JP2002250660A - 照度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外乱光による誤動作を防止した照度センサを提
供する。 【解決手段】フォトダイオードＤと、第１の可変抵抗Ｒ
１を具備し変換された電圧を所望の増幅率で増幅する変
換増幅部１０と、変換増幅部１０の増幅電圧Ｖｉｎを基
準電圧Ｖｒｅｆとを比較する比較部２０と、比較部２０
から帰還された出力電圧信号Ｖｏｕｔに応じて、外光の
明るさに対応する増幅電圧Ｖｉｎの値を他の値に切り換
える切換部１１と、第１の可変抵抗Ｒ１に連動して抵抗
値を可変とする第２の可変抵抗Ｒ７とを備えて、切換部
１１は、増幅電圧Ｖｏｕｔの値を切り換えるとき、第２
の可変抵抗Ｒ７の抵抗値に応じた値に切り換える。外光
が暗いときに比較部に外部のトライアックＱを開閉制御
させるように変換増幅部１０の増幅率を適宜設定してと
きにも、切換部１０により外乱光耐量Ｌを所定量以上に
保って、外光のゆらぎ及び外乱光に対する誤動作を防止
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照度センサに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図６に示すように、商用電源
Ｅと照明負荷Ｌｐとの間に挿入される例えば３端子双方
向サイリスタ（トライアック）Ｑなどのスイッチ要素
と、トライアックＱを制御する照度センサＡと、抵抗Ｒ
ｓｎ及びコンデンサＣｓｎの直列回路からなるスナバ回
路ＳＮとを備え、外光が規定の明るさ以下になるとトラ
イアックＱをオンして照明負荷Ｌｐを点灯させ、外光が
規定の明るさ以上になるとトライアックＱをオフして照
明負荷Ｌｐを消灯させる自動点滅器が提供されている。

【０００３】図７に示すように、照度センサＡはプリン
ト基板６１に実装され、このプリント基板６１にはトラ
イアックＱ、スナバ回路ＳＮを構成するコンデンサＣｓ
ｎ及び抵抗Ｒｓｎも実装される。さらに、プリント基板
６１にはトライアックＱに当接させた形で矩形状の放熱
板ＨＳが立設される。プリント基板６１には商用電源Ｅ
及び照明負荷Ｌｐとの接続用に２本の電線６２が接続さ
れる。

【０００４】プリント基板６１を収納するケース６０
は、それぞれ合成樹脂により箱状に形成されたボディ６
３とカバー６４とを結合して形成される。プリント基板
６１は、ボディ６３に固定され、カバー６４は、組立孔
６４ａを通してボディ６３に螺合する組立ねじ（図示せ
ず）によってボディ６３と結合される。また、カバー６
４におけるボディ６３側の周部には鍔部６４ｂが形成さ
れ、鍔部６４ｂの一部には上述した各電線６２をケース
６０の外部に引き出すための一対の切欠部６４ｃが形成
されている。なお、ボディ６３にはＡＢＳ樹脂等が用い
られ、カバー６４には透光性を有するアクリル樹脂等が
用いられる。

【０００５】上記従来の照度センサＡは、例えば図８に
示すように、所定の電圧を出力する定電圧回路１と、外
光の明るさに応じた光電流を発生するフォトダイオード
Ｄと、前記光電流を電圧に変換し、適宜設定可能な増幅
率で増幅する変換増幅部１０’と、変換増幅部１０’か
ら出力される増幅電圧Ｖｉｎを基準電圧Ｖｒｅｆと比較
し、比較結果に応じた２値の出力電圧信号Ｖｏｕｔを出
力することで外部のトライアックＱを開閉制御して、照
明負荷Ｌｐへの給電状態と給電停止状態とを切り換える
比較部２０’とを備えている。

【０００６】フォトダイオードＤは、外光の明るさに応
じた光電流を発生する受光素子として近年になって注目
されて利用されているものであって、それまでは前記受
光素子としてＣｄＳ素子が用いられていた。ＣｄＳ素子
の代わりにフォトダイオダイオードＤが利用されるよう
になったのは、ＣｄＳ素子の製造時や廃棄時において環
境に対する負荷が大きいという問題があったからであ
る。

【０００７】変換増幅部１０’は、入力端間にフォトダ
イオードＤが接続されたオペアンプＯＰと、オペアンプ
ＯＰの反転入力端と出力端の間に接続される負帰還用の
可変抵抗Ｒ１とを備え、可変抵抗Ｒ１の抵抗値を適宜設
定することによって、光電流が変換された電圧を前記抵
抗値に応じた増幅率で増幅し増幅電圧Ｖｉｎを出力す
る。このように光電流を電圧に変換する負帰還回路とし
て構成された変換増幅部１０’は、入力端間が仮想接地
されることで光電流を短絡電流に近い特性で利用し、外
光の明るさに対する増幅電圧Ｖｉｎにおいて高い直線性
を有している。

