JP4725482B2 - フォトセンサ、フォトセンサの対象物検出方法及び表示装置 - Google Patents
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Description
この図より、照度に応じてドレインソース間電流Idsが増大していることがわかる。特に逆バイアス領域(Vgs<0)におけるIdsの増大が顕著であり、通常はこの領域の特性を用いて、照射光の照度をIdsの変化として検出するフォトセンサとして用いられる。
図1(A)は、本発明の第1実施形態に係るフォトセンサの構成例を示す図である。なお、図の簡略化のため、2つのa−Si TFTのみを図示する。
図6は、本発明の第2実施形態に係るフォトセンサの構成例を示す図である。なお、本実施形態に係るフォトセンサにおいて、上記第1実施形態に係るフォトセンサと同様の部分については、同じ参照番号を付すことで、その説明は省略する。また、図の簡略化のため、2つのa−Si TFTのみを図示する。
Claims (16)
- 特定波長領域の光を出射する光出射手段と、
前記特定波長領域と同じ波長領域の透過波長領域を持ち、前記光出射手段から出射された光を透過する第1のフィルタと、前記特定波長領域とは異なる波長領域の透過波長領域を持ち、前記光出射手段から出射された光を透過させない第2のフィルタと、を隣接して備え、前記光出射手段から出射された光を検出対象物に対して選択的に透過する照射光選択手段と、
前記照射光選択手段の前記第1のフィルタを透過した光を受光する第1の受光素子と、前記透過光選択手段の前記第2のフィルタを透過した光を受光する第2の受光素子と、からなる複数の受光素子を、前記第1及び第2のフィルタに対応させて隣接して配置した受光素子アレイと、
前記受光素子アレイからの出力により、前記検出対象物の有無を判別する判別手段と、
を具備し、
前記光出射手段から出射され、前記照射光選択手段を通して照射された光が前記検出対象物により反射されてなる反射光は、前記受光素子アレイのうち前記第1の受光素子のみが受光し、
前記判別手段は、前記受光素子アレイのうち前記第1の受光素子からのみ所定の出力が得られたとき、前記検出対象物が存在すると判別することを特徴とするフォトセンサ。 - 前記光出射手段以外からの外光は、前記照射光選択手段の前記第1及び第2のフィルタの両方を透過して、前記受光素子アレイの前記第1及び第2の受光素子の両方が受光し、
前記判別手段は、前記受光素子アレイの前記第1及び第2の受光素子の両方から前記所定の出力が得られたとき、前記検出対象物が存在しないと判別することを特徴とする請求項1に記載のフォトセンサ。 - 前記判別手段は、前記受光素子アレイの前記第1及び第2の受光素子の何れからも前記所定の出力が得られないとき、前記検出対象物が存在しないと判別することを特徴とする請求項1または2に記載のフォトセンサ。
- 前記第1の受光素子からの出力と、前記第2の受光素子からの出力と、をそれぞれ並列に接続して前記判別手段に入力することを特徴とする請求項1から3の何れかに記載のフォトセンサ。
- 前記受光素子は、アモルファスシリコン薄膜トランジスタで形成されることを特徴とする請求項1から4の何れかに記載のフォトセンサ。
- 前記受光素子は、ダブルゲート型アモルファスシリコン薄膜トランジスタで形成されることを特徴とする請求項1から5の何れかに記載のフォトセンサ。
- 前記特定波長領域の光を出射する光出射手段は、
白色光を出射する白色光源と、
前記特定波長領域と同じ波長領域の透過波長領域を持ち、前記白色光源から出射された白色光を透過する第3のフィルタと、
からなることを特徴とする請求項1から6の何れかに記載のフォトセンサ。 - 光の強度を検出する第一及び第二の受光素子と、
前記第一の受光素子の前面側に配置され、所定の色成分の光を透過するとともに前記所定の色成分とは異なる他の色成分の光を遮断する第一のフィルタと、
前記第二の受光素子の前面側に配置され、前記所定の色成分の光を遮断するとともに前記他の色成分の光を透過させる第二のフィルタと、
