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JPH0765891B2 - Optical position detector - Google Patents
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JPH0765891B2 - Optical position detector - Google Patents

Optical position detector

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JPH0765891B2
JPH0765891B2 JP20020086A JP20020086A JPH0765891B2 JP H0765891 B2 JPH0765891 B2 JP H0765891B2 JP 20020086 A JP20020086 A JP 20020086A JP 20020086 A JP20020086 A JP 20020086A JP H0765891 B2 JPH0765891 B2 JP H0765891B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は、半導体光位置検出素子の光検出面に投射さ
れたスポット状の光位置を検出する光位置検出装置に関
する。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an optical position detecting device for detecting a spot-like optical position projected on a light detecting surface of a semiconductor optical position detecting element.

[発明の技術的背景とその問題点] 従来の光位置検出装置としては、例えば第4図に示すよ
うなものがある(「半導体位置検出器とその応用」電子
材料,1980年2月号,p119)。
[Technical Background of the Invention and its Problems] As a conventional optical position detecting device, for example, there is one as shown in FIG. 4 (“Semiconductor position detector and its application” Electronic Material, February 1980, p119).

第4図中、1は光位置検出素子で、高比抵抗のn形Si基
板2の表面部に、p形層3が形成されてpn接合による光
検出面が構成されている。光検出面は平面的には方形状
に形成されている。
In FIG. 4, reference numeral 1 denotes an optical position detecting element, which has a p-type layer 3 formed on the surface of an n-type Si substrate 2 having a high specific resistance to form a photodetecting surface by a pn junction. The light detection surface is formed in a rectangular shape in plan view.

p形層3には、間隔長lだけ離隔した2位置に、その対
向した2辺に沿って、第1の光電流I1および第2の光電
流I2をそれぞれ取出すための電極4、5が形成されてい
る。
On the p-type layer 3, electrodes 4 and 5 for taking out the first photocurrent I 1 and the second photocurrent I 2 , respectively, are provided at two positions separated by an interval length 1 along the two opposite sides. Are formed.

一方、Si基板2の裏面には、コンタクト層となる図示省
略のn+層が全面に形成され、その全面または一部に電極
6が形成されている。
On the other hand, on the back surface of the Si substrate 2, an n + layer (not shown) serving as a contact layer is formed on the entire surface, and the electrode 6 is formed on the entire surface or a part thereof.

電極6には、正電圧+Vccが加えられ、光検出面のpn接
合は、この正電圧+Vccにより逆バイアスされる。
A positive voltage + Vcc is applied to the electrode 6, and the pn junction on the photodetection surface is reverse biased by this positive voltage + Vcc.

光位置検出素子1には、その各電極4、5から取出され
る第1、第2の光電流I1、I2を処理するため、さらに次
のような各機器からなる信号処理回路が接続されてい
る。
In order to process the first and second photocurrents I 1 and I 2 extracted from the respective electrodes 4 and 5, the optical position detection element 1 is further connected to a signal processing circuit including the following devices. Has been done.

即ち、71、72はそれぞれ電流電圧変換回路、73は加算回
路、74は減算回路、75は反転回路で、これらの各機器
は、全てオペアンプを主体として構成されている。
That is, 71 and 72 are current-voltage conversion circuits, 73 is an addition circuit, 74 is a subtraction circuit, and 75 is an inverting circuit. Each of these devices is mainly composed of an operational amplifier.

76は汎用の割算器であり、77はDC/DCコンバータで、こ
のDC/DCコンバータ77により、割算器76等を駆動するた
めの+Vcc電圧および−Vee電圧が得られる。
Reference numeral 76 is a general-purpose divider, and 77 is a DC / DC converter. The DC / DC converter 77 obtains + Vcc voltage and −Vee voltage for driving the divider 76 and the like.

そして、光位置検出素子1の電極4、5の間におけるx
(0xl)の位置に、スポット状の光が投射された
とすると、各電極4、5から取出される第1の光電流
I1、と、第2の光電流I2とは、光の投射位置xに応じて
相対的に変化し、それぞれ次式で表される。
Then, x between the electrodes 4 and 5 of the optical position detecting element 1
Assuming that spot-shaped light is projected at the position (0xl), the first photocurrent extracted from each of the electrodes 4 and 5.
I 1 and the second photocurrent I 2 relatively change according to the light projection position x, and are respectively represented by the following equations.

I1=I0・(l−x)/l …(1) I2=I0・x/l …(2) ここでI0は、光の照射により発生する全光電流で(I1
I2)に等しい。
I 1 = I 0 · (l−x) / l (1) I 2 = I 0 · x / l (2) where I 0 is the total photocurrent generated by light irradiation (I 1 +
Equal to I 2 ).

上記の第1、第2の光電流I1、I2は、電流電圧変換回路
71、72で、それぞれRf・I1およびRf・I2の電圧に変換さ
れる。
The first and second photocurrents I 1 and I 2 are the current-voltage conversion circuit.
At 71 and 72, they are converted into voltages of Rf · I 1 and Rf · I 2 , respectively.

加算回路73では、両電圧Rf・I1およびRf・I2が加算さ
れ、これが反転回路75で反転されて和電圧Rf・(I1
I2)が作られる。
In the adder circuit 73, both voltages Rf · I 1 and Rf · I 2 are added, and this is inverted by the inverting circuit 75 to obtain the sum voltage Rf · (I 1 +
I 2 ) is made.

一方、減算回路74では、両電圧Rf・I1およびRf・I2の差
がとられて差電圧Rf・(I2−I1)が作られる。
On the other hand, in the subtraction circuit 74, the difference between the two voltages Rf · I 1 and Rf · I 2 is calculated to generate the difference voltage Rf · (I 2 −I 1 ).

割算器76では、差電圧Rf・(I2−I1)が、和電圧Rf・
(I1+I2)で割算されて、次式のような出力が得られ
る。
In the divider 76, the difference voltage Rf · (I 2 −I 1 ) becomes the sum voltage Rf ·
It is divided by (I 1 + I 2 ), and an output like the following equation is obtained.

(Vref/2)・(I2−I1)/(I1+I2) =〔(x/l)−1/2〕・Vref …(3) ここにVrefは一定の基準電圧である。(Vref / 2) · (I 2 -I 1) / (I 1 + I 2) = [(x / l) -1/2] · Vref ... (3) Vref herein is the constant reference voltage.

