KR20100032820A - 광 변조형 검출 장치 및 전자 기기 - Google Patents

Abstract

광 변조형 검출 장치는, 펄스 신호 변환부의 수광 신호 경로를 차단하여 그의 옵셋을 억압하고, 당해 기간의 종료 시점에서 그 상태를 유지함과 동시에 상기 수광 신호 경로를 재접속하는 옵셋 캔슬(이하「OC」) 기간과, 당해 OC기간 후에, 펄스 광이 방사되고 있지 않은 기간에 수광 신호가 존재하는 비동기 수신(이하,「AG」)의 유무를 검출하는 AG기간을 포함하는 노이즈 검지 모드와, 상기 AG 있음으로 검출되지 않았던 노이즈 검지 모드 후에, 펄스 광이 방사되고 있는 기간과 동시에 수광 신호가 존재하는 동기 수신(이하「SG」)의 유무를 검출하는 SG기간을 포함하는 물체 검지 모드를 갖는다.

Description

광 변조형 검출 장치 및 전자 기기{OPTICAL MODULATION-TYPE DETECTION DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은, 빛을 사용한 물체 검출 장치인 광 변조형 검출 장치에 관한 것으로, 특히 휴대 전화기 등의 포터블 기기에 탑재하기 위한 소형, 저소비 전력이고, 또한 고감도인 광 변조형 검출 장치 및 그를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.

종래, 자동 도어, 위생 기구의 자동 세정 장치, 또는 어뮤즈먼트 기기 등을 향해, 펄스 광을 투사하고 물체로부터의 반사 광을 검출하여 물체의 유무를 검지하는 검출 장치가 알려져 있다. 구체적인 구성 예로서, 일본국 공개 특허 공보인 실개평6-18983호 공보(1994년 3월 14일 공개: 특허 문헌 1)이나 일본국 특개2006-108356호 공보(2006년 6월 8일 공개: 특허 문헌 2)에 개시되어 있는 기술을 들 수 있다.

한편, 다기능화와 소형화 또는 박형화가 진행되는 휴대 전화기나 미디어 플레이어 등의 포터블 기기에, 근접하는 물체의 유무를 검출하는 센서(이하 ‘근접 센서’라 한다)를 탑재한 것이 등장하고 있다. 그 용도로서 이하와 같은 예가 있다.

(1) 전화 기능 및 표시 화면을 갖는 포터블 기기에 있어서의 표시 화면용 백라이트의 ON/OFF 제어. 예를 들면, 통화시에 인체의 접근을 검출하면 액정 화면의 백라이트를 OFF하고, 비근접 상태로의 변화를 검출하면 다시 ON한다. 이에 의해 시스템 전체의 저소비 전력화를 꾀한다.

(2) 전화 기능 및 터치 패널 기능을 갖는 포터블 기기에서의 터치 패널 기능의 ON/OFF 제어. 예를 들면, 통화할 때 또는 기기를 포켓에 삽입한 때에 터치 패널 기능을 OFF시킨다. 이에 의해 시스템의 오동작을 방지한다.

(3) 무선 통신 기능을 갖는 포터블 기기에 있어서의 터치리스 스위치. 예컨대, 무선 통신에 의한 와이어리스 마우스, 와이어리스 키보드, 게임기의 콘트롤러 등에 그의 조작자가 손가락이나 손을 접근시키면 기동하고 멀리하면 슬립한다. 이에 의해 기기의 저소비 전력화를 꾀한다.

상기한 바와 같은 포터블 기기의 애플리케이션을 향한 근접 센서에는, 종래의 광센서 기술에 대해, 태양광이나 형광등 등의 외란 광에의 보다 높은 내성과 함께, 소망의 검지 감도나 응답 시간 등의 센싱 특성을 극히 작은 실장 면적에 실현하고, 근접 센서 자신이 극히 저소비 전력인 것이 강하게 요망된다.

상기한 바와 같은 검출 장치에 있어서, 검지 감도를 훼손하지 않고 소형화를 달성하기 위해서는, 수광부나 수광 소자의 소형화/고감도화와 동시에, 수광 신호의 증폭 회로의 고감도화, 또는 발광 소자의 광량 증가가 필요하다. 그러나, 이 경우, 상기 증폭 회로 또는 발광 소자 구동 회로에 있어서의 소비전력의 증가를 초래한다. 또한, 수광부-발광부 간의 광학적 또는 전기적인 크로스토크의 증대나 외란 광 내성의 저하에 기인하는 오작동을 일으키기가 쉬워진다.

또한, 상기한 바와 같은 소형 또한 저소비전력의 검출 장치에, 상기 각 문헌에 개시된 검출 방식을 적용하려고 하면, 이하와 같은 문제가 있다.

1) 소형의 근접 센서로서의 모놀로식화 또는 모듈화가 곤란하다.

2) 센서로서의 응답에 문제가 생긴다.

3) 현실적인 센서 회로로서 소망 검지 감도 등의 아날로그 특성을 실현하기 위해 필요한 잡음이나 옵셋을 억압하기 위한 수법과 양립하기 어렵거나 상반하는 경우가 많다.

예를 들면, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 기술에 있어서는, 외란 광 내성을 높이기 위해, 발광부의 비발광 기간에 수광이 있으면, 그것이 없어질 때까지 기다린다고 하는 처리를 행하는 물체 검출 장치가 개시되어 있다. 도10에 그 처리의 플로우 챠트를 나타낸다. 구체적으로는, 0.7초에 1회 검출 장치의 수광 회로가 기동되고, 동작 개시 후 5ms 동안, 외란 광이 없어지는 것을 기다려 발광부를 발광시키고, 대응하는 반사 광의 유무를 관측한다. 또, 5ms 이상 외란 광이 계속하는 경우에는, 관측 불가능하고 또한 반사물이 없는 것으로 가정하여, 0.7초 후의 차회 기동을 기다린다.

이 알고리즘에서는, 이하에 개시한 바와 같은 문제를 일으킨다.

우선, 외란 광에 대해서는, 발광하고 있지 않는 모든 기간이 관측 대상으로 되기 때문에, 외란 광 이외의 노이즈 요인(예를 들면 회로의 온도 드리프트나 전원 노이즈 등)의 영향이 매우 크다. 또한, 0.7초라고 하는 매우 긴 시간 간격으로 상 태를 샘플링하게 되기 때문에, 외란 광이 충분히 감쇠하는 기간이 짧아지거나, 또는 외란 광 강도가 어떠한 주기 구조를 가져 시간 변동을 하는 경우에는, 맥놀이의 주기에 우연히 합치된 타이밍밖에 반사 광의 관측 기회가 얻어지지 않아, 낮을 확률의 동작밖에 기대할 수 없다. 따라서, 본 발명의 대상인 연속적인 인체의 움직임을 트래킹하도록 하는 근접 센서로서의 응답 및 정밀도를 만족할 수 없다.

또한, 반사 광의 관측에 있어서도, 발광 펄스 패턴에 대한 수신 펄스수의 카운트 또는 레벨 센스만이고, 시간축상에서 보다 세밀하게 검출 장치의 동작을 제어하기 위한 판단 재료를 얻을 수 없다. 이와 같이 외란 광 환경하에 확실히 반사 광을 관측하기 위해, 그 타이밍을 적확하게 서치하기 위한 요소가 전혀 포함되어 있지 않고, 시간축 방향의 관측 정밀도가 매우 거칠다.

다음에, 특허 문헌2에 개시되어 있는 기술에서는, 도11에 나타낸 바와 같이, 외란 광 내성을 높이기 위해, 발광 펄스의 패턴에 연구를 집중하고 있다. 즉, 발광 펄스폭의 2배의 주기로 발광을 복수회 반복하고, 신호광의 주요 주파수 성분을 다외란 광의 주파수 성분보다 높게 설정한다. 동 도면에 있어서의 상기 반복 횟수는 2이다. 그러나, 그의 주지(主旨)를 감안하면 송신기 회로의 대역폭을 필요 이상으로 고주파측으로 확대할 필요가 생기게 된다. 따라서, 검지 회로 내에서는 고주파 까지 잡음 성분을 골라내어 고감도화를 달성하는 것이 어려워진다. 또한, 도11과 같은 알고리즘만으로는, 검지 출력의 갱신이 지나치게 빨리 채터링하기 때문에, 본 발명의 대상인 연속적인 인체의 움직임을 트래킹하도록 힌 근접 센서로서의 응답 특성을 만족할 수 없다.

또한, 소형의 검출 장치를 실현하기 위해, 미세 CMOS 프로세스를 채용하여 아날로그 디지털 혼재의 고집적화를 꾀할 때, 소자 불균일에 의해 집적회로 내에 생기는 옵셋 전압이 검출 장치의 감도를 크게 열화시키는 주요인으로 된다.

본 발명의 목적은, 검출 감도나 검출 장치로서의 응답을 훼손하지 않고 소비전력의 저감을 꾀하고, 그에 있어 회로 규모를 증대시키지 않고 장치의 소형화를 꾀하는 광 변조형 검출 장치 및 그를 구비한 전자 기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치는, 상기 목적을 달성하기 위해, 발광 소자부로부터 펄스 광을 방사하고, 검출할 물체에서 반사 또는 투과한 상기 펄스 광을 수광하는 수광 소자로부터 출력된 광신호에 기초하여, 상기 물체의 유무를 검출하는 광 변조형 검출 장치로서, 상기 수광 신호를 펄스 신호로 변환함과 아울러, 수광 신호 경로를 차단하여 자신의 옵셋을 억압하는 펄스 신호 변환부와, 상기 펄스 신호를 사용하여, 상기 펄스 광이 방사되고 있지 않은 기간에 상기 수광 신호가 존재하는 제1 상태인지 아닌지를 검출함과 동시에, 상기 펄스 광이 방사되고 있는 기간과 동시에 상기 수광 신호가 존재하는 제2 상태인지 아닌지를 검출하는 검출부를 구비하고, 상기 펄스 신호 변환부의 상기 수광 신호 경로를 차단하여 상기 펄스 신호 변환부의 옵셋을 억압하고, 당해 제1 기간의 종료 시점에서 상기 옵셋이 억압된 상태를 유지함과 아울러 상기 펄스 신호 변환부의 상기 수광 신호 경로를 재접속하 는 제1 기간과, 당해 제1 기간 후에 있어서, 상기 제1 상태인지 아닌지를 검출하는 제2 기간을 포함하는 제1 동작 모드와, 상기 제1 상태가 아닌 것을 검출한 상기 제1 동작 모드 후에 있어서, 상기 제2 상태인지 아닌지를 검출하는 제3 기간을 적어도 포함하는 제2 동작 모드의 동작 모드를 갖는다.

상기와 같이, 소형의 검출 장치를 실현하기 위해, 미세 CMOS 프로세스를 채용하여 아날로그 디지털 혼재의 고집적화를 꾀할 때, 소자의 불균일에 의해 집적회로 내에 생기는 옵셋 전압이 검출 장치의 감도를 크게 열화시킨다. 그러나, 상기 옵셋 전압을 억압하는 구성은, 대체로 정상적(상시 접속)으로 큰 위상 보상 용량이 필요하고, 회로 규모가 커지기 쉽다.

이에 대해, 본 발명의 광 변조형 검출 장치에서는, 펄스 신호 변환부에 있어서 수광 신호의 증폭 경로를 차단하여, 어떠한 외란 광 환경하에 있어서도 항상 회로 자신의 옵셋 캔슬을 정상적으로 행할 수 있다. 또한, 신호 경로의 차단점을 저임피단스로 바이어스하여 옵셋 캔슬 기간이 종료하고 회로 접속을 통상의 신호 증폭 경로로 재접속한 때에, 과잉의 과도 전압을 발생시키지 않고 안정적으로 신호 증폭을 행하는 것이 가능하게 된다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 큰 위상 보상 용량이 필요하게 되는 정상적인 옵셋 억압 구성을 채용하지 않고 펄스 신호 변환부의 옵셋을 계속적으로 억압하면서, 외란 광의 영향이 없는 상태를 서치하고 발광 소자를 구동하여, 고감도의 상태로 물체의 유무의 검출을 행하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 회로 규모나 바이어 스 전류의 증대를 초래하지 않고, 검출 장치의 고감도화와 오동작 방지를 꾀할 수 있다.

이상에 의해, 검출 감도나 검출 장치로서의 응답을 훼손하지 않고 소비전력의 저감을 꾀하고, 그에 있어 회로 규모를 증대시키지 않고 장치의 소형화를 꾀하는 광 변조형 검출 장치를 제공할 수 있는 효과를 나타낸다.

본 발명의 전자 기기는, 상기 목적을 달성하기 위해, 상기 광 변조형 검출 장치를 탑재하고 있다.

상기 구성에 의하면, 본 발명의 전자 기기는, 검출 감도나 검출 장치로서의 응답을 훼손하지 않고 소비 전력의 저감을 꾀하고, 그에 있어 회로 규모를 증대시키지 않고 장치의 소형화를 꾀하는 상기 광 변조형 검출 장치를 탑재하고 있기 때문에, 상기 광 변조형 검출장치를 복수개 탑재하는 경우에도 저 코스트로 구축할 수 있다. 또한, 사양이 다른 복수의 물체 검지 센서의 기능을 집적화하거나, 다른 센서 기능(예를 들면 조도 센서나 RGB 센서 등)과 집적화하고, 하나의 검출 장치로서 모듈화하고 포터블 기기에 탑재하는 것이 실현 가능하게 된다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 우수한 점은, 이하의 기재에 의해 충분히 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 이점은, 첨부 도면을 참조한 다음 설명으로 명백하게 될 것이다.

본 발명 실시 형태에 대해 도1∼ 도9를 사용하여 설명하면 이하와 같다.

도1은, 본 실시 형태에 관한 광 변조형 검출 장치(150)의 주요 동작 모드의 내용을 나타내는 도면인 동시에(도의 상단), 그의 동작 모드의 동작을 나타내는 각 신호의 타이밍 차트(도의 하단)이다. 도1(a)는 노이즈 검지 모드(제1 동작 모드) M1을 나타내고, 도1(b)는 물체 검지 모드(제2 동작 모드) M2를 나타내고 있다. 또, 도2는, 광 변조형 검출 장치(150)의 요부 구성을 나타내는 블록도이다. 우선, 도2를 참조하여, 광 변조형 검출 장치(150)의 요부 구성에 대해 설명한다.

(광 변조형 검출 장치의 요부 구성)

광 변조형 검출 장치(150)는, 빛을 사용하여 물체의 유무를 검출하는 물체 검출 장치이고, 도2에 나타낸 바와 같이, 발광 소자(100), 수광 소자(103), 클록신호 생성부(106), 펄스 신호 생성부(108), 발광 소자 구동부(109), 펄스 신호 재생부(펄스 신호 변환부)(112), 래치부(검출부)(114,116), 판정부(118) 및 외부 출력부(119)를 구비하고 있다.

발광 소자(100)는, 후술하는 펄스 신호(제1 펄스 신호)(107)에 기초하여 발광 소자(100)를 구동하는 발광 소자 구동부(109)의 구동에 의해 검출할 물체(도시하지 않으며, 반사물로도 기재)가 통과하는 영역에 펄스 광(101)을 출사한다. 또한, 후술하는 클록신호(105)의 주파수를 예를 들면 125kHz로 하면, 1클록 사이클에서 생성한 펄스 광(101)의 펄스폭은 8μs로 된다.

수광 소자(103)는, 발광 소자(100)로부터 출사되고, 검출할 물체에서 반사한 반사 광(용도에 따라서는 검출할 물체를 투과한 투과광)(102)을 수광하여, 전기 신호(수광 전류, 수광 신호 104)로 변환한다. 수광 소자(103)는, 본 실시 형태에서는포토다이오드로 구성하고 있다. 또한, 수광 신호(104)는, 반사 광(102) 이외의 외 란 노이즈광 등에 의해도 발생한다.

클록신호 생성부(106)는, 클록신호(105)를 생성하여, 생성된 클록신호(105)를 펄스 신호 생성부(108) 및 판정부(118)에 공급한다. 클록신호(105)의 주파수는, 펄스 신호 재생부(112)의 S/N과, 검출 장치로서의 응답 시간을 감안하여 적당히 선정하면 좋다. 또한, 클록신호 생성부(106) 대신, 외부에서 입력한 클록신호를 버퍼하여 각 부에 분배하는 구성으로 하여도 좋다.

펄스 신호 생성부(108)는, 클록신호 생성부(106)로부터 공급된 클록신호(105)에 기초하여, 펄스 신호 107, 110(제3 펄스 신호), 117(제4 펄스 신호), 121(제2 펄스 신호)를 생성한다. 그리고, 후술하는 NAND회로(114a), 판정부(118),및 발광 소자 구동부(109)에 펄스 신호(107)를 공급하고, 후술하는 NAND회로(116a)에 펄스 신호(110)을 공급하고, 후술하는 RS플립플롭(114b,116b)에 펄스 신호(117)를 공급하고, 펄스 신호 재생부(112)에 펄스 신호(121)를 공급한다. 또한, 펄스 신호(107)∼펄스 신호(121)는, 동시에 활성화되는 것은 아니다.

또한, 펄스 신호 생성부(108)는, 노이즈 검지 모드 M1 및 물체 검지 모드 M2의 기간을 정하는 제1 주기 T1을 계수한다. 그에 따라, 펄스 신호 생성부(108)는, 클록신호(105)에 기초하여 카운터 동작을 행하는 최다 비트수의 카운터를 사용하여 구성하면 좋다. 펄스 신호(107,110,117,121)를 상기 카운터의 하위 비트로 생성하고, 상위 비트까지 포함시킨 최장 주기를 카운트하는 구성으로 하면, 펄스 신호 생성부(108)는 간단히 구성할 수 있다.

펄스 신호 재생부(112)는, 수광 소자(103)로부터 출력된 수광 신호(104)를 논리 레벨의 전압 펄스 신호인 재생 펄스 신호(펄스 신호)(111)로 재생(변환)한다. 또한, 펄스 신호 재생부(112)는, 자신의 회로 내에 생기는 옵셋 전압을 억압하는 옵셋 캔슬을 행한다. 상세한 것은 후술한다.

래치부(114)는, NAND회로(114a) 및 부논리 입력 RS플립플롭(RS-FF)(114b)으로 이루어지며, 마찬가지로 래치부(116)는, NAND회로(116a) 및 부논리 입력 RS플립플롭(116b)으로 이루어진다.

NAND회로(114a,116a)는, 펄스 신호 재생부(112)로부터 출력된 재생 펄스 신호(111)가 각각 입력된다. 그와 함께, NAND회로(114a)에는 동기 게이트 신호로서의 펄스 신호(107)가 입력되고, NAND회로(116a)에는 비동기 게이트 신호로서의 펄스 신호(110)가 입력된다. 그리고, NAND회로(114a,116a)는, 이들 입력된 신호의 논리곱을 취한다. 이에 따라, 펄스 광(101)이 방사되고 있는 기간과 동시에 수광 신호(104)가 존재하는 기간이 있는지 없는지(동기 수신의 유무, NAND회로 114a, 제2 상태인지 아닌지), 및 펄스 광(101)이 방사되고 있지 않은 기간에 수광 신호(104)가 존재하는지 아닌지(비동기 수신의 유무, NAND회로 116a, 제1 상태인지 아닌지)가 추출된다. 구체적으로는, 재생 펄스 신호(111)과 펄스 신호(107)와 동일한 타이밍으로 존재한 경우,「동기 수신 있음」으로 판단하고, 재생 펄스 신호(111)와 펄스 신호(110)가 동일한 타이밍으로 존재한 경우,「비동기 수신 있음」으로 판단한다.

RS플립플롭(114b,116b)에는, 리세트 신호로서의 펄스 신호(117)가 각각 입력된다. 그와 함께, RS플립플롭(114b)에는 NAND회로(114a)의 출력 신호가, RS플립플 롭(116b)에는 NAND회로(116a)의 출력 신호가 각각 입력된다. RS플립플롭(114b)은, 펄스 신호(117)에 의해 리세트될 때까지 NAND회로(114a)의 출력 신호(추출 결과)를 유지하여, 동기 수신이 있는 것을 나타내는 동기 수신 출력 신호(113)를 판정부(118)에 입력한다. RS플립플롭(116b)은, 펄스 신호(117)에 의해 리세트될 때까지 NAND회로(116a)의 출력 신호(추출 결과)를 유지하여, 비동기 수신이 있는 것을 나타내는 비동기 수신 출력 신호(115)를 판정부(118)에 입력한다.

판정부(118)는, 래치부(114,116)로부터 각각 출력된 동기 수신 출력 신호(113), 비동기 수신 출력 신호(115)에 의해 노이즈 검지 모드 M1 및 물체 검지 모드 M2 간의 천이를 선택한다. 또한, 물체 검지 모드 M2의 최후에 있어서, 동기 수신 출력 신호(113)가 어느 일정 기간 내에 존재했는지 아닌지에 의해, 검출할 물체의 유무를 판정한다. 그리고, 이 판정 결과를 외부 출력부(119)에 출력한다.

외부 출력부(119)는, 판정부(118)에 의해 출력된 판정 결과를 출력 신호(120)로서 외부에 출력한다. 외부 출력부(119)는, 상기 판정 결과(디지털 값)를 단순히 버퍼출력해도 되지만, 상기 판정 결과를 레지스터에 유지/갱신함과 동시에 외부로부터의 독출에 대해 레지스터의 값을 버퍼출력하도록 구성해도 좋다.

(펄스 신호 재생부의 구성·동작)

다음에, 도3을 참조하여, 펄스 신호 재생부(112)의 요부 구성 및 그 동작에 대해 설명한다. 도3(a)는 펄스 신호 재생부(112)의 요부 구성을 나타낸 도면이고, 도3(b)는 펄스 신호(121)의 구성을 나타낸 도면이다.

우선, 펄스 신호 재생부(112)의 구성에 대해 설명한다. 펄스 신호 재생 부(112)에는, 도3(a)에 나타낸 바와 같이, 전류 전압 변환부(300), 차동 입출력의 주증폭기(302) 및 히스테리시스 제어 회로(306)을 구비한 차동 입력 비교부(303)의 3개의 주요 회로 블록이 신호 경로에 존재한다. 이들 회로 블록은, 각각 제1 용량쌍(304) 및 제2 용량쌍(305)에 의해 AC결합 되어 있다.

전류 전압 변환부(300)는, 수광 소자(103)에 접속되고, 수광 소자(103)로부터 출력된 수광 신호(104)를 전류 전압 변환하는 전류 전압 변환 회로(300a)와,

입력 임피던스를 정돈하여 안정적으로 주증폭기(302)에서 차동 증폭을 하기 위한 더미 전류 전압 변환 회로(300b)를 구비하고 있다. 참조 부호 Rf를 붙인 저항은, 귀환 저항이다.

제1 용량쌍(304)은 커패시터 C2, C3을 구비하고 있고, 제2 용량쌍(305)은 커패시터 C4, C5를 구비하고 있다. 주증폭기(302)는, 전류 전압 변환 회로(300a)에서 변환된 전압 신호를 제1 용량쌍(304)을 통해 차동증폭한다.

제1 옵셋 캔슬 루프(307) 및 제2 옵셋 캔슬 루프(308)는, 펄스 신호 재생부(112)의 옵셋 전압을 억압하는 것이다. 제1 옵셋 캔슬 루프(307)는, 트랜스미션 게이트 T5∼T7, 차동 입력의 에러 앰프(311), 커패시터 C6 및 오피 앰프(312)를 구비하고 있다. 제2 옵셋 캔슬 루프(308)는, 트랜스미션 게이트 T8∼T1O, 오피 앰프(313), 및 커패시터 C7을 갖고 있다.

비교부(303)는, 주증폭기(302)에서 차동 증폭된 전압 신호를 재생 펄스 신호(111)로 변환하는 것으로, 히스테리시스 제어 회로(306), 트랜스미션 게이트 T1O∼T12, 오피 앰프(313), 커패시터 C7,C8, 및 인버터(314,315)(트랜스미션 게이트 T1O, 오피 앰프 313 및 커패시터 C7에 대해서는 제2 옵셋 캔슬 루프 308과 공용)을 갖고 있다.

트랜스미션 게이트 T1∼T12의 제어 단자에는, 펄스 신호(121)가 입력된다. 트랜스미션 게이트 T1∼T12는, H(하이, ON) 레벨의 신호가 입력되는 것으로 도통하도록 구성되어 있다. 2개의 전원 V1 및 V2는, 본 실시 형태에서는 각각 다른 전위이지만, 동일 전위로 해도 되는 경우도 있다.

상기 각 회로 블록에 대해서는 각종 변형이 가능하다. 전류 전압 변환부(300) 및 더미 전류 전압 변환부(301)의 출력은, 예를 들면 소스 폴로워 버퍼 등의 버퍼 출력단을 구비해도 좋다. 또한, 옵셋 캔슬 기간 중, 전원 V1으로부터 T1 및 T2를 통해 용량쌍(304)을 바이어스 할 때, T1 및 T2로부터 직접 전위를 제공하는 것이 아니고, 임피던스 변환을 겸해 임의의 레벨 시프트 회로를 전원 V1과 T1 및 T2 사이에 제공하여 스루 레이트를 개선해도 좋다. 또한, 도3의 옵셋 캔슬 루프(307)는 싱글 엔드 출력으로 Vc를 제어하고 있으나, 상기 루프를 차동 입출력 구성으로 하고, V1 및 Vc의 양방을 가변하여 별도의 참조 전압을 향해 제어해도 된다. 기타, 도3에 있어서의 비교기(303)의 히스테리시스 제어 회로(306)는, 히스테리시스 전류를 오피 앰프(313)의 출력 노드에 직접 흘려 넣거나 뽑아내고 있으나, 오피 앰프(313)의 입력 트랜지스터 페어에 소스 저항을 부가하고, 당해 저항의 전압 강하를 제어하여 히스테리시스를 거는 등의 여러가지 변형이 가능하며, 또한, 비교기 이외의의 전단 회로에 있어서도 히스데리시스를 얻는 것이 가능하다.

어느 쪽이든, 도3에 나타낸 본 발명의 펄스 신호 재생부(112)에 있어서는, T3 및 T4에 의해 용량쌍(304) 이후의 수광 신호(104)의 증폭 경로를 차단하는 것이 가능하다. 이에 의해 어떠한 외란 광 환경하에서도 항상 회로 자신의 옵셋 캔슬을 정상적으로 행할 수 있다. 또한, 옵셋 캔슬 중에 용량쌍(304)의 후단측 노드(신호 경로의 차단점)을 저 임피던스로 바이어스 함으로써, 전류 전압 변환 회로(300) 또는 더미 전류 전압 변환회로(301)가 발생하는 외란 광이나 외란 전자 노이즈 등에 기인하는 출력을 용량쌍(304)의 전단측에서 받음으로써, 옵셋 캔슬 기간이 종료하고 회로접속을 통상의 신호 증폭 경로로 재접속했을 때, 과잉의 과도 전압을 발생시키지 않고 안정적으로 신호 증폭을 행하는 것이 가능하다.

다음에, 펄스 신호 재생부(112)의 동작에 대해 설명한다. 광 변조형 검출 장치(150)는, 상세한 것은 후술하지만, 그 주요 동작 모드인 노이즈 검지 모드 M1 및 반사물 검지 모드 M2의 적어도 하나에, 펄스 신호 재생부(112)의 옵셋을 억압하는 옵셋 캔슬 기간 OC를 갖고 있다.

펄스 신호 재생부(112)는, 옵셋 캔슬 기간 OC에 있어서는, 도3(b)에 나타낸 바와 바와 같이, 펄스 신호(121a)(별도「φA」라고 기재)와, 당해 펄스 신호(121a)의 역극성 신호이고 그의 양 에지의 내측에 자신의 양 에지가 존재하는 펄스 신호(121b)(별도「φB」라고 기재)의 2계통으로 이루어지는 펄스 신호(121)가 입력되고, 옵셋 캔슬 기간 OC 이외의 기간에 있어서는, H레벨의 1계통의 펄스 신호(121)가 입력된다.

옵셋 캔슬 기간 OC 이외의 기간에 있어서는, 펄스 신호 재생부(112)는, 수광 소자(103)로부터 출력된 수광 신호(104)를 전류 전압 변환 회로(300a)에서 전압으 로 변환함과 동시에, 이 전압 신호를 주증폭기(302)에서 차동 증폭한 후, 차동 입력 비교부(303)에서 논리 레벨의 재생 펄스 신호(111)로 변환한다.

한편, 옵셋 캔슬 기간 OC에 있어서, 펄스 신호(121)의 펄스 신호(121a,121b)는, 구체적으로는, 도3(a)에 있어서「φA」및「φB」로 나타낸 바와 같이 입력한다. 이와 같이 펄스 신호(121)를 입력함으로써, 디스오버랩시켜 챠지 인젝션의 영향을 저감할 수 있다. 또한, 도3(a)에 있어서「-(바아) φA」및「-(바아) φB」로 기재되어 있는 것은, 각각「φA」및「φB」의 역극성 신호, 요컨대 펄스 신호(121a, 121b)의 역극성 신호이다.

이상과 같이 펄스 신호(121)를 입력함으로써, 각 트랜스미션 게이트에 의해 펄스 신호 재생부(112) 내의 신호 경로가 각각 단절되고, 제1 용량쌍(304)으로부터 주증폭기(302)의 출력까지의 제1 옵셋 캔슬 루프(307)와, 제2 용량쌍(305)으로부터 비교기(303)의 아날로그 출력 노드(310)까지의 제2 옵셋 캔슬 루프(308)가 형성된다. 제1 옵셋 캔슬 루프(307)에서는 에러 앰프(311)가 루프를 구동하고 커패시터 C6에 캔슬 결과가 보존되는 것에 대해, 제2 옵셋 캔슬 루푸(308)에서는 오피 앰프 (313) 자신이 버퍼의 형태로 커패시터 C7(위상 보상 용량)과 함께 접속되고 캔슬 결과는 제2 용량쌍(305)에 보존된다. 또한, 히스테리시스 제어회로(306)는, 옵셋 캔슬 기간 중은 그의 히스테리시스 전류 출력을 정지하고, 완전한 오피 앰프 버퍼로서 동작시킨다. 또한, 재생 펄스 신호(111)를 출력하는 디지털 출력부도, 옵셋 캔슬 기간 중은 수광 신호 무입력 상태로 리세트된다.

이상과 같이 하여, 펄스 신호(121)가 액티브인 동안에, 수광 신호 경로가 차 단되고, 옵셋 캔슬 루프가 클로즈된다(φA : ON→OFF, φB : OFF→ON). 그리고 회로의 고유 옵셋이 각 루프 게인에 의해 억압되고, 캔슬 결과가 용량에 보존된다(φB : ON→OFF). 그 후 수광 신호 경로가 재접속되고 수광 신호를 증폭하는 형태(옵셋 캔슬 기간 OC 이외의 기간)로 리턴한다(φA : OFF→ON).

(광 변조형 검출 장치의 동작)

다음에, 도1 및 도4를 참조하여 광 변조형 검출 장치(150)의 동작에 대해 설명한다. 도4는, 광 변조형 검출 장치(150)의 주요 동작을 나타내며, 그의 상단은 종축에 강도를, 횡축에 시간을 취해 시간 변화에 대한 외란 광 노이즈 레벨(포락선만을 도시)을 나타내는 도면이다. 또한, 그 하단은 상기 동작을 나타내는 각 신호의 타이밍 챠트이다. 또한, 동 도면의 상단에 있어서의 참조 부호 701을 부기한 파선은, 광 변조형 검출 장치(150)의 감도 한계 레벨을 나타내고 있다.

광 변조형 검출 장치(150)는, 동작 모드로서, 기동 모드 MO, 노이즈 검지 모드 M1, 반사물 검지 모드 M2, 중단 모드 M3 및 정상적 셧다운모드 M4를 갖고 있다.

우선, 기동 모드 MO에 있어서는(도4의 참조 번호 702의 기간), 광 변조형 검출 장치(150)의 전원 투입 또는 셧다운 상태로부터 기동되면, 클록신호 생성부(106)가 동작을 개시하여 클록신호(105)를 생성한다. 이 클록신호(105)에 기초하여 펄스 신호 생성부(108)가 동작을 개시하여, 펄스 신호(117)를 RS플립플롭 (114b,116b)에 공급한다. 이에 의해, 래치부(114,116)가 리세트되고, 래치 출력 부정(不定)으로 되어 제어계가 소망의 동작을 하지 않는 것을 방지한다. 또한, 이 래치부(114,116)의 리세트를 받아 판정부(118)에 의해 출력된, 물체 없음의 판정 결과를 외부 출력부(119)가 외부에 출력한다. 이상의 동작에 의해 기동 모드 MO가 종료하여 노이즈 검지 모드 M1로 천이한다.

이상과 같은 외부 출력부(119)의 외부 출력의 초기치 설정은, 광 변조형 검출 장치(150)가 근접 센서로서 사용되는 경우에 특히 중요한 항목이다. 즉, 광 변조형 검출 장치(150)를 탑재하는 시스템이, 광 변조형 검출 장치(150)의 전원투입 또는 셧다운 상태로부터 기동된 때에 기대하는 외부 출력은, 항상 「비근접」이다. 비록 실제로는 반사물에 근접한 상태로 기동했어도, 우선「비근접」을 출력한 상태로부터 센서 동작에 따라 「근접」으로 외부 출력을 갱신함으로써, 외부에서 본 센서의 응답이 보다 자연스럽고 또한 타당한 것으로 된다.

여기에서, 노이즈 검지 모드 M1에 대해 설명한다. 노이즈 검지 모드 M1은, 도1(a)에 나타낸 바와 같이, 상술한 펄스 신호 재생부(112)의 옵셋을 억압하는 옵셋 캔슬 기간 OC와, 당해 옵셋 캔슬 기간 OC 후에 있어서 상기 비동기 수신의 유무를 검출하는 비동기 수신 기간 AG를 32클록 사이클 주기 내에 각 1회 행하여 그를 반복하고, 옵셋 캔슬이 유효로 된 직후의 고감도의 상태로 외란 광 노이즈 레벨을 감시한다.

비동기 수신 기간 AG는, 상술한 바와 같이, 펄스 신호(110)를 래치부(116)에 입력하여 행한다.

옵셋 캔슬 기간 OC는, 상술한 바와 같은 펄스 신호(121)에 의한 펄스 신호 재생부(112)에서의 옵셋 캔슬이 종료한 후, 통상 동작 상태로 돌아올 때 발생하는 과도 전압이 수렴하기까지의 기간(이하「기간 Toc」라 칭함)을 포함한 일련의 동작 에 상당한다. 옵셋 캔슬 기간 OC의 길이는, 상기 과도 전압의 수렴 시간이 구속되고 펄스 신호 재생부(112) 전체의 과도 응답 특성으로 정해지는 것이다. 따라서, 펄스 신호(121)로부터 다음 제어 펄스 신호까지의 시간 간격(이하「기간 Toc」라 칭한다)은, 이 과도 응답 특성을 고려한 대기 시간으로 한다. 도1(a)의 예에서는, 펄스 신호(121)의 길이 To는 9클록 사이클이고, 제1 옵셋 캔슬 루프(307) 및 제2 옵셋 캔슬 루프(308)가 폐 상태에서의 시정수에 대해, 적어도 3배 이상 긴 기간을 설정하는 것이 바람직하다. 한편, 펄스 신호(121)의 트레일링 에지부터 펄스 신호(110)의 리딩 에지까지의 간격, 즉 기간 Toc인, 기간 Toc-ag는 14클록 사이클로, 안전을 기해 To보다도 길게 설정되어 있다.

환언하면, 노이즈 검지 모드 M1에 있어서는(도4의 참조 번호 703의 기간), 이 노이즈 검지 모드 M1으로의 천이와 함께 펄스 신호 생성부(108)가 제1 주기 T1의 계수를 개시한다. 그와 함께, 펄스 신호 생성부(108)는, 펄스 신호(121)를 펄스 신호 재생부(112)에 출력하여 옵셋 캔슬을 행하게 하고, 그 후 상기 기간 Toc-ag를 사이에 두고 펄스 신호(110)를 래치부(116)에 출력하여 비동기 수신 확인을 행하게 한다. 이어서, 펄스 신호 생성부(108)는, 다시 펄스 신호(117)를 RS플립플롭(114b,116b)에 공급하여, 래치부(114,116)를 리세트한다.

제1 주기 T1 내의 상기 동작에 있어서, 참조 번호 703의 기간의 최후(보다 정확히는, 동 기간 내의 펄스 신호 117 직전의 클록 상승 에지)에 있어서 판정부(118)에 의해 비동기 수신 없음의 상태가 확인 가능하면 물체 검지 모드 M2로 천이하고, 확인할 수 없으면 외부 출력부(119)의 출력을 유지하여 다시 노이즈 검지 모드 M1을 반복한다.

도4의 예로 설명하면, 외란 광 노이즈 레벨(700)이 광 변조형 검출 장치(150)의 감도 한계 레벨(최소 감도)(701)을 상회하고 있는 동안, 펄스 신호 재생부(112)의 재생 펄스 신호(111)는, 옵셋 캔슬 기간 OC 중은 L 레벨로 강제 리세트되고, 그 이외의 기간은 외란 광을 골라내 H 레벨·L 레벨 천이를 반복한다. 그에 따라, 옵셋 캔슬 OC와 비동기 수신 기간 AG가 교호로 반복된다. 그 후, 외란 광 노이즈 레벨 (700)이 감도 한계 레벨(701) 이하까지 저하하면, 재생 펄스 신호(111)가 1 레벨로 되어, 비동기 수신 없음의 상태를 확인할 수 있기 때문에, 물체 검지 모드 M2로 천이한다.

여기에서, 제1 주기 T1에 대해 설명한다. 예를 들면 클록신호(105)의 클록 주파수가 125kHz인 경우, 제1 주기 T1을 1024 클록 사이클의 약 8.2ms로 설정하는 것은 타당한 선택이다. 그 이유를 이하에 설명한다.

근접 센서로서의 응답은, 인체의 움직임에 추종할 수 있으면 좋기 때문에, 100ms 전후의 시간 스케일로 출력을 갱신하면 충분하다. 따라서, 광 변조형 검출 장치(150)의 내부 동작을 10ms 정도의 주기로 행하는 것은, 소비전력 저감 관점에서도 필요 충분한 동작 주파수라고 할 수 있다. 더욱 중요한 이유는, 외란 광 노이즈의 주요인인 인버터 형광등의 발광 강도의 시간 변동에의 대응이다. 인버터 형광등은 통상, 상용 전원을 직접 정류한 다음에 40kHz 내지 60kHz 정도의 주파수로 인버터 구동된다. 그 결과, 인버터 형광등으로부터 방사되는 광강도의 포락선에는, 상용 전원 주파수 50Hz 또는 60Hz의 2배,즉 100H 또는 120Hz의 주기로 진폭이 0 근 방에까지 떨어지는 깊은 맥놀이가 중첩하고 있다.

그에 따라, 본 실시 형태에서는, 제1 주기 T1을 상용 전원의 반주기 이상의 값으로 설정하고, 노이즈 검지 모드 M1에 있어서 옵셋 캔슬 기간 OC와 비동기 수신 기간 AG를 반복하여 행함으로써, 인버터 형광등의 영향을 받지 않고 고감도로 동기 검지가 가능하게 되는 기간을 확실히 검색하는 것을 가능하게 한다. 그 때문에, 노이즈 검지 모드 M1에 있어서 비동기 수신 없음의 상태를 확인할 수 있으면 반사물 검지 모드 M2로 천이하고, 확인할 수 없으면 외부 출력부(119)의 출력을 유지하여 다시 노이즈 검지 모드 M1을 반복한다.

또한, 제1 주기 T1은, 가변 가능하다. 제1 주기 T1을 길게 설정하면, 물체 유무의 판정을 갱신하는 빈도가 떨어지는 대신, 불필요한 발광을 방지하고, 불필요한 소비 전류를 셧다운하고 있는 기간의 비율을 증대시켜, 광 변조형 검출장치(150)의 시간 평균 소비 전류를 더욱 극적으로 저감할 수 있다. 또한, 제1 주기 T1을 길거나 짧게 설정가능하게 함으로써, 검출 장치로서의 응답 시간을 유저의 소망 값으로 조정할 수 있어 유용하다. 또한, 이들 효과는, 회로 규모나 검출 장치의 감도 또는 외란 광 내성에 영향을 주지 않고 얻어진다.

다음에, 계속 제1 주기 T1에 있어서 반사물 검지 모드 M2로 천이한다. 우선, 반사물 검지 모드 M2에 대해 설명한다.

반사물 검지 모드 M2는, 도1(b)에 나타낸 바와 같이, 상기 동기 수신의 유무를 검출하는 동기 수신 기간 SG를 14 클록 사이클 주기로 반복하고, 노이즈 검지 모드 M1에서 옵셋 캔슬이 유효하게 된 직후의 고감도의 상태로 외란 광 노이즈의 레벨이 감도 한계 이하로 저하한 것을 수신하여, 반사물의 유무를 감시한다.

반사물 검지 모드 M2에 있어서는(도4의 참조 번호 704의 기간), 펄스 신호 생성부(108)는, 펄스 신호(107)를 발광 소자 구동부(109)에 출력하여 발광 소자(100)를 구동시켜 펄스 광(101)을 출사시키는 동시에, 펄스 신호(107)를 래치부(114)에 출력하여 동기 수신 확인을 행하게 한다. 이어서, 펄스 신호 생성부(108)는, 다시 펄스 신호(117)을 RS플립플롭(114b,116b)에 공급하고, 래치부(114,116)를 리세트한다.

이상의 동작에 있어서, 계속되는 제1 주기 T1 내에, 판정부(118)에서 동기 수신 있음의 상태가 적어도 동기 수신 출력 신호(113)로서 n(n은 자연수)회 연속하여 확인할 수 있으면 반사물 있음으로, 확인할 수 없으면 반사물 없음으로 판정한다. 도4의 예에서는, 상기 n=1에서의 경우를 나타내고 있고, 1회째의 참조 번호 704의 기간의 최후(보다 정확히는, 동 기간 내의 펄스 신호 117 직전의 클록 상승 에지)에 동기 수신 있음으로 판정되고, 외부 출력부(119)의 출력 신호(120)가 갱신(반사물 없음(H)으로부터 있음(L)으로 변화) 되어 있다.

또한, 도7에는 도시되어 있지 않지만, 기동 모드 MO로부터 노이즈 검지 모드 M1으로 천이하여 제1 주기 T1(1024클록 사이클)의 최후에, 다시 펄스 신호(117)가 펄스 신호 생성부(108)로부터 RS플립플롭(114b,116b)에 출력되어 래치부(114, 116)가 리세트 되고, 제1 주기 T1의 종료와 함께 노이즈 검지 모드 M1으로 천이하여, 상술한 일련의 동작을 반복한다.

또한, 물체 검지 모드 M2에 있어서 반사물 있음으로 판정된 후, 제1 주기 T1 이 종료하기까지의 사이에 중단 모드 M3이 적용된다. 도4의 예와 같이, 반사물 있음으로 빨리 판정되면, 제1 주기 T1이 종료할 때까지 여유가 있다. 중단 모드는, 이 제1 주기 T1이 종료하기까지의 사이에 발광 소자(100)의 구동 등을 중단하여 불필요한 동작을 생략하여 광 변조형 검출 장치(150)의 시간 평균 소비 전류를 더욱 저감한다. 상세한 것은 후술한다.

또한, 물체 검지 모드 M2에 있어서 반사물 있음으로 판정된 후, 노이즈 검지 모드 M1으로 천이한 경우는, 옵셋 캔슬 기간 OC를 거쳐 비동기 수신 기간 AG에 검출된 검출 결과에는 의존하지 않고 물체 검지 모드 M2로 천이한다. 이 경우, 일단 물체 있음으로 판정한 상태에 있어서, 외란 광 등에 의한 수광 신호가 이상하게 증대하는 특이한 상황하에 있어도, 물체 검지 모드 M2로 천이할 수 없게 되고, 발광 소자(100)를 구동하는 기회도 없어진다고 하는 프리즈 상태에 들어가는 것을 피할 수 있다.

또한, 펄스 신호 재생부(112)는, 물체 검지 모드 M2에 있어서 반사물 있음으로 판정된 경우, 반사물 없음으로 판정된 경우와 비교해 히스테리시스 제어 회로(306)에서 설정하는 히스테리시스의 값을 보다 적은 값으로 설정한다. 이에 의해, 비교부(303)가 본래 갖고 있는 펄스폭 정도의 시간으로 동작하는 통상의 히스테리시스에, 비교적 긴 시간 스케일로 검지 상태에 의존한 알고리즘 상의 히스테리시스를 더할 수 있다. 따라서, 회로 규모나 소비 전류의 대폭적인 증대를 초래하지 않고, 오동작의 방지를 더욱 꾀할 수 있다.

또한, 광 변조형 검출 장치(150)는, 정상적 셧다운 모드 M4를 행한다. 정상 적 셧다운 모드 M4는, 광 변조형 검출 장치(150)를 구성하는 모든 구성에 대한 전력 공급을 정지하는 것이다. 상세한 것은 후술한다.

상기와 같이, 소형의 검출 장치를 실현하기 위해, 미세 CMOS 프로세스를 채용하여 아날로그 디지털 혼재의 고집적화를 꾀할 때(펄스 신호 재생부 112), 소자의 불균일에 의해 집적회로 내에 생기는 옵셋 전압이 검출 장치의 감도를 더욱 열화시킨다. 그러나, 상기 옵셋 전압을 억압하는 구성은, 대체로 정상적(상시 첩속)으로 큰 위상 보상 용량이 필요하고, 회로 규모가 커지기 쉽다.

그에 따라, 광 변조형 검출 장치(150)에서는, 우선, 옵셋 캔슬 시에만 전력이 공급되는 제1, 제2 옵셋 캔슬(307,308)에서 옵셋 캔슬이 행해지고, 그 후 이 옵셋 캔슬이 유효한 상태로, 비동기 수신의 유무, 즉 외란 광 노이즈의 영향 유무가 검출되고, 이 외란 광 노이즈의 영향이 없음으로 검출된 후, 동기 수신의 유무, 즉 물체의 유무가 검출된다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 큰 위상 보상 용량이 필요하게 되는 정상적인 옵셋 캔슬 구성을 채용하지 않고 펄스 신호 재생부(112)의 옵셋을 계속적으로 억압하면서, 외란 광의 영향이 없는 상태를 검색하여 발광 소자를 구동하여, 고감도의 상태로 물체의 유무의 검출을 행하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 회로규모나 바이어스 전류의 증대를 초래하지 않고, 검출 장치의 고감도화와 오동작 방지를 꾀할 수 있다. 이상에 의해 광 변조형 검출 장치(150)는, 검출 감도나 검출장치로서의 응답을 훼손하지 않고 소비전력의 저감을 꾀하고, 그에 따라 회로 규모를 증대시키지 않고 장치의 소형화를 꾀할 수 있다.

여기에서, 풀 CMOS로 구성한 도3과 같은 회로에 있어서, 옵셋 캔슬 완료시의 상태를 허용 정밀도 내로 유지할 수 있는 시간은, 트랜스미션 게이트 및 앰프 입력부의 게이트의 리크 전류에 의존하고, 리크 전류는 환경 온도의 상승에 따라 지수 함수적으로 증대한다. 따라서, 도3과 같은 아날로그 회로의 설계에 대해, 도1과 같은 기능 설계를 행할 때는, 기능면으로부터의 요구치와 함께 고온 동작시 등의 물리적인 한계치에 대한 여유를 감안할 필요가 있다. 노이즈 검지 모드 M1에서 옵셋 캔슬이 완료하고 유지된 상태를 허용할 수 있는 정밀도를 유지하는 시간은 유한하지만, 상기와 같이 각 동작 모드를 구성함으로써 옵셋 캔슬 기간 OC 종료 시점으로부터 비동기 수신 기간 AG 또는 동기 수신 기간 SG 개시까지의 시간 간격으로 상한치를 설정할 수 있다. 따라서, 노이즈 검지 모드 M1과 물체 검지 모드 M2를 일정 주기로 반복하면서 복잡한 외란 광 노이즈 레벨의 변화에 대해 정상적인 동작을 계속하는 것이 가능하게 된다.

또한, 물체 검지 모드 M2가 동기 수신 기간 SG만 포함하는 가장 단순한 구성인 경우(옵셋 캔슬 기간 OC나 비동기 수신 기간 AG를 포함하는 구성이 가능하며, 그에 대해서는 후술한다), 외란 광 노이즈 레벨이 변동하기 전에 동기 수신 기간 SG를 다수 반복함으로써, 판정 결과의 신뢰도를 향상할 수 있다. 또한, 물체 검지 모드 M2로 천이하고 나서 동기 수신 기간 SG를 거쳐 외부 출력부(119)의 출력 신호(120)의 갱신/유지 판정을 행하기까지의 시간, 또는 동기 수신 기간 SG를 반복하여 행할 때의 전체 측정 시간을 짧게 할 수 있다. 이에 의해, 후술하는 상기 구성(도5∼도7)과의 비교에서 용이하게 알 수 있는 바와 같이, 1회의 옵셋 캔슬 동작에 대해 가장 다수회의 동기 측정을 행하는 것이 가능하다.

(동작 모드의 변경예)

다음에, 노이즈 검지 모드 M1 및 물체 검지 모드 M2의 변경예에 대해,도5∼ 도7을 사용하여 설명한다. 또한, 기본적으로 노이즈 검지 모드 M1 및 반사물 검지 모드 M2와 다른 점에 대해서만 설명한다. 또한, 도5∼도7에 있어서는, 변경예의 노이즈 검지 모드 및 반사물 검지 모드를 조합하여 기재하고 있으나, 도시한 조합에 한정하여 동작이 행해지지는 않으며, 적절한 조합이 변경가능하다. 또한, 그 변경 내용도 여기에서 설명한 것에 한정되지 않고, 적당한 노이즈 검지 모드, 반사물 검지 모드, 옵셋 캔슬 기간 OC 등의 각 기간에 적용 가능하다.

(변경예 1)

도5는, 광 변조형 검출 장치(150)의 주요 동작 모드의 변경예의 내용을 나타내는 도면인 동시에(도의 상단), 그의 동작 모드의 동작을 나타낸 각 신호의 타이밍 챠트(도의 하단)이고, 도5(a)는 노이즈 검지 모드 M1을 나타내고, 도1(b)는 물체 검지 모드 M2a를 나타내고 있다.

도5(a)에 나타낸 노이즈 검지 모드 M1은, 상술한 노이즈 검지 모드 M1과 같다. 즉, 옵셋 캔슬 기간 OC와 비동기 수신 기간 AG를 32 클록 사이클 주기 내에 각 1회 행하여 그를 반복하고, 옵셋 캔슬이 유효하게 된 직후의 고감도의 상태로 외란 광 노이즈 레벨을 감시한다.

한편, 도5(b)에 나타낸 물체 검지 모드 M2a는, 물체 검지 모드 M2에 옵셋 캔슬 기간 OC를 더한 것이고, 옵셋 캔슬기간 OC와 동기 수신 기간 SG를 32 클록 사 이클 주기 내에 각 1회 행하여 그를 반복한다. 물체 검지 모드 M2a에서는, 노이즈 검지 모드 M1에서의 기간 Toc-ag와, 반사물 검지 모드 M2a에 있어서의 기간 Toc-sg를 동일 조건으로 정돈할 수 있다. 또한, 기간 Toc-ag 및 기간Toc-sg는 모두, 옵셋 캔슬 종료 후, 통상 동작 상태로 리턴할 때에 발생하는 과도 전압이 수렴하기까지의 기간이다.

이 예와 같이 클록 사이클 수를 완전히 일치시킬 필요는 없어도, 이와 같이 구성함으로써, 물체 검지 모드 M2와 같이 옵셋 캔슬 기간 OC를 포함하지 않는 경우와 비교하여, 보다 고감도인 상태에서 물체의 유무 검출을 행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 반사물 검지 모드 M2a에 있어서는, 32 사이클 중의 1 사이클만 발광 소자(100)를 구동한다(당해 기간 내의 듀티 약 3%). 광 변조형 검출장치(150)에 있어서 최대의 피크 동작 전류를 소비하는 것은 발광 소자(100)의 구동 전류이고, 평균적인 소비전력은 상기 듀티에 직접 의존한다. 그러나, 후술한 바와 같이, 광 변조형 검출 장치(150)에 있어서의 실효적인 발광 듀티는 상기 값보다도 1자리수 이상 적다. 즉, 발광 소자(100)의 평균 소비 전류는, 클록신호 공급부(106)나 펄스 신호 재생부(112) 전체의 소비전력과 동등 이하의 레벨까지 억제된다.

(변경예 2)

다음에, 도6은, 광 변조형 검출 장치(150)의 주요 동작 모드의 변경예의 내용을 나타내는 도면인 동시에(도의 상단), 그의 동작 모드의 동작을 나타내는 각 신호의 타이밍 챠트(도의 하단)이며, 도6(a)는 노이즈 검지 모드 M1a를 나타내고, 도6(b)는 물체 검지 모드 M2b를 나타내고 있다.

도6(a)에 나타낸 노이즈 검지 모드 M1a는, 상술한 노이즈 검지 모드 M1과 기본적으로는 같다. 즉, 옵셋 캔슬 기간 OC와 비동기 수신 기간 AG를 32 클록 사이클주기 내에 각 1회 행하여 그를 반복하고, 옵셋 캔슬이 유효하게 된 직후의 고감도의 상태로 외란 광 노이즈 레벨을 감시한다.

단, 노이즈 검지 모드 M1a에서는, 펄스 신호(117)에 관하여 노이즈 검지 모드 M1과는 다른 점이 있다. 그것은 즉, 펄스 신호(117)가, 펄스 신호(110)가 액티브로 되기 직전에도 출력되어, 래치부(116)을 리세트하고 있는 점이다. 정상 동작시의 래치 출력으로서는 아무런 변화는 없지만, 이 구성으로 하는 쪽이 보다 확실히 오동작을 방지할 수 있다. 예를 들면 옵셋 캔슬 동작에 의해 급격한 과도 응답이 있는 경우에, RS플립플롭(116b)에 불필요한 트리거 펄스가 입력되어 비동기 수신 있음의 검지 상태로 세트되는 것도 있을 수 있다. 이와 같이 펄스 신호(117)는, 펄스 신호(107) 및 펄스 신호(110)와 시간축상에서 겹치지 않는 한, 임의의 개소에 삽입하여 오동작 방지에 유용하게 쓸 수 있다. 이는, 당연하면서, 다른 변경예에도 적용 가능하다.

한편, 도6(b)에 나타낸 반사물 검지 모드 M2b는, 동기 수신 기간 SG와 비동기 수신 기간 AG를 14클록 사이클의 주기 내에 각 1회 행하여 그를 반복하는 것이다. 이와 같이 구성함으로써, 이하와 같은 상황에 대처할 수 있게 된다. 그것은 즉, 노이즈 검지 모드에 있어서 외란 광 레벨이 감도 한계 이하로 저하한 것이 검지 되어, 반사물 검지 모드 M2b로 이행한 직후에 어떤 이유로 외란 광이 현저하게 강해지도록 한 상황이다. 이와 같은 상황의 경우, 예를 들면, 상기 각 1회의 동기 수신 기간 SG와 비동기 수신 기간 AG를 페어로 하여, 각각 동기 수신 있음과 비동기 수신 없음의 쌍의 상태가 얻어지는 것을 반사물 있음의 판정 근거로 하면 좋다. 항상 비동기 수신을 쌍으로 되는 동기 수신의 직후에 감시함으로써 상기 동기 수신이 외란 광에 의한 것이 아닌 것을 확인할 수 있다. 또한, 상기 쌍의 상태가 복수회 반복하여 연속적으로 얻어지는 것을 반사물 있음의 판정의 근거로 함으로써, 보다 강고한 외란 광 내성이 얻어진다. 반복 회수에 대해서는 상세히 후술한다.

한편, 반사물 검지 모드 M2b에 있어서 동기 수신과 비동기 수신을 계속 행하는 경우, 그의 시간 간격 Tsg-ag에 주의가 필요하다. 도3에 나타낸 바와 같이 AC결합에 의해 펄스 신호 재생부(112)를 구성하고 있는 경우, 일단 수광 신호(104)를 받으면, 상기 수광 신호(104)에는 펄스폭보다도 긴 AC결합 시정수를 갖는 부(負) 방향의 사그가 생길 수 있다. 사그가 회복하지 않는 중에 다음의 수광 신호(104)를 수취해도 진폭이 감소되고 감도가 저하하게 된다. 따라서, 동기 수신의 직후에 비동기 수신을 행하면, 동기 수신 있음 후에 비동기 수신이 있는 데도 불구하고, 오류로 비동기 수신 없음으로 출력할 가능성이 높아져 검출 장치로서의 오동작으로 이어진다.

그에 따라, 제1, 제2 옵셋 캔슬 루프(307,308) 개방 상태에 있어서의 로우 패스 주파수 특성이, 펄스 신호 재생부(112)에 있어서의 비교부(303)의 커패시터 C8(대역제한 용량)을 사용하여 1클록 사이클의 펄스 광 폭에 대해 최적화되고, 또한 미드 밴드 대역폭이 1자리수로 되는 주파수 응답 특성을 갖는 펄스 신호 재생 부(112)에 대해, 동기 수신 종료부터 비동기 수신 개시까지의 시간 간격 Tsg-ag가 5클록 사이클이고, 또한, 동일하게 비동기 게이트 종료까지의 시간 간격은 10클록 사이클로 충분히 길게 설정하면 좋다. 이와 같은 구성에 의해 동기 수신 기간과 동일한 감도로 비동기 수신을 행할 수 있다.

이상과 같이 구성함으로써, 특히 물체 검지 모드 M2와 같이 비동기 수신 기간 AG를 포함하지 않는 경우와 비교하여, 보다 복잡한 외란 광 레벨의 시간 변화에 대해 영향을 받기 어렵고, 보다 오동작이 없고, 또한 열악한 환경하에서도 고감도인 상태로 물체의 유무의 검출을 행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 노이즈 검지 모드 M1, M1a에 있어서의 비동기 수신 기간 AG의 펄스 신호(110)의 펄스폭(제1 펄스폭) tw21과, 물체 검지 모드 M2b에 있어서의, 알고리즘상의 히스테리시스를 가하기 위한 비동기 수신 기간 AG의 신호(110)의 펄스폭(제2펄스폭) tw22는, 반드시 일치할 필요는 없지만, 일치하도록 구성해도 좋다.

이와 같이 구성함으로써, 특정 주파수 성분을 포함하는 외란 광에 대해 동등한 게이트 신호로서 작용한다. 즉, 펄스 신호 재생부(112)의 주파수 응답특성에 어떠한 문제가 생긴 경우에도, 동작 모드에 의하지 않고 항상 같은 비동기 수신 결과가 얻어진다. 따라서, 동작 모드나 동작 모드 천이의 판정 조건에 의해, 비동기 수신 기간의 감도나 응답이 다르게 되어 소망 검출 동작을 실현할 수 없는 사태를 피할 수 있다.

또한, 펄스폭 tw21, tW22는, 각각 광 변조형 검출 장치(150)의 사용이 상정되는 환경하에 있어서 주요 외란 광 성분이 갖는 주파수 성분의 최대 피크를 제공 하는 주파수에 대해, 그의 역수보다도 길게 설정되는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 광 변조형 검출 장치(150)의 동작과는 전혀 무관한 외란 광 노이즈의 주파수 성분에 대해, 보다 효율적으로 비동기 수신을 행할 수 있다. 또한, 이상과 같은 펄스폭 tw21, tw22의 구성에 대해서는, 이하에 나타낸 변경예 3에 있어서도 적용 가능하다.

(변경예 3)

다음에, 도7은, 광 변조형 검출 장치(150)의 주요 동작 모드의 변경예의 내용을 나타내는 도면인 동시에(도의 상단), 그의, 동작 모드의 동작을 나타내는 각 신호의 타이밍 챠트(도의 하단)이고, 도7(a)는 노이즈 검지 모드 M1을 나타내고, 도7(b)는 물체 검지 모드 M2c를 나타내고 있다.

도7(a)에 나타낸 노이즈 검지 모드 M1은, 상술한 노이즈 검지 모드 M1과 같다. 즉, 옵셋 캔슬 기간 OC와 비동기 수신 기간 AG를 32클록 사이클 주기 내에 각 1회 행하여 그를 반복하고, 옵셋 캔슬이 유효하게 된 직후의 고감도의 상태로 외란 광 노이즈 레벨을 감시한다.

한편, 도7(b)에 나타낸 물체 검지 모드 M2c는, 옵셋 캔슬 기간 OC, 비동기 수신 기간 AG, 및 동기 수신 기간 SG를 32 클록 사이클 주기 내에 각 1회 행하여 그를 반복하는 것이다.

이 구성으로 함으로써, 물체 검지 모드 M2c로 이행한 후, 어떠한 이유로 더욱 외란 광이 강해지는 경우에도, 동기 수신 있음과 비동기 수신 없음의 쌍의 상태가 얻어지는 것을 반사물 있음의 판정 근거로 함으로써, 보다 강고한 외란 광 내성 이 얻어짐과 동시에, 펄스 신호 재생부(112)의 옵셋을 계속적으로 또한 안정적으로 억압하면서, 외란 광의 영향이 없는 상태를 서치하여 발광 소자를 구동하고, 보다 고감도의 반사 광 측정을 안정적으로 계속할 수 있기 때문에, 가장 고감도인 반사물 검지 모드를 실현할 수 있다.

전술한 바와 같이, 옵셋 캔슬 결과를 허용 정밀도 내에 유지할 수 있는 시간은 유한하다. 도6에 나타낸 변경예 2의 경우, 한 번의 옵셋 캔슬 동작으로, 노이즈 검지 모드 M1a의 최종 사이클에 있어서의 비동기 수신 기간 AG와, 물체 검지 모드 M2b에 있어서의 n쌍의 동기 수신 기간 SG/비동기 수신 기간 AG를 커버할 필요가 있고, n의 값을 제한 없이 크게 할 수 없다. 이에 대해, 도7에 나타낸 변경예 3의 경우, 물체 검지 모드 M2c 중에도 임의의 개소에 옵셋 캔슬 기간 OC가 제공되기 때문에, 도7에 나타낸 「옵셋 캔슬 기간 OC/동기 수신 기간 SG/비동기 수신 기간 AG」뿐만 아니라「옵셋 캔슬 기간 OC/동기 수신 기간 SG/옵셋 캔슬 기간 OC/비동기 수신 기간 AG」와 같이 구성할 수도 있다.

따라서, 쌍으로서 관측하는 횟수 n의 값에는 제한이 없어지고, 더욱 고감도화 및 안정성을 추구할 수 있다. 단, 동기 수신 기간 SG와 비동기 수신 기간 AG와의 간격 Tsg-ag가 지나치게 커지면, 쌍으로서의 상관이 희박해져 오동작 방지 효과가 저하할 가능성이 있다. 또한, 변경예 1에서 설명한 바와 같이, 동기 수신 기간 SG와 비동기 수신 기간 AG와의 시간 간격은, 어느 정도 이상은 좁힐 수 없다. 따라서, 도7(b)에 예를 나타낸 바와 같이, 옵셋 캔슬 기간 OC의 세트링 여유 시간을 희생으로하여 동기 수신 기간 SG를 일찍 행하거나 물체 검지 모드 M2c에 요구되는 클 록 사이클을 지금까지 설명한 다른 예보다도 많게 취하는 것이 필요하게 된다.

(동작 모드의 변경예에 기초한 광 변조형 검출 장치의 동작)

다음에, 상기와 같은 동작 모드의 변경예에 있어서의 광 변조형 검출 장치(150)의 동작에 대해, 도6에 나타낸 변경예 2의 경우에 있어서의 광 변조형 검출 장치(150)의 동작을 예로 들어, 도8을 사용하여 설명한다.

도8은, 변경예 2의 경우에 있어서의 광 변조형 검출 장치(150)의 주요 동작을 나타내며, 도8(a)는 종축에 강도를, 횡축에 시간을 취해 시간 변화에 대한 외란 광 노이즈 레벨(포락선만을 도시)을 나타낸 도면이고, 도8(b)는 종축에 거리를, 횡축에 시간을 취해 시간 변화에 대한 광 변조형 검출 장치(150)와 반사물과의 거리를 나타내는 도면이고, 도8(c)는 상기 동작을 나타내는 각 신호의 타이밍 차트이고, 도8(d)는 외부 출력부(119)의 출력 신호(120)가 반사물 없음의 상태로부터 반사물 있음의 상태(출력 신호 120이 H레벨로부터 L레벨)로 변경되는 경우의 각 신호의 타이밍 챠트이고, 도8(e)는 출력 신호(120)가 반사물 있음의 상태인 경우의 각 신호의 타이밍 챠트이고, 도8(f)는 출력 신호(120)가 반사물 있음의 상태로부터 반사물 없음의 상태(출력 신호(120)가 L레벨로부터 H레벨)로 변경되는 경우의 각 신호의 타이밍 챠트이다.

또한, 도8(a)에 있어서의, 참조 부호 801을 부기한 파선은, 광 변조형 검출장치(150)의 감도 한계 레벨을 나타내고, 참조 부호 802를 부기한 화살표의 기간은, 변동 주기를 나타내고 있다. 또한, 도8(b)에 있어서의 참조 부호 804를 첨부한 파선은, 광 변조형 검출 장치(150)가 갖는 근접 검출 거리를 나타내고 있다. 상기 근접 검출 거리는, 광 변조형 검출 장치(150)의 광학 설계, 발광 소자(100)의 발광량,및 펄스 신호 재생부(112)의 히스테리시스 설정 등에 의해 결정/변경할 수 있다. 또한, 도8(c)에 있어서의, 참조 부호 805∼807을 첨부한 화살표의 기간은, 제1 주기 T1을 나타내고, 이 제1 주기 T1은 도8(a)에 나타낸 변동 주기 802보다도 길게 설정된다.

우선, 기동 모드 MO에 있어서는, 상술한, 노이즈 검지 모드 및 반사물 검지 모드가 각각 노이즈 검지 모드 M1 및 반사물 검지 모드 M2인 경우의 그것과 동일하므로, 여기에서는 설명을 생략한다. 또한, 노이즈 검지 모드 M1a에 대해서도, 펄스 신호(117)가, 펄스 신호(110)가 액티브로 되기 직전에 출력되는 것 이외는 노이즈 검지 모드 M1과 같기 때문에, 설명을 생략한다.

반사물 검지 모드 M2b는, 상술과 같이, 동기 수신 기간 SG와 비동기 수신 기간 AG를 14 클록 사이클의 주기 내에 각 1회 행하여 그를 반복하는 것이다. 반사물 검지 모드 M2b는, 동작 모드 천이 및 다음 회 외부 출력 판정 조건을 현재의 외부 출력 결과에 의존하여 변경함으로써, 알고리즘상의 히스테리시스를 가한다.

구체적으로는, 외부 출력부(119)의 출력 신호(120)가 반사물 없음의 상태를 출력하고 있는 경우에는, 노이즈 검지 모드 M1a로부터 이어지는 제1 주기 T1 내에,동기 수신 기간 SG에 있어서 동기 수신 있음, 또한 비동기 수신 기간 AG에 있어서 비동기 수신 없음의 쌍의 상태가 n(n은 자연수)회 연속하여 얻어지면 반사물 있음으로 판정하고, 얻어지지 않으면 반사물 없음으로 판정한다. 한편, 외부 출력부(119)의 출력 신호(120)가 반사물 있음의 상태를 출력하고 있는 경우에는, 동기 수신 기간 SG에 있어서 동기 수신 없음의 상태가 n(n은 자연수)회 연속하여 얻어지면, 비동기 수신 기간 AG에 있어서의 비동기 수신의 유무에는 의존하지 않고 반사물 있음으로 판정하고, 얻어지지 않으면 반사물 없음으로 판정한다.

도8에서는 상기 n=3의 경우를 나타내고 있고, 이 도8의 예에 기초하여, 기동 모드 MO 및 노이즈 검지 모드 M1a에 대해서는 설명을 생략하고, 물체 검지 모드 M2b에서의 동작에 대해 설명한다. 또한, 상기 설명은, 외부 출력부(119)의 출력 신호(120)가 반사물 없음의 상태로부터 반사물 있음의 상태(출력 신호 120이 H레벨로부터 L레벨)로 변경되는 경우(도8(c)에 있어서의 참조 부호 805의 기간 및 도8(d) 참조)와, 출력 신호(120)가 반사물 있음의 상태를 유지하는 경우(도8(c)에 있어서의 참조 부호 806의 기간 및 도8(e) 참조)와, 출력 신호(120)가 반사물 있음의 상태로부터 반사물 없음의 상태(출력 신호 120이 L레벨로부터 H레벨)로 변경되는 경우(도8(c)에 있어서의 참조 부호 807의 기간 및 도8(f) 참조)로 나누어 행한다.

우선, 외부 출력부(119)의 출력 신호(120)가 반사물 없음의 상태로부터 반사물 있음의 상태(출력 신호 120이 H레벨로부터 L레벨)로 변경되는 경우에 대해서는,

도8(d)의 좌단의「OC+AG」로 부기한 옵셋 캔슬 기간 OC와 비동기 수신 기간 AG를 포함하는 노이즈 검지 모드 M1a의 최종 사이클을 거쳐 물체 검지 모드 M2b로 천이한다. 물체 검지 모드 M2b에 있어서는,「SG+AG」로 부기한 동기 수신 기간 SG와 비동기 수신 기간 AG로 이루어지는 사이클이 3회 반복되고 있다. 이 3 사이클 간에서는, 펄스 신호 재생부(112)의 재생 펄스 신호(111)가, 펄스 신호(107)로 생성된 펄스 광(101)에 약간 지연되어 재생될 뿐으로(도8(c)에 있어서 참조 부호 810d로 표 시), 외란 광이나 노이즈를 재생한 잉여의 펄스 열은 보이지 않는다. 따라서, 동기 수신 출력(113)이 상기 3 사이클에 걸쳐 생성되고, 비동기 수신 출력(115)은 1회도 생성되지 않는다. 이와 같이 동기 수신 있음과 비동기 수신 없음의 쌍이 연속하여 3회(3 사이클) 얻어졌기 때문에, 이 사이클의 최후(실제로는 도4에 나타낸 것과 동일하게, 그의 1클록 앞)에 반사물 있음으로 판정되고, 외부 출력(119)의 출력 신호(120)가 H레벨로부터 L레벨로 갱신된다.

여기에서, 도8(c)에 나타낸 바와 같이, 출력 신호(120)의 갱신 후, 참조 부호 805의 기간, 즉 제1 주기 T1이 약 반주기 정도 남겨져 있다. 광 변조형 검출 장치(150)에서는, 이와 같은 공주(空走) 기간이 생기는 경우, 불필요한 발광 소자(100)의 구동, 불필요한 펄스 신호 재생부(112)에 있어서의 옵셋 캔슬을 중단하는 중단 모드 M3(도8(d)의 우단의「WAIT」로 부기한 기간 펄스 신호 107, 110, 117, 121 어느 펄스 신호도 L레벨 그대로)를 행한다.

중단 모드 M3는, 구체적으로는, 물체 검지 모드의 형태에 따라, 발광 소자(100)의 구동에 사용되는 펄스 신호(107)의 공급을 정지함으로써, 또는, 펄스 신호(107)에 더해, 펄스 신호 재생부(112)에 있어서의 옵셋 캔슬의 게이트 신호로서의 펄스 신호(121)의 공급을 정지함으로써, 또는 발광 소자 구동부(109) 및 펄스 신호 재생부(112)의 적어도 일부분으로의 전력 공급을 정지하여 간헐적으로 셧다운함으로써, 또는, 이들 모두에 의해 행한다.

이와 같이 중단 모드 M3을 행하면, 예를 들면 참조 부호 805의 기간의 경우, 실제로 발광 소자를 구동한 것은 3 클록 사이클뿐이고, 참조 부호 805의 기간을 1024 클록 사이클로 하면, 당해 기간의 실효적인 듀티는 약 0.3%의 낮은 값으로 되어, 광 변조형 검출 장치(150)의 시간 평균 소비 전류를 저감할 수 있다.

환언하면, 참조 부호 805의 기간의 종료와 함께 광 변조형 검출 장치(150)는 다시 노이즈 검지 모드 M1a으로 리턴하여 참조 부호 806의 기간을 맞이하고, 외란 광 노이즈 레벨을 계속적으로 감시한다.

다음에, 출력 신호(120)가 반사물 있음의 상태를 유지하는 경우에 대해서는, 도8(d)에 나타낸 경우와 같이, 도8(e)의 좌단의「OC+AG」로 부기한 옵셋 캔슬 기간 OC와 비동기 수신 기간 AG를 포함하는 노이즈 검지 모드 M1a의 최종 사이클을 거쳐 물체 검지 모드 M2b로 천이한다. 물체 검지 모드 M2b에 있어서는,「SG+AG」로 부기한 동기 수신 기간 SG와 비동기 수신 기간 AG로 이루어지는 사이클이 1회 반복되 어 있다. 이 1사이클 동안, 펄스 신호 재생부(112)의 재생 펄스 신호 출력(111)이, 펄스 신호(107)로 생성된 펄스 광(101)으로 약간 지연되어 재생될 뿐으로(도8(c)에 참조 부호 810e로 나타내고 있다), 외란 광이나 노이즈를 재생한 잉여의 펄스 열은 보이지 않는다.

출력 신호(120)가 반사물 있음의 상태로 물체 검지 모드 M2b로 천이한 경우는, 상술과 같이, 쌍으로 되는 비동기 수신의 유무에는 관계없이, 제1 주기 T1 내에 1회에서도 동기 수신 있음의 상태가 얻어지면, 상기 제1 주기 T1이 종료할 때까지 현재의 외부 출력을 유지하는 것이 확정된다. 따라서, 상기 1사이클 간의 동기 수신에 의해, 이 사이클의 최후(실제로는 도4에 나타낸 바와 같이, 그의 1클록 앞)로 반사물 있음으로 판정되어, 외부 출력부(119)의 출력 신호(120)가 L레벨을 유지 한다. 또한, 상술한 판정 조건은, 뒤집어 말하면, 쌍으로 되는 비동기 수신의 유무에는 관계없이, 제1 주기 T1 내에 동기 수신 없음의 상태가 연속하여 3회(3 사이클) 얻어지면, 현재의 외부 출력을 갱신한다고 하는 것도 있다.

또한, 여기에서도 도8(d)에 나타낸 경우와 같이 일찍 판정이 확정됐기 때문에, 이 이후 참조 부호 806의 기간의 종료까지, 중단 모드 M3이 행해진다. 이 경우, 실제로 발광 소자(100)를 구동한 것은 1 클록 사이클만이기 때문에, 참조 부호806의 기간을 1024 클록 사이클로 하면, 당해 기간의 실효적인 듀티는 약 0.1%이다.

머찬가지로, 참조 부호 805의 기간의 종료와 함께 광 변조형 검출 장치(150)는 다시 노이즈 검지 모드 M1a로 되돌아가 참조 부호 807의 기간을 맞이하고, 외란 광 노이즈 레벨을 계속적으로 감시한다.

다음에, 외부 출력부(119)의 출력 신호(120)가 반사물 있음의 상태로부터 반사물 없음의 상태(출력 신호 120이 L레벨로부터 H레벨)로 변경되는 경우에 대해서는, 도8(d)에 나타낸 경우와 같이, 도8(f)의 좌단의「OC+AG」로 부기한 옵셋 캔슬 기간 OC와 비동기 수신 기간 AG를 포함하는 노이즈 검지 모드 M1a의 최종 사이클을 거쳐 물체 검지 모드 M2b로 천이한다. 물체 검지 모드 M2b에 있어서의, 동작 모드의 천이 및 외부 출력 갱신/유지 판정 조건은 참조 부호 806의 기간의 경우와 같다. 즉, 쌍으로 이루어지는 비동기 수신의 유무에는 관계없이, 제1 주기 T1 내에 동기 수신 없음의 상태가 연속하여 3회(3 사이클) 얻어지면, 현재의 외부 출력을 갱신한다. 참조 부호 807의 기간에 있어서는, 3 사이클 동안, 펄스 신호(107)로 생 성된 펄스 광(101)이 방사되고 있음에도 불구하고, 펄스 신호 재생부(112)의 재생 펄스 신호 출력(111)이 재생되지 않고(도8(c)에 있어서 참조 부호 810f로 나타내고 있다), 동기 수신 없음의 상태가 연속하여 3회 얻어졌기 때문에, 외부 출력부(119)의 출력 신호(120)가 L레벨로부터 H레벨로 갱신된다. 그 후, 참조 부호 807의 기간이 종료할 때까지 중단 모드 M3이 행해진다.

이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 광 변조형 검출 장치(150)는, 노이즈 검지 모드와 물체 검지 모드를 일정한 사이클로 반복하면서 보다 복잡한 외란 광 노이즈 레벨의 변화에 대해서도 정상 동작을 계속하는 것이 가능하게 된다.

또한, 변경예 2,3과 같이 노이즈 검지 모드와 물체 검지 모드의 어느 것에도 비동기 수신 기간 AG를 갖고 있으면, 동기/비동기의 순서의 쌍 상태를 판정 재료로 함으로써, 반사물 없음으로부터 있음으로 판정하는 경우의 외란 광 내성이 현저하게 향상한다. 즉, 노이즈 검지 모드를 종료하여 물체 검지 모드로 천이한 직후부터, 외란 광의 포락선 또는 극저주파의 성분이 단조롭게 강하게 나아가는 상황에서, 직전의 반사물 유무의 판정 결과를 유지하여 노이즈 검지 모드로 복귀하는 것을 가능케 하며, 동기 수신 기간에 발생하는 오검지를 효과적으로 회피할 수 있다.

또한, 반사물 없음으로부터 있음으로, 반사물 있음으로부터 없음으로의 판정 조건을 비대칭으로 함으로써, 외란 광은 수광 신호로서 부(마이너스) 값으로 될 수 없는 것을 이용하여, 알고리즘 상의 히스테리시스를 제공할 수 있다. 따라서, 회로 규모나 바이어스 전류의 증대를 초래하지 않고, 검출 장치의 고감도화와 오동작 방 지를 꾀할 수 있다.

지금까지 설명한, 각종 동작 모드의 구체적인 구성으로부터 명백한 바와 같이, 펄스 신호 107, 110, 117, 121 기간의 조합, 동작 초기 조건, 동작 모드 천이 및 외부 출력 판정 조건, 새로운 동작 모드의 추가 등에 의해 여러가지 변형이 가능하다.

또한, 상술한 바와 같이, 광 변조형 검출 장치(150)는, 정상적 셧다운 모드 M4를 행한다. 정상적 셧다운 모드 M4는, 광 변조형 검출 장치(150)를 구성하는 모든 구성으로의 전력 공급을 정지하는 것이다. 정상적 셧다운 모드 M4에의 천이는, 펄스 신호 107, 110, 117, 121의 생성이 행해지고 있지 않은 상태에서, 또한, 펄스 신호 재생부(112)의 수광 신호 경로를 차단하고 있는 상태에서 행해진다. 이는, 즉, 옵셋 캔슬 기간 OC 중, 옵셋 캔슬 기간 OC에의 천이 중, 정상적 셧다운 모드 M4 이외의 상기 각 동작 모드나 상기 각 기간의 천이 중에 행해진다. 또한, 바람직하게는, 펄스 신호 107, 110, 117 ,121의 생성이 행해지고 있지 않은 상태를 생성할 때에는, 중단 모드 M3(물체 검지 모드 M2에서 외부 출력을 갱신/유지 후, 제1 주기 T1 종료까지의 사이, 펄스 신호 107, 110, 117, 121의 생성을 중단하기 위한 중간 상태)를 경유시키도록 하면 좋다. 또한, 그를 위한 타이밍을 생성하는 카운터를 별도 구비해도 좋다. 정상적 셧다운 모드 M4를 행함으로써 광 변조형 검출 장치(150)의 동작과는 전혀 무관하게 외부로부터 셧다운 되어 전원으로부터 그라운드로의 관통 전류 경로가 발생하는 사태를 확실히 방지할 수 있다.

또한, 외부 출력부(119)는, 이하와 같이 구성되어도 좋다. 도9는, 광 변조형 검출장치(150)의 요부 구성을 나타낸 블록도이며, 특히 외부 출력부(119)의 변경예인 외부 출력부(119A)의 구성을 나타내고 있다.

외부 출력부(119A)는, 판정부(118)로부터 출력된, 반사물의 유무의 판정 결과를 보존하는 레지스터(119c)를 포함하고, 이 레지스터(119c)의 레지스터 값을 버퍼하는 제1 출력부(119b)와, 상기 판정 결과가 변경된 경우에만 외부에 리딩 에지(120a)를 발생함과 동시에, 상기 리딩 에지(120a)의 발생 후, 외부에서 그 처리 내용이 클리어(리세트)되고, 상기 클리어를 받아 트레일링 에지(120b)를 발생하는 제2 출력부(119a)를 갖고, 광 변조형 검출장치(150)는, 레지스터(119c)의 레지스터 값을 유지시킨 채로 노이즈 검지 모드로 천이한다. 외부에서 제2 출력부(119a)를 클리어하기 위한 수단은, 예를 들면 제2 출력부(119a)를 입출력 가능한 쌍방향 I/O로서 구성하면 좋다.

외부 출력부(119)를 외부 출력부(119A)와 같이 구성하면, 광 변조형 검출장치(150)를 이른바 레벨 센스형의 인터럽트 모드의 출력으로 할 수 있다. 특히, 상기 제1 주기에서의 판정 결과 갱신이 시스템 측에 있어서는 지나치게 빨라 채터링과 같이 보이는 경우에, 상기 인터럽트 모드를 사용하여 시스템 측으로부터의 독출 주기를 길게 하여 응답 동작의 최적화를 꾀할 수 있다. 이는 시스템 전체의 저소비전력화에도 유효하다.

또한, 이상 설명을 행한 광 변조형 검출 장치(150)는, 발광 소자(100) 이외의 구성이 모놀로식으로 집적된 집적회로를 구비하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 검출 감도나 검출 장치로서의 응답을 훼손하지 않고 소비전력의 저감을 도 모하고, 그에 따라 회로 규모를 증대시키지 않고 장치의 소형화를 꾀하고, 점유 면적을 절약하여 코스트를 억제할 수 있다.

또한, 광 변조형 검출 장치(150)는, 검출 감도나 검출 장치로서의 응답을 손상하지 않고 소비전력의 저감을 꾀하고, 그에 따라 회로 규모를 증대시키지 않고 장치의 소형화를 꾀하는 것이 가능하기 때문에, 자동 도어, 위생 기구의 자동 세정 장치, 또는 어뮤즈먼트 기기 등을 향해, 펄스 광을 투사하여 물체로부터의 반사 광을 검출하여 물체의 유무를 검지하는 검출 장치로서, 또한, 휴대 전화기나 미디어 플레이어 등의 포터블 기기에, 근접하는 물체의 유무를 검출하는 근접 센서로서 바람직하게 사용할 수 있고, 그들 기기를 저코스트로 실현할 수 있다. 또한, 사양이 다른 복수의 물체 검지 센서의 기능을 집적화하거나, 다른 센서 기능(예를 들면 조도 센서나 RGB 센서 등)과 집적화하고, 하나의 검출 장치로서 모듈화하여 포터블 기기에 탑재하는 것이 실현 가능하게 된다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치는, 이상과 같이, 발광 소자로부터 펄스 광을 방사하고, 검출할 물체에서 반사 또는 투과한 상기 펄스 광을 수광하는 수광 소자로부터 출력된 수광 신호에 기초하여, 상기 물체의 유무를 검출하는 광 변조형 검출 장치로서, 상기 수광 신호를 펄스 신호로 변환함과 동시에, 수광 신호 경로를 차단하여 자신의 옵셋을 억압하는 펄스 신호 변환부와, 상기 펄스 신호를 사용하여, 상기 펄스 광이 방사되고 있지 않은 기간에 상기 수광 신호가 존재하는 제1 상태인지 아닌지를 검출함과 동시에, 상기 펄스 광이 방사되고 있는 기간과 동시에 상기 수광 신호가 존재하는 제2 상태인지 아닌지를 검출하는 검출부를 구비하고, 상기 펄스 신호 변환부의 상기 수광 신호 경로를 차단하여 상기 펄스 신호 변환부의 옵셋을 억압하고. 상기 제1 기간의 종료 시점에 상기 옵셋이 억압된 상태를 유지함과 동시에 상기 펄스 신호 변환부의 상기 수광 신호 경로를 재접속하는 제1 기간과, 상기 제1 기간 후에 있어서, 상기 제1 상태인지 아닌지를 검출하는 제2 기간을 포함하는 제1 동작 모드와, 상기 제1 상태가 아닌 것을 검출하도록 한 다음에 상기 제1 동작 모드 후에 있어서 상기 제2 상태인지 아닌지를 검출하는 제3 기간을 적어도 포함하는 제2 동작 모드의 동작 모드를 갖는다.

상기와 같이, 소형의 검출 장치를 실현하기 위해, 미세 CMOS 프로세스를 채용하여 아날로그 디지털 혼재 고집적화를 꾀할 때, 소자의 불균일에 의해 집적회로 내에 생기는 옵셋 전압이 검출 장치의 감도를 크게 열화시킨다. 그러나, 상기 옵셋 전압을 억압하는 구성은, 대체로 정상적(상시 접속)으로 큰 보상 용량이 필요하고, 회로 규모가 커지기 쉽다.

이에 대해, 본 발명의 광 변조형 검출 장치에서는, 펄스 신호 변환부에 있어서 수광 신호의 증폭 경로를 차단하여, 어떠한 외란 광 환경하에서도 항상 회로 자신의 옵셋 캔슬을 정상적으로 행할 수 있다. 또한, 신호 경로의 차단점을 저임피던스로 바이어스 하고 옵셋 캔슬 기간이 종료하여 회로 접속을 통상의 신호 증폭 경로에 재접속한 때에, 과잉의 과도 전압을 발생하지 않고 안정적으로 신호 증폭을 행하는 것이 가능하게 된다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 큰 위상 보상 용량이 필요하게 되는 정상적인 옵셋 억압 구성을 채용하지 않고 펄스 신호 변환부의 옵셋을 계속적으로 억압하면 서, 외란 광의 영향이 없는 상태를 검색하여 발광 소자를 구동하고, 고감도의 상태로 물체의 유무의 검출을 하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 회로 규모나 바이어스 전류의 증대를 초래하지 않고, 검출 장치의 고감도화와 오동작의 방지를 꾀할 수 있다.

이상에 의해 검출 감도나 검출 장치로서의 응답을 훼손하지 않고 소비전력의 저감을 꾀하고, 그에 따라 회로 규모를 증대시키지 않고 장치의 소형화를 꾀하는 광 변조형 검출장치를 제공할 수 있는 효과를 나타낸다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치에서, 상기 제2 동작 모드는, 상기 제1 기간을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 상기 제2 동작 모드에도 상기 제1 기간을 포함하기 때문에, 상기 제2 동작 모드에 상기 제1 기간을 포함하지 않는 경우와 비교하여, 보다 고감도의 상태로 물체의 유무 검출을 행하는 것이 가능하게 된다. 구체적으로는, 상기 제2 동작 모드는, 상기 제3 기간 전에 상기 제1 기간을 포함하도록 구성된다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치에서, 상기 제2 동작 모드는, 상기 제2 기간을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 상기 제2 동작 모드에도 상기 제2 기간을 포함하기 때문에, 특히 보다 복잡한 외란 광 레벨의 시간 변화에 대해 영향을 받기 어렵고, 상기 제2 동작 모드에 상기 제2 기간을 포함하지 않는 경우와 비교하여, 보다 오동작 없이 물체의 유무의 검출을 행하는 것이 가능하게 된다. 구체적으로는, 상기 제2 동작 모드는, 상기 제3 기간 후에 상기 제2 기간을 포함하도록 구성된다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치에서, 상기 제2 동작 모드는, 상기 제1 기간 및 상기 제2 기간을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 상기 제2 동작 모드에도 상기 제1 기간 및 상기 제2 기간을 포함하기 때문에, 상기 제2 동작 모드에 상기 제1 기간 및 상기 제2 기간을 포함하지 않는 경우와 비교하여, 보다 고감도인 상태로, 또한 보다 복잡한 외란 광 레벨의 시간 변화에 대해 영향을 받기 어렵기 때문에 보다 오동작 없이 물체의 유무의 검출을 하는 것이 가능하게 된다.

구체적으로는, 상기 제2 동작 모드는, 상기 제3 기간 전에 상기 제1 기간을,또한 상기 제2 기간 후에 상기 제2 기간을 더 포함하고, 또는, 상기 제3 기간 전후에 상기 제1 기간을, 또한 상기 제3 기간 후의 제1 기간 후에 상기 제2 기간을 더 포함하도록 구성된다.

또한, 이상과 같이, 상기 제2 동작 모드 시는, 상기 제1 기간과 상기 제3 기간, 상기 제2 기간과 상기 제3 기간, 또는 상기 제1 기간과 상기 제2 기간과 상기 제3 기간 등의 상술한 각 패턴이 가능하고, 높은 설계 자유도가 얻어진다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치에서, 상기 광 변조형 검출 장치는, 상기 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 물체의 유무를 판정하는 판정부를 더 구비하고, 상기 제1 동작 모드의 개시에 수반하여 개시되는 제1 주기가 제공되어 있고, 상기 제1 동작 모드에 있어서는, 상기 제1 주기 내에, 상기 제2 기간에 있어서 상기 제1 상태인 것으로 검출되지 않은 경우는 상기 제2 동작 모드로 천이하고, 상기 제1 상태인 것으로 검출된 경우는 상기 제1 기간으로 천이하고, 상기 제2 동작 모드에 있어서는, 상기 제1 동작 모드로부터 계속되는 상기 제1 주기 내에, 상기 제3 기간에 있어서 상기 제2 상태에 있으면 n(n은 자연수)회 연속하여 검출된 경우는 상기 물체 있음으로 판정되고, n회 연속하여 검출되지 않은 경우는 상기 물체 없음으로 판정되고, 상기 제2 기간 후, 또는 상기 제2 기간 전후, 또한 상기 제2 동작 모드의 최후에, 상기 검출부에 있어서 처리 내용을 검출 없음으로 리세트 하고, 상기 제1주기의 종료와 함께 상기 제1 동작 모드로 천이하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 상기 제2 동작 모드에 있어서, 상기 제2 기간을 제공하지 않고, 외란 광 노이즈 레벨이 변동하기 전에 상기 제3 기간을 반복하여 행함으로써, 검출 결과의 신뢰성을 향상할 수 있다.

또한, 옵셋 억압 완료 후의 상태가 허용 정밀도를 유지할 수 있는 시간은 유한하나, 상기 구성에 의하면, 동작 모드에 의하지 않고 상기 제1 기간부터 상기 제2 기간 또는 상기 제3 기간까지의 시간 간격에 대해 상한치를 설정할 수 있다. 따라서, 상기 제1 동작 모드와 상기 제2 동작 모드를 일정 주기에 반복하면서 복잡한 외란 광 노이즈 레벨의 변화에 대응하여 정상 동작을 계속하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치는, 상기 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 물체의 유무를 판정하는 판정부를 더 구비하고, 상기 제1 동작 모드의 개시에 수반하여 개시되는 제1 주기가 제공되어 있고, 상기 제1 동작 모드에 있어서는, 상기 제1 주기 내에, 상기 제2 기간에 있어서 상기 제1 상태가 아닌 것으로 검출된 경우는 상기 제2 동작 모드로 천이하고, 상기 제1 상태인 것으로 검출된 경우는 상기 제1 기간으로 천이하고, 상기 제2 동작 모드에 있어서는, 상기 제3 기간 후에 상기 제2 기간이 포함되고, 상기 물체 없음으로 판정되어 있는 경우는, 상기 제1 동작 모드로부터 이어지는 상기 제1 주기 내에, n(n은 자연수)회 연속하여 상기 제3 기간에 있어서 상기 제2 상태인 것으로 검출되고, 또한, 상기 제2 기간에 있어서 n회 연속하여 상기 제1 상태인 것으로 검출되지 않은 경우는 상기 물체 있음으로 판정되고, 한편 상기 물체 있음으로 판정되어 있는 경우는, 상기 제1 동작 모드로부터 이어지는 상기 제1주기 내에, 상기 제3 기간에 있어서 상기 제2 상태인 것으로 n회 연속하여 검출된 경우는 상기 물체 있음으로 판정되고, 상기 제2 기간 후,또는 상기 제2 기간 전후, 또한 상기 제2 동작 모드의 최후에, 상기 검출부에 있어서 처리 내용을 검출 없음으로 리세트하고, 상기 제1 주기의 종료와 함께 상기 제1 동작 모드로 천이하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 상기 제2 동작 모드에 있어서는 상기 제3 기간 후에 상기 제2 기간이 포함되고, 상기 양 기간을 쌍의 상태로 감시함으로써, 외란 광 노이즈 레벨이 저주파 드리프트뿐만 아니라 돌발적으로 증대하는 경우에도, 직전의 판정 결과를 유지하여 상기 제1 동작 모드로 리턴하고, 상기 제3 기간에 적합한 타이밍을 재검색하는 것이 가능하게 되어, 오동작을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 상기 구성과 같이, 물체 없음으로부터 있음으로, 물체 있음으로부터 없음으로의 각 판정 조건을 비대칭 구성으로 함으로써, 외란 광은 수광 신호로서 부의 값으로는 될 수 없는 것을 이용하여 알고리즘 상의 히스테리시스를 제공하고, 보다 효과적으로 오동작을 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 옵셋 억압 완료 후의 상태가 허용 정밀도를 유지할 수 있는 시간은 유한하지만, 상기 구성에 의하면, 동작 모드에 의하지 않고 상기 제1 기간부터 상기 제2 기간 또는 상기 제3 기간까지의 시간 간격에 대해 상한치를 설정할 수 있다. 따라서, 상기 제1 동작 모드와 상기 제2 동작 모드를 일정 주기로 반복하면서 복잡한 외란 광 노이즈 레벨의 변화에 대응하여 정상적 동작을 계속하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치는, 상기 물체의 유무의 판정 결과를 외부에 출력하는 외부 출력부를 더 구비하고, 상기 동작 모드는, 상기 광 변조형 검출 장치의 기동에 따라, 상기 검출부에 있어서 처리 내용을 검출 없음으로 리세트함과 동시에, 상기 리세트를 받고 상기 판정부가 상기 물체 없음의 판정을 행하고, 상기 판정 결과를 상기 외부 출력부가 외부에 출력하는 기동 모드를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 상기 광 변조형 검출 장치의 기동에 따라, 상기 검출부 에 있어서 처리 내용을 검출 없음으로 리세트함으로써, 각 부가 소망의 동작을 하지 않는 것을 방지하고, 또한, 상기 외부 출력부가 상기 물체 없음의 판정 결과를 외부에 출력함으로써, 그 후 상태의 변화에 맞춰 판정 결과를 변경하여 외부에 출력하게 되기 때문에, 외부에서 본 검출 장치로서의 응답이 보다 자연스럽고 타당한 것으로 된다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치에서, 상기 동작 모드는, 상기 물체 있음으로 판정된 후, 상기 제1 주기가 종료하기까지의 사이에, 상기 발광 소자의 구동에 사용되는 제1 펄스 신호와, 상기 펄스 신호 변환부에서의 옵셋 억압 게이트 신호로서의 제2 펄스 신호와, 상기 검출부에서의 상기 제2 기간의 게이트 신호로서의 제3 펄스 신호와, 상기 검출부에서의 처리 내용을 리세트하기 위한 리세트 신호로서의 제4 펄스 신호와의 공급을 중단하는 중단 모드를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 불필요한 동작을 생략하여 상기 광 변조형 검출 장치의 시간 평균 소비 전류를 더욱 저감할 수 있다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치에서, 상기 중단 모드는, 상기 각 펄스 신호의 공급의 중단과 함께, 상기 발광 소자를 구동하는 발광 소자 구동부 및 상기 펄스 신호 변환부의 적어도 일부에의 전력 공급을 정지하여 간헐적으로 셧다운하여 행하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 불필요한 동작을 생략하여 상기 광 변조형 검출 장치의 시간 평균 소비 전류를 더욱 저감할 수 있다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치에서, 상기 제1 주기는, 상용 전원의 반주기 이상인 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 상기 제1 주기를 상용 전원의 반주기 이상으로 하여 인버터 형광등의 광강도 포락선이 갖는 맥놀이의 주기와 같은 정도 또는 보다 길게 설정하고, 그동안 적어도 상기 제1 동작 모드에 의해 상기 제1 기간과 상기 제2 기간을 행하는(계속적으로 반복) 것에 의해 인버터 형광등의 영향을 받지 않고 고감도로 상기 제3 기간을 행할 수 있는 기간을 확실히 검색할 수 있다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치에서, 상기 제1 주기는 변경 가능한 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 상기 제1 주기를 길게 설정하면, 물체 유무의 판정을 갱신하는 빈도가 떨어지는 대신에, 불필요한 발광을 방지하고, 불필요한 소비 전류를 셧다운하고 있는 기간의 비율을 증대시키고, 상기 광 변조형 검출 장치의 시간 평균 소비전류를 더욱 극적으로 저감할 수 있다. 또한, 상기 제1 주기를 길거나 짧게 설정가능케 함으로써, 검출 장치로서의 응답 시간을 유저의 소망 값으르 조정할 수 있어 유용하다. 또한, 이들 효과는, 회로 규모나 검출 장치의 감도나 외란 광 내성에 영향을 주지 않고 얻어진다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치는, 상기 물체 있음으로 판정된 후에 상기 제1 동작 모드로 천이한 경우는, 상기 제1 기간을 거쳐 상기 제2 기간에 검출된 검출 결과에 의존하지 않고 상기 제2 동작 모드로 천이하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 일단 물체 있음으로 판정한 상태에 있어서, 외란 광 등에 의한 수광 신호가 이상하게 증대하는 특이한 상황 하에도, 상기 제2 동작 모드로 천이할 수 없게 되는 사태를 확실히 회피할 수 있다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치에서, 상기 펄스 신호 변환부는, 히스테리시스를 구비하고, 상기 물체 있음으로 판정된 경우는, 상기 물체 없음으로 판정된 경우와 비교하여 상기 히스테리시스의 값을 보다 작은 값으로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 상기 펄스 신호 변환부가 본래 구비하고 있는 펄스폭 정도의 시간으로 동작하는 통상의 히스테리시스에, 비교적 긴 시간 스케일로 검지 상태에 의존한 알고리즘 상의 히스테리시스를 가할 수 있다. 따라서, 회로 규모나 소비 전류의 대폭적인 증대를 초래하지 않고, 오동작 방지를 꾀할 수 있다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치는, 상기 제1 동작 모드에서의, 상기 검출부에 있어서의 상기 제2 기간의 게이트 신호로서의 제3펄스 신호의 펄스폭인 제1 펄스폭과, 상기 제2 동작 모드에서의, 상기 제3펄스 신호의 펄스폭인 제2 펄스폭은, 각각 동일한 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 특정 주파수 성분을 포함하는 외란 광에 대해 동등한 게이트 신호로서 작용한다. 즉, 상기 펄스 신호 변환부의 주파수 응답 특성에 어떠한 문제가 생긴 경우에도, 동작 모드에 의하지 않고 항상 같은 모양으로 제2 기간 결과가 얻어진다. 따라서, 동작 모드나 동작 모드 천이 판정 조건에 따라 상기 제2 기간의 감도나 응답이 달라 소망의 검출 동작을 실현할 수 없는 사태를 피할 수 있다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치에서, 상기 제1, 제2 펄스폭은, 각각 상기 광 변조형 검출장치의 사용이 상정되는 환경하에 있어서 주요 외란 광 성분이 갖는 주파수 성분의 최대 피크를 제공하는 주파수에 대해, 그 역수보다도 길게 설정되는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 검출 장치의 동작과는 전혀 무관한 외란 광 노이즈의 주파수 성분에 대해, 보다 효율적으로 비동기 수신을 행할 수 있다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치에서, 상기 동작 모드는, 상기 광 변조형 검 출 장치를 구성하는 모든 구성으로의 전력 공급을 정지하는 정상적 셧다운 모드을 더 갖고, 상기 정상적 셧다운 모드 이외의 상기 각 모드 및 상기 각 기간으로부터 상기 정상적 셧다운 모드에의 천이는, 상기 발광 소자의 구동으로 사용되는 제1 펄스 신호와, 상기 펄스 신호 변환부에 있어서의 옵셋 억압의 게이트 신호로서의 제2 펄스 신호와, 상기 검출부에서의 상기 제2 기간의 게이트 신호로서의 제3 펄스 신호와, 상기 검출부에서의 처리 내용을 리세트하기 위한 리세트 신호로서의 제4 펄스 신호의 공급이 행해지고 있지 않은 상태이서, 또한, 상기 펄스 신호 변환부의 상기 수광 신호 경로를 차단하고 있는 상태에서 행해지는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 상기 제1 기간 중, 상기 제1 기간으로의 천이 중, 상기 정상적 셧다운 모드 이외의 상기 각 동작 모드나 상기 각 기간의 천이중에, 상기 광 변조 검출 장치의 동작과는 전혀 무관하게 외부로부터 셧다운되어 전원부로부터 그라운드로 관통 전류 경로가 발생하는 사태를 확실히 방지할 수 있다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치에서, 상기 외부 출력부는, 상기 물체의 유무의 판정 결과를 보존하는 레지스터와, 상기 레지스터의 값을 버퍼하는 제1 출력부와, 상기 판정 결과가 변경된 경우에만 외부에 리딩 에지를 발생함과 동시에, 상기 리딩 에지 발생 후 외부에서 그 처리 내용이 리세트되고, 상기 리세트를 받아 트레일링 에지를 발생하는 제2 출력부를 갖고, 상기 광 변조형 검출장치는, 상기 레지스터의 값을 유지시킨 채 상기 제1 동작 모드로 천이하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 상기 광 변조형 검출 장치를 소위 레벨 센스형의 인터럽트 모드의 출력으로 할 수 있다. 특히, 상기 제1 주기에서의 판정 결과 갱신이 시스템 측에 있어서는 빠른 것이 지나쳐 채터링과 같이 보이는 경우에, 상기 인터럽트 모드를 사용하여 시스템 측으로부터의 독출 주기를 길게하여 응답 동작의 최적화를 꾀할 수 있다. 이는 또한, 시스템 전체의 저소비 전력화에도 유효하다.

본 발명의 광 변조형 검출 장치는, 상기 발광 소자 이외의 구성이 모놀로식으로 집적된 집적회로를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 검출 감도나 검출 장치로서의 응답을 훼손하지 않고 소소비 전력의 저감을 꾀하고, 그에 따라 회로 규모를 증대시키지 않고 장치의 소형화를 꾀하여, 점유면적을 절약하여 코스트를 억제할 수 있다.

본 발명의 전자 기기는, 상기 과제를 해결하기 위해, 상기 광 변조형 검출 장치를 탑재하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성에 의하면, 본 발명의 전자 기기는, 검출 감도나 검출 장치로서의 응답을 훼손하지 않고 소비전력의 저감을 꾀하고, 그에 따라 회로 규모를 증대시키지 않고 장치의 소형화를 꾀한 상기 광 변조형 검출 장치를 탑재하고 있기 때문에, 상기 광 변조형 검출장치를 복수개 탑재하는 경우에도 저코스트로 구축할 수 있다. 또한, 사양이 다른 복수의 물체 검지 센서의 기능을 집적화하거나, 다른 센서 기능(예를 들면 조도 센서나 RGB 센서 등)과 집적화하고, 하나의 검출 장치로서 모듈화하여 포터블 기기에 탑재하는 것이 실현 가능하게 된다.

본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 청구항에 기재한 범위에서 여러가지 변경이 가능하고, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된 다.

도1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 광 변조형 검출 장치의 주요 동작 모드의 내용과, 그의 동작 모드의 동작을 나타내는 각 신호의 타이밍을 나타낸 도면으로, (a)는 노이즈 검지 모드를 나타내고, (b)는 물체 검지 모드를 나타내고 있다.

도2는, 광 변조형 검출 장치의 요부 구성을 나타낸 블록도이다.

도3(a)는 펄스 신호 재생부의 구체적인 구성을 나타낸 도면으로, 도3(b)는 당해 펄스 신호 재생부에서의 옵셋 캔슬 동작의 게이트 신호로서의 펄스 신호의 구성을 나타낸 도면이다.

도4는, 광 변조형 검출 장치의 주요 동작을 나타내며, 그의 상단은 종축에 강도를, 횡축에 시간을 취해 시간 변화에 대한 외란 광 노이즈 레벨(포락선만을 도시)를 나타낸 도면이고, 그의 하단은 상기 동작을 나타낸 각 신호의 타이밍 차트이다.

도5는, 광 변조형 검출 장치의 주요 동작 모드의 변경예의 내용과, 그의 동작 모드의 동작을 나타내는 각 신호의 타이밍을 나타낸 도면으로, (a)는 노이즈 검지 모드를 나타내고, (b)는 물체 검지 모드를 나타내고 있다.

도6은, 광 변조형 검출 장치의 주요 동작 모드의 다른 변경예의 내용과, 그 의 동작 모드의 동작을 나타내는 각 신호의 타이밍을 나타낸 도면으로, (a)는 노이즈 검지 모드를 나타내고, (b)는 물체 검지 모드를 나타내고 있다.

도7은, 광 변조형 검출 장치의 주요 동작 모드의 또 다른 변경예의 내용과, 그의 동작 모드의 동작을 나타낸 각 신호의 타이밍을 나타낸 도면으로, (a)는 노이 즈 검지 모드를 나타내고, (b)는 물체 검지 모드를 나타내고 있다.

도8은, 도6에 나타낸 변경예의 경우에 있어서의 광 변조형 검출 장치의 주요 동작을 나타내고, (a)는 종축에 강도를, 횡축에 시간을 취해 시간 변화에 대한 외란 광 노이즈 레벨(포락선만을 도시)를 나타낸 도면이고, (b)는 종축에 거리를, 횡축에 시간을 취해 시간 변화에 대한 광 변조형 검출 장치와 반사물 간의 거리를 나타낸 도면이고, (c)는 상기 동작을 나타낸 각 신호의 타이밍 차트이고, (d)는 외부 출력부의 출력 신호가 반사물 없음의 상태로부터 반사물 있음의 상태(상기 출력신호가 H레벨로부터 L레벨)로 변경되는 경우의 각 신호의 타이밍 차트이고, (e)는 상기 출력 신호가 반사물 있음의 상태인 경우의 각 신호의 타이밍 챠트이고, (f)는 상기 출력 신호가 반사물 있음의 상태로부터 반사물 없음의 상태(상기 출력 신호가 L레벨로부터 H레벨)로 변경되는 경우의 각 신호의 타이밍 챠트이다.

도9는, 특히 외부 출력부의 다른 구성예를 나타내는, 광 변조형 검출 장치의 요부 구성을 나타낸 블록도이다.

도10은, 종래 기술에 관한 것으로, 물체 검지 장치의 동작을 나타내는 플로우챠트이다.

도11은, 종래 기술에 관한 것으로, 펄스 변조형 광검출 장치의 동작을 나타내는 타이밍 챠트이다.

Claims (27)

1. 발광 소자로부터 펄스 광을 방사하고, 검출할 물체에서 반사 또는 투과한 상기 펄스 광을 수광하는 수광 소자로부터 출력된 수광 신호에 기초하여, 상기 물체의 유무를 검출하는 광 변조형 검출 장치로서,

   상기 수광 신호를 펄스 신호로 변환함과 아울러, 수광 신호 경로를 차단하여 자신의 옵셋을 억압하는 펄스 신호 변환부와,

   상기 펄스 신호를 사용하여, 상기 펄스 광이 방사되고 있지 않은 기간에 상기 수광 신호가 존재하는 제1 상태인지 아닌지를 검출함과 아울러, 상기 펄스 광이 방사되고 있는 기간과 동시에 상기 수광 신호가 존재하는 제2 상태인지 아닌지를 검출하는 검출부를 구비하고,

   상기 펄스 신호 변환부의 상기 수광 신호 경로를 차단하여 상기 펄스 신호 변환부의 옵셋을 억압하고, 상기 제1 기간의 종료 시점에서 상기 옵셋이 억압된 상태를 유지함과 동시에 상기 펄스 신호 변환부의 상기 수광 신호 경로를 재접속하는 제1 기간과, 당해 제1 기간 후에 있어서, 상기 제1 상태인지 아닌지를 검출하는 제2 기간을 포함하는 제1 동작 모드와,

   상기 제1 상태가 아닌 것을 검출한 상기 제1 동작 모드 후에 있어서, 상기 제2 상태인지 아닌지를 검출하는 제3 기간을 적어도 포함하는 제2 동작 모드의 동작 모드를 갖는 광 변조형 검출 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2 동작 모드는, 상기 제1 기간을 더 포함하는 광 변조형 검출 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 동작 모드는, 상기 제2 기간을 더 포함하는 광 변조형 검출 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제2 동작 모드는, 상기 제1 기간 및 상기 제2 기간을 더 포함하는 광 변조형 검출 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광 변조형 검출 장치는, 상기 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 물체의 유무를 판정하는 판정부를 더 구비하고,

   상기 제1 동작 모드의 개시에 수반하여 개시되는 제1 주기가 제공되고,

   상기 제1 동작 모드에 있어서는, 상기 제1 주기 내에, 상기 제2 기간에 있어서 상기 제1 상태인 것으로 검출되지 않은 경우는 상기 제2 동작 모드로 천이하고, 상기 제1 상태인 것으로 검출된 경우는 상기 제1 기간으로 천이하고,

   상기 제2 동작 모드에 있어서는, 상기 제1 동작 모드로부터 이어지는 상기 제1 주기 내에, 상기 제3 기간에 있어서 상기 제2 상태인 것으로 n(n은 자연수)회 연속하여 검출된 경우는 상기 물체 있음으로 판정되고, n회 연속하여 검출되지 않은 경우는 상기 물체 없음으로 판정되고,

   상기 제2 기간 후 또는 상기 제2 기간 전후, 또한 상기 제2 동작 모드의 최 후에, 상기 검출부에 있어서 처리 내용을 검출 없음으로 리세트하고,

   상기 제1 주기의 종료와 함께 상기 제1 동작 모드로 천이하는 광 변조형 검출 장치.
6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 광 변조형 검출 장치는, 상기 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 물체의 유무를 판정하는 판정부를 더 구비하고,

   상기 제1 동작 모드의 개시에 수반하여 개시되는 제1 주기가 제공되고,

   상기 제1 동작 모드에 있어서는, 상기 제1 주기 내에, 상기 제2 기간에 있어서 상기 제1 상태가 아닌 것으로 검출된 경우는 상기 제2 동작 모드로 천이하고, 상기 제1 상태인 것으로 검출된 경우는 상기 제1 기간으로 천이하고,

   상기 제2 동작 모드에 있어서는, 상기 제3 기간 후에 상기 제2 기간이 포함되고, 상기 물체 없음으로 판정되어 있는 경우는, 상기 제1 동작 모드로부터 이어지는 상기 제1주기 내에, n(n은 자연수)회 연속하여 상기 제3 기간에 있어서 상기 제2 상태인 것으로 검출되고, 또한, 상기 제2 기간에 있어서 n회 연속하여 상기 제1 상태인 것으로 검출되지 않은 경우는 상기 물체 있음으로 판정되고,

   한편 상기 물체 있음으로 판정되어 있는 경우는, 상기 제1 동작 모드로부터 이어지는 상기 제1 주기 내에, 상기 제3 기간에 있어서 상기 제2 상태인 것으로 n회 연속하여 검출된 경우는 상기 물체 있음으로 판정되고,

   상기 제2 기간 후 또는 상기 제2 기간 전후, 또한 상기 제2 동작 모드의 최후에, 상기 검출부에 있어서 처리 내용을 검출 없음으로 리세트하고,

   상기 제1 주기의 종료와 함께 상기 제1 동작 모드로 천이하는 것을 특징으로 하는 광 변조형 검출 장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 광 변조형 검출 장치는, 상기 물체의 유무의 판정 결과를 외부에 출력하는 외부출력부를 더 구비하고,

   상기 동작 모드는, 상기 광 변조형 검출 장치의 기동에 따라, 상기 검출부에 있어서 처리 내용을 검출 없음으로 리세트함과 아울러, 상기 리세트를 받아 상기 판정부에 있어서 상기 물체 없음의 판정을 행하고, 당해 판정 결과를 상기 외부 출력부가 외부에 출력하는 기동 모드를 더 포함하는 광 변조형 검출 장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 광 변조형 검출 장치는, 상기 물체의 유무의 판정 결과를 외부에 출력하는 외부출력부를 더 구비하고,

   상기 동작 모드는, 상기 광 변조형 검출 장치의 기동에 따라, 상기 검출부에 있어서 처리 내용을 검출 없음으로 리세트함과 아울러, 상기 리세트를 받아 상기 판정부에 있어서 상기 물체 없음의 판정을 행하고, 당해 판정 결과를 상기 외부 출력부가 외부에 출력하는 기동 모드를 더 포함하는 광 변조형 검출 장치.
9. 제5항에 있어서, 상기 동작 모드는, 상기 물체 있음으로 판정된 후, 상기 제1 주기가 종료하기까지의 사이에, 상기 발광 소자의 구동에 사용되는 제1 펄스 신호와, 상기 펄스 신호 변환부에 있어서의 옵셋 억압의 게이트 신호로서의 제2 펄스 신호와, 상기 검출부에 있어서의 상기 제2 기간의 게이트 신호로서의 제3 펄스 신호와, 상기 검출부에 있어서의 처리 내용을 리세트하기 위한 리세트 신호로서의 제4 펄스 신호의 공급을 중단하는 중단 모드를 포함하는 광 변조형 검출 장치.
10. 제6항에 있어서, 상기 동작 모드는, 상기 물체 있음으로 판정된 후, 상기 제1 주기가 종료하기까지의 사이에, 상기 발광 소자의 구동에 사용되는 제1 펄스 신호와, 상기 펄스 신호 변환부에 있어서의 옵셋 억압의 게이트 신호로서의 제2 펄스 신호와, 상기 검출부에 있어서의 상기 제2 기간의 게이트 신호로서의 제3 펄스 신호와, 상기 검출부에 있어서의 처리 내용을 리세트하기 위한 리세트 신호로서의 제4 펄스 펄스 신호의 공급을 중단하는 중단 모드를 포함하는 광 변조형 검출 장치.
11. 제9항에 있어서, 상기 중단 모드는, 상기 각 펄스 신호의 공급 중단과 함께, 상기 발광소자를 구동하는 발광 소자 구동부 및 상기 펄스 신호 변환부의 적어도 일부분으로의 전력 공급을 정지하여 간헐적으로 셧다운함으로써 행하는 광 변조형 검출 장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 중단 모드는, 상기 각 펄스 신호의 공급의 중단과 함께, 상기 발광소자를 구동하는 발광 소자 구동부 및 상기 펄스 신호 변환부의 적어도 일부분으로의 전력 공급을 정지하여 간헐적으로 셧다운함으로써 행하는 광 변조형 검출 장치.
13. 제5항에 있어서, 상기 제1 주기는, 상용 전원의 반주기 이상인 광 변조형 검출 장치.
14. 제6항에 있어서, 상기 제 1주기는, 상용 전원의 반주기 이상인 광 변조형 검출 장치.
15. 제5항에 있어서, 상기 제1 주기는, 변경 가능한 광 변조형 검출 장치.
16. 제6항에 있어서, 상기 제1 주기는, 변경 가능한 광 변조형 검출 장치.
17. 제5항에 있어서, 상기 물체 있음으로 판정된 후에 상기 제1 동작 모드로 천이한 경우는, 상기 제1 기간을 거쳐 상기 제2 기간에 검출된 검출 결과에는 의존하지 않고 상기 제2 동작 모드로 천이하는 광 변조형 검출 장치.
18. 제6항에 있어서, 상기 물체 있음으로 판정된 후에 상기 제1 동작 모드로 천이한 경우는, 상기 제1 기간을 거쳐 상기 제2 기간에 검출된 검출 결과에는 의존하지 않고 상기 제2 동작 모드로 천이하는 광 변조형 검출 장치.
19. 제5항에 있어서, 상기 펄스 신호 변환부는 히스테리시스를 구비하고,

    상기 물체 있음으로 판정된 경우는, 상기 물체 없음으로 판정된 경우와 비교하여 상기 히스테리시스의 값을 보다 작은 값으로 설정하는 광 변조형 검출 장치.
20. 제6항에 있어서, 상기 펄스 신호 변환부는 히스테리시스를 구비하고,

    상기 물체 있음으로 판정된 경우는, 상기 물체 없음으로 판정된 경우와 비교하여 상기 히스테리시스의 값을 보다 작은 값으로 설정하는 광 변조형 검출 장치.
21. 제6항에 있어서, 상기 제1 동작 모드에서의, 상기 검출부에 있어서의 상기 제2 기간의 게이트 신호로서의 제3 펄스 신호의 펄스폭인 제1 펄스폭과, 상기 제2 동작 모드에서의, 상기 제3 펄스 신호의 펄스폭인 제2 펄스폭은 각각 동등한 광 변조형 검출 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 제1, 제2 펄스폭은, 상기 광 변조형 검출 장치의 사용이 상정되는 환경 하에서 주요 외란 광 성분이 갖는 주파수 성분의 최대 피크를 제공하는 주파수에 대해, 그의 역수보다도 길게 설정되는 광 변조형 검출 장치.
23. 제1항에 있어서, 상기 동작 모드는, 상기 광 변조형 검출 장치를 구성하는 모든 구성으로의 전력 공급을 정지하는 정상적 셧다운 모드를 더 갖고,

    상기 정상적 셧다운 모드 이외의 상기 각 모드 및 상기 각 기간으로부터 상기 정상적 셧다운 모드로의 천이는, 상기 발광 소자의 구동에 사용되는 제1 펄스 신호와, 상기 펄스 신호 변환부에 있어서의 옵셋 억압의 게이트 신호로서의 제2 펄스 신호와, 상기 검출부에 있어서의 상기 제2 기간의 게이트 신호로서의 제3 펄스 신호와, 상기 검출부에 있어서의 처리 내용을 리세트하기 위한 리세트 신호로서의 제4펄스 신호의 공급이 행해지고 있지 않은 상태로, 또한, 상기 펄스 신호 변환부의 상기 수광 신호 경로를 차단하고 있는 상태로 행해지는 광 변조형 검출 장치.
24. 제7항에 있어서, 상기 외부 출력부는,

    상기 물체의 유무의 판정 결과를 보존하는 레지스터와,

    상기 레지스터의 값을 버퍼하는 제1 출력부와,

    상기 판정 결과가 변경된 경우에만 외부에 리딩 에지를 발생함과 아울러, 당해 리딩 에지 발생 후 외부로부터 그의 처리 내용이 리세트되고, 당해 리세트를 받아 트레일링 에지를 발생하는 제2 출력부를 갖고,

    상기 광 변조형 검출 장치는, 상기 레지스터의 값을 유지시킨 채 상기 제1 동작 모드로 천이하는 광 변조형 검출 장치.
25. 제8항에 있어서, 상기 외부 출력부는,

    상기 물체의 유무의 판정 결과를 보존하는 레지스터와,

    상기 레지스터의 값을 버퍼하는 제1 출력부와,

    상기 판정 결과가 변경된 경우에만 외부에 리딩 에지를 발생함과 아울러, 당해 리딩 에지 발생 후 외부로부터 그의 처리 내용이 리세트되고, 당해 리세트를 받 아 트레일링 에지를 발생하는 제2 출력부를 갖고,

    상기 광 변조형 검출 장치는, 상기 레지스터의 값을 유지시킨 채 상기 제1 동작 모드로 천이하는 광 변조형 검출 장치.
26. 제1항에 있어서, 상기 광 변조형 검출 장치는, 상기 발광 소자 이외의 구성이 모놀로식으로 집적된 집적회로를 구비하는 광 변조형 검출 장치.
27. 청구항 1에 기재된 광 변조형 검출 장치를 탑재하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.

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