JPH036894Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、カメラの測光装置、詳しくは、測光
用光電変換素子を用い、カメラの露出表示用対数
圧縮信号と露出制御用積分信号とを得るカメラの
測光装置に関する。

従来、この種の測光装置として、第１図に示す
ように構成された装置が提案されている（特開昭
54−48235号）。この測光装置は、演算増幅器１の
反転入力端子と基準電圧V_REFが印加される非反
転入力端子との間にフオトダイオード等の測光
用光電変換素子２が接続され、演算増幅器１の出
力端子には、シヤツターの先幕の走行に同期して
接点端子ａから接点端子ｂに接続を切換えるタイ
ミングスイツチ３の接点端子ｃが接続されてい
る。演算増幅器１の反転入力端子と上記接点端
子ａとの間に対数圧縮用ダイオード４が接続さ
れ、反転入力端子と上記接点端子ｂとの間に積
分用コンデンサー５が接続され、また演算増幅器
１の非反転入力端子と上記接点端子ａ，ｂ間に
は、それぞれ抵抗６，７が接続されている。

上記のように構成されていることにより、上記
測光装置は上記測光用光電変換素子２に光電流が
流れると、接点端子ａに接続した出力端子８にフ
アインダー表示系に導かれる露出表示用の対数圧
縮信号が導出され、またシヤツターレリーズによ
りシヤツター先幕の走行に同期して接点端子ｃが
接点端子ｂに切り換えられると、同接点端子ｂに
接続した出力端子９に露出制御用の積分信号が導
出されるようになつている。

しかしながら、上記測光装置においては、メカ
ニカルなタイミングスイツチ３と外付けの積分用
コンデンサー５が用いられているため、IC化が
困難になつており、測光装置の小型化にもある程
度の限界があつた。また、上記のメカニカルなタ
イミングスイツチ３を用いた場合、同タイミング
スイツチ３はトランスフアスイツチであるので接
点端子ｃが接点端子ａから接点端子ｂに接続を切
換える途中にいずれの接点端子にも接続しない離
間領域状態が存在するため、この時点で、演算増
幅器１に帰還がかからなくなる。すると、同時点
で演算増幅器１の出力が不定値になり、また積分
コンデンサ５の両端電圧も零ボルトに保たれなく
なるので、積分開始点がずれてしまうなど回路動
作が不安定な状態になつて積分動作が誤動作し積
分値に誤差を生じる。従つて、通常、これを補償
するために特別の工夫を必要としていた。さら
に、被写体光が暗くて、零バイアスに接続された
測光用光電変換素子２の光電流が微少になる場合
には、対数圧縮用ダイオード４の接合容量が問題
となり、同接合容量に光電流によつて電荷がチヤ
ージされるまでの時間がかかり、このため、電源
投入時より適正な対数圧縮出力が出るまでに数秒
の時間を要していた。従つて、この場合も、実際
の装置においては、特別の工夫をして上記時間を
短縮するようにしていた。

本考案の目的は、上記の点に鑑み、２つの演算
増幅器によつて帰還ループ回路を形成し、第１の
演算増幅器の出力端子から半導体アナログスイツ
チと対数圧縮用ダイオードを通じて第２の演算増
幅器の非反転入力端子に基準電圧が印加されるよ
うにすると共に、第２の演算増幅器の入力端子に
光電流積分回路を形成するための測光用光電変換
素子と積分コンデンサとを接続したカメラの測光
装置を提供するにある。

以下、本考案を図示の実施例によつて説明す
る。

第２図は、本考案の一実施例を示す測光装置の
電気回路図である。第１の演算増幅器１１の非反
転入力端子は基準電圧V_REFが印加される基準電
圧印加端子１２に接続され、同演算増幅器１１の
反転入力端子は第２の演算増幅器１３の反転入
力端子と共に、第２の演算増幅器１３の出力端
子に接続されている。第１の演算増幅器１１の出
力端子には、半導体アナログスイツチ１５を介し
て対数圧縮用ダイオード１４のアノードが接続さ
れ、同ダイオード１４のカソードは第２の演算増
幅器１３の非反転入力端子に接続されている。
この半導体アナログスイツチ１５は制御端子１６
に印加されるトリガー信号によつて開閉制御され
るようになつている。即ち、トリガー信号は、シ
ヤツター先幕の走行に同期して“Ｈ”レベルから
“Ｌ”レベルに変化するものであり、このとき半
導体アナログスイツチ１５がオンからオフに転ず
るようになつている。

