择地仅使用产生由检测对象物的移动弓I起的光电流的第一受光元件，从而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。即，能够提高在光传感器对检测对象物的移动方向进行的检测中的S/N (Signal to Noise rat1:信噪比)。
[0236]即，光传感器能够更加正确地对检测对象物的移动方向进行检测。
[0237]此处，在第一受光元件产生的光电流的大小，根据使光射入到第一受光元件的光学系统、第一受光元件的灵敏度或尺寸而变化。即，“光电流选择单元，根据干扰光的强度，从第一受光元件产生的多个光电流中选择要提供给移动方向检测单元的光电流”能够说成根据使光射入到第一受光元件的光学系统进行选择，还能够说成根据第一受光元件的灵敏度或尺寸进行选择。
[0238]此外，作为由干扰光引起的不利影响的例子，能够列举过剩的光电流引起的积分电路的饱和现象。在第一受光元件产生的多个光电流，具有在由积分电路对该值进行积分的操作中利用的情况。但是，在光电流的值超过一定值的情况下，存在即使超过该一定值，光电流继续发生变化，积分电路也以光电流的值保持为该一定值地执行积分操作的情况。将这样的现象称为积分电路的饱和现象。
[0239]即使引起积分电路的饱和现象的过剩的光电流在一个或多个第一受光元件中产生，光电流选择单元也能够从第一受光元件产生的多个光电流中选择要提供给移动方向检测单元的光电流，以使得不引起积分电路的饱和。即，“光电流选择单元，根据干扰光的强度，从第一受光元件产生的多个光电流中选择要提供给移动方向检测单元的光电流”能够说成进行选择以使得不引起积分电路的饱和。
[0240]进一步，在积分电路为电容器的情况下，通过该电容器能够蓄积的电荷量即电容值，来规定积分电路饱和的光电流的上限等。因此，“光电流选择单元，根据干扰光的强度，从第一受光元件产生的多个光电流中选择要提供给移动方向检测单元的光电流”能够说成根据电容器的电容值进行选择。
[0241]而且，在光传感器具备检测照度的照度检测单元的情况下，在超过预先设定的照度时，光电流选择单元能够通过从第一受光元件产生的多个光电流中选择要提供给移动方向检测单元的光电流，限制使用的第一受光元件的数量，抑制由干扰光引起的不利影响。即，“光电流选择单元，根据干扰光的强度，从第一受光元件产生的多个光电流中选择要提供给移动方向检测单元的光电流”能够说成在由照度检测单元检测到的照度超过规定的值时进行选择。
[0242]此外，光传感器还可以包括存储产生上述光电流选择单元所选择的光电流的上述多个第一受光元件的信息的寄存器。根据该结构，光电流选择单元，即使在光传感器与检测对象物的位置关系发生变化时，也能够参照寄存器而高速地选择光电流，因此，能够随着该变化，有选择性且正确地仅使用产生由检测对象物的移动引起的光电流的第一受光元件。
[0243]S卩，光传感器能够与光传感器与检测对象物的位置关系的变化相应地、正确地对检测对象物的移动方向进行检测。
[0244]本发明的方式5的光传感器也可以为:上述方式I至4中的任一方式中，还包括:驱动单元(驱动电路8)，其进行驱动，使得在连续的第一期间、第二期间、第三期间和第四期间中，在上述第一期间和上述第四期间使上述发光元件点亮或熄灭，在上述第二期间和上述第三期间使上述发光元件熄灭或点亮；积分单元(积分电路10?14、积分电路1、积分电路1A、电容器Cl)，其对上述光电流的值进行积分；和积分控制单元(积分控制电路5、充放电控制部40)，其对上述积分单元进行控制，使得在上述发光元件点亮的期间上述积分单元在正或负的方向上进行积分，在上述发光元件熄灭的熄灭期间上述积分单元在负或正的方向上进行积分。
[0245]根据上述结构，在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)，在连续的第一期间、第二期间、第三期间和第四期间一定减少或一定增加的情况下，积分控制电路能够制积分单元，以使得积分单元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，光传感器在检测对象物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，光传感器能够消除一定减少或一定增加的干扰光。
[0246]S卩，即使存在一定减少或一定增加的干扰光，光传感器也能够更加正确地对检测对象物的移动方向进行检测。
