JP2017016329A - 電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】周囲が暗い場合であっても動作可能な、光検出回路により周囲光を検出して動作を開始する電子機器を提供する。
【解決手段】光電変換により光電流を発生する第一及び第二光センサ１０２、１０３と、第一及び第二光センサ１０２、１０３が発生する光電流の差分を流す抵抗素子１０６と、抵抗素子１０６に光電流が流れることで発生する電圧を検出する電圧検出回路１０７と、を備えた光検出回路を有し、光検出回路の出力信号により動作を制御される電子機器である。電子機器が操作されるたびに充電される蓄電手段１１４（容量）と、蓄電手段１１４と抵抗素子１０６の間に設けられた整流手段１１５（ダイオード）と、を有し、蓄電手段１１４に充電された電流を、整流手段１１５を介して抵抗素子１０６に流す。
【選択図】図１

Description

本発明は、光検出回路により周囲光を検出し、この検出状態にて動作を制御される電子機器に関する。
図２は、従来の光検出回路を有する電子機器、例としてマウス装置の外観図を示す。図２の（Ａ）は、上から見た外観図で、図２の（Ｂ）は裏から見た外観図である。図２の（Ａ）に示す様に、従来のマウス装置２０１は、第１のボタン２０２と第２のボタン２０３と、ホイール２０４と、第１の光センサ１０３と第２の光センサ１０２とで構成される。また、図２の（Ｂ）で示すように、従来のマウス装置２０１の裏面は、マウス装置２０１の移動量を読み取る移動センサ２０６と、電源を強制的にオンする電源スイッチ２０５とで構成される。
第１の光センサ１０３は、マウス装置２０１を手で操作する際に、手で隠れる部分に設置される。第２の光センサ１０２は、マウス装置を手で操作する際に、手で隠れない部分に設置される。
そして、第１の光センサ１０３に入射される光量が少なく、第２の光センサ１０２に入射される光量が多い場合は、マウス装置２０１を通常動作させる。さらに、第１の光センサ１０３に入射される光量が多く、第２の光センサ１０２に入射される光量も多い場合は、マウス装置２０１を停止したり、スタンバイモード等の低消費電力モードで動作させたり、マウス装置２０１内の各手段への電力の供給をストップしたりする。また、第２の光センサ１０２に入射される光量が少ない場合も、マウス装置２０１を停止したり、スタンバイモード等の低消費電力モードで動作させたり、マウス装置２０１内の各手段への電力の供給をストップしたりする。
上記構成により、周囲が明るくマウス装置２０１を手で操作する際のみ、即ち、第１の光センサ１０３に入射される光量が少なく、第２の光センサ１０２に入射される光量が多い場合は、マウス装置２０１は通常動作する。マウス装置２０１から手が離れた場合は、直ちにマウス装置２０１を停止したり、スタンバイモード等の低消費電力モードで動作させたり、マウス装置２０１内の各手段への電力の供給をストップしたりすることができる（例えば、特許文献１参照）。
特許第５６１６６４９号公報
上記したように、従来の光検出回路を有する電子機器の例で示したマウス装置は、周囲が暗い場合は、光検出回路が入射光量の差を検出できないので、起動出来ないという課題があった。
上記従来の課題を解決するために、本発明の光検出回路を有する電子機器は、以下のような構成とした。
光電変換により光電流を発生する第一及び第二光センサと、前記第一及び第二光センサが発生する光電流の差分を流す抵抗素子と、前記抵抗素子に前記光電流が流れることで発生する電圧を検出する電圧検出回路と、を備えた光検出回路を有し、前記光検出回路の出力信号により動作を制御される電子機器であって、
前記電子機器が操作されるたびに充電される蓄電手段と、
前記蓄電手段と前記抵抗素子の間に設けられた整流手段と、を有し、
前記蓄電手段に充電された電流を、前記整流素子を介して前記抵抗素子に流すことを特徴とする電子機器。
