JP2001053331A

JP2001053331A - 受光装置

Info

Publication number: JP2001053331A
Application number: JP11224622A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Yokogawa; 成一横川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-08-06
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2001-02-23
Anticipated expiration: 2019-08-06
Also published as: JP3717718B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リモコン等からの赤外線信号等の受信側であ
る受光装置において、太陽光や白熱電球等の直流光を多
く含む光が照射されたときでも、電源の電力消費量が増
加するのを防止する。【解決手段】受光素子１の両端部をそれぞれ負荷２の
各端部と接続する。受光素子１が信号光を受けて光電流
として発生させた起電流自体を、負荷２にて電圧に変換
して出力し、操作者からの命令を表す信号として利用す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線信号受信機
等における受光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】家庭用テレビ、ビデオ等には赤外線リモ
コン受信機が多く使われている。

【０００３】図１２に、従来の赤外線リモコン受信機の
受光増幅の等価回路ブロック図の例を示す。この例では
受光素子１０１のアノード側がＧＮＤに接続（接地）さ
れ、カソード側が、ＩＶ（電流電圧）変換増幅器１０２
の入力に接続され、ＩＶ変換増幅器１０２の出力にロー
パスフィルタ１０４が接続され、その出力から直流電流
をバイパスするバイパス回路１０３を介して、ＩＶ変換
増幅器１０２の入力に帰還されている。

【０００４】すなわち、受光素子１０１は電源に対して
逆バイアスとなるように接続されており、光を受けない
ときは起電流を発生させないので、この逆バイアス状態
を保っており、待機モードとなっている。一方、例えば
赤外線リモコンから赤外線等の光をこの赤外線リモコン
受信機の受光部に照射すると、受光素子１０１がその光
を受けて起電流を発生させ、ＩＶ変換増幅器１０２で電
圧に変換され、後段の回路へ信号を伝える。

【０００５】光強度を変調しない光（直流光）を赤外線
リモコン受信機の受光部に照射すると、受光素子１０１
では光電流として直流が発生する（直流光電流）。一
方、光強度を変調した光を照射すると、受光素子１０１
では、光電流として、電流値が経時的に変化する電流、
すなわち、この変調に応じた交流信号成分とそれ以外の
直流信号成分（直流光電流成分）とを含んだ電流が発生
する。上記の構成により、この両成分を分離する。すな
わち、交流信号成分は、ＩＶ変換増幅器１０２の出力Ｈ
Ａを経て次段の回路へ送られる。一方、直流光電流成分
は、バイパス回路１０３により受光素子１０１に供給さ
れる。そのため、上記の構成は、ＩＶ変換増幅器１０２
が直流的に飽和するのを防止できるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】家庭用テレビ、ビデオ
の省エネ化で、待機時の消費電力を極力抑えた赤外線リ
モコン受信機等が市場で強く要望されている。

【０００７】しかしながら、上記のような従来例におい
ては、待機時に、太陽光や白熱電球等の強い直流光が受
光部に照射されると、受光素子１０１で発生する直流光
電流成分が増加して常に逆バイアス状態が解除されて常
に動作モードとなり、バイパス回路１０３に流れる直流
光電流成分Ｉｄｃが増加する。そのため、消費電流が増
加してしまい、待機時の消費電力が増大してしまう。す
なわち、従来の回路では、これは回路の消費電流の増加
と等価であり、システムから見ると消費電力が増加し、
省エネ化の大きな問題となる。例えば、暗闇の消費電流
が１００μＡであっても、窓際で西日が当たっている状
態では消費電流が数倍に増加してしまう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る受光装置は、命令を表す光を受けると
その光に応じた起電流を発生する光電流発生部と、上記
命令を表す命令信号として電圧を出力する電圧出力部と
を備えた受光装置において、上記光電流発生部は、他か
ら電源を供給されず、上記電圧出力部は、上記起電流を
電圧に変換して上記命令信号として出力することを特徴
としている。

【０００９】上記の構成により、操作者のリモコン送信
機操作等により、命令を表す光を受けると、光電流発生
部が、その光に応じた起電流を発生する。この光電流発
生部は、他から電源を供給されない。上記起電流は、電
圧出力部によって電圧に変換されて出力される。出力さ
れた電圧は、操作者から送られてきた命令を表す命令信
号として利用される。なお、この出力された電圧は、必
要に応じて増幅回路の入力部に接続して増幅することが
できる。したがって、太陽光や白熱電球等の直流光を多
く含む光が照射されたときに、たとえ多くの起電流が発
生しても、従来のように電源を設けて上記起電流によっ
てその電源からの電流量を増加させて動作モードに切り
替える構成と異なり、そのような電源からの電流を消費
することがない。それゆえ、太陽光や白熱電球等の直流
光を多く含む光が照射されることに起因して電源の電力
消費量が増加するのを防止することができる。

【００１０】また、比較的簡単な回路構成で実現でき、
回路構成の簡単さゆえに、ほとんど製造コストや素子サ
イズの増加を伴うことなく回路を実現することができ
る。

【００１１】また、本発明に係る受光装置は、上記の構
成に加えて、上記光電流発生部としての受光素子の一端
が接地され、他端が上記電圧出力部としての負荷の一端
と接続され、上記負荷の上記受光素子と接続されていな
い端部が接地され、上記受光素子と負荷との接続点から
上記命令信号としての電圧が出力されることを特徴とし
ている。

