(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＮ接合を有する発光ダイオードと、
少なくとも一つの制御信号によって、光を受光した場合に上記発光ダイオードのＰＮ接合をバイアスする向きに光起電力を生じさせる受光状態と、上記発光ダイオードに対して順方向電圧を加え発光させる発光状態とに切り替える切り替え手段と、
上記発光ダイオードを発光させて使用する場合に、上記発光ダイオードでの光の受光結果に基づいて、この発光ダイオードに加える上記順方向電圧を制御する発光輝度制御手段と
を具備し、
上記切り替え手段は、上記発光ダイオードの一方の端子に与えられるバイアス電圧に対して、上記発光ダイオードの他方の端子に、上記発光ダイオードを発光状態とする第一の制御信号と、上記発光ダイオードを受光状態とする第二の制御信号とを供給する第一のトランジスタ（１６）を有し、
上記発光ダイオードの上記他方の端子には、上記発光ダイオードの上記一方の端子のバイアス電圧と上記発光ダイオードの受光状態のときに上記発光ダイオードの両端に生じる電圧との和の電圧を入力とし、上記発光ダイオードが受光状態のときに測定される輝度に相当する出力電圧を生じる第二のトランジスタ（１５）が接続され、
上記発光輝度制御手段は、
上記第二のトランジスタ（１５）の出力に接続され、上記第二のトランジスタ（１５）の出力電圧に依存して充電されるコンデンサ（３４）と、
上記第一のトランジスタ（１６）に接続され、上記発光ダイオードが発光状態のときに上記発光ダイオードに供給する電流を制御する第三のトランジスタ（３１）と、
上記発光ダイオードが受光状態から発光状態に切り替えられるときに、上記コンデンサ（３４）の接続を、上記第二のトランジスタ（１５）から上記第三のトランジスタ（３１）に切り替えるスイッチ（３３）と
を有し、
上記発光ダイオードが発光状態のとき、上記発光ダイオードに供給される電流が、上記発光ダイオードが受光状態のときの測定輝度に対して正関数で制御される
ことを特徴とする発光兼受光回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオードを用いた発光兼受光回路並びにこれを用いたカメラ及び光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、カメラ等の各種光学装置においては、光を検出してその強度等を検出する測光素子（受光素子）が用いられている。従来、これらの測光素子としては、ＣｄＳ（硫化カドミウム）やフォトダイオード等が使用されている。いずれも光の入射を光電流として検出するものである。
【０００３】
このうち、ＣｄＳは、受光輝度に対する直進性は良くないものの、簡単な回路で受光できる。このため、その手軽さから広く利用されている。これに対して、フォトダイオードは、受光輝度に対する直進性は良いという特徴を有している。
また、ダイナミックアレンジが広いため、オペアンプを使用することにより精度良く受光を行うことを可能としている。しかしながら、フォトダイオードを用いる場合、その回路構成がＣｄＳと比較して高価なものとなる。これらＣｄＳ及びフォトダイオードも、共に被写体の輝度や照度を測定する装置であり、その表示を行うことができないものである。
【０００４】
これに対し、民生用のディスプレイ素子として広く用いられているものに、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ；発光ダイオード）があるが、これはパイロットランプや表示装置として利用されている。表示装置として用いる場合、例えば数字表示装置としては、７セグメントの素子を井形が２つ並んだ状態（８の字状）に組み合わせたものがあり、これは、所定のセグメントに電流を流すことによって所望の数字を表示させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、フォトダイオードは測光素子としてのみ用いられており、またＬＥＤは発光素子（表示素子）としてのみ用いられている。このため、光学装置に測光の機能と表示の機能の両方を持たせる場合、フォトダイオードとＬＥＤを別々に設けた構成を採用せざるを得ない。このため、スペース効率が悪くなり、また両方の素子を用いるためコストも高くなってしまう。