[0247]本发明的方式6的光传感器也可以为:在上述方式I至4中的任一方式中，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2n个期间中，在第一期间使上述发光元件熄灭或点亮，在第η+1期间使上述发光元件点亮或熄灭，并且驱动上述发光元件，使得在由第一期间至第η期间构成的期间组和由第η+1期间至第2η期间构成的期间组中的各个期间组，上述发光元件以每一期间交替地反复点亮和熄灭；积分电路(积分电路10?14、积分电路1、积分电路1Α、电容器Cl)，其对上述光电流的值进行积分；和积分控制单元(积分控制电路5、充放电控制部40)，其对上述积分单元进行控制，使得在上述发光元件点亮的期间上述积分单元在正或负的方向上进行积分，在上述发光元件熄灭的熄灭期间上述积分单元在负或正的方向上进行积分。
[0248]根据上述结构，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)，在连续的2η个期间一定减少或一定增加的情况下，积分控制单元能够控制积分单元，以使得积分单元对由该干扰光引起的光电流的值进行积分而得的值为O。由此，在检测对象物的移动方向的检测中，光传感器能够消除由于一定减少或一定增加的干扰光引起的不利影响。即，光传感器能够消除一定减少或一定增加的干扰光。另外，“期间组”是指由多个期间组成的期间。
[0249]S卩，即使存在一定减少或一定增加的干扰光，光传感器也能够更加正确地对检测对象物的移动方向进行检测。
[0250]本发明的方式7的光传感器也可以为:在上述方式5或6，上述积分单元是利用与上述光电流的大小相当的电荷进行充放电的电容器Cl，上述积分控制单元在上述发光元件点亮的期间使上述电容器充电或放电，在上述发光元件熄灭的期间使上述电容器放电或充电，以控制上述电容器的充放电。
[0251]根据上述结构，积分单元能够由利用从受光元件产生的光电流对电容器进行充放电的简单的结构实现。即，能够以低成本制造光传感器。
[0252]S卩，即使存在一定减少或一定增加的干扰光，光传感器也能够更加正确地对检测对象物的移动方向进行检测，并且能够实现光传感器的低成本化。
[0253]特别是，在光传感器具备上述光电流选择单元的情况下，移动方向检测单元通过有选择性地仅使用产生由检测对象物的移动引起的光电流的第一受光元件，能够减少利用的光电流，减少电容器的充放电量。由此，光传感器不需要利用大的电容器作为积分单元。
[0254]S卩，即使存在一定减少或一定增加的干扰光，光传感器也能够更加正确地对检测对象物的移动方向进行检测，并且能够实现光传感器的低成本化。
[0255]本发明的方式8的电子设备(智能手机201)具备上述方式I至7中任一方式的光传感器。
[0256]根据上述结构，通过将上述光传感器应用于智能手机、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。
[0257]本发明的各实施方式的光传感器也可以通过计算机实现，在这样的情况下，由于使计算机作为上述光传感器具备的各单元而进行动作，因此，通过计算机使上述光传感器实现的光传感器程序和记录该程序的计算机可读取的记录介质也包含在本发明的范畴内。
[0258](附记事項)
[0259]本发明并不限定于上述各实施方式，能够在技术方案所示的范围内进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术方法适当地进行组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。进一步，通过将在各实施方式中分别公开的技术手段进行组合，能够形成新的技术特征。
[0260]工业上的可利用性
[0261]本发明能够用于装载有照度传感器、RGB彩色传感器、接近传感器等光传感器、和反射型光传感器的智能手机、数码照相机、汽车导航系统等各种电子设备。
[0262]附图标记的说明
[0263]I 积分电路(积分单元)
[0264]IA积分电路(积分单元)
[0265]5 积分控制电路(积分控制单元)
[0266]8 驱动电路(驱动单元)
[0267]10?14积分电路(积分单元)
[0268]31照度用电路部(照度检测单元)
[0269]32手势用电路部(移动方向检测单元)
