[发明专利]光传感器

说明书

技术领域

本发明涉及利用发光元件和感光元件对被检测物体的存在、移动进行检测的光传感器。

背景技术

众所周知一种利用发光元件和感光元件对手指或手等被检测物体的移动进行检测的光传感器(例如参照专利文献1～3)。专利文献1所记载的光传感器中，以包围1个感光元件的周围的方式设有9个发光元件，通过在9个发光元件之中确定产生了经被检测物体反射的反射光的发光元件，由此检测出被检测物体的移动。专利文献2所记载的光传感器中，设有多对发光元件和感光元件，来自发光元件的光被设于传感器内部的镜片和被检测物体反射，利用这2个反射光的多普勒频移(doppler shift)来检测出被检测物体的移动。专利文献3所记载的光传感器中，以包围1个感光元件周围的方式设有3个发光元件，对于3个发光元件的每一个，对来自被检测物体的反射光进行感光，根据3个反射光的相位差来检测被检测物体的移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2001-188087号公报

专利文献2：日本专利第4094424号公报

专利文献3：日本专利特开2011-227574号公报

发明内容

在专利文献1所记载的光传感器中，为了增加能够检测的被检测物体的移动方向，需要增加发光元件，导致制造成本提高。在专利文献2所记载的光传感器中，由于发光元件和感光元件相互靠近地配置，因而传感器内所产生的杂散光容易射入感光元件，导致S/N(Signalto Noise ratio：信噪比)降低。在专利文献3所记载的光传感器中，通常发光元件向着与基板垂直的方向射出光。因此存在如下问题：由于3个反射光的相位差取决于3个发光元件的间隔大小，所以若使光传感器小型化，则相位差变小而导致检测精度下降。

本发明是鉴于上述问题而得到的，本发明的目的在于提供一种能够提高S/N和检测精度的光传感器。

(1).为了解决上述问题，本发明的光传感器具备：基板；安装于基板的表面的至少3个发光元件；对该至少3个发光元件的发光动作进行控制的发光控制单元；以及位于连结所述至少3个发光元件的三角形区域内且安装于所述基板的表面的至少1个感光元件，利用所述感光元件对从所述发光元件射出的光经由被检测物体反射后的光进行感光，由此检测出该被检测物体的存在和移动，该光传感器的特征在于，对于所述至少3个发光元件，当假定有与所述基板的表面平行且相互垂直的X轴和Y轴时，从所述至少3个发光元件射出的光束的光轴和假定的XY平面的交点垂直地投影到所述基板的表面时形成投影三角形，与该投影三角形相接且具有大致平行于所述X轴和所述Y轴的边的长方形的纵向和横向的尺寸相比于与连结所述至少3个发光元件的所述三角形相接且具有大致平行于所述X轴和所述Y轴的边的长方形的纵向和横向的尺寸，其纵向和横向中至少有一个方向上的尺寸更大。

根据本发明，由于使用至少3个发光元件，因此例如在3个发光元件的光经由被检测物体反射时，通过检测出各个反射光的相位差，从而能够检测到在与基板的表面平行且相互垂直的X轴方向和Y轴方向上的动作。另外，通过检测出反射光的强度，还能够检测到在与基板垂直的Z轴方向上的动作。

除此之外，构成为如下结构：从3个发光元件射出的光束的光轴和假定的XY平面的交点垂直地投影到基板的表面时形成投影三角形，与该投影三角形相接且具有大致平行于X轴和Y轴的边的长方形的纵向和横向的尺寸相比于与连结3个发光元件的三角形相接且具有大致平行于X轴和Y轴的边的长方形的纵向和横向的尺寸，其纵向和横向中至少有一个方向上的尺寸更大。因此，垂直投影所形成的长方形变大多少，3个反射光的相位差就能扩大多少，从而能够提高被检测物体的动作的检测精度。

另外，从发光元件射出的光束的光轴朝向连结3个发光元件的三角形的区域外。因此，能够抑制从发光元件射出的光不经由被检测物体反射而成为杂散光射入感光元件，能够提高S/N且能够降低误检测。