JPH0694525A - 測光装置 - Google Patents
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- JPH0694525A JPH0694525A JP26820092A JP26820092A JPH0694525A JP H0694525 A JPH0694525 A JP H0694525A JP 26820092 A JP26820092 A JP 26820092A JP 26820092 A JP26820092 A JP 26820092A JP H0694525 A JPH0694525 A JP H0694525A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光量−周波数変換回路に容量素子を使用せ
ず、光検出素子の接合容量及び回路の入力容量を利用し
て感度を高めた測光装置を提供する。 【構成】 入射光によりフォトダイオードＰＤから出力
される電流ＩP を、このフォトダイオードＰＤの接合容
量Ｃｐに蓄積し、さらに第１のシュミットインバータ２
４に入力してその入力容量Ｃｉに蓄積し、電圧ＶC に変
換する。この充電電圧ＶC によりインバータ２４の出力
電圧レベルを変化させる。一方、インバータ２４の出力
電圧のレベル変化によってスイッチ４１を作動させ、両
容量Ｃｐ及びＣｉに対する充電路を断ち、かつ容量Ｃｉ
の充電電圧のみを放電させる。この放電によってインバ
ータ２４の出力電圧レベルを再び変化させ、スイッチ４
１を再び充電路側に接続し、両容量Ｃｐ及びＣｉを充電
する。以下同様の動作の繰返しにより、インバータ２４
から周波数Ｆ0 のパルス電圧を出力させる。
ず、光検出素子の接合容量及び回路の入力容量を利用し
て感度を高めた測光装置を提供する。 【構成】 入射光によりフォトダイオードＰＤから出力
される電流ＩP を、このフォトダイオードＰＤの接合容
量Ｃｐに蓄積し、さらに第１のシュミットインバータ２
４に入力してその入力容量Ｃｉに蓄積し、電圧ＶC に変
換する。この充電電圧ＶC によりインバータ２４の出力
電圧レベルを変化させる。一方、インバータ２４の出力
電圧のレベル変化によってスイッチ４１を作動させ、両
容量Ｃｐ及びＣｉに対する充電路を断ち、かつ容量Ｃｉ
の充電電圧のみを放電させる。この放電によってインバ
ータ２４の出力電圧レベルを再び変化させ、スイッチ４
１を再び充電路側に接続し、両容量Ｃｐ及びＣｉを充電
する。以下同様の動作の繰返しにより、インバータ２４
から周波数Ｆ0 のパルス電圧を出力させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的には照度（光量）
−周波数変換方式の電子的測光装置に関し、特に、微弱
光のような非常に低レベルの光量でも精度よく測定でき
る高信頼性の電子的測光装置に関するものである。
−周波数変換方式の電子的測光装置に関し、特に、微弱
光のような非常に低レベルの光量でも精度よく測定でき
る高信頼性の電子的測光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、電子的測光装置にはフォ
トダイオード、フォトトランジスタ等の光検出素子が使
用されているが、例えば、フォトダイオードを使用した
照度（光量）−周波数変換方式の従来の測光装置の一例
を図６に示す。この測光装置は光検出素子であるフォト
ダイオードＰＤと静電容量型の負荷であるコンデンサＣ
とアナログスイッチ２３とＣ−ＭＯＳ型の第１のシュミ
ットインバータ２４とで照度（光量）−周波数変換回路
（発振回路）３０を構成しており、フォトダイオードＰ
ＤとコンデンサＣとはアナログスイッチ２３を介して直
列に接続され、入射する光の照度又は光量に比例してフ
ォトダイオードＰＤを流れる電流ＩP をアナログスイッ
チ２３を介してコンデンサＣに蓄積し、電圧ＶC に変換
する。このコンデンサＣに蓄積される電圧ＶC はＣ−Ｍ
ＯＳ型の第１のシュミットインバータ２４でパルス信号
に変換される。
トダイオード、フォトトランジスタ等の光検出素子が使
用されているが、例えば、フォトダイオードを使用した
照度（光量）−周波数変換方式の従来の測光装置の一例
を図６に示す。この測光装置は光検出素子であるフォト
ダイオードＰＤと静電容量型の負荷であるコンデンサＣ
とアナログスイッチ２３とＣ−ＭＯＳ型の第１のシュミ
ットインバータ２４とで照度（光量）−周波数変換回路
（発振回路）３０を構成しており、フォトダイオードＰ
ＤとコンデンサＣとはアナログスイッチ２３を介して直
列に接続され、入射する光の照度又は光量に比例してフ
ォトダイオードＰＤを流れる電流ＩP をアナログスイッ
チ２３を介してコンデンサＣに蓄積し、電圧ＶC に変換
する。このコンデンサＣに蓄積される電圧ＶC はＣ−Ｍ
ＯＳ型の第１のシュミットインバータ２４でパルス信号
に変換される。
【０００３】上記第１のシュミットインバータ２４は高
レベルのスレッショルド電圧ＶTHと低レベルのスレッシ
ョルド電圧ＶTLの２つのスレッショルド電圧を有し、入
力電圧が高レベルのスレッショルド電圧ＶTHより低いと
きには高レベルの出力電圧ＶH を発生し、また、入力電
圧が高レベルのスレッショルド電圧ＶTHに達すると出力
電圧が高レベルＶH から低レベルＶL に切換わり、そし
て入力電圧が低レベルのスレッショルド電圧ＶTLに降下
するまで低レベルの出力電圧ＶL を保持し、入力電圧が
低レベルのスレッショルド電圧ＶTLに降下したときに出
力電圧が低レベルＶL から高レベルＶH に切換わるよう
に動作する。従って、フォトダイオードＰＤに光が入射
せず、電流ＩP が流れないときには、即ち、コンデンサ
Ｃに電荷が蓄積されないときには、その出力電圧は高レ
ベルＶH であり、また、コンデンサＣの充電電圧ＶC が
高レベルのスレッショルド電圧ＶTHに等しくなると、シ
ュミットインバータ２４の出力電圧は高レベルから低レ
ベルＶL に切換わる。さらに、コンデンサＣの蓄積電荷
が放電によりシュミットインバータ２４の低レベルのス
レッショルド電圧ＶTLにまで低下すると、シュミットイ
ンバータ２４の出力電圧は低レベルＶL から高レベルＶ
H に切換わる。従って、第１のシュミットインバータ２
４からはコンデンサＣの充放電に対応した周期のパルス
電圧が出力され、かくしてフォトダイオードＰＤに入射
する光の照度又は光量が周波数信号に変換されることに
なる。
レベルのスレッショルド電圧ＶTHと低レベルのスレッシ
