CN113295273B - 照度传感器以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供照度传感器和电子设备。照度传感器能够减轻由红外光引起的不良影响。第一1/4波长板(32)的慢轴相对于第一直线偏光板(31)的偏光方向(第一偏光方向)具有+45°或‑45°的关系,第二直线偏光板(34)的第二部分(342)(与第二受光部(12)对应的区域)的偏光方向与第二直线偏光板(34)的第一部分(341)(与第一受光部(11)对应的区域)的偏光方向相差90°,第二1/4波长板(33)的慢轴的第一部分(341)相对于偏光方向的关系具有与第一1/4波长板(32)的慢轴相对于第一直线偏光板(31)的偏光方向(第一偏光方向)的关系相同的+45或‑45°的关系,具有取得第一受光部(11)与第二受光部(12)的输出的差值的运算部(60)。
Description
技术领域
本公开涉及照度传感器以及具备该照度传感器的电子设备。
背景技术
例如如专利文献1所示,在显示装置中,为了控制显示的明亮度,有时设置检测周围的明亮度的照度传感器。
在这样的显示器装置中,照度传感器一般与显示部分开地配置于壳体的适当部分,但最近,出现了使用OLED(有机发光二极管)面板的薄型显示器装置,在该情况下,存在使显示部的周围的所谓边框部分的宽度变得极其狭窄的趋势,因此难以将照度传感器配置于与显示部不同的场所,在设计方面也不优选。另一方面,为了控制显示装置的显示的明亮度,优选检测显示部朝向的环境的照度。
这些情况对于智能手机、平板型终端而言也是同样的。并且,一般认为照度传感器容易产生由红外光引起的噪声,这成为在室外也使用的例如智能手机、平板型终端中检测周围环境的明亮度时的障碍。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2012-104656号公报
发明内容
发明要解决的课题
本公开是鉴于上述情况而完成的发明,其课题在于提供一种能够配置在狭窄处,并且能够减轻由红外光引起的不良影响的照度传感器以及使用该照度传感器的电子设备。
用于解决课题的手段
由本公开提供的照度传感器具备:第一受光部和第二受光部;分别与所述第一受光部和所述第二受光部对应地配置的第一光学区域和第二光学区域;以及取得所述第一受光部与所述第二受光部的输出的差值的运算部,所述第一光学区域和所述第二光学区域包括对应于所述第一受光部和所述第二受光部双方并按照距离所述第一受光部和所述第二受光部从远到近的顺序配置的第一直线偏光板、第一1/4波长板、第二1/4波长板以及第二直线偏光板,所述第一1/4波长板的慢轴相对于所述第一直线偏光板的偏光方向即第一偏光方向具有+45°或-45°的关系,所述第二直线偏光板具有属于所述第一光学区域的第一部分和属于所述第二光学区域的第二部分,所述第二部分的偏光方向与所述第一部分的偏光方向相差90°,所述第二1/4波长板的慢轴相对于所述第一部分的偏光方向的关系具有与所述第一1/4波长板的慢轴相对于所述第一偏光方向的关系相同的+45°或-45°的关系。
参照附图并通过以下进行的详细说明,使得本公开的其他特征以及优点变得更加明确。
附图说明
图1是本公开的照度传感器的第一实施方式的概略结构图。
图2是本公开的照度传感器的第二实施方式的概略结构图。
图3是表示本公开的照度传感器的第三实施方式的概略结构的俯视图。
图4是沿着图3的IV-IV线的剖视图。
图5是本公开的照度传感器的第四实施方式的概略结构图。
图6是表示本公开的照度传感器的第五实施方式的概略结构的俯视图。
图7是沿着图6的VII-VII线的剖视图。
图8是本公开的电子设备的第一实施方式的概略结构图。
图9是本公开的电子设备的第二实施方式的概略结构图。
图10是图9所示的电子设备的局部放大剖视图。
图11是示意性地表示图9所示的电子设备的一部分的电气结构的图。
图12是示意性地表示图9所示的电子设备的一部分的电气结构的图。
图13是示意性地表示图9所示的电子设备的一部分的电气结构的图。
图14是表示本公开的电子设备的第三实施方式的概略结构的俯视图。
图15是沿着图14的XV-XV线的剖视图。
图16是沿着图14的XVI-XVI线的剖视图。
附图标记说明
A1~A5:照度传感器
B1~B3:电子设备
1:受光部配置区域
100:IC
11:第一受光部
111:第一受光元件
112:第二受光元件
113:第三受光元件
114:第四受光元件
115:第五受光元件
116:可见光用受光元件
117:红外光用受光元件
118:清除用受光元件
12:第二受光部
121:第一受光元件
122:第二受光元件
123:第三受光元件
124:第四受光元件
125:第五受光元件
126:可见光用受光元件
127:红外光用受光元件
128:清除用受光元件
19:保护膜
2:滤光器配置区域
20:滤色器层
20A:第一滤光器部
20B:第二滤光器部
21r:第一红色滤光器
21g:第一绿色滤光器
21b:第一蓝色滤光器
21br:第一红外透射滤光器
21gr:第二红外透射滤光器
22r:第二红色滤光器
22g:第二绿色滤光器
22b:第二蓝色滤光器
22br:第三红外透射滤光器
22gr:第四红外透射滤光器
23:保护膜
24:红外截止滤光器
30:光学区域
30A:第一光学区域
30B:第二光学区域
31:第一直线偏光板
32:第一1/4波长板
33:第二1/4波长板
34:第二直线偏光板
341:(第二直线偏光板的)第一部分
342:(第二直线偏光板的)第二部分
38:保护膜
40:OLED
50:光学窗
60:运算部
81r,81g,81b:第一AD转换部
82r,82g,82b:第二AD转换部
C1:(受光部配置区域的)中心点
C2:(滤光器配置区域的)中心点
x:方向(第一方向)
y:方向(第二方向)
z:方向。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的优选实施方式进行具体说明。
<照度传感器A1>
图1表示作为本公开的照度传感器的第一实施方式的照度传感器A1。照度传感器A1包括第一受光部11、第二受光部12、光学区域30以及运算部60。
第一受光部11和第二受光部12例如是在同一IC100中制造的光电二极管,位于作为IC100的主面的同一平面内。光学区域30与第一受光部11和第二受光部12对置地配置。光学区域30具有与第一受光部11对应地配置的第一光学区域30A以及与第二受光部12对应地配置的第二光学区域30B。
光学区域30(第一光学区域30A及第二光学区域30B)包含第一直线偏光板31、第一1/4波长板32、第二1/4波长板33及第二直线偏光板34。按照距离第一受光部11和第二受光部12从远到近的顺序,层叠配置有这些第一直线偏光板31、第一1/4波长板32、第二1/4波长板33及第二直线偏光板34。这些第一直线偏光板31、第一1/4波长板32、第二1/4波长板33及第二直线偏光板34可以相互密接层叠,也可以夹设有空气层、单纯透明层。在本实施方式中,在第一受光部11和第二受光部12与第二直线偏光板34之间,夹设有例如红色、绿色或者蓝色的滤色器层20。
第一直线偏光板31遍及第一光学区域30A及第二光学区域30B(与第一受光部11对应的区域和与第二受光部12对应的区域)而均匀地配置。
第一1/4波长板32位于第一直线偏光板31的紧接的下层。该第一1/4波长板32遍及第一光学区域30A及第二光学区域30B(与第一受光部11对应的区域和与第二受光部12对应的区域),其慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)具有+45°或-45°的关系。在本实施方式中,第一1/4波长板32的慢轴相对于上述第一偏光方向具有+45°的关系,在图1中标记为“+45°”。
第二直线偏光板34具有属于第一光学区域30A的第一部分341和属于第二光学区域30B的第二部分342。在本实施方式中,第一部分341的偏光方向与第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)相同,在图1中,用向同一方向倾斜的剖面线表示该偏光方向。第二部分342的偏光方向与上述第一偏光方向相差90°,另外,与第一部分341的偏光方向相差90°。在图1中,用倾斜方向不同的剖面线表示该偏光方向。
第二1/4波长板33位于第一1/4波长板32的紧接的下层。第二1/4波长板33遍及第一光学区域30A及第二光学区域30B(与第一受光部11对应的区域和与第二受光部12对应的区域),其慢轴相对于第二直线偏光板34中的第一部分341的偏光方向具有+45°或-45°的关系。另外,第二1/4波长板33的慢轴相对于第一部分341的偏光方向的关系为与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系相同的+45°或-45°。在本实施方式中,由于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)与第二直线偏光板34中的第一部分341的偏光方向相同,因此第二1/4波长板33的慢轴相对于上述第一偏光方向也具有+45°的关系,在图1中标记为“+45°”来表示该关系。此外,第二部分342的偏光方向与第一部分341的偏光方向相差90°。由此,第二1/4波长板33的慢轴相对于第二部分342的偏光方向的关系与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系为正负相反的-45°。
在本实施方式中,第一直线偏光板31和第二直线偏光板34中的至少任意一个使用非有效功能频带包含红外光频带的至少一部分频带的偏光板。在此,非有效功能频带意味着不有效地发挥偏光功能的光的波长频带。即,第一直线偏光板31和第二直线偏光板34中的至少任意一个例如使用具有以下特性的偏光板:对于全部的可见光频带具有偏光功能,对于全部的红外光频带不进行偏光而透射。作为具有这样的特性的直线偏光板,例如能够使用美馆影像有限公司(株式会社美館イメージング)销售的偏光板“MCPR-4”。此外,非有效功能频带包含红外光频带的至少一部分频带的直线偏光板中的偏光功能的有效频带与非有效功能频带的边界不需要与可见光频带和红外光频带的边界一致,也可以偏向可见光频带侧或红外光频带侧。这在本说明书中的以下的说明中也是同样的。
运算部60取得第一受光部11的输出与第二受光部12的输出的差值。作为运算部60,例如能够使用运算放大器等差动放大器。
接着,关于图1所示的照度传感器A1的作用,分为第一直线偏光板31和第二直线偏光板34双方的非有效功能频带包含红外光频带的情况、第一直线偏光板31和第二直线偏光板34中仅第一直线偏光板31的非有效功能频带包含红外光频带的情况、以及第一直线偏光板31和第二直线偏光板34中仅第二直线偏光板34的非有效功能频带包含红外光频带的情况进行说明。
〔第一直线偏光板31和第二直线偏光板34双方的非有效功能频带包含红外光频带的情况〕
第一直线偏光板31和第二直线偏光板34均对于红外光不具有偏光功能,因此第一受光部11和第二受光部12均能够接受红外光。
另一方面,关于可见光,在第一光学区域30A(与第一受光部11对应的区域)中,通过了第一直线偏光板31的直线偏振光通过1/4波长板32(+45°)而成为圆偏振光。如上所述,第二1/4波长板33(+45°)的慢轴相对于第一部分341的偏光方向的关系为与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系相同的+45°。因此,由第一直线偏光板31和第一1/4波长板32形成的圆偏振光无法通过第二直线偏光板34(第一部分341)。即,第一受光部11仅接受红外光。
关于可见光,在第二光学区域30B(与第二受光部12对应的区域)中,通过了第一直线偏光板31的直线偏振光通过第一1/4波长板32(+45°)而成为圆偏振光。如上所述,第二1/4波长板33的慢轴相对于第二部分342的偏光方向的关系与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系为正负相反的-45°。因此,由第一直线偏光板31和第一1/4波长板32形成的圆偏振光能够通过第二直线偏光板34(第二部分342)到达第二受光部12。即,第二受光部12接受红外光和可见光双方。