【０００６】
しかしながら、フォトダイオードもＬＥＤも、基本的にはＰＮ接合をもつ半導体である。このため、発光素子であるＬＥＤを、受光素子として兼用できる構成は、上述のスペース効率、及びコストの面から望ましいものである。
【０００７】
本発明は、上記の事情に基づきなされたもので、スペース効率が良く、低コスト化できる発光兼受光回路並びにカメラ及び光学装置を提供することを目的とする。また、ＬＥＤを受光素子として使用可能な発光兼受光回路並びにカメラ及び光学装置を提供すると共に、ＬＥＤの発光輝度を使用環境の明るさに合わせて調整可能な発光兼受光回路並びにカメラ及び光学装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の発光兼受光回路は、ＰＮ接合を有する発光ダイオードと、この発光ダイオードを発光素子として使用する回路と、同じ発光ダイオードを光の強さを測定する受光素子として使用する回路とを備えている。このため、スペース効率が良く、低コスト化できる発光兼受光回路を得ることができる。
【０００９】
また、他の発明の発光兼受光回路は、ＰＮ接合を有する発光ダイオードに、少なくとも一つの制御信号によって、光を受光した場合にＰＮ接合をバイアスする向きに光起電力を生じさせる受光状態と、発光ダイオードに対して順方向電圧を加え発光させる発光状態とに切り替える切り替え手段が接続されている。このため、切り替え手段によって簡単に発光と受光とを切り替えることができると共にスペース効率が良く、低コスト化できる発光兼受光回路を得ることができる。
【００１０】
さらに、他の発明は、上述の各発明に加え、発光ダイオードは、透明部材で封止されている。この結果、発光波長より短波長側にも受光感度を持つ受光素子とすることができる。このため、フォトダイオードで必要とされている視感度補正フィルターを必要とせずに済み、コストの削減を図ることができる。
【００１１】
また、他の発明は、上述の各発明に加え、発光ダイオードは、この発光ダイオードの発光時の色彩と同程度の色彩を有する封止部材で封止されている。このため、この発光ダイオードは、封止された色彩の波長と同一波長に対して受光感度を持つ受光素子とすることができ、封止部材の色を換えることで任意の特定波長に受光感度を持つ発光兼受光素子とすることができる。この結果、赤、緑、青の光の三原色の発光ダイオードを受光素子として用いれば、被写体の色情報を取り出すことも可能となる。また、この色情報を基に、発光ダイオードを発光させて被写体の色を再現することも可能となる。
【００１２】
また、他の発明は、上述の各発明に加え、発光ダイオードは、複数存して夫々の素子サイズが異なるように設けられていると共に、素子サイズの異なる発光ダイオードを選択使用する受光範囲切り替え手段が設けられている。このため、必要とする測光輝度範囲によって適切な素子サイズの発光ダイオードを選択できることとなる。すなわち、素子サイズの大きなものとすると、暗い輝度の所まで測定でき、素子サイズの小さなものとすると、明るい輝度部分のみの測光となる。
【００１３】
さらに、他の発明は、上述の各発明に加え、発光ダイオードは、複数存して夫々の投光角度が異なるように設けられると共に、受光状態時には、投光角度の異なる発光ダイオードを受光角度の切り替えによって選択使用する受光角度切り替え手段が設けられている。このため、たとえば、被写体の平均的な測光と、スポット的な測光の切り替えを行うことが可能となる。この結果、単位立体角当たりの光量を高めてＡＦ精度を高める必要が生じた場合にも、対応が可能となる。
【００１４】
また、他の発明の発光兼受光回路は、ＰＮ接合を有する発光ダイオードと、少なくとも一つの制御信号によって、光を受光した場合に発光ダイオードのＰＮ接合をバイアスする向きに光起電力を生じさせる受光状態と、発光ダイオードに対して順方向電圧を加え発光させる発光状態とに切り替える切り替え手段と、発光ダイオードを発光させて使用する場合に発光ダイオードでの光の受光結果に基づいて、この発光ダイオードに加える順方向電圧を制御する発光輝度制御手段とを具備している。
