センシング回路、光検出回路、表示装置および電子機器
【課題】センシング素子の経時劣化による検出値のずれを、センシング特性が等しいセンシング素子を２つ使用して正確に校正する。
【解決手段】光電変換特性が等しいa-Si TFT１とa-Si TFT２を使用する。a-Si TFT１の入射光量をフィルタ３で減らし、a-Si TFT１の光劣化の進行を遅らせる。a-Si TFT１，２のリーク電流の測定値ｉ１´，ｉ２´と、メモリに記憶している積算照度−光劣化率プロファイルデータとに基づいて、a-Si TFT２の光劣化率ｄ２またはa-Si TFT１の光劣化率ｄ１を特定し、特定した光劣化率ｄ２またはｄ１を用いて環境光の照度を求める。
【解決手段】光電変換特性が等しいa-Si TFT１とa-Si TFT２を使用する。a-Si TFT１の入射光量をフィルタ３で減らし、a-Si TFT１の光劣化の進行を遅らせる。a-Si TFT１，２のリーク電流の測定値ｉ１´，ｉ２´と、メモリに記憶している積算照度−光劣化率プロファイルデータとに基づいて、a-Si TFT２の光劣化率ｄ２またはa-Si TFT１の光劣化率ｄ１を特定し、特定した光劣化率ｄ２またはｄ１を用いて環境光の照度を求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照度や温度等を検出可能なセンシング回路、光検出回路、これを用いた表示装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電変換素子としてアモルファスシリコン薄膜トランジスタ等を使用した光センサでは、検出される照度と真の照度とのずれが時間の経過に応じて徐々に大きくなる。これは積算照度が増えるほど導電率が低下するという光劣化現象が起きるからである。このような光劣化による検出照度のずれをなくすため、例えば、特許文献１には、同じ光電変換素子を２つ使用することが記載されている。
【０００３】
具体的に説明すると、特許文献１には、アクティブマトリックス駆動型の液晶ディスプレイ等に用いられる薄膜トランジスタとほぼ同じ構造を有し、かつ特性の等しい光電変換素子１，２を直列に接続したラインイメージセンサが開示されている（同文献１の段落００４５，図２）。光電変換素子１には、光源から放射され、原稿１０４の表面で反射された照射光１００ａが入射する。また、光電変換素子２には、同じ光源から放射され、反射面１０６で反射された照射光１００ｂが入射する（同文献１の図１（Ｂ），段落００４１）。同文献１の図２に示す等価回路において、電源の電位をＶｄ、光電変換素子１の電気抵抗をＲａ、光電変換素子２の電気抵抗をＲｂとすると、ラインイメージセンサの出力である画像読取信号の電位Ｖｏは、下式のとおりである（同文献１の段落００４８）。
Ｖｏ＝（Ｖｄ）／｛１＋（Ｒｂ／Ｒａ）｝
【０００４】
ここで、光電変換素子１に入射する照射光１００ａと、光電変換素子２に入射する照射光１００ｂとは、同じ光源から放射されている。よって、光源の放射強度が変動しても画像読取信号の電位Ｖｏはこれに依存せず、画像情報を担った原稿表面の濃度のみに依存する（同文献１の段落００４９）。また、一般に使用される原稿は、反射率の高い白色の領域が原稿全体の面積の９５％程度を占める。よって、白色の原稿を読み取った場合に光電変換素子１に入射する照射光１００ａと同じ照度の照射光１００ｂを光電変換素子２に入射すべく、反射率の高い反射面１０６を設けること等により、光電変換素子１と光電変換素子２の光劣化の程度を概略等しくしている（同文献１の段落００５３，段落００５４，段落００５６）。このため、上記の式においてＲｂ／Ｒａ（光電変換素子１，２の電気抵抗の比）は、原稿表面の濃度が同じであれば常に一定の値をとる。したがって、光劣化によって光電変換素子１，２の電気伝導率が低下しても、光電変換素子１，２の電気抵抗の比は変化せず、画像読取信号の電位Ｖｏには光劣化による影響が現れない（同文献１の段落００２８，段落００５１）。
【特許文献１】特開平６−３５０８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術を用いて光劣化による検出照度のずれをなくすためには、光電変換素子１と光電変換素子２の光劣化の程度を概略等しく保つ必要がある。この点について、特許文献１には、一般に使用される原稿では、全体の面積の９５％程度が反射率の高い白色であるので、白色をターゲットにして光電変換素子２に入射させる照射光１００ｂの照度を設定すればよい旨が記載されている。しかしながら、例えば、カラー写真画像を読み取る場合のように、読み取り対象となる原稿において白色の占める割合が１０％にも満たない場合は多々存在する。したがって、光電変換素子１の積算照度と、光電変換素子２の積算照度との差は、徐々に大きくなり、やがては無視できない大きさになる。つまり、光電変換素子１と光電変換素子２との光劣化の程度を概略等しく保つことができなくなり、正確なセンサ出力を得られなくなる。
【０００６】
