JPH077082B2

JPH077082B2 - センサ出力測定方式

Info

Publication number: JPH077082B2
Application number: JP63016248A
Authority: JP
Inventors: 隆西部; 章太郎横山
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1988-01-27
Filing date: 1988-01-27
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: US4969113A; DE3902502C2; DE3902502A1; JPH01191090A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は光センサなどの被測定量を受けその大きさの関
数である時間幅をもつ測定信号を発するセンサからの出
力の測定方式であって、とくに自動焦点カメラなどにセ
ンサアレイの形で組み込まれるセンサが受ける光の測定
に適する方式に関する。

〔従来の技術〕

上述の光センサの場合はもちろん、被測定量である光，
音などはよく知られているように非常に広い例えば1:10
⁶程度のダイナミックレンジを持っており、それ用のセ
ンサにはできるだけその全部をカバーして被測定量の大
小ないしは強弱を弁別できる測定範囲を持たせることが
望ましい。しかし、センサからの電気信号の大きさに単
に被測定量の大きさを代表させる意味を持たせるだけで
は、よくても1:10³の範囲内の被測定量の大きさしか弁
別できないから、上述のようにこの電気信号を被測定量
の大きさの関数である時間幅に変換した上で測定信号と
してセンサから出力させることが行なわれる。光センサ
の場合、この時間への変換にはセンサをいわゆる電荷蓄
積形にするのが有利で、その回路例を第５図にその動作
波形を第６図に示す。

第５図は１個の光センサ１を示すもので、被測定量Ｌと
しての光をフォトダイオード1aに受ける。このフォトダ
イオード1aは例えば光導電形で、光の測定開始に当たっ
てはそれに直列接続されたトランジスタ1bを第６図
（ａ）に示すリセットパルスRPによりオンさせて電圧Ｖ
をフォトダイオード1aに逆方向に掛け、その接合容量Ｃ
をこの電圧Ｖに充電する。この際、フォトダイオード1a
とトランジスタ1bとの相互接続点の電圧ｖは第６図
（ｂ）に示すように接地電位Ｅになる。ついで、フォト
ダイオード1aは被測定量Ｌの大きさに比例した光電流を
発生するので、静電容量Ｃはこの光電流により放電さ
れ、これに応じて上の電位ｖが第６図（ｂ）に示すよう
に時間ｔの経過とともに直線的に立ち上がる。インバー
タ1cはこの電位ｖを受けており、その出力Ｓは第６図
（ｃ）に示すようにリセットパルスRPと同時に「１」の
状態になっているが、電位ｖがその動作しきい値V thに
達したときその出力Ｓを「０」にする。この出力Ｓがセ
ンサ１の測定信号であって、その時間幅をτとし、被測
定量Ｌの大きさないしは強度をλとすると容易にわかる
ようにτ∞1/λである。

センサ１をこのように例えば電荷蓄積形にしてそれが受
ける被測定量Ｌの大きさを時間τに変換することによ
り、被測定量が非常に広いダイナミックレンジをもつ場
合でも被測定量Ｌの大きさを忠実に時間τの形で表わす
測定信号Ｓを得ることができるが、この時間τをそのま
ま数値で表現すると被測定量Ｌが上述のように1:10⁶の
ダイナミックレンジをもつとき数値が10⁶:1の広範囲で
変化することになるので、この数値をその対数値に変換
した方が数値の以後の取り扱いに便利であり、被測定量
の光の場合その強度を表わすためにふつう用いられてい
るいわゆるEV値に合わせることができる。このため本件
出願人は測定信号Ｓが表わす時間τを対数的に表わすデ
イジタル値に変換する方式を提案した（特開昭62−2041
84号参照）。第７図および第８図はその概要を示すもの
である。

