光传感器和电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及适合用作接近传感器、手势传感器的光传感器和使用其的电子设备。
【背景技术】
[0002]光传感器具有对检测对象物进行检测、检测与检测对象物的距离等的功能，应用领域广泛。
[0003]便携式电话(包括智能手机)、数码相机等电子设备，具有用于显示图像的液晶面板。另外，这样的电子设备中存在设置有触摸面板以使得能够在液晶面板上进行触摸操作的机种。而且，便携式电话中也有贴着耳朵的声音输出部装载有对人脸贴近了便携式电话的情况进行检测的接近传感器。该接近传感器用于为了实现便携式电话机的低耗电化以及防止触摸面板的误动作，在脸贴近液晶面板时使触摸面板停止动作等。
[0004]另外，在检测物体的动作的传感器的技术领域中，除了将光传感器用作上述这样的接近传感器以外，也期望将光传感器用作检测人手的动作的手势传感器。这种手势传感器非接触地检测触摸面板上的手的动作。由此，即使是湿手或脏手，也能够不弄脏液晶面板的表面地以使显示于液晶面板的画面滚动的方式进行操作。另外，在戴有触摸面板不易反应的手套等的状态下也同样能够操作液晶面板。
[0005]作为检测物体的动作的光传感器，例如在专利文献I中公开有反射型的光传感器。该光传感器如图9所示，包括发光元件301和2个受光元件302、303，受光元件302、303配置在发光元件301的两侧。在检测对象物304位于右侧的情况下，来自检测对象物的反射光较强地照射到受光元件301。另一方面，在检测对象物304位于左侧的情况下，来自检测对象物304的反射光较强地照射到受光元件302、303。然后，读取2个受光元件302、303中产生的光电流的差，能够检测检测对象物304的位置和动作。
[0006]另外，专利文献2公开了包括划分为多个的光传感器和对从各光传感器输出的电流进行处理的控制电路的手势传感器。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本公开特许公报“特开2000-75046号公报(2000年3月14日公开)，，
[0010]专利文献2:美国公开特许公报“第2012/280904号公报(2012年11月8日公开)”
【发明内容】
[0011]发明要解决的技术问题
[0012]但是，在上述现有的光传感器中，存在难以不依赖于光传感器与检测对象物的相对配置关系的变化地正确检测检测对象物的动作的问题。
[0013]例如，装载有上述那样的手势传感器的电子设备以人的手为检测对象物，所以根据人的手相对于手势传感器的相对角度的变化，入射到光传感器的受光量发生变化，所以需要对这样的手的动作作出反应。另外，手的形状存在个人差异，使用时手势传感器与手的距离不固定的情况较多。
[0014]另外，在反射型的光传感器的情况下，在作为检测对象物的手的距离变大时，输入到光传感器的反射光显著减少，而在这样的情况下也要求手势传感器能够正确地判定物体的动作。
[0015]但是，在上述专利文献I和2中都没有公开用于使光传感器不论光传感器与检测对象物的相对配置关系的变化如何，都正确地检测物体的动作的具体的措施。
[0016]本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够不依赖于光传感器与检测对象物的相对配置关系的变化地正确检测检测对象物的动作的光传感器等。
[0017]解决技术问题的手段
[0018]为了解决上述技术问题，本发明的一个方式的光传感器的特征在于:包括多个受光元件，各个受光元件通过入射从发光元件出射的光照射到检测对象物而产生的反射光或未由检测对象物遮断的来自外部的光而产生光电流，上述光传感器包括:比较单元，其将上述多个受光元件中的沿特定的方向并列的至少2个受光元件的光电流之差与该至少2个受光元件的光电流之和的比的绝对值与规定的阈值进行比较；和移动方向判定单元，其在由上述比较单元判定为上述比的绝对值大于上述规定的阈值的情况下，将上述特定的方向判定为上述检测对象物的移动方向。
[0019]发明的效果
[0020]根据本发明的一个方式，获得能够不依赖于光传感器与检测对象物的相对配置关系的变化地正确检测检测对象物的动作的效果。
[0021]本发明的其他目的、特征和优异之处通过以下所示的记载能够充分明了。另外，本发明的优点通过参照附图进行的下述说明而明确。
【附图说明】
[0022]图1是表示本发明的实施方式I (或实施方式3)的光传感器的主要部分的结构的框图。
[0023]图2是表示本发明的实施方式I (或实施方式3)的光传感器的受发光单元的实现构造的纵截面图，(a)表示本发明的实施方式I的反射型的受发光单元的安装构造，(b)表示本发明的实施方式3的透射型的受发光单元的安装构造。
[0024]图3表示本发明的实施方式I (或实施方式3)的光传感器的整体结构和具有该光传感器的运算电路的框图，(a)表示该光传感器的整体结构，(b)表示该光传感器所具有的运算电路的结构。
[0025]图4是用于说明图3的光传感器的检测对象和该光传感器要检测的检测对象物的移动方向的俯视图，(a)和(C)表示来自图3的光传感器的发光元件的出射光所形成的光点与检测对象物的位置关系的变化，(b)和(d)表示上述光点的来自上述检测对象物的反射光入射到图3的光传感器的受光元件的状态，(e)表示上述光传感器要检测的检测对象物的移动方向的一例(4方向)，(f)表示上述光传感器要检测的检测对象物的移动方向的另一例(8方向)。
[0026]图5表示随着检测对象物的移动，受光元件所检测的光电流相对于时间的变化的一例，(a)表示从各受光元件输出的光电流之和相对于时间的变化的一例，(b)表示从在特定的方向上排列的至少2个受光元件输出的光电流之差相对于时间的变化的一例，(C)表示上述光电流之差与上述光电流之和的比相对于时间的变化的一例，(d)表示上述比相对于时间的变化的一例。
[0027]图6是表示本发明的实施方式(实施方式I?3)的光传感器的动作的流程的流程图。
[0028]图7是表示本发明的实施方式2的光传感器的主要部分的结构的框图。
[0029]图8是表示本发明的实施方式4的智能手机的外观的主视图。
[0030]图9是表示现有的手势传感器的结构的纵截面图。
【具体实施方式】
[0031]基于图1?图8对本发明的实施方式进行说明如下。对以下特定实施方式中说明的结构以外的结构，根据需要有省略说明的情况，在其他实施方式中已说明的情况下与其结构相同。其中，为了便于说明，对与各实施方式中所示的部件具有相同功能的部件标注相同的附图标记，适当省略其说明。另外，各附图中记载的结构的形状以及长度、大小和宽度等尺寸，并不反映实际的形状和尺寸，为了附图的简明作了适当变更。
[0032]以下所示的各实施方式中，作为本发明的实施方式的光传感器的例子，以装载于智能手机等的接近传感器为例进行了说明，但本发明并不限定于这样的方式。例如，检测人的手的动作的手势传感器等也能够应用本发明。
[0033]〔实施方式I〕
[0034]下面参照图1、图2 (a)?图6对本发明的实施方式I进行说明。
[0035]<受发光单元的实现构造>
[0036]图2 (a)是表示后述的本实施方式的光传感器101所具有的受发光单元90的发光元件LED和受光元件DPD(受光元件PDl?TO4)的安装构造的纵截面图。其中，本实施方式的受发光单元90是反射型的光传感器，但能够应用本发明的方式并不限定于这样的反射型的光传感器。例如，像后述的本发明的实施方式3的受发光单元90A那样，透射型的光传感器也包含在本发明的范畴中。
[0037]如图2(a)所示，受发光单元90包括发光元件LED、受光元件DPD (受光元件PDl?PD4)、基板91、密封部件92、发光透镜部92a和受光透镜部92b。发光元件LED和构成受光元件DF1D的受光元件PDl?4各自空开适当的间隔安装在基板91上。发光元件LED由发光二极管构成。另外，受光元件TOP由将多个光电二极管或光电晶体管和信号处理用电路、LED驱动器电路一体化而成的OPIC(Optical IC:光感IC)(注册商标)构成。
[0038]密封部件92以覆盖发光元件LED或受光元件DTO的方式形成在基板91上。密封部件92由透明的树脂材料或使发光元件LED的发光波长透过并将可见光截断的可见光截断树脂材料形成，在表面上具有发光透镜部92a和受光透镜部92b。发光透镜部92a是在发光元件LED的光出射侧以形成半球状的方式形成的凸透镜，从发光元件LED射出的光在规定位置会聚或转换为平行光出射。受光透镜部92b是在受光元件DH)的光入射侧以形成半球状的方式形成的凸透镜，使从检测对象物100反射的反射光在受光素子PDl?PD4会聚。其中，发光透镜部92a和受光透镜部92b并不是必须的。如上述专利文献2所示，通过用金属层等使受光元件上具有方向性，能够使各个受光元件的光电流输出量根据检测对象物的位置变化。但是，在这样的受光元件上作出影子的构造中从发光元件发射的信号光成分显著减少。
[0039]如图4(b)和图4(d)所示，受光元件DH)具有如下结构:受光元件PDl?PD4呈格子状(矩阵状)排列，如后所述各个受光元件的光电流根据检测对象物100的位置而变化。艮P，本实施方式的受光元件Dro是4分割型的受光元件，由受光元件PDl?PD4这4个受光元件构成。另外，受光元件rop的构造并不限定于本实施方式的构造。不论哪种构造都能够不依赖于光传感器101与检测对象物100的配置关系(包括这些结构间的距离、人的手的相对角度等)地正确判定检测对象物100的动作。另外，例如虽然要检测的移动方向被限定于一个方向，但是受光元件Dro也可以为至少2个ro矩阵状排列而成的受光元件等。
[0040]<光传感器的结构>
[0041]图3是表示本实施方式的光传感器101的整体结构的框图。如该图所示，光传感器101包括:受发光单元90〔包括受光元件DPD (受光元件PDl?TO4)