JP4937375B2 - 受光回路および受光回路を備える電子機器 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、受光回路および受光回路を備える電子機器に関する。

一般に、赤外線リモコンの光信号を受信する電子機器に用いられるＰＤ（フォトダイオード）は、所望赤外線信号以外に太陽光等の不要光も受信し、ＤＣ電流として出力する。ＰＤにバイアス電圧を供給する回路は、このようなＤＣ電流が流れている状態でもＰＤに正常なバイアス電圧を与え、ＰＤからの入力信号を劣化させずにＴＩＡ（トランスインピーダンスアンプ）へ通過させる必要がある。このためＰＤにバイアス電圧を供給する回路は、高出力インピーダンスで広ダイナミックレンジにＤＣ電流を供給できる必要がある。

従来方式としては、単純に電源とＰＤのカソード端子との間に負荷抵抗のみが接続される構成や、特許文献１の技術のように受光回路として、負荷抵抗と並列に、この負荷抵抗の電圧降下によって機能する低周波電流バイパス回路を設けたものもある。

特許第３４３７９１７号公報

しかしながら、単純に電源とＰＤのカソード端子間に抵抗のみが接続される構成の場合は、その抵抗の抵抗値は１ＭΩ程度必要であり、この負荷抵抗にＤＣ電流が１０ｕＡ流れると電圧降下が１０Ｖとなって、ＰＤへの正常なバイアス電圧を供給できない。また、このような単純な構成や特許文献１の技術のように、負荷抵抗などの特性にバラツキの大きい素子を用いてバイアス電圧を供給する構成では、この素子のバラツキによる特性の劣化や、出力インピーダンスの劣化といった問題や、ＰＤへの正常なバイアス電圧を確保できないといった問題があった。

本発明は、受光回路における、素子のバラツキによる特性の劣化や、出力インピーダンスの劣化といった問題や、受光素子への正常なバイアス電圧を確保できないといった問題の、少なくとも１つを解決することができる受光回路およびこの受光回路を備える電子機器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態の受光回路は、電流源回路とローパスフィルタと電流検知回路と高インピーダンス回路とを持つ。電流源回路は、受光素子に対し直流電流を供給する。ローパスフィルタは、使用する信号帯域をカットする。電流検知回路は、前記電流源回路と同一種類のデバイスであるトランジスタをダイオード接続し、該ダイオード接続したトランジスタにより前記電流源回路とカレントミラー回路を構成し、流入電流を検知し、該検知結果に応じて、前記ローパスフィルタを介し前記電流源回路を制御する。高インピーダンス回路は、受光素子側から見た電流検知回路側のインピーダンスを高める。

図１−１は、第１の実施形態の受光回路の一態様を説明するための図である。 図１−２は、第１の実施形態の受光回路の別態様を説明するための図である。 図１−３は、第１の実施形態の受光回路の別態様を説明するための図である。 図１−４は、第１の実施形態の受光回路の別態様を説明するための図である。 図２−１は、第１の実施形態における実装例１−１の一態様を説明するための図である。 図２−２は、第１の実施形態における実装例１−１の別態様を説明するための図である。 図３−１は、第１の実施形態における実装例１−２の一態様を説明するための図である。 図３−２は、第１の実施形態における実装例１−２の別態様を説明するための図である。 図４−１は、第１の実施形態における実装例１−３の一態様を説明するための図である。 図４−２は、第１の実施形態における実装例１−３の別態様を説明するための図である。 図５−１は、第１の実施形態における実装例１−４の一態様を説明するための図である。 図５−２は、第１の実施形態における実装例１−４の別態様を説明するための図である。 図６−１は、第２の実施形態の受光回路の一態様を説明するための図である。 図６−２は、第２の実施形態の受光回路の別態様を説明するための図である。 図６−３は、第２の実施形態の受光回路の別態様を説明するための図である。 図６−４は、第２の実施形態の受光回路の別態様を説明するための図である。 図６−５は、第２の実施形態の受光回路の別態様を説明するための図である。 図６−６は、第２の実施形態の受光回路の別態様を説明するための図である。 図７−１は、第２の実施形態における実装例２−１の一態様を説明するための図である。 図７−２は、第２の実施形態における実装例２−１の別態様を説明するための図である。 図８−１は、第２の実施形態における実装例２−２の一態様を説明するための図である。 図８−２は、第２の実施形態における実装例２−２の別態様を説明するための図である。 図９−１は、第２の実施形態における実装例２−３の一態様を説明するための図である。 図９−２は、第２の実施形態における実装例２−３の別態様を説明するための図である。 図１０は、諸実施形態と従来例との光入射時のＰＤバイアス電圧の特性例を示す図である。 図１１は、その他の実施形態としてのテレビジョン受像機とそのリモートコントローラの概略構成を示す図である。 図１２は、その他の実施形態としてのテレビジョン受像機の主要な信号処理系を示すブロック図である。

以下に、本発明にかかる実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を附している。

（第１の実施形態）
はじめに、第１の実施形態の受光回路について説明する。図１−１は、第１の実施形態の受光回路の一態様を示す図である。

受光素子であるＰＤ（PhotoDiode）１のカソード端子は、電流源回路２、電流検知回路３およびＴＩＡ（Trans Impedance Amplifier）入力部のキャパシタ５に接続され、アノード端子は接地される（ＧＮＤに接続される）。ローパスフィルタ４は赤外線リモコンで使用する信号帯域（例えば、３８ｋＨｚ）の信号を通過させないためのフィルタ（例えば、カットオフ周波数３０ｋＨｚ）であり、電流検知回路３は、このローパスフィルタ４を介して電流源回路２に接続される。電流源回路２と電流検知回路３は、同一種類のデバイスによりカレントミラー回路を構成している。

