JP4285185B2

JP4285185B2 - 光強度測定装置及び光強度測定方法

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Publication number: JP4285185B2
Application number: JP2003354916A
Authority: JP
Inventors: 聡杉浦
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2003-10-15
Filing date: 2003-10-15
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2023-10-15
Also published as: JP2005121418A

Description

本発明は、光強度測定装置及び光強度測定方法に関し、特に、低コストの光強度測定装置及び光強度測定方法に関する。

周知の光強度測定装置として、フォトダイオード等の受光手段と電流／電圧変換アンプとを組み合わせたものがある。このような光強度測定装置を用いて測定対象光の光強度を測定する場合には、所望の測定精度と測定ダイナミックレンジとを確保するために、測定対象光が受光手段に入射しないときの電流／電圧変換アンプの出力レベルをゼロ近傍に抑えること、つまり電流／電圧変換アンプのオフセット調整及びオフセット補正が必要となる。

具体的には、電流／電圧変換アンプのオフセット値が大きい場合には、測定精度が低下すると共に、より小さな光強度もしくはより強い光強度で電流／電圧変換アンプの出力が飽和することになるため、測定ダイナミックレンジが狭くなる。

また、オフセット調整は、光強度測定装置の製造工程において、作業員が人偽的に実施する。そして、オフセット調整により、オフセット値の変動は所定の範囲に絞り込まれる。そしてまた、オフセット調整は、広い測定ダイナミックレンジを提供する。

さらに、オフセット補正は、光強度測定装置の使用者であるユーザーが、測定する際に、人偽的に実施する。そして、オフセット補正は、高精度の測定結果を提供する。また、オフセット補正は、ユーザーが受光手段にギャップを被せるときの残留オフセット値を取得するものと、自動調整により残留オフセット値を取得するものとがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。

特開平１０−３３９６６７号公報特開平１１−２７１３６４号公報

しかしながら、従来の光強度測定装置は、人為的なオフセット調整を実施するため、製造コストが高価となり、製造工程が複雑となるという課題がある。

また、従来の光強度測定装置は、人為的なオフセット補正を実施するため、ユーザーが測定する際の作業性が悪いという課題がある。

さらに、従来の光強度測定装置は、受光手段としてアバランシュ・フォト・ダイオード（Avalanche Photo Diode）を使用する場合に特化したものであり、例えば、ピン・フォト・ダイオード（PIN Photo Diode）には適用することができないという課題がある。

詳しくは、アバランシュ・フォト・ダイオードは逆バイアスにより電流倍増率をゼロとできるが、ピン・フォト・ダイオードでは、逆バイアスにより電流倍増率をゼロとすることができない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とする
（１）特定の受光手段に限定されることなくオフセット補正とオフセット調整とを自動的に行う。
（２）光強度測定装置の製造工程を簡略化する。
（３）光強度測定における測定精度と測定ダイナミックレンジとを確保する。