【０００８】比較部２０’は、定電圧回路１の出力電圧
を分圧する抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列回路と、反転入力端に
オペアンプＯＰの出力端が接続され、非反転入力端に抵
抗Ｒ２，Ｒ３の接続点が接続されたコンパレータＣＰ
と、コンパレータＣＰの非反転入力端と出力端の間に接
続される抵抗Ｒ４とを備えている。

【０００９】上述のような照度センサＡでは、フォトダ
イオードＤが外光を受けると、外光の明るさに応じた光
電流を発生し、変換増幅部１０’が前記光電流を上述の
ように変換および増幅して増幅電圧Ｖｉｎを出力し、そ
して比較部２０’が、コンパレータＣＰで増幅電圧Ｖｉ
ｎを、抵抗Ｒ２，Ｒ３により定電圧回路１の出力電圧が
分圧された基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、比較結果に応じ
て出力端からＨレベル又はＬレベルの出力電圧信号Ｖｏ
ｕｔを出力する。例えば、増幅電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ
ｒｅｆよりも大きければ、比較部２０’からＬレベルの
出力電圧信号Ｖｏｕｔが出力され、逆に増幅電圧Ｖｉｎ
が基準電圧Ｖｒｅｆよりも小さければ、Ｈレベルの出力
電圧信号Ｖｏｕｔが出力される。これにより、自動点滅
器は、外光の明るさに応じて照度センサＡから出力され
る出力電圧信号Ｖｏｕｔによって、出力電圧信号Ｖｏｕ
ｔがＨレベルであればトライアックＱをオンして照明負
荷Ｌｐを点灯させ、出力電圧信号ＶｏｕｔがＬレベルで
あればトライアックＱをオフして照明負荷Ｌｐを消灯さ
せる。

【００１０】また、上記照度センサＡは、図９に示すよ
うに、フォトダイオードＤ、コンデンサＣ、抵抗Ｒ１〜
Ｒ４、定電圧回路１、オペアンプＯＰ、コンパレータＣ
Ｐを実装した基板５５を一つのパッケージ５０に収納す
ることによって構成されている。パッケージ５０は、平
板状のベース５１に筒状のカバー５２を覆着して形成さ
れる。ベース５１には上記基板５５が固定され、カバー
５２においてフォトダイオードＤの受光面に対応する部
位（カバー５２の軸方向の一端面）には透光板５３が装
着される。したがって、フォトダイオードＤには透光板
５３を通して外光が入射する。

【００１１】ところで自動点滅器は、一般的に、外光の
明るさに応じて照明負荷Ｌｐを点灯させる点灯照度より
も、消灯させる消灯照度が大きくなるように構成されて
いる。一般に、消灯照度と点灯照度の照度差は外乱光耐
量と呼ばれ、自動点滅器では、短時間に点滅する誤動作
を防止するために適切な外乱光耐量を保つ必要がある。
これは、雲の流れなどによる太陽光のゆらぎ、車のヘッ
ドライトなどの閃光、自己に備えられた照明負荷Ｌｐか
らの光、周囲に配置された他の照明器具からの侵入光な
どの外乱光が照度センサＡに入射することにより、照明
器具が短時間で点滅するといった誤動作を防止するため
である。なお、前記誤動作を防止するために、外光の明
るさが変化しても所定期間変化後の明るさが保たれたと
きにのみ照明負荷Ｌｐを点灯又は消灯させるようなタイ
マ動作機能を自動点滅器に備えても良いが、タイマ動作
機能を付加することにより、自動点滅器を構成する回路
が複雑化し、機器全体の小型化が難しく、高コストとな
る欠点があるため有効な手段とは言い難い。

【００１２】そこで上記従来の照度センサＡでは、外乱
光耐量を保つために、抵抗Ｒ４をコンパレータＣＰに接
続することで、変換増幅部１０’の増幅電圧Ｖｉｎに対
する閾値にヒステリシスが付与されている。