前記第一及び第二の受光素子の裏面側に配置され、前記所定の色成分を含むとともに前記他の色成分を含まない光を射出する光源と、
前記光源が前記光を射出しているときに前記第一の受光素子により検出される前記第一のフィルタの透過光強度と前記第二の受光素子により検出される前記第二のフィルタの透過光強度とに基づいて、前記第一及び第二のフィルタの前面側を覆う検出対象物の有無を判別する判別手段と、
を備えたことを特徴とするフォトセンサ。 - 光の強度を検出する第一及び第二の受光素子と、
前記第一の受光素子の前面側に配置され、特定波長領域の光を透過するとともに前記特定波長領域とは異なる他の波長領域の光を遮断する第一のフィルタと、
前記第二の受光素子の前面側に配置され、前記特定波長領域の光を遮断するとともに前記他の波長領域の光を透過する第二のフィルタと、
前記第一及び第二の受光素子の裏面側に配置され、前記特定波長領域を含むとともに前記他の波長領域を含まない光を射出する光源と、
前記光源が前記光を射出しているときに前記第一の受光素子により検出される前記第一のフィルタの透過光強度と前記第二の受光素子により検出される前記第二のフィルタの透過光強度とに基づいて、前記第一及び第二のフィルタの前面側を覆う検出対象物の有無を判別する判別手段と、
を備えたことを特徴とするフォトセンサ。 - 前記第一及び第二の受光素子は、前記光源からの射出光が、互いの受光素子間を通過可能に、所定の間隔を開けて隣接配置されていることを特徴とする請求項8または9に記載のフォトセンサ。
- 前記判別手段は、
前記第一の受光素子により検出される光の強度が所定の第一閾値以上で且つ前記第二の受光素子により検出される光の強度が所定の第二閾値未満のときに、前記第一及び第二のフィルタの前面側を覆う検出対象物が有ると判別し、
前記第一の受光素子により検出される光の強度が前記第一閾値以上で且つ前記第二の受光素子により検出される光の強度が前記第二閾値以上のとき、または、前記第一の受光素子により検出される光の強度が前記第一閾値未満で且つ前記第二の受光素子により検出される光の強度が前記第二閾値未満のときに、前記第一及び第二のフィルタの前面側を覆う検出対象物がないと判別することを特徴とする請求項8から10の何れかに記載のフォトセンサ。 - 光の強度を検出する第一及び第二の受光素子と、
前記第一の受光素子の前面側に配置され、所定の色成分の光を透過するとともに前記所定の色成分とは異なる他の色成分の光を遮断する第一のフィルタと、
前記第二の受光素子の前面側に配置され、前記所定の色成分の光を遮断するとともに前記他の色成分の光を透過させる第二のフィルタと、
を備えたフォトセンサの対象物検出方法であって、
前記第一及び第二の受光素子の裏面側から前記第一及び第二のフィルタの前面側へ向けて、前記所定の色成分を含むとともに前記他の色成分を含まない光を射出する光出射ステップと、
前記光出射ステップにより光が射出されている状態で、前記第一のフィルタを透過する光の強度を前記第一の受光素子で検出するとともに前記第二のフィルタを透過する光の強度を前記第二の受光素子で検出する光強度検出ステップと、
前記光強度取得ステップで検出された前記第一のフィルタを透過する光の強度と前記第二のフィルタを透過する光の強度とに基づいて、前記第一及び第二のフィルタの前面側を覆う検出対象物の有無を判別する判別ステップと、
を含むことを特徴とするフォトセンサの対象物検出方法。 - 光の強度を検出する第一及び第二の受光素子と、
前記第一の受光素子の前面側に配置され、特定波長領域の光を透過するとともに前記特定波長領域とは異なる他の波長領域の光を遮断する第一のフィルタと、
前記第二の受光素子の前面側に配置され、前記特定波長領域の光を遮断するとともに前記他の波長領域の光を透過する第二のフィルタと、
を備えたフォトセンサの対象物検出方法であって、
前記第一及び第二の受光素子の裏面側から前記第一及び第二のフィルタの前面側へ向けて、前記特定波長領域を含むとともに前記他の波長領域を含まない光を射出する光出射ステップと、
