JP4023423B2

JP4023423B2 - 携帯機器

Info

Publication number: JP4023423B2
Application number: JP2003323365A
Authority: JP
Inventors: 一人土田; 公孝紅瀬
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: JP2005094233A; US20050057282A1; CN1599384A; US7102396B2; KR20050027925A

Description

本発明は、携帯機器の照度検出に好適なヒステリシス検出回路を備えた携帯機器に関する。

近年、携帯電話などの各種携帯機器は、小型、軽量且つバッテリー電源によって駆動されているため、低消費電力による長時間駆動が要求されている。携帯機器には、表示部（例えば、携帯電話のＫＥＹ表示部等）を搭載しており、暗いところでも発光ダイオード（ＬＥＤ）などのバックライトによって明るく見る構成となっている。ＫＥＹ表示のバックライトとしては、一般にＬＥＤが多用されてこれら携帯機器のバックライトの点灯は、周囲の照度に関係なく必要以上の明るさを保っているため、携帯機器の消費電力を悪化させる大きな要因となる。そこで、携帯機器には、照度センサを用いて周囲の照度を検出することで、ＫＥＹ表示部を周囲の照度に対して必要な明るさに制御して、低消費電力化を図っている。

ここで周囲の照度検出してＫＥＹ表示部を制御する回路について説明する。
ＫＥＹ表示部を制御する回路は、周囲照度に応じて照度センサに流れる電流を抵抗で電圧に変換した照度電圧と、検出する明るさに設定した基準電圧を比較して、両電圧の大小関係でＫＥＹ表示部を点灯もしくは消灯させる信号として出力させる方法である。つまり、照度電圧が基準電圧より高い場合には、周辺照度が検出する照度より明るいため、ＫＥＹ表示部は消灯する。また、照度電圧が基準電圧より低い場合には、周囲照度が検出する照度より暗いため、ＫＥＹ表示部は点灯する。しかし、実際の照度検出では、検出する照度付近（基準電圧付近に対応する照度）の周囲照度が入力された状態で、ＫＥＹ表示部が点滅するのを防ぐために基準電圧にヒステリシスを持たす必要がある。

図４は、従来のヒステリシスを有する検出回路（以下ヒステリシス検出回路という）の一例を示す。このヒステリシス検出回路４１は、低消費電力で構成され、差動増幅器４０と、スイッチ４８と、スイッチ４８を切り換えて選択的に差動増幅器４０の基準入力端子（正入力端子）に２つの基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を供給するための電圧給手段４４，４５とからなる比較器（以下、コンパレータ回路という）４３を備えて成る。コンパレータ回路４３の入力端子（差動増幅器４０の負入力端子に相当する）４６には比較する入力電圧Ｖｉｎが入力される。４２は電源を示す。

次に、このヒステリシス検出回路４１の動作時を説明する。ヒステリシス検出回路４１において、コンパレータ回路４３の負入力端子４６に入力される。比較する入力電圧Ｖｉｎが、基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２の電圧値以上になるとコンパレータ回路４３の出力端子４７から出力される出力電圧Ｖｏｕｔが低レベル（Ｌｏｗ）になる。逆に比較する入力電圧Ｖｉｎが、基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２の電圧値以下になるとコンパレータ回路４３の出力電圧Ｖｏｕｔが高レベル（Ｈｉｇｈ）になる。また、スイッチ４８は、出力端子４７から低レベル（Ｌｏｗ）の出力電圧Ｖｏｕｔが出力されると低い基準電圧Ｖｒｅｆ１をコンパレータ回路４３の正入力端子に入力し、また、高レベル（Ｈｉｇｈ）の出力電圧Ｖｏｕｔが出力されると高い基準電圧Ｖｒｅｆ２をコンパレータ回路４３の正入力端子に入力する。

この基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２は、低消費電力の回路構成のため起動時の立ち上がりが遅く、電圧が安定するまでに時間が掛かる。よって起動時は、基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２よりも比較する入力電圧Ｖｉｎが、先に安定してからコンパレータ回路４３に入力される。これにより過渡状態の基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２と、既に安定した入力電圧Ｖｉｎの大小関係でコンパレータ回路４３の出力が決まる。これにより起動時の基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２が決定する。

