(57)【要約】【課題】  多数のフォトモスリレーを用いるパネル検査装置や半導体試験装置では、これらのフォトモスリレーを並列に駆動していた。そのため、フォトモスリレーの個数倍の駆動電流が必要になり、消費電力が増大していたという課題を解決する。【解決手段】  フォトモスリレーのＬＥＤを複数個直列接続し、これらのＬＥＤに並列に駆動電流をバイパスするスイッチ部を接続すると共に、このＬＥＤの直列回路を定電流回路で駆動するようにした。消費電流を１／（直列接続したフォトモスリレーの数）に削減することができ、かつスイッチ部を制御することにより、直列接続したフォトモスリレーを個別にオン、オフすることができる。【選択図】                    図１
2009276219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤとこのＬＥＤによってそのオンオフが制御されるスイッチング素子を具備し、前記ＬＥＤが直列接続された少なくとも２個の光リレー部と、
前記ＬＥＤの各々に並列接続され、入力信号によってそのオンオフが制御される第１のスイッチ部と、
前記ＬＥＤに流れる電流を供給する定電流回路と、
を具備したことを特徴とする光リレー回路。
【請求項２】
前記ＬＥＤに直列に接続される第２のスイッチ部を具備したことを特徴とする請求項１記載の光リレー回路。
【請求項３】
前記光リレー部は、フォトモスリレーであることを特徴とする請求項１若しくは請求項２記載の光リレー回路。
【請求項４】
前記第１のスイッチ部はフォトカプラであることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の光リレー回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の光リレー部を具備した光リレー回路に関し、特に消費電力を削減することができる光リレー回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パネル検査装置は液晶ディスプレイなどのフラットパネルを検査する装置である。このようなパネル検査装置では、その出力を多数のチャンネルに分岐するために、多数のフォトモスリレーを用いた光リレー回路をトーナメント形式に接続した回路を用いている。
【０００３】
このような光リレー回路の一例を図２に示す。図２において、１０ａ〜１０ｅは光リレー回路であり、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)１２ａとＭＯＳＦＥＴ(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)１２ｂで構成されるフォトモスリレー１２、このＬＥＤ１２ａに流れる電流を制限する抵抗１１、ＬＥＤ１２ａに流れる電流をオンオフするスイッチング素子１３で構成される。スイッチング素子１３として、ＭＯＳＦＥＴ等が用いられる。
【０００４】
ＭＯＳＦＥＴ１２ｂのゲート部には光発電セルが設置され、ＬＥＤ１２ａの出力光はこの光発電セルで電圧信号に変換される。このため、ＬＥＤ１２ａが発光するとＭＯＳＦＥＴ１２ｂがオンになり、発光が止まるとオフになる。ＬＥＤ１２ａに流れる電流を駆動電流と称する。また、ＭＯＳＦＥＴ１２ｂがオン、オフすると、フォトモスリレー１２がオン、オフしたと言う。
【０００５】
抵抗１１の一端には定電圧Ｖｒ１が印加され、他端はＬＥＤ１２ａのアノードに接続される。また、ＬＥＤ１２ａのカソードと共通電位点の間にはスイッチング素子１３が接続される。入力信号によってスイッチング素子１３がオンになるとＬＥＤ１２ａに電流が流れ、このＬＥＤ１２ａは発光する。光発電セルはＬＥＤ１２ａの光を受光し、ＭＯＳＦＥＴ１２ｂはオンになる。スイッチング素子１３がオフになるとＬＥＤ１２ａには電流が流れず、従ってＭＯＳＦＥＴ１２ｂはオフになる。このような光リレー回路が多数（図２では５個）並列に接続される。
【０００６】
なお、リレー回路の接点には、駆動電源が入力されるとオンになるａ接点と、駆動電源が入力されるとオフになるｂ接点がある。リレーは、内蔵されている接点の種類と数をこのａ、ｂと数字で表す。例えば、２ａ１ｂは、ａ接点を２個、ｂ接点を１個内蔵していることを表している。
【０００７】