ョルド電圧ＶTLの２つのスレッショルド電圧を有し、入
力電圧が高レベルのスレッショルド電圧ＶTHより低いと
きには高レベルの出力電圧ＶH を発生し、また、入力電
圧が高レベルのスレッショルド電圧ＶTHに達すると出力
電圧が高レベルＶH から低レベルＶL に切換わり、そし
て入力電圧が低レベルのスレッショルド電圧ＶTLに降下
するまで低レベルの出力電圧ＶL を保持し、入力電圧が
低レベルのスレッショルド電圧ＶTLに降下したときに出
力電圧が低レベルＶL から高レベルＶH に切換わるよう
に動作する。従って、フォトダイオードＰＤに光が入射
せず、電流ＩP が流れないときには、即ち、コンデンサ
Ｃに電荷が蓄積されないときには、その出力電圧は高レ
ベルＶH であり、また、コンデンサＣの充電電圧ＶC が
高レベルのスレッショルド電圧ＶTHに等しくなると、シ
ュミットインバータ２４の出力電圧は高レベルから低レ
ベルＶL に切換わる。さらに、コンデンサＣの蓄積電荷
が放電によりシュミットインバータ２４の低レベルのス
レッショルド電圧ＶTLにまで低下すると、シュミットイ
ンバータ２４の出力電圧は低レベルＶL から高レベルＶ
H に切換わる。従って、第１のシュミットインバータ２
４からはコンデンサＣの充放電に対応した周期のパルス
電圧が出力され、かくしてフォトダイオードＰＤに入射
する光の照度又は光量が周波数信号に変換されることに
なる。
【０００４】一方、アナログスイッチ２３は２つの固定
接点ｘ0 及びｘ1 と１つの可動接点ｘを有し、可動接点
ｘはコンデンサＣに接続され、第１の固定接点ｘ0 はフ
ォトダイオードＰＤに接続され、そして第２の固定接点
ｘ1 は放電用抵抗Ｒに接続されている。また、このアナ
ログスイッチ２３の可動接点ｘは、その制御線２４ａを
通じて第１のシュミットインバータ２４から高レベル出
力電圧ＶH が印加されたときには、第１の固定接点ｘ0
と接続され、逆に低レベル出力電圧ＶL が印加されたと
きには、可動接点ｘは第２の固定接点ｘ1 と接続される
ように構成されている。
接点ｘ0 及びｘ1 と１つの可動接点ｘを有し、可動接点
ｘはコンデンサＣに接続され、第１の固定接点ｘ0 はフ
ォトダイオードＰＤに接続され、そして第２の固定接点
ｘ1 は放電用抵抗Ｒに接続されている。また、このアナ
ログスイッチ２３の可動接点ｘは、その制御線２４ａを
通じて第１のシュミットインバータ２４から高レベル出
力電圧ＶH が印加されたときには、第１の固定接点ｘ0
と接続され、逆に低レベル出力電圧ＶL が印加されたと
きには、可動接点ｘは第２の固定接点ｘ1 と接続される
ように構成されている。
【０００５】上記構成において、フォトダイオードＰＤ
に電流が流れず、従ってコンデンサＣに電荷が蓄積され
ない初期状態においては、第１のシュミットインバータ
２４の出力は高レベルＶH にあるから、アナログスイッ
チ２３の可動接点ｘは第１の固定接点ｘ0 と接続されて
いる。光量の測定が開始されると、フォトダイオードＰ
Ｄに電流ＩP が流れ、コンデンサＣは充電される。コン
デンサＣの充電電圧ＶC が第１のシュミットインバータ
２４の高レベルのスレッショルド電圧ＶTHに達すると、
このシュミットインバータ２４の出力電圧は高レベルＶ
H から低レベルＶL に切換わる。これによってアナログ
スイッチ２３の可動接点ｘは第２の固定接点ｘ1 側に切
換わり、コンデンサＣの充電電圧ＶC は抵抗Ｒを介して
放電される。放電によってコンデンサＣの充電電圧ＶC
が第１のシュミットインバータ２４の低レベルスレッシ
ョルド電圧ＶTLにまで降下すると、このシュミットイン
バータ２４の出力電圧は低レベルＶL から高レベルＶH
に切換わる。これによってアナログスイッチ２３の可動
接点ｘが再び第１の固定接点ｘ0 と接続され、コンデン
サＣに充電電流が流れる。以下、同様の動作が繰り返さ
れる結果、第１のシュミットインバータ２４の出力電
圧、即ち、光量−周波数変換回路３０からの出力電圧Ｖ
1 は、図７に示すように、コンデンサＣの充放電周期に
対応する周波数Ｆ0 のパルス波形となる。
に電流が流れず、従ってコンデンサＣに電荷が蓄積され
ない初期状態においては、第１のシュミットインバータ
２４の出力は高レベルＶH にあるから、アナログスイッ
チ２３の可動接点ｘは第１の固定接点ｘ0 と接続されて
いる。光量の測定が開始されると、フォトダイオードＰ
Ｄに電流ＩP が流れ、コンデンサＣは充電される。コン
デンサＣの充電電圧ＶC が第１のシュミットインバータ
２４の高レベルのスレッショルド電圧ＶTHに達すると、
このシュミットインバータ２４の出力電圧は高レベルＶ
H から低レベルＶL に切換わる。これによってアナログ
スイッチ２３の可動接点ｘは第２の固定接点ｘ1 側に切
換わり、コンデンサＣの充電電圧ＶC は抵抗Ｒを介して
放電される。放電によってコンデンサＣの充電電圧ＶC
が第１のシュミットインバータ２４の低レベルスレッシ
ョルド電圧ＶTLにまで降下すると、このシュミットイン
バータ２４の出力電圧は低レベルＶL から高レベルＶH
に切換わる。これによってアナログスイッチ２３の可動
接点ｘが再び第１の固定接点ｘ0 と接続され、コンデン
サＣに充電電流が流れる。以下、同様の動作が繰り返さ
れる結果、第１のシュミットインバータ２４の出力電
圧、即ち、光量−周波数変換回路３０からの出力電圧Ｖ
1 は、図７に示すように、コンデンサＣの充放電周期に
対応する周波数Ｆ0 のパルス波形となる。
【０００６】この第１のシュミットインバータ２４の出
力電圧Ｖ1 は、本例では、第１のシュミットインバータ
２４と同じＣ−ＭＯＳ型の第２のシュミットインバータ
２５に供給される。この第２のシュミットインバータ２
５も高レベルのスレッショルド電圧ＶTHと低レベルのス
レッショルド電圧ＶTLの２つのスレッショルド電圧を有
し、同様に動作する。即ち、第１のシュミットインバー
タ２４から高レベルの電圧信号ＶH が入力されていると
きには低レベルの電圧出力ＶL を発生し、低レベルの電
圧信号ＶL が入力されているときには高レベルの電圧出
力ＶH を発生する。従って、第２のシュミットインバー
タ２５からは第１のシュミットインバータ２４のパルス
波形を反転した同じ周波数Ｆ0 の出力電圧が発生され、
演算計測部であるマイクロコンピュータ２２に供給され
る。
力電圧Ｖ1 は、本例では、第１のシュミットインバータ
２４と同じＣ−ＭＯＳ型の第２のシュミットインバータ
２５に供給される。この第２のシュミットインバータ２
５も高レベルのスレッショルド電圧ＶTHと低レベルのス