【００１２】上記の構成により、受光素子に発生する直
流光電流を電源から供給せずに、受光素子の起電力を利
用してＧＮＤから電流を供給するようにしている。した
がって、電源の電力を消費しないようにできる。それゆ
え、上記構成による効果に加え、いっそう簡単な回路構
成で実現でき、回路構成の簡単さゆえに、ほとんど製造
コストや素子サイズの増加を伴うことなく回路を実現す
ることがさらに容易にできる。

【００１３】また、本発明に係る受光装置は、上記の構
成に加えて、上記電圧出力部の出力部に、コンデンサが
接続されていることを特徴としている。

【００１４】上記の構成により、上記電圧出力部からの
出力信号中の交流成分と直流成分とが上記コンデンサに
より分離され、交流成分のみを次段へ送ることができ
る。例えば、上記光電流発生部としての受光素子と上記
電圧出力部としての負荷との接続点に、コンデンサを介
して、次段の回路として上記命令信号を増幅する増幅回
路の入力部を接続した場合、上記電圧出力部と増幅回路
とが直流的に分離される。したがって、増幅回路におい
ては交流信号のみを増幅できる。それゆえ、上記構成に
よる効果に加え、直流光電流レベルの影響を受けること
なく、直流的な電力の消費増加を抑えることができる。

【００１５】また、本発明に係る受光装置は、上記の構
成に加えて、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下
の周波数を持つ電流成分を取り出す、ローパスフィルタ
およびトランスコンダクタンスアンプをこの順に接続し
たバイパス部が設けられていることを特徴としている。

【００１６】上記の構成により、上記バイパス部とし
て、ローパスフィルタおよびトランスコンダクタンスア
ンプがこの順に接続される。なお、さらに、上記トラン
スコンダクタンスアンプに、例えばコンデンサを介して
ＩＶ変換増幅器を接続することができる。上記光電流発
生部が起電流を発生させると、それにより上記電圧出力
部にて生じた電圧によって、上記トランスコンダクタン
スアンプが作動し、上記電圧出力部から出力された電流
のうち、上記ローパスフィルタを通過した、所定値以下
の周波数を持つ電流成分、すなわち直流および／または
低周波電流が、上記トランスコンダクタンスアンプへ流
れる。したがって、上記トランスコンダクタンスアンプ
は、上記電圧出力部から出力された電流のうちの直流
（および低周波電流）のバイパスとなる。それゆえ、上
記構成による効果に加え、直流光電流に対する動作レン
ジを維持しつつ、電源からの消費電流の増加を防止する
ことができる。

【００１７】また、本発明に係る受光装置は、上記の構
成に加えて、上記バイパス部のトランスコンダクタンス
アンプとして低スレッシュＭＯＳトランジスタを用いた
ことを特徴としている。

【００１８】上記の構成により、上記トランスコンダク
タンスアンプを低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジ
スタで実現している。すなわち、動作開始電圧の閾値が
低いＭＯＳトランジスタを用いてトランスコンダクタン
スアンプを実現している。したがって、上記光電流発生
部で発生する起電流由来の電圧が例えば０．４Ｖ程度と
比較的小さい値であっても、問題なく作動させることが
できる。それゆえ、上記構成による効果に加え、バイパ
ス部を非常に簡単な構成で実現でき、回路を簡略化する
ことができる。

【００１９】また、本発明に係る受光装置は、上記の構
成に加えて、上記光電流発生部を複数個直列接続したこ
とを特徴としている。

【００２０】上記の構成により、光電流発生部で発生す
る電流を大きくして電圧出力部の出力電圧を高くするこ
とができる。それゆえ、上記構成による効果に加え、直
流光電流に対する動作レンジを拡大することができると
ともに、その分、バイパス部の設計の容易さを増すこと
ができる。

【００２１】また、上記のように出力する電圧を高くす
ることができるので、上記バイパス部の能力を増加させ
ることができる。すなわち、上記トランスコンダクタン
スアンプをＭＯＳトランジスタで実現する際に、特別
な、低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを選択
する必要がなくなる。例えば、通常のＭＯＳトランジス
タやバイポーラトランジスタにより直流光電流のバイパ
スを行える。それゆえ、上記構成による効果に加え、バ
イパス部の設計の容易さがさらに増す。

【００２２】また、本発明に係る受光装置は、上記の構
成に加えて、電源が供給されて、上記光電流発生部が受
けるのと同一の光を受けるモニタ受光部と、上記電圧出
力部の出力電流から所定値以下の周波数を持つ電流成分
を取り出すバイパス部とが設けられ、上記バイパス部
が、上記モニタ受光部にて発生する光電流から、上記所
定値以下の周波数を持つ電流成分を検出することを特徴
としている。

【００２３】上記の構成により、前述の通り光電流発生
部は電源からバイアスされないため、その分、消費電流
の増加を抑えることができる。その一方で、所定値以下
の周波数を持つ光電流成分すなわち直流光および低周波
光検出用の受光素子であるモニタ受光部は電源からバイ
アスされている。したがって、バイパス部へは充分なバ
イアス電圧を与えることが可能になる。

