物体検出回路及びそれを備えた物体検出装置
【課題】受光素子にて検知されたパルス光の波長が判別可能であり、外乱光による影響をさらに低減し、検出精度の高い物体検出回路を実現する。
【解決手段】物体検出回路１は、パルス変調された光を照射する発光素子１２と、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を受光する受光素子１３と、受光素子１３にて検知されたパルス光の波長を判別する信号検出回路１９とを備える。
【解決手段】物体検出回路１は、パルス変調された光を照射する発光素子１２と、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を受光する受光素子１３と、受光素子１３にて検知されたパルス光の波長を判別する信号検出回路１９とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばフォトインタラプタや光電スイッチ等のように発光素子からパルス変調された光を投光し物体の有無を検出する物体検出回路及び物体検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１７に従来の光パルス変調型物体検出回路１００の構成例を、図１８に該光パルス変調型物体検出回路１００における各点の動作波形を示す。尚、図１８は、外乱光の入力が無い場合の動作波形を示している。
【０００３】
従来の光パルス変調型物体検出回路１００は、図１７に示すように、発光素子駆動回路１０１、発光素子１０２、受光素子１０３、増幅回路１０４、コンパレータ回路１０５、復調回路１０６、変調信号発生回路１０７及び出力回路１０８を備えて構成されている。
【０００４】
発光素子駆動回路１０１は、変調信号発生回路１０７から入力される変調信号に基づいて、発光素子１０２を駆動する。この時、発光素子１０２からは、パルス位置光パルス信号出力（図１７及び図１８における(A)）が投射される。上記パルス位置光パルス信号出力としては、主に赤外光が用いられる。発光素子１０２から投射された光パルス信号出力は、被検出物である物体１１０に反射されて、受光素子１０３に入力する。また、被検出物である物体１１０が存在していない場合は、発光素子１０２から投射される光パルス信号出力はそのまま投射方向へ進行し、受光素子１０３における反射光の入力は発生しない。即ち、図１７の構成では、受光素子１０３での受光がある場合に物体有りと検出され、受光素子１０３での受光が無い場合に物体無しと検出される。
【０００５】
尚、図１７の構成では、発光素子１０２からのパルス信号出力が受光素子１０３に向けて投射されるものではなく、物体１１０による反射光によって物体の有無を検出する構成である。しかしながら、発光素子１０２からのパルス信号出力を受光素子１０３に向けて投射し、この投射光が物体によって遮断されるか否かによって、物体の有無を検出する構成とすることもできる。この場合は、受光素子１０３での受光がある場合に物体無しと検出され、受光素子１０３での受光が無い場合に物体有りと検出される。
【０００６】
受光素子１０３への光パルス信号入力（図１７及び図１８における(B)）があった場合、該光パルス信号は電流に変換され、さらに、増幅回路１０４によって電流から電圧信号に変換され、増幅される。
【０００７】
増幅回路１０４の出力電圧（図１７及び図１８における(C)）は、次にコンパレータ回路１０５に入力される。コンパレータ回路１０５内では、増幅回路１０４の出力電圧が内部の判定値と比較され、コンパレータ回路１０５は、その判定結果に基づく信号（コンパレータ出力電圧：図１７及び図１８における(D)）を出力する。
【０００８】
コンパレータ回路１０５の出力電圧は、復調回路１０６に入力される。復調回路１０６においては、変調信号発生回路１０７から出力される同期信号と、コンパレータ回路１０５からの出力信号との同期検出を図り、複数回検知を確認した場合に、出力回路１０８に検知信号（復調回路出力電圧：図１７及び図１８における(F)）を発する。尚、復調回路１０６に入力される上記同期信号は、上記発光素子駆動回路１０１に入力される変調信号と同じパルス幅及びパルス位置を有する信号である。出力回路１０８は、復調回路１０６から検知信号に応じて、物体の有無を示す信号を出力する。
【０００９】
このように、上記光パルス変調型物体検出回路は、変調信号発生回路１０７から出力される変調信号に基づいて発光素子１０２から光パルス信号を出力し、受光素子１０３にて受光された光パルス信号と上記変調信号との同期確認を行うことによって、外光の影響を受けにくい物体検出を可能としている。
【００１０】
図１７の光パルス変調型物体検出回路１００と同様に物体を検出するものとして、特許文献１ないし特許文献３では、投光部の光を回帰反射板に照射し、その反射光を受光部により受光して光行路を形成し、検出物体によって光行路が遮断された時に物体を検出する反射型光電スイッチが開示されている。また、特許文献４では、光学電子機器における光学検知や、光データ通信において、外光の影響を受けずに、安定に光学検知を行え、また、光学検知装置及びその光学検知装置を搭載した電子機器が開示されている。
【特許文献１】実開平２−１２６４３７（公開日：平成２年１０月１８日）
【特許文献２】特開平２−２１３２２０（公開日：平成２年８月２４日）
【特許文献３】実開平１−１２２６３２（公開日：平成元年８月２１日）
【特許文献４】特開平９−４６７７２（公開日：平成９年２月１４日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記光パルス変調型物体検出回路を具備した物体検出装置は、変調した光パルスを使用しているため外部からの光の影響を受けにくいとの利点があり、その理由から、近年、種々の機器に搭載されている。搭載されている機器には、複写機等のＯＡ機器などがあるが、使用される機器の環境によっては室内の照明が強く照射される場合がある。
【００１２】
また、近年室内で使用される照明には、その効率性及びチラツキ感の少なさから、インバータ駆動方式の蛍光灯が多く利用されている。インバータ駆動方式の蛍光灯はおよそ２０ＫＨｚ〜７０ＫＨｚで駆動されている。
【００１３】
そのインバータ蛍光灯の光が、光パルス変調型物体検出装置の外乱光として入射し、蛍光灯の発光周期が光パルス変調型物体検出装置の変調信号光と同期した場合には、その検出精度を劣化させ、場合によっては誤動作することがある。このためより検出精度の高い物体検出装置が求められている。また、物体検出装置の機器内への搭載数の増加に伴い、物体検出装置の小型化に対する要望もより高まってきている。
【００１４】
図１９は、上記従来の光パルス変調型物体検出回路において、外乱光の入力がある場合の各点の動作波形を示す。尚、図１７及び図１９においては、受光素子１０３へ入射される外乱光は（E）にて示す。
【００１５】
外乱光の入力がある場合には、（E）に示す波形の外乱光が発光素子１０２からの出力光(A)に重畳され、その結果、受光素子１０３への入力光は(B)に示す波形となる。
【００１６】
増幅回路１０４においては、受光素子１０３への入力光がその波形のまま増幅されるため、増幅回路出力電圧波形は(C)に示す波形となる。コンパレータ回路１０５においては、増幅回路出力電圧を内部の判定値と比較し、増幅回路出力電圧が上記判定値よりも多くなる期間でＨｉｇｈとなるコンパレータ出力電圧(D)を出力する。
【００１７】
コンパレータ出力電圧(D)においては、上記判定値と比較される増幅回路出力電圧(C)に同期信号の外乱光が重畳されているため、そのパルス信号が正常でないにもかかわらず、同期信号検知期間にＨｉｇｈ期間を有するコンパレータ出力信号が出力される虞がある。このため、以降の復調回路１０６においても複数回の同期検知が確認される虞がある。
【００１８】
上述のように、外乱光が入射している状態においては、正規の物体からの反射信号光あるいは透過光が、受光光として十分な検知レベルに到達していなくても、上記外乱光の影響によって検知されてしまう不都合が生じる。これにより、検出精度の低下、さらに環境が悪化した場合によっては誤動作につながる虞がある。
【００１９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、受光素子にて検知されたパルス光の波長が判別可能であり、外乱光による影響をさらに低減し、検出精度の高い物体検出回路を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の物体検出回路は、上記課題を解決するために、パルス変調された光を照射する発光素子と、被検出物体の有無に応じて上記発光素子からの出力パルス光を受光する受光素子と、上記受光素子にて検知されたパルス光の波長を判別する波長判別手段とを備えたことを特徴としている。
【００２１】
上記の構成によれば、上記受光素子によってパルス光が検知された場合、その検知光の波長が上記発光素子からの出力パルス光の波長であるのか、あるいは、外乱光の波長であるのかが上記波長判別手段によって判別される。従って、上記波長判別手段において上記検知光の波長を判別することが可能であり、上記外乱光が入射した場合の誤検知を防止出来る。
【００２２】
また、入力信号光と外乱光との判別精度、及び光パルス変調信号の検出精度を向上するので、検出精度の高い物体検出回路の提供が可能になる。
【００２３】
また、上記物体検出回路において、上記波長判別手段は、ピーク感度波長の異なる２つのフォトダイオード、増幅回路及びコンパレータ回路を有する構成とすることができる。
【００２４】
上記の構成によれば、上記２つのフォトダイオードはピーク感度波長が異なる。よって、上記受光素子によって上記発光素子からの出力パルス光が検知された場合と、上記受光素子によって上記外乱光が検知された場合とにおいて、上記２つのフォトダイオードから出力される、２つの電流の大小関係が互いに逆になる。これにより、上記２つの電流に対応し、上記増幅回路から上記コンパレータ回路へ出力される電圧値が変化するので、上記コンパレータ回路へ入力される２つの電圧の大小関係が互いに逆になる。従って、上記コンパレータ回路から出力される電圧の極性が反転するので、上記波長判別手段において上記検知光の波長を判別することが可能となる。
【００２５】
また、上記物体検出回路において、上記２つのフォトダイオードをモノリシック集積回路上に構成した構成とすることができる。
【００２６】
上記の構成によれば、上記物体検出回路をより小型に構成することが可能となる。
【００２７】
また、上記物体検出回路において、上記２つのフォトダイオードのカソードを共通にした構成とすることができる。
【００２８】
上記の構成によれば、フォトダイオードの面積を小さくすることができるため、上記受光素子の小型化が可能になる。
【００２９】
また、上記物体検出回路において、上記受光素子にて検知されたパルス光が、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する受光パルス判定部をさらに備えた構成とすることができる。
【００３０】
上記の構成によれば、上記受光素子によってパルス光が検知された場合、その検知光が上記発光素子からの出力パルス光を検知したものであるのか、あるいは、外乱光を誤検知したものであるのかが上記受光パルス判定部によって判定される。これにより、正規のパルス信号と外乱光との識別が可能となり、より精度の高い検出が可能になる。
【００３１】
また、上記物体検出回路において、上記受光パルス判定部は、上記受光素子にて検知されたパルス光のパルス幅が上記発光素子から照射されるパルス幅に一致するか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する構成とすることができる。
【００３２】
上記の構成によれば、上記受光素子にて検知されたパルス光のパルス幅が上記発光素子から照射されるパルス幅に一致する場合に、その検知光が上記発光素子からの出力パルス光を検知したものであると判定できる。一方、上記受光素子にて検知されたパルス光のパルス幅が上記発光素子から照射されるパルス幅に一致しない場合には、その検知光が外乱光を誤検知したものであると判定できる。
【００３３】
また、上記物体検出回路において、上記受光パルス判定部は、上記受光素子にて検知されたパルス光と基準クロック信号とを入力とするＡＮＤ回路と、上記ＡＮＤ回路の出力におけるパルス数をカウントするカウンタ回路と、上記カウンタ回路においてカウントされたパルス数が所定数であるか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する判定回路とを備えている構成とすることができる。
【００３４】