レッショルド電圧ＶTLの２つのスレッショルド電圧を有
し、同様に動作する。即ち、第１のシュミットインバー
タ２４から高レベルの電圧信号ＶH が入力されていると
きには低レベルの電圧出力ＶL を発生し、低レベルの電
圧信号ＶL が入力されているときには高レベルの電圧出
力ＶH を発生する。従って、第２のシュミットインバー
タ２５からは第１のシュミットインバータ２４のパルス
波形を反転した同じ周波数Ｆ0 の出力電圧が発生され、
演算計測部であるマイクロコンピュータ２２に供給され
る。
【０００７】マイクロコンピュータ２２は光量−周波数
変換回路３０から第２のシュミットインバータ２５を通
じて入力される周波数信号Ｆ0 のパルス数を計数するカ
ウンタ部２２ａと、フォトダイオードＰＤ及び変換回路
の入出力特性の演算処理プログラムを記憶しているＲＯ
Ｍ（リード・オンリー・メモリ）を含む記憶部２２ｂ
と、カウンタ部２２ａで計数された一定時間内のパルス
数から、記憶部２２ｂのプログラムに従ってフォトダイ
オードＰＤの出力電流の大きさを検出し、照度又は光量
を算出する演算処理部２２ｃとから構成されており、か
くして、フォトダイオードＰＤに入射する光の照度又は
光量を求めることができる。
変換回路３０から第２のシュミットインバータ２５を通
じて入力される周波数信号Ｆ0 のパルス数を計数するカ
ウンタ部２２ａと、フォトダイオードＰＤ及び変換回路
の入出力特性の演算処理プログラムを記憶しているＲＯ
Ｍ（リード・オンリー・メモリ）を含む記憶部２２ｂ
と、カウンタ部２２ａで計数された一定時間内のパルス
数から、記憶部２２ｂのプログラムに従ってフォトダイ
オードＰＤの出力電流の大きさを検出し、照度又は光量
を算出する演算処理部２２ｃとから構成されており、か
くして、フォトダイオードＰＤに入射する光の照度又は
光量を求めることができる。
【０００８】次に、上記図６に示す測光装置においては
どの程度の微弱光まで検出できるかについて考察する。
この測光装置の照度（光量）−周波数変換回路３０の入
出力特性、即ちフォトダイオードＰＤに流れる電流ＩP
と第１のシュミットインバータ２４から出力される周波
数信号Ｆ0 との関係は次の理論式で表わせる。
どの程度の微弱光まで検出できるかについて考察する。
この測光装置の照度（光量）−周波数変換回路３０の入
出力特性、即ちフォトダイオードＰＤに流れる電流ＩP
と第１のシュミットインバータ２４から出力される周波
数信号Ｆ0 との関係は次の理論式で表わせる。
【０００９】
【数１】 また、入射照度ＬとフォトダイオードＰＤを流れる電流
ＩP の関係は ＩP ＝Ａ・Ｌ ・・・ （２） である。ここで、ＡはフォトダイオードＰＤにより決ま
る定数である。
ＩP の関係は ＩP ＝Ａ・Ｌ ・・・ （２） である。ここで、ＡはフォトダイオードＰＤにより決ま
る定数である。
【００１０】どの程度の微弱光まで検出できるかは、回
路とフォトダイオードの感度、それぞれのノイズレベル
により決定される。
路とフォトダイオードの感度、それぞれのノイズレベル
により決定される。
【００１１】まず、回路の感度を上げるには、上記式
（１）により、Ｃを小さくし、また、（ＶTH−ＶTL）を
小さくする必要がある。次に、フォトダイオードＰＤの
感度を上げるには、定数Ａの大きいものを選択する必要
がある。
（１）により、Ｃを小さくし、また、（ＶTH−ＶTL）を
小さくする必要がある。次に、フォトダイオードＰＤの
感度を上げるには、定数Ａの大きいものを選択する必要
がある。
【００１２】一方、フォトダイオードＰＤのノイズとし
て重要なものはその暗電流である。回路の可能な最高感
度とは暗電流まで検出可能か否かにより決定される。
て重要なものはその暗電流である。回路の可能な最高感
度とは暗電流まで検出可能か否かにより決定される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の測光装置においては、光量−周波数変換回路（発振
回路）３０の感度は、Ｃを小さくし、かつ電源電圧ＶDD
を下げて（ＶTH−ＶTL）を小さくしようとしても、それ
らの定数は発振回路を構成する素子によって決まるた
め、感度を上げるには制限がある。従って、あるレベル
より小さな光量は測定できず、測定できる光量範囲が狭
いので、例えば微弱光のような非常に低レベルの照度
（光量）の測定は困難であった。さらに、下限の限界点
近傍での測定精度が悪くなるという欠点もあった。
成の測光装置においては、光量−周波数変換回路（発振
回路）３０の感度は、Ｃを小さくし、かつ電源電圧ＶDD
を下げて（ＶTH−ＶTL）を小さくしようとしても、それ
らの定数は発振回路を構成する素子によって決まるた
め、感度を上げるには制限がある。従って、あるレベル
より小さな光量は測定できず、測定できる光量範囲が狭
いので、例えば微弱光のような非常に低レベルの照度
（光量）の測定は困難であった。さらに、下限の限界点
近傍での測定精度が悪くなるという欠点もあった。
【００１４】しかして、本発明者の実験によれば、光量
−周波数変換回路３０の容量素子であるコンデンサＣを
除去しても光量−周波数変換回路３０は発振することが
確認された。これはフォトダイオードＰＤの接合容量と
周波数変換回路の入力容量、即ち第１のシュミットイン
バータ２４の入力容量が周波数決定用の容量として作用
するためであることも確認された。フォトダイオードＰ
Ｄの接合容量は本来無用の長物であると考えられていた
が、これが容量素子の代わりに利用できれば発振回路に
容量素子が不要となり、感度を高めることができる。
−周波数変換回路３０の容量素子であるコンデンサＣを
除去しても光量−周波数変換回路３０は発振することが
確認された。これはフォトダイオードＰＤの接合容量と
周波数変換回路の入力容量、即ち第１のシュミットイン
バータ２４の入力容量が周波数決定用の容量として作用
するためであることも確認された。フォトダイオードＰ
Ｄの接合容量は本来無用の長物であると考えられていた
が、これが容量素子の代わりに利用できれば発振回路に
容量素子が不要となり、感度を高めることができる。
【００１５】従って、本発明の目的は、光検出素子の接
合容量及び周波数変換回路の入力容量を発振周波数決定
用の容量として利用し、容量素子を不要にすると共に、
感度を高めて微弱光のような非常に低レベルの照度（光
量）でも精度よく測定できるようにした高信頼性の測光
装置を提供することである。
合容量及び周波数変換回路の入力容量を発振周波数決定
用の容量として利用し、容量素子を不要にすると共に、
感度を高めて微弱光のような非常に低レベルの照度（光
量）でも精度よく測定できるようにした高信頼性の測光
装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
測光装置によって達成される。要約すれば、本発明は、
その第１の態様においては、受光量に応じて出力電流が
変化する光検出素子と、該光検出素子からの出力電流を
電圧に変換する電流−電圧変換手段と、該電流−電圧変
換手段により変換された電圧と予め設定された基準電圧
とを比較し、前記変換された電圧が基準電圧に達したと
き毎に出力信号レベルを変化させる電圧検出手段とを具
備する測光装置において、前記電流−電圧変換手段とし
て前記光検出素子の接合容量と前記電圧検出手段の入力
容量を使用し、前記光検出素子からの出力電流をこれら
接合容量及び入力容量に充電して電圧に変換するととも
に、前記電圧検出手段からの出力信号レベルの変化によ
って前記光検出素子からの出力電流の前記接合容量及び
入力容量への充電路を断って前記接合容量及び入力容量
に対する放電路を形成するスイッチ手段を設けたことを
特徴とする測光装置である。
測光装置によって達成される。要約すれば、本発明は、
その第１の態様においては、受光量に応じて出力電流が
変化する光検出素子と、該光検出素子からの出力電流を
電圧に変換する電流−電圧変換手段と、該電流−電圧変
換手段により変換された電圧と予め設定された基準電圧
とを比較し、前記変換された電圧が基準電圧に達したと
き毎に出力信号レベルを変化させる電圧検出手段とを具
備する測光装置において、前記電流−電圧変換手段とし
て前記光検出素子の接合容量と前記電圧検出手段の入力
容量を使用し、前記光検出素子からの出力電流をこれら
接合容量及び入力容量に充電して電圧に変換するととも
に、前記電圧検出手段からの出力信号レベルの変化によ
って前記光検出素子からの出力電流の前記接合容量及び
入力容量への充電路を断って前記接合容量及び入力容量
に対する放電路を形成するスイッチ手段を設けたことを
特徴とする測光装置である。
【００１７】また、第２の態様においては、本発明は、
受光量に応じて出力電流が変化する光検出素子と、該光
検出素子からの出力電流を電圧に変換する電流−電圧変
換手段と、該電流−電圧変換手段により変換された電圧
と予め設定された基準電圧とを比較し、前記変換された
電圧が基準電圧に達したとき毎に出力信号レベルを変化
させる電圧検出手段とを具備する測光装置において、前
記電流−電圧変換手段として前記光検出素子の接合容量
と前記電圧検出手段の入力容量を使用し、前記光検出素
子からの出力電流をこれら接合容量及び入力容量に充電
して電圧に変換するとともに、前記電圧検出手段からの
出力信号レベルの変化によって前記光検出素子からの出
力電流の前記接合容量及び入力容量への充電路を断って
前記入力容量に対する放電路を形成するスイッチ手段を
設けたことを特徴とする測光装置である。
受光量に応じて出力電流が変化する光検出素子と、該光
検出素子からの出力電流を電圧に変換する電流−電圧変
換手段と、該電流−電圧変換手段により変換された電圧
と予め設定された基準電圧とを比較し、前記変換された
電圧が基準電圧に達したとき毎に出力信号レベルを変化
させる電圧検出手段とを具備する測光装置において、前
記電流−電圧変換手段として前記光検出素子の接合容量
と前記電圧検出手段の入力容量を使用し、前記光検出素
子からの出力電流をこれら接合容量及び入力容量に充電
して電圧に変換するとともに、前記電圧検出手段からの
出力信号レベルの変化によって前記光検出素子からの出
力電流の前記接合容量及び入力容量への充電路を断って
前記入力容量に対する放電路を形成するスイッチ手段を
設けたことを特徴とする測光装置である。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照して詳細に説明する。
照して詳細に説明する。
【００１９】図１は本発明による測光装置の第１の実施
例の照度（光量）−周波数変換回路を示す回路図であ
る。本実施例では光検出素子としてフォトダイオードＰ
Ｄを使用し、このフォトダイオードＰＤと放電用抵抗Ｒ
とアナログスイッチ４１とＣ−ＭＯＳ型の第１のシュミ
ットインバータ２４とで照度（光量）−周波数変換回路
（発振回路）３０を構成する。即ち、本実施例ではフォ
トダイオードＰＤはオン／オフのアナログスイッチ４１
を介して抵抗Ｒと直列に接続され、また、フォトダイオ
ードＰＤとアナログスイッチ４１との接続点が第１のシ
ュミットインバータ２４の入力に接続されている。従っ
て、入射する光の照度又は光量に比例してフォトダイオ
ードＰＤを流れる電流ＩP はこのフォトダイオードＰＤ
の接合容量Ｃｐ及びＣ−ＭＯＳ型の第１のシュミットイ
ンバータ２４の入力容量Ｃｉに蓄積され、電圧ＶC に変
換される。これら容量Ｃｐ、Ｃｉに蓄積される電圧ＶC
は第１のシュミットインバータ２４でパルス信号に変換
される。
例の照度（光量）−周波数変換回路を示す回路図であ
る。本実施例では光検出素子としてフォトダイオードＰ
Ｄを使用し、このフォトダイオードＰＤと放電用抵抗Ｒ
とアナログスイッチ４１とＣ−ＭＯＳ型の第１のシュミ
ットインバータ２４とで照度（光量）−周波数変換回路
（発振回路）３０を構成する。即ち、本実施例ではフォ
トダイオードＰＤはオン／オフのアナログスイッチ４１
を介して抵抗Ｒと直列に接続され、また、フォトダイオ
ードＰＤとアナログスイッチ４１との接続点が第１のシ
ュミットインバータ２４の入力に接続されている。従っ
て、入射する光の照度又は光量に比例してフォトダイオ
ードＰＤを流れる電流ＩP はこのフォトダイオードＰＤ
の接合容量Ｃｐ及びＣ−ＭＯＳ型の第１のシュミットイ
ンバータ２４の入力容量Ｃｉに蓄積され、電圧ＶC に変
換される。これら容量Ｃｐ、Ｃｉに蓄積される電圧ＶC
は第１のシュミットインバータ２４でパルス信号に変換
される。
【００２０】具体的に説明すると、図１に示す本実施例
の構成において、フォトダイオードＰＤに電流が流れ
ず、従って、フォトダイオードＰＤの接合容量Ｃｐ及び
第１のシュミットインバータ２４の入力容量Ｃｉに電荷
が蓄積されない初期状態においては、第１のシュミット
インバータ２４の出力電圧は高レベルＶH にあるから、
その制御線２４ａによりアナログスイッチ４１は図示す
るオフ状態にあり、抵抗Ｒには電流が流れず、フォトダ
イオードＰＤの接合容量Ｃｐ及びインバータ２４の入力
