JP7190857B2 - 光センサ - Google Patents

Description

本明細書中に開示されている発明は、光センサ（例えばカラーセンサ）に関する。

蛍光灯やＬＥＤ［Light Emitting Diode］照明機器などの人工照明は、商用電源周波数（日本国内であれば５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）またはこれに応じた周波数で、その光量が周期的に変動する現象（いわゆるフリッカー）を生じる。このようなフリッカーの影響により、同じ環境下で撮影した写真であっても露光タイミングに応じた明暗の差を生じる。

そこで、デジタルカメラでは、環境光のフリッカー周期よりも十分に短いサンプリング周期（例えば５００μｓ）で環境光の光量を逐次検出し、明暗の差が少ないタイミングで露光を行うことにより、フリッカーの影響が抑えられている。

なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献１を挙げることができる。

特開２００６－１１５１７３号公報

ところで、スマートフォンなどの電子機器では、環境光の光量取得をカラーセンサが担っている。しかしながら、カラーセンサの出力値をマイコンで逐次読み出すためには、バスの通信速度（１００Ｋ～１Ｍｂｐｓ程度）が足りないので、実質的なサンプリング周期が長くなってしまう。そのため、精度の高いフリッカー検出を行うことが難しかった。

本明細書中に開示されている発明は、本願の発明者らにより見出された上記の課題に鑑み、最小限の通信で精度の高いフリッカー検出を行うことのできる光センサを提供することを目的とする。

本明細書中に開示されている光センサは、環境光の光量に応じた第１光検出信号を出力する第１光検出回路と、前記第１光検出信号のピーク周期毎にフラグ信号のパルス出力を行うロジック回路と、を有する構成（第１の構成）とされている。

なお、第１の構成から成る光センサにおいて、前記ロジック回路は、前記ピーク周期の実測値に応じて前記フラグ信号のパルス出力周期の基準値を設定する構成（第２の構成）にするとよい。

また、第２の構成から成る光センサにおいて、前記ロジック回路は、前記ピーク周期の実測値と前記パルス出力周期の基準値との誤差から前記パルス出力周期の補正値を求める構成（第３の構成）にするとよい。

また、第２または第３の構成から成る光センサにおいて、前記ロジック回路は、前記第１光検出信号のピーク位置を複数検出して前記ピーク周期の実測値を求める構成（第４の構成）にするとよい。

また、第４の構成から成る光センサにおいて、前記ロジック回路は、前記第１光検出信号の連続する３つの測定値を、Ｄ［ｎ－１］、Ｄ［ｎ］、Ｄ［ｎ＋１］として、Ｄ［ｎ－１］＜Ｄ［ｎ］かつＤ［ｎ］≧Ｄ［ｎ＋１］を満たすとき、Ｄ［ｎ］を前記第１光検出信号のピーク値とする構成（第５の構成）にするとよい。

また、第２～第５いずれかの構成から成る光センサにおいて、前記ロジック回路は、前記ピーク周期の実測値と前記パルス出力周期の基準値との誤差が所定の上限値に達したとき、または、前記誤差から求められる前記パルス出力周期の補正値が所定の上限値に達したとき、若しくは、外部センサの出力信号が所定の条件を満たしたときに、前記パルス出力周期の基準値を設定し直す構成（第６の構成）にするとよい。

また、第１～第６いずれかの構成から成る光センサは、前記環境光の色成分に応じた第２光検出信号を出力する第２光検出回路を有する構成（第７の構成）にするとよい。

また、第７の構成から成る光センサにおいて、前記ロジック回路は、前記第１光検出信号を第１周期でサンプリングし、前記第２光検出信号を前記第１周期よりも長い第２周期でサンプリングする構成（第８の構成）にするとよい。

また、本明細書中に開示されている電子機器は、第１～第８いずれかの構成から成る光センサと、前記光センサから前記フラグ信号の入力を受け付けるマイコンと、前記光センサと前記マイコンとの間を接続するバスと、を有する構成（第９の構成）とされている。

