JP6359763B2 - 光検出装置および電子機器 - Google Patents
光検出装置および電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6359763B2 JP6359763B2 JP2017509147A JP2017509147A JP6359763B2 JP 6359763 B2 JP6359763 B2 JP 6359763B2 JP 2017509147 A JP2017509147 A JP 2017509147A JP 2017509147 A JP2017509147 A JP 2017509147A JP 6359763 B2 JP6359763 B2 JP 6359763B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- detection
- output
- circuit
- asynchronous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 381
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 47
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 65
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 244000145845 chattering Species 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 125000002066 L-histidyl group Chemical group [H]N1C([H])=NC(C([H])([H])[C@](C(=O)[*])([H])N([H])[H])=C1[H] 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000009118 appropriate response Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012905 input function Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/4865—Time delay measurement, e.g. time-of-flight measurement, time of arrival measurement or determining the exact position of a peak
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
- G01S17/10—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
- G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
- G01V8/12—Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Geophysics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
本発明は、光検出装置およびそれを備える電子機器に関する。
携帯電話、スマートフォン、タブレット型情報端末、デジタルカメラ等の電子機器は、液晶ディスプレイ等の表示画面を備えている。このような電子機器においては、機器本体への人体の近接程度を検出して種々の制御が行われている。また、これらの電子機器の表示画面は、タッチパネルとしての情報入力機能も兼ねている。
このため、通話の開始や電子機器のポケット等への収納といったユーザの動作の際に何らかの物体がタッチパネルに近接しても電子機器が誤って動作しないように、タッチパネルの機能をオフすることが必要となる場面がある。また、デジタルカメラでは、ユーザが表示画面からファインダーに目線を移す際に自動的に表示画面の明るさを低下させるといった制御が行われる。
このような用途に向け、小型かつ安価な光学式の光検出装置(物体検出センサー)が用いられている。当該光検出装置は、自らが発して被検出物から反射したパルス光を検出することで被検出物の近接程度を判定する、ここで、光検出装置の分野では、このような目的に使用する光検出装置は、一般的に近接センサーと呼ばれている。
また、複写機やプリンター等の事務用電子機器においても、各種可動機構部の回転や原点および終点を検出するため、あるいは特定箇所での用紙の有無を検知するために、上記近接センサーと同様の原理で動作する光検出装置が用いられる。具体的には、光検出装置は、自ら発した光の、被検出物からの反射光、あるいは被検出物の透過部分を透過した透過光の有無を検出または判定する。電子機器においては、光検出装置の検出結果に基づいて、各所の制御が行われている。ここで、光検出装置の分野では、このような目的に使用する光検出装置は、一般的にフォトインタラプタと呼ばれている。
ここで、本発明が対象とするのは、上記光検出装置のなかでも特に、自らパルス発光し被検出物から反射した当該パルス光を検出することで被検出物の有無を検出または判定する光検出装置、および、発光素子と受光素子との間の透過光により被検出物の有無または被検出物の厚さを検出もしくは判定する光検出装置である。
パルス光を信号として利用することにより、信号光がDC光である場合と比べ、太陽光や、白熱灯、インバータ蛍光灯等の照明器具や、PWM変調された白色LED光など、あらゆる環境下における外乱光ノイズに対し、耐性が高い設計を行う自由度が得られることは当業者にとって自明である。また、発光素子をパルス駆動することにより、発光素子をDC駆動する場合に比べて、消費電力量が削減できることも当業者にとって自明である。
また、上記の光検出装置が、複写機、パソコン等のように、家庭用の交流電源に接続される電子機器や、ノイズ発生源となるモーター等を内蔵する電子機器に搭載される場合、電源ラインに重畳する高周波ノイズによる光検出装置の誤動作耐性を高くすることが要求される。
続いて、一般的なパルス発光型の光検出装置について説明する。当該光検出装置は、発光素子、受光素子および回路素子で構成される。回路素子は、発光素子駆動回路、IV変換回路(電流電圧変換回路)、増幅回路、コンパレータ回路、信号処理回路、タイミング生成回路等で構成される。一般的には、コスト削減のため、上記のうち発光素子以外の受光素子および回路素子は1つの半導体基板上に集積化されることが多い。
図8に一般的な光検出装置501の構成例を示す。
図8に示すように、光検出装置501において、上記の増幅回路は、電源ラインに重畳する高周波ノイズ等による誤動作耐性を向上させるために、一般的には差動増幅回路51が用いられることが多い。差動増幅回路51の正入力端子には、受光アンプ回路54の出力端子が第1ハイパスフィルタ回路55を介して接続されている。受光アンプ回路54は、フォトダイオード等の受光素子52と、受光素子52が入力端子に接続されたIV変換回路53とからなる。差動増幅回路51の負入力端子には、ダミーアンプ回路59の出力端子が第2ハイパスフィルタ回路60を介して接続されている。ダミーアンプ回路59は、受光面をメタル層等で遮光されたダミー受光素子57と、ダミー受光素子57が入力端子に接続されたIV変換回路58(IV変換回路53と同一構成)とからなる。
差動増幅回路51では、正入力端子および負入力端子にそれぞれ入力される電圧の差電圧(=受光アンプ出力電圧−ダミーアンプ出力電圧)が増幅される。このような差動構成とすることにより、電源ライン等から、受光アンプ回路54およびダミーアンプ回路59のそれぞれの信号ラインに同相で重畳する高周波ノイズ等は同相除去される。このため、電源ラインノイズの重畳等による光検出装置501の誤動作が抑制される。さらに、このような差動構成としても、ダミー受光素子57の受光面には反射光または透過光が入射しないため、通常のパルス信号が低減することは無い。特許文献1に開示されている光検出装置においても、このような差動構成が採用されている。
上記のように構成される光検出装置501は、次のように動作する。まず、発光素子駆動回路61によってLED等の発光素子62を発光素子駆動パルス(A)に基づいてパルス発光させると、発光素子62からの光が被検出物63で反射された反射光(B)を受光素子52で受光する。あるいは、発光素子62から受光素子52へ向けて光が出射される構成では、発光素子62からの被検出物63を透過した光を受光素子52で受光する。
受光素子52から出力される電流パルス信号は、IV変換回路53(電流電圧変換回路)によって電圧パルス信号に変換される(受光アンプ出力(C))。当該電圧パルス信号と、ダミーアンプ回路59からのダミーアンプ出力(D)とが、差動増幅回路51で差動増幅される(差動増幅回路出力(E))。コンパレータ回路64において、差動増幅回路出力(E)が所定の閾値電圧(F)と比較される。差動増幅回路出力(E)の振幅値が閾値電圧(F)を上回る場合、コンパレータ回路64はデジタルのパルス信号(コンパレータ出力(G))を信号処理回路65に出力する。信号処理回路65は、図9に示すように、同期検出用の構成として、AND回路65aおよびSRラッチ回路65bを有するとともに、非同期検出用の構成として、AND回路65cおよびSRラッチ回路65dを有している。
信号処理回路65において、AND回路65aおよびSRラッチ回路65bによって、上記のコンパレータ回路64の出力信号が発光素子駆動パルス(A)(同期検出ゲート信号(H))のタイミングと一致しているか否かが検出される(同期光検出)。この検出結果に応じて被検出物63の有無等が判定される。また、高い外乱光ノイズ耐性や高い電源ラインノイズ耐性が必要な場合は、信号処理回路65において、AND回路65cおよびSRラッチ回路65dによって、発光素子駆動パルス(A)以外のタイミングでコンパレータ出力(G)が出力されているか否かが検出される(非同期光検出)。非同期検出ゲート信号(I)は、発光素子駆動パルス(A)以外のタイミングで出力される。同期光検出結果と非同期光検出結果との組合せにより、被検出物の有無等が判定される場合もある。
