JPS63258113A - 光電検出回路 - Google Patents
光電検出回路Info
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- JPS63258113A JPS63258113A JP62092740A JP9274087A JPS63258113A JP S63258113 A JPS63258113 A JP S63258113A JP 62092740 A JP62092740 A JP 62092740A JP 9274087 A JP9274087 A JP 9274087A JP S63258113 A JPS63258113 A JP S63258113A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/14—Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/941—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated using an optical detector
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- G—PHYSICS
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
- G01J1/16—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors
- G01J1/18—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors using comparison with a reference electric value
- G01J2001/182—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors using comparison with a reference electric value with SH sample and hold circuits
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- G—PHYSICS
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J2001/4238—Pulsed light
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/44—Electric circuits
- G01J2001/444—Compensating; Calibrating, e.g. dark current, temperature drift, noise reduction or baseline correction; Adjusting
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/062—LED's
- G01N2201/0621—Supply
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、例えば、光電スイッチや光学式位置検出装置
等の様に検出のための空間を介して発光素子から放出さ
れる光を、受光素子で検出する光電検出回路に係り、特
に強い周囲の売上での誤動作を防止しつる光電検出回路
に関する。
等の様に検出のための空間を介して発光素子から放出さ
れる光を、受光素子で検出する光電検出回路に係り、特
に強い周囲の売上での誤動作を防止しつる光電検出回路
に関する。
(従来の技術)
光電スイッチや光学式位置検出装置は、発光素子と受光
素子を直接か又は、反射鏡や光ファイバー等を用いて間
接的に対向させて配置して、検出空間に光ビームを形成
する。この光ビームがさえぎられたことを検出し、遮断
信号や位置信号のように発光素子からの光ビームが受光
素子へ届がなかったことを表わす出力信号を得る様に構
成されている。
素子を直接か又は、反射鏡や光ファイバー等を用いて間
接的に対向させて配置して、検出空間に光ビームを形成
する。この光ビームがさえぎられたことを検出し、遮断
信号や位置信号のように発光素子からの光ビームが受光
素子へ届がなかったことを表わす出力信号を得る様に構
成されている。
このような装置は通常、光源の発光素子として可視及び
赤外発光ダイオードを用い、光線の検出には受光素子と
してフォトトランジスタやフォトダイオードを用いてい
る。
赤外発光ダイオードを用い、光線の検出には受光素子と
してフォトトランジスタやフォトダイオードを用いてい
る。
これらの装置の光電検出回路は、検出する開口空間を有
するため、光源から発する光だけではなく周囲の照明等
による光の影響を受ける。このような周囲光の影響を取
り除く方法は、従来より多くの提案がなされており、例
えば日本国特許公告公報昭61−25161号にはしき
い値制御型の光電検出回路が開示されている。
するため、光源から発する光だけではなく周囲の照明等
による光の影響を受ける。このような周囲光の影響を取
り除く方法は、従来より多くの提案がなされており、例
えば日本国特許公告公報昭61−25161号にはしき
い値制御型の光電検出回路が開示されている。
以下に上、記の従来例を図に基づいて説明する。
第3図は従来例を示す回路構成図、第4図は第3図の動
作を説明するための波形図である。
作を説明するための波形図である。
まず、構成を説明すると、第3図において、1は反転論
