JPH06164356A - 光検出器 - Google Patents

光検出器

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JPH06164356A
JPH06164356A JP31754092A JP31754092A JPH06164356A JP H06164356 A JPH06164356 A JP H06164356A JP 31754092 A JP31754092 A JP 31754092A JP 31754092 A JP31754092 A JP 31754092A JP H06164356 A JPH06164356 A JP H06164356A
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JP
Japan
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amplifier
output
switching
flip
photodetector
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Application number
JP31754092A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Nishi
努 仁志
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06164356A publication Critical patent/JPH06164356A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、発光素子及び受光素子の光路に応
じた光検出器を容易に提供すると共に、受光素子を流れ
る電流を増幅する増幅器の飽和状態を容易に確認できる
光検出器を提供することを目的とする。 【構成】 本発明によれば、第1抵抗(32)又は第2
抵抗(33)を切り換えることで発光ダイオード(1)
及び受光ダイオード(4)の光路に応じた光検出器を容
易に提供できる。また、増幅器(7)の飽和状態を表示
素子で容易に確認できるので、発光ダイオード(1)及
び受光ダイオード(4)の間の距離設定を容易に行える
ことになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光検出器に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の光検出器を示している。こ
の図3において、(1)は発光ダイオード(発光素子)
であり、アノードは電源Vcc1(例えば5ボルト)と接
続されており、カソードはスイッチングトランジスタ
(2)を介して接地されている。(3)は発光ダイオー
ド(1)を点灯駆動する為の駆動回路であり、該駆動回
路(3)からは例えば120μsec毎に5μsecだ
けハイレベルとなる駆動パルスが周期的に出力され、こ
の駆動パルスがスイッチングトランジスタ(2)のベー
スに印加された時のみ該スイッチングトランジスタ
(2)が導通して発光ダイオード(1)は点灯して光信
号を放射する。また、(4)は受光ダイオード(受光素
子)であり、カソードは電源Vcc1と接続され、アノー
ドは抵抗(5)を介して接地されている。(6)は受光
ダイオード(4)及び抵抗(5)の接続点に接続された
直流分除去の為のコンデンサである。(7)はコンデン
サ(6)を通過した電流を増幅する増幅器である。
(8)は増幅器(7)の出力電圧を調整する為の可変抵
抗である。(9)が前記コンデンサ(6)と同様に可変
抵抗(8)の調整点に現れる直流分を除去する為のコン
デンサである。(10)はコンデンサ(9)を通過した
電圧を増幅する増幅器である。(11)は電源Vcc2
(例えば12ボルト)に接続されたリレー(負荷)であ
る。(12)はリレー(11)の開閉制御する為にリレ
ー(11)の一端とアースとの間に接続されたスイッチ
ングトランジスタである。(13)は、増幅器(10)
の出力電圧をリレー(11)の開閉制御の為の制御信号
として出力できる様に、信号処理を施す信号処理回路で
ある。
【0003】図3における増幅器(7)(10)の一例
を各々図4及び図5に示している。図4において、(1
4)はコンデンサ(6)を通過した電流がそのベースに
供給されるトランジスタであり、そのエミッタは接地さ
れている。(15)はベースが3段のダイオード(1