运算部60通过取得第一受光部11与第二受光部12的输出的差值,消除两受光部11、12的受光量中的红外光分量,并将可见光的受光量作为信号而输出。因此,该照度传感器A1能够在去除或减轻由红外光引起的噪声等不良影响的同时进行照度的检测。
〔第一直线偏光板31和第二直线偏光板34中仅第一直线偏光板31的非有效功能频带包含红外光频带的情况〕
关于红外光,在第一光学区域30A(与第一受光部11对应的区域)中,第一直线偏光板31不具有偏光功能,因此该红外光直接通过第一直线偏光板31、第一1/4波长板32及第二1/4波长板33。到达了第二直线偏光板34的第一部分341的红外光接受第二直线偏光板34(第一部分341)的偏光而到达第一受光部11。
关于红外光,在第二光学区域30B(与第二受光部12对应的区域)中,第一直线偏光板31也不具有偏光功能,因此该红外光直接通过第一直线偏光板31、第一1/4波长板32及第二1/4波长板33。到达了第二直线偏光板34的红外光接受第二直线偏光板34(第二部分342)的偏光而到达第二受光部12。
即,关于红外光,第一受光部11以及第二受光部12同样地接受红外光。
关于可见光,在第一光学区域30A(与第一受光部11对应的区域)中,通过了第一直线偏光板31的直线偏振光通过1/4波长板32(+45°)而成为圆偏振光。如上所述,第二1/4波长板33(+45°)的慢轴相对于第一部分341的偏光方向的关系为与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系相同的+45°。因此,由第一直线偏光板31和第一1/4波长板32形成的圆偏振光无法通过第二直线偏光板34(第一部分341)。即,第一受光部11仅接受红外光。
关于可见光,在第二光学区域30B(与第二受光部12对应的区域)中,通过了第一直线偏光板31的直线偏振光通过第一1/4波长板32(+45°)而成为圆偏振光。如上所述,第二1/4波长板33的慢轴相对于第二部分342的偏光方向的关系与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系为正负相反的-45°。因此,由第一直线偏光板31和第一1/4波长板32形成的圆偏振光能够通过第二直线偏光板34(第二部分342)到达第二受光部12。即,第二受光部12接受红外光和可见光双方。
运算部60通过取得第一受光部11与第二受光部12的输出的差值,消除两受光部11、12的受光量中的红外光分量,并将可见光的受光量作为信号而输出。因此,该照度传感器A1能够在去除或减轻由红外光引起的噪声等不良影响的同时进行照度的检测。
〔第一直线偏光板31和第二直线偏光板34中仅第二直线偏光板34的非有效功能频带包含红外光频带的情况〕
关于红外光,在第一光学区域30A(与第一受光部11对应的区域)中,该红外光在第一直线偏光板31中被偏光,该偏光的方向在通过第一1/4波长板32和第二1/4波长板33的期间变化90°。由于第二直线偏光板34对于红外光不具有偏光功能,因此如上述那样,90°方向变化后的偏振光直接到达第一受光部11。
关于红外光,在第二光学区域30B(与第二受光部12对应的区域)中,该红外光也在第一直线偏光板31中被偏光,该偏光的方向在通过第一1/4波长板32以及第二1/4波长板33的期间变化90°。由于第二直线偏光板34对于红外光不具有偏光功能,因此如上述那样,90°方向变化后的偏振光直接到达第一受光部11。
即,关于红外光,第一受光部11以及第二受光部12同样地接受红外光。
关于可见光,在第一光学区域30A(与第一受光部11对应的区域)中,通过了第一直线偏光板31的直线偏振光通过1/4波长板32(+45°)而成为圆偏振光。如上所述,第二1/4波长板33(+45°)的慢轴相对于第一部分341的偏光方向的关系为与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系相同的+45°。因此,由第一直线偏光板31和第一1/4波长板32形成的圆偏振光无法通过第二直线偏光板34(第一部分341)。即,第一受光部11仅接受红外光。
关于可见光,在第二光学区域30B(与第二受光部12对应的区域)中,通过了第一直线偏光板31的直线偏振光通过第一1/4波长板32(+45°)而成为圆偏振光。如上所述,第二1/4波长板33的慢轴相对于第二部分342的偏光方向的关系与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系为正负相反的-45°。因此,由第一直线偏光板31和第一1/4波长板32形成的圆偏振光能够通过第二直线偏光板34(第二部分342)到达第二受光部12。即,第二受光部12接受红外光和可见光双方。
运算部60通过取得第一受光部11与第二受光部12的输出的差值,消除两受光部11、12的受光量中的红外光分量,并将可见光的受光量作为信号而输出。因此,该照度传感器A1能够在去除或减轻由红外光引起的噪声等不良影响的同时进行照度的检测。
<照度传感器A2>
图2表示本公开的照度传感器的第二实施方式。该图所示的照度传感器A2主要是第一受光部11及第二受光部12的结构和滤色器层20的结构与上述的照度传感器A1不同。此外,在图2中,仅表示光学区域30(第一光学区域30A和第二光学区域30B)中的第二直线偏光板34(第一部分341和第二部分342),省略了第一直线偏光板31、第一1/4波长板32和第二1/4波长板33。
在本实施方式的照度传感器A2中,第一受光部11和第二受光部12分别具有多个受光元件。具体而言,第一受光部11包括第一受光元件111、第二受光元件112以及第三受光元件113。第二受光部12包括第一受光元件121、第二受光元件122以及第三受光元件123。
在本实施方式中,在IC100上形成有保护膜19,在保护膜19上形成有滤色器层20。滤色器层20具有与第一受光部11对应地配置的第一滤光器部20A和与第二受光部12对应地配置的第二滤光器部20B。第一滤光器部20A包括第一红色滤光器21r、第一绿色滤光器21g及第一蓝色滤光器21b,第二滤光器部20B包括第二红色滤光器22r、第二绿色滤光器22g及第二蓝色滤光器22b。
第一红色滤光器21r和第二红色滤光器22r选择性地使可见光频带的蓝色光和绿色光的波长区域的光衰减,并选择性地使红色光和红外光的波长区域的光透过。第一红色滤光器21r在与第一至第三受光元件111~113、第一至第三受光元件121~123的受光面正交的方向(以下,称为方向z)覆盖第一受光元件111。第二红色滤光器22r在方向z上覆盖第一受光元件121。在附图中,对第一红色滤光器21r以及第二红色滤光器22r标注了“R”的字符。
第一绿色滤光器21g和第二绿色滤光器22g选择性地使红色光和蓝色光的波长区域的光衰减,并选择性地使绿色光和红外光的波长区域的光透过。第一绿色滤光器21g在方向z上覆盖第二受光元件112。第二绿色滤光器22g在方向z上覆盖第二受光元件122。在附图中,对第一绿色滤光器21g和第二绿色滤光器22g标注“G”的字符。
第一蓝色滤光器21b及第二蓝色滤光器22b选择性地使红色光及绿色光的波长区域的光衰减,并选择性地使蓝色光及红外光的波长区域的光透过。第一蓝色滤光器21b在方向z上覆盖第三受光元件113。第二蓝色滤光器22b在方向z上覆盖第三受光元件123。在附图中,对第一蓝色滤光器21b及第二蓝色滤光器22b标注“B”的字符。
上述的各颜色滤光器21r、21g、21b、22r、22g、22b例如能够由以颜料为基础的彩色抗蚀剂或明胶膜等构成。此外,在图2中,将各颜色滤光器21r、21g、21b、22r、22g、22b的厚度大致均匀地表示,但由于根据各颜色滤光器的色素使得透射率不同,所以也可以根据该各颜色滤光器的特性而使滤光器21r、21g、21b、22r、22g、22b的厚度适当地不同。
在本实施方式中,滤色器层20包含保护膜23。保护膜23遍及第一滤光器部20A及第二滤光器部20B而配置,覆盖第一红色滤光器21r、第一绿色滤光器21g、第一蓝色滤光器21b,以及第二滤光器部20B的第二红色滤光器22r、第二绿色滤光器22g、第二蓝色滤光器22b的整体。保护膜23例如由氧化钛(TiO2)等透明的树脂构成。
本实施方式的照度传感器A2具备3个60。一个运算部60取得第一受光元件111与第一受光元件121的输出的差值。其他一个运算部60取得第二受光元件112与第二受光元件122的输出的差值。进而,再一个运算部60取得第三受光元件113与第三受光元件123的输出的差值。
此外,在图2中,关于光学区域30(第一光学区域30A和第二光学区域30B)省略了第二直线偏光板34以外的记载,但关于第一光学区域30A和第二光学区域30B(第一直线偏光板31、第一1/4波长板32、第二1/4波长板33以及第二直线偏光板34)的结构,是与上述的照度传感器A1相同的结构。在本实施方式的照度传感器A2中,也与针对照度传感器A1的上述内容同样地,第一受光部11(第一受光元件111、第二受光元件112以及第三受光元件113)仅接受红外光,第二受光部12(第一受光元件121、第二受光元件122以及第三受光元件123)接受红外光和可见光双方。
运算部60通过取得第一受光部11与第二受光部12的差值,消除两受光部11、12的受光量中的红外光分量,并将可见光的受光量作为信号而输出。另外,在本实施方式中,第一受光部11的第一受光元件111、第二受光元件112以及第三受光元件113分别被第一红色滤光器21r、第一绿色滤光器21g以及第一蓝色滤光器21b覆盖。另外,第二受光部12的第一受光元件121、第二受光元件122以及第三受光元件123分别被第二红色滤光器22r、第二绿色滤光器22g、第二蓝色滤光器22b覆盖。由此,第一受光部11以及第二受光部12能够针对可见光频带而分光成红色、绿色以及蓝色各色的波长区域来受光。因此,根据本实施方式的照度传感器A2,能够在去除或减轻由红外光引起的噪声等不良影响的同时,进行红色、绿色以及蓝色各色的照度的检测。
<照度传感器A3>
图3和图4表示本公开的照度传感器的第三实施方式。这些图所示的照度传感器A3具备:多个第一受光部11和多个第二受光部12;多个第一滤光器部20A和多个第二滤光器部20B;多个第一光学区域30A和多个第二光学区域30B以及运算部60(省略图示)。
虽然省略了详细的说明,但本实施方式中的各第一受光部11、各第二受光部12、各第一滤光器部20A、各第二滤光器部20B、各第一光学区域30A以及各第二光学区域30B分别具有与上述的照度传感器A2中的第一受光部11、第二受光部12、第一滤光器部20A、第二滤光器部20B、第一光学区域30A以及第二光学区域30B相同的结构。即,本实施方式的各第一受光部11包括第一受光元件111、第二受光元件112以及第三受光元件113,各第二受光部12包括第一受光元件121、第二受光元件122以及第三受光元件123。另外,各第一滤光器部20A包括覆盖第一受光元件111的第一红色滤光器21r、覆盖第二受光元件112的第一绿色滤光器21g、以及覆盖第三受光元件113的第一蓝色滤光器21b。各第二滤光器部20B包括覆盖第一受光元件121的第二红色滤光器22r、覆盖第二受光元件122的第二绿色滤光器22g、以及覆盖第三受光元件123的第二蓝色滤光器22b。
在本实施方式中,如从图3、图4所理解的那样,第一受光部11以及第二受光部12、滤色器层20的第一滤光器部20A以及第二滤光器部20B、以及第一光学区域30A和第二光学区域30B分别在相互正交的方向x(第一方向)以及方向y(第二方向)上交替地配置为矩阵状。在图示的例子中,8个第一受光部11和8个第二受光部12的合计16个第一受光部11和第二受光部12在方向x和方向y上配置成4行4列的矩阵状。在方向x和方向y的任一方向上,第一受光部11和第二受光部12都交替排列。另外,8个第一滤光器部20A和8个第二滤光器部20B的合计16个第一滤光器部20A和第二滤光器部20B在方向x和方向y上配置成4行4列的矩阵状。在方向x及方向y的任一方向上,第一滤光器部20A与第二滤光器部20B交替排列。同样地,8个第一光学区域30A和8个第二光学区域30B的合计16个第一光学区域30A和第二光学区域30B在方向x和方向y上配置成4行4列的矩阵状。在方向x和方向y的任一方向上,第一光学区域30A和第二光学区域30B交替排列。另外,如图3所示,由在方向x及方向y所成的面内配置成矩阵状的16个第一滤光器部20A及第二滤光器部20B形成滤光器配置区域2。
