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「LED・センサから始める光のエレクトロニクス」  (No.173,2025/12/27発売)
〜 半導体は進化する…光センサ/フォトダイオード/発光/色再現/絶縁/レーザ/測距etc 〜

 注目の回路技術に光エレクトロニクスがあります.電気ではできないさまざまなことが実現でき,半導体の進化に伴って,部品もどんどん進化しています.各種のLEDや光センサだけでなく,パワエレ用の絶縁,LiDARなどの測距,通信,レーザなどこれから技術でますます重要になる光エレクトロニクスをまとめました.


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目次

 
  • 半導体の進化でドンドン進化する!電気じゃできないことまでできる!
    Introduction 光エレクトロニクスはおさえておいた方がいい理由

第1部 光と光エレクトロニクス超入門
  • 光センサと適した選び方の基礎知識
    第1章 入門実験でつかむ光と光エレクトロニクスの基本
  • 安価で小型で長寿命!目に見えるくらいの光を捉えるのに向く!
    第2章 光センサの基本:フォトダイオード入門
  • エネルギー・バンド構造にフェルミ・レベル…モヤモヤをすっきり
    Appendix 1 光を電流に変える石!? フォトダイオードの動作原理
  • 性能を左右!抵抗方式とトランスインピーダンス・アンプ方式の実験
    Appendix 2 光センサの出力電流を正しく測るテクニック

第2部 発光デバイス基本中の基本:LED入門
  • 発光色はバンドギャップ・エネルギーで決まる
    第3章 電流を光に変える石! LEDを理解して使う
  • 演色性に色温度…色再現性の考え方
    第4章 照明としてのLED入門

第3部 奥深い光と色の物理
  • 光に色はついていない…眼が色を感じるしくみ
    第5章 色とは何ものか…色覚と波長の関係
  • 秋月で買える浜ホト分光器C12880MA入門
    第6章 光の周波数スペクトル分布計の製作
  • 可視光とは違う利点…産業・医療で広く使われる
    第7章 見えないけれどそこにある光…赤外線と紫外線
  • おなじみ電気信号の反射と光の反射は実は同じ現象だった!
    Appendix 3 「見える」の物理@…反射
  • 数学的にならずに実用的に結像を考える
    Appendix 4 「見える」の物理A…レンズと焦点と集光点
  • 波には向きがある…液晶ディスプレイに使われる技術
    Appendix 5 「見える」の物理B…偏光

第4部 ますます重要に…絶縁フォトカプラ
  • Appendix 6 フォトカプラによる絶縁がなぜますます重要か
  • 代表的TLP185(SEに見る基本特性と基本回路
    第8章 一番使う絶縁 トランジスタ・カプラ
  • 20k〜50MbpsからRS-485/パワエレIPM用まで
    第9章 最高50Mbps! 高速通信用フォトカプラ
  • 数百V級の回路を安全に駆動するために
    第10章 IGBT/MOSFETドライバ・カプラ

第5部 レーザと光通信のエレクトロニクス
  • ほぼLEDなんだけど注意点あり
    第11章 レーザ光を発する半導体 レーザ・ダイオード
  • 半導体レーザまわりの回路からスペクトル測定まで
    第12章 光通信と光ファイバの回路技術
  • 通信の送信側などに使える技術
    第13章 帯域50MHz!レーザ・ダイオード駆動回路
  • 電気ノイズにめっぽう強い!光通信の受信側技術
    第14章 なんと数十km先通信!光ファイバ受信アンプ回路

第6部 測距のエレクトロニクス
  • 超音波とちがって小さい対象もOK
    第15章 2mまで!秋月で買えるToF距離センサ VL53L0X
  • ロボットやクルマの自動化キー・デバイス
    第16章 ToFを使った測位技術 LiDARの基礎知識
  • レーザ光を使った奥行き画像のポテンシャルを探る
    第17章 距離が測れるToFカメラ入門

第7部 微小光のセンシング技術
  • 半導体で光子数をカウントするメカニズム
    第18章 わずか光子1粒からカウント! 微弱光半導体センサ MPPC
  • 高感度光センサ…通称ホトマルのメカニズム
    第19章 カミオカンデでニュートリノ捕捉! 光電子増倍管入門

▲本書は「トランジスタ技術」誌に掲載された記事を元に再編集したものです.
 
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訂正とお詫び

 
 本書の初版において下記の誤りがございました.ここに訂正いたしますとともに謹んでお詫び申し上げます.(更新:2026年1月5日)

●第4章 照明としてのLED入門
p.52 図4内 (a)(b)(c)の縦軸:(誤)反射率 →(正)光出力相対値