(57)【要約】【課題】本発明は、周囲光の照度を間欠的に測定する上で、測定動作のオンデューティを低減し、更なる省電力化を実現することが可能な電子機器を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る電子機器は、周囲光の照度に応じた検出電流Ｉｏｕｔを出力する光センサ２と；検出電流Ｉｏｕｔを電圧信号に変換する電流／電圧変換回路（図１では抵抗ＲＬ）と；光センサ２への通電を維持しつつ、光センサ２の出力ゲイン（または電流／電圧変換回路の変換ゲイン）を切り換える制御装置１と；を有する構成とされている。【選択図】図１
2009038246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲光の照度に応じた検出電流を出力する光センサと；
前記検出電流を電圧信号に変換する電流／電圧変換回路と；
前記光センサへの通電を維持しつつ、前記光センサの出力ゲイン、或いは、前記電流／電圧変換回路の変換ゲインを切り換える制御装置と；
を有して成ることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記制御装置は、周囲光の照度測定を制御する制御部と、前記電圧信号をモニタして周囲光の照度を測定する照度測定部と、前記制御部の指示に基づいて前記光センサ及び前記照度測定部への通電制御を行う電源部と、前記制御部の指示に基づいてゲイン切換信号を生成するゲイン切換部と、を有して成ることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記電源部は、周囲光の照度測定を行うオン期間中には、前記光センサ及び前記照度測定部への通電を行う一方、周囲光の照度測定を行わないアイドル期間中には、前記光センサへの通電を維持したままで、前記照度測定部への通電を禁止するものであり、
前記ゲイン切換部は、前記オン期間中には、前記光センサの出力ゲイン、或いは、前記電流／電圧変換回路の変換ゲインを通常値に設定するように、前記ゲイン切換信号を生成する一方、前記アイドル期間中には、前記光センサの出力ゲインを前記通常値よりも引き下げて、前記検出電流を低減するように、或いは、前記電流／電圧変換回路の変換ゲインを前記通常値よりも引き上げて、前記検出電流を低減するように、前記ゲイン切換信号を生成するものであることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記光センサは、周囲光の照度に応じた受光電流を出力するフォトダイオードと、前記受光電流を所定のゲインで増幅する電流アンプと、前記ゲイン切換信号に応じて前記電流アンプのゲインを切り換えるロジック部と、を有して成ることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記電流／電圧変換回路は、前記検出電流を前記電圧信号に変換するための抵抗を複数有して成り、前記ゲイン切換信号に応じて、前記抵抗の選択状態を切り換えることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項６】
前記電流／電圧変換回路は、前記検出電流を前記電圧信号に変換するための抵抗と、前記抵抗に直列接続されたトランジスタと、を有して成り、前記ゲイン切換信号に応じて、前記トランジスタの導通度を切り換えることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項７】
前記電流／電圧変換回路は、前記検出電流を前記電圧信号に変換するための抵抗と、前記抵抗に直列接続されたトランジスタと、を有して成り、前記ゲイン切換信号に応じて、前記トランジスタのオン／オフ制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサ（照度センサ）を備えた電子機器（例えば、携帯電話端末やテレビなどの表示機器）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光センサの駆動制御に関する従来技術の一例として、特許文献１には、キー操作部または液晶表示部を照明するバックライト装置と、周囲の明るさを検出する光センサと、周囲光に応じて前記バックライト装置を制御することで照明光を調節するバックライト制御手段と、を備えた情報端末機器において、さらに、キー操作からある一定時間周囲光に応じて照明光を点灯させる照明制御手段と、ある一定時間間隔毎に前記光センサへ通電させる光センサ制御手段と、を設け、周囲光の検出時以外は前記光センサへの通電を禁止することを特徴とする情報端末機器のバックライト制御方式が開示・提案されている。
