JPH0769214B2 - 光検出器 - Google Patents

光検出器

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JPH0769214B2
JPH0769214B2 JP2065224A JP6522490A JPH0769214B2 JP H0769214 B2 JPH0769214 B2 JP H0769214B2 JP 2065224 A JP2065224 A JP 2065224A JP 6522490 A JP6522490 A JP 6522490A JP H0769214 B2 JPH0769214 B2 JP H0769214B2
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、外部の発光ダイオードの発光出力を検出する
光検出器に関するものである。
(ロ)従来の技術 第2図は従来の光検出器を示す回路図、第3図のABは各
々第2図のAB点の波形を示す波形図である。
第2図において、(1)はLED駆動回路、(2)はLED、
(3)は受光ダイオード、(4)は出力トランジスタ、
(5)はカップリングコンデンサ、(6)はバイアス抵
抗、(7)は負荷抵抗である。
LED駆動回路(1)は、LED(2)を間欠駆動するための
第3図Aのパルス状の駆動電流を出力する。LED(2)
は、LED駆動回路(1)の駆動電流が供給され、パルス
状の駆動電流の発生期間t0毎に間欠的に導通して発光す
る。受光ダイオード(3)は、LED(2)の発光出力を
受光して導通し、第3図Bの制御電流を出力する。該制
御電流は分流してバイアス抵抗(6)に供給され、バイ
アス抵抗(6)の両端には制御電流に応じた電圧が生じ
る。パルス状の駆動電流の発生期間t0において、制御電
流が交流的に変動する為、出力トランジスタ(4)はバ
イアス抵抗(6)の両端電圧に応じて導通し、この結
果、出力トランジスタ(4)のコレクタからは、負荷抵
抗(7)及びエミッタ内部抵抗で定まる利得で増幅され
た出力電圧が得られる。
以上の様に、LED(2)が発生したことを検出して出力
トランジスタ(4)のコレクタから出力電圧が得られる
様になっていた。
(ハ)発明が解決しようとする課題 しかしながら、期間t1において、白抜矢印で示す強大な
外来光が何らかの原因によって発生した場合、制御電流
が急激に増大し、バイアス抵抗(6)の両端電圧も急激
に増大し、カップリングコンデンサ(5)にはバイアス
抵抗(6)の両端電圧に応じた電荷が充電されてしま
う。即ち、期間t1内の期間t0において、LED(2)の発
光に伴って受光ダイオード(3)が導通しても、受光ダ
イオード(3)を流れる制御電流の変動(交流成分)は
通常状態に比べて制限されてしまう。従って、受光ダイ
オード(3)が導通しても、出力トランジスタ(4)が
この時の制御電流の交流成分によっては導通せず、即
ち、LED(2)が発光しても、出力トランジスタ(4)
から出力電圧が得られなくなってしまうことになる。
更に、カップリングコンデンサ(5)の充電電荷は、バ
イアス抵抗(6)及び出力トランジスタ(4)のベース
・エミッタ間の内部抵抗を介した経路で放電されること
になる。ところが、出力トランジスタ(4)のベース・
エミッタ間が逆バイアスの為、出力トランジスタ(4)
のベース・エミッタ間の内部抵抗が数MΩとなり、出力
トランジスタ(4)のベース・エミッタ間の内部抵抗、
カップリングコンデンサ(5)、及びバイアス抵抗
(6)で定まる放電時定数は非常に大となってしまう。
従って、強大な外来光が期間t1だけ生じた後でも、カッ
プリングコンデンサ(5)の充電電荷が瞬時に放電され
ない為、カップリングコンデンサ(5)の充電電荷が放
電されるまでの長い期間、出力トランジスタ(4)から
LED(2)の発光に応答した十分な出力電圧が得られ
ず、光検出器が誤動作してしまう問題点があった。
そこで、本発明は、外来光が生じても、カップリングコ
ンデンサ(5)の充電電荷を瞬時に放電可能な光検出器
を提供することを目的とする。
(ニ)課題を解決するための手段 本発明は、前記問題点を解決する為に成されたものであ
り、第1電源と第2電源との間に接続され、発光ダイオ
ードの出力によって動作する受光ダイオードと、前記第
1電源と前記第2電源との間に接続され、前記受光ダイ
オードの出力を増幅する出力トランジスタと、前記受光
ダイオードの出力と前記出力トランジスタの入力との間
を交流接続擦るカップリングコンデンサと、前記第1電
