CN109946706B - 光传感器及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的光传感器即使在光传感器的前方存在侦测对象物的情况下，也更新串扰值。光传感器(1)包括：时间差提取电路(7)，基于来自第一受光部(5)的第一受光脉冲信号、基准周期及来自第二受光部(6)的第二受光脉冲信号，提取基于与对象物(19)之间的距离的时间差；以及判定电路(8)，基于由时间差提取电路所提取的时间差与基准周期，判定可否算出串扰值。

Description

光传感器及电子设备
技术领域
本发明涉及一种基于飞行时间测量(TOF)来测量与对象物之间的距离的光传感器及电子设备。
背景技术
以往，已知有使用雪崩光电二极管作为高速地检测微弱光的受光元件的飞行时间测量(TOF、Time-Of-Flight)技术，该雪崩光电二极管利用了光电二极管的雪崩倍增(avalanche)效应(专利文献1及专利文献2)。
雪崩光电二极管在被施加了不足击穿电压(breakdown voltage)的反向偏压后，以线性模式进行动作，输出电流以相对于受光量具有正相关的方式发生变动。另一方面，雪崩光电二极管在被施加了击穿电压以上的反向偏压后，以盖革模式进行动作。对于盖革模式的雪崩光电二极管来说，即使单一光子射入，也会引起雪崩现象，所以可获得大输出电流。因此，盖革模式的雪崩光电二极管也被称为单光子雪崩二极管(SPAD：Single PhotonAvalanche Diode)。
通过对盖革模式的雪崩光电二极管串联地添加淬灭电阻，能够获得与光子入射同步的脉冲输出。
图14是表示使用了盖革模式的雪崩光电二极管的受光部的结构例的电路图。受光部由光电二极管PD11、有源淬灭电阻R11(MOS晶体管的电阻成分)、缓冲器BUF11构成。
光电二极管PD11是盖革模式的雪崩光电二极管，在施加了击穿电压以上的偏压的情况下，会因单一光子的入射而引起雪崩现象，电流流动。电流流动至串联连接于光电二极管PD11的有源淬灭电阻R11，由此，有源淬灭电阻R11的端子间电压增加，光电二极管PD11的偏压随之下降，雪崩现象停止。由雪崩现象引起的电流消失后，有源淬灭电阻R11的端子间电压下降，恢复至再次对光电二极管PD11施加击穿电压以上的偏压的状态。通过缓冲器BUF11，取出光电二极管PD11与有源淬灭电阻R11之间的电压变化作为与光子入射同步的脉冲输出。
TOF传感器基于光射出至对象物的时刻、与接收该射出的光被对象物反射的反射光的时刻之间的时间差来算出距离，由此，测量TOF传感器与对象物之间的距离。
专利文献1中公开了如下距离测量方法，该距离测量方法是将从发光元件射出且被对象物反射的反射光与来自发光元件的直射光分别输入至不同的两个延迟锁相环(Delay Locked Loop)电路(DLL电路)，将两个DLL输出脉冲之间的相位延迟量转换为数字值。
专利文献2中公开了如下方法，该方法是通过求出来自SPAD的输出脉冲频率的直方图的极大值来测量距离。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]美国专利公开第2014/0231631号(2014年8月21日公开)
[专利文献2]日本专利第6020547号说明书(2016年10月14日注册)
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在多数情况下，TOF传感器在搭载于电子设备时，在光传感器的光收发面的前表面附近包括盖板，该盖板使从发光元件发出的光的一部分透过，并对其他部分进行反射。
在所述专利文献1所公开的距离测量方法下，来自发光元件的光脉冲不仅会成为来自侦测对象物的反射光，而且也会成为来自盖板的反射光，因此，基于来自侦测对象物的反射光的信号与基于来自盖板的反射光的信号以混杂状态输入至输入基于反射光的信号的DLL电路。因此，TOF传感器内的DLL电路会误以为在侦测对象物的位置与盖板的位置(从TOF传感器算起的距离几乎为零)之间的距离中存在侦测对象物，导致算出错误的距离。
另外，在专利文献2所公开的使用了直方图的距离测量方法下，能够分离基于来自盖板的反射光的信号成分与基于来自侦测对象物的反射光的信号成分，从而可正确地测量出直到侦测对象物为止的距离，但与DLL电路方式相比，在分辨率方面不利。为了实现高分辨率，需要接近于分辨率的范围内的发光脉冲，直方图的直条数也增多，因此，存在会因工艺或电路规模而变得昂贵的缺点。
在使用了DLL电路方式的距离测量过程中，若能够知道来自盖板的反射光成分量(串扰值)，则能够进行将错误距离修正为正确距离的计算。但是，串扰值会因盖板的指纹污渍等而发生变化，因此，需要定期地更新串扰值。
在TOF传感器的前方，完全无来自盖板的反射光成分以外的由侦测对象物产生的反射光成分的状态下，对固定期间的反射光成分的SPAD输出脉冲数进行计数，由此，求出串扰值。
但是，在多数情况下，当使用TOF传感器时，在TOF传感器的前方存在侦测对象物。在TOF传感器的前方存在侦测对象物的状态下，无法更新串扰值，TOF传感器无法迅速追随由盖板的指纹污渍等引起的串扰值的变动。
本发明的一方式的目的在于提供如下光传感器及电子设备，该光传感器即使在光传感器的前方存在侦测对象物的情况下，也能够更新串扰值，且即使在存在盖板的情况下，也能够实施正确的距离测量。
解决问题的手段
为了解决所述问题，本发明的一方式的光传感器的特征在于包括：基准脉冲产生电路，产生基准脉冲信号；发光元件，基于所述基准脉冲信号，向对象物射出光；盖板，使所述光的一部分透过，并对其他部分进行反射；光子计数型的第一受光元件，被设置成可接收由所述对象物反射的对象物反射光与由所述盖板反射的盖板反射光；光子计数型的第二受光元件，配置得比所述第一受光元件更靠近所述发光元件，接收所述盖板反射光、传感器封装内部的反射光及来自所述发光元件的直射光；时间差提取电路，基于来自所述第一受光元件的第一受光脉冲信号、基于所述基准脉冲信号的基准周期及来自所述第二受光元件的第二受光脉冲信号，提取基于与所述对象物之间的空间光路上的距离的时间差；以及判定电路，基于所述时间差提取电路所提取的时间差与所述基准周期，判定可否算出表示所述盖板反射光的成分量的串扰值。
发明效果
根据本发明的一方式，即使在光传感器的前方存在侦测对象物的情况下，也能够更新串扰值，且即使在存在盖板的情况下，也能够实施正确的距离测量。
附图说明
图1是模式性地表示实施方式1的光传感器的结构的方框图。
