JPH06164825A - Optical coupler and optical coupling method - Google Patents
Optical coupler and optical coupling methodInfo
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- JPH06164825A JPH06164825A JP5136390A JP13639093A JPH06164825A JP H06164825 A JPH06164825 A JP H06164825A JP 5136390 A JP5136390 A JP 5136390A JP 13639093 A JP13639093 A JP 13639093A JP H06164825 A JPH06164825 A JP H06164825A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)本発明は、反射型ホトインタラプ
タ等のように発光素子アレイ及び受光素子アレイを有す
る光結合装置及びその光結合方法に関するものである。
(従来の技術)従来、このような分野の技術としては、
例えば第2図に示すようなものがあった。以下、その構
成を図を用いて説明する。第2図は、従来の光結合装置
を示すもので、反射型ホトインタラプタの構成ブロック
図である。この光結合装置は、例えば銀行等における自
動預金支払い機(Automatic Teller’
s Machine:以下ATMという)等において、
紙幣等の識別を行うセンサとして用いられるものであ
り、2個の受発光部1,11を有している。一方の受発
光部1は、赤外光を発光及び受光する機能を有し、赤外
発光用の発光素子アレイ2と、受光素子アレイ3で構成
されている。発光素子アレイ2は、電源電圧Vccに接
続されると共に、発光素子アレイ2を駆動するドライブ
回路4に接続され、そのドライブ回路4がクロック回路
5に接続されている。受光素子アレイ3は、電源電圧V
ccに接続されると共に、受光素子アレイ3を駆動する
マルチプレクサ回路6に接続されて、そのマルチプレク
サ回路6が増幅器7を介して出力端子8に接続されてい
る。他方の受発光部11は、赤色光を発光及び受光する
機能を有し、赤色発光用の発光素子アレイ12と、受光
素子アレイ13で構成されている。発光素子アレイ12
は、電源電圧Vccに接続されると共に、発光素子アレ
イ12を駆動するドライブ回路14に接続され、そのド
ライブ回路14がクロック回路15に接続されている。
受光素子アレイ13は、電源電圧Vccに接続されると
共に、受光素子アレイ13を駆動するマルチプレクサ回
路16に接続され、そのマルチプレクサ回路16が増幅
器17を介して出力端子18に接続されている。第3図
は、第2図中の2個の受発光部1,11の概略の外観図
である。一方の受発光部1は基板21を有し、その基板
21上には、赤外発光用の発光素子2−1,2−2,
…,2−nがアレイ状に配列された発光素子アレイ2が
形成されている。発光素子2−1〜2−nに隣接して、
受光素子3−1,3−2,…,3−nがアレイ状に配列
された受光素子アレイ3が形成されている。これらの発
光素子アレイ2及び受光素子アレイ3は、光路用の透明
窓等が設けられたパッケージ22内に収納されている。
他方の受発光部11は基板23を有し、その基板23上
には、受発光部1と同様に、赤色発光用の発光素子12
−1,12−2,…,12−nからなる発光素子アレイ
12、受光素子13−1,13−2,…,13−nから
なる受光素子アレイ13とが形成され、パッケージ24
内に収納されている。以上のように構成される光結合装
置及びその光結合方法の動作を説明する。受発光部1,
11上に、図示しない送り装置等によって、例えば紙幣
のような複数の色からなる模様が印刷された被測定物2
5を送る。被測定物25が受発光部1上に送られてくる
と、クロック回路5からのクロック信号に基づき、ドラ
イブ回路4の制御によって発光素子アレイ2から赤外光
L2が発光され、被測定物25に照射される。被測定物
25に照射された赤外光L2は、その被測定物25によ
って反射され、反射光L3になる。この反射光L3は、
マルチプレクサ回路6で制御される受光素子アレイ3に
よって受光される。反射光L3の受光によってマルチプ
レクサ回路6は、被測定物25に印刷された模様のデー
タを示す出力信号を出力するので、その出力信号が増幅
器7を介して出力端子8へ出力される。出力端子8に出
力された出力信号は、図示しないが、次段に接続される
信号処理回路等によって処理され、被測定物25の模様
が識別される。同様に、被測定物25が受発光部11上
に送られてくると、発光素子アレイ12は、赤色光L1
2を発光する。この赤色光L12が被測定物25に反射
して反射光L13となり、その反射光L13が受光素子
アレイ13によって受光され、受発光部1の場合と同様
に、被測定物25の色についての識別が行われる。
(発明が解決しようとする課題)しかしながら、上記構
成の光結合装置及びその光結合方法では、次のような課
題があった。従来、赤外光用の受発光部1と赤色光用の
受発光部11とが、それぞれ別個のパッケージ22,2
4内に収納され、それらのパッケージ22,24が間隔
を隔てて配置されている。そのため、受発光部が大型化
すると共に、部材コスト及び組み立てコスト等の製造コ
ストが高くなってしまう。さらに、各受発光部1,11
毎にマルチプレクサ回路6,16及び増幅器7,17を
設けなければならず、その分、回路構成が複雑化すると
いう問題があった。この問題を解決するため、例えば、
受発光部1,11を同一のパッケージ内に収納すること
で、受発光部の小型化を図ることが考えられる。ところ
が、受発光部1と11がそれぞれ発光する赤外光L2と
赤色光L12の発光波長は、それぞれの識別対象の相違
によって異なっている。そのため、受発光部1と11を
同一パッケージ内に収納すると、赤外光L2、赤色光L
12及び反射光L3,L13が相互干渉を起こすおそれ
がある。相互干渉が起きると、受光素子アレイ3,13
による受光が精度良く行われなくなり、模様及び色の識
別精度が劣化する。この識別精度の劣化を防止するた
め、同一パッケージ内に収納した受発光部1と11の間
に遮蔽物を設けることも考えられる。しかし、遮蔽物を
設けると、かえって回路規模が大きくなり、製造コスト
がかさんでしまう。又、受発光部1と11を同一パッケ
ージ内に収納しても、依然として回路構成は複雑であ
る。このように、受発光部1と11を同一パッケージ内
に収納しても、技術的に十分満足のいく光結合装置及び
光結合方法が得られない。本発明は、前記従来技術が持
っていた課題として、受発光部が大型化する、製造コス
トが高くなる、及び回路構成が複雑になる点について解
決した光結合装置及び光結合方法を提供するものであ
る。
(課題を解決するための手段)第1の発明は、前記課題
を解決するために、光結合装置において、第1の発光波
長を有する第1の光を発光する第1の発光素子と、第2
の発光波長を有する第2の光を発光する第2の発光素子
と、第1及び第2の制御信号に応答して前記第1及び第
2の発光素子の出力を順次切換える第1及び第2の回路
と、前記第1及び第2の光を受光する受光素子と、第3
及び第4の回路とを、備えている。第3の回路は、前記
第1及び第2の制御信号に同期した第3の制御信号に応
答して前記第1及び第2の光の受光を順次切換え、かつ
前記第1の光を受光すると第1の出力信号を出力し、前
記第2の光を受光すると第2の出力信号を出力する回路
である。第4の回路は、前記第1及び第2の制御信号に
同期させ、前記第1及び第2の出力信号を順次切換えて
出力端子へ転送する回路である。第2の発明では、光結
合装置において、第1の発光波長を有する第1の光を発
光する第1の発光素子と、第2の発光波長を有する第2
の光を発光する第2の発光素子と、前記第1及び第2の
光を受光する受光素子とを、同一基板上に設けた受発光
素子を備えている。第3の発明では、第2の発明の第1
及び第2の発光素子を、これらから発光される前記第1
及び第2の光を受光する前記受光素子を挟むように配置
している。第4の発明では、第2の発明の第1及び第2
の発光素子を交互に複数個配置し、前記第1及び第2の
発光素子から発光される前記第1及び第2の光を受光す
る前記受光素子を前記第1及び第2の発光素子と対にな
るように配置している。第5の発明では、第1、第2、
第3又は第4の発明において、第1の光として赤外光、
第2の光として赤色光を用いている。第6の発明では、
光結合方法において、第1及び第2の制御信号に応答し
て第1の発光波長を有する第1の光及び第2の発光波長
を有する第2の光を交互に被測定物へ発光し、前記第1
及び第2の制御信号に同期した第3の制御信号に応答し
て前記第1及び第2の光を交互に受光する。そして、前
記第1及び第2の制御信号に同期させ、前記第1及び第
2の光の受光による出力信号を交互に出力端子へ転送す
るようにしている。第7の発明では、光結合方法におい
て、第1の期間で、第1のレベルの第1の制御信号に応
答して、第1の発光素子から第1の発光波長を有する第
1の光を被測定物へ発光すると共に、第1のレベルの第
2の制御信号に応答して、第2の発光素子における第2
の発光波長を有する第2の光の発光を禁止し、次に第2
の期間で、第2のレベルの前記第2の制御信号に応答し
て、前記第2の発光素子から前記被測定物へ前記第2の
光を発光し、第2のレベルの前記第1の制御信号に応答
して、前記第1の発光素子における前記第1の光の発光
を禁止する。前記第1の期間で、前記第1の制御信号に
同期した第1のレベルの第3の制御信号に応答して、前
記第1の光を受光し、この受光により第1の出力信号を
出力し、次に前記第2の期間で、前記第1のレベルの前
記第3の制御信号に応答して、前記第2の光を受光し、
この受光により第2の出力信号を出力する。そして、前
記第1の期間で、前記第1のレベルの前記第1の制御信
号に同期させ、前記第1の出力信号を出力端子へ転送
し、次に前記第2の期間で、前記第1のレベルの前記第
2の制御信号に同期させ、前記第2の出力信号を前記出
