(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
命令を表す光を受けるとその光に応じた起電流を発生する光電流発生部と、上記命令を表す命令信号として電圧を出力する電圧出力部とを備えた受光装置において、
上記光電流発生部は、他から電源を供給されず、
上記電圧出力部は、上記起電流を電圧に変換して上記命令信号として出力し、
上記電圧出力部の出力電流から所定値以下の周波数を持つ電流成分を取り出す、ローパスフィルタおよび、低スレッシュＭＯＳトランジスタを用いたトランスコンダクタンスアンプをこの順に接続したバイパス部が設けられていることを特徴とする受光装置。
【請求項２】
命令を表す光を受けるとその光に応じた起電流を発生する光電流発生部と、上記命令を表す命令信号として電圧を出力する電圧出力部とを備えた受光装置において、
上記光電流発生部は、他から電源を供給されず、
上記電圧出力部は、上記起電流を電圧に変換して上記命令信号として出力し、
上記光電流発生部が複数個直列接続されていることを特徴とする受光装置。
【請求項３】
命令を表す光を受けるとその光に応じた起電流を発生する光電流発生部と、上記命令を表す命令信号として電圧を出力する電圧出力部とを備えた受光装置において、
上記光電流発生部は、他から電源を供給されず、
上記電圧出力部は、上記起電流を電圧に変換して上記命令信号として出力し、
電源が供給されて、上記光電流発生部が受けるのと同一の光を受けるモニタ受光部と、
上記電圧出力部の出力電流から所定値以下の周波数を持つ電流成分を取り出すバイパス部とが設けられ、
上記バイパス部が、上記モニタ受光部にて発生する光電流から、上記所定値以下の周波数を持つ電流成分を検出することを特徴とする受光装置。
【請求項４】
上記光電流発生部の受光面積Ｓ１が上記モニタ受光部の受光面積Ｓ２のＮ倍に設定されており、上記バイパス部が、上記モニタ受光部で発生する光電流をＮ倍に増幅することを特徴とする請求項３記載の受光装置。
【請求項５】
上記電圧出力部からの出力電圧が入力されるコンデンサと、
上記コンデンサから上記電圧出力部の出力電圧が電流として入力されて電圧増幅を行うＩＶ変換増幅器とを備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の受光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線信号受信機等における受光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
家庭用テレビ、ビデオ等には赤外線リモコン受信機が多く使われている。
【０００３】
図１２に、従来の赤外線リモコン受信機の受光増幅の等価回路ブロック図の例を示す。この例では受光素子１０１のアノード側がＧＮＤに接続（接地）され、カソード側が、ＩＶ（電流電圧）変換増幅器１０２の入力に接続され、ＩＶ変換増幅器１０２の出力にローパスフィルタ１０４が接続され、その出力から直流電流をバイパスするバイパス回路１０３を介して、ＩＶ変換増幅器１０２の入力に帰還されている。
【０００４】
すなわち、受光素子１０１は電源に対して逆バイアスとなるように接続されており、光を受けないときは起電流を発生させないので、この逆バイアス状態を保っており、待機モードとなっている。一方、例えば赤外線リモコンから赤外線等の光をこの赤外線リモコン受信機の受光部に照射すると、受光素子１０１がその光を受けて起電流を発生させ、ＩＶ変換増幅器１０２で電圧に変換され、後段の回路へ信号を伝える。
【０００５】
光強度を変調しない光（直流光）を赤外線リモコン受信機の受光部に照射すると、受光素子１０１では光電流として直流が発生する（直流光電流）。一方、光強度を変調した光を照射すると、受光素子１０１では、光電流として、電流値が経時的に変化する電流、すなわち、この変調に応じた交流信号成分とそれ以外の直流信号成分（直流光電流成分）とを含んだ電流が発生する。上記の構成により、この両成分を分離する。すなわち、交流信号成分は、ＩＶ変換増幅器１０２の出力ＨＡを経て次段の回路へ送られる。一方、直流光電流成分は、バイパス回路１０３により受光素子１０１に供給される。そのため、上記の構成は、ＩＶ変換増幅器１０２が直流的に飽和するのを防止できるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
家庭用テレビ、ビデオの省エネ化で、待機時の消費電力を極力抑えた赤外線リモコン受信機等が市場で強く要望されている。
【０００７】
しかしながら、上記のような従来例においては、待機時に、太陽光や白熱電球等の強い直流光が受光部に照射されると、受光素子１０１で発生する直流光電流成分が増加して常に逆バイアス状態が解除されて常に動作モードとなり、バイパス回路１０３に流れる直流光電流成分Ｉｄｃが増加する。そのため、消費電流が増加してしまい、待機時の消費電力が増大してしまう。すなわち、従来の回路では、これは回路の消費電流の増加と等価であり、システムから見ると消費電力が増加し、省エネ化の大きな問題となる。例えば、暗闇の消費電流が１００μＡであっても、窓際で西日が当たっている状態では消費電流が数倍に増加してしまう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る受光装置は、命令を表す光を受けるとその光に応じた起電流を発生する光電流発生部と、上記命令を表す命令信号として電圧を出力する電圧出力部とを備えた受光装置において、上記光電流発生部は、他から電源を供給されず、上記電圧出力部は、上記起電流を電圧に変換して上記命令信号として出力することを特徴としている。