第２の演算増幅器１３の反転入力端子と非反
転入力端子との間には、フオトダイオード等の
測光用光電変換素子１７がカソードを上記非反転
入力端子側に向けて接続されている。また、同
演算増幅器１３の非反転入力端子と接地間には
積分コンデンサ２０が接続されている。この積分
コンデンサ２０と上記第２の演算増幅器１３およ
び測光用光電変換素子１７によつて光電流積分回
路２１が形成されている。また、半導体アナログ
スイツチ１５と対数圧縮用ダイオード１４との接
続点は高い抵抗値の抵抗２２を介して第２の演算
増幅器１３の反転入力端子に接続されている。
この抵抗２２は半導体アナログスイツチ１５がオ
フになつたときに対数圧縮用ダイオード１４にリ
ーク電流が流れるのを防止するためのものであ
る。そして、この半導体アナログスイツチ１５と
対数圧縮用ダイオード１４との接続点は表示信号
用出力端子１８に接続され、第２の演算増幅器１
３の出力端子は制御信号用出力端子１９に接続さ
れている。

次に、上記のように構成された測光装置の動作
を説明する。

上記測光装置において、カメラの電源をオンに
することにより、基準電圧印加端子１２に基準電
圧V_REFが印加され、制御端子１６に“Ｈ”レベル
のトリガー信号が印加される。トリガー信号が
“Ｈ”レベルのとき、半導体アナログスイツチ１
５はオンになり、第１の演算増幅器１１の出力は
半導体アナログスイツチ１５および対数圧縮用ダ
イオード１４を通じて第２の演算増幅器１３の非
反転入力端子に導かれ、同演算増幅器１３の出
力が帰還ループによつて第１の演算増幅器１１の
反転入力端子に導かれる。即ち、２つの演算増
幅器１１，１３によつて帰還ループ回路が形成さ
れる。このため、電源投入と同時に、第２の演算
増幅器１３の非反転入力端子に基準電圧V_REFが
印加されるので、第１の演算増幅器１１の出力端
子→半導体アナログスイツチ１５→対数圧縮用ダ
イオード１４→積分コンデンサ２０の経路l₁で電
流が流れ、積分コンデンサ２０は基準電圧V_REFに
まで電荷がチヤージされる。このとき、測光用光
電変換素子１７が被写体を受光していると、同光
電変換素子１７には、第１の演算増幅器１１→半
導体アナログスイツチ１５→対数圧縮用ダイオー
ド１４→光電変換素子１７→第２の演算増幅器１
３の出力端子の経路l₂で光電流Ipが流れる。被写
体光が暗く、従つて光電流Ipが微少であつても、
上記積分コンデンサ２０への電荷チヤージのため
に流れる電流によつて対数圧縮用ダイオード１４
の接合容量にも電荷がチヤージされるので、上記
積分コンデンサ２０がチヤージアツプされると、
第１の演算増幅器１１から表示信号用出力端子１
８に導かれる出力電圧V₁は、直ちに、 V₁＝V_REF＋kT／ｑlnIp／Is …(1) になる。但し、上記(1)式で、ｋはボルツマン定
数、Ｔは絶対温度、ｑは電子の電荷、Isは対数圧
縮用ダイオード１４の逆方向電流である。このた
め、表示信号用出力端子１８からは、第３図に示
すように、上記基準電圧V_REFより所定電圧（kT／ｑ lnIp／Is）だけ高い電圧V₁の対数圧縮信号が上記電 源の投入直後に導出される。この対数圧縮信号は
フアインダー表示系に導かれ露出表示を行う。こ
のとき、制御信号用出力端子１９には、測光用光
電変換素子１７のカソード電位である基準電圧
V_REFが導出されている。

