光檢測設(shè)備和流體測量設(shè)備制造技術(shù)

公開的光檢測設(shè)備包括：第一光電轉(zhuǎn)換元件單元（110）和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元（120），每一個(gè)第一光電轉(zhuǎn)換元件單元（110）和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元（120）將輸入光轉(zhuǎn)換成電流并且輸出該電流，并且該光檢測設(shè)備設(shè)置有：光電電流變換器單元（100），其用于輸出在由第一光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流和由第二光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流之間的電流差作為檢測電流；以及第一電流/電壓轉(zhuǎn)換單元（200），其用于放大從光電電流變換器單元輸出的檢測電流，將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并且輸出該電壓信號(hào)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】光檢測設(shè)備和流體測量設(shè)備
本專利技術(shù)例如涉及一種光檢測設(shè)備，其用于檢測在由測試物體、樣本、待檢查的物體反射、散射等的光包括的信號(hào)光分量，以及一種設(shè)置有該光檢測設(shè)備的流體測量設(shè)備，諸如激光多普勒血流計(jì)。
技術(shù)介紹
作為此類型的光檢測設(shè)備，例如，存在一種作為用于在激光多普勒血流計(jì)上檢測來自活體的光的光接收單元使用的設(shè)備（例如參照專利文獻(xiàn)1和2）。激光多普勒血流計(jì)利用諸如激光的光照射活體，并且根據(jù)由于光反射或散射中的多普勒頻移產(chǎn)生的波長變化，計(jì)算活體的血流速度等。作為激光多普勒血流計(jì)的光接收單元使用的光檢測設(shè)備通常設(shè)置有：光電轉(zhuǎn)換元件，諸如光電二極管；和電流/電壓轉(zhuǎn)換電路，其包括用于放大光電轉(zhuǎn)換元件的輸出電流并且將它轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的運(yùn)算放大器（即，“運(yùn)算放大電路”）。另一方面，例如，專利文獻(xiàn)3公開了，在用于光通信等光接收電路上，偏置元件與光電二極管的兩端連接并且該兩端經(jīng)由電容器與差分放大器（運(yùn)算放大器）的輸入端連接，并且在該差分的正輸出和負(fù)輸入之間和在反相輸出和正輸入之間設(shè)置有電阻元件。[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)]專利文獻(xiàn)1：日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_No.2007-175415專利文獻(xiàn)2：日本專利No.3313841專利文獻(xiàn)3：日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_No.平6-224652
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題如果此類型的光檢測設(shè)備作為上述的激光多普勒血流計(jì)的光接收單元使用，存在這樣的技術(shù)問題，因?yàn)樵谟苫铙w反射或散射的光中包括的信號(hào)光分量（即，多普勒頻移調(diào)制分量）的強(qiáng)度小于在由活體反射或散射的光包括的固定光分量（即，不被由活體的反射或散射而改變的分量）的強(qiáng)度，所以很難精確地檢測信號(hào)光分量?？紤]到前述的問題，因此本專利技術(shù)的目的是提供一種光檢測設(shè)備，其能夠精確地檢測在由測試物體反射、散射等的光中包括的信號(hào)光分量，以及一種設(shè)置有該光檢測設(shè)備的流體測量設(shè)備。解決該問題的技術(shù)方案通過一種用于檢測輸入光中包括的信號(hào)光分量的光檢測設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的上述目的，該光檢測設(shè)備設(shè)置有：光電電流變換器單元，其包括第一和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元，該第一和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元每一個(gè)將輸入光轉(zhuǎn)換成電流并且輸出該電流，并且該光電電流變換器單元輸出在由第一光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流和由第二光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流之間的差分電流作為檢測電流；以及第一電流/電壓轉(zhuǎn)換單元，其放大從光電電流變換器單元輸出的檢測電流，將該檢測電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并且輸出該電壓信號(hào)。通過一種流體測量設(shè)備也可以實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的上述目的，該流體測量設(shè)備設(shè)置有：照射單元，其用于利用光照射測試物體；上述的本專利技術(shù)的光檢測設(shè)備，由于照射光引起的來自測試物體的光作為輸入光被輸入至所述光檢測設(shè)備；和計(jì)算單元，其用于基于由第一電流/電壓轉(zhuǎn)換單元輸出的電壓信號(hào)計(jì)算關(guān)于測試物體中流體的流體信息。根據(jù)下面解釋的用于執(zhí)行本專利技術(shù)的模式，本專利技術(shù)的操作和其他的優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見。附圖說明[圖1]圖1是概念性地示出了在第一示例中的光檢測設(shè)備的整體配置的框圖。[圖2]圖2是示出了在第一示例中的光檢測設(shè)備的配置的框圖。[圖3]圖3是示出了從第一示例中的光檢測設(shè)備的光電電流變換器單元輸出的檢測電流Idt和為電流/電壓轉(zhuǎn)換單元提供的運(yùn)算放大器的輸出電壓Vout中的每一個(gè)的一個(gè)示例的波形圖。[圖4]圖4是示出了在第二示例中的光檢測設(shè)備的配置的框圖。[圖5]圖5是示出了在第三示例中的光檢測設(shè)備的配置的框圖。[圖6]圖6是示出了為第三示例中的光檢測設(shè)備提供的放大器的配置的電路圖。[圖7]圖7是示出了為第四示例中的光檢測設(shè)備提供的放大器的配置的電路圖。[圖8]圖8是示出了在第五示例中的血流測量設(shè)備的配置的框圖。[圖9]圖9是示出了在第六示例中的血流測量設(shè)備的配置的框圖。[圖10]圖10是示出了在第七示例中的光檢測設(shè)備的配置的電路圖。具體實(shí)施方式在下文中，將解釋本專利技術(shù)的實(shí)施例。通過一種用于檢測輸入光中包括的信號(hào)光分量的光檢測設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)第一實(shí)施例的上述目的，該光檢測設(shè)備設(shè)置有：光電電流變換器單元，其包括第一和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元，該第一和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元每一個(gè)將輸入光轉(zhuǎn)換成電流并且輸出該電流，并且該光電電流變換器單元輸出在由第一光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流和由第二光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流之間的差分電流作為檢測電流；以及第一電流/電壓轉(zhuǎn)換單元，其放大從光電電流變換器單元輸出的檢測電流，將該檢測電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并且輸出該電壓信號(hào)。