JP5078790B2 - Optical semiconductor device and mobile device - Google Patents
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Description
この発明は、光半導体装置およびモバイル機器に関し、より詳しくは、携帯電話などのモバイル機器に好適な光半導体装置に関する。 The present invention relates to an optical semiconductor device and a mobile device, and more particularly to an optical semiconductor device suitable for a mobile device such as a mobile phone.
近年、光半導体装置としては、携帯電話等に代表される画面付きモバイル機器に、画面の輝度を自動調整するために搭載された照度センサがある(例えば、特開平9−146073号公報(特許文献1)参照)。これは、モバイル機器の画面には、薄くて軽い特徴の液晶パネルが標準的に使用されているが、液晶パネルの消費電力を抑えバッテリーを長時間持たせる目的と、液晶パネルの原理上、液晶背後のバックライトを常時点灯して、液晶にてバックライトを透過/遮断の制御をしている。このため、暗い部屋では、液晶でバックライトを遮断しているにもかかわらず、漏れ光が無視できなく黒色が灰色に見え、コントラスト比が悪化するという問題を解決するため、モバイル機器には照度センサを搭載することが必須となっている。 In recent years, as an optical semiconductor device, there is an illuminance sensor mounted on a mobile device with a screen typified by a mobile phone or the like to automatically adjust the brightness of the screen (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-146073 (Patent Document). 1)). This is because liquid crystal panels with thin and light features are standardly used for mobile device screens, but the liquid crystal panel is designed to reduce the power consumption and keep the battery for a long time. The backlight in the back is always turned on, and the backlight is transmitted / blocked by liquid crystal. For this reason, in a dark room, even though the backlight is blocked by the liquid crystal, the leakage light cannot be ignored and the black color appears gray and the contrast ratio deteriorates. It is essential to install a sensor.
また、携帯電話では、タッチパネル機能付き画面が採用され、入力ヒューマンインターフェースが向上しているが、同時に通話中にタッチパネル機能が人の肌を検出するため、タッチパネル機能が誤作動する問題があり、人の肌(主に頬)を検出するセンサが必要である。このようなタッチパネル機能では、光学式のセンサも実現可能であり、光学式の物体検出センサが提案されている(例えば、特開昭62−85885号公報(特許文献2)参照)。 In addition, the mobile phone has a screen with a touch panel function to improve the input human interface, but at the same time, the touch panel function detects human skin during a call, so there is a problem that the touch panel function malfunctions. Sensor to detect the skin (mainly cheeks) is needed. With such a touch panel function, an optical sensor can be realized, and an optical object detection sensor has been proposed (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-85885 (Patent Document 2)).
このような物体検出センサと周囲光の照度を測定する照度センサは、いずれも光学的センサであるにもかかわらず、一般的に図1,図2で図示するように別々に構成されている。 Such an object detection sensor and an illuminance sensor that measures the illuminance of ambient light are generally configured separately as shown in FIGS. 1 and 2, although they are both optical sensors.
図1に示す物体検出センサは、PD(フォトダイオード)101と、増幅器102,103と、同期検出回路104と、発振器105と、LEDドライバ部106と、LED107とを備え、LED107から出射され、検出物108で反射した光をPD101により受光する。上記同期検出回路104は、LED107の発光タイミングに同期して検出物108の有無を検出し、その結果を検出信号として出力する。
The object detection sensor shown in FIG. 1 includes a PD (photodiode) 101,
また、図2に示す照度センサは、PD201と、PD202と、増幅器203,204と、作動増幅器205と、照度信号を出力する出力回路206とを備えている。
The illuminance sensor shown in FIG. 2 includes a
上記別々に構成された物体検出センサと照度センサの両方が搭載されるモバイル機器では、コストが高くつき、さらにシステム構成を複雑にする要因となっている。
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で物体検出と周囲光の照度測定を行うことができる光半導体装置を提供すると共に、上記光半導体装置を用いることによりシステム構成を簡略化できるモバイル機器を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical semiconductor device capable of performing object detection and ambient light illuminance measurement with a simple configuration, and to provide a mobile device capable of simplifying the system configuration by using the optical semiconductor device. It is to provide.
上記課題を解決するため、この発明の光半導体装置は、
受光信号を電気信号に変換する受光素子と、
上記受光素子からの電気信号を増幅する増幅回路と、
クロック信号を出力する発振器と、
上記発振器からの上記クロック信号に基づいてタイミング信号を生成するタイミング生成回路と、
上記タイミング生成回路からの上記タイミング信号に基づいて駆動信号を出力する発光素子駆動回路と、
上記発光素子駆動回路から上記駆動信号に基づいて光パルスを発光する発光素子と、
上記タイミング生成回路からの上記タイミング信号に基づいて、上記増幅回路からの出力を信号処理する信号処理回路と
を備え、
上記発光素子の前方に検出物があるとき、上記発光素子から発光された上記光パルスが上記検出物で反射して上記受光素子に受光され、
上記信号処理回路は、
上記タイミング生成回路からの上記タイミング信号および上記増幅回路の出力に基づいて、上記発光素子から発光された上記光パルスに同期した受光信号が上記受光素子で受光され、かつ、上記発光素子が発光しないときに上記受光素子で受光信号が受光されないとき、上記検出物が有ると判別して、上記検出物が有ることを表す検出信号を出力すると共に、
上記発光素子が発光しないときの上記増幅回路からの出力に基づいて、照度を測定して照度信号を出力することを特徴とする。
In order to solve the above problems, an optical semiconductor device of the present invention is
A light receiving element that converts the light reception signal into an electrical signal;
An amplifier circuit for amplifying an electric signal from the light receiving element;
An oscillator that outputs a clock signal;
A timing generation circuit that generates a timing signal based on the clock signal from the oscillator;
A light emitting element driving circuit that outputs a driving signal based on the timing signal from the timing generating circuit;
A light emitting element that emits an optical pulse based on the driving signal from the light emitting element driving circuit;
A signal processing circuit that performs signal processing on the output from the amplification circuit based on the timing signal from the timing generation circuit;
When there is a detection object in front of the light emitting element, the light pulse emitted from the light emitting element is reflected by the detection object and received by the light receiving element,
The signal processing circuit is
Based on the timing signal from the timing generation circuit and the output of the amplifier circuit, a light receiving signal synchronized with the light pulse emitted from the light emitting element is received by the light receiving element, and the light emitting element does not emit light. Sometimes when the light receiving signal is not received by the light receiving element, it is determined that the detected object is present, and a detection signal indicating the presence of the detected object is output.
The illuminance is measured based on the output from the amplifier circuit when the light emitting element does not emit light, and an illuminance signal is output.
上記構成の光半導体装置によれば、簡単な構成で検出物の有無の検出と周囲光の照度の測定を1デバイスで実現して、コストを増大させることなく、小型で安価な光半導体装置を実現することができる。 According to the optical semiconductor device having the above configuration, the detection of presence / absence of an object to be detected and the measurement of the illuminance of ambient light can be realized with one device with a simple configuration, and a small and inexpensive optical semiconductor device can be obtained without increasing the cost. Can be realized.