图2是模式性地表示所述光传感器中所设置的第一受光部的结构的电路图。
图3是模式性地表示所述光传感器中所设置的第一DLL电路的结构的电路图。
图4(a)、图4(b)是表示所述第一DLL电路的动作的波形图。
图5是对所述光传感器在测量期间中的动作状态进行说明的图，图5(a)是表示来自第一受光部的第一受光脉冲信号的波形图，图5(b)是表示发光期间及非发光期间中的来自第一受光部的第一受光脉冲信号的波形图，图5(c)是用以对实际测量期间中的基于基准脉冲信号的光传感器的动作进行说明的图。
图6是用以对图1所示的光传感器所包括的第一计数器及第二计数器、第一计数算出电路及第二计数算出电路在发光期间中的动作进行说明的曲线图。
图7是用以对图1所示的光传感器所包括的第一计数器及第二计数器、第一计数算出电路及第二计数算出电路在非发光期间中的动作进行说明的曲线图。
图8(a)、图8(b)是用以说明时间区域中的由第一受光部接收来自盖板的反射脉冲光的时间区域的比例与图6的例子不同的情况的曲线图，图8(c)是用以说明基准周期与基准脉冲周期不同的情况的曲线图。
图9是针对三种情况(A-C)，表示发光期间中的来自盖板的反射光成分与来自侦测对象物的反射光成分的曲线图。
图10表示第一DLL电路的锁相状态的波形图，图10(a)是来自侦测对象物的反射光成分的受光波形与来自盖板的反射光成分的受光波形的时间差小于基准周期的半个周期时的波形图，图10(b)是所述反射光成分的受光波形的时间差大于基准周期的半个周期时的波形图。
图11是表示实施方式2的光传感器的发光期间及非发光期间的图。
图12(a)～图12(d)是用以对所述光传感器的开始发光期间、结束发光期间、开始非发光期间、结束非发光期间进行说明的图。
图13(a)是表示实施方式3的智能手机的外观的立体图，图13(b)是所述智能手机的正视图。
图14是表示使用了盖革模式的雪崩光电二极管的受光部的结构例的电路图。
具体实施方式
以下，详细地对本发明的实施方式进行说明。
[实施方式1]
(光传感器1的结构)
图1是模式性地表示实施方式1的光传感器1的结构的方框图。光传感器1包括：基准脉冲产生电路2，产生基准脉冲信号TX；发光元件3，基于基准脉冲产生电路2所产生的基准脉冲信号TX，向对象物19射出光；盖板4，使从发光元件3射出的光的一部分透过，并对其他部分进行反射；以及光子计数型的第一受光部5(第一受光元件)，被设置成可接收由对象物19反射的对象物反射光L1与由盖板4反射的盖板反射光L2。基准脉冲产生电路2将产生的基准脉冲信号TX供应至驱动器16。驱动器16基于从基准脉冲产生电路2供应的基准脉冲信号TX，对发光元件3进行脉冲驱动。
光传感器1中设置有第一计数器9、第一算出电路10及串扰值算出电路11，所述第一计数器9在包含由第一受光部5接收来自盖板4的盖板反射光L2的脉冲宽度时间区域的一部分或全部的基准脉冲宽度PW内的时间区域Ta的时间范围t1内，算出来自第一受光部5的第一受光脉冲信号SPAD_SG1的数量，所述第一算出电路10基于发光期间T3中的因包含盖板反射光L2及环境光的光的入射而产生的来自第一受光部5的第一输出脉冲数C1、非发光期间T4中的因环境光的入射而产生的来自第一受光部5的第二输出脉冲数C2、以及发光元件3的发光期间T3与非发光期间T4之间的比率，算出因盖板反射光L2的入射而产生的来自第一受光部5的第三输出脉冲数C3，所述串扰值算出电路11基于第三输出脉冲数C3而算出串扰值。
当在时间区域Ta的时间范围t1内，由第一受光部5接收盖板反射光L2的时间区域的比例为x％时，串扰值算出电路11根据
第三输出脉冲数C3×(基准周期Tb×基准脉冲宽度PW/基准脉冲周期Tp)/(时间范围t1×x/100)算出串扰值。
另外，光传感器1包括：光子计数型的第二受光部6，配置得比第一受光部5更靠近发光元件3，接收盖板反射光L2、传感器封装内部的反射光及来自发光元件3的直射光；时间差提取电路7，基于来自第一受光部5的第一受光脉冲信号SPAD_SG1、基于基准脉冲信号TX的基准周期Tb及来自第二受光部6的第二受光脉冲信号SPAD_SG2，提取基于与对象物19之间的空间光路上的距离的时间差；以及判定电路8，基于所述时间差提取电路7所提取的时间差与基准周期Tb，判定可否算出表示盖板反射光L2的成分量的串扰值。
时间差提取电路7包括：第一DLL电路25，输入来自第一受光部5的第一受光脉冲信号SPAD_SG1与基准周期Tb；第二DLL电路26，输入来自第二受光部6的第二受光脉冲信号SPAD_SG2与基准周期Tb；以及延迟差测量电路18，提取基于与对象物19之间的空间光路上的距离的时间差。
对象物19是用以检测与光传感器1之间的距离的检测对象物。但是，对象物19也可以是沿着从发光元件3射出的光所朝向的方向配置的非检测对象物。非检测对象物例如可以是配置在检测对象物背后的墙壁或橱柜等物体。
光传感器1中还设置有第二计数器12、第二算出电路13及距离算出电路14，所述第二计数器12算出来自第一受光部5的脉冲输出的数量，所述第二算出电路13基于发光期间T3中的因包含由对象物19反射的对象物反射光L1、盖板反射光L2及环境光的光的入射而产生的来自第一受光部5的第四输出脉冲数C4、非发光期间T4中的因环境光的入射而产生的来自第一受光部5的第五输出脉冲数C5、以及发光元件3的发光期间T3与非发光期间T4之间的比率，算出因盖板反射光L2的入射而产生的来自第一受光部5的第六输出脉冲数C6，所述距离算出电路14基于第二算出电路13所算出的第六输出脉冲数C6、时间差提取电路7所提取的时间差及串扰值算出电路11所算出的串扰值，算出直到对象物19为止的距离。
在基准脉冲周期Tp的各周期中，将第一受光部5开始接收盖板反射光L2的脉冲光的前端的时间作为起点(0sec)时，当时间区域Ta处于满足tb≦基准周期Tb/2≦(基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW)的时刻ta至时刻tb(时刻ta＜时刻tb)的时间区域时，判定电路8判断为在时间差提取电路7所提取的时间差t2处于时刻tb≦t2≦基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW的范围内的情况下，可算出串扰。
(光传感器1的动作)
所述结构的光传感器1以如下所述的方式，求出直到对来自发光元件3的光进行反射的应侦测的对象物19为止的距离。
首先，说明在光传感器1中所设置的发光元件3及第一受光部5的光收发面的前表面附近不存在盖板4的情况。