多数の光リレー回路を用いる装置として、パネル検査装置の他に半導体試験装置がある。最近のＬＳＩ(Large Scale Integrated Circuit)は数百の端子を有するものがあり、これらの端子に選択的に信号を供給し、またこれらの端子から信号を入力しなければならない。この信号の切り替えに光リレー回路が用いられる。特許文献１には半導体試験装置の一例が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−２８６６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような光リレー回路は、フォトモスリレー１２をオンするためにＬＥＤ１２ａに駆動電流を流さなければならない。すなわち、駆動電流は同時にオンすべき光リレー回路の数に比例して増加する。そのため、大量の光リレー回路を同時にオンするためには駆動電流が増加し、消費電力が大きくなってしまうという課題があった。
【０００９】
例えば、１つのフォトモスリレーの駆動電流を１０ｍＡとすると、１０，０００個の光リレー回路を同時にオンするためには、０．０１×１００００＝１００Ａの電流が必要になる。パネル検査装置では、通常同時にオンにする光リレー回路は全体の９割に達するので、高電流出力の電源回路が必要になり、コストアップの要因になってしまうという課題もあった。
【００１０】
また、駆動電流は抵抗１１に流れるので、この抵抗１１で電力を使用する。このため、発熱の要因になり、また電力効率が低下してしまうという課題もあった。
【００１１】
従って本発明の目的は、駆動電流を小さくでき、かつ消費電力を削減することができる光リレー回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような課題を解決するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
ＬＥＤとこのＬＥＤによってそのオンオフが制御されるスイッチング素子を具備し、前記ＬＥＤが直列接続された少なくとも２個の光リレー部と、
前記ＬＥＤの各々に並列接続され、入力信号によってそのオンオフが制御される第１のスイッチ部と、
前記ＬＥＤに流れる電流を供給する定電流回路と、
を具備したものである。光リレー部を直列に接続するので、消費電流および消費電力を削減することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記ＬＥＤに直列に接続される第２のスイッチ部を具備したものである。光リレー部を一括してオン、オフすることができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、
前記光リレー部として、フォトモスリレーを用いたものである。汎用部品であるフォトモスリレーを用いることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３いずれかに記載の発明において、
前記第１のスイッチ部として、フォトカプラを用いたものである。入出力間の絶縁ができるので、回路が簡単になる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
請求項１，２、３および４の発明によれば、光リレー部内のＬＥＤを直列接続し、定電流回路からこれらのＬＥＤに定電流を供給すると共に、各ＬＥＤに並列に第１のスイッチ部を接続した。
【００１７】
ＬＥＤを直列接続し、かつこれらのＬＥＤに並列に第１のスイッチを接続したので、全ての光リレー部を個別にオンオフでき、かつ光リレー部の駆動電流を、１／（直列接続した光リレー部の数）に削減することができるという効果がある。また、ＬＥＤに流れる電流を制限する抵抗が不要になるので、この抵抗による電力損失がなくなる。従って、電力損失をも削減することができるという効果もある。
【００１８】
また、ＬＥＤに直列に第２のスイッチ部を接続することにより、全光リレー部を一括してオン、オフすることができるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る光リレー回路の一実施例を示す構成図である。なお、図２と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図１において、２０ａ、２０ｂ〜２０ｍ、２０ｎはＮ個のフォトモスリレーであり、それぞれＬＥＤ１２ａおよびＭＯＳＦＥＴ１２ｂで構成される。フォトモスリレー２０ａ、２０ｂ〜２０ｍ、２０ｎは光リレー部に、各フォトモスリレー内のＭＯＳＦＥＴ１２ｂはスイッチング素子に相当する。
【００２０】
フォトモスリレー２０ａ〜２０ｎ内のＬＥＤ１２ａは直列に接続される。すなわち、フォトモスリレー２０ａ内のＬＥＤ１２ａのカソードはフォトモスリレー２０ｂ内のＬＥＤ１２ａのアノードに、このＬＥＤ１２ａのカソードは次のフォトモスリレー内のＬＥＤ１２ａのアノードに、フォトモスリレー２０ｍ内のＬＥＤ１２ａのカソードはフォトモスリレー２０ｎ内のＬＥＤ１２ａのアノードに接続される。
【００２１】
３０ａ、３０ｂ〜３０ｍ、３０ｎはフォトカプラであり、第１のスイッチ部に相当する。フォトカプラ３０ａ〜３０ｎは同じ構成を有し、それぞれＬＥＤ３１とフォトトランジスタ３２で構成される。ＬＥＤ３１に電流が流れるとこのＬＥＤ３１は発光し、フォトトランジスタ３２がオンになる。ＬＥＤ３１に電流が流れないと、フォトトランジスタ３２はオフになる。
【００２２】
フォトカプラ３０ａ内のフォトトランジスタ３２の両端はフォトモスリレー２０ａ内のＬＥＤ１２ａの両端に接続される。同様に、フォトトランジスタ３０ｂ〜３０ｍ、３０ｎ内のフォトトランジスタ３２の両端は、それぞれフォトモスリレー２０ｂ〜２０ｍ、２０ｎ内のＬＥＤ１２ａの両端に接続される。
【００２３】
４０ａ、４０ｂ〜４０ｍ、４０ｎは抵抗であり、その一端はそれぞれフォトカプラ３０ａ、３０ｂ〜３０ｍ、３０ｎ内のＬＥＤ３１のアノードに接続され、他端には定電圧Ｖｄが印加される。
【００２４】
４１ａ、４１ｂ〜４１ｍ、４１ｎはスイッチング素子であり、ＭＯＳＦＥＴが使用される。スイッチング素子４１ａ、４１ｂ〜４１ｍ、４１ｎのドレインはそれぞれフォトカプラ３０ａ、３０ｂ〜３０ｍ、３０ｎ内のＬＥＤ３１のカソードに接続され、ソースは共通電位点に接続される。また、そのゲートにはそれぞれ入力信号ａ、ｂ〜ｍ、ｎが入力される。
【００２５】
５０は定電流回路であり、一定の電流、すなわちフォトモスリレー２０ａ、２０ｂ〜２０ｍ、２０ｎの駆動電流を出力する。この駆動電流の値はフォトモスリレー２０ａ〜２０ｎの特性によって定まり、例えば１０ｍＡとする。定電流回路５０は、抵抗５１、５４、ＰＮＰトランジスタ５２、ツェナダイオード５３で構成される。出力電流はＰＮＰトランジスタ５２のコレクタから出力される。
【００２６】
抵抗５１の一端およびツェナダイオード５３のカソードには定電圧Ｖｄが印加される。抵抗５１の他端はＰＮＰトランジスタ５２のエミッタに接続され、ツェナダイオード５３のアノードはＰＮＰトランジスタ５３のベースに接続される。このベースと共通電位点の間には抵抗５４が接続される。ＰＮＰトランジスタ５２のコレクタは、フォトモスリレー２０ａ内のＬＥＤ１２ａのアノードに接続される。定電流回路５０は、抵抗５１の抵抗値とツェナダイオード５３のツェナ電圧で決まる一定電流を出力する。
【００２７】
６０はスイッチ回路であり、第２のスイッチに相当する。スイッチ回路６０は抵抗６１、６４、ＬＥＤ６２ａとＭＯＳＦＥＴ６２ｂで構成されるフォトモスリレー６２、ＭＯＳＦＥＴ６３で構成される。抵抗６１の一端には定電圧Ｖｄが印加され、他端はフォトモスリレー６２内のＬＥＤ６２ａのアノードに接続される。
【００２８】
ＬＥＤ６２ａのカソードにはＭＯＳＦＥＴ６３のドレインが接続される。ＭＯＳＦＥＴ６３のソースは共通電位点に接続され、ゲートにはオンオフ信号が入力される。抵抗６４はＭＯＳＦＥＴ６３のゲートと共通電位点の間に接続される。ＭＯＳＦＥＴ６２ｂのドレインはフォトモスリレー２０ｎ内のＬＥＤ１２ａのカソードに接続され、ソースは共通電位点に接続される。
【００２９】
このような構成において、オンオフ信号が高レベルになるとＭＯＳＦＥＴ６３がオンになり、ＬＥＤ６２ａに駆動電流が流れてＭＯＳＦＥＴ６２ｂがオンになる。定電流回路５０の出力電流はフォトモスリレー２０ａ、２０ｂ〜２０ｍ、２０ｎ内のＬＥＤ１２ａを流れるので、これらのフォトモスリレーはオンになる。
【００３０】
オンオフ信号が低レベルになるとＭＯＳＦＥＴ６３がオフになり、ＭＯＳＦＥＴ６２ｂもオフになるので、フォトモスリレー２０ａ、２０ｂ〜２０ｍ、２０ｎ内のＬＥＤ１２ａには駆動電流が流れず、これらのフォトモスリレーはオフになる。すなわち、オンオフ信号によって、フォトモスリレー２０ａ、２０ｂ〜２０ｍ、２０ｎのオンオフを一括して制御することができる。
【００３１】
次に、この実施例の動作を説明する。なお、オンオフ信号は高レベルであり、フォトモスリレー６２はオンになっているものとする。
【００３２】
入力信号ａ、ｂ〜ｍ、ｎが全て低レベルであると、フォトカプラ３０ａ、３０ｂ〜３０ｍ、３０ｎは全てオフになる。定電流回路５０の出力電流はフォトモスリレー２０ａ、２０ｂ〜２０ｍ、２０ｎ内のＬＥＤ１２ａの全てに流れるので、フォトモスリレー２０ａ、２０ｂ〜２０ｍ、２０ｎの全てがオンになる。
【００３３】
入力信号ａが高レベルになると、フォトカプラ３０ａはオンになる。フォトモスリレー２０ａの駆動電流はフォトカプラ３０ａによってバイパスされるので、フォトモスリレー２０ａはオフになる。
【００３４】
同様にして、入力信号ｂ〜ｎのいずれかを高レベルにすると、この入力信号に対応するフォトモスリレーがオフになる。入力信号ａ〜ｎを操作することにより、フォトモスリレー２０ａ〜２０ｎを個別にオフすることができる。また、前述したように、オンオフ信号を操作することにより、フォトモスリレー２０ａ〜２０ｎを一括してオン、オフすることもできる。
【００３５】
図２従来例ではフォトモスリレーは並列に接続されているので、フォトモスリレーの個数倍の駆動電流が必要であった。本発明の光リレー回路によると、フォトモスリレーを直列に接続しているので、駆動電流を削減することができる。例えば、直列に接続するフォトモスリレーの数を１０個とすると、駆動電流を１／１０にすることができる。
【００３６】
また、図２実施例ではフォトモスリレーの各々に抵抗１１を直列に接続していたので、この抵抗１１による電力損失が発生していた。本発明の光リレー回路では抵抗１１に相当する抵抗を用いなくてもよいので、この抵抗による電力損失がなくなる。従って、消費電力も削減することができる。
【００３７】
なお、ＬＥＤ１２ａには１Ｖ程度の順方向電圧降下が発生するので、直列接続するフォトモスリレーの数が多くなると、定電流回路５０の出力電圧を高くしなければならない。このようなときはフォトモスリレーを複数の組に分割し、これらの組の各々に図１の光リレー回路を用いるようにすればよい。
【００３８】
また、この実施例ではフォトモスリレーについて説明したが、電流を流してＬＥＤを発光させ、この光でオンオフするリレーであれば、他の構成のリレーに適用することもできる。また、この実施例ではａ接点のリレーについて説明したが、ｂ接点のリレー、あるいはａ接点とｂ接点の両方が内蔵されているリレーに用いることもできる。
【００３９】
また、この実施例では、フォトモスリレーの駆動電流をバイパスさせるためにフォトカプラを用いたが、他の構成のスイッチを用いることもできる。フォトカプラ３０ａ〜３０ｎ内のＬＥＤ３１は並列に接続されているので、これらＬＥＤ３１を駆動する電流が必要になるが、通常フォトカプラの駆動電流はフォトモスリレーの駆動電流の数分の１なので、フォトカプラを用いても駆動電力を削減することができる。
【００４０】
また、定電流回路は図１の構成のものに限定されない。定電流を出力するものであれば、他の構成であってもよい。同様に、スイッチ回路６０も図１の構成に限られることはなく、電流をオンオフできるものであれば、他の構成であってもよい。
【００４１】
さらに、本実施例ではフォトモスリレー２０ａ〜２０ｎを一括してオン、オフするためにスイッチ回路６０を用いたが、一括してオンオフする必要がなければ省略してもよい。また、定電流回路５０の出力電流をオン、オフすることでフォトモスリレー２０ａ〜２０ｎの一括オン、オフを実現することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】従来の光リレー回路の構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１２ａ、３１、６２ａ  ＬＥＤ
１２ｂ、３２、４１ａ〜４１ｎ、６２ｂ、６３  ＭＯＳＦＥＴ
２０ａ〜２０ｎ、６２  フォトモスリレー
３０ａ〜３０ｎ  フォトカプラ
４０ａ〜４０ｎ、５１、５４、６１、６４  抵抗
５０  定電流回路
５２  ＰＮＰトランジスタ
５３  ツェナダイオード
６０  スイッチ回路
【図１】
2009276219.tif 000003
【図２】
2009276219.tif 000004