电极基板及配备该电极基板的显示装置以及触摸屏的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及适合用作接近传感器和手势传感器的光传感器和使用该光传感器的电子设备。
【背景技术】
[0002]光传感器具备对检测对象物进行检测或检测与检测对象物的距离等功能，应用的领域广泛。
[0003]移动电话(包括智能手机)和数码照相机等电子设备具备用于显示图像的液晶面板。此外，在这样的电子设备中，存在具备触摸面板以能够在液晶面板上进行触摸操作的机型。在这样具备液晶面板和触摸面板的电子设备中，在进行通常的触摸操作时需要使触摸面板进行动作，但是在面部靠近时不需要使触摸面板进行动作。
[0004]但是，对于上述的电子设备，为了实现低消耗电力和防止触摸面板的误动作，装载接近传感器以使触摸面板的动作在面部靠近液晶面板时停止的需求在增加。对于这样的需求，例如在移动电话中，为了在通话时使触摸面板的动作停止，在移动电话中的接触耳朵的声音输出部装载有检测人的面部对移动电话的靠近的接近传感器。
[0005]此外，由于接近传感器的输出值与接近距离成反比，因此存在将接近传感器用作测距传感器的需求。
[0006]作为检测物体的位置的光传感器，例如在专利文献I中记载有如下技术:使用多个受光元件，接收来自光源的光，检测相对于受光元件的光源的方向和从受光元件至光源的距离，由此检测光源的位置。
[0007]进一步，还存在通过在光传感器的受光部配置多个光电二极管，根据光电二极管的各输出值的变化量检测物体的动作的需求。
[0008]作为检测物体的动作的光传感器，例如在专利文献2中公开有反射型的光传感器。如图18所示，该光传感器包括发光元件301和两个受光元件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304的反射光强烈地照射在受光元件303。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的反射光强烈地照射在受光元件302。因此，读取在两个受光元件302,303产生的光电流之差，能够检测到检测对象物304的位置和动作。
[0009]作为检测物体的动作的传感器，还存在作为检测手的动作的手势传感器利用光传感器的需求。这样的手势传感器作为接近传感器的附加功能被加以利用，以非接触的方式来检测触摸面板上的手的动作。由此，即使濡湿的手和脏污的手也能够不污染液晶面板的表面地进行操作以使在液晶面板显示的画面滚动。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本公开专利公报“特开2008-8849号(2008年I月17日公开)”
[0013]专利文献2:日本公开专利公报“特开2000-75046号(2000年3月14日公开)”
【发明内容】
[0014]发明所要解决的问题
[0015]装载有上述那样的接近传感器的电子设备多在野外和室内使用。因此，要求即使在自然光和照明光引起的干扰光成分射入接近传感器的情况下也使接近传感器正确地进行动作的电子设备。因此，需要使得接近传感器不因外部的光而进行误动作。这样，与一般的接近传感器相比，在被照射自然光和照明光等强烈的干扰光的环境中使用的接近传感器需要使得其对于干扰光的耐受量更大。
[0016]但是，在专利文献1、2中，对于各光传感器，未针对干扰光显示用于防止误动作的具体的应对措施。
[0017]本发明是鉴于上述问题而完成的发明，其目的在于，提供能够以不由于干扰光而进行误动作的方式检测物体的动作的光传感器。
[0018]用于解决问题的方式
[0019]本发明的一个方式的光传感器包括:发光元件；受光元件，其通过上述发光元件的出射光在检测对象物反射后的反射光入射而产生光电流；驱动电路，其以在连续的第一期间、第二期间、第三期间和第四期间中，在上述第一期间、上述第二期间和上述第四期间中使上述发光元件点亮或熄灭，另一方面在上述第三期间中使上述发光元件熄灭或点亮的方式进行驱动；积分电路，其输出第一积分值差和第二积分值差，其中，上述第一积分值差为上述第一期间中的根据上述发光元件的状态产生的上述光电流的积分值与上述第二期间中的根据上述发光元件的状态产生的上述光电流的积分值之差，上述第二积分值差为上述第三期间中的根据上述发光元件的状态产生的上述光电流的积分值与上述第四期间中的根据上述发光元件的状态产生的上述光电流的积分值之差；和输出控制电路，其在上述第一积分值差为零时输出上述第二积分值差，另一方面在上述第一积分值差不为零时输出上述第二积分值差与上述第一积分值差之差。
[0020]本发明的另一实施方式的光传感器包括:发光元件；受光元件，其通过上述发光元件的出射光在检测对象物反射后的反射光射入而产生光电流；驱动电路，其以在连续的第一期间、第二期间、第三期间和第四期间中，在上述第一期间中使上述发光元件点亮或熄灭，另一方面在上述第二期间至第四期间中使上述发光元件熄灭或点亮的方式进行驱动；积分电路，其输出第一积分值差和第二积分值差，其中，上述第一积分值差为上述第一期间中的根据上述发光元件的状态产生的上述光电流的积分值与上述第二期间中的根据上述发光元件的状态产生的上述光电流的积分值之差，上述第二积分值差为上述第三期间中的根据上述发光元件的状态产生的上述光电流的积分值与上述第四期间中的根据上述发光元件的状态产生的上述光电流的积分值之差；和输出控制电路，其在上述第二积分值差为零时输出上述第一积分值差，另一方面在上述第二积分值差不为零时输出上述第一积分值差与上述第二积分值差之差。
[0021]发明的效果
[0022]根据本发明的一个方式，根据第一积分值差检测干扰光的强度，根据该差控制检测信号的输出。此外，根据本发明的另一方式，根据第二积分值差检测干扰光的强度，根据该差控制检测信号的输出。由此，获得能够以不由于干扰光而进行误动作的方式检测物体的动作的效果。
【附图说明】
[0023]图1是表示本发明的实施方式I的光传感器的结构的框图。
[0024]图2是表示图1的光传感器和实施方式4的光传感器的发光受光单元的发光元件和受光元件的安装结构的纵截面图。
[0025]图3是表示上述光传感器的积分电路的结构的框图。
[0026]图4是表示上述光传感器的另一积分电路的结构的框图。
[0027]图5是表示上述光传感器的输出控制电路的结构的框图。
[0028]图6是表示没有干扰光的情况下的上述光传感器的动作的时序图。
[0029]图7是表示一定的干扰光入射的情况下的上述光传感器的动作的时序图。
[0030]图8是表示增加的干扰光入射的情况下的上述光传感器的动作的时序图。
[0031]图9是表示减少的干扰光入射的情况下的上述光传感器的动作的时序图。
[0032]图10是表示本发明的实施方式2的光传感器的结构的框图。
[0033]图11是表示本发明的实施方式3的光传感器的结构的框图。
[0034]图12是表示本发明的实施方式4的光传感器的结构的框图。
[0035]图13是表示图12的光传感器的受光元件的结构的平面图。
[0036]图14(a)是表示来自图12的光传感器的出射光形成的光点与检测对象物的位置关系的变化的平面图，(b)是表示在图12的光传感器的受光元件射入有来自上述光点的上述检测对象物的反射光的状态的平面图。
[0037]图15是表示本发明的实施方式5的光传感器的结构的框图。
[0038]图16是表示本发明的实施方式6的光传感器的结构的框图。
[0039]图17是表示本发明的实施方式7的智能手机的结构的平面图。
[0040]图18是表示现有的光传感器的结构构的纵截面图。
[0041]图19是表不没有干扰光的情况下的实施方式I的光传感器的其它动作的时序图。
[0042]图20是表不一定的干扰光入射的情况下的实施方式I的光传感器的其它动作的时序图。
[0043]图21是表示增加的干扰光入射的情况下的实施方式I的光传感器的其它动作的时序图。
[0044]图22是表不减少的干扰光入射的情况下的实施方式I的光传感器的其它动作的时序图。
【具体实施方式】
[0045][实施方式I]
[0046]以下参照图1?图9对本发明的实施方式I进行说明。
[0047][光传感器的结构]
[0048]图1是表示本实施方式的光传感器101的结构的框图。
[0049]如图1所示，光传感器101包括积分电路1、AD转换器2、输出控制电路3、I2C接口 4、积分控制信号产生电路5、振荡器6、驱动信号产生电路7、驱动电路8和发光受光单元90。该光传感器101将发光元件LED发出的光照射到检测对象物100，利用受光元件H)接收来自该检测对象物100的反射光，对在受光元件H)被进行光电转换后的电流进行规定的处理，输出对检测对象物100的接近进行检测的检测信号。此外，光传感器101中的发光元件LED和受光元件H)如被组装入以下说明的发光受光单元90。
[0050]<发光受光单元的结构>
[0051]图2是表示光传感器101中的发光受光单元90的发光元件LED和受光元件H)的安装结构的纵截面图。
[0052]如图2所示，发光受光单元90由发光元件LED、受光元件H)、基板91和密封部件92构成。
[0053]发光元件LED和受光元件H)空出间隔地安装在基板91上。发光元件LED由发光二极管构成。此外，受光元件ro由光电二极管或光电晶体管、或者将受光元件ro与信号处理用电路和/或LED驱动器电路一体化而得到的OPIC(Optical IC)(注册商标)构成。
[0054]密封部件92以覆盖发光元件LED和受光元件H)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的发光波长透射并将可见光成分遮断的可见光遮断树脂材料形成，在表面具有发光透镜部92a和受光透镜部92b。发光透镜部92a是在发光元件LED的光出射侧以成为半球状的方式形成的凸透镜，将从发光元件LED放射的光以会聚至规定位置或转换为平行光的方式射出。受光透镜部92b是在受光元件H)的光入射侧以成为半球状的方式形成的凸透镜，将从检测对象物100反射的光会聚至受光元件PD。
[0055]<积分电路的结构和动作>
[0056]图3是表示光传感器101中的积分电路I的结构的额框图。图4是表示光传感器101中的另一积分电路IA的结构的框图。
[0057]如图3所示，积分电路I具有输入切换电路la、积分器lb、lc、延迟电路Id和加法运算电路Ie。
[0058]积分器Ib是在正方向上对所输入的光电流进行积分的电路。积分器Ic是在负方向上对所输入的光电流进行积分的电路。
[0059]输入切换电路Ia是在连续的两个积分期间对输入路径交替地进行切换以使来自受光元件F1D的光电流输入至积分器lb、Ic中的任一方的电路。该输入切换电路Ia根据从后述的积分控制信号产生电路5施加的积分控制信号，以切换光电流的输入的方式进行控制。
[0060]积分控制信号规定执行积分的4个积分期间INTl?INT4，还规定以积分期间INTl?INT4为一个周期的积分周期。积分期间INTl?INT4是在分别进行发光元件LED的导通(点亮)和断开(熄灭)的期间，即后述的第一期间Tl、第二期间T2、第三期间T3和第四期间T4分别设置。
[0061]延迟电路Id是使从积分器Ib输出的积分值延迟一个积分期间的电路。
[0062]加法运算电路Ie是将从延迟电路Id和积分器Ic输出的各个积分值相加的电路。
[0063]在如上述那样构成的积分电路I中，在输入切换电路Ia以将光电力输入到积分器Ib的方式对输入路径进行切换的状态下，由积分器Ib在正方向上对光电流进行积分。从积分器Ib输出的积分值通过延迟电路Id延迟一个积分期间。另一方面，在输入切换电路Ia以将光电力输入到积分器Ic的方式对输入路径进行切换的状态下，由积分器Ic在负方向上对光电流进行积分。
[0064]在积分期间INTl从延迟电路Id输出的积分值和在积分期间INT2从积分器Ic输出的积分值由加法运算电路Ie进行相加。此外，在积分期间INT3从延迟电路Id输出的积分值和在积分期间INT4从积分器Ic输出的积分值也由加法运算电路Ie进行相加。这样，通过正方向的积分值与负方向的积分值相加而获得两个积分值之差的积分值。
[0065]此外，积分电路I也可以如图4所示那样的积分电路1A。
[0066]如图4所示，积分电路IA具有电流极性切换电路lAa、积分器lAb、输出切换电路IAc、延迟电路IAd和加法运算电路IAe。
[0067]电流极性切换电路IAa是在连续的两个积分期间将来自受光元件H)的光电流的极性交替地切换的电路。该电流极性切换电路IAa根据上述的积分控制信号，以切换光电流的极性的方式进行控制。
[0068]积分器IAb是对从电流极性切换电路IAa输出的光电流进行积分的电路。
[0069]输出切换电路IAc是在连续的两个积分期间对输出路径交替地进行切换以使从积分器输出的积分值输出至延迟电路IAd和加法运算电路IAe中的任一方的电路。该输出切换电路IAc根据上述的积分控制信号，以切换输出路径的方式进行控制。
[0070]延迟电路IAd是使从输出切换断路IAc输出的积分值延迟一个积分期间的电路。
[0071]加法运算电路IAe是将从延迟电路IAd和输出切换电路IAc输出的各个积分值相加的电路。
[0072]在如上述那样构成的积分电路IA中，当光电流从电流极性切换电路IAa作为正极