(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
色ガラスフィルタおよびその裏面側に配置されたフィルムフィルタを含む視感度フィルタを有し、光源から照射される光を上記視感度フィルタを介してホトダイオードにて受光する照度計の受光部において、
上記ホトダイオードは、４００〜７００ｎｍ付近の波長帯域にかけて入射光の波長に比例してほぼ直線的に増大する分光応答度特性を有し、
上記視感度フィルタは、１枚の色ガラスフィルタおよび同色ガラスフィルタの裏面側に配置される第１ないし第３のフィルムフィルタを含み、
上記色ガラスフィルタは、４００〜５６０ｎｍ付近の波長帯域でほぼ８０〜９０％の光透過率を示すとともに、４００ｎｍ付近よりも短波長域では光透過率がほぼ０％まで急激に低下し、５６０〜７００ｎｍ付近の長波長域にかけては光透過率がほぼ５％程度にまで漸減する光透過率特性を備え、
上記第１のフィルムフィルタは、５６０ｎｍ付近の波長に対してほぼ７０％の最大光透過率を示すとともに、５６０ｎｍ付近から短波長側の４００ｎｍ付近までの波長領域および５６０ｎｍ付近から長波長側の７００ｎｍ付近までの波長領域にかけては、それぞれ光透過率がほぼ一桁台にまで漸減する光透過率特性を有し、
上記第２のフィルムフィルタは、４４０ｎｍ付近の波長に対してほぼ６０％の最小光透過率を示すとともに、４４０ｎｍ付近から４００ｎｍ付近の短波長域にかけては光透過率がほぼ７０％にまで漸増し、４４０ｎｍ付近から５００ｎｍ付近にかけては光透過率がほぼ９０％台にまで漸増し、５００ｎｍ付近から７００ｎｍ付近までは９０％台の光透過率を維持する光透過率特性を有し、
上記第３のフィルムフィルタは、４２０〜５６０ｎｍ付近の波長帯域でほぼ７０〜７５％の光透過率を示すとともに、４２０〜４００ｎｍ付近の短波長域にかけては光透過率がほぼ４０％台まで漸減し、５６０ｎｍ付近から６００ｎｍ付近にかけては光透過率がほぼ９０％台にまで漸増し、６００ｎｍ付近から７００ｎｍ付近までは９０％台の光透過率を維持する光透過率特性を備えていることを特徴とする照度計の受光部。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は照度計の受光部に関し、さらに詳しく言えば、標準比視感度特性にほぼ等しい分光応答度特性を備えた照度計の受光部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、照度計の一般的な構成を図８を参照しながら説明すると、この種の照度計は受光部１と表示部２とを備え、その受光部１には、光源Ｌからの光を拡散する乳白色のグローブ１１が設けられており、同グローブ１１を介して入射する光を光電変換素子としてのホトダイオード１２で受光するようにしている。
【０００３】
ホトダイオード１２には、その受光量に比例した電流が流れるが、その電流はＩ−Ｖ変換器１３にて電圧に変換され、図示しない増幅器を介して表示部２に供給される。
【０００４】
表示部２において、その電圧信号はＡ／Ｄ変換器２１にてディジタル信号に変換されるとともに、ＣＰＵ（中央処理ユニット）２２で所定の演算が行なわれ、その照度が例えば液晶デイスプレイからなる表示器２３に表示される。
【０００５】
ところで、この種の照度計の受光部１には、その分光応答度が人間の目にほぼ等しい特性として定められている図７に示されているような標準比視感度Ｖ（λ）に近似することが要求されている。
【０００６】
しかしながら、光電変換素子としてのホトダイオード１２の分光応答度特性は図９に示されているように、入射光の波長に比例して増大する傾向を示し、図７の標準比視感度Ｖ（λ）に合致しない。
【０００７】
そこで従来より、乳白色グローブ１１とホトダイオード１２との間に視感度フィルター１４を設けて、受光部１の分光応答度特性を標準比視感度Ｖ（λ）に適合するように補正している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
