JPS6120830A - 光積分回路 - Google Patents
光積分回路Info
- Publication number
- JPS6120830A JPS6120830A JP14179384A JP14179384A JPS6120830A JP S6120830 A JPS6120830 A JP S6120830A JP 14179384 A JP14179384 A JP 14179384A JP 14179384 A JP14179384 A JP 14179384A JP S6120830 A JPS6120830 A JP S6120830A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- voltage
- circuit
- light incident
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/44—Electric circuits
- G01J1/46—Electric circuits using a capacitor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
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。
るものである。
従来の基本的な光積分回路はダイナミックレンジが光の
量の変化に対して充分ではなかった。
量の変化に対して充分ではなかった。
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シ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。
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シ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ックレ
ンジすなわち最小電圧と最大電圧の比は２ Ｖ／１ Ｓ
ｍｖ中２７ となり、アペッ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。
度とすると第１図に示した光積分回路のダイナミックレ
ンジすなわち最小電圧と最大電圧の比は２ Ｖ／１ Ｓ
ｍｖ中２７ となり、アペッ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ィ
ルム感度の種類が１８０６から工８０６４００まで、撮
影レンズの絞シはＦｌからからＦ３２までそれぞれアペ
ックス値に換算すると１０段のダイナミックレンジが必
要であるためフィルム感度、絞シの両者がそれぞれ独立
に変化する場合ではアペックス値に換算して２０段のダ
イナミックレンジが必要となる。
該ストロボ装置の調光装置の光積分回路においてはフィ
ルム感度の種類が１８０６から工８０６４００まで、撮
影レンズの絞シはＦｌからからＦ３２までそれぞれアペ
ックス値に換算すると１０段のダイナミックレンジが必
要であるためフィルム感度、絞シの両者がそれぞれ独立
に変化する場合ではアペックス値に換算して２０段のダ
イナミックレンジが必要となる。
したがっ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とダイナミックレンジが不足と
なって晃量制御を行うことができなかった。このためホ
トダイオードによシ出力される光電流を対数圧縮するこ
とによシ光積分回路としてのダイナミックレンジを大き
くした回路が第２図に示すように知られている。
量の制御を行おうとするとダイナミックレンジが不足と
なって晃量制御を行うことができなかった。このためホ
トダイオードによシ出力される光電流を対数圧縮するこ
とによシ光積分回路としてのダイナミックレンジを大き
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１
２をオペアンプ１０の負帰遷路に挿入してオペアンプ１
０の出力を伸長するトランジスタ１１のエミッタにコン
デンサ２を接続している。
２をオペアンプ１０の負帰遷路に挿入してオペアンプ１
０の出力を伸長するトランジスタ１１のエミッタにコン
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Ｈｐとすると
トランジスタ１１のベースの電圧■ｂけ以下の式で表わ
される。
トランジスタ１１のベースの電圧■ｂけ以下の式で表わ
される。
Ｔ １ｐ
Ｖｂ＝−ぎｎ −（１）
１ｓ
１８：ダイオードの逆飽和電流
に：ポルツマ／係数
Ｔ：絶対温度
ｑ：電子の電荷
またトランジスター１のエミッタ電流を１（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。
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。
ここで１ （１）はトランジスタ１１０ベースエミツタ
間の電圧で決まシ、以下式で表わされる。
間の電圧で決まシ、以下式で表わされる。
１（ｔ） ＝＝ ｉｓ ８Ｘｐ （−（Ｖｂ−Ｖｃ）
） （３）Ｔ 結論だけを記すとコンデンサ２の端子電圧Ｖｃけつぎの
式で表わされる。
） （３）Ｔ 結論だけを記すとコンデンサ２の端子電圧Ｖｃけつぎの
式で表わされる。
Ｖｃ ＝ αｌｎ （１；Ｌ＋１ ）
（４）同αＱはαニー Ｑ＝Ｏｆ Ｉｐｄｔ （Ｏは定数）により決まる。
（４）同αＱはαニー Ｑ＝Ｏｆ Ｉｐｄｔ （Ｏ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
２６ ｍＶ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ＶＱ（７）値は１８ｍ
Ｖ （＝ ０．０２６ ／ｎ２）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
。
２６ ｍＶ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ＶＱ（７）値は１８ｍ
Ｖ （＝ ０．０２６ ／ｎ２）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１８ ｍＶから１
