JP2006237380A - Optical sensor circuit device - Google Patents
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Description
本発明は、光センサ回路装置に関し、フォトダイオードの出力信号を増幅して出力する光センサ回路装置に関する。 The present invention relates to an optical sensor circuit device, and more particularly to an optical sensor circuit device that amplifies and outputs an output signal of a photodiode.
一般に、フォトダイオードの出力信号は微弱電流であるため、増幅回路で増幅して出力することが行われている。 In general, since an output signal of a photodiode is a weak current, it is amplified by an amplifier circuit and output.
図4は、従来の光センサ回路装置の一例のブロック図を示す。同図中、フォトダイオード10は光を受光し、受光した光の照度に応じた値の電流を出力する。フォトダイオード10の出力電流はリニアアンプ12で増幅されて端子14から出力される。
FIG. 4 shows a block diagram of an example of a conventional optical sensor circuit device. In the figure, a
図5に従来の光センサ回路装置の照度・出力電流特性を示す。図5において、実線Iはフォトダイオード10単体の照度・出力電流特性を示し、実線IIは従来の光センサ回路装置の照度・出力電流特性を示す。この図から明らかなように、従来の光センサ回路装置の出力電流は光の照度に比例している。
FIG. 5 shows the illuminance / output current characteristics of a conventional optical sensor circuit device. In FIG. 5, a solid line I indicates the illuminance / output current characteristics of the
なお、光センサ回路装置の照度・出力電流特性に関する技術について公知文献を調査したが、これに対応する公知文献は発見できなかった。 In addition, although the well-known literature was investigated about the technique regarding the illumination intensity and output current characteristic of a photosensor circuit device, the well-known literature corresponding to this was not discovered.
図4に示す光センサ回路装置の出力電流は液晶表示装置のバックライトの輝度を自動調整するような用途に使用される。即ち、液晶表示装置における照度を光センサ回路装置で検出し、その出力電流の大きさに応じてバックライトの輝度を決定する。 The output current of the optical sensor circuit device shown in FIG. 4 is used for an application that automatically adjusts the luminance of the backlight of the liquid crystal display device. That is, the illuminance in the liquid crystal display device is detected by the optical sensor circuit device, and the luminance of the backlight is determined according to the magnitude of the output current.
従来の光センサ回路装置では、例えば100ルクスの照度のときに200μAの出力電流が得られる場合、1000ルクスでは10倍の2mA、10000ルクスでは100倍の20mAの電流出力となる。つまり、10〜10000ルクスの環境では出力電流の範囲は2μA〜20mAとなり、照度が大きいときの出力電流が大きいために、光センサ回路装置の消費電流が大きくなり、電源がバッテリの場合にはバッテリの寿命が短くなるという問題があった。
In the conventional optical sensor circuit device, for example, when an output current of 200 μA is obtained at an illuminance of 100 lux, the current output is 10 times 2 mA, 1000 lux, and 100
また、大きな照度における出力電流が小さくなるように設計した場合には、小さな照度における出力電流が微弱となり、ノイズの影響を受けやすくなるという問題があった。 In addition, when the output current at a large illuminance is designed to be small, there is a problem that the output current at a small illuminance becomes weak and easily affected by noise.
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、照度が大きいときの出力電流を従来に比して大幅に削減することができる光センサ回路装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an optical sensor circuit device that can significantly reduce the output current when the illuminance is large as compared with the conventional art.
請求項1に記載の発明は、受光した光の照度に応じた値の電流を出力する光電変換手段と、
前記光電変換手段の出力電流を供給されて対数変換を行って出力する対数変換手段を
有することにより、
照度が大きいときの出力電流を従来に比して大幅に削減することができる。
The invention according to
By having logarithmic conversion means that is supplied with the output current of the photoelectric conversion means and performs logarithmic conversion to output,
The output current when the illuminance is large can be greatly reduced as compared with the conventional case.
本発明によれば、消費電流を削減でき、電源としてのバッテリの寿命を延ばすことができる。 According to the present invention, current consumption can be reduced and the life of a battery as a power source can be extended.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の光センサ回路装置の一実施形態のブロック図を示す。同図中、フォトダイオード20は光を受光し、受光した光の照度に応じた値の電流を出力する。フォトダイオード20の出力電流は対数アンプ22に供給される。対数アンプ22は、入力電流の対数変換を行って端子24から出力する。
FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the optical sensor circuit device of the present invention. In the figure, a
図2は、対数アンプの要部の回路図を示す。同図中、端子30にはフォトダイオード20の出力電流が供給される。端子30は演算増幅器31の反転入力端子に接続されている。演算増幅器31の非反転入力端子は接地され、演算増幅器31の出力端子は抵抗R1を介して端子32に接続されている。演算増幅器31の反転入力端子と出力端子の間はコンデンサCfで接続されている。また、端子30にはnpnトランジスタTr1のコレクタが接続され、トランジスタTr1はベースを接地され、エミッタを端子32に接続されている。
FIG. 2 shows a circuit diagram of a main part of the logarithmic amplifier. In the figure, the output current of the
端子30の入力電流Isに対する端子32の出力電圧Voは(1)式で表わされる。
The output voltage Vo of the
Vo=−kT/q(lnIs−lnIe) …(1)
但し、kはボルツマン定数、qは電子の電荷、Tは絶対温度、lnは自然対数、IeはトランジスタTr1のエミッタ飽和電流である。
Vo = −kT / q (lnIs−lnIe) (1)
Here, k is a Boltzmann constant, q is an electron charge, T is an absolute temperature, ln is a natural logarithm, and Ie is an emitter saturation current of the transistor Tr1.
上記(1)式により対数変換された信号が端子32から次段アンプに供給され、この次段アンプで所定増幅率(例えば4.34294×10−5)で増幅されると共に電流形態の出力とされ、対数アンプ22の出力信号として出力される。
The signal logarithmically converted by the above equation (1) is supplied from the
図3に本発明の光センサ回路装置の照度・出力電流特性を示す。例えば100ルクスの照度のときに200μAの出力電流が得られるよう設計した場合、1000ルクスでは1.5倍の300μA、10000ルクスでは2倍の400μAの電流出力が得られる。すなわち、10〜10000ルクスの環境では出力電流の範囲は100μA〜400μAとなる。 FIG. 3 shows the illuminance / output current characteristics of the optical sensor circuit device of the present invention. For example, when designed to obtain an output current of 200 μA at an illuminance of 100 lux, a current output of 400 μA, which is twice as large as 10000 lux, can be obtained as 1.5 times 300 μA. That is, in the environment of 10 to 10000 lux, the output current range is 100 μA to 400 μA.
このように、照度が大きいときの出力電流を従来に比して大幅に小さくすることができ、光センサ回路装置の消費電流を大幅に削減することができる。このため、電源がバッテリの場合にバッテリの寿命を延ばすことが可能となる。 As described above, the output current when the illuminance is large can be significantly reduced as compared with the conventional case, and the current consumption of the optical sensor circuit device can be greatly reduced. For this reason, when the power source is a battery, it is possible to extend the life of the battery.
20 フォトダイオード
22 対数アンプ
31 演算増幅器
Cf コンデンサ
R1 抵抗
Tr1 npnトランジスタ
20
Claims (3)
前記光電変換手段の出力電流を供給されて対数変換を行って出力する対数変換手段を
有することを特徴とする光センサ回路装置。 Photoelectric conversion means for outputting a current having a value corresponding to the illuminance of the received light;
An optical sensor circuit device comprising logarithmic conversion means that is supplied with an output current of the photoelectric conversion means and performs logarithmic conversion to output.
前記光電変換手段は、フォトダイオードであることを特徴とする光センサ回路装置。 The optical sensor circuit device according to claim 1,
The photoelectric sensor circuit device is characterized in that the photoelectric conversion means is a photodiode.
前記対数変換手段は、対数アンプであることを特徴とする光センサ回路装置。 The optical sensor circuit device according to claim 2,
The optical sensor circuit device, wherein the logarithmic conversion means is a logarithmic amplifier.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005051481A JP2006237380A (en) | 2005-02-25 | 2005-02-25 | Optical sensor circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006237380A true JP2006237380A (en) | 2006-09-07 |
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ID=37044687
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JP (1) | JP2006237380A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9500521B2 (en) | 2013-09-05 | 2016-11-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Ambient light sensor and electronic system having the same |
-
2005
- 2005-02-25 JP JP2005051481A patent/JP2006237380A/en active Pending
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