[0270]40充放电控制部(积分控制单元)
[0271]50受光区域切换电路(光电流选择单元)
[0272]92b受光透镜部(透镜形状的凸部)
[0273]100检测对象物
[0274]101光传感器
[0275]104光传感器
[0276]104a光传感器
[0277]201智能手机(电子设备)
[0278]Cl电容器(积分单元)
[0279]LED发光元件
[0280]Pl期间组
[0281]P2期间组
[0282]PDl?HM受光元件(第一受光元件)
[0283]PDll ?PD13、PD21 ?PD23、PD31 ?PD33、PD41 ?PD43 受光元件(多个第一受光元件)
[0284]PDA 1、PDA2、PDA4、PDBI ?PDB3、PDC2 ?PDC4、PDD1、PDD3、PDD4 受光元件(多个第一受光元件)
[0285]PDA3受光元件(第二受光元件)
[0286]PDB4受光元件(第二受光元件)
[0287]PDCl受光元件(第二受光元件)
[0288]PDD2受光元件(第二受光元件)
[0289]RDPD环状分割受光元件组(多个第一受光元件)
[0290]RDPDa环状分割受光元件组(多个第一受光元件)
[0291]RDPDb环状分割受光元件组(多个第一受光元件)
[0292]Tl?T2n第一期间?第2η期间
【主权项】
1.一种光传感器，其特征在于，包括: 发光元件； 多个第一受光元件，其呈环状地配置在所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，其接收从所述第一受光元件产生的光电流，检测所述检测对象物的移动方向。
2.如权利要求1所述的光传感器，其特征在于: 包括一个焦点位于所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。
3.如权利要求1或2所述的光传感器，其特征在于，还包括: 第二受光元件，其配置在呈环状地配置有所述多个第一受光元件的端部区域的内部的区域-M 照度检测单元，其接收从所述第二受光元件产生的光电流，检测照度。
4.如权利要求1?3中任一项所述的光传感器，其特征在于，还包括: 驱动单元，其进行驱动，使得在连续的第一期间、第二期间、第三期间和第四期间中，在所述第一期间和所述第四期间使所述发光元件点亮或熄灭，在所述第二期间和所述第三期间使所述发光元件熄灭或点亮； 积分单元，其对所述光电流的值进行积分；和 积分控制单元，其对所述积分单元进行控制，使得在所述发光元件点亮的期间所述积分单元在正或负的方向上进行积分，在所述发光元件熄灭的熄灭期间所述积分单元在负或正的方向上进行积分。
5.如权利要求1?3中任一项所述的光传感器，其特征在于，还包括: 驱动单元，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，在第一期间使所述发光元件熄灭或点亮，在第η + I期间使所述发光元件点亮或熄灭，并且驱动所述发光元件，使得在由第一期间至第η期间构成的期间组和由第η + I期间至第2η期间构成的期间组中的各个期间组，所述发光元件以每一期间交替地反复点亮和熄灭； 积分单元，其对所述光电流的值进行积分；和 积分控制单元，其对所述积分单元进行控制，使得在所述发光元件点亮的期间所述积分单元在正或负的方向上进行积分，在所述发光元件熄灭的熄灭期间所述积分单元在负或正的方向上进行积分。
【专利摘要】为了提供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光传感器，包括：发光元件；环状分割受光元件组(RDPD)，其呈环状地配置在该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；和手势用电路部，其接收从环状分割受光元件组(RDPD)所含的受光元件产生的光电流，对检测对象物的移动方向进行检测。
【IPC分类】G01P13-02, G01P13-00, G01J1-02
【公开号】CN104871009
【申请号】CN201380067479
【发明人】白坂康之
【申请人】夏普株式会社
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2013年11月22日
【公告号】WO2014119103A1