JPH0518674Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、光信号を電気信号に変換する光−電
気変換器に関し、更に詳細には、受光素子を含む
センサ部と、受光感度補償回路を含む本体部とが
分離可能に形成されている光−電気変換器に関す
る。

［従来の技術］ 光通信、光記録、光計測などの多くの光応用分
野において使用される光信号を、既存の電気測定
器などで観測しようとする場合、被測定光信号を
電気信号に変換するための光−電気変換器が必要
となる。この光−電気変換動作を実現するための
素子として、高感度、高速応答などの点で優れて
いるフオトダイオードが多用されている。このフ
オトダイオードが持つ電気特性の内、重要な物の
１つとして受光感度（出力電気量／入力光量、た
とえば、単位光量当り出力電流）がある。一般的
にこの受光感度は、入力光が持つ波長により変化
する波長依存性を持つている。又同種のフオトダ
イオード間においては、同一波長に対する受光感
度にバラツキがある。よつてこのフオトダイオー
ドが単に内蔵した光−電気変換器においても、あ
る入力波長における光−電気変換効率は各機器間
でバラツくことになる。それが問題になる時は、
各機器の光−電気変換効率を考慮して使わねばな
らない。

この各機器が持つ光−電気変換効率のバラツキ
をなくし、それを一定にしようとする場合、各機
器内にあるフオトダイオードの受光感度のバラツ
キを補償することが必要となる。これを回路的に
実現するには、第２図に示すようにフオトダイオ
ード１の後段に増幅器あるいは減衰器２を設け、
それらの利得量や減衰量を調整し、全体としての
光−電気変換効率を一定にする。

ところで、第３図に示すようにフオトダイオー
ドを含むセンサ部３と受光感度補償回路を含む本
体部４とを分離することがある。この様な分離形
式の場合、特定のセンサ部３と特定の本体部４と
の組み合せで一定の光−電気変換効率が得られる
と共に、センサ部３に別の本体部を結合した場合
においても一定の光−電気変換効率が得られるこ
とが望ましい。これを実現するために、センサ部
３内にフオトダイオードの受光感度データを記録
したROM（リードオンリーメモリ）を入れ、本
体部４にどのセンサ部３が接続されても、本体部
４内のCPU（マイクロコンピユータ）がそのデー
タを読み取り、内部演算にそのデータを使うこと
によりフオトダイオードの受光感度のバラツキを
自動的にキヤンセルする方法を採用した装置があ
る。

［考案が解決しようとする課題］ しかし、ROMをセンサ部３に内蔵させ、CPU
を本体部４に内蔵させると必然的に光−電気変換
器の構成が複雑になる。

一方、ROMやCPUを内蔵していない小型で安
価な分離型光−電気変換器においては、センサ部
と本体部との新たな組合せを行う際に、光−電気
変換効率を一定値にするための再調整が必要にな
り、この再調整を行うためには基準パワー光を発
生する光源が必要になり、装置が複雑になつた。

そこで、本考案の目的は、基準パワー光を発生
する光源を使用することなしに光−電気変換効率
の再調整を行うことができる光−電気変換器を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本考案は、センサ部
と本体部とが分離可能に構成され、前記センサ部
が、光入力を受光する受光素子と、定電流を設定
するための定電流値設定回路とを含んでおり、前
記本体部が、前記受光素子の受光感度のバラツキ
を補償して所定の光−電気変換効率を得るための
受光感度補償回路と、前記定電流値設定回路で設
定された定電流を前記受光感度補償回路に選択的
に供給する定電流発生回路とを含んでおり、前記
受光感度補償回路が、前記定電流発生回路から前
記受光感度補償回路に定電流を供給していない状
態で前記受光素子に基準光を入力させた時に前記
受光感度補償回路から所定の電気出力が得られる
ように調整されており、前記受光素子を遮光状態
とするか又は前記受光感度補償回路から切り離し
た状態で前記定電流発生回路から前記受光感度補
償回路に定電流を供給した時に前記受光感度補償
回路から得られる電気出力が、前記受光素子に前
記基準光を入力した時に前記受光感度補償回路か
ら得られた電気出力と同一になるように前記定電
流発生回路が調整されている光−電気変換器に係
わるものである。

なお、センサ部に負荷抵抗を含め、本体部にバ
イアス電源回路を含めることが望ましい。また、
定電流発生回路をセンサ部に含めることができ
る。

［作用］ 本考案における定電流発生回路は、受光素子に
基準光を与えた時に得られる受光感度補償回路の
入力値と同一である。センサ部に別の本体部が接
続された時であつても、定電流発生回路の出力は
センサ側の定電流値設定回路の設定によつて決定
されるので、同一の定電流を供給することができ
る。別の本体部の受光感度補償回路に定電流を流
し、所定の電気出力が得られるように受光感度補
償回路を調整すれば、受光素子と受光感度補償回
路とを合せた総合の光−電気変換効率はセンサ部
と本体部との組合せの変更に拘らず一定になる。
従つて、基準光を使用しないで光−電気変換効率
の再調整を達成することができる。

［実施例］ 次に、第１図を参照して本考案の一実施例に係
わる光−電気変換器を説明する。

この光−電気変換器は、センサ部１１と本体部
１２と接続部１３とから成り、センサ部１１と本
体部１２とは分離可能に構成されている。

センサ部１１は、受光素子としてのフオトダイ
オード１４と負荷抵抗１５とから成る受光回路１
６と、ボリユーム（可変抵抗器）から成る定電流
値設定回路１７とを含む。本体部１２は、電池か
ら成るバイアス電源回路１８と、受光感度補償回
路１９と、定電流発生回路２０とを含む。

光入力２１が与えられるフオトダイオード１４
のカソードはセンサ部１１の端子２２と本体部１
２の端子２３とを介してバイアス電源回路１８に
接続され、アノードはセンサ出力端子２４と、本
体部入力端子２５とを介して受光感度補償回路１
９に接続されている。なお、フオトダイオード１
４のアノードとグランドとの間に接続された負荷
抵抗１５はフオトダイオード１４に光入力があつ
た時に発生する光電流を適当な大きさの電圧に変
換するためのものであつて、センサ部１１の出力
インピーダンスを本体部１２の入力インピーダン
スに一致させるように設定されている。

受光感度補償回路１９は、可変抵抗２６と２つ
の固定抵抗２７，２８とから成るπ型アツテネー
タであつて、フオトダイオード１４の受光感度の
バラツキを補償し、光−電気変換器の光−電気変
換効率を一定値にする働きを有し、出力端子２９
に電気出力を送出する。

定電流発生回路２０は、光−電気変換器の光−
電気変換効率を再調整する時に、基準光に基づく
電流の代りの定電流を供給するものであり、トラ
ンジスタ３０と、エミツタ抵抗３１と、定電圧ダ
イオード３２と、抵抗３３とから成る。定電流制
御素子としてのトランジスタ３０のコレクタはス
イツチ３４を介して受光感度補償回路１９の入力
端子に接続され、エミツタは抵抗３１，３３を介
して電源端子３５に接続されている。

センサ部１１に設けられた定電流値設定回路１
７の可変抵抗１７ａの一端は端子３６，３７を介
して定電圧ダイオード３２のカソードに接続さ
れ、他端はグランドに接続され、可動接触子は端
子３８，３９を介してトランジスタ３０のベース
に接続されている。定電圧源として働く定電圧ダ
イオード３２は抵抗３３を介して電源端子３５と
グランドとの間に接続されており、可変抵抗１７
ａに一定電圧を与える。可変抵抗１７ａで調整さ
れた電圧は、トランジスタ３０のエミツタ・ベー
ス間に印加され、トランジスタ３０のコレクタに
一定電流が流れる。

［動作］ 光−電気変換効率（電気出力／光入力）を所望
値に設定する時には、スイツチ３４をオフにした
状態でフオトダイオード１４に基準光（一定波長
及び基準パワーを持った光）を入力し、受光感度
補償回路１９の出力端子２９に一定の電気出力
（電圧又は電流）が得られるように可変抵抗２６
を調整し、光−電気変換器総合の変換効率を所定
値にする。

次に、基準光を除き、フオトダイオード１４を
遮光状態にし、スイツチ３４をオンにして定電流
発生回路２０から受光感度補償回路１９に電流を
与え、この出力端子２９の電圧（又は電流）を検
出する。この時、受光感度補償回路１９の出力電
圧（又は電流）が、光−電気変換効率調整時に基
準光を入力した時に得られる出力電圧と同一にな
るように定電流値設定回路１７の可変抵抗１７ａ
を調整する。要するに、基準光を入力した時にフ
オトダイオード１４を介して受光感度補償回路１
９に与える電流値と同一の定電流を定電流発生回
路２０から受光感度補償回路１９に与える。この
調整が完了すれば、センサ部１１のフオトダイオ
ード１４に基準光を与えた時に得られる電流値の
情報が定電流値設定回路１７に記憶されたことに
なる。

