電子工作

ＬＥＤセンサ

いつも工作に使っている普通のＬＥＤが、光センサとして使える。光を当てるとアノードとカソードの間に電圧を生じるという話題に興味を持ちました。

とりあえず、デジタルテスタをＬＥＤに接続し、電圧を測ると、およそ、２Ｖぐらい出ています。大した電流は取れないようですが、これをＰＩＣで検出し、明るさに応じてこのＬＥＤ自身の点灯条件にするという例がＷＥＢで見受けられます。

また、ＬＥＤを直接ライン端子につなぎ、ここへ変調した光をＬＥＤで作り、音を出すと言う実験をなさった方もいらっしゃいます。結構、パワーがあるのかも？。

トランジスタに繋いでみた

まずは単純に光入力ＬＥＤでトランジスタをドライブし、出力のＬＥＤを光らせます。

光源は白い蛍光灯スタンドです。

1. 単純に繋いだ

   まずは、単純にトランジスタのベースにＬＥＤを繋いでみました（回路図1）。これでは、光を当てても出力のＬＥＤが点灯しませんでした。残念。電流が不足のようです。

2. 二つのＬＥＤを繋いだ

   電流が足りないなら数で勝負だとばかり、ベースに繋ぐＬＥＤを二本にしました（回路図2）。入力のＬＥＤに光を当てると出力用のＬＥＤが光ります。しかし、無理矢理すぎる。

3. トランジスタを増やした

   ＬＥＤを1本にして、トランジスタを2段構えにしました。光を当てると点灯します（回路図3）。きちんと安定させるには、入力のＬＥＤに並列に大きな抵抗を入れるとか、二段目のベースを適当な抵抗で接地するとかでしょうが、実験だし、これでいいかな。

使用したＬＥＤは、秋月で100本単位で売っている赤いやつ（OSDR3133A）。トランジスタはいずれも、2SC1815。ベース抵抗は470Ω、負荷抵抗は270Ω。実は、入力用のＬＥＤは根性がないので、これらを付けなくても動作するようですが、動作中に回路に触ると、大量に電流が流れてしまうので、安全のために付けました。

以上三つの回路図

三番目の回路をブレッドボードに組み立てたところ。

秋月のＬＥＤチェッカーで点灯させたＬＥＤを近づけたら、点灯しました。部屋を暗くして実験する方が、はっきりわかります。

発光色の依存性

組みあがったところで、光源を同じ赤のLEDにして、試したところ、うまく動作しました。では、光源の色を変えてみたらどうなるか。発光色による依存性があるとのことなので、光源のLEDの色を変えて、調べました。

テストしたLEDは、秋月の同じシリーズの黄(OSYL3133A)、緑(OSNG3133A)。それと、やはりパック売りしている赤外線LED(OSIR5113A)です。

結果は左の表の通り。発光色の波長は、赤外線＞赤＞黄＞緑ですから、発光色より波長が短い光は受光し、波長の長いものは受光していないことになります。波長の一番長い赤外線LEDは、全部のLEDを受光しますが、波長が一番短い緑は緑以外の受光をしません。

実は赤外線ＬＥＤを別の個体に変えたところ、うまくいきませんでした。たぶん、この赤外線ＬＥＤのVFが低いので入力電圧がギリギリではなかったかと思います。

赤外線LEDを試していて、ちょっと、面白い事に気づきました。発光中の色は当然ながら見えないのですが、たまたま、横においてあった、部品袋（秋月で部品とかが入っているやつです）には赤い色が見えました。袋の材質はわからないのですが、ビニールとか、そういった合成樹脂製でしょう。くちゃくちゃにしてＬＥＤの赤外線を当てると広範囲に光ります。薄膜反射（油の表面の虹色）のような現象でしょうか。