フォトダイオードの特性について（センサー）

質問

フォトダイオードのデータシートには、短絡電流を測るとき、どんな光源を使ったか書いてあることが多いですが、短絡電流-照度特性のグラフは、その光源で測った場合だけ有効で、他の光源の場合はグラフの線に乗らないのでしょうか？それとも光源の種類に関係なく満たされるのでしょうか？

というのも、市販の照度計でフォトダイオードの近くの照度を測って、テスタで短絡電流を測っても、短絡電流-照度特性の線から大きくはずれるからです。
原因を考えるにあたって、上の質問の答えを知りたいのでよろしくお願いします。

回答No.3

walkingdic · ベストアンサー

>その光源で測った場合だけ有効で、他の光源の場合はグラフの線に乗らないのでしょうか？

そのとおりです。

>それとも光源の種類に関係なく満たされるのでしょうか？
いいえ。

>市販の照度計でフォトダイオードの近くの照度を測って
照度計というのは人間の目で見たときの明るさを測定する目的であるため、人間の目の波長感度特性を考慮した数字が出るようになっています。
人間は緑が一番感度が高く、赤外線に対する感度は０です。

一方で現実の光源は幅広い波長帯域の光が出ており、その分布はまちまちです。

そこでダイオードをその光源で照射すると、ダイオードは人間の目とは異なる波長感度分布を持っていますので、当然照度計とは異なる出力が得られます。シリコンダイオードだと赤外にも感度がありますから、極端な話としては、赤外線ランプで可視光を遮断したものを用意すれば、照度計の数値は０なのに、フォトダイオードは出力が得られるということにもなります。

お礼

（色とか）光源依存っぽいと思ったんですが、自信がもてませんでした。
お二人の回答のおかげで確信がもてました。
ありがとうございました。
（テスタの指摘も参考になりました）

回答No.2

imoriimori

「短絡電流-照度特性の線から大きくはずれるからです」
はずれかたには二種類あります。どっちでしょう？？？
（１）データシートのグラフ（ほぼ直線のはず）と傾きが違う。
（２）データシートのグラフ（ほぼ直線のはず）と全然形が違う。直線からほど遠くひん曲がる。

（１）ならば、
本来、短絡電流はフォトダイオードへの光量に比例します。横軸光量縦軸短絡電流で、直線。
しかし、その直線の傾きは光のスペクトルによります。エネルギー量として同じ光の量であっても、赤い光、青い光、緑の光、それぞれに対して傾きが違います。要するにフォトダイオードの感度は光の波長依存。
人間の目も感度は波長依存。照度計は人間の目の感度特性に合わせて作られているはずです。
従って、光源が変わると（即ちスペクトルが変わると）、フォトダイオードの出力特性のグラフは直線であってもその傾きは変わるはずです。（リニアのグラフなら傾きがかわり、両対数グラフなら平行移動という感じ）

（２）ならば＃１様の言われるような問題かと。短絡電流は光量に比例ですが、開放電圧は光量の対数に比例。負荷抵抗が十分低くないと短絡条件とは言えないので、短絡電流のグラフと開放電圧のグラフと中間的な形になってしまいそう。

お礼

ありがとうございました。

回答No.1

taunamlz

テスタの内部抵抗は計算に入れているのでしょうか？

お礼

ありがとうございます。