6)(17)(18)を介して接地され、エミッタがト
ランジスタ(14)のコレクタと接続されたトランジス
タであり、そのコレクタは抵抗(19)を介して電源V
cc1と接続されている。(20)はベースがトランジス
タ(15)のコレクタと接続されコレクタが電源Vcc1
と接続されたトランジスタであり、そのエミッタは直列
接続された抵抗(21)(22)を介して接地されてい
る。そして抵抗(21)(22)の接続点はトランジス
タ(14)のベースと接続されている。図4において、
コンデンサ(6)側に分流した電流はトランジスタ(1
4)のベースに供給される。このベース電流の大きさに
応じてトランジスタ(20)のベース電流が変化するよ
うになっており、この時抵抗(21)(22)の接続点
に現れる電圧がトランジスタ(14)のベースに供給さ
れる電流の中心値となる。また図5において、(23)
(24)は差動接続されたトランジスタであり、各々の
ベースには基準電圧を与える為の抵抗(25)(26)
(27)(28)が電源Vcc1及びアースの間で接続さ
れている。そして、トランジスタ(23)のベースにコ
ンデンサ(9)を通過した信号成分が印加される。(2
9)はトランジスタ(23)(24)の共通エミッタと
アースとの間に接続された電流源である。(30)(3
1)は各々トランジスタ(23)(24)のコレクタと
電源Vcc1との間に接続された抵抗であり、抵抗(3
1)の一端から出力電圧を取り出すようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】さて、上記した従来回
路において、発光ダイオード(1)と受光ダイオード
(4)とが作る光路を所定物体が通過したか否かを検出
する際、光検出器を使用する対象によっては、発光ダイ
オード(1)と受光ダイオード(4)との距離を長く取
ったり或るいは短く取ったりしなければならない。とこ
ろが、発光ダイオード(1)の発光力は一定であること
から、両者の距離に応じて増幅器(7)への入力レベル
を可変しなければならない。具体的には、両者の距離が
短い場合、増幅器(7)入力レベルを小さくし、逆に両
者の距離が長い場合、増幅器(7)入力レベルを大きく
しなければならない。その具体的手段として、従来は抵
抗(5)の値を両者の距離に応じて選択し、増幅器
(7)へ分流する電流量を適切としていた。しかしなが
ら、光検出器は集積化されるものであり、抵抗(5)の
値を選択するということは、チップ上のマスクを変更す
ることを意味しており、光検出器の作り換えに多くの時
間を要し、更にはマスク変更に伴うコストアップを避け
られない問題があった。
【0005】また抵抗(5)の値を所定値に選択した光
検出器を使用して発光ダイオード(1)及び受光ダイオ
ード(4)の距離設定を行う場合、場合によっては増幅
器(7)の出力が飽和してしまうことがある。例えば図
4において、トランジスタ(14)への入力電流が大き
い場合、トランジスタ(20)へ分流するベース電流が
少なくなり、その結果、抵抗(21)(22)の接続点
電圧が下降し、トランジスタ(14)の直流動作レベル
が下降し、トランジスタ(14)に供給される信号成分
の一方が飽和してしまうことになる。その為、トランジ
スタ(20)から出力される信号成分も飽和した状態と
なってしまう。この飽和出力が増幅器(10)を介して
信号処理回路(13)に供給されると、該信号処理回路
(13)からはその特性上、飽和出力の発生タイミング
に対して遅延した信号を発生することになる。言い換え
れば、信号処理回路(13)出力は、発光ダイオード
(1)と受光ダイオード(4)の光路を物体が通過して
いないのにも関わらず、物体が通過したことを示す信号
が発生したのと等価となり、これよりリレー(11)が
誤動作してしまうことになる。そこで、増幅器(7)の
出力が飽和するのを防止するには、発光ダイオード
(1)及び受光ダイオード(4)の距離設定を行う際に
オシロスコープ等の測定器を用いて増幅器(7)出力の
飽和を確認しなければならず、測定が非常に面倒となる
問題があった。
【0006】そこで、本発明は、発光素子及び受光素子
の光路に応じた光検出器を容易に提供すると共に、受光
素子を流れる電流を増幅する増幅器の飽和状態を容易に
確認できる光検出器を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決する為に成されたものであり、その特徴とするとこ
ろは、発光素子から放射された光信号を受光素子で受光
した際に該受光素子を流れる電流を増幅して電圧として
出力する増幅器と、該増幅器の出力電圧に対して負荷を
制御できる状態に信号処理を施す信号処理回路と、を有
する光検出器において、前記受光素子から前記増幅器へ
供給される電流量を第1供給量又は該第1供給量より多
い第2供給量に切り換える切換手段と、前記増幅器の出
力電圧が飽和状態であることを検出する検出手段と、該
検出手段の検出出力を用いて前記増幅器の出力電圧が飽
和状態であることを警告すべく、警告用の表示素子を点
灯させる点灯制御手段と、を備えた点である。
【0008】
【作用】本発明によれば、第1抵抗又は第2抵抗を切り
換えることで発光素子及び受光素子の光路に応じた光検
出器を容易に提供できる。また、増幅器の飽和状態を表
示素子で容易に確認できるので、発光素子及び受光素子
の間の距離設定を容易に行えることになる。
【0009】
【実施例】本発明の詳細を図面に従って具体的に説明す
る。図1は本発明の光検出器を示す図、図2はその動作
を説明する為の波形図である。尚、図1において、図3
と同一の素子については同一符号を付してその説明を省
略する。
【0010】図1において、(32)は第1抵抗、(3
3)は第2抵抗であり、第2抵抗(33)の値は第1抵
抗(32)に比べて大きく設定されており、両抵抗(3
2)(33)共一端は接地されている。また(34)は
スイッチ回路であり、支点は受光ダイオード(4)のア
ノードと接続され、一方の切換端子は第1抵抗(32)
の非接地側の一端と接続され、他方の切換端子は第2抵
抗(33)の非接地側の一端と接続されている。(3
5)はロジック回路であり、スイッチ回路(34)を一
方又は他方の切換端子に切り換える為の切換データに応
じて、スイッチ回路(34)の切換制御を行う。尚、ス
イッチ回路(34)の切り換えはロジック的な切り換え
に限定されるものではなく、図1の光検出器を集積化す
る場合であれば、メタル変更によって配線切換を行うよ
うにしてもよい。これによって、スイッチ回路(34)
と第1抵抗(32)とを接続した場合、増幅器(7)へ
分流する電流量は少なくなり(第1供給量)、逆にスイ
ッチ回路(34)と第2抵抗(33)とを接続した場
合、増幅器(7)へ分流する電流量が多くなり(第2供
給量)、発光ダイオード(1)及び受光ダイオード
(4)の光路の長短に応じた光検出器を容易に提供でき
ることになる。
【0011】更に、増幅器(7)の飽和を知らせる手段
について以下に説明する。(36)はコンパレータ(検
出手段)であり、−(反転入力)端子には、電源Vcc1
及びアース間に直列接続された抵抗(37)(38)の
接続点が接続され、+(非反転入力)端子には増幅器
(7)の出力が印加される。尚、抵抗(37)(38)
の接続点電圧は増幅器(7)の出力電圧が飽和した時の
レベルに設定されている。即ち、駆動回路(3)から1
20μsecの中で5μsecだけハイレベルとなる駆
動パルスINが発生して発光ダイオード(1)が光信号
を放射する期間において、増幅器(7)出力が飽和して
いると、この期間だけコンパレータ(36)の出力aは
ハイレベルとなる。また(39)はRSフリップフロッ
プであり、駆動パルスINを反転した*INの立ち上が
りでリセットされ、コンパレータ(36)の出力aがハ
イレベルとなった時にセットされる。また(40)はD
フリップフロップであり、*INの立ち下がりをインバ
ータ(41)で反転した立ち上がりに同期してRSフリ
ップフロップ(39)のQ端子出力bを取り込むもので
ある。(42)は表示ダイオード(表示素子)であり、
アノードは電源Vcc1と接続され、カソードはスイッチ
ングトランジスタ(43)のコレクタエミッタ路を介し
て接地されている。このスイッチングトランジスタ(4
3)のベースはDフリップフロップ(40)のQ端子出
力cで制御される。例えば時刻t0において、*INの
立ち下がりに同期してコンパレータ(36)の出力aが
増幅器(7)の飽和状態を示すべくハイレベルとなった
場合、RSフリップフロップ(39)がセットされ、同
時にハイレベルとなったRSフリップフロップ(39)
の出力bがDフリップフロップ(40)に取り込まれて
その出力cはハイレベルとなる。その後、時刻t1にお
いて、*INが立ち下がると、RSフリップフロップ
(39)がリセットされてその出力bはローレベルとな
るが、Dフリップフロップ(40)の出力cはハイレベ
ルに保持されたままである。その後、時刻t2で*IN
が立ち下がった時、増幅器(7)の出力が飽和していな
