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公開番号2025079859
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-23
出願番号2023192695
出願日2023-11-13
発明の名称光電変換装置
出願人株式会社島津製作所
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H03F 3/08 20060101AFI20250516BHJP(基本電子回路)
要約【課題】光電変換装置において、増幅器のゲインを切替えるスイッチによる漏れ電流の発生を抑制することである。
【解決手段】光電変換装置(光電変換装置100)において、増幅器(増幅器7)のゲインを第1ゲインに設定する場合に、第1スイッチ(第1スイッチ1)および第3スイッチ(第3スイッチ3)を非導通状態にするとともに、第2スイッチ(第2スイッチ2)を導通状態にすることにより、第1スイッチ(第1スイッチ1)において、一方端(一方端11)の電位と他方端(他方端12)の電位とを同じ電位にする制御を行なう。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
反転入力端子、非反転入力端子、および、出力端子を有する増幅器と、
前記増幅器の前記非反転入力端子と前記反転入力端子との間に接続された光検出素子と、
前記増幅器の前記反転入力端子と前記出力端子との間に設けられ、前記増幅器のゲインを第１ゲインに設定する第１抵抗器と、
前記増幅器の前記反転入力端子と前記出力端子との間に設けられ、前記増幅器のゲインを第２ゲインに設定する第２抵抗器と、
一方端が前記第２抵抗器に接続され、他方端が前記増幅器の前記出力端子と接続可能な半導体スイッチよりなる第１スイッチと、
前記増幅器の前記非反転入力端子と接続され、基準電位を受ける第１端子と、
前記基準電位を受ける第２端子と、
前記第１スイッチの前記他方端と前記第２端子との間を接続可能な第２スイッチと、
前記第１スイッチの前記他方端と前記増幅器の前記出力端子との間を接続可能な第３スイッチと、
前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、および、前記第３スイッチを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記増幅器のゲインを前記第２ゲインに設定する場合に、前記第１スイッチおよび前記第３スイッチを導通状態にするとともに、前記第２スイッチを非導通状態にする制御を行ない、
前記増幅器のゲインを前記第１ゲインに設定する場合に、前記第１スイッチおよび前記第３スイッチを非導通状態にするとともに、前記第２スイッチを導通状態にすることにより、前記第１スイッチにおいて、前記一方端の電位と前記他方端の電位とを同じ電位にする制御を行なう、光電変換装置。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記基準電位は、接地電位である、請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記基準電位は、接地電位とは異なる予め定められた電位である、請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記第２抵抗器は、前記第１抵抗器よりも抵抗値が小さい、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項５】
前記第１ゲインは、前記第２ゲインよりもゲイン値が大きい、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項６】
前記第１スイッチは、ＭＯＳＦＥＴリレーを構成する半導体スイッチよりなる、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項７】
前記第１スイッチは、接合型電界効果トランジスタを構成する半導体スイッチよりなる、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記第１スイッチは、バイポーラトランジスタを構成する半導体スイッチよりなる、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記第１スイッチは、ダイオードを構成する半導体スイッチよりなる、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
前記光検出素子は、フォトダイオードよりなる、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の光電変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
光電変換装置では、フォトダイオード等の光検出素子において、受光した光に応じて出力される電流を電圧に変換して出力する。
【０００３】
このような光電変換装置では、検出する光のレベルの幅を広くするために、光電変換装置に含まれる増幅器のゲインを切替える構成が設けられたものがある（特許文献１）。特許文献１に記載された光電変換回路では、増幅器のゲインを設定するための抵抗として、低レベル光の検出用のゲインを設定するための第１抵抗と、高レベル光の検出用のゲインを設定するための第２抵抗とが設けられる。
【０００４】
特許文献１では、以下のような構成の光電変換回路が記載されている。第１抵抗に第１スイッチが接続され、第２抵抗に第２スイッチが接続される。第１スイッチをオン状態とし、第２スイッチをオフ状態とした場合に、第１抵抗により増幅器のゲインが設定される。第２スイッチをオン状態とし、第１スイッチを非導通状態とした場合に、第２抵抗により増幅器のゲインが設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
実全平１－１３２１１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載された光電変換回路では、第１スイッチおよび第２スイッチを半導体スイッチで構成した場合に、次のような問題が生じるおそれがある。第１スイッチまたは第２スイッチを非導通状態にした場合においては、非導通状態にしたスイッチの両端の電位が異なると、半導体スイッチの構造に起因して、そのスイッチにおいて漏れ電流が生じ得る。
【０００７】
このような漏れ電流が生じると、光電変換回路では、出力する電圧が、本来出力する電圧レベルに満たないレベルとなり、受光した光に対応した正確なレベルの電圧が出力できない。
【０００８】
この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、光電変換装置において、増幅器のゲインを切替えるスイッチによる漏れ電流の発生を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のある局面に従う光電変換装置は、反転入力端子、非反転入力端子、および、出力端子を有する増幅器と、増幅器の非反転入力端子と反転入力端子との間に接続された光検出素子と、増幅器の反転入力端子と出力端子との間に設けられ、増幅器のゲインを第１ゲインに設定する第１抵抗器と、増幅器の反転入力端子と出力端子との間に設けられ、増幅器のゲインを第２ゲインに設定する第２抵抗器と、一方端が第２抵抗器に接続され、他方端が増幅器の出力端子と接続可能な半導体スイッチよりなる第１スイッチと、増幅器の非反転入力端子と接続され、基準電位を受ける第１端子と、基準電位を受ける第２端子と、第１スイッチの他方端と第２端子との間を接続可能な第２スイッチと、第１スイッチの他方端と増幅器の出力端子との間を接続可能な第３スイッチと、第１スイッチ、第２スイッチ、および、第３スイッチを制御する制御装置とを備える。制御装置は、増幅器のゲインを第２ゲインに設定する場合に、第１スイッチおよび第３スイッチを導通状態にするとともに、第２スイッチを非導通状態にする制御を行ない、増幅器のゲインを第１ゲインに設定する場合に、第１スイッチおよび第３スイッチを非導通状態にするとともに、第２スイッチを導通状態にすることにより、第１スイッチにおいて、一方端の電位と他方端の電位とを同じ電位にする制御を行なう。
【発明の効果】
【００１０】
増幅器のゲインを第１ゲインに設定する場合に、制御装置が、第１スイッチおよび第３スイッチを非導通状態にするとともに、第２スイッチを導通状態にすることにより、第１スイッチにおいて、一方端の電位と他方端の電位とを同じ電位にする制御を行なうことにより、増幅器のゲインを切替える半導体スイッチである第１スイッチによる漏れ電流の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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