JPS61296222A - 測光回路 - 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〉 本発明は測光回路に関し、特にストロボ装置から照射さ
れるストロボ光の被写体からの反射光を検知する測光回
路に関する。

〈従来技術〉 従来、ストロボ装置からの光を測定する方法としては第
１図の様にシリコンフォトセル等の受光素子にコンデン
サーを直列接続して、ストロボ発光と共にコンデンサー
に並列接続されたスイッチを開き、受光素子の光電流を
コンデンサーに蓄積して、その電圧を測光する方法を取
っていた。

１　　この方法を用いてストロボからの光を検知して、
その発光量を適正となる機制御するためには、フィルム
感度、絞り値等によって発光量を可変させる構成を取る
必要が生じ、そのためにはフィルム感度、絞り値に応じ
てコンデンサーの値を調定したり、コンデンサーに蓄積
される電圧に対する判定レベルを調定する方法が取られ
ていた。

しかしながら、該方法では切換部品等を必要とし構成が
複雑化する上に部品精度のバラツキに応じて測光精度も
悪化する欠点があり、又光のダイナミックレンジが広い
のに対して、これを限られた電圧範囲内で判定すること
から電圧の判定に充分な８／Ｎが取れな馳欠点があ妙、
更には周囲光が受光素子に入射する場合には正確にスト
ロボ光に対する測定が出来ない欠点がある。この欠点を
解消する方法として第２図示の如く光電流を対数圧縮し
、それをトランジスターにて伸長する際に上記トランジ
スターのエミッターにフィルム感度や絞り値に対応した
電圧を印加し、トランジスターによる伸長１！流、をフ
ィルム感度、絞り値に基づき決定し、この電流にてコン
デンサーを充電し、このコンデンサーの蓄積電圧を判定
する方法が考えられこれにてダイナミックレンジ及び部
品精廖の問題を解消出来る。

しかしながら、該方法によっても受光部にストロボ光以
外の周囲光が照射されている時には正確にストロボ光に
対する測光を行なえないものであった。

即ち、ストロボ光（交茄光）によって受光素子に生じる
光電流を１．ｌＬＣとし周囲光（直流光）によって生じ
る光電流をＩＤＣとすると第２図のアンプの出力電圧Ｖ
ｏｕｔけ 工ｓ：ダイオードの逆方向飽和電流 で表わされる。

今、説明を簡単化するためにアンプ出力に接続されるト
ランジスターに印加されるエミッター　電圧をＯボルト
と仮定すると、トランジスターのコレクター電流は ＩＣ”　　ＩＤＣ十ＩＡＣ となり、この電流にてコンデンサーが充電されルタめコ
ンデンサーの電圧を判定してもス）ａボ光のみの測定を
行なうことが出来なかった。

〈目　的〉 本発明は上記事項に鑑みなされたもので、受光素子が入
力端に接続されると共に入力出力端子間に第１の負帰還
回路が接続される演算増巾器を備えた測光回路におりて
、前記演算増巾器の入力出力端子間に低周波頭域に大き
な利得を有する第２の負帰還回路を接続することに、光
交流信号分のみを検知する様なした測光回路を提供せん
とするものである。

〈実施例〉 第３図は本発明に係る測光回路の一実施例を示す回路図
である。図中に於°いて、１け電源電池、２は定電圧源
であり、電池１の電圧値に関係なしに一定電圧を出力す
る。３はシリコンフォトセル（８ＰＣ）等の受光素子、
４．７，１５゜２０は演算増幅器（以下ＯＦアンプと称
す。）Ｃ５，６は共に同一特性のＮＰＮ）ランジスタで
、そのコレクタ、ベース間が短絡されているためダイオ
ードとして動作する。８けコンデンサー、９け抵抗でＯ
Ｐアンプ７と共にミラー積分回路を構成する。１０けＮ
ＰＮ　）ランジスタで前述のトランジスター５，６と同
一特性を有するものとする。１１はコンデンサで伸長用
トランジスター１０のコレクタ電流を積分する。１２は
ＰＮＰ）ランジスタでコンデンサー１１の両端を短絡ま
たは開放に制御するためのスイッチとして動作する。１
３け抵抗、１４け制御端子で端子１４が低レベルにある
時は抵抗１３を介してトランジスター１２のベース電流
が流れトランジスター１２はオンとがり、コンデンサー
１１は短絡状態となる。また端子１４が高レベルの時は
トランジスター１−２はオフとなりコンデンサー１１は
開放状態となる。１６は温度補償用抵抗で絶体温度に比
例した正の温度係数を有する。１７け可変抵抗で絞り値
及びフィルム感度の値により抵抗値が変化する。ＯＰア
ンプ１５゜温度補償用抵抗１６．抵抗１７の構成でＯＰ
アンプ１５け正の温度係数を持った電圧を出力する。１
８はコンパレータでその反転入力端子にはコンデンサー
１１の積分電圧が、非反転入力端子には後述の所定電圧
が印加される。１９は出力抱子でコンパレーター１８の
出力に接続されている。２１〜２４は抵抗であり各々の
抵抗値を同一にすることで、２０〜２４の組合せで、Ｏ
Ｐアンプ２０の出力は電池１の直圧から定電圧５ｉｌｉ
２の電圧を差し引いた電圧となる。従って、コンパレー
ター１８はコンデンサー１１の積分電圧が定電圧源２の
電圧以上か以下かを判定することになる。

以上の構成にて本実施例の動作を説明するが、その説明
をわかり易くするためにまず素子３〜９で構成される回
路部分を該回路部分の等価図である第４図を用いて説明
する。第４図中２５け入力端子でＶＩＮが入力される。

２６は出力端子でＶｏｕｔが出力される。２７け利得人
を有する増幅器、２８．２９は負帰還回路でその帰還量
をβとする。３０は負帰還回路でその帰還量をＧとし、
２９．３０で総合帰還量はＧβとなる。

ここで入出力端子２５．２６間の伝達特性を計算すると Ｖｏｕｔ　＝　Ａ　（ＶＩＮ　　Ｖｏｕｔβ−Ｙｏｕｔ
　Ｇβ）そこで、次にＡの利得が充分大きいものとし、
Ｇの伝達関数を Ｇ＝１＋２．ｃル とするとＶＯｕｔは ｖｏｕｔ＝ｖＴＮ β（２＋ｊωＣＲ，） となる。これは入力信号が直流の場合ω＝０となるため ＶＯｕｔ＝　０ となり出力されないことを意味する。また入力信号が ｊｏＣＲ，（１ の交流信号の場合 で帰還回路が２８だけの場合の半分の出力となる。

以上まとめるとＧがローパスフィルタの場合、出力端子
２６には直流分は全く出力されず、交流分のみが出力さ
れることになる。そこで第３図に戻ると、［Ａ！ｌの電
圧が所定の各部に印加され定電圧源２に一定電圧が出力
され、その一定電圧はＯＰアンプ４，１５の非反転入力
端子及び抵抗９．２３の一端に印加される。ＯＰアンプ
、コンデンサー及び抵抗７．８．９でミラー積分回路が
構成されるが、コンデンサ、抵抗８．９の値を各々Ｃ，
Ｉｔとするとミラー積分回路７，８．９の伝達関数はＯ
Ｐアンプ７の開放利得を無限大とすると ”ｊｔ−ｒｃＦ４゜ であり第４図のＧに和尚する。またＯＰアンプ４の利得
を人としトランジスター５，６による帰還量をβとする
と第４図の入力信号ＶＴＮが第３図の受光素子３の光電
流に置き換ったものと等価となる。

よって、Ｍ４図にて説明した如（ＯＰアンプ４の出力は
交流分によって生ずるトランジスター５の電圧降下分だ
け表われることになる。

そこで不図示のストロボ装置より発光されると、受光素
子３よう発生する光電流の内周囲の光（ストロボ発光以
前より存在する直流光）により発生する光電流＠ｉ　（
ＩＤＣとする）はトランジスター６のみを介して流れ、
ストロボ光によって発生する光交流電Ｒ（ＩＡＣとする
）はトランジスター５．６各々半分ずつ流れ、ＯＰ７ン
プ４の出力は光交流電流の半分の電流によって生ずるト
ランジスター５の電圧分が出力されることになる。これ
を式で示すと ｖｒＬ：　　定電圧源２の電圧 ｖｏＵＴ：ＯＰアンプ４の出力電圧 に：　ボルツマン定数 Ｔ：絶対温度 ｑ：　電荷量 となる。

次にこの電圧はトランジスター１０のペースに印加され
、またエミッタにはＯＰアンプ１５の電圧が印加される
。ここで抵抗１６の値をαＴ（α：定数）、抵抗１７の
値をＲｘとするとＯＰアンプ１５の出力電圧は となるためトランジスター１０のベースエミッタ間電圧
は となりトランジスター１０のコレクタにはなる電流が流
れることになる。α０け抵抗１６゜１７の関係で決まる
値であるから抵抗１７に絞り値及びフィルム感度に対応
する値を設定することによりトランジスター１０のコレ
クタにはストロボ光によって受光素子３に生ずる光％１
ＲＩＡＣを絞りとフィルム感度と演算した値が猜れる。

前述のスｌ−ａボ発光に同期して端子１４のレベルを公
知の方法にて低レベルから高レベルに切り換えることに
よりコンデンサー１１はトランジスター１０のコレクタ
電流が積分されてゆく。抵抗２１〜２４の値を同一とし
電池１の電圧をＶとするとＯＰアンプ２０の出力はＶ　
−Ｖ。

となるためコンデンサー１１の両端の電圧が血になるま
でトランジスター１０のコレクタ電流を積分した時コン
パレーター１８の出力、即ち１９端子は低レベルより高
レベルに反転する。

その信号を不図示のストロボに伝達することにより発光
が停止する。

以上の構成にてストロボ光（交流光）のみを検知出来る
と共に絞りやフィルム感度を演算した電流にてコンデン
サーを充電出来、閃光量制御を正確に実行可能となる。

該第３図実施例の測光回路に於いては、前述した様に受
光素子３にて発生する光電流の内の交流分はトランジス
ター５，６に同量で半分ずつ流れて、その半分の電流に
よるトランジスター５の電圧降下にてＯＰアンプ４の出
力電圧が決定されるため、第２図の測光回路との比較で
ＳＮ比を考えると信号外が％になっている分だけＳＮ比
は劣化している。

第５図は上記第３図実施例を改良して信号外を大きく検
知する測光回路の一実施例を示す回路図である。該第５
図は第３図の素子３〜９で構成される測光回路の部分だ
けを変更したものであり、図中に於いて第３図と同一素
子に対しては同一番号を符しである。

図中、５−１．５−２．５−３．５−４は第３図のトラ
ンジスター５と同一特性のトランジスタを複数個（４コ
）並列接続したものである◇この様にすることにて第４
図の帰還回路２９の帰還量βが％倍に減少することとな
る。即ちβ／４となるため前述と同様にして伝達関数を
計算すると Ｖ□ｕｔ　＝　Ａ　（’Ｉ’ＩＮ　−ｖｏｕｔβ−Ｖｏ
ｕｔ　Ｇ　ｌ’／　４　）そこでＡの利得が充分大きく
、Ｇの伝達関数をＧ＝１＋−ニー ＪωＣ几 としωが ３．。□（１ であるとすると となり帰還回路が２８だけの時の４１５の出力となり第
３図のように信号外がＨになることはな（ＳＮ比は向上
する。

従って、第５図の場合は、受光素子３より発生する光′
ｔ＃の内の直流分は全てトランジスター６を介して流れ
、交流分け％けトランジスタ−６を介し残りの４１５け
トランジスター５を介して流れることになる。

第５図ではＯＬ’アンプ４の反岨入力端とＯＰアンプ４
の出力端の間に接続されるダイオード接続のトランジス
タ（５−１〜４）の数を４コとしたがこれけ４コに限る
ことではなく、複数個あればＳＮ比の向上は達成され、
その個数が多い程その効果は大となる。

〈効　果〉 以上の如く本発明にあっては、光信号のうち交流信号分
のみを６１１１光することが出来るので、例えば、スト
ロボ光のみを周囲光の影響なしに測定することが可能と
なり交流光を測定する際に多大な効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の測光回路の一例を示す回路図、第２図は
第１図測光回路を改良した測光回路を示す回路図、第３
図は本発明に係る測光回路の一実施例を示す回路図、第
４図は第゛３図示測光回路の等何区、第５図は本発明に
係る測光回路の他の一例を示す回路図である。 ３・・・受光素子、４．７・・・オペアンプ、５，６・
・・トランジスター、８・・・コンデンサー、９・・・
抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 受光素子が入力端に接続されると共に入力出力端子間に
   第１の負帰還回路が接続される演算増巾器を備えた測光
   回路において、前記演算増巾器の入力出力端子間に低周
   波領域に大きな利得を有する第２の負帰還回路を接続し
   たことを特徴とする測光回路。