このようにして割算器76から光の照射量に依存しない位
置信号が得られ、光の投射位置xが検出される。
In this way, the position signal that does not depend on the light irradiation amount is obtained from the divider 76, and the light projection position x is detected.

しかしながら、上記の光位置検出装置にあっては、信号
処理回路に、和差演算のためオペアンプからなる電流電
圧変換回路71、72、加算回路73、減算回路74および反転
回路75を必要とし、さらに汎用の割算器76ならびに+Vc
c電圧および−Vee電圧を発生するDC/DCコンバータ77を
必要とするため、機器および部品数が多くなって装置の
コンパクト化を図ることができず、高価格になるととも
に、信頼性の低下を招くという問題点があった。
However, in the above optical position detection device, the signal processing circuit requires current-voltage conversion circuits 71, 72, an addition circuit 73, a subtraction circuit 74, and an inverting circuit 75, which are operational amplifiers for sum / difference calculation. General-purpose divider 76 and + Vc
Since the DC / DC converter 77 that generates the c voltage and the −Vee voltage is required, the number of devices and the number of parts cannot be reduced to make the device compact, resulting in high cost and reduced reliability. There was a problem of inviting.

[発明の目的] この発明は、上記事情に基づいてなされたもので、コン
パクトに構成することができて、信頼性が向上するとと
もに、低価格の光位置検出装置を提供することを目的と
する。
[Object of the Invention] The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a light position detection device which can be compactly configured, has improved reliability, and is inexpensive. .

[発明の概要] この発明は、上記目的を達成するために、一導電形の半
導体基板領域の表面部と、反対導電形層とにより光検出
面となる接合層が形成され、該反対導電形層の離隔した
2位置に、当該2位置間における光の投射位置に応じて
相対的に変化する第1、第2の光電流を取出す電極が設
けられた光位置検出素子と、前記第1の光電流に対応し
た第1の電流、第2の光電流に対応した第2の電流、当
該第2の電流の2倍の電流に第1の電流を加算した第1
の和電流、および前記第1の電流の2倍の電流に第2の
電流を加算した第2の和電流を生じさせる電流変換手段
と前記第1、第2の電流および第1、第2の和電流をそ
れぞれ対数変換し電圧として出力する対数変換手段と、
第1の電流を対数変換した電圧および第1の和電流を対
数変換した電圧を差動増幅し、第1の差動出力電流およ
び第2の差動出力電流を生じさせる第1の差動対回路
と、第2の電流を対数変換した電圧および第2の和電流
を対数変換した電圧を差動増幅し、第3の差動出力電流
および第4の差動出力電流を生じさせる第2の差動対回
路と、前記第1乃至第4の差動出力電流により、前記光
位置検出素子の2位置間における光の照射位置に対応し
た電流出力を演算する演算手段とを有することにより、
光位置検出素子およびその信号処理回路となる各機器を
1チップ内に集積することができて、装置のコンパクト
化を図ることができるようにしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a surface layer of a semiconductor substrate region of one conductivity type and a layer of opposite conductivity type, which forms a bonding layer serving as a photodetection surface. An optical position detection element having electrodes for taking out first and second photocurrents that relatively change according to a light projection position between the two positions at two positions separated from each other; A first current corresponding to the photocurrent, a second current corresponding to the second photocurrent, and a first current obtained by adding the first current to twice the current of the second current.
And a current conversion means for generating a second sum current obtained by adding a second current to a current that is twice the first current and the first and second currents and the first and second currents. Logarithmic conversion means for logarithmically converting the sum current and outputting it as a voltage,
A first differential pair that differentially amplifies a voltage obtained by logarithmically converting the first current and a voltage obtained by logarithmically converting the first sum current to generate a first differential output current and a second differential output current. A circuit and a second logarithmic-converted voltage of the second current and a second logarithmic-converted voltage of the second sum current for differential amplification to generate a third differential output current and a fourth differential output current. By having a differential pair circuit and a calculation unit that calculates the current output corresponding to the light irradiation position between the two positions of the light position detection element by the first to fourth differential output currents,
The optical position detecting element and each device serving as its signal processing circuit can be integrated in one chip, and the device can be made compact.

[発明の実施例] 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。Embodiments of the Invention Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図および第2図は、この発明の一実施例を示す図で
ある。
1 and 2 are views showing an embodiment of the present invention.

なお、第1図において前記第4図における部材および部
位等と、同一ないし均等のものは、前記と同一符号を以
って示し重複した説明を省略する。
It should be noted that, in FIG. 1, the same or equivalent members and parts as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals as those described above, and a duplicated description will be omitted.

まず構成を説明すると、第1図中、7、8、9、11は、
それぞれnpnトランジスタで、これら4個のトランジス
タ7、8、9、11により第1のカレントミラー回路が構
成されている。
First, the structure will be described. In FIG. 1, 7, 8, 9, and 11 are
These four transistors 7, 8, 9, and 11 are npn transistors, respectively, and constitute a first current mirror circuit.

第1のカレントミラー回路におけるトランジスタ7は、
ベース、コレクタ間が接続されるとともに、コレクタは
光位置検出素子1における電極4に接続されている。ト
ランジスタ7が入力トランジスタとして機能し、他の3
個のトランジスタ8、9、11が出力トランジスタとして
機能する。3個の出力トランジスタのうち、トランジス
タ11は、2個のエミッタを有するマルチエミッタトラン
ジスタが用いられている。
The transistor 7 in the first current mirror circuit is
The base and the collector are connected together, and the collector is connected to the electrode 4 in the optical position detecting element 1. The transistor 7 functions as an input transistor, and the other 3
The individual transistors 8, 9 and 11 function as output transistors. Of the three output transistors, the transistor 11 is a multi-emitter transistor having two emitters.

出力トランジスタ8、9のコレクタには、第1の光電流
I1とほぼ等しい第1の電流I1′が生じ、他の出力トラン
ジスタ11のコレクタには、第1の電流I1′の2倍の電流
2I1′が生じる。
The first photocurrent is applied to the collectors of the output transistors 8 and 9.
A first current I 1 ′, which is approximately equal to I 1, is generated, and the collector of the other output transistor 11 has a current that is twice the first current I 1 ′.
2I 1 ′ occurs.