図５は、比較する入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２よりも低い電圧で入力された場合の基準電圧の初期状態を示す。この初期状態とは、検出開始時点、即ち検出するためのトリガが出された時点から、基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２が安定するまでの期間Ｔ１を示す。ヒステリシス検出回路４１では、前述の電圧が入力されると、起動してからＡ点までは比較する入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２よりも高いため、出力電圧Ｖｏｕｔが低レベル（Ｌｏｗ）になり、選択スイッチ４８により低い基準電圧Ｖｒｅｆ１がコンパレータ回路４３に入力される。しかし、Ａ点以降は、電圧の大小関係が逆転するため、出力電圧Ｖｏｕｔが高レベル（Ｈｉｇｈ）になり、選択スイッチ４８により高い基準電圧Ｖｒｅｆ２がコンパレータ回路４３に入力される。即ちＡ点以前の期間Ｔａではスイッチ４８により基準電圧Ｖｒｅｆ１が選択されＡ点以後の期間Ｔｂではスイッチ４８により基準電圧Ｖｒｅｆ２選択される。

図６が、比較する入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２よりも高い電圧で入力された場合の基準電圧の初期状態を示す。ヒステリシス検出回路４１では、前述の電圧が入力されると、起動してから基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２が安定するまでの過渡状態の電圧と、比較する入力電圧Ｖｉｎの電圧との大小関係により、起動時の出力電圧Ｖｏｕｔが低レベル（Ｌｏｗ）になり、スイッチ４８により低い基準電圧Ｖｒｅｆ１が初期状態としてコンパレータ回路４３に入力される。図６では起動してから基準電圧の安定後までの期間Ｔｃがスイッチ４８より基準電圧Ｖｒｅｆ１が選択される。

図７は、比較する入力電圧Ｖｉｎが低い基準電圧Ｖｒｅｆ１と高い基準電圧Ｖｒｅｆ２の間の電圧で入力された場合のスレッショルド電圧の初期状態を示す。ヒステリシス検出回路４１では、前述の電圧が入力されると、起動してから基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２が安定するまでの過渡状態の電圧と、比較する入力電圧Ｖｉｎの電圧との大小関係により、起動時の出力電圧Ｖｏｕｔが低レベル（Ｌｏｗ）になり、スイッチ４８により低い基準電圧Ｖｒｅｆ１が初期状態としてコンパレータ回路４３に入力される。

次に上述した図４のヒステリシス検出回路４３を用いた照度検出回路を、例えば、折り畳み携帯電話を例に図８を用いてより詳細に説明する。
低消費電力を要求される携帯電話は、閉じた状態（未使用時）でＫＥＹ表示部を点灯する必要がない。このため、閉じた状態のとき、ＫＥＹ表示部に供給する電源と同一の電源を使用しているヒステリシス検出回路には、電源電圧が供給されていない。よって、通常は携帯電話を開く（使用時）と同時に電源電圧が供給されＫＥＹ表示部が点灯し、ヒステリシス回路が起動する。例えば、ヒステリシス検出回路で１００ルクスと１５０ルクスの照度を検出する場合、低い基準電圧Ｖｒｅｆ１を１００ルクス相当に設定し、高い基準電圧Ｖｒｅｆ２を１５０ルクスに設定する。そして、ヒステリシス検出回路の出力信号が高レベル（Ｈｉｇｈ）のときに点灯動作にし、低レベル（Ｌｏｗ）のときに消灯動作にすることで、使用環境下での周囲照度に対するＫＹＥ表示部を制御することができる。また、ユーザーからは、１００ルクス以下は暗いため点灯、１５０ルクス以上では明るいため消灯するように望まれ、１００〜１５０ルクスの間では明るさの感度に個人差があるため起動時のみ点灯の動作が望まれている。

図８に示す照度検出回路５１は、前述の検出回路４１に加えて周囲照度を検知する照度検知手段５６がコンパレータ回路４３の入力端子４６に接続されて成る。照度検知手段５６は、例えばフォトダイオードからなる照度センサ５３と、照度センサ５３に直列接続された抵抗（Ｒ１）５５と、抵抗（Ｒ１）５５に並列接続された容量（Ｃ１）５４とから構成され、照度センサ５３と抵抗（Ｒ１）５５の接続中点がコンパレータ回路４３の入力端子４６に接続される。５７は照度センサ５３の電源である。

図８の照度検出回路５１の照度検出制御では、周囲照度が１００ルクス以下の場所で携帯電話を聞く（使用時）と、照度センサ５３から周囲照度に応じた電流が容量（Ｃ１）５４と抵抗（Ｒ１）５５に流れ、照度に応じた電圧Ｖｉｎが入力端子４６からコンパレータ回路４３に入力される。基準電圧の初期状態は、入力電圧Ｖｉｎと過渡状態の基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２との大小関係から、１５０ルクス相当の高い基準電圧Ｖｒｅｆ２になる。これにより、ヒステリシス検出回路５１は、周囲照度が検出したい照度よりも暗いと判断し、ユーザーが望む点灯動作を行うことができる。
次に周囲照度が１５０ルクス以上の場所で携帯電話を開く（使用時）と、照度センサ５３から周囲照度に応じた電流が容量（Ｃ１）５４と抵抗（Ｒ１）５５に流れ、照度に応じた電圧Ｖｉｎが入力端子４６からコンパレータ回路４３に入力される。基準電圧の初期状態は、入力電圧Ｖｉｎと過渡状態の基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２との大小関係から、１００ルクス相当の低い基準電圧Ｖｒｅｆ１になる。これによりヒステリシス検出回路５１は、周囲照度が検出した照度より明るいと判断し、ユーザーが望む消灯動作を行うことができる。
次に周囲照度が１００〜１５０ルクスの場所で携帯電話を開く（使用時）と、照度センサ５３から周囲照度に応じた電流が容量（Ｃ１）５４と抵抗（Ｒ１）５５に流れ、照度に応じた電圧Ｖｉｎが入力端子４６からコンパレータ回路４３に入力される。しかし、起動時の基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２の立ち上がりが遅いため、入力電圧Ｖｉｎと過渡状態の基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２との大小関係から、基準電圧の初期状態が１００ルクス相当の低い基準電圧Ｖｒｅｆ１になる。これによりヒステリシス検出回路５１は、周囲照度が検出したい照度よりも明るいと判断し、図９に示す通り出力端子４７から初期状態を含めて消灯信号Ｐ１が出力されて消灯動作となり、ユーザーが望む点灯動作を行うことができない。

特許文献１には照明制御機構を有する携帯機器端末装置の例が記載されている。
特開２００２−１１１８６４号公報

上述したユーザーが望む点灯動作を行うには、図１０に示すようにＣＰＵ制御によって実現することができる。図１０の照度検出回路６１は、前述のヒステリシス検出回路４１及び照度検知手段５６を有し、携帯電話に内蔵した中央演算処理装置（ＣＰＵ）６２で基準電圧を選択するためのスイッチ４８を制御するように構成される。即ち、携帯電話内部のＣＰＵ６２は、携帯電話が起動時か、使用中であるかを管理し、起動時は常にスイッチ４８の基準電圧設定を１５０ルクス相当の高い基準電圧Ｖｒｅｆ２に設定する。次にＣＰＵ６２は、基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２が起動してから安定する一定時間を経過した後、コンパレータ回路４３の出力Ｖｏｕｔが高レベル（Ｈｉｇｈ）であると、図１１（入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２より低い場合）、図１３（入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆ１とＶｒｅｆ２の間にある場合）に示すように夫々起動時と同じ１５０ルクス相当の高い基準電圧Ｖｒｅｆ２のまま設定し、コンパレータ回路４３の出力Ｖｏｕｔが低レベル（Ｌｏｗ）であると、図１２（入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２より高い場合）に示すようにスイッチ４８を１００ルクス相当の低い基準電圧Ｖｒｅｆ１に設定する。また、前述の一定時間ｔ１の経過以前（期間Ｔｄ）は、ＣＰＵ６２から消灯及び点灯の制御信号として高レベル（Ｈｉｇｈ）を出力し、一定時間ｔ１の経過以後（期間Ｔｅ）はコンパレータ回路６２の出力結果を、消灯及び点灯の制御信号として出力する。以後、ＣＰＵ６２は携帯電話が使用中であると判断すると、コンパレータ回路４３の出力が切り替わると同時にＣＰＵ６２からの出力信号Ｈｙｓによってスイッチ４８を切り替え、コンパレータ回路４３に入力される基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２が切り替わる。ＣＰＵ６２から出力された制御信号で低レベル（Ｌｏｗ）を消灯、高レベル（Ｈｉｇｈ）を点灯の動作させることで、起動時の周囲照度が１００ルクス〜１５０ルクスの場所でもユーザーが望む点灯動作を行う。