力端子へ転送するようにしている。第8の発明では、第
6又は第7の発明において、第1の光として赤外光、第
2の光として赤色光を用いている。
(作 用)第1の発明によれば、以上のように光結合装
置を構成したので、第1及び第2の回路によって第1と
第2の発光素子から交互に第1の光と第2の光が発光さ
れる。第3の回路では、第1及び第2の回路に同期して
第1と第2の光を順次切換えて受光し、その第1と第2
の出力信号を第4の回路へ出力する。第4の回路では、
第1及び第2の回路と同期して第1及び第2の出力信号
を順次切換えて出力端子へ転送する。第2の発明によれ
ば、第1及び第2の発光素子と受光素子とを同一基板上
に設けた受発光素子は、受発光部の小型化を図る働きが
ある。第3及び第4の発明によれば、第1及び第2の発
光素子と受光素子とを最小面積で同一基板上に形成させ
る働きがある。第5の発明によれば、第1の光として赤
外光、第2の光として赤色光を用いることは、それらの
相互干渉を抑制する働きがある。第6の発明によれば、
第1と第2の制御信号に基づき、第1と第2の光が交互
に被測定物へ照射される。これらの第1と第2の光は、
交互に受光され、それらの出力信号が交互に出力端子へ
転送される。第7の発明によれば、第1の期間で、第1
の発光素子から第1の光が被測定物へ照射され、それが
受光されて第1の出力信号が出力されて出力端子へ転送
される。次に、第2の期間では、第2の発光素子から被
測定物へ第2の光が照射され、それが受光され、第2の
出力信号が出力されて出力端子へ転送される。第8の発
明によれば、第5の発明と同様に、第1の光の赤外光、
及び第2の光の赤色光は、それらの相互干渉を防止する
働きがある。従って、前記課題を解決できるのである。
(実施例)第1図は、本発明の実施例の光結合装置を示
すもので、反射型ホトインタラプタの構成ブロック図で
ある。この光結合装置は、例えば銀行等におけるATM
等において、紙幣等の識別を行うセンサとして用いられ
るものであり、受発光部31を有している。受発光部3
1は、2個の発光素子アレイ32,33、及び1つの受
光素子アレイ34を有している。一方の発光素子アレイ
32は、赤外光L32を発光する機能を有し、電源電圧
Vcc及びドライブ回路(第1の回路)35にそれぞれ
接続されている。ドライブ回路35は、発光素子アレイ
32をオン・オフ制御するための回路であり、該ドライ
ブ回路35には、クロック信号(制御信号)発生用のク
ロック回路36が接続されている。クロック回路36
は、それぞれ所定のタイミングで、クロック信号(第1
の制御信号)φ1、クロック信号(第2の制御信号)φ
2、クロック信号(第3の制御信号)φ3、及びクロッ
ク信号φ4,φ5をそれぞれ出力する回路である。他方
の発光素子アレイ33は、赤色光L33を発光する機能
を有し、電源電圧Vcc及びドライブ回路(第2の回
路)37にそれぞれ接続されている。ドライブ回路37
は、発光素子アレイ33をオン・オフ制御するための回
路であり、該ドライブ回路37にはクロック回路36が
接続されている。受光素子アレイ34は、赤外光L32
の反射光L32−1、及び赤色光L33の反射光L33
−1をそれぞれ受光する機能を有し、電源電圧Vcc及
びマルチプレクサ回路(第3の回路)38にそれぞれ接
続されている。マルチプレクサ回路38は、受光素子ア
レイ34をオン・オフ制御する回路であり、クロック回
路36に接続されると共に、該マルチプレクサ回路38
の出力を増幅する増幅器39の入力側に接続されてい
る。増幅器39の出力側は、選択回路(第4の回路)4
0に接続されている。選択回路40は、増幅器39で増
幅されたマルチプレクサ回路38の出力を、反射光L3
2−1による出力(第1の出力信号)と、反射光L33
−1による出力(第2の出力信号)とに選別し、それら
を選択的に出力する回路であり、2つの2入力ANDゲ
ート41,42で構成されている。一方のANDゲート
41の入力側は、増幅器39の出力側及びクロック回路
36に接続され、該ANDゲート41の出力側が、反射
光L32−1によるマルチプレクサ回路38の出力信号
を出力する出力端子43に接続されている。ANDゲー
ト42の入力側は、増幅器39の出力側及びクロック回
路36に接続され、該ANDゲート42の出力側が、反
射光L33−1によるマルチプレクサ回路38の出力信
号を出力する出力端子44に接続されている。第4図
は、第1図中の受発光部31の概略を示す外観図であ
る。この受発光部31は基板45を有し、その基板45
上には、例えば発光ダイオード(以下、LEDという)
からなる赤外発光用の発光素子32−1,32−2,
…,32−nがアレイ状に配列された発光素子アレイ3
2が形成されている。これらの発光素子32−1〜32
−nに隣接して、例えばLEDからなる赤色発光用の発
光素子33−1,33−2,…,33−nがアレイ状に
配列された発光素子アレイ33が形成されている。さら
に、発光素子32−1〜32−nと発光素子33−1〜
33−nとの間には、例えばホトダイオードからなる受
光素子34−1,34−2,…,34−nがアレイ状に
配列された受光素子アレイ34が形成されている。これ
らの発光素子アレイ32,33及び受光素子アレイ34
は、赤外光L32、赤色光L33及び反射光L32−
1,L33−1の光路となる透明窓等が設けられたパッ
ケージ46内に収納されている。第5図は、第1図の光
結合装置の回路図である。一方の発光素子アレイ32
は、その複数の発光素子32−1〜32−nのアノード
側が電源電圧Vccに共通接続され、そのカソード側が
ドライブ回路35に接続されている。ドライブ回路35
は、2個のトランジスタをダーリントン接続して形成さ
れる複数のスイッチ35−1,35−2,…,35−n
と、各スイッチ35−1〜35−nをクロック信号φ1
に基づきオン・オフ制御するシフトレジスタ35aと
で、構成されている。各スイッチ35−1〜35−nの
コレクタは、発光素子32−1〜32−nのカソード側
に接続され、エミッタが接地電位GNDに共通接続さ
れ、ベースがシフトレジスタ35aに接続されている。
他方の発光素子アレイ33は、その複数の発光素子33
−1〜33−nのアノード側が電源電圧Vccに共通接
続され、カソード側がドライブ回路37に接続されてい
る。ドライブ回路37は、2個のトランジスタをダーリ
ントン接続して構成される複数のスイッチ37−1,3
7−2,…,37−nと、各スイッチ37−1〜37−
nをクロック信号φ2に基づきオン・オフ制御するシフ
トレジスタ37aとで、構成されている。各スイッチ3
7−1〜37−nのコレクタは、発光素子33−1〜3
3−nのカソードに、エミッタが接地電位GNDに、ベ
ースがシフトレジスタ37aに、それぞれ接続されてい
る。受光素子アレイ34は、その複数の受光素子34−
1〜34−nのカソード側が電源電圧Vccに共通接続
され、アノード側がマルチプレクサ回路38に接続され
ている。マルチプレクサ回路38は、複数のNチャネル
型MOSトランジスタ(以下、NMOSという)38−
1,38−2,…,38−nと、各NMOS38−1〜
38−nをクロック信号φ3に基づきオン・オフ制御す
るシフトレジスタ38aとで、構成されている。各NM
OS38−1〜38−nのソースは各受光素子34−1
〜34−nのアノードに、ドレインが増幅器39に、ゲ
ートがシフトレジスタ38aに、サブストレートが接地
電位GNDに、それぞれ接続されている。以上のように
構成される光結合装置及びその光結合方法の動作を、第
6図を参照しつつ説明する。第6図は、第1図の光結合
装置及びその光結合方法の動作タイミング図である。こ
こで、クロック信号φ1及びφ2は、交互に活性化され
る信号 (例えば、ハイレベル又はローレベルになる信
号)である。クロック信号φ3はクロック信号φ1,φ
2に同期した信号、2つのクロック信号φ4,φ5はそ
れぞれクロック信号φ1,φ2に同期した信号である。
受発光部31上に、図示しない送り装置等によって、例
えば紙幣のような複数の色からなる模様が印刷された被
測定物47を送る。被測定物47が受発光部31上に送
られてくると、第1の期間で、クロック信号φ1がハイ
レベル(以下、“H”という)になり、クロック信号φ
2がローレベル(以下、“L”という)、クロツク信号
φ3が“H”、クロック信号φ4が“H”、クロック信
号φ5が“L”になる。クロック信号φ1が第1の期間
で“H”,第2の期間で“L”を繰り返して入力される
と、“H”の時にスイッチ35−1〜35−nが順次オ
ンする。スイッチ35−1〜35−nが順次オンする
と、発光素子32−1〜32−nに順次電流が流れ、そ
れらの発光素子32−1〜32−nが順次赤外光L32
を発光する。クロック信号φ3が“H”,“L”を繰り
返して入力されると、“H”の時に、シフトレジスタ3
8aはNMOS38−1〜38−nのゲートに順次電圧
を印加するので、それらのNMOS38−1〜38−n
が順次オンする。NMOS38−1〜38−nが順次オ
ンすると、受光素子34−1〜34−nは、順次受光可
能(オン)状態になる。この場合、例えば発光素子32
−1がオンすると、受光素子34−1のみがオンし、そ
れ以外の発光及び受光素子はすべてオフしている。次
に、発光素子32−2がオンすると、受光素子34−2
のみがオンし、他はすべてオフしている。以下、発光素
子32−3〜32−n及び受光素子34−3〜34−n
についても同様である。発光素子32−1〜32−nか
ら順次発光された赤外光L32は、被測定物47に照射
される。被測定物47に照射された赤外光L32は、そ
の被測定物47によって反射され、反射光L32−1と
して受光素子34−1〜34−nによって順次受光され
る。受光素子34−1〜34−nが反射光L32−1を
順次受光すると、受光素子34−1〜34−nに順次電
流が流れる。この電流は増幅器39で増幅され、AND
ゲート41,42に入力される。この時、クロック信号
φ4が“H”、クロック信号φ5が“L”なので、出力
端子43のみに被測定物47に印刷された模様について
のデータを示す出力信号が順次出力される。クロック信
号φ1が“L”に反転し、さらにクロック信号φ2が
