JPH03201572A - 光カップラおよびその光カップラを組み込む装置 - Google Patents

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、光カップラおよびその光カップラを組み込む
装置に関するものであり、より詳細には液晶を用いて発
光素子と受光素子の結合度を制御するようにした光カッ
プラおよびその光カップラを組み込む装置に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来、液晶素子を用いた光カップラとして、例えば、岡
野光治、小林俊介編による「液晶−応用編」（昭和６０
年７月２０日株式会社培風鈴発行）第２１２頁乃至第２
１３頁に記載されているように、光ファイバとフォトダ
イオードの間に液晶セルを配置し、この液晶セルを駆動
制御することにより、フォトダイオードに入射する光量
を制御するものが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 然しなから、この光カップラを用いて複数の出力を有す
る回路の制御に用いようとする場合、例えば、制御信号
と遮断信号とを同時に出力回路に加えようとしても液晶
素子が一つであるため、出力信号を合成する回路が必要
となる。この結果、回路が複雑になり、この光カップラ
を組み込む装置が大型化するという問題があった。

本発明は前記の課題を解決するためになされたものであ
り、その目的は発光素子と受光素子との間に複数の液晶
素子を配置することにより、複数の制御信号によって光
の結合度を制御することが出来る光カップラを提供する
ことにある。

また、本発明の別の目的は複数の発光素子と複数の受光
素子との間に夫々の液晶素子が複数の発光素子と複数の
受光素子の結合度を変えるように配置し、このため多重
データの送信制御用として使用可能な光カップラを提供
することにある。

さらに、本発明の他の目的は光カップラを利用して、こ
の光カップラを構成する液晶素子の駆動用電源のアース
と、発光素子と受光素子との駆動用電源のアースとを別
異の電源とし、これにより液晶素子の駆動用電源と、発
光素子と受光素子との駆動用電源が絶縁（アイソレーシ
ョン）可能となり、夫々の駆動電源を利用する装置間の
干渉を可及的に低減することが出来る光カップラを組み
込む装置を提供することにある。

〈発明の構成〉 ［課題を解決するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明の第１発明では発
光素子と受光素子との間に複数の液晶素子を配置したこ
とを特徴とする。

また、第２発明は複数の発光素子と複数の受光素子との
間に夫々の液晶素子が複数の発光素子と複数の受光素子
の結合度を変えるように配置したことを特徴とする。

また、第３発明は発光素子と受光素子との間に複数の液
晶素子を配置した光カップラを有し、この光カップラを
構成する液晶素子の駆動用電源のアースと、発光素子と
受光素子との駆動用電源のアースとを非共通にしたこと
を特徴とする。

さらにまた、第４発明は複数の発光素子と複数の受光素
子との間に夫々の液晶素子が複数の発光素子と複数の受
光素子との結合度を変える光カップラを備え、前記発光
素子と受光素子との駆動用電源のアースとを非共通にし
たことを特徴とする。

［作用］ 上記のように構成される光カップラの第１発明では、例
えば、液晶素子を夫々オン・オフ制御することにより論
理動作が可能である。

また、第２発明では多重データの制御が容易に行なえる
。

さらに、第３発明では論理動作が可能になるとともに絶
縁（アイソレーション）作用が得られ、さらに液晶素子
駆動用電源の容量が小さく出来る。

さらにまた、第４発明では多重データの制御が容易に行
えるとともに絶縁（アイソレーション〉作用が得られ、
さらに液晶素子駆動用電源の容量が小さく出来る。

［実施例］ 次に、本発明に係る光カップラについて図とともに説明
する。

第１図は、発光ダイオード等の発光素子ｌＯとフォトト
ランジスタ等の受光素子１２′の間の光路中に液晶素子
１４．１６を二つ重ねて配置した光カップラ１８である
。

このように、発光素子１０と受光素子１２との間に液晶
素子１４．１６を重ねて配置し、液晶素子１４．１６夫
々に別の信号を加えることによりＡＮＤ論理あるいはＯ
Ｒ論理等の論理動作が可能である。

