光検出回路及び電子機器
【課題】消費電流が極めて少ない光検出回路を提供すること。
【解決手段】ゲートが相対するＰチャネルＭＯＳトランジスタのドレインに夫々接続された２個の相対するＰチャネルＭＯＳトランジスタを有し、一方のＰチャネルＭＯＳトランジスタのドレインは、光発電素子で発生した電圧でオンするＮチャネルＭＯＳトランジスタで放電し、もう片方のＰチャネルＭＯＳトランジスタのドレインは、ゲートに基準電源端子の電圧が入力され、ソースに光発電素子で発生した電圧が入力されるディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタのオン電流で放電される構成とした。
【解決手段】ゲートが相対するＰチャネルＭＯＳトランジスタのドレインに夫々接続された２個の相対するＰチャネルＭＯＳトランジスタを有し、一方のＰチャネルＭＯＳトランジスタのドレインは、光発電素子で発生した電圧でオンするＮチャネルＭＯＳトランジスタで放電し、もう片方のＰチャネルＭＯＳトランジスタのドレインは、ゲートに基準電源端子の電圧が入力され、ソースに光発電素子で発生した電圧が入力されるディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタのオン電流で放電される構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光や赤外光等の光を検出する光検出回路に係り、特に、従来よりも消費電流が少ない光検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、掛け時計の時報等の周囲が暗い場合に必要としない機能や、携帯電話のバックライト等の周囲が暗い場合に必要な機能を有する電子機器は、内蔵する光検出回路により周囲の明暗を検出して、これら機能を必要な時のみ動作させることで、低消費電力化してきた。しかし、近年のさらなる低消費電力化の要求により、この光検出回路の消費電力も削減する必要が出てきている。
【０００３】
図５に、従来の光検出回路を用いて掛け時計の時報を制御する回路を示す。図５で示すように、フォトダイオード１２０は、Ｎ型端子がプラス電源端子ＶＤＤに接続され、Ｐ型端子が電流制限抵抗５０１の第１の電極に接続され、トランジスタ５１０は、コレクターとベースが電流制限抵抗５０１の第２の電極とトランジスタ５１１のベースに接続され、エミッターが基準電源端子ＧＮＤに接続され、トランジスタ５１１は、コレクターが判定第１のノードＮ１に接続され、エミッターが、基準電源端子ＧＮＤに接続され、トランジスタ５２０は、コレクターが判定第１のノードＮ１に接続され、ベースがトランジスタ５２１のベースと同じくトランジスタ５２１のコレクターと基準抵抗５０２の第１の電極に接続され、エミッターがスイッチ５３０の第２の電極とトランジスタ５２１のエミッターに接続され、スイッチ５３０の第１の電極はプラス電源端子ＶＤＤに接続され、基準抵抗５０２の第２の電極は基準電源端子ＧＮＤに接続され、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０４は、ソースがプラス電源端子ＶＤＤに接続され、ゲートが判定第１のノードＮ１に接続され、ドレインが出力ノードＮ２に接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０７は、ソースが基準電源端子ＧＮＤに接続され、ゲートが判定第１のノードＮ１に接続され、ドレインが出力ノードＮ２に接続され、出力ノードＮ２は時計制御部５４０に接続され、図示はしないが、電源からのプラスの電圧がプラス電源端子ＶＤＤに与えられ、電源からのゼロボルトの電圧が基準電源端子ＧＮＤに与えられる構成である。
【０００４】
上記構成とすることで、従来の光検出回路は、スイッチ５３０がオンしている状態において、以下のように動作して光を検出する。
【０００５】
フォトダイオード１２０に発生する明るさに比例した光電流が、トランジスタ５１０を介してトランジスタ５１１にミラーされる。基準抵抗５０２に流れる基準電流が、トランジスタ５２１を介してトランジスタ５２０にミラーされる。従って、この光電流に基づくトランジスタ５１１の電流と、基準電流に基づくトランジスタ５２０の電流が、判定第１のノードＮ１で比較される。よって、周囲が明るい場合は、光電流に基づくトランジスタ５１１の電流の方が、基準電流に基づくトランジスタ５２０の電流よりも多いので、判定ノードはロウとなり、出力ノードＮ２はハイとなるので、時計制御部５４０は、このハイの信号により時報を作動させる。一方、周囲が暗い場合は、光電流に基づくトランジスタ５１１の電流の方が、基準電流に基づくトランジスタ５２０の電流よりも少ないので、判定ノードはハイとなり、出力ノードＮ２はロウとなるので、時計制御部５４０は、このロウの信号により時報を停止させる。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２８７６５８号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の光検出回路では、スイッチ５３０を光検出動作が必要な時に必要な時間だけオンすることで、低消費電流化を図っている。しかしながら、このスイッチ５３０を間欠制御するためにはパルス回路が必要であり、回路規模が大きくなるという課題があった。しかも、パルス回路の消費電流は常に流れるため、この分の消費電流は削減できないという課題があった。また、従来の光検出回路は、フォトダイオードの光電流が、このスイッチでオフされていないため、周囲が明るい場合には、常に光電流が消費流されてしまうといった課題もあった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、回路規模を大きくすることなく、スタンバイ時に電流をほとんど消費しない光検出回路を提供することを目的とする。さらには、周囲が明るい場合にも、フォトダイオードの光電流も消費しない光検出回路を提供する。すなわち、回路規模が小さく、消費電流が極めて少ない光検出回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光検出回路は、上記課題を解決するため、以下のような構成とした。オン電流により第１のノードを充電する第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタと、オン電流により第２のノードを充電する第２のＰチャネル型トランジスタと、ゲートに光発電素子の発電電力で発生させた電圧が入力され、オン電流により第１のノードを放電する第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタと、ゲートに基準電源端子の電圧が入力され、ソースに前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が入力され、オン電流により前記第２のノードを放電するディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタと、を有し、光発電素子の発電電力で発生させた電圧が高い場合は、第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオンする構成であり、光発電素子の発電電力で発生させた電圧が低い場合は、第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオフする構成とした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光検出回路は、周囲の明るさによらず、電流が流れる経路をいずれかのＭＯＳトランジスタで切断するように構成したので、簡便な回路構成で、消費電流を極めて少なくすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の光検出回路における第１の実施形態を示す概略回路図である。
【図２】本発明の光検出回路における第２の実施形態を示す概略回路図である。
【図３】本発明の光検出回路における第３の実施形態を示す概略回路図である。
【図４】本発明の光検出回路における定電流回路の一例を示す回路図である。
