JPH1065207A - フォトカプラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のフォトカプラであると、実際の動作状
況を必ずしも正確に確認することができないという問題
があった。 【解決手段】 ケーシング１１内に、光結合用ＬＥＤ１
２と、フォトトランジスタ１３とを具備するフォトカプ
ラ１０において、フォトトランジスタ１３には、このフ
ォトトランジスタ１３により受光がなされたときに発光
する出力動作表示用ＬＥＤ１４が設けられ、ケーシング
１１には、出力動作表示用ＬＥＤ１４の発光による光を
外部から視認可能とするための表示窓が設けられてい
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、フォトカプラに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電気的に絶縁された２つの電
気回路を光により結合する素子は、フォトカプラとして
知られている。このようなフォトカプラは、電位差のあ
る２つの回路の結合、あるいは、信号の１方向通過系、
等として利用されている。

【０００３】このようなフォトカプラが動作状態にある
か否かを確認するために、従来は、フォトカプラの出力
側回路に発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）を外
付けすることが行われていた。ところが、このようにＬ
ＥＤを外付けしたのでは、回路の小型化・軽量化が図り
づらいという問題があり、また、回路の簡易化・高集積
化が困難であるという問題もあった。

【０００４】そこで、動作確認用のＬＥＤを内部に組み
込んだフォトカプラが、実開平２−７５７５５号公報に
おいて提案されている。

【０００５】図８は、上記公報記載のフォトカプラを示
す図である。図において、フォトカプラ１は、ケーシン
グ２内に光結合用ＬＥＤ３、フォトトランジスタ４を備
えている。さらに、フォトカプラ１は、ケーシング２内
において、光結合用ＬＥＤ３と直列に、表示用ＬＥＤ５
を備えており、この表示用ＬＥＤ５は、ケーシング２に
開けられた表示窓を通して外部から視認可能とされてい
る。

【０００６】上記フォトカプラ１においては、入力信号
（Ｖin）が入力された場合、光結合用ＬＥＤ３および表
示用ＬＥＤ５が発光する。そして、光結合用ＬＥＤ３か
らの光をフォトトランジスタ４が受光することにより、
出力側に出力信号（Ｖout）が誘起される。また、表示
用ＬＥＤ５の発光を表示窓を通して外部から視認するこ
とにより、フォトカプラ１が動作状態（ＯＮ状態）にあ
ることを確認することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフォトカプラ１であると、フォトトランジスタ４の
破損時などのように、出力側に異常が発生した場合にお
いても、入力側が正常である限り、フォトカプラ１があ
たかも正常に動作がなされているような表示を、表示用
ＬＥＤ５が行ってしまうという問題点があった。すなわ
ち、上記従来のフォトカプラ１では、実際の動作状況を
必ずしも正確に確認することができない。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、回路の小型化・軽量化・簡易化・高集積化をなし得
ることはもちろんのこと、加えて、実際の動作状況の確
認を確実に行い得るフォトカプラを提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のフォトカ
プラにおいては、ケーシング内に、入力信号が印加され
たときに発光する光結合用発光手段と、該光結合用発光
手段の発光による光を受光して電気信号に変換する光結
合用受光手段とを具備するフォトカプラにおいて、前記
光結合用受光手段には、この光結合用受光手段により受
光がなされたときに発光する出力動作表示用発光手段が
設けられ、前記ケーシングには、前記出力動作表示用発
光手段の発光による光を外部から視認可能とするための
表示窓が設けられていることを特徴としている。請求項
２記載のフォトカプラにおいては、請求項１記載のフォ
トカプラにおいて、前記ケーシング内には、前記光結合
用発光手段、前記光結合用受光手段、および、前記出力
動作表示用発光手段の組が複数設けられ、前記ケーシン
グには、各々の前記出力動作表示用発光手段に対応し
て、それぞれ表示窓が設けられていることを特徴として
いる。請求項３記載のフォトカプラにおいては、請求項
１または２記載のフォトカプラにおいて、前記光結合用
受光手段には、該光結合用受光手段の出力感度を制御す
るための出力制御端子が設けられていることを特徴とし
ている。請求項４記載のフォトカプラにおいては、請求
項１または２記載のフォトカプラにおいて、前記光結合
用受光手段が、光導電素子であることを特徴としてい
る。