第1の光電流I1と、第1の電流I1′とは、npnトランジ
スタ7、8、9、11のベース接地電流増幅率をHfeとす
ると、 I1′=I1・Hfe/(Hfe+5) …(4) の関係にある。
The first photocurrent I 1 and the first current I 1 ′ are I 1 ′ = I 1 · Hfe / (Hfe + 5), where Hfe is the base ground current amplification factor of the npn transistors 7, 8, 9 and 11. )… (4)

上記とほぼ同様の構成により、光位置検出素子1におけ
る他の電極5に対し、4個のnpnトランジスタ12、13、1
4、15を用いて第2のカレントミラー回路が構成されて
いる。
With almost the same configuration as described above, four npn transistors 12, 13, 1 are provided for the other electrodes 5 in the optical position detecting element 1.
A second current mirror circuit is configured by using 4 and 15.

第2のカレントミラー回路では、トランジスタ12が入力
トランジスタとして機能し、他の3個のトランジスタ1
3、14、15が出力トランジスタとして機能する。3個の
出力トランジスタのうち、トランジスタ13は、マルチエ
ミッタトランジスタで構成されている。
In the second current mirror circuit, the transistor 12 functions as an input transistor, and the other three transistors 1
3, 14, 15 function as output transistors. Of the three output transistors, the transistor 13 is a multi-emitter transistor.

出力トランジスタ14、15のコレクタには、第2の光電流
I2とほぼ等しい第2の電流I2′が生じ、他の出力トラン
ジスタ13のコレクタには、第2の電流I2′の2倍の電流
2I2′が生じる。
A second photocurrent is applied to the collectors of the output transistors 14 and 15.
A second current I 2 ′, which is approximately equal to I 2, is generated, and the collector of the other output transistor 13 has a current twice the second current I 2 ′.
2I 2 'occurs.

第2の光電流I2と、第2の電流I2′とは、npnトランジ
スタ12、13、14、15のベース接地電流増幅率をHfeとす
ると、 I2′=I2・Hfe/(Hfe+5) …(5) の関係にある。
The second photocurrent I 2 and the second current I 2 ′ are I 2 ′ = I 2 · Hfe / (Hfe + 5), where Hfe is the base ground current amplification factor of the npn transistors 12, 13, 14, and 15. )… (5)

第1のカレントミラー回路におけるトランジスタ9のコ
レクタと、第2のカレントミラー回路におけるトランジ
スタ13のコレクタとが共通接続されて、その共通接続線
に第2の電流の2倍の電流2I2′に第1の電流I1′を加
算した第1の和電流(I1′+2I2′)が生じる。
The collector of the transistor 9 in the first current mirror circuit and the collector of the transistor 13 in the second current mirror circuit are connected in common, and the common connection line receives a current 2I 2 ′ that is twice the second current. A first sum current (I 1 ′ + 2I 2 ′) is obtained by adding the current I 1 ′ of 1 .

また、第1のカレントミラー回路におけるトランジスタ
11のコレクタと、第2のカレントミラー回路におけるト
ランジスタ14のコレクタとが共通接続されて、その共通
接続線に第1の電流の2倍の電流2I1′に第2の電流
I2′を加算した第2の和電流(I2′+2I1′)が生じ
る。
In addition, the transistor in the first current mirror circuit
The collector of 11 and the collector of the transistor 14 in the second current mirror circuit are commonly connected, and the common connection line has a second current 2I 1 ′ that is twice the first current.
A second sum current (I 2 ′ + 2I 1 ′) obtained by adding I 2 ′ is generated.

電流変換手段としての第1、第2のカレントミラー回路
における出力トランジスタの各コレクタには、npnトラ
ンジスタ16、17、18、19がそれぞれ接続されている。
The npn transistors 16, 17, 18 and 19 are connected to the collectors of the output transistors in the first and second current mirror circuits as current converting means, respectively.

npnトランジスタ16、17、18、19はベース、コレクタ間
が接続され、その接続点に正電圧Vtが共通に加えられて
いる。
The npn transistors 16, 17, 18, and 19 have bases and collectors connected to each other, and a positive voltage Vt is commonly applied to their connection points.

各npnトランジスタ16、17、18、19により、そのベース
・エミッタ間のダイオード特性が利用されて、第1、第
2の電流I1′、I2′および第1、第2の和電流(I1′+
2I2′)、(I2′+2I1′)をそれぞれ対数変換する対数
変換手段が構成されている。
Each npn transistor 16, 17, 18, 19 utilizes the diode characteristic between its base and emitter to make the first and second currents I 1 ′ and I 2 ′ and the first and second sum currents (I 2). 1 '+
2I 2 ′) and (I 2 ′ + 2I 1 ′) are logarithmically converted, respectively.

各トランジスタ16、17、18、19のエミッタに、上記の各
電流が対数変換されて電圧値Va、Vb、Vc、Vdとして出力
される。
The above currents are logarithmically converted and output as voltage values Va, Vb, Vc, and Vd to the emitters of the transistors 16, 17, 18, and 19.

対数変換用のトランジスタ16、17のエミッタは、それぞ
れpチャネルのJFETおよび定電流源21と22、23と24で構
成されたソースフォロアを介して、2個のnpnトランジ
スタ29、31からなる第1の差動対回路の各入力端子に接
続されている。
The emitters of the logarithmic conversion transistors 16 and 17 are composed of two npn transistors 29 and 31 via a source follower composed of a p-channel JFET and constant current sources 21 and 22, 23 and 24, respectively. Is connected to each input terminal of the differential pair circuit.

ソースフォロア21と22、23と24は、差動対回路を構成す
るトランジスタ29、31のベース電流が、対数変換用のト
ランジスタ16、17に流れて誤差発生の要因となるのを防
止するために配設されている。このため入、出力間に等
しい電圧シフトが生じるように、定電流源22、24の電流
値は、差動対回路を構成するトランジスタ29、31のベー
ス電流に比べて十分大きな値がとられている。上記のこ
とは、後述のソースフォロアについても同様である。
The source followers 21 and 22, 23 and 24 prevent the base currents of the transistors 29 and 31 forming the differential pair circuit from flowing into the logarithmic conversion transistors 16 and 17 and causing an error. It is arranged. Therefore, the current values of the constant current sources 22 and 24 are set to be sufficiently larger than the base currents of the transistors 29 and 31 forming the differential pair circuit so that an equal voltage shift occurs between the input and output. There is. The above also applies to the source follower described later.