【特許文献１】特開２００１−００４９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
確かに、上記の従来技術によれば、周囲光の照度を常時検出する構成に比べて、光センサの消費電力を低減することができる。
【０００４】
しかしながら、上記の従来技術では、周囲光の照度を検出しないアイドル期間中、光センサへの通電が禁止されていたため、その後のオン期間で光センサへの通電を再開してから、光センサの出力電流Ｉｏｕｔや回路電流Ｉｃｃが安定となるまでに長時間を要し、周囲光の照度を正しく測定するためには、非常に長い待機時間Ｔｗが生じていた。
【０００５】
図５は、光センサの間欠駆動に伴う検出電流Ｉｏｕｔ及び回路電流Ｉｃｃの従来挙動を示すタイミングチャートである。
【０００６】
図５で示したように、上記の従来技術では、オン期間に含まれる待機時間Ｔｗが非常に長いため、測定動作のオンデューティ（測定動作のオン／オフ周期に占めるオン期間の割合）が不必要に大きくなり、間欠駆動による消費電力の低減効果が薄れていた。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑み、周囲光の照度を間欠的に測定する上で、測定動作のオンデューティを低減し、更なる省電力化を実現することが可能な電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達すべく、本発明に係る電子機器は、周囲光の照度に応じた検出電流を出力する光センサと；前記検出電流を電圧信号に変換する電流／電圧変換回路と；前記光センサへの通電を維持しつつ、前記光センサの出力ゲイン、或いは、前記電流／電圧変換回路の変換ゲインを切り換える制御装置と；を有して成る構成（第１の構成）とされている。
【０００９】
なお、上記第１の構成から成る電子機器において、前記制御装置は、周囲光の照度測定を制御する制御部と、前記電圧信号をモニタして周囲光の照度を測定する照度測定部と、前記制御部の指示に基づいて前記光センサ及び前記照度測定部への通電制御を行う電源部と、前記制御部の指示に基づいてゲイン切換信号を生成するゲイン切換部と、を有して成る構成（第２の構成）にするとよい。
【００１０】
また、上記第２の構成から成る電子機器において、前記電源部は、周囲光の照度測定を行うオン期間中には、前記光センサ及び前記照度測定部への通電を行う一方、周囲光の照度測定を行わないアイドル期間中には、前記光センサへの通電を維持したまま、前記照度測定部への通電を禁止するものであり、前記ゲイン切換部は、前記オン期間中には、前記光センサの出力ゲイン或いは前記電流／電圧変換回路の変換ゲインを通常値に設定するように、前記ゲイン切換信号を生成する一方、前記アイドル期間中には、前記光センサの出力ゲインを前記通常値よりも引き下げて、前記検出電流を低減するように、或いは、前記電流／電圧変換回路の変換ゲインを前記通常値よりも引き上げて、前記検出電流を低減するように、前記ゲイン切換信号を生成するものである構成（第３の構成）にするとよい。
【００１１】
また、上記第３の構成から成る電子機器において、前記光センサは、周囲光の照度に応じた受光電流を出力するフォトダイオードと、前記受光電流を所定のゲインで増幅する電流アンプと、前記ゲイン切換信号に応じて前記電流アンプのゲインを切り換えるロジック部と、を有して成る構成（第４の構成）にするとよい。
【００１２】
或いは、上記第３の構成から成る電子機器において、前記電流／電圧変換回路は、前記検出電流を前記電圧信号に変換するための抵抗を複数有して成り、前記ゲイン切換信号に応じて、前記抵抗の選択状態を切り換える構成（第５の構成）にしてもよい。
【００１３】
或いは、上記第３の構成から成る電子機器において、前記電流／電圧変換回路は、前記検出電流を前記電圧信号に変換するための抵抗と、前記抵抗に直列接続されたトランジスタと、を有して成り、前記ゲイン切換信号に応じて、前記トランジスタの導通度を切り換える構成（第６の構成）にしてもよい。
【００１４】
或いは、上記第４の構成から成る電子機器において、前記電流／電圧変換回路は、前記検出電流を前記電圧信号に変換するための抵抗と、前記抵抗に直列接続されたトランジスタと、を有して成り、前記ゲイン切換信号に応じて、前記トランジスタのオン／オフ制御を行う構成（第７の構成）にしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る電子機器であれば、周囲光の照度を間欠的に測定する上で、測定動作のオンデューティを低減し、更なる省電力化を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