さらに、本発明の目的は、低コスト・簡便で好適な光強度測定装置及び光強度測定方法を提供することにある。

このような目的を達成する本発明は、次の通りである。
（１）測定対象光の光強度に応じた検出電流を出力する受光手段と、入力に前記受光手段が接続され、複数の第１の出力を有し、第２の出力が共通電位に接続されるデマルチプレクサと、入力が前記第１の出力にそれぞれ接続されるマルチプレクサと、反転入力端が前記マルチプレクサの出力に接続される演算増幅器と、一端が前記デマルチプレクサの第１の出力と前記マルチプレクサの入力との接続点にそれぞれ接続され、他端が前記演算増幅器の出力端に接続される複数の測定レンジ設定用抵抗器と、前記演算増幅器の反転入力端に接続され、その演算増幅器の出力電圧を調整する調整電流を流すと共に、前記デマルチプレクサが前記第２の出力を選択して前記マルチプレクサが前記第１の出力と前記測定レンジ設定用抵抗器の一端との接続点に接続される入力の何れかを選択したときに、オフセット調整電流の電流値を調節するオフセット調整手段とを具備することを特徴とする光強度測定装置。
（２）オフセット調整手段は、電圧信号に基づいて補正電圧データを生成する補正電圧生成手段と、前記補正電圧データをアナログ信号である補正電圧に変換するＤ／Ａコンバータと、演算増幅器の入力端に接続され、前記補正電圧をオフセット補正電流に変換する電流設定用抵抗器とを備えることを特徴とする（１）記載の光強度測定装置。
（３）オフセット調整電流の調節後における電圧信号を残留オフセット値として記憶し、該残留オフセット値と受光手段が測定対象光を受光した際の電圧信号との差を測定結果とする演算手段をさらに備えることを特徴とする（１）または（２）記載の光強度測定装置。
また、以下の特徴を具備する。
（１）測定対象光の光強度に応じた検出電流を出力する受光手段と、演算増幅器と当該演算増幅器の入力端と出力端との間に設けられる帰還抵抗器とからなり、前記入力端に入力される前記検出電流を前記帰還抵抗器によって規定される変換レンジで電圧信号に変換して出力する電流／電圧変換アンプと、を備える光強度測定装置であって、前記演算増幅器の入力端に接続され、その演算増幅器の出力電圧を調整する調整電流を流すと共に、受光手段と演算増幅器とが乖離した状態において前記電圧信号が所定のオフセット規格値範囲内となるように前記オフセット調整電流の電流値を調節するオフセット調整手段とを具備することを特徴とする光強度測定装置。

（５）受光手段から出力された測定対象光の光強度に応じた検出電流を、入力端と出力端との間に帰還抵抗器が設けられた演算増幅器の前記入力端に入力することにより電圧信号に変換して測定する方法において、前記受光手段と演算増幅器の入力端とを切り離した状態において、オフセット調整電流の電流値を、前記電圧信号が所定のオフセット規格値範囲内となるように調節することを特徴とする光強度測定方法。

（７）一端に共通電位を接続し、他端から測定対象光の光強度に基づく検出電流を出力する受光手段と、非反転入力に前記共通電位を接続し、反転入力に前記検出電流と所定のオフセット調整電流とが印加される誤差増幅器と、前記誤差増幅器の出力と残留オフセット値とに基づく測定結果を出力すると共に、前記オフセット調整電流を出力するセントラル・プロセッシング・ユニットとを備える光強度測定装置において、前記他端と前記反転入力とを接続／乖離する切離スイッチを備えると共に、前記セントラル・プロセッシング・ユニットは、前記切離スイッチが乖離のときに、前記測定結果がゼロとなる前記オフセット調整電流の値及び前記残留オフセット値を定めることを特徴とする光強度測定装置。

（８）一端に共通電位を接続し、他端から測定対象光の光強度に基づく検出電流を出力する受光手段と、非反転入力に前記共通電位を接続し、反転入力に前記検出電流と所定のオフセット調整電流とが印加される誤差増幅器と、前記誤差増幅器の出力と残留オフセット値とに基づく測定結果を出力すると共に、前記オフセット調整電流を出力するセントラル・プロセッシング・ユニットとを備える光強度測定装置において、入力に前記他端を接続し、出力の何れかに前記共通電位を接続するデマルチプレクサと、入力に前記デマルチプレクサの出力をそれぞれ接続し、出力に前記反転入力を接続するマルチプレクサとを備えると共に、前記セントラル・プロセッシング・ユニットは、前記デマルチプレクサが前記共通電位を選択するときに、前記測定結果がゼロとなる前記オフセット調整電流の値及び前記残留オフセット値を定めることを特徴とする光強度測定装置。

