[发明专利]可见光传感器

说明书

技术领域

本发明属于电子器件技术领域，涉及光传感器，可用于电脑、移动电话、平板电脑和PDA等便携设备及电视等设备的智能控制中。

背景技术

近年来，液晶显示器LCD的发展突飞猛进，在平板显示领域的地位举足轻重。以液晶显示器件为显示屏的电视、电脑、移动电话和平板电脑已得到广泛的使用。LCD是一种调制灯或环境光的光阀显示，它本身不发光，只反射或透射外界光线。反射式LCD的亮度低，色域差，用于低功率场合，例如手表等，不适用与电视、电脑、移动电话和平板电脑的显示，一般使用透射式。在这些场合使用LCD当显示器时，必须给LCD加背光源以增强对比度。

环境光照水平对于用于调制光源的显示装置的性能具有很大的影响。同时上述应用中许多为便携装置，需通过电池供电，通常这些装置的主要耗电对象是显示装置，人们已经认识到，通过使用光传感器的信息来修改显示器的操作，改善显示器的性能。当环境光较高时，提高背光亮度以增加对比度，当环境光亮度较低时，减少背光亮度。

环境光源中主要含有可见光和红外光，不同环境光源中两者光功率密度存在很大差异，而其中只有可见光对人们观看显示器有影响，希望得到近似人眼主要响应可见光的光传感器。而现有的环境光传感器，对环境光中的红外光的抑制程度不高；环境光传感器中含有的光电二极管PD都存在自身产生暗电流的问题，暗电流受电压影响较大，由于暗电流与光电流无法区分，将导致结果不准确；在人工光源中，环境光传感器还受50Hz/60Hz闪烁噪声的影响，以上因素影响了环境光传感器对可见光的响应精度，从而影响了环境光传感器在LCD背光系统中对背光亮度的调节效果，降低了人们在不同环境光中观看LCD的效果。

发明内容

本发明的目的在于避免上述技术的不足，提供一种可见光传感器，以有效抑制红外光，消去光电二极管自身产生的暗电流，抑制人工光源中存在着50Hz/60Hz闪烁噪声，提高线性度高和精度，实现在不同环境光中近似人眼对可见光的响应程度。

为实现上述目的，本发明包括：

环境光检测电路1，用于将检测到的环境光转换成电流信号I₂，输出到电流控制电路3；

红外光检测电路2，用于将检测到的环境光的红外光转换成电流信号I₁，输出到电流控制电路3；

电流控制电路3，主要由电流镜像电路31，第一开关电路32，第一稳压电路33，第二开关电路34和第二稳压电路35组成；第一稳压电路33采用三层共源共栅结构，将输入的两路电流I₂和I₁输出到第一开关电路32；第二开关电路34接收基准电流产生电路7输出的电流IREF，通过开关分时导通，输出两路电流I₆和I₇分别给第一开关电路32和第二稳压电路35；第一开关电路32将接收的电流I₁输出到电流镜像电路31，电流镜像电路31将输入电流I₁通过两个镜像管镜像输出电流I₃反馈给第一开关电路32，输入电流I₁与镜像电流I₃在两个镜像管内分时转换，以减小因镜像管M_P1和M_P2不对称所引起的误差；第一开关电路32与时序控制电路5输出的第五控制信号Mode_set连接，当Mode_set为高时，将电流I₃输出到第二稳压电路35，当Mode_set为低时，第一开关电路32对输入的三路电流I₂、I₃和I₆进行减法运算，得到采样/量化电流I₀输出给模数转换电路4；第二稳压电路35用于对第一开关电路32和第二开关电路34进行稳压和降低开关噪声；

模数转换电路4，用于将电流控制电路3输入的电流信号I₀转换成数字信号输出给数据存储电路8，与时序控制电路5的第二输出信号CTRL2连接，使本传感器在两个量程之间转换，同时抑制人工光源产生的50Hz/60Hz闪烁噪声；

准电压产生电路6，分别与电流控制电路3和模数转换电路4的电压输入端连接，为其提供基准电压；

基准电流产生电路7，与电流控制电路3的电流输入端连接，为其提供基准电流；

时序控制电路5，分别与电流控制电路3，模数转换电路4和数据存储电路8的输入端连接，为它们提供不同的时序控制信号。