JP2015065357A - 光センサ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、光センサ装置1の第1実施形態を示すブロック図である。本実施形態の光センサ装置1は、受光部10及び20と、スイッチ部30と、アナログ/デジタル変換部40及び50と、ロジック部60とを有する半導体集積回路装置である。光センサ装置1は、例えば、周囲光の照度を検出する照度センサとして、種々の電子機器(携帯電話(スマートフォン)、デジタルスチルカメラ、及び、テレビ電子機器など)に搭載される。
図7は、光センサ装置1の第2実施形態を示すブロック図である。本実施形態の光センサ装置1は、第1実施形態(図1を参照)と基本的に同一の構成であり、受光部10及び20が千鳥状に複数組設けられている点に特徴を有する。なお、複数の受光部10は、いずれもスイッチ部30の入力端31及び32に並列接続されている。また、複数の受光部20は、いずれもスイッチ部30の入力端33及び34に並列接続されている。
図8は、光センサ装置1の第3実施形態を示すテーブルである。なお、テーブル内の左欄には受光部10の縦構造が描写されており、右欄には受光部10の等価回路図が描写されている。なお、受光部20の縦構造及び等価回路図は、受光部10と同一であることから重複した描写ないし説明を割愛する。
図9は、光センサ装置1の第4実施形態を示す模式図である。本実施形態の光センサ装置1を搭載した光センサモジュール200は、先出の図3で示した構成と基本的に同様であり、ケース210内に担持されて発光部310から赤外光L2を出射する発光装置300をさらに有する。なお、ケース210には、発光装置300の周囲を取り囲むようにテーパ面230が設けられており、赤外光L2が効率良く出射されるようになっている。
図10は、光センサ装置1の第5実施形態を示すブロック図である。本実施形態の光センサ装置1は、第1実施形態(図1を参照)と基本的に同一の構成であるが、受光部20とアナログ/デジタル変換部50がいずれも削除されている点に特徴を有する。
図12〜図14は、光センサ装置1が搭載される電子機器A〜C(携帯電話(スマートフォン)、デジタルスチルカメラ、及び、テレビ)の外観図である。これらの電子機器A〜Cにおいて、例えば、その照度センサとして先述の光センサ装置1を搭載することにより、周囲光の照度に応じて表示部のバックライト制御を行うことが可能となる。
なお、上記の実施形態では、主に照度センサとしての適用例を挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、照度センサ以外にも、例えば、近接センサ、カラーセンサ、及び、UV[ultraviolet]センサなどに広く適用することが可能である。
2 中央演算処理装置
10、20 受光部
11〜13、21〜22 フォトダイオード(受光素子)
30 スイッチ部
31〜34 入力端
35〜36 出力端
40、50 アナログ/デジタル変換部
60 ロジック部
70 赤外受光部
100 p型サブストレート
111、113、121 n型ウェル
112、122 p型ウェル
130 保護膜
200 光センサモジュール
210 ケース
220 開口窓
230 テーパ面
300 発光装置
310 発光部
SWa1〜SWa4、SWb1〜SWb4、SWc1〜SWc2 スイッチ
L1 周囲光
L2 赤外光
A〜C 電子機器(携帯電話、デジタルスチルカメラ、テレビ)
Claims (10)
- 複数種類の受光素子を同一の縦構造に集積化した受光部と、
各受光素子を時分割で選択するスイッチ部と、
を有する光センサ装置。 - 前記受光部として第1受光部と第2受光部を有し、
前記第1受光部は、第1受光素子と、前記第1受光素子とは異なる受光特性を持つ第2受光素子を含み、
前記第2受光部は、前記第1受光素子と同一の受光特性を持つ第3受光素子と、前記第2受光素子と同一の受光特性を持つ第4受光素子を含み、
前記スイッチ部は、前記第1受光素子の出力を第1検出信号として選択すると共に前記第4受光素子の出力を第2検出信号として選択する第1フェイズと、前記第3受光素子の出力を前記第1検出信号として選択すると共に前記第2受光素子の出力を前記第2検出信号として選択する第2フェイズと、を時分割で切り替える、
ことを特徴とする請求項1に記載の光センサ装置。 - 前記第1検出信号及び前記第2検出信号をそれぞれ第1デジタル信号及び第2デジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換部をさらに有し、
前記スイッチ部は、前記アナログ/デジタル変換部の測定期間中に前記第1フェイズと前記第2フェイズを時分割で切り替える、
ことを特徴とする請求項2に記載の光センサ装置。 - 前記スイッチ部は、前記第1フェイズと前記第2フェイズを切り替える際に出力遮断状態の第3フェイズを経由することを特徴とする請求項3に記載の光センサ装置。
- 前記第1デジタル信号と前記第2デジタル信号を用いてセンサ出力信号を生成するロジック部をさらに有することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の光センサ装置。
- 前記第1受光部と前記第2受光部は、千鳥状に複数組設けられていることを特徴とする請求項2〜請求項5のいずれか一項に記載の光センサ装置。
- 前記スイッチ部で順次選択される各受光素子の出力をレジスタに順次保持し、前記レジスタの格納内容を用いてセンサ出力信号を生成するロジック部をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の光センサ装置。
- 請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の光センサ装置と、
その内部に前記光センサ装置を担持するケースと、
を有し、
前記ケースの開口窓から前記光センサ装置に入射される光を検出することを特徴とする光センサモジュール。 - 前記ケース内に担持されて赤外光を出射する発光装置をさらに有し、
前記光センサ装置は、前記発光装置から出射された後に近接する物体で反射された赤外光を受光する赤外受光部をさらに含む、
ことを特徴とする請求項8に記載の光センサモジュール。 - 請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の光センサ装置、若しくは、請求項8または請求項9に記載の光センサモジュールを有することを特徴とする電子機器。
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