（９）一端に共通電位を接続し、他端から測定対象光の光強度に基づく検出電流を出力する受光手段と、非反転入力に前記共通電位を接続し、反転入力に前記検出電流と所定のオフセット調整電流とが印加される誤差増幅器と、前記誤差増幅器の出力と残留オフセット値とに基づく測定結果を出力すると共に、前記オフセット調整電流を出力するセントラル・プロセッシング・ユニットとを備える光強度測定装置の光強度測定方法において、前記他端と前記反転入力とを接続／乖離する切離スイッチが乖離となるステップ、前記セントラル・プロセッシング・ユニットは、前記測定結果がゼロとなる前記オフセット調整電流の値及び前記残留オフセット値を定めるステップ、前記切離スイッチが接続となるステップ、前記セントラル・プロセッシング・ユニットは、前記誤差増幅器の出力と前記残留オフセット値とに基づく測定結果を出力するステップを備えることを特徴とする光強度測定方法。

このような本発明によれば、受光手段と演算増幅器の入力端とが乖離した状態において電圧信号がオフセット規格値範囲内となるようにオフセット調整電流の電流値が調節されるので、特定の受光手段に限定されることなく演算増幅器のオフセット調整を自動的に行うことが可能である。

また、オフセット調整電流が自動調整されることによって演算増幅器のオフセット調整が行われる。よって、本発明によれば、製造工程におけるオフセット調整が不要となり、製造工程を簡略化できる。

さらに、本発明によれば、人為的なオフセット補正が不要となり、ユーザーが測定する際の作業性が向上する。

こうしてオフセット調整によって測定ダイナミックレンジを確保することができる。さらに、このようなオフセット調整は、測定の開始前に自動的に行われ、このときの調整結果を残留オフセット値として記憶し、測定対象光をい受光した際の電気信号との差を測定結果とするため、光強度測定における測定精度もまた確保することができる。

また、本発明によれば、受光手段をアバランシュ・フォト・ダイオードで形成することができると共に、受光手段をピン・フォト・ダイオードで形成することができる。

さらに、本発明によれば、低コスト・簡便で好適な光強度測定装置及び光強度測定方法を提供できる。

以下に、図１に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は本発明に係る光強度測定装置の一実施例を示す構成図である。

同図において、符号１は受光手段であるフォトダイオード、２は切離スイッチ、３は電流／電圧変換アンプ、４はゲインアンプ、５はＡ／Ｄコンバータ、６は補正電圧生成手段，演算手段であるセントラル・プロセッシング・ユニット（ＣＰＵ）、７はＤ／Ａコンバータ、またＲｉは電流設定用抵抗器である。なお、切離スイッチ２、Ａ／Ｄコンバータ５、ＣＰＵ６、Ｄ／Ａコンバータ７及び電流設定用抵抗器Ｒｉは、本実施形態におけるオフセット補正手段を構成している。

フォトダイオード１は、測定対象光を受光して電気信号に変換する半導体素子であり、上記電気信号として測定対象光の光強度に応じた検出電流Ｉdを出力する。このようなフォトダイオード１は如何なる種類のものであっても良く、例えばアバランシュ・フォト・ダイオードあるいはピン・フォト・ダイオードの何れであっても良い。

また、フォトダイオード１の一端は共通電位ＣＯＭをに接続する。さらに、フォトダイオード１の他端は、測定対象光の光強度に基づく検出電流Ｉｄを出力する。

さらに、切離スイッチ２は、上記フォトダイオード１と電流／電圧変換アンプ３との間に設けられた開閉スイッチであり、ＣＰＵ６から入力される切替信号Ｇに基づいてフォトダイオード１と電流／電圧変換アンプ３との接続状態を接続／乖離する。

詳しくは、切離スイッチ２の一端はフォトダイオード１の他端に接続し、切離スイッチ２の他端は演算増幅器３ａの反転入力に接続。そして、切離スイッチ２は、フォトダイオード１の他端と演算増幅器３ａの反転入力とを、ＣＰＵ６の切替信号Ｇに基づき、接続／乖離する。

また、電流／電圧変換アンプ３は、図示するように演算増幅器３ａと複数（ｎ個）の帰還抵抗器である測定レンジ設定用抵抗器Ｒ1からＲｎと複数の開閉接点を有する測定レンジ切換スイッチ３ｂとから構成されている。

すなわち、電流／電圧変換アンプ３は、測定レンジ切換スイッチ３ｂで測定レンジ設定用抵抗器Ｒ1からＲｎの何れかを演算増幅器３ａの出力端と反転入力端との間に選択的に接続するように構成されており、上記切離スイッチ２を介して反転入力端に入力された検出電流Ｉdを測定レンジ設定用抵抗器Ｒ1からＲｎの抵抗値に応じた変換レンジで電圧信号に変換する。測定レンジ切換スイッチ３ｂは、上記変換レンジつまり本光強度測定装置の測定レンジを設定するものであり、例えば操作装置（図示略）から入力される操作信号に基づいて測定レンジ設定用抵抗器Ｒ1からＲｎの何れかを選択する。各測定レンジ設定用抵抗器Ｒ1からＲｎは、各々の抵抗値によって上記変換レンジを規定する帰還抵抗器である。

さらに、誤差増幅器３ａの非反転入力は、共通電位ＣＯＭを接続する。また、誤差増幅器３ａの反転入力には、検出電流Ｉｄと所定のオフセット調整電流Ｉｓとが印加される。さらに、演算増幅器３ａの反転入力は、測定レンジ切換スイッチ３ｂ及び抵抗Ｒ1から抵抗Ｒｎを介して、演算増幅器３ａの出力に接続する。さらに、抵抗Ｒ1から抵抗Ｒｎは、それぞれ測定レンジ切換スイッチ３ｂに並列に接続する。

また、測定レンジ切換スイッチ３ｂは、抵抗Ｒ1から抵抗Ｒｎの何れかを選択することにより、光強度測定装置の測定レンジを切り換える。例えば、測定レンジ切換スイッチ３ｂが抵抗Ｒ１を選択すると、電流／電圧変換アンプ３は抵抗Ｒ１に基づく変換特性となり、測定レンジ切換スイッチ３ｂが抵抗Ｒｎを選択すると、電流／電圧変換アンプ３は抵抗Ｒｎに基づく変換特性となる。

ゲインアンプ４は、電流／電圧変換アンプ３から入力された上記電圧信号を所定の増幅度で電圧増幅してＡ／Ｄコンバータ５に出力する。このゲインアンプ４から出力される電圧信号の電圧値Ｖdは、検出電流Ｉd及び電流／電圧変換アンプ３の測定レンジによって一義的に定まる。Ａ／Ｄコンバータ５は、ゲインアンプ４から入力された電圧信号（アナログ信号）を当該電圧信号の電圧値Ｖdに応じたデジタル信号（検出データ）に変換してＣＰＵ６に出力する。

ＣＰＵ６は、上記検出データに後述する演算処理を施すことにより測定データを生成して外部に出力する一方、測定データに基づいて上記演算増幅器３ａの出力オフセット電圧を補正するための補正電圧データを生成してＤ／Ａコンバータ７に出力する。Ｄ／Ａコンバータ７は、上記補正電圧データ（デジタル信号）を当該補正電圧データが示す電圧値Ｖaに応じたアナログ信号（補正電圧）に変換して出力する。電流設定用抵抗器Ｒｉは、上記Ｄ／Ａコンバータ７の出力端と演算増幅器３ａの反転入力端との間に設けられており、補正電圧の電圧値Ｖaを当該電圧値Ｖaと自らの抵抗値とによって一義的に決まるオフセット補正電流Ｉｓに変換する。

そして、ＣＰＵ６は、ゲインアンプ４及びＡ／Ｄコンバータ５を介して得られる、誤差増幅器３ａの出力と残留オフセット値（図示せず）とに基づく測定結果ＯＵＴを出力する。また、ＣＰＵ６は、Ｄ／Ａコンバータ７及び電流設定用抵抗器Ｒｉを介して、オフセット調整電流Ｉｓを出力する。

