JPH02145360A - 光検出信号発生器 - Google Patents

光検出信号発生器

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JPH02145360A
JPH02145360A JP63298055A JP29805588A JPH02145360A JP H02145360 A JPH02145360 A JP H02145360A JP 63298055 A JP63298055 A JP 63298055A JP 29805588 A JP29805588 A JP 29805588A JP H02145360 A JPH02145360 A JP H02145360A
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transistor
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constant
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Akihisa Kusano
草野 昭久
Junichi Kimizuka
純一 君塚
Makoto Abe
誠 阿部
Kazuhiko Okazawa
一彦 岡沢
Kaoru Sato
馨 佐藤
Toshiyuki Ito
俊之 伊藤
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は走査される光を受光して光電変換した信号を増
幅して水平同期信号または垂直同期信号を発生する同期
信号発生回路に関する。
[従来の技術] 同期信号回路は感光体を露光走査する光を受光素子で受
光し、受光素子が流す電流を増幅した後、増幅信号を2
値化することによってパルス信号を作製し、作製したパ
ルス信号を水平同期信号または垂直同期信号として出力
している。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来の同期信号発生回路は、受光素子が
流す電流を増幅回路により電流増幅した後に閾値電圧比
較により2値化およびパルス整形を行う。環境温度に変
化が生じると、増幅回路の電流増幅率も温度に応じて変
化するので、作製されたパルス信号の立ち上がりタイミ
ングも変動してしまい、同期信号の発生周期が一定とな
らないという不具合があった。この点について詳しく説
明する。
第5図は従来の代表的な水平同期信号発生回路の構成を
示す。
第5図において、フォトダイオード1に光入力がない時
には増幅用のトランジスタ41のコレクタ電位v5は抵
抗44.45により第6図に示すように電位v1に設定
されている。
このときトランジスタ42および抵抗46.49と共に
差動増幅器を構成するトランジスタ43のベース電位V
フは抵抗46.48,50.51により電位Vrl (
第6図参照)に設定されている。フォトダイオード1に
光入力がないときはOUT端子からレベル“L″の信号
を出力するために電位vrl>v凰となる関係に予め設
定している。従ってトランジスタ42はオン、トランジ
スタ43はオフしている。
一方、フォトダイオード1に光入力があると、フォトダ
イオード1に光入力の大きさに応じた光電流1.9が流
れる。HFEをトランジスタ41の電流増幅率とすると
、トランジスタ41のコレクタにはlpX oFEの電
流が流れる。すると、トランジスタ42のベース電位v
5は第6図に示すように光入力の大きさに比例して増大
し、トランジスタ42のベース電位v5がトランジスタ
43のベース電位v7の電位よりも大きくなる。このと
き、トランジスタ42がオフし、続いてトランジスタ4
3がオンになり、出力電位v8はレベル“H”になる。
すなわち、フォトダイオード1に光入力されたことによ
って出力端子OUTの出力レベルはレベル“L”から′
″H”に立ち上がる。このとき、トランジスタ42はオ
フするので、出力信号の反転動作を確実に行うために正
帰還をかけてトランジスタ43のベース電位v7をVr
2に減少させる。
次に、フォトダイオード1の光入力がなくなると、上述
と逆の動作で出力端の信号レベルは”H”から11 L
 11に立ち下がり、 第6図に示すようにパルス波形
の信号が同期信号として出力される。
トランジスタ42のベース電位v5が光入力の大籾さに
応じて変化する割合は増幅用トランジスタ41の電流増
幅率oreに大きく依存する。
しかしながら、上記従来例ではトランジスタ41の電流
増幅率IFεは環境温度によって変化する。
この結果次のような不具合が従来例にはあった。
(1)同一の光入力がフォトダイオード1に入射しても
トランジスタ41の電流増幅率)1rtが変化すると第
6図の実線および点線で示すように電位変化が生じ、出
力信号の立ち上がりタイミングがずれてしまう。
(2)従来例ではフォトトランジスタ1に光電流19が
流れるとトランジスタ41のベース電位が大きく上昇す
るため、フォトダイオード1から見た負荷インピーダン
スが大きくなってしまう。第7図に示すようにフォトダ
イオードの負荷インピーダンスとフォトダイオードの周
波数応答の間には負荷インピーダンスが大きい程応答が
遅くなるという関係が有り、上記(1)項と関連して、
高速の光入力に対して忠実に応答できない。
そこで、本発明の目的は、このような不具合を解消し、
環境温度が変化しても同期信号のパルス波形が変形する
ことがない同期信号発生回路を提供することにある。
[課題を解決するための手段] このような目的を、達成するために、本発明は、感光体