【００１３】例えば、図１０に示すように、外光の明る
さＬｘが時刻ｔの経過とともに暗くなり、その後再び明
るくなるような場合には、照度センサＡは、外光の明る
さＬｘが次第に暗くなる経過途中の時刻ｔ１で、外光の
明るさＬ１に対応する変換増幅部１０’からの増幅電圧
Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆより小さくなると、比較部２
０’からＨレベルの出力電圧信号Ｖｏｕｔを出力する。
ところが、上述とは逆に外光の明るさＬｘが次第に明る
くなる経過途中の時刻ｔ１’で、外光の明るさＬｘが明
るさＬ１になっても、コンパレータＣＰに上述のヒステ
リシスが付与されているので、依然として増幅電圧Ｖｉ
ｎが基準電圧Ｖｒｅｆより小さく、照度センサＡは、比
較部２０’からＨレベルの出力電圧信号Ｖｏｕｔを出力
し続ける。そして、外光の明るさＬｘがＬ１よりも明る
いＬ２になった時刻ｔ２で、変換増幅部１０’からの増
幅電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆより大きくなると、照
度センサＡは比較部２０’からＬレベルの出力電圧信号
Ｖｏｕｔを出力する。このように消灯照度である明るさ
Ｌ２を点灯照度である明るさＬ１よりも明るくして、外
乱光により誤動作しない量の外乱光耐量Ｌを保ってい
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動点滅器
には例えば操作部をスライドすることで変換増幅部１
０’の可変抵抗Ｒ１の抵抗値を変化させるスライド式の
動作設定スイッチが備えられてある。例えば、自動点滅
器の照明負荷Ｌｐを外光が暗いときに点灯又は消灯させ
るときには、動作設定スイッチの操作部を所定位置から
一方にスライドさせ、スライド幅Ｖｏｌに応じて可変抵
抗Ｒ１の抵抗値を増加させる。逆に、照明負荷Ｌｐを外
光が明るいときに点灯又は消灯させるときには、動作設
定スイッチの操作部を所定位置から前記一方と反対側に
スライドさせ、スライド幅Ｖｏｌに応じて可変抵抗Ｒ１
の抵抗値を減少させる。

【００１５】その結果、図１１に示すように、動作設定
スイッチの操作部を一方にスライドしてスライド幅Ｖｏ
ｌを増すと（図１１中右矢印方向）、可変抵抗Ｒ１の抵
抗値が小さくなって変換増幅部１０’の増幅率が減少
し、点灯照度Ｌ１および消灯照度Ｌ２はスライド幅Ｖｏ
ｌに略比例して増加する。上述とは逆に、操作部を前記
一方と反対側にスライドしてスライド幅Ｖｏｌを増すと
（図１１中左矢印方向）、可変抵抗Ｒ１の抵抗値が大き
くなって変換増幅部１０’の増幅率が増加し、点灯照度
Ｌ１および消灯照度Ｌ２は、反対側へのスライド幅Ｖｏ
ｌに略比例して減少する。

【００１６】しかし、点灯照度Ｌ１に対する消灯照度Ｌ
２の割合を示す動作照度比Ｌｒは、可変抵抗Ｒ１の抵抗
値で一義的に決定されるので、上述のようにスライド幅
Ｖｏｌを変化しても、図１２に示すように略一定に保た
れ、逆に、点灯照度Ｌ１と消灯照度Ｌ２の照度差である
外乱光耐量Ｌが、スライド幅Ｖｏｌに応じて変化する。

【００１７】すなわち、従来の照度センサＡでは、外光
の明るさＬｘが比較的に暗いときに照明負荷Ｌｐを点灯
又は消灯させようと、動作設定スイッチの操作部をスラ
イドさせ、可変抵抗Ｒ１の抵抗値を大きく設定すると、
点灯照度Ｌ１及び消灯照度Ｌ２が小さくなる一方で外乱
光耐量Ｌも小さくなり、上述のような外乱光に対して誤
動作してしまうといった問題があった。なお、動作設定
スイッチを設けずに可変抵抗Ｒ１の抵抗値を固定した照
度センサＡであれば、上述のような問題は生じないが、
市場の要望から、可変抵抗Ｒ１の抵抗値を設定可能とし
ている。

【００１８】そこで、図１３及び図１４に示すように、
動作設定スイッチの操作部のスライド幅Ｖｏｌを大きく
して点灯照度Ｌ１および消灯照度Ｌ２を小さくしたとき
にも、外乱光耐量Ｌを上述の外乱光に対して誤動作して
しまうことがない量以上に保つ必要があった。

