[發明專利]光傳感器用半導體集成電路

有效

• 申請號: 201410351826.2
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104344888B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 川崎祐也;M·奧貝拉謝爾
• 申請（專利權）人: 三美電機株式會社;億光電子工業股份有限公司
• 主分類號: G01J1/44
• 分類號: G01J1/44
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,黃綸偉

技術領域

本發明涉及一種光傳感器用半導體集成電路。

背景技術

近年，在便攜電話和智能電話等的移動機器上，為了調整基于環境光的顯示畫面的輝度和提高視認性，或者，為了節省通話時的電力消耗，安裝了被實裝在一個小型封裝體內的照度傳感器和接近傳感器。這些傳感器通常被基本上能對可視光進行截止的黑系玻璃罩等的蓋部所覆蓋。

照度傳感器的分光特性需要接近視覺靈敏度特性(與人的眼睛同樣的分光特性)。有2種方法可接近視覺靈敏度特性。第1種方法是使用一個PD將包括光學濾波器的功能的特殊樹脂覆蓋在封裝體上的方法、或者、是將包括特殊濾波器的功能的涂料直接涂敷在PD上的方法。第2方法是使用2個PD的方法。其中的一個PD在可視光范圍和紅外光范圍包括相對靈敏度，另一個PD僅在紅外光范圍包括相對靈敏度。為了接近視覺靈敏度特性，從在可視光范圍和紅外光范圍包括相對靈敏度的PD的分光特性(測定值)中減去僅在紅外光范圍包括相對靈敏度的PD的分光特性(測定值)。該計算因為不能在傳感器內部自動進行，所以需要由CPU等來執行。另外，計算公式則隨各光源的IR(紅外光)含有量的不同而不同。

在上述兩種方法中，紅外光范圍內都殘留了不會對通常的使用狀態產生影響的一點點的相對靈敏度。

但是，在許多應用(例如，便攜電話和電視等)中，出于設計上的考慮，照度傳感器被配置在面板等的蓋部的后面。面板等在可視光范圍包括很低的透過率，在紅外光范圍包括很高的透過率。這會對傳感器整體的分光特性產生影響。其原因在于，通過被配置在面板等的后面，很多紅外光會入射至照度傳感器。這樣，就會引起與使用了不同光源時同樣的照度傳感器的錯檢。即使是IR含有量較低的光源(例如，螢光燈和LED等)，也只有少量的可視光能進行入射。其原因在于，可視光基本上被背板截止了。但是，在IR(紅外光)含有量較高的光源(例如，白熾燈等)中，如果光量相同，則紅外光范圍的測定值將會變得很高。其原因在于，可視光基本上被面板等截止，更多的紅外光的透過導致增大了紅外光光量的測定值。所以，光和背光的調整在不同的光源下不能被正確進行。

如圖8所示，照度傳感器用PD的分光特性在被黑系玻璃等的蓋部覆蓋的情況下，與沒有被黑系玻璃罩等的蓋部覆蓋的情況相比，紅外光范圍的相對靈敏度較高，結果導致產生錯檢。

具體而言，例如，公開了一種介由電流鏡電路進行2個PD的輸出電流的減法運算，并由AD轉換器進行AD變換，以進行視覺靈敏度補正的技術(例如，參照專利文獻1)。

另外，還公開一種由不同的AD轉換器對分光特性不同的2個光傳感器的輸出電流進行AD變換，并進行數字運算，以對照度進行測定的技術(例如，參照專利文獻2)。

[現有技術文獻]

[專利文獻1]美國專利申請第2012/0049048號

[專利文獻2]日本特開第2011－58853號公報

發明內容

[本發明要解決的課題]

但是，在微小電流的情況下，電流鏡電路難以進行精度的確保，所以，很難進行高精度的視覺靈敏度補正。另外，在對照度傳感器用PD的輸出電流和視覺靈敏度補正用PD的輸出電流采用不同的AD轉換器進行AD變換的情況下，AD轉換器間的偏差會導致變換后的數字信號間產生變換誤差，所以，也很難進行高精度的視覺靈敏度補正。

本發明是鑒于上述課題而提出的，其目的在于，提供一種可進行高精度的視覺靈敏度補正的光傳感器用半導體集成電路。

[用于解決上述課題的手段]

根據本發明的實施方式，提供一種光傳感器用半導體集成電路(1)，其介由使可視光衰減并使紅外光透過的蓋部(3)和集光透鏡(2)接受環境光，并根據受光量進行視覺靈敏度補正，以對所述環境光的照度進行檢測。所述光傳感器用半導體集成電路(1)包括：第1受光元件(21)，包括第1分光特性；第2受光元件(22)，包括第2分光特性；及視覺靈敏度補正單元(30)，根據所述第1受光元件(21)和所述第2受光元件(22)的輸出進行視覺靈敏度補正。所述視覺靈敏度補正單元(30)包括：AD變換部(313)，對所述第1受光元件(21)的輸出和所述第2受光元件(22)的輸出以時分方式進行AD變換；及運算部(318)，對所述AD變換部(313)所變換的各數字信號進行減法運算。

這里需要說明的是，上述括弧內的參照符號是為了容易地進行理解而附加的，僅是一個例子，本發明并不限定于圖中所示的形態。