JP2005026420A - フォトダイオード回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、回路素子数が減少し回路規模を削減できるフォトダイオード回路を提供することを目的とする。
【解決手段】第１フォトダイオードＰＤ１の出力する光検出電流が第１抵抗Ｒ１１を流れることで変換された光検出電圧を増幅する第１アンプ３０と、第２フォトダイオードＰＤ２の出力する光検出電流が第２抵抗Ｒ１５を流れることで変換された光検出電圧を増幅する第２アンプ３６と、第１アンプ３０または第２アンプ３６の出力電圧を択一的に供給されて増幅する第３アンプ３４を有する。
【選択図】 図１
【解決手段】第１フォトダイオードＰＤ１の出力する光検出電流が第１抵抗Ｒ１１を流れることで変換された光検出電圧を増幅する第１アンプ３０と、第２フォトダイオードＰＤ２の出力する光検出電流が第２抵抗Ｒ１５を流れることで変換された光検出電圧を増幅する第２アンプ３６と、第１アンプ３０または第２アンプ３６の出力電圧を択一的に供給されて増幅する第３アンプ３４を有する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフォトダイオード回路に関し、特に、２種類の光ディスクを再生する光ディスク装置に用いられるフォトダイオード回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来のフォトダイオード回路の一例の回路構成図を示す。このフォトダイオード回路はＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）とＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）双方の再生を行うプレーヤに適用される。
【０００３】
同図中、フォトダイオードＰＤ１は、ＣＤ用の波長７８０ｎｍの光をピークとする分光感度特性を持ち、フォトダイオードＰＤ１のアノードにはアンプ１０及び抵抗Ｒ１が接続されている。アンプ１０の出力は差動アンプ１２の反転入力端子に供給され、また、一定電圧Ｖｃが抵抗Ｒ２，反転アンプ１１を介して差動アンプ１２の非反転入力端子に供給されている。アンプ１０，反転アンプ１１，差動アンプ１２及び抵抗Ｒ１，Ｒ２は電流／電圧変換回路部を構成しており、フォトダイオードＰＤ１の出力する光検出電流は抵抗Ｒ１で電圧に変換され、抵抗Ｒ３を通して増幅回路部を構成する差動アンプ１４の非反転入力端子に供給される。
【０００４】
フォトダイオードＰＤ２は、ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの光をピークとする分光感度特性を持ち、フォトダイオードＰＤ２のアノードにはアンプ２０及び抵抗Ｒ６が接続されている。アンプ２０の出力は差動アンプ２２の反転入力端子に供給され、また、一定電圧Ｖｃが抵抗Ｒ７，反転アンプ２１を介して差動アンプ２２の非反転入力端子に供給されている。アンプ２０，反転アンプ２１，差動アンプアンプ２２及び抵抗Ｒ６，Ｒ７は電流／電圧変換回路部を構成しており、フォトダイオードＰＤ２の出力する光検出電流は抵抗Ｒ６で電圧に変換され、抵抗Ｒ８を通して増幅回路部を構成する差動アンプ２４の非反転入力端子に供給される。
【０００５】
差動アンプ１４，２４の反転入力端子には一定電圧Ｖｃが抵抗Ｒ５を通して供給されており、差動アンプ１４，２４の出力はスイッチ１６を通して増幅回路部を構成する出力バッファ１８に供給される。スイッチ１６はＣＤ再生時に差動アンプ１４の出力を選択し、ＤＶＤ再生時に差動アンプ２４の出力を選択する。出力バッファ１８で反転された出力は抵抗Ｒ４，Ｒ９それぞれを通して差動アンプ１４，２４それぞれの非反転入力端子に供給されると共に、端子２８から出力される。
【０００６】
ここで、フォトダイオードＰＤ１に光電流Ｉｐｄ１が流れると、Ｉｐｄ１は電流／電圧変換回路部の抵抗Ｒ１で電圧に変換される。差動アンプ１２の出力端子の電圧Ｖ１、端子２８の出力電圧Ｖｏは次のように表される。
【０００７】
同様に、フォトダイオードＰＤ２に光電流Ｉｐｄ２が流れると、Ｉｐｄ２は電流／電圧変換回路部の抵抗Ｒ６で電圧に変換される。差動アンプ２２の出力端子の電圧Ｖ２、端子２８の出力電圧Ｖｏは次のように表される。
【０００８】
なお、ＣＤとＤＶＤを再生する光ディスク装置における光集積素子の端子数の増大を防止するものとして例えば、特許文献１に記載のものがある。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２５１３０１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来回路は、電流／電圧変換回路部と増幅回路部とで構成され、電流／電圧変換回路部で２段のアンプを有し、増幅回路部２段のアンプを有するため、回路素子数が多く、回路規模が大きくなるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、回路素子数が減少し回路規模を削減できるフォトダイオード回路を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、分光感度特性が異なる第１、第２フォトダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）の光検出信号を増幅して出力するフォトダイオード回路において、
