(57)【要約】【課題】物体の有無の状態が変化していないにもかかわらず、物体有り状態と物体無し状態とが交互に繰り返される誤検知が起こることなく、省線化を可能としているパルス変調型光検出装置及びこれを備える電子機器を提供する。【解決手段】パルス変調型光検出回路２は、ショートが回復し、バイアス電流が復帰した場合に、物体の有無を示す常に同一の状態パルス信号を初期パルス信号として出力し、受光素子が受光したパルス光の有無の変化を検知することにより、上記物体の有無の判定を開始する、信号処理回路１７、電流源回路１８及び受光信号／電圧検知回路４０を有するものである。【選択図】図１
2010175387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本クロック信号を生成する第１発振回路と上記基本クロック信号に基づいて同期タイミングパルス信号を生成するパルス信号生成回路、及び検出すべき物体による上記同期タイミングパルス信号に同期したパルス光の反射光、または物体によって遮断されなかった上記パルス光を受光する受光素子を有するパルス変調型光検出回路、並びに上記パルス光を投光する発光素子を有するパルス変調型光検出デバイスと、
上記発光素子と上記パルス変調型光検出回路とにバイアス電流を供給するインターフェース回路であって、上記基本クロック信号と同一の周期を有するクロック信号を生成する第２発振回路、上記バイアス電流におけるパルス成分を電圧変換し、電圧信号として出力するバイアス電流検出回路、上記電圧信号を積分する積分回路、上記積分回路から出力される信号に含まれる、上記電圧信号のヘッダーパルス信号をヘッダー検出用コンパレータ回路により検出するヘッダー検出回路、上記電圧信号を微分する微分回路、上記微分回路から出力される、微分された上記電圧信号を信号検出用コンパレータ回路により検出する信号検出回路、上記ヘッダー検出回路及び上記信号検出回路から出力される信号に基づき上記パルス変調型光検出デバイスの物体検出状態を判定する信号処理回路、並びに上記判定の結果を、電圧信号または電流信号として出力する、出力回路及び出力端子を有し、
上記バイアス電流の供給ラインの電圧と、上記インターフェース回路内の第１基準電圧とを比較し、上記バイアス電流の供給ラインがショートしたことを検出するショート検出回路と、上記ショート時に上記バイアス電流の供給をシャットダウンするシャットダウン回路とを有するインターフェース回路とを備え、
上記インターフェース回路及び上記パルス変調型光検出回路は、上記発光素子を介して上記インターフェース回路のバイアス電流を供給する電源ラインと、電気的に接地されたグランドラインとの２ラインのみで上記インターフェース回路と接続されたパルス変調型光検出装置において、
上記パルス変調型光検出回路は、上記ショートが回復し、上記バイアス電流が復帰した場合に、物体の有無を示す常に同一の状態パルス信号を初期パルス信号として出力し、上記受光素子が受光した上記パルス光の有無の変化を検知することにより、上記物体の有無の判定を開始する判定開始パルス光検知手段を有することを特徴とするパルス変調型光検出装置。
【請求項２】
上記初期パルス信号は、物体が無いことを示す物体無し状態パルス信号であり、上記受光素子が同期した上記パルス光を検知することで、上記物体の有無の判定を開始することを特徴とする請求項１に記載のパルス変調型光検出装置。
【請求項３】
上記初期パルス信号は、物体が有ることを示す物体有り状態パルス信号であり、上記受光素子が同期した上記パルス光を検知しないことで、上記物体の有無の判定を開始することを特徴とする請求項１に記載のパルス変調型光検出装置。
【請求項４】
上記パルス変調型光検出回路は定電圧回路を有し、
上記判定開始パルス光検知手段は、ラッチ回路及びシフトレジスタ回路を有し、
上記ラッチ回路の出力が上記シフトレジスタ回路のリセット入力に接続され、
上記パルス変調型光検出回路は、上記ショートが回復し、上記バイアス電流が復帰した場合に、上記定電圧回路から上記ラッチ回路のセット入力に電圧を入力して上記ラッチ回路をセットし、
上記シフトレジスタ回路は上記ラッチ回路がセットされることによりリセットされ、これにより上記初期パルス信号が出力され、
上記シフトレジスタ回路の上記リセットは、上記受光素子が受光した上記パルス光の有無が変化することにより解除され、これにより上記初期パルス信号の出力が停止され、上記物体の有無の判定が開始されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパルス変調型光検出装置。
【請求項５】
上記判定開始パルス光検知手段は、上記受光素子が上記同期タイミングパルス信号と同期していないパルス光を検知した場合、上記物体の有無の判定を中断する機能を有し、上記ショートが回復し、上記バイアス電流が復帰した場合、上記同期していないパルス光が検知されていない状態が確認されてから、上記物体の有無の判定を開始することを特徴とする請求項１に記載のパルス変調型光検出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のパルス変調型光検出装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパルス変調型光検出装置に関するものである。特に、発光素子からパルス変調された光を投光して物体の有無を検出するパルス変調型光検出装置の発光パルス波形を物体の有無により変更し、バイアス電流を供給するインターフェース回路がバイアス電流の変化を信号として検出することで、物体の有無を伝達する信号ラインを省線化し、パルス変調型光検出装置とインターフェース回路との信号伝達を可能にする、２線式パルス変調型光検出装置において、配線の異常状態が発生し、その後上記異常状態が回復して光検出装置が自動復帰する場合の誤検知防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機及びプリンタ等のＦＡ及びＯＡ機器、並びにゲーム機といったアミューズメント機器等の電子機器では、所定通路において記録紙、コイン及び玉等の物体の有無を検出する事が必要となる場合がある。このような物体の有無の検出には、物体に対して非接触型であるという理由から、光を用いて物体の有無を検出する光検出装置が好適に使用されている。
【０００３】
図５は従来の３線式に対応したパルス変調型光検出装置１０１の概略構成を示すブロック図である。パルス変調型光検出装置１０１は、電源端子１０２、ＧＮＤ端子１０３及び出力端子１０４の３端子で動作している。電源端子１０２には電源１０６の出力が接続されており、電源１０６のＧＮＤは電気的に接地されている。
【０００４】
電源端子１０２により、発光素子１０７とパルス変調型光検出装置１０１とが、それぞれバイアスされて動作する。物体１０８の有無により、発光素子１０７からのパルス光が受光素子１０９へ入射されるか否かの光信号を電気信号に変換する処理を行い、出力端子１０４より物体の有無に関する情報を出力している。
【０００５】
出力端子１０４に接続された出力回路１１０は、オープンコレクタ出力であるので、出力端子１０４と電源端子１０２との間に出力負荷１０５を挿入することで、電圧信号として出力が得られる。電源端子１０２、ＧＮＤ端子１０３及び出力端子１０４の３端子をインターフェース回路に接続し、電源電圧の供給と物体の有無の信号を伝達する。