その一例を示すと、従来の視感度フィルター１４には、基本的には波長５５５ｎｍを境にしてその短波長側を補正する例えば図１０に示すような光透過率特性を有する第１の色ガラスフィルタ１４ａと、その長波長側を補正する例えば図１１に示す光透過率特性を有する第２の色ガラスフィルタ１４ｂの２枚の色ガラスフィルタが用いられている。
【０００９】
すなわち、標準比視感度Ｖ（λ）を電圧値に換算してＶとし、第１および第２の色ガラスフィルタ１４ａ，１４ｂおよびホトダイオード１２の各特性値をそれぞれＡ，ＢおよびＰＤとすると、
Ｖ＝Ａ×Ｂ×ＰＤ
となるように、色ガラスフィルタ１４ａ，１４ｂの厚みや濃度を選定して、それらの各光透過率を求めていた。
【００１０】
色ガラスフィルタは熱的には安定しているが、厚さが厚くそれも２枚使用するとなると、それに伴って筐体を大きくせざるを得ない。また、衝撃に弱く例えば落下事故などの衝撃により破損するおそれがあるとともに、価格的にも高価である。
【００１１】
これに対して、フィルムフィルタは例えばアセテートなどのベースフィルムに染料を塗布したものからなるため、色ガラスフィルタに比べてその厚さは十分に薄く、また、落下衝撃にも強いが、熱的に不安定であるという点で難がある。
【００１２】
例えば、太陽光を直接的に受光する場合など、１０万ルクス以上の高照度になると、吸光により発熱して変形することがあり、その複数枚を積層して使用する場合には、フィルム間に空隙が生じ、測定精度に悪影響をおよぼすことになりかねない。
【００１３】
なお、ガラス基材の片面もしくは両面にスパッタなどにより、フィルタ膜を直接的に形成すれば、このような熱的変形は生じないが、ガラス面に形成されたフィルタ膜は光の反射を招き、特に両面にフィルタ膜を形成した場合には、干渉が生じ良い結果が得られない。
【００１４】
本発明は、このような従来の欠点を解消するためになされたもので、その目的は、色ガラスフィルタの使用枚数を１枚として全体としての小型軽量化を図るとともに、その色ガラスフィルタに対して複数枚のフィルムフィルタを組み合わせることにより、標準比視感度特性に近似した分光応答度を得るようにした照度計の受光部を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、色ガラスフィルタおよびその裏面側に配置されたフィルムフィルタを含む視感度フィルタを有し、光源から照射される光を上記視感度フィルタを介してホトダイオードにて受光する照度計の受光部において、上記ホトダイオードは、４００〜７００ｎｍ付近の波長帯域にかけて入射光の波長に比例してほぼ直線的に増大する分光応答度特性を有し、上記視感度フィルタは、１枚の色ガラスフィルタおよび同色ガラスフィルタの裏面側に配置される第１ないし第３のフィルムフィルタを含み、上記色ガラスフィルタは、４００〜５６０ｎｍ付近の波長帯域でほぼ８０〜９０％の光透過率を示すとともに、４００ｎｍ付近よりも短波長域では光透過率がほぼ０％まで急激に低下し、５６０〜７００ｎｍ付近の長波長域にかけては光透過率がほぼ５％程度にまで漸減する光透過率特性を備え、上記第１のフィルムフィルタは、５６０ｎｍ付近の波長に対してほぼ７０％の最大光透過率を示すとともに、５６０ｎｍ付近から短波長側の４００ｎｍ付近までの波長領域および５６０ｎｍ付近から長波長側の７００ｎｍ付近までの波長領域にかけては、それぞれ光透過率がほぼ一桁台にまで漸減する光透過率特性を有し、上記第２のフィルムフィルタは、４４０ｎｍ付近の波長に対してほぼ６０％の最小光透過率を示すとともに、４４０ｎｍ付近から４００ｎｍ付近の短波長域にかけては光透過率がほぼ７０％にまで漸増し、４４０ｎｍ付近から５００ｎｍ付近にかけては光透過率がほぼ９０％台にまで漸増し、５００ｎｍ付近から７００ｎｍ付近までは９０％台の光透過率を維持する光透過率特性を有し、上記第３のフィルムフィルタは、４２０〜５６０ｎｍ付近の波長帯域でほぼ７０〜７５％の光透過率を示すとともに、４２０〜４００ｎｍ付近の短波長域にかけては光透過率がほぼ４０％台まで漸減し、５６０ｎｍ付近から６００ｎｍ付近にかけては光透過率がほぼ９０％台にまで漸増し、６００ｎｍ付近から７００ｎｍ付近までは９０％台の光透過率を維持する光透過率特性を備えていることを特徴としている。
