記アクティブレベルになるまでは、電流I2を発光素子7に流すための信号である。   In FIG. 4, a constant voltage V is input to the power supply voltage input terminal of the light emitting element driving circuit 706 and the power supply voltage input terminal of the light emitting element 7. The synchronization timing pulse signal S702 is input to the control input of the switch SW701. A pre-stage signal S703 is input to the control input of the switch SW702. Before the disturbance light detection unit 201 determines that the amplified pulse signal S5 and the synchronization timing pulse signal S702 are not synchronized with each other, the preceding stage signal S703 is supplied with the current I2 until the synchronization timing pulse signal S702 becomes the active level. It is a signal for flowing through the light emitting element 7.

定電流源701の入力と、定電流源702の入力とは、発光素子7の入力に接続されている。発光素子7の入力には、発光素子7を駆動する電流信号である発光パルス信号S707が入力される。   The input of the constant current source 701 and the input of the constant current source 702 are connected to the input of the light emitting element 7. A light emission pulse signal S 707 that is a current signal for driving the light emitting element 7 is input to the light emitting element 7.

定電流源701の出力は、スイッチSW701の一端に接続されている。定電流源702の出力は、スイッチSW702の一端に接続されている。   The output of the constant current source 701 is connected to one end of the switch SW701. The output of the constant current source 702 is connected to one end of the switch SW702.

そして、スイッチSW701の他端、スイッチSW702の他端、及び、発光素子7の他端は、電気的に接地されている。   The other end of the switch SW701, the other end of the switch SW702, and the other end of the light emitting element 7 are electrically grounded.

スイッチSW701は、同期タイミングパルス信号S702によりON/OFFを制御され、スイッチSW702は、前段信号S703によりON/OFFを制御される。   The switch SW701 is ON / OFF controlled by a synchronization timing pulse signal S702, and the switch SW702 is ON / OFF controlled by a preceding signal S703.

定電流源701の電流I1は、同期タイミングパルス信号S702に同期したパルス光L2を投射するための電流である。定電流源702の電流I2は、定電流源701の電流I1を発光素子7に流す前に発光素子7に流れる電流(前電流と称する)として使用される。定電流源702の電流I2は、定電流源701の電流I1よりも小さいとともに、定電流源702の電流I2が発光素子7に流れても、発光素子7からパルス光L2は投射されない。   The current I1 of the constant current source 701 is a current for projecting the pulsed light L2 synchronized with the synchronization timing pulse signal S702. The current I2 of the constant current source 702 is used as a current (referred to as a pre-current) that flows through the light emitting element 7 before the current I1 of the constant current source 701 flows through the light emitting element 7. The current I2 of the constant current source 702 is smaller than the current I1 of the constant current source 701, and the pulsed light L2 is not projected from the light emitting element 7 even if the current I2 of the constant current source 702 flows to the light emitting element 7.

定電流源702は、直流電流源として使用することが可能であり、上記前電流を流すための電流源として使用することも可能である。いずれの場合も、前段信号S703によりスイッチSW702がON/OFFを制御される点は同じである。   The constant current source 702 can be used as a direct current source, and can also be used as a current source for flowing the pre-current. In either case, the switch SW702 is controlled to be turned on / off by the previous signal S703.

図5は、図3のパルス変調型光検出装置51において、定電流源702を直流電流源として使用した場合の、各パルス信号のタイミングチャートである。本実施形態に係るパルス変調型光検出装置51では、外乱光などの非同期光(同期タイミングパルス信号S702と同期していない光)が検知されるまでは、Hiレベルのパルス信号である同期信号P1が、1周期につき1回出力される。同期信号P1は、増幅パルス信号S5に含まれる信号である。同期信号P1が出力される時は、発光素子7に電流I1が流れている。   FIG. 5 is a timing chart of each pulse signal when the constant current source 702 is used as a direct current source in the pulse modulation type photodetector 51 of FIG. In the pulse modulation type photodetecting device 51 according to the present embodiment, the synchronization signal P1 that is a high-level pulse signal is detected until asynchronous light such as disturbance light (light that is not synchronized with the synchronization timing pulse signal S702) is detected. Is output once per cycle. The synchronization signal P1 is a signal included in the amplified pulse signal S5. When the synchronization signal P1 is output, the current I1 flows through the light emitting element 7.

ここで、第1周期において、非同期光により生じ、かつ、増幅パルス信号S5の中に含まれる非同期信号N1を検知した場合を考える。この場合、直流信号である生成信号S701により、同期タイミング回路705は、第2周期から、直流の前段信号S703を出力する。これによりスイッチSW702がONされ、定電流源702は、発光素子7に直流の電流I2を流す。   Here, consider a case where an asynchronous signal N1 generated by asynchronous light and included in the amplified pulse signal S5 is detected in the first period. In this case, the synchronization timing circuit 705 outputs a DC pre-stage signal S703 from the second period based on the generation signal S701 that is a DC signal. As a result, the switch SW702 is turned on, and the constant current source 702 causes a direct current I2 to flow through the light emitting element 7.