次いで、シヤツターレリーズによつてシヤツタ
ー先幕が走行し、これに同期してトリガー信号が
“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに転ずると、半導
体アナログスイツチ１５はオフになる。すると、
第１の演算増幅器１１から半導体アナログスイツ
チ１５および対数圧縮用ダイオード１４を通じて
測光用光電変換素子１７に流れていた上記光電流
Isの経路l₂が断たれ、この時点から、上記積分コ
ンデンサ２０にチヤージされている電荷が、同コ
ンデンサ２０→光電変換素子１７→第２の演算増
幅器１３の出力端子の経路l₃で光電流Ipが流れる
ことにより放電され光電流積分回路２１が作動す
る。従つて、第２の演算増幅器１３から出力端子
１９に導かれる出力電圧V₂は、 V₂＝V_REF−Ip／Ｃｔ …(2) となる。但し、上記(2)式のＣは積分コンデンサ２
０の容量、ｔは半導体アナログスイツチ１５がオ
フになつた時点からの経過時間、即ち、積分時間
を示す。これによつて、制御信号用出力端子１９
からは、第３図に示すように、トリガ信号が
“Ｌ”レベルになつて、半導体アナログスイツチ
１５がオフになつた時点から基準電圧V_REFより漸
次減少した電圧V₂の積分信号が導出される。ま
た、上記半導体アナログスイツチ１５がオフにな
ると、第１の演算増幅器１１の出力が不定値、即
ち、電源電圧になるが、このとき、高抵抗２２に
より対数圧縮用ダイオード１４の両端を零バイア
スに保つようになり同ダイオード１４にリーク電
流が流れるのが防止される。このため、光電流積
分回路２１は上記半導体アナログスイツチ１５が
オフになつた時点から、確実な積分動作を開始す
ることになり、誤差のない積分信号が上記出力端
子１９より得られる。この積分信号電圧V₂は図
示しないコンパレータに導かれて、シヤツター速
度、絞り、フイルム感度等により決められた設定
値と比較され、所定の電圧値になつたときに、同
コンパレータの出力がシヤツター後幕の制御回路
に導かれて後幕の走行が行われるようになつてい
る。

なお、半導体アナログスイツチ１５がオフにな
ることによつて上記第１の演算増幅器の帰還ルー
プが断たれるので上記制御信号用出力端子１９か
ら積分電圧V₂が導出される時点で、この時点ま
で上記表示信号用出力端子１８に導出されていた
対数圧縮電圧V₁は不定値になるが、上記“Ｌ”
レベルのトリガー信号に同期して対数圧縮電圧
V₁を記憶させるようにすれば、シヤツターレリ
ーズ後も、この記憶された対数圧縮電圧V₁によ
りフアインダー表示系に測光値が表示される。第
１の演算増幅器１１の出力が不定値になつても光
電流積分回路２１は演算増幅器１１から独立して
おり、上記基準電圧V_REFから確実な積分動作を行
なう。

上記トリガー信号はシヤツター後幕が走行した
後、或いはシヤツターおよびフイルムの巻上げ動
作に連動して“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに復
帰する。

第４図は、本考案の他の実施例を示す測光装置
の電気回路図である。この測光装置においては、
上記第２図に示した測光装置における測光用光電
変換素子１７および対数圧縮用ダイオード１４の
極性を逆にして接続したものであり、他の回路部
分の接続構成は上記第２図の測光装置と全く同様
である。即ち、光電変換素子１７はカソードを第
２の演算増幅器１３の反転入力端子に、アノー
ドを非反転入力端子にそれぞれ接続され、対数
圧縮用ダイオード１４はアノードを上記非反転入
力端子に、カソードを半導体アナログスイツチ
１５を介して第１の演算増幅器１１の出力端子に
それぞれ接続されている。光電流積分回路２３
は、第２の演算増幅器１３、積分コンデンサ２０
および測光用光電変換素子１７により形成されて
いる。

従つて、この測光装置において、電源がオンに
なると、トリガー信号が“Ｈ”レベルになつて半
導体アナログスイツチ１５がオンの状態になるの
で、第１の演算増幅器１１と第２の演算増幅器１
３とによつて帰還ループ回路が形成され、第２の
演算増幅器１３の非反転入力端子に基準電圧
V_REFが印加される状態になる。すると、第２の演
算増幅器１３の出力端子→測光用光電変換素子１
７→積分コンデンサ２０の経路l₄で上記光電変換
素子１７の光電流Ipが流れ、積分コンデンサ２０
は基準電圧V_REFにまで電荷がチヤージされる。ま
た、光電流Ipは積分コンデンサ２０がチヤージさ
れたあと、同光電変換素子１７→対数圧縮用ダイ
オード１４→半導体アナログスイツチ１５→第１
の演算増幅器１１の出力端子の経路l₅で流れるの
で、対数圧縮用ダイオード１４のカソードがわか
ら表示信号用出力端子１８に導かれる出力電圧
V₁₀は、 V₁₀＝V_REF−kT／ｑlnIp／Is …(3) となる。つまり、この測光装置の場合、上記出力
端子１８からは、第５図に示すように、上記基準
電圧V_REFより電圧（kT／ｑlnIp／Isだけ低い対数圧縮 信号が導出される。

このあと、シヤツターレリーズが行なわれて、
シヤツター先幕の走行開始に同期してトリガ信号
が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに転じ半導体ア
ナログスイツチ１５がオフになると、これによつ
て第１の演算増幅器１１の帰還ループが断たれる
ので、この時点から上記光電流Ipは対数圧縮用ダ
イオード１４には流れなくなり、上記経路l₄で再
び積分コンデンサ２０に電荷がチヤージされるよ
うに流れる。このため、積分回路２３を形成して
いる第２の演算増幅器１３から制御信号用出力端
子１９に導かれる出力電圧V₂₀は、 V₂₀＝V_REF＋Ip／Ｃｔ …(4) となる。即ち、この測光装置においては、第５図
に示すように、半導体アナログスイツチ１５がオ
フになつた時点から基準電圧V_REFより漸次上昇す
る電圧の積分信号が上記出力端子１９より導出さ
れることになる。

以上述べたように、本考案によれば、メカニカ
ルなトランスフアスイツチを用いていないので、
回路全体を小型でかつ信頼性の極めて高い装置に
することができ、また、光電流積分回路を形成し
ている第２の演算増幅器の出力が第１の演算増幅
器に帰還されるようになつていて、第２の演算増
幅器の非反転入力端子に接続した積分コンデンサ
を、第１の演算増幅器の出力さら対数圧縮ダイオ
ードおよび半導体アナログスイツチを通じてチヤ
ージさせるようにしているので、電源の投入と同
時に第１の演算増幅器より対数圧縮信号が導出さ
れて応答速度が極めて良好になり、さらに対数圧
縮信号を導出している状態から光電流による積分
信号を導出する状態に移行する際にも、回路動作
が不安定になることなく、確実な積分動作を行つ
て第２の演算増幅器より精度の高い積分信号が得
られる。従つて、特別の補償回路を設けることが
全く不要で構成が極て簡単になる等の優れた効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の測光装置の一例を示す電気回
路図、第２図は、本考案の一実施例を示す測光装
置の電気回路図、第３図は、上記第２図に示す装
置の出力電圧波形図、第４図は、本考案の他の実
施例を示す測光装置の電気回路図、第５図は、上
記第２図に示す装置の出力電圧波形図である。 １１……第１の演算増幅器、１３……第２の演
算増幅器、１４……対数圧縮用ダイオード、１５
……半導体アナログスイツチ、１７……測光用光
電変換素子、２０……積分コンデンサ、２１，２
３……光電流積分回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 非反転入力端子に基準電圧が印加された第１の
   演算増幅器と、 反転入力端子と出力端子とを上記第１の演算増
   幅器の反転入力端子に接続した第２の演算増幅器
   と、 上記第１の演算増幅器の出力端子と第２の演算
   増幅器の非反転入力端子との間に直列に接続した
   半導体アナログスイツチおよび対数圧縮用ダイオ
   ードと、 上記第２の演算増幅器の反転入力端子と非反転
   入力端子との間に接続された測光用光電変換素子
   と、 上記第２の演算増幅器の非反転入力端子と接地
   との間に接続されていて、上記第２の演算増幅
   器、測光用光電変換素子と共に光電流積分回路を
   形成する積分コンデンサと、 を具備し、上記半導体アナログスイツチのオン
   の状態で上記第１の演算増幅器の出力端子と対数
   圧縮用ダイオードとの接続点よりカメラの露出表
   示用の対数圧縮信号を導出し、レリーズ信号に同
   期したトリガ信号で上記半導体アナログスイツチ
   をオンからオフに転ずることにより上記第２の演
   算増幅器の出力端子より露出制御用の光電流積分
   信号を導出するようにしたことを特徴とするカメ
   ラの測光装置。