JPH06338778A - Bidirectional optical coupler - Google Patents
Bidirectional optical couplerInfo
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- JPH06338778A JPH06338778A JP5129634A JP12963493A JPH06338778A JP H06338778 A JPH06338778 A JP H06338778A JP 5129634 A JP5129634 A JP 5129634A JP 12963493 A JP12963493 A JP 12963493A JP H06338778 A JPH06338778 A JP H06338778A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、入力した電気信号を光
に変換して伝達し、この光を電気信号に変換して出力す
る光カプラに係り、特に電気信号路が双方向信号路であ
る場合に使用する双方向光カプラに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical coupler which converts an input electric signal into light and transmits the light, converts the light into an electric signal and outputs the light, and particularly, the electric signal path is a bidirectional signal path. It relates to a bidirectional optical coupler used in some cases.
【０００２】[0002]
【従来の技術】情報システムを構築するにあたって、様
々な装置の間を論理的に接続するために装置間で信号を
授受することが頻繁に行われている。また、業務の遂行
にあたって、装置およびシステムの占める位置が増大
し、装置を相互に接続したシステムとしての信頼性の向
上が強く求められている。こうした信頼性向上のための
最も基本的な要素の一つとして、「一つの装置の電気的
障害が、そのまま他の装置の電気的障害の原因とならな
い」ことを実現するための「電気的障害の分離」があ
る。この「電気的障害の分離」は、装置間の電気的絶縁
を図ることで達成される。このための手法の１つとし
て、入力した電気信号を光信号に変換して伝達し電気信
号に変換する光装置を介して信号を授受する方法があ
る。こうした光装置の内、比較的短距離の接続を簡易に
実施するものとして光カプラが広く使用されてきた。例
えば、テレタイプ・インタフェースのような２０ｍＡカ
レントループ方式によるシリアル・データ伝送などで
は、インターフェース素子として光カプラが応用されて
いる。2. Description of the Related Art In constructing an information system, signals are frequently exchanged between devices in order to logically connect various devices. Further, the positions occupied by the device and the system are increased in performing the work, and there is a strong demand for improvement in reliability as a system in which the devices are connected to each other. As one of the most basic elements for improving the reliability, "electrical failure to realize that" the electrical failure of one device does not directly cause the electrical failure of another device "" There is a "separation of". This "isolation of electrical faults" is achieved by providing electrical isolation between the devices. As one of the methods for this purpose, there is a method of transmitting and receiving a signal via an optical device that converts an input electric signal into an optical signal, transmits the optical signal, and converts the electric signal into an electric signal. Among such optical devices, an optical coupler has been widely used as a device for easily connecting a relatively short distance. For example, an optical coupler is applied as an interface element in serial data transmission by a 20 mA current loop method such as a teletype interface.
【０００３】この用途に使用される代表的な従来の光カ
プラの構成を図５に示す。この光カプラは、信号入力側
にＬＥＤ（Light Emmiting Diode）を配置し、このＬＥ
Ｄのアノードおよびカソードに夫々接続する端子が設置
される。一方、信号出力側には、ＬＥＤの発生した光を
受光して電気信号に変換するＰＤ（Photo-Diode ）と、
ＰＤの出力信号を増幅する増幅器（ＡＭＰ）と、増幅器
の出力信号を２値化するシュミットトリガ・ゲート（Ｓ
ＨＧ）と、シュミットトリガ・ゲートの出力信号をゲー
ト入力してコレクタから増幅信号を出力するトランジス
タ（ＴＲ）が配置され、トランジスタのコレクタに接続
する端子が配置される。出力側を構成する素子の内、能
動部品（増幅器、シュミットトリガ・ゲート）には電力
が電圧安定器（ＶREG ）を介して供給されている。The structure of a typical conventional optical coupler used for this purpose is shown in FIG. In this optical coupler, an LED (Light Emmiting Diode) is arranged on the signal input side.
Terminals connected to the anode and cathode of D are installed. On the other hand, on the signal output side, a PD (Photo-Diode) that receives the light generated by the LED and converts it into an electrical signal,
An amplifier (AMP) that amplifies the output signal of the PD and a Schmitt trigger gate (S) that binarizes the output signal of the amplifier.
HG) and a transistor (TR) for inputting the output signal of the Schmitt trigger gate to the gate and outputting an amplified signal from the collector are arranged, and a terminal connected to the collector of the transistor is arranged. Electric power is supplied to active components (amplifier, Schmitt trigger gate) of the elements constituting the output side through a voltage regulator (V REG ).
【０００４】この光カプラでは、入力側からオープンコ
レクタ型の信号が入力され、ＬＥＤにより電気−光変換
された後、出力側に伝達される。出力側では、ＰＤで光
を受光し光−電気変換を行った後、増幅器、シュミット
トリガ・ゲート、およびトランジスタを順次介して、オ
ープンコレクタ型の信号が出力される。こうして、入力
側と出力側との電気的分離を図りつつ、入力側から出力
側への単方向の信号伝達を行う。In this optical coupler, an open-collector type signal is input from the input side, is electro-optically converted by the LED, and is then transmitted to the output side. On the output side, after the PD receives light and performs photoelectric conversion, an open collector type signal is output via the amplifier, the Schmitt trigger gate, and the transistor in this order. In this way, unidirectional signal transmission from the input side to the output side is performed while achieving electrical isolation between the input side and the output side.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】装置およびシステムの
高機能化に伴い、授受する情報量が増大する傾向にあ
る。こうした伝達情報量の増大を背景にして、処理装置
（例えば、マイクロプロセッサなど）のバスラインに各
種の周辺装置を接続し、大量の情報を短時間に送受する
要求が高まっている。ところで、処理装置のバスライン
のデータラインは、多ビット双方向に構成されるのが通
常である。したがって、処理装置と周辺装置とを電気的
に分離するために従来の単方向型の光カプラを使用する
には、データラインの各ビットに２つの光カプラを使用
しなければならず、かつ、伝達方向の制御のために処理
装置と周辺装置との双方に論理回路を設ける必要があ
り、大きなスペースを割かなければならない、という問
題点があった。このスペースの問題は、データラインの
ビット数が大きいほど深刻なものとなる。As the functions of devices and systems become higher, the amount of information exchanged tends to increase. Against the background of such an increase in the amount of transmitted information, there is an increasing demand for connecting various peripheral devices to a bus line of a processing device (for example, a microprocessor) and transmitting / receiving a large amount of information in a short time. By the way, a data line of a bus line of a processing device is usually configured to have a multi-bit bidirectional. Therefore, in order to use the conventional unidirectional type optical coupler for electrically separating the processing device and the peripheral device, two optical couplers must be used for each bit of the data line, and There is a problem in that it is necessary to provide a logic circuit in both the processing device and the peripheral device for controlling the transmission direction, and a large space must be allocated. The problem of this space becomes more serious as the number of bits of the data line increases.
【０００６】本発明は、以上の問題点を解消するために
なされたものであり、電気信号路が双方向である場合に
も信号伝達可能であるとともに、簡易に装置間の電気的
分離を図ることができる双方向光カプラを提供すること
を目的とする。The present invention has been made in order to solve the above problems and is capable of transmitting a signal even when the electric signal path is bidirectional and facilitates electrical isolation between the devices. It is an object of the present invention to provide a bidirectional optical coupler that can be used.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の第１の双方向光
カプラは、（ａ）第１の電源から電力が供給される第１
の光送受信部と、（ｂ）第１の電源とは独立な第２の電
源から電力が供給可能な第２の光送受信部と、から構成
され、第１の光送受信部は、入力した駆動信号により
発光を制御可能な第１の発光素子と、入出力制御信号
と双方向信号路を介してデータ信号とを入力し、入出力
制御信号によって出力が指定されている場合にデータ信
号の値を反映して第１の発光素子の駆動信号を出力する
第１の駆動素子と、入力した光を電気信号に変換して
出力する第１の受光素子と、第１の受光素子の出力信
号と入出力制御信号とを入力し、入出力制御信号によっ
て出力が指定されている場合には出力が高抵抗状態とな
り、入出力制御信号によって入力が指定されている場合
には双方向信号路へ第１の受光素子の出力信号を増幅し
て出力する第１の増幅器と、から構成され、第２の光送
受信部は、第１の発光素子の発光した光を入力し、電
気信号に変換して出力する第２の受光素子と、第２の
受光素子の出力信号を入力し、出力信号路へ第２の受光
素子の出力信号を増幅して出力する第２の増幅器と、
入力した駆動信号により第１の受光素子へ向けての発光
を制御可能な第２の発光素子と、入力信号路を介して
データ信号を入力し、データ信号の値を反映して第２の
発光素子の駆動信号を出力する第２の駆動素子と、から
構成されることを特徴とする。The first bidirectional optical coupler of the present invention comprises: (a) a first power source to which power is supplied.
And a second optical transmitter / receiver capable of being supplied with electric power from a second power source independent of the first power source. A value of the data signal when the first light emitting element whose light emission can be controlled by a signal and the data signal through the input / output control signal and the bidirectional signal path are input and the output is designated by the input / output control signal And a first light receiving element that outputs a drive signal of the first light emitting element, a first light receiving element that converts input light into an electric signal and outputs the electric signal, and an output signal of the first light receiving element. Input / output control signal is input, and when the output is specified by the input / output control signal, the output is in the high resistance state, and when the input is specified by the input / output control signal, the output is switched to the bidirectional signal path. A first amplifier for amplifying and outputting the output signal of the first light receiving element; The second light transmitting / receiving unit receives the light emitted from the first light emitting element, converts the light into an electric signal and outputs the electric signal, and outputs the output signal of the second light receiving element. And a second amplifier for amplifying and outputting the output signal of the second light receiving element to the output signal path,
A second light emitting element capable of controlling light emission toward the first light receiving element by the input drive signal and a data signal via the input signal path, and reflecting the value of the data signal, the second light emission And a second drive element that outputs a drive signal for the element.
【０００８】ここで、第１の光送受信部と第２の光送受
信部とが一体化されて構成される、ことを特徴としても
よい。Here, it may be characterized in that the first optical transmitting / receiving section and the second optical transmitting / receiving section are integrated.
【０００９】また、本発明の第２の双方向光カプラは、
（ａ）第１の電源から電力が供給される第１の光送受信
部と、（ｂ）第１の電源とは独立な第２の電源から電力
が供給可能な第２の光送受信部と、から構成される双方
向光カプラであって、第１の光送受信部は、入力した
駆動信号により発光を制御可能な第１の発光素子と、
第１の入出力制御信号と第１の双方向信号路を介してデ
ータ信号とを入力し、第１の入出力制御信号によって出
力が指定されている場合にデータ信号の値を反映して第
１の発光素子の駆動信号を出力し、第１の入出力制御信
号によって入力が指定されている場合には出力が高抵抗
状態となる第１の駆動素子と、入力した光を電気信号
に変換して出力する第１の受光素子と、第１の受光素
子の出力信号と第１に入出力制御信号とを入力し、第１
の入出力制御信号によって出力が指定されている場合に
出力が高抵抗状態となり、第１の入出力制御信号によっ
て入力が指定されている場合には第１の双方向信号路へ
第１の受光素子の出力信号を増幅して出力する第１の増
幅器と、から構成され、第２の光送受信部は、第１の
発光素子の発光した光を入力し、電気信号に変換して出
力する第２の受光素子と、第２の受光素子の出力信号
と第２の入出力制御信号とを入力し、第２の入出力制御
信号によって出力が指定されている場合には出力が高抵
抗状態となり、第２の入出力制御信号によって入力が指
定されている場合には第２の双方向信号路へ第２の受光
素子の出力信号を増幅して出力する第２の増幅器と、
入力した駆動信号により第１の受光素子へ向けての発光
を制御可能な第２の発光素子と、第２の入出力制御信
号と第２の双方向信号路を介してデータ信号とを入力
し、第２の入出力制御信号によって出力が指定されてい
る場合にはデータ信号の値を反映して第２の発光素子の
駆動信号を出力する第２の駆動素子と、から構成され
る、ことを特徴とする。The second bidirectional optical coupler of the present invention is
(A) a first optical transceiver which is supplied with power from a first power supply, and (b) a second optical transceiver which can be supplied with power from a second power supply independent of the first power supply, A bidirectional optical coupler comprising: a first optical transmitter / receiver section, a first light emitting element capable of controlling light emission by an input drive signal,
The first input / output control signal and the data signal are input via the first bidirectional signal path, and the value of the data signal is reflected when the output is designated by the first input / output control signal. The first drive element that outputs the drive signal of the first light emitting element, and the output is in the high resistance state when the input is designated by the first input / output control signal, and the input light is converted into an electric signal. And outputs the first light receiving element, the output signal of the first light receiving element, and the first input / output control signal.
When the output is designated by the input / output control signal of 1), the output is in the high resistance state, and when the input is designated by the first input / output control signal, the first light reception is performed on the first bidirectional signal path. A first amplifier that amplifies and outputs an output signal of the element, and a second optical transmitter / receiver receives the light emitted from the first light emitting element, converts the light into an electrical signal, and outputs the electrical signal. When the output signal of the second light receiving element and the output signal of the second light receiving element and the second input / output control signal are input, and the output is designated by the second input / output control signal, the output becomes a high resistance state. A second amplifier for amplifying and outputting the output signal of the second light receiving element to the second bidirectional signal path when the input is designated by the second input / output control signal,
A second light emitting element capable of controlling light emission toward the first light receiving element by the input drive signal, a second input / output control signal, and a data signal via a second bidirectional signal path are input. A second drive element that outputs the drive signal of the second light emitting element by reflecting the value of the data signal when the output is designated by the second input / output control signal. Is characterized by.
【００１０】ここで、第１の光送受信部と第２の光送受
信部とが一体化されて構成される、ことを特徴としても
よい。Here, it may be characterized in that the first optical transmitter / receiver and the second optical transmitter / receiver are integrally formed.
【００１１】[0011]
【作用】本発明の第１の双方向光カプラは、双方向電気
信号路と入力電気信号路および出力電気信号路（以後、
単方向電気信号路とも呼ぶ）とを光結合する装置であ
る。双方向電気信号路側には、例えば、処理装置のバス
ラインなどが接続される。こうしたバスラインではデー
タ信号が双方である場合が多く、このときには必ずデー
タ信号の伝達方向を指示する入出力制御信号が容易され
ている。この装置は、こうしたデータ信号と入出力制御
信号とを双方向電気信号路側から入力し、この入出力制
御信号の指示に従って指示方向にデータを伝達する。The first bidirectional optical coupler of the present invention is a bidirectional electric signal path, an input electric signal path, and an output electric signal path (hereinafter,
(Also called unidirectional electric signal path) and a device for optically coupling. A bus line of a processing device or the like is connected to the bidirectional electric signal path side, for example. In such a bus line, the data signals are often both, and at this time, the input / output control signal for instructing the transmission direction of the data signal is always facilitated. This device inputs such a data signal and an input / output control signal from the bidirectional electric signal path side, and transmits data in the designated direction according to the instruction of the input / output control signal.
【００１２】入出力制御信号が出力を指示する時には、
データ信号は双方向電気信号路からこの装置に入力す
る。このとき、入力データ信号とこの装置から双方向電
気信号路への出力との競合を防止するため、第１の増幅
器の出力は高抵抗状態に設定される。入力したデータ信
号は、第１の駆動器を介して第１の発光素子を駆動し、
単方向電気信号路側の第２の受光素子へ向けて発光の有
無によりデータを伝達する。第２の受光素子は光を受信
すると電気信号に変換して第２の増幅器へ出力する。第
２の増幅器は、入力した電気信号を増幅して出力電気信
号路へデータ信号を出力する。When the input / output control signal indicates output,
Data signals enter the device through bidirectional electrical signal paths. At this time, the output of the first amplifier is set to a high resistance state to prevent contention between the input data signal and the output from the device to the bidirectional electrical signal path. The input data signal drives the first light emitting element via the first driver,
Data is transmitted toward the second light receiving element on the side of the unidirectional electric signal path depending on the presence or absence of light emission. Upon receiving the light, the second light receiving element converts the light into an electric signal and outputs the electric signal to the second amplifier. The second amplifier amplifies the input electric signal and outputs the data signal to the output electric signal path.
【００１３】また、入出力制御信号が入力を指示する時
には、データ信号は入力電気信号路からこの装置に入力
する。このとき、第１の増幅器は双方向電気信号路へ出
力可能な状態に設定される。入力したデータ信号は、第
２の駆動器を介して第２の発光素子を駆動し、単方向電
気信号路側の第１の受光素子へ向けて発光の有無により
データを伝達する。第１の受光素子は光を受信すると電
気信号に変換して第１の増幅器へ出力する。第１の増幅
器は、入力した電気信号を増幅して双方向電気信号路へ
データ信号を出力する。When the input / output control signal indicates input, the data signal is input to this device through the input electric signal path. At this time, the first amplifier is set in a state capable of outputting to the bidirectional electric signal path. The input data signal drives the second light emitting element via the second driver, and transmits data to the first light receiving element on the unidirectional electric signal path side depending on the presence or absence of light emission. Upon receiving the light, the first light receiving element converts the light into an electric signal and outputs the electric signal to the first amplifier. The first amplifier amplifies the input electric signal and outputs a data signal to the bidirectional electric signal path.
【００１４】本発明の第２の双方向光カプラは、第１の
双方向電気信号路と第２の双方向電気信号路とを光結合
する装置である。第１の双方向電気信号路側には、例え
ば、処理装置のバスラインなどが接続される。こうした
バスラインではデータ信号が双方である場合が多く、こ
のときには必ずデータ信号の伝達方向を指示する入出力
制御信号が容易されている。また、この装置では周辺装
置などの側も双方向データ信号でインターフェースをと
るタイプの装置を想定する。この装置は、こうしたデー
タ信号と入出力制御信号とを双方の双方向電気信号路側
から入力し、この入出力制御信号の指示に従って指示方
向にデータを伝達する。夫々のデータ信号伝達方向指示
の整合は、別途の手段を用いて図られることを想定す
る。The second bidirectional optical coupler of the present invention is a device for optically coupling the first bidirectional electrical signal path and the second bidirectional electrical signal path. For example, a bus line of the processing device is connected to the first bidirectional electric signal path side. In such a bus line, the data signals are often both, and at this time, the input / output control signal for instructing the transmission direction of the data signal is always facilitated. Further, in this device, it is assumed that peripheral devices and the like also interface with bidirectional data signals. This device inputs the data signal and the input / output control signal from both bidirectional electric signal paths, and transmits the data in the designated direction according to the instruction of the input / output control signal. It is assumed that the matching of the respective data signal transmission direction indications is achieved using a separate means.
【００１５】第１の双方向電気信号路側の入出力制御信
号が出力を指示し、第２の双方向電気信号路側の入出力
制御信号が入力を指示する時には、データ信号は第１の
双方向電気信号路からこの装置に入力する。このとき、
入力データ信号とこの装置から第１の双方向電気信号路
への出力との競合を防止するため、第１の増幅器の出力
は高抵抗状態に設定される。入力したデータ信号は、第
１の駆動器を介して第１の発光素子を駆動し、単方向電
気信号路側の第２の受光素子へ向けて発光の有無により
データを伝達する。第２の受光素子は光を受信すると電
気信号に変換して第２の増幅器へ出力する。第２の増幅
器は、入力した電気信号を増幅して第２の双方向電気信
号路へデータ信号を出力する。When the input / output control signal on the first bidirectional electric signal path side indicates the output and the input / output control signal on the second bidirectional electric signal path side indicates the input, the data signal is the first bidirectional. Input to this device from the electrical signal path. At this time,
The output of the first amplifier is set to a high resistance state to prevent contention between the input data signal and the output from the device to the first bidirectional electrical signal path. The input data signal drives the first light emitting element via the first driver, and transmits data to the second light receiving element on the unidirectional electric signal path side depending on whether light is emitted or not. Upon receiving the light, the second light receiving element converts the light into an electric signal and outputs the electric signal to the second amplifier. The second amplifier amplifies the input electric signal and outputs a data signal to the second bidirectional electric signal path.
【００１６】第１の双方向電気信号路側の入出力制御信
号が入力を指示し、第２の双方向電気信号路側の入出力
制御信号が出力を指示する時には、データ信号は第２の
双方向電気信号路からこの装置に入力する。このとき、
入力データ信号とこの装置から第２の双方向電気信号路
への出力との競合を防止するため、第２の増幅器の出力
は高抵抗状態に設定される。入力したデータ信号は、第
２の駆動器を介して第２の発光素子を駆動し、単方向電
気信号路側の第１の受光素子へ向けて発光の有無により
データを伝達する。第１の受光素子は光を受信すると電
気信号に変換して第１の増幅器へ出力する。第１の増幅
器は、入力した電気信号を増幅して第１の双方向電気信
号路へデータ信号を出力する。When the input / output control signal on the first bidirectional electric signal path side indicates an input and the input / output control signal on the second bidirectional electric signal path side indicates an output, the data signal is the second bidirectional signal. Input to this device from the electrical signal path. At this time,
The output of the second amplifier is set to a high resistance state to prevent contention between the input data signal and the output from the device to the second bidirectional electrical signal path. The input data signal drives the second light emitting element via the second driver, and transmits data to the first light receiving element on the unidirectional electric signal path side depending on the presence or absence of light emission. Upon receiving the light, the first light receiving element converts the light into an electric signal and outputs the electric signal to the first amplifier. The first amplifier amplifies the input electric signal and outputs a data signal to the first bidirectional electric signal path.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の実施例
を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には
同一の符号を付し、重複する説明は省略する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
【００１８】（第１実施例）本実施例は本発明の第１の
双方向光カプラに属するものであり、一方の側（処理装
置側）には双方向信号が接続され、他方の側（周辺装置
側）には入力信号と出力信号とが接続される。(First Embodiment) This embodiment belongs to the first bidirectional optical coupler of the present invention, in which a bidirectional signal is connected to one side (processing device side) and the other side (processor side). An input signal and an output signal are connected to the peripheral device side).
【００１９】図１は、本実施例の双方向光カプラの構成
図である。図示のように、本実施例の装置は、電源５１
０から電力が供給される光送受信部１００と、電源５１
０とは独立な電源５２０から電力が供給可能な光送受信
部２００と、から構成される。FIG. 1 is a block diagram of the bidirectional optical coupler of this embodiment. As shown in the figure, the device of this embodiment has a power supply 51.
The optical transmitter / receiver 100 to which power is supplied from 0, and the power source 51
The optical transmitter / receiver 200 is capable of supplying power from a power source 520 independent of 0.
