JPS6365326A - 光量検出回路 - Google Patents
光量検出回路Info
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- JPS6365326A JPS6365326A JP61210051A JP21005186A JPS6365326A JP S6365326 A JPS6365326 A JP S6365326A JP 61210051 A JP61210051 A JP 61210051A JP 21005186 A JP21005186 A JP 21005186A JP S6365326 A JPS6365326 A JP S6365326A
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- JP
- Japan
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- photodiodes
- photodiode
- detection circuit
- amount detection
- spectral sensitivity
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- Pending
Links
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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
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
- H01L31/103—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN homojunction type
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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】
〈産業上の利用分野〉
本発明はホトダイオードと差動アンプよりなる光量検出
回路に関し、特に人間の比視感度に近い分光感度が要求
されるカメラ等の測光用として使用される光量検出回路
に関するものである。
回路に関し、特に人間の比視感度に近い分光感度が要求
されるカメラ等の測光用として使用される光量検出回路
に関するものである。
〈従来の技術〉
第５図は光量検出回路の従来例を示す。この光量検出回
路は、分光感度のピークが近赤外領域にあるホトダイオ
ード１１と、ホトダイオード１１を入力端子間に接続し
た差動アンプ１２により構成される。
路は、分光感度のピークが近赤外領域にあるホトダイオ
ード１１と、ホトダイオード１１を入力端子間に接続し
た差動アンプ１２により構成される。
第６図はホトダイオード１１の構造を示し、光の入射面
に赤外光カットフィルター１３を形成することにより、
分光感度を人間の比視感度に近づける補正を行なう。
に赤外光カットフィルター１３を形成することにより、
分光感度を人間の比視感度に近づける補正を行なう。
〈発明が解決しようとする問題点〉
上述のような構成の光量検出回路では、人間の比視感度
に較べて分光感度の幅が広くなり、また、赤外光カット
フィルターが高価であるためコスト高になるとともに、
フィルターを形成したことにより形状が大きくなる等の
欠点を有していた。
に較べて分光感度の幅が広くなり、また、赤外光カット
フィルターが高価であるためコスト高になるとともに、
フィルターを形成したことにより形状が大きくなる等の
欠点を有していた。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明は、ホトダイオードと差動アンプよりなる光量検
出回路において、共通の基板上に一体的に形成され且つ
表面からの深さが異なるＰＮ接合を有する少なくとも２
個のホトダイオードを有し、この少なくとも２個のホト
ダイオードが差動アンプの入力端子間に逆並列接続され
てなることを特徴とする。
出回路において、共通の基板上に一体的に形成され且つ
表面からの深さが異なるＰＮ接合を有する少なくとも２
個のホトダイオードを有し、この少なくとも２個のホト
ダイオードが差動アンプの入力端子間に逆並列接続され
てなることを特徴とする。
〈作用〉
本発明の光量検出回路は、少なくとも２個のホトダイオ
ードの受光面積比を変えることにより、分光感度を変更
可能とする。
ードの受光面積比を変えることにより、分光感度を変更
可能とする。
〈実施例〉
第１図は本実施例の光量検出回路の構成を示す。
１は差動アンプ、２，３はホトダイオード、４はログダ
イオード、５は基準電圧端子、６は出力端子である。
イオード、５は基準電圧端子、６は出力端子である。
２個のホトダイオード２．３は、互いに分光感度が異な
る。このホトダイオード２，３は、差動アンプ１の２個
の入力端子１ａ、ｌｂ間に逆並列接続されている。ログ
ダイオード４は、差動アンプ１の出力端子１ｃと入力端
子１ａの間に接続されている。
る。このホトダイオード２，３は、差動アンプ１の２個
の入力端子１ａ、ｌｂ間に逆並列接続されている。ログ
ダイオード４は、差動アンプ１の出力端子１ｃと入力端
子１ａの間に接続されている。
第２図はホトダイオード２の構造を示し、第３図はホト
ダイオード３の構造を示す。ホトダイオード２は短波長
検出用であり、ホトダイオード３は長波長検出用である
。ホトダイオード２は、シリコン基板上に多層構造に積
層されたＰＮ接合のうち、表面から１〜２μｍ程度の深
さに形成された６２０ｎｍ程度を分光感度のピークとす
るＰＮ接合を採用する。また、ホトダイオード３は、表
面から３〜５μｍ程度の深さに形成された７５０ｎｍ程
度を分光感度のピークとするＰＮ接合を採用する。すな
わち、それぞれの他のＰＮ接合は短絡しておく。
ダイオード３の構造を示す。ホトダイオード２は短波長
検出用であり、ホトダイオード３は長波長検出用である
。ホトダイオード２は、シリコン基板上に多層構造に積
層されたＰＮ接合のうち、表面から１〜２μｍ程度の深
さに形成された６２０ｎｍ程度を分光感度のピークとす
るＰＮ接合を採用する。また、ホトダイオード３は、表
面から３〜５μｍ程度の深さに形成された７５０ｎｍ程
度を分光感度のピークとするＰＮ接合を採用する。すな
わち、それぞれの他のＰＮ接合は短絡しておく。
以下、この光量検出回路の動作について説明する。
２個のホトダイオード２．３に光が当ると、ホトダイオ
ード２から光電流Ｉ２が発生し、ホトダイオード３から
光電流Ｉ３が発生する。そして、差動アンプ１の出力端
子１ｃと点Ｐの間のログダイオード４には電流（Ｉｔ
１３）が流れる。このとき、ログダイオード４の順
方向電圧降下Ｖゎは、 と表わされる。ただし、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対
温度、ｑは電子の電荷、Ｉ ｓａｔは飽和電流である。
ード２から光電流Ｉ２が発生し、ホトダイオード３から
光電流Ｉ３が発生する。そして、差動アンプ１の出力端
子１ｃと点Ｐの間のログダイオード４には電流（Ｉｔ
１３）が流れる。このとき、ログダイオード４の順
方向電圧降下Ｖゎは、 と表わされる。ただし、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対
温度、ｑは電子の電荷、Ｉ ｓａｔは飽和電流である。
したがって、この光量検出回路の出力Ｖｏは、と表わさ
れる。この場合、出力Ｖｏは、温度を一定とすると、電
流（１２Ｉｓ）のみの関数となっている。すなわち、こ
の光量検出回路では、２個のホトダイオード２，３の光
電流の差を検出することになる。
れる。この場合、出力Ｖｏは、温度を一定とすると、電
流（１２Ｉｓ）のみの関数となっている。すなわち、こ
の光量検出回路では、２個のホトダイオード２，３の光
電流の差を検出することになる。
ホトダイオード２，３が出力する光電流Ｉ２゜Ｉ３は、
ホトダイオード２，３の各々の受光面積に比例する。し
たがって、ホトダイオード２．３の構成を前述のように
定めたとき、ホトダイオード２．３の受光面積比をあら
かじめ人間の比視感度に対応する様な光電流すなわち人
間の比視感度のピークと同一波長域でピークをもつ光電
流Ｎ。
ホトダイオード２，３の各々の受光面積に比例する。し
たがって、ホトダイオード２．３の構成を前述のように
定めたとき、ホトダイオード２．３の受光面積比をあら
かじめ人間の比視感度に対応する様な光電流すなわち人
間の比視感度のピークと同一波長域でピークをもつ光電
流Ｎ。
−Ｉ３）を得る様に定めることができ、この場合、人間
の比視感度に近い分光感度をもった光量検出回路が得ら
れる。
の比視感度に近い分光感度をもった光量検出回路が得ら
れる。
２個のホトダイオードを逆並列接続した場合、２個のホ
トダイオードに光が均等に入射する必要がある。しかる
に、各々のホトダイオードを別個に配置すると、入射光
の偏りが生じる。このため、第４図に示すように、一方
のホトダイオード３を多数に分割して均等に配置し、ホ
トダイオード３の夫々を基板（この例ではＰ−ｒ、、、
ｂ）領域を隔てて囲むようにもう一方のホトダイオード
２を配置する。この構成により、ホトダイオード２．３
を夫々独立して配置する場合に較べて、２個のホトダイ
オード２．３の受光面積比のバラツキを少なくすること
ができ、分光感度の安定化が図れる。
トダイオードに光が均等に入射する必要がある。しかる
に、各々のホトダイオードを別個に配置すると、入射光
の偏りが生じる。このため、第４図に示すように、一方
のホトダイオード３を多数に分割して均等に配置し、ホ
トダイオード３の夫々を基板（この例ではＰ−ｒ、、、
ｂ）領域を隔てて囲むようにもう一方のホトダイオード
２を配置する。この構成により、ホトダイオード２．３
を夫々独立して配置する場合に較べて、２個のホトダイ
オード２．３の受光面積比のバラツキを少なくすること
ができ、分光感度の安定化が図れる。
なお、この実施例では分光感度の異なる２個のホトダイ
オードを逆並列接続した場合について説明したが、分光
感度の異なるホトダイオードを２個以上の任意の複数個
用いることもできる。
オードを逆並列接続した場合について説明したが、分光
感度の異なるホトダイオードを２個以上の任意の複数個
用いることもできる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明においては、分光感度の異
なる少なくとも２個のホトダイオードを共通の基板上に
一体的に形成しかつその受光面積比を設定し、この少な
くとも２個のホトダイオードを差動アンプの入力端子間
に逆並列接続したことにより、フィルターを必要とせず
に人間の比視感度に近い分光感度が得られ、しかも、コ
ストダウンと小型化が実現できる。
なる少なくとも２個のホトダイオードを共通の基板上に
一体的に形成しかつその受光面積比を設定し、この少な
くとも２個のホトダイオードを差動アンプの入力端子間
に逆並列接続したことにより、フィルターを必要とせず
に人間の比視感度に近い分光感度が得られ、しかも、コ
ストダウンと小型化が実現できる。
第１図は本発明実施例の回路構成を示す図、第２図と第
３図は本発明実施例のホトダイオードの断面構造を示す
図、 第４図は本発明実施例のホトダイオードの平面構造を示
す図、 第５図は従来例の回路構成を示す図、 第６図は従来例のホトダイオードの断面構造を示す図で
ある。 １−差動アンプ ｌａ、ｌｂ−入力端子２．３−
−−ホトダイオード 特許出願人 シャープ株式会社 代 理 人 弁理士 西１）新 第１図
３図は本発明実施例のホトダイオードの断面構造を示す
図、 第４図は本発明実施例のホトダイオードの平面構造を示
す図、 第５図は従来例の回路構成を示す図、 第６図は従来例のホトダイオードの断面構造を示す図で
ある。 １−差動アンプ ｌａ、ｌｂ−入力端子２．３−
−−ホトダイオード 特許出願人 シャープ株式会社 代 理 人 弁理士 西１）新 第１図
Claims (1)
- ホトダイオードと差動アンプよりなる光量検出回路にお
いて、共通の基板上に一体的に形成され且つ表面からの
深さが異なるＰＮ接合を有する少なくとも２個のホトダ
イオードを有し、この少なくとも２個のホトダイオード
が差動アンプの入力端子間に逆並列接続され、上記少な
くとも２個のホトダイオードの受光面積比を分光感度に
対応して設定したことを特徴とする光量検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61210051A JPS6365326A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 光量検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61210051A JPS6365326A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 光量検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6365326A true JPS6365326A (ja) | 1988-03-23 |
Family
ID=16582993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61210051A Pending JPS6365326A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 光量検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6365326A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02291182A (ja) * | 1989-05-01 | 1990-11-30 | Hamamatsu Photonics Kk | 光検出装置 |
| WO2004053955A1 (ja) * | 2002-12-10 | 2004-06-24 | Nikon Corporation | 露光装置及びデバイス製造方法 |
-
1986
- 1986-09-05 JP JP61210051A patent/JPS6365326A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02291182A (ja) * | 1989-05-01 | 1990-11-30 | Hamamatsu Photonics Kk | 光検出装置 |
| WO2004053955A1 (ja) * | 2002-12-10 | 2004-06-24 | Nikon Corporation | 露光装置及びデバイス製造方法 |
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