また、一実施形態の光半導体装置では、
上記タイミング生成回路は、上記発振器からの上記クロック信号に基づいて、上記タイミング信号としてタイミングが異なる第1,第2,第3タイミング信号を生成し、
上記信号処理回路は、
上記タイミング生成回路からの上記第1タイミング信号および上記増幅回路の出力に基づいて、上記発光素子から発光された上記光パルスに同期した上記受光信号が上記受光素子で受光され、かつ、上記第2,第3タイミング信号において上記受光素子で受信信号が受光されないとき、上記検出物が有ると判別して、上記検出物が有ることを表す検出信号を出力すると共に、
上記第2,第3タイミング信号における上記増幅回路からの出力に基づいて、上記照度を測定する。
In the optical semiconductor device of one embodiment,
The timing generation circuit generates first, second, and third timing signals having different timings as the timing signal based on the clock signal from the oscillator,
The signal processing circuit is
Based on the first timing signal from the timing generation circuit and the output of the amplification circuit, the light receiving signal synchronized with the light pulse emitted from the light emitting element is received by the light receiving element, and the second , When no received signal is received by the light receiving element in the third timing signal, it is determined that the detected object is present, and a detection signal indicating the presence of the detected object is output.
The illuminance is measured based on the output from the amplifier circuit in the second and third timing signals.
上記実施形態によれば、上記発振器のクロック信号に基づいて、時分割にて検出物の有無の判断と周囲光の照度の測定を別々に行うことにより、2つの動作が重なることがなく、物体検出信号と周囲光の照度信号を出力することが可能となる。 According to the above-described embodiment, based on the clock signal of the oscillator, the determination of the presence / absence of the detection object and the measurement of the illuminance of the ambient light are separately performed in a time division manner, so that the two operations do not overlap with each other. It becomes possible to output a detection signal and an illuminance signal of ambient light.
また、一実施形態の光半導体装置では、
上記信号処理回路は、上記第1,第2,第3のタイミング信号に基づいて上記検出物の検出を行う信号処理において、上記第1タイミング信号にて上記受光素子の受信信号が受光され、次の上記第2,第3タイミング信号にて上記受光素子の受信信号が受光されないことが、連続して3回繰り返されたとき、上記検出物が有ると判別する。
In the optical semiconductor device of one embodiment,
In the signal processing for detecting the detected object based on the first, second, and third timing signals, the signal processing circuit receives a reception signal of the light receiving element by the first timing signal, When the reception signal of the light receiving element is not received by the second and third timing signals, it is determined that the detected object is present when it is continuously repeated three times.
上記実施形態によれば、第1タイミング信号にて受光素子の受信信号が受光され、次の第2,第3タイミング信号にて受光素子の受信信号が受光されないことが、3回連続で起こったときに初めて、検出物が有ると判別することによって、例えば、蛍光灯ノイズが外乱光として入射されても、蛍光灯のインバータ周波数と発振器との周波数が合致しない限り、誤検出することがないと共に、突然入力されるスパイクノイズに対しても、ノイズ耐性を向上させることができる。 According to the above embodiment, the reception signal of the light receiving element is received by the first timing signal, and the reception signal of the light receiving element is not received by the next second and third timing signals has occurred three times in succession. Sometimes, for the first time, by determining that there is an object to be detected, for example, even if fluorescent lamp noise is incident as disturbance light, it will not be erroneously detected unless the inverter frequency of the fluorescent lamp matches the frequency of the oscillator. In addition, noise resistance can be improved against spike noise that is suddenly input.
また、一実施形態の光半導体装置では、
上記受光素子は、受光信号を電気信号に変換する第1受光素子と、上記第1受光素子と異なる分光感度特性で受光信号を電気信号に変換する第2受光素子であり、
上記増幅回路は、上記第1受光素子からの電気信号を増幅する第1増幅回路と、上記第2受光素子からの電気信号を増幅する第2増幅回路であり、
上記信号処理回路は、
上記タイミング生成回路からの上記タイミング信号と、上記第1増幅回路または上記第2増幅回路の少なくとも一方の出力に基づいて、上記検出物の有無を判別すると共に、
上記第1増幅回路からの出力と上記第2増幅回路からの出力の差に基づいて、上記照度を測定する。
In the optical semiconductor device of one embodiment,
The light receiving element is a first light receiving element that converts a light receiving signal into an electric signal, and a second light receiving element that converts the light receiving signal into an electric signal with a spectral sensitivity characteristic different from that of the first light receiving element,
The amplifying circuit is a first amplifying circuit for amplifying an electric signal from the first light receiving element, and a second amplifying circuit for amplifying the electric signal from the second light receiving element,
The signal processing circuit is
Based on the timing signal from the timing generation circuit and the output of at least one of the first amplifier circuit or the second amplifier circuit, the presence or absence of the detection object is determined,
The illuminance is measured based on the difference between the output from the first amplifier circuit and the output from the second amplifier circuit.
上記実施形態によれば、分光感度特性の異なる2つの第1,第2受光素子からの電気信号を増幅する第1,第2増幅回路からの出力の差をとることにより、総合的な分光感度を人間の視感度に容易に合わせ込むことが可能となり、人間の視感度に対応する照度を測定することができる。 According to the above embodiment, the total spectral sensitivity is obtained by taking the difference between the outputs from the first and second amplifier circuits that amplify the electrical signals from the two first and second light receiving elements having different spectral sensitivity characteristics. Can be easily adjusted to human visibility, and illuminance corresponding to human visibility can be measured.
また、一実施形態の光半導体装置では、上記信号処理回路は、上記第1,第2増幅回路の出力に基づいて、上記検出物までの距離を検出する。 In the optical semiconductor device of one embodiment, the signal processing circuit detects the distance to the detection object based on the outputs of the first and second amplifier circuits.
上記実施形態によれば、単に検出物の有無を判別するだけでなく、第1,第2増幅回路の出力が表す受信光強度により検出物までの距離を測定することができ、より精度の高い測定をすることができる。 According to the above embodiment, not only the presence / absence of the detection object can be determined, but also the distance to the detection object can be measured based on the received light intensity represented by the outputs of the first and second amplifier circuits, and the accuracy is higher. You can make measurements.
また、一実施形態の光半導体装置では、上記信号処理回路は、上記第1増幅回路からの出力と上記第2増幅回路からの出力の比に基づいて、上記検出物の有無を判別する。 In the optical semiconductor device of one embodiment, the signal processing circuit determines the presence or absence of the detection object based on a ratio of an output from the first amplifier circuit and an output from the second amplifier circuit.
