JP2676596B2 - 光量測定装置 - Google Patents
光量測定装置Info
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- light quantity
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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、回路
構成の簡単な、高信頼性かつ小型の電子的光量測定装置
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、回路
構成の簡単な、高信頼性かつ小型の電子的光量測定装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、自動車のエンジンオイル等に使
用されている潤滑油は汚れ或は劣化が進むと光の透過率
が減少する。このため、潤滑油の一部を光透過性の特定
のセル中に収容し或はセル中を流し、これにＬＥＤ（発
光ダイオード）などの光源から光を照射し、その透過光
をフォトダイオードなどの光検出素子で受光して透過光
量を検出し、この検出結果から潤滑油の汚れ或は劣化の
度合を判別することが提案されている。
用されている潤滑油は汚れ或は劣化が進むと光の透過率
が減少する。このため、潤滑油の一部を光透過性の特定
のセル中に収容し或はセル中を流し、これにＬＥＤ（発
光ダイオード）などの光源から光を照射し、その透過光
をフォトダイオードなどの光検出素子で受光して透過光
量を検出し、この検出結果から潤滑油の汚れ或は劣化の
度合を判別することが提案されている。
【０００３】このような目的のために使用し得る光量測
定回路としては種々考えられるが、例えば、特開昭４７
−２２７８２号公報に示す光量検出回路がある。この光
量検出回路の概略を図５に示す。
定回路としては種々考えられるが、例えば、特開昭４７
−２２７８２号公報に示す光量検出回路がある。この光
量検出回路の概略を図５に示す。
【０００４】この光量検出回路は、発光ダイオードとさ
れる発光素子１０１と受光素子１０２とを備え、受光素
子１０２の光出力電流に比例したディジタル量を出力す
るためのアナログ−ディジタル変換器１０３は、コンデ
ンサ１０４及びユニジャンクショントランジスタ（ＵＪ
Ｔ）１０５を主構成要素とするＵＪＴ発振器にて実現さ
れている。
れる発光素子１０１と受光素子１０２とを備え、受光素
子１０２の光出力電流に比例したディジタル量を出力す
るためのアナログ−ディジタル変換器１０３は、コンデ
ンサ１０４及びユニジャンクショントランジスタ（ＵＪ
Ｔ）１０５を主構成要素とするＵＪＴ発振器にて実現さ
れている。
【０００５】即ち、受光素子１０２の光出力電流によっ
てコンデンサ１０４が充電されＵＪＴ１０５のピーク点
電圧に達するとパルスを発生する。このパルス列は、受
光素子１０２の光出力電流に比例するので、光量（アナ
ログ量）がディジタル量に変化されることとなる。この
ＵＪＴ発振器１０３からの信号は、ゲート回路１０６を
介して可逆計数回路１０７に送信され、ディジタル出力
される。
てコンデンサ１０４が充電されＵＪＴ１０５のピーク点
電圧に達するとパルスを発生する。このパルス列は、受
光素子１０２の光出力電流に比例するので、光量（アナ
ログ量）がディジタル量に変化されることとなる。この
ＵＪＴ発振器１０３からの信号は、ゲート回路１０６を
介して可逆計数回路１０７に送信され、ディジタル出力
される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コンデ
ンサ１０４及びＵＪＴ１０５を主構成要素とするＵＪＴ
発振器１０３は、次のような欠点を有している。つま
り、 ＵＪＴ１０５の入力容量が大きく、コンデンサ１０４
を小さくすることができない。このために、発振周波数
を上げることができず、従って、微弱光の検出が不可能
である。 ＵＪＴ１０５は漏れ電流が大きく、このことも又、微
弱光の検出を不可能としている。 ＵＪＴ発振器１０３の発振周波数（ｆ）は、 ｆ＝１／ＲＣｌｎ｛１／（１−η）｝ ここで、ηはＵＪＴのスタンドオフ比、にて表される
が、ηは温度と電圧により大きく変わるものであり、そ
のために温度により発振周波数が変動し、信頼性が低
い。 コンデンサ１０４の放電抵抗がなく、即ち、ＵＪＴ発
振器１０３は回路内に抵抗成分を有しておらず、そのた
めにコンデンサ１０４に蓄積された電圧はＵＪＴ１０５
を介して瞬時に放電され、そのために出力波形は矩形波
ではなく、トリガーパルス状となる。このようなトリガ
ーパルスは、マイクロコンピュータ内蔵の簡易なカウン
タでの計測は困難である。従って、実際には、後段に波
形成形回路などを必要とし、回路構成が複雑となり、小
型化、低価格化が困難である。といった種々の問題を有
している。
ンサ１０４及びＵＪＴ１０５を主構成要素とするＵＪＴ
発振器１０３は、次のような欠点を有している。つま
り、 ＵＪＴ１０５の入力容量が大きく、コンデンサ１０４
を小さくすることができない。このために、発振周波数
を上げることができず、従って、微弱光の検出が不可能
である。 ＵＪＴ１０５は漏れ電流が大きく、このことも又、微
弱光の検出を不可能としている。 ＵＪＴ発振器１０３の発振周波数（ｆ）は、 ｆ＝１／ＲＣｌｎ｛１／（１−η）｝ ここで、ηはＵＪＴのスタンドオフ比、にて表される
が、ηは温度と電圧により大きく変わるものであり、そ
のために温度により発振周波数が変動し、信頼性が低
い。 コンデンサ１０４の放電抵抗がなく、即ち、ＵＪＴ発
振器１０３は回路内に抵抗成分を有しておらず、そのた
めにコンデンサ１０４に蓄積された電圧はＵＪＴ１０５
を介して瞬時に放電され、そのために出力波形は矩形波
ではなく、トリガーパルス状となる。このようなトリガ
ーパルスは、マイクロコンピュータ内蔵の簡易なカウン
タでの計測は困難である。従って、実際には、後段に波
形成形回路などを必要とし、回路構成が複雑となり、小
型化、低価格化が困難である。といった種々の問題を有
している。
【０００７】従って、本発明の目的は、微弱光の検出が
可能で、温度変化により発振周波数が変動することもな
く信頼性が高く、回路構成が簡単で、小型化、低価格化
が容易な電子的光量測定装置を提供することである。
可能で、温度変化により発振周波数が変動することもな
く信頼性が高く、回路構成が簡単で、小型化、低価格化
が容易な電子的光量測定装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
光量測定装置によって達成される。要約すれば、本発明
は、被測定物に光を照射する光源と、光検出素子である
フォトダイオード、前記フォトダイオードからの出力電
流によって充電されるコンデンサ、スイッチとして機能
するダイオード及びＣ−ＭＯＳ型のシュミットインバー
タを有し、前記フォトダイオードと前記コンデンサは電
圧源と接地間に直列に接続され、前記フォトダイオード
とコンデンサとの接続点に前記シュミットインバータの
入力が接続され、前記ダイオードは、前記シュミットイ
ンバータの出力と入力間に前記フォトダイオードとは逆
極性で、抵抗を介して接続されて構成され、前記フォト
ダイオードに入射する前記被測定物からの光の照度（光
量）に応じた周波数信号を出力する照度（光量）−周波
数変換手段と、前記照度（光量）−周波数変換手段から
出力される周波数信号を計数する計数手段を含み、該計
数を照度（光量）に変換する演算制御手段と、を有する
ことを特徴とする光量測定装置である。
光量測定装置によって達成される。要約すれば、本発明
は、被測定物に光を照射する光源と、光検出素子である
フォトダイオード、前記フォトダイオードからの出力電
流によって充電されるコンデンサ、スイッチとして機能
するダイオード及びＣ−ＭＯＳ型のシュミットインバー
タを有し、前記フォトダイオードと前記コンデンサは電
圧源と接地間に直列に接続され、前記フォトダイオード
とコンデンサとの接続点に前記シュミットインバータの
入力が接続され、前記ダイオードは、前記シュミットイ
ンバータの出力と入力間に前記フォトダイオードとは逆
極性で、抵抗を介して接続されて構成され、前記フォト
ダイオードに入射する前記被測定物からの光の照度（光
量）に応じた周波数信号を出力する照度（光量）−周波
数変換手段と、前記照度（光量）−周波数変換手段から
出力される周波数信号を計数する計数手段を含み、該計
数を照度（光量）に変換する演算制御手段と、を有する
ことを特徴とする光量測定装置である。
【０００９】本発明の好ましい実施態様によれば、前記
演算制御手段からの照度（光量）に対応したディジタル
信号をアナログ信号に変換するディジタル−アナログ変
換部が設けられる。
演算制御手段からの照度（光量）に対応したディジタル
信号をアナログ信号に変換するディジタル−アナログ変
換部が設けられる。
【００１０】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて詳細に説明する。
ついて詳細に説明する。
【００１１】図１は本発明による光量測定装置の一実施
例を示す回路構成図である。
例を示す回路構成図である。
【００１２】本発明の光量測定装置は、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とスイッチとして機能するダイオードＤ１とＣ
−ＭＯＳ型の第１のシュミットインバータ１１とで照度
−周波数変換回路１０を構成しており、ダイオードＤ１
は、第１のシュミットインバータ１１の出力と入力間に
フォトダイオードＰＤとは逆極性で、抵抗Ｒ１を介して
接続され、また、フォトダイオードＰＤとコンデンサＣ
は所定の電圧源と接地間に直列に接続され、それらの接
続点が第１のシュミットインバータ１１の入力に接続さ
れている。
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とスイッチとして機能するダイオードＤ１とＣ
−ＭＯＳ型の第１のシュミットインバータ１１とで照度
−周波数変換回路１０を構成しており、ダイオードＤ１
は、第１のシュミットインバータ１１の出力と入力間に
フォトダイオードＰＤとは逆極性で、抵抗Ｒ１を介して
接続され、また、フォトダイオードＰＤとコンデンサＣ
は所定の電圧源と接地間に直列に接続され、それらの接
続点が第１のシュミットインバータ１１の入力に接続さ
れている。
【００１３】一方、光源としてのＬＥＤ１３は所定の電
圧源と接地間にスイッチングトランジスタ１４を直列に
介して接続されており、このトランジスタ１４がオンの
ときに発光して光透過性のセル１５内に存在する潤滑油
のような被測定物１６に光を照射する。この被測定物１
６を透過した光はフォトダイオードＰＤに入射し、従っ
て、入射光の照度又は光量に比例した電流ＩP がフォト
ダイオードＰＤに流れる。
圧源と接地間にスイッチングトランジスタ１４を直列に
介して接続されており、このトランジスタ１４がオンの
ときに発光して光透過性のセル１５内に存在する潤滑油
のような被測定物１６に光を照射する。この被測定物１
６を透過した光はフォトダイオードＰＤに入射し、従っ
て、入射光の照度又は光量に比例した電流ＩP がフォト
ダイオードＰＤに流れる。
【００１４】フォトダイオードＰＤを流れる電流ＩP は
コンデンサＣに蓄積され、電圧ＶCに変換される。この
コンデンサＣに蓄積される電圧ＶC は第１のシュミット
インバータ１１でパルス信号に変換される。第１のシュ
ミットインバータ１１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Ｖ
H 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１１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１１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１１の出力電圧は
低レベルＶL から高レベルＶH に切換わる。従って、第
１のシュミットインバータ１１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。
コンデンサＣに蓄積され、電圧ＶCに変換される。この
コンデンサＣに蓄積される電圧ＶC は第１のシュミット
インバータ１１でパルス信号に変換される。第１のシュ
ミットインバータ１１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Ｖ
H 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１１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１１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１１の出力電圧は
低レベルＶL から高レベルＶH に切換わる。従って、第
１のシュミットインバータ１１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。
【００１５】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１１の出力電圧は高レベルＶH にあるから、ダイオー
ドＤ１は逆方向にバイアスされ、スイッチオフと同じ機
能をなす。それ故、抵抗Ｒ１には電流が流れず、コンデ
ンサＣは充電可能状態にある。光量の測定が開始され、
フォトダイオードＰＤに被測定光が入射すると、この入
射光の照度又は光量に比例した電流ＩP がフォトダイオ
ードＰＤに流れる。この電流ＩP はコンデンサＣに蓄積
され、電圧ＶCに変換される。このコンデンサＣの充電
電圧ＶC が第１のシュミットインバータ１１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１１の出力電圧は高レベルＶH から低レベル
ＶL に切換わる。これによってダイオードＤ１は順方向
にバイアスされ、スイッチオンと同じ機能をなすから、
コンデンサＣの充電電圧ＶC 及びフォトダイオードＰＤ
の出力電流ＩP は抵抗Ｒ１及びダイオードＤ１を介して
流れ、コンデンサＣの充電電圧は放電される。放電によ
ってコンデンサＣの充電電圧ＶC がシュミットインバー
タ１１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１１の出力電圧は低レベル
ＶL から高レベルＶH に切換わる。これによってダイオ
ードＤ１は再び逆バイアスされてオフ状態となるから、
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１１の
出力電圧、即ち、照度−周波数変換回路１０からの出力
電圧Ｖ1 は、図２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１１の出力電圧は高レベルＶH にあるから、ダイオー
ドＤ１は逆方向にバイアスされ、スイッチオフと同じ機
能をなす。それ故、抵抗Ｒ１には電流が流れず、コンデ
ンサＣは充電可能状態にある。光量の測定が開始され、
フォトダイオードＰＤに被測定光が入射すると、この入
射光の照度又は光量に比例した電流ＩP がフォトダイオ
ードＰＤに流れる。この電流ＩP はコンデンサＣに蓄積
され、電圧ＶCに変換される。このコンデンサＣの充電
電圧ＶC が第１のシュミットインバータ１１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１１の出力電圧は高レベルＶH から低レベル
ＶL に切換わる。これによってダイオードＤ１は順方向
にバイアスされ、スイッチオンと同じ機能をなすから、
コンデンサＣの充電電圧ＶC 及びフォトダイオードＰＤ
の出力電流ＩP は抵抗Ｒ１及びダイオードＤ１を介して
流れ、コンデンサＣの充電電圧は放電される。放電によ
ってコンデンサＣの充電電圧ＶC がシュミットインバー
タ１１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１１の出力電圧は低レベル
ＶL から高レベルＶH に切換わる。これによってダイオ
ードＤ１は再び逆バイアスされてオフ状態となるから、
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１１の
出力電圧、即ち、照度−周波数変換回路１０からの出力
電圧Ｖ1 は、図２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のパルス波形となる。
【００１６】この第１のシュミットインバータ１１の出
力電圧Ｖ1 は、本実施例では、第１のシュミットインバ
ータ１１と同じＣ−ＭＯＳ型の第２のシュミットインバ
ータ１２に供給される。この第２のシュミットインバー
タ１２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１１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１２からは第１のシュミットインバータ１１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２０に供給
される。
力電圧Ｖ1 は、本実施例では、第１のシュミットインバ
ータ１１と同じＣ−ＭＯＳ型の第２のシュミットインバ
ータ１２に供給される。この第２のシュミットインバー
タ１２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１１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１２からは第１のシュミットインバータ１１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２０に供給
される。
【００１７】マイクロコンピュータ２０は照度−周波数
変換回路１０から第２のシュミットインバータ１２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２１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ＲＯＭ
（リード・オンリー・メモリ）を含む記憶部２２と、カ
ウンタ部２１で計数された一定時間内のパルス数から、
記憶部２２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２３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１０から第２のシュミットインバータ１２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２１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ＲＯＭ
（リード・オンリー・メモリ）を含む記憶部２２と、カ
ウンタ部２１で計数された一定時間内のパルス数から、
記憶部２２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２３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。
【００１８】上記本実施例では照度（光量）−周波数変
換回路１０の第１のシュミットインバータ１１の出力と
入力間にフォトダイオードＰＤとは逆極性で、抵抗Ｒ１
を介してダイオードＤ１を接続し、このダイオードＤ１
をスイッチとして機能させたが、ダイオードＤ１の代わ
りにアナログスイッチを使用することも考えられるが、
アナログスイッチは端子容量を有するので照度−周波数
変換の特性が不安定となる可能性がある。従って、信頼
性の点からはダイオードスイッチを使用することが好ま
しい。
換回路１０の第１のシュミットインバータ１１の出力と
入力間にフォトダイオードＰＤとは逆極性で、抵抗Ｒ１
を介してダイオードＤ１を接続し、このダイオードＤ１
をスイッチとして機能させたが、ダイオードＤ１の代わ
りにアナログスイッチを使用することも考えられるが、
アナログスイッチは端子容量を有するので照度−周波数
変換の特性が不安定となる可能性がある。従って、信頼
性の点からはダイオードスイッチを使用することが好ま
しい。
【００１９】一方、照度又は光量をアナログ出力したい
場合には、演算処理部２３から出力される照度（光量）
に対応したディジタル信号を、図３に示すような回路構
成簡単なディジタル−アナログ変換器により変換するこ
とで、実現できる。図３において、信号ＳＴＲは変調光
と同じ周期のストローブ信号であり、信号Ｐ0 は演算処
理部２３から供給されるパルス出力である。これら信号
ＳＴＲ、Ｐ0 の波形、スイッチ（本例では電子スイッ
チ）ＳＷ１、ＳＷ２の動作態様、及びディジタル−アナ
ログ変換器の各部における信号波形を図４に示す。この
ようにして変換されたアナログ信号Ｖｃ２は増幅回路で
適当な大きさに増幅されて例えば図示しない指示計に供
給され、計測結果が表示されることになる。
場合には、演算処理部２３から出力される照度（光量）
に対応したディジタル信号を、図３に示すような回路構
成簡単なディジタル−アナログ変換器により変換するこ
とで、実現できる。図３において、信号ＳＴＲは変調光
と同じ周期のストローブ信号であり、信号Ｐ0 は演算処
理部２３から供給されるパルス出力である。これら信号
ＳＴＲ、Ｐ0 の波形、スイッチ（本例では電子スイッ
チ）ＳＷ１、ＳＷ２の動作態様、及びディジタル−アナ
ログ変換器の各部における信号波形を図４に示す。この
ようにして変換されたアナログ信号Ｖｃ２は増幅回路で
適当な大きさに増幅されて例えば図示しない指示計に供
給され、計測結果が表示されることになる。
【００２０】また、上記実施例では本発明による光量測
定装置を自動車のエンジンオイル等の潤滑油の汚れ或は
劣化を計測する場合に適用したが、光源からの光を透過
する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する場合に
も本発明が適用できるし、また、光源からの光を反射す
る被測定物からの反射光の照度（光量）を計測する場合
にも本発明は適用できるものである。
定装置を自動車のエンジンオイル等の潤滑油の汚れ或は
劣化を計測する場合に適用したが、光源からの光を透過
する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する場合に
も本発明が適用できるし、また、光源からの光を反射す
る被測定物からの反射光の照度（光量）を計測する場合
にも本発明は適用できるものである。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による光量
測定装置は、光検出素子であるフォトダイオード、前記
フォトダイオードからの出力電流によって充電されるコ
ンデンサ、スイッチとして機能するダイオード及びＣ−
ＭＯＳ型のシュミットインバータを有し、前記フォトダ
イオードと前記コンデンサは電圧源と接地間に直列に接
続され、前記フォトダイオードとコンデンサとの接続点
に前記シュミットインバータの入力が接続され、前記ダ
イオードは、前記シュミットインバータの出力と入力間
に前記フォトダイオードとは逆極性で、抵抗を介して接
続されて構成され、前記フォトダイオードに入射する前
記被測定物からの光の照度（光量）に応じた周波数信号
を出力する照度（光量）−周波数変換手段を備え、前記
照度（光量）−周波数変換手段から出力される周波数信
号を演算制御手段により計数して、照度（光量）に変換
する構成とされるので、微弱光の検出が可能で、温度変
化により発振周波数が変動することもなく信頼性が高
く、回路構成が簡単で、小型化、低価格化が容易である
等の多くの顕著な効果がある。
測定装置は、光検出素子であるフォトダイオード、前記
フォトダイオードからの出力電流によって充電されるコ
ンデンサ、スイッチとして機能するダイオード及びＣ−
ＭＯＳ型のシュミットインバータを有し、前記フォトダ
イオードと前記コンデンサは電圧源と接地間に直列に接
続され、前記フォトダイオードとコンデンサとの接続点
に前記シュミットインバータの入力が接続され、前記ダ
イオードは、前記シュミットインバータの出力と入力間
に前記フォトダイオードとは逆極性で、抵抗を介して接
続されて構成され、前記フォトダイオードに入射する前
記被測定物からの光の照度（光量）に応じた周波数信号
を出力する照度（光量）−周波数変換手段を備え、前記
照度（光量）−周波数変換手段から出力される周波数信
号を演算制御手段により計数して、照度（光量）に変換
する構成とされるので、微弱光の検出が可能で、温度変
化により発振周波数が変動することもなく信頼性が高
く、回路構成が簡単で、小型化、低価格化が容易である
等の多くの顕著な効果がある。