【００１９】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、外乱光による誤動作を防止した照度センサを
提供する。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、外光の明るさに応じた光電流を
発生する受光素子と、前記光電流を電圧に変換し、具備
された第１の可変抵抗の抵抗値を変化させることで、変
換された電圧を所望の増幅率で増幅する変換増幅部と、
変換増幅部から出力される増幅電圧を基準電圧とを比較
し、比較結果に応じた２値の出力電圧信号を出力するこ
とで外部のスイッチ要素を開閉制御して、負荷への給電
状態と給電停止状態とを切り換える比較部と、比較部か
ら帰還された出力電圧信号に応じて、外光の明るさに対
する増幅電圧及び基準電圧のうち少なくとも何れか一方
の値を切り換える切換手段と、第１の可変抵抗に連動し
て抵抗値を可変とする第２の可変抵抗とを備えて、切換
手段は、増幅電圧及び基準電圧のうち少なくとも何れか
一方の値を切り換えるとき、第２の可変抵抗の抵抗値に
応じた値に切り換えることを特徴とし、増幅電圧の値を
切り換えることで相対的に基準電圧にヒステリシスを付
与でき、変換増幅部の増幅率を適宜設定して基準電圧を
相対的に低くした場合でも、切換手段により増幅電圧が
増加又は減少方向に切り換えられるときの外光の明るさ
と、増幅電圧が逆方向に切り換えられるときの外光の明
るさとの照度差を、外光のゆらぎ及び外乱光による誤動
作の防止が可能な量以上に保つことができるとともに、
切換手段により切り換えられたときには、第１の可変抵
抗器の抵抗値を調整することで、第２の可変抵抗の抵抗
値が調整されることによって、上記照度差を適切に設定
することができる。

【００２１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、切換手段は、変換増幅部の増幅率を切り換えること
を特徴とし、請求項１と同様の作用を奏する。

【００２２】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、切換手段は、基準電圧の値を切り換えることを特徴
とし、請求項１と同様の作用を奏する。

【００２３】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、印加電圧に応じて透過率が制御される光量調節部材
が受光素子の受光面の少なくとも一部に重複する形で取
り付けられ、切換手段は、比較部から帰還された出力電
圧信号に応じて前記印加電圧の値を変化させることを特
徴とし、出力電圧信号に応じて光量調節部材の透過率が
変化して、変換増幅部の増幅電圧の値を第２の抵抗の抵
抗値に応じた値に切り換えることで、相対的に基準電圧
にヒステリシスを付与でき、変換増幅部の増幅率を適宜
設定して基準電圧を相対的に低くした場合でも、人間の
視感度では識別し難い外光のゆらぎ及び外乱光による誤
動作の防止が可能な量以上に照度差を保つことができ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態におけ
る基本構成は従来例と共通するために共通する部分につ
いては同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の
特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。

【００２５】本実施形態の変換増幅部１０は、図１に示
すように、比較部２０から帰還された出力電圧信号Ｖｏ
ｕｔに応じて増幅電圧ｉｎの値を切り換える切換部１１
を備えている。

【００２６】切換部１１は、オペアンプＯＰの出力端に
抵抗Ｒ５を介して一端が接続され、第１の可変抵抗Ｒ１
に機械的又は電気的に連動して抵抗値を可変する第２の
可変抵抗Ｒ７と、第２の可変抵抗Ｒ７に並列接続する抵
抗Ｒ６と、比較部２０からの出力電圧信号Ｖｏｕｔに応
じてオン／オフすることにより、第２の可変抵抗Ｒ７及
び抵抗Ｒ６における抵抗Ｒ５と反対側の一端を接地又は
非接地とする例えばＦＥＴなどのスイッチング素子Ｑ１
とからなる。

【００２７】そこでこの切換部１１は、比較部２０の出
力電圧信号Ｖｏｕｔに応じてスイッチング素子Ｑ１がオ
ンすると、変換増幅部１０の増幅率を第２の可変抵抗Ｒ
７に応じた値に切り換えるのである。

【００２８】例えば、外光が明るいときには、変換増幅
部１０の増幅電圧Ｖｉｎの値が基準電圧Ｖｒｅｆの値よ
りも大きく、コンパレータＣＰの出力端からはＬレベル
の出力電圧信号Ｖｏｕｔが出力され、スイッチング素子
Ｑ１がオフしている。これにより、第２の可変抵抗Ｒ７
及び抵抗Ｒ６の並列回路は、変換増幅部１０の動作に寄
与せず、変換増幅部１０は、光電流から変換された電圧
を、第１の可変抵抗Ｒ１の抵抗値に応じた比較的高い増
幅率で増幅して増幅電圧Ｖｉｎを出力している。

【００２９】逆に外光が暗いときには、変換増幅部１０
の増幅電圧Ｖｉｎの値が基準電圧Ｖｒｅｆの値よりも小
さく、コンパレータＣＰの出力端からはＨレベルの出力
電圧信号が出力され、スイッチング素子Ｑ１がオンして
いる。これにより、第２の可変抵抗Ｒ７及び抵抗Ｒ６の
並列回路は変換増幅部１０の動作に寄与し、変換増幅部
１０は、光電流から変換された電圧を、第１及び第２の
可変抵抗Ｒ１，Ｒ７の抵抗値に応じた比較的低い増幅率
で増幅して増幅電圧Ｖｉｎを出力している。