【図５】従来の光検出回路で掛け時計の時報を制御する場合の概略回路図である。
【図６】第３の実施形態における各ＭＯＳトランジスタのチャネルタイプを逆に構成した場合の概略回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
<第１の実施形態>
図１は、本発明の光検出回路における第１の実施形態を示す概略回路図である。ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１は、ソースがプラス電源端子ＶＤＤに接続され、ゲートが第１のノードＮ１に接続され、ドレインが出力端子１３０に接続される。ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６は、ソースが基準電源端子ＧＮＤに接続され、ゲートが第２のノードＮ２に接続され、ドレインが出力端子１２０に接続される。ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２は、ソースがプラス電源端子ＶＤＤに接続され、ゲートが出力端子１３０に接続され、ドレインが第１のノードＮ１に接続される。ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０５は、ソースが第２のノードＮ２に接続され、ゲートが基準電源端子ＧＮＤに接続され、ドレインが第１のノードＮ１に接続される。定電流回路１０１は、流入端子が第２のノードＮ２に接続され、流出端子が基準電源端子ＧＮＤに接続される。ＰＮ接合素子１２０は、Ｐ型端子が第２のノードＮ２に接続され、Ｎ型端子が基準電源端子ＧＮＤに接続される。図示はしないが、プラス電源端子ＶＤＤに電源からプラスの電圧が供給され、基準電源端子ＧＮＤに電源からゼロボルトの電圧が供給される。
【００１３】
第１の実施形態の光検出回路は、上記構成とすることで、以下のように動作して光を検出する。
【００１４】
ＰＮ接合素子１２０に光が入射されると、ＰＮ接合素子１２０の発電電力は、第２のノードＮ２の電圧を上昇させる。電圧定電流回路１１０は、第２のノードＮ２より定電流を放電するので、第２のノードＮ２の電圧は低下する。
【００１５】
周囲が明るく、検出すべき光量以上の光がＰＮ接合素子１２０に入射された場合、ＰＮ接合素子１２０の発電電力により、第２のノードＮ２の電圧が上昇する。第２のノードＮ２の電圧が上昇すると、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１６０はオンし、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０５をオフする。従って、出力端子１３０は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６のオン電流により、基準電源端子ＧＮＤの電圧付近まで放電する。そして、出力端子１３０が基準電源端子ＧＮＤの電圧付近まで放電されることにより、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２がオンし、第１のノードＮ１がＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２のオン電流によりプラス電源端子ＶＤＤの電圧付近まで充電される。そして、第１のノードＮ１がプラス電源端子ＶＤＤの電圧付近まで充電されるので、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１がオフする。
【００１６】
また、周囲が暗く、検出すべき光量未満の光がＰＮ接合素子１２０に入射された場合、ＰＮ接合素子１２０の発電電力が少ないので、第２のノードＮ２の電圧は定電流回路１１０の定電流放電により低下する。第２のノードＮ２の電圧が低下すると、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１６０はオフし、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０５はオンする。従って、第１のノードＮ１は、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０５のオン電流により、基準電源端子ＧＮＤの電圧付近まで放電される。そして、第１のノードＮ１が基準電源端子ＧＮＤの電圧付近まで放電されると、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１がオンするので、出力端子１３０は、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１のオン電流でプラス電源端子ＶＤＤ付近の電圧まで充電される。そして、出力端子１３０がプラス電源端子ＶＤＤの電圧付近まで充電されるので、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２がオフする。従って、本発明の光検出回路は、周囲が明暗に応じて、出力端子１３０に検出信号を出力する機能を有する。
【００１７】
以上述べてきたように、第１の実施形態の光検出回路は、周囲が明るい時は、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０５とＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１がオフしており、周囲が暗い場合はＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６とＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２がオフしている。従って、周囲の明暗に係わらず、電流が流れる経路が常に遮断されている。すなわち、第１の実施形態の光検出回路は、周囲の明暗に係わらず消費電流が非常に小さい。そのため、低消費電流化のための間欠動作を必要とせず、回路規模が小さくなる。更に、間欠動作用の回路の消費電流や、フォトトランジスタ等のＰＮ接合素子に流れる光電流も削減することが出来る。
<第２の実施形態>
図２は、本発明の光検出回路における第２の実施形態を示す概略回路図である。
【００１８】
第２の実施形態の光検出回路は、第１の実施形態の光検出回路の構成に、定電流回路１１１と定電流回路１１２を追加した構成である。定電流回路１１１は、流入端子がＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１のドレインに接続され、流出端子が出力端子１３０に接続される。定電流回路１１２は、流入端子がＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２のドレインに接続され、流入端子が第１のノードＮ１に接続される。定電流回路１１２が流す定電流値は、定電流回路１１０が流す定電流値よりも少ない構成である。
【００１９】
上記構成の第２の実施形態の光検出回路の動作は、第１の実施形態の光検出回路の動作と同じである。異なる点は、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１のオン電流が定電流回路１１１を介して出力端子１３０に供給され、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２のオン電流が定電流回路１１２を介して第１のノードＮ１に供給されることである。従って、定電流回路１１１と定電流回路１１２の効果についてのみ説明する。
【００２０】
本発明の光検出回路は、第２のノードＮ２の電圧が周囲の明るさによって変化することで、光を検出している。第２のノードＮ２の電圧によっては、電流が流れる経路を完全に遮断することが出来ず、貫通電流が流れてしまう。第２の実施形態の光検出回路は、その貫通電流の電流値を小さくし、消費電流を更に削減することを目的とする。
【００２１】
上記目的のためには、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１とＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２のオン電流を小さくする必要がある。しかし、電源電圧が高い場合、ゲートとソース間の電圧が非常に高くなるので、Ｌ長をかなり長くする必要がある。すなわち、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１及びＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２の面積が非常に大きくなってしまう。そこで、定電流回路１１１と定電流回路１１２を設けて、各トランジスタのオン電流を制限する構成とした。これにより、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１とＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２の面積を大きくすることなく、オン電流を小さくすることができる。すなわち、第２の実施形態の光検出回路は、定電流回路を２個追加するだけで、貫通電流の電流値を小さくすることが出来き、消費電流を更に削減することが出来る。
<第３の実施形態>
図３は、本発明の光検出回路における第３の実施形態を示す概略回路図である。第３の実施形態の光検出回路は、第２の実施形態の光検出回路の構成に、定電流回路１１３とＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０３を追加した構成である。定電流回路１１３は、流入端子がＰＮ接合素子１２０のＰ型端子に接続され、流出端子が基準電源端子ＧＮＤに接続される。ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０３は、ソースがＰＮ接続素子１２０のＰ型端子と定電流回路１１３の流入端子に接続され、ゲートが基準電源端子ＧＮＤに接続され、ドレインが第２のノードＮ２に接続される。
【００２２】
上記構成の第３の実施形態の光検出回路の動作は、第２の実施形態の光検出回路の動作と同じである。従って、追加した定電流回路１１３とＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０３の動作と効果についてのみ説明する。
【００２３】
第３の実施形態の光検出回路は、さらに貫通電流の流れる時間を少なくして、消費電流を更に削減することを目的とする。
【００２４】
上記目的のためには、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６のゲート電圧、すなわち第２のノードＮ２の電圧が、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６が弱オンする電圧にならないようにすることである。
【００２５】
ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０３は、ＰＮ接合素子１２０の発電電力から、定電流回路１１３が放電する電力を引いた残りの電力を第２のノードＮ２に供給する。そして、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０３は、ソースの電圧がしきい値の絶対値を超える電圧になったときに、その電圧を第２のノードＮ２に供給する。従って、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０３のしきい値の絶対値を、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６が弱オンする電圧よりも高く設計することで、貫通電流の流れる時間を少なくすることが出来る。
【００２６】
また、第２の実施形態の光検出回路では、ＰＮ接合素子１２０に、光量に比例して発電電圧も増加するタイプを採用した場合に、第２のノードＮ２が中途半端な電圧になる期間が広くなり、貫通電流が多くなる。そのような場合でも、第３の実施形態の光検出回路では、第２のノードＮ２の電圧が中途半端になる期間を狭めることができるので、消費電流を少なくすることが出来る。
【００２７】
図４は、本発明の光検出回路における定電流回路の回路図である。図４に示す定電流回路は、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ４０２で構成される。ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ４０２は、ドレインが流入端子４０１に接続され、ソースとゲートが流出端子４０２に接続される。
【００２８】
上記構成とすることで、回路規模が小さくすることが出来る。そして、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ４０２のドレインとソース間のしか電流パスが無いので、この電流パスを遮断するだけで、消費電流をゼロに出来る。従って、本発明の光検出回路に非常に適した定電流回路である。
【００２９】
なお、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１及び１０２のゲートは、相対するＰチャネルＭＯＳトランジスタで充電されるノードと接続する回路構成であるが、同様の制御が可能であるならば、この回路構成に限らない。
【００３０】
また、本発明ではＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６のゲートとディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０５ソースは同じノードとしたが、ＰＮ接合素子の発電電力を利用して電圧が上昇するノードであれば、別のノードとしても良いし、ＰＮ接合素子の個数は、複数でも良い。
【００３１】
そして、本発明において、光を検出した場合に、その検出信号を用いて、定電流回路１１０や１１３の電流量を減少させる構成とし、検出する光の光量にヒステリシスを設けるようにしても良い。
【００３２】
さらに、ＰＮ接合素子１２０は、色素増感タイプの光発電素子等の光が入射されて発電できる光発電素子であれば、ＰＮ接合素子に限らない。
【００３３】
図６は、各ＭＯＳトランジスタのチャネルタイプを逆に構成した光検出回路の概略回路図である。図３で示した第３の実施形態の構成において、各ＭＯＳトランジスタのチャネルタイプを逆にした回路である。すなわち、ＰチャネルＭＯＳトランジスタとＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＮチャネルＭＯＳトランジスタとＰチャネルＭＯＳトランジスタ、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタとディプレッション型ＰチャネルＭＯＳトランジスタに置き換えた回路である。
【００３４】
各ノードの電圧も、図３の光検出回路とは逆になるため、ＰＮ接合素子１２０から発電電力が供給されると出力端子１３０はハイレベルとなる。このような構成としても、上述の第３の実施形態の光検出回路と同様の効果がある。
【００３５】
なお、定電流回路６１０〜６１２の構成は、図４で示したディプレションタイプのＮチャネル型ＭＯＳトランジスタのゲートとソースを接続した構成でも良く、図示はしないが、ディプレッションタイプのＰチャネル型ＭＯＳトランジスタのゲートとソースを接続した構成でも良いことは言うまでもない。
【００３６】
上述したように、本発明の光検出回路は、光の有無に係わらず消費電流を非常に少ないので、電子機器の起動回路とすれば、電子機器のスタンバイ時の消費電力をほぼ無くすことが出来る。
【００３７】
例えば、トイレの自動洗浄器に本発明の光検出回路を用いることが出来る。本発明の光検出回路に入射される光を、手でさえぎった場合に、一定時間トイレを洗浄する構成とすることで、トイレの自動洗浄器のスタンバイ時消費電流をほぼゼロにすることが出来る。
【００３８】
しかし、この場合トイレが暗くなった場合と、手で光をさえぎった場合の区別が出来ない。そこで、更に周囲の明るさのみを検出する光検出回路を追加すれば、トイレが暗くなった場合と手で光をさえぎった場合の区別が可能となる。
【００３９】