本発明の光検出回路を有する電子機器によれば、操作されると制御され始め、所定時間内に再操作されると、制御が持続できる。さらに、この機能を追加するための追加部品が少ないため、小型で安価であり、また、追加部品が少ないので、この部品による消費電力増加も最小限に抑えることができる。
本実施形態の光検出回路を有するマウス装置の概略回路図である。 従来の光検出回路を有するマウス装置の外観図である。
以下、本実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施の形態の光検出回路を有する電子機器、例えばマウス装置の概略回路図である。本実施の形態のマウス装置は、光センサ１０２と光センサ１０３と、ＮＭＯＳトランジスタ１０４とＮＭＯＳトランジスタ１０５と、抵抗素子１０６と、電圧検出回路１０７と、で構成される光検出回路と、ダイオード１１５と、容量１１４と、スイッチ１１３と、スイッチ１１２と、マウス回路１０８と、で構成される。
光センサ１０２は、Ｎ型端子がＧＮＤ端子１０１に接続され、Ｐ型端子が、ＮＭＯＳトランジスタ１０５のドレインと電圧検出回路１０７の入力端子１０９とダイオード１１５のＮ型端子に接続され、さらに、抵抗素子１０６を介してＧＮＤ端子１０１に接続される。光センサ１０３は、Ｎ型端子がＧＮＤ端子１０１に接続され、Ｐ型端子がＮＭＯＤトランジスタ１０４のドレイン及びゲートとＮＭＯＳトランジスタ１０５のゲートに接続される。ＮＭＯＳトランジスタ１０４は、ソースがＧＮＤ端子１０１に接続される。電圧検出回路１０７は、電源としてＶＤＤ端子１００とＧＮＤ端子１０１が接続され、出力端子１１０はスイッチ１１２に接続される。ダイオード１１５は、Ｐ型端子が容量１１４を介してＧＮＤ端子１０１に接続され、スイッチ１１３を介してＶＤＤ端子１００に接続される。マウス回路１０８は、電源としてスイッチ１１２を介したＶＤＤ端子とＧＮＤ端子１０８が接続され、出力端子１１１がスイッチ１１３に接続される。
次に、本実施の形態のマウス装置の動作について説明する。
光センサ１０３に光が入射されると、光センサ１０３から光電流が出力される。この光電流はＮＭＳＯトランジスタ１０４を介して、ＮＭＯＳトランジスタ１０５へミラーされる。ＮＭＯＳトランジスタ１０５は、ＮＭＯＳトランジスタ１０４の例えば２倍の駆動能力であり、ＮＭＯＳトランジスタ１０４に流れた光センサ１０３からの光電流の２倍の電流がＮＭＳＯトランジスタ１０５に流れる。一方、光センサ１０２に光が入射されることで発生した光電流は、ＮＭＯＳトランジスタ１０５と抵抗素子１０６とに流れる。このため、光センサ１０２と１０３に同じ強度の光が入射した場合、光センサ１０２で発生した光電流のほとんどは、ＮＭＯＳトランジスタ１０５へ流れ、抵抗素子１０６へはほとんど流れない。従って、抵抗素子１０６には電圧が発生しない。
ここで、周囲が明るい状態で、マウス装置が手で操作されると、光センサ１０３のみが操作する手で遮光される。このため、光センサ１０２は光電流が発生するが、光センサ１０３に光電流が発生しない。光センサ１０３に光電流が発生しないと、ＮＭＯＳトランジスタ１０５に電流が流れないので、光センサ１０２で発生した光電流は全て抵抗素子１０６に流れる。従って、抵抗素子１０６に電圧が発生する。電圧検出回路１０７は、抵抗素子１０６で発生した電圧が入力端子１０９に入力されると、スイッチ１１２をオンする出力信号を出力端子１１０から出力する。マウス回路１０８は、スイッチ１１２がオンすると電源が供給されるので、動作を開始する。従って、周囲が明るい場合で、マウス装置が手で操作された時だけマウス回路１０８が動作し、それ以外では、マウス回路１０８は動作を停止する。
