JPS6130789A

JPS6130789A - 光電検出回路

Info

Publication number: JPS6130789A
Application number: JP15203184A
Authority: JP
Inventors: Takao Katayama; 貴雄片山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-07-24
Filing date: 1984-07-24
Publication date: 1986-02-13

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】〔発明の技術分野〕本発明は、媒体の光透過率の瞬時的な変化、例　　−え
は媒体の有無罠よる光透過率の変化を検知する光電検出
回路に関するものである０〔発明の技術的背景とその問題点〕従来、媒体の有無を検知する方法としては第７図のよう
な回路が用いられている。

発光素子１の１端は電源Ｖｃｃに接続され、他端は抵抗
−の１端に接続されている。そしてこの発光素子１に対
向配置された受光素子３の１端には電源Ｖｃｃが接続さ
れ、他端には外部出力端斜抵抗へ、の１端が接続されて
いる。そして抵抗ＲＢおよび′ｆＬＬの他端は伴に接地
されている。このような構成のもとて媒体Ａの光透過率
によって、抵抗′ＥＬＢおよびＲＩ、の抵抗値を調整し
出力レベルが設定される。

そしてこの媒体Ａが発光素子１と受光素子３の間から無
くなると受光量が増加する。この受光量の増加に対応し
て受光電流工りが増加して出力レベルが変化し媒体の有
無が検知され出力される。

しかしこのような従来の回路には、次に述べるような問
題がある。

（１）ある透過率の媒体に対して抵抗へ、堀を設定する
と他の異なる透過率の媒体では出力レベルが特性に変化
が生じると出力レベルが変化してしまい使用できない。

そのため動作温度範囲が狭い。

（３）発光素子１および受光素子３の特性のばらつきＫ
より出力レベルが変化するため、そのばらつき忙合わせ
抵抗値ＲＢおよび堀を調整しなければならない。

（４）透過率の高い媒体では、その有無による受光電流
の変化が小さく、媒体の有無の検出には不十分となる。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の方法の問題点を解決し、媒体の光透
過率または光反射率の小さな変化も高感度に検知し、か
つ発光素子および受光素子の特性のばらつきや温度変化
による特性劣下があワても調整が不用であシ、かつ種々
の光透過率の異なる媒体に対しても使用可能な光電スイ
ッチを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

シ本発明は上記目的を達成するための媒体に光を照射する
発光素子と、この発光素子の発光量を制する受光電流検
出手段と、この受光電流検出手段により検出された受光
電流の変化を検出し増幅信号を出力する増幅器と、との
増幅器の出力端子に一端を接続し他端を前記発光制御素
子に接続して前記増幅器からの増幅信号の瞬時的な変化
成分を除去するフィルタとを有し、前記増幅器の出力端
、子より外部へ前記増幅信号を出力することを特徴とす
る光電検出回路である。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を図を用いて説明するり第１図にこの
実施例の回路図を示す。

発光素子１の１端には電源ｖＣ１が接続され、他端には
抵抗Ｒ１の１端が接続されである。そしてこの抵抗Ｒ１
の他端にはトランジスタ（制御素子）２のエミッタが接
続され、とのトランジスタ２のコレクタには１電源−ｖ
ＣＩが接続されている。また、との発光素子１と対向配
置された受光素子３の１端には電源■。１が接続され、
他端に唸抵抗Ｒ２の１端と増幅器（演算増幅器）４の非
反転入力端が接続される。なお、抵抗Ｒ２の他端には電
源−Ｖｃｌが接続されている。そして増幅器４０反転入
力端は接地され、この反転入力端子と非反転入力端子は
ダイオード６により接続されている。またこの増幅器４
の出力端子はダイオード７を介してフィルタ５の１端に
接続されると伴にここから外部へ増幅信号Ｖ。を出力す
る。そしてこのフィルタ５の他端は前述したトランジス
タ２のベースに接続されている。

次にこの実施例の動作について説明する。

例えばフロッピーディスクのインデックス検出に用いた
場合を図を用いて説明する。

第２図（ａ）　、　（ｂ）に示されるフロッピーディス
ク９はカバー８の中で矢印１１の方向へ図示しない装置
により回転する。そしてカバー８には穴１】が設けてあ
）フロッピーディスク９にも穴（インデックス）１０が
設けである０このフロッピーディスク９のインデックス１０を検知す
るため本実施例装置の発光素子１と受光素子３を第２図
（ｂ）　Ｋ示すように、カバー８の穴１１を介して対向
配置する。

