JPH0572529B2 - - Google Patents
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- JPH0572529B2 JPH0572529B2 JP59141791A JP14179184A JPH0572529B2 JP H0572529 B2 JPH0572529 B2 JP H0572529B2 JP 59141791 A JP59141791 A JP 59141791A JP 14179184 A JP14179184 A JP 14179184A JP H0572529 B2 JPH0572529 B2 JP H0572529B2
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- capacitor
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- light
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- transistor
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 30
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 25
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 18
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B7/00—Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
- G03B7/08—Control effected solely on the basis of the response, to the intensity of the light received by the camera, of a built-in light-sensitive device
- G03B7/081—Analogue circuits
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B7/00—Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
- G03B7/08—Control effected solely on the basis of the response, to the intensity of the light received by the camera, of a built-in light-sensitive device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光の量を電気信号に変換する光積分回
路に関するものである。
路に関するものである。
従来の基本的な光積分回路はダイナミツクレン
ジが狭く、光の量の変化に対して充分対応できな
かつた。以下第１図を用いて説明する。第１図に
示した従来の光積分回路はホトダイオード１に入
射する光によりホトダイオード１に生じる光電流
をコンデンサ２に蓄え、コンデンサ２の端子電圧
を基準電圧源５の電圧とコンパレータ４で比較す
ることによりホトダイオードに入射する光の量を
検出するように構成されていた。
ジが狭く、光の量の変化に対して充分対応できな
かつた。以下第１図を用いて説明する。第１図に
示した従来の光積分回路はホトダイオード１に入
射する光によりホトダイオード１に生じる光電流
をコンデンサ２に蓄え、コンデンサ２の端子電圧
を基準電圧源５の電圧とコンパレータ４で比較す
ることによりホトダイオードに入射する光の量を
検出するように構成されていた。
基準電圧源５の発生する電圧を最小18mVから
2V程度とすると第１図に示した光積分回路のダ
イナミツクレンジすなわち最小電圧と最大電圧の
比は2V／18mV≒27となりアベツクス値で表現す
ると７段程度しか得られないことになる。
2V程度とすると第１図に示した光積分回路のダ
イナミツクレンジすなわち最小電圧と最大電圧の
比は2V／18mV≒27となりアベツクス値で表現す
ると７段程度しか得られないことになる。
ところでストロボ装置をTTL調光で用いよう
とすると、該ストロボ装置の調光装置の光積分回
路においてはフイルム感度の種類がISO6から
ISO6400まで、撮影レンズの絞りはF1.0からF32
までそれぞれアペツクス値に換算すると10段のダ
イナミツクレンジが必要であるためフイルム感
度、絞りの両者がそれぞれ独立に変化する場合で
はアペツクス値に換算して20段のダイナミツクレ
ンジが必要となる。
とすると、該ストロボ装置の調光装置の光積分回
路においてはフイルム感度の種類がISO6から
ISO6400まで、撮影レンズの絞りはF1.0からF32
までそれぞれアペツクス値に換算すると10段のダ
イナミツクレンジが必要であるためフイルム感
度、絞りの両者がそれぞれ独立に変化する場合で
はアペツクス値に換算して20段のダイナミツクレ
ンジが必要となる。
したがつて前述の光積分回路をストロボ装置に
用いて光量の制御を行おうとするダイナミツクレ
ンジが不足となつて光量制御を行うことができな
かつた。
用いて光量の制御を行おうとするダイナミツクレ
ンジが不足となつて光量制御を行うことができな
かつた。
