[發明專利]可見光傳感器

有效

• 申請號: 201110218076.8
• 申請日: 2011-08-01
• 公開（公告）號: CN102322875A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 來新泉;葉強;陳及時;袁冰;王輝;何惠森;趙永瑞
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01D3/028
• 分類號: G01D3/028
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明屬于電子器件技術領域，涉及光傳感器，可用于電腦、移動電話、平板電腦和PDA等便攜設備及電視等設備的智能控制中。

背景技術

近年來，液晶顯示器LCD的發展突飛猛進，在平板顯示領域的地位舉足輕重。以液晶顯示器件為顯示屏的電視、電腦、移動電話和平板電腦已得到廣泛的使用。LCD是一種調制燈或環境光的光閥顯示，它本身不發光，只反射或透射外界光線。反射式LCD的亮度低，色域差，用于低功率場合，例如手表等，不適用與電視、電腦、移動電話和平板電腦的顯示，一般使用透射式。在這些場合使用LCD當顯示器時，必須給LCD加背光源以增強對比度。

環境光照水平對于用于調制光源的顯示裝置的性能具有很大的影響。同時上述應用中許多為便攜裝置，需通過電池供電，通常這些裝置的主要耗電對象是顯示裝置，人們已經認識到，通過使用光傳感器的信息來修改顯示器的操作，改善顯示器的性能。當環境光較高時，提高背光亮度以增加對比度，當環境光亮度較低時，減少背光亮度。

環境光源中主要含有可見光和紅外光，不同環境光源中兩者光功率密度存在很大差異，而其中只有可見光對人們觀看顯示器有影響，希望得到近似人眼主要響應可見光的光傳感器。而現有的環境光傳感器，對環境光中的紅外光的抑制程度不高；環境光傳感器中含有的光電二極管PD都存在自身產生暗電流的問題，暗電流受電壓影響較大，由于暗電流與光電流無法區分，將導致結果不準確；在人工光源中，環境光傳感器還受50Hz/60Hz閃爍噪聲的影響，以上因素影響了環境光傳感器對可見光的響應精度，從而影響了環境光傳感器在LCD背光系統中對背光亮度的調節效果，降低了人們在不同環境光中觀看LCD的效果。

發明內容

本發明的目的在于避免上述技術的不足，提供一種可見光傳感器，以有效抑制紅外光，消去光電二極管自身產生的暗電流，抑制人工光源中存在著50Hz/60Hz閃爍噪聲，提高線性度高和精度，實現在不同環境光中近似人眼對可見光的響應程度。

為實現上述目的，本發明包括：

環境光檢測電路1，用于將檢測到的環境光轉換成電流信號I₂，輸出到電流控制電路3；

紅外光檢測電路2，用于將檢測到的環境光的紅外光轉換成電流信號I₁，輸出到電流控制電路3；

電流控制電路3，主要由電流鏡像電路31，第一開關電路32，第一穩壓電路33，第二開關電路34和第二穩壓電路35組成；第一穩壓電路33采用三層共源共柵結構，將輸入的兩路電流I₂和I₁輸出到第一開關電路32；第二開關電路34接收基準電流產生電路7輸出的電流IREF，通過開關分時導通，輸出兩路電流I₆和I₇分別給第一開關電路32和第二穩壓電路35；第一開關電路32將接收的電流I₁輸出到電流鏡像電路31，電流鏡像電路31將輸入電流I₁通過兩個鏡像管鏡像輸出電流I₃反饋給第一開關電路32，輸入電流I₁與鏡像電流I₃在兩個鏡像管內分時轉換，以減小因鏡像管M_P1和M_P2不對稱所引起的誤差；第一開關電路32與時序控制電路5輸出的第五控制信號Mode_set連接，當Mode_set為高時，將電流I₃輸出到第二穩壓電路35，當Mode_set為低時，第一開關電路32對輸入的三路電流I₂、I₃和I₆進行減法運算，得到采樣/量化電流I₀輸出給模數轉換電路4；第二穩壓電路35用于對第一開關電路32和第二開關電路34進行穩壓和降低開關噪聲；

模數轉換電路4，用于將電流控制電路3輸入的電流信號I₀轉換成數字信號輸出給數據存儲電路8，與時序控制電路5的第二輸出信號CTRL2連接，使本傳感器在兩個量程之間轉換，同時抑制人工光源產生的50Hz/60Hz閃爍噪聲；

準電壓產生電路6，分別與電流控制電路3和模數轉換電路4的電壓輸入端連接，為其提供基準電壓；

基準電流產生電路7，與電流控制電路3的電流輸入端連接，為其提供基準電流；

時序控制電路5，分別與電流控制電路3，模數轉換電路4和數據存儲電路8的輸入端連接，為它們提供不同的時序控制信號。