【図１】本発明による光量測定装置の一実施例を示す回
路構成図である。
路構成図である。
【図２】図１の光量測定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。
トインバータの電圧出力を示す波形図である。
【図３】図１に示す本発明の光量測定装置に使用できる
ディジタル−アナログ変換器の一例を示す回路図であ
る。
ディジタル−アナログ変換器の一例を示す回路図であ
る。
【図４】図３のディジタル−アナログ変換器の各部にお
ける電圧出力を示す波形図である。
ける電圧出力を示す波形図である。
【図５】従来の光量測定装置の一例を示す回路構成図で
ある。
ある。
１０ 照度（光量）−周波数変換回路 １１、１２ シュミットインバータ １３ ＬＥＤ（発光ダイオード） １４ スイッチングトランジスタ １５ 光透過性セル １６ 被測定物 ２０ マイクロコンピュータ ２１ カウンタ部 ２２ 記憶部 ２３ 演算処理部 ＰＤ フォトダイオード Ｃ コンデンサ Ｄ１ ダイオード Ｒ１ 抵抗
Claims (2)
- 【請求項１】 被測定物に光を照射する光源と、 光検出素子であるフォトダイオード、前記フォトダイオ
ードからの出力電流によって充電されるコンデンサ、ス
イッチとして機能するダイオード及びＣ−ＭＯＳ型のシ
ュミットインバータを有し、前記フォトダイオードと前
記コンデンサは電圧源と接地間に直列に接続され、前記
フォトダイオードとコンデンサとの接続点に前記シュミ
ットインバータの入力が接続され、前記ダイオードは、
前記シュミットインバータの出力と入力間に前記フォト
ダイオードとは逆極性で、抵抗を介して接続されて構成
され、前記フォトダイオードに入射する前記被測定物か
らの光の照度（光量）に応じた周波数信号を出力する照
度（光量）−周波数変換手段と、 前記照度（光量）−周波数変換手段から出力される周波
数信号を計数する計数手段を含み、該計数を照度（光
量）に変換する演算制御手段と、を有することを特徴と
する光量測定装置。 - 【請求項２】 前記演算制御手段からの照度（光量）に
対応したディジタル信号をアナログ信号に変換するディ
ジタル−アナログ変換部を具備することを特徴とする請
求項１の光量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12878695A JP2676596B2 (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 光量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12878695A JP2676596B2 (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 光量測定装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4216511A Division JPH0827211B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 光量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07286900A JPH07286900A (ja) | 1995-10-31 |
| JP2676596B2 true JP2676596B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=14993426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12878695A Expired - Lifetime JP2676596B2 (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 光量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2676596B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1128170A1 (en) * | 2000-02-25 | 2001-08-29 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Photodiode bias circuit |
| CN109297609B (zh) * | 2018-11-23 | 2024-04-30 | 大连航创科技有限公司 | 一种弱光检测器 |
-
1995
- 1995-05-01 JP JP12878695A patent/JP2676596B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07286900A (ja) | 1995-10-31 |
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