【００１７】
【作用】
上記の構成によれば、上記各フィルムフィルタは色ガラスフィルタの裏面側（反光源側）に配置されているため、入射光による熱的影響が緩和され、各フィルムフィルタが変形するおそれはない。
【００１８】
また、使用する色ガラスフィルタが１枚であるため、その筐体を小型軽量化することができるとともに、上記の光透過率特性を有する色ガラスフィルタと各フィルムフィルタを組み合わせることにより、標準比視感度特性に近似した分光応答度が得られる。
【００１９】
【実施例】
以下、図を参照しながら本発明の実施例について説明する。図１にはこの実施例に係る照度計の模式図が示されており、図２にはその受光部３の具体的な組み立て状態が図解されている。
【００２０】
これによると、この照度計は受光部３と表示部２とを備えているが、表示部２については先に説明した従来例と同一構成であるため、同一構成要素に同じ参照符号を付してその説明は省略する。また、受光部３についても先に説明した受光部１と同一もしくは同一と見なせる構成要素にはそれと同じ参照符号がつけられている。
【００２１】
受光部３において、乳白色グローブ１１とホトダイオード１２との間には、視感度フィルター４が設けられているが、この場合、同視感度フィルター４は１枚の色ガラスフィルタ４１と、３枚のフィルムフィルタ４２〜４４とを組み合わせたものからなり、これにより図７に示されている標準比視感度Ｖ（λ）を得るようにしている。
【００２２】
ここで、標準比視感度をＶ、色ガラスフィルタ４１の光透過率をα、各フィルムフィルタ４２、４３、４４の光透過率をそれぞれβ、γ、δ、そしてホトダイオード１２の分光応答度をＰＤ（図９参照）とすると、
Ｖ÷α÷ＰＤ＝β×γ×δ
の式が成り立ち、したがって、
Ｖ＝α×β×γ×δ×ＰＤ
となる。そこで、この実施例では可視光域の３８０〜７８０ｎｍについて５ｎｍ単位でＶが標準比視感度Ｖ（λ）に近似するように色ガラスフィルタ４１および各フィルムフィルタ４２〜４４を選択して演算し、その結果、次のような組み合わせが最適であるとの結論を得るに至った。
【００２３】
まず、色ガラスフィルタ４１は、図３の特性図に示されているように、４００〜５６０ｎｍの波長帯域でほぼ８０〜９０％の光透過率を有し、４００ｎｍよりも短波長域および５６０ｎｍよりも長波長域ではそれぞれ光透過率が漸減する光透過率特性を備えたものが好ましく、この実施例では五十鈴精工硝子社製のＩＥＣ−５７８（商品名）が用いられている。
【００２４】
次に、第１のフィルムフィルタ４２については、図４の特性図に示されているように、５６０ｎｍ付近の波長に対してほぼ７０％の最大光透過率を示し、それよりも短波長および長波長に向かってそれぞれ光透過率が漸減するものが用いられ、このような特性を有するフィルムフィルタには、例えば富士写真フィルム社製の光学フィルタＳＰ−１８（商品名）がある。
【００２５】
第２のフィルムフィルタ４３には、図５にその特性が示されているように、４４０ｎｍ付近の波長に対してほぼ６０％の最小光透過率を示し、それよりも短波長および長波長に向かってそれぞれ光透過率が漸増するものが選ばれ、これには例えば富士写真フィルム社製の光学フィルタＣＣ−Ｙ２０（商品名）がある。
【００２６】
