JPH0264422A - 光一周波数変換器 - 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−周波数変換器に関する。

［従来の技術］ 印刷用版板を殖版機で作る際、感光剤を塗布した版仮に
原稿フィルムを重ね、紫外線を照射し焼付が行われる。

その際、原稿フィルムの大きさに応じて、原稿フィルム
と光源との距離が変えられるが、！！！射される先優は
一定でなければならず、また電源電圧の変動があっても
光量は一定でなければならない、そこで光量を測り、制
御するために光−周波数変換器が使われている。

従来の光−周波数変換器には例えば第３，４図のような
ものがあった。第３図の光−周波数変換器はＩ／Ｖ変換
器により光電流に比例した電圧を得、これをＶ／Ｆ変換
器により周波数に変換するものである。Ｉ／Ｖ変換器の
部分を第４図のように、積分回路にしたものもある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、第３図の光−周波数変換器ではフォトセンサの
ダイナミックレンジが１０６程度あるのに、オペアンプ
のダイナミックレンジが１０３程度である為、１０３程
度の強度比の測定しかできず、また、Ｉ／Ｖ変換の際、
パルス状の発光の場合、波形のピーク値で飽和している
場合があり、パルス状の発光見場の正確な測定ができな
い、その為Ｉ／Ｖ変換器の出方電圧波形も確認する必要
があった。

またＩ／Ｖ変換器の部分を第４図のように、ａ分回路に
したものでは、長時間の光−ｉ測定には精度の良い部品
、殊にコンデンサが必要であるが、精度のよい大容量の
コンデンサがないため、長時間の正確な測定ができなか
った。また測定すべき光量が大きく異なる場合は、コン
デンサを切り替えなければならなかった。

また、充電流対周波数の変換比をｍｆｆ１ｌ、たい場合
、容量の大きなコンデンサの可変は出来ないため、受光
素イにしぼりやフィルタを付けたり、第３図のＩ／Ｖ変
！１！Ｉ″Ｓの場合は受光素子にしぼりやフィルタを付
けたりする他に、帰還抵抗を変えたりして１箇していた
。

本発明はダイナミックレンジの広い測光を可能とし、パ
ルス状の発光先輩も正確に測定でき、また充電流対周波
数の変換比を容易にｊｊ１節できる、光−周波数変換器
を提供することを目的としている。

［課題を解決する為の手段］ この目的を連成させるために、この発明は１次のような
構成としている。すなわち。

本発明の光−周波数変換器は、受光素子と、受光素子か
らの光電流を積分する積分器と、積分器のＩＢ力電圧を
基準電圧と比較する。それぞれ異なるノ！Ｗｓ値を有す
る二つのコンパレータと、これらコンパレータの出力信
号により駆動されるフリップフロップと、このフリップ
フロップの出力信号に応じて受光素子の極性を切り杵え
るアナログスイッチとを具備し、二つの基準ｆｔ間を方
向を変えながら積分を繰り返し、光電流に比例した周波
数を得るように構成しであるものである。

［作用］ 受光素子からの光１′１ｔｆＩｔは積分器で積分され、
積分器の出力電圧が、異なる基準値を有する二つのコン
パレ〜りで比較され、これらコンパレータの出力信号に
よりフリップフロップが駆動され、フリップフロップの
出力信号に応じて作動するアナログスイッチにより受光
素子の極性を切り替えて二つの基準偵間を方向を変えな
がら積分を繰り返えすことにより、光電流に比例した周
波数を得る。

［実施例］ 受光素子であるフォトダイオード１のアノードはアナロ
グスイッチ２とアナログスイッチ３の接続点に接続され
、フォトダイオードｌのカソードはアナログスイッチ４
とアナログスイッチ５の接続点に接続されている。アナ
ログスイッチ２．４は共に、オペアンプから構成された
積分器６の反転入力端子に接続され、アナログスイッチ
３．５は共に接地されている。積分器６の非反転入力端
子も接地されている。７は積分コンデンサである。

積分器６の出力端子は、オペアンプから構成された非反
転比較のコンパレータ８の非反転入力端子及び同じくオ
ペアンプから構成された反転比較のコンパレータ９の反
転入力端子に接続されている。

