JPS60203825A - 光検知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は光検知器、特に視野内の物体の移動等による急
激な光量の変化を検出する装置（＝関する。

（従来技術とその欠点） ある視野内の物体の移動等Ｃ二よる光の急激な変化を検
知し、且つ緩慢な光の変化には応答しない光検出器が防
犯、防災装置及び移動物体の自動撮影（像）装置（１使
用できる。

この目的の為ζ：は一般にＣｄ８の如き光検出器、即ち
光の入射量（＝応答してその抵抗値の変化する感光抵抗
素子を使用する。例えば、第１図の如く電源＋Ｖと基準
電位（接地）間ｉ二Ｃｄ５１０と固定抵抗器１２の直列
回路を接続する。同様に、基準抵抗器１４と１６の直列
回路を＋Ｖと基準電位間に接続して、両方の抵抗分圧器
で一種のブリッジ回路を形成し１両接続点間の電位差を
高利得差動増幅器１８でめ、その出力をＬＥＤ又はブザ
ー等のインジケータ２０（二供給する。第１図の測りあ
っては、Ｃｄ５１０への入射光Ｌ（二よりその抵抗が変
化するので、監視する視野内の光量（＝応じて抵抗器１
４．１６の基準抵抗分圧器の分圧比を可変する必要があ
り、さもなければ太陽光又は室内の照明状態の変化（二
依り検出出力が生じるという欠点がある。

この第１図の如き１個のＣｄＳを用いる方式の欠点を防
止し、緩慢な光の変化（＝は応答しない光検出器として
特公昭５８−１６４５６号に開示し第２図に示すものが
提案されている。この第２図の従来例では、略特性のそ
ろった１対のＣｄＳ］、０．１３を使用して、前者（二
は監視光りを入射する。他方のＣｄＳ　１３　ｉ二はＬ
ＥＤＩ　５のみの光が入射するよう遮光筒又は容器内に
入れ所謂フォトカブラ構成としている。Ｃｄ８１０，１
３の接続点■の電圧変化を抵抗器２１及びコンデンサ２
３より成る遅延回路を介して演算増幅器より成る比較器
２５で抵抗分圧器１４．１６の分圧点［Ｆ］の基準電圧
Ｖｒｅｆと比較して、比較圧力で前述のＬＥＤＩ５を駆
動する。

定常状態では、ＣｄＳ　１０への入射光りと等しい光が
ＬＥＤＩ５からＣｄ５１３へ入射してＪ点電位は約Ｖ／
、２の一定値である。入射光りが遅延回路のＣＲ時定数
に比して十分緩慢に変化する場合（二は比較器２５の非
反転入力への電圧は５点電圧変化（二追従してＬＥＤＩ
５の光出力を入射光りに追従させるので、５点の電圧は
実質的に変化せず一定（Ｖ／２）である。よって、イン
ジケータ２０の表示も変化しない。但し、　Ｃｄ８１０
の視野に異常が発生（物体の急激な移動、火災発生等）
し、入射光りが急激に変化例えば増加すると、５点の電
圧が上昇する。比較器２５の非反転入力端子電圧は直ち
（二上昇できないので、ＬＥＤＩ　５の光出力も殆んど
変化しない。しかしＣＲ時定数で決まる一定時間後（二
はＬＥＤＩ５の光出力は入射光りと等しくなるので、５
点にはＣＲ時定数で決まる幅の正パルスが現われ、結合
コンデンサ１７を介して増幅器１９で増幅されインジケ
ータ２０に異常（赤色ＬＥＤ発光、警報発生、リードリ
レー駆動等）表示が行われる。入射光りが減少した場合
（二も同様（二動作するが、この場合（二は５点に負極
性のパルスが発生する。但し、この光検出回路は広範囲
の入射光（二応答でき、基準電圧も手動可変する必要は
ないが、特性のそろった１対のＣｄＳを必要とするとい
う欠点を有する。

（発明の目的） 従って、本発明の目的の１つは簡単な回路構成で手動調
整の不要な光検出器を提供することである。

本発明の他の目的は、１個のＣｄＳを用い、緩慢な入射
光の変化には応答せず、急激な光変化に応答する光検出
器を提供することである。

（発明の概要） 本発明の光検出器は１個の光検知素子（ＣｄＳ）の一端
を電圧源（二接続し、他端電圧を基準電圧（二参照した
積分器に入力し、積分出力で光検知素子の他端への電圧
又は光検知素子を流れる電流を制御する。これにより緩
慢な入射光の変化には応答せず、急激な変化の場合にの
み検知出力を発生する。唯１個のＣｄＳ等の光検知素子
を使用するのみであるので１回路が小型安価（二形成し
得る。

（実施例） 以下第３図乃至第５図を参照して本発明の詳細な説明す
る。第３図は本発明（二よる光検知器の第１実施例の簡
略回路図であり１図中従来回路と類似する回路素子（二
は同様参照符号を附している。

ＣｄＳ　１０は必要に応じてレンズ等の光学系を介して
被検知光りを受け、一端を正電源子■に、他端５点を抵
抗器２８、コンデンサ３０及び演算増幅器２６より成る
積分回路と結合コンデンサ１７を介して増幅器１９（−
接続している。積分回路の出力は抵抗器３２を介して５
点へ戻す。演算増幅器２６の反転入力端子は抵抗分圧器
１４．１６の分圧点Ｐへ抵抗器３４を介して接続する。

また、増幅器１９の出力（二はインジケータ２０を接続
している。

動作を説明すると、定常状態下では５点の電位が略Ｐ点
の基準電位と等しくなるように積分回路が積分出力を発
生する。抵抗器２８とコンデンサ３０とのＣＲ時定数よ
り十分緩慢に入射光りが変化する場合（二は、ＣｄＳ　
１０の抵抗変化により５点の電位が変化しようとするが
、積分回路がこの変化を直ちに積分してこの変化を打消
す極性の積分出力を出すので、５点の電位は実質的にＰ
点の基準電位（二維持される。よって、増幅器１９への
入力は０であって、インジケータ２０は定常表示を維持
する。しかし、入射光りが上述の積分回路のＣＲ時定数
より短時間の急激な変化（例えば増加）をした場合（二
は、５点の電位は上昇するが、積分出力はこれに追従し
て１点電圧をＰ点の基準電位に復帰させることができな
い。よって、ＣＲ時定数に対応する幅の正検知パルスが
５点に現われる。

これは結合コンデンｆ１７を介して増幅器１９で増幅さ
れるので、インジケータ２０により異常検知の表示がな
される。入射光りが急激に減少した場合（二ついても同
様である。この回路（二あっては唯１個の光検知素子を
使用するのみで、第２図の従来回路と同様に緩慢な入射
光の変化には応答せず、換言すると緩慢に変化する光ノ
イズ（二応答することなく、急激な変化のみ（＝応答す
る光検知器が得られることに注目されたい。

次に第４図は本発明による光検知器の他の実施例である
。第３図との差違は、演算増幅器２６の非反転入力端子
４２５点を抵抗器２８′とコンデンサ３０′より成る積
分回路又は低域通過フィルタを介して接続し、反転入力
端子（二基準分圧器の分圧点Ｐを接続する。演算増幅器
２６の出力は一端が接地されたエミッタ抵抗器３８を有
するトランジスタ３６のベースに印加し、そのコレクタ
を５点（二接続する。

動作を説明すると、定常状態では５点及び演算増幅器２
６の非反転入力端子電圧は略＃Ｐ点の基準電圧と同じに
なるように演算増幅器２６がトランジスタ３６のペース
電圧を定める。Ｃｄ５１０への入射光りが変化した場合
でも、その変化が抵抗器２８′とコンデンサ３０′の時
定数以下の緩慢な変化であれば、実質的に５点（−電圧
変化が生じないよう演算増幅器２６がトランジスタ３６
のベース電圧を制御する。しかし、入射光りの変化が急
激であれば、抵抗器２８′、コンデンサ３０′、演算増
幅器２６及びトランジスタ３６を含む負帰還路が応答で
きず、５点（１正又は負のパルス電圧が発生する。これ
が結合コンデンサ１７を介して増幅器１９で増幅され、
インジケータ２０に異常検知出力が表示される。

第５図は本発明（二よる光検知器の第３の実施例を示す
。この実施例では正負電源士■で動作する回路である。

そこで、演算増幅器２６の非反転入力端子は基準電位（
接地）（二接続する。抵抗器２８及びコンデンサ３０と
共に積分回路を構成する演算増幅器２６の出力は抵抗器
４２を介して帰還トランジスタ４０のエミッタ（二供給
し、そのコレクタは５点に接続され、ペース（二は基準
電圧Ｖｒｅｆが印加されている。抵抗器４２（二はＶｒ
ｅｆ　と積分回路の出力電圧の差に比例した電流が流れ
る。よって、定常状態ではトランジスタ４０のコレクタ
電流■ｏは■。Ｒ１０＝Ｖとなり、５点の電圧はＯボル
トである。ここでＲ□。はＣｄＳ　１０の抵抗である。

また、入射光りが緩慢に変化した場合（二も積分回路を
含む負帰還回路の作用により、積分出力、よってＩｃを
変化して異なるＲＩＯに対しても上式を満足して実質的
に５点の電圧な０ボルトに維持する。即ち、入射光りの
増加によりＲＩＧが減少すると、Ｊ点電位が上昇しよう
とし、抵抗器２８を介してコンデンサ３０に充電々流を
流すので、積分出力が低下して■。を増加する。次（二
、入射光りが急激に増加（減少）した場合には、５点の
電圧が急激に上昇（降下）するも、積分出力はこれに追
従し得ないので■。の増加（減少）が遅れ、５点に正（
負）パルスが現われて、直流結合増幅器１９′で増幅し
てインジケータ２０（二異常状態を表示する。

（発明の効果） 本発明の光検知器に依ると単一のＣｄＳの如き光検知素
子を使用するのみであるので、特性のそろった素子を使
用する必要がない。よって１回路構成が簡単且つ安価と
なり、しかもフォトカプラ等を使用する必要がないので
小型化ができ、また手動調整する箇所もない。更に、視
野内の緩慢な光の変化には応答せず急激な光変化のみ（
二応答する光検知器が得られる等種々の顕著な効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の光検知器の回路図。 第３図乃至第５図は本発明（二よる光検知器の実施例の
回路図を示す。 図中、１０は感光抵抗素子、１８．１９．２５．２６は
増幅器、２０はインジケータ、２８．２８’、　３０゜
３０′は時定数回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端を電圧源（＝接続した感光抵抗素子と、該感光抵抗
   素子の他端電圧を時定数をもって増幅して上記感光抵抗
   素子の他端へ帰還する帰還手段と、上記感光抵抗素子の
   他端に接続され上記感光抵抗素子への急激な入射光の変
   化に応答する負荷手段とを具え、上記帰還手段は上記感
   光抵抗素子の電流又は他端電圧を制御するよう（ニした
   光検知器。