【００３０】ここで、外光の明るさが変化する場合にお
ける本実施形態の動作について、図１０に基づいてを説
明する。

【００３１】外光の明るさＬｘが明るい時刻ｔ０から次
第に暗くなる時刻ｔ１までは、切換部１１のスイッチン
グ素子Ｑ１がオフして変換増幅部１０の増幅率が高く設
定されている。しかし、時刻ｔ１で外光の明るさがＬ１
になって増幅電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆよりも小さ
くなると、比較部２０のコンパレータＣＰは出力電圧信
号ＶｏｕｔをＬレベルからＨレベルに変える。これに応
じてトライアックＱがターンオンして照明負荷Ｌｐに電
力が供給されるとともに、切換部１１が変換増幅部１０
の増幅率を小さい値に切り換える。変換増幅部１０の増
幅率が小さく設定された結果、増幅電圧Ｖｉｎに対する
閾値である基準電圧Ｖｒｅｆが相対的に高められて基準
電圧Ｖｒｅｆにヒステリシスが付与された状態とするこ
とができる。これにより、再び外光が明るくなって時刻
ｔ１’で外光の明るさがＬ１になっても、増幅電圧Ｖｉ
ｎは基準電圧Ｖｒｅｆよりも小さく、比較部２０のコン
パレータＣＰは照明負荷Ｌｐに電力を供給させ続ける。
そして、外光の明るさがＬ１よりも明るいＬ２となり、
明るさＬ２に応じた増幅電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆ
よりも大きくなると、比較部２０のコンパレータＣＰは
出力電圧信号ＶｏｕｔをＨレベルからＬレベルに戻す。
これにより、トライアックＱがターンオフして照明負荷
Ｌｐへの電力供給が停止されて照明負荷Ｌｐが消灯する
とともに、切換部１１が変換増幅部１０の増幅率を大き
い値に切り換える。

【００３２】これにより本実施形態では、変換増幅部１
０の増幅率を切り換えることで相対的に基準電圧Ｖｒｅ
ｆにヒステリシスを付与でき、外光が暗いときに照明負
荷Ｌｐを点灯又は消灯するように動作設定スイッチの操
作部を操作してスライド幅Ｖｏｌを変え可変抵抗Ｒ１の
抵抗値を変化させることで相対的に基準電圧Ｖｒｅｆを
低くした場合でも、明るさＬ１，Ｌ２の差、つまり点灯
照度と消灯照度の照度差である外乱光耐量Ｌが従来例の
ように小さくなることなく、外乱光耐量Ｌを外光のゆら
ぎ及び外乱光による誤動作の防止が可能な量以上に保つ
ことができる。

【００３３】さらに本実施形態では、第２の抵抗Ｒ７が
第１の可変抵抗Ｒ１と連動するので、切換部１１により
切り換えられたときには、動作設定スイッチを操作して
第１の可変抵抗Ｒ１の抵抗値を調整することで、第２の
可変抵抗Ｒ７の抵抗値が調整され、これにより変換増幅
部１０の増幅率を所望の値に設定し易くなり、外乱光耐
量Ｌを適切に設定することができる。 （実施形態２）ところで、実施形態１では切換部１１を
変換増幅部１０に備えたが、本実施形態では、図２に示
すように、切換部１１を比較部２０に備えている。

【００３４】この切換部１１は、出力電圧信号Ｖｏｕｔ
に応じてオン／オフする第２のスイッチング素子Ｑ２、
第１の可変抵抗Ｒ１に連動して抵抗値を可変する第２の
可変抵抗Ｒ８の直列回路からなり、抵抗Ｒ３に並列接続
される。

【００３５】上述の切換部１１は、スイッチング素子Ｑ
２がオンしたときには、定電圧回路１の出力電圧を抵抗
Ｒ２と抵抗Ｒ３及び第２の抵抗Ｒ８の並列回路とによっ
て分圧して、前記並列回路に印加される電圧を基準電圧
Ｖｒｅｆとし、スイッチング素子Ｑ２がオフしたときに
は、定電圧回路１の出力電圧を抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とに
よって分圧して、抵抗Ｒ３に印加される電圧を基準電圧
Ｖｒｅｆとして、スイッチング素子Ｑ２のオン／オフに
より基準電圧Ｖｒｅｆの値を切り換える。

【００３６】例えば、外光が明るいときには、変換増幅
部１０の増幅電圧Ｖｉｎの値が基準電圧Ｖｒｅｆの値よ
りも大きく、コンパレータＣＰの出力端からはＬレベル
の出力電圧信号Ｖｏｕｔが出力され、スイッチング素子
Ｑ２がオンしている。これにより、第２の可変抵抗Ｒ８
は上述のように定電圧回路１の出力電圧の分圧に寄与
し、基準電圧Ｖｒｅｆの値は比較的小さくなっている。

