JPS59767B2 - ソツコウカイロ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はホトトランジスタを用いた測光回路に関する。

ホトトランジスタは出力電流が大きく、従つて後続の回
路が格別高入力インピーダンスでなくてもよいから回路
全体として安価になり、ホトトランジスタ自体もホトダ
イオード等より安価であると云う利点があるが、他方広
範囲の測光においては光入力に対する直線性が良くない
と云う大きな欠点を有する。本発明は上述したようなホ
トトランジスタの長所を活用し欠点を除いた測光回路を
提供しようとするものである。

ホトトランジスタの光電出力の直線性が良くない原因は
トランジスタ動作における電流増幅率が一定でなくコレ
クタ電流によつて変化するためと考えられる。

そこで本発明は普通のトランジスタにおける電流増幅率
の変化がホトトランジスタと同じような電流増幅率の変
化を示すことを利用して、このトランジスタを用いてホ
トトランジスタの電流増幅率の変化による出力特性の歪
を補償しようとするものである。第１図は本発明の原理
を説明するものである。

Ｔｉがホトトランジスタ、Ｔ２は普通のトランジスタで
ＴｉのエミッタはダイオードＤ１を介してＴ２のコレク
タに接続してあり、またＴｉのエミッタは出力用インピ
ーダンス素子Ｚを介してＴ２のベースにも接続してある
。測光出力は電圧信号としてＴ２のエミッタコレクタ間
に得られる。ホトトランジスタに光が入射するとベース
領域にキャリヤとしての電子或は正孔が生ずる。これが
普通のトランジスタにおけるベース電流に相当し、これ
をＩｐとするとホトトランジスタＴｉのコレクタ電流は
β１１ｐである。β１はホトトランジスタＴｉの電流増
幅率である。もつともＩｐは直接測定できるものでなく
、直接測定できるのは光電流出力としてのβ１１ｐであ
る。こゝでＩｐは入射光量に正しく比例していると考え
られているが、β１がコレクタ電流により変るためβ１
１ｐは光量に比例しない。Ｔｉのエミッタ電流はコレク
タ電流と略等しく、これが一部はトランジスタＴ２のベ
ースの方へ分流するが、ほとんどＴ２のコレクタ電流と
なる。

即ちトランジスタＴ２のコレクタ電流はホトトランジス
タＴｉのエミッタ電流と等しい。所でトランジスタＴ２
について考えるに、その電流増幅率をβ２とすると、Ｔ
２のベース電流ＩｂはＴ２のコレクタ電流の１／β２で
あり、Ｔ２のコレタタ電流はＴ１のコレクタ電流と等し
くβ１１ｐである。従つてであり、ホトトランジスタで
も普通のトランジスタでも電流増幅率のコレクタ電流に
よる変化の傾向は同一と考えられるからβ１／β２はコ
レクタ電流に関係しない定数となり、Ｉｂは入射光量に
比例したものとなり、Ｉｂがインピーダンス素子Ｚに流
れる結果Ｚの両端には入射光量に比例した出力をＺの特
性に応じて変換した出力となる。

例えばＺにダイオードのような対数変換素子を用いれば
、Ｚの両端には入射光量の対数変換値が電圧信号として
得られる。さて以上が本発明の原理の中心的部分の内容
であるが、Ｚの両端電圧を直接出力として用いるならば
、Ｚを流れている電流は（β１／β２）Ｉｐで殆んど増
幅されていないから、ホトトランジスタを用いることの
意味が薄い。

所で今トランジスタＴ２のコレクタエミツタ間電圧Ｖｃ
ｅを考えると、これはインピーダンス素子Ｚの両端電圧
ＶｚとＴ２のベースエミツタ間電圧Ｖｂｅとの和からダ
イオードＤ１の両端電圧Ｖｄを引いたものに等しい。即
ち所でＶｂｅ，ｄは半導体の理論から で表わされる。

こ＼でＩｃはトランジスタＴ２のコレクタ電流、Ｉｓｔ
，ＩｓｄはトランジスタＴ２、ダイオードＤ１に個有の
定数（飽和電流）である。そこでとなりＩｃを含んだ項
はダイオードＤ１とトランジスタＴ２のベースエミツタ
間特性とによつて相殺される。

このＩｃはホトダイオードＴ１のコレクタ電流と等しい
ものでβ１Ｐであり入射光量に比例していない成分であ
るが、これが消去されてＶｂｅ−Ｖｄは定数となる。従
つてとなり、トランジスタＴ２のコレクタエミツタ間電
圧はＶｚと直線関係になり、Ｖｚは前述したように入射
光量に比例した電流（β１／β２）Ｉｐがインピーダン
ス素子Ｚに流れる結果得られる電圧であるから、Ｖｃｅ
の変化分は入射光量の変化に比例したものとなる。

こ＼で出力電圧ＶｃｅはトランジスタＴ２に入射光に比
例した電流１ｐのβ１倍と云う大電流が流れる結果得ら
れるものであるから、Ｖｃｅを出力信号とする場合、後
続の回路の入力インピーダンスが少々低く電流を要求す
るものであつても、そのためにＣｅが影響を受けると云
うことはないｏ以上が本発明の原理である。

以下第２図によつて本発明の実施例を説明する。Ｔｌ，
Ｔ２は第１図と同じ意味のものである。第１図における
ダイオードＤ１はダイオード接続したトランジスタＤ１
になつている。またダイオードＤ２は第１図のインピー
ダソス素子Ｚに相当し、これもダイオード接続したトラ
ンジスタで、そのベースエミツタ間特性を利用して光電
流出力を対数変換するものである。出力はトランジスタ
Ｔ２のコレクタエミツタ間に得られるが、これがＦＥＴ
Ｔ３，Ｔ４よりなる差動増幅器に入力される。Ｔ５，Ｔ
６は上記差動増幅器及びポテンシヨメータ抵抗ＰＭに定
電流を流すためのトランジスタでトランジスタＴ７、抵
抗Ｒ４，Ｒ５等よりなる定電圧回路の出力がベースエミ
ツタ間に印加されている。上記差動増幅器を構成するＦ
ＥＴＴ４のゲートには抵抗Ｒ１、トランジスタＴ８、ポ
テンシヨメータ抵抗ＰＭよりなる負帰還回路を通して負
帰還電圧が与えられる。即ちＴ３のゲート電位が上りＴ
３の電流が増すとＴ４の電流が減少しＴ８のエミツタ電
流は増加しようとする。しかしＴ８のエミツタ電流は一
定であり、抵抗ＰＭにおける電圧降下も一定であるから
Ｔ８のベースの電圧上昇分はそのままＴ４のゲートに伝
えられＴ４の電流を増加させるように動作する。そのた
めＴ３，Ｔ４の電流は等しく、両者のゲート電位は常に
等しい。かくしてトランジスタＴ２のコレクタエミツタ
間出力電圧はＦＥＴＴ４のゲートに現れ、ポテンシヨメ
一夕ＰＭの摺動子６の電位はＦＥＴＴ４のゲート電圧に
ＰＭ上の摺動子の位置の電圧を加算したものとなる。こ
の摺動子６はカメラにおいて明るさ以外の情報即ちフイ
ルム感度とか絞り設定値に応じて変えられ、上記加算に
よつて測光値と他の撮影条件との間の写真学的演算がな
される。摺動子６の電圧を以つてシヤツタ一を制御し、
或はこの電圧を記憶装置に記憶させてＴＴＬ方式シヤツ
タ一制御をすることもできる。本発明測光回路は電流増
幅率の変化がホトトランジスタと普通のトランジスタと
では同一と考えられることを利用してホトトランジスタ
と普通のトランジスタとを直列に接続し、この接続点と
普通のトランジスタのベースとの間に接続される出力イ
ンピーダンス素子からホトトランジスタへの入射光に比
例した出力を取出すように構成したので、上述したよう
な構成でホトトランジスタと普通のトランジスタとより
なるので安価であり、入射光に対する直線性が広範囲に
保たれ、かつ回路の出力インピーダソスがホトダイオー
ドを用いた測光回路よりも低くなるので、後続回路にＭ
ＯＳＦＥＴのようなものを用いた格別高い入力インピー
ダンスを持つた回路を用いる必要がなく普通のトランジ
スタを用いた増幅回路のようなもので駆動できるから、
測光回路を含む回路全体として安価にできることになる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を説明する回路図、第２図は本発
明の一実施例の回路図である。 Ｔ１・・・・・・ホトトランジスタ、Ｔ２・・・・・・
普通のトランジスタ、Ｚ・・・・・・出力用インピーダ
ンス素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ホトトランジスタと、該ホトトランジスタに順方向
   に直列接続されたダイオードと、上記ホトトランジスタ
   とダイオードとの接続点に接続されたインピーダンス素
   子と、コレクタ電流に対する電流増幅率の変化特性が上
   記ホトトランジスタの光電流に対する電流増幅率の変化
   特性と同一特性を有し、コレクタおよびベースがそれぞ
   れ上記ダイオードおよび上記インピーダンス素子を介し
   て上記ホトトランジスタに接続され、上記光電流をエミ
   ッタ電流とするトランジスタとを備え、上記トランジス
   タのコレクタとエミッタとに出力端子を設けたことを特
   徴とする測光回路。