上記実施形態によれば、上記第1増幅回路からの出力と第2増幅回路からの出力の比に基づいて、2つの第1,第2受光素子を用いて三角測量を行うことにより、検出物からの反射光強度に基づいて検出物の有無を判別する方法(検出物の反射率に左右される)よりも、検出物の有無を正確に判別することができる。 According to the above embodiment, the object to be detected is obtained by performing triangulation using the two first and second light receiving elements based on the ratio of the output from the first amplifier circuit and the output from the second amplifier circuit. The presence / absence of the detected object can be determined more accurately than the method of determining the presence / absence of the detected object based on the intensity of the reflected light from (which depends on the reflectance of the detected object).
また、一実施形態の光半導体装置では、上記信号処理回路は、上記第1増幅回路からの出力と上記第2増幅回路からの出力の比に基づいて、上記検出物までの距離を測定する。 In the optical semiconductor device of one embodiment, the signal processing circuit measures the distance to the detection object based on the ratio of the output from the first amplifier circuit and the output from the second amplifier circuit.
上記実施形態によれば、上記第1増幅回路からの出力と第2増幅回路からの出力の比に基づいて、2つの第1,第2受光素子を用いて三角測量を行うことにより、反射物からの光強度に基づいて距離を測定する方法(検出物の反射率に左右される)よりも、検出物までの距離を正確に測定することができる。 According to the above-described embodiment, the reflective object is obtained by performing triangulation using the two first and second light receiving elements based on the ratio of the output from the first amplifier circuit and the output from the second amplifier circuit. The distance to the detected object can be measured more accurately than the method of measuring the distance based on the light intensity from (which depends on the reflectance of the detected object).
また、一実施形態の光半導体装置では、上記第1受光素子と上記第2受光素子の分光感度特性に基づいて、上記第1増幅回路からの出力と上記第2増幅回路からの出力の比を補正する。 In one embodiment, the ratio of the output from the first amplifier circuit to the output from the second amplifier circuit is set based on the spectral sensitivity characteristics of the first light receiving element and the second light receiving element. to correct.
上記実施形態によれば、2つの第1,第2受光素子の分光感度の違いを補正することにより、精度の高い距離測定を行うことができる。 According to the above embodiment, it is possible to perform distance measurement with high accuracy by correcting the difference in spectral sensitivity between the two first and second light receiving elements.
また、一実施形態の光半導体装置では、上記受光素子は、人間の視感度に略等しい分光感度特性を有する。 In one embodiment, the light receiving element has a spectral sensitivity characteristic substantially equal to human visibility.
上記実施形態によれば、光学系を可視光領域で設計でき、携帯電話等で使われているイルミネーション用可視光LEDを光源に共用できることにより低コスト化が図れる。また、赤外領域に感度を持たない人間の視感度に合わせ込んだ分光感度特性の受光素子を搭載できるので、照度測定時の精度を向上できる。 According to the above embodiment, the optical system can be designed in the visible light region, and the visible light LED for illumination used in a mobile phone or the like can be shared with the light source, thereby reducing the cost. In addition, since a light-receiving element having a spectral sensitivity characteristic adapted to human visual sensitivity having no sensitivity in the infrared region can be mounted, the accuracy during illuminance measurement can be improved.
また、一実施形態の光半導体装置では、上記信号処理回路は、上記発光素子が発光しないときの上記増幅回路からの出力に基づいて測定された上記照度が、予め設定された照度以上になると、上記検出物の有無を判別しない。 In the optical semiconductor device of one embodiment, when the illuminance measured based on the output from the amplifier circuit when the light emitting element does not emit light is equal to or higher than a preset illuminance, The presence or absence of the detected object is not determined.
上記実施形態によれば、周囲光の照度が高くなると増幅回路が飽和する可能性があり、物体検出の精度が保てなくなるので、予め設定された照度以上になったときに、検出物の有無を判別する機能を停止させることにより、誤動作を防止することができる。 According to the above embodiment, if the illuminance of the ambient light increases, the amplification circuit may be saturated, and the accuracy of object detection cannot be maintained. It is possible to prevent malfunctions by stopping the function of discriminating.
また、一実施形態の光半導体装置では、上記受光素子がフォトダイオードである。 In one embodiment, the light receiving element is a photodiode.
上記実施形態によれば、受光素子をフォトダイオードで構成することにより、安価で高精度な光半導体装置を提供することができる。 According to the above embodiment, an inexpensive and highly accurate optical semiconductor device can be provided by configuring the light receiving element with a photodiode.
また、一実施形態の光半導体装置では、
機能停止用の外部制御端子を有し、
上記外部制御端子に機能停止信号が入力されたとき、消費電流を略ゼロにする電源制御回路を備えた。
In the optical semiconductor device of one embodiment,
Has an external control terminal for function stop,
A power supply control circuit is provided to reduce current consumption to substantially zero when a function stop signal is input to the external control terminal.
上記実施形態によれば、外部制御端子に機能停止信号が入力されたとき、電源制御回路により消費電流を略ゼロにする機能停止(シャットダウン)機能を有することにより、機能停止により省エネルギー化が図れる。 According to the above embodiment, when the function stop signal is input to the external control terminal, the power supply control circuit has the function stop (shutdown) function that makes the consumption current substantially zero, so that energy saving can be achieved by the function stop.
また、この発明のモバイル機器では、上記のいずれか1つの光半導体装置が搭載されたことを特徴とする。 The mobile device according to the present invention is characterized in that any one of the above optical semiconductor devices is mounted.
上記構成のモバイル機器によれば、簡単な構成で物体検出と周囲光の照度測定を行うことができる光半導体装置を用いることによって、システム構成を簡略化できる。 According to the mobile device having the above configuration, the system configuration can be simplified by using the optical semiconductor device capable of performing object detection and ambient light illuminance measurement with a simple configuration.
また、一実施形態のモバイル機器では、
折り畳み可能な本体と、
上記本体が折り畳まれているかまたは開いているかを判別する判別部と
を備えた。
In one embodiment of the mobile device,
A foldable body,
And a discriminator for discriminating whether the main body is folded or opened.
上記実施形態によれば、本体が折り畳まれているかまたは開いているかを判別部により判別することによって、本体が開いているときのみ光半導体装置を用いて物体検出と周囲光の照度測定を行うことが可能となり、本体が折り畳まれた状態で光半導体装置の不必要な動作を防止できる。 According to the above-described embodiment, by determining whether the main body is folded or opened by the determination unit, the object detection and the ambient light illuminance measurement are performed using the optical semiconductor device only when the main body is open. Thus, unnecessary operation of the optical semiconductor device can be prevented with the main body folded.
また、一実施形態のモバイル機器では、上記光半導体装置の上記信号処理回路は、上記検出物を検出したとき、照度を測定しない。 In one embodiment, the signal processing circuit of the optical semiconductor device does not measure illuminance when the detected object is detected.