まず、本発明に係る電子機器の第１実施形態について詳細な説明を行う。
【００１７】
図１は、本発明に係る電子機器（例えば、携帯電話端末やテレビなどの表示機器）の第１実施形態を示すブロック図である。
【００１８】
本図に示すように、本実施形態の電子機器は、制御装置１と、光センサ２と、電流／電圧変換回路３（抵抗ＲＬ）と、を有して成る。
【００１９】
制御装置１は、光センサ２を用いて周囲光の照度を間欠的に測定する機能を備えた半導体集積装置であり、制御部１１と、照度測定部１２と、電源部１３と、ゲイン切換部１４と、を有して成る。
【００２０】
制御部１１は、周囲光の照度測定を制御すべく、電源部１３及びゲイン切換部１４に指示を送る手段である。
【００２１】
照度測定部１２は、抵抗ＲＬの一端から引き出される電圧信号をモニタして、周囲光の照度を測定する手段であり、その入力段には、アナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ／デジタル変換器が具備されている。なお、制御装置１では、照度測定部１２で測定された周囲光の照度に応じて、例えば、液晶表示部やキー操作部のバックライト制御が行われるが、照度の測定結果の用途については、これに限定されるものではない。
【００２２】
電源部１３は、制御部１１の指示に基づいて、光センサ２及び照度測定部１２への通電制御を行う手段である。具体的に述べると、電源部１３は、周囲光の照度測定を行うオン期間中には、光センサ２及び照度測定部１２への通電を行う一方、周囲光の照度測定を行わないアイドル期間中には、光センサ２への通電を維持したままで、照度測定部１２への通電を禁止する構成とされている。ただし、周囲光の照度測定を完全に停止する際には、光センサ２への通電も禁止すればよい。
【００２３】
ゲイン切換部１４は、制御部１１の指示に基づいて、所定のゲイン切換信号ＧＣ１、ＧＣ２を生成する手段である。具体的に述べると、ゲイン切換部１４は、周囲光の照度測定を行うオン期間中には、光センサ２の出力ゲインを通常値に設定するように、ゲイン切換信号ＧＣ１、ＧＣ２を生成する一方、周囲光の照度測定を行わないアイドル期間中には、光センサ２の出力ゲインを通常値よりも引き下げて、検出電流Ｉｏｕｔを低減するようにゲイン切換信号ＧＣ１、ＧＣ２を生成する構成とされている。
【００２４】
光センサ２は、周囲光の照度に応じた検出電流Ｉｏｕｔを出力する半導体集積装置であり、フォトダイオード２１と、電流アンプ２２と、ロジック部２３と、を有して成る。
【００２５】
フォトダイオード２１は、周囲光の照度に応じた受光電流を出力する受光素子である。なお、光センサ２の受光素子としては、フォトダイオード２１のほか、フォトトランジスタなどを用いることもできる。
【００２６】
電流アンプ２２は、フォトダイオード２１から出力される受光電流を所定のゲインで増幅し、これを検出電流Ｉｏｕｔとして出力する手段である。また、電流アンプ２２は、ロジック部２３の指示に応じたゲイン切換機能を具備している。
【００２７】
ロジック部２３は、ゲイン切換部１４から入力される２系統のゲイン切換信号ＧＣ１、ＧＣ２に基づいて、電流アンプ２２のゲインを４パターン（ゲインゼロのシャットダウンモードを含む）に切り換える手段である。
【００２８】
電流／電圧変換回路３は、検出電流Ｉｏｕｔを電圧信号に変換する手段であり、光センサ２の出力端と接地端との間に抵抗ＲＬを接続して成る。
【００２９】
図２は、周囲光の間欠測定に伴う検出電流Ｉｏｕｔの挙動を示すタイミングチャートである。なお、図２（ａ）は本発明の挙動を示しており、図２（ｂ）は従来の挙動を比較参照のために示している。
【００３０】
上記したように、本実施形態の電子機器では、光センサ２への通電制御（電源供給のオン／オフ制御）ではなく、出力ゲインの切換制御によって、周囲光の照度を間欠的に測定する構成とされている。
【００３１】