信号処理回路65での判定結果は、出力回路66を経て外部出力端子に検出または非検出の判定結果が出力される。
タイミング生成回路67は、論理回路により構成されており、発振回路68の出力信号(クロック信号(P))に基づいて各種のタイミング信号を生成する。具体的には、タイミング生成回路67は、測定周期(発光、検出、出力等の周期)、発光素子駆動パルス(A)、同期または非同期の検出のための発光パルスに同期または非同期したゲート信号(同期検出ゲート信号(H)または非同期検出ゲート信号(I))および各回路素子を初期化するためのリセット信号(L)等を生成する。
図10に従来の反射光検出型の光検出装置501の動作波形の具体例を示す。図10は、測定期間3周期分の波形を示しており、左側の2周期分までは被検出物63が有る場合の各波形を示し、右側の1周期は被検出物63が無い場合での各波形を示している。
発振回路68から出力されるクロック信号(P)は、本例では16分割された1周期中に出力信号が8回ずつハイとローとを規則的に繰り返す。例えば、1つのパルス幅を10μsecとした場合、1周期は160μsecになる。
発光素子62は、1周期につき少なくとも1回、発光素子駆動パルス(A)によってパルス駆動され、被検出物63が有る場合は、被検出物63からの反射光(B)が受光素子52で受光される。受光素子52からの出力パルス電流信号がIV変換回路53に入力される結果、受光アンプ回路54から正の電圧パルス信号が出力される(受光アンプ出力(C))。このとき、ダミー受光素子57の受光面は遮光されているため、ダミーアンプ回路59の出力には電圧パルス信号が発生しない(ダミーアンプ出力(D))。
受光アンプ出力(C)とダミーアンプ出力(D)とは、それぞれ、第1ハイパスフィルタ回路55と第2ハイパスフィルタ回路60とを介して差動増幅回路51に入力され、受光アンプ出力(C)とダミーアンプ出力(D)との差電圧が差動増幅回路51により増幅される(差動増幅回路出力(E))。ここで、受光アンプ回路54の出力ラインとダミーアンプ回路59の出力ラインとに、電源ラインノイズ等の同相ノイズが重畳している場合は、差動増幅回路51にて同相除去される。差動増幅回路51の出力信号(差動増幅回路出力(E))は、コンパレータ回路64で閾値電圧(F)と比較され、当該閾値電圧(F)を上回る場合、コンパレータ回路64からパルス信号が出力される(コンパレータ出力(G))。
さらに、信号処理回路65において、コンパレータ出力(E)が、発光パルスのタイミング(同期検出ゲート信号(H))と一致しているか否かが判定され、一致している場合は、被検出物有りと判定され、判定結果が出力される。信号処理回路65は、AND回路65aの2つの入力端子に、それぞれ、コンパレータ出力(G)と、発光パルスに同期した同期検出ゲート信号(H)とが入力される。SRラッチ回路65bのS入力端子SETにはAND回路65aの出力端子が接続され、R入力端子RESETにはリセット信号(L)が入力される。
同期検出ラッチ出力(J)は、コンパレータ出力(G)が、発光パルスのタイミングと一致する場合、すなわち、図10において、コンパレータ出力(G)と同期検出ゲート信号(H)とがともにハイレベルとなる場合のみハイレベルに反転し、リセットパルス信号(L)の入力により、測定周期毎にローレベルに初期化される。このようにして、各周期で被検出物63の有無が判定される。信号処理回路65において、上記の同期検出ラッチ出力(J)に基づいて、任意のタイミング(例えば、図10の下向き矢印)で被検出物有無の判定が行われる。具体的には、同期検出ラッチ出力(J)がハイレベルの場合は「被検出物有り」と判定されて、検出出力(M)がハイレベルに設定される一方、同期検出ラッチ出力(J)がローレベルの場合は、「被検出物無し」と判定されて検出出力(M)がローレベルに設定される。
なお、上記の場合とは逆に、検出出力(M)がローレベルに設定されるとき「被検出物有り」と判定する一方、検出出力(M)がハイレベルに設定されるとき「被検出物無し」と判定されてもよい。
また、本例では、検知精度を高めるために非同期光検知が行われる場合を示している。同期光を検知して被検出物有りと判定された場合でも、非同期検出ゲート信号(I)の出力期間中にコンパレータ出力(G)としてパルス信号が出力された場合、非同期光を検出したことになる。この場合、最終判定としては被検出物無し(強制非検出)とするか、判定しない(前状態保持)との判定結果が出力される。また、非同期光の検知も、同期光検出と同様に、信号処理回路65のAND回路65cおよびSRラッチ回路65dにより、コンパレータ出力(G)が非同期検出ラッチ出力(K)として保持される。したがって、非同期検出ゲート信号(I)の出力期間内でコンパレータ出力(G)のパルス信号を1回でも検知した場合、非同期光有りと判定する。
本例では、1周期毎に出力判定した場合を示したが、誤動作防止のために、複数回連続して同じ判定が得られた場合、最終的な被検出物63物体の有無検知判定行うことで、検知精度を向上させることができる。
また、外乱光下での検知精度を向上する従来技術として、例えば特許文献2には、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(同期するか)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。
さらに、特許文献3には、検知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、その和が受光素子へ入力された場合の誤動作の可能性に対して、誤検知を減らすことができる技術が開示されている。特許文献3には、外乱光による誤動作防止の手段として下記(1)〜(3)が記載されている。
(1)非同期の外乱光を検知した場合、同期光の判定レベルを高くすることで、非同期の外乱光による誤動作を防止する。
(2)非同期の外乱光レベルを計測し、計測値に応じて同期光の判定レベルを高くすることで、非同期の外乱光による誤動作を防止する。
(3)同期光検知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が生じていると判定する。
(1)非同期の外乱光を検知した場合、同期光の判定レベルを高くすることで、非同期の外乱光による誤動作を防止する。
(2)非同期の外乱光レベルを計測し、計測値に応じて同期光の判定レベルを高くすることで、非同期の外乱光による誤動作を防止する。
(3)同期光検知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が生じていると判定する。
上記に記載の通り、パルス変調型光検出装置は、同期光を検出しても非同期光を検出した場合は被検出物無し(強制非検出)とするか、判定しない(前状態保持)とする。これにより、外乱光による誤動作を防止している。
外乱光としては、DC光のほか、インバータ蛍光灯のようなAC光ノイズが存在する。このようなDC光やAC光ノイズが測定周期期間内で変化することもあり、さらに、外乱光ノイズだけでなく、ESD(Electrostatic Discharge)印加等の電気的ノイズが単発で入力された場合でも誤動作を起こさないことが求められる。理想的なパルス変調型光検出装置としては、インバータ蛍光灯のような連続して入射されるAC光ノイズを検知した場合は、「被検出物有り」と固定的に出力される誤動作を防ぐために、検出出力を強制的に非検出とするのが望ましい。また、DC光およびインバータ蛍光灯のようなAC光ノイズ以外の比較的短期間に入射される外乱ノイズ(DC光の測定周期期間内での変化、およびESD印加等の電気的単発ノイズ等)に対しては、検出出力を前回検出した状態に保持することが望ましい。しかし、上記従来技術では、上記のような外乱ノイズのすべてに対して誤動作を防ぐことは困難である。
図11に、反射光検出型光検出器の外乱光入射時の波形具体例として、DC光が測定周期期間内で増加した場合を示す。図11は、第2周期においてのみDC光が増加した場合の例を示している。図11の説明において、図10について説明した同一部分に関しては説明を省略する。なお、DC光の短時間での変化として、DC光がパルス変調型光検出装置に入射されている状態で、例えば人が横切ることによってDC光が遮られる、または、DC光が入射されるような場合で、DC光強度が線形的に減少または増加するような場合が考えられる。
図11は、測定期間3周期分の波形を示しており、3周期とも被検出物有りの場合での波形を示している。3周期(検出期間)とも被検出物63が存在している状態であるため、第1周期で検出出力(M)がハイレベル(検知)となり、第1周期以降も検出状態が継続となる判定結果が望まれる。しかし、第2周期では、DC光が線形的に増加しているため、非同期光検知期間で差動増幅回路出力(E)が閾値電圧(F)を上回ると、非同期光検知期間でコンパレータ出力(G)としてパルス信号が出力される。
信号処理回路65のAND回路65cおよびSRラッチ回路65dにより、コンパレータ出力(G)の論理レベルが、非同期検出ゲート信号(I)の論理レベルと一致しているか否かが判定される。本例の場合、パルス信号の論理レベルが非同期検出ゲート信号(I)の論理レベルと一致しているため、非同期検出ラッチ出力(K)がハイレベルに反転する結果、非同期光が検出される。したがって、同期検出ラッチ出力(J)に基づいて被検出物有りと判定した場合でも、検出出力(M)として強制的に非検出の判定結果が出力される。