上記実施形態によれば、上記光半導体装置の信号処理回路が検出物を検出したとき、照度を測定しないことによって、検出物に周囲光が遮られることによる照度の誤測定を防止できる。 According to the above-described embodiment, when the signal processing circuit of the optical semiconductor device detects the detection object, the illuminance is not measured, and thus erroneous measurement of the illuminance due to the ambient light being blocked by the detection object can be prevented.
以上より明らかなように、この発明の光半導体装置およびモバイル機器によれば、簡単な構成で物体検出と周囲光の照度測定を行うことができる光半導体装置およびそれを用いてシステム構成を簡略化できるモバイル機器を実現することができる。 As is apparent from the above, according to the optical semiconductor device and mobile device of the present invention, an optical semiconductor device capable of performing object detection and ambient light illuminance measurement with a simple configuration, and a system configuration simplified using the optical semiconductor device Mobile devices that can be realized.
以下、この発明の光半導体装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, an optical semiconductor device of the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
〔第1実施形態〕
図3はこの発明の第1実施形態の光半導体装置の具体的な構成を示すブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of the optical semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
この第1実施形態の光半導体装置は、図3に示すように、受光信号を電気信号に変換する第1受光素子の一例としての第1PD(フォトダイオード)301と、受光信号を電気信号に変換する第2受光素子の一例としての第2PD(フォトダイオード)304と、上記第1PD301からの電気信号を増幅する第1増幅器302と第2増幅器303と、上記第2PD304からの電気信号を増幅する第3増幅器305と第4増幅器306と、クロック信号を出力する発振器309と、上記発振器309からのクロック信号に基づいて第1〜第3タイミング信号を生成するタイミング生成回路308と、上記タイミング生成回路308からの第1タイミング信号に基づいて駆動信号を出力するLEDドライバ部310と、上記LEDドライバ部310から駆動信号に基づいて光パルスを発光する発光素子の一例としてのLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)311と、上記タイミング生成回路308からの第1〜第3タイミング信号に基づいて、第2増幅器303からの出力と第4増幅器306からの出力を信号処理する信号処理回路307とを備えている。
As shown in FIG. 3, the optical semiconductor device according to the first embodiment includes a first PD (photodiode) 301 as an example of a first light receiving element that converts a received light signal into an electrical signal, and converts the received light signal into an electrical signal. A second PD (photodiode) 304 as an example of a second light receiving element, a
また、上記LEDドライバ部310の出力がベースに接続され、エミッタが接地されたトランジスタQ301のコレクタに、LED311のカソードが接続されている。上記LED311のアノードに抵抗R301を介して電源Vccが接続されている。上記LEDドライバ部310とトランジスタQ301と抵抗R310で発光素子駆動回路を構成している。
Further, the cathode of the
上記光半導体装置は、発振器309からのクロック信号に基づいて、タイミング生成回路308により第1タイミング信号〜第3タイミング信号が生成される。第1タイミング信号はLED発光用の駆動信号を兼ねており、LEDドライバ部310に入力され、第1タイミング信号にてLED311が発光する。LED311の前方に検出物312がある場合、LED311から出力された光パルスは、検出物312において反射され、第1PD301および第2PD304で受光される。
In the optical semiconductor device, the first timing signal to the third timing signal are generated by the
この発明では、受光素子の最良の形態はフォトダイオードである。これは、安価であると同時に高精度な測定を可能とするからである。また、検出されるべき物体がない場合は、第1PD301,第2PD304は、周囲の光に比例した電流を出力する。この場合の第1PD301,第2PD304からの出力は、微弱な信号であるため、それぞれ第1増幅器302,第2増幅器303と、第3増幅器305,第4増幅器306において信号が増幅される。上記第1増幅器302と第2増幅器303で第1増幅回路を構成し、第3増幅器305と第4増幅器306で第2増幅回路を構成している。
In the present invention, the best mode of the light receiving element is a photodiode. This is because it is inexpensive and enables highly accurate measurement. If there is no object to be detected, the
図4は上記光半導体装置のタイミングチャートを示している。図4に示すように、タイミング生成回路308では、発振器309からのクロック信号を処理している。このタイミング生成回路308で生成された第2タイミング信号と第3タイミング信号は、照度測定のためのサンプルホールド(SH)のタイミングおよび物体検出の誤動作防止のためのタイミングとして使われている。
FIG. 4 shows a timing chart of the optical semiconductor device. As shown in FIG. 4, the
図4(a)は検出物312の有無、図4(b)はクロック信号、図4(c)は第1タイミング信号、図4(d)は第2タイミング信号、図4(e)は第3タイミング信号、図4(f)は発光波形、図4(g)は第1PD301の受信波形、図4(h)は第2PD304の受信波形、図4(i)は検出信号図4(j)は第1PD_SH信号、図4(k)は第2PD_SH信号、図4(m)は照度信号を示している。
4 (a) shows the presence or absence of the
(物体検出機能)
まず、上記光半導体装置の物体検出機能から説明する。
(Object detection function)
First, the object detection function of the optical semiconductor device will be described.
上記信号処理回路307により、検出物312の有無はLED311から発光された光パルスが検出物312で反射して第1PD301により検出されるか、または、第2PD304により検出されるかで判別する。この物体検出の判断は、第1PD301のみの出力から判断してもよいし、第2PD304のみとしてもよい。あるいは、第1PD301,第2PD304の出力の論理積をとってもよい。
The presence or absence of the
第1,第2増幅器302,303で増幅された後の波形を受信波形(第1PD301)を図4(g)に、第2PD304の第3,第4増幅器305,306で増幅された後の波形を受信波形(第2PD304)を図4(h)に示している。信号処理回路307における物体検出の判断は、第1タイミング信号に同期した受信信号があるかどうか、また、第2タイミング信号および第3タイミング信号に同期した受信信号がないかどうかを判別している。第2タイミング信号、第3タイミング信号にて同期信号がないどうかを判別するのは、信号光以外の外乱光ノイズによる誤動作を防止するためである。
The waveform after amplification by the first and
また、上記光半導体装置は、第1タイミング信号にて受信信号が受光され、次の第2,第3タイミング信号にて受信信号が受光されないことが3回連続で起こった場合に初めて、検出物312の有無を判別する機能を付加することが望ましい。この場合、例えば、蛍光灯ノイズが外乱光として入射されても、蛍光灯のインバータ周波数と発振器309との周波数が合致しない限り、誤検出することはない。また、突然入力されるスパイクノイズに対しても、ノイズ耐性を向上させることができる。
In addition, the optical semiconductor device detects a detection object only when the reception signal is received by the first timing signal and the reception signal is not received by the next second and third timing signals for three consecutive times. It is desirable to add a function for determining the presence or absence of 312. In this case, for example, even if fluorescent lamp noise is incident as disturbance light, no erroneous detection is made unless the inverter frequency of the fluorescent lamp matches the frequency of the
上記光半導体装置は、後述する周囲光の照度を測定する機能を備えているため、ある照度以上となった場合は、物体検出機能を停止した方が良い。これは高照度になれば、第1〜第4増幅器302,303,305,306の出力が飽和してしまい、物体を検出できなくなるためである。
Since the optical semiconductor device has a function of measuring the illuminance of ambient light described later, it is better to stop the object detection function when the illuminance exceeds a certain illuminance. This is because when the illuminance is high, the outputs of the first to
図5に第1実施形態の光半導体装置の距離に対するPD(フォトダイオード)の光量の一例を示している。図5において、横軸は検出物までの距離(任意目盛)を表し、縦軸は反射光強度(任意目盛)を表している。 FIG. 5 shows an example of the PD (photodiode) light quantity with respect to the distance of the optical semiconductor device of the first embodiment. In FIG. 5, the horizontal axis represents the distance to the detected object (arbitrary scale), and the vertical axis represents the reflected light intensity (arbitrary scale).
図5に示す特性に基づいて、ある光量でしきい値を決定し、その光相当の距離より近いか、遠いかの2値のデジタル信号で出力することもできる。さらにはアナログ信号のまま出力し、検出物までの略距離を測定してもよい。ただし、検出物の反射率により反射光強度は変化するので、概略の距離を測定する用途に限定される。 Based on the characteristics shown in FIG. 5, it is also possible to determine a threshold value with a certain amount of light and output a binary digital signal that is closer or farther than the distance corresponding to the light. Furthermore, the analog signal may be output as it is, and the approximate distance to the detected object may be measured. However, since the intensity of reflected light varies depending on the reflectance of the detected object, it is limited to applications that measure the approximate distance.
また、構成される光学系にもよるが、通常は、距離=0の時は出力が0となり、物体を検出できない。図5より縦軸1つの光強度値に対し、2つの検出距離を持つことになり、距離測定としては一意性がない。したがって、距離=0から反射光強度がピークなる近距離部分はデバイスの不感部分とし、ピーク光量に対する距離から遠距離の距離を測定することが望ましい。 Further, although depending on the configured optical system, normally, when the distance = 0, the output is 0 and the object cannot be detected. As shown in FIG. 5, there are two detection distances for one light intensity value on the vertical axis, and there is no unique distance measurement. Therefore, it is desirable that the short distance portion where the reflected light intensity peaks from the distance = 0 is the insensitive portion of the device, and the distance from the distance to the peak light amount is measured.
(照度測定機能)
次に、周囲光の照度を測定する手順について、図6に各PDの分光感度特性を用いて説明する。図6において、横軸は波長(任意目盛)を表し、縦軸は相対強度(任意目盛)を表している。
(Illuminance measurement function)
Next, the procedure for measuring the illuminance of ambient light will be described with reference to the spectral sensitivity characteristics of each PD in FIG. In FIG. 6, the horizontal axis represents the wavelength (arbitrary scale), and the vertical axis represents the relative intensity (arbitrary scale).
図6に示すように、第1PD301と第2PD304の分光感度特性のピーク波長が互いに異なることにより、
第1PD301−k×第2PD304 (ただし、kは定数)
を演算することにより、図6の点線のような第1PD301や第2PD304と異なる新しい分光感度特性を作り出すことができる。この点線の感度を人間の視感度に合わせ込むことにより、照度を測定することができる。
As shown in FIG. 6, the peak wavelengths of the spectral sensitivity characteristics of the
1st PD301-k × 2nd PD304 (where k is a constant)
Can be used to create a new spectral sensitivity characteristic different from the
信号処理のタイミングとしては、図4のタイミングチャートの第2タイミング信号と第3タイミング信号に同期した信号処理となり、LED311が発光する第1タイミング信号とは時間的に分割される。これは、周囲光の照度を高精度に測定するためであり、自発光であるLED光と周囲光との混信を避けるためである。
Signal processing timing is signal processing synchronized with the second timing signal and the third timing signal in the timing chart of FIG. 4, and the first timing signal emitted from the
物体検出時と共通の第1PD301,第2PD304からの出力の受信波形(第1PD301)、受信波形(第2PD304)をそれぞれの第2タイミング信号,第3タイミング信号にてサンプルホールドした波形が図4(i)に示す第1PD_SH信号、図4(j)に示す第2PD_SH信号である。この第1PD_SH信号、第2PD_SH信号の差を表す信号が照度信号であり、人間の視感度に合った照度出力となる。
A waveform obtained by sampling and holding the received waveform (first PD 301) and the received waveform (second PD 304) of the output from the
なお、照度信号は、第3タイミング信号で得られた信号レベルを、次の第3タイミング信号のパルスがくるまでサンプルホールドされることが望ましい。 The illuminance signal is preferably sampled and held at the signal level obtained by the third timing signal until the next pulse of the third timing signal comes.
上記構成の光半導体装置によれば、簡単な構成で検出物312の有無の検出と周囲光の照度の測定を1デバイスで実現して、コストを増大させることなく、小型で安価な光半導体装置を実現することができる。なお、LED311から発光される光パルスは、赤外線であることが望ましく、その場合、第1PD301,第2PD304は、赤外領域に感度特性を有する。
According to the optical semiconductor device having the above configuration, the detection of the presence / absence of the
また、上記発振器309のクロック信号に基づいて、時分割にて検出物312の有無の判断と周囲光の照度の測定を別々に行うことにより、2つの動作が重なることがなく、物体検出信号と周囲光の照度信号を出力することが可能となる。
Further, by separately determining the presence / absence of the
また、分光感度特性の異なる2つの第1PD301,第2PD304からの電気信号を増幅して第1,第2増幅回路(302,303,305,306)からの出力の差により、分光感度を人間の視感度に容易に合わせ込むことが可能となり、人間の視感度に対応する照度を測定することができる。
Further, the electric signals from the two
また、上記信号処理回路307は、LED311から発光された光パルスが検出物312から反射した受光信号を表す第1,第2増幅回路(302,303,305,306)の出力に基づいて、検出物312までの距離を検出することにより、単に検出物312の有無を判別するだけでなく、第1,第2増幅回路(302,303,305,306)の出力が表す受信光強度により検出物312までの距離を測定することができ、より精度の高い測定をすることができる。
The
また、周囲光の照度が高くなると、第1,第2増幅回路(302,303,305,306)が飽和する可能性があり、物体検出の精度が保てなくなるので、予め設定された照度以上になったときに、検出物312の有無を判別する機能を停止させることにより、誤動作を防止することができる。
Further, if the illuminance of the ambient light increases, the first and second amplifier circuits (302, 303, 305, 306) may be saturated, and the accuracy of object detection cannot be maintained. In such a case, by stopping the function of determining the presence or absence of the detected
通常の使用方法では、物体を検出している時は、検出物312の大きさにもよるが、周囲光は検出物312に遮断されていると考えられるので、検出物312を検出したときは、照度測定機能を停止することが好ましい。
In the normal usage method, when detecting an
また、上記光半導体装置に機能停止用の外部制御端子と、各増幅器と電源の間、LEDドライバ部と電源の間に半導体スイッチを設けて、光半導体装置が使用されない場合は、外部制御端子に機能停止信号を入力することにより、電源制御回路(図示せず)により半導体スイッチをオフして、機能停止(シャットダウン)時の消費電流がほとんど流れない待機モードとなるが望ましい。 In addition, when the optical semiconductor device is not used by providing a semiconductor switch between the amplifier and the power supply, between the LED driver unit and the power supply, and when the optical semiconductor device is not used, By inputting a function stop signal, it is desirable that the semiconductor switch is turned off by a power supply control circuit (not shown) to enter a standby mode in which almost no current consumption flows during function stop (shutdown).