【００２４】それゆえ、上記構成による効果に加え、直
流や低周波電流等の所定値以下の周波数を持つ電流成分
をバイパスするバイパス部の能力を増加させることがで
き、直流光電流に対する動作レンジの拡大と、直流光電
流をバイパスするバイパス部の設計の容易さが増す。

【００２５】また、これにより、前記と同様に、特別な
低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせ
ず、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジス
タにより直流光電流のバイパスを行える。

【００２６】また、本発明に係る受光装置は、上記の構
成に加えて、上記光電流発生部の受光面積Ｓ１が上記モ
ニタ受光部の受光面積Ｓ２のＮ倍に設定されており、上
記バイパス部が、上記モニタ受光部で発生する光電流を
Ｎ倍に増幅することを特徴としている。

【００２７】上記の構成により、上記モニタ受光部で発
生する光電流がＮ倍に増幅される。それゆえ、上記構成
による効果に加え、直流光電流のバイパスの精度を向上
することができる。

【００２８】また、本発明に係る受光装置は、上記の構
成に加えて、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下
の周波数を持つ電流成分を取り出すバイパス部が設けら
れ、上記バイパス部が、電源からバイアスされたトラン
スコンダクタンスアンプと、上記トランスコンダクタン
スアンプの出力部に接続されたトランジスタとを有して
いることを特徴としている。

【００２９】上記の構成により、電圧出力部から出力さ
れた電圧が、トランスコンダクタンスアンプに入力さ
れ、ついで、トランジスタの制御端子に入力される。し
たがって、上記トランジスタの制御端子電圧を大きく使
用することができる。それゆえ、上記の構成による効果
に加えて、あまり消費電流を増加させることなく、直流
光電流をバイパスするバイパス部の能力を増加させるこ
とができ、直流光電流に対する動作レンジの拡大と、所
定値以下の周波数を持つ電流成分をバイパスするバイパ
ス部の設計の容易さが増す。

【００３０】また、これにより、前記と同様に、特別な
低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせ
ず、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジス
タにより直流光電流のバイパスを行える。

【００３１】また、本発明に係る受光装置は、上記の構
成に加えて、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下
の周波数を持つ電流成分を取り出すバイパス部が設けら
れ、上記バイパス部が、電源からバイアスされた差動増
幅器と、上記差動増幅器の出力部に接続されたＭＯＳト
ランジスタとを有していることを特徴としている。

【００３２】上記の構成により、直流光電流のバイパス
にＭＯＳトランジスタを使用する。直流光電流のバイパ
スにバイポーラトランジスタを使用すると、ベース端子
への電流供給が必要であり、さらに、大電流になるとコ
レクタ端子が飽和してベース電流が増加し、消費電流の
増加となる。ＭＯＳトランジスタを使用することによ
り、これを防止できる。それゆえ、上記の構成による効
果に加えて、さらに消費電流の増加を抑制できる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図１１に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。図１に示すように、本実施の形態に係る受光装置に
おいては、受光素子（光電流発生部）１の一端（カソー
ド）がＧＮＤに接続され、他端（アノード）が負荷（電
圧出力部）２と増幅器３の入力とに接続されている構成
となっている。これは、本発明の最も基本部分である。
受光素子１は、リモコン送信機等からの命令を意味する
信号光を受信し、その信号光の内容に沿った電流値を有
する光電流を起電流として発生させるものである。負荷
２は、この起電流を、命令信号としての電圧に変換する
ものである。増幅器３はその電圧を増幅して、次段の回
路、すなわちその命令信号に応じた動作をする回路（図
示せず）へ送るものである。

【００３４】太陽光や白熱電球等の直流光電流成分を非
常に多く持つ光が照射された場合に発生する直流光電流
成分ＩｄｃをＧＮＤを介してループで供給している。そ
のため、受光装置をバイアスする電源から受光素子に電
流を供給する構成と異なり、このように受光装置をバイ
アスする電源由来の電流を消費させない構成としてい
る。

【００３５】図２は、図１の構成を変形したものであ
り、受光素子１の一端（アノード）がＧＮＤに接続さ
れ、他端（カソード）が負荷２と増幅器３の入力とに接
続されている構成となっている。

【００３６】図３も、図１同様、受光素子１の一端（カ
ソード）がＧＮＤに接続され、他端（アノード）が負荷
２と増幅器３の入力とに接続されている構成となってい
る。ただし、増幅器３の入力にコンデンサを介して接続
している。これにより、受光素子１および負荷２と増幅
器３とが直流的に分離されるため、直流光電流レベルに
無関係に直流的な電力を消費せずに、交流信号のみを増
幅できる。

【００３７】図４は、図３の構成を変形したものであ
り、受光素子１の一端（アノード）がＧＮＤに接続さ
れ、他端（カソード）が負荷２と増幅器３の入力とに接
続されている構成となっている。

【００３８】なお、受光素子１や負荷２は、直接ＧＮＤ
に接続される以外にも、負荷２以外の別の負荷を介して
いてもよい。すなわち、受光素子１と上記ＧＮＤとの間
や、負荷２と上記ＧＮＤとの間に、別の負荷を介してい
てもよい。このことは後述の他の回路例でも同様であ
る。一方、図１ないし図４に示した構成では、受光素子
１や負荷２は別の負荷とは接続されていないので、その
分受光素子１の起電流を消費せず好ましい。