【００１５】
このため、使用環境状態が明るい場所では、発光ダイオードの発光輝度を高める事で視認性を高め、暗い環境では発光輝度を低くすることで無駄な電力消費を抑えることが可能となる。
【００１６】
また、本発明のカメラは、ＰＮ接合を有する発光ダイオードを表示素子として用いたカメラにおいて、発光ダイオードには、少なくとも一つの制御信号によって、光を受光した場合にＰＮ接合をバイアスする向きに光起電力を生じさせる受光状態と、発光ダイオードに対して順方向電圧を加え発光させる発光状態とに切り替える切り替え手段が接続されると共に、この切り替え手段は、撮影時にまず発光状態とし、次に受光状態とし、測光するように制御されるようにしている。
【００１７】
このため、切り替え手段によって簡単に発光と測光とを切り替えることができると共にスペース効率が良く、低コスト化できるカメラを得ることができる。しかも、まず発光状態とされるため、カメラとして必要とされる各種の事前表示を行うことができ、その後、撮影に必要な測光を行うことで適切な撮影を行うことができる。
【００１８】
また、他の発明のカメラでは、請求項１から７のいずれか１項記載の発光兼受光回路を組み込んでいる。このため、スペース効率が良く、低コスト化できるカメラを得ることができる。また、カメラとしてコンパクトになると共に、従来から備えている表示用の発光ダイオードをそのまま使用することで表示機能を落とさずに測光としての各種の機能を追加でき、カメラとしての付加価値をアップさせることができる。
【００１９】
また、本発明の光学装置は、請求項１から７のいずれか１項記載の発光兼受光回路を組み込んでいる。このため、スペース効率が良く、低コスト化できる光学装置を得ることができる。この結果、光学装置がコンパクト化し低コスト化すると共に各種の測光機能も容易に付加させることが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の発光兼受光回路およびこの回路を光学装置であるカメラに用いた第１および第２の実施の形態について説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について、図１から図４に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、本発明のカメラに用いられる発光兼受光回路の基本回路図を示している。図中の発光兼受光回路１０において、所定の電位Ｅを生じさせる電源１１が設けられており、この電源電圧を抵抗１２及び抵抗１３によって分圧している。
そして、ＬＥＤ１４のカソード側１４ａにバイアス電圧Ｖｋを与えている。
【００２３】
なお、このＬＥＤ１４は、ＰＮ接合を有する発光ダイオードである。そして、このＬＥＤ１４は、セルフタイマー表示と被写体の測光とを兼ねるものとなっている。また、ＬＥＤ１４のアノード側１４ｂには、ＭＯＳＦＥＴ１５のゲート１５ａが接続されており、これと共にトランジスタ１６のコレクタ１６ａが接続されている。
【００２４】
また、ＭＯＳＦＥＴ１５のドレイン１５ｂには、負荷抵抗１７が接続されている。そして、この負荷抵抗１７を介して、ＭＯＳＦＥＴ１５のドレイン１５ｂが電源１１のプラス極に接続されている。また、ＭＯＳＦＥＴ１５のソース１５ｃは、帰還抵抗１８に接続されている。そして、この帰還抵抗１８を介して、ＭＯＳＦＥＴ１５のソース１５ｃが電極１１のマイナス極に接続されている。
【００２５】
ここで、負荷抵抗１７とＭＯＳＦＥＴ１５の間には、ＬＥＤ１４の受光出力を測定するために分岐した分岐配線１９を有しており、この分岐配線１９の端部１９ａで受光出力Ｖout を測定可能としている。
【００２６】
また、トランジスタ１６のベース１６ｂには、抵抗２０が接続されており、この抵抗２０が配線２１を介して不図示の制御回路に接続されている。それによって、抵抗２０を介して不図示の制御回路から切り替え信号が与えられる構成である。この場合、切り替え信号がｈｉｇｈレベルの時、トランジスタ１６はＯＦＦとなり、ＬＥＤ１４が受光素子として働くこととなる。また、切り替え信号がｌｏｗレベルの時、トランジスタ１６はＯＮとなり、ＬＥＤ１４が従来どおり発光素子として働くこととなる。