〔第2実施形態〕
図7はこの発明の第2実施形態の光半導体装置の構成を示している。
[Second Embodiment]
FIG. 7 shows a configuration of an optical semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
この第2実施形態の光半導体装置は、図7に示すように、LED311と、第1PD301と、第2PD304と、LED311と第1PD301と第2PD304を覆う透明樹脂モールド部700と信号処理部703を備えている。上記第1PD301と第2PD304は、LED311の出射方向に対して略直角方向に所定の間隔をあけて第1PD301を配置し、さらにその第1PD301よりも外側に第2PD304を配置している。上記LED311と第1PD301との間に遮光部702を配置している。
As shown in FIG. 7, the optical semiconductor device of the second embodiment includes an
上記透明樹脂モールド部700は、LED311の出射光を集光するレンズ部700aと、LED311から出射された光が検出物701で反射した反射光を第1PD301と第2PD304の受光面に集光するレンズ部700bとを備えている。
The transparent
この光半導体装置の回路構成は、第1実施形態の図3のブロック図に示す回路構成と同じ構成をしており、動作タイミングは図4の通りであり、図3,図4を援用する。ここでは、第1実施形態と違う部分について説明する。 The circuit configuration of this optical semiconductor device is the same as the circuit configuration shown in the block diagram of FIG. 3 of the first embodiment, the operation timing is as shown in FIG. 4, and FIGS. Here, a different part from 1st Embodiment is demonstrated.
この第2実施形態では、三角測量を行うため、第1PD301と第2PD304の配置が重要となってくる。図7はその一例で検出物701が近い場合、検出物701からの反射光量は、第1PD301よりも第2PD304が多くなる。逆に、検出物701の距離が遠い場合、検出物701からの反射光量は、第2PD304よりも第1PD301が多くなる。信号の出力としては、第1PD301+第2PD304全光量に占める第1PD301の光量の比となり、これを距離別にプロットした図が図8である。図8において、横軸は検出物までの距離(任意目盛)を表し、縦軸は第1PD301/(第1PD301+第2PD304)出力(任意目盛)を表している(図8ではPD1/(PD1+PD2)出力で示す)。
In the second embodiment, since triangulation is performed, the arrangement of the
第1PD301/(第1PD301+第2PD304)出力をアナログ信号で出力することにより、一意に検出物701の距離を測定することができる。また、単に検出物701の有無を判別する用途では、第1PD301/(第1PD301+第2PD304)出力に要望のしきい値を決め、その距離より近くに、あるいは遠くに物体が有るか無いかを判別できる。
By outputting the output of the
ただし、この第2実施形態でも、第1実施形態と同様に周囲光の照度を測定するため、第1PD301と第2PD304の分光感度が異なる。三角測量による距離測定は、第1PD301/(第1PD301+第2PD304)の比が重要となってくるため、第1PD301と第2PD304の分光感度の違いを補正することが重要となってくる。図8は、この補正を行なった結果の第1PD301(第1PD301+第2PD304)出力である。
However, also in the second embodiment, since the illuminance of ambient light is measured as in the first embodiment, the spectral sensitivities of the
上記第2実施形態の光半導体装置は、第1実施形態の光半導体装置と同様の効果を有する。 The optical semiconductor device of the second embodiment has the same effect as the optical semiconductor device of the first embodiment.
また、上記第1増幅回路(302,303)からの出力と第2増幅回路(305,306)からの出力の比に基づいて、2つの第1PD301,第2PD304を用いて三角測量を行うことにより、検出物701からの反射光強度に基づいて検出物701の有無を判別する方法(検出物の反射率に左右される)よりも、検出物701の有無を正確に判別することができる。
Further, by performing triangulation using the two
また、上記第1増幅回路(302,303)からの出力と第2増幅回路(305,306)からの出力の比に基づいて、2つの第1PD301,第2PD304を用いて三角測量を行うことにより、反射物701からの光強度に基づいて距離を測定する方法(検出物の反射率に左右される)よりも、検出物701までの距離を正確に測定することができる。
Further, by performing triangulation using the two
また、2つの第1PD301,第2PD304の分光感度の違いを補正することにより、精度の高い距離測定を行うことができる。
Further, by correcting the difference in spectral sensitivity between the two
〔第3実施形態〕
図9はこの発明の第3実施形態の光半導体装置の具体的な構成を示すブロック図である。
[Third Embodiment]
FIG. 9 is a block diagram showing a specific configuration of the optical semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.
この第3実施形態の光半導体装置は、図9に示すように、受光信号を電気信号に変換する受光素子の一例としてのPD901と、上記PD901からの電気信号を増幅する増幅器902および増幅器903と、クロック信号を出力する発振器906と、上記発振器906からのクロック信号に基づいてタイミング信号を生成するタイミング生成回路905と、上記タイミング生成回路905からのタイミング信号に基づいて駆動信号を出力するLEDドライバ部907と、上記LEDドライバ部907からの駆動信号に基づいて光パルスを発光する発光素子の一例としてのLED908と、上記タイミング生成回路905からのタイミング信号に基づいて、増幅器903からの出力を信号処理する信号処理回路904とを備えている。上記増幅器902と増幅器903で増幅回路を構成している。
As shown in FIG. 9, the optical semiconductor device of the third embodiment includes a
上記LEDドライバ部907の出力がベースに接続され、エミッタが接地されたトランジスタQ901のコレクタに、LED908のカソードが接続されている。上記LED908のアノードに抵抗R901を介して電源Vccが接続される。上記LEDドライバ部907とトランジスタQ901と抵抗R901で発光素子駆動回路を構成している。
The cathode of the
この第3実施形態の光半導体装置は、可視光領域にて第1実施形態の測定を行う。したがって、PD901の分光感度は、人間の視感度(図6点線)相当の感度を有している。また、LED908は白色LEDが望ましい。この第3実施形態では、第1実施形態における第2PD304、第3タイミング信号の信号処理が省けるため、信号処理部分は簡素化できる。しかし、視感度の分光感度を持ったフォトダイオードは、光学フィルタをフォトダイオードに蒸着するか、視感度にバンドギャップがある物性材料を使用するため、通常はコスト高となる。
The optical semiconductor device of the third embodiment performs the measurement of the first embodiment in the visible light region. Therefore, the spectral sensitivity of the
また、上記PD901が人間の視感度に等しい分光感度特性を有することによって、光学系を可視光領域で設計でき、携帯電話等で使われているイルミネーション用可視光LEDを光源に共用できることにより低コスト化が図れる。また、赤外領域に感度を持たない人間の視感度に合わせ込んだ分光感度特性の受光素子を搭載できるので、照度測定時の精度を向上できる。
Further, since the
〔第4実施形態〕
この発明の光半導体装置は携帯電話に搭載されることが望ましい。
[Fourth Embodiment]
The optical semiconductor device of the present invention is preferably mounted on a mobile phone.