【０００９】
上記の構成により、操作者のリモコン送信機操作等により、命令を表す光を受けると、光電流発生部が、その光に応じた起電流を発生する。この光電流発生部は、他から電源を供給されない。上記起電流は、電圧出力部によって電圧に変換されて出力される。出力された電圧は、操作者から送られてきた命令を表す命令信号として利用される。なお、この出力された電圧は、必要に応じて増幅回路の入力部に接続して増幅することができる。したがって、太陽光や白熱電球等の直流光を多く含む光が照射されたときに、たとえ多くの起電流が発生しても、従来のように電源を設けて上記起電流によってその電源からの電流量を増加させて動作モードに切り替える構成と異なり、そのような電源からの電流を消費することがない。それゆえ、太陽光や白熱電球等の直流光を多く含む光が照射されることに起因して電源の電力消費量が増加するのを防止することができる。
【００１０】
また、比較的簡単な回路構成で実現でき、回路構成の簡単さゆえに、ほとんど製造コストや素子サイズの増加を伴うことなく回路を実現することができる。
【００１１】
また、本発明に係る受光装置は、上記の構成に加えて、上記光電流発生部としての受光素子の一端が接地され、他端が上記電圧出力部としての負荷の一端と接続され、上記負荷の上記受光素子と接続されていない端部が接地され、上記受光素子と負荷との接続点から上記命令信号としての電圧が出力されることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成により、受光素子に発生する直流光電流を電源から供給せずに、受光素子の起電力を利用してＧＮＤから電流を供給するようにしている。したがって、電源の電力を消費しないようにできる。それゆえ、上記構成による効果に加え、いっそう簡単な回路構成で実現でき、回路構成の簡単さゆえに、ほとんど製造コストや素子サイズの増加を伴うことなく回路を実現することがさらに容易にできる。
【００１３】
また、本発明に係る受光装置は、上記の構成に加えて、上記電圧出力部の出力部に、コンデンサが接続されていることを特徴としている。
【００１４】
上記の構成により、上記電圧出力部からの出力信号中の交流成分と直流成分とが上記コンデンサにより分離され、交流成分のみを次段へ送ることができる。例えば、上記光電流発生部としての受光素子と上記電圧出力部としての負荷との接続点に、コンデンサを介して、次段の回路として上記命令信号を増幅する増幅回路の入力部を接続した場合、上記電圧出力部と増幅回路とが直流的に分離される。したがって、増幅回路においては交流信号のみを増幅できる。それゆえ、上記構成による効果に加え、直流光電流レベルの影響を受けることなく、直流的な電力の消費増加を抑えることができる。
【００１５】
また、本発明に係る受光装置は、上記の構成に加えて、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下の周波数を持つ電流成分を取り出す、ローパスフィルタおよびトランスコンダクタンスアンプをこの順に接続したバイパス部が設けられていることを特徴としている。
【００１６】
上記の構成により、上記バイパス部として、ローパスフィルタおよびトランスコンダクタンスアンプがこの順に接続される。なお、さらに、上記トランスコンダクタンスアンプに、例えばコンデンサを介してＩＶ変換増幅器を接続することができる。上記光電流発生部が起電流を発生させると、それにより上記電圧出力部にて生じた電圧によって、上記トランスコンダクタンスアンプが作動し、上記電圧出力部から出力された電流のうち、上記ローパスフィルタを通過した、所定値以下の周波数を持つ電流成分、すなわち直流および／または低周波電流が、上記トランスコンダクタンスアンプへ流れる。したがって、上記トランスコンダクタンスアンプは、上記電圧出力部から出力された電流のうちの直流（および低周波電流）のバイパスとなる。それゆえ、上記構成による効果に加え、直流光電流に対する動作レンジを維持しつつ、電源からの消費電流の増加を防止することができる。
【００１７】
また、本発明に係る受光装置は、上記の構成に加えて、上記バイパス部のトランスコンダクタンスアンプとして低スレッシュＭＯＳトランジスタを用いたことを特徴としている。
【００１８】
上記の構成により、上記トランスコンダクタンスアンプを低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタで実現している。すなわち、動作開始電圧の閾値が低いＭＯＳトランジスタを用いてトランスコンダクタンスアンプを実現している。したがって、上記光電流発生部で発生する起電流由来の電圧が例えば０．４Ｖ程度と比較的小さい値であっても、問題なく作動させることができる。それゆえ、上記構成による効果に加え、バイパス部を非常に簡単な構成で実現でき、回路を簡略化することができる。
【００１９】
また、本発明に係る受光装置は、上記の構成に加えて、上記光電流発生部を複数個直列接続したことを特徴としている。
【００２０】
上記の構成により、光電流発生部で発生する電流を大きくして電圧出力部の出力電圧を高くすることができる。それゆえ、上記構成による効果に加え、直流光電流に対する動作レンジを拡大することができるとともに、その分、バイパス部の設計の容易さを増すことができる。
