JPH01191023A - 光電変換回路 - Google Patents

光電変換回路

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Publication number
JPH01191023A
JPH01191023A JP1535688A JP1535688A JPH01191023A JP H01191023 A JPH01191023 A JP H01191023A JP 1535688 A JP1535688 A JP 1535688A JP 1535688 A JP1535688 A JP 1535688A JP H01191023 A JPH01191023 A JP H01191023A
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JP
Japan
Prior art keywords
photodiode
inverter
output
voltage
photoelectric conversion
Prior art date
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Pending
Application number
JP1535688A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichi Yoshida
洋一 吉田
Kazunori Mizogami
溝上 和紀
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP1535688A priority Critical patent/JPH01191023A/ja
Publication of JPH01191023A publication Critical patent/JPH01191023A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/44—Electric circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Exposure Control For Cameras (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、光電変換回路、詳しくは、被写体からの反射
光を測光して、その光に対応した電気信号に変換する光
電変換回路に関する。
[従来の技術] カメラ等の測光回路に用いられる光電変換回路、即ち光
信号を電気信号に変換する回路は、既に特公昭61−6
0362号公報に開示されているもの等が提供されてい
る。この従来の光電変換回路は、2個のフォトダイオー
ドを使用して光量に応じた周波数信号を発生させるよう
にしたもので、同公報にも開示されている如く、フォト
ダイオードla、lbの接合容量に蓄えられた電荷がこ
のフォトダイオードla、lbの光電流によって放電さ
れる際、その放電時間がフォトダイオードla、lbへ
の入射光量に対応することを利用して入射光量を周波数
信号に変換している。
ところで、この光電変換回路においては、上記接合容量
を充電するのに一対のMO3型トランジスタ2a、2b
をオンさせており、この充電が完了するまでは上記トラ
ンジスタがオフしないようにナントゲート4.5からな
るフリップフロップ回路を設けている。
[発明が解決しようとする課題] ところが、上記従来の光電変換回路においては、一対の
フォトダイオードとその制御回路をそれぞれ必要とする
ので、スペースをとるばかりでなく、コストも高くなる
。カメラの小型化、低コスト化のためには部品点数が少
ない方が好ましいことは言う迄もなく、フォトダイオー
ドを1個使用して所要の光電変換回路を構成できればこ
れに越したことはない。しかし、この場合には、フリッ
プフロップ回路を用いることができないから、被写体光
に対応してフォトダイオードに流れる光電流の周波数変
換を正確に行なうことができない。
そこで、本発明の目的は、上述の問題点を解消し、単一
のフォトダイオードを使用して被写体光に対応して正確
に電気信号に変換できる光電変換回路を提供するにある
。
[課題を解決するための手段] 本発明による光電変換回路は、その概念を第1図(A)
に示すように、両端子間に接合容量等の容量成分2を有
する単一のフォトダイオード1と、このフォトダイオー
ド1の容量2の両端の電圧が所定の値を越えているか否
かを検出する電圧検出手段3と、この電圧検出手段3の
出力を一定時間遅延させて出力する遅延手段4と、この
遅延手段4の出力に応じて上記フォトダイオード1にカ
ソード側に正、アノード側に負の電圧を印加するスイッ
チング手段5とを具備したことを特徴とする。
[作 用] スイッチング手段5がオンからオフに切り換わると、第
1図(B)の波形Z1で示されるように、フォトダイオ
ード1に照射された被写体光による光電流によって接合
容量2に蓄えられた電荷が放電されるため、接合容量2
