光传感器的制造方法_5

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的期间内设置两个期间,将与在第一的期间(Tl?T2)流动的光电流相当的电荷充电至例如在图10表示为Cl的那样的电容器,将与在第二的期间(T3?T4)流动的光电流相当的电荷从相同的电容器放电,由此,将与第一的期间的输入电流相当的电荷和与第二的期间的光电流相当的电荷之差所对应的电荷充电至电容器,将该两个期间中的与光电流相当的电荷之差进行数字转换而输出,由此,能够从该输出排除由干扰DC光引起的输出。具有这样的结构的光传感器,在干扰光的强度为一定的情况下有效,但是在干扰光发生变动的情况下,存在光传感器对检测对象物的移动方向进行误检测的情况。
[0196]此处,对成为针对上述干扰光成分的变动的措施的比较例进行说明。图17是表示图15所示的光电流值的积分方式的另一比较例中的积分方式的时序图。在图17所示的积分方式中,在第一期间Tl、第二期间T2和第四期间T4使发光元件熄灭,在第三期间T3使发光元件点亮。而且,输出与第一期间Tl和第二期间T2的发光元件各自的状态相应地产生的受光元件的光电流的积分值之差即第一积分值差(ADCl),输出与第三期间T3和第四期间T4的发光元件的各自的状态相应地产生的光电流的积分值之差的第二积分值差(ADC2)。此处,在第一积分值差为零时输出第二积分值差,在第一积分值差不为零时,输出第二积分值差与第一积分值差的差,由此,针对干扰光单调变化(一定减少、一定增加),消除干扰光。这样,在图17所示的积分方式中不需要复杂的处理。
[0197]此外,通过未图示的寄存器控制电路,判定积分值ADCl为正,从未图示的寄存器读出积分值ADCl、ADC2,通过未图示的减法运算电路,从积分值ADC2减去积分值ADCl,从积分值ADCl中抵消积分值ADC2的增加的量。
[0198]这样,在图17所示的积分方式中,需要积分值ADCl的正负的判定和两个积分值ADCU ADC2的保存、读出,因此与图15所示的积分方式相比复杂,所需的构成要素(例如,未图示的寄存器控制电路等)也增加。
[0199]另一方面,在图15所示的积分方式中,仅通过改变发光元件的发光时序(例如熄灭、点亮、点亮、熄灭),不需要图17所示的积分方式那样的复杂的信号运算和结构,即使在干扰光发生变动的情况下,也能够消除该干扰光。
[0200](实施方式5)
[0201]关于本发明的另一实施方式,基于图18说明如下。另外,为了便于说明,对具有与在上述实施方式中说明的部件相同的功能的部件,标记相同的附图标记,省略其说明。
[0202]<智能手机201的结构、动作和效果>
[0203]图18是表示本发明的另一实施方式中的智能手机(电子设备)201的结构的示意图。如图18所示,作为电子设备的智能手机201通过在壳体202中组装入液晶面板203和触摸面板204而构成。在该智能手机201,液晶面板203设置在壳体202的操作面侧。此夕卜,触摸面板204设置在液晶面板203之上。
[0204]在壳体202的操作面的上部配置有声音输出部205和光传感器101、104或104a。声音输出部205设置为用于输出在将智能手机201用作电话的情况下的声音和与应用程序的动作相应的各种声音。
[0205]光传感器101、104或104a是为了对检测对象物100(例如用户的面部)的接近进行检测、或检测手势动作而设置的传感器。即,智能手机201内置有光传感器101、104和104a中的任一光传感器。
[0206]如上所述,智能手机201具备光传感器101、104和104a中的任一光传感器,由此,即使在产生干扰光的环境下使用,也能够使检测对象物100不受干扰光的影响地、正确地对检测对象物100的位置和动作进行检测。
[0207]此外,不仅智能手机,通过将光传感器101、104或104a应用于数码照相机、汽车导航系统等各种电子设备,能够在这些电子设备实现即使存在干扰光也能够正确地对检测对象物的移动方向进行检测的传感功能。
[0208](实施方式6)
[0209]在上述的实施方式4中,以发光元件熄灭期间、发光元件点亮期间、发光元件点亮期间、发光元件熄灭期间为一个周期,或者以发光元件点亮期间、发光元件熄灭期间、发光元件熄灭期间、发光元件点亮期间为一个周期地反复几个周期积分。即,以四个期间为一个周期。但是,本发明并不限定于以四个期间为一个周期的结构。
