JPH10275939A

JPH10275939A - 発光強度の制御回路

Info

Publication number: JPH10275939A
Application number: JP7998997A
Authority: JP
Inventors: Masashi Arai; 政至新井; Masaaki Nara; 正明奈良; Hiroki Seyama; 浩樹瀬山; Kanji Tanaka; 寛次田中
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1997-03-31
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】情報機器間の距離に応じて、発光量の大きさを
調整する。【解決手段】受光素子３の受光量に応じて、受光素子
３にで出力電流Ｉ１が流れ、出力電流Ｉ１は電流電圧変
換回路４で電圧Ｖ１に電流電圧変換される。電圧Ｖ１は
出力端子ＯＵＴを介して後段の回路に伝送される。ま
た、出力電圧Ｖ１はレベル検出回路７でそのピーク値が
検波される。レベル検出回路７の出力信号ａは駆動回路
９に印加され、駆動能力が変更される。駆動回路７は、
入力データｂに応じて「０」または「１」の出力信号ｃ
を発生し、出力信号ｃの大きさは出力信号ａに基づき調
整される。出力信号ｃはトランジスタ１で増幅され、ト
ランジスタ１のコレクタ電流によって発光素子２が発光
・非発光する。ピーク値が高いとき発光量は低くなり、
ピーク値が低いとき発光量は低くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光を媒体とする双
方向通信手段に用いて好適な発光強度の制御回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば赤外線等の光を媒体とし
て、情報機器の間で双方向通信を行うシステムが知られ
ている。このような情報機器のデータ送信側では、光送
信回路側でデータの「１」または「０」に応じて発光素
子を発光させ、受信側では伝達された光を受光素子で受
光し、受光素子の出力信号に応じてデータに変換してい
る。このようなシステムのうちデータ送信側では、図５
のような発光回路を用いて、「１」及び「０」に対応し
たデータに基づいて発光素子を発光させていた。図５は
従来の発光回路を示す回路図である。

【０００３】図５において、送信すべきデータ「１」ま
たは「０」に応じた入力信号が入力端子ＩＮを介してト
ランジスタ１のベースに印加され、入力信号に応じてト
ランジスタ１がオンまたはオフする。トランジスタ１が
オンすると、発光素子２にトランジスタ１のコレクタ電
流が流れ、発光素子２が発光する。また、トランジスタ
１がオフすると、発光素子２には電流が流れないので、
発光素子２は発光しない。このようにして、「１」また
は「０」に応じて発光素子２が発光または非発光し、送
信データの伝達が行われる。

【０００４】ところで、発光素子２の発光量、即ち発光
パワーは、発光素子２に流れる電流の大きさで定まる。
電源電圧をＶｃｃとし、トランジスタ１のコレクタ−エ
ミッタ間飽和電圧をＶｃｅ（ｓａｔ）とし、発光素子２
の順方向電圧をＶＤとし、抵抗Ｒの抵抗値をＲとする
と、発光素子２に流れる電流Ｉは、Ｉ＝｛Ｖｃｃ−（Ｖ
Ｄ＋Ｖｃｅ（ｓａｔ））｝／Ｒ・・・（１）となる。よ
って、発光素子２の発光パワーは、抵抗３の抵抗値に応
じて、設定することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような光を媒体と
した双方向通信手段は、携帯型情報機器でも使用され
る。一般に携帯型情報機器は、電池駆動のため、消費電
力が問題となり、消費電力の少ない携帯型情報機器を提
供することが望まれている。しかし、図５のような発光
回路において、情報機器間の距離が遠くても送信できよ
うに、常に固定の強いパワーで発光素子１を発光させて
いるので、情報機器間が近距離のときなど発光パワーが
大きくする必要がない場合、無駄な消費電流が多くなる
という問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、発光素子の強
度を制御する発光強度の制御回路であって、受光素子の
受光量に応じて出力信号を発生する光検出回路と、該光
検出回路の出力信号のレベルを検出するレベル検出回路
と、該レベル検出回路の出力信号により駆動能力が設定
されるとともに、送信すべきデータに応じて前記発光素
子を駆動する駆動回路と、から成ることを特徴とする。

【０００７】また、前記光検出回路の出力信号のレベル
が、高いとき前記駆動回路の駆動能力を低くし、低いと
き駆動能力を高めることを特徴とする。さらに、前記光
検出回路と前記レベル検出回路との間に挿入され、前記
レベル検出回路の出力信号により可変量が設定されるレ
ベル可変回路と、を備えることを特徴とする。

【０００８】本発明において、受光量に応じた光検出回
路の出力信号から、その出力信号のレベルを検出し、検
出されたレベルに応じて駆動回路の駆動能力が変更され
る。検出されたレベルが高いとき駆動能力は低くなり、
検出されたレベルが低いとき駆動能力は高くなる。駆動
回路は、レベル検出回路の出力信号に応じて設定された
駆動能力で、かつ、送信すべきデータに応じて発光素子
を駆動する。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示す
図であり、３は伝送された光を受信する受信素子、４
は、受信素子３が負入力端子に接続された差動増幅回路
５と、差動増幅回路５の負入力端子及び出力端子の間に
接続された抵抗６とから成る電流電圧変換回路、７は電
流電圧変換回路４の出力電圧のピーク値を検出するレベ
ル検出回路、８はレベル検出回路７の出力信号を保持す
る保持回路、９は送信すべきデータに基づきトランジス
タ１を駆動し、保持回路８の出力信号に応じてトランジ
スタ１のベースに供給する出力電流を変化させる駆動回
路である。尚、図５の従来例と同一の回路については、
図５と同一の符号を付す。

【００１０】図１において、互いに通信を行う２つの機
器のうち、送信側の機器（図示せず）から受信側の機器
に、赤外線等の光を媒体としてデータが伝送され、デー
タが受光素子３に受信される。受信データが「１」のと
き、受信素子３に光が照射されて、受信素子３から出力
電流Ｉ１が発生し、受信データが「０」のとき、受信素
子３に光が照射されず、出力電流Ｉ１は発生しない。出
力電流Ｉ１は電流電圧変換回路４に供給されるが、電流
電圧変換回路４においては、差動増幅回路５が平衡状態
にあるので、差動増幅回路４の負入力端子には帰還信号
のみが印加される。その為、出力電流Ｉ１は抵抗６に供
給され、図２（イ）の実線のような出力電圧Ｖ１に電圧
変換される。そして、出力電圧Ｖ１は、出力端子ＯＵＴ
を介して、後段のデコーダー等の信号処理回路に伝送さ
れる。

【００１１】また、出力電圧Ｖ１はレベル検出回路７に
印加され、そのピーク値が検出される。ピーク値は受光
素子３に光が照射されたときのレベルであり、受信光の
強さにより出力電圧Ｖ１が変化する。つまり、互いに通
信を行う２つの機器の間の距離が遠い場合、受信光の強
さは弱くなり、出力電流Ｉ１の大きさは小さくなるの
で、出力電圧Ｖ１は図２（イ）の点線のように低くな
る。また、距離が近い場合には、受信光の強さが強く、
出力電圧Ｖ１は図２（イ）の一点鎖線のように高くな
る。

【００１２】その後、ピーク値に応じて出力信号ａがレ
ベル検出回路７から発生し、保持回路８に保持される。
保持された出力信号ａは駆動回路９に印加され、出力信
号ａにより駆動回路９の駆動能力が変更される。つま
り、駆動能力は、ピーク値が低いとき高くなり、ピーク
値が高いとき低くなる。一方、駆動回路９には、図２
（ロ）のような「１」及び「０」を示す入力データｂが
印加され、駆動回路９は入力データに基づいた出力信号
ｃをトランジスタ１のベースに供給する。入力データｂ
が「１」を示すとき、出力信号ｃがトランジスタ１のベ
ースに供給され、トランジスタ１がオンし、「０」のと
き、出力信号ｃが発生せず、トランジスタ１はオフす
る。トランジスタ１のオン・オフにより、コレクタ電流
は図２（ハ）のように変化し、コレクタ電流が発光素子
２に流れたり、流れなくなったりする。発光素子２はコ
レクタ電流の有無に応じて発光するため、発光素子２は
入力データｂにより発光状態または非発光状態になる。

【００１３】また、入力データｂが「１」の状態で、ト
ランジスタ１がオンしているとき、出力信号ｃはトラン
ジスタ１で増幅される。レベル検出回路７の出力信号ａ
に応じて駆動回路９の駆動能力が変わると、出力信号ｃ
の大きさが変わる。その為、トランジスタ１のゲインが
一定であるとすると、トランジスタ１のコレクタ電流も
変化する。即ち、図２（ハ）のように、駆動回路９の駆
動能力が高いときトランジスタ１のコレクタ電流は図２
（ハ）の点線のように大きくなり、駆動能力が低いとき
コレクタ電流は図２（ハ）の実線のように小さくなる。
その為、駆動回路９の駆動能力が高いとき発光素子２の
発光の強さは強くなり、駆動能力が低いとき発光の強さ
は弱くなる。

【００１４】よって、互いに通信を行う機器の間の距離
と発光素子２の発光量との関係を示すと図２（ニ）のよ
うになり、距離が遠いとき、受信される光の強さが弱い
ので、駆動回路９の駆動能力が強くなり、発光素子１か
らの光の強さは強くなる。また、距離が近いとき、受信
される光が強いので、駆動能力は弱くなり、発光の強さ
は弱くなる。

【００１５】尚、ＩｒＤＡの規格では、送信と受信とは
交互に行われる。その為、受信の際に検出されたレベル
検出回路７の出力信号を保持しておけば、送信時には受
信光の強度に適した駆動能力で送信できる。保持回路８
は、従来より良く知られた回路で構成され、コンデンサ
ーを用いたアナログ処理や、メモリーを用いたデジタル
処理で保持するようにしても良い。

【００１６】図３は、他の実施の形態を示す図であり、
図１と異なる点は、電流電圧変換回路４とレベル検出回
路７との間に可変利得増幅回路９を挿入するとともに、
レベル検出回路８の出力信号ａに応じて可変利得増幅回
路９のゲインを変更するゲイン制御回路１０とを備える
点にある。図３において、図１と動作が異なる点を説明
する。電流電圧変換回路４の出力電圧Ｖ１は可変利得制
御回路１０で増幅され、可変利得増幅回路１０の出力信
号ｄのピーク値がレベル検出回路７で検出される。レベ
ル検出回路７の出力信号ａは、保持回路８だけでなく、
ゲイン制御回路１１にも印加される。ゲイン制御回路１
１は出力信号ａと基準値Ｖｒｅｆとを比較し、その差に
応じた出力信号ｅを可変利得増幅回路１０に印加する。
そして、出力信号ｅに応じて、可変利得増幅回路１０の
ゲインは変更される。よって、出力信号ｄのピーク値が
基準電圧Ｖｒｅｆより低いと、可変利得増幅回路１０の
ゲインを高くし、ピーク値が基準電圧Ｖｒｅｆより高い
と、ゲインは低くなる。その為、可変利得増幅回路１０
の出力信号ｄのピーク値が基準電圧Ｖｒｅｆに等しくな
るように調整される。従って、レベルが安定した出力信
号ｄを出力端子ＯＵＴを介して後段の回路に伝送するこ
とができる。

【００１７】このような構成では、駆動回路の駆動能力
を制御するためのレベル検出回路と、出力端子ＯＵＴか
らの出力信号のレベルを調整するためのレベル検出回路
とが１つの回路で構成できるため、図３の回路構成を簡
単にすることができる。尚、図１及び図３において、構
成を変え、受光素子３に光が照射されないとき出力電圧
Ｖ１が電源電圧側の電圧になる構成にした場合、光が照
射され、その受光量に応じて出力電圧Ｖ１のボトム値が
変化するため、その場合にはレベル検出回路７はボトム
値を検出する回路にすることによって、発光素子２の発
光量が調整される。

【００１８】図４は、図１及び図３の駆動回路の具体回
路例を示す図であり、１１はベースにレベル検出回路７
の出力信号ａが印加されるトランジスタ、１２はトラン
ジスタ１１と差動接続されるトランジスタ、１３及び１
４はトランジスタ１１及び１２のベース間に接続された
抵抗、１５は定電流を発生する定電流源、１６は入力デ
ータｂに応じてオン・オフするスイッチ、１７はスイッ
チ１６を介した定電流源１５の出力電流を反転し、トラ
ンジスタ１１及び１２のエミッタに供給する電流ミラー
回路である。