ければ、コンパレータ(36)の出力aはローレベルと
なり、出力cはこのタイミングでローレベルに立ち下が
ることになる。即ち、増幅器(7)の出力が飽和してい
る間は出力cは常にハイレベルとなり続ける。従って、
スイッチングトランジスタ(43)が増幅器(7)出力
が飽和している間常にオンし続け、この状態を表示ダイ
オード(42)の点灯によって容易に確認できることに
なる。これより、従来のようにオシロスコープ等の測定
器を使用しなくても、簡単に発光ダイオード(1)及び
受光ダイオード(4)の間の距離設定を行うことができ
る。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、第1抵抗又は第2抵抗
を切り換えることで発光素子及び受光素子の光路に応じ
た光検出器を容易に提供できる。また、増幅器の飽和状
態を表示素子で容易に確認できるので、発光素子及び受
光素子の間の距離設定を容易に行える、等の利点が得ら
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】図1の動作を説明する為の波形図である。
【図3】従来の光検出器を示す図である。
【図4】図3の中で使用される増幅器の一例を示す回路
図である。
【図5】図3の中で使用される増幅器の一例を示す回路
図である。
【符号の説明】
(1) 発光ダイオード (4) 受光ダイオード (7)(10) 増幅器 (11) 負荷 (13) 信号処理回路 (32) 第1抵抗 (33) 第2抵抗 (34) スイッチ回路 (36) コンパレータ (39) RSフリップフロップ (40) Dフリップフロップ (42) 表示ダイオード

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光素子から放射された光信号を受光素
    子で受光した際に該受光素子を流れる電流を増幅して電
    圧として出力する増幅器と、該増幅器の出力電圧に対し
    て負荷を制御できる状態に信号処理を施す信号処理回路
    と、を有する光検出器において、 前記受光素子から前記増幅器へ供給される電流量を第1
    供給量又は該第1供給量より多い第2供給量に切り換え
    る切換手段と、 前記増幅器の出力電圧が飽和状態であることを検出する
    検出手段と、 該検出手段の検出出力を用いて前記増幅器の出力電圧が
    飽和状態であることを警告すべく、警告用の表示素子を
    点灯させる点灯制御手段と、 を備えたことを特徴とする光検出器。
  2. 【請求項2】 前記切換手段は、前記受光素子の一端に
    その一端が接続されたスイッチ回路と、該スイッチ回路
    の一方の切換端子とアースとの間に接続された前記第1
    供給量を与える為の第1抵抗と、前記スイッチ回路の他
    方の切換端子とアースとの間に接続された前記第1抵抗
    より抵抗値が大きく前記第2供給量を与える為の第2抵
    抗と、から成ることを特徴とする請求項1記載の光検出
    器。
  3. 【請求項3】 前記スイッチ回路を切り換える為のロジ
    ック回路を有し、該ロジック回路の論理出力に応じて前
    記スイッチ回路を一方の切換端子又は他方の切換端子に
    接続させることを特徴とする請求項2記載の光検出器。
  4. 【請求項4】 前記光検出器が集積化された時、前記ス
    イッチ回路はチップ上の配線を変更することによって切
    り換えられることを特徴とする請求項2記載の光検出
    器。
  5. 【請求項5】 前記点灯制御手段は、前記検出手段の検
    出出力でセットされるRSフリップフロップと、該RS
    フリップフロップの出力を取り込むDフリップフロップ
    と、該Dフリップフロップの出力で前記表示素子を駆動
    する為の駆動トランジスタとから成り、前記RSフリッ
    プフロップは前記発光素子を周期的に駆動する駆動パル
    スでリセットされ、前記Dフリップフロップは前記駆動
    パルスに同期して前記RSフリップフロップの出力を取
    り込むことを特徴とする請求項1記載の光検出器。
JP31754092A 1992-11-26 1992-11-26 光検出器 Pending JPH06164356A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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