CN104871009B - 光传感器 - Google Patents

光传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN104871009B
CN104871009B CN201380067479.4A CN201380067479A CN104871009B CN 104871009 B CN104871009 B CN 104871009B CN 201380067479 A CN201380067479 A CN 201380067479A CN 104871009 B CN104871009 B CN 104871009B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
optical sensor
photo detector
emitting component
photoelectric current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201380067479.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104871009A (zh
Inventor
白坂康之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN104871009A publication Critical patent/CN104871009A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104871009B publication Critical patent/CN104871009B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/0204—Compact construction
    • G01J1/0209—Monolithic
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/0214—Constructional arrangements for removing stray light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
    • G01J1/0411—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings using focussing or collimating elements, i.e. lenses or mirrors; Aberration correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/06—Restricting the angle of incident light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
    • G01J1/16—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors
    • G01J1/1626—Arrangements with two photodetectors, the signals of which are compared
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G01S7/4813—Housing arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Abstract

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。

Description

光传感器
技术领域
本发明涉及适合作为接近传感器和手势传感器来使用的光传感器和使用该光传感器的电子设备。
背景技术
在便携电话和数码照相机等电子设备所使用的液晶面板中，为了实现低消耗电力化和防止触摸面板的误动作，而越来越多地希望在光传感器中搭载以下检测功能：对如面部靠近液晶面板时那样的用户未操作电子设备的状况进行检测，从而抑制液晶面板的显示，或使触摸面板的功能无效化的检测功能。此处，针对光传感器的检测对象物的检测功能，依赖于从检测对象物反射而射入到光传感器的反射光的强度，因此同检测对象物与光传感器之间的距离成反比例。还存在利用该特性，将光传感器作为测距传感器来使用的要求。此外，近年来，还存在以下要求，即：想要通过在光传感器中配置多个光电二极管，根据光电二极管接收来自检测对象物的反射光而输出的光电流等的变化量，检测手等的动作，从而将光传感器作为手势(姿势，gesture)传感器来利用。
此处，用于装载有上述光传感器的便携电话和数码照相机等电子设备的液晶面板多在野外和屋内的照明装置下使用，因此期望即使在干扰光射入到光传感器的情况下也能够使光传感器正确地动作。
作为这样的光传感器的例子，在专利文献1中公开有如下的光源方向检测器：其包括多个受光元件和使来自光源的光信号向受光元件聚集的透镜，利用运算处理部对第一受光元件输出的第一光信号检测值和第二受光元件输出的第二光信号检测值进行运算处理，基于所求得的运算处理值输出检测器输出。
其次，还存在以下要求，即：想要通过在光传感器的受光部配置多个光电二极管，根据光电二极管接收来自检测对象物的反射光而输出的光电流等的变化量，检测物体的动作。
作为这样的检测物体的动作的光传感器，例如在专利文献2中公开有如下的反射型传感器：其包括至少一个以上的发光元件和用于感知从该发光元件发出并从检测对象物反射过来的光的多个受光元件，多个受光元件相互隔着间隔配置，与发光元件通过封装件封装在一起。
如图20所示，该反射型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。此处，在检测对象物304位于右侧的情况下，在受光元件303受到来自检测对象物304的强烈的反射光。另一方面，在检测对象物304位于左侧的情况下，在受光元件302受到来自检测对象物304的强烈的反射光。于是，能够读取在两个受光元件302、303产生的光电流的差，对检测对象物304的位置和动作进行检测。
进一步，在检测物体的动作的传感器中，还存在希望使用光传感器作为检测手等的动作的手势传感器的要求。这样的手势传感器被作为接近传感器的附加功能使用，以非接触的方式检测触摸面板上的手等的动作。由此，即使湿的手或脏的手等，也能够不弄脏液晶面板的表面地对在液晶面板显示的画面进行操作。
作为能够利用由一个发光元件和被分割的光电二极管构成的传感器来对检测对象物的移动方向进行检测的现有技术，例如能够列举专利文献3中记载的技术。在专利文献3中，在一个发光元件和被分割成四个的光电二极管上层叠多层金属，对来自在上下和左右四个方向具有灵敏度的指向性的4个受光元件的信号分别取上下和左右的差，由此，对检测对象物的移动方向进行检测。
装载有上述那样的光传感器的电子设备因为在野外和室内使用，所以期望即使在自然光和照明光形成的干扰光射入到光传感器的情况下也能够正确地动作。特别是在对检测对象物的移动进行检测的手势传感器中，以在自然光或照明光等的强的干扰光下使用为前提，因此更加强烈地期望在自然光或照明光构成的干扰光射入到光传感器的情况下也能够正确地动作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报“日本特开2008－8849号公报(2008年1月17日公开)”
专利文献2：日本公开专利公报“日本特开2000－75046号公报(2000年3月14日公开)”
专利文献3：美国专利第2012/0280904号说明书(2012年11月8日公开)
发明内容
发明所要解决的问题
但是，在上述那样的现有技术中，对于存在干扰光的情况下的检测对象物的移动方向的检测，并未充分地进行考虑。
本发明是鉴于上述的问题而完成的发明，其目的在于，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。
用于解决问题的方式
为了解决上述的课题，本发明的一个方式的光传感器包括：发光元件；多个第一受光元件，其呈环状地配置在上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，其接收从上述第一受光元件产生的光电流，检测上述检测对象物的移动方向。
发明的效果
根据本发明的一个方式，由于检测对象物发生移动，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也发生变化。该变化由于在该区域的端部反射光开始入射而开始，由于在该区域的另一个端部反射光的入射结束而结束。即，射入该区域的不是端部的部分的反射光不反映检测对象物因移动而进入或脱离光传感器的检测范围。而且，由于多个第一受光元件呈环状地配置在该区域的端部，所以该多个第一受光元件能够接收正确地对检测对象物因移动而进入或脱离光传感器的检测范围进行反映的反射光。
由此，光传感器能够对检测对象物的移动方向进行检测。另外，移动方向检测单元能够接收从第一受光元件产生的光电流，比较在检测对象物因移动而进入光传感器的检测范围时反射光所入射的第一受光元件的位置、与在检测对象物因移动而脱离光传感器的检测范围时反射光所入射的另一个第一受光元件的位置，检测上述检测对象物的移动方向。
此外，由于在不对检测对象物因移动而进入或脱离光传感器的检测范围进行反映的反射光所入射的区域，不配置第一受光元件，因此，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，能够获得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效果。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的光传感器具备的环状分割受光元件组的平面结构的平面图，(a)是表示光传感器对检测对象物的左右方向的移动进行检测时的结构的图，(b)是表示光传感器对检测对象物的上下方向的移动进行检测时的结构的图。
图2是表示具备图1所示的环状分割受光元件组的光传感器的截面结构的纵截面图。
图3是示意地表示图2所示的光传感器的动作的图，(a)是表示检测对象物向一个方向移动的情形的图，(b)是表示投影于环状分割受光元件组的像与(a)对应地变化的情形的图。
图4是表示图1所示的环状分割受光元件组的比较例中的分割受光元件组的平面结构的平面图。
图5是示意地表示图2所示的光传感器的比较例中的光传感器的动作的图，(a)是表示检测对象物向一个方向移动的情形的图，(b)是表示投影于分割受光元件组的像与(a)对应地变化的情形的图。
图6是示意地表示图4所示的比较例中的分割受光元件组的动作的图，(a)是表示光传感器检测检测对象物的左右方向的移动时的结构的图，(b)是表示光传感器检测检测对象物的上下方向的移动时的结构的图。
图7是示意地表示图2所示的光传感器的比较例中的光传感器对检测对象物的移动进行检测时的动作的图。
图8是表示图1所示的环状分割受光元件组的变形例中的环状分割受光元件组的平面结构的平面图，(a)是表示具备4个受光元件的环状分割受光元件组的图，(b)是表示具备12个受光元件的环状分割受光元件组的图。
图9是表示本发明的另一实施方式中的光传感器的结构的示意图。
图10是表示图9所示的光传感器的积分电路的结构的框图。
图11是表示图9所示的光传感器的另一积分电路的结构的框图。
图12是表示图11所示的积分电路的变形例中的积分电路的结构的框图。
图13是示意地表示本发明的另一实施方式中的光传感器的环状分割受光元件组的利用方式的平面图，(a)是表示利用12个受光元件的方式的图，(b)是表示利用8个受光元件的方式的图，(c)是表示利用4个受光元件的方式的图。
图14是表示本发明的另一实施方式中的光传感器的结构的示意图。
图15是表示本发明的另一实施方式中的光电流值的积分方式的时序图。
图16是表示图15所示的光电流值的积分方式的比较例中的积分方式的时序图。
图17是表示图15所示的光电流值的积分方式的另一比较例中的积分方式的时序图。
图18是表示本发明的另一实施方式中的智能手机的结构的示意图。
图19是表示本发明的另一实施方式中的光电流值的积分方式的时序图。
图20现有技术中的光传感器的截面结构的纵截面图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行详细说明。
(实施方式1)
关于本发明的一个实施方式，基于图1～图8说明如下。
＜光传感器101的结构＞
图2是表示本发明的一个实施方式的光传感器101的截面结构的纵截面图。如图2所示，光传感器101包括发光元件LED、环状分割受光元件组RDPD(多个第一受光元件)、基板91、透明性树脂部92、遮光性树脂部93和手势用电路部(移动方向检测单元)32。另外，按XYZ表示的坐标轴的方向与其它图所示的坐标轴对应。
此处，环状分割受光元件组RDPD如后述那样呈环状地配置在发光元件LED的出射光在检测对象物100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。而且，手势用电路部32接收从环状分割受光元件组RDPD产生的光电流，对检测对象物100的移动方向进行检测。另外，检测对象物100例如也可以为对具备光传感器101的智能手机进行操作的手指和笔等。
在以下的说明中，对光传感器101具备的主要的部件进行详细说明。
(发光元件LED)
发光元件LED与环状分割受光元件组RDPD一起隔着间隔安装在基板91上。此处，发光元件LED由发光二极管(LED：Light Emitting Diode)构成。但是，并不限定于此该结构，也可以利用发光二极管以外的光源作为发光元件LED。
在检测对象物100接近光传感器101的情况下，从发光元件LED射出的光在检测对象物100反射，该反射后的反射光射入环状分割受光元件组RDPD。发光元件LED输出红外线的光脉冲，环状分割受光元件组RDPD仅检测与该脉冲同步的信号。
此处，在没有检测对象物100的情况下，从发光元件LED射出的光不从检测对象物100反射。因此，射入环状分割受光元件组RDPD的光仅为干扰光。另一方面，当检测对象物100接近光传感器101时，从发光元件LED射出的光在检测对象物100被反射，反射光(信号光)和干扰光射入环状分割受光元件组RDPD。此处，检测对象物100越近，射入环状分割受光元件组RDPD的反射光(信号光)的光量就越增加。因此，在将光传感器101作为接近传感器使用的情况下，也可以在上述反射光(信号光)的光量超过某个阈值时，判定为检测对象物100已经近接。
即，从发光元件LED射出的光在检测对象物100被反射，射入到环状分割受光元件组RDPD，由此，根据环状分割受光元件组RDPD产生的光电流得到的信号不仅能够用于对检测对象物100的移动检测，而且还能够作为检测对象物100的近接信号加以利用。因此，能够将光传感器101用作检测对象物100的移动方向(手势)检测传感器并且用作接近传感器。例如，也可以将从环状分割受光元件组RDPD中所含的受光元件得到的光电流(信号输出)之和作为检测对象物100的近接信号加以利用。
(环状分割受光元件组RDPD)
环状分割受光元件组RDPD由光电二极管或光电晶体管构成，或者由将环状分割受光元件组RDPD与信号处理用电路、LED驱动电路一体化而得到的OPIC(Optical IC：光IC)(注册商标)构成。
图1是表示图2所示的光传感器101具备的环状分割受光元件组RDPD的平面结构的平面图，(a)是表示光传感器101对检测对象物100的左右方向的移动进行检测时的结构的图，(b)是表示光传感器101对检测对象物100的上下方向的移动进行检测时的结构的图。此处，左右方向表示图1(a)所示的X轴的负或正方向。此外，上下方向表示图1(b)所示的Y轴的正或负方向。
如图1(a)所示，基板91上的、发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域，被平面分割为16个部分，在各分割区域配置有受光元件(PDA1～PDA4、PDB1～PDB4、PDC1～PDC4、PDD1～PDD4)。环状分割受光元件组RDPD由这之中的位于标注有阴影的该区域的端部的受光元件(PDA1、PDA2、PDA4、PDB1～PDB3、PDC2～PDC4、PDD1、PDD3、PDD4)构成。即，环状分割受光元件组RDPD由配置在发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域的中央部的4个受光元件(PDA3、PDB4、PDC1、PDD2)以外的受光元件构成。
在光传感器101对检测对象物100的左右方向的移动进行检测时，将环状分割受光元件组RDPD在图1(a)中分为以字符“L”表示的L组(PDB1～PDB3、PDC2～PDC4)和以字符“R”表示的R组(PDA1、PDA2、PDA4、PDD1、PDD3、PDD4)。于是，利用从L组中所含的受光元件产生的光电流和从R组中所含的受光元件产生的光电流，对检测对象物100的左右方向的移动进行检测。
此外，在光传感器101对检测对象物100的上下方向的移动进行检测时，将环状分割受光元件组RDPD在图1(b)中分为以字符“T”表示的T组(PDA1、PDA2、PDA4、PDB1～PDB3)和以字符“D”表示的D组(PDC2～PDC4、PDD1、PDD3、PDD4)。于是，利用从T组中所含的受光元件产生的光电流和从D组中所含的受光元件产生的光电流，对检测对象物100的上下方向的移动进行检测。
即，通过检测呈环状配置的受光元件PDA1、PDA2、PDA4、PDB1～PDB3、PDC2～PDC4、PDD1、PDD3、PDD4的光电流之差，能够对检测对象物100与光传感器101的相对的位置关系进行检测。此外，通过检测上述检测对象物100的位置的时间变化，还能够对检测对象物100的移动速度和移动方向进行检测。
(透明性树脂部92和遮光性树脂部93)
透明性树脂部92以覆盖发光元件LED和环状分割受光元件组RDPD的方式形成在基板91上。透明性树脂部92由透明的树脂材料或使发光元件LED的发光波長透射而截止可见光成分的可见光截止树脂材料形成，在表面具有发光透镜部92a和受光透镜部(透镜形状的凸部)92b(参照图2)。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，以使从发光元件LED发射的光聚焦于规定位置或者转换为平行光而射出。
受光透镜部92b是在环状分割受光元件组RDPD的光入射侧以成为半球状的方式形成的凸透镜，使从检测对象物100反射的光聚焦于环状分割受光元件组RDPD。换言之，受光透镜部92b，其一个焦点位于发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域，从而将该反射光聚光于该区域。此处，“发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域”是指配置有环状分割受光元件组RDPD的基板91的表面上的区域。
根据上述结构，通过受光透镜部92b，能够使在检测对象物100反射后的反射光聚光，因此，即使存在干扰光，光传感器101也能够更正确地对检测对象物100的移动方向进行检测。
另外，并不限定于上述的结构，光传感器101也可以不具备发光透镜部92a。但是，通过在发光元件LED侧利用发光透镜部92a使光聚光，能够使依赖于光传感器101与检测对象物100之间的距离的、检测对象物100的移动方向的检测灵敏度变大。即，与光传感器101不具备发光透镜部92a的情况相比较，光传感器101与检测对象物100之间的距离变大，即使存在干扰光，光传感器101也能够通过具备发光透镜部92a，更正确地对检测对象物100的移动方向进行检测。进一步，光传感器101通过具备发光透镜部92a，能够使可检测范围(向与图1的XY平面平行的方向扩展的范围)变化。
此外，遮光性树脂部93以覆盖透明性树脂部92的外侧的方式由遮光性树脂注塑成型。
＜光传感器101的动作＞
图3是示意地表示图2所示的光传感器101的动作的图，(a)是表示检测对象物100向一个方向移动的情形的图，(b)是与(a)对应地表示投影于环状分割受光元件组RDPD的像PS变化的情形的图。此处，投影于环状分割受光元件组RDPD的像PS表示发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域。
如图3(a)所示，检测对象物100以横穿发光元件LED射出的光所形成的光斑S的方式向一个方向移动。伴随该移动，光斑S的被检测对象物100反射的部位也进行变化。而且，与该变化对应地，投影于环状分割受光元件组RDPD的像PS如图3(b)所示那样地进行变化。
此处，光传感器101通过对被检测对象物100反射的光斑S的部位所含的光射入到环状分割受光元件组RDPD而产生的光电流进行检测，来对检测对象物100的移动进行检测。即，光传感器101利用光斑S所含的光来对检测对象物100的移动进行检测，因此，也可以说光斑S为光传感器101的检测范围内。