从发光元件3照射脉冲光。接着，来自应侦测的对象物19的对象物反射光L1射入至第一受光部5，来自光传感器1的封装内部的反射光(包含来自发光元件3的直射光)射入至第二受光部6。然后，以与射入的对象物反射光L1、来自封装内部的反射光的光量对应的频率，从第一受光部5输出第一受光脉冲信号SPAD_SG1，从第二受光部6输出第二受光脉冲信号SPAD_SG2。
所述第一受光脉冲信号SPAD_SG1及第二受光脉冲信号SPAD_SG2作为具有与空间光路上的距离的差分相当的时间差的脉冲信号而输入至时间差提取电路7。从第二受光部6输出的第二受光脉冲信号SPAD_SG2能够视为空间光路上的距离大致为零。因此，时间差提取电路7使用所述两个输入(第一受光脉冲信号SPAD_SG1及第二受光脉冲信号SPAD_SG2)、与基准脉冲产生电路2所产生的基准周期Tb，提取与空间光路上的距离相当的时间差，由距离算出电路14求出直到应侦测的对象物19为止的距离。
另外，因接收发光元件3所发出的光，在发光范围内，在时间上随机产生来自第一受光部5的第一受光脉冲信号SPAD_SG1、来自第二受光部6的第二受光脉冲信号SPAD_SG2。因此，在时间差提取电路7中使用DLL(Delay Locked Loop)电路即第一DLL电路25及第二DLL电路26。而且，使第一DLL电路25的输出锁定在第一受光部5的受光范围的中心，并使第二DLL电路26的输出锁定在第二受光部6的受光范围的中心，由此，提取时间差。
(第一受光部5的结构)
图2是模式性地表示光传感器1中所设置的第一受光部5的结构的电路图。此处，第一受光部5与第二受光部6的结构相同，因此，以第一受光部5为例进行说明。
如图2所示，第一受光部5包括多个单元21，该单元21由光电二极管PD1、有源淬灭电阻R1(MOS晶体管的电阻成分)、缓冲器BUF1构成。
光电二极管PD1是盖革模式的雪崩光电二极管。而且，射入至光电二极管PD1的入射光的光量作为脉冲输出(第一受光脉冲信号SPAD_SG1)而由有源淬灭电阻R1、缓冲器BUF1取出。来自第一受光部5的脉冲输出在通过脉冲宽度整形电路22，脉冲宽度被整形为固定时间范围toc后，由运算器OR1(图1)进行OR运算。
(第一DLL电路25的结构)
图3是模式性地表示光传感器1的时间差提取电路7中所设置的第一DLL电路25的结构的电路图。第一DLL电路25与第二DLL电路26的结构相同，因此，以下对第一DLL电路25进行说明。如图3所示，第一DLL电路25包括相位检测器23、电压控制延迟电路24及保持电压控制延迟电路24的控制电压的电容元件CDLL。
相位检测器23中设置有运算器AND1、AND2及反相器INV1。通过运算器AND2的运算，在(E)从电压控制延迟电路24供应的延迟信号DLL1_PULSE＝1、(D)第一受光脉冲信号SPAD_SG1＝1时，信号(B)＝1，电流IB流入至电容CDLL。通过运算器AND1与反相器INV1的运算，在(E)延迟信号DLL1_PULSE＝0、(D)第一受光脉冲信号SPAD_SG1＝1时，信号(A)＝1，电流IA从电容CDLL流出。通过所述动作，电压控制延迟电路24的输入电压由电容元件CDLL的电压决定，(C)基准周期Tb(占空比为50％)延迟tdelay而成的波形成为(E)延迟信号DLL1_PULSE。
在(D)第一受光脉冲信号SPAD_SG1中同样含有由发光元件3引起的接收光以外的环境光成分的情况下，通过充分的时间积分，电流IA＝IB，因此，能够去除环境光成分。再者，时间差提取电路7内的第二DLL电路26的结构也与第一DLL电路25的结构相同。
(第一DLL电路25的动作)
图4(a)、图4(b)是表示第一DLL电路25的动作的波形图。第一DLL电路25的动作与第二DLL电路26的动作相同，因此，以第一DLL电路25的动作为例进行说明。图4(a)是表示第一DLL电路25的锁相状态的波形图。
如图4(a)所示，在延迟信号DLL1_PULSE的上升缘到达对第一受光脉冲信号SPAD_SG1的波形进行积分所得的波形被均等地一分为二的位置的情况下，图4(a)的IB积分显示中的IB的积分值与图4(a)的IA积分显示中的IA的积分值一致，所述第一受光脉冲信号SPAD_SG1的波形是针对第一受光部5接收了对象物反射光L1时的波形(受光波形)而随机产生的波形。因此，该状态成为锁相状态。
(测量动作的一个周期中的光传感器1的动作)
图5是对光传感器1在测量期间的动作状态进行说明的图，图5(a)是表示来自第一受光部5的第一受光脉冲信号SPAD_SG1的波形图，图5(b)是表示发光期间T3及非发光期间T4中的来自第一受光部5的第一受光脉冲信号SPAD_SG1的波形图，图5(c)是用以对测量期间中的基于基准脉冲信号TX的光传感器1的动作进行说明的图。
在测量期间的一个周期中，发光元件3反复经历发光期间T3、非发光期间T4。图5(b)表示测量期间的一个周期的来自第一受光部5的输出脉冲，图5(a)是图5(b)的局部放大图。图5(c)表示测量期间的n个周期的整个动作。再者，第二受光部6也同样地进行动作。
关于测量期间的一个周期中的发光元件3的发光期间T3与非发光期间T4，如图5(b)所示，以发光期间T3＞非发光期间T4的方式设定发光期间T3与非发光期间T4。另外，如图5(c)所示，光传感器1在整个测量期间中，将以固定的时间比率(发光期间：非发光期间＝T3：T4)实施的期间作为一个周期而反复进行动作。较理想的是以发光期间T3的环境与非发光期间T4的环境不发生变化的程度，尽可能短地设定一个周期。从第一受光部5输出的第一受光脉冲信号SPAD_SG1中除了包含由反射光成分产生的输出脉冲之外，还包含由环境光产生的噪声脉冲。
具体来说，如图5(a)所示，在发光期间T3中，从第一受光部5输出混合有由反射光成分产生的输出脉冲与由环境光产生的噪声脉冲的脉冲。接着，在非发光期间T4中，从第一受光部5仅输出噪声脉冲。
图1所示的第二算出电路13在测量期间中，以如下方式运算出从第二计数器12取得的一个周期的脉冲数。第二算出电路13从在发光期间T3中取得的第四输出脉冲数C4，减去将规定的时间比(发光期间T3/非发光期间T4)的系数乘以在非发光期间T4中取得的第五输出脉冲数C5所得的值。即，第二算出电路13根据
C6＝C4－C5×(T3/T4)…(式1)，
求出一个周期结束时的脉冲数(第六输出脉冲数C6)。
针对环境光等外部环境的变化，在一个周期的短时间内连续进行发光期间T3与非发光期间T4。所述(式1)右边的第二项导出在发光期间T3中产生了多少个噪声脉冲。从第四输出脉冲数C4，减去将规定时间比的系数(T3/T4)乘以第五输出脉冲数C5所得的值，由此，能够仅求出发光期间T3中的由对象物反射光L1产生的脉冲。另外，较理想的是设定为发光期间T3＞非发光期间T4。由此，能够提高一个周期中的由发光元件3反复进行脉冲发光的发光期间T3的比率，因此，能够减少由仅产生噪声脉冲的非发光期间T4引起的时间损失。
在测量期间内实施n个周期，根据下述(式2)运算出n个周期结束时的由第二算出电路13获得的第六输出脉冲数C6。
[数学式1]
Figure BDA0001856807590000131
此处，C4_k表示在第k个周期的发光期间T3中取得的第四输出脉冲数C4，C5_k表示在第k个周期的非发光期间T4中取得的第五输出脉冲数C5。通过第二算出电路13对脉冲数进行累加，由此，运算出n个周期结束时的由对象物反射光L1的成分产生的输出脉冲数(第六输出脉冲数C6)。
其次，说明在光传感器1的光收发面的前表面附近存在盖板4的情况。
图4(b)是第一DLL电路25的锁相状态的波形图。如图4(b)所示，第一受光部5接收了光时的波形(受光波形)有表示来自盖板4的盖板反射光L2的成分的波形、与表示来自侦测的对象物19的对象物反射光L1的成分的波形这两个波形，且成为偏离了与空间光路上的距离的差分相当的时间的脉冲输出。
在延迟信号DLL1_PULSE的上升缘到达对第一受光脉冲信号SPAD_SG1的波形进行积分所得的波形被均等地一分为二的位置的情况下，图4(b)的IB积分显示中的IB的积分值与图4(b)的IA积分显示中的IA的积分值一致，因此，该状态成为锁相状态，所述第一受光脉冲信号SPAD_SG1的波形是针对受光波形而随机产生的波形。
第二受光部6接收了光时的波形(受光波形)有表示来自盖板4的盖板反射光L2的成分的波形、与表示来自传感器封装内部的反射光的成分(包含直射光)的两个波形的波形，但因为空间光路上的距离均大致等于0，所以与图4(a)的受光波形相等。
图4(b)是指根据来自盖板4的盖板反射光L2的成分、与来自侦测的对象物19的对象物反射光L1的成分的大小，第一DLL电路25的锁相状态的延迟信号DLL1_PULSE的上升缘位置不同(第一DLL电路25的锁相状态的位置相等)，无法提取正确的时间差。
为了提取正确的时间差，需要推测不存在盖板4时的第一DLL电路25在锁相状态下的位置。因此，需要知道第二算出电路13所算出的由反射光成分(包含盖板反射光L2的成分与由对象物反射光L1产生的成分)产生的第六输出脉冲数C6、与来自盖板4的盖板反射光L2的成分的计数值(串扰值)。
在后述的判定电路8判断为可算出串扰值的情况下，串扰值算出电路11利用串扰值算出电路11所算出的串扰值，对预先保存的串扰值进行更新。由此，距离算出电路14能够使用盖板4在最新状态下的串扰值。
(串扰值算出方法)
对基准脉冲信号TX的基准脉冲周期Tp与基准周期Tb相等的情况进行说明。首先，说明在光传感器1的前方不存在盖板4以外的对象物的情况下的发光期间T3中的光传感器1的动作。
图6是用以对发光期间T3中的图1所示的光传感器1所包括的第一计数器9、第二计数器12、第一算出电路10、第二算出电路13的动作进行说明的曲线图。
图1所示的光传感器1所包括的基准脉冲产生电路2将基准脉冲TX给予驱动器16，使发光元件3进行脉冲发光。再者，由基准脉冲产生电路2输出至驱动器16的基准脉冲TX的基准脉冲周期Tp、与由基准脉冲产生电路2输出至时间差提取电路7的基准周期Tb也可以是同一周期。在本实施方式中，说明基准脉冲周期Tp与基准周期Tb为同一周期。
如图6所示，因为发光元件3因基准脉冲TX的接收延迟而延迟发光，所以来自盖板4的盖板反射光L2的成分(第一受光部5的受光波形)成为相对于基准脉冲TX延迟了固定时间的波形。
考虑如下情况，即，在将开始接收盖板反射光L2的前端的脉冲光的时间作为起点(0sec)时，包含第一受光部5的来自盖板4的盖板反射光L2的脉冲成分的受光波形(脉冲宽度时间区域)的一部分的基准脉冲周期Tp内的时间区域Ta(时间范围t1)处于时刻ta至时刻tb(时刻ta＜时刻tb)的时间区域。
如图6所示，第二计数器12对发光期间T3的整个区域中的来自第一受光部5的第一受光脉冲信号SPAD_SG1的上升进行计数(第四输出脉冲数C4)。
如图6所示，第一计数器9使用时间区域Ta达到高电平(High)电压的波形W1，对发光期间T3的时间区域Ta中的来自第一受光部5的第一受光脉冲信号SPAD_SG1的上升进行计数(第一输出脉冲数C1)。
在第一受光部5的受光波形的时间区域内产生的来自第一受光部5的第一受光脉冲信号SPAD_SG1的脉冲P1如图6所示，包含与第一受光部5的受光波形同步的脉冲(由盖板反射光L2产生的脉冲)、及由环境光或载波产生的不与第一受光部5的受光波形同步的噪声脉冲，所述载波是由热产生的载波。
在第一受光部5的受光波形的时间区域外产生的来自第一受光部5的输出脉冲(SPAD_SG1)的脉冲P2是由环境光或载波产生的不与第一受光部5的受光波形同步的噪声脉冲，所述载波是由热产生的载波。
在发光期间T3中从第一计数器9获得的第一输出脉冲数C1、从第二计数器12获得的第四输出脉冲数C4处于混杂有因包含盖板反射光L2与环境光的光的入射而产生的噪声脉冲的状态，无法对与第一受光部5的受光波形同步的脉冲和噪声脉冲进行区分。但是，能够使用后述的非发光期间T4中的计数器的计数值进行区分。
其次，考虑在光传感器1的前方不存在盖板4以外的对象物的情况下的非发光期间T4中的光传感器1的动作。
图7是用以对非发光期间T4中的图1所示的光传感器1所包括的第一计数器9、第二计数器12、第一算出电路10、第二算出电路13的动作进行说明的曲线图(对无盖板4以外的对象物的状态进行说明)。
在非发光期间T4中，将向驱动器16输出的基准脉冲TX固定于低电平(Low)，不使发光元件3发光而进行与发光期间T3相同的动作。发光期间T3与非发光期间T4中的各测量时间的比率任意。
如图7所示，第二计数器12对非发光期间T4的整个区域中的来自第一受光部5的第一受光脉冲信号SPAD_SG1的上升进行计数(第五输出脉冲数C5)。
如图7所示，第一计数器9使用时间区域Ta达到高电平(High)电压的波形W1，对非发光期间T4的时间区域Ta中的来自第一受光部5的第一受光脉冲信号SPAD_SG1的上升进行计数(第二输出脉冲数C2)。
因为不存在与第一受光部5的受光波形同步的脉冲，仅产生噪声脉冲，所以与图6所示的发光期间T3相比，来自第一受光部5的第一受光脉冲信号SPAD_SG1的脉冲产生频率降低。
基于发光期间T3与非发光期间T4之间的比率，从发光期间T3的计数值减去非发光期间T4的计数值，算出发光期间T3的整个区域中的因盖板反射光L2的入射而产生的来自第一受光部5的输出脉冲数(第六输出脉冲数C6)及发光期间T3的时间区域Ta内的因盖板反射光L2的入射而产生的来自第一受光部5的输出脉冲数(第三输出脉冲数C3)。
因为认为在时间上均等地产生由环境光或载波产生的噪声脉冲，所以对于发光期间T3、非发光期间T4，通过
第三输出脉冲数C3＝第一输出脉冲数C1－第二输出脉冲数C2×T3/T4
第六输出脉冲数C6＝第四输出脉冲数C4－第五输出脉冲数C5×T3/T4，
能够去除第一输出脉冲数C1、第四输出脉冲数C4中所含的噪声脉冲，从而能够算出第三输出脉冲数C3、第六输出脉冲数C6，所述载波是由热产生的载波。
作为算出第三输出脉冲数C3的其他方法，在结构为第一算出电路10能够使用第二算出电路13的算出结果的情况下，也可设为
第三输出脉冲数C3＝第一输出脉冲数C1－第五输出脉冲数C5×(T3/T4)×(时间范围t1/基准脉冲周期Tp)。
因为第五输出脉冲数C5大于第二输出脉冲数C2，所以能够期待在因测量期间短而无法忽视计数值的偏差的情况下，提高算出精度。
图6、图7中仅图示了第一周期至第四周期，但发光期间T3约为6.8ms，非发光期间T4约为1.7ms，第一受光部5的受光波形的周期为15ns，发光期间T3包含所述受光波形的约45万个周期，非发光期间T4包含所述受光波形的约11万个周期。
另外，在图6、图7中，为了进行说明，较多地描绘了来自第一受光部5的第一受光脉冲信号SPAD_SG1的检测频率，但实际上，盖板反射光L2的成分的脉冲产生数在6.8ms内，达到数十～数百次左右的较少的检测频率(在存在侦测的对象物19的情况下，对象物反射光L1的成分的脉冲产生数依赖于距离。0～数万次左右)。
在第三输出脉冲数C3的计数值均为盖板反射光L2的成分的情况下，只要知道在时间区域Ta的时间范围t1内，由第一受光部5接收盖板反射光L2的脉冲光的时间区域的比例x％(在本实施方式中为100％。因为以覆盖时间区域Ta的时间范围t1的方式存在第一受光部5的受光波形的基准脉冲宽度PW)，就知道第三输出脉冲数C3相对于发光期间T3的整个区域中的盖板反射光L2的脉冲成分的计数值的比率，因此，串扰值算出电路11能够根据
第三输出脉冲数C3×(基准周期Tb×基准脉冲宽度PW/基准脉冲周期Tp)/(时间范围t1×x/100)…式(3)，
算出串扰值(基准脉冲宽度PW/基准脉冲周期Tp相当于发光占空比)。
但是，无法根据计数值来判断第三输出脉冲数C3的计数值是否均为盖板反射光L2的成分(所述计数值是否除了包含来自盖板4的反射光成分之外，还包含来自侦测的对象物19的反射光成分)。因此，无法始终根据所述式(3)算出串扰值。
图8(a)、图8(b)表示在时间区域Ta中，由第一受光部5接收盖板反射光L2的时间区域的比例与所述图6的例子的比例不同的情况。
在图8(a)所示的时间区域Ta-1的情况下，x＝(基准脉冲宽度PW－时刻ta)/时间范围t1×100，
在图8(b)所示的时间区域Ta-2的情况下，x＝(基准脉冲宽度PW)/时间范围t1×100。
图8(c)表示基准周期Tb与基准脉冲周期Tp不同的情况(基准脉冲周期Tp＝基准周期Tb×2)(与图6、图8(a)、图8(b)所示的例子不同)。
在基准脉冲周期Tp为基准周期Tb的2倍的情况下，向驱动器16输出的基准脉冲TX、第一受光部5的受光波形(盖板反射光L2的成分)、时间区域Ta均产生在基准周期Tb的每2个周期中。在基准脉冲周期Tp为基准周期Tb的n倍的情况下，均产生在基准周期Tb的每n个周期中。
其次，考虑在光传感器1的前方存在盖板4以外的对象物19的情况下的动作。
图9中图示了发光期间T3中的盖板反射光L2的成分、与三种情况下的对象物反射光L1_A、对象物反射光L1_B、对象物反射光L1_C的成分。
对象物反射光L1_A、对象物反射光L1_B、对象物反射光L1_C与对象物19之间的距离各不相同，表现出了具有与该距离相当的时间延迟的第一受光部5的受光波形。
在从对象物19接收对象物反射光L1_C的情况下，基准脉冲宽度PW与时间区域Ta的时间范围t1的至少一部分重叠。因此，在测量期间内，经过发光期间T3、非发光期间T4而由第一计数器9算出的第三输出脉冲数C3成为不仅包含盖板反射光L2的成分，而且还混杂有对象物反射光L1的成分的计数值。因此，若将第三输出脉冲数C3代入至式(3)，则会得出比正确的串扰值更大的串扰值，串扰值算出电路11无法算出正确的串扰值。
在从对象物19接收对象物反射光L1_A或对象物反射光L1_B的情况下，基准脉冲宽度PW不与时间区域Ta的时间范围t1重叠。因此，在测量期间内，经过发光期间T3、非发光期间T4而由第一计数器9算出的第三输出脉冲数C3仅为盖板反射光L2的成分。因此，通过代入至式(3)，串扰值算出电路11能够算出正确的串扰值。
根据图9，在对应于对象物反射光L1_A的位置与对应于对象物反射光L1_B的位置之间存在被侦测的对象物19的情况下，基准脉冲宽度PW不与时间区域Ta的时间范围t1重叠。因此，对于盖板反射光L2的成分(大致为0的距离)，当时刻ta＜时刻tb，并在与时刻tb以上且为(基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW)以下的时间差相当的距离中存在侦测的对象物19时，串扰值算出电路11能够根据式(3)算出正确的串扰值。
为了判断是否时刻ta＜时刻tb，并在与时刻tb以上且为(基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW)以下的时间差相当的距离中存在侦测的对象物19，可考虑利用由时间差提取电路7提取的时间差的结果这一方法。但是，在存在盖板反射光L2的成分的情况下，根据盖板反射光L2的成分与对象物反射光L1的成分之间的大小关系，第一DLL电路25的锁相状态的延迟信号DLL1_PULSE的上升缘位置不同(第二DLL电路26因为不存在盖板反射光L2的成分，所以锁相状态的位置相等)，串扰值算出电路11无法提取正确的时间差(图4(a)、图4(b))。第二受光部6接收了光时的波形(受光波形)有表示来自盖板4的盖板反射光L2的成分的波形、与表示来自传感器封装内部的反射光的成分(包含直射光)的两个波形的波形，但因为空间光路上的距离均大致等于0，所以与图4(a)的受光波形相等。
图10是对象物反射光L1的成分的受光波形与盖板反射光L2的成分的受光波形之间的时间差TD(与直到侦测的对象物19为止的距离相当的时间差)小于基准周期Tb的半个周期的情况下(图10(a))、及大于基准周期Tb的半个周期的情况下(图10(b))的第一DLL电路25的锁相状态的波形图。
在不存在盖板反射光L2的成分的情况下，成为锁相状态，即，在对象物反射光L1的成分的第一受光脉冲信号SPAD_SG1的积分显示波形的中心位置，IB积分显示中的IB的积分值与IA积分显示中的IA的积分值一致(图4(a))。但是，在存在盖板反射光L2的成分，且所述受光波形的时间差TD小于基准周期Tb的半个周期的情况下(图10(a))，DLL1_PULSE的上升缘位置在时间上，比对象物反射光L1的成分的第一受光脉冲信号SPAD_SG1的积分显示波形的中心位置更早。盖板反射光L2的成分的积分显示波形的中心位置与DLL1_PULSE的上升缘位置之间的时间差TD'小于时间差TD。另外，在所述受光波形的时间差TD大于基准周期Tb的半个周期的情况下(图10(b))，DLL1_PULSE的上升缘位置在时间上，比对象物反射光L1的成分的第一受光脉冲信号SPAD_SG1的积分显示波形的中心位置更迟。盖板反射光L2的成分的积分显示波形的中心位置与DLL1_PULSE的上升缘位置之间的时间差TD'大于时间差TD。
第二DLL电路26接收由盖板反射光L2与来自传感器封装内部的反射光(包含直射光)产生的来自第二受光部6的第二受光脉冲信号SPAD_SG2，并在盖板反射光L2与来自传感器封装内部的反射光(包含直射光)的成分的积分波形中心位置达到锁相状态。来自传感器封装内部的反射光对应于与盖板反射光L2的成分相同的距离(大致为0的距离)，因此，由第一受光部5接收的盖板反射光L2的成分的积分波形中心位置与DLL1_PULSE的上升缘位置之间的时间差TD'、及从时间差提取电路7提取的时间差成为相等的时间差。因此，时间差提取电路7所提取的时间差的结果等于时间差TD'。
即，在时间差TD小于基准周期Tb的半个周期的情况下，时间差提取电路7所提取的时间差的结果小于相当于真正距离的时间差。另外，在时间差TD大于基准周期Tb的半个周期的情况下，时间差提取电路7所提取的时间差的结果大于相当于真正距离的时间差。
换句话说，可以说在时间差提取电路7所提取的时间差的结果小于基准周期Tb的半个周期的情况下，时间差TD小于基准周期Tb的半个周期，另外，在时间差提取电路7所提取的时间差的结果大于基准周期Tb的半个周期的情况下，时间差TD大于基准周期Tb的半个周期。
作为判断是否时刻ta＜时刻tb，并在与时刻tb以上且为(基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW)以下的时间差相当的距离中存在对象物19的方法，在以
时刻tb≦基准周期Tb/2
的方式设定了时刻tb的情况下，例如当时间差提取电路7的时间差提取结果成为时刻tb的值时，因为时刻tb小于基准周期Tb的半个周期，所以可以说时间差TD相当于大于时刻tb的时间差。另外，即使在时间差提取结果为时刻tb以上且为基准周期Tb/2以下的情况下，也可以说时间差TD相当于大于时刻tb的时间差。
另外，在以(基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW)≧基准周期Tb/2的方式设定了(基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW)的情况下，例如当时间差提取电路7的时间差提取结果成为(基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW)时，因为(基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW)大于基准周期Tb的半个周期，所以可以说时间差TD相当于小于(基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW)的时间差。
另外，可以说即使在时间差提取结果为基准周期Tb/2以上且为(基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW)以下的情况下，时间差TD也相当于小于(基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW)的时间差。
即，当时间区域Ta的波形W1处于满足时刻tb≦基准周期Tb/2≦(基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW)的时刻ta至时刻tb(时刻ta＜时刻tb)的时间区域时，只要时间差提取电路7所提取的时间差t2处于满足
时刻tb≦时间差t2≦基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW的范围内，则可以说时间差TD(与直到侦测的对象物19为止的距离相当的时间差)必然为时刻tb以上且为(基准周期Tb+时刻ta－基准脉冲宽度PW)以内，因此，判定电路8能够判断为可算出串扰值。结果是串扰值算出电路11能够根据式(3)算出串扰值。
每当进行距离测量，并获得所述范围内的时间差t2的提取结果时，串扰值算出电路11可对最新的串扰值进行更新。结果是光传感器1能够追随由盖板4的指纹污渍等引起的串扰值的变动。
只要能够取得正确的串扰值(盖板反射光L2的成分的计数值)，就可使用串扰值、第六输出脉冲数C6(对象物反射光L1的成分的计数值+盖板反射光L2的成分的计数值)及时间差t2的提取结果，通过距离算出电路14对从光传感器1到对象物19为止的正确的距离进行修正计算。
[实施方式2]
若基于图11～图12对本发明的其他实施方式进行说明，则如下所述。再者，为了便于说明，对具有与所述实施方式中说明的部件相同的功能的部件标记相同符号，并省略其说明。
图11是表示实施方式2的光传感器的发光期间T3及非发光期间T4的图。与实施方式1的不同点在于：将发光期间T3分割为多个期间，并将非发光期间T4分割为多个期间加以实施，其他结构与实施方式1相同。
在实施方式2中，如图11所示，发光期间T3与非发光期间T4分别经过分割而交替地被实施。具体来说，发光期间T3被分割为三个发光期间T3-1、发光期间T3-2、发光期间T3-3。非发光期间T4被分割为两个非发光期间T4-1、非发光期间T4-2。如图11所示，分割而成的发光期间T3-1、发光期间T3-2、发光期间T3-3与非发光期间T4-1、非发光期间T4-2交替地被实施。
总计的发光期间T3为(T3＝(T3-1)+(T3-2)+(T3-3))。总计的非发光期间T4为(T4＝(T4-1)+(T4-2))。测量动作中的发光期间T3与非发光期间T4之间的比率由规定的时间比决定。
为了提高环境光环境下的测量精度，较理想的是以测量环境不发生变化的程度，尽可能短地设定发光期间T3中的测量间隔与非发光期间T4中的测量间隔。
以所述方式对发光期间T3与非发光期间T4进行分割而实施测量，由此，与不对发光期间T3与非发光期间T4进行分割而逐次实施的情况相比，可进一步缩短发光期间T3与非发光期间T4的各测量时间。
图12(a)～图12(d)是用以对光传感器1的开始发光期间T3s、结束发光期间T3e、开始非发光期间T4s、结束非发光期间T4e进行说明的图。
在进行分割而实施时，如图12(a)所示，当从发光期间开始时，结束于发光期间，如图12(b)所示，当从非发光期间开始时，结束于非发光期间，由此，能够使环境光量在时间上线性地发生变化的环境下的测量精度提高。
如上所述，分割为最先实施的开始发光期间T3s、与最后实施的结束发光期间T3e这至少两个发光期间而实施发光期间T3，或者分割为最先实施的开始非发光期间T4s、与最后实施的结束非发光期间T4e这至少两个非发光期间而实施非发光期间T4。
在图12(a)中，考虑发光期间T3s、发光期间T3e的总计时间等于非发光期间T4的情况。在环境光强度为图12(c)所示的状态A的情况下，发光期间T3s中的由环境光产生的噪声脉冲产生频率低，发光期间T3e中的由环境光产生的噪声脉冲产生频率高。非发光期间T4中的由环境光产生的噪声脉冲产生频率成为发光期间T3s与发光期间T3e的中间值。因此，从发光期间T3s、发光期间T3e中的计数值减去非发光期间T4中的计数值后，结果是能够去除基于由环境光产生的噪声脉冲成分的计数值。
在环境光强度为图12(d)所示的状态B的情况下，发光期间T3s中的由环境光产生的噪声脉冲产生频率高，发光期间T3e中的由环境光产生的噪声脉冲产生频率低。非发光期间T4中的由环境光产生的噪声脉冲产生频率成为发光期间T3s与发光期间T3e的中间值。因此，与状态A同样地，从发光期间T3s、发光期间T3e中的计数值减去非发光期间T4中的计数值后，结果是能够去除基于由环境光产生的噪声脉冲成分的计数值。
不言而喻，在对调了发光期间T3与非发光期间T4的图12(b)的情况下，也有同样的效果。
实施方式1及实施方式2在DLL方式下，即使在光传感器1的前方存在对象物19的情况下，也无需大量的计数器，只要光传感器1内的时间差提取电路7的时间差处于与相当于基准周期Tb的半个周期的时间差相差固定值的范围以内，就能够更新串扰值，即使在存在盖板4的情况下，也可实施正确的距离测量。
(实施方式3)
图13(a)是表示实施方式3的智能手机30的外观的立体图，图13(b)是智能手机30的正视图。实施方式1及实施方式2的光传感器1能够设置于智能手机30(电子设备)。智能手机30包括：相机31，拍摄对象物；闪光灯33，用以对相机31所拍摄的对象物进行照明；以及光传感器(TOF传感器)1，侦测直到相机31所拍摄的对象物为止的距离。由此，能够正确地侦测出相机31的自动对焦功能所需的直到对象物为止的距离。
[总结]
本发明的方式1的光传感器1包括：基准脉冲产生电路1，产生基准脉冲信号TX；发光元件3，基于所述基准脉冲信号TX，向对象物19射出光；盖板4，使光的一部分透过，并对其他部分进行反射；光子计数型的第一受光元件(第一受光部5)，被设置成可接收由所述对象物19反射的对象物反射光L1与由所述盖板4反射的盖板反射光L2；光子计数型的第二受光元件(第二受光部6)，配置得比所述第一受光元件(第一受光部5)更靠近所述发光元件3，接收所述盖板反射光L2、传感器封装内部的反射光及来自所述发光元件3的直射光；时间差提取电路7，基于来自所述第一受光元件(第一受光部5)的第一受光脉冲信号SPAD_SG1、基于所述基准脉冲信号TX的基准周期Tb及来自所述第二受光元件(第二受光部6)的第二受光脉冲信号SPAD_SG2，提取基于与所述对象物9之间的空间光路上的距离的时间差；以及判定电路8，基于所述时间差提取电路所提取的时间差与所述基准周期Tb，判定可否算出表示所述盖板反射光L2的成分量的串扰值。
根据所述结构，能够在所述时间差处于从相当于所述基准周期的半个周期的时间差算起的固定范围以内时，算出串扰值，因此，即使在存在盖板的情况下，也能够正确地测量出距离。
根据所述方式1，本发明的方式2的光传感器1还可以包括：第一计数器9，在包含由所述第一受光元件(第一受光部5)接收来自所述盖板4的盖板反射光L2的脉冲宽度时间区域的一部分或全部的基准脉冲宽度PW内的时间区域Ta的时间范围t1内，算出来自所述第一受光元件(第一受光部5)的第一受光脉冲信号SPAD_SG1的数量；第一算出电路10，基于发光期间T3中的因包含所述盖板反射光L2及环境光的光的入射而产生的来自所述第一受光元件(第一受光部5)的第一输出脉冲数C1、非发光期间T4中的因环境光的入射而产生的来自所述第一受光元件(第一受光部5)的第二输出脉冲数C2、以及所述发光元件3的发光期间T3与非发光期间T4之间的比率，算出因所述盖板反射光L2的入射而产生的来自所述第一受光元件(第一受光部5)的第三输出脉冲数C3；以及串扰值算出电路11，基于所述第三输出脉冲数C3而算出所述串扰值，当在所述时间区域Ta的时间范围t1内，由所述第一受光元件(第一受光部5)接收所述盖板反射光L2的时间区域的比例为x％时，所述串扰值算出电路11根据第三输出脉冲数×(基准周期×基准脉冲宽度PW/基准脉冲周期)/(t1×x/100)算出所述串扰值。
根据所述结构，能够通过简单结构来算出串扰值。
本发明的方式3的光传感器1根据所述方式1或方式2，在基准脉冲周期的各周期中，将所述第一受光元件(第一受光部5)开始接收来自所述盖板4的盖板反射光L2的脉冲光的前端的时间作为起点(0s)时，当所述时间区域Ta处于满足tb≦基准周期/2≦(基准周期+ta－基准脉冲宽度PW)的时刻ta至时刻tb(ta＜tb)的时间区域时，所述判定电路也可以判断为在所述时间差提取电路所提取的时间差t2处于tb≦t2≦基准周期+ta－基准脉冲宽度PW的范围内的情况下，可算出串扰。
根据所述结构，能够不受由侦测对象物产生的计数值的影响，而算出由盖板产生的反射光成分量的计数值(串扰值)。
根据所述方式2，本发明的方式4的光传感器1还可以包括：第二计数器12，算出来自所述第一受光元件(第一受光部5)的脉冲输出的数量；第二算出电路13，基于发光期间T3的因包含盖板反射光L2及环境光的光的入射而产生的来自所述第一受光元件(第一受光部5)的第四输出脉冲数C4、非发光期间T4中的因环境光的入射而产生的来自所述第一受光元件(第一受光部5)的第五输出脉冲数C5、以及所述发光元件3的发光期间T3与非发光期间T4之间的比率，算出因所述盖板反射光L2的入射而产生的来自所述第一受光元件(第一受光部5)的第六输出脉冲数C6；以及距离算出电路14，基于所述第二算出电路13所算出的第六输出脉冲数C6、所述时间差提取电路7所提取的时间差及所述串扰值算出电路11所算出的串扰值，算出直到所述对象物19为止的距离。
根据所述结构，光传感器即使在有串扰值的状态下，也能够输出与侦测对象物之间的正确距离。
根据所述方式1至方式4中的任一个方式，本发明的方式5的光传感器1也可以使所述发光期间T3与所述非发光期间T4之间的比率达到规定比率的方式，于规定期间进行分割而交替地实施所述发光期间T3及所述非发光期间T4。
根据所述结构，能够使环境光照射时的由盖板产生的反射光成分量的计数值(串扰值)的算出精度提高。
根据所述方式5，本发明的方式6的光传感器1也可以分割为最先实施的开始发光期间T3s、与最后实施的结束发光期间T3e这至少两个发光期间而实施所述发光期间T3，或者分割为最先实施的开始非发光期间T4s、与最后实施的结束非发光期间T4e这至少两个非发光期间而实施所述非发光期间T4。
根据所述结构，能够使环境光照射时的由盖板产生的反射光成分量的计数值(串扰值)的算出精度提高。
本发明的方式7的电子设备包括方式1至6中的任一个方式的光传感器1。
本发明并不限定于所述各实施方式，可在权利要求所示的范围内进行各种变更，将不同实施方式所分别公开的技术手段适当加以组合而获得的实施方式也包含于本发明的技术范围。而且，通过组合各实施方式所分别公开的技术手段，能够形成新的技术特征。
附图标记说明
1：光传感器
2：基准脉冲产生电路
3：发光元件
4：盖板
5：第一受光元件
6：第二受光元件
7：时间差提取电路
8：判定电路
9：第一计数器
10：第一算出电路
11：串扰值算出电路
12：第二计数器
13：第二算出电路
14：距离算出电路
SPAD_SG1：第一受光脉冲信号
SPAD_SG2：第二受光脉冲信号
C1：第一输出脉冲数
C2：第二输出脉冲数
C3：第三输出脉冲数
C4：第四输出脉冲数
C5：第五输出脉冲数
C6：第六输出脉冲数
T3：发光期间
T4：非发光期间
PW：基准脉冲宽度
Ta：时间区域
t1：时间范围
t2：时间差
ta：时刻
tb：时刻

Claims (7)

1.一种光传感器，其特征在于包括：
基准脉冲产生电路，产生基准脉冲信号；
发光元件，基于所述基准脉冲信号，向对象物射出光；
盖板，使所述光的一部分透过，并对其他部分进行反射；
光子计数型的第一受光元件，被设置成可接收由所述对象物反射的对象物反射光与由所述盖板反射的盖板反射光；
光子计数型的第二受光元件，配置得比所述第一受光元件更靠近所述发光元件，接收所述盖板反射光、传感器封装内部的反射光及来自所述发光元件的直射光；
时间差提取电路，基于来自所述第一受光元件的第一受光脉冲信号、基于所述基准脉冲信号的基准周期及来自所述第二受光元件的第二受光脉冲信号，提取基于与所述对象物之间的空间光路上的距离的时间差；以及
判定电路，基于由所述时间差提取电路所提取的时间差与所述基准周期，判定可否算出表示所述盖板反射光的成分量的串扰值。
2.根据权利要求1所述的光传感器，其特征在于还包括：
第一计数器，在包含由所述第一受光元件接收来自所述盖板的盖板反射光的脉冲宽度时间区域的一部分或全部的基准脉冲宽度内的时间区域的时间范围内，算出来自所述第一受光元件的第一受光脉冲信号的数量；
第一算出电路，基于发光期间中的因包含所述盖板反射光及环境光的光的入射而产生的来自所述第一受光元件的第一输出脉冲数、非发光期间中的因环境光的入射而产生的来自所述第一受光元件的第二输出脉冲数、以及所述发光元件的发光期间与非发光期间之间的比率，算出因所述盖板反射光的入射而产生的来自所述第一受光元件的第三输出脉冲数；以及
串扰值算出电路，基于所述第三输出脉冲数而算出所述串扰值，
当在所述时间区域Ta的时间范围t1内，由所述第一受光元件接收所述盖板反射光的时间区域的比例为x％时，所述串扰值算出电路根据
第三输出脉冲数×(基准周期×基准脉冲宽度PW/基准脉冲周期)/(t1×x/100)
算出所述串扰值。
3.根据权利要求2所述的光传感器，其特征在于：
在基准脉冲周期的各周期中，将所述第一受光元件开始接收来自所述盖板的盖板反射光的脉冲光的前端的时间作为起点0s时，当所述时间区域处于满足tb≦基准周期/2≦(基准周期+ta－基准脉冲宽度)的时刻ta至时刻tb的时间区域，ta＜tb时，所述判定电路判断为在由所述时间差提取电路所提取的时间差t2处于
tb≦t2≦基准周期+ta－基准脉冲宽度的范围内的情况下，可算出串扰。
4.根据权利要求2所述的光传感器，其特征在于还包括：
第二计数器，算出来自所述第一受光元件的脉冲输出的数量；
第二算出电路，基于发光期间的因包含盖板反射光及环境光的光的入射而产生的来自所述第一受光元件的第四输出脉冲数、非发光期间中的因环境光的入射而产生的来自所述第一受光元件的第五输出脉冲数、以及所述发光元件的发光期间与非发光期间之间的比率，算出因所述盖板反射光的入射而产生的来自所述第一受光元件的第六输出脉冲数；以及
距离算出电路，基于由所述第二算出电路所算出的第六输出脉冲数、由所述时间差提取电路所提取的时间差及由所述串扰值算出电路所算出的串扰值，算出直到所述对象物为止的距离。
5.根据权利要求2所述的光传感器，其特征在于：
以使所述发光期间与所述非发光期间之间的比率达到规定比率的方式，于规定期间进行分割而交替地实施所述发光期间及所述非发光期间。
6.根据权利要求5所述的光传感器，其特征在于：
分割为最先实施的开始发光期间、与最后实施的结束发光期间这至少两个发光期间而实施所述发光期间，或者分割为最先实施的开始非发光期间、与最后实施的结束非发光期间这至少两个非发光期间而实施所述非发光期间。
7.一种电子设备，其特征在于：
包括权利要求1至6中任一项所述的光传感器。
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