容量Ｃｉは充電可能状態にある。光量の測定が開始され
ると、フォトダイオードＰＤに電流ＩP が流れ、その接
合容量Ｃｐ及びインバータ２４の入力容量Ｃｉは充電さ
れる。これら容量Ｃｐ、Ｃｉの充電電圧が第１のシュミ
ットインバータ２４の高レベルのスレッショルド電圧Ｖ
THに達すると、このシュミットインバータ２４の出力電
圧は高レベルＶH から低レベルＶL に切換わる。これに
よってその制御線２４ａによりアナログスイッチ４１は
オンとなり、両容量Ｃｐ及びＣｉの充電電圧並びにフォ
トダイオードＰＤの出力電流ＩP は抵抗Ｒを介して接地
に流れ、両容量Ｃｐ、Ｃｉの充電電圧は放電される。放
電によって両容量Ｃｐ及びＣｉの充電電圧がシュミット
インバータ２４の低レベルスレッショルド電圧ＶTLにま
で降下すると、シュミットインバータ２４の出力電圧は
低レベルＶL から高レベルＶH に切換わる。これによっ
てアナログスイッチ４１は再びオフ状態となるから、両
容量Ｃｐ及びＣｉに充電電流が流れる。以下、同様の動
作が繰り返される結果、第１のシュミットインバータ２
４の出力電圧Ｖ1 は、前述した図７に示すように、周波
数Ｆ0 のパルス波形となる。
の構成において、フォトダイオードＰＤに電流が流れ
ず、従って、フォトダイオードＰＤの接合容量Ｃｐ及び
第１のシュミットインバータ２４の入力容量Ｃｉに電荷
が蓄積されない初期状態においては、第１のシュミット
インバータ２４の出力電圧は高レベルＶH にあるから、
その制御線２４ａによりアナログスイッチ４１は図示す
るオフ状態にあり、抵抗Ｒには電流が流れず、フォトダ
イオードＰＤの接合容量Ｃｐ及びインバータ２４の入力
容量Ｃｉは充電可能状態にある。光量の測定が開始され
ると、フォトダイオードＰＤに電流ＩP が流れ、その接
合容量Ｃｐ及びインバータ２４の入力容量Ｃｉは充電さ
れる。これら容量Ｃｐ、Ｃｉの充電電圧が第１のシュミ
ットインバータ２４の高レベルのスレッショルド電圧Ｖ
THに達すると、このシュミットインバータ２４の出力電
圧は高レベルＶH から低レベルＶL に切換わる。これに
よってその制御線２４ａによりアナログスイッチ４１は
オンとなり、両容量Ｃｐ及びＣｉの充電電圧並びにフォ
トダイオードＰＤの出力電流ＩP は抵抗Ｒを介して接地
に流れ、両容量Ｃｐ、Ｃｉの充電電圧は放電される。放
電によって両容量Ｃｐ及びＣｉの充電電圧がシュミット
インバータ２４の低レベルスレッショルド電圧ＶTLにま
で降下すると、シュミットインバータ２４の出力電圧は
低レベルＶL から高レベルＶH に切換わる。これによっ
てアナログスイッチ４１は再びオフ状態となるから、両
容量Ｃｐ及びＣｉに充電電流が流れる。以下、同様の動
作が繰り返される結果、第１のシュミットインバータ２
４の出力電圧Ｖ1 は、前述した図７に示すように、周波
数Ｆ0 のパルス波形となる。
【００２１】この第１のシュミットインバータ２４の出
力電圧Ｖ1 は、第１のシュミットインバータ２４と同じ
Ｃ−ＭＯＳ型の第２のシュミットインバータ２５に供給
される。この第２のシュミットインバータ２５の動作に
ついては前述したのでここでは省略するが、第２のシュ
ミットインバータ２５からは第１のシュミットインバー
タ２４のパルス波形を反転した同じ周波数Ｆ0 の出力電
圧が発生され、演算計測部に供給される。また、演算計
測部のマイクロコンピュータにより、一定時間内のパル
ス数からフォトダイオードＰＤの出力電流の大きさを検
出し、照度又は光量を算出してフォトダイオードＰＤに
入射する光の照度又は光量を求める動作も前述した通り
であるので、ここでは省略する。
力電圧Ｖ1 は、第１のシュミットインバータ２４と同じ
Ｃ−ＭＯＳ型の第２のシュミットインバータ２５に供給
される。この第２のシュミットインバータ２５の動作に
ついては前述したのでここでは省略するが、第２のシュ
ミットインバータ２５からは第１のシュミットインバー
タ２４のパルス波形を反転した同じ周波数Ｆ0 の出力電
圧が発生され、演算計測部に供給される。また、演算計
測部のマイクロコンピュータにより、一定時間内のパル
ス数からフォトダイオードＰＤの出力電流の大きさを検
出し、照度又は光量を算出してフォトダイオードＰＤに
入射する光の照度又は光量を求める動作も前述した通り
であるので、ここでは省略する。
【００２２】上記本実施例の構成によれば、照度（光
量）−周波数変換回路３０に容量素子を使用する必要が
ないので、回路の感度をかなり高めることができる。
量）−周波数変換回路３０に容量素子を使用する必要が
ないので、回路の感度をかなり高めることができる。
【００２３】ところで、Ｃ−ＭＯＳ型の第１のシュミッ
トインバータ２４の入力容量Ｃｉは一般に１０ｐＦ以下
と小さいが、フォトダイオードＰＤの接合容量Ｃｐは種
類により著るしく変わり、数１０ｐＦ〜数１００ｐＦで
ある。
トインバータ２４の入力容量Ｃｉは一般に１０ｐＦ以下
と小さいが、フォトダイオードＰＤの接合容量Ｃｐは種
類により著るしく変わり、数１０ｐＦ〜数１００ｐＦで
ある。
【００２４】このように、Ｃｐ≫Ｃｉの場合には、照度
（光量）−周波数変換回路３０の感度はフォトダイオー
ドＰＤの接合容量Ｃｐによって制限されてしまう。従っ
て、回路に容量素子を備えている上記従来の測光装置と
比較すれば、上述したように格段に感度が上がり、かな
り低レベルの照度（光量）まで測定することができる
が、フォトダイオードＰＤの暗電流による限界までは感
度を上げることができない。
（光量）−周波数変換回路３０の感度はフォトダイオー
ドＰＤの接合容量Ｃｐによって制限されてしまう。従っ
て、回路に容量素子を備えている上記従来の測光装置と
比較すれば、上述したように格段に感度が上がり、かな
り低レベルの照度（光量）まで測定することができる
が、フォトダイオードＰＤの暗電流による限界までは感
度を上げることができない。
【００２５】図２は光検出素子、例えばフォトダイオー
ドに存在する暗電流による限界まで感度を上げることが
できるようにした本発明による測光装置の第２の実施例
の照度（光量）−周波数変換回路を示す回路図であり、
本実施例では光検出素子としてフォトダイオードＰＤを
使用し、このフォトダイオードＰＤと放電用抵抗Ｒとア
ナログスイッチ４２とＣ−ＭＯＳ型の第１のシュミット
インバータ２４とで照度（光量）−周波数変換回路（発
振回路）３０を構成する。即ち、本実施例ではフォトダ
イオードＰＤはアナログスイッチ４２を通じて抵抗Ｒ又
は第１のシュミットインバータ２４の入力に選択的に接
続されるように構成されている。
ドに存在する暗電流による限界まで感度を上げることが
できるようにした本発明による測光装置の第２の実施例
の照度（光量）−周波数変換回路を示す回路図であり、
本実施例では光検出素子としてフォトダイオードＰＤを
使用し、このフォトダイオードＰＤと放電用抵抗Ｒとア
ナログスイッチ４２とＣ−ＭＯＳ型の第１のシュミット
インバータ２４とで照度（光量）−周波数変換回路（発
振回路）３０を構成する。即ち、本実施例ではフォトダ
イオードＰＤはアナログスイッチ４２を通じて抵抗Ｒ又
は第１のシュミットインバータ２４の入力に選択的に接
続されるように構成されている。
【００２６】このアナログスイッチ４２は２つの固定接
点ｘ0 及びｘ1 と１つの可動接点ｘを有し、可動接点ｘ
はＣ−ＭＯＳ型の第１のシュミットインバータ２４の入
力に接続され、第１の固定接点ｘ0 はフォトダイオード
ＰＤに接続され、そして第２の固定接点ｘ1 は放電用抵
抗Ｒに接続されている。また、このアナログスイッチ４
２の可動接点ｘは、その制御線２４ａを通じて第１のシ
ュミットインバータ２４から高レベル出力電圧ＶH が印
加されたときには、第１の固定接点ｘ0 と接続され、逆
に低レベル出力電圧ＶL が印加されたときには、可動接
点ｘは第２の固定接点ｘ1 と接続されるように構成され
ている。
点ｘ0 及びｘ1 と１つの可動接点ｘを有し、可動接点ｘ
はＣ−ＭＯＳ型の第１のシュミットインバータ２４の入
力に接続され、第１の固定接点ｘ0 はフォトダイオード
ＰＤに接続され、そして第２の固定接点ｘ1 は放電用抵
抗Ｒに接続されている。また、このアナログスイッチ４
２の可動接点ｘは、その制御線２４ａを通じて第１のシ
ュミットインバータ２４から高レベル出力電圧ＶH が印
加されたときには、第１の固定接点ｘ0 と接続され、逆
に低レベル出力電圧ＶL が印加されたときには、可動接
点ｘは第２の固定接点ｘ1 と接続されるように構成され
ている。
【００２７】上記構成において、フォトダイオードＰＤ
に電流が流れず、従って、フォトダイオードＰＤの接合
容量Ｃｐ及び第１のシュミットインバータ２４の入力容
量Ｃｉに電荷が蓄積されない初期状態においては、第１
のシュミットインバータ２４の出力電圧は高レベルＶH
にあるから、その制御線２４ａによりアナログスイッチ
４２はその可動接点ｘが第１の固定接点ｘ0 と接続され
た図示する状態にあり、抵抗Ｒには電流が流れず、フォ
トダイオードＰＤの接合容量Ｃｐ及びインバータ２４の
入力容量Ｃｉは充電可能状態にある。
に電流が流れず、従って、フォトダイオードＰＤの接合
容量Ｃｐ及び第１のシュミットインバータ２４の入力容
量Ｃｉに電荷が蓄積されない初期状態においては、第１
のシュミットインバータ２４の出力電圧は高レベルＶH
にあるから、その制御線２４ａによりアナログスイッチ
４２はその可動接点ｘが第１の固定接点ｘ0 と接続され
た図示する状態にあり、抵抗Ｒには電流が流れず、フォ
トダイオードＰＤの接合容量Ｃｐ及びインバータ２４の
入力容量Ｃｉは充電可能状態にある。
【００２８】光量の測定が開始されると、フォトダイオ
ードＰＤに電流ＩP が流れ、その接合容量Ｃｐ及びイン
バータ２４の入力容量Ｃｉは充電される。これら容量Ｃ
ｐ、Ｃｉの充電電圧が第１のシュミットインバータ２４
の高レベルのスレッショルド電圧ＶTHに達すると、この
シュミットインバータ２４の出力電圧は高レベルＶHか
ら低レベルＶL に切換わる。これによってその制御線２
４ａによりアナログスイッチ４２はその可動接点ｘが第
２の固定接点ｘ1 に切り換え接続され、インバータ２４
の入力容量Ｃｉの充電電圧ＶTHのみが抵抗Ｒを介して放
電される。
ードＰＤに電流ＩP が流れ、その接合容量Ｃｐ及びイン
バータ２４の入力容量Ｃｉは充電される。これら容量Ｃ
ｐ、Ｃｉの充電電圧が第１のシュミットインバータ２４
の高レベルのスレッショルド電圧ＶTHに達すると、この
シュミットインバータ２４の出力電圧は高レベルＶHか
ら低レベルＶL に切換わる。これによってその制御線２
４ａによりアナログスイッチ４２はその可動接点ｘが第
２の固定接点ｘ1 に切り換え接続され、インバータ２４
の入力容量Ｃｉの充電電圧ＶTHのみが抵抗Ｒを介して放
電される。
【００２９】この放電によって入力容量Ｃｉの充電電圧
ＶTHがシュミットインバータ２４の低レベルスレッショ
ルド電圧ＶTLにまで降下すると、シュミットインバータ
２４の出力電圧は低レベルＶL から高レベルＶH に切換
わる。これによってアナログスイッチ４２は再びその可
動接点ｘが第１の固定接点ｘ0 側に切り換わるから、放
電されないままの充電電圧ＶTHのフォトダイオードＰＤ
の接合容量Ｃｐと放電された電圧ＶTLの入力容量Ｃｉと
が接続され、この入力容量Ｃｉの電圧ＶTLは瞬時に
ＶTL′（ただしＶTL′＞ＶTL）まで上昇する。そして、
この上昇したＶTL′の電圧から次の充電が開始されるか
ら、図３に示すように、入力容量Ｃｉの充電時間が短く
なり、その結果、照度（光量）−周波数変換回路３０か
ら出力されるパルス波形の周波数が高くなる。かくし
て、上記第１の実施例の場合よりも回路の感度が一段と
上昇し、微弱光のような非常に低レベルの照度（光量）
も測定可能となる。
ＶTHがシュミットインバータ２４の低レベルスレッショ
ルド電圧ＶTLにまで降下すると、シュミットインバータ
２４の出力電圧は低レベルＶL から高レベルＶH に切換
わる。これによってアナログスイッチ４２は再びその可
動接点ｘが第１の固定接点ｘ0 側に切り換わるから、放
電されないままの充電電圧ＶTHのフォトダイオードＰＤ
の接合容量Ｃｐと放電された電圧ＶTLの入力容量Ｃｉと
が接続され、この入力容量Ｃｉの電圧ＶTLは瞬時に
ＶTL′（ただしＶTL′＞ＶTL）まで上昇する。そして、
この上昇したＶTL′の電圧から次の充電が開始されるか
ら、図３に示すように、入力容量Ｃｉの充電時間が短く
なり、その結果、照度（光量）−周波数変換回路３０か
ら出力されるパルス波形の周波数が高くなる。かくし
て、上記第１の実施例の場合よりも回路の感度が一段と
上昇し、微弱光のような非常に低レベルの照度（光量）
も測定可能となる。
【００３０】今、両容量Ｃｐ、Ｃｉが電圧ＶTHに充電さ
れたときの容量をＱｐ、Ｑｉとすると、入力容量Ｃｉが
放電され、再びスイッチ４２により接合容量Ｃｐと接続
されたときには、 Ｑｐ＝ＶTH・Ｃｐ、 Ｑｉ＝ＶTL・Ｃｉ （Ｑｐ＋Ｑｉ）＝ＶTL′・（Ｃｐ＋Ｃｉ） よって ＶTL′＝（ＶTH−ＶTL）・Ｃｐ／（Ｃｐ＋Ｃｉ）＋ＶTL ＞ＶTL となり、見掛け上、（ＶTH−ＶTL）が小さくなったこと
になる。これは図３の電圧波形からも明白である。よっ
て、回路の感度を上げることができ、フォトダイオード
ＰＤの暗電流による限界まで感度を上げることが可能と
なる。
れたときの容量をＱｐ、Ｑｉとすると、入力容量Ｃｉが
放電され、再びスイッチ４２により接合容量Ｃｐと接続
されたときには、 Ｑｐ＝ＶTH・Ｃｐ、 Ｑｉ＝ＶTL・Ｃｉ （Ｑｐ＋Ｑｉ）＝ＶTL′・（Ｃｐ＋Ｃｉ） よって ＶTL′＝（ＶTH−ＶTL）・Ｃｐ／（Ｃｐ＋Ｃｉ）＋ＶTL ＞ＶTL となり、見掛け上、（ＶTH−ＶTL）が小さくなったこと
になる。これは図３の電圧波形からも明白である。よっ
て、回路の感度を上げることができ、フォトダイオード
ＰＤの暗電流による限界まで感度を上げることが可能と
なる。
【００３１】なお、第１のシュミットインバータ２４の
出力電圧Ｖ1 を第１のシュミットインバータ２４と同じ
Ｃ−ＭＯＳ型の第２のシュミットインバータ２５に供給
し、第２のシュミットインバータ２５から発生された第
１のシュミットインバータ２４のパルス波形を反転した
同じ周波数Ｆ0 の出力電圧を演算計測部に供給し、この
演算計測部のマイクロコンピュータにより、一定時間内
のパルス数からフォトダイオードＰＤの出力電流の大き
さを検出し、照度又は光量を算出してフォトダイオード
ＰＤに入射する光の照度又は光量を求める動作は前述し
た通りであるので、ここでは省略する。
出力電圧Ｖ1 を第１のシュミットインバータ２４と同じ
Ｃ−ＭＯＳ型の第２のシュミットインバータ２５に供給
し、第２のシュミットインバータ２５から発生された第
１のシュミットインバータ２４のパルス波形を反転した
同じ周波数Ｆ0 の出力電圧を演算計測部に供給し、この
演算計測部のマイクロコンピュータにより、一定時間内
のパルス数からフォトダイオードＰＤの出力電流の大き
さを検出し、照度又は光量を算出してフォトダイオード
ＰＤに入射する光の照度又は光量を求める動作は前述し
た通りであるので、ここでは省略する。
【００３２】図２に示す本実施例の測光装置の入出力特
性（フォトダイオードＰＤの受光量及びその出力電流Ｉ
P と出力周波数Ｆ0 との関係）を実測したところ、図４
に示すような特性が得られ、電源電圧ＶDDを５Ｖから２
Ｖに下げたときにはフォトダイオードＰＤの出力電流Ｉ
P ＝０．１ｎＡまで検出可能であることが分かった。こ
れより電源電圧の低下により（ＶTH−ＶTL）が小さくな
り、感度が上昇することも分かる。
性（フォトダイオードＰＤの受光量及びその出力電流Ｉ
P と出力周波数Ｆ0 との関係）を実測したところ、図４
に示すような特性が得られ、電源電圧ＶDDを５Ｖから２
Ｖに下げたときにはフォトダイオードＰＤの出力電流Ｉ
P ＝０．１ｎＡまで検出可能であることが分かった。こ
れより電源電圧の低下により（ＶTH−ＶTL）が小さくな
り、感度が上昇することも分かる。
【００３３】さらに、微弱な光の場合の入出力特性を知
るために、図２において、放電用抵抗Ｒを１ＭΩとし、
電源電圧ＶDDを２Ｖとして実験を行なった。なお、この
場合には微弱光であるため、出力周波数は非常に小さく
なるので、出力されるパルスの周期を観測した。その結
果を図５に示す。この図５から、フォトダイオードＰＤ
の暗電流の存在のために、フォトダイオードＰＤの出力
電流の平均値は０．１ｎＡ（−６５ｄＢｍ）が測定限界
であることが分かる。換言すれば、フォトダイオードＰ
Ｄの暗電流による限界まで回路の感度を上げることが可
能であると言うことができる。従って、暗電流が無視さ
れるくらい小さい光検出素子を用いることができれば、
本実施例の測光装置の限界感度はＩP ＝０．０１ｎＡ
（受光量＝−７５ｄＢｍ）と大幅に高くなる。
るために、図２において、放電用抵抗Ｒを１ＭΩとし、
電源電圧ＶDDを２Ｖとして実験を行なった。なお、この
場合には微弱光であるため、出力周波数は非常に小さく
なるので、出力されるパルスの周期を観測した。その結
果を図５に示す。この図５から、フォトダイオードＰＤ
の暗電流の存在のために、フォトダイオードＰＤの出力
電流の平均値は０．１ｎＡ（−６５ｄＢｍ）が測定限界
であることが分かる。換言すれば、フォトダイオードＰ
Ｄの暗電流による限界まで回路の感度を上げることが可
能であると言うことができる。従って、暗電流が無視さ
れるくらい小さい光検出素子を用いることができれば、
本実施例の測光装置の限界感度はＩP ＝０．０１ｎＡ
（受光量＝−７５ｄＢｍ）と大幅に高くなる。
【００３４】なお、本発明による電子的測光装置は単に
照度（光量）を測定するだけでなく、種々のオイルの汚
れ或は劣化やオイル以外の光が透過し得る液体、気体等
の汚れ或は劣化を計測できる。例えば自動車のエンジン
オイル等の潤滑油の汚れ或は劣化を検出する装置等に適
用して有用なものである。
照度（光量）を測定するだけでなく、種々のオイルの汚
れ或は劣化やオイル以外の光が透過し得る液体、気体等
の汚れ或は劣化を計測できる。例えば自動車のエンジン
オイル等の潤滑油の汚れ或は劣化を検出する装置等に適
用して有用なものである。
【００３５】また、上記実施例は本発明の単なる例示に
過ぎず、回路構成、使用する素子等は必要に応じて任意
に変更できるものである。例えば、Ｃ−ＭＯＳシュミッ
トインバータ以外のインバータや他の回路素子を使用す
ることもでき、また、フォトダイオード以外の光検出素
子やアナログスイッチ以外のスイッチを使用してもよい
ことは勿論である。さらに、照度（光量）−周波数変換
回路から発生される周波数出力は方形波パルス以外のパ
ルスでもよい。
過ぎず、回路構成、使用する素子等は必要に応じて任意
に変更できるものである。例えば、Ｃ−ＭＯＳシュミッ
トインバータ以外のインバータや他の回路素子を使用す
ることもでき、また、フォトダイオード以外の光検出素
子やアナログスイッチ以外のスイッチを使用してもよい
ことは勿論である。さらに、照度（光量）−周波数変換
回路から発生される周波数出力は方形波パルス以外のパ
ルスでもよい。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による測光
装置は、照度（光量）−周波数変換回路に使用される光
検出素子の接合容量及び周波数変換回路の入力容量を発
振周波数決定用の容量として利用し、容量素子を不要に
したので、回路の感度を一段と高めることができる。こ
のため、微弱光のような非常に低レベルの照度（光量）
でも精度よく測定することができ、また、高精度に測定
できる光量範囲が下限においてかなり広くなるという効
果がある。
装置は、照度（光量）−周波数変換回路に使用される光
検出素子の接合容量及び周波数変換回路の入力容量を発
振周波数決定用の容量として利用し、容量素子を不要に
したので、回路の感度を一段と高めることができる。こ
のため、微弱光のような非常に低レベルの照度（光量）
でも精度よく測定することができ、また、高精度に測定
できる光量範囲が下限においてかなり広くなるという効
果がある。
【００３７】また、周波数変換回路の入力容量の充放電
時間を短くすることができるので、出力される周波数が
高くなり、光検出素子に制約される限界まで、例えば暗
電流による限界まで、感度を上げることができ、従っ
て、高精度に測定できる光量範囲の下限が大幅に広くな
り、信頼性が一層向上するという効果がある。
時間を短くすることができるので、出力される周波数が
高くなり、光検出素子に制約される限界まで、例えば暗
電流による限界まで、感度を上げることができ、従っ
て、高精度に測定できる光量範囲の下限が大幅に広くな
り、信頼性が一層向上するという効果がある。
【００３８】さらに、照度（光量）−周波数変換回路に
容量素子を使用する必要がないから、使用する部品点数
が少なくなり、小型化、コストダウンが可能になると共
に、回路構成も簡単化される等の効果もある。
容量素子を使用する必要がないから、使用する部品点数
が少なくなり、小型化、コストダウンが可能になると共
に、回路構成も簡単化される等の効果もある。
【図１】本発明による測光装置の第１の実施例の照度
（光量）−周波数変換回路を示す回路図である。
（光量）−周波数変換回路を示す回路図である。
【図２】本発明による測光装置の第２の実施例の照度
（光量）−周波数変換回路を示す回路図である。
（光量）−周波数変換回路を示す回路図である。
【図３】図２の本発明の第２の実施例の照度（光量）−
周波数変換回路における入力容量の充放電特性を示す波
形図である。
周波数変換回路における入力容量の充放電特性を示す波
形図である。
【図４】図２の本発明の第２の実施例の照度（光量）−
周波数変換回路の入出力特性を示す図である。
周波数変換回路の入出力特性を示す図である。
【図５】図２の本発明の第２の実施例の照度（光量）−
周波数変換回路に微弱光を入射したときの入出力特性を
示す図である。
周波数変換回路に微弱光を入射したときの入出力特性を
示す図である。
【図６】従来の測光装置の一例を示す回路構成図であ
る。
る。
【図７】測光装置に使用されているシュミットインバー
タの電圧出力を示す波形図である。
タの電圧出力を示す波形図である。
２４、２５ シュミットインバータ ３０ 照度（光量）−周波数変換回路 ４１、４２ アナログスイッチ ＰＤ フォトダイオード Ｒ 抵抗
Claims (4)
- 【請求項１】 受光量に応じて出力電流が変化する光検
出素子と、該光検出素子からの出力電流を電圧に変換す
る電流−電圧変換手段と、該電流−電圧変換手段により
変換された電圧と予め設定された基準電圧とを比較し、
前記変換された電圧が基準電圧に達したとき毎に出力信
号レベルを変化させる電圧検出手段とを具備する測光装
置において、前記電流−電圧変換手段として前記光検出
素子の接合容量と前記電圧検出手段の入力容量を使用
し、前記光検出素子からの出力電流をこれら接合容量及
び入力容量に充電して電圧に変換するとともに、前記電
圧検出手段からの出力信号レベルの変化によって前記光
検出素子からの出力電流の前記接合容量及び入力容量へ
の充電路を断って前記接合容量及び入力容量に対する放
電路を形成するスイッチ手段を設けたことを特徴とする
測光装置。 - 【請求項２】 受光量に応じて出力電流が変化する光検
出素子と、該光検出素子からの出力電流を電圧に変換す
る電流−電圧変換手段と、該電流−電圧変換手段により
変換された電圧と予め設定された基準電圧とを比較し、
前記変換された電圧が基準電圧に達したとき毎に出力信
号レベルを変化させる電圧検出手段とを具備する測光装
置において、前記電流−電圧変換手段として前記光検出
素子の接合容量と前記電圧検出手段の入力容量を使用
し、前記光検出素子からの出力電流をこれら接合容量及
び入力容量に充電して電圧に変換するとともに、前記電
圧検出手段からの出力信号レベルの変化によって前記光
検出素子からの出力電流の前記接合容量及び入力容量へ
の充電路を断って前記入力容量に対する放電路を形成す
るスイッチ手段を設けたことを特徴とする測光装置。 - 【請求項３】 前記電圧検出手段は、前記接合容量及び
入力容量に充電された充電電圧が前記予め設定された基
準電圧に達したとき毎にパルス信号を発生するパルス発
振回路であることを特徴とする請求項１又は２の測光装
置。 - 【請求項４】 前記電圧検出手段はＣ−ＭＯＳ型のシュ
ミットインバータであることを特徴とする請求項１又は
２の測光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26820092A JPH0694525A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 測光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26820092A JPH0694525A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 測光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0694525A true JPH0694525A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17455318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26820092A Pending JPH0694525A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 測光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0694525A (ja) |
-
1992
- 1992-09-10 JP JP26820092A patent/JPH0694525A/ja active Pending
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