第９の構成から成る電子機器は、カメラをさらに有し、前記マイコンは、前記フラグ信号に応じて前記カメラの露光タイミングを制御する構成（第１０の構成）にするとよい。

本明細書中に開示されている発明によれば、最小限の通信で精度の高いフリッカー検出を行うことのできる光センサを提供することが可能となる。

カラーセンサの一構成例を示す図 各種透過フィルタの光学特性を示す図 ロジック回路の一構成例を示す図 ピーク位置検出動作及びピーク周期補正動作の概要を示す図 ピーク位置検出動作の詳細を示す図 ピーク位置検出動作の詳細を示すフローチャート スマートフォンの外観図 スマートフォンの内部構成例を示す図

＜カラーセンサ＞
図１は、カラーセンサの一構成例を示す図である。本構成例のカラーセンサ１は、スマートフォンなどの電子機器に搭載されて、環境光の色成分（赤色成分Ｒ、緑色成分Ｇ、青色成分Ｂ、及び、赤外線成分ＩＲ）を検出する光センサＩＣの一種であり、第１光検出回路１０と、第２光検出回路２０と、ロジック回路３０と、赤外線遮断フィルタ４０と、を有する。

第１光検出回路１０は、受光素子１１と、ＡＤ［Analog-to-Digital］変換器１２と、を含み、環境光の光量に応じた第１光検出信号Ｓ１を出力する。なお、第１光検出回路１０は、蛍光灯やＬＥＤ照明機器などの人工照明に起因する環境光のフリッカーを検出するために設けられている。

受光素子１１は、赤外線遮断フィルタ４０を介して入射される環境光の光量に応じたアナログ電流信号を生成する。ＡＤ変換器１２は、受光素子１１からのアナログ電流信号をデジタル（例えば１６ビット）の第１光検出信号Ｓ１に変換する。

第２光検出回路２０は、受光素子（２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ、２１ＩＲ）と、ＡＤ変換器（２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ、２２ＩＲ）と、各種透過フィルタ（２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ、２３ＩＲ）と、を含み、環境光の色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲ）に応じた第２光検出信号（Ｓ２Ｒ、Ｓ２Ｇ、Ｓ２Ｂ、Ｓ２ＩＲ）を出力する。

受光素子２１Ｒは、赤色光透過フィルタ２３Ｒを介して入射される赤色光の光量に応じたアナログ電流信号を生成する。ＡＤ変換器２２Ｒは、受光素子２１Ｒからのアナログ電流信号をデジタル（例えば１６ビット）の赤色光検出信号Ｓ２Ｒに変換して出力する。赤色光透過フィルタ２３Ｒは、図２の実線で示した光学特性を持ち、赤外線遮断フィルタ４０を介して入射される環境光の赤色成分Ｒ（およそ波長６２０～７５０ｎｍ）を選択的に透過させる。

受光素子２１Ｇは、緑色光透過フィルタ２３Ｇを介して入射される緑色光の光量に応じたアナログ電流信号を生成する。ＡＤ変換器２２Ｇは、受光素子２１Ｇからのアナログ電流信号をデジタル（例えば１６ビット）の緑色光検出信号Ｓ２Ｇに変換して出力する。緑色光透過フィルタ２３Ｇは、図２の小破線で示した光学特性を持ち、赤外線遮断フィルタ４０を介して入射される環境光の緑色成分Ｇ（およそ波長４９５～５７０ｎｍ）を選択的に透過させる。

受光素子２１Ｂは、青色光透過フィルタ２３Ｂを介して入射される青色光の光量に応じたアナログ電流信号を生成する。ＡＤ変換器２２Ｂは、受光素子２１Ｂからのアナログ電流信号をデジタル（例えば１６ビット）の青色光検出信号Ｓ２Ｂに変換して出力する。青色光透過フィルタ２３Ｂは、図２の大破線で示した光学特性を持ち、赤外線遮断フィルタ４０を介して入射される環境光の青色成分Ｂ（およそ波長４５０～４９５ｎｍ）を選択的に透過させる。