このような構成とすることにより、周囲光の照度測定を行わないアイドル期間中にも、光センサ２のフォトダイオード２１には電荷が保持されるため、動作状態が上記のアイドル期間からオン期間に移行されると、図２（ａ）で示したように、光センサ２の出力電流Ｉｏｕｔが遅滞なく安定状態に至る。従って、動作状態がオン期間に移行されてから、実際に照度測定が行われるまでの待機時間Ｔｗを短縮し、測定動作のオンデューティを低減することができるので、更なる省電力化を実現することが可能となる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、光センサ２が２系統のゲイン切換信号ＧＣ１、ＧＣ２に対応しているという前提の下、ゲイン切換部１４において、２系統のゲイン切換信号ＧＣ１、ＧＣ２を生成する構成を例示したが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、ゲイン切換信号の系統数については、上記に限定されるものではない。
【００３３】
次に、本発明に係る電子機器の第２実施形態について詳細な説明を行う。
【００３４】
図３は、本発明に係る電子機器の第２実施形態を示すブロック図である。
【００３５】
図３に示すように、本実施形態の電子機器は、先述の第１実施形態とほぼ同様の構成から成り、光センサの出力ゲインではなく、電流／電圧変換回路の変換ゲインを切り換えることにより、先述と同様の効果を奏する点に特徴を有している。そこで、第１実施形態と同様の構成部分については、図１と同一符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、本実施形態の特徴部分（特に電流／電圧変換回路３’）について重点的に説明する。
【００３６】
本実施形態の電子機器において、電流／電圧変換回路３’は、検出電流Ｉｏｕｔを電圧信号に変換する手段として、２つの抵抗ＲＬ１、ＲＬ２を有して成り、先述のゲイン切換信号ＧＣ１、ＧＣ２に応じて、抵抗ＲＬ１、ＲＬ２に各々直列接続されたＮチャネル電界効果トランジスタＮ１、Ｎ２のオン／オフ制御を行うことにより、抵抗ＲＬ１、ＲＬ２の選択状態（いずれの抵抗に検出電流Ｉｏｕｔを流すか）を切り換える構成とされている。
【００３７】
すなわち、制御装置１に設けられたゲイン切換部１４は、制御部１１の指示に基づき、周囲光の照度測定を行うオン期間中には、電流／電圧変換回路３’の変換ゲインを通常値に設定するように、ゲイン切換信号ＧＣ１、ＧＣ２を生成する一方、周囲光の照度測定を行わないアイドル期間中には、電流／電圧変換回路３’の変換ゲインを通常値よりも引き上げて、検出電流Ｉｏｕｔを低減するように、ゲイン切換信号ＧＣ１、ＧＣ２を生成する手段として機能する。
【００３８】
具体的に述べると、周囲光の照度測定を行うオン期間中には、抵抗ＲＬ１に検出電流Ｉｏｕｔを流すべく、トランジスタＮ１がオンとされ、トランジスタＮ２がオフとされる。一方、周囲光の照度測定を行わないアイドル期間中には、抵抗ＲＬ１よりも十分に抵抗値の大きい抵抗ＲＬ２に検出電流Ｉｏｕｔを流して、その電流値を低減するように、トランジスタＮ１がオフとされ、トランジスタＮ２がオンとされる。
【００３９】
上記したように、本実施形態の電子機器では、光センサ２’への通電制御（電源供給のオン／オフ制御）ではなく、電流／電圧変換回路３’のゲイン切換制御によって、周囲光の照度を間欠的に測定する構成とされている。
【００４０】
このような構成とすることにより、出力ゲインの可変機能を具備しない光センサ２’を用いた場合でも、測定動作のオンデューティを効果的に低減することができるので、更なる省電力化を実現することが可能となる。
【００４１】
次に、本発明に係る電子機器の第３実施形態について詳細な説明を行う。
【００４２】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明に係る電子機器の第３実施形態、及びその変形例を示すブロック図である。
【００４３】
図４（ａ）に示すように、本実施形態の電子機器は、先述の第２実施形態とほぼ同様の構成から成り、電流／電圧変換回路の変換ゲインを切り換える手法に特徴を有している。そこで、第２実施形態と同様の構成部分については、図３と同一符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、本実施形態の特徴部分（特に電流／電圧変換回路３”）について重点的に説明する。
【００４４】
本実施形態の電子機器において、電流／電圧変換回路３”は、検出電流Ｉｏｕｔを電圧信号に変換する抵抗ＲＬと、抵抗ＲＬに直列接続されたＮチャネル電界効果トランジスタＮ１と、を有して成り、ゲイン切換信号ＧＣに応じて、トランジスタＮ１の導通度（オン抵抗）を切り換える構成とされている。
【００４５】
すなわち、制御装置１に設けられたゲイン切換部１４は、制御部１１の指示に基づき、周囲光の照度測定を行うオン期間中には、電流／電圧変換回路３”の変換ゲインを通常値に設定するように、ゲイン切換信号ＧＣを生成する一方、周囲光の照度測定を行わないアイドル期間中には、電流／電圧変換回路３”の変換ゲインを通常値よりも引き上げて、検出電流Ｉｏｕｔを低減するように、ゲイン切換信号ＧＣを生成する手段として機能する。
【００４６】
具体的に述べると、周囲光の照度測定を行うオン期間中には、抵抗ＲＬに検出電流Ｉｏｕｔを流すべく、ゲイン切換信号ＧＣの電圧レベルが引き上げられ、トランジスタＮ１の導通度が高められる。一方、周囲光の照度測定を行わないアイドル期間中には、検出電流Ｉｏｕｔの電流値を低減するように、ゲイン切換信号ＧＣの電圧レベルが引き下げられ、トランジスタＮ１の導通度が低下される。
【００４７】
言い換えれば、本実施形態の電子機器において、電流／電圧変換回路３”を構成する抵抗ＲＬとトランジスタＮ１の直列回路は、一つの可変抵抗として機能することになる。
【００４８】
上記したように、本実施形態の電子機器では、先述の第２実施形態と同じく、光センサ２’への通電制御（電源供給のオン／オフ制御）ではなく、電流／電圧変換回路３”のゲイン切換制御によって、周囲光の照度を間欠的に測定する構成とされている。
【００４９】
このような構成とすることにより、出力ゲインの可変機能を具備しない光センサ２’を用いた場合でも、測定動作のオンデューティを効果的に低減することができるので、更なる省電力化を実現することが可能となる。
【００５０】
なお、出力ゲインの可変機能を備えた光センサ２（図１を参照）を用いた上で、上記の第３実施形態を採用することも当然に可能である。その場合には、ゲイン切換信号ＧＣに応じて、トランジスタＮ１のオン／オフ制御を行う構成に変更することが望ましい。このような構成であれば、周囲光の照度を読み込まないときには、トランジスタＮ１をオフさせて、ハイインピーダンス状態とすることにより、光センサ２からの検出信号を極小として、制御装置１の消費電流を低減することが可能となる。
【００５１】
また、電流／電圧変換回路３”を構成する抵抗ＲＬ及びトランジスタＮ１については、必ずしも外付けとする必要はなく、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）に示すように、制御装置１に適宜内蔵する構成としても構わない。このような変形例については、先述の第１、第２実施形態にも同様のことが言える。
【００５２】
また、上記の第１〜第３実施形態では、いずれも、光センサを用いて検出された周囲光の照度に応じて、液晶表示パネルやキー操作部のバックライト制御を行う構成を例に挙げて詳細な説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、光センサを備えた電子機器全般に広く適用することが可能である。
【００５３】
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、光センサを備えた電子機器の省電力化を実現する上で有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】は、本発明に係る電子機器の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】は、周囲光の間欠測定に伴う検出電流Ｉｏｕｔの挙動を示すタイミングチャートである。
【図３】は、本発明に係る電子機器の第２実施形態を示すブロック図である。
【図４】は、本発明に係る電子機器の第３実施形態、及び、その変形例を示すブロック図である。
【図５】は、光センサの間欠駆動に伴う検出電流Ｉｏｕｔ及び回路電流Ｉｃｃの従来挙動を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ    制御装置
１１    制御部
１２    照度測定部
１３    電源部
１４    ゲイン切換部
１５    Ｎチャネル電界効果トランジスタ
１６    抵抗
２、２’    光センサ
２１    フォトダイオード
２２    電流アンプ
２３    ロジック部
３、３’、３”    電流／電圧変換回路
ＲＬ、ＲＬ１、ＲＬ２    抵抗
Ｎ１、Ｎ２    Ｎチャネル電界効果トランジスタ
Ｉｏｕｔ    検出電流
ＧＣ、ＧＣ１、ＧＣ２    ゲイン切換信号
Ｔｗ    待機時間
【図１】
2009038246.tif 000003
【図２】
2009038246.tif 000004
【図３】
2009038246.tif 000005
【図４】
2009038246.tif 000006
【図５】
2009038246.tif 000007