[發明專利]電流檢測電路、以及使用了它的受光裝置和電子設備

無效

• 申請號: 200680003145.0
• 申請日: 2006-10-10
• 公開（公告）號: CN101107499A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 米丸昌男
• 申請（專利權）人: 羅姆股份有限公司
• 主分類號: G01J1/44
• 分類號: G01J1/44;G03B15/05;G01R19/165;H01L31/10;G03B7/16;H04N5/238;G03B15/03
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 邸萬奎

技術領域

本發明涉及檢測受光器件中流過的電流的電流檢測電路。

背景技術

在各種各樣的電子設備中，檢測從外部入射的光，并進行與檢測到的受光量相應的信號處理。作為這樣的例子，可列舉出照度傳感器、紅外線遙控器的受光裝置等。作為接收光的受光器件，光電晶體管(phototransistor)、光電二極管(photodiode)、CCD(電荷耦合器件)等被廣泛利用。

光電晶體管和光電二極管輸出與受光量相應的電流。因此，受光裝置放大這些受光器件中流過的電流，或者進行電壓變換等，進行信號處理。例如，專利文獻1公開了使用運算放大器的受光電路的結構。

專利文獻1：特開2005-216984號公報

發明內容

〔發明所要解決的課題〕

如專利文獻1所記載的那樣，在以往的受光裝置中，一般是對光電二極管或光電晶體管等受光器件串聯連接電阻，對電阻上產生的電壓進行信號處理。然而，在該電路結構中，若受光器件中流過的光電流變化，則電阻的電壓降發生變化。其結果，由于受光器件與電流檢測電路的連接點、即光電二極管的陰極或光電晶體管的集電極的電位發生變動，導致受光器件的偏置狀態發生變化，盡管入射相同光量，但所產生的光電流的電流值卻變動了。

進而，當光電流增加、電阻的電壓降變大，光電晶體管的集-射間電壓變小，因而光電晶體管變得不工作，所以有時動態范圍(dynamic?range)受到限制。

本發明是鑒于這樣的課題完成的，其目的之一在于提供一種能保持受光器件的偏置狀態，進行穩定的光電流檢測的電流檢測電路。

〔用于解決課題的手段〕

本發明的一個方案，是檢測受光器件中流過的電流的電流檢測電路。該電流檢測電路包括：設置在受光器件的電流路徑上的第1晶體管；設置在第1晶體管的一端和電位被固定了的端子間的第1電阻；與第1晶體管一起構成電流鏡電路，將第1晶體管中流過的電流變成預定系數倍后作為本電流檢測電路的輸出的第2晶體管；以及設置在第2晶體管的一端和電位被固定了的端子間的第2電阻。

根據該方案，受光器件和第1晶體管的連接點的電位不受受光器件中流過的光電流大小影響地幾乎被保持在恒定值，所以能夠保持受光器件的偏置狀態，能夠穩定地檢測光電流。

電流檢測電路可以還包括與第2電阻并聯連接的調節電阻。此時，能夠根據與本電流檢測電路連接的受光器件的種類、特性、標準離差來調節電流鏡電路的第2晶體管的射極側或源極側的阻抗，可進行穩定的光電流檢測。

也可以將第2晶體管的尺寸設定得比第1晶體管的尺寸大，將第2電阻的電阻值設定得比第1電阻的電阻值大。此時，能夠將輸出電流相對于電流鏡電路的輸入電流設定得較低，所以能夠降低電路的消耗電流，或者減小電流電壓變換中使用的電容(capacitor)的電容值。

也可以使第2晶體管中流過的電流對電容充電，變換成電壓進行輸出。通過用電流鏡電路的輸出電流對電容充電，能夠對光電流積分，進行電壓變換，能夠檢測入射到受光器件的光量。

可以將第1晶體管、第2晶體管、第1電阻、第2電阻一體集成在一個半導體襯底上，并將調節電阻連接于半導體襯底的外部。此時，在使用了本電流檢測電路的組件的制造階段或者檢查階段，能夠調節電路特性，能夠謀求針對電路特性和光電晶體管的標準離差的成品率的提高。

本發明的另一方案是受光裝置。該受光裝置包括受光器件，和檢測受光器件中流過的光電流的上述電流檢測電路。受光器件可以是光電晶體管或光電二極管。

本發明的又一方案是電子設備。該電子設備包括發光器件，和檢測從發光器件發出的光經外部物體反射后的光的受光裝置。可以是發光器件在由受光裝置檢測到的反射光的光量達到預定值后停止發光。

另外，將以上構成要素的任意組合、本發明的構成要素以及表達方式在方法、裝置、系統等之間相互置換的方案，作為本發明的實施方式也是有效的。

〔發明效果〕

通過本發明的電流檢測電路，能夠進行穩定的光檢測。

附圖說明

圖1是表示實施方式所涉及的電子設備的結構的電路圖。

圖2是表示圖1的受光裝置的結構的電路圖。

圖3是表示圖1的發光控制部的結構的電路圖。

圖4是表示圖1的電子設備的動作狀態的時序圖。

圖5是表示作為雙極型晶體管的第1晶體管的電流特性的圖。

圖6是表示光電晶體管的受光量較小時的電流檢測電路和電子設備的動作狀態的時序圖。

〔標號說明〕