【００２７】
なお、これらトランジスタ１６及び抵抗２０、配線２１および不図示の制御回路により、切り替え手段が構成されている。それにより、トランジスタ１６のＯＮ／ＯＦＦ作動で、ＬＥＤ１４を受光素子若しくは発光素子のいずれかに選択的に切りかえることが可能な構成としている。
【００２８】
以上のような構成を有する図１のカメラの発光兼受光回路１０の作用について、以下に説明する。まず、図１において切り替え信号がｈｉｇｈレベルでトランジスタ１６がＯＦＦとなり、ＬＥＤ１４を受光素子すなわち測光装置として使用する場合について、説明する。
【００２９】
ＰＮ接合を有するＬＥＤ１４に光が照射されると、ＰＮ接合を順方向にバイアスする向きに光起電力を生ずる。この場合、解放光起電力をＶｏとすると、
Ｖｏ＝ｋ（Ｔ／ｑ）×Ｉｎ（Ｉ／Ｉｓ）
であることが、一般的に知られている。なお、この式において、Ｉｓは逆方向の飽和電流、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電子の電荷、Ｉは光電流である。
【００３０】
一方、光起電力を生ずるためには、エネルギーギャップをＥｇ（ｅｖ）としたとき、λ＝１２４０／Ｅｇ（ｎｍ）の波長以下の光を必要とする。このため、例えばλ＝６６０（ｎｍ）の波長で発光する透明部材で封止された赤色ＬＥＤを受光素子として使用した場合、６６０（ｎｍ）よりも短波長側に受光感度を持つことになり、６６０（ｎｍ）よりも短波長側ではない赤外領域の波長には感度を持たないことになる。したがって、フォトダイオードにおいて必要とされている視感度補正フィルタを必要とせずに済む。
【００３１】
このように、透明部材で封止された赤色ＬＥＤをＬＥＤ１４として採用することで、被写体の光量（輝度）を測定することが可能となる。カメラは、この測定量に基づいて各種の撮影のための制御を行う。
【００３２】
なお、このＬＥＤ１４が赤色の封止部材で封止されている場合は、赤色を選択して受光可能となる。同様に、緑色や青色の封止部材でＬＥＤ１４が封止されている場合は、それぞれ緑色や青色を選択して受光可能となる。このため、赤色ＬＥＤを使用し、赤、緑、青の三原色の封止部材でそれぞれ封止したＬＥＤ１４を受光素子として使用したり、ＬＥＤ自体を赤、緑、青のＬＥＤ１４として使用すれば、被写体の色情報を取り出すことができる。すなわち、図１に示す発光兼受光回路１０を３つ併設し、ＬＥＤ１４としてそれぞれ異なる色（赤、緑、青）のものを使用することで被写体の色情報を検出できることとなる。これと共に、この色情報を基にＬＥＤ１４を発光させ、その光を集めることによって、被写体の色を再現することも可能となる。
【００３３】
また、透明部材で封止されたＬＥＤ１４において、異なる発光波長の物を複数使用してその差をとることにより、波長選択を行うことも可能となる。例えば、６６０ｎｍの赤色ＬＥＤと５６０ｎｍの緑色ＬＥＤの２つの受光量の差を取れば、５６０ｎｍより短い波長の光による受光量は２つの間で同じとなる。このため、その間の受光量の差の変化を利用すれば、５６０ｎｍと６６０ｎｍの間の波長の光量を測定することが可能となる。すなわち、５６０〜６６０ｎｍの波長を選択的に抽出することが可能となるのである。
【００３４】
また、ＬＥＤ１４によって発生する解放起電力をＶｏとし、バイアス電圧をＶｋとすれば、ＭＯＳＦＥＴ１５のゲート１５ａには、Ｖｏ＋Ｖｋの電圧が入力電圧として印加される。これによって、ＭＯＳＦＥＴ１５が導通可能となり、この入力電圧に比例した電圧がＭＯＳＦＥＴ１５のドレイン１５ｂに出力電圧Ｖｏｕｔとして生ずることとなる。
【００３５】
ここで、図２に、ＭＯＳＦＥＴ１５の入力電圧Ｖｉｎ（ｖ）に対する出力電圧Ｖｏｕｔ（ｖ）の特性を示す。この図２の結果より、略直線的に変化する領域（Ｖｉｎの値が２．０弱〜２．４強の間）を使用するように、バイアス電圧Ｖｋを設定すれば、入力電圧に比例した電圧がＭＯＳＦＥＴ１５のドレイン１５ｂに出力電圧として生ずることになり、良好な測定を行うことが可能となる。
【００３６】