[0210]在本实施方式中,虽然具备与实施方式4同样的结构,但是在η为2以上的整数时,以连续的2η个期间为一个周期,对在周期积分的中间点(第η期间Tn与第η+1期间Τη+1之间)切换发光元件的点亮熄灭的时序的发明不同的结构进行说明。
[0211]<光电流值的积分方式>
[0212]图19是表示本发明的另一实施方式中的光电流值的积分方式的时序图。如图19所示,在上述周期积分的中间点之前(期间组Pl),反复发光元件熄灭期间、发光元件点亮期间,在上述周期积分的中间点以后(期间组Ρ2)反复发光元件点亮期间、发光元件熄灭期间。但是并不限定于这样的结构,例如也可以在上述周期积分的中间点之前反复发光元件点亮期间、发光元件熄灭期间,从上述周期积分的中间点以后开始反复发光元件熄灭期间、发光元件点亮期间。另外,“期间组”是指由多个发光元件点亮期间和/或多个发光元件熄灭期间构成的期间。
[0213]此处,规定执行积分的2η个积分期间ΙΝΤ1、ΙΝΤ2?INTn — 1、ΙΝΤη, ΙΝΤη+1、ΙΝΤη+2?ΙΝΤ2η — 1、ΙΝΤ2η,还规定以积分期间INTl?ΙΝΤ2η为一个周期的积分周期。积分期间INTl?ΙΝΤ2η是分别进行发光元件LED的点亮(点亮)和熄灭(熄灭)的期间,分别在第一期间Tl、第二期间Τ2?第η — I期间Tn — 1、第η期间Τη、第η+1期间Τη+1、第η+2期间Τη+2?第2η — I期间Τ2η — 1、第2η期间Τ2η设置。
[0214]S卩,图9所示的光传感器104或图14所示的光传感器104a还包括:驱动电路(驱动单元)8,其进行驱动,使得在η为2以上的整数时,在连续的2η个期间中,在第一期间Tl使上述发光元件LED熄灭或点亮,在第η+1期间Τη+1使上述发光元件LED点亮或熄灭,并且驱动上述发光元件LED,使得在由第一期间Tl至第η期间Tn构成的期间组Pl和由第η+1期间至第2η期间构成的期间组Ρ2中的各个期间组,上述发光元件LED以每一期间交替地反复点亮和熄灭;对上述光电流的值进行积分的积分电路(积分单元)10?14 ;和积分控制电路(积分控制单元)5,其控制上述积分电路10?14,使得在上述发光元件LED点亮的期间上述积分电路10?14在正或负的方向上积分,在上述发光元件LED熄灭的熄灭期间上述积分电路10?14在负或正的方向上积分。
[0215]根据上述结构,不是发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光的、从光传感器的外部入射的光(干扰光),在连续的2η个期间一定减少或一定增加的情况下,积分控制电路5能够控制积分电路10?14,以使得积分电路10?14对由该干扰光引起的光电流的值进行积分而得到的值为O。由此,光传感器104或光传感器104a在检测对象物100的移动方向的检测中,能够消除由一定减少或一定增加的干扰光引起的不利影响。即,光传感器104或光传感器104a能够消除一定减少或一定增加的干扰光。
[0216]此外,连续的2n个期间由反复发光元件熄灭期间、发光元件点亮期间或者反复发光元件点亮期间、发光元件熄灭期间构成,因此发光元件LED的点亮熄灭期间的周期不会长。由此,即使在高速地变化的干扰光(噪声)射入光传感器104或光传感器104a的状况下,光传感器104或光传感器104a也能够随着该变化正确地对检测对象物100的移动进行检测。
[0217]<本实施方式的光电流值的积分方式的效果>
[0218]根据本实施方式,即使存在一定减少或一定增加的干扰光,光传感器104或光传感器104a也能够更加正确地对检测对象物100的移动方向进行检测。
[0219](利用软件进行的实现例)
[0220]光传感器101、104或104a的手势用电路部32、照度用电路部31、受光区域切换电路50、驱动电路8、积分电路10?14、1、1A和积分控制电路5既可以利用在集成电路(IC芯片)等形成的逻辑电路(硬件)实现,也可以使用CPU(Central Processing Unit:中央处理器)通过软件实现。
[0221]在后者的情况下,光传感器101、104或104a包括:CPU,其执行实现各功能的软件即程序的命令;以能够利用计算机(或CPU)读取的方式记录有上述程序和各种数据的ROM (Read Only Memory:只读存储器)或存储装置(将它们称为“记录介质”);展开上述程序的RAM(RandomAccess Memory:随机存取存储器)等。于是,通过计算机(或CPU)从上述记录介质读取并执行上述程序而达到本发明的目的。作为上述记录介质,能够使用“非临时的有形的介质”,例如磁带、光盘、存储卡、半导体存储器、可编程的逻辑电路等。此外,上述程序也可以通过能够传送该程序的任意的传送介质(通信网络和广播等)供给至上述计算机。另外,在本发明中,上述程序还能够通过电子传送实现的被埋入载波的数据信号的方式实现。
