專利名稱：使用光傳感器的非接觸式傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及非接觸式傳感器，特別是涉及使用耗電功率比以往少的光傳感器的非接觸式傳感器。
背景技術：
希望使用以往的光傳感器的非接觸式傳感器，通過用光傳感器檢測出自身照射光的光被靠近的手指等反射的光，檢測到手指等靠近(例如參照專利文獻1。)圖10表示使用以往的非接觸式傳感器的非接觸式開關的電路框圖。以往的非接觸式開關10具有具有受光部27和投光部28的利用反射光類型的非接觸式傳感器29、與電氣設備的一個例子即照明器具30等的負載串聯(lián)連接的開關電路31、利用非接觸式傳感器29的輸出將構成開關電路31的半導體開關元件的三端雙向開關(triac)(開關單元的一個例子)32導通/截止的開關控制部33、以及向這些供給電源的電源部34。非接觸式傳感器29為已知的構造，使從使用發(fā)光二極管的投光部28發(fā)出的紅外線脈沖被對象物的一個例子即人的手35反射，在利用使用了光敏晶體管或光電二極管的受光部27將該反射光接收的情況下導通的輸出傳送至開關控制部33。設在開關電路31的三端雙向開關32是若向其柵極輸入信號，則對于交流電源從輸入有信號的時間點到電源的正負交換的時間點導通的元件，在非接觸式傳感器29為導通的情況下，利用從開關控制部33發(fā)出的信號而導通。在開關控制部33中，由于在非接觸式傳感器29檢測到人的手35等的情況下且使人的手35在非接觸式傳感器29之前往返運動的情況下，非接觸式傳感器29在每次檢測到人的手35時會導通/截止，有的情況下非接觸式傳感器29的響應性太快，不自然，因此，例如設有1 2秒左右的計時器電路，并設有延時電路，在非接觸式傳感器29成為導通之后計時器電路不向上計數(shù)的情況下，使得三端雙向開關32不會截止。另外，在開關控制部33設有動作顯示燈23，在非接觸式傳感器29為導通的情況下點亮。該動作顯示燈23僅在非接觸式傳感器29為導通，三端雙向開關32為導通的情況下點亮，但也可以使用2種顏色的發(fā)光二極管用作該動作顯示燈23，在非接觸式傳感器29截止的情況下使綠色(或者黃色)點亮，在非接觸式傳感器29導通的情況下使紅色點亮。此夕卜，也可以在三端雙向開關32的兩端設有氖管，作為三端雙向開關32截止時的顯示。所以，在現(xiàn)有技術的非接觸式開關10中，由于在照明器具30未接入電源的狀態(tài)、 即非接觸式開關10的三端雙向開關32非導通的情況下，在三端雙向開關32的兩端施加電源電壓，因此用電源部34將其整流并作為恒壓，供給至開關電路31、非接觸式傳感器29、以及開關控制部33。然后，在非接觸式傳感器29檢測到人的手35并工作的情況下，將其輸出供給至開關控制部33，向開關電路31傳送信號，向三端雙向開關32以相對于半波長(180 度)為15 20度的相位角傳送信號，將開關電路31導通。由于在三端雙向開關32的兩端產(chǎn)生由電源電壓的一部分構成的小電壓，因此利用電源部34將其整流并得到微小功率，改變?yōu)楹銐旱闹绷鞑⒐┙o至開關電路31、非接觸式傳感器29、以及開關控制部33。據(jù)此，即使假設開關電路31為持續(xù)導通的狀態(tài)，也可以供給電源。專利文獻1 日本特開2004-56905號公報(圖1)

發(fā)明內(nèi)容
使用以往的光傳感器的非接觸式傳感器存在的問題是使用利用反射光類型的非接觸式傳感器，由于自身照射光，因此消耗電流非常多，并且由于檢測反射光的受光部的電路結構也比較復雜，因此消耗電流較多。另外，還存在的問題是，用電池驅動的電池壽命非常短，電池驅動比較困難。本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，提供一種非接觸式傳感器，其消耗電流比以往的非接觸式傳感器少。本發(fā)明的非接觸式傳感器為解決上述以往的非接觸式傳感器的問題，其結構包括檢測對象物的一個以上的第一光傳感器；以及位于不檢測對象物的場所，并檢測周圍光的一個以上的第二光傳感器。(發(fā)明效果)本發(fā)明的非接觸式傳感器，由于不需要自身照射光，電路結構也比較簡單，因此可以使消耗電流比以往的非接觸式傳感器少。


圖1是本發(fā)明的非接觸式傳感器的簡要結構圖。圖2是表示本發(fā)明的非接觸式傳感器的第一實施方式的簡要電路圖。圖3是表示本發(fā)明的非接觸式傳感器的第二實施方式的簡要電路圖。圖4是表示本發(fā)明的非接觸式傳感器的第三實施方式的簡要電路圖。圖5是表示本發(fā)明的非接觸式傳感器的第四實施方式的簡要電路圖。圖6是表示本發(fā)明的非接觸式傳感器的第五實施方式的簡要電路圖。圖7是表示本發(fā)明的非接觸式傳感器的第六實施方式的簡要電路圖。圖8是本發(fā)明的非接觸式傳感器的電平移位電路的電路圖。圖9是本發(fā)明的非接觸式傳感器的其他電平移位電路的電路圖。圖10是表示以往的非接觸式傳感器的電路結構的簡要電路框圖。附圖標記說明10非接觸式開關23動作顯示燈27受光部28投光部29反射式光傳感器30照明器具31開關回路32三端雙向開關33開關控制部
嗎
100非接觸式傳感器101第一光傳感器102第二光傳感器203輸出端子301電平移位回路603延遲電路
具體實施例方式下面，參照

本發(fā)明的實施方式。圖1是本發(fā)明的非接觸式傳感器的簡要結構圖。圖1是從側面觀察非接觸式傳感器100的圖，包括第一光傳感器101和第二光傳感器102。第一光傳感器101設置在非接觸式傳感器100檢測到手指103等靠近時，被手指 103等遮光的部分，檢測手指103等所導致的遮光。第二光傳感器102設置在非接觸式傳感器100檢測到手指103等靠近時，不被手指103等遮光的部分，檢測周圍的明亮度。在周圍較亮，且非接觸式傳感器100被手指103等遮光時，入射至第一光傳感器 101的光量減少，入射至第二光傳感器102的光量不變化。在這種情況下，從非接觸式傳感器100輸出檢測信號。在周圍較亮，且非接觸式傳感器100不被手指103等遮光時，入射至第一光傳感器 101的光量、入射至第二光傳感器102的光量都不變化。在這種情況下，從非接觸式傳感器 100輸出非檢測信號。在周圍較暗時，入射至第二光傳感器102的光量會減少。在這種情況下，即使用手指103等將非接觸式傳感器100的第一光傳感器101遮光也輸出非檢測信號。由于第一光傳感器101無法將周圍較暗與被手指103等遮光區(qū)別開，因此通過用第二光傳感器102檢測周圍的明亮度，可以將周圍較暗與被手指103等遮光區(qū)別開。這樣，本發(fā)明的非接觸式傳感器可以在周圍較亮的情況下，在用手指103等將非接觸式傳感器100遮光時輸出檢測信號，手指103等離開時輸出非檢測信號。另外，在周圍較暗的情況下，可以輸出非檢測信號。此外，在上述本發(fā)明的非接觸式傳感器中，是在周圍較暗的情況下輸出非檢測信號的構成，但當然也可以是在周圍較暗的情況下輸出檢測信號的構成。另外，在第一光傳感器101和第二光傳感器102當然也可以使用多個光傳感器并使其同樣動作。并且，通過不將第一光傳感器101或第二光傳感器102配置在非接觸式傳感器100的表面，而配置在設在非接觸式傳感器100的表面的凹部中央，當然可以防止傾斜進入光所導致的檢測靈敏度的惡化。<第一實施方式>圖2是表示本發(fā)明的非接觸式傳感器的第一實施方式的簡要電路圖。如圖2所示， 第一光傳感器101并聯(lián)使用2個光電二極管而構成，正極與基準電源端子GND連接，負極與輸出端子203連接。第二光傳感器102由光電二極管構成，正極與輸出端子203連接，負極與正電源端子VDD連接。接下來，說明第一實施方式的非接觸式傳感器的動作。例如，在第一光傳感器101和第二光傳感器102所使用的光電二極管是同一靈敏度的光電二極管的情況下，由于在第一光傳感器101并聯(lián)使用2個光電二極管，因此若入射的光量為第二光傳感器102的一半以下，則可以使輸出端子203的信號從低電平(以后簡稱為L)反轉至高電平(以后簡稱為 H)。即，在周圍較亮，且手指103等接近第一光傳感器101時，可以在入射至第一光傳感器 101的光量為一半的位置進行檢測。因此，手指103等不將光完全遮光就可以檢測，并且即使周圍的明亮度變化，檢測距離也不太變化。再者，由于檢測的光量可以通過改變第一光傳感器101和第二光傳感器102的光電二極管數(shù)來調節(jié)，因此可以簡單調節(jié)。另一方面，在周圍變暗的情況下，由于流過第一光傳感器101的暗電流比流過第二光傳感器102的暗電流多，因此輸出端子203的信號為L。此外，當然也可以并聯(lián)使用2個以上的第二光傳感器102同樣進行檢測。<第二實施方式>圖3是表示本發(fā)明的非接觸式傳感器的第二實施方式的簡要電路圖。如圖3所示，第一光傳感器101并聯(lián)使用2個光電二極管而構成，正極與基準電源端子GND連接，負極與電平移位電路301的輸入端子302連接。第二光傳感器102由光電二極管構成，正極與電平移位電路301的輸入端子302連接，負極與基準電源端子GND連接。電平移位電路 301的反相信號輸出端子303與輸出端子203連接。接下來，說明第二實施方式的非接觸式傳感器的動作。在周圍較亮，且手指103等沒有接近第一光傳感器101時，從第一光傳感器101的負極向正極流過光電流，在第二光傳感器102的負極產(chǎn)生發(fā)電電壓和發(fā)電電流。但是，由于流過第一光傳感器101的光電流為第二光傳感器102的發(fā)電電流的2倍，因此電平移位電路301的輸入端子302的電壓為L。 所以，向電平移位電路301的反相信號輸出端子303輸出H，向輸出端子203輸出H。在周圍較亮，且手指103等接近第一光傳感器101時，從第一光傳感器101的負極向正極流過光電流，在第二光傳感器102的負極產(chǎn)生發(fā)電電壓和發(fā)電電流。但是，由于入射至第一光傳感器101的光量由于手指103等成為不到一半，因此第一光傳感器101的光電流少于第二光傳感器102的發(fā)電電流。因此，電平移位電路301的輸入端子302的電壓成為第二光傳感器102的發(fā)電電壓。所以，向電平移位電路301的反相信號輸出端子303輸出L，向輸出端子203輸出L。在周圍較暗時，由于在第二光傳感器102的正極不產(chǎn)生發(fā)電電壓，因此電平移位電路301的輸入端子302的電壓為L。這樣，從反相信號輸出端子303輸出H的信號，從輸出端子203也輸出H的信號。如上所述，在本發(fā)明的非接觸式傳感器的第二實施方式中，與圖2所示的本發(fā)明的非接觸式傳感器的第一實施方式相比，輸出信號的極性相反但可以具有同一功能和特征。而且，由于不消耗在第一實施方式中作為消耗電流流過的第二光傳感器102的光電流， 因此可以進一步低消耗電流化。此外，當然也可以并聯(lián)使用2個以上的第二光傳感器102同樣進行檢測。圖8表示上述本發(fā)明的非接觸式傳感器的第二實施方式所使用的電平移位電路 301的電路圖。如圖8所示，P溝道MOS晶體管801的源極與正電源端子VDD連接，柵極與節(jié)點W連接，漏極與恒流電路811的電流流入端子連接。N溝道MOS晶體管806的源極與基準電源端子GND連接，柵極與輸入端子302連接，漏極與反相信號輸出端子303連接。P溝道MOS晶體管802的源極與正電源端子VDD連接，柵極與反相信號輸出端子303連接，漏極與恒流電路812的電流流入端子連接。耗盡型N溝道MOS晶體管805的源極與輸入端子 302連接，柵極與基準電源端子GND連接，漏極與節(jié)點m連接。恒流電路810的電流流入端子與輸入端子302連接，電流流出端子與基準電源端子GND連接。恒流電路811的電流流出端子與反相信號輸出端子303連接。恒流電路812的電流流出端子與節(jié)點m連接。雖然未圖示，其構成為，從電源向正電源端子VDD供給正的電壓，從電源向基準電源端子GND 供給零伏的電壓。此外，恒流電路810和恒流電路812的恒流值被設定為，恒流電路810 — 方更多。接下來，說明電平移位電路301的動作。首先，若向輸入端子302輸入L，則使N溝道MOS晶體管806截止，使耗盡型N溝道MOS晶體管805導通。節(jié)點附的電壓由于耗盡型 N溝道MOS晶體管805的導通電流，被放電至基準電源端子GND的電壓附近。然后，使P溝道MOS晶體管801導通，使電平移位電路301的反相信號輸出端子303的電壓上升至正電源端子VDD附近的電壓。由于使電平移位電路301的反相信號輸出端子303上升至正電源端子VDD的電壓附近，因此P溝道MOS晶體管802截止。這樣一來，向反相信號輸出端子303 輸出H。接下來，若向輸入端子302輸入第二光傳感器102的發(fā)電電壓，則使耗盡型N溝道 MOS晶體管805截止，使N溝道MOS晶體管806導通。反相信號輸出端子303的電壓由于N 溝道MOS晶體管806的導通電流，被放電至基準電源端子GND的電壓附近。然后，使P溝道 MOS晶體管802導通，使節(jié)點m的電壓上升至正電源端子VDD的電壓附近。由于使節(jié)點m 的電壓上升至正電源端子VDD的電壓附近，因此P溝道MOS晶體管801截止。這樣一來，向反相信號輸出端子303輸出L。如以上說明，圖8所示的電平移位電路具有的功能是如上所述將第二光傳感器 102的發(fā)電電壓電平的信號轉換為CMOS電平的反相信號并輸出。另外，由于在從正電源端子VDD向基準電源端子GND的電流通道所具有的任意的MOS晶體管截止，因此消耗電流僅是該截止的MOS晶體管的泄漏電流。此外，由于恒流電路810的電流值設計得非常小，因此幾乎不影響圖3所示的第一光傳感器101和第二光傳感器102流過的電流比。圖9表示以與圖8不同的構成，實現(xiàn)上述本發(fā)明的非接觸式傳感器的第二實施方式所使用的電平移位電路的電路圖。如圖9所示，耗盡型N溝道MOS晶體管902的漏極與正電源端子VDD連接，源極與節(jié)點m連接，柵極與反相信號輸出端子303連接。P溝道MOS 晶體管903的漏極與反相信號輸出端子303連接，源極與節(jié)點m連接，柵極與輸入端子302 連接。N溝道MOS晶體管904的漏極與反相信號輸出端子303連接，源極與基準電源端子 GND連接，柵極與輸入端子302連接。恒流電路901的電流流入端子與輸入端子302連接， 電流流出端子與基準電源端子GND連接。此外，雖然未圖示，其構成為，從電源向正電源端子VDD供給正的電壓，從電源向基準電源端子GND供給零伏的電壓。接下來，說明電平移位電路301的動作。向輸入端子302輸入L，將N溝道MOS晶體管904截止。然后，節(jié)點m為P溝道MOS晶體管903的閾值電壓的絕對值，由于耗盡型 N溝道MOS晶體管902的閾值電壓的絕對值大于節(jié)點m的電壓，因此耗盡型N溝道MOS晶體管902導通。由于若耗盡型N溝道MOS晶體管902導通，則節(jié)點附高于P溝道MOS晶體管903的閾值電壓的絕對值，因此P溝道MOS晶體管903導通。若P溝道MOS晶體管903導通，則反相信號輸出端子303上升至與節(jié)點m相同電壓。然后，節(jié)點m由于與反相信號輸出端子930的上升一起進一步導通的耗盡型N溝道MOS晶體管303的電流，上升至正電源端子VDD。所以，反相信號輸出端子303輸出H。接下來，由于若輸入有輸入端子302的H，則N溝道MOS晶體管904導通，因此反相信號輸出端子303由于N溝道MOS晶體管904的電流，被放電至基準電源端子GND，反相信號輸出端子303輸出L。然后，節(jié)點m的電壓為在輸入端子302的電壓加上P溝道MOS晶體管903的閾值電壓的絕對值的值，由于該值高于耗盡型N溝道MOS晶體管902的閾值電壓的絕對值，因此耗盡型N溝道MOS晶體管902截止。如以上說明，圖9所示的電平移位電路可以具有與上述的圖8所示的電平移位電路相同的功能。另外，由于在從正電源端子VDD向基準電源端子GND的電流通道所具有的任意的MOS晶體管截止，因此消耗電流為與上述圖8所示的電平移位電路的消耗電流同等的消耗電流。此外，由于恒流電路901的電流值設計得非常小，因此幾乎不影響圖3所示的第一光傳感器101和第二光傳感器102流過的電流比。<第三實施方式>圖4是本發(fā)明的非接觸式傳感器的第三實施方式的簡要電路圖。如圖4所示，第一光傳感器101由光電二極管構成，正極與N溝道MOS晶體管401的柵極及漏極連接，負極與正電源端子VDD連接。第二光傳感器102由光電二極管構成，正極與N溝道MOS晶體管 402的漏極及輸出端子203連接，負極與正電源端子VDD連接。N溝道MOS晶體管401的源極與基準電源端子GND連接。N溝道MOS晶體管402的源極與基準電源端子GND連接，柵極與N溝道MOS晶體管401的柵極連接。接下來，說明第三實施方式的非接觸式傳感器的動作。N溝道MOS晶體管401和 N溝道MOS晶體管402構成電流(反射)鏡電路(current mirror circuit)，將流過N溝道MOS晶體管401的電流2倍的電流反射至N溝道MOS晶體管402。例如，在第一光傳感器101和第二光傳感器102所使用的光電二極管是同一靈敏度的光電二極管的情況下，在周圍較亮，且手指103等沒有接近第一光傳感器101時，由于反射流過第一光傳感器101的電流的N溝道MOS晶體管402的電流、大于流過第二光傳感器102的電流，因此向輸出端子 203輸出L。在周圍較亮，且手指103等接近光傳感器101時，入射至第一光傳感器101的光量由于手指103等成為不到一半。所以，由于反射流過第一光傳感器101的電流的N溝道MOS晶體管402的電流、少于流過第二光傳感器102的電流，因此向輸出端子203輸出H。 此外，在周圍較暗的情況下，由于在第二光傳感器102不流過電流，因此輸出端子203為L。 通過這樣，可以實現(xiàn)檢測到由于手指103等入射至第一光傳感器101的光量成為不到一半的非接觸式傳感器100。如以上說明，在本發(fā)明的非接觸式傳感器的第三實施方式中，具有與圖2所示的本發(fā)明的非接觸式傳感器的第一實施方式相同的功能和特征，在改變第一光傳感器101和第二光傳感器102的電流比的情況下，不增加光傳感器的數(shù)量，通過改變電流鏡電路的反射系數(shù)(mirror ratio)就可以對應。所以，可以小型化，并且通過改變電流鏡電路的反射系數(shù)，可以簡單調節(jié)非接觸式傳感器的靈敏度。(第四實施方式〉圖5是本發(fā)明的非接觸式傳感器的第四實施方式的簡要電路圖。如圖5所示，第一光傳感器101由光電二極管構成，正極與N溝道MOS晶體管401的柵極及漏極連接，負極與基準電源端子GND連接。第二光傳感器102由光電二極管構成，正極與N溝道MOS晶體管402的漏極及電平移位電路301的輸入端子302連接，負極與在基準電源端子GND連接。 N溝道MOS晶體管401的源極與基準電源端子GND連接。N溝道MOS晶體管402的源極與基準電源端子GND連接，柵極與N溝道MOS晶體管401的柵極連接。電平移位電路301的反相信號輸出端子303與輸出端子203連接。此外，由于電平移位電路301與上述本發(fā)明的非接觸式傳感器的第二實施方式所使用的電平移位電路301的構成相同，因此省略結構和動作的說明。接下來，說明第四實施方式的非接觸式傳感器的動作。N溝道MOS晶體管401和N 溝道MOS晶體管402構成電流鏡電路，將流過N溝道MOS晶體管401的電流2倍的電流反射至N溝道MOS晶體管402。例如，第一光傳感器101和第二光傳感器102所使用的光電二極管是同一發(fā)電特性的光電二極管。在周圍較亮，且手指103等沒有接近第一光傳感器101時，在第一光傳感器101產(chǎn)生發(fā)電電流。由于反射該發(fā)電電流的N溝道MOS晶體管402的電流、大于來自第二光傳感器102的發(fā)電電流，因此電平移位電路301的輸入端子302為L，輸出端子203為H。在周圍較亮，且手指103等接近光傳感器101時，入射至第一光傳感器101的光量由于手指103等成為不到一半。所以，反射來自第一光傳感器101的發(fā)電電流的N溝道MOS 晶體管402的電流、少于來自第二光傳感器102的發(fā)電電流。這樣一來，電平移位電路301 的輸入端子302為第二光傳感器102的發(fā)電電壓，輸出端子203為L。在周圍較暗的情況下，由于在第二光傳感器102不產(chǎn)生發(fā)電電壓，因此電平移位電路301的輸入端子302為L，輸出端子203為H。通過這樣，可以實現(xiàn)檢測到由于手指103 等入射至第一光傳感器101的光量成為不到一半的非接觸式傳感器。如上所述，在本發(fā)明的非接觸式傳感器的第四實施方式中，與圖3所示的本發(fā)明的非接觸式傳感器的第二實施方式相比，具有相同的功能和特征，在改變第一光傳感器101 和第二光傳感器102的電流比的情況下，不增加光傳感器的數(shù)量，通過改變電流鏡電路的反射系數(shù)就可以對應。所以，可以小型化，并且通過改變電流鏡電路的反射系數(shù)，可以簡單調節(jié)非接觸式傳感器的靈敏度。<第五實施方式)圖6是本發(fā)明的非接觸式傳感器的第五實施方式的簡要電路圖。如圖6所示，示出檢測第一光傳感器101的光量變化的結構。此外，由于圖6所示的結構、與檢測圖1所示的第二光傳感器102的光量變化的結構由完全相同的結構實現(xiàn)，因此說明省略。首先，說明第五實施方式的非接觸式傳感器的連接。第一光傳感器101由光電二極管構成，正極與N溝道MOS晶體管401的柵極及漏極和電平移位電路301的輸入端子302 和延遲電路603的輸入連接，負極與正電源端子VDD連接。N溝道MOS晶體管401的源極與基準電源端子GND連接。N溝道MOS晶體管402的源極與基準電源端子GND連接，柵極與延遲電路603的輸出連接，漏極與電平移位電路301的輸入端子302連接。電平移位電路 301的反相信號輸出端子303與輸出端子203連接。延遲電路603在輸入連接有電阻601， 在輸出連接有電阻601的相反側和電容602，電容的相反側與基準電源端子GND連接。此外，由于電平移位電路301與上述的本發(fā)明的非接觸式傳感器的第二實施方式所使用的電平移位電路301的構成相同，因此省略結構和動作的說明。接下來，說明第五實施方式的非接觸式傳感器的動作。N溝道MOS晶體管401和N 溝道MOS晶體管402構成電流鏡電路。在手指103等沒有接近第一光傳感器101時，設在第一光傳感器101流過21的電流，電流鏡的反射系數(shù)是1比1，則在N溝道MOS晶體管401 和402分別流過I的電流。而且，電平移位電路301的輸入端子302為流過I的電流的N 溝道MOS晶體管401的柵極電壓。所以，在輸出端子203輸出L。若手指103等接近第一光傳感器101，流過第一光傳感器101的電流不到I，則為了利用電容602，N溝道MOS晶體管402的柵極保持一定時間一定的電壓，N溝道MOS晶體管402進行動作，以流過I的電流。 所以，由于流過N溝道MOS晶體管402的電流、多于流過第一光傳感器101的電流，因此電平移位電路301的輸入端子302為L，輸出端子203為H。而且，若經(jīng)過一段時間電荷從電容602跑掉，則在N溝道MOS晶體管401和402分別流過1/2的電流，電平移位電路301的輸入端子302再次上升至流過1/2的電流的N溝道MOS晶體管401的柵極電壓。所以，輸出端子203再次為L。這樣，可以實現(xiàn)通過手指103等接近第一光傳感器101，檢測到輸入至第一光傳感器101的光量為一半，向輸出端子203輸出一段期間H的非接觸式傳感器。另外，僅使用上述第一光傳感器101的結構的非接觸式傳感器，無法將周圍的明亮度變化、與手指103等靠近區(qū)別開。因此，在不被手指103等遮擋的部分追加另一個使用第二光傳感器102的完全相同結構的非接觸式傳感器，在使用該第二光傳感器102的非接觸式傳感器反應的情況下，判斷是周圍的明亮度變化。這樣一來，可以將用手指103等遮光與周圍變暗區(qū)別開。此外，若手指103等慢慢接近第一光傳感器101，則不將N溝道MOS晶體管402的柵極保持一定時間一定的電壓，流過NMOS晶體管402的電流也會緩緩減少。因此，電平移位電路301的輸入不為L?？梢詢H在手指103等以快于將N溝道MOS晶體管402的柵極保持一定的電壓的一定時間進行接近時輸出L。另外，此時間能夠由電阻601和電容602的大
小調整。如以上說明，在本發(fā)明的非接觸式傳感器的第五實施方式中，可以實現(xiàn)檢測到手指等以預定速度以上且靠近到預定距離的非接觸式傳感器。另外，在第一光傳感器101的表面污損，入射至第一光傳感器101的光量為不到一半的情況下，本發(fā)明的非接觸式傳感器的第一至第四實施方式會誤檢測。但是，在本發(fā)明的非接觸式傳感器的第五實施方式中， 由于構成為檢測到由于手指103等以期望速度進行期望量變化的入射光量，因此不會誤檢測。此外，將圖6所示的電阻601短路，在節(jié)點A和節(jié)點B之間插入電阻當然也可以實現(xiàn)同樣的功能。另外，延遲電路當然也可以由不使用電阻和電容的其他方式實現(xiàn)。<第六實施方式>圖7是本發(fā)明的非接觸式傳感器的第六實施方式的簡要電路圖。與圖6所示的本發(fā)明的非接觸式傳感器的第五實施方式的結構的差異點，僅在于將第一光傳感器101的負極與基準電源端子GND連接。作為動作，從第一光傳感器101供給的電流為發(fā)電電流，通過檢測該發(fā)電電流，可以與本發(fā)明的非接觸式傳感器的第五實施方式同樣動作。而且，由于構成為檢測第一光傳感器101的發(fā)電電流，因此可以減少光電流量的消耗電流。此外，通過與第五實施方式同樣使用第二光傳感器102，可以將周圍變暗區(qū)別開。如以上說明，在本發(fā)明的非接觸式傳感器的第一至第六實施方式中，說明了檢測到手指103等所導致的第一光傳感器101所涉及的遮光量減少至一半程度的情況，但當然可以通過改變第一光傳感器101或第二光傳感器102的個數(shù)或發(fā)電性能、電流鏡電路的反射系數(shù)，改變檢測的遮光量。另外，本發(fā)明的非接觸式傳感器的第一至第四實施方式的構成為，使第一光傳感器101和第二光傳感器102的電流為2比1來進行比較，但若將該比率相反，輸出信號反相，則雖然無法區(qū)別開周圍變暗，但當然可以實現(xiàn)其他功能。此外，第一光傳感器101或第二光傳感器102只要是光電二極管或LED等具有二極管特性和光電轉換特性的傳感器，當然可以是任何傳感器。
權利要求
1.一種非接觸式傳感器，使用光傳感器，其特征在于，包括 檢測對象物的第一光傳感器；以及位于不檢測所述對象物的場所并且檢測周圍光的第二光傳感器。
2.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式傳感器，其特征在于，所述第一光傳感器及所述第二光傳感器由一個或者并聯(lián)連接的多個PN結元件構成。
3.根據(jù)權利要求2所述的非接觸式傳感器，其特征在于，所述第一光傳感器的PN結元件將負極與輸出端子連接，將正極與接地端子連接， 所述第二光傳感器的PN結元件將負極與電源端子連接，將正極與輸出端子連接。
4.根據(jù)權利要求2所述的非接觸式傳感器，其特征在于， 所述非接觸式傳感器包括電平移位電路，所述第一光傳感器的PN結元件將負極與所述電平移位電路的輸入連接，將正極與接地端子連接，所述第二光傳感器的PN結元件將負極與接地端子連接，將正極與所述電平移位電路的輸入連接。
5.根據(jù)權利要求2所述的非接觸式傳感器，其特征在于，所述第一光傳感器的PN結元件將負極與第一 N溝道MOS晶體管的柵極及漏極連接，將正極與電源端子連接，所述第二光傳感器的PN結元件將負極與輸出端子及第二 N溝道MOS晶體管的漏極連接，將正極與電源端子連接，所述第一 N溝道MOS晶體管的源極與接地端子連接，所述第二 N溝道MOS晶體管的源極與接地端子連接，柵極與所述第一 N溝道MOS晶體管的柵極連接。
6.根據(jù)權利要求2所述的非接觸式傳感器，其特征在于， 所述非接觸式傳感器包括電平移位電路，所述第一光傳感器的PN結元件將負極與接地端子連接，將正極與第一 N溝道MOS晶體管的柵極及漏極連接，所述第二光傳感器的PN結元件將負極與接地端子連接，將正極與所述電平移位電路的輸入及第二 N溝道MOS晶體管的漏極連接，所述第一 N溝道MOS晶體管的源極與接地端子連接，所述第二 N溝道MOS晶體管的源極與接地端子連接，柵極與所述第一 N溝道MOS晶體管的柵極連接。
7.一種非接觸式傳感器，使用光傳感器，其特征在于，包括 光傳感器，檢測對象物；電平移位電路，其輸入端子連接有所述光傳感器；以及電流鏡電路，其與所述電平移位電路的輸入端子連接， 所述電流鏡電路包括第一N溝道MOS晶體管，其柵極及漏極與所述電平移位電路的輸入端子連接，源極與接地端子連接；第二N溝道MOS晶體管，其漏極與所述電平移位電路的輸入端子連接，源極與接地端子連接；以及延遲電路，其與所述第一 N溝道MOS晶體管和所述第二 N溝道MOS晶體管的柵極連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的非接觸式傳感器，其特征在于，所述光傳感器由一個或者并聯(lián)連接的多個PN結元件構成，所述PN結元件將正極與電平移位電路的輸入連接，將負極與電源端子連接。
9.根據(jù)權利要求7所述的非接觸式傳感器，其特征在于，所述光傳感器由一個或者并聯(lián)連接的多個PN結元件構成，所述PN結元件將正極與電平移位電路的輸入連接，將負極與接地端子連接。
10.根據(jù)權利要求4所述的非接觸式傳感器，其特征在于， 所述電平移位電路包括第二恒流電路，將第二節(jié)點放電；耗盡型N溝道MOS晶體管，在柵極輸入有接地端子的電壓，在源極輸入有所述第二節(jié)點的電壓，利用導通電流將第一節(jié)點放電；第一P溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述第一節(jié)點的電壓，利用導通電流經(jīng)由第三恒流電路將輸出端子充電；N溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述第二節(jié)點的電壓，利用導通電流將輸出端子放電；以及第二P溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述輸出端子的電壓，利用導通電流經(jīng)由第一恒流電路將所述第一節(jié)點充電。
11.根據(jù)權利要求6所述的非接觸式傳感器，其特征在于， 所述電平移位電路包括第二恒流電路，將第二節(jié)點放電；耗盡型N溝道MOS晶體管，在柵極輸入有接地端子的電壓，在源極輸入有所述第二節(jié)點的電壓，利用導通電流將第一節(jié)點放電；第一P溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述第一節(jié)點的電壓，利用導通電流經(jīng)由第三恒流電路將輸出端子充電；N溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述第二節(jié)點的電壓，利用導通電流將輸出端子放電；以及第二 P溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述輸出端子的電壓，利用導通電流經(jīng)由第一恒流電路將所述第一節(jié)點充電。
12.根據(jù)權利要求7所述的非接觸式傳感器，其特征在于， 所述電平移位電路包括第二恒流電路，將第二節(jié)點放電；耗盡型N溝道MOS晶體管，在柵極輸入有接地端子的電壓，在源極輸入有所述第二節(jié)點的電壓，利用導通電流將第一節(jié)點放電；第一P溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述第一節(jié)點的電壓，利用導通電流經(jīng)由第三恒流電路將輸出端子充電；N溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述第二節(jié)點的電壓，利用導通電流將輸出端子放電；以及第二P溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述輸出端子的電壓，利用導通電流經(jīng)由第一恒流電路將所述第一節(jié)點充電。
13.根據(jù)權利要求4所述的非接觸式傳感器，其特征在于， 所述電平移位電路包括恒流電路，將第一節(jié)點放電；N溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述第一節(jié)點的電壓，利用導通電流將輸出端子放電；P溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述第一節(jié)點的電壓；以及耗盡型N溝道MOS晶體管，在柵極輸入有輸出端子的電壓，利用導通電流經(jīng)由所述P溝道MOS晶體管將所述輸出端子充電。
14.根據(jù)權利要求6所述的非接觸式傳感器，其特征在于， 所述電平移位電路包括恒流電路，將第一節(jié)點放電；N溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述第一節(jié)點的電壓，利用導通電流將輸出端子放電；P溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述第一節(jié)點的電壓；以及耗盡型N溝道MOS晶體管，在柵極輸入有輸出端子的電壓，利用導通電流經(jīng)由所述P溝道MOS晶體管將所述輸出端子充電。
15.根據(jù)權利要求7所述的非接觸式傳感器，其特征在于， 所述電平移位電路包括恒流電路，將第一節(jié)點放電；N溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述第一節(jié)點的電壓，利用導通電流將輸出端子放電；P溝道MOS晶體管，在柵極輸入有所述第一節(jié)點的電壓；以及耗盡型N溝道MOS晶體管，在柵極輸入有輸出端子的電壓，利用導通電流經(jīng)由所述P溝道MOS晶體管將所述輸出端子充電。
全文摘要
本發(fā)明提供一種易用性良好且使用低耗電功率的光傳感器的非接觸式傳感器。其結構為，使用第一光傳感器，檢測到入射至光傳感器的周圍光量由于手指靠近而變化，以該檢測結果為基準輸出檢測信號。光傳感器例如由一個或者并聯(lián)連接的多個PN結元件構成。
文檔編號G01V8/20GK102299704SQ201110084639
公開日2011年12月28日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權日2010年3月25日
發(fā)明者宇都宮文靖, 山崎太郎, 藤井勇 申請人:精工電子有限公司