光傳感器和電子設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】光傳感器(1)包括：通過(guò)光的輸入而產(chǎn)生光電流的光電二極管(PD)；和第一電流源(CS)，其與光電二極管(PD)并聯(lián)配置，通過(guò)端子(T1)與端子(T2)之間的端子間電壓被驅(qū)動(dòng)，由此生成第一輔助電流。第一電流源(CS)還通過(guò)未輸入光時(shí)的端子間電壓被驅(qū)動(dòng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】光傳感器和電子設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及適用于在物體檢測(cè)和物體動(dòng)作速度檢測(cè)中使用的光電斷路器等的2端子型光傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]在數(shù)碼照相機(jī)和噴墨打印機(jī)等具有由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作部件的電器產(chǎn)品中，為了檢測(cè)該動(dòng)作部件的動(dòng)作速度而使用傳感器。這樣的傳感器一般具有電源端子、傳感器輸出端子和GND端子這三種端子。因此，難以將傳感器小型化以適應(yīng)上述那樣的電器產(chǎn)品的小型化。此外，為了實(shí)現(xiàn)傳感器的制作工序的削減和成品率的提高也要求實(shí)現(xiàn)了節(jié)省配線的光傳感器。應(yīng)對(duì)這樣的要求，在進(jìn)行削減端子的傳感器的開(kāi)發(fā)。
[0003]例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)有通過(guò)使傳感器輸出端子和GND端子為共同端子而能夠作為2端子的傳感器來(lái)利用的檢測(cè)裝置。在該檢測(cè)裝置中，以利用恒壓產(chǎn)生單元產(chǎn)生的恒壓對(duì)包括檢測(cè)元件(檢知部)的傳感器單元進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，利用比較單元對(duì)其輸出與比較電壓進(jìn)行比較，利用比較單元的比較器的導(dǎo)通/斷開(kāi)輸出對(duì)矩形波電流的高電流值和低電流值進(jìn)行切換。
[0004]此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)有通過(guò)使電源端子和傳感器輸出端子為共同端子而能夠作為2端子的傳感器來(lái)利用的檢測(cè)裝置。在該檢測(cè)裝置中，利用比較器對(duì)傳感器的輸出與利用電阻將從基準(zhǔn)電壓生成單元輸出的基準(zhǔn)電壓分壓后的電壓進(jìn)行比較，經(jīng)由2線、3線切換單元將該比較器的輸出輸出至電流放大單元或電流設(shè)定單元。這樣，通過(guò)設(shè)置2線、3線切換單元，能夠?qū)z測(cè)裝置作為2線式或3線式的檢測(cè)裝置來(lái)利用。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本公開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)“特開(kāi)平10 — 332722號(hào)公報(bào)(1998年12月18日公開(kāi))”
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本公開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)“特開(kāi)平10 - 209839號(hào)公報(bào)(1998年08月07日公開(kāi))”


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0010]但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I的檢測(cè)裝置中，由于具有恒壓產(chǎn)生單元和比較單元，所以2端子間的電壓的下降不充分。因此，低電平的檢測(cè)信號(hào)成為高的電壓。以下對(duì)其理由進(jìn)行說(shuō)明。
[0011]如上所述，產(chǎn)生比較電壓而進(jìn)行比較的比較單元的比較器，作為電路由差動(dòng)放大器構(gòu)成。構(gòu)成差動(dòng)放大器的晶體管，每一個(gè)晶體管作為動(dòng)作電壓需要約0.7V。因此，構(gòu)成差動(dòng)放大器的至少兩個(gè)晶體管需要被串聯(lián)連接，因此需要至少1.4V左右的電壓。
[0012]此外，在將上述比較器設(shè)置在恒壓產(chǎn)生單元的電路內(nèi)的情況下，該電路需要由比比較器高的電壓構(gòu)成，因此至少需要2.1V左右的電壓。
[0013]因此，這樣的電壓使2端子間的最低電壓提高，不能夠使低電平的檢測(cè)信號(hào)為足夠低的電壓。因此，難以將上述檢測(cè)裝置的動(dòng)作范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。
[0014]在專(zhuān)利文獻(xiàn)2的檢測(cè)裝置中也因?yàn)榫哂谢鶞?zhǔn)電壓生成單元和比較器而同樣使得2端子間的電壓下降不充分。因此，為了使電壓充分地下降，需要從2線式切換為3線式。
[0015]為了避免這樣的問(wèn)題，期望在光傳感器中使2端子間的電位差變大，使電壓充分地下降。
[0016]此外，在光傳感器中，如果在從光輸入狀態(tài)轉(zhuǎn)移至光未輸入狀態(tài)時(shí)、以及從光未輸入狀態(tài)轉(zhuǎn)移至光輸入狀態(tài)時(shí)2端子間的電壓不穩(wěn)定，則會(huì)發(fā)生誤檢測(cè)。因此，在光傳感器中期望使2端子間的電壓穩(wěn)定，在高電平與低電平之間進(jìn)行切換。
[0017]本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于，在2端子型的光傳感器中使2端子間的電壓充分地下降并且在光輸入狀態(tài)和光未輸入狀態(tài)的切換時(shí)穩(wěn)定。
[0018]用于解決問(wèn)題的方式
[0019]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)方式的光傳感器是使被施加電源電壓的第二端子的電位相對(duì)于第一端子的固定電位發(fā)生變動(dòng)而檢測(cè)光的輸入的2端子型的光傳感器，該光傳感器的特征在于，包括:通過(guò)光的輸入而產(chǎn)生光電流的光電轉(zhuǎn)換元件；第一電流源，其由上述第一端子和上述第二端子間的端子間電壓驅(qū)動(dòng)，由此產(chǎn)生第一輔助電流；將上述光電流放大的電流放大器；和電流控制部，其基于輸入光時(shí)的上述電流放大器的輸出電流，使上述第一端子和上述第二端子間的端子間電流停止，基于不輸入光時(shí)的上述輸出電流使上述端子間電流流動(dòng)，上述第一電流源將上述第一輔助電流輸入到上述電流放大器，或?qū)⑸鲜龅谝惠o助電流附加于上述電流放大器的上述輸出電流，不管有無(wú)光的輸入均產(chǎn)生上述第一輔助電流。
[0020]發(fā)明的效果
[0021 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，在2端子型的光傳感器中，獲得能夠使2端子間的電壓充分地下降且在光輸入狀態(tài)與光未輸入狀態(tài)的切換時(shí)穩(wěn)定的效果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的受光傳感器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0023]圖2是表示實(shí)施方式I的比較例的受光傳感器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0024]圖3(a)是表示圖2所示的受光傳感器的動(dòng)作模擬中的輸入光的波形和檢測(cè)信號(hào)的波形的波形圖，(b)是表示圖1所示的受光傳感器的動(dòng)作模擬中的輸入光的波形和檢測(cè)信號(hào)的波形的波形圖。
[0025]圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的變形例的受光傳感器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0026]圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的受光傳感器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0027]圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的受光傳感器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0028]圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的受光傳感器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0029]圖8(a)是表示對(duì)圖7的受光傳感器的第二電流源中的、晶體管的基極與發(fā)射極間電壓相對(duì)于溫度的特性進(jìn)行模擬的結(jié)果的圖表，(b)是表示對(duì)上述第二電流源中的晶體管的基極與發(fā)射極間電壓相對(duì)于電流的特性進(jìn)行模擬的結(jié)果的圖表。
[0030]圖9是表示對(duì)圖7的受光傳感器的相對(duì)于溫度的滯后特性進(jìn)行模擬的結(jié)果的圖表。