具体而言，在检测对象物100因移动而向光传感器101的检测范围进入时(图3(a)的最左图的状况)，仅反射光斑S的左端部，并由受光透镜部92b反转，如图3(b)的最左图所示那样，在环状分割受光元件组RDPD的右端部开始投影像PS。接着，伴随检测对象物100的移动，投影于环状分割受光元件组RDPD的像PS扩展，如图3(b)的中央图所示，投影于环状分割受光元件组RDPD的像PS的大小成为最大。之后，伴随检测对象物100的移动，投影于环状分割受光元件组RDPD的像PS变小，在检测对象物100因移动而脱离光传感器101的检测范围时(图3(a)的最右图的状况)，如图3(b)的最右图所示那样，像PS投影在环状分割受光元件组RDPD的左端部且逐渐变小。
即，由于检测对象物100移动，发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域也发生变化。该变化由于在该区域的端部反射光开始入射而开始，由于在该区域的另一个端部反射光的入射结束而结束。即，射入该区域的不是端部的部分的反射光不反映检测对象物100因移动而进入或脱离光传感器101的检测范围。而且，由于环状分割受光元件组RDPD中所含的受光元件呈环状地配置在该区域的端部，该受光元件能够接收正确地对检测对象物100因移动而进入或脱离光传感器101的检测范围进行反映的反射光。由此，手势用电路部32能够接收从环状分割受光元件组RDPD中所含的受光元件产生的光电流，比较在检测对象物100因移动而进入光传感器101的检测范围时射入反射光的受光元件的位置、与在检测对象物100因移动而脱离光传感器101的检测范围时射入反射光的其它受光元件的位置，检测上述检测对象物100的移动方向。由此，光传感器101能够对检测对象物100的移动方向进行检测。
此外，由于在不对检测对象物100因移动而进入或脱离光传感器101的检测范围进行反映的反射光所入射的区域，不配置环状分割受光元件组RDPD中所含的受光元件，因此，在检测对象物100的移动方向的检测中，能够抑制由于不是发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光的、从光传感器101的外部入射的光(干扰光)而产生的不利影响。
＜光传感器101的效果＞
根据本实施方式，即使存在干扰光，光传感器101也能够更正确地对检测对象物100的移动方向进行检测。
此外，由于利用受光透镜部92b能够使在检测对象物100反射后的反射光聚光，所以即使存在干扰光，光传感器101也能够更正确地对检测对象物100的移动方向进行检测。
(比较例1)
在以下的说明中，对环状分割受光元件组RDPD的比较例中的分割受光元件组DPD的结构和动作进行说明，与环状分割受光元件组RDPD进行比较。
图4是表示图1所示的环状分割受光元件组RDPD的比较例中的分割受光元件组DPD的平面结构的平面图。图4中以XY表示的坐标轴与图1所示的坐标轴对应。考虑光传感器101不具备环状分割受光元件组RDPD而具备分割受光元件组DPD的比较例。如图4所示，在该光传感器中，基板91上的、发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域被平面分割为四个部分，在各分割区域配置有受光元件(PDA、PDB、PDC、PDD)。而且，在该光传感器中，将这些受光元件全部用于对检测对象物100的移动方向的检测。
图5是示意地表示图2所示的光传感器101的比较例中的光传感器的动作的图，(a)是表示检测对象物100向一个方向移动的情形的图，(b)是与(a)对应地表示投影于分割受光元件组DPD的像PS变化的情形的图。在图5按XY表示的坐标轴与图3所示的坐标轴对应。此处，投影于分割受光元件组DPD的像PS表示发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域。
如图5(a)所示，与光传感器101的情况相同，检测对象物100以横穿发光元件LED射出的光所形成的光斑S的方式向一个方向移动。伴随该移动，光斑S的被检测对象物100反射的部位也进行变化。而且，与该变化对应地，投影于分割受光元件组DPD的像PS如图5(b)所示那样地进行变化。
图6是示意地表示图4所示的比较例中的分割受光元件组DPD的动作的图，(a)是表示光传感器对检测对象物100的左右方向的移动进行检测时的结构的图，(b)是表示光传感器对检测对象物100的上下方向的移动进行检测时的结构的图。在图6中以XY表示的坐标轴与图1所示的坐标轴对应。此处，左右方向表示图6(a)所示的X轴的负或正方向。此外，上下方向表示图6(b)所示的Y轴的正或负方向。
在光传感器对检测对象物100的左右方向的移动进行检测时，将分割受光元件组DPD在图6(a)分为以字符“L”表示的L组(PDB、PDC)和以字符“R”表示的R组(PDA、PDD)。而且，利用从L组中所含的受光元件产生的光电流和从R组中所含的受光元件产生的光电流，对检测对象物100的左右方向的移动进行检测。
此外，在光传感器对检测对象物100的上下方向的移动进行检测时，将分割受光元件组DPD在图6(b)分为以字符“T”表示的T组(PDA、PDB)和以字符“D”表示的D组(PDC、PDD)。而且，利用从T组中所含的受光元件产生的光电流和从D组中所含的受光元件产生的光电流，对检测对象物100的上下方向的移动进行检测。
即，通过检测PDA～PDD的光电流之差，来对检测对象物100与具备分割受光元件组DPD的光传感器的相对的位置关系进行检测。此外，通过检测上述检测对象物100的位置的时间变化，来对检测对象物100的移动速度和移动方向进行检测。
图7是示意地表示作为图2所示的光传感器101的比较例的光传感器对检测对象物100的移动进行检测时的动作的图。作为从PDA～PDD得到的光电流的实际的差输出，例如获得图7所示那样的信号。作为左右(X)方向检测信号，使用将从分割受光元件组DPD的左右(L、R)得到的光电流的输出差X＝(I_PDA+I_PDD)－(I_PDB+I_PDC)除以来自分割受光元件组DPD中所含的所有4个受光元件的输出和Z＝(I_PDA+I_PDB+I_PDC+I_PDD)而得到的比的信号。此处，I_PDA表示从受光元件PDA得到的光电流的值。关于I_PDB～I_PDD也相同。而且，如果检测X/Z的值的时间变化，则能够对检测对象物100的移动方向和移动速度进行检测。
同样地，上下(Y)方向检测信号使用将来自分割受光元件组DPD的上下(T、D)的输出差Y＝(I_PDA+I_PDB)－(I_PDC+I_PDD)除以来自分割受光元件组DPD中所含的所有4个受光元件的输出和Z＝(I_PDA+I_PDB+I_PDC+I_PDD)而得到的比的信号即可。
与光传感器101相同，该比较例中的光传感器对检测对象物的移动方向和移动速度进行检测的原理如上所述，但实际上存在人工照明和太阳光等的干扰光，需要在上述干扰光下也没有误动作地动作。
(与光传感器101的比较)
在比较例1中的光传感器，将分割受光元件组DPD中所含的所有受光元件用于对检测对象物100的移动方向的检测，与此相对，在光传感器101，将检测对象物100的移动方向的检测中使用的受光元件，限定为在发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域的端部呈环状地配置的受光元件。即，在光传感器101中，不利用配置在不对检测对象物100因移动而进入或脱离光传感器101的检测范围进行反映的反射光所入射的区域的受光元件。由此，在光传感器101，在检测对象物100的移动方向的检测中，与比较例1中的光传感器相比较，能够抑制由于不是发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光的、从光传感器101的外部入射的光(干扰光)而产生的不利影响。
进一步，如图7所示，作为方向检测信号的左右(L、R)或上下(T、D)的差输出信号的比(X/Z、Y/Z)在检测到检测对象物100的边缘时输出最大值。由此，即使是图1所示那样的光传感器101具备的环状分割受光元件组RDPD的中央部分的受光元件(PDA3、PDB4、PDC1、PDD2)，由于在方向判定中使用的光电流的差输出的比的信号成为大的值(1或－1)的部分没有变化，因此不会导致方向检测精度的恶化。因此，在光传感器101，能够保持检测对象物的方向检测精度不变地抑制干扰光下的误动作。
(变形例1)
关于本发明的变形例，基于图8说明如下。另外，为了便于说明，对具有与在上述实施方式中说明的部件相同的功能的部件，标记相同的附图标记，省略其说明。
图8是表示图1所示的环状分割受光元件组RDPD的变形例中的环状分割受光元件组的平面结构的平面图，(a)是表示具备4个受光元件的环状分割受光元件组RDPDa的图，(b)是表示具备12个受光元件的环状分割受光元件组RDPDb的图。环状分割受光元件组RDPD中所含的受光元件的结构也可以为图8(a)或图8(b)所示那样的结构。
图8(a)是由L字形的受光元件(第一受光元件)PD1～PD4构成环状分割受光元件组RDPDa的结构，图8(b)是由将图8(a)所示的受光元件PD1～PD4进一步分割而得到的受光元件(第一受光元件)PD11～PD13、PD21～PD23、PD31～PD33、PD41～PD43构成环状分割受光元件组RDPDb的结构。
光传感器101也可以为令图1所示的环状分割受光元件组RDPD采用图8(a)所示的环状分割受光元件组RDPDa或图8(b)所示的环状分割受光元件组RDPDb的结构。即，在光传感器101，能够任意地选择环状分割受光元件组RDPD中所含的受光元件的形状，利用各种形状的受光元件构成环状分割受光元件组RDPD。由此，能够与发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域的形状一致地，选择环状分割受光元件组RDPD中所含的受光元件的形状，例如能够使在检测对象物100反射后的反射光的受光量最大化或使干扰光最小化。
(实施方式2)
关于本发明的另一变形例，基于图9～图12说明如下。另外，为了便于说明，对具有与在上述实施方式中说明的部件相同的功能的部件，标记相同的附图标记，省略其说明。
＜光传感器104的结构＞
图9是表示本发明的另一实施方式中的光传感器104的结构的示意图。如图9所示，光传感器104包括寄存器3A、I2C接口4、积分控制电路(积分控制单元)5、振荡器6、驱动信号产生电路7和驱动电路(驱动单元)8。此外，还包括环状分割受光元件组RDPD、手势用电路部32、手势用电路部32的积分电路(积分单元)11～14、AD转换器21～24、照度用电路部(照度检测单元)31、照度用电路部31的积分电路(积分单元)10和AD转换器20。除此以外，光传感器104具备与光传感器101相同的结构。
