[发明专利]照度传感器和调光控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及将可见光的照度变换为电信号的光传感器电路和光接收模块，特别涉及用于实现接近于人的视见度特性的光谱灵敏度特性的照度传感器、及包括其照度传感器的调光控制装置。

背景技术

近年来，通过根据周围的亮度来自动调节便携电话或液晶电视等的背光的亮度，从而作为抑制便携电话的电池消耗，或提高液晶的可见性的用途，接近人的视见度特性的照度传感器的需要急剧增加。

此外，由于照度传感器的数字化带来的高性能化，要求使用更简单且低成本的液晶背光自动调光系统用的照度传感器。

可见光用传感器的代表为硅光电二极管和CdS(硫化镉)单元(cell)的两个传感器。

硅光电二极管小型且高速响应性好，由于稳定性高，因此在光通信、光盘用光接收元件、光传感器等中广泛被使用。

但是，硅光电二极管的光谱灵敏度特性与人的视见度大不相同，在红外线区域具有灵敏度。因此，为了得到接近人的视见度的光谱灵敏度特性，需要用于调节光谱灵敏度的电路和视见度校正滤波器。

另一方面，CdS单元具有接近于人的视觉的光谱灵敏度特性，以往以来一直用作照相机的曝光计和可见光传感器。

但是，近年来，由于环境负担物质问题，以硫化镉作为主要成分的CdS单元的使用不断被限制。在2006年7月以后，在欧洲，使用镉、铅、6价铬以及水银的产品已经禁止被带入。从而，使用环境负担小的硅光电二极管来构成具有接近于人的视见度的光谱灵敏度特性的传感器的呼声不断提高。

例如，日本公开专利公报“特开平10-142047号公报(公开日1998年5月29日)”中，结构为在照度传感器中内置多个光电二极管，并通过在这些光电二极管之间设置挡板，从而区分从光接收窗入射的光，并检测多个区域的照度。由此，公开了即使在局部入射了强光的情况下，也能够准确地检测照度分布的技术。

此外，在日本公开专利公报“特开平9-145468号公报(公开日1997年6月6日)”中，公开了通过前次输出照度数据和检测出的照度数据而生成为了提高对于室内的照度变化的追随性而使用的照度数据的技术。通过该结构，公开了能够减少存储的照度数据，并且提高对于照度变化的追随性的事项。

此外，在日本公开专利公报“特开2004-22646号公报(公开日2004年1月22日)”中，公开了以下结构：将由光电二极管检测出的周围的亮度作为照度电平而取入，并通过与照度电平对应的PWM信号的占空值(占空比)来驱动白色LED。

此外，在日本公开专利公报“特开2004-233569号公报(公开日2004年8月19日)”中，公开了在检测周围的照度时避免LED用电源电路的噪声的影响的技术。在该技术中，在通过照度电平检测电路检测照度时，使传感器用电源电路工作，同时停止LED用电源电路，避免了LED用电源电路的噪声影响。

但是，在上述以往的结构中，存在在低照度的情况下照度传感器的信号容易受到噪声的影响，而且对为了处理照度传感器的信号而进行调光的装置增加负担的问题。

图15是表示以往的调光控制装置的方框图。在这些调光控制装置中，为了进行使模拟输出照度传感器510根据照度而输出的电压或电流的模拟信号成为接近于人的视见度的光谱灵敏度特性的处理，(1)对照度传感器的输出进行采样，(2)变换为PWM信号等用于控制发光装置的数字信号，(3)控制LED等发光装置来控制调光。

在图15所示的以往例子中，在将从模拟输出照度传感器510输出的模拟信号通过A/D变换器变换为数字信号之后，由CPU520进行运算处理，并生成与照度对应的PWM信号。PWM信号被输入到通用LED驱动器530的PWM调制端子，并进行LED背光等的自动调光。

在图15所示的方法中，运算装置(CPU520)必须始终对模拟输出照度传感器510的输出进行采样，从而进行运算处理。因此，可能对CPU520带来负担，并且对其它的应用的执行速度带来影响。为了避免CPU520的性能降低，也可以对自动调光使用专用的CPU，但这成为成本提高的原因。

此外，在低照度时由于模拟输出照度传感器510的输出电平减小，因此也存在模拟输出照度传感器510和CPU520的布线延长的情况下等，容易受到噪声的影响的问题。