[发明专利]读取电路

说明书

本发明涉及一种读取电路，是读取来自将在分别包含雪崩光电二极管的多个像素中产生的电流一并输出的光电转换元件的输出电流的电路，包括：接收上述输出电流，输出与上述输出电流成比例的大小的第1和第2电流的电流镜像电路；基于上述第1电流，进行入射至上述光电转换元件的光子的计数的光子计数电路；对上述第2电流进行积分而生成电压信号的积分电路；和基于从上述光子计数电路输出的计数结果和从上述积分电路输出的上述电压信号的大小，判断入射至上述光电转换元件的光的大小的信号处理部。

技术领域

本发明的一个方面涉及一种读取来自光电转换元件的输出电流的电路。

背景技术

在日本特开平3-181825号公报中记载有涉及光子计数测光装置的技术。该装置包括光子计数(photon counting)电路、直流成分测定电路和测光值输出电路。光子计数电路输出从光电倍增管输出的脉冲信号中的规定波高值以上的脉冲信号。直流成分测定电路检测与从光电倍增管输出的脉冲信号的光量相应的直流电平，输出与该直流电平相应的脉冲间隔的脉冲信号。测光值输出电路对从光子计数电路和直流成分测定电路的一方或者双方输出的脉冲信号进行计数而输出测光值。

在日本实用新型注册第2567908号公报中记载有涉及光量传感器的技术。该光量传感器包括多个受光元件、对来自这些的受光元件的输出信号进行处理的光子计数电路和模拟测光电路、以及信号运算电路。信号运算电路包括：对光子计数电路和模拟测光电路的各输出分别进行修正的2个修正电路；对该2个修正电路的输出分别乘以加权的2个加权运算电路；和对该2个加权运算电路的输出进行相加的相加电路。

发明内容

作为用于检测微弱的光的光电转换元件，近年来，已知有包含雪崩光电二极管(以下，APD)的像素二维状地配置而成的光电转换元件。在这样的光电转换元件中，对各像素供给共同的偏压，并且将来自各像素的输出电流一并收集并进行光子计数，由此能够精度良好地测定向光电转换元件的微弱的入射光量。作为这样的光电转换器件，例如有浜松光子学株式会社制MPPC(注册商标)。

但是，随着这样的光电转换元件的应用范围的扩大，对于读取来自光电转换元件的输出电流的电路而言，期望能够对应于从微弱光量至比较大的光量为止宽度宽的光量范围。本发明的一个方面是鉴于这样的技术问题而完成的发明，其目的在于，提供一种能够对应于宽度宽的光量范围的读取电路。

为了解决上述的技术问题，本发明的一个方面的读取电路，是读取来自将在分别包含雪崩光电二极管的多个像素中产生的电流一并输出的光电转换元件的输出电流的电路，包括：接收输出电流，并输出与输出电流成比例的大小的第1和第2电流的电流镜像(current mirror)电路；基于第1电流，进行入射至光电转换元件的光子的计数的光子计数电路；对第2电流进行积分而生成电压信号的积分电路；和基于从光子计数电路输出的计数结果和从积分电路输出的电压信号的大小，判断入射至光电转换元件的光的大小的信号处理部。

根据该读取电路，具备电流镜像电路，由此能够彼此不影响地获得向光子计数电路提供的第1电流和向积分电路提供的第2电流。再有，能够自由地决定第2电流相对于输出电流的比率，所以，能够增大积分电路饱和的光量，并且能够充分地扩大光量范围。

另外，上述的读取电路中，也可以是电流镜像电路输出与输出电流成比例的大小的N个(N为3以上的整数)电流，光子计数电路将N个电流中的一个电流作为第1电流来输入，积分电路将N个电流中与输入至光子计数电路的电流不同的一个电流作为第2电流来输入。由此，能够容易地变更相对于来自光电转换元件的输出电流的、向光子计数电路的输入电流的比率、和向积分电路的输入电流的比率。因此，能够根据与读取电路连接的光电转换元件的特性或用途等而容易地选择适当的比率。

根据本发明的一个方面，能够提供能够对应于宽度宽的光量范围的读取电路。

附图说明

图1是一个实施方式所涉及的光电转换元件的平面图。