また、図３に被写体輝度に対する赤色ＬＥＤからなるＬＥＤ１４の出力電圧の特性の一例を示す。ここでは、図２の直線領域となるようにバイアス電圧Ｖｋが設定済となっている。このグラフより、どこまで暗い輝度を測定できるかは、ＬＥＤ１４の素子サイズに依存する。すなわち、素子サイズの大きなＬＥＤ１４を用いれば、測定可能な範囲が広がるが、素子サイズの小さいＬＥＤ１４を用いれば、測定可能な範囲は限られる。
【００３７】
ここで、図４に素子サイズの小さいＬＥＤ１４を使用した場合の特性を示す。この図においては、略直線的に変化する領域が限られている。したがって、異なる素子サイズのＬＥＤ１４を組み合わせる等によって選択使用することにより、測定可能な範囲を広げると共に、必要とする受光輝度範囲に切り替えて認識することが可能となる。
【００３８】
このような素子サイズの異なるＬＥＤ１４での受光輝度範囲の認識のため、不図示の受光範囲切り替え手段を別途設ける構成としても構わない。
【００３９】
この実施の形態では、カメラのセルフタイマーの表示用のＬＥＤ１４を輝度測定のためにも用いる例を示したが、次のように使用しても良い。たとえば、セルフタイマーの表示用としてＬＥＤ１４が用いられる場合には、比較的に広角度（略３０度）で発光することにより、視認性を高めている。
【００４０】
一方、パッシブ型のＡＦの補助光としてのＬＥＤ１４は、比較的狭角度で投光することにより、単位立体角当たりの光量を高めてＡＦ精度の確保を行っている。これらの異なる投光角を持つＬＥＤ１４を選択し、受光素子として使用することによって、被写体の平均的な測光とスポット的な測光を適宜切り替えることが可能となる。この場合、投光角度の異なるＬＥＤ１４を選択使用する場合、不図示の投光角度切り替え手段を別途設ける構成としても良い。
【００４１】
続いて、図１において切り替え信号がｌｏｗレベルでトランジスタ１６がＯＮとなり、ＬＥＤ１４を発光素子として使用する場合について、以下に説明する。このような使用はＬＥＤ１４の通常の使用に相当する。
【００４２】
まず、トランジスタ１６がＯＮとなることにより、ＬＥＤ１４には抵抗１３を介して電流が供給され、発光する。この場合、抵抗１３の値は次式によって与えられる。
Ｒ２＝（Ｅ−Ｖｌｅｄ）／Ｉｍａｘ
ここで、Ｒ２は、抵抗１３の抵抗値、Ｅは電源１１の電圧、ＶｌｅｄはＬＥＤ１４の順方向電圧、ＩｍａｘはＬＥＤ１４に流すことが可能な許容電流である。
したがって、抵抗１２の抵抗値Ｒ１は、
Ｒ１＝Ｒ２×｛（Ｅ／Ｖｋ）−１｝
となる。
【００４３】
上述の切り替え信号のｌｏｗレベルを維持すれば、ＬＥＤ１４は連続点灯することになり、切り替え信号のｌｏｗレベルとｈｉｇｈレベルを周期的に繰り返せば、ＬＥＤ１４は点滅することになる。これによってセルフタイマー時の点滅動作を行わせることが可能となる。
【００４４】
このように、図１に示した発光兼受光回路１０では、ＬＥＤ１４の受光と発光とを簡単に切り替えることが可能となる。この結果、カメラのセルフタイマー表示と被写体の輝度測定を１つのＬＥＤ１４によって行うことが可能となる。すなわち、従来用いられていたフォトダイオードやＣｄＳの代わりに表示素子としてのＬＥＤ１４を使用することにより、フォトダイオードやＣｄＳではできなかったセルフタイマー表示としても兼用することが可能となる。また、上述のように複数のＬＥＤ１４を組み合わせることで測光の切り替えや波長選択等も可能となる。
【００４５】
このような構成の発光兼受光回路１０をカメラの他のＬＥＤのために設けたり、カメラ以外の他の光学装置に用いると、上述のＬＥＤ１４を受光素子及び発光素子として兼用させることが可能となる。このため、従来のように、別個に夫々を設ける場合と比較して、スペースを効率化させることが可能となる。それによって、カメラ等の光学装置のコンパクト化に寄与することが可能となる。また、ＬＥＤ１４を受光素子及び発光素子として兼用させる構成のため、フォトダイオードやＣｄＳを別途受光素子として設ける必要がなくなり、コストの低減を図ることが可能となる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について、図５に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、上述の第１の実施の形態で述べたものと同じ構成については、同一符号を用いて説明する。また、この第２の実施の形態もカメラに適用される発光兼受光回路３０とからなっている。