ＰＤ１へ赤外線リモコンからの信号と太陽光等雑音光が同時に入力された場合、ＰＤ１からは信号電流とＤＣ電流が同時に出力される。電流検知回路３は、そのＤＣ電流の電流値を検出する。そして、電流検知回路３は、当該検出結果を基にローパスフィルタ４を介して電流源回路２を制御し、ＰＤ１で要するＤＣ電流を供給する。信号電流はローパスフィルタ４を通過しないため、電流源回路２からは信号電流に相当する電流はＰＤ１へ供給されない。このため、信号電流はＴＩＡ入力部のキャパシタ５へ伝達する。

図１−２に第１の実施形態の受光回路の別態様を示す。この態様では、電源およびＧＮＤに対し、受光回路をなす、電流源回路２、電流検知回路３およびローパスフィルタ４と、ＰＤ１およびＴＩＡ入力部のキャパシタ５の配置が、上記態様とは逆になっている。この点を除いて、本態様における受光回路は、上記態様における受光回路と同様の機能を有する。

図１−３および図１−４に、第１の実施形態の受光回路のさらなる別態様を示す。図１−３に示す受光回路および（図１−３に示す受光回路の別態様である）図１−４に示す受光回路は、図１−１に示した受光回路に対し、電流検知回路３とＰＤ１との間に直列に高インピーダンス回路６をさらに設けた構成としている。この構成により、ＰＤ１側から見た電流検知回路３側の出力インピーダンスを高めることができき、出力インピーダンスの劣化を抑えることができる。

本実施形態の上記２態様によれば、太陽光等雑音光の影響を極力排除し、赤外線リモコンからの信号を劣化させない受光回路を実現することができる。

続いて、第１の実施形態の受光回路の具体的な諸実装例について説明する。

（実装例１−１）
図２−１に、第１の実施形態の実装例１−１の一態様を示す。本実装例では、電流源回路２は、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）２０（以下、ＦＥＴ２０と記す）で構成され、電流検知回路３は、ＦＥＴ２０と同一種類のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ３０（以下、ＦＥＴ３０と記す）で構成される。また、ローパスフィルタ４は、抵抗素子Ｒ２ ４１およびキャパシタ４２で構成されるＲＣローパスフィルタである。本実装例において、ＦＥＴ２０、ＦＥＴ３０、Ｒ２ ４１、キャパシタ４２の接続関係は以下のとおりである。

ＦＥＴ２０のドレイン端子はＰＤ１のカソード端子に接続され、ソース端子は電源ＶＤＤ＿Ｈに接続され、ゲート端子はＲ２ ４１の一端およびキャパシタ４２の一端に接続される。キャパシタ４２の他端は電源ＶＤＤ＿Ｈに接続される。一方、ＦＥＴ３０のドレイン端子はＰＤ１のカソード端子およびＦＥＴ３０のゲート端子に接続され、ゲート端子はさらにＲ２ ４１の他端に接続され、ソース端子は電源ＶＤＤ＿Ｈに接続される。

本実装例では、電流検知回路３としてのＦＥＴ３０のゲート端子および電流源回路２としてのＦＥＴ２０のゲート端子間に、リモコンの信号帯域を通過させないローパスフィルタ４としてＲＣローパスフィルタ（４１、４２）を設けている。ＤＣ電流はＦＥＴ３０のドレイン端子およびゲート端子間を経てＲＣローパスフィルタ（４１、４２）を通過するが、リモコンの信号帯域はカットされるので信号電流ではＦＥＴ２０はオンしない。電流検知回路３としてのＦＥＴ３０は、ＰＤ１からのＤＣ電流の電流値を検知し、当該検知結果を基に電流源回路２としてのＦＥＴ２０を制御して、ＰＤ１で要するＤＣ電流をＦＥＴ２０が供給する。

具体的には、ＰＤ１に太陽光等の雑音光があたると、ＰＤ１に電流が流れ、それに併せてＦＥＴ３０にも電流が流れることとなる。そうすると電流検知回路３としてのＦＥＴ３０がオンになる。このとき、ＲＣローパスフィルタ（４１、４２）は、リモコンで使用する周波帯域をカットするようにフィルタリングをする。ＦＥＴ３０がオンになると、ＦＥＴ２０とＦＥＴ３０はカレントミラー回路を構成しているので、ＦＥＴ３０に流れる電流と比例した電流がＦＥＴ２０に流れることになる。このように、電流検知回路３としてのＦＥＴ３０がＤＣ電流を検知すると、それに併せて電流源回路２としてのＦＥＴ２０もオンとなり、電流源回路２はＤＣ電流を流し始める。

本実装例では、信号電流はＲＣローパスフィルタ（４１、４２）を通過しないため、電流源回路２からは信号電流に相当する電流はＰＤ１へ供給されない。このため、信号電流はＴＩＡ入力部のキャパシタ４２へ伝達する。