第７図のクロックパルス発生回路２は第８図（ｂ）に示
すように周期がほぼ等比的に順次増大するクロックパル
スECVを発生するもので、センサ１からの第８図（ａ）
に示す時間幅τの測定信号Ｓとともにアンドゲート３に
与えられ、アンドゲート３の出力がカウンタ４に第８図
（ｃ）に示す計数パルスCTとして与えられる。このカウ
ンタ４の計数値として出力されるデイジタル値DTは、容
易にわかるようにセンサ１が受ける光等の被測定量Ｌの
大きさを対数的に表わすもので、それから例えば前述の
EV値を簡単に知ることができ、また光センサを多数個配
列したセンサアレイからの多数のデイジタル値を取り扱
う場合にも、少ない桁数で光センサアレイが受ける映像
のパターンやコントラストを正確に表現することができ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上述の方式で用いられる可変周期のクロック
パルスに対しては、被測定量の大きさを正確にデイジタ
ル値で表現できるようにするため隣り合うパルスの周期
の比を整数でないかなり１に近い値に選んでやる要があ
り、このためにはクロックパルス発生回路を分周器とそ
の入出力の切換手段とを組み合わせて構成しなければな
らないので、その回路構成が必ずしも簡単でない問題が
ある。また、このクロックパルスを用いて得られる測定
結果としてのデイジタル値は被測定量の大きさと対数的
な関係にあって多くの用途で有用なものの、用途によっ
てはこの対数とはやや異なる関数関係にあるデイジタル
値で測定結果を出したい場合があり、このためには周期
が等比的でない関数に従って変化するクロックパルスを
作ってやらねばならないのでクロックパルス発生回路の
構成がますます複雑になってしまう。

本発明はかかる問題点を解決して、全体構成が簡単です
み、出力測定値と被測定量の大きさとの間の関数関係の
選択に自由度が高いセンサ出力測定方式を得ることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕この目的は本発明によれば、前述のように被測定量を受
けその大きさの関数である時間幅をもつ測定信号を発す
るセンサを用いてそれが受ける被測定量の大きさを測定
するに当たって、アドレスごとに設定値を記憶する記憶
手段と、記憶手段から出力させるべき設定値を指定する
アドレスを発するアドレス指定手段と、所定の周期をも
つクロックパルスを計数する計数手段と、アドレス指定
手段により指定されるアドレスに応じて記憶手段から出
力される設定値と計数手段の計数値とを比較し比較結果
に応じてアドレス指定手段にアドレスの指定を切り換え
させる比較手段とを用い、測定すべき被測定量の所望の
大きさをその関数である時間値の形で記憶手段内に複数
個あらかじめ設定値として記憶させておき、センサから
の測定信号に基づいてその時間幅の終了時にアドレス指
定手段から発しられているアドレスの値から測定値を得
ることによって達成される。

本発明によるこの方式をセンサが複数個アレイ状に配列
されたセンサアレイに適用するに当たっては、さらにこ
のセンサアレイ内のセンサから発しられる測定信号中の
最短時間幅を検出する手段と、この最短時間を複数個に
分割した周期をもつクロックパルスを発生する手段とを
設け、このクロックパルスを計数手段に与えてセンサア
レイ内の複数個のセンサがそれぞれ受ける被測定量を同
時並行的に測定するようにするのが有利である。

〔作用〕

次に上述の本発明の基本構成の動作と作用を第１図から
第３図を参照しながら説明する。第１図にはその回路
例，第２図には動作波形がそれぞれ示されており、第３
図にはセンサが発する測定信号の時間幅τが被測定量の
大きさλの関数として示されている。

第１図のセンサ１は例えば前に第５図に示したように被
測定量Ｌを受けてその大きさの関数である時間τの幅を
もつ測定信号Ｓを発するものである。記憶手段20は例え
ばROMであってアドレスＡを指定すればそれに対応する
データＤを出力できるものであればよく、この中に上記
構成にいう設定値があらかじめ記憶される。第３図にこ
の設定値の選び方の要領例が示されているので、まずこ
れについて説明する。センサ１が発する測定信号Ｓの時
間幅τは被測定量の大きさλの関数であって、例えば前
述のように逆比例関数にあるとすれば第３図に示すよう
に双曲線になる。図示のように被測定量λの大きさを測
定したい範囲Ｒを決めて、この測定範囲中の時間τの最
短のものをτ０とし最長のものをτｍとし、これらに対
応する被測定量の大きさをそれぞれλ0,λｍとする。次
にこのλｍからλ０までの測定範囲Ｒを複数個例えばｍ
個に分割して測定すべき被測定量の大きさλｉ（ｉ＝０
〜ｍ）をそれぞれ所望の値に決める。この測定範囲Ｒの
分割は図示のように被測定量の大きさλについて均等に
分割することであってよい。このようにして選ばれた被
測定量の大きさλｉのそれぞれの関数値としての時間値
τｉが記憶手段への設定値とされる。つまり本発明方式
では、上記構成にいうように測定すべき被測定量の所望
の大きさλｉがその関数である時間値τｉ（ｉ＝０〜
ｍ）の形で記憶手段20内にｍ＋１個設定値としてあらか
じめ記憶される。

第１図のアドレス指定手段30は最も簡単には１個のカウ
ンタであってよく、その計数値をアドレスＡとして発生
してバス31を介して記憶手段20に与える。計数手段40も
カウンタであって、その左側に示されたクロックパルス
発生回路60から発生される第２図（ｂ）に示すような所
定の充分短い一定の周期をもつクロックパルスCPを計数
する。比較手段50はこの計数手段40の計数値を記憶手段
20から出力されているデータＤとしての時間設定値と比
較した上で、比較に応じて例えば両値が一致したときに
第２図（ｃ）に示す切換指令SWをアドレス指定手段30に
発してその発生アドレスを切り換えさせる。アドレス指
定手段30がカウンタであるとき、容易にわかるようにこ
の切換指令SWは計数パルスとしての役目を果たす。

前述のように記憶手段20内に第３図に示すようなｍ＋１
個の時間値τ０〜τｍが設定値としてあらかじめ記憶さ
れている状態で、センサ１による被測定量Ｌの大きさλ
の測定が開始されたとする。もちろん、この測定開始と
ともにセンサ１の測定信号Ｓは第２図（ａ）のように
「１」に立ち上がり、これと同時にアドレス指定手段30
のアドレスＡは第２図（ｄ）に示すようにその初期値A0
例えば０にリセットされて、記憶手段20からはこのアド
レスA0に対応する時間設定値τ０が出力され、計数手段
40内の計数値は０にクリアされる。

計数手段40がクロックパルスCPを計数してその計数値が
記憶手段20から出力されている時間設定値τ０に達した
とき、比較手段50は切換指令SWをアドレス指定手段30に
発してそのアドレスをA1例えば１に切り換えさせる。以
後も同様であって、第２図（ｄ）に示すように時間τｉ
−１が経過してアドレスＡがAiに切り換えられた後、同
図（ａ）に示すようにセンサの測定信号Ｓがその時間幅
τの経過時に「０」に立ち下がったときのアドレスＡの
値Aiを本発明方式では被測定量Ｌの大きさλを表わす測
定値とする。この測定値の記憶には、例えば第１図に示
すようにアドレス指定手段30にバス31を介してレジスタ
70を接続しておき、測定信号Ｓの立ち下がりに同期して
このレジスタ70内にバス31上のアドレスＡの値を読み込
ませればよい。これからわかるように、本発明方式では
センサ１からある時間幅τをもつ測定信号Ｓが発しられ
たとき、この時間τに近い時間設定値τｉが記憶されて
いる記憶手段20のアドレスAiによりセンサ１が受けてい
る被測定量の大きさλを代表させる。もちろん、このア
ドレスAiから時間設定値τｉに対応する被測定量の大き
さλｉがセンサ１が受けている被測定量Ｌの大きさであ
ることがわかる。

以上からわかるように、本発明方式を構成する記憶手段
20,アドレス指定手段30,計数手段40および比較手段50の
いずれも簡単なものでよく、計数手段40に与えるクロッ
クパルスも一定の周期をもつものでよいから全体構成を
従来よりも簡素化でき、かつセンサの受ける被測定量の
大きさλとそれが発する測定信号の時間幅τの関数がど
のようなものであっても、それに応じて記憶手段20に記
憶させておく時間設定値τｉの値をその関数に適合させ
ながら被測定量の大きさと測定値との関数関係に自由に
選択することができる。なお、本発明による測定の精度
については、測定範囲内に設定する時間設定値の数を増
すことにより測定精度を必要に応じて上げることができ
る。

〔実施例〕

以下、第４図を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。この実施例はカメラの自動焦点装置用の光センサア
レイに適するもので、図の左上側に示された光センサア
レイ10にはｎ個の例えば32〜64個の光センサ１が並べら
れており、図示しないレンズ等の手段で被写体の映像が
この光センサアレイ上に結像され、この映像のもつ光強
度分布に応じて被測定量Ｌとしての光がそれぞれ異なる
大きさないしは強度で各光センサ１に入射される。これ
らの光センサ１に対応してその下に示されたようにレジ
スタ70がそれぞれ設けられており、光センサ１からの測
定信号Ｓをそれぞれ受ける。本発明方式を構成する記憶
手段20,アドレス指定手段30,計数手段40および比較手段
50はセンサアレイ10に含まれるｎ個のセンサ１に対して
共通に設けられ、自動焦点用の場合にはふつうセンサア
レイ10が１対設けられるが、これら諸手段は両センサア
レイに対して共通に設けることでよい。この実施例にお
けるアドレス指定手段30は例えば７ビット構成の１個の
カウンタであって、同じく７ビット構成のバス31を介し
て記憶手段20としてのROMおよび前述のセンサごとに設
けられたｎ個のレジスタ70にそれが発生するアドレスＡ
を与える。各レジスタ70はバス31に対応して７ビット構
成とされ、同ビット構成の別のバス71を介してその記憶
値が読み出せるようになっている。

前の第３図に示した測定範囲Ｒは、７ビット構成のアド
レスＡに対応してｍ＝128個に分割され、従って129個の
被測定量としての光の強さλ０〜λｍに対してそれぞれ
の関数値としての時間τ０〜τｍを記憶手段20のROM内
のアドレスＡ＝０〜ｍに事前設定値として書き込めばよ
いのであるが、この実施例では記憶手段20の記憶容量等
ができるだけ少なくてすむように、第３図に示すように
隣り合わせの時間値τｉ−１とτｉの差Δτを記憶手段
20に設定値として記憶させる。第３図の測定範囲Ｒとし
ては被測定量Ｌとしての光の強さの比λ0/λｍが例えば
16になるように選ばれ、従って光の強さλと時間τとが
反比例するときには時間の比τ0/τｍは1/16になる。こ
の測定範囲Ｒの分割は最も簡単には光の強さλについて
均等分割とされる。

しかし、光センサアレイ10に与えられる映像がもつ光の
平均強度が視野の明るさに応じてかなり大幅に変動しう
るので、この実施例ではセンサアレイ10内で最も強い光
を受けるセンサからの測定信号Ｓのもつ時間幅，つまり
最短時間τ０を検出して、それに応じて計数手段40に与
えるクロックパルスCPの周期が決められる。これを測定
範囲Ｒについていえば、この最短時間τ０をもつ測定信
号Ｓを発したセンサが受けている最大の光の強さλ０を
上限としてこの測定範囲Ｒが測定のつどに設定されるわ
けである。図の左側に示されたように例えばナンドゲー
トで構成された最短時間検出手段80がこのために設けら
れており、このナンドゲートはセンサアレイ10内のすべ
てのセンサからの測定信号Ｓを受けているので、測定開
始直後のすべての測定信号Ｓが「１」であるときその出
力は「０」であるが、どれかのセンサからの測定信号Ｓ
が「０」に変わるとその出力が「０」になり、この最短
時間検出手段80からの信号が「０」から「１」に変わる
までの時間がセンサアレイ内のセンサからの測定信号Ｓ
がもつ最短時間幅になる。

図の下側に示されたクロックパルス発生手段60は、この
最短時間検出手段80からの信号により決められる分周比
で基本クロックパルスCP0を分周した上で、クロックパ
ルスCPとして計数手段40に与えるためのもので、基本ク
ロックパルスCP0をアンドゲート61aおよび分周器61を介
して受けるカウンタ62と、同様に基本クロックパルスCP
0をアンドゲート63aを介して受けるプリセットカウンタ
63を含む。最短時間検出手段80からの信号が「０」の間
は、１対のアンドゲート61a,63aの内の前者がインバー
タ61bを介してイネーブルされており、基本クロックパ
ルスCP0が分周器61で分周されてカウンタ62に与えられ
る。分周器61は例えば７ビットのカウンタであって、そ
の分周比は1/128となる。カウンタ62の計数値は図示の
ようにその補数がプリセットカウンタ63のプリセット値
として与えられており、最短時間検出手段80の信号が
「０」の間そのセット指令入力Ｓにインバータ63cとオ
アゲート63bを介して「１」が与えられているので、カ
ウンタ62の計数値の補数がプリセットカウンタ63にプリ
セット値として読み込まれている。

