[发明专利]光电转换设备

说明书

相关申请的交叉引用

于2012年3月28日提交的日本专利申请No.2012-074652的公开，包括说明书、附图和摘要在内，以其整体通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种光电转换设备，并且例如涉及一种可应用于高精度照度传感器的光电转换设备。

背景技术

近年来，诸如蜂窝电话和智能电话的、采用具有背光的平板显示的移动设备已经处于大量生产之中。出于降低功耗并延长电池寿命的原因，许多移动设备被提供有响应于外界光的亮度来调节背光的功能。为了实现光量调节的功能，在许多移动设备中内建有测量移动设备的外界光量的照度传感器。

由照度传感器进行的照度测量需要以与人眼相同的敏感度水平（光谱敏感度）来完成。然而，照度传感器使用通常对于可见光波长范围（具有大约从400至800nm的波长的光）之外的光很敏感的光电二极管。用来校正用于可见波长范围之外的光的传感器输出的一些技术是已知的（例如，参见日本未审专利公开No.2009-238944和2009-158928）。

日本未审专利公开No.2009-238944公开了一种通过电流相减/校正处理而向照度传感器引入与人眼的光谱敏感度相接近的敏感度的技术，该照度传感器包括每个均具有不同波长的峰值敏感度的多个光电二极管，在该电流相减/校正处理中，从可见波长范围之外的光所生成的电流被放大并衰减。参见日本未审专利公开No.2009-238944，制备了在可见波长范围中具有峰值敏感度的光电二极管以及在可见波长范围之外具有峰值敏感度的光电二极管，并且来自这两个光电二极管的输出电流经由乘法器而被乘以系数。在通过减法器从可见光得出的电流值减去从可见波长范围之外的光得出的电流值之后，限流器电路仅输出来自减法结果的正电流值，并且信号放大器放大输出电流以获得对应于可见光强度的电流。

一般的照度传感器被内建在蜂窝电话、智能电话或一些其它移动设备的显示设备中，并且测量已经通过显示面板的光的照度。许多显示面板是红外透射的以便接收红外通信和遥控器中所使用的红外光信号，但是考虑到外观，并不轻易允许可见光从其通过，从而使得面板内部是看不到的。

如果这样的照度传感器通过显示面板接收到类似来自白炽灯的光的包括强烈红外光分量的光，则在可见光范围之外具有峰值敏感度的光电二极管中生成大量电流。要从来自在可见波长范围中具有峰值敏感度的光电二极管中减去该大量电流。结果，限流器输出极小量的电流，并且因此照度传感器有时无法获得应当在实际的光谱敏感度范围中获得的真实的照度。现在需要提供一种即使在具有大量红外光分量的环境下也能够获得适当输出的照度传感器。

日本未审专利公开No.2009-158928公开了一种能够在宽的照度范围中保持输入信号的高线性的照度传感器。日本未审专利公开No.2009-158928给出了其中使用卤素灯作为光源以形成具有大量红外光分量的环境的情形。通常，卤素灯发射包括大量红外光分量的光。日本未审专利公开No.2009-158928的照度传感器具有第一光接收单元。在该第一光接收单元中，通过从可见光分量中减去红外光分量所得到的差为负值，这导致了为零的差分电流。日本未审专利公开No.2009-158928的照度传感器进一步包括第二光接收单元和第三光接收单元，它们的红外光分量的相减比率被设置为低于第一光接收单元的相减比率。因此，第二和第三光接收单元的差分计算并不会产生负值，并且第二和第三光接收单元输出某个值的差分电流。

此外，日本未审专利公开No.2009-158928公开了该照度传感器在使用白炽灯作为光源时的操作。白炽灯发射比卤素灯更多的红外辐射。当使用白炽灯时，日本未审专利公开No.2009-158928的照度传感器的第二光接收单元处的差分电流也变为零；然而，在其红外光分量的相减比率最低的第三光接收单元处的差分电流并未表现出负值；因此，第三光接收单元输出某个值的差分电流。

另外，日本未审专利公开No.2009-158928还公开了该照度传感器在使用发射较少红外光辐射的荧光灯或白色LED作为光源时的操作。在这种情况下，在第一至第三光接收单元处的差分电流均产生正值；因此，所有光接收单元都输出某个值的差分电流。