理回路、2はアナログコンパレータ回路(以下コンパレ
ータ回路とする)、OLは同期信号線、C2はコンデン
サ、LEDは発光素子、PTRは受光素子、Qはトラン
ジスタ、R3ないしR8は抵抗、Sはスイッチング回路
、Vccは電源ラインをそれぞれ示している。
理回路、2はアナログコンパレータ回路(以下コンパレ
ータ回路とする)、OLは同期信号線、C2はコンデン
サ、LEDは発光素子、PTRは受光素子、Qはトラン
ジスタ、R3ないしR8は抵抗、Sはスイッチング回路
、Vccは電源ラインをそれぞれ示している。
第3図は発光素子LEDと抵抗R3との直列回路の一方
が正極の電源ラインに、他方がNPN型バイポーラトラ
ンジスタQのコレクタに接続されている。このトランジ
スタQのベースには後述する反転論理回路1の出力側に
片方が接続されている抵抗R4のもう一方が接続され、
また、このベースは抵抗R5を介して接地されている。
が正極の電源ラインに、他方がNPN型バイポーラトラ
ンジスタQのコレクタに接続されている。このトランジ
スタQのベースには後述する反転論理回路1の出力側に
片方が接続されている抵抗R4のもう一方が接続され、
また、このベースは抵抗R5を介して接地されている。
このトランジスタQのエミッタは接地されており、上記
までの構成された回路は反転論理回路1の出力がハイレ
ベルになると発光素子LEDを発光駆動するようになっ
ている。
までの構成された回路は反転論理回路1の出力がハイレ
ベルになると発光素子LEDを発光駆動するようになっ
ている。
次に受光回路の構成を説明する。受光素子PTRはNP
N型バイポーラ・ホトトランジスタであり、このコレク
タが正極の電源ラインVccに接続され、光検出部であ
るベースは上述の発光素子LEDの発光光線を受光する
ように配置されている。
N型バイポーラ・ホトトランジスタであり、このコレク
タが正極の電源ラインVccに接続され、光検出部であ
るベースは上述の発光素子LEDの発光光線を受光する
ように配置されている。
この受光素子PTRのエミッタは抵抗R6を介して接地
されており、このエミッタと抵抗R6の接続点には抵抗
R7とスイッチング回路Sのそれぞれの一端が接続され
ている゛。この抵抗7のもう一端はコンパレータ回路2
の非反転入力(+)に接続されており、この非反転入力
端子(→−)は抵抗R8を介して接地されている。この
非反転入力端子(+)には発光索子PTRの受光量に応
じた値の信号が抵抗7と8で分圧されて供給される様に
なっている。
されており、このエミッタと抵抗R6の接続点には抵抗
R7とスイッチング回路Sのそれぞれの一端が接続され
ている゛。この抵抗7のもう一端はコンパレータ回路2
の非反転入力(+)に接続されており、この非反転入力
端子(→−)は抵抗R8を介して接地されている。この
非反転入力端子(+)には発光索子PTRの受光量に応
じた値の信号が抵抗7と8で分圧されて供給される様に
なっている。
一方、このコンパレータ回路2の反転入力(−)にはス
イッチング素子Sのもう一方とコンデンサC2の一方の
端子が接続されている。このスイッチング素子Sは、電
界効果トランジスタで構成されたアナログスイッチ等を
用いており、双方向に通電可能な第1.及び第2の端子
を有し、第3の端子にハイレベルの電圧が印加された状
態で第1と第2の端子間が最小インピーダンスとなるよ
うに構成されている。この第1の端子は前述の発光素子
PTRのエミッタに、第2の端子は上述のコンパレータ
回路2の反転入力(−)にそれぞれ接続されており、第
3の端子は前述の反転論理回路1の入力と共に同期信号
線Cしに接続されている。
イッチング素子Sのもう一方とコンデンサC2の一方の
端子が接続されている。このスイッチング素子Sは、電
界効果トランジスタで構成されたアナログスイッチ等を
用いており、双方向に通電可能な第1.及び第2の端子
を有し、第3の端子にハイレベルの電圧が印加された状
態で第1と第2の端子間が最小インピーダンスとなるよ
うに構成されている。この第1の端子は前述の発光素子
PTRのエミッタに、第2の端子は上述のコンパレータ
回路2の反転入力(−)にそれぞれ接続されており、第
3の端子は前述の反転論理回路1の入力と共に同期信号
線Cしに接続されている。
コンパレータ回路2の反転入力(−)は上述したコンデ
ンサC2を介して接地されているので、スイッチング素
子Sが閉成されている時の電圧を、スイッチング素子S
が閉成した時にコンデンサC2に保持するサンプル・ア
ンド・ホールド回路として働く様に構成されている。
ンサC2を介して接地されているので、スイッチング素
子Sが閉成されている時の電圧を、スイッチング素子S
が閉成した時にコンデンサC2に保持するサンプル・ア
ンド・ホールド回路として働く様に構成されている。
コンパレータ回路2は非反転入力(+)とサンプル・ア
ンド・ホールド回路を介している反転入力(−)とを比
較して、反転入力(−)に対して非反転入力(+)の電
圧が上まわる時ハイレベルを、下まわるときローレベル
の出力(ftQを出力する様になっている。
ンド・ホールド回路を介している反転入力(−)とを比
較して、反転入力(−)に対して非反転入力(+)の電
圧が上まわる時ハイレベルを、下まわるときローレベル
の出力(ftQを出力する様になっている。
次に動作を第3図に従って説明すると、同期信号線CL
には同図a)を示すように、一定した周期で一定した波
高値の正の矩形波パルスがクロックパルスとして入力さ
れている。このクロックパルスa)に基づいて、スイッ
チング回路Sと反転増幅器1は、同図t)の8に破線波
形で示すように、受光素子PTRの検出した信号をコン
パレータ回路2の反転入力(−)に供給し、同図C)に
示すように、発光素子LEDを矩形波パルス状に点滅す
る。今、発光素子LEDが発光した光信号C)が受光素
子PTHに到達可能に検出空間の状態であってこの空間
に例えば太陽光や電灯等の光が受光素子PTRに同図b
)に示す波形の周囲光強度b)が入射されている時、受
光素子PTRの同図d)に示す波形の強度の光を検出し
た検出信号(e)は、抵抗R7とR8で分圧されて同図
f)の八に実線波形で示すようにコンパレータ回路2の
非反転入力(+)に供給される。
には同図a)を示すように、一定した周期で一定した波
高値の正の矩形波パルスがクロックパルスとして入力さ
れている。このクロックパルスa)に基づいて、スイッ
チング回路Sと反転増幅器1は、同図t)の8に破線波
形で示すように、受光素子PTRの検出した信号をコン
パレータ回路2の反転入力(−)に供給し、同図C)に
示すように、発光素子LEDを矩形波パルス状に点滅す
る。今、発光素子LEDが発光した光信号C)が受光素
子PTHに到達可能に検出空間の状態であってこの空間
に例えば太陽光や電灯等の光が受光素子PTRに同図b
)に示す波形の周囲光強度b)が入射されている時、受
光素子PTRの同図d)に示す波形の強度の光を検出し
た検出信号(e)は、抵抗R7とR8で分圧されて同図
f)の八に実線波形で示すようにコンパレータ回路2の
非反転入力(+)に供給される。
このコンパレータ回路2の反転入力(−)にサンプル・
アンド・ホールド回路を介して入力される電圧は、発光
素子LEDが点灯していない時の受光素子PTRの一番
近い時点の周囲光にもとづく出力状態が、発光素子LE
Dが点灯している間だけ保持されて印加されている。
アンド・ホールド回路を介して入力される電圧は、発光
素子LEDが点灯していない時の受光素子PTRの一番
近い時点の周囲光にもとづく出力状態が、発光素子LE
Dが点灯している間だけ保持されて印加されている。
そして、非反転入力(+)に印加される電圧信号Aが反
転入力(−)に印加された電圧信号Bを上まわると非検
出状態を表わす同図Q)に示すようなハイレベルの信号
Q1を出力する。また、受光素子PTRへ発光索子LE
Dの光信号が到達出来ない状態の時は前述した抵抗R7
とR8とで分圧した電圧弁だけがコンパレータ回路2の
反転入力(−)に印加される電圧よりも非反転入力(+
)に印加される値が下まわる為、外乱光が入射しても、
非検出状態を表わすハイレベルの出力信号は出力されな
い。
転入力(−)に印加された電圧信号Bを上まわると非検
出状態を表わす同図Q)に示すようなハイレベルの信号
Q1を出力する。また、受光素子PTRへ発光索子LE
Dの光信号が到達出来ない状態の時は前述した抵抗R7
とR8とで分圧した電圧弁だけがコンパレータ回路2の
反転入力(−)に印加される電圧よりも非反転入力(+
)に印加される値が下まわる為、外乱光が入射しても、
非検出状態を表わすハイレベルの出力信号は出力されな
い。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上述した従来の光電変換回路においては
次の様な大きな問題点を有している。
次の様な大きな問題点を有している。
すなわち、第4図e)のCの範囲に示す様に強い外乱光
が受光素子PTRに入射されると、この素子のエミッタ
電流が電源電圧yccと抵抗R6で規制された値近傍の
値で飽和し、発光素子LEDの光が受光素子PTRへ到
達−しているにもかかわらず、コンパレータ回路2では
反転入力(−)の電圧値(同図f)の8参照)を非反転
入力(+)の電圧値(同図f)のA参照)が上まわるこ
とが出来ず検出状態を示すローレベルの出力信号Q2゜
03(同図Q)参照)を出力する為、誤動作してしまう
ものであった。
が受光素子PTRに入射されると、この素子のエミッタ
電流が電源電圧yccと抵抗R6で規制された値近傍の
値で飽和し、発光素子LEDの光が受光素子PTRへ到
達−しているにもかかわらず、コンパレータ回路2では
反転入力(−)の電圧値(同図f)の8参照)を非反転
入力(+)の電圧値(同図f)のA参照)が上まわるこ
とが出来ず検出状態を示すローレベルの出力信号Q2゜
03(同図Q)参照)を出力する為、誤動作してしまう
ものであった。
従って、本発明は、従来の様に検出状態において強度の
外乱光を受光することにより、非検出状態を表わす信号
を出力してしまうという誤動作を防止することはもとよ
り、非検出状態において強度の外乱光を受光しても検出
状態を表わす信号を出力する誤動作も防止することの出
来る光電検出回路を提供することを技術的課題とする。
外乱光を受光することにより、非検出状態を表わす信号
を出力してしまうという誤動作を防止することはもとよ
り、非検出状態において強度の外乱光を受光しても検出
状態を表わす信号を出力する誤動作も防止することの出
来る光電検出回路を提供することを技術的課題とする。
上記の技術的課題を解決する為に本発明の技術的手段は
、同期信号に同期して駆動される発光素子と、該発光素
子が発光した光を検出する受光素子と、前記発光素子か
らの光が前記受光素子へ到達の有無を表わす信号を出力
する光電検出回路において、前記受光素子が検出した電
流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、該電
流電圧変換回路の出力信号を該電流電圧変換回路の入力
回路に負帰還する第1の帰還回路と、前記電流電圧変換
回路の出力信号を前記同期信号に基づいて前記発光素子
が発光しない時に検出保持するサンプルホールド回路を
介して前記電流電圧変換回路の入力回路に負帰還する第
2の帰還回路とを有することを特徴とする。
、同期信号に同期して駆動される発光素子と、該発光素
子が発光した光を検出する受光素子と、前記発光素子か
らの光が前記受光素子へ到達の有無を表わす信号を出力
する光電検出回路において、前記受光素子が検出した電
流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、該電
流電圧変換回路の出力信号を該電流電圧変換回路の入力
回路に負帰還する第1の帰還回路と、前記電流電圧変換
回路の出力信号を前記同期信号に基づいて前記発光素子
が発光しない時に検出保持するサンプルホールド回路を
介して前記電流電圧変換回路の入力回路に負帰還する第
2の帰還回路とを有することを特徴とする。
上記の技術的手段は以下の様に作用する。すなわち、受
光素子PTRが発光素子LEDからの光と強い外乱光を
受ける状態において、発光素子LEDが発光している時
は、発光素子LEDが消灯している最も近時の周囲光′
rR流値に基づいて第2の負帰還回路4が外乱光成分を
打ち消すとともに、第1の負帰還回路R1により一定し
た定数値で負帰還されるので、発光素子LEDの光電流
は一定の電流電圧変換係数により電圧信号に変換される
ので、発光素″FLEDの発光信号を安定に検出し出力
する。
光素子PTRが発光素子LEDからの光と強い外乱光を
受ける状態において、発光素子LEDが発光している時
は、発光素子LEDが消灯している最も近時の周囲光′
rR流値に基づいて第2の負帰還回路4が外乱光成分を
打ち消すとともに、第1の負帰還回路R1により一定し
た定数値で負帰還されるので、発光素子LEDの光電流
は一定の電流電圧変換係数により電圧信号に変換される
ので、発光素″FLEDの発光信号を安定に検出し出力
する。
以下に本発明の・一実施例を第1図に及び第2図に基づ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
なお、従来例で説明した部分及び同一機能部分について
は同−並びに関連する符号を付して詳細な説明を省略す
る。
は同−並びに関連する符号を付して詳細な説明を省略す
る。
第1図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第2図は
第1図の各部の動作を説明する為の波形図である。図に
おいて、3と5はオベーレーションアンプリフフイヤ(
以下OPアンプと言う)、4は第2の負帰還回路、C1
はコンデンサ、LCは同期信号線、R1は抵抗(第1の
負帰還回路用)、R2は抵抗(第2の負帰還回路用)、
Sはスイッチング回路、LEDは発光素子、PTRは受
光・素子、■は基準電圧回路をそれぞれ示している。
第1図の各部の動作を説明する為の波形図である。図に
おいて、3と5はオベーレーションアンプリフフイヤ(
以下OPアンプと言う)、4は第2の負帰還回路、C1
はコンデンサ、LCは同期信号線、R1は抵抗(第1の
負帰還回路用)、R2は抵抗(第2の負帰還回路用)、
Sはスイッチング回路、LEDは発光素子、PTRは受
光・素子、■は基準電圧回路をそれぞれ示している。
まず、構成を説明すると、発光素子LEDとその駆動回
路は従来例とまったく同一動作をする様に構成しており
、受光素子PTRもベース配置も同様である。この受光
素子PTRはエミッタ接地されており、コレクタはOP
アンプ3の反転入力(−)に接続されている。このOP
アンプ3の非反転入力(十)は基準電圧回路Vの正極が
接続されており、例えばツェナーダイオードに抵抗を介
して電源電圧を供給する(図示せず)等の定電圧発生回
路で構成されており、この負極は接地されている。この
オペアンプ3の出力には第1と第2の負帰還回路(抵抗
R1)、及び4の一端がそれぞれ接続されている。この
第1の負帰還回路(抵抗>R1はOPアンプ3の出力電
圧に応じた第1の負帰還電流11を発光素子PTRとこ
のOPアンプ3の反転入力(−)に接続点に常時一定の
定数でフィードバックする為に抵抗R1(7)モラ一端
カ接続されている。第2の負帰還回路4のスイッチング
回路Sの第1の端子はオペアンプ3の出力に、第2の端
子はOPアンプ5の非反転入力(+)に、開閉制御用の
第3の端子は同期信号線CLにそれぞれ接続されている
。そして、このスイッチング回路Sの第1と第2の端子
間は発光素子LEDの発光タイミングと逆転したタイミ
ングで開成される様になっている。OPアンプ5の非反
転入力(+)はコンデンサC1の正極が接続されており
、このコンデンサC1の負極が接地されている。
路は従来例とまったく同一動作をする様に構成しており
、受光素子PTRもベース配置も同様である。この受光
素子PTRはエミッタ接地されており、コレクタはOP
アンプ3の反転入力(−)に接続されている。このOP
アンプ3の非反転入力(十)は基準電圧回路Vの正極が
接続されており、例えばツェナーダイオードに抵抗を介
して電源電圧を供給する(図示せず)等の定電圧発生回
路で構成されており、この負極は接地されている。この
オペアンプ3の出力には第1と第2の負帰還回路(抵抗
R1)、及び4の一端がそれぞれ接続されている。この
第1の負帰還回路(抵抗>R1はOPアンプ3の出力電
圧に応じた第1の負帰還電流11を発光素子PTRとこ
のOPアンプ3の反転入力(−)に接続点に常時一定の
定数でフィードバックする為に抵抗R1(7)モラ一端
カ接続されている。第2の負帰還回路4のスイッチング
回路Sの第1の端子はオペアンプ3の出力に、第2の端
子はOPアンプ5の非反転入力(+)に、開閉制御用の
第3の端子は同期信号線CLにそれぞれ接続されている
。そして、このスイッチング回路Sの第1と第2の端子
間は発光素子LEDの発光タイミングと逆転したタイミ
ングで開成される様になっている。OPアンプ5の非反
転入力(+)はコンデンサC1の正極が接続されており
、このコンデンサC1の負極が接地されている。
そして、このOPアンプ5とスイッチング回路Sとコン
デンサC1とでサンプル・アンド・ホールド回路が形成
されている。このOPアンプ5の反転入力(−)と出力
内は、短絡接続されており、増幅率が1倍のバッファア
ンプになっている。このOPアンプ5の出力は抵抗R2
を介して第2の負帰還電流I2を受光素子PTRのコレ
クタと抵抗R1とOPアンプ3の反転入力(−)との接
続点に供給する様に接続されている。
デンサC1とでサンプル・アンド・ホールド回路が形成
されている。このOPアンプ5の反転入力(−)と出力
内は、短絡接続されており、増幅率が1倍のバッファア
ンプになっている。このOPアンプ5の出力は抵抗R2
を介して第2の負帰還電流I2を受光素子PTRのコレ
クタと抵抗R1とOPアンプ3の反転入力(−)との接
続点に供給する様に接続されている。
第1のOPアンプ3はその出力と反転入力(−)間を第
1と第2の負帰還回路R1及び4との並列インピーダン
ス値Zで接続されたOPアンプにより1流を電圧に変換
して出力する電流電圧変換回路として構成されており、
受光素子PTHに流れるN流■3は、第1と第2の負帰
還1!流値の和11+12にほぼ等しい値が通電される
様になっている。
1と第2の負帰還回路R1及び4との並列インピーダン
ス値Zで接続されたOPアンプにより1流を電圧に変換
して出力する電流電圧変換回路として構成されており、
受光素子PTHに流れるN流■3は、第1と第2の負帰
還1!流値の和11+12にほぼ等しい値が通電される
様になっている。
この電流電圧変換回路のOPアンプ3の電圧出力■。l
jTには受光素子PTRに流れるWt流値13と上述の
並列インピーダンス値Zの積に基準電圧Vを加輝した電
圧値が出りされる様になっている。
jTには受光素子PTRに流れるWt流値13と上述の
並列インピーダンス値Zの積に基準電圧Vを加輝した電
圧値が出りされる様になっている。
次に動作を説明すると、まず、発光素子LEDは第2図
のh)に示すクロックパルスと同期して同図のk)に示
す様にりOツクパルスが反転した状態の矩形パルス点滅
をしている。この光を受光する受光素子PTRは同図の
j)に示す様な外乱光をも同時に受光しており、受光素
子PTRの受光強度は同図の1)に示す様な外乱光と発
光素子から到達した光とが合成されたものである。
のh)に示すクロックパルスと同期して同図のk)に示
す様にりOツクパルスが反転した状態の矩形パルス点滅
をしている。この光を受光する受光素子PTRは同図の
j)に示す様な外乱光をも同時に受光しており、受光素
子PTRの受光強度は同図の1)に示す様な外乱光と発
光素子から到達した光とが合成されたものである。
この状態において発光素子LEDが発光していないとき
、スイッチングSは閉成されており、OPアンプ3はR
1と4が並列に負帰還ループとなっている。従って出力
■ou■に現われる電圧は、■ R1xR2X I
3+v −(1)ouy−■7TIT 式(1)となる。ここでR1はR2に対して例えば10
’倍高い値に設定されており、R2は例えば100前後
に設定する。従ってV。8■の値はほぼ■の値に近くな
り周囲光による電流I3の影響は第2図n)のflとf
2に示す様に小さな出力電圧変化におさえられ、大きな
周囲光によっても出力は飽和しない。
、スイッチングSは閉成されており、OPアンプ3はR
1と4が並列に負帰還ループとなっている。従って出力
■ou■に現われる電圧は、■ R1xR2X I
3+v −(1)ouy−■7TIT 式(1)となる。ここでR1はR2に対して例えば10
’倍高い値に設定されており、R2は例えば100前後
に設定する。従ってV。8■の値はほぼ■の値に近くな
り周囲光による電流I3の影響は第2図n)のflとf
2に示す様に小さな出力電圧変化におさえられ、大きな
周囲光によっても出力は飽和しない。
このときOPアンプ5の出力にはV。olに等しい電圧
が出力されている。従ってOPアンプ5の出力に接続さ
れたR2の一端、鴨もV。U□に等しい電圧が印加され
る。一方R2の他の一端とR1の一端とOPアンプ3の
一端子とPTRのコレクタは共に接続されているので同
電位となっている。
が出力されている。従ってOPアンプ5の出力に接続さ
れたR2の一端、鴨もV。U□に等しい電圧が印加され
る。一方R2の他の一端とR1の一端とOPアンプ3の
一端子とPTRのコレクタは共に接続されているので同
電位となっている。
またR1の他の一端は■。、■に接続されているのでR
1とR2の両端の電位差は等しくなる。また、OPアン
プ3の反転入力端子(−)と非反転入力端子(+)の電
圧はOPファン回路の仮想接地特性により基準電圧回路
Vの電圧と等しくなっている。従って抵抗R1とR2を
流れる第1と第2の帰還電流は 式(2)及び式(3)となり、第1と第2の帰還電流の
比は 式(4)に示すようにそれぞれの抵抗−値し反比例する
電流値となる。ここで抵抗R1の値は抵抗R2の値に対
して104倍高く設定しであるので第1の帰還電流11
1.を第2の帰還?IlI流値に対して極めて小さい値
となる。そして受光素子PTRに流れる光lll3は第
1と第2の帰還電流の和であり、第1の帰還電流11の
値が極めて小さな値であることから、受光素子PTRに
流れる光電IIsのほぼ第2の帰還m流値■2となって
おり、第2図のm)に示す様にこのときの受光素子PT
Rに流れる光電流■3は大部分がOPアンプ5より供給
されている第2の帰還電流によるものである。
1とR2の両端の電位差は等しくなる。また、OPアン
プ3の反転入力端子(−)と非反転入力端子(+)の電
圧はOPファン回路の仮想接地特性により基準電圧回路
Vの電圧と等しくなっている。従って抵抗R1とR2を
流れる第1と第2の帰還電流は 式(2)及び式(3)となり、第1と第2の帰還電流の
比は 式(4)に示すようにそれぞれの抵抗−値し反比例する
電流値となる。ここで抵抗R1の値は抵抗R2の値に対
して104倍高く設定しであるので第1の帰還電流11
1.を第2の帰還?IlI流値に対して極めて小さい値
となる。そして受光素子PTRに流れる光lll3は第
1と第2の帰還電流の和であり、第1の帰還電流11の
値が極めて小さな値であることから、受光素子PTRに
流れる光電IIsのほぼ第2の帰還m流値■2となって
おり、第2図のm)に示す様にこのときの受光素子PT
Rに流れる光電流■3は大部分がOPアンプ5より供給
されている第2の帰還電流によるものである。
次にLEDが発光しているときSWは開成されておりO
Pアンプ5の非反転入力端子(+)にはLEDが発光す
る直前の値が保持されている。従ってOPアンプ5の出
力電圧もしEDの発光直前の値を出力し続けており、電
流I2もLEDが発光する直前の値を保っている。LE
Dの発光によりPTRを流れる光電流I3は第2図のm
)に示すΔI3だけ増加する。この増加分Δ13は第2
の帰還電流I2の値がホールドされていることにより、
同図m)に示す第1の帰還電流11の増加分Δ11によ
って供給される。すなわち、光電流I3の変化分ΔI3
は第1の帰還1!!i流■1の変化分Δ11と極めて近
い値となっているので、出力VOUTの変化分も第2図
のn)に示すΔvoU□の様に同様に変化した値となる
。そしてこの時の出力V の電圧変化分Δ■oU0は
、抵抗1(1の値UT と第1の帰還電流11の変化分Δ11の積の値で、 あ
る。この時のV。Uoの変化分の電圧は抵抗R1の値が
抵抗R2の値に対して極めて大きく設定しであるのでわ
ずかな充電流増加Δ11に対して大きな出力電圧V
の変化分ΔvOUTの値となる。
Pアンプ5の非反転入力端子(+)にはLEDが発光す
る直前の値が保持されている。従ってOPアンプ5の出
力電圧もしEDの発光直前の値を出力し続けており、電
流I2もLEDが発光する直前の値を保っている。LE
Dの発光によりPTRを流れる光電流I3は第2図のm
)に示すΔI3だけ増加する。この増加分Δ13は第2
の帰還電流I2の値がホールドされていることにより、
同図m)に示す第1の帰還電流11の増加分Δ11によ
って供給される。すなわち、光電流I3の変化分ΔI3
は第1の帰還1!!i流■1の変化分Δ11と極めて近
い値となっているので、出力VOUTの変化分も第2図
のn)に示すΔvoU□の様に同様に変化した値となる
。そしてこの時の出力V の電圧変化分Δ■oU0は
、抵抗1(1の値UT と第1の帰還電流11の変化分Δ11の積の値で、 あ
る。この時のV。Uoの変化分の電圧は抵抗R1の値が
抵抗R2の値に対して極めて大きく設定しであるのでわ
ずかな充電流増加Δ11に対して大きな出力電圧V
の変化分ΔvOUTの値となる。
tlT
従って出力電圧V。1、の変化分ΔvoU□は発光素子
LEDの発光強度k)と比例した値で正しく出力される
。
LEDの発光強度k)と比例した値で正しく出力される
。
なお、上述した実施例では発光動作とサンプルホールド
動作のタイミングが全く同一の時期であるものとして説
明したが、受光素子及び発光素子の応答速度に応じて発
光タイミングとサンプルホールドのタイミングをずらす
ことでも対応することが出来る。
動作のタイミングが全く同一の時期であるものとして説
明したが、受光素子及び発光素子の応答速度に応じて発
光タイミングとサンプルホールドのタイミングをずらす
ことでも対応することが出来る。
以上説明した様に、本発明によれば、発光素子が発光し
ている時には、発光素子が消灯している最も近時の周囲
光?を流値に基づいて、第2の負帰還回路4が外乱光成
分を打ち消すと共に、第1の負帰還回路R1により一定
した定数値で負帰還され、発光素子による光電流が・一
定の電流電圧変換係数により電圧信号に変換されるよう
に構成したため、受光素子が発光素子からの光信号と周
囲からの強い外乱光を共に受光する状態でも、光検出回
路の受光素子部が外乱光によって飽和することが無いの
で、発光素子による発光信号を安定に検出することが出
来ることはも−とより誤検出する動作も防止出来るとい
う優れた効果を奏する。
ている時には、発光素子が消灯している最も近時の周囲
光?を流値に基づいて、第2の負帰還回路4が外乱光成
分を打ち消すと共に、第1の負帰還回路R1により一定
した定数値で負帰還され、発光素子による光電流が・一
定の電流電圧変換係数により電圧信号に変換されるよう
に構成したため、受光素子が発光素子からの光信号と周
囲からの強い外乱光を共に受光する状態でも、光検出回
路の受光素子部が外乱光によって飽和することが無いの
で、発光素子による発光信号を安定に検出することが出
来ることはも−とより誤検出する動作も防止出来るとい
う優れた効果を奏する。
第1図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第2図は
第1図の動作を説明する為の波形図、第3図ないし第4
図は従来例を示す図である。 図において、1は反転論理回路、2はアナログコンパレ
ータ、3と5はOPアンプ、4は第2の負帰還回路、R
1は抵抗(第1の負帰還回路)、R2ないしR8は抵抗
、C1と02は抵抗、Sはスイッチング回路、■は基準
電圧回路、LEDは発光素子、PTRは受光素子をそれ
ぞれ示す。 特許出願人 アルプス電気株式会社 第2FM
第1図の動作を説明する為の波形図、第3図ないし第4
図は従来例を示す図である。 図において、1は反転論理回路、2はアナログコンパレ
ータ、3と5はOPアンプ、4は第2の負帰還回路、R
