JPS62149219A - 光電スイツチ回路 - Google Patents
光電スイツチ回路Info
- Publication number
- JPS62149219A JPS62149219A JP29020785A JP29020785A JPS62149219A JP S62149219 A JPS62149219 A JP S62149219A JP 29020785 A JP29020785 A JP 29020785A JP 29020785 A JP29020785 A JP 29020785A JP S62149219 A JPS62149219 A JP S62149219A
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- JP
- Japan
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- voltage
- resistor
- turned
- bias
- phototransistor
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- Pending
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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。
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〕
本発明は発光素子（ＬＥＤ・・・発光ダイオード）と受
光素子（ホトトランジスタ）を組み合わせた物体検出用
の光電スイッチ回路（ホトインタラプタ、ホトセンサユ
ニット、ホトマイクロセンナ）に関するもので、特に複
写機、ファクシミリ、工作機械等に応用されるものであ
る。
光素子（ホトトランジスタ）を組み合わせた物体検出用
の光電スイッチ回路（ホトインタラプタ、ホトセンサユ
ニット、ホトマイクロセンナ）に関するもので、特に複
写機、ファクシミリ、工作機械等に応用されるものであ
る。
一般に光電スイッチを構成する場合、第４図の構成が用
いられる。図中１はＬＥＤ、 ２はホトトランジスタ、
３は移動物体である。このものはＬＥＤｚとホトトラン
ジスタ２を対向させ、被検出物体３がある場合、ホトト
ランジスタ２の出力電流は零となシ、これに反し被検出
物体３が無い場合、ホトトランジスタ２に出力電流Ｉｃ
が流れることにより、信号として取り出している。
いられる。図中１はＬＥＤ、 ２はホトトランジスタ、
３は移動物体である。このものはＬＥＤｚとホトトラン
ジスタ２を対向させ、被検出物体３がある場合、ホトト
ランジスタ２の出力電流は零となシ、これに反し被検出
物体３が無い場合、ホトトランジスタ２に出力電流Ｉｃ
が流れることにより、信号として取り出している。
第５図に示すものが、一般的に用いられる第４図の基本
回路で、ＲＬ 、 ＲＦ、は抵抗である。
回路で、ＲＬ 、 ＲＦ、は抵抗である。
このものは電源電圧ＶＯＯが高くなるに従がって電力損
失が大きくなるため、その都度、光電スイッチを構成す
る部品（半導体、抵抗など）の電力損失を考慮し、回路
設計を行なう必要がある。
失が大きくなるため、その都度、光電スイッチを構成す
る部品（半導体、抵抗など）の電力損失を考慮し、回路
設計を行なう必要がある。
第６図に＆電源電圧時の回路例を示す。このものはホト
センサユニットの例で、Ｔ、、はホトトランジスタ、Ｔ
ｒｔは増幅用トランジスタ、Ｒ，、Ｒ，は抵抗である。
センサユニットの例で、Ｔ、、はホトトランジスタ、Ｔ
ｒｔは増幅用トランジスタ、Ｒ，、Ｒ，は抵抗である。
第６図では回路点電圧ＶＯＯ’が、ＶＦ＜Ｖａｃ’＜Ｖ
ｏｃ （ＶＦはＬＥＤ順方向電圧）の関係であシ、ホト
トランジスタＴｒ＋のコレクタ・エミッタ間電圧〜’Ｏ
Ｅが常にホトトランジスタＴｒ１の能ＷＪ’ｆＡ域でバ
イアスされ、ホトトランジスタＴｒ１のＰｃ （コレゲ
タ損失）は下式で表わされる。
ｏｃ （ＶＦはＬＥＤ順方向電圧）の関係であシ、ホト
トランジスタＴｒ＋のコレクタ・エミッタ間電圧〜’Ｏ
Ｅが常にホトトランジスタＴｒ１の能ＷＪ’ｆＡ域でバ
イアスされ、ホトトランジスタＴｒ１のＰｃ （コレゲ
タ損失）は下式で表わされる。
Ｐｃ ＝＝ （Ｖｃａ’ −ＶＢｇ ） ・Ｉａ
−−（１）ただしトランジスタＴｒ２のベース・エミッ
タ間電圧Ｖａｇ”？０．５５Ｖで一定のため、コレクタ
損失ＰａはＶｃｃ’及びＩｃ （コレクタ電流）が増加
すると共に正比例関係となる。実使用ではＶｃｃ＝２１
〜２６Ｖが多く、Ｐｃ低減のための対策を余儀なくされ
る。
−−（１）ただしトランジスタＴｒ２のベース・エミッ
タ間電圧Ｖａｇ”？０．５５Ｖで一定のため、コレクタ
損失ＰａはＶｃｃ’及びＩｃ （コレクタ電流）が増加
すると共に正比例関係となる。実使用ではＶｃｃ＝２１
〜２６Ｖが多く、Ｐｃ低減のための対策を余儀なくされ
る。
Ｐｃを小さく押えるためには、ｖｃｃ’及びＩｃを小さ
くする必要があり、下記方法がよく用いられる。
くする必要があり、下記方法がよく用いられる。
（方法１） 第７図の如（Ｖｃｇを低減するため、抵抗
Ｒ３にて分圧してＩＣを制 限する。
Ｒ３にて分圧してＩＣを制 限する。
（方法２） 第８図の如くツェナダイオードＺＤ１ｆｒ
挿入し、ｖａｏ’を低く一定に押える。
挿入し、ｖａｏ’を低く一定に押える。
（方法３） 第６図においてＬＥＤとの組み合わせによ
り、ＩＯをＰＣ，ＭＡＸ （コレクタ損失の定格）以内
に押える値に て選別し、使用する。
り、ＩＯをＰＣ，ＭＡＸ （コレクタ損失の定格）以内
に押える値に て選別し、使用する。
しかしながら上記方法１、方法２の場合、部品点数が多
くなる問題がある。また方法３の場合、特性選別が必要
となり、歩留り低減またはコストアップとなる。いずれ
にしてもホトトランジスタのコレクタ損失Ｐｃの低減化
がポイントとなる。
くなる問題がある。また方法３の場合、特性選別が必要
となり、歩留り低減またはコストアップとなる。いずれ
にしてもホトトランジスタのコレクタ損失Ｐｃの低減化
がポイントとなる。
本発明は、ホトトランジスタのコレクタ損失を低減し、
消費電力を低く押えること、スイッチング＃作の安定化
、部品点数の削減を目的とする。
消費電力を低く押えること、スイッチング＃作の安定化
、部品点数の削減を目的とする。
本発明は上記目的を達成するため、ＬＥＤの順方向電圧
（定電圧特性を有する）ＶＦをホトトランジスタのバイ
アス電圧に利用し＋４のである。
（定電圧特性を有する）ＶＦをホトトランジスタのバイ
アス電圧に利用し＋４のである。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第１
図は同実施例の回路図であるが、これは前記従来例のも
のに対応させた場合の例であるから、対応個所には同一
符号を用いる。図中Ｒ１は電圧降下兼電流制限用抵抗、
Ｒ１はホトトランジスタＴｒ１のリークバイパス兼トラ
ンジスタＴｒ、のバイアス抵抗である。第１図において
は第６図のＬＥＤの電流制限用抵抗Ｒｇを削除し、ＬＢ
Ｄの順方向電圧（定電圧特性を有する）ＶＦをホトトラ
ンジスタＴ ｒ ＋の低バイアス電圧に利用している。
図は同実施例の回路図であるが、これは前記従来例のも
のに対応させた場合の例であるから、対応個所には同一
符号を用いる。図中Ｒ１は電圧降下兼電流制限用抵抗、
Ｒ１はホトトランジスタＴｒ１のリークバイパス兼トラ
ンジスタＴｒ、のバイアス抵抗である。第１図において
は第６図のＬＥＤの電流制限用抵抗Ｒｇを削除し、ＬＢ
Ｄの順方向電圧（定電圧特性を有する）ＶＦをホトトラ
ンジスタＴ ｒ ＋の低バイアス電圧に利用している。
第１図の光電スイッチ動作は、ＬＥＤｚとホトトランジ
スタＩｌｌ ｒｌ の間に被検出物体が入ると、遮光が
行なわれるからホトトランジスタＴｒ１がオフし、増幅
用トランジスタＴｒ、もオフとなる。一方、被検出物体
が無いとホトトランジスタＴｒ、がオンし、トランジス
タＴｒ２がオンする。従ってトランジスタＴｒ、のオン
。
スタＩｌｌ ｒｌ の間に被検出物体が入ると、遮光が
行なわれるからホトトランジスタＴｒ１がオフし、増幅
用トランジスタＴｒ、もオフとなる。一方、被検出物体
が無いとホトトランジスタＴｒ、がオンし、トランジス
タＴｒ２がオンする。従ってトランジスタＴｒ、のオン
。
オフで検出が行なえるものである。
上述した如く第１図の回路は、ホトトランジスタＴｒｔ
のバイアス電圧にＬＥＤＪのＶｐｆ利用したものであ夛