[0031]圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的受光傳感器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0032]圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的受光傳感器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0033]圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的復(fù)印機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的正面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034][實(shí)施方式I]
[0035]以下參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I進(jìn)行說(shuō)明。
[0036]圖1是表示本實(shí)施方式的受光傳感器I的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0037][受光傳感器的結(jié)構(gòu)]
[0038]如圖1所示，受光傳感器I (光傳感器)包括受光元件11和外部電阻RL。
[0039]受光元件11具有兩個(gè)端子Tl、T2、檢測(cè)信號(hào)生成部21和第一電流源CSl。受光元件11是在光輸入時(shí)使電路電流變動(dòng)，由此相對(duì)于一個(gè)端子Τ2的固定電位使另一個(gè)端子Tl的電位變動(dòng)而輸出檢測(cè)信號(hào)的2端子型的光檢測(cè)電路。
[0040]<端子的結(jié)構(gòu)>
[0041]端子Tl (第一端子)兼作輸出檢測(cè)信號(hào)的輸出端子和被施加電源電壓Vcc的電源端子，經(jīng)由外部電阻RL與電源線連接。端子Τ2(第二端子)是接地用的端子，與接地線連接，被提供接地電位(固定電位)。
[0042]另外，也可以令端子TI為被提供固定電位的端子，令端子Τ2為電位變動(dòng)的端子。
[0043]受光元件11是將來(lái)自未圖示的發(fā)光元件的光直接接收或作為來(lái)自物體的反射光接收，將該光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(檢測(cè)信號(hào))輸出的電路。
[0044]<檢測(cè)信號(hào)生成部的結(jié)構(gòu)>
[0045]檢測(cè)信號(hào)生成部21具有光電二極管PD、電阻Rl、R2、晶體管Trl?Tr5 (MOS晶體管)和第一電流反射鏡電路CMl。
[0046]光電二極管H)是接收被輸入的光、流動(dòng)光電流Ipd的光電轉(zhuǎn)換元件。該光電二極管ro的陽(yáng)極與端子T2連接。
[0047]另外，檢測(cè)信號(hào)生成部21雖然作為光電轉(zhuǎn)換元件具有光電二極管ro，但是也可以代替光電二極管ro具有光電晶體管。
[0048]第一電流反射鏡電路CMl具有一組晶體管Trll、Trl2 (MOS晶體管)。輸入側(cè)的晶體管Trll的漏極與光電二極管ro的陰極和晶體管Trll的柵極連接。此外，晶體管Trll的源極與端子Tl連接。輸出側(cè)的晶體管Trl2的漏極與電阻Rl的一端和晶體管Trl的柵極連接。此外，晶體管Tr 12的源極與端子Tl連接。
[0049]第一電流反射鏡電路CMl將被輸入至晶體管Trll的nA級(jí)的電流放大，向晶體管Trl2輸出y A級(jí)的電流。因此，第一電流反射鏡電路CMl根據(jù)電流放大率設(shè)定晶體管Trll、Tr12的尺寸比。
[0050]電阻Rl的另一端和晶體管Trl的源極與端子Τ2連接。晶體管Trl的漏極與晶體管Tr2的漏極和晶體管Tr4的柵極連接。晶體管Tr2的源極與晶體管Tr3的漏極連接，并且晶體管Tr2的柵極與晶體管Trl的柵極連接。晶體管Trl、Tr2通過(guò)這樣連接而形成反相器(inverter)。
[0051]晶體管Tr3的源極與端子Tl連接，并且晶體管Tr3的柵極與晶體管Tr3的漏極連接。由此，晶體管Tr3作為二極管發(fā)揮作用。
[0052]晶體管Tr4 (電流控制部，第一晶體管)的源極與端子T2連接，晶體管Tr4的漏極與晶體管Tr5的源極連接。晶體管Tr5的漏極與端子Tl連接，晶體管Tr5的柵極與晶體管Tr4的柵極和電阻R2的一端連接。電阻R2的另一端與端子Tl連接。
[0053]<第一電流源的結(jié)構(gòu)>
[0054]第一電流源CSl具有電阻Rll和晶體管Trl3、Tr14(MOS晶體管)。晶體管Trl3、Tr 14與晶體管Tr4、Tr5相同，由nchMOS晶體管構(gòu)成。
[0055]晶體管Trl3(第二晶體管)的源極與端子T2連接，晶體管Trl3的漏極與晶體管Trl3的柵極和電阻Rll的一端連接。電阻Rll的另一端與端子Tl連接。晶體管Trl4的柵極與晶體管Trl3的柵極連接。此外，晶體管Trl4的源極與端子T2連接，晶體管Trl4的漏極與光電二極管ro的陰極連接。
[0056]第一電流源CSl通過(guò)這樣構(gòu)成而與光電二極管ro并聯(lián)地設(shè)置。
[0057][受光傳感器的動(dòng)作]
[0058]對(duì)如上述那樣構(gòu)成的受光傳感器I的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0059]<基本動(dòng)作>
[0060]光電二極管ro在被輸入光時(shí)流動(dòng)光電流Ipd。該光電流Ipd被第一電流反射鏡電路CMl放大而流至電阻Rl，被電阻Rl轉(zhuǎn)換為電壓。
[0061]因此，晶體管Trl、Tr2的柵極的電位發(fā)生變動(dòng)。此處，設(shè)定電阻Rl的電阻值，使得當(dāng)光電流Ipd成為一定值以上時(shí)上述的柵極電位超過(guò)反相器的閾值電壓。
[0062]如果輸入在光輸入時(shí)在電阻Rl流動(dòng)的電流被轉(zhuǎn)換為電壓時(shí)超過(guò)由晶體管Trl、Tr2構(gòu)成的反相器的閾值電壓的光，則晶體管Tr2截止，晶體管Trl導(dǎo)通。由此，晶體管Tr4截止，因此晶體管Tr4的電流(端子間電流)的流動(dòng)停止，端子Tl、T2 (2端子)間的電壓(電位差)上升。
[0063]另一方面，如果在由于輸入光量減少而光電流Ipd減少時(shí)，被第一電流反射鏡電路CMl放大的電流減少，因此電阻Rl的端子間電壓降低。如果晶體管Trl、Tr2的柵極一源極間電壓降低至反相器的閾值電壓，則在晶體管Trl導(dǎo)通的狀態(tài)下，晶體管Tr2導(dǎo)通。由此，晶體管Tr4導(dǎo)通，因此上述的2端子間的電壓降低。
[0064]這樣，2端子間的電壓與晶體管Tr4的截止/導(dǎo)通相應(yīng)地升降。因此，在有光輸入時(shí)在端子Tl、T2作為檢測(cè)輸出出現(xiàn)的檢測(cè)信號(hào)成為高電平電壓，在沒(méi)有光輸入時(shí)的檢測(cè)信號(hào)成為低電平電壓。具體而言，在有光輸入的情況下，由于光電流Ipd和晶體管Trl的驅(qū)動(dòng)電流，在2端子間僅產(chǎn)生微小的電壓下降。另一方面，在沒(méi)有光輸入的情況下，受光元件11的輸出電流由晶體管Tr4的驅(qū)動(dòng)電流決定，該輸出電流引起電壓下降，因此受光元件11的輸出電壓成為低電平。由于受光元件11的輸出電壓的高電平與低電平的電壓差越大檢測(cè)性能越高，因此通過(guò)使晶體管Tr4的驅(qū)動(dòng)電流增大來(lái)減輕光電流的影響。
[0065]此外，晶體管Tr4的導(dǎo)通/截止時(shí)，必然晶體管Trl或晶體管Tr2的任一個(gè)進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作。由此，晶體管Tr4能夠更加高速地動(dòng)作。因此，能夠提高受光傳感器I的響應(yīng)速度。
[0066]此外，晶體管Tr4的導(dǎo)通/截止時(shí)，必然晶體管Trl進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作或晶體管Trl、Tr2均進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作。由此，晶體管Tr4能夠更加高速地進(jìn)行動(dòng)作。因此能夠提高受光傳感器10的響應(yīng)速度。
[0067]另外，在受光元件11，需要依賴(lài)于電阻Rl的端子間電壓地使晶體管Tr2開(kāi)關(guān)，因此需要降低晶體管Tr2的源極電壓。即，需要依賴(lài)于第一電流反射鏡電路CMl的源極一漏極間電壓來(lái)防止晶體管Tr2開(kāi)關(guān)。因此，作為二極管發(fā)揮作用的晶體管Tr3被與晶體管Tr2
串聯(lián)配置。
[0068]此外，由此使反相器的動(dòng)作點(diǎn)伴隨上述2端子間的電壓的下降和上升，在受光元件11的輸出電壓從高電平變動(dòng)至低電平時(shí)和該輸出電壓從低電平變動(dòng)至高電平時(shí)不同。因此能夠獲得滯后特性。
[0069]〈防止響應(yīng)速度的下降〉
[0070]如上所述，晶體管Trl、Tr2構(gòu)成反相器，由此晶體管Tr4能夠以高速進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作。但是，在2端子間的電位差變小時(shí)，在晶體管Tr2的柵極一漏極間，從晶體管Tr4進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作起電位差逐漸變小，因此電流減少。因此，受光元件11的響應(yīng)速度逐漸降低。
[0071]因此，在受光元件11，以能夠避免這樣的問(wèn)題的方式設(shè)置有電阻R2。由此，2端子間的電壓的降低得到電阻R2的輔助，因此能夠防止響應(yīng)速度的降低。