従来技術では、非同期光検知期間内でコンパレータ出力(G)が出力されると、検出出力(M)の最終判定としては被検出物無し(強制非検出)とするか、判定しない(前検出状態保持)との判定結果が出力される。上記の具体例では、被検出物無し(強制非検出)の場合を示した。非同期光検出で被検出物無し(強制非検出)とする場合、インバータ蛍光灯のような連続して入射されるAC光下での誤動作を防止することは可能である。しかし、この場合、上記AC光以外の外乱ノイズ入力時で検出出力を保持したくても、被検出物無し(強制非検出)の検出結果を出力してしまう。一方、非同期光検知期間で判定しない(前検出状態保持)とする場合、連続して入射されるAC光下で「被検出物有り」の検出出力(M)が固定される誤動作が発生し得る。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、インバータ蛍光灯のようなAC光ノイズとそれ以外の外乱ノイズとを区別し、それぞれの外乱ノイズの状態に応じて適正な検出結果を出力する光検出装置を提供することである。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光検出装置は、パルス光を発生する発光素子と、前記パルス光による被検出物からの反射光または透過光を受光することで受光信号を出力する受光素子と、検出期間における、前記発光素子の発光駆動タイミングにより規定される同期検出期間で、発光駆動タイミングに同期した前記受光信号の有無を検出することにより前記パルス光の有無を検出する同期検出部と、前記受光信号の値が所定の第1閾値を上回ったことを判定する第1判定部と、前記受光信号の値が所定の第2閾値を下回ったことを判定する第2判定部と、前記検出期間における、前記同期検出期間以外の非同期検出期間で、前記受光信号の値が所定の第1閾値を上回ったと判定されたとき、および、前記受光信号の値が所定の第2閾値を下回ったと判定されたときの少なくともいずれか一方に、前記発光駆動タイミングに同期しない前記受光信号の存在を検出する非同期検出部と、前記非同期検出部によって前記発光駆動タイミングに同期しない前記受光信号の存在が検出されると、前記同期検出部による前記受光信号の有無の検出結果を次の検出期間に保持する検出結果保持部とを備えている。
本発明の一態様によれば、インバータ蛍光灯のようなAC光ノイズとそれ以外の外乱ノイズとを区別し、外乱ノイズの状態に応じて適正な検出結果を出力するという効果を奏する。
〔実施形態1〕
本発明の実施形態1について、図1および図2を用いて説明すれば以下の通りである。
本発明の実施形態1について、図1および図2を用いて説明すれば以下の通りである。
図1は、本発明の実施形態1に係る光検出装置の構成を示すブロック図である。
〈光検出装置101の構成〉
図1に示すように、光検出装置101は、受光アンプ回路2、ダミーアンプ回路3、第1ハイパスフィルタ回路4、第2ハイパスフィルタ回路5、第1差動増幅回路7、第2差動増幅回路8、第1コンパレータ回路9、第2コンパレータ回路10、信号処理回路11、出力回路12、タイミング生成回路13、発振回路14、発光素子駆動回路15および発光素子16を備えている。
図1に示すように、光検出装置101は、受光アンプ回路2、ダミーアンプ回路3、第1ハイパスフィルタ回路4、第2ハイパスフィルタ回路5、第1差動増幅回路7、第2差動増幅回路8、第1コンパレータ回路9、第2コンパレータ回路10、信号処理回路11、出力回路12、タイミング生成回路13、発振回路14、発光素子駆動回路15および発光素子16を備えている。
受光アンプ回路2は、フォトダイオード等からなる受光素子21と、IV変換回路22とを有している。また、ダミーアンプ回路3は、ダミー受光素子31と、IV変換回路32とを有している。発光素子16は被検出物1に対してパルス光を照射し、受光素子21は被検出物1から反射された反射光(B)を受けて電流パルス信号を出力する。ダミー受光素子31は、受光面がメタル配線等で遮光されている。IV変換回路22,32は、それぞれ受光素子21の光電流と、ダミー受光素子31の光電流とを電圧に変換するトランスインピーダンスアンプ等の回路であり、同一の回路構成を有している。
なお、本実施形態では、被検出物1に照射した光の被検出物1からの反射光に基づいて被検出物1の有無を検出する光検出装置101について説明する。ただし、光検出装置101は、このような形態に限定されず、発光素子16からの光が被検出物1に対して透過した光の受光素子21における受光の有無によって被検出物1の有無を検知するような構成であってもよい。
光検出装置101は、発光素子16が、発光素子駆動回路15によってパルス駆動されることで発したパルス光の被検出物1に対する反射光を受光素子21で受けることによって生じる電流パルス信号の有無に基づいて被検出物1の有無を検出する。このため、受光アンプ回路2の出力端子が、第1ハイパスフィルタ回路4を介して第1差動増幅回路7の正入力端子および第2差動増幅回路8の負入力端子に接続され、ダミーアンプ回路3の出力端子が、第2ハイパスフィルタ回路5を介して第1差動増幅回路7の負入力端子および第2差動増幅回路8の正入力端子に接続されている。また、第1差動増幅回路7の出力端子が第1コンパレータ回路9の正入力端子に接続され、第2差動増幅回路8の出力端子が第2コンパレータ回路10の正入力端子に接続されている。第1コンパレータ回路9の負入力端子には閾値電圧(F)(第1閾値)が入力される一方、第2コンパレータ回路10の負入力端子には閾値電圧(F−)(第2閾値)が入力される。信号処理回路11は、タイミング生成回路13で生成されたゲート信号を用いて信号処理を行うことにより、被検出物1の有無を判定する。
〈受光素子21およびダミー受光素子31〉
受光アンプ回路2およびダミーアンプ回路3のインピーダンスを合わせるため、上記の受光素子21およびダミー受光素子31は、ダミー受光素子31が遮光されることを除いて、同一の構造かつ同一の面積となるように設けられる。また、ダミー受光素子31の代わりに容量素子を設ける場合もある。この場合は、受光アンプ回路2およびダミーアンプ回路3のインピーダンスを合わせるため、容量素子の容量値が受光素子21の寄生容量値と同等程度になるように設定される。
受光アンプ回路2およびダミーアンプ回路3のインピーダンスを合わせるため、上記の受光素子21およびダミー受光素子31は、ダミー受光素子31が遮光されることを除いて、同一の構造かつ同一の面積となるように設けられる。また、ダミー受光素子31の代わりに容量素子を設ける場合もある。この場合は、受光アンプ回路2およびダミーアンプ回路3のインピーダンスを合わせるため、容量素子の容量値が受光素子21の寄生容量値と同等程度になるように設定される。
〈第1ハイパスフィルタ回路4および第2ハイパスフィルタ回路5〉
第1ハイパスフィルタ回路4と第2ハイパスフィルタ回路5とは同一に構成される。第1差動増幅回路7および第2差動増幅回路8を用いた差動構成を採用するため、太陽光や白熱等などのDC光の外乱光ノイズが受光素子21に入射すると、受光アンプ回路2側だけにDC電流が流れ、IV変換回路22の出力端子に現れるDC電圧が上昇する。このため、受光アンプ回路2の出力バイアス電圧(DC電圧)とダミーアンプ回路3の出力バイアス電圧(DC電圧)との差が顕著に現れる。
第1ハイパスフィルタ回路4と第2ハイパスフィルタ回路5とは同一に構成される。第1差動増幅回路7および第2差動増幅回路8を用いた差動構成を採用するため、太陽光や白熱等などのDC光の外乱光ノイズが受光素子21に入射すると、受光アンプ回路2側だけにDC電流が流れ、IV変換回路22の出力端子に現れるDC電圧が上昇する。このため、受光アンプ回路2の出力バイアス電圧(DC電圧)とダミーアンプ回路3の出力バイアス電圧(DC電圧)との差が顕著に現れる。
そこで、受光アンプ回路2の出力端子は、第1ハイパスフィルタ回路4を介して第1差動増幅回路7にAC接続されるとともに、ダミーアンプ回路3の出力端子は、第2ハイパスフィルタ回路5を介して第2差動増幅回路8にAC接続される。また、DC光キャンセルを高精度に実現するために、DC光キャンセル機能付きIV変換回路22,32が使用される場合もある。
〈第1差動増幅回路7および第2差動増幅回路8〉
第1差動増幅回路7は、受光アンプ回路2の出力(受光アンプ出力(C))がダミーアンプ回路3の出力(ダミーアンプ出力(D))に対して正側の値であるとき、正の差電圧を増幅する(第1差動増幅回路出力(E):受光信号)。第2差動増幅回路8は、受光アンプ出力(C)がダミーアンプ出力(D)に対して負側の値であるとき、負の差電圧を増幅する(第2差動増幅回路出力(E−):受光信号)。
第1差動増幅回路7は、受光アンプ回路2の出力(受光アンプ出力(C))がダミーアンプ回路3の出力(ダミーアンプ出力(D))に対して正側の値であるとき、正の差電圧を増幅する(第1差動増幅回路出力(E):受光信号)。第2差動増幅回路8は、受光アンプ出力(C)がダミーアンプ出力(D)に対して負側の値であるとき、負の差電圧を増幅する(第2差動増幅回路出力(E−):受光信号)。
〈第1コンパレータ回路9および第2コンパレータ回路10〉
第1コンパレータ回路9(第1判定部)は、第1差動増幅回路出力(E)を所定の閾値電圧(F)と比較し、比較結果を2値の信号として出力する(第1コンパレータ出力(G))。第2コンパレータ回路10(第2判定部)は、第2差動増幅回路出力(E−)を所定の閾値電圧(F−)と比較し、比較結果を2値の信号として出力する(第2コンパレータ出力(G−))。
第1コンパレータ回路9(第1判定部)は、第1差動増幅回路出力(E)を所定の閾値電圧(F)と比較し、比較結果を2値の信号として出力する(第1コンパレータ出力(G))。第2コンパレータ回路10(第2判定部)は、第2差動増幅回路出力(E−)を所定の閾値電圧(F−)と比較し、比較結果を2値の信号として出力する(第2コンパレータ出力(G−))。
〈発光素子駆動回路15〉
発光素子駆動回路15は、タイミング生成回路13から供給されるパルス信号に基づいて、発光素子16をパルス発光駆動するための駆動信号(発光素子駆動パルス(A))を生成する。発光素子駆動パルス(A)は、所定の発光駆動タイミングを有している(図3参照)。
発光素子駆動回路15は、タイミング生成回路13から供給されるパルス信号に基づいて、発光素子16をパルス発光駆動するための駆動信号(発光素子駆動パルス(A))を生成する。発光素子駆動パルス(A)は、所定の発光駆動タイミングを有している(図3参照)。
〈タイミング生成回路13および発振回路14〉
発振回路14は、タイミング生成回路13で用いられるクロック信号(P)を生成する回路である。
発振回路14は、タイミング生成回路13で用いられるクロック信号(P)を生成する回路である。
