JPH0611390A - 光検出増幅回路 - Google Patents
光検出増幅回路Info
- Publication number
- JPH0611390A JPH0611390A JP16918892A JP16918892A JPH0611390A JP H0611390 A JPH0611390 A JP H0611390A JP 16918892 A JP16918892 A JP 16918892A JP 16918892 A JP16918892 A JP 16918892A JP H0611390 A JPH0611390 A JP H0611390A
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- JP
- Japan
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- circuit
- photodiode
- operational amplifier
- output
- photodetection
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- Pending
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明回路は、光検出信号の中に含まれる微
小な変動分を増幅することを目的とする。 【構成】 光検出用のフォトダイオード、前記フォトダ
イオードによって検出された光検出信号を増幅する演算
増幅器、該演算増幅器で増幅された出力信号を直流電圧
制御回路を介して、直流レベルを調整し、前記光検出信
号中の濃淡画像に相当する微小な変動分を増幅する構成
である。
小な変動分を増幅することを目的とする。 【構成】 光検出用のフォトダイオード、前記フォトダ
イオードによって検出された光検出信号を増幅する演算
増幅器、該演算増幅器で増幅された出力信号を直流電圧
制御回路を介して、直流レベルを調整し、前記光検出信
号中の濃淡画像に相当する微小な変動分を増幅する構成
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気泳動パターン検出
器等の微濃淡画像の検出を行う光検出増幅回路に係わ
り、特に前述の微濃淡画像のコントラストを大にする光
検出増幅回路に関する。
器等の微濃淡画像の検出を行う光検出増幅回路に係わ
り、特に前述の微濃淡画像のコントラストを大にする光
検出増幅回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に光照射によって各種映像を電気信
号に変換する手段としてＣＣＤ等の撮像素子を使用する
場合と、フォトトランジスタあるいはフォトダイオード
によって光検出する方式がある。
号に変換する手段としてＣＣＤ等の撮像素子を使用する
場合と、フォトトランジスタあるいはフォトダイオード
によって光検出する方式がある。
【０００３】ここで電気泳動パターン検出器等において
は、光検出素子としてフォトダイオードが用いられてお
り、明るい光の中の小さな変動分を光検出した後に増幅
する構成が採用されている。その一例として浜松ホトニ
クス(株)発行の「フォトダイオード１９８９−９０カタ
ログ」Ｐ．５（図５）に示されたフォトダイオードの動
作回路にあるようにＯＰアンプ（演算増幅器）を接続し
た場合について説明する。前記回路を図６に示してあ
り、その特性は図７に示すように明るい光の中に微小な
変動分（信号電圧）は増幅器としてのダイナミックレン
ジを越える可能性がある。
は、光検出素子としてフォトダイオードが用いられてお
り、明るい光の中の小さな変動分を光検出した後に増幅
する構成が採用されている。その一例として浜松ホトニ
クス(株)発行の「フォトダイオード１９８９−９０カタ
ログ」Ｐ．５（図５）に示されたフォトダイオードの動
作回路にあるようにＯＰアンプ（演算増幅器）を接続し
た場合について説明する。前記回路を図６に示してあ
り、その特性は図７に示すように明るい光の中に微小な
変動分（信号電圧）は増幅器としてのダイナミックレン
ジを越える可能性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来回路では、
特に明るい光の中の微小な変動分を含む光電流信号が、
その変動分について増幅したい場合には、極めて困難で
あり、表示装置、例えばモニタ画面上に濃淡画像として
表示したいときにコントラストが極めて小さく、電気泳
動パターンの検出時での微濃淡画像の検出には不適であ
った。
特に明るい光の中の微小な変動分を含む光電流信号が、
その変動分について増幅したい場合には、極めて困難で
あり、表示装置、例えばモニタ画面上に濃淡画像として
表示したいときにコントラストが極めて小さく、電気泳
動パターンの検出時での微濃淡画像の検出には不適であ
った。
【０００５】そこで本発明は、前述の欠点を除去した明
るい光の中の小さな変動分を検出するのに適した光検出
増幅回路を提案するものである。
るい光の中の小さな変動分を検出するのに適した光検出
増幅回路を提案するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、演算増幅器の
入出力端子間に直流電圧を制御する直流電圧制御回路を
接続して、光検出電流を基準電圧レベル（アース電位）
近傍で増幅して、特に明るい光の中の微小な変動分を増
幅する構成である。
入出力端子間に直流電圧を制御する直流電圧制御回路を
接続して、光検出電流を基準電圧レベル（アース電位）