８００ ｍＶまで変化させればアペックス値を１００段
のダイナミックレンジを得るととができる。
８００ ｍＶまで変化させればアペックス値を１００段
のダイナミックレンジを得るととができる。
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ＧＬ＋１を含ん
でいるため第４図の１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
対数関係が成シ立たなくなる。同第４図（ａ）は（４）
式のグラフであシ、第４図（１，）はその数値を表にし
た図である。例えば第４図の１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１３．２ｍＶｌ、か増加しない。
端子電圧を示す（４）式は、真数の項にＧＬ＋１を含ん
でいるため第４図の１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
対数関係が成シ立たなくなる。同第４図（ａ）は（４）
式のグラフであシ、第４図（１，）はその数値を表にし
た図である。例えば第４図の１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１３．２ｍＶｌ、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ックス
値に換算してアペックス値が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。したがっ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
関係が成シ立たないため調光レベルに大きな誤差が生じ
てストロボ撮影の際、適正露光を得ることができなかっ
た。ところで被写体に向けて比較的弱い光でブリ発光し
、該プリ発光の反射光レベルルに応じて主発光を制御す
るストロボ装置の場合にはプリ発光量が小さいだけに該
ブリ発光の反射光レベルは極めて低いため、前述のよう
な光積分回路を用いるとすると反射光レベルを正確に測
定することができなくなシ、主発光を正確に制御するこ
とができないという欠点が更に大きく問題となる。
値に換算してアペックス値が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。したがっ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
関係が成シ立たないため調光レベルに大きな誤差が生じ
てストロボ撮影の際、適正露光を得ることができなかっ
た。ところで被写体に向けて比較的弱い光でブリ発光し
、該プリ発光の反射光レベルルに応じて主発光を制御す
るストロボ装置の場合にはプリ発光量が小さいだけに該
ブリ発光の反射光レベルは極めて低いため、前述のよう
な光積分回路を用いるとすると反射光レベルを正確に測
定することができなくなシ、主発光を正確に制御するこ
とができないという欠点が更に大きく問題となる。
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。
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。
以下図面を用いて本発明を詳述する。
第３図は本発明の一実施例のブロック図である。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。
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。
かかる図において１１’、１１’はトランジスタ１１と
ベース、エミッタ、コレクタを共通にするトランジスタ
であル、少なくとも２つ以上設けられる。伺トランジス
タ１１とベース、エミッタ、コレクタを共通にするトラ
ンジスタを複数個設ける代わシに、オペアンプ１０の帰
遍路に設けられたダイオード接続されているトランジス
タのベースエミッタ間の接合面積の複数倍の面積のペー
スエミッタ間の接合面積を有するトランジスタを設けて
も同じ効果が期待で自る。
ベース、エミッタ、コレクタを共通にするトランジスタ
であル、少なくとも２つ以上設けられる。伺トランジス
タ１１とベース、エミッタ、コレクタを共通にするトラ
ンジスタを複数個設ける代わシに、オペアンプ１０の帰
遍路に設けられたダイオード接続されているトランジス
タのベースエミッタ間の接合面積の複数倍の面積のペー
スエミッタ間の接合面積を有するトランジスタを設けて
も同じ効果が期待で自る。
以上の様に構成された本発明の実施例の動作について説
明する。
明する。
本実施例においてはトランジスタ１１とベース、エミッ
タ、コレクタを共通にするトランジスタを複数設けてい
る。
タ、コレクタを共通にするトランジスタを複数設けてい
る。
したがってオペアンプ１０とダイオード接続されたトラ
ンジスタによって電流−電圧変換されて圧縮されたホト
ダイオード１で発生する光電流の信号は前記複数のトラ
ンジスタそれぞれＫより伸長された電流となってコンデ
ンサ２を充電させる。したがってコンデンサ２の端子電
圧Ｖ （ｔ）は以下の式で表わされる。
ンジスタによって電流−電圧変換されて圧縮されたホト
ダイオード１で発生する光電流の信号は前記複数のトラ
ンジスタそれぞれＫより伸長された電流となってコンデ
ンサ２を充電させる。したがってコンデンサ２の端子電
圧Ｖ （ｔ）は以下の式で表わされる。
Ｖ （ｔ） ＝ Ｑ ／ｎ（ｎＱ、＋１ ）ここでｎは
トランジスタ１１とベースエミッタ、コレクタを共通に
接続されたトランジスタの個数である。
トランジスタ１１とベースエミッタ、コレクタを共通に
接続されたトランジスタの個数である。
したがって上述の式においてＱ＞１となるようなｎを設
定すれば、すなわちトランジスタ１１とベース、エミッ
タ、コレクタを共通にするトランジスタを適当な敷設け
ればコンデンサ２の端子電圧ｖ （ｔ）は以下の式で近
似される。
定すれば、すなわちトランジスタ１１とベース、エミッ
タ、コレクタを共通にするトランジスタを適当な敷設け
ればコンデンサ２の端子電圧ｖ （ｔ）は以下の式で近
似される。
Ｖ（ｔ）４＝α１ｎｎＱ。
すなわちコンデンサ２の端子電圧Ｖ（ｔ）とホトダイオ
ード１に入射する光量とは第４図（ａ） （ｂ）の（Ｉ