上述したように、従来のヒステリシス検出回路では比較する入力電圧が２つの基準電圧より低い場合、あるいは２つの基準電圧の中間の場合に、起動時点から基準電圧が安定するまでの初期状態において、基準電圧より高くなることが問題であった。また、これを解決するためには、例えばＣＰＵなどの大規模システムと基準電圧を外部から制御する端子が必要であった。当然ながらＣＰＵ等を用いたときには、回路構成が複雑になり、また電力消費も大きくなるものであった。

なお、携帯機器等の電子機器に適用されるヒステリシス検出回路においては、コンパレータ回路の出力として上述とは高レベル、低レベルの関係が逆となるように出力される場合も想定される。

本発明は、上述の点に鑑み、２つの基準電圧を有し入力電圧に対して２値判定を出力するヒステリシス検出において、小規模且つ低消費電力を維持しつつ、起動時点から基準電圧が安定するまでの期間、いわゆる初期状態では、入力電圧に係わらず一方の値の判定を出力できるようにしたヒステリシス検出回路を用いた携帯機器を提供するものである。

本発明に係る携帯機器は、周囲照度に応じて点灯あるいは消灯する表示部と、照度センサと、照度センサによって検出される周囲照度に応じた入力電圧が入力されるヒステリシス検出回路とを有し、
ヒステリシス検出回路は、
入力電圧が入力される差動増幅器と、差動増幅器に２つの基準電圧を入力するための２つの電圧供給手段と、差動増幅器の出力電圧によって２つの基準電圧を切り換えるスイッチとから構成されるコンバータ回路と、
電源とグランド間に直列接続された定電流源及び容量と、ｎチャネルＭＯＳトランジスタと、定電流源及び容量の接続中点とＭＯＳトランジスタのゲート電極との間に接続されたインバータ回路とから構成される遅延回路と
を備え、
遅延回路によって、入力電圧に係わらず、起動時は常に入力電圧が前記２つの基準電圧より低い関係に保たれ、表示部を一旦点灯状態とし、起動後は前記入力電圧と２つの基準電圧に関係からコンパレータ回路の出力信号が低レベルのとき表示部を消灯し、出力信号が高レベルのとき前記表示部を点灯するようにして成ることを特徴とする。

本発明の携帯機器では、起動時には必ず表示部を点灯し、起動後は入力電圧と２つの基準電圧の関係からコンパレータ回路の出力信号が低レベルのとき表示部を消灯し、出力信号が高レベルのとき前記表示部を点灯するので、起動開始から周囲照度に応じて携帯機器の表示部の照明状態を適正化することができる。

本発明に係る携帯機器によれば、上記ヒステリシス検出回路を備えるので、初期の周囲照度に応じた入力電圧に係らず、表示部を点灯状態とすることができ、ユーザの要求に対応することができる。

図１は、本発明に係るヒステリシス検出回路の一実施の形態を示す。
本実施の形態に係るヒステリシス検出回路１は、差動増幅器５と、差動増幅器５へ２つの基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を入力するための２つの電圧供給手段１１、１２と、２つの基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を切り替えるスイッチ４とからなるコンパレータ回路３と、コンパレータ回路３への入力電圧（つまり比較する電圧）Ｖｉｎの入力を所要時間だけ遅延させるための遅延回路６とを有して構成される。スイッチ４は、その固定接点ａが差動増幅器５の正入力端子に接続され、その可動接点ｂ１，ｂ２がそれぞれの電圧供給手段１１、１２に接続される。スイッチ４は、コンパレータ回路３の出力電（従って作動増幅器５の出力電圧）Ｖｏｕｔによって制御されて切り替えられる。このスイッチ４によって、基準電圧Ｖｒｅｆ１またはＶｒｅｆ２が選択的に差動増幅器５の正入力端子に入力されるようになされる。差動増幅器５には電源２が接続される。比較する入力電圧Ｖｉｎは入力端子１３を通じて差動増幅器５の負入力端子に入力される。また、出力端子１４を通じてコンパレータ回路３の出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。

遅延回路６は、電源２とグランド（ＧＮＤ）間に直列接続された定電流源７及び容量８と、ｎチャネルＭＯＳトランジスタ１０と、定電流源７及び容量８の接続中点とＭＯＳトランジスタ１０のゲート電極との間に接続されたインバータ回路９とから構成される。ｎチャネルＭＯＳトランジスタ１０の一方のドレインが差動増幅器５の負入力端子間に接続され、他方のソースがグランド（ＧＮＤ）に接続される。

本実施の形態に係るヒステリシス検出回路１の動作について説明する。
電源２からの電源電圧がコンパレータ回路３と遅延回路６に供給されることでヒステリシス検出回路１が起動し始める。入力端子１３には比較する入力電圧Ｖｉｎは入力される。遅延回路６では、起動開始時点でインバータ回路９の入力電圧が低いので、反転された高出力電圧がｎチャネルＭＯＳトランジスタ１０のゲート電極に印加され、ｎチャネルＭＯＳトランジスタ１０がオン状態となる。これにより、入力電圧Ｖｉｎに係わらすコンパレータ回路３の差動増幅器５の負入力端子にはグランド電位が入力される。起動後、定電流源７を通じて流れるバイアス電流が容量８にチャージされ、インバータ回路９の入力電圧が上昇させられることで、反転された出力電圧が低下する。これにより入力端子Ｖｉｎ１３とグランド（ＧＮＤ）間をショートさせていたＭＯＳトランジスタ１０のゲート電圧が下がり、ＭＯＳトランジスタ１０がオフ状態となり、ドレインとソース間がオープンになる。従って、入力端子１３に入力されていた入力電圧Ｖｉｎにおける差動増幅器５がコンパレータ回路３の負入力端子に入力される。ここで、遅延回路６の遅延時間は容量８にバイアス電流がチャージされる時間に相当する。この遅延時間を、起動開始の初期、即ち起動時から基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２が安定するまでの所要時間に設定して置く。

この遅延回路６の動作により、低消費電力のため立ち上がりの遅い基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２でも、入力電圧Ｖｉｎがコンパレータ回路３に入力されるまでの遅延時間内に安定した基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２をコンパレータ回路３に入力することができる。これにより入力電圧Ｖｉｎに係わらず、初期状態は常に入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２より低い関係が保たれる。入力電圧Ｖｉｎと基準電圧の大小関係から出力電圧Ｖｏｕｔの初期状態が高レベル（Ｈｉｇｈ）なり、スイッチ４を介して高い基準電圧Ｖｒｅｆ２がコンパレータ回路３に入力されることで、入力電圧Ｖｉｎの大小に係わらず起動時は、常に高い基準電圧Ｖｒｅｆ２に設定される。基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２が安定した後は、入力電圧Ｖｉｎと基準電圧とが比較され、その大小関係でコンパレータ回路３から２値の判定が出力される。

本実施の形態に係るヒステリシス検出回路によれば、起動時に比較する入力電圧Ｖｉｎが２つの基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２より低い、あるいは２つの基準電圧Ｖｒｅｆ１とＶｒｅｆ２の間の電圧であるときに、初期状態で低い基準電圧Ｖｒｅｆ１に設定されるのを回避することができる。これによって、ＣＰＵ等を用いることなく小規模且つ低消費電力の回路構成を実現することができる。本実施の形態では、起動時の入力電圧に係わらず、初期の基準電圧を固定されることが要求されるヒステリシス検出に用いることができる。例えば、低消費電力を要求される携帯電話などの携帯機器に適用して好適ならしめる。