本実施例では、電源Ｖｃｔ＝１５Ｖ、抵抗Ｒ１＝　５１
０Ω、抵抗Ｒ２＝　３００にΩ、フィルタ５（１’ｔｃ
回路、Ｒ＝２０Ｋ（１、Ｃ＝１μＦ）演算増幅器４　（
ＯＰ　−Ａｍｐ　：　ＴＡ７５９０２Ｆ　）、発光素子
１（赤外発光素子：　ＴＬＮ１１））、受光素子３　（
ＴＰＳ６１））、発光素子１と受光素子３との間隔！＝
１ｃｒｎと設定する。

発光素子１と受光素子３との間にフロッピーディスク（
媒体）９が存在するとき（インデックス１０が穴１１の
位置にないとき）受光素子に流れる電ｍ　ＩＬ　ｉｔ　
ＩＬ＝１５Ｖ／　３００　ＫＯ＝＝５０μＡとナルよう
に発光素子１の光量が決定されている。

ここで発光素子１と受光素子３との間にフロッピーディ
スク（媒体）９が無くなると（インデックス１０が穴１
１の位置に来ると）受光電施工りは増大する。この受光
電流の変化を演算増幅器４は検知し非反転入力端子側が
正忙なる。

このため、この演算増幅器４の出力（増幅信号）■ｏも
正に振）切れ、■。、＝１５ＶＫ近い電圧となる。

そしてこの増幅信号は発光素子１への帰還ループの中間
に設けられたフィルタ５（時定数τ＝２０ｍ×１μＦ　
＝２０　ｍ　ｓｅｃ　）により瞬時の変化分が吸収され
るため、発光素子１の電流ＩＦは１時的忙変化せず一定
のままとなる。このため受光素子３に入射する光量が多
い状態が続き受光電流■Ｌも増大したままの状態が続く
ため演算増幅器４からの出力（増幅信号）■ｏはＶＣ，
＝１５ＶＫ近い電圧がしばらく続く。

そしてこの出力が外部端所工３より外部へ出力される。

その後フィルタ回路５はＣ，Ｒから成る積分回路を構成
するので、時間の経過とともにＣの端子電圧が上昇し、
トランジスタ（発光制御素子）２のベース電圧を上げる
ことなるためコレクタ電流Ｉ、が減少し、発光素子１の
発光量が減少して受光電施工りは団μＡとなるように自
動調節される。

第３図に上述した動作のタイムチャートを示す。

範囲Ａはフロッピーディスク９が発光素子ｌと受光素子
３との間に存在するときを示し、範囲Ｂは存在しないと
き（インデックス１０が穴１１の位置に来たとき）を示
す。第４図はインデックス】０が穴ρの位置に存在する
期間がフィルタ５０時定数１＝＝　２０ｍ　ａｅｃより
短かい場合のタイムチャートを示す。

本実施例によると、受光素子１の受光量の変化に対して
１０９といり増幅率の演算増幅器４により高感度に検知
できるため、媒体９の光の透過率が大きい（例えばフロ
ッピーデスクの膜厚が薄い）場合であっても敏感に作動
できる。