【００１９】まず、「１」または「０」の入力データｂ
に応じて、スイッチ１６がオン・オフする。スイッチ１
６がオンするとき、定電流源１５の出力電流が電流ミラ
ー回路１７を介してトランジスタ１１及び１２に供給さ
れ、トランジスタ１１及び１２に分流される。トランジ
スタ１１のコレクタ電流はトランジスタ１に供給され、
その結果トランジスタ１のコレクタ電流が発光素子２に
流れ、発光素子２が発光する。逆に、スイッチ１６がオ
フすると、定電流源１５の出力電流が電流ミラー回路１
７に流れず、トランジスタ１１及び１２に供給されな
い。その結果、トランジスタ１１からコレクタ電流が発
生しないので、発光素子２は発光しない。このようにし
て、入力データに応じて、発光素子２が発光または非発
光を行う。

【００２０】また、レベル検出回路７の出力信号ａがト
ランジスタ１１のベースに印加され、トランジスタ１２
のベースに基準電圧Ｖｒが印加される。トランジスタ１
１及び１２は差動接続されるので、出力信号ａのレベル
に応じてトランジスタ１１及び１２のベース間電圧が変
わり、電流ミラー回路１７の出力電流からトランジスタ
１１及び１２への配分が変わる。つまり、出力信号ａ
が、基準電圧Ｖｒより高いと、トランジスタ１１のコレ
クタ電流はトランジスタ１２のコレクタ電流より少なく
なり、基準電圧Ｖｒより低いと、トランジスタ１１のコ
レクタ電流はトランジスタ１２のコレクタ電流より多
い。このように、出力信号ａのレベルの高くなるに従
い、トランジスタ１１のコレクタ電流ａが少なくなり、
トランジスタ１のコレクタ電流も少なくなるので、発光
素子２の発光量が少なくなる。

【００２１】尚、図３の回路では、トランジスタ１１及
び１２から成る差動回路の線形領域を利用して、トラン
ジスタ１のベースに供給される電流ｃの大きさを調整し
ている。図３のように抵抗１３及び１４を挿入すること
によって、線形領域を広げることができ、抵抗１３及び
１４に応じて発光素子２の発光量の変化を調整すること
ができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、受光量が小さいとき、
駆動回路の駆動能力は高くなり、発光量が大きくなり、
また、受光量が大きいとき、駆動能力は低くなり、発光
量が小さくなるので、情報機器間の距離に応じて発光量
が変化し、特に、距離が近いとき発光量が小さくなり、
消費電力を削減することができる。

【００２３】また、レベル検出回路の出力信号に応じて
光検出回路の出力信号レベルを調整するようにしたの
で、レベルの安定した出力信号を得ることができる。ま
た、発光量の調整と、出力信号の安定との、２つの目的
のためレベル検出回路を兼用することができるので、回
路構成を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図である。

【図２】図１の回路の各々の出力信号を示す特性図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態を示すブロック図である。

【図４】図１及び図３の駆動回路９の具体回路例を示す
回路図である。

【図５】従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

１トランジスタ２発光素子３受光素子４電流電圧変換回路５差動増幅器６帰還抵抗７レベル検出回路８保持回路９駆動回路１０可変利得増幅回路１１ゲイン制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中寛次大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光素子の強度を制御する発光強度の制
御回路であって、受光素子の受光量に応じて出力信号を発生する光検出回
路と、該光検出回路の出力信号のレベルを検出するレベル検出
回路と、該レベル検出回路の出力信号により駆動能力が設定され
るとともに、送信すべきデータに応じて前記発光素子を
駆動する駆動回路と、から成ることを特徴とする発光強
度の制御回路。
【請求項２】前記光検出回路の出力信号のレベルが、高
いとき前記駆動回路の駆動能力を低くし、低いとき駆動
能力を高めることを特徴とする請求項１記載の発光強度
の制御回路。
【請求項３】さらに、前記光検出回路と前記レベル検
出回路との間に挿入され、前記レベル検出回路の出力信
号により可変量が設定されるレベル可変回路と、を備え
ることを特徴とする請求項１記載の発光強度の制御回
路。
【請求項４】前記レベル検出回路の出力信号を保持
し、保持された信号を駆動回路に印加する保持回路を備
えることを特徴とする請求項１記載発光強度の制御回
路。