运算装置、运动检测装置及电子设备的制作方法

专利名称：运算装置、运动检测装置及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及运 算装置、以及利用了运算装置的运动检测装置和电子设备，特别是涉及用于实现无触碰动作功能的运算算法。
背景技术：
目前，存在有将实施键操作的开关构造的触屏与通过触屏来显示应操作键等的显示元件相重叠而配置的便携式电话机(例如参照JP实用新型开平1-153759号公报，以下， 称之为专利文献1)。另外，还存在有下述便携式电话机，S卩，在筐体内设置多个运动传感器，基于这些运动传感器的输出信号的模式(pattern)来观测与拨号数字相对应的运动，进行拨号发送呼叫的便携式电话机(例如参照JP特开2000-78262号公报，以下，称之为专利文献2)。另外，还存在有下述的装置，S卩，对通过运动检测部所检测的运动的方向、强度与次数进行解析，来求取运动的频率分布后，对用户动作的种类进行解析，输出与解析结果相对应的操作指示的装置(例如参照JP特开2000-148351号公报，以下，称之为专利文献3)。但是，专利文献1的便携式电话机中，使用者直接接触触屏来操作，所以，当触屏的表面附着有污垢，将出现灵敏度劣化的问题。另外，专利文献2、3的便携式电话机中，需要设置多个运动传感器，所以，将导致装置大型化、高价格化的问题。另外，使用者需移动筐体，所以，将可能出现筐体与某物碰撞而发生损害。而且，专利文献3的操作指示装置中，求取运动的频率分布后对用户的动作的种类进行解析，所以，存在构成复杂的问题。

发明内容
本发明是本申请的发明者们鉴于所发现的上述问题点而开发的，主要目的在于提供一种不使用运动传感器且可通过无触碰来检测反射物的运动的运算装置、以及该运算装置的运动检测装置以及电子设备。为达成上述目的，本发明所涉及的运算装置构成为具备判定部，该判定部，接受表示由相互不同位置上所设置的多个发光部依次出射后经过反射物而到达一个受光部的各反射光的强度的多个反射光强度信息，并对各反射光的相互间产生的强度变化的相位差进行计算后，基于该计算结果来判定所述反射物的运动。另外，通过以下所后述的实施方式中的详细说明以及与该说明相关的附图，来明确本发明的其他的特征、要素、步骤、优点以及特性。


图1是表示本发明一实施方式的半导体装置的构成的方框图。图2是表示图1所示的MCU与数据寄存器间的通信方式的图。
图3是表示图1所示的数据寄存器的构成的图。图4是表示图3所示的寄存器ALS_C0NTR0L的构成的图。图5是表示图3所示的寄存器PS_C0NTR0L的构成的图。图6是表示图3所示的寄存器I_LED的构成的图。图7是表示图3所示的寄存器I_LED33的构成的图。图8是表示图3所示的寄存器ALS_PS_MEAS的构成的图。图9是表示图3所示的寄存器PS_MEAS_RATE的构成的图。图10是表示图3所示的寄存器ALS_PS_STATUS的构成的图。图11是表示图3所示的寄存器PS_DATE_LED的构成的图。图12是表示图3所示的寄存器INTERRUPT的构成的图。图13是表示图3所示的寄存器PS_TH_LED的构成的图。图14是对图3所示的寄存器PS_DATE_LED31所存储的数据进行例示的图。图15是用于说明图1所示的半导体装置的PS测定方法的时序图。图16是用于说明图1所示的半导体装置的ALS测定方法的时序图。图17是用于说明图1所示的半导体装置的中断功能的时序图。图18是表示图1所示的半导体装置的外观的图。图19是例示图1所示的半导体装置的使用方法的图。图20是图19所示的半导体装置与红外LED的配置的图。图21是表示图19所示的便携式电话机的主要部分的电路方框图。图22是用于说明图19所示的便携式电话机的手势(Hand Gesture)检测功能的时序图。图23是用于说明PS测定值的阈值判定动作的时序图。图24A是用于说明PS测定值的监视动作进行说明的流程图。图24B是表示图24A的一变形例的流程图。图24C是用于说明数据平均化处理的内容的表格。图24D是用于说明数据平均化处理的效果的时序图。图25是表示步骤S107中的运动判定处理的详细流程图。图26是表示与左右动作相对应的显示处理的一个示例的示意图。图27是表示与上下动作相对应的显示处理的一个示例的示意图。图28是用于说明进行向缩放处理的迁移动作的时序图。图29是表示步骤Slll中的缩放处理的详细流程图。图30A是表示步骤S303中所参照的变换表格的一个示例的图。图30B是用于说明步骤S303的其他方法的表格。图31是表示与远近动作相对应的显示处理的一个示例的示意图。图32是表示半导体装置与红外LED的配置有关的变形例的图。图33是表示图32的配置时的步骤S107的运动判定处理的流程图。图34是用于说明图32的配置时所能够实现的光标动作的图。图35是表示显示画 面上的光标移动的模样的示意图。图36是表示采用了图32所示配置的运动检测装置的一应用例的示意图。
1半导 体装置la、54印刷布线基板Ib透明树脂2接近传感器3、15控制电路4脉冲发生器5驱动器6红外光传感器7、12放大器8、14A/D 转换器9线性/对数变换器10照度传感器11可见光传感器13、40电容器20数据寄存器21振荡器22定时控制器23信号输出电路24信号输入输出电路25电源通电复位电路34反射物35可见光源37 39电阻元件50便携式电话机51触屏52扬声器53话筒55间隔物56透明板57背光灯Tl T3驱动端子T4信号输出端子T5时钟输入端子T6串行数据输入输出端子T7电源端子T8, T9接地端子TlO测试端子α红外光β可见光
具体实施例方式如图1所示，本申请的一实施方式的半导体装置1具备接近传感器2、照度传感器10、数据寄存器20、振荡器(0SC)21、定时控制器22、信号输出电路23、信号输入输出电路 24、驱动端子Tl T3、信号输出端子T4、时钟输入端子T5、串行数据输入输出端子T6、电源端子T7、接地端子T8，T9、以及测试端子T10。驱动端子Tl T3分别与红外LED (Light Emitting Diode 发光二极管)31 33 的阴极连接。红外LED31 33的阳极均接受电源电压VDD1。接近传感器2包括控制电路3、脉冲发生器4、驱动器5、红外光传感器6、放大器7、A/D转换器8、以及线性/对数变换器9。控制电路3根据数据寄存器20中存储的控制信号来控制整个接近传感器2。脉冲发生器4生成用于驱动红外LED31 33的脉冲信号。驱动器5将各个驱动端子Tl T3维持在高阻抗状态，响应由脉冲发生器4生成的脉冲信号而使驱动端子Tl T3 中任意一个驱动端子接地。使用红外LED31 33中的任意的1个、2个还是3个红外LED， 能通过数据寄存器20中存储的信号来进行选择。另外，所选择的各红外LED中流过的电流值、以及使所选择的各红外LED进行发光的周期是可通过数据寄存器20中存储的信号来进行设定(参照图3、图6、图7、图9)。在通过驱动器5，使驱动端子Tl T3中的任意一个驱动端子接地时，与该驱动端子相对应的红外LED中电流流动，从该红外LED中出射红外光。从红外LED所出射的红外光 α经过反射物34反射后而入射至红外光传感器6。来自太阳的红外光也入射至红外光传感器6中。红外光传感器6例如由峰值波长为850nm的光二极管构成。红外光传感器6发生与入射的红外光α的光强度相对应强度的光电流。该光电流包含基于来自红外LED31 33的红外光α的脉冲成分与基于来自太阳的红外光的直流成分。放大器7仅对红外光传感器6所产生的光电流中的脉冲成分进行放大，并输出与已入射至红外光传感器6的红外光α的光强度相对应电平的模拟电压。A/D转换器8将放大器7所输出的模拟电压变换为数字信号。模拟电压的电平与数字信号的数值呈线性关系。线性/对数变换器9求取通过A/D转换器8所生成的数字信号的数值的对数，并将表示所求取的对数的8比特的数字信号存储于数据寄存器20中(参照图3、图11)。照度传感器10具备可见光传感器11、放大器12、电容器13、A/D转换器14以及控制电路15。通过半导体装置1周边的可见光源35所产生的可见光β入射至可见光传感器 11。可见光源35是指，荧光灯、白炽灯、太阳等。可见光传感器11例如由峰值波长为550nm 的光二极管构成。可见光传感器11产生与所入射的可见光β的光强度相对应强度的光电流。放大器12以及电容器13将光电流变换为模拟电压。A/D转换器14将该模拟电压变换为16比特的数字信号后，提供给控制电路15。控制电路15根据数据寄存器20中所存储的控制信号，对整个照度传感器10进行控制的，并且将通过A/D转换器14所生成的数字信号存储于数据寄存器20中(参照图3、图4)。振荡器21根据数据 寄存器20中所存储的控制信号来发生时钟信号。定时控制器 22与来自振荡器21的时钟信号同步地对接近传感器2以及照度传感器10的各个动作定时进行控制。信号输出端子Τ4经由信号线与MCU(Micrc) Control Unit 微控制单元)36相连接，并且，经由电阻元件37与电源电压VDD2的布线相连接。