【００３９】また、図１ないし図４に示した構成例で
は、各図に示すように、受光素子１の一端（カソードま
たはアノード）と増幅器３とはいずれもＧＮＤに接続さ
れているが、これらの接続先は必ずしもＧＮＤである必
要はなく、各図における受光素子１のこれら一端（カソ
ードまたはアノード）の電位が、増幅器３の基準となる
電位と同じであればよい。このことは、本実施の形態の
他の図に示したいずれの例においても同様である。

【００４０】図５は、負荷となる回路の構成として、ロ
ーパスフィルタ７、トランスコンダクタンスアンプ８を
接続し、さらにその点から、ＩＶ変換増幅器９へ、コン
デンサＣ２を介して接続した構成を示している。ローパ
スフィルタ７およびトランスコンダクタンスアンプ８に
よりバイパス回路（バイパス部）５が構成されている。
また、上記負荷２としての負荷抵抗ＲＬ（電圧出力部）
が設けられている。

【００４１】上記バイパス回路５は、負荷抵抗ＲＬの出
力電流から、所定値以下の周波数を持つ電流成分を取り
出す働きを有する。すなわち、命令を含んだ赤外線等の
光の照射を受けて受光素子１が起電流として光電流を発
生させると、その光電流が負荷抵抗ＲＬを経たのち、そ
の光電流のうちで操作者等からの命令を示す信号成分が
命令信号として次段の回路へ送られる。バイパス回路５
が取り出す対象とするのは、上記光電流から、この命令
信号の成分を除いたものである。次段の回路へ出力すべ
き命令信号は、通常、ある所定値を超える周波数を持っ
た信号である。このため、上記バイパス回路５は、この
所定値以下の周波数を持った信号（ここでは直流も含
む）、すなわち、次段へ伝えるべき命令信号としては不
要となる低周波電流成分および直流成分を取り出す働き
を持つものである。なお、この所定値は、送受信装置を
設計する際に任意に決めることができる。

【００４２】図５を用いて動作を定性的に説明すれば、
まず、直流光が存在せず交流信号（交流光）のみが存在
する場合、受光素子１によって変換された交流電流信号
は、負荷抵抗ＲＬによって電圧に変換され、受光素子１
と負荷抵抗ＲＬとの接続点である部位Ｖ_Aに電圧が発生
する。その電圧はコンデンサＣ２へ伝えられ、ＩＶ変換
増幅器９へ電流として入力される。ＩＶ変換増幅器９
は、入力インピーダンスが、負荷抵抗ＲＬやコンデンサ
Ｃ２のインピーダンスに比べて充分低い値を持つ。した
がって、光電流の交流信号成分は、ＩＶ変換増幅器９へ
流れ込み、等価トランスインピーダンスＲ_fによって、
その出力に電圧を発生させる。ここで、コンデンサＣ２
の値は、簡単のために、扱う周波数成分においてそのイ
ンピーダンスが負荷抵抗ＲＬのインピーダンスと比べて
充分低いような値とする。

【００４３】次に、直流光電流に対する動作を説明す
る。光電流の直流成分が増加して部位Ｖ_Aの直流電圧が
上昇し、バイパス回路５のトランスコンダクタンスアン
プ８が動作すると、トランスコンダクタンスアンプ８に
より電流パスが出来て、部位Ｖ_Aの電圧変化が小さくな
る。このとき、トランスコンダクタンスアンプ８の入力
にはローパスフィルタ７が挿入されているため、トラン
スコンダクタンスアンプ８は主に部位Ｖ_Aの直流レベル
か低周波電流に応答して動作する。そのため、トランス
コンダクタンスアンプ８は直流光電流のバイパスとな
る。したがって、交流信号に対しては、このバイパス回
路５が無い場合と等価な動作となる。このようにバイパ
ス回路５を設けた構成により、直流光電流に対するバイ
パスも行って直流光電流に対する動作レンジを確保しつ
つ、消費電流の増加を防止することができる。

【００４４】図６は、図５の等価回路ブロックをごく簡
単な回路で構成した具体例である。ローパスフィルタ７
を抵抗１２とコンデンサ１３とで構成し、トランスコン
ダクタンスアンプ８をＭＯＳトランジスタ１４で構成し
ている。ここで、例えば受光素子１の起電力が通常０．
４Ｖ程度である場合には、受光素子１のアノードには
０．４Ｖ程度の電圧しかかからない。したがって、ＭＯ
Ｓトランジスタ１４のゲート電圧も同様である。しかし
ながらこの例では、ＭＯＳトランジスタ１４として低ス
レッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを使用すること
により、ごく簡単な構成で、問題なく動作する回路を実
現することができる。

【００４５】図７は、図６の例のさらなる改良の例を示
す図である。受光素子１を複数個直列接続することによ
り、受光素子１のアノード側に発生する電圧を高くする
ことができる。そのため、直流光電流をバイパスするバ
イパス回路５の能力を増加させることができ、直流光電
流に対する動作レンジの拡大と、バイパス回路５の設計
の容易さが増す。また、これにより、特別な低スレッシ
ュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせず、同図
（ａ）に示すような通常のＭＯＳトランジスタ１６や、
同図（ｂ）に示すようなバイポーラトランジスタ１７に
より直流光電流のバイパスを行うことができる。

【００４６】図８は、また別の構成を示す図である。受
光素子を複数個使用する。すなわち、受光素子（光電流
発生部）２１および受光素子（モニタ受光部）２２を使
用する。受光素子２１は、受光素子１同様、主に信号光
を受光するものである。受光素子２２は、直流光電流モ
ニタとして働くものである。受光素子２１の一端（カソ
ード）をＧＮＤに接続し、他端（アノード）を抵抗等の
負荷（電圧出力部）２３の一端に接続し、その抵抗等の
負荷２３の他端をＧＮＤに接続する。受光素子２２の一
端（カソード）を電源に接続し、他端（アノード）を、
バイパス回路２５と接続している。

【００４７】バイパス回路（バイパス部）２５は、受光
素子２２で発生する光電流を増幅して、所定値以下の周
波数を持つ光電流成分、すなわち低周波成分および直流
光電流を検出する。そして、バイパス回路２５から検出
された点を、上記受光素子２１の上記他端（アノード）
に接続して、バイパス回路５同様、受光素子２１から低
周波成分および直流光電流を引き抜くような構成となっ
ている。

【００４８】この例では、直流光電流をモニタする受光
素子２２は、電源からバイアスされているので、充分な
バイアス電圧をバイパス回路２５に与えることができ
る。これにより、あまり消費電流を増加させることな
く、バイパス回路２５の低周波成分および直流光電流を
バイパスする能力を増加させることができる。そのた
め、直流光電流に対する動作レンジが拡大するととも
に、バイパス回路２５の設計の容易さが増す。また、上
記と同様に、特別な低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトラ
ンジスタを必要とせず、通常の通常のＭＯＳトランジス
タやバイポーラトランジスタにより直流光電流のバイパ
スを行うことができる。

【００４９】また、この例では、受光素子２１の受光面
積Ｓ１と受光素子２２の受光面積Ｓ２との関係をＳ１＝Ｎ×Ｓ２（１）として、バイパス回路２５における、受光素子２２で発
生する光電流を増幅する際の増幅率をＮ倍にすることに
より、精度良く直流光電流をバイパスすることができ
る。なお、各受光素子に受光部が複数個ある場合は、上
記Ｓ１、Ｓ２はそれぞれ、各受光素子の受光面積の和を
表すものとする。また、太陽光が照射されたときの消費
電流の増加を１／５ないし１／１０に抑えると、より効
果的であると推定されるため、Ｎは５〜１０の値が好ま
しい。Ｎをそれ以上大きくすると、逆に回路の精度が悪
くなり、設計が難しくなる恐れがある。

【００５０】図９は、バイパス回路２５の具体的回路の
一例を示したものである。すなわち、バイパス回路２５
は、ＭＯＳトランジスタ３１、抵抗３２とコンデンサ３
３とからなるＲＣのローパスフィルタ、およびＭＯＳト
ランジスタ３４から構成されており、このような１：Ｎ
のカレントミラーで容易に実現できる。

【００５１】図１０は、図７、図８とは別の手段で同様
の効果を得られる等価回路ブロックを示している。低周
波および直流電流の光電流バイパス用のバイパス回路
（バイパス部）４０として、電源からバイアスされたト
ランスコンダクタンスアンプ４１および、トランスコン
ダクタンスアンプ４１の出力に接続されたトランジスタ
４２を使用する。これにより、直流光電流バイパス用の
トランジスタ４２の制御端子電圧を大きく使用できるよ
うにした。例えば、トランジスタ４２のベース端子は、
電源からバイアスされたトランスコンダクタンスアンプ
４１によって高い電圧で制御できるので、直流光電流バ
イパスの能力を増加させることができる。

【００５２】図１１は、図１０においてトランスコンダ
クタンスアンプ４１の代わりに電圧出力の差動増幅器５
１を使用し、直流光電流バイパス用のトランジスタにＭ
ＯＳトランジスタ５２を使用したものである。このよう
にすると、直流光電流バイパス用のトランジスタの制御
端子で電流が消費されるのを防止できる。具体的にいえ
ば、直流光電流バイパス用のトランジスタにバイポーラ
トランジスタを使用すると、ベース端子へ電流供給が必
要であり、さらに、大電流になるとコレクタ端子が飽和
してベース電流が増加し、消費電流の増加となる。ＭＯ
Ｓトランジスタを使用することにより、このような消費
電流の増加を防止することができる。

【００５３】以上のように、本実施の形態によれば、赤
外線等の通信用受信機において、太陽光や白熱電球等の
直流光を多く含む光が受光装置に照射されたときの受光
装置での消費電流の増加を防止あるいは抑制することが
できる。しかもそれは、比較的簡単な回路と構成とで実
現でき、回路構成の簡単さゆえに、ほとんど製造コスト
や素子サイズの増加を伴うことなく実現することができ
る。

【００５４】なお、本発明に係る受光装置を下記のよう
に構成してもよい。すなわち、受光素子とその光電流信
号とを増幅する回路を有する受光装置において、受光素
子の一端がＧＮＤに接続され、他端が抵抗等の負荷もし
くは負荷となる回路の一端と接続され、その抵抗等の負
荷もしくは負荷となる回路の一端がＧＮＤと接続され、
受光素子と負荷との接続点を増幅回路の入力と接続した
構成としてもよい。

【００５５】上記の構成によれば、受光素子に発生する
直流光電流を電源から供給せずに、受光素子の起電力を
利用してＧＮＤから電流を供給するようにし、電源の電
力を消費しないようにできる。

【００５６】また、上記の構成において、受光素子と負
荷との接続点をコンデンサを介して増幅回路の入力部に
接続した構成としてもよい。

【００５７】上記の構成によれば、受光素子と増幅回路
とが直流的に分離されるため、直流光電流レベルに無関
係に直流的な電力を消費せずに、交流信号のみを増幅で
きる。

【００５８】また、上記の構成において、負荷となる回
路にローパスフィルタ、トランスコンダクタンスアンプ
を接続し、さらにその点から、ＩＶ変換増幅器へ、コン
デンサを介して接続した構成としてもよい。

【００５９】上記の構成によれば、従来の回路に対し
て、直流光電流に対する動作レンジを維持しつつ消費電
流の増加を防止できる。

【００６０】また、上記の構成において、低周波バイパ
ス回路の低周波光電流バイパス用として低スレッシュＭ
ＯＳトランジスタを使用した構成としてもよい。

【００６１】上記の構成によれば、非常に簡単な構成で
実現できる。

【００６２】また、上記の構成において、受光素子を複
数個直列接続した構成としてもよい。

【００６３】上記の構成によれば、受光素子のアノード
側に発生する電圧を高くすることができるため、直流光
電流をバイパスするバイパス回路の能力を増加させるこ
とができ、直流光電流に対する動作レンジの拡大と、直
流光電流をバイパスするバイパス回路の設計の容易さが
増す。また、これにより、特別な低スレッシュ（閾値）
のＭＯＳトランジスタを必要とせず、通常のＭＯＳトラ
ンジスタやバイポーラトランジスタにより直流光電流の
バイパスを行える。

【００６４】また、受光素子とその光電流信号を増幅す
る回路とを有する受光装置において、受光素子を複数個
使用し、主に信号光を受光する受光素子の一端がＧＮＤ
に接続され、他端が抵抗等の負荷の一端と接続され、そ
の抵抗等の負荷の一端がＧＮＤと接続され、複数個使用
している受光素子のうちの別の受光素子である低周波光
電流をモニタするための受光素子の一端が電源と接続さ
れ、その他端は、その受光素子から発生する光電流を増
幅して低周波成分を取り出す回路と接続され、取り出さ
れた点が、前記の主に信号光を受光する受光素子の他端
に接続した構成としてもよい。

【００６５】上記の構成によれば、直流光検出用の受光
素子のみを電源からバイアスしているので、あまり消費
電流を増加させることなく、直流光電流をバイパスする
バイパス回路の能力を増加させることができる。そのた
め、直流光電流に対する動作レンジの拡大と、直流光電
流をバイパスするバイパス回路の設計の容易さが増す。
また、これにより、前記と同様に、特別な低スレッシュ
（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせず、通常のＭ
ＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタにより直流
光電流のバイパスを行える。

【００６６】また、上記の構成において、主に信号光を
受光する受光素子の受光面積の和Ｓ１が低周波光電流を
モニタするための別の受光素子の受光面積の和Ｓ２のＮ
倍に設定されており、低周波光電流をモニタするための
受光素子で発生する光電流をＮ倍に増幅する構成として
もよい。

【００６７】上記の構成によれば、直流光電流のバイパ
スの精度を向上できる。

【００６８】また、上記の構成において、低周波光電流
バイパス用の回路として、電源からバイアスされたトラ
ンスコンダクタンスアンプを使用して、その出力に接続
されたトランジスタの制御端子電圧を大きく使用できる
ようにした構成としてもよい。

【００６９】上記の構成によれば、前出のとは別の手段
で、同様に、あまり消費電流を増加させることなく、直
流光電流をバイパスするバイパス回路の能力を増加させ
ることができ、直流光電流に対する動作レンジの拡大
と、直流光電流をバイパスするバイパス回路の設計の容
易さが増す。また、これにより、前記と同様に、特別な
低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせ
ず、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジス
タにより直流光電流のバイパスを行える。

【００７０】また、上記の構成において、低周波光電流
バイパス用の回路として、電源からバイアスされた差動
増幅器を使用して、その出力に接続されたトランジスタ
にＭＯＳトランジスタを使用した構成としてもよい。

【００７１】上記の構成によれば、直流光電流のバイパ
スにＭＯＳトランジスタを使用するため、前記よりもさ
らに消費電流の増加を抑制できる。

【００７２】

【発明の効果】以上のように、本発明の受光装置は、光
電流発生部が、他から電源を供給されず、電圧出力部
が、起電流を電圧に変換して命令信号として出力する構
成である。

【００７３】これにより、光電流発生部で発生した起電
流自体が、操作者から送られてきた命令を表す命令信号
として利用されるので、太陽光や白熱電球等の直流光を
多く含む光が照射されたときにたとえ多くの起電流が発
生しても、電源からの電流を消費することがない。それ
ゆえ、太陽光や白熱電球等の直流光を多く含む光が照射
されることに起因して電源の電力消費量が増加するのを
防止することができるという効果を奏する。

【００７４】また、比較的簡単な回路構成で実現でき、
回路構成の簡単さゆえに、ほとんど製造コストや素子サ
イズの増加を伴うことなく回路を実現することができる
という効果を奏する。