この時、２個の光発電素子を以下のように構成することで、明るさによらず、安定した検出ができるようになる。一方の光発電素子の発電電力からもう一方の光発電素子の発電電力をマイナスする構成する。例えば、２個の光発電素子をお互いに電極を逆に接続し、一方の光発電素子の発電電力からもう一方の光発電素子の光電流をマイナスする。そのように構成すると、２個の光発電素子に入射される光の強さの差で発生する電力を、第２のノードＮ２に入力する。そして、マイナスする方の光発電素子に入射される光のみを手でさえぎる構成とすれば、トイレが暗くなった場合と手で光をさえぎった場合の区別ができるだけでなく、手での遮光量やトイレの明るさによらず、安定した検出ができるようになる。
【００４０】
また例えば、テレビ等のリモコンで電源をオンする電子機器に、本発明の光検出回路を用いることが出来る。本発明の光検出回路が光を検出した場合に、リモコン受信機をオンする構成とすれば、この様な電子機器のスタンバイ時の消費電流をほぼゼロにすることが出来る。しかしこの場合、周囲の光で本発明の光検出回路を誤動作さいないために、リモコンから強めの光や通常では発生しないパルスの光を入射させたり、本発明の光検出回路に赤外線等のある波長の光しか検出しない構成とし、リモコンから本発明の光検出回路が検出できる波長の光を入射したりする必要があることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４１】
１０１〜１０３ ＰチャネルＭＯＳトランジスタ
１０５、４０２ ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
１０６ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
１１０〜１１３ 定電流回路
１２０ ＰＮ接合素子
６０１〜６０３ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
６０５ ディプレッション型ＰチャネルＭＯＳトランジスタ
６０６ ＰチャネルＭＯＳトランジスタ
６１０〜６１３ 定電流回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光や赤外光等の光を検出する光検出回路に係り、特に、従来よりも消費電流が少ない光検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、掛け時計の時報等の周囲が暗い場合に必要としない機能や、携帯電話のバックライト等の周囲が暗い場合に必要な機能を有する電子機器は、内蔵する光検出回路により周囲の明暗を検出して、これら機能を必要な時のみ動作させることで、低消費電力化してきた。しかし、近年のさらなる低消費電力化の要求により、この光検出回路の消費電力も削減する必要が出てきている。
【０００３】
図５に、従来の光検出回路を用いて掛け時計の時報を制御する回路を示す。図５で示すように、フォトダイオード１２０は、Ｎ型端子がプラス電源端子ＶＤＤに接続され、Ｐ型端子が電流制限抵抗５０１の第１の電極に接続され、トランジスタ５１０は、コレクターとベースが電流制限抵抗５０１の第２の電極とトランジスタ５１１のベースに接続され、エミッターが基準電源端子ＧＮＤに接続され、トランジスタ５１１は、コレクターが判定第１のノードＮ１に接続され、エミッターが、基準電源端子ＧＮＤに接続され、トランジスタ５２０は、コレクターが判定第１のノードＮ１に接続され、ベースがトランジスタ５２１のベースと同じくトランジスタ５２１のコレクターと基準抵抗５０２の第１の電極に接続され、エミッターがスイッチ５３０の第２の電極とトランジスタ５２１のエミッターに接続され、スイッチ５３０の第１の電極はプラス電源端子ＶＤＤに接続され、基準抵抗５０２の第２の電極は基準電源端子ＧＮＤに接続され、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０４は、ソースがプラス電源端子ＶＤＤに接続され、ゲートが判定第１のノードＮ１に接続され、ドレインが出力ノードＮ２に接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０７は、ソースが基準電源端子ＧＮＤに接続され、ゲートが判定第１のノードＮ１に接続され、ドレインが出力ノードＮ２に接続され、出力ノードＮ２は時計制御部５４０に接続され、図示はしないが、電源からのプラスの電圧がプラス電源端子ＶＤＤに与えられ、電源からのゼロボルトの電圧が基準電源端子ＧＮＤに与えられる構成である。
【０００４】
上記構成とすることで、従来の光検出回路は、スイッチ５３０がオンしている状態において、以下のように動作して光を検出する。
【０００５】
フォトダイオード１２０に発生する明るさに比例した光電流が、トランジスタ５１０を介してトランジスタ５１１にミラーされる。基準抵抗５０２に流れる基準電流が、トランジスタ５２１を介してトランジスタ５２０にミラーされる。従って、この光電流に基づくトランジスタ５１１の電流と、基準電流に基づくトランジスタ５２０の電流が、判定第１のノードＮ１で比較される。よって、周囲が明るい場合は、光電流に基づくトランジスタ５１１の電流の方が、基準電流に基づくトランジスタ５２０の電流よりも多いので、判定ノードはロウとなり、出力ノードＮ２はハイとなるので、時計制御部５４０は、このハイの信号により時報を作動させる。一方、周囲が暗い場合は、光電流に基づくトランジスタ５１１の電流の方が、基準電流に基づくトランジスタ５２０の電流よりも少ないので、判定ノードはハイとなり、出力ノードＮ２はロウとなるので、時計制御部５４０は、このロウの信号により時報を停止させる。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２８７６５８号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の光検出回路では、スイッチ５３０を光検出動作が必要な時に必要な時間だけオンすることで、低消費電流化を図っている。しかしながら、このスイッチ５３０を間欠制御するためにはパルス回路が必要であり、回路規模が大きくなるという課題があった。しかも、パルス回路の消費電流は常に流れるため、この分の消費電流は削減できないという課題があった。また、従来の光検出回路は、フォトダイオードの光電流が、このスイッチでオフされていないため、周囲が明るい場合には、常に光電流が消費流されてしまうといった課題もあった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、回路規模を大きくすることなく、スタンバイ時に電流をほとんど消費しない光検出回路を提供することを目的とする。さらには、周囲が明るい場合にも、フォトダイオードの光電流も消費しない光検出回路を提供する。すなわち、回路規模が小さく、消費電流が極めて少ない光検出回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光検出回路は、上記課題を解決するため、以下のような構成とした。オン電流により第１のノードを充電する第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタと、オン電流により第２のノードを充電する第２のＰチャネル型トランジスタと、ゲートに光発電素子の発電電力で発生させた電圧が入力され、オン電流により第１のノードを放電する第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタと、ゲートに基準電源端子の電圧が入力され、ソースに前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が入力され、オン電流により前記第２のノードを放電するディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタと、を有し、光発電素子の発電電力で発生させた電圧が高い場合は、第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオンする構成であり、光発電素子の発電電力で発生させた電圧が低い場合は、第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオフする構成とした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光検出回路は、周囲の明るさによらず、電流が流れる経路をいずれかのＭＯＳトランジスタで切断するように構成したので、簡便な回路構成で、消費電流を極めて少なくすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の光検出回路における第１の実施形態を示す概略回路図である。
【図２】本発明の光検出回路における第２の実施形態を示す概略回路図である。
【図３】本発明の光検出回路における第３の実施形態を示す概略回路図である。
【図４】本発明の光検出回路における定電流回路の一例を示す回路図である。
【図５】従来の光検出回路で掛け時計の時報を制御する場合の概略回路図である。
【図６】第３の実施形態における各ＭＯＳトランジスタのチャネルタイプを逆に構成した場合の概略回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
<第１の実施形態>
図１は、本発明の光検出回路における第１の実施形態を示す概略回路図である。ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１は、ソースがプラス電源端子ＶＤＤに接続され、ゲートが第１のノードＮ１に接続され、ドレインが出力端子１３０に接続される。ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６は、ソースが基準電源端子ＧＮＤに接続され、ゲートが第２のノードＮ２に接続され、ドレインが出力端子１２０に接続される。ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２は、ソースがプラス電源端子ＶＤＤに接続され、ゲートが出力端子１３０に接続され、ドレインが第１のノードＮ１に接続される。ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０５は、ソースが第２のノードＮ２に接続され、ゲートが基準電源端子ＧＮＤに接続され、ドレインが第１のノードＮ１に接続される。定電流回路１０１は、流入端子が第２のノードＮ２に接続され、流出端子が基準電源端子ＧＮＤに接続される。ＰＮ接合素子１２０は、Ｐ型端子が第２のノードＮ２に接続され、Ｎ型端子が基準電源端子ＧＮＤに接続される。図示はしないが、プラス電源端子ＶＤＤに電源からプラスの電圧が供給され、基準電源端子ＧＮＤに電源からゼロボルトの電圧が供給される。
【００１３】
第１の実施形態の光検出回路は、上記構成とすることで、以下のように動作して光を検出する。
【００１４】
ＰＮ接合素子１２０に光が入射されると、ＰＮ接合素子１２０の発電電力は、第２のノードＮ２の電圧を上昇させる。電圧定電流回路１１０は、第２のノードＮ２より定電流を放電するので、第２のノードＮ２の電圧は低下する。
【００１５】
周囲が明るく、検出すべき光量以上の光がＰＮ接合素子１２０に入射された場合、ＰＮ接合素子１２０の発電電力により、第２のノードＮ２の電圧が上昇する。第２のノードＮ２の電圧が上昇すると、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１６０はオンし、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０５をオフする。従って、出力端子１３０は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６のオン電流により、基準電源端子ＧＮＤの電圧付近まで放電する。そして、出力端子１３０が基準電源端子ＧＮＤの電圧付近まで放電されることにより、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２がオンし、第１のノードＮ１がＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２のオン電流によりプラス電源端子ＶＤＤの電圧付近まで充電される。そして、第１のノードＮ１がプラス電源端子ＶＤＤの電圧付近まで充電されるので、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１がオフする。
【００１６】
また、周囲が暗く、検出すべき光量未満の光がＰＮ接合素子１２０に入射された場合、ＰＮ接合素子１２０の発電電力が少ないので、第２のノードＮ２の電圧は定電流回路１１０の定電流放電により低下する。第２のノードＮ２の電圧が低下すると、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１６０はオフし、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０５はオンする。従って、第１のノードＮ１は、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０５のオン電流により、基準電源端子ＧＮＤの電圧付近まで放電される。そして、第１のノードＮ１が基準電源端子ＧＮＤの電圧付近まで放電されると、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１がオンするので、出力端子１３０は、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１のオン電流でプラス電源端子ＶＤＤ付近の電圧まで充電される。そして、出力端子１３０がプラス電源端子ＶＤＤの電圧付近まで充電されるので、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２がオフする。従って、本発明の光検出回路は、周囲が明暗に応じて、出力端子１３０に検出信号を出力する機能を有する。
【００１７】
以上述べてきたように、第１の実施形態の光検出回路は、周囲が明るい時は、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０５とＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１がオフしており、周囲が暗い場合はＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６とＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２がオフしている。従って、周囲の明暗に係わらず、電流が流れる経路が常に遮断されている。すなわち、第１の実施形態の光検出回路は、周囲の明暗に係わらず消費電流が非常に小さい。そのため、低消費電流化のための間欠動作を必要とせず、回路規模が小さくなる。更に、間欠動作用の回路の消費電流や、フォトトランジスタ等のＰＮ接合素子に流れる光電流も削減することが出来る。
<第２の実施形態>
図２は、本発明の光検出回路における第２の実施形態を示す概略回路図である。
【００１８】
第２の実施形態の光検出回路は、第１の実施形態の光検出回路の構成に、定電流回路１１１と定電流回路１１２を追加した構成である。定電流回路１１１は、流入端子がＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１のドレインに接続され、流出端子が出力端子１３０に接続される。定電流回路１１２は、流入端子がＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２のドレインに接続され、流入端子が第１のノードＮ１に接続される。定電流回路１１２が流す定電流値は、定電流回路１１０が流す定電流値よりも少ない構成である。
【００１９】
上記構成の第２の実施形態の光検出回路の動作は、第１の実施形態の光検出回路の動作と同じである。異なる点は、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１のオン電流が定電流回路１１１を介して出力端子１３０に供給され、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２のオン電流が定電流回路１１２を介して第１のノードＮ１に供給されることである。従って、定電流回路１１１と定電流回路１１２の効果についてのみ説明する。
【００２０】
本発明の光検出回路は、第２のノードＮ２の電圧が周囲の明るさによって変化することで、光を検出している。第２のノードＮ２の電圧によっては、電流が流れる経路を完全に遮断することが出来ず、貫通電流が流れてしまう。第２の実施形態の光検出回路は、その貫通電流の電流値を小さくし、消費電流を更に削減することを目的とする。
【００２１】
上記目的のためには、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１とＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２のオン電流を小さくする必要がある。しかし、電源電圧が高い場合、ゲートとソース間の電圧が非常に高くなるので、Ｌ長をかなり長くする必要がある。すなわち、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１及びＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２の面積が非常に大きくなってしまう。そこで、定電流回路１１１と定電流回路１１２を設けて、各トランジスタのオン電流を制限する構成とした。これにより、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１とＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０２の面積を大きくすることなく、オン電流を小さくすることができる。すなわち、第２の実施形態の光検出回路は、定電流回路を２個追加するだけで、貫通電流の電流値を小さくすることが出来き、消費電流を更に削減することが出来る。
<第３の実施形態>
図３は、本発明の光検出回路における第３の実施形態を示す概略回路図である。第３の実施形態の光検出回路は、第２の実施形態の光検出回路の構成に、定電流回路１１３とＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０３を追加した構成である。定電流回路１１３は、流入端子がＰＮ接合素子１２０のＰ型端子に接続され、流出端子が基準電源端子ＧＮＤに接続される。ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０３は、ソースがＰＮ接続素子１２０のＰ型端子と定電流回路１１３の流入端子に接続され、ゲートが基準電源端子ＧＮＤに接続され、ドレインが第２のノードＮ２に接続される。
【００２２】
上記構成の第３の実施形態の光検出回路の動作は、第２の実施形態の光検出回路の動作と同じである。従って、追加した定電流回路１１３とＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０３の動作と効果についてのみ説明する。
【００２３】
第３の実施形態の光検出回路は、さらに貫通電流の流れる時間を少なくして、消費電流を更に削減することを目的とする。
【００２４】
上記目的のためには、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６のゲート電圧、すなわち第２のノードＮ２の電圧が、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６が弱オンする電圧にならないようにすることである。
【００２５】
ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０３は、ＰＮ接合素子１２０の発電電力から、定電流回路１１３が放電する電力を引いた残りの電力を第２のノードＮ２に供給する。そして、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０３は、ソースの電圧がしきい値の絶対値を超える電圧になったときに、その電圧を第２のノードＮ２に供給する。従って、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０３のしきい値の絶対値を、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６が弱オンする電圧よりも高く設計することで、貫通電流の流れる時間を少なくすることが出来る。
【００２６】
また、第２の実施形態の光検出回路では、ＰＮ接合素子１２０に、光量に比例して発電電圧も増加するタイプを採用した場合に、第２のノードＮ２が中途半端な電圧になる期間が広くなり、貫通電流が多くなる。そのような場合でも、第３の実施形態の光検出回路では、第２のノードＮ２の電圧が中途半端になる期間を狭めることができるので、消費電流を少なくすることが出来る。
【００２７】
図４は、本発明の光検出回路における定電流回路の回路図である。図４に示す定電流回路は、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ４０２で構成される。ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ４０２は、ドレインが流入端子４０１に接続され、ソースとゲートが流出端子４０２に接続される。
【００２８】
上記構成とすることで、回路規模が小さくすることが出来る。そして、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ４０２のドレインとソース間のしか電流パスが無いので、この電流パスを遮断するだけで、消費電流をゼロに出来る。従って、本発明の光検出回路に非常に適した定電流回路である。
【００２９】
なお、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０１及び１０２のゲートは、相対するＰチャネルＭＯＳトランジスタで充電されるノードと接続する回路構成であるが、同様の制御が可能であるならば、この回路構成に限らない。
【００３０】
また、本発明ではＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６のゲートとディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０５ソースは同じノードとしたが、ＰＮ接合素子の発電電力を利用して電圧が上昇するノードであれば、別のノードとしても良いし、ＰＮ接合素子の個数は、複数でも良い。
【００３１】
そして、本発明において、光を検出した場合に、その検出信号を用いて、定電流回路１１０や１１３の電流量を減少させる構成とし、検出する光の光量にヒステリシスを設けるようにしても良い。
【００３２】
さらに、ＰＮ接合素子１２０は、色素増感タイプの光発電素子等の光が入射されて発電できる光発電素子であれば、ＰＮ接合素子に限らない。
【００３３】
図６は、各ＭＯＳトランジスタのチャネルタイプを逆に構成した光検出回路の概略回路図である。図３で示した第３の実施形態の構成において、各ＭＯＳトランジスタのチャネルタイプを逆にした回路である。すなわち、ＰチャネルＭＯＳトランジスタとＮチャネルＭＯＳトランジスタ、ＮチャネルＭＯＳトランジスタとＰチャネルＭＯＳトランジスタ、ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタとディプレッション型ＰチャネルＭＯＳトランジスタに置き換えた回路である。
【００３４】
各ノードの電圧も、図３の光検出回路とは逆になるため、ＰＮ接合素子１２０から発電電力が供給されると出力端子１３０はハイレベルとなる。このような構成としても、上述の第３の実施形態の光検出回路と同様の効果がある。
【００３５】
なお、定電流回路６１０〜６１２の構成は、図４で示したディプレションタイプのＮチャネル型ＭＯＳトランジスタのゲートとソースを接続した構成でも良く、図示はしないが、ディプレッションタイプのＰチャネル型ＭＯＳトランジスタのゲートとソースを接続した構成でも良いことは言うまでもない。
【００３６】
上述したように、本発明の光検出回路は、光の有無に係わらず消費電流を非常に少ないので、電子機器の起動回路とすれば、電子機器のスタンバイ時の消費電力をほぼ無くすことが出来る。
【００３７】
例えば、トイレの自動洗浄器に本発明の光検出回路を用いることが出来る。本発明の光検出回路に入射される光を、手でさえぎった場合に、一定時間トイレを洗浄する構成とすることで、トイレの自動洗浄器のスタンバイ時消費電流をほぼゼロにすることが出来る。
【００３８】
しかし、この場合トイレが暗くなった場合と、手で光をさえぎった場合の区別が出来ない。そこで、更に周囲の明るさのみを検出する光検出回路を追加すれば、トイレが暗くなった場合と手で光をさえぎった場合の区別が可能となる。
【００３９】
この時、２個の光発電素子を以下のように構成することで、明るさによらず、安定した検出ができるようになる。一方の光発電素子の発電電力からもう一方の光発電素子の発電電力をマイナスする構成する。例えば、２個の光発電素子をお互いに電極を逆に接続し、一方の光発電素子の発電電力からもう一方の光発電素子の光電流をマイナスする。そのように構成すると、２個の光発電素子に入射される光の強さの差で発生する電力を、第２のノードＮ２に入力する。そして、マイナスする方の光発電素子に入射される光のみを手でさえぎる構成とすれば、トイレが暗くなった場合と手で光をさえぎった場合の区別ができるだけでなく、手での遮光量やトイレの明るさによらず、安定した検出ができるようになる。
【００４０】
また例えば、テレビ等のリモコンで電源をオンする電子機器に、本発明の光検出回路を用いることが出来る。本発明の光検出回路が光を検出した場合に、リモコン受信機をオンする構成とすれば、この様な電子機器のスタンバイ時の消費電流をほぼゼロにすることが出来る。しかしこの場合、周囲の光で本発明の光検出回路を誤動作さいないために、リモコンから強めの光や通常では発生しないパルスの光を入射させたり、本発明の光検出回路に赤外線等のある波長の光しか検出しない構成とし、リモコンから本発明の光検出回路が検出できる波長の光を入射したりする必要があることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４１】
１０１〜１０３ ＰチャネルＭＯＳトランジスタ
１０５、４０２ ディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
１０６ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
１１０〜１１３ 定電流回路
１２０ ＰＮ接合素子
６０１〜６０３ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
６０５ ディプレッション型ＰチャネルＭＯＳトランジスタ
６０６ ＰチャネルＭＯＳトランジスタ
６１０〜６１３ 定電流回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する光量が多いと発電電力が増加する光発電素子を有し、該光発電素子の発電電力量にて入射する光量を検出する光検出回路であって、
オン電流により出力端子を充電する第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタと、
オン電流により第１のノードを充電する第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタと、
ゲートに前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が入力され、オン電流により前記出力端子を放電する第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタと、
ゲートに基準電源端子の電圧が入力され、ソースに前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が入力され、オン電流により前記第１のノードを放電する第１のディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタと、を備え、
前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が高い場合は、前記第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、前記第１のディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、前記第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、前記第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオンする構成であり、
前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が低い場合は、前記第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、前記第１のディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、前記第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、前記第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオフする構成であることを特徴とする光検出回路。
【請求項２】
前記第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタのオン電流は、第１の定電流回路を介して前記第１のノードを充電し、前記第１のディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタのソース電流は、前記第１の定電流回路よりも流す定電流値が大きい第２の定電流回路を介して基準電源端子に流れることを特徴とする請求項１記載の光検出回路。
【請求項３】
前記第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタのオン電流は、第３の定電流回路を介して、前記出力端子を充電することを特徴とする請求項２記載の光検出回路。
【請求項４】
前記光発電素子の発電電力は、ゲートに基準電源端子の電圧が入力された第３のＰチャネルＭＯＳトランジスタを介して、前記第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタのゲートに供給されることを特徴とする請求項１〜３記載の光検出回路。
【請求項５】
入射する光量が多いと発電電力が増加する光発電素子を有し、該光発電素子の発電電力量にて入射する光量を検出する光検出回路であって、
オン電流により出力端子を充電する第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタと、
オン電流により第１のノードを充電する第２のＮチャネルＭＯＳトランジスタと、
ゲートに前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が入力され、オン電流により前記出力端子を放電する第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタと、
ゲートにプラス電源端子の電圧が入力され、ソースに前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が入力され、オン電流により前記第１のノードを充電する第１のディプレッション型ＰチャネルＭＯＳトランジスタと、を備え、
前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が高い場合は、前記第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、前記第１のディプレッション型ＰチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、前記第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、前記第２のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオンする構成であり、
前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が低い場合は、前記第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、前記第１のディプレッション型ＰチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、前記第２のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオフする構成であることを特徴とする光検出回路。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の光検出回路と、
前記光検出回路の出力信号によって起動される制御部と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
入射する光量が多いと発電電力が増加する光発電素子を有し、該光発電素子の発電電力量にて入射する光量を検出する光検出回路であって、
オン電流により出力端子を充電する第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタと、
オン電流により第１のノードを充電する第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタと、
ゲートに前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が入力され、オン電流により前記出力端子を放電する第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタと、
ゲートに基準電源端子の電圧が入力され、ソースに前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が入力され、オン電流により前記第１のノードを放電する第１のディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタと、を備え、
前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が高い場合は、前記第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、前記第１のディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、前記第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、前記第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオンする構成であり、
前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が低い場合は、前記第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、前記第１のディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、前記第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、前記第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオフする構成であることを特徴とする光検出回路。
【請求項２】
前記第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタのオン電流は、第１の定電流回路を介して前記第１のノードを充電し、前記第１のディプレッション型ＮチャネルＭＯＳトランジスタのソース電流は、前記第１の定電流回路よりも流す定電流値が大きい第２の定電流回路を介して基準電源端子に流れることを特徴とする請求項１記載の光検出回路。
【請求項３】
前記第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタのオン電流は、第３の定電流回路を介して、前記出力端子を充電することを特徴とする請求項２記載の光検出回路。
【請求項４】
前記光発電素子の発電電力は、ゲートに基準電源端子の電圧が入力された第３のＰチャネルＭＯＳトランジスタを介して、前記第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタのゲートに供給されることを特徴とする請求項１〜３記載の光検出回路。
【請求項５】
入射する光量が多いと発電電力が増加する光発電素子を有し、該光発電素子の発電電力量にて入射する光量を検出する光検出回路であって、
オン電流により出力端子を充電する第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタと、
オン電流により第１のノードを充電する第２のＮチャネルＭＯＳトランジスタと、
ゲートに前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が入力され、オン電流により前記出力端子を放電する第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタと、
ゲートにプラス電源端子の電圧が入力され、ソースに前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が入力され、オン電流により前記第１のノードを充電する第１のディプレッション型ＰチャネルＭＯＳトランジスタと、を備え、
前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が高い場合は、前記第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、前記第１のディプレッション型ＰチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、前記第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、前記第２のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオンする構成であり、
前記光発電素子の発電電力で発生させた電圧が低い場合は、前記第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタがオフし、前記第１のディプレッション型ＰチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、第１のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオンし、前記第２のＮチャネルＭＯＳトランジスタがオフする構成であることを特徴とする光検出回路。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の光検出回路と、
前記光検出回路の出力信号によって起動される制御部と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２６８４１６（Ｐ２０１０−２６８４１６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５２９７５（Ｐ２００９−１５２９７５）
【出願日】平成２１年６月２６日（２００９．６．２６）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２６日（２００９．６．２６）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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