【００１０】請求項１記載の発明によると、フォトカプ
ラの動作時には、光結合用発光手段が発光する。この発
光による光を光結合用受光手段が受光することにより、
出力信号が誘起される。出力信号が誘起された場合に
は、出力動作表示用発光手段が発光する。この出力動作
表示用発光手段の発光による光は、外部から表示窓を介
して視認することができ、フォトカプラの動作状態の確
認がなされる。一方、フォトカプラの非動作時、あるい
は、回路部品に故障が発生した場合には、出力動作表示
用発光手段が発光することはなく、フォトカプラが動作
状態にないことの確認がなされる。この場合、入力側お
よび出力側のいずれの回路部品に故障が発生しても、出
力動作表示用発光手段は、発光しないため、出力動作表
示用発光手段は、実際の動作状況を確実に反映すること
になる。請求項２記載の発明によると、ケーシング内に
は、複数の光結合用発光手段、光結合用受光手段、およ
び、出力動作表示用発光手段の組が設けられている。よ
って、実際の動作状況の確認を確実に行うことができる
ことに加えて、一層の回路の小型化・軽量化・簡易化・
高集積化が達成される。請求項３記載の発明によると、
光結合用受光手段には、光結合用受光手段の出力感度を
制御するための出力制御端子を設けている。したがっ
て、フォトカプラの動作制御が、入力信号だけでなく、
出力制御端子への制御信号によっても、付加的に行うこ
とが可能とされる。請求項４記載の発明によると、光結
合用受光手段が光導電素子であることにより、フォトカ
プラの動作制御が、入力信号だけでなく、光導電素子の
感度調節によっても、付加的に行うことが可能とされ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。

【００１２】〔第１実施形態〕図１および図２は、本発
明のフォトカプラの第１実施形態を示すもので、図にお
いて、フォトカプラ１０は、ケーシング１１、光結合用
ＬＥＤ（光結合用発光手段）１２、フォトトランジスタ
（光結合用受光手段）１３、出力動作表示用ＬＥＤ（出
力動作表示用発光手段）１４、等を備えて構成されてい
る。

【００１３】ケーシング１１は、内部に、光結合用ＬＥ
Ｄ１２、フォトトランジスタ１３、出力動作表示用ＬＥ
Ｄ１４を備えており、端子１５、１６、１７、１８を備
えた４端子素子とされている。また、ケーシング１１に
は、出力動作表示用ＬＥＤ１４の発光による光を外部か
ら視認可能とするための表示窓１１ａ（図２に図示）が
形成されている。

【００１４】光結合用ＬＥＤ１２は、ケーシング１１内
において、正側（＋側）入力端子１５、および、負側
（−側）入力端子１６間に接続されている。そして、入
力信号が印加されたときには、ケーシング内において発
光する。

【００１５】フォトトランジスタ１３は、ケーシング１
１内において、正側（＋側）出力端子１７、および、負
側（−側）出力端子１８間に接続されている。そして、
光結合用ＬＥＤ１２の発光による光を受光したときに
は、電気信号（出力信号）を誘起する。

【００１６】出力動作表示用ＬＥＤ１４は、ケーシング
１１内において、フォトトランジスタ１３に対して、図
示の向きに直列に接続されている。そして、光結合用Ｌ
ＥＤ１２により受光がなされたときには、発光すること
になる。この発光は、ケーシング１１に形成された表示
窓１１ａを通して外部から視認可能であることは、前述
の通りである。

【００１７】次に、上記構成を有するフォトカプラ１０
の動作について説明する。

【００１８】フォトカプラ１０の動作時（ＯＮ時）に
は、光結合用ＬＥＤ１２が発光する。この発光による光
をフォトトランジスタ１３が受光することにより、出力
信号が誘起される。よって、入力側回路、および、出力
側回路の結合が達成される。これとともに、出力信号が
誘起された場合には、出力動作表示用ＬＥＤ１４が発光
する。この出力動作表示用ＬＥＤ１４の発光による光
は、外部から表示窓１１ａを介して視認することがで
き、フォトカプラ１０の動作状態の確認がなされる。

【００１９】一方、フォトカプラの非動作時（ＯＦＦ
時）、あるいは、回路部品に故障が発生した場合には、
出力動作表示用ＬＥＤ１４が発光することはなく、フォ
トカプラ１０が動作状態にないことの確認がなされる。
この場合、入力側および出力側のいずれの回路部品に故
障が発生しても、出力動作表示用ＬＥＤ１４は、発光し
ないため、出力動作表示用ＬＥＤ１４は、実際の動作状
況を確実に反映することになる。

【００２０】上記のように、フォトカプラ１０によれ
ば、実際の動作状況の確認を確実に行うことができると
いう効果がある。この場合、出力動作表示用ＬＥＤ１４
をケーシング１１内に備えることにより、回路の小型化
・軽量化・簡易化・高集積化を達成できることは明らか
である。また、部品点数を極力少なくできることから、
保守性を向上させることができる。

