JP3113369B2

JP3113369B2 - 光検出器

Info

Publication number: JP3113369B2
Application number: JP04035278A
Authority: JP
Inventors: 努仁志
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 2000-11-27
Anticipated expiration: 2015-11-27
Also published as: JPH05235731A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光検出器に関し、特
に、発光素子から照射される光信号のレベルを容易に可
変するのに好適な光検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、テレビ、ビデオ等の機器を生産
するための製造ラインは、製造者が組立作業を行うため
に、一定間隔毎に機器を配置して一定方向へ流れたり或
は停止したりという動作を繰り返している。ここで、製
造ラインの移動及び停止は、製造ラインの左右側面に物
体検出用の１対の発光ダイオード及び受光ダイオードを
設けた光検出器によって行われていた。具体的には、機
器が製造ラインを移動して発光ダイオード及び受光ダイ
オードの光路が遮られたときには、所定時間だけ製造ラ
インを停止させ、また、発光ダイオード及び受光ダイオ
ードの光路が遮られないときには、製造ラインをそのま
ま移動させたりしている。

【０００３】図２は、従来の光検出器を示す図である。
尚、破線で囲った素子を除く構成はＩＣ化されているも
のとする。図２において、(１)(２)は電流ミラー接続さ
れたトランジスタ対であり、トランジスタ(１)のコレク
タ電流は抵抗(３)の値によって決定され、この時のトラ
ンジスタ(１)のコレクタ電流に応じた電流がトランジス
タ(２)のコレクタに流れることになる。例えば、トラン
ジスタ(１)(２)のサイズ比を同一に設定すると、トラン
ジスタ(２)のコレクタにはトランジスタ(１)のコレクタ
電流と等しい電流が流れることになる。(４)は出力トラ
ンジスタであり、トランジスタ(２)のコレクタ電流がベ
ースに印加されて動作する。トランジスタ(４)のエミッ
タとアースとの間には発光ダイオード(５)及び抵抗(６)
が直列接続されており、発光ダイオード(５)はトランジ
スタ(４)のエミッタ電流に比例したレベルの光信号を照
射することになる。(７)は制御トランジスタであり、パ
ルス信号ＰＳがベースに印加されることによって出力ト
ランジスタ(４)のオンオフを制御するものである。即
ち、制御トランジスタ(７)は発光ダイオード(５)の発光
タイミングを制御するものである。詳しくは、発光ダイ
オード(５)を常時発光状態としていたのでは電力消費量
が極めて大となってしまうため、発光ダイオード(５)の
光信号を検出するのに差し支えのない期間で発光ダイオ
ード(５)の発光をスイッチングするのが有効である。例
えば、パルス信号ＰＳの１周期を１２０μＳＥＣ、１周
期内のロー期間即ち発光ダイオード(５)の発光動作を行
わせる期間を５μＳＥＣに設定すればよい。こうするこ
とによって、発光ダイオード(５)はパルス的に発光する
ことになるが、物体の通過検出を行うには、連続的に発
光しているのと等価であり、何ら問題はない。上記した
構成は発光ダイオード(５)を駆動するための構成であ
り、電源Ｖ_CC1によって動作する。

【０００４】(８)は受光ダイオードであり、発光ダイオ
ード(５)から照射された光信号を受光する。受光ダイオ
ード(８)で受光された光信号は抵抗(９)によってこの光
信号のレベルに応じた電圧値に変換される。(10)は増幅
器であり、抵抗(９)の一端に生じた電圧値を増幅する。
ここで、増幅器(10)は、利得を調整するための可変抵抗
(11)と接続されている。(12)はコンパレータであり、予
め定められた基準電圧Ｖ₁と増幅器(10)の出力とを比較
し、発光ダイオード(５)及び受光ダイオード(８)の光路
が遮られないとき増幅器(10)出力が基準電圧Ｖ₁よりも
大となってローレベルを出力し、反対に、発光ダイオー
ド(５)及び受光ダイオード(８)の光路が物体によって遮
られたとき増幅器(10)出力が基準電圧Ｖ₁よりも小とな
ってハイレベルを出力するものである。(13)は出力回路
であり、コンパレータ(12)の出力を、例えば製造ライン
の動作を制御できる信号(コンパレータ(12)出力がロー
レベルのとき製造ラインは移動し、コンパレータ(12)出
力がハイレベルのとき製造ラインを停止する信号)に処
理するものである。上記した構成は、受光ダイオード
(８)が受光した光信号から負荷を制御するための信号を
作成するための構成であり、電源Ｖ_CC2によって動作す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した構成におい
て、発光ダイオード(５)が要求される発光量を有してい
ない場合、増幅器(10)で増幅された出力の中で、本来、
コンパレータ(12)の基準電圧Ｖ₁を越えなければならな
い出力であるにも関わらずコンパレータ(12)の基準電圧
Ｖ₁を越えられない出力が発生してしまうことがある。
すると、コンパレータ(12)はローレベルを出力しなけれ
ばならないのにも関わらず、ハイレベルを出力してしま
い、これより負荷を誤動作させてしまうことになる。

【０００６】そこで、従来は、発光ダイオード(５)が要
求される発光量を有していない場合、増幅器(10)に接続
された可変抵抗(11)を調整して、発光ダイオード(５)及
び受光ダイオード(８)の光路が遮られていないときはコ
ンパレータ(12)出力がローレベルとなるように、増幅器
(10)の利得を大とすることによって対処していた。しか
しながら、可変抵抗(11)を最大に調整しても、発光ダイ
オード(５)及び受光ダイオード(８)の光路が遮られてい
ないときのコンパレータ(12)出力が常にハイレベルとな
ってしまうような場合、発光ダイオード(５)に接続され
た抵抗(６)を小さな値の抵抗に直接変更し、発光ダイオ
ード(５)の発光量を大としなければならなかった。ここ
で、発光ダイオード(５)及び抵抗(６)はＩＣの小型化に
伴って外付基板に接続されており、抵抗(６)の値はＩＣ
(破線で囲まれた構成を除く部分)及び外付基板の配置場
所(ＩＣと外付基板との距離)に応じて異なってくる。こ
うした配置条件も考慮して、抵抗(６)の値を発光ダイオ
ード(５)の発光量のために可変させることは非常に繁雑
であり問題であった。

【０００７】そこで、本発明は、発光素子の発光量を強
くする必要性が生じたとき、発光量を容易に可変するこ
とのできる光検出器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために鑑みなされたもので、発光素子から照射
されて受光素子にて受光された光信号を、該光信号レベ
ルに応じた電圧信号に変換し、該電圧信号に基づいて所
定の負荷を制御する光検出器において、前記電圧信号を
増幅すると共に可変抵抗に生じた電圧値により利得が調
整される増幅器と、前記増幅器の出力が一方の入力に
印加されると共に他方の入力に第１の基準電圧が印加さ
れた第１のコンパレータと、一方の入力に第２の基準電
圧が印加されると共に他方の入力に前記可変抵抗に生じ
た電圧値が印加され、前記可変抵抗に生じた電圧値が前
記第２の基準電圧より大となったとき、検出信号を出力
する第２のコンパレータと、前記発光素子に電流を供給
する駆動回路と、前記検出信号が出力されないとき、前
記発光素子に第１レベルの電流を供給するように前記駆
動回路を制御し、前記検出信号が出力されたとき、前記
発光素子に第１レベルより大となる第２レベルの電流を
供給するように前記駆動回路を制御する電流可変回路
と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、発光素子が要求される発光量
を有していない場合、可変抵抗を調整して増幅器の利得
を大として負荷の制御に対処するが、可変抵抗を比較器
の基準電圧まで調整しても所望の増幅器出力が得られな
い場合、この時比較器から得られる検出信号によって、
発光素子に電流を供給する駆動回路を制御し、発光素子
の発光量を容易に大とすることができる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の光検出器を示す図である。
尚、破線に示す構成を除く部分はＩＣ化されているもの
とし、図２と同一素子には同一の符号を付すものとす
る。図１において、(14)はコンパレータ(比較器)であ
り、基準電圧Ｖ₂と可変抵抗(11)に生じる電圧とが比較
される。ここで、増幅器(10)の利得を大とするように可
変抵抗(11)を調整すると、可変抵抗(11)に生じる電圧は
大となるものであり、また、基準電圧Ｖ₂は例えばＶ_CC2
／２に設定されているものとする。(15)は、抵抗(３)と
並列接続される抵抗である。また、(16)は制御トランジ
スタであり、コレクタ・エミッタ路は抵抗(15)とアース
との間に接続され、ベースにコンパレータ(14)の検出信
号が印加されることによってオンオフ制御される。即
ち、制御トランジスタ(16)は、トランジスタ(１)のコレ
クタに接続される抵抗が抵抗(３)(15)から成る並列体で
あったり、抵抗(３)のみであったりという切り替えを行
うものである。

【００１１】例えば、発光ダイオード(５)が要求される
発光量を有していない場合、まず、可変抵抗(11)を調整
し、増幅器(10)の利得を大とする。この調整は可変抵抗
(12)に生じる電圧がＶ_CC2／２となる直前まで効果があ
り、この状態においても、コンパレータ(12)の出力が常
にハイレベルの場合、可変抵抗(11)に生じる電圧がＶ
_CC2／２以上となるまで調整を行う。すると、コンパレ
ータ(12)の＋端子に印加される電圧が−端子に印加され
ている基準電圧Ｖ_CC2／２となるため、コンパレータ(1
2)からはハイレベルの検出信号が出力され、これより制
御トランジスタ(16)がオンし、トランジスタ(１)のコレ
クタ電流は今まで抵抗(３)のみに供給されていた状態か
ら抵抗(15)にも供給されることになる。従って、トラン
ジスタ(１)のコレクタ負荷が減少することから、トラン
ジスタ(２)のコレクタ電流が増大し、これに伴って出力
トランジスタのエミッタ電流も増大し、これより、発光
ダイオード(５)の発光量が増大し、増幅器(10)の利得を
これ以上調整しなくても、コンパレータ(12)を正常に動
作させることが可能になる。

【００１２】以上より、発光ダイオード(５)の発光量が
所望の量に満たない場合であっても、可変抵抗(11)を最
大に調整することなく、コンパレータ(12)から得られる
検出信号によって発光ダイオード(５)の発光量を容易に
大とすることができ、これによって、製造ラインの移動
及び停止動作等を、光検出器の配置場所にとらわれるこ
となく確実に制御できることになる。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、発光素子の発光量が所
望の量に満たない場合であっても、可変抵抗を最大に調
整することなく、比較器から得られる検出信号によって
発光素子の発光量を容易に大とすることができ、これに
よって、製造ラインの移動及び停止動作等を、光検出器
の配置場所にとらわれることなく確実に制御できる利点
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光検出器を示す図である。

【図２】従来の光検出器を示す図である。

【符号の説明】

(14) コンパレータ (15) 抵抗 (16) 制御トランジスタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】発光素子から照射されて受光素子にて受
光された光信号を、該光信号レベルに応じた電圧信号に
変換し、該電圧信号に基づいて所定の負荷を制御する光
検出器において、前記電圧信号を増幅すると共に可変抵抗に生じた電圧値
により利得が調整される増幅器と、前記増幅器の出力が一方の入力に印加されると共に他方
の入力に第１の基準電圧が印加された第１のコンパレー
タと、一方の入力に第２の基準電圧が印加されると共に他方の
入力に前記可変抵抗に生じた電圧値が印加され、前記可
変抵抗に生じた電圧値が前記第２の基準電圧より大とな
ったとき、検出信号を出力する第２のコンパレータと、前記発光素子に電流を供給する駆動回路と、前記検出信号が出力されないとき、前記発光素子に第１
レベルの電流を供給するように前記駆動回路を制御し、
前記検出信号が出力されたとき、前記発光素子に第１レ
ベルより大となる第２レベルの電流を供給するように前
記駆動回路を制御する電流可変回路と、を備えたことを特徴とする光検出器。
【請求項２】前記駆動回路は、電流ミラー接続トラン
ジスタと、該電流ミラー接続トランジスタの出力に基づ
いて前記発光素子に所定の電流量を供給する出力トラン
ジスタとを含んで成り、前記電流可変回路は、前記電流
ミラー接続トランジスタの入力に並列接続された第１及
び第２の抵抗と、前記検出信号が印加されることによっ
て前記電流ミラー接続トランジスタの入力電流が前記第
１の抵抗のみに供給されるように前記第２の抵抗に直列
接続された制御トランジスタとを含んで成ることを特徴
とする請求項１に記載の光検出器。