上記の構成によれば、上記ＡＮＤ回路における出力は、上記受光素子にて検知されたパルス幅期間内に含まれるクロック信号を示すものとなるため、上記カウンタ回路のカウント数は、上記受光素子にて検知されたパルス幅期間を基準クロックのクロック数で表したものとなる。このため、上記判定回路では、上記カウンタ回路においてカウントされたパルス数が所定数であるか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光を検知したものであるか否かを判定することができる。
【００３５】
また、上記物体検出回路において、上記受光パルス判定部は、上記受光素子にて検知されたパルス光の、所定期間内のパルス数に基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する構成とすることができる。
【００３６】
上記の構成によれば、上記受光素子にて検知されたパルス光の、所定期間内のパルス数に基づいて、その検知光が上記発光素子からの出力パルス光を検知したものであると判定できる。例えば、本発明において想定する外乱光がインバータ蛍光灯の光である場合には、所定期間内に多くのパルスが検知されるため、上記受光素子にて検知されたパルス光のパルス数が所定数よりも多い場合には、その検知光が外乱光を誤検知したものであると判定できる。
【００３７】
また、上記物体検出回路において、上記受光パルス判定部は、上記受光素子にて検知されたパルス光の、所定期間内のパルス数をカウントするカウンタ回路と、上記カウンタ回路においてカウントされたパルス数が所定数であるか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する判定回路とを備えている構成とすることができる。
【００３８】
上記の構成によれば、上記カウンタ回路のカウント数は、上記受光素子にて検知されたパルス光の、所定期間内のパルス数を表したものとなる。このため、上記判定回路では、上記カウンタ回路においてカウントされたパルス数が所定数であるか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光を検知したものであるか否かを判定することができる。
【００３９】
また、上記物体検出回路においては、上記発光素子を除く部分をモノリシック集積回路上に構成することができる。
【００４０】
上記の構成によれば、上記物体検出回路をより小型に構成することが可能となる。
【００４１】
また、上記物体検出回路を備えた物体検出装置においては、上記受光素子の前面に可視光カット手段を備えた構成とすることができる。
【００４２】
上記の構成によれば、外乱光となり易いインバータ蛍光灯の光の入力を低減することができ、正規の受光パルス光（通常は赤外光）との識別が容易になる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明の物体検出回路は、以上のように、パルス変調された光を照射する発光素子と、被検出物体の有無に応じて上記発光素子からの出力パルス光を受光する受光素子と、上記受光素子にて検知されたパルス光の波長を判別する波長判別手段とを備えたものである。
【００４４】
それゆえ、受光素子にて検知されたパルス光の波長が判別可能であり、外乱光による影響をさらに低減し、検出精度の高い物体検出回路を実現するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１ないし図１０に基づいて説明すると以下の通りである。先ずは、本実施の形態１に係る物体検出回路の構成例を図１に示す。
【００４６】
図１に示す物体検出回路１は、光パルス変調型であり、発光素子駆動回路１１、発光素子１２、受光素子１３、増幅回路１４、コンパレータ回路１５、復調回路１６、変調信号発生回路１７及び出力回路１８を備えて構成されている。
【００４７】
物体検出回路１は、後述する信号検出回路１９が、入力信号光波長判別手段、即ち受光素子１３に入力される光パルス信号の波長を判別する波長判別手段であるという点で、図１７に示す物体検出回路１００と相違している。それ以外の構成は、図１７に示す物体検出回路１００と基本的に同一の構成である。
【００４８】
次に、信号検出回路１９の回路図を図２に示す。信号検出回路１９は、受光素子１３、増幅回路１４及びコンパレータ回路１５を備えている。受光素子１３は、フォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２を有している。増幅回路１４は、アンプＡＭＰ１、アンプＡＭＰ２、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２を有している。コンパレータ回路１５は、コンパレータＣＯＭＰ１で構成されている。
【００４９】
信号検出回路１９では、フォトダイオードＰＤ１のアノード及びフォトダイオードＰＤ２のアノードは、電気的に接地されている。フォトダイオードＰＤ１のカソードは、アンプＡＭＰ１の反転入力端子（−）及び抵抗Ｒ１の一端に接続されている。同様に、フォトダイオードＰＤ２のカソードは、アンプＡＭＰ２の反転入力端子（−）及び抵抗Ｒ２の一端に接続されている。アンプＡＭＰ１の非反転入力端子（＋）及びアンプＡＭＰ２の非反転入力端子（＋）は、電気的に接地されている。
【００５０】
アンプＡＭＰ１の出力端子は、抵抗Ｒ１の他端及びコンパレータＣＯＭＰ１の＋端子に接続されている。同様に、アンプＡＭＰ２の出力端子は、抵抗Ｒ２の他端及びコンパレータＣＯＭＰ１の−端子に接続されている。コンパレータＣＯＭＰ１の出力は、図１の復調回路１６の入力に接続されている。
【００５１】
受光素子１３を構成するフォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２は、ピーク感度波長、即ち相対感度−波長特性において相対感度が最大となる波長が異なっている。以下に、図１の受光素子１３におけるフォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２の具体的実施例について、実施例１及び図３〜図７に基づいて説明する。実施例１に記載の受光素子２０は、受光素子１３として信号検出回路１９に用いることが出来る。
【００５２】
〔実施例１〕
図３は、本実施例１に係る受光素子２０の断面図である。受光素子２０は、Ｐ型半導体２１、Ｐ型半導体２２、Ｎ型半導体２３及びＮ型半導体２４を有している。
【００５３】
以下に受光素子１３の断面の形状について説明する。Ｐ型半導体２１は、長さ（Ｘ方向）Ｘ１、深さ（Ｙ方向）Ｙ１のＰ型半導体である。なお、Ｘ＝０は、Ｐ型半導体２１の一端を示す。また、Ｙ＝０は受光素子１３の表面を示し、信号光が入力される面である。Ｐ型半導体２１の一部分に、Ｐ型半導体２２、Ｎ型半導体２３及びＮ型半導体２４が構成されることにより、受光素子１３が構成されている。
【００５４】
Ｐ型半導体２２は、Ｘ＝Ｘ５からＸ＝Ｘ６、及びＹ＝０からＹ＝Ｙ２の領域に構成されている。Ｎ型半導体２４は、Ｘ＝Ｘ４からＸ＝Ｘ７、及びＹ＝０からＹ＝Ｙ３の領域の内、Ｐ型半導体２２が占める部分を除く領域に構成されている。Ｎ型半導体２３は、Ｘ＝Ｘ２からＸ＝Ｘ３、及びＹ＝０からＹ＝Ｙ３の領域に構成されている。
【００５５】
フォトダイオードは半導体のＰＮ接合で構成されている。フォトダイオードＰＤ１は、Ｐ型半導体２１とＮ型半導体２３とのＰＮ接合部２５で構成されている。ＰＮ接合部２５は、Ｘ＝Ｘ２からＸ＝Ｘ３、及びＹ＝Ｙ３の部分である。同様に、フォトダイオードＰＤ２は、Ｐ型半導体２２とＮ型半導体２４とのＰＮ接合部２６で構成されている。ＰＮ接合部２６は、Ｘ＝Ｘ５からＸ＝Ｘ６、及びＹ＝Ｙ２の部分である。
【００５６】
図３において、Ｙ３＞Ｙ２であり、フォトダイオードＰＤ１は、受光素子１３の表面からより深い箇所にあるＰＮ接合部２５で構成されている。フォトダイオードＰＤ２は、受光素子１３の表面からより浅い箇所にあるＰＮ接合部２６で構成されている。フォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２のピーク感度波長は、対応するＰＮ接合部がより浅い箇所にある場合はより短くなり、上記対応するＰＮ接合部がより深い箇所にある場合はより長くなる。
【００５７】
図４にフォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２の相対感度−波長特性の一例を示す。フォトダイオードＰＤ１は、ピーク感度波長が約９００ｎｍであり、該ピーク感度波長における相対感度を１００％とする。この場合、フォトダイオードＰＤ２は、ピーク感度波長が約５２０ｎｍであり、該ピーク感度波長における相対感度は、約４３％となる。
【００５８】
本実施形態では、発光素子１２には、赤外発光ダイオードが用いられる。図５に赤外発光ダイオードの相対光強度−波長特性の一例を示す。ピーク感度波長は約９５０ｎｍである。
【００５９】
これに対して、外乱光を発する蛍光灯の相対光強度−波長特性の一例を図６に示す。ピーク感度波長は約５５０ｎｍである。
【００６０】
図７に入力信号光波長判別手段としての、受光素子１３を備える信号検出回路１９の動作波形を示す。図７（ａ）は、同期変調信号である赤外光が受光素子１３に入力される場合の信号検出回路１９の動作を示し、図７（ｂ）は、外乱光である蛍光灯の光が受光素子１３に入力される場合の信号検出回路１９の動作を示す。
【００６１】
図７（ａ）において、フォトダイオードＰＤ１の出力電流をＩｐｄ１、フォトダイオードＰＤ２の出力電流をＩｐｄ２とすると、入力信号光は、波長が７８０ｎｍより長い赤外光である。よって、ピーク感度波長が赤外光の波長により近い約９００ｎｍであるフォトダイオードＰＤ１の出力電流が、ピーク感度波長が約５２０ｎｍであるフォトダイオードＰＤ２の出力電流より大きくなる。
【００６２】
従って、フォトダイオードＰＤ１に接続されたアンプＡＭＰ１の出力電圧（図７（ａ）における（ｇ））と、フォトダイオードＰＤ２に接続されたアンプＡＭＰ２の出力電圧（図７（ａ）における（ｈ））とを比較すると、アンプＡＭＰ１の出力電圧が、アンプＡＭＰ２の出力電圧より大きくなる。これにより、コンパレータＣＯＭＰ１からＨｉｇｈの信号が出力される（図７（ａ）における（ｉ））。
【００６３】
図７（ｂ）において、外乱光は、例えばインバータ駆動方式の蛍光灯の光であり、その波長は約４００ｎｍ〜約６００ｎｍである。よって、ピーク感度波長が蛍光灯の光の波長により近い約５２０ｎｍであるフォトダイオードＰＤ２の出力電流が、ピーク感度波長が約９００ｎｍであるフォトダイオードＰＤ１の出力電流より大きくなる。
【００６４】
よって、フォトダイオードＰＤ１に接続されたアンプＡＭＰ１の出力電圧（図７（ｂ）における（ｇ））と、フォトダイオードＰＤ２に接続されたアンプＡＭＰ２の出力電圧（図７（ｂ）における（ｈ））とを比較すると、アンプＡＭＰ２の出力電圧が、アンプＡＭＰ１の出力電圧より大きくなる。従って、コンパレータＣＯＭＰ１から出力される信号はＬｏｗのままである（図７（ｂ）における（ｉ））。
【００６５】
次に、フォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２の他の具体的実施例について、実施例２及び図８に基づいて説明する。実施例２に記載の受光素子２７は、後述する図９の信号検出回路３３に用いることが出来る。
【００６６】
〔実施例２〕
図８は、本実施例２に係る受光素子２７の断面図である。受光素子２７は、Ｐ型半導体２８、Ｐ型半導体２９及びＮ型半導体３０を有している。
【００６７】
以下に受光素子２７の断面の形状について説明する。Ｐ型半導体２８は、長さ（Ｘ方向）Ｘ１、深さ（Ｙ方向）Ｙ１のＰ型半導体である。なお、Ｘ＝０は、Ｐ型半導体２８の一端を示す。また、Ｙ＝０は受光素子２７の表面を示し、信号光が入力される面である。Ｐ型半導体２８の一部分に、Ｐ型半導体２９及びＮ型半導体３０が構成されることにより、受光素子２７が構成されている。
【００６８】
Ｐ型半導体２９は、Ｘ＝Ｘ３からＸ＝Ｘ４、及びＹ＝０からＹ＝Ｙ２の領域に構成されている。Ｎ型半導体３０は、Ｘ＝Ｘ２からＸ＝Ｘ５、及びＹ＝０からＹ＝Ｙ３の領域の内、Ｐ型半導体２９が占める部分を除く領域に構成されている。
【００６９】
フォトダイオードは半導体のＰＮ接合で構成されている。フォトダイオードＰＤ１は、Ｐ型半導体２８とＮ型半導体３０とのＰＮ接合部３１で構成されている。ＰＮ接合部３１は、Ｘ＝Ｘ２からＸ＝Ｘ５、及びＹ＝Ｙ３の部分である。同様に、フォトダイオードＰＤ２は、Ｐ型半導体２９とＮ型半導体３０とのＰＮ接合部３２で構成されている。ＰＮ接合部３２は、Ｘ＝Ｘ３からＸ＝Ｘ４、及びＹ＝Ｙ２の部分である。
【００７０】
受光素子２７は、フォトダイオードＰＤ１のカソードと、フォトダイオードＰＤ２のカソードとを共通にして、ＰＮ接合部３１及びＰＮ接合部３２を上下に重ねた構成、即ちＹ方向に並べた構成としている。このように、それぞれのＰＮ接合部を上下に重ねることにより、フォトダイオードの面積を小さくすることができるため、受光素子の小型化が可能になる。
【００７１】
以下に、信号検出回路１９の他の具体的実施例について、実施例３、図９及び図１０に基づいて説明する。実施例３に記載の信号検出回路３３は、図１の信号検出回路１９として用いることが出来る。
【００７２】
〔実施例３〕
図９に、本実施例３に係る信号検出回路３３の回路図を示す。また、図１０に、入力信号光波長判別手段としての、受光素子２７を備える信号検出回路３３の動作波形を示す。図１０（ａ）は、同期変調信号である赤外光が受光素子２７に入力される場合の信号検出回路３３の動作を示し、図１０（ｂ）は、外乱光である蛍光灯の光が受光素子２７に入力される場合の信号検出回路３３の動作を示す。
【００７３】
図９に示すように、信号検出回路３３は、受光素子２７、増幅回路３４及びコンパレータ回路３５を備えている。受光素子２７は、フォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２を有している。増幅回路３４は、アンプＡＭＰ及び抵抗Ｒを有している。コンパレータ回路３５は、コンパレータＣＯＭＰで構成されている。
【００７４】
信号検出回路３３では、フォトダイオードＰＤ１のアノードは、電気的に接地されている。フォトダイオードＰＤ１のカソードは、フォトダイオードＰＤ２のカソードに接続されている。フォトダイオードＰＤ２のアノードは、アンプＡＭＰの反転入力端子（−）及び抵抗Ｒの一端に接続されている。アンプＡＭＰの非反転入力端子（＋）は、電気的に接地されている。
【００７５】
アンプＡＭＰの出力端子は、抵抗Ｒの他端及びコンパレータＣＯＭＰの＋端子に接続されている。コンパレータＣＯＭＰ１の−端子は、電源３６に接続されている。電源３６から出力される電圧は、コンパレータ回路３５の判定値Ｖとなる。コンパレータＣＯＭＰの出力は、図１の復調回路１６の入力に接続されている。なお、受光素子２７を構成するフォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２は、図４に示す相対感度−波長特性を有するフォトダイオードを用いるが、他の相対感度−波長特性有するフォトダイオードを用いてもよい。
【００７６】
信号検出回路３３においては、フォトダイオードＰＤ１の出力電流Ｉｐｄ１と、フォトダイオードＰＤ２の出力電流Ｉｐｄ２との差の電流が、増幅回路３４に入力される。
【００７７】
図１０（ａ）において、入力信号光は、波長が７８０ｎｍより長い赤外光である。よって、ピーク感度波長が赤外光の波長により近い約９００ｎｍであるフォトダイオードＰＤ１の出力電流が、ピーク感度波長が約５２０ｎｍであるフォトダイオードＰＤ２の出力電流より大きくなる。
【００７８】
従って、フォトダイオードＰＤ２に接続されたアンプＡＭＰの出力電圧（図１０（ａ）における（ｊ））は、正の方向に振幅し、アンプＡＭＰの出力電圧が、コンパレータ回路３５の判定値Ｖ以上になると、コンパレータＣＯＭＰからＨｉｇｈの信号が出力される（図１０（ａ）における（ｋ））。
【００７９】
図１０（ｂ）において、外乱光は、例えばインバータ駆動方式の蛍光灯の光であり、その波長は約４００ｎｍ〜約６００ｎｍである。よって、ピーク感度波長が蛍光灯の光の波長により近い約５２０ｎｍであるフォトダイオードＰＤ２の出力電流が、ピーク感度波長が約９００ｎｍであるフォトダイオードＰＤ１の出力電流より大きくなる。
【００８０】
よって、フォトダイオードＰＤ２に接続されたアンプＡＭＰの出力電圧（図１０（ｂ）における（ｊ））は、負の方向に振幅する。従って、アンプＡＭＰの出力電圧が、コンパレータ回路３５の判定値Ｖ以上になることは無いので、コンパレータＣＯＭＰから出力される信号はＬｏｗのままである（図１０（ｂ）における（ｋ））。
【００８１】
以上のように、本実施形態の物体検出回路１は、受光素子１３によってパルス光が検知された場合、その検知光の波長が発光素子１２からの出力パルス光の波長であるのか、あるいは、外乱光の波長であるのかが信号検出回路１９によって判別される。従って、信号検出回路１９において上記検知光の波長を判別することが可能であり、上記外乱光が入射した場合の誤検知を防止出来る。
【００８２】
また、上記の構成によれば、フォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２はピーク感度波長が異なる。よって、受光素子１３によって発光素子１２からの出力パルス光が検知された場合と、受光素子１３によって外乱光が検知された場合とにおいて、フォトダイオードＰＤ１の出力電流Ｉｐｄ１とフォトダイオードＰＤ２の出力電流Ｉｐｄ２との大小関係が互いに逆になる。これにより、出力電流Ｉｐｄ１及び出力電流Ｉｐｄ２に対応し、増幅回路１４からコンパレータ回路１５へ出力される電圧値が変化するので、コンパレータ回路１５へ入力される２つの電圧の大小関係が互いに逆になる。従って、コンパレータ回路１５から出力される電圧の極性が反転するので、信号検出回路１９において上記検知光の波長を判別することが可能となる。
【００８３】
なお、本実施の形態１のフォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２は、モノリシック集積回路上に構成した構成とすることができる。上記の構成によれば、上記物体検出回路をより小型に構成することが可能となる。
【００８４】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図１１ないし図１３に基づいて説明すると以下の通りである。先ずは、本実施の形態２に係る物体検出回路の構成例を図１に示す。
【００８５】
図１１に示す物体検出回路３７は、光パルス変調型であり、発光素子駆動回路１１、発光素子１２、受光素子１３、増幅回路１４、コンパレータ回路１５、パルス幅検知回路３８、復調回路１６、変調信号発生回路１７及び出力回路１８を備えて構成されている。即ち、物体検出回路３７は、コンパレータ回路１５と復調回路１６との間にパルス幅検知回路３８を設けられた点で、図１に示す物体検出回路１と相違している。また、パルス幅検知回路３８には、変調信号発生回路１７からクロック信号及び同期信号が入力される。それ以外の構成は、図１に示す物体検出回路１と基本的に同一の構成である。
【００８６】
発光素子駆動回路１１からコンパレータ回路１５までの構成及び動作は、図１７に示す発光素子駆動回路１０１からコンパレータ回路１０５までの構成及び動作と同じである。従って、パルス幅検知回路３８には、図１８または図１９に示すようなコンパレータ出力電圧(D)が入力される。
【００８７】
パルス幅検知回路３８は、コンパレータ出力電圧(D)において検知パルスが発生している場合、そのパルス幅を検出することによって、上記検知パルスが、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を正常検知したものであるのか、あるいは外乱光による誤検知であるのかを判定する。
【００８８】
パルス幅検知回路３８の構成例を図１２に示す。また、図１３（ａ）は、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を正常検知した場合の、パルス幅検知回路３８における各点の動作波形を示す。
【００８９】
パルス幅検知回路３８は、図１２に示すように、ＡＮＤ回路３９、カウンタ回路４０及び判定回路４１を備えて構成されている。
【００９０】
ＡＮＤ回路３９には、コンパレータ回路１５の出力信号（図１２及び図１３（ａ）における(G)）と、変調信号発生回路１７からのクロック信号（図１２及び図３（ａ）における(H)）とが入力され、ＡＮＤ回路３９の出力信号（図１２及び図１３（ａ）における(J)）はカウンタ回路４０に入力される。カウンタ回路４０は、変調信号発生回路１７からの同期信号（図１２及び図１３（ａ）における(I)）が入力している期間、ＡＮＤ回路３９の出力信号(J)において発生しているパルスのカウント動作を行う。即ち、ＡＮＤ回路３９の出力信号は、コンパレータ回路１５の出力信号において発生しているパルスの、パルス幅に応じた数のクロックパルスを含むものとなるため、カウンタ回路４０におけるカウント数は上記パルス幅を示すものとなる。
【００９１】
ここで、変調信号発生回路１７からカウンタ回路４０に入力される同期信号(I)は、発光素子駆動回路１１に入力される変調信号と同一のパルス幅を有する信号である。また、変調信号発生回路１７は内部に発振器を有しており、該発振器から出される基準クロック信号を所定数カウントすることで、変調信号及び上記同期信号(I)のパルス幅を決定している。変調信号発生回路１７からＡＮＤ回路３９に入力されるクロック信号は、この基準クロック信号である。
【００９２】
受光素子１３が、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を正常検知している場合、コンパレータ出力信号(G)において発生しているパルスのパルス幅は、同期信号(I)におけるパルス幅と等しいものとなる。この場合、ＡＮＤ回路３９の出力信号(J)において発生しているパルスのパルス数、即ち、カウンタ回路４０におけるカウント数は、発光素子駆動回路１１に入力される変調信号に対応するクロック数と一致することになる。
【００９３】
判定回路４１は、カウンタ回路４０におけるカウント数が所望のカウント数か否かを判定（即ち、コンパレータ出力信号(G)のパルス幅が所望の幅かどうかを判定）し、所望の数であれば、受光素子１３において正常な出力パルス光が検知されたことを示すため、復調回路１６への出力信号(K)においてパルスを発生させる。
【００９４】
復調回路１６では、図１７における復調回路１０６と同様に、変調信号発生回路１７から出力される同期信号と、パルス幅検知回路３８からの出力信号との同期検出を図る。そして、出力信号(K)におけるパルスを複数回検知した場合に、出力回路１８に対して、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を正常検知したことを示す検知信号を発する。
【００９５】
次に、図１３（ｂ）は、受光素子１３で検知された入力光が外乱光である場合のパルス幅検知回路３８における各点の動作波形を示す。
【００９６】
ここで、本実施の形態で想定される外乱光は、例えばインバータ駆動方式の蛍光灯の光である。また、変調信号発生回路１７で生成される変調信号や同期信号のパルス幅は、上記インバータ蛍光灯の光において生じるパルスよりも広いパルス幅を有するように設定される。即ち、受光素子１３においてインバータ蛍光灯の光が外乱光として検出された時、その検出光におけるパルス幅は、発光素子１２からの出力パルス光を正常検出した場合のパルス幅よりも狭いものとなる。
【００９７】
この場合、コンパレータ出力信号(G)のパルス幅は、変調信号発生回路１７から入力される同期信号(I)のパルス幅よりも狭いため、ＡＮＤ回路３９の出力信号(J)において発生しているパルスのパルス数、即ち、カウンタ回路４０におけるカウント数は、発光素子駆動回路１１に入力される変調信号に対応するクロック数に満たないものとなる。その結果、判定回路４１は、コンパレータ出力信号(G)のパルス幅が所望の幅でないと判定し、受光素子１３に検知された光パルスは外乱光による誤検知であるとして、復調回路１６への出力信号(K)においてパルスを発生させない。
【００９８】
これにより、その後段の復調回路１６へのパルス信号入力がなされないため物体検知回路の信号出力がなされない。
【００９９】
上記の通り、物体検知回路において受光同期変調信号を検知する手段として、パルス幅を検知する回路を設けることにより、正規の同期信号と外乱光との識別が可能となり、より精度の高い検出が可能になる。
【０１００】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施形態について図１４ないし図１６に基づいて説明すると以下の通りである。先ずは、本実施の形態３に係る物体検出回路の構成例を図１４に示す。
【０１０１】
図１４に示す物体検出回路４２は、光パルス変調型であり、発光素子駆動回路１１、発光素子１２、受光素子１３、増幅回路１４、コンパレータ回路１５、パルス数検知回路４３、復調回路１６、変調信号発生回路１７、出力回路１８を備えて構成されている。即ち、物体検出回路４２は、図１１に示す物体検出回路３７と比べ、パルス幅検知回路３８に代えてパルス数検知回路４３を備えた構成である。それ以外の構成は、図１１に示す物体検出回路３７と同一の構成であるので、以下では詳細な説明は省略する。
【０１０２】
図１４に示す物体検出回路４２においても、発光素子駆動回路１１からコンパレータ回路１５までの構成及び動作は、図１７に示す発光素子駆動回路１０１からコンパレータ回路１０５までの構成及び動作と同じである。従って、パルス数検知回路４３には、図１８または図１９に示すようなコンパレータ出力電圧(D)が入力される。
【０１０３】
パルス数検知回路４３は、コンパレータ出力電圧(D)において検知パルスが発生している場合、そのパルス数を検出することによって、上記検知パルスが、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を正常検知したものであるのか、あるいは外乱光による誤検知であるのかを判定する。
【０１０４】
パルス数検知回路４３の構成例を図１５に示す。また、図１６（ａ）は、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を正常検知した場合の、パルス数検知回路４３における各点の動作波形を示す。
【０１０５】
パルス数検知回路４３は、図１５に示すように、カウンタ回路４４及び判定回路４５を備えて構成されている。
【０１０６】
カウンタ回路４４には、コンパレータ回路１５の出力信号（図１５及び図１６（ａ）における(G)）と、変調信号発生回路１７からの同期信号（図１５及び図１６（ａ）における(H)）とが入力される。カウンタ回路４４は、上記同期信号(H)が入力している期間、コンパレータ出力信号(G)において発生しているパルスのカウント動作を行い、そのカウント数を判定回路４５へ出力する。
【０１０７】
受光素子１３が、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を正常検知している場合、コンパレータ出力信号(G)において発生しているパルスは、同期信号(H)の入力期間（同期信号期間）内において１つのパルスを有する。
【０１０８】
判定回路４５は、カウンタ回路４４におけるカウント数が所望のカウント数か否かを判定（即ち、同期信号期間内におけるコンパレータ出力信号(G)のパルス数が所望の数かどうかを判定）し、所望の数（この場合は１）であれば、受光素子１３において正常な出力パルス光が検知されたことを示すため、復調回路１６への出力信号(I)においてパルスを発生させる。
【０１０９】
次に、図１６（ｂ）は、受光素子１３で検知された入力光が外乱光である場合のパルス数検知回路４３における各点の動作波形を示す。
【０１１０】
ここでも、本実施の形態で想定される外乱光は、例えばインバータ駆動方式の蛍光灯の光である。また、変調信号発生回路１７で生成される変調信号や同期信号のパルス幅は、上記インバータ蛍光灯の光において生じるパルスが同期信号期間内に複数回含まれるように設定される。即ち、受光素子１３においてインバータ蛍光灯の光が外乱光として検出された時、その検出光におけるパルス数は、発光素子１２からの出力パルス光を正常検出した場合のパルス数よりも多いものとなる。
【０１１１】
一般的に、インバータの蛍光灯は２０ＫＨｚ〜７０ＫＨｚ程度の周波数で駆動されている。この場合の周期は１４ｕｓ〜５０ｕｓである。上記パルス数検知回路４３においてインバータ外乱光を複数回以上検知することにより正規の信号光との識別を確実に実施するには、正規の同期信号光のパルス幅を１００ｕｓ以上にすることが好適である。
【０１１２】
受光素子１３で検知された入力光が外乱光である場合、コンパレータ出力信号(G)のパルスは、同期信号期間内において複数のパルスを有する。その結果、判定回路４５は、コンパレータ出力信号(G)のパルス数が所望の数でないと判定し、受光素子１３に検知された光パルスは外乱光による誤検知であるとして、復調回路１６への出力信号(I)においてパルスを発生させない。
【０１１３】
これにより、その後段の復調回路１６へのパルス信号入力がなされないため物体検知回路の信号出力がなされない。
【０１１４】
上記の通り、物体検知回路において受光同期変調信号を検知する手段として、パルス数を検知する回路を設けることにより、正規の同期信号と外乱光との識別が可能となり、より精度の高い検出が可能になる。
【０１１５】
尚、上記実施の形態２及び３に示す物体検出回路は、発光素子を除きモノリシック集積回路上に構成することが可能である。これにより、上記物体検出回路を備えたフォトインタラプタや光電スイッチ等の物体検出装置では、より小型化された物体検出装置の提供が可能になる。
【０１１６】
また、上記物体検出回路に可視光カットのフィルタあるいは樹脂パッケージを組み合わせることにより、よりインバータ外乱光の入射が減り、より精度の高い物体検出装置の提供が可能になる。
【０１１７】
一般的にインバータ蛍光灯による外乱光は可視光、物体検出装置からの照射光は赤外光である。故に可視光カットフィルタあるいは可視光カット樹脂パッケージを物体検出装置の受光素子の前面に設けることによりインバータ外乱光の入力を低減することができ、正規の赤外信号光との識別が容易になる。
【０１１８】
さらに、モノリシック上に構成した物体検出回路の上に、同じモノリシック上の可視光カットフィルタを構成することにより、物体検出回路をさらに小型化でき、より検出精度の高い物体検出装置の提供が可能になる。
【０１１９】
実施の形態１〜実施の形態３に記載の、物体検出回路１、３７、４２を用いることにより、信号光と外乱光の判別が可能となり誤検出のない検出精度の高い検出装置が実現可能になる。インバータ蛍光灯以外の光が、光パルス変調型物体検出装置の外乱光として入射し、発光周期が光パルス変調型物体検出装置の変調信号光と同期してもパルス信号検出可能であるため、その検出精度を劣化させることなく、より検出精度の高い検出装置が実現可能になる。またより小型化された物体検出装置の提供が可能になる。
【０１２０】
なお、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。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明の物体検出回路は、検知光の波長を判別することが可能であり、上記外乱光が入射した場合の誤検知を防止出来るので、複写機及びプリンタ等のＦＡ機器及びＯＡ機器、あるいはアミューズメント機器におけるコイン及び玉等の検出装置等の物体検出装置に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施形態に係る物体検出回路のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る信号検出回路の回路図である。
【図３】本発明の実施例に係る受光素子の断面図である。
【図４】フォトダイオードの相対感度−波長特性の一例を示すグラフである。
【図５】赤外発光ダイオードの相対光強度−波長特性の一例を示すグラフである。
【図６】蛍光灯の相対光強度-波長特性の一例を示すグラフである。
【図７】図７（ａ）は、同期変調信号である赤外光が受光素子に入力される場合の、図７（ｂ）は、外乱光である蛍光灯の光が受光素子に入力される場合の、本発明の実施形態に係る信号検出回路の動作を示す。
【図８】本発明の他の実施例に係る受光素子の断面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施例に係る信号検出回路の回路図である。
【図１０】図１０（ａ）は、同期変調信号である赤外光が受光素子に入力される場合の、図１０（ｂ）は、外乱光である蛍光灯の光が受光素子に入力される場合の、本発明のさらに他の実施例に係る信号検出回路の動作を示す。
【図１１】本発明の他の実施形態を示すものであり、実施の形態２に係る物体検出回路の要部構成を示すブロック図である。
【図１２】上記物体検出回路におけるパルス幅検知回路の構成を示すブロック図である。
【図１３】上記パルス幅検知回路における各点の動作波形を示す波形図であり、（ａ）は被検出物体の有無に応じて発光素子からの出力パルス光を正常検知した場合の波形図、（ｂ）は受光素子で検知された入力光が外乱光である場合の波形図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、実施の形態３に係る物体検出回路の要部構成を示すブロック図である。
【図１５】上記物体検出回路におけるパルス数検知回路の構成を示すブロック図である。
【図１６】上記パルス幅検知回路における各点の動作波形を示す波形図であり、（ａ）は被検出物体の有無に応じて発光素子からの出力パルス光を正常検知した場合の波形図、（ｂ）は受光素子で検知された入力光が外乱光である場合の波形図である。
【図１７】従来の物体検出回路の要部構成を示すブロック図である。
【図１８】上記従来の物体検出回路において、被検出物体の有無に応じて発光素子からの出力パルス光を正常検知した場合の動作波形を示す波形図である。
【図１９】上記従来の物体検出回路において、受光素子で検知された入力光が外乱光である場合の動作波形を示す波形図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１、３７、４２ 物体検出回路
１１ 発光素子駆動回路
１２ 発光素子
１３、２７ 受光素子
１４、３４ 増幅回路
１５、３５ コンパレータ回路
１６ 復調回路
１７ 変調信号発生回路
１８ 出力回路
１９ 信号検出回路（波長判別手段）
２０ 受光素子
２１、２２、２８、２９ Ｐ型半導体
２３、２４、３０ Ｎ型半導体
２５、２６、３１、３２ ＰＮ接合部
３３ 信号検出回路
３６ 電源
３８ パルス幅検知回路（受光パルス判定部）
３９ ＡＮＤ回路
４０ カウンタ回路
４１、４４ 判定回路
４３、４５ パルス数検知回路（受光パルス判定部）
ＡＭＰ、ＡＭＰ１、ＡＭＰ２ アンプ
ＣＯＭＰ、ＣＯＭＰ１ コンパレータ
Ｉｐｄ１、Ｉｐｄ２ 出力電流
ＰＤ１、ＰＤ２ フォトダイオード
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２ 抵抗
Ｖ 判定値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばフォトインタラプタや光電スイッチ等のように発光素子からパルス変調された光を投光し物体の有無を検出する物体検出回路及び物体検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１７に従来の光パルス変調型物体検出回路１００の構成例を、図１８に該光パルス変調型物体検出回路１００における各点の動作波形を示す。尚、図１８は、外乱光の入力が無い場合の動作波形を示している。
【０００３】
従来の光パルス変調型物体検出回路１００は、図１７に示すように、発光素子駆動回路１０１、発光素子１０２、受光素子１０３、増幅回路１０４、コンパレータ回路１０５、復調回路１０６、変調信号発生回路１０７及び出力回路１０８を備えて構成されている。
【０００４】
発光素子駆動回路１０１は、変調信号発生回路１０７から入力される変調信号に基づいて、発光素子１０２を駆動する。この時、発光素子１０２からは、パルス位置光パルス信号出力（図１７及び図１８における(A)）が投射される。上記パルス位置光パルス信号出力としては、主に赤外光が用いられる。発光素子１０２から投射された光パルス信号出力は、被検出物である物体１１０に反射されて、受光素子１０３に入力する。また、被検出物である物体１１０が存在していない場合は、発光素子１０２から投射される光パルス信号出力はそのまま投射方向へ進行し、受光素子１０３における反射光の入力は発生しない。即ち、図１７の構成では、受光素子１０３での受光がある場合に物体有りと検出され、受光素子１０３での受光が無い場合に物体無しと検出される。
【０００５】
尚、図１７の構成では、発光素子１０２からのパルス信号出力が受光素子１０３に向けて投射されるものではなく、物体１１０による反射光によって物体の有無を検出する構成である。しかしながら、発光素子１０２からのパルス信号出力を受光素子１０３に向けて投射し、この投射光が物体によって遮断されるか否かによって、物体の有無を検出する構成とすることもできる。この場合は、受光素子１０３での受光がある場合に物体無しと検出され、受光素子１０３での受光が無い場合に物体有りと検出される。
【０００６】
受光素子１０３への光パルス信号入力（図１７及び図１８における(B)）があった場合、該光パルス信号は電流に変換され、さらに、増幅回路１０４によって電流から電圧信号に変換され、増幅される。
【０００７】
増幅回路１０４の出力電圧（図１７及び図１８における(C)）は、次にコンパレータ回路１０５に入力される。コンパレータ回路１０５内では、増幅回路１０４の出力電圧が内部の判定値と比較され、コンパレータ回路１０５は、その判定結果に基づく信号（コンパレータ出力電圧：図１７及び図１８における(D)）を出力する。
【０００８】
コンパレータ回路１０５の出力電圧は、復調回路１０６に入力される。復調回路１０６においては、変調信号発生回路１０７から出力される同期信号と、コンパレータ回路１０５からの出力信号との同期検出を図り、複数回検知を確認した場合に、出力回路１０８に検知信号（復調回路出力電圧：図１７及び図１８における(F)）を発する。尚、復調回路１０６に入力される上記同期信号は、上記発光素子駆動回路１０１に入力される変調信号と同じパルス幅及びパルス位置を有する信号である。出力回路１０８は、復調回路１０６から検知信号に応じて、物体の有無を示す信号を出力する。
【０００９】
このように、上記光パルス変調型物体検出回路は、変調信号発生回路１０７から出力される変調信号に基づいて発光素子１０２から光パルス信号を出力し、受光素子１０３にて受光された光パルス信号と上記変調信号との同期確認を行うことによって、外光の影響を受けにくい物体検出を可能としている。
【００１０】
図１７の光パルス変調型物体検出回路１００と同様に物体を検出するものとして、特許文献１ないし特許文献３では、投光部の光を回帰反射板に照射し、その反射光を受光部により受光して光行路を形成し、検出物体によって光行路が遮断された時に物体を検出する反射型光電スイッチが開示されている。また、特許文献４では、光学電子機器における光学検知や、光データ通信において、外光の影響を受けずに、安定に光学検知を行え、また、光学検知装置及びその光学検知装置を搭載した電子機器が開示されている。
【特許文献１】実開平２−１２６４３７（公開日：平成２年１０月１８日）
【特許文献２】特開平２−２１３２２０（公開日：平成２年８月２４日）
【特許文献３】実開平１−１２２６３２（公開日：平成元年８月２１日）
【特許文献４】特開平９−４６７７２（公開日：平成９年２月１４日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記光パルス変調型物体検出回路を具備した物体検出装置は、変調した光パルスを使用しているため外部からの光の影響を受けにくいとの利点があり、その理由から、近年、種々の機器に搭載されている。搭載されている機器には、複写機等のＯＡ機器などがあるが、使用される機器の環境によっては室内の照明が強く照射される場合がある。
【００１２】
また、近年室内で使用される照明には、その効率性及びチラツキ感の少なさから、インバータ駆動方式の蛍光灯が多く利用されている。インバータ駆動方式の蛍光灯はおよそ２０ＫＨｚ〜７０ＫＨｚで駆動されている。
【００１３】
そのインバータ蛍光灯の光が、光パルス変調型物体検出装置の外乱光として入射し、蛍光灯の発光周期が光パルス変調型物体検出装置の変調信号光と同期した場合には、その検出精度を劣化させ、場合によっては誤動作することがある。このためより検出精度の高い物体検出装置が求められている。また、物体検出装置の機器内への搭載数の増加に伴い、物体検出装置の小型化に対する要望もより高まってきている。
【００１４】
図１９は、上記従来の光パルス変調型物体検出回路において、外乱光の入力がある場合の各点の動作波形を示す。尚、図１７及び図１９においては、受光素子１０３へ入射される外乱光は（E）にて示す。
【００１５】
外乱光の入力がある場合には、（E）に示す波形の外乱光が発光素子１０２からの出力光(A)に重畳され、その結果、受光素子１０３への入力光は(B)に示す波形となる。
【００１６】
増幅回路１０４においては、受光素子１０３への入力光がその波形のまま増幅されるため、増幅回路出力電圧波形は(C)に示す波形となる。コンパレータ回路１０５においては、増幅回路出力電圧を内部の判定値と比較し、増幅回路出力電圧が上記判定値よりも多くなる期間でＨｉｇｈとなるコンパレータ出力電圧(D)を出力する。
【００１７】
コンパレータ出力電圧(D)においては、上記判定値と比較される増幅回路出力電圧(C)に同期信号の外乱光が重畳されているため、そのパルス信号が正常でないにもかかわらず、同期信号検知期間にＨｉｇｈ期間を有するコンパレータ出力信号が出力される虞がある。このため、以降の復調回路１０６においても複数回の同期検知が確認される虞がある。
【００１８】
上述のように、外乱光が入射している状態においては、正規の物体からの反射信号光あるいは透過光が、受光光として十分な検知レベルに到達していなくても、上記外乱光の影響によって検知されてしまう不都合が生じる。これにより、検出精度の低下、さらに環境が悪化した場合によっては誤動作につながる虞がある。
【００１９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、受光素子にて検知されたパルス光の波長が判別可能であり、外乱光による影響をさらに低減し、検出精度の高い物体検出回路を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の物体検出回路は、上記課題を解決するために、パルス変調された光を照射する発光素子と、被検出物体の有無に応じて上記発光素子からの出力パルス光を受光する受光素子と、上記受光素子にて検知されたパルス光の波長を判別する波長判別手段とを備えたことを特徴としている。
【００２１】
上記の構成によれば、上記受光素子によってパルス光が検知された場合、その検知光の波長が上記発光素子からの出力パルス光の波長であるのか、あるいは、外乱光の波長であるのかが上記波長判別手段によって判別される。従って、上記波長判別手段において上記検知光の波長を判別することが可能であり、上記外乱光が入射した場合の誤検知を防止出来る。
【００２２】
また、入力信号光と外乱光との判別精度、及び光パルス変調信号の検出精度を向上するので、検出精度の高い物体検出回路の提供が可能になる。
【００２３】
また、上記物体検出回路において、上記波長判別手段は、ピーク感度波長の異なる２つのフォトダイオード、増幅回路及びコンパレータ回路を有する構成とすることができる。
【００２４】
上記の構成によれば、上記２つのフォトダイオードはピーク感度波長が異なる。よって、上記受光素子によって上記発光素子からの出力パルス光が検知された場合と、上記受光素子によって上記外乱光が検知された場合とにおいて、上記２つのフォトダイオードから出力される、２つの電流の大小関係が互いに逆になる。これにより、上記２つの電流に対応し、上記増幅回路から上記コンパレータ回路へ出力される電圧値が変化するので、上記コンパレータ回路へ入力される２つの電圧の大小関係が互いに逆になる。従って、上記コンパレータ回路から出力される電圧の極性が反転するので、上記波長判別手段において上記検知光の波長を判別することが可能となる。
【００２５】
また、上記物体検出回路において、上記２つのフォトダイオードをモノリシック集積回路上に構成した構成とすることができる。
【００２６】
上記の構成によれば、上記物体検出回路をより小型に構成することが可能となる。
【００２７】
また、上記物体検出回路において、上記２つのフォトダイオードのカソードを共通にした構成とすることができる。
【００２８】
上記の構成によれば、フォトダイオードの面積を小さくすることができるため、上記受光素子の小型化が可能になる。
【００２９】
また、上記物体検出回路において、上記受光素子にて検知されたパルス光が、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する受光パルス判定部をさらに備えた構成とすることができる。
【００３０】
上記の構成によれば、上記受光素子によってパルス光が検知された場合、その検知光が上記発光素子からの出力パルス光を検知したものであるのか、あるいは、外乱光を誤検知したものであるのかが上記受光パルス判定部によって判定される。これにより、正規のパルス信号と外乱光との識別が可能となり、より精度の高い検出が可能になる。
【００３１】
また、上記物体検出回路において、上記受光パルス判定部は、上記受光素子にて検知されたパルス光のパルス幅が上記発光素子から照射されるパルス幅に一致するか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する構成とすることができる。
【００３２】
上記の構成によれば、上記受光素子にて検知されたパルス光のパルス幅が上記発光素子から照射されるパルス幅に一致する場合に、その検知光が上記発光素子からの出力パルス光を検知したものであると判定できる。一方、上記受光素子にて検知されたパルス光のパルス幅が上記発光素子から照射されるパルス幅に一致しない場合には、その検知光が外乱光を誤検知したものであると判定できる。
【００３３】
また、上記物体検出回路において、上記受光パルス判定部は、上記受光素子にて検知されたパルス光と基準クロック信号とを入力とするＡＮＤ回路と、上記ＡＮＤ回路の出力におけるパルス数をカウントするカウンタ回路と、上記カウンタ回路においてカウントされたパルス数が所定数であるか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する判定回路とを備えている構成とすることができる。
【００３４】
上記の構成によれば、上記ＡＮＤ回路における出力は、上記受光素子にて検知されたパルス幅期間内に含まれるクロック信号を示すものとなるため、上記カウンタ回路のカウント数は、上記受光素子にて検知されたパルス幅期間を基準クロックのクロック数で表したものとなる。このため、上記判定回路では、上記カウンタ回路においてカウントされたパルス数が所定数であるか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光を検知したものであるか否かを判定することができる。
【００３５】
また、上記物体検出回路において、上記受光パルス判定部は、上記受光素子にて検知されたパルス光の、所定期間内のパルス数に基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する構成とすることができる。
【００３６】
上記の構成によれば、上記受光素子にて検知されたパルス光の、所定期間内のパルス数に基づいて、その検知光が上記発光素子からの出力パルス光を検知したものであると判定できる。例えば、本発明において想定する外乱光がインバータ蛍光灯の光である場合には、所定期間内に多くのパルスが検知されるため、上記受光素子にて検知されたパルス光のパルス数が所定数よりも多い場合には、その検知光が外乱光を誤検知したものであると判定できる。
【００３７】
また、上記物体検出回路において、上記受光パルス判定部は、上記受光素子にて検知されたパルス光の、所定期間内のパルス数をカウントするカウンタ回路と、上記カウンタ回路においてカウントされたパルス数が所定数であるか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する判定回路とを備えている構成とすることができる。
【００３８】
上記の構成によれば、上記カウンタ回路のカウント数は、上記受光素子にて検知されたパルス光の、所定期間内のパルス数を表したものとなる。このため、上記判定回路では、上記カウンタ回路においてカウントされたパルス数が所定数であるか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光を検知したものであるか否かを判定することができる。
【００３９】
また、上記物体検出回路においては、上記発光素子を除く部分をモノリシック集積回路上に構成することができる。
【００４０】
上記の構成によれば、上記物体検出回路をより小型に構成することが可能となる。
【００４１】
また、上記物体検出回路を備えた物体検出装置においては、上記受光素子の前面に可視光カット手段を備えた構成とすることができる。
【００４２】
上記の構成によれば、外乱光となり易いインバータ蛍光灯の光の入力を低減することができ、正規の受光パルス光（通常は赤外光）との識別が容易になる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明の物体検出回路は、以上のように、パルス変調された光を照射する発光素子と、被検出物体の有無に応じて上記発光素子からの出力パルス光を受光する受光素子と、上記受光素子にて検知されたパルス光の波長を判別する波長判別手段とを備えたものである。
【００４４】
それゆえ、受光素子にて検知されたパルス光の波長が判別可能であり、外乱光による影響をさらに低減し、検出精度の高い物体検出回路を実現するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１ないし図１０に基づいて説明すると以下の通りである。先ずは、本実施の形態１に係る物体検出回路の構成例を図１に示す。
【００４６】
図１に示す物体検出回路１は、光パルス変調型であり、発光素子駆動回路１１、発光素子１２、受光素子１３、増幅回路１４、コンパレータ回路１５、復調回路１６、変調信号発生回路１７及び出力回路１８を備えて構成されている。
【００４７】
物体検出回路１は、後述する信号検出回路１９が、入力信号光波長判別手段、即ち受光素子１３に入力される光パルス信号の波長を判別する波長判別手段であるという点で、図１７に示す物体検出回路１００と相違している。それ以外の構成は、図１７に示す物体検出回路１００と基本的に同一の構成である。
【００４８】
次に、信号検出回路１９の回路図を図２に示す。信号検出回路１９は、受光素子１３、増幅回路１４及びコンパレータ回路１５を備えている。受光素子１３は、フォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２を有している。増幅回路１４は、アンプＡＭＰ１、アンプＡＭＰ２、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２を有している。コンパレータ回路１５は、コンパレータＣＯＭＰ１で構成されている。
【００４９】
信号検出回路１９では、フォトダイオードＰＤ１のアノード及びフォトダイオードＰＤ２のアノードは、電気的に接地されている。フォトダイオードＰＤ１のカソードは、アンプＡＭＰ１の反転入力端子（−）及び抵抗Ｒ１の一端に接続されている。同様に、フォトダイオードＰＤ２のカソードは、アンプＡＭＰ２の反転入力端子（−）及び抵抗Ｒ２の一端に接続されている。アンプＡＭＰ１の非反転入力端子（＋）及びアンプＡＭＰ２の非反転入力端子（＋）は、電気的に接地されている。
【００５０】
アンプＡＭＰ１の出力端子は、抵抗Ｒ１の他端及びコンパレータＣＯＭＰ１の＋端子に接続されている。同様に、アンプＡＭＰ２の出力端子は、抵抗Ｒ２の他端及びコンパレータＣＯＭＰ１の−端子に接続されている。コンパレータＣＯＭＰ１の出力は、図１の復調回路１６の入力に接続されている。
【００５１】
受光素子１３を構成するフォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２は、ピーク感度波長、即ち相対感度−波長特性において相対感度が最大となる波長が異なっている。以下に、図１の受光素子１３におけるフォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２の具体的実施例について、実施例１及び図３〜図７に基づいて説明する。実施例１に記載の受光素子２０は、受光素子１３として信号検出回路１９に用いることが出来る。
【００５２】
〔実施例１〕
図３は、本実施例１に係る受光素子２０の断面図である。受光素子２０は、Ｐ型半導体２１、Ｐ型半導体２２、Ｎ型半導体２３及びＮ型半導体２４を有している。
【００５３】
以下に受光素子１３の断面の形状について説明する。Ｐ型半導体２１は、長さ（Ｘ方向）Ｘ１、深さ（Ｙ方向）Ｙ１のＰ型半導体である。なお、Ｘ＝０は、Ｐ型半導体２１の一端を示す。また、Ｙ＝０は受光素子１３の表面を示し、信号光が入力される面である。Ｐ型半導体２１の一部分に、Ｐ型半導体２２、Ｎ型半導体２３及びＮ型半導体２４が構成されることにより、受光素子１３が構成されている。
【００５４】
Ｐ型半導体２２は、Ｘ＝Ｘ５からＸ＝Ｘ６、及びＹ＝０からＹ＝Ｙ２の領域に構成されている。Ｎ型半導体２４は、Ｘ＝Ｘ４からＸ＝Ｘ７、及びＹ＝０からＹ＝Ｙ３の領域の内、Ｐ型半導体２２が占める部分を除く領域に構成されている。Ｎ型半導体２３は、Ｘ＝Ｘ２からＸ＝Ｘ３、及びＹ＝０からＹ＝Ｙ３の領域に構成されている。
【００５５】
フォトダイオードは半導体のＰＮ接合で構成されている。フォトダイオードＰＤ１は、Ｐ型半導体２１とＮ型半導体２３とのＰＮ接合部２５で構成されている。ＰＮ接合部２５は、Ｘ＝Ｘ２からＸ＝Ｘ３、及びＹ＝Ｙ３の部分である。同様に、フォトダイオードＰＤ２は、Ｐ型半導体２２とＮ型半導体２４とのＰＮ接合部２６で構成されている。ＰＮ接合部２６は、Ｘ＝Ｘ５からＸ＝Ｘ６、及びＹ＝Ｙ２の部分である。
【００５６】
図３において、Ｙ３＞Ｙ２であり、フォトダイオードＰＤ１は、受光素子１３の表面からより深い箇所にあるＰＮ接合部２５で構成されている。フォトダイオードＰＤ２は、受光素子１３の表面からより浅い箇所にあるＰＮ接合部２６で構成されている。フォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２のピーク感度波長は、対応するＰＮ接合部がより浅い箇所にある場合はより短くなり、上記対応するＰＮ接合部がより深い箇所にある場合はより長くなる。
【００５７】
図４にフォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２の相対感度−波長特性の一例を示す。フォトダイオードＰＤ１は、ピーク感度波長が約９００ｎｍであり、該ピーク感度波長における相対感度を１００％とする。この場合、フォトダイオードＰＤ２は、ピーク感度波長が約５２０ｎｍであり、該ピーク感度波長における相対感度は、約４３％となる。
【００５８】
本実施形態では、発光素子１２には、赤外発光ダイオードが用いられる。図５に赤外発光ダイオードの相対光強度−波長特性の一例を示す。ピーク感度波長は約９５０ｎｍである。
【００５９】
これに対して、外乱光を発する蛍光灯の相対光強度−波長特性の一例を図６に示す。ピーク感度波長は約５５０ｎｍである。
【００６０】
図７に入力信号光波長判別手段としての、受光素子１３を備える信号検出回路１９の動作波形を示す。図７（ａ）は、同期変調信号である赤外光が受光素子１３に入力される場合の信号検出回路１９の動作を示し、図７（ｂ）は、外乱光である蛍光灯の光が受光素子１３に入力される場合の信号検出回路１９の動作を示す。
【００６１】
図７（ａ）において、フォトダイオードＰＤ１の出力電流をＩｐｄ１、フォトダイオードＰＤ２の出力電流をＩｐｄ２とすると、入力信号光は、波長が７８０ｎｍより長い赤外光である。よって、ピーク感度波長が赤外光の波長により近い約９００ｎｍであるフォトダイオードＰＤ１の出力電流が、ピーク感度波長が約５２０ｎｍであるフォトダイオードＰＤ２の出力電流より大きくなる。
【００６２】
従って、フォトダイオードＰＤ１に接続されたアンプＡＭＰ１の出力電圧（図７（ａ）における（ｇ））と、フォトダイオードＰＤ２に接続されたアンプＡＭＰ２の出力電圧（図７（ａ）における（ｈ））とを比較すると、アンプＡＭＰ１の出力電圧が、アンプＡＭＰ２の出力電圧より大きくなる。これにより、コンパレータＣＯＭＰ１からＨｉｇｈの信号が出力される（図７（ａ）における（ｉ））。
【００６３】
図７（ｂ）において、外乱光は、例えばインバータ駆動方式の蛍光灯の光であり、その波長は約４００ｎｍ〜約６００ｎｍである。よって、ピーク感度波長が蛍光灯の光の波長により近い約５２０ｎｍであるフォトダイオードＰＤ２の出力電流が、ピーク感度波長が約９００ｎｍであるフォトダイオードＰＤ１の出力電流より大きくなる。
【００６４】
よって、フォトダイオードＰＤ１に接続されたアンプＡＭＰ１の出力電圧（図７（ｂ）における（ｇ））と、フォトダイオードＰＤ２に接続されたアンプＡＭＰ２の出力電圧（図７（ｂ）における（ｈ））とを比較すると、アンプＡＭＰ２の出力電圧が、アンプＡＭＰ１の出力電圧より大きくなる。従って、コンパレータＣＯＭＰ１から出力される信号はＬｏｗのままである（図７（ｂ）における（ｉ））。
【００６５】
次に、フォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２の他の具体的実施例について、実施例２及び図８に基づいて説明する。実施例２に記載の受光素子２７は、後述する図９の信号検出回路３３に用いることが出来る。
【００６６】
〔実施例２〕
図８は、本実施例２に係る受光素子２７の断面図である。受光素子２７は、Ｐ型半導体２８、Ｐ型半導体２９及びＮ型半導体３０を有している。
【００６７】
以下に受光素子２７の断面の形状について説明する。Ｐ型半導体２８は、長さ（Ｘ方向）Ｘ１、深さ（Ｙ方向）Ｙ１のＰ型半導体である。なお、Ｘ＝０は、Ｐ型半導体２８の一端を示す。また、Ｙ＝０は受光素子２７の表面を示し、信号光が入力される面である。Ｐ型半導体２８の一部分に、Ｐ型半導体２９及びＮ型半導体３０が構成されることにより、受光素子２７が構成されている。
【００６８】
Ｐ型半導体２９は、Ｘ＝Ｘ３からＸ＝Ｘ４、及びＹ＝０からＹ＝Ｙ２の領域に構成されている。Ｎ型半導体３０は、Ｘ＝Ｘ２からＸ＝Ｘ５、及びＹ＝０からＹ＝Ｙ３の領域の内、Ｐ型半導体２９が占める部分を除く領域に構成されている。
【００６９】
フォトダイオードは半導体のＰＮ接合で構成されている。フォトダイオードＰＤ１は、Ｐ型半導体２８とＮ型半導体３０とのＰＮ接合部３１で構成されている。ＰＮ接合部３１は、Ｘ＝Ｘ２からＸ＝Ｘ５、及びＹ＝Ｙ３の部分である。同様に、フォトダイオードＰＤ２は、Ｐ型半導体２９とＮ型半導体３０とのＰＮ接合部３２で構成されている。ＰＮ接合部３２は、Ｘ＝Ｘ３からＸ＝Ｘ４、及びＹ＝Ｙ２の部分である。
【００７０】
受光素子２７は、フォトダイオードＰＤ１のカソードと、フォトダイオードＰＤ２のカソードとを共通にして、ＰＮ接合部３１及びＰＮ接合部３２を上下に重ねた構成、即ちＹ方向に並べた構成としている。このように、それぞれのＰＮ接合部を上下に重ねることにより、フォトダイオードの面積を小さくすることができるため、受光素子の小型化が可能になる。
【００７１】
以下に、信号検出回路１９の他の具体的実施例について、実施例３、図９及び図１０に基づいて説明する。実施例３に記載の信号検出回路３３は、図１の信号検出回路１９として用いることが出来る。
【００７２】
〔実施例３〕
図９に、本実施例３に係る信号検出回路３３の回路図を示す。また、図１０に、入力信号光波長判別手段としての、受光素子２７を備える信号検出回路３３の動作波形を示す。図１０（ａ）は、同期変調信号である赤外光が受光素子２７に入力される場合の信号検出回路３３の動作を示し、図１０（ｂ）は、外乱光である蛍光灯の光が受光素子２７に入力される場合の信号検出回路３３の動作を示す。
【００７３】
図９に示すように、信号検出回路３３は、受光素子２７、増幅回路３４及びコンパレータ回路３５を備えている。受光素子２７は、フォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２を有している。増幅回路３４は、アンプＡＭＰ及び抵抗Ｒを有している。コンパレータ回路３５は、コンパレータＣＯＭＰで構成されている。
【００７４】
信号検出回路３３では、フォトダイオードＰＤ１のアノードは、電気的に接地されている。フォトダイオードＰＤ１のカソードは、フォトダイオードＰＤ２のカソードに接続されている。フォトダイオードＰＤ２のアノードは、アンプＡＭＰの反転入力端子（−）及び抵抗Ｒの一端に接続されている。アンプＡＭＰの非反転入力端子（＋）は、電気的に接地されている。
【００７５】
アンプＡＭＰの出力端子は、抵抗Ｒの他端及びコンパレータＣＯＭＰの＋端子に接続されている。コンパレータＣＯＭＰ１の−端子は、電源３６に接続されている。電源３６から出力される電圧は、コンパレータ回路３５の判定値Ｖとなる。コンパレータＣＯＭＰの出力は、図１の復調回路１６の入力に接続されている。なお、受光素子２７を構成するフォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２は、図４に示す相対感度−波長特性を有するフォトダイオードを用いるが、他の相対感度−波長特性有するフォトダイオードを用いてもよい。
【００７６】
信号検出回路３３においては、フォトダイオードＰＤ１の出力電流Ｉｐｄ１と、フォトダイオードＰＤ２の出力電流Ｉｐｄ２との差の電流が、増幅回路３４に入力される。
【００７７】
図１０（ａ）において、入力信号光は、波長が７８０ｎｍより長い赤外光である。よって、ピーク感度波長が赤外光の波長により近い約９００ｎｍであるフォトダイオードＰＤ１の出力電流が、ピーク感度波長が約５２０ｎｍであるフォトダイオードＰＤ２の出力電流より大きくなる。
【００７８】
従って、フォトダイオードＰＤ２に接続されたアンプＡＭＰの出力電圧（図１０（ａ）における（ｊ））は、正の方向に振幅し、アンプＡＭＰの出力電圧が、コンパレータ回路３５の判定値Ｖ以上になると、コンパレータＣＯＭＰからＨｉｇｈの信号が出力される（図１０（ａ）における（ｋ））。
【００７９】
図１０（ｂ）において、外乱光は、例えばインバータ駆動方式の蛍光灯の光であり、その波長は約４００ｎｍ〜約６００ｎｍである。よって、ピーク感度波長が蛍光灯の光の波長により近い約５２０ｎｍであるフォトダイオードＰＤ２の出力電流が、ピーク感度波長が約９００ｎｍであるフォトダイオードＰＤ１の出力電流より大きくなる。
【００８０】
よって、フォトダイオードＰＤ２に接続されたアンプＡＭＰの出力電圧（図１０（ｂ）における（ｊ））は、負の方向に振幅する。従って、アンプＡＭＰの出力電圧が、コンパレータ回路３５の判定値Ｖ以上になることは無いので、コンパレータＣＯＭＰから出力される信号はＬｏｗのままである（図１０（ｂ）における（ｋ））。
【００８１】
以上のように、本実施形態の物体検出回路１は、受光素子１３によってパルス光が検知された場合、その検知光の波長が発光素子１２からの出力パルス光の波長であるのか、あるいは、外乱光の波長であるのかが信号検出回路１９によって判別される。従って、信号検出回路１９において上記検知光の波長を判別することが可能であり、上記外乱光が入射した場合の誤検知を防止出来る。
【００８２】
また、上記の構成によれば、フォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２はピーク感度波長が異なる。よって、受光素子１３によって発光素子１２からの出力パルス光が検知された場合と、受光素子１３によって外乱光が検知された場合とにおいて、フォトダイオードＰＤ１の出力電流Ｉｐｄ１とフォトダイオードＰＤ２の出力電流Ｉｐｄ２との大小関係が互いに逆になる。これにより、出力電流Ｉｐｄ１及び出力電流Ｉｐｄ２に対応し、増幅回路１４からコンパレータ回路１５へ出力される電圧値が変化するので、コンパレータ回路１５へ入力される２つの電圧の大小関係が互いに逆になる。従って、コンパレータ回路１５から出力される電圧の極性が反転するので、信号検出回路１９において上記検知光の波長を判別することが可能となる。
【００８３】
なお、本実施の形態１のフォトダイオードＰＤ１及びフォトダイオードＰＤ２は、モノリシック集積回路上に構成した構成とすることができる。上記の構成によれば、上記物体検出回路をより小型に構成することが可能となる。
【００８４】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図１１ないし図１３に基づいて説明すると以下の通りである。先ずは、本実施の形態２に係る物体検出回路の構成例を図１に示す。
【００８５】
図１１に示す物体検出回路３７は、光パルス変調型であり、発光素子駆動回路１１、発光素子１２、受光素子１３、増幅回路１４、コンパレータ回路１５、パルス幅検知回路３８、復調回路１６、変調信号発生回路１７及び出力回路１８を備えて構成されている。即ち、物体検出回路３７は、コンパレータ回路１５と復調回路１６との間にパルス幅検知回路３８を設けられた点で、図１に示す物体検出回路１と相違している。また、パルス幅検知回路３８には、変調信号発生回路１７からクロック信号及び同期信号が入力される。それ以外の構成は、図１に示す物体検出回路１と基本的に同一の構成である。
【００８６】
発光素子駆動回路１１からコンパレータ回路１５までの構成及び動作は、図１７に示す発光素子駆動回路１０１からコンパレータ回路１０５までの構成及び動作と同じである。従って、パルス幅検知回路３８には、図１８または図１９に示すようなコンパレータ出力電圧(D)が入力される。
【００８７】
パルス幅検知回路３８は、コンパレータ出力電圧(D)において検知パルスが発生している場合、そのパルス幅を検出することによって、上記検知パルスが、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を正常検知したものであるのか、あるいは外乱光による誤検知であるのかを判定する。
【００８８】
パルス幅検知回路３８の構成例を図１２に示す。また、図１３（ａ）は、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を正常検知した場合の、パルス幅検知回路３８における各点の動作波形を示す。
【００８９】
パルス幅検知回路３８は、図１２に示すように、ＡＮＤ回路３９、カウンタ回路４０及び判定回路４１を備えて構成されている。
【００９０】
ＡＮＤ回路３９には、コンパレータ回路１５の出力信号（図１２及び図１３（ａ）における(G)）と、変調信号発生回路１７からのクロック信号（図１２及び図３（ａ）における(H)）とが入力され、ＡＮＤ回路３９の出力信号（図１２及び図１３（ａ）における(J)）はカウンタ回路４０に入力される。カウンタ回路４０は、変調信号発生回路１７からの同期信号（図１２及び図１３（ａ）における(I)）が入力している期間、ＡＮＤ回路３９の出力信号(J)において発生しているパルスのカウント動作を行う。即ち、ＡＮＤ回路３９の出力信号は、コンパレータ回路１５の出力信号において発生しているパルスの、パルス幅に応じた数のクロックパルスを含むものとなるため、カウンタ回路４０におけるカウント数は上記パルス幅を示すものとなる。
【００９１】
ここで、変調信号発生回路１７からカウンタ回路４０に入力される同期信号(I)は、発光素子駆動回路１１に入力される変調信号と同一のパルス幅を有する信号である。また、変調信号発生回路１７は内部に発振器を有しており、該発振器から出される基準クロック信号を所定数カウントすることで、変調信号及び上記同期信号(I)のパルス幅を決定している。変調信号発生回路１７からＡＮＤ回路３９に入力されるクロック信号は、この基準クロック信号である。
【００９２】
受光素子１３が、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を正常検知している場合、コンパレータ出力信号(G)において発生しているパルスのパルス幅は、同期信号(I)におけるパルス幅と等しいものとなる。この場合、ＡＮＤ回路３９の出力信号(J)において発生しているパルスのパルス数、即ち、カウンタ回路４０におけるカウント数は、発光素子駆動回路１１に入力される変調信号に対応するクロック数と一致することになる。
【００９３】
判定回路４１は、カウンタ回路４０におけるカウント数が所望のカウント数か否かを判定（即ち、コンパレータ出力信号(G)のパルス幅が所望の幅かどうかを判定）し、所望の数であれば、受光素子１３において正常な出力パルス光が検知されたことを示すため、復調回路１６への出力信号(K)においてパルスを発生させる。
【００９４】
復調回路１６では、図１７における復調回路１０６と同様に、変調信号発生回路１７から出力される同期信号と、パルス幅検知回路３８からの出力信号との同期検出を図る。そして、出力信号(K)におけるパルスを複数回検知した場合に、出力回路１８に対して、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を正常検知したことを示す検知信号を発する。
【００９５】
次に、図１３（ｂ）は、受光素子１３で検知された入力光が外乱光である場合のパルス幅検知回路３８における各点の動作波形を示す。
【００９６】
ここで、本実施の形態で想定される外乱光は、例えばインバータ駆動方式の蛍光灯の光である。また、変調信号発生回路１７で生成される変調信号や同期信号のパルス幅は、上記インバータ蛍光灯の光において生じるパルスよりも広いパルス幅を有するように設定される。即ち、受光素子１３においてインバータ蛍光灯の光が外乱光として検出された時、その検出光におけるパルス幅は、発光素子１２からの出力パルス光を正常検出した場合のパルス幅よりも狭いものとなる。
【００９７】
この場合、コンパレータ出力信号(G)のパルス幅は、変調信号発生回路１７から入力される同期信号(I)のパルス幅よりも狭いため、ＡＮＤ回路３９の出力信号(J)において発生しているパルスのパルス数、即ち、カウンタ回路４０におけるカウント数は、発光素子駆動回路１１に入力される変調信号に対応するクロック数に満たないものとなる。その結果、判定回路４１は、コンパレータ出力信号(G)のパルス幅が所望の幅でないと判定し、受光素子１３に検知された光パルスは外乱光による誤検知であるとして、復調回路１６への出力信号(K)においてパルスを発生させない。
【００９８】
これにより、その後段の復調回路１６へのパルス信号入力がなされないため物体検知回路の信号出力がなされない。
【００９９】
上記の通り、物体検知回路において受光同期変調信号を検知する手段として、パルス幅を検知する回路を設けることにより、正規の同期信号と外乱光との識別が可能となり、より精度の高い検出が可能になる。
【０１００】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施形態について図１４ないし図１６に基づいて説明すると以下の通りである。先ずは、本実施の形態３に係る物体検出回路の構成例を図１４に示す。
【０１０１】
図１４に示す物体検出回路４２は、光パルス変調型であり、発光素子駆動回路１１、発光素子１２、受光素子１３、増幅回路１４、コンパレータ回路１５、パルス数検知回路４３、復調回路１６、変調信号発生回路１７、出力回路１８を備えて構成されている。即ち、物体検出回路４２は、図１１に示す物体検出回路３７と比べ、パルス幅検知回路３８に代えてパルス数検知回路４３を備えた構成である。それ以外の構成は、図１１に示す物体検出回路３７と同一の構成であるので、以下では詳細な説明は省略する。
【０１０２】
図１４に示す物体検出回路４２においても、発光素子駆動回路１１からコンパレータ回路１５までの構成及び動作は、図１７に示す発光素子駆動回路１０１からコンパレータ回路１０５までの構成及び動作と同じである。従って、パルス数検知回路４３には、図１８または図１９に示すようなコンパレータ出力電圧(D)が入力される。
【０１０３】
パルス数検知回路４３は、コンパレータ出力電圧(D)において検知パルスが発生している場合、そのパルス数を検出することによって、上記検知パルスが、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を正常検知したものであるのか、あるいは外乱光による誤検知であるのかを判定する。
【０１０４】
パルス数検知回路４３の構成例を図１５に示す。また、図１６（ａ）は、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を正常検知した場合の、パルス数検知回路４３における各点の動作波形を示す。
【０１０５】
パルス数検知回路４３は、図１５に示すように、カウンタ回路４４及び判定回路４５を備えて構成されている。
【０１０６】
カウンタ回路４４には、コンパレータ回路１５の出力信号（図１５及び図１６（ａ）における(G)）と、変調信号発生回路１７からの同期信号（図１５及び図１６（ａ）における(H)）とが入力される。カウンタ回路４４は、上記同期信号(H)が入力している期間、コンパレータ出力信号(G)において発生しているパルスのカウント動作を行い、そのカウント数を判定回路４５へ出力する。
【０１０７】
受光素子１３が、被検出物体の有無に応じて発光素子１２からの出力パルス光を正常検知している場合、コンパレータ出力信号(G)において発生しているパルスは、同期信号(H)の入力期間（同期信号期間）内において１つのパルスを有する。
【０１０８】
判定回路４５は、カウンタ回路４４におけるカウント数が所望のカウント数か否かを判定（即ち、同期信号期間内におけるコンパレータ出力信号(G)のパルス数が所望の数かどうかを判定）し、所望の数（この場合は１）であれば、受光素子１３において正常な出力パルス光が検知されたことを示すため、復調回路１６への出力信号(I)においてパルスを発生させる。
【０１０９】
次に、図１６（ｂ）は、受光素子１３で検知された入力光が外乱光である場合のパルス数検知回路４３における各点の動作波形を示す。
【０１１０】
ここでも、本実施の形態で想定される外乱光は、例えばインバータ駆動方式の蛍光灯の光である。また、変調信号発生回路１７で生成される変調信号や同期信号のパルス幅は、上記インバータ蛍光灯の光において生じるパルスが同期信号期間内に複数回含まれるように設定される。即ち、受光素子１３においてインバータ蛍光灯の光が外乱光として検出された時、その検出光におけるパルス数は、発光素子１２からの出力パルス光を正常検出した場合のパルス数よりも多いものとなる。
【０１１１】
一般的に、インバータの蛍光灯は２０ＫＨｚ〜７０ＫＨｚ程度の周波数で駆動されている。この場合の周期は１４ｕｓ〜５０ｕｓである。上記パルス数検知回路４３においてインバータ外乱光を複数回以上検知することにより正規の信号光との識別を確実に実施するには、正規の同期信号光のパルス幅を１００ｕｓ以上にすることが好適である。
【０１１２】
受光素子１３で検知された入力光が外乱光である場合、コンパレータ出力信号(G)のパルスは、同期信号期間内において複数のパルスを有する。その結果、判定回路４５は、コンパレータ出力信号(G)のパルス数が所望の数でないと判定し、受光素子１３に検知された光パルスは外乱光による誤検知であるとして、復調回路１６への出力信号(I)においてパルスを発生させない。
【０１１３】
これにより、その後段の復調回路１６へのパルス信号入力がなされないため物体検知回路の信号出力がなされない。
【０１１４】
上記の通り、物体検知回路において受光同期変調信号を検知する手段として、パルス数を検知する回路を設けることにより、正規の同期信号と外乱光との識別が可能となり、より精度の高い検出が可能になる。
【０１１５】
尚、上記実施の形態２及び３に示す物体検出回路は、発光素子を除きモノリシック集積回路上に構成することが可能である。これにより、上記物体検出回路を備えたフォトインタラプタや光電スイッチ等の物体検出装置では、より小型化された物体検出装置の提供が可能になる。
【０１１６】
また、上記物体検出回路に可視光カットのフィルタあるいは樹脂パッケージを組み合わせることにより、よりインバータ外乱光の入射が減り、より精度の高い物体検出装置の提供が可能になる。
【０１１７】
一般的にインバータ蛍光灯による外乱光は可視光、物体検出装置からの照射光は赤外光である。故に可視光カットフィルタあるいは可視光カット樹脂パッケージを物体検出装置の受光素子の前面に設けることによりインバータ外乱光の入力を低減することができ、正規の赤外信号光との識別が容易になる。
【０１１８】
さらに、モノリシック上に構成した物体検出回路の上に、同じモノリシック上の可視光カットフィルタを構成することにより、物体検出回路をさらに小型化でき、より検出精度の高い物体検出装置の提供が可能になる。
【０１１９】
実施の形態１〜実施の形態３に記載の、物体検出回路１、３７、４２を用いることにより、信号光と外乱光の判別が可能となり誤検出のない検出精度の高い検出装置が実現可能になる。インバータ蛍光灯以外の光が、光パルス変調型物体検出装置の外乱光として入射し、発光周期が光パルス変調型物体検出装置の変調信号光と同期してもパルス信号検出可能であるため、その検出精度を劣化させることなく、より検出精度の高い検出装置が実現可能になる。またより小型化された物体検出装置の提供が可能になる。
【０１２０】
なお、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。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明の物体検出回路は、検知光の波長を判別することが可能であり、上記外乱光が入射した場合の誤検知を防止出来るので、複写機及びプリンタ等のＦＡ機器及びＯＡ機器、あるいはアミューズメント機器におけるコイン及び玉等の検出装置等の物体検出装置に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施形態に係る物体検出回路のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る信号検出回路の回路図である。
【図３】本発明の実施例に係る受光素子の断面図である。
【図４】フォトダイオードの相対感度−波長特性の一例を示すグラフである。
【図５】赤外発光ダイオードの相対光強度−波長特性の一例を示すグラフである。
【図６】蛍光灯の相対光強度-波長特性の一例を示すグラフである。
【図７】図７（ａ）は、同期変調信号である赤外光が受光素子に入力される場合の、図７（ｂ）は、外乱光である蛍光灯の光が受光素子に入力される場合の、本発明の実施形態に係る信号検出回路の動作を示す。
【図８】本発明の他の実施例に係る受光素子の断面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施例に係る信号検出回路の回路図である。
【図１０】図１０（ａ）は、同期変調信号である赤外光が受光素子に入力される場合の、図１０（ｂ）は、外乱光である蛍光灯の光が受光素子に入力される場合の、本発明のさらに他の実施例に係る信号検出回路の動作を示す。
【図１１】本発明の他の実施形態を示すものであり、実施の形態２に係る物体検出回路の要部構成を示すブロック図である。
【図１２】上記物体検出回路におけるパルス幅検知回路の構成を示すブロック図である。
【図１３】上記パルス幅検知回路における各点の動作波形を示す波形図であり、（ａ）は被検出物体の有無に応じて発光素子からの出力パルス光を正常検知した場合の波形図、（ｂ）は受光素子で検知された入力光が外乱光である場合の波形図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、実施の形態３に係る物体検出回路の要部構成を示すブロック図である。
【図１５】上記物体検出回路におけるパルス数検知回路の構成を示すブロック図である。
【図１６】上記パルス幅検知回路における各点の動作波形を示す波形図であり、（ａ）は被検出物体の有無に応じて発光素子からの出力パルス光を正常検知した場合の波形図、（ｂ）は受光素子で検知された入力光が外乱光である場合の波形図である。
【図１７】従来の物体検出回路の要部構成を示すブロック図である。
【図１８】上記従来の物体検出回路において、被検出物体の有無に応じて発光素子からの出力パルス光を正常検知した場合の動作波形を示す波形図である。
【図１９】上記従来の物体検出回路において、受光素子で検知された入力光が外乱光である場合の動作波形を示す波形図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１、３７、４２ 物体検出回路
１１ 発光素子駆動回路
１２ 発光素子
１３、２７ 受光素子
１４、３４ 増幅回路
１５、３５ コンパレータ回路
１６ 復調回路
１７ 変調信号発生回路
１８ 出力回路
１９ 信号検出回路（波長判別手段）
２０ 受光素子
２１、２２、２８、２９ Ｐ型半導体
２３、２４、３０ Ｎ型半導体
２５、２６、３１、３２ ＰＮ接合部
３３ 信号検出回路
３６ 電源
３８ パルス幅検知回路（受光パルス判定部）
３９ ＡＮＤ回路
４０ カウンタ回路
４１、４４ 判定回路
４３、４５ パルス数検知回路（受光パルス判定部）
ＡＭＰ、ＡＭＰ１、ＡＭＰ２ アンプ
ＣＯＭＰ、ＣＯＭＰ１ コンパレータ
Ｉｐｄ１、Ｉｐｄ２ 出力電流
ＰＤ１、ＰＤ２ フォトダイオード
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２ 抵抗
Ｖ 判定値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス変調された光を照射する発光素子と、
被検出物体の有無に応じて上記発光素子からの出力パルス光を受光する受光素子と、
上記受光素子にて検知されたパルス光の波長を判別する波長判別手段とを備えたことを特徴とする物体検出回路。
【請求項２】
上記波長判別手段は、ピーク感度波長の異なる２つのフォトダイオード、増幅回路及びコンパレータ回路を有することを特徴とする請求項１に記載の物体検出回路。
【請求項３】
上記２つのフォトダイオードをモノリシック集積回路上に構成したことを特徴とする請求項２に記載の物体検出回路。
【請求項４】
上記２つのフォトダイオードのカソードを共通にしたことを特徴とする請求項３に記載の物体検出回路。
【請求項５】
上記受光素子にて検知されたパルス光が、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する受光パルス判定部をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の物体検出回路。
【請求項６】
上記受光パルス判定部は、上記受光素子にて検知されたパルス光のパルス幅が上記発光素子から照射されるパルス幅に一致するか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載の物体検出回路。
【請求項７】
上記受光パルス判定部は、
上記受光素子にて検知されたパルス光と基準クロック信号とを入力とするＡＮＤ回路と、
上記ＡＮＤ回路の出力におけるパルス数をカウントするカウンタ回路と、
上記カウンタ回路においてカウントされたパルス数が所定数であるか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する判定回路とを備えていることを特徴とする請求項６に記載の物体検出回路。
【請求項８】
上記受光パルス判定部は、上記受光素子にて検知されたパルス光の、所定期間内のパルス数に基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載の物体検出回路。
【請求項９】
上記受光パルス判定部は、
上記受光素子にて検知されたパルス光の、所定期間内のパルス数をカウントするカウンタ回路と、
上記カウンタ回路においてカウントされたパルス数が所定数であるか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する判定回路とを備えていることを特徴とする請求項８に記載の物体検出回路。
【請求項１０】
上記発光素子を除く部分をモノリシック集積回路上に構成したことを特徴とする請求項１ないし９の何れか一項に記載の物体検出回路。
【請求項１１】
上記請求項１ないし１０の何れか一項に記載の物体検出回路を備えたことを特徴とする物体検出装置。
【請求項１２】
上記受光素子の前面に可視光カット手段を備えたことを特徴とする請求項１１に記載の物体検出装置。
【請求項１３】
上記請求項１０に記載の物体検出回路を備えており、
上記受光素子の前面に、可視光カット手段を同一のモノリシック集積回路上に設けたことを特徴とする物体検出装置。
【請求項１】
パルス変調された光を照射する発光素子と、
被検出物体の有無に応じて上記発光素子からの出力パルス光を受光する受光素子と、
上記受光素子にて検知されたパルス光の波長を判別する波長判別手段とを備えたことを特徴とする物体検出回路。
【請求項２】
上記波長判別手段は、ピーク感度波長の異なる２つのフォトダイオード、増幅回路及びコンパレータ回路を有することを特徴とする請求項１に記載の物体検出回路。
【請求項３】
上記２つのフォトダイオードをモノリシック集積回路上に構成したことを特徴とする請求項２に記載の物体検出回路。
【請求項４】
上記２つのフォトダイオードのカソードを共通にしたことを特徴とする請求項３に記載の物体検出回路。
【請求項５】
上記受光素子にて検知されたパルス光が、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する受光パルス判定部をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の物体検出回路。
【請求項６】
上記受光パルス判定部は、上記受光素子にて検知されたパルス光のパルス幅が上記発光素子から照射されるパルス幅に一致するか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載の物体検出回路。
【請求項７】
上記受光パルス判定部は、
上記受光素子にて検知されたパルス光と基準クロック信号とを入力とするＡＮＤ回路と、
上記ＡＮＤ回路の出力におけるパルス数をカウントするカウンタ回路と、
上記カウンタ回路においてカウントされたパルス数が所定数であるか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する判定回路とを備えていることを特徴とする請求項６に記載の物体検出回路。
【請求項８】
上記受光パルス判定部は、上記受光素子にて検知されたパルス光の、所定期間内のパルス数に基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載の物体検出回路。
【請求項９】
上記受光パルス判定部は、
上記受光素子にて検知されたパルス光の、所定期間内のパルス数をカウントするカウンタ回路と、
上記カウンタ回路においてカウントされたパルス数が所定数であるか否かに基づいて、上記発光素子からの出力パルス光であるか否かを判定する判定回路とを備えていることを特徴とする請求項８に記載の物体検出回路。
【請求項１０】
上記発光素子を除く部分をモノリシック集積回路上に構成したことを特徴とする請求項１ないし９の何れか一項に記載の物体検出回路。
【請求項１１】
上記請求項１ないし１０の何れか一項に記載の物体検出回路を備えたことを特徴とする物体検出装置。
【請求項１２】
上記受光素子の前面に可視光カット手段を備えたことを特徴とする請求項１１に記載の物体検出装置。
【請求項１３】
上記請求項１０に記載の物体検出回路を備えており、
上記受光素子の前面に、可視光カット手段を同一のモノリシック集積回路上に設けたことを特徴とする物体検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００９−１７７７２１（Ｐ２００９−１７７７２１Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６６４７（Ｐ２００８−１６６４７）
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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