(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光量の強度に基づく受光量信号を処理するための集積回路であって、
第１の入力端子と第２の入力端子とを含む受光量信号入力部と、
前記第１の入力端子からの受光量信号および前記第２の入力端子からの受光量信号を受けて、単独の受光量信号、または一対の受光量信号を出力する切替処理部と、
前記切替処理部からの単独の受光量信号を増幅する第１の機能と、前記切替処理部からの一対の受光量信号を加算増幅する第２の機能と、前記切替処理部からの一対の受光量信号を差動増幅する第３の機能とを具備する増幅回路と、
前記増幅回路の３つの機能の中の一機能を有効にするための設定信号を外部から入力する設定信号入力部と、
前記設定信号入力部から入力された設定信号に従って、当該設定信号により有効にされる機能による増幅対象の受光量信号を中継するように前記切替処理部の動作を制御すると共に、当該有効な機能により定まる動作定義に基づき、増幅回路から出力された信号を処理する信号処理部と、
前記信号処理部による処理結果を示す信号を出力する出力部とを、具備することを特徴とする受光用集積回路。
【請求項２】
請求項１に記載された受光用集積回路において、
前記第２の入力端子からの信号ラインは２つの経路に分岐し、
前記切替処理部には、前記第１の入力端子からの信号ラインに接続される第１のスイッチ部と、前記第２の入力端子からの各信号ラインにそれぞれ接続される第２および第３のスイッチ部とが含まれ、
前記増幅回路には、第１および第２の各スイッチ部を介した信号の加算信号を一方の入力とし、第３のスイッチ部を介した信号を他方の入力とする差動アンプが含まれており、
前記信号処理部は、前記第１の機能を有効にする設定信号の入力に応じて、第１のスイッチ部を閉じてその他のスイッチ部を開き、前記第２の機能を有効にする設定信号の入力に応じて、第１および第２のスイッチ部を閉じて第３のスイッチ部を開き、前記第３の機能を有効にする設定信号の入力に応じて、第１および第３のスイッチ部を閉じて第２のスイッチ部を開く、ことを特徴とする受光用集積回路。
【請求項３】
請求項１に記載された受光用集積回路において、
出力が一系統の受光素子を含む受光部をさらに具備し、
前記第２の入力端子からの信号ラインは２つの経路に分岐し、
前記切替処理部には、前記受光部に接続される第１のスイッチ部と、前記第１の入力端子からの信号ラインに接続される第２のスイッチ部と、前記第２の入力端子からの各信号ラインにそれぞれ接続される第３および第４のスイッチ部とが含まれ、
前記増幅回路には、第１、第２、第３の各スイッチ部を介した信号の加算信号を一方の入力とし、前記第４のスイッチ部を介した信号を他方の入力とする差動アンプが含まれており、
前記信号処理部は、前記第１の機能を有効にする設定信号の入力に応じて、第１のスイッチ部を閉じてその他のスイッチ部を開き、前記第２の機能を有効にする設定信号の入力に応じて、第２および第３のスイッチ部を閉じて第１および第４のスイッチ部を開き、前記第３の機能を有効にする設定信号の入力に応じて、第２および第４のスイッチ部を閉じて第１および第３のスイッチ部を開く、ことを特徴とする受光用集積回路。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載された受光用集積回路において、
同種の他の受光用集積回路と通信をするための通信部をさらに具備し、
前記信号処理部は、前記第２の機能を有効にする設定信号および前記第３の機能を有効にする設定信号のいずれかの入力に応じて、前記通信部を介して他の受光用集積回路と動作タイミングを合わせるための信号のやりとりをしつつ、前記増幅回路から出力された信号を処理する、受光用集積回路。
【請求項５】
請求項４に記載された受光用集積回路において、
前記第２の機能を有効にする設定信号および前記第３の機能を有効にする設定信号の一方が、その設定信号を受ける受光用集積回路の信号処理部をマスタとして機能させ、他方の設定信号が、その設定信号を受ける受光用集積回路の信号処理部をスレーブとして機能させ、
マスタの信号処理部は、前記通信部を介してスレーブの信号処理部に増幅回路からの出力を取り込んで処理するタイミングを示す制御信号を出力し、スレーブの信号処理部は、前記通信部を介してマスタの信号処理部からの制御信号を受けたことに応じて増幅回路からの出力を取り込んで処理する、受光用集積回路。
【請求項６】
光を投光する投光部と、前記投光部からの光または当該光に対する検出対象物からの反射光を受光して単独の受光量信号を出力する受光部とを具備し、
第１の入力端子と第２の入力端子とを含む受光量信号入力部と、
前記第１の入力端子からの受光量信号、前記第２の入力端子からの受光量信号、および前記受光部からの受光量信号を受けて、単独の受光量信号、または一対の受光量信号を出力する切替処理部と、
前記切替処理部からの単独の受光量信号を増幅する第１の機能と、前記切替処理部からの一対の受光量信号を加算増幅する第２の機能と、前記切替処理部からの一対の受光量信号を差動増幅する第３の機能とを具備する増幅回路と、
前記増幅回路の３つの機能の中の一機能を有効にするための設定信号を外部から入力する設定信号入力部と、
前記設定信号入力部から入力された設定信号に従って、当該設定信号により有効にされる機能による増幅対象の受光量信号を中継するように前記切替処理部の動作を制御すると共に、当該有効な機能により定まる動作定義に基づき、増幅回路から出力された信号を処理する信号処理部と、
前記信号処理部による処理結果を示す信号を出力する出力部とを具備する受光用集積回路に、前記受光部が前記切替処理部に接続された状態で組み込まれ、
前記受光用集積回路の設定信号入力部に、前記第１の機能を有効にする設定信号が入力される、ことを特徴とする光電センサ。
【請求項７】
光を投光する投光部と、前記投光部からの光に対する検出対象物からの反射光を受光して一対の受光量信号を出力する受光素子を含む受光部と、前記受光部に接続される一対の受光用集積回路とを具備し、
前記一対の受光用集積回路は、
第１の入力端子と第２の入力端子とを含み、前記第１の入力端子と前記第２の入力端子とに前記受光部からの一対の受光量信号を受ける受光量信号入力部と、
前記第１の入力端子からの受光量信号および前記第２の入力端子からの受光量信号を受けて、単独の受光量信号、または一対の受光量信号を出力する切替処理部と、
