專利名稱：積分電路及光檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及存儲(chǔ)輸入的電荷而輸出對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)電荷量的電壓值的積分電路、及包含該積分電路與光電二極管的光檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
作為光檢測(cè)裝置，已知有包含光電二極管與積分電路(例如參照專利文獻(xiàn)1)。該積分電路包含具有第1輸入端子、第2輸入端子及輸出端子的放大電路，與設(shè)置于該放大電路的第1輸入端子與輸出端子之間且相互并聯(lián)連接的電容元件及開關(guān)。該光檢測(cè)裝置通過閉合積分電路的開關(guān)來使積分電路的電容元件放電，使從積分電路輸出的電壓值初始化。 當(dāng)積分電路的開關(guān)開啟時(shí)，由光電二極管所產(chǎn)生的電荷存儲(chǔ)于積分電路的電容元件，而從積分電路輸出對(duì)應(yīng)于該存儲(chǔ)電荷量的電壓值。另外，光檢測(cè)裝置被構(gòu)成為將多個(gè)光電二極管排列成1維狀或2維狀，由此可獲取1維狀或2維狀的光像?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平06-105067號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題光檢測(cè)裝置被要求增多所排列的光電二極管的個(gè)數(shù)，且，伴隨于此也被要求高速化及低耗電量化。但，當(dāng)想要減少光檢測(cè)裝置所含有的積分電路的耗電量時(shí)，由于放大電路的驅(qū)動(dòng)能力降低，故閉合積分電路的開關(guān)，會(huì)導(dǎo)致將積分電路的輸出電壓值初始化所需的時(shí)間變長(zhǎng)。即，以往難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)低耗電量化與高速化。本發(fā)明為解決上述問題點(diǎn)而完成，其目的在于提供一種可實(shí)現(xiàn)低耗電量化及高速化兩者的積分電路及光檢測(cè)裝置。解決問題的技術(shù)手段本發(fā)明的積分電路的特征為包含(1)具有第1輸入端子、第2輸入端子及輸出端子的放大電路；(2)設(shè)置于放大電路的第1輸入端子與輸出端子之間的電容元件；(3)相對(duì)于電容元件，并聯(lián)設(shè)置于放大電路的第1輸入端子與輸出端子之間的第1開關(guān)；及(4)設(shè)置于被輸入基準(zhǔn)電位的基準(zhǔn)電位輸入端子與放大電路的第1輸入端子側(cè)的電容元件的端子之間，且對(duì)電容元件的端子施加基準(zhǔn)電位的第2開關(guān)。另，在放大電路的第1輸入端子及第 2輸入端子中，一者為反相輸入端子，另一者為非反相輸入端子。本發(fā)明的光檢測(cè)裝置的特征為包含(1)上述的本發(fā)明的積分電路；及( 產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于入射光量的量的電荷，并使該產(chǎn)生的電荷輸入至積分電路的放大電路的第1輸入端子的光電二極管。在本發(fā)明中，當(dāng)在積分電路中第1開關(guān)閉合使電容元件放電而將積分電路的輸出電壓值初始化時(shí)，第2開關(guān)也閉合，而對(duì)電容元件的端子施加基準(zhǔn)電位。由此，使積分電路的電容元件快速放電。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)低耗電量化及高速化兩者。


圖1為顯示本實(shí)施方式所涉及的光檢測(cè)裝置1的結(jié)構(gòu)的圖。圖2為說明本實(shí)施方式所涉及的光檢測(cè)裝置1的動(dòng)作的圖。圖3為說明本實(shí)施方式所涉及的光檢測(cè)裝置1的動(dòng)作的圖。符號(hào)說明1 光檢測(cè)裝置10 積分電路20 放大電路Sff1 第 1 開關(guān)Sff2 第 2 開關(guān)C 電容元件PD 光電二極管50 控制部
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明用于實(shí)施本發(fā)明的形態(tài)。另，在圖式的說明中，對(duì)相同的要素附注以相同的符號(hào)，且省略重復(fù)的說明。圖1是顯示本實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置1的結(jié)構(gòu)。該圖所示的光檢測(cè)裝置1具備光電二極管PD及積分電路10。積分電路10包含放大電路20、電容元件C、第1開關(guān)SW1及第 2開關(guān)SW2。放大電路20包含反相輸入端子、非反相輸入端子及輸出端子。電容元件C設(shè)置于放大電路20的反相輸入端子與輸出端子之間。第1開關(guān)SW1相對(duì)于電容元件C并聯(lián)設(shè)置于放大電路20的反相輸入端子與輸出端子之間，并根據(jù)第1重置信號(hào)Resetl的電平進(jìn)行開閉動(dòng)作。放大電路20的非反相輸入端子連接于接地電位。放大電路20的非反相輸入端子如果是固定的電位，則不限于接地電位，例如也可為0. IV等。第2開關(guān)SW2設(shè)置于被輸入基準(zhǔn)電位Vref的基準(zhǔn)電位輸入端子與放大電路20的反相輸入端子側(cè)的電容元件C的端子之間，且可根據(jù)第2重置信號(hào)Reset2的電平進(jìn)行開閉動(dòng)作，并對(duì)電容元件C的端子施加基準(zhǔn)電位Vref。該基準(zhǔn)電位Vref也可為接地電位。光電二極管PD包含陰極端子及陽極端子，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于入射光量的量的電荷。光電二極管PD的陰極端子連接于放大電路20的反相輸入端子。光電二極管PD的陽極端子連接于接地電位。本實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置1具備控制第1開關(guān)SW1及第2開關(guān)SW2各個(gè)的開閉動(dòng)作的控制部50，通過該控制部的控制進(jìn)行如下的動(dòng)作。圖2是說明本實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置1的動(dòng)作的圖。該圖從上依序顯示有第1開關(guān)SW1的開閉狀態(tài)、第2開關(guān)SW2的開閉狀態(tài)及光檢測(cè)裝置1的輸出電壓值Vout。
在時(shí)刻、前，閉合第1開關(guān)SW1，使電容元件C放電，將光檢測(cè)裝置1的輸出電壓值Vout設(shè)為初始值。另夕卜，在時(shí)刻、前，第2開關(guān)SW2*開啟。在時(shí)刻、，將第1開關(guān)SW1 從閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)換成開啟狀態(tài)。在時(shí)刻、至?xí)r刻t2期間，分別開啟第1開關(guān)SW1及第2開關(guān)SW2。此期間，積分電路10將在光電二極管PD中產(chǎn)生的電荷輸入至反相輸入端子，并將該輸入的電荷存儲(chǔ)于電容元件C，并輸出對(duì)應(yīng)于該存儲(chǔ)電荷量的電壓值Vout。因此，隨著時(shí)間的經(jīng)過，光檢測(cè)裝置 1的輸出電壓值Vout逐漸增加。在時(shí)刻t2，第1開關(guān)SW1及第2開關(guān)SW2分別從開啟狀態(tài)轉(zhuǎn)換成閉合狀態(tài)。在時(shí)刻 t2以后，電容元件C不斷放電，光檢測(cè)裝置1的輸出電壓值Vout成為初始值。在其后的時(shí)刻t3，第2開關(guān)SW2轉(zhuǎn)換成開啟狀態(tài)。在圖2中，時(shí)刻、以后的光檢測(cè)裝置1的輸出電壓值Vout在本實(shí)施方式中以實(shí)線表示，而在比較例中以虛線表示。在比較例中，未設(shè)置第2開關(guān)SW2。根據(jù)模擬，在未設(shè)置第2開關(guān)SW2的比較例中，時(shí)刻t2以后的光檢測(cè)裝置的輸出電壓值Vout達(dá)到初始值為止所需的時(shí)間為大約3. 8 μ S。