第1の差動対回路29、31により、第1の電流I1′および
第1の和電流(I1′+2I2′)を対数変換した電圧Va、V
bが差動増幅されて、第1の差動出力電流Iaおよび第2
の差動出力電流Ibが生じる。
Voltages Va and V obtained by logarithmically converting the first current I 1 ′ and the first sum current (I 1 ′ + 2I 2 ′) by the first differential pair circuits 29 and 31.
b is differentially amplified to generate the first differential output current Ia and the second differential output current Ia.
A differential output current Ib of is generated.

また対数変換用のトランジスタ18、19のエミッタは、そ
れぞれpチャネルのJFETおよび定電流源25と26、27と28
で構成されたソースフォロアを介して、2個のnpnトラ
ンジスタ32、33からなる第2の差動対回路の各入力端子
に接続されている。
The emitters of the logarithmic conversion transistors 18 and 19 are p-channel JFETs and constant current sources 25 and 26, and 27 and 28, respectively.
Is connected to each input terminal of the second differential pair circuit composed of the two npn transistors 32 and 33 via the source follower constituted by.

第2の差動対回路32、33により、第2の電流I2′および
第2の和電流(I2′+2I1′)を対数変換した電圧Vc、V
dが差動増幅されて、第3の差動出力電流Icおよび第4
の差動出力電流Idが生じる。
Voltages Vc, V obtained by logarithmically converting the second current I 2 ′ and the second sum current (I 2 ′ + 2I 1 ′) by the second differential pair circuits 32, 33.
d is differentially amplified to generate a third differential output current Ic and a fourth differential output current Ic.
Differential output current Id of is generated.

34、35、36はnpnトランジスタで、トランジスタ36は、
ベース、コレクタ間が接続されて入力トランジスタとし
て機能し、他の2個のトランジスタ34、35が出力トラン
ジスタとして機能する。これらのトランジスタ34、35、
36により第3のカレントミラー回路が構成されている。
34, 35 and 36 are npn transistors, and the transistor 36 is
The base and collector are connected to function as an input transistor, and the other two transistors 34 and 35 function as output transistors. These transistors 34, 35,
36 constitutes a third current mirror circuit.

入力トランジスタ36のコレクタには、抵抗Rbを介して正
電圧(Vst+Vbe)が加えられている。
A positive voltage (Vst + Vbe) is applied to the collector of the input transistor 36 via the resistor Rb.

出力トランジスタ34のコレクタは、第1の差動対回路2
9、31の共通エミッタ点に接続され、他の出力トランジ
スタ35のコレクタは、第2の差動対回路32、33の共通エ
ミッタ点に接続されている。
The collector of the output transistor 34 is the first differential pair circuit 2
The collectors of the other output transistors 35 are connected to the common emitter points of 9, 31 and the common emitter points of the second differential pair circuits 32, 33.

各出力トランジスタ34、35のコレクタには次式で与えら
れる電流が流れる。
A current given by the following equation flows through the collectors of the output transistors 34 and 35.

Iref=Vst/Rb …(6) そしてこの電流が、定電流Irefとして、第1の差動対回
路29、31および第2の差動対回路32、33にそれぞれ設定
される。
Iref = Vst / Rb (6) Then, this current is set as the constant current Iref in the first differential pair circuits 29 and 31 and the second differential pair circuits 32 and 33, respectively.

37、38、39、41はpnpトランジスタ、42、43は抵抗で、
これら4個のトランジスタ37、38、39、41および2個の
抵抗42、43により高精度の第4のカレントミラー回路40
が構成されている。
37, 38, 39, 41 are pnp transistors, 42, 43 are resistors,
These four transistors 37, 38, 39, 41 and the two resistors 42, 43 enable a highly accurate fourth current mirror circuit 40.
Is configured.

第4のカレントミラー回路40の入力端子44には、第1の
差動対回路29、31におけるトランジスタ29のコレクタお
よび第2の差動対回路32、33におけるトランジスタ32の
コレクタが共通接続されている。
The collector of the transistor 29 in the first differential pair circuit 29, 31 and the collector of the transistor 32 in the second differential pair circuit 32, 33 are commonly connected to the input terminal 44 of the fourth current mirror circuit 40. There is.

また、第4のカレントミラー回路40の出力端子45には、
第1の差動対回路29、31におけるトランジスタ31のコレ
クタおよび第2の差動対回路32、33におけるトランジス
タ33のコレクタが接続され、さらにその出力端子45は、
オペアンプで構成された電流電圧変換回路46の反転入力
端子(−)に接続されている。
In addition, at the output terminal 45 of the fourth current mirror circuit 40,
The collector of the transistor 31 in the first differential pair circuit 29, 31 and the collector of the transistor 33 in the second differential pair circuit 32, 33 are connected, and the output terminal 45 thereof is
It is connected to the inverting input terminal (−) of the current-voltage conversion circuit 46 composed of an operational amplifier.

第4のカレントミラー回路40の入力側には、第1の差動
出力電流Iaと第3の差動出力電流Icとの和の電流(Ia+
Ic)が流れ、出力側にもこれと同値の電流が流れる。
At the input side of the fourth current mirror circuit 40, the sum of the first differential output current Ia and the third differential output current Ic (Ia +
Ic) flows, and a current of the same value flows on the output side.

したがって、第4のカレントミラー回路40の出力端子45
からは、次段の電流電圧変換回路46に対して、第1、第
3の差動出力電流Ia、Icの和の電流(Ia+Ic)から、第
2、第4の差動出力電流Ib、Idの和の電流(Ib+Id)を
差引いた電流が出力される。後述するようにこの出力を
用いて光の投射位置が検出される。
Therefore, the output terminal 45 of the fourth current mirror circuit 40 is
From the current (Ia + Ic) of the sum of the first and third differential output currents Ia and Ic to the current-voltage conversion circuit 46 of the next stage, from the second and fourth differential output currents Ib and Id. The current obtained by subtracting the current (Ib + Id) that is the sum of is output. As will be described later, the projection position of light is detected using this output.

而して、第4のカレントミラー回路40により、第1〜第
4の差動出力電流Ia、Ib、Ic、Idから、光の投射位置に
対応した電流出力を演算する演算手段が構成されてい
る。
Thus, the fourth current mirror circuit 40 constitutes a calculating means for calculating a current output corresponding to the light projection position from the first to fourth differential output currents Ia, Ib, Ic, Id. There is.

電流電圧変換回路46における非反転入力端子(+)に
は、Vst/2の正電圧が加えられている。電流電圧変換回
路46により、光の投射位置に対応した電流が、電圧に変
換されて出力される。
A positive voltage of Vst / 2 is applied to the non-inverting input terminal (+) of the current-voltage conversion circuit 46. The current-voltage conversion circuit 46 converts a current corresponding to the light projection position into a voltage and outputs the voltage.

上記の光位置検出素子1および信号処理回路を構成する
各カレントミラー回路、対数変換手段ならびに差動対回
路等は、バイポーラICによりこれを1チップ化すること
ができる。
Each of the current mirror circuits, the logarithmic conversion means, the differential pair circuits, and the like which compose the optical position detecting element 1 and the signal processing circuit can be integrated into one chip by a bipolar IC.

第2図は、この1チップ化したバイポーラICの例を部分
的に示すもので、光位置検出素子1、npnトランジスタ
7およびpチャネルJFET21が組込まれた部分を示してい
る。
FIG. 2 partially shows an example of this one-chip bipolar IC, and shows a portion in which the optical position detecting element 1, the npn transistor 7 and the p-channel JFET 21 are incorporated.

第2図中、51はp形Si基板(サブストレート)で、p形
Si基板51上には、n-エピタキシャル層52が形成されてい
る。
In FIG. 2, 51 is a p-type Si substrate (substrate), which is a p-type
An n epitaxial layer 52 is formed on the Si substrate 51.

n-エピタキシャル層52の所要部位には、p形不純物が選
択的に拡散されてp+分離拡散領域53が形成され、n-エピ
タキシャル層52が、このp+分離拡散領域53で分離されて
アイランド52a、52b、52cが形成されている。54はn+
込層で、このn+埋込層54によりトランジスタのコレクタ
抵抗の低減等が図られる。
the n - the required site of the epitaxial layer 52, a p-type impurity is selectively diffused p + isolation diffusion region 53 is formed, n - epitaxial layer 52 is separated by the p + isolation diffusion region 53 Island 52a, 52b, 52c are formed. 54 is a n + buried layer, such as reduction of the collector resistance of the transistor can be achieved by the n + buried layer 54.

まずアイランド52aに、光位置検出素子1が形成されて
いる。アイランド52aを構成するn-エピタキシャル層52
が前記第1図中におけるn形の基板領域2に相当する。
First, the optical position detection element 1 is formed on the island 52a. N - epitaxial layer 52 constituting the island 52a
Corresponds to the n-type substrate region 2 in FIG.

アイランド52aには、所要間隔だけ離隔した2位置にp
形領域55、56が拡散形成され、この2個のp形領域55、
56の間にボロン(B)のイオン注入によりp形層3が形
成されている。アイランド52aを構成するn-エピタキシ
ャル層52と、p形層3とのpn接合により、光検出面が構
成される。
The island 52a has two p positions separated by a required distance.
The p-type regions 55 and 56 are diffused to form the two p-type regions 55,
The p-type layer 3 is formed between 56 by ion implantation of boron (B). A pn junction between the n - epitaxial layer 52 forming the island 52a and the p-type layer 3 constitutes a photodetection surface.

57は、n+コンタクト領域である。57 is an n + contact region.

アイランド52bには、npnトランジスタ7が形成されてい
る。アイランド52b中の、58はp形ベース拡散領域であ
り、59はn+エミッタ拡散領域である。
The npn transistor 7 is formed on the island 52b. In the island 52b, 58 is a p-type base diffusion region and 59 is an n + emitter diffusion region.

また、アイランド52cにpチャネルJFET21が形成されて
いる。
Further, a p-channel JFET 21 is formed on the island 52c.

アイランド52cには、所要間隔をおいて1対のp形領域
からなるソース領域61およびドレイン領域62が対向して
形成されている。ソース領域61およびドレイン領域62の
間には、ボロン(B)のイオン注入によりp形チャネル
領域63が形成され、さらにこのチャネル領域63の上にn+
ゲート領域64が形成されている。
A source region 61 and a drain region 62, which are a pair of p-type regions, are formed on the island 52c so as to face each other at a required interval. A p-type channel region 63 is formed by ion implantation of boron (B) between the source region 61 and the drain region 62, and n + is formed on the channel region 63.
A gate region 64 is formed.

各アイランド52a〜52c内のp形領域55、56、58、61、62
は、p形不純物の拡散工程で同時に形成され、またn+
領域57、59はn形不純物の拡散工程で同時に形成され
る。
P-type regions 55, 56, 58, 61, 62 in each island 52a-52c
Are simultaneously formed in the p-type impurity diffusion step, and the n + -type regions 57 and 59 are simultaneously formed in the n-type impurity diffusion step.

なお、第2図中には、npnトランジスタ7およびpチャ
ネルJFET21の各1個のみを示したが、前記第1図中の他
のトランジスタおよびJFET等についても、エピタキシャ
ル層52で構成される図示省略の他のアイランドの部分に
作り込むことができ、装置全体の1チップ化が図られ
る。
Although only one npn transistor 7 and one p-channel JFET 21 are shown in FIG. 2, the other transistors and JFETs in FIG. It can be built in other islands, and the whole device can be made into one chip.

次に作用を説明する。Next, the operation will be described.

光位置検出素子1の両電極4、5の間におけるxの位置
にスポット状の光が投射されると、各電極4、5から、
前記(1)、(2)式に示すように、その値が光の投射
位置に応じて相対的に変化する第1、第2の光電流I1
I2が取出される。
When spot-like light is projected at the position of x between both electrodes 4 and 5 of the light position detection element 1, the electrodes 4 and 5
As shown in the equations (1) and (2), the first and second photocurrents I 1 , whose values relatively change according to the light projection position,
I 2 is taken out.

第1の光電流I1は、第1のカレントミラー回路における
入力トランジスタ7に流れ、その出力トランジスタ8、
9のコレクタに、それぞれ前記(4)式で示した第1の
電流I1′が生じ、他の出力トランジスタ11には、その2
倍の電流2I1′が生じる。
The first photocurrent I 1 flows through the input transistor 7 in the first current mirror circuit, and its output transistor 8,
The first current I 1 ′ shown in the equation (4) is generated in the collector of the transistor 9 and the second current I 1 ′ is generated in the other output transistor 11.
Times the current 2I 1 'occurs.

