JPH0416176Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はフオトセンサ回路に係り、発光素子よ
り出射された光を受光素子で受光して検出信号を
取り出すフオトセンサ回路に関する。

従来の技術 従来より、テープレコータ、ビデオテープレコ
ーダ等のリール回転数を検出するような場合、リ
ール台と共に回転する円盤に等角度間隔で光反射
板を設け、フオトセンサの発光ダイオードより光
を出射して、この光が光反射板で反射されフオト
センサのフオトトランジスタに入射したとき、フ
オトトランジスタより検出信号を得るよう構成し
たものがある。

上記の回転検出に用いられる如きフオトセンサ
においては、フオトセンサの検出信号はマイクロ
プロセツサ等に供給されデイジタル処理される。
従つて検出信号は矩形波状でなければならない。
そこで本出願人は先に特願昭59−81435号、発明
の名称「光量変化検出回路」により、第３図に示
す如き回路を提案した。

第３図示の回路において、フオトトランジスタ
Q₁に反射光が入射されてフオトトランジスタQ₁
が導通状態へ移行し始めると、発光ダイオード
D₁のカソードと接地間の抵抗が、抵抗R₁，R₂の
並列抵抗値となり、発光ダイオードD₁に流れる
電流が増大しその発光量が増大する。これによつ
てフオトトランジスタQ₁の導通状態への移行が
加速される。またフオトトランジスタQ₁への反
射光の入射が減少し、フオトトランジスタQ₁が
非導通状態へと移行し始めると、発光ダイオード
D₁のカソードは抵抗R₁のみで接地されることと
なり、発光ダイオードD₁の電流が減少してその
発光量が減少する。これによつてフオトトランジ
スタQ₁の非導通状態への移行が加速される。

考案が解決しようとする問題点 第３図示の回路においては、フオトトランジス
タQ₁に流れる電流に限界があるため抵抗R₂の抵
抗値を所定値以下に下げることができない。この
ためリール回転数が大なるときはフオトセンサの
出力信号波形は矩形波状となるが、リール回転数
が小なるときは出力信号波形は台形波状となるこ
ともあり、このような場合第３図示の回路の後段
に波形整形回路が必要となるという問題点があつ
た。そこで、本考案はスイツチング回路を設ける
ことにより、上記の問題点を解決したフオトセン
サ回路を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本考案において、第１の抵抗は、受光素子の感
度設定を行う。第２及び第３の抵抗は、発光素子
に接続され、抵抗比に応じて検出信号におけるヒ
ステリシス効果の度合いを設定する。

作 用 本考案においては、第１の抵抗により、受光素
子の感度設定を発光素子に流れる電流に無関係に
設定でき、また、発光素子に流れる電流が小さい
場合には受光素子の感度を上げるようその値を設
定することにより、高感度な光検知を行うことが
でき、また、第２及び第３の抵抗の抵抗値の比に
よつて検出信号のヒステリシス効果の幅を自由に
設定できるので、立上り立下りの急峻な光検出信
号が得られるから、フオトセンサ回路の応用範囲
が従来のものに比べて格段に広がる。

実施例 第１図は本考案回路の第１実施例の回路図を示
す。同図中、発光ダイオード（発光素子）D₁の
アノードは電源端子１に接続され、カソードは直
列接続された第２の抵抗R₃と第３の抵抗R₄を介
して接地されている。この抵抗R₃，R₄の接続点
にはトランジスタQ₂のコレクタ及び出力端子２
が接続されている。また、電源端子１にはNPN
形のフオトトランジスタ（受光素子）Q₁のコレ
クタが接続され、フオトトランジスタQ₁のエミ
ツタは直列接続された抵抗R₅，R₆を介して接地
されている。抵抗R₅，R₆の接続点はトランジス
タQ₂のベースに接続され、トランジスタQ₂のエ
ミツタは接地されている。この抵抗R₅，R₆、ト
ランジスタQ₂でスイツチング回路が構成されて
いる。

ここで、発光ダイオードD₁よりの光が光反射
板で反射されてフオトトランジスタQ₁のベース
に入射され、フオトトランジスタQ₁が非導通状
態から導通状態へ移行し始めると、フオトトラン
ジスタQ₁、抵抗R₅，R₆の経路で電流が流れる。
これによつてトランジスタQ₂のベース電圧が略
0.7V（トランジスタQ₂がシリコントランジスタの
場合）を越えるとトランジスタQ₂は導通し、抵
抗R₄の両端が短絡される。ここで、抵抗R₃に対
して抵抗R₄の抵抗値は１〜10倍とされているた
め、トランジスタQ₂の導通により発光ダイオー
ドD₁に流れる電流は急速かつ大幅に増大し、発
光ダイオードD₁の発光量が急速かつ大幅に増大
する。従つてフオトトランジスタQ₁の導通状態
への遷移が急速に行なわれ、端子２よりＬレべル
検出信号が出力される。

また、円盤の回転により、光反射板で反射され
た光のフオトトランジスタQ₁のベースへの入射
量が減少し、フオトトランジスタQ₁が非導通状
態へ移行し始めると、抵抗R₅，R₆よりフオトト
ランジスタQ₁を流れる電流が減少する。これに
よつてトランジスタQ₂のベース電圧が略0.7V以
下となるとトランジスタQ₂は非導通となり、抵
抗R₄の両端は非短絡状態となつて、発光ダイオ
ードD₁は抵抗R₃，R₄を介して接地された状態と
なる。従つて、発光ダイオードD₁に流れる電流
は急速かつ大幅に減少し、発光ダイオードD₁の
発光量が急速かつ大幅に減少する。従つてフオト
トランジスタQ₁の非導通状態への遷移が急速に
行なわれ、端子２よりＨレべルの検出信号が出力
される。

この場合、フオトトランジスタQ₁に流れる電
流は抵抗R₅，R₆により決定され、また、この抵
抗R₅，R₆によつてトランジスタQ₂の導通、非導
通のスレツシヨールドレべルが決定される。ただ
し抵抗R₅，R₆はヒステリシス効果には何ら影響
を与えないのでフオトトランジスタQ₁の光出力
特性にあわせて夫々の抵抗値を選定できる。従来
回路ではフオトトランジスタQ₁の光出力特性を
考慮するとヒステリシス効果が犠牲となつたが、
第１図示の回路では、ヒステリシス効果がフオト
トランジスタQ₁の光出力特性と全く無関係な抵
抗R₃，R₄の抵抗値の比によつて決定される。こ
れによつて光を介在させた発光ダイオードD₁及
びフオトトランジスタQ₁のヒステリシス効果を
従来に比して大とすることができる。また、トラ
ンジスタQ₂の導通、非導通により端子２の出力
検出信号のレべルが切換わり、検出信号波形は矩
形波状となる。

なお、第１図示の回路では抵抗R₅，R₆でフオ
トトランジスタQ₁の感度設定を行なつているが
図中破線で示す如く第１の抵抗R₇を設けて、こ
の抵抗R₇でフオトトランジスタQ₁の感度設定を
行なうよう構成しても良い。更に、トランジスタ
Q₂のベース、エミツタ間のオン電圧は周囲温度
により変化するため、抵抗R₆とトランジスタQ₂
のベースの接続点にツエナーダイオードのアノー
ドを接続し、このツエナーダイオードのカソード
を抵抗R₅に接続することにより、トランジスタ
Q₂の温度特性を補償しても良い。

第２図は本考案回路の第２実施例の回路図を示
す。同図中、第１図と同一部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。第２図において、発光
ダイオードD₁のカソードは直列接続された抵抗
R₄，R₃を介して接地されると共に、直列接続さ
れた抵抗R₅，R₆を介してフオトトランジスタQ₁
のコレクタに接続されている。また、発光ダイオ
ードD₁のカソードにはPNP形のトランジスタQ₃
のエミツタが接続され、トランジスタQ₃のコレ
クタは抵抗R₄，R₃の接続点及び出力端子２に接
続され、ベースは抵抗R₅，R₆の接続点に接続さ
れている。フオトトランジスタQ₁のエミツタは
接地されている。上記の抵抗R₅，R₆、トランジ
スタQ₃でスイツチング回路が構成されている。

この回路においても、フオトトランジスタQ₁
に光が入射されこれが導通状態へと移行し始める
と、トランジスタQ₃が導通して抵抗R₄の両端が
短絡され発光ダイオードの発光量が急速かつ大幅
に増大し、導通状態への遷移が急速に行なわれて
端子２よりＬレべルの検出信号が出力される。ま
た、フオトトランジスタQ₁が非導通状態へ移行
し始めると、トランジスタQ₃が非導通となり発
光ダイオードD₁に流れる電流つまりその発光量
が急速かつ大幅に減少し、非導通状態への遷移が
急速に行なわれて端子２よりＨレべルの検出信号
が出力される。

この実施例においても第１実施例と同様にヒス
テリシス効果が従来より大となり、検出信号波形
が短絡波状となる。また、抵抗R₇を設けてフオ
トトランジスタQ₁の感度設定を行なうことがで
きる点も第１実施例と同様である。

なお、第１図、第２図に示すフオトトランジス
タQ₁の代わりに、第４図に示す如きフオトトラ
ンジスタQ₄、トランジスタQ₅をダーリントン接
続した素子を用いても良い。

なお、本発明回路は反射型のフオトセンサに限
らず、透過型のフオトセンサに適用しても良く、
上記実施例に限定されない。

考案の効果 上述の如く、本考案になるフオトセンサ回路
は、スイツチング回路を設けてなるため、光を介
在させた発光素子を受光素子とのヒステリシス効
果が従来に比して大となり、また検出信号波形は
矩形波状となり、後段に波形整形回路を設ける必
要がなくなり、第１の抵抗により、受光素子の感
度設定を発光素子に流れる電流に無関係に設定で
き、また、発光素子に流れる電流が小さい場合に
は受光素子の感度を上げるようその値を設定する
ことにより、高感度な光検知を行うことができ、
また、第２及び第３の抵抗の抵抗値の比によつて
検出信号のヒステリシス効果の幅を自由に設定で
きるので、立上り立下りの急峻な光検出信号が得
られるから、フオトセンサ回路の応用範囲が従来
のものに比べて格段に広がる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図夫々は本発明回路の各実施例の
回路図、第３図は従来回路の一例の回路図、第４
図は第１図、第２図に示すフオトトランジスタの
変形例の回路図である。 １……電源端子、２……出力端子、D₁……発
光ダイオード、Q₁，Q₄……フオトトランジスタ、
Q₂，Q₃，Q₅……トランジスタ、R₁〜R₇……抵
抗。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 流れる電流に応じて発光する発光素子より出射
   された光を受光素子で受光して光電変換を行い、
   ヒステリシス効果を有する検出信号を取り出すフ
   オトセンサ回路であつて、 該受光素子の感度設定を行う第１の抵抗と、 該発光素子に接続され、抵抗比に応じて該検出
   信号におけるヒステリシス効果の度合いを設定す
   る第２及び第３の抵抗とを備えたことを特徴とす
   るフオトセンサ回路。