受光素子２１ＩＲは、赤外線透過フィルタ２３ＩＲを介して入射される赤外線の光量に応じたアナログ電流信号を生成する。ＡＤ変換器２２ＩＲは、受光素子２１ＩＲからのアナログ電流信号をデジタル（例えば１６ビット）の赤外線検出信号Ｓ２ＩＲに変換して出力する。赤外線透過フィルタ２３ＩＲは、図２の一点鎖線で示した光学特性を持ち、環境光に含まれる赤外線成分ＩＲ（およそ波長７５０～１４００ｎｍの近赤外線）を選択的に透過させる。

赤外線遮断フィルタ４０は、受光素子１１、赤色光透過フィルタ２３Ｒ、緑色光透過フィルタ２３Ｇ、及び、青色光透過フィルタ２３Ｂそれぞれの上流側で、環境光に含まれる赤外線成分ＩＲを遮断する。このような赤外線遮断フィルタ４０を設けることにより、環境光の光量及びＲＧＢ成分（延いては色温度）を精度良く検出することができる。

なお、上記の受光素子（１１、２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ、２１ＩＲ）としては、それぞれ、フォトダイオードやフォトトランジスタなどを好適に用いることができる。

ロジック回路３０は、第１光検出信号Ｓ１を第１周期でサンプリングすることにより、環境光のフリッカーを検出する一方、第２光検出信号（Ｓ２Ｒ、Ｓ２Ｇ、Ｓ２Ｂ、Ｓ２ＩＲ）を第１周期よりも長い第２周期（例えば第１周期の３２倍）でサンプリングすることにより、環境光の色成分を検出する。

なお、ロジック回路３０は、所定の通信規格（Ｉ２Ｃ［Inter-Integrated Circuit］など）に準拠したバス（不図示）を介して、カラーセンサ１外部のマイコン（不図示）とバス信号Ｓ３の双方向通信を行うインターフェイス機能を備えている。なお、バス信号Ｓ３には、例えば、環境光の色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲ）に関する測定データが含まれる。

また、ロジック回路３０は、マイコン側で環境光のフリッカー検出（さらにはその検出結果を反映した露光タイミング制御など）を行うことができるように、第１光検出信号Ｓ１のピーク周期毎（＝環境光のフリッカー周期毎）に、フラグ信号Ｓ４のパルス出力を行う機能も備えている。

以下では、ロジック回路３０におけるフラグ信号Ｓ４のパルス出力機能について、具体的かつ詳細な説明を行う。

＜ロジック回路＞
図３は、ロジック回路３０の一構成例（特にフラグ信号Ｓ４のパルス出力機能に関連する信号処理経路）を示すブロック図である。本構成例のロジック回路３０は、積分部３１と、ピーク位置検出部３２と、ピーク周期補正部３３と、を含む。

積分部３１は、所定のサンプリング周期Ｔｓ毎に第１光検出信号Ｓ１を積分することにより、環境光の光量に応じた積分信号Ｓ３１を離散的に出力する。なお、上記のサンプリング周期Ｔｓ（＝先述の第１周期に相当）については、デジタルカメラにおけるフリッカー検出用のサンプリング周期と同等の長さ（例えば５００μｓ）に設定するとよい。

ピーク位置検出部３２は、サンプリング周期Ｔｓ毎に逐次取得される積分信号Ｓ３１から第１光検出信号Ｓ１のピーク位置Ｓ３２を検出する（詳細は後述）。

ピーク周期補正部３３は、第１光検出信号Ｓ１のピーク位置Ｓ３２から求めた第１光検出信号Ｓ１のピーク周期毎（＝環境光のフリッカー周期毎）に、フラグ信号Ｓ４のパルス出力を行う。その際、ピーク周期補正部３３は、フラグ信号Ｓ４のパルス出力周期を第１光検出信号Ｓ１のピーク周期と一致させるように補正する（詳細は後述）。

なお、上記の積分部３１、ピーク位置検出部３２、及び、ピーク周期補正部３３は、ハードウェア的に実装してもよいし、或いは、ソフトウェア的に実装してもよい。

＜ピーク位置検出動作、ピーク周期補正動作＞
図４は、ロジック回路３０におけるピーク位置検出動作及びピーク周期補正動作の概要を示す図であり、積分信号Ｓ３１及びフラグ信号Ｓ４それぞれの挙動が描写されている。