、下式が成シ立つ。
のバイアス電圧にＬＥＤＪのＶｐｆ利用したものであ夛
、下式が成シ立つ。
ＶＯＯ’＝ ＶＦ ＝ １．２ Ｖ ・−−（
２１Ｖｏｇ ＝Ｖｐ−ＶＢｚ’：： ０．６５Ｖ ＝
＝−（３１実回路値１ｃテＶｒ ＝ ｔ、 ２ Ｖ 、
ＶＢＲ二０．５５ Ｖで、共にダイオード特性により
一定となることで、ｖｏｘは一定の低電圧バイアスとな
り、実測値で約０．６５ Ｖとなる。
２１Ｖｏｇ ＝Ｖｐ−ＶＢｚ’：： ０．６５Ｖ ＝
＝−（３１実回路値１ｃテＶｒ ＝ ｔ、 ２ Ｖ 、
ＶＢＲ二０．５５ Ｖで、共にダイオード特性により
一定となることで、ｖｏｘは一定の低電圧バイアスとな
り、実測値で約０．６５ Ｖとなる。
上記ＶＯＲを従来の第６図の場合と比較すると下式とな
シ、従来よりも低電圧バイアスでＰａを低減することが
でき（低消費電力化）、しかも低電圧バイアスだからｉ
ｏが小で、Ｉ″Ｇの定格をこえる可能性が少くなるから
、１ｃのばらつき幅を広くとる設計が可能である。例と
してＶｃｃ＝２４Ｖ、Ｐｃ＝１５ｍＷとすると、第６図
におけるＩＯＭＡＸ（コレクタ電流の最大値）は ＩａｙＡｘ＝Ｐｃ／Ｖａｏ’−ＶＢＩＫ −（４１＝
１５／ １２−０．５５ （Ｖｏｃ’＝ Ｖｏｃ／２
とした） ＝１．３１［ｍＡ） 第１図におけるＩＯＭＡＸは ＩａＭＡｘ＝Ｐｃ／Ｖｐ −ＶＢｇ ・・・・・曲
（５）＝ １５７１．２−０．５５ ＝２３（ｍＡ） となル、Ｉｏのばらつき幅が広くとれることが分かる。
シ、従来よりも低電圧バイアスでＰａを低減することが
でき（低消費電力化）、しかも低電圧バイアスだからｉ
ｏが小で、Ｉ″Ｇの定格をこえる可能性が少くなるから
、１ｃのばらつき幅を広くとる設計が可能である。例と
してＶｃｃ＝２４Ｖ、Ｐｃ＝１５ｍＷとすると、第６図
におけるＩＯＭＡＸ（コレクタ電流の最大値）は ＩａｙＡｘ＝Ｐｃ／Ｖａｏ’−ＶＢＩＫ −（４１＝
１５／ １２−０．５５ （Ｖｏｃ’＝ Ｖｏｃ／２
とした） ＝１．３１［ｍＡ） 第１図におけるＩＯＭＡＸは ＩａＭＡｘ＝Ｐｃ／Ｖｐ −ＶＢｇ ・・・・・曲
（５）＝ １５７１．２−０．５５ ＝２３（ｍＡ） となル、Ｉｏのばらつき幅が広くとれることが分かる。
また回路の安定度に関し、電源電圧ＶＯＯが変動した場
合のＶＯＯ対ＶＯＩｅの関係を第２図に示す。ここでＶ
ｏｏ＝２０〜２８Ｖの例であり、■は第１図におけるＶ
Ｏｇ−Ｖｃｏ特性、■は第６図におけるＶＯＥ−ｖｃｃ
特性である。但しＶｏｃ’ ＝ Ｖｏｏ ／ ２とした
。電源電圧ＶａＣの変動に対しても、バイアス電圧ＶＩ
Ｅの変動は従来よシも非常に小さくなる。なお温度Ｔａ
の変化に対しても、Ｖ？の温度特性とＶＢＥの温度特性
が共に負の係数をもっているため、第３図の通りバイア
ス安定化（Ｖｅｘ一定）となる。ここで◎はＬＥＤＪの
■Ｆ％ＤはトランジスタＴｒ、のＶＢＩｇ 、■はホト
トランジスタＴｒ、のＶＯＲである。第３図のバイアス
安定化に伴ない、ホトトランジスタＴｒ、のスイッチン
グタイム（応答時間）も安定し、タイミング信号として
応用する場合でも実使用上、安定化が得られる。また第
６図の如きＬＥＤの電流制限用抵抗ＲＥが省略できるた
め、部品点数削減となるものである。
合のＶＯＯ対ＶＯＩｅの関係を第２図に示す。ここでＶ
ｏｏ＝２０〜２８Ｖの例であり、■は第１図におけるＶ
Ｏｇ−Ｖｃｏ特性、■は第６図におけるＶＯＥ−ｖｃｃ
特性である。但しＶｏｃ’ ＝ Ｖｏｏ ／ ２とした
。電源電圧ＶａＣの変動に対しても、バイアス電圧ＶＩ
Ｅの変動は従来よシも非常に小さくなる。なお温度Ｔａ
の変化に対しても、Ｖ？の温度特性とＶＢＥの温度特性
が共に負の係数をもっているため、第３図の通りバイア
ス安定化（Ｖｅｘ一定）となる。ここで◎はＬＥＤＪの
■Ｆ％ＤはトランジスタＴｒ、のＶＢＩｇ 、■はホト
トランジスタＴｒ、のＶＯＲである。第３図のバイアス
安定化に伴ない、ホトトランジスタＴｒ、のスイッチン
グタイム（応答時間）も安定し、タイミング信号として
応用する場合でも実使用上、安定化が得られる。また第
６図の如きＬＥＤの電流制限用抵抗ＲＥが省略できるた
め、部品点数削減となるものである。
以上説明した如く本発明によれば、ホトトランジスタの
コレクタ損失を低減し、スイッチング動作の安定化、部
品点数の削減が行なえる等を有した光電スイッチ回路が
提供できるものである。
コレクタ損失を低減し、スイッチング動作の安定化、部
品点数の削減が行なえる等を有した光電スイッチ回路が
提供できるものである。
第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図。
第３図は開回路の効果を示す特性図、第４因は光電スイ
ッチの発光素子、受光素子部の詳細図、第５図は一般的
な光電スイッチの基本回路図、第６図ないし第８図は従
来の光電スイッチ回路図である。 １・・・ＬＥＤ％Ｔｒ、・・・ホトトランジスタ、Ｔｒ
、・・・増幅用トランジスタｒ Ｒ１＋ Ｒ１・・・抵
抗。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第３図
ッチの発光素子、受光素子部の詳細図、第５図は一般的
な光電スイッチの基本回路図、第６図ないし第８図は従
来の光電スイッチ回路図である。 １・・・ＬＥＤ％Ｔｒ、・・・ホトトランジスタ、Ｔｒ
、・・・増幅用トランジスタｒ Ｒ１＋ Ｒ１・・・抵
抗。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第３図
Claims (1)
- 発光ダイオードを設け、この発光ダイオードの光を検出
するホトトランジスタ及び第１の抵抗の直列回路を前記
発光ダイオードに並列接続し、その並列回路の一端を第
２の抵抗を介して電源に接続し、前記第１の抵抗に生じ
る電圧で駆動される増幅用トランジスタを設けたことを
特徴とする光電スイッチ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29020785A JPS62149219A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 光電スイツチ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29020785A JPS62149219A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 光電スイツチ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62149219A true JPS62149219A (ja) | 1987-07-03 |
Family
ID=17753134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29020785A Pending JPS62149219A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 光電スイツチ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62149219A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030016166A (ko) * | 2001-08-18 | 2003-02-26 | 페베베-루라텍 인두스트리프로둑테 게엠베하 | 신호 발생 및 보정 회로와 디지털 신호를 보정하는 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5116860B2 (ja) * | 1973-06-26 | 1976-05-28 |
-
1985
- 1985-12-23 JP JP29020785A patent/JPS62149219A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5116860B2 (ja) * | 1973-06-26 | 1976-05-28 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030016166A (ko) * | 2001-08-18 | 2003-02-26 | 페베베-루라텍 인두스트리프로둑테 게엠베하 | 신호 발생 및 보정 회로와 디지털 신호를 보정하는 방법 |
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