JPH0514863U - 光センサ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光導電素子、例えば、ＣｄＳセルを用いた光
センサ回路において、ＣｄＳセルの抵抗値のバラツキを
補正し、周囲の明るさを正確に検出可能とする。 【構成】 ＣｄＳセル１と直列に第１の半固定抵抗ＶＲ
１を、さらに、第２の半固定抵抗ＶＲ２と可変抵抗ＶＲ
３の並列回路を接続する。そして、ＣｄＳセル１を光量
小の状態におき、可変抵抗ＶＲ３と半固定抵抗ＶＲ２を
ＭＩＮとして半固定抵抗ＶＲ１を調整して、回路の抵抗
値を一定とする。次に、ＣｄＳセル１を光量大の状態に
て、半固定抵抗ＶＲ１は先のままで、可変抵抗ＶＲ３を
ＭＡＸとして半固定抵抗ＶＲ２を調整して、回路の抵抗
値を一定とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光の照射量に応じて抵抗値が変化するＣｄＳセル等の光導電素子を 用いた光センサ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、この種の光導電素子を用いた光センサ回路は、周囲の明るさを検知 し、それに応じて例えば、照明器具の点灯、消灯を行うといった制御装置に多く 用いられている。この光センサ回路における光導電素子は照射される光量に応じ て抵抗値が変化する。この光導電素子と直列に抵抗を接続し、この直列回路に電 圧を印加した状態にて、光導電素子の抵抗変化を電圧変化として取り出すことに より、周囲の明るさを検出することができる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、ＣｄＳセル等の光導電素子は、光量に応じて抵抗値が変化する場合 、任意の光量における抵抗値のバラツキが大きいため、周囲の明るさの変化を正 確に検出することが困難で、光センサ回路の精度にバラツキが生じる。 ここで、上述したＣｄＳセルの抵抗値のバラツキについて図面を参照して説明 する。図５は光量（単位：ルクス）とＣｄＳセルの抵抗値（単位：ＫΩ）の関係 を示す。使用されるＣｄＳセルは、１０ルクスの明るさで、最高抵抗値（以下、 ＭＡＸ値という）が６０ＫΩ、最低抵抗値（以下、ＭＩＮ値という）が２０ＫΩ であり、同図においては、１０ルクスから８００ルクスの光量範囲での抵抗値の 変化を示す。図示のように、光量が増加するにつれて、ＣｄＳセルの抵抗値は減 少する。ところが、上述したように、各ＣｄＳセルの抵抗値−明るさ曲線にはバ ラツキがあり、ＭＡＸ値側の抵抗値−明るさ曲線ａとＭＩＮ値側の抵抗値−明る さ曲線ｂとの間の斜線で示す範囲に亘ってあり、任意に設定する複数の明るさの 点での抵抗値のバラツキをなくすることは困難である。従って、光センサ回路に おいて、一定出力電圧が得られたときに、例えば照明用光源をＯＮもしくはＯＦ Ｆするといった制御をしようとした場合に、その動作点での明るさは一定したも のとならない。

【０００４】 本考案は、上述した問題点を解決するもので、光導電素子、例えば、ＣｄＳセ ルを用いた光センサ回路において、該ＣｄＳセルに直列に半固定抵抗、及び半固 定抵抗と可変抵抗の並列回路を接続し、これらの抵抗の値を調整することにより 、任意に設定した複数の光量におけるセンサ回路の抵抗値を統一することができ 、周囲の明るさを正確に検出可能な光センサ回路を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案は、光の照射量に応じて抵抗値が変化する光 導電素子を用い、この光導電素子の抵抗値変化に基づいて周囲の明るさを検出す る光センサ回路において、前記光導電素子と直列に第１の半固定抵抗を接続し、 さらに、これらに直列に第２の半固定抵抗と感度調整用の可変抵抗の並列回路を 接続したものである。

【０００６】

【作用】

上記の構成において、可変抵抗及び第２の半固定抵抗の抵抗値を最小にして、 光導電素子を所定の光量小の暗い状態におき、第１の半固定抵抗を調整して、回 路全体の抵抗値のバラツキを必要抵抗値へ統一する。次に、光導電素子を所定の 光量大の明るい状態におき、第１の半固定抵抗は先に調整した値のままで、可変 抵抗を最大として、第２の半固定抵抗を調整して、回路全体のバラツキを上記と 同じ必要抵抗値へ統一する。このような調整を行うことにより、光導電素子の抵 抗値バラツキが補正されることになり、可変抵抗器を感度調整用として使用した とき、その所定の値での或る明るさにおけるセンサ回路の抵抗値のバラツキが低 減される。

