JP7445436B2 - 光学センサ - Google Patents
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Description
まず、光学センサの新規な実施形態の説明に先立ち、これと対比される比較例について簡単に説明する。図1は、光学センサの第1比較例を示す図である。本比較例の光学センサ10は、光を検出して電気信号に変換する半導体集積回路装置(照度センサICなど)であり、受光素子11と検出回路12を有する。
図3は、光学センサの第2比較例を示す図である。本比較例の光学センサ10は、第1比較例(図1)を基本としつつ、放電部126と制御部127をさらに有する。
図8は、光学センサの第1実施形態を示す図である。本実施形態の光学センサ10は、先出の第2比較例(図3)を基本としつつ、オペアンプ128と、キャパシタ129と、キャパシタ12Aと、スイッチ12Bと、遅延部12Cと、を有する。
図10は、光学センサが搭載される電子機器の正面要部を示す図である。本図の電子機器(例えばスマートフォン)Xでは、筐体正面の大部分が表示パネルX1で占められている。そのため、例えば表示パネルX1が液晶パネルである場合、電子機器Xに搭載される光学センサ(例えば照度センサ又は近接センサ)は、表示パネルX1を取り囲むベゼル領域X2(例えば位置P0)に配置せざるを得ない。その理由は、表示パネルX1(=液晶パネル)が光を通さないので、表示パネルX1の裏面側に光学センサを配置することができず、ベゼル領域X2しか配置スペースがないためである。
図12は、光学センサの第2実施形態を示す図である。第2実施形態の光学センサ20は、受光素子21と、検出回路22と、処理回路23と、レジスタ24と、インタフェイス回路25と、を有する。
以下では、本明細書中に開示されている種々の実施形態について、総括的に述べる。
なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
11、21 受光素子(フォトダイオード)
12、22 検出回路
121 オペアンプ(第2アンプ)
122 キャパシタ(第2積分容量)
123 スイッチ(第2スイッチ)
124 スイッチ
125 スイッチ
126 放電部
127 制御部
128 オペアンプ(第1アンプ)
129 キャパシタ(積分容量)
12A キャパシタ(第1積分容量)
12B スイッチ(第1スイッチ)
12C 遅延部
12X 第1積分器
12Y 第2積分器
13 寄生キャパシタ
23 処理回路
231 最小値判定部
232 平均値算出部
24 レジスタ
25 インタフェイス回路
X 電子機器(スマートフォン)
X1 表示パネル
X2 ベゼル領域
X11 筐体
X12 ガラス板
X13 OLED層
X14 保護層
X14a 開口部
X15 基板
Claims (7)
- 入力信号を検出して出力信号を生成する検出回路であって、
前記入力信号が入力される第1積分器と、
前記出力信号を出力する第2積分器と、
前記第1積分器の出力端と前記第2積分器の入力端との間に接続された積分容量と、
前記第2積分器の入力端に接続された放電部と、
前記出力信号を監視して前記第2積分器に蓄えられた電荷を放電するように前記放電部を制御する制御部と、
を有し、
前記第1積分器は、
反転入力端が前記入力信号の印加端に接続されて出力端が前記積分容量の第1端に接続された第1アンプと、
前記第1アンプの反転入力端と出力端との間に接続された第1積分容量と、
前記第1積分容量に並列接続された第1スイッチと、
を含み、
前記第2積分器は、
反転入力端が前記積分容量の第2端に接続されて出力端が前記出力信号の印加端に接続された第2アンプと、
前記第2アンプの反転入力端と出力端との間に接続された第2積分容量と、
前記第2積分容量に並列接続された第2スイッチと、
を含み、
前記第1アンプは、前記第2アンプと比べて閉ループゲイン帯域幅が狭く制限されている、検出回路。 - 前記第2積分器の積分開始タイミングを前記第1積分器の積分開始タイミングに対して遅らせる遅延部をさらに有する、請求項1に記載の検出回路。
- 前記制御部は、前記第2積分器の積分期間において、前記出力信号が上限値を上回ったときに前記第2積分器に蓄えられた電荷を第1放電量だけ一括放電する、請求項1又は2に記載の検出回路。
- 前記制御部は、前記第2積分器の積分期間満了後、前記出力信号が下限値を下回るまで前記第2積分器に蓄えられた電荷を前記第1放電量よりも小さい第2放電量ずつ段階放電する、請求項3に記載の検出回路。
- 前記制御部は、前記第2積分器に蓄えられた電荷を前記第1放電量だけ一括放電した回数と、前記第2積分器に蓄えられた電荷を前記第2放電量ずつ段階放電した回数に基づいて前記入力信号の積分値データを生成する、請求項4に記載の検出回路。
- 前記第1アンプ及び前記第2アンプそれぞれの非反転入力端は、いずれもバイアス電圧の印加端に接続されている、請求項1~5のいずれか一項に記載の検出回路。
- 受光信号を生成する受光素子と、
前記入力信号として前記受光信号を検出する請求項1~6のいずれか一項に記載の検出回路と、
を有する、光学センサ。
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