第１フォトダイオード（ＰＤ１）の出力する光検出電流が第１抵抗（Ｒ１１）を流れることで変換された光検出電圧を増幅する第１アンプ（３０）と、
第２フォトダイオード（ＰＤ２）の出力する光検出電流が第２抵抗（Ｒ１５）を流れることで変換された光検出電圧を増幅する第２アンプ（３６）と、
前記第１アンプ（３０）または第２アンプ（３６）の出力電圧を択一的に供給されて増幅する第３アンプ（３４）を有することにより、回路素子数を減少でき回路規模を削減できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、請求項１記載のフォトダイオード回路において、
前記第１アンプ（３０）と前記第２アンプ（３６）それぞれは差動アンプで構成され、両差動アンプの電流源（４４）を供用化したことにより、更に、回路素子数を減少でき回路規模を削減できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２記載のフォトダイオード回路において、
前記第１アンプ（３０）と前記第２アンプ（３６）は互いに反転した制御信号を供給され、いずれか一方が動作することにより、請求項１に記載の発明を実現できる。
【００１５】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１、図２それぞれは、本発明のフォトダイオード回路の一実施例の回路構成図、回路図を示す。このフォトダイオード回路はＣＤとＤＶＤ双方の再生を行うプレーヤに適用される。
【００１７】
図１において、フォトダイオードＰＤ１は、ＣＤ用の波長７８０ｎｍの光をピークとする分光感度特性を持ち、フォトダイオードＰＤ１のアノードは接地され、カソードは差動アンプ３０の反転入力端子及び抵抗Ｒ１１の一端に接続されている。抵抗Ｒ１１の他端は抵抗Ｒ１２を介して一定電圧Ｖｃを印加されると共に、帰還抵抗Ｒ１３の一端に接続されている。
【００１８】
差動アンプ３０の非反転入力端子は抵抗Ｒ１４を介して一定電圧Ｖｃを印加されると共に、端子３２から第１制御信号を供給されている。この第１制御信号がハイレベルのときにのみ差動アンプ３０は反転増幅動作を行い、その差動出力は差動アンプ３４に差動入力される。
【００１９】
フォトダイオードＰＤ２は、ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの光をピークとする分光感度特性を持ち、フォトダイオードＰＤ２のアノードは接地され、カソードは差動アンプ３６の反転入力端子及び抵抗Ｒ１５の一端に接続されている。抵抗Ｒ１５の他端は抵抗Ｒ１６を介して一定電圧Ｖｃを印加されると共に、帰還抵抗Ｒ１７の一端に接続されている。
【００２０】
差動アンプ３６の非反転入力端子は抵抗Ｒ１８を介して一定電圧Ｖｃを印加されると共に、端子３８から第１制御信号を反転した第２制御信号を供給されている。この第２制御信号がハイレベルのときにのみ差動アンプ３６は反転増幅動作を行い、その差動出力は差動アンプ３４に差動入力される。
【００２１】
差動アンプ３４の出力信号は出力バッファ３９を通して出力される。出力バッファ３９の出力は帰還抵抗Ｒ１３を介して抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の接続点に帰還され、かつ、帰還抵抗Ｒ１７を介して抵抗Ｒ１５，Ｒ１６の接続点に帰還されると共に、出力端子４０から出力される。
【００２２】
ここで、フォトダイオードＰＤ１に光電流Ｉｐｄ１が流れると、Ｉｐｄ１は抵抗Ｒ１１で電圧に変換される。抵抗Ｒ１１とＲ１２の接続点の電圧Ｖ１１、端子４０の出力電圧Ｖｏは次のように表される。
【００２３】
同様に、フォトダイオードＰＤ２に光電流Ｉｐｄ２が流れると、Ｉｐｄ２は抵抗Ｒ１５で電圧に変換される。抵抗Ｒ１５とＲ１６の接続点の電圧Ｖ１２、端子４０の出力電圧Ｖｏは次のように表される。
【００２４】
ここで、図２に示すように、差動アンプ３０は、差動構成のｎｐｎトランジスタＱ１，Ｑ２と、接地側電流源としてのｎｐｎトランジスタＱ３及び抵抗Ｒ２０と、発振防止用の容量Ｃ１からなる差動回路部４２と、ｐｎｐトランジスタＱ１０，Ｑ１２，Ｑ１５及びｎｐｎトランジスタＱ１１，Ｑ１３，Ｑ１４，Ｑ１６，Ｑ１７からなる電源側の電流源部４４とから構成される。
【００２５】
差動アンプ３６は、差動構成のｎｐｎトランジスタＱ４，Ｑ５と、接地側電流源としてのｎｐｎトランジスタＱ６及び抵抗Ｒ２１と、発振防止用の容量Ｃ２からなる差動回路部４６と、上記の電流源部４４とから構成される。つまり、電流源部４４は差動アンプ３０と差動アンプ３６とで供用している。これにより、回路素子を減少させることができる。
【００２６】
また、差動アンプ３４は、差動構成のｎｐｎトランジスタＱ２０，Ｑ２１と、接地側電流源としてのｎｐｎトランジスタＱ２２及び抵抗Ｒ２２と、電源側の電流源としてのｐｎｐトランジスタＱ２３とから構成される。
【００２７】
差動アンプ３０，３６のいずれの出力信号も差動アンプ３４にて増幅されるため、従来の２つの差動アンプ１４，２４を単一の差動アンプ３４で供用することで回路素子を減少させることができる。
【００２８】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１に記載の発明は、第１フォトダイオードの出力する光検出電流が第１抵抗を流れることで変換された光検出電圧を増幅する第１アンプと、第２フォトダイオードの出力する光検出電流が第２抵抗を流れることで変換された光検出電圧を増幅する第２アンプと、第１アンプまたは第２アンプの出力電圧を択一的に供給されて増幅する第３アンプを有することにより、回路素子数を減少でき回路規模を削減できる。
【００２９】
請求項２に記載の発明では、第１アンプと第２アンプそれぞれは差動アンプで構成され、両差動アンプの電流源を供用化したことにより、更に、回路素子数を減少でき回路規模を削減できる。
【００３０】
請求項３に記載の発明では、第１アンプと第２アンプは互いに反転した制御信号を供給され、いずれか一方が動作することにより、請求項１に記載の発明を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフォトダイオード回路の一実施例の回路構成図である。
【図２】本発明のフォトダイオード回路の一実施例の回路図である。
【図３】従来のフォトダイオード回路の一例の回路構成図である。
【符号の説明】
３０，３４，３６ 差動アンプ
３２，３８，４０ 端子
３９ 出力バッファ
４２ 差動回路部
４４ 電流源部
ＰＤ１，ＰＤ２ フォトダイオード
Ｑ１〜Ｑ２４ トランジスタ
Ｒ１１〜Ｒ２２ 抵抗
【発明の属する技術分野】
本発明はフォトダイオード回路に関し、特に、２種類の光ディスクを再生する光ディスク装置に用いられるフォトダイオード回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来のフォトダイオード回路の一例の回路構成図を示す。このフォトダイオード回路はＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）とＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）双方の再生を行うプレーヤに適用される。
【０００３】
同図中、フォトダイオードＰＤ１は、ＣＤ用の波長７８０ｎｍの光をピークとする分光感度特性を持ち、フォトダイオードＰＤ１のアノードにはアンプ１０及び抵抗Ｒ１が接続されている。アンプ１０の出力は差動アンプ１２の反転入力端子に供給され、また、一定電圧Ｖｃが抵抗Ｒ２，反転アンプ１１を介して差動アンプ１２の非反転入力端子に供給されている。アンプ１０，反転アンプ１１，差動アンプ１２及び抵抗Ｒ１，Ｒ２は電流／電圧変換回路部を構成しており、フォトダイオードＰＤ１の出力する光検出電流は抵抗Ｒ１で電圧に変換され、抵抗Ｒ３を通して増幅回路部を構成する差動アンプ１４の非反転入力端子に供給される。
【０００４】
フォトダイオードＰＤ２は、ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの光をピークとする分光感度特性を持ち、フォトダイオードＰＤ２のアノードにはアンプ２０及び抵抗Ｒ６が接続されている。アンプ２０の出力は差動アンプ２２の反転入力端子に供給され、また、一定電圧Ｖｃが抵抗Ｒ７，反転アンプ２１を介して差動アンプ２２の非反転入力端子に供給されている。アンプ２０，反転アンプ２１，差動アンプアンプ２２及び抵抗Ｒ６，Ｒ７は電流／電圧変換回路部を構成しており、フォトダイオードＰＤ２の出力する光検出電流は抵抗Ｒ６で電圧に変換され、抵抗Ｒ８を通して増幅回路部を構成する差動アンプ２４の非反転入力端子に供給される。
【０００５】
差動アンプ１４，２４の反転入力端子には一定電圧Ｖｃが抵抗Ｒ５を通して供給されており、差動アンプ１４，２４の出力はスイッチ１６を通して増幅回路部を構成する出力バッファ１８に供給される。スイッチ１６はＣＤ再生時に差動アンプ１４の出力を選択し、ＤＶＤ再生時に差動アンプ２４の出力を選択する。出力バッファ１８で反転された出力は抵抗Ｒ４，Ｒ９それぞれを通して差動アンプ１４，２４それぞれの非反転入力端子に供給されると共に、端子２８から出力される。
【０００６】
ここで、フォトダイオードＰＤ１に光電流Ｉｐｄ１が流れると、Ｉｐｄ１は電流／電圧変換回路部の抵抗Ｒ１で電圧に変換される。差動アンプ１２の出力端子の電圧Ｖ１、端子２８の出力電圧Ｖｏは次のように表される。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２５１３０１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来回路は、電流／電圧変換回路部と増幅回路部とで構成され、電流／電圧変換回路部で２段のアンプを有し、増幅回路部２段のアンプを有するため、回路素子数が多く、回路規模が大きくなるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、回路素子数が減少し回路規模を削減できるフォトダイオード回路を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、分光感度特性が異なる第１、第２フォトダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）の光検出信号を増幅して出力するフォトダイオード回路において、
第１フォトダイオード（ＰＤ１）の出力する光検出電流が第１抵抗（Ｒ１１）を流れることで変換された光検出電圧を増幅する第１アンプ（３０）と、
第２フォトダイオード（ＰＤ２）の出力する光検出電流が第２抵抗（Ｒ１５）を流れることで変換された光検出電圧を増幅する第２アンプ（３６）と、
前記第１アンプ（３０）または第２アンプ（３６）の出力電圧を択一的に供給されて増幅する第３アンプ（３４）を有することにより、回路素子数を減少でき回路規模を削減できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、請求項１記載のフォトダイオード回路において、
前記第１アンプ（３０）と前記第２アンプ（３６）それぞれは差動アンプで構成され、両差動アンプの電流源（４４）を供用化したことにより、更に、回路素子数を減少でき回路規模を削減できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２記載のフォトダイオード回路において、
前記第１アンプ（３０）と前記第２アンプ（３６）は互いに反転した制御信号を供給され、いずれか一方が動作することにより、請求項１に記載の発明を実現できる。
【００１５】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１、図２それぞれは、本発明のフォトダイオード回路の一実施例の回路構成図、回路図を示す。このフォトダイオード回路はＣＤとＤＶＤ双方の再生を行うプレーヤに適用される。
【００１７】
図１において、フォトダイオードＰＤ１は、ＣＤ用の波長７８０ｎｍの光をピークとする分光感度特性を持ち、フォトダイオードＰＤ１のアノードは接地され、カソードは差動アンプ３０の反転入力端子及び抵抗Ｒ１１の一端に接続されている。抵抗Ｒ１１の他端は抵抗Ｒ１２を介して一定電圧Ｖｃを印加されると共に、帰還抵抗Ｒ１３の一端に接続されている。
【００１８】
差動アンプ３０の非反転入力端子は抵抗Ｒ１４を介して一定電圧Ｖｃを印加されると共に、端子３２から第１制御信号を供給されている。この第１制御信号がハイレベルのときにのみ差動アンプ３０は反転増幅動作を行い、その差動出力は差動アンプ３４に差動入力される。
【００１９】
フォトダイオードＰＤ２は、ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの光をピークとする分光感度特性を持ち、フォトダイオードＰＤ２のアノードは接地され、カソードは差動アンプ３６の反転入力端子及び抵抗Ｒ１５の一端に接続されている。抵抗Ｒ１５の他端は抵抗Ｒ１６を介して一定電圧Ｖｃを印加されると共に、帰還抵抗Ｒ１７の一端に接続されている。
【００２０】
差動アンプ３６の非反転入力端子は抵抗Ｒ１８を介して一定電圧Ｖｃを印加されると共に、端子３８から第１制御信号を反転した第２制御信号を供給されている。この第２制御信号がハイレベルのときにのみ差動アンプ３６は反転増幅動作を行い、その差動出力は差動アンプ３４に差動入力される。
【００２１】
差動アンプ３４の出力信号は出力バッファ３９を通して出力される。出力バッファ３９の出力は帰還抵抗Ｒ１３を介して抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の接続点に帰還され、かつ、帰還抵抗Ｒ１７を介して抵抗Ｒ１５，Ｒ１６の接続点に帰還されると共に、出力端子４０から出力される。
【００２２】
ここで、フォトダイオードＰＤ１に光電流Ｉｐｄ１が流れると、Ｉｐｄ１は抵抗Ｒ１１で電圧に変換される。抵抗Ｒ１１とＲ１２の接続点の電圧Ｖ１１、端子４０の出力電圧Ｖｏは次のように表される。
【００２３】
【００２４】
【００２５】
差動アンプ３６は、差動構成のｎｐｎトランジスタＱ４，Ｑ５と、接地側電流源としてのｎｐｎトランジスタＱ６及び抵抗Ｒ２１と、発振防止用の容量Ｃ２からなる差動回路部４６と、上記の電流源部４４とから構成される。つまり、電流源部４４は差動アンプ３０と差動アンプ３６とで供用している。これにより、回路素子を減少させることができる。