1は抵抗(第1の負帰還回路)、R2ないしR8は抵抗
、C1と02は抵抗、Sはスイッチング回路、■は基準
電圧回路、LEDは発光素子、PTRは受光素子をそれ
ぞれ示す。 特許出願人 アルプス電気株式会社 第2FM
Claims (1)
- 同期信号に同期して駆動される発光素子と、該発光素子
が発光した光を検出する受光素子と、前記発光素子から
の光が前記受光素子へ到達の有無を表わす信号を出力す
る光電検出回路において、前記受光素子が検出した電流
信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、該電流
電圧変換回路の出力信号を該電流電圧変換回路の入力回
路に負帰還する第1の帰還回路と、前記電流電圧変換回
路の出力信号を前記同期信号に基づいて前記発光素子が
発光しない時に検出保持するサンプルホールド回路を介
して前記電流電圧変換回路の入力回路に負帰還する第2
の帰還回路とを有することを特徴とする光電検出回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9274087A JP2558459B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | 光電検出回路 |
| US07/137,414 US4851689A (en) | 1987-04-15 | 1987-12-23 | Photodetecting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9274087A JP2558459B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | 光電検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63258113A true JPS63258113A (ja) | 1988-10-25 |
| JP2558459B2 JP2558459B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=14062813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9274087A Expired - Fee Related JP2558459B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | 光電検出回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4851689A (ja) |
| JP (1) | JP2558459B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010141526A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 受光回路 |
| JP2011216951A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Tdk Corp | 電流制御回路 |
| CN107332548A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-11-07 | 江门市江海区凯辉光电器材厂有限公司 | 一种光电开关 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01257227A (ja) * | 1988-04-06 | 1989-10-13 | Chinon Ind Inc | 光検知装置 |
| JPH081363B2 (ja) * | 1989-05-08 | 1996-01-10 | 同和鉱業株式会社 | 光学的入力検出装置 |
| DE3923281A1 (de) * | 1989-07-14 | 1991-01-24 | Bosch Gmbh Robert | Schmutzsensor fuer kraftfahrzeug-scheiben |
| DE3934229A1 (de) * | 1989-10-13 | 1991-04-18 | Thomson Brandt Gmbh | Verfahren zum positionieren eines lichtstrahls auf einer bildflaeche |
| US5173750A (en) * | 1990-02-06 | 1992-12-22 | Eastman Kodak Company | Reflection densitometer |
| FI88828C (fi) * | 1991-02-06 | 1993-07-12 | Valmet Paper Machinery Inc | Foerfarande och anordning vid fotoelektrisk identifiering av en materialbana |
| US5442168A (en) * | 1991-10-15 | 1995-08-15 | Interactive Light, Inc. | Dynamically-activated optical instrument for producing control signals having a self-calibration means |
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| US5260563A (en) * | 1992-02-13 | 1993-11-09 | Tracor, Inc. | Compact laser warning receiver |