パルス光L2を投射するために必要な電流I1を発光素子7に流す前に、電流I1よりも小さい直流の電流I2を発光素子7に流す。これにより、発光素子7に流れる電流がゼロからI1に変化する場合よりも、発光素子7に流れる電流の変動を小さくすることができる。電流の変動を小さくすることで、電流I1が流れる時にGNDに流れる突入電流を低減することができるので、上記突入電流による誤動作を防止することができる。   Before flowing the current I1 necessary for projecting the pulsed light L2 through the light emitting element 7, a direct current I2 smaller than the current I1 is passed through the light emitting element 7. Thereby, the fluctuation | variation of the electric current which flows into the light emitting element 7 can be made smaller than the case where the electric current which flows into the light emitting element 7 changes from zero to I1. By reducing the fluctuation of the current, the inrush current flowing through the GND when the current I1 flows can be reduced, so that the malfunction due to the inrush current can be prevented.

図6は、図3のパルス変調型光検出装置51において、前電流を流すための電流源として定電流源702を使用した場合の、各パルス信号のタイミングチャートである。本実施形態に係るパルス変調型光検出装置51では、外乱光などの非同期光(同期タイミングパルス信号S702と同期していない光)が検知されるまでは、Hiレベルのパルス信号である同期信号P1が、1周期につき1回出力される。同期信号P1は、増幅パルス信号S5に含まれる信号である。同期信号P1が出力される時は、発光素子7に電流I1が流れている。   FIG. 6 is a timing chart of each pulse signal when the constant current source 702 is used as a current source for supplying a pre-current in the pulse modulation type photodetecting device 51 of FIG. In the pulse modulation type photodetecting device 51 according to the present embodiment, the synchronization signal P1 that is a high-level pulse signal is detected until asynchronous light such as disturbance light (light that is not synchronized with the synchronization timing pulse signal S702) is detected. Is output once per cycle. The synchronization signal P1 is a signal included in the amplified pulse signal S5. When the synchronization signal P1 is output, the current I1 flows through the light emitting element 7.

ここで、第1周期において、非同期光により生じ、かつ、増幅パルス信号S5の中に含まれる非同期信号N1を検知した場合を考える。この場合、生成信号S701により、同期タイミング回路705は、第2周期から、第1セグメント位置においてHiレベルである、パルス状の前段信号S703(パルスからなる信号)を出力する。これにより、第1セグメント位置において、パルス状の電流I2が流れる(この電流I2が前電流である)。   Here, consider a case where an asynchronous signal N1 generated by asynchronous light and included in the amplified pulse signal S5 is detected in the first period. In this case, the synchronization timing circuit 705 outputs a pulse-form previous-stage signal S703 (a signal made up of pulses) that is at the Hi level at the first segment position from the second cycle by the generation signal S701. As a result, a pulse-like current I2 flows at the first segment position (this current I2 is a previous current).

パルス光L2を投射するために必要な電流I1を発光素子7に流す前に、電流I1よりも小さいパルス状の電流I2を発光素子7に流す。これにより、発光素子7に流れる電流がゼロからI1に変化する場合よりも、発光素子7に流れる電流の変動を小さくすることができる。電流の変動を小さくすることで、電流I1が流れる時にGNDに流れる突入電流を低減することができるので、上記突入電流による誤動作を防止することができる。   Before flowing the current I1 necessary for projecting the pulsed light L2 to the light emitting element 7, a pulsed current I2 smaller than the current I1 is passed to the light emitting element 7. Thereby, the fluctuation | variation of the electric current which flows into the light emitting element 7 can be made smaller than the case where the electric current which flows into the light emitting element 7 changes from zero to I1. By reducing the fluctuation of the current, the inrush current flowing through the GND when the current I1 flows can be reduced, so that the malfunction due to the inrush current can be prevented.

図3のパルス変調型光検出装置51について総括すると、以下の通りである。上記構成によれば、外乱光検知部201は、増幅パルス信号S5と同期タイミングパルス信号S702とが同期するか否かを判定し、増幅パルス信号S5と同期タイミングパルス信号S702とが同期していないと判定した後に、同期タイミングパルス信号S702が上記アクティブレベルになるまでは、上記第2の非アクティブレベルである前段信号S703を同期タイミング回路705に生成させるために、前段信号S703を同期タイミング回路705に生成させるための信号である生成信号S701を、同期タイミング回路705に出力する。   The pulse modulation type photodetecting device 51 in FIG. 3 is summarized as follows. According to the above configuration, the ambient light detector 201 determines whether or not the amplified pulse signal S5 and the synchronization timing pulse signal S702 are synchronized, and the amplified pulse signal S5 and the synchronization timing pulse signal S702 are not synchronized. Until the synchronization timing pulse signal S702 reaches the active level, the preceding signal S703 is used as the synchronization timing circuit 705 in order to cause the synchronization timing circuit 705 to generate the preceding signal S703 that is the second inactive level. A generation signal S 701 that is a signal for generating the signal to be generated is output to the synchronization timing circuit 705.

これにより、発光素子7は、同期タイミングパルス信号S702に応じた電流I1が流れる前に、前段信号S703に応じた電流I2が流れる。   As a result, in the light emitting element 7, the current I2 corresponding to the preceding signal S703 flows before the current I1 corresponding to the synchronization timing pulse signal S702 flows.

