光传感器和使用了它的物体检测装置、盘装置制造方法及图纸

技术编号:3927111 阅读:151 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种能进行稳定的光检测的光传感器和使用了它的物体检测装置、盘装置。光接收器件(12)产生与所入射的光量相应的光电流(Ip)。电容器(C1)一端的电位被固定,被光电流(Ip)充电。比较器(14)将电容器(C1)的两端间的电压(Vc1)与预定的阈值电压(Vth1)进行比较,产生与比较结果相应的判定信号(S1)。初始化开关(16)使电容器(C1)的两端间的电压(Vc1)初始化。判定部(18)取入从电容器(C1)基于光电流(Ip)而开始充电起经过了预定的判定时间(Td)的定时的判定信号(S1)的电平,作为表示光量的数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及判定来自发光器件的光量的光传感器。
技术介绍
在照度传感器、遥控器的光接收部及其它各种各样的用途中,使用对从外部照射 来的光量进行检测的光传感器。光传感器中设有产生与光量相应的光电流的光敏晶体管、 光电二极管等作为光接收器件。光传感器对光接收器件中所流过的光电流进行放大或者进 行电压变换等,来进行预定的信号处理。例如在专利文献1中公开了一种红外线遥感器的 光接收装置,其附图3中公开了光接收电路的结构。另外,专利文献2中公开了一种使用了 运算放大器的光接收电路的结构。 作为光传感器的应用,可以举出具有发光器件和光接收器件的对(pair),且该发 光器件和光接收器件被配置成夹着要检测的物体所假想存在的位置的形式的物体检测装 置。在该装置中,发光器件输出预定的光量。光接收器件产生与来自发光器件的光量相应 的光电流。当发光器件和光接收器件之间存在物体时,由于来自发光器件的光被遮挡,所以 光接收器件产生的光电流会减少。因此,能够根据光电流的值来检测有无物体。 〔专利文献1〕日本特开平6-188835号公报 〔专利文献2〕日本特开2005-216984号公报 〔专利文献3〕日本特开2007-228054号公报
技术实现思路
〔专利技术所要解决的课题〕 在相关的物体检测装置中,使用LED (Light Emitting Diode :发光二极管)等作 为发光器件,使用光电二极管或光敏晶体管作为光接收器件。 对一个发光器件供给预定电流时的发光量kl(W/A)因个体而存在偏差。同样,一 个光接收器件被照射预定光量时的光电流大小k2(A/W)也因个体而存在偏差。 因此,光传感器中所生成的光电流的大小受系数kl与k2之积影响。下面讨论不 存在物体的状态下的光电流相应于系数kl和k2的组合而在6 10 (mA)内变化、将用于检 测物体的有无的判定阈值设定为4(mA)时的情况。 如果仅以透光宰为0%的物体作为检测对象,则当存在物体时光电流会实质地变 为O,会低于阈值,所以能稳定地进行检测。但若存在透光率为50%的物体,则光接收器件 所产生的光电流成为3 5(mA),所以会跨过阈值,有时被判定为有物体,有时就被判定为 没有物体。为解决这个问题,以往需要挑选发光器件和光接收器件。 本专利技术是鉴于这样的情况而设计的,其目的在于提供一种能进行稳定的光检测的 光传感器。〔用于解决课题的手段〕 本专利技术的一个方案涉及一种光传感器。光传感器包括光接收器件,产生与所入射的光量相应的光电流;电容器,一端的电位被固定,被光电流充电;比较器,将电容器的两端间的电压与预定的阈值电压进行比较,产生与比较结果相应的判定信号;初始化开关,使电容器的两端间的电压初始化;以及判定部,取入从由初始化开关使电容器两端间的电压初始化起经过了预定的判定时间的定时的判定信号的电平,作为表示光量的数据。 根据该方案,经过判定时间后的电容器两端间的电压就成为与判定时间的长度和光电流相应的值。因此,通过调节判定时间的长度,能够消除光接收器件、发光器件的偏差。 —个方案的光传感器可以还包括定时控制部,该定时控制部周期性地反复执行向初始化开关指示进行电容器的初始化的步骤、和接着在从初始化起经过了判定时间的定时向判定部指示进行判定的步骤。 电容器的另一端可以与集成电路的可切换输入输出的输入输出端口相连接。比较器可以是被设在集成电路内,接收被输入到输入输出端口的信号的输入缓冲器。初始化开关可以是被设在集成电路内,用于从输入输出端口输出数据的输出缓冲器。 根据该方案,能够将输入缓冲器的阈值电压与电容器的两端间的电压进行比较,还能通过从输出缓冲器输出低电平而使电容器的电压初始化。输入缓冲器、输出缓冲器由于被设在一般的半导体集成电路内,所以该方案的光传感器能够非常简易地构成。本专利技术的另一方案是一种物体检测装置。该装置包括发光单元;光接收器件被设在与发光单元相对的位置的上述任一种光传感器。该装置根据光传感器所取入的表示光量的数据的电平,检测发光单元与光接收器件之间有无遮挡物。发光单元可以包括发光器件;设在发光器件的路径上的开关元件;以及基于具有与预定的亮度对应的占空比的脉冲信号,控制开关元件的接通、断开的控制电路。 判定时间可以被通过在发光单元与光接收器件之间不存在遮挡物的状态下,测定从电容器的初始化起至电容器的两端电压达到阈值电压所需的时间而校准。 根据该方案,能够消除光接收器件、发光单元的偏差。 可以是在进行校准时,当将在不存在遮挡物的状态下所测定的时间记为Tm(秒) 时,用于检测透光率为a %的遮挡物的判定时间被基于Tm/(0. 01X a )(秒)而设定。 本专利技术的再一个方案是一种盘装置。该装置包括要被插入盘的盘驱动器;物体 检测装置,被设置成在盘被插入到盘驱动器的状态下,盘将作为遮挡物而遮挡在发光单元 与光接收器件之间;该盘装置被构成为能判定有无盘的插入。 有时光盘会使用针对红外光半透明的材料。该盘装置能准确地检测到这样的盘。 另外,将以上构成要素的任意组合、本专利技术的构成要素及表现形式在方法、装置、 系统等之间相互转换的方案,作为本专利技术的实施方式也是有效的。 〔专利技术效果〕 通过本专利技术,能进行稳定的光检测。 附图说明 图1是表示实施方式的具有光传感器的物体检测装置的结构的电路图。图2是表示图1的比较器和初始化开关的构成例的电路图。 图3是表示图1的物体检测装置的动作的时序图。 图4是表示图2的物体检测装置针对各透光率的动作的时序图。5 图5是表示使用了图2的物体检测装置的盘装置的构成的框图。 图6的(a) (c)是表示吸入(slot in)式的盘装置的构成和动作的图。〔标号说明〕 OBJ...物体,2...物体检测装置,4...发光单元,6...发光器件,8...控制IC,R1、R2...偏置电阻,Ql...驱动晶体管,IO...光传感器,12...光接收器件,14...比较器,16...初始化开关,18...判定部,20...定时控制部,Cl...电容器,Sl...判定信号,S2...判定数据,22... IC, Pl...端口,30...盘装置,32...驱动器,34...盘托架,36...头,38...信号处理部,40...盘,60...微处理器,62...滚轮,64...电机驱动器。具体实施例方式以下,基于优选的实施方式,参照附图说明本专利技术。对于各附图中所示的相同或等同的构成要素、部件、处理标注相同的标号,并适当省略重复的说明。另外,实施方式只是例示,并非限定本专利技术,实施方式中所记述的所有特征及其组合,不一定就是本专利技术的本质特征。 在本说明书中,所谓"部件A与部件B相连接的状态",包括部件A与部件B物理地直接连接的情形,以及部件A与部件B经由不对电连接状态产生影响的其他部件间接相连接的情形。 图1是表示实施方式的具有光传感器10的物体检测装置2的结构的电路图。物体检测装置2判断在虚线所示的地方是否存在检测对象物体0BJ。 物体检测装置2主要具有发光单元4和光传感器10。发光单元4向光传感器10照射预定的光。例如发光单元4具有发光器件6、偏置电阻R1、R2、驱动晶体管Q1、控制IC8。 发光器件6是按与所被给予的电压或电流等电信号相应的亮度而发光的器件,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光传感器,包括:光接收器件,产生与所入射的光量相应的光电流;电容器,一端的电位被固定,被上述光电流充电;比较器,将上述电容器的两端间的电压与预定的阈值电压进行比较,产生与比较结果相应的判定信号;初始化开关,使上述电容器的两端间的电压初始化;以及判定部,取入从上述电容器基于上述光电流而开始充电起经过了预定的判定时间的定时的上述判定信号的电平,作为表示上述光量的数据。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:清水立郎
申请(专利权)人:罗姆股份有限公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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