ところで、センサ部１１は常に同一の本体部１
２に接続されるとは限らない。センサ部１１が別
の本体部１２に接続された場合には、別の本体部
１２内の受光感度補償回路１９の調整状態がフオ
トダイオード１４に適切であるとは限らない。そ
こで、従来方法では、基準光をフオトダイオード
１４に入力して再び光−電気変換効率の調整を行
つた。しかし、この方法によれば調整が煩雑にな
る。そこで、本実施例ではフオトダイオード１４
を遮光状態とし、スイツチ３４をオンにして定電
流発生回路２０からセンサ部１１の定電流値設定
回路１７の設定に対応した定電流を受光感度補償
回路１９に入力させ、この時に出力端子２９に得
られる電圧（又は電流）が、基準光に基づく光−
電気変換効率の調整完了時に出力端子２９に得ら
れた電圧（又は電流）と同一になるように可変抵
抗２６を調整する。これにより、基準光を入力さ
せて光−電気変換効率のバラツキを調整したと同
様な調整が行われたことになる。

なお、１つの本体部１２に対して複数のセンサ
部１１を取り換えて使用する場合にも同様な調整
を行う。

［変形例］ 本考案は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。

(1) スイツチ３４を設ける代りに、定電流発生回
路２０の電源端子３５の電圧をオン・オフ制御
して定電流を選択的に供給するようにしてもよ
い。

(2) フオトダイオード１４の出力を受光感度補償
回路１９に選択的に接続するためのスイツチを
設けてもよい。

(3) センサ部１１と本体部１２とを接続部１３に
よつて接続する代りに、両者をコネクタで結合
してもよい。

(4) 定電流発生回路２０と定電流値設定回路１７
との両方をセンサ部１１に設けてもよい。ま
た、バイアス電源回路１８をセンサ部１１に設
けることができる。

(5) センサ部１１及び本体部１２には第１図に示
す回路以外の種々の回路を含めることができ
る。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によれば光−電気
変換効率のバラツキの再調整を基準光を使用しな
いで容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係わる光−電気変換
器を示す回路図、第２図は従来の光−電気変換器
を示すブロツク図、第３図は従来の分離型光−電
気変換器を示すブロツク図である。 １１……センサ部、１２……本体部、１３……
接続部、１４……フオトダイオード、１７……定
電流値設定回路、１８……バイアス電源回路、１
９……受光感度補償回路、２０……定電流発生回
路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ［１］ センサ部と本体部とが分離可能に構成さ
   れ、 前記センサ部が、光入力を受光する受光素子
   と、定電流を設定するための定電流値設定回路
   とを含んでおり、 前記本体部が、前記受光素子の受光感度のバ
   ラツキを補償して所定の光−電気変換効率を得
   るための受光感度補償回路と、前記定電流値設
   定回路で設定された定電流を前記受光感度補償
   回路に選択的に供給する定電流発生回路とを含
   んでおり、 前記受光感度補償回路が、前記定電流発生回
   路から前記受光感度補償回路に定電流を供給し
   ていない状態で前記受光素子に基準光を入力さ
   せた時に前記受光感度補償回路から所定の電気
   出力が得られるように調整されており、 前記受光素子を遮光状態とするか又は前記受
   光感度補償回路から切り離した状態で前記定電
   流発生回路から前記受光感度補償回路に定電流
   を供給した時に前記受光感度補償回路から得ら
   れる電気出力が、前記受光素子に前記基準光を
   入力した時に前記受光感度補償回路から得られ
   た電気出力と同一になるように前記定電流値設
   定回路が調整されていることを特徴とする光−
   電気変換器。 ［２］ 前記センサ部が、更に、前記受光素子に
   接続された負荷抵抗を含み、前記本体部が、更
   に、前記受光素子にバイアス電圧を供給するバ
   イアス電源回路を含むことを特徴とする請求項
   １記載の光−電気変換器。 ［３］ センサ部と本体部とが分離可能に構成さ
   れ、 前記センサ部が、光入力を受光する受光素子
   と、定電流を設定するための定電流値設定回路
   と、前記定電流値設定回路で設定された定電流
   を前記受光感度補償回路に選択的に供給する定
   電流発生回路とを含んでおり、 前記本体部が、前記受光素子の受光感度のバ
   ラツキを補償して所定の光−電気変換効率を得
   るための受光感度補償回路を含んでおり、 前記受光感度補償回路が、前記定電流発生回
   路から前記受光感度補償回路に定電流を供給し
   ていない状態で前記受光素子に基準光を入力さ
   せた時に前記受光感度補償回路から所定の電気
   出力が得られるように調整されており、 前記受光素子を遮光状態とするか又は前記受
   光感度補償回路から切り離した状態で前記定電
   流発生回路から前記受光感度補償回路に定電流
   を供給した時に前記受光感度補償回路から得ら
   れる電気出力が、前記受光素子に前記基準光を
   入力した時に前記受光感度補償回路から得られ
   た電気出力と同一になるように前記定電流値設
   定回路が調整されていることを特徴とする光−
   電気変換器。