一方、第2の光電流I2は、第2のカレントミラー回路に
おける入力トランジスタ12に流れ、その出力トランジス
タ14、15のコレクタに、それぞれ前記(5)式で示した
第2の電流I2′が生じ、他の出力トランジスタ13には、
その2倍の電流2I2′が生じる。
On the other hand, the second photocurrent I 2 flows to the input transistor 12 in the second current mirror circuit, and the collectors of the output transistors 14 and 15 of the second photocurrent I 2 respectively have the second current I 2 ′ shown in the equation (5). Occurs, and the other output transistor 13
Double the current 2I 2 ′ is generated.

出力トランジスタ9で生じた第1の電流I1′と、出力ト
ランジスタ13で生じた第2の電流I2′の2倍の電流2
I2′とで、第1の和電流(I1′+2I2′)が作られる。
The first current I 1 ′ generated in the output transistor 9 and the current 2 twice the second current I 2 ′ generated in the output transistor 13
'Out with, the first sum current (I 1' I 2 + 2I 2 ') is made.

また、出力トランジスタ14で生じた第2の電流I2′と、
出力トランジスタ11で生じた第1の電流I1′の2倍の電
流2I1′とで、第2の和電流(I2′+2I1′)が作られ
る。
In addition, the second current I 2 'generated in the output transistor 14
A second sum current (I 2 ′ + 2I 1 ′) is produced with the double current 2I 1 ′ of the first current I 1 ′ generated in the output transistor 11.

第1の電流I1′、第1の和電流(I1′+2I1′)、第2
の和電流(I2′+2I1′)および第2の電流I2′が、対
数変換手段を構成している各トランジスタ16、17、18、
19に流れ、対数変換されてその各エミッタに電圧値Va、
Vb、Vc、Vdが出力される。
First current I 1 ′, first sum current (I 1 ′ + 2I 1 ′), second
The sum current (I 2 ′ + 2I 1 ′) and the second current I 2 ′ of each of the transistors 16, 17, 18, constituting the logarithmic conversion means,
19 and is logarithmically converted to a voltage value Va at each emitter,
Vb, Vc, Vd are output.

これらの電圧値Va、Vb、Vc、Vdは、それぞれ次式で表わ
される。
These voltage values Va, Vb, Vc, Vd are expressed by the following equations, respectively.

Va=Vt−(kT/q)・ln(A1I1′/Is) Vb=Vt−(kT/q)・ln〔A1(I1′+2I2′)/Is〕 Vc=Vt−(kT/q)・ln〔A1(2I2′+I2′)/Is〕 Vd=Vt−(kT/q)・ln(A1I2′/Is) …(7) ここで、k:ボルツマン定数 T:絶対温度 q:電子の電荷 Is:トランジスタのベース・エミッタ接合の逆方向飽和
電流 A1:Hfe/(Hfe+1) 上記(7)式のうち、第1の電流I1′を対数変換した電
圧Vaおよび第1の和電流(I1′+2I2′)を対数変換し
た電圧Vbが、ソースフォロアを介して第1の差動対回路
29、31に入力し、差動増幅されて、その各出力線路に第
1の差動出力電流Iaおよび第2の差動出力電流Ibが生じ
る。
Va = Vt− (kT / q) ・ ln (A 1 I 1 ′ / Is) Vb = Vt− (kT / q) · ln [A 1 (I 1 ′ + 2I 2 ′) / Is] Vc = Vt− ( kT / q) ・ ln [A 1 (2I 2 ′ + I 2 ′) / Is] Vd = Vt− (kT / q) ・ ln (A 1 I 2 ′ / Is)… (7) where k: Boltzmann Constant T: Absolute temperature q: Electron charge Is: Reverse saturation current of transistor base-emitter junction A 1 :: Hfe / (Hfe + 1) In equation (7) above, the first current I 1 ′ was logarithmically converted. The voltage Va and the voltage Vb obtained by logarithmically converting the first sum current (I 1 ′ + 2I 2 ′) are converted into the first differential pair circuit via the source follower.
The signals are input to 29, 31 and differentially amplified, and a first differential output current Ia and a second differential output current Ib are generated in each output line.

また第2の和電流(I2′+2I1′)を対数変換した電圧V
eおよび第2の電流I2′を対数変換した電圧Vdが、ソー
スフォロアを介して第2の差動対回路32、33に入力し、
差動増幅されて、その出力線路に第3の差動出力電流Ic
および第4の差動出力電流Idが生じる。
Also, the voltage V obtained by logarithmically converting the second sum current (I 2 ′ + 2I 1 ′)
The voltage Vd obtained by logarithmically converting e and the second current I 2 ′ is input to the second differential pair circuit 32, 33 via the source follower,
After being differentially amplified, the third differential output current Ic is output to the output line.
And a fourth differential output current Id is produced.

差動増幅された第1〜第4の差動出力電流Ia、Ib、Ic、
Idは次式で表わされる。
The differentially amplified first to fourth differential output currents Ia, Ib, Ic,
Id is expressed by the following equation.

Ia=Iref/〔1+exp〔(q/kT)・(Vb−Va)〕〕 Ib=Iref/〔1+exp〔(q/kT)・(Va−Vb)〕〕 Ic=Iref/〔1+exp〔(q/kT)・(Vd−Vc)〕〕 Id=Iref/〔1+exp〔(q/kT)・(Vc−Vd)〕〕 …
(8) 上記の各式中における電圧Va〜Vdとして前記(7)式を
代入し、さらにこの(7)式中における第1、第2の電
流I1′、I2′として前記(4)、(5)式を代入する
と、上記(8)式は、さらに次のようになる。
Ia = Iref / [1 + exp [(q / kT) ・ (Vb-Va)]] Ib = Iref / [1 + exp [(q / kT) ・ (Va-Vb)]] Ic = Iref / [1 + exp [(q / kT) ・ (Vd−Vc)]] Id = Iref / [1 + exp [(q / kT) ・ (Vc−Vd)]]
(8) The above formula (7) is substituted as the voltages Va to Vd in the above formulas, and the first and second currents I 1 ′ and I 2 ′ in the formula (7) are substituted into the above formula (4). , (5), the above equation (8) becomes as follows.