このためホトダイオードにより出力される光電
流を対数圧縮することにより光積分回路としての
ダイナミツクレンジを大きくした回路が第２図に
示すように知られている。第２図に示す光積分回
路においては圧縮用ダイオード１２をオペアンプ
１０の負帰還路に挿入してオペアンプの出力を伸
長するトランジスタ１１のエミツタにコンデンサ
２を接続している。
流を対数圧縮することにより光積分回路としての
ダイナミツクレンジを大きくした回路が第２図に
示すように知られている。第２図に示す光積分回
路においては圧縮用ダイオード１２をオペアンプ
１０の負帰還路に挿入してオペアンプの出力を伸
長するトランジスタ１１のエミツタにコンデンサ
２を接続している。
ここでホトダイオード１を流れる光電流をIpを
するとトランジスタ１１のベースの電圧Vbは以
下の式で表わされる。
するとトランジスタ１１のベースの電圧Vbは以
下の式で表わされる。
Vb＝KT／ｑlnip／is (1)
is：ダイオードの逆飽和電流
Ｋ：ボルツマン係数
Ｔ：絶対温度
ｑ：電子の電荷
またトランジスタ１１のエミツタ電流をｉ(t)と
し、コンデンサ２の端子電圧をVcとすると以下
の式で表わされる。
し、コンデンサ２の端子電圧をVcとすると以下
の式で表わされる。
Vc＝１／ｅ∫t 0ｉ(t)dt (2)
ここでｉ(t)はトランジスタ１１のベースエミツ
タ間の電圧で決まり以下の式で表わされる。
タ間の電圧で決まり以下の式で表わされる。
ｉ(t)＝is exp｛ｑ／KT（Vb−Vc）｝ (3)
結論だけを記すとコンデンサ２の端子電圧Vc
はつぎの式で表わされる。
はつぎの式で表わされる。
Vc＝αln（Ｑ＋１） (4)
尚α，Ｑは α＝KT／ｑ
Ｑ＝c∫t 0Ipdt（ｃは定数）により決まる。
ここでαは知られているそれぞれの定数から常
温では約26mVである。ここでＱが１に対して非
常に大きい場合は、Ｑが２倍になることにより
Vcの値は18mV（＝0.026ln2）だけ増加すること
になる。すなわちホトダイオード１に入射する光
量が２倍になるとコンデンサ２の端子電圧Vcは
18mV増加する。
温では約26mVである。ここでＱが１に対して非
常に大きい場合は、Ｑが２倍になることにより
Vcの値は18mV（＝0.026ln2）だけ増加すること
になる。すなわちホトダイオード１に入射する光
量が２倍になるとコンデンサ２の端子電圧Vcは
18mV増加する。
ここで基準電圧発生器５の出力電圧を18mVか
ら1800mVまで変化させればアペツクス値で100
段のダイナミツクレンジを得ることができる。
ら1800mVまで変化させればアペツクス値で100
段のダイナミツクレンジを得ることができる。
しかしながら第２図に示した光積分回路のコン
デンサの端子電圧を示す(4)式は真数の項にＱ＋１
を含んでいるため第４図のａに示すようにＱが１
に対して充分大きい場合にはホトダイオード１に
入射した光量とコンデンサ２の端子電圧との間に
は対数関係が成り立つが、Ｑが１に対して充分大
きくない場合にはホトダイオード１に入射した光
量とコンデンサ２の端子電圧との間には対数関係
が成り立たなくなる。尚第４図Ａは(4)式のグラフ
であり、第４図Ｂその数値を表にした図である。
例えば第４図のａに示すようにＱが充分大きい領
域ではＱが２倍になるとコンデンサの端子電圧は
18mV増加するが、Ｑが１に対して近い数におい
て２倍になる場合例えばＱが２から４に変化する
際にはコンデンサの端子電圧は13.2mVしか増加
しない。ところで一般にストロボ装置の調光レベ
ルはアペツクス値に換算してアペツクス値が１段
増加すると調光レベルを示す基準レベルは一定値
に増加させるように構成されている。したがつて
前述の光積分回路をストロボ装置の調光回路に用
いる際の調光レベルが低いとき、すなわちストロ
ボ装置の発光による被写体の反射光レベルがごく
低いレベルに達したときにストロボ装置の発光を
停止させるような場合には前述のようにホトダイ
オードの受光光量とコンデンサの端子電圧との間
に対数関係が成り立たないため調光レベルに大き
な誤差が生じてストロボが撮影の際、適正露光を
得ることができなかつた。
デンサの端子電圧を示す(4)式は真数の項にＱ＋１
を含んでいるため第４図のａに示すようにＱが１
に対して充分大きい場合にはホトダイオード１に
入射した光量とコンデンサ２の端子電圧との間に
は対数関係が成り立つが、Ｑが１に対して充分大
きくない場合にはホトダイオード１に入射した光
量とコンデンサ２の端子電圧との間には対数関係
が成り立たなくなる。尚第４図Ａは(4)式のグラフ
であり、第４図Ｂその数値を表にした図である。
例えば第４図のａに示すようにＱが充分大きい領
域ではＱが２倍になるとコンデンサの端子電圧は
18mV増加するが、Ｑが１に対して近い数におい
て２倍になる場合例えばＱが２から４に変化する
際にはコンデンサの端子電圧は13.2mVしか増加
しない。ところで一般にストロボ装置の調光レベ
ルはアペツクス値に換算してアペツクス値が１段
増加すると調光レベルを示す基準レベルは一定値
に増加させるように構成されている。したがつて
前述の光積分回路をストロボ装置の調光回路に用
いる際の調光レベルが低いとき、すなわちストロ
ボ装置の発光による被写体の反射光レベルがごく
低いレベルに達したときにストロボ装置の発光を
停止させるような場合には前述のようにホトダイ
オードの受光光量とコンデンサの端子電圧との間
に対数関係が成り立たないため調光レベルに大き
な誤差が生じてストロボが撮影の際、適正露光を
得ることができなかつた。
