传感器电路的制作方法

本发明是有关具备受光的受光部的传感器电路。

背景技术：

现今，在便携式电话或数码相机等的电子设备的液晶面板上，为了对应于环境光(太阳光或荧光灯等的光)的照度而控制液晶面板的背光的发光量，搭载有检测出周围的明亮度的照度传感器。另外，在便携式电话或数码相机等的电子设备的液晶面板，为了降低消耗电力，例如，为使液晶面板靠近脸的时候显示off，搭载接近传感器的需求增加。再者，因为电子设备的小型化的需求，近年，被提案有将接近传感器与照度传感器一体化的接近照度一体型传感器。

照度传感器及接近传感器，虽然以往以模拟型(analog)为主流，但由于现今需求高的分辨率，数字型(digital)成为普遍。另外，照度传感器，需求接近于视感度的分光特性。因此，追求将输入电流模拟–数字转换后输出的模拟–数字转换电路，且所述模拟–数字转换电路以简单构成实现接近于视感度的分光特性。

接近照度一体型传感器，由于接近特性提升，受光元件上部的树脂成为透镜形状，使指向特性提升。另外，由于从便携式电话的壳体面板的反射光量成为干扰，需要用以降低来自壳体反射的干扰光量的设计。此时，在接近照度一体型传感器，由于照度传感器运作时透镜也存在于受光元件上部，会有指向特性变窄的问题。另外，在接近照度一体型传感器搭载于便携式电话等的电子设备的情况下，因手振等造成的光的入射角变动的情况，也产生照度值变动的问题。因此，有需要提案即使在透镜存在于受光元件上部的情况下，指向特性广且照度值不会变动的传感器。

在此，叙述关于用以满足所述的需求的方式。作为灵敏度不依赖于照射光的角度的照度传感器，提案了专利文献1揭示的方式。在此方式，是设有最低透光率的中心部分随着向外侧透光率呈同心圆状缓缓变高的遮光部。

另一方面，作为灵敏度不依赖于照射光的角度的照度传感器，提案了专利文献2揭示的方式。在此方式，设有受光灵敏度调整方法，所述受光灵敏度调整方法是相较于其他受光灵敏度的降低，受光灵敏度的峰值附近的降低更大。

接着，作为在图15的照度传感器的现有例，示意使用模拟–数字转换电路将传感器输出转换成数字值之后，减去数字值的构成。设输入向红外区域的分光特性的pd1(光电二极管)的电流为输入电流iin1，且设输入向可见区域～红外区域的分光特性的pd2的电流为输入电流iin2。

设输入电流iin2以adc2模拟–数字转换出的结果为adcout2，且设输入电流iin1以adc1模拟–数字转换出的结果为adcout1。通过将adcout1以乘算器乘上α倍，再以减算器从adcout2中减去，以数字演算获得与专利文献3所揭示的方式相同结果。

adcout2–adcout1*α＝iin2–iin1*α

照度传感器，将太阳光、荧光灯等的光以pd转换成电流，以积分型的模拟–数字转换电路数字输出的方式也成为普遍。近年采用接近传感器具备积分型的模拟–数字转换电路、与发光二极管的驱动电路的方式。

图13是示意一般的接近传感器。此接近传感器，具备pd、发光二极管(led)、及控制电路。从控制电路驱动led，且以受光用的pd转换成电流，并在控制电路检测。驱动led期间的数据(data1)与未驱动led期间的数据(data2)的差分设为接近数据(data1–data2)。有检测物的情况，由于来自检测物的反射光强，如图14(a)所示，pd的电流变大，超过控制电路的阈值data_th，判断为接近。未有检测物的情况，由于来自检测物的反射光弱，如图14(b)所示，pd的电流变小，因为未超过控制电路的阈值data_th，判断为非接近。此时，由于以同图的虚线箭头表示来自便携式电话的壳体面板的反射光量成为干扰，需要用以降低来自壳体反射的干扰光量的设计。

专利文献1：日本公开专利公报「特开平7-270235号公报(1995年10月20日公开)」

专利文献2：日本公开专利公报「特开平9-15044号公报(1997年1月17日公开)」

专利文献3：日本公开专利公报「特开2007-73591号公报(2007年3月22日公开)」

然而，如所述的现有技术，有如以下的问题点。例如，如现有例，中心部分的透光率最低随着向外侧行进透光率呈同心圆状缓缓变高的情况，作为照度传感器有可能获得广的指向特性。通过获得广的指向特性，在搭载于便携式电话等的情况下，即使因手振等造成光的入射角变动的情况，也可获得稳定的照度结果。

若接近传感器的指向特性广，则图13所示的来自便携式电话的携带面板壳体的反射光量成为干扰，会有不能判断是来自接近检测物的反射光，或是来自携带面板壳体的反射光的问题。用以降低从携带面板壳体壳体的反射光的干扰光量，优选为指向特性窄、来自正面的灵敏度高、来自周边的灵敏度低者。另一方面，若照度传感器的指向特性窄的话，则搭载于便携式电话等的情况下，在因手振等造成光的入射角变动的情况下，会有不能获得稳定的照度结果的问题产生。

如所述，关于照度传感器运作时及接近传感器运作时的分别需求的指向特性，由于需求广的指向特性与窄的指向特性，这种的相反的指向特性，以往并未存在以可满足各自的性能的方式调整指向特性的构成。

本发明是有鉴于以上问题点，其目的在于提供传感器电路，所述传感器电路可以对应于使其作为接近传感器运作、或使其作为照度传感器运作，而调整入射向受光部的光的指向特性。

为了解决所述的课题，本发明的一样态的传感器电路，是具备受光部的传感器电路，所述受光部的受光区域，分类成在所述传感器电路作为接近传感器运作的情况下及作为照度传感器运作的情况下分别地被设定的第一受光区域与第二受光区域；所述第一受光区域，包含有配置于所述受光部的中心附近的多个受光元件；所述第二受光区域，包含有配置于远离所述受光部的中心的位置的多个受光元件，具备受光区域选择部，所述受光区域选择部对应于所述传感器电路作为接近传感器运作、或作为照度传感器运作，选择使所述第一受光区域及所述第二受光区域的哪一个的受光灵敏度变高。