【００２１】〔第２実施形態〕図３は、本発明のフォト
カプラの第２実施形態を示すものである。本実施形態
が、上記第１実施形態と相違するのは、 パッケージ１１内に備えられている光結合用ＬＥＤ
（光結合用発光手段）１２、フォトトランジスタ（光結
合用受光手段）１３、出力動作表示用ＬＥＤ（出力動作
表示用発光手段）１４の組が、４組であること、 表示窓１１ａの数が４個であること、 １６端子素子とされていること、のみであり、他は同
様の構成とされている。本実施形態において、上記第１
実施形態と同様の部材には、同一符号を付し、その説明
を省略する。

【００２２】本実施形態のフォトカプラ２０において
は、光結合用ＬＥＤ１２、フォトトランジスタ１３、出
力動作表示用ＬＥＤ１４の組が、４組設けられており、
各組における回路構成は、第１実施形態と同一であり、
各組は、ケーシング１１内において電気的・光学的に絶
縁（あるいは、隔離）されている。これに対応して、表
示窓１１ａの数は４個設けられており、端子は１６端子
とされている。

【００２３】本実施形態においては、光結合用ＬＥＤ１
２、フォトトランジスタ１３、出力動作表示用ＬＥＤ１
４の組数は、４組であるが、本発明は、これに限定され
るものではなく、任意の組数とすることができる。

【００２４】本実施形態においては、上記第１実施形態
と同様の作用効果を奏することができる。加えて、ケー
シング１１内に、複数の光結合用ＬＥＤ１２、フォトト
ランジスタ１３、および、出力動作表示用ＬＥＤ１４の
組を設けていることにより、一層の回路の小型化・軽量
化・簡易化・高集積化を達成することができる。

【００２５】〔第３実施形態〕図４は、本発明のフォト
カプラの第３実施形態を示すものである。本実施形態
が、上記第１実施形態と相違するのは、フォトトランジ
スタ（光結合用受光手段）１３には、このフォトトラン
ジスタ１３の出力感度を制御するための出力制御端子３
１が設けられていることのみであり、他は同様の構成と
されている。本実施形態において、上記第１実施形態と
同様の部材には、同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００２６】本実施形態においては、フォトトランジス
タ１３には、出力制御端子３１が設けられている。そし
て、この出力制御端子３１には、スイッチ３２が接続さ
れており、スイッチ３２は、＋Ｖまたは−Ｖの線電圧を
切替により選択可能とされている。

【００２７】本実施形態においては、フォトカプラ３０
の動作制御を、入力信号だけでなく、スイッチ３２の切
替による出力制御端子３１への制御信号によっても、付
加的に行うことが可能とされる。すなわち、通常の入力
信号にフォトカプラ３０の動作制御に加えて、スイッチ
３２の切替によりフォトカプラ３０を強制的にＯＮにし
たり、あるいは、ＯＦＦにしたりすることができる。

【００２８】本実施形態においては、上記第１実施形態
と同様の作用効果を奏することができる。加えて、出力
制御端子３１への制御信号によって、フォトカプラ３０
の動作制御を付加的に行うことができ、より一層の回路
の簡易化を図ることができる。また、操作性を高めるこ
とができる。

【００２９】また、出力制御端子３１への制御信号の印
加方法は、図４の方法に限るものではなく、図５に示す
ような方法とすることもできる。すなわち、図５におい
ては、出力制御端子３１に対しては、可変抵抗３３を介
することにより制御信号が印加されている。このように
することで、フォトトランジスタ１３のＯＮ／ＯＦＦ制
御だけでなく、さらに精密にフォトトランジスタ１３の
感度調節を行うことができる。

【００３０】また、出力制御端子３１への制御信号の印
加方法は、上記方法に限るものではなく、他の任意の方
法とすることができる。

【００３１】〔第４実施形態〕図６は、本発明のフォト
カプラの第４実施形態を示すものである。本実施形態
が、上記第１実施形態と相違するのは、光結合用受光手
段として、フォトトランジスタ１３に代えて、光導電素
子４１が使用されていることのみであり、他は同様の構
成とされている。本実施形態において、上記第１実施形
態と同様の部材には、同一符号を付し、その説明を省略
する。

【００３２】本実施形態においては、光結合用受光手段
として、光導電素子４１が使用されている。よって、フ
ォトカプラ４０の動作制御が、入力信号だけでなく、光
導電素子４１の抵抗の感度調節によっても、付加的に行
うことが可能とされている。すなわち、通常の入力信号
にフォトカプラ４０の動作制御に加えて、光導電素子４
１の抵抗の感度調節によりフォトカプラ４０の動作状況
を調節することができる。

【００３３】本実施形態においては、上記第１実施形態
と同様の作用効果を奏することができる。加えて、光導
電素子４１の感度を調節することによって、フォトカプ
ラ４０の動作制御を付加的に行うことができ、より一層
の回路の簡易化を図ることができる。また、操作性を高
めることができる。

