JPH01232805A - パルス光電流抜取回路 - Google Patents

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 本発明は、カメラの自動焦点調節装置に好適な光電素子
に結合された演算増幅器を有するパルス光電流抜取回路
に関するものである。

従来の技術 第４図は上記の目的を達成するために従来から用いられ
ている回路の一例を示す。

光電素子１の出力は、バッファ回路３０入力端子、エミ
ッタ接地された第１のトランジスタ４のコレクタおよび
第２のトランジスタ５のベースに接続されている。バッ
ファ回路３の出力端子は第１のトランジスタ４のベース
に接続されると共に、電圧保持用のコンデンサ６を経て
接地され、バッファ回路３の入力が増えると第１のトラ
ンジスタ４のコレクタからエミッタを経てアースに流れ
る電流が増えるように動作する。定常光受光時に光電素
子１のアノードに現われる電流は、直流成分のみであり
、これらはすべて第１のトランジスタ４のコレクタへ流
れ、第２のトランジスタ５のベースへは流れない。パル
ス光電流が重畳された場合には、コンデンサ６が定常光
受光時のベース電位を保持しているので、パルス光電流
のみが抜き取られて第２のトランジスタ５のベースに流
れ込み、電流増幅率ｈＦ［１倍されて負荷７を流れる。

負荷７としては対数変換用のダイオードを用いることが
多い。

発明が解決しようとする課題 自動焦点調節の用途では第４図のような回路が２系統あ
って、定常光から抜き取られたパルス光電流の比が重要
な働きをする。一方、一般的にトランジスタのｈＦＥは
、第５図に示すようにベース電流によって変り、ベース
電流零の近傍で急速に減少する。したがってトランジス
タ５はｈＦＥの変化の少ない範囲での動作が要求される
。このため、第４図のトランジスタ５の回路では、その
コレクタ・ベース間およびエミッタに、それぞれ、定電
流源２０．２１を設け、ダミー電流を流しているが、そ
の分だけパルス光の小さくなる近距離において測距誤差
を生じることになる。

本発明はこれらの問題点を解決するものであり、演算増
幅器を用いることによって、光パルス信号を電流として
ではな（、電圧として分離し、その結果ダミー電流を必
要とせず、且つ集積回路化するのに容易な回路構成を提
供するものである。

課題を解決するための手段 本発明は、その入力端子に充電素子のアノードを接続し
、且つ、入出力端子間に２つの負帰還回路を有する演算
増幅器よりなり、第１の負帰還回路は演算増幅器の出力
端子と入力端子との間に抵抗を接続することによりなり
、第２の負帰還回路は、コレクタが入力端子に、ベース
がバッファ回路を介して、出力端子に接続されたエミッ
タ接地のトランジスタと、ベース・接地間にコンデンサ
を接続した構成のパルス光電流抜取回路である。

作用 本発明によると、明るさが時間的にほぼ一定の光に重畳
された微少なパルス光からその一定光に依存する電流を
第２の負帰還回路のトランジスタでバイパスし、そのパ
ルス光に依存する電流のみを演算増幅器の出力側に供給
することにより、光の強さに正確に比例した電圧として
抜き取ることができる。

実施例 第１図は本発明実施例装置の回路構成図を示す。

演算増幅器２は出力端子８と反転入力端子９との間に２
つの負帰還回路を持っている。１つは抵抗値Ｒ１の抵抗
１０よりなり、今１つはバッファ回路３．エミッタ接地
のトランジスタ４および電圧保持用コンデンサ６を含む
回路である。バッファ回路３の入力端子は演算増幅器２
の出力端子８に、バッファ回路３の出力端子はトランジ
スタ４のベースおよび一端の接地されたコンデンサ６に
、そして、トランジスタ４のコレクタは演算増幅器２の
反転入力端子９に、それぞれ、接続されている。反転入
力端子９には光電素子１のアノードが接続されている。

演算増幅、器２の出力端子８に直列に接続された抵抗値
Ｒ２の抵抗１６は第２の演算増幅器１７の反転入力端子
に、また、この演算増幅器１７の出力端子よりその反転
入力端子に向かってはダイオード１８が接続されて対数
増幅器を構成する。

なお、図中、ＶＣＣは電源電圧、ＶＯは基準電圧である
。

第２図は、第１図のうち、演算増幅器２の抵抗１０によ
る負帰還回路のみを有するものの回路図である。光電素
子１は内部抵抗が極めて高く、光の強さに比例した電流
がカソードからアノードに流れ、電気的には一種の電流
源と見なされる。光が当らない時は入力開放と見なされ
、出力端子８には基準電圧Ｖｏが現われる。光を受けて
電流ｉが流れた時の出力端子８の電位は ＶＯＵＴ＝ＶＱ　−ｉ　Ｒｔ　　　　　　　・・・・・
・（１）となる。すなわち第２図の回路は電流電圧変換
回路として働く。