ロジック回路３０（特にピーク位置検出部３２）は、サンプリング周期Ｔｓ毎に積分信号Ｓ３１を逐次サンプリングする（図中の黒丸を参照）。そして、ロジック回路３０は、積分信号Ｓ３１のサンプリング結果から、積分信号Ｓ３１のピーク位置（＝積分信号Ｓ３１のピーク値が検出されるタイミングに相当、図中の白丸を参照）を複数検出し、積分信号Ｓ３１のピーク周期（＝環境光のフリッカー周期）の実測値を求める。

図中のＡ区間（＝基準値設定期間に相当）に着目すると、積分信号Ｓ３１の第１ピーク位置（＝ピーク値Ｄ１の検出タイミング）から第２ピーク位置（＝ピーク値Ｄ２の検出タイミング）までの時間を測定することにより、ピーク周期の実測値Ｔ１が求められる。また、積分信号Ｓ３１の第２ピーク位置（＝ピーク値Ｄ２の検出タイミング）から第３ピーク位置（＝ピーク値Ｄ３の検出タイミング）までの時間を測定することにより、ピーク周期の実測値Ｔ２が求められる。

ロジック回路３０は、上記のようにして求められたピーク周期の実測値Ｔ１及びＴ２から、フラグ信号Ｓ４のパルス出力周期の基準値Ｔを設定する。例えば、基準値Ｔは、ピーク周期の実測値Ｔ１及びＴ２の平均値（Ｔ＝（Ｔ１＋Ｔ２）／２）に設定すればよい。

なお、本図では、測定開始からフリッカー周期の３倍程度に設定された基準値設定期間（＝Ａ区間）において、パルス出力周期の基準値Ｔを算出する例を挙げたが、Ａ区間の長さはこれに限定されるものではなく、例えば、基準値設定期間を延長して３点以上の実測値（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、…）から基準値Ｔを算出してもよいし、逆に、基準値設定期間を短縮して１点の実測値Ｔ１をそのまま基準値Ｔとして採用してもよい。

その後、ロジック回路３０は、基準値Ｔに設定されたパルス出力周期毎に、フラグ信号Ｓ４のパルス出力を行う。本図に即して述べると、ロジック回路３０は、積分信号Ｓ３１の第３ピーク位置（＝ピーク値Ｄ３の検出タイミング）を起算点として、パルス出力周期（＝基準値Ｔ）が経過する度に、フラグ信号Ｓ４のパルス出力を行う。

このように、ロジック回路３０は、積分信号Ｓ３１のデータ値（例えば１６ビット値）をそのままバス信号Ｓ３として出力するのではなく、積分信号Ｓ３１のピーク周期毎（＝環境光のフリッカー周期毎）に、フラグ信号Ｓ４のパルス出力を行う機能を備えている。

従って、マイコン側では、１ビットのフラグ信号Ｓ４を監視するだけで、環境光のフリッカー検出を行うことができるので、バスの通信速度に依らず、必要最小限の通信で精度の高いフリッカー検出を行うことが可能となる。

また、ロジック回路３０は、Ａ区間以降も積分信号Ｓ３１の逐次サンプリングを継続してピーク周期の実測値を求め続けており、これらの実測値とパルス出力周期の基準値との誤差から、パルス出力周期の補正値を求める機能を備えている。

図中のＢ区間（＝補正値算出期間に相当）に着目すると、積分信号Ｓ３１の第３ピーク位置（＝ピーク値Ｄ３の検出タイミング）から第４ピーク位置（＝ピーク値Ｄ４の検出タイミング）までの時間を測定することにより、ピーク周期の実測値Ｔ３が求められる。また、積分信号Ｓ３１の第４ピーク位置（＝ピーク値Ｄ４の検出タイミング）から第５ピーク位置（＝ピーク値Ｄ５の検出タイミング）までの時間を測定することにより、ピーク周期の実測値Ｔ４が求められる。また、積分信号Ｓ３１の第５ピーク位置（＝ピーク値Ｄ５の検出タイミング）から第６ピーク位置（＝ピーク値Ｄ６の検出タイミング）までの時間を測定することにより、ピーク周期の実測値Ｔ５が求められる。

さらに、ピーク周期の実測値Ｔ３～Ｔ５とパルス出力周期の基準値Ｔをそれぞれ比較することにより、誤差ｄ１（＝Ｔ３－Ｔ）、誤差ｄ２（＝Ｔ４－Ｔ）、及び、誤差ｄ３（＝Ｔ５－Ｔ）が求められる。

そして、ロジック回路３０は、上記のようにして求められた誤差ｄ１～ｄ３から、パルス出力周期の補正値αを設定する。例えば、補正値αは、誤差ｄ１～ｄ３の平均値（α＝（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３）／３）に設定すればよい。

なお、本図では、フリッカー周期の３倍程度に設定された補正値算出期間（＝Ｂ区間）において、パルス出力周期の補正値αを算出する例を挙げたが、補正値算出期間の長さはこれに限定されるものではなく、例えば、補正値算出期間を延長して４点以上の誤差から補正値αを算出してもよいし、逆に、補正値算出期間を短縮して２点以下の誤差から補正値αを算出してもよい。

その後、ロジック回路３０は、補正済みのパルス出力周期（＝Ｔ＋α）毎に、フラグ信号Ｓ４のパルス出力を行う。本図に即して述べると、ロジック回路３０は、積分信号Ｓ３１の第６ピーク位置（＝ピーク値Ｄ６の検出タイミング）を起算点として、補正済みのパルス出力周期（＝Ｔ＋α）が経過する度に、フラグ信号Ｓ４のパルス出力を行う。

また、図中のＣ区間以降も、上記同様の信号処理により、補正値αが逐次更新される。

このように、ロジック回路３０は、積分信号Ｓ３１のピーク周期（＝環境光のフリッカー周期）と、フラグ信号Ｓ４のパルス出力周期との間にずれが生じた場合には、そのずれをなくすように、パルス出力周期を定期的に補正する機能を備えている。従って、フリッカー検出精度を高めることが可能となる。

なお、ロジック回路３０は、例外処理として、所定の再設定条件が満たされたときに、パルス出力周期の基準値Ｔを設定し直す機能も備えている。

例えば、積分信号Ｓ３１のピーク周期の実測値Ｔ＊とパルス出力周期の基準値Ｔとの誤差ｄ（＝Ｔ＊－Ｔ）が所定の上限値に達したとき、または、誤差ｄに応じたパルス出力周期の補正値αが所定の上限値に達したときには、現在保持されている基準値Ｔ自体がもはや適正でないと考えられるので、再度の基準値設定期間（＝Ａ区間）を経て基準値Ｔの再設定が行われる。

また、カラーセンサ１以外に設けられている外部センサの出力信号が所定の条件を満たしたときにも、パルス出力周期の基準値Ｔを再設定すべき場合がある。例えば、照度センサで所定の閾値を超える照度の変動が検出された場合（例えば照度の異なる部屋に移動した場合）、若しくは、加速度センサまたはジャイロセンサで所定の閾値を超える加速度または角速度の変動が検出された場合（例えばカラーセンサ１が搭載される電子機器の向きを変えた場合）には、現在保持されている基準値Ｔ自体を更新する方が望ましいと考えられるので、再度の基準値設定期間（＝Ａ区間）を経て基準値Ｔの再設定が行われる。

図５は、ロジック回路３０におけるピーク位置検出動作（例えば、図４のＡ区間におけるピーク値Ｄ１～Ｄ３の検出動作、または、Ｂ区間におけるピーク値Ｄ４～Ｄ６の検出動作に相当）の詳細を示す図である。

まず、一つ目のピーク値Ｄ［ｎ］に着目して説明する。ロジック回路３０（特にピーク位置検出部３２）は、積分信号Ｓ３１（延いては第１光検出信号Ｓ１）の連続する３つの測定値を、Ｄ［ｎ－１］、Ｄ［ｎ］、Ｄ［ｎ＋１］として、Ｄ［ｎ－１］＜Ｄ［ｎ］かつＤ［ｎ］≧Ｄ［ｎ＋１］を満たすときに、Ｄ［ｎ］を一つ目のピーク値として取得する。

次に、二つ目のピーク値Ｄ［２ｎ］に着目して説明する。ロジック回路３０（特にピーク位置検出部３２）は、積分信号Ｓ３１（延いては第１光検出信号Ｓ１）の連続する３つの測定値を、Ｄ［２ｎ－１］、Ｄ［２ｎ］、Ｄ［２ｎ＋１］として、Ｄ［２ｎ－１］＜Ｄ［２ｎ］かつＤ［２ｎ］≧Ｄ［２ｎ＋１］を満たすときに、Ｄ［２ｎ］をピーク値として取得する。

最後に、三つ目のピーク値Ｄ［３ｎ］に着目して説明する。ロジック回路３０（特にピーク位置検出部３２）は、積分信号Ｓ３１（延いては第１光検出信号Ｓ１）の連続する３つの測定値を、Ｄ［３ｎ－１］、Ｄ［３ｎ］、Ｄ［３ｎ＋１］として、Ｄ［３ｎ－１］＜Ｄ［３ｎ］かつＤ［３ｎ］≧Ｄ［３ｎ＋１］を満たすときに、Ｄ［３ｎ］をピーク値として取得する。

図６は、図５で説明したピーク位置検出動作の詳細を示すフローチャートである。測定が開始されると、ステップ＃１では、積分信号Ｓ３１（延いては第１光検出信号Ｓ１）の連続する３つの測定値を、Ｄ［ｎ－１］、Ｄ［ｎ］、Ｄ［ｎ＋１］として、Ｄ［ｎ－１］＜Ｄ［ｎ］かつＤ［ｎ］≧Ｄ［ｎ＋１］を満たすか否かの判定が行われる。ここで、イエス判定が下された場合には、フローがステップ＃２に進められる。一方、ノー判定が下された場合には、フローがステップ＃１に戻されて上記の判定処理が繰り返される。なお、ステップ＃１での判定処理は、一つ目のピーク値Ｄ［ｎ］を検出する動作に相当する。

ステップ＃１でイエス判定が下された場合（すなわち一つ目のピーク値Ｄ［ｎ］が検出された場合）、ステップ＃２では、積分信号Ｓ３１（延いては第１光検出信号Ｓ１）の連続する３つの測定値を、Ｄ［２ｎ－１］、Ｄ［２ｎ］、Ｄ［２ｎ＋１］として、Ｄ［２ｎ－１］＜Ｄ［２ｎ］かつＤ［２ｎ］≧Ｄ［２ｎ＋１］を満たすか否かの判定が行われる。ここで、イエス判定が下された場合には、フローがステップ＃３に進められる。一方、ノー判定が下された場合には、フローがステップ＃２に戻されて上記の判定処理が繰り返される。なお、ステップ＃２での判定処理は、二つ目のピーク値Ｄ［２ｎ］を検出する動作に相当する。

ステップ＃２でイエス判定が下された場合（すなわち二つ目のピーク値Ｄ［２ｎ］が検出された場合）、ステップ＃３では、積分信号Ｓ３１（延いては第１光検出信号Ｓ１）の連続する３つの測定値を、Ｄ［３ｎ－１］、Ｄ［３ｎ］、Ｄ［３ｎ＋１］として、Ｄ［３ｎ－１］＜Ｄ［３ｎ］、かつ、Ｄ［３ｎ］≧Ｄ［３ｎ＋１］を満たすか否かの判定が行われる。ここで、イエス判定が下された場合には、フローがステップ＃４に進められる。一方、ノー判定が下された場合には、フローがステップ＃３に戻されて上記の判定処理が繰り返される。なお、ステップ＃３での判定処理は、三つ目のピーク値Ｄ［３ｎ］を検出する動作に相当する。

ステップ＃３でイエス判定が下された場合（すなわち三つ目のピーク値Ｄ［３ｎ］が検出された場合）、ステップ＃４では、上記で求められたピーク値Ｄ［ｎ］、Ｄ［２ｎ］、Ｄ［３ｎ］を用いて、ピーク周期の算出及び補正（先に説明したパルス出力周期の基準値Ｔ及び補正値αの算出に相当）が行われる。

その後、フローがステップ＃１に戻されて、上記一連の信号処理が繰り返される。

＜スマートフォンへの適用＞
図７は、スマートフォンの外観図である。スマートフォンＸは、図１のカラーセンサ１を搭載する電子機器の具体例であり、外観的には、例えば、タッチパネル機能を備えたディスプレイＸ１（液晶ディスプレイや有機ＥＬ［electro-luminescence］ディスプレイ）と、カメラＸ２と、スピーカＸ３及びマイクＸ４と、カラーセンサＸ１０と、を有する。

なお、背景技術の項でも述べたが、蛍光灯やＬＥＤ照明機器などの照明器具Ｙは、商用電源周波数（日本国内であれば５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）またはこれに応じた周波数で、フリッカーを生じる。そのため、照明器具Ｙに照らされた環境下において、スマートフォンＸを用いた撮影を行う場合、カメラＸ２の露光タイミングを適切に制御しなければ、同じ環境下で撮影した写真であっても、意図しない明暗の差を生じるおそれがある。

そこで、本構成例のスマートフォンＸは、カラーセンサＸ１０として、先述のカラーセンサ１（図１を参照）を搭載し、明暗の差が少ないタイミングで露光を行うことにより、フリッカーの影響を抑える機能を備えている。以下、スマートフォンＸの内部構成を例示しつつ、そのフリッカー抑制機能について詳述する。

図８は、スマートフォンＸの内部構成例を示す図である。本図で示すように、スマートフォンＸは、先出のカラーセンサＸ１０以外にも、種々のセンサ（ここでは、照度センサＸ１１、加速度センサＸ１２、ジャイロセンサＸ１３）を備えている。

カラーセンサＸ１０は、バスＸ２０を介してマイコンＸ３０に接続されており、環境光の色成分（赤色成分Ｒ、緑色成分Ｇ、青色成分Ｂ、及び赤外線成分ＩＲ）を検出して、その検出結果（＝バス信号Ｓ３）をマイコンＸ３０に出力する。また、カラーセンサＸ１０は、先出のフラグ信号Ｓ４をマイコンＸ３０に送出するための信号経路も備えている。

照度センサＸ１１は、バスＸ２０を介してマイコンＸ３０に接続されており、周囲の照度を検出して、その検出結果をマイコンＸ３０に出力する。

加速度センサＸ１２は、バスＸ２０を介してマイコンＸ３０に接続されており、スマートフォンＸの加速度を検出して、その検出結果をマイコンＸ３０に出力する。

ジャイロセンサＸ１３は、バスＸ２０を介してマイコンＸ３０に接続されており、スマートフォンＸの角速度を検出して、その検出結果をマイコンＸ３０に出力する。

バスＸ２０は、所定の通信規格（例えばＩ２Ｃ）に準拠して各種センサＸ１０～Ｘ１３とマイコンＸ２０との間を接続する信号伝達経路である。

マイコンＸ３０は、スマートフォンＸの動作を統括的に制御する主体である。例えば、カラーセンサＸ１０との連携機能に着目すると、マイコンＸ３０は、カラーセンサＸ１０で測定された環境光の色成分（色温度）に応じて、ディスプレイＸ１のバックライトを調整したり、カメラＸ２のホワイトバランスを調整したりする機能を備えている。

また、マイコンＸ３０は、カラーセンサ１０から入力されるフラグ信号Ｓ４に応じて、カメラＸ２の露光タイミングを制御する機能も備えている。より具体的に述べると、マイコンＸ３０は、フラグ信号Ｓ４にパルスが生成されるタイミング（＝周期的に変動する周囲光の光量が最も大きくなるタイミング）で、カメラＸ２の露光を行うようにタイミング制御を行う。このような構成とすることにより、フリッカーの影響を抑えて常に明るい撮像を得ることが可能となる。

また、マイコンＸ３０は、照度センサＸ１１で所定の閾値を超える照度の変動が検出された場合、若しくは、加速度センサＸ１２またはジャイロセンサＸ１３で所定の閾値を超える加速度または角速度の変動が検出された場合、バス信号Ｓ３を用いてその旨をカラーセンサＸ１０に通知する機能を備えている。このような構成とすることにより、カラーセンサＸ１０は、フラグ信号Ｓ４のパルス出力周期について、その基準値Ｔを更新すべきタイミングを知ることができるので、フリッカー検出精度を高めることが可能となる。

＜その他の変形例＞
なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

本明細書中に開示されている発明は、例えば、スマートフォンなどの携帯電話、タブレット端末、ノートパソコン、携帯ゲーム機、液晶テレビ、ないしは、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどに利用することが可能である。

１ カラーセンサ（光センサ）
１０ 第１光検出回路
１１ 受光素子（フォトダイオード）
１２ ＡＤ変換器
２０ 第２光検出回路
２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ、２１ＩＲ 受光素子（フォトダイオード）
２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ、２２ＩＲ ＡＤ変換器
２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ、２３ＩＲ 各種透過フィルタ（Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲ）
３０ ロジック回路
３１ 積分部
３２ ピーク位置検出部
３３ ピーク周期補正部
４０ 赤外線遮断フィルタ
Ｘ スマートフォン（電子機器）
Ｘ１ ディスプレイ
Ｘ２ カメラ
Ｘ３ スピーカ
Ｘ４ マイク
Ｘ１０ カラーセンサ
Ｘ１１ 照度センサ
Ｘ１２ 加速度センサ
Ｘ１３ ジャイロセンサ
Ｘ２０ バス
Ｘ３０ マイコン
Ｙ 照明器具（フリッカー光源）

Claims (10)

1. 環境光の光量に応じた第１光検出信号を出力する第１光検出回路と、
   前記第１光検出信号のピーク周期毎にフラグ信号のパルス出力を行うロジック回路と、
   を有し、
   前記ロジック回路は、基準値設定期間において前記ピーク周期の実測値に応じて前記フラグ信号のパルス出力周期の基準値を設定し、補正値算出期間において前記ピーク周期の複数の実測値と前記パルス出力周期の前記基準値をそれぞれ比較することにより複数の誤差を求めて前記複数の誤差の平均値から前記パルス出力周期の補正値を設定することを特徴とする光センサ。
2. 前記ロジック回路は、前記補正値算出期間の満了後、補正済みの前記パルス出力周期毎に前記フラグ信号のパルス出力を行うことを特徴とする請求項１に記載の光センサ。
3. 前記ロジック回路は、前記補正値を逐次更新することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光センサ。
4. 前記ロジック回路は、前記第１光検出信号のピーク位置を複数検出して前記ピーク周期の実測値を求めることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の光センサ。
5. 前記ロジック回路は、前記第１光検出信号の連続する３つの測定値を、Ｄ［ｎ－１］、Ｄ［ｎ］、Ｄ［ｎ＋１］として、Ｄ［ｎ－１］＜Ｄ［ｎ］かつＤ［ｎ］≧Ｄ［ｎ＋１］を満たすとき、Ｄ［ｎ］を前記第１光検出信号のピーク値とすることを特徴とする請求項４に記載の光センサ。
6. 前記ロジック回路は、前記ピーク周期の実測値と前記パルス出力周期の基準値との誤差が所定の上限値に達したとき、または、前記誤差から求められる前記パルス出力周期の補正値が所定の上限値に達したとき、若しくは、外部センサの出力信号が所定の条件を満たしたときに、前記パルス出力周期の基準値を設定し直すことを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の光センサ。
7. 前記環境光の色成分に応じた第２光検出信号を出力する第２光検出回路をさらに有することを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の光センサ。
8. 前記ロジック回路は、前記第１光検出信号を第１周期でサンプリングし、前記第２光検出信号を前記第１周期よりも長い第２周期でサンプリングすることを特徴とする請求項７に記載の光センサ。
9. 請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の光センサと、
   前記光センサから前記フラグ信号の入力を受け付けるマイコンと、
   前記光センサと前記マイコンとの間を接続するバスと、
   を有することを特徴とする電子機器。
10. カメラをさらに有し、
    前記マイコンは、前記フラグ信号に応じて前記カメラの露光タイミングを制御することを特徴とする請求項９に記載の電子機器。

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