[0222](总结)
[0223]本发明的方式I的光传感器(101、104、104a)包括:发光兀件LED ;多个第一受光元件(环状分割受光元件组RDH)),其呈环状地配置在上述发光元件的出射光在检测对象物反射后的反射光所入射的区域的端部,接收该反射光而产生光电流;和移动方向检测单元(手势用电路部32),其接收从上述第一受光元件产生的光电流,检测上述检测对象物的移动方向。
[0224]根据上述结构,由于检测对象物发生移动,发光元件的出射光在检测对象物反射后的反射光所入射的区域也发生变化。该变化由于在该区域的端部反射光开始入射而开始,由于在该区域的另一个端部反射光的入射结束而结束。即,射入到该区域的不是端部的部分的反射光不反映检测对象物因移动而进入或脱离光传感器的检测范围。而且,由于多个第一受光元件呈环状地配置在该区域的端部,所以该多个第一受光元件能够接收正确地对检测对象物因移动而进入或脱离光传感器的检测范围进行反映的反射光。由此,移动方向检测单元能够接收从第一受光元件产生的光电流,比较在检测对象物因移动而进入光传感器的检测范围时反射光所入射的第一受光元件的位置,与在检测对象物因移动而脱离光传感器的检测范围时反射光所入射的另一个第一受光元件的位置,检测上述检测对象物的移动方向。由此,光传感器能够对检测对象物的移动方向进行检测。
[0225]此外,在不反映检测对象物因移动而进入或脱离光传感器的检测范围的反射光所入射的区域,不配置第一受光元件,由此在检测对象物的移动方向的检测中,能够抑制由于不是发光元件的出射光在检测对象物反射后的反射光的、从光传感器的外部入射的光(干扰光)而产生的不利影响。
[0226]S卩,即使存在干扰光,光传感器也能够正确地对检测对象物的移动方向进行检测。
[0227]本发明的方式2的光传感器也可以为:在上述方式I中,还包括一个焦点位于上述反射光所入射的区域,将该反射光聚光于该区域的透镜形状的凸部(受光透镜部92b)。
[0228]根据上述结构,能够通过透镜形状的凸部使在检测对象物反射后的反射光聚光,因此,即使存在干扰光,光传感器也能够更正确地对检测对象物的移动方向进行检测。
[0229]本发明的方式3的光传感器也可以为:在上述方式I或2,还包括:配置在呈环状地配置有上述多个第一受光元件的端部区域的内部的区域的第二受光元件(受光元件PDA3.PDB4.PDCUPDD2);和照度检测单元(照度用电路部31),其接收从上述第二受光元件产生的光电流,检测照度。
[0230]根据上述结构,利用第二受光元件接收从光传感器的外部入射的光,利用照度用检测单元检测照度,由此,能够将光传感器用作照度传感器、RGB彩色传感器、接近传感器等。
[0231]S卩,即使存在干扰光,光传感器也能够更正确地对检测对象物的移动方向进行检测,并且能够将光传感器用作照度传感器、RGB彩色传感器、接近传感器等。
[0232]特别是,在光传感器具备一个焦点位于在检测对象物发射后的反射光所入射的区域,将该反射光聚光于该区域的透镜形状的透镜形状的凸部的情况下,通过配置透镜形状的凸部以使反射光聚光于第二受光元件,能够高效地接收从光传感器104的外部入射的光(照度信号)。
[0233]S卩,即使存在干扰光,光传感器也能够正确地对检测对象物的移动方向进行检测,并且能够将光传感器用做照度传感器、RGB彩色传感器、接近传感器等。
[0234]本发明的方式4的光传感器也可以为:在上述方式I至3中的任一方式,还包括光电流选择单元(受光区域切换电路50),其根据干扰光的强度,从上述第一受光元件产生的多个光电流中选择要提供给上述移动方向检测单元的光电流。
[0235]根据上述结构,光电流选择单元能够选择提供给移动方向检测单元的光电流。由此,移动方向检测单元能够有选择地仅使用特定的第一受光元件。此处,根据光传感器与检测对象物的位置关系,存在仅在一部分第一受光元件产生由检测对象物的移动引起的光电流的情况。由此,移动方向检测单元通过有选
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