如图3所示,在本实施方式中,各第一滤光器部20A以及各第二滤光器部20B在方向x以及方向y上划分为各2个合计4个部位。在第一滤光器部20A中,第一红色滤光器21r、第一绿色滤光器21g、第一蓝色滤光器21b配置于上述4个被划分的部位中的任一个。同样地,在第二滤光器部20B中,第二红色滤光器22r、第二绿色滤光器22g、第二蓝色滤光器22b配置于上述4个被划分的部位中的任一个。
在图3中,分别对第一红色滤光器21r和第二红色滤光器22r的分区标注“R”的字符,对第一绿色滤光器21g和第二绿色滤光器22g的分区标注“G”的字符,对第一蓝色滤光器21b和第二蓝色滤光器22b的分区标注“B”的字符。另外,在附图中,在无标记的分区及标注“C”的字符的分区中,未配置各颜色滤光器。如图7所示,在本实施方式中,第一受光部11以及第二受光部12包括清除用受光元件118、128,在第一滤光器部20A以及第二滤光器部20B中标注有“C”的字符的分区位于与清除用受光元件118、128对应的位置。
如图3所示,在彼此邻接的第一滤光器部20A及第二滤光器部20B中,如果着眼于第一红色滤光器21r及第二红色滤光器22r,则第一红色滤光器21r与第二红色滤光器22r以在方向x及方向y的至少任一方相邻的方式配置。同样,在彼此邻接的第一滤光器部20A及第二滤光器部20B中,如果着眼于第一绿色滤光器21g及第二绿色滤光器22g,则第一绿色滤光器21g与第二绿色滤光器22g以在方向x及方向y的至少任一方相邻的方式配置。同样,在彼此邻接的第一滤光器部20A及第二滤光器部20B中,如果着眼于第一蓝色滤光器21b及第二蓝色滤光器22b,则第一蓝色滤光器21b与第二蓝色滤光器22b以在方向x及方向y的至少任一方相邻的方式配置。
如图3所示,在本实施方式中,在以矩阵状配置有多个第一滤光器部20A及多个第二滤光器部20B的滤光器配置区域2中,所有的第一红色滤光器21r和第二红色滤光器22r被配置成以滤光器配置区域2的中心点C2为对称中心而呈点对称。与此相同,所有的第一绿色滤光器21g和第二绿色滤光器22g、以及所有的第一蓝色滤光器21b和第二蓝色滤光器22b分别被配置成以滤光器配置区域2的中心点C2为对称中心而呈点对称。
虽然省略了详细的图示说明,但在本实施方式中,某个运算部60取得相邻的第一受光部11以及第二受光部12的第一受光元件111与第一受光元件121的输出的差值。其他运算部60取得相邻的第一受光部11以及第二受光部12的第二受光元件112与第二受光元件122的输出的差值。与此相同,其他运算部60取得相邻的第一受光部11以及第二受光部12的第三受光元件113与第三受光元件123的输出的差值。其他运算部60取得相邻的第一受光部11以及第二受光部12的清除用受光元件118与清除用受光元件128的输出的差值。这样,运算部60以取得在相邻的第一受光部11和第二受光部12中对应的受光元件的对的输出的差值的方式来设置。
此外,在图4中,关于光学区域30(第一光学区域30A和第二光学区域30B)省略了第二直线偏光板34以外的记载,但关于第一光学区域30A和第二光学区域30B(第一直线偏光板31、第一1/4波长板32、第二1/4波长板33以及第二直线偏光板34)的结构,是与上述的照度传感器A1相同的结构。在本实施方式的照度传感器A3中,第一受光部11(第一受光元件111、第二受光元件112、第三受光元件113以及清除用受光元件118)也仅接受红外光,第二受光部12(第一受光元件121、第二受光元件122、第三受光元件123以及清除用受光元件128)接受红外光和可见光双方。
运算部60(省略图示)通过取得多个第一受光部11和多个第二受光部12的差值,消除两受光部11、12的受光量中的红外光分量,将可见光的受光量作为信号输出。另外,在本实施方式中,各第一受光部11的第一受光元件111、第二受光元件112以及第三受光元件113分别被第一红色滤光器21r、第一绿色滤光器21g以及第一蓝色滤光器21b覆盖。另外,各第二受光部12的第一受光元件121、第二受光元件122以及第三受光元件123分别被第二红色滤光器22r、第二绿色滤光器22g、第二蓝色滤光器22b覆盖。由此,多个第一受光部11以及多个第二受光部12能够针对可见光频带而分光成红色、绿色以及蓝色各色的波长区域来受光。因此,根据本实施方式的照度传感器A3,能够在去除或减轻由红外光引起的噪声等不良影响的同时,进行红色、绿色以及蓝色各色的照度的检测。
进而,在本实施方式中,在彼此邻接的第一滤光器部20A及第二滤光器部20B中,第一红色滤光器21r与第二红色滤光器22r、第一绿色滤光器21g与第二绿色滤光器22g、及第一蓝色滤光器21b与第二蓝色滤光器22b分别以在方向x及方向y中的至少任一方向上相邻的方式配置。根据这样的结构,由于为了检测红色、绿色以及蓝色的各颜色分量的照度而取得输出的差值的受光元件的对相邻,因此能够提高各色的照度的检测精度。
另外,在以矩阵状配置有多个第一滤光器部20A及多个第二滤光器部20B的滤光器配置区域2中,所有的第一红色滤光器21r及第二红色滤光器22r、所有的第一绿色滤光器21g及第二绿色滤光器22g、以及所有的第一蓝色滤光器21b及第二蓝色滤光器22b分别以滤光器配置区域2的中心点C2为对称中心而呈点对称地配置。根据这样的结构,能够抑制照度传感器A3的照度检测范围即滤光器配置区域2的各处的光量的偏差的影响,提高红色、绿色以及蓝色的各色的照度的检测精度。
<照度传感器A4>
图5表示本公开的照度传感器的第四实施方式。该图所示的照度传感器A4主要是第一受光部11及第二受光部12的结构和光学区域30(第一光学区域30A和第二光学区域30B)的结构与上述的照度传感器A1~A3不同。此外,在图5中,仅表示光学区域30(第一光学区域30A和第二光学区域30B)中的第二直线偏光板34(第一部分341和第二部分342),省略了第一直线偏光板31、第一1/4波长板32和第二1/4波长板33。
在上述实施方式的照度传感器A1~A3中,对具有以下特性的情况进行了说明:第一直线偏光板31和第二直线偏光板34中的至少任意一个对于可见光频带的全部具有偏光功能,对于红外光频带的全部不进行偏光而透射。与此相对,在本实施方式中具有以下特性:第一直线偏光板31和第二直线偏光板34中的至少任意一个对于可见光频带的全部具有偏光功能,并且对于红外光频带的一部分频带具有偏光功能,且对红外光频带的剩余的频带不进行偏光而透射。在该情况下,仅取得第一受光部11与第二受光部12的输出的差值,红外光分量的一部分作为噪声而被包含。
在本实施方式的照度传感器A4中,第一受光部11和第二受光部12分别具有多个受光元件。第一受光部11包括在可见光频带具有灵敏度峰值的可见光用受光元件116和在红外光频带具有灵敏度峰值的红外光用受光元件117。第二受光部12包括在可见光频带具有灵敏度峰值的可见光用受光元件126和在红外光频带具有灵敏度峰值的红外光用受光元件127。此外,在本实施方式中,与上述实施方式不同,不具备滤色器层20。
本实施方式的照度传感器A4具备2个运算部60。1个运算部60取得可见光用受光元件116与可见光用受光元件126的输出的差值。另一运算部60取得红外光用受光元件117与红外光用受光元件127的输出的差值。
此外,在图5中,关于光学区域30(第一光学区域30A和第二光学区域30B)省略了第二直线偏光板34以外的记载,但关于第一光学区域30A和第二光学区域30B(第一直线偏光板31、第一1/4波长板32、第二1/4波长板33以及第二直线偏光板34)的各要素的偏光方向、慢轴相对于偏光方向的关系,是与上述的照度传感器A1相同的构成。在本实施方式的照度传感器A4中,第一受光部11(可见光用受光元件116和红外光用受光元件117)仅接受红外光的一部分(非有效功能频带),第二受光部12(可见光用受光元件126和红外光用受光元件127)接受红外光和可见光双方。
运算部60通过取得第一受光部11和第二受光部12(可见光用受光元件116和可见光用受光元件126、以及红外光用受光元件117和红外光用受光元件127)的差值,将可见光频带的受光量和红外光分量的一部分频带的受光量作为信号输出。因此,根据本实施方式的照度传感器A4,能够在去除或减轻由红外光引起的噪声等不良影响的同时进行照度的检测。
<照度传感器A5>
图6和图7表示本公开的照度传感器的第五实施方式。这些图所示的照度传感器A5具备:多个第一受光部11和多个第二受光部12;多个第一光学区域30A和多个第二光学区域30B以及运算部60(省略图示)。
虽然省略了详细的说明,但本实施方式中的各第一受光部11、各第二受光部12、各第一光学区域30A以及各第二光学区域30B分别具有与上述照度传感器A4中的第一受光部11、第二受光部12、第一光学区域30A和第二光学区域30B相同的结构。即,本实施方式的各第一受光部11包括可见光用受光元件116和红外光用受光元件117,各第二受光部12包括可见光用受光元件126和红外光用受光元件127。
在本实施方式中,如从图6、图7理解的那样,第一受光部11和第二受光部12以及第一光学区域30A和第二光学区域30B分别在相互正交的方向x(第一方向)以及方向y(第二方向)上交替地配置为矩阵状。在图示的例子中,8个第一受光部11和8个第二受光部12的合计16个第一受光部11和第二受光部12在方向x和方向y上配置成4行4列的矩阵状。在方向x和方向y的任一方向上,第一受光部11和第二受光部12交替排列。同样地,8个第一光学区域30A和8个第二光学区域30B的合计16个第一光学区域30A和第二光学区域30B在方向x和方向y上配置成4行4列的矩阵状。在方向x和方向y的任一方向上,第一光学区域30A和第二光学区域30B交替排列。另外,如图6所示,由在方向x以及方向y所成的面内呈矩阵状配置的16个第一受光部11以及第二受光部12形成受光部配置区域1。
在图6和图7中,分别对可见光用受光元件116和可见光用受光元件126标注“V”的字符,对红外光用受光元件117和红外光用受光元件127标注“I”的字符。如图6所示,在彼此邻接的第一受光部11和第二受光部12中,如果着眼于可见光用受光元件116和可见光用受光元件126,则可见光用受光元件116和可见光用受光元件126以在方向x和方向y中的至少任意一方相邻的方式配置。同样地,在彼此邻接的第一受光部11和第二受光部12中,如果着眼于红外光用受光元件117和红外光用受光元件127,则红外光用受光元件117和红外光用受光元件127以在方向x以及方向y中的至少任意一方相邻的方式配置。
如图6所示,在本实施方式中,在以矩阵状配置有多个第一受光部11和多个第二受光部12的受光部配置区域1中,所有的可见光用受光元件116和可见光用受光元件126被配置成以受光部配置区域1的中心点C1为对称中心而呈点对称。与此相同,所有的红外光用受光元件117和红外光用受光元件127被配置成以受光部配置区域1的中心点C1为对称中心而呈点对称。
虽然省略了详细的图示说明,但在本实施方式中,某个运算部60取得相邻的第一受光部11以及第二受光部12的可见光用受光元件116与可见光用受光元件126的输出的差值。其他运算部60取得相邻的第一受光部11以及第二受光部12的红外光用受光元件117与红外光用受光元件127的输出的差值。这样,运算部60以取得在相邻的第一受光部11和第二受光部12中对应的受光元件的对的输出的差值的方式来设置。