Ia=Iref・(I1+2I2)/2(I1+I2) Ib=Iref・I1/2(I1+I2) Ic=Iref・I2/2(I1+I2) Id=Iref・(2I1+I2)/2(I1+I2) …(9) 次いで、第4のカレントミラー回路40で構成される演算
手段により、上記(9)式で示される第1〜第4の差動
出力電流Ia、Ib、Ic、Idが、次のように演算処理され
て、演算出力電流Ifが得られる。
Ia = Iref · (I 1 + 2I 2) / 2 (I 1 + I 2) Ib = Iref · I 1/2 (I 1 + I 2) Ic = Iref · I 2/2 (I 1 + I 2) Id = Iref · (2I 1 + I 2 ) / 2 (I 1 + I 2 ) ... (9) Next, the first to fourth differences represented by the above equation (9) are calculated by the calculating means composed of the fourth current mirror circuit 40. The dynamic output currents Ia, Ib, Ic, and Id are processed as follows to obtain the calculated output current If.

If=Ia+Ic−(Ib+Id) =Iref・(I2−I1)/(I1+I2) …(10) 演算出力電流Ifは、電流電圧変換回路46の反転入力端子
(−)に入力して、電圧に変換され、当該電流電圧変換
回路46から、次のような出力Voutが得られる。
If = Ia + Ic− (Ib + Id) = Iref · (I 2 −I 1 ) / (I 1 + I 2 ) ... (10) The operation output current If is input to the inverting input terminal (−) of the current-voltage conversion circuit 46. , And is converted into a voltage, and the following output Vout is obtained from the current-voltage conversion circuit 46.

Vout=Vst/2+Rf・Iref・(I2−I1)/(I1+I2)…(1
1) 上記(11)式のVoutに、第1、第2の光電流I1、I2とし
て、前記(1)、(2)式を代入し、また定電流Irefと
して前記(6)式を代入すると、次式が得られる。
Vout = Vst / 2 + Rf · Iref · (I 2 −I 1 ) / (I 1 + I 2 )… (1
1) Substituting the equations (1) and (2) into the Vout of the equation (11) as the first and second photocurrents I 1 and I 2 , and the equation (6) as the constant current Iref. Substituting gives the following equation:

Vout=〔1/2+(x/l−1/2)2・Rf/Rb〕・Vst …(12) ここでRb=2Rfに設定すれば、上記(12)式は、次のよ
うになる。
Vout = [1/2 + (x / l-1 / 2) 2.Rf / Rb] .Vst (12) If Rb = 2Rf is set here, the above formula (12) becomes as follows.

Vout=Vst・x/l …(13) Vstおよびlの値は、適宜に設定される値なので、電流
電圧変換回路46の出力電圧Voutを測定すれば、光の投射
位置xが検出される。
Vout = Vst · x / l (13) Since the values of Vst and l are appropriately set, the light projection position x can be detected by measuring the output voltage Vout of the current-voltage conversion circuit 46.

そしてこのような光の投射位置xの検出作用において、
光位置検出素子1および信号処理回路を構成する各素子
が、1チップ内に組込まれて、微小な第1、第2の光電
流I1、I2の信号処理がチップ内で行なわれる。このため
S/N比が向上するとともに、光位置検出素子1のリーク
電流補償も同一チップ内で行なうことができて検出精度
が上り、さらには装置の信頼性が向上する。
And in such a detection operation of the projection position x of light,
The optical position detecting element 1 and each element constituting the signal processing circuit are incorporated in one chip, and minute signal processing of the first and second photocurrents I 1 and I 2 is performed in the chip. For this reason
While the S / N ratio is improved, the leakage current compensation of the optical position detection element 1 can be performed in the same chip, the detection accuracy is improved, and the reliability of the device is improved.

次いで第3図には、この発明の他の実施例を示す。Next, FIG. 3 shows another embodiment of the present invention.

この実施例は、光位置検出素子1の各電極4、5を、定
電圧バッファを介して、第1、第2のカレントミラー回
路における各入力トランジスタ7、12に接続したもので
ある。
In this embodiment, the electrodes 4 and 5 of the optical position detecting element 1 are connected to the input transistors 7 and 12 of the first and second current mirror circuits via a constant voltage buffer.

65、66はpチャネルのJFET、67、68はオペアンプで、各
オペアンプ67、68の非反転入力端子(+)には、正電圧
Vpの定電圧源69、70がそれぞれ接続されている。
65 and 66 are p-channel JFETs, 67 and 68 are operational amplifiers, and a positive voltage is applied to the non-inverting input terminal (+) of each operational amplifier 67 and 68.
Vp constant voltage sources 69 and 70 are connected to each other.

光位置検出素子1における電極4は、JFET65のソースに
接続され、そのドレインが、第1のカレントミラー回路
の入力トランジスタ7に接続されている。
The electrode 4 in the optical position detecting element 1 is connected to the source of the JFET 65, and its drain is connected to the input transistor 7 of the first current mirror circuit.

オペアンプ67の反転入力端子(−)は、JFET65のソース
に接続され、オペアンプ67の出力端子はJFET65のゲート
に接続されている。JFET65のゲートが、オペアンプ67で
駆動されて、そのソース電位が定電圧Vpに保持される。
The inverting input terminal (−) of the operational amplifier 67 is connected to the source of the JFET65, and the output terminal of the operational amplifier 67 is connected to the gate of the JFET65. The gate of the JFET 65 is driven by the operational amplifier 67, and its source potential is held at the constant voltage Vp.

光位置検出素子1における電極5側についても、JFET66
およびオペアンプ68が、上記と同様の態様で接続されて
いる。
Also for the electrode 5 side of the optical position detection element 1, JFET66
And the operational amplifier 68 is connected in the same manner as described above.

前記の一実施例(第1図)の場合には、光位置検出素子
1から取出される第1、第2の光電流I1、I2の値が変化
すると、第1、第2のカレントミラー回路における各入
力トランジスタ7、12のエミッタ・ベース電圧が変化し
て、光位置検出素子1のバイアス電圧に変化が生じる。
このため光の投射位置が光検出面の端の方になると、第
1、第2の光電流I1、I2の差が大きくなるので、光位置
の検出に誤差が生じ易い。
In the case of the above-described embodiment (FIG. 1), when the values of the first and second photocurrents I 1 and I 2 extracted from the optical position detection element 1 change, the first and second currents are changed. The emitter-base voltages of the input transistors 7 and 12 in the mirror circuit change, and the bias voltage of the optical position detecting element 1 changes.
Therefore, when the light projection position is toward the end of the light detection surface, the difference between the first and second photocurrents I 1 and I 2 becomes large, and thus an error is likely to occur in the detection of the light position.

しかし、第3図の実施例においては、第1、第2の光電
流I1、I2の値が変化しても、光位置検出素子1は、常に
一定の電圧(Vst−Vp)でバイアスされるので、上記の
ような誤差の発生が防止される。
However, in the embodiment of FIG. 3, even if the values of the first and second photocurrents I 1 and I 2 are changed, the photo-position detecting element 1 is always biased with a constant voltage (Vst-Vp). Therefore, the above-mentioned error is prevented from occurring.

[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、信号処理回路
を、光位置検出素子から取出される第1、第2の光電流
から、第1、第2の電流、第1、第2和電流を生じさせ
る電流変換手段と、この第1、第2の電流および第1、
第2の和電流をそれぞれ対数変換して電圧として出力す
る対数変換手段と、これらの対数変換された各電圧を差
動増幅とし第1〜第4の差動出力電流を生じさせる第
1、第2の差動対回路と、この第1〜第4の差動出力電
流から光の投射位置に対応した電流出力を演算する演算
手段とで構成したので、信号処理回路を、光位置検出素
子とともに1チップ内に集積することができる。したが
ってコンパクトに構成することができて、装置の信頼性
が向上するとともに、低価格の光位置検出装置を提供す
ることができるという利点がある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the signal processing circuit is configured such that the first and second photocurrents extracted from the optical position detection element are converted into the first and second currents and the first and second photocurrents. , A current converting means for generating a second sum current, and the first and second currents and the first,
Logarithmic conversion means for logarithmically converting the second sum current and outputting it as a voltage, and first and fourth logarithmic conversion means for differentially amplifying each logarithmically converted voltage to generate first to fourth differential output currents. The signal processing circuit is composed of the second differential pair circuit and the calculating means for calculating the current output corresponding to the light projection position from the first to fourth differential output currents. It can be integrated in one chip. Therefore, there is an advantage that it can be configured compactly, the reliability of the device is improved, and an inexpensive optical position detection device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明に係る光位置検出装置の一実施例を示
す回路図、第2図は同上実施例をバイポーラICにより1
チップ化した例を部分的に示す縦断面図、第3図はこの
発明の他の実施例を示す要部回路図、第4図は従来の光
位置検出装置を示す回路図である。 1:光位置検出素子、 2:半導体基板領域、 3:p形層、 4、5:電極、 7、8、9、11:第1のカレントミラー回路を構成するn
pnトランジスタ、 12、13、14、15:第1のカレントミラー回路とともに電
流変換手段を構成する第2のカレントミラー回路を構成
するnpnトランジスタ、 16、17、18、19:対数変換手段を構成するnpnトランジス
タ、 29、31:第1の差動対回路を構成するnpnトランジスタ、 32、33:第2の差動対回路を構成するnpnトランジスタ、 40:演算手段を構成する第4のカレントミラー回路、 46:電流電圧変換回路。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the optical position detecting device according to the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view partially showing an example of being made into a chip, FIG. 3 is a main part circuit diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional optical position detecting device. 1: optical position detecting element, 2: semiconductor substrate region, 3: p-type layer, 4, 5: electrode, 7, 8, 9, 11: n constituting the first current mirror circuit
pn transistors, 12, 13, 14, 15: npn transistors forming a second current mirror circuit that constitutes a current converting means together with the first current mirror circuit, 16, 17, 18, 19: constituting a logarithmic converting means npn transistors, 29, 31: npn transistors forming a first differential pair circuit, 32, 33: npn transistors forming a second differential pair circuit, 40: fourth current mirror circuit forming arithmetic means , 46: Current-voltage conversion circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一導電形の半導体基板領域の表面部と、反
対導電形層とにより光検出面となる接合層が形成され、
該反対導電形層の離隔した2位置に、当該2位置間にお
ける光の投射位置に応じて相対的に変化する第1、第2
の光電流を取出す電極が設けられた光位置検出素子と、 前記第1の光電流に対応した第1の電流、第2の光電流
に対応した第2の電流、当該第2の電流の2倍の電流に
第1の電流を加算した第1の和電流、および前記第1の
電流の2倍の電流に第2の電流を加算した第2の和電流
を生じさせる電流変換手段と、 前記第1、第2の電流および第1、第2の和電流をそれ
ぞれ対数変換し電圧として出力する対数変換手段と、 第1の電流を対数変換した電圧および第1の和電流を対
数変換した電圧を差動増幅し、第1の差動出力電流およ
び第2の差動出力電流を生じさせる第1の差動対回路
と、 第2の電流を対数変換した電圧および第2の和電流を対
数変換した電圧を差動増幅し、第3の差動出力電流およ
び第4の差動出力電流を生じさせる第2の差動対回路
と、 前記第1乃至第4の差動出力電流により、前記光位置検
出素子の2位置間における光の投射位置に対応した電流
出力を演算する演算手段とを有することを特徴とする光
位置検出装置。
1. A bonding layer serving as a light detection surface is formed by a surface portion of a semiconductor substrate region of one conductivity type and a layer of opposite conductivity type.
First and second positions, which are relatively spaced apart from each other in the opposite conductivity type layer, and which change relative to the projection position of light between the two positions.
An optical position detecting element provided with an electrode for extracting the photocurrent, a first current corresponding to the first photocurrent, a second current corresponding to the second photocurrent, and a second current corresponding to the second current. Current conversion means for generating a first sum current obtained by adding a first current to a double current and a second sum current obtained by adding a second current to a current twice the first current; Logarithmic conversion means for logarithmically converting the first and second currents and the first and second sum currents and outputting them as voltages, a voltage obtained by logarithmically converting the first current and a voltage obtained by logarithmically converting the first sum current. Differentially amplifying the first differential output circuit to generate a first differential output current and a second differential output current, and a logarithmically converted voltage of the second current and a second sum current. A second differential amplifier that differentially amplifies the converted voltage to generate a third differential output current and a fourth differential output current. A differential pair circuit, and a calculation means for calculating a current output corresponding to a light projection position between the two positions of the light position detection element, using the first to fourth differential output currents. Optical position detector.
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