また、第３のフィルムフィルタ４４は、図６の特性図に示されているように、４２０〜５６０ｎｍの波長帯域でほぼ７０〜７５％の光透過率を有するとともに、４２０ｎｍよりも短波長域では光透過率が漸減し、５６０ｎｍよりも長波長域では光透過率が漸増する特性を備えているものが好ましく、このような特性を有するフィルムフィルタとしては、例えば富士写真フィルム社製の光学フィルタＬＢＡ２＋Ｍ５（商品名）がある。
【００２７】
なお、参考までに、次表に上記色ガラスフィルタ４１および第１〜第３の各フィルムフィルタ４２〜４４の４００ｎｍ，４４０ｎｍ，５００ｎｍ，５６０ｎｍ，６００ｎｍ，６６０ｎｍおよび７００ｎｍ波長に対する光透過率を示す。
【００２８】
【表１】
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組み立てにあたっては、図２に示されているように、乳白色グローブ１１の裏面側（反光源側）に色ガラスフィルタ４１を配置し、同色ガラスフィルタ４１の裏面側に３枚のフィルムフィルタ４２〜４４を積層して配置する。なお、フィルムフィルタ４２〜４４の積層順序は任意でよい。そして、さらにその裏面側にホトダイオード１２を密着するように配置し、乳白色グローブ１１を筐体５に形成されている窓５１に嵌合したのち、筐体５の内部からその後側に支持板５２をあてがって、同支持板５２を筐体５にネジ止めすることにより組み立てられる。
【００２９】
この実施例において、色ガラスフィルタ４１の厚さは０．８ｍｍであるのに対して、フィルムフィルタ４２〜４４の各厚さは４０μｍ（３枚で１２０μｍ）であるため、従来に比べて約色ガラスフィルタ１枚の厚さ分薄くすることが可能となった。また、フィルムフィルタ４２〜４４に入る光は乳白色グローブ１１および色ガラスフィルタ４１で減衰されるため、高照度測光時においても各フィルムフィルタが熱変形するおそれはない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来例に比べて色ガラスフィルタ１枚を少なくすることができるため、その分小型軽量化を図ることができる。また、それに代えて３枚のフィルムフィルタを用いているが、同フィルムフィルタは光源側から見て色ガラスフィルタの後方に配置されてるため、高照度測光時においても熱変形するおそれはない。さらには、色ガラスフィルタおよび各フィルムフィルタに上記のような光透過率特性を有するものを組み合わせることにより、ホトダイオードの分光応答度を標準比視感度に近似させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る受光部を備えた照度計を示した模式図。
【図２】上記受光部の組立て状態を示した断面図。
【図３】上記受光部に適用される色ガラスフィルタの光透過率特性を示したグラフ。
【図４】上記受光部に適用される第１のフィルムフィルタの光透過率特性を示したグラフ。
【図５】上記受光部に適用される第２のフィルムフィルタの光透過率特性を示したグラフ。
【図６】上記受光部に適用される第３のフィルムフィルタの光透過率特性を示したグラフ。
【図７】標準比視感度を示したグラフ。
【図８】従来の照度計の構成を説明するための模式図。
【図９】ホトダイオードの分光応答度特性を示したグラフ。
【図１０】従来用いられていた第１の色ガラスフィルタの光透過率特性を示したグラフ。
【図１１】従来用いられていた第２の色ガラスフィルタの光透過率特性を示したグラフ。
【符号の説明】
２  表示部
３  受光部
４  視感度フィルタ
４１  色ガラスフィルタ
４２〜４４  フィルムフィルタ
５  筐体
５１  窓
５２  支持板
１１  乳白色グローブ
１２  ホトダイオード
１３  Ｉ−Ｖ変換器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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