(57)【要約】【課題】広いダイナミックレンジの照度を測定できる表示装置を提供する。【解決手段】予め充電されたキャパシタ素子を表示部の周囲の照度に応じて放電させる。キャパシタ素子の両極間における電圧のレベルが放電により次第に低下する状況を反映するように所定のデータを減少させ、データが閾値以下になったときにトリガ信号を出力する。レベル反転の周期が次第に長くなるクロック信号ＣＬＫを生成する。クロック信号ＣＬＫのレベル反転毎に出力されるカウント値をトリガ信号の出力時にサンプリングする。サンプリングされたカウント値におけるダイナミックレンジが広くなり、すなわち、広いダイナミックレンジの照度を測定することができる。【選択図】図５
2009139914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素により構成される表示部と、
キャパシタ素子、充電された前記キャパシタ素子を前記表示部の周囲の照度に応じて放電させる光電変換素子を備えた光センサ回路と、
前記キャパシタ素子の両極間における電圧のレベルが放電により次第に低下する状況を反映するように所定のデータを減少させ、前記データが所定の閾値以下になったときにトリガ信号を出力する演算回路と、
レベル反転の周期が次第に長くなるクロック信号を生成するクロック信号生成回路と、
前記クロック信号におけるレベル反転毎に所定のカウント値を更新し出力するカウンタと、
前記レベル反転毎に出力されるカウント値を前記トリガ信号の出力時にサンプリングするサンプリングラッチ回路と
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
複数の画素により構成される表示部と、
キャパシタ素子、充電された前記キャパシタ素子を前記表示部の周囲の照度に応じて放電させる光電変換素子を備えた光センサ回路と、
前記キャパシタ素子の両極間における電圧のレベルが放電により次第に低下する状況を反映するように所定のデータを減少させ、前記データが所定の閾値以下になったときにトリガ信号を出力する演算回路と、
レベル反転を繰り返すクロック信号を生成するクロック信号生成回路と、
前記クロック信号におけるレベル反転毎に所定のカウント値を更新し出力するカウンタと、
前記レベル反転毎に出力されるカウント値を前記トリガ信号の出力時にサンプリングするサンプリングラッチ回路と、
前記サンプリングされるカウント値の属し得る複数の範囲のそれぞれに対し、対応する出力値を対応づけたマップテーブルを有し、前記サンプリングされたカウント値の属する範囲を前記マップテーブルから検索し、検索された範囲に対応づけられた出力値を出力する値変換回路とを有し、
前記マップテーブルにおいて出力値が大きいほど当該出力値に対応づけられたカウント値の範囲が小さいことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記光センサ回路は、前記表示部を囲む額縁状の部分に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広いダイナミックレンジの照度を測定できる表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示装置を備えた機器では、消費電力を低くすることが望まれている。かかる機器に設けられた液晶表示装置では、表示部の周囲の照度が低い夜間などにおいては、バックライトの輝度を下げることによって消費電力を下げる方法が検討されている。また、有機ＥＬ（electro-luminescence）を使用した表示装置では、同様に照度が低い場合においては、発光する画素の輝度を下げることによって消費電力を下げられると考えられている。具体的には、表示装置における表示部の周囲に光センサ回路を設け、その出力を利用してバックライトや画素の輝度を下げる提案がなされている。
【０００３】
特許文献１や特許文献２に開示された液晶表示装置では、表示パネルとは別に光センサ回路が設けられているが、装置の小型化や薄型化の妨げになるので、特許文献３に開示された液晶表示装置では、表示パネルに光センサ回路を含ませることで、小型化や薄型化を可能としている。また、特許文献３に開示された液晶表示装置では、照度を正確に測定できるように、例えばバックライトの輝度を制御するようになっている。
【特許文献１】特開平４−１７４８１９号公報
【特許文献２】特開平９−１４６０７３号公報
【特許文献３】特開２００７−１１４３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の表示装置などにおける照度の測定では、以下のような動作がなされる。つまり、所定のクロック信号のレベル反転毎にカウント値が更新され、照度に応じたタイミングにトリガ信号が出力され、トリガ信号の出力時にカウント値がサンプリングされる。サンプリングされたカウント値は、照度に応じたものとなる。
【０００５】
ここで、クロック信号のレベル反転の周期が短い場合、クロック信号により更新されるカウント値が最大値から最小値になるまでの時間長が短くなる。そのため、サンプリングされたカウント値によっては、例えば、約８０［ｌｘ］から約１０００［ｌｘ］までの範囲でしか照度を表現できなくなってしまう。つまり、カウント値で示される照度におけるダイナミックレンジが約１０倍という低いものとなってしまう。
【０００６】
したがって、表示装置の使用環境が、照度が低い屋内などに限定されたり、照度が高い屋外などに限定されたりし、その結果、表示装置の利便性が損なわれてしまう。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、広いダイナミックレンジの照度を測定できる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、第１の発明に係る表示装置は、複数の画素を備えた表示部と、キャパシタ素子、充電された前記キャパシタ素子を前記表示部の周囲の照度に応じて放電させる光電変換素子を備えた光センサ回路と、前記キャパシタ素子の両極間における電圧のレベルが放電により次第に低下する状況を反映するように所定のデータを減少させ、前記データが所定の閾値以下になったときにトリガ信号を出力する演算回路と、レベル反転の周期が次第に長くなるクロック信号を生成するクロック信号生成回路と、前記クロック信号におけるレベル反転毎に所定のカウント値を更新し出力するカウンタと、前記レベル反転毎に出力されるカウント値を前記トリガ信号の出力時にサンプリングするサンプリングラッチ回路とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明に係る表示装置は、複数の画素により構成される表示部と、キャパシタ素子、充電された前記キャパシタ素子を前記表示部の周囲の照度に応じて放電させる光電変換素子を備えた光センサ回路と、前記キャパシタ素子の両極間における電圧のレベルが放電により次第に低下する状況を反映するように所定のデータを減少させ、前記データが所定の閾値以下になったときにトリガ信号を出力する演算回路と、レベル反転を繰り返すクロック信号を生成するクロック信号生成回路と、前記クロック信号におけるレベル反転毎に所定のカウント値を更新し出力するカウンタと、前記レベル反転毎に出力されるカウント値を前記トリガ信号の出力時にサンプリングするサンプリングラッチ回路と、前記サンプリングされるカウント値の属し得る複数の範囲のそれぞれに対し、対応する出力値を対応づけたマップテーブルを有し、前記サンプリングされたカウント値の属する範囲を前記マップテーブルから検索し、検索された範囲に対応づけられた出力値を出力する値変換回路とを有し、前記マップテーブルにおいて出力値が大きいほど当該出力値に対応づけられたカウント値の範囲が小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１の本発明によれば、レベル反転の周期が次第に長くなるクロック信号を生成するクロック信号生成回路を設けたことで、サンプリングされたカウント値におけるダイナミックレンジが広くなり、すなわち、広いダイナミックレンジの照度を測定することができる。
【００１１】
第２の本発明によれば、マップテーブルにおいて、出力値が大きいほど当該出力値に対応づけられたカウント値の範囲を小さくしたことで、出力値におけるダイナミックレンジが広くなり、すなわち、広いダイナミックレンジの照度を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した表示装置（ここでは液晶表示装置）について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係る液晶表示装置の一例を示すものである。液晶表示装置１においては、一対の光透過性絶縁基板で液晶セルを構成し、その間隙に液晶材料を封入して液晶層が形成されている。具体的には、アレイ基板２と対向基板３との間に液晶層４が封入されている。
【００１４】
アレイ基板２は、例えばガラス等からなる光透過性絶縁基板を支持基板とし、この光透過性絶縁基板上に、互いにほぼ平行且つ等間隔に配列される走査線や、これら走査線とほぼ直交して配列された信号線、走査線と信号線との間に介在されこれらを電気的に絶縁する層間絶縁膜（透明絶縁膜）、走査線と信号線との交点近傍に配置されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor)等が形成されている。
【００１５】
また、アレイ基板２においては、層間絶縁膜に形成されたスルーホールを介してスイッチング素子に電気的に接続された画素電極がマトリクス状に配列形成されている。なお、アレイ基板２の光透過性絶縁基板と画素電極との間には、前述の通り信号線や走査線、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子、層間絶縁膜等が配置されているが、図１においては、これらの図示は省略する。さらに、アレイ基板２の画素電極が設けられた面のほぼ全体に配向膜が設けられるが、これについても、ここでは図示は省略する。
【００１６】
一方、対向基板３も例えばガラス等からなる光透過性絶縁基板を支持基板とするものであり、その液晶層４側の面には、各画素に対応してカラーフィルタ層５が形成されるとともに、その表面を覆ってＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）等の透明導電材料からなる透明対向電極６が全面に形成されている。カラーフィルタ層は、顔料や染料によって各色に着色された樹脂層であり、例えばＲ，Ｇ，Ｂの各色のフィルタ層が組み合わされて構成されている。また、図示は省略するが、各カラーフィルタ層の画素境界部分には、コントラスト向上等を目的として、いわゆるブラックマトリクス層が形成されている。
【００１７】
以上の構成を有する液晶表示装置１では、アレイ基板２及び対向基板３の外側に偏光板７，８がぞれぞれ設けられ、背面側に配されたバックライト９を光源として、画像表示が行われる。
【００１８】
図２は、液晶表示装置１の模式的な平面図であり、画素により構成される表示部Ａを囲む額縁状の部分には、ブラックマトリクスＢＭが形成され、バックライト９の光が漏れないようになっている。そして、このブラックマトリクスＢＭが形成された領域の外側には、外部ＬＳＩ１０がチップ・オン・グラス（ＣＯＧ）によりアレイ基板２上に実装されている。
【００１９】
以上が液晶表示装置１の基本的な構成であるが、本実施の形態の液晶表示装置１においては、表示部Ａを囲む額縁状の部分のブラックマトリクスＢＭに開口部１１が設けられ、ここに臨んでアレイ基板２上に外光照度測定用の光センサ回路１２が設置されている。さらに、ブラックマトリクスＢＭの下には、バックグラウンド電流測定用の光センサ回路１３が、遮光された状態でアレイ基板２上に設置されている。
【００２０】
図３は、アレイ基板２上に形成された各光センサ回路１２，１３の回路図である。各光センサ回路１２，１３は互いに等しいものであり、フォトダイオード５５とキャパシタ素子５６を備える。光センサ回路１２のフォトダイオード５５は、表示部Ａの周囲の光を電気信号に変換する光電変換素子として設けられたものである。
【００２１】
各光センサ回路１２，１３では、所定のタイミングでキャパシタ素子５６に所定の電圧Ｖｐｒｃがプリチャージされる。光センサ回路１２では、表示部Ａの周囲の照度に応じた光電流がフォトダイオード５５に流れる。光センサ回路１３では、いわゆるバックグラウンド電流がフォトダイオード５５に流れる。
【００２２】
図４は、外部ＬＳＩ１０の一部を光センサ回路１２、１３、さらに設けた光センサ回路１４とともに示すブロック図である。光センサ回路１４は、例えば、バックライト照度測定用のものであり、バックライト９からの光だけを受光するようになっている。
【００２３】
外部ＬＳＩ１０は、プリチャージ回路１１１、演算回路１１２、クロック信号生成回路１１３、カウンタ１１４、サンプリングラッチ回路１１５およびパラレルシリアル変換回路１１６を備える。
【００２４】
プリチャージ回路１１１は、まず、一定の電圧Ｖｐｒｃを各光センサ回路１２，１３，１４に与える。そして、プリチャージ回路１１１は、電圧Ｖｐｒｃを与えている間の予め定められたタイミングにスタート信号ＳＲＴ（例えば１回のパルス信号）を各光センサ回路１２、１３、１４、クロック信号生成回路１１３、カウンタ１１４およびパラレルシリアル変換回路１１６に与える。
【００２５】
各光センサ回路１２，１３，１４は、電圧Ｖｐｒｃによりキャパシタ素子５６を予め充電（プリチャージ）する。具体的には、例えば、電圧Ｖｐｒｃが印加された配線とキャパシタ素子５６の正極を、薄膜トランジスタなどで構成されたアナログスイッチ（図示せず）をオンすることにより接続する。これにより、キャパシタ素子５６の両極間の電圧が電圧Ｖｐｒｃになる。
【００２６】
各光センサ回路１２，１３，１４は、スタート信号ＳＲＴが与えられた時、例えば上記のアナログスイッチをオフすることにより、電圧Ｖｐｒｃが印加された配線とキャパシタ素子５６を切り離す。フォトダイオード５５には、表示部Ａの周囲の照度、バックライト９からの光の照度に応じた大きさの光電流、バックグラウンド電流が流れるので、キャパシタ素子５６が放電し、その両極間の電圧が低下していく。各光センサ回路１２、１３、１４は、各キャパシタ素子５６の正極の電圧を電気信号Ｐｈｏｔｏ１，Ｐｈｏｔｏ２，Ｐｈｏｔｏ３として出力する。
【００２７】
演算回路１１２は、所定のデータを生成し、外光照度測定用の光センサ回路１２から出力された電気信号Ｐｈｏｔｏ１のレベルがキャパシタ素子５６の放電により次第に低下する状況を反映するようにデータを減少させる。このとき、演算回路１１２は、バックグラウンド電流測定用の光センサ回路１３から出力された電気信号Ｐｈｏｔｏ２のレベルやバックライト照度測定用の光センサ回路１４から出力された電気信号Ｐｈｏｔｏ３のレベルによりデータを補正する。なお、演算回路１１２は、補正後であっても、電気信号Ｐｈｏｔｏ１のレベルが次第に低下する状況を反映するようにデータを減少させる。
【００２８】
演算回路１１２は、閾値を予め記憶しており、補正後のデータが閾値以下になったとき、トリガ信号ＴＲＧ（例えば１回のパルス信号）をサンプリングラッチ回路１１５に与える。
【００２９】
クロック信号生成回路１１３は、クロック信号ＣＬＫをカウンタ１１４とパラレルシリアル変換回路１１６に与える。
【００３０】
図５に示すように、クロック信号生成回路１１３は、スタート信号ＳＲＴが与えられた時刻ｔ０以降の例えば時刻ｔ１から開始されるレベル反転の周期が次第に長くなるクロック信号ＣＬＫを生成し、このクロック信号ＣＬＫをカウンタ１１４とパラレルシリアル変換回路１１６に与える。
【００３１】
図４に戻り、カウンタ１１４は、ここではカウント値ＣＮＴを減少（デンクリメント）させるものであり、スタート信号ＳＲＴが与えられた時にカウント値ＣＮＴをリセットする。ここでは、カウント値ＣＮＴを４ビットの値とする。カウント値ＣＮＴは、４ビットで示すことができる１から１６の範囲の最大値である１６にリセットされ、範囲の最小値である１になるまで１づつデンクリメントされる。
【００３２】
カウンタ１１４は、クロック信号ＣＬＫのレベル反転時ごとにカウント値ＣＮＴをデンクリメントする。また、カウンタ１１４は、カウント値ＣＮＴをリセットまたはデンクリメントするごとにサンプリングラッチ回路１１５にパラレル信号で与える。
【００３３】
サンプリングラッチ回路１１５は、カウンタ１１４から与えられるカウント値ＣＮＴをトリガ信号ＴＲＧの出力時にサンプリングし、サンプリングしたカウント値ＣＮＴをパラレルシリアル変換回路１１６にパラレル信号で与える。パラレルシリアル変換回路１１６は、与えられたパラレル信号をシリアル信号に変換して出力する。
【００３４】
図６に示すように、サンプリングされシリアル信号で出力されるカウント値ＣＮＴは、４ビットの値であるから、カウント値ＣＮＴは、１から１６の範囲に属するいずれかの値となる。
【００３５】
また、カウント値ＣＮＴは、照度に応じたものとなる。
【００３６】
例えば、照度が低いほど、図４の電気信号Ｐｈｏｔｏ１のレベル低下が緩やかになる。よって、照度が低いほど、トリガ信号ＴＲＧの供給のタイミングが遅くなる。よって、照度が低いほど、サンプリングされシリアル信号で出力されるカウント値ＣＮＴが小さくなる。
【００３７】
第１の実施の形態では、照度が、例えば比較的低い約９０［ｌｘ］のときのカウント値ＣＮＴが１となる。この場合、照度が例えば約９００００［ｌｘ］のときのカウント値ＣＮＴが１６となる。つまり、カウント値ＣＮＴは、照度における約１０００倍のダイナミックレンジを表現することができる。
【００３８】
図５に示すように、比較例として、クロック信号生成回路１１３が、レベル反転の周期が一定なクロック信号ＣＬＫ’を生成し、このクロック信号ＣＬＫ’をカウンタ１１４とパラレルシリアル変換回路１１６に与える場合を考える。
【００３９】
第１の実施の形態のクロック信号ＣＬＫにおけるレベル反転の周期が次第に長くなるのに対し、比較例のクロック信号ＣＬＫ’におけるレベル反転の周期は一定なので、比較例においてカウンタ１１４でのカウント値ＣＮＴが１６から１になるまでの時間長が、第１の実施の形態においてカウント値ＣＮＴが１６から１になるまでの時間長よりも短くなってしまうことがある。
【００４０】
よって、第１の実施の形態では、上記のように、カウント値ＣＮＴが、照度における約１０００倍のダイナミックレンジを表現することができるのに対し、比較例では、例えば、約１０倍のダイナミックレンジしか表現できない場合がある。
【００４１】
図６に示すように、例えば比較例では、照度が約７０［ｌｘ］のときのカウント値ＣＮＴが１となり、照度が約１０００［ｌｘ］のときのカウント値ＣＮＴが１６となってしまう場合がある。
【００４２】
これに対し、上記のように、第１の実施の形態では、照度が例えば約９０［ｌｘ］のときのカウント値ＣＮＴを１とし、照度が例えば約９００００［ｌｘ］のときのカウント値ＣＮＴを１６とすることができるのである。
【００４３】
また、第１の実施の形態によれば、レベル反転の周期が次第に長くなるクロック信号ＣＬＫを使用したことで、図６に示すように、対数で表現される照度とカウント値の間の線形性を良好にすることができる。
【００４４】
したがって、第１の実施の形態によれば、レベル反転の周期が次第に長くなるクロック信号ＣＬＫを生成するクロック信号生成回路１１３を設けたことで、サンプリングされたカウント値ＣＮＴにおけるダイナミックレンジが広くなり、すなわち、広いダイナミックレンジの照度を測定することができる。その結果、真っ暗な室内でも、快晴の屋外でも照度を測定することができる。
【００４５】
なお、本発明は、第１の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４６】
例えば、第１の実施の形態では、演算回路１１２でデータを補正したが、補正は行わなくてもよい。この場合、バックグラウンド電流測定用の光センサ回路１３と、バックライト照度測定用の光センサ回路１４は不要である。
【００４７】
［第２の実施の形態］
図７は、第２の実施の形態に係る液晶表示装置の一例を示すものである。液晶表示装置１Ａは、第１の実施の形態に係る液晶表示装置１に類似した構成であり、同一要素には同一符号を付して、重複説明を省略するとともに、以下、差異を中心に説明する。
【００４８】
図７に示すように、液晶表示装置１Ａにあっては、表示部Ａを囲む額縁状の部分には、ブラックマトリクスＢＭが形成されている。そして、このブラックマトリクスＢＭが形成された領域の外側には、外部ＬＳＩ１０Ａが実装されている。
【００４９】
ブラックマトリクスＢＭの領域には、光センサ回路１２１，１２２および１２３が配置されている。各光センサ回路１２１，１２２および１２３は、第１の実施の形態の光センサ回路１２と演算回路１１２を備えた構成であり、トリガ信号ＴＲＧと同様に、各トリガ信号ＴＲＧ１，ＴＲＧ２およびＴＲＧ３を出力する。各トリガ信号は、外部ＬＳＩ１０Ａに与えられる。光センサ回路１２１，１２２および１２３の１つは、例えば、バックライト９からの光を受光し、残りのものは、表示部Ａの周囲の光を受光する。
【００５０】
図８は、外部ＬＳＩ１０Ａの一部を光センサ回路１２１，１２２および１２３とともに示すブロック図である。
【００５１】
外部ＬＳＩ１０Ａは、プリチャージ回路１１１、クロック信号生成回路１１３Ａ、カウンタ１１４１、１１４２および１１４３、サンプリングラッチ回路１１５１、１１５２および１１５３、値変換回路１１７１，１１７２および１１７３を備える。各光センサ回路１２１，１２２および１２３は、第１の実施の形態の光センサ回路１２と演算回路１１２を備えた構成である。
【００５２】
プリチャージ回路１１１は、まず、一定の電圧Ｖｐｒｃを各光センサ回路１２１，１２２および１２３に与える。そして、プリチャージ回路１１１は、電圧Ｖｐｒｃを与えている間の予め定められたタイミングにスタート信号ＳＲＴを各光センサ回路１２１，１２２および１２３、クロック信号生成回路１１３Ａ、各カウンタ１１４１、１１４２および１１４３に与える。
【００５３】
各光センサ回路１２１，１２２および１２３は、電圧Ｖｐｒｃによりキャパシタ素子５６を予め充電（プリチャージ）する。これにより、内部のキャパシタ素子５６の両極間の電圧が電圧Ｖｐｒｃになる。
【００５４】
各光センサ回路１２１，１２２および１２３は、スタート信号ＳＲＴが与えられた時、電圧Ｖｐｒｃが印加された配線とキャパシタ素子５６を切り離す。フォトダイオード５５には、表示部Ａの周囲の照度、バックライト９からの光の照度に応じた大きさの光電流、バックグラウンド電流が流れるので、キャパシタ素子５６が放電し、その両極間の電圧が低下していく。各光センサ回路１２１，１２２および１２３は、各キャパシタ素子５６の正極の電圧を電気信号Ｐｈｏｔｏ１１，Ｐｈｏｔｏ１２およびＰｈｏｔｏ１３として、内部の演算回路１１２に与える。
【００５５】
各演算回路１１２は、所定のデータを生成し、各電気信号のレベルがキャパシタ素子５６の放電により次第に低下する状況を反映するようにデータを減少させる。
【００５６】
各演算回路１１２は、データが閾値以下になったとき、各トリガ信号ＴＲＧ１，ＴＲＧ２およびＴＲＧ３（例えば１回のパルス信号）を各サンプリングラッチ回路１１５１，１１５２および１１５３に与える。
【００５７】
クロック信号生成回路１１３Ａは、図５に示したクロック信号ＣＬＫ’つまり一定の周期でレベル反転を繰り返すクロック信号ＣＬＫ’を各カウンタ１１４１、１１４２および１１４３に与える。
【００５８】
図８に戻り、各カウンタ１１４１，１１４２および１１４３は、ここでは各カウント値ＣＮＴ１，ＣＮＴ２およびＣＮＴ３を増加（インクリメント）させるものであり、スタート信号ＳＲＴが与えられた時に各カウント値をリセットする。ここでは、カウント値を１６ビットの値とする。カウント値は、１６ビットで示すことができる０から６５５３５の範囲の最小値である０にリセットされ、範囲の最大値である６５５３５になるまで１づつインクリメントされる。
【００５９】
各カウンタは、クロック信号ＣＬＫ’のレベル反転時ごとに各カウント値をインクリメントする。また、各カウンタは、各カウント値をリセットまたはインクリメントするごとに各サンプリングラッチ回路１１５１、１１５２および１１５３に与える。
【００６０】
各サンプリングラッチ回路は、各カウンタから与えられるカウント値を各トリガ信号の出力時にサンプリングし、サンプリングしたカウント値ＣＮＴ１，ＣＮＴ２およびＣＮＴ３を各値変換回路１１７１，１１７２および１１７３にパラレル信号で与える。
【００６１】
各値変換回路は、カウント値ＣＮＴ１，ＣＮＴ２およびＣＮＴ３を各出力値ＯＵＴ１，ＯＵＴ２およびＯＵＴ３に変換して出力する。
【００６２】
各値変換回路は、図９に示すように、カウント値の属し得る複数の範囲のそれぞれに対し、対応する出力値を対応づけたマップテーブルを有している。
【００６３】
各値変換回路は、サンプリングされたカウント値が実際に与えられたなら、そのカウント値の属する範囲を図９のマップテーブルから検索し、検索された範囲に対応づけられた出力値を出力値ＯＵＴ１，ＯＵＴ２およびＯＵＴ３としてパラレル信号で出力する。
【００６４】
マップテーブルは、サンプリングされたカウント値が小さいほど、大きな出力値が出力されるように構成されている。また、マップテーブルにおいては、出力値が大きいほど当該出力値に対応づけられたカウント値の範囲が小さくなっている。
【００６５】
図６に示した第１の実施の形態のカウント値と同様に、出力される出力値は、４ビットの値であるから、出力値は、１から１６の範囲に属するいずれかの値となる。
【００６６】
また、出力値は、照度に応じたものとなる。
【００６７】
例えば、照度が低いほど、図８の電気信号Ｐｈｏｔｏ１１，Ｐｈｏｔｏ１２およびＰｈｏｔｏ１３のレベル低下が緩やかになる。よって、照度が低いほど、各トリガ信号の供給のタイミングが遅くなる。カウント値はインクリメントされるので、照度が低いほど、サンプリングされるカウント値が大きくなる。
【００６８】
また、マップテーブルは、カウント値が小さいほど、大きな出力値が出力されるように構成されているから、照度が低いほど、出力値が小さくなる。すなわち、出力値は、照度に応じたものとなる。
【００６９】
第２の実施の形態では、図６に示した第１の実施の形態のカウント値と同様に、出力値は、照度における約１０００倍のダイナミックレンジを表現することができる。
【００７０】
ここで、比較例として、マップテーブルにおいて、各カウント値の範囲の大きさが等しくなっている場合を考える。
【００７１】
例えば、対数で表現される照度と出力値の間の線形性を出力値「１０」から「１６」の範囲で良好とすべく、かかる出力値「１０」から「１６」までの各出力値に対応づけたれた範囲の大きさを例えば、「１００」にし、他の各出力値に対応づけたれた範囲の大きさも同様に「１００」にする。
【００７２】
こうすると、第２の実施の形態では、カウント値の最大値は「６５５３５」であるのに対し、比較例では、カウント値の最大値は「１６００」（＝１００×１６）であるので、比較例においては、カウント値が「１６００」より大きくなるような状況での照度（低い照度）を表現できない場合がある。
【００７３】
よって、比較例では、例えば、約１０倍のダイナミックレンジしか表現できない場合があるのに対し、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、出力値が、照度における、例えば約１０００倍のダイナミックレンジを表現することができるようになる。
【００７４】
また、第２の実施の形態によれば、マップテーブルにおいて、出力値が大きいほど当該出力値に対応づけられたカウント値の範囲を小さくしたことで、照度とカウント値の間の線形性を広範囲にわたって良好にすることができる。
【００７５】
したがって、第２の実施の形態によれば、マップテーブルにおいて、出力値が大きいほど当該出力値に対応づけられたカウント値の範囲を小さくしたことで、出力値におけるダイナミックレンジが広くなり、すなわち、広いダイナミックレンジの照度を測定することができる。その結果、真っ暗な室内でも、快晴の屋外でも照度を測定することができる。  なお、本発明は、第１、第２の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００７６】
例えば、第２の実施の形態では、レベル反転の周期が一定なクロック信号ＣＬＫ’を使用したが、第１の実施の形態と同様に、レベル反転の周期が次第に長くなるクロック信号ＣＬＫを使用してもよい。
【００７７】
また、第２の実施の形態では、マップテーブルの設定を値変換回路ごとに行うことで、各光センサ回路内の光電変換素子の特性におけるバラツキに起因する、出力値間でのバラツキを許容範囲内に収めるようにしてもよい。
【００７８】
また、第２の実施の形態の液晶表示装置を例えば量産する場合、マップテーブルの設定を液晶表示装置ごとに行うことで、液晶表示装置間の照度表現に関する性能差を許容範囲内に収めるようにしてもよい。
【００７９】
また、第１、第２の実施の形態では、表示装置を液晶表示装置としたが、表示装置は有機ＥＬを使用したものでもよく、この場合においても、照度測定に関しては、本実施の形態と同様の構成を採用すればよい。
【００８０】
また、第１、第２の実施の形態では、光センサ回路において充電されたキャパシタ素子を表示部の周囲の照度に応じて放電させる光電変換素子として、フォトダイオード５５を使用したが、光電変換素子はフォトトランジスタなどでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の一例を模式的に示す概略断面図である。
【図２】図１に示した液晶表示装置の概略平面図である。
【図３】図１に示した液晶表示装置に含まれる光センサ回路の回路図である。
【図４】図１に示した液晶表示装置に含まれる外部ＬＳＩの一部を各光センサ回路とともに示すブロック図である。
【図５】図１に示した液晶表示装置で使用されるクロック信号の波形を示す図である。
【図６】図１に示した液晶表示装置における照度とサンプリングされたカウント値との関係を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置の一例を模式的に示す概略平面図である。
【図８】図７に示した液晶表示装置に含まれる外部ＬＳＩの一部を各光センサ回路とともに示すブロック図である。
【図９】図７に示した液晶表示装置で使用されるマップテーブルを示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１，１Ａ…液晶表示装置
２…アレイ基板
３…対向基板
４…液晶層
５…カラーフィルタ層
６…透明対向電極
７，８…偏光板
９…バックライト
１０，１０Ａ…外部ＬＳＩ
１２，１３，１４，１２１，１２２，１２３…光センサ回路
５５…フォトダイオード
５６…キャパシタ素子
１１１…プリチャージ回路
１１２…演算回路
１１３，１１３Ａ…クロック信号生成回路
１１４，１１４１，１１４２，１１４３…カウンタ
１１５，１１５１，１１５２，１１５３…サンプリングラッチ回路
１１６…パラレルシリアル変換回路
１１７１，１１７２，１１７３…値変換回路
Ａ…表示部
ＢＭ…ブラックマトリクス
ＣＬＫ，ＣＬＫ’…クロック信号
ＣＮＴ，ＣＮＴ１，ＣＮＴ２，ＣＮＴ３…カウント値
Ｐｈｏｔｏ１，Ｐｈｏｔｏ２，Ｐｈｏｔｏ３，Ｐｈｏｔｏ１１，Ｐｈｏｔｏ１２，Ｐｈｏｔｏ１３…電気信号
ＳＲＴ…スタート信号
ＴＲＧ，ＴＲＧ１，ＴＲＧ２，ＴＲＧ３…トリガ信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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