電流I2は、電流I1よりも小さいので、発光素子7に流れる電流がゼロから電流I1に変化する場合よりも、発光素子7に流れる電流の変動を小さくすることができる。電流の変動を小さくすることで、上記電流が流れる時にGNDに流れる突入電流を低減することができるので、上記突入電流による誤動作((b)発光素子7がONした時に生じる突入電流によるノイズ信号と、外乱光L3’’による信号とが重畳する場合の誤動作)を防止することができる。   Since the current I2 is smaller than the current I1, fluctuations in the current flowing through the light emitting element 7 can be made smaller than when the current flowing through the light emitting element 7 changes from zero to the current I1. By reducing the fluctuation of the current, the inrush current flowing through the GND when the current flows can be reduced. Therefore, the malfunction due to the inrush current ((b) the noise signal due to the inrush current generated when the light emitting element 7 is turned on) , Malfunction when the signal due to the disturbance light L3 '' is superimposed can be prevented.

従って、物体Bが無いにも関わらず、物体Bが有ると誤って判定される誤動作が生じないパルス変調型光検出装置51を提供することができる。   Accordingly, it is possible to provide the pulse modulation type photodetecting device 51 that does not cause a malfunction that is erroneously determined to be present when the object B is present even though the object B is not present.

次に非同期光の検知方法であるが、誤動作を引き起こす可能性が大きい外乱光は、例えば図13に示したようなインバータ蛍光灯の光などの一様に発生する光であり、頻度の小さい単発パルス光のみの場合は、誤動作の可能性が小さい。従って、一様に発生する外乱光を非同期の外乱光(誤動作を引き起こすノイズ光)として扱うだけで、誤動作を引き起こす可能性を小さくすることができる。   Next, as for the detection method of asynchronous light, disturbance light that has a high possibility of causing malfunction is uniformly generated light such as light of an inverter fluorescent lamp as shown in FIG. In the case of only pulsed light, the possibility of malfunction is small. Therefore, the possibility of causing a malfunction can be reduced by only treating the disturbance light generated uniformly as asynchronous disturbance light (noise light causing malfunction).

上記非同期の外乱光を検出する方法として、非同期光により生成された信号を積分する方法が挙げられる。生成された信号を積分することで、一様な外乱光と頻度の小さいパルス光とを切り分けることが可能である。但し、積分回路が必要になることや、判定する積分値の設定が難しいことを考慮する必要がある。   As a method of detecting the asynchronous disturbance light, there is a method of integrating a signal generated by the asynchronous light. By integrating the generated signal, uniform disturbance light and infrequent pulse light can be separated. However, it is necessary to consider that an integration circuit is required and that it is difficult to set an integral value to be determined.

以下に示す、本実施形態に係るパルス変調型光検出装置52,53では、インバータ光などの一様に発生する外乱光と、頻度の小さい単発的な外乱光とを区別することができる。それぞれのパルス変調型光検出装置について説明する。   In the pulse modulation type photo detectors 52 and 53 according to the present embodiment shown below, it is possible to distinguish between uniformly generated disturbance light such as inverter light and single disturbance light having a low frequency. Each pulse modulation type photodetection device will be described.

〔パルス変調型光検出装置52〕
図7は、本実施形態に係るパルス変調型光検出装置52のブロック図である。図7のパルス変調型光検出装置52は、図1のパルス変調型光検出装置50にレジスタ800を追加したものである。レジスタ800は、外乱光検知部200の内部に設けられている。
[Pulse modulation type photodetection device 52]
FIG. 7 is a block diagram of the pulse modulation type photodetector 52 according to the present embodiment. The pulse modulation type photo detector 52 of FIG. 7 is obtained by adding a register 800 to the pulse modulation type photo detector 50 of FIG. The register 800 is provided inside the ambient light detection unit 200.

図8は、図7のパルス変調型光検出装置52における各パルス信号のタイミングチャートである。図8のS1は発振回路4のパルス信号であり、S2は同期タイミング回路5から出力される同期タイミングパルス信号である。また、発光パルス信号S3により発光素子7が駆動されるとともに、受光素子8により受信した信号がアンプ9により増幅され、増幅パルス信号S5としてコンパレータ10に出力される。そして、コンパレータ10よりコンパレータ出力パルス信号S6が信号処理回路11に出力され、信号処理回路11において、同期タイミングパルス信号S2とコンパレータ出力パルス信号S6とが比較される。   FIG. 8 is a timing chart of each pulse signal in the pulse modulation type photodetecting device 52 of FIG. In FIG. 8, S <b> 1 is a pulse signal of the oscillation circuit 4, and S <b> 2 is a synchronization timing pulse signal output from the synchronization timing circuit 5. In addition, the light emitting element 7 is driven by the light emission pulse signal S3, and the signal received by the light receiving element 8 is amplified by the amplifier 9 and output to the comparator 10 as the amplified pulse signal S5. Then, the comparator 10 outputs a comparator output pulse signal S6 to the signal processing circuit 11, and the signal processing circuit 11 compares the synchronization timing pulse signal S2 with the comparator output pulse signal S6.

図7のパルス変調型光検出装置52の信号処理回路11が有する非同期光検知部は、1周期中に、非同期光の検知(即ち、増幅パルス信号S5と同期タイミングパルス信号S2とが同期するか否かの判定)を複数回(M回)行う。レジスタ800は、非同期光の検知回数Mが格納される。検知回数Mは、信号処理回路11からレジスタ800に出力される。   The asynchronous light detection unit included in the signal processing circuit 11 of the pulse modulation type photodetector 52 in FIG. 7 detects asynchronous light (that is, whether the amplified pulse signal S5 and the synchronous timing pulse signal S2 are synchronized) during one cycle. The determination of whether or not) is performed a plurality of times (M times). The register 800 stores the number M of asynchronous light detections. The detection number M is output from the signal processing circuit 11 to the register 800.

パルス変調型光検出装置52における非同期光の検知について、増幅パルス信号S5と同期タイミングパルス信号S2とが入力される外乱光検知部200は、同期タイミングパルス信号S2がLowである期間sect_2における増幅パルス信号S5(即ち非同期光)をM回検知する。期間sect_2において増幅パルス信号S5(即ち非同期光)を所定の回数以上検知すると、一様な非同期の外乱光を検知したと判定する(即ち、誤動作を引き起こすノイズ光を検知したと判定する)。   As for the detection of asynchronous light in the pulse modulation type photodetection device 52, the disturbance light detection unit 200 to which the amplified pulse signal S5 and the synchronization timing pulse signal S2 are input is the amplified pulse in the period sect_2 in which the synchronization timing pulse signal S2 is Low. The signal S5 (that is, asynchronous light) is detected M times. If the amplified pulse signal S5 (that is, asynchronous light) is detected a predetermined number of times or more in the period sect_2, it is determined that uniform asynchronous disturbance light is detected (that is, it is determined that noise light that causes a malfunction is detected).

外乱光検知部200は、一様な非同期の外乱光の検知結果に応じた停止信号S501を、同期タイミング回路5に出力する。同期タイミング回路5は、停止信号S501が非同期光を所定の回数以上検知したことを示していれば、同期タイミングパルス信号S2を停止する。これに対して、停止信号S501が、非同期光の検知回数が所定の回数未満であることを示していれば、誤動作の可能性が低い。従って、同期タイミング回路5は、通常の検知状態を維持する。   The disturbance light detection unit 200 outputs a stop signal S501 corresponding to the detection result of uniform asynchronous disturbance light to the synchronous timing circuit 5. The synchronization timing circuit 5 stops the synchronization timing pulse signal S2 if the stop signal S501 indicates that asynchronous light has been detected a predetermined number of times or more. On the other hand, if the stop signal S501 indicates that the number of asynchronous light detections is less than the predetermined number, the possibility of malfunction is low. Therefore, the synchronization timing circuit 5 maintains a normal detection state.

図7のパルス変調型光検出装置52について総括する。上述したように、誤動作を引き起こす可能性が大きい外乱光は、例えばインバータ蛍光灯の光などの一様に発生する光であり、頻度の小さい単発パルス光のみの場合は、誤動作の可能性が小さい。   The pulse modulation type photo detector 52 of FIG. 7 will be summarized. As described above, disturbance light that has a high possibility of causing malfunction is light that is uniformly generated, such as light from an inverter fluorescent lamp. For example, in the case of only single-shot pulse light with a low frequency, the possibility of malfunction is small. .

従って、図7のパルス変調型光検出装置52では、上記複数回の判定において、増幅パルス信号S5と同期タイミングパルス信号S2とが同期していないことを所定の回数以上判定した時の、一様に発生する外乱光を、非同期の外乱光(誤動作を引き起こすノイズ光)として扱う。また、増幅パルス信号S5と同期タイミングパルス信号S2とが同期していないことの判定回数が、上記所定の回数未満であれば、同期タイミングパルス信号S2の生成を停止させる停止信号S501を、同期タイミング回路5へ出力せず通常動作を行う。これにより、誤動作を引き起こす可能性を小さくすることができる。   Therefore, in the pulse modulation type photodetecting device 52 of FIG. 7, it is uniform when it is determined that the amplification pulse signal S5 and the synchronization timing pulse signal S2 are not synchronized more than a predetermined number of times in the plurality of determinations. Disturbance light generated in is treated as asynchronous disturbance light (noise light that causes malfunction). If the number of times that the amplified pulse signal S5 and the synchronization timing pulse signal S2 are not synchronized is less than the predetermined number of times, a stop signal S501 for stopping the generation of the synchronization timing pulse signal S2 is set to the synchronization timing. Normal operation is performed without outputting to the circuit 5. Thereby, the possibility of causing a malfunction can be reduced.

なお、インバータ光の様な一様な非同期の外乱光を検知しようとする場合、外乱光検知部200において、期間sect_2において増幅パルス信号S5(即ち非同期光)をM回検知した時に、誤動作を引き起こすノイズ光を検知したと判定することが望ましい。   Note that, when trying to detect uniform asynchronous disturbance light such as inverter light, the disturbance light detection unit 200 causes malfunction when the amplified pulse signal S5 (that is, asynchronous light) is detected M times in the period sect_2. It is desirable to determine that noise light has been detected.

また、図7のパルス変調型光検出装置52では、図1のパルス変調型光検出装置50の外乱光検知部200にレジスタ800を含めたが、図3のパルス変調型光検出装置51の外乱光検知部201にレジスタ800を含めてもよい。これにより、増幅パルス信号S5と同期タイミングパルス信号S702とが同期するか否かの判定を複数回(M回)行うことができるので、インバータ光の様な一様な非同期の外乱光を検知することができる。   7 includes the register 800 in the disturbance light detector 200 of the pulse modulation photodetector 50 of FIG. 1, the disturbance of the pulse modulation photodetector 51 of FIG. A register 800 may be included in the light detection unit 201. This makes it possible to determine whether or not the amplified pulse signal S5 and the synchronization timing pulse signal S702 are synchronized a plurality of times (M times), so that uniform asynchronous disturbance light such as inverter light is detected. be able to.

〔パルス変調型光検出装置53〕
図9は、本実施形態に係るパルス変調型光検出装置53のブロック図である。図10は、図9のパルス変調型光検出装置53における各パルス信号のタイミングチャートである。図9のパルス変調型光検出装置53では、外乱光などの非同期光が検知されるまでは、図1のパルス変調型光検出装置50と同様に、同期タイミングパルス信号S2により、同期光が1周期につき1回発光される。
[Pulse Modulation Photodetector 53]
FIG. 9 is a block diagram of the pulse modulation type photodetector 53 according to the present embodiment. FIG. 10 is a timing chart of each pulse signal in the pulse modulation type photodetector 53 of FIG. In the pulse modulation type photo detector 53 of FIG. 9, until the asynchronous light such as disturbance light is detected, the sync light 1 is detected by the sync timing pulse signal S2 as in the case of the pulse modulation type photo detector 50 of FIG. One light is emitted per cycle.

ここで、図10に示すように、第1周期の間に非同期信号N1が入力された回数が、所定の回数以下であった場合を考える。この場合、外乱光検知部200は、本来検知されるべき、インバータ光等の一様な非同期の外乱光が検知できていないと判定するとともに、発振回路4へ周波数変更信号S901を出力する。発振回路4は、周波数変更信号S901に基づいて、基本クロック信号S1の周波数を変更する。図14では、基本クロック信号S1の周波数が第3周期から変更されたことに伴い、第1周器及び第2周期の48μsecに対して、第3周期が36μsecに変更されている。   Here, as shown in FIG. 10, a case is considered in which the number of times the asynchronous signal N1 is input during the first period is equal to or less than a predetermined number. In this case, the disturbance light detection unit 200 determines that uniform asynchronous disturbance light such as inverter light that should be detected is not detected, and outputs the frequency change signal S901 to the oscillation circuit 4. The oscillation circuit 4 changes the frequency of the basic clock signal S1 based on the frequency change signal S901. In FIG. 14, as the frequency of the basic clock signal S1 is changed from the third period, the third period is changed to 36 μsec with respect to 48 μsec of the first and second periods.

このように、1周期中において所定回数検知されるべき、一様な非同期の外乱光が、所定回数検知されなかった場合は、一様な非同期の外乱光の周波数と、外乱光の検知に用いる基本クロック信号S1の周波数とがずれている。   As described above, when uniform asynchronous disturbance light that should be detected a predetermined number of times in one cycle is not detected a predetermined number of times, it is used for detecting the frequency of the uniform asynchronous disturbance light and the disturbance light. The frequency of the basic clock signal S1 is shifted.

よって、一様ではない単発の外乱光が検知されるか否かを判断する前に、基本クロック信号S1の周波数(検知周波数)をより高くして、外乱光の検知を再度行うことで、より高い精度で外乱光を検知することが可能となり、より高い精度で誤動作を防止することができる。   Therefore, before determining whether or not a single disturbance light that is not uniform is detected, the frequency (detection frequency) of the basic clock signal S1 is increased, and the disturbance light is detected again. It becomes possible to detect ambient light with high accuracy and prevent malfunctions with higher accuracy.

〔物体Bの検知の継続〕
本実施形態に係るパルス変調型光検出装置50,52,53では、外乱光検知部200による判定は周期的に行われ、同期タイミング回路5へ停止信号S501を出力して同期タイミングパルス信号S2を停止した後に、非同期光が検知されない状態になれば(即ち、外乱光検知部200が、増幅パルス信号S5と同期タイミングパルス信号S2とが同期していない状態が解消されたと判定すれば)、停止信号S501の出力を停止して、同期タイミングパルス信号S2の出力を再開すればよい。同様に、本実施形態に係るパルス変調型光検出装置51では、外乱光検知部201による判定は周期的に行われ、同期タイミング回路5へ生成信号S701を出力した後に、非同期光が検知されない状態になれば(即ち、外乱光検知部201が、増幅パルス信号S5と同期タイミングパルス信号S2とが同期していない状態が解消されたと判定すれば)、生成信号S701の出力を停止すればよい。これにより、継続して物体Bを検知することが可能となる。
[Continue detection of object B]
In the pulse modulation type photo detectors 50, 52 and 53 according to the present embodiment, the determination by the disturbance light detection unit 200 is periodically performed, and a stop signal S501 is output to the synchronization timing circuit 5 to generate the synchronization timing pulse signal S2. If the asynchronous light is not detected after the stop (that is, if the disturbance light detection unit 200 determines that the state where the amplified pulse signal S5 and the synchronization timing pulse signal S2 are out of synchronization has been eliminated), the stop is performed. The output of the signal S501 may be stopped and the output of the synchronization timing pulse signal S2 may be restarted. Similarly, in the pulse modulation type photodetector 51 according to the present embodiment, the determination by the disturbance light detection unit 201 is periodically performed, and after the generation signal S701 is output to the synchronous timing circuit 5, the asynchronous light is not detected. If this is the case (that is, if the disturbance light detection unit 201 determines that the state where the amplified pulse signal S5 and the synchronization timing pulse signal S2 are out of synchronization has been eliminated), the output of the generation signal S701 may be stopped. Thereby, it becomes possible to detect the object B continuously.

〔電子機器〕
本発明の電子機器は、パルス変調型光検出装置50〜53のいずれか1つを備えているので、物体Bが無いにも関わらず、物体Bが有ると誤って判定される誤動作が生じない。
〔Electronics〕
Since the electronic apparatus according to the present invention includes any one of the pulse modulation type photodetecting devices 50 to 53, the malfunction that is erroneously determined that the object B is present does not occur even though the object B is not present. .

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明のパルス変調型光検出装置は、発光素子がONすることで生じる突入電流(変異電流)による誤動作を防止することができるので、複写機及びプリンタ等のFA及びOA機器、並びにゲーム機といったアミューズメント機器等の電子機器に好適に用いることができる。   The pulse modulation type photodetection device of the present invention can prevent malfunction due to inrush current (mutation current) generated when the light emitting element is turned on, so that FA and OA equipment such as copying machines and printers, and game machines, etc. It can be suitably used for electronic devices such as amusement devices.

50〜53 パルス変調型光検出装置
1 定電圧回路
2 電源端子
3 GND端子
4 発振回路
5,705 同期タイミング回路(パルス信号生成回路)
6 発光素子駆動回路
7 発光素子
8 受光素子
9 アンプ
10 コンパレータ
11 信号処理回路(判定回路)
12 出力回路
13 出力端子
14 負荷
15 電源
200 外乱光検知部(停止回路)
201 外乱光検知部(生成回路)
701 定電流源
702 定電流源
706 発光素子駆動回路
800 レジスタ
B 物体
C1 結合容量
I1 電流(第1電流)
I2 電流(第2電流)
L2 パルス光
L3 反射光
M 検知回数
N1 非同期信号
P1 同期信号
S1 基本クロック信号
S2,S702 同期タイミングパルス信号(パルス信号)
S3 発光パルス信号
S4 受光パルス信号
S5 増幅パルス信号(電圧信号)
S6 コンパレータ出力パルス信号(比較信号)
S7 信号処理回路出力信号
S501 停止信号
S701 生成信号
S703 前段信号(第1の信号)
S707 発光パルス信号
S901 周波数変更信号
SW701 スイッチ
SW702 スイッチ
Sth 判定レベル(所定の基準値)
V 定電圧
sect_1 期間
sect_2 期間
50 to 53 Pulse modulation type photodetector 1 Constant voltage circuit 2 Power supply terminal 3 GND terminal 4 Oscillation circuit 5,705 Synchronization timing circuit (pulse signal generation circuit)
6 Light-Emitting Element Drive Circuit 7 Light-Emitting Element 8 Light-Receiving Element 9 Amplifier 10 Comparator 11 Signal Processing Circuit (Determination Circuit)
12 Output circuit 13 Output terminal 14 Load 15 Power supply 200 Ambient light detector (stop circuit)
201 Ambient light detector (generation circuit)
701 Constant current source 702 Constant current source 706 Light emitting element driving circuit 800 Register B Object C1 Coupling capacitance I1 Current (first current)
I2 current (second current)
L2 Pulse light L3 Reflected light M Number of detections N1 Asynchronous signal P1 Synchronization signal S1 Basic clock signal S2, S702 Synchronization timing pulse signal (pulse signal)
S3 Light emission pulse signal S4 Light reception pulse signal S5 Amplification pulse signal (voltage signal)
S6 Comparator output pulse signal (comparison signal)
S7 Signal processing circuit output signal S501 Stop signal S701 Generation signal S703 Previous stage signal (first signal)
S707 Light emission pulse signal S901 Frequency change signal SW701 switch SW702 switch Sth determination level (predetermined reference value)
V constant voltage sect_1 period sect_2 period

Claims (15)

入力されたクロック信号を変調して、アクティブレベルと非アクティブレベルとからなるパルス信号を生成するパルス信号生成回路と、
上記アクティブレベルの期間では電流が流れ、上記非アクティブレベルの期間では電流が流れないように駆動される発光素子であって、上記パルス信号が上記アクティブレベルである期間に同期したパルス光を、所定の空間に発光する発光素子と、
上記所定の空間を通過する被検出対象により反射された上記パルス光を受光可能に配置され、受光光に応じた電流信号を生成する受光素子と、
電流電圧変換及び増幅を上記電流信号に対して行うことにより、電圧信号を生成するアンプと、
上記電圧信号と所定の基準値とを比較して、上記電圧信号が上記基準値より高いことを示す第1比較信号と上記電圧信号が上記基準値以下であることを示す第2比較信号とからなる比較信号を生成するコンパレータと、
上記第1比較信号と上記パルス信号とが同期しているとともに、上記パルス信号が上記非アクティブレベルである期間に上記第1比較信号が生成されなければ、上記被検出対象が有ると判定し、一方、上記第2比較信号が生成されるか、上記パルス信号が上記非アクティブレベルである期間に上記第1比較信号が生成されれば、上記被検出対象が無いと判定する判定回路とを備えるパルス変調型光検出装置であって、
上記電圧信号と上記パルス信号とが同期するか否かを判定し、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないと判定したとき、上記パルス信号の生成を停止させる停止信号を上記パルス信号生成回路へ出力する停止回路を備えることを特徴とするパルス変調型光検出装置。
A pulse signal generation circuit that modulates an input clock signal to generate a pulse signal composed of an active level and an inactive level;
A light-emitting element that is driven so that current flows during the active level period and current does not flow during the inactive level period, and pulse light synchronized with the period when the pulse signal is at the active level is predetermined. A light-emitting element that emits light in the space,
A light receiving element arranged to receive the pulsed light reflected by the detection target passing through the predetermined space and generating a current signal according to the received light;
An amplifier for generating a voltage signal by performing current-voltage conversion and amplification on the current signal;
Comparing the voltage signal with a predetermined reference value, from a first comparison signal indicating that the voltage signal is higher than the reference value and a second comparison signal indicating that the voltage signal is less than or equal to the reference value A comparator that generates a comparison signal
If the first comparison signal and the pulse signal are synchronized and the first comparison signal is not generated during a period when the pulse signal is at the inactive level, it is determined that the detection target exists, On the other hand, a determination circuit is provided that determines that the detection target does not exist if the second comparison signal is generated or the first comparison signal is generated during a period when the pulse signal is at the inactive level. A pulse modulation type photodetection device,
It is determined whether or not the voltage signal and the pulse signal are synchronized, and when it is determined that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized, a stop signal for stopping the generation of the pulse signal is used as the pulse signal. A pulse modulation type photodetecting device comprising a stop circuit for outputting to a generating circuit.
上記停止回路は、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期するか否かを複数回判定することを特徴とする請求項1に記載のパルス変調型光検出装置。   2. The pulse modulation type photodetector according to claim 1, wherein the stop circuit determines whether or not the voltage signal and the pulse signal are synchronized with each other a plurality of times. 上記停止回路は、上記複数回の判定において、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことを所定の回数以上判定すれば、誤動作を引き起こすノイズ光を検知したと判定することを特徴とする請求項2に記載のパルス変調型光検出装置。   The stop circuit determines that noise light causing malfunction is detected if it is determined a predetermined number of times that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized in the plurality of determinations. The pulse modulation type photodetecting device according to claim 2. 上記停止回路は、上記複数回の判定において、
上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことを所定の回数以上判定すれば、上記停止信号を上記パルス信号生成回路へ出力し、
上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことの判定回数が、上記所定の回数未満であれば、上記停止信号を上記パルス信号生成回路へ出力せずに通常動作を行うことを特徴とする請求項2または3に記載のパルス変調型光検出装置。
The stop circuit, in the plurality of determinations,
If it is determined a predetermined number of times that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized, the stop signal is output to the pulse signal generation circuit,
If the number of times that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized is less than the predetermined number, the normal operation is performed without outputting the stop signal to the pulse signal generation circuit. The pulse modulation type photo detection device according to claim 2 or 3.
上記停止回路は、上記複数回の判定において、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことの判定回数が、上記所定の回数未満であれば、上記クロック信号の周波数をより高くすることを特徴とする請求項3または4に記載のパルス変調型光検出装置。   The stop circuit increases the frequency of the clock signal if the number of determinations that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized is less than the predetermined number in the plurality of determinations. The pulse modulation type photo detection device according to claim 3 or 4. 上記停止回路による判定は周期的に行われ、上記停止回路が、上記パルス信号生成回路へ上記停止信号を出力した後に、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していない状態が解消されたと判定すれば、上記停止信号の出力を停止することを特徴とする請求項1に記載のパルス変調型光検出装置。   The determination by the stop circuit is periodically performed, and it is determined that the state in which the voltage signal and the pulse signal are not synchronized is eliminated after the stop circuit outputs the stop signal to the pulse signal generation circuit. Then, the output of the stop signal is stopped. The pulse modulation type photo detection device according to claim 1, wherein 入力されたクロック信号を変調して、アクティブレベルと第1の非アクティブレベルとからなるパルス信号を生成するとともに、上記第1の非アクティブレベルと第2の非アクティブレベルとからなる信号である第1の信号を生成するパルス信号生成回路と、
上記パルス信号のレベルに応じた電流と、上記第1の信号のレベルに応じた電流との和の電流が流れ、上記パルス信号が上記アクティブレベルである期間では、上記パルス信号のレベルに応じた電流として第1電流が供給され、上記第1の信号が上記第2の非アクティブレベルである期間では、上記第1の信号のレベルに応じた電流として上記第1電流よりも小さい電流である第2電流が供給されるように駆動される発光素子であって、上記和の電流に応じたパルス光を、所定の空間に発光する発光素子と、
上記所定の空間を通過する被検出対象により反射された上記パルス光を受光可能に配置され、受光光に応じた電流信号を生成する受光素子と、
電流電圧変換及び増幅を上記電流信号に対して行うことにより、電圧信号を生成するアンプと、
上記電圧信号と所定の基準値とを比較して、上記電圧信号が上記基準値より高いことを示す第1比較信号と上記電圧信号が上記基準値以下であることを示す第2比較信号とからなる比較信号を生成するコンパレータと、
上記第1比較信号と上記パルス信号とが同期しているとともに、上記パルス信号が上記第1の非アクティブレベルである期間に上記第1比較信号が生成されなければ、上記被検出対象が有ると判定し、一方、上記第2比較信号が生成されるか、上記パルス信号が上記非アクティブレベルである期間に上記第1比較信号が生成されれば、上記被検出対象が無いと判定する判定回路とを備えるパルス変調型光検出装置であって、
上記電圧信号と上記パルス信号とが同期するか否かを判定し、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないと判定した後に、上記パルス信号が上記アクティブレベルになるまでは、上記第2の非アクティブレベルである上記第1の信号を上記パルス信号生成回路に生成させるために、上記第1の信号を上記パルス信号生成回路に生成させるための信号である生成信号を、上記パルス信号生成回路に出力する生成回路を備えることを特徴とするパルス変調型光検出装置。
The input clock signal is modulated to generate a pulse signal composed of an active level and a first inactive level, and a first signal composed of the first inactive level and the second inactive level. A pulse signal generation circuit for generating a signal of 1;
The sum of the current corresponding to the level of the pulse signal and the current corresponding to the level of the first signal flows, and during the period in which the pulse signal is at the active level, the current corresponding to the level of the pulse signal In a period in which the first current is supplied as the current and the first signal is at the second inactive level, the current corresponding to the level of the first signal is a current smaller than the first current. A light-emitting element that is driven so that two currents are supplied, the light-emitting element emitting a pulsed light corresponding to the sum of currents to a predetermined space;
A light receiving element arranged to receive the pulsed light reflected by the detection target passing through the predetermined space and generating a current signal according to the received light;
An amplifier for generating a voltage signal by performing current-voltage conversion and amplification on the current signal;
Comparing the voltage signal with a predetermined reference value, from a first comparison signal indicating that the voltage signal is higher than the reference value and a second comparison signal indicating that the voltage signal is less than or equal to the reference value A comparator that generates a comparison signal
If the first comparison signal and the pulse signal are synchronized and the first comparison signal is not generated during a period in which the pulse signal is at the first inactive level, there is an object to be detected. On the other hand, if the second comparison signal is generated or the first comparison signal is generated during a period when the pulse signal is at the inactive level, a determination circuit that determines that there is no detection target. A pulse modulation type photodetecting device comprising:
After determining whether or not the voltage signal and the pulse signal are synchronized, and after determining that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized, until the pulse signal becomes the active level, In order to cause the pulse signal generation circuit to generate the first signal having an inactive level of 2, the generation signal, which is a signal for causing the pulse signal generation circuit to generate the first signal, A pulse modulation type photodetection device comprising a generation circuit for outputting to a generation circuit.
上記生成信号は、直流信号であることを特徴とする請求項7に記載のパルス変調型光検出装置。   8. The pulse modulation type photo detector according to claim 7, wherein the generated signal is a DC signal. 上記生成信号は、パルスからなる信号であることを特徴とする請求項7に記載のパルス変調型光検出装置。   8. The pulse modulation type photo detector according to claim 7, wherein the generated signal is a pulse signal. 上記生成回路は、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期するか否かを複数回判定することを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載のパルス変調型光検出装置。   10. The pulse modulation type photo detection device according to claim 7, wherein the generation circuit determines whether or not the voltage signal and the pulse signal are synchronized with each other a plurality of times. 上記生成回路は、上記複数回の判定において、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことを所定の回数以上判定すれば、誤動作を引き起こすノイズ光を検知したと判定することを特徴とする請求項10に記載のパルス変調型光検出装置。   The generation circuit determines that noise light causing a malfunction is detected if it is determined that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized for a predetermined number of times in the plurality of determinations. The pulse modulation type photo detection device according to claim 10. 上記生成回路は、上記複数回の判定において、
上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことを所定の回数以上判定すれば、上記生成信号を上記パルス信号生成回路へ出力し、
上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことの判定回数が、上記所定の回数未満であれば、上記生成信号を上記パルス信号生成回路へ出力せずに通常動作を行うことを特徴とする請求項10または11に記載のパルス変調型光検出装置。
The generation circuit, in the plurality of determinations,
If it is determined that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized more than a predetermined number of times, the generation signal is output to the pulse signal generation circuit,
If the number of times that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized is less than the predetermined number, the normal operation is performed without outputting the generation signal to the pulse signal generation circuit. The pulse modulation type photo detection device according to claim 10 or 11.
上記生成回路は、上記複数回の判定において、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していないことの判定回数が、上記所定の回数未満であれば、上記クロック信号の周波数をより高くすることを特徴とする請求項11または12に記載のパルス変調型光検出装置。   The generation circuit may increase the frequency of the clock signal if the number of determinations that the voltage signal and the pulse signal are not synchronized is less than the predetermined number in the plurality of determinations. The pulse modulation type photo detection device according to claim 11 or 12. 上記生成回路による判定は周期的に行われ、上記生成回路が、上記パルス信号生成回路へ上記生成信号を出力した後に、上記電圧信号と上記パルス信号とが同期していない状態が解消されたと判定すれば、上記生成信号の出力を停止することを特徴とする請求項7に記載のパルス変調型光検出装置。   The determination by the generation circuit is periodically performed, and it is determined that the state in which the voltage signal and the pulse signal are not synchronized is eliminated after the generation circuit outputs the generation signal to the pulse signal generation circuit. Then, the output of the generation signal is stopped. The pulse modulation type photo detection device according to claim 7, wherein the generation signal is stopped. 請求項1〜14のいずれか1項に記載のパルス変調型光検出装置を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the pulse modulation type photodetection device according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018191060A (en) * 2017-04-28 2018-11-29 アズビル株式会社 Photoelectric sensor

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