本実施の形態のヒステリシス検出回路は、携帯機器の照度検出に適用できるが、それ以外の電子機器における各種の２値判定を出力する場合にも適用できるものである。

次に、図１の本実施の形態に係るヒステリシス検出回路１を使用した照度検出制御を、折り畳み式の携帯電話に適用した実施の形態を説明する。
図２は、折り畳み式の携帯電話に適用される照度検出回路の実施の形態を示す。本実施の形態に係る照度検出回路２０は、図１のヒステリシス検出回路１に加えて周囲照度を検知する照度検知手段２１がヒステリシス検出回路１の入力端子１３に接続されて成る。照度検知手段２１は、前述したと同様に、例えばフォトダイオードからなる照度センサ２３と、照度センサ２３に直列接続された抵抗（Ｒ１）２５と、抵抗（Ｒ１）２５に並列接続された容量（Ｃ１）２４とから構成され、照度センサ２３と抵抗（Ｒ１）２５の接続中点が入力端子１３に接続される。照度センサ２３の一端は電源２２に接続され、容量２４、抵抗２５の他端はグランド（ＧＮＤ）に接続される。

今、照度検出手段２１で検出する照度を１００ルクスと１５０ルクスで判断させるとする。ユーザーからは、１００ルクス以下のとき暗いと判断してＫＥＹ表示部を点灯、１５０ルクス以上のとき明るいと判断してＫＥＹ表示部を消灯し、ユーザーにとっては、１００ルクス〜１５０ルクス間の明るさに対する感度に個人差があるため、起動時のみＫＥＹ表示部が点灯する動作が望まれる。

図２では、周囲照度が１００〜１５０ルクスの場所で携帯電話を開く（使用時）と、ＫＥＹ表示部に電源２からの電源電圧が供給され、同時にヒステリシス検出回路１に電源２からの電源電圧が供給される。次にヒステリシス検出回路１には、前述同様に照度センサ２３から周囲照度に応じた電流が容量（Ｃ１）２４と抵抗（Ｒ１）２５に流れ、照度に応じた電圧Ｖｉｎが入力端子１３から入力される。一方、遅延回路６では、起動時に定電流源７を通して流れるバイアス電流７が容量８にチャージされ、インバータ回路９の入力電圧が上昇される。次にオン状態にあったｎチャネルＭＯＳトランジスタ１０のゲート電圧がインバータ回路９の入力電圧の上昇につれて下がり、オフ状態となる。即ち、入力端子１３とグランド（ＧＮＤ）間をショートさせていたトランジスタ１０のゲート電圧が下がることで、ドレインとソース間がオープンになり、入力電圧Ｖｉｎがコンパレータ回路３に入力される。

この遅延回路６の動作により、低消費電力のため立ち上がりの遅い基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２でも、入力電圧Ｖｉｎが入力されるまでの遅延時間内に安定した基準電圧をコンパレータ回路３に入力することができる。これにより入力電圧Ｖｉｎの大小に係わらず、初期状態は常に入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２より低い関係が保たれる。よって出力電圧Ｖｏｕｔの初期状態が高レベル（Ｈｉｇｈ）なることにより、起動時は常に高い基準電圧Ｖｒｅｆ２に設定される。コンパレータ回路３から出力された信号が低レベル（Ｌｏｗ）のとき消灯し、また、信号が高レベル（Ｈｉｇｈ）のとき点灯することできる。

即ち、従来の課題である起動時に１００ルクス〜１５０ルクスの明るさで点灯させる動作は、図３に示すように起動時に高い基準電圧（Ｖｒｅｆ２）に固定されることにより実現することができる。即ち図３に示すように、基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２が安定する時点ｔ１までの初期状態においては、入力電圧Ｖｉｎがグランド電位に固定され、基準電圧の安定後に比較する入力電圧Ｖｉｎがコンパレータ回路３に入力されることになる。図３では、起動時から基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２の安定以後の期間Ｔｆに渡り点灯信号Ｐ２が出力される。従って比較する入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆ１とＶｒｅｆ２の間の電圧のときには、高い基準電圧Ｖｒｅｆ２に固定され続け、照度検出回路２０から点灯信号が出力される。

また、本実施の形態の照度検出回路２０においては、比較する入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２より低い場合においても、初期状態では入力電圧Ｖｉｎがグランド電位に固定されることにより、照度検出回路２０からは点灯信号が出力される。

本発明に係るヒステリシス検出回路の一実施の形態を示す回路図である。本発明に係るヒステリシス検出回路を用いた照度検出回路の一実施の形態を示す回路図である。図２の照度検出回路による入力電圧と立ち上がり時間のグラフ及びそのグラフに相関するヒステリシス検出回路の出力電圧Ｖｏｕｔのグラフである。従来のヒステリシス検出回路である。図４の照度検出回路による入力電圧と立ち上がり時間のグラフ及びそのグラフに相関するヒステリシス検出回路の出力電圧Ｖｏｕｔのグラフである。図４の照度検出回路による入力電圧と立ち上がり時間のグラフ及びそのグラフに相関するヒステリシス検出回路の出力電圧Ｖｏｕｔのグラフである。図４の照度検出回路による入力電圧と立ち上がり時間のグラフ及びそのグラフに相関するヒステリシス検出回路の出力電圧Ｖｏｕｔのグラフである。従来のヒステリシス検出回路を用いた照度検出回路の回路図である。図８の照度検出回路による入力電圧と立ち上がり時間のグラフ及びそのグラフに相関するヒステリシス検出回路の出力電圧Ｖｏｕｔのグラフである。従来のヒステリシス検出回路にＣＰＵを用いた照度検出の回路図である。図１０の照度検出回路による入力電圧と立ち上がり時間のグラフ及びそのグラフに相関するヒステリシス検出回路の出力電圧Ｖｏｕｔのグラフである。図１０の照度検出回路による入力電圧と立ち上がり時間のグラフ及びそのグラフに相関するヒステリシス検出回路の出力電圧Ｖｏｕｔのグラフである。図１０の照度検出回路による入力電圧と立ち上がり時間のグラフ及びそのグラフに相関するヒステリシス検出回路の出力電圧Ｖｏｕｔのグラフである。

符号の説明

１、４１・・ヒステリシス検出回路、３、４３・・比較器（コンパレータ回路）、４、４８・・スイッチ、５、４０・・差動増幅器、６・・遅延回路、７・・定電流源、８、２４、５４・・容量（Ｃ１）、１０・・ｎチャネルＭＯＳトランジスタ、１１，１２、４４，４５・・電圧供給手段、１３、４６・・入力端子、１４、４７・・出力端子、２０、５１，６１・・照度検出回路、２３、５３・・照度センサ、２５、５５・・抵抗（Ｒ１）、２１、５６・・照度検知手段、５７・・電源、６２・・ＣＰＵ（中央処理演算装置）

Claims

周囲照度に応じて点灯あるいは消灯する表示部と、
照度センサと、
前記照度センサによって検出される周囲照度に応じた入力電圧が入力されるヒステリシス検出回路とを有し、
前記ヒステリシス検出回路は、
前記入力電圧が入力される差動増幅器と、
前記差動増幅器に２つの基準電圧を入力するための２つの電圧供給手段と、
前記差動増幅器の出力電圧によって前記２つの基準電圧を切り換えるスイッチとから構成されるコンバータ回路と、
電源とグランド間に直列接続された定電流源及び容量と、
ｎチャネルＭＯＳトランジスタと、
前記定電流源及び容量の接続中点と前記ＭＯＳトランジスタのゲート電極との間に接続されたインバータ回路とから構成される遅延回路と
を備え、
前記遅延回路によって、前記入力電圧に係わらず、起動時は常に前記入力電圧が前記２つの基準電圧より低い関係に保たれ、前記表示部を一旦点灯状態とし、
起動後は前記入力電圧と前記２つの基準電圧に関係から前記コンパレータ回路の出力信号が低レベルのとき前記表示部を消灯し、前記出力信号が高レベルのとき前記表示部を点灯するようにして成る
ことを特徴とする携帯機器。