【００４７】
図５において示されるのは、受光量の大きさに応じて、ＬＥＤ１４の発光輝度を調整する、光学装置に用いられる発光兼受光回路３０である。この図において、新たにトランジスタ３１がトランジスタ１６のエミッタ１６ｃ側に接続されており、またトランジスタ３１のベース３１ｂに抵抗３２を介してスイッチ３３が設けられている。
【００４８】
このスイッチ３３は、スイッチ片３３ａと、スイッチ片３３ａに常時接続される接続端子３３ｂと、交互に切り替わる第１および第２の切替端子３３ｃ、３３ｄとを有している。抵抗３２には第１の切替端子３３ｃが接続されている。スイッチ３３の接続端子３３ｂにはコンデンサ３４が接続されており、このコンデンサ３４が電源１１のマイナス極に接続されている。また、スイッチ３３の第２の切替端子３３ｄにＭＯＳＦＥＴ１５のドレイン１５ｂ側が接続されている。
【００４９】
また抵抗３２の他に、トランジスタ３１のベース３１ｂ側は、抵抗３５が分岐接続されている。この抵抗３５は、電源１１のプラス極とトランジスタ３１のエミッタ３１ｃ側に接続されている。
【００５０】
なお、スイッチ３３は、配線２１とも接続されており、不図示の制御回路からの切り替え信号に制御される構成となっている。制御回路からの切り替え信号がｈｉｇｈレベルの時は、スイッチ３３は抵抗３２側（＝第１の切替端子３３ｃ）に接続され、切り替え信号がｌｏｗレベルの時は、ＭＯＳＦＥＴ１５のドレイン１５ｂ側（＝第２の切替端子３３ｄ）に接続されるように構成されている。ここで、トランジスタ３１、抵抗３２、スイッチ３３、コンデンサ３４、抵抗３５および不図示の制御回路によって発光輝度制御手段を構成している。
【００５１】
このような構成を有する発光兼受光回路３０において、切り替え信号をｈｉｇｈレベルにした場合、トランジスタ１６はＯＦＦし、ＬＥＤ１４は、受光素子として機能する。一方、コンデンサ３４は、アナログスイッチであるスイッチ３３を介してＭＯＳＦＥＴ１５のドレイン１５ｂに接続され、受光出力電圧Ｖｏｕｔによって充電される。
【００５２】
また切り替え信号をｌｏｗレベルにすると、トランジスタ１６がＯＮとなり、ＬＥＤ１４が発光する。また、スイッチ３３は抵抗３２側に切り替わる。ここで、図１に示した基本回路となる発行兼受光回路１０と異なるのは、トランジスタ３１のベース３１ｂに、抵抗３２を介してスイッチ３３及びコンデンサ３４が接続される点である。このため、トランジスタ３１のベース３１ｂには、コンデンサ３４の充電電圧が与えられ、ＬＥＤ１４に供給する電流を制御することが可能となる。
【００５３】
すなわち、ＬＥＤ１４の受光量が大きい場合には、出力電圧Ｖｏｕｔが小さくなるため、コンデンサ３４の充電電圧は低くなり、トランジスタ３１のベース電流が大きくなる。このため、ＬＥＤ１４には大きな電流が供給され、発光輝度が高くなる。逆に、ＬＥＤ１４の受光量が小さい場合には、コンデンサ３４の充電電圧は高くなり、トランジスタ３１のベース電流が小さくなる。このため、ＬＥＤ１４に供給される電流が制限されて発光輝度が低くなる。
【００５４】
これによって、使用環境状態が明るい場所においては、ＬＥＤ１４の発光輝度を高めることができ、それによって視認性が良好になる。逆に、使用環境状態が暗い場所では、発光輝度を制限しても十分認識できるので、発光輝度を制限して無駄な電力消費を押さえることが可能となる。すなわち、セルフタイマーとしての発光状態を明るい環境下では高輝度とし、暗い環境下では、低輝度とすることができる。なお、この場合、被写体の輝度測定としてはＬＥＤ１４を使用していないが、被写体の輝度測定にも使用しても良い。
【００５５】
また、ＬＥＤ１４が発光状態にある場合、コンデンサ３４はトランジスタ３１のベース電流により充電されていく。したがって、コンデンサ３４の電圧が高くなり、トランジスタ３１のベース電流が小さくなる。この結果、ＬＥＤ１４への供給電流は漸減し、それに伴って発光輝度は低くなっていく。このため、所定の発光輝度となると、切り替え信号をｈｉｇｈレベルとする制御を行い、ＬＥＤ１４を受光素子として機能させ、コンデンサ３４の充電電圧を低くし、再度スイッチ３３を切り替えトランジスタ３１のベース電流を大きくし、発光輝度を高くする。このように、切り替え信号のｈｉｇｈレベルと、ｌｏｗレベルの切り替えを周期的に繰り返すことによって、発光輝度の低下を防止することが可能となる。
【００５６】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。以下それについて述べる。
【００５７】
たとえば、発光波長の異なるＬＥＤ１４を選択的に切り替えて用いることにより、受光波長の選択を容易に行うことが可能となる。したがって、プロジェクターに、赤色や緑色、青色の光を受光可能なＬＥＤ１４を用い、撮像機能を持たせて、撮像し、そのプロジェクターによってその撮像された像を投影することも可能となる。すなわち、通常のプロジェクター機能に加え、撮像機能も併せ持つプロジェクターとすることができる。
【００５８】
また、上記各実施の形態においては、カメラに用いられる発光兼受光回路１０，３０について説明したが、この発光兼受光回路１０，３０をカメラ以外の各種光学装置に組み込んで、種々の作用効果を該光学装置に生じさせることが可能となる。また、光学装置以外、たとえば時計、道路標識等にも適用できる。なお、光学装置としては、例えばデジタルカメラ、８ｍｍビデオ、プロジェクター等があり、これらの光学装置においても、上述の作用効果を生じさせることは勿論可能である。
【００５９】
さらに、切り替え手段からのｈｉｇｈ信号でトランジスタ１６がＯＦＦとなり、ＬＥＤ１４が受光状態となるようにしているが、ＬＥＤ１４に接続されるトランジスタをＯＮとすることでＬＥＤ１４が受光状態となるようにしても良い。また、ＭＯＳＦＥＴ１５の代わりに他の制御素子を配置するようにしても良い。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、発光ダイオードが光を受光した場合に、光起電力を生じさせるように切り替え動作を行える切り替え手段が設けられているので、発光ダイオード一つで発光の機能と受光の機能の両方を兼ね備える構成にすることができる。
【００６１】
それによって、従来、別々に設けていた発光ダイオードと受光素子とを１つの発光ダイオードで兼用させてスペース効率の向上を図ることが可能となる。これは、カメラ等の光学装置に適用した場合は、そのコンパクト化に寄与することが可能となる。また、発光ダイオードが発光の機能と受光の機能とを兼ね備え、受光素子を別途設けずに済むので、コストの削減を図ることも可能となる。さらに、発光素子に受光（測光）機能を付加させることで、この回路を組み込んだ装置の機能アップを容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるカメラの発光兼受光回路を示す図である。
【図２】図１の発光兼受光回路中のＭＯＳＦＥＴの入力電圧に対する出力電圧の特性を示す図である。
【図３】図１の発光兼受光回路中の被写体輝度に対するＭＯＳＦＥＴの出力電圧特性を示す図である。
【図４】図１の発光兼受光回路中で使用されるＬＥＤの素子サイズが小さい場合における被写体輝度に対するＭＯＳＦＥＴの出力電圧特性を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係わるカメラの発光兼受光回路を示す図である。
【符号の説明】
１０…発光兼受光回路
１１…電源
１４…ＬＥＤ（発光ダイオード）
１５…ＭＯＳＦＥＴ
１６…トランジスタ（切り替え手段の一部）
３０…発光兼受光回路
３１…トランジスタ（発光輝度制御手段の一部）
３２，３５…抵抗（発光輝度制御手段の一部）
３３…スイッチ（発光輝度制御手段の一部）
３４…コンデンサ（発光輝度制御手段の一部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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