相對(duì)于此，在設(shè)置有第2開關(guān)SW2的本實(shí)施方式中，時(shí)刻t2以后的光檢測(cè)裝置1的輸出電壓值Vout達(dá)到初始值為止所需的時(shí)間，與比較例的情況相比要短。如此，在本實(shí)施方式中，在時(shí)刻、第1開關(guān)SWl轉(zhuǎn)換成閉合狀態(tài)，且第2開關(guān)SW2 也轉(zhuǎn)換成閉合狀態(tài)，由此可縮短輸出電壓值Vout達(dá)到初始值為止所需的時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)高速化。在本實(shí)施方式中，使初始化成為高速的理由如下。即，如果在時(shí)刻t2第1開關(guān)SW1 轉(zhuǎn)換成閉合狀態(tài)，且第2開關(guān)SW2也轉(zhuǎn)換成閉合狀態(tài)時(shí)，則在時(shí)刻t2之前，存儲(chǔ)于電容元件 C的電荷也會(huì)經(jīng)由第2開關(guān)SW2流動(dòng)，故會(huì)使電容元件C快速放電。一般而言，如果想要謀求低耗電量化，則難以實(shí)現(xiàn)高速化，但在本實(shí)施方式中，通過設(shè)置第2開關(guān)SW2，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)低耗電量化及高速化二者。圖3是說明本實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置1的動(dòng)作的圖。此處，顯示將第2開關(guān)SW2為閉合狀態(tài)的期間(從圖2中的時(shí)刻、至?xí)r刻t3為止的期間)的長(zhǎng)度τ作為各值而進(jìn)行的模擬結(jié)果。在本實(shí)施方式中，可知通過以使輸出電壓值Vout在時(shí)間τ期間達(dá)到接近初始值的值的方式設(shè)定時(shí)間τ，可將初始化所需的時(shí)間較比較例的情況縮短大約2. 5 μ S。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明可作為能夠?qū)崿F(xiàn)低耗電量化及高速化兩者的積分電路及光檢測(cè)裝置進(jìn)行利用。
權(quán)利要求
1.一種積分電路，其特征在于， 具備放大電路，具有第1輸入端子、第2輸入端子及輸出端子； 電容元件，設(shè)置于所述放大電路的所述第1輸入端子與所述輸出端子之間； 第1開關(guān)，相對(duì)于所述電容元件并聯(lián)設(shè)置于所述放大電路的所述第1輸入端子與所述輸出端子之間；及第2開關(guān)，設(shè)置于被輸入基準(zhǔn)電位的基準(zhǔn)電位輸入端子與所述放大電路的所述第1輸入端子側(cè)的所述電容元件的端子之間，且對(duì)所述電容元件的端子施加所述基準(zhǔn)電位。
2.一種光檢測(cè)裝置，其特征在于， 具備如權(quán)利要求1所述的積分電路；及光電二極管，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于入射光量的量的電荷，并使該產(chǎn)生的電荷輸入至所述積分電路的所述放大電路的所述第1輸入端子。
全文摘要
本發(fā)明的光檢測(cè)裝置(1)具備光電二極管(PD)及積分電路(10)。積分電路(10)包含放大電路(20)、電容元件(C)、第1開關(guān)(SW1)及第2開關(guān)(SW2)。第2開關(guān)(SW2)設(shè)置于被輸入基準(zhǔn)電位(Vref)的基準(zhǔn)電位輸入端子、與放大電路(20)的反相輸入端子側(cè)的電容元件(C)的端子之間，且可根據(jù)第2重置信號(hào)(Reset2)的電平進(jìn)行開閉動(dòng)作，對(duì)電容元件的端子施加基準(zhǔn)電位(Vref)。由此，實(shí)現(xiàn)能夠滿足低耗電量化及高速化兩者的積分電路及光檢測(cè)裝置。
文檔編號(hào)G01J1/46GK102460961SQ201080027820
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
發(fā)明者伊藤真也, 船越晴寬 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社