积分电路10～14的输出电圧由AD转换器20～24分别转换为数字数据，该转换数据存储在寄存器3A中。存储在寄存器3A中的数字数据能够通过I2C接口4取出到外部。此外，发光侧，按照由振荡器6产生的基准逻辑生成LED驱动信号，由驱动电路8生成脉冲电流，使发光元件LED发光而输出光脉冲信号。
而且，在检测对象物100的移动方向(手势)检测中利用环状分割受光元件组RDPD(受光元件PDA1、PDA2、PDA4、PDB1～PDB3、PDC2～PDC4、PDD1、PDD3、PDD4)，在配置有环状分割受光元件组RDPD的区域的内部的区域(中心部)还配置受光元件(第二受光元件)PDA3、PDB4、PDC1、PDD2，用于照度检测，实现将手势传感器和照度传感器形成为一体型的光传感器。
即，光传感器104是在光传感器101的结构上进一步增加：在配置有上述环状分割受光元件组RDPD的端部区域的内部的区域配置的受光元件PDA3、PDB4、PDC1、PDD2；和接收从受光元件PDA3、PDB4、PDC1、PDD2产生的光电流，检测照度的照度用电路部31。
(积分电路的结构)
图10是表示图9所示的光传感器104的积分电路10、11、12、13和14的结构的框图。如图10所示，各积分电路包括电容器(积分单元)C1。电容器C1接收从上述环状分割受光元件组RDPD产生的光电流而被充电，释放电荷作为积分值。该充放电由充放电控制部(积分控制单元)40控制。此处，充放电控制部40也可以为图9所示的积分控制电路5。
即，在光传感器104，上述积分电路10、11、12、13和14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C1，上述充放电控制部40控制上述电容器C1的充放电。此外，如后述那样，上述充放电控制部40在上述发光元件LED点亮期间使上述电容器C1充电或放电，在上述发光元件LED熄灭期间使上述电容器C1放电或充电，可以控制上述电容器C1的充放电。
根据上述结构，积分电路10、11、12、13和14能够通过利用从受光元件产生的电流来对电容器C1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104。
即，即使存在干扰光，光传感器104也能够进一步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104的低成本化。
(积分电路的变形例1)
图11是表示图9所示的光传感器104的另一积分电路1的结构的框图。上述的积分电路10～14也可以替换为图11所示那样的一个积分电路1。如图11所示，积分电路1具有输入切换电路1a、积分器1ba～1bd、延迟电路1da～1dc和加法运算电路1e。
积分器1ba、1bd是将所输入的光电流在负(或正)方向上进行积分电路。积分器1bb、1bc是将所输入的光电流在正(或负)方向上进行积分电路。
输入切换电路1a是在连续的四个积分期间切换输入路径以将来自环状分割受光元件组RDPD的光电流输入到积分器1ba～1bd中的任一个积分器的电路。该输入切换电路1a根据从上述的积分控制电路5提供的积分控制信号进行切换光电流的输入的控制。
积分控制信号规定后述的执行积分的四个积分期间INT1～INT4，还规定以积分期间INT1～INT4为一个周期的积分周期。积分期间INT1～INT4是分别进行发光元件LED的点亮(ON)和熄灭(OFF)的期间，在后述的第一期间T1、第二期间T2、第三期间T3和第四期间T4分别设置。
延迟电路1da～1dc是使从积分器1ba～1bc输出的积分值分别延迟3～1积分期间的电路。
加法运算电路1e是将从延迟电路1da～1dc和积分器1bd输出的各个积分值相加的电路。
在如上述那样构成的积分电路1，在输入切换电路1a切换输入路径以向积分器1ba、1bd输入光电流的状态下，通过积分器1ba、1bd，光电流在负或正方向上被积分。从积分器1ba输出的积分值通过延迟电路1da延迟3积分期间。此外，在输入切换电路1a切换输入路径以向积分器1bb、1bc输入光电流的状态下，通过积分器1bb、1bc，光电流在正或负方向上被积分。从积分器1bb、1bc输出的积分值通过延迟电路1db、1dc被分别延迟2、1积分期间。
(积分电路的变形例2)
图12是表示图11所示的积分电路1的变形例中的积分电路1A的结构的框图。上述的积分电路1也可以是图12所示那样的积分电路1A。如图12所示，积分电路1A具有电流极性切换电路1Aa、积分器1Ab、输出切换电路1Ac、延迟电路1Ada～1Adc和加法运算电路1Ae。
电流极性切换电路1Aa是在连续的四个积分期间切换来自环状分割受光元件组RDPD的光电流的极性的电路。该电流极性切换电路1Aa基于上述的积分控制信号被控制以切换光电流的极性。
积分器1Ab是对从电流极性切换电路1Aa输出的光电流进行积分的电路。
输出切换电路1Ac是在连续的四个积分期间交替切换输出路径以将从积分器输出的积分值输出至延迟电路1Ada～1Adc和加法运算电路1Ae中的任一电路的电路。该输出切换电路1Ac基于上述的积分控制信号被控制以切换输出路径。
延迟电路1Ada～1Adc是使从输出切换电路1Ac输出的积分值延迟1～3积分期间的电路。
加法运算电路1Ae是将从延迟电路1Ada～1Adc和输出切换电路1Ac输出的各个积分值相加的电路。
在如上述那样构成的积分电路1A，光电流从电流极性切换电路1Aa作为负(或正)极性的光电流被输出时，该光电流通过积分器1Ab被积分。从积分器1Ab输出的积分值经由输出切换电路1Ac不经由延迟电路地直接输出至加法运算电路1Ae。或者，该积分值经由输出切换电路1Ac输出至延迟电路1Adc，由延迟电路1Adc延迟3积分期间后，输出至加法运算电路1Ae。
另一方面，光电流从电流极性切换电路1Aa作为正(或负)极性的光电流被输出时，该光电流通过积分器1Ab被积分。从积分器1Ab输出的积分值经由输出切换电路1Ac输出至延迟电路1Ada，由延迟电路1Ada延迟1积分期间后，输出至加法运算电路1Ae。或者，该积分值经由输出切换电路1Ac输出至延迟电路1Adb，由延迟电路1Adb延迟2积分期间后，输出至加法运算电路1Ae。
从延迟电路1Ada～1Adc输出的积分期间INT3～INT1的积分值和从输出切换电路1Ac输出的积分期间INT4的积分值通过加法运算电路1Ae被相加。这样，通过正极性的光电流的积分值与负极性的光电流的积分值的相加获得两个积分值的差的积分值。
这样的积分电路1A能够输出与图11所示的积分电路1相同的积分值。此外，积分电路1A与具有与四个积分器1ba～1bd的积分电路1不同，具有一个积分器1Ab，因此能够简化电路结构。
(AD转换器的结构)
图9所示的AD转换器20～24是将从积分电路10～14(积分电路1、1A)输出的积分值分别转换为数字值的电路。该AD转换器20～24将从积分电路10～14(积分电路1、1A)输出的上述的积分期间INT1～INT4的正或负方向的积分值之和转换为数字的数字积分值而输出。
(I2C接口的结构)
I2C接口4是与来自外部的串行时钟SCL同步地将从寄存器3A输出的数字值作为串行数据SDA输出的电路。
(振荡器和积分控制电路的结构)
振荡器6是产生规定周期的基准逻辑的电路。
积分控制电路5基于来自振荡器6的基准逻辑，输出积分控制信号，使得在进行积分的上述的各积分期间INT1～INT4成为高电平，在不进行积分的非积分期间成为低电平。后述的积分期间INT1～INT4设定为比发光元件LED点亮或熄灭的后述的第一～第四期间T1～T4短的期间。
(驱动信号产生电路和驱动电路的结构)
驱动信号产生电路7是基于来自振荡器6的基准逻辑生成用于驱动发光元件LED的驱动信号的电路。该驱动信号是在以第一期间T1、第二期间T2、第三期间T3和第四期间T4为单位的周期使发光元件LED点亮和熄灭的信号。第一～第四期间T1～T4相当于上述的点亮期间和熄灭期间。
在以下的说明中，发光元件LED以在第一期间T1和第四期间T4熄灭，在第二期间T2和第三期间T3点亮的方式驱动发光元件LED。但是，并不限定于这样的驱动控制，也可以以与上述的结构相反地，在第一期间T1和第四期间T4点亮，在第二期间T2和第三期间T3熄灭的方式驱动发光元件LED。
驱动电路8是基于在驱动信号产生电路7产生的驱动信号生成用于驱动发光元件LED的驱动电流的电路。该驱动电流是脉冲电流，作为光脉冲信号施加至发光元件LED。
＜光传感器104的动作＞
根据上述结构，利用受光元件PDA3、PDB4、PDC1、PDD2接收光传感器104的外部的光，利用照度用电路部31检测照度，从而能够将光传感器104用作照度传感器、RGB彩色传感器、接近传感器等。
特别是在光传感器104具备一个焦点位于在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域而将该反射光聚光于该区域的受光透镜部92b(参照图2)的情况下，通过配置受光透镜部92b以使得反射光聚光于受光元件PDA3、PDB4、PDC1、PDD2，能够高效地接收光传感器104的外部的光(照度信号)。即，受光元件PDA3、PDB4、PDC1、PDD2如图2所示那样配置在受光透镜部92b的中心的正下方，能够高效地接收照度信号。
＜光传感器104的效果＞
根据本实施方式，即使存在干扰光，光传感器104也能够更正确地对检测对象物100的移动方向进行检测，并且能够将光传感器104用作照度传感器、RGB彩色传感器、接近传感器。
此外，在光传感器104具备一个焦点位于在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域而将该反射光聚光于该区域的受光透镜部92b(图2参照)的情况下，即使存在干扰光，光传感器104也能够更正确地对检测对象物100的移动方向进行检测，并且能够将光传感器104用作照度传感器、RGB彩色传感器、接近传感器。
(实施方式3)
关于本发明的另一变形例，基于图13～图14说明如下。另外，为了便于说明，对具有与在上述实施方式中说明的部件相同的功能的部件，标记相同的附图标记，省略其说明。
＜光传感器104a的结构＞
图13是示意地表示本发明的另一实施方式中的光传感器104a的环状分割受光元件组RDPD的利用方式的平面图，(a)是表示使用12个受光元件的方式的图，(b)是表示使用8个受光元件的方式的图，(c)是表示使用4个受光元件的方式的图。
图14是表示本发明的另一实施方式中的光传感器104a的结构的示意图。
光传感器104a具有与图9所示的光传感器104同样的结构，结构不同之处在于：从环状分割受光元件组RDPD中所含的各受光元件(受光区域)起的输入线被输入到受光区域切换电路(光电流选择单元)50，对上述积分电路10～14输入来自任意的受光元件的信号。在干扰光强的状况下的手势检测中，存在优选减少受光元件数的情况。在这样的情况下，例如将如图13(b)所示那样来自受光元件PDA2+PDB1、PDB3+PDC2、PDC4+PDD3、PDD1+PDA4的四个光电流(电流信号)、和如图13(c)所示那样从4角的受光元件(PDA1、PDB2、PDC3、PDD4)生成的光电流分别输入至积分电路11～14。
即，光传感器104a还包括从在上述环状分割受光元件组RDPD产生的多个光电流中选择要提供给上述手势用电路部32的光电流的受光区域切换电路50。
＜光传感器104a的动作＞
根据上述结构，受光区域切换电路50选择要提供给手势用电路部32的光电流。由此，手势用电路部32能够有选择地仅使用环状分割受光元件组RDPD中所含的特定的受光元件。此处，根据光传感器104a与检测对象物100的位置关系，存在仅在一部分受光元件产生由检测对象物100的移动引起的光电流的情况。由此，手势用电路部32有选择地仅使用产生由检测对象物100的移动引起的光电流的受光元件，因此，在检测对象物100的移动方向的检测中，能够抑制由于不是发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光的、从光传感器104a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104a对检测对象物的移动方向进行的检测中的S/N(Signal to Noise ratio：信噪比)。
换言之，虽然手势判定中使用的电流信号变小，但是因为与受光区域变小的量相应的干扰光成分更加进一步减少，所以虽然也依赖于光传感器104a的光学系统、光传感器104a与检测对象物100的位置关系，但还是能够提高整体的S/N。
此外，光传感器104a还可以包括对产生上述受光区域切换电路50所选择的光电流的上述环状分割受光元件组RDPD的信息进行保存的寄存器3A。根据该结构，受光区域切换电路50即使光传感器104a与检测对象物100的位置关系发生变化，也能够参照寄存器3A而高速地选择光电流，因此能够随着该变化有选择性地且可靠地仅使用产生由检测对象物100的移动引起的光电流的受光元件。
此处，受光区域切换电路50经由输入线51从寄存器3A取得上述环状分割受光元件组RDPD的信息，选择光电流。
此外，根据干扰光的强度使受光区域变更，限制输入电流，由此，对于上述积分电路的干扰光饱和，可能性增加，与图4所示那样的现有的利用由4个受光元件构成的分割受光元件组DPD受光的情况相比较，在图10所示那样的在积分电路使用电容器的情况下，在积分电路的积分电容器中不需要大的电容器。
＜光传感器104a的效果＞
根据本实施方式，即使存在干扰光，光传感器104也能够更正确地对检测对象物100的移动方向进行检测。
此外，光传感器104a能够根据光传感器104a与检测对象物100的位置关系的变化，正确地对检测对象物100的移动方向进行检测。
(实施方式4)
关于本发明的其它实施方式，基于图15～图17说明如下。另外，为了便于说明，对具有与在上述实施方式中说明的部件相同的功能的部件，标记相同的附图标记，省略其说明。
＜干扰光的变化＞
上述的实施方式1～3是在干扰光不发生变化(还能够表现为干扰光是直流(DC))的情况下，是特别有效的技术，但是在发光元件的出射光在检测对象物反射后的反射光的检测期间，干扰光发生了变化的情况下，存在由于该变化而不能正确地对检测对象物的移动方向进行检测而发生误动作的可能性。作为这样的变化的干扰光的光源，能够列举照明器具特别能够列举变频荧光灯的例子。
通常照明器具的光的明亮度按商用频率(50Hz或60Hz)的倍数的频率(100Hz或120Hz)进行变化。此外，变频荧光灯的光学波形是几十kHz的频率重叠于商用频率那样的光学波形，在这样的光源下，在光传感器对检测对象物的移动方向进行检测时，干扰光的光强度多随时间变化而变化。
此外，例如在太阳光那样的不高速变化的干扰光(干扰DC光)射入到光传感器的状况下，存在由于检测对象物的移动而干扰DC光被遮挡，犹如为向光传感器入射的干扰光发生了变化那样的状况(与干扰光变化同等的状况)的情况。此处，如果检测对象物的移动为一定速度，则认为这样的干扰光如以一定速度减少或以一定速度增加那样地变化。
在以下的说明中，将这样的干扰光的一定速度的减少或一定速度的增加称为一定减少或一定增加。接着，表示即使在干扰光一定减少或一定增加地变化的情况下也能够消除该干扰光的光电流值的积分方式。该方式的积分由图9或图14所示的积分电路10～14等进行。
＜光电流值的积分方式＞
图15是表示本发明的另一实施方式中的光电流值的积分方式的时序图。在图15表示起因于干扰光的光电流一定减少的状况。如图15所示，反复发光元件点亮期间和发光元件熄灭期间，在发光元件点亮期间对受光元件中产生的光电流在正的方向上积分，在发光元件熄灭期间对受光元件中产生的光电流在负的方向上积分。首先，通过这样的积分方式，在干扰光不变化的情况下(干扰光为DC光的情况下)，能够完全消除起因于干扰光的光电流。
进一步，以发光元件熄灭期间(T1)、发光元件点亮期间(T2)、发光元件点亮期间(T3)、发光元件熄灭期间(T4)为一个周期。此处，在干扰光一定减少的条件下，如果在初始的发光元件熄灭期间(T1)在负的方向上积分(INT1)，在下一发光元件点亮期间(T2)在正的方向上积分(INT2)，则负的输出剩余。接着，如果在下一发光元件点亮期间(T3)在正的方向上积分(INT3)，在下一发光元件熄灭期间(T4)在负的方向上积分(INT4)，则INT3、INT4的期间输出正的输出，因此，在INT1～INT4的一个周期干扰光被消除。而且，在这样的积分方式中，通过对最终的积分值进行A/D转换，干扰光被消除，能够获得正确地反映检测对象物的移动的光电流的数字值。
此处，在要增大输出信号的情况下，如果以发光元件熄灭期间、发光元件点亮期间、发光元件点亮期间、发光元件熄灭期间为一个周期反复几周期积分，则能够仅对来自检测对象物的反射光引起的成分进行积分。
此外，上述的积分期间的周期和发光元件的点亮熄灭期间的周期换算为频率时，例如可以为50kHz以上，也可以为更高的频率。越缩短发光元件的点亮熄灭期间的周期(提高换算后的频率)，即使在高速地变化的干扰光(噪声)入射到光传感器的状况下，光传感器也越能够正确地对检测对象物的移动进行检测。
此外，如上述那样使发光元件的点亮熄灭时序变化，与该变化一致地改变积分的方向，由此，即使不利用复杂的信号运算等，在干扰光一定减少的情况下，也能够消除该干扰光。此外，通过上述的积分方式，即使在干扰光一定增加的情况下，也能够消除该干扰光。
此外，即使令上述一个周期为发光元件点亮期间、发光元件熄灭期间、发光元件熄灭期间、发光元件点亮期间，也同样能够消除一定减少或一定增加的干扰光。
即，图9所示的光传感器104或图14所示的光传感器104a还包括：驱动电路(驱动单元)8，其进行驱动，使得在连续的第一期间T1、第二期间T2、第三期间T3和第四期间T4，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；对上述光电流的值进行积分的积分电路(积分单元)10～14；和积分控制电路(积分控制单元)5，其控制上述积分电路10～14，使得在上述发光元件LED点亮的期间上述积分电路10～14在正或负的方向上积分，在上述发光元件LED熄灭的熄灭期间上述积分电路10～14在负或正的方向上积分。
根据上述结构，在不是发光元件LED的出射光在检测对象物100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5能够控制积分电路10～14以使得积分电路10～14对由该干扰光引起的光电流的值进行积分而得到的值为0。由此，光传感器104或光传感器104a在检测对象物100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104或光传感器104a能够消除一定减少或一定增加的干扰光。
＜本实施方式的光电流值的积分方式的效果＞
根据本实施方式，即使存在一定减少或一定增加的干扰光，光传感器104或光传感器104a也能够更加正确地对检测对象物100的移动方向进行检测。
(积分电路由电容器构成的情况下的效果)
上述积分电路10～14是利用与图10所示那样的上述光电流的大小相当的电荷进行充放电的电容器C1，上述积分控制电路5也可以是充放电控制部40，在上述发光元件LED点亮的期间使上述电容器C1充电或放电，在上述发光元件LED熄灭的期间使上述电容器C1放电或充电，从而控制上述电容器C1的充放电。
根据上述结构，积分电路10～14能够由利用从受光元件产生的光电流对电容器C1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104或光传感器104a。
即，即使存在一定减少或一定增加的干扰光，光传感器104或光传感器104a也能够更加正确地对检测对象物100的移动方向进行检测，并且能够实现光传感器104或光传感器104a的低成本化。
特别是，在光传感器具备图14所示的受光区域切换电路50的情况下，手势用电路部32通过有选择性地仅使用产生由检测对象物100的移动引起的光电流的、环状分割受光元件组RDPD中所含的受光元件，能够减少利用的光电流，减少电容器C1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电路。
即，即使存在一定减少或一定增加的干扰光，光传感器104或光传感器104a也能够更加正确地对检测对象物100的移动方向进行检测，并且能够实现光传感器104或光传感器104a的低成本化。
(比较例2)
图16是表示图15所示的光电流值的积分方式的比较例中的积分方式的时序图。如图16所示，与图15所示的积分方式不同，以发光元件点亮期间(T1)、发光元件熄灭期间(T2)、发光元件点亮期间(T3)、发光元件熄灭期间(T4)为一个周期。因此，在干扰光一定减少的条件下，在初始的发光元件点亮期间(T1)在正的方向上积分(INT1)，在下一发光元件熄灭期间(T2)在负的方向上积分(INT2)，剩余的正的输出成为最终的积分值留下。而且，如果在下一发光元件点亮期间(T3)在正的方向上积分(INT3)，在下一发光元件熄灭期间(T4)在负的方向上积分(INT4)，则在INT3、INT4的期间也会重叠输出正的输出，因此在INT1～INT4的一个周期干扰光不被消除。
即，在干扰光一定地减少的情况下，总是发光元件点亮期间干扰光成分为更大的状态，因此光电流变大，尽管不存在由来自检测对象物的反射光引起的光电流产生的信号成分，也成为具有该信号的那样的输出。
而且，在这样的积分方式中，即使对最终的积分值进行A/D转换，干扰光也不被消除，不能得到正确地反映检测对象物的移动的光电流的数字值。
此外，在图16的积分方式中，即使在干扰光一定增加的情况下，也不能消除该干扰光。
(比较例3)
在太阳光等的干扰DC光射入光传感器的情况下，在由该干扰DC光引起的光电流流动的期间内设置两个期间，将与在第一的期间(T1～T2)流动的光电流相当的电荷充电至例如在图10表示为C1的那样的电容器，将与在第二的期间(T3～T4)流动的光电流相当的电荷从相同的电容器放电，由此，将与第一的期间的输入电流相当的电荷和与第二的期间的光电流相当的电荷之差所对应的电荷充电至电容器，将该两个期间中的与光电流相当的电荷之差进行数字转换而输出，由此，能够从该输出排除由干扰DC光引起的输出。具有这样的结构的光传感器，在干扰光的强度为一定的情况下有效，但是在干扰光发生变动的情况下，存在光传感器对检测对象物的移动方向进行误检测的情况。
此处，对成为针对上述干扰光成分的变动的措施的比较例进行说明。图17是表示图15所示的光电流值的积分方式的另一比较例中的积分方式的时序图。在图17所示的积分方式中，在第一期间T1、第二期间T2和第四期间T4使发光元件熄灭，在第三期间T3使发光元件点亮。而且，输出与第一期间T1和第二期间T2的发光元件各自的状态相应地产生的受光元件的光电流的积分值之差即第一积分值差(ADC1)，输出与第三期间T3和第四期间T4的发光元件的各自的状态相应地产生的光电流的积分值之差的第二积分值差(ADC2)。此处，在第一积分值差为零时输出第二积分值差，在第一积分值差不为零时，输出第二积分值差与第一积分值差的差，由此，针对干扰光单调变化(一定减少、一定增加)，消除干扰光。这样，在图17所示的积分方式中不需要复杂的处理。
此外，通过未图示的寄存器控制电路，判定积分值ADC1为正，从未图示的寄存器读出积分值ADC1、ADC2，通过未图示的减法运算电路，从积分值ADC2减去积分值ADC1，从积分值ADC1中抵消积分值ADC2的增加的量。
这样，在图17所示的积分方式中，需要积分值ADC1的正负的判定和两个积分值ADC1、ADC2的保存、读出，因此与图15所示的积分方式相比复杂，所需的构成要素(例如，未图示的寄存器控制电路等)也增加。
另一方面，在图15所示的积分方式中，仅通过改变发光元件的发光时序(例如熄灭、点亮、点亮、熄灭)，不需要图17所示的积分方式那样的复杂的信号运算和结构，即使在干扰光发生变动的情况下，也能够消除该干扰光。
(实施方式5)
关于本发明的另一实施方式，基于图18说明如下。另外，为了便于说明，对具有与在上述实施方式中说明的部件相同的功能的部件，标记相同的附图标记，省略其说明。
＜智能手机201的结构、动作和效果＞
图18是表示本发明的另一实施方式中的智能手机(电子设备)201的结构的示意图。如图18所示，作为电子设备的智能手机201通过在壳体202中组装入液晶面板203和触摸面板204而构成。在该智能手机201，液晶面板203设置在壳体202的操作面侧。此外，触摸面板204设置在液晶面板203之上。
在壳体202的操作面的上部配置有声音输出部205和光传感器101、104或104a。声音输出部205设置为用于输出在将智能手机201用作电话的情况下的声音和与应用程序的动作相应的各种声音。
光传感器101、104或104a是为了对检测对象物100(例如用户的面部)的接近进行检测、或检测手势动作而设置的传感器。即，智能手机201内置有光传感器101、104和104a中的任一光传感器。
如上所述，智能手机201具备光传感器101、104和104a中的任一光传感器，由此，即使在产生干扰光的环境下使用，也能够使检测对象物100不受干扰光的影响地、正确地对检测对象物100的位置和动作进行检测。
此外，不仅智能手机，通过将光传感器101、104或104a应用于数码照相机、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。
(实施方式6)
在上述的实施方式4中，以发光元件熄灭期间、发光元件点亮期间、发光元件点亮期间、发光元件熄灭期间为一个周期，或者以发光元件点亮期间、发光元件熄灭期间、发光元件熄灭期间、发光元件点亮期间为一个周期地反复几个周期积分。即，以四个期间为一个周期。但是，本发明并不限定于以四个期间为一个周期的结构。
在本实施方式中，虽然具备与实施方式4同样的结构，但是在n为2以上的整数时，以连续的2n个期间为一个周期，对在周期积分的中间点(第n期间Tn与第n+1期间Tn+1之间)切换发光元件的点亮熄灭的时序的发明不同的结构进行说明。
＜光电流值的积分方式＞
图19是表示本发明的另一实施方式中的光电流值的积分方式的时序图。如图19所示，在上述周期积分的中间点之前(期间组P1)，反复发光元件熄灭期间、发光元件点亮期间，在上述周期积分的中间点以后(期间组P2)反复发光元件点亮期间、发光元件熄灭期间。但是并不限定于这样的结构，例如也可以在上述周期积分的中间点之前反复发光元件点亮期间、发光元件熄灭期间，从上述周期积分的中间点以后开始反复发光元件熄灭期间、发光元件点亮期间。另外，“期间组”是指由多个发光元件点亮期间和/或多个发光元件熄灭期间构成的期间。
此处，规定执行积分的2n个积分期间INT1、INT2～INTn－1、INTn，INTn+1、INTn+2～INT2n－1、INT2n，还规定以积分期间INT1～INT2n为一个周期的积分周期。积分期间INT1～INT2n是分别进行发光元件LED的点亮(点亮)和熄灭(熄灭)的期间，分别在第一期间T1、第二期间T2～第n－1期间Tn－1、第n期间Tn、第n+1期间Tn+1、第n+2期间Tn+2～第2n－1期间T2n－1、第2n期间T2n设置。
即，图9所示的光传感器104或图14所示的光传感器104a还包括：驱动电路(驱动单元)8，其进行驱动，使得在n为2以上的整数时，在连续的2n个期间中，在第一期间T1使上述发光元件LED熄灭或点亮，在第n+1期间Tn+1使上述发光元件LED点亮或熄灭，并且驱动上述发光元件LED，使得在由第一期间T1至第n期间Tn构成的期间组P1和由第n+1期间至第2n期间构成的期间组P2中的各个期间组，上述发光元件LED以每一期间交替地反复点亮和熄灭；对上述光电流的值进行积分的积分电路(积分单元)10～14；和积分控制电路(积分控制单元)5，其控制上述积分电路10～14，使得在上述发光元件LED点亮的期间上述积分电路10～14在正或负的方向上积分，在上述发光元件LED熄灭的熄灭期间上述积分电路10～14在负或正的方向上积分。
根据上述结构，不是发光元件LED的出射光在检测对象物100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2n个期间一定减少或一定增加的情况下，积分控制电路5能够控制积分电路10～14，以使得积分电路10～14对由该干扰光引起的光电流的值进行积分而得到的值为0。由此，光传感器104或光传感器104a在检测对象物100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104或光传感器104a能够消除一定减少或一定增加的干扰光。
此外，连续的2n个期间由反复发光元件熄灭期间、发光元件点亮期间或者反复发光元件点亮期间、发光元件熄灭期间构成，因此发光元件LED的点亮熄灭期间的周期不会长。由此，即使在高速地变化的干扰光(噪声)射入光传感器104或光传感器104a的状况下，光传感器104或光传感器104a也能够随着该变化正确地对检测对象物100的移动进行检测。
＜本实施方式的光电流值的积分方式的效果＞
根据本实施方式，即使存在一定减少或一定增加的干扰光，光传感器104或光传感器104a也能够更加正确地对检测对象物100的移动方向进行检测。
(利用软件进行的实现例)
光传感器101、104或104a的手势用电路部32、照度用电路部31、受光区域切换电路50、驱动电路8、积分电路10～14、1、1A和积分控制电路5既可以利用在集成电路(IC芯片)等形成的逻辑电路(硬件)实现，也可以使用CPU(Central Processing Unit：中央处理器)通过软件实现。
在后者的情况下，光传感器101、104或104a包括：CPU，其执行实现各功能的软件即程序的命令；以能够利用计算机(或CPU)读取的方式记录有上述程序和各种数据的ROM(Read Only Memory：只读存储器)或存储装置(将它们称为“记录介质”)；展开上述程序的RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)等。于是，通过计算机(或CPU)从上述记录介质读取并执行上述程序而达到本发明的目的。作为上述记录介质，能够使用“非临时的有形的介质”，例如磁带、光盘、存储卡、半导体存储器、可编程的逻辑电路等。此外，上述程序也可以通过能够传送该程序的任意的传送介质(通信网络和广播等)供给至上述计算机。另外，在本发明中，上述程序还能够通过电子传送实现的被埋入载波的数据信号的方式实现。
(总结)
本发明的方式1的光传感器(101、104、104a)包括：发光元件LED；多个第一受光元件(环状分割受光元件组RDPD)，其呈环状地配置在上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(手势用电路部32)，其接收从上述第一受光元件产生的光电流，检测上述检测对象物的移动方向。
根据上述结构，由于检测对象物发生移动，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也发生变化。该变化由于在该区域的端部反射光开始入射而开始，由于在该区域的另一个端部反射光的入射结束而结束。即，射入到该区域的不是端部的部分的反射光不反映检测对象物因移动而进入或脱离光传感器的检测范围。而且，由于多个第一受光元件呈环状地配置在该区域的端部，所以该多个第一受光元件能够接收正确地对检测对象物因移动而进入或脱离光传感器的检测范围进行反映的反射光。由此，移动方向检测单元能够接收从第一受光元件产生的光电流，比较在检测对象物因移动而进入光传感器的检测范围时反射光所入射的第一受光元件的位置，与在检测对象物因移动而脱离光传感器的检测范围时反射光所入射的另一个第一受光元件的位置，检测上述检测对象物的移动方向。由此，光传感器能够对检测对象物的移动方向进行检测。
此外，在不反映检测对象物因移动而进入或脱离光传感器的检测范围的反射光所入射的区域，不配置第一受光元件，由此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，即使存在干扰光，光传感器也能够正确地对检测对象物的移动方向进行检测。
本发明的方式2的光传感器也可以为：在上述方式1中，还包括一个焦点位于上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(受光透镜部92b)。
根据上述结构，能够通过透镜形状的凸部使在检测对象物反射后的反射光聚光，因此，即使存在干扰光，光传感器也能够更正确地对检测对象物的移动方向进行检测。
本发明的方式3的光传感器也可以为：在上述方式1或2，还包括：配置在呈环状地配置有上述多个第一受光元件的端部区域的内部的区域的第二受光元件(受光元件PDA3、PDB4、PDC1、PDD2)；和照度检测单元(照度用电路部31)，其接收从上述第二受光元件产生的光电流，检测照度。
根据上述结构，利用第二受光元件接收从光传感器的外部入射的光，利用照度用检测单元检测照度，由此，能够将光传感器用作照度传感器、RGB彩色传感器、接近传感器等。
即，即使存在干扰光，光传感器也能够更正确地对检测对象物的移动方向进行检测，并且能够将光传感器用作照度传感器、RGB彩色传感器、接近传感器等。
特别是，在光传感器具备一个焦点位于在检测对象物发射后的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透镜形状的凸部的情况下，通过配置透镜形状的凸部以使反射光聚光于第二受光元件，能够高效地接收从光传感器104的外部入射的光(照度信号)。
即，即使存在干扰光，光传感器也能够正确地对检测对象物的移动方向进行检测，并且能够将光传感器用做照度传感器、RGB彩色传感器、接近传感器等。
本发明的方式4的光传感器也可以为：在上述方式1至3中的任一方式，还包括光电流选择单元(受光区域切换电路50)，其根据干扰光的强度，从上述第一受光元件产生的多个光电流中选择要提供给上述移动方向检测单元的光电流。
根据上述结构，光电流选择单元能够选择提供给移动方向检测单元的光电流。由此，移动方向检测单元能够有选择地仅使用特定的第一受光元件。此处，根据光传感器与检测对象物的位置关系，存在仅在一部分第一受光元件产生由检测对象物的移动引起的光电流的情况。由此，移动方向检测单元通过有选择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，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 ratio：信噪比)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
即，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。
本发明的方式5的光传感器也可以为：上述方式1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C1)，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。
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0。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。
即，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。
本发明的方式6的光传感器也可以为：在上述方式1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n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n+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n期间构成的期间组和由第n+1期间至第2n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1A、电容器C1)，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。
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2n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0。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。
即，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。
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C1，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。
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。
即，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。
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。
即，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。
本发明的方式8的电子设备(智能手机201)具备上述方式1至7中任一方式的光传感器。
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。
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。
(附记事項)
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。
工业上的可利用性
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。
附图标记的说明
1 积分电路(积分单元)
1A 积分电路(积分单元)
5 积分控制电路(积分控制单元)
8 驱动电路(驱动单元)
10～14 积分电路(积分单元)
31 照度用电路部(照度检测单元)
32 手势用电路部(移动方向检测单元)
40 充放电控制部(积分控制单元)
50 受光区域切换电路(光电流选择单元)
92b 受光透镜部(透镜形状的凸部)
100 检测对象物
101 光传感器
104 光传感器
104a 光传感器
201 智能手机(电子设备)
C1 电容器(积分单元)
LED 发光元件
P1 期间组
P2 期间组
PD1～PD4 受光元件(第一受光元件)
PD11～PD13、PD21～PD23、PD31～PD33、PD41～PD43 受光元件(多个第一受光元件)
PDA1、PDA2、PDA4、PDB1～PDB3、PDC2～PDC4、PDD1、PDD3、PDD4 受光元件(多个第一受光元件)
PDA3 受光元件(第二受光元件)
PDB4 受光元件(第二受光元件)
PDC1 受光元件(第二受光元件)
PDD2 受光元件(第二受光元件)
RDPD 环状分割受光元件组(多个第一受光元件)
RDPDa 环状分割受光元件组(多个第一受光元件)
RDPDb 环状分割受光元件组(多个第一受光元件)
T1～T2n 第一期间～第2n期间

Claims (8)

1.一种光传感器，其特征在于，包括：
发光元件；
环状分割受光元件组，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外周部，接收该反射光而产生光电流；和
移动方向检测单元，其接收从所述环状分割受光元件组产生的光电流，检测所述检测对象物的移动方向，
所述环状分割受光元件组由在所述反射光所入射的一个区域的外周部呈环状地配置的多个受光元件构成。
2.一种光传感器，其特征在于，包括：
发光元件；
遮光性树脂部，其将所述发光元件的出射光在检测对象物反射后的反射光的一部分遮挡；
环状分割受光元件组，其呈环状地配置在未被所述遮光性树脂部遮挡的所述反射光所入射的区域的、与被所述遮光性树脂部遮挡的所述反射光本来能够入射的区域相邻的相邻部，接收该反射光而产生光电流；和
移动方向检测单元，其接收从所述环状分割受光元件组产生的光电流，检测所述检测对象物的移动方向，
所述环状分割受光元件组由在所述反射光所入射的一个区域的、与被所述遮光性树脂部遮挡的所述反射光本来能够入射的区域相邻的相邻部呈环状地配置的多个受光元件构成。
3.一种光传感器，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；
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；
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；和
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。
4.一种光传感器，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；
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；
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。
5.一种光传感器，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；
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；
驱动单元，其进行驱动，使得在n为2以上的整数时，在连续的2n个期间中，在第一期间使所述发光元件熄灭或点亮，在第n+1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n期间构成的期间组和由第n+1期间至第2n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。
6.如权利要求3～5中任一项所述的光传感器，其特征在于：
还包括光电流选择单元，其根据干扰光的强度，从在所述第一受光元件产生的多个光电流中选择要提供给所述移动方向检测单元的光电流。
7.如权利要求1～5中任一项所述的光传感器，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。
8.一种电子设备，其特征在于：
包括权利要求1～7中任一项所述的光传感器。
CN201380067479.4A 2013-01-31 2013-11-22 光传感器 Active CN104871009B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013016707 2013-01-31
JP2013-016707 2013-01-31
PCT/JP2013/081523 WO2014119103A1 (ja) 2013-01-31 2013-11-22 光センサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104871009A CN104871009A (zh) 2015-08-26
CN104871009B true CN104871009B (zh) 2017-09-22

Family

ID=51261833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380067479.4A Active CN104871009B (zh) 2013-01-31 2013-11-22 光传感器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9772404B2 (zh)
JP (1) JP5869156B2 (zh)
CN (1) CN104871009B (zh)
WO (1) WO2014119103A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016167259A1 (ja) * 2015-04-15 2016-10-20 シャープ株式会社 センサ回路
US10488518B2 (en) * 2015-06-03 2019-11-26 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Optoelectronic module operable for distance measurements
JP6607709B2 (ja) * 2015-06-08 2019-11-20 ローム株式会社 近接センサ
US9909922B2 (en) * 2015-09-03 2018-03-06 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Anti-aliasing photodetector system
KR102511622B1 (ko) * 2016-06-09 2023-03-17 엘지전자 주식회사 냉장고
CN106206915B (zh) * 2016-08-31 2018-08-03 歌尔股份有限公司 一种光学芯片的集成结构及其制造方法
JP2018205187A (ja) * 2017-06-06 2018-12-27 京セラ株式会社 電磁波検出装置、電磁波検出システム、およびプログラム
JP6295363B1 (ja) * 2017-08-22 2018-03-14 京セラ株式会社 電子機器、プログラムおよび制御方法
CN113964159A (zh) 2018-03-09 2022-01-21 Oppo广东移动通信有限公司 光传感器、电子装置及其制造方法
CN112105900B (zh) * 2018-07-18 2022-06-03 株式会社村田制作所 触觉以及接近传感器和传感器阵列
US11073615B2 (en) * 2018-08-20 2021-07-27 Lite-On Singapore Pte. Ltd. Proximity sensor module with two sensors
US20220052128A1 (en) * 2018-09-10 2022-02-17 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
US20220043123A1 (en) * 2018-11-14 2022-02-10 Lite-On Singapore Pte. Ltd. Proximity sensor and electronic device having the same
JP7036236B2 (ja) * 2019-02-15 2022-03-15 株式会社村田製作所 触覚及び近接センサ
US20230261760A1 (en) 2020-07-01 2023-08-17 Nec Corporation Light receiving device and communication device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3240941B2 (ja) * 1996-11-18 2001-12-25 松下電器産業株式会社 手振り検出方法及び装置
CN102236096A (zh) * 2010-04-02 2011-11-09 精工爱普生株式会社 光学式位置检测装置、机械手及机械臂
CN102880286A (zh) * 2011-05-05 2013-01-16 马克西姆综合产品公司 使用单个照明源的光学手势感测器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH081363B2 (ja) * 1989-05-08 1996-01-10 同和鉱業株式会社 光学的入力検出装置
JP2000075046A (ja) 1998-08-31 2000-03-14 Rohm Co Ltd 反射型センサおよび回転動作検出器
JP2008008849A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Sharp Corp 光源方向検知器、光源位置検知装置および電子機器
US9229581B2 (en) 2011-05-05 2016-01-05 Maxim Integrated Products, Inc. Method for detecting gestures using a multi-segment photodiode and one or fewer illumination sources
JP2014016235A (ja) * 2012-07-09 2014-01-30 Seiko Epson Corp 光吸収係数分布推定装置、濃度測定装置及び光吸収係数分布推定装置の制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3240941B2 (ja) * 1996-11-18 2001-12-25 松下電器産業株式会社 手振り検出方法及び装置
CN102236096A (zh) * 2010-04-02 2011-11-09 精工爱普生株式会社 光学式位置检测装置、机械手及机械臂
CN102880286A (zh) * 2011-05-05 2013-01-16 马克西姆综合产品公司 使用单个照明源的光学手势感测器

Also Published As

Publication number Publication date
CN104871009A (zh) 2015-08-26
WO2014119103A1 (ja) 2014-08-07
JPWO2014119103A1 (ja) 2017-01-26
US20150323670A1 (en) 2015-11-12
JP5869156B2 (ja) 2016-02-24
US9772404B2 (en) 2017-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104871009B (zh) 光传感器
CN104584434B (zh) 光传感器和电子设备
CN107580709B (zh) 具有光学感应能力的多功能指纹传感器
TWI434610B (zh) 近接感測器及感測近接的方法
KR101799604B1 (ko) 오프셋 보상을 갖는 광학 근접 센서
JP5366045B2 (ja) 画像入力装置および画像入出力装置並びに電子機器
JP6072928B2 (ja) 光センサおよび電子機器
CN101944897B (zh) 具有改进的环境光滤除的近程传感器
CN103688369A (zh) 双向显示器及其控制
CN209118255U (zh) 具有触控功能的oled显示模组、oled显示器和终端设备
CN101996004A (zh) 检测装置、显示装置以及物体接近距离测量方法
CN106210532B (zh) 一种拍照处理方法及终端设备
CN112985588A (zh) 终端设备、光信号处理方法及存储介质
US11625128B2 (en) Optical touch sensor systems and optical detectors with noise mitigation
CN103645821A (zh) 触控模块的感光像素电路
CN107615016B (zh) 传感器电路
JP6359763B2 (ja) 光検出装置および電子機器
US11537217B2 (en) Device including an optoelectronic module operable to respond to a user's finger movements for controlling the device
CN106652971B (zh) 一种终端屏幕及亮度控制系统、亮度控制方法
CN208968672U (zh) 一种兼容多层光学透光膜的硅基光敏传感集成电路
US11438486B2 (en) 3D active depth sensing with laser pulse train bursts and a gated sensor
CN113497836A (zh) 距离传感器及其控制方法、移动终端
CN116075881A (zh) 显示器、显示设备和操作显示器的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant