JPH04307340A - 光センサおよびその動作方法 - Google Patents
光センサおよびその動作方法Info
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- JPH04307340A JPH04307340A JP3096152A JP9615291A JPH04307340A JP H04307340 A JPH04307340 A JP H04307340A JP 3096152 A JP3096152 A JP 3096152A JP 9615291 A JP9615291 A JP 9615291A JP H04307340 A JPH04307340 A JP H04307340A
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は，発光素子と，この発
光素子によって発光された光を間接的または直接的に受
光する受光素子とを備え，受光素子の出力信号のレベル
またはその変化等に応じてセンサ出力を発生する，たと
えば光電スイッチ等の能動型光センサ，およびその動作
方法に関する。
光素子によって発光された光を間接的または直接的に受
光する受光素子とを備え，受光素子の出力信号のレベル
またはその変化等に応じてセンサ出力を発生する，たと
えば光電スイッチ等の能動型光センサ，およびその動作
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】能動型センサにおけるやっかいな問題は
外乱光の存在である。外乱光は，太陽光のようなほぼ一
定の光量をもつ直流光，ランダムに変化する光，蛍光灯
光のような一定の周期をもって変化する光に分類するこ
とができる。
外乱光の存在である。外乱光は，太陽光のようなほぼ一
定の光量をもつ直流光，ランダムに変化する光，蛍光灯
光のような一定の周期をもって変化する光に分類するこ
とができる。
【０００３】受光素子から得られる受光信号から直流光
に基づく電気信号成分を除去するのは電子回路上比較的
容易である。しかしながら，変動する光成分の除去は困
難を伴うことが多い。
に基づく電気信号成分を除去するのは電子回路上比較的
容易である。しかしながら，変動する光成分の除去は困
難を伴うことが多い。
【０００４】そこで従来は，図７（Ａ）に示すように，
一定周期の駆動パルス信号により発光素子を駆動し，こ
の駆動パルス信号に同期して受光素子から出力される受
光パルスが所定回数連続するかどうかを判定していた。 駆動パルスはたとえばパルス幅数μｓ，周期０．５ 〜
１ｍｍｓ程度である。
一定周期の駆動パルス信号により発光素子を駆動し，こ
の駆動パルス信号に同期して受光素子から出力される受
光パルスが所定回数連続するかどうかを判定していた。 駆動パルスはたとえばパルス幅数μｓ，周期０．５ 〜
１ｍｍｓ程度である。
【０００５】図７（Ｂ）に示すように，たとえば５個以
上の連続する受光パルスが得られたときに，対象物検知
を示すセンサ信号を出力する。図７（Ｃ）に示すように
，受光パルスが５個以上連続しない場合には，外乱光に
起因する受光パルスであるとみなしてセンサ信号を出力
しない。
上の連続する受光パルスが得られたときに，対象物検知
を示すセンサ信号を出力する。図７（Ｃ）に示すように
，受光パルスが５個以上連続しない場合には，外乱光に
起因する受光パルスであるとみなしてセンサ信号を出力
しない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
方法は，もし駆動パルスと同期する外乱光が存在する場
合には有効ではない。
方法は，もし駆動パルスと同期する外乱光が存在する場
合には有効ではない。
【０００７】たとえば家庭用インバータ型蛍光灯からの
光の変動周波数は４０ＫＨｚ〜６０ＫＨｚであり，駆動
パルスの周波数の整数倍になることがあり得る。
光の変動周波数は４０ＫＨｚ〜６０ＫＨｚであり，駆動
パルスの周波数の整数倍になることがあり得る。
【０００８】そこで，このような一定周期で変動する外
乱光の一周期内に複数個の駆動パルスを発生するように
駆動パルスの周波数を高めることが一応考えられる。そ
うすることにより，外乱光の明るい時点と暗い時点の両
方で発光素子から光が発生するから，対象物が存在する
場合には図７（Ｂ）に示すように数多く連続する受光パ
ルスが得られ，対象物が存在しない場合には図７（Ｃ）
に示すように受光パルスは多数個連続的に途切れる。
乱光の一周期内に複数個の駆動パルスを発生するように
駆動パルスの周波数を高めることが一応考えられる。そ
うすることにより，外乱光の明るい時点と暗い時点の両
方で発光素子から光が発生するから，対象物が存在する