次に、このように構成された光強度測定装置の測定動作について説明する。
なお、以下の説明では、一例として測定レンジ設定用抵抗器Ｒｎによって測定レンジが設定される場合、つまり測定レンジ切換スイッチ３ｂが測定レンジ設定用抵抗器Ｒｎを演算増幅器３ａの出力端と反転入力端との間に接続した場合について説明する

このように測定レンジ設定用抵抗器Ｒｎが測定レンジ切換スイッチ３ｂによって選択されると、ＣＰＵ６は、切離スイッチ２を開状態、つまりフォトダイオード１を演算増幅器３ａの反転入力端から切り離す。この結果、フォトダイオード１の検出電流Ｉｄが演算増幅器３ａの反転入力端に流れ込まない状態とする。この状態において、検出データの電圧値Ｖdは、演算増幅器３ａの入力オフセット電圧と入力バイアス電流に応じた大きさとなる。ＣＰＵ６は、この状態においてＡ／Ｄコンバータ５から入力される検出データの取り込みを開始する。

そして、ＣＰＵ６は、検出データの電圧値Ｖdが所定のオフセット規格値範囲内に収束するように補正電圧データの電圧値Ｖaを変更する。このとき、演算増幅器３ａの反転入力端とＤ／Ａコンバータ７の出力端との間には、補正電圧の電圧値Ｖaを電流設定用抵抗器Ｒｉの抵抗値で除算した電流値のオフセット補正電流Ｉｓが流れる。検出データの電圧値Ｖdがオフセット規格値範囲内に収束するように補正電圧データの電圧値Ｖaつまりオフセット調整電流Ｉｓの電流値を調整することによって、演算増幅器３ａの出力オフセット電圧が調整される。

即ち、ＣＰＵ６は、切離スイッチ２が乖離のときに、測定結果ＯＵＴがゼロとなるオフセット調整電流Ｉｓの値と残留オフセット値（図示せず）とを定める。

また、このような図１の実施例の光強度測定方法を説明する。
まず、切離スイッチ２が乖離となるステップを実行する。次に、ＣＰＵ６は、測定結果ＯＵＴがゼロとなるオフセット調整電流Ｉｓの値及び残留オフセット値を定めるステップを実行する。またその次に、切離スイッチ２が接続となるステップを実行する。さらにその次に、ＣＰＵ６は、誤差増幅器３ａの出力と残留オフセット値とに基づく測定結果ＯＵＴを出力するステップを実行する。

このようにして、図１の実施例は、低コスト・簡便で好適な光強度測定装置及び光強度測定方法を提供する。

さらに、前述の例とは別に、図１の実施例におけるフォトダイオード１の一端は、所定のバイアス電圧を介して、共通電位ＣＯＭをに接続しても良い。例えば、フォトダイオード１をアバランシェフォトダイオードで形成すると共に、アバランシェフォトダイオードの一端は、所定の逆バイアス電圧を介して、共通電位ＣＯＭをに接続する。このような場合においても、同様の作用及び効果がある。

また、図２は、図１の実施例の演算増幅器部分の等価回路である。この図における演算増幅器３ａの出力電圧Ｖ1は、下式（１）のように表される。
Ｖ1＝Ｒx・Ｉb＋Ｒx・Ｉｓ＋Ｖios （１）

ここで、Ｖiosは演算増幅器３ａの入力オフセット電圧、Ｉbは演算増幅器３ａの反転入力端に流れ込む入力バイアス電流、Ｉｓはオフセット補正電流である。このうちＲx・Ｉb＋Ｖiosがアンプによる出力オフセット電圧である。

すなわち、演算増幅器３ａ固有の出力オフセット電圧Ｒx・Ｉb＋＋Ｖiosを調整するために、オフセット調整電流Ｉｓを流すことで、式（１）に示したように演算増幅器３ａの出力電圧Ｖ１を任意に調整することができる。

さて、ＣＰＵ６は、このようにして検出データの電圧値Ｖdがオフセット規格値範囲内に収束すると、つまり演算増幅器３ａの入力オフセット電圧の調整処理が完了すると、このときの電圧値Ｖd1を残留オフセット値として内部に記憶する。そして、切離スイッチ２を閉状態つまりフォトダイオード１を演算増幅器３ａの反転入力端に接続し、これ以降、フォトダイオード１に測定対象光が入射することによって当該測定対象光の光強度に応じた検出データの電圧値Ｖd2が入力されると、当該電圧値Ｖd2から上記残留オフセット値を減算した値（Ｖd2−Ｖd1）を測定結果ＯＵＴとして出力する。

本実施形態によれば、フォトダイオード１が演算増幅器３ａの反転入力端から切り離された状態で演算増幅器３ａの入力オフセット電圧が調整され、また同時にオフセット補正値も取得されるので、特定の受光手段に限定されることなくオフセット調整を自動的に行うことができると共に、製造工程におけるオフセット調整が不要なので光強度測定装置の製造工程を簡略化することができる。そして、このようなオフセット調整によって光強度測定における測定精度と測定ダイナミックレンジとを確保することができる。

さらに、図３は、本発明の他の実施例を示す構成図である。図１の実施例及び図２の実施例と同一の要素には同一符号を付し、説明を省略する。

同図において、電流／電圧変換アンプ３０は、１対のデマルチプレクサ３ｃ及びマルチプレクサ３ｄによって測定レンジ設定用抵抗器Ｒ1からＲm-1の何れかを選択するものであり、電流／電圧変換アンプ３における測定レンジ切換スイッチ３ｂのオン抵抗の影響を除外するものである。

デマルチプレクサ３ｃ及びマルチプレクサ３ｄは、ｍ個のチャネルを有するものであり、このうちチャンネル（ｍ−１）に測定レンジ設定用抵抗器Ｒ1からＲm-1がそれぞれ接続されると共に、同一のチャネル同士が相互接続されている。また、デマルチプレクサ３ｃは、チャンネルｍが接地され、共通端子１００にはフォトダイオード１が接続されている。一方、マルチプレクサ３ｄは、チャンネルｍが開放状態とされ、共通端子１０１には演算増幅器３ａの反転入力端が接続されている。

即ち、デマルチプレクサ３ｄの入力である共通端子１００はフォトダイオード１の他端に接続する。また、デマルチプレクサ３ｄの出力の何れか、例えばチャンネルｍに共通電位ＣＯＭを接続する。

さらに、マルチプレクサ３ｄの入力は、それぞれデマルチプレクサ３ｃの出力にそれぞれ接続する。具体的には、マルチプレクサ３ｄの入力のチャンネル１にデマルチプレクサ３ｃの出力のチャンネル１を接続し、マルチプレクサ３ｄの入力のチャンネル（ｍ−１）にデマルチプレクサ３ｃの出力のチャンネル（ｍ−１）を接続する。また、マルチプレクサ３ｄの入力のチャンネルｍは開放する。さらに、マルチプレクサ３ｄの出力である共通端子１０１に演算増幅器３ａの反転入力を接続する。

このような構成の電流／電圧変換アンプ３０では、デマルチプレクサ３ｃがチャンネルｍを選択し、マルチプレクサ３ｄがチャンネル１からチャンネル（ｍ−１）の何れかを選択するように駆動されたときに、フォトダイオード１は演算増幅器３ａの反転入力から切り離され、マルチプレクサ３ｄが選択したチャンネルについてのオフセット調整をすることができる。

デマルチプレクサ３ｃ及びマルチプレクサ３ｄがチャンネル１からチャンネル（ｍ−１）の何れかを選択するように駆動されたときには、フォトダイオード１及び測定レンジ設定用抵抗器Ｒ1からＲm-1の何れかが演算増幅器３ａの反転入力端に接続される。

すなわち、この電流／電圧変換アンプ３０は、上述した切離スイッチ２の機能と電流／電圧変換アンプ３の機能とを一体化させたものである。デマルチプレクサ３ｃ及びマルチプレクサ３ｄは、測定レンジの切換機能とフォトダイオード１を演算増幅器３ａの反転入力端から切り離す機能とを有している。

即ち、図３の実施例において、図１のＣＰＵ６に相当する構成（図示せず）は、デマルチプレクサ３ｃが共通電位ＣＯＭを選択するとき、即ち、デマルチプレクサ３ｃの出力がチャンネルｍを選択するときに、測定結果ＯＵＴ（図示せず）がゼロとなるオフセット調整電流Ｉｓの値及び残留オフセット値（図示せず）を定める

また、このような図３の実施例の光強度測定方法を説明する。
まず、デマルチプレクサ３ｃが共通電位ＣＯＭを選択するステップを実行する。次に、ＣＰＵ６は、測定結果ＯＵＴがゼロとなるオフセット調整電流Ｉｓの値及び残留オフセット値を定めるステップを実行する。またその次に、切離スイッチ２が接続となるステップを実行する。さらにその次に、ＣＰＵ６は、誤差増幅器３ａの出力と残留オフセット値とに基づく測定結果ＯＵＴを出力するステップを実行する。

このようにして、図３の実施例は、図１の実施例と同様に、低コスト・簡便で好適な光強度測定装置及び光強度測定方法を提供する。

本発明の一実施例を示す構成図である。図１の実施例の演算増幅器部分の等価回路である。本発明の他の実施例を示す構成図である。

符号の説明

１フォトダイオード（受光手段）
２切離スイッチ
３電流／電圧変換アンプ
４ゲインアンプ
５Ａ／Ｄコンバータ
６セントラル・プロセッシング・ユニット（ＣＰＵ）
７Ｄ／Ａコンバータ
Ｒｉ電流設定用抵抗器
Ｒ1からＲｎ測定レンジ設定用抵抗器（帰還抵抗器）
３ｂ測定レンジ切換スイッチ
３ｃデマルチプレクサ
３ｄマルチプレクサ
Ｉｄ検出電流
Ｉｓオフセット調整電流
ＣＯＭ共通電位
ＯＵＴ測定結果

Claims

測定対象光の光強度に応じた検出電流を出力する受光手段と、
入力に前記受光手段が接続され、複数の第１の出力を有し、第２の出力が共通電位に接続されるデマルチプレクサと、
入力が前記第１の出力にそれぞれ接続されるマルチプレクサと、
反転入力端が前記マルチプレクサの出力に接続される演算増幅器と、
一端が前記デマルチプレクサの第１の出力と前記マルチプレクサの入力との接続点にそれぞれ接続され、他端が前記演算増幅器の出力端に接続される複数の測定レンジ設定用抵抗器と、
前記演算増幅器の反転入力端に接続され、その演算増幅器の出力電圧を調整する調整電流を流すと共に、前記デマルチプレクサが前記第２の出力を選択して前記マルチプレクサが前記第１の出力と前記測定レンジ設定用抵抗器の一端との接続点に接続される入力の何れかを選択したときに、オフセット調整電流の電流値を調節するオフセット調整手段とを具備する
ことを特徴とする光強度測定装置。
オフセット調整手段は、
電圧信号に基づいて補正電圧データを生成する補正電圧生成手段と、
前記補正電圧データをアナログ信号である補正電圧に変換するＤ／Ａコンバータと、
演算増幅器の入力端に接続され、前記補正電圧をオフセット補正電流に変換する電流設定用抵抗器とを備える
ことを特徴とする請求項１記載の光強度測定装置。
オフセット調整電流の調節後における電圧信号を残留オフセット値として記憶し、該残留オフセット値と受光手段が測定対象光を受光した際の電圧信号との差を測定結果とする演算手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１または２記載の光強度測定装置。