また、例えば、環境光の照度（周囲の明るさ）を検出する光センサの場合、ラインイメージセンサのように原稿画像の読み取りを行なう必要がない。このような光センサにおいて、光電変換特性が等しい２つの光電変換素子に同じ環境光を入射しても、光劣化による検出照度のずれを校正することはできない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、センシング素子の経時劣化による検出値のずれを、センシング特性が等しいセンシング素子を２つ使用して正確に校正可能なセンシング回路、光検出回路、これを用いた表示装置および電子機器を提供することにある。また、イメージセンサ以外のセンサにおいても、センシング素子の経時劣化による検出値のずれを、センシング特性が等しいセンシング素子を２つ使用して校正可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明に係るセンシング回路は、測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第１出力信号を出力する第１センシング素子と、前記第１センシング素子と同じ入出力特性を有し、測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第２出力信号を出力する第２センシング素子と、前記第２センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさを所定の低減率で減らす低減手段と、前記第１センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさと時間との積である積算値との関係を劣化特性として記憶する記憶手段と、前記所定の低減率を考慮して前記劣化特性を参照することにより、前記第１劣化率と前記第２センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第２劣化率との組を複数特定し、特定した複数の前記第１劣化率と前記第２劣化率の組の各々と、前記第１出力信号および前記第２出力信号と、前記所定の低減率とに基づいて、前記第１センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさと前記低減手段に入力する前記エネルギーの大きさとを演算し、演算結果に基づいて、両者の差分が最小となる前記第１劣化率と前記第２劣化率との組を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、入出力特性が等しい第１センシング素子と第２センシング素子を使用し、第２センシング素子の入出力特性の劣化の進行を低減手段で遅らせることで、第１出力信号および第２出力信号と、所定の低減率と、記憶手段に記憶している劣化特性とに基づいて、第１センシング素子の劣化率を特定することができる。よって、特定した劣化率と第１出力信号とを用いてエネルギーの大きさを求めることで、第１センシング素子や第２センシング素子の入出力特性が劣化しても正確な検出値を得ることができる。なお、測定対象となるエネルギーには、例えば、光エネルギーや熱エネルギーが含まれる。つまり、本発明は、例えば、光の強さ（照度）を検出する光センサや、温度を検出する温度センサに適用することができ、センシング素子には、光電変換素子や感温素子が含まれる。
【００１０】
また、上述したセンシング回路において、前記検出手段は、前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出することの代わりに、前記特定手段によって特定した前記第２劣化率と前記第２出力信号と前記所定の低減率とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する構成であってもよい。この構成であっても正確な検出値を得ることができる。
【００１１】
また、本発明に係る他の光検出回路は、測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第１出力信号を出力する第１センシング素子と、前記第１センシング素子と同じ入出力特性を有し、測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第２出力信号を出力する第２センシング素子と、前記第２センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさを所定の低減率で減らす低減手段と、前記第１センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルの比である出力比との関係を劣化特性として記憶する記憶手段と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を算出し、算出した比と前記記憶手段を参照して得られた前記劣化特性の出力比とを比較して、比較結果に基づいて前記第１劣化率を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、入出力特性が等しい第１センシング素子と第２センシング素子を使用し、第２センシング素子の入出力特性の劣化の進行を低減手段で遅らせることで、第１出力信号のレベルと第２出力信号のレベルとの比と、所定の低減率と、記憶手段に記憶している劣化特性とに基づいて、第１センシング素子の劣化率を特定することができる。