【００３４】〔第５実施形態〕図７は、本発明のフォト
カプラの第５実施形態を示すものである。本実施形態
が、上記第１実施形態と相違するのは、出力側に出力制
御回路５１が設けられている点のみであり、他は同様の
構成とされている。本実施形態において、上記第１実施
形態と同様の部材には、同一符号を付し、その説明を省
略する。

【００３５】本実施形態においては、出力側には、出力
制御回路５１が設けられている。この実施形態は、端子
１７、１８を大電流制御回路、あるいは、極微小電流制
御回路等のように、入力側との電流レベルの差が大きい
ときに好適である。この場合、出力制御回路５１には、
フォトカプラ５０を強制的にＯＮ／ＯＦＦするための出
力制御端子５２を設けておくことが好ましい。

【００３６】本実施形態においては、上記第１実施形態
と同様の作用効果を奏することができる。加えて、大電
流制御回路、あるいは、極微小電流制御回路の制御にフ
ォトカプラ５０を利用することができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明のフォトカプラによれば、以下の
効果を奏する。請求項１記載のフォトカプラによれば、
光結合用受光手段には、この光結合用受光手段により受
光がなされたときに発光する出力動作表示用発光手段が
設けられており、ケーシングには、出力動作表示用発光
手段の発光による光を外部から視認可能とするための表
示窓が設けられているので、実際の動作状況の確認を確
実に行うことができる。この場合、出力動作表示用発光
手段をケーシング内に備えることにより、回路の小型化
・軽量化・簡易化・高集積化を達成できることは明らか
である。また、保守性を向上させることができる。請求
項２記載のフォトカプラによれば、ケーシング内に、複
数の光結合用発光手段、光結合用受光手段、および、出
力動作表示用発光手段の組を設けていることにより、実
際の動作状況の確認を確実に行うことができることに加
えて、一層の回路の小型化・軽量化・簡易化・高集積化
を達成することができる。請求項３記載のフォトカプラ
によれば、光結合用受光手段に、光結合用受光手段の出
力感度を制御するための出力制御端子を設けていること
により、出力制御端子への制御信号によって、フォトカ
プラの動作制御を付加的に行うことができ、より一層の
回路の簡易化を図ることができる。請求項４記載のフォ
トカプラによれば、光結合用受光手段が光導電素子であ
ることにより、光導電素子の感度を調節することによっ
て、フォトカプラの動作制御を付加的に行うことがで
き、より一層の回路の簡易化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のフォトカプラの第１実施形態を示す
回路図である。

【図２】 図１に示すフォトカプラの斜視図である。

【図３】 本発明のフォトカプラの第２実施形態を示す
斜視図である。

【図４】 本発明のフォトカプラの第３実施形態を示す
回路図である。

【図５】 図４に示すフォトカプラの変形形態を示す回
路図である。

【図６】 本発明のフォトカプラの第４実施形態を示す
回路図である。

【図７】 本発明のフォトカプラの第５実施形態を示す
回路図である。

【図８】 従来のフォトカプラの一例を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

１０ フォトカプラ １１ ケーシング １１ａ 表示窓 １２ 光結合用ＬＥＤ（光結合用発光手段） １３ フォトトランジスタ（光結合用受光手段） １４ 出力動作表示用ＬＥＤ（出力動作表示用発光手
段） ２０ フォトカプラ ３０ フォトカプラ ３１ 出力制御端子 ４０ フォトカプラ ４１ 光導電素子 ５０ フォトカプラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内に、入力信号が印加された
   ときに発光する光結合用発光手段と、該光結合用発光手
   段の発光による光を受光して電気信号に変換する光結合
   用受光手段とを具備するフォトカプラにおいて、 前記光結合用受光手段には、この光結合用受光手段によ
   り受光がなされたときに発光する出力動作表示用発光手
   段が設けられ、 前記ケーシングには、前記出力動作表示用発光手段の発
   光による光を外部から視認可能とするための表示窓が設
   けられていることを特徴とするフォトカプラ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のフォトカプラにおいて、 前記ケーシング内には、前記光結合用発光手段、前記光
   結合用受光手段、および、前記出力動作表示用発光手段
   の組が複数設けられ、 前記ケーシングには、各々の前記出力動作表示用発光手
   段に対応して、それぞれ表示窓が設けられていることを
   特徴とするフォトカプラ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のフォトカプラに
   おいて、 前記光結合用受光手段には、該光結合用受光手段の出力
   感度を制御するための出力制御端子が設けられているこ
   とを特徴とするフォトカプラ。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載のフォトカプラに
   おいて、 前記光結合用受光手段が、光導電素子であることを特徴
   とするフォトカプラ。