根據(jù)第一實(shí)施例中的光檢測設(shè)備，在其操作中，例如，向光電電流變換器單元輸入由測試物體、樣本、待檢查的物體反射、散射等的光作為輸入光。通過光電電流變換器單元將輸入到光電電流變換器單元的輸入光變換成電流并且作為檢測電流輸出。通過包括例如運(yùn)算放大器和負(fù)反饋電阻器的第一電流/電壓轉(zhuǎn)換單元以預(yù)定增益放大從光電電流變換器單元輸出的檢測電流，并且將該檢測電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)?；诘谝浑娏?電壓轉(zhuǎn)換單元輸出的電壓信號(hào)，可以檢測在輸入光中包括的信號(hào)光分量（例如由測試物體中反射、散射等的調(diào)制分量）。具體地在實(shí)施例中，每一個(gè)光電電流變換器單元包括將輸入光轉(zhuǎn)換成電流并且將其輸出的第一和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元，并且該光電電流變換器單元輸出在由第一光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流和由第二光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流之間的差分電流作為檢測電流。具體地，第一和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元中的每一個(gè)由一個(gè)或多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件單元（例如，光電二極管等）構(gòu)成并且輸出根據(jù)輸入光的量的電流。光電電流變換器單元輸出在由第一光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流和由第二光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流之間的差分電流作為檢測電流。例如，并聯(lián)連接第一和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元使得第一光電轉(zhuǎn)換元件單元的陰極和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元的陽極連接并且使得第一光電轉(zhuǎn)換元件單元的陽極和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元的陰極連接。附帶地，第一光電轉(zhuǎn)換元件單元的陰極的意思是，當(dāng)輸入光被輸入到第一光電轉(zhuǎn)換元件單元時(shí)電流從外部流入的電極，并且第一光電轉(zhuǎn)換元件單元的陽極的意思是，當(dāng)輸入光被輸入到第一光電轉(zhuǎn)換元件單元時(shí)電流從其流出至外部的電極。同樣地，第二光電轉(zhuǎn)換元件單元的陰極的意思是，當(dāng)輸入光被輸入到第二光電轉(zhuǎn)換元件單元時(shí)電流從外部流入的電極，并且第二光電轉(zhuǎn)換元件單元的陽極的意思是，當(dāng)輸入光輸入到第二光電轉(zhuǎn)換元件單元時(shí)電流從其流出至外部的電極。替代地，例如，串聯(lián)連接第一和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元，使得它們的陰極或它們的陽極互相連接。因而，可以降低或消除來自第一和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元中的每一個(gè)輸出的電流的、與輸入光中包括的固定光分量對(duì)應(yīng)的電流分量（在下文中必要時(shí)稱為直流（DC）分量），并且可以輸出與輸入光中包括的信號(hào)光分量對(duì)應(yīng)的電流分量（在下文中必要時(shí)稱為交流或交變電流（AC）分量）作為檢測電流。換句話說，將從第一光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流的DC分量和從第二光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流的DC分量互相抵消是可能的，并且輸出主要包括與輸入光中包括的信號(hào)光分量對(duì)應(yīng)的AC分量的檢測電流也是可能的。因此，當(dāng)通過第一電流/電壓轉(zhuǎn)換單元放大檢測電流并且將它轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)時(shí)，增加增益是可能的。換句話說，根據(jù)實(shí)施例，如上所述，因?yàn)閺牡谝还怆娹D(zhuǎn)換元件單元輸出的電流的DC分量和從第二光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流的DC分量抵消并且檢測電流幾乎不包括或者根本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1.一種用于使用多普勒頻移的流量計(jì)的光檢測設(shè)備，其用于檢測在輸入光中包含的信號(hào)光分量，所述光檢測設(shè)備包括：光電電流變換器單元，所述光電電流變換器單元包括第一和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元，每一個(gè)所述第一和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元將所述輸入光轉(zhuǎn)換成電流并且輸出該電流，并且所述光電電流變換器單元將在由所述第一光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流和由所述第二光電轉(zhuǎn)換元件單元輸出的電流之間的差分電流輸出作為檢測電流；以及第一電流/電壓轉(zhuǎn)換單元，所述第一電流/電壓轉(zhuǎn)換單元放大從所述光電電流變換器單元輸出的所述檢測電流，將所述檢測電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并且輸出該電壓信號(hào)，其中：串聯(lián)連接所述第一和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元，使得它們的陰極或者它們的陽極互相連接，在串聯(lián)連接的所述第一和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元之間的連接點(diǎn)是不固定的，沒有串聯(lián)連接的所述第一和第二光電轉(zhuǎn)換元件單元的端子被分別連接到所述第一電流/電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端子；并且所述輸入光是通過測試物體對(duì)激光進(jìn)行散射的光。2.根據(jù)權(quán)利要求1項(xiàng)所述的光檢測設(shè)備，其中：所述光電電流變換器單元具有第一和第二端子，所述第一和第二端子分別與所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：立石潔，伊藤敦也，木村義則，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：日本先鋒公司，
類型：
國別省市：