よって、特定した劣化率と第１出力信号とを用いてエネルギーの大きさを求めることで、第１センシング素子や第２センシング素子の入出力特性が劣化しても正確な検出値を得ることができる。なお、測定対象となるエネルギーには、例えば、光エネルギーや熱エネルギーが含まれる。つまり、本発明は、照度を検出する光センサや、温度を検出する温度センサに適用することができ、センシング素子には、光電変換素子や感温素子が含まれる。
【００１３】
また、上述した他のセンシング回路において、前記記憶手段は、前記第１センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルの比である出力比との関係を劣化特性として記憶することの代わりに、前記第２センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第２劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルの比である出力比との関係を劣化特性として記憶し、前記特定手段は、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を算出し、算出した比と前記記憶手段を参照して得られた前記劣化特性の出力比とを比較して、比較結果に基づいて前記第１劣化率を特定することの代わりに、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を算出し、算出した比と前記記憶手段を参照して得られた前記劣化特性の出力比とを比較して、比較結果に基づいて前記第２劣化率を特定し、前記検出手段は、前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出することの代わりに、前記特定手段によって特定した前記第２劣化率と前記第２出力信号と前記所定の低減率とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する構成であってもよい。この構成であっても正確な検出値を得ることができる。
【００１４】
また、本発明に係る光検出回路は、入射する光の照度に応じたレベルの第１出力信号を出力する第１光電変換素子と、前記第１光電変換素子と同じ光電変換特性を有し、入射する光の照度に応じたレベルの第２出力信号を出力する第２光電変換素子と、入射する光の照度を所定の減光率で減光させて前記第２光電変換素子に出力する減光手段と、光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と積算照度との関係を記憶する記憶手段と、前記第１光電変換素子の積算照度を第１積算照度、前記第２光電変換素子の積算照度を第２積算照度、前記第１積算照度に対応する前記劣化率を第１劣化率、前記第２積算照度に対応する前記劣化率を第２劣化率としたとき、前記所定の減光率を考慮して前記第１積算照度と前記第２積算照度との組を特定し、特定した前記第１積算照度と前記第２積算照度とに基づいて前記記憶手段に記憶された劣化率と積算照度との関係を参照し、前記特定した前記第１積算照度と前記第２積算照度との組に対応する前記第１劣化率と前記第２劣化率との組を取得する取得手段と、前記第１光電変換素子に入射する光の照度を第１照度、前記減光手段を介して前記第２光電変換素子に入射する光の照度を第２照度としたとき、前記第１出力信号と前記第１劣化率とに基づいて、前記第１照度を算出し、前記第２出力信号と前記第２劣化率とに基づいて、前記第２照度を算出し、前記第１照度と前記第２照度との差分を算出する差分算出手段と、前記取得手段を用いて得た前記第１劣化率と前記第２劣化率との組を前記差分算出手段に供給し、前記差分が最小となる前記第１劣化率を特定し、特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算する演算手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、光電変換特性が等しい第１光電変換素子と第２光電変換素子を使用し、第２光電変換素子の光劣化の進行を減光手段で遅らせることで、第１出力信号および第２出力信号と、記憶手段に記憶している劣化率と積算照度との関係（積算照度に対する光電変換効率の劣化特性）とに基づいて、第１光電変換素子の劣化率を特定することができる。よって、特定した劣化率と第１出力信号とを用いて、入射する光の照度を求めることで、光劣化により第１光電変換素子や第２光電変換素子の導電率が低下しても、正確な検出照度を得ることができる。なお、同じ光電変換特性を有することには、光電変換効率の劣化特性が等しいことも含まれる。