そして発光素子１と受光素子３０間から媒体９が無くな
る丸めの瞬時的な受光電施工りの変化に対し、フィルタ
効果により演算増幅器４による発光ぐソ量の制御を、１時的に速断するため受光電流■Ｌは自動
調節されず、演算増幅器４の出力は振夛切糺るため、こ
の増幅信号ｖｏを外部へ出方することにより、媒体の有
無を十分なレベルで出方することカテキる。ま九本実施
例によると、フロッピーディスク９の種類が変って、例
えばフロッピーディスク９の膜厚を薄くして光透過率が
従来より大きくなっても、演算増幅器４が発光制御素子
２を制御することにより、受光電流ＩＬを一定値（この
場合ＩＬ：５０μＡ）Ｋ自動調節する。そして前述した
ような瞬時的な受光電流ＩＬの変化に対してはフィルタ
効果により、この受光電施工りの自動調節が速断され演
算増幅器４の出力は振シ切れる。そしてこれを外部へ出
力することにより媒体の有無を検知し出力できる。以上
のように光透過率の異なる媒体であってもその媒体の有
無に対する信号を一定の出力電圧（Ｖｃｌ）の増幅信号
■。で外部へ出力できる。また、発光素子ｌの発光量の
ばらつきや、受光素子３の感度のばらつきが多少あって
も、前述したと同様受光電施工りは自動調節され、外部
からの調整なく使用できる。また、発光素子１や受光素
子３の温度変化による特性劣化が生じても同様に受光電
流■Ｌは自動調節され、媒体の有無を一定な出力電圧（
Ｖｃｌ）の増幅信号ｖｏにより外部へ出力例えば第５図
に示すように、発光制御素子２はｎｐｎＷのトランジス
タを用いこのエミッタを接地し、演算増幅器４０反転入
力端子を受光素子３と受光電流検出手段Ｒ２との間に接
続した構成をとっ設けられている。

また同図に示すように発光素子１と受光素子３に接続さ
れる電源は異なる電源ｖｃ１およびＶＯ２であってもよ
い。また受光電流検出手段は抵抗でなくダイオードであ
ってもよい。

９からの透過光ではなく反射光であってもよい。

図中１５は媒体、１４は媒体支持板、１６は遮蔽体、矢
印１７は光の進路を示している。

また本発明はフロラ“ビーディスクのインデックス検出
用に規定されるものではなく、例えば、磁気テープ等の
エンド検出などにも利用できる。

〔発明の効果〕

本発明によると、媒体の光透過率ないし光反射率の瞬時
的変化を高感度で検知でき、かつ発光素子および受光素
子の製造時の特性のばらつきや温度変化による特性劣下
が生じても外部からの調整なく安定に動作し、かつ種々
の光透過率ないし光反射率の異なる媒体に対しても、そ
の光透過率ないし光反射率の瞬時的変化を高感度に検知
し、一定なレベルの出力信号を得ることができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図はフロ
ッピーディスクのインデックス検出を説明するための斜
視図および断面図、第３図および第４図は本発明の一実
施例のタイムチャート、第５図は本発明の第２実施例の
回路図、第６図は本発明の応用実施例の反射型装置の動
作を説明するための側面図である。１・・・発光素子、２・・・発光制御素子（トランジスタ）、３・・・受光
素子、４・・・増幅器（演算増幅器）。５・・・フィルタ、 ■ １！Ｉ・・・外部出力端子、Ｒ２・・受光電流検出手段。代理人　弁理士　　則　近　憲　佑（はか１名）第　１
　図第２図第３図年４図時閘２第５図＋ＶＣ＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＋
Ｖｃ２タト部出力１ｇ第６図第７図八手続補正書く方式〉昭和　５住１１．門９　日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）媒体に光を照射する発光素子と、この発光素子の
発光量を制御する発光制御素子と、前記媒体からの光を
受光する受光素子と、この受光により発生する受光電流
を検出する受光電流検出手段と、この受光電流検出手段
により検出された受光電流の変化を検出し増幅信号を出
力する増幅器と、との増幅器の出力端子に一端を接続し
他端を前記発光制御素子に接続して前記増幅器からの増
幅信号の瞬時的な変化成分を除去するフィルタとを有し
、前記増幅器の出力端子より外部へ前記増幅信号を出力
することを特徴とする光電検出回路。
（２）前記受光電流検出手段が、抵抗から成ることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光電検出回路
。
（３）前記媒体からの光が前記発光素子からの媒体を透
過した光、または反射した光であることを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項記載の光電検出回路。
（４）前記増幅器が演算増幅器であることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載の光電検出回路。
（５）前記発光制御素子がｐｎｐ型トランジスタである
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光電
検出回路。
（６）前記フィルタがＲＣ回路から成ることを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項記載の光電検出回路。
（７）前記媒体からの光が、媒体を介入せず直接発光素
子より受光素子に光が入り、次の時点で、媒介を透過し
た光を受光素子で受けることを特徴とした特許請求の範
囲第（１）項記載の光電検出回路。