【００２０】光送受信部１００は、入力した駆動信号
（ＤＲ１）により発光を制御可能な発光素子１１０と、
入出力制御信号（ＩＯＣ１）と双方向信号（ＩＯＤ
１）路を介してデータ信号とを入力し、入出力制御信号
（ＩＯＣ１）によって出力が指定されている場合にデー
タ信号の値を反映して発光素子１１０の駆動信号（ＤＲ
１）を出力する駆動器１２０と、入力した光を電気信
号に変換して出力する受光素子１５０と、受光素子１
５０の出力信号と入出力制御信号（ＩＯＣ１）とを入力
し、入出力制御信号（ＩＯＣ１）によって出力が指定さ
れている場合には出力が高抵抗状態となり、入出力制御
信号（ＩＯＣ１）によって入力が指定されている場合に
は双方向信号（ＩＯＤ１）路へ受光素子１５０の出力信
号を増幅して出力する増幅器１６０と、から構成され
る。The optical transmitter / receiver 100 includes a light emitting element 110 whose emission can be controlled by an input drive signal (DR1),
Input / output control signal (IOC1) and bidirectional signal (IOD)
1) A data signal is input through a path, and when the output is designated by the input / output control signal (IOC1), the value of the data signal is reflected to drive the light emitting element 110 (DR).
1) which outputs 1), a light receiving element 150 which converts input light into an electric signal and outputs the electric signal, and a light receiving element 1
When the output signal of 50 and the input / output control signal (IOC1) are input, and the output is designated by the input / output control signal (IOC1), the output is in a high resistance state and is input by the input / output control signal (IOC1). Is designated, the amplifier 160 amplifies and outputs the output signal of the light receiving element 150 to the bidirectional signal (IOD1) path.
【００２１】光送受信部２００は、発光素子１１０の
発光した光を入力し、電気信号に変換して出力する受光
素子２５０と、受光素子２５０の出力信号を入力し、
出力信号（ＤＯ）路へ受光素子２５０の出力信号を増幅
して出力する増幅器２６０と、入力した駆動信号（Ｄ
Ｒ２）により受光素子１５０へ向けての発光を制御可能
な発光素子２１０と、入力信号（ＤＩ）路を介してデ
ータ信号を入力し、データ信号の値を反映して発光素子
２１０の駆動信号を出力する駆動器２２０と、から構成
される。The optical transmitter / receiver 200 receives the light emitted from the light emitting element 110, converts the light into an electric signal and outputs the electric signal, and the output signal from the light receiving element 250.
An amplifier 260 that amplifies and outputs the output signal of the light receiving element 250 to the output signal (DO) path, and the input drive signal (D
A light emitting element 210 whose emission toward the light receiving element 150 can be controlled by R2) and a data signal are input via an input signal (DI) path, and the drive signal of the light emitting element 210 is reflected by reflecting the value of the data signal. And a driver 220 for outputting.
【００２２】入出力制御信号（ＩＯＣ１）が出力を指示
する時には、データ信号は双方向信号（ＩＯＤ１）路か
らこの装置に入力する。このとき、入力データ信号とこ
の装置から双方向信号（ＩＯＤ１）路への出力との競合
を防止するため、増幅器１６０の出力は高抵抗状態に設
定される。入力したデータ信号は、駆動器１２０を介し
て発光素子１１０を駆動し、受光素子２５０へ向けて発
光の有無によりデータを伝達する。受光素子２５０は光
を受信すると電気信号に変換して増幅器２６０へ出力す
る。増幅器２６０は、入力した電気信号を増幅して出力
信号（ＤＯ）路へデータ信号を出力する。When the input / output control signal (IOC1) instructs the output, the data signal is input to this device through the bidirectional signal (IOD1) path. At this time, the output of amplifier 160 is set to a high resistance state to prevent contention between the input data signal and the output from this device to the bidirectional signal (IOD1) path. The input data signal drives the light emitting element 110 via the driver 120, and transmits data to the light receiving element 250 depending on the presence or absence of light emission. Upon receiving the light, the light receiving element 250 converts the light into an electric signal and outputs the electric signal to the amplifier 260. The amplifier 260 amplifies the input electric signal and outputs a data signal to the output signal (DO) path.
【００２３】また、入出力制御信号（ＩＯＣ１）が入力
を指示する時には、データ信号は入力信号（ＤＩ）路か
らこの装置に入力する。このとき、増幅器１６０は双方
向信号（ＩＯＤ１）路へ出力可能な状態に設定される。
入力したデータ信号は、駆動器２２０を介して発光素子
２１０を駆動し、受光素子１５０へ向けて発光の有無に
よりデータを伝達する。受光素子１５０は光を受信する
と電気信号に変換して増幅器１６０へ出力する。増幅器
１６０は、入力した電気信号を増幅して双方向信号（Ｉ
ＯＤ１）路へデータ信号を出力する。When the input / output control signal (IOC1) indicates the input, the data signal is input to this device through the input signal (DI) path. At this time, the amplifier 160 is set in a state capable of outputting to the bidirectional signal (IOD1) path.
The input data signal drives the light emitting element 210 via the driver 220, and transmits data to the light receiving element 150 depending on the presence or absence of light emission. Upon receiving the light, the light receiving element 150 converts the light into an electric signal and outputs the electric signal to the amplifier 160. The amplifier 160 amplifies the input electric signal to generate a bidirectional signal (I
OD1) Output the data signal to the path.
【００２４】以上、データが１ビットの双方向光カプラ
について説明したが、上記の光送受信部１００および光
送受信部２００を複数配置し、入出力制御信号を個別あ
るいは共通に使用してもよい。図２に、４ビットのデー
タ信号を共通の入出力制御信号で伝達方向を制御する双
方向光カプラの構成図の例を示す。Although the bidirectional optical coupler having 1-bit data has been described above, a plurality of the optical transmission / reception units 100 and the optical transmission / reception units 200 may be arranged and the input / output control signals may be used individually or commonly. FIG. 2 shows an example of a configuration diagram of a bidirectional optical coupler that controls the transmission direction of a 4-bit data signal with a common input / output control signal.
【００２５】（第２実施例）本実施例は本発明の第２の
双方向光カプラに属するものであり、一方の側（処理装
置側）には双方向信号（ＩＯＤ１）が接続され、他方の
側（周辺装置側）にも双方向信号（ＩＯＤ２）が接続さ
れる。(Second Embodiment) This embodiment belongs to the second bidirectional optical coupler of the present invention, in which a bidirectional signal (IOD1) is connected to one side (processing device side) and the other side. The bidirectional signal (IOD2) is also connected to the side (peripheral device side).
【００２６】図３は、本実施例の双方向光カプラの構成
図である。図示のように、本実施例の装置は、電源５１
０から電力が供給される、第１実施例と同様に構成され
た光送受信部１００と、電源５１０とは独立な電源５２
０から電力が供給可能な光送受信部３００と、から構成
される。FIG. 3 is a block diagram of the bidirectional optical coupler of this embodiment. As shown in the figure, the device of this embodiment has a power supply 51.
Power source 52 independent of the optical transmitter / receiver 100, which is supplied with power from 0 and has the same configuration as that of the first embodiment, and the power source 510.
The optical transmitter / receiver 300 is capable of supplying electric power from 0.
【００２７】光送受信部３００は、光送受信部１００と
対称的に構成される。すなわち、光送受信部３００は、
発光素子１１０の発光した光を入力し、電気信号に変
換して出力する受光素子３５０と、受光素子３５０の
出力信号と第２の入出力制御信号（ＩＯＣ２）とを入力
し、入出力制御信号（ＩＯＣ２）によって出力が指定さ
れている場合には出力が高抵抗状態となり、入出力制御
信号（ＩＯＣ２）によって入力が指定されている場合に
は双方向信号（ＢＤ２）路へ受光素子３５０の出力信号
を増幅して出力する増幅器３６０と、入力した駆動信
号（ＤＲ２）により受光素子１５０へ向けての発光を制
御可能な発光素子３１０と、入出力制御信号（ＩＯＣ
２）と双方向信号（ＩＯＤ２）路を介してデータ信号と
を入力し、入出力制御信号（ＩＯＣ２）によって出力が
指定されている場合にはデータ信号の値を反映して発光
素子３１０の駆動信号を出力する駆動器３２０と、から
構成される。The optical transmitter / receiver 300 is constructed symmetrically with the optical transmitter / receiver 100. That is, the optical transceiver 300 is
The light-receiving element 350 that receives the light emitted from the light-emitting element 110, converts the light into an electric signal, and outputs the electric signal; the output signal of the light-receiving element 350 and the second input / output control signal (IOC2) are input and the input / output control signal is input. When the output is designated by (IOC2), the output becomes a high resistance state, and when the input is designated by the input / output control signal (IOC2), the output of the light receiving element 350 to the bidirectional signal (BD2) path. An amplifier 360 that amplifies and outputs a signal, a light emitting element 310 that can control light emission toward the light receiving element 150 by an input drive signal (DR2), and an input / output control signal (IOC).
2) and the data signal via the bidirectional signal (IOD2) path, and when the output is designated by the input / output control signal (IOC2), the value of the data signal is reflected to drive the light emitting element 310. And a driver 320 that outputs a signal.
【００２８】双方向電気信号路（ＩＯＤ１）側の入出力
制御信号（ＩＯＣ１）が出力を指示し、双方向電気信号
路（ＩＯＤ２）側の入出力制御信号（ＩＯＣ２）が入力
を指示する時には、データ信号は双方向信号（ＩＯＤ
１）路からこの装置に入力する。このとき、入力データ
信号とこの装置から双方向信号路（ＩＯＤ１）への出力
との競合を防止するため、増幅器１６０の出力は高抵抗
状態に設定される。入力したデータ信号は、駆動器１２
０を介して発光素子１１０を駆動し、受光素子３５０へ
向けて発光の有無によりデータを伝達する。受光素子３
５０は光を受信すると電気信号に変換して増幅器３６０
へ出力する。増幅器３６０は、入力した電気信号を増幅
して双方向信号（ＩＯＤ２）路へデータ信号を出力す
る。When the input / output control signal (IOC1) on the side of the bidirectional electric signal path (IOD1) indicates output, and the input / output control signal (IOC2) on the side of the bidirectional electric signal path (IOD2) indicates input, Data signals are bidirectional signals (IOD
1) Input to this device from the road. At this time, the output of amplifier 160 is set to a high resistance state to prevent contention between the input data signal and the output from this device to the bidirectional signal path (IOD1). The input data signal is applied to the driver 12
The light emitting element 110 is driven via 0, and data is transmitted toward the light receiving element 350 depending on the presence or absence of light emission. Light receiving element 3
When 50 receives light, it converts it into an electric signal and an amplifier 360
Output to. The amplifier 360 amplifies the input electric signal and outputs a data signal to the bidirectional signal (IOD2) path.
【００２９】双方向信号路（ＩＯＤ１）側の入出力制御
信号（ＩＯＣ１）が入力を指示し、双方向電気信号路
（ＩＯＤ２）側の入出力制御信号（ＩＯＣ２）が出力を
指示する時には、データ信号は双方向信号（ＩＯＤ２）
路からこの装置に入力する。このとき、入力データ信号
とこの装置から双方向信号（ＩＯＤ２）路への出力との
競合を防止するため、増幅器３６０の出力は高抵抗状態
に設定される。入力したデータ信号は、駆動器３２０を
介して発光素子３１０を駆動し、受光素子１５０へ向け
て発光の有無によりデータを伝達する。受光素子１５０
は光を受信すると電気信号に変換して増幅器１６０へ出
力する。増幅器１６０は、入力した電気信号を増幅して
双方向電気信号（ＩＯＤ１）路へデータ信号を出力す
る。When the input / output control signal (IOC1) on the bidirectional signal path (IOD1) side indicates an input and the input / output control signal (IOC2) on the bidirectional electric signal path (IOD2) side indicates an output, The signal is a bidirectional signal (IOD2)
Input to this device from the road. At this time, the output of amplifier 360 is set to a high resistance state to prevent contention between the input data signal and the output from this device to the bidirectional signal (IOD2) path. The input data signal drives the light emitting element 310 via the driver 320, and transmits data to the light receiving element 150 depending on the presence or absence of light emission. Light receiving element 150
When the light is received, the light is converted into an electric signal and output to the amplifier 160. The amplifier 160 amplifies the input electric signal and outputs a data signal to the bidirectional electric signal (IOD1) path.
【００３０】本実施例の双方向光カプラも第１実施例と
同様に、上記の光送受信部１００および光送受信部３０
０を複数配置し、入出力制御信号を個別あるいは共通に
使用してもよい。図４に、４ビットのデータ信号を共通
の入出力制御信号で伝達方向を制御する双方向光カプラ
の構成図の例を示す。The bidirectional optical coupler of this embodiment is also similar to the first embodiment, and the optical transceiver 100 and the optical transceiver 30 described above are used.
A plurality of 0s may be arranged and the input / output control signals may be used individually or commonly. FIG. 4 shows an example of a configuration diagram of a bidirectional optical coupler that controls the transmission direction of a 4-bit data signal with a common input / output control signal.
【００３１】本発明は、上記の実施例に限定されるもの
ではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施
例の増幅器にシュミットトリガ機能を実装すれば、デジ
タル信号の伝達にあたって、外付けの回路を低減するこ
とができる。The present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made. For example, if the Schmitt trigger function is implemented in the amplifier of the above embodiment, it is possible to reduce the number of external circuits for transmitting digital signals.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
第１の双方向光カプラによれば、双方向信号路と単方向
信号路とを光を媒体として接続し、信号伝達方向を制御
することにしたので、２つの装置の間の電気的な分離を
実現しつつ、双方向データ信号を含むバスラインを有す
る処理装置と単方向の入出力信号路を備える周辺装置と
を簡易に接続できる。As described in detail above, according to the first bidirectional optical coupler of the present invention, the bidirectional signal path and the unidirectional signal path are connected using light as a medium, and the signal transmission direction is changed. Since it is decided to control, a processor having a bus line including a bidirectional data signal and a peripheral device having a unidirectional input / output signal path can be easily realized while realizing electrical isolation between the two devices. Can be connected.
【００３３】また、本発明の第２の双方向光カプラによ
れば、双方向信号路と双方向信号路とを光を媒体として
接続し、信号伝達方向を制御することにしたので、２つ
の装置の間の電気的な分離を実現しつつ、双方向データ
信号を含むバスラインを有する処理装置と双方向の入出
力信号路を備える周辺装置あるいは双方向データ信号を
含むバスラインを有する別の処理装置とを簡易に接続で
きる。Further, according to the second bidirectional optical coupler of the present invention, since the bidirectional signal path and the bidirectional signal path are connected using light as a medium to control the signal transmission direction, two A processor having a bus line containing a bidirectional data signal and a peripheral device having a bidirectional input / output signal path or another bus line containing a bidirectional data signal while realizing electrical isolation between the devices. The processing device can be easily connected.
【図１】本発明の第１実施例に係る双方向光カプラの構
成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a bidirectional optical coupler according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例に係る双方向カプラの変形
例の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a modification of the bidirectional coupler according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２実施例に係る双方向光カプラの構
成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a bidirectional optical coupler according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２実施例に係る双方向カプラの変形
例の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a modification of the bidirectional coupler according to the second embodiment of the present invention.
【図５】従来の光カプラの構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional optical coupler.
１００，２００，３００…光送受信部、１１０，２１
０，３１０…発光素子、１２０，２２０，３２０…駆動
器、１５０，２５０，３５０…受光素子、１６０，２６
０，３６０…増幅器、５１０，５２０…電源。100, 200, 300 ... Optical transceivers, 110, 21
0,310 ... Light emitting element, 120, 220, 320 ... Driver, 150, 250, 350 ... Light receiving element, 160, 26
0, 360 ... Amplifier, 510, 520 ... Power supply.
Claims (4)
光送受信部と、前記第１の電源とは独立な第２の電源か
ら電力が供給可能な第２の光送受信部と、から構成され
る双方向光カプラであって、 前記第１の光送受信部は、 入力した駆動信号により発光を制御可能な第１の発光素
子と、 入出力制御信号と双方向信号路を介してデータ信号とを
入力し、前記入出力制御信号によって出力が指定されて
いる場合には、データ信号の値を反映して前記第１の発
光素子の駆動信号を出力する第１の駆動素子と、 入力した光を電気信号に変換して出力する第１の受光素
子と、 前記第１の受光素子の出力信号と前記入出力制御信号と
を入力し、前記入出力制御信号によって出力が指定され
ている場合には出力が高抵抗状態となり、前記入出力制
御信号によって入力が指定されている場合には前記双方
向信号路へ前記第１の受光素子の出力信号を増幅して出
力する第１の増幅器と、 から構成され、 前記第２の光送受信部は、 前記第１の発光素子の発光した光を入力し、電気信号に
変換して出力する第２の受光素子と、 前記第２の受光素子の出力信号を入力し、出力信号路へ
前記第２の受光素子の出力信号を増幅して出力する第２
の増幅器と、 入力した駆動信号により前記第１の受光素子へ向けての
発光を制御可能な第２の発光素子と、 入力信号路を介してデータ信号を入力し、前記データ信
号の値を反映して前記第２の発光素子の駆動信号を出力
する第２の駆動素子と、 から構成される、ことを特徴とする双方向光カプラ。1. A first optical transmitter / receiver unit to which electric power is supplied from a first power source, and a second optical transmitter / receiver unit to which electric power can be supplied from a second power source independent of the first power source, A bidirectional optical coupler comprising: a first light transmitting / receiving unit, a first light emitting element capable of controlling light emission by an input drive signal, an input / output control signal, and a bidirectional signal path. A first drive element that inputs a data signal and outputs the drive signal of the first light emitting element by reflecting the value of the data signal when the output is designated by the input / output control signal; A first light receiving element that converts the input light into an electric signal and outputs the electric signal; an output signal of the first light receiving element and the input / output control signal are input, and the output is designated by the input / output control signal. Output is in a high resistance state, the input / output control signal And a first amplifier that amplifies and outputs the output signal of the first light receiving element to the bidirectional signal path when the input is designated, the second optical transceiver unit A second light receiving element that inputs the light emitted from the first light emitting element, converts the light into an electric signal, and outputs the electric signal; and outputs an output signal of the second light receiving element, and outputs the second signal to an output signal path. Second, which amplifies and outputs the output signal of the light receiving element of
Amplifier, a second light emitting element capable of controlling light emission toward the first light receiving element by an input drive signal, and a data signal is input through an input signal path, and the value of the data signal is reflected. And a second driving element that outputs a driving signal for the second light emitting element, and a bidirectional optical coupler.
受信部とが一体化されて構成される、ことを特徴とする
請求項１記載の双方向光カプラ。2. The bidirectional optical coupler according to claim 1, wherein the first optical transmission / reception unit and the second optical transmission / reception unit are integrated with each other.
光送受信部と、前記第１の電源とは独立な第２の電源か
ら電力が供給可能な第２の光送受信部と、から構成され
る双方向光カプラであって、 前記第１の光送受信部は、 入力した駆動信号により発光を制御可能な第１の発光素
子と、 第１の入出力制御信号と第１の双方向信号路を介してデ
ータ信号とを入力し、前記第１の入出力制御信号によっ
て出力が指定されている場合には、データ信号の値を反
映して前記第１の発光素子の駆動信号を出力する第１の
駆動素子と、 入力した光を電気信号に変換して出力する第１の受光素
子と、 前記第１の受光素子の出力信号と前記第１に入出力制御
信号とを入力し、前記第１の入出力制御信号によって出
力が指定されている場合に出力が高抵抗状態となり、前
記第１の入出力制御信号によって入力が指定されている
場合には前記第１の双方向信号路へ前記第１の受光素子
の出力信号を増幅して出力する第１の増幅器と、 から構成され、 前記第２の光送受信部は、 前記第１の発光素子の発光した光を入力し、電気信号に
変換して出力する第２の受光素子と、 前記第２の受光素子の出力信号と第２の入出力制御信号
とを入力し、前記第２の入出力制御信号によって出力が
指定されている場合には出力が高抵抗状態となり、前記
第２の入出力制御信号によって入力が指定されている場
合には第２の双方向信号路へ前記第２の受光素子の出力
信号を増幅して出力する第２の増幅器と、 入力した駆動信号により前記第１の受光素子へ向けての
発光を制御可能な第２の発光素子と、 前記第２の入出力制御信号と第２の双方向信号路を介し
てデータ信号とを入力し、前記第２の入出力制御信号に
よって出力が指定されている場合には、データ信号の値
を反映して前記第２の発光素子の駆動信号を出力する第
２の駆動素子と、 から構成される、ことを特徴とする双方向光カプラ。3. A first optical transceiver which is supplied with power from a first power supply, and a second optical transceiver which is supplied with power from a second power supply independent of the first power supply. And a first light emitting / receiving unit capable of controlling light emission by an input drive signal, a first input / output control signal and a first light emitting / receiving unit. When the data signal is input through the directional signal path and the output is designated by the first input / output control signal, the value of the data signal is reflected to output the drive signal of the first light emitting element. A first driving element for outputting, a first light receiving element for converting input light into an electric signal and outputting the electric signal, an output signal of the first light receiving element, and an input / output control signal for the first input , The output is in the high resistance state when the output is designated by the first input / output control signal A first amplifier that amplifies and outputs the output signal of the first light receiving element to the first bidirectional signal path when the input is designated by the first input / output control signal; The second light transmitting / receiving unit receives the light emitted from the first light emitting element, converts the light into an electric signal, and outputs the electric signal; and an output of the second light receiving element. When a signal and a second input / output control signal are input and the output is designated by the second input / output control signal, the output is in a high resistance state, and the input is input by the second input / output control signal. If specified, a second amplifier that amplifies and outputs the output signal of the second light receiving element to a second bidirectional signal path, and a drive signal that is input to the first light receiving element A second light emitting element capable of controlling the light emission of the When the control signal and the data signal are input through the second bidirectional signal path, and the output is designated by the second input / output control signal, the value of the data signal is reflected to reflect the second signal. And a second drive element that outputs a drive signal for the light-emitting element of, and a bidirectional optical coupler.
受信部とが一体化されて構成される、ことを特徴とする
請求項３記載の双方向光カプラ。4. The bidirectional optical coupler according to claim 3, wherein the first optical transceiver is integrated with the second optical transceiver.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5129634A JPH06338778A (en) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | Bidirectional optical coupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5129634A JPH06338778A (en) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | Bidirectional optical coupler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06338778A true JPH06338778A (en) | 1994-12-06 |
Family
ID=15014351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5129634A Pending JPH06338778A (en) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | Bidirectional optical coupler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06338778A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003529945A (en) * | 2000-03-31 | 2003-10-07 | マイクロ・モーション・インコーポレーテッド | Optocouplers for intrinsically unsafe circuits |
| JP2007335671A (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Sharp Corp | Optical coupling element, electronic equipment, and method for manufacturing optical coupling element |
| JP2008301520A (en) * | 2008-08-14 | 2008-12-11 | Fujitsu Component Ltd | Relay unit |
| US8129671B2 (en) | 2007-12-11 | 2012-03-06 | Renesas Electronics Corporation | Power supply dependent optical receiver and amplifier and photocoupler using the same |
| CN102493826A (en) * | 2011-11-18 | 2012-06-13 | 郑州煤矿机械集团股份有限公司 | Isolating coupler |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP5129634A patent/JPH06338778A/en active Pending
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003529945A (en) * | 2000-03-31 | 2003-10-07 | マイクロ・モーション・インコーポレーテッド | Optocouplers for intrinsically unsafe circuits |
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