場合には図７（Ｂ）に示すように数多く連続する受光パ
ルスが得られ，対象物が存在しない場合には図７（Ｃ）
に示すように受光パルスは多数個連続的に途切れる。
【０００９】しかしながらこのような方法では，上述し
たインバータ型蛍光灯からの光のように外乱光の周波数
が高い場合には，非常に高い周波数で発光素子をパルス
駆動しなければならない。そうすると，発光素子から出
力される光の光量が低下するので高い精度の検出感度を
得ることができない。受光素子の開口を大きくすること
や受光素子の出力信号を増幅する増幅器のゲインを上げ
ることも一応考えられるが，そうすると応答が遅くなり
，高い周波数に追従し得ない。
たインバータ型蛍光灯からの光のように外乱光の周波数
が高い場合には，非常に高い周波数で発光素子をパルス
駆動しなければならない。そうすると，発光素子から出
力される光の光量が低下するので高い精度の検出感度を
得ることができない。受光素子の開口を大きくすること
や受光素子の出力信号を増幅する増幅器のゲインを上げ
ることも一応考えられるが，そうすると応答が遅くなり
，高い周波数に追従し得ない。
【００１０】この発明は，高い周波数で変動する外乱光
が存在する場合にも高い精度でセンサ出力を得ることが
できる光センサおよびその動作方法を提供することを目
的とする。
が存在する場合にも高い精度でセンサ出力を得ることが
できる光センサおよびその動作方法を提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１の発明は，発光素子
とこの発光素子によって発光された光を受光する受光素
子とを有し，受光素子の出力信号に応じてセンサ出力を
発生する能動型光センサにおいて，周期的に変動する外
乱光の周期の半分以上のパルス幅をもつ駆動信号により
上記発光素子を駆動する手段，上記駆動信号に同期して
上記受光素子から出力される受光信号を上記外乱光の半
周期以上にわたる範囲内の複数時点でサンプリングする
手段，およびサンプリングされた複数のレベルのすべて
が所定のしきい値レベルを超えているときにセンサ信号
を発生する判定手段を備えている。
とこの発光素子によって発光された光を受光する受光素
子とを有し，受光素子の出力信号に応じてセンサ出力を
発生する能動型光センサにおいて，周期的に変動する外
乱光の周期の半分以上のパルス幅をもつ駆動信号により
上記発光素子を駆動する手段，上記駆動信号に同期して
上記受光素子から出力される受光信号を上記外乱光の半
周期以上にわたる範囲内の複数時点でサンプリングする
手段，およびサンプリングされた複数のレベルのすべて
が所定のしきい値レベルを超えているときにセンサ信号
を発生する判定手段を備えている。
【００１２】上記駆動パルスのパルス幅を，たとえば外
乱光の周期の２倍以上のように非常に長くした場合には
，上記サンプリング手段を，上記外乱光に非同期のサン
プリング時点で上記受光素子の受光信号をサンプリング
するように構成する。
乱光の周期の２倍以上のように非常に長くした場合には
，上記サンプリング手段を，上記外乱光に非同期のサン
プリング時点で上記受光素子の受光信号をサンプリング
するように構成する。
【００１３】第１の発明による光センサの動作方法は，
発光素子とこの発光素子によって発光された光を受光す
る受光素子とを有し，受光素子の出力信号に応じてセン
サ出力を発生する能動型光センサにおいて，周期的に変
動する外乱光の周期の半分以上のパルス幅をもつ駆動信
号により上記発光素子を駆動し，上記駆動信号に同期し
て上記受光素子から出力される受光信号を上記外乱光の
半周期以上にわたる範囲内の複数時点でサンプリングし
，サンプリングされた複数のレベルのすべてが所定のし
きい値レベルを超えているかどうかを判定し，超えてい
るときにセンサ信号を発生するものである。
発光素子とこの発光素子によって発光された光を受光す
る受光素子とを有し，受光素子の出力信号に応じてセン
サ出力を発生する能動型光センサにおいて，周期的に変
動する外乱光の周期の半分以上のパルス幅をもつ駆動信
号により上記発光素子を駆動し，上記駆動信号に同期し
て上記受光素子から出力される受光信号を上記外乱光の
半周期以上にわたる範囲内の複数時点でサンプリングし
，サンプリングされた複数のレベルのすべてが所定のし
きい値レベルを超えているかどうかを判定し，超えてい
るときにセンサ信号を発生するものである。
【００１４】上記駆動パルスのパルス幅を，たとえば外
乱光の周期の２倍以上のように非常に長くした場合には
，上記外乱光に非同期のサンプリング時点で上記受光素
子の受光信号をサンプリングする。
乱光の周期の２倍以上のように非常に長くした場合には
，上記外乱光に非同期のサンプリング時点で上記受光素
子の受光信号をサンプリングする。
【００１５】第２の発明は，発光素子とこの発光素子に
よって発光された光を受光する受光素子とを有し，受光
素子の出力信号に応じてセンサ出力を発生する能動型光
センサにおいて，周期的に変動する外乱光と異なる周期
をもつパルス駆動信号によって上記発光素子を駆動する
手段，上記駆動信号に同期して上記発光素子から出力さ
れる受光信号を，上記駆動パルス信号のパルス幅の複数
時点でサンプリングする手段，および相前後する少なく
とも２つの駆動パルスに同期して得られる少なくとも２
つの受光信号についてサンプリングされたすべてのレベ
ルが所定のしきい値を超えているときにセンサ信号を発
生する判定手段を備えている。
よって発光された光を受光する受光素子とを有し，受光
素子の出力信号に応じてセンサ出力を発生する能動型光
センサにおいて，周期的に変動する外乱光と異なる周期
をもつパルス駆動信号によって上記発光素子を駆動する
手段，上記駆動信号に同期して上記発光素子から出力さ
れる受光信号を，上記駆動パルス信号のパルス幅の複数
時点でサンプリングする手段，および相前後する少なく
とも２つの駆動パルスに同期して得られる少なくとも２
つの受光信号についてサンプリングされたすべてのレベ
ルが所定のしきい値を超えているときにセンサ信号を発
生する判定手段を備えている。
【００１６】第２の発明による光センサの動作方法は，
発光素子とこの発光素子によって発光された光を受光す
る受光素子とを有し，受光素子の出力信号に応じてセン
サ出力を発生する能動型光センサにおいて，周期的に変
動する外乱光と異なる周期をもつパルス駆動信号によっ
て上記発光素子を駆動し，上記駆動信号に同期して上記
発光素子から出力される受光信号を，上記駆動パルス信
号のパルス幅の複数時点でサンプリングし，相前後する
少なくとも２つの駆動パルスに同期して得られる少なく
とも２つの受光信号についてサンプリングされたすべて
のレベルが所定のしきい値を超えているかどうかを判定
し，超えているときにセンサ信号を発生する。
発光素子とこの発光素子によって発光された光を受光す
る受光素子とを有し，受光素子の出力信号に応じてセン
サ出力を発生する能動型光センサにおいて，周期的に変
動する外乱光と異なる周期をもつパルス駆動信号によっ
て上記発光素子を駆動し，上記駆動信号に同期して上記
発光素子から出力される受光信号を，上記駆動パルス信
号のパルス幅の複数時点でサンプリングし，相前後する
少なくとも２つの駆動パルスに同期して得られる少なく
とも２つの受光信号についてサンプリングされたすべて
のレベルが所定のしきい値を超えているかどうかを判定
し，超えているときにセンサ信号を発生する。
【００１７】
【作用】第１の発明は特に外乱光の周波数が高い場合に
有効である。
有効である。
【００１８】第１の発明によると，周期的に変動する外
乱光の周期の半分以上のパルス幅をもつ駆動信号により
上記発光素子が駆動される。上記駆動信号に同期して上
記受光素子から出力される受光信号が上記外乱光の半周
期以上にわたる範囲内の複数時点でサンプリングされる
。このサンプリングされた複数のレベルのすべてが所定
のしきい値レベルを超えているかどうかが判定され，超
えているときにセンサ信号が発生する。
乱光の周期の半分以上のパルス幅をもつ駆動信号により
上記発光素子が駆動される。上記駆動信号に同期して上
記受光素子から出力される受光信号が上記外乱光の半周
期以上にわたる範囲内の複数時点でサンプリングされる
。このサンプリングされた複数のレベルのすべてが所定
のしきい値レベルを超えているかどうかが判定され，超
えているときにセンサ信号が発生する。
【００１９】第２の発明は特に，外乱光の周波数が低い
場合に有効である。
場合に有効である。
【００２０】第２の発明によると，周期的に変動する外
乱光と異なる周期をもつパルス駆動信号によって上記発
光素子が駆動される。上記駆動信号に同期して上記発光
素子から出力される受光信号が，上記駆動パルス信号の
パルス幅の複数時点でサンプリングされる。相前後する
少なくとも２つの駆動パルスに同期して得られる少なく
とも２つの受光信号についてサンプリングされたすべて
のレベルが所定のしきい値を超えているかどうかが判定
され，超えているときにセンサ信号が発生する。
乱光と異なる周期をもつパルス駆動信号によって上記発
光素子が駆動される。上記駆動信号に同期して上記発光
素子から出力される受光信号が，上記駆動パルス信号の
パルス幅の複数時点でサンプリングされる。相前後する
少なくとも２つの駆動パルスに同期して得られる少なく
とも２つの受光信号についてサンプリングされたすべて
のレベルが所定のしきい値を超えているかどうかが判定
され，超えているときにセンサ信号が発生する。
【００２１】
【発明の効果】第１の発明によると，受光信号のサンプ
リング時点が外乱光の明るい時点と暗い時点の両方を含
むように設定されている。したがって外乱光のみが受光
素子に入射したときには，複数時点でサンプリングされ
たレベルのすべてが連続して所定レベルを超えることは
ない。したがって，外乱光の影響を排除した高精度のセ
ンサ出力が得られる。
リング時点が外乱光の明るい時点と暗い時点の両方を含
むように設定されている。したがって外乱光のみが受光
素子に入射したときには，複数時点でサンプリングされ
たレベルのすべてが連続して所定レベルを超えることは
ない。したがって，外乱光の影響を排除した高精度のセ
ンサ出力が得られる。
【００２２】外乱光の周波数が高くてもサンプリング間
隔を短く設定すれば足り，発光素子の駆動パルスを高周
波数にする必要は全くない。したがって，発光素子，受
光素子等の応答時間には影響されない。
隔を短く設定すれば足り，発光素子の駆動パルスを高周
波数にする必要は全くない。したがって，発光素子，受
光素子等の応答時間には影響されない。
【００２３】受光信号のサンプリングは，たとえサンプ
リング間隔が短くても，比較的簡単な回路で実現できる
ので回路構成が簡素になる。
リング間隔が短くても，比較的簡単な回路で実現できる
ので回路構成が簡素になる。
【００２４】さらに，外乱光の周波数が高ければ高いほ
どサンプリング間隔を短くすることができ，早い応答を
実現することができる。
どサンプリング間隔を短くすることができ，早い応答を
実現することができる。
【００２５】上述のように発光素子のパルス駆動周期は
短くする必要がなく，比較的長く設定することができる
。もし，比較的長い周期の外乱光が存在し，その周期と
発光素子のパルス駆動周期とが一致してしまった場合に
は誤検知となるおそれがある。
短くする必要がなく，比較的長く設定することができる
。もし，比較的長い周期の外乱光が存在し，その周期と
発光素子のパルス駆動周期とが一致してしまった場合に
は誤検知となるおそれがある。
【００２６】第２の発明は，発光素子を外乱光の周期と
異なる周期で駆動し，しかも相前後する２つの駆動パル
スの各パルス幅内で複数回サンプリングされた受光信号
のレベルが連続して所定レベルを超えているかどうかを
判定しているので，外乱光の変動周期が長い場合でも正
確なセンサ出力の発生が可能である。
異なる周期で駆動し，しかも相前後する２つの駆動パル
スの各パルス幅内で複数回サンプリングされた受光信号
のレベルが連続して所定レベルを超えているかどうかを
判定しているので，外乱光の変動周期が長い場合でも正
確なセンサ出力の発生が可能である。
【００２７】
【実施例】図１はこの発明の実施例を示すもので，光セ
ンサの電気的構成を示すブロック図である。図２はこの
光センサの動作を示すタイム・チャートである。
ンサの電気的構成を示すブロック図である。図２はこの
光センサの動作を示すタイム・チャートである。
【００２８】光センサは発光素子としての発光ダイオー
ド１１と，発光ダイオード１１によって発光された光を
受光する受光素子としてのフォトダイオード２１とを含
んでいる。
ド１１と，発光ダイオード１１によって発光された光を
受光する受光素子としてのフォトダイオード２１とを含
んでいる。
【００２９】光センサには非常に高い周波数（外乱光の
周波数の数倍程度）でパルス発振する発振回路３０が含
まれており，発振回路３０のパルス出力はタイミング制
御回路３２に与えられるとともに，分周回路３１に与え
られ所定の分周比で分周される。分周回路３１の出力パ
ルスはタイミング制御回路３２に与えられる。タイミン
グ制御回路３２はこれらのパルス入力を用いて駆動パル
スとラッチ・パルスおよびシフト・パルスとを作成して
出力する。駆動パルスは駆動回路１０に与えられ，この
駆動パルスによって発光ダイオード１１が駆動される。 ラッチ・パルスおよびシフト・パルスはラッチ回路２４
およびシフト・レジスタ２５にそれぞれ与えられる。駆
動パルスのパルス幅が等間隔Ｔに複数（この実施例では
４つ）に分割され，各分割時点にラッチ・パルスおよび
シフト・パルスが位置する。すなわち，この実施例では
駆動パルスのパルス幅内に３個のサンプリング・パルス
（ラッチ・パルス）が含まれている。
周波数の数倍程度）でパルス発振する発振回路３０が含
まれており，発振回路３０のパルス出力はタイミング制
御回路３２に与えられるとともに，分周回路３１に与え
られ所定の分周比で分周される。分周回路３１の出力パ
ルスはタイミング制御回路３２に与えられる。タイミン
グ制御回路３２はこれらのパルス入力を用いて駆動パル
スとラッチ・パルスおよびシフト・パルスとを作成して
出力する。駆動パルスは駆動回路１０に与えられ，この
駆動パルスによって発光ダイオード１１が駆動される。 ラッチ・パルスおよびシフト・パルスはラッチ回路２４
およびシフト・レジスタ２５にそれぞれ与えられる。駆
動パルスのパルス幅が等間隔Ｔに複数（この実施例では
４つ）に分割され，各分割時点にラッチ・パルスおよび
シフト・パルスが位置する。すなわち，この実施例では
駆動パルスのパルス幅内に３個のサンプリング・パルス
（ラッチ・パルス）が含まれている。
【００３０】発光ダイオード１１とフォトダイオード２
１とが対向して配置されている場合（透過型）には，こ
れらの間に対象物が存在しないときに発光ダイオード１
１から出射した光がフォトダイオード２１に光が入力す
る。発光ダイオード１１から出力された光の対象物によ
る反射光を受光する位置にフォトダイオード２１が配置
されている場合（反射型）には，対象物が存在するとき
に上記反射光がフォトダイオードに光が入力する。
１とが対向して配置されている場合（透過型）には，こ
れらの間に対象物が存在しないときに発光ダイオード１
１から出射した光がフォトダイオード２１に光が入力す
る。発光ダイオード１１から出力された光の対象物によ
る反射光を受光する位置にフォトダイオード２１が配置
されている場合（反射型）には，対象物が存在するとき
に上記反射光がフォトダイオードに光が入力する。
【００３１】フォトダイオード２１から出力される受光
信号は，増幅器２２によって増幅され，コンパレータ２
３に与えられる。コンパレータ２３によって受光信号の
レベルが所定のしきい値レベルＴｈ 以上かどうかが判
定される。 受光信号がしきい値レベルＴｈ を超えていればＨレベ
ルの信号が，しきい値レベルＴｈ 以下であればＬレベ
ルの信号がコンパレータ２３から出力される。
信号は，増幅器２２によって増幅され，コンパレータ２
３に与えられる。コンパレータ２３によって受光信号の
レベルが所定のしきい値レベルＴｈ 以上かどうかが判
定される。 受光信号がしきい値レベルＴｈ を超えていればＨレベ
ルの信号が，しきい値レベルＴｈ 以下であればＬレベ
ルの信号がコンパレータ２３から出力される。
【００３２】コンパレータ２３の出力信号は，ラッチ・
パルスのタイミングでラッチ回路２４にラッチされ，こ
のラッチされた信号はシフト・パルスのタイミングで直
列入力並列出力シフト・レジスタ２５に取込まれる。シ
フト・パルスのタイミングでシフト・レジスタ２５内の
信号は順次シフトされていく。この実施例ではシフト・
レジスタは３段シフトのレジスタである。
パルスのタイミングでラッチ回路２４にラッチされ，こ
のラッチされた信号はシフト・パルスのタイミングで直
列入力並列出力シフト・レジスタ２５に取込まれる。シ
フト・パルスのタイミングでシフト・レジスタ２５内の
信号は順次シフトされていく。この実施例ではシフト・
レジスタは３段シフトのレジスタである。
【００３３】シフト・レジスタ２５の各段に記憶されて
いる信号のすべて（３つの信号）がＡＮＤ回路２６に与
えられる。シフト・レジスタ２５の全段の信号がすべて
ＨレベルになったときにＡＮＤ回路２６からＨレベルの
信号が出力される。このＡＮＤ回路２６の出力信号は駆
動パルスの立下りのタイミングでラッチ回路２７にラッ
チされる。ラッチ回路２７の出力信号がセンサ出力であ
る。
いる信号のすべて（３つの信号）がＡＮＤ回路２６に与
えられる。シフト・レジスタ２５の全段の信号がすべて
ＨレベルになったときにＡＮＤ回路２６からＨレベルの
信号が出力される。このＡＮＤ回路２６の出力信号は駆
動パルスの立下りのタイミングでラッチ回路２７にラッ
チされる。ラッチ回路２７の出力信号がセンサ出力であ
る。
【００３４】図２から分るように，受光信号がすべての
ラッチ・パルスの出力時点でコンパレータ２３のしきい
値レベルＴｈ を超えていれば，Ｈレベルのセンサ出力
が得られる。上記の動作は駆動パルスによって発光ダイ
オード１１が発光する毎に繰返して行なわれる。
ラッチ・パルスの出力時点でコンパレータ２３のしきい
値レベルＴｈ を超えていれば，Ｈレベルのセンサ出力
が得られる。上記の動作は駆動パルスによって発光ダイ
オード１１が発光する毎に繰返して行なわれる。
【００３５】図３は受光信号の一例を示している。矢印
Ａで示す部分は，周期的に変動する外乱光による受光信
号であり，矢印Ｂで示す部分は外乱光に発光ダイオード
１１からの光が重畳することにより形成される受光信号
である。
Ａで示す部分は，周期的に変動する外乱光による受光信
号であり，矢印Ｂで示す部分は外乱光に発光ダイオード
１１からの光が重畳することにより形成される受光信号
である。
【００３６】外乱光は周期的に変動しているので，明る
い部分（受光信号のレベルが高い部分）と暗い部分（受
光信号のレベルが低い部分）とがある。便宜的にしきい
値レベルＴｈ をこれらの両部分の中間のレベルに設定
する。
い部分（受光信号のレベルが高い部分）と暗い部分（受
光信号のレベルが低い部分）とがある。便宜的にしきい
値レベルＴｈ をこれらの両部分の中間のレベルに設定
する。
【００３７】外乱光の明るい部分による受光信号レベル
はしきい値レベルＴｈを超えているので誤検知を生じさ
せる。駆動パルスの幅内において，外乱光の暗い部分に
よる受光信号のレベルが１つでもサンプリングされれば
，３つのサンプリング時点でサンプリングされたレベル
は連続してＨレベルにならないからＡＮＤ回路２６の出
力はＨレベルにはならない。すなわち誤検知しない。
はしきい値レベルＴｈを超えているので誤検知を生じさ
せる。駆動パルスの幅内において，外乱光の暗い部分に
よる受光信号のレベルが１つでもサンプリングされれば
，３つのサンプリング時点でサンプリングされたレベル
は連続してＨレベルにならないからＡＮＤ回路２６の出
力はＨレベルにはならない。すなわち誤検知しない。
【００３８】このための条件は，駆動パルスの幅が外乱
光の暗い部分を常に含む幅であること，すなわち外乱光
の周期の少なくとも半分以上あることである。図示のよ
うに１周期程度のパルス幅をもっていることが好ましい
。他の条件は，外乱光の暗い部分による受光信号をサン
プリングできること，すなわちサンプリング時点が外乱
光の周期の少なくとも半分以上にわたって存在している
ことである。
光の暗い部分を常に含む幅であること，すなわち外乱光
の周期の少なくとも半分以上あることである。図示のよ
うに１周期程度のパルス幅をもっていることが好ましい
。他の条件は，外乱光の暗い部分による受光信号をサン
プリングできること，すなわちサンプリング時点が外乱
光の周期の少なくとも半分以上にわたって存在している
ことである。
【００３９】駆動パルスの幅が非常に長く，外乱光の数
周期程度の範囲にわたるときには，サンプリング時点と
外乱光の明るい部分とが常に一致してしまうことがあり
うる。このような場合には，サンプリング時点が外乱光
の暗い部分にも存在しうるように，サンプリング・タイ
ミングを外乱光と非同期とする。
周期程度の範囲にわたるときには，サンプリング時点と
外乱光の明るい部分とが常に一致してしまうことがあり
うる。このような場合には，サンプリング時点が外乱光
の暗い部分にも存在しうるように，サンプリング・タイ
ミングを外乱光と非同期とする。
【００４０】駆動パルスの周期は外乱光の周期と関係な
く定めることができ，比較的長い周期とすることが可能
である。
く定めることができ，比較的長い周期とすることが可能
である。
【００４１】具体例として外乱光がインバータ型蛍光灯
からの光である場合を考える。この蛍光灯光の周波数は
４０ＫＨｚ〜６０ＫＨｚである。
からの光である場合を考える。この蛍光灯光の周波数は
４０ＫＨｚ〜６０ＫＨｚである。
【００４２】図４（Ａ）を参照して，６０ＫＨｚにおい
て，３つのサンプリング時点の少なくとも１つが暗い部
分に該当する（第３回目のサンプリングが第２周期目に
またがらない）条件は次の通りである。Ｔはサンプリン
グ周期である。
て，３つのサンプリング時点の少なくとも１つが暗い部
分に該当する（第３回目のサンプリングが第２周期目に
またがらない）条件は次の通りである。Ｔはサンプリン
グ周期である。
【００４３】
【数１】２Ｔ＜（１／６０×１０３ ） ‥‥式１
【
００４４】図４（Ｂ）を参照して，４０ＫＨｚにおいて
サンプリング時点の少なくとも１つが暗い部分に該当す
る（第３回目のサンプリングが半周期内に入らない）条
件は次の通りである。
００４４】図４（Ｂ）を参照して，４０ＫＨｚにおいて
サンプリング時点の少なくとも１つが暗い部分に該当す
る（第３回目のサンプリングが半周期内に入らない）条
件は次の通りである。
【００４５】
【数２】２Ｔ＞１／（４０×１０３ ）×１／２
‥‥式２
‥‥式２
【００４６】式１および式２を満足するサンプ
リング周期Ｔは以下の通りになる。
リング周期Ｔは以下の通りになる。
【００４７】
【数３】６．２５＜Ｔ＜８．３３［μｓ］ ‥‥式３
【００４８】このサンプリング周期Ｔを用いて駆動パル
ス幅を定めることができる。サンプリング数は任意であ
るのはいうまでもない。
ス幅を定めることができる。サンプリング数は任意であ
るのはいうまでもない。
【００４９】上述のように駆動パルスの周期，すなわち
発光周期を長くすると，ラピッド・スタート方式の蛍光
灯の変動周期と一致してしまうおそれがある。すなわち
ラピッド・スタート方式の蛍光灯は，１００ または１
２０ Ｈｚの周期で１００ 〜２００ μｓ幅のパルス
状に発光するため，たまたま周期があえば駆動パルス（
発光パルス）を完全に含む場合がある。
発光周期を長くすると，ラピッド・スタート方式の蛍光
灯の変動周期と一致してしまうおそれがある。すなわち
ラピッド・スタート方式の蛍光灯は，１００ または１
２０ Ｈｚの周期で１００ 〜２００ μｓ幅のパルス
状に発光するため，たまたま周期があえば駆動パルス（
発光パルス）を完全に含む場合がある。
【００５０】このような場合には，図５に示すように，
駆動パルスの周期を蛍光灯光の周期とずらす。
駆動パルスの周期を蛍光灯光の周期とずらす。
【００５１】また，図６に拡大して示すように，相前後
する２つの駆動パルスの幅のそれぞれにおいて，３つず
つサンプリングし，合計６個のサンプリングした受光信
号レベルのＡＮＤ論理によってセンサ出力を生成する。 具体的には図１に示すシフト・レジスタ２５を６段の構
成とし，６段のすべての信号をＡＮＤ回路２６に入力す
る。
する２つの駆動パルスの幅のそれぞれにおいて，３つず
つサンプリングし，合計６個のサンプリングした受光信
号レベルのＡＮＤ論理によってセンサ出力を生成する。 具体的には図１に示すシフト・レジスタ２５を６段の構
成とし，６段のすべての信号をＡＮＤ回路２６に入力す
る。
【図１】この発明の実施例を示すもので，光センサの電
気的構成を示すブロック図である。
気的構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す光センサの動作を示すタイム・チャ
ートである。
ートである。
【図３】光センサにおいて受光される受光信号の一例を
示している。
示している。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は外乱光がインバータ型蛍光灯
である場合の誤動作を防止するためのサンプリング時点
を説明するものである。
である場合の誤動作を防止するためのサンプリング時点
を説明するものである。
【図５】（Ａ）は他の実施例による駆動パルス，（Ｂ）
は蛍光灯光をそれぞれ示している。
は蛍光灯光をそれぞれ示している。
【図６】さらに他の実施例による駆動パルスを示してい
る。
る。
【図７】従来の方法の外乱光による誤動作の防止を説明
するためのもので，（Ａ）は駆動パルスを，（Ｂ）は受
光パルスを，（Ｃ）は外乱光の受光パルスをそれぞれ示
すものである。
するためのもので，（Ａ）は駆動パルスを，（Ｂ）は受
光パルスを，（Ｃ）は外乱光の受光パルスをそれぞれ示
すものである。
１０ 駆動回路
１１ 発光ダイオード
２１ フォトダイオード
２３ コンパレータ
２５ シフト・レジスタ
２６ ＡＮＤ回路
３２ タイミング制御回路
Claims (6)
- 【請求項１】 発光素子とこの発光素子によって発光
された光を受光する受光素子とを有し，受光素子の出力
信号に応じてセンサ出力を発生する能動型光センサにお
いて，周期的に変動する外乱光の周期の半分以上のパル
ス幅をもつ駆動信号により上記発光素子を駆動する手段
，上記駆動信号に同期して上記受光素子から出力される
受光信号を上記外乱光の半周期以上にわたる範囲内の複
数時点でサンプリングする手段，およびサンプリングさ
れた複数のレベルのすべてが所定のしきい値レベルを超
えているときにセンサ信号を発生する判定手段，を備え
た光センサ。 - 【請求項２】 上記サンプリング手段は，上記外乱光
に非同期のサンプリング時点で上記受光素子の受光信号
をサンプリングする，請求項１に記載の光センサ。 - 【請求項３】 発光素子とこの発光素子によって発光
された光を受光する受光素子とを有し，受光素子の出力
信号に応じてセンサ出力を発生する能動型光センサにお
いて，周期的に変動する外乱光の周期の半分以上のパル
ス幅をもつ駆動信号により上記発光素子を駆動し，上記
駆動信号に同期して上記受光素子から出力される受光信
号を上記外乱光の半周期以上にわたる範囲内の複数時点
でサンプリングし，サンプリングされた複数のレベルの
すべてが所定のしきい値レベルを超えているかどうかを
判定し，超えているときにセンサ信号を発生する，光セ
ンサの動作方法。 - 【請求項４】 上記外乱光に非同期のサンプリング時
点で上記受光素子の受光信号をサンプリングする，請求
項３に記載の光センサの動作方法。 - 【請求項５】 発光素子とこの発光素子によって発光
された光を受光する受光素子とを有し，受光素子の出力
信号に応じてセンサ出力を発生する能動型光センサにお
いて，周期的に変動する外乱光と異なる周期をもつパル
ス駆動信号によって上記発光素子を駆動する手段，上記
駆動信号に同期して上記発光素子から出力される受光信
号を，上記駆動パルス信号のパルス幅の複数時点でサン
プリングする手段，および相前後する少なくとも２つの
駆動パルスに同期して得られる少なくとも２つの受光信
号についてサンプリングされたすべてのレベルが所定の
しきい値を超えているときにセンサ信号を発生する判定
手段，を備えた光センサ。 - 【請求項６】 発光素子とこの発光素子によって発光
された光を受光する受光素子とを有し，受光素子の出力
信号に応じてセンサ出力を発生する能動型光センサにお
いて，周期的に変動する外乱光と異なる周期をもつパル
ス駆動信号によって上記発光素子を駆動し，上記駆動信
号に同期して上記発光素子から出力される受光信号を，
上記駆動パルス信号のパルス幅の複数時点でサンプリン
グし，相前後する少なくとも２つの駆動パルスに同期し
て得られる少なくとも２つの受光信号についてサンプリ
ングされたすべてのレベルが所定のしきい値を超えてい
るかどうかを判定し，超えているときにセンサ信号を発
生する，光センサの動作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09615291A JP3198528B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 光センサおよびその動作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09615291A JP3198528B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 光センサおよびその動作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04307340A true JPH04307340A (ja) | 1992-10-29 |
| JP3198528B2 JP3198528B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=14157402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09615291A Expired - Fee Related JP3198528B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 光センサおよびその動作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3198528B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006118286A1 (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 空間情報検出装置および同装置を用いた空間情報検出システム |
| CN114675241A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-06-28 | 深圳芯盛思技术有限公司 | 基于脉宽计数的中频信号幅度测量方法及装置 |
-
1991
- 1991-04-03 JP JP09615291A patent/JP3198528B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006118286A1 (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 空間情報検出装置および同装置を用いた空間情報検出システム |
| JP2006308522A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 空間情報検出装置 |
| US7643131B2 (en) | 2005-05-02 | 2010-01-05 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Spatial information detection device and spatial information detection system using the same |
| CN114675241A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-06-28 | 深圳芯盛思技术有限公司 | 基于脉宽计数的中频信号幅度测量方法及装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3198528B2 (ja) | 2001-08-13 |
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|---|---|---|---|
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