【００３７】逆に外光が暗いときには、変換増幅部１０
の増幅電圧Ｖｉｎの値が基準電圧Ｖｒｅｆの値よりも小
さく、コンパレータＣＰの出力端からはＨレベルの出力
電圧信号が出力され、スイッチング素子Ｑ２がオフして
いる。これにより、第２の可変抵抗Ｒ８は上述のように
定電圧回路１の出力電圧の分圧に寄与せず、基準電圧Ｖ
ｒｅｆの値は比較的大きくなっている。

【００３８】ここで、外光の明るさが変化する場合にお
ける本実施形態の動作について、図１０に基づいてを説
明する。

【００３９】外光の明るさＬｘが明るい時刻ｔ０から次
第に暗くなる時刻ｔ１までは、切換部１１のスイッチン
グ素子Ｑ２がオンして基準電圧Ｖｒｅｆが小さく設定さ
れている。しかし、時刻ｔ１で外光の明るさがＬ１にな
って、増幅電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆよりも小さく
なると、比較部２０のコンパレータＣＰは出力電圧信号
ＶｏｕｔをＬレベルからＨレベルに変える。これに応じ
てトライアックＱがターンオンして照明負荷Ｌｐに電力
が供給されるとともに、切換部１１が基準電圧Ｖｒｅｆ
を大きい値に切り換える。その結果、増幅電圧Ｖｉｎに
対する閾値である基準電圧Ｖｒｅｆにヒステリシスが付
与された状態とすることができるので、再び外光が明る
くなって時刻ｔ１’で外光の明るさがＬ１になっても、
増幅電圧Ｖｉｎは基準電圧Ｖｒｅｆよりも小さく、比較
部２０のコンパレータＣＰは照明負荷Ｌｐに電力を供給
させ続ける。そして、外光の明るさがＬ１よりも明るい
Ｌ２となるり、明るさＬ２に応じた増幅電圧Ｖｉｎが基
準電圧Ｖｒｅｆよりも大くなると、比較部２０のコンパ
レータＣＰは出力電圧信号ＶｏｕｔをＨレベルからＬレ
ベルに戻す。これによりトライアックＱがターンオフし
て照明負荷Ｌｐへの電力供給が停止されて照明負荷Ｌｐ
が消灯するとともに、切換部１１が基準電圧Ｖｒを小さ
い値に切り換える。

【００４０】これにより本実施形態では、基準電圧Ｖｒ
ｅｆを切り換えることで基準電圧Ｖｒｅｆにヒステリシ
スを付与し、実施形態１と同様、外光が暗いときに照明
負荷Ｌｐを点灯又は消灯するように動作設定スイッチの
操作部を操作してスライド幅Ｖｏｌを変え可変抵抗Ｒ１
の抵抗値を変化させることで相対的に基準電圧Ｖｒｅｆ
を低くした場合でも、外乱光耐量Ｌを外光のゆらぎ及び
外乱光による誤動作の防止が可能な量以上に保つことが
できる。 （実施形態３）本実施形態における基本構成は実施形態
１又は２と共通するために共通する部分については同一
の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる
部分についてのみ詳細に説明する。

【００４１】本実施形態では、図３に示すように、印加
電圧に応じて透過率が制御される光量調節部材たる略矩
形平板状の液晶板ＬＣと、液晶板ＬＣに電圧を印加する
電圧印加部３０とを備えており、本実施形態の切換部１
１は、比較部２０からの出力電圧信号Ｖｏｕｔに応じて
電圧印加部３０に前記印加電圧の値を変化させる。

【００４２】この液晶板ＬＣは、図４に示すように、略
矩形枠状のホルダＬＣ１に周部が保持される。そして、
ホルダＬＣ１は、ホルダＬＣ１の四隅から液晶板ＬＣに
略垂直な方向に立設された各脚部ＬＣ２を、基板５５に
穿設された挿通孔５５ａに挿通することで基板５５に固
定させる。このとき、液晶板ＬＣは、基板５５上に実装
されたフォトダイオードＤの受光面を覆った形となる。
したがって、フォトダイオードＤには透光板５３および
液晶板ＬＣを通して外光が入射し、透光板５３を通った
外光は液晶板ＬＣによって適宜減光されてフォトダイオ
ードＤに入射することになる。

【００４３】液晶板ＬＣの透過率Ｂは、図５に示すよう
に、液晶板ＬＣに電圧が印加されていない状態から、次
第に印加電圧Ｖを増加していくと電圧Ｖ１から透過率Ｂ
が大きく増加し、印加電圧ＶがＶ２以上となると略一定
の透過率Ｂ１となる。

【００４４】また、電圧印加部３０は、定電圧回路１に
直列に接続される抵抗Ｒ９，Ｒ１０の直列回路からな
り、抵抗Ｒ１０に液晶板ＬＣが並列接続される。

【００４５】一方、本実施形態の切換部１１は、第１の
可変抵抗と連動して抵抗値を可変する第２の可変抵抗Ｒ
１１と、比較部２０の出力電圧信号Ｖｏｕｔに応じてオ
ン／オフするスイッチング素子Ｑ３との直列回路からな
り、電圧印加部３０の抵抗Ｒ１０に並列接続される。

【００４６】そこで、切換部１１は、スイッチング素子
Ｑ３がオフしているときには、電圧印加部３０から、定
電圧回路１の出力電圧を抵抗Ｒ９，Ｒ１０で分圧した比
較的大きい印加電圧を液晶板ＬＣに印加させ、逆にスイ
ッチング素子Ｑ３がオンしているときには、電圧印加部
３０から、定電圧回路１の出力電圧を抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ
１０及び第２の可変抵抗Ｒ１１の並列回路とで分圧した
比較的小さい印加電圧を液晶板ＬＣに印加させる。

【００４７】ここで、定電圧回路１の出力電圧値と電圧
印加部３０の抵抗Ｒ９，Ｒ１０の抵抗値は、切換部１１
のスイッチング素子Ｑ１がオンしたときに、第２の可変
抵抗Ｒ１１に応じて液晶板ＬＣに少なくともＶ１〜Ｖ２
の印加電圧Ｖが印加されるように設定しておく。これに
より、液晶板ＬＣの透過率Ｂの調整可能な範囲を広くし
ておくことができる。

【００４８】外光が暗く比較部２０からＨレベルの出力
電圧信号Ｖｏｕｔが出力されているときには、切換部１
１は、スイッチング素子Ｑ３がオンされることで電圧印
加部３０に液晶板ＬＣへの印加電圧Ｖを、第２の可変抵
抗Ｒ１１の値に応じて小さくさせて、液晶板ＬＣの透過
率Ｂを小さくさせる。また逆に、外光が明るく比較部２
０からＬレベルの出力電圧信号Ｖｏｕｔが出力されてい
るときには、切換部１１は、スイッチング素子Ｑ３がオ
フされることで電圧印加部３０に液晶板ＬＣへの印加電
圧Ｖを大きくさせて、液晶板ＬＣの透過率Ｂを大きくさ
せる。これにより、切換部１１は、出力電圧信号Ｖｏｕ
ｔに応じてフォトダイオードＤに入射する光の光量を変
化させ、変換増幅部１０の外光の明るさに対する増幅電
圧Ｖｉｎの値を切り換えるのである。

【００４９】上述のように本実施形態では、切換部１１
が出力電圧信号Ｖｏｕｔに応じて印加電圧の値を変化さ
せることで、液晶板ＬＣの透過率を変化させて、変換増
幅部１０の増幅電圧Ｖｉｎの値を第２の可変抵抗Ｒ１１
の抵抗値に応じた値に切り換えることによって、相対的
に基準電圧Ｖｒｅｆにヒステリシスを付与でき、外光が
暗いときに照明負荷Ｌｐを点灯又は消灯するように第１
の可変抵抗Ｒ１の抵抗値を変化させて相対的に基準電圧
Ｖｒｅｆを低くした場合でも、外乱光耐量Ｌを外光のゆ
らぎ及び外乱光による誤動作の防止が可能な量以上に保
つことができる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１の発明は、請求項１の発明は、
外光の明るさに応じた光電流を発生する受光素子と、前
記光電流を電圧に変換し、具備された第１の可変抵抗の
抵抗値を変化させることで、変換された電圧を所望の増
幅率で増幅する変換増幅部と、変換増幅部から出力され
る増幅電圧を基準電圧とを比較し、比較結果に応じた２
値の出力電圧信号を出力することで外部のスイッチ要素
を開閉制御して、負荷への給電状態と給電停止状態とを
切り換える比較部と、比較部から帰還された出力電圧信
号に応じて、外光の明るさに対する増幅電圧及び基準電
圧のうち少なくとも何れか一方の値を切り換える切換手
段と、第１の可変抵抗に連動して抵抗値を可変とする第
２の可変抵抗とを備えて、切換手段は、増幅電圧及び基
準電圧のうち少なくとも何れか一方の値を切り換えると
き、第２の可変抵抗の抵抗値に応じた値に切り換えるの
で、増幅電圧の値を切り換えることで相対的に基準電圧
にヒステリシスを付与でき、変換増幅部の増幅率を適宜
設定して基準電圧を相対的に低くした場合でも、切換手
段により増幅電圧が増加又は減少方向に切り換えられる
ときの外光の明るさと、増幅電圧が逆方向に切り換えら
れるときの外光の明るさとの照度差を、外光のゆらぎ及
び外乱光による誤動作の防止が可能な量以上に保つこと
ができるとともに、切換手段により切り換えられたとき
には、第１の可変抵抗器の抵抗値を調整することで、第
２の可変抵抗の抵抗値が調整されることによって、上記
照度差を適切に設定することができるという効果があ
る。

【００５１】請求項２の発明は、切換手段は、変換増幅
部の増幅率を切り換えることを特徴とし、請求項１と同
様の効果を奏する。

【００５２】請求項３の発明は、切換手段は、基準電圧
の値を切り換えることを特徴とし、請求項１と同様の効
果を奏する。

【００５３】請求項４の発明は、印加電圧に応じて透過
率が制御される光量調節部材が受光素子の受光面の少な
くとも一部に重複する形で取り付けられ、切換手段は、
比較部から帰還された出力電圧信号に応じて前記印加電
圧の値を変化させるので、出力電圧信号に応じて光量調
節部材の透過率が変化して、変換増幅部の増幅電圧の値
を第２の抵抗の抵抗値に応じた値に切り換えることで、
相対的に基準電圧にヒステリシスを付与でき、変換増幅
部の増幅率を適宜設定して基準電圧を相対的に低くした
場合でも、人間の視感度では識別し難い外光のゆらぎ及
び外乱光による誤動作の防止が可能な量以上に照度差を
保つことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を示す概略回路図である。

【図２】実施形態２を示す概略回路図である。

【図３】実施形態３を示す概略回路構成図である。

【図４】同上の液晶板及びホルダ並びに基板の斜視図で
ある。

【図５】同上の液晶板の動作説明図である。

【図６】自動点滅器の概略回路構成図である。

【図７】同上の分解斜視図である。

【図８】従来例を示す概略回路図である。

【図９】同上の分解斜視図である。

【図１０】同上の動作説明図である。

【図１１】同上の他の動作説明図である。

【図１２】同上のさらに他の動作説明図である。

【図１３】同上の問題点を解決した状態を示す比較用の
動作説明図である。

【図１４】同上の問題点を解決した状態を示す他の比較
用の動作説明図である。

【符号の説明】

１ 定電圧回路 １０ 変換増幅部 １１ 切換部 ２０ 比較部 Ｄ フォトダイオード Ｒ１ 第１の可変抵抗 Ｒ７ 第２の可変抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 之広 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 秋成 芳範 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 2G065 AA03 AB04 BA09 BB19 BC10 BC14 BC20 CA05 CA06 3K073 AA28 BA28 CF00 CF13 CF18 CG02 CG03 CG08 CG24 CJ14 CJ16 CJ19 CJ21 CJ22 5J050 AA13 AA49 BB16 CC07 DD06 EE17 EE31 EE35 FF10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外光の明るさに応じた光電流を発生する
   受光素子と、前記光電流を電圧に変換し、第１の可変抵
   抗を具備してこの抵抗値を変化させることで、変換され
   た電圧を所望の増幅率で増幅する変換増幅部と、変換増
   幅部から出力される増幅電圧を基準電圧と比較し、比較
   結果に応じた２値の出力電圧信号を出力する比較部と、
   比較部から帰還された出力電圧信号に応じて、外光の明
   るさに対する増幅電圧及び基準電圧のうち少なくとも何
   れか一方の値を切り換える切換手段と、第１の可変抵抗
   に連動して抵抗値を可変とする第２の可変抵抗とを備え
   て、切換手段は、増幅電圧及び基準電圧のうち少なくと
   も何れか一方の値を切り換えるとき、第２の可変抵抗の
   抵抗値に応じた値に切り換えることを特徴とする照度セ
   ンサ。
2. 【請求項２】 切換手段は、変換増幅部の増幅率を切り
   換えることを特徴とする請求項１記載の照度センサ。
3. 【請求項３】 切換手段は、基準電圧の値を切り換える
   ことを特徴とする請求項１記載の照度センサ。
4. 【請求項４】 印加電圧に応じて透過率が制御される光
   量調節部材が受光素子の受光面の少なくとも一部に重複
   する形で取り付けられ、切換手段は、比較部から帰還さ
   れた出力電圧信号に応じて前記印加電圧の値を変化させ
   ることを特徴とする請求項１記載の照度センサ。