タイミング生成回路13は、論理回路により構成されており、発振回路14の出力(クロック(P))に基づいて各種のタイミング信号を生成する。具体的には、タイミング生成回路13は、測定周期(発光、検出、出力等の周期)や、発光素子駆動回路15に与える上記のパルス信号や、各回路素子を初期化するためのリセット信号(L)等を生成する。また、タイミング生成回路13は、同期または非同期の検出のための発光パルスに同期または非同期したゲート信号(同期検出ゲート信号(H)または非同期検出ゲート信号(I))を生成する。同期検出ゲート信号(H)は、発光素子16の発光タイミングと同期したパルス信号である。非同期検出ゲート信号(I)は、同期検出ゲート信号(H)が出力される以外の期間に出力されるパルス信号である。同期検出ゲート信号(H)のパルス幅は、パルス光を検出する同期光検知期間(同期検出期間)を規定し、非同期検出ゲート信号(I)のパルス幅は、パルス光以外の外乱光を検出する非同期光検知期間(非同期検出期間)を同期検出期間以外で規定する。
〈信号処理回路11〉
図2の(a)〜(c)は、光検出装置101における信号処理回路11の構成を示す論理回路図である。
図2の(a)〜(c)は、光検出装置101における信号処理回路11の構成を示す論理回路図である。
図2の(a)に示すように、信号処理回路11は、同期検出用の同期検出部111としてAND回路11aおよびSRラッチ回路11bを有している。AND回路11aの一方の入力端子には第1コンパレータ回路9の出力(第1コンパレータ出力(G))が入力され、AND回路11aの他方の入力端子には上記の同期検出ゲート信号(H)が入力される。
SRラッチ回路11bのS入力端子SETにはAND回路11aの出力端子が接続され、R入力端子RESETには上記のリセット信号(L)が入力される。SRラッチ回路11bの出力端子Qからは、同期検出ラッチ出力(J)が出力される。
また、信号処理回路11は、正側の非同期検出部112として、AND回路11cおよびSRラッチ回路11dを有するとともに、負側の非同期検出部113として、AND回路11eおよびSRラッチ回路11fを有している。AND回路11cには、第1コンパレータ出力(G)および上記の非同期検出ゲート信号(I)が入力される。AND回路11eには、第2コンパレータ出力(G−)および上記の非同期検出ゲート信号(I)が入力される。AND回路11cとSRラッチ回路11dとの接続構成、および、AND回路11eとSRラッチ回路11fとの接続構成は、AND回路11aとSRラッチ回路11bとの接続構成と同様であるので、ここではその説明を省略する。上記SRラッチ回路11dの出力端子Qからは、+非同期検出ラッチ出力(K)が出力され、SRラッチ回路11fの出力端子Qからは、−非同期検出ラッチ出力(K−)が出力される。
〈光検出装置101の動作〉
上記のように構成される光検出装置101は、次のように動作する。
上記のように構成される光検出装置101は、次のように動作する。
ここでは、後述する実施形態2で参照する図3(第1周期)を援用して光検出装置101の動作を説明する。図3における第1周期は、被検出物1が有る状態の波形を示している。
図3に示すように、まず、発光素子16は、発光素子駆動回路15によって発光素子駆動パルス(A)に基づいてパルス駆動されることにより、パルス光を出射する。発光素子16から発されたパルス光が被検出物1に反射した反射光(B)が受光素子21の受光面に到達すると、受光素子21が電流パルス信号を生成する。IV変換回路22は、この電流パルス信号を電圧パルス信号に変換する。これにより、受光アンプ回路2から、受光アンプ出力(C)が出力される。受光アンプ出力(C)は、第1ハイパスフィルタ回路4を経て第1差動増幅回路7に入力される。
一方、ダミー受光素子31は、遮光されているため、発光素子16のように電流パルス信号を出力しない。このため、ダミーアンプ回路3の出力(ダミーアンプ出力(D))は0レベルとなる。ダミーアンプ出力(D)は、第2ハイパスフィルタ回路5を経て第1差動増幅回路7に入力される。
受光アンプ出力(C)がダミーアンプ出力(D)に対して正側の値であるので、第1差動増幅回路7は、受光アンプ出力(C)とダミーアンプ出力(D)との差電圧((C)−(D))(正の値)を増幅して、電圧パルス信号(第1差動増幅回路出力(E))として出力する。受光アンプ出力(C)がダミーアンプ出力(D)に対して正側の値であるので、第2差動増幅回路8は、受光アンプ出力(C)とダミーアンプ出力(D)との差電圧((D)−(C))(負の値)を増幅して、電圧パルス信号(第2差動増幅回路出力(E−))として出力する。
このように、受光アンプ出力(C)およびダミーアンプ出力(D)を差動増幅することにより、電源ライン等から、受光アンプ回路2およびダミーアンプ回路3のそれぞれの信号ラインに同相で重畳する高周波ノイズ等は相殺されることによって除去される。それゆえ、電源ラインノイズの重畳等による光検出装置101の誤動作が抑制される。さらに、このような差動構成としても、ダミー受光素子31の受光面には反射光が入射しないため、通常のパルス信号が低減することは無い。
第1コンパレータ回路9は、第1差動増幅回路出力(E)を閾値電圧(F)と比較し、第1差動増幅回路出力(E)が閾値電圧(F)を上回るので、パルス信号(第1コンパレータ出力(G))を出力する。第2コンパレータ回路10は、第2差動増幅回路出力(E−)を閾値電圧(F−)と比較し、第2差動増幅回路出力(E−)が閾値電圧(F−)を上回らないので、パルス信号を出力しない(第2コンパレータ出力(G−))。
図2の(a)に示すように、信号処理回路11において、AND回路11aは、同期検出ゲート信号(H)に同期した第1コンパレータ出力(G)が入力されると、出力をハイレベル(Hレベル)に変化させる。これにより、SRラッチ回路11bは、リセット信号(L)によってリセットされるまで、ハイレベルの同期検出ラッチ出力(J)を出力する(同期光検出)。また、信号処理回路11において、同期検出ラッチ出力(J)に基づいて、任意のタイミング(例えば、図3の下向き矢印)で被検出物有無の判定が行われる。具体的には、同期検出ラッチ出力(J)がハイレベルである場合は「被検出物有り」と判定されることで、検出出力(M)がハイレベルに設定されて、この値が保持される。一方、同期検出ラッチ出力(J)がローレベル(Lレベル)である場合は、「被検出物無し」と判定されることで、検出出力(M)がローレベルに設定されて、この値が保持される。
なお、上記の動作例では、検出出力(M)がハイレベルであるときに「被検出物有り」と判定し、検出出力(M)がローレベルであるときに「被検出物無し」と判定するように設定されている。勿論、この例とは逆に、検出出力(M)がローレベルであるときに「被検出物有り」と判定し、検出出力(M)がハイレベルであるときに「被検出物無し」と判定するように設定されていてもよい。
このようにして、被検出物1が存在している場合、反射光(B)の受光結果に基づいて「被検出物有り」と判定される。被検出物1が存在していない場合は、受光アンプ出力(C)が出力されないために、第1コンパレータ出力(G)も出力されないので、SRラッチ回路11bは同期検出ラッチ出力(J)を出力しない。
また、高い外乱光ノイズ耐性や高い電源ラインノイズ耐性が必要な場合は、信号処理回路11において、発光素子駆動パルス(A)(同期検出ゲート信号(H))以外のタイミングでも、第1コンパレータ出力(G)または第2コンパレータ出力(G−)が出力されているか否かが検出される(非同期光検出)。具体的には、信号処理回路11は、図2の(b)に示す非同期検出部112により、第1コンパレータ出力(G)と非同期検出ゲート信号(I)とがハイレベルで一致すると、+非同期検出ラッチ出力(K)を出力する。一方、信号処理回路11は、図2の(c)に示す非同期検出部113により、第2コンパレータ出力(G−)と非同期検出ゲート信号(I)とがハイレベルで一致すると、−非同期検出ラッチ出力(K−)を出力する。このように、同期光検出結果と非同期光検出結果との組合せにより、被検出物1の有無等が判定される場合もある。例えば、同期光および非同期光の双方が検出された場合、信号処理回路11(検出結果保持部)は、外乱光の種類に応じて、前の検出結果を保持したり、強制的に検出結果の保持を解除したりといった処理を行う。このような処理については、後述する実施形態2〜4において詳しく説明する。
信号処理回路11での判定結果は、出力回路12を経て外部出力端子に検出または非検出の判定結果として出力されるか、あるいは、光検出装置101の内部に搭載されたレジスタ回路やメモリ素子等に保存される。後者の場合、光検出装置101は、電子機器(ホストシステム)側から、光検出装置101の内部に保存された判定結果を取り出したり、回路動作を制御したりするために、光検出装置101内にI2Cバス等の通信インターフェースを備える。
〈光検出装置101の効果〉
本実施形態に係る光検出装置101は、第1差動増幅回路7と、第1コンパレータ回路9とを備えることで、第1コンパレータ回路9が、第1差動増幅回路7からの受光信号が閾値電圧(F)を上回るか否かを判定する。また、光検出装置101は、第2差動増幅回路8と、第2コンパレータ回路10とを備えることで、第2コンパレータ回路10が、第2差動増幅回路8からの反転した受光信号が閾値電圧(F−)を上回るか否かを判定する。ここで、受光信号が反転することにより、実質的には受光信号が閾値電圧(F−)を下回るか否かを判定していることになる。
本実施形態に係る光検出装置101は、第1差動増幅回路7と、第1コンパレータ回路9とを備えることで、第1コンパレータ回路9が、第1差動増幅回路7からの受光信号が閾値電圧(F)を上回るか否かを判定する。また、光検出装置101は、第2差動増幅回路8と、第2コンパレータ回路10とを備えることで、第2コンパレータ回路10が、第2差動増幅回路8からの反転した受光信号が閾値電圧(F−)を上回るか否かを判定する。ここで、受光信号が反転することにより、実質的には受光信号が閾値電圧(F−)を下回るか否かを判定していることになる。
このような判定結果に基づいて、非同期検出部112または113を動作させることにより、外乱光としてDC光を検出することができる一方、非同期検出部112および113を動作させることにより、外乱光としてAC光ノイズを検出することができる。これにより、DC光やAC光ノイズのように異なる種類の外乱光を区別して検出することができる。したがって、それぞれの外乱ノイズの状態に応じて適正に光検出を行うことができる。
〔実施形態2〕
