JPH05300042A

JPH05300042A - 光電変換回路

Info

Publication number: JPH05300042A
Application number: JP26466191A
Authority: JP
Inventors: Koji Shinomiya; 巧治篠宮
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-03-11
Filing date: 1991-10-14
Publication date: 1993-11-12
Also published as: KR920018989A; KR960008415B1

Abstract

(57)【要約】【目的】照射された光のうち信号光のみを検出し、外
乱光の影響を回避することができる光電変換回路を得
る。【構成】フォトダイオード１のアノードを接地し、カ
ソードに入力端子３を介して同調回路５の入力端を接続
する。同調回路５の出力端は増幅器６を介して出力端子
４に接続される。出力端子４は負荷抵抗７を介して接地
される。同調回路５は、フォトダイオード１に照射され
る光２に含まれる信号光の周波数と同調する。【効果】同調回路において外乱光が生起させる光電変
換電流は除去され、信号光に起因する光電変換電流のみ
が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は光電変換回路に関し、
特に、種々の外乱光を含む光の中から信号光を選択する
機能を持つ光電変換回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４１は従来の光電変換回路の回路構成
を示す図である。図においてフォトダイオード（ＰＤ）
１は光２を受光し、これを光電流（ＩL ）に変換する。
フォトダイオード１のアノードは抵抗１２を介して接地
されている。フォトダイオード１のカソードには電源端
子１０が、アノードには出力端子４が、それぞれ接続さ
れている。電源端子１０には正の電圧が印加される。

【０００３】このように構成された光電変換回路におい
て、フォトダイオード１に光２が照射されると、フォト
ダイオード１に光電流ＩL が発生する。発生した光電流
ＩLは抵抗１２で電圧降下を生じ、抵抗１２の両端には
光２の強度に対応して電圧が生じる。この電圧を出力端
子４に取り出すことにより光電変換出力を得ることがで
きる。図４２に示すように、抵抗１２に生じた電圧を一
旦増幅器６によって増幅して出力端子４に与える場合も
ある。

【０００４】また図４３に従来の他の光電変換回路を示
す。フォトダイオード１のアノード及びカソードは、そ
れぞれ差動増幅器１５の非反転入力端子（＋）及び反転
入力端子（−）に接続されている。更に非反転入力端子
は電池（Ｅ）を介して接地され、反転入力端子は抵抗１
２を介して差動増幅器１５の出力端と接続されている。
出力端子４は差動増幅器１５の出力端に設けられてい
る。このように構成された光電変換回路においても、図
４１に示した回路と同様に、フォトダイオード１に照射
された光２の強度に対応した電圧、即ち光電変換出力
が、出力端子４から得られる。

【０００５】このような光電変換回路はテレビのリモコ
ン受信機、ラジオの選局センサ、カメラの自動焦点装置
及び測距装置などに用いられる。テレビのリモコン受信
機やラジオの選局センサなどにおいては、リモコン操作
によって一定周期で振幅変調された赤外線信号を直接受
けるようにされている。

【０００６】一方、カメラ等の自動焦点装置や測距装置
などでは、光源から所定の変調を加えた特定周波数の信
号光を照射し、対象物により反射されてくる信号光を受
光する。そして照射した信号光と、反射された信号光と
の角度によって対象物と自動焦点装置との距離を求め
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の光電変換
回路は図４１乃至図４３のように構成されており、フォ
トダイオード１は受光したすべての光エネルギーを電流
に変換し、この光電変換電流を抵抗１２によって電圧に
変換しているため、太陽光や人工的な照明などいろいろ
な周波数の光をも光電変換することになる。つまり従来
の光電変換回路は特定周波数の信号以外の不要な光も一
緒に受光し、光電変換してしまうため、所望の信号光成
分だけを検出することができない。

【０００８】従ってテレビのリモコン受信機やラジオの
選局センサにおいては誤動作が生じ、カメラの自動焦点
装置や測距装置では誤差が生じるという問題点があっ
た。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、光電変換特性に選択特性を持た
せることができ、特定の周波数によって変調された信号
光だけを選択して検出できる光電変換回路を得ることを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の光電変換回路
は、所定の周波数で変調された信号光を含む光を受光し
て光電変換電流に変換する光電変換素子と、光電変換素
子と接続され、所定の周波数に対して電気的に共振する
共振器を有する同調入力回路と、を備える。

【００１１】望ましくは、共振器に並列に接続される電
圧制限回路を更に備える。

【００１２】あるいは、第１及び第２の電極を備え、所
定の周波数で変調された信号光を含む光を受光して光電
変換電流に変換する半導体位置検出器と、いずれも所定
の周波数に対して電気的に共振する第１及び第２の共振
器と、第１及び第２の所定電位と、第１の共振器の一端
に接続された出力端と、第１の電極及び第１の共振器の
他端に共通に接続された反転入力と、第１の所定電位に
接続された非反転入力とを有する第１の差動増幅器と、
第２の共振器の一端に接続された出力端と、第２の電極
及び第２の共振器の他端に共通に接続された反転入力
と、第２の所定電位に接続された非反転入力とを有する
第２の差動増幅器と、を備える。

【００１３】あるいは、第１及び第２の電極を備え、所
定の周波数で変調された信号光を含む光を受光して光電
変換電流に変換する半導体位置検出器と、いずれも所定
の周波数に対して電気的に共振する第１及び第２の共振
器と、第１及び第２の所定電位と、第１の共振器を介し
て第１の所定電位に接続された非反転入力と、互いに接
続された出力端及び反転入力とを有する第１の差動増幅
器と、第２の共振器を介して第２の所定電位に接続され
た非反転入力と、互いに接続された出力端及び反転入力
とを有する第２の差動増幅器と、を備える。

【００１４】あるいは、第１及び第２の電極を備え、所
定の周波数で変調された信号光を含む光を受光して光電
変換電流に変換する半導体位置検出器と、所定の周波数
に対して電気的に共振する共振器と、所定電位と、共振
器の一端に接続された出力端と、共振器の他端に接続さ
れた反転入力と、所定電位に接続された非反転入力と、
を有する差動増幅器と、第１電極に接続された第１端子
と、反転入力に接続された第２端子と、非反転入力と接
続された第３端子とを有する第１切替スイッチと、第２
電極に接続された第１端子と、非反転入力に接続された
第２端子と、反転入力と接続された第３端子とを有する
第２切替スイッチと、を備え、第１及び第２切替スイッ
チは連動して開閉する。

【００１５】あるいは、第１及び第２の電極を備え、所
定の周波数で変調された信号光を含む光を受光して光電
変換電流に変換する半導体位置検出器と、所定の周波数
に対して電気的に共振する共振器と、所定電位と、共振
器を介して所定電位に接続された非反転入力と、互いに
接続された出力端及び反転入力とを有する差動増幅器
と、第１電極に接続された第１端子と、反転入力に接続
された第２端子と、非反転入力と接続された第３端子と
を有する第１切替スイッチと、第２電極に接続された第
１端子と、非反転入力に接続された第２端子と、反転入
力と接続された第３端子とを有する第２切替スイッチ
と、を備え、第１及び第２切替スイッチは連動して開閉
する。

【００１６】あるいは、所定の周波数で変調された信号
光を含む光を受光して光電変換電流に変換する光電変換
素子と、所定電位と、光電変換素子の一端と所定電位と
の間に接続され所定の周波数に対して電気的に共振する
共振器と、光電変換電流を可制御の利得で増幅して第１
の信号を得る第１の増幅手段と、第１の信号を一定の利
得で増幅して第２の信号を得る第２の増幅手段と、第２
の信号を第１の増幅手段に帰還して、所定の利得を制御
する帰還手段と、を備える。

【００１７】あるいは、第１及び第２の電極を備え、所
定の周波数で変調された信号光を含む光を受光して光電
変換電流に変換する光電変換素子と、光電変換素子に並
列に接続され、所定の周波数に対して電気的に共振する
共振器と、それぞれ第１及び第２の電極が接続された非
反転入力及び反転入力を有する差動増幅器と、を備え
る。

【００１８】望ましくは、差動増幅器の非反転入力及び
反転入力のうち、少なくともいずれか一方に接続された
バイアス回路を更に備える。

【００１９】あるいは、第１及び第２の電極を備え、所
定の周波数で変調された信号光を含む光を受光して光電
変換電流に変換する光電変換素子と、第１の電極に接続
された第１の端子と、第２の端子を有し、所定の周波数
に対して電気的に共振する共振器と、第２の電極と、第
２の端子とがそれぞれ接続された両端を有する抵抗と、
その両端にそれぞれ接続された非反転入力及び反転入力
を有する差動増幅器と、を備える。

【００２０】

【作用】この発明における光電変換回路では、所定の周
波数で変調された信号光を含む光が照射され、光電変換
素子において光電変換され、光電変換電流が得られ、こ
の光電変換電流は共振器を用いた同調入力回路に流れ
る。共振器は信号光を変調する周波数に対して電気的に
共振するように設定されるので、同調入力回路は光電変
換電流の内、信号光に対応する電流成分だけに対して共
振現象を起こす。よって信号光に対応する電流成分だけ
が同調入力回路で電圧に変換される。この電流成分以外
の光電変換電流は同調入力回路で電圧に変換されないた
め、出力として得られない。

【００２１】

【実施例】Ａ．基本的な回路種々の応用的な回路を説明する前に、まず基本的な光電
変換回路を説明する。

【００２２】図１はこの発明の第１実施例による光電変
換回路を示すブロック図である。光電変換素子、例えば
フォトダイオード（ＰＤ）１のアノードは接地されてい
る。共振器を用いた同調回路５の入力端は入力端子３を
介してフォトダイオード１のカソードに接続されてい
る。同調回路５の出力端は、増幅器６を介して出力端子
４に接続されている。更に出力端子４は負荷（ＲL ）７
を介して接地されている。

【００２３】この様に構成された光電変換回路では、所
定の周波数で変調された信号光を含む光２がフォトダイ
オード１へ照射され、フォトダイオード１で光電変換さ
れて光電変換電流となり、共振器を用いた同調回路５に
入力される。所定の周波数で変調された信号光は、一定
周期で光の輝度が強弱の変化をする光源や、一定周期で
点灯、消灯を繰り返す光源を用いて得ることができる。
即ち輝度の強弱によって信号光が変調されるのである。

【００２４】ここで、共振器は種々の外乱光を含む光２
のうちの信号光に同調するように、予め共振周波数を所
望の値に設定しておく。これにより、同調回路５は光電
変換電流のうち共振器の共振周波数と同一の周波数成分
を持つ光電変換電流のみに対して共振現象を起こす。こ
の共振現象により光電変換電流の内で同調回路５で共振
した光電変換電流だけが同調回路５で電圧に変換され
る。この電圧は増幅器６で増幅され、出力端子４に出力
される。一方、共振周波数成分以外の光電変換電流は同
調回路５で電圧に変換されにくいため出力としては得ら
れない。即ち、予め種々の外乱光に含まれた信号光に同
調させるよう同調回路５の共振周波数を設定することに
より、特定の周期を持って振幅変調された信号光のみを
選択して出力することができる。

【００２５】以下、共振器を用いた同調回路５の構成を
具体的に示した例について説明する。本発明の同調回路
５としては、例えば、損失が小さい並列共振器または直
列共振器による構成例が考えられる。

【００２６】まず、同調回路５を並列共振器で構成した
場合について図２乃至図５を用いて説明する。図２に基
本的な回路である第２実施例を、図３に図２の回路の一
部を等価回路で示したものを、それぞれ示す。図２にお
いて、同調回路５はインダクタＬ，キャパシタＣを備え
た並列共振器８から構成されている。インダクタＬの一
端とキャパシタＣの一端は共通して接地され、いずれの
他端も共通して増幅器６の入力端に接続されいる。また
増幅器６の入力端は抵抗Ｒで終端される。図２の回路に
おいては、フォトダイオード１は電圧源Ｅ1 によって逆
バイアスされており、この部分は等価的には図３に示す
ように交流電圧源ｅ1 及び内部抵抗ｒ1の直列接続によ
って表される。なおここでは、本来、フォトダイオード
１の等価回路に含まれるべき理想ダイオード，内部並列
容量は省略している。並列共振器８は、共振時において
そのインピダンスが大きくなるので、フォトダイオード
１に照射された光２のうち信号光の成分が抵抗Ｒにおい
て電圧ｅ2 として大きく取り出される。なお、共振周波
数ｆ0 及び電圧ｅ2 は、

【００２７】

【数１】

【００２８】として表される。

【００２９】図４にこの発明の第３実施例の回路図を示
す。フォトダイオード１を流れる光電流ＩL を並列共振
器８から成る同調回路５に与え、同調回路５に生じた電
圧を増幅器６を介することなく出力端子４に与えて光電
変換出力とするものである。

【００３０】図５にこの発明の第４実施例の回路図を示
す。フォトダイオード１に並列共振器８を並列に接続
し、フォトダイオード１のアノードを接地し、カソード
に出力端子４が接続されている。この場合、フォトダイ
オード１は零バイアスで動作することになる。

【００３１】次に同調回路５を直列共振器で構成した場
合について図６乃至図８を用いて説明する。図６に基本
的な回路である第５実施例を、図７に図６の回路の一部
を等価回路で示したものを、それぞれ示す。図６におい
て、同調回路５はインダクタＬ、キャパシタＣ1 ，Ｃ2
を備えた直列共振器９から構成されている。インダクタ
Ｌの一端とキャパシタＣ1 の一端とは共通して入力端子
３に接続され、インダクタＬの他端とキャパシタＣ2 の
一端とは共通して増幅器６の入力端に接続されている。
キャパシタＣ1 ，Ｃ2 の他端はいずれも接地されてい
る。また増幅器６の入力端は抵抗Ｒで終端される。図６
の回路においては、フォトダイオード１は電圧源Ｅ1 に
よって逆バイアスされており、この部分は等価的には、
図７に示すように交流電圧源ｅ1 及び内部抵抗ｒ1 の直
列接続によって表される。なおここでも、フォトダイオ
ード１の等価回路に含まれるべき理想ダイオード，内部
並列容量は省略している。直列共振器９は、共振時にお
いてそのインピダンスが小さくなるので、フォトダイオ
ード１に照射された光２のうち、信号光の成分が抵抗Ｒ
において電圧ｅ2 として大きくとり出される。なお、共
振周波数ｆ0 及び電圧ｅ2 は、

【００３２】

【数２】

【００３３】として表される。

【００３４】図８にこの発明の第６実施例の回路図を示
す。フォトダイオード１を流れる光電変換電流ＩL を直
列共振器９から成る同調回路５に与え、同調回路５に生
じた電圧を、増幅器６を介することなく出力端子４に与
えて光電変換出力とするものである。

【００３５】Ｂ．差動増幅器を用いた場合この発明は差動増幅器を用いた光電変換回路にも適用で
きる。図９にこの発明の第７実施例である、並列共振器
１３をフォトダイオード１に並列に接続した光電変換回
路を示す。並列共振器１３はインダクタ１３ａとキャパ
シタ１３ｂとの並列接続によって構成され、そのインピ
ダンスは共振時において大きくなる。よって並列共振器
１３の共振周波数を信号光の周波数と同じ値に設定して
おけば、光２を受光してフォトダイオード１が流す光電
変換電流のうち、信号光によって生じる電流成分は並列
共振器１３において大きな電圧降下を生じ、信号光以外
の外乱光によって生じる電流成分は極めて小さな電圧降
下しか発生させない。つまり、差動増幅器１５が増幅す
る電圧は入力した光２のうち、信号光に対応したもので
ある。従って出力端子４には信号光に対応した出力が得
られ、外乱光の影響を回避することができる。

【００３６】また、さらに外来からの電気的な雑音や他
装置の回路等からの電磁誘導や静電誘導によってクロス
トークがあった場合、反転入力と非反転入力の両方に同
時に同程度のレベルで到来することになるので、差動増
幅器特有の同相信号除去作用により、これらは打ち消し
合う。よって差動増幅器１５の出力は、外来からの電気
的な雑音や他装置の回路等からのクロストークの影響を
受けず、信号光の電流成分による出力電圧だけを得るこ
とができる。

【００３７】図１０にこの発明の第８実施例の回路図を
示す。第７実施例にバイアス電位を与えるものである。
抵抗２６を介して差動増幅器１５の反転入力と接続さ
れ、抵抗２７を介して差動増幅器１５の非反転入力と接
続されたバイアス端子２８にバイアス電位が与えられ
る。従って、抵抗２６，２７の値を適切に選び、反転入
力及び非反転入力にバランスよくバイアスを与えて、よ
り一層同相信号除去作用を高めることができる。

【００３８】図１１に示す第９実施例では、差動増幅器
１５の非反転入力とバイアス端子２８とが、抵抗２７で
接続されている他は、第７実施例（図９）と同じ接続が
なされている。このように簡易的にバイアス電位を与え
た場合にも差動増幅器１５の反転入力及び非反転入力に
それぞれバイアスが与えられ、部品点数を減らして同相
信号除去作用を高めることができる。

【００３９】バイアス電圧の印加は抵抗を用いる代わり
に、チョークコイルを用いて行ってもよい。図１２にこ
の発明の第１０実施例の回路図を示す。チョークコイル
３６を介して差動増幅器１５の反転入力と接続され、チ
ョークコイル３７を介して差動増幅器１５の非反転入力
と接続されたバイアス端子２８にバイアス電位が与えら
れる。従ってチョークコイル３６，３７の値を適切に選
び、反転入力及び非反転入力にバランスよくバイアスを
与えて、同相信号除去作用を高めることができる。

【００４０】一方、並列共振器１３はインダクタ１３ａ
を備えているので、インダクタ１３ａ自身をバイアス電
位印加用のチョークコイルとして用いることもできる。
図１３にこの発明の第１１実施例の回路図を示す。並列
共振器１３の備えるインダクタ１３ａに中間タップを設
け、これにバイアス端子２８を接続してインダクタ１３
ａを２つのチョークコイルに分けて用いることにより、
バイアス電位を差動増幅器１５に与えたものである。従
って特にバイアス用の部品を設けずに第１０実施例と同
じ効果を得ることができる。

【００４１】図１４に、この発明の第１２実施例の回路
図を示す。差動増幅器１５の非反転入力とバイアス端子
２８とがチョークコイル３７で接続されている他は第７
実施例（図９）と同じ接続がされている。このようにバ
イアス印加用にチョークコイルを用いた場合でも、第９
実施例（図１１）と同様に、部品点数を減らして簡易的
に差動増幅器１５にバイアスを与えることができる。

【００４２】図１５に、この発明の第１３実施例であ
る、直列共振器２３をフォトダイオード１に並列に接続
した光電変換回路を示す。直列共振器２３はインダクタ
２３ａとキャパシタ２３ｂとの直列接続によって構成さ
れ、そのインピダンスは共振時において小さく、非共振
時において大きい。従って、図１０に示すように構成さ
れた抵抗２６，２７及びバイアス端子２８から成るバイ
アス回路を設け、直列共振器２３の共振周波数を信号光
の周波数と同じ値に設定しておけば、信号光を受光した
場合においてはバイアス端子２８に印加される電位が出
力端子４に出力される。しかしそれ以外の外乱光を受光
した場合においては、抵抗２６，２７に電流が流れて電
圧降下が生じるために、出力端子４にはバイアス端子２
８に印加された電位以外の電位が出力される。従ってこ
の第１３実施例は、信号光を受光したか否かの異なる２
つの状態を検出することができる。

【００４３】図１６に、この発明の第１４実施例であ
る、直列共振器２３をフォトダイオード１に直列に接続
した光電変換回路を示す。直列共振器２３の一端はフォ
トダイオード１のカソードに、他端は差動増幅器１５の
反転入力に、それぞれ接続されている。また、フォトダ
イオード１のアノードは差動増幅器１５の非反転入力に
接続され、差動増幅器１５の反転入力と非反転入力は抵
抗２５を介して接続されている。直列共振器２３はその
共振時においてインピダンスが小さくなるので、直列共
振器２３の共振周波数を信号光の周波数と同じ値に設定
しておけば、信号光の成分のみに比例した電圧が抵抗２
５において生じ、差動増幅器１５はこの電圧を増幅して
出力端子４に与える。つまり照射された光２のうち信号
光の成分のみがとり出され、外乱光の影響は回避され
る。

【００４４】図１７に、この発明の第１５実施例であ
る、並列共振器１３をフォトダイオード１に直列に接続
した光電変換回路を示す。並列共振器１３の一端はフォ
トダイオード１のカソードに、他端は差動増幅器１５の
反転入力に、それぞれ接続されている。また、フォトダ
イオード１のアノードは差動増幅器１５の非反転入力に
接続され、差動増幅器１５の反転入力と非反転入力は抵
抗２５を介して接続されている。並列共振器１３はその
非共振時においてインピダンスが小さくなるので、並列
共振器１３の共振周波数を信号光の周波数と同じ値に設
定しておけば、照射される光２のうち外乱光の成分はフ
ォトダイオード１で光電変換電流に変換された後、抵抗
２５で大きな電圧降下を生起し、出力端子４に大きな電
圧を出力させる。一方、信号光の成分はフォトダイオー
ド１で光電変換電流に変換された後、抵抗２５において
は小さな電圧降下しか生起しない。共振時では並列共振
器１３のインピダンスが抵抗２５に比較して大きいため
である。従って、出力端子４の電位がある閾値以下であ
れば信号光が入射した、と判断することができる。但し
第１３実施例（図１５）とは異なり、信号光を受光した
と判断された場合には、その信号光の強度変化も検出す
ることができる。信号光の強度変化に対応して抵抗２５
に流れる光電変換電流の量が変化し、差動増幅器１５に
与えられる電圧も信号光の強度変化に対応するため、出
力端子４において信号光の強度変化に対応した電位が得
られる。

【００４５】第７実施例乃至第１５実施例において、光
電変換素子としてフォトダイオード１を用いた場合につ
いて本発明の適用を説明してきた。しかし光電変換素子
はフォトダイオード１のみに限られるものではなく、例
えば半導体位置検出器（Position Sensitive Device 、
以下「ＰＳＤ」）を用いてもよい。ＰＳＤを用いて本発
明を適用した例として、図１８に第１６実施例の回路図
を示す。ＰＳＤ１１のカソードにはバイアス端子２９が
接続され、正の電位が与えられる。ＰＳＤ１１の２つの
アノードに対して並列共振器１３が並列に接続され、並
列共振器１３の両端はそれぞれ差動増幅器１５の反転入
力及び非反転入力に接続される。差動増幅器１５の両入
力には、第８実施例（図１０）と同様に、抵抗２６，２
７及びバイアス端子２８によってバイアス電位が与えら
れる。従って第８実施例と同様に、外乱光の影響が回避
でき、同相信号除去作用の高い光電変換回路を得ること
ができる。

【００４６】しかし、ＰＳＤは２つのアノード端子を有
するので測距用に用いられることも多い。そこで次にＰ
ＳＤを測距用に用いて本発明を適用した場合について説
明する。

【００４７】Ｃ．ＰＳＤを用いた測距用光電変換回路まず図４４を用いて測距装置用光電変換回路について説
明する。図４４に示すように、ＰＳＤ１１のカソードＫ
がバイアス用直流電源３０の正端子に接続され、この直
流電源３０の負端子が接地される。ＰＳＤ１１の第１、
第２の電極である第１アノードＡ1 及び第２のアノード
Ａ2 がそれぞれ第１の差動増幅器１５ａ及び第２の差動
増幅器１５ｂの反転入力端子に接続され、第１、第２の
差動増幅器１５ａ，１５ｂの非反転入力端子が共に接地
される。第１の差動増幅器１５ａの反転入力端子と第１
の出力端子４ａとの間にリップル除去用のキャパシタ３
１ａと電流・電圧変換用の抵抗３２ａとの並列回路が接
続され、同様に第２の差動増幅器１５ｂの反転入力端子
と第２の出力端子４ｂとの間にリップル除去用のキャパ
シタ３１ｂと電流・電圧変換用の抵抗３２ｂとの並列回
路が接続されている。

【００４８】このとき、第１、第２の差動増幅器１５
ａ，１５ｂに負帰還がかかっているため、第１、第２の
差動増幅器１５ａ，１５ｂの反転入力端子，非反転入力
端子は同電位，すなわち接地電位となり、これによって
ＰＳＤ１１の第１、第２のアノードＡ1 ，Ａ2 が接地電
位となる。

【００４９】そして、直流電源３０によって逆バイアス
されたＰＳＤ１１にスポット光が入射すると、ＰＳＤ１
１の電気的中心位置から入射スポット光の重心位置まで
の距離に応じて光電変換電流が第１のアノードＡ1 と第
２のアノードＡ2 とに分割され、第１、第２のアノード
Ａ1 ，Ａ2 からそれぞれ第１、第２の光電変換電流が出
力され、第１のアノードＡ1 からの第１の光電変換電流
及び第２のアノードＡ2 からの第２の光電変換電流が、
キャパシタ３１ａ，３１ｂによりそれぞれリップル除去
されると同時に、抵抗３２ａ，３２ｂによりそれぞれ電
流・電圧変換され、電圧として第１、第２の出力端子４
ａ，４ｂから出力され、ＰＳＤ１１の特性から、入射光
量の大小に無関係に第１、第２の出力電圧の比よりＰＳ
Ｄ１１上の光の入射位置を検出することができる。

【００５０】このような測距用光電変換回路において
も、本発明を適用することにより、実使用環境化におい
て所定の検出すべきスポット光と共にＰＳＤ１１に入射
する太陽光や人工的な照明光など種々雑多な外乱光の影
響を回避して所定のスポット光による信号だけを精度よ
く選択して取り出すことができる。即ち、特定周波数の
光エネルギーを光電変換して得られる電気信号だけを選
択的に電流・電圧変換して取り出すことができる。

【００５１】図１９にこの発明の第１７実施例である測
距用光電変換回路の回路図を示す。図１９において、図
４４と相違するのは、キャパシタ３１ａ及び抵抗３２ａ
の並列回路に代えて、インダクタ３３ａ及びキャパシタ
３３ｂからなる第１の並列共振器３３を第１の差動増幅
器１５ａの反転入力端子と第１の出力端子４ａとの間に
接続し、キャパシタ３１ｂ及び抵抗３２ｂの並列回路に
代えて、インダクタ３４ａ及びキャパシタ３４ｂからな
る第２の並列共振器３４を第２差動増幅器１５ｂの反転
入力端子と第２の出力端子４ｂとの間に接続したことで
ある。

【００５２】このとき、第１、第２の並列共振器３３，
３４による負帰還によって、原理的には第１、第２の差
動増幅器１５ａ，１５ｂのそれぞれの反転入力端子，非
反転入力端子は同電位となり、ＰＳＤ１１の第１、第２
のアノードＡ1 ，Ａ2 が基準電位である接地電位になる
が、第１、第２の差動増幅器１５ａ，１５ｂに入力オフ
セットがある場合、これらの入力オフセット電圧は誤差
となる。そこでできるだけ入力オフセット電圧の差動増
幅器を選定することにより、ＰＳＤ１１の第１、第２の
アノードＡ1 ，Ａ2 を同電位にすることが望ましい。

【００５３】ところで、測距装置では、信号用光源とし
て、所定周波数で振幅変調をかけたものが使用され、一
定周波数の信号光が光源から発せられる。そして、第
１、第２の並列共振器３３，３４の共振周波数が上記の
信号光の周波数に等しくなるようにインダクタ３３ａ，
３４ａのインダクタンス，キャパシタ３３ｂ，３４ｂの
容量を設定しておき、ＰＳＤ１１により各種の周波数成
分を含む種々雑多な外乱光と共に上記の光源からの信号
光を受光すると、ＰＳＤ１１の第１、第２のアノードＡ
1 ，Ａ2 からの第１、第２の光電変換電流は、第１、第
２の並列共振器３３，３４をそれぞれ流れ、電流・電圧
変換される。

【００５４】さらに、第１、第２の並列共振器３３，３
４の共振周波数が信号光の周波数と同じ値に設定されて
いるため、光電変換電流のうち信号光による電流成分に
対して第１、第２の並列共振器３３，３４は高インピー
ダンスとなり、信号光以外の電流成分に対しては低イン
ピーダンスとなる。よって第１、第２の並列共振器３
３，３４の第１、第２の端間の電圧降下は信号光以外の
電流成分に対して極めて小さく、電圧は発生せず、信号
光の電流成分に対して高インピーダンスの並列共振器３
３，３４による電圧降下によって電圧が発生し、第１、
第２の出力端子４ａ，４ｂに信号光の電流成分による出
力電圧がそれぞれ現れる。

【００５５】このように本実施例ではＰＳＤ１１による
第１、第２の光電変換電流を、第１、第２の並列共振器
３３，３４のそれぞれにより負帰還をかけた第１、第２
の差動増幅器１５ａ，１５ｂのそれぞれを介して出力す
るようにしたため、第１、第２の並列共振器３３，３４
により第１、第２の光電変換電流のそれぞれの周波数選
択及び電流・電圧変換を行われ、特定周波数の信号光に
よる電圧だけを選択的に取り出すことができる。従って
第１、第２の出力端子４ａ，４ｂの出力電圧の比からＰ
ＳＤ１１への入射位置を精度よく検出でき、高精度な測
距が可能になる。

【００５６】このとき、第１、第２の差動増幅器１５
ａ，１５ｂとして、入力インピダンスの充分高い特性を
示すものを用いることにより、電流・電圧変換の効率の
向上を図ることが可能となる。

【００５７】図２０にこの発明の第１８実施例である測
距用光電変換回路の回路図を示す。図２０において、図
１９と相違するのは、第１、第２の差動増幅器１５ａ，
１５ｂのそれぞれの反転入力端子に第１、第２の出力端
子４ａ，４ｂをそれぞれ直接接続して負帰還をかけ、第
１、第２の差動増幅器１５ａ，１５ｂの非反転入力端子
と接地との間にそれぞれ第１、第２の並列共振器３３，
３４を接続したことである。

【００５８】このように、第１、第２の差動増幅器１５
ａ，１５ｂのそれぞれの非反転入力端子と接地との間に
それぞれ第１、第２の並列共振器３３，３４を接続する
ことにより、ＰＳＤ１１からの第１、第２の光電変換電
流は、第１、第２の並列共振器３３，３４のそれぞれを
通って接地へと流れ、ＰＳＤ１１による第１、第２の光
電変換電流が第１、第２の並列共振器３３，３４により
それぞれ電流・電圧変換され、第１、第２の差動増幅器
１５ａ，１５ｂのそれぞれの非反転入力端子，反転入力
端子の電位が負帰還によって同一になるため、この回路
はボルテージフォロワ回路を形成し、出力電圧が出力端
子４ａ，４ｂのそれぞれに現れる。

【００５９】従って、第１７実施例と同様、特定周波数
の信号光による電圧だけを選択的に取り出すことができ
る。更にＰＳＤ１１、第１、第２の差動増幅器１５ａ，
１５ｂを集積化した場合に設けるべき外付けピンは、第
１、第２の並列共振器３３，３４を第１、第２の差動増
幅器１５ａ，１５ｂの非反転入力端子にそれぞれ接続す
るための合計２個のピンでよく、第１７実施例の場合に
第１、第２の並列共振器３３，３４のそれぞれの両端を
接続するために合計４個要するのに比べて、外付けピン
数が少なくて済む。

【００６０】図２１にこの発明の第１９実施例である測
距用光電変換回路の回路図を示す。図２１において、図
１９と相違するのは、図１９における第２の差動増幅器
１５ｂ及び第２の並列共振器３４を削除して第１の差動
増幅器１５ａ及び第１の並列共振器３３のみとし、互い
に連動して切り換わる第１、第２の切換スイッチ３５，
３６を設け、これらの共通端子をそれぞれ第１のアノー
ドＡ1 ，第２のアノードＡ2 に接続し、第１の切換スイ
ッチ３５の第１、第２端子３５ａ，３５ｂをそれぞれ差
動増幅器１５ａの反転入力端子，非反転入力端子に接続
すると共に、第２の切換スイッチ３６の第１、第２端子
３６ａ，３６ｂをそれぞれ差動増幅器１５ａの非反転入
力端子，反転入力端子に接続し、第１、第２の切換スイ
ッチ３５，３６により切換部３７を構成したことであ
る。

【００６１】今、切換部３７において第１、第２の切換
スイッチ３５，３６がそれぞれの第１端子３５ａ，３６
ａ側に切り換わっている場合には、第１、第２の切換ス
イッチ３５，３６を介してＰＳＤ１１の第１、第２のア
ノードＡ1 ，Ａ2 はそれぞれ差動増幅器１５ａの反転入
力端子，非反転入力端子に接続されるため、ＰＳＤ１１
の第１のアノードＡ1 からの第１の光電変換電流が並列
共振器３３を流れて並列共振器３３により電流・電圧変
換され、並列共振器３３による電圧降下によって発生し
た出力電圧が出力端子４ａに現れる。

【００６２】次に切換部３７において、第１、第２の切
換スイッチ３５，３６が第２端子３５ｂ，３６ｂ側に切
り換わると、第１、第２の切換スイッチ３５，３６を介
してＰＳＤ１１の第１、第２のアノードＡ1 ，Ａ2 がそ
れぞれ差動増幅器１５ａの非反転入力端子，反転入力端
子に接続されるため、ＰＳＤ１１の第２のアノードＡ2
からの第２の光電変換電流は並列共振器３３を流れて並
列共振器３３により電流・電圧変換され、並列共振器３
３による電圧降下によって発生した出力電圧が出力端子
４ａに現れる。

【００６３】このとき、並列共振器３３は共振時におい
てそのインピダンスが大きくなるため、その共振周波数
と同じ周波数の信号の光電変換電流成分のみが電流・電
圧変換され、それ以外の周波数の光の光電変換電流成分
は電流・電圧変換されない。従って切換スイッチ３５，
３６の切換によって出力端子４ａで得られる、２つの光
電変換出力を比較すれば、第１７実施例と同じ効果を得
ることができる。

【００６４】更に差動増幅器及び並列共振器はそれぞれ
１個でよく、第１７実施例に比べ回路素子数の低減を図
ることができ、しかも２つの並列共振器の特性を揃える
為の調整は不要であり、調整個所が１個所で済む。

【００６５】同様にして、第１８実施例（図２０）に切
換スイッチ３５，３６を設け、差動増幅器及び並列共振
器を減らすことができる。図２２にこの発明の第２０実
施例である測距用光電変換回路の回路図を示す。図２２
において、図２１と相違するのは、図２１における差動
増幅器１５ａの反転入力端子に出力端子４ａを直接接続
して負帰還をかけ、差動増幅器１５ａの非反転入力端子
と接地との間に並列共振器３３を接続したことである。
よって第１８実施例と同様に特定周波数の信号光による
電圧を得ることができ、第１９実施例と同様に調整個所
が少なくて済む。

【００６６】切換スイッチ３５，３６は上記実施例の構
成に限定されるものではなく、例えばトランスミッショ
ンゲートを用いて実現することができる。図２３にこの
発明の第２１実施例である測距用光電変換回路の回路図
を示す。第１９実施例（図２１）の切換スイッチ３５の
代わりにトランスミッションゲート３８ａ，３８ｂを、
切換スイッチ３６の代わりにトランスミッションゲート
３８ｃ，３８ｄを、それぞれ用い、第１、第２のアノー
ドＡ1 ，Ａ2 のうちいずれを差動増幅器１５ａの反転入
力に接続するかを切換える。つまり第１のアノードＡ1
にはトランスミッションゲート３８ａ，３８ｂの一端
を、アノードＡ2 にはトランスミッションゲート３８
ｃ，３８ｄの一端を、それぞれ接続し、トランスミッシ
ョンゲート３８ｂ，３８ｃの他端を差動増幅器１５ａの
非反転入力に、トランスミッションゲート３８ａ，３８
ｄの他端を差動増幅器１５ａの反転入力にそれぞれ接続
する。トランスミッションゲート３８ａ，３８ｂ，３８
ｃ，３８ｄは２相のクロックφ，φバーによってオン，
オフ制御される。トランスミッションゲート１６ａ，１
６ｃが同時にオンするとトランスミッションゲート１６
ｂ，１６ｄはオフし、第１のアノードＡ1 からの第１の
光電変換電流が差動増幅器１５ａ及び並列共振器３３に
供給される。またトランスミッションゲート１６ｂ，１
６ｄが同時にオンするとトランスミッションゲート１６
ａ，１６ｃはオフし、第２のアノードＡ2からの第２の
光電変換電流が差動増幅器１５ａ及び並列共振器３３に
供給される。差動増幅器１５ａの非反転入力には基準電
圧３９が与えられており、この電位を基準とした出力信
号が出力端子４ａに現れる。従って本実施例においても
第１９実施例と同じ効果が得られる。なお、基準電源３
９を除去し、差動増幅器１５ａの非反転入力を直接接地
しても、同様の効果が得られる。

【００６７】また、切換部を半導体スイッチにより構成
する場合に、上記したトランスミッションゲートに限ら
ず、他の半導体スイッチにより構成してもよいのは言う
までもない。

【００６８】第１７乃至第２１実施例においては１つの
カソードＫと、第１、第２のアノードＡ1 ，Ａ2 を有す
るＰＳＤ１１を用いた場合を示した。しかし、図２４に
示すような、１つのアノードＡと第１のカソードＫ1 、
第２のカソードＫ2 とを備えたＰＳＤ１１ａを用いた測
距用光電変換回路においても本発明を適用することがで
きる。

【００６９】図２５にこの発明の第２２実施例である測
距用光電変換回路の回路図を示す。第１７実施例（図１
９）と異なるのは、ＰＳＤ１１の代わりにＰＳＤ１１ａ
を用い、第１及び第２のカソードＫ1 ，Ｋ2 をそれぞれ
差動増幅器１５ａ，１５ｂの反転入力に接続し、アノー
ドＡには直流電源３０によって負の電位が印加されてい
ることである。従って、この実施例によれば、光電変換
電流の向きが逆になる以外は図１９と同様の動作である
ため、第１７実施例と同等の効果を得ることができる。
また、ＰＳＤ１１ａを用いて第１８乃至第２１実施例と
同様の構成をとることも可能である。

【００７０】ところで並列共振器３３，３４はその共振
周波数と同じ周波数の電流に対しては高インピーダンス
となり、異なる周波数の電流に対しては低インピーダン
スとなる。このときのインピーダンス変化は並列共振器
３３，３４のＱ値によって決定されるが、Ｑ値が大きい
場合には、共振時における並列共振器３３，３４の両端
間電圧は非常に大きな値になる。従って、並列共振器３
３，３４における発生電圧が過大になることによる誤動
作や回路素子の破損等を防止することが望ましい。

【００７１】図２６はこのような事情に鑑みて、電圧制
限回路４０を設けた並列共振器３３を示す。電圧制限回
路４０はそれぞれのアノードが共通に接続された２つの
ダイオード４０ａ，４０ｂからなる。そして電圧制限回
路４０は並列共振器３３に並列に接続される。ダイオー
ドの順方向電圧をＶF ，逆方向フレークダウン電圧をＢ
ＶR とすると、電圧制限回路４０によって並列共振器３
３での発生電圧はＶL（＝ＶF ＋ＢＶR ）に制限され
る。

【００７２】このように構成された電圧制限回路４０を
並列共振器３３，３４に設けて第１７実施例（図１９）
に適用することができる。

【００７３】図２７にこの発明の第２３実施例である測
距用光電変換回路の回路図を示す。この実施例によれ
ば、第１７実施例と同様の動作をし、かつ誤動作や回路
素子の破損が回避できる。

【００７４】以下に他の電圧制限回路の構成を示す。図
２８に示す電圧制限回路４１は、２つのダイオード４１
ａ，４１ｂの並列接続からなり、ダイオード４１ａのア
ノードはダイオード４１ｂのカソードに、ダイオード４
１ａのカソードはダイオード４１ｂのアノードに、それ
ぞれ接続され、これらは更に並列共振器３３に並列に接
続されている。このとき並列共振器３３の発生電圧はＶ
F に制限される。

【００７５】図２９に示す電圧制限回路４２は抵抗４２
ａとこれにカソードが接続されたダイオード４２ｂとか
ら構成されており、このとき抵抗４２ａによる電圧降下
分をＶR とすると、並列共振器３３での発生電圧はＶL1
（＝ＶR ＋ＶF ）に、又はＶL2（＝ＶR ＋ＢＶF ）に制
限される。

【００７６】また、図３０に示す電圧制限回路４３は、
抵抗４３ａから成り、並列共振器３３での発生電圧は抵
抗４３ａの電圧降下分であるＶR に制限される。

【００７７】また、図３１に示す電圧制限回路４４は、
ダイオード４４ａから成り、並列共振器３３での発生電
圧はダイオード４４ａの順方向電圧ＶF 又は逆方向ブレ
ークダウン電圧ＢＶR に制限される。

【００７８】また、図３２に示す電圧制限回路４５は、
４個のダイオード４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄから
成り、ダイオード４５ａのアノードとダイオード４５ｂ
のカソードを接続し、ダイオード４５ｂ，４５ｃのそれ
ぞれのアノードを互いに接続し、ダイオード４５ｃのカ
ソードとダイオード４５ｄのアノードを接続している。
このように構成された電圧制限回路４５により、並列共
振器３３の発生電圧はＶL （＝２ＶF ＋２ＢＶR ）に制
限される。

【００７９】また、図３３に示す電圧制限回路４６は、
順方向に接続された３個のダイオード４６ａ，４６ｂ，
４６ｃの直列回路と、同様に順方向に接続された３個の
ダイオード４６ｄ，４６ｅ，４６ｆの直列回路とを、互
いに逆方向に並列接続して成る。このとき並列共振器３
３の発生電圧は、３ＶF 又は３ＢＶR に制限される。

【００８０】また、図３４に示すように、図３３と同様
にダイオード４７ａ〜４７ｆを接続し、更にダイオード
４７ａ，４７ｂのアノードのそれぞれと、ダイオード４
７ｄ，４７ｅのカソードのそれぞれとを接続して電圧制
限回路４７を構成してもよく、このときの並列共振器３
３の発生電圧は、電圧制限回路４６の場合と同様に３Ｖ
F 又は３ＢＶR に制限される。

【００８１】さらに、図３５に示すように、互いに逆方
向に並列接続された２個のダイオード４８ａ，４８ｂの
逆並列回路と、同様の２個のダイオード４８ｃ，４８ｄ
の逆並列共振器３３の発生電圧はＶL3（＝２ＶF ＋ＶR
）又はＶL4（＝２ＢR ＋ＶR）に制限される。

【００８２】以上に説明した電圧制限回路４０〜４８は
いずれも図２７に示した第２３実施例のように、本発明
の測距用光電変換回路に適用することができる。また、
これらの電圧制限回路路４０〜４８は第１８乃至第２２
実施例のいずれにも適用できることはいうまでもない。

【００８３】Ｄ．オートフォーカス用光電変換回路ここでは本発明をカメラに用いるオートフォーカス装置
に適用した場合について説明する。

【００８４】図４５は、オートフォーカスの原理を示す
図である。オートフォーカス装置は、一定周期で振幅変
調された光信号を発射する発光ダイオード５０と、発光
ダイオード５０を駆動するドライバ５１と、各々が所定
角度から到来する光信号を受けるようにされたフォトデ
ィテクタ（ＰＤ）５２，５３，５４および５５と、これ
らのフォトディテクタのそれぞれの出力を増幅する増幅
回路５６，５７，５８及び５９と、増幅回路５６〜５９
の出力に基づいて距離を測定し、測定した距離に基づい
てフォーカスレンズを駆動する信号処理回路６０とを含
む。

【００８５】信号光が発光ダイオード５０から発射さ
れ、被写体において反射される。反射された信号光は１
つまたは２つのフォトダイオードによって受光される。
各増幅回路５６〜５９は対応するフォトダイオード５２
〜５５により変換された電気信号を増幅して、信号処理
回路６０に与える。信号処理回路６０は与えられた信号
の強度に基づいて、被写体との距離を算出し、オートフ
ォーカスレンズを駆動する。これにより、カメラの焦点
距離は自動的に調整される。

【００８６】しかし、光の照度は距離の二乗に比例して
減衰し、かつ被写体の反射率、例えば人物を被写体とす
るときにはその服装の反射率などによって信号光の反射
量が大幅に変化する。したがって、増幅回路の増幅率を
一定にすると、光信号が強い場合には、光電変換回路の
出力が飽和してしまうことになる。これを回避するた
め、増幅回路には工夫がなされている。例えば図４６は
特開昭５６−１４９０６号公報にて開示される、光電変
換回路のブロック図である。

【００８７】この光電変換回路はフォトディテクタ６１
と、前段増幅回路６２と、対数圧縮増幅器６３とを含
む。前段増幅回路６２は、信号光などによって生起され
た脈動成分を増幅して、後段の対数圧縮増幅器６３に与
えるとともに、定常的な光によって生起された定常成分
をアースに流す。対数圧縮増幅器６３は、与えられた脈
動成分を対数の形で増幅する。その結果、脈動成分のピ
ークは大幅に圧縮される。そのため、光電変換回路の出
力は後段の信号処理回路６０（図４５参照）のダイナミ
ックレンジに収まる。

【００８８】しかしながら後段の信号処理回路６０は、
信号の強弱を電圧レベルによって読取るため対数圧縮さ
れた信号では読取誤差が生じやすい。すなわち、２つの
フォトディテクタにより信号を受けた場合、対数圧縮さ
れた形では、信号のピーク近くで歪みが大きく、信号の
強弱の判断が困難となる。従って、利得が制御できる増
幅器を用いれば、後段の信号処理回路のダイナミックレ
ンジに収まり、かつ読取誤差の小さな光電変換回路を得
ることができる。

【００８９】このようなオートフォーカス用の光電変換
回路においても外乱光の問題が生じる。つまりフォトデ
ィテクタ６１は信号光と共に、外乱光をも電気信号に変
換する。ここで外乱光とは、たとえば、蛍光灯、水銀灯
などの交流電源で駆動された人工光源や太陽光のごとく
自然界に存在する光などを含み、発光ダイオードから反
射された信号光以外のすべての光が該当し、これらは読
取誤差を一層増大させる。そこで信号光をある周波数で
変調しておき、対象物で反射した信号光を光電変換する
回路において同調回路を備えて本発明を適用し、外乱光
の影響を排除して読取誤差を低減することができる。

【００９０】図３６にこの発明の第２４実施例であるオ
ートフォーカス用光電変換回路のブロック図を示す。フ
ォトディテクタ６４のカソードには正電位が与えられ、
アノードは並列共振回路７１を介して接地されている。
この並列共振回路７１は信号光の変調周波数に共振する
ように調整されている。アノードは更に利得調整機能付
アンプ（以下「ＧＣＡ」）７２の入力端に接続される。
アンプ７３の入力端はＧＣＡ７２の出力端に接続され、
出力端には出力端子４ｃが備えられる。出力端子４ｃに
は整流回路７４の入力端が接続され、整流回路７４の出
力端は平滑回路７５を介してＧＣＡ７２の制御入力端に
接続される。

【００９１】フォトディテクタ６４は、信号光６５を含
む入射光を光電変換する。この入射光は前述のとおり信
号光６５の他、人工光源、自然光源などの外乱光を含
む。光電変換されて得られた光電変換電流は、並列共振
回路７１に与えられる。

【００９２】並列共振回路７１は、インダクタＬとキャ
パシタＣとを備える。インダクタＬとキャパシタＣとは
並列接続され、その定数が信号光６５の変調周波数と共
振するように設定される。したがって、並列共振回路７
１は、光電変換電流のうち信号光６５に対応する電流成
分にのみ同調し、信号光６５に対応する電気信号のみが
ＧＣＡ７２に与えられる。ＧＣＡ７２は、与えられた電
気信号を後述するようにして定められる増幅率で増幅
し、アンプ７３に与える。アンプ７３は、ＧＣＡ７２か
らの信号をさらに一定の増幅率で増幅して、出力端子４
ｃおよび整流回路７４に与える。

【００９３】整流回路７４は、アンプ７３により増幅さ
れた信号を整流してこれを平滑回路７５に与え、平滑回
路７５は、整流回路７４からの脈動成分を含んだ信号を
平滑化してＧＣＡ７２の制御入力端に与える。ＧＣＡ７
２は、平滑回路７５からの直流信号に応答して、利得
（すなわち、増幅率）を自動的に設定する。すなわち、
ＧＣＡ７２は、直流信号のレベルが高い場合は利得を下
げ、直流信号のレベルが低い場合は、利得を上げるよう
にする。これにより、ＧＣＡ７２の出力を一定範囲内即
ちアンプ７３のダイナミックレンジ内に収めることがで
きる。

【００９４】以上に説明したように、ＧＣＡ７２の出力
は、アンプ７３、整流回路７４、平滑回路７５、ＧＣＡ
７２の順に帰還される。そのため、フォトディテクタ６
４に入射される信号光の強度が大幅に変動しても、ＧＣ
Ａ７２の出力をアンプ７３のダイナミックレンジに収め
ることができ、かつ利得調整された範囲内で一定の振副
の信号が得られる。更に並列共振回路７１によって外乱
光によって生じた光電変換回電流は取除かれるので、信
号光のみを検出して処理して外乱光の影響を回避するこ
とができる。

【００９５】なお、この実施例では、出力端子４ｃから
出力信号を得るようにしたが、平滑回路７５から出力さ
れる直流電圧を出力信号として取出すようにしてもよ
い。

【００９６】図３７にこの発明の第２５実施例であるオ
ートフォーカス用光電変換回路のブロック図を示す。第
２４実施例に加え、更に検出回路７６、直流電圧記憶回
路７７が設けられている。検出回路７６は、アンプ７３
の出力レベルが次段の信号処理に必要な一定範囲内に安
定したことを検出し、直流電圧記憶回路７７は検出回路
７６の検出出力に応答して、平滑回路７５から出力され
る直流電圧を記憶する。また、ドライバ７８は、発光ダ
イオード（ＬＥＤ）６６から照射される信号光の強度が
階段状に高くなるように振幅変調する。この振幅変調の
具体的手法については後述する。

【００９７】まず、初期状態（例えばオートフォーカス
カメラのシャッタを押した直後）では、ドライバ７８が
これから発光ダイオード６６を発光させるということを
知らせるリセット信号ＲＳを検出回路７６に与える。そ
して発光タイオード６６の発光量を制御するドライブ電
圧１００を階段状に増大させてゆく。一方直流電圧記憶
回路７７は平滑回路７５の出力を記憶しないで、そのま
まＧＣＡ７２に与える。そして、ＧＣＡ７２は、直流電
圧記憶回路７７を通して与えられる直流信号に応答し
て、利得調整を行う。それにより、アンプ７３の出力レ
ベルが所定の範囲内に収まったことを検出した場合は、
この時点で検出回路７６が検出信号を直流電圧記憶回路
７７に与える。直流電圧記憶回路７７は、この検出信号
に応答して、平滑回路７５からの直流電圧を記憶する。
この記憶した直流電圧は、平滑回路７５の出力が変動し
ても、すなわち入射光量が変動してもその量に関係なく
ＧＣＡ７２の利得量として与えられる。

【００９８】一方、検出回路７６からの検出信号は、ド
ライバ７８にも送られ、ドライブ電圧１００の階段状の
振幅変調を止め、発光ダイオード６６の照射する信号光
の振幅を一定にする。このような制御を行なうことによ
り、ＧＣＡ７２の利得量及び信号光の強度が一定にされ
るため、この後はオートフォーカスカメラの複数の光電
変換回路の出力信号同士の強弱を精度よく比較すること
ができる。

【００９９】なお、この実施例では、平滑回路７５の出
力を直流電圧の形で記憶し、この直流電圧を保持してＧ
ＣＡ７２へ利得調整用信号として供給した場合について
述べたが、平滑回路７５の出力を直流電流の形で記憶
し、この直流電流を保持してＧＣＡ７２の利得調整用信
号として供給してもよい。

【０１００】ここでドライブ電圧１００を階段状に振幅
変調する手段について説明しておく。図３８に、図３７
に示したドライバ７８に内蔵されるドライバ電圧発生回
路を示す。制御入力端子群７８ａに適当なバイアス電圧
を与え、端子群７８ａにつながるトランジスタをＯＮ／
ＯＦＦさせることができる。これにより端子７８ｃに生
じるドライブ電圧１００が決定される。但し、ドライブ
電圧１００は端子７８ｂに与えられるパルス信号によ
り、更にパルス状の変調を受け図３７に示すような波形
となる。このパルス信号の周波数は並列共振回路７１の
共振周波数に対応する。ドライブ電圧１００はアンプＡ
ＭＰで増幅され、トランジスタＱによってこれに比例し
た電流が発光ダイオード６６に流れる。従ってドライブ
電圧１００によって制御される信号光が得られることに
なる。

【０１０１】オートフォーカス用光電変換回路へ本発明
を適用するにあたっては、整流回路７４及び平滑回路７
５を除去し、これらの回路を原因とする信号遅延を回避
し、高速動作を図ることもできる。

【０１０２】図３９は図３７に示した第２５実施例のう
ち発光ダイオード６６、ドライバ７８を備える発光側の
回路と、整流回路７４及び平滑回路７５を除いた部分に
ついての詳細な回路構成である、第２６実施例の回路図
を示したものである。

【０１０３】フォトディテクタ群６４ａによって受光さ
れた光は光電変換される。制御入力端子４ｅに入力され
た制御信号はフォトダイオード切換スイッチ制御回路６
４ｃを動作させ、フォトディテクタ群６４ａのうち、ど
のフォトディテクタに入力した光が生起させる電流を次
段に伝えるかを制御する。並列共振回路７１によって外
乱光の影響が除去された光電変換電流は、バイアス調整
部７２ａによってそのオフセットが調整された差動増幅
部７２ｃに入力する。利得制御部７２ｂは差動増幅部７
２ｃの出力を所定の利得で増幅し、アンプ７３へ伝え
る。利得制御部７２ｂの利得は電圧電流変換回路７２ｄ
が引き込む電流の値によって定まる。この電流は、サン
プルホールド回路からなる直流電圧記憶回路７７の出力
電圧に依存している。これらバイアス調整部７２ａ、利
得制御部７２ｂ、差動増幅部７２ｃ、電圧電流変換回路
７２ｄは第２５実施例（図３７）に示すＧＣＡ７２を構
成する。検出回路７６は図３９に示すようにオペアンプ
７６ｂとラッチ回路７６ａを備えており、アンプ７３の
出力レベルが所定の範囲内に収まっているか否かを検出
する。オペアンプ７６ｂの非反転入力に印加された固定
電位とアンプ７３の出力とが比較され、これらが所定の
範囲内に入れば、ラッチ７６ａはドライバ７８に対して
ドライバ電圧１００を階段状に増大させるのを停止さ
せ、図３７に示した発光ダイオード６６の発光量を定め
る。アンプ７３の出力レベルが所定範囲内になければ、
ドライバ電圧１００の段階状の増大が続けられる。

【０１０４】直流電圧記憶回路７７は負帰還がかかった
差動増幅器と、その非反転入力に保持スイッチ７７ａを
介して接続された電流源７７ｄと、非反転入力と接地の
間に接続されたキャパシタ７７ｃと、キャパシタ７７ｃ
に並列に接続された放電スイッチ７７ｂを備える。初期
状態でドライバ７８からリセット信号ＲＳを受けると、
放電スイッチ７７ｂが一旦閉じ、キャパシタ７７ｃの電
荷が放電される。そして保持スイッチ７７ａが閉じ、放
電スイッチ７７ｂが開いて電流源７７ｄがキャパシタ７
７ｃを充電してゆく。

【０１０５】やがて図３７に示すドライブ電圧１００が
階段状に増大し、発光ダイオード６６の光量が増し、ア
ンプ７３の出力が増大してゆき、このレベルが所定の範
囲内に収まると、検出回路７６は、ラッチ７６ａを通し
て直流電圧記憶回路７７に検出信号を与える。この検出
信号により、保持スイッチ７７ａは開かれ、キャパシタ
７７ｃの充電が止まる。従って検出信号を受けたときに
キャパシタ７７ｃが充電されていた電圧が記憶される。
なお、初期状態においてリセット信号ＲＳはラッチ７６
ａのリセットも行う。

【０１０６】光電変換の結果はピークホールド回路９０
を介して出力端子４ｃにおいて得られる。あるフォトデ
ィテクタについての光電変換がなされれば、制御入力端
子４ｅに入力される制御信号によって光電変換を行なう
べきフォトディテクタを切換え、図４５で説明したよう
にしてオートフォーカスを行なうことができる。

【０１０７】オートフォーカスは以上のように発光側の
光量と受光側の増幅度の両方を制御してもよいが、いず
れか一方のみの制御としてもよい。例えば受光側の増幅
度のみを制御する場合として、図４０に本発明の第２７
実施例の回路図を示す。

【０１０８】ＧＣＡ７２は絶縁型電界効果トランジスタ
（以下「ＭＯＳＦＥＴ」）７９、抵抗８０ａ，８０ｂか
ら構成されている。ＭＯＳＦＥＴ７９は、そのゲート電
極がフォトディテクタ６４の出力に接続され、そのドレ
イン電極が電源電位に接続され、そのソース電極がアン
プ７３の入力に接続される。

【０１０９】直流電圧記憶回路７７は、キャパシタ８１
とスイッチング回路８２から構成される。キャパシタ８
１は、その一方の電極がスイッチング回路８２、及び抵
抗８０ａを介してＭＯＳＦＥＴ７９のゲート電極に接続
され、その他方の電極が接地される。スイッチング回路
８２は、平滑回路７５の出力とキャパシタ８１の一方の
電極との間に接続され、検出回路７６の検出出力に応答
してスイッチングする。

【０１１０】まず、出力端子４ｃに現われる出力信号の
利得が一定範囲に収まるまでは、検出回路７６は検出信
号を出力せず、スイッチング回路８２はオン状態にあ
る。したがって、平滑回路７５の直流電圧はスイッチン
グ回路８２および抵抗８０ａを通してＭＯＳＦＥＴ７９
のゲート電極に与えられる。ＭＯＳＦＥＴ７９は、平滑
回路７５からの直流電圧によってバイアスされる。これ
により、ＧＣＡ７２の利得が調整される。

【０１１１】次に、出力信号のレベルが所定の範囲に収
まると、この状態が検出回路７６によって検出され、検
出信号がスイッチング回路８２に与えられる。これに応
答してスイッチング回路８２はオフする。キャパシタ８
１は平滑回路７５の直流電圧によって充電されており、
このオフ時点の直流電圧を保持する。すなわち、ＭＯＳ
ＦＥＴ７９、キャパシタ８１およびスイッチング回路８
２は、平滑回路７５から出力された直流電圧のサンプル
ホールドを行なう回路として機能する。このように、Ｍ
ＯＳＦＥＴ７９、キャパシタ８１およびスイッチング回
路８２を使用することにより、少ない部品点数で本発明
をオートフォーカス用光電変換回路に適用することがで
き、かつ歪みの少ない出力信号を得ることができる。

【０１１２】なお、直流電圧記憶回路７７としてＲＯＭ
を用い、これに発光ダイオード６６が段階的に変化する
発光強度に対応して変化する平滑回路の出力を情報とし
て記憶させ、実操作における平滑回路７５の出力を予め
記憶した情報に基づいて処理加工してＧＣＡ７２への利
得調整用電気信号を作るようにしてもよい。こうするこ
とにより複数の製品の個々の利得量のばらつきを考慮し
た光電変換回路を実現できる。

【０１１３】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、所定の
周波数で変調された信号光が照射される光電変換素子
と、その周波数に対して電気的に共振する共振器を有す
る同調入力回路とを備えたので、信号光のみを選択的に
抽出でき、光電変換回路に選択特性を持たせることがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示す回路図である。

【図２】この発明の第２実施例を示す回路図である。

【図３】第２実施例の一部の等価回路を示す回路図であ
る。

【図４】この発明の第３実施例を示す回路図である。

【図５】この発明の第４実施例を示す回路図である。

【図６】この発明の第５実施例を示す回路図である。

【図７】第５実施例の一部の等価回路を示す回路図であ
る。

【図８】この発明の第６実施例を示す回路図である。

【図９】この発明の第７実施例を示す回路図である。

【図１０】この発明の第８実施例を示す回路図である。

【図１１】この発明の第９実施例を示す回路図である。

【図１２】この発明の第１０実施例を示す回路図であ
る。

【図１３】この発明の第１１実施例を示す回路図であ
る。

【図１４】この発明の第１２実施例を示す回路図であ
る。

【図１５】この発明の第１３実施例を示す回路図であ
る。

【図１６】この発明の第１４実施例を示す回路図であ
る。

【図１７】この発明の第１５実施例を示す回路図であ
る。

【図１８】この発明の第１６実施例を示す回路図であ
る。

【図１９】この発明の第１７実施例を示す回路図であ
る。

【図２０】この発明の第１８実施例を示す回路図であ
る。

【図２１】この発明の第１９実施例を示す回路図であ
る。

【図２２】この発明の第２０実施例を示す回路図であ
る。

【図２３】この発明の第２１実施例を示す回路図であ
る。

【図２４】ＰＳＤ１１ａの極性を示す説明図である。。

【図２５】この発明の第２２実施例を示す回路図であ
る。

【図２６】電圧制限回路４０を設けた並列共振回路３３
の回路図である。

【図２７】この発明の第２３実施例を示す回路図であ
る。

【図２８】電圧制限回路４１を設けた並列共振回路３３
の回路図である。

【図２９】電圧制限回路４２を設けた並列共振回路３３
の回路図である。

【図３０】電圧制限回路４３を設けた並列共振回路３３
の回路図である。

【図３１】電圧制限回路４４を設けた並列共振回路３３
の回路図である。

【図３２】電圧制限回路４５を設けた並列共振回路３３
の回路図である。

【図３３】電圧制限回路４６を設けた並列共振回路３３
の回路図である。

【図３４】電圧制限回路４７を設けた並列共振回路３３
の回路図である。

【図３５】電圧制限回路４８を設けた並列共振回路３３
の回路図である。

【図３６】この発明の第２４実施例を示す回路図であ
る。

【図３７】この発明の第２５実施例を示す回路図であ
る。

【図３８】ドライバ電圧発生回路の回路図である。

【図３９】この発明の第２６実施例を示す回路図であ
る。

【図４０】この発明の第２７実施例を示す回路図であ
る。

【図４１】従来の光電変換回路を示す構成図である。

【図４２】従来の光電変換回路を示す構成図である。

【図４３】従来の光電変換回路を示す構成図である。

【図４４】従来の測距用光電変換回路の回路図である。

【図４５】オートフォーカスの原理を説明する図であ
る。

【図４６】オートフォーカス用光電変換回路のブロック
図である。

【符号の説明】

１フォトダイオード５同調回路８，１３，３３，３４，７１並列共振器９，２３直列共振器１１，１１ａＰＳＤ（半導体位置検出器）１５差動増幅器１５ａ第１の差動増幅器１５ｂ第２の差動増幅器２６，２７抵抗２８バイアス端子３５第１の切換えスイッチ３６第２の切換えスイッチ３７，３８切換部４０，４１，４２，４３，４４，４５，４７，４８電
圧制限回路６４フォトディテクタ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年２月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】図４１は従来の光電変換回路の回路構成
を示す図である。図においてフォトダイオード（ＰＤ）
１は光２を受光し、これを光電変換電流（ＩL ）に変換
する。フォトダイオード１のアノードは抵抗１２を介し
て接地されている。フォトダイオード１のカソードには
電源端子１０が、アノードには出力端子４が、それぞれ
接続されている。電源端子１０には正の電圧が印加され
る。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】このように構成された光電変換回路におい
て、フォトダイオード１に光２が照射されると、フォト
ダイオード１に光電流ＩL が発生する。発生した光電変
換電流ＩL は抵抗１２で電圧降下を生じ、抵抗１２の両
端には光２の強度に対応して電圧が生じる。この電圧を
出力端子４に取り出すことにより光電変換出力を得るこ
とができる。図４２に示すように、抵抗１２に生じた電
圧を一旦増幅器６によって増幅して出力端子４に与える
場合もある。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】このような光電変換回路はテレビのリモコ
ン受信機、ラジオの選局センサ、カメラの自動焦点装置
及び測距装置などに用いられる。テレビのリモコン受信
機やラジオの選局センサなどにおいては、リモコン操作
された場合に一定周期で振幅変調された赤外線信号を直
接受けるようにされている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】一方、カメラ等の自動焦点装置や測距装置
などでは、所定の変調を加えた特定周波数の信号光を光
源から照射し、対象物により反射されてくる信号光を受
光する。そして照射した信号光と、反射された信号光と
の角度によって対象物と自動焦点装置との距離を求め
る。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の光電変換
回路は図４１乃至図４３のように構成されており、フォ
トダイオード１は受光したすべての種類の光エネルギー
を電流に変換し、この光電変換電流を抵抗１２によって
電圧に変換しているため、太陽光や人工的な照明などい
ろいろな周波数の光をも光電変換することになる。つま
り従来の光電変換回路は特定周波数の信号以外の不要な
光も一緒に受光し、光電変換してしまうため、所望の信
号光成分だけを検出することができない。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】まず、同調回路５を並列共振器で構成した
場合について図２乃至図５を用いて説明する。図２に基
本的な回路である第２実施例を、図３に図２の回路の一
部を等価回路で示したものを、それぞれ示す。図２にお
いて、同調回路５はインダクタＬ，キャパシタＣを備え
た並列共振器８から構成されている。インダクタＬの一
端とキャパシタＣの一端は共通して接地され、いずれの
他端も共通して増幅器６の入力端に接続されいる。また
増幅器６の入力インピダンスは抵抗Ｒで表わされる。図
２の回路においては、フォトダイオード１は電圧源Ｅ1
によって逆バイアスされており、この部分は等価的には
図３に示すように交流電圧源ｅ1 及び内部抵抗ｒ1 の直
列接続によって表される。なおここでは、本来、フォト
ダイオード１の等価回路に含まれるべき理想ダイオー
ド，内部並列容量は省略している。並列共振器８は、共
振時においてそのインピダンスが大きくなるので、フォ
トダイオード１に照射された光２のうち信号光の成分が
抵抗Ｒにおいて電圧ｅ2 として大きく取り出される。な
お、共振周波数ｆ0 及び電圧ｅ2 は、

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】次に同調回路５を直列共振器で構成した場
合について図６乃至図８を用いて説明する。図６に基本
的な回路である第５実施例を、図７に図６の回路の一部
を等価回路で示したものを、それぞれ示す。図６におい
て、同調回路５はインダクタＬ、キャパシタＣ1 ，Ｃ2
を備えた直列共振器９から構成されている。インダクタ
Ｌの一端とキャパシタＣ1 の一端とは共通して入力端子
３に接続され、インダクタＬの他端とキャパシタＣ2 の
一端とは共通して増幅器６の入力端に接続されている。
キャパシタＣ1 ，Ｃ2 の他端はいずれも接地されてい
る。また増幅器６の入力インピダンスは抵抗Ｒで表わさ
れる。図６の回路においては、フォトダイオード１は電
圧源Ｅ1 によって逆バイアスされており、この部分は等
価的には、図７に示すように交流電圧源ｅ1 及び内部抵
抗ｒ1 の直列接続によって表される。なおここでも、フ
ォトダイオード１の等価回路に含まれるべき理想ダイオ
ード，内部並列容量は省略している。直列共振器９は、
共振時においてそのインピダンスが小さくなるので、フ
ォトダイオード１に照射された光２のうち、信号光の成
分が抵抗Ｒにおいて電圧ｅ2 として大きくとり出され
る。なお、共振周波数ｆ0 及び電圧ｅ2 は、

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】Ｃ．ＰＳＤを用いた測距用光電変換回路まず図４４を用いて測距装置用光電変換回路について説
明する。図４４に示すように、ＰＳＤ１１のカソードＫ
がバイアス用直流電源３０の正端子に接続され、この直
流電源３０の負端子が接地される。ＰＳＤ１１の第１、
第２の電極である第１のアノードＡ1 及び第２のアノー
ドＡ2 がそれぞれ第１の差動増幅器１５ａ及び第２の差
動増幅器１５ｂの反転入力端子に接続され、第１、第２
の差動増幅器１５ａ，１５ｂの非反転入力端子が共に接
地される。第１の差動増幅器１５ａの反転入力端子と第
１の出力端子４ａとの間にリップル除去用のキャパシタ
３１ａと電流・電圧変換用の抵抗３２ａとの並列回路が
接続され、同様に第２の差動増幅器１５ｂの反転入力端
子と第２の出力端子４ｂとの間にリップル除去用のキャ
パシタ３１ｂと電流・電圧変換用の抵抗３２ｂとの並列
回路が接続されている。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４９】そして、直流電源３０によって逆バイアス
されたＰＳＤ１１にスポット光が入射すると、ＰＳＤ１
１の電気的中心位置から入射スポット光の重心位置まで
の距離に応じて光電変換電流が第１のアノードＡ1 と第
２のアノードＡ2 とに分割して流れ、第１、第２のアノ
ードＡ1 ，Ａ2 からそれぞれ第１、第２の光電変換電流
が出力され、第１のアノードＡ1 からの第１の光電変換
電流及び第２のアノードＡ2 からの第２の光電変換電流
は、キャパシタ３１ａ，３１ｂによりそれぞれリップル
除去されると同時に、抵抗３２ａ，３２ｂによりそれぞ
れ電流・電圧変換され、電圧として第１、第２の出力端
子４ａ，４ｂから出力され、ＰＳＤ１１の特性から、入
射光量の大小に無関係に第１、第２の出力電圧の比より
ＰＳＤ１１上の光の入射位置を検出することができる。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５２】このとき、第１、第２の並列共振器３３，
３４による負帰還によって、原理的には第１、第２の差
動増幅器１５ａ，１５ｂのそれぞれの反転入力端子，非
反転入力端子は同電位となり、ＰＳＤ１１の第１、第２
のアノードＡ1 ，Ａ2 が基準電位である接地電位になる
が、第１、第２の差動増幅器１５ａ，１５ｂに入力オフ
セットがある場合、これらの入力オフセット電圧は誤差
となる。そこでできるだけ入力オフセット電圧の小さい
差動増幅器を選定することにより、ＰＳＤ１１の第１、
第２のアノードＡ1 ，Ａ2 を同電位にすることが望まし
い。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５３】ところで、測距装置では、信号用光源とし
て、所定周波数で振幅変調をかけたものが使用され、一
定周波数の信号光が光源から発せられる。そして、第
１、第２の並列共振器３３，３４の共振周波数が上記の
信号光の周波数に等しくなるようにインダクタ３３ａ，
３４ａのインダクタンス，キャパシタ３３ｂ，３４ｂの
容量を設定しておく。ＰＳＤ１１により各種の周波数成
分を含む種々雑多な外乱光と共に上記の光源からの信号
光を受光した際に、ＰＳＤ１１の第１、第２のアノード
Ａ1 ，Ａ2 からの第１、第２の光電変換電流は、第１、
第２の並列共振器３３，３４をそれぞれ流れ、電流・電
圧変換される。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５４】ここで、第１、第２の並列共振器３３，３
４の共振周波数が信号光の周波数と同じ値に設定されて
いるため、光電変換電流のうち信号光による電流成分に
対して第１、第２の並列共振器３３，３４は高インピー
ダンスとなり、信号光以外の電流成分に対しては低イン
ピーダンスとなる。よって第１、第２の並列共振器３
３，３４の両端間の電圧降下は信号光以外の電流成分に
対して極めて小さく、電圧は発生せず、信号光の電流成
分に対して高インピーダンスの並列共振器３３，３４に
よる電圧降下によって電圧が発生し、第１、第２の出力
端子４ａ，４ｂに信号光の電流成分による出力電圧がそ
れぞれ現れる。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５８】このように、第１、第２の差動増幅器１５
ａ，１５ｂのそれぞれの非反転入力端子と接地との間に
それぞれ第１、第２の並列共振器３３，３４を接続する
ことにより、ＰＳＤ１１からの第１、第２の光電変換電
流は、第１、第２の並列共振器３３，３４のそれぞれを
通って接地へと流れてそれぞれ電流・電圧変換され、第
１、第２の差動増幅器１５ａ，１５ｂのそれぞれの非反
転入力端子，反転入力端子の電位が負帰還によって同一
になるため、この回路はボルテージフォロワ回路を形成
し、出力電圧が出力端子４ａ，４ｂのそれぞれに現れ
る。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６０】図２１にこの発明の第１９実施例である測
距用光電変換回路の回路図を示す。図２１において、図
１９と相違するのは、図１９における第２の差動増幅器
１５ｂ及び第２の並列共振器３４を削除して第１の差動
増幅器１５ａ及び第１の並列共振器３３のみとし、ＰＳ
Ｄ１１と差動増幅器との間に切換部３７を設けたことで
ある。切換部３７は、互いに連動して切り換わる第１、
第２の切換スイッチ３５，３６からなり、これらの共通
端子はそれぞれ第１のアノードＡ1 ，第２のアノードＡ
2 に接続され、第１の切換スイッチ３５の第１、第２端
子３５ａ，３５ｂはそれぞれ差動増幅器１５ａの反転入
力端子，非反転入力端子に接続され、第２の切換スイッ
チ３６の第１、第２端子３６ａ，３６ｂはそれぞれ差動
増幅器１５ａの非反転入力端子，反転入力端子に接続さ
れている。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６１】今、切換部３７において第１、第２の切換
スイッチ３５，３６がそれぞれの第１端子３５ａ，３６
ａ側に切り換わっている場合には、ＰＳＤ１１の第１、
第２のアノードＡ１，Ａ２はそれぞれ第１、第２の切換
スイッチ３５，３６を介して差動増幅器１５ａの反転入
力端子，非反転入力端子に接続されるため、ＰＳＤ１１
の第１のアノードＡ1 からの第１の光電変換電流が並列
共振器３３を流れて並列共振器３３により電流・電圧変
換され、並列共振器３３による電圧降下によって発生し
た出力電圧が出力端子４ａに現れる。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６２】次に切換部３７において、第１、第２の切
換スイッチ３５，３６が第２端子３５ｂ，３６ｂ側に切
り換わると、ＰＳＤ１１の第１、第２のアノードＡ1 ，
Ａ2がそれぞれ第１、第２の切換スイッチ３５，３６を
介して差動増幅器１５ａの非反転入力端子，反転入力端
子に接続されるため、ＰＳＤ１１の第２のアノードＡ2
からの第２の光電変換電流は並列共振器３３を流れて並
列共振器３３により電流・電圧変換され、並列共振器３
３による電圧降下によって発生した出力電圧が出力端子
４ａに現れる。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６６】切換スイッチ３５，３６は上記実施例の構
成に限定されるものではなく、例えばトランスミッショ
ンゲートを用いて実現することができる。図２３にこの
発明の第２１実施例である測距用光電変換回路の回路図
を示す。第１９実施例（図２１）の切換スイッチ３５の
代わりにトランスミッションゲート３８ａ，３８ｂを、
切換スイッチ３６の代わりにトランスミッションゲート
３８ｃ，３８ｄを、それぞれ用い、第１、第２のアノー
ドＡ1 ，Ａ2 のうちいずれを差動増幅器１５ａの反転入
力に接続するかを切換える。つまり第１のアノードＡ1
にはトランスミッションゲート３８ａ，３８ｂの一端
を、アノードＡ2 にはトランスミッションゲート３８
ｃ，３８ｄの一端を、それぞれ接続し、トランスミッシ
ョンゲート３８ｂ，３８ｃの他端を差動増幅器１５ａの
非反転入力に、トランスミッションゲート３８ａ，３８
ｄの他端を差動増幅器１５ａの反転入力にそれぞれ接続
する。トランスミッションゲート３８ａ，３８ｂ，３８
ｃ，３８ｄは２相のクロックφ，φバーによってオン，
オフ制御される。トランスミッションゲート３８ａ，３
８ｃが同時にオンするとトランスミッションゲート３８
ｂ，３８ｄはオフし、第１のアノードＡ1 からの第１の
光電変換電流が差動増幅器１５ａ及び並列共振器３３に
供給される。またトランスミッションゲート３８ｂ，３
８ｄが同時にオンするとトランスミッションゲート３８
ａ，３８ｃはオフし、第２のアノードＡ2からの第２の
光電変換電流が差動増幅器１５ａ及び並列共振器３３に
供給される。差動増幅器１５ａの非反転入力には基準電
圧３９が与えられており、この電位を基準とした出力信
号が出力端子４ａに現れる。従って本実施例においても
第１９実施例と同じ効果が得られる。なお、基準電源３
９を除去し、差動増幅器１５ａの非反転入力を直接接地
しても、同様の効果が得られる。