[0072]但是，如果以MOS晶體管構(gòu)成受光元件11的檢測(cè)信號(hào)生成部21的各晶體管，則能夠通過(guò)對(duì)摻雜量(does)進(jìn)行調(diào)整來(lái)改變晶體管的動(dòng)作閾值電平。例如，將為了產(chǎn)生2端子間的電位差而產(chǎn)生電流的晶體管(在受光元件11為晶體管Tr4)的動(dòng)作閾值電平設(shè)定得低于0.7V。這是因?yàn)?，通常接收受光傳感器I的檢測(cè)信號(hào)的器件將閾值電平設(shè)定為作為二極管電壓的0.7V以上。
[0073]由此，能夠使2端子間的電位差更大。因此能夠擴(kuò)大受光元件11的動(dòng)作范圍。
[0074]〈漏電流的減少〉
[0075]在受光元件11，在使用閾值電平低的晶體管的情況下，要擔(dān)心在高溫時(shí)的晶體管Tr4的截止時(shí)會(huì)產(chǎn)生漏電流。如果產(chǎn)生這樣的漏電流，則會(huì)產(chǎn)生在本來(lái)2端子間的電位差上升時(shí)2端子間的電位差下降這樣的問(wèn)題。
[0076]因此，以能夠避免這樣的問(wèn)題的方式設(shè)置有與晶體管Tr4級(jí)聯(lián)連接的晶體管Tr5。由此，當(dāng)降低晶體管Tr4的漏極電壓時(shí)，能夠使截止時(shí)的漏電流減少1/10以上。因此，能夠大幅地減少晶體管Tr4的截止時(shí)的漏電流。特別是進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作的晶體管Tr4為了流動(dòng)大電流而需要形成為大的尺寸，因此漏電流容易與之相應(yīng)地變大。因此能夠抑制在2端子間的電位差上升時(shí)2端子間的電位差降低。
[0077]但是，晶體管Trl在閾值電平的溫度特性的變動(dòng)大時(shí)存在發(fā)生誤動(dòng)作的可能性。這是由MOS晶體管的閾值電平在高溫時(shí)降低而引起的。另一方面，在電流一電壓轉(zhuǎn)換中使用的電阻例如如果使用擴(kuò)散電阻則電阻值在高溫時(shí)上升，因此產(chǎn)生靈敏性大的溫度特性。
[0078]因此，受光元件11的電阻Rl(偏置電阻)由具有負(fù)的溫度特性的電阻(例如多晶硅)構(gòu)成，以能夠避免這樣的問(wèn)題。由此，能夠?qū)⒆鳛镸OS晶體管的晶體管Trl的溫度特性和電阻Rl的溫度特性抵消。因此能夠抑制受光元件11的溫度特性的變動(dòng)。
[0079][實(shí)施方式的效果]
[0080]當(dāng)光輸入到光電二極管ro時(shí)，受光傳感器I如上述那樣進(jìn)行動(dòng)作，由此使得端子Tl的電位成為與電源電壓Vcc大致相同的值。不過(guò)，由于光電流Ipd，會(huì)產(chǎn)生微小的電壓下降。此處，當(dāng)輸入具有一定以上的光量的光時(shí)，在電阻Rl電壓上升，由此晶體管Trl2的動(dòng)作電流被限制，因此電壓下降被限制。
[0081]另一方面，當(dāng)減少輸向光電二極管F1D的輸入光的光量時(shí)，受光傳感器I如上述那樣進(jìn)行動(dòng)作，使得端子Tl、T2間的電壓(端子間電壓)降低至由晶體管Tr4的閾值電壓決定的電壓。因此，端子間電壓成為從電源電壓Vcc減去上述的閾值電壓而得到的值。
[0082]這樣，在進(jìn)行光檢測(cè)動(dòng)作時(shí)，如果依賴(lài)于光電流地對(duì)晶體管Tr4進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，則2端子間的最大電位差基于晶體管Tr4的閾值電壓決定。因此，通過(guò)使該閾值電壓低至0.5V以下，能夠在從電源電壓Vcc(固定電位)減去閾值電壓(0.5V以上)的廣泛的范圍內(nèi)設(shè)定端子間電位差。
[0083]此外，受光傳感器I由于光電二極管ro自身具有的電容等而在使光電流Ipd導(dǎo)通/截止時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作延遲，因此響應(yīng)特性可能變差。因此，在受光傳感器I，第一電流源CSl與光電二極管ro并聯(lián)地配置。由此，總對(duì)第一電流反射鏡電路CMi供給電流，因此能夠改善受光傳感器I的響應(yīng)特性。
[0084]上述第一電流源CSl具有與外部電阻RL連接的電阻Rl I，因此晶體管Trl3、Trl4經(jīng)外部電阻RL和電阻Rl I由電源電壓Vcc驅(qū)動(dòng)。由此，即使在無(wú)光輸入時(shí)也能夠維持第一電流源CSl的動(dòng)作。因此能夠穩(wěn)定地進(jìn)行受光傳感器I的檢測(cè)動(dòng)作。
[0085]另外，關(guān)于通過(guò)第一電流源CSl實(shí)現(xiàn)的上述的效果，基于與以下說(shuō)明的受光傳感器101的比較在之后進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0086][比較例]
[0087]以下參照?qǐng)D2對(duì)本實(shí)施方式的比較例進(jìn)行說(shuō)明。
[0088]圖2是表示本比較例的受光傳感器101的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0089]<光傳感器的結(jié)構(gòu)>
[0090]如圖2所示，受光傳感器101與上述的受光傳感器I同樣具備外部電阻RL，也可以代替受光元件11具備受光元件102。該受光元件102與受光元件11同樣地具有兩個(gè)端子T1、T2和檢測(cè)信號(hào)生成部21，還具有帶隙電流源BG。
[0091]帶隙電流源BG(副電流源)與光電二極管H)并聯(lián)地配置。該帶隙電流源BG具有晶體管Tr31、Tr32 (場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、Tr33?Tr38 (MOS晶體管)、電阻R31等。
[0092]由晶體管Tr31、Tr32和電阻R31構(gòu)成的電路產(chǎn)生帶隙電流。晶體管Tr31的發(fā)射極經(jīng)電阻R31與端子T2連接，集電極與基極相互連接。此外，晶體管Tr31的集電極經(jīng)構(gòu)成電流反射鏡恒流電路的晶體管Tr33與端子Tl連接。另一方面，晶體管Tr32的發(fā)射極與端子T2連接，基極經(jīng)構(gòu)成電流反射鏡恒流電路的其他晶體管Tr34與端子Tl連接。
[0093]晶體管Tr37的源極與端子T2連接，晶體管Tr37的漏極與晶體管Tr37的柵極連接，并且經(jīng)構(gòu)成電流反射鏡恒流電路的又一晶體管Tr36與端子Tl連接。晶體管Tr36和晶體管Tr35構(gòu)成電流反射鏡恒流電路。
[0094]晶體管Tr38的源極與端子T2連接，晶體管Tr38的柵極與晶體管Tr37的柵極連接，晶體管Tr38的漏極與光電二極管H)的陰極連接。晶體管Tr38和晶體管Tr37構(gòu)成電流反射鏡恒流電路。
[0095]如上述那樣構(gòu)成的帶隙電流源BG將在晶體管Tr38中流動(dòng)的電流總供給至第一電流反射鏡電路CM1。由此，只要調(diào)整端子T1、T2間的電壓(端子間電壓)的最小值，即使在光未輸入時(shí)也能夠進(jìn)行使第一電流反射鏡電路CMl不會(huì)完全地?cái)嚅_(kāi)的動(dòng)作。由此，補(bǔ)給能夠提高光靈敏度，而且能夠提高通過(guò)光輸入實(shí)現(xiàn)的導(dǎo)通/斷開(kāi)動(dòng)作的速度。因此能夠提高受光傳感器101的響應(yīng)速度。
[0096][動(dòng)作比較]
[0097]此處，對(duì)受光傳感器1、101的動(dòng)作(模擬)的比較進(jìn)行說(shuō)明。
[0098]如圖3(a)是表不受光傳感器101的動(dòng)作模擬中的輸入光的波形和檢測(cè)信號(hào)的波形的波形圖，圖3(b)是表示受光傳感器I的動(dòng)作模擬中的輸入光的波形和檢測(cè)信號(hào)的波形的波形圖。
[0099]受光傳感器101通過(guò)光電流Ipd控制晶體管Tr4的開(kāi)關(guān)時(shí)，例如在通常的動(dòng)作狀態(tài)(1mA的發(fā)光電流的光的輸入時(shí))，作為受光電流流動(dòng)10nA的光電流Ipd。此外，在受光傳感器101，在被輸入弱的光的情況下(0.8mA那樣微小的發(fā)光電流的光的輸入時(shí))，作為受光電流流動(dòng)8nA左右的光電流Ipd。在這種情況下，晶體管Tr4只要被施加的電壓達(dá)到閾值電壓就進(jìn)行開(kāi)關(guān)。
[0100]因此，如圖3(a)所示，在發(fā)光電流為0.8mA(800 μ A)的情況下，受光傳感器101存在反復(fù)由于晶體管Tr4的驅(qū)動(dòng)噪聲而檢測(cè)信號(hào)瞬間變動(dòng)為高電平、當(dāng)穩(wěn)定時(shí)返回低電平的動(dòng)作的情況。這樣的振蕩(chattering)現(xiàn)象在輸入光發(fā)生變動(dòng)時(shí)和輸入光的光量降低時(shí)等容易發(fā)生，受光傳感器101會(huì)誤檢測(cè)到。
[0101 ] 該原因能夠如以下那樣說(shuō)明。
[0102]例如，在受光傳感器101，在未輸入光的狀態(tài)，在端子Tl、T2間的電壓為低電平時(shí)動(dòng)作的晶體管Tr4、Tr5的閾值電壓為0.5V以下那樣的低電壓。在這種情況下，如圖3 (a)所示，在端子Tl、T2間出現(xiàn)的檢測(cè)信號(hào)(低電平電壓)也同樣成為0.5V以下那樣的低電壓。
[0103]此外，帶隙電流源BG因?yàn)榫w管Tr31、Tr32是場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所以作為晶體管Tr31、Tr32的基極與發(fā)射極間電壓VBE需要為0.7V。因此，在未輸入光的狀態(tài)，在受光傳感器101不僅帶隙電流源BG不動(dòng)作，而且包括光電二極管PD、第一電流反射鏡電路CMl、電阻Rl和晶體管Trl?Tr3的光未輸入時(shí)非動(dòng)作部103也不動(dòng)作。