本発明の実施形態2について、図3および図4に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態1にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の実施形態2について、図3および図4に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態1にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本実施形態では、前述の光検出装置101が、外乱ノイズが増加するとき、および、外乱ノイズが減少するときの動作例について説明する。
〈外乱ノイズ増加時の動作〉
図3は、入射する外乱光が増加するときの前述の光検出装置101の動作波形の例を示す。具体的には、図3は、図11と同様、測定期間(検出期間)である3周期とも被検出物1が有る状態であり、かつ、第2周期のみ外乱光が増加した場合の波形を示している。
図3は、入射する外乱光が増加するときの前述の光検出装置101の動作波形の例を示す。具体的には、図3は、図11と同様、測定期間(検出期間)である3周期とも被検出物1が有る状態であり、かつ、第2周期のみ外乱光が増加した場合の波形を示している。
図3に示すように、3周期とも被検出物1が有る状態であるため、第1周期で検出出力(M)はハイレベル(検出)となり、第1周期以降も検出状態となる判定結果が望まれる。第2周期では、外乱光が線形的に増加しているため、非同期光検知期間で第1差動増幅回路出力(E)が閾値電圧(F)を上回ると、非同期光検知期間で第1コンパレータ出力(G)としてパルス信号が出力される。
信号処理回路11において、AND回路11cおよびSRラッチ回路11dによって、第1コンパレータ出力(G)のパルス信号の論理レベルが、非同期検出ゲート信号(I)の論理レベルと一致しているか否かが判定される。この場合、双方の論理レベルが一致しているので、SRラッチ回路11dにおける、+非同期検出ラッチ出力(K)がハイレベルに反転し、正側の非同期光が検出される。一方、第2差動増幅回路出力(E−)は、図3に示す全ての範囲において閾値電圧(F−)を上回ることはない。よって、非同期光検知期間においても第2コンパレータ出力(G−)としてパルス信号が出力されないことから、第2コンパレータ出力(G−)の論理レベルと非同期検出ゲート信号(I)の論理レベルとが一致していない。このため、−非同期検出ラッチ出力(K−)がローレベルのままとなり、負側の非同期光は検出されないことになる。
上記の第2周期のように、+非同期検出ラッチ出力(K)はハイレベルに反転するが、−非同期検出ラッチ出力(K)がローレベルのままの場合、検出出力(M)は前の周期の状態を保持する処理をする。本例では、第1周期で「被検出物有り」と判定されることで、検出出力(M)がハイレベルに設定されるので、第2周期でもハイレベルが保持される。
このように、正側の非同期光および負側の非同期光のどちらか一方が検出された場合、信号処理回路11において、検出出力(M)の信号処理ロジックを前の周期の状態が保持される設定にしておけば、外乱光が単調に増加する場合は、出力前の状態を保持することができる。本例の場合は、被検出物1が光検出装置101の検知可能範囲に有る状態であるため、理想的に「被検出物有り」と判定が保持される。上記のように設定するための構成については、後述する実施形態4において図12を参照して併せて説明する。
また、図示していないが、被検出物無しの状態で上記の例のように外乱光が増加した場合、被検出物1が無いにもかかわらず、同期検出ゲート信号(H)のタイミングで第1コンパレータ出力(G)がハイレベルとなり、同期検出ラッチ出力(J)からは「被検出物有り」と判定される可能性がある。これに対し、上記の信号処理ロジックにしておけば、検出出力(M)として前の周期の状態(被検出物無し)を出力するので、誤検出の不具合は発生しない。
〈外乱ノイズ減少時の動作〉
図4は、入射する外乱光が減少するときの前述の光検出装置101の動作波形の例を示す。具体的には、図4は、測定期間である3周期とも被検出物1が有る状態であり、かつ、第2周期のみ外乱光が減少した場合の波形を示している。
図4は、入射する外乱光が減少するときの前述の光検出装置101の動作波形の例を示す。具体的には、図4は、測定期間である3周期とも被検出物1が有る状態であり、かつ、第2周期のみ外乱光が減少した場合の波形を示している。
図4に示すように、第2周期で外乱光が線形的に減少しているため、第2周期における非同期光検知期間で第1差動増幅回路出力(E)が閾値電圧(F)を上回ることがないので、同期光検出期間においても第1コンパレータ出力(G)としてパルス信号が出力されなくなる。よって、+非同期検出ラッチ出力(K)がローレベルのままであるので、正側の非同期光が検出されず、同期光も検出されなくなってしまう。
一方、第2周期における非同期光検知期間では、第2差動増幅回路出力(E−)が閾値電圧(F)を上回ると、非同期光検知期間で第2コンパレータ出力(G−)としてパルス信号が出力される。信号処理回路11において、第2コンパレータ出力(G−)の論理レベルが、非同期検出ゲート信号(I)の論理レベルと一致しているか否かが判定される。この場合、双方の論理レベルが一致しているので、−非同期検出ラッチ出力(K)がハイレベルに反転し、負側の非同期光が検出されることになる。
このように、正側の非同期光および負側の非同期光のどちらか一方が検出された場合、信号処理回路11において、検出出力(M)の信号処理ロジックを前の周期の状態に保持する設定にしておけば、第2周期では前の周期の状態が保持されるので、第2周期で同期光が検出されずに検出出力(M)がローレベルになるパルス抜けとなる不具合を防止することができる。上記のように設定するための構成については、後述する実施形態4において図12を参照して併せて説明する。
なお、本実施形態および後述する実施形態3,4では、同期光および非同期光を検出する判定基準としての閾値電圧(F),(F−)を一定としたが、必要に応じてそれぞれの閾値電圧(F),(F−)を任意に設定することで、誤動作耐性を上げることが可能となる。
また、本実施形態および後述する実施形態3,4では、同期光パルス検出型の光検出装置101を前提にした場合の例を示したが、正負のコンパレータ出力(G),(G−)を信号処理し、外乱ノイズに対して誤動作を防止する技術は、当然同期型以外の光検出装置にも応用することができる。
〔実施形態3〕
本発明の実施形態3について、図5に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態1にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の実施形態3について、図5に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態1にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本実施形態では、前述の光検出装置101において、外乱ノイズが短い範囲でAC的に変動するときの動作例について説明する。特に、本実施形態では、外乱光が単発で短い時間範囲でAC的に入射された場合を想定している。ただし、ESD印加等の電気的単発ノイズで電源ラインの電位が揺らされることで、受光アンプ出力(C)に短い時間範囲でAC的に外乱ノイズが印加されるような場合も同様の状況となり得る。
図5は、短期間で変動する外乱ノイズ入力時の光検出装置101の動作波形を示す波形図である。具体的には、図5は、測定期間である3周期とも被検出物1が有る場合であり、かつ、第2周期のみ外乱光が変動した場合の波形を示している。
図5に示すように、第2周期における非同期光検知期間で外乱光がAC的に入射している。このため、第1差動増幅回路出力(E)と第2差動増幅回路出力(E−)とが、それぞれ閾値電圧(F)と閾値電圧(F−)とを上回るタイミングで、第1コンパレータ出力(G)と第2コンパレータ出力(G−)とについて、それぞれパルス信号が出力される。ただし、第1コンパレータ出力(G)と第2コンパレータ出力(G−)とは、相互に位相がずれたパルス信号となる。
信号処理回路11の非同期検出部112,113において、第1コンパレータ出力(G)の論理レベルと第2コンパレータ出力(G−)の論理レベルとが、非同期検出ゲート信号(I)の論理レベルと一致しているか否かがそれぞれ判定される。この場合、双方のコンパレータ出力(G),(G−)の論理レベルとも、非同期検出ゲート信号(I)の論理レベルと一致しているので、+非同期検出ラッチ出力(K)と−非同期検出ラッチ出力(K−)とが共にハイレベルに反転する。これにより、正側および負側の両方で非同期光が検出される。本実施形態では、第2周期のように、少なくとも1回ずつ(単発で)正側および負側の両方で非同期光を検出した場合でも、検出出力(M)は前の周期の状態を保持する処理を行う。また、本実施形態では、第1周期で「被検出物有り」と判定され、検出出力(M)がハイレベルに設定されているので、第2周期でも検出出力(M)がハイレベルに保持される。
このように、正側の非同期光および負側の非同期光の両方が、ある周期の非同期光検知期間のみで単発で検出される場合、信号処理回路11において、検出出力(M)の信号処理ロジックを前の周期の状態が保持される設定にしておく。これにより、単発で短い時間範囲でAC的に外乱ノイズが入力された場合に、検出出力(M)を前の周期の状態に保持することができ、外乱ノイズが無い状態と同様の出力判定となる。本実施形態の場合は、被検出物1が有る状態であるため、理想的に「被検出物有り」の判定が保持される。上記のように設定するための構成については、後述する実施形態4において図12を参照して併せて説明する。
〔実施形態4〕
本発明の実施形態4について、図6に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態1にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の実施形態4について、図6に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態1にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本実施形態では、実施形態3と異なり、前述の光検出装置101が、長期間(2周期以上)にわたって外乱ノイズが変動するときの動作例について説明する。特に、本実施形態では、外乱光としてインバータ蛍光灯のような連続してAC光ノイズが入射されるような場合を想定している。
図6は、長期間で変動する外乱ノイズ入力時の光検出装置101の動作波形を示す波形図である。具体的には、図6は、測定期間である5周期とも被検出物有りの場合であり、かつ、第2周期以降で上記AC光ノイズが入力された場合の波形を示している。
図6に示すように、第2周期から連続してAC光ノイズが入力されている。このため、第1差動増幅回路出力(E)と第2差動増幅回路出力(E−)とが、それぞれ閾値電圧(F)と閾値電圧(F−)とを上回るタイミングで、第1コンパレータ出力(G)と第2コンパレータ出力(G−)とについて、それぞれパルス信号が連続して出力される。ただし、第1コンパレータ出力(G)と第2コンパレータ出力(G−)とは、相互に位相がずれたパルス信号となる。
信号処理回路11の非同期検出部112,113において、第1コンパレータ出力(G)の論理レベルと第2コンパレータ出力(G−)の論理レベルとが、非同期検出ゲート信号(I)の論理レベルと一致しているか否かがそれぞれ判定される。この場合、双方のコンパレータ出力(G),(G−)の論理レベルとも、非同期検出ゲート信号(I)の論理レベルと一致しているので、+非同期検出ラッチ出力(K)と−非同期検出ラッチ出力(K−)とが共にハイレベルに反転する。これにより、正側および負側の両方で連続して(第2周期〜第5周期)非同期光が検出される。
また、本実施形態では、反射光(信号光)とAC光ノイズのピークとが位相上で一致している。このことから、同期検出のタイミングで第1コンパレータ出力(G)としてパルス信号が出力され、被検出物1の有無判定のタイミングで同期検出ラッチ出力(J)は常にハイレベルとなっており、「同期光有り」と判定されている。
複数回連続して正側および負側の両方で非同期光を検出した場合、信号処理回路11は、検出出力(M)が強制非検出(ローレベル)となるように処理する。本実施形態では、信号処理回路11は、正側および負側の両方で非同期光を複数(ここでは3回)連続して検出すると、検出出力(M)を強制的に非検出にする。具体的には、信号処理回路11は、正側および負側の両方で非同期光を2回連続して検出するまでは検出出力(M)を前の状態に保持し(検出出力(M)=ハイレベル)とし、第4周期の判定タイミングから検出出力(M)をローレベルに反転する。これにより、強制的に非検出とする、すなわち受光信号が無いこととなる。
外乱ノイズ光の検出に基づいて検出出力(M)を前の状態に保持する信号処理ロジックでは、被検出物1が無くなったにも関わらずAC光ノイズが入力されている期間、「被検出物有り」の判定が保持されてしまう。これに対し、信号処理回路11が上記の信号処理を行うことで、固定的に誤検出が行われることを防ぐことができる。
また、強制非検出期間としては、正側および負側の両方で非同期光の検出が連続する期間としても良いし、一旦強制非検出となれば、信号処理回路11に設けたタイマー回路で、強制非検出をある一定時間持続するような信号処理にしても良い。タイマー回路によって、強制非検出をある一定時間持続する構成では、連続してAC光ノイズが入力されるような場合に、検出出力(M)がハイレベルとローレベルとを繰り返すチャタリングが発生し難くなる。
図12の(a)は、信号処理回路11の上記の強制的に非検出とする信号処理ロジックを実現する具体的な構成を示す論理回路図であり、図12の(b)は当該構成における組合せ回路117の動作を示す真理値表である。
信号処理回路11は、図12の(a)に示すように、AND回路114と、OR回路115と、カウンタ回路116と、組合せ回路117と、Dフリップフロップ回路(図中「DFF回路」にて示す)118〜121と、インバータ回路122とを有している。
AND回路114およびOR回路115のそれぞれの2つの入力端子には、+非同期検出ラッチ出力(K)と−非同期検出ラッチ出力(K−)とが入力される。AND回路114の出力端子はカウンタ回路116の入力端子に接続されている。組合せ回路117には、同期検出ラッチ出力(J)と、OR回路115の出力(O)と、カウンタ回路116の出力(カウンタ出力(Q))と、出力前状態信号(N)とが入力される。出力前状態信号(N)は、検出出力(M)の前の周期の状態(論理レベル)を示す信号である。
カウンタ回路116は、AND回路114の出力がハイレベルとなる状態が複数回連続して検出された場合に、AND回路114の出力をカウントした結果としてハイレベルのカウンタ出力(Q)を出力するカウンタ回路である。つまり、カウンタ回路116は、+非同期検出ラッチ出力(K)と−非同期検出ラッチ出力(K−)とが判定のタイミングで共にハイレベルとなることが複数回連続した場合であって、正側および負側の両方で複数回連続して非同期光を検出した場合にハイレベルを出力する。
組合せ回路117は、図12の(b)の真理値表に示すように、入力される出力前状態信号(N)、同期検出ラッチ出力(J)、OR出力(O)およびカウンタ出力(Q)に対して、SET信号、RESET信号およびCK信号を出力する。SET信号、RESET信号およびCK信号は、Dフリップフロップ回路118〜120のセット端子SET、リセット端子RESETおよびクロック端子CLKにそれぞれ入力される。
3段のSET/RESET付きのDフリップフロップ回路118〜120は相互に従属接続されている。具体的には、Dフリップフロップ回路118の出力端子QはDフリップフロップ回路119の入力端子Dに接続され、Dフリップフロップ回路119の出力端子QはDフリップフロップ回路120の入力端子Dに接続されている。Dフリップフロップ回路120の出力端子Qは、Dフリップフロップ回路121の入力端子Dに接続されており、信号処理回路出力(R)を出力する。
Dフリップフロップ回路121の出力端子Qは、出力前状態信号(N)を出力し、インバータ回路122を介してDフリップフロップ回路118の入力端子Dに接続されている。また、Dフリップフロップ回路121のクロック端子CLKにはリセット信号(L)が入力される。
真理値表のCASE1〜4は外乱光が無い場合を示している。CASE1では、出力前状態信号(N)はローレベル(被検出物無し)であり、次の周期でも同期検出ラッチ出力(J)がローレベル(被検出物無し)となる場合に、リセット信号(RESET)のみハイレベルが出力され、信号処理回路11の出力前状態信号(N)はローレベルが保持され、検出出力(M)もローレベル(被検出物無し)が保持される。
CASE2では、出力前状態信号(N)はローレベル(被検出物無し)であり、次の周期では同期検出ラッチ出力(J)がハイレベル(被検出物有り)の場合に、CK信号のみハイレベルが出力される。出力前状態信号(N)はインバータ回路122を介して1段目のDフリップフロップ回路118に入力されるので、1段目のDフリップフロップ回路118にはハイレベルが入力される。CASE2が3回連続すれば、同様にCK信号がDフリップフロップ回路118に3回入力され、信号処理回路出力(R)がハイレベルとなり、検出出力(M)をハイレベル(被検出物有り)にする。
CASE3では、出力前状態信号(N)はハイレベル(被検出物有り)であり、次の周期では同期検出ラッチ出力(J)がローレベル(被検出物無し)の場合に、CK信号のみがハイレベルとなる。CASE3は、CASE2とは反対であり、1段目のDフリップフロップ回路118にはローレベルが入力される。CASE3が3回連続すれば、同様にCK信号がDフリップフロップ回路118に3回入力され、信号処理回路出力(R)がローレベルとなり、検出出力(M)をローレベル(被検出物無し)にする。
CASE4では、出力前状態信号(N)はハイレベル(被検出物有り)であり、次の周期でも同期検出ラッチ出力(J)がハイレベル(被検出物有り)の場合に、SET信号のみハイレベルが出力され、信号処理回路出力(R)はハイレベルが保持され、検出出力(M)もハイレベル(被検出物有り)が保持される。
真理値表のCASE5〜7は外乱光が有る場合を示している。CASE5では、出力前状態信号(N)がローレベル(被検出物無し)であり、OR出力(O)がハイレベル(正側および負側のどちらか一方または両方で非同期光を検出した場合)であり、次の周期で同期検出ラッチ出力(J)がハイレベル(被検出物有り)であるかローレベル(被検出物無し)であるかに関わらず、RESET信号のみハイレベルが出力される。よって、信号処理回路出力(R)はローレベルで保持され、検出出力(M)もローレベル(被検出物無し)が保持される。このCASE5は、前述の実施形態2および3に対応している。
CASE6では、出力前状態信号(N)がハイレベル(被検出物有り)であり、OR出力(O)がハイレベル(正側および負側のどちらか一方または両方で非同期光を検出した場合)であり、次の周期で同期検出ラッチ出力(J)がハイレベル(被検出物有り)であるかローレベル(被検出物無し)であるかに関わらず、SET信号のみハイレベルが出力される。よって、信号処理回路出力(R)はハイレベルが保持され、検出出力(M)もハイレベル(被検出物有り)が保持される。このCASE6も、CASE5と同様、実施形態2および3に対応している。
CASE7では、カウンタ出力(Q)がハイレベル(複数回連続で正側および負側の両方で非同期光を検出した場合)であり、出力前状態信号(N)、同期検出ラッチ出力(J)およびOR出力(O)がハイレベルであるかローレベルであるかに関わらず、RESET信号のみハイレベルが出力され、信号処理回路出力(R)はローレベルが出力される。つまり、検出出力(M)がローレベル(強制非検知)となる。このCASE7は、本実施形態4に対応している。
〔実施形態5〕
本発明に係る実施形態5について、図7を参照して以下に説明すれば以下の通りである。
本発明に係る実施形態5について、図7を参照して以下に説明すれば以下の通りである。
なお、本実施形態において、前述の実施形態1および2における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記するとともに、その説明を省略する。
図7は、本発明の実施形態7に係るスマートフォン201の構成を示す平面図である。