図10はこの発明の光半導体装置2が搭載されたモバイル機器の一例としての携帯電話1を示す図であり、図11は上記携帯電話1の構成を示す概略ブロック図である。 FIG. 10 is a diagram showing a mobile phone 1 as an example of a mobile device in which the optical semiconductor device 2 of the present invention is mounted, and FIG. 11 is a schematic block diagram showing the configuration of the mobile phone 1.
図10,図11に示す携帯電話は、光半導体装置2と、上記光半導体装置2からの照度信号と検出信号(近接情報)を受けて、携帯電話1本体を制御する制御装置3とを備えている。
10 and 11 includes an optical semiconductor device 2 and a
この携帯電話機1に光半導体装置2を搭載することにより、携帯電話1の画面の輝度を周囲光の照度により自動調光することができる。また、操作者が通話中の場合、操作者の肌(頬や耳等)を検出物としてセンシングすることにより、画面のタッチパネル機能を停止することや画面のバックライトをオフすることができる。 By mounting the optical semiconductor device 2 on the mobile phone 1, the brightness of the screen of the mobile phone 1 can be automatically adjusted by the illuminance of ambient light. Further, when the operator is on a call, sensing the operator's skin (cheek, ear, etc.) as a detected object can stop the touch panel function of the screen and turn off the backlight of the screen.
また、近年、携帯電話等では、折りたたみ式の携帯電話が流通しているが、この発明の光半導体装置を使用することで、検出物の近接情報あるいは距離情報と照度情報により、携帯電話が折り畳まれているか、折り畳まれていないかを判別することができる。例えば、検出物が検出されている状態で、照度が10ルクス以下の場合、携帯電話が折りたたまれていると判別することができる。本発明の光半導体装置で、折りたたみ式の携帯電話が折りたたまれているか否かを判別できることにより、現状メカ式スイッチで行なっている判別部を削減でき、部品点数を減らし、安価な携帯電話を実現する事ができる。 In recent years, foldable mobile phones have circulated as mobile phones, but by using the optical semiconductor device of the present invention, the mobile phone can be folded by proximity information or distance information and illuminance information of a detected object. It can be determined whether it is folded or not folded. For example, when the detected object is detected and the illuminance is 10 lux or less, it can be determined that the mobile phone is folded. With the optical semiconductor device of the present invention, it is possible to determine whether or not a foldable mobile phone is folded, thereby reducing the number of discriminators currently used with mechanical switches, reducing the number of parts, and realizing an inexpensive mobile phone I can do it.
なお、本体が折り畳まれているかまたは開いているかを判別する判別部を備えた携帯電話では、この発明の光半導体装置を用いて本体が開いているときのみ物体検出と周囲光の照度測定を行うことが可能となり、本体が折り畳まれた状態で光半導体装置の不必要な動作を防止できる。 In addition, in a mobile phone provided with a determination unit that determines whether the main body is folded or opened, the optical semiconductor device of the present invention is used to perform object detection and ambient light illuminance measurement only when the main body is open. This makes it possible to prevent unnecessary operation of the optical semiconductor device when the main body is folded.
上記第1〜第4実施形態では、受光素子にフォトダイオードを用いたが、これに限らず、フォトトランジスタや他の受光素子を用いてもよい。 In the first to fourth embodiments, the photodiode is used as the light receiving element. However, the present invention is not limited to this, and a phototransistor or another light receiving element may be used.
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第1〜第4実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。 Although specific embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the first to fourth embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
1…携帯電話
2…光半導体装置
3…制御装置
301…第1PD
302…第1増幅器
303…第2増幅器
304…第2PD
305…第3増幅器
306…第4増幅器
307…信号処理回路
308…タイミング生成回路
309…発振器
310…LEDドライバ部
311…LED
312…検出物
700…透明樹脂モールド部
701…検出物
702…遮光部
703…信号処理部
901…PD
902…増幅器
903…増幅器
904…信号処理回路
905…タイミング生成回路
906…発振器
907…LEDドライバ部
908…LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mobile phone 2 ...
302 ...
305 ...
312 ...
902 ...
Claims (15)
上記受光素子からの電気信号を増幅する増幅回路と、
クロック信号を出力する発振器と、
上記発振器からの上記クロック信号に基づいてタイミング信号を生成するタイミング生成回路と、
上記タイミング生成回路からの上記タイミング信号に基づいて駆動信号を出力する発光素子駆動回路と、
上記発光素子駆動回路から上記駆動信号に基づいて光パルスを発光する発光素子と、
上記タイミング生成回路からの上記タイミング信号に基づいて、上記増幅回路からの出力を信号処理する信号処理回路と
を備え、
上記発光素子の前方に検出物があるとき、上記発光素子から発光された上記光パルスが上記検出物で反射して上記受光素子に受光され、
上記信号処理回路は、
上記タイミング生成回路からの上記タイミング信号および上記増幅回路の出力に基づいて、上記発光素子から発光された上記光パルスに同期した受光信号が上記受光素子で受光され、かつ、上記発光素子が発光しないときに上記受光素子で受光信号が受光されないとき、上記検出物が有ると判別して、上記検出物が有ることを表す検出信号を出力すると共に、
上記発光素子が発光しないときの上記増幅回路からの出力に基づいて、照度を測定して照度信号を出力することを特徴とする光半導体装置。 A light receiving element that converts the light reception signal into an electrical signal;
An amplifier circuit for amplifying an electric signal from the light receiving element;
An oscillator that outputs a clock signal;
A timing generation circuit that generates a timing signal based on the clock signal from the oscillator;
A light emitting element driving circuit that outputs a driving signal based on the timing signal from the timing generating circuit;
A light emitting element that emits an optical pulse based on the driving signal from the light emitting element driving circuit;
A signal processing circuit that performs signal processing on the output from the amplification circuit based on the timing signal from the timing generation circuit;
When there is a detection object in front of the light emitting element, the light pulse emitted from the light emitting element is reflected by the detection object and received by the light receiving element,
The signal processing circuit is
Based on the timing signal from the timing generation circuit and the output of the amplifier circuit, a light receiving signal synchronized with the light pulse emitted from the light emitting element is received by the light receiving element, and the light emitting element does not emit light. Sometimes when the light receiving signal is not received by the light receiving element, it is determined that the detected object is present, and a detection signal indicating the presence of the detected object is output.
An optical semiconductor device that measures illuminance and outputs an illuminance signal based on an output from the amplifier circuit when the light emitting element does not emit light.
上記タイミング生成回路は、上記発振器からの上記クロック信号に基づいて、上記タイミング信号としてタイミングが異なる第1,第2,第3タイミング信号を生成し、
上記信号処理回路は、
上記タイミング生成回路からの上記第1タイミング信号および上記増幅回路の出力に基づいて、上記発光素子から発光された上記光パルスに同期した上記受光信号が上記受光素子で受光され、かつ、上記第2,第3タイミング信号において上記受光素子で受信信号が受光されないとき、上記検出物が有ると判別して、上記検出物が有ることを表す検出信号を出力すると共に、
上記第2,第3タイミング信号における上記増幅回路からの出力に基づいて、上記照度を測定することを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 1,
The timing generation circuit generates first, second, and third timing signals having different timings as the timing signal based on the clock signal from the oscillator,
The signal processing circuit is
Based on the first timing signal from the timing generation circuit and the output of the amplification circuit, the light receiving signal synchronized with the light pulse emitted from the light emitting element is received by the light receiving element, and the second , When no received signal is received by the light receiving element in the third timing signal, it is determined that the detected object is present, and a detection signal indicating the presence of the detected object is output.
An optical semiconductor device, wherein the illuminance is measured based on outputs from the amplifier circuit in the second and third timing signals.
上記信号処理回路は、上記第1,第2,第3のタイミング信号に基づいて上記検出物の検出を行う信号処理において、上記第1タイミング信号にて上記受光素子の受信信号が受光され、次の上記第2,第3タイミング信号にて上記受光素子の受信信号が受光されないことが、連続して3回繰り返されたとき、上記検出物が有ると判別することを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 1 or 2,
In the signal processing for detecting the detected object based on the first, second, and third timing signals, the signal processing circuit receives a reception signal of the light receiving element by the first timing signal, An optical semiconductor device characterized in that it is determined that the detected object is present when the reception signal of the light receiving element is not received by the second and third timing signals when it is continuously repeated three times.
上記受光素子は、受光信号を電気信号に変換する第1受光素子と、上記第1受光素子と異なる分光感度特性で受光信号を電気信号に変換する第2受光素子であり、
上記増幅回路は、上記第1受光素子からの電気信号を増幅する第1増幅回路と、上記第2受光素子からの電気信号を増幅する第2増幅回路であり、
上記信号処理回路は、
上記タイミング生成回路からの上記タイミング信号と、上記第1増幅回路または上記第2増幅回路の少なくとも一方の出力に基づいて、上記検出物の有無を判別すると共に、
上記第1増幅回路からの出力と上記第2増幅回路からの出力の差に基づいて、上記照度を測定することを特徴とする光半導体装置。 In the optical semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
The light receiving element is a first light receiving element that converts a light receiving signal into an electric signal, and a second light receiving element that converts the light receiving signal into an electric signal with a spectral sensitivity characteristic different from that of the first light receiving element,
The amplifying circuit is a first amplifying circuit for amplifying an electric signal from the first light receiving element, and a second amplifying circuit for amplifying the electric signal from the second light receiving element,
The signal processing circuit is
Based on the timing signal from the timing generation circuit and the output of at least one of the first amplifier circuit or the second amplifier circuit, the presence or absence of the detection object is determined,
An optical semiconductor device, wherein the illuminance is measured based on a difference between an output from the first amplifier circuit and an output from the second amplifier circuit.
上記信号処理回路は、上記第1,第2増幅回路の出力に基づいて、上記検出物までの距離を検出することを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 4,
The signal processing circuit detects a distance to the detection object based on outputs of the first and second amplifier circuits.
上記信号処理回路は、上記第1増幅回路からの出力と上記第2増幅回路からの出力の比に基づいて、上記検出物の有無を判別することを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 4 or 5,
The optical semiconductor device, wherein the signal processing circuit determines the presence or absence of the detection object based on a ratio of an output from the first amplifier circuit and an output from the second amplifier circuit.
上記信号処理回路は、上記第1増幅回路からの出力と上記第2増幅回路からの出力の比に基づいて、上記検出物までの距離を測定することを特徴とする光半導体装置。 In the optical semiconductor device according to any one of claims 4 to 6,
The optical signal semiconductor device according to claim 1, wherein the signal processing circuit measures a distance to the detection object based on a ratio of an output from the first amplifier circuit and an output from the second amplifier circuit.
上記第1受光素子と上記第2受光素子の分光感度特性に基づいて、上記第1増幅回路からの出力と上記第2増幅回路からの出力の比を補正することを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 7,
An optical semiconductor device, wherein a ratio between an output from the first amplifier circuit and an output from the second amplifier circuit is corrected based on spectral sensitivity characteristics of the first light receiving element and the second light receiving element.
上記受光素子は、人間の視感度に略等しい分光感度特性を有することを特徴とする光半導体装置。 In the optical semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
The optical semiconductor device, wherein the light receiving element has a spectral sensitivity characteristic substantially equal to human visibility.
上記信号処理回路は、上記発光素子が発光しないときの上記増幅回路からの出力に基づいて測定された上記照度が、予め設定された照度以上になると、上記検出物の有無を判別しないことを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to any one of claims 1 to 9,
The signal processing circuit does not determine the presence or absence of the detected object when the illuminance measured based on the output from the amplifier circuit when the light emitting element does not emit light is equal to or higher than a preset illuminance. An optical semiconductor device.
上記受光素子がフォトダイオードであることを特徴とする光半導体装置。 In the optical semiconductor device according to any one of claims 1 to 10,
An optical semiconductor device, wherein the light receiving element is a photodiode.
機能停止用の外部制御端子を有し、
上記外部制御端子に機能停止信号が入力されたとき、消費電流を略ゼロにする電源制御回路を備えたことを特徴とする光半導体装置。 In the optical semiconductor device according to any one of claims 1 to 11,
Has an external control terminal for function stop,
An optical semiconductor device comprising: a power supply control circuit for reducing current consumption to substantially zero when a function stop signal is input to the external control terminal.
折り畳み可能な本体と、
上記本体が折り畳まれているかまたは開いているかを判別する判別部と
を備えたことを特徴としたモバイル機器。 The mobile device according to claim 13.
A foldable body,
A mobile device comprising: a determination unit that determines whether the main body is folded or opened.
上記光半導体装置の上記信号処理回路は、上記検出物を検出したとき、照度を測定しないことを特徴としたモバイル機器。 The mobile device according to claim 13 or 14,
The mobile device, wherein the signal processing circuit of the optical semiconductor device does not measure illuminance when the detected object is detected.
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