図２−２に、実装例１−１の受光回路の別態様を示す。この態様では、電源およびＧＮＤに対し、受光回路をなす、電流源回路２としてのＦＥＴ２０、電流検知回路３としてのＦＥＴ３０およびローパスフィルタ４としてのＲＣローパスフィルタ（４１、４２）と、ＰＤ１およびＴＩＡ入力部のキャパシタ５の配置が、上記態様とは逆になっており、さらにＦＥＴ２０、ＦＥＴ３０およびＲＣローパスフィルタ（４１、４２）からなる受光回路の電源およびＧＮＤに対する接続の向きが逆向きとなっている。この点を除いて、本態様における受光回路は、上記態様における受光回路と同様の機能を有する。

本実装例の上記２態様では、負荷抵抗を用いず、電流検知トランジスタ３０と、ＲＣローパスフィルタ（４１、４２）と、電流検知トランジスタ３０と同一種類の電流源トランジスタ２０とで受光回路を構成している。これにより素子バラツキの影響を極力排除でき、また負荷抵抗が無いため負荷抵抗による電圧降下も抑制できる。

（実装例１−２）
図３−１に、第１の実施形態の実装例１−２の一態様を示す。本実装例と上記実装例１−１と異なる点は、電流源回路２として、ＰＤ１とＦＥＴ２０との間に直列に、第３のトランジスタであるＰチャネルＭＯＳＦＥＴのＦＥＴ２１をさらに設け、ＦＥＴ２０とＦＥＴ２１をカスコード接続した点である。ＦＥＴ２１にはゲートバイアス電圧Ｖｂが印加されている。本実装例では、負荷抵抗が無いため負荷抵抗による電圧降下を抑制できる。

図３−２に、実装例１−２の受光回路の別態様を示す。この態様では、電源およびＧＮＤに対し、受光回路をなす、電流源回路２としてのＦＥＴ２０およびＦＥＴ２１、電流検知回路３としてのＦＥＴ３０およびローパスフィルタ４としてのＲＣローパスフィルタ（４１、４２）と、ＰＤ１およびＴＩＡ入力部のキャパシタ５の配置が、上記態様とは逆になっており、さらにＦＥＴ２０、ＦＥＴ２１、ＦＥＴ３０およびＲＣローパスフィルタ（４１、４２）からなる受光回路の電源およびＧＮＤに対する接続の向きが逆向きとなっている。この点を除いて、本態様における受光回路は、上記態様における受光回路と同様の機能および効果を有する。

（実装例１−３）
図４−１に、第１の実施形態の実装例１−３の一態様を示す。本実装例と前述の実装例１−１と異なる点は、ＰＤ１とＦＥＴ３０間に直列に接続した抵抗素子Ｒ３ ６０をさらに設けた点と、さらに図４にて図示していないが電流源回路２としてのＦＥＴ２０のサイズを電流検知回路３としてのＦＥＴ３０のサイズのｎ倍（ｎは２以上の整数）としている点である。なお、本明細書で言う“サイズ”とは、ＦＥＴを並列接続した場合の個数または、アスペクト比Ｗ／Ｌである。また、このＦＥＴ２０のサイズは（後述の実装例１−４、および第２の実施形態における実装例２−２、２−３においても）、抵抗素子Ｒ３ ６０の特性のバラツキを無視できる程度に、この抵抗素子Ｒ３ ６０に流れる電流が少なくなるように設定することが好ましい（例えば、ｎは、少なくとも２以上とすることが好ましい）。

図４−２に、実装例１−３の受光回路の別態様を示す。この態様では、電源およびＧＮＤに対し、受光回路をなす、電流源回路２としてのＦＥＴ２０、電流検知回路３としてのＦＥＴ３０、ローパスフィルタ４としてのＲＣローパスフィルタ（４１、４２）および抵抗素子Ｒ３ ６０と、ＰＤ１およびＴＩＡ入力部のキャパシタ５の配置が、上記態様とは逆になっており、さらにＦＥＴ２０、ＦＥＴ３０、ＲＣローパスフィルタ（４１、４２）および抵抗素子Ｒ３ ６０からなる受光回路の電源およびＧＮＤに対する接続の向きが逆向きとなっている。この点を除いて、本態様における受光回路は、上記態様における受光回路と同様の機能を有する。

本実装例の上記２態様では、電流検知回路３側に抵抗素子Ｒ３ ６０のインピーダンスが加わることになり、ＰＤ１側から見た電流検知回路３側の出力インピーダンスを高めることができ、出力インピーダンスの劣化を抑えることができる。一方、電流源回路２としてのＦＥＴ２０のサイズを電流検知回路３としてのＦＥＴ３０のサイズのｎ倍（ｎは２以上の整数）としたことで、ＦＥＴ３０側に流れる電流は１／ｎとなって抵抗素子Ｒ３ ６０に流れる電流は微小なものとなる。したがって、抵抗素子Ｒ３を用いるものの、抵抗素子Ｒ３を用いることによる素子バラツキ等の影響は実質的に無視できるものとなっている。

（実装例１−４）
図５−１に、第１の実施形態の実装例１−４の一態様を示す。本実装例と前述の実装例１−２と異なる点は、ＰＤ１とＦＥＴ３０間に直列に抵抗素子Ｒ３ ６０をさらに設けた点、さらに図５にて図示していないが電流源回路２としてのＦＥＴ２０のサイズを電流検知回路３としてのＦＥＴ３０のサイズのｎ倍（ｎは２以上の整数）としている点である。本実装例では、電流検知回路３側に抵抗素子Ｒ３ ６０のインピーダンスが加わることになり、ＰＤ１側から見た電流検知回路３の出力インピーダンスを高めることができ、出力インピーダンスの劣化を抑えることができる。上記実装例１−３と同様に、本実装例でも、抵抗素子Ｒ３を用いるものの、抵抗素子Ｒ３に流れる電流は微小であり、抵抗素子Ｒ３を用いることによる素子バラツキ等の影響は実質的に無視できるものとなっている。

