光检测设备和流体测量设备制造技术

公开的光检测设备包括：第一光电转换元件单元（110）和第二光电转换元件单元（120），每一个第一光电转换元件单元（110）和第二光电转换元件单元（120）将输入光转换成电流并且输出该电流，并且该光检测设备设置有：光电电流变换器单元（100），其用于输出在由第一光电转换元件单元输出的电流和由第二光电转换元件单元输出的电流之间的电流差作为检测电流；以及第一电流/电压转换单元（200），其用于放大从光电电流变换器单元输出的检测电流，将其转换成电压信号，并且输出该电压信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光检测设备和流体测量设备
本专利技术例如涉及一种光检测设备，其用于检测在由测试物体、样本、待检查的物体反射、散射等的光包括的信号光分量，以及一种设置有该光检测设备的流体测量设备，诸如激光多普勒血流计。
技术介绍
作为此类型的光检测设备，例如，存在一种作为用于在激光多普勒血流计上检测来自活体的光的光接收单元使用的设备（例如参照专利文献1和2）。激光多普勒血流计利用诸如激光的光照射活体，并且根据由于光反射或散射中的多普勒频移产生的波长变化，计算活体的血流速度等。作为激光多普勒血流计的光接收单元使用的光检测设备通常设置有：光电转换元件，诸如光电二极管；和电流/电压转换电路，其包括用于放大光电转换元件的输出电流并且将它转换成电压信号的运算放大器（即，“运算放大电路”）。另一方面，例如，专利文献3公开了，在用于光通信等光接收电路上，偏置元件与光电二极管的两端连接并且该两端经由电容器与差分放大器（运算放大器）的输入端连接，并且在该差分的正输出和负输入之间和在反相输出和正输入之间设置有电阻元件。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：日本专利申请特开No.2007-175415专利文献2：日本专利No.3313841专利文献3：日本专利申请特开No.平6-224652
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题如果此类型的光检测设备作为上述的激光多普勒血流计的光接收单元使用，存在这样的技术问题，因为在由活体反射或散射的光中包括的信号光分量（即，多普勒频移调制分量）的强度小于在由活体反射或散射的光包括的固定光分量（即，不被由活体的反射或散射而改变的分量）的强度，所以很难精确地检测信号光分量。考虑到前述的问题，因此本专利技术的目的是提供一种光检测设备，其能够精确地检测在由测试物体反射、散射等的光中包括的信号光分量，以及一种设置有该光检测设备的流体测量设备。解决该问题的技术方案通过一种用于检测输入光中包括的信号光分量的光检测设备，可以实现本专利技术的上述目的，该光检测设备设置有：光电电流变换器单元，其包括第一和第二光电转换元件单元，该第一和第二光电转换元件单元每一个将输入光转换成电流并且输出该电流，并且该光电电流变换器单元输出在由第一光电转换元件单元输出的电流和由第二光电转换元件单元输出的电流之间的差分电流作为检测电流；以及第一电流/电压转换单元，其放大从光电电流变换器单元输出的检测电流，将该检测电流转换成电压信号，并且输出该电压信号。通过一种流体测量设备也可以实现本专利技术的上述目的，该流体测量设备设置有：照射单元，其用于利用光照射测试物体；上述的本专利技术的光检测设备，由于照射光引起的来自测试物体的光作为输入光被输入至所述光检测设备；和计算单元，其用于基于由第一电流/电压转换单元输出的电压信号计算关于测试物体中流体的流体信息。根据下面解释的用于执行本专利技术的模式，本专利技术的操作和其他的优点将变得更加显而易见。附图说明[图1]图1是概念性地示出了在第一示例中的光检测设备的整体配置的框图。[图2]图2是示出了在第一示例中的光检测设备的配置的框图。[图3]图3是示出了从第一示例中的光检测设备的光电电流变换器单元输出的检测电流Idt和为电流/电压转换单元提供的运算放大器的输出电压Vout中的每一个的一个示例的波形图。[图4]图4是示出了在第二示例中的光检测设备的配置的框图。[图5]图5是示出了在第三示例中的光检测设备的配置的框图。[图6]图6是示出了为第三示例中的光检测设备提供的放大器的配置的电路图。[图7]图7是示出了为第四示例中的光检测设备提供的放大器的配置的电路图。[图8]图8是示出了在第五示例中的血流测量设备的配置的框图。[图9]图9是示出了在第六示例中的血流测量设备的配置的框图。[图10]图10是示出了在第七示例中的光检测设备的配置的电路图。具体实施方式在下文中，将解释本专利技术的实施例。通过一种用于检测输入光中包括的信号光分量的光检测设备，可以实现根据第一实施例的上述目的，该光检测设备设置有：光电电流变换器单元，其包括第一和第二光电转换元件单元，该第一和第二光电转换元件单元每一个将输入光转换成电流并且输出该电流，并且该光电电流变换器单元输出在由第一光电转换元件单元输出的电流和由第二光电转换元件单元输出的电流之间的差分电流作为检测电流；以及第一电流/电压转换单元，其放大从光电电流变换器单元输出的检测电流，将该检测电流转换成电压信号，并且输出该电压信号。根据第一实施例中的光检测设备，在其操作中，例如，向光电电流变换器单元输入由测试物体、样本、待检查的物体反射、散射等的光作为输入光。通过光电电流变换器单元将输入到光电电流变换器单元的输入光变换成电流并且作为检测电流输出。通过包括例如运算放大器和负反馈电阻器的第一电流/电压转换单元以预定增益放大从光电电流变换器单元输出的检测电流，并且将该检测电流转换成电压信号。基于第一电流/电压转换单元输出的电压信号，可以检测在输入光中包括的信号光分量（例如由测试物体中反射、散射等的调制分量）。具体地在实施例中，每一个光电电流变换器单元包括将输入光转换成电流并且将其输出的第一和第二光电转换元件单元，并且该光电电流变换器单元输出在由第一光电转换元件单元输出的电流和由第二光电转换元件单元输出的电流之间的差分电流作为检测电流。具体地，第一和第二光电转换元件单元中的每一个由一个或多个光电转换元件单元（例如，光电二极管等）构成并且输出根据输入光的量的电流。光电电流变换器单元输出在由第一光电转换元件单元输出的电流和由第二光电转换元件单元输出的电流之间的差分电流作为检测电流。例如，并联连接第一和第二光电转换元件单元使得第一光电转换元件单元的阴极和第二光电转换元件单元的阳极连接并且使得第一光电转换元件单元的阳极和第二光电转换元件单元的阴极连接。附带地，第一光电转换元件单元的阴极的意思是，当输入光被输入到第一光电转换元件单元时电流从外部流入的电极，并且第一光电转换元件单元的阳极的意思是，当输入光被输入到第一光电转换元件单元时电流从其流出至外部的电极。同样地，第二光电转换元件单元的阴极的意思是，当输入光被输入到第二光电转换元件单元时电流从外部流入的电极，并且第二光电转换元件单元的阳极的意思是，当输入光输入到第二光电转换元件单元时电流从其流出至外部的电极。替代地，例如，串联连接第一和第二光电转换元件单元，使得它们的阴极或它们的阳极互相连接。因而，可以降低或消除来自第一和第二光电转换元件单元中的每一个输出的电流的、与输入光中包括的固定光分量对应的电流分量（在下文中必要时称为直流（DC）分量），并且可以输出与输入光中包括的信号光分量对应的电流分量（在下文中必要时称为交流或交变电流（AC）分量）作为检测电流。换句话说，将从第一光电转换元件单元输出的电流的DC分量和从第二光电转换元件单元输出的电流的DC分量互相抵消是可能的，并且输出主要包括与输入光中包括的信号光分量对应的AC分量的检测电流也是可能的。因此，当通过第一电流/电压转换单元放大检测电流并且将它转换成电压信号时，增加增益是可能的。换句话说，根据实施例，如上所述，因为从第一光电转换元件单元输出的电流的DC分量和从第二光电转换元件单元输出的电流的DC分量抵消并且检测电流几乎不包括或者根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于使用多普勒频移的流量计的光检测设备，其用于检测在输入光中包含的信号光分量，所述光检测设备包括：光电电流变换器单元，所述光电电流变换器单元包括第一和第二光电转换元件单元，每一个所述第一和第二光电转换元件单元将所述输入光转换成电流并且输出该电流，并且所述光电电流变换器单元将在由所述第一光电转换元件单元输出的电流和由所述第二光电转换元件单元输出的电流之间的差分电流输出作为检测电流；以及第一电流/电压转换单元，所述第一电流/电压转换单元放大从所述光电电流变换器单元输出的所述检测电流，将所述检测电流转换成电压信号，并且输出该电压信号，其中：串联连接所述第一和第二光电转换元件单元，使得它们的阴极或者它们的阳极互相连接，在串联连接的所述第一和第二光电转换元件单元之间的连接点是不固定的，没有串联连接的所述第一和第二光电转换元件单元的端子被分别连接到所述第一电流/电压转换单元的输入端子；并且所述输入光是通过测试物体对激光进行散射的光。2.根据权利要求1项所述的光检测设备，其中：所述光电电流变换器单元具有第一和第二端子，所述第一和第二端子分别与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：立石洁，伊藤敦也，木村义则，
申请(专利权)人：日本先锋公司，
类型：
国别省市：