JPH0572530B2 - - Google Patents

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JPH0572530B2
JPH0572530B2 JP59141792A JP14179284A JPH0572530B2 JP H0572530 B2 JPH0572530 B2 JP H0572530B2 JP 59141792 A JP59141792 A JP 59141792A JP 14179284 A JP14179284 A JP 14179284A JP H0572530 B2 JPH0572530 B2 JP H0572530B2
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JP
Japan
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capacitor
light
amount
transistor
voltage
Prior art date
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JP59141792A
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English (en)
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JPS6120828A (ja
Inventor
Hiroyuki Kataoka
Koichi Oomori
Toshuki Kumakura
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP59141792A priority Critical patent/JPS6120828A/ja
Priority to DE19853524375 priority patent/DE3524375A1/de
Publication of JPS6120828A publication Critical patent/JPS6120828A/ja
Priority to US07/107,879 priority patent/US4808811A/en
Publication of JPH0572530B2 publication Critical patent/JPH0572530B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS 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
    • G03B7/00Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
    • G03B7/08Control 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
    • G03B7/091Digital circuits
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS 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
    • G03B7/00Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
    • G03B7/08Control 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

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  • 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。
従来の基本的な光積分回路はダイナミツクレン
ジが光の量の変化に対して充分ではなかつた。
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となりアペツクス値で表現す
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。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の負帰遷路に挿入してオペアンプ10
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。
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。
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。
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。
Vc=αln(Q+1) (4) 尚αQ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。
ここで基準電圧発生器5の出力電圧を18mVか
ら1800nV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たつが、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。
本発明は上記目的を達成する構成として 受光素子に入射する光により生じる光電流を対
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第1の
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、 測光開始から前記光電流に対応した電流に対し
ての積分を行ない該積分値が所定値に達した時出
力を発生する検知手段と、該検知手段の出力に応
答して前記コンデンサーに対して前記トランジス
ターのエミツター電流による充電を開始させる制
御回路を設け、測光開始時点からの受光素子に入
射した光量を前記コンデンサーの出力値として得
る様にしたものである。
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳述す
る。
第3図は、本発明の一実施例のブロツク図であ
る。
第3図において第1図、第2図に示した素子と
同じ機能をもつ素子には同じ符号を付し説明を省
略する。20は測光開始に同期してオンからオフ
となるスイツチで、本実施例においては機械的な
スイツチとしたが半導体スイツチに置き換えても
よいことは勿論である。
21は伸長用トランジスタ11のコレクタに接
続されたコンデンサーである。22は前記コンデ
ンサ21の充電レベルを検出するためのコンパレ
ータであり、コンデンサ21が所定のレベルまで
充電された際にHレベルの信号を出力する。31
はコンパレータ22の出力がLレベルからHレベ
ルになつた際にオンからオフに切り換わるスイツ
チであり、前記スイツチ21と同様に半導体スイ
ツチに置き換えてもよいことは言うまでもない。
ここでスイツチ20は側光開始に同期してオン
からオフとなるスイツチとすればよいわけである
が、ストロボ装置の調光回路に本発明を応用する
際にはストロボ装置の発光開始信号に同期してオ
ンからオフとするスイツチとして構成してもよ
い。
次に以上の様に構成される本発明の実施例につ
いて説明する。
光積分回路の動作が開始される前にはスイツチ
21、スイツチ31はともにオンしておりコンデ
ンサ2,20はともに放電されて電荷はリセツト
される。
つぎにストロボの発光を開始させる信号もしく
はシヤツタの走行開始を示す信号により、光積分
回路が動作を開始するとスイツチ21がオンから
オフに変化し、ホトダイオードに入射する光によ
り発生する光電流はオペアンプ10、ダイオード
12により圧縮されてトランジスタ11により伸
長される。
トランジスタ11の光電流はコンデンサ20に
より充電されて、充電量が所定値以上になるとコ
ンパレータ22の出力がHレベルになり、該Hレ
ベルの信号によりスイツチ31がオンからオフに
切り換わり、それによりコンデンサ2がトランジ
スタ11のエミツタ電流で充電されることにな
る。コンデンサ2の電圧が基準電圧源15の発生
する基準電圧よりも高くなるとコンパレータ4の
出力がLレベルからHレベルに反転して光量制御
回路6が動作することにより、閃光放電管7の発
光が停止させられる。ここでコンデンサ2の端子
電圧とホトダイオード1に入射する光量との関係
は第4図のbに示すようになる。すなわちホトダ
イオード1に所定の光量が入射するまではコンデ
ンサ20の電圧が所定の値に達しないためコンパ
レータ22の出力はLレベルであり、したがつて
スイツチ31はオンしつづけるためコンデンサ2
は短絡され該コンデンサの端子電圧はゼロとな
る。ここでホトダイオード1に所定の光量が入射
するとコンデンサ20の電圧が所定の値に達して
コンパレータ22の出力がHレベルになり、コン
デンサ2がトランジスタ11のエミツタ電流によ
り充電され始める。したがつてコンデンサ2の端
子電圧は第4図のbに示すように、ホトダイオー
ド1に入射する光量が所定にまで達する前は0で
あり、ホトダイオード1に入射する光量に応じて
対数関数のカーブで上昇していく。
以上説明した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、
該対数圧縮された信号を伸長用トランジスタで伸
長して生じる電流により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測光開始から前記受光素子
に生じる光電流に相応した信号の積分値が所定値
に達したことを検出して信号を出力する検出手段
(本実施例においてはコンデンサ20、スイツチ
21、コンパレータ22に相当する)と、前記検
出手段により信号に応答して前記コンデンサーの
充電を開始させる制御回路(本実施例においては
スイツチ31に相当する)とを具備したので、従
来の光積分回路の様に前記受光素子に入射する光
量の小さい領域においては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対数関係
が成り立たたなかつたという欠点を解消して、受
光素子に入射する光量が小さい領域であつても受
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、ほぼ対数関係が成り立つ光積分回路
を実現することができ、また受光素子であるホト
ダイオード1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。
【図面の簡単な説明】
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、22……コンパレータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 受光素子に入射する光により生じる光電流を
    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第1
    の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、 測光開始から前記光電流に対応した電流に対し
    ての積分を行ない該積分値が所定値に達した時出
    力を発生する検知手段と、該検知手段の出力に応
    答して前記コンデンサーに対して前記トランジス
    ターのエミツター電流による充電を開始させる制
    御回路を設け、測光開始時点からの受光素子に入
    射した光量を前記コンデンサーの出力値として得
    ることを特徴とする光積分回路。
JP59141792A 1984-07-09 1984-07-09 光積分回路 Granted JPS6120828A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59141792A JPS6120828A (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)

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JP59141792A JPS6120828A (ja) 1984-07-09 1984-07-09 光積分回路

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Publication Number Publication Date
JPS6120828A JPS6120828A (ja) 1986-01-29
JPH0572530B2 true JPH0572530B2 (ja) 1993-10-12

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ID=15300252

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JP59141792A Granted JPS6120828A (ja) 1984-07-09 1984-07-09 光積分回路

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JP2007205902A (ja) * 2006-02-02 2007-08-16 Epson Imaging Devices Corp 光検知回路、電気光学装置および電子機器

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JPS6120828A (ja) 1986-01-29

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