近傍で増幅して、特に明るい光の中の微小な変動分を増
幅する構成である。
【０００７】
【作用】本発明の光検出増幅回路では、フォトダイオー
ドによって検出した光電流で、明るい光の中の微小な変
化分が増幅できるので、電気泳動パターン検出器等の微
濃淡画像の検出に有用である。
ドによって検出した光電流で、明るい光の中の微小な変
化分が増幅できるので、電気泳動パターン検出器等の微
濃淡画像の検出に有用である。
【０００８】
【実施例】図面に従って本発明の光検出増幅回路を説明
すると、図１は同回路の一実施例を示す回路図、図３及
び図５は同回路の他の実施例を示す回路図、図２及び図
４は前記実施例の説明波形図を示す。
すると、図１は同回路の一実施例を示す回路図、図３及
び図５は同回路の他の実施例を示す回路図、図２及び図
４は前記実施例の説明波形図を示す。
【０００９】図面において、（１）は光検出用のフォト
ダイオード、（２）は第１の演算増幅器、（３）は第２
の演算増幅器、（４）は平均値回路、（５）は帰還抵
抗、（６）は直列抵抗、（７）（８）は各々正電圧（＋
ＶCC）及び負電圧（−ＶEE）が加えられる第１及び第２
の電源端子、（９）は出力端子、（１０）は基準電圧
（Ｖref）が加えられる基準電圧端子、（１１）はサン
プルホールド回路、（１２）はＡ／Ｄ変換器、（１３）
はメモリ、（１４）はＤ／Ａ変換器、（１５）は中央情
報処理装置（ＣＰＵ）、（１６）は負電圧（−ＶB）印
加用の直流端子、（１７）は直流電圧補正端子を示す。
ダイオード、（２）は第１の演算増幅器、（３）は第２
の演算増幅器、（４）は平均値回路、（５）は帰還抵
抗、（６）は直列抵抗、（７）（８）は各々正電圧（＋
ＶCC）及び負電圧（−ＶEE）が加えられる第１及び第２
の電源端子、（９）は出力端子、（１０）は基準電圧
（Ｖref）が加えられる基準電圧端子、（１１）はサン
プルホールド回路、（１２）はＡ／Ｄ変換器、（１３）
はメモリ、（１４）はＤ／Ａ変換器、（１５）は中央情
報処理装置（ＣＰＵ）、（１６）は負電圧（−ＶB）印
加用の直流端子、（１７）は直流電圧補正端子を示す。
【００１０】先ず図１の実施例についてその動作を図２
の特性図を用いて説明すると、直流電圧制御回路とし
て、第２の演算増幅器（３）及び平均値回路を用いた例
で、フォトダイオード（１）による光検出電流（ｉph）
が図２の第１の演算増幅器（２）と帰還抵抗（５）によ
って電圧に変換され出力される。又出力側から平均値回
路（４）を介して第２の演算増幅器（３）に基準電圧
（Ｖref）との誤差分が加わり、該第２の演算増幅器
（３）の出力側からは誤差分が増幅されて直列抵抗
（６）に加わり、前記帰還抵抗（５）と直列抵抗（６）
との共通接続点（Ｐ）から電流は分流されて、その結
果、出力電圧（Ｖ0）は図２に示すようにアース電位
（０Ｖ）及び基準電圧（Ｖref）の近傍で変化し、Ｖref
をアース電位に設定すれば、前記出力電圧（Ｖ0）の直
流成分はほぼアース電位に設定され、信号成分（負極性
パルスで表示）が増幅される。
の特性図を用いて説明すると、直流電圧制御回路とし
て、第２の演算増幅器（３）及び平均値回路を用いた例
で、フォトダイオード（１）による光検出電流（ｉph）
が図２の第１の演算増幅器（２）と帰還抵抗（５）によ
って電圧に変換され出力される。又出力側から平均値回
路（４）を介して第２の演算増幅器（３）に基準電圧
（Ｖref）との誤差分が加わり、該第２の演算増幅器
（３）の出力側からは誤差分が増幅されて直列抵抗
（６）に加わり、前記帰還抵抗（５）と直列抵抗（６）
との共通接続点（Ｐ）から電流は分流されて、その結
果、出力電圧（Ｖ0）は図２に示すようにアース電位
（０Ｖ）及び基準電圧（Ｖref）の近傍で変化し、Ｖref
をアース電位に設定すれば、前記出力電圧（Ｖ0）の直
流成分はほぼアース電位に設定され、信号成分（負極性
パルスで表示）が増幅される。
【００１１】次に図３は直流電圧制御回路として、サン
プルホールド回路（１１）、Ａ／Ｄ変換器（１２）、メ
モリ（１３）、Ｄ／Ａ変換器（１４）及び中央情報処理
装置（ＣＰＵ）（１５）を用いた例で、前述と同様にフ
ォトダイオード（１）によって濃淡画像に相当する図４
に示した入力信号電流が、演算増幅器（２）によって増
幅され、サンプルホールド回路（１１）によってサンプ
ルホールドした後にＡ／Ｄ変換器（１２）によってアナ
ログ信号をディジタルデータに変換し、メモリ（１３）
の内容を入力信号電流に対して、出力信号（Ｖ0）のサ
ンプルホールド点に設定されるようにＣＰＵ（１５）に
よって書き替え、Ｄ／Ａ変換器（１４）を通して、直列
抵抗（６）にフォトダイオードに流れるフォト電流を分
流させる。
プルホールド回路（１１）、Ａ／Ｄ変換器（１２）、メ
モリ（１３）、Ｄ／Ａ変換器（１４）及び中央情報処理
装置（ＣＰＵ）（１５）を用いた例で、前述と同様にフ
ォトダイオード（１）によって濃淡画像に相当する図４
に示した入力信号電流が、演算増幅器（２）によって増
幅され、サンプルホールド回路（１１）によってサンプ
ルホールドした後にＡ／Ｄ変換器（１２）によってアナ
ログ信号をディジタルデータに変換し、メモリ（１３）
の内容を入力信号電流に対して、出力信号（Ｖ0）のサ
ンプルホールド点に設定されるようにＣＰＵ（１５）に
よって書き替え、Ｄ／Ａ変換器（１４）を通して、直列
抵抗（６）にフォトダイオードに流れるフォト電流を分
流させる。
【００１２】これによって帰還抵抗（５）には前記入力
信号電流の変動分が流れ、図４に示す通り出力端子
（９）に現われる出力電圧（Ｖ0）は変動分が増幅され
た波形となる。
信号電流の変動分が流れ、図４に示す通り出力端子
（９）に現われる出力電圧（Ｖ0）は変動分が増幅され
た波形となる。
【００１３】更に前記微小な変動分を増幅すると共にフ
ォトダイオードを高速で作動させるときには、図５に示
す構成によってフォトダイオード（１）に逆バイアスを
かけて、直流電圧−ＶB（負極性）を中心にして増幅さ
せれば良い。
ォトダイオードを高速で作動させるときには、図５に示
す構成によってフォトダイオード（１）に逆バイアスを
かけて、直流電圧−ＶB（負極性）を中心にして増幅さ
せれば良い。
【００１４】
【発明の効果】本発明の光検出増幅器回路は、電気泳動
パターン検出器等のように光検出信号中の濃淡部分が微
小な変動であり、これを増幅して変動分を検出出力とし
て得ることができ、光検出増幅回路としての効果が充分
発揮される。
パターン検出器等のように光検出信号中の濃淡部分が微
小な変動であり、これを増幅して変動分を検出出力とし
て得ることができ、光検出増幅回路としての効果が充分
発揮される。
【図１】本発明の光検出増幅回路の一実施例を示す回路
図である。
図である。
【図２】図１の説明波形図である。
【図３】本発明の光検出増幅回路の他の実施例を示す回
路図である。
路図である。
【図４】図３の説明波形図である。
【図５】本発明の光検出増幅回路の他の実施例を示す回
路図である。
路図である。
【図６】従来の光検出増幅回路の回路図である。
【図７】図６の説明波形図である。
（１） フォトダイオード （２）（３） 演算増幅器 （４） 平均値回路 （５） 帰還抵抗 （６） 直列抵抗 （１１） サンプルホールド回路 （１５） ＣＰＵ
Claims (3)
- 【請求項１】 入力端子に光検出用のフォトダイオード
が接続された演算増幅器、該演算増幅器の入力端子を出
力端子との間に接続された帰還抵抗、前記フォトダイオ
ードと帰還抵抗との接続点に抵抗を介して接続され、前
記出力に対応して直流電圧を制御する直流電圧制御回路
より成り、前記フォトダイオードによって検出した光電
流信号を基準電圧レベル近傍で増幅し、前記演算増幅器
の出力端子より出力信号を得ることを特徴とした光検出
増幅回路。 - 【請求項２】 前記直流電圧制御回路として平均値回路
を設け、アース電位を基準電圧レベルとして出力信号を
前記演算増幅器の出力端子より得ることを特徴とした請
求項１記載の光検出増幅回路。 - 【請求項３】 前記直流電圧制御回路としてサンプルホ
ールド回路、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、メモリ及び
中央情報処理回路（ＣＰＵ）を設け、アース電位を基準
電圧レベルとして出力信号を前記演算増幅器の出力端子
より得ることを特徴とした請求項１記載の光検出増幅回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16918892A JPH0611390A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 光検出増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16918892A JPH0611390A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 光検出増幅回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0611390A true JPH0611390A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=15881865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16918892A Pending JPH0611390A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 光検出増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0611390A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006098278A1 (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Hamamatsu Photonics K.K. | 光検出回路 |
-
1992
- 1992-06-26 JP JP16918892A patent/JPH0611390A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006098278A1 (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Hamamatsu Photonics K.K. | 光検出回路 |
| US7763838B2 (en) | 2005-03-14 | 2010-07-27 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodetecting circuit having adder for photodetection |
| US8207488B2 (en) | 2005-03-14 | 2012-06-26 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodetector circuit |
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