【００２１】
また、上記のように出力する電圧を高くすることができるので、上記バイパス部の能力を増加させることができる。すなわち、上記トランスコンダクタンスアンプをＭＯＳトランジスタで実現する際に、特別な、低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを選択する必要がなくなる。例えば、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタにより直流光電流のバイパスを行える。それゆえ、上記構成による効果に加え、バイパス部の設計の容易さがさらに増す。
【００２２】
また、本発明に係る受光装置は、上記の構成に加えて、電源が供給されて、上記光電流発生部が受けるのと同一の光を受けるモニタ受光部と、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下の周波数を持つ電流成分を取り出すバイパス部とが設けられ、上記バイパス部が、上記モニタ受光部にて発生する光電流から、上記所定値以下の周波数を持つ電流成分を検出することを特徴としている。
【００２３】
上記の構成により、前述の通り光電流発生部は電源からバイアスされないため、その分、消費電流の増加を抑えることができる。その一方で、所定値以下の周波数を持つ光電流成分すなわち直流光および低周波光検出用の受光素子であるモニタ受光部は電源からバイアスされている。したがって、バイパス部へは充分なバイアス電圧を与えることが可能になる。
【００２４】
それゆえ、上記構成による効果に加え、直流や低周波電流等の所定値以下の周波数を持つ電流成分をバイパスするバイパス部の能力を増加させることができ、直流光電流に対する動作レンジの拡大と、直流光電流をバイパスするバイパス部の設計の容易さが増す。
【００２５】
また、これにより、前記と同様に、特別な低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせず、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタにより直流光電流のバイパスを行える。
【００２６】
また、本発明に係る受光装置は、上記の構成に加えて、上記光電流発生部の受光面積Ｓ１が上記モニタ受光部の受光面積Ｓ２のＮ倍に設定されており、上記バイパス部が、上記モニタ受光部で発生する光電流をＮ倍に増幅することを特徴としている。
【００２７】
上記の構成により、上記モニタ受光部で発生する光電流がＮ倍に増幅される。それゆえ、上記構成による効果に加え、直流光電流のバイパスの精度を向上することができる。
【００２８】
また、本発明に係る受光装置は、上記の構成に加えて、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下の周波数を持つ電流成分を取り出すバイパス部が設けられ、上記バイパス部が、電源からバイアスされたトランスコンダクタンスアンプと、上記トランスコンダクタンスアンプの出力部に接続されたトランジスタとを有していることを特徴としている。
【００２９】
上記の構成により、電圧出力部から出力された電圧が、トランスコンダクタンスアンプに入力され、ついで、トランジスタの制御端子に入力される。したがって、上記トランジスタの制御端子電圧を大きく使用することができる。それゆえ、上記の構成による効果に加えて、あまり消費電流を増加させることなく、直流光電流をバイパスするバイパス部の能力を増加させることができ、直流光電流に対する動作レンジの拡大と、所定値以下の周波数を持つ電流成分をバイパスするバイパス部の設計の容易さが増す。
【００３０】
また、これにより、前記と同様に、特別な低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせず、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタにより直流光電流のバイパスを行える。
【００３１】
また、本発明に係る受光装置は、上記の構成に加えて、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下の周波数を持つ電流成分を取り出すバイパス部が設けられ、上記バイパス部が、電源からバイアスされた差動増幅器と、上記差動増幅器の出力部に接続されたＭＯＳトランジスタとを有していることを特徴としている。
【００３２】
上記の構成により、直流光電流のバイパスにＭＯＳトランジスタを使用する。直流光電流のバイパスにバイポーラトランジスタを使用すると、ベース端子への電流供給が必要であり、さらに、大電流になるとコレクタ端子が飽和してベース電流が増加し、消費電流の増加となる。ＭＯＳトランジスタを使用することにより、これを防止できる。それゆえ、上記の構成による効果に加えて、さらに消費電流の増加を抑制できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１ないし図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。
図１に示すように、本実施の形態に係る受光装置においては、受光素子（光電流発生部）１の一端（カソード）がＧＮＤに接続され、他端（アノード）が負荷（電圧出力部）２と増幅器３の入力とに接続されている構成となっている。これは、本発明の最も基本部分である。受光素子１は、リモコン送信機等からの命令を意味する信号光を受信し、その信号光の内容に沿った電流値を有する光電流を起電流として発生させるものである。負荷２は、この起電流を、命令信号としての電圧に変換するものである。増幅器３はその電圧を増幅して、次段の回路、すなわちその命令信号に応じた動作をする回路（図示せず）へ送るものである。
【００３４】
太陽光や白熱電球等の直流光電流成分を非常に多く持つ光が照射された場合に発生する直流光電流成分ＩｄｃをＧＮＤを介してループで供給している。そのため、受光装置をバイアスする電源から受光素子に電流を供給する構成と異なり、このように受光装置をバイアスする電源由来の電流を消費させない構成としている。
【００３５】
図２は、図１の構成を変形したものであり、受光素子１の一端（アノード）がＧＮＤに接続され、他端（カソード）が負荷２と増幅器３の入力とに接続されている構成となっている。
【００３６】
図３も、図１同様、受光素子１の一端（カソード）がＧＮＤに接続され、他端（アノード）が負荷２と増幅器３の入力とに接続されている構成となっている。ただし、増幅器３の入力にコンデンサを介して接続している。これにより、受光素子１および負荷２と増幅器３とが直流的に分離されるため、直流光電流レベルに無関係に直流的な電力を消費せずに、交流信号のみを増幅できる。
【００３７】
図４は、図３の構成を変形したものであり、受光素子１の一端（アノード）がＧＮＤに接続され、他端（カソード）が負荷２と増幅器３の入力とに接続されている構成となっている。
【００３８】
なお、受光素子１や負荷２は、直接ＧＮＤに接続される以外にも、負荷２以外の別の負荷を介していてもよい。すなわち、受光素子１と上記ＧＮＤとの間や、負荷２と上記ＧＮＤとの間に、別の負荷を介していてもよい。このことは後述の他の回路例でも同様である。一方、図１ないし図４に示した構成では、受光素子１や負荷２は別の負荷とは接続されていないので、その分受光素子１の起電流を消費せず好ましい。
【００３９】
また、図１ないし図４に示した構成例では、各図に示すように、受光素子１の一端（カソードまたはアノード）と増幅器３とはいずれもＧＮＤに接続されているが、これらの接続先は必ずしもＧＮＤである必要はなく、各図における受光素子１のこれら一端（カソードまたはアノード）の電位が、増幅器３の基準となる電位と同じであればよい。このことは、本実施の形態の他の図に示したいずれの例においても同様である。
【００４０】
図５は、負荷となる回路の構成として、ローパスフィルタ７、トランスコンダクタンスアンプ８を接続し、さらにその点から、ＩＶ変換増幅器９へ、コンデンサＣ２を介して接続した構成を示している。ローパスフィルタ７およびトランスコンダクタンスアンプ８によりバイパス回路（バイパス部）５が構成されている。また、上記負荷２としての負荷抵抗ＲＬ（電圧出力部）が設けられている。
【００４１】
上記バイパス回路５は、負荷抵抗ＲＬの出力電流から、所定値以下の周波数を持つ電流成分を取り出す働きを有する。すなわち、命令を含んだ赤外線等の光の照射を受けて受光素子１が起電流として光電流を発生させると、その光電流が負荷抵抗ＲＬを経たのち、その光電流のうちで操作者等からの命令を示す信号成分が命令信号として次段の回路へ送られる。バイパス回路５が取り出す対象とするのは、上記光電流から、この命令信号の成分を除いたものである。次段の回路へ出力すべき命令信号は、通常、ある所定値を超える周波数を持った信号である。このため、上記バイパス回路５は、この所定値以下の周波数を持った信号（ここでは直流も含む）、すなわち、次段へ伝えるべき命令信号としては不要となる低周波電流成分および直流成分を取り出す働きを持つものである。なお、この所定値は、送受信装置を設計する際に任意に決めることができる。
【００４２】
図５を用いて動作を定性的に説明すれば、まず、直流光が存在せず交流信号（交流光）のみが存在する場合、受光素子１によって変換された交流電流信号は、負荷抵抗ＲＬによって電圧に変換され、受光素子１と負荷抵抗ＲＬとの接続点である部位ＶA に電圧が発生する。その電圧はコンデンサＣ２へ伝えられ、ＩＶ変換増幅器９へ電流として入力される。ＩＶ変換増幅器９は、入力インピーダンスが、負荷抵抗ＲＬやコンデンサＣ２のインピーダンスに比べて充分低い値を持つ。したがって、光電流の交流信号成分は、ＩＶ変換増幅器９へ流れ込み、等価トランスインピーダンスＲf によって、その出力に電圧を発生させる。ここで、コンデンサＣ２の値は、簡単のために、扱う周波数成分においてそのインピーダンスが負荷抵抗ＲＬのインピーダンスと比べて充分低いような値とする。
【００４３】
次に、直流光電流に対する動作を説明する。
光電流の直流成分が増加して部位ＶA の直流電圧が上昇し、バイパス回路５のトランスコンダクタンスアンプ８が動作すると、トランスコンダクタンスアンプ８により電流パスが出来て、部位ＶA の電圧変化が小さくなる。このとき、トランスコンダクタンスアンプ８の入力にはローパスフィルタ７が挿入されているため、トランスコンダクタンスアンプ８は主に部位ＶA の直流レベルか低周波電流に応答して動作する。そのため、トランスコンダクタンスアンプ８は直流光電流のバイパスとなる。したがって、交流信号に対しては、このバイパス回路５が無い場合と等価な動作となる。このようにバイパス回路５を設けた構成により、直流光電流に対するバイパスも行って直流光電流に対する動作レンジを確保しつつ、消費電流の増加を防止することができる。
