专利名称：传感器装置以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够判定被检对象是否接近的传感器装置以及电子设备。
背景技术：
在移动电话和数字照相机等的液晶面板中，为了低功耗，搭载接近传感器 (proximity sensor),以便在脸接近时关闭的要求增加。由于接近传感器的输出值与检测距离(探测距离)成反比，因此还存在作为测距传感器来利用的要求。此外，在移动电话和数字照相机等的液晶面板中，根据干扰的照度来控制液晶的背光灯的发光量，因此存在搭载照度传感器的要求。另一方面，积分型的模拟-数字变换电路具有以简单的结构就能够实现高精度的分辨率的特征。该特征适于如接近传感器和照度传感器那样虽然低速但要求高分辨率 (12 16bit左右)的设备。若搭载照度传感器和接近传感器这两者，则存在尺寸变大等问题。由此，在单一的设备中，检测(探测)照度和接近/非接近这两者的方式的要求正在提闻。作为第一现有例，图15表示利用了模拟-数字变换电路的传感器电路101的一般性结构。在传感器电路101中，模拟-数字变换单元ADC是对从光电二极管ro输出的电流 Iin的电流量进行数字变换而输出数字值ADCOUT的模拟-数字变换电路。传感器电路101 包括用于比较作为测定结果的数字值ADCOUT与阈值Data_th的比较电路102 (比较单元)。 比较结果作为数字输出信号Dout而输出到外部。作为第二现有例，图16表示应用了在专利文献I中记载的内容的光电传感器的结构。光电传感器103包括光电二极管H)、平均电路104 (运算单元)、偏移值设定单元105、 比较电路106。光电二极管F1D对ADC (模数变换器(Analog to Digital Converter):模拟-数字变换电路)输出电流Iin。平均电路104生成周期性地取得的测定值的移动平均值。偏移值设定单元105对移动平均值进行加法运算或乘法运算，并对移动平均值加上(乘以)偏移而取得阈值Data_th。比较电路106比较阈值Data_th与数字值ADC0UT。该光电传感器103对外部环境条件的变动和传感器内部中的温度变化等的影响引起的变动，可进行准确的检测动作。作为第三现有例，图17表示应用了在专利文献2中记载的内容的模拟-数字变换电路107的结构。模拟-数字变换电路107包括差动放大器108、电容C、恒流电路109、振荡器110、计数器111、控制电路112。差动放大器108构成电压跟随器，输入电压Vin被输入到非反相输入端子(+)。电容C积累基于输入电压Vin的电荷。恒流电路109使电容C 中积累的电荷放电。计数器111从放电开始时至电容C的两端电压成为一定值为止，对振荡器110输出的时钟脉冲进行计数。控制电路112控制振荡器110以及计数器111的动作。 该模拟-数字变换电路107可以以简单的结构进行输入电压Vin的模拟-数字变换。这里，接近传感器近年来采用包括积分型的模拟-数字变换电路、发光二极管的驱动电路的方式。图18表示应用了在专利文献3中记载的内容的一般性接近传感器113的结构。接近传感器113包括光电二极管H)、发光二极管LED以及控制电路114。该接近传感器113通过控制电路114驱动发光二极管LED，并通过受光用的光电二极管H)变换为电流，并通过控制电路114判定被检对象115的接近/非接近。另外，图18的接近传感器113利用图15的传感器电路101而构成。利用了该接近传感器113的传感器是能够判定所测定的照度是否超过了规定的阈值Data_th的照度传感器。图19(a)是被检对象115接近图18的一般性接近传感器113时的波形图。图 19(b)是被检对象115未接近图18的一般性接近传感器113时的波形图。将驱动发光二极管LED的期间的数据Datal与不驱动发光二极管LED的期间的数据Data2的差分设为差分数据Datal_Data2。此外，在图19(a)以及图19(b)中利用虚线表示的是数字值ADCOUT的满程(full scale)。在以下的画面中，当数字值ADCOUT达到满程时，在图15的ADC中，产生数字值ADCOUT的饱和。当有被检对象115的情况下，被检对象115反射了从发光二极管LED照射的光的光即反射光116强烈。因此，光电二极管H)的电流变大，差分数据Datal-Data2超过控制电路114的阈值Data_th。由此输出高电平的数字输出信号Dout，正常判定(判断)为接近(图 19(a))。当没有被检对象115的情况下，由于反射光116较弱，因此光电二极管ro的电流小。因此，差分数据Datal-Data2不超过控制电路114的阈值Data_th。由此，输出低电平的数字输出信号Dout，从而正常判定为非接近(图19(b))。此外，由于接近传感器的测定值反比于检测距离的平方，因此根据测定值算出检测距离，从而能够使接近传感器起到测距传感器的作用。现有技术文献专利文献专利文献I :日本公开特许公报“特开2003-87107号公报(2003年3月20日公开)，，专利文献2 :日本公开特许公报“特开2001-160756号公报(2001年6月12日公开)，，专利文献3 :日本公开特许公报“特开2010-127635号公报(2010年6月10日公开)，，发明要解决的课题移动电话和数字照相机还多用于室外。因此，作为外光的太阳光等的周围光照射到在移动电话或数字照相机搭载的传感器装置。此时，若太阳光的光量大，则有时传感器装置中的接近传感器或测距传感器错误动作。图20(a)是被检对象115接近被照射了作为外光的太阳光等的周围光的图18的一般性接近传感器113时的波形图。图20(b)是被检对象115未接近被照射了作为外光的太阳光等的周围光的图18的一般性接近传感器113时的波形图。当有被检对象115的情况下，由于反射光116强烈，光电二极管ro的电流变大。这里，光电二极管ro与反射光116 —同还接受太阳光。因此，在驱动发光二极管LED的期间的数据Datal中，被加上了太阳光引起的增加部分(斜线部分)。因此，在数据Datal达到满程、即在图15的ADC中，产生数字值ADCOUT的饱和。此外，太阳光引起的增加部分(斜线部分)还被加到未驱动发光二极管LED的期间的数据Data2。当有被检对象115的情况下，如图19 (a)所述，差分数据Datal_Data2应超过控制电路114的阈值Data_th。相对于此，在图20(a)中，由于太阳光引起的增加部分(斜线部分)而饱和，因此即便有被检对象115，差分数据Datal_Data2也不超过控制电路114的阈值Data_th。由此，应是高电平的数字输出信号Dout成为低电平，导致错误地判定为没有被检对象115。即，导致在接近传感器113中产生错误动作。另外，在图20(a)所示的事例中，增加了斜线部分。由此，虽然数据Datal达到满程，但在太阳光的照度非常高的情况下，仅通过斜线部分，数据Datal就达到满程。此时，数据Data2也仅通过斜线部分就达到满程。从而，差分数据Datal_Data2成为从满程的斜线部分减去满程的斜线部分的结果，即成为O。由此，当太阳光的照度非常高，仅通过斜线部分，数据Datal、Data2就达到满程的情况下，应超过控制电路114的阈值Data_th的差分数据Datal_Data2也是O。因此，差分数据Datal_Data2不超过阈值Data_th。从而，导致即便有被检对象115,也错误判定为没有被检对象115。即，导致在接近传感器113中产生错误动作。当没有被检对象115的情况下，由于反射光116较弱，因此光电二极管H)的电流变小，差分数据Datal_Data2不超过控制电路114的阈值Data_th (Data_th > O)。从而,输出低电平的数字输出信号Dout，从而正常判定为非接近(图20(b))。其中，数据Datal以及数据Data2被加上了太阳光引起的增加部分(斜线部分)。以下表示上述的包含被照射了外光即太阳光等的周围光时的误动作的第一 第三现有例中的问题点。在第一现有例中的结构中，如图19(a)以及图19(b)所示，将在驱动发光二极管 LED的期间的数据Datal与不驱动发光二极管LED的期间的数据Data2的差分设为差分数据Datal_Data2。由此,能够进行接近/非接近的判定。但是，作为外光的太阳光等的周围光照射到传感器装置的情况下，模拟-数字变换电路输出的数字值ADCOUT增加作为外光的太阳光等的周围光。若照射足以使模拟-数字变换电路的AD变换结果饱和的程度(在16bit中是满程65535计数)的太阳光，则产生图20 (a)所示那样的错误动作，不能准确地进行接近/非接近的判定。在第二现有例的结构中，对外部环境条件的变动或传感器内的温度变化等的影响引起的变动，可进行准确的检测动作。此时，通过将对移动平均值设定了偏移值的值设为阈值，从而对测定值的变化量能够进行准确的检测。但是，不能进行在需要测定值本身的精度时的判定。针对需要测定值本身的精度的情况，例如，在使传感器装置起到测距传感器的作用时，需要求出反比于检测距离的平方的值。通过测定值的变化量，不能求出反比于检测距离的平方的值，因此不能判定检测距离。此外，与第一现有例中的结构同样，当作为外光的太阳光等的周围光照射到传感器装置的情况下，，模拟-数字变换电路输出的数字值ADCOUT增加作为外光的太阳光等的周围光的量。由此，通过该增加，引起检测动作中的错误动作。在第三现有例中的结构中，通过简单的结构可进行输入电压Vin的模拟-数字变换。但是，在第三现有例中也与第一和第二现有例的结构同样地，当作为外光的太阳光等的周围光照射到传感器装置的情况下，模拟-数字变换电路输出的数字值ADCOUT增加作为外光的太阳光等的周围光的量。由此，通过该增加，引起模拟-数字变换中的错误动作。
发明内容
本发明的目的在于，提供不产生作为外光的太阳光等的周围光引起的错误动作的传感器装置以及电子设备。本发明的一个方式的传感器装置为了达到上述目的，能够起到用于判定被检对象是否接近的接近传感器的作用，所述传感器装置包括发光元件，将被接近的上述被检对象反射的光即投射光投射到规定的空间；模拟-数字变换单元，对模拟输入电流进行模拟-数字变换；受光元件，是光电二极管，其负极连接到上述模拟-数字变换单元的输入端，正极被电接地；比较单元，对输入到一个输入端的、上述模拟-数字变换单元的AD变换结果、以及输入到另一个输入端的规定的阈值进行比较，若上述AD变换结果超过上述阈值，则输出用于表示上述被检对象接近的信号，若上述AD变换结果为上述阈值以下，则输出用于表示上述被检对象没有接近的信号；存储单元，存储上述AD变换结果；转换开关，第I端子连接到上述一个输入端，第2端子连接到上述模拟-数字变换单元的输入端以及上述存储单元的输入端，第3端子被电接地，并且连接上述第I端子与上述第2端子，或者连接上述第I 端子与上述第3端子，从而将上述一个输入端电接地；开闭开关，是作为一端连接到上述受光元件的负极以及上述模拟-数字变换单元的输入端的开关；可变电流源，输入端被施加电源电压，输出端连接到上述开闭开关的另一端；以及开关控制单元，将用于控制上述开闭开关的开闭的控制信号即第I控制信号输出到上述开闭开关的控制输入端，并将用于控制上述转换开关的转换的控制信号即第2控制信号输出到上述转换开关的控制输入端。在上述结构中，熄灭上述发光元件，并打开上述开闭开关，而且通过上述转换开关，连接上述第I端子与上述第3端子而将上述一个输入端电接地。由此，能够设定上述可变电流源的输出电流。此外，在设定了上述可变电流源的输出电流后，点亮上述发光元件，并闭合上述开闭开关，而且通过上述转换开关，连接上述第I端子与上述第2端子。由此，上述AD变换结果被输入到上述比较单元的上述一个输入端。这样，在上述的结构中，在设定了上述可变电流源的输出电流后，点亮上述发光元件。由此，能够将上述可变电流源的输出电流与在点亮了上述发光元件时的上述受光元件的输出电流之间的差分电流输入到上述模拟-数字变换单元。上述差分电流是减去了上述可变电流源的输出电流的电流，上述可变电流源的输出电流与在熄灭上述发光元件并打开了上述开闭开关时接受上述外光的上述受光元件的输出电流相等。从而，在上述被检对象是否接近的判定中，能够除去上述外光的影响，因此能够准确地进行上述判定。从而，能够提供不产生作为上述外光的太阳光等的周围光引起的错误动作的传感器装置。本发明的其他实施方式的传感器装置为了达到上述目的，能够起到用于判定被检对象是否接近的接近传感器的作用，其特征在于，包括发光元件，将被接近的上述被检对象反射的光即投射光投射到规定的空间；模拟-数字变换单元，对模拟输入电流进行模拟-数字变换；受光元件，是光电二极管，其负极连接到上述模拟-数字变换单元的输入端， 正极被电接地；存储/减法运算单元，存储第I次输入的上述模拟-数字变换单元的AD变换结果，若输入第2次的上述AD变换结果，则输出第I次输入的上述AD变换结果，且若输入第3次的上述AD变换结果，则输出从第2次输入的上述AD变换结果减去了第3次输入的上述AD变换结果的值即减法运算值；比较单元，对输入到一个输入端的、上述存储/减法运算单元的输出值以及输入到另一个输入端的规定的阈值进行比较，若上述存储/减法运算单元的输出值超过上述阈值，则输出用于表示上述被检对象接近的信号，若上述存储/ 减法运算单元的输出值为上述阈值以下，则输出用于表示上述被检对象没有接近的信号； 存储单元，存储上述AD变换结果；转换开关，第I端子连接到上述存储/减法运算单元的输入端，第2端子连接到上述模拟-数字变换单元的输入端以及上述存储单元的输入端，第3 端子被电接地，并且连接上述第I端子与上述第2端子，或者连接上述第I端子与上述第3 端子，从而将上述存储/减法运算单元的输入端电接地；开闭开关，是作为一端连接到上述受光元件的负极以及上述模拟-数字变换单元的输入端的开关；可变电流源，输入端被施加电源电压，输出端连接到上述开闭开关的另一端；以及开关控制单元，将用于控制上述开闭开关的开闭的控制信号即第I控制信号输出到上述开闭开关的控制输入端，并将用于控制上述转换开关的转换的控制信号即第2控制信号输出到上述转换开关的控制输入端。在上述结构中，熄灭上述发光元件，并打开上述开闭开关，而且通过上述转换开关连接上述第I端子与上述第3端子而将上述存储/减法运算单元的输入端电接地。由此， 能够设定上述可变电流源的输出电流。此外，在设定了上述可变电流源的输出电流后，点亮上述发光元件，并闭合上述开闭开关，而且通过上述转换开关，连接上述第I端子与上述第2端子。由此，上述AD变换结果被输入到上述存储/减法运算单元的输入端。这样，在上述的结构中，在设定上述可变电流源的输出电流后，点亮上述发光元件。由此，能够将上述可变电流源的输出电流与在点亮上述发光元件时的上述受光元件的输出电流之间的差分电流即第I差分电流输入到上述模拟-数字变换单元。而且，在上述第I差分电流被输入到上述模拟-数字变换单元后，熄灭上述发光元件，并闭合上述开闭开关，而且通过上述转换开关，将连接到上述第I端子上的上述存储/ 减法运算单元的输入端以及连接到上述第2端子上的上述模拟-数字变换单元的输入端连接。由此，能够将上述可变电流源的输出电流与在熄灭上述发光元件时的上述受光元件的输出电流之间的差分电流即第2差分电流输入到上述模拟-数字变换单元。上述第I以及第2差分电流是减去了上述可变电流源的输出电流的电流，上述可变电流源的输出电流等于在熄灭上述发光元件并打开了上述闭合开关时接受上述发光的上述受光兀件的输出电流。从而，在上述被检对象是否接近的判定中，能够除去上述外光的影响，因此能够准确地进行上述判定。
从而，能够提供不产生作为上述外光的太阳光等的周围光引起的错误动作的传感
器装置。
图I是表示本发明的实施例I的传感器装置的结构的方框图。图2(a)是表示对于在未被照射作为外光的太阳光等的周围光，而且有被检对象的情况下的实施例I的上述传感器装置的第I事例的动作波形的波形图。图2(b)是表示对于在未被照射作为外光的太阳光等的周围光，而且没有被检对象的情况下的实施例I的传感器装置的第2事例的动作波形的波形图。图3(a)是表示对于在被照射作为外光的太阳光等的周围光，而且有被检对象的情况下的实施例I的传感器装置的第3事例的动作波形的波形图。图3(b)是表示对于在被照射作为外光的太阳光等的周围光，而且没有被检对象的情况下的实施例I的传感器装置的第4事例的动作波形的波形图。图4是本发明的实施例2以及实施例3的传感器装置的方框图。图5(a)是表示对于在未被照射作为外光的太阳光等的周围光，而且有被检对象的情况下的实施例2的传感器装置的第5事例的动作波形的波形图。图5(b)是表示对于在未被照射作为外光的太阳光等的周围光，而且没有被检对象的情况下的实施例2的传感器装置的第6事例的动作波形的波形图。图6(a)是表示对于在被照射作为外光的太阳光等的周围光，而且有被检对象的情况下的实施例2的传感器装置的第7事例的动作波形的波形图。图6(b)是表示对于在被照射作为外光的太阳光等的周围光，而且没有被检对象的情况下的实施例2的传感器装置的第8事例的动作波形的波形图。图7(a)是表示对于在未被照射作为外光的太阳光等的周围光，而且有被检对象的情况下的实施例3的传感器装置的第9事例的动作波形的波形图。图7(b)是表示对于在未被照射作为外光的太阳光等的周围光，而且没有被检对象的情况下的实施例3的传感器装置的第10事例的动作波形的波形图。图8(a)是表示对于在被照射作为照度非常高的外光的太阳光等的周围光，而且有被检对象的情况下的实施例3的传感器装置的第11事例的动作波形的波形图。图8(b)是表示对于在被照射作为照度非常高的外光的太阳光等的周围光，而且没有被检对象的情况下的实施例3的传感器装置的第12事例的动作波形的波形图。图9是在图I的传感器装置中应用的积分型的模拟-数字变换电路的方框图。图10是表示上述积分型的模拟-数字变换电路的动作的波形图。图11是作为照度传感器而包含图I或图4的传感器装置的液晶面板的背光灯控制电路的方框图。图12是表示图I以及图4的传感器装置的结构的正视图。图13是作为本发明的实施方式的电子设备的移动电话的立体图。图14是作为本发明的实施方式的电子设备的数字照相机的正视图。图15是表示利用了模拟-数字变换电路的传感器电路的一般性结构的方框图。图16是表示应用了在专利文献I中记载的内容的光电传感器的结构的方框图。
图17是表示应用了在专利文献2中记载的内容的模拟-数字变换电路的结构的电路图。图18是表示应用了在专利文献3中记载的内容的一般性的接近传感器的结构的正视图。图19(a)是被检对象接近图18的一般性接近传感器时的波形图。图19(b)是被检对象没有接近图18的一般性接近传感器时的波形图。图20(a)是被检对象接近被照射了作为外光的太阳光等的周围光的图18的一般性接近传感器时的波形图。图20(b)是被检对象没有接近被照射了作为太阳光外光的周围光的图18的一般性接近传感器时的波形图。标号说明I、31传感器装置2ADC (模拟-数字变换单元)3比较电路(比较单元)4存储电路(存储单元)6可变电流源8模拟-数字变换电路(积分型模拟-数字变换电路)9充电电流(充电单元)10比较电路(输出电压比较)11开关控制电路12数字值控制电路13计数器14放电电路(放电单元)15电流源16液晶面板17背光灯18背光灯控制单元19照度传感器20控制电路21被检对象22反射光32存储/减法运算电路(存储/减法运算单元)50开关控制电路(开关控制单元)900移动电话901、903接近传感器902、904液晶监视器905数字照相机A受光灵敏度ADCOUT数字值(AD变换结果)
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AMPl差动放大器C、Cl 电容D-FF D 触发器Dout数字输出信号Data_th 阈值DataO数据(第I数据)Datal数据(第2数据)Data2数据(第3数据)Datal_Data2 差分数据E辐射强度Ee辐射照度Il电流(可变电流源的输出电流)Iin电流(光电二极管的输出电流)Iin-Il差分电流(差分电流、第I差分电流、第2差分电流)Iref基准电流L 距离LED发光二极管(发光元件)PD光电二极管(受光元件)S受光面的面积SWO SW2开闭开关SWO’转换开关Sc电流控制信号Vl电压源Vdd电源电压al、a2比例常数Scharge 电荷信号elk时钟信号comp比较信号Ncount 计数数η分辨率t_clk时钟信号的周期t_conv测定期间vref基准电压vsig输出电压η反射率
具体实施例方式基于图I 图14说明本发明的一实施方式如下。首先，以下说明本发明的一实施例。
[实施例I]基于图I 图3 (a)、图3(b)以及图12说明本发明的实施例I如下。在本实施例I中，将不驱动发光二极管LED的期间的数据设为DataO (第I数据)。 此外，将驱动发光二极管LED的期间的数据设为Datal (第2数据)。另外，在图2(a)以及图2(b)中用虚线表示的是图I的数字值ADCOUT (AD变换结果)的满程(AD变换结果的上限 (规定))。在以下的附图中，当数字值ADCOUT达到满程的情况下，在图I的ADC2 (模拟-数字变换器模拟-数字变换单元)中，产生数字值ADCOUT的饱和。另外，由于太阳光而产生饱和的终究是ADC2输出的数字值ADC0UT。相对于此，SP 使存在太阳光、以及后述的照度非常高的太阳光中的其中一个，从图I的光电二极管ro对 ADC2输入的电流也不会饱和。(传感器装置I)图I是本实施方式的传感器装置I的方框图。图12是表示本实施方式的传感器装置I的结构的正视图。首先，基于图12说明传感器装置I的结构。如图12所示，本实施方式的传感器装置I包括光电二极管H)、发光二极管LED (发光元件)、以及控制电路20。通过控制电路20驱动发光二极管LED，并在受光用的光电二极管ro (受光元件)中变换为电流，在控制电路20中判定被检对象21的接近/非接近(判定被检对象21是否接近)。当有被检对象21的情况下，被检对象21反射从发光二极管LED 照射的光。由此，反射光22入射到光电二极管H)。接着，说明作为传感器装置I的方框图的图I。图I的传感器装置I包括光电二极管PD、ADC2 (模拟-数字变换单元)、比较电路3 (比较单元)、存储电路4 (存储单元)、电流源电路5、转换开关SW0’以及开关控制电路50(开关控制单元)。此外，电流源电路5具有可变电流源6以及开闭开关SW0。在图I的传感器装置I中，对可变电流源6的输入端施加电源电压Vdd。可变电流源6的输出端连接到开闭开关SWO的一端。开闭开关SWO的另一端连接到光电二极管H)的负极以及ADC2的输入端。ADC2的输出连接到转换开关SW0’的一端以及存储电路4的输入端。从存储电路4的输出至可变电流源6的控制输入端输出电流控制信号Sc。转换开关SW0’的另一端连接到比较电路3的一个的输入端。比较电路3的另一个输入的输入中输入规定的阈值Data_th。从比较电路3的输出向外部输出数字输出信号 Dout0开关控制电路50对开闭开关SWO以及转换开关SW0’输出与各个开关对应的、用于控制各个开关的动作的信号。然后，光电二极管ro的正极电接地。另外，存储电路4能够由寄存器电路或存储器电路等构成。(本实施例I的传感器装置I的动作)图2(a)、图2(b)、图3(a)以及图3(b)是本实施方式的传感器装置I的、本实施例 I中的动作波形的说明图。首先，利用图2(a)以及图2(b)，说明没有照射作为外光的太阳光等的周围光的情况下的传感器装置I的动作。图2(a)是在本实施例I中，没有照射作为外光的太阳光等的周围光，并且有被检对象21的情况下的动作波形的波形图。图2(b)是在本实施例I中，没有照射作为外光的太阳光等的周围光，并且没有被检对象21的情况下的动作波形的波形图。利用图2(a)说明第I事例，利用图2(b)说明第2事例。另外，在图2(a)以及图2(b)中，t_conv表示测定期间(数据变换时间)。对于测定期间t_conv,在[积分型的模拟-数字变换电路8]的项目中后述。(第I事例)作为第I事例，说明图2(a)所示的，没有照射作为外光的太阳光等的周围光，且有被检对象21的情况。在第I步骤中，在测定没有驱动发光二极管LED的期间的数据DataO时，在图I的传感器装置I中，打开开闭开关SWO。此外，图I的传感器装置I包括用于可开闭ADC2的输出与比较电路3的一个输入之间的开关即转换开关SW0’。在没有照射作为外光的太阳光等的周围光的情况下，转换开关SW0’始终导通。转换开关SWO’的第I端子连接到比较电路3的一个输入端。转换开关SWO’的第I端子与转换开关SW0’的第2端子连接到ADC2的输出以及存储电路4的输入端。上述第I端子与上述第2端子相连。此外，在照射作为外光的太阳光等的周围光的情况下，转换以下情况进行上述导通，或者连接上述第I端子与被电接地的转换开关SW0’的第3端子从而比较电路3的一个输入被电接地。然后，传感器装置I具有的开关控制电路50对开关SWO发送用于控制该开关的开闭的信号(第I控制信号)，并对开关SW0’发送用于控制该开关的开闭的信号(第 2控制信号)。在开闭开关SWO打开的状态的传感器装置I中，通过(I)式来表示从光电二极管 ro输出的电流Iin(光电二极管的输出电流)。
Iin = O(I)(I)式的电流Iin通过ADC2而被模拟-数字变换，获得作为数字值ADCOUT的数据 DataO0这里，在测定数据DataO时，将转换开关SW0’的另一端电接地，从而将比较电路3 的一个输入端的值设为O。由此，在测定数据DataO时，比较电路3的一个输入端的值O不超过输入到比较电路3的另一个输入端的阈值Data_th(Data_th > O)(阈值Data_th以下)。由此，作为低电平的数字输出信号Dout被输出到外部。数据DataO存储在存储电路4。存储电路4将对应于数据DataO的信号即电流控制信号Sc输出到可变电流源6的控制输入端。可变电流源6能够根据电流控制信号Sc而输出基于数据DataO的电流Il =0 (可变电流源的输出电流)。在接着第I步骤之后的第2步骤中，考虑测定在驱动发光二极管LED的期间的数据Datal的情况。此时，在图I的传感器装置I中，闭合开闭开关SW0。由此，通过⑵式来进行用于求出基于数据DataO的电流Il = O与来自光电二极管H)的输出之差的电流的减法运算。这样被减法运算的电流输入到ADC2，进行模拟-数字变换，从而获得作为数字值 ADCOUT 的数据 Datal。
权利要求
1.一种传感器装置，能够起到用于判定被检对象是否接近的接近传感器的作用，其特征在于，所述传感器装置包括发光元件，将被接近的上述被检对象反射的光即投射光投射到规定的空间；模拟-数字变换单元，对模拟输入电流进行模拟-数字变换；受光元件，是光电二极管，其负极连接到上述模拟-数字变换单元的输入端，正极被电接地；比较单元，对输入到一个输入端的、上述模拟-数字变换单元的AD变换结果、以及输入到另一个输入端的规定的阈值进行比较，若上述AD变换结果超过上述阈值，则输出用于表示上述被检对象接近的信号，若上述AD变换结果为上述阈值以下，则输出用于表示上述被检对象没有接近的信号；存储单元，存储上述AD变换结果；转换开关，第I端子连接到上述一个输入端，第2端子连接到上述模拟-数字变换单元的输入端以及上述存储单元的输入端，第3端子被电接地，并且连接上述第I端子与上述第 2端子，或者连接上述第I端子与上述第3端子，从而将上述一个输入端电接地；开闭开关，是作为一端连接到上述受光元件的负极以及上述模拟-数字变换单元的输入端的开关；可变电流源，输入端被施加电源电压，输出端连接到上述开闭开关的另一端；以及开关控制单元，将用于控制上述开闭开关的开闭的控制信号即第I控制信号输出到上述开闭开关的控制输入端，并将用于控制上述转换开关的转换的控制信号即第2控制信号输出到上述转换开关的控制输入端。
2.如权利要求I所述的传感器装置，其特征在于，在判定上述被检对象是否接近时，在第I步骤中，上述发光元件熄灭，且上述开闭开关打开，上述转换开关连接上述第I端子与上述第3端子，上述模拟-数字变换单元将对上述受光元件输出的电流进行模拟-数字变换而获得的上述AD变换结果即第I数据输出到上述存储单元，上述存储单元将对应于上述第I数据的用于表示上述受光元件输出的电流的大小的电流控制信号提供给上述可变电流源，上述可变电流源根据上述电流控制信号，将上述可变电流源输出的电流设定为对应于上述第I数据的上述受光元件输出的电流，在接着上述第I步骤之后的第2步骤中，上述发光元件点亮，且上述开闭开关闭合，上述转换开关连接上述第I端子与上述第2端子。
3.如权利要求2所述的传感器装置，其特征在于，在上述第I步骤中，上述模拟-数字变换单元的AD变换结果的上限被设定为规定的第 I上限，在上述第2步骤中，上述模拟-数字变换单元的AD变换结果的上限被设定为规定的第 2上限，上述第I上限比上述第2上限高。
4.如权利要求I所述的传感器装置，其特征在于，上述模拟-数字变换单元的AD变换结果反比于上述传感器装置与上述被检对象之间的距离。
5.如权利要求I所述的传感器装置，其特征在于，上述模拟-数字变换单元的AD变换结果与被上述被检对象反射的反射光的照度成比例。
6.如权利要求I所述的传感器装置，其特征在于，上述模拟-数字变换单元是对模拟输入电流进行数字变换的积分型模拟-数字变换单元，上述模拟-数字变换单元包括充电单元，包括电容，积累对应于上述模拟输入电流的电荷；以及差动放大器，在连接了该电容的一端的反相输入端子输入上述模拟输入电流，非反相输入端子被电接地，从连接了上述电容的另一端的输出端子输出输出电压；放电单元，将在上述电容积累的上述电荷放电；以及输出电压比较单元，包括电压源，输出基准电压；以及开关，开闭上述电压源的输出与上述充电单兀的输出之间，所述输出电压比较单兀对上述充电单兀的差动放大器的输出电压与上述基准电压进行比较。
7.如权利要求6所述的传感器装置，其特征在于，将包含上述电容充电所需的期间的、上述积分型模拟-数字变换单元的测定期间设为频率50赫兹的倒数的周期20毫秒的倍数，或者频率60赫兹的倒数的周期16. 66毫秒的倍数。
8.如权利要求7所述的传感器装置，其特征在于，将上述测定期间设为频率50赫兹的倒数的周期20毫秒，或者设为频率60赫兹的倒数的周期16. 66毫秒。
9.一种电子设备,包括液晶面板，显示画面；背光灯，照射上述液晶面板；背光灯控制单元，控制上述背光灯的亮度；以及权利要求I至8的任一项所述的传感器装置，其特征在于，上述背光灯控制单元在上述传感器装置具有的上述模拟-数字变换单元的数字输出信号成为高电平的情况下，将上述背光灯的亮度提高第I规定值，在上述数字输出信号成为低电平的情况下，将上述背光灯的亮度降低第2规定值，在上述数字输出信号的电平不变化的情况下，维持上述背光灯的亮度。
10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备是移动电话或数字照相机。
11.一种传感器装置，能够起到用于判定被检对象是否接近的接近传感器的作用，其特征在于，包括发光元件，将被接近的上述被检对象反射的光即投射光投射到规定的空间；模拟-数字变换单元，对模拟输入电流进行模拟-数字变换；受光元件，是光电二极管，其负极连接到上述模拟-数字变换单元的输入端，正极被电接地；存储/减法运算单元，存储第I次输入的上述模拟-数字变换单元的AD变换结果，若输入第2次的上述AD变换结果，则输出第I次输入的上述AD变换结果，且若输入第3次的上述AD变换结果，则输出从第2次输入的上述AD变换结果减去了第3次输入的上述AD变换结果的值即减法运算值；比较单元，对输入到一个输入端的、上述存储/减法运算单元的输出值和输入到另一个输入端的规定的阈值进行比较，若上述存储/减法运算单元的输出值超过上述阈值，则输出用于表示上述被检对象接近的信号，若上述存储/减法运算单元的输出值为上述阈值以下，则输出用于表示上述被检对象没有接近的信号；存储单元，存储上述AD变换结果；转换开关，第I端子连接到上述存储/减法运算单元的输入端，第2端子连接到上述模拟-数字变换单元的输入端以及上述存储单元的输入端，第3端子被电接地，并且连接上述第I端子与上述第2端子，或者连接上述第I端子与上述第3端子，从而将上述存储/减法运算单元的输入端电接地；开闭开关，是作为一端连接到上述受光元件的负极以及上述模拟-数字变换单元的输入端的开关；可变电流源，输入端被施加电源电压，输出端连接到上述开闭开关的另一端；以及开关控制单元，将用于控制上述开闭开关的开闭的控制信号即第I控制信号输出到上述开闭开关的控制输入端，并将用于控制上述转换开关的转换的控制信号即第2控制信号输出到上述转换开关的控制输入端。
12.如权利要求11所述的传感器装置，其特征在于，在判定上述被检对象是否接近时，在第I步骤中，上述发光元件熄灭，且上述开闭开关打开，上述转换开关连接上述第I端子与上述第3端子，上述模拟-数字变换单元将对上述受光元件输出的电流进行模拟-数字变换而获得的上述AD变换结果即第I数据输出到上述存储单元，上述存储单元将用于表示与上述第I数据对应的上述受光元件输出的电流的大小的电流控制信号提供给上述可变电流源，上述可变电流源根据上述电流控制信号，将上述可变电流源输出的电流设定为与上述第I数据对应的上述受光元件输出的电流，在接着上述第I步骤之后的第2步骤中，上述发光元件点亮，且上述开闭开关闭合，上述转换开关连接上述第I端子与上述第2端子，在接着上述第2步骤之后的第3步骤中，上述发光元件熄灭，且上述开闭开关闭合。
13.如权利要求12所述的传感器装置，其特征在于，在上述第I步骤中，上述模拟-数字变换单元的AD变换结果的上限被设定为规定的第 I上限，在上述第2步骤以及上述第3步骤中，上述模拟-数字变换单元的AD变换结果的上限被设定为规定的第2上限，上述第I上限比上述第2上限高。
14.如权利要求11所述的传感器装置，其特征在于，上述模拟-数字变换单元的AD变换结果反比于上述传感器装置与上述被检对象的距离。
15.如权利要求11所述的传感器装置，其特征在于，上述模拟-数字变换单元的AD变换结果与被上述被检对象反射的反射光的照度成比例。
16.如权利要求11所述的传感器装置，其特征在于，上述模拟-数字变换单元是对模拟输入电流进行数字变换的积分型模拟-数字变换单元，上述模拟-数字变换单元包括充电单元，包括电容，积累基于上述模拟输入电流的电荷；以及差动放大器，在连接了该电容的一端的反相输入端子输入上述模拟输入电流，非反相输入端子被电接地，从连接了上述电容的另一端的输出端子输出输出电压；放电单元，将在上述电容中积累的上述电荷放电；以及输出电压比较单元，包括电压源，输出基准电压；以及开关，开闭上述电压源的输出与上述充电单兀的输出之间，所述输出电压比较单兀对上述充电单兀的差动放大器的输出电压与上述基准电压进行比较。
17.如权利要求16所述的传感器装置，其特征在于，将包括上述电容充电所需的期间的、上述积分型模拟-数字变换单元的测定期间设为频率50赫兹的倒数的周期20毫秒的倍数，或者频率60赫兹的倒数的周期16. 66毫秒的倍数。
18.如权利要求17所述的传感器装置，其特征在于，将上述测定期间设为频率50赫兹的倒数的周期20毫秒，或者频率60赫兹的倒数的周期16. 66晕秒。
19.一种电子设备,其特征在于,包括液晶面板，显示画面；背光灯，照射上述液晶面板；背光灯控制单元，控制上述背光灯的亮度；以及权利要求11 18的任一项所述的传感器装置，上述背光灯控制单元在上述传感器装置具有的上述模拟-数字变换单元的数字输出信号成为高电平的情况下，将上述背光灯的亮度提高第I规定值，在上述数字输出信号成为低电平的情况下，将上述背光灯的亮度降低第2规定值，在上述数字输出信号的电平不变化的情况下，维持上述背光灯的亮度。
20.如权利要求19所述的电子设备，其特征在于，上述电子设备是移动电话或数字照相机。
全文摘要
本发明提供一种不产生作为外光的太阳光等的周围光引起的错误动作的传感器装置以及电子设备。在传感器装置(1)中，ADC(2)向比较电路(3)的一个输入，输出比阈值Data_th大的第2数据，所述第2数据是对应于用于求出电流Iin与电流I1之间的差的电流的减法运算的电流Iin-I1的数字值ADCOUT。
文档编号H03K17/78GK102611421SQ201210005560
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月10日 优先权日2011年1月12日
发明者井上高广, 河边勇 申请人:夏普株式会社