根据本发明的一样态，能具有以下效果：可以对应于使其作为接近传感器运作、或使其作为照度传感器运作，而调整入射向受光部的光的指向特性。

附图说明

图1是示意本发明实施方式一的传感器电路的构成的电路图，(a)是表示照度传感器运作时的传感器电路的构成，(b)是表示接近传感器运作时的传感器电路的构成。

图2是表示所述实施方式一的传感器电路的概要构成及具备该传感器电路的受光部的构成的图，(a)是表示所述传感器电路的概要构成的剖面图，(b)是表示所述受光部的构成的俯视图。

图3是表示有关所述传感器电路，照度传染器运作时的受光部的状态及指向特性的图，(a)是表示照度传感器运作时的受光部的状态，(b)是表示照度传感器运作时的受光部的指向特性。

图4是表示有关所述传感器电路，接近传感器运作时的受光部的状态及指向特性的图，(a)是表示接近传感器运作时的受光部的状态，(b)是表示接近传感器运作时的受光部的指向特性。

图5是表示有关所述传感器电路，所述受光部含有的受光元件的结构的一例及受光元件的分光特性的图，(a)是表示所述受光元件的结构的一例的电路图，(b)是表示所述受光元件的分光特性的图表，(c)是表示受光元件及开关结构的一例的图。

图6是表示有关所述传感器电路，ad转换电路的一构成例的图。

图7是表示所述ad转换电路的运作波形的一例的图。

图8是表示本发明实施方式二的受光部的构成的一例、及本发明实施方式三的受光部的构成的一例的图，(a)是表示所述实施方式二的受光部的构成的一例，(b)是表示所述实施方式三的受光部的构成的一例的图，(c)是表示受光部(受光元件)的构成的变形例的图，(d)是表示受光部(受光元件)的构成的另外一变形例的图。

图9是表示本发明实施方式四的受光元件的结构的一例及分光特性的图，(a)是表示所述实施方式四的受光元件的结构的一例的电路图，(b)是表示所述受光元件的分光特性的图表。

图10是表示本发明实施方式五的液晶显示装置的一构成例的框图。

图11是表示有关所述液晶显示装置，照度值与ad转换电路输出信号的关系的图表。

图12是表示本发明实施方式六的便携式电话的外观、及本发明实施方式七的数码相机的外观的图，(a)是表示所述实施方式六的便携式电话的外观，(b)是表示所述实施方式七的数码相机的外观。

图13是表示接近传感器的壳体面板的安装例的图。

图14是表示接近传感器的运作波形的图，(a)是表示存在有接近物体的情况之接近传感器的运作波形，(b)是表示未存在接近物体的情况之接近传感器的运作波形。

图15是表示现有的数字型的照度传感器的概略构成。

具体实施方式

基于图1～图12说明关于本发明的实施方式，如以下。以下，为了说明的便利性，关于与在特定的实施方式说明的构成具有相同机能的构成，附注相同符号，有省略其说明的情况。

[实施方式一]

首先，基于图1～图7说明关于本发明实施方式一的接近照度传感器(传感器电路)50的构成及运作。

图1是表示接近照度传感器50的构成的电路图。于同图所示的接近照度传感器50，具备控制电路10、受光元件(受光部)11、led1、及led驱动电路51。

图2是表示接近照度传感器50的概要构成及接近照度传感器50具备的受光元件11的构成的图。图2(a)是表示接近照度传感器50的概要构成的剖面图。如同图所示，通过密封树脂32密封led1、控制电路10、以及受光元件11。另外，在受光元件11的上部(受光面侧)，配置有透镜部33(透镜结构)，在led1的上部(光出射侧)，配置有透镜部34。

通过所述的透镜结构，作为接近传感器运作的情况下，将来自正面的信号光聚集，且能使壳体反射的光点向无灵敏度的外侧射出。作为照度传感器运作的情况，能将指向特性平坦化。

另一方面，图2的(b)是表示受光元件11的构成的俯视图。在同图，以虚线的圆包围的区域，是表示透镜部33的照明点。

(受光元件11)

在受光的受光元件11的受光面侧，设置透镜部33，受光元件11在本实施方式作为一例，包含同心圆状的受光元件pd0～pd4。另外，在本实施方式，从受光元件11的中心附近至远离中心的位置，受光元件pd0(内侧)～pd4(外侧)各自依此顺序配置。另外，受光元件pd0～pd4是各自表示多个受光元件pd沿着已定的同心圆上排列配置的集合体。

受光元件11的受光面侧的受光区域，接近照度传感器50作为接近传感器运作的情况、及作为照度传感器运作的情况分别设定，分类成：配置在受光元件11的中心附近(内侧)的包含多个受光元件pd的第一受光区域、与配置在远离受光元件11的中心的位置(外侧)的包含多个受光元件pd的第二受光区域。即，第一受光区域，是接近照度传感器50作为接近传感器运作的情况及作为照度传感器运作的情况分别设定的受光区域，即是配置在受光元件11的中心附近的包含多个受光元件pd的受光区域。另一方面，第二受光区域，是接近照度传感器50作为接近传感器运作的情况及作为照度传感器运作的情况分别设定的受光区域，即是配置在远离受光元件11的中心的位置的包含多个受光元件pd的受光区域。

图1的(a)是表示照度传感器运作时，接近照度传感器50的构成。在照度传感器运作时，图1的(a)表示的外侧的同心圆斜线部分成为第二受光区域，包含受光元件pd2～pd4。另一方面，内侧的同心圆的斜线部分以外的部分，成为第一受光区域，包含受光元件pd0及pd1。

另一方面，图1的(b)是表示接近传感器运作时，接近照度传感器50的构成。接近传感器运作时，图1的(b)表示的内侧的同心圆的斜线部分成为第一受光区域，且包含受光元件pd0～pd2。另一方面，外侧同心圆的斜线部分以外的部分，成为第二受光区域，且包含受光元件pd3及pd4。

(控制电路10)

如图1所示的控制电路10，具备模拟–数字转换电路adc1(以下称为ad转换电路adc1)、模拟–数字转换电路adc2(以下称为ad转换电路adc2)、乘算部13、减算部14、受光区域选择部101、及分光特性选择部102。