【００４４】
図６は、図５の等価回路ブロックをごく簡単な回路で構成した具体例である。ローパスフィルタ７を抵抗１２とコンデンサ１３とで構成し、トランスコンダクタンスアンプ８をＭＯＳトランジスタ１４で構成している。ここで、例えば受光素子１の起電力が通常０．４Ｖ程度である場合には、受光素子１のアノードには０．４Ｖ程度の電圧しかかからない。したがって、ＭＯＳトランジスタ１４のゲート電圧も同様である。しかしながらこの例では、ＭＯＳトランジスタ１４として低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを使用することにより、ごく簡単な構成で、問題なく動作する回路を実現することができる。
【００４５】
図７は、図６の例のさらなる改良の例を示す図である。受光素子１を複数個直列接続することにより、受光素子１のアノード側に発生する電圧を高くすることができる。そのため、直流光電流をバイパスするバイパス回路５の能力を増加させることができ、直流光電流に対する動作レンジの拡大と、バイパス回路５の設計の容易さが増す。また、これにより、特別な低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせず、同図（ａ）に示すような通常のＭＯＳトランジスタ１６や、同図（ｂ）に示すようなバイポーラトランジスタ１７により直流光電流のバイパスを行うことができる。
【００４６】
図８は、また別の構成を示す図である。受光素子を複数個使用する。すなわち、受光素子（光電流発生部）２１および受光素子（モニタ受光部）２２を使用する。受光素子２１は、受光素子１同様、主に信号光を受光するものである。受光素子２２は、直流光電流モニタとして働くものである。受光素子２１の一端（カソード）をＧＮＤに接続し、他端（アノード）を抵抗等の負荷（電圧出力部）２３の一端に接続し、その抵抗等の負荷２３の他端をＧＮＤに接続する。受光素子２２の一端（カソード）を電源に接続し、他端（アノード）を、バイパス回路２５と接続している。
【００４７】
バイパス回路（バイパス部）２５は、受光素子２２で発生する光電流を増幅して、所定値以下の周波数を持つ光電流成分、すなわち低周波成分および直流光電流を検出する。そして、バイパス回路２５から検出された点を、上記受光素子２１の上記他端（アノード）に接続して、バイパス回路５同様、受光素子２１から低周波成分および直流光電流を引き抜くような構成となっている。
【００４８】
この例では、直流光電流をモニタする受光素子２２は、電源からバイアスされているので、充分なバイアス電圧をバイパス回路２５に与えることができる。これにより、あまり消費電流を増加させることなく、バイパス回路２５の低周波成分および直流光電流をバイパスする能力を増加させることができる。そのため、直流光電流に対する動作レンジが拡大するとともに、バイパス回路２５の設計の容易さが増す。また、上記と同様に、特別な低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせず、通常の通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタにより直流光電流のバイパスを行うことができる。
【００４９】
また、この例では、受光素子２１の受光面積Ｓ１と受光素子２２の受光面積Ｓ２との関係を
Ｓ１＝Ｎ×Ｓ２              （１）
として、バイパス回路２５における、受光素子２２で発生する光電流を増幅する際の増幅率をＮ倍にすることにより、精度良く直流光電流をバイパスすることができる。なお、各受光素子に受光部が複数個ある場合は、上記Ｓ１、Ｓ２はそれぞれ、各受光素子の受光面積の和を表すものとする。また、太陽光が照射されたときの消費電流の増加を１／５ないし１／１０に抑えると、より効果的であると推定されるため、Ｎは５〜１０の値が好ましい。Ｎをそれ以上大きくすると、逆に回路の精度が悪くなり、設計が難しくなる恐れがある。
【００５０】
図９は、バイパス回路２５の具体的回路の一例を示したものである。すなわち、バイパス回路２５は、ＭＯＳトランジスタ３１、抵抗３２とコンデンサ３３とからなるＲＣのローパスフィルタ、およびＭＯＳトランジスタ３４から構成されており、このような１：Ｎのカレントミラーで容易に実現できる。
【００５１】
図１０は、図７、図８とは別の手段で同様の効果を得られる等価回路ブロックを示している。低周波および直流電流の光電流バイパス用のバイパス回路（バイパス部）４０として、電源からバイアスされたトランスコンダクタンスアンプ４１および、トランスコンダクタンスアンプ４１の出力に接続されたトランジスタ４２を使用する。これにより、直流光電流バイパス用のトランジスタ４２の制御端子電圧を大きく使用できるようにした。例えば、トランジスタ４２のベース端子は、電源からバイアスされたトランスコンダクタンスアンプ４１によって高い電圧で制御できるので、直流光電流バイパスの能力を増加させることができる。
【００５２】
図１１は、図１０においてトランスコンダクタンスアンプ４１の代わりに電圧出力の差動増幅器５１を使用し、直流光電流バイパス用のトランジスタにＭＯＳトランジスタ５２を使用したものである。このようにすると、直流光電流バイパス用のトランジスタの制御端子で電流が消費されるのを防止できる。具体的にいえば、直流光電流バイパス用のトランジスタにバイポーラトランジスタを使用すると、ベース端子へ電流供給が必要であり、さらに、大電流になるとコレクタ端子が飽和してベース電流が増加し、消費電流の増加となる。ＭＯＳトランジスタを使用することにより、このような消費電流の増加を防止することができる。