前述の実施形態1〜4の構成の光検出装置101と、発光パルス/信号光パルス(反射光(B)のパルスまたは透過光のパルス)を集光するための光学レンズを一体化することにより、様々な外乱ノイズによる誤動作を防止可能とする、反射光検出型、或いは、透過光検出型の物体検出センサーが実現できる。
さらに、上記の物体検出センサーを、複写機や携帯端末等の電子機器に搭載することにより、上記の誤動作が防止可能となるため、誤動作耐性の高いセンシング動作が実現可能となる。本実施形態では、実施形態1〜4の構成の光検出装置101をスマートフォン201に適用した例に説明する。
図7に示すように、電子機器としてのスマートフォン201は、筐体202に液晶パネル203およびタッチパネル204が組み込まれることによって構成されている。このスマートフォン201において、液晶パネル203は、筐体202の操作面側に設けられている。また、タッチパネル204は、液晶パネル203の上に設けられている。
筐体202における操作面の上部には、音声出力部205と受発光ユニット90とが配置されている。音声出力部205は、スマートフォン201を電話として使用する場合の音声や、アプリケーションプログラムの動作に応じた各種の音を出力するために設けられている。
受発光ユニット90は、被検出物1(例えばユーザの顔)の近接を検知したり、ジェスチャー動作を検知したりするために設けられている受発光部である。また、スマートフォン201は、受発光ユニット90を備える場合は、併せて光検出装置101を内蔵している。
スマートフォン201は、上記のように、光検出装置101を備えることにより、外乱光が生じている環境下で使用しても、被検出物1の有無判定等を、外乱ノイズ状態に合わせて誤動作が発生しないように適正に行うことができる。
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る光検出装置は、パルス光を発生する発光素子16と、前記パルス光による被検出物1からの反射光または透過光を受光することで受光信号を出力する受光素子21と、検出期間における、前記発光素子16の発光駆動タイミングにより規定される同期検出期間で、発光駆動タイミングに同期した前記受光信号の有無を検出することにより前記パルス光の有無を検出する同期検出部111と、前記検出期間における、前記同期検出期間以外の非同期検出期間で、前記受光信号の値が所定の第1閾値を上回ったと判定されたとき、および、前記受光信号の値が所定の第2閾値を下回ったと判定されたときの少なくともいずれか一方に、前記発光駆動タイミングに同期しない前記受光信号の有無を検出する非同期検出部112,113と、前記非同期検出部112,113によって前記発光駆動タイミングに同期しない前記受光信号の存在が検出されると、前記同期検出部111による前記受光信号の有無の検出結果を次の検出期間に保持する検出結果保持部(信号処理回路11)とを備えている。
本発明の態様1に係る光検出装置は、パルス光を発生する発光素子16と、前記パルス光による被検出物1からの反射光または透過光を受光することで受光信号を出力する受光素子21と、検出期間における、前記発光素子16の発光駆動タイミングにより規定される同期検出期間で、発光駆動タイミングに同期した前記受光信号の有無を検出することにより前記パルス光の有無を検出する同期検出部111と、前記検出期間における、前記同期検出期間以外の非同期検出期間で、前記受光信号の値が所定の第1閾値を上回ったと判定されたとき、および、前記受光信号の値が所定の第2閾値を下回ったと判定されたときの少なくともいずれか一方に、前記発光駆動タイミングに同期しない前記受光信号の有無を検出する非同期検出部112,113と、前記非同期検出部112,113によって前記発光駆動タイミングに同期しない前記受光信号の存在が検出されると、前記同期検出部111による前記受光信号の有無の検出結果を次の検出期間に保持する検出結果保持部(信号処理回路11)とを備えている。
上記の構成では、ある検出期間において、同期検出期間で同期検出部111によって発光駆動タイミングに同期した受光信号の存在が検出されることにより、パルス光、すなわち、被検出部からの反射光または透過光が検出される。一方、同じ検出期間において、受光信号の値が所定の第1閾値を上回ったと判定されたとき、非同期検出期間で非同期検出部112によって、または、受光信号の値が所定の第2閾値を下回ったと判定されたときに、非同期検出期間で非同期検出部113によって、発光駆動タイミングに同期しない受光信号の存在が検出されることにより、DC光のような外乱光の存在が検出される。あるいは、同じ検出期間において、非同期検出期間で非同期検出部112,113によって、受光信号の値が、所定の第1閾値を上回ったと判定されたとき、および、所定の第2閾値を下回ったと判定されたときに、発光駆動タイミングに同期しない受光信号の存在が検出されることにより、AC光ノイズのような外乱光の存在が検出される。次の検出期間においては、検出結果保持部による前の検出期間での検出結果、すなわち発光駆動タイミングに同期した受光信号の有無が次の検出期間にも保持される。これにより、DC光やAC光ノイズのように異なる種類の外乱光を区別して検出することができる。したがって、それぞれの外乱ノイズの状態に応じて適正に光検出を行うことができる。
本発明の態様2に係る光検出装置は、上記態様1において、前記非同期検出部112,113が、前記非同期検出期間において、前記受光信号の値が、所定の第1閾値を上回ったとき、または、所定の第2閾値を下回ったときに、前記発光駆動タイミングに同期しない前記受光信号の存在を検出してもよい。
上記の構成では、外乱光としてのDC光が線形的に増加する場合、非同期検出期間で当該DC光による受光信号が非同期検出部によって第1閾値を上回ったときに検出される。一方、外乱光としてのDC光が線形的に減少する場合、非同期検出期間で当該DC光による受光信号が反転非同期検出部によって第2閾値を下回ったときに検出される。これらの場合、次の検出期間においては、検出結果保持部による前の検出期間での検出結果が次の検出期間にも保持される。これにより、外乱光としてのDC光が線形的に増減する場合でも、同期検出部によるパルス光の検出が強制的に非検出とされることを回避できる。
本発明の態様3に係る光検出装置は、上記態様1において、前記非同期検出部112,113が、前記非同期検出期間において、前記受光信号の値が、少なくとも1回ずつ、所定の第1閾値を上回ると共に所定の第2閾値を下回ったときに、前記発光駆動タイミングに同期しない前記受光信号の存在を検出してもよい。
上記の構成では、外乱光としてのAC的に変動する場合、非同期検出期間で当該外乱光による受光信号が、第1閾値を上回ると共に第2閾値を下回ったときに非同期検出部によって検出される。この場合、次の検出期間においては、検出結果保持部による前の検出期間での検出結果が次の検出期間にも保持される。これにより、AC的に変動する外乱光を受光する場合でも、同期検出部によるパルス光の検出が強制的に非検出とされることを回避できる。
本発明の態様4に係る光検出装置は、上記態様3において、前記検出結果保持部が、前記非同期検出部112,113によって、複数の連続した前記検出期間にわたる前記非同期検出期間において、前記発光駆動タイミングに同期しない前記受光信号の存在が検出されたときに、次の検出期間に前記受光信号の無い状態を前記検出結果として出力してもよい。
上記の構成では、外乱光としてのAC的に変動する場合、複数の連続した検出期間にわたる非同期検出期間において、非同期検出部によって、当該外乱光による受光信号の存在が検出される。このとき、同期検出部111による受光信号の有無の検出結果に関わらず、検出結果保持部によって、次の検出期間に受光信号の無い状態が検出結果として出力される。これにより、2つの連続した検出期間にわたる非同期検出期間において外乱光による受光信号の存在が検出されるまでは、次の検出期間において、検出結果保持部による前の検出期間での検出結果が次の検出期間にも保持される。しかし、それ以降の検出期間では、受光信号の無い状態が検出結果として出力される。したがって、被検出物1が存在しなくなったにも関わらずAC光ノイズが入力されている期間、「被検出物有り」の判定が保持されてしまうという誤検出を防ぐことができる。
本発明の態様5に係る光検出装置は、上記態様4において、前記検出結果保持部が、前記受光信号の無い状態を前記検出結果として出力することを一定時間持続してもよい。
上記の構成では、連続してAC光ノイズが入力されるような場合に、検出結果がハイレベルとローレベルとを繰り返すチャタリングを防止することができる。
本発明の態様6に係る電子機器は、上記態様1から5のいずれか1つの態様に係る光検出装置を備えている。
上記の構成では、電子機器において、DC光やAC光ノイズのような異なる種類の外乱光を区別して検出することにより、適正に被検出物の有無等を光学的に検出することができる。
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。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
本発明は、被検出物の有無等を光学的に検出する機能を備える電子機器に好適に利用することができる。
1 被検出物
2 受光アンプ回路
7 第1差動増幅回路
8 第2差動増幅回路
9 第1コンパレータ回路(第1判定部)
10 第2コンパレータ回路(第2判定部)
11 信号処理回路
13 タイミング生成回路
15 発光素子駆動回路
16 発光素子
21 受光素子
101 光検出装置
111 同期検出部
112 非同期検出部
113 非同期検出部
201 スマートフォン(電子機器)
2 受光アンプ回路
7 第1差動増幅回路
8 第2差動増幅回路
9 第1コンパレータ回路(第1判定部)
10 第2コンパレータ回路(第2判定部)
11 信号処理回路
13 タイミング生成回路
15 発光素子駆動回路
16 発光素子
21 受光素子
101 光検出装置
111 同期検出部
112 非同期検出部
113 非同期検出部
201 スマートフォン(電子機器)
Claims (5)
- パルス光を発生する発光素子と、
前記パルス光による被検出物からの反射光または透過光を受光することで受光信号を出力する受光素子と、
検出期間における、前記発光素子の発光駆動タイミングにより規定される同期検出期間で、発光駆動タイミングに同期した前記受光信号の有無を検出することにより前記パルス光の有無を検出する同期検出部と、
