(57)【要約】【課題】安定的な光検出が可能な光センサを提供する。【解決手段】受光デバイス１２は、入射した光量に応じた光電流Ｉｐを発生する。キャパシタＣ１は、一端の電位が固定され、光電流Ｉｐによって充電される。比較器１４は、キャパシタＣ１の両端間の電圧Ｖｃ１を所定のしきい値電圧Ｖｔｈ１と比較し、比較結果に応じた判定信号Ｓ１を発生する。初期化スイッチ１６は、キャパシタＣ１の両端間の電圧Ｖｃ１を初期化する。判定部１８は、光電流ＩｐによるキャパシタＣ１の充電開始から所定の判定時間Ｔｄが経過したタイミングにおける判定信号Ｓ１のレベルを、光量を示すデータとして取り込む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光量に応じた光電流を発生する受光デバイスと、
一端の電位が固定され、前記光電流によって充電されるキャパシタと、
前記キャパシタの両端間の電圧を所定のしきい値電圧と比較し、比較結果に応じた判定信号を発生する比較器と、
前記キャパシタの両端間の電圧を初期化する初期化スイッチと、
前記光電流による前記キャパシタの充電開始から所定の判定時間が経過したタイミングにおける前記判定信号のレベルを、前記光量を示すデータとして取り込む判定部と、
を備えることを特徴とする光センサ。
【請求項２】
前記初期化スイッチに前記キャパシタの初期化を指示するステップと、続いて初期化から前記判定時間が経過したタイミングに前記判定部に判定を指示するステップと、を周期的に実行するタイミング制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光センサ。
【請求項３】
前記キャパシタの他端は、集積回路の入出力が切りかえ可能な入出力ポートと接続され、
前記比較器は、前記集積回路内に設けられ、前記入出力ポートに入力された信号を受ける入力バッファであり、前記初期化スイッチは、前記集積回路内に設けられ、前記入出力ポートからデータを出力するための出力バッファであることを特徴とする請求項１または２に記載の光センサ。
【請求項４】
発光ユニットと、
受光デバイスが前記発光ユニットと対向する位置に設けられた請求項１または２に記載の光センサと、
を備え、前記光センサにより取り込まれた前記光量を示すデータのレベルに応じて、前記発光ユニットと前記受光デバイスの間の遮蔽物の有無を検出することを特徴とする物体検出装置。
【請求項５】
前記発光ユニットは、
発光デバイスと、
前記発光デバイスの経路上に設けられたスイッチ素子と、
所定の輝度に対応したデューティ比を有するパルス信号にもとづいて、前記スイッチ素子のオン、オフを制御する制御回路と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の物体検出装置。
【請求項６】
前記判定時間は、前記発光ユニットと前記受光デバイスの間に、遮蔽物が存在しない状態において、前記キャパシタの初期化から前記キャパシタの両端の電圧が前記しきい値電圧に達するのに要する時間を測定することによりキャリブレートされることを特徴とする請求項４に記載の物体検出装置。
【請求項７】
キャリブレーション時に、遮蔽物が存在しない状態で測定された時間をＴｍ［ｓｅｃ］とするとき、透過率α［％］の遮蔽物を検出するための判定時間は、Ｔｍ／（０．０１×α）［ｓｅｃ］にもとづいて設定されることを特徴とする請求項６に記載の物体検出装置。
【請求項８】
ディスクが挿入されるディスクドライブと、
前記ディスクが前記ディスクドライブに挿入された状態において、前記ディスクが遮蔽物として前記発光ユニットと前記受光デバイスの間を遮蔽するように設けられた請求項４から７のいずれかに記載の物体検出装置と、
を備え、前記ディスクの挿入の有無を判定可能に構成されたことを特徴とするディスク装置。
【請求項９】
前記ディスク装置はスロットイン方式のローディング機構を有し、
前記ディスクを引き込むためのローラーと、
前記ローラーのモータを駆動するモータドライバと、
前記物体検出装置から前記ディスクの挿入の有無を示す検出信号を受け、当該検出信号に応じて前記モータドライバを制御するマイクロプロセッサと、
をさらに備えることを特徴とするディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光デバイスからの光量を判定する光センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
照度センサ、リモコンの受光部、その他さまざまな用途において、外部から照射された光量を検出する光センサが利用される。光センサには、光量に応じた光電流を発生するフォトトランジスタやフォトダイオードなどが受光デバイスとして設けられる。光センサは、受光デバイスに流れる光電流を増幅し、あるいは電圧変換するなどして、所定の信号処理を行っている。たとえば、特許文献１には、赤外線リモートセンサの受光装置が開示されており、その図３には、受光回路の構成が開示されている。また、特許文献２には、演算増幅器を用いた受光回路の構成が開示されている。
【０００３】
光センサのアプリケーションとして、検出すべき物体が想定される位置を挟むようにして配置された発光デバイスと受光デバイスのペアを備える物体検出装置が挙げられる。この装置において、発光デバイスは所定の光量を出力している。受光デバイスは発光デバイスからの光量に応じた光電流を発生する。発光デバイスと受光デバイスの間に、物体が存在する場合、発光デバイスからの光が遮蔽されるため、受光デバイスが発生する光電流が減少する。したがって光電流の値によって、物体の有無を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１８８８３５号公報
【特許文献２】特開２００５−２１６９８４号公報
【特許文献３】特開２００７−２２８０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかる物体検出装置においては、発光デバイスとしてＬＥＤ（Light Emitting Diode）などが、受光デバイスとしては、フォトダイオードやフォトトランジスタが利用される。
ある発光デバイスに所定の電流を供給したときの発光量ｋ１［Ｗ／Ａ］は、個体ごとにばらつく。同様に、ある受光デバイスに所定の光量が照射されたときの光電流の大きさｋ２［Ａ／Ｗ］も、個体ごとにばらつく。
【０００６】
したがって、光センサにおいて生成される光電流の大きさは、係数ｋ１とｋ２の積に支配される。物体が存在しない状態の光電流が、係数ｋ１とｋ２の組み合わせによって、６〜１０［ｍＡ］で変化し、物体の有無を検出するための判定しきい値を４［ｍＡ］に設定した場合について検討する。
【０００７】
もし透過率が０［％］のみ物体を検出対象とする場合、物体が存在する場合には光電流は実質的にゼロとなりしきい値を下回るため、安定的に検出することができる。ところが透過率が５０［％］の物体が存在する場合、受光デバイスが発生する光電流は３〜５［ｍＡ］となるため、しきい値を跨ぐこととなり、あるときは物体が有りと判定され、あるときは無しと判定される。この問題を解消するために、従来では発光デバイスと受光デバイスを選別する必要があった。
【０００８】
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、安定的な光検出が可能な光センサの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様は、光センサに関する。光センサは、入射した光量に応じた光電流を発生する受光デバイスと、一端の電位が固定され、光電流によって充電されるキャパシタと、キャパシタの両端間の電圧を所定のしきい値電圧と比較し、比較結果に応じた判定信号を発生する比較器と、キャパシタの両端間の電圧を初期化する初期化スイッチと、光電流によるキャパシタの充電開始から所定の判定時間が経過したタイミングにおける判定信号のレベルを、光量を示すデータとして取り込む判定部と、初期化スイッチによりキャパシタの両端間の電圧を初期化してから所定の判定時間が経過したタイミングにおける判定信号のレベルを、光量を示すデータとして取り込む判定部と、を備える。
【００１０】
この態様によると、判定時間経過後のキャパシタの両端間の電圧は、判定時間の長さと、光電流に応じた値となる。したがって、判定時間の長さを調節することにより、受光デバイスや発光デバイスのばらつきをキャンセルすることができる。
【００１１】
ある態様の光センサは、初期化スイッチにキャパシタの初期化を指示するステップと、続いて初期化から判定時間経過後のタイミングに判定部に判定を指示するステップと、を周期的に実行するタイミング制御部をさらに備えてもよい。
【００１２】
キャパシタの他端は、集積回路の入出力が切りかえ可能な入出力ポートと接続されてもよい。比較器は、集積回路内に設けられ、入出力ポートに入力された信号を受ける入力バッファであってもよい。初期化スイッチは、集積回路内に設けられ、入出力ポートからデータを出力するための出力バッファであってもよい。
この態様によると、入力バッファのしきい値電圧を、キャパシタの両端間の電圧と比較することができ、また出力バッファからローレベルを出力することでキャパシタの電圧を初期化することができる。入力バッファ、出力バッファは、一般的な半導体集積回路に設けられているため、この態様の光センサは非常に簡易に構成できる。
【００１３】
本発明の別の態様は、物体検出装置である。この装置は、発光ユニットと、受光デバイスが発光ユニットと対向する位置に設けられた上述の何れかの態様の光センサと、を備える。この装置は、光センサにより取り込まれた光量を示すデータのレベルに応じて、発光ユニットと受光デバイスの間の遮蔽物の有無を検出する。
【００１４】
発光ユニットは、発光デバイスと、発光デバイスの経路上に設けられたスイッチ素子と、所定の輝度に対応したデューティ比を有するパルス信号にもとづいて、スイッチ素子のオン、オフを制御する制御回路と、を含んでもよい。
【００１５】
判定時間は、発光ユニットと受光デバイスの間に、遮蔽物が存在しない状態において、キャパシタの初期化からキャパシタの両端の電圧がしきい値に達するのに要する時間を測定することによりキャリブレートされてもよい。
この態様によれば、受光デバイスや発光ユニットのばらつきをキャンセルすることができる。
【００１６】
キャリブレーション時に、遮蔽物が存在しない状態で測定された時間をＴｍ［ｓｅｃ］とするとき、透過率α［％］の遮蔽物を検出するための判定時間は、Ｔｍ／（０．０１×α）［ｓｅｃ］にもとづいて設定されてもよい。
この場合、半透明な物体の有無も好適に検出することができる。
【００１７】
本発明のさらに別の態様は、ディスク装置である。この装置は、ディスクが挿入されるディスクドライブと、ディスクがディスクドライブに挿入された状態において、ディスクが遮蔽物として発光ユニットと受光デバイスの間を遮蔽するように設けられた物体検出装置と、を備え、ディスクの挿入の有無を判定可能に構成される。
光ディスクには、赤外光に対して半透明な材料が利用される場合がある。このディスク装置は、こうしたディスクを好適に検出できる。
【００１８】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、安定的な光検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態に係る光センサを備えた物体検出装置の構成を示す回路図である。
【図２】図１の比較器および初期化スイッチの構成例を示す回路図である。
【図３】図１の物体検出装置の動作を示すタイムチャートである。
【図４】各透過率に対する図２の物体検出装置の動作を示すタイムチャートである。
【図５】図２の物体検出装置を用いたディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、スロットイン方式のディスク装置の構成および動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２２】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００２３】
図１は、実施の形態に係る光センサ１０を備えた物体検出装置２の構成を示す回路図である。物体検出装置２は、破線で示す箇所に、検出対象の物体ＯＢＪが存在するか否かを判定する。
【００２４】
物体検出装置２は、主として発光ユニット４および光センサ１０を備える。発光ユニット４は、所定の光を光センサ１０に向けて照射する。たとえば発光ユニット４は、発光デバイス６、バイアス抵抗Ｒ１、Ｒ２、駆動トランジスタＱ１、制御ＩＣ８を備える。
【００２５】
発光デバイス６は、与えられた電圧や電流などの電気信号に応じた輝度で発光するデバイスであり、たとえばＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）である。図１では、ＬＥＤとして示される。
【００２６】
バイアス抵抗Ｒ１、Ｒ２、駆動トランジスタＱ１、制御ＩＣ８は発光デバイス６に流れる電流を制御し、所望の輝度で発光させるために設けられている。駆動トランジスタＱ１は発光デバイス６の経路上に設けられている。制御ＩＣ８は、駆動トランジスタＱ１のベース電圧（ベース電流）を制御し、駆動電流Ｉｃ１を調節することにより、発光デバイス６の輝度を制御する。
【００２７】
あるいは制御ＩＣ８は、発光デバイス６に流れる電流をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御してもよい。具体的には、制御ＩＣ８は、発光デバイス６の経路上に設けられたスイッチ（Ｑ１）の制御端子（ベース）に対して、発光デバイス６の目標輝度に応じたデューティ比を有するパルス信号を供給してもよい。なお発光ユニット４の構成は図示したものに限定されず、別の構成でよい。
【００２８】
続いて、発光ユニット４からの光を検出する光センサ１０の構成を説明する。
光センサ１０は、受光デバイス１２、キャパシタＣ１、比較器１４、初期化スイッチ１６、判定部１８、タイミング制御部２０を備える。比較器１４、判定部１８、初期化スイッチ１６、タイミング制御部２０はＩＣ２２に内蔵され、受光デバイス１２およびキャパシタＣ１は外付け部品として構成される。タイミング制御部２０はたとえばクロックを用いたデジタルカウンタなどのタイマー回路により構成される。
【００２９】
受光デバイス１２は、発光ユニット４側の発光デバイス６に対して、検出対象の物体ＯＢＪが想定される箇所（破線）を挟んで対向する位置に設けられている。受光デバイス１２は、入射した光量に応じた光電流Ｉｐを発生する。たとえば受光デバイス１２はフォトトランジスタやフォトダイオードが利用できる。物体ＯＢＪが存在しなければ、受光デバイス１２には発光デバイス６からの光が入射し、ある光電流Ｉｐが発生し、物体ＯＢＪが存在する場合、受光デバイス１２の受光量は減少するため光電流Ｉｐも減少する。
【００３０】
キャパシタＣ１は、一端の電位が固定され、受光デバイス１２による光電流Ｉｃによって充電される。キャパシタＣ１の両端間の電圧をキャパシタ電圧Ｖｃ１と称する。キャパシタＣ１の他端は、ＩＣ２２のポートＰ１と接続されている。つまりポートＰ１には、キャパシタ電圧Ｖｃ１が入力される。
【００３１】
比較器１４は、キャパシタ電圧Ｖｃ１を所定のしきい値電圧Ｖｔｈ１と比較し、比較結果に応じた判定信号Ｓ１を発生する。比較器１４としては、差動アンプを用いたコンパレータを利用してもよい。より簡易には比較器１４として、バッファあるいはインバータを用いてもよい。例えばＴＴＬ入力のインバータやバッファを用いた場合、しきい値電圧Ｖｔｈ１は、たとえば約１．４Ｖとなる。バッファの場合、判定信号Ｓ１はＶｃ１＞Ｖｔｈ１のときハイレベル、Ｖｃ１＜Ｖｔｈ１のときローレベルとなる。インバータを用いた場合、判定信号Ｓ１の論理値は反対である。以下では比較器１４はバッファとして説明する。
【００３２】
初期化スイッチ１６は、キャパシタＣ１を放電して、キャパシタ電圧Ｖｃ１を初期化する。
【００３３】
図２は、図１の比較器１４および初期化スイッチ１６の構成例を示す回路図である。多くの一般的なＩＣは、入力と出力が切りかえ可能な入出力バッファＢＵＦ１を備えている。好ましくは比較器１４および初期化スイッチ１６は入出力バッファＢＵＦ１を利用して構成される。
【００３４】
入出力バッファＢＵＦ１は、入力バッファＢＵＦ２と出力バッファＢＵＦ３を含む。出力バッファＢＵＦ３はイネーブル信号によって、アクティブ、非アクティブが切りかえ可能となっている。
【００３５】
比較器１４は、入出力ポートＰ１に入力された信号を受ける入力バッファＢＵＦ２であり、初期化スイッチ１６は、入出力ポートＰ１からデータを出力するための出力バッファＢＵＦ３に割り当てられる。キャパシタＣ１を初期化する際には、出力バッファＢＵＦ３がイネーブル化され、ローレベルが出力される。その結果、キャパシタ電圧Ｖｃ１が０（Ｖ）に初期化される。図２の構成によれば、特別な回路設計を行わなくても、従来の一般的な入出力バッファを利用して比較器１４、初期化スイッチ１６の機能を実現できる。
【００３６】
図１に戻る。判定部１８は、初期化スイッチ１６によりキャパシタ電圧Ｖｃ１が初期化された後、光電流Ｉｐによる充電開始後、所定の判定時間Ｔｄの経過したタイミング（以下、判定タイミングという）における判定信号Ｓ１のレベルを、光量を示すデータとして取り込む。たとえば判定部１８は、判定タイミングでエッジが入力されるラッチやフリップフロップであってもよい。判定部１８からは、判定タイミングにて取り込まれた判定データＳ２が出力される。
【００３７】
タイミング制御部２０は、初期化スイッチ１６による初期化のタイミングと、判定タイミングを制御する。
たとえばタイミング制御部２０は、初期化スイッチ１６にキャパシタＣ１の初期化を指示するステップと、続いて初期化から判定時間Ｔｄが経過した判定タイミングに、判定部１８に判定を指示するステップと、を周期的に繰り返し実行する。タイミング制御部２０は、制御信号Ｓ３をアサートすることにより、初期化スイッチ１６による初期化を実行し、制御信号Ｓ４をアサートすることにより、判定部１８によるデータ取り込みを実行する。
【００３８】
以上が光センサ１０の構成である。
【００３９】
物体検出装置２は、光センサ１０により取り込まれた光量を示す判定データＳ２のレベルに応じて、発光ユニット４と受光デバイス１２の間の物体ＯＢＪの有無を判定する。
【００４０】
続いて物体検出装置２の動作を説明する。
図３は、図１の物体検出装置２の動作を示すタイムチャートである。時刻ｔ０以前に、一旦制御信号Ｓ３がアサートされ、キャパシタＣ１は初期化スイッチ１６によって放電される。つまりキャパシタ電圧Ｖｃ１はゼロとなっている。図３のタイムチャートは、物体ＯＢＪが存在しない場合の波形を示す。
【００４１】
時刻ｔ０に発光ユニット４からの光出力が開始すると、受光デバイス１２に光電流Ｉｐが流れ始める。光電流Ｉｐが一定とすると、キャパシタ電圧Ｖｃ１は時間とともに直線的に増大する。時刻ｔ１にキャパシタ電圧Ｖｃ１がしきい値電圧Ｖｔｈ１に達すると、判定信号Ｓ１がハイレベルに遷移する。その後、充電開始から判定時間Ｔｄが経過した時刻ｔ２に制御信号Ｓ４がアサートされ、その時刻の判定信号Ｓ１の値が判定データＳ２として取り込まれる。続く時刻ｔ３に制御信号Ｓ３がアサートされ、キャパシタ電圧Ｖｃ１が初期化され、再びキャパシタＣ１の充電が開始されて次の検出動作に移行する。
【００４２】
実施の形態に係る物体検出装置２は、期間ｔ０〜ｔ３を１周期として、これを繰り返し実行する。
【００４３】
その結果、物体ＯＢＪが存在しない場合には、ハイレベルの判定データＳ２が生成される。もし物体ＯＢＪ（透過率０％）が存在する場合には、キャパシタ電圧Ｖｃ１が上昇しないため、判定データＳ２はローレベルとなる。このように、実施の形態に係る物体検出装置２によれば、物体ＯＢＪの有無を好適に検出することができる。
【００４４】
続いて、物体検出装置２のキャリブレーションについて説明する。
図３のタイムチャートにおいて、キャパシタ電圧Ｖｃ１の上昇する傾きは、発光デバイス６の発光特性、受光デバイス１２の受光特性およびキャパシタＣ１の容量値の組み合わせに依存する。これらの特性はばらつきを有するため、キャパシタ電圧Ｖｃ１の傾きも、物体検出装置２の個体ごとにばらつくことになる。もし、図３に一点鎖線で示すように、キャパシタ電圧Ｖｃ１の傾きが極端に小さくなるような場合、物体ＯＢＪが存在しないにもかかわらず、判定タイミングにおいてキャパシタ電圧Ｖｃ１がしきい値電圧Ｖｔｈ１を超えないため、物体を誤検出することになる。
【００４５】
この物体検出装置２では、判定時間Ｔｄをキャリブレーションすることにより、物体ＯＢＪの誤検出を防止できる。キャリブレーションは以下の手順で実行される。
【００４６】
発光ユニット４と受光デバイス１２の間に、遮蔽物、つまり物体ＯＢＪが存在しない状態とする。このことは、透過率が１００％の物体ＯＢＪが存在していることと等価である。この状態で発光デバイス６を発光させ、キャパシタＣ１の初期化後、充電開始からキャパシタ電圧Ｖｃ１がしきい値電圧Ｖｔｈ１に達するのに要する時間（図３のＴｍ）を測定する。判定時間Ｔｄを、測定した時間Ｔｍにもとづいて設定する。たとえば判定時間Ｔｄは、測定した時間Ｔｍと実質的に同じ長さに設定される。
【００４７】
このキャリブレーションによって、発光デバイス６、受光デバイス１２、キャパシタＣ１のばらつきをキャンセルでき、安定的な物体の検出が可能となる。
【００４８】
続いて、物体検出装置２を利用して透過率の異なる物体ＯＢＪを検出する技術を説明する。
【００４９】
物体検出装置２を製造すると、物体ＯＢＪが存在しない状態でのキャパシタ電圧Ｖｃ１の傾きβ１が定まり、それにもとづいて判定時間Ｔｄが定められる。
いま、透過率α［％］の物体ＯＢＪが挿入された場合を考える。この場合、キャパシタ電圧Ｖｃ１の傾きは、β１×α×０．０１となり、キャパシタ電圧Ｖｃ１がしきい値電圧Ｖｔｈ１に達するのに要する時間Ｔｍは、物体ＯＢＪが存在しない場合の１／（０．０１α）倍となる。具体的にはα＝５０％であれば、時間Ｔｍは２倍、α＝３０％であれば、時間Ｔｍは３．３倍となる。
【００５０】
そこで、透過率α［％］の物体ＯＢＪを検出する場合、判定時間Ｔｄは、時間Ｔｍ／（０．０１α）に応じて設定される。言い換えれば、キャリブレーションの結果得られた基準となる判定時間Ｔｄを、１／（０．０１α）倍した時間を、判定時間とすればよい。
【００５１】
透過率の異なる物体ＯＢＪを検出する場合、想定される最大の透過率αｍａｘを用いて、判定時間Ｔｄを、Ｔｍ／（０．０１×αｍａｘ）にもとづいて設計すればよい。
【００５２】
図４は、各透過率に対する図２の物体検出装置２の動作を示すタイムチャートである。物体検出装置２は、透過率５０％以下の物体ＯＢＪを検出対象として設計されている。つまり、判定時間は、キャリブレーションによって測定された時間Ｔｍ［ｓｅｃ］を用いて、
Ｔｄ≒２×Ｔｍ  ［ｓｅｃ］
になる値に設定されている。
【００５３】
時刻ｔ０に動作が開始し、発光ユニット４から一定の光量が出力される（図４の最上段）。期間ｔ０〜ｔ１は、物体ＯＢＪが存在しない場合（透過率１００％の物体ＯＢＪが存在する場合）、期間ｔ１〜ｔ２は透過率５０％の物体が存在する場合、期間ｔ２〜ｔ３は透過率２５％の物体が存在する場合の動作を示す。各期間において、タイムチャートの２段目に示されるように、受光デバイス１２には透過率に応じた光が入力される（図４の２段目）。
【００５４】
期間ｔ０〜ｔ１に着目すると、物体ＯＢＪが存在しない場合、検出タイミングにおいて、キャパシタ電圧Ｖｃ１はしきい値電圧Ｖｔｈ１を上回っているため、物体ＯＢＪは存在しないものと判定される。
【００５５】
期間ｔ１〜ｔ２に着目すると、５０％の物体ＯＢＪが存在する場合、検出タイミングにおいて、キャパシタ電圧Ｖｃ１がしきい値電圧Ｖｔｈ１に達しておらず、物体が存在することが検出される。期間ｔ２〜ｔ３の２５％の物体ＯＢＪが存在する場合も、検出タイミングにおいて、キャパシタ電圧Ｖｃ１がしきい値電圧Ｖｔｈ１に達しておらず、物体が存在することが検出される。
【００５６】
このように、実施の形態に係る物体検出装置２によれば、所望の透過率の物体ＯＢＪの有無を好適に判定できる。この際、判定時間Ｔｄのみを透過率に応じて変化させるだけでよく、たとえばタイミング制御部２０がカウンタで構成される場合、そのカウント数を変更するのみで実現できる。
【００５７】
続いて物体検出装置２の好適なアプリケーションを説明する。図５は、図２の物体検出装置２を用いたディスク装置の構成を示すブロック図である。ディスク装置３０は、物体検出装置２およびドライブドライブ３２を備える。ドライブドライブ３２は、ディスクトレー３４、ヘッド３６、信号処理部３８を備える。ディスクトレー３４はモータなどの可動機構と接続され、ディスク４０を所定の位置にロードする。ディスクトレー３４に替えて、スロット型の機構が採用されてもよい。ヘッド３６は、ＬＤ（レーザダイオード）とピックアップを備える。ＬＤからディスクに対してレーザ光が照射され、ピックアップによって反射光を検出する。信号処理部３８はピックアップにより検出した信号を処理する。
【００５８】
物体検出装置２は、ディスク４０がディスクドライブに挿入された状態において、ディスク４０が遮蔽物（物体ＯＢＪ）として発光ユニット４と光センサ１０の受光デバイス１２の間を遮る位置となるよう配置される。物体検出装置２はディスクが挿入されているかを判定する。
【００５９】
物体検出装置２の発光デバイス６には、赤外光や近赤外光を出射するデバイスが用いられる。ディスク４０の透過率は、この波長域に対してはゼロではなく、ある有限の値を有する場合がある。上述したように物体検出装置２は透過率が０％でない物体を好適に検出することができるため、種々のディスクメディアの有無を判定できる。
【００６０】
図６（ａ）〜（ｃ）は、スロットイン方式のディスク装置の構成および動作を示す図である。図６（ａ）は、ディスク待機状態を、図６（ｂ）はディスク挿入状態を、図６（ｃ）はローディング状態を示す。
【００６１】
ディスク装置３０ａは、物体検出装置２、マイクロプロセッサ６０、引き込み用ローラー６２ａ、６２ｂ、モータドライバ６４を備える。
【００６２】
引き込み用ローラー６２ａは、モータ（不図示）によって回転可能となっている。引き込み用ローラー６２ｂは、引き込み用ローラー６２ａとディスク４０を挟み込むように対向して配置され、回転自在となっている。
【００６３】
モータドライバ６４は、引き込み用ローラー６２ａのモータを駆動する。物体検出装置２は、ディスク４０の挿入の有無を示す判定信号Ｓ１を生成し、マイクロプロセッサ６０へと出力する。マイクロプロセッサ６０は、判定信号Ｓ１がディスク挿入状態を示すとき、モータドライバ６４に対して引き込み用ローラー６２ａのモータの駆動を指示する。
【００６４】
図６（ａ）のディスク待機状態では、発光デバイス６が発した光は、遮蔽物であるディスク４０に遮られることなく受光デバイス１２に到達する。したがって周期的な検出タイミングにおいて、キャパシタＣ１の電圧Ｖｃ１はしきい値電圧Ｖｔｈ１に達するため、比較器１４は、ディスク未挿入を示すハイレベルの判定信号Ｓ１を出力する。マイクロプロセッサ６０は、判定信号Ｓ１がディスク未挿入を示すため、モータドライバ６４に停止を指示する。
【００６５】
図６（ｂ）に示すようにディスク４０が挿入されると、発光デバイス６が発した光がディスク４０に遮られるため、キャパシタＣ１の充電速度が低下し、あるいは充電電流が流れなくなる。その結果、周期的な検出タイミングにおいてキャパシタ電圧Ｖｃがしきい値電圧Ｖｔｈ１に到達せず、判定信号Ｓ１はディスクの挿入を示すレベル（ローレベル）となる。
【００６６】
マイクロプロセッサ６０は、ローレベルの判定信号Ｓ１を受けると、モータドライバ６４に引き込み用ローラー６２ａの回転を指示する。そうすると図６（ｃ）に示すように、引き込み用ローラー６２ａが回転し、ディスク４０がディスク装置３０の内部に引き込まれる。
【００６７】
実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
【符号の説明】
【００６８】
ＯＢＪ…物体、２…物体検出装置、４…発光ユニット、６…発光デバイス、８…制御ＩＣ、Ｒ１，Ｒ２…バイアス抵抗、Ｑ１…駆動トランジスタ、１０…光センサ、１２…受光デバイス、１４…比較器、１６…初期化スイッチ、１８…判定部、２０…タイミング制御部、Ｃ１…キャパシタ、Ｓ１…判定信号、Ｓ２…判定データ、２２…ＩＣ、Ｐ１…ポート、３０…ディスク装置、３２…ドライブドライブ、３４…ディスクトレー、３６…ヘッド、３８…信号処理部、４０…ディスク、６０…マイクロプロセッサ、６２…ローラー、６４…モータドライバ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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