【００５３】
以上のように、本実施の形態によれば、赤外線等の通信用受信機において、太陽光や白熱電球等の直流光を多く含む光が受光装置に照射されたときの受光装置での消費電流の増加を防止あるいは抑制することができる。しかもそれは、比較的簡単な回路と構成とで実現でき、回路構成の簡単さゆえに、ほとんど製造コストや素子サイズの増加を伴うことなく実現することができる。
【００５４】
なお、本発明に係る受光装置を下記のように構成してもよい。すなわち、受光素子とその光電流信号とを増幅する回路を有する受光装置において、受光素子の一端がＧＮＤに接続され、他端が抵抗等の負荷もしくは負荷となる回路の一端と接続され、その抵抗等の負荷もしくは負荷となる回路の一端がＧＮＤと接続され、受光素子と負荷との接続点を増幅回路の入力と接続した構成としてもよい。
【００５５】
上記の構成によれば、受光素子に発生する直流光電流を電源から供給せずに、受光素子の起電力を利用してＧＮＤから電流を供給するようにし、電源の電力を消費しないようにできる。
【００５６】
また、上記の構成において、受光素子と負荷との接続点をコンデンサを介して増幅回路の入力部に接続した構成としてもよい。
【００５７】
上記の構成によれば、受光素子と増幅回路とが直流的に分離されるため、直流光電流レベルに無関係に直流的な電力を消費せずに、交流信号のみを増幅できる。
【００５８】
また、上記の構成において、負荷となる回路にローパスフィルタ、トランスコンダクタンスアンプを接続し、さらにその点から、ＩＶ変換増幅器へ、コンデンサを介して接続した構成としてもよい。
【００５９】
上記の構成によれば、従来の回路に対して、直流光電流に対する動作レンジを維持しつつ消費電流の増加を防止できる。
【００６０】
また、上記の構成において、低周波バイパス回路の低周波光電流バイパス用として低スレッシュＭＯＳトランジスタを使用した構成としてもよい。
【００６１】
上記の構成によれば、非常に簡単な構成で実現できる。
【００６２】
また、上記の構成において、受光素子を複数個直列接続した構成としてもよい。
【００６３】
上記の構成によれば、受光素子のアノード側に発生する電圧を高くすることができるため、直流光電流をバイパスするバイパス回路の能力を増加させることができ、直流光電流に対する動作レンジの拡大と、直流光電流をバイパスするバイパス回路の設計の容易さが増す。また、これにより、特別な低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせず、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタにより直流光電流のバイパスを行える。
【００６４】
また、受光素子とその光電流信号を増幅する回路とを有する受光装置において、受光素子を複数個使用し、主に信号光を受光する受光素子の一端がＧＮＤに接続され、他端が抵抗等の負荷の一端と接続され、その抵抗等の負荷の一端がＧＮＤと接続され、複数個使用している受光素子のうちの別の受光素子である低周波光電流をモニタするための受光素子の一端が電源と接続され、その他端は、その受光素子から発生する光電流を増幅して低周波成分を取り出す回路と接続され、取り出された点が、前記の主に信号光を受光する受光素子の他端に接続した構成としてもよい。
【００６５】
上記の構成によれば、直流光検出用の受光素子のみを電源からバイアスしているので、あまり消費電流を増加させることなく、直流光電流をバイパスするバイパス回路の能力を増加させることができる。そのため、直流光電流に対する動作レンジの拡大と、直流光電流をバイパスするバイパス回路の設計の容易さが増す。また、これにより、前記と同様に、特別な低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせず、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタにより直流光電流のバイパスを行える。
【００６６】
また、上記の構成において、主に信号光を受光する受光素子の受光面積の和Ｓ１が低周波光電流をモニタするための別の受光素子の受光面積の和Ｓ２のＮ倍に設定されており、低周波光電流をモニタするための受光素子で発生する光電流をＮ倍に増幅する構成としてもよい。
【００６７】
上記の構成によれば、直流光電流のバイパスの精度を向上できる。
【００６８】
また、上記の構成において、低周波光電流バイパス用の回路として、電源からバイアスされたトランスコンダクタンスアンプを使用して、その出力に接続されたトランジスタの制御端子電圧を大きく使用できるようにした構成としてもよい。
【００６９】
上記の構成によれば、前出のとは別の手段で、同様に、あまり消費電流を増加させることなく、直流光電流をバイパスするバイパス回路の能力を増加させることができ、直流光電流に対する動作レンジの拡大と、直流光電流をバイパスするバイパス回路の設計の容易さが増す。また、これにより、前記と同様に、特別な低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせず、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタにより直流光電流のバイパスを行える。
【００７０】
また、上記の構成において、低周波光電流バイパス用の回路として、電源からバイアスされた差動増幅器を使用して、その出力に接続されたトランジスタにＭＯＳトランジスタを使用した構成としてもよい。
【００７１】
上記の構成によれば、直流光電流のバイパスにＭＯＳトランジスタを使用するため、前記よりもさらに消費電流の増加を抑制できる。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の受光装置は、光電流発生部が、他から電源を供給されず、電圧出力部が、起電流を電圧に変換して命令信号として出力する構成である。
【００７３】
これにより、光電流発生部で発生した起電流自体が、操作者から送られてきた命令を表す命令信号として利用されるので、太陽光や白熱電球等の直流光を多く含む光が照射されたときにたとえ多くの起電流が発生しても、電源からの電流を消費することがない。それゆえ、太陽光や白熱電球等の直流光を多く含む光が照射されることに起因して電源の電力消費量が増加するのを防止することができるという効果を奏する。
【００７４】
また、比較的簡単な回路構成で実現でき、回路構成の簡単さゆえに、ほとんど製造コストや素子サイズの増加を伴うことなく回路を実現することができるという効果を奏する。
【００７５】
また、本発明の受光装置は、上記の構成に加えて、上記光電流発生部としての受光素子の一端が接地され、他端が上記電圧出力部としての負荷の一端と接続され、上記負荷の上記受光素子と接続されていない端部が接地され、上記受光素子と負荷との接続点から上記命令信号としての電圧が出力される構成である。
【００７６】
それゆえ、受光素子に発生する直流光電流を電源から供給せずに、受光素子の起電力を利用してＧＮＤから電流を供給するようにしているので、上記構成による効果に加え、いっそう簡単な回路と構成とで実現でき、回路構成の簡単さゆえに、ほとんど製造コストや素子サイズの増加を伴うことなく回路を実現することがさらに容易にできるという効果を奏する。
【００７７】
また、本発明の受光装置は、上記の構成に加えて、上記電圧出力部の出力部に、コンデンサが接続されている構成である。
【００７８】
それゆえ、受光素子と増幅回路等の次段の回路とが直流的に分離されるので、上記構成による効果に加え、直流光電流レベルの影響を受けることなく、直流的な電力の消費増加を抑えることができるという効果を奏する。
【００７９】
また、本発明の受光装置は、上記の構成に加えて、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下の周波数を持つ電流成分を取り出す、ローパスフィルタおよびトランスコンダクタンスアンプをこの順に接続したバイパス部が設けられている構成である。
【００８０】
それゆえ、トランスコンダクタンスアンプは、上記電圧出力部から出力された電流のうちの直流および低周波電流のバイパスとなるので、上記の構成による効果に加えて、直流光電流に対する動作レンジを維持しつつ、電源からの消費電流の増加を防止することができるという効果を奏する。
【００８１】
また、本発明の受光装置は、上記の構成に加えて、上記バイパス部のトランスコンダクタンスアンプとして低スレッシュＭＯＳトランジスタを用いた構成である。
【００８２】
それゆえ、上記トランスコンダクタンスアンプを低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタで実現しているので、上記の構成による効果に加えて、バイパス部を非常に簡単な構成で実現でき、回路を簡略化することができるという効果を奏する。
【００８３】
また、本発明の受光装置は、上記の構成に加えて、上記光電流発生部を複数個直列接続した構成である。
【００８４】
それゆえ、光電流発生部で発生する電流を大きくして電圧出力部の出力電圧を高くすることができるので、上記の構成による効果に加えて、直流光電流に対する動作レンジを拡大することができるとともに、その分、バイパス部の設計の容易さを増すことができるという効果を奏する。
【００８５】
また、上記のように出力する電圧を高くすることができるので、上記バイパス部の能力を増加させることができ、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタにより直流光電流のバイパスを行えるので、上記構成による効果に加え、バイパス部の設計の容易さがさらに増すという効果を奏する。
【００８６】
また、本発明の受光装置は、上記の構成に加えて、電源が供給されて、上記光電流発生部が受けるのと同一の光を受けるモニタ受光部と、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下の周波数を持つ電流成分を取り出すバイパス部とが設けられ、上記バイパス部が、上記モニタ受光部にて発生する光電流から、上記所定値以下の周波数を持つ電流成分を検出する構成である。
【００８７】
それゆえ、バイパス部へ充分なバイアス電圧を与えることが可能になるので、上記の構成による効果に加えて、直流光電流に対する動作レンジの拡大と、直流電流をバイパスするバイパス部の設計の容易さが増すという効果を奏する。
【００８８】
また、上記の構成による効果に加えて、特別な低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせず、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタにより直流光電流のバイパスを行えるという効果を奏する。
【００８９】
また、本発明の受光装置は、上記の構成に加えて、上記光電流発生部の受光面積Ｓ１が上記モニタ受光部の受光面積Ｓ２のＮ倍に設定されており、上記バイパス部が、上記モニタ受光部で発生する光電流をＮ倍に増幅する構成である。
【００９０】
それゆえ、上記モニタ受光部で発生する光電流がＮ倍に増幅されるので、上記の構成による効果に加えて、直流光電流のバイパスの精度を向上することができるという効果を奏する。
【００９１】
また、本発明の受光装置は、上記の構成に加えて、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下の周波数を持つ電流成分を取り出すバイパス部が設けられ、上記バイパス部が、電源からバイアスされたトランスコンダクタンスアンプと、上記トランスコンダクタンスアンプの出力部に接続されたトランジスタとを有している構成である。
【００９２】
それゆえ、トランジスタの制御端子電圧を大きく使用することができるので、上記の構成による効果に加えて、あまり消費電流を増加させることなく、直流光電流をバイパスするバイパス部の能力を増加させることができ、直流光電流に対する動作レンジの拡大と、所定値以下の周波数を持つ電流成分をバイパスするバイパス部の設計の容易さが増すという効果を奏する。
【００９３】
また、これにより、前記と同様に、特別な低スレッシュ（閾値）のＭＯＳトランジスタを必要とせず、通常のＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタにより直流光電流のバイパスを行えるという効果を奏する。
【００９４】
また、本発明の受光装置は、上記の構成に加えて、上記電圧出力部の出力電流から所定値以下の周波数を持つ電流成分を取り出すバイパス部が設けられ、上記バイパス部が、電源からバイアスされた差動増幅器と、上記差動増幅器の出力部に接続されたＭＯＳトランジスタとを有している構成である。
【００９５】
それゆえ、直流光電流のバイパスにＭＯＳトランジスタを使用するので、上記の構成による効果に加えて、さらに消費電流の増加を抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る受光装置の等価回路の一構成例を示す回路図である。
【図２】本発明に係る受光装置の等価回路の他の構成例を示す回路図である。
【図３】本発明に係る受光装置の等価回路のさらに他の構成例を示す回路図である。
【図４】本発明に係る受光装置の等価回路のさらに他の構成例を示す回路図である。
【図５】本発明に係る受光装置の等価回路のさらに他の構成例を示す回路図である。
【図６】図５の受光装置の等価回路の一構成例を示す回路図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、本発明に係る受光装置の等価回路のさらに他の構成例を示す回路図である。
【図８】本発明に係る受光装置の等価回路のさらに他の構成例を示す回路図である。
【図９】図８の受光装置の等価回路の一構成例を示す回路図である。
【図１０】本発明に係る受光装置の等価回路のさらに他の構成例を示す回路図である。
【図１１】本発明に係る受光装置の等価回路のさらに他の構成例を示す回路図である。
【図１２】従来の受光装置の等価回路の一構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
１    受光素子（光電流発生部）
２    負荷（電圧出力部）
３    増幅器
５    バイパス回路（バイパス部）
７    ローパスフィルタ
８    トランスコンダクタンスアンプ
９    ＩＶ変換増幅器
１２    抵抗
１３    コンデンサ
１４    ＭＯＳトランジスタ
１６    ＭＯＳトランジスタ
１７    バイポーラトランジスタ
２１    受光素子（光電流発生部）
２２    受光素子（モニタ受光部）
２３    負荷（電圧出力部）
２５    バイパス回路（バイパス部）
３１    ＭＯＳトランジスタ
３２    抵抗
３３    コンデンサ
３４    ＭＯＳトランジスタ
４０    バイパス回路（バイパス部）
４１    トランスコンダクタンスアンプ
４２    トランジスタ
５０    バイパス回路（バイパス部）
５１    差動増幅器
５２    ＭＯＳトランジスタ
Ｉｄｃ  直流光電流成分
Ｃ２    コンデンサ
ＲＬ    負荷抵抗（電圧出力部）
ＶA     部位
Ｒf     等価トランスインピーダンス
【図１】
0003717718.tif 000002
【図２】
0003717718.tif 000003
【図３】
0003717718.tif 000004
【図４】
0003717718.tif 000005
【図５】
0003717718.tif 000006
【図６】
0003717718.tif 000007
【図７】
0003717718.tif 000008
【図８】
0003717718.tif 000009
【図９】
0003717718.tif 000010
【図１０】
0003717718.tif 000011
【図１１】
0003717718.tif 000012
【図１２】
0003717718.tif 000013