【００１６】
また、上述した光検出回路において、前記演算手段は、前記差分が最小となる前記第１劣化率を特定し、特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算することの代わりに、前記差分が最小となる前記第２劣化率を特定し、特定した前記第２劣化率と前記第２出力信号と前記所定の減光率とに基づいて、入射する光の照度を演算する構成であってもよい。この構成であっても正確な検出照度を得ることができる。また、上述した光検出回路において、前記記憶手段は、光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と積算照度とを対応付けて複数記憶する構成であってもよいし、光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と積算照度との関係を定めた関数を記憶する構成であってもよい。
【００１７】
また、本発明に係る他の光検出回路は、入射する光の照度に応じたレベルの第１出力信号を出力する第１光電変換素子と、前記第１光電変換素子と同じ光電変換特性を有し、入射する光の照度に応じたレベルの第２出力信号を出力する第２光電変換素子と、入射する光の照度を所定の減光率で減光させて前記第２光電変換素子に出力する減光手段と、前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を記憶する記憶手段と、前記出力比を算出する出力比算出手段と、前記記憶手段を参照して取得した複数の出力比の各々と、前記出力比算出手段で算出した出力比との差分を算出する差分算出手段と、前記差分が最小となる前記劣化率を特定し、特定した前記劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算する演算手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、光電変換特性が等しい第１光電変換素子と第２光電変換素子を使用し、第２光電変換素子の光劣化の進行を減光手段で遅らせることで、第１出力信号のレベルと第２出力信号のレベルとの比（出力比）と、記憶手段に記憶している劣化率と出力比との関係（出力比に対する光電変換効率の劣化特性）とに基づいて、第１光電変換素子の劣化率を特定することができる。よって、特定した劣化率と第１出力信号とを用いて、入射する光の照度を求めることで、光劣化により第１光電変換素子や第２光電変換素子の導電率が低下しても、正確な検出照度を得ることができる。なお、同じ光電変換特性を有することには、光電変換効率の劣化特性が等しいことも含まれる。
【００１９】
また、上述した他の光検出回路において、前記記憶手段は、前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を記憶することの代わりに、前記第２光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を記憶し、前記演算手段は、特定した前記劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算することの代わりに、特定した前記劣化率と前記第２出力信号と前記所定の減光率とに基づいて、入射する光の照度を演算する構成であってもよい。この構成であっても正確な検出照度を得ることができる。
【００２０】
また、上述した他の光検出回路において、前記記憶手段は、前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比とを対応付けて複数記憶する構成であってもよい。また、上述した他の光検出回路において、前記記憶手段は、前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を定めた関数を記憶する構成であってもよい。また、上述した他の光検出回路において、前記記憶手段は、前記第２光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比とを対応付けて複数記憶する構成であってもよい。また、上述した他の光検出回路において、前記記憶手段は、前記第２光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を定めた関数を記憶する構成であってもよい。
【００２１】
なお、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子は、例えば、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ、低温ポリシリコン薄膜トランジスタ、高温ポリシリコン薄膜トランジスタ等であってもよい。また、前記減光手段は、例えば、グリーンカラーフィルタ等、所定の光透過率を有するフィルタであってもよい。