なお、光カップラとして、第２図に示すように、発光素
子ｌＯと受光素子１２で構成された、所謂、フォトイン
タラプタ２０に構成されたキャビティ２２の中に、２個
の液晶素子１４．１６を着脱自在に配置することにより
フォトインクラブタ２０に比較して動作寿命時間の短い
液晶素子１４．１６を交換可能に構成する光カップラ２
４も本発明に含まれる。また、フォトインクラブタ２０
構成とすることにより、ＩＣメモリカード等の着脱式装
置に応用してデータの送受が行えるようにすることも本
発明に含まれる。

さらにまた、第３図に示すように、複数の発光素子３２
．３４と複数の受光素子３６．３８との間の光路中に複
数の液晶素子４０．４２を配置した光カップラ４４は、
多重データの送信制御が可能となる。

次に、第ｉｖ！Ｊに示す光カップラを組み込む装置を第
４図に示す。

第４図に示す絶対位置検出器１２０は、絶対位置検出器
の符号板１２２と、符号板１２２の絶対位置を検出する
絶対位置検出用センサ１２４と、絶対位置検出用センサ
の出力信号を計数するカウンタ回路１２６と、前記絶対
位置検出用センサ１２４とカウンタ回路１２６の駆動用
電源である蓄電池１２ｇとからなる絶対位置検出部１２
９を含み、さらに前記カウンタ回路１２６の出力を出力
回路１３６に供給するための光カップラ１８と、符号板
１２２の符号を検出するための符号検出用センサ１３２
と、符号検出用センサの出力信号を増幅するための増幅
回路１３４とを有する。

一方、前記絶対位置検出器１２０が接続されるＮＣ装置
１３５の一部として、ＮＣ装置１３５内部の絶対位置演
算回路１３８と、カウンタ回路１４０と、位置制御演算
回路１４２を示す。

なお、絶対位置検出部１２９の電源をＮＣ装置の電源１
４４　（以下、ＮＣ電源という）と別電源としているの
は、ＮＣ装置１３５からの絶対位置検出部１２９への雑
音の混入を防止するためと、ＮＣ装置１３５のＮＣ電源
１４４が遮断された状態においても位置の変化を検出す
ることが出来るようにするためである。

上記回路の動作について次に説明する。先ず、符号板１
２２の符号を絶対位置検出部１２９を構成する絶対位置
検出用センサ１２４で読み取ることにより符号板１２２
の絶対位置を検出し、この絶対位置検出用センサ１２４
の出力信号をカウンタ回路１２６で計数して出力回路１
３６に供給する。この時、カウンタ回路１２６の出力は
光カップラ１８の一方の液晶素子１４を駆動することに
より、出力回路１３６に接続された光カップラ１８の発
光素子１０と受光素子１２の結合度を変化させ、受光素
子１２の受光部への入射光量を変化させて出力回路１３
６を駆動制御する。

ＮＣ装置１３５に電源が投入された場合には、カウンタ
回１１２６の計数値はＮＣ装置１３５へ転送される。こ
のように電源が投入された場合、ＮＣ装置１３５の電源
投入時はＮＣ電源１４４が立ち上がる迄の間、ＮＣ電源
１４４により駆動される絶対位置検出器１２０の出力回
路１３６の出力が安定しない。そこで、ＮＣ電源１４４
が安定するまで他方の液晶素子１６に、ＮＣ装置１３５
から遮断信号を加えることにより、出力回路１３６の出
力の安定が図れる。

また、前記絶対位置検出部１２９用の電源はＮＣ電源１
４４とは別電源の蓄電池１２８を用いているが、この場
合、蓄電池１２８では光カップラ１８を構成する発光素
子１０を駆動することなく液晶素子１４を駆動する構成
としている。通常、発光素子１０である発光ダイオード
の駆動電流は１〜１００ｍＡ程度であり、液晶素子１４
の駆動電流が数μへ程度であることから、結果として、
蓄電池１２８による絶対位置検出部１２９の動作時間が
長時間となる。

次に、第３図に示す光カップラを組み込む装置を第５図
に示す。

第５図はプログラムコントローラ１４８の演算回路１５
２の電源１５０と、その演算回路１５２と、演算回路出
力を駆動部に伝達するための光カップラ１５．６．１５
８と、光カップラ１５６．１５８の発光部を発光させる
ためのＮＣ装置１７４に組み込まれる光源用電源１５４
と、直流リレー１６２、直流電磁弁１６４を駆動するた
めの出力回路１７０．１７２と、ＮＣ装置１７４の動作
に異常が生じた時に出力信号を遮断するためのＮＣ装置
１７４の監視装置１６０とを示すものである。

上記回路の動作を説明すると、演算回路１５２はＮＣ装
置１７４を構成する直流リレー１６２、直流電磁弁１６
４、交流リレー１６６、交流電磁弁１６８を制御するた
めの制御信号を発生し、光カップラ１５６．１５８の一
方の液晶素子を駆動する。なお、第５図において、光カ
ップラ１５８の受光素子は交流電源の制御のためにフォ
トダイオードの代わりに光サイリスクを用いている。光
カップラ１５６の出力は出力回路１７０．１７２を介し
て直流リレー１６２、直流電磁弁１６４を駆動する。ま
た、光カップラ１５８の出力は交流リレー１６６、交流
電磁弁１６８を直接に制御する。

このようにして駆動されるＮＣ装置１７４の誤動作が監
視装置１６０により検出された場合、光カップラ１５６
．１５８の他方の液晶素子を監視装置１６０により駆動
し、直流リレー１６２の駆動信号を遮断する。この場合
、本実施例によれば、一つの光カップラ１５６　（また
は光カップラ１５８）で二つの回路素子である直流リレ
ー１６２と直流電磁弁１６４　（または交流リレー１６
６と交流電磁弁１６８）を同時に制御可能となり、所謂
、多重データの制御が行なえる。

また、この実施例においても、演算回路１５２の電源１
５０と光カップラ１５６．１５８を構成する発光ダイオ
ードの電源１５４を別の電源としているので、演算回路
１５２の誤動作が回避されるとともにＮＣ装置１７４自
体の電源を低容量に出来る。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明は発光素子と受光素子との
間に複数の液晶素子を配置したので、複数の制御信号に
よって光の結合度を制御することが出来る光カップラが
得られる。

また、本発明は複数の発光素子と複数の受光素子との間
に夫々の液晶素子が複数の発光素子と複数の受光素子の
結合度を変えるように配置したので、多重データの送信
制御用として使用可能である。

さらに、本発明は光カップラを利用して、この光カップ
ラを構成する液晶素子の駆動用電源のアースと、発光素
子と受光素子との駆動用電源のアースとを非共通にした
ので、液晶素子の駆動用電源と、発光素子と受光素子と
の駆動用電源が絶縁（アイソレーション）可能となり、
夫々の駆動電源を利用する装置間の干渉を可及的に低減
出来るとともに、液晶素子の駆動用電源の電源容量を大
幅に小さくすることが出来るという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例に係る光カップラ
の回路説明図、 第４図は第１図に示す光カップラを組み込む装置の回路
説明図、 第５図は第３図に示す光カップラを組み込む装置の回路
説明図である。 １０．３２．３４・・・発光素子 １２．３６．３８・・・受光素子 １４．１６・・・液晶素子 １８．２４．４４・・・光カップラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光素子と受光素子との間に複数の液晶素子を配
   置したことを特徴とする光カップラ。
2. （２）複数の発光素子と複数の受光素子との間に夫々の
   液晶素子が複数の発光素子と複数の受光素子の結合度を
   変えるように配置したことを特徴とする光カップラ。
3. （３）発光素子と受光素子との間に複数の液晶素子を配
   置した光カップラを有し、この光カップラを構成する液
   晶素子の駆動用電源のアースと、発光素子と受光素子と
   の駆動用電源のアースとを非共通にしたことを特徴とす
   る光カップラを組み込む装置。
4. （４）複数の発光素子と複数の受光素子との間に夫々の
   液晶素子が複数の発光素子と複数の受光素子との結合度
   を変える光カップラを備え、前記発光素子と受光素子と
   の駆動用電源のアースとを非共通にしたことを特徴とす
   る光カップラを組み込む装置。