(ad转换电路adc1、ad转换电路adc2)

ad转换电路adc1，是输入部电连接于受光元件11含有的多个受光元件pd，且输出部连接于乘算部13。ad转换电路adc2，是输入部电连接于受光元件11含有的多个受光元件pd，且输出部连接于减算部14。更具体而言，例如受光元件pd2含有的多个受光元件pd中的约半数的受光元件pd，电连接于ad转换电路adc1，剩下的受光元件pd，电连接于ad转换电路adc2。另外，电连接于受光元件pd2含有的多个受光元件pd中的ad转换电路adc1的多个受光元件pd、与电连接于ad转换电路adc2的多个受光元件pd，各自在受光元件pd2内均等地分散配置。

(乘算部13、减算部14)

接近照度传感器50，作为照度传感器运作的情况下，乘算部13，将来自ad转换电路adc1的输出信号(adcout1)乘上α倍后的信号(adcout1×α)，输出至减算部14。减算部14输出信号，所述信号是从来自ad转换电路adc2的输出信号(adcout2)中，减去来自乘算部13的输出信号(adcout1×α)后的信号(adcout2－adcout1×α)。图1的(a)表示的状态，此输出信号(adcout2－adcout1×α)，是成为表示控制电路10检测出的可视光的照度的信号。

另一方面，接近照度传感器50，在作为接近传感器运作的情况下，使ad转换电路adc1及乘算部13各自不发挥功能，乘算部13的输出信号，不输出至减算部14。因此，在图1(b)表示的状态下，ad转换电路adc2输出(adcout2)是直接成为表示控制电路10检测出的红外光的受光量的信号。

(受光区域选择部101)

受光区域选择部101，对应于使接近照度传感器50作为接近传感器运作、或作为照度传感器运作，选择使所述第一受光区域及所述第二受光区域的哪一个的受光灵敏度变高(使所述第一受光区域含有的各受光元件pd短路、或是使所述第二受光区域含有的各受光元件pd短路)。在此，在使所述第一受光区域含有的各受光元件pd短路的情况下，第二受光区域的受光灵敏度成为较第一受光区域的受光灵敏度高。由此，向受光元件11射入的光的指向特性可以变广。另一方面，使第二受光区域含有的各受光元件pd短路的情况，第一受光区域的受光灵敏度成为较第二受光区域的受光灵敏度高。由此，向受光元件11射入的光的指向特性可以变窄。通过以上，根据受光区域选择部101，对应于使接近照度传感器50作为接近传感器运作、或照度传感器运作，可以调整向受光元件11射入的光的指向特性。

另外，受光区域选择部101，在接近照度传感器50作为照度传感器运作的情况下，如图1的(a)所示，通过使所述第一受光区域含有的各受光元件pd(受光元件pd0及pd1)短路，将所述第二受光区域的受光灵敏度，变得较所述第一受光区域的受光灵敏度更高。即，照度传感器运作时，使用外侧的受光元件pd2至pd4。如此一来，通过不使用内侧的受光元件pd0及pd1，使来自正面的灵敏度下降，能获得广的指向特性。

图3是表示有关接近照度传感器50，照度传感器运作时的受光元件11的状态及指向特性的图。图3的(a)是表示照度传感器运作时的受光元件11的状态。同图所示的斜线部分，为第二受光区域。另一方面，图3的(b)是表示照度传感器运作时的受光元件11的指向特性。

如以上，通过使第二受光区域的受光灵敏度，较第一受光区域的受光灵敏度更高，能获得广的指向特性，在接近照度传感器50搭载于便携式电话等的电子设备的情况下，即使因手振等造成的光的入射角变动的情况，也能获得稳定的照度结果。

另外，受光区域选择部101，在接近照度传感器50作为接近传感器运作的情况，通过使所述第二受光区域含有的各受光元件pd(受光元件pd3及pd4)短路，使所述第一受光区域的受光灵敏度，成为较第二受光区域的受光灵敏度更高。即，接近传感器运作时，使用内侧的受光元件pd0至pd2。如此一来，通过不使用外侧的受光元件pd3及受光元件pd4，来自周边的灵敏度下降，指向特性可以变窄。

图4是表示有关接近照度传感器50，作为接近传感器运作时的受光元件11的状态及指向特性的图。图4的(a)是表示作为接近传感器运作时的受光部的状态。同图所示的斜线部分，为第一受光区域。图4的(b)是表示接近传感器运作时的受光部的指向特性。

通过以上，通过使第一受光区域的受光灵敏度，较第二受光区域的受光灵敏度更高，能获得窄的指向特性，接近照度传感器50搭载于便携式电话等的电子设备的情况，可使因电子设备的壳体面板反射而造成的干扰光量降低。由此，来自携带面板壳体的反射光的灵敏度降低，可使来自正面的来自接近检测物体的反射光的灵敏度变高，能使接近特性提升。来自携带面板壳体的反射光的光点，如图4的(a)的以单点锁线包围的部分所示，通常有从靠近led1的方向，对相反侧错开的倾向。此外，后述关于各受光元件pd的短路方法。

图3的(a)及(b)的各自所示的受光元件区域2，作为照度传感器运作的区域、与作为接近传感器运作的区域，有一部分是重复。通过图5的(c)所示的开关sw41及sw42的操作，切换分光特性而使用。在受光区域中，使作为照度传感器运作的区域、与作为接近传感器运作的区域有一部分重复，通过对应于用途而切换，在照度传感器时，能获得广的指向特性，且接近传感器时，能配合光点选择最合适的受光区域。

(分光特性选择部102)

分光特性选择部102，将第一受光区域含有的各受光元件pd及第二受光区域含有的各受光元件pd的一部分的受光元件pd设为红外区域的分光特性，成为以使剩下的受光元件pd设为从红外区域到可视光区域的分光特性。由此，在接近照度传感器50作为照度传感器运作的情况下，通过从红外区域到可视光区域的分光特性的输出中，减去红外区域的分光特性的输出，能实现配合视感度的照度特性。另一方面，在接近照度传感器50作为接近传感器运作的情况下，通过使用红外区域的分光特性的输出，成为能降低可视光，且使荧光灯等的干扰降低。

此外，关于各受光元件pd之分光特性选择部102的分光特性的选择方法，于后述。

(led1、led驱动电路51)

led驱动电路51，使接近照度传感器50作为照度传感器运作的情况，以使led1不发光的方式控制。另一方面，led驱动电路51，在使接近照度传感器50作为接近传感器运作的情况，使led1发光，进行输出红外光的控制。

(受光元件pd)

接着，图5是表示受光元件11含有的受光元件pd的结构的一例及受光元件pd的分光特性的图。图5的(a)是表示受光元件pd的结构的一例的电路图。另一方面，图5的(b)是表示受光元件pd的分光特性的图表。

受光元件pd，由半导体基板、开关sw41、及开关sw42构成。半导体基板，具有在p型基板(p型半导体基板p_sub)上形成有n型阱层(n型半导体区域n_well)，在n型阱层上形成p型扩散层(p型半导体区域p)的结构。p型基板，连接于地面。n型阱层，连接于比地面高电位的输出端子out。

在半导体基板中，通过p型基板及n型阱层(pn结)，形成光电二极管pdir。另外，通过n型阱层及p型扩散层(pn结)，形成光电二极管pdvis。光电二极管pdir及光电二极管pdvis，虽然形成于相同的半导体基板上，但是接合部的深度不同，由此使峰值灵敏度波长不同。也就是，光电二极管pdir在深的位置形成，峰值灵敏度波长定位在红外光的波长范围。另一方面，光电二极管pdvis在浅的位置形成，峰值灵敏度波长定位在可视光的波长范围。

开关sw41，一方的端子连接于输出端子out，另一方的端子连接于p型扩散层。开关sw41，对应于切换信号而开关(on/off)，将两者的电连接导通/阻断。开关sw42，一方的端子连接于开关sw41的另一方端子及p型扩散层，且另一方的端子连接于地面。开关sw42，对应于切换信号而开关(on/off)，将两者的电连接导通/阻断。所述的各切换信号，是从所述的受光区域选择部101或分光特性选择部102供给。

因此，当「开关sw41＝on，且开关sw42＝off」的时候，因为光电二极管pdir为导通，且光电二极管pdvis为短路，所以受光元件pd只作为光电二极管pdir使用。因此，若在此连接构成时受光元件pd受光的话，向光电二极管pdir流过的光电流，作为受光元件pd的电流iin而被输出。因此，此连接构成时的受光元件pd，成为在红外线的波长区域具有灵敏度的分光特性(以下，称为分光特性b)。

另一方面，当「开关sw41＝off，且开关sw42＝on」的时候，因为光电二极管pdir及光电二极管pdvis为导通，所以受光元件pd作为两者使用。因此，若在此连接构成时受光元件pd受光的话，向光电二极管pdir流过的光电流、与向光电二极管pdvis流过的光电流的总计电流，作为受光元件pd的电流iin被输出。因此，此连接构成时的受光元件pd，成为在可视光区域～红外区域的波长区域具有灵敏度的分光特性(以下，称为分光特性a)。

所述的分光特性选部102，通过如所述开关sw41及开关sw42的on、off的切换，成为可选择受光元件pd的分光特性。

接着，在图5的(b)中，横轴表示波长(nm)，纵轴表示灵敏度。另外，图表中的实线分别表示分光特性a、分光特性b，虚线表示分光特性b乘上α倍者，单点锁线表示视感度。

在可视光区域～红外区域的波长范围具有灵敏度的分光特性a，具有在峰值灵敏度波长在750nm附近，约300nm～约1200nm的范围平缓地衰减的特性。

在红外区域的波长范围具有灵敏度的分光特性b，具有在峰值灵敏度波长在900nm附近，约550nm～约1200nm的范围平缓地衰减的特性。

视感度是具有在峰值灵敏度波长在550nm附近，约400nm～约700nm的范围平缓地衰减的特性。此外，分光特性b的峰值灵敏度波长的灵敏度，较视感度的峰值灵敏度波长的灵敏度低。常数α，是用以将分光特性b接近于视感度的常数，分光特性b×α，是将分光特性b的强度乘上α倍。

如此一来，受光元件pd通过具备两个pn结，具备两个光电二极管，即光电二极管pdir及光电二极管pdvis。然后，通过以开关sw41、开关sw42切换连接构成，以能设定分光特性a及分光特性b中的任一者的方式构成。通过以上，对应于使接近照度传感器50作为接近传感器运作，或使其作为照度传感器运作，成为可以选择期望的分光特性。

接着，当「开关sw41＝on，且开关sw42＝on」的时候，因为光电二极管pdir及光电二极管pdvis短路，受光元件pd成为与两者一起短路。即，所述的受光区域选择部101，在第一受光区域含有的各受光元件pd中，通过成为「开关sw41＝on，且开关sw42＝on」(各受光元件pd成为短路状态)，实现受光元件pd没有受光灵敏度的状态。

如图3的(a)所示的接近照度传感器50作为照度传感器运作的情况，受光区域选择部101，在受光元件pd0及受光元件pd1，通过成为「开关sw41＝on，且开关sw42＝on」，成为使受光元件11的中心部的灵敏度下降。

另一方面，如图4的(a)所示，使接近照度传感器50作为接近传感器运作的情况，受光区域选择部101，在受光元件pd3及受光元件pd4，通过成为「开关sw41＝on，且开关sw42＝on」，成为使周边部的灵敏度下降。

(ad转换电路)

所述的图1所示的ad转换电路adc1、adc2具有相同构成。ad转换电路adc1、adc2的构成，使用图6的ad转换电路adc来说明。

图6是表示ad转换电路adc的构成的图。ad转换电路adc，输入电流iin的电流量，转换成数字值后输出的积分型的ad转换电路。如图6所示，ad转换电路adc具备充电电路21、比较电路22、控制电路23及放电电路24。另外，ad转换电路adc，也可以具备输入端子in及输出端子out而被集成化。

充电电路21，是通过输入电流iin充电的电路，通过放大电路amp1、与对应于输入电流iin蓄积电荷的电容器c1而构成。放大电路amp1，反转输入端子连接于输入端子in，非反转输入端子连接于地面(0v)，输出端子连接于比较电路22。电容器c1，是设置在放大电路amp1的反转输入端子与输出端子之间。由此，放大电路amp1及电容器c1构成积分电路。

比较电路22，通过比较器cmp1、开关sw21、及基准电源v1构成。比较器cmp1，非反转输入端子连接于充电电路21，反转输入端子经由开关sw21连接于充电电路21同时连接于基准电源v1，输出端子连接于控制电路23。开关sw21，对应于切换信号而开闭(on/off)，导通/遮断充电电路21与比较器cmp1的反转输入端子电连接。基准电源v1，将基准电压vref外加到电容器c1的反转输入端子。