“H”、クロック信号φ3が“H”、クロック信号φ4
が“L”、クロック信号φ5が“H”になると、発光素
子アレイ32がオフすると共に、シフトレジスタ37a
がスイッチ37−1〜37−nを順次オンする。スイッ
チ37−1〜37−nが順次オンすると、発光素子33
−1〜33−nに順次電流が流れ、発光素子33−1〜
33−nが順次赤色光L33を発光する。クロック信号
φ3が“H”の時に、シフトレジスタ38aはNMOS
38−1〜38−nのゲートに順次電圧を印加するの
で、それらのNMOS38−1〜38−nが順次オンす
る。NMOS38−1〜38−nが順次オンすると、受
光素子35−1〜38−nは、順次受光可能(オン)状
態になる。この場合、例えば発光素子33−1がオンす
ると、受光素子34−1のみがオンし、他の発光及び受
光素子はすべてオフしている。次に、発光素子33−2
がオンすると、受光素子34−2のみがオンし、他はす
べてオフしている。以下、発光素子33−3〜33−n
及び受光素子34−3〜34−nについても同様であ
る。発光素子33−1〜33−nから順次発光された赤
色光L33は、被測定物47に照射される。被測定物4
7に照射された赤色光L33は、その被測定物47によ
って反射され、反射光L33−1として受光素子34−
1〜34−nによって受光される。受光素子34−1〜
34−nが順次反射光L33−1を受光すると、それら
の受光素子34−1〜34−nに順次電流が流れる。こ
の電流は増幅器39で増幅され、ANDゲート41,4
2に入力される。この時、クロック信号φ4が“L”、
クロック信号φ5が“H”なので、出力端子44のみに
被測定物47に印刷された色についてのデータを示す出
力信号が順次出力される。以下、同様にして発光素子ア
レイ32と33が交互に発光し、発光素子32−1〜3
2−nが順次発光している時には、発光素子アレイ33
はオフしており、マルチプレクサ回路38の出力は出力
端子43のみに順次出力される。発光素子33−1〜3
3−nが順次発光している時には、発光素子アレイ32
はオフしており、マルチプレクサ回路38の出力は出力
端子44のみに順次出力される。このようにして、出力
端子43,44に出力された、それぞれ被測定物47の
模様及び色についてのデータを示す出力信号は、次段に
接続される図示しない信号処理回路等によって処理さ
れ、その被測定物47の模様及び色の識別が行われる。
本実施例では、次のような利点を有している。
(A) 受光素子アレイ34を単一のもので構成し、発
光素子アレイ32,33及び受光素子アレイ34を同一
パッケージ内に収納したので、受発光部31の小型化が
図れる。
(B) 交互に“H”又は“L”となるクロック信号φ
1,φ2によって発光素子アレイ32と33を交互に発
光させるようにしたので、赤外光L32、赤色光L3
3、及び反射光L32−1,L33−1間の相互干渉を
排斥できる。そのため、信頼性の高い受光精度が得ら
れ、識別精度を向上できる。
(C) クロック信号φ1,φ2に同期したクロック信
号φ3に基づき、マルチプレクサ回路38が受光素子3
4−1〜34−nをオン・オフ制御する。これにより、
受光素子アレイ34は、発光素子アレイ32及び33か
らの反射光L32−1,L33−1を異なるタイミング
で受光できる。そのため、発光素子アレイ32,33に
対して1個の受光素子アレイ34を設ければよく、その
受光素子アレイ34に対してマルチプレクサ回路38及
び増幅器39をそれぞれ1個ずつ設ければよい。従っ
て、光結合装置の回路構成を簡略化できる。
(D) 選択回路40を設けたので、発光素子アレイ3
2及び33からの光を受光したマルチプレクサ回路38
の出力信号を、それぞれ発光素子アレイ32あるいは3
3によるものに選別して出力できる。そのため、受発光
部31を単一の受光素子アレイ34で構成することが可
能になる。
(E) 受発光部31を小型化し、かつマルチプレクサ
回路38及び増幅器39を1個ずつ省略したので、光結
合装置全体を小型化できると共に、製造コストを大幅に
削減できる。なお、本発明は図示の実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例
えば次のようなものがある。
(a) 受発光部31は、その発光素子32−1〜32
−n,33−1〜33−n、及び受光素子34−1〜3
4−nの配列を種々に変形して構成することが可能であ
る。例えば、第7図に示すように、同一直線上に、発光
素子32−1〜32−nと33−1〜33−nを交互に
配列したりなどしてもよい。この場合、受光素子34−
1〜34−nは、それぞれ順に発光素子32−1及び3
3−1間、発光素子32−2及び33−2間、……発光
素子32−n及び33−n間に隣接配置される。第7図
のような構成にした場合には、第4図に比べてさらに受
発光部の小型化が図れる。
(b) 上記実施例では、発光素子アレイ32,33を
LEDで、受光素子アレイ34をホトダイオードでそれ
ぞれ構成したが、これらは他の素子で構成してもよい。
例えば、受光素子アレイ34をホトトランジスタ等で構
成してもよい。
(c) ドライブ回路35,37は、その回路構成の変
更が可能である。例えば、特性向上のために、ラッチ回
路やゲート回路等を付加して構成してもよい。
(d) マルチプレクサ回路38の構成は、種々の変形
が可能である。例えば、スイッチ38−1〜38−nを
バイポーラトランジスタ等で構成してもよい。
(e) 選択回路40は、ANDゲート以外にも他の論
理ゲート等で構成してもよい。
(f) 発光素子32−1〜32−n,33−1〜33
−nの点灯(発光)方法は、種々の変形が可能である。
上記実施例では、発光素子32−1〜32−nを順次全
て点灯させた後、発光素子33−1〜33−nを順次全
て点灯させたが、発光素子32−1、33−1、32−
2、33−2、……32−n、33−nという順に点灯
させるようにしてもよい。この場合、発光素子32−1
あるいは33−1が点灯している間は、受光素子34−
1のみがオンし、発光素子32−2あるいは33−2が
オンしている間は、受光素子34−2のみがオンし、以
下同様にして受光素子34−3〜34−nまで順次オン
する。これらの点灯方法の変形は、前記(a)の第7図
等の受発光部にも適用される。
(g) 発光素子アレイ32,33は、それぞれ赤外光
L32と赤色光L33を発光するようにしたが、発光素
子アレイ32,33は、赤外発光用と赤色発光用に限定
されず、これ以外にも互いに発光波長の異なる発光素子
で構成することができる。
(h) 上記実施例では、反射型ホトインタラプタにつ
いて説明したが、本発明は透過型ホトインタラプタ等の
他の光結合装置にも幅広く適用が可能である。又、上記
実施例では、第1図の光結合装置をATM等に設けて紙
幣等の模様及び色の識別を行うものとして説明したが、
本発明はこの用途に限定されず、種々の用途に応用が可
能である。
(発明の効果)以上詳細に説明したように、第1の発明
によれば、第1と第2の発光素子を交互に発光させ、そ
れを交互に受光素子で受光するようにしたので、第1の
発光素子から発光される第1の光と第2の発光素子から
発光される第2の光との相互干渉を防止できる。そのた
め、第1,第2の発光素子と受光素子とを同一のパッケ
ージ内に収納することが可能になり、受発光部を小型化
できる。さらに、受光素子で受光した出力信号を第3の
回路によって選択的に出力し、それを第4の回路によっ
て選択的に出力端子へ転送できる。そのため、受光素子
を単一化でき、それによって回路構成を簡単化できる。
従って、光結合装置全体を小型化できると共に、該装置
の製造コストを大幅に低減できる。第2の発明によれ
ば、第1,第2の発光素子と受光素子とを同一基板上に
設けて受発光素子を構成したので、受発光部をより小型
化できる。第3の発明によれば、受光素子を挟むように
第1と第2の発光素子を配置したので、それらの形成面
積のより縮小化が可能となる。第4の発明によれば、第
1と第2の発光素子を交互に配置し、それらと対になる
ように受光素子を配置したので、それらの形成面積をよ
り小さくできる。第5の発明によれば、第1の光として
赤外光、第2の光として赤色光を用いているので、それ
らの相互干渉をより的確に防止できる。第6の発明によ
れば、第1の光と第2の光を交互に被測定物へ照射し、
それらの第1と第2の光を交互に受光して該出力信号を
交互に出力端子へ転送するようにしたので、第1と第2
の光の相互干渉を防止し、それらを受光した出力信号を
的確に出力端子へ出力できる。従って、精度の高い光結
合が行え、的確に被測定物の検出が可能となる。第7の
発明によれば、第1の期間において第1の発光素子から
被測定物へ第1の光を照射し、それを受光して出力端子
へ出力し、第2の期間において第2の発光素子から発光
した第2の光で被測定物を照射し、それを受光して前記
出力端子へ出力するようにしたので、より簡単に光結合
が行え、第1と第2の光信号間の相互干渉を防止して被
測定物を高精度で検出できる。第8の発明によれば、第
5の発明と同様に、第1の光として赤外光、第2の光と
して赤色光を用いているので、それらの相互干渉をより
的確に防止できる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a reflective photointerrupt.
It has a light emitting element array and a light receiving element array such as
The present invention relates to an optical coupling device and an optical coupling method thereof. (Prior Art) Conventionally, as a technology in such a field,
For example, there is one as shown in FIG. Below, the structure
The composition will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows a conventional optical coupling device.
Is a building block of a reflective photointerrupter.
It is a figure. This optical coupling device is used, for example, in a bank or the like.
Automatic deposit teller machine (Automatic Teller '
s Machine: hereinafter referred to as ATM), etc.,
It is used as a sensor to identify bills, etc.
It has two light emitting and receiving parts 1 and 11. Incoming one
The light unit 1 has a function of emitting and receiving infrared light,
Consists of a light emitting element array 2 for light emission and a light receiving element array 3
Has been done. The light emitting element array 2 is connected to the power supply voltage Vcc.
Drive that drives the light emitting element array 2 while continuing
The drive circuit 4 connected to the circuit 4 is a clock circuit.
Connected to 5. The light receiving element array 3 has a power supply voltage V
It is connected to cc and drives the light receiving element array 3
It is connected to the multiplexer circuit 6 and its multiplex
Circuit 6 is connected to output terminal 8 via amplifier 7.
It The other light emitting / receiving unit 11 emits and receives red light.
Light emitting element array 12 for red light emission and light reception
It is composed of an element array 13. Light emitting element array 12
Is connected to the power supply voltage Vcc and
B is connected to the drive circuit 14 for driving
The live circuit 14 is connected to the clock circuit 15.
When the light receiving element array 13 is connected to the power supply voltage Vcc,
Both are multiplexer times for driving the light receiving element array 13.
Connected to line 16 and its multiplexer circuit 16 amplifies
It is connected to the output terminal 18 via the device 17. Fig. 3
Is a schematic external view of the two light emitting / receiving sections 1 and 11 in FIG.
Is. One of the light emitting / receiving unit 1 has a substrate 21, and the substrate
21, the light emitting elements 2-1, 2-2 for infrared light emission,
The light emitting element array 2 in which 2-n are arranged in an array is
Has been formed. Adjacent to the light emitting elements 2-1 to 2-n,
Light receiving elements 3-1, 3-2, ..., 3-n are arranged in an array
The light receiving element array 3 is formed. From these
The optical element array 2 and the light receiving element array 3 are transparent for the optical path.
It is housed in a package 22 provided with windows and the like.
The other light emitting / receiving unit 11 has a substrate 23, and on the substrate 23
In the same manner as the light emitting / receiving unit 1, the light emitting element 12 for red light emission is included.
, 12-2, ..., 12-n light emitting element array
12, from the light receiving elements 13-1, 13-2, ..., 13-n
And the light receiving element array 13 is formed, and the package 24
It is stored inside. Optical coupling device configured as above
The operation of the apparatus and its optical coupling method will be described. Light emitting / receiving unit 1,
11, a bill, for example, by a feeding device (not shown)
To be measured 2 with a pattern consisting of multiple colors such as
Send 5. The device under test 25 is sent to the light emitting / receiving unit 1.
And the clock signal from the clock circuit 5,
Infrared light from the light emitting element array 2 is controlled by the Eve circuit 4.
L2 is emitted and irradiates the DUT 25. DUT
The infrared light L2 radiated on the object 25 is measured by the device under test 25.
Is reflected and becomes reflected light L3. This reflected light L3 is
In the light receiving element array 3 controlled by the multiplexer circuit 6,
Therefore, the light is received. Multiply by receiving the reflected light L3
The lexer circuit 6 is a pattern data printed on the DUT 25.
Output signal that indicates that the output signal is amplified
It is output to the output terminal 8 via the device 7. Output to output terminal 8
The output signal applied is connected to the next stage (not shown).
The pattern of the DUT 25 processed by the signal processing circuit, etc.
Are identified. Similarly, the DUT 25 is placed on the light emitting / receiving unit 11.
To the red light L1.
Emits 2. This red light L12 is reflected by the object to be measured 25.
To become reflected light L13, and the reflected light L13 is the light receiving element.
Light is received by the array 13 and is similar to the case of the light emitting / receiving unit 1.