図５−２に、実装例１−４の受光回路の別態様を示す。この態様では、電源およびＧＮＤに対し、受光回路をなす、電流源回路２としてのＦＥＴ２０およびＦＥＴ２１、電流検知回路３としてのＦＥＴ３０、ローパスフィルタ４としてのＲＣローパスフィルタ（４１、４２）および抵抗素子Ｒ３ ６０と、ＰＤ１およびＴＩＡ入力部のキャパシタ５の配置が、上記態様とは逆になっており、さらにＦＥＴ２０、ＦＥＴ２１、ＦＥＴ３０、ＲＣローパスフィルタ（４１、４２）および抵抗素子Ｒ３ ６０からなる受光回路の電源およびＧＮＤに対する接続の向きが逆向きとなっている。この点を除いて、本態様における受光回路は、上記態様における受光回路と同様の機能および効果を有する。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の受光回路について説明する。図６−１は、第２の実施形態の受光回路の一態様を示す図である。

受光素子ＰＤ１のカソード端子は、電流源回路２、信号帯域を通過させないローパスフィルタ７、およびＴＩＡ入力部のキャパシタ５に接続され、アノード端子は接地される（ＧＮＤに接続される）。ローパスフィルタ７は赤外線リモコンで使用する信号帯域（例えば、３８ｋＨｚ）の信号を通過させないためのフィルタ（例えば、カットオフ周波数３０ｋＨｚ）であり、電流検知回路３にも接続される。電流検知回路３はまた電流源回路２とも接続され、カレントミラー回路を構成している。

ＰＤ１へ赤外線リモコンからの信号と太陽光等雑音光が同時に入力された場合、ＰＤ１からは信号電流とＤＣ電流を同時に出力する。ＰＤ１からのＤＣ電流はローパスフィルタ７を通過し、電流検知回路３でその電流値を検知する。そして、電流検知回路３は、当該検知結果を基に電流源回路２を制御し、ＰＤ１で要するＤＣ電流を供給する。一方、ＰＤ１からの信号電流はローパスフィルタ７を通過しないため電流源回路２からは信号電流に相当する電流はＰＤ１へ供給されない。このため、信号電流はＴＩＡ入力部のキャパシタ５へ伝達する。

図６−２に第２の実施形態の受光回路の別態様を示す。この態様では、電源およびＧＮＤに対し、受光回路をなす、電流源回路２、電流検知回路３およびローパスフィルタ７と、ＰＤ１およびＴＩＡ入力部のキャパシタ５の配置が、上記態様とは逆になっている。この点を除いて、本態様における受光回路は、上記態様における受光回路と同様の機能を有する。

図６−３から図６−６に、第１の実施形態の受光回路のさらなる別態様を示す。図６−３に示す受光回路および（図６−３に示す受光回路の別態様である）図６−４に示す受光回路は、図６−１に示した受光回路に対し、電流検知回路３とローパスフィルタ７との間に直列に高インピーダンス回路６をさらに設けた構成としている。一方、図６−５に示す受光回路および（図６−５に示す受光回路の別態様である）図６−６に示す受光回路は、ローパスフィルタ７とＰＤ１との間に直列に高インピーダンス回路６をさらに設けた構成としている。これらの構成をとることにより、ＰＤ１側から見た電流検知回路３側の出力インピーダンスを高めることができ、出力インピーダンスの劣化を抑えることができる。

本実施形態の上記２態様によっても、第１の実施形態と同様に、太陽光等雑音光の影響を極力排除し、赤外線リモコンからの信号を劣化させない受光回路を実現することができる。

続いて、第２の実施形態の受光回路の具体的な諸実装例について説明する。

（実装例２−１）
図７−１に、第２の実施形態の実装例２−１の一態様を示す。本実装例では、電流源回路２は、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴであるＦＥＴ２０で構成され、電流検知回路３はＦＥＴ２０と同一種類のＰチャネルＭＯＳＦＥＴであるＦＥＴ３０で構成され、ローパスフィルタ７は、抵抗素子Ｒ２ ７１とキャパシタ７２とｎチャネルＭＯＳＦＥＴであるＦＥＴ７３とで構成される。ＦＥＴ２０、ＦＥＴ３０、Ｒ２ ７１、キャパシタ７２およびＦＥＴ７３の接続関係は以下のとおりである。

ＦＥＴ２０のドレイン端子はＰＤ１のカソード端子に接続され、ソース端子は電源ＶＤＤ＿Ｈに接続され、ゲート端子はＦＥＴ３０のゲート端子およびＦＥＴ７３のソース端子に接続される。一方、ＦＥＴ３０のドレイン端子はＦＥＴ７３のソース端子に接続され、ソース端子は電源ＶＤＤ＿Ｈに接続される。ＦＥＴ７３のゲート端子は抵抗素子Ｒ２ ７１の一端およびキャパシタ７２の一端に接続され、ドレイン端子はキャパシタ７２の他端およびＰＤ１のカソード端子に接続される。抵抗素子Ｒ２ ７１の他端には、ＦＥＴ７３に対するゲートバイアス電圧Ｖｂが印加されている。

本実装例では、ローパスフィルタ７は、ＦＥＴ３０とカスコード回路を構成するＦＥＴ７３と、そのゲート端子およびソース端子間に信号帯域を通過させないＲＣローパスフィルタ（７１，７２）を設ける構成としている。ＰＤ１からのＤＣ電流はローパスフィルタ７を通過し、電流検知回路３としてのＦＥＴ３０がその電流値を検知する。そしてＦＥＴ３０が当該検知結果を基に電流源回路２としてのＦＥＴ２０を制御し、ＰＤ１で要するＤＣ電流を供給する。このときのＦＥＴ２０およびＦＥＴ３０の具体的な動作は前述の第１の実施形態の場合と同様である。一方、信号電流はローパスフィルタ７を通過しないため電流源回路２としてのＦＥＴ２０からは信号電流に相当する電流は供給されない。このため、信号電流はＴＩＡ入力部のキャパシタ５へ伝達する。

図７−２に、実装例２−１の受光回路の別態様を示す。この態様では、電源およびＧＮＤに対し、受光回路をなす、電流源回路２としてのＦＥＴ２０、電流検知回路３としてのＦＥＴ３０、およびローパスフィルタ７としてのＲＣローパスフィルタ（７１、７２）、ＦＥＴ７３と、ＰＤ１およびＴＩＡ入力部のキャパシタ５の配置が、上記態様とは逆になっており、さらにＦＥＴ２０、ＦＥＴ３０、ＲＣローパスフィルタ（７１、７２）およびＦＥＴ７３からなる受光回路の電源およびＧＮＤに対する接続の向きが逆向きとなっている。この点を除いて、本態様における受光回路は、上記態様における受光回路と同様の機能を有する。

本実装例の上記２態様では、負荷抵抗を用いず、電流検知トランジスタ３０と、電流検知トランジスタ３０と同一種類の電流源トランジスタ２０と、ＲＣローパスフィルタ（７１，７２）およびＦＥＴ７３とで受光回路を構成している。これによりバイアス電圧の供給に関して素子バラツキの影響を極力排除でき、また負荷抵抗が無いため負荷抵抗による電圧降下も抑制できる。また、ＰＤ１にかかるバイアス電圧は、ＶｂからのＦＥＴ７３のゲート・ソース間の電圧降下分のみであることから、本実装例によりＰＤ１のバイアス電圧を安定に確保した状態で、ＰＤ１で要するＤＣ電流を供給し、信号を劣化させない受光回路を実現できる。

（実装例２−２）
図８−１に、第２の実施形態の実装例２−２の一態様を示す。本実装例と上記実装例２−１と異なる点の１つは、ＦＥＴ７３と電流検知回路３のＦＥＴ３０との間に抵抗素子Ｒ３ ６０を直列接続した点である。具体的には、抵抗素子６０の一端をＦＥＴ７３のソース端子に接続し、他端をＦＥＴ３０のドレイン端子およびゲート端子に接続した構成となる。また、もう１つの異なる点は、図８にて図示していないが電流源回路２としてのＦＥＴ２０のサイズを電流検知回路３としてのＦＥＴ３０のサイズのｎ倍（ｎは２以上の整数）としている点である。

本実装例では、電流検知回路３側に抵抗素子Ｒ３ ６０の出力インピーダンスが加わることになり、ＰＤ１側から見た電流検知回路３側の出力インピーダンスを高めることができ、出力インピーダンスの劣化を抑えることができる。本実装例では、抵抗素子Ｒ３を用いるものの、前述の実装例１−３と同様に、抵抗素子Ｒ３に流れる電流は微小となり、抵抗素子Ｒ３を用いることによる素子バラツキ等の影響は実質的に無視できるものとなっている。

図８−２に、上記実装例２−２の受光回路の別態様を示す。この態様では、電源およびＧＮＤに対し、受光回路をなす、電流源回路２としてのＦＥＴ２０、電流検知回路３としてのＦＥＴ３０、ローパスフィルタ７としてのＲＣローパスフィルタ（７１、７２）、ＦＥＴ７３、および抵抗素子Ｒ３ ６０と、ＰＤ１およびＴＩＡ入力部のキャパシタ５の配置が、上記態様とは逆になっており、さらにＦＥＴ２０、ＦＥＴ３０、ＲＣローパスフィルタ（７１、７２）、ＦＥＴ７３および抵抗素子Ｒ３ ６０からなる受光回路の電源およびＧＮＤに対する接続の向きが逆向きとなっている。この点を除いて、本態様における受光回路は、上記態様における受光回路と同様の機能および効果を有する。

（実装例２−３）
図９−１に、第２の実施形態の実装例２−３の一態様を示す。本実装例と上記実装例２−１と異なる点の１つは、ＦＥＴ７３のドレイン端子およびキャパシタ７２の一端とＰＤ１のカソード端子との間で抵抗素子Ｒ３ ６０を直列接続した点である。また、もう１つの異なる点は、図８にて図示していないが電流源回路２としてのＦＥＴ２０のサイズを電流検知回路３としてのＦＥＴ３０のサイズのｎ倍（ｎは２以上の整数）としている点である。

本実装例でも、抵抗素子Ｒ３ ６０の出力インピーダンスが加わることで、ＰＤ１側から見た電流検知回路３側の出力インピーダンスを高めることができ、出力インピーダンスの劣化を抑えることができる。また、抵抗素子Ｒ３を用いるものの、抵抗素子Ｒ３に流れる電流は微小となり、抵抗素子Ｒ３を用いることによる素子バラツキ等の影響は実質的に無視できるものとなっている。

図９−２に、上記実装例２−３の受光回路の別態様を示す。この態様では、電源およびＧＮＤに対し、受光回路をなす、電流源回路２としてのＦＥＴ２０、電流検知回路３としてのＦＥＴ３０、ローパスフィルタ７としてのＲＣローパスフィルタ（７１、７２）、ＦＥＴ７３、および抵抗素子Ｒ３ ６０と、ＰＤ１およびＴＩＡ入力部のキャパシタ５の配置が、上記態様とは逆になっており、さらにＦＥＴ２０、ＦＥＴ３０、ＲＣローパスフィルタ（７１、７２）、ＦＥＴ７３および抵抗素子Ｒ３ ６０からなる受光回路の電源およびＧＮＤに対する接続の向きが逆向きとなっている。この点を除いて、本態様における受光回路は、上記態様における受光回路と同様の機能および効果を有する。

なお、上記第１の実施形態および第２の実施形態における諸実装例では、受光回路の電流源トランジスタおよび電流検知トランジスタとしてＰチャネルＭＯＳＦＥＴを用いて説明したが、電流源トランジスタおよび電流検知トランジスタとしてその他の等価回路を用いて構成してもよい。また、第２の実施形態におけるローパスフィルタ７に設けているｎチャネルＭＯＳＦＥＴについても同様である。また、高インピーダンス回路として抵抗素子を用いて説明しているが、抵抗素子に限らず、高インピーダンス回路として機能するものであればその他の等価回路等を用いて構成することもできる。また、各ローパスフィルタを構成する回路としてＲＣローパスフィルタを例示したが、使用する信号帯域をカットするものであれば、その他のローパスフィルタを用いてもよい。

ここで、光入射時のＰＤ１のバイアス電圧の特性に関して、前述した諸実施形態（諸実装例）の回路による特性と、従来の回路による特性例を比較する。図１０は、前述の諸実施形態と従来例との光入射時のＰＤバイアス電圧の特性例を示す。図１０に示すＰＤ入射光は太陽光等雑音光である。従来例の場合、ＰＤ入射光が増加するとＰＤバイアス電圧が急激に下がる。また特性のバラツキも、異種素子（例えば、トランジスタと負荷抵抗）で電流を制御するため、製造バラツキによる影響が大きい。一方、前述の諸実施形態に示した回路では、ＰＤ入射光が増大してもＰＤバイアス電圧の減少が抑えられ、ＤＣ雑音光に強いことが解かる。また、前述の諸実施形態では電流源回路２と電流検知回路３に同種素子を用いて電流を制御するため、製造バラツキに強く、特性バラツキが抑えられていることが解かる。このように、第１の実施形態および第２の実施形態の受光回路を用いることで、素子のバラツキによる特性の劣化を防ぐことができる。また、受光素子へ正常なバイアス電圧を供給することができる。

（その他の実施形態）
次に、その他の実施形態として、前述の受光回路を備えたテレビジョン受像機について説明する。図１１は、本実施形態のテレビジョン受像機と、当該テレビジョン受像機を操作するリモートコントローラとの概略構成を示した図である。図１１に示すように、リモートコントローラ３００は、テレビジョン受像機１００を制御する赤外線信号を出力する。そして、テレビジョン受像機１００が備える受光部２００が、リモートコントローラ３００から出力された赤外線信号を受ける。受光部２００内部には、前述のＰＤ１が内蔵されており、このＰＤ１がリモートコントローラ３００からの赤外線信号を受信する。これにより、テレビジョン受像機１００は、リモートコントローラ３００で行われた操作に応じてリモートコントローラ３００から出力された赤外線信号に従った制御を行う。

リモートコントローラ３００が出力する赤外線信号の変調方式はＰＰＭ（パルス位置変調）方式とする。ＰＰＭ方式は、パルスの時間間隔で“１”と“０”を区別する方式である。リモートコントローラ３００が出力した赤外線信号は、パルスの時間間隔に、電源オン、オフ、チャンネル切替え等のコードが含まれている。また、各パルス列は副搬送波で振幅変調されている。なお、本実施の形態では、副搬送波の周波数を、３８ｋＨｚとするが、この周波数以外でも良い。

次に、テレビジョン受像機１００の信号処理系について説明する。図１２は、本実施形態のテレビジョン受像機１００の主要な信号処理系を示すブロック図である。ここでは、テレビジョン受像機１００は、地上デジタル放送対応の受像機であるものとする。

地上波放送受信用のアンテナ１０１で受信した地上デジタルテレビジョン放送信号は、入力端子１０２を介して地上デジタル放送用のチューナ１０３に供給される。

チューナ１０３は、制御部１１３からの制御信号により所望のチャネルの放送信号を選局し、この選局された放送信号を復調器１０４に出力する。

復調器１０４は、制御部１１３からの制御信号により、チューナ１０３で選局された放送信号を復調し、所望の番組のトランスポートストリームを得て、ＴＳ復号器１０５に出力する。

ＴＳ復号器１０５は、制御部１１３からの制御信号によりトランスポートストリーム（ＴＳ）多重化された信号のＴＳ復号処理を行い、所望の番組のデジタルの映像信号及び音声信号をデパケットすることにより得たＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）を信号処理部１０６内のＳＴＤバッファへ出力する。また、ＴＳ復号器１０５は、地上デジタル放送により送られているセクション情報を信号処理部１０６内のセクション処理部へ出力する。

ここで、上記信号処理部１０６は、テレビ視聴時には、ＴＳ復号器１０５から供給されたデジタルの映像信号及び音声信号に対して、選択的に所定のデジタル信号処理を施し、グラフィック処理部１０９及び音声処理部１０７に出力している。

また、制御部１１３は、マイコン（microcomputer）１３１を備える。マイコン１３１は、受光回路１１５から出力されるリモコンコード信号に応じて、テレビジョン受像機１００の制御を行う。この制御としては、例えば、テレビジョン受像機１００の電源オン／オフ、チャンネルの変更、音量の変更など、リモートコントローラ３００で行える操作に対応するあらゆる制御を行う。

制御部１１３には、信号処理部１０６から、信号処理部１０６内のセクション処理部にて処理された番組を取得するための各種データや電子番組ガイド（ＥＰＧ）情報、番組属性情報（番組ジャンル等）、映像、音声、字幕情報等（サービス情報、ＳＩ(Service Information)）が入力されている。そして、入力された電子番組ガイド（ＥＰＧ）情報、番組属性情報（番組ジャンル等）は、不揮発性メモリ１３２に随時格納、更新される。この不揮発性メモリ１３２に格納された情報は、番組表の表示や、番組の検索などに用いられる。

制御部１１３は、これら入力された情報からＥＰＧ、字幕を表示する場合には、そのための画像生成処理を行い、この生成したＥＰＧ、字幕の画像情報をグラフィック処理部１０９へ出力する。

信号処理部１０６内のセクション処理部は、ＴＳ復号器１０５から入力されたセクション情報の中から、番組を取得するための各種データや電子番組ガイド（ＥＰＧ）情報、番組属性情報（番組ジャンル等）、字幕情報等（サービス情報、ＳＩやＰＳＩ）を制御部１１３へ出力する。

グラフィック処理部１０９は、（１）信号処理部１０６内のＡＶデコーダ（図示せず）から供給されるデジタルの映像信号と、（２）ＯＳＤ（On Screen Display）信号生成部１１０で生成されるＯＳＤ信号と、（３）データ放送による画像データと、（４）制御部１１３により生成されたＥＰＧ及び字幕信号と、を合成して映像処理部１１１へ出力する機能を有する。

また、グラフィック処理部１０９は、字幕放送による字幕を表示するとき、グラフィック処理部１０９は、制御部１１３からの制御による字幕情報に基づき、映像信号上に字幕情報を重畳する処理を行う。

グラフィック処理部１０９から出力されたデジタルの映像信号は、映像処理部１１１に供給される。この映像処理部１１１は、入力されたデジタルの映像信号を、表示部１１２で表示可能な映像信号に変換した後、表示部１１２に出力して映像表示させる。

表示部１１２は、バックライト１２１と、インバータ回路１２２と、液晶表示パネル１２３とを備えている。液晶表示パネル１２３は、入力された映像信号の映像表示を行う。

バックライト１２１は、液晶表示パネル１２３の裏面に配置された光源であり、液晶表示パネル１２３の映像表示に対して、後ろから光を照射する。インバータ回路１２２は、予め定められた駆動周波数で、バックライト１２１の駆動制御を行う。当該駆動周波数のオン／オフにより、バックライト１２１の調光制御が行われることになる。

また、音声処理部１０７は、入力されたデジタルの音声信号を、スピーカ１０８で再生可能な音声信号に変換した後、スピーカ１０８に出力して音声を再生させる。

ここで、このテレビジョン受像機１００は、上記した各種の受信動作を含むその全ての動作を制御部１１３によって統括的に制御されている。

例えば、受光回路１１５が、リモートコントローラ３００等から送出された操作情報を、ＰＤ１を備える受光部２００を介して受信した場合に、制御部１１３のマイコン１３１が、その操作内容（例えば、チャネル切換操作など）が反映されるように各部をそれぞれ制御する。

また、上記制御部１１３は、操作部１１４と接続されており、操作部１１４からのテレビジョン受像機１００に対する操作も受け付ける。

本実施形態のテレビジョン受像機１００は、前述した受光回路を備えるので、リモートコントローラ３００によるリモコン操作時に、太陽光等雑音光の影響を極力排除することができる。なお、その他の実施形態としてテレビジョン受像機１００を例示したが、いわゆるリモコンを利用する、テレビジョン放送録画装置や、オーディオ機器や、その他の家電など、任意の電子機器に前述の受光回路を備えることで、同様の効果を得ることができる。

以上説明した諸実施形態によれば、受光回路における、素子のバラツキによる特性の劣化や、出力インピーダンスの劣化といった問題や、受光素子への正常なバイアス電圧を確保できないといった問題の、少なくとも１つを解決することができる。

１…ＰＤ、２…、電流源回路、３…電流検知回路、４…ローパスフィルタ、５…キャパシタ、７…ローパスフィルタ、２０…ＦＥＴ（電流源トランジスタ）、２１…ＦＥＴ（第３のトランジスタ）、３０…ＦＥＴ（電流検知トランジスタ）、４１…抵抗素子、４２…キャパシタ、６０…抵抗素子、７１…抵抗素子、７２…キャパシタ、７３…ＦＥＴ（第４のトランジスタ）

Claims (14)

1. 受光素子に対し直流電流を供給する電流源回路と、
   使用する信号帯域をカットするローパスフィルタと、
   前記電流源回路と同一種類のデバイスであるトランジスタをダイオード接続し、該ダイオード接続したトランジスタにより前記電流源回路とカレントミラー回路を構成し、流入電流を検知し、該検知結果に応じて、前記ローパスフィルタを介し前記電流源回路を制御する電流検知回路と、
   前記受光素子側から見た前記電流検知回路側のインピーダンスを高めるための高インピーダンス回路と
   を具備することを特徴とする受光回路。
2. 前記電流源回路は、そのドレイン端子が前記受光素子であるフォトダイオードに接続され、そのソース端子が電源またはＧＮＤに接続され、そのゲート端子が前記ローパスフィルタに接続される電流源トランジスタを具備することを特徴とする請求項１に記載の受光回路。
3. 前記電流検知回路は、そのゲート端子が前記ローパスフィルタを介して前記電流源トランジスタのゲート端子に接続され、そのソース端子が電源またはＧＮＤに接続され、そのドレイン端子がゲート端子および前記フォトダイオードに接続される、前記電流源トランジスタと同一種類の電流検知トランジスタを具備することを特徴とする請求項２に記載の受光回路。
4. 前記電流源回路は、そのソース端子が前記電流源トランジスタのドレイン端子に接続され、そのドレイン端子が前記フォトダイオードに接続され、そのゲート端子にゲートバイアス電圧が供給される第３のトランジスタをさらに具備することを特徴とする請求項３に記載の受光回路。
5. 前記電流検知回路は、前記電流検知トランジスタのドレイン端子にその一端が接続され、その他端が前記フォトダイオードに接続された抵抗素子をさらに具備し、
   前記電流源回路は、前記電流源トランジスタを、前記電流検知トランジスタの個数のｎ倍（ただし、ｎは２以上の整数）以上の個数の並列接続としたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の受光回路。
6. 前記電流検知回路は、前記電流検知トランジスタのドレイン端子にその一端が接続され、その他端が前記フォトダイオードに接続された抵抗素子をさらに具備し、
   前記電流源回路は、前記電流源トランジスタのアスペクト比Ｗ／Ｌを、前記電流検知トランジスタのアスペクト比Ｗ／Ｌのｎ倍（ただし、ｎは２以上の整数）としたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の受光回路。
7. 受光素子に対し直流電流を供給する電流源回路と、
   前記電流源回路と同一種類のデバイスであるトランジスタをダイオード接続し、該ダイオード接続したトランジスタにより前記電流源回路とカレントミラー回路を構成し、流入電流を検知して、該検知結果に応じて前記電流源回路を制御する電流検知回路と、
   前記電流検知回路と前記受光素子間に直列に設けられ、使用する信号帯域をカットするローパスフィルタと、
   前記受光素子側から見た前記電流検知回路側のインピーダンスを高めるための高インピーダンス回路と
   を具備することを特徴とする受光回路。
8. 前記電流源回路は、そのドレイン端子が前記受光素子であるフォトダイオードに接続され、そのソース端子が電源またはＧＮＤに接続され、そのゲート端子が前記電流検知回路に接続される電流源トランジスタを具備することを特徴とする請求項７に記載の受光回路。
9. 前記電流検知回路は、そのゲート端子が前記電流源トランジスタのゲート端子に接続され、そのソース端子が電源またはＧＮＤに接続され、そのドレイン端子がゲート端子および前記ローパスフィルタに接続される、前記電流源トランジスタと同一種類の電流検知トランジスタを具備することを特徴とする請求項８に記載の受光回路。
10. 前記ローパスフィルタは、そのソース端子が前記電流検知トランジスタのドレイン端子およびゲート端子に接続され、そのドレイン端子が前記フォトダイオードに接続される第４のトランジスタと、その一端が前記第４のトランジスタのゲート端子に接続されその他端にゲートバイアス電圧が供給される抵抗素子と、その一端が前記第４のトランジスタのドレイン端子に接続されその他端が前記第４のトランジスタのゲート端子に接続されるキャパシタとで構成され、使用する信号帯域をカットすることを特徴とする請求項９に記載の受光回路。
11. 前記電流検知回路は、前記電流検知トランジスタのドレイン端子およびゲート端子と前記第４のトランジスタのソース端子との間に直列に接続される抵抗素子をさらに具備し、
    前記電流源回路は、前記電流源トランジスタを、前記電流検知トランジスタの個数のｎ倍（ただし、ｎは２以上の整数）以上の個数の並列接続としたことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の受光回路。
12. 前記ローパスフィルタは、前記第４のトランジスタのゲート端子および該ゲート端子に接続される前記キャパシタの一端と前記フォトダイオードとの間に直列に接続される抵抗素子をさらに具備し、
    前記電流源回路は、前記電流源トランジスタのアスペクト比Ｗ／Ｌを、前記電流検知トランジスタのアスペクト比Ｗ／Ｌのｎ倍（ただし、ｎは２以上の整数）としたことを特徴とする請求項１０に記載の受光回路。
13. 前記受光素子としてのフォトダイオードをさらに備えたことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の受光回路。
14. 請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の受光回路と、
    受光素子と、
    前記受光素子が受ける信号に応答して所定の制御を実行する制御部と
    を具備することを特徴とする電子機器。

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