JPS6195219A - 測光回路のための温度補償装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は光電変換素子、特に薄膜光センサーを用いた測
光回路のための温度補償装置に関するものである。

〈従来技術〉 従来、光電変換素子として、シリコンフォトダイオード
等の光起力型光電変換素子がカメラ等の光検出素子とし
て多用されているが、これらの光電変換素子は、良好な
ダイオード特性を有しており、低輝度から高輝度まで直
線性良く、光情報を検出するために、いわゆる零バイア
スで駆動し、短絡電流を利用して来た。

以下、第１図、第２．図を用いて上記光電変換素子を零
バイアスで駆動する従来の測光回路及びその温度補償回
路について説明する。

第１図において、ＲＥＧは基準電圧Ｖｃ１゜Ｖｃ２を発
生する定電圧電源、ＯＰＩは高入力インピーダンス演算
増幅器で入力端子間に光電変換素子ＳＰ１が接続されて
おり、ＳＰＩより生ずる光電流はＯＰＩの帰、還路に接
続された対　　。

数圧縮素子ＬＤＩで対数圧縮される。ＯＦ２　。

０Ｐ３は演算増幅器、Ｒ１，Ｒ２１＊抵抗。

ＬＤ２はＬＤＩと同特性の温度補償用のダイオード、Ｒ
Ｔは温度補償用のリニア抵抗体であり抵抗値が絶対温度
に対してリニアに変化するものである。ＣＫＴは温度補
償されたＯＦ３の出力に基づいて、例えばカメラの露光
量等を一制御する公知の〃制御回路である。上記シリコ
ンフオドダイオード等のバルクの光起電力型光電変換素
子のＶ−１特性は第２図（横軸がバイアス電圧、縦軸が
光電流Ｉｐを示す）に示される如（なっており、これら
の光電変換素子は通常０点つまり零バイアスで駆動され
る。

上記構成における増巾器ＯＰ２の出力をＶｏ　ｐ２とす
ると で表わされる。

ここで ｉｏ＝ダイオードの逆方向飽和電流 ｋ　＝ポルツマン定数 ｑ　＝電荷 Ｔ　＝絶対温度 又、増巾器ＯＰｌの出力Ｖｏｐｌは。

で表わされる。

ここでｉｐは光電流を示しｉｓと１０との関係は Ｖｏｐｌは れる。

又、更に増巾器ＯＰ３の出力Ｖｏｐ３は。

で表わされる。

Ｔｏ＝基準温度 Ｒｏ＝基準温度の時の基準抵抗値 Ｔ　＝任意温度　　　゛ とすると、Ｖｏ　ｐ３は となり出力Ｖｏｐ３は温度に対して、不変の完全に温度
補償された出力となる。

以上の如〈従来のバルクの光電変換素子は零バイアスに
て駆動出来るため、上記５Ｓ１図示の如き温度補償回路
にて温度補償を行なわせることが出来ることとなる。

一方、近年になりアモルファスシリコン等の薄膜の光セ
ンサーが出現し、各方面で利用される様になっているが
、これらの薄膜光センサーは、Ｐ−Ｎ接片が必ずしも良
好に出来ないのでダイオード特性が悪く、光センサー固
有のパイ−アス電圧を印加して駆動する必要がある。

即ち、アモルファスシリコン等の薄膜センサーのＶ−Ｉ
特性としては、第３図に示される如きの特性を有し、図
から明らかな如く、０点つまりバイアス電圧として順方
向に電圧ｖ１を印加した状態が光電流Ｉｐの安定点であ
り、該バイアス電圧ｖ１を印加して駆動する必要が生じ
る。

このため、上記第１図示の温度補償回路を薄膜センサー
の測光回路に採用する場合、第４図示の如く構成し、セ
ンサーＳＰ２’に対してバイアス電圧を印加する構成と
なす必要が生じる。

この電圧は上記増巾器ＯＰ２の出力Ｖｏｐ２であり、 であるため、バイアス電圧が温度に対して変動し結果と
して測光出力が温度の影響を受ける欠点が生じる。

〈発明の概要〉 本発明は上記の欠点を解消せんとするもので、その構成
として薄膜光センサーを入力端に接続する増巾回路を有
す４測光回路において。

該増巾回路の前記入力端の温度に対する電圧特性と同等
の電圧特性を示す電圧源を前記センサーの他端に印加し
前記センサーに対するバイアス電圧の温度変動を除去し
たものである。

〈実施例〉 第５図は本発明に係る測光回路のための温度補償装置の
一実施例を示す回路図である。

図中、第１図実施例と同一構成部には同一記号を附しで
ある。

該第５　Ｖ！：ｉ　ニＪ！ｌ　ッテｊｆ　、基準電圧Ｖ
Ｃ３１ＶＣ４が入力され、帰路中にダイオードＬＤ４が
接続される演算増巾器ＯＰ４を設け、この回路にて薄膜
センサーｓｐ２’のバイアス電圧の温度に対する変動を
除去する様構成されている。

上記構成の増巾器ＯＦ４の出力Ｖｏ　ｐ４は。

で表わされる。

ＶＯｐ２とＶＯｐ４の差をΔｖとすると、ΔＶ＝Ｖｏｐ
２−ＶＯＰ４ となり。

７−＝　１の時に完全に温度補償された電圧　　Ｓ ΔＶ＝Ｖｃ２−Ｖｃａ が光電変換素子ＳＰ２に印加される事になる。

（ここで演算増幅器ＯＦＩ〜ＯＰ４の入力のオフセット
電圧は無視する。） ＝１ の条件を満足する様に回路定数を定めることにてバイア
ス電圧の温度に対する影響が除去されるので、ａＸＪ出
力も温度の影響を受けることがない。

以上の如く１本発明に係る測光回路の温度補償装置にあ
っては、薄膜センサーのバイアスの温度変化を防止出来
るので、１Ｍ光出力として温度変化の影響を受けること
なく正確な測光出力が得られるものである。

４、。ｔｙ＞ｍ□□　　　　　　　　　　　、；第１図
は従来の測光回路のための温度補償回路を示す回路図、
第２図は第１図に用いられる光電変換素子のＶ−１特性
を示す説明図。

第３図は本発明に採用される薄膜光センサーのｖ−■特
性を示す説明図、第４図は第１図の従来の温度補償回路
にてｓ膜センサーに対する温度補償を行なりせる場合の
回路図、第５図は本発明に係る測光回路のための温度補
償回路の一実施例を示す回路図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 薄膜光センサーを入力端に接続する増巾回路を有する測
   光回路において、該増巾回路の前記入力端の温度に対す
   る電圧特性と同等の電圧特性を示す電圧源を前記センサ
   ーの他端に印加し前記センサーに対するバイアス電圧の
   温度変動を除去したことを特徴とする測光回路のための
   温度補償装置。