次に、周囲が暗い場合は、光センサ１０２に光電流が発生しないので、抵抗素子１０６へは電流が流れない。このため、抵抗素子１０６には電圧が発生しないので、マウス回路１０８は動作を停止している。この際に、マウス装置を操作すると、マウス回路１０８の出力端子１１１から、スイッチ１１３を一瞬だけオンする信号が出力される。容量１１４は、スイッチ１１３がオンするとＶＤＤ端子電圧まで充電される。容量１１４が充電されると、容量１１４からダイオード１１５を介して抵抗素子１０６へ電流が流れる。従って、抵抗素子１０６に電圧が発生し、マウス回路１０８が動作を開始する。容量１１４が放電しきるまでに、マウス装置が操作されると、容量１１４が再充電されるため、マウス回路１０８は動作し続ける。マウス装置の操作がしばらく行なわれないと、容量１１４が放電しきってしまい、抵抗素子１０６に電圧が発生しなくなる。このため、電圧検出回路１０７がスイッチ１１２をオフするので、マウス回路１０８は停止する。
なお、ダイオード１１５は、光センサ１０２と光センサ１０３の光電流変化による抵抗素子１０６の電圧上昇速度が容量１１４で遅くなってしまうのを防止するために設けられている。ダイオード１１５を設けることにより、周囲が明るい場合で、マウス装置を手で握ると、抵抗素子１０６の電圧が直ぐに発生するので、マウス回路が直ぐに動作を開始できる。また、光センサ１０２や１０３の電流を検出するための抵抗素子１０６は、非常に大きな抵抗であり占有面積が大きい。この抵抗素子１０６を容量１１４の放電電流を検出するための抵抗素子としても利用することで、抵抗素子の占有面積増加を無くすことができるため、本発明のマウス装置は小型で安価となる。
さらに、この抵抗素子１０６の電圧を検出する電圧検出回路１０７も別途設ける必要が無いため、その分小型で安価になるだけでなく、消費電流の増加も抑えることができる。
もちろん、光センサは、光で発電するタイプを用いており、その発生した発電電流を光電流として検出するので、光センサでの消費電力は無く、その分、低消費電力化できるのは言うまでも無い。
また、マウス装置の各ボタンスイッチを、スイッチ１１３と並列に接続して、いずれかのボタンスイッチが操作されるたびに、容量１１４が充電される構成でも良く、さらに、マウス回路１０８から出力される操作信号が、パルス信号の場合、ダイオードを介して、その信号を容量１１４へ供給することで、この信号で容量１１４を直接充電しても良いことは言うまでも無い。
上記したように、本実施の形態の光検出回路を有する電子機器は、光検出回路が検出信号を出力できない真っ暗な状態でも、電子機器を操作するだけで、動作を開始する等の制御が可能になるだけではなく、真っ暗な状態で動作を開始し、電子機器がしばらく操作されない場合は、自動で動作を停止する等の制御が可能となる。しかも、この機能の追加による大型化やコストアップや消費電流アップは、最低限に抑えることが可能となる。
１０２、１０３ 光センサ
１０４、１０５ ＮＭＯＳトランジスタ
１０６ 抵抗素子
１０７ 電圧検出回路
１０８ マウス回路
１１２、１１３ スイッチ
１１４ 容量
１１５ ダイオード

Claims (3)

  1. 光電変換により光電流を発生する第一及び第二光センサと、前記第一及び第二光センサが発生する光電流の差分を流す抵抗素子と、前記抵抗素子に前記光電流が流れることで発生する電圧を検出する電圧検出回路と、を備えた光検出回路を有し、前記光検出回路の出力信号により動作を制御される電子機器であって、
    前記電子機器が操作されるたびに充電される蓄電手段と、
    前記蓄電手段と前記抵抗素子の間に設けられた整流手段と、を有し、
    前記蓄電手段に充電された電流を、前記整流手段を介して前記抵抗素子に流すことを特徴とする電子機器。
  2. 前記光センサは、光により発電するＰＮジャンクション構造であり、前記発電により発生した光電流を出力することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
  3. 前記電子機器は、マウス装置であることを特徴とする請求項１または２記載の電子機器。
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