さて、第１図に戻って、定常光を受光して光電素子１の
アノードから直流■が流れ出した場合を考える。バッフ
ァ回路３は第２図の場合とは逆に、入力電圧が減少した
時にトランジスタ４のコレクタからエミッタに向かう電
流が増加するように構成されており、この負帰還作用に
よって入力電流■はすべてトランジスタ４のコレクタに
流れ込み、抵抗１０には電流が流れず、出力端子８は基
準電位に保たれる。コンデンサ６はこの状態におけるベ
ース電位を保持している。

次に、定常光にパルス光が重畳された場合を考えよう。

この時アノードには直流Ｉにパルス電流ｉが重畳した電
流Ｉ＋ｉが流れるが、コンデンサ６の働きでトランジス
タのベース電位は急峻な変化に追従できず、コレクタは
直流１以上の電流に対しては高いインピーダンスを示す
。したがってパルス電流ｉはすべて抵抗１０を流れ、出
力端子８の電位Ｖ　ＯＵＴは、直流Ｉに関係なく、定常
光の時の値Ｖｏより、パルス光の強さに比例した電圧ｔ
Ｒ１だけ変化する。したがって、第１図の第２の演算増
幅器１７の負帰還ダイオード１８の電流ｉＤはよ（知ら
れた演算増幅器に関する理論よとなる。すなわちダイオ
ード１８に流れる電流はトランジスタ固有の電流増幅率
に関係な（二つの抵抗の比Ｒ１／Ｒ２のみで定まる。Ｒ
１をＲ２より十分大きく選ぶことにより任意の増幅度が
得られる。

第３図は第１図の一部を成すバッファ回路の具体例で、
第４図の従来例で用いられているものとはその構成が異
なる。この回路は電流源１１、トランジスタ１２，１３
，１４．１５で構成される差動増幅器になっており、ト
ランジスタ１２のベースが基準電位に接続される。トラ
ンジスタ１３のベースが演算増幅器２の出力端子に接続
されており、定常光が増加するとこの電位が下り、トラ
ンジスタ１３のコレクタ電流、したがってトランジスタ
４のコレクタ電流が増加して定常光の増加分をバイパス
するように動作する。

本実施例装置によると、ダイオード１８を流れる電流ｉ
Ｄは、（２）式で示されたように、−ド電流に含まれる
パルス光成分である。

これによって、以下の効果が期待される。即ち、 １）　　ｔｏがトランジスタ固有のｈＦＥに無関係に定
まるため、ｈＦＥのバラツキ、変動に影響されない。

２）　　（２）式はｉがＯに近い値迄正確に成り立つか
ら従来例でダミー電流を流すために設けられた電流源２
０．２１を必要としない。

３）集積回路化するに当り、抵抗比をかなり精度よく作
製できる。

発明の効果 本発明によると、ダイオードを流れる電流はトランジス
タのｈＦＥのバラツキ、変動に影響されず、且つ負帰還
回路に作用する抵抗と第１．第２の演算増幅器間に接続
した抵抗の比をかなり精度よ（作製できるためきわめて
有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例装置の回路構成図、第２図は同実
施例装置一部の動作を説明するための要部回路図、第３
図は同実施例装置内のバッファ回路の具体的な回路図、
第４図は従来例装置の回路構成図、第５図はトランジス
タの一般的な電流増幅率特性図である。 １・・・・・・光電素子、２，１７・・・・・・演算増
幅器、３・・・・・・バッファ回路、４，５，１２，１
３，１４゜１５・・・・・・トランジスタ、６・・・・
・・コンデンサ、７゜１８・・・・・・対数変換用グイ
、オード、１０・・・・・・帰還抵抗、１１．２０．２
１・・・・・・定電流源。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名ｌ−九電棄
子 第２図 第３図 第４図 第５図 電流

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２つの負帰還回路を有する演算増幅器を具備し、第１の
   負帰還回路は前記演算増幅器の出力端子と入力端子との
   間に抵抗を接続してなり、第２の負帰還回路は、コレク
   タを前記入力端子に、ベースをバッファ回路を介して、
   前記出力端子に接続されたエミッタ接地のトランジスタ
   と、該ベース・接地間に電圧保持用のコンデンサとを接
   続してなり、且つ、前記演算増幅器の入力端子に光電素
   子を結合したことを特徴としたパルス光電流抜取回路。