控制电路23，基于比较电路22的比较结果，在测定时间计数放电电路24进行放电的次数，对应于该次数输出数字值，由触发器(flip-flop，ff)25及计数器(count)26构成。ff25，是输入部连接于比较电路22，且输出部连接于计数器26同时连接于放电电路24。计数器26的输出部，连接于输出端子out。

放电电路24，在充电电路21的输出电压超过基准电压vref的时候，使充电电路21放电(使蓄积于电容器c1的电荷放电)，由电流源i1及开关sw22构成。开关sw22，一方的端子连接于电流源i1，另一方的端子连接于充电电路21及输入端子in。开关sw22，是对应于切换信号(ff25的输出信号charge)开闭(on/off)，导通/遮断两者的电连接。

接着，在图7表示ad转换电路adc的运作波形的一例。图中，clk是表示时钟信号，sw21是表示开关sw21的开闭状态，sw22是表示开关sw22，的开闭状态，vref是表示基准电源v1的电压，vsig是表示充电电路21的输出，comp是表示比较电路22的输出，charge是表示使用于开关sw22的开闭的控制电路23的输出。

转换运作开始前，开关sw21为闭。由此，充电电路21(积分电路)的输出vsig，是向基准电源v1的电压vref充电。

ad转换电路adc1，通过打开开关sw21，成为能以电流iin向电容器c1进行充电，进行转换运作。开关sw21的开放期间成为数据转换期间(t_conv)，对应于第一测定时间及第二测定时间。接近照度传感器50，作为照度传感器运作的情况，通过连续的两个测定时间(期间)的运作，来测定照度。更具体而言，在第一测定时间与第二测定时间，替换分光特性a的受光元件pd与分光特性b的受光元件pd的配置进行检测。例如，在第一测定时间，第一受光元件的分光特性为分光特性a、且第二受光元件的分光特性为分光特性b的时候，在第二测定时间，将第一受光元件的分光特性更改为分光特性b，将第二受光元件的分光特性更改为分光特性a。此外，在此用以测定照度的测定时间中，设最初为第一的测定时间(第一测定时间)、且设接下来为第二的测定时间(第二测定时间)。

首先，当开关sw21为off的时候，使开关sw22为on，通过放电电路24，从电容器c1放电出(预充电动作)固定的电荷(i1×t_clk)。接着，当开关sw22从on切换到off的时候，通过来自受光元件pd的电流iin1使充电电路21充电，其输出vsig上升。当输出vsig超过电压vref的时候，比较电路22的输出comp从低准位切换到高准位。由此，ff25的输出，即控制电路23的输出charge从低准位切换到高准位，开关sw22成为on，通过放电电路24放电出固定的电荷(i1×t_clk)。

接着，当因放电造成充电电路21的输出vsig下降，输出vsig低于电压vref的时候，比较电路22的输出comp从高准位切换到低准位。由此，ff25的输出，即控制电路23的输出charge从高准位切换到低准位，开关sw22成为off而放电停止。

其后，通过来自受光元件pd的电流iin1再次将充电电路21充电，与所述为相同地运作。在第一测定时间过后的第二测定时间中，通过来自另外的受光元件pd的电流iin2将充电电路21充电。

另一方面，数据转换期间(t_conv)中，计数器26计数ff25的输出成为高准位的时间，即放电时间的次数，此计数值，是对应于输入的电荷量数字输出而作为值。计数器26的输出，成为ad转换电路adc1的输出adcout1。

在ad转换电路adc1，因为以通过电流iin(iin1、iin2)充电的电荷量，与通过(i1×t_clk)放电的电荷量相等的方式运作，所以通过「充电电荷量(iin×t_conv)＝放电电荷量(i1×t_clk×count)」，成立以下算式。

count＝(iin×t_conv)/(i1×t_clk)

count：计数放电时间后的值

iin：输入电流值

t_conv：充电时间

t_clk：时钟周期

因此，已知计数放电时间的值(count)的最低分辨率，是以(i1×t_clk)决定。

在此，当设定充电期间t_conv＝t_clk×2ⁿ(n：分辨率)的时候，成为：

count＝(iin/i1)×2ⁿ

因此，例如分辨率n＝16bit的情况，计数值(count)是将对应于输入电流iin的值，在0～65535的范围内输出。因此，通过ad转换电路adc，成为广的动态范围及能进行高辨识率的模拟–数字转换。此点，适用于如照度传感器低速但要求高分辨率(16bit左右)的设备。

如此一来，从ad转换电路adc1，对应于涵盖第一测定时间及第二测定时间的以分光特性b检测出的光电流，输出数字值的测定信号adcout1。且相同地，从ad转换电路adc2，对应于涵盖第一测定时间及第二测定时间的以分光特性a检测出的光电流，输出数字值的测定信号adcout2。

测定信号adcout1，是通过乘算部13乘上α倍(α：常数)后，输入到减算部14，测定信号adcout2，是直接输入到减算部14。然后，通过减算部14，通过从测定信号adcout2中减去乘上α倍的测定信号adcout1，输出测定信号(adcout2–adcout1×α)。此测定信号(adcout2–adcout1×α)，实现接近视感度的分光特性，成为表示可视光的照度的值。

通过使图6所示的积分型的模拟–数字转换电路，适用于图1所示的ad转换电路adc1、adc2，具备积分型模拟–数字转换电路，且有广的动态范围与能进行高分辨率的模拟–数字转换。因为积分型的模拟–数字转换电路，在第一测定时间与第二测定时间，可以容易地进行互相交换红外的分光特性的受光元件、与可视～红外的分光特性的受光元件的配置后测定，且红外的分光特性的测定结果输出到adc1，可视～红外的分光特性的测定结果输出到adc2。

[第二实施方式]

接着，图8的(a)是表示本发明的实施方式二的受光部的构成的一例的图。在本实施方式，在所述的受光元件11的受光面侧，设置有滤光片(彩色滤光片)35的点，与所述实施方式一的构成不同。关于其他的构成，因为与实施方式一相同，在此省略说明。在图8的(a)所示的例子，使用rgb(red、green、blue)的彩色滤光片作为滤光片35。由此，可以使所述的接近照度传感器50作为rgb照度传感器运作。

[变形例一]

图8的(c)是表示受光部(受光元件11)的构成的变形例的图。作为照度传感器运作的情况，斜入射的光照射向周边部3、周边部4的区域，且光点有变小的倾向(图3的(a))。因此，在图8的(c)所示的变形例，将受光区域以同心圆状的区域构成，使所述同心圆状的区域之外侧区域的分割数，较内侧区域的分割数多。

当受光区域(受光元件)的分割数少的时候，例如只有向rgb的特定受光元件强烈照射，产生每一道光的不均，无法算出正确的照度与色温度。通过同心圆状的区域之外侧区域的分割数较内侧区域多，相对于斜入射的光，降低每一道光的不均，能算出正确的照度、色温度。

[第三实施方式]

接着，图8的(b)是表示本发明的实施方式三的受光部的构成的一例的图。在本实施方式，受光元件11a及透镜部33a的各自形状，是成为同心多角形形状(本例子，是同心八角形)的这点，与所述实施方式一的构成不同。关于其他的构成，因为与实施方式一相同，所以在此省略说明。如此一来，受光部的形状，不限于同心圆状，也可以是同心多角形状。另外，此情况，受光元件11a含有的多个的受光元件pd，沿着特定的同心多角形的边上被配置。

[变形例二]

图8的(d)是表示受光部(受光元件)的构成的变形例(受光元件11c)的图。在本实施方式，受光元件11c及透镜部33c(受光区域)的形状，为多个六角形的区域排列成蜂巢状的六角结构。通过使受光区域成为六角结构，由于每个单位面积的周围长可以变短，采光率能提升。另外，在此结构，由于外侧的区域的分割数变多，可获得与所述变形例一相同的效果。

[实施方式四]

接着，图9是表示本发明实施方式四的受光元件pd’的结构的一例及分光特性的图。图9的(a)是表示所述实施方式四的受光元件pd’的结构的一例的电路图。另一方面，图9的(b)是表示所述受光元件pd’的分光特性的图表。在本实施方式，作为一例，表示具备三个pn结的受光元件pd’的结构。本实施方式的受光元件pd’，含有三个pn结的这点，与实施方式一不同。关于其他的构成，因为与实施方式一相同，所以在此省略说明。

如图9的(a)所示，受光元件pd’，由半导体基板及开关sw41～开关sw44构成。半导体基板，具有在p型基板(p型半导体基板p_sub)上形成有n型阱层(n型半导体区域n_well)，在n型阱层上形成p型扩散层(p型半导体区域p)，且在p型扩散层上形成n型扩散层(n型半导体区域n)的结构。p型基板，连接于地面。n型阱层，连接于比地面高电位的输出端子out。

在半导体基板中，通过p型基板及n型阱层(pn结)，形成光电二极管pdir。另外，通过n型阱层及p型扩散层(pn结)，形成光电二极管pdvis。再者，通过p型扩散层及n型扩散层(pn结)，形成光电二极管pdvissh。光电二极管pdir、光电二极管pdvis及光电二极管pdvissh，虽然在相同的半导体基板上形成，但是因为接合部的深度不同，峰值灵敏度波长不同。也就是，光电二极管pdir形成在深的位置，峰值灵敏度波长定位在红外线的波长范围。另外，光电二极管pdvis形成在浅的位置，峰值灵敏度波长定位在可视光波长范围。还有，光电二极管pdvissh形成在更浅的位置，峰值灵敏度波长定位在较可视光波长范围更短波长侧。

开关sw41，是一方的端子连接于输出端子out，另一方的端子连接于p型扩散层。开关sw42，是一方的端子连接于开关sw41的另一方的端子及p型扩散层，另一方的端子连接于地面。开关sw43，是一方的端子连接于开关sw41的另一方的端子及p型扩散层，另一方的端子连接于n型扩散层。开关sw44，是一方的端子连接于sw43的另一方的端子及n型扩散层，另一方的端子连接于地面。开关sw41～sw44，对应于各切换信号开闭(on/off)，导通/遮断两者的电连接。所述的各切换信号，从外部的控制部等供给。

因此，当「开关sw41＝on，开关sw42＝off，开关sw43＝on，且开关sw44＝off」的时候，因为光电二极管pdir为导通，光电二极管pdvis、光电二极管pdvissh为短路，所以成为在受光元件pd’只使用光电二极管pdir。因此，若在此连接构成时受光元件pd’受光的话，向光电二极管pdir流过的光电流，作为受光元件pd’的电流iin输出。因此，在此连接构成时的受光元件pd’，成为在红外线的波长范围具有灵敏度的分光特性(分光特性b)。

另外，当「开关sw41＝off，开关sw42＝on，开关sw43＝off，且开关sw44＝on」的时候，因为光电二极管pdir、pdvis为导通，且光电二极管pdvissh为短路，所以成为在受光元件pd’使用光电二极管pdir、pdvis。因此，若在此连接构成时受光元件pd’受光的话，将向光电二极管pdir与光电二极管pdvis流过的光电流加总的电流，作为受光元件pd’的电流iin输出。因此，此连接构成时的受光元件pd’，成为在可视光～红外线的波长范围具有灵敏度的分光特性(分光特性a)。

再者，当「开关sw41＝off，开关sw42＝on，开关sw43＝on，且开关sw44＝off」的时候，因为光电二极管pdir、pdvis、pdvissh为导通，所以成为在受光元件pd’使用光电二极管pdir、pdvis、pdvissh。因此，若在此连接构成时受光元件pd’受光的话，将从向光电二极管pdir流过的光电流与向光电二极管pdvis流过的光电流加总的电流中，减去流向光电二极管pdvissh的光电流的电流，作为受光元件pd’的电流iin输出。因此，当此连接构成时的受光元件pd’，成为在从可视光～红外线的波长范围内降低短波长侧的波长范围中，具有灵敏度的分光特性(以下，为分光特性c)。

接着，在图9的(b)中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示灵敏度。另外，图表中，实线分别表示分光特性a、分光特性b、以及分光特性c，虚线表示分光特性b乘上α倍者，单点锁线表示视感度。