[0104]在流動(dòng)這樣的微小的光電流Ipd的狀態(tài)，在第一電流反射鏡電路CMl的動(dòng)作開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的瞬間的噪聲成分，通過(guò)第一電流反射鏡電路CMl中的晶體管Trll、Trl2的源極出現(xiàn)在端子Tl。因此，端子Tl在瞬間成為穩(wěn)定在高電平的狀態(tài)，引起誤動(dòng)作。之后，由于晶體管Tr4的開(kāi)關(guān)噪聲降低而檢測(cè)信號(hào)降低為低電平，光未輸入時(shí)非動(dòng)作部103再次成為非動(dòng)作，第一電流反射鏡電路CMl也斷開(kāi)。之后，由于微小的光電流Ipd而反復(fù)上述的動(dòng)作，由此產(chǎn)生信號(hào)振蕩現(xiàn)象。
[0105]與此相對(duì)，在受光傳感器I，第一電流源CSl具有由與晶體管Tr4、Tr5相同的nchMOS晶體管構(gòu)成的晶體管Trl3、Trl4。由此，能夠使晶體管Trl3、Trl4的閾值電壓(動(dòng)作電壓)與晶體管Tr4、Tr5相同。因此，第一電流源CSl即使在端子Tl、T2出現(xiàn)的檢測(cè)信號(hào)為低電平，也經(jīng)外部電阻RL由電源電壓Vcc驅(qū)動(dòng)。因此第一電流反射鏡電路CMl從第一電流源CSl被供給電流，因此能夠維持動(dòng)作。在該狀態(tài)下，在受光傳感器1，僅包括晶體管Trl?Tr3的光未輸入時(shí)非動(dòng)作部22不動(dòng)作。
[0106]由此，如圖3(b)所示，受光傳感器I即使在發(fā)光電流為0.8mA(800 μ A)的情況下，由于晶體管Tr4的驅(qū)動(dòng)噪聲而檢測(cè)信號(hào)在瞬間變動(dòng)為高電平，第一電流反射鏡電路CMl也繼續(xù)維持動(dòng)作。由此，能夠降低第一電流反射鏡電路CMl的開(kāi)關(guān)噪聲。其結(jié)果是，如圖3(b)所示那樣振蕩現(xiàn)象得到抑制，因此本實(shí)施方式的受光傳感器I有益。
[0107][變形例]
[0108]以下參照?qǐng)D4對(duì)本實(shí)施方式的變形例進(jìn)行說(shuō)明。
[0109]圖4是表示本變形例的受光傳感器IA的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0110]〈光傳感器的構(gòu)成〉
[0111]如圖4所示，受光傳感器IA與上述的受光傳感器I同樣具備外部電阻RL，也可以代替受光元件11具備受光元件11A。該受光元件IlA與受光元件11同樣地具有兩個(gè)端子T1、T2和檢測(cè)信號(hào)生成部21，代替第一電流源CSl具有第一電流源CSlI。
[0112]第一電流源CSll具有電阻R12和晶體管Trl6、Trl7 (pchMOS晶體管)。
[0113]晶體管Trl6(第二晶體管)的源極與端子Tl連接，晶體管Trl6的漏極與晶體管Trl6的柵極和電阻R12的一端連接。電阻R12的另一端與端子T2連接。晶體管Trl7的柵極與晶體管Trl6的柵極連接。此外，晶體管Trl7的源極與端子Tl連接，晶體管Trl7的漏極與第一電流反射鏡電路CMl的晶體管Trl2的漏極同樣地與電阻Rl的一端和晶體管Trl的柵極連接。
[0114]第一電流源CSll通過(guò)這樣構(gòu)成而與第一電流反射鏡電路CMl并聯(lián)地設(shè)置。
[0115]在如上述那樣構(gòu)成的受光傳感器1A，第一電流源CSl I與第一電流反射鏡電路CMl并聯(lián)地配置。由此，總對(duì)電阻Rl (電壓轉(zhuǎn)換電阻)供給電流，因此，與第一電流源CSl同樣地能夠改善受光傳感器I的響應(yīng)特性。
[0116]上述第一電流源CSll具有通過(guò)晶體管Trl6與外部電阻RL連接的電阻R12，因此晶體管Trl6、Trl7通過(guò)外部電阻RL和電阻R12由電源電壓Vcc驅(qū)動(dòng)。由此，即使在無(wú)光輸入時(shí)，也能夠維持第一電流源CSll的動(dòng)作。因此，即使在第一電流反射鏡電路CMl產(chǎn)生開(kāi)關(guān)噪聲，也由于在電阻Rl產(chǎn)生的電壓變動(dòng)得到抑制而能夠穩(wěn)定地進(jìn)行受光傳感器IA的檢測(cè)動(dòng)作。
[0117][實(shí)施方式2]
[0118]以下參照?qǐng)D5對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2進(jìn)行說(shuō)明。
[0119]圖5是表示本實(shí)施方式的受光傳感器2的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0120]另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)具有與上述的實(shí)施方式I中的構(gòu)成要素相同的功能的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略其說(shuō)明。
[0121]在上述的受光傳感器I，為了改善響應(yīng)特性，第一電流源csi與光電二極管ro并聯(lián)地配置。但是在這樣的結(jié)構(gòu)中，由于在第一電流源CSl的電流中產(chǎn)生的不均，受光傳感器I的光靈敏度特性發(fā)生變動(dòng)。因此，擔(dān)心受光傳感器I的信號(hào)響應(yīng)速度會(huì)降低。
[0122]因此，在本實(shí)施方式中，通過(guò)令光電二極管ro的陽(yáng)極與陰極間總為零偏置而不受第一電流源CSl的電流導(dǎo)致的影響。
[0123][受光傳感器的結(jié)構(gòu)]
[0124]如圖5所示，受光傳感器2 (光傳感器)包括受光元件12和外部電阻RL。
[0125]受光元件12與上述的受光傳感器I的受光元件11同樣地具有兩個(gè)端子Tl、T2、檢測(cè)信號(hào)生成部21和第一電流源CS1。此外，受光元件12還具有零偏置電路23。
[0126]零偏置電路23 (零偏置部)包括晶體管Trl3、Trl5。晶體管Trl5的漏極與第一電流反射鏡電路CMl的晶體管Trll的漏極連接。晶體管Tr 15的源極與光電二極管H)的陰極和晶體管Trl4的漏極連接。晶體管Trl5的柵極與第一電流源CSl的晶體管Trl3的柵極連接。晶體管Trl3、Trl5的柵極彼此連接，由此構(gòu)成電流反射鏡電路。
[0127][受光傳感器的動(dòng)作]
[0128]在如上述那樣構(gòu)成的受光傳感器2，晶體管Trl3的源極的電位為GND電位(接地電位)，晶體管Trl3、Trl5的柵極的電位為柵極電位。由此晶體管Trl5的源極的電位也成為GND電位。
[0129]因此，光電二極管H)的陽(yáng)極一陰極間的電位差成為O。此外，在晶體管Trl5，源極信號(hào)直接成為漏極信號(hào)，因此在信號(hào)的傳送中不存在任何問(wèn)題。
[0130][實(shí)施方式的效果]
[0131]如上所述，受光傳感器2通過(guò)零偏置電路23使光電二極管H)的偏置電壓成為零。由此，光電二極管ro即使在光電流Ipd的流入時(shí)也不需要對(duì)自身的電容進(jìn)行充電。因此能夠使受光傳感器2的信號(hào)響應(yīng)速度為高速，因此優(yōu)選。
[0132]此外，在第一電流源CSl和零偏置電路23共有晶體管Trl3。由此，能夠抑制電路規(guī)模的擴(kuò)大，并且能夠在零偏置電路23的電流供給能力與第一電流源CSl之間確保電流供給能力的互換性。因此能夠降低由于電源電壓Vcc和溫度引起的依賴(lài)性等而產(chǎn)生的電流的不均。由此，受光傳感器2具有零偏置電路23是有益的。
[0133]而且，位于光電二極管H)的陰極側(cè)，且晶體管Trl5的源極與晶體管Trl4的漏極相互連接，由此能夠使在晶體管Trl5中流動(dòng)的電流也流至晶體管Trl4。由此，即使在沒(méi)有光電流Ipd的狀態(tài)，也能夠驅(qū)動(dòng)第一電流源CS1。因此，無(wú)論有無(wú)光輸入均維持第一電流源CSl的導(dǎo)通狀態(tài)，因此晶體管Trl5的開(kāi)關(guān)次數(shù)減少，所依能夠降低晶體管Trl5的開(kāi)關(guān)噪聲。
[0134][實(shí)施方式3]
[0135]以下參照?qǐng)D6對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3進(jìn)行說(shuō)明。
[0136]圖6是表示本實(shí)施方式的受光傳感器3的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0137]另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)具有與上述的實(shí)施方式1、2中的構(gòu)成要素相同的功能的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略其說(shuō)明。
[0138][受光傳感器的結(jié)構(gòu)]
[0139]如圖6所示，受光傳感器3 (光傳感器)包括受光元件13和外部電阻RL。
[0140]受光元件13與上述受光傳感器I的受光元件11同樣地具有兩個(gè)端子Tl、T2、檢測(cè)信號(hào)生成部21和第一電流源CS1。此外，受光元件13與上述受光傳感器101的受光元件102同樣地具有帶隙電流源BG。
[0141][實(shí)施方式的效果]
[0142]〈帶隙電流源的效果〉
[0143]帶隙電流源BG能夠生成不依賴(lài)于外部電源電壓(電源電壓Vcc)的電流。以下對(duì)其理由進(jìn)行說(shuō)明。
[0144]帶隙電流源BG輸出的電流12(第二輔助電流)的值由產(chǎn)生帶隙電壓的晶體管Tr31、Tr32和電阻R31決定。此處，如果令作為場(chǎng)效應(yīng)晶體管的晶體管Tr31、Tr32的尺寸之比為2:1，則晶體管Tr31的基極與發(fā)射極間電壓VBEl與晶體管Tr32的基極與發(fā)射極間電壓VBE2的關(guān)系如下式那樣表示。
[0145]VBEI+R X Lr = VBE2
[0146]VtXIn(Ir/2Is)+RXIr = VtXIn(Ir/Is)
[0147]在上式中，R表示電阻R31的電阻值，Ir表示在晶體管Tr31中流動(dòng)的基準(zhǔn)電流的值，Is表示飽和電流的值。此外，Vt基于玻耳茲曼常數(shù)k、元電荷q和絕對(duì)溫度T，表示為Vt = kT/qD
[0148]根據(jù)上式，帶隙電流源BG的基準(zhǔn)電流值Ir如下式那樣表示。
[0149]Ir = VtXIn2/R
[0150]此處，Vt在常溫時(shí)為26mV，因此當(dāng)令R的值為1kQ時(shí)，基準(zhǔn)電流值Ir成為
1.8 μ A0
[0151]在上式中，未包括電源電壓Vcc (外部電源電壓)，因此可知基準(zhǔn)電流值Ir沒(méi)有電源電壓Vcc的依賴(lài)性。此外，關(guān)于溫度特性，由于Vt以一 2mV/°C變動(dòng)，所以如果使用具有負(fù)的溫度特性(溫度系數(shù))的器件作為電阻R31，則溫度依賴(lài)性也能夠得到抑制。
[0152]這樣，由帶隙電流源BG生成的基準(zhǔn)電流不依賴(lài)于電源電壓Vcc。由此，受光元件13能夠不受電源電壓Vcc的變動(dòng)的影響而穩(wěn)定地檢測(cè)光。
[0153]與此相對(duì)，在使用電流值依賴(lài)于電源電壓Vcc的電流源的情況下，該電流源的電流由于電源電壓Vcc的變動(dòng)而變動(dòng)。因此，例如當(dāng)電源電壓Vcc成為一定值以上時(shí)，電流源的電流增大，由此無(wú)論是否檢測(cè)出光，均得到與檢測(cè)出光時(shí)相同的檢測(cè)輸出(誤檢測(cè))。
[0154]此外，通過(guò)使用帶隙電流源BG，能夠使得受光傳感器3具備滯后特性。而且，能夠通過(guò)調(diào)整帶隙電流源BG的電流12的量來(lái)調(diào)整滯后幅度。帶隙電流源BG的電流12的量如上述那樣由電阻R31的電阻值決定，因此只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定該電阻值，滯后幅度就能夠設(shè)定為所期望的值。
[0155]例如，相對(duì)于1nA的光電流，令電流12的量為2nA。此外，在端子T1、T2 (2端子)間的電壓為最小時(shí)，帶隙電流源BG斷開(kāi)，因此其電流成為0Α。在這種情況下，2端子間的最大的電壓(Vmax)和2端子間的最小的電壓(Vmin)與從光電流Ipd減去電流12而得到的值成比例。因此，Vmax與Vmin之比R(滯后)以以下的數(shù)學(xué)式表示。
[0156]R = Vmax/Vmin
[0157]= (10 - 2)/(10 - O)
[0158]= 80%
[0159]這樣，通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整電流12的量，能夠使得為將檢測(cè)信號(hào)從低電平狀態(tài)變動(dòng)為高電平狀態(tài)所需的光電流量與為將檢測(cè)信號(hào)從高電平狀態(tài)變動(dòng)為低電平狀態(tài)所需的光電流量不同。由此獲得滯后特性。此外，因?yàn)闇蠓鹊碾娮柚狄蕾?lài)性低，所以能夠在更廣的范圍內(nèi)使用外部電阻RL的電阻值。因此能夠排除后級(jí)的放大器的不均以及溫度和電壓的變動(dòng)的影響。
[0160]<帶隙電流源和第一電流源的效果>
[0161]帶隙電流源BG如上述那樣使用由場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成的晶體管Tr31、Tr32。因此作為上述的基極與發(fā)射極間電壓VBE1、VBE2，最低限度需要0.7b的電壓。因此，如上所述，在以使在低電平電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)的晶體管Tr4、Tr5的閾值電壓成為0.5V以下的方式構(gòu)成受光元件13的情況下，不能驅(qū)動(dòng)帶隙電流源BG。因此，只能在受光元件13的檢測(cè)信號(hào)成為高電平電壓的狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)帶隙電流源BG。
[0162]另一方面，第一電流源CSl如上述那樣經(jīng)電阻Rll被施加電源電壓Vcc，因此在檢測(cè)信號(hào)為低電平的狀態(tài)也能夠驅(qū)動(dòng)。但是，第一電流源CSl由于電源電壓Vcc和溫度的依賴(lài)性而在電流產(chǎn)生不均。
[0163]因此，受光元件13在同時(shí)使用帶隙電流源BG和第一電流源CSl時(shí)，其滯后特性HYS由下式?jīng)Q定。
[0164]HYS= (I 1f f+Ipd) / (I lon+12+Ipd)
[0165]在上式中，Iloff表示在第一電流源CSl中流動(dòng)的電流Il (第一輔助電流)的沒(méi)有光的輸入的狀態(tài)下的值，Ilon表不電流Il的有光的輸入的狀態(tài)下的值。此外，12表不在帶隙電流源BG中流動(dòng)的電流12的值。
[0166]因此，在受光傳感器3，同時(shí)使用第一電流源CSl和帶隙電流源BG是有益的。
[0167][實(shí)施方式4]
[0168]以下參照?qǐng)D7對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式4進(jìn)行說(shuō)明。
[0169]圖7是表示本實(shí)施方式的受光傳感器4的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0170]另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)具有與上述的實(shí)施方式1、2中的構(gòu)成要素相同的功能的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略其說(shuō)明。
[0171][受光傳感器的結(jié)構(gòu)]
[0172]如圖7所示，受光傳感器4(光傳感器)包括受光元件13和外部電阻RL。
[0173]受光元件13與上述受光傳感器2的受光元件12同樣地具有兩個(gè)端子T1、T2、檢測(cè)信號(hào)生成部21、零偏置電路23和第一電流源CSl。此外，受光元件13具有第二電流源CS2。
[0174]<第二電流源的結(jié)構(gòu)>
[0175]第二電流源CS2具有第二電流反射鏡電路CM2、電阻R21、R22和晶體管Tr23?Tr25 (npn型的場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。
[0176]第二電流反射鏡電路CM2具有I組晶體管Tr21、Tr22 (M0S晶體管)。輸入側(cè)的晶體管Tr21的漏極與晶體管Tr25的集電極和晶體管Tr21的柵極連接。此外，晶體管Tr21的源極與端子Tl連接。輸出側(cè)的晶體管Tr22的漏極與上述第一電流反射鏡電路CMl的晶體管Trl2的漏極同樣地，與電阻Rl的一端和晶體管Trl的柵極連接。此外，晶體管Tr22的源極與端子Tl連接。
[0177]第二電流反射鏡電路CM2以將輸入到晶體管Tr21的電流放大，向晶體管Tr22輸出μΑ級(jí)的電流的方式，設(shè)定晶體管Tr21、Tr22的尺寸之比。
[0178]晶體管Tr23的集電極經(jīng)電阻R21與端子Tl連接，晶體管Tr23的發(fā)射極與端子T2連接。晶體管Tr23的集電極和基極與晶體管Tr24的基極和電阻R22的一端連接。電阻R22的另一端與晶體管Tr24的集電極和晶體管Tr25的基極連接。晶體管Tr25的發(fā)射極與端子T2連接。
[0179][受光傳感器的動(dòng)作]
[0180]在如上述那樣構(gòu)成的受光傳感器4中，第一電流源CSl的nA級(jí)的電流在第一電流反射鏡電路CMl的晶體管Trll中流動(dòng)。另一方面，第二電流源CS2的電流在第一電流反射鏡電路CMl的晶體管Tr 12中流動(dòng)。
[0181]在第二電流源CS2中，由電阻R22和晶體管Tr23?Tr25構(gòu)成的電路，經(jīng)外部電阻RL和電阻R21由電源電壓Vcc驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生電流。該電流在第二電流反射鏡電路CM2的晶體管Tr21中流動(dòng)時(shí)被放大而輸出至晶體管Tr22。由此，第二電流源CS2產(chǎn)生的μΑ級(jí)的電流(附加電流)流至第一電流反射鏡電路CMl的晶體管Tr 12。
[0182]另外，在未輸入光的狀態(tài)下，在端子Tl、Τ2間的電壓為低電平時(shí)動(dòng)作的晶體管Tr4、Tr5的閾值電壓為0.5V以下的低電壓。在這種情況下，在端子T1、T2間出現(xiàn)的檢測(cè)信號(hào)(低電平電壓)也同樣成為0.5V以下的低電壓。
[0183]與此相對(duì)，第二電流源CS2因?yàn)榫w管Tr23?Tr25為場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所以作為晶體管Tr23?Tr25的基極與發(fā)射極間電壓VBE需要為0.7V。因此，在未輸入光的狀態(tài)下，第二電流源CS2不動(dòng)作。
[0184][受光傳感器的效果]
[0185]<輸出電流不均的改善>
[0186]在上述的受光傳感器3，使用第一電流源CSl和帶隙電流源BG，由此，它們的電流
I1、12與光電流Ipd —起流至第一電流反射鏡電路CMl。因此，第一電流反射鏡電路CMl的輸出電流受到第一電流反射鏡電路CMl的電流放大率的不均的影響。