【手続補正１８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７５】図２９に示す電圧制限回路４２は抵抗４２
ａとこれにカソードが接続されたダイオード４２ｂとか
ら構成されており、このとき抵抗４２ａによる電圧降下
分をＶR とすると、並列共振器３３での発生電圧はＶL1
（＝ＶR ＋ＶF ）に、又はＶL2（＝ＶR ＋ＢＶR ）に制
限される。

【手続補正１９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７８】また、図３２に示す電圧制限回路４５は、
４個のダイオード４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄから
成り、ダイオード４５ａのアノードとダイオード４５ｂ
のカソードを接続し、ダイオード４５ｂ，４５ｃのそれ
ぞれのアノードを互いに接続し、ダイオード４５ｃのカ
ソードとダイオード４５ｄのアノードを接続している。
このように構成された電圧制限回路４５により、並列共
振器３３の発生電圧は２ＶL （＝２ＶF ＋２ＢＶR ）に
制限される。

【手続補正２０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８１】さらに、図３５に示すように、互いに逆方
向に並列接続された２個のダイオード４８ａ，４８ｂの
逆並列回路と、同様の２個のダイオード４８ｃ，４８ｄ
の逆並列回路とを、抵抗４８ｅにより接続して電圧制限
回路４８が構成され、逆並列共振器３３の発生電圧はＶ
L3（＝２ＶF ＋ＶR ）又はＶL4（＝２ＢR ＋ＶR ）に制
限される。

【手続補正２１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００９７】まず、初期状態（例えばオートフォーカス
カメラのシャッタを押した直後）では、ドライバ７８が
これから発光ダイオード６６を発光させるということを
知らせるリセット信号ＲＳを検出回路７６に与える。そ
して発光タイオード６６の発光量を制御するドライブ電
圧１００を階段状に増大させてゆく。一方直流電圧記憶
回路７７は平滑回路７５の出力を記憶しないで、そのま
まＧＣＡ７２に与える。そして、ＧＣＡ７２は、直流電
圧記憶回路７７を通して与えられる直流信号に応答し
て、利得調整を行う。それにより、アンプ７３の出力レ
ベルが所定の範囲内に収まったことを検出した場合は、
この時点で検出回路７６が検出信号を直流電圧記憶回路
７７に与える。直流電圧記憶回路７７は、この検出信号
に応答して、平滑回路７５からの直流電圧を記憶する。
この記憶した直流電圧は、平滑回路７５の出力が変動し
ても、すなわち入射光量が変動してもその量に関係なく
ＧＣＡ７２の利得量を制御するものとして与えられる。

【手続補正２２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０３】フォトディテクタ群６４ａによって受光さ
れた光は光電変換される。制御入力端子４ｅに入力され
た制御信号はフォトダイオード切換スイッチ制御回路６
４ｃを動作させ、フォトディテクタ群６４ａのうち、ど
のフォトディテクタに入力した光が生起させる電流を次
段に伝えるかを切換部６４ｂにおいて制御する。並列共
振回路７１によって外乱光の影響が除去された光電変換
電流は、バイアス調整部７２ａによってそのオフセット
が調整された差動増幅部７２ｃに入力する。利得制御部
７２ｂは差動増幅部７２ｃの出力を所定の利得で増幅
し、アンプ７３へ伝える。利得制御部７２ｂの利得は電
圧電流変換回路７２ｄが引き込む電流の値によって定ま
る。この電流は、サンプルホールド回路からなる直流電
圧記憶回路７７の出力電圧に依存している。これらバイ
アス調整部７２ａ、利得制御部７２ｂ、差動増幅部７２
ｃ、電圧電流変換回路７２ｄは第２５実施例（図３７）
に示すＧＣＡ７２を構成する。検出回路７６は図３９に
示すようにオペアンプ７６ｂとラッチ回路７６ａを備え
ており、アンプ７３の出力レベルが所定の範囲内に収ま
っているか否かを検出する。オペアンプ７６ｂの非反転
入力に印加された固定電位とアンプ７３の出力とが比較
され、これらが所定の範囲内に入れば、ラッチ７６ａは
ドライバ７８に対してドライバ電圧１００を階段状に増
大させるのを停止させ、図３７に示した発光ダイオード
６６の発光量を定める。アンプ７３の出力レベルが所定
範囲内になければ、ドライバ電圧１００の段階状の増大
が続けられる。

【手続補正２３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０８】ＧＣＡ７２は絶縁型電界効果トランジスタ
（以下「ＭＯＳＦＥＴ」）７９、抵抗８０ａから構成さ
れている。ＭＯＳＦＥＴ７９は、そのゲート電極がフォ
トディテクタ６４の出力を入力し、そのドレイン電極が
電源電位に接続され、そのソース電極がアンプ７３の入
力に接続される。

【手続補正２４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０９】直流電圧記憶回路７７は、キャパシタ８１
とスイッチング回路８２から構成される。キャパシタ８
１は、その一方の電極が抵抗８０ａを介してＭＯＳＦＥ
Ｔ７９のゲート電極に接続され、その他方の電極が接地
される。スイッチング回路８２は、平滑回路７５の出力
とキャパシタ８１の一方の電極との間に接続され、検出
回路７６の検出出力に応答してスイッチングする。

【手続補正２５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１１２】なお、直流電圧記憶回路７７としてＲＯＭ
を用い、これに発光ダイオード６６が段階的に変化する
発光強度に対応して変化する平滑回路の出力を情報とし
て記憶させ、実際の操作における平滑回路７５の出力
を、予め記憶した情報に基づいて処理加工して、ＧＣＡ
７２への利得調整用電気信号を作るようにしてもよい。
こうすることにより複数の製品の個々の利得量のばらつ
きを考慮した光電変換回路を実現できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０２Ｂ 7/32 Ｈ０１Ｌ 31/10 31/16 Ｂ 7210−4ＭＨ０３Ｆ 3/08 7436−5ＪＨ０４Ｂ 10/04 10/06 8426−5ＫＨ０４Ｂ 9/00 Ｙ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の周波数で変調された信号光を含む
光を受光して光電変換電流に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子と接続され、前記所定の周波数に対し
て電気的に共振する共振器を有する同調入力回路と、を備える光電変換回路。
【請求項２】第１及び第２の電極を備え、所定の周波
数で変調された信号光を含む光を受光して光電変換電流
に変換する半導体位置検出器と、いずれも前記所定の周波数に対して電気的に共振する第
１及び第２の共振器と、第１及び第２の所定電位と、前記第１の共振器の一端に接続された出力端と、前記第
１の電極及び前記第１の共振器の他端に共通に接続され
た反転入力と、前記第１の所定電位に接続された非反転
入力と、を有する第１の差動増幅器と、前記第２の共振器の一端に接続された出力端と、前記第
２の電極及び前記第２の共振器の他端に共通に接続され
た反転入力と、前記第２の所定電位に接続された非反転
入力と、を有する第２の差動増幅器と、を備える光電変換回路。
【請求項３】第１及び第２の電極を備え、所定の周波
数で変調された信号光を含む光を受光して光電変換電流
に変換する半導体位置検出器と、いずれも前記所定の周波数に対して電気的に共振する第
１及び第２の共振器と、第１及び第２の所定電位と、前記第１の共振器を介して前記第１の所定電位に接続さ
れた非反転入力と、互いに接続された出力端及び反転入
力と、を有する第１の差動増幅器と、前記第２の共振器を介して前記第２の所定電位に接続さ
れた非反転入力と、互いに接続された出力端及び反転入
力と、を有する第２の差動増幅器と、を備える光電変換回路。
【請求項４】第１及び第２の電極を備え、所定の周波
数で変調された信号光を含む光を受光して光電変換電流
に変換する半導体位置検出器と、前記所定の周波数に対して電気的に共振する共振器と、所定電位と、前記共振器の一端に接続された出力端と、前記共振器の
他端に接続された反転入力と、前記所定電位に接続され
た非反転入力と、を有する差動増幅器と、前記第１電極に接続された第１端子と、前記反転入力に
接続された第２端子と、前記非反転入力と接続された第
３端子と、を有する第１切替スイッチと、前記第２電極に接続された第１端子と、前記非反転入力
に接続された第２端子と、前記反転入力と接続された第
３端子と、を有する第２切替スイッチと、を備え、前記第１及び第２切替スイッチは連動して開閉する、光
電変換回路。
【請求項５】第１及び第２の電極を備え、所定の周波
数で変調された信号光を含む光を受光して光電変換電流
に変換する半導体位置検出器と、前記所定の周波数に対して電気的に共振する共振器と、所定電位と、前記共振器を介して前記所定電位に接続された非反転入
力と、互いに接続された出力端及び反転入力と、を有す
る差動増幅器と、前記第１電極に接続された第１端子と、前記反転入力に
接続された第２端子と、前記非反転入力と接続された第
３端子と、を有する第１切替スイッチと、前記第２電極に接続された第１端子と、前記非反転入力
に接続された第２端子と、前記反転入力と接続された第
３端子と、を有する第２切替スイッチと、を備え、前記第１及び第２切替スイッチは連動して開閉する、光
電変換回路。
【請求項６】前記共振器に並列に接続される電圧制限
回路を更に備える、請求項１記載の光電変換回路。
【請求項７】所定の周波数で変調された信号光を含む
光を受光して光電変換電流に変換する光電変換素子と、所定電位と、前記光電変換素子の一端と、前記所定電位との間に接続
され、前記所定の周波数に対して電気的に共振する共振
器と、前記光電変換電流を可制御の利得で増幅して第１の信号
を得る第１の増幅手段と、前記第１の信号を一定の利得で増幅して第２の信号を得
る第２の増幅手段と、前記第２の信号を前記第１の増幅手段に帰還して、前記
所定の利得を制御する帰還手段と、を備える光電変換回路。
【請求項８】第１及び第２の電極を備え、所定の周波
数で変調された信号光を含む光を受光して光電変換電流
に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子に並列に接続され、前記所定の周波数
に対して電気的に共振する共振器と、それぞれ前記第１及び第２の電極が接続された非反転入
力及び反転入力を有する差動増幅器と、を備える光電変換回路。
【請求項９】前記差動増幅器の前記非反転入力及び反
転入力のうち、少なくともいずれか一方に接続されたバ
イアス回路を更に備える、請求項８記載の光電変換回
路。
【請求項１０】第１及び第２の電極を備え、所定の周
波数で変調された信号光を含む光を受光して光電変換電
流に変換する光電変換素子と、前記第１の電極に接続された第１の端子と、第２の端子
を有し、前記所定の周波数に対して電気的に共振する共
振器と、前記第２の電極と、前記第２の端子とがそれぞれ接続さ
れた両端を有する抵抗と、前記両端にそれぞれ接続された非反転入力及び反転入力
を有する差動増幅器と、を備える光電変換回路。