前記光出射ステップにより光が射出されている状態で、前記第一のフィルタを透過する光の強度を前記第一の受光素子で検出するとともに前記第二のフィルタを透過する光の強度を前記第二の受光素子で検出する光強度検出ステップと、
前記光強度取得ステップで検出された前記第一のフィルタを透過する光の強度と前記第二のフィルタを透過する光の強度とに基づいて、前記第一及び第二のフィルタの前面側を覆う検出対象物の有無を判別する判別ステップと、
を含むことを特徴とするフォトセンサの対象物検出方法。 - 特定波長領域の光を出射する光出射手段と、
前記特定波長領域と同じ波長領域の透過波長領域を持ち、前記光出射手段から出射された光を透過する第1のフィルタと、前記特定波長領域とは異なる波長領域の透過波長領域を持ち、前記光出射手段から出射された光を透過させない第2のフィルタと、を隣接して備え、前記光出射手段から出射された光を検出対象物に対して照射する照射光選択手段と、
前記照射光選択手段の前記第1のフィルタを透過した光を受光する第1の受光素子と、前記透過光選択手段の前記第2のフィルタを透過した光を受光する第2の受光素子と、からなる複数の受光素子を、前記第1及び第2のフィルタに対応させて隣接して配置した受光素子アレイと、
前記受光素子アレイからの出力により、前記検出対象物の有無を判別する判別手段と、
を備え、
前記光出射手段により、特定波長領域の光を出射する光出射ステップと、
前記光出射ステップで出射された光を前記照射光選択手段により検出対象物に対して照射する照射光選択ステップと、
前記照射光選択ステップを経て、前記受光素子アレイで受光する受光ステップと、
前記受光ステップにおける前記受光素子アレイの出力により、前記検出対象物の有無を判別する判別ステップと、
を含み、
前記出射光選択手段から照射された光が前記検出対象物により反射されてなる反射光は、前記受光素子アレイのうち前記第1の受光素子のみが受光し、
前記受光素子アレイのうち前記第1の受光素子からのみ所定の出力が得られたとき、前記検出対象物が存在すると判別することを特徴とするフォトセンサの対象物検出方法。 - 表示部と操作スイッチとを備え、
前記操作スイッチは、
光の強度を検出する第一及び第二の受光素子と、
前記第一の受光素子の前面側に配置され、所定の色成分の光を透過するとともに前記所定の色成分とは異なる他の色成分の光を遮断する第一のフィルタと、
前記第二の受光素子の前面側に配置され、前記所定の色成分の光を遮断するとともに前記他の色成分の光を透過させる第二のフィルタと、
前記第一及び第二の受光素子の裏面側に配置され、前記所定の色成分を含むとともに前記他の色成分を含まない光を射出する光源と、
前記光源が前記光を射出しているときに前記第一の受光素子により検出される前記第一のフィルタの透過光強度と前記第二の受光素子により検出される前記第二のフィルタの透過光強度とに基づいて、前記第一及び第二のフィルタの前面側を覆う検出対象物の有無を判別する判別手段と、
を備えたことを特徴とする表示装置。 - 表示部と操作スイッチとを備え、
前記操作スイッチは、
光の強度を検出する第一及び第二の受光素子と、
前記第一の受光素子の前面側に配置され、特定波長領域の光を透過するとともに前記特定波長領域とは異なる他の波長領域の光を遮断する第一のフィルタと、
前記第二の受光素子の前面側に配置され、前記特定波長領域の光を遮断するとともに前記他の波長領域の光を透過する第二のフィルタと、
前記第一及び第二の受光素子の裏面側に配置され、前記特定波長領域を含むとともに前記他の波長領域を含まない光を射出する光源と、
前記光源が前記光を射出しているときに前記第一の受光素子により検出される前記第一のフィルタの透過光強度と前記第二の受光素子により検出される前記第二のフィルタの透過光強度とに基づいて、前記第一及び第二のフィルタの前面側を覆う検出対象物の有無を判別する判別手段と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
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