[0187]此外，因?yàn)楣怆娏鱅pd的值通常為nA級(jí)，所以與光電流Ipd —起流至第一電流反射鏡電路CMl的電流12也需要為nA級(jí)。因此，第一電流反射鏡電路CMl的輸出電流的不均變大，難以將該不均控制在容許的范圍內(nèi)。
[0188]與此相對(duì)，第一電流反射鏡電路CMl的輸出電流的值為μΑ級(jí)。因此，在受光傳感器4，通過(guò)第二電流源CS2，使同樣的μ A級(jí)的電流流至第一電流反射鏡電路CMl的輸出側(cè)，由此能夠?qū)⒌谝浑娏鞣瓷溏R電路CMl的輸出電流的不均控制在容許的范圍內(nèi)。
[0189]這樣，受光傳感器4具有第二電流源CS2是有益的。
[0190]<滯后的溫度特性修正>
[0191]圖8(a)是表示對(duì)第二電流源CS2中的晶體管的基極與發(fā)射極間電壓相對(duì)于溫度的特性進(jìn)行模擬的結(jié)果的圖表。圖8(b)是表示對(duì)上述第二電流源CS2中的晶體管的基極與發(fā)射極間電壓相對(duì)于電流的特性進(jìn)行模擬的結(jié)果的圖表。圖9是表示對(duì)相對(duì)于受光傳感器4的溫度的滯后特性進(jìn)行模擬的結(jié)果的圖表。
[0192]當(dāng)令晶體管Tr23、Tr24的基極與發(fā)射極間電壓為VBEa、令晶體管Tr25為VBEb時(shí)，基極與發(fā)射極間電壓VBEb相對(duì)于基極與發(fā)射極間電壓VBEa降低電阻R22引起的電壓下降的量。認(rèn)為此時(shí)的下降電壓為與晶體管Tr25的少的基極電流相應(yīng)的值，大致以晶體管Tr24的集電極電流值Ic24表示。因此，上述的下降電壓表示為Ic24XR22(R22用以表示電阻R22) ο
[0193]此外，集電極電流值Ic24為在電阻R21中流動(dòng)的電流的1/2的值。此處，當(dāng)令端子Tl、T2間的電壓的最大值為VOH、令電阻R21的電阻值為R21時(shí)，集電極電流值Ic24由下式表示。
[0194]Ic24 = (VOH 一 VBEa) / (2 X R21)
[0195]因此，作為基極與發(fā)射極間電壓VBEb相對(duì)于基極與發(fā)射極間電壓VBEa的下降的量的下降電壓VBEdrop由下式表示。
[0196]VBEdrop = VBEa 一 VBEb
[0197]= Ic24XR22
[0198]= (VOH - VBEa) XR22/2R21
[0199]從上式可知，通過(guò)調(diào)整電阻R21、R22的電阻值，能夠?qū)鶚O與發(fā)射極間電壓VBEb進(jìn)行調(diào)整。此外，如圖8(a)所示，基極與發(fā)射極間電壓VBEa、VBEb具有負(fù)的溫度特性。
[0200]與此相對(duì)，當(dāng)通過(guò)調(diào)整電阻R21、R22的電阻值來(lái)以降低基極與發(fā)射極間電壓VBEb的方式進(jìn)行調(diào)整時(shí)，如圖8(b)所示，能夠調(diào)整晶體管Tr25的集電極電流的溫度特性。在圖8(b)中可知，相對(duì)于晶體管Tr23、Tr24的集電極電流具有負(fù)的溫度特性，晶體管Tr25的集電極電流以具有正的溫度特性的方式被調(diào)整。
[0201]由此，能夠修正受光傳感器4的滯后特性HYS的溫度特性。
[0202]如圖9所示，在僅使用第一電流源CSl的受光傳感器I中，越是變得高溫，越具有正的溫度特性。與此相對(duì)，在受光傳感器4中，同時(shí)使用第一電流源CSl和第二電流源CS2，由此，越是高溫，滯后特性的上升越被抑制，與受光傳感器I相比更抑制滯后特性的溫度依賴(lài)性。
[0203][實(shí)施方式5]
[0204]以下參照?qǐng)D10對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式5進(jìn)行說(shuō)明。
[0205]圖10是表示本實(shí)施方式的受光傳感器5的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0206]另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)具有與上述的實(shí)施方式I?4中的構(gòu)成要素相同的功能的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略其說(shuō)明。
[0207][受光傳感器的結(jié)構(gòu)]
[0208]如圖10所示，受光傳感器5 (光傳感器)包括受光元件15和外部電阻RL。
[0209]受光元件15與上述受光傳感器4的受光元件14同樣地具有兩個(gè)端子Tl、T2、檢測(cè)信號(hào)生成部21、零偏置電路23、第一電流源CSl和第二電流源CS2。此外，受光元件15具有恒壓電路24。
[0210]<恒壓電路的結(jié)構(gòu)>
[0211]恒壓電路24具有電阻R41和電容器C。電阻R41的一端與端子Tl連接，電阻R41的另一端與電容器C的一個(gè)電極連接。電容器C的另一個(gè)電極與端子T2連接。電容器C具有在端子Tl、T2間的電壓成為最大時(shí)保持恒定電壓那樣的電容。
[0212]此外，電阻R41與電容器C的連接點(diǎn)與第一電流反射鏡電路CMl的晶體管Trll、Tr 12的源極連接。
[0213][受光傳感器的動(dòng)作]
[0214]在如上述那樣構(gòu)成的受光傳感器5，由于端子T1、T2間的電位差，電容器C經(jīng)電阻R41被充電。此外，電容器C具有在端子Tl、Τ2間的電壓成為最大時(shí)保持恒定電壓那樣的電容。由此，在端子Tl、Τ2間的電位差成為最大時(shí)，在電容器C保持恒定電壓。
[0215]第一電流反射鏡電路CMl通過(guò)被施加該恒定電壓而與流至輸入側(cè)的電流相應(yīng)地使電流流至輸出側(cè)。
[0216][受光傳感器的效果]
[0217]受光傳感器5具有恒壓電路24，因此，在端子Tl、Τ2間的電壓成為最大時(shí)，在電容器C保持恒定電壓。由此，第一電流反射鏡電路CMl不受電源電壓Vcc的變動(dòng)的影響，以穩(wěn)定的恒定電壓被驅(qū)動(dòng)。因此能夠更加抑制第一電流反射鏡電路CMl的開(kāi)關(guān)噪聲。因此，與上述的受光傳感器I相比能夠更加抑制上述的振蕩現(xiàn)象。
[0218][實(shí)施方式6]
[0219]以下參照?qǐng)D11對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式6進(jìn)行說(shuō)明。
[0220]圖11是表示本實(shí)施方式的受光傳感器6的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0221 ] 另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)具有與上述的實(shí)施方式I?4中的構(gòu)成要素相同的功能的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略其說(shuō)明。
[0222][受光傳感器的結(jié)構(gòu)]
[0223]如圖11所示，受光傳感器6 (光傳感器)包括受光元件16和外部電阻RL。
[0224]受光元件16與上述受光傳感器4的受光元件14同樣地具有兩個(gè)端子Tl、T2、檢測(cè)信號(hào)生成部21、零偏置電路23、第一電流源CSl和第二電流源CS2。此外，受光元件16具有恒壓電路25。
[0225]〈恒壓電路的結(jié)構(gòu)〉
[0226]恒壓電路25具有電阻R51和晶體管Tr51?Tr53(npn型場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。電阻R51的一端與端子Tl連接，電阻R51的另一端與晶體管Tr51的集電極連接。晶體管Tr51?Tr53各自的基極與集電極連接，作為二極管發(fā)揮作用。晶體管Tr51的發(fā)射極與晶體管Tr52的集電極連接，晶體管Tr52的發(fā)射極與晶體管Tr53的集電極連接。此外，晶體管Tr53的發(fā)射極與端子T2連接。
[0227]此外，電阻R51和晶體管Tr51的連接點(diǎn)與第一電流反射鏡電路CMl的晶體管TrlU Trl2的源極連接。
[0228][受光傳感器的動(dòng)作]
[0229]在如上述那樣構(gòu)成的受光傳感器6，在光輸入時(shí)，如果晶體管Tr4、Tr5截止，則端子Tl、T2間的電位差成為最大。此時(shí)，在由晶體管Tr51?Tr53構(gòu)成的二極管的串聯(lián)電路的兩端(電阻R51與晶體管Tr51之間)出現(xiàn)恒定電壓。由此，在上述的串聯(lián)電路的兩端出現(xiàn)恒定電壓。
[0230]第一電流反射鏡電路CMl通過(guò)被施加該恒定電壓，與流至輸入側(cè)的電流相應(yīng)地使電流穩(wěn)定地流至輸出側(cè)。
[0231][受光傳感器的效果]
[0232]< 二極管的效果>
[0233]受光傳感器6具有恒壓電路25，因此，在端子Tl、T2間的電壓成為最大時(shí)，在由晶體管Tr51?Tr53構(gòu)成的二極管的串聯(lián)電路的兩端獲得恒定電壓。由此，第一電流反射鏡電路CMl不受電源電壓Vcc的變動(dòng)的影響，由穩(wěn)定的恒定電壓驅(qū)動(dòng)。因此，能夠更加抑制第一電流反射鏡電路CMl的開(kāi)關(guān)噪聲。因此，與上述的受光傳感器I相比，能夠更加抑制上述的振蕩現(xiàn)象。
[0234]此處，在恒壓電路25的二極管的數(shù)量為上述那樣的3個(gè)的情況下，能夠在端子Tl、T2間的電位差為最大時(shí)，如圖3(b)所示那樣將檢測(cè)信號(hào)保持為高電平，因此優(yōu)選。
[0235]恒壓電路25的二極管的數(shù)量越多，越能夠提高施加至第一電流反射鏡電路CMl的晶體管Trll、Trl2的電壓。由此，晶體管Trll、Trl2的源極一漏極間的電壓能夠確保得高，因此能夠抑制晶體管Trll、Trl2的非飽和狀態(tài)。但是，在這樣的結(jié)構(gòu)中，第一電流反射鏡電路CMl不能在低電壓動(dòng)作。
[0236]相反，恒壓電路25的二極管的數(shù)量越少，第一電流反射鏡電路CMl越能夠進(jìn)行低電壓時(shí)的動(dòng)作，但是難以抑制晶體管Trll、Trl2的非飽和狀態(tài)。
[0237]因此，在恒壓電路25的二極管的數(shù)量為3個(gè)的情況下，第一電流反射鏡電路CMl能夠進(jìn)行低電壓下的動(dòng)作，并且還能夠抑制晶體管Trll、Trl2的非飽和狀態(tài)。由此，受光傳感器6即使3V類(lèi)的電源電壓Vcc，也能夠足夠穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作，因此有益。
[0238]<電阻的效果>
[0239]光電二極管H)的偏置電壓越低(隨著接近正向偏壓)，光電二極管H)的電容值就越大。因此，受光元件16的響應(yīng)發(fā)生變動(dòng)。
[0240]與此相對(duì)，在受光傳感器6，恒壓電路25經(jīng)電阻R51將端子Tl、T2間的電壓(端子間電壓)施加至晶體管Tr51?Tr53。由此，在端子間電壓從低電平變化為高電平時(shí)，光電二極管H)的偏置電壓Vpd根據(jù)晶體管Tr4的驅(qū)動(dòng)電壓VL(低電平的端子間電壓)如下述那樣表示。
[0241]Vpd = VL — (VGSll+VDS15+R51XIcm)
[0242]在上式中，VGSll表示晶體管Trll的柵極一源極間電壓，VDS15表示晶體管Trl5的漏極一源極間電壓，R51表示電阻R51的電阻值。此外，在上式中，Icm表示第一電流反射鏡電路CMl的輸出電流。
[0243]此處，當(dāng)令VL = 0.35V,VGSll = 0.25V.VDS15 = 0.05V、R51 = 30kΩ、Icm = 30nA時(shí)，偏置電壓Vpd根據(jù)上式成為下述那樣的值。
[0244]Vpd = 0.35V — (0.25V+0.05V+30k Ω X 30nA)
[0245]= 0.35V — (0.25V+0.05V+ 約 0.00IV)
[0246]^ 0.05V
[0247]另外，驅(qū)動(dòng)電壓VL由晶體管Tr4的閾值電壓決定，偏置電壓Vpd由外部電路的設(shè)計(jì)規(guī)格決定。因此，以使得偏置電壓Vpd變低且響應(yīng)不延遲的方式設(shè)計(jì)外部電路。
[0248]如上所述，通過(guò)在恒壓電路25使用電阻R51，與使用晶體管等相比能夠更容易地確保光電二極管H)的偏置電壓。由此，受光傳感器6具有包括電阻R51的恒壓電路25，能夠提高響應(yīng)速度，因此有益。
[0249][實(shí)施方式7]
[0250]上述實(shí)施方式I?6的受光傳感器I?6優(yōu)選用于使用光電斷路器的數(shù)字照相機(jī)、復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)、移動(dòng)設(shè)備等電子設(shè)備。此外，受光傳感器I?6也能夠適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于煙傳感器、接近傳感器、測(cè)距傳感器等不能確保充分的容積的設(shè)備等。煙傳感器、接近傳感器、測(cè)距傳感器均能夠由使用了發(fā)光元件和受光元件的檢測(cè)器構(gòu)成。煙傳感器對(duì)遮擋發(fā)光元件與受光元件之間的煙的量引起的靈敏度的變動(dòng)進(jìn)行傳感檢測(cè)，接近傳感器和測(cè)距傳感器均從發(fā)光元件照射，利用受光元件對(duì)由檢測(cè)物反射的光的光量進(jìn)行傳感檢測(cè)。由此，在任一傳感器中應(yīng)用上述的受光傳感器I?6，均能夠以少的端子進(jìn)行低電壓驅(qū)動(dòng)，從而有益。
[0251]此外，如上所述，受光傳感器I?6如上述那樣能夠使端子間電壓充分地下降，能夠抑制振蕩現(xiàn)象。由此，能夠通過(guò)在上述任一傳感器中均應(yīng)用傳感器I?6，在光遮斷與光未遮斷之間使檢測(cè)信號(hào)急劇地變化，且不需要使用脈沖過(guò)濾器來(lái)抑制振蕩引起的振動(dòng)信號(hào)。因此，能夠正確地進(jìn)行檢測(cè)，因此傳感器I?6的應(yīng)用有益。
[0252][復(fù)印機(jī)的結(jié)構(gòu)]
[0253]此處，作為使用光傳感器的電子設(shè)備的具體例對(duì)復(fù)印機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。圖12是表示復(fù)印機(jī)301的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的正面圖。
[0254]如圖12所示，復(fù)印機(jī)301向載置在設(shè)置于主體302的上部的原稿臺(tái)303的原稿照射光源燈304的光，通過(guò)反射鏡組305和透鏡306將來(lái)自原稿的反射光照射至被帶電的感光體鼓307而曝光。此外，復(fù)印機(jī)301使調(diào)色劑附著在通過(guò)曝光而形成于感光體鼓307的靜電潛影，形成調(diào)色劑像。進(jìn)一步，復(fù)印機(jī)301使感光體鼓307上的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印到通過(guò)輸送系統(tǒng)311從手動(dòng)供紙托盤(pán)308和供紙盒309、310供給的用紙上，進(jìn)一步，利用定影裝置312使調(diào)色劑像定影，之后排出至主體302的外部。
[0255]在如上述那樣構(gòu)成的復(fù)印機(jī)301，為了檢測(cè)各部的位置和用紙的通過(guò)，配置有光傳感器SI?S12。
[0256]光傳感器SI?S4為檢測(cè)在原稿的光掃描方向上移動(dòng)的反射鏡組305的一部分的位置而配置。光傳感器S5、S6為檢測(cè)與反射鏡組305的一部分一起移動(dòng)的透鏡306的位置而配置。光傳感器S7為檢測(cè)感光體鼓307的旋轉(zhuǎn)位置而配置。
[0257]光傳感器S8為檢測(cè)手動(dòng)供紙托盤(pán)308上的用紙的有無(wú)而配置。光傳感器S9為檢測(cè)從上級(jí)供紙盒309供給的用紙的輸送的有無(wú)而配置。光傳感器SlO為檢測(cè)從下級(jí)的供紙盒310供給的用紙的輸送的有無(wú)而配置。
[0258]光傳感器Sll為檢測(cè)來(lái)自感光體鼓307的用紙的分離而配置。光傳感器S12為檢測(cè)復(fù)印機(jī)301向外部的用紙的排出而配置。
[0259]如上所述，復(fù)印機(jī)301具有多個(gè)光傳感器SI?S12。因此，通過(guò)使用上述各實(shí)施方式的傳感器I?6作為這些光傳感器SI?S12，能夠通過(guò)光傳感器SI?S12實(shí)現(xiàn)復(fù)印機(jī)301的高性能化。
[0260]另外，在上述的例子中，為了便于說(shuō)明而列舉光傳感器SI?S12進(jìn)行了說(shuō)明，在實(shí)際的復(fù)印機(jī)中多使用更多數(shù)量光傳感器。因此，在這樣的電子設(shè)備中，上述的效果更加顯著。
[0261][總結(jié)]
[0262]本發(fā)明的一個(gè)方式的光傳感器，是使被施加電源電壓(電源電壓Vcc)的第二端子(端子Tl)的電位相對(duì)于第一端子(端子T2)的固定電位發(fā)生變動(dòng)而檢測(cè)光的輸入的2端子型的光傳感器(傳感器I?6、1A)，其包括:通過(guò)光的輸入而產(chǎn)生光電流(光電流Ipd)的光電轉(zhuǎn)換元件(光電二極管ro);第一電流源(第一電流源CSUCSl I)，其由上述第一端子和上述第二端子間的端子間電壓驅(qū)動(dòng)，由此產(chǎn)生第一輔助電流；將上述光電流放大的電流放大器；和電流控制部(晶體管Tr4)，其基于輸入光時(shí)的上述電流放大器的輸出電流，使上述第一端子和上述第二端子間的端子間電流停止，基于不輸入光時(shí)的上述輸出電流使上述端子間電流流動(dòng)，上述第一電流源將上述第一輔助電流輸入到上述電流放大器，或?qū)⑸鲜龅谝惠o助電流附加于上述電流放大器的上述輸出電流，不管有無(wú)光的輸入均產(chǎn)生上述第一輔助電流。
[0263]在上述結(jié)構(gòu)中，在未輸入光時(shí)，電流控制部使第一端子與第二端子間的端子間電流流動(dòng)，所以第二端子的電位接近第一端子的固定電位，結(jié)果是端子間電壓降低，成為低電平。此外，在受光元件被輸入光時(shí)，電流控制部使端子間電流停止，因此，第二端子的電位不接近第一端子的固定電位，被維持為基于電源電壓的電位，結(jié)果是端子間電壓成為高電平。在這種情況下，端子間電壓(檢測(cè)信號(hào))需要以依賴(lài)于被電流控制部控制的電流的方式設(shè)定為比光電流大的電流。由此，能夠在減去電流控制部動(dòng)作所需的電壓而得到的值為止的廣范圍內(nèi)確保端子間電壓。
[0264]此外，第一電流源在未輸入光時(shí)也產(chǎn)生第一輔助電流，因此，能夠不管有無(wú)光的輸入均向電流放大器供給第一輔助電流。因此，能夠降低電流放大器產(chǎn)生的上述那樣的開(kāi)關(guān)噪聲，抑制振蕩現(xiàn)象。
[0265]優(yōu)選如下方式:在上述光傳感器中，上述電流控制部是為了使上述端子間電流流動(dòng)而導(dǎo)通，為了使上述端子間電流停止而截止的第一晶體管(晶體管Tr4)，上述第一電流源具有使上述第一輔助電流流動(dòng)的電流反射鏡電路，構(gòu)成該電流反射鏡電路的第二晶體管(晶體管Trl3)的動(dòng)作電壓與上述第一晶體管相同。
[0266]在上述結(jié)構(gòu)中第一和第二晶體管為相同的動(dòng)作電壓。由此，在未輸入光時(shí)，只要構(gòu)成電流控制部的第一晶體管能夠?qū)?，?gòu)成第一電流源的電流反射鏡電路的第二晶體管就也能夠進(jìn)行動(dòng)作。因此，即使在未輸入光時(shí)，也能夠使第一電流源動(dòng)作，產(chǎn)生第一輔助電流。
[0267]優(yōu)選如下方式:上述光傳感器還包括零偏置部(零偏置電路23)，該零偏置部對(duì)上述光電轉(zhuǎn)換元件的一個(gè)端子提供與上述光電轉(zhuǎn)換元件的另一個(gè)端子相同的電位，由此使上述光電轉(zhuǎn)換元件的兩個(gè)端子間的偏置電壓為零，上述第二晶體管產(chǎn)生對(duì)上述光電轉(zhuǎn)換元件的一個(gè)端子提供的電位。
[0268]在上述結(jié)構(gòu)中，通過(guò)零偏置部使光電轉(zhuǎn)換元件的偏置電壓為零。由此，光電轉(zhuǎn)換元件在光電流的流入時(shí)也不需要對(duì)自身的電容進(jìn)行充電。因此能夠使光傳感器的信號(hào)響應(yīng)速度高速。
[0269]此外，能夠?qū)⒌诙w管產(chǎn)生的電位用作零偏置部對(duì)光電轉(zhuǎn)換元件提供的電位。由此，零偏置部不需要產(chǎn)生該電位，能夠抑制光傳感器的電路規(guī)模的擴(kuò)大。
[0270]優(yōu)選如下方式:上述光傳感器還包括副電流源(帶隙電流源BG)，該副電流源不依賴(lài)于上述電源電壓地由上述端子間電壓驅(qū)動(dòng)，由此產(chǎn)生輸入到上述電流放大器的第二輔助電流。
[0271]在上述結(jié)構(gòu)中，第一電流源即使端子間電壓為低電平也能夠進(jìn)行動(dòng)作，但是因?yàn)橛梢蕾?lài)于電源電壓的端子間電壓驅(qū)動(dòng)，所以第一輔助電流會(huì)受到電源電壓的變動(dòng)的影響而產(chǎn)生不均。
[0272]與此相對(duì)，通過(guò)設(shè)置不依賴(lài)于電源電壓地被驅(qū)動(dòng)的副電流源，能夠獲得不受電源電壓的影響的第二輔助電流。由此，能夠利用第二輔助電流減輕第一輔助電流的不均的影響。
[0273]優(yōu)選如下方式:上述光傳感器還包括第二電流源(第二電流源CS2)，該第二電流源產(chǎn)生附加于上述電流放大器的上述輸出電流的附加電流。
[0274]在上述結(jié)構(gòu)中，因?yàn)槔玫诙娏髟磳?duì)電流放大器的輸出電流附加附加電流，所以，能夠抑制由于電流放大器的電流放大率的不均而產(chǎn)生的電流放大器的輸出側(cè)的變動(dòng)。
[0275]優(yōu)選如下方式:上述光傳感器還包括恒壓電路(恒壓電路24、25)，該恒壓電路在上述端子間電壓為最大時(shí)產(chǎn)生恒定電壓作為上述電流放大器的驅(qū)動(dòng)電壓。具體而言，優(yōu)選上述恒壓電路具有基于上述端子間電壓生成上述恒定電壓的電容器(電容器C)或二極管(晶體管Tr51?Tr53)。
[0276]在上述結(jié)構(gòu)中，在端子間電壓為最大時(shí)，電流放大器通過(guò)由恒壓電路產(chǎn)生的恒定電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)。由此，能夠不受電源電壓的變動(dòng)的影響，通過(guò)恒定電壓，穩(wěn)定地使電流放大器動(dòng)作。
[0277]優(yōu)選如下方式:在上述光傳感器中，上述恒壓電路還具有在上述第一端子與上述第二端子之間與上述二極管串聯(lián)連接的電阻(電阻R51)，從該電阻與上述二極管之間輸出上述恒定電壓。
[0278]光電轉(zhuǎn)換元件的偏置電壓越低(隨著接近正向偏壓)，光電轉(zhuǎn)換元件的電容值就越大。因此，光傳感器的響應(yīng)發(fā)生變動(dòng)。與此相對(duì)，在上述結(jié)構(gòu)中，恒壓電路經(jīng)電阻對(duì)二極管施加端子間電壓。在端子間電壓從低電平變化為高電平時(shí)，電流控制部的驅(qū)動(dòng)電壓依賴(lài)于電阻的電阻值，所以通過(guò)在恒壓電路中使用電阻，與使用晶體管相比能夠更容易地確保光電轉(zhuǎn)換元件的偏置電壓。
[0279]電子設(shè)備(復(fù)印機(jī)301)包括上述任一光傳感器，因此能夠在電子設(shè)備中配置高性能的光傳感器。因能夠提高電子設(shè)備的功能，因此有益。
[0280][附記事項(xiàng)]
[0281]本發(fā)明并不限定于上述各實(shí)施方式，能夠在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。即，將在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)刈兏蟮募夹g(shù)方法進(jìn)行組合而得到的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0282]產(chǎn)業(yè)上的可利用性。
[0283]本發(fā)明的光傳感器作為光電斷路器構(gòu)成，由此具有不僅物體檢測(cè)和物體動(dòng)作速度還檢測(cè)物體移動(dòng)方向和原點(diǎn)位置的功能，因此能夠優(yōu)選用于數(shù)字照相機(jī)、復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)、移動(dòng)設(shè)備等電器產(chǎn)品。此外，本發(fā)明的光傳感器還能夠優(yōu)選用于煙傳感器、接近傳感器、測(cè)距傳感器等不能確保充分的容積的傳感器。
[0284]附圖標(biāo)記的說(shuō)明
[0285]I?6 受光傳感器(光傳感器)
[0286]IA受光傳感器(光傳感器)
[0287]11?16 受光元件
[0288]IlA 受光元件
[0289]21檢測(cè)信號(hào)生成部
[0290]23零偏置電路(零偏置部)
[0291]24、25 恒壓電路
[0292]301 復(fù)印機(jī)(電子設(shè)備)
[0293]BG帶隙電流源(副電流源)
[0294]CMl 第一電流反射鏡電路(電流放大器)
[0295]CM2 第二電流反射鏡電路
[0296]CSl 第一電流源
[0297]CS2 第二電流源
[0298]CSll 第一電流源
[0299]Il電流(第一輔助電流)
[0300]12電流(第二輔助電流)
[0301]PD光電二極管
[0302]Tl端子(第一端子)
[0303]T2端子(第二端子)
[0304]Trl晶體管
[0305]Tr4晶體管(電流控制部，第一晶體管)
[0306]Trl3晶體管(第二晶體管)
[0307]Vcc電源電壓
【權(quán)利要求】
1.一種光傳感器，其是使被施加電源電壓的第二端子的電位相對(duì)于第一端子的固定電位發(fā)生變動(dòng)而檢測(cè)光的輸入的2端子型的光傳感器，該光傳感器的特征在于，包括: 通過(guò)光的輸入而產(chǎn)生光電流的光電轉(zhuǎn)換元件； 第一電流源，其由所述第一端子和所述第二端子間的端子間電壓驅(qū)動(dòng)，由此產(chǎn)生第一輔助電流； 將所述光電流放大的電流放大器；和 電流控制部，其基于輸入光時(shí)的所述電流放大器的輸出電流，使所述第一端子和所述第二端子間的端子間電流停止，基于不輸入光時(shí)的所述輸出電流使所述端子間電流流動(dòng)， 所述第一電流源將所述第一輔助電流輸入到所述電流放大器，或?qū)⑺龅谝惠o助電流附加于所述電流放大器的所述輸出電流，不管有無(wú)光的輸入均產(chǎn)生所述第一輔助電流。
2.如權(quán)利要求1所述的光傳感器，其特征在于: 所述電流控制部是為了使所述端子間電流流動(dòng)而導(dǎo)通，為了使所述端子間電流停止而截止的第一晶體管， 所述第一電流源具有使所述第一輔助電流流動(dòng)的電流反射鏡電路，構(gòu)成該電流反射鏡電路的第二晶體管的動(dòng)作電壓與所述第一晶體管相同。
3.如權(quán)利要求2所述的光傳感器，其特征在于: 所述光傳感器還包括零偏置部，該零偏置部對(duì)所述光電轉(zhuǎn)換元件的一個(gè)端子提供與所述光電轉(zhuǎn)換元件的另一個(gè)端子相同的電位，由此使所述光電轉(zhuǎn)換元件的兩個(gè)端子間的偏置電壓為零， 所述第二晶體管產(chǎn)生對(duì)所述光電轉(zhuǎn)換元件的一個(gè)端子提供的電位。
4.如權(quán)利要求1所述的光傳感器，其特征在于: 所述光傳感器還包括副電流源，該副電流源不依賴(lài)于所述電源電壓地由所述端子間電壓驅(qū)動(dòng)，由此產(chǎn)生輸入到所述電流放大器的第二輔助電流。
5.如權(quán)利要求1所述的光傳感器，其特征在于: 所述光傳感器還包括第二電流源，該第二電流源產(chǎn)生附加于所述電流放大器的所述輸出電流的附加電流。
6.如權(quán)利要求1所述的光傳感器，其特征在于: 所述光傳感器還包括恒壓電路，該恒壓電路在所述端子間電壓為最大時(shí)產(chǎn)生恒定電壓作為所述電流放大器的驅(qū)動(dòng)電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的光傳感器，其特征在于: 所述恒壓電路具有基于所述端子間電壓生成所述恒定電壓的電容器。
8.如權(quán)利要求6所述的光傳感器，其特征在于: 所述恒壓電路具有基于所述端子間電壓生成所述恒定電壓的二極管。
9.如權(quán)利要求8所述的光傳感器，其特征在于: 所述恒壓電路還具有在所述第一端子與所述第二端子之間與所述二極管串聯(lián)連接的電阻，從該電阻與所述二極管之間輸出所述恒定電壓。
10.一種電子設(shè)備，其特征在于: 所述電子設(shè)備包括權(quán)利要求1?9中任一項(xiàng)所述的光傳感器。
【文檔編號(hào)】H03K17/78GK104508981SQ201380040781
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月12日
【發(fā)明者】岡田教和 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社