[发明专利]传感器装置以及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及能够判定被检对象是否接近的传感器装置以及电子设备。

背景技术

在移动电话和数字照相机等的液晶面板中，为了低功耗，搭载接近传感器(proximity sensor)，以便在脸接近时关闭的要求增加。由于接近传感器的输出值与检测距离(探测距离)成反比，因此还存在作为测距传感器来利用的要求。此外，在移动电话和数字照相机等的液晶面板中，根据干扰的照度来控制液晶的背光灯的发光量，因此存在搭载照度传感器的要求。

另一方面，积分型的模拟-数字变换电路具有以简单的结构就能够实现高精度的分辨率的特征。该特征适于如接近传感器和照度传感器那样虽然低速但要求高分辨率(12～16bit左右)的设备。若搭载照度传感器和接近传感器这两者，则存在尺寸变大等问题。由此，在单一的设备中，检测(探测)照度和接近/非接近这两者的方式的要求正在提高。

作为第一现有例，图15表示利用了模拟-数字变换电路的传感器电路101的一般性结构。在传感器电路101中，模拟-数字变换单元ADC是对从光电二极管PD输出的电流Iin的电流量进行数字变换而输出数字值ADCOUT的模拟-数字变换电路。传感器电路101包括用于比较作为测定结果的数字值ADCOUT与阈值Data_th的比较电路102(比较单元)。比较结果作为数字输出信号Dout而输出到外部。

作为第二现有例，图16表示应用了在专利文献1中记载的内容的光电传感器的结构。光电传感器103包括光电二极管PD、平均电路104(运算单元)、偏移值设定单元105、比较电路106。光电二极管PD对ADC(模数变换器(Analog to Digital Converter)：模拟-数字变换电路)输出电流Iin。平均电路104生成周期性地取得的测定值的移动平均值。偏移值设定单元105对移动平均值进行加法运算或乘法运算，并对移动平均值加上(乘以)偏移而取得阈值Data_th。比较电路106比较阈值Data_th与数字值ADCOUT。该光电传感器103对外部环境条件的变动和传感器内部中的温度变化等的影响引起的变动，可进行准确的检测动作。

作为第三现有例，图17表示应用了在专利文献2中记载的内容的模拟-数字变换电路107的结构。模拟-数字变换电路107包括差动放大器108、电容C、恒流电路109、振荡器110、计数器111、控制电路112。差动放大器108构成电压跟随器，输入电压Vin被输入到非反相输入端子(+)。电容C积累基于输入电压Vin的电荷。恒流电路109使电容C中积累的电荷放电。计数器111从放电开始时至电容C的两端电压成为一定值为止，对振荡器110输出的时钟脉冲进行计数。控制电路112控制振荡器110以及计数器111的动作。该模拟-数字变换电路107可以以简单的结构进行输入电压Vin的模拟-数字变换。

这里，接近传感器近年来采用包括积分型的模拟-数字变换电路、发光二极管的驱动电路的方式。图18表示应用了在专利文献3中记载的内容的一般性接近传感器113的结构。接近传感器113包括光电二极管PD、发光二极管LED以及控制电路114。该接近传感器113通过控制电路114驱动发光二极管LED，并通过受光用的光电二极管PD变换为电流，并通过控制电路114判定被检对象115的接近/非接近。

另外，图18的接近传感器113利用图15的传感器电路101而构成。利用了该接近传感器113的传感器是能够判定所测定的照度是否超过了规定的阈值Data_th的照度传感器。

图19(a)是被检对象115接近图18的一般性接近传感器113时的波形图。图19(b)是被检对象115未接近图18的一般性接近传感器113时的波形图。将驱动发光二极管LED的期间的数据Data1与不驱动发光二极管LED的期间的数据Data2的差分设为差分数据Data1-Data2。此外，在图19(a)以及图19(b)中利用虚线表示的是数字值ADCOUT的满程(full scale)。在以下的画面中，当数字值ADCOUT达到满程时，在图15的ADC中，产生数字值ADCOUT的饱和。

当有被检对象115的情况下，被检对象115反射了从发光二极管LED照射的光的光即反射光116强烈。因此，光电二极管PD的电流变大，差分数据Data1-Data2超过控制电路114的阈值Data_th。由此输出高电平的数字输出信号Dout，正常判定(判断)为接近(图19(a))。