【０００６】
従来のパルス変調型光検出装置は、図５で示すように３つの端子を有し、物体の有無の検知信号を電圧でインターフェース回路に出力する。このため、出力端子１０４の電圧が異常となる場合にその異常電圧を検知し、インターフェース回路において電圧異常判定を行い、エラー信号を出力すると共に物体の有無の判定を中断することで、異常時の誤検知を防止していた。
【０００７】
一方、上述したパルス変調型光検出装置が１つの機器に複数個使用される場合には、パルス変調型光検出装置に対する省線化の要望が強く、出力端子を省き２端子にて構成される２線式パルス変調型光検出装置が提案されている。
【０００８】
図６の２線式パルス変調型光検出装置１１１において、図５のパルス変調型光検出装置１０１と異なる点は、出力端子が無く、電源端子１１２と電源１１６との間に出力負荷１１５を備えていることである。電源１１６のＧＮＤはＧＮＤ端子１１３に接続され、電気的に接地されている。この構成において物体の有無の検出を行う方法としては、物体１１８の有無における発光素子１１７のパルス波形を変更することで電源端子１１２から流入する消費電流を変化させて出力負荷１１５により変動する電圧値により物体の有無を判定するものである。受光素子１１９は、発光素子１１７からのパルス光が入射される。
【０００９】
電源端子１１２に流れる電流は、２線式パルス変調型光検出装置１１１に通常流れる電源バイアス電流のレベルに対して、ドライブ用トランジスタ１１４がＯＮした場合は、ドライブ電流が追加される事になるため、ドライブ用トランジスタ１１４のＯＮ／ＯＦＦに合せて電流波形がパルス的に変動する事となる。この電源バイアス電流の変化を取り出せば、出力端子が無い構成でも、パルス変調型光検出装置を実現する事ができる。例えば、物体無しの時のパルス周期に対して、物体有りの時のパルス周期を長くするなど、物体の有無によりパルス周期を変動することで、電源端子１１２の電圧変動周期の変化を検出し、物体の有無を検出することが可能となる。
【００１０】
しかしながら図６において提案された２線式パルス変調型光検出装置１１１の場合、出力負荷１１５の抵抗値を大きくすると、電源電圧回路１２０の電位が低下し、出力負荷１１５の抵抗値を小さくすると電源バイアス電流を供給する配線がＧＮＤなどにショートした場合、大電流が流れる問題がある。
【００１１】
そこで、上記提案の２線式パルス変調型光検出装置１１１における出力負荷１１５の影響を取り除き、電源端子１１２とＧＮＤ端子１１３とのショート等の配線の電位異常時における電流に関する問題を解決したパルス変調型光検出装置が提案されている。
【００１２】
このパルス変調型光検出装置では、インターフェース回路とパルス変調型光検出回路とは、上記発光素子を介して上記インターフェース回路のバイアス電流を供給する電源ラインと、電気的に接地されたグランドラインとの２ラインのみで接続されている。上記インターフェース回路は、上記パルス変調型光検出回路にバイアス電流を供給し、バイアス電流におけるパルス成分を検出し物体検出状態を判定出力する機能、上記バイアス電流の供給ラインがショートした場合に上記バイアス電流の供給をシャットダウンする機能、及び上記ショートが回復した場合にバイアス電流が自動復帰する機能を有している。
【００１３】
上記パルス変調型光検出装置では、上記バイアス電流の供給ラインがショートした場合に、上記出力負荷による過電流防止方法とは異なり、上記パルス変調検出回路へのバイアス電流の供給をシャットダウンすることで、ショート時の過電流を防止し、ショートによる異常状態が解消した場合に自動復帰する。この自動復帰機能は、パチンコ玉検出などのアミューズメント向け検出装置に特に求められる機能である。
【００１４】
上述した自動復帰するパルス変調型光検出装置に関して、従来の他の２線式パルス変調型光検出装置について図７，図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１５】
図７は、従来の他の２線式パルス変調型光検出装置１３１の概略構成を示すブロック図である。２線式パルス変調型光検出装置１３１は、パルス変調型光検出デバイス（センサ回路）１３２と、インターフェース回路１３３とを備えている。
【００１６】
パルス変調型光検出デバイス１３２は、バイアス電流端子１３４、発光素子１３５、受光素子１３６、ダミーＰＤ１３７、アンプ１３８、ダミーアンプ１３９、抵抗１４０、抵抗１４１、キャパシタ１４２、キャパシタ１４３、コンパレータ回路１４４、定電圧回路１４５、クロック発生回路１４６、信号処理回路（パルス信号生成回路）１４７、電流源回路（電流発生回路）１４８及びＧＮＤ端子１４９を有している。
【００１７】
インターフェース回路１３３は、バイアス電流供給端子１５０、ＧＮＤ端子１５１、電源端子１５２及び信号出力端子１５３を有し、バイアス電流供給端子１５０に過電流が流れた場合、バイアス電流供給端子１５０をシャットダウンする機能を備える。
【００１８】
パルス変調型光検出デバイス１３２において、バイアス電流端子１３４は、インターフェース回路１３３のバイアス電流供給端子１５０へ接続されている。発光素子１３５のアノードは、バイアス電流端子１３４に接続され、発光素子１３５のカソードは、定電圧回路１４５の入力及び電流源回路１４８へ接続されている。
【００１９】
受光素子１３６のカソードは、アンプ１３８の入力及び抵抗１４０の一端に接続されている。アンプ１３８の出力及び抵抗１４０の他端は、キャパシタ１４２の一端に接続されている。キャパシタ１４２の他端は、コンパレータ回路１４４の第１入力に接続されている。
【００２０】
ダミーＰＤ１３７のカソードは、ダミーアンプ１３９の入力及び抵抗１４１の一端に接続されている。ダミーアンプ１３９の出力及び抵抗１４１の他端は、キャパシタ１４３の一端に接続されている。キャパシタ１４３の他端は、コンパレータ回路１４４の第２入力に接続されている。
【００２１】
コンパレータ回路１４４の出力及びクロック発生回路１４６の出力は、それぞれ信号処理回路１４７に接続されている。信号処理回路１４７の出力は、電流源回路１４８に接続されている。
【００２２】
アンプ１３８、ダミーアンプ１３９、コンパレータ回路１４４、クロック発生回路１４６及び信号処理回路１４７は、定電圧回路１４５から定電圧が印加されている。
【００２３】
受光素子１３６のアノード、ダミーＰＤ１３７のアノード、アンプ１３８のＧＮＤ端子、ダミーアンプ１３９のＧＮＤ端子、コンパレータ回路１４４のＧＮＤ端子、定電圧回路１４５のＧＮＤ端子、クロック発生回路１４６のＧＮＤ端子、信号処理回路１４７のＧＮＤ端子、電流源回路１４８のＧＮＤ端子及びＧＮＤ端子１４９は、電気的に接地されている。
【００２４】
インターフェース回路１３３において、電源端子１５２は、外部電源１５４の出力に接続され電源が供給される。外部電源１５４のＧＮＤは電気的に接地されている。
【００２５】
パルス変調型光検出デバイス１３２は、インターフェース回路１３３内に備えられたバイアス電流回路からバイアスを受けて、動作する構成となっている。インターフェース回路１３３は、バイアス電流供給端子１５０から流れるバイアス電流におけるパルス成分を電圧変換し、上記電圧変換されたパルス成分を信号として検出する。その後、パルス変調型光検出デバイス１３２の物体検出状態をインターフェース回路１３３の信号処理回路によって判定し、信号出力端子１５３に、物体の有無状態を出力する。また、バイアス電流供給端子１５０が他電位と接触し過電流が流れる場合、シャットダウンされる。
【００２６】
図８は、従来の他の２線式パルス変調型光検出装置における物体検出の有無における発光パルス信号の波形図の一例である。図８（ａ）は、物体有り（光無し）状態の発光パルス信号の波形図であり、図８（ｂ）は、物体無し（光有り）状態の発光パルス信号の波形図である。図８（ｃ）は、基本クロック信号の波形図である。
【００２７】
図８（ａ）及び図８（ｂ）の各発光パルス信号は、パルス変調型光検出デバイス１３２内の信号処理回路１４７によって生成される。発光パルス信号の波形は、ヘッダーパルス信号１６５、基準パルス信号１６６及び状態パルス信号１６７の３パルス１周期で構成される。
【００２８】
上記各発光パルス信号を生成するためには、図８（ｃ）に示される、基準となるクロック信号が必要である。基本クロック信号は、図７におけるクロック発生回路１４６により生成される。図８（ｃ）に示されるクロック信号は、クロック発生回路１４６により生成されたクロック信号を示している。
【００２９】
２線式パルス変調型光検出装置１３１では、電源投入時、またはシャットダウンからの復帰時に、パルス変調型光検出デバイス１３２は、物体無し状態の発光パルス信号を出力すると即座に物体の有無の検知を始める。
【００３０】
つまり、電源投入後またはシャットダウンから復帰後に、物体無し状態のパルス光（パルス信号光）を所定の回数（所定の周期数）検知しない場合、物体は有り（物体により遮光される場合）と検知され、物体無し状態の発光パルス信号が物体有り状態の発光パルス信号に変化する。
【００３１】
通常動作状態では、所定回数の発光パルスを検出する／しないことで、物体の有無を示す状態を変化させる。
【００３２】
上記以外のパルス変調型光検出装置としては、光を用いて物体の有無を検出するものとして、特許文献１では、オン時の出力電圧の低下を図ると共に、光ビームの遮断又は入射時のスイッチング特性にヒステリシスを付加する光電スイッチが開示されている。特許文献２では、消費電流を低減したパルス変調型光検出装置が開示されている。特許文献３では、外乱光による誤検出を抑制できるパルス変調型光検出装置、パルス変調型光検出方法およびそれを用いた電子機器が開示されている。
【００３３】
エラー検出方法としては、インターフェース回路による異常状態を検知し、直前の状態を維持するかエラー信号を出力する方法が特許文献４に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３４】
【特許文献１】特開平６−１３２８０１号公報（平成６年５月１３日公開）
【特許文献２】特開２００７−１２９３６４号公報（２００７年５月１３日公開）
【特許文献３】特開２００６−１４５４８３号公報（２００６年６月８日公開）
【特許文献４】特開２００８−１０４０６４号公報（２００８年５月１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
図７の負荷抵抗の問題を改善した２線式パルス変調型光検出装置１３１において、バイアス電流を供給する電源ラインがＧＮＤまたは外部他電位にショートし、上記バイアス電流の供給をシャットダウンする機能が働き、パルス変調型光検出デバイス１３２を完全にシャットダウンする。
【００３６】
しかしながら、２線式パルス変調型光検出装置１３１において上述した動作が行われた場合に、シャットダウン後自動復帰した時の状態と、実際の物体の有無の検知状態とが異なっていると、物体の有無の検知状態が不明状態となり、自動復帰機能により復帰した後、誤検知の原因となる可能性が生じてくる。
【００３７】
また、シャットダウンと自動復帰とを繰り返すことにより、物体の有無の状態が変化していないにもかかわらず、物体有り状態と物体無し状態とが交互に繰り返される誤検知が生じる可能性がある。このため、パルス変調型光検出回路がシャットダウンし自動復帰する場合、上記誤検知を防止する機能が必要である。
【００３８】
例えば、図７，８に示される従来例のように、シャットダウン後に自動復帰した時に出力される信号が、物体無し状態パルス信号である場合に、光が遮光された状態（物体有り状態）が同時に発生すると、出力される信号は物体有り状態パルス信号に切り替わる。光が遮光された状態でシャットダウン状態が再度発生すると、シャットダウン後に自動復帰した時、出力される発光パルス信号は物体無し状態パルス信号となる。
【００３９】
つまり、この場合、シャットダウンと復帰が繰り返された場合に、物体の有無の状態が遮光状態（物体有り状態）から変化しないにもかかわらず、物体無し状態パルス信号と物体有り状態パルス信号とが繰り返しインターフェース回路に伝達されることになる。
【００４０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、物体の有無の状態が変化していないにもかかわらず、物体有り状態と物体無し状態とが交互に繰り返される誤検知が起こることなく、省線化を可能としているパルス変調型光検出装置及びこれを備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４１】
本発明のパルス変調型光検出装置は、上記課題を解決するために、基本クロック信号を生成する第１発振回路と上記基本クロック信号に基づいて同期タイミングパルス信号を生成するパルス信号生成回路、及び検出すべき物体による上記同期タイミングパルス信号に同期したパルス光の反射光、または物体によって遮断されなかった上記パルス光を受光する受光素子を有するパルス変調型光検出回路、並びに上記パルス光を投光する発光素子を有するパルス変調型光検出デバイスと、上記発光素子と上記パルス変調型光検出回路とにバイアス電流を供給するインターフェース回路であって、上記基本クロック信号と同一の周期を有するクロック信号を生成する第２発振回路、上記バイアス電流におけるパルス成分を電圧変換し、電圧信号として出力するバイアス電流検出回路、上記電圧信号を積分する積分回路、上記積分回路から出力される信号に含まれる、上記電圧信号のヘッダーパルス信号をヘッダー検出用コンパレータ回路により検出するヘッダー検出回路、上記電圧信号を微分する微分回路、上記微分回路から出力される、微分された上記電圧信号を信号検出用コンパレータ回路により検出する信号検出回路、上記ヘッダー検出回路及び上記信号検出回路から出力される信号に基づき上記パルス変調型光検出デバイスの物体検出状態を判定する信号処理回路、並びに上記判定の結果を、電圧信号または電流信号として出力する、出力回路及び出力端子を有し、上記バイアス電流の供給ラインの電圧と、上記インターフェース回路内の第１基準電圧とを比較し、上記バイアス電流の供給ラインがショートしたことを検出するショート検出回路と、上記ショート時に上記バイアス電流の供給をシャットダウンするシャットダウン回路とを有するインターフェース回路とを備え、上記インターフェース回路及び上記パルス変調型光検出回路は、上記発光素子を介して上記インターフェース回路のバイアス電流を供給する電源ラインと、電気的に接地されたグランドラインとの２ラインのみで上記インターフェース回路と接続されたパルス変調型光検出装置において、上記パルス変調型光検出回路は、上記ショートが回復し、上記バイアス電流が復帰した場合に、物体の有無を示す常に同一の状態パルス信号を初期パルス信号として出力し、上記受光素子が受光した上記パルス光の有無の変化を検知することにより、上記物体の有無の判定を開始する判定開始パルス光検知手段を有することを特徴とする。
【００４２】
上記発明によれば、上記判定開始パルス光検知手段により、上記ショートが回復し、上記バイアス電流が復帰した場合に、上記物体の有無を示す常に同一の状態信号が初期パルス信号として出力される。これにより、上記物体の有無の判定が即座に開始されることなく、物体の有無を示す状態は変化することはない。
【００４３】
次に、上記受光素子が受光した上記パルス光の有無が変化すると、上記初期パルス信号の出力が停止され、物体の有無を判定する通常の状態に移行する。
【００４４】
従って、上記シャットダウンと上記復帰とを繰り返しても、物体の有無の状態が変化していないにもかかわらず、物体有り状態と物体無し状態とが交互に繰り返される誤検知が起こることなく、省線化に対応し、物体検知特性が良好であるパルス変調型光検出装置を提供することが可能となる。
【００４５】
上記パルス変調型光検出装置では、上記初期パルス信号は、物体が無いことを示す物体無し状態パルス信号であり、上記受光素子が同期した上記パルス光を検知することで、上記物体の有無の判定を開始してもよい。
【００４６】
上記パルス変調型光検出装置の上記インターフェース回路において、上記シャットダウンが行われた後に自動復帰したときに出力される信号が、上記物体無し状態パルス信号である場合を考える。
【００４７】
この場合、受光信号／電圧検知回路４０は、自動復帰した後に定電圧回路１５の電圧を検知し、電圧復帰信号を生成して信号処理回路１７に伝達する。電流源回路１８は、電圧復帰信号が入力された信号処理回路１７から出力される信号により、電流信号である物体無し状態パルス信号を出力する。
【００４８】
従来の２線式パルス変調型光検出装置では、シャットダウンが行われた後に自動復帰すると、物体の有無の判定を即座に開始し、光を所定回数検知しなかった場合に物体有りと判定し、物体の有無を示す状態（電流源回路１８から出力されるパルス信号）が変化する。
【００４９】
しかし上記パルス変調型光検出装置では、上記判定開始パルス光検知手段により、上記物体の有無を示す状態の変化が常にキャンセルされる状態となる。よって、上記物体の有無の判定が即座に開始されることなく、上記発光素子から出射されて上記受光素子へ入射される光が上記物体よって所定回数検知されなかった場合においても、上記物体の有無を示す状態は、物体無し状態のまま変化することはない。
【００５０】
次に、実際に上記物体無し状態となり、パルス光が上記発光素子から出射されて上記受光素子へ入射されると、上記初期パルス信号の出力が停止され、上記物体の有無を判定する通常の状態に移行する。つまり上記受光素子において光を検知するまでは、上記物体の有無の判定が開始されない構成となっている。
【００５１】
従って、遮光状態（物体有り状態）で上記シャットダウンと上記復と帰を繰り返す状態が発生しても常に上記物体無し状態で固定され、誤検知は抑制され、良好な物体検知特性を得ることが出来る。
【００５２】
上記パルス変調型光検出装置では、上記初期パルス信号は、物体が有ることを示す物体有り状態パルス信号であり、上記受光素子が同期した上記パルス光を検知しないことで、上記物体の有無の判定を開始してもよい。
【００５３】
上記シャットダウンが行われた後に自動復帰したときに出力される信号が、上記物体有り状態パルス信号である場合、従来の２線式パルス変調型光検出装置では、パルス光が照射された状態で、パルス光を所定回数検知すると物体無し状態に切り替わり、更にシャットダウンと自動復帰とを繰り返す状態が発生した場合、物体有り状態と物体無し状態とが交互に繰り返され、誤検知となる。
【００５４】
上記パルス変調型光検出装置では、上記判定開始パルス光検知手段により、上記物体の有無を示す状態の変化が常にキャンセルされる状態となる。よって、上記物体の有無の判定が即座に開始されることなく、上記発光素子から出射されて上記受光素子へ入射される光が所定回数検知された場合においても、上記物体の有無を示す状態は、物体有り状態のまま変化することはない。
【００５５】
次に、実際に上記物体有り状態となり、上記発光素子から出射されたパルス光が遮光され上記受光素子へ入射されないと、上記初期パルス信号の出力が停止され、上記物体の有無を判定する通常の状態に移行する。つまり上記受光素子において光を検知しない状態になるまでは、上記物体の有無の判定が開始されない構成となっている。
【００５６】
従って、透過状態（物体無し状態）で上記シャットダウンと上記復帰とを繰り返す状態が発生しても常に上記物体有り状態で固定され、誤検知は抑制され、良好な物体検知特性を得ることが出来る。
【００５７】
上記いずれかのパルス変調型光検出装置では、上記パルス変調型光検出回路は定電圧回路を有し、上記判定開始パルス光検知手段は、ラッチ回路及びシフトレジスタ回路を有し、上記ラッチ回路の出力が上記シフトレジスタ回路のリセット入力に接続され、上記パルス変調型光検出回路は、上記ショートが回復し、上記バイアス電流が復帰した場合に、上記定電圧回路から上記ラッチ回路のセット入力に電圧を入力して上記ラッチ回路をセットし、上記シフトレジスタ回路は上記ラッチ回路がセットされることによりリセットされ、これにより上記初期パルス信号が出力され、上記シフトレジスタ回路の上記リセットは、上記受光素子が受光した上記パルス光の有無が変化することにより解除され、これにより上記初期パルス信号の出力が停止され、上記物体の有無の判定が開始されてもよい。
【００５８】
これにより、上記ショートが回復し、上記バイアス電流が復帰した場合に、上記初期パルス信号が出力され、上記物体の有無の判定が即座に開始されることなく、物体の有無を示す状態は変化することはない。
【００５９】
また、上記シフトレジスタ回路の上記リセットは、上記受光素子が受光した上記パルス光の有無が変化することにより解除され、上記初期パルス信号の出力が停止され、物体の有無を判定する通常の状態に移行する。
【００６０】
従って、上記シャットダウンと上記復帰とを繰り返しても、物体の有無の状態が変化していないにもかかわらず、物体有り状態と物体無し状態とが交互に繰り返される誤検知が起こることなく、省線化に対応し、物体検知特性が良好であるパルス変調型光検出装置を提供することが可能となる。
【００６１】
上記パルス変調型光検出装置では、上記判定開始パルス光検知手段は、上記受光素子が上記同期タイミングパルス信号と同期していないパルス光を検知した場合、上記物体の有無の判定を中断する機能を有し、上記ショートが回復し、上記バイアス電流が復帰した場合、上記同期していないパルス光が検知されていない状態が確認されてから、上記物体の有無の判定を開始してもよい。
【００６２】
これにより、上記シャットダウンより復帰しても上記同期していないパルス光を検知する場合は、上記物体の有無の判定が開始されないので、上記物体の有無の状態を誤って検知することを防ぐことが出来る。
【００６３】
本発明の電子機器は、上記いずれかのパルス変調型光検出装置を備えているので、物体の有無の状態が変化していないにもかかわらず、物体有り状態と物体無し状態とが交互に繰り返される誤検知が起こることない。
【発明の効果】
【００６４】
本発明は、以上のように、パルス変調型光検出回路は、ショートが回復し、バイアス電流が復帰した場合に、物体の有無を示す常に同一の状態パルス信号を初期パルス信号として出力し、受光素子が受光したパルス光の有無の変化を検知することにより、上記物体の有無の判定を開始する判定開始パルス光検知手段を有するものである。
【００６５】
それゆえ、物体の有無の状態が変化していないにもかかわらず、物体有り状態と物体無し状態とが交互に繰り返される誤検知が起こることなく、省線化を可能としているパルス変調型光検出装置及びこれを備える電子機器を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態に係る２線式パルス変調型光検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るインターフェース回路を示すブロック図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る、受光信号／電圧検知回路と信号処理回路の一部との概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る他の２線式パルス変調型光検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】従来型の３線式パルス光変調型光検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】従来型の２線式パルス光変調型光検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】従来型の他の２線式パルス変調型光検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】（ａ）は物体有り（光無し）状態の発光パルス信号の波形図であり、（ｂ）は物体無し（光有り）状態の発光パルス信号の波形図であり、（ｃ）は基本クロック信号の波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
本発明の一実施形態について図１〜図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００６８】
図１は、本発明の実施の形態に係る２線式パルス変調型光検出装置１の概略構成を示すブロック図である。２線式パルス変調型光検出装置１は、従来の２線式パルス変調型光検出装置と同様に、パルス変調型光検出デバイス（センサ回路）２と、インターフェース回路３とを備えている。
【００６９】
パルス変調型光検出デバイス２は、従来の２線式パルス変調型光検出装置と同様に、バイアス電流端子４、発光素子５、受光素子６、ダミーＰＤ（photodiode：フォトダイオード）７、アンプ８、ダミーアンプ９、抵抗１０、抵抗１１、キャパシタ１２、キャパシタ１３、コンパレータ回路１４、定電圧回路１５、クロック発生回路１６、信号処理回路（パルス信号生成回路）１７、電流源回路１８及びＧＮＤ端子１９を有しており、加えて、受光信号／電圧検知回路４０を有している。
【００７０】
受光信号／電圧検知回路４０の入力は、コンパレータ回路１４の出力と定電圧回路１５の出力とに接続されている。これにより、コンパレータ回路１４から出力される受光信号と、定電圧回路１５から出力される電圧との両方を検知する機能を有する。
【００７１】
インターフェース回路３は、バイアス電流供給端子２０、ＧＮＤ端子２１、電源端子３２、信号出力端子３３、異常信号出力端子５１、ロジック反転用端子５２、出力イネーブル端子５３を有している。詳細については、〔インターフェース回路３〕において図２を用いて述べる。
【００７２】
パルス変調型光検出デバイス２において、バイアス電流端子４は、インターフェース回路３のバイアス電流供給端子２０へ接続されている。発光素子５のアノードは、バイアス電流端子４に接続され、発光素子５のカソードは、定電圧回路１５の入力及び電流源回路１８へ接続されている。
【００７３】
受光素子６のカソードは、アンプ８の入力及び抵抗１０の一端に接続されている。アンプ８の出力及び抵抗１０の他端は、キャパシタ１２の一端に接続されている。キャパシタ１２の他端は、コンパレータ回路１４の第１入力に接続されている。
【００７４】
ダミーＰＤ７のカソードは、ダミーアンプ９の入力及び抵抗１１の一端に接続されている。ダミーアンプ９の出力及び抵抗１１の他端は、キャパシタ１３の一端に接続されている。キャパシタ１３の他端は、コンパレータ回路１４の第２入力に接続されている。
【００７５】
受光信号／電圧検知回路４０の出力の出力は、信号処理回路１７に接続されている。クロック発生回路１６の出力は、信号処理回路１７に接続されている。信号処理回路１７の出力は、電流源回路１８に接続されている。
【００７６】
アンプ８、ダミーアンプ９、コンパレータ回路１４、クロック発生回路１６及び信号処理回路１７は、定電圧回路１５から定電圧が印加されている。
【００７７】
受光素子６のアノード、ダミーＰＤ７のアノード、アンプ８のＧＮＤ端子、ダミーアンプ９のＧＮＤ端子、コンパレータ回路１４のＧＮＤ端子、定電圧回路１５のＧＮＤ端子、クロック発生回路１６のＧＮＤ端子、信号処理回路１７のＧＮＤ端子、電流源回路１８のＧＮＤ端子及びＧＮＤ端子１９は、電気的に接地されている。
【００７８】
２線式パルス変調型光検出装置１の動作を説明すると以下の通りである。インターフェース回路３においてシャットダウンが行われた後に自動復帰したときに出力される信号が、物体無し状態パルス信号である場合を考える。
【００７９】
この場合、受光信号／電圧検知回路４０は、自動復帰した後に定電圧回路１５の電圧を検知し、電圧復帰信号を生成して信号処理回路１７に伝達する。電流源回路１８は、電圧復帰信号が入力された信号処理回路１７から出力される信号により、電流信号である物体無し状態パルス信号を出力する。
【００８０】
従来の２線式パルス変調型光検出装置では、シャットダウンが行われた後に自動復帰すると、物体の有無の判定を即座に開始し、光を所定回数検知しなかった場合に物体有りと判定し、物体の有無を示す状態（電流源回路１８から出力されるパルス信号）が変化する。
【００８１】
しかし２線式パルス変調型光検出装置１では、自動復帰した後に電圧復帰信号が信号処理回路１７に入力される。これにより、電流源回路１８から物体無し状態パルス信号が出力され続ける結果、物体の有無を示す状態の変化が常にキャンセルされる状態となる。よって、物体の有無の判定が即座に開始されることなく、発光素子５から出射されて受光素子６へ入射される光が遮光物（物体）によって所定回数検知されなかった場合においても、物体の有無を示す状態は、物体無し状態のまま変化することはない。
【００８２】
次に、実際に物体無し状態となり、パルス光が発光素子５から出射されて受光素子６へ入射されると、受光信号／電圧検知回路４０が、コンパレータ回路１４からの信号を少なくとも一回以上検知する。これにより、電圧復帰信号がキャンセルされ、２線式パルス変調型光検出装置１は従来例と同様の通常判定状態に移行する。つまり受光素子６において光を検知するまでは、物体の有無の判定が開始されない構成となっている。
【００８３】
上記構成を有することで、前述した遮光状態（物体有り状態）でシャットダウンと復帰とを繰り返す状態が発生しても常に物体無し状態で固定され、誤検知は抑制され、良好な物体検知特性を得ることが出来る。
【００８４】
シャットダウンが行われた後に自動復帰したときに出力される信号が、物体有り状態パルス信号である場合、従来の２線式パルス変調型光検出装置では、パルス光が照射された状態で、パルス光を所定回数検知すると物体無し状態に切り替わり、更にシャットダウンと自動復帰とを繰り返す状態が発生した場合、物体有り状態と物体無し状態とが交互に繰り返され、誤検知となる。
【００８５】
この場合も受光信号／電圧検知回路４０は、自動復帰した後に定電圧回路１５の電圧を検知し、電圧復帰信号を生成して信号処理回路１７に伝達する。電流源回路１８は、電圧復帰信号が入力された信号処理回路１７から出力される信号により、電流信号である物体有り状態パルス信号を出力する。
【００８６】
２線式パルス変調型光検出装置１では、自動復帰した後に電圧復帰信号が信号処理回路１７に入力される。これにより、電流源回路１８から物体有り状態パルス信号が出力され続ける結果、物体の有無を示す状態の変化が常にキャンセルされる状態となる。よって、物体の有無の判定が即座に開始されることなく、発光素子５から出射されて受光素子６へ入射される光が所定回数検知された場合においても、物体の有無を示す状態は、物体有り状態のまま変化することはない。
【００８７】
次に、実際に物体有り状態となり、発光素子５から出射されたパルス光が遮光され受光素子６へ入射されないと、受光信号／電圧検知回路４０が、コンパレータ回路１４からのパルス光を少なくとも一回以上非検知とした場合、電圧復帰信号がキャンセルされ、２線式パルス変調型光検出装置１は通常判定状態に移行する。つまり受光素子６において光を検知しない状態になるまでは、物体の有無の判定が開始されない構成となっている。
【００８８】
上記構成を有することで、透過状態（物体無し状態）でシャットダウンと復帰とを繰り返す状態が発生しても常に物体有り状態で固定され、誤検知は抑制され、良好な物体検知特性を得ることが出来る。
【００８９】
なお、図１の信号処理回路１７は、図７の信号処理回路１４７と同様に動作し、図８（ａ）及び図８（ｂ）の各発光パルス信号を生成する。
【００９０】
図３（ａ）は、本発明の実施の形態に係る、受光信号／電圧検知回路４０と信号処理回路１７の一部との概略構成を示すブロック図である。定電圧回路１５の出力は、ラッチ回路６８のセットに接続されている。コンパレータ回路１４の出力は、ＮＡＮＤ回路７１の第１入力に接続されている。ＮＡＮＤ回路７１の出力はインバータ１０１の入力とＮＡＮＤ回路７２の一方の入力に接続されている。インバータ回路１０１の出力はラッチ回路６８のリセットに接続される。ラッチ回路６８の出力バーＱは、ＮＡＮＤ回路７２の他方の入力に接続されている。
【００９１】
ＮＡＮＤ回路７２の出力は、信号処理回路１７が有する状態判定用シフトレジスタ回路６９のリセットに接続されている。状態判定用シフトレジスタ回路６９の出力Ｑは、電流源回路１８及びインバータ７３の入力に接続されている。インバータ７３の出力は、状態判定用シフトレジスタ回路６９の入力Ｄ、ＡＮＤ回路７１の第２入力及びインバータ７４の入力に接続されている。インバータ７４の出力は、ＡＮＤ回路７５の第２入力に接続されている。
【００９２】
インバータ７６を経由したコンパレータ回路１４の出力は、ＡＮＤ回路７５の第１入力に接続されている。ＡＮＤ回路７５の出力は状態判定用シフトレジスタ回路６９のセットに接続されている。
【００９３】
ＡＮＤ回路７１の第３入力には、図１のクロック発生回路１６の基本クロックに基づいてパルス信号生成回路１７で生成される物体無し状態パルス信号が入力される。ＡＮＤ回路７５の第３入力には、パルス信号生成回路１７で生成される物体有り状態パルス信号が入力される。状態判定用シフトレジスタ回路６９の入力ＣＬＫには、判定クロック信号が入力される。状態判定用シフトレジスタ回路６９は、電源立上り直後の初期状態ではリセット状態とする。
【００９４】
また、定電圧回路１５から出力される電圧復帰信号は、立ち上がり時のみハイ電圧となるイニシャル信号であり、コンパレータ回路１４の出力は入力信号有り（物体無し）状態でハイ電圧とし、状態判定用シフトレジスタ回路６９は、所定の段数を有するものとする。
【００９５】
ここで、前述したようにパルス変調型光検出デバイス２がシャットダウン状態となり、その後、配線異常が改善されて自動復帰した場合、定電圧回路１５の電圧が回復し（ハイ電圧となり）、ラッチ回路６８がセット状態となる。また、ラッチ回路６８の出力バーＱがロー電圧となり、ＮＡＮＤ回路７２の入力にロー電圧が入力されるので、状態判定用シフトレジスタ回路６９は常にリセット状態で固定される。このため、物体の有無を示す状態の移行は起こらない。
【００９６】
次に、図１のインターフェース回路３においてシャットダウンが行われた後に自動復帰したときの状態が、物体無し状態パルス信号状態である場合を考える。この場合は、実際に物体無し状態となると、ＮＡＮＤ回路７１の第３入力に入力される物体無し状態パルス信号がハイ電圧となる。また、図１の受光素子６が同期したパルス光を受光し、ＮＡＮＤ回路７１の第１入力がコンパレータ回路１４からのハイ電圧である出力信号を検知する。さらに、状態判定用シフトレジスタ回路６９の出力Ｑがロー電圧であるので、インバータ７３の出力もハイ電圧となり、ＮＡＮＤ回路７１の第２入力にハイ電圧が入力される。
【００９７】
従って、ＮＡＮＤ回路７１の出力がロー電圧となりインバータ１０１の出力がハイ電圧となる。この結果、ラッチ回路６８のリセットにハイ電圧が入力され、ラッチ回路６８はリセットされる。従って、状態判定用シフトレジスタ回路６９はリセット状態から開放され、物体の有無を判定する動作を開始する。
【００９８】
同様に、図１のインターフェース回路３においてシャットダウンが行われた後に自動復帰したときの状態が、物体有り状態パルス信号状態である場合を考える。
【００９９】
図３（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る、受光信号／電圧検知回路４０と信号処理回路１７の一部との概略構成を示すブロック図である。定電圧回路１５の出力は、ラッチ回路６８のセットに接続されている。インバータ７７を経由したコンパレータ回路１４の出力は、ＮＡＮＤ回路７８の第１入力に接続されている。状態判定用シフトレジスタ回路６９の出力Ｑは、電流源回路１８及びインバータ７９の入力に接続されている。インバータ７９の出力は、状態判定用シフトレジスタ回路６９の入力Ｄ、インバータ８０の入力及びＡＮＤ回路８１の第２入力に接続されている。インバータ８０の出力は、ＮＡＮＤ回路７８の第２入力に接続されている。
【０１００】
ＮＡＮＤ回路７８の出力は、ＮＡＮＤ回路８２の一方の入力とインバータ１０２の入力とに接続される。インバータ１０２の出力はラッチ回路６８のリセットに接続されている。ラッチ回路６８の出力バーＱは、ＮＡＮＤ回路８２の他方の入力に接続され、ＮＡＮＤ回路８２の出力は、信号処理回路１７が有する状態判定用シフトレジスタ回路６９のセットに接続されている。
【０１０１】
また、コンパレータ回路１４の出力は、ＡＮＤ回路８１の第１入力に接続されている。ＡＮＤ回路８１の出力は、状態判定用シフトレジスタ回路６９のリセットに接続されている。
【０１０２】
ＡＮＤ回路８１の第３入力には、図１のクロック発生回路１６の基本クロックに基づいてパルス信号生成回路１７で生成される物体無し状態パルス信号が入力される。ＮＡＮＤ回路７８の第３入力には、パルス信号生成回路１７で生成される物体有り状態パルス信号が入力される。状態判定用シフトレジスタ回路６９の入力ＣＬＫには、判定クロック信号が入力される。状態判定用シフトレジスタ回路６９は、電源立上り直後の初期状態ではセット状態とする。
【０１０３】
この構成において配線異常が改善されて物体有り状態に自動復帰した場合を考える。定電圧回路１５の電圧が回復し（ハイ電圧となり）、ラッチ回路６８がセット状態となる。また、ラッチ回路６８の出力バーＱがロー電圧となり、ＮＡＮＤ回路８２の入力にロー電圧が入力されるので、状態判定用シフトレジスタ回路６９は常にセット状態で固定される。このため、物体の有無を示す状態の移行は起こらない。
【０１０４】
実際に物体有り状態となると、ＮＡＮＤ回路７８の第３入力に入力される物体有り状態パルス信号がハイ電圧となる。また、図１の受光素子６はパルス光を受光せず、コンパレータ回路１４からのローである出力信号により、インバータ７７の出力がハイ電圧になり、ＡＮＤ回路７５の第１入力にハイ電圧が入力される。さらに、状態判定用シフトレジスタ回路６９の出力Ｑがハイ電圧であるので、インバータ８０の出力もハイ電圧となり、ＮＡＮＤ回路７８の第２入力にハイ電圧が入力される。
【０１０５】
従って、ＮＡＮＤ回路７８の全ての入力がハイ電圧となり、ＮＡＮＤ回路７８の出力電圧がロー電圧となり、インバータ１０２の出力がハイ電圧となる。そして、ラッチ回路６８はリセットされる。従って、状態判定用シフトレジスタ回路６９はセット状態から開放され、物体の有無を判定する動作を開始する。
【０１０６】
図４は、本発明の実施の形態に係る他の２線式パルス変調型光検出装置（２線式パルス光変調型物体検出装置）７０の概略構成を示すブロック図である。図４は、図１に示す２線式パルス変調型光検出装置１において、受光信号／電圧検知回路４０をノイズ光信号／電圧検知回路４１に変更した構成である。
【０１０７】
ここでノイズ光信号とは、図１のクロック発生回路１６から出力されるクロック信号と同期しているパルス光信号と異なるタイミングで受光素子６が受光する光であり、非同期信号を意味する。
【０１０８】
２線式パルス変調型光検出装置７０は、２線式パルス変調型光検出装置１と同様に、パルス変調型光検出デバイス２がシャットダウン状態となり、その後、配線異常が改善されて自動復帰した場合、定電圧回路１５からの信号により物体の有無の判定はキャンセルされる。
【０１０９】
ここで２線式パルス変調型光検出装置７０においては、ノイズ光信号／電圧検知回路４１が、非同期であるノイズ光信号をコンパレータ回路１４から検知する場合は、状態判定用シフトレジスタ回路６９をリセット状態とし、ノイズ光信号が検知されていない状態が確認されてから、初めて物体の有無の判定を開始する。
【０１１０】
つまり、シャットダウン状態より復帰しても同期したパルス光以外の光を検知する場合は、物体の有無の判定が開始されないので、物体の有無の状態を誤って検知することを防ぐことが出来る。
【０１１１】
なお、ノイズ光信号／電圧検知回路４１は、上述した動作と共に、受光信号／電圧検知回路４０の動作も行うことが出来る。上述した動作は、例えばロジック回路により実現することが出来る。
【０１１２】
〔インターフェース回路３〕
図２は、本発明の実施形態に係るインターフェース回路３のブロック図である。インターフェース回路３は、バイアス電流供給端子２０、ＧＮＤ端子２１、バイアス電流検出回路２２、基準電圧発生回路２３、定電圧回路２４、ヘッダー検出用コンパレータ回路２５、信号検出用コンパレータ回路２６、積分回路２７、微分回路２８、クロック発生回路２９、信号処理回路３０、出力回路３１、電源端子３２及び信号出力端子３３を有している。
【０１１３】
また、インターフェース回路３は、オープン検出用コンパレータ回路４４、ショート検出用コンパレータ回路４５、電源電圧低下検出用コンパレータ回路４６、ロジック反転用コンパレータ回路４７、出力イネーブル用コンパレータ回路４８、異常信号処理回路（異常検出回路）４９、異常信号用出力回路５０、異常信号出力端子５１、ロジック反転用端子５２、出力イネーブル端子５３及び抵抗５４〜抵抗５９を有している。
【０１１４】
インターフェース回路３において、バイアス電流供給端子２０は、バイアス電流検出回路２２の電流出力端子へ接続されている。電源端子３２は、外部電源３４の出力、定電圧回路の入力及びバイアス電流検出回路２２の入力に接続されている。
【０１１５】
バイアス電流検出回路２２の電圧出力は、積分回路２７の入力及び微分回路２８の入力に接続されている。基準電圧発生回路２３の出力は、ヘッダー検出用コンパレータ回路２５の第１入力及び信号検出用コンパレータ回路２６の第１入力に接続されている。積分回路２７の出力は、ヘッダー検出用コンパレータ回路２５の第２入力に接続されている。微分回路２８の出力は、信号検出用コンパレータ回路２６の第２入力に接続されている。
【０１１６】
ヘッダー検出用コンパレータ回路２５の出力、信号検出用コンパレータ回路２６の出力及びクロック発生回路２９の出力は、信号処理回路３０に接続されている。信号処理回路３０の出力は、出力回路３１の入力に接続されており、出力回路３１の出力は、信号出力端子３３に接続されている。
【０１１７】
基準電圧発生回路２３、ヘッダー検出用コンパレータ回路２５、信号検出用コンパレータ回路２６、クロック発生回路２９及び信号処理回路３０は、定電圧回路２４から定電圧が印加されている。
【０１１８】
バイアス電流検出回路２２のＧＮＤ端子、基準電圧発生回路２３のＧＮＤ端子、定電圧回路２４のＧＮＤ端子、ヘッダー検出用コンパレータ回路２５のＧＮＤ端子、信号検出用コンパレータ回路２６のＧＮＤ端子、クロック発生回路２９のＧＮＤ端子、信号処理回路３０のＧＮＤ端子、出力回路３１のＧＮＤ端子、ＧＮＤ端子２１及び外部電源３４の入力は、電気的に接地されている。
【０１１９】
また、インターフェース回路３において、オープン検出用コンパレータ回路４４の第１入力と、ショート検出用コンパレータ回路４５の第２入力とは、バイアス電流検出回路２２の電圧出力に接続されている。
【０１２０】
オープン検出用コンパレータ回路４４の第２入力、ショート検出用コンパレータ回路４５の第１入力、電源電圧低下検出用コンパレータ回路４６の第２入力、ロジック反転用コンパレータ回路４７の第１入力、及び出力イネーブル用コンパレータ回路４８の第１入力は、基準電圧発生回路２３から出力される基準電圧が印加される。電源電圧低下検出用コンパレータ回路４６の第１入力は、電源端子３２から出力される電圧を抵抗５４と抵抗５５とで分圧した電圧が入力される。
【０１２１】
オープン検出用コンパレータ回路４４の出力、ショート検出用コンパレータ回路４５の出力、電源電圧低下検出用コンパレータ回路４６の出力は、信号処理回路３０に接続されている。ロジック反転用コンパレータ回路４７の出力及び出力イネーブル用コンパレータ回路４８の出力は、信号処理回路３０及び異常信号処理回路４９に接続されている。
【０１２２】
ロジック反転用端子５２は、抵抗５６の一端に接続され、抵抗５６の他端は、抵抗５７の一端及びロジック反転用コンパレータ回路４７の第２入力に接続されている。出力イネーブル端子５３は、抵抗５８の一端に接続され、抵抗５８の他端は、抵抗５９の一端及び出力イネーブル用コンパレータ回路４８の第２入力に接続されている。
【０１２３】
異常信号処理回路４９は、信号処理回路３０及び異常信号用出力回路５０に接続され、異常信号用出力回路５０は、異常信号出力端子５１に接続されている。
【０１２４】
オープン検出用コンパレータ回路４４、ショート検出用コンパレータ回路４５、電源電圧低下検出用コンパレータ回路４６、ロジック反転用コンパレータ回路４７、出力イネーブル用コンパレータ回路４８及び異常信号処理回路４９は、定電圧回路２４から定電圧が印加されている。
【０１２５】
オープン検出用コンパレータ回路４４のＧＮＤ端子、ショート検出用コンパレータ回路４５のＧＮＤ端子、電源電圧低下検出用コンパレータ回路４６のＧＮＤ端子、ロジック反転用コンパレータ回路４７のＧＮＤ端子、出力イネーブル用コンパレータ回路４８のＧＮＤ端子、異常信号処理回路４９のＧＮＤ端子、異常信号処理回路４９のＧＮＤ端子、異常信号用出力回路５０のＧＮＤ端子、抵抗５５の一端、抵抗５７の他端及び抵抗５９の他端は、電気的に接地されている。図２において一点鎖線で囲まれた部分は、チャンネルユニットブロック６０を構成している。
【０１２６】
パルス変調型光検出デバイス２は、インターフェース回路３内に備えられたバイアス電流検出回路２２からバイアスを受けて、動作する構成となっている。インターフェース回路３における、電源端子３２とＧＮＤ端子２１との間に接続された、外部電源３４から出力される電圧は、バイアス電流検出回路２２に入力され、バイアス電流供給端子２０からパルス変調型光検出デバイス２にバイアス電流Ｉが供給される。
【０１２７】
バイアス電流供給端子２０から流れるバイアス電流Ｉにおけるパルス成分を電圧変換し、ヘッダー検出用コンパレータ回路２５または信号検出用コンパレータ回路２６において、上記電圧変換されたパルス成分を信号として検出する。その後、パルス変調型光検出デバイス２の物体検出状態を信号処理回路３０によって判定し、出力回路３１から信号出力端子３３に、電圧信号または電流信号により光の有無状態を出力する。
【０１２８】
また、インターフェース回路３において、異常信号出力端子５１は、パルス変調型光検出デバイス２へのバイアス電流Ｉの供給ラインが、断線した時及びＧＮＤラインにショートしたとき、並びにインターフェース回路３の電源電圧が低下したときに異常信号を発生する。
【０１２９】
通常状態において異常信号出力端子５１から出力される信号をＨｉｇｈとすると、異常発生時に異常信号出力端子５１から出力される信号はＬｏｗとなる。
【０１３０】
信号出力端子３３は、異常発生時には異常時の出力ロジックに伴い出力する必要があるので、異常検出用のコンパレータ回路の出力は、信号処理回路３０に入力され、信号出力端子３３から異常時の出力信号が出力される。
【０１３１】
信号処理回路３０で処理された異常信号は、異常信号処理回路４９に入力され、異常信号用出力回路５０から出力される。インターフェース回路３は、パルス変調型光検出デバイス２に代表されるセンサデバイスを複数接続できるように、設けたいセンサデバイスの数の、バイアス電流供給端子２０、信号出力端子３３及びチャンネルユニットブロック６０を複数設けることで作成可能である。
【０１３２】
その場合の異常信号の出力は、各チャンネルの１つでも異常を検出したら異常信号を出力するように、異常信号処理回路４９に全てのチャンネルの信号処理回路３０から信号を入力し、信号処理してから異常信号出力端子５１から異常信号を出力する。
【０１３３】
バイアス電流Ｉの供給ラインがオープン（開放）の場合、バイアス電流Ｉは流れなくなり、バイアス電流検出回路２２の出力が低くなるので、基準電圧発生回路２３から出力されるオープン用基準電圧よりも低くなったら、オープン検出用コンパレータ回路４４によりオープン状態の検出を行う。
【０１３４】
インターフェース回路３の電源電圧が低下した場合、基準電圧発生回路２３から出力される電源電圧低下用基準電圧よりも低くなったら、電源電圧低下検出用コンパレータ回路４６により電源電圧低下状態の検出を行う。
【０１３５】
ロジック反転用端子５２に一定の電圧以上が入力されると、ロジック反転用コンパレータ回路４７が動作し、各信号処理回路の出力を反転するように処理される。
【０１３６】
出力イネーブル端子５３に一定の電圧以上が入力されると、出力イネーブル用コンパレータ回路４８が動作し、各信号処理回路の出力を入力状態に関らず固定するように処理される。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明のパルス変調型光検出装置は、物体の有無の状態が変化していないにもかかわらず、物体有り状態と物体無し状態とが交互に繰り返される誤検知が起こることなく、省線化を可能としているので、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機器等の電子機器に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１，７０  ２線式パルス変調型光検出装置
２  パルス変調型光検出デバイス
３  インターフェース回路
４  バイアス電流端子
５  発光素子
６  受光素子
７  ダミーＰＤ
８  アンプ
９  ダミーアンプ
１０，１１，５４〜５９  抵抗
１２，１３  キャパシタ
１４  コンパレータ回路
１５  定電圧回路（定電圧回路）
１６  クロック発生回路（第１発振回路）
１７  信号処理回路（パルス信号生成回路、判定開始パルス光検知手段）
１８  電流源回路（判定開始パルス光検知手段）
１９，２１  ＧＮＤ端子
２０  バイアス電流供給端子
２２  バイアス電流検出回路
２３  基準電圧発生回路
２４  定電圧回路
２５  ヘッダー検出用コンパレータ回路
２６  信号検出用コンパレータ回路
２７  積分回路
２８  微分回路
２９  クロック発生回路（第２発振回路）
３０  信号処理回路
３１  出力回路
３２  電源端子
３３  信号出力端子
３４  外部電源
４０  受光信号／電圧検知回路（判定開始パルス光検知手段）
４１  ノイズ光信号／電圧検知回路（判定開始パルス光検知手段）
４４  オープン検出用コンパレータ回路
４５  ショート検出用コンパレータ回路
４６  電源電圧低下検出用コンパレータ回路
４７  ロジック反転用コンパレータ回路
４８  出力イネーブル用コンパレータ回路
４９  異常信号処理回路
５０  異常信号用出力回路
５１  異常信号出力端子
５２  ロジック反転用端子
５３  出力イネーブル端子
６８  ラッチ回路
６９  状態判定用シフトレジスタ回路（シフトレジスタ回路）
７１，７２，７８，８２  ＮＡＮＤ回路
７５，８１  ＡＮＤ回路
７３，７４，７６，７７，７９，８０，１０１，１０２  インバータ
Ｉ  バイアス電流
【図１】
2010175387.tif 000003
【図２】
2010175387.tif 000004
【図３】
2010175387.tif 000005
【図４】
2010175387.tif 000006
【図５】
2010175387.tif 000007
【図６】
2010175387.tif 000008
【図７】
2010175387.tif 000009
【図８】
2010175387.tif 000010