前記切替処理部からの単独の受光量信号を増幅する第１の機能と、前記切替処理部からの一対の受光量信号を加算増幅する第２の機能と、前記切替処理部からの一対の受光量信号を差動増幅する第３の機能とを具備する増幅回路と、
前記増幅回路の３つの機能の中の一機能を有効にするための設定信号を外部から入力する設定信号入力部と、
前記設定信号入力部から入力された設定信号に従って、当該設定信号により有効にされる機能による増幅対象の受光量信号を中継するように前記切替処理部の動作を制御すると共に、当該有効な機能により定まる動作定義に基づき、増幅回路から出力された信号を処理する信号処理部と、
前記信号処理部による処理結果を示す信号を出力する出力部とを具備し、
前記一対の受光用集積回路の一方の設定信号入力部には、前記第２の機能を有効にする設定信号が入力されると共に、他方の受光用集積回路の設定信号入力部には、前記第３の機能を有効にする設定信号が入力される、ことを特徴とする光電センサ。
【請求項８】
請求項７に記載された光電センサにおいて、
前記一対の受光用集積回路は、他方の受光用集積回路と通信をするための通信部をさらに具備し、
前記信号処理部は、前記通信部を介して他方の受光用集積回路と動作タイミングを合わせるための信号のやりとりをしつつ、前記増幅回路から出力された信号を処理する、光電センサ。
【請求項９】
請求項８に記載された光電センサにおいて、
前記第２の機能を有効にする設定信号および前記第３の機能を有効にする設定信号の一方が、その設定信号を受ける受光用集積回路の信号処理部をマスタとして機能させ、他方の設定信号が、その設定信号を受ける受光用集積回路の信号処理部をスレーブとして機能させ、
マスタの信号処理部は、前記通信部を介してスレーブの信号処理部に増幅回路からの出力を取り込んで処理するタイミングを示す制御信号を出力し、スレーブの信号処理部は、前記通信部を介してマスタの信号処理部からの制御信号を受けたことに応じて増幅回路からの出力を取り込んで処理する、光電センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を受けた受光素子から出力された受光量信号を処理する回路が組み込まれた受光用集積回路およびこの集積回路を用いた光電センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
光電センサには、投光された光をその投光位置に対向する場所で受光する透過型のセンサと、投光された光が照射された物体からの反射光を受光する反射型のセンサとがある。これらのセンサの多くは、受光した光の量により物体の有無を判別するものであるが、反射型のセンサには、三角測距の原理を応用した検出処理を行う距離設定型の光電センサが含まれる。
【０００３】
受光量の強度に基づく検出を行うタイプのセンサ（以下、「光量検出型センサ」と呼ぶ。）では、受光量信号の増幅回路が一系統あれば足りる。これに対し、距離設定型の光電センサ（以下、「距離設定型センサ」という。）では、二分割フォトダイオードやＰＳＤなどにより反射光の結像位置によって比率が異なる一対の受光量信号を生成し、これらの信号の加算レベルと差分レベルとを用いて基準位置における物体の有無などを検出するため、各受光量信号を加算増幅する回路と差分増幅する回路との二系統が必要になる。
【０００４】
このように、光量検出型センサと距離設定型センサとでは、受光量信号を処理する回路の構成が大きく異なるが、いずれのセンサにも対応できる回路が組み込まれたＩＣチップが開発されている。以下、このＩＣチップについて説明する。
【０００５】
図６は、光量検出型センサおよび距離設定型センサの双方に対応可能なＩＣチップの概略構成を、外部の投光部６０や外付けの受光部７０との関係と共に示したものである。
このＩＣチップ５は、受光素子５０（フォトダイオード）が１つ組み込まれたフォトＩＣであって、投光部６０の投光動作を制御する機能も具備する。
【０００６】
このＩＣチップ５のチップ本体には、外部からの受光量信号を入力するために、一対の受光量信号入力端子ＴＡ，ＴＢが設けられる。
チップ内の集積回路には、内部の受光素子５０から電流信号を電圧変換するためのＩ／Ｖ変換回路５１とプリアンプ５２とが設けられる。また、各受光量信号入力端子ＴＡ，ＴＢにもそれぞれＩ／Ｖ変換回路５１Ａ，５１Ｂが接続される。Ｉ／Ｖ変換回路５１Ａ，５１Ｂからの信号ラインはともに２つの経路に分かれて、一方が加算アンプ５３に接続され、他方が差動アンプ５４に接続される。
【０００７】
受光用ＩＣチップ５内の集積回路には、さらに、一対のメインアンプ５５Ａ，５５Ｂ，一対の比較部５６Ａ，５６Ｂ，信号処理部５７，投光制御部５８，出力部５９などが設けられる。また、チップ本体には、各アンプ５２，５３，５４，５５Ａ，５５Ｂに対する接続用の端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５が設けられるほか、投光制御用の端子Ｔ６、出力端子Ｔ７、設定信号の入力端子Ｔ８などが設けられる。投光制御用の端子Ｔ６は投光制御部５８に、出力端子Ｔ７は出力部５９に、設定信号の入力端子Ｔ８は信号処理部５７に、それぞれ接続される。
【０００８】
チップ外には、発光素子６およびその駆動回路６１を含む投光部６０が、投光制御用の端子Ｔ６に接続された状態で配備される。投光制御部５８は、信号処理部５７の制御の下で投光のタイミングを指示する制御信号を出力し、これを受けて発光素子６が発光する。
信号処理部５７は、この投光制御に応じて比較部５６Ａ，５６Ｂを駆動する。比較部５６Ａ，５６Ｂは、それぞれ前段のメインアンプ５５Ａ，５５Ｂから入力された電圧信号を所定の基準電圧と比較して、基準電圧に対する大小関係を表す信号を出力する。信号処理部５７は、各比較部５６Ａ，５６Ｂから出力された信号に基づき物体の有無を示す２値の検出信号を生成する。この検出信号は、出力部５９および出力用の端子Ｔ７ならびに端子Ｔ７に接続された出力回路７１を介して、外部に出力される。
【０００９】
端子Ｔ８には、光量検出型および距離設定型のいずれの処理を実行するかを示す設定信号が入力される。
また、光量検出型センサとして使用される場合には、図中の実線で示すように、プリアンプ５２とメインアンプ５５Ａとが、端子Ｔ１，Ｔ４とこれらの間に介装されるカップリングコンデンサＣ１を介して接続される。これにより、メインアンプ５５Ａには、内部の受光素子５０による受光量信号が入力され、その信号のレベルと基準電圧との関係が比較部５６Ａによって比較される。
【００１０】
一方、加算アンプ５３や差動アンプ５４の接続にかかる端子Ｔ２，Ｔ３はオープン状態となるので、これらのアンプ５３，５４からの信号は無効となる。
信号処理部５７は、設定信号に応じて、比較部５６Ａのみを駆動し、物体の有無を示す検出信号を生成する。
【００１１】
距離設定型センサにおいては、図中の点線で示すように、２系統の出力を行うタイプの受光素子７（二分割フォトダイオード，ＰＳＤなど）が受光量信号入力端子ＴＡ，ＴＢに接続されると共に、加算アンプ５３とメインアンプ５５Ａとが、端子Ｔ２，Ｔ４とこれらの間に介装されるカップリングコンデンサＣ２を介して接続され、差動アンプ５４とメインアンプ５５Ｂとが、端子Ｔ３，Ｔ５とこれらの間に介装されるカップリングコンデンサＣ３とを介して接続される。一方、プリアンプ５２に対応する端子Ｔ１はオープン状態となる。
これらの接続により、メインアンプ５５Ａには、受光部７０からの一対の受光量信号を加算増幅した信号が入力され、メインアンプ５５Ｂには、当該一対の受光量信号を差動増幅した信号が入力される。各メインアンプ５５Ａ，５５Ｂで増幅された信号は、それぞれ比較部５６Ａ，５７Ｂによって基準電圧と比較され、その結果を示す信号が信号処理部５７に入力される。
【００１２】
信号処理部５７は、端子Ｔ８からの設定信号に基づき、双方の比較部５６Ａ，５６Ｂからの信号を処理することによって、検出信号を生成する。
【００１３】
なお、下記の特許文献１には、上記の受光用ＩＣチップの具体的な構成が詳細に記載されている。また、特許文献１には、二分割受光素子やＰＳＤのほかに、出力系統が１つの受光素子を外付けした形態も記載されている（特許文献１の段落００７５〜００７７，図１０を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−２５２３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図６に示した受光用ＩＣチップ５の集積回路は、光量検出型および距離設定型の双方の光電センサに使用することができるという利点があるが、外付けの受光素子に対する専用の回路（図中の一点鎖線の枠で囲まれた部分）が多く含まれるので、光量検出型センサに導入される場合の経済性が悪い。しかも、多くの回路を含むため、ＩＣチップを小型にするのが困難である。
【００１６】
光電センサが利用される用途は、近年、様々な分野に広がっている。特に、光量検出型センサは距離設定型センサよりも圧倒的に需要が高く、ユーザからは、センサの小型化やローコスト化を進めることが要望されているが、上記構成のＩＣチップ５の回路構成はその要望に逆行する。しかし、光量検出型センサ用の受光用集積回路と、距離設定型センサ用の受光用集積回路とを別立てで製作すると、生産効率が悪くなり、コストを十分に下げるのが困難になる。
【００１７】
本発明は上記の問題点に着目し、光量検出型および距離設定型の双方の光電センサで使用が可能な受光用集積回路を小型化およびローコスト化を実現することを、第１の課題とする。
また、本発明は、上記の受光用集積回路を用いて、機能が優れた光電センサを手頃な価格で提供できるようにすることを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記第１の課題を解決するために、本発明では、単独の受光量信号を増幅する機能と、一対の受光量信号を加算増幅する機能と、一対の受光量信号を差動増幅する機能とを具備する増幅回路と、この増幅回路の３つの機能の中の一機能による増幅対象の受光量信号を受け付けて増幅回路に中継する切替処理部と、増幅回路の３つの機能の中の一機能を有効にするための設定信号を外部から入力する設定信号入力部と、設定信号入力部から入力された設定信号に従って、当該設定信号により有効にされる機能による増幅対象の受光量信号を中継するように切替処理部の動作を制御すると共に、当該有効な機能により定まる動作定義に基づき、増幅回路から出力された信号を処理する信号処理部と、信号処理部による処理結果を示す信号を出力する出力部と、外部の受光素子により生成された受光量信号を取り込んで切替制御回路に導く一対の受光量信号入力部とを具備する受光用集積回路を提供する。
【００１９】
上記の構成の受光用集積回路を光量検出型センサに組み込む場合には、たとえば、一対の受光量信号入力部の一方に光量検出型センサ用の受光素子を接続すると共に、設定信号入力部に単独の受光量信号を増幅する機能を有効にする設定信号を入力する。これにより上記の受光素子により生成された受光量信号が切替処理部によって増幅回路に中継されて増幅された後に、増幅後の信号に対する処理が行われる。
【００２０】
一方、距離設定型センサを製作する場合には、上記の受光用集積回路を２個導入し、二系統の出力を行うタイプの受光素子を含む受光部を各受光用集積回路の各受光信号入力端子に接続する。そして、一方の受光用集積回路の設定信号入力部には、一対の受光量信号を加算増幅する機能を有効にする設定信号を入力し、他方の受光用集積回路の設定信号入力部には、一対の受光量信号を差動増幅する機能を有効にする設定信号を入力する。
このように２つの受光用集積回路を組み合わせて使用することにより、受光量信号の加算演算処理と差分演算処理とを実行することができ、距離設定型の信号処理を行うことが可能になる。
【００２１】
上記の受光用集積回路には、図６および特許文献１に記載の構成と同様に、受光量検出型センサ用の受光素子を組み込むこともできる。この場合には、単独の受光量信号を増幅する機能を有効にする設定信号の入力に応じて、内部の受光素子からの信号が増幅回路に導かれる。
【００２２】
上記の受光用集積回路の第１の実施形態では、一対の受光量信号入力部の一方からの信号ラインが２つの経路に分岐する。切替処理部には、一対の受光量信号入力部のうちの信号ラインが分岐していない受光量信号入力部からの信号ラインに接続される第１のスイッチ部と、信号ラインが分岐している受光量信号入力部からの各信号ラインにそれぞれ接続される第２および第３のスイッチ部とが含まれる。また、増幅回路には、第１および第２の各スイッチ部を介した信号の加算信号を一方の入力とし、第３のスイッチ部を介した信号を他方の入力とする差動アンプが含まれる。
信号処理部は、単独の受光量信号を増幅する機能を有効にする設定信号の入力に応じて、第１のスイッチ部を閉じてその他のスイッチ部を開き、一対の受光量信号を加算増幅する機能を有効にする設定信号の入力に応じて、第１および第２のスイッチ部を閉じて第３のスイッチ部を開き、一対の受光量信号を差動増幅する機能を有効にする設定信号の入力に応じて、第１および第３のスイッチ部を閉じて第２のスイッチ部を開く。
【００２３】
上記の実施形態の受光用集積回路により光量検出型センサを製作する場合には、この受光用集積回路を１つ組み込むと共に、一系統の出力を行うタイプの受光部を信号ラインが分岐していない方の受光量信号入力部に接続する。そして、単独の受光量信号を増幅する機能を有効にする設定信号を入力することによって、受光部が接続された受光量信号入力部からの信号のみを差動アンプへと導く。
【００２４】
また、距離設定型センサを製作する場合には、一対の受光用集積回路を組み込むと共に、二系統の出力を行うタイプの受光部からの各出力ラインを各受光用集積回路のそれぞれの受光量信号入力部に接続する。そして、一方の受光用集積回路に、一対の受光量信号を加算増幅する機能を有効にする設定信号を入力することにより、各受光量信号の加算信号を差動アンプに導き、他方の受光用集積回路には、一対の受光量信号を差動増幅する機能を有効にする設定信号を入力することにより、各受光量信号をそれぞれ個別の入力信号として差動アンプに導く。
【００２５】
第２の実施形態による受光用集積回路には、出力が一系統の受光素子を含む受光部がさらに組み込まれる。
一対の受光量信号入力部の一方からの信号ラインは２つの経路に分岐する。切替処理部には、内部の受光部に接続される第１のスイッチ部と、一対の受光量信号入力部のうちの信号ラインが分岐していない受光量信号入力部からの信号ラインに接続される第２のスイッチ部と、信号ラインが分岐している受光量信号入力部からの各信号ラインにそれぞれ接続される第３および第４のスイッチ部とが含まれる。また、増幅回路には、第１、第２、第３の各スイッチ部を介した信号の加算信号を一方の入力とし、第４のスイッチ部を介した信号を他方の入力とする差動アンプが含まれる。
信号処理部は、単独の受光量信号を増幅する機能を有効にする設定信号の入力に応じて、第１のスイッチ部を閉じてその他のスイッチ部を開き、一対の受光量信号を加算増幅する機能を有効にする設定信号の入力に応じて、第２および第３のスイッチ部を閉じて第１および第４のスイッチ部を開き、一対の受光量信号を差動増幅する機能を有効にする設定信号の入力に応じて、第２および第４のスイッチ部を閉じて第１および第３のスイッチ部を開く。
【００２６】
上記の第２の実施形態の受光用集積回路により光量検出型センサを製作する場合には、この受光用集積回路を１つ組み込み、単独の受光量信号を増幅する機能を有効にする設定信号を入力することによって、受光用集積回路内の受光部からの受光量信号のみを差動アンプに導く。
また、距離設定型センサを製作する場合には、一対の受光用集積回路を組み込むと共に、二系統の出力を行うタイプの受光部からの各出力ラインを各受光用集積回路のそれぞれの受光量信号入力部に接続する。そして、一方の受光用集積回路に、一対の受光量信号を加算増幅する機能を有効にする設定信号を入力することにより、各受光量信号の加算信号を差動アンプに導き、他方のＩＣチップには、一対の受光量信号を差動増幅する機能を有効にする設定信号を入力することにより、各受光量信号をそれぞれ個別の入力信号として差動アンプに導く。
【００２７】
第１、第２の実施形態によれば、３通りの設定信号の入力による増幅処理を全て共通の回路で実行することができるので、受光用集積回路内に含まれる回路要素を大幅に削減することが可能になる。また、第２の実施形態の受光用集積回路を光量検出型センサに導入する場合には、内部の受光素子を利用することができるので、利便性が高められる。
【００２８】
第３の実施形態による受光用集積回路には、さらに同種の他の受光用集積回路と通信をするための通信部が設けられる。また、信号処理部は、一対の受光量信号を加算増幅する機能を有効にする設定信号および一対の受光量信号を差動増幅する機能を有効にする設定信号のいずれかの入力に応じて、通信部を介して他の受光用集積回路と動作タイミングを合わせるための信号のやりとりをしつつ、増幅回路から出力された信号を処理する信号処理部とが設けられる。
【００２９】
上記の実施形態によれば、距離設定型センサに組み込まれる一対の受光用集積回路において、双方の間でタイミングを合わせた信号処理が行われるので、受光量信号の加算信号に対する処理と差分信号に対する処理とのタイミングを整合させて、検出の精度を確保することができる。
【００３０】
さらに第３の実施形態においては、一対の受光量信号を加算増幅する機能を有効にする設定信号および一対の受光量信号を差動増幅する機能を有効にする設定信号の一方が、その設定信号を受ける受光用集積回路の信号処理部をマスタとして機能させ、他方の設定信号がその設定信号を受ける受光用集積回路の信号処理部をスレーブとして機能させるように構成してもよい。この場合、マスタの信号処理部は、通信部を介してスレーブの信号処理部に増幅回路からの出力を取り込んで処理するタイミングを示す制御信号を出力し、スレーブの信号処理部は、通信部を介してマスタの信号処理部からの制御信号を受けたことに応じて増幅回路からの出力を取り込んで処理する。
【００３１】
上記の構成によれば、一対の受光用集積回路の一方の信号処理部がマスタとなって、自回路の動作に合うタイミングで他方の受光用集積回路を動作させることにより、受光量信号の加算信号に対する処理と差分信号に対する処理とのタイミングを容易に整合させることができる。
【００３２】
さらに、第３の実施形態においては、各受光用集積回路における信号処理の結果を一方のＩＣチップの信号処理部において統合して、出力用の検出信号を生成することもできる。
【００３３】
本発明による光量検出型センサは、光を投光する投光部と、投光部からの光または当該光に対する検出対象物からの反射光を受光して単独の受光量信号を出力する受光部とを具備するもので、上記構成の受光用集積回路に、受光部が切替処理部に接続された状態で組み込まれる。また受光用集積回路の設定信号入力部には、単独の受光量信号を増幅する機能を有効にする設定信号が入力される。
【００３４】
上記のとおり、受光部が内蔵された受光用集積回路の設定信号入力部に、単独の受光量信号を増幅する機能を有効にする設定信号を入力することによって、この受光用集積回路を光量検出型センサ用の受光信号処理回路として機能させることができる。よって、光量検出型センサを容易に製作することができる。
なお、このセンサが反射型の光電センサとして製作される場合には、投光部と受光用集積回路とは同じ筐体に組み込まれ、透過型の光電センサとして製作される場合には、投光部と受光用集積回路とは、それぞれ別の筐体に組み込まれる。
【００３５】
本発明による距離設定型センサは、光を投光する投光部と、投光部からの光に対する検出対象物からの反射光を受光して一対の受光量信号を出力する受光素子を含む受光部と、受光部に接続される一対の受光用集積回路を具備する。各受光用集積回路は、上記構成を具備するもので、一方の受光用集積回路の設定信号入力部には、一対の受光量信号を加算増幅する機能を有効にする設定信号が入力されると共に、他方の受光用集積回路の設定信号入力部には、一対の受光量信号を差動増幅する機能を有効にする設定信号が入力される。
【００３６】
上記のとおり、一対の受光用集積回路の各受光量信号入力部をそれぞれ一対の受光量信号を出力するタイプの受光素子に接続して、一方の受光用集積回路が各受光量信号の加算増幅と増幅後の信号処理を行い、他方の受光用集積回路が各受光量信号の差動増幅と増幅後の信号処理とを行うように設定することによって、距離検出型センサを容易に製作することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、光量検出型センサに不要な回路が大幅に削減された受光用集積回路が生産されるので、受光用集積回路の小型化やローコスト化を実現することができる。特に、需要が多い光量検出型センサに合わせた受光量集積回路を大量生産することができるので、コストを大幅に下げて、小型で手頃な価格の光量検出型センサを提供することが可能になる。
【００３８】
距離設定型センサには、上記の受光量集積回路を２つ導入する必要があるが、個々の回路が縮小されるので、センサが大型化するのを防ぐことができる。また、統一された規格の受光量集積回路を大量生産することによってコストを削減することができるので、距離設定型センサについても、手頃な価格での提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明が適用された受光用ＩＣチップの構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の受光用ＩＣチップを光量検出型センサに適用した例を示すブロック図である。
【図３】図１の受光用ＩＣチップを距離設定型センサに適用した例を示すブロック図である。
【図４】距離設定型センサの各ＩＣチップ間の主要な動作を示すタイミングチャート、およびタイミングチャート内の信号の流れを示す図である。
【図５】他の構成の受光用ＩＣチップの切替処理部の構成を示す図である。
【図６】光量検出型および距離設定型の双方の光電センサとに適用可能な受光用ＩＣチップの従来例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、本発明が適用された受光用集積回路が組み込まれたＩＣチップ１の構成例を示す。
この実施例のＩＣチップ１は、受光素子１１およびＩ／Ｖ変換回路１２を１つずつ備えるフォトＩＣである。さらに、このＩＣチップ１には、切替処理部１０，プリアンプ１３およびメインアンプ１４による増幅回路１００，比較部１５，信号処理部１６，投光制御部１７，出力部１８，通信部１９などが設けられる。比較部１５はコンパレータであり、投光制御部１７はアナログ回路であり、信号処理部１６，通信部１９はそれぞれ論理回路により構成される。出力部１８にはバッファ回路などが含まれる。
【００４１】
チップ本体には、一対の受光量信号入力端子１０Ａ，１０Ｂ，投光制御用の端子１０１，通信ラインの接続用端子１０３，検出信号の出力端子１０４，設定信号の入力端子１０５などの端子が設けられる。端子１０１は投光制御部１７に、端子１０３は通信部１９に、端子１０４は出力部１８に、端子１０５は信号処理部１６に、それぞれ接続される。
【００４２】
増幅回路１００の各アンプ１３，１４により増幅された信号は比較部１５に入力されて所定の基準電圧と比較され、その比較結果を表す信号が生成される。
なお、アンプ１３，１４間には、必要に応じてカップリングコンデンサが設けられる場合がある。その場合には、チップ本体に一対の端子を設けて、これらの端子間にカップリングコンデンサを接続し、図６に示した従来例と同様に、各端子およびカップリングコンデンサを介してアンプ１３，１４を接続する構成としてもよい。
【００４３】
信号処理部１６は、投光制御部１７を介して後記する投光制御信号（図４の（Ｂ））を端子１０１に伝送すると共に、比較部１５を駆動して、上記の比較結果を表す信号を取り込んで処理し、その処理結果を示す検出信号を生成する。検出信号は出力部１８を介してＩＣチップ１の外部へと出力される。
【００４４】
ＩＣチップ１内の受光素子１１は、光電変換による電流信号を出力する経路を一系統のみとするタイプのフォトダイオードである。出力された電流信号（基本の受光量信号）はＩ／Ｖ変換部１２により電圧信号（処理対象の受光量信号）に変換されて、切替処理部１０へと導かれる。
【００４５】
この実施例のＩＣチップ１は、上記の受光素子１１による受光量信号を処理するほか、受光量信号入力端子１０Ａ，１０Ｂから入力される一対の受光量信号を処理することができるように構成されている。処理対象の受光量信号は、切替処理部１０によって切り替えられる。
【００４６】
各受光量信号入力端子１０Ａ，１０Ｂからの信号ラインは切替処理部１０に導かれるが、一方の端子１０Ｂからの信号ラインは途中で２つの経路に枝分かれしている。
切替処理部１０には、４つのスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４が含まれ、そのうちのスイッチ部ＳＷ１がＩ／Ｖ変換部１２に接続され、スイッチ部ＳＷ２が受光量信号入力端子１０Ａからの信号ラインに接続される。スイッチ部ＳＷ３には、受光量信号入力端子１０Ｂから分岐した２本の信号ラインの一方が接続され、他方の信号ラインがスイッチ部ＳＷ４に接続される。
【００４７】
プリアンプ１３は差動アンプである。スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の後段の信号ラインは連結されてプリアンプ１３の−側端子に接続される。残りのスイッチ部ＳＷ４の後段の信号ラインは、それ単独でプリアンプ１３の＋側端子に接続される。スイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４の開閉状態によって、プリアンプ１３から出力される信号の性質が変わる。
【００４８】
各スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４の開閉動作は、信号処理部１６からの切替制御信号によって制御される。図１では、図示の便宜上、各スイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４に対する切替制御信号の経路を１本の線で表しているが、実際には、スイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４のそれぞれに対し、そのスイッチの開閉を制御する信号（ハイレベルまたはローレベル）が個別に与えられる。
各スイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４に対する切替制御信号の内容には３つのパターンがあり、端子１０５から信号処理部１６に与えられる設定信号によって、いずれのパターンによる制御を行うかが設定される。
【００４９】
３つの制御パターンは、以下のとおりである。
まず、１つ目の制御パターンでは、スイッチ部ＳＷ１のみを閉じて、その他のスイッチ部ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４を開放する（以下、これを「パターン１」という。）。２つ目の制御パターンでは、スイッチ部ＳＷ２およびＳＷ３を閉じて、スイッチ部ＳＷ１およびＳＷ４を開く（以下、これを「パターン２」という。）。３つ目の制御パターンでは、スイッチ部ＳＷ２およびＳＷ４を閉じて、スイッチ部ＳＷ１およびスイッチ部ＳＷ３を開く（以下、これを「パターン３」という。）。
【００５０】
上記のとおり、信号処理部１６からの切替制御信号によって切替処理部１０の各スイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４の開閉状態を切り替えることにより、プリアンプ１３に中継される信号の内容をパターン毎に変動させる。この結果、プリアンプ１３から出力される信号の性質は、パターン毎に異なるものになる。
【００５１】
なお、この実施例の設定信号は、０Ｖを含む３種類の電圧信号であり、端子１０５を図示しない電源ラインに接続することにより、常時、信号処理部１６に印加される。たとえば、パターン１を設定する場合には、０Ｖのラインに端子１０５を接続し、パターン２を設定する場合には、所定電圧ｖ１のラインに端子１０５を接続し、パターン３を設定する場合には、ｖ１より高い電圧ｖ２のラインに端子１０５を接続する。ただし、設定信号の構成は上記に限定されず、ＩＣチップ１への電源投入時などに、数ビット構成のディジタル信号による設定信号を入力し、この入力に応じた設定が電源遮断まで維持されるようにしてもよい。または設定信号の入力用の端子を２つにして、端子毎に０Ｖおよび所定電圧のいずれを印加し、各電圧の組み合わせによって３つのパターンを表すこともできる。
【００５２】
以下、図２および図３を順に参照して、上記のＩＣチップ１を組み込んだ光電センサの具体例を説明する。なお、図２，図３では、ＩＣチップ１内で利用される構成のブロックや信号ラインを太線にして示す。
【００５３】
まず図２は、上記のＩＣチップ１を用いた光量検出型センサの構成例である。
光量検出型センサには、ＬＥＤなどの発光素子２やその駆動回路２１を含む投光部２０が組み込まれると共に、上記のＩＣチップ１が受光部として導入される。投光部２０の駆動回路２１は、投光制御用の端子１０１に接続される。
【００５４】
出力用の端子１０４には出力回路１１０が接続される。一方、受光量信号入力端子１０Ａ，１０Ｂや通信用の端子１０３はオープン状態に設定される。
【００５５】
端子１０５からは、パターン１の制御を指定する設定信号が入力され、この設定に従った内容の切替制御信号が信号処理部１７から各スイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４に与えられる。これにより、スイッチ部ＳＷ１が閉じて、その他のスイッチ部ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４が開放されるので、スイッチ部ＳＷ１を介した信号のみが後段に伝送される。
【００５６】
図１に示した切替処理部１０とプリアンプ１３とによれば、スイッチ部ＳＷ４が開放されてプリアンプ１３の＋側端子への入力電圧が内部基準電圧となると、プリアンプ１３は、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３からの信号を加算増幅する回路として機能する。しかしながら、図２の例では、スイッチＳＷ４のほか、スイッチ部ＳＷ２，ＳＷ３も開放されているので、スイッチ部ＳＷ１を介した信号、すなわち内部の受光素子１１による受光量信号のみが増幅されることになる。
【００５７】
プリアンプ１３から出力された受光量信号は、メインアンプ１４でさらに増幅された後に、比較部１５に入力されて、基準電圧と比較される。よって、信号処理部１６には、内部の受光素子１１による受光量の基準のレベルに対する大小関係を示す信号が入力される。
【００５８】
つぎに、図３は、上記のＩＣチップ１を距離設定型センサに使用する例を示す。
距離設定型センサには、上記のＩＣチップ１が２つ組み込まれる。図３では、一方のＩＣチップを符号１Ｍにより示し、他方のＩＣチップを符号１Ｓにより示す。
【００５９】
この光電センサには、ＩＣチップ１Ｍ，１Ｓや投光部２０のほか、外付けの受光部３０が組み込まれる。この受光部３０は、反射光の入射位置によって光量比が異なる一対の受光量信号を出力する機能を有する受光素子３（二分割フォトダイオードまたはＰＳＤなど）や、各受光量信号を処理する一対のＩ／Ｖ変換回路３Ａ，３Ｂなどが搭載された基板である。Ｉ／Ｖ変換回路３Ａは、各ＩＣチップ１Ｍ，１Ｓの受光量信号入力端子１０Ａに接続され、他方のＩ／Ｖ変換回路３Ｂは、各ＩＣチップ１Ｍ，１Ｓの受光量信号入力端子１０Ｂに接続される。
【００６０】
各ＩＣチップ１Ｍ，１Ｓの各通信用端子１０３，１０３は、通信ラインを介して接続される。
ＩＣチップ１Ｍでは、投光制御用の端子１０１に投光部２０の駆動回路２１が接続され、出力用端子１０４に出力回路１１０が接続されるが、ＩＣチップ１Ｓの端子１０１，１０４は、いずれもオープン状態に設定される。
【００６１】
ＩＣチップ１Ｍの端子１０５にはパターン２の制御を指示する設定信号が入力される。ＩＣチップ１Ｍの信号処理部１６は、この設定信号に応じてパターン２用の切替制御信号を出力するので、ＩＣチップ１Ｍの切替処理部１０では、スイッチ部ＳＷ２とＳＷ３とが閉じ、スイッチ部ＳＷ１とＳＷ４とが開いた状態になる。この開閉状態により、プリアンプ１３では、スイッチ部ＳＷ２を介した信号とスイッチ部ＳＷ３を介した信号との加算増幅処理が行われる。
【００６２】
スイッチ部ＳＷ２には、外部の受光素子３による一対の受光量信号のうちの端子１０Ａから入力された受光量信号が流れ、スイッチ部ＳＷ３には、他方の端子１０Ｂから入力された受光量信号が流れるので、上記のスイッチ制御によって、プリアンプ１３からは、各受光量信号の加算レベルを示す信号（以下、「加算信号」という。）が出力されることになる。この加算信号はメインアンプ１４で増幅されて比較部１５に入力され、基準電圧と比較される。よって、信号処理部１６には、外部の受光部３０からの一対の受光量信号の加算レベルと基準レベルとの大小関係を示す信号が入力される。
【００６３】
ＩＣチップ１Ｓの端子１０５にはパターン３の制御を指示する設定信号が入力される。ＩＣチップ１Ｓの信号処理部１６は、この設定信号に応じて、パターン３用の切替制御信号を出力するので、ＩＣチップ１Ｓの切替処理部１０では、スイッチ部ＳＷ２とＳＷ４とが閉じ、スイッチ部ＳＷ１とＳＷ３とが開いた状態になる。この結果、プリアンプ１３の−側端子には、スイッチ部ＳＷ２からの信号のみが入力され、＋側端子にはスイッチ部ＳＷ４からの信号が入力される状態となり、これら２種類の信号の差動増幅処理が行われる。
【００６４】
スイッチ部ＳＷ２には、外部の受光素子３による一対の受光量信号のうちの端子１０Ａから入力された受光量信号が流れ、スイッチ部ＳＷ３には、他方の端子１０Ｂから入力された受光量信号が流れるので、上記のスイッチ制御によって、プリアンプ１３からは、各受光量信号の差分レベルを示す信号（以下、「差分信号」という。）が出力されることになる。この差分信号はメインアンプ１４で増幅されて比較部１５に入力され、基準電圧と比較される。よって、信号処理部１６には、外部の受光部３０からの一対の受光量信号の差分レベルと基準レベルとの大小関係を示す信号が入力される。
【００６５】
端子１０５に入力される設定信号は、切替処理部１０のスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４の開閉のパターンを表すのみでなく、信号処理部１６の動作を定義する機能を有する。具体的には、図２の例のように、パターン１の設定信号が与えられた場合の信号処理部１６には、光量検出型センサの動作定義が設定されて、前段の比較部１５からの信号のみを対象にした信号処理が実施される。
【００６６】
これに対し、図３の例のように、パターン２またはパターン３の設定信号が与えられた場合の信号処理部１６は、通信部１９を介して他のＩＣチップ１の信号処理部１６と信号をやりとりしながら動作するように定義される。具体的には、パターン２の設定信号が与えられた信号処理部１６がマスタとなり、パターン３の設定信号が与えられた信号処理部１６がスレーブとなり、マスタの信号処理部１６の主導の下でスレーブの信号処理部１６が処理を行い、その処理結果をマスタに送信するように設定される。図３の例においては、上段のＩＣチップ１Ｍの信号処理部１６がマスタとなり、下段のＩＣチップ１Ｓの信号処理部１６がスレーブとなる。
【００６７】
以下、表現を簡単にするために、マスタとして動作する信号処理部１６を有するＩＣチップ１Ｍを「マスタのＩＣチップ１Ｍ」と呼び、スレーブとして動作する信号処理部１６を有するＩＣチップ１Ｓを「スレーブのＩＣチップ１Ｓ」と呼び、ＩＣチップ１の単位で双方の間での信号のやりとりや動作を説明する。
【００６８】
図４は、各ＩＣチップ１の内外における主要な信号の関係を示すタイミングチャート（図４の（１））と、このタイミングチャート内の各信号とＩＣチップ１との関係を示す模式図（図４の（２））とを左右に並べて示す。
【００６９】
マスタのＩＣチップ１Ｍでは、一定の周期で動作クロック（Ａ）を発生させながら、投光部２０に投光制御信号（Ｂ）を出力する。またスレーブのＩＣチップ１Ｓに対して、動作クロック（Ａ）および投光同期信号（Ｃ）を出力する。スレーブのＩＣチップ１Ｓでは、差分信号の処理結果を示す信号（Ｅ）を、自回路の出力部１８にではなく、通信部１９を介してマスタのＩＣチップ１Ｍへと出力する。
【００７０】
図４（１）に示すように、この実施例では、投光制御信号（Ｂ）のオン期間を動作クロック（Ａ）の３周期分の長さとして、所定時点での動作クロック（Ａ）の立ち上がりに同期するタイミングで投光制御信号（Ｂ）を立ち上げる。またこの投光制御信号（Ｂ）の立ち上げの直前の動作クロックの立ち下がりに合わせて投光同期信号（Ｃ）を立ち上げ、投光制御信号（Ｂ）の立ち上がりの基準とした動作クロックが下がるまで、投光同期信号（Ｃ）のオン状態を維持する。
【００７１】
投光制御信号（Ｂ）によって投光部２０から検出用の光が投光され、物体からの反射光が受光素子３に入光すると、各ＩＣチップ１Ｍ，１Ｓの受光量信号入力端子１０Ａ，１０Ｂに入力される信号にも変化が生じ、これに応じてプリアンプ１３から出力される加算信号や差分信号も変化する。
【００７２】
図４（１）では、スレーブのＩＣチップ１Ｓの増幅処理により生じる差分信号（Ｄ）を、比較部１５（コンパレータ）で比較される基準レベル（点線）と共に示している。
スレーブのＩＣチップ１Ｓでは、マスタのＩＣチップ１Ｍからの投光同期信号（Ｃ）を受信したことに応じて比較部１５を動作させる。さらに、比較部１５が基準値より大きい信号を検出して出力をオンにすると、投光同期信号（Ｃ）の受信から一定の時間後に、処理結果を示す信号（Ｅ）を立ち上げる。
【００７３】
マスタのＩＣチップ１Ｍでも、スレーブのＩＣチップ１Ｓへの投光同期信号の送信に応じたタイミングで比較部１５を駆動して、受光量信号の加算レベルと基準レベルとの大小関係を示す信号を取得する。そして、この自回路で取得した信号とスレーブのＩＣチップ１Ｓから受信した信号（Ｅ）とを統合する処理（たとえば両者のＡＮＤ演算）によって、検出信号（Ｆ）のレベルを決定し、出力を行う。
【００７４】
上記のとおり、この実施例のＩＣチップ１には、光量検出型センサで使用するのに必要な回路が全て含まれるが、距離設定型専用のアンプや比較部は組み込まれていない。したがって、図６に示した従来例と比べると、回路を大幅に削減することができ、ＩＣチップ１を小型にすることができる。
【００７５】
また、このＩＣチップ１は、需要が多い光量検出型センサに適した構成となるので、大量生産が可能になり、コストを大幅に下げることができる。よって、小型で性能の良い光量検出型センサを手頃な価格で提供することが可能になる。
【００７６】
また、上記のＩＣチップ１を２個使用すれば、距離設定型センサを製作することができる。距離設定型センサでは、一方のＩＣチップ１で受光部３０からの一対の受光量信号による加算信号を生成し、他方のＩＣチップ１で各受光量信号の差分信号を生成すると共に、加算信号に対する処理と差分信号に対する処理とを処理のタイミングを合わせて実行するので、検出信号の精度を確保することができる。
【００７７】
ＩＣチップ１は２つ必要となるが、１つのＩＣチップ１のサイズが縮小されるので、距離設定型センサが大型化するのを防ぐことができる。また、上述したように、このＩＣチップ１は大量生産が可能でコストを削減することができるので、距離設定型センサについても手頃な価格での提供を実現することができる。
【００７８】
なお、図３，４の例では、受光量信号の加算演算処理を行うＩＣチップ１Ｍをマスタとし、受光量信号の差分演算処理を行うＩＣチップ１Ｓをスレーブとしたが、マスタとスレーブとの関係は逆にしてもよい。
また、マスタとスレーブという区分けをせずに、双方で主要な機能を分担してもよい。たとえば、加算演算処理を行うＩＣチップ１Ｍでは、投光制御とＩＣチップ１Ｍ，１Ｓ間の動作タイミングを合わせる制御とを担当し、差分演算処理を行うＩＣチップ１Ｓにおいて、他方のＩＣチップ１Ｍからの処理結果と自回路での処理結果とを統合して、検出信号を出力するように構成してもよい。
【００７９】
また、上記では、３とおりの制御パターンを示す設定信号によって、切替処理部１０の切替動作と信号処理部１６の動作定義とが変更されると説明したが、さらに、信号処理部１６による切替処理によって、比較部１５の基準電圧をパターン毎に切り替えてもよい。
【００８０】
さらに、上記実施例のＩＣチップ１には、光量検出型センサ用の受光部（受光素子１１およびＩ／Ｖ変換部１２）が組み込まれているが、この受光部を設けずに、外付けにすることも可能である。その場合には、図５に示すように、切替処理部１０には、ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３の３個のスイッチ部を設ければ足りる。
【００８１】
図５の例では、受光量信号入力端子１０Ａからの信号ラインはスイッチ部ＳＷ１１に接続される。また受光量信号入力端子１０Ｂからの２本の信号ラインの一方はスイッチ部ＳＷ１２に接続され、他方はスイッチ部ＳＷ１３に接続される。スイッチ部ＳＷ１１の後段の信号ラインとスイッチ部ＳＷ１２の後段の信号ラインとが連結されて、プリアンプ１３の−側端子に接続される。スイッチ部ＳＷ１３の後段の信号ラインは単独で、プリアンプ１３の＋側端子に接続される。
なお、この実施例のＩＣチップ内のその他の回路は、図１と同様であるので、図示および説明を省略する。
【００８２】
図５の実施例によるＩＣチップを光量検出型センサに使用する場合には、出力が一系統の受光部を受光量信号入力端子１０Ａに接続すると共に、スイッチ部ＳＷ１１を閉じ、スイッチ部ＳＷ１２およびＳＷ１３を開放する。これによりプリアンプ１３は、受光部からの受光量信号を単純に増幅する回路となる。
【００８３】
一方、距離設定型センサには、上記のＩＣチップ１を２個導入すると共に、それぞれの
ＩＣチップ１の受光量信号入力端子１０Ａ，１０Ｂに、一対の受光量信号を出力するタイ
プの受光部３０を接続する。そして、一方のＩＣチップ１では、スイッチ部ＳＷ１１とＳ
Ｗ１２とを閉じてスイッチ部ＳＷ１３を開放することにより、プリアンプ１３を、各端子
１０Ａ，１０Ｂから入力された受光量信号を加算増幅する回路として機能させる。また、
他方のＩＣチップ１では、スイッチ部ＳＷ１１とＳＷ１３とを閉じてスイッチ部ＳＷ１２を開放することにより、プリアンプ１３に、各端子１０Ａ，１０Ｂから入力された受光量信号の差動増幅処理を実行させる。
【００８４】
図５の例によるＩＣチップを用いる場合でも、先の実施例と同様に、信号処理部１６には、３つの制御パターンのいずれかを指定する設定信号が入力されて、その設定信号に従って信号処理部１６の動作定義やスイッチ部ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３の開閉のパターンが設定される。また、距離設定型センサに組み込まれる一対のＩＣチップでは、一方が加算増幅処理を担当し、他方が差動増幅処理を担当すると共に、一方がマスタとなって増幅後の信号に対する信号処理のタイミングを合わせる。これにより、差分信号に対する処理と加算信号に対する処理とのタイミングを合わせて、精度の良い検出信号を生成することが可能になる。
【００８５】
上記の構成のほか、切替処理部１０の後段に加算アンプおよび差動アンプの２種類のプリアンプを配備し、出力が一系統の受光部からの信号の増幅および一対の受光量信号の加算増幅が加算アンプにより行われ、一対の受光量信号の差動増幅が差動アンプにより行われるように、切替処理部１０の回路構成を変更した構成のＩＣチップも考えられ得る。または、３個のプリアンプを配備して、そのうちの１つに出力が一系統の受光部からの信号の増幅処理を行わせ、残りの２つのプリアンプの一方に、一対の受光量信号の加算増幅処理を行わせ、他方に一対の受光量信号の差動増幅処理を行わせるようにしてもよい。
これらの構成によると回路がやや拡大するが、メインアンプや比較部は１つずつですむので、従来例と比較すると、十分にＩＣチップを小型にすることができる。
【００８６】
以上に例示した各種構成の集積回路が適用される範囲はＩＣチップのみに限定されるものではない。たとえば、同様の集積回路が搭載された基板を、センサの筐体内に組み込んで使用することも可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１（１Ｍ、１Ｓ）  受光用ＩＣチップ
２    発光素子
３    外付けの受光素子
１０  切替処理部
１１  ＩＣチップ内の受光素子
１３  プリアンプ
１６  信号処理部
１９  通信部
２０  投光部
３０  受光部
１０Ａ，１０Ｂ  受光量信号入力端子
１００  増幅回路
１０５  設定信号の入力端子
【図１】
0006040542.tif 000002
【図２】
0006040542.tif 000003
【図３】
0006040542.tif 000004
【図４】
0006040542.tif 000005
【図５】
0006040542.tif 000006
【図６】
0006040542.tif 000007