受光元件pd’的分光特性，除了受光元件pd的分光特性之外，还包含分光特性c。从可视光～红外线的波长范围内降低短波长侧的波长范围具有灵敏度的分光特性c，具有从分光特性a降低约300nm～约450nm的范围的特性。也就是，分光特性c，在约450nm～约1200nm的范围，具有与分光特性a大致相同的特性。

如此一来，受光元件pd’，通过具备三个pn结，具备三个光电二极管，即光电二极管pdir、pdvis、pdvissh。然后，通过由开关sw41～sw44切换连接构成，以可设定成分光特性a～c的任一者的方式构成。

在接近照度传感器50含有的受光元件11的各受光元件pd，通过适用受光元件pd’的结构，例如通过在分光特性b与分光特性c进行光检测，从在分光特性c检测出的光电流中，减去在分光特性b检测出的光电流，可获得更接近视感度的分光特性。特别是，短波长侧可以更接近视感度特性。另外，在分光特性a与分光特性c进行光检出，通过从在分光特性a检测出的光电流中，减去在分光特性c检测出的光电流，可以检测出短波长侧的照度。

此外，使受光元件pd’短路的情况，即，使光电二极管pdir、pdvis、pdvissh全部短路的情况，使「开关sw41＝on，开关sw42＝on，开关sw43＝on，且开关sw44＝on」即可。

﹝实施方式五﹞

接着，基于图10及图11，说明关于本发明的实施方式五的液晶显示装置(电子设备)200。图10是表示本实施方式的液晶显示装置200的一构成例的图。如同图所示，液晶显示装置200，是具备所述的接近照度传感器50、显示图像的液晶面板201、照射液晶面板201的背光202、控制背光202的亮度的背光控制部203。

接近照度传感器50，是将测定结果dout向背光控制部203输出。测定结果dout，是接近照度传感器50作为照度传感器运作的情况下，相当于测定信号(adcout2－adcout1×α)，作为接近传感器运作的情况下，相当于测定信号adcout2。由此，背光控制部203，对应于周围的明亮度或接近物体的有无，能控制(调节)背光装置202的亮度。

液晶显示装置200，例如便携式电话或数码相机等的电子设备，可以适用于具备液晶面板的显示装置。因此，特别在追求降低消耗电力的携带型的电子设备效果大。

接着，基于图11，说明关于照度值与ad转换电路输出之间的关系。图11所示的图表的横轴为照度(lux)，纵轴为ad转换电路输出(count)。对应于同图所示的照度值，0count～65535(16bit的全规模)线性地变动。

所述的背光控制部203的背光的亮度调整，例如，如以下使其改变：

0～1000lux是低亮度区域，

1000～10000lux是中亮度区域，

10000lux～是高亮度区域，

调整以使周围的光改变的情况下，也容易看见画面。

[实施方式六]

接着，基于图12的(a)，说明关于本发明的实施方式六的便携式电话(电子设备)900。如同图所示，便携式电话900具备所述接近照度传感器50，作为接近传感器(传感器电路)901。便携式电话900具备液晶荧幕902，且相较于具备现有接近传感器作为接近传感器901的情形，可对应于被检测对象b的接近状态、非接近状态更快速进行液晶荧幕902的显示on、off的切换、与从液晶荧幕902的背面侧照明液晶荧幕902的led背光的点灯、非点灯的切换。由此，相较于具备现有接近传感器的便携式电话，响应性能提升，且使用者的使用感觉能提升。此外，本实施方式的便携式电话900，也可以与实施方式五的液晶显示装置200具备相同的构成。

[实施方式七]

接着，基于图12的(b)，说明关于本发明实施方式七的数码相机(电子设备)905。如同图所示，数码相机905，具备所述接近照度传感器50作为接近传感器(传感器电路)903。数码相机905，具备液晶荧幕904，且作为接近传感器903，对应于被检测对象b的接近状态、非接近状态切换液晶荧幕904的显示的on、off、与切换从液晶荧幕904的背面侧照明液晶荧幕904的led背光的点灯、非点灯，相较于具备现有的接近传感器的情况，能更快进行。由此，相较于具备现有接近传感器的数码相机，响应性能提升，且使用者的使用感觉能提升。此外，本实施方式的数码相机905，也可以与实施方式五的液晶显示装置200具备相同的构成。

[总结]

本发明样态依的传感器电路(接近照度传感器50)，是具备受光部(受光元件11)的传感器电路，所述受光部的受光区域，分类成在所述传感器电路作为接近传感器运作的情况下及作为照度传感器运作的情况下分别地被设定的第一受光区域与第二受光区域；所述第一受光区域，包含有配置于所述受光部的中心附近的多个受光元件；所述第二受光区域，包含有配置于远离所述受光部的中心的位置的多个受光元件，具备受光区域选择部(101)，所述受光区域选择部对应于所述传感器电路作为接近传感器运作、或作为照度传感器运作，选择使所述第一受光区域及所述第二受光区域的哪一个的受光灵敏度变高

根据所述构成，受光区域选择部，是传感器电路对应于作为接近传感器运作、或是作为照度传感器运作，选择所述第一受光区域及所述第二受光区域的哪一个的受光灵敏度变高。在此，第一受光区域，是在传感器电路作为接近传感器运作的情况及作为照度传感器运作的情况，分别地被设定的受光区域，即包含有配置于受光部的中心附近的多个受光元件的受光区域。另一方面，第二受光区域，是在传感器电路作为接近传感器运作的情况及作为照度传感器运作的情况分别地被设定的受光区域，即包含有配置于远离受光部的中心的位置的多个受光元件的受光区域。

另外，若是第二受光区域的受光灵敏度较第一受光区域的受光灵敏度高的话，向受光部射入的光的指向特性能变广。另一方面，若是第一受光区域的受光灵敏度较第二受光区域的受光灵敏度高的话，向受光部射入的光的指向特性能变窄。通过以上，对应于使作为接近传感器运作、或照度传感器运作，能调整射入向受光部的光的指向特性。

本发明样态二的传感器电路，在所述样态一中，所述受光区域选择部，优选为在所述传感器电路作为照度传感器运作的情况下，通过使所述第一受光区域含有的各受光元件短路，将所述第二受光区域的受光灵敏度，变得较第一受光区域的受光灵敏度更高。根据所述的构成，通过将第二受光区域的受光灵敏度，变得较第一受光区域的受光灵敏度更高，变成能获得广的指向特性，在搭载于便携式电话等的电子设备的情况下，即使因手振等造成光的入射角变动的情况，也能获得稳定的照度结果。

本发明的样态三的传感器电路，在所述样态一或二中，所述受光区域选择部，优选为在所述传感器电路作为接近传感器运作的情况下，通过使所述第二受光区域含有的各受光元件短路，将所述第一受光区域的受光灵敏度，变得较第二受光区域的受光灵敏度更高。根据所述的构成，通过将第一受光区域的受光灵敏度，变得较第二受光区域的受光灵敏度更高，变成可获得窄的指向特性，在搭载于便携式电话等的电子设备的情况下，可使因电子设备的壳体面板反射造成的干扰光量降低。

本发明样态四的传感器电路，在所述样态一至三任一者中，所述第一受光元件含有的各受光元件、及所述第二受光元件含有的各受光元件，也可以包含分光特性互相不同的多个pn结。根据所述构成，对应于使传感器电路作为接近传感器运作、或是作为照度传感器运作，成为可选择期望的分光特性。

本发明样态五的传感器电路，在所述样态四中，优选为具备分光特性选择部(102)，所述分光特性选择部将所述第一受光区域含有的各受光元件及第二受光区域含有的各受光元件的一部分的受光元件，设为红外区域的分光特性，剩下的受光元件，设为从红外区域到可视光区域的分光特性。根据所述构成，在传感器电路作为照度传感器运作的情况下，通过从红外区域到可视光区域的分光特性的输出，减去红外区域的分光特性的输出，能实现配合视感度的照度特性。另一方面，在传感器电路作为接近传感器运作的情况下，通过使用红外区域的分光特性的输出，成为能降低可视光，且降低荧光灯等的干扰。

本发明样态六的传感器电路，所述样态一至五的任一者中，也可以在所述受光部的受光面侧，具备彩色滤光片(滤光片35)。根据所述构成，例如通过具备rgb(red、green、blue)的彩色滤光片，成为能使传感器电路作为rgb照度传感器运作。

本发明的样态七的电子设备，具备所述样态一至六的任一者中的传感器电路的电子设备(液晶显示装置200)，即所述电子设备具备：对具备所述电子设备的液晶面板(201)照射光的背光(202)、控制所述背光的亮度的背光控制部(203)，所述背光控制部，也可以基于所述传感器电路含有的模拟–数字转换电路的输出信号，控制所述背光的亮度。根据所述构成，能将所述传感器电路，例如适用于便携式电话或数码相机等的电子设备所具备的液晶面板的背光亮度控制。

本发明样态八的传感器电路，在所述样态一至六中，优选为在所述受光部的受光面侧具备透镜结构。

通过所述的透镜结构，作为接近传感器运作的情况下，将来自正面的信号光集光，壳体反射的光点可以向无灵敏度的外侧射出。作为照度传感器运作的情况下，能使指向特性平坦化。

本发明样态九的传感器电路，在所述样态四中，也可以在所述受光区域中，作为照度传感器运作的区域、与作为接近传感器运作的区域，有一部分重复。

在受光区域中，通过使作为照度传感器运作的区域、与作为接近传感器运作的区域一部分重复，且对应于用途切换，能较照度传感器时获得更广指向特性，接近传感器时能配合光点选择最适合的受光区域。

本发明的样态十的传感器电路，是所述样态一至六、八及九中，所述受光区域，也可以由同心圆状的区域构成，所述同心圆状的区域之外侧区域的分割数，较内侧区域的分割数更多。

通过同心圆状区域的外侧区域的分割数，较内侧区域的分割数更多，对斜入射的光降低每一道光的不均、可以算出正确的照度、色温度。

本发明的样态十一的传感器电路，是所述样态一至六、八及九中，所述受光区域，是蜂巢状的多个六角形的区域以排列的六角结构构成。

通过受光区域是六角结构，由于每单位面积的周围长可以变短，采光率能提升。另外，在此结构，由于外侧的区域的分割数变多，可获得与所述样态十相同的效果。

[本发明另外的表现]

本发明，也可以如以下的表现。

即，本发明的一样态的传感器电路，也可以是可作为接近传感器及照度传感器运作，即所述传感器电路，在包含多个受光元件的受光部的上面具备透镜形状，且多个受光元件在同心圆上配置，且受光部具有同心圆状的灵敏度分布，且能在接近传感器运作时及照度传感器运作时，分别从受光部含有的多个受光区域之中，选择受光灵敏度高的受光区域。

另外，本发明另外的样态的传感器电路，优选为照度传感器运作时的感度分布，是越往受光部外侧灵敏度越高。

另外，本发明另外的样态的传感器电路，优选为接近传感器运作时的感度分布，是越往受光部内侧灵敏度越高。

另外，本发明另外的样态的传感器电路，也可以是在受光部含有的多个受光元件是各自具备两个以上的pn结的受光元件，并能选择分光特性。

另外，本发明另外的样态的传感器电路，优选为设受光部含有的多个受光元件的一部分的受光元件为红外的分光特性，设剩下的受光元件为可视～红外的分光特性。

另外，本发明另外的样态的传感器电路，也可以具备光学性滤光片。

另外，本发明一样态的便携式电话或是数码相机，也可以具备显示画面的液晶面板、照射液晶面板的背光、控制背光的亮度的背光控制部、以及所述传感器电路，且基于传感器电路的模拟–数字转换电路的输出信号，控制背光的亮度。

[特别记述事项]

本发明不限于所述的各实施方式，可种种改变权利要求项所示范围，关于适宜组合于不同的实施方式分别揭示的技术性手段可获得的实施方式，也包含于本发明的技术性范围。再者，通过组合各实施方式分别揭示的技术性手段，能形成新的技术性特征。

本发明是具备受光的受光部的传感器电路、及可利用于具备该传感器电路的电子设备。

附图标记的说明

0～4pd(受光元件)

11受光元件(受光部)

11a受光元件(受光部)

35滤光片(彩色滤光片)

50接近照度传感器(传感器电路)

101受光区域选择部

102分光特性选择部

200液晶显示装置(电子设备)

201液晶面板

202背光

203背光控制部

900便携式电话(电子设备)

901接近传感器(传感器电路)

903接近传感器(传感器电路)

905数码相机(电子设备)

adc1模拟–数字转换电路

adc2模拟–数字转换电路