JPH053946U - 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、該ＣｄＳセルに並列、及び直列に
可変抵抗器を接続し、この可変抵抗器の抵抗値を調整す
ることにより、ＣｄＳセルの抵抗値のバラツキを抑え、
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。 【構成】 ＣｄＳセル１と並列に可変抵抗器ＶＲ１を接
続し、この並列回路にさらに直列に可変抵抗器ＶＲ２を
接続する。このセンサ回路の両端に所定の電圧を印加
し、ＣｄＳセル１に所定の光量を照射したとき、ＣｄＳ
セル１の抵抗値のバラツキに起因するセンサ回路の抵抗
値のバラツキを抑えるように、可変抵抗器ＶＲ１及びＶ
Ｒ２を調整する。これにより、センサ回路の抵抗値と明
るさの特性のバラツキがなくなる。

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。この光導電素子の両端に電圧を印加し、この抵抗変化を電 流変化として信号出力することにより、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７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、最高抵抗値（以下、ＭＡＸ値という）が６０ ＫΩ、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、或る明るさにおける抵抗値が一定になるようにすること は困難である。

【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セルに並列、及び直列に可変抵抗器 を接続し、この可変抵抗器の抵抗値を調整することにより、任意の光量における 該ＣｄＳセルの抵抗値のバラツキを抑え、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 るセンサ回路において、前記光導電素子と並列及び直列にそれぞれ感度調整用の 可変抵抗器を接続したものである。

【０００６】

【作用】

上記の構成において、光導電素子を所定の光量大の明るい状態にて、直列の可 変抵抗器を調整して、回路全体の抵抗値のバラツキをＭＡＸ側へ統一する。次に 、光導電素子を所定の光量小の暗い状態にて並列の可変抵抗器を調整して、回路 全体の抵抗値のバラツキをＭＩＮ側へ統一する。このような調整を行うことによ り、回路の抵抗値−明るさ特性のバラツキを抑えることができ、周囲の明るさを 正確に検出することができるようになる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例による光センサ回路について図面を用いて説明する。 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ＣｄＳセル １と並列に可変抵抗器ＶＲ１が接続され、さらに、これらの並列回路に直列に可 変抵抗器ＶＲ２が接続されている。ここに、ＶＲ１は０〜１００ＫΩ，ＶＲ２は ０〜１０ＫΩの範囲で可変のものを用いる。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。しかしながら、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、バラツキの範囲で任意の複数点（例えば２点）の明るさにおいて 抵抗値を統一するために、可変抵抗器ＶＲ１，ＶＲ２を次のように調整する。以 下、その調整手順を図４〜図６と共に説明する。

【０００８】 図４は、同光センサ回路における可変抵抗器ＶＲ１の抵抗値を１００ＫΩ、可 変抵抗器ＶＲ２の抵抗値を０ＫΩにした場合の回路の合成抵抗値と明るさの関係 を示す。同図において、曲線ａはＣｄＳセル１単体におけるＭＡＸ値側の抵抗値 −明るさ曲線であり、曲線ｂはＭＩＮ値側の抵抗値−明るさ曲線である。ＣｄＳ セル１に並列に１００ＫΩの可変抵抗器ＶＲ１を接続したとき、曲線ａ及びｂは それぞれ曲線ｃ及びｄに移動する。すなわち、曲線ｃはＭＡＸのＣｄＳセル１と １００ＫΩの可変抵抗器ＶＲ１との合成抵抗、曲線ｄはＭＩＮのＣｄＳセル１と １００ＫΩの可変抵抗器ＶＲ１との合成抵抗と明るさの関係をそれぞれ示す。次 に、可変抵抗器により調整する明るさの範囲として任意の２点を選択設定する。 ここでは、５００ルクスと３０ルクスとする。

【０００９】 図５は、５００ルクスの明るさで可変抵抗器ＶＲ２を調整して全ての抵抗値を ＭＡＸ側へ統一した場合の合成抵抗値と明るさの関係を示す。同図において、曲 線ｅはＭＩＮ側の曲線ｄを可変抵抗器ＶＲ２の調整によって５００ルクスで抵抗 値が一致するように、すなわち、抵抗値が４．５ＫΩになるように移動させた曲 線である。これにより、任意に設定した明るさの範囲の内、５００ルクスにおけ る抵抗値をＭＡＸとＭＩＮにおいて統一することができる。

【００１０】 図６は３０ルクスの明るさで、可変抵抗器ＶＲ２は前述のままの状態で、可変 抵抗器ＶＲ１を調整して抵抗値をＭＩＮ側へ統一した場合の合成抵抗値と明るさ の関係を示す。同図において、曲線ｆはＭＡＸ側の曲線ｃを可変抵抗器ＶＲ１の 調整によって３０ルクスで抵抗値が一致するように、すなわち、抵抗値が１０． ７ＫΩになるように移動させた曲線である。可変抵抗器ＶＲ２をそのままの状態 にしておき、可変抵抗器ＶＲ１でもって調整すると、曲線ｃは曲線ｆに移動する 。このとき、先に調整した５００ルクスでの抵抗値が０．７ＫΩ程度減少するた め、上述した方法により、再度、可変抵抗器ＶＲ１，ＶＲ２によって調整を行う ことで精度は向上する。これにより、ＭＡＸ側及びＭＩＮ側の抵抗値−明るさ曲 線ｅ，ｆは２点で一致し、５００ルクスと３０ルクスにおける抵抗値は統一され る。

【００１１】 次に、上述した光センサ回路をフォトセンサに適用した具体的回路構成につい て図２を用いて説明する。図２に示すフォトセンサ回路の出力端は蛍光灯の点灯 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の電圧が印加されるように構成されており、 外部抵抗として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と並列に可変抵抗器ＶＲ１が接続され、これらの並列 回路に直列に可変抵抗器ＶＲ２，ＶＲ３及び固定抵抗Ｒ１が接続されている。こ こに、ＶＲ１は０〜１００ＫΩ，ＶＲ２は０〜１０ＫΩの範囲で可変の半固定抵 抗器を用いる。また、ＶＲ３は０〜５ＫΩで可変のロータリボリューム、Ｒ１は ３ＫΩのものを用いている。

【００１２】 上記ロータリボリュームＶＲ３を使用者が調節することにより、蛍光灯の点灯 時刻を任意の明るさの範囲内において早めたり、或いは遅らせたりすることがで 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、ロータリボリュームＶＲ３が５ＫΩのときに早い側として３０００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。なお、このフォトセンサにおいて、ロー タリボリュームＶＲ３を遅い側にすると３００ルクスで、早い側にすると３００ ０ルクスで出力電圧ＶOUT が２．８７±０．０１Ｖとなるように構成されている 。 なお、明るさに関して、上述した５００ルクス、３０ルクスと値を相違するが 、これはフォトセンサの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。

【００１３】 次に、上述したフォトセンサにおける抵抗値バラツキの調整動作について図３ のフローチャートを用いて説明する。同図において、始めに、可変抵抗器ＶＲ１ を１００ＫΩ、ロータリボリュームＶＲ３を５ＫΩ（早い側）とし、３０００ル クスの明るさで可変抵抗器ＶＲ２を調整して出力電圧ＶOUT が２．８７Ｖになる ように調整する（＃１）。次に、可変抵抗器ＶＲ２はそのままの状態において、 ロータリボリュームＶＲ３を０ＫΩ（遅い側）とし、３００ルクスの明るさで可 変抵抗器ＶＲ１を調整して出力電圧ＶOUT が２．８７Ｖになるように調整する （＃２）。再度、ロータリボリュームＶＲ３を５ＫΩ（早い側）とし、可変抵抗 器ＶＲ１，ＶＲ２はそのままの状態において、３０００ルクスの明るさにおける 出力電圧ＶOUT を確認する（＃３）。

【００１４】 次に、出力電圧ＶOUT が公差内（例えば±０／０１Ｖ）であるかどうかを調べ （＃４）、公差内であれば良品とし、公差外であれば＃１へ戻り、出力電圧ＶOU T が２．８７±０．０１Ｖになるまでこの調整手順を続ける。これにより、任意 に設定した２点の明るさの範囲、すなわち、３０００ルクスと３００ルクスの範 囲において、蛍光灯の点灯時刻を早めたり、或いは遅らせたりする場合の抵抗値 のバラツキが抑えられるので、周囲の明るさをバラツキなく検出して信号を出力 することができる。

【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セルに並列及び直列に可変抵抗素子を接続し、この 可変抵抗素子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 の感度調整が行え、抵抗値のバラツキを抑えることができる。これにより、周囲 の明るさをバラツキなく、正確に検出することが可能となる。

【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】同光センサ回路を適用したフォトセンサの電気
回路図である。

【図３】同フォトセンサにおける抵抗値バラツキの調整
動作を示すフローチャートである。

【図４】同光センサ回路における可変抵抗器ＶＲ１とＣ
ｄＳセルの合成抵抗値と明るさの関係を示すグラフであ
る。

【図５】同光センサ回路における可変抵抗器ＶＲ２によ
る調整時の合成抵抗値と明るさの関係を示すグラフであ
る。

【図６】同光センサ回路における可変抵抗器ＶＲ１によ
る調整時の合成抵抗値と明るさの関係を示すグラフであ
る。

【図７】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，ＶＲ２ 可変抵抗器

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【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センサ回路において、前記光
   導電素子と並列及び直列にそれぞれ感度調整用の可変抵
   抗器を接続したことを特徴とする光センサ回路。