の電圧、つまり0点の電位は光電流に対応した傾斜で下
降する。やがて、0点の電位が電圧検出手段3で設定さ
れた所定の値(以下、閾値電圧と呼称する)vthを下
廻わると、電圧検出手段3はこれを検出して、同電圧検
出手段3の出力電圧は、第1図(B)の波形Z2で示さ
れるように、′Hルベルから“L”レベルに変化する。
すると、遅延手段4はこれを受けて第1図(B)の波形
Z3で示されるように、遅延手段4によって定まる時間
t、だけ遅れてスイッチング手段5に向けて切換信号を
出力する。この切換信号がスイッチング手段5に入力さ
れると、同スイッチング手段5は、第1図(B)の波形
z4に示されるように、遅延手段4の出力に従ってオフ
からオンに切り換わる。すると、0点の電位は、第1図
(B)の波形Z5に示されるように、フォトダイオード
1の接合容量2が略、瞬時に電源電圧vccに充電され
この状態が保持される。時間t。
が経過して遅延手段4の出力電圧が“L”→“H”とな
り、従ってスイッチング手段5がオン−オフすると、0
点の電位は第1図(B)の波形Z6で示されるように上
記波形Z1と同様に、フォトダイオード1の光電流に応
じた早さで下降することになるから、単一のフォトダイ
オード1の光電流は周波数信号に変換されることになる
。このように、本発明による光電変換回路では、フォト
ダイオード1の接合容量2そのものを時定数用のコンデ
ンサとして用いている。
[実 施 例] 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第2図は、本発明の第1実施例を示す光電変換回路であ
る。第2図において、SPD (シリコンフォトダイオ
ード)等のフォトダイオード1のアノードは接地され、
同ダイオード1のカソードには、スイッチング手段であ
るダイオード13を介して電源電圧Vecが供給される
と共に、同カソードは遅延手段を構成するインバータ列
12の入力端pHに接続されている。このインバータ列
12は、奇数個のインバータ12a、12b、・・・・
・・・・・12nを多数個接続して構成されており、そ
の出力端P1゜は、上記ダイオード13のアノードに接
続されると共に、出力信号v outとして出力される
ようになっている。
また、同インバータ列12の初段のインバータ12aの
入力端は、同インバータ12aの特性によって電圧検出
手段を構成している。つまり、フォトダイオード1の有
する接合容量(図示せず)による両端子間の電圧が、充
電によって上昇し上記インバータ12aの入力スレッシ
ョルドレベルを超えると上記インバータ12aがオンし
、放電に応じて下降し上記インバータ12aの人力スレ
ッショルドレベルを不例ると上記インバータ12aがオ
フするようになっている。更にまた、インバータ列12
を構成するN個の各インバータ12a。
12b、・・・・・・12nの特性が略等しい場合、各
インバータ12a、12b、 ・・・・・・12nの1
段当りの遅延時間を【dよとすれば、インバータ列12
で形成される遅延手段の遅延時間tdは t a −N x t dt となる。従って、所要の遅延時間が得られるように、縦
続接続するインバータの個数Nを選べば本発明における
遅延手段が構成される。
このように構成された第1実施例において、今インバー
タ列12の出力端P12の出力電圧Voutが“H“レ
ベルとすると、同インバータ列12の入力端P1、の電
位は略電源電圧Vcc(厳密にはVccからダイオード
13の順方向電圧降下分下った電位)になる。従って、
フォトダイオード1の有する接合容量(図示せず)は電
源電圧Vccに充電される。そして、入力端P1□が電
源電圧Vccになってから、インバータ列12の遅延時
間tdを経過すると、出力端P12の電位は、インバー
タ列12が奇数個のインバータ12a、12b、・・・
・・・12nで形成されているので“L“レベルとなる
。
従って、スイッチング手段を形成するダイオード13は
逆バイアス状態となるため、出力端P12から入力端P
1、への電流は流れなくなる。そこで、フォトダイオー
ド1の図示しない接合容量に充電されていた電荷は、フ
ォトダイオード1の光電流によって放電されるので、入
力端P1□の電位は徐々に下降し、やがて電圧検出手段
を形成するインバータ列12のインバータ12aの入力
閾値電圧以下に落ちる。すると、インバータ列12の遅
延時間t の経過後、出力端P12の電位は“H”しベ
ルとなる。以下、同様な動作を繰り返すことにより、こ
の第1実施例の光電変換回路は、フォトダイオード1へ
の入射光量に応じた周期で自励発振し、正確な充電変換
出力を生じることになる。
ここで、被写体輝度Bv値が一段上ると、フすトダイオ
ード1の光電流は倍になるので、上記自励発振器の発振
周期をTとしたとき、 t a < T とみなせる範囲において周期Tが半分になる。
第3図は、本発明の光電変換回路の第2実施例である。
この第2実施例では遅延手段として上記第1実施例にお
けるインバータ列の遅延に変えて、抵抗R1とコンデン
サC1との積で与えられる積分回路24を使用した点が
異なる。この遅延手段22は、上記積分回路24と、そ
の入力端P1、側にバッファアンプとして前置されたイ
ンバータ22aと、上記積分回路24の出力を波形整形
するシュミットトリガタイプのインバータ22bと、出
力端PI3側に設けられたインバータ22cとから構成
されている。そして、この遅延手段22を除く他の回路
構成は上記第1実施例と同様で、その機能も同じである
。この第2実施例においては、遅延時間tdは積分回路
24の抵抗R0とコンデンサC工の積R,XC,で定ま
るから、上記第1実施例において必要とした多数のイン
バータが不要となる。
第4図は、本発明の光電変換回路の第3実施例である。
この第3実施例では、スイッチング手段として上記ダイ
オード13の代わりにトランジスタ33を用いた点が上
記第1実施例と異なる。また、トランジスタ33の使用
に伴い、そのベースに抵抗34を挿入し、更にまた、ト
ランジスタ33で180°位相反転されるから遅延手段
はインバータ列32を複数個のインバータ32a。
32b、・・・・・・32mで構成している点を除けば
、上記第1実施例とその機能は同じである。
この第3実施例によれば、スイッチング手段としてトラ
ンジスタ33を使用しているので、上記第1.第2実施
例に比べ、遅延手段32の最後のインバータ32mの出
力晴中12に与える影響が、トランジスタ33の電流増
幅率をβとしたとき、第1実施例に比して1/βとなる
から、フォトダイオード1への入射光量をより安定に周
波数信号に変換する光電変換回路が得られる。
第5図は、本発明の光電変換回路の第4実施例である。
この第4実施例では、フォトダイオード1を電源側に接
続した点が上記各実施例と異なり、その他の遅延手段4
2を奇数個のインバータ42a、42b、・・・・・・
42nで構成している点等すべて前記第1実施例と同じ
である。この第4実施例の回路の発振周期は、遅延手段
42を形成するインバータ列42a、42b、・・・・
・・42nの出力端P12が“H“レベルになったとき
、フォトダイオード1の有する接合容量に蓄えられた電
荷がフォトダイオード1の光電流によって放電される時
間によって決定されるので、上記各実施例と同様にフォ
トダイオード1への入射光量に対応して、周波数信号が
変わることになる。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、SPD等のフォトダ
イオードへ照射される入射光量をディジタル信号として
検出するに際して、従来のような大掛かりなA/D変換
を使わずにCPU等に輝度データをとり込むことができ
る。しかも、従来のようにフォトダイオードを2個使う
必要がなく1個のフォトダイオードだけで構成できる等
の、従来の欠点を除去した顕著な効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
第1図(A) 、 (B)は、本発明の光電変換回路の
概念図とその各部の波形図、 第2図は、本発明の第1実施例を示す光電変換回路の電
気回路図、 第3図は、本発明の第2実施例を示す光電変換回路の電
気回路図、 第4図は、本発明の第3実施例を示す光電変換回路の電
気回路図、 第5図は、本発明の第4実施例を示す光電変換回路の電
気回路図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)容量成分を両端子間に有する単一のフォトダイオ
    ードと、 このフォトダイオードの容量の両端の電圧が所定の値を
    越えているか否かを検出する電圧検出手段と、 この電圧検出手段の出力を一定時間、遅延させて出力す
    る遅延手段と、 この遅延手段の出力に応じて上記フォトダイオードにカ
    ソード側に正、アノード側に負の電圧を印加するスイッ
    チング手段と、 を具備したことを特徴とする光電変換回路。
  2. (2)上記電圧検出手段はインバータからなり、上記遅
    延手段は該インバータを含む複数のインバータからなる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光電変換
    回路。
JP1535688A 1988-01-26 1988-01-26 光電変換回路 Pending JPH01191023A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009175125A (ja) * 2007-10-31 2009-08-06 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd 光の特性の周波数計数への変換

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009175125A (ja) * 2007-10-31 2009-08-06 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd 光の特性の周波数計数への変換

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