此外,在图7中,关于光学区域30(第一光学区域30A和第二光学区域30B)省略了第二直线偏光板34以外的记载,但关于第一光学区域30A和第二光学区域30B(第一直线偏光板31、第一1/4波长板32、第二1/4波长板33以及第二直线偏光板34)的各要素的偏光方向、慢轴相对于偏光方向的关系,是与上述的照度传感器A1相同的构成。在本实施方式的照度传感器A5中,第一受光部11(可见光用受光元件116和红外光用受光元件117)仅接受红外光的一部分(非有效功能频带),第二受光部12(可见光用受光元件126和红外光用受光元件127)接受红外光和可见光双方。
运算部60(省略图示)通过取得多个第一受光部11和多个第二受光部12的差值,将可见光频带的受光量和红外光分量的一部分频带的受光量作为信号输出。因此,根据本实施方式的照度传感器A5,能够在去除或减轻由红外光引起的噪声等不良影响的同时进行照度的检测。
并且,在本实施方式中,在彼此邻接的第一受光部11和第二受光部12中,属于第一受光部11的可见光用受光元件116和属于第二受光部12的可见光用受光元件126、以及属于第一受光部11的红外光用受光元件117和属于第二受光部12的红外光用受光元件127分别以在方向x和方向y中的至少任意一方相邻的方式配置。根据这样的结构,由于为了照度检测而取得输出的差值的受光元件的对相邻,所以能够提高照度的检测精度。
另外,在以矩阵状配置有多个第一受光部11及第二受光部12的受光部配置区域1中,所有的可见光用受光元件116及可见光用受光元件126、以及所有的红外光用受光元件117及红外光用受光元件127分别被配置成以受光部配置区域1的中心点C1为对称中心而呈点对称。根据这样的结构,能够抑制照度传感器A5的照度检测范围即受光部配置区域1的各处的受光量的偏差的影响,提高照度的检测精度。
<电子设备B1>
图8表示作为本公开的电子设备的第一实施方式的电子设备B1。电子设备B1包括OLED40、第一受光部11、第二受光部12、光学区域30以及运算部60。
第一受光部11和第二受光部12配置在OLED40的背面侧,例如是在同一IC100上制造的光电二极管,位于作为IC100的主面的同一平面内。光学区域30与第一受光部11和第二受光部12对置地配置。光学区域30具有与第一受光部11对应地配置的第一光学区域30A和与第二受光部12对应地配置的第二光学区域30B。
光学区域30(第一光学区域30A和第二光学区域30B)包括第一直线偏光板31、第一1/4波长板32、第二1/4波长板33及第二直线偏光板34。在本实施方式中,在OLED40的表面侧依次配置有第一1/4波长板32以及第一直线偏光板31,在OLED40的背面侧依次配置有第二1/4波长板33以及第二直线偏光板34。
在本实施方式中,作为电子设备B1的光学窗50,在透明窗材的背面侧层叠第一直线偏光板31和第一1/4波长板32来构成。第一直线偏光板31遍及第一光学区域30A和第二光学区域30B(与第一受光部11对应的区域和与第二受光部12对应的区域)而均匀地配置。第一1/4波长板32遍及第一光学区域30A和第二光学区域30B(与第一受光部11对应的区域和与第二受光部12对应的区域),其慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)具有+45°或-45°的关系。在本实施方式中,第一1/4波长板32的慢轴相对于上述第一偏光方向具有+45°的关系,在图8中标记为“+45°”。
第一受光部11和第二受光部12位于与OLED40平行的同一平面内。在本实施方式中,如上述那样,将第二1/4波长板33和第二直线偏光板34作为制作第一受光部11和第二受光部12的IC100的构成物一体地层叠形成在该IC100的主面上。此外,在本实施方式中,在第一受光部11和第二受光部12与第二直线偏光板34之间,夹设有例如红色、绿色或者蓝色的滤色器层20。
第二直线偏光板34具有属于第一光学区域30A的第一部分341和属于第二光学区域30B的第二部分342。在本实施方式中,第一部分341的偏光方向与第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)相同,在图8中,用向同一方向倾斜的剖面线表示该偏光方向。第二部分342的偏光方向与上述第一偏光方向相差90°,另外,与第一部分341的偏光方向相差90°。在图8中,用倾斜方向不同的剖面线表示该偏光方向。另外,第一直线偏光板31和第二直线偏光板34中的至少任意一个使用非有效功能频带包含红外光频带的至少一部分的偏光板。在此,非有效功能频带意味着不有效地发挥偏光功能的光的波长频带。即,第一直线偏光板31和第二直线偏光板34中的至少任意一个例如使用具有以下特性的偏光板:对于可见光频带的一部分或全部具有偏光功能,对于红外光频带的全部不进行偏光而透射。作为具有这样的特性的直线偏光板,例如能够使用美馆影像有限公司销售的偏光板“MCPR-4”。
第二1/4波长板33遍及第一光学区域30A及第二光学区域30B(与第一受光部11对应的区域和与第二受光部12对应的区域),其慢轴相对于第二直线偏光板34中的第一部分341的偏光方向具有+45°或-45°的关系。另外,第二1/4波长板33的慢轴相对于第一部分341的偏光方向的关系为与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系相同的+45°或-45°。在本实施方式中,由于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)与第二直线偏光板34中的第一部分341的偏光方向相同,所以第二1/4波长板33的慢轴相对于上述第一偏光方向也具有+45°的关系,在图8中标记为“+45°”。此外,第二部分342的偏光方向与第一部分341的偏光方向相差90°。由此,第二1/4波长板33的慢轴相对于第二部分342的偏光方向的关系与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系为正负相反的-45°。
运算部60取得第一受光部11的输出与第二受光部12的输出的差值。作为运算部60,例如能够使用运算放大器等差动放大器。
此外,作为在上述那样的光学窗50的内部配置OLED40而构成显示部的电子设备,可列举智能手机等便携式信息终端、电视以及PC用监视器等。
接着,关于图8所示的电子设备B1的作用,分为第一直线偏光板31和第二直线偏光板34双方的非有效功能频带包含红外光频带的情况、第一直线偏光板31和第二直线偏光板34中仅第一直线偏光板31的非有效功能频带包含红外光频带的情况、以及第一直线偏光板31和第二直线偏光板34中仅第二直线偏光板34的非有效功能频带包含红外光频带的情况进行说明。
〔第一直线偏光板31和第二直线偏光板34双方的非有效功能频带包含红外光频带的情况〕
从光学窗50入射的外部光(可见光)中的OLED40的电极(省略图示)中的反射光因为通过第一直线偏光板31和第一1/4波长板32形成的圆偏振光在OLED40的电极(省略图示)中的反射,成为逆旋转的圆偏振光,再次从背面入射到第一1/4波长板32。在该逆旋转圆偏振光从背面侧通过该第一1/4波长板32时,成为相对于第一直线偏光板31的偏光方向相差90°的偏振光。因此,该偏振光无法通过第一直线偏光板31,无法从光学窗50射出。即,阻止或抑制从光学窗50入射的外部光(可见光)中由OLED40的电极反射的光向光学窗50的外部的射出。
OLED40中发出的光的一部分从该OLED40的背面侧朝向第二1/4波长板33。来自该OLED40的背面侧的射出光在第一光学区域30A(与第一受光部11对应的区域)中通过第二1/4波长板33,接受第二直线偏光板34(第一部分341)的偏光而到达第一受光部11。在第二光学区域30B(与第二受光部12对应的区域)中,来自OLED40的背面侧的射出光也通过第二1/4波长板33,接受第二直线偏光板34(第二部分342)的偏光而到达第二受光部12。
第一直线偏光板31和第二直线偏光板34均对于红外光不具有偏光功能,因此第一受光部11和第二受光部12均能够接受红外光。
另一方面,关于可见光,在第一光学区域30A(与第一受光部11对应的区域)中,通过了第一直线偏光板31的直线偏振光通过1/4波长板32(+45°)而成为圆偏振光。如上所述,第二1/4波长板33(+45°)的慢轴相对于第一部分341的偏光方向的关系为与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系相同的+45°。因此,由第一直线偏光板31和第一1/4波长板32形成的圆偏振光无法通过第二直线偏光板34(第一部分341)。即,第一受光部11不接受来自外部的可见光,而接受红外光和来自OLED40的光。
关于可见光,在第二光学区域30B(与第二受光部12对应的区域)中,通过了第一直线偏光板31的直线偏振光通过第一1/4波长板32(+45°)而成为圆偏振光。如上所述,第二1/4波长板33的慢轴相对于第二部分342的偏光方向的关系与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系为正负相反的-45°。因此,由第一直线偏光板31和第一1/4波长板32形成的圆偏振光能够通过第二直线偏光板34(第二部分342)到达第二受光部12。即,第二受光部12接受红外光、来自外部的可见光和来自OLED40的光。
运算部60通过取得第一受光部11与第二受光部12的输出的差值,消除两受光部11、12的受光量中的红外光分量以及来自OLED40的光的分量,将来自外部的可见光的受光量作为信号输出。因此,该电子设备B1能够在去除或减轻由红外光或来自OLED40的光引起的噪声等不良影响的同时,进行照度的检测。
〔第一直线偏光板31和第二直线偏光板34中仅第一直线偏光板31的非有效功能频带包含红外光频带的情况〕
关于从光学窗50入射的外部光(可见光)中的由OLED40的电极反射的光向光学窗50的外部的射出被阻止或抑制这一点,与上述的第一直线偏光板31和第二直线偏光板34双方的有效功能频带包含于可见光频带的情况相同。
另外,关于来自OLED40的背面侧的射出光,在第一光学区域30A(与第一受光部11对应的区域)中,通过第二1/4波长板33,接受第二直线偏光板34(第一部分341)的偏光而到达第一受光部11。在第二光学区域30B(与第二受光部12对应的区域)中,来自OLED40的背面侧的射出光也通过第二1/4波长板33,接受第二直线偏光板34(第二部分342)的偏光而到达第二受光部12。
关于红外光,在第一光学区域30A(与第一受光部11对应的区域)中,由于第一直线偏光板31不具有偏光功能,所以该红外光直接通过第一直线偏光板31、第一1/4波长板32及第二1/4波长板33。到达了第二直线偏光板34的红外光接受第二直线偏光板34(第一部分341)的偏光而到达第一受光部11。
关于红外光,在第二光学区域30B(与第二受光部12对应的区域)中,由于第一直线偏光板31也不具有偏光功能,所以该红外光直接通过第一直线偏光板31、第一1/4波长板32及第二1/4波长板33。到达了第二直线偏光板34的红外光接受第二直线偏光板34(第二部分342)的偏光而到达第二受光部12。
即,关于红外光,第一受光部11以及第二受光部12同样地接受红外光。
关于可见光,在第一光学区域30A(与第一受光部11对应的区域)中,通过了第一直线偏光板31的直线偏振光通过1/4波长板32(+45°)而成为圆偏振光。如上所述,第二1/4波长板33(+45°)的慢轴相对于第一部分341的偏光方向的关系为与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系相同的+45°。因此,由第一直线偏光板31和第一1/4波长板32形成的圆偏振光无法通过第二直线偏光板34(第一部分341)。即,第一受光部11不接受来自外部的可见光,而接受红外光和来自OLED40的光。
关于可见光,在第二光学区域30B(与第二受光部12对应的区域)中,通过了第一直线偏光板31的直线偏振光通过第一1/4波长板32(+45°)而成为圆偏振光。如上所述,第二1/4波长板33的慢轴相对于第二部分342的偏光方向的关系与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系为正负相反的-45°。因此,由第一直线偏光板31和第一1/4波长板32形成的圆偏振光能够通过第二直线偏光板34(第二部分342)到达第二受光部12。即,第二受光部12接受红外光、来自外部的可见光和来自OLED40的光。