【００７５】また、本発明の受光装置は、上記の構成に
加えて、上記光電流発生部としての受光素子の一端が接
地され、他端が上記電圧出力部としての負荷の一端と接
続され、上記負荷の上記受光素子と接続されていない端
部が接地され、上記受光素子と負荷との接続点から上記
命令信号としての電圧が出力される構成である。

【００７６】それゆえ、受光素子に発生する直流光電流
を電源から供給せずに、受光素子の起電力を利用してＧ
ＮＤから電流を供給するようにしているので、上記構成
による効果に加え、いっそう簡単な回路と構成とで実現
でき、回路構成の簡単さゆえに、ほとんど製造コストや
素子サイズの増加を伴うことなく回路を実現することが
さらに容易にできるという効果を奏する。

【００７７】また、本発明の受光装置は、上記の構成に
加えて、上記電圧出力部の出力部に、コンデンサが接続
されている構成である。

【００７８】それゆえ、受光素子と増幅回路等の次段の
回路とが直流的に分離されるので、上記構成による効果
に加え、直流光電流レベルの影響を受けることなく、直
流的な電力の消費増加を抑えることができるという効果
を奏する。

【００７９】また、本発明の受光装置は、上記の構成に
加えて、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下の周
波数を持つ電流成分を取り出す、ローパスフィルタおよ
びトランスコンダクタンスアンプをこの順に接続したバ
イパス部が設けられている構成である。

【００８０】それゆえ、トランスコンダクタンスアンプ
は、上記電圧出力部から出力された電流のうちの直流お
よび低周波電流のバイパスとなるので、上記の構成によ
る効果に加えて、直流光電流に対する動作レンジを維持
しつつ、電源からの消費電流の増加を防止することがで
きるという効果を奏する。

【００８１】また、本発明の受光装置は、上記の構成に
加えて、上記バイパス部のトランスコンダクタンスアン
プとして低スレッシュＭＯＳトランジスタを用いた構成
である。

【００８２】それゆえ、上記トランスコンダクタンスア
ンプを低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタで実
現しているので、上記の構成による効果に加えて、バイ
パス部を非常に簡単な構成で実現でき、回路を簡略化す
ることができるという効果を奏する。

【００８３】また、本発明の受光装置は、上記の構成に
加えて、上記光電流発生部を複数個直列接続した構成で
ある。

【００８４】それゆえ、光電流発生部で発生する電流を
大きくして電圧出力部の出力電圧を高くすることができ
るので、上記の構成による効果に加えて、直流光電流に
対する動作レンジを拡大することができるとともに、そ
の分、バイパス部の設計の容易さを増すことができると
いう効果を奏する。

【００８５】また、上記のように出力する電圧を高くす
ることができるので、上記バイパス部の能力を増加させ
ることができ、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラ
トランジスタにより直流光電流のバイパスを行えるの
で、上記構成による効果に加え、バイパス部の設計の容
易さがさらに増すという効果を奏する。

【００８６】また、本発明の受光装置は、上記の構成に
加えて、電源が供給されて、上記光電流発生部が受ける
のと同一の光を受けるモニタ受光部と、上記電圧出力部
の出力電流から所定値以下の周波数を持つ電流成分を取
り出すバイパス部とが設けられ、上記バイパス部が、上
記モニタ受光部にて発生する光電流から、上記所定値以
下の周波数を持つ電流成分を検出する構成である。

【００８７】それゆえ、バイパス部へ充分なバイアス電
圧を与えることが可能になるので、上記の構成による効
果に加えて、直流光電流に対する動作レンジの拡大と、
直流電流をバイパスするバイパス部の設計の容易さが増
すという効果を奏する。

【００８８】また、上記の構成による効果に加えて、特
別な低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要
とせず、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトラン
ジスタにより直流光電流のバイパスを行えるという効果
を奏する。

【００８９】また、本発明の受光装置は、上記の構成に
加えて、上記光電流発生部の受光面積Ｓ１が上記モニタ
受光部の受光面積Ｓ２のＮ倍に設定されており、上記バ
イパス部が、上記モニタ受光部で発生する光電流をＮ倍
に増幅する構成である。

【００９０】それゆえ、上記モニタ受光部で発生する光
電流がＮ倍に増幅されるので、上記の構成による効果に
加えて、直流光電流のバイパスの精度を向上することが
できるという効果を奏する。

【００９１】また、本発明の受光装置は、上記の構成に
加えて、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下の周
波数を持つ電流成分を取り出すバイパス部が設けられ、
上記バイパス部が、電源からバイアスされたトランスコ
ンダクタンスアンプと、上記トランスコンダクタンスア
ンプの出力部に接続されたトランジスタとを有している
構成である。

【００９２】それゆえ、トランジスタの制御端子電圧を
大きく使用することができるので、上記の構成による効
果に加えて、あまり消費電流を増加させることなく、直
流光電流をバイパスするバイパス部の能力を増加させる
ことができ、直流光電流に対する動作レンジの拡大と、
所定値以下の周波数を持つ電流成分をバイパスするバイ
パス部の設計の容易さが増すという効果を奏する。

【００９３】また、これにより、前記と同様に、特別な
低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせ
ず、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジス
タにより直流光電流のバイパスを行えるという効果を奏
する。

【００９４】また、本発明の受光装置は、上記の構成に
加えて、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下の周
波数を持つ電流成分を取り出すバイパス部が設けられ、
上記バイパス部が、電源からバイアスされた差動増幅器
と、上記差動増幅器の出力部に接続されたＭＯＳトラン
ジスタとを有している構成である。

【００９５】それゆえ、直流光電流のバイパスにＭＯＳ
トランジスタを使用するので、上記の構成による効果に
加えて、さらに消費電流の増加を抑制できるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る受光装置の等価回路の一構成例を
示す回路図である。

【図２】本発明に係る受光装置の等価回路の他の構成例
を示す回路図である。

【図３】本発明に係る受光装置の等価回路のさらに他の
構成例を示す回路図である。

【図４】本発明に係る受光装置の等価回路のさらに他の
構成例を示す回路図である。

【図５】本発明に係る受光装置の等価回路のさらに他の
構成例を示す回路図である。

【図６】図５の受光装置の等価回路の一構成例を示す回
路図である。

【図７】（ａ）および（ｂ）は、本発明に係る受光装置
の等価回路のさらに他の構成例を示す回路図である。

【図８】本発明に係る受光装置の等価回路のさらに他の
構成例を示す回路図である。

【図９】図８の受光装置の等価回路の一構成例を示す回
路図である。

【図１０】本発明に係る受光装置の等価回路のさらに他
の構成例を示す回路図である。

【図１１】本発明に係る受光装置の等価回路のさらに他
の構成例を示す回路図である。

【図１２】従来の受光装置の等価回路の一構成例を示す
回路図である。

【符号の説明】

１受光素子（光電流発生部）２負荷（電圧出力部）３増幅器５バイパス回路（バイパス部）７ローパスフィルタ８トランスコンダクタンスアンプ９ＩＶ変換増幅器１２抵抗１３コンデンサ１４ＭＯＳトランジスタ１６ＭＯＳトランジスタ１７バイポーラトランジスタ２１受光素子（光電流発生部）２２受光素子（モニタ受光部）２３負荷（電圧出力部）２５バイパス回路（バイパス部）３１ＭＯＳトランジスタ３２抵抗３３コンデンサ３４ＭＯＳトランジスタ４０バイパス回路（バイパス部）４１トランスコンダクタンスアンプ４２トランジスタ５０バイパス回路（バイパス部）５１差動増幅器５２ＭＯＳトランジスタＩｄｃ直流光電流成分Ｃ２コンデンサＲＬ負荷抵抗（電圧出力部）Ｖ_A 部位Ｒ_f 等価トランスインピーダンス

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｂ 10/06 10/02 Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１３４１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】命令を表す光を受けるとその光に応じた起
電流を発生する光電流発生部と、上記命令を表す命令信
号として電圧を出力する電圧出力部とを備えた受光装置
において、上記光電流発生部は、他から電源を供給されず、上記電圧出力部は、上記起電流を電圧に変換して上記命
令信号として出力することを特徴とする受光装置。
【請求項２】上記光電流発生部としての受光素子の一端
が接地され、他端が上記電圧出力部としての負荷の一端
と接続され、上記負荷の上記受光素子と接続されていな
い端部が接地され、上記受光素子と負荷との接続点から
上記命令信号としての電圧が出力されることを特徴とす
る請求項１記載の受光装置。
【請求項３】上記電圧出力部の出力部に、コンデンサが
接続されていることを特徴とする請求項１記載の受光装
置。
【請求項４】上記電圧出力部の出力電流から所定値以下
の周波数を持つ電流成分を取り出す、ローパスフィルタ
およびトランスコンダクタンスアンプをこの順に接続し
たバイパス部が設けられていることを特徴とする請求項
１記載の受光装置。
【請求項５】上記バイパス部のトランスコンダクタンス
アンプとして低スレッシュＭＯＳトランジスタを用いた
ことを特徴とする請求項４記載の受光装置。
【請求項６】上記光電流発生部が複数個直列接続されて
いることを特徴とする請求項１記載の受光装置。
【請求項７】電源が供給されて、上記光電流発生部が受
けるのと同一の光を受けるモニタ受光部と、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下の周波数を持
つ電流成分を取り出すバイパス部とが設けられ、上記バイパス部が、上記モニタ受光部にて発生する光電
流から、上記所定値以下の周波数を持つ電流成分を検出
することを特徴とする請求項１記載の受光装置。
【請求項８】上記光電流発生部の受光面積Ｓ１が上記モ
ニタ受光部の受光面積Ｓ２のＮ倍に設定されており、上
記バイパス部が、上記モニタ受光部で発生する光電流を
Ｎ倍に増幅することを特徴とする請求項７記載の受光装
置。
【請求項９】上記電圧出力部の出力電流から所定値以下
の周波数を持つ電流成分を取り出すバイパス部が設けら
れ、上記バイパス部が、電源からバイアスされたトランスコ
ンダクタンスアンプと、上記トランスコンダクタンスア
ンプの出力部に接続されたトランジスタとを有している
ことを特徴とする請求項１記載の受光装置。
【請求項１０】上記電圧出力部の出力電流から所定値以
下の周波数を持つ電流成分を取り出すバイパス部が設け
られ、上記バイパス部が、電源からバイアスされた差動増幅器
と、上記差動増幅器の出力部に接続されたＭＯＳトラン
ジスタとを有していることを特徴とする請求項１記載の
受光装置。