電子機器の競争力を高めるセンサー技術：信号処理回路が差異化のポイントに（3/3 ページ）

スマートフォンやタブレット端末に代表される最新の電子機器には、さまざまなセンサーが搭載されている。電子機器の競争力を高めるには、これらのセンサーから得た信号を有効活用した機能を搭載する必要がある。本稿では、タッチパネルや温度センサー、撮像素子といった各種センサーの特徴と、それらのセンサーが出力する信号を処理するのに最適なICを紹介する。

[Steve Taranovich，EDN]

撮像素子や加速度センサーの事例

　イメージセンサー（撮像素子）は、CCD（電荷結合素子）センサーとCMOSセンサーに分けることができる。CCDセンサーの場合、映像信号成分を抽出するCDS（相関二重サンプリング）回路が必要である。一方のCMOSセンサーも、サンプルホールド回路が必要となる。

図4　イメージセンサーの信号処理回路　A-Dコンバータ（ADC）やAFEでイメージセンサーのアナログ信号をデジタル信号に変換してDSPやSoC（SystemonChip）に送信する。

　イメージセンサーから出力される信号を処理してデジタル信号を出力するICとしては、NXP SemiconductorsのA-Dコンバータ「TDA8784」やTIのAFE（アナログフロントエンド） IC「VSP2582」などがある（図4）。

　ディスプレイの輝度を周辺環境に合わせて適切に管理することは、全ての電子機器、特に2次電池を搭載する機器の動作時間を延ばすには重要な事柄である。Intersilは、液晶ディスプレイ搭載機器のバックライトの輝度を制御したり、機器周辺の照度を検知したりする用途向けに、光センサーを幅広く取りそろえている。また、Texas Advanced Optoelectronic Solutions（TAOS）は、光センサーとA-D変換器を集積したインテリジェント光センサーを提供している。

図5　「MMA8450Q」の機能イメージ　

　　Freescale Semiconductorのデジタル3軸加速度センサーは、移動、振動、タッピング、ダブルタッピング、衝撃、落下、傾きなどを検知することができる。携帯機器向けの「MMA8450Q」（図5）の場合は内蔵のDSPを用いることで、内部で変換したデジタル信号に対してさらに追加の演算処理を実施できる。3軸のどれかにかかる加速度が、あらかじめプログラムしておいた閾（しきい）値を超えた場合に、スリープ状態を解除するような割り込み信号を発生させることも可能だ。割り込み信号発生器の加速度閾値と時間閾値は。最終製品の開発者も簡単に書き換えることができる。