输出电路23根据数据寄存器 20中所存储的中断信号INT，将信号输出端子T4设为接地状态或者浮接状态，由此，将中断信号INT提供给MCU36。中断信号INT在入射至红外光传感器6的红外光α的光强度超过了规定的阈值的情况下，或者在入射至可见光传感器U的可见光β的光强度超过了规 定的范围的情况下而被激活。关于在怎样的情况下使中断信号INT激活，其能够基于数据寄存器20中存储的信号来进行设定(参照图3、图10、图12、图13)。时钟输入端子Τ5经由信号线与MCU36相连接，并且，经由电阻元件39与电源电压 VDD2的布线相连接。串行数据输入输出端子Τ6经由信号线与MCU36相连接，并且，经由电阻元件38与电源电压VDD2的布线相连接。MCU36将时钟输入端子Τ5设为接地状态或者浮接状态，由此，将时钟信号SCL经由信号输入输出电路24而提供给数据寄存器20。另外， MCU36将串行数据输入输出端子Τ6设为接地状态或者浮接状态，由此，将串行数据信号SDA 经由信号输入输出电路24而提供给数据寄存器20。数据寄存器20与MCU36所提供的时钟信号SCL同步地进行动作，并将M⑶36所提供的串行数据信号SDA存储于所选择的地址。另外，数据寄存器20与MCU36所提供的时钟信号SCL同步地进行动作，从所选择的地址读出存储数据，将所读出的数据作为串行数据信号SDA，经由信号输入输出电路24以及串行数据输入输出端子Τ6而提供给MCU36。输出电路23将从数据寄存器20所输出的中断信号ΙΝΤ，经由信号输出端子Τ4向 MCU36传递。输出电路23在数据寄存器20所输出的中断信号INT为「H」电平的情况下，将信号输出端子Τ4设为高阻抗状态，在数据寄存器20所输出的中断信号INT为「L」电平的情况下，将信号输出端子Τ4设为「L」电平。信号输入输出电路24将从MCU36经由时钟输入端子Τ5所提供的时钟信号SCL向数据寄存器20传递，并且，将从MCU36经由串行数据输入输出端子Τ6所提供给的串行数据信号SDA向数据寄存器20传递。另外，信号输入输出电路24将从数据寄存器20所输出的串行数据信号，经由串行数据输入输出端子Τ6向MCU36传递。信号输入输出电路24在从数据寄存器20所输出的数据信号为「H」电平的情况下，将串行数据输入输出端子Τ6设为高阻抗状态，在从数据寄存器20所输出的数据信号为「L」电平的情况下，将串行数据输入输出端子Τ6设为「L」电平。电源通电复位(P0R:power on reset)电路25响应于电源电压VDD3接通的情况，将数据寄存器20内的数据进行复位。电源端子T7被施加用于驱动半导体装置1的电源电压VDD3。另外，电源端子T7 与用于使电源电压VDD3安定化的电容器40的一方电极相连接。电容器40的另一方电极接地。接地端子T8是用于使LED31 33的电流流出的端子，并接地。接地端子T9是用于对半导体装置1的内部电路2 15、20 25提供接地电压GND的端子。测试端子TlO在测试模式时被设为「H」电平，通常动作时如图1所示而接地。图2 (a) (d)是表示MCU36与数据寄存器20间的通信方式的图。该通信方式中， 从主器件(master)可对多个从属器件(slave)进行数据读出与数据写入。在此，MCU36为主器件，数据寄存器20为从属器件。从属器件通过7比特的从属器件地址(图中，0111000) 来进行选择。通常，对该7比特的从属器件地址追加读出/写入标记。串行时钟信号SCL 从主器件中输出。从属器件与来自该主器件的串行时钟信号SCL同步地进行串行数据信号SDA的输入输出。即，从属器件与串行时钟信号SCL同步地取入串行数据信号SDA，相反，与串行时钟信号SCL同步地输出串行数据信号SDA。信息的通信是根据来自主器件侧的开始条件(start condition) ST而开始，根据停止条件(Stop condition) SP而结束。开始条件ST是在串行时钟信号SCL为「H」电平的情况下，串行数据信号SDA从「H」电平变化为「L」电平时所设定。停止条件SP是在串行时钟信号SCL为「H」电平的情况下，串行数据信号SDA从「L」电平变化为「H」电平时而被设定。数据比特在串行时钟信号SCL为「H」电平的期间而被确定。串行数据信号SDA的电平在串行时钟信号SCL为「H」电平的期间而保持为一定，在串行时钟信号SCL为「L」电平的期间而变更。数据的单位为1字节(8比特)，从上位比特起依次被传送。按照每1字节，接收侧向发送侧返送信号ACK(1比特的“0”)。接收1字节后能够返送信号NACK(1比特的“1”)。信号NACK是在由从属器件向主器件的数据传送中，主器件将数据传送结束向从属器件传递的情况下所使用的。一系列的通信必然根据来自主器件的开始条件ST而开始。开始条件ST的紧接其后的1字节是7比特的从属器件地址与1比特的读出/写入标记。对于读出/写入标记， 在从主器件向从属器件传送的情况下被设为“0”，在由从属器件向主器件传送的情况下被设为“1”。通过领受了从属器件地址的从属器件向主器件返送信号ACK，主器件以及从属器件间的通信得到確立。在指定作为从属器件的数据寄存器20的地址的情况下，如图2 (a)所示，作为主器件的MCU36设定开始条件ST，发送7比特的从属器件地址，并将读出/写入标记设为“0”后， 响应来自从属器件的信号ACK，发送1字节的寄存器地址(图中，100XXXXX)，响应来自从属器件的信号ACK，发送停止条件SP。另外，图中的X表示“0”或者“1”。在指定作为从属器件的数据寄存器20的地址并写入数据的情况下，如图2(b)所示，作为主器件的MCU36，设定开始条件ST，发送7比特的从属器件地址，在将读出/写入标记设为“0”后，响应来自从属器件的信号ACK，发送1字节的寄存器地址(图中，100XXXXX)， 响应来自从属器件的信号ACK，以1字节为单位发送数据。从属器件每接收1字节的数据则返送信号ACK。在数据的发送结束后，主器件设定停止条件ST，结束通信。在指定作为从属器件的数据寄存器20的地址并读出数据的情况下，如图2(c)所示，作为主器件的MCU36设定开始条件ST，发送7比特的从属器件地址，将读出/写入标记设定为“0”后，响应来自从属器件的信号ACK，发送1字节的寄存器地址(图中，100XXXXX)。而且，主器件响应来自从属器件的信号ACK，设定再次开始条件ST，发送7比特的从属器件地址，并将读出/写入标记设定为“1”。从属器件在返送信号ACK后，对主器件以 1字节为单位发送数据。主器件每接收1字节的数据则返送信号ACK。主器件在最后的数据已接收的情况下，返送信号NACK后，设定停止条件ST，结束通信。在未指定作为从 属器件的数据寄存器20的地址而读出数据的情况下，如图2(d) 所示，作为主器件的MCU36设定开始条件ST，发送7比特的从属器件地址，并将读出/写入标记设定为“1”。从属器件在返送信号ACK后，对主器件以1字节为单位来发送数据。主器件每接收1字节的数据则返送信号ACK。主器件在最后的数据已接收的情况下，在返送信号 NACK后，设定停止条件ST，结束通信。
图3是表示数据寄存器20的构成的图。图3中，数据寄存器20的地址80h 86h、 92h 99h是在信息的读出以及写入(RW)中使用，地址8Ah 91h是在信息的读出(R)中使用。地址80h 86h、92h 99h、8Ah 91h的各个构成寄存器。地址以16进制数(h)
来表不。地址80h 的寄存器 ALS_C0NTR0L 中存储有与 ALS (Ambient Light Sensor 照度传感器)操作模式控制和SW(软件)复位有关的信息。地址81h的寄存器PS_C0NTR0L中存储有与PS(Proximity Sensor 接近传感器)操作模式控制有关的信息。地址82h的寄存器I_LED中存储有与应激活LED的选择和LED31、32的电流的设定有关的信息。地址83h 的寄存器I_LED33中存储有与LED33的电流的设定有关的信息。地址84h的寄存器ALS_PS_MEAS中存储有与强制(forced)模式触发有关的信息。 地址85h的寄存器PS_MEAS_RATE中存储有与独立(stand alone)模式中的PS测定率有关的信息。地址86h的寄存器ALS_MEAS_RATE中存储有与独立模式中的ALS测定率有关的信息。地址8Ah的寄存器PART_ID中存储有部件编号与修订ID (Identification data 识别信息)，具体而言，存储有接近传感器2的ID。地址SBh的寄存器MANUFACT_ID中存储有半导体装置1的制造者的ID。地址8Ch的寄存器ALS_DATA_0中存储有照度传感器10的测定结果的下位字节。 地址8Dh的寄存器ALS_DATA_1中存储有照度传感器10的测定结果的上位字节。地址8Eh 的寄存器ALS_PS_STATUS中存储有与测定数据与中断状态有关的信息。地址8Fh的寄存器PS_DATA_LED31中存储有来自LED31的近接数据(来自LED31 的红外光的测定数据)。地址90h的寄存器PS_DATA_LED32中存储有来自LED32的近接数据(来自LED32的红外光的测定数据)。地址91h的寄存器PS_DATA_LED33中存储有来自 LED33的近接数据(来自LED33的红外光的测定数据)。地址92h的寄存器INTERRUPT中存储有与中断的设定有关的信息。地址93h的寄存器PS_TH_LED31中存储有针对LED31的PS中断阈值。地址94h的寄存器PS_TH_LED32 中存储有针对LED32的PS中断阈值。地址95h的寄存器PS_TH_LED33中存储有针对LED33 的PS中断阈值。地址96h的寄存器ALS_TH_UP_0中存储有ALS上侧阈值的下位字节。地址97h的寄存器ALS_TH_UP_1中存储有ALS上侧阈值的上位字节。地址98h的寄存器ALS_TH_L0W_0 中存储有ALS下侧阈值的下位字节。地址99h的寄存器ALS_TH_L0W_1中存储有ALS下侧阈值的上位字节。其次，对图3所示的多个寄存器中的主要的寄存器进行更详细说明。如图4(a)、 (b)所示，地址80h的寄存器ALS_C0NTR0L的上位5比特的地址ADD7 ADD3作为预定(RES) 字段来使用，其次的1比特的地址ADD2作为SW复位字段来使用，下位的2比特ADD1、ADD0 作为ALS模式字段来使用。在地址ADD7 ADD3的各个中写入“0”。地址ADD2中，初始复位未开始的情况下写入“0”，初始复位开始的情况下写入“1”。地址ADD1、ADDO中，设定为备用模式的情况下，写入“00”或者“01”，设定为强制模式的情况下写入“10”，设定为独立模式的情况下写入“11”。另外，如图5 (a)、(b)所示，地址81h的寄存器PS_C0NTR0L的上位的6比特的地址 ADD7 ADD2作为NA字段来使用，下位的2比特ADDl、ADD0作为PS模式字段来使用。地址ADD7 ADD2的各个被忽视。地址ADD1、ADD0中，在设定为备用模式的情况下，写入“00”或者写入“01 ”，在设定为强制模式的情况下写入“ 10”，设定为独立模式的情况下写入“ 11 ”。另外，如图6 (a)、(b)所示，地址82h的寄存器I_LED的上位的2比特的地址ADD7、 ADD6作为PS激活字段来使用，其次的3比特ADD5 ADD3作为LED32的电流字段来使用， 下位的3比特ADD2 ADDO作为LED31的电流字段来使用。在使LED31激活且使LED32、33 为非激活的情况下，上位的地址ADD7、ADD6中写入“00”。在使LED31，32激活并使LED33为非激活的情况下，上位的地址ADD7、ADD6中写入“01”。在使LED31、33激活并使LED32为非激活的情况下，上位的地址ADD7、ADD6中写入“10”。在使所有的LED31 33激活的情况下，上位的地址ADD7、ADD6中写入“ 11 ”。中间的地址ADD5 ADD3中，写入“000 111 ”中的任意一个。在LED32的电流值设为5、10、20、50、100、或者150mA的情况下，分别写入“000 101”。在LED32的电流值设为200mA的情况下，写入“110”以及“111”中的任意一者。由此，该半导体装置1中，能够将LED32的电流值设为5、10、20、50、100、150、200mA中的所希望的值。下位的地址ADD2 ADDO中，写入“000 111”中的任意一个。在LED31的电流值设为5、10、20、50、100、或者150mA的情况下，分别写入“000 101”。在LED31的电流值设为200mA的情况下，写入“110”以及“111”中的任意一者。由此，该半导体装置1中，能够将LED31的电流值设为5、10、20、50、100、150、200mA中的所希望的值。另外，如图7(a)、(b)所示，地址83h的寄存器I_LED33的上位的5比特的地址 ADD7 ADD3作为NA(No Assign 未分配)字段来使用，下位的3比特ADD2 ADDO作为 LED33的电流字段来使用。忽视地址ADD7 ADD3的各个。地址ADD2 ADDO中，写入 “000 111”的任意一个。在LED33的电流值设为5、10、20、50、100或者150mA的情况下， 分别写入“000 101”。在LED33的电流值设为200mA的情况下，写入“ 110”以及“ 111”中的任意一者。由此，该半导体装置1中，能够将LED33的电流值设为5、10、20、50、100、150、 200mA中的所希望的值。另外，如图8 (a)、(b)所示，地址84h的寄存器ALS_PS_MEAS的上位的6比特的地址ADD7 ADD2作为NA字段来使用，其次的1比特的地址ADDl作为ALS触发字段来使用， 下位的1比特ADDO作为PS触发字段来使用。忽视地址ADD7 ADD2。地址ADDl中，在新的ALS测定未开始的情况下写入“0”，在新的ALS测定开始的情况下写入“1”。地址ADDO 中，在新的PS测定未开始的情况下写入“0”，在新的PS测定开始的情况下写入“1”。另外，如图9 (a)、(b)所示，地址85h的寄存器PS_MEAS_RATE的上位的4比特的地址ADD7 ADD4作为NA字段来使用，下位的4比特ADD3 ADDO作为PS测定率字段来使用。忽视各地址ADD7 ADD4。下位的地址ADD3 ADDO中，被写入“0000 1111 ”的任意一个。在将PS测定率设定为10、20、30、50、70、100、200、500、1000或者2000msec的情况下，分别写入“0000 1001”。即使在写入“1010 1111”的中的任意一个的情况下，也能够设定为2000msec。由此，该半导体装置1中，能够将PS测定率设定为10 2000msec中的所希望的值。另外，如图10(a)、(b)所示，地址8Eh的寄存器ALS_PS_STATUS的地址ADD7 ADDO 分别作为ALS的INT状态字段、ALS的数据状态字段、LED33的INT状态字段、LED33的数据状态字段、LED32的INT状态字段、LED32的数据状态字段、LED31的INT状态字段、LED31的数据状态字段来使用。地址ADD7中，在ALS测定中使信号INT为非激活的情况下写入“0”，在使信号INT 激活的情况下写入“1”。地址ADD6中，在ALS测定中当数据为已读出的旧数据的情况下写入“0”，数据为尚未读出的新的数据的情况下写入“1”。地址ADD5中，在LED33的PS测定中使信号INT为非激活的情况下写入“0”，在使信号INT为激活的情况下写入“1”。地址ADD4中，LED33的PS测定中，在数据为已经读出的旧数据的情况下写入“0”，在数据为尚未读出的新的数据的情况下写入“ 1”。地址ADD3中，在LED32的PS测定中使信号INT为非激活的情况下写入“0”，在使信号INT为激活的情况下写入“1”。地址ADD2中，在LED32的PS测定中，数据为已经读出的旧数据的情况下写入“0”，在数据为尚未读出的新的数据的情况下写入“ 1”。地址ADDl中，在LED31的PS测定中使信号INT为非激活的情况下写入“0”，在使信号INT为激活的情况下写入“1”。地址ADDO中，在LED31的PS测定中，数据为已经读出的旧数据的情况下写入“0”，在数据为尚未读出的新的数据的情况下写入“ 1”。另外，如图11 (a)、(b)所示，地址8Fh的寄存器PS_DATA_LED31的地址ADD7 ADDO 作为LED31的数据字段来使用。地址ADD7 ADDO中存储LED31的PS测定数据。地址90h的寄存器PS_DATA_LED32的地址ADD7 ADDO作为LED32的数据字段来使用。地址ADD7 ADDO中存储LED32的PS测定数据。地址91h的寄存器PS_DATA_LED33的地址ADD7 ADDO作为LED33的数据字段来使用。地址ADD7 ADDO中存储LED33的PS测定数据。另外，如图12 (a)、(b)所示，地址92h的寄存器INTERRUPT的地址ADD7、ADD4均作为NA字段来使用，地址ADD6、ADD5作为中断源字段来使用。另外，地址ADD3作为输出模式字段来使用，地址ADD2作为INT极性字段来使用，地址ADD1、ADDO作为中断模式字段来使用。忽视地址ADD7、ADD4。地址ADD6、ADD5中，在中断通过ALS而触发的情况下写入“00”，在中断通过LED31 而触发的情况下写入“01”，在中断通过LED32而触发的情况下写入“10”，中断通过LED33 而触发的情况下写入“11”。地址ADD3中，直到寄存器INTERRUPT被读出为止锁存INT引脚(信号输出端子 T4)的电平的情况下写入“0”，各测定后更新INT弓丨脚的电平的情况下写入“0”。地址ADD2 中，在信号INT的激活时将INT引脚设为逻辑“0” (「L」电平)的情况下写入“0”，在信号 INT的激活时将INT引脚设为逻辑“1”(「H」电平)的情况下写入“1”。地址ADD1、ADDO中，在将INT引脚设为非激活状态(高阻抗状态)的情况下写入 “00”，PS测定可触发的情况下写入“01”，ALS测定可触发的情况下写入“10”，PS以及ALS 测定可触发的情况下写入“ 11 ”。另外，如图13 (a)、(b)所示，地址93h的寄存器PS_TH_LED31的地址ADD7 ADDO 作为LED31的阈值字段来使用。地址ADD7 ADDO中存储有LED31用的阈值。地址94h的寄存器PS_TH_LED32的地址ADD7 ADDO作为LED32的阈值字段来使用。地址ADD7 ADDO中存储有LED32用的阈值。地址95h的寄存器PS_TH_LED33的地址ADD7 ADDO作为LED33的阈值字段来使用。地址ADD7 ADDO中存储有LED33用的阈值。
另外，如图14所示，地址8Fh的寄存器PS_DATA_LED31的地址ADD7 ADDO作为 LED31的PS数据字段来使用。地址ADD7 ADDO中存储LED31的PS数据。例如，地址ADD7 ADDO被写入“10000101”的情况下，表示光强度为IOA0其中，A = (27+22+20) X0. 097 = 133X0.097。由此，光强度成为 10A —417 (pW/cm2)。图15是表示接近传感器2的测定次序的时序图。图15表示所有的红外LED31 33被激活的情形。红外LED31 33在1次的测定期间内每隔规定时间依次发光。twILED 表示LED电流脉冲的持续期间(各红外LED的1次的发光时间)，例如为300 μ sec。twILED2 表示累计的LED电流脉冲的持续期间(从红外LED31的发光开始至红外LED33的发光停止为止的时间)，例如为1msec。tMPS表示接近传感器测定时间，例如为10msec。测定结果在该期间tMPS内生成。PS测定率(测定周期)仅在独立模式下使用，其通过图9所示的寄存器 PS_MEAS_RATE (85h)来确定。图5所示的寄存器PS_C0NTR0L(81h)中，测定命令通过主器件而被写入时，最初的 PS测定被触发。红外LED31 33的组合是由图6所示的寄存器I_LED(82h)与图7所示的寄存器I_LED33 (83h)设定。在仅使红外LED32为非激活的情况下，LED31的脉冲与LED33 的脉冲之间没有空出时间。强制模式中，PS测定仅进行1次。PS触发比特(84h的ADD0)在PS测定的完成后从“1”改写为“0”。通过主器件在PS触发比特中写入“1”时，PS测定再次开始。独立模式中，直到主器件指示其他模式为止PS测定继续。测定间隔由图9所示的寄存器PS_MEAS_ RATE (85h)来确定。图16是表示照度传感器10的测定次序的时序图。图16中，tMALS表示照度传感器测定时间，例如为100msec。测定结果在该期间中生成。ALS测定率(测定周期)仅在独立模式下使用，其由图3所示的寄存器ALS_MEAS_RATE(86h)来确定。图4所示的寄存器 ALS_C0NTR0L(80h)中，测定命令通过主器件而被写入时，最初的ALS测定被触发。强制模式中，ALS测定仅进行1次。ALS触发比特(80h的ADD1)在ALS测定的完成后从“1”改写为“0”。通过主器件在ALS触发比特中写入“1”时，ALS测定再次开始。独立模式中，直到主器件指示其他模式为止ALS测定继续。测定间隔由图3所示的寄存器ALS_ MEAS_RATE (86h)来确定。图17(a) (c)是表示中断功能的时序图。特别是，图17(a)表示锁存模式时的中断信号INT，图17(b)表示非锁存模式时的中断信号INT，图17(c)表示PS测定值(PS测定数据)。作为中断源，如图12(a)、(b)所示那样，ALS测定与3个LED31 33中的任意一个可作为中断源进行选择。在此，作为中断源，例如假设LED31被选择。如图15所示的那样，按照每1测定期间tMPS，PS测定值被更新。LED31 33用的阈值VTH被存储于图13所示的寄存器PS_TH_LED(93h、94h、95h)中。LED31的PS测定值超过阈值VTH时，中断信号INT从非激活电平(图中「L」电平)向激活电平(图中「H」电平)迁移。中断信号INT的输出模式中，如图12(a)、(b)所示的那样，存在有锁存模式与非锁存模式。锁存模式中，如图17(a)所示，直到主器件读取寄存器INTERRUPT为止，中断信号 INT的电平被锁存。非锁存模式中，如图17(b)所示，在各PS测定后，中断信号INT的电平被更新。作为中断源，LED32或者33被选择的情况下也相同。
作为中断源，ALS测定被选择的情况下，如图16所示的那样，ALS测定值按照每1 测定期间tMALS而被更新。ALS测定用的上侧阈值VTHU被存储于图3所示的寄存器ALS_TH_ UP (96h、97h)中。ALS测定用的下侧阈值VTHL被存储于图3所示的寄存器ALS_TH_L0W(98h、 99h)中。ALS测定值处于下侧阈值VTHL与上侧阈值VTHU之间的情况下，中断信号INT被设定为非激活电平(例如「L」电平)。ALS测定值低于下侧阈值VTHL的情况下以及ALS测定值高于上侧阈值VTHU的情况下，中断信号INT被设为激活电平(例如「H」电平)。图18(a) (d)是表示半导体装置1的外观的图。特别是，图18(a)是表示半导体装置1的上面图，图18(b)表示其正面图，图18(c)表示其下面图，图18(d)是表示从半导体装置1的上方来观察时的端子Tl TlO的配置图。在图18(a) (d)中，半导体装置 1包含印刷布线基板la。印刷布线基板Ia是由诸如1边的长度为2. 8mm的正方形所形成。印刷布线基板Ia的表面上搭载有如图1所示的电路2 15、20 25。印刷布线基板Ia的表面通过透明树脂Ib而被封入。半导体装置1的高度，例如为0. 9mm。在印刷布线基板Ia的背面设置有端子Tl T10。端子Tl TlO沿着印刷布线基板Ia的四边按照规定的顺序进行配置。图19是用于例示半导体装置1的使用方法的图。在图19中，该半导体装置1与 3个红外LED31 33 —并搭载于便携式电话机50。便携式电话机50形成为纵长的长方形状。在便携式电话机50的中央部设置有触屏(附有触屏功能的显示装置)51，在触屏51的上下分别设置有扬声器52以及话筒53。红外LED31被配置在便携式电话机50的表面的右上角，红外LED32被配置在从红外LED31起，朝图中的X方向(左方向)离开规定距離的位置，红外LED33被配置在从红外LED31起，朝图中的Y方向(下方向)离开规定距離的位置。半导体装置1与红外LED31在X方向上相邻地配置。图20是表示便携式电话机50所搭载的半导体装置1与红外LED31的图。在图20 中，半导体装置1以及红外LED31在印刷布线基板54的表面相邻接而配置。半导体装置1 的印刷布线基板Ia上搭载有接近传感器2与照度传感器10，印刷布线基板Ia的表面被透明树脂Ib所密封。印刷布线基板54上，介有遮光性的间隔物55而配置有透明板56，通过透明板56来保护半导体装置1以及红外LED31。从红外LED31出射的红外光α被反射物34所反射而入射至接近传感器2。接近传感器2将与入射的红外光α的光强度相对应的电平的PS测定数据存储于数据寄存器20 中。反射物34例如为便携式电话机50的使用者的耳朵或手。另外，从可见光源35出射的可见光β入射至照度传感器10。照度传感器10将表示入射的可见光β的照度的ALS测定数据存储于数据寄存器20中。便携式电话机50内，如图21所示，设置有MCU36、背光灯57以及驱动器IC58。背光灯57对触屏51提供透过光。驱动器IC58根据来自MCU36的控制信号，来驱动背光灯 57。MCU36根据来自触屏51的信号来对便携式电话机50整体进行控制。另外，MCU36根据来自半导体装置1的数据信号来对驱动器IC58以及触屏51进行控制。即，MCU36通过来自半导体装置1的数据信号(ALS测定数据)来检测便携式电话机50被使用的场所的照度，并基于所检测的照度来对背光灯57的明亮度进行控制。由此， 能够鲜明地显示触屏51所显示的图像。另外，还可谋求功耗的低减化。另外，MCU36在通过来自半导体装置1的数据信号(PS测定数据)而检测出便携式电话机50的触屏51靠近便携式电话机50的使用者的耳朵的情况下，使触屏51的功能停止。由此，可防止便携式电话机50的使用者的耳朵接触到触屏51时发生误动作。另外，MCU36基于表示红外LED31 33的反射光强度的PS测定值，对便携式电话机50的使用者的手势进行检测，并根据检测结果来对触屏51所显示的图像进行滚屏操作。即，便携式电话机50的使用者在便携式电话机50的表面上以图19中的X方向使手移动的情况下，首先红外LED31、33被手所覆盖，其次，红外LED32被手所覆盖。该情况下，如图22(a)所示，首先红外LED31、33的反射光强度变大，其次红外LED32的反射光强度变大。 MCU36在红外LED31 33的反射光强度如图22(a)所示那样的方式进行变化的情况下，判断为使用者的手朝横方向发生了移动，例如，触屏51的图像向横方向进行滚屏。另外，便携式电话机50的使用者在便携式电话机50的表面上如图19中的Y方向使手发生移动的情况下，首先红外LED31、32被手覆盖，其次红外LED33被手所覆盖。该情况下，如图22 (b)所示，首先红外LED31，32的反射光强度变大，其次红外LED33的反射光强度变大。MCU36在红外LED31 33的反射光强度如图22 (b)所示那样的方式进行变化的情况下，判断为使用者的手朝纵方向发生了移动，例如，触屏51的图像向纵方向进行滚屏。如以上所述，根据该实施方式，能够不使用运动传感器，无触碰地对反射物的运动进行检测。由此，由于没有使用运动传感器，所以，可谋求装置的小型化、低价格化，构成的简单化。另外，也无需像搭载有运动传感器的便携式电话机那样使便携式电话机50本体进行移动，所以，便不会发生移动便携式电话机50时而与某物碰撞导致便携式电话机50发生损坏。其次，对MCU36中的反射物34的运动检测算法进行更详细的说明。图23是用于说明MCU36中的PS测定值的阈值判定动作的时序图，从上起依次描绘了第IPS测定值PS_DATA_LED31 (表示从红外LED31经由反射物34而到达红外传感器6 的第1反射光的强度的第1反射光强度信息)、第2PS测定值PS_DATA_LED32 (表示从红外 LED32经由反射物34而到达红外传感器6的第2反射光的强度的第2反射光强度信息)以及第3PS测定值PS_DATA_LED33 (表示从红外LED33经由反射物34而到达红外传感器6的第3反射光的强度的第3反射光强度信息)各个的时间变化。MCU36在通过非接触进行的反射物34的运动检测时，对第IPS测定值PS_DATA_ LED31与第1阈值PS_TH_LED31进行比较，来取得第1检测开始时刻Tr31、第1检测结束时刻Tf31以及第1检测维持时间T31。另外，MCU36对第2PS测定值PS_DATA_LED32与第2阈值PS_TH_LED32进行比较，以及也对第3PS测定值PS_DATA_LED33与第3阈值PS_TH_LED33 进行比较，分别取得第2检测开始时刻Tr32、第2检测结束时刻Tf32以及第2检测维持时间t32、以及第3检测开始时刻Tr33、第3检测结束时刻Tf33以及第3检测维持时间t33。另外，第IPS 测定值 PS_DATA_LED31、第 2PS 测定值 PS_DATA_LED32 以及第 3PS 测定值PS_DATA_LED33均从半导体装置1输入MCU36。另外，第1阈值PS_TH_LED31、第2阈值PS_TH_LED32、以及第3阈值PS_TH_LED33均由MCU36所设定。图24A是用于说明MCU36进行的PS测定值 的监视动作的流程图。PS测定值的数据取得开始时，经由步骤SlOl的空转状态，在步骤S102中，对任意一个PS测定值PS_DATA_ LEDx(其中，χ为31 33，以下相同)是否超过各自相对应的阈值PS_TH_LEDx进行判定。 在此，在判定为“是”的情况下，流程前进至步骤S103。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程返回到 步骤S101，以后，进行步骤SlOl与步骤S102的闭环。步骤S103中，开始检测维持时间tx的计数，流程前进至步骤S104。步骤S104中，对检测维持时间tx是否超过规定的阈值时间tTHl进行判定。在此， 在判定为“否”的情况下，判断为有反射物34从红外LED31 33或半导体装置1的上方横穿过的可能性(进行无触碰动作操作的可能性)，流程前进至步骤S105。另一方面，在判定为“是”情况下，判断为有反射物34在红外LED31 33或半导体装置1的上方静止的可能性(进行点击操作或者放大(zoom in)/缩小(zoom out)操作的可能性)，流程前进至步骤Sl 11 (点击处理或者放大/缩小处理)。另外，关于步骤S107中的具体的处理，将其后详述。在步骤S105中，对作为在步骤S102中被判断为超过阈值的PS测定值，是否包含有第IPS测定值PS_DATA_LED31进行判定。在此，在判定为“是”情况下，流程前进至步骤 Sioe0另一方面，在判定为“否”的情况下，流程返回至步骤S101，成为空转状态。在步骤S106中，对作为在步骤S102中被判断为超过阈值的PS测定值，是否包含第2PS测定值PS_DATA_LED32与第3PS测定值PS_DATA_LED33中的至少一者进行判定。在此，在判定为“是”情况下，流程前进至步骤S107。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程返回至步骤S101，成为空转状态。在步骤S107中，鉴于图19的配置布局，在无触碰动作操作时，以与第1反射光一并检测出第2反射光以及第3反射光中的至少一者为前提的基础上，对第1反射光与第2 反射光之间产生的强度变化的相位差，或者，第1反射光与第3反射光之间产生的强度变化的相位差进行计算，并基于该计算结果来进行对反射物34的运动判定处理。上述步骤S105 以及S106作为前进至步骤S107的前提条件而设定的原因是基于上述理由。其中，关于上述步骤S105以及S106，仅在作为步骤S102中被判断为超过阈值的PS测定值，包含所有的 PS测定值PS_DATA_LEDx的情况下，前进至步骤S107，也可以将条件设为更严格。关于步骤S107中的具体处理，其后详述，因此在此，对其概要进行陈述。例如，在图19的配置布局中，反射物34在左右方向发生了移动的情况下，从红外LED31经由反射物 34而入射至红外传感器6中的第1反射光的检测时刻(第1检测开始时间Tr31)与从红外LED32经由反射物34而入射至红外传感器6的第2反射光的检测时刻(第2检测开始时间Tr32)之间会产生时间差。因此，通过对该差分值的绝对值以及正负进行判别，则能检测出反射物34是从右向左移动，还是从左向右移动。关于上下方向的判别方法，也基本上与上述相同。在步骤S107中反射物34的运动判定处理完成时，步骤S108中，基于检测维持时间tx来计算反射物34的移动速度ν。在接续的步骤S109中，进行基于步骤S107中所取得的返回值return与步骤S108 中所计算的移动速度ν的图像处理(后述的滚屏处理或翻页处理)，该结果向触屏51输出。接下来，步骤SllO中，上述一系列的处理结果被进行初始化，流程再次返回步骤
S101。另外，从半导体装置1所输出的PS测定值PS_DATA_LEDx受到各种干扰光源(红外遥控器、白炽灯，较强的太阳光等)的影响，可能发生干扰重叠(参照图24D的上段)。这样的干扰重叠的情况下，MCU36中不能区别PS测定值PS_DATA_LEDx中产生的强度变化是由无触碰动作操作所产生的还是由干扰所产生的，从而导致产生误检测或误动作。在此，为了解决上述问题，在图24A的步骤SlOl之前，优选在MCU36侧对PS测定值PS_DATA_LEDx进行数据平均化处理(参照图24B的粗线框所包围的步骤S100)，而生成平均化PS测定值PS_AVR_LEDx，并利用其来进行之后的运算处理(特别是，参照图24B的粗线框所包围的步骤S102、步骤S105以及步骤S106)。通过形成这样的构成，可 降低干扰的影响，防止出现无触碰动作操作的误检测或误动作(参照图24D的中段以及下段)。另外， 作为步骤SlOO的数据平均化处理，通过图24C所示那样，实施最近的L个样本的移动平均处理即可。图25是表示步骤S107中的运动判定处理的详细的流程图。流程开始时，步骤 S201中，取得第1检测开始时刻Tr31、第2检测开始时刻Tr32以及第3检测开始时刻 Tr33，在接续的步骤S202中，对第1反射光与第2反射光之间产生的强度变化的相位差 Δ 12 ( = Tr31-Tr32)，以及第1反射光与第3反射光之间产生的强度变化的相位差Δ 13 (= Tr31-Tr33)进行计算。另外，在此，以基于第1检测开始时间Tr31、第2检测开始时间Tr32以及第3检测开始时间Tr33来计算相位差Δ12以及△ 13的构成作为例而进行例举，但本发明的构成并不仅限于此，也能够为基于第1检测结束时间Tf31、第2检测结束时间Tf32以及第3检测结束时间Tf33来对相位差Δ 12，( = Tf31-Tf32)以及相位差Δ 13，( = Tf31_Tf33)进行计算的构成。在进行了相位差Δ 12以及Δ 13的计算后，在步骤S203中，进行相位差Δ 12的绝对值I Δ12|是否大于相位差Δ 13的绝对值ι Δ13Ι的判定。在此，在判定为“是”情况下， 判断为反射物34沿着第1移动轴(在连结红外LED31与红外LED32的方向(图19的配置布局中的左右方向)延伸的移动轴X)进行了移动，流程前进至步骤S204。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S209。步骤S204中，进行相位差Δ 12是否小于0的判定，S卩，进行相位差Δ 12是否为负的值的判定。在此，在判定为“是”情况下，反射物34沿第1方向(从红外LED31至红外 LED32的方向(图19的配置布局中的左朝向))进行了移动，流程前进至步骤S205。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S206。步骤S205中，作为返回值return，输出意味着反射物34沿第1方向进行了移动的值「1」，一系列的流程结束。步骤S206中，进行相位差Δ12是否大于0的判定，S卩，进行相位差Δ 12是否为正的值的判定。在此，在判定为“是”情况下，判定为反射物34沿第2方向(从红外LED32至红外LED31的方向(图19的配置布局中的右朝向))进行了移动，流程前进至步骤S207。 另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S208。步骤S207中，作为返回值return，输出意味着反射物34沿第2方向进行了移动的值「2」，一系列的流程结束。步骤S208中，作为返回值return，输出意味着运动判定处理未正确进行的值「0」， 一系列的流程结束。步骤S209中，进行相位差Δ 12的绝对值| Δ 12 |是否小于相位差Δ 13的绝对值 Δ13的判定。在此，在判定为“是”情况下，判断为反射物34沿第2移动轴(在连结红外LED31与红外LED33的方向(图19的配置布局中的上下方向)延伸的移动轴Y)进行了移动，流程前进至步骤S210。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S215。步骤S210中，进行相位差Δ13是否小于0的判定，S卩，进行相位差Δ13是否是负的值的判定。在此，在判定为“是”情况下，判定为反射物34沿第3方向(从红外LED31至红外LED33的方向(图19的配置布局中的下朝向))进行了移动，流程前进至步骤S211。 另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S212。步骤S211中，作为返回值return，输出意味着反射物34沿第3方向进行了移动的值「3」，一系列的流程结束。步骤S212中，进行相位差Δ13是否大于0的判定，S卩，进行相位差Δ 13是否为正的值的判定。在此，在判定为“是”情况下，判定为反射物34沿第4方向(从红外LED33至红外LED31的方向(图19的配置布局中的上朝向))进行了移动，流程前进至步骤S213。 另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S214。步骤S213中，作为返回值return，输出意味着反射物34沿第4方向进行了移动的值「4」，一系列的流程结束。步骤S214中，作为返回值return，输出意味着运动判定处理未正确进行的值「0」， 一系列的流程结束。步骤S215中，作为返回值return，输出意味着运动判定处理未正确进行的值「0」， 一系列的流程结束。图26是表示与左右动作相对应的显示处理的一个示例的示意图，图27是表示与上下动作相对应的显示处理的一个示例的示意图。如此，通过无触碰动作功能，可通过非接触实现地像等的滚屏操作、摄影图像等的翻页操作。图28是用于说明向缩放处理的迁移动作的时序图。如前述，在通过非接触进行反射物34的运动检测时，PS测定值PS_DATA_LEDx的检测维持时间tx超过规定的阈值时间 tTHl的情况下，进行向点击处理或者放大/缩小处理的迁移(参照图24A或者图24B的步骤S104以及S111)。在此，如果是执行点击处理，在检测维持时间tx达到阈值时间tTHl的时刻，进行某种行为动作(画面上所显示命令按键的选择等)即可。另一方面，如果是执行放大/缩小处理，在检测维持时间tx达到阈值时间tTHl后，根据反射物34的运动而变化的PS测定值PS_DATA_LEDx与规定的变换表格进行逐次比较参照，对显示画面的缩放率Z 进行确定，并进行反映了缩放率的图像处理即可。图29是表示图24A或者图24B的步骤Slll中的缩放处理的详细流程图。流程开始时，步骤S301中，进行PS测定值PS_DATA_LEDx的取得。在接续的步骤S302中，进行PS测定值PS_DATA_LEDx超过阈值PS_TH_LEDx的状态是否被维持的判定。在此，在判定为PS测定值PS_DATA_LEDx超过阈值PS_TH_LEDx的状态被维持的情况下，流程前进至步骤S303。另一方面，在判定为PS测定值PS_DATA_LEDx超过阈值PS_TH_LEDx的状态未被维持的情况下，流程前进至步骤S305。步骤S305中，进行 PS测定 值PS_DATA_LEDx未超过阈值PS_TH_LEDx的状态是否持续了规定时间tTH2的判定。 在此，在判定为“否”的情况下，流程返回至步骤S301。另一方面，在判定为“是”情况下，为了结束缩放率操作的受理，上述一系列的流程结束。另外，在多个PS测定值PS_DATA_LEDx超过与各自相对应的阈值PS_TH_LEDx的情况下，也可以在步骤S302中，比较PS测定值的合计值或平均值与阈值的合计值或平均值。 即，需留意的是若只是想实现放大/缩小处理，并不是非需设定多个红外LED。
步骤S303中，通过对PS测定值PS_DATA_LEDx与规定的变换表格进行比较参照来确定缩放率Z。接下来，通过接续的步骤S304，在进行了基于缩放率Z的图像处理后，流程返回至步骤S301。图30A是表示 步骤S303中所参照的变换表格的一个示例的图。另外，该变换表格中表示了下述内容，即，以PS测定值PS_DATA_LEDx可取「0d」 「255d」的值而阈值PS_ TH_LEDx设定为「127d」为前提，缩放率Z设定为8阶段(50%、75%、100%、150%、200%、 300%,400%,800% )可变。例如，PS测定值PS_DATA_LEDx的值为「128d」 「143d」时，缩放率Z设定为 「50%」，PS测定值PS_DATA_LEDx的值为「160d」 「175d」时，缩放率Z设定为「100%」。 另外，PS测定值PS_DATA_LEDx的值为「240d」 「255d」时，缩放率Z设定为「800%」。另外，也可以为不利用上述变换表格，例如，通过下述运算式逐次计算出缩放率 Z的构成。Z =(默认值倍率)+ {(PS_DATA_LEDx)-(缩放基准值)} X k图30B是用于说明步骤S303的其他方法的表格。在此，利用上述运算式进行缩放率Z的计算，作为运算处理的前提条件，假设默认值倍率为100%，缩放基准值为90，系数k 被设定为3。另外，以向缩放率操作迁移的时刻(经过时间0)为基准，以后，例如设每10ms， PS测定值PS_DATA_LEDx被更新。在图30B的例示中，向缩放率操作迁移的时刻(经过时间0)的PS测定值PS_DATA_ LEDx为80。因此，计算出缩放率Z为70% ( = 100+(80-90)X3)。IOms经过后所得到的 PS测定值PS_DATA_LEDx为82。因此，计算出缩放率Z为76 %(= 100+(82-90) X 3)。以后也进行相同的运算处理，逐次计算出缩放率Z。图31是表示与远近动作相对应的显示处理的一个示例的示意图。如此，通过无触碰动作功能，能够以非接触来实现地像或摄影图像等的放大/缩小操作。另外，图19的配置布局中，使红外LED31与半导体装置1进行组合来实现接近传感器的基础上，进一步，通过选择性地配置红外LED32与红外LED33，可追加上述无触碰动作功能。为了进一步详细地判定反射物34的运动，则需要对半导体装置1与红外LED31 33的配置下工夫。图32是表示与半导体装置1与红外LED31 33的配置有关的一变形例的示意图。 本变形例的配置布局中，红外LED31 33被设置在正三角形τ的各顶点位置，具备红外传感器6的半导体装置1则设置在正三角形τ的重心位置。通过采用这样的配置布局，则可以通过后述的运动检测算法，来更为详细地判定反射物34的运动。另夕卜，图32中，以利用3个红外LED31 33的构成为例进行例举，但本发明的构成并不仅限于此，也可以是在具有4个以上的顶点的正多角形的各顶点上设置各个发光部的构成。图33是表示采用图32的配置布局时的步骤S107的运动判定处理的流程图。流程开始时，步骤S401中，取得第1检测开始时刻Tr31、第2检测开始时刻Tr32以及第3检测开始时刻Tr33，在接续的步骤S402中，计算出第1反射光与第2反射光之间产生的强度变化的相位差Δ 12( = Tr31-Tr32)、第1反射光与第3反射光之间产生的强度变化的相位差 Δ 13 ( = Tr31-Tr33)以及第2反射光与第3反射光之间产生的强度变化的相位差Δ 23 (= Tr32-Tr33)。另外，在此，以基于第1检测开始时间Tr31、第2检测开始时间Tr32以及第3检测开始时间Tr33来计算相位差Δ 12、Δ 13以及Δ 23的构成为例进行了例举，但本发明的构成并不仅限于此，也可以为基于第1检测结束时间Tf31、第2检测结束时间Tf32以及第 3检测结束时间Tf33来计算相位差Δ 12，( = Tf31-Tf32)、相位差Δ 13，( = Tf31-Tf33) 以及相位差Δ 23，( = Tf32-Tf33)的构成。在进行了相位差Δ 12、Δ 13以及Δ 23的计算后，步骤S403中，进行相位差Δ 12 的绝对值I Δ 12 I是否大于相位差Δ 13的绝对值ι Δ 13 |，且相位差Δ 12的绝对值| Δ 12 是否大于相位差Δ 23的绝对值I Δ 23 I的判定。在此，在判定为“是”情况下，则判断为反射物34沿第1移动轴(在连结红外LED31与红外LED32的方向(图32的配置布局中左右方向)上延伸的移动轴)进行了移动，流程前进至步骤S404。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S409。步骤S404中，进行相位差Δ 12是否小于0的判定。在此，在判定为“是”情况下， 判定为反射物34沿第1方向(从红外LED31至红外LED32的方向(图32的配置布局中的左朝向))进行了移动，流程前进至步骤S405。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S406。步骤S405中，作为返回值return，输出意味着反射物34沿第1方向进行了移动的值「1」，一系列的流程结束。步骤S406中，进行相位差Δ 12是否大于0的判定。在此，在判定为“是”情况下， 则判定为反射物34沿第2方向(从红外LED32至红外LED31的方向(图32的配置布局中的右朝向))进行了移动，流程前进至步骤S407。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S408。步骤S407中，作为返回值return，输出意味着反射物34沿第2方向进行了移动的值「2」，一系列的流程结束。步骤S408中，作为返回值return，输出意味着运动判定处理未正确进行的值「0」， 一系列的流程结束。步骤S409中，进行相位差Δ 13的绝对值| Δ 13 |是否大于相位差Δ 12的绝对值 Δ 12 I，且，相位差Δ 23的绝对值I Δ 23 I是否大于相位差Δ 12的绝对值| Δ12|的判定。
在此，在判定为“是”情况下，则判定为反射物34沿第2移动轴(在对连结红外LED31与红外LED32的线段的中点与红外LED33进行连结的方向(图32的配置布局中的上下方向) 延伸的移动轴)进行了移动，流程前进至步骤S410。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S415。步骤S410中，进行相位差Δ 13是否小于0且相 位差Δ 23是否小于0的判定。在此，在判定为“是”情况下，则判定为反射物34沿第3方向(从连结红外LED31与红外LED32 的线段的中点至红外LED33的方向(图32的配置布局中的下朝向))进行了移动，流程前进至步骤S411。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S412。步骤S411中，作为返回值return，输出意味着反射物34沿第3方向进行了移动的值「3」，一系列的流程结束。步骤S412中，进行相位差Δ 13是否大于0且相位差Δ 23是否大于0的判定。在此，在判定为“是”情况下，则判定为反射物34沿第4方向(从红外LED33至连结红外LED31 与红外LED32的线段的中点的方向(图32的配置布局中的上朝向))进行了移动，流程前进至步骤S413。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S414。步骤S413中，作为返回值return，输出意味着反射物34沿第4方向进行了移动的值「4」，一系列的流程结束。步骤S414中，作为返回值return，输出意味着运动判定处理未正确进行的值「0」， 一系列的流程结束。步骤S415中，进行相位差Δ 12的绝对值| Δ 12 |是否大于相位差Δ 13的绝对值 Δ 13 I且相位差Δ 23的绝对值I Δ 23 |是否大于相位差Δ 13的绝对值| Δ 13 |的判定。在
此，在判定为“是”情况下，则判定为反射物34沿第3移动轴(在对连结红外LED31与红外 LED33的线段的中点、和红外LED32进行连结的方向(图32的配置布局中的右下(左上) 的斜方向)上延伸的移动轴)进行了移动，流程前进至步骤S416。另一方面，在判定为“否” 的情况下，流程前进至步骤S421。步骤S416中，进行相位差Δ 12是否小于0且相位差Δ 23是否小于0的判定。在此，在判定为“是”情况下，则判定为反射物34沿第5方向(从连结红外LED31与红外LED33 的线段的中点至红外LED32的方向(图32的配置布局中的左上朝向))进行了移动，流程前进至步骤S417。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S418。步骤S417中，作为返回值return，输出意味着反射物34沿第5方向进行了移动的值「5」，一系列的流程结束。步骤S418中，进行相位差Δ 12是否大于0且相位差Δ 23是否大于0的判定。在此，在判定为“是”情况下，则判定为反射物34沿第6方向(从红外LED32至连结红外LED31 与红外LED33的线段的中点的方向(图32的配置布局中的右下朝向))进行了移动，流程前进至步骤S419。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S420。步骤S419中，作为返回值return，输出意味着反射物34沿第6方向进行了移动的值「6」，一系列的流程结束。步骤S420中，作为返回值return，输出意味着运动判定处理未正确进行的值「0」， 一系列的流程结束。步骤S421中，进行相位差Δ 12的绝对值| Δ 12 |是否大于相位差Δ 23的绝对值」 Δ 23 I且相位差Δ 13的绝对值I Δ 13 I是否大于相位差Δ 23的绝对值| Δ 23 |的判定。在此，在判定为“是”情况下，则判定为反射物34沿第4移动轴(在对连结红外LED32与红外 LED33的线段的中点、和红外LED31进行连结的方向(图32的配置布局中的右上(左下) 的斜方向)延伸的移动轴)进行了移动，流程前进至步骤S422。另一方面，在判定为“否” 的情况下，流程前进至步骤S427。步骤S422中，进行相位差Δ 12是否小于0且相位差Δ 13是否小于0的判定。在此，在判定为“是”情况下，则判定为反射物34沿第7方向(从红外LED31至连结红外LED32 与红外LED33的线段的中点的方向(图32的配置布局中的左下朝向))进行了移动，流程前进至步骤S423。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S424。
步骤S423中，作为返回值return，输出意味着反射物34沿第7方向进行了移动的值「7」，一系列的流程结束。步骤S424中，进行相位差Δ 12是否大于0且相位差Δ 13是否大于0的判定。在此，在判定为“是”情况下，则判定为反射物34沿第8方向(从连结红外LED32与红外LED33 的线段的中点至红外LED31的方向(图32的配置布局中的右上朝向))进行了移动，流程前进至步骤S425。另一方面，在判定为“否”的情况下，流程前进至步骤S426。步骤S425中，作为返回值return，输出意味着反射物34沿第8方向进行了移动的值「8」，一系列的流程结束。步骤S426中，作为返回值return，输出意味着运动判定处理未正确进行的值「0」， 一系列的流程结束。步骤S427中，作为返回值return，输出意味着运动判定处理未正确进行的值「0」， 一系列的流程结束。另外，如采用图32的配置布局，也可以利用与上述说明的算法不同的算法来分别计算第IPS测定值PS_DATA_LED31与第2PS测定值PS_DATA_LED32的比(=PS_DATA_ LED32/PS_DATA_LED31)、以及第 IPS 测定值 PS_DATA_LED31 与第 3PS 测定值 PS_DATA_LED33 的比(=PS_DATA_LED33/PS_DATA_LED31)，由此可实现光标操作(参照图34以及图35)。图36是表示采用了图32的配置布局的运动检测装置的一个应用例的示意图。如此，本发明所涉及的运动检测装置可作为包含个人计算机在内的各种电子设备的非接触型用户界面来利用。如以上说明那样，MCU36的构成为接收用于表示由相互不同位置所设置的红外 LED31 33依次出射后经过反射物34而到达一红外传感器6的各反射光的强度的第IPS 测定值 PS_DATA_LED31、第 2PS 测定值 PS_DATA_LED32 以及第 3PS 测定值 PS_DATA_LED33， 并对各反射光的相互间所产生的强度变化的相位差(Δ 12、Δ 13以及Δ 23)分别进行计算， 基于其计算结果来判定反射物34的运动(例如参照图25以及图33)。特别是，MCU36的构成为取得第1反射光与第2反射光之间产生的强度变化的相位差Δ 12、第1反射光与第3反射光之间产生的强度变化的相位差Δ 13以及第2反射光与第3反射光之间产生的强度变化的相位差△ 23中的至少2个相位差的各绝对值，基于其大小关系来确定反射物34的移动轴(例如，参照图25的步骤S203以及S209以及图33的步骤 S403、S409、S415 以及 S421)。另外，MCU36构成为基于在各绝对值被比较的2个相位差中的被判定为绝对值较大的一方的相位差的正负，来确定所述移动轴上的反射物34的移动方向(例如，参照图25 的步骤 S204、S206、S210 以及 S212、以及图 33 的步骤 S404、S406、S410、S412、S416、S418、 S422 以及 S424)。只要是由这样的构成所形成的MCU36、利用了 MCU36的运动检测装置以及电子设备，仅利用将红外LED进行多个配置这样的间易系统变更，即可不仅可对反射物的近接，还可对反射物沿哪个方向通过进行判定。因此，例如，基于上述运动判定结果来进行图像处理，可实现非接触的图像操作功能(无触碰动作功能)。该技术除可适于在便携式电话机或数字照相机等搭载的新UI (用户界面)，还在不想进行接触操作的场合，例如，对医院的诊断受理机进行操作的场合或烹饪中等的手被弄脏的状态下进行电子书的翻页操作的场合等可发挥较大的效果。另外，对于公共施設等的接待不特定多数人的设备(自动贩卖机等)，可通过非接触来进行操作，所以，对感染症预防也起到作用。另外，关于用于实现上述运动检测处理的运算算法，既可以利用专用的硬件来实现，也可以使通用的微机等读取规定的程序并执行，以软件形式来实现。另外，本发明的构成，除上述实施方式外，也可以在不脱离发明的主旨的范围内进行各种变更。即，上述实施方式以所有的点进行了例示，但并不是仅限于此，本发明的技术范围并不指上述实施方式的说明，是专利请求书所示的范围，其包含有属于与专利请求范围等同的含义以及范围内的所有变更。另外，本发明能适用作为便携式电話、数字照相机、便携式游戏机、数字音频播放器、数字摄像机、车载导航系统、PDA (Personal Digital/Data Assistance)、液晶显示器、 医疗设备(例如对医院毒等的间接感染防止所需的医院内导引设备)、接触不特定多数人的电子设备(例如自动贩卖机)等的、用于非接触型用户界面的技术。
权利要求
1.一种运算装置，具备判定部，该判定部，接受表示从相互不同位置上所设置的多个发光部依次出射后经过反射物而到达一个受光部的各反射光的强度的多个反射光强度信息，并对各反射光的相互间产生的强度变化的相位差进行计算，且基于该计算结果来判定所述反射物的运动。
2.根据权利要求1所述的运算装置，其特征在于所述多个反射光强度信息中包含表示从第1发光部经过所述反射物而到达所述受光部的第1反射光的强度的第1反射光强度信息、表示从第2发光部经过所述反射物而到达所述受光部的第2反射光的强度的第2反射光强度信息、以及表示从第3发光部经过所述反射物而到达所述受光部的第3反射光的强度的第3反射光强度信息，所述判定部对于第1反射光与第2反射光之间产生的强度变化的相位差、第1反射光与第3反射光之间产生的强度变化的相位差、以及第2反射光与第3反射光之间产生的强度变化的相位差中的至少2个相位差，取得各自的绝对值，并基于各自的绝对值的大小关系来确定所述反射物的移动轴。
3.根据权利要求2所述的运算装置，其特征在于所述判定部基于被判定为在比较各自的绝对值而得到的2个相位差中绝对值较大的一方的相位差的正负，来确定所述反射物在所述移动轴上的移动方向。
4.一种运动检测装置，具备多个发光部，被设置在相互不同位置并依次进行发光；一个受光部，其对从所述多个发光部依次出射后经过反射物而入射的各反射光进行检测；反射光强度信息生成部，其生成表示通过所述受光部所检测出的各反射光的强度的多个反射光强度信息；和运算装置，其接受通过所述反射光强度信息生成部所生成的所述多个反射光强度信息，并对各反射光的相互间产生的强度变化的相位差进行计算，且基于该计算结果来判定所述反射物的运动。
5.根据权利要求4所述的运动检测装置，其特征在于， 所述多个发光部均为发出红外光的红外LED。
6.根据权利要求4所述的运动检测装置，其特征在于， 所述多个发光部被设置在正多角形的各顶点位置， 所述受光部被设置在所述正多角形的重心位置。
7.根据权利要求6所述的运动检测装置，其特征在于， 所述正多角形为正三角形。
8.一种电子设备，具有用于检测反射物的运动的运动检测装置和基于所述运动检测装置所检测出的所述反射物的运动来进行影像输出的显示部，其中，所述运动检测装置具备多个发光部，被设置在相互不同位置并依次进行发光；一个受光部，其对从所述多个发光部依次出射后经过反射物而入射的各反射光进行检测；反射光强度信息生成部，其生成用于表示通过所述受光部所检测出的各反射光的强度的多个反射光强度信息；和运算装置，其接受通过所述反射光强度信息生成部所生成的所述多个反射光强度信息，并对各反射光的相互间产生的强度变化的相位差进行计算，且基于该计算结果来判定所述反射物的运动。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于所述显示部进行与所述反射物的运动相对应的滚屏显示。
10.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于所述显示部进行与所述反射物的运动相对应的翻页显示。
11.一种程序，其特征在于所述程序通过被运算装置读入并执行，来使所述运算装置作为计算在各反射光的相互间产生的强度变化的相位差并基于该计算结果来判定所述反射物的运动的单元发挥功能， 所述运算装置接受表示从被设置在相互不同位置的多个发光部依次出射后经过反射物而到达一个受光部的各反射光的强度的多个反射光强度信息。
12.一种运算装置，具备判定部，该判定部，接受表示从发光部经过反射物而到达受光部的反射光的强度的反射光强度信息，并基于所述反射光的强度来判定所述反射物的远近。
13.一种运动检测装置，其具备 发光部；受光部，其对从所述发光部出射后经过反射物而入射的反射光进行检测； 反射光强度信息生成部，其生成表示通过所述受光部所检测出的反射光的强度的反射光强度信息；和运算装置，其接受通过所述反射光强度信息生成部所生成的所述反射光强度信息，并基于所述反射光的强度来判定所述反射物的远近。
14.根据权利要求13所述的运动检测装置，其特征在于 所述发光部为发出红外光的红外LED。
15.一种电子设备，具备用于检测反射物的运动的运动检测装置和基于所述运动检测装置所检测出的所述反射物的运动来进行影像输出的显示部，其中，所述运动检测装置具备 发光部；受光部，其对从所述发光部出射后经过反射物而入射的反射光进行检测； 反射光强度信息生成部，其生成表示通过所述受光部所检测出的反射光的强度的反射光强度信息；和运算装置，其接受通过所述反射光强度信息生成部所生成的所述反射光强度信息，并基于所述反射光的强度来判定所述反射物的远近。
16.根据权利要求15所述的电子设备，其特征在于所述显示部进行与所述反射物的运动相对应的缩放显示。
17.一种程序，其特征在于所述程序通过被运算装置读入并执行，来使所述运算装置作为基于所述反射光的强度来判定所述反射物的远近的单元发挥功能，所述运算装置接受表示从发光部经过反射物而到达受光部的反射光的强度的反射光强度信息。
18.一种电子设备，具备接近传感器，其具备被设置在相互不同位置并出射红外光的多个发光部和对从所述多个发光部出射后被反射物反射的反射光进行接收的受光部，并对所述反射物的运动进行判定；照度传感器，其对周围的可见光照度进行测定；定时控制器，其控制所述接近传感器以及所述照度传感器的动作定时；和控制部，其基于所述接近传感器以及所述照度传感器的输出进行规定的运算，并将该运算结果显示在显示部。
19.根据权利要求18所述的电子设备，其特征在于，所述控制部基于所述照度传感器所测定的可见光照度，使所述显示部的明亮度发生变化。
20.根据权利要求18所述的电子设备，其特征在于，所述控制部仅在所述反射物与电子设备相距规定距離以上的情况下，按照所述反射物的动作来使所述显示部的显示内容发生变化。
全文摘要
本发明所涉及的运算装置(36)接受用于表示由相互不同位置上所设置的多个发光部(31～33)依次出射后经过反射物而到达一个受光部的各反射光强度的多个反射光强度信息，并对各反射光的相互间产生的强度变化的相位差进行计算后，基于该计算结果来判定所述反射物的运动。
文档编号G06F3/042GK102221939SQ20111009664
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月13日 优先权日2010年4月15日
发明者上平祥嗣, 中田裕一郎, 土川卓也, 藤野纯士 申请人:罗姆股份有限公司