JP3959381B2 - 半導体光センサ、及び、携帯端末 - Google Patents
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Description
しかし、図6に示したようなやり方で電源端子VCCへ電源を供給すると、電源端子VCCへの電源の供給が開始された後に、フォトダイオード回路10や初段の電流アンプ12に電流が流れることとなり、この電流により、フォトダイオード回路10や電流アンプ12の各素子の寄生容量への充放電が行われることとなる。この半導体光センサでは、これらの寄生容量への充放電電流は、図3のフォトダイオードPD1、PD2に流れる光電流により供給される。
この光電流は100ルクス程度の照度下で数nA程度の微小電流であるため、各寄生容量への充放電に時間がかかってしまう。さらに、半導体光センサにおいては、光電流は照度によって変化するため、より低い照度では光電流もさらに微小になり、より一層、各寄生容量への充放電に時間がかかってしまうこととなる。
このため、キー操作がなされてから半導体光センサの出力電流を読み込むことができるようになるまでの時間Twaitが、数十mS〜100mSの時間がかかってしまうという問題があった。そして、この間、ユーザは携帯端末のキー操作部のLEDやバックライトの調光が行われないまま、たとえば画面が見難いまま使用しなければならないという問題があった。このため、消費電力を低減するとともに、キー操作等のあるタイミングから半導体光センサの出力電流の読込までの時間を短縮したいという強い要望があった。
外部からの操作に基づいて生成されたトリガー信号が入力されることにより、検出結果を出力する、半導体光センサであって、
光照射により生成された光電流を出力する、フォトダイオード回路と、
前記フォトダイオード回路の出力を増幅して出力する、第1電流アンプと、
前記第1電流アンプの出力を増幅して出力する、第2電流アンプと、
を備え、
前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプと前記第2電流アンプは、直列的に接続されているとともに、
当該半導体光センサは、さらに、
前記フォトダイオード回路、前記第1電流アンプ、及び前記第2電流アンプに接続されて、前記フォトダイオード回路、前記第1電流アンプ、及び前記第2電流アンプに、それぞれ、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず第1電源電位を供給するための第1端子と、
前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプに接続されて、前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプに、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず第2電源電位を供給するための第2端子と、
前記第2電流アンプに接続されて、前記第2電流アンプに、前記トリガー信号を受けて第3電源電位を供給するための第3端子と、
を備え、
前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプとは、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず前記第1電源電位と前記第2電源電位とが供給されることから、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず動作状態となり、
前記第2電流アンプは、前記トリガー信号の入力前には、前記第1電源電位は供給されるが前記第3電源電位は供給されないことから、非動作状態となるが、前記トリガー信号を受けて、前記第3電源電位が供給されることから、動作状態となるとともに、
前記第3端子から前記第2電流アンプに流れ込む電流を、当該半導体光センサの前記検出結果である出力電流として用いる、
ことを特徴とする。
外部からの操作に基づいてトリガー信号を生成する、トリガー生成部と、
前記トリガー信号が入力されることにより、検出結果を出力する、半導体光センサとを有する、携帯端末であって、
前記半導体光センサは、
光照射により生成された光電流を出力する、フォトダイオード回路と、
前記フォトダイオード回路の出力を増幅して出力する、第1電流アンプと、
前記第1電流アンプの出力を増幅して出力する、第2電流アンプと、
を備え、
前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプと前記第2電流アンプは、直列的に接続されているとともに、
前記半導体光センサは、さらに、
前記フォトダイオード回路、前記第1電流アンプ、及び前記第2電流アンプに接続されて、前記フォトダイオード回路、前記第1電流アンプ、及び前記第2電流アンプに、それぞれ、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず第1電源電位を供給するための第1端子と、
前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプに接続されて、前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプに、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず第2電源電位を供給するための第2端子と、
前記第2電流アンプに接続されて、前記第2電流アンプに、前記トリガー信号を受けて第3電源電位を供給するための第3端子と、
を備え、
前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプとは、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず前記第1電源電位と前記第2電源電位とが供給されることから、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず動作状態となり、
前記第2電流アンプは、前記トリガー信号の入力前には、前記第1電源電位は供給されるが前記第3電源電位は供給されないことから、非動作状態となるが、前記トリガー信号を受けて、前記第3電源電位が供給されることから、動作状態となるとともに、
前記第3端子から前記第2電流アンプに流れ込む電流を、当該半導体光センサの前記検出結果である出力電流として用いる、
ことを特徴とする。
第1実施形態に係る半導体光センサでは、スタンバイ状態の際には、フォトダイオード回路と初段の電流アンプにのみ電源電圧を供給して動作させておき、2段目以降の電流アンプは動作させない。そして、キー操作等のトリガーとなる操作がなされてスタンバイ状態から動作状態に移行した際には、2段目以降の電流アンプにも電源電圧を供給することにより動作させて、トリガーとなる操作から半導体光センサの出力電流が安定するまでの時間を短縮するとともに、消費電力の低減を図ったものである。より詳しくを、以下に説明する。
第2実施形態に係る半導体光センサでは、上述した第1実施形態を変形して、電源端子VCCと、2段目以降の電流アンプ114及び116との間に、スイッチング回路200を挿入し、スタンバイ端子STBYからはこのスイッチング回路200のオン/オフを制御する制御信号を入力するようにしたものである。より詳しくを、以下に説明する。
第3実施形態に係る半導体光センサでは、上述した第1実施形態を変形して、スタンバイ端子STBYに流れ込む電流を半導体光センサの出力電流として用いることにより、半導体光センサの端子の数を削減して、電源端子VCCとスタンバイ端子STBYとグランド端子GNDとの3つにしたものである。より詳しくを、以下に説明する。
第4実施形態に係る半導体光センサでは、上述した第1実施形態を変形して、初段の電流アンプ112のグランド端子と、2段目以降の電流アンプ114及び116のグランド端子とを、独立にすることにより、初段の電流アンプ112は定常的に動作するようにするとともに、2段目以降の電流アンプ114及び116はスタンバイ状態から動作状態に移行した後の所定期間だけ動作するようにしたものである。より詳しくを、以下に説明する。
STBY スタンバイ端子
OUT 出力端子
GND グランド端子
110 フォトダイオード回路
112、114、116 電流アンプ
Claims (9)
- 外部からの操作に基づいて生成されたトリガー信号が入力されることにより、検出結果を出力する、半導体光センサであって、
光照射により生成された光電流を出力する、フォトダイオード回路と、
前記フォトダイオード回路の出力を増幅して出力する、第1電流アンプと、
前記第1電流アンプの出力を増幅して出力する、第2電流アンプと、
を備え、
前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプと前記第2電流アンプは、直列的に接続されているとともに、
当該半導体光センサは、さらに、
前記フォトダイオード回路、前記第1電流アンプ、及び前記第2電流アンプに接続されて、前記フォトダイオード回路、前記第1電流アンプ、及び前記第2電流アンプに、それぞれ、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず第1電源電位を供給するための第1端子と、
前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプに接続されて、前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプに、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず第2電源電位を供給するための第2端子と、
前記第2電流アンプに接続されて、前記第2電流アンプに、前記トリガー信号を受けて第3電源電位を供給するための第3端子と、
を備え、
前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプとは、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず前記第1電源電位と前記第2電源電位とが供給されることから、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず動作状態となり、
前記第2電流アンプは、前記トリガー信号の入力前には、前記第1電源電位は供給されるが前記第3電源電位は供給されないことから、非動作状態となるが、前記トリガー信号を受けて、前記第3電源電位が供給されることから、動作状態となるとともに、
前記第3端子から前記第2電流アンプに流れ込む電流を、当該半導体光センサの前記検出結果である出力電流として用いる、
ことを特徴とする半導体光センサ。 - 前記第1電源電位はグランド電位であることを特徴とする請求項1に記載の半導体光センサ。
- 前記第2電源電位と前記第3電源電位は正の電位であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体光センサ。
- 外部からの操作に基づいてトリガー信号を生成する、トリガー生成部と、
前記トリガー信号が入力されることにより、検出結果を出力する、半導体光センサとを有する、携帯端末であって、
前記半導体光センサは、
光照射により生成された光電流を出力する、フォトダイオード回路と、
前記フォトダイオード回路の出力を増幅して出力する、第1電流アンプと、
前記第1電流アンプの出力を増幅して出力する、第2電流アンプと、
を備え、
前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプと前記第2電流アンプは、直列的に接続されているとともに、
前記半導体光センサは、さらに、
前記フォトダイオード回路、前記第1電流アンプ、及び前記第2電流アンプに接続されて、前記フォトダイオード回路、前記第1電流アンプ、及び前記第2電流アンプに、それぞれ、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず第1電源電位を供給するための第1端子と、
前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプに接続されて、前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプに、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず第2電源電位を供給するための第2端子と、
前記第2電流アンプに接続されて、前記第2電流アンプに、前記トリガー信号を受けて第3電源電位を供給するための第3端子と、
を備え、
前記フォトダイオード回路と前記第1電流アンプとは、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず前記第1電源電位と前記第2電源電位とが供給されることから、前記トリガー信号の入力の前後に拘わらず動作状態となり、
前記第2電流アンプは、前記トリガー信号の入力前には、前記第1電源電位は供給されるが前記第3電源電位は供給されないことから、非動作状態となるが、前記トリガー信号を受けて、前記第3電源電位が供給されることから、動作状態となるとともに、
前記第3端子から前記第2電流アンプに流れ込む電流を、当該半導体光センサの前記検出結果である出力電流として用いる、
ことを特徴とする携帯端末。 - 前記第1電源電位はグランド電位であることを特徴とする請求項4に記載の携帯端末。
- 前記第2電源電位と前記第3電源電位は正の電位であることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の携帯端末。
- 前記検出結果に応じて輝度が調整される発光素子部をさらに備えることを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれかに記載の携帯端末。
- キー操作部をさらに備えるとともに、前記キー操作部が外部から操作されることで前記トリガー信号が生成されることを特徴とする請求項4乃至請求項7のいずれかに記載の携帯端末。
- キー操作部を有する本体部と、開かれることで前記キー操作部を外部から操作され得る状態にする蓋部とをさらに備えるとともに、前記蓋部が開かれることで前記トリガー信号が生成されることを特徴とする請求項4乃至請求項7のいずれかに記載の携帯端末。
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