JPH0342535Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、盗難警報器等に用いられる光検出
器の受光器における受光素子を備えた回路部のプ
リント基板に対する実装構造に関する。

従来、この種の光検出器、いわゆる光線遮断式
光電スイツチにおいては、周囲の定常光と投光器
からの信号光を区別するために、信号光にパルス
変調をかけてパルス化している。第１図は従来の
光電スイツチの回路構成を示したもので、発振回
路１により赤外発光ダイオード２を所定周期で作
動させてパルス光３を照射し、これを受光素子と
なるフオトトランジスタ４で受けて電気信号に変
換し、フオトトランジスタ４はコンデンサC₁を
介して増幅回路５に接続されて定常光による信号
をカツトして信号光だけを増幅し、この信号光が
遮断されたとき信号処理回路６において盗難警報
等を送出するものである。この場合、受光器のフ
オトトランジスタ４の出力波形は第２図のように
なり、周囲光による直流的な信号レベルe_Dに重畳
されて信号光による信号レベルe_Sが表われる。と
ころが、屋外等で使用される盗難警報器等におい
ては、昼と夜では受光器に入射する定常光が大き
く変化するため、フオトトランジスタ４からの直
流信号レベルe_Dが変化し、特に定常光が強くなる
と直流信号レベルe_Dが上昇して信号光レベルe_Sが
検出されないというマスク現象を生ずる。そこ
で、定常光が変化してもフオトトランジスタの定
常光による直流出力レベルを変化しないようにす
るため、第３図に示す如くベース端子付きのフオ
トトランジスタPTrを使用してバイアスをかける
回路が実用化されている。即ち、フオトトランジ
スタPTrの出力をコンデンサC₂と抵抗R₁で成る
積分回路を介してバイアス用トランジスタTrに
よりフオトトランジスタPTrのベースに帰還せし
めるバイアス回路を設けたもので、定常光が増え
るとコンデンサC₂の電位が上がり、そのためバ
イアス用トランジスタTrのベース電流が増えて
そのコレクタ電位が下がり、フオトトランジスタ
PTrのベースバイアス電流を減らして出力直流レ
ベルが一定値になるように動作する。逆に、周囲
が暗くなるとバイアス用トランジスタTrのコレ
クタ電位が上昇し、フオトトランジスタの動作レ
ベルの低下を防いで効率の良い動作レベルを保持
できるようにベースバイアス電流を増加させる。

一方、この種の光検出器においては、投光器と
受光器の光軸合せが必要であり、その場合、装置
全体を動かすことはスペースの関係、もしくは角
度調整の面から無理があるため、通常、レンズも
しくは反射鏡等で成る光学系のみを調整自在な構
造とし、受光素子をレンズもしくは反射鏡の焦点
に置いている。

第８図ａ，ｂは従来の光検出器の一例を示した
もので（特開昭53−2100号）、プリント基板２２
を備えたホデイ２０の上部に、取付金具２９によ
つて受光部筐体２８がその光軸を調整自在に装着
され、受光部筐体２８にはレンズ２６が設けら
れ、レンズ２６の焦点に受光素子４を配置してい
る。

このため従来の受光器においては、第４図に示
されるようにレンズ７の焦点ｆ部分に、フオトト
ランジスタPTrをその光学系と共に一体に支持
し、第３図に示されたバイアス回路部は、分離し
て設けられたプリント基板８に実装していた。し
かしながら、フオトトランジスタPTrのバイアス
回路はメグオーダーの高インピーダンスであるた
め、フオトトランジスタPTrとプリント基板８と
の間はシールド線９にて接続しなければならな
い。しかし、シールド線９の使用は、それ自体が
コンデンサと同じ構造であることから、心線と外
側シールド部との間に分布容量をもち、この分布
容量がフオトトランジスタPTrの応答特性に影響
し、パルス信号光に対する応答特性が劣化すると
いう新たな問題を生じている。すなわち、第５図
Ａに示される投光器の発光ダイオード出力に対
し、フオトトランジスタPTrの応答が遅れ同図Ｂ
のごとくフオトトランジスタPTr出力の立上り時
間が長くなり、取り出される出力信号レンズが低
下し、検出感度が低下してしまう。

これを補うためには、投光器よりの発光ダイオ
ード出力の時間幅を点線の如く長くするか、或は
強力な光を照射できる高出力の発光ダイオードを
使用しなければならない。しかし、発光ダイオー
ドはその許容損失がある値に限定されており、短
時間だけ大電流を流し、残りの期間は休止して総
合的な許容損失を抑えるように使用されるため、
発光時間に限界があり、フオトトランジスタの応
答時間が長くなつて発光ダイオードの発光時間を
超えるようになると、フオトトランジスタにより
十分な受光出力が取り出せない。

また、高インピーダンスのバイアス回路が、信
号増幅処理回路と共に１つのプリント基板にある
と、その他の回路、例えばスイツチング回路もし
くはリレー回路等による影響を受け易く、これが
誤動作の原因となつている。

この考案の目的は、ベース端子付のフオトトラ
ンジスタに用いられる高インピーダンスのバイア
ス回路を他の増幅信号処理回路と分離したプリン
ト基板にフオトトランジスタと共に実装し、且つ
光学系と一体に装着し取付け、フオトトランジス
タのベース端子配線を短くすることによつて分布
容量を下げて応答特性を高め、その結果として受
光出力が十分に得られると共に検出距離を長くす
ることができ、且つ高インピーダンスのバイアス
回路をノイズ源となる他の回路から分離したこと
でノイズの影響を受けにくいという光検出器にお
ける受光器の実装構造を提供するものである。

以下に図面を参照して、この考案の望ましい実
施例を説明する。

第６図は、光学系に凸レンズを用いたレンズ集
光方式におけるこの考案の一実施例を示したもの
で、プリント基板１１にフオトトランジスタPTr
と共に第３図に示した回路構成でなるバイアス回
路が実装され、プリント基板１１上のフオトトラ
ンジスタPTrは図示の如く、凸レンズ１０の焦点
ｆ部分に配置される。また、プリント基板１１は
凸レンズ１０による光学系と共に受光器筐体に光
軸調整自在に一体に装着され、光軸調整時におい
ても常にフオトトランジスタPTrは凸レンズ１０
の焦点ｆ部分に位置される。

このフオトトランジスタPTr及びそのバイアス
回路を実装したプリント基板１１に対し、他の増
幅回路および信号処理回路１２を実装したメイン
のプリント基板１３が分離して設けられ、この間
は正負の電源線１４，１４′および出力信号線１
５をもつて接続される。

このようにフオトトランジスタPTrとそのバイ
アス回路を他の回路基板から分離したプリント基
板に実装し、受光器の光学系と一体に装着した実
装構造により、フオトトランジスタのベース端子
リードによる分布容量は極くわずかに抑えられ
て、フオトトランジスタ自体が持つ接合容量によ
る応答特性を実現することが可能となり、また、
他の増幅信号光処理部がフオトトランジスタのバ
イアス回路部から分離されているので、高インピ
ーダンス回路が他の回路部からのノイズの影響を
受けにくく、信号対雑音化の高い受光信号出力を
取り出すことが可能となつたものである。

第７図は、光学系に反射鏡１６を用いた反射鏡
式の受光器におけるこの考案の他の実施例を示し
たもので、反射鏡１６としては双曲面反射鏡等が
用いられ、その焦点ｆ部分にフオトトランジスタ
PTrがそのバイアス回路を実装して成るプリント
基板１１をもつて装着され、プリント基板１１と
分離されて、後段の増幅回路および信号処理回路
１２を実装したプリント基板１３が設けられ、第
６図の実施例と同様にフオトトランジスタPTrの
良好な応答特性が得られ、且つ高インピーダンス
のバイアス回路に対するノイズの影響も大幅に抑
えることができる。

なお、プリント基板１１に実装されるフオトト
ランジスタPTrのバイアス回路は第３図の回路構
成に限定されるものではなく、必要に応じて適宜
の回路構成をもつバイアス回路を用いることがで
きる。

この考案の光検出器における受光器の実装構造
は以上説明したように、周囲光によるフオトトラ
ンジスタの動作レベル変化を所定値に保つため、
ベース端子付のフオトトランジスタを用いると共
に定常光の変化による動作レベルの変動を抑える
ためのバイアス回路を設け、このバイアス回路を
他の回路部の実装プリント基板から分離させたプ
リント基板上にフオトトランジスタと共に実装
し、且つ光学系と一体に装着したことにより、フ
オトトランジスタのベース端子リードを極く短く
することを可能にしてその分布容量による応答特
性の劣化を防ぎ、同時にノイズ源となる増幅信号
処理回路から分離できたことで高インピーダンス
のバイアス回路がノイズの影響を受けにくくな
り、結果として同じ発光ダイオード出力に対し従
来に比べ検出距離を長くすることができ、且つ優
れた検出感度を有する信頼性の高い光検出器の受
光器を実用化できたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は光検出器の基本構成の一例を示すブロ
ツク図、第２図はフオトトランジスタの出力信号
波形図、第３図はベース端子付フオトトランジス
タのバイアス回路の一例を示す回路図、第４図は
従来の受光器における実装構造を示す説明図、第
５図は発光ダイオード出力に対するフオトトラン
ジスタの受光出力を示す信号波形図、第６図はこ
の考案による実装構造の一実施例を示す説明図、
第７図はこの考案による実装構造の他の実施例を
示す説明図、第８図は従来の光検出器の構造説明
図である。 １……発振回路、２……発光ダイオード、３…
…パルス光、４……フオトトランジスタ、５……
増幅回路、６……信号処理回路、PTr……フオト
トランジスタ（ベース端子付）、７，１０……凸
レンズ、８，１１，１３……プリント基板、９…
…シールド線、１２……増幅回路および信号処理
回路、１４，１４′……電源線、１５……出力信
号線、１６……反射鏡。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 受光器筐体に対し上下左右に調整自在に光学系
   を設けると共に該光学系の焦点位置に受光素子を
   一体に装着し、該受光素子に対し分離配置された
   基板の回路部に受光素子の出力を信号線接続した
   光検出器における受光器の実装構造に於いて、 前記受光素子としてベース端子付きフオトトラ
   ンジスタを用いると共に該フオトトランジスタの
   ベース端子を使用して周囲光の照度に応じて動作
   レベルを一定値にするバイアス回路を設け、前記
   フオトトランジスタ及びバイアス回路を後段の増
   幅信号処理実装基板と分離した同一の基板上に実
   装し、且つ前記光学系と一体に装着したことを特
   徴とする光検出器における受光器の実装構造。