Then, the color of the DUT 25 is identified. (Problems to be solved by the invention)
In the optical coupling device and its optical coupling method, the following
There was a problem. Conventionally, the light emitting and receiving unit 1 for infrared light and the red light
The light emitting / receiving unit 11 and the packages 22 and 2 are separate from each other.
4 and their packages 22, 24 are spaced apart
Are separated from each other. As a result, the light emitting and receiving unit becomes larger.
Manufacturing costs such as material costs and assembly costs.
The strike will be high. Furthermore, each light emitting / receiving unit 1, 11
Multiplexer circuits 6, 16 and amplifiers 7, 17 for each
Must be provided, and if the circuit configuration becomes complicated accordingly
There was a problem saying. To solve this problem, for example,
Housing the light emitting and receiving parts 1 and 11 in the same package
Therefore, it is possible to reduce the size of the light emitting / receiving unit. By the way
Is the infrared light L2 emitted by the light emitting / receiving units 1 and 11, respectively.
The emission wavelength of the red light L12 is different for each identification target.
Depends on Therefore, the light receiving and emitting parts 1 and 11
Infrared light L2 and red light L when stored in the same package
12 and the reflected lights L3 and L13 may cause mutual interference.
There is. When mutual interference occurs, the light receiving element arrays 3, 13
Light will not be received accurately due to
Another accuracy deteriorates. To prevent this deterioration of identification accuracy
Between the light emitting / receiving parts 1 and 11 housed in the same package.
It is also conceivable to provide a shield on the. But the shield
If it is provided, the circuit scale will be rather large, and the manufacturing cost will increase.
I'm sick. In addition, the light emitting and receiving parts 1 and 11 are packaged in the same package.
The circuit configuration is still complicated
It In this way, the light emitting and receiving parts 1 and 11 are packaged in the same package.
And an optical coupling device that is technically satisfactory even when stored in
No optical coupling method is available. The present invention has the above-mentioned conventional technology.
One of the problems that was facing
Solution to the problem of high cost and complicated circuit configuration.
An optical coupling device and an optical coupling method are provided.
It (Means for Solving the Problem) The first aspect of the present invention provides the above-mentioned object.
In order to solve the above, in the optical coupling device,
A first light emitting element which emits a first light having a length;
Second light-emitting element that emits second light having an emission wavelength of
And in response to the first and second control signals, the first and second control signals.
First and second circuits for sequentially switching the outputs of the second light emitting element
A light receiving element for receiving the first and second light, and a third
And a fourth circuit. The third circuit is
Responsive to a third control signal synchronized with the first and second control signals.
In response, the light reception of the first and second light is sequentially switched, and
When the first light is received, a first output signal is output,
Circuit that outputs a second output signal when receiving the second light
Is. The fourth circuit receives the first and second control signals.
Synchronize and sequentially switch the first and second output signals
It is a circuit that transfers to the output terminal. In the second invention,
Emits a first light having a first emission wavelength in the combination device.
A first light emitting element that emits light, and a second light emitting element that has a second emission wavelength
A second light emitting element that emits the light of
Receiving and emitting light on the same substrate as the light receiving element that receives light
Equipped with elements. In the third invention, the first invention of the second invention
And a second light emitting element, the first light emitted from these
And arranged so as to sandwich the light receiving element for receiving the second light
is doing. In a fourth invention, the first and second inventions of the second invention are provided.
A plurality of light emitting elements are alternately arranged, and the first and second
Receiving the first and second light emitted from the light emitting element
Pairing the light receiving element with the first and second light emitting elements.
Are arranged so that In the fifth invention, the first, second,
In the third or fourth invention, infrared light is used as the first light,
Red light is used as the second light. In the sixth invention,
In the optical coupling method, in response to the first and second control signals,
A first light having a first emission wavelength and a second emission wavelength
Alternately emits second light having a value of
And in response to a third control signal synchronized with the second control signal.
And alternately receives the first and second lights. And before
It is synchronized with the first and second control signals, and
Alternately transfer the output signal by receiving the light of 2 to the output terminal
I am trying to do it. In the seventh invention, the optical coupling method
In response to the first control signal of the first level during the first period.
In response, the first light emitting device emits the first light having the first emission wavelength.
The first light is emitted to the DUT, and the first level
In response to the second control signal of the second light emitting element,
Emission of a second light having an emission wavelength of
Responsive to the second control signal at a second level for
From the second light emitting element to the object to be measured.
Emits light and responds to the first control signal at a second level
Then, the first light emitting element emits the first light.
Prohibit In the first period, the first control signal
In response to the synchronized first level third control signal,
The first light is received, and the first output signal is received by this light reception.
Output, and then in the second period, before the first level
Receiving the second light in response to the third control signal,
A second output signal is output by this light reception. And before
In the first period, the first control signal at the first level is
Signal, and transfers the first output signal to the output terminal
And then in the second period, the first level of the first
The second output signal in synchronization with the second control signal.
I am trying to transfer to the input terminal. In the eighth invention,
In the sixth or seventh invention, the first light is infrared light,
Red light is used as the second light. (Operation) According to the first invention, as described above, the optical coupling device is provided.
Since the first and second circuits are configured as
The first light and the second light are emitted alternately from the second light emitting element.
Be done. In the third circuit, in synchronization with the first and second circuits
The first and second lights are sequentially switched and received, and the first and second lights are received.
To output to the fourth circuit. In the fourth circuit,
First and second output signals in synchronization with the first and second circuits
Are sequentially switched and transferred to the output terminal. According to the second invention
For example, the first and second light emitting elements and the light receiving element are on the same substrate.
The light emitting and receiving element provided in
is there. According to the third and fourth inventions, the first and second
The optical element and the light receiving element are formed on the same substrate with the minimum area.
There is a function to work. According to the fifth invention, red is used as the first light.
Using red light as outside light, the second light is
It works to suppress mutual interference. According to the sixth invention,
Alternate between the first and second light based on the first and second control signals
Is irradiated to the object to be measured. These first and second lights are
Lights are received alternately and their output signals are alternately output.
Transferred. According to the seventh aspect, in the first period, the first
The first light is emitted from the light emitting element of
Receives light and outputs the first output signal and transfers it to the output terminal
To be done. Next, in the second period, the second light-emitting element is exposed.
The second light is applied to the measurement object, and the second light is received and the second light is received.
The output signal is output and transferred to the output terminal. 8th departure
According to Ming, like the fifth invention, the infrared light of the first light,
And the red light of the second light prevents their mutual interference
It has a function. Therefore, the above problem can be solved. (Embodiment) FIG. 1 shows an optical coupling device according to an embodiment of the present invention.
In the block diagram of the configuration of the reflection type photo interrupter,
is there. This optical coupling device is used, for example, in an ATM in a bank or the like.
Used as a sensor to identify bills, etc.
It has a light emitting and receiving portion 31. Light emitting and receiving unit 3
1 is two light emitting element arrays 32 and 33 and one light receiving element array.
It has an optical element array 34. One light emitting element array
32 has a function of emitting infrared light L32, and has a power supply voltage
Vcc and drive circuit (first circuit) 35 respectively
It is connected. The drive circuit 35 is a light emitting element array
This is a circuit for controlling the on / off of 32.
The clock circuit 35 has a clock for generating a clock signal (control signal).
The lock circuit 36 is connected. Clock circuit 36
Are clock signals (first signal) at predetermined timings.
Control signal) φ1, clock signal (second control signal) φ
2, clock signal (third control signal) φ3, and clock
It is a circuit for outputting the black signals φ4 and φ5, respectively. The other
The light emitting element array 33 has a function of emitting red light L33.
With a power supply voltage Vcc and a drive circuit (second circuit).
Roads 37, respectively. Drive circuit 37
Is a circuit for controlling ON / OFF of the light emitting element array 33.
The drive circuit 37 has a clock circuit 36
It is connected. The light receiving element array 34 is an infrared light L32.
Reflected light L32-1 and reflected light L33 of red light L33
-1 has the function of receiving light respectively, and the power supply voltage Vcc and
And the multiplexer circuit (third circuit) 38, respectively.
Has been continued. The multiplexer circuit 38 includes a light receiving element
It is a circuit that controls on / off of ray 34,
The multiplexer circuit 38 is connected to the path 36 and
Connected to the input side of an amplifier 39 that amplifies the output of
It The output side of the amplifier 39 has a selection circuit (fourth circuit) 4
It is connected to 0. The selection circuit 40 is increased by the amplifier 39.
The output of the widened multiplexer circuit 38 is reflected by the reflected light L3.
Output by 2-1 (first output signal) and reflected light L33
-1 output (second output signal) and
Is a circuit that selectively outputs
It is composed of the terminals 41 and 42. One AND gate
The input side of 41 is the output side of the amplifier 39 and the clock circuit.
36, and the output side of the AND gate 41 reflects
Output signal of the multiplexer circuit 38 by the light L32-1
Is connected to the output terminal 43 for outputting. AND game
The input side of the amplifier 42 is connected to the output side of the amplifier 39 and the clock circuit.
The output side of the AND gate 42 connected to the path 36 is
Output signal of the multiplexer circuit 38 by the light L33-1
Signal is output to the output terminal 44. Fig. 4
3 is an external view showing an outline of the light emitting / receiving unit 31 in FIG.
It The light emitting / receiving unit 31 has a substrate 45, and the substrate 45
Above, for example, a light emitting diode (hereinafter referred to as LED)
Infrared light emitting elements 32-1, 32-2,
The light emitting element array 3 in which 32-n are arranged in an array
2 is formed. These light emitting elements 32-1 to 32
-Adjacent to -n, a red light-emitting
The optical elements 33-1, 33-2, ..., 33-n are arrayed.
An array of light emitting element arrays 33 is formed. Furthermore
In addition, the light emitting elements 32-1 to 32-n and the light emitting elements 33-1 to
33-n, for example, a receiving device composed of a photodiode.
The optical elements 34-1, 34-2, ..., 34-n are arranged in an array.
The arrayed light receiving element array 34 is formed. this
Light emitting element arrays 32 and 33 and light receiving element array 34
Is infrared light L32, red light L33, and reflected light L32-
1, L33-1 is provided with a transparent window or the like that serves as an optical path.
It is stored in the cage 46. FIG. 5 shows the light of FIG.
It is a circuit diagram of a coupling device. One light emitting element array 32
Is an anode of the plurality of light emitting elements 32-1 to 32-n
Side is commonly connected to the power supply voltage Vcc, and its cathode side is
It is connected to the drive circuit 35. Drive circuit 35
Is formed by connecting two transistors in a Darlington connection.
A plurality of switches 35-1, 35-2, ..., 35-n
And switches 35-1 to 35-n to clock signal φ1
And a shift register 35a that controls on / off based on
It is composed of Of each switch 35-1 to 35-n
The collector is on the cathode side of the light emitting elements 32-1 to 32-n.
And the emitter is commonly connected to ground potential GND.
The base is connected to the shift register 35a.
The other light emitting element array 33 has a plurality of light emitting elements 33.
The anode side of -1 to 33-n is commonly connected to the power supply voltage Vcc.
And the cathode side is connected to the drive circuit 37.
It The drive circuit 37 has two transistors
A plurality of switches 37-1, 3 that are configured by connecting them together.
7-2, ..., 37-n and switches 37-1 to 37-
A shifter that controls ON / OFF of n based on the clock signal φ2.
Register 37a. Each switch 3
The collectors of 7-1 to 37-n are light emitting elements 33-1 to 3-3.
The cathode of 3-n, the emitter to the ground potential GND,
Are connected to the shift register 37a.
It The light receiving element array 34 includes a plurality of light receiving elements 34-
The cathode side of 1 to 34-n is commonly connected to the power supply voltage Vcc
And the anode side is connected to the multiplexer circuit 38.
ing. The multiplexer circuit 38 has a plurality of N channels.
Type MOS transistor (hereinafter referred to as NMOS) 38-
, 38-2, ..., 38-n, and each NMOS 38-1.
38-n is controlled on / off based on the clock signal φ3.
Shift register 38a. Each NM
The sources of the OSs 38-1 to 38-n are the light receiving elements 34-1.
~ 34-n anode, drain to amplifier 39,
To the shift register 38a and the substrate to ground
Each is connected to the potential GND. As above
The operation of the configured optical coupling device and the optical coupling method thereof will be described below.
This will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the optical coupling of FIG.
FIG. 7 is an operation timing chart of the device and the optical coupling method thereof. This
Here, the clock signals φ1 and φ2 are alternately activated.
Signal (for example, a signal that goes high or low)
No.). The clock signal φ3 is the clock signals φ1 and φ
The signal synchronized with 2 and the two clock signals φ4 and φ5 are
These signals are synchronized with the clock signals φ1 and φ2, respectively.
On the light emitting / receiving unit 31, for example, by a feeding device (not shown)
For example, an object with a pattern of multiple colors, such as a banknote, is printed.
Send the measurement object 47. The measured object 47 is sent to the light emitting / receiving unit 31.
The clock signal φ1 goes high during the first period.
It becomes the level (hereinafter referred to as “H”), and the clock signal φ
2 is low level (hereinafter referred to as "L"), clock signal
φ3 is “H”, clock signal φ4 is “H”, clock signal
The signal φ5 becomes "L". Clock signal φ1 is in the first period
Is repeatedly input as "H" in the second period and "L" in the second period.
Then, when it is "H", the switches 35-1 to 35-n are sequentially turned on.
To Switches 35-1 to 35-n are sequentially turned on
Then, a current sequentially flows through the light emitting elements 32-1 to 32-n,
These light emitting elements 32-1 to 32-n are sequentially connected to the infrared light L32.
Emits light. Clock signal φ3 repeats "H" and "L"
When it is returned and input, when it is "H", the shift register 3
8a sequentially applies voltage to the gates of the NMOSs 38-1 to 38-n.
Are applied to these NMOSs 38-1 to 38-n.
Turn on sequentially. NMOS 38-1 to 38-n are turned on sequentially
Then, the light receiving elements 34-1 to 34-n can sequentially receive light.
Noh (on) state. In this case, for example, the light emitting element 32
When -1 is turned on, only the light receiving element 34-1 is turned on.
All other light emitting and light receiving elements are off. Next
When the light emitting element 32-2 is turned on, the light receiving element 34-2
Only on, all others off. Below, the luminescent element
Child 32-3 to 32-n and light receiving elements 34-3 to 34-n
Is also the same. Light emitting elements 32-1 to 32-n
The infrared light L32 sequentially emitted from the above is applied to the DUT 47.
To be done. The infrared light L32 emitted to the DUT 47 is
Reflected by the object to be measured 47 and reflected light L32-1
And are sequentially received by the light receiving elements 34-1 to 34-n.
It The light receiving elements 34-1 to 34-n reflect the reflected light L32-1.
When light is sequentially received, the light receiving elements 34-1 to 34-n are sequentially charged.
The flow flows. This current is amplified by the amplifier 39 and ANDed
It is input to the gates 41 and 42. At this time, the clock signal
Since φ4 is “H” and clock signal φ5 is “L”, output
About the pattern printed on the DUT 47 only at the terminal 43
The output signals indicating the data are sequentially output. Clock signal
Signal φ1 is inverted to "L", and clock signal φ2 is
“H”, clock signal φ3 is “H”, clock signal φ4
Is “L” and the clock signal φ5 is “H”, the light emitting element
The child array 32 turns off, and the shift register 37a
Sequentially turns on the switches 37-1 to 37-n. Switch
When the switches 37-1 to 37-n are sequentially turned on, the light emitting element 33
A current sequentially flows to the light emitting elements 33-1 to 33-n and the light emitting elements 33-1 to 3-3
33-n sequentially emit red light L33. Clock signal
When φ3 is “H”, the shift register 38a is NMOS
The voltage is sequentially applied to the gates of 38-1 to 38-n.
Then, those NMOSs 38-1 to 38-n are sequentially turned on.
It When the NMOS 38-1 to 38-n are sequentially turned on, the reception
The optical elements 35-1 to 38-n are capable of sequentially receiving light (ON)
It becomes a state. In this case, for example, the light emitting element 33-1 is turned on.
Then, only the light receiving element 34-1 is turned on, and other light emission and light reception are performed.
All light elements are off. Next, the light emitting element 33-2
When is turned on, only the light receiving element 34-2 is turned on, and the others are turned on.
It's all off. Hereinafter, the light emitting elements 33-3 to 33-n
The same applies to the light receiving elements 34-3 to 34-n.