最短時間検出手段80からの信号が「１」になると、１対
のアンドゲート61a,63aの内の後者がイネーブルされて
基本クロックパルスCP0がプリセットカウンタ63の方に
与えられ、同時にアンドゲート61aが閉じるのでカウン
タ62はその時の計数値を以後保持することになる。プリ
セットカウンタ63はこの計数値の補数でプリセットされ
ているので、この最終段からの桁上がり信号は基本クロ
ックパルスCP0をカウンタ62の計数値分の１に分周した
クロックパルスCPとなり、計数手段40に与えられる。な
お、この桁上がり信号が出るつどプリセットカウンタ63
はオアゲート63bを介してカウンタ62の計数記憶値の補
数にプリセットされて、以後同じ動作を繰り返えす。い
ま仮りに分周器61の分周比を1/N1,カウンタ62の計数記
憶値をN2,基本クロックパルスの周期をΔＴとすると、
カウンタ62の計数値がN2になるまでの最短時間はτ０＝
N1・N2・ΔＴで、クロックパルスＣの周期はN2・ΔＴで
あるから、結局クロックパルスCPの周期は最短時間の1/
N1,この例では1/128となる。

以上からわかるように、この実施例ではセンサアレイ10
に与えられる映像のもつ平均光強度が変わっても、セン
サアレイ中のセンサに与えられる最大の光の強さλ０を
上限として所定のダイナミックレンジをカバーしうる測
定範囲Ｒがいわば自動的に選定され、かつその範囲内の
測定に適したクロックパルスの周期が設定される。しか
も、記憶手段20に設定すべき時間値ないしは前述の隣り
合う時間値の差はこの測定範囲の選定がどのようになさ
れても変更の要は全くない。これらの設定値である時間
値を測る尺度としてのクロックパルスの周期が最短時間
τ０の長さに応じて変わるだけで、測定値をそのまま使
うことができるからである。もちろん、各センサから出
力される測定信号Ｓのもつ時間幅τはできるだけ高い時
間精度で測ることが望ましく、この精度はクロックパル
スの周期を短くすればする程高くなるが、実用上は最短
時間τ０をクロックパルスCPで刻む数を設定値により設
定範囲Ｒの分割される数と同程度以上に設定しておくこ
とで充分である。この実施例の場合、最短時間τ０をク
ロックパルスCPの周期で刻む数は前述のようにクロック
パルス発生手段60内の分周器61がもつ分周比で決まり、
この実施例では分周比を1/128として、最短時間τ０が
測定範囲Ｒの分割数128と同数にクロックパルスCPの周
期により刻まれるようになっている。

センサアレイ10を用いてそれに与えられている映像の光
強度分布の測定を開始するに当たっては、この実施例で
はカウンタであるアドレス指定手段30を含めてすべての
カウンタ内の計数値は通例のように０にクリアされる。
これから最短時間τ０後に、最大の強さの光Ｌを受けて
いるあるセンサ１からの測定信号Ｓのもつ時間幅が終了
した旨が最短時間検出手段80により検出され、この最短
時間τ０に応じて前述のようにクロックパルスCPの周期
が確立されてクロックパルス発生手段60から計数手段40
に与えられる。比較手段50は前述のように計数手段40の
計数値が記憶手段20から与えられている測定値に達した
とき、切換指令SWによりアドレス指定手段30にアドレス
Ａをこの実施例では歩進させるわけであるが、前述のよ
うにこの実施例では記憶手段20には測定範囲Ｒ内の隣り
合う時間値の差Δτ＝τｉ−τｉ−１が設定されている
ので、アドレス指定手段30にアドレスを歩進させる隣の
切換指令SWによって計数手段40の計数値がそのつどクリ
アされる。図のフリップフロップ51は切換指令SWの波形
の整形用で、クロックパルスCPにより計数手段40の計数
値が記憶手段からの設定値に達したとき、その旨を表わ
す比較手段50からの信号によりセットされてそのＱ出力
として記憶手段SWを発し、次のクロックパルスCPの到来
時にリセットされる。従って、切換指令SWはほぼクロッ
クパルスCPの１周期の幅をもつパルス信号であって、ア
ドレス指定手段30としてのカウンタに対しては計数パル
スの役目を，計数手段40に対してはクリア指令の役目を
果たす。

以後はセンサアレイ10内の各センサ１からの測定信号Ｓ
のもつ時間幅が終結したとき、そのセンサに対応するレ
ジスタ70内にその時のアドレスＡがもつ値が読み込まれ
て保持される。センサアレイ内のすべてのセンサからの
測定信号Ｓの時間幅が終結したときに測定が終了し、以
後はバス71を介して各レジスタ70内に保護されている値
を読み取ればよい。センサからの測定信号S0に非常に長
い時間幅のものがあって、測定範囲Ｒの限界である時間
τｍの経過後にも測定が終了しない場合は、この時間τ
ｍで測定を打ち切るために例えば全センサをリセットし
て、測定がまだ済んでいないセンサに対応するレジスタ
に最終アドレス値を入れるようにすればよい。なお、最
短時間τ０の測定信号Ｓを発したセンサに対応するレジ
スタには、この実施例の場合は最初のアドレス値である
０が保持される。また、この実施例の場合アドレス指定
手段30が７ビットのカウンタで測定範囲Ｒが128分割さ
れているから、各レジスタ70内には対応するセンサ１が
受けている光の強さλを０〜127の値で区分して示す７
ビットの測定データが保持される。センサアレイが自動
焦点カメラ用であってかなり精密な焦点合わせが必要な
場合でも、センサアレイが受けている映像の光強度分布
をふつうはこの程度に区分して測定できれば充分であ
る。

なお、本発明方式は以上説明した実施例に限定されず、
その要旨内で種々の態様で実施することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたとおり本発明方式では、比測定量を受けその
大きさの関数である時間幅をもつ測定信号を発するセン
サを用いてそれが受ける被測定量の大きさを測定するに
当たって、アドレスごとに設定値を記憶する記憶手段
と、記憶手段から出力させるべき設定値を指定するアド
レスを発するアドレス指定手段と、所定の周期をもつク
ロックパルスを計数する計数手段と、アドレス指定手段
により指定されるアドレスに応じて記憶手段から出力さ
れる設定値と計数手段の計数値とを比較し比較結果に応
じてアドレス指定手段にアドレスの指定を切り換えさせ
る比較手段とを用い、測定すべき被測定量の所望の大き
さをその関数である時間値の形で記憶手段内に複数個あ
らかじめ設定値として記憶させておき、センサからの測
定信号に基づいてその時間幅の終了時にアドレス指定手
段から発しられているアドレスの値から測定値を得るよ
うにしたので、センサがもつ被測定量の大きさとその測
定信号の時間幅との間の関数形や測定値に持たせたい被
測定量の大きさとの関係に合わせて、記憶手段に時間値
ないしはその変化分としての差を設定値として記憶させ
ればすむので、センサのもつ特性や測定値に対する要求
に対して非常に高い自由度をセンサ出力測定方式に持た
せることができる。また、本発明方式を構成する要素に
はいずれも簡単なありきたりのものを用いることでよ
く、かつ構成要素の数もあまり多くないので、むしろ従
来方式よりも全体構成をすっきりした簡素な形にまとめ
ることができる。

さらに、本発明方式は測定の精度についても自由度が高
く、精度に対する要求が変わっても基本構成を変えるこ
となくこれに応じうる利点を有する。複数個のセンサか
らなるセンサアレイに対して本発明を適用するに当たっ
ても、実施例からわかるように若干の簡単な手段を基本
構成に足すだけで、本発明のもつかかる長所をそのまま
生かすことができる。

本発明がもつかかる効果はとくに自動焦点カメラにおけ
る被写体の映像がもつ光強度分布の測定に有用であっ
て、本発明が自動焦点合わせ方式の性能向上と合理化に
顕著な貢献を果たすことが期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図までが本発明に関し、第１図は本発明
によるセンサ出力測定方式の基本構成例を示すブロック
回路図、第２図はその動作を示す主な信号の波形図、第
３図は記憶手段に記憶させるべき設定値の設定要領を示
す線図、第４図は本発明をセンサアレイに適用した実施
例を示す回路図、第５図は本発明方式による測定に用い
られるセンサを例示する回路図、第６図はその動作を示
す主な信号の波形図である。第７図以降は従来技術に関
し、第７図は従来のセンサ出力測定方式の構成の概要を
示すブロック回路図、第８図はその動作を示す主な信号
の波形図である。図において、 1:センサ、1a:フォトダイオード、1b:トランジスタ、1
c:インバータ、2:クロックパルス発生回路、3:アンドゲ
ート、4:カウンタ、10:センサアレイ、20:記憶手段、3
0:アドレス指定手段、31:アドレス用バス、40:計数手
段、50:比較手段、51:フリップフロップ、60:クロック
パルス発生手段、61:分周器、61a:アンドゲート、61b:
インバータ、62:カウンタ、63:プリセットカウンタ、63
a:アドレス、63b:オアゲート、63c:インバータ、70:測
定データ用レジスタ、71:測定データ用バス、A,Ai（ｉ
＝０〜ｍ）：アドレス、C:フォトダイオードの接合容
量、CP:クロックパルス、CP0:基本クロックパルス、CT:
計数パルス、D,DT:データ、EVC:クロックパルス、L:被
測定量ないしは光、λ，λｉ（ｉ＝０〜ｍ）：被測定量
の大きさないしは光の強さ、R:測定範囲、RP:リセット
パルス、S:センサからの測定信号、SW:切換指令、τ：
測定信号の時間幅、τｉ（ｉ＝０〜ｍ）：設定値として
の時間値、Δτ：設定値としての時間値の差ないしは変
化分、v:電位、である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定量を受けその大きさの関数である時
間幅をもつ測定信号を発するセンサを用いて被測定量の
大きさを測定する方式であって、アドレスごとに設定値
を記憶する記憶手段と、記憶手段から出力させるべき設
定値を指定するアドレスを発するアドレス指定手段と、
所定の周期をもつクロックパルスを計数する計数手段
と、アドレス指定手段により指定されるアドレスに応じ
て記憶手段から出力される設定値と計数手段の計数値と
を比較して比較結果に応じてアドレス指定手段にアドレ
スの指定を切り換えさせる比較手段とを備え、測定すべ
き被測定量の所望の大きさをその関数である時間値の形
で記憶手段内に複数個あらかじめ設定値として記憶させ
ておき、センサからの測定信号に基づいてその時間幅の
終了時にアドレス指定手段から発しられているアドレス
の値から測定値を得ると共に、センサを複数個アレイ状
に配置し、このセンサアレイ内のセンサから発しられる
測定信号中の最短時間幅を検出する最短時間検出手段
と、この最短時間を複数に分割した周期をもつクロック
パルスを発生するクロックパルス発生手段とを設け、こ
のクロックパルスを計数手段に与えてセンサアレイ内の
複数個のセンサがそれぞれ受ける被測定量を同時並列的
に測定するようにしたことを特徴とするセンサ出力測定
方式。
【請求項２】請求項１に記載の測定方式において、最短
時間に対応する被測定量の大きさを一方の限界としてセ
ンサアレイ内のセンサが受ける被測定量の大きさを測定
すべき範囲を設定してこの測定範囲内に測定すべき被測
定量の大きさを複数個設定し、クロックパルスの周期を
決める最短時間の分割数をこの測定時間内の被測定量の
大きさの設定数以上に選定したことを特徴とするセンサ
出力測定方式。
【請求項３】請求項１又は２に記載の測定方式におい
て、隣り合う２個の所望の被測定量の大きさの関数値の
差を時間設定値として記憶手段内に記憶させ、比較手段
によりアドレス指定手段にアドレスの指定を切り換えさ
せるつど計数手段の計数値をクリアするようにしたこと
を特徴とするセンサ出力測定方式。