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| FR2723448B1 (fr) * | 1994-08-02 | 1996-10-31 | Valeo Electronique | Dispositif de detection d'eau ou analogue sur une glace de vehicule automobile |
| DE19537615B4 (de) * | 1995-10-09 | 2005-02-17 | Sick Ag | Verfahren zum Betrieb eines optischen Lichttasters |
| FR2756682B1 (fr) * | 1996-12-03 | 1999-05-14 | Schneider Electric Sa | Cellule photoelectrique a amplification stabilisee |
| DE59811662D1 (de) * | 1997-04-30 | 2004-08-19 | Sick Ag | Opto-elektronische Sensoranordnung mit mehreren in einer Zeile oder einem Array angeordneten photoempfindlichen Elementen |
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| KR101548696B1 (ko) * | 2008-08-07 | 2015-09-01 | 랩트 아이피 리미티드 | 피드백 제어 광학적 제어시스템 |
| GB0816592D0 (en) * | 2008-09-11 | 2008-10-15 | Sgs Thomson Microelectronics | Optical Sensor and Sensing Method |
| KR101623960B1 (ko) * | 2009-06-04 | 2016-05-25 | 삼성전자주식회사 | 광전자 셔터, 이의 동작 방법 및 광전자 셔터를 채용한 광학 장치 |
| CA2775985C (en) * | 2009-09-29 | 2016-05-31 | NagraID Security SA | Portable electronic device, particularly an electronic card, provided with an optical switch |
| CN116208135A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-06-02 | 深圳市爱德泰科技有限公司 | 一种灵敏度可调的光电式触发电路和触发方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4061925A (en) * | 1976-02-20 | 1977-12-06 | Versatile Integrated Modules | Method and apparatus for measuring radiation from a plurality of light sources |
| JPS55112585A (en) * | 1979-02-22 | 1980-08-30 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Photo detection unit of moving object |
| US4713534A (en) * | 1986-02-18 | 1987-12-15 | Carroll Touch Inc. | Phototransistor apparatus with current injection ambient compensation |
-
1987
- 1987-04-15 JP JP9274087A patent/JP2558459B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-23 US US07/137,414 patent/US4851689A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010141526A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 受光回路 |
| JP2011216951A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Tdk Corp | 電流制御回路 |
| CN107332548A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-11-07 | 江门市江海区凯辉光电器材厂有限公司 | 一种光电开关 |
| CN107332548B (zh) * | 2017-07-27 | 2023-09-12 | 江门市江海区凯辉光电器材厂有限公司 | 一种光电开关 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4851689A (en) | 1989-07-25 |
| JP2558459B2 (ja) | 1996-11-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |