(57)【要約】【課題】周辺光検出の結果に対するノイズの影響を削除又は軽減することが可能なディスプレイ装置等を提供する。【解決手段】ディスプレイ装置１０ｂは、周辺光を検知する光センサ装置２２０を備える。光センサ装置２２０は、周辺光の強さを表す光検知電圧Ｖｐを生成する光検知部２１と、所定の基準電圧Ｖｒｅｆを生成する基準電圧生成部２６と、光検知電圧Ｖｐが入力される第１の入力部（−）、及び該第１の入力部とは反対の極性を有して基準電圧Ｖｒｅｆが入力される第２の入力部（＋）を有し、光検知電圧Ｖｐを基準電圧Ｖｒｅｆと比較する比較部６０とを有する。【選択図】図８
2011039124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺光を検知する光センサ装置を備えるディスプレイ装置であって、
前記光センサ装置は、
前記周辺光の強さを表す光検知電圧を生成する光検知手段と、
所定の基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、
前記光検知電圧が入力される第１の入力部、及び該第１の入力部とは反対の極性を有して前記所定の基準電圧が入力される第２の入力部を有し、前記光検知電圧を前記所定の基準電圧と比較する比較手段と
を有するディスプレイ装置。
【請求項２】
前記基準電圧生成手段は、前記比較手段の前記第１の入力部に接続されている回路と同じ構成を有する、請求項１記載のディスプレイ装置。
【請求項３】
前記光検知手段は、第１のフォトダイオードを有し、前記周辺光の照射により励起される光電流が該第１のフォトダイオードを流れることで前記光検知電圧を生成し、
前記基準電圧生成手段は、前記第１のフォトダイオードと実質的に同じ特性及び構造の第２のフォトダイオードを有し、該第２のフォトダイオードは、前記周辺光の照射を受けないよう配置され、
前記所定の基準電圧は、前記第２のフォトダイオードの両端電圧である、請求項１又は２記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
前記光センサ装置は、前記周辺光以外の他の要因により前記光検知手段を流れる電流を補償する補償手段を更に有し、
前記補償手段は、前記第１のフォトダイオードと実質的に同じ特性及び構造の第３のフォトダイオードを有し、該第３のフォトダイオードは、前記周辺光の照射を受けないよう配置され、前記第１のフォトダイオードのカソードに該第１のフォトダイオードと同じ向きで直列に接続される、請求項３記載のディスプレイ装置。
【請求項５】
前記基準電圧生成手段は、前記第３のフォトダイオードと実質的に同じ特性及び構造の第４のフォトダイオードを更に有し、該第４のフォトダイオードは、前記周辺光の照射を受けないよう配置され、前記第２のフォトダイオードのカソードに該第２のフォトダイオードと同じ向きで直列に接続される、請求項４記載のディスプレイ装置。
【請求項６】
前記光センサ装置は、前記比較手段による前記光検知電圧と前記所定の基準電圧との間の比較の結果に基づいて、前記周辺光の強さに対応する存続期間を有するパルス信号を出力する論理回路を更に有する、請求項１乃至５のうちいずれか一項記載のディスプレイ装置。
【請求項７】
前記比較手段は、
前記第１の入力部及び前記第２の入力部を有する差動入力コンパレータと、
リセット期間に前記第１の入力部を所定のリセット電圧に接続する第１のスイッチと、
前記リセット期間に前記第２の入力部を前記所定のリセット電圧に接続する第２のスイッチと
を有する、請求項１乃至６のうちいずれか一項記載のディスプレイ装置。
【請求項８】
当該ディスプレイ装置は、ガラス基板上にマトリクス状に配置されている複数の画素を有する画像表示パネルを有し、
前記光センサ装置は、前記画像表示パネルの前記ガラス基板上に設けられる、請求項１乃至７のうちいずれか一項記載のディスプレイ装置。
【請求項９】
液晶ディスプレイ装置又はＯＬＥＤディスプレイ装置である、請求項１乃至８のうちいずれか一項記載のディスプレイ装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちいずれか一項記載のディスプレイ装置を有する電子機器。
【請求項１１】
光の強さを表す光検知電圧を生成する光検知手段と、
所定の基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、
前記光検知電圧が入力される第１の入力部、及び該第１の入力部とは反対の極性を有して前記所定の基準電圧が入力される第２の入力部を有し、前記光検知電圧を前記所定の基準電圧と比較する比較手段と
を有する光センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周辺光を検知する光センサ装置を備えるディスプレイ装置及びこれを有する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特にカーナビゲーション装置及び携帯電話等のモバイル電子機器に用いられるディスプレイ装置では、周辺光の明るさに応じて表示輝度を調整する輝度調整機能を備えることが一般的である。例えば、特表２００１−５２２０５８号公報（特許文献１）には、周辺光センサにより検出された周辺光に基づいてディスプレイの輝度を変化させる明るさ制御器を備えたディスプレイシステムが開示されている。このような機能により、昼間の野外等の明るい場所ではディスプレイの輝度を増加させ、夜間又は屋内等の暗い場所ではディスプレイの輝度を減少させることが可能となる。
【０００３】
一般的に、ディスプレイ装置は、周辺光を検出するために、光を感知して、その受光光量に応じた光電流を出力する光センサを有する。光電流は、電流−電圧変換器又はアナログ−デジタル変換器等の信号変換器を介して電圧又はデジタルパルスの信号に変換され、バックライト光源の動作を制御するコントローラへ入力される。コントローラは、入力された信号に応じてバックライト光源の輝度を調整する。このような光検出のための回路は、例えば特表２００８−５２２１５９号公報（特許文献２）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００１−５２２０５８号公報
【特許文献２】特表２００８−５２２１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ディスプレイ装置に備えられる従来の光検出メカニズムでは、表示パネル駆動による電気的／電磁気的なノイズや電源ラインのリップルノイズ等から影響を及ぼされ、検出精度が悪化するという問題がある。
【０００６】
本発明は、この問題を鑑み、周辺光検出の結果に対するノイズの影響を削除又は軽減することが可能なディスプレイ装置及びこれを有する電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に従うディスプレイ装置は、周辺光を検知する光センサ装置を備えるディスプレイ装置であって、前記光センサ装置は、前記周辺光の強さを表す光検知電圧を生成する光検知手段と、所定の基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、前記光検知電圧が入力される第１の入力部、及び該第１の入力部とは反対の極性を有して前記所定の基準電圧が入力される第２の入力部を有し、前記光検知電圧を前記所定の基準電圧と比較する比較手段とを有する。
【０００８】
このような差動入力構造をとることでノイズは相殺され、ディスプレイ装置による周辺光検知の結果に対するノイズの影響を削除又は軽減することができる。
【０００９】
一実施形態において、前記基準電圧生成手段は、前記比較手段の前記第１の入力部に接続されている回路と同じ構成を有する。
【００１０】
これにより、光検知電圧Ｖｐに重畳されるノイズ成分と同等のノイズ成分が基準電圧にも重畳され、コモンモードノイズキャンセルが可能となる。
【００１１】
望ましくは、前記光検知手段は、第１のフォトダイオードを有し、前記周辺光の照射により励起される光電流が該第１のフォトダイオードを流れることで前記光検知電圧を生成する。このとき、前記基準電圧生成手段は、前記第１のフォトダイオードと実質的に同じ特性及び構造の第２のフォトダイオードを有し、該第２のフォトダイオードは、前記周辺光の照射を受けないよう配置され、前記所定の基準電圧は、前記第２のフォトダイオードの両端電圧である。
【００１２】
更に望ましくは、前記光センサ装置は、前記周辺光以外の他の要因により前記光検知手段を流れる電流を補償する補償手段を更に有する。この補償手段は、前記第１のフォトダイオードと実質的に同じ特性及び構造の第３のフォトダイオードを有し、該第３のフォトダイオードは、前記周辺光の照射を受けないよう配置され、前記第１のフォトダイオードのカソードに該第１のフォトダイオードと同じ向きで直列に接続される。このような補償手段が設けられる場合に、前記基準電圧生成手段は、前記第３のフォトダイオードと実質的に同じ特性及び構造の第４のフォトダイオードを更に有し、該第４のフォトダイオードは、前記周辺光の照射を受けないよう配置され、前記第２のフォトダイオードのカソードに該第２のフォトダイオードと同じ向きで直列に接続される。
【００１３】
一実施形態において、前記光センサ装置は、前記比較手段による前記光検知電圧と前記所定の基準電圧との間の比較の結果に基づいて、前記周辺光の強さに対応する存続期間を有するパルス信号を出力する論理回路を更に有する。
【００１４】
望ましくは、前記比較手段は、前記第１の入力部及び前記第２の入力部を有する差動入力コンパレータと、リセット期間に前記第１の入力部を所定のリセット電圧に接続する第１のスイッチと、前記リセット期間に前記第２の入力部を前記所定のリセット電圧に接続する第２のスイッチとを有する。
【００１５】
一実施形態において、当該ディスプレイ装置は、ガラス基板上にマトリクス状に配置されている複数の画素を有する画像表示パネルを有し、前記光センサ装置は、前記画像表示パネルの前記ガラス基板上に設けられる。
【００１６】
このように光センサ装置が表示パネルに組み込まれることで、光センサ装置が設けられることによる製造時の作業負荷及び費用の増大を抑制することが可能である。
【００１７】
本発明の一実施形態に従うディスプレイ装置は、液晶ディスプレイ装置又はＯＬＥＤディスプレイ装置である。
【００１８】
本発明の一実施形態に従うディスプレイ装置は、例えば、携帯電話、腕時計、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、カーナビゲーション装置、ポータブルゲーム機、又は屋外設置のオーロラビジョン等の電子機器に組み込まれて使用され得る。
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に従って、光の強さを表す光検知電圧を生成する光検知手段と、所定の基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、前記光検知電圧が入力される第１の入力部、及び該第１の入力部とは反対の極性を有して前記所定の基準電圧が入力される第２の入力部を有し、前記光検知電圧を前記所定の基準電圧と比較する比較手段とを有する光センサ装置が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本開示の装置により、周辺光検出の結果に対するノイズの影響を削除又は軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施形態に従うディスプレイ装置を有する電子機器の例である。
【図２】第１実施例に従うディスプレイ装置の構成を表す。
【図３】第１実施例に従う光センサ装置の構成を表す。
【図４】第１実施例に従う表示パネルの断面図である。
【図５】第１実施例に従う光センサ装置の各部の電圧及び信号のタイミングチャートを示す。
【図６】第１実施例に従う光センサ装置に対する外部ノイズの影響を説明する図である。
【図７】第２実施例に従うディスプレイ装置の構成を表す。
【図８】第２実施例に従う光センサ装置の構成を表す。
【図９】第２実施例に従う光センサ装置で用いられる差動入力コンパレータの回路構成の一例である。
【図１０】第２実施例に従う光センサ装置の各部の電圧及び信号のタイミングチャートを示す。
【図１１】第２実施例に従う光センサ装置に対する外部ノイズの影響を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を実施するための最良の形態を、以下、添付の図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、一実施形態に従うディスプレイ装置を備える電子機器である。図１の電子機器１００は、ラップトップ型ＰＣとして表されているが、例えば、携帯電話、腕時計、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、カーナビゲーション装置、ポータブルゲーム機、又は屋外設置のオーロラビジョン等の他の電子機器であっても良い。
【００２４】
電子機器１００は、画像を表示可能な表示パネルを備えたディスプレイ装置１０を有する。ディスプレイ装置１０は、周辺光を検出する機能を有しており、例えば、検出した周辺光の強さに応じて表示輝度を変化させることができる。
【実施例１】
【００２５】
図２は、第１実施例に従うディスプレイ装置の構成を表す。図２のディスプレイ装置１０ａは、例えば、透過型又は半透過型の液晶ディスプレイ装置であって、制御部１１０、光センサ装置１２０、バックライト光源１３０、及び液晶表示（ＬＣＤ）パネル１４０を有する。
【００２６】
制御部１１０は、ディスプレイ装置１０の各部を制御することができ、例えば、光センサ装置１２０による周辺光検出の結果に基づいてバックライト光源１３０を制御して表示輝度を調整する。
【００２７】
光センサ装置１２０は、光検知部２０、電流補償部２２、及び信号変換部２４を有する。光検知部２０は、光の照射を受けると、この光の強さに依存した大きさを有する光電流を流す。電流補償部２２は、例えば、受光しているか否かに関わらず温度等の環境要因により流れる暗電流や、バックライト光源１３０から照射されるバックライト光により励起される光電流等、周辺光以外の他の要因により光検知部２０を流れる電流を補償する。信号変換部２４は、光検知部２０を流れる電流を、デジタル信号又はパルス信号等の制御部１１０が扱うことのできる形式の信号に変換する。
【００２８】
バックライト光源１３０は、液晶画素がマトリクス状に配列されたＬＣＤパネル１４０の背面に配置され、各画素へ光を照射する。バックライト光源１３０による光の照射は、制御部１１０によって、光センサ装置１２０の信号変換部２４から出力されたデジタル信号又はパルス信号に基づいて制御される。
【００２９】
ＬＣＤパネル１４０は、電圧による液晶分子の配向の変化を利用して、バックライト光源１３０からの光を偏光することで画像を表示させる。代替的に、ディスプレイ装置１０は、ＬＣＤパネル１４０に代えて、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）画素がマトリクス状に配列されたＯＬＥＤ表示パネルを有しても良い。この場合は、ＯＬＥＤが自発光素子であるため、バックライト光源１３０は不要となる。また、制御部１１０は、ＯＬＥＤの駆動電流を変化させることで表示輝度を調整する。
【００３０】
光センサ装置１２０は、ＬＣＤパネル又はＯＬＥＤ表示パネルの製造時に、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）技術を用いて、表示パネルの画像非表示領域となるガラス基板上の領域に形成される。このように光センサ装置１２０が表示パネルに組み込まれることで、光センサ装置１２０が設けられることによる製造時の作業負荷及び費用の増大を抑制することが可能である。
【００３１】
図３は、第１実施例に従う光センサ装置の構成を表す。図２でも示されたように、光センサ装置１２０は、光検知部２０、電流補償部２２、及び信号変換部２４を有する。
【００３２】
光検知部２０は、本実施例では、フォトダイオード３１１を有する。フォトダイオード３１１は、信号変換部２４の入力端子に接続されているカソードと、第１の所定電位Ｖ１（例えば、接地ＧＮＤ）に接続されているアノードとを有する。
【００３３】
電流補償部２２は、本実施例では、フォトダイオード３１２を有する。フォトダイオード３１２は、光検知用フォトダイオード３１１と実質的に同じ特性及び構造を有する。フォトダイオード３１２は、第１の所定電位より高い第２の所定電位Ｖ２（例えば、電源電圧ＶＤＤ＝５Ｖ）に接続されているカソードと、光検知用フォトダイオード３１１のカソードに接続されているアノードとを有する。このように、補償用フォトダイオード３１２は、光検知用フォトダイオード３１１と同じ向きで直列に接続されており、フォトダイオード３１１及び３１２の直列接続は、第１の所定電位Ｖ１と第２の所定電位Ｖ２との間に配置されている。
【００３４】
フォトダイオード３１１及び３１２は、図４に示されるように、ディスプレイ装置の表示パネルのガラス基板上に配置される。
【００３５】
図４は、第１実施例に従う表示パネルの断面図である。図４の表示パネル１４０は、上から順に積層されている第１の偏光板Ｌ１、第１のガラス基板Ｌ２、液晶層Ｌ３、第２のガラス基板Ｌ４、及び第２の偏光板Ｌ５を有する。表示パネル１４０は、透過型又は半透過型のＬＣＤパネルであり、その背面、すなわち最下層に、バックライト光源１３０を設けられている。更に、表示パネル１４０は、第１のガラス基板Ｌ２の液晶層Ｌ３に接する面に配置されるブラックマトリックスＢＭを有する。ブラックマトリックスＢＭは、光を遮断する性質を有し、多くの場合に金属製である。ブラックマトリックスＢＭは、表示パネル１４０が実際に画像を表示するアクティブ領域では格子状に形成されており、それらの格子の間には所定の色（例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及び青（Ｂ））のカラーフィルタＣＦ１、ＣＦ２及びＣＦ３が形成されている。液晶層Ｌ３は、バックライト光源１３０から放射されるバックライト光４２を印加電圧に従って偏光させる液晶表示素子（図示せず。）のマトリクス配置を有する。マトリクス状に配置されている液晶表示素子の夫々は、ブラックマトリックスＢＭの格子間に形成されている各カラーフィルタＣＦ１、ＣＦ２又はＣＦ３に対応している。特定の液晶表示素子に電圧が印加されるならば、その特定の液晶表示素子に対応するカラーフィルタの色（すなわち、Ｒ、Ｇ又はＢのいずれか一色）が表示パネル１４０に表示され得る。他の実施形態として、液晶層Ｌ３に代えて、所定の電圧が印加されることで光を発する自発光型の白色ＯＬＥＤのマトリクス配置を有するＯＬＥＤ層が用いられても良い。この場合には、バックライト光源１３０は不要である。更に、ＲＧＢの各色のＬＥＤが用いられる場合には、カラーフィルタＣＦ１、ＣＦ２及びＣＦ３も不要である。
【００３６】
このような表示パネル１４０において、フォトダイオード３１１及び３１２は、第２のガラス基板Ｌ４の液晶層Ｌ３に接する面に配置されている。光検知用フォトダイオード３１１は、第１の偏光板Ｌ１及び第１のガラス基板Ｌ２を通って入射する外光４０を受ける。光検知用フォトダイオード３１１には、外光４０によって励起される光電流が流れる。補償用フォトダイオード３１２は、ブラックマトリックスＢＭによって外光４０が遮断される第２のガラス基板Ｌ４上の領域に配置されており、外光４０は照射されない。補償用フォトダイオード３１２は、光検知用フォトダイオード３１１と実質的に同じ特性及び構造を有していることから、例えば、受光しているか否かに関わらず温度等の環境要因により流れる暗電流や、バックライト光源１３０から照射されるバックライト光４２により励起される光電流等、外光４０以外の他の要因により光検知用フォトダイオード３１１を流れる電流を検知することできる。
【００３７】
補償用フォトダイオード３１２は光検知用フォトダイオード３１１と実質的に同じ特性及び構造を有するので、ある環境下でそれらに流れる暗電流の大きさは等しいと考えられる。例えば、説明を簡単にするためにバックライト光源１３０が設けられていないか又はオフされている場合を考えると、ブラックマトリックスＢＭによって外光４０が遮断されるために、補償用フォトダイオード３１２には、光の照射によって励起される光電流は流れない。従って、この場合に補償用フォトダイオード３１２を流れる電流は、光検知用フォトダイオード３１１で生じた暗電流として考えることができる。
【００３８】
次いで、温度等の環境要因による影響が無視可能であるとして、表示パネル１４０に設けられたバックライト光源１３０がオンされている場合を考えると、補償用フォトダイオード３１２は光検知用フォトダイオード３１１と実質的に同じ特性及び構造を有するので、バックライト光源１３０からのバックライト光４２の照射によって励起されてフォトダイオード３１１及び３１２の夫々を流れる光電流の大きさは等しいと考えられる。従って、この場合に補償用フォトダイオード３１２を流れる電流は、バックライト光源１３０からのバックライト光４２の照射によって光検知用フォトダイオード３１１で生じた光電流として考えることができる。
【００３９】
再び図３を参照すると、補償用フォトダイオード３１２は、光検知用フォトダイオード３１１と同じ向きで、光検知用フォトダイオード３１１のカソード側に直列に接続されている。例えば、光検知用フォトダイオード３１１に、外光４０の照射により励起される光電流Ｉｐに加えて、温度等の環境要因により暗電流Ｉｄが流れている場合に、補償用フォトダイオード３１２にはこの暗電流Ｉｄに等しい電流が流れている。従って、信号変換部２４の入力端子からフォトダイオード３１１及び３１２の間のノードを流れる電流は、（Ｉｐ＋Ｉｄ）−Ｉｄ＝Ｉｐより、外光４０の照射により光検知用フォトダイオード３１１で生じる光電流Ｉｐに等しい。
【００４０】
信号変換部２４は、比較部３０、論理回路３２、容量Ｃｆｓの第１のキャパシタ３４、及び容量Ｃｆｍの第２のキャパシタ３６を有する。比較部３０は、光検知用フォトダイオード３１１に電流が流れることで光検知用フォトダイオード３１１のカソード端子に現れる光検知電圧Ｖｐを所定の基準電圧Ｖｒｅｆと比較する。論理回路３２は、比較部３０による光検知電圧Ｖｐと所定の基準電圧Ｖｒｅｆとの間の比較の結果に基づいて、周辺光４０の強さに対応する存続期間を有するパルス信号Ｖｏｕｔを出力する。このパルス信号Ｖｏｕｔは、図２に示される制御部１１０に供給される。
【００４１】
比較部３０は、インバータ回路３２１及びスイッチ３２２を有する。インバータ回路３２１は、入力端子をフォトダイオード３１１及び３１２の間のノードに接続されており、光検知用フォトダイオード３１１のカソードに現れる光検知電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆより大きい場合は低電圧（すなわち、Ｌｏｗ）を出力し、光検知電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆより小さい場合は高電圧（すなわち、Ｈｉｇｈ）を出力する。基準電圧Ｖｒｅｆは、インバータ回路３２１の閾値電圧Ｖｔｈに相当する。例えば、インバータ回路３２１の上限電源電圧が第２の所定電位Ｖ２（例えば、電源電圧ＶＤＤ＝５Ｖ）で、下限電源電圧が第１の所定電位Ｖ１（例えば、接地ＧＮＤ）である場合に、閾値電圧Ｖｔｈは、おおよそ、第１の所定電位Ｖ１と第２の所定電位Ｖ２の中間電位（Ｖ１＋Ｖ２）／２＝（ＧＮＤ＋ＶＤＤ）／２＝（０＋５）／２＝２．５ボルトである。スイッチ３２２は、インバータ回路３２１の入力端子と出力端子との間に配置されており、直接的に制御部１１０から又は間接的に論理回路３２を介して供給されるリセット信号Ｒｅｓｅｔに応答して開閉される。スイッチ３２２は、光センサ装置１２０の初期化を行うリセット期間の間閉じられ、インバータ回路３２１の入力端子と出力端子とを直接的に接続する。
【００４２】
論理回路３２は、論理積（ＡＮＤ）回路３３１、フリップフロップ回路３３２、論理和（ＯＲ）回路３３３、及びインバータ回路３３４を有する。ＡＮＤ回路３３１は、比較部３０のインバータ回路３２１の出力信号Ｖｃｏｍ及び反転リセット信号
（外１）
2011039124.tif 000003
を入力され、いずれもＨｉｇｈである場合はＨｉｇｈを出力し、少なくとも一方がＬｏｗである場合はＬｏｗを出力する。この反転リセット信号
（外２）
2011039124.tif 000004
は、直接的に制御部１１０から又は間接的に論理回路３２を介して供給され、第１のキャパシタ３４を介してフォトダイオード３１１及び３１２の間のノードにも接続されている。フリップフロップ回路３３２はＲＳ型フリップフロップであり、セット（Ｓ）端子がＡＮＤ回路３３１の出力端子に接続されており、リセット（Ｒ）端子がリセット信号Ｒｅｓｅｔに接続されている。フリップフロップ回路３３２の非反転出力Ｑは、第２のキャパシタ３６を介してフォトダイオード３１１及び３１２の間のノードに接続されており、反転出力
（外３）
2011039124.tif 000005
は、ＯＲ回路３３３の一方の入力端子に接続されている。ＯＲ回路３３３の他方の入力端子は、ＡＮＤ回路３３１の出力端子に接続されておりを入力されている。ＯＲ回路３３３は、フリップフロップ回路３３２の反転出力
（外４）
2011039124.tif 000006
又はＡＮＤ回路３３１の出力の少なくとも一方がＨｉｇｈである場合はＨｉｇｈを出力し、いずれもＬｏｗである場合はＬｏｗを出力する。ＯＲ回路３３３の出力端子はインバータ回路３３４の入力端子に接続されており、インバータ回路３３４は、ＯＲ回路３３３の出力を反転させて、周辺光４０の強さに対応する存続期間を有するパルス信号Ｖｏｕｔを出力する。
【００４３】
このような光センサ装置１２０の動作を、以下、図５を参照して説明する。
【００４４】
図５は、第１実施例に従う光センサ装置の各部の電圧及び信号のタイミングチャートを示す。図５には、上から、制御部１１０から供給されるリセット信号Ｒｅｓｅｔ、光センサ装置１２０のセットアップ期間及び測定期間の間第１のキャパシタ３４に供給されるセットアップ電圧Ｖｓｅｔ、光センサ装置１２０の測定期間の間第２のキャパシタ３６に供給される測定電圧Ｖｍｅａｓ、フォトダイオード３１１及び３１２の間のノードに現れる光検知電圧Ｖｐ、比較部３０から出力される信号Ｖｃｏｍ、及び論理回路３２から出力される信号、すなわち、光センサ装置１２０が出力するパルス信号Ｖｏｕｔの経時変化が示されている。
【００４５】
光センサ装置１２０による周辺光検出動作の１周期は、光センサ装置１２０を初期化するためのリセット期間、光センサ装置１２０の回路のオフセットをキャンセルするためのセットアップ期間、及び周辺光の強さを検出するための測定期間から成る。本実施例では、リセット信号Ｒｅｓｅｔの立ち上がりから立ち下がりまでの期間をリセット期間とする。このリセット信号Ｒｅｓｅｔの立ち上がりから次の立ち上がりまでの期間が、光センサ装置１２０による周辺光検出動作の１周期である。他の実施形態として、リセット期間は、リセット信号Ｒｅｓｅｔの立ち下がりから立ち上がりまでの期間であっても良い。この場合に、光センサ装置１２０による周辺光検出動作の１周期は、リセット信号Ｒｅｓｅｔの立ち下がりから次の立ち下がりまでの期間である。
【００４６】
図５を参照すると、時間ｔ０で、リセット信号ＲｅｓｅｔがＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わり、リセット期間が開始される。このとき、比較部３０では、スイッチ３２２が閉じられ、インバータ回路３２１の入力端子と出力端子とが直接的に接続される。これより、リセット期間における光検知電圧Ｖｐは、比較部３０から出力される信号Ｖｃｏｍ、ひいては、インバータ回路３２１の閾値電圧Ｖｔｈ、すなわち、基準電圧Ｖｒｅｆ＝２．５Ｖに等しい。
【００４７】
時間ｔ１で、リセット信号ＲｅｓｅｔはＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わり、リセット信号Ｒｅｓｅｔの反転信号であるセットアップ電圧Ｖｓｅｔが第１のキャパシタ３４を介してフォトダイオード３１１及び３１２の間のノードに供給されて、セットアップ期間が開始される。例えば、セットアップ電圧Ｖｓｅｔは電源電圧ＶＤＤ＝５ボルトである。フォトダイオード３１１及び３１２の間のノードには、ＶＤＤ×Ｃｆｓ／（Ｃｐｄ＋Ｃｆｍ＋Ｃｆｓ）の光検知電圧Ｖｐが現れる。Ｃｆｓは第１のキャパシタ３４の容量であり、Ｃｆｍは第２のキャパシタ３６の容量であり、Ｃｐｄは比較部３０の入力部での寄生容量である。このとき、光検知電圧Ｖｐは基準電圧Ｖｒｅｆより大きく、従って、比較部３０の出力信号ＶｃｏｍはＬｏｗである。その後、時間の経過と共に、光検知電圧Ｖｐは、ΔＶ／Δｔ＝Ｉｐ／（Ｃｐｄ＋Ｃｆｍ＋Ｃｆｓ）の傾きを有して減少する。
【００４８】
時間ｔ２で光検知電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、比較部３０の出力信号ＶｃｏｍはＨｉｇｈに切り替わる。これにより、論理回路３２のフリップフロップ回路３３２の非反転出力ＱはＨｉｇｈとなり、測定電圧Ｖｍｅａｓが第２のキャパシタ３６を介してフォトダイオード３１１及び３１２の間のノードに供給され、測定期間が開始される。例えば、測定電圧Ｖｍｅａｓ、すなわち、フリップフロップ回路３３２の非反転出力Ｑは電源電圧ＶＤＤ＝５ボルトである。フォトダイオード３１１及び３１２の間のノードには、ＶＤＤ×Ｃｆｍ／（Ｃｐｄ＋Ｃｆｍ＋Ｃｆｓ）の光検知電圧Ｖｐが現れる。この時点ｔ２’での光検知電圧Ｖｐは基準電圧Ｖｒｅｆより大きいので、比較部３０の出力信号ＶｃｏｍはＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わる。フリップフロップ回路３３２の非反転出力Ｑは引き続きＨｉｇｈのままである。ＯＲ回路３３３の出力は、フリップフロップ回路３３２の反転出力
（外５）
2011039124.tif 000007
及びＡＮＤ回路３３１の出力のいずれもＬｏｗであるからＬｏｗとなり、論理回路３２の出力信号ＶｏｕｔはＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わる。
【００４９】
その後、時間の経過と共に、光検知電圧Ｖｐは、ΔＶ／Δｔ＝Ｉｐ／（Ｃｐｄ＋Ｃｆｍ＋Ｃｆｓ）の傾きを有して減少する。時間ｔ３で光検知電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、比較部３０の出力信号ＶｃｏｍはＨｉｇｈに切り替わり、論理回路３２の出力信号ＶｏｕｔはＬｏｗに切り替わる。光検知電圧Ｖｐは、リセット信号Ｒｅｓｅｔが次にＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わるまで減少し続ける。
【００５０】
光検知用フォトダイオード３１１が外光４０の照射を受けることで流れる光電流Ｉｐの大きさは、外光４０の強さに比例する。外光４０が強いほど、光検知用フォトダイオード３１１を流れる光電流Ｉｐは大きくなり、式ΔＶ／Δｔ＝Ｉｐ／（Ｃｐｄ＋Ｃｆｍ＋Ｃｆｓ）より、光検知電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆに達するまでの時間は速くなる。このような関係より、論理回路３２の出力信号ＶｏｕｔがＨｉｇｈである期間ＰＷは、外光４０が強いほど短くなり、光電流Ｉｐとの間には、式ＰＷ＝ＶＤＤ×Ｃｆｍ／Ｉｐにより表される関係がある。
【００５１】
従って、光センサ装置１２０からパルス信号Ｖｏｕｔを供給された制御部１１０は、パルス信号Ｖｏｕｔのパルス幅ＰＷから外光４０の強さを知ることができる。
【００５２】
次に、表示パネル駆動による電気的／電磁気的なノイズや電源ラインのリップルノイズ等の光センサ装置１２０の外部で何らかのノイズが発生した場合を考える。
【００５３】
図６は、第１実施例に従う光センサ装置に対する外部ノイズの影響を説明する図である。説明を簡単にするため、図６の外部ノイズ５０は一定周期の矩形波で表されている。
【００５４】
外部ノイズ５０が発生すると、比較部３０に供給される光検知電圧Ｖｐにノイズ成分が重畳される。比較部３０の入力部は、光検知用フォトダイオード３１１のカソード端子、補償用フォトダイオード３１２端子、及びインバータ回路３２１の入力端子が接続された高インピーダンスノードであり、ノイズの影響を受けやすい。光検知電圧Ｖｐにノイズが重畳されることで、比較部３０の出力信号Ｖｃｏｍ、ひいては論理回路３２の出力信号Ｖｏｕｔにも外部ノイズ５０の影響が現れる。
【００５５】
測定期間において光検知電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆに達する場合に、出力信号ＶｏｕｔはＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わるが、この切り替わるタイミングは、ノイズの影響により、実際に光検知電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆに達した時点から前後にずれることがある。図６に示される例でも、出力信号ＶｏｕｔがＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わるタイミングは、実際に光検知電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆに達した時点ｔ３よりも遅れている。また、出力信号Ｖｏｕｔは、１度Ｌｏｗに切り替わると、本来ならば、その後は次の測定期間までＬｏｗのままであるが、図６に示されるように、ノイズの影響により再びＨｉｇｈ／Ｌｏｗの切り替えを繰り返すことがある。
【００５６】
このように、表示パネル駆動による電気的／電磁気的なノイズや電源ラインのリップルノイズ等の光センサ装置１２０の外部で何らかのノイズが発生した場合には、制御部１１０は外光４０の正確な強さを知ることができない。
【実施例２】
【００５７】
図７は、第２実施例に従うディスプレイ装置の構成を表す。図７のディスプレイ装置１０ｂは、光センサ装置の構成に関して、図２に示されるディスプレイ装置１０ａと相違する。ディスプレイ装置１０ｂの光センサ装置２２０は、光検知部２０、電流補償部２２、信号変換部４４、及び基準電圧生成部２６を有する。光検知部２０は、光の照射を受けると、この光の強さに依存した大きさを有する光電流を流す。電流補償部２２は、例えば、受光しているか否かに関わらず温度等の環境要因により流れる暗電流や、バックライト光源１３０から照射されるバックライト光により励起される光電流等、周辺光以外の他の要因により光検知部２０を流れる電流を補償する。信号変換部４４は、光検知部２０を流れる電流を、デジタル信号又はパルス信号等の制御部１１０が扱うことのできる形式の信号に変換する。基準電圧生成部２６は、信号変換部４４による信号変換に用いられる所定の基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。
【００５８】
ディスプレイ装置１０ｂの光センサ装置２２０以外の他の部分は、図２に示されるディスプレイ装置１０ａと同じ構成を有するので、ここでは説明を省略する。
【００５９】
図８は、第２実施例に従う光センサ装置の構成を表す。図８の光センサ装置２２０は、信号変換部４４の比較部６０の構成に関して、図３に示される光センサ装置１２０と相違する。比較部６０は、差動入力コンパレータ４１０、第１のスイッチ４１２、及び第２のスイッチ４１４を有する。
【００６０】
差動入力コンパレータ４１０は、フォトダイオード３１１及び３１２の間のノードに接続されている反転入力端子と、基準電圧生成部２６で生成される所定の基準電圧Ｖｒｅｆに接続されている非反転入力端子とを有する。差動入力コンパレータ４１０は、フォトダイオード３１１及び３１２の間のノードに現れる光検知電圧Ｖｐを基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、光検知電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆより大きい場合はＬｏｗを出力し、光検知電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆより小さい場合はＨｉｇｈを出力する。
【００６１】
第１のスイッチ４１２は、リセット電圧ＶＲＳとコンパレータ４１０の反転入力端子との間に配置されている。第２のスイッチ４１４は、リセット電圧ＶＲＳとコンパレータ４１０の非反転入力端子との間に配置されている。これらのスイッチ４１２及び４１４は、直接的に制御部１１０から又は間接的に論理回路３２を介して供給されるリセット信号Ｒｅｓｅｔに応答して開閉され、光センサ装置２２０の初期化を行うリセット期間の間は、コンパレータ４１０の反転及び非反転入力端子をリセット電圧ＶＲＳに接続するよう閉じられている。
【００６２】
基準電圧生成部２６は、差動入力コンパレータ４１０の反転入力端子に接続されている回路と同じ構成を有するよう、光検知用フォトダイオード３１１と実質的に同じ特性及び構造を有する第１のフォトダイオード４２０と、補償用フォトダイオード３１２と実質的に同じ特性及び構造を有する第２のフォトダイオード４２２と、信号変換部２４の第１のキャパシタ３４及び第２のキャパシタ３６の夫々と同じ特性及び構造を有する第３のキャパシタ４２４及び第４のキャパシタ４２６とを有する。第１のフォトダイオード４２０のアノードは、光検知用フォトダイオード３１１のアノードが接続されている第１の所定電位Ｖ１に接続されている。第１のフォトダイオード４２０のカソードは、第２のフォトダイオード４２２のアノードに接続されており、第２のフォトダイオード４２２のカソードは、補償用フォトダイオード３１２のカソードが接続されている第２の所定電位Ｖ２に接続されている。第３のキャパシタ４２４及び第４のキャパシタ４２６は、差動入力コンパレータ４１０の非反転入力端子と接地ＧＮＤとの間に並列接続されている。
【００６３】
第１のフォトダイオード４２０及び第２のフォトダイオード４２２は、図４に示される補償用フォトダイオード３１２と同じく、表示パネル１４０の第２のガラス基板Ｌ４上のブラックマトリックスＢＭによって覆われている領域に配置されている。よって、第１のフォトダイオード４２０及び第２のフォトダイオード４２２は外光４０の照射を受けない。
【００６４】
基準電圧生成部２６は、第１のフォトダイオード４２０及び第２のフォトダイオード４２２の分圧により、第１の所定電位Ｖ１及び第２の所定電位Ｖ２の間の中間電位（Ｖ１＋Ｖ２）／２＝２．５ボルトにおおよそ等しい基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。基準電圧Ｖｒｅｆは、第１のフォトダイオード４２０の両端電圧に相当する。
【００６５】
図９は、第２実施例に従う光センサ装置で用いられる差動入力コンパレータ４１０の回路構成の一例である。
【００６６】
差動入力コンパレータ４１０は、ゲートが反転入力端子に接続されている第１のＮＭＯＳトランジスタＭＮ１と、ゲートが非反転入力端子に接続されている第２のＮＭＯＳトランジスタＭＮ２とを有する。第１のＮＭＯＳトランジスタＭＮ１及び第２のＮＭＯＳトランジスタＭＮ２の各々のソースは電流源４３０に接続されている。反転入力端子に入力される光検知電圧Ｖｐの方が非反転入力端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きい場合には、第１のＮＭＯＳトランジスタＭＮ１がオンする。逆に光検知電圧Ｖｐの方が基準電圧Ｖｒｅｆよりも小さい場合には、第２のトランジスタＭＮ２がオンする。
【００６７】
第１のＮＭＯＳトランジスタＭＮ１のドレインは、第１のＰＭＯＳトランジスタＭＰ１のドレインに接続されており、第１のＰＭＯＳトランジスタＭＰ１のドレインは更に、第１のＰＭＯＳトランジスタＭＰ１のゲートに接続されている。第１のＰＭＯＳトランジスタＭＰ１のゲートは更に、第２のＰＭＯＳトランジスタＭＰ２のゲートに接続されている。第１のＰＭＯＳトランジスタＭＰ１及び第２のＰＭＯＳトランジスタＭＰ２の各々のソースは、第２の所定電位Ｖ２（例えば、電源電圧ＶＤＤ＝５Ｖ）に接続されている。第２のＰＭＯＳトランジスタＭＰ２のドレインは、第３のＮＭＯＳトランジスタＭＮ３のドレインに接続されており、第３のＮＭＯＳトランジスタＭＮ３のドレインは更に、第３のＮＭＯＳトランジスタＭＮ３のゲートに接続されている。第３のＮＭＯＳトランジスタＭＮ３のゲートは更に、第４のＮＭＯＳトランジスタＭＮ４のゲートへ接続されている。第３のＮＭＯＳトランジスタＭＮ３及び第４のＮＭＯＳトランジスタＭＮ４の各々のソースは、第１の所定電位Ｖ１（例えば、接地ＧＮＤ）に接続されている。第４のＮＭＯＳトランジスタＭＮ４のドレインは、コンパレータ４１０の出力端子を構成する。従って、第１のＮＭＯＳトランジスタＭＮ１がオンするとき、第１のＰＭＯＳトランジスタＭＰ１、第２のＰＭＯＳトランジスタＭＰ２、第３のＮＭＯＳトランジスタＭＮ３、及び第４のＮＭＯＳトランジスタＭＮ４はいずれもオンし、コンパレータ４１０から出力される信号ＶｃｏｍはＬｏｗになる。
【００６８】
第２のＮＭＯＳトランジスタＭＮ２のドレインは、第３のＰＭＯＳトランジスタＭＰ３のドレインに接続されており、第３のＰＭＯＳトランジスタＭＰ３のドレインは更に、第３のＰＭＯＳトランジスタＭＰ３のゲートに接続されている。第３のＰＭＯＳトランジスタＭＰ３のゲートは更に、第４のＰＭＯＳトランジスタＭＰ４のゲートに接続されている。第３のＰＭＯＳトランジスタＭＰ３及び第４のＰＭＯＳトランジスタＭＰ４の各々のソースは、第２の所定電位Ｖ２に接続されている。第４のＰＭＯＳトランジスタＭＰ４のドレインは、第４のＮＭＯＳトランジスタＭＮ４のドレインに接続されており、コンパレータ４１０の出力端子を構成する。従って、第２のＮＭＯＳトランジスタＭＮ２がオンするとき、第３のＰＭＯＳトランジスタＭＰ３及び第４のＰＭＯＳトランジスタＭＰ４はいずれもオンし、コンパレータ４１０から出力される信号ＶｃｏｍはＨｉｇｈになる。
【００６９】
このように、差動入力コンパレータ４１０は、光検知電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆより大きい場合はＬｏｗを出力し、光検知電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆより小さい場合はＨｉｇｈを出力する。
【００７０】
以下、図８に示される光センサ装置２２０の動作を、図１０を参照して説明する。
【００７１】
図１０は、第２実施例に従う光センサ装置の各部の電圧及び信号のタイミングチャートを示す。図１０には、上から、制御部１１０から供給されるリセット信号Ｒｅｓｅｔ、光センサ装置２２０のセットアップ期間及び測定期間の間第１のキャパシタ３４に供給されるセットアップ電圧Ｖｓｅｔ、光センサ装置２２０の測定期間の間第２のキャパシタ３６に供給される測定電圧Ｖｍｅａｓ、フォトダイオード３１１及び３１２の間のノードに現れる光検知電圧Ｖｐ及び差動入力コンパレータ４１０の非反転入力端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆ、比較部６０から出力される信号Ｖｃｏｍ、並びに論理回路３２から出力される信号、すなわち、光センサ装置２２０の出力パルス信号Ｖｏｕｔの経時変化が示されている。
【００７２】
図１０を参照すると、時間ｔ０で、リセット信号ＲｅｓｅｔがＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わり、リセット期間が開始される。このとき、比較部６０では、第１のスイッチ４１２及び第２のスイッチ４１４が閉じられ、所定のリセット電圧ＶＲＳが差動入力コンパレータ４１０の反転入力端子及び非反転入力端子の夫々に接続される。リセット電圧ＶＲＳは、例えば、コンパレータ４１０の電源電圧である第１の所定電位Ｖ１及び第２の所定電位Ｖ２の間の中間電位（Ｖ１＋Ｖ２）／２であってよく、本実施例では、（ＧＮＤ＋ＶＤＤ）／２＝（０＋５）／２＝２．５ボルトである。このとき、比較部６０から出力される信号Ｖｃｏｍは、コンパレータ４１０内のトランジスタによる分圧により、おおよそ第１の所定電位Ｖ１及び第２の所定電位Ｖ２の間の中間電位（Ｖ１＋Ｖ２）／２＝２．５ボルトとなる。
【００７３】
時間ｔ１で、リセット信号ＲｅｓｅｔはＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わり、リセット信号Ｒｅｓｅｔの反転信号であるセットアップ電圧Ｖｓｅｔが第１のキャパシタ３４を介してフォトダイオード３１１及び３１２の間のノードに供給されて、セットアップ期間が開始される。例えば、セットアップ電圧Ｖｓｅｔは電源電圧ＶＤＤ＝５ボルトである。フォトダイオード３１１及び３１２の間のノードには、ＶＤＤ×Ｃｆｓ／（Ｃｐｄ＋Ｃｆｍ＋Ｃｆｓ）の光検知電圧Ｖｐが現れる。Ｃｆｓは第１のキャパシタ３４の容量であり、Ｃｆｍは第２のキャパシタ３６の容量であり、Ｃｐｄは比較部６０の入力部での寄生容量である。このとき、光検知電圧Ｖｐは基準電圧Ｖｒｅｆより大きく、従って、比較部６０の出力信号ＶｃｏｍはＬｏｗである。その後、時間の経過と共に、光検知電圧Ｖｐは、ΔＶ／Δｔ＝Ｉｐ／（Ｃｐｄ＋Ｃｆｍ＋Ｃｆｓ）の傾きを有して減少する。
【００７４】
時間ｔ２で光検知電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、比較部６０の出力信号ＶｃｏｍはＨｉｇｈに切り替わる。これにより、論理回路３２のフリップフロップ回路３３２の非反転出力ＱはＨｉｇｈとなり、測定電圧Ｖｍｅａｓが第２のキャパシタ３６を介してフォトダイオード３１１及び３１２の間のノードに供給され、測定期間が開始される。例えば、測定電圧Ｖｍｅａｓ、すなわち、フリップフロップ回路３３２の非反転出力Ｑは電源電圧ＶＤＤ＝５ボルトである。フォトダイオード３１１及び３１２の間のノードには、ＶＤＤ×Ｃｆｍ／（Ｃｐｄ＋Ｃｆｍ＋Ｃｆｓ）の光検知電圧Ｖｐが現れる。この時点ｔ２’での光検知電圧Ｖｐは基準電圧Ｖｒｅｆより大きいので、比較部６０の出力信号ＶｃｏｍはＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わる。フリップフロップ回路３３２の非反転出力Ｑは引き続きＨｉｇｈのままである。ＯＲ回路３３３の出力は、フリップフロップ回路３３２の反転出力
（外６）
2011039124.tif 000008
及びＡＮＤ回路３３１の出力のいずれもＬｏｗであるからＬｏｗとなり、論理回路３２の出力信号ＶｏｕｔはＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わる。
【００７５】
その後、時間の経過と共に、光検知電圧Ｖｐは、Ｉｐ／（Ｃｐｄ＋Ｃｆｍ＋Ｃｆｓ）の傾きを有して減少する。時間ｔ３で光検知電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、比較部６０の出力信号ＶｃｏｍはＨｉｇｈに切り替わり、論理回路３２の出力信号ＶｏｕｔはＬｏｗに切り替わる。光検知電圧Ｖｐは、リセット信号Ｒｅｓｅｔが次にＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わるまで減少し続ける。
【００７６】
第１実施例に従う光センサ装置１２０に関して図５で示されていたのと同様に、光検知用フォトダイオード３１１に外光４０が照射されることで流れる光電流Ｉｐの大きさは、外光４０の強さに比例する。よって、論理回路３２の出力信号ＶｏｕｔがＨｉｇｈである期間ＰＷは、外光４０の光強度が強いほど短くなり、光電流Ｉｐとの間には、式ＰＷ＝ＶＤＤ×Ｃｆｍ／Ｉｐにより表される関係がある。
【００７７】
従って、光センサ装置２２０からパルス信号Ｖｏｕｔを供給された制御部１１０は、このパルス信号Ｖｏｕｔのパルス幅ＰＷにより外光４０の強さを知ることができる。
【００７８】
次に、表示パネル駆動による電気的／電磁気的なノイズや電源ラインのリップルノイズ等の光センサ装置２２０の外部で何らかのノイズが発生した場合を考える。
【００７９】
図１１は、第２実施例に従う光センサ装置に対する外部ノイズの影響を説明する図である。説明を簡単にするため、図１１の外部ノイズ５０は一定周期の矩形波で表されている。
【００８０】
外部ノイズ５０が発生すると、図中実線で示されるように、比較部６０の差動入力コンパレータ４１０の反転入力端子に入力される光検知電圧Ｖｐにノイズ成分が重畳される。同様に、図中一点鎖線で示されるように、コンパレータ４１０の非反転入力端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆにもノイズ成分が重畳される。しかし、比較部６０の出力信号Ｖｃｏｍでは、この外部ノイズ５０の影響は見られない。これは、比較部６０を差動入力構造とすることで、光検知電圧Ｖｐに重畳されるノイズ成分が、基準電圧Ｖｒｅｆに重畳されるノイズ成分により相殺されるためである。基準電圧生成部２６は差動入力コンパレータ４１０の反転入力端子に接続されている回路と同じ構成を有するので、基準電圧Ｖｒｅｆには、光検知電圧Ｖｐに重畳されるノイズ成分と同等のノイズ成分が重畳される。よって、コモンモードノイズキャンセルが実現され得る。
【００８１】
従って、最終的に光センサ装置２２０から出力されるパルス信号Ｖｏｕｔには、外部ノイズ５０の影響は現れない。制御部１１０は、外部ノイズ５０の有無に関わらず外光４０の正確な強さを知ることができる。このように差動入力構造をとることでノイズは相殺され、ディスプレイ装置による周辺光検知の結果に対するノイズの影響を削除又は軽減することが可能となる。
【００８２】
以上、発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は、この最良の形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を損なわない範囲で変更することが可能である。
【００８３】
例えば、上記実施例で、光センサ装置は周辺光の強さに比例した存続期間を有するパルス信号を出力するが、この存続期間は周辺光の強さに反比例するものであっても良い。
【００８４】
また、差動入力コンパレータ及び論理回路等の構成は本開示に限られず様々な形を取ることは、当業者には明らかである。上記実施例では、光検知電圧Ｖｐが反転入力部へ入力され、基準電圧Ｖｒｅｆが非反転入力部へ入力されたが、基準電圧Ｖｒｅｆが反転入力部へ入力され、光検知電圧Ｖｐが非反転入力部へ入力されてもよい。
【００８５】
光センサ装置は、所定の光源から発せられる光の強さを表す信号を出力することができ、光センサ装置単品で、又は周辺光検知機能を備えるディスプレイ装置に限らず様々な機器に組み込まれて、使用され得る。
【符号の説明】
【００８６】
１０，１０ａ，１０ｂ  ディスプレイ装置
１００  電子機器
１１０  制御部
１２０，２２０  光センサ装置
１３０  バックライト光源
１４０  表示パネル
２０    光検知部
２２    電流補償部
２４，４４  信号変換部
２６    基準電圧生成部
３０，６０  比較部
３２    論理回路
３４，３６，４２４，４２６  キャパシタ
３１１，３１２，４２０，４２２  フォトダイオード
３２１，３３４  インバータ回路
３２２，４１２，４１４  スイッチ
３３１  論理積（ＡＮＤ）回路
３３２  フリップフロップ回路
３３３  論理和（ＯＲ）回路
４０    外光
４２    バックライト光
４１０  差動入力コンパレータ
５０    ノイズ
Ｉｄ    暗電流
Ｉｐ    光電流
ＶＤＤ  電源電圧
Ｖｐ    光検知電圧
Ｖｏｕｔ  出力信号
Ｖｒｅｆ  基準電圧
ＶＲＳ    リセット電圧
Ｒｅｓｅｔ  リセット信号
【図１】
2011039124.tif 000009
【図２】
2011039124.tif 000010
【図３】
2011039124.tif 000011
【図４】
2011039124.tif 000012
【図５】
2011039124.tif 000013
【図６】
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【図７】
2011039124.tif 000015
【図８】
2011039124.tif 000016
【図９】
2011039124.tif 000017
【図１０】
2011039124.tif 000018
【図１１】
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