【０００７】

【実施例】

本考案の一実施例による光センサ回路について図面を参照して説明する。図１ は本考案回路の原理構成を示す。この光センサ回路は、例えば、光量を検知して 自動的に照明装置を点灯させる装置として用いられる。本回路は、光導電素子で あるＣｄＳセル１と直列に第１の半固定抵抗ＶＲ１が接続され、さらに直列に、 第２の半固定抵抗ＶＲ２と感度調整用の可変抵抗（ボリュームという）ＶＲ３の 並列回路が接続されている。本回路の両端に所定の電圧を印加し、ＣｄＳセル１ が光を受ける状態とすると、受ける光量に応じて抵抗値が変化する。これを電圧 の変化として出力し得るように構成することで明るさを検出することができる。 ところが、上述のように、ＣｄＳセル１の抵抗値はバラツキが大きいので、ボリ ュームＶＲ３をＭＩＮ側にすることにより任意に設定される暗い方（例えば３０ ルクス）と、同ボリュームＶＲ３をＭＡＸ側にすることにより任意に設定される 明るい方（例えば５００ルクス）の２点において、本回路における必要な抵抗値 を統一するために、次のように調整する。以下、その調整手順を図３、図４と共 に説明する。

【０００８】 いま、ボリュームＶＲ３による明るさ調整範囲を、例えば３０ルクスから５０ ０ルクスとする。本センサ回路で必要な抵抗値を仮にＡＫΩとすると、まず、ボ リュームＶＲ３の抵抗値をＭＩＮ側（０ＫΩ）、第２の半固定抵抗ＶＲ２の抵抗 値を０ＫΩにて３０ルクスの明るさで第１の半固定抵抗ＶＲ１を調整して、回路 の抵抗値を一定値（仮にＡＫΩ）とする。この場合の回路の合成抵抗値と明るさ の関係は図３の状態となる。同図において、曲線ｃはＭＩＮ側の曲線ｂを第１の 半固定抵抗ＶＲ１の調整によって３０ルクスで抵抗値がＡＫΩになるように移動 させた曲線である。これにより、３０ルクスにおける回路の抵抗値を、ＣｄＳセ ル１のＭＡＸとＭＩＮのバラツキ範囲でＡＫΩに統一することができる。

【０００９】 次に、５００ルクスの明るさで、第１の半固定抵抗ＶＲ１は前述で設定した位 置のままで、ボリュームＶＲ３の抵抗値をＭＡＸ側として、第２の半固定抵抗Ｖ Ｒ２を調整して、回路の抵抗値をＡＫΩとする。この場合の合成抵抗値と明るさ の関係は図４の状態となる。同図において、抵抗値−明るさ曲線ｄは、曲線ａが スライド移動したものであり、曲線ｅは曲線ｃがスライド移動したものである。 これにより、５００ルクスにおける回路の抵抗値を、ＣｄＳセル１のＭＡＸとＭ ＩＮのバラツキ範囲でＡＫΩに統一することができる。

【００１０】 上述した方法により調整した回路の抵抗値は、ボリュームＶＲ３のＭＩＮ側で は３０ルクスにおいて、また、ボリュームＶＲ３のＭＡＸ側では５００ルクスに おいて必要抵抗値ＡＫΩとなり、ＣｄＳセル１の抵抗値バラツキが補正され、以 降、ボリュームＶＲ３を用いて本センサ回路の感度調整を行ったとき、所定のボ リューム目盛において、バラツキの少ない一定の明るさ検出出力信号を得ること ができる。なお、第１の半固定抵抗ＶＲ１は、暗い方の明るさ（ここでは３０ル クス）でのＣｄＳセル１のＭＩＮ側の抵抗値（図５においては７．９ＫΩ）を、 必要抵抗（ＡＫΩ）より減じた値より大きな抵抗のものを用いればよい。また、 第２の半固定抵抗ＶＲ２とボリュームＶＲ３は、その合成抵抗が、明るい方の明 るさ（ここでは５００ルクス）でのＣｄＳセル１のＭＡＸ側の抵抗値（図５にお いては４．７ＫΩ）をＡＫΩより減じた値より大きなものを用いればよい。

【００１１】 次に、上述した光センサ回路の具体的回路構成について図２を用いて説明する 。図２に示す光センサ回路の出力端ＶOUT は蛍光灯の点灯制御回路に接続され、 周囲の光量を検知して自動的に蛍光灯を点灯、消灯させるものである。本回路は 外部から５Ｖの電圧が印加されており、外部抵抗Ｒとして１３ＫΩの固定抵抗を 有しており、明るさにより変化する本回路の抵抗値との合成抵抗でもって出力電 圧ＶOUT が変化して光量が検知される。また、本回路はＣｄＳセル１と直列に第 １の半固定抵抗ＶＲ１が接続され、さらに第２の半固定抵抗ＶＲ２と感度調整用 の可変抵抗（ボリューム）ＶＲ３の並列回路が直列に接続されている。ここに、 ＶＲ１は０〜１０ＫΩ、ＶＲ２は０〜１００ＫΩの範囲で可変で、また、ＶＲ３ は０〜２０ＫΩで可変のロータリボリュームを用いている。

【００１２】 上記ボリュームＶＲ３を使用者が調節することにより、蛍光灯の点灯タイミン グを任意の明るさの範囲内において早めたり（明るい）、或いは遅らせたり（暗 い）することができるようになっている。ここでは、明るさの範囲を３０００ル クスと３００ルクスとし、ボリュームＶＲ３が２０ＫΩのときに早い側として３ ０００ルクスで点灯するようにし、ロータリボリュームＶＲ３が０ＫΩのときに 遅い側として３００ルクスで点灯するようにする。ちなみに、この光センサ回路 において、ボリュームＶＲ３を遅い側にすると３００ルクスで、早い側にすると ３０００ルクスで出力電圧ＶOUT が２．８７Ｖとなるように構成されている。

【００１３】 調整方法は上述と同様であり、始めに、入力−ＣＯＭ端子間に５Ｖを入力し、 出力−ＣＯＭ端子を電圧計に接続する。第２の半固定抵抗ＶＲ２及びボリューム ＶＲ３を０ＫΩ（遅い側）とし、３００ルクスの明るさで第１の半固定抵抗ＶＲ １を調整し、出力電圧ＶOUT が２．８７Ｖになるように調整する。次に、３００ ０ルクスの明るさで第１の半固定抵抗ＶＲ１は上記で設定した位置のままで、ボ リュームＶＲ３を２０ＫΩ（早い側）とし、第２の半固定抵抗ＶＲ２を調整して 、出力電圧ＶOUT が２．８７Ｖになるように調整する。これにより、ＣｄＳセル １の抵抗のバラツキが補正され、ボリュームＶＲ３を感度調整用として使用した とき、遅い側にしたときは３００ルクスで、早い側にしたときは３０００ルクス で同一の出力電圧を得ることができる。

【００１４】 なお、明るさに関して、上述した５００ルクス、３０ルクスと値を相異するが 、これは実際のセンサ装置としては、ＣｄＳセル１に外部の光が半透明のプラス チックレンズ（透過率が１／５〜１／７）を通して照射されることに依る。また 、本考案は上記実施例構成に限られることなく、種々の変形が可能である。例え ば、第１、第２の半固定抵抗は可変抵抗であってもよく、請求の範囲の用語はそ のようなものをも包含するものである。

【００１５】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、光導電素子、例えば、ＣｄＳセルを用いた光セ ンサ回路において、該ＣｄＳセルに直列に第１の半固定抵抗を接続し、さらに、 これらに直列に第２の半固定抵抗と可変抵抗の並列回路を接続し、これら各抵抗 を調整することにより、光量に応じて変化するＣｄＳセルの抵抗値のバラツキを 補正することができ、従って、可変抵抗を感度調整用に用いたとき、明るさ検出 のバラツキを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の光センサ回路の原理的な電気回路図で
ある。

【図２】同光センサ回路の具体的な電気回路図である。

【図３】同光センサ回路における第１の半固定抵抗ＶＲ
１による調整時の回路抵抗と明るさの関係を示すグラフ
である。

【図４】同光センサ回路における第２の半固定抵抗ＶＲ
２による調整時の回路抵抗と明るさの関係を示すグラフ
である。

【図５】ＣｄＳセルの抵抗値と明るさの関係を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１ ＣｄＳセル ＶＲ１ 第１の半固定抵抗 ＶＲ２ 第２の半固定抵抗 ＶＲ３ 可変抵抗（ボリューム）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光の照射量に応じて抵抗値が変化する光
   導電素子を用い、この光導電素子の抵抗値変化に基づい
   て周囲の明るさを検出する光センサ回路において、前記
   光導電素子と直列に第１の半固定抵抗を接続し、さら
   に、これらに直列に第２の半固定抵抗と感度調整用の可
   変抵抗の並列回路を接続したことを特徴とする光センサ
   回路。