JPS62154791A - 受発光回路 - Google Patents
受発光回路Info
- Publication number
- JPS62154791A JPS62154791A JP60292693A JP29269385A JPS62154791A JP S62154791 A JPS62154791 A JP S62154791A JP 60292693 A JP60292693 A JP 60292693A JP 29269385 A JP29269385 A JP 29269385A JP S62154791 A JPS62154791 A JP S62154791A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light receiving
- light emitting
- current
- emitting diode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- 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】
〔技術分野〕
この発明は、受発光回路に関するものであり、例えば、
発光ダイオードを発光及び受光素子として共用する場合
の受発光回路に利用して有効な技術に関するものである
。
発光ダイオードを発光及び受光素子として共用する場合
の受発光回路に利用して有効な技術に関するものである
。
発光ダイオードは順方向に適当な直流電流を流すことで
発光するが、これに適当な逆バイアス電圧をかけ光を照
射することで逆方向電流を変化させ、いわゆる光電流を
得るための受光用ダイオードとしても使用出来ることが
知られている。一つの発光ダイオードを発光及び受光用
として共用するために、その受発光回路も公知である（
例えば、オーム社発行「最新電子デバイス辞典Ｊ５１頁
〜５２頁参照）。
発光するが、これに適当な逆バイアス電圧をかけ光を照
射することで逆方向電流を変化させ、いわゆる光電流を
得るための受光用ダイオードとしても使用出来ることが
知られている。一つの発光ダイオードを発光及び受光用
として共用するために、その受発光回路も公知である（
例えば、オーム社発行「最新電子デバイス辞典Ｊ５１頁
〜５２頁参照）。
第２図は、従来の受発光回路の一例を示す回路図である
。図において、端子ＧＳから入力される制御信号がハイ
レベルの場合、ＮＰＮ トランジスタ１゛Ｒ２がオン状
態となり、発光タイオートＰ ｌ）は電源電圧Ｖａ′に
より、抵抗Ｒ３によって決められる値の順方向電流が流
れ、発光する。一方、端子ＧＳから入力される制御信号
がローレー＼ルになると、トランジスタＴＲ２はカット
オフ状態となり、電源電圧Ｖｂ′＞Ｖａ’の条件にある
ことから発光ダイオードＰＤは逆バイアス状態となり、
これに光を照射することにより逆方向電流が変化して、
抵抗Ｒ４による電圧降下が変化し、端子ＤＯＩＬに出力
として送られる。
。図において、端子ＧＳから入力される制御信号がハイ
レベルの場合、ＮＰＮ トランジスタ１゛Ｒ２がオン状
態となり、発光タイオートＰ ｌ）は電源電圧Ｖａ′に
より、抵抗Ｒ３によって決められる値の順方向電流が流
れ、発光する。一方、端子ＧＳから入力される制御信号
がローレー＼ルになると、トランジスタＴＲ２はカット
オフ状態となり、電源電圧Ｖｂ′＞Ｖａ’の条件にある
ことから発光ダイオードＰＤは逆バイアス状態となり、
これに光を照射することにより逆方向電流が変化して、
抵抗Ｒ４による電圧降下が変化し、端子ＤＯＩＬに出力
として送られる。
このような従来の受発光回路においては、制御信号によ
る動作制御が電流制御方式であり、また抵抗Ｒ４を介し
て常時電流が流されている。さらに受発光動作時、発光
ダ・イオード１）υにより得られる光電流の変化は数＋
ｎＡから数μＡ程の微少なものであるため、抵抗Ｒ４の
抵抗値を相当大きくしても端子Ｄｏｕｔへの出力レベル
は小さい。従って、このような受発光回路を基本小値と
して高集積で大規模のフォトアレイを構成Ｊ−る場合、
駆動回路に大きな電流容εを必要するとともに、信号レ
ベルが小さいのでＳ／Ｎ比が充分得られないという問題
がある。
る動作制御が電流制御方式であり、また抵抗Ｒ４を介し
て常時電流が流されている。さらに受発光動作時、発光
ダ・イオード１）υにより得られる光電流の変化は数＋
ｎＡから数μＡ程の微少なものであるため、抵抗Ｒ４の
抵抗値を相当大きくしても端子Ｄｏｕｔへの出力レベル
は小さい。従って、このような受発光回路を基本小値と
して高集積で大規模のフォトアレイを構成Ｊ−る場合、
駆動回路に大きな電流容εを必要するとともに、信号レ
ベルが小さいのでＳ／Ｎ比が充分得られないという問題
がある。
（発明の目的〕
この発明の目的は、低電力で受光感度の高い受発光回路
を提供するごとにある。
を提供するごとにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
本願においで開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
ずなわら、発光ダイオードの受光及び発光用制御スイッ
チを咽別にＭ Ｉ Ｓ Ｉ”Ｅｉ’ （絶縁ゲート型電
界効果トランジスタノで構成して電圧側０１１方式とす
るとともに、受光制御スイッチの後段に増幅ａｌｌを設
けることにより、制御電流を小さくしつつ受光感度を向
上させるものである。
チを咽別にＭ Ｉ Ｓ Ｉ”Ｅｉ’ （絶縁ゲート型電
界効果トランジスタノで構成して電圧側０１１方式とす
るとともに、受光制御スイッチの後段に増幅ａｌｌを設
けることにより、制御電流を小さくしつつ受光感度を向
上させるものである。
第１図には、この発明に係る受発光回路の一実施例の回
路図が示され′ζいる。同図の各回路素子は、特に制限
されないが、公知の半導体集積回路の製造技術により、
例えば−個の半導体基板におい′ζ形成される。
路図が示され′ζいる。同図の各回路素子は、特に制限
されないが、公知の半導体集積回路の製造技術により、
例えば−個の半導体基板におい′ζ形成される。
図において、発光ダイオードＰＤはＰチャンネル型ＭＩ
ＳＦＥＴＱ２及びＮチャンネル型ＭｉｓＦＥ’ｌ”Ｑｌ
から構成されるＣＭＩＳ（相補型ＭＩＳ）に接続され、
ＭＩＳＦＥ′１Ｑｌ及びＭＩＳＦＥ ＴＱ ２のゲート
には端子ＧＳを介して外部から制御信号が入力される。
ＳＦＥＴＱ２及びＮチャンネル型ＭｉｓＦＥ’ｌ”Ｑｌ
から構成されるＣＭＩＳ（相補型ＭＩＳ）に接続され、
ＭＩＳＦＥ′１Ｑｌ及びＭＩＳＦＥ ＴＱ ２のゲート
には端子ＧＳを介して外部から制御信号が入力される。
ＮＰＮ ｌ−ランジスタＴＲ１のベースには、ＭＩＳＦ
ＥＴＱ２がオン状態の時、発光ダイオードからの光電流
が入力される。
ＥＴＱ２がオン状態の時、発光ダイオードからの光電流
が入力される。
ここで、電源電圧Ｖ ａ 〜Ｖ ｄは、Ｖｃ＞Ｖａ＞
（Ｖｄ＋Ｖ８Ｅ）及びｖｂ＞ｖｄである条件にあり、例
えば、Ｖａｗ５ｖ、■ｂ−Ｖｃ・＝ｌＯｖ、Ｖｄ 。
（Ｖｄ＋Ｖ８Ｅ）及びｖｂ＞ｖｄである条件にあり、例
えば、Ｖａｗ５ｖ、■ｂ−Ｖｃ・＝ｌＯｖ、Ｖｄ 。
＝Ｑｖのように設定される（Ｖ８Ｆ、はＮＰＮトランジ
スタ′「Ｒ１のベース・エミッタ重圧ヲ示ス）。
スタ′「Ｒ１のベース・エミッタ重圧ヲ示ス）。
端子ＧＳを経て入力される制御信号がハイレベルである
と、Ｐチャンネル型Ｍ ＋ ：’＞ Ｆ’ Ｅ ’Ｉ’
Ｑ ２はオフ状態となり、Ｎチャンネル型ＭＩＳＦＥ
ＴＱ１がオン状態となる。このＭＩＳＦＥＴＱＩのオフ
状態により、発光ダイオードＰ Ｉ）には抵抗Ｒ１によ
って決まる順方向電流が流れ発光する。一方、端子ＧＳ
に人力される制御信号力匂コーレベルの場合、Ｎチャン
ネル型Ｍ Ｉ Ｓ Ｆ Ｅ ｉ’ Ｑ ｌがオフ状態に
Ｐチャンネル型ＭＩＳＦＥＴＱ２がオン状態になる。こ
れにより、発光ダイオードＰＤはＮＰＮトランシフ！、
夕′ｒＲ１を経て、Ｖａ−Ｖｄ−Ｖ６Ｅ電圧に逆バイア
スされる。この状態で発光ダイオードに光が照射される
と、光の強さに応じた逆方向電流か発生する。この光電
流はトランジスタＴ Ｒ１のベース電流として与えられ
る。トランジスタ′Ｉ″Ｒｔのコレクタにはその増幅作
用によっζ、ベース電流のｈＦＥ（ｈＦＥはトランジス
タ′ｒ１７１の一櫨流増幅率を示す）のコレクタ塩、Ａ
Ｌが流れる。したかって、電源電圧ｖｂからコレクタ名
流による抵抗Ｒ２の電圧降下分を差し引いた大きな出力
電圧が・端子Ｄｏｕｔに漏られる。本実施例によると、
発光ダイオードの受発光制御はＭＩＳＦＥＴによる電圧
制御方式となるため、端子ＧＳから見た入力はハイイン
ピーダンスになるとともに、端子１）０１１ｔへの出力
゛重圧の変化は発光ダイオードの光電流の量化のｈｐε
焙された大きなものとなり、抵抗Ｒ２の抵抗値も比較的
小さくてすむ。
と、Ｐチャンネル型Ｍ ＋ ：’＞ Ｆ’ Ｅ ’Ｉ’
Ｑ ２はオフ状態となり、Ｎチャンネル型ＭＩＳＦＥ
ＴＱ１がオン状態となる。このＭＩＳＦＥＴＱＩのオフ
状態により、発光ダイオードＰ Ｉ）には抵抗Ｒ１によ
って決まる順方向電流が流れ発光する。一方、端子ＧＳ
に人力される制御信号力匂コーレベルの場合、Ｎチャン
ネル型Ｍ Ｉ Ｓ Ｆ Ｅ ｉ’ Ｑ ｌがオフ状態に
Ｐチャンネル型ＭＩＳＦＥＴＱ２がオン状態になる。こ
れにより、発光ダイオードＰＤはＮＰＮトランシフ！、
夕′ｒＲ１を経て、Ｖａ−Ｖｄ−Ｖ６Ｅ電圧に逆バイア
スされる。この状態で発光ダイオードに光が照射される
と、光の強さに応じた逆方向電流か発生する。この光電
流はトランジスタＴ Ｒ１のベース電流として与えられ
る。トランジスタ′Ｉ″Ｒｔのコレクタにはその増幅作
用によっζ、ベース電流のｈＦＥ（ｈＦＥはトランジス
タ′ｒ１７１の一櫨流増幅率を示す）のコレクタ塩、Ａ
Ｌが流れる。したかって、電源電圧ｖｂからコレクタ名
流による抵抗Ｒ２の電圧降下分を差し引いた大きな出力
電圧が・端子Ｄｏｕｔに漏られる。本実施例によると、
発光ダイオードの受発光制御はＭＩＳＦＥＴによる電圧
制御方式となるため、端子ＧＳから見た入力はハイイン
ピーダンスになるとともに、端子１）０１１ｔへの出力
゛重圧の変化は発光ダイオードの光電流の量化のｈｐε
焙された大きなものとなり、抵抗Ｒ２の抵抗値も比較的
小さくてすむ。
Ｌ、功 果〕
（１１発光ダイオード等を受発光素子とし、発光動作及
び受光動作用の個別の制御スイッチを設けることで、光
電流の増幅部を設けることができ、受光感度を大きく、
また出力負荷抵抗を小さくした受発光回路が実現できる
という効果が得られる。
び受光動作用の個別の制御スイッチを設けることで、光
電流の増幅部を設けることができ、受光感度を大きく、
また出力負荷抵抗を小さくした受発光回路が実現できる
という効果が得られる。
（２）発光動作及び受光動作用の制御スイッチをＭＩＳ
Ｆ Ｅ Ｔで構成することにより、制御駆動電流を少
なくできるという効果が得られる。
Ｆ Ｅ Ｔで構成することにより、制御駆動電流を少
なくできるという効果が得られる。
（３）発光ダイオードを発光、受光で共用し、また電圧
；ｔｉｌ制御方式として増幅部を設けたごとで、例えば
実施例として示した第１図の回路図の受発光回路を一つ
のセルとして、高集積度で大規模のフォトアレイを実現
できるという効果が得られる。
；ｔｉｌ制御方式として増幅部を設けたごとで、例えば
実施例として示した第１図の回路図の受発光回路を一つ
のセルとして、高集積度で大規模のフォトアレイを実現
できるという効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、第１図の実施
例において、Ｎチャンネル型ＭＩＳＦＥＴＱＬ及びＰチ
ャンネル型ＭＩｓＦＥｉ’Ｑ２は入れ換えて構成しても
よく、また制御信号端子を発光、受光別々に設けて同じ
導電性のＭ Ｉ Ｓ Ｆ ｈ Ｔを用いてもよい。さら
に、電圧制御方式ではないが、制御スイッチをバイポー
ラ型トランジスタで構成してもよい。その他の各回路素
子も、発光ダイオードを受発光素子とし、発光及び受光
制御スイッチを（国別に設け、受光用の増幅部を設ける
という基本構成に沿って、種へ・の実施形態を採るもの
であってもよい。
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、第１図の実施
例において、Ｎチャンネル型ＭＩＳＦＥＴＱＬ及びＰチ
ャンネル型ＭＩｓＦＥｉ’Ｑ２は入れ換えて構成しても
よく、また制御信号端子を発光、受光別々に設けて同じ
導電性のＭ Ｉ Ｓ Ｆ ｈ Ｔを用いてもよい。さら
に、電圧制御方式ではないが、制御スイッチをバイポー
ラ型トランジスタで構成してもよい。その他の各回路素
子も、発光ダイオードを受発光素子とし、発光及び受光
制御スイッチを（国別に設け、受光用の増幅部を設ける
という基本構成に沿って、種へ・の実施形態を採るもの
であってもよい。
この発明は１発光ダイオー・ド等を受発光素子として用
いる受発光回路に広く利用でき、特に本実施例の受発光
回路を基本セルとして大宮Ｑのフォトセルを構成するイ
メージセンサや、光’Ａ（Ｒ装置等に利用して有効な効
果を奏するものである。
いる受発光回路に広く利用でき、特に本実施例の受発光
回路を基本セルとして大宮Ｑのフォトセルを構成するイ
メージセンサや、光’Ａ（Ｒ装置等に利用して有効な効
果を奏するものである。
図面のｆｆ１５率な説明
第１図は、この発明の一実施例を示す受発光回路の回路
図、 第２図は、従来の受発光回路の一例を示す回路図である
。
図、 第２図は、従来の受発光回路の一例を示す回路図である
。
ＰＤ・・・・・・・発光ダ・ｆオード
ロ１、 Ｑ２ ・ ・ ・ ・ Ｍ Ｉ Ｓ Ｆ Ｆ
、ＴＴＲ１、Ｔ’Ｒ２・・ＮＰＮ ｌ−ランジスタＲ１
−Ｒ４・−・・抵抗
、ＴＴＲ１、Ｔ’Ｒ２・・ＮＰＮ ｌ−ランジスタＲ１
−Ｒ４・−・・抵抗
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、受発光素子と、その受発光素子を発光動作させるた
め電流を流す第１の制御スイッチと、上記受発光素子を
受光動作状態とし、光電流を増幅部に導くための第２の
制御スイッチ及び上記光電流を増幅するための増幅部と
を具備することを特徴とする受発光回路。 ２、上記受発光素子は発光ダイオードであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の受発光回路。 ３、上記第１の制御スイッチは第１導電型のＭＩＳＦＥ
Ｔにより構成され、第２の制御スイッチは第２導電型の
ＭＩＳＦＥＴにより構成されることを特徴とする特許請
求の範囲第１項または第２項記載の受発光回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60292693A JPS62154791A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 受発光回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60292693A JPS62154791A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 受発光回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62154791A true JPS62154791A (ja) | 1987-07-09 |
Family
ID=17785077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60292693A Pending JPS62154791A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 受発光回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62154791A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0809371A1 (de) * | 1996-05-23 | 1997-11-26 | Horst Prof. Dr. Ziegler | Datensende- und -empfangsschaltung |
| JP2007504879A (ja) * | 2003-09-09 | 2007-03-08 | コニンクリユケ フィリップス エレクトロニクス エヌ．ブイ． | 磁気共鳴イメージングによりモニタされるインターベンショナル処置用のカテーテル先端部のトラッキング |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP60292693A patent/JPS62154791A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0809371A1 (de) * | 1996-05-23 | 1997-11-26 | Horst Prof. Dr. Ziegler | Datensende- und -empfangsschaltung |
| JP2007504879A (ja) * | 2003-09-09 | 2007-03-08 | コニンクリユケ フィリップス エレクトロニクス エヌ．ブイ． | 磁気共鳴イメージングによりモニタされるインターベンショナル処置用のカテーテル先端部のトラッキング |
| JP4838131B2 (ja) * | 2003-09-09 | 2011-12-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 磁気共鳴イメージングによりモニタされるインターベンショナル処置用のカテーテル先端部のトラッキング |
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