を露光走査する光ビームを受光して受光量に応じた電流
を流す受光素子と、定電流を供給する定電流回路と、受
光素子が流す電流と定電流回路から供給される定電流と
をレベル比較し、その比較結果に応じた2値化化号を発
生する比較回路と、比較回路により発生された2値化化
号を差動増幅して、少なくとも水平同期信号および垂直
同期信号のいずれかの信号として出力する差動増幅回路
とを具えたことを特徴とする。
[作 用] 本発明では受光素子が受光したときに流す電流を所定レ
ベルの定電流と比較して2値化化号を発生し、その後2
値化信号を増幅回路により増幅して同期信号を発生する
ようにしたので、従来例のように電流増幅後の電圧比較
により2値化信号を作成する場合と比べて、発生した同
期信号の立ち上がりタイミングが温度環境の変化により
ずれることがない。
また、従来例のように受光素子からの電流を増幅する必
要がないので、受光素子の負荷インピーダンスを小さく
することができ、もって受光素子の応答を高速化できる
。その結果、光入射から同期信号を出力するまでの位相
遅れを極めて小さくすることができる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明実施例の基本構成を示す。
第1図において、iooは感光体を露光走査する光ビー
ムを受光して受光量に応じた電流を流す受光素子である
200は定電流を供給する定電流回路である。
300は前記受光素子が流す前記電流と前記定電流回路
から供給される前記定電流とをレベル比較し、その比較
結果に応じた2値化信号を発生する比較回路である。
400は該比較回路により発生された前記2値化信号を
差動増幅して、少なくとも水平同期信号および垂直同期
信号のいずれかの信号として出力する差動増幅回路であ
る。
第2図は本発明実施例の具体的な回路構成を示す。
第2図において、トランジスタ2のベース側およびフォ
トダイオード1が並列接続され、比較回路として2値化
信号を作成するトランジスタ2のベースに予め抵抗11
により定まる定電流が供給されている。トランジスタ3
のエミッタ側とはトランジスタ2のコレクタ側とが接続
され、トランジスタ3のベース電位VRは抵抗8,9に
より固定されている。トランジスタ3はトランジスタ2
とともに比較回路を構成している。トランジスタ4およ
びトランジスタ5は抵抗12.14.15と共にパルス
信号を発生する差動増幅回路を構成し、トランジスタ2
のコレクタ側とトランジスタ4のベース側が接続されて
いる。また、′トランジスタ5のベース側とトランジス
タ3のベース側が接続されている。
このような構成における本実施例の動作を第3図の波形
図を参照しながら説明する。
フォトダイオード1に走査光が入力されていない状態で
は、フォトダイオード1に電流は流れないので、トラン
ジスタ2のベース電位はV1=(v、◆VIE)となり
、(VCC−Ml−VlIE)÷(抵抗11の抵抗値)
のベース電流が常に流れている。ここでV、はトランジ
スタ2のエミッタ側の電位、v■はトランジスタ2のベ
ース側とエミッタ側の電位差である。
このため、トランジスタ2は常にオンしており、トラン
ジスタ2のコレクタ電流は前記ベース電流×トランジス
タ2の電流増幅率ortとなり、トランジスタ3も常に
オンしている。なお、抵抗10の抵抗値を充分大きく設
定しているので、トランジスタ2のコレクタ電流はほと
んどトランジスタ3を流れる。
また、トランジスタ3のベース電位は抵抗8゜9により
VRに固定されているので、トランジスタ3がオンして
いる時、トランジスタ3のエミッタ電位v2は電位vR
よりも例えば約0.7v程度低くなっている。
このため、トランジスタ4はオン、トランジスタ5はオ
フ状態を続けている。すなわち、フォトダイオード1に
光が入っていなければ出力v3は“L″レベル続けてい
る。
次に、フォトダイオード1が走査光を受光すると、フォ
トダイオードでは光入力の大きさに応じた電流IFが第
6図に示すように流れる。するとトランジスタ2のベー
ス電流は(Vcc−Vl  VaE)÷(抵抗11の抵
抗値)−1pに変化する。第6図示のタイミング^lで
フォトダイオード1に流れる電流がIp4 (VCC−
Vl−VBE)÷(抵抗11の抵抗値)となると、6図
示タイミングBlでトランジスタ2のコレクタ電流はほ
とんどゼロとなるため、この時点でトランジスタ3はオ
フしトランジスタ3のエミッタ電位v2は6図示のタイ
ミングC1で電位VCC付近まで上昇する。
すると電位V2>電位v1となるので、トランジスタ4
はオフ、トランジスタ5がオンし出力v3はレベル“H
”に立ち上がる。なお、抵抗13は正帰還のための抵抗
であり、出力の反転を確実なものにする。フォトダイオ
ード1に流れる電流IFが増大し、IF> (Vcc−
vt −Vat)÷(抵抗11の抵抗値)になると、ト
ランジスタ2のベース電位Vlは第6図示のタイミング
Blから下降をはじめ、IP>(VCC−vl+vy)
÷(抵抗11の抵抗値)(ただしv7はダイオード7の
順方向降下電圧)になるとトランジスタ2のベース電位
VlはV1=v、−VFに安定する。
フォトダイオード1の光入力が減少しはじめるとトラン
ジスタ2のベース電位Vlは再び上昇し、第6図におけ
るタイミング^2でフォトダイオード1に流れる電流が
、Ip< (VCC−Vl −VIS−÷(抵抗11の
抵抗値)になる。上述の逆の順序でトランジスタ2がオ
ン、トランジスタ3がオンし、その結果、トランジスタ
4がオンまたトランジスタ5がオフして出力v3は“L
″レベル戻る(第6図タイミング02)。
本回路においては、フォトダイオード1に流れる電流を
電流レベルで比較し、フォトダイオード1に流れる電流
IFが、トランジスタ2のベース側に供給する電流、す
なわち、(Vcc−Vr −Vat)÷(抵抗11の抵
抗値)よりも大きい時にトランジスタ2がオフするので
、トランジスタ2の温度特性の変化を受けない。また、
上述の差動増幅回路は二つの同一特性を持つトランジス
タ4.5で構成され二つの入力信号の差を増幅するので
増幅された同期信号も電流増幅率の変化に対する影響を
受けることがない。
すなわち、出力端子OUTから“H”レベルを出力し、
上記供給電流値よりもフォトダイオード1を流れる電流
が小さい時には出力端子011Tから“L″レベル出力
するので、出力信号のレベル”L”および“H”の切り
換えタイミングがトランジスタ2の電流増幅率HFHに
影響されない。
さらに、出力端OUTからの出力v3がレベル″L”か
ら“H”に変化するときトランジスタ2のベース電位v
1の変化は非常に小さいので、フォトダイオード1の出
力インピーダンスを小さくすることが可能となり、その
結果、高速応答が可能となる。
第4図は本発明の第2の実施例の回路構成を示す。
第4図において、第2図に示す第1実施例と同様の箇所
には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
本実施例では第2図示に示す第1実施例におけるツェナ
ーダイオード6に代り、トランジスタ21で定電圧回路
を構成している。さらにトランジスタ3のエミッタ側と
トランジスタ2のコレクタ側との間にトランジスタ22
を挿入し、トランジスタ23のエミッタ電位変化の高速
化を図っている。トランジスタ22のベースは所定電位
に固定し、トランジスタ22とトランジスタ2はカスケ
ード接続している。したがって前記第1実施例に比べて
フォトダイオード1の光入力から同期信号発生までの応
答が、高速化される。また、第1実施例ではトランジス
タ2のベース電流の値を抵抗10により設定しているが
本実施例においては抵抗28、トランジスタ23による
定電流回路で構成している点が第1実施例とは異なるが
、光入力によりフォトダイオード1に流れる電流を所定
電流レベルと比較することについては第1実施例と同様
である。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、受光素子が受光
したと台に流す電流を所定レベルの定電流と比較して2
値化信号を発生し、その後2値化信号を増幅回路により
増幅して同期信号を発生するようにしたので、従来例の
ように電流増幅後の電圧比較により2値化信号を作成す
る場合と比べて、発生した同期信号の立ち上がりタイミ
ングが温度環境の変化によりずれることがない。
また、従来例のように受光素子からの電流を増幅する必
要がないので、受光素子の負荷インピーダンスを小さく
することができ、以って受光素子の応答を高速化できる
。その結果、光入射から同期信号を出力するまでの位相
遅れを極めて小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例1の基本構成を示すブロック図、 第2図は本発明第1実施例の具体的な回路構成を示す回
路図、 第3図は第2図に示す回路の所定位置における電位変化
を示す波形図、 第4図は本発明第2実施例の回路構成を示す回路図、 第5図は従来例の回路構成を示す回路図、第6図は第5
図に示す回路の所定位置における電位変化を示す波形図
、 第7図は従来例におけるフォトダイオード1の周波数応
答と負荷インピーダンスの関係を示す特性図である。 1・・・フォトダイオード、 2.21〜23.41〜43・・・トラ6・・・ツェナ
ーダイオード、 8〜18.24〜32.44〜51・・・抵抗。 ンジスタ、 ″#、疹明爽i乞イ列0ブロック図 第1図 杏姶明莢す旭イ列0仄形図 第3図 Vcc 本発明第2黄デ邑イ列0回F1図 第 図 CC 伏、米イ列の回′i4−口 第 図 イタミ 未 イ列 の シ亥@ Bn 第6図 z−4−人 フ丁トダイオードの勇1引インピーダンス彩ξ米S/)
フォトタイオードθ肩1−>! #丈高3参E負苛イン
ローグンスの関係をTXす4子住圓 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)感光体を露光走査する光ビームを受光して受光量に
    応じた電流を流す受光素子と、 定電流を供給する定電流回路と、 前記受光素子が流す前記電流と前記定電流回路から供給
    される前記定電流とをレベル比較し、その比較結果に応
    じた2値化信号を発生する比較回路と、 該比較回路により発生された前記2値化信号を差動増幅
    して、少なくとも水平同期信号および垂直同期信号のい
    ずれかの信号として出力する差動増幅回路と を具えたことを特徴とする同期信号発生回路。
JP63298055A 1988-11-28 1988-11-28 光検出信号発生器 Expired - Fee Related JP2857399B2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6358189A (ja) * 1986-08-27 1988-03-12 Fuji Electric Co Ltd 放射線検出用増幅回路
JPS6370647A (ja) * 1986-09-12 1988-03-30 Toshiba Corp 光受信器

Patent Citations (2)

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