コンパレータ８には基準電圧ｖＲが印加され、コンパレ
ータ９には、オペアンプから構成された反転増＠器１０
を介してノル準電圧−ｖＲが印加されている。尚、Ｒ＋
＝Ｒ？である。

コンパレータ８の出力端子はＲ−３−フリップフロー、
プ１１のセット人力Ｓに、またコンパレータ９の出力端
子はＲ−３−フリップフロップ１１のリセット人力Ｒに
接続されている。Ｒ−５−プリップ７けツブ１１のＱ出
力端子は、アナログスイッチ？、５のゲートに、またＱ
出力端子は、アナログスイッチ３，４のゲートに夫々接
続されている。出力はＲ−５−フリップフロップの出力
端子Ｑから取り出される。

今、アナログスイッチ２．５がＯＮ、アナログスイッチ
３，４がＯＦＦの状態にあるとすると、積分器６の出力
′電圧は負方向に降下していき、出力電圧がコンパレー
タ９の基？ｌ！ｉ電圧−Ｖｔ＋　を越えると、コンパレ
ータ９の出力電圧は反転して正になり、Ｒ−３−フリッ
プフロップにリセット入力信号が加えられＱ出力が”１
″、Ｑ出力が”０″となり、アナログスイッチ３．４が
ＯＮ、アナログスイッチ２．５がＯＦＦとなる。

従って、フォトダイオードｌの極性が変わったことにな
り、積分器６の出力電圧は正方向に上昇し、出力電圧が
コンパレータ８の基準電圧ｖＲをＪＩＡよると、コンパ
レータ８の出力端子から、　Ｒ−５−フリップフロップ
にセット入力信号が加えられＱ出力が”１″、Ｑ出力が
θ″となり、アナログスイッチ２，５がＯＮ、アナログ
スイッチ３４がＯＦＦとなる。

この動作を繰り返すことにより、端子１ｚに光電流に比
例したパルス信号が得られる。出力周波数を！ｉ算すれ
ば光量であり、中位時間あたりの周波数はモ均強度であ
る。

また、コンパレータの基？ｌ！１値を変えることにより
、光電流−周波数の変換比を変えることができる。

未発明の光−周波数変換器は、勿論、殖版機以外での光
訃測定にも使用できる。

［発明の効果］ 本発明の光−周波数変換器は、受光素子と、受光素子か
らの光電流を積分する積分器と、積分器の出力電圧を基
準電圧と比較する、それぞれ異なる基準値を有する二つ
のコンパレータと、これらコンパレータの山男信号によ
り駆動されるフリップフロップと、このフリップフロッ
プの出力信号に応じて受光素子の極性を切り替えるアナ
ログスイッチとをＡ＠し、二つの基準値間を方向を変え
ながら積分を繰り返し、光′Ｒ，流に比例した周波数を
得るようにしたので、１０５程度の強度比の測定ができ
る。即ちＬ限はオペアンプとアナログスイッチの周波数
特性で決り、下限はオペアンプとアナログスイッチのド
リフト特性で決まるため容易に１０５程度の強度比が得
られる。また、パルス状の発光に於いても、ピーク値で
飽和しないため、パルス状の発光光量を正確に測定でき
る。

さらにコンパレータの基準電圧を変えることにより容易
に、光電流−周波数の変換比を変えることができる等の
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光−周波数変換器の一実施例を示
す回路図、 第２図はａ点に於ける電圧波形図 第３．４図は従来の光−周波数変換器の構成をを示す図
である。 ■・・ψ受光素子としてのフォトダイオード２．３．４
，５・・・アナログスイッチ６・・・積分器 ８．９１１轡−コンパレータ １１・・・Ｒ−３−７リツプフロツプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、受光素子と、受光素子からの光電流を積分する積分
   器と、積分器の出力電圧を基準電圧と比較する、それぞ
   れ異なる基準値を有する二つのコンパレータと、これら
   コンパレータの出力信号により駆動されるフリップフロ
   ップと、このフリップフロップの出力信号に応じて受光
   素子の極性を切り替えるアナログスイッチとを具備し、
   二つの基準値間を方向を変えながら積分を繰り返し、光
   電流に比例した周波数を得る光−周波数変換器。