【００２６】
また、差動アンプ３４は、差動構成のｎｐｎトランジスタＱ２０，Ｑ２１と、接地側電流源としてのｎｐｎトランジスタＱ２２及び抵抗Ｒ２２と、電源側の電流源としてのｐｎｐトランジスタＱ２３とから構成される。
【００２７】
差動アンプ３０，３６のいずれの出力信号も差動アンプ３４にて増幅されるため、従来の２つの差動アンプ１４，２４を単一の差動アンプ３４で供用することで回路素子を減少させることができる。
【００２８】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１に記載の発明は、第１フォトダイオードの出力する光検出電流が第１抵抗を流れることで変換された光検出電圧を増幅する第１アンプと、第２フォトダイオードの出力する光検出電流が第２抵抗を流れることで変換された光検出電圧を増幅する第２アンプと、第１アンプまたは第２アンプの出力電圧を択一的に供給されて増幅する第３アンプを有することにより、回路素子数を減少でき回路規模を削減できる。
【００２９】
請求項２に記載の発明では、第１アンプと第２アンプそれぞれは差動アンプで構成され、両差動アンプの電流源を供用化したことにより、更に、回路素子数を減少でき回路規模を削減できる。
【００３０】
請求項３に記載の発明では、第１アンプと第２アンプは互いに反転した制御信号を供給され、いずれか一方が動作することにより、請求項１に記載の発明を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフォトダイオード回路の一実施例の回路構成図である。
【図２】本発明のフォトダイオード回路の一実施例の回路図である。
【図３】従来のフォトダイオード回路の一例の回路構成図である。
【符号の説明】
３０，３４，３６ 差動アンプ
３２，３８，４０ 端子
３９ 出力バッファ
４２ 差動回路部
４４ 電流源部
ＰＤ１，ＰＤ２ フォトダイオード
Ｑ１〜Ｑ２４ トランジスタ
Ｒ１１〜Ｒ２２ 抵抗
Claims (3)
- 分光感度特性が異なる第１、第２フォトダイオードの光検出信号を増幅して出力するフォトダイオード回路において、
第１フォトダイオードの出力する光検出電流が第１抵抗を流れることで変換された光検出電圧を増幅する第１アンプと、
第２フォトダイオードの出力する光検出電流が第２抵抗を流れることで変換された光検出電圧を増幅する第２アンプと、
前記第１アンプまたは第２アンプの出力電圧を択一的に供給されて増幅する第３アンプを
有することを特徴とするフォトダイオード回路。 - 請求項１記載のフォトダイオード回路において、
前記第１アンプと前記第２アンプそれぞれは差動アンプで構成され、両差動アンプの電流源を供用化したことを特徴とするフォトダイオード回路。 - 請求項１または２記載のフォトダイオード回路において、
前記第１アンプと前記第２アンプは互いに反転した制御信号を供給され、いずれか一方が動作することを特徴とするフォトダイオード回路。
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| JP2005026420A true JP2005026420A (ja) | 2005-01-27 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007049493A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Sharp Corp | 受光アンプ回路およびそれを用いた光ピックアップ装置 |
| JP2007104136A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光電流増幅回路、及び光ピックアップ装置 |
| JP2007110021A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Nec Electronics Corp | 受光回路 |
| JP2008198271A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Tdk Corp | 光ピックアップ用受光装置および光ピックアップ装置 |
| JP2019067893A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | エイブリック株式会社 | 半導体光検出装置および特定波長の光検出方法 |
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2003
- 2003-07-01 JP JP2003189675A patent/JP4148045B2/ja not_active Expired - Fee Related
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