本発明は上述の従来の光積分回路の欠点を解消
してホトダイオードの受光光量が極めて低いレベ
ルにおいても正確に受光光量の検出ができるよう
な光積分回路を提供することを目的とする。
してホトダイオードの受光光量が極めて低いレベ
ルにおいても正確に受光光量の検出ができるよう
な光積分回路を提供することを目的とする。
かかる目的において本発明は光積分回路を構成
している光電流を蓄えるコンデンサをあらかじめ
光電流により充電される極性とは逆極性に充電し
ておくことを特徴とする。
している光電流を蓄えるコンデンサをあらかじめ
光電流により充電される極性とは逆極性に充電し
ておくことを特徴とする。
以下本発明を図面を用いて詳述する。
第３図は本発明の一実施例の光積分回路の回路
図である。第３図において第１図、第２図に示し
た素子と同じ機能を有する素子には同じ符号を付
し説明を省略する。２１は測光開始に同期してオ
ンからオフとなるスイツチで、オンした際にはオ
ペアンプ１０のバイアスレベルよりも低い電圧
V2（ここでV1＞V2である）にコンデンサ２を充
電させ、オフした際には伸長用トランジスタ１１
のエミツタ電流でコンデンサー２を充電させるよ
うに構成されている。ここでスイツチ２１はスト
ロボ装置の電源スイツチが入れられることにより
オンストロボ装置の発光を開始させる信号により
オフするように構成してもよいし、カメラのシヤ
ツター走行開始にてオフするように構成してもよ
い。いずれの場合であつても光積分回路の測光を
開始する以前はオンであり光積分回路の測光開始
にてオフするように構成すればよい。
図である。第３図において第１図、第２図に示し
た素子と同じ機能を有する素子には同じ符号を付
し説明を省略する。２１は測光開始に同期してオ
ンからオフとなるスイツチで、オンした際にはオ
ペアンプ１０のバイアスレベルよりも低い電圧
V2（ここでV1＞V2である）にコンデンサ２を充
電させ、オフした際には伸長用トランジスタ１１
のエミツタ電流でコンデンサー２を充電させるよ
うに構成されている。ここでスイツチ２１はスト
ロボ装置の電源スイツチが入れられることにより
オンストロボ装置の発光を開始させる信号により
オフするように構成してもよいし、カメラのシヤ
ツター走行開始にてオフするように構成してもよ
い。いずれの場合であつても光積分回路の測光を
開始する以前はオンであり光積分回路の測光開始
にてオフするように構成すればよい。
以上のように構成された本発明の実施例につい
て説明する。
て説明する。
光積分回路の動作終了前にはスイツチ２１がオ
ンされている。コンデンサ２の端子電圧はV1＞
V2となるように設定されているため、コンデン
サ２はＡ，Ｂ両端の電位差V1−V2だけ充電され
ることになる。
ンされている。コンデンサ２の端子電圧はV1＞
V2となるように設定されているため、コンデン
サ２はＡ，Ｂ両端の電位差V1−V2だけ充電され
ることになる。
つぎにストロボの発光を開始させる信号あるい
はシヤツター先幕の走行を開始させる信号に応じ
てスイツチ２１がオンからオフになることによ
り、ホトダイオード１に入射する光により発生す
る光電流はオペアンプ１０およびダイオード１２
により圧縮されトランジスタ１１により伸長され
る。
はシヤツター先幕の走行を開始させる信号に応じ
てスイツチ２１がオンからオフになることによ
り、ホトダイオード１に入射する光により発生す
る光電流はオペアンプ１０およびダイオード１２
により圧縮されトランジスタ１１により伸長され
る。
本実施例におけるコンデンサ２のＢ側の電圧は
測光開始前にV2に設定され、コンデンサ２の両
端の電圧差だけ充電されていたためスイツチ２１
がオフになることにより測が開始されると、Ｂ側
の電圧はV2から徐々に充電されて高くなつてい
く。
測光開始前にV2に設定され、コンデンサ２の両
端の電圧差だけ充電されていたためスイツチ２１
がオフになることにより測が開始されると、Ｂ側
の電圧はV2から徐々に充電されて高くなつてい
く。
このコンデンサ２のＢ側の電圧は第４図ｃのａ
に示す従来の光積分回路の端子電圧の特性よりも
ｃの対数曲線により近似したｂに示した曲線とな
り、受光光量の極めて低いレベルにおいても受光
光量とコンデンサ２の端子電圧はより対数曲線ｃ
に近似される。
に示す従来の光積分回路の端子電圧の特性よりも
ｃの対数曲線により近似したｂに示した曲線とな
り、受光光量の極めて低いレベルにおいても受光
光量とコンデンサ２の端子電圧はより対数曲線ｃ
に近似される。
したがつて調光レベルをアペツクス値にて制御
する方法、すなわち調光レベルを２倍にする毎に
基準電圧源の電圧を一定値毎増加させる方法に本
実施例の光積分回路を応用すれば誤差を極めて小
さくできる。
する方法、すなわち調光レベルを２倍にする毎に
基準電圧源の電圧を一定値毎増加させる方法に本
実施例の光積分回路を応用すれば誤差を極めて小
さくできる。
また本実施例におけるV2は基準バイアスレベ
ルV1よりも54mV低い電圧に設定してあるが、コ
ンデンサ２の端子電圧と受光光量との関係を更に
対数関係に近似させる必要がある場合にはV2を
更に低い電圧にすればよい。
ルV1よりも54mV低い電圧に設定してあるが、コ
ンデンサ２の端子電圧と受光光量との関係を更に
対数関係に近似させる必要がある場合にはV2を
更に低い電圧にすればよい。
以上の様に本発明に依れば受光素子に入射する
光により生じる光電流を対数圧縮して伸長用トラ
ンジスタで伸長された電流を前記伸長用トランジ
スタのエミツタに接続されたコンデンサに蓄積す
ることにより前記受光素子に入射した光量を積分
する光積分回路において、光積分動作に先立ち前
記コンデンサを前記伸長用トランジスタのエミツ
タ電流とは逆極性の所定の電圧に充電する充電手
段を備えたので、コンデンサの端子電圧と受光素
子に入射する光量の関係が受光素子に入射する光
量が小さい領域であつても対数関係により近似さ
れるためより正確に受光量を検出することができ
るようになり効果大なるものである。更に受光素
子であるホトダイオードとして出力電流の小さい
すなわちPN接合面積の小さいものを用いても受
光素子に入射する光量と前記コンデンサの端子電
圧との間にはほぼ対数関係が成り立つため受光素
子の大きさを小型化できるばかりか、コストも低
下させることができるという効果を奏する。
光により生じる光電流を対数圧縮して伸長用トラ
ンジスタで伸長された電流を前記伸長用トランジ
スタのエミツタに接続されたコンデンサに蓄積す
ることにより前記受光素子に入射した光量を積分
する光積分回路において、光積分動作に先立ち前
記コンデンサを前記伸長用トランジスタのエミツ
タ電流とは逆極性の所定の電圧に充電する充電手
段を備えたので、コンデンサの端子電圧と受光素
子に入射する光量の関係が受光素子に入射する光
量が小さい領域であつても対数関係により近似さ
れるためより正確に受光量を検出することができ
るようになり効果大なるものである。更に受光素
子であるホトダイオードとして出力電流の小さい
すなわちPN接合面積の小さいものを用いても受
光素子に入射する光量と前記コンデンサの端子電
圧との間にはほぼ対数関係が成り立つため受光素
子の大きさを小型化できるばかりか、コストも低
下させることができるという効果を奏する。
第１図は従来の光積分回路の回路図、第２図は
第１図の光積分回路を改良した従来の光積分回路
の回路図、第３図は本発明の一実施例の回路図、
第４図は第２図、第３図に示したコンデンサの端
子電圧と受光光量との関係を示す図である。 １……ホトダイオード、１１……伸長用トラン
ジスタ、１２……圧縮用ダイオード、２１……ス
イツチ。
第１図の光積分回路を改良した従来の光積分回路
の回路図、第３図は本発明の一実施例の回路図、
第４図は第２図、第３図に示したコンデンサの端
子電圧と受光光量との関係を示す図である。 １……ホトダイオード、１１……伸長用トラン
ジスタ、１２……圧縮用ダイオード、２１……ス
イツチ。
Claims (1)
- １ 受光素子に入射する光により生ずる光電流を
対数圧縮回路により対数圧縮した電圧となし、該
電圧を伸長用トランジスターのベースに印加し、
該トランジスターのエミツターに接続されたコン
デンサーを充電することにより前記受光素子に入
射した光量を積分する光積分回路において、前記
コンデンサーを前記トランジスターのエミツター
電流により充電させる前に前記コンデンサーを前
記エミツター電流により充電される極性とは逆極
性に所定量充電する充電回路を設け、該充電回路
により充電がなされた状態から前記エミツター電
流による充電を開始したことを特徴とする光積分
回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59141791A JPS6120829A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 光積分回路 |
| DE19853524375 DE3524375A1 (de) | 1984-07-09 | 1985-07-08 | Lichtmessschaltung |
| US07/107,879 US4808811A (en) | 1984-07-09 | 1987-10-09 | Light integrating circuit for use in a light measuring device which is accurate for both low and high light values |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59141791A JPS6120829A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 光積分回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6120829A JPS6120829A (ja) | 1986-01-29 |
| JPH0572529B2 true JPH0572529B2 (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=15300230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59141791A Granted JPS6120829A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 光積分回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6120829A (ja) |
-
1984
- 1984-07-09 JP JP59141791A patent/JPS6120829A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6120829A (ja) | 1986-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |