JPS63304121A - 光度測定用回路装置 - Google Patents

光度測定用回路装置

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JPS63304121A
JPS63304121A JP63088011A JP8801188A JPS63304121A JP S63304121 A JPS63304121 A JP S63304121A JP 63088011 A JP63088011 A JP 63088011A JP 8801188 A JP8801188 A JP 8801188A JP S63304121 A JPS63304121 A JP S63304121A
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JP
Japan
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operational amplifier
circuit
photodiodes
bridge
light source
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JP63088011A
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English (en)
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ガーボル・サボー
マールタ・ブルゲルト・サボーネ
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DOUNAKOOPU KERESHIYUKEDERUMI A
DOUNAKOOPU KERESHIYUKEDERUMI ACE IDEGENFUORUGARUMI BUAARARUKOZAASHIYOKATO SERUBUEZOEE SORUGAARUTATOO REBONIYORIITOO GEET
Original Assignee
DOUNAKOOPU KERESHIYUKEDERUMI A
DOUNAKOOPU KERESHIYUKEDERUMI ACE IDEGENFUORUGARUMI BUAARARUKOZAASHIYOKATO SERUBUEZOEE SORUGAARUTATOO REBONIYORIITOO GEET
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    • GPHYSICS
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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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] 本発明は光度を測定するための回路装置に関する。本発
明にかかる回路装置は、入力端子、出力端子、少なくと
も2個の演算増幅器及び、光源からの光の作用によって
それぞれの演算増幅器を作動させるための出力電流信号
を発生する第1及び第2のフォトダイオードを備えてい
る。本発明にかかる回路装置は差圧測定を行なうことが
でき、またフォトダイオードの組を選択することを可能
としており、温度に依存する発光ダイオードの放射率及
び温度と時間に依存するフォトダイオードのパラメータ
の変量とが補正可能である。
[従来の技術] 例えば、小さな変位を決定するために用いられている公
知の光度測定用回路装置は、多くの能動素子及び受動素
子を有しており、複雑な構成となっている。差圧光検出
器を構成する簡単な回路装置かアメリカ合衆国RCA社
のカタログ1986年初版の368ページ(図面番号9
2CM−30009)に示されている。
[発明が解決すべき課題] しかし、この回路装置においては、上記カタログに示さ
れている回路装置のような短絡電流又は無負荷電圧など
の受光用フォトダイオードの特性パラメータのドリフト
は、その補正が不可能である。フォトダイオードのいく
つかの重要なパラメータは、温度と光度により、さらに
自然時効においてときどき10%もの高さになる高度な
大きさを示す。それ故、その特性及び温度ドリフト値の
傾斜度に関する組を形成するフォトダイオードを選択す
ることが常に必要であった。
公知の差圧光検出器は通常変位測定用センサ装置及び別
の処理装置に使用され、それで光度の変位がフォトダイ
オードに伝達されるようになっている。上記測定の基礎
形態は、受光フォトダイオードの短絡電流の総量は、上
記フォトダイオードのいずれの短絡電流の変化も確実に
するために安定するよう調節され、上記短絡電流の変化
は測定されるべき光度の変位に比例するということを特
徴としている。
本発明の目的は、比較的少ない数の能動及び受動素子を
有し、フォトダイオードのパラメータの変化量を補正す
ることが可能であり、該変化量は温度変化及び能動素子
のエージング過程に伴う光度測定用回路装置を提供する
ことを目的とする。
[課題を解決する手段] 本発明は、フォトダイオードはブリツノ回路状に配列さ
れねばならな゛)という概念に基づいて成されたもので
ある。
従って、本発明にかかる光度測定用回路装置は、入力端
子、出力端子、光源により発光された光を受光するため
の第1及び第2フォトダイオード及び発光された光の作
用により電流信号を発生するための第1及び第2フォト
ダイオードを有している。また、本発明の回路装置は、
さらに同符号のそれぞれの極により共有接続点に接続さ
れた第1及び第2フォトダイオードを隣接する2本の枝
路上に有し、さらに、上記第1及び第2フォトダイオー
ドとは反対側の隣接する2本の枝路に2個のブリッジ抵
抗を有する4枝路ブリッジ回路;好ましくは発光ダイオ
ードの光源に、電力増幅器を介して好便に電力を供給す
るための第3の演算増幅器;それの人力部により回路装
置の入力端子に接続され、それの出力部により第1及び
第2フォトダイオードの共有接続点に接続されブリッジ
回路及び光源を動作させるための第3の演算増幅器の入
力部に接続された電流発生手段とを有しており、前記第
1演算増幅器は、その人力部を介して第1フォトダイオ
ードに接続されており、またその出力部を介してブリッ
ジ抵抗の接続点に接続されており、第2演算増幅器は、
その入力部を介して第2フォトダイオードに接続されて
おり、またそれの出力部を介して回路装置の出力端子に
接続されており、さらに、また第2演算増幅器の出力部
はフィードバック部材を介してそれの入力部に接続され
ている。
好ましくは、フィードバックWJ材は単一の補正抵抗か
又は、補正抵抗、第1演算増幅器及び一方りブリッジ抵
抗を有する直列接続部により構成されている。i)者の
場合、ブリッジ抵抗の抵抗値は、それらの比が第1及び
第2フォトダイオードの接地状態(等照度状@)の短絡
電流の比に等しくなるように選定される。しかし、後者
の場合、ブリッジ抵抗の抵抗値は互いに等しくされねば
ならないということが重要である。
本発明の回路装置の主要な利点は、受光及び発光ダイオ
ードの両方のパラメータのエージング及び温度変化を補
正することが可能であり、デッドゼロ及びリビングゼロ
測定を可能にしていることである。
[実施例] 第1図に示すような本発明にかかる回路装置は、電圧U
。を供給する電源装置に接続され、電流発生手段、特に
基準抵抗Rsを介して第1演算増幅器1及び第2演算増
幅器2と接続されたブリッジ回路と第3演算増幅器3と
の共通端子に接続された入力端子5を有している。第3
演算増幅器3は、らし必要なら電力増幅器4を介して、
特に発光ダイオードの光源Sに接続されている。
第2演算増幅器2は、回路装置の出力端子6に接続され
た共通端子と接続されており、またフィードバック部材
を介して第2演算増幅器2の入力部に接続されている。
フィードバック部材は第1図の実施例においては補正抵
抗RKによって構成され、また第2図の実施例において
は補正抵抗RK、第1演算増幅器1及びブリッジ抵抗R
2により構成されている。
本発明の要旨は4本の枝路を有するブリッジ回路の適用
に存する。このブリッジ回路の共通端子は、第1フォト
ダイオードD、及び第2フォトダイオードD、とのそれ
ぞれ同符号の極を互いに接続しており、また第1及び第
2フォトダイオードD 1. D tは共通端子を介し
て基準抵抗Rsに接続されている。第1及び第2フォト
ダイオードD 、、D、を有する2本の隣接する枝路と
対向する側には、第2図においてはフィードバック部材
の素子となる第1ブリツジ抵抗R0と第2ブリッジ抵抗
R,を有する2本の隣接する枝路が設けられている。第
1フォトダイオードD1と第1ブリッジ抵抗R,との共
通端子は、第1演算増幅器lの人力部に接続されており
、また第1ブリツジ抵抗R1と第2ブリツジ抵抗Rt&
の接続点は第1演算増幅器Iの出力部に接続されている
。第2フォトダイオードD、と第2ブリッジ抵抗R,と
の共通端子は第2演算増幅器2の入力部に接続されてい
る。
第3演算増幅器3と基準抵抗Rsとの共通端子は、第1
フォトダイオードD、と第2フォトダイオードD、とを
第1図の実施例では直接に、第2図の実施例では第1フ
ォトダイオードD、を介して、接続しているブリッジ回
路の共有接続点と接続されている。
本発明の回路装置の動作方法は下記のように特徴づけら
れることが可能である。
電流発生手段は普通の状況においてはいずれも電流1+
+Lの値が第1及び第2フォトダイオードD、及びD2
の短絡電流の総和となるように動作する。
光度の測定の前に、短絡電流I、+I、の値が光度測定
を行なう装置の接地状態に対して測定されねばならない
。もし上記短絡電流の値が1+=Lの場合は、第1及び
第2ブリツジ抵抗値がR,=R3であるところの比較的
簡単な第2図の実施例を適用することが可能である。こ
のことは回路装置を同等化する可能性を示しているが、
一般的には上記短絡電流は■1≠■、となる。II≠■
、の場合には、第1及び第2ブリツジ抵抗に対してその
値がR,/R,−I、/I!となるように選択すること
が好ましく、それによっていわゆるデッドゼロ出力信号
の発生を確実にし、すなわち、このこのとはゼロ出力信
号レベルか回路装置の接地状態に相当する。第1及び第
2ブリツジ抵抗に対して違った値の比を選択すれば、い
わゆるリビングゼロ出力信号か発生され、それによって
ゼロとは異なる出力信号レベルが得られる。
第1及び第2フォトダイオードD1及びり、は互いに図
面に示す電流方向に電流を流すそれらのアノードか又は
それとは反対方向に電流を流すカソードによって接続さ
れている。
光度の測定方法は、フォトダイオードD、及びり、に入
射する光の強さの変化は接地状態の信号とは違った値の
出力信号を出力端子6に出力すること1こなるという事
実に基づいて成されたしのである。
第2図に示す実施例においては、簡単な回路装置が、出
力信号はブリッジ抵抗の値を選択する誤差を含む(すな
わち、接地状態では信号レベルはないが、測定の誤差は
出力信号レベルの増大とともに増加する)という事実に
基づいて補正される。
第1図に示す実施例においては、第2演算増幅器の値を
有する出力信号を供給し、ここでΔIには補正抵抗RK
の電流値の変化量を表わし、ΔIIは光源Sによって発
光された光の作用によって第1フォトダイオードD、の
短終電流■1の変化量を表わし、l、は第2フォトダイ
オードD、の短終電流を表わす。
安定した電流値rl+12により第3演算増幅器3の入
力はピコアンペアレベルの必要な電流が供給され、その
演算増幅器の型によってそれは、直接に又は電力増幅器
によって、一般的には発光ダイオードの光源Sを動作さ
せるのに必要な電力を供給することができる。光源Sの
光は、測定中は一般的には異なった光度の光を受光して
いる第1及び第2フォトダイオードD1及びり、に入射
される。例えば、変位の測定中に一方のフォトダイオー
ドを閉じ他方のフォトダイオードを開にするための素子
が使用される。
実際の測定においては、I 、/ I 、の値は通常l
から5までの範囲で変化し、それによって高レベルの信
号が測定され、公知の回路装置とは反対に、上記2種の
電流レベルの差違はできるだけ小さくされることが望ま
しく、またそれは重大な誤差要素となると考えられる。
第3演算増幅器の使用は、光源Sとして使用されている
発光ダイオードか受光フォトダイオードD、及びり、の
変化しているパラメータに相当する光を常に発光するよ
うに作用している。
本発明の回路装置の実現にあたっては、これら演算増幅
器は集積回路CA3130(RCA社製)によって実現
され、それは非常に小さな入力電流レベルを必要とする
だけである。
もし必要ならば、本発明の回路装置に使用された抵抗は
電位差計であってもよい。このことは回路装置がフォト
ダイオードの組を選択するために使用されるときに特に
好ましいことである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による回路装置の一般的な実施例の回路
図、第2図は本発明による回路装置の特別な実施例の回
路図である。 1.2.3・・・演算増幅器、4・・・電力増幅器、5
・・・入力端子、6・・・出力端子、R1,R,、R3
,Rk・・・抵抗、D 8. D t・・・フォトダイ
オード。 特許出願人 ドウナコーブ・ケレシュケデルミ・エース
・イデゲンフオルガルミ・ ヴアーラルコザーンヨカト・ セルヴエゾエー・ソルガールタトー ・レポニョリートー・ゲーテ−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、入力端子(5)、出力端子(6)、光源(S)によ
    り発光された光を受光するための第1及び第2フォトダ
    イオード(D_1、D_2)、そして、上記発光された
    光の作用により発生された上記第1及び第2フォトダイ
    オード(D_1、D_2)の出力電流信号を受信するた
    めの第1及び第2演算増幅器(1、2)を備えた光度測
    定用回路装置において、さらに、該装置が 同じ符号のそれぞれの極により共有接続点に接続された
    第1及び第2フォトダイオード(D_1、D_2)を隣
    接する2本の枝路に有し、さらに上記第1及び第2フォ
    トダイオード(D_1、D_2)とは反対側の2本の隣
    接する枝路に2個のブリッジ抵抗(R_1、R_2)を
    有する4枝路ブリッジ回路、 光源(S)に電力供給用の第3演算増幅器(3)、また
    、 それの入力部が前記入力端子(5)に接続され、それの
    出力端子が前記共有接続点に接続され、前記ブリッジ回
    路及び前記光源(S)を動作させるための前記第3の演
    算増幅器(3)の入力端子に接続された電流発生手段を
    備え、 前記第1演算増幅器(1)は、その入力端子が前記第1
    フォトダイオード(D_1)に接続されており、その出
    力端子が前記ブリッジ抵抗(R_1、R_2)の接続点
    に接続されており、また前記第2演算増幅器(2)はそ
    の入力端子により前記第2フォトダイオード(D_2)
    に接続され、またその出力端子が前記出力端子(6)に
    接続されており、さらに、前記第2演算増幅器(2)の
    出力端子は補正抵抗(R_K)を含むフィードバック部
    材を介して、該第2演算増幅器(2)の入力端子に接続
    されていることを特徴とする光度測定用回路装置。 2、前記フィードバック部材は、第1演算増幅器(1)
    及び前記ブリッジ抵抗(R_1、R_2)の一方を前記
    補正抵抗(R_K)と直列接続された状態で有しており
    、また前記2個のブリッジ抵抗(R_1、R_2)は同
    じ抵抗値を有しており、前記電流発生手段の出力部は前
    記第1フォトダイオード(D_1)を介して前記共有接
    続点に接続されていることを特徴とする請求項1記載の
    回路装置。 3、前記フィードバック部材は前記補正抵抗(R_K)
    を有しており、前記電流発生手段の出力電流は直接前記
    共有接続点に伝送されることを特徴とする請求項1記載
    の回路装置。 4、前記ブリッジ抵抗(R_1、R_2)の抵抗値の比
    が前記第1及び第2フォトダイオード(D_1、D_2
    )の接地状態の短絡電流の比と等しいように選択されて
    いることを特徴とする請求項3記載の回路装置。 5、前記回路装置が、さらに、前記第3演算増幅器(3
    )の出力線上に配置され、前記光源(S)に接続された
    電力増幅器(4)を有していることを特徴とする請求項
    1ないし4のいずれかに記載の回路装置。 6、前記光源(S)が発光ダイオードにより構成されて
    いることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記
    載の回路装置。 7、前記電流発生手段が基準抵抗(RS)により構成さ
    れていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか
    に記載の回路装置。 8、前記ブリッジ抵抗(R_1、R_2)と補正抵抗(
    R_K)のうち少なくとも一つが電位差計であることを
    特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の回路装
    置。
JP63088011A 1987-04-10 1988-04-08 光度測定用回路装置 Pending JPS63304121A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU871596A HU200507B (en) 1987-04-10 1987-04-10 Circuit arrangement for controlling differential measurements based on light intensity
HU1596/87 1987-04-10

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JPS63304121A true JPS63304121A (ja) 1988-12-12

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ID=10955227

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JP (1) JPS63304121A (ja)
CH (1) CH676752A5 (ja)
DD (1) DD271564A1 (ja)
DE (1) DE3811830A1 (ja)
GB (1) GB2203834B (ja)
HU (1) HU200507B (ja)

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