Ｉ）に示すように対数関係が成シ立つ。
ード１に入射する光量とは第４図（ａ） （ｂ）の（Ｉ
Ｉ）に示すように対数関係が成シ立つ。
したがってホトダイオード１に入射する光量が非常に小
さい場合でも入射光量が２倍になる毎にコンデンサ２の
端子電圧は１８ｍＶづつ増加することになる。
さい場合でも入射光量が２倍になる毎にコンデンサ２の
端子電圧は１８ｍＶづつ増加することになる。
すなわち調光レベルをアペックス値にて制御する言い換
えれば調光レベルを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調光回路に本実施例の光積分回路を
組み合わせれば、誤差を極めて小さくできる。
えれば調光レベルを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調光回路に本実施例の光積分回路を
組み合わせれば、誤差を極めて小さくできる。
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シ
前記伸長用トランジスタのエミッタに゛接続されたコン
デンサを充電することによシ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伸長用トランジス
タを複数並列に接続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が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
に対数関係が成シ立だなかっ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っても受光素子
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できた。
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シ
前記伸長用トランジスタのエミッタに゛接続されたコン
デンサを充電することによシ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伸長用トランジス
タを複数並列に接続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が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
に対数関係が成シ立だなかっ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っても受光素子
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できた。
更に本発明に依れば従来の光積分回路が伸長ンサの充電
電流が大きくなり、受光素子としては比較的ｌト型の安
価なホトダイオードを用いることができるばかりか光積
分回路を小型化する効果を奏する。
電流が大きくなり、受光素子としては比較的ｌト型の安
価なホトダイオードを用いることができるばかりか光積
分回路を小型化する効果を奏する。
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（ａ） ｌ （ｂ）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 ’１１，１１’、１１’・・・伸長用トランジスタ１２
・・・圧縮用ダイオード
路の回路図、 第３図は本発明の一実施例の回路図・ 第４図（ａ） ｌ （ｂ）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 ’１１，１１’、１１’・・・伸長用トランジスタ１２
・・・圧縮用ダイオード
Claims (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前記伸長用トランジスタのエミッ
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、
前記伸長用トランジスタを複数並列に接続することを特
徴とする光積分回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14179384A JPS6120830A (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 |
|---|---|---|---|
| JP14179384A JPS6120830A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 光積分回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6120830A true JPS6120830A (ja) | 1986-01-29 |
Family
ID=15300273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14179384A Pending JPS6120830A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 光積分回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6120830A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007240260A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Stanley Electric Co Ltd | 光量検出回路 |
-
1984
- 1984-07-09 JP JP14179384A patent/JPS6120830A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007240260A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Stanley Electric Co Ltd | 光量検出回路 |
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