KR102417307B1 - 전자 기기 - Google Patents

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KR102417307B1
KR102417307B1 KR1020160080329A KR20160080329A KR102417307B1 KR 102417307 B1 KR102417307 B1 KR 102417307B1 KR 1020160080329 A KR1020160080329 A KR 1020160080329A KR 20160080329 A KR20160080329 A KR 20160080329A KR 102417307 B1 KR102417307 B1 KR 102417307B1
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후미야스 우츠노미야
다카쿠니 도우세키
아미 다나카
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Abstract

광전 변환에 의해 광 전류를 발생시키는 제 1 광 센서 및 제 2 광 센서와, 상기 제 1 광 센서 및 상기 제 2 광 센서가 발생시키는 상기 광 전류의 차분을 흘리는 저항 소자와, 상기 저항 소자에 상기 광 전류의 차분이 흐름으로써 발생하는 전압을 검출하는 전압 검출 회로를 구비한 광 검출 회로를 갖고, 상기 광 검출 회로의 출력 신호에 의해 동작이 제어되는 전자 기기로서, 상기 전자 기기가 조작될 때마다 충전되는 축전부와, 상기 축전부와 상기 저항 소자 사이에 형성된 정류 소자를 갖고, 상기 축전부에 충전된 전류를, 상기 정류 소자를 통하여 상기 저항 소자에 흘린다.

Description

전자 기기{ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은, 광 검출 회로에 의해 주위 광을 검출하고, 이 검출 상태에서 동작이 제어되는 전자 기기에 관한 것이다.
본원은, 2015년 6월 30일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2015-131469호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
도 2a 및 도 2b 는, 종래의 광 검출 회로를 갖는 전자 기기의 일례인 마우스 장치 (201) 의 외관도를 나타낸다. 도 2a 는, 마우스 장치 (201) 를 위에서부터 본 외관도이고, 도 2b 는 마우스 장치 (201) 를 뒤에서부터 본 외관도이다. 도 2a 에 나타내는 바와 같이, 종래의 마우스 장치 (201) 는, 제 1 버튼 (202) 과 제 2 버튼 (203) 과, 휠 (204) 과, 제 1 광 센서 (103) 와 제 2 광 센서 (102) 를 구비하고 있다. 또, 도 2b 에 나타내는 바와 같이, 종래의 마우스 장치 (201) 의 이면에는, 마우스 장치 (201) 의 이동량을 판독하는 이동 센서 (206) 와, 마우스 장치 (201) 의 전원을 강제적으로 온하는 전원 스위치 (205) 를 구비하고 있다.
제 1 광 센서 (103) 는, 마우스 장치 (201) 를 사용자가 손으로 조작할 때에, 손에 의해 숨겨지는 부분에 설치되어 있다. 제 2 광 센서 (102) 는, 마우스 장치 (201) 를 사용자가 손으로 조작할 때에, 손에 의해 숨겨지지 않는 부분에 설치되어 있다.
제 1 광 센서 (103) 에 입사하는 광량이 적고, 제 2 광 센서 (102) 에 입사하는 광량이 많은 경우에는, 광 검출 회로 (도시 생략) 가, 마우스 장치 (201) 를 통상 동작시킨다. 또한, 제 1 광 센서 (103) 에 입사되는 광량이 많고, 제 2 광 센서 (102) 에 입사되는 광량도 많은 경우에는, 상기 광 검출 회로가, 마우스 장치 (201) 의 기능을 정지시키거나, 마우스 장치 (201) 를 스탠바이 모드 등의 저소비 전력 모드에서 동작시키거나, 마우스 장치 (201) 내의 각 수단에 대한 전력 공급을 스톱시키거나 한다. 또, 제 2 광 센서 (102) 에 입사하는 광량이 적은 경우도, 상기 광 검출 회로가, 마우스 장치 (201) 의 기능을 정지시키거나, 마우스 장치 (201) 를 스탠바이 모드 등의 저소비 전력 모드에서 동작시키거나, 마우스 장치 (201) 내의 각 수단에 대한 전력 공급을 스톱시키거나 한다.
상기 구성에 의해, 주위가 밝고 또한 마우스 장치 (201) 를 손으로 조작하는 경우만, 즉, 제 1 광 센서 (103) 에 입사되는 광량이 적고, 제 2 광 센서 (102) 에 입사되는 광량이 많은 경우에는, 마우스 장치 (201) 는 통상 동작한다. 한편, 마우스 장치 (201) 로부터 손이 떨어진 경우에는, 상기 종래의 광 검출 회로는, 즉시 마우스 장치 (201) 를 정지시키거나, 마우스 장치 (201) 를 스탠바이 모드 등의 저소비 전력 모드에서 동작시키거나, 마우스 장치 (201) 내의 각 수단에 대한 전력 공급을 스톱시키거나 할 수 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본특허공보 제5616649호
상기한 바와 같이, 종래의 광 검출 회로를 갖는 전자 기기의 일례로서 나타낸 마우스 장치는, 주위가 어두운 경우, 광 검출 회로가 입사 광량의 차이를 검출할 수 없으므로, 마우스 장치를 기동시킬 수 없다는 과제가 있었다.
상기 과제를 해결하여 관련된 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 이하의 양태를 채용하였다.
본 발명의 일 양태는, 광전 변환에 의해 광 전류를 발생시키는 제 1 및 제 2 광 센서와, 상기 제 1 및 제 2 광 센서가 발생시키는 광 전류의 차분을 흘리는 저항 소자와, 상기 저항 소자에 상기 광 전류가 흐름으로써 발생하는 전압을 검출하는 전압 검출 회로를 구비한 광 검출 회로를 갖고, 상기 광 검출 회로의 출력 신호에 의해 동작이 제어되는 전자 기기로서,
상기 전자 기기가 조작될 때마다 충전되는 축전부와,
상기 축전부와 상기 저항 소자 사이에 형성된 정류 소자를 갖고,
상기 축전부에 충전된 전류를, 상기 정류 소자를 통하여 상기 저항 소자에 흘린다.
본 발명의 상기 양태에 관련된 전자 기기에 의하면, 사용자에 의해 조작되면 제어하기 시작하고, 소정 시간 내에 사용자에 의해 재조작되면, 제어를 지속할 수 있다. 또한, 이 제어 기능을 추가하기 위한 추가 부품이 적기 때문에, 소형이고 저렴하다. 또, 추가 부품이 적으므로, 추가 부품에 의한 소비 전력 증가도 최소한으로 억제할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 광 검출 회로를 갖는 마우스 장치 (1) 의 개략 회로도이다.
도 2a 는 종래의 광 검출 회로를 갖는, 마우스 장치를 위에서부터 본 외관도이다.
도 2b 는 종래의 광 검출 회로를 갖는, 마우스 장치를 뒤에서부터 본 외관도이다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 도 2a 및 도 2b 를 사용하여 설명한 종래의 마우스 장치 (201) 와의 차이점을 중심으로 설명을 실시하고, 동일 구성 요소에는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 1 은 본 실시형태의 광 검출 회로 (10) 를 갖는 전자 기기의 일례인 마우스 장치 (1) 의 개략 회로도이다. 본 실시형태의 마우스 장치 (1) 는, 광 검출 회로 (10) 와, 다이오드 (115) 와, 용량 (114) 과, 스위치 (113) 와, 스위치 (112) 와, 마우스 회로 (108) 를 구비하고 있다. 상기 광 검출 회로 (10) 는, 광 센서 (102) 와, 광 센서 (103) 와, NMOS 트랜지스터 (104) 와, NMOS 트랜지스터 (105) 와, 저항 소자 (106) 와, 전압 검출 회로 (107) 를 구비한다.
마우스 장치 (1) 는, 광 검출 회로 (10) 의 출력 신호에 의해 동작이 제어된다.
광 센서 (102) (제 1 광 센서의 일례) 는, N 형 단자가 GND 단자 (101) 에 접속되고, P 형 단자가 NMOS 트랜지스터 (105) 의 드레인과 전압 검출 회로 (107) 의 입력 단자 (109) 와 다이오드 (115) 의 N 형 단자에 접속되고, 또한 저항 소자 (106) 를 통하여 GND 단자 (101) 에 접속된다.
광 센서 (103) (제 2 광 센서의 일례) 는, N 형 단자가 GND 단자 (101) 에 접속되고, P 형 단자가 NMOS 트랜지스터 (104) 의 드레인 및 게이트와 NMOS 트랜지스터 (105) 의 게이트에 접속된다.
NMOS 트랜지스터 (104) 는, 소스가 GND 단자 (101) 에 접속된다.
광 센서 (102) 및 광 센서 (103) 는, 광전 변환에 의해 광 전류를 발생시킨다. 광 센서 (102) 및 광 센서 (103) 는, 광에 의해 발전하는 PN 정션 구조이며, 발전에 의해 발생한 광 전류를 출력한다. 또, 저항 소자 (106) 는, 광 센서 (102) 및 광 센서 (103) 가 발생시키는 광 전류의 차분을 흘린다.
NMOS 트랜지스터 (104) 와 NMOS 트랜지스터 (105) 는, 커런트 미러 회로를 구성한다. 전압 검출 회로 (107) 에는, 전원으로서 VDD 단자 (100) 와 GND 단자 (101) 가 접속되고, 출력 단자 (110) 는 스위치 (112) 의 온/오프를 제어하는 제어 단자에 접속된다. 또, 전압 검출 회로 (107) 는, 저항 소자 (106) 에 광 전류가 흐름으로써 발생하는 전압을 검출한다.
다이오드 (115) (정류 소자의 일례) 는, P 형 단자가 용량 (114) 을 통하여 GND 단자 (101) 에 접속되고, 스위치 (113) 를 통하여 VDD 단자 (100) 에 접속된다. 즉, 다이오드 (115) 는, 용량 (114) 과 저항 소자 (106) 사이에 형성되어 있다.
마우스 회로 (108) 는, 전원으로서 스위치 (112) 를 통한 VDD 단자 (100) 와 GND 단자 (101) 가 접속되고, 출력 단자 (111) 가 스위치 (113) 의 온/오프를 제어하는 제어 단자에 접속된다. 마우스 회로 (108) 는, 마우스 장치 (1) 를 조작하면, 출력 단자 (111) 로부터 스위치 (113) 를 일순간만 온하는 신호를 출력한다. 또한, 마우스 회로 (108) 는, 전원이 공급되고 있지 않은 상태에 있어서도, 스위치 (113) 를 일순간만 온으로 하는 신호를 보내기 위해서, 예를 들어, 제 1 버튼 (202), 제 2 버튼 (203), 휠 (204) 등이 조작되었을 때에 VDD 단자 (100) 로부터 공급되는 전력, 또는, 압전 소자나, 코일 및 자석에 의한 전자 유도를 이용한 기전력에 의해, 스위치 (113) 를 일순간만 온하는 신호를 생성하도록 해도 된다.
다음으로, 본 실시형태의 마우스 장치 (1) 의 동작에 대해 설명한다.
광 센서 (103) 에 광이 입사하면, 광 센서 (103) 로부터 광 전류가 출력된다. 이 광 전류는, 커런트 미러 회로의 NMOS 트랜지스터 (104) 를 통하여, NMOS 트랜지스터 (105) 로 미러된다. NMOS 트랜지스터 (105) 는, NMOS 트랜지스터 (104) 의 예를 들어 2 배의 구동 능력이 있어, NMOS 트랜지스터 (104) 로 흐른 광 센서 (103) 로부터의 광 전류의 2 배의 전류가 NMOS 트랜지스터 (105) 로 흐른다. 한편, 광 센서 (102) 에 광이 입사됨으로써 발생한 광 전류는, NMOS 트랜지스터 (105) 와 저항 소자 (106) 로 흐른다. 이 때문에, 광 센서 (102) 와 광 센서 (103) 에 동일한 강도의 광이 입사한 경우, 광 센서 (102) 에서 발생한 광 전류의 대부분은, NMOS 트랜지스터 (105) 로 흐르고, 저항 소자 (106) 로는 거의 흐르지 않는다. 따라서, 저항 소자 (106) 에는 전압이 발생하지 않는다.
여기서, 주위가 밝은 상태로, 사용자가 손으로 마우스 장치 (1) 를 조작하면, 광 센서 (103) 만이 조작하는 손에 의해 차광된다. 이 때문에, 광 센서 (102) 에는 광 전류가 발생하지만, 광 센서 (103) 에는 광 전류가 발생하지 않는다. 광 센서 (103) 에 광 전류가 발생하지 않으면, NMOS 트랜지스터 (105) 에 전류가 흐르지 않으므로, 광 센서 (102) 에서 발생한 광 전류는 모두 저항 소자 (106) 로 흐른다. 따라서, 저항 소자 (106) 에 전압이 발생한다. 전압 검출 회로 (107) 는, 저항 소자 (106) 에서 발생한 전압이 입력 단자 (109) 에 입력되면, 스위치 (112) 를 온으로 하는 출력 신호를 출력 단자 (110) 로부터 출력한다. 마우스 회로 (108) 는, 스위치 (112) 가 온이 되면 전원이 공급되므로, 동작을 개시한다. 따라서, 주위가 밝은 경우이고, 마우스 장치 (1) 가 손으로 조작된 때에만 마우스 회로 (108) 가 동작하고, 그 이외에서는 마우스 회로 (108) 는 동작을 정지한다.
다음으로, 주위가 어두운 경우에는, 광 센서 (102) 에 광 전류가 발생하지 않으므로, 저항 소자 (106) 로는 전류가 흐르지 않는다. 이 때문에, 저항 소자 (106) 에는 전압이 발생하지 않으므로, 마우스 회로 (108) 는 동작을 정지하고 있다. 이 때에, 마우스 장치 (1) 를 사용자가 조작하면, 마우스 회로 (108) 의 출력 단자 (111) 로부터, 스위치 (113) 를 일순간만 온으로 하는 신호가 출력된다. 용량 (114) (축전부의 일례) 은, 스위치 (113) 가 온이 되면 VDD 단자 전압까지 충전된다. 즉, 용량 (114) 은 마우스 장치 (1) 가 조작될 때마다 충전된다. 용량 (114) 이 충전되면, 용량 (114) 으로부터 다이오드 (115) 를 통하여 저항 소자 (106) 로 전류가 흐른다. 즉, 용량 (114) 에 충전된 전류가 다이오드 (115) 를 통하여 저항 소자 (106) 로 흐르게 된다. 따라서, 저항 소자 (106) 에 전압이 발생하고, 마우스 회로 (108) 가 동작을 개시한다. 용량 (114) 이 전부 방전될 때까지 마우스 장치 (1) 가 조작되면, 용량 (114) 이 재충전되기 때문에, 마우스 회로 (108) 는 계속해서 동작한다. 마우스 장치 (1) 의 조작이 잠시 실시되지 않으면, 용량 (114) 이 전부 방전되어, 저항 소자 (106) 에 전압이 발생하지 않게 된다. 이 때문에, 전압 검출 회로 (107) 가 스위치 (112) 를 오프로 하므로, 마우스 회로 (108) 는 정지한다.
또한, 다이오드 (115) 는, 광 센서 (102) 와 광 센서 (103) 의 광 전류 변화에 의한 저항 소자 (106) 의 전압 상승 속도가 용량 (114) 에 의해 늦어지는 것을 방지하기 위해서 형성되어 있다. 다이오드 (115) 를 형성함으로써, 주위가 밝은 상황에서, 마우스 장치 (1) 를 손으로 잡으면, 저항 소자 (106) 의 전압이 곧바로 발생하므로, 마우스 회로 (108) 가 곧바로 동작을 개시할 수 있다. 또, 광 센서 (102 나 103) 의 전류를 검출하기 위한 저항 소자 (106) 는 매우 큰 저항이며 점유 면적이 크다. 이 저항 소자 (106) 를 용량 (114) 의 방전 전류를 검출하기 위한 저항 소자로서도 이용함으로써, 저항 소자의 점유 면적 증가를 없앨 수 있기 때문에, 본 실시형태의 마우스 장치 (1) 는 소형이고 저렴해진다.
또한, 이 저항 소자 (106) 의 전압을 검출하는 전압 검출 회로 (107) 도 별도 형성할 필요가 없기 때문에, 그 만큼, 이 마우스 장치 (1) 에 있어서는, 소형이고 저렴해질 뿐만 아니라, 소비 전류의 증가도 억제할 수 있다. 광 센서는, 광으로 발전하는 타입을 사용하고 있고, 그 발생한 발전 전류를 광 전류로서 검출하므로, 광 센서에서의 소비 전력은 없고, 그 만큼, 저소비 전력화할 수 있다.
또, 마우스 장치 (1) 의 각 버튼 스위치를, 스위치 (113) 와 병렬로 접속시키고, 어느 것의 버튼 스위치가 조작될 때마다, 용량 (114) 이 충전되는 구성이어도 되고, 또한 마우스 회로 (108) 로부터 출력되는 조작 신호가 펄스 신호인 경우, 다이오드를 통하여, 그 신호를 용량 (114) 에 공급함으로써, 이 신호로 용량 (114) 을 직접 충전해도 된다.
상기한 바와 같이, 본 실시형태의 광 검출 회로 (10) 를 갖는 전자 기기 (예를 들어, 마우스 장치 (1)) 는, 광 검출 회로 (10) 가 검출 신호를 출력할 수 없는 아주 어두운 상태에서도, 전자 기기를 조작하는 것만으로, 동작을 개시하는 등의 제어가 가능해질 뿐만 아니라, 아주 어두운 상태에서 동작을 개시하고, 전자 기기가 잠시 조작되지 않는 경우에는, 자동으로 동작을 정지하는 등의 제어가 가능해진다. 게다가, 이 기능의 추가에 의한 대형화나 비용 상승이나 소비 전류 상승은, 최저한으로 억제하는 것이 가능해진다.
1 : 마우스 장치 (전자 기기)
10 : 광 검출 회로
102, 103 : 광 센서
104, 105 : NMOS 트랜지스터
106 : 저항 소자
107 : 전압 검출 회로
108 : 마우스 회로
112, 113 : 스위치
114 : 용량
115 : 다이오드

Claims (3)

  1. 광전 변환에 의해 광 전류를 발생시키는 제 1 광 센서 및 제 2 광 센서와, 상기 제 1 광 센서 및 상기 제 2 광 센서가 발생시키는 상기 광 전류의 차분을 흘리는 저항 소자와, 상기 저항 소자에 상기 광 전류의 차분이 흐름으로써 발생하는 전압을 검출하는 전압 검출 회로를 구비한 광 검출 회로를 갖고, 상기 광 검출 회로의 출력 신호에 의해 동작이 제어되는 전자 기기로서,
    상기 전자 기기가 조작될 때마다 충전되는 축전부와,
    상기 축전부와 상기 저항 소자 사이에 형성된 정류 소자를 갖고,
    상기 축전부에 충전된 전류를, 상기 정류 소자를 통하여 상기 저항 소자에 흘리는, 전자 기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광 센서 및 상기 제 2 광 센서는, 각각, 광에 의해 발전하는 PN 정션 구조이며, 상기 발전에 의해 발생한 광 전류를 출력하는, 전자 기기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    마우스 장치인 전자 기기.
KR1020160080329A 2015-06-30 2016-06-27 전자 기기 KR102417307B1 (ko)

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