It Red sequentially emitted from the light emitting elements 33-1 to 33-n
The color light L33 is applied to the DUT 47. DUT 4
The red light L33 radiated to 7 is emitted by the device under test 47.
Are reflected by the light receiving element 34-3 as reflected light L33-1.
The light is received by 1 to 34-n. Light receiving element 34-1 to
When 34-n receives the reflected light L33-1 sequentially,
Current sequentially flows through the light receiving elements 34-1 to 34-n. This
Is amplified by the amplifier 39, and AND gates 41, 4
Entered in 2. At this time, the clock signal φ4 is “L”,
Since the clock signal φ5 is “H”, only output terminal 44
Output showing data about the color printed on the DUT 47.
Force signals are sequentially output. Thereafter, the light emitting element
Rays 32 and 33 alternately emit light, and light emitting elements 32-1 to 32-1
When 2-n sequentially emit light, the light emitting element array 33
Is off, and the output of the multiplexer circuit 38 is an output.
It is sequentially output only to the terminal 43. Light emitting elements 33-1 to 3-3
When 3-n sequentially emit light, the light emitting element array 32
Is off, and the output of the multiplexer circuit 38 is an output.
It is sequentially output only to the terminal 44. In this way, the output
Of the DUT 47 output to the terminals 43 and 44, respectively.
The output signal showing the data about the pattern and color is
Processed by a signal processing circuit (not shown) connected
Then, the pattern and color of the DUT 47 are identified.
The present embodiment has the following advantages. (A) The light receiving element array 34 is composed of a single element, and
The optical element arrays 32 and 33 and the light receiving element array 34 are the same.
Since it is housed in the package, the size of the light emitting / receiving unit 31 can be reduced.
Can be achieved. (B) Clock signal φ that alternately becomes “H” or “L”
Light emitting element arrays 32 and 33 are alternately emitted by 1 and φ2.
Since it was made to illuminate, infrared light L32, red light L3
3 and the mutual interference between the reflected lights L32-1, L33-1
Can be excluded. Therefore, it is possible to obtain highly reliable light receiving accuracy.
Therefore, the identification accuracy can be improved. (C) Clock signal synchronized with clock signals φ1 and φ2
Based on the signal φ3, the multiplexer circuit 38 causes the light receiving element 3
4-1 to 34-n are turned on / off. This allows
The light receiving element array 34 is the light emitting element arrays 32 and 33.
Reflected light L32-1, L33-1 from the different timing
Can receive light. Therefore, in the light emitting element arrays 32 and 33,
It is sufficient to provide one light receiving element array 34 for the
A multiplexer circuit 38 and a light receiving element array 34
It suffices to provide one each and one amplifier 39. Obey
Thus, the circuit configuration of the optical coupling device can be simplified. (D) Since the selection circuit 40 is provided, the light emitting element array 3
Multiplexer circuit 38 that receives the light from 2 and 33
Output signals of the light emitting element array 32 or 3 respectively.
3 can be selected and output. Therefore, it receives and emits light
The part 31 can be configured by a single light receiving element array 34.
Become Noh. (E) The light emitting / receiving unit 31 is downsized, and the multiplexer
Since the circuit 38 and the amplifier 39 are omitted one by one,
The overall manufacturing device can be downsized and the manufacturing cost can be significantly increased.
Can be reduced. The present invention is not limited to the illustrated embodiment.
Instead, various modifications are possible. As a modification,
For example, there are the following. (A) The light emitting / receiving unit 31 has the light emitting elements 32-1 to 32.
-N, 33-1 to 33-n, and light receiving elements 34-1 to 34-3
The 4-n array can be variously modified and configured.
It For example, as shown in FIG. 7, light emission on the same straight line
Alternating elements 32-1 to 32-n and 33-1 to 33-n
They may be arranged or the like. In this case, the light receiving element 34-
1 to 34-n are light emitting elements 32-1 and 3 in order, respectively.
3-1 between the light emitting elements 32-2 and 33-2, ...
Adjacently arranged between the elements 32-n and 33-n. Fig. 7
In the case of the configuration as shown in FIG.
The light emitting unit can be downsized. (B) In the above embodiment, the light emitting element arrays 32 and 33 are
It is an LED, and the light receiving element array 34 is a photodiode.
Although they are configured respectively, they may be configured by other elements.
For example, the light receiving element array 34 may be configured by a phototransistor or the like.
May be done. (C) The drive circuits 35 and 37 have a modified circuit configuration.
It is possible to change. For example, in order to improve the characteristics,
It may be configured by adding a path or a gate circuit. (D) The multiplexer circuit 38 has various modifications.
Is possible. For example, the switches 38-1 to 38-n
It may be composed of a bipolar transistor or the like. (E) The selection circuit 40 is not limited to AND gates
It may be configured by a logic gate or the like. (F) Light emitting elements 32-1 to 32-n, 33-1 to 33
Various modifications can be made to the lighting (light emission) method of -n.
In the above embodiment, all the light emitting elements 32-1 to 32-n are sequentially arranged.
The light-emitting elements 33-1 to 33-n in order.
The light emitting elements 32-1, 33-1 and 32-
2, 33-2, ... 32-n, 33-n light in this order
You may allow it. In this case, the light emitting element 32-1
Alternatively, while 33-1 is lit, the light receiving element 34-
Only 1 turns on and the light emitting element 32-2 or 33-2
While it is turned on, only the light receiving element 34-2 is turned on.
Similarly, the light receiving elements 34-3 to 34-n are turned on in the same manner as below.
To do. A modification of these lighting methods is shown in FIG.
It is also applied to the light emitting and receiving parts such as. (G) The light emitting element arrays 32 and 33 are infrared light
L32 and red light L33 are emitted.
The child arrays 32 and 33 are limited to infrared light emission and red light emission
In addition to this, light-emitting elements having different emission wavelengths from each other
Can be composed of (H) In the above embodiment, only the reflection type photo interrupter is used.
However, the present invention is not limited to the transparent photointerrupter and the like.
It can be widely applied to other optical coupling devices. Also, above
In the embodiment, the optical coupling device shown in FIG.
Although it has been explained that the patterns and colors of bills and the like are identified,
The present invention is not limited to this application and can be applied to various applications.
Noh. (Effects of the Invention) As described in detail above, the first invention
According to the method, the first and second light emitting elements are caused to emit light alternately, and
Since these are alternately received by the light receiving element, the first
From the first light emitted from the light emitting element and the second light emitting element
Mutual interference with the emitted second light can be prevented. That
Therefore, the first and second light emitting elements and the light receiving element are packaged in the same package.
It becomes possible to store it inside the package
it can. Furthermore, the output signal received by the light receiving element
Output selectively by the circuit and output by the fourth circuit.
Can be selectively transferred to the output terminal. Therefore, the light receiving element
Can be unified, thereby simplifying the circuit configuration.
Therefore, the entire optical coupling device can be downsized, and the device can be downsized.
Can significantly reduce the manufacturing cost. According to the second invention
For example, the first and second light emitting elements and the light receiving element are on the same substrate.
Since the light emitting and receiving element is provided, the light receiving and emitting section is smaller.
Can be converted. According to the third invention, the light receiving element is sandwiched.
Since the first and second light emitting elements are arranged, their forming surface
It is possible to further reduce the product. According to the fourth invention,
1 and 2 light emitting elements are arranged alternately and paired with them
Since the light receiving elements are arranged like
Can be made smaller. According to the fifth invention, as the first light
Since infrared light and red light are used as the second light,
Mutual interference between them can be prevented more accurately. According to the sixth invention
Then, the first light and the second light are alternately emitted to the object to be measured,
Alternately receive the first and second light and output the output signal.
Since the data is transferred to the output terminals alternately, the first and second
The mutual interference of the light of the
Can be accurately output to the output terminal. Therefore, high-precision light
Therefore, the object to be measured can be accurately detected. 7th
According to the invention, from the first light emitting element in the first period
Irradiates the DUT with the first light, receives it, and outputs it.
Output from the second light emitting element in the second period.
Irradiate the DUT with the second light,
Since it is output to the output terminal, optical coupling is easier
It is possible to prevent mutual interference between the first and second optical signals, and
The measurement object can be detected with high accuracy. According to the eighth invention,
Similarly to the invention of 5, the infrared light and the second light are used as the first light.
The red light is used to prevent mutual interference between them.
Can be accurately prevented.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の光結合装置を示す反射型ホト
インタラプタの構成ブロック図、第2図は従来の光結合
装置の構成ブロック図、第3図は第2図中の受発光部の
概略の外観図、第4図は第1図中の受発光部の概略の外
観図、第5図は第1図の回路図、第6図は第1図の動作
タイミング図、第7図は第4図の変形例を示す受発光部
の概略の外観図である。
31…受発光部、32,33…発光素子アレイ、32−
1〜32−n,33−1〜33−n…発光素子、34…
受光素子アレイ、34−1〜34−n…受光素子、3
5,37…ドライブ回路、36…クロック回路、38…
マルチプレクサ回路、39…増幅器、40…選択回路、
φ1〜φ5…クロック信号。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a structural block diagram of a reflective photointerrupter showing an optical coupling device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a structural block diagram of a conventional optical coupling device, and FIG. 2 is a schematic external view of the light emitting / receiving unit, FIG. 4 is a schematic external view of the light receiving / emitting unit in FIG. 1, FIG. 5 is a circuit diagram of FIG. 1, and FIG. 6 is of FIG. FIG. 7 is an operation timing chart, and FIG. 7 is a schematic external view of a light emitting / receiving unit showing a modification of FIG. 31 ... Receiving and emitting section, 32, 33 ... Light emitting element array, 32-
1 to 32-n, 33-1 to 33-n ... Light emitting element, 34 ...
Light receiving element array, 34-1 to 34-n ... Light receiving element, 3
5, 37 ... Drive circuit, 36 ... Clock circuit, 38 ...
Multiplexer circuit, 39 ... amplifier, 40 ... selection circuit,
φ1 to φ5 ... Clock signals.
Claims (1)
発光素子と、 第2の発光波長を有する第2の光を発光する第2の発光
素子と、 第1及び第2の制御信号に応答して前記第1及び第2の
発光素子の出力を順次切換える第1及び第2の回路と、 前記第1及び第2の光を受光する受光素子と、 前記第1及び第2の制御信号に同期した第3の制御信号
に応答して前記第1及び第2の光の受光を順次切換え、
かつ前記第1の光を受光すると第1の出力信号を出力
し、前記第2の光を受光すると第2の出力信号を出力す
る第3の回路と、 前記第1及び第2の制御信号に同期させ、前記第1及び
第2の出力信号を順次切換えて出力端子へ転送する第4
の回路とを、備えたことを特徴とする光結合装置。 2.第1の発光波長を有する第1の光を発光する第1の
発光素子と、第2の発光波長を有する第2の光を発光す
る第2の発光素子と、前記第1及び第2の光を受光する
受光素子とを、 同一基板上に設けた受発光素子を備えたことを特徴とす
る光結合装置。 3.前記第1及び第2の発光素子は、これらから発光さ
れる前記第1及び第2の光を受光する前記受光素子を挟
むように配置したことを特徴とする請求項2記載の光結
合装置。 4.前記第1及び第2の発光素子を交互に複数個配置
し、前記第1及び第2の発光素子から発光される前記第
1及び第2の光を受光する前記受光素子を前記第1及び
第2の発光素子と対になるように配置したことを特徴と
する請求項2記載の光結合装置。 5.前記第1の光は赤外光であり、前記第2の光は赤色
光であることを特徴とする請求項1、2、3、又は4記
載の光結合装置。 6.第1及び第2の制御信号に応答して第1の発光波長
を有する第1の光及び第2の発光波長を有する第2の光
を交互に被測定物へ発光し、 前記第1及び第2の制御信号に同期した第3の制御信号
に応答して前記第1及び第2の光を交互に受光し、 前記第1及び第2の制御信号に同期させ、前記第1及び
第2の光の受光による出力信号を交互に出力端子へ転送
することを特徴とする光結合方法。 7.第1の期間で、第1のレベルの第1の制御信号に応
答して、第1の発光素子から第1の発光波長を有する第
1の光を被測定物へ発光すると共に、第1のレベルの第
2の制御信号に応答して、第2の発光素子における第2
の発光波長を有する第2の光の発光を禁止し、次に第2
の期間で、第2のレベルの前記第2の制御信号に応答し
て、前記第2の発光素子から前記被測定物へ前記第2の
光を発光し、第2のレベルの前記第1の制御信号に応答
して、前記第1の発光素子における前記第1の光の発光
を禁止し、 前記第1の期間で、前記第1の制御信号に同期した第1
のレベルの第3の制御信号に応答して、前記第1の光を
受光し、この受光により第1の出力信号を出力し、次に
前記第2の期間で、前記第1のレベルの前記第3の制御
信号に応答して、前記第2の光を受光し、この受光によ
り第2の出力信号を出力し、 前記第1の期間で、前記第1のレベルの前記第1の制御
信号に同期させ、前記第1の出力信号を出力端子へ転送
し、次に前記第2の期間で、前記第1のレベルの前記第
2の制御信号に同期させ、前記第2の出力信号を前記出
力端子へ転送することを特徴とする光結合方法。 8.前記第1の光は赤外光であり、前記第2の光は赤色
光であることを特徴とする請求項6又は7記載の光結合
方法。 [Claims] 1. A first light emitting first light having a first emission wavelength
A light emitting element and a second light emission for emitting a second light having a second emission wavelength
An element and the first and second control signals in response to the first and second control signals.
First and second circuits that sequentially switch the output of the light emitting element, a light receiving element that receives the first and second light, and a third control signal that is synchronized with the first and second control signals.
In response to, the light reception of the first and second light is sequentially switched,
And when it receives the first light, it outputs a first output signal.
Then, when the second light is received, a second output signal is output.
A third circuit for synchronizing the first and second control signals with the first and second control signals.
A fourth output signal that is sequentially switched and transferred to an output terminal
And an optical coupling device. 2. A first light emitting first light having a first emission wavelength
The light emitting element emits a second light having a second emission wavelength.
A second light emitting element for receiving the first and second light
A light receiving element and a light emitting element provided on the same substrate are provided.
Optical coupling device. 3. The first and second light emitting elements emit light from these.
The light receiving element for receiving the first and second light
3. The optical connection according to claim 2, wherein the optical connection is arranged so that
Combination device. 4. A plurality of the first and second light emitting elements are alternately arranged.
The first and second light emitting elements emit light.
The light receiving element for receiving the first and second light is connected to the first and second light receiving elements.
Characterized in that it is arranged so as to form a pair with the second light emitting element.
The optical coupling device according to claim 2. 5. The first light is infrared light and the second light is red
It is light, The statement of Claim 1, 2, 3, or 4 characterized by the above-mentioned.
On-board optical coupling device. 6. A first emission wavelength in response to the first and second control signals
And a second light having a second emission wavelength
Alternately emits light to the DUT, and is a third control signal synchronized with the first and second control signals.
In response to alternately receiving the first and second light, synchronizing with the first and second control signals,
Alternately transfer the output signal by receiving the second light to the output terminal
An optical coupling method comprising: 7. Responsive to the first control signal of the first level in the first period.
In response, the first light emitting device emits the first light having the first emission wavelength.
The first light is emitted to the DUT, and the first level
In response to the second control signal of the second light emitting element,
Emission of a second light having an emission wavelength of
Responsive to the second control signal at a second level for
From the second light emitting element to the object to be measured.
Emits light and responds to the first control signal at a second level
Then, the first light emitting element emits the first light.
And prohibiting the first control signal synchronized with the first control signal in the first period.
The first light in response to a third control signal at a level of
Receives light, outputs the first output signal by this light reception, and then
In the second period, the third control of the first level
In response to the signal, the second light is received, and the second light is received.
Outputs a second output signal, and controls the first level at the first level during the first period.
Transfers the first output signal to the output terminal in synchronization with the signal
And then in the second period, the first level of the first
The second output signal in synchronization with the second control signal.
An optical coupling method characterized by transferring to an input terminal. 8. The first light is infrared light and the second light is red
The optical coupling according to claim 6 or 7, which is light.
Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5136390A JPH06164825A (en) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | Optical coupler and optical coupling method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5136390A JPH06164825A (en) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | Optical coupler and optical coupling method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06164825A true JPH06164825A (en) | 1994-06-10 |
Family
ID=15174044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5136390A Pending JPH06164825A (en) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | Optical coupler and optical coupling method |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970603 |