前記受光信号の値が所定の第1閾値を上回ったことを判定する第1判定部と、
前記受光信号の値が所定の第2閾値を下回ったことを判定する第2判定部と、
前記検出期間における、前記同期検出期間以外の非同期検出期間で、前記受光信号の値が所定の第1閾値を上回ったと判定されたとき、および、前記受光信号の値が所定の第2閾値を下回ったと判定されたときの少なくともいずれか一方に、前記発光駆動タイミングに同期しない前記受光信号の存在を検出する非同期検出部と、
前記非同期検出部によって前記発光駆動タイミングに同期しない前記受光信号の存在が検出されると、前記同期検出部による前記受光信号の有無の検出結果を次の検出期間に保持する検出結果保持部とを備えていることを特徴とする光検出装置。 - 前記非同期検出部は、前記非同期検出期間において、前記受光信号の値が、所定の第1閾値を上回ったとき、または、所定の第2閾値を下回ったときに、前記発光駆動タイミングに同期しない前記受光信号の存在を検出することを特徴とする請求項1に記載の光検出装置。
- 前記非同期検出部は、前記非同期検出期間において、前記受光信号の値が、少なくとも1回ずつ、所定の第1閾値を上回ると共に所定の第2閾値を下回ったときに、前記発光駆動タイミングに同期しない前記受光信号の存在を検出することを特徴とする請求項1に記載の光検出装置。
- 前記検出結果保持部は、前記非同期検出部によって、複数の連続した前記検出期間にわたる前記非同期検出期間において、前記発光駆動タイミングに同期しない前記受光信号の存在が検出されたときに、次の検出期間に前記受光信号の無い状態を前記検出結果として出力することを特徴とする請求項3に記載の光検出装置。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の光検出装置を備えていることを特徴とする電子機器。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015070258 | 2015-03-30 | ||
JP2015070258 | 2015-03-30 | ||
PCT/JP2015/079726 WO2016157582A1 (ja) | 2015-03-30 | 2015-10-21 | 光検出装置および電子機器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016157582A1 JPWO2016157582A1 (ja) | 2017-10-12 |
JP6359763B2 true JP6359763B2 (ja) | 2018-07-18 |
Family
ID=57006824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017509147A Active JP6359763B2 (ja) | 2015-03-30 | 2015-10-21 | 光検出装置および電子機器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10509114B2 (ja) |
JP (1) | JP6359763B2 (ja) |
CN (1) | CN107430208B (ja) |
WO (1) | WO2016157582A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6750641B2 (ja) * | 2018-03-13 | 2020-09-02 | オムロン株式会社 | 判定装置、多光軸光電センサ、判定装置の制御方法、情報処理プログラム、および、記録媒体 |
US11493615B2 (en) | 2018-09-11 | 2022-11-08 | Velodyne Lidar Usa, Inc. | Systems and methods for detecting an electromagnetic signal in a constant interference environment |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4707094A (en) * | 1986-03-21 | 1987-11-17 | Harbor Branch Oceanographic Institution Inc. | Apparatus and method of submarine optical recording |
JPH06249969A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-09 | Omron Corp | 光電スイッチ及び光電スイッチ検出方法 |
DE10131685A1 (de) * | 2001-06-29 | 2003-01-16 | Sick Ag | Optoelektronischer Sensor |
JP2006145483A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Sharp Corp | パルス変調型光検出装置、電子機器、パルス変調型光検出方法 |
JP5045990B2 (ja) * | 2006-10-20 | 2012-10-10 | オムロン株式会社 | インタフェイス回路およびインタフェイス回路の動作方法 |
JP4994929B2 (ja) * | 2007-04-17 | 2012-08-08 | シャープ株式会社 | 物体検出回路 |
JP4644732B2 (ja) * | 2008-09-18 | 2011-03-02 | シャープ株式会社 | 光変調型検出装置および電子機器 |
JP5535825B2 (ja) * | 2010-08-20 | 2014-07-02 | シャープ株式会社 | パルス変調型光検出装置及び電子機器 |
JP2013156085A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Sharp Corp | 光検出装置、物体検出センサ及び電子機器 |
-
2015
- 2015-10-21 WO PCT/JP2015/079726 patent/WO2016157582A1/ja active Application Filing
- 2015-10-21 US US15/563,521 patent/US10509114B2/en active Active
- 2015-10-21 CN CN201580078475.5A patent/CN107430208B/zh active Active
- 2015-10-21 JP JP2017509147A patent/JP6359763B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2016157582A1 (ja) | 2017-10-12 |
WO2016157582A1 (ja) | 2016-10-06 |
CN107430208A (zh) | 2017-12-01 |
US20180095167A1 (en) | 2018-04-05 |
CN107430208B (zh) | 2019-06-07 |
US10509114B2 (en) | 2019-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5837220B2 (ja) | 光センサおよび電子機器 | |
KR101799604B1 (ko) | 오프셋 보상을 갖는 광학 근접 센서 | |
KR101115407B1 (ko) | 광 변조형 검출 장치 및 전자 기기 | |
JP6072928B2 (ja) | 光センサおよび電子機器 | |
TW201721101A (zh) | 補償周圍光和干擾光的光學感測器 | |
CN104871009A (zh) | 光传感器 | |
JP5078790B2 (ja) | 光半導体装置およびモバイル機器 | |
JP6359763B2 (ja) | 光検出装置および電子機器 | |
JP2011138503A (ja) | 物体検出装置 | |
JP2013156085A (ja) | 光検出装置、物体検出センサ及び電子機器 | |
JP2006145483A (ja) | パルス変調型光検出装置、電子機器、パルス変調型光検出方法 | |
JP4994929B2 (ja) | 物体検出回路 | |
JP2014119267A (ja) | 光センサ、光センサのノイズ除去方法、及び携帯電話機 | |
JP5535825B2 (ja) | パルス変調型光検出装置及び電子機器 | |
JP4180714B2 (ja) | 光電スイッチ | |
TWI734459B (zh) | 接近感測器操作方法及應用該方法的接近感測器 | |
JP2012090156A (ja) | パルス変調型光検出装置及び電子機器 | |
JP2008008833A (ja) | 多光軸光電センサ | |
JP2003101395A (ja) | 光センサ | |
JPH0453396B2 (ja) | ||
JPH01253313A (ja) | 光電スイツチ | |
JP2009177721A (ja) | 物体検出回路及びそれを備えた物体検出装置 | |
JPS6285885A (ja) | 光変調型検出装置 | |
JPS6243187A (ja) | 光変調形検出装置 | |
TW200715174A (en) | Circuit and process for photo coupling detection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170530 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180522 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180620 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6359763 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |