JPS63308410A

JPS63308410A - 二端子網の光センサ

Info

Publication number: JPS63308410A
Application number: JP62143225A
Authority: JP
Inventors: Takao Katayama; 貴雄片山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-06-10
Filing date: 1987-06-10
Publication date: 1988-12-15
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: KR910008516B1; EP0295006A2; KR890001205A; EP0295006A3; JPH0831788B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は発光素子と受光素子をそなえた二端子網の光セ
ンサに関するもので、特に物体検出用として使用される
ものである。

（従来の技術）この種の光センサの基本構成の部品としてフォトインタ
ラプタがある。このフォトインタラプタを応用する場合
、第１３図、第１４図に示す回路が一般的である。第１
３図はフォトトランノスタＩを受光素子とし、第１４図
はフォト■Ｃ２を受光素子としている。これら図におい
て３はフォトインタラプタ、４は発光素子としてのＬＥ
Ｄ　（電球等でも可）、Ｒ，、ＲＬは抵抗、ｖｃｃは電
源端子、ＧＮＤは接地端子、ｖｏＵＴは出力端子である
。これら第１３図、第１４図は、いずれもＶｃｏ、ＧＮ
Ｄ、ＶｏＵ。

の三端子を基本とし、発光素子４と受光素子１ｉたけ２
間の光の伝達の有無による出力Ｖ。Ｕ、の電位のオン、
オフによシ、後段回路に信号を伝えるものである。出力
Ｖ。ＵＴの電位のオン、オフは、発光素子、受光素子間
に物体が挿入されることの有無で変化する。この主構成
は、抵抗Ｒ２で発光素子４に流す電流全制御し、出力■
。Ｕ、の電位全、抵抗ＲＬと直列に入っているトランク
スタフ４たば５のコレクタよシ得ている。

また第１３図、第１４図の回路をフォトインタラプタ内
に組み込んで、ｖｃｃ、ｖｏＵｌ、ＧＮＤの三端子とし
た商品もあり、複写機内の動作検出用等として多く使用
されている。

（発明が解決しようとする問題点）第１５図は上記従来の欠点を説明するためのもので、６
はフォトインタラプタ３によシ検出される被検出物体、
７は種々の回路が形成されるプリント基板（ＰＣＢ）、
８１〜８．はフォトインタラプタ３とプリント基板７間
を電気的に接続するワイヤである。この場合の欠点は、（１）従来の部品全実装する際には、少なくともｖｃｃ
、ｖｏＵＴ、ＧＮＤの三端子のため、３本のワイヤ８□
〜８３にて接続しなければならない。よって多数のフォ
トインタラシタを使用する場合ヤ、かつス被−スの小さ
い機器の場合は望ましくない。

（２）３本のワイヤ８１〜８．のいずれかがショート、
オープンした場合や、セ／すが破損した場合において、
後段のプリント基板７内の回路にて未然に検知する工夫
をすることは容易でない。

（３）第１４図の回路がフォトインクラシタに内蔵され
ている場合で、トランジスタ５がオフの場合に、出力Ｖ
。ＵＴの出力インピーダンスが抵抗ＲＬで決まる。この
時、後段の入力インピーダンスが高いと、電流が流れて
いないため伝送ラインに受かる電波ノイズを受けやすく
、誤動作の可能性も高まる。

そこで本発明の目的は、上記各欠点を改善した二端子網
の光センサを提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段と作用）本発明は、光で
オン、オフする受光素子と並列に抵抗を接続したものに
発光素子を直列接続した回路の両端を接続端子としたこ
とを第１の特徴とする。また発光素子に直列に抵抗を接
続したものに並列に、光でオン、オフする受光素子を並
列接続した回路を設け、該回路の両端を接続したことを
第２の特徴とする。即ち本発明は、二端子網の光センサ
構成とし、配線数金波らし、また常時二端子網金電流が
流れている構成として、電波ノイズを受けにくくなる等
の利点を有するようにしたものである。

（実施例）以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第１
図は同実施例の基本構成を示すが、ここで前記従来のも
のと対応する個所には対応する符号を用いる。この回路
は、機能を簡素化したモデル図であシ、受光素子（第１
３図の１または第１４図の２等）をスイッチ１１で示し
た。このスイッチＩＩは、光の有無でオンまたはオフと
なることを示す。第１図の構成の特徴は、受光素子（ス
イッチ）７２と並列に抵抗Ｒ１全接続したものに発光素
子４を直列接続した回路の両端を接続端子１２．　、１
２．としたことである。

第１図においてスイッチ１１がオフ（ＯＦＦ）　した時
は、ａのルートで電流が流れ、この時の電流■。ＵＴ（
。、りは、一方、スイッチ１１がオン（ＯＮ）　した時は、ｂのル
ートで電流が流れ、この時の電流Ｉ。ＵＴ（ＯＮ）は、
これによシ光センサを端子１ｉ！１，１２．の二端子網
とし、電流変化素子が案出された。

第２図は第１図をよシ具体化したもので、スイッチ１１
をフォトＩＣ（フォトダイオード＋アンプ＋出力トラン
ジスタ）２で置き換えたものである。図中１３は物体検
出用の光を示す。

第３図は第１図のスイッチ１１をフォトダーリントント
ランジスタＩに置き換えた最も簡単な図を示す。これら
の図は代表例金示しておシ、例えば第４図の如、く発光
素子と受光素子を逆の位置関係とする等のことは容易に
考えられる。

また本回路（第２図〜第４図）で、スイッチ１１０代シ
をなす受光素子の駆動能力として、次の関係をもつこと
が望ましい。

光入射時、受光素子の駆動トランジスタのコレクタ電流
能力≧ＬＥＤに流れる電流６一第３図の如き回路の数値例を第５図、第６図に示す。発
光素子４と受光素子Ｉのリード間隔を約１８咽とし、発
光素子４金ＴＬＮ１０７Ａ　、受光素子Ｉ’ｉ　ＴＰ３
６１．７とした。この時、光Ｚ３のじゃへい有無にて・
出力ＶＯＵ丁の（社）位は下記となった。

光有・・・ｖｏｕｒ（ｏＮ）キ４．９ｖ光しゃ断”ＶＯ
ＩＪＴ（ＯＦＦ）　＊　Ｉ　Ｖこの電位があれば、後段
に０ＭＯ８のＩＣも接続可能である。

上記実施例によれば、端子１２．　、１２．の二端子網
の光センサにより、ＰＣＢ　７との配線を従来例の３本
から２本（８，，８，）にでき、多数のフォトインタラ
ゲタ使用でかつスペースが小さい機器に有効である。ま
た配線の低価格化ともなる。また２本の配線どうしがシ
ョートした場合やオープンした場合にも、後段で組む回
路が３本の場合にくらべ容易である。また式（１）　、
　（２）で示される工。。。

の電流が常時配線８１１８１を流れているため、電波ノ
イズ全骨けに＜＜シている。またスイッチ１１にあたる
ところは、フォ）ＩＣ（第３図等）への転換も可能であ
る。

第７図は本発明の他の実施例の基本構成を示すが、ここ
で前実施例のものと対応する個所には対応する符号音用
いる。この回路は、機能を簡素化したモデル図であり、
受光素子をスイッチｒｉで示した。このスイッチ１１は
、光の有無でオンまたはオフとなるが、オンの時は、Ｌ
ＥＤ　４に流れるｎ倍の電流（ｎ　Ｘ　Ｉｙ　）が流れ
るスイッチと仮定する。第７図の構成の特徴は、発光素
子４に直列に抵抗Ｒ，／を接続したものに並列に受光素
子（スイッチ）ｒｒを並列接続した回路を設け、この回
路の両端１２□、Ｉ２２を接続端子としたことである。

第７図においてスイッチ１１がオフ（ＯＦＦ）の時は、
Ｃのルートで電流が流れ、出力電圧Ｖ。ＩＪＴ（ＯＦＦ
）は、一方、スイッチＩＩがオン（ＯＮ）の時は、Ｃとｄの二
つのルートで電流が流れ、出力電圧■。ＵＴ（ＯＮ）は
、これにより光センサ全端子！２□、Ｉ２．の二端子と
し、電流変化素子が案出される。

第７図を具体化した例は第８図、第９図である。

第８図はスイッチＩｌ全フォトＩＣ（フオトタ９イオー
ド＋アンプ＋出カドラン・ゾスタ）２テｆｆ１ｌ換えた
ものである。

第９図はスイッチｉｔをフォトダーリントントランジス
タ！で置き換えた最も簡率な例を示す。

第１０図のように受光素子側に電流制限用抵抗２１を直
列に設けてもよい。

また第７図の構成をとる場合、通常［■０ＵＴ（。１す
／ｖＯＵＴ（ＯＮ）　＞　４−　Ｊぐらいの電位変化が
ＴＴＩ、やＣＭＯ８回路接続等に有効であり、　（３）
　、　（４）式よりの関係が得られる。つまり受光素子
１１に流れる電流の能力は発光素子４に流れる電流の３
倍以上必要である。

第９図の如き回路の数値例全第１１図、第１２図に示す
。発光素子４と受光素子Ｉのリード間隔を約１０圏とし
、発光素子４をＴＬＮＩ　０７Ａ、受光素子ＩをＴＰＳ
６１７とした。このとき、光Ｉ３のじやへい有無にて、
出力Ｖ。ＵＴの電位は下記となった。

光有””０ＵＴ（ＯＮ）中１ｖ光しゃ断”ＶＯＩＪＴ（ＯＦＦ）中５ｖこの電位があれ
ば、後段に０ＭＯ８のＩＣも接続が可能である。

［発明の効果］以上説明した如く本発明によれば次のような利点がある
。

（イ）二端子網の光センサによシ、他の回路のプリント
基板等との配線を３本から２本にでき、フォトインタラ
プタ等の多数使用でかつスペースが小さい機器に有効で
あり、また配線の低価格化ともなる。

（ロ）前記２本の配線どうしがショートした場合やオー
プンした場合にも、後段で組む回路が、３本の場合に比
べ容易である。

（１）光のし中断有無でも、電流が常時配線を流れるた
め、電波ノイズを受けにくい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の原理的構成図、第２図ない
し第６図は同構成の具体例を示す構成図、第７図は本発
明の他の実施例の原理的構成図、第８図ないし第１２図
は同構成の具体例の構成図、第１３図ないし第１５図は
従来装置の構成図である。１＋２−１１・・・受光素子、４・・・発光素子、Ｉ２
１゜１２、−・・端子、Ｒ，ｌ　ＨＥ／、　ＲＬ・・・
抵抗。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１１図第１２図第１３図第１４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光でオン、オフする受光素子と並列に抵抗を接続
したものに発光素子を直列接続した回路の両端を接続端
子としたことを特徴とする二端子網の光センサ。
（２）発光素子に直列に抵抗を接続したものに並列に、
光でオン、オフする受光素子を並列接続した回路を設け
、該回路の両端を接続端子としたことを特徴とする二端
子網の光センサ。
（３）前記受光素子に直列に電流制限用抵抗を設けたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の二端子網
の光センサ。