源と前記第2電源との間に前記受光ダイオードの出力と
直列接続され、前記出力トランジスタをバイアスするバ
イアス抵抗と、を備えた光検出器において、前記受光ダ
イオードの出力を検出し且つ応答する検出回路と、基準
出力と前記検出回路の検出出力とが印加される比較回路
と、前記カップリングコンデンサの放電経路を形成し、
前記比較回路の比較出力によって動作する放電トランジ
スタと、を備え、前記受光ダイオードが大なる外来光を
受光した後、前記カップリングコンデンサの充電電荷を
瞬時に放電することを特徴とする。
(ホ)作用 本発明によれば、(ニ)項に示す様に、カップリングコ
ンデンサの放電経路を形成し且つ比較回路の比較出力に
よって動作する放電トランジスタを設けた為、強大な外
来光が何らかの原因によって所定期間発生した場合で
も、カップリングコンデンサの充電電荷は瞬時に放電さ
れる。
(ヘ)実施例 本発明の詳細を図面に従って具体的に説明する。
第1図は本発明の光検出器を示す回路図、第3図のACは
各々第1図のAC点の波形を示す波形図である。尚、第1
図において、第2図と同一素子には同一符号を付すもの
とする。
第1図において、検出抵抗(8)及び交流除去コンデン
サ(9)は検出回路を構成し、バイアス抵抗(6)と検
出抵抗(8)との分圧点には受光ダイオード(3)のア
ノード電流に比例した電圧が発生し、該電圧は交流除去
コンデンサ(9)によって交流成分を除去される。即
ち、交流除去コンデンサ(9)の出力は、受光ダイオー
ド(3)のアノード電流の変化状態を示し、後述の比較
電圧VCPとなる。抵抗(10)(11)は電源Vccとアースと
の間に直列接続され、抵抗(10)(11)の分圧点には基
準電圧VREFが発生する。比較回路(12)において、反転
入力(−)端子には基準電圧VREFが印加され、非反転入
力(+)端子には比較電圧VCPが印加される。尚、抵抗
(10)(11)の抵抗値は、強大な外来光が発生した時に
VCP>VREFを満足する値に設定されている。抵抗(13)
と放電トランジスタ(14)のコレクタ・エミッタ路はカ
ップリングコンデンサ(5)の一端とアースとの間に接
続され、放電トランジスタ(15)のコレクタ・エミッタ
路はカップリングコンデンサ(5)の他端とアースとの
間に接続され、即ち、抵抗(13)及び放電トランジスタ
(14)(15)はカップリングコンデンサ(5)の放電経
路を形成する。放電トランジスタ(14)(15)は強大な
外来光が発生した時の比較回路(12)の比較出力によっ
て動作する。尚、以上の様に構成された第1図回路を動
作させる為、例えば、カップリングコンデンサ(5)の
容量は6800pF,交流除去コンデンサ(9)の容量は10pF,
バイアス抵抗(6)の抵抗値は1.5kΩ,検出抵抗(8)
の抵抗値は100Ω程度に設定されているものとする。
外来光が発生しない通常状態の場合、LED駆動回路
(1)から第3図Aのパルス状の駆動電流が発生する
と、LED(2)がパルス発生期間t0毎に発光し、受光ダ
イオード(3)がパルス発生期間t0毎に導通し、受光ダ
イオード(3)から第3図Cの制御電流が出力される。
該制御電流がバイアス抵抗(6)に供給されると、バイ
アス抵抗(6)の一端には該制御電流に比例した電圧が
得られる。パルス発生期間t0において、制御電流が振幅
W1(出力トランジスタ(4)が導通する振幅)で交流的
に変動する為、出力トランジスタ(4)がカップリング
コンデンサ(5)を介して導通し、出力トランジスタ
(4)のコレクタから出力電圧が得られる。即ち、LED
(2)がパルス的に発光すると、出力トランジスタ
(4)からLED(2)の発光に応じたパルス的な出力電
圧が得られることになる。一方、バイアス抵抗(6)と
検出抵抗(8)との分圧点には制御電流に比例した電圧
が得られ、該電圧が交流除去コンデンサ(9)によって
交流成分を除去され、この結果比較電圧VCPが得られる
が、VCP<VPEFの為、放電トランジスタ(14)(15)は
比較回路(12)の出力(例えば0V)によって導通するこ
とはない。従って、第1図回路は第2図回路と同様に動
作することになる。
期間t1において、白抜矢印で示す強大な外来光が何らか
の原因によって発生すると、制御電流が急激に増大し、
バイアス抵抗(6)の両端電圧も急激に増大し、カップ
リングコンデンサ(5)にはバイアス抵抗(6)及び検
出抵抗(8)の両端電圧に応じた電荷が充電されてしま
う。即ち、期間t1内の期間t0において、LED(2)の発
光に伴って受光ダイオード(3)が導通しても、受光ダ
イオード(3)を流れる制御電流の交流成分W2は通常状
態のW1に比べて制限され、W2<W1となってしまう(W2は
出力トランジスタ(4)が導通しない振幅)。この為、
受光ダイオード(3)が導通しても、出力トランジスタ
(4)がこの時の制御電流の交流成分によっては導通せ
ず、即ち、LED(2)が発光しても、出力トランジスタ
(4)から出力電圧が得られなくなる。一方、強大な外
来光が発生すると、比較電圧VCPが増大してVCP>VREFと
なる為、放電トランジスタ(14)(15)が比較回路(1
2)の出力(例えば1ボルト)によって導通し、カップ
リングコンデンサ(5)の充電電荷を放電するための放
電経路が形成される。従って、外来光が発生しなくなる
と、カップリングコンデンサ(5)の充電電荷は、抵抗
(13)及び放電トランジスタ(14)(15)のコレクタ・
エミッタ路を介して瞬時に放電され、出力トランジスタ
(4)からLED(2)の発光に応じたパルス的な出力電
圧が得られることになる。尚、カップリングコンデンサ
(5)の充電電荷を放電するための放電経路において、
放電トランジスタ(15)のベース・エミッタ間が逆バイ
アスとなるが、放電トランジスタ(15)が導通している
為、放電トランジスタ(15)のベース・エミッタ間の内
部抵抗が無視できる程度(数+Ω)となり、これより、
放電時定数は従来に比べて十分に小となる。
以上より、強大な外来光が何らかの原因によって発生し
た後、カップリングコンデンサ(5)の充電電荷が瞬時
に放電される為、LED(2)の発光に応答した出力トラ
ンジスタ(4)の出力電圧が瞬時に得られる様になり、
これより、光検出器の誤動作が防止されることになる。
(ト)発明の効果 本発明によれば、大なる外来光が何らかの原因によって
発生した後、カップリングコンデンサの充電電荷が瞬時
に放電される為、発光ダイオードの発光に応答した出力
トランジスタの出力電圧が瞬時に得られる様になり、こ
れより、光検出器の誤動作を防止できる利点が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明回路を示す回路図、第2図は従来回路を
示す回路図、第3図は第1図及び第2図の各部波形を示
す波形図である。 (2)……LED、(3)……受光ダイオード、(4)…
…出力トランジスタ、(5)……カップリングコンデン
サ、(6)……バイアス抵抗、(8)……検出抵抗、
(12)……比較回路、(14)(15)……放電トランジス
タ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1電源と第2電源との間に接続され、発
    光ダイオードの出力によって動作する受光ダイオード
    と、前記第1電源と前記第2電源との間に接続され、前
    記受光ダイオードの出力を増幅する出力トランジスタ
    と、前記受光ダイオードの出力と前記出力トランジスタ
    の入力との間を交流接続するカップリングコンデンサ
    と、前記第1電源と前記第2電源との間に前記受光ダイ
    オードの出力と直列接続され、前記出力トランジスタを
    バイアスするバイアス抵抗と、を備えた光検出器におい
    て、 前記受光ダイオードの出力を検出し且つ応答する検出回
    路と、 基準出力と前記検出回路の検出出力とが印加される比較
    回路と、 前記カップリングコンデンサの放電経路を形成し、前記
    比較回路の比較出力によって動作する放電トランジスタ
    と、を備え、 前記受光ダイオードが大なる外来光を受光した後、前記
    カップリングコンデンサの充電電荷を瞬時に放電するこ
    とを特徴とする光検出器。
  2. 【請求項2】大なる外来光は、受光ダイオードが発光ダ
    イオードの出力を受光しても出力トランジスタが動作し
    ないレベルであることを特徴とする請求項(1)記載の
    光検出器。
  3. 【請求項3】大なる外来光が発生した時、検出回路の検
    出出力は基準出力より大となり、放電トランジスタは比
    較回路の比較出力によって動作することを特徴とする請
    求項(2)記載の光検出器。
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KR100825411B1 (ko) * 2006-12-27 2008-04-29 한양대학교 산학협력단 주변광 감지 회로 및 이를 갖는 평판 표시 장치
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