运算部60通过取得第一受光部11与第二受光部12的输出的差值,消除两受光部11、12的受光量中的红外光分量以及来自OLED40的光的分量,将来自外部的可见光的受光量作为信号输出。因此,该电子设备B1能够在去除或减轻由红外光或来自OLED40的光引起的噪声等不良影响的同时,进行照度的检测。
〔第一直线偏光板31和第二直线偏光板34中仅第二直线偏光板34的非有效功能频带包含红外光频带的情况〕
关于从光学窗50入射的外部光(可见光)中的由OLED40的电极反射的光向光学窗50的外部的射出被阻止或抑制这一点,与上述的第一直线偏光板31和第二直线偏光板34双方的有效功能频带包含于可见光频带的情况相同。
另外,关于来自OLED40的背面侧的射出光,在第一光学区域30A(与第一受光部11对应的区域)中,通过第二1/4波长板33,接受第二直线偏光板34(第一部分341)的偏光而到达第一受光部11。在第二光学区域30B(与第二受光部12对应的区域)中,来自OLED40的背面侧的射出光也通过第二1/4波长板33,接受第二直线偏光板34(第二部分342)的偏光而到达第二受光部12。
关于红外光,在第一光学区域30A(与第一受光部11对应的区域)中,该红外光在第一直线偏光板31中被偏光,该偏光的方向在通过第一1/4波长板32和第二1/4波长板33的期间变化90°。由于第二直线偏光板34对于红外光不具有偏光功能,所以如上述那样,90°方向变化后的偏振光直接到达第一受光部11。
关于红外光,在第二光学区域30B(与第二受光部12对应的区域)中,该红外光也在第一直线偏光板31中被偏光,在通过了第一1/4波长板32以及第二1/4波长板33的时间点偏光方向不变化而到达第二直线偏光板34。由于第二直线偏光板34对于红外光不具有偏光功能,所以第一直线偏光板31所产生的偏振光直接到达第二受光部12。
即,关于红外光,第一受光部11和第二受光部12接受作为方向相差90°的偏振光的同样的光量的红外光。
关于可见光,在第一光学区域30A(与第一受光部11对应的区域)中,通过了第一直线偏光板31的直线偏振光通过1/4波长板32(+45°)而成为圆偏振光。如上所述,第二1/4波长板33(+45°)的慢轴相对于第一部分341的偏光方向的关系为与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系相同的+45°。因此,由第一直线偏光板31和第一1/4波长板32形成的圆偏振光无法通过第二直线偏光板34(第一部分341)。即,第一受光部11不接受来自外部的可见光,而接受红外光和来自OLED40的光。
关于可见光,在第二光学区域30B(与第二受光部12对应的区域)中,通过了第一直线偏光板31的直线偏振光通过第一1/4波长板32(+45°)而成为圆偏振光。如上所述,第二1/4波长板33的慢轴相对于第二部分342的偏光方向的关系与第一1/4波长板32的慢轴相对于第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)的关系为正负相反的-45°。因此,由第一直线偏光板31和第一1/4波长板32形成的圆偏振光能够通过第二直线偏光板34(第二部分342)到达第二受光部12。即,第二受光部12接受红外光、来自外部的可见光和来自OLED40的光。
运算部60通过取得第一受光部11与第二受光部12的输出的差值,消除两受光部11、12的受光量中的红外光分量以及来自OLED40的光的分量,将来自外部的可见光的受光量作为信号输出。因此,该电子设备B1能够在去除或减轻由红外光或来自OLED40的光引起的噪声等不良影响的同时,进行照度的检测。
此外,在上述电子设备B1中,关于第一受光部11、第二受光部12、滤色器层20、第一光学区域30A和第二光学区域30B的结构,也可以采用与参照图2~图7说明的上述的照度传感器A2~A5中的任一个相同的结构。在该情况下,起到关于照度传感器A2~A5的上述相同的效果。
<电子设备B2>
图9表示作为本公开的电子设备的第二实施方式的电子设备B2。在电子设备B2与图8所示的电子设备B1的比较中,第一直线偏光板31和第二直线偏光板34(第一部分341和第二部分342)的偏光方向的关系、以及第一1/4波长板32和第二1/4波长板33的第一慢轴相对于直线偏光板31的偏光方向的关系相同。另一方面,在图9所示的电子设备B2中,第一直线偏光板31和第二直线偏光板34均不包含非有效功能频带。即,第一直线偏光板31和第二直线偏光板34的双方对于可见光频带的全部和红外光频带的全部具有偏光功能。此外,在本实施方式中,第二1/4波长板33通过粘接等固定在OLED40的背面侧。第二1/4波长板33与第二直线偏光板34之间隔着间隙配置。
在本实施方式中,第一受光部11以及第二受光部12能够接受的光的关系与上述的电子设备B1不同。关于来自外部的可见光,与关于电子设备B1的上述内容同样地,第一受光部11不接受,第二受光部12能够接受。另一方面,在本实施方式中,如上所述,第一直线偏光板31和第二直线偏光板34双方对于红外光频带的全部具有偏光功能。由此,关于来自外部的红外光,与可见光的情况同样地,第一受光部11不接受,第二受光部12能够接受。因此,仅取得第一受光部11与第二受光部12的输出的差值无法消除红外光分量。
图10是表示电子设备B2的第一受光部11和第二受光部12、从滤色器层20到第二直线偏光板34的层叠结构的概略的剖视图。在本实施方式中,第一受光部11以及第二受光部12分别具有多个受光元件。具体而言,第一受光部11包括第一受光元件111、第二受光元件112、第三受光元件113、第四受光元件114以及第五受光元件115。第二受光部12包括第一受光元件121、第二受光元件122、第三受光元件123、第四受光元件124以及第五受光元件125。
在本实施方式中,在IC100上形成有保护膜19,在保护膜19上形成有滤色器层20。滤色器层20具有与第一受光部11对应地配置的第一滤光器部20A和与第二受光部12对应地配置的第二滤光器部20B。第一滤光器部20A包括第一红色滤光器21r、第一绿色滤光器21g、第一蓝色滤光器21b、第一红外透射滤光器21br以及第二红外透射滤光器21gr。第二滤光器部20B包括第二红色滤光器22r、第二绿色滤光器22g、第二蓝色滤光器22b、第三红外透射滤光器22br以及第四红外透射滤光器22gr。
第一红色滤光器21r和第二红色滤光器22r选择性地使可见光频带的蓝色光和绿色光的波长区域的光衰减,并选择性地使红色光和红外光的波长区域的光透过。第一红色滤光器21r在方向z上覆盖第一受光元件111。第二红色滤光器22r在方向z上覆盖第一受光元件121。在附图中,对第一红色滤光器21r和第二红色滤光器22r标注了“R”的字符。
第一绿色滤光器21g和第二绿色滤光器22g选择性地使红色光和蓝色光的波长区域的光衰减,并选择性地使绿色光和红外光的波长区域的光透过。第一绿色滤光器21g在方向z上覆盖第二受光元件112。第二绿色滤光器22g在方向z上覆盖第二受光元件122。在附图中,对第一绿色滤光器21g和第二绿色滤光器22g标注“G”的字符。
第一蓝色滤光器21b和第二蓝色滤光器22b选择性地使红色光及绿色光的波长区域的光衰减,并选择性地使蓝色光及红外光的波长区域的光透过。第一蓝色滤光器21b在方向z上覆盖第三受光元件113。第二蓝色滤光器22b在方向z上覆盖第三受光元件123。在附图中,对第一蓝色滤光器21b和第二蓝色滤光器22b标注“B”的字符。
第一红外透射滤光器21br是第一蓝色滤光器21b和第一红色滤光器21r重合的结构。在第一红外透射滤光器21br中,在第一蓝色滤光器21b的部分选择性地使可见光频带的红色光和绿色光的波长区域的光衰减,在第一红色滤光器21r的部分选择性地使可见光频带的蓝色光和绿色光的波长区域的光衰减。其结果,第一红外透射滤光器21br选择性地使红外光的波长区域的光透过。第一红外透射滤光器21br在方向z上覆盖第五受光元件115。
第二红外透射滤光器21gr是第一绿色滤光器21g和第一红色滤光器21r重合的结构。在第二红外透射滤光器21gr中,在第一绿色滤光器21g的部分选择性地使可见光频带的红色光和蓝色光的波长区域的光衰减,在第一红色滤光器21r的部分选择性地使可见光频带的蓝色光和绿色光的波长区域的光衰减。其结果,第二红外透射滤光器21gr选择性地使红外光的波长区域的光透过。第二红外透射滤光器21gr在方向z上覆盖第四受光元件114。
第三红外透射滤光器22br是第二蓝色滤光器22b和第二红色滤光器22r重合的结构。第三红外透射滤光器22br与上述的第一红外透射滤光器21br同样选择性地使红外光的波长区域的光透过。第三红外透射滤光器22br在方向z上覆盖第五受光元件125。
第四红外透射滤光器22gr是第二绿色滤光器22g和第二红色滤光器22r重合的结构。第四红外透射滤光器22gr与上述的第二红外透射滤光器21gr同样选择性地使红外光的波长区域的光透过。第四红外透射滤光器22gr在方向z上覆盖第四受光元件124。
上述的各颜色滤光器21r、21g、21b、22r、22g、22b例如可以由以颜料为基础的彩色抗蚀剂或明胶膜等构成。此外,在图10中,将各颜色滤光器21r、21g、21b、22r、22g、22b的厚度大致均匀地表示,但由于根据各颜色滤光器的色素使得透射率不同,所以也可以根据该各颜色滤光器的特性而使滤光器21r、21g、21b、22r、22g、22b的厚度适当地不同。
在本实施方式中,滤色器层20包含保护膜23。保护膜23遍及第一滤光器部20A及第二滤光器部20B而配置,覆盖第一红色滤光器21r、第一绿色滤光器21g、第一蓝色滤光器21b以及第二滤光器部20B的第二红色滤光器22r、第二绿色滤光器22g、第二蓝色滤光器22b的整体。保护膜23例如由氧化钛(TiO2)等透明的树脂构成。保护膜23例如通过旋涂而以其厚度比较厚的方式成膜,实现保护膜23的上表面的平坦化。
另外,在本实施方式中,在滤色器层20上形成红外线截止滤光器24,在红外线截止滤光器24上形成第二直线偏光板34(第一部分341和第二部分342)。红外线截止滤光器24覆盖保护膜23的整体,例如由层叠有SiO2/TiO2结构的电介质多层膜构成。这样形成在保护膜23上的红外线截止滤光器24的上表面实现平坦化。
形成于红外线截止滤光器24上的第二直线偏光板34(第一部分341和第二部分342)例如由高纯度铝构成,例如利用纳米压印技术而形成。通过利用纳米压印技术,能够以其厚度比较薄的方式制作偏光方向不同的第一部分341和第二部分342。由此,能够缩小相邻的第一部分341和第二部分342的间隔,能够实现电子设备B1的小型化。此外,第二直线偏光板34(第一部分341和第二部分342)例如被由SiO2构成的保护膜38覆盖,提高了耐腐蚀性。
如图9所示,关于来自OLED40的背面侧的射出光,在第一光学区域30A(与第一受光部11对应的区域)中,通过第二1/4波长板33,接受第二直线偏光板34(第一部分341)的偏光而到达第一受光部11。在第二光学区域30B(与第二受光部12对应的区域)中,来自OLED40的背面侧的射出光也通过第二1/4波长板33,接受第二直线偏光板34(第二部分342)的偏光而到达第二受光部12。由此,通过取得第一受光部11与第二受光部12的差值,能够消除来自OLED40的光分量。
另一方面,关于红外光分量,仅通过取得第一受光部11与第二受光部12的输出的差值无法消除。在本实施方式中,与第一受光部11对应的第一滤光器部20A包括主要使红色、绿色和蓝色的各色以及红外光透过的滤光器21r、21g、21b和使红外光透过的红外透射滤光器21br、21gr。与第二受光部12对应的第二滤光器部20B包括主要使红色、绿色和蓝色的各色以及红外光透过的滤光器22r、22g、21b和主要使红外光透过的红外透射滤光器22br、22gr。因此,通过在第一受光部11以及第二受光部12分别取得各颜色滤光器和与其对应的红外透射滤光器的差值,能够检测各颜色分量的照度。
例如着眼于红色,将接受透过了第一红色滤光器21r的光的第一受光元件111的受光量设为“R1”,将接受透过了第二红外透射滤光器21gr的光的第四受光元件114的受光量设为“Rb1”,将接受透过了第二红色滤光器22r的光的第一受光元件121的受光量设为“R2”,将接受透过了第四红外透射滤光器22gr的光的第四受光元件124的受光量设为“Rb2”。关于第一受光部11,分别对第一受光元件111和第四受光元件114的输出信号进行AD转换,取得差值(R1-Rb1),由此消除红外光分量,检测来自OLED40的光中的红色的照度。关于第二受光部12,分别对第一受光元件121和第四受光元件124的输出信号进行AD转换,通过取得差值(R2-Rb2)来消除红外光分量,检测来自OLED40的光以及来自外部的可见光中的红色的照度。并且,通过针对两受光部11、12取得消除了红外光分量的受光量的差值,检测外部光中的红色光的照度。如果使用上述的差值的关系,则该红色光(外部光)的照度由(R2-Rb2)-(R1-Rb1)表示,通过在2个阶段取得差值来检测。
图11是示意性地表示红色光的照度检测所涉及的电气结构的图。本实施方式的电子设备B2具备第一AD转换部81r和第二AD转换部82r。如图11所示,第一受光部11的第一受光元件111和第二受光部12的第四受光元件124并联连接。第一AD转换部81r将与第一受光元件111和第四受光元件124的受光量对应的模拟信号的合计转换为数字信号,并输出到运算部60。另外,如该图所示,第二受光部12的第一受光元件121与第一受光部11的第四受光元件114并联连接。第二AD转换部82r将与第一受光元件121和第四受光元件114的受光量对应的模拟信号的合计转换为数字信号,并输出到运算部60。在运算部60中,取得第一AD转换部81r与第二AD转换部82r的输出的差值。在此,将接受透过了第一红色滤光器21r的光的第一受光元件111的受光量设为“R1”,将接受透过了第二红外透射滤光器21gr的光的第四受光元件114的受光量设为“Rb1”。另外,将接受透过了第二红色滤光器22r的光的第一受光元件121的受光量设为“R2”,将接受透过了第四红外透射滤光器22gr的光的第四受光元件124的受光量设为“Rb2”。如果使用上述的受光元件111、114、121、124的受光量R1、Rb1、R2、Rb2来表示图11所示的第一AD转换部81r、第二AD转换部82r以及运算部60的处理,则成为(R2+Rb1)-(R1+Rb2)。
与图11所示的本实施方式的结构不同,关于第一受光部11,在分别对来自第一受光元件111和第四受光元件114的模拟信号进行AD转换,取得输出信号的差值(R1-Rb1)的情况下,消除红外光分量,检测来自OLED40的光中的红色的照度。在该情况下,关于第二受光部12,通过分别对来自第一受光元件121和第四受光元件124的模拟信号进行AD转换,取得差值(R2-Rb2)来消除红外光分量,检测来自OLED40的光及来自外部的可见光中的红色的照度。并且,通过针对两受光部11、12取得消除了红外光分量的受光量的差值,来检测外部光中的红色光的照度。如果使用上述的差值的关系,则该红色光(外部光)的照度由(R2-Rb2)-(R1-Rb1)表示,通过在2个阶段取得差值来检测。
返回图11所示的本实施方式,表示由该图所示的第一AD转换部81r、第二AD转换部82r和运算部60进行的处理的数式(R2+Rb1)-(R1+Rb2)与在上述的2个阶段取得差值的情况下的数式(R2-Rb2)-(R1-Rb1)相等,能够通过图11的结构检测红色光(外部光)的照度。在上述的2个阶段取得差值的情况下,需要4个AD转换部,但在图11所示的本实施方式的结构中,能够削减AD转换部的数量。这在实现电子设备B2的小型化方面是优选的。此外,在图11所示的结构中,第一受光元件111、第四受光元件114、第一受光元件121以及第四受光元件124分别相当于本公开中所说的第一特定波长区域用受光元件、第一红外光频带用受光元件、第二特定波长区域用受光元件以及第一红外光频带用受光元件。
图12是示意性地表示绿色光的照度检测所涉及的电气结构的图。本实施方式的电子设备B2具备第一AD转换部81g和第二AD转换部82g。如图12所示,第一受光部11的第二受光元件112与第二受光部12的第四受光元件124并联连接。第一AD转换部81g将与第二受光元件112和第四受光元件124的受光量对应的模拟信号的合计转换为数字信号,并输出到运算部60。另外,如该图所示,第二受光部12的第二受光元件122与第一受光部11的第四受光元件114并联连接。第二AD转换部82g将与第二受光元件122和第四受光元件114的受光量对应的模拟信号的合计转换为数字信号,并输出到运算部60。在运算部60中,取得第一AD转换部81g与第二AD转换部82g的输出的差值。根据这样的结构,与参照图11说明的情况同样地,能够检测绿色光(外部光)的照度。在图12所示的结构中,能够削减AD转换部的数量,在实现电子设备B2的小型化方面是优选的。此外,在图12所示的结构中,第二受光元件112、第四受光元件114、第二受光元件122以及第四受光元件124分别相当于本公开中所说的第一特定波长区域用受光元件、第一红外光频带用受光元件、第二特定波长区域用受光元件以及第一红外光频带用受光元件。
图13是示意性地表示蓝色光的照度检测所涉及的电气结构的图。本实施方式的电子设备B2具备第一AD转换部81b和第二AD转换部82b。如图13所示,第一受光部11的第三受光元件113与第二受光部12的第五受光元件125并联连接。第一AD转换部81b将与第三受光元件113和第五受光元件125的受光量对应的模拟信号的合计转换为数字信号,并输出到运算部60。另外,如该图所示,第二受光部12的第三受光元件123与第一受光部11的第五受光元件115并联连接。第二AD转换部82b将与第三受光元件123和第五受光元件115的受光量对应的模拟信号的合计转换为数字信号,并输出到运算部60。在运算部60中,取得第一AD转换部81b与第二AD转换部82b的输出的差值。根据这样的结构,与参照图11说明的情况同样地,能够检测蓝色光(外部光)的照度。在图13所示的结构中,能够削减AD转换部的数量,在实现电子设备B2的小型化方面是优选的。此外,在图13所示的结构中,第三受光元件113、第五受光元件115、第三受光元件123以及第五受光元件125分别相当于本公开中所说的第一特定波长区域用受光元件、第一红外光频带用受光元件、第二特定波长区域用受光元件以及第一红外光频带用受光元件。
如上所述,运算部60通过适当地取得第一受光部11与第二受光部12的受光元件间的受光量的差值,消除两受光部11、12的受光量中的来自OLED40的光和红外光分量,并将可见光的受光量作为信号输出。在本实施方式中,第一受光部11的第一受光元件111、第二受光元件112以及第三受光元件113分别被第一红色滤光器21r、第一绿色滤光器21g以及第一蓝色滤光器21b覆盖。另外,第二受光部12的第一受光元件121、第二受光元件122以及第三受光元件123分别被第二红色滤光器22r、第二绿色滤光器22g、第二蓝色滤光器22b覆盖。由此,第一受光部11以及第二受光部12能够针对可见光频带而分光成红色、绿色以及蓝色各色的波长区域来受光。并且,第一受光部11的第四受光元件114以及第五受光元件115分别被第二红外透射滤光器21gr以及第一红外透射滤光器21br覆盖,第二受光部12的第四受光元件124以及第五受光元件125分别被第四红外透射滤光器22gr以及第三红外透射滤光器22br覆盖。并且,通过取得适当的受光元件间的受光量的差值,红外光分量被消除。因此,根据电子设备B2,能够在去除或减轻由红外光或来自OLED40的光引起的噪声等不良影响的同时,进行红色、绿色以及蓝色各色的照度的检测。
<电子设备B3>
图14~图16表示作为本公开的电子设备的第三实施方式的电子装置B3。这些图所示的电子设备B3具备:多个第一受光部11和多个第二受光部12;多个第一滤光器部20A和多个第二滤光器部20B;多个第一光学区域30A和多个第二光学区域30B;以及运算部60(省略图示)。
虽然省略了详细的说明,但本实施方式中的各第一受光部11、各第二受光部12、各第一滤光器部20A、各第二滤光器部20B、各第一光学区域30A以及各第二光学区域30B分别具有与上述的电子设备B2中的第一受光部11、第二受光部12、第一滤光器部20A、第二滤光器部20B、第一光学区域30A以及第二光学区域30B相同的结构。即,本实施方式的各第一受光部11包括第一受光元件111、第二受光元件112、第三受光元件113、第四受光元件114以及第五受光元件115,各第二受光部12包括第一受光元件121、第二受光元件122、第三受光元件123、第四受光元件124以及第五受光元件125。另外,各第一滤光器部20A包括覆盖第一受光元件111的第一红色滤光器21r、覆盖第二受光元件112的第一绿色滤光器21g、覆盖第三受光元件113的第一蓝色滤光器21b、覆盖第四受光元件114的第二红外透射滤光器21gr、以及覆盖第五受光元件115的第一红外透射滤光器21br。各第二滤光器部20B包括覆盖第一受光元件121的第二红色滤光器22r、覆盖第二受光元件122的第二绿色滤光器22g、覆盖第三受光元件123的第二蓝色滤光器22b、覆盖第四受光元件124的第四红外透射滤光器22gr、以及覆盖第五受光元件125的第三红外透射滤光器22br。
在本实施方式中,如从图14~图16所理解的那样,第一受光部11和第二受光部12、滤色器层20的第一滤光器部20A和第二滤光器部20B、以及第一光学区域30A和第二光学区域30B分别在相互正交的方向x(第一方向)以及方向y(第二方向)上交替地配置为矩阵状。在图示的例子中,8个第一受光部11和8个第二受光部12的合计16个第一受光部11和第二受光部12在方向x和方向y上配置成4行4列的矩阵状。在方向x和方向y的任一方向上,第一受光部11和第二受光部12交替排列。另外,8个第一滤光器部20A和8个第二滤光器部20B的合计16个第一滤光器部20A和第二滤光器部20B在方向x和方向y上配置成4行4列的矩阵状。在方向x和方向y的任一方向上,第一滤光器部20A和第二滤光器部20B交替排列。同样地,8个第一光学区域30A和8个第二光学区域30B的合计16个第一光学区域30A和第二光学区域30B在方向x和方向y上配置成4行4列的矩阵状。在方向x和方向y的任一方向上,第一光学区域30A和第二光学区域30B交替排列。另外,如图14所示,由在方向x和方向y所成的面内配置成矩阵状的16个第一滤光器部20A和第二滤光器部20B形成滤光器配置区域2。
如图14所示,在本实施方式中,各第一滤光器部20A以及各第二滤光器部20B在方向x和方向y上各3个而划分为共计9个部位。在第一滤光器部20A中,第一红色滤光器21r、第一绿色滤光器21g、第一蓝色滤光器21b、第一红外透射滤光器21br、第二红外透射滤光器21gr配置在上述9个被划分的部位中的任一个。同样地,在第二滤光器部20B中,第二红色滤光器22r、第二绿色滤光器22g、第二蓝色滤光器22b、第三红外透射滤光器22br、第四红外透射滤光器22gr配置于上述9个被划分的部位中的任一个。
在图14中,分别对第一红色滤光器21r和第二红色滤光器22r的分区标注“R”的字符,对第一绿色滤光器21g和第二绿色滤光器22g的分区标注“G”的字符,对第一蓝色滤光器21b和第二蓝色滤光器22b的分区标注“B”的字符,对第一红外透射滤光器21br和第三红外透射滤光器22br的分区标注“BR”的字符,对第二红外透射滤光器21gr和第四红外透射滤光器22gr的分区标注“GR”的字符。另外,在附图中,在无标记的分区及标注有“C”的字符的分区中,未配置各颜色滤光器。如图15、图16所示,在本实施方式中,第一受光部11以及第二受光部12包括清除用受光元件118、128,在第一滤光器部20A以及第二滤光器部20B中标注有“C”的字符的分区位于与清除用受光元件118、128对应的位置。
如图14所示,在彼此邻接的第一滤光器部20A及第二滤光器部20B中,如果着眼于第一红色滤光器21r及第二红色滤光器22r,则第一红色滤光器21r与第二红色滤光器22r以在方向x及方向y的至少任一方相邻的方式配置。同样地,在彼此邻接的第一滤光器部20A及第二滤光器部20B中,如果着眼于第一绿色滤光器21g及第二绿色滤光器22g,则第一绿色滤光器21g与第二绿色滤光器22g以在方向x及方向y的至少任一方相邻的方式配置。同样地,在彼此邻接的第一滤光器部20A及第二滤光器部20B中,如果着眼于第一蓝色滤光器21b及第二蓝色滤光器22b,则第一蓝色滤光器21b与第二蓝色滤光器22b以在方向x及方向y的至少任一方相邻的方式配置。
如图14所示,在本实施方式中,在以矩阵状配置有多个第一滤光器部20A及多个第二滤光器部20B的滤光器配置区域2中,所有的第一红色滤光器21r及第二红色滤光器22r以滤光器配置区域2的中心点C2为对称中心而呈点对称地配置。与此相同,所有的第一绿色滤光器21g和第二绿色滤光器22g以及所有的第一蓝色滤光器21b和第二蓝色滤光器22b分别以滤光器配置区域2的中心点C2为对称中心而呈点对称地配置。
虽然省略了详细的图示说明,但在本实施方式中,某个运算部60针对相邻的第一受光部11以及第二受光部12,取得第一受光元件111和第四受光元件124的输出的合计与第一受光元件121和第四受光元件114的输出的合计的差值。其他运算部60针对相邻的第一受光部11以及第二受光部12,取得第二受光元件112和第四受光元件124的输出的合计与第二受光元件122和第四受光元件114的输出的合计的差值。与此相同,其他运算部60针对相邻的第一受光部11以及第二受光部,取得第三受光元件113和第五受光元件125的输出的合计与第三受光元件123和第五受光元件115的输出的合计的差值。其他运算部60取得相邻的第一受光部11以及第二受光部12的清除用受光元件118与清除用受光元件128的输出的差值。这样,运算部60以取得在相邻的第一受光部11和第二受光部12中对应的受光元件间的输出的差值的方式来设置。
此外,在图15、图16中,关于光学区域30(第一光学区域30A和第二光学区域30B)省略了第二直线偏光板34以外的记载,但关于第一光学区域30A和第二光学区域30B(第一直线偏光板31、第一1/4波长板32、第二1/4波长板33及第二直线偏光板34)、OLED40及光学窗50的结构,是与上述的电子设备B2相同的结构。在本实施方式的电子设备B3中,第一受光部11也不接受外部光(红外光和可见光)而接受来自OLED40的光。第二受光部12接受红外光、来自外部的可见光和来自OLED40的光。
运算部60(省略图示)通过适当地取得多个第一受光部11和多个第二受光部12的受光元件间的受光量的差值,消除两受光部11、12受光量中的来自OLED40的光和红外光分量,将可见光的受光量作为信号输出。在本实施方式中,各第一受光部11的第一受光元件111、第二受光元件112以及第三受光元件113分别被第一红色滤光器21r、第一绿色滤光器21g以及第一蓝色滤光器21b覆盖。另外,各第二受光部12的第一受光元件121、第二受光元件122以及第三受光元件123分别被第二红色滤光器22r、第二绿色滤光器22g、第二蓝色滤光器22b覆盖。由此,多个第一受光部11以及多个第二受光部12能够针对可见光频带而分光成红色、绿色以及蓝色各色的波长区域来受光。并且,各第一受光部11的第四受光元件114和第五受光元件115分别被第二红外透射滤光器21gr和第一红外透射滤光器21br覆盖,各第二受光部12的第四受光元件124及第五受光元件125分别被第四红外透射滤光器22gr及第三红外透射滤光器22br覆盖。并且,通过取得适当的受光元件间的受光量的差值,红外光分量被消除。因此,根据本实施方式的电子设备B3,能够在去除或减轻由红外光或来自OLED40的光引起的噪声等不良影响的同时,进行红色、绿色以及蓝色各色的照度的检测。
进而,在本实施方式中,在彼此邻接的第一滤光器部20A及第二滤光器部20B中,第一红色滤光器21r与第二红色滤光器22r、第一绿色滤光器21g与第二绿色滤光器22g、及第一蓝色滤光器21b与第二蓝色滤光器22b分别以在方向x及方向y中的至少任意一方上相邻的方式配置。根据这样的结构,由于为了检测红色、绿色以及蓝色的各颜色分量的照度而取得输出的差值的受光元件的对相邻,因此能够提高各色的照度的检测精度。
另外,在以矩阵状配置有多个第一滤光器部20A及多个第二滤光器部20B的滤光器配置区域2中,所有的第一红色滤光器21r及第二红色滤光器22r、所有的第一绿色滤光器21g及第二绿色滤光器22g、以及所有的第一蓝色滤光器21b及第二蓝色滤光器22b分别被配置成以滤光器配置区域2的中心点C2为对称中心而呈点对称。根据这样的结构,能够抑制照度传感器A6的照度检测范围即滤光器配置区域2的各处的光量的偏差的影响,提高红色、绿色以及蓝色的各色的照度的检测精度。
当然,本公开的范围并不限定于上述的实施方式,在各请求专利权的技术方案所记载的事项的范围内的所有变更均包含在本公开的范围内。
例如,关于第一1/4波长板32以及第二1/4波长板33,当然能够将各图中具有示出为“+45°”的功能的部件变更为具有示出为“-45°”的功能的部件,将具有示出为“-45°”的功能的部件变更为具有示出为“+45°”的功能的部件。
另外,在图1、图8以及图9中,以第一直线偏光板31的偏光方向(第一偏光方向)与第二直线偏光板34中的第一部分341的偏光方向相同的情况为例进行了说明,但第一直线偏光板31的上述第一偏光方向与第二直线偏光板34(第一部分341)的偏光方向的关系并不限定于此。即,只要第一1/4波长板32的慢轴相对于上述第一偏光方向的关系、第二直线偏光板34中的第一部分341的偏光方向与第二部分342的偏光方向的关系、以及第二1/4波长板33的慢轴相对于第二部分342的偏光方向的关系为上述的规定的关系即可,即使在第一直线偏光板31的上述第一偏光方向与第二直线偏光板34(第一部分341、第二部分342)的偏光方向的相位差为任意的情况下也能够应用。
本公开包含与以下的附记有关的结构。
[附记1]
一种照度传感器,包括:
第一受光部和第二受光部;
分别与所述第一受光部和所述第二受光部对应地配置的第一光学区域和第二光学区域;以及
取得所述第一受光部与所述第二受光部的输出的差值的运算部,
所述第一光学区域和所述第二光学区域包括对应于所述第一受光部和所述第二受光部双方并按照距离所述第一受光部和所述第二受光部从远到近的顺序配置的第一直线偏光板、第一1/4波长板、第二1/4波长板以及第二直线偏光板,
所述第一1/4波长板的慢轴相对于所述第一直线偏光板的偏光方向即第一偏光方向具有+45°或-45°的关系,
所述第二直线偏光板具有属于所述第一光学区域的第一部分和属于所述第二光学区域的第二部分,
所述第二部分的偏光方向与所述第一部分的偏光方向相差90°,
所述第二1/4波长板的慢轴相对于所述第一部分的偏光方向的关系具有与所述第一1/4波长板的慢轴相对于所述第一偏光方向的关系相同的+45°或-45°的关系。
[附记2]
根据附记1所述的照度传感器,其中,
所述第一直线偏光板以及第二直线偏光板中的任意一个或者双方的非有效功能频带包含红外光频带的至少一部分频带。
[附记3]
根据附记2所述的照度传感器,其中,
所述第一受光部和所述第二受光部内置于同一IC。
[附记4]
根据附记2或3所述的照度传感器,其中,
所述照度传感器具备介于所述第一受光部和所述第二受光部与所述第二直线偏光板之间的滤色器层。
[附记5]
根据附记4所述的照度传感器,其中,
所述滤色器层包括与所述第一受光部对应的第一滤光器部和与所述第二受光部对应的第二滤光器部,
所述第一受光部和所述第二受光部分别具有多个受光元件,
所述多个受光元件包括第一受光元件、第二受光元件和第三受光元件,
所述第一滤光器部和所述第二滤光器部包括:覆盖所述第一受光元件,并选择性地使蓝色光和绿色光衰减的第一红色滤光器和第二红色滤光器;覆盖所述第二受光元件,并选择性地使红色光和蓝色光衰减的第一绿色滤光器和第二绿色滤光器;以及覆盖所述第三受光元件,并选择性地使红色光和绿色光衰减的第一蓝色滤光器和第二蓝色滤光器。
[附记6]
根据附记5所述的照度传感器,其中,
所述第一光学区域和所述第二光学区域、所述滤色器层的所述第一滤光器部和所述第二滤光器部、以及所述第一受光部和所述第二受光部分别在相互正交的第一方向和第二方向上交替地配置成矩阵状,
在彼此邻接的所述第一滤光器部和所述第二滤光器部中,所述第一红色滤光器、所述第一绿色滤光器、所述第一蓝色滤光器以及所述第二红色滤光器、所述第二绿色滤光器、所述第二蓝色滤光器分别以在所述第一方向和所述第二方向中的至少任一方向相邻的方式配置。
[附记7]
根据附记6所述的照度传感器,其中,
在以矩阵状配置有多个所述第一滤光器部和多个所述第二滤光器部的滤光器配置区域中,所有的所述第一红色滤光器和所述第二红色滤光器、所有的所述第一绿色滤光器和所述第二绿色滤光器、以及所有的所述第一蓝色滤光器和所述第二蓝色滤光器分别被配置成以所述滤光器配置区域的中心点为对称中心而呈点对称。
[附记8]
根据附记2或3所述的照度传感器,其中,
所述第一受光部和所述第二受光部分别具有多个受光元件,
所述多个受光元件包括在可见光频带具有灵敏度峰值的可见光用受光元件以及在红外光频带具有灵敏度峰值的红外光用受光元件。
[附记9]
根据附记8所述的照度传感器,其中,
所述第一光学区域和所述第二光学区域、以及所述第一受光部和所述第二受光部分别在相互正交的第一方向和第二方向上交替地配置成矩阵状,
在彼此邻接的所述第一受光部和所述第二受光部中,属于所述第一受光部的所述可见光用受光元件和所述红外光用受光元件以及属于所述第二受光部的所述可见光用受光元件和所述红外光用受光元件分别以在所述第一方向和所述第二方向中的至少任一方向相邻的方式配置。
[附记10]
根据附记9所述的照度传感器,其中,
所有的所述可见光用受光元件和全部的所述红外光用受光元件分别配置成以矩阵状配置有多个所述第一受光部和所述第二受光部的受光部配置区域的中心点为对称中心而呈点对称。
[附记11]
一种电子设备,包括:
附记2至10中任一项所述的照度传感器;以及
OLED,其配置在所述第一1/4波长板和所述第二1/4波长板之间,且显示面朝向所述第一1/4波长板一侧,
所述第一受光部和所述第二受光部在所述OLED的背面侧配置在与所述OLED平行的面内。
[附记12]
一种电子设备,包括:
附记1所述的照度传感器;
OLED,其配置在所述第一1/4波长板和所述第二1/4波长板之间,且显示面朝向所述第一1/4波长板一侧,
所述第一受光部和所述第二受光部在所述OLED的背面侧配置在与所述OLED平行的面内,
所述电子设备具备介于所述第一受光部和所述第二受光部与所述第二直线偏光板之间的滤色器层,
所述滤色器层包括与所述第一受光部对应的第一滤光器部和与所述第二受光部对应的第二滤光器部,
所述第一受光部和所述第二受光部分别具有多个受光元件,
所述多个受光元件包括第一受光元件、第二受光元件、第三受光元件、第四受光元件和第五受光元件,
所述第一滤光器部包括:覆盖所述第一受光元件,并选择性地使蓝色光和绿色光衰减的第一红色滤光器;覆盖所述第二受光元件,并选择性地使红色光和蓝色光衰减的第一绿色滤光器;覆盖所述第三受光元件,并选择性地使红色光和绿色光衰减的第一蓝色滤光器;覆盖所述第四受光元件,以所述第一蓝色滤光器和所述第一红色滤光器重合的方式而构成的第一红外透射滤光器;以及覆盖所述第五受光元件,以所述第一红色滤光器和所述第一绿色滤光器重合的方式而构成的第二红外透射滤光器,
所述第二滤光器部包括:覆盖所述第一受光元件,并选择性地使蓝色光和绿色光衰减的第二红色滤光器;覆盖所述第二受光元件,并选择性地使红色光和蓝色光衰减的第二绿色滤光器;覆盖所述第三受光元件,并选择性地使红色光和绿色光衰减的第二蓝色滤光器;覆盖所述第四受光元件,以所述第二蓝色滤光器和所述第二红色滤光器重合的方式而构成的第三红外透射滤光器;以及覆盖所述第五受光元件,以所述第二红色滤光器和所述第二绿色滤光器重合的方式而构成的第四红外透射滤光器。
[附记13]
根据附记12所述的电子设备,其中,
所述第一受光部和所述第二受光部内置于同一IC。
[附记14]
根据附记13所述的电子设备,其中,
所述第一光学区域和所述第二光学区域、所述滤色器层的所述第一滤光器部和所述第二滤光器部、以及所述第一受光部和所述第二受光部分别在相互正交的第一方向和第二方向上交替地配置成矩阵状,
在彼此邻接的所述第一滤光器部和所述第二滤光器部中,覆盖所述第一受光元件的所述第一红色滤光器、覆盖所述第二受光元件的所述第一绿色滤光器、覆盖所述第三受光元件的所述第一蓝色滤光器以及覆盖所述第一受光元件的所述第二红色滤光器、覆盖所述第二受光元件的所述第二绿色滤光器、覆盖所述第三受光元件的所述第二蓝色滤光器分别以在所述第一方向以及所述第二方向中的至少任一方向相邻的方式配置。
[附记15]
根据附记14所述的电子设备,其中,
在以矩阵状配置有多个所述第一滤光器部和多个所述第二滤光器部的滤光器配置区域中,所有的所述第一红色滤光器和所述第二红色滤光器、所有的所述第一绿色滤光器和所述第二绿色滤光器、以及所有的所述第一蓝色滤光器和所述第二蓝色滤光器分别配置成以所述滤光器配置区域的中心点为对称中心而呈点对称。
[附记16]
根据附记12至15中任一项所述的电子设备,其中,
在所述IC上层叠有所述滤色器层和所述第二直线偏光板,
所述第二1/4波长板固定在所述OLED的背面侧,并且隔着间隙配置在所述OLED的背面侧与所述第二直线偏光板之间。
[附记17]
根据附记12至16中任一项所述的电子设备,其中,
在所述第一受光部中接受可见光的特定波长区域的第一特定波长区域用受光元件与在所述第二受光部中接受红外光频带的第二红外光频带用受光元件并联连接,并且,在所述第二受光部中接受可见光的特定波长区域的第二特定波长区域用受光元件与在所述第一受光部中接受红外光频带的第一红外光频带用受光元件并联连接,
所述电子设备具备:第一AD转换部,其将来自所述第一特定波长区域用受光元件以及所述第二红外光区域用受光元件的模拟信号转换为数字信号并输出至所述运算部;以及第二AD转换部,其将来自所述第二特定波长区域用受光元件以及所述第一红外光区域用受光元件的模拟信号转换为数字信号并输出至所述运算部,
所述运算部取得所述第一AD转换部与所述第二AD转换部的输出的差值。
Claims (16)
1.一种照度传感器,其特征在于,具备:
第一受光部和第二受光部;
分别与所述第一受光部和所述第二受光部对应地配置的第一光学区域和第二光学区域;以及
取得所述第一受光部与所述第二受光部的输出的差值的运算部,
所述第一光学区域和所述第二光学区域包括对应于所述第一受光部和所述第二受光部双方并按照距离所述第一受光部和所述第二受光部从远到近的顺序配置的第一直线偏光板、第一1/4波长板、第二1/4波长板以及第二直线偏光板,
所述第一1/4波长板的慢轴相对于所述第一直线偏光板的偏光方向即第一偏光方向具有+45°或-45°的关系,
所述第二直线偏光板具有属于所述第一光学区域的第一部分和属于所述第二光学区域的第二部分,
所述第二部分的偏光方向与所述第一部分的偏光方向相差90°,
所述第二1/4波长板的慢轴相对于所述第一部分的偏光方向的关系具有与所述第一1/4波长板的慢轴相对于所述第一偏光方向的关系相同的+45°或-45°的关系,
所述第一直线偏光板以及第二直线偏光板中的任意一个或者双方的、不有效地发挥偏光功能的光的波长频带即非有效功能频带包含红外光频带的至少一部分频带。
2.根据权利要求1所述的照度传感器,其特征在于,
所述第一受光部和所述第二受光部内置于同一IC。
3.根据权利要求1或2所述的照度传感器,其特征在于,
所述照度传感器具备介于所述第一受光部以及所述第二受光部与所述第二直线偏光板之间的滤色器层。
4.根据权利要求3所述的照度传感器,其特征在于,
所述滤色器层包括与所述第一受光部对应的第一滤光器部和与所述第二受光部对应的第二滤光器部,
所述第一受光部和所述第二受光部分别具有多个受光元件,
所述多个受光元件包括第一受光元件、第二受光元件和第三受光元件,
所述第一滤光器部和所述第二滤光器部包括:覆盖所述第一受光元件,并选择性地使蓝色光和绿色光衰减的第一红色滤光器和第二红色滤光器;覆盖所述第二受光元件,并选择性地使红色光和蓝色光衰减的第一绿色滤光器和第二绿色滤光器;以及覆盖所述第三受光元件,并选择性地使红色光和绿色光衰减的第一蓝色滤光器和第二蓝色滤光器。
5.根据权利要求4所述的照度传感器,其特征在于,
所述第一光学区域和所述第二光学区域、所述滤色器层的所述第一滤光器部和所述第二滤光器部、以及所述第一受光部和所述第二受光部分别在相互正交的第一方向和第二方向上交替地配置成矩阵状,
在彼此邻接的所述第一滤光器部和所述第二滤光器部中,所述第一红色滤光器、所述第一绿色滤光器、所述第一蓝色滤光器以及所述第二红色滤光器、所述第二绿色滤光器、所述第二蓝色滤光器分别以在所述第一方向和所述第二方向中的至少任一方向相邻的方式配置。
6.根据权利要求5所述的照度传感器,其特征在于,
在以矩阵状配置有多个所述第一滤光器部和多个所述第二滤光器部的滤光器配置区域中,所有的所述第一红色滤光器和所述第二红色滤光器、所有的所述第一绿色滤光器和所述第二绿色滤光器、以及所有的所述第一蓝色滤光器和所述第二蓝色滤光器分别被配置成以所述滤光器配置区域的中心点为对称中心而呈点对称。
7.根据权利要求1或2所述的照度传感器,其特征在于,
所述第一受光部和所述第二受光部分别具有多个受光元件,
所述多个受光元件包括在可见光频带具有灵敏度峰值的可见光用受光元件以及在红外光频带具有灵敏度峰值的红外光用受光元件。
8.根据权利要求7所述的照度传感器,其特征在于,
所述第一光学区域和所述第二光学区域、以及所述第一受光部和所述第二受光部分别在相互正交的第一方向和第二方向上交替地配置成矩阵状,
在彼此邻接的所述第一受光部和所述第二受光部中,属于所述第一受光部的所述可见光用受光元件和所述红外光用受光元件以及属于所述第二受光部的所述可见光用受光元件和所述红外光用受光元件分别以在所述第一方向和所述第二方向中的至少任一方向相邻的方式配置。
9.根据权利要求8所述的照度传感器,其特征在于,
所有的所述可见光用受光元件和全部的所述红外光用受光元件分别被配置成以矩阵状配置有多个所述第一受光部和多个所述第二受光部的受光部配置区域的中心点为对称中心而呈点对称。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
权利要求1至9中任一项所述的照度传感器;以及
OLED,其配置在所述第一1/4波长板和所述第二1/4波长板之间,且显示面朝向所述第一1/4波长板一侧,
所述第一受光部和所述第二受光部在所述OLED的背面侧配置在与所述OLED平行的面内。
11.一种电子设备,包括:
照度传感器,其具备:第一受光部和第二受光部;分别与所述第一受光部和所述第二受光部对应地配置的第一光学区域和第二光学区域;以及取得所述第一受光部与所述第二受光部的输出的差值的运算部,其中,
所述第一光学区域和所述第二光学区域包括对应于所述第一受光部和所述第二受光部双方并按照距离所述第一受光部和所述第二受光部从远到近的顺序配置的第一直线偏光板、第一1/4波长板、第二1/4波长板以及第二直线偏光板,
所述第一1/4波长板的慢轴相对于所述第一直线偏光板的偏光方向即第一偏光方向具有+45°或-45°的关系,
所述第二直线偏光板具有属于所述第一光学区域的第一部分和属于所述第二光学区域的第二部分,
所述第二部分的偏光方向与所述第一部分的偏光方向相差90°,
所述第二1/4波长板的慢轴相对于所述第一部分的偏光方向的关系具有与所述第一1/4波长板的慢轴相对于所述第一偏光方向的关系相同的+45°或-45°的关系;
OLED,其配置在所述第一1/4波长板和所述第二1/4波长板之间,且显示面朝向所述第一1/4波长板一侧,
所述第一受光部和所述第二受光部在所述OLED的背面侧配置在与所述OLED平行的面内,
所述电子设备的特征在于,
所述电子设备具备介于所述第一受光部和所述第二受光部与所述第二直线偏光板之间的滤色器层,
所述滤色器层包括与所述第一受光部对应的第一滤光器部和与所述第二受光部对应的第二滤光器部,
所述第一受光部和所述第二受光部分别具有多个受光元件,
所述多个受光元件包括第一受光元件、第二受光元件、第三受光元件、第四受光元件和第五受光元件,
所述第一滤光器部包括:覆盖所述第一受光元件,并选择性地使蓝色光以和绿色光衰减的第一红色滤光器;覆盖所述第二受光元件,并选择性地使红色光和蓝色光衰减的第一绿色滤光器;覆盖所述第三受光元件,并选择性地使红色光和绿色光衰减的第一蓝色滤光器;覆盖所述第四受光元件,以所述第一蓝色滤光器和所述第一红色滤光器重合的方式而构成的第一红外透射滤光器;以及覆盖所述第五受光元件,以所述第一红色滤光器和所述第一绿色滤光器重合的方式而构成的第二红外透射滤光器,
所述第二滤光器部包括:覆盖所述第一受光元件,并选择性地使蓝色光和绿色光衰减的第二红色滤光器;覆盖所述第二受光元件,并选择性地使红色光和蓝色光衰减的第二绿色滤光器;覆盖所述第三受光元件,并选择性地使红色光和绿色光衰减的第二蓝色滤光器;覆盖所述第四受光元件,以所述第二蓝色滤光器和所述第二红色滤光器重合的方式而构成的第三红外透射滤光器;以及覆盖所述第五受光元件,以所述第二红色滤光器和所述第二绿色滤光器重合的方式而构成的第四红外透射滤光器。
12.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,
所述第一受光部和所述第二受光部内置于同一IC。
13.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于,
所述第一光学区域和所述第二光学区域、所述滤色器层的所述第一滤光器部和所述第二滤光器部、以及所述第一受光部和所述第二受光部分别在相互正交的第一方向和第二方向上交替地配置成矩阵状,
在彼此邻接的所述第一滤光器部和所述第二滤光器部中,覆盖所述第一受光元件的所述第一红色滤光器、覆盖所述第二受光元件的所述第一绿色滤光器、覆盖所述第三受光元件的所述第一蓝色滤光器以及覆盖所述第一受光元件的所述第二红色滤光器、覆盖所述第二受光元件的所述第二绿色滤光器、覆盖所述第三受光元件的所述第二蓝色滤光器分别以在所述第一方向以及所述第二方向中的至少任一方向相邻的方式配置。
14.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,
在以矩阵状配置有多个所述第一滤光器部和多个所述第二滤光器部的滤光器配置区域中,所有的所述第一红色滤光器和所述第二红色滤光器、所有的所述第一绿色滤光器和所述第二绿色滤光器、以及所有的所述第一蓝色滤光器和所述第二蓝色滤光器分别被配置成以所述滤光器配置区域的中心点为对称中心而呈点对称。
15.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于,
在所述IC上层叠有所述滤色器层和所述第二直线偏光板,
所述第二1/4波长板固定在所述OLED的背面侧,且与所述第二直线偏光板之间隔着间隙而配置。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的电子设备,其特征在于,
在所述第一受光部中接受可见光的特定波长区域的第一特定波长区域用受光元件与在所述第二受光部中接受红外光频带的第二红外光频带用受光元件并联连接,并且,在所述第二受光部中接受可见光的特定波长区域的第二特定波长区域用受光元件与在所述第一受光部中接受红外光频带的第一红外光频带用受光元件并联连接,
所述电子设备具备:第一AD转换部,其将来自所述第一特定波长区域用受光元件以及所述第二红外光区域用受光元件的模拟信号转换为数字信号并输出至所述运算部;以及第二AD转换部,其将来自所述第二特定波长区域用受光元件以及所述第一红外光区域用受光元件的模拟信号转换为数字信号并输出至所述运算部,
所述运算部取得所述第一AD转换部与所述第二AD转换部的输出的差值。
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