JPH0244218A - 光検出回路 - Google Patents
光検出回路Info
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- JPH0244218A JPH0244218A JP19521188A JP19521188A JPH0244218A JP H0244218 A JPH0244218 A JP H0244218A JP 19521188 A JP19521188 A JP 19521188A JP 19521188 A JP19521188 A JP 19521188A JP H0244218 A JPH0244218 A JP H0244218A
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Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title abstract description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 14
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
- G01J1/16—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors
- G01J1/1626—Arrangements with two photodetectors, the signals of which are compared
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上のネ１」用分野〕
この発明は９元検出回路の改良に関するものである。
従来のこの種の光検出回路の１例として、第３図に示す
アバランシェフォトダイオード（以下ＡＰＤと略す）を
用いた回路がある。
アバランシェフォトダイオード（以下ＡＰＤと略す）を
用いた回路がある。
図において、（１）は抵抗、（２）は感熱抵抗、（３１
は受光用ＡＰＤ、 ＋４１〜（６）は抵抗、（７１と（
８）はダイオード。
は受光用ＡＰＤ、 ＋４１〜（６）は抵抗、（７１と（
８）はダイオード。
＋９１ Ｖｉ低抵抗 ａｎと０１１はオペアンプ、Ｑ２
Ｖｉ抵抗、αＪはＦＥＴ、 ０４１と０９は分圧抵抗、
ａｅＨ高′ポ圧源、 ０７１は低電圧源、 Ｑ８は入射
光、α９Ｖｉ光検出信号である。
Ｖｉ抵抗、αＪはＦＥＴ、 ０４１と０９は分圧抵抗、
ａｅＨ高′ポ圧源、 ０７１は低電圧源、 Ｑ８は入射
光、α９Ｖｉ光検出信号である。
ＡＰＤ １３１は抵抗ｎｓの端子間電圧を逆バイアス電
圧としており、入射光Ｃｉδを光電気変換することによ
って光検出信号［１９を出力する。しかし低温から高温
まで一定の感度で光を検出するためには、 ＡＰＤの
逆バイアス電圧は次に述べるように設定する必要がある
。
圧としており、入射光Ｃｉδを光電気変換することによ
って光検出信号［１９を出力する。しかし低温から高温
まで一定の感度で光を検出するためには、 ＡＰＤの
逆バイアス電圧は次に述べるように設定する必要がある
。
第４図は、 ＡＰＤの温度特性の１例を示す図であっ
て横軸は、逆バイアス電圧、縦軸は光検出感度であり、
実線で示す曲線は各々温度−４０”Ｃ，Ｏ’Ｃ＋４０ｔ
における光検出感度の変化を示している。
て横軸は、逆バイアス電圧、縦軸は光検出感度であり、
実線で示す曲線は各々温度−４０”Ｃ，Ｏ’Ｃ＋４０ｔ
における光検出感度の変化を示している。
また破線は各温度での光検出感度が一定となる点を結ん
だものである。この破線と上記実線で示された曲線との
交点であるＡ、Ｂ、Ｃの各点の電圧は各温度において一
定の光検出感度を得るためにＡＰＤに印加する必要のあ
る逆バイアス電圧を示す。各温度において一定の光検出
感度を得るためには第４図Ａ、Ｂ、Ｃの点で示すように
ＡＰＤに印加する逆バイアス電圧を温度に応じて変化さ
せる必要がある。
だものである。この破線と上記実線で示された曲線との
交点であるＡ、Ｂ、Ｃの各点の電圧は各温度において一
定の光検出感度を得るためにＡＰＤに印加する必要のあ
る逆バイアス電圧を示す。各温度において一定の光検出
感度を得るためには第４図Ａ、Ｂ、Ｃの点で示すように
ＡＰＤに印加する逆バイアス電圧を温度に応じて変化さ
せる必要がある。
第３図の従来の光検出回路においては、オペアンプａｎ
は感熱抵抗（２）の電圧を検出する。なお、この感熱抵
抗！２）は、受光用ＡＰＤ １３１ Ｋ近接して配量さ
れているので、受光用ＡＰＤ ＋３１と、はぼ等しい温
度になっている。
は感熱抵抗（２）の電圧を検出する。なお、この感熱抵
抗！２）は、受光用ＡＰＤ １３１ Ｋ近接して配量さ
れているので、受光用ＡＰＤ ＋３１と、はぼ等しい温
度になっている。
感熱抵抗（２）には、抵抗ｆｌ＋を通して低電圧ｆｉｌ
ａ７１より電圧が印加されている。温度が上昇すると感
熱抵抗（２）の抵抗は増加するので、感熱抵抗（２１の
電圧が上昇する。一方、抵抗（４）、 ＋５１．イ６１
． ＋９１と、ダイオード（７）、ｆ８）と、オペアン
プｎｏ、α１１ ｉｊ 、対数増幅器を形成している。
ａ７１より電圧が印加されている。温度が上昇すると感
熱抵抗（２）の抵抗は増加するので、感熱抵抗（２１の
電圧が上昇する。一方、抵抗（４）、 ＋５１．イ６１
． ＋９１と、ダイオード（７）、ｆ８）と、オペアン
プｎｏ、α１１ ｉｊ 、対数増幅器を形成している。
感熱抵抗（２１の電位は、温度の上昇に対して指数的に
上昇するが、上記対数増幅器によってオペアンプ０１１
の出力には、温度の上昇に対して直線的に減少する電圧
が得られる。このオペアンプＱｌｌの出力電圧は、抵抗
α２を通して電界効果トランジスタα３（以下ＦＥＴと
略す）に導かれる。ここで、 ＦＥＴｆ［３Ｈ，オペ
アンプα０の出力電圧が減少すると１分圧抵抗０４とα
りの間にあるＦＥＴｔ１３のオン抵抗が低下するように
働く。高電圧源αｅの出力は９分圧抵抗ＩとＦＥＴｆ１
３と分圧抵抗σりによって分圧されているので上述のよ
うに温度が上昇するとＡＰＤＩＩＩのバイアス電圧は上
昇し、光検出感度の安定化がはかられる。
上昇するが、上記対数増幅器によってオペアンプ０１１
の出力には、温度の上昇に対して直線的に減少する電圧
が得られる。このオペアンプＱｌｌの出力電圧は、抵抗
α２を通して電界効果トランジスタα３（以下ＦＥＴと
略す）に導かれる。ここで、 ＦＥＴｆ［３Ｈ，オペ
アンプα０の出力電圧が減少すると１分圧抵抗０４とα
りの間にあるＦＥＴｔ１３のオン抵抗が低下するように
働く。高電圧源αｅの出力は９分圧抵抗ＩとＦＥＴｆ１
３と分圧抵抗σりによって分圧されているので上述のよ
うに温度が上昇するとＡＰＤＩＩＩのバイアス電圧は上
昇し、光検出感度の安定化がはかられる。
従来の光検出回路はこのように構成されていたが、温度
モニタ素子である感熱抵抗（２１と受光用ＡＰＤ １３
１との間には一般に種々の部材が存在するために感熱抵
抗（２）を用いて受光用ＡＰＤｆ３１の温度を精度よく
測定することは困難であった。このため受光用ＡＰＤ
＋３１の温度変化によるバイアス電圧の補正が、精度良
く行うことができず、光検出感度を一定に保つことが困
難であるという難点があった。
モニタ素子である感熱抵抗（２１と受光用ＡＰＤ １３
１との間には一般に種々の部材が存在するために感熱抵
抗（２）を用いて受光用ＡＰＤｆ３１の温度を精度よく
測定することは困難であった。このため受光用ＡＰＤ
＋３１の温度変化によるバイアス電圧の補正が、精度良
く行うことができず、光検出感度を一定に保つことが困
難であるという難点があった。
また、一般ＫＮｌｃ熱抵抗（２１の温度特性は受光用Ａ
ＰＤζ３１の光検出感度を一定にするために必要な逆バ
イアス嘗圧補正特性とは異なるためにＡＰＤＩａ＋の光
検出感度を精度よく一定にすることができないと言う難
点があった。
ＰＤζ３１の光検出感度を一定にするために必要な逆バ
イアス嘗圧補正特性とは異なるためにＡＰＤＩａ＋の光
検出感度を精度よく一定にすることができないと言う難
点があった。
また感熱抵抗（２１に発生する数ボルトの電圧によって
受光用ＡＰＤ（３）Ｋ印加する数百ボルトの逆バイアス
電圧を制御する必要があるために回路構成が複雑になる
と言う難点があった。
受光用ＡＰＤ（３）Ｋ印加する数百ボルトの逆バイアス
電圧を制御する必要があるために回路構成が複雑になる
と言う難点があった。
この発明は、受光用ＡＰＤと同様な構造の温度モニタ用
ＡＰＤと受光用ＡＰＤとを同一パッケージ内圧収納させ
る手段と１ｍ度モニタ用ＡＰＤに定電流源を接続してそ
の端子電圧を分圧して受光用ＡＰＤの逆バイアス電圧と
する手段とを用いたものである。
ＡＰＤと受光用ＡＰＤとを同一パッケージ内圧収納させ
る手段と１ｍ度モニタ用ＡＰＤに定電流源を接続してそ
の端子電圧を分圧して受光用ＡＰＤの逆バイアス電圧と
する手段とを用いたものである。
この発明による光検出回路においては、同一パッケージ
内に温度モニタ用ＡＰＤと受光用ＡＰＤとを収納してい
るために、受光用ＡＰＤの温度を精度よ〈検出すること
ができる。また温度モニタ用ＡＰＤの逆バイアス電圧の
値は受光用ＡＰＤの逆バイアス電圧の値とほぼ等しく、
さらに両者の温度変化による逆バイアス電圧の変化協も
ほぼ等しいために。
内に温度モニタ用ＡＰＤと受光用ＡＰＤとを収納してい
るために、受光用ＡＰＤの温度を精度よ〈検出すること
ができる。また温度モニタ用ＡＰＤの逆バイアス電圧の
値は受光用ＡＰＤの逆バイアス電圧の値とほぼ等しく、
さらに両者の温度変化による逆バイアス電圧の変化協も
ほぼ等しいために。
逆バイアス電圧印加回路を簡単な構成で実現することが
できる。
できる。
第１図はこの発明の一実施例を示すものであシ。
■は温度モニタ用ＡＰＤ、 Ｑ１＋ＩｄＲ光板、■にパ
ッケージ、０は高抵抗である。
ッケージ、０は高抵抗である。
上記のように構成された光検出回路においては。
受光用ＡＰＤと同じ構造の温度モニタ用ＡＰＤ■は。
受光用ＡＰＤ １３１と同一のパッケージ■内に収納さ
れているために両者の間の温度は実質的に等温である受
光用ＡＰＤ ＋３１と温度モニタ用ＡＰＤ ＣＸＪの逆
バイアス電圧対電流特性を第２図に示す。
れているために両者の間の温度は実質的に等温である受
光用ＡＰＤ ＋３１と温度モニタ用ＡＰＤ ＣＸＪの逆
バイアス電圧対電流特性を第２図に示す。
図中横軸は逆バイアス電圧、縦軸はＡＰＤに流れる電流
である。このようにＡＰＤを流れる電流はバイアス電圧
を増加させて行くとある点で急に増大する。よってＡＰ
Ｄ Ｋ逆バイアスが印加されるように定電流源とＡＰＤ
とを接続すれば、＋４０で ての逆バイアス電圧はＡ点
に設定される。ここで定電流源は、定電圧源と電流制限
用高抵抗とから構成するものとし、第２図中の破線は、
この高抵抗による電流値を示している。以上の状態で温
度が＋４０Ｃ→０で→−４０℃へと変化すると、逆バイ
アス電圧もこれに対応してＡ点−〇点→Ｄ点へと変化す
る。しかしＡ点でｑ、 ＡＰＤから発生するノイズが
大きすぎるため、実際の光の検出に用いるＡＰＤの逆バ
イアス電圧は、Ａ点より規定の割合だけ低下づせた８点
の電圧を印加させる必要がある。
である。このようにＡＰＤを流れる電流はバイアス電圧
を増加させて行くとある点で急に増大する。よってＡＰ
Ｄ Ｋ逆バイアスが印加されるように定電流源とＡＰＤ
とを接続すれば、＋４０で ての逆バイアス電圧はＡ点
に設定される。ここで定電流源は、定電圧源と電流制限
用高抵抗とから構成するものとし、第２図中の破線は、
この高抵抗による電流値を示している。以上の状態で温
度が＋４０Ｃ→０で→−４０℃へと変化すると、逆バイ
アス電圧もこれに対応してＡ点−〇点→Ｄ点へと変化す
る。しかしＡ点でｑ、 ＡＰＤから発生するノイズが
大きすぎるため、実際の光の検出に用いるＡＰＤの逆バ
イアス電圧は、Ａ点より規定の割合だけ低下づせた８点
の電圧を印加させる必要がある。
これは、温度モニタ用ＡＰＤ■の電圧を例えば抵抗で分
圧して用いれば良く、従来装置のように数ボルトの制御
信号で数百ボルトの電圧を制御する必要もなく、さらに
は温度モニタ用ＡＰＩ） ｉ、りと受光用ＡＰＤとの温
度特性の補正のための演Ｓを行う必要もない。ここで第
１図における高電圧源αｅと高抵抗Ｑ３は、上述の定電
流源を構成するものである。
圧して用いれば良く、従来装置のように数ボルトの制御
信号で数百ボルトの電圧を制御する必要もなく、さらに
は温度モニタ用ＡＰＩ） ｉ、りと受光用ＡＰＤとの温
度特性の補正のための演Ｓを行う必要もない。ここで第
１図における高電圧源αｅと高抵抗Ｑ３は、上述の定電
流源を構成するものである。
なお、上記実施例では、光の入射によって逆バイアス電
圧の設定に誤差が生じないように遮光板Ｃ１１によって
温度モニタ用ＡＰＤを遮光しているが。
圧の設定に誤差が生じないように遮光板Ｃ１１によって
温度モニタ用ＡＰＤを遮光しているが。
他の方式で温度モニタ用ＡＰＤ■に光が入射しないよう
にしても良い。また、上記実施例では、光検出素子およ
び温度モニタ素子としてＡＰＤを用いたが２両者をＰＩ
Ｎフォトダイオードにしても良いことは言うまでもない
。
にしても良い。また、上記実施例では、光検出素子およ
び温度モニタ素子としてＡＰＤを用いたが２両者をＰＩ
Ｎフォトダイオードにしても良いことは言うまでもない
。
この発明Ｖｉ、以上説明したとお多温度モニタ用ＡＰＤ
を受光用ＡＰＤと同様の構造として、同一パッケージ内
に収納したことにより、受光用ＡＰＤの逆バイアス電圧
の補正を正確に行うことができ、しかも周辺回路を簡単
な構成で実現でき、光検出回路の感度の安定化とコスト
の低減に大きく寄与できる。
を受光用ＡＰＤと同様の構造として、同一パッケージ内
に収納したことにより、受光用ＡＰＤの逆バイアス電圧
の補正を正確に行うことができ、しかも周辺回路を簡単
な構成で実現でき、光検出回路の感度の安定化とコスト
の低減に大きく寄与できる。
第１図は、この発明の一実施例を示す図、第２図は、
ＡＰＤの電圧対電流特性を示す図、第３図は従来装置
の構成を示す図、第４図＃’ｆ ＡＰＤの光検出感度を
示す図である。 図において、（３）は受光用ＡＰＤ、 ０４は分圧抵抗
。 口９￥′ｉ分圧抵抗、αｅは高電圧源、ｆｉ＆Ｆｉ入射
光、 ＋１９は光検出信号、のは温度モニタ素子、 ａ
ｌｌは遮光板。 ■はパッケージ、■は高抵抗である。 なお２図中同一または相当部分には、同一符号を付して
示しである。 第１図
ＡＰＤの電圧対電流特性を示す図、第３図は従来装置
の構成を示す図、第４図＃’ｆ ＡＰＤの光検出感度を
示す図である。 図において、（３）は受光用ＡＰＤ、 ０４は分圧抵抗
。 口９￥′ｉ分圧抵抗、αｅは高電圧源、ｆｉ＆Ｆｉ入射
光、 ＋１９は光検出信号、のは温度モニタ素子、 ａ
ｌｌは遮光板。 ■はパッケージ、■は高抵抗である。 なお２図中同一または相当部分には、同一符号を付して
示しである。 第１図
Claims (1)
- フォトダイオードに逆バイアス電圧を印加して光検出を
行なう光検出回路において、受光用フォトダイオードと
、前記受光用フォトダイオードと同一の構造であつて、
かつこれに遮光を施したものを温度モニタ素子とする第
１の手段と、上記第１の手段の温度モニタ素子を上記受
光用フォトダイオードと同一のパッケージ内に収納する
第２の手段と、上記逆バイアス電圧を発生させる回路と
して定電流源と分圧抵抗とからなり、定電流源の出力を
上記第１の手段の温度モニタ素子に接続し、この定電流
源による分圧出力を上記受光用フォトダイオードの逆バ
イアス電圧として用いる手段とを備えたことを特徴とす
る光検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19521188A JPH0244218A (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | 光検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19521188A JPH0244218A (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | 光検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244218A true JPH0244218A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16337307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19521188A Pending JPH0244218A (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | 光検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244218A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5578815A (en) * | 1993-07-09 | 1996-11-26 | Hamamatsu Photonics K.K. | Bias circuit for maintaining a constant potential difference between respective terminals of more than one avalanche photodiode |
| JP2009010044A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 発光装置 |
-
1988
- 1988-08-04 JP JP19521188A patent/JPH0244218A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5578815A (en) * | 1993-07-09 | 1996-11-26 | Hamamatsu Photonics K.K. | Bias circuit for maintaining a constant potential difference between respective terminals of more than one avalanche photodiode |
| JP2009010044A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 発光装置 |
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