【００２２】
次に、本発明に係る表示装置は、上述したいずれかの光検出回路と、画像を表示する表示部と、前記光検出回路の出力信号に基づいて、前記表示部の画像の輝度を調整する調整部とを備えることが好ましい。この表示装置には、例えば、液晶表示装置や、液晶素子以外の電気光学素子を用いた電気光学装置等が含まれる。また、本発明に係る電子機器は、上述した表示装置を備えることが好ましい。この電子機器には、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、情報携帯端末等が含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜１．第１実施形態＞
図１は、光電変換素子として使用するa-Si TFT（Amorphous Silicon TFT：アモルファスシリコン薄膜トランジスタ）のゲート電圧とドレイン電流との関係を示すグラフである。ゲートオフ時に着目すると、チャネル部に光が当たっていない場合は、同図に暗電流として示すように、１０−13Ａ以下となるリーク電流（ドレイン電流）しか流れない。これに対し、同じゲートオフ時であっても、チャネル部に光が当たっている場合は、チャネル部に当たっている光の強さ（明るさ）に応じたリーク電流が流れる。つまり、このa-Si TFTは、ゲートオフ時におけるリーク電流の大きさが、チャネル部に当たっている光の強さに比例する。
【００２４】
このようなリーク電流特性を有するa-Si TFTを使用して照度を検出する場合、図２に示す回路を用いればよい。同図に示すように、a-Si TFTのゲート電極ＧＬには−１０Ｖのゲート電圧を印加して、a-Si TFTのゲートを常にオフにしておく。そして、スイッチＳＷをオンにしてコンデンサＣに電圧Ｖｓ（例えば、＋２Ｖ）を印加した後、スイッチＳＷをオフにすると、コンデンサＣの両端の電圧は、時間の経過に応じてＶｓから徐々に低下する。このときのコンデンサＣの放電特性は、a-Si TFTのリーク電流Ｉの大きさ、すなわちa-Si TFTのチャネル部に当たっている光の強さに応じて異なる。具体的には、図３に示すように、a-Si TFTのチャネル部に当たっている光が強いほど、コンデンサＣの電圧は急速に低下する。
【００２５】
したがって、スイッチＳＷをオフにした後、予め定められた基準時間ｔ０が経過した時点でコンデンサＣの電圧を測定すれば、その電圧値と、a-Si TFTのチャネル部に当たっている光の強さとの間には反比例関係が成立する。よって、基準時間ｔ０が経過した時点でのコンデンサＣの電圧値とa-Si TFTのチャネル部に当たっている光の強さとの関係を示すプロファイルデータを予めメモリに記憶しておけば、このプロファイルデータを参照することで、測定したコンデンサＣの電圧値からa-Si TFT のチャネル部に当たっている光の強さを求めることができる。
【００２６】
しかしながら、図２に示した回路では、積算照度が増えるほど導電率が低下するというa-Si TFT の光劣化現象によって、検出照度と真の照度との間にずれが生じる。このため、正確な照度測定を行うことができない。そこで、本実施形態に係わる光センサ回路は、図４に示す回路を備える。この図４に示す回路は、図２に示した回路を２系統有している。a-Si TFT１とa-Si TFT２は、同じa-Si TFTを使用しており、両者の光電変換特性は、光劣化特性を含めて全て同じである。但し、光劣化が進行する速度は、フィルタ３を設けているのでa-Si TFT１とa-Si TFT２とで異なる。検出対象となる外光（環境光）は、a-Si TFT１とa-Si TFT２の両方に照射される。a-Si TFT２のチャネル部には環境光がそのまま入射するが、a-Si TFT１のチャネル部に入射する光の量は、a-Si TFT１のチャネル部を覆うフィルタ３によって１／１０に減らされる。このようにフィルタ３は、透過率１０％の減光フィルタであって、a-Si TFT１の入射光量をa-Si TFT２の入射光量の１／１０に減らす。
【００２７】
また、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２は、同じ切換信号によって制御される。つまり、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２をオフからオンあるいはオンからオフに切り換えるタイミングは同じである。コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧を測定する場合は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンしてコンデンサＣ１，Ｃ２に電圧Ｖｓを印加した後、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフし、予め定められた基準時間ｔ０が経過した時点でコンデンサＣ１，Ｃ２の電圧値をそれぞれ測定する。
【００２８】
ところで、a-Si TFT１とa-Si TFT２において、チャネル部に入射する光の強さ（照度）とリーク電流との関係は、図５に示すグラフのようになる。a-Si TFT１，２の場合は、図１に示したように暗電流がほとんど流れないので、照度Ｌとリーク電流Ｉとの関係は切片０の一次式で表すことができる。なお、図５には、光劣化のない初期状態でのa-Si TFT１（フィルタあり）とa-Si TFT２（フィルタなし）の特性直線を実線で示しているが、各々の特性直線は光劣化によって点線で示すように変化する。したがって、例えば、a-Si TFT１のリーク電流の測定値ｉ１を得ても、a-Si TFT１の光劣化率（光電変換効率の劣化の程度）が不明であると、このときの照度ｌ１は、同図に示すように一意に定まらず、正確な照度を検出することができない。これはa-Si TFT２についても同様である。
【００２９】
また、a-Si TFT１とa-Si TFT２における積算照度（照度×時間）Ｈと光劣化率Ｄとの関係は、図６に示すグラフのようになる。なお、同図に示す光劣化率は、リーク電流値を正規化したものである。a-Si TFT１とa-Si TFT２は、同じa-Si TFTを使用しており、かつ、a-Si TFT１の入射光量がa-Si TFT２の入射光量の１／１０に減らされているだけである。よって、a-Si TFT１の積算照度は、常にa-Si TFT２の積算照度の１／１０になる。つまり、a-Si TFT１の光劣化が進行する速度は、a-Si TFT２の光劣化が進行する速度の１／１０になる。したがって、図６に示す特性は、a-Si TFT１とa-Si TFT２で同じになる。また、このグラフからも明らかとなるように、a-Si TFT１，２の光劣化率は、積算照度に対して一意に定まる。
【００３０】
ここで、フィルタ３およびa-Si TFT２に入射する環境光の照度をＬとすると、図５に示した光劣化のない初期状態でのa-Si TFT１の照度（フィルタ３に入射する環境光の照度）とリーク電流との関係は、式(１)で表すことができる。同様に、光劣化のない初期状態でのa-Si TFT２の照度とリーク電流との関係は、式(２)で表すことができる。
なお、定数a１は、光劣化のない初期状態でのa-Si TFT１の照度とリーク電流との関係を定めた一次式の傾きである。同様に、定数a２は、光劣化のない初期状態でのa-Si TFT２の照度とリーク電流との関係を定めた一次式の傾きである。
I１= a１×Ｌ …(１)
I２= a２×Ｌ …(２)
【００３１】
また、図５に示したように照度とリーク電流との関係を示す特性直線は、光劣化によって点線で示すように変化する。よって、光劣化が生じている場合のa-Si TFT１の照度（フィルタ３に入射する環境光の照度）とリーク電流との関係は、式(３)で表すことができる。同様に、光劣化が生じている場合のa-Si TFT２の照度とリーク電流との関係は、式(４)で表すことができる。
I１´= a１´×Ｌ …(３)
I２´= a２´×Ｌ …(４)
【００３２】
ここで、図６に示した積算照度Ｈと光劣化率Ｄとの関係は、式(５)の近似式で表すことができる。また、前述したように、a-Si TFT１の積算照度は、a-Si TFT２の積算照度に対して常に１／１０となる。よって、a-Si TFT１の光劣化率ｄ１は式(６)で表すことができ、a-Si TFT２の光劣化率ｄ２は式(７)で表すことができる。
Ｄ ＝ｆ（Ｈ ） …(５)
ｄ１＝ｆ（ｈ１） …(６)
ｄ２＝ｆ（ｈ２）＝ｆ（１０ｈ１） …(７)
【００３３】
また、上述した式(３)における定数a１´は、光劣化率ｄ１に比例して変動する。同様に、上述した式(４)における定数a２´は、光劣化率ｄ２に比例して変動する。したがって、定数a１´は式(８)で表すことができ、定数a２´は式(９)で表すことができる。
ａ１´=ａ１×ｄ１ = ａ１×ｆ（ｈ１） …(８)
ａ２´=ａ２×ｄ２ = ａ２×ｆ（ｈ２）= ａ２×ｆ（１０ｈ１） …(９)
【００３４】
よって、a-Si TFT１の照度ｌ１（フィルタ３に入射する環境光の照度）は、a-Si TFT１のリーク電流の測定値がｉ１´である場合、式(１０)で求めることができる。同様に、a-Si TFT２の照度ｌ２は、a-Si TFT２のリーク電流の測定値がｉ２´である場合、式(１１)で求めることができる。したがって、式(１０)によって求めたa-Si TFT１の照度ｌ１と、式(１１)によって求めたa-Si TFT２の照度ｌ２との照度差ＤＩＦは、式(１２)となる。
【数１】
【数２】
【数３】
【００３５】
ここで、図６に示した積算照度と光劣化率との関係は、a-Si TFT１とa-Si TFT２で同じであり、かつ事前に把握しておくことができる。したがって、積算照度と光劣化率との関係を、例えば、図７に示す積算照度−光劣化率プロファイルデータ４として予めメモリに記憶しておくことができる。なお、同図に示す積算照度−光劣化率プロファイルデータ４において、ＡＤＤ（Hex）は、メモリの格納アドレス（１６進数）である。また、ｄ（Dec）は１０進数で表記した場合の光劣化率であり、ｄ（Hex）は１６進数で表記した場合の光劣化率である。但し、実際のメモリには、光劣化率ｄ（Dec）を記憶しておく必要はない。また、フィルタ３の透過率が１０％である場合は、図７に示すように、積算照度ｈの値を対数でとり（ｈ＝１、２、３、…、９、１０、２０、３０、…、９０、１００、２００、３００…）、各々に対応する光劣化率ｄ（Hex）の値を登録する構成であると、無駄な光劣化率ｄの値を一切登録せずに済むので、メモリの使用量を低減できる。
【００３６】
なお、発明の理解を容易にするため、図７においては積算照度ｈに対する光劣化率ｄの減少率を実際の場合よりも大きくしている。また、以降の説明では、光劣化率としてｄ（Dec）の値を用いることとする。
【００３７】
この積算照度−光劣化率プロファイルデータ４を参照すれば、例えば、a-Si TFT１の光劣化率ｄ１の値を、積算照度ｈが“１”のときの光劣化率ｄ（Dec）の値“1.000”と仮定した場合に、このときのa-Si TFT２の光劣化率ｄ２の値は、積算照度ｈが“１０”のときの光劣化率ｄ（Dec）の値“0.950”として特定することができる。また、a-Si TFT１の光劣化率ｄ１の値を、積算照度ｈが“２”のときの光劣化率ｄ（Dec）の値“0.985” と仮定した場合に、このときのa-Si TFT２の光劣化率ｄ２の値は、積算照度ｈが“２０”のときの光劣化率ｄ（Dec）の値“0.935”として特定することができる。つまり、図７に示す積算照度−光劣化率プロファイルデータ４を参照すれば、例えば、a-Si TFT１の積算照度ｈの値を“１”、“２”、“３”、…と仮定した場合に、この仮定した積算照度ｈの値毎に、そのときのa-Si TFT１の光劣化率ｄ１の値とa-Si TFT２の光劣化率ｄ２の値との組を特定することができる。
【００３８】
そして、このようにして特定した組毎に、特定した光劣化率ｄ１，ｄ２の値と、測定して得られたリーク電流ｉ１´，ｉ２´の値と、定数a１，a２の値とを式(１２)に代入して照度差ＤＩＦを算出すれば、算出した照度差ＤＩＦのうち、最小値（理想的には０）となる照度差ＤＩＦＭＩＮを特定することで、この照度差ＤＩＦＭＩＮを算出する際に使用したｄ１とｄ２が、現時点におけるa-Si TFT１とa-Si TFT２の光劣化率になる。よって、このようにして特定した光劣化率ｄ２を式(１３)に代入することで、光劣化によりa-Si TFT１，２の導電率が低下しても、環境光の照度Ｌを正確に検出することが可能になる。
【数４】
【００３９】
図８は、本実施形態に係わる光センサ回路５および光検出回路１０の全体構成を示すブロック図である。光検出回路１０は、図７に示した積算照度−光劣化率プロファイルデータ４を記憶するメモリ６と、ＣＰＵやＲＯＭ等を備え、図４に回路構成を示した光センサ回路５における測定結果と積算照度−光劣化率プロファイルデータ４とに基づいて、環境光の照度Ｌを算出する制御部７とを備える。
【００４０】
図９は、制御部７によって実行される照度検出処理のフローチャートである。同図に示すように、まず、制御部７は、a-Si TFT１のリーク電流ｉ１´と、a-Si TFT２のリーク電流ｉ２´とを測定する（ステップＳ１０１）。次いで、制御部７は、積算照度−光劣化率プロファイルデータ４を参照する際の格納アドレスＡＤＤの値を“０”にセットする（ステップＳ１０２）。この後、制御部７は、格納アドレスＡＤＤの値が“４８”以下であるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。格納アドレスＡＤＤの値が“４８”より大きい場合は、ステップＳ１１２に移行する。なお、最初の段階では、ステップＳ１０２において格納アドレスＡＤＤの値が“０”にセットされているので、ステップＳ１０３における判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ１０４に進む。
【００４１】
そして、ステップＳ１０４において、制御部７は、積算照度−光劣化率プロファイルデータ４（図７参照）から、格納アドレスＡＤＤの値に従って光劣化率ｄ１，ｄ２の値を読み出す。例えば、格納アドレスＡＤＤの値が“０”の場合は、光劣化率ｄ１の値としてｄ（Dec）の値“1.000”を読み出す。また、光劣化率ｄ２の値は、格納アドレスＡＤＤの値に“１０”を加算して読み出される。すなわち、格納アドレスＡＤＤの値が“０”の場合は、光劣化率ｄ２の値としてｄ（Dec）の値“0.950”を読み出す。
【００４２】
次いで、制御部７は、ステップＳ１０４において読み出した光劣化率ｄ１，ｄ２の値と、ステップＳ１０１において測定したリーク電流ｉ１´，ｉ２´の値と、定数a１，a２の値とを式(１２)に代入し、照度差ＤＩＦを計算する（ステップＳ１０５）。この後、制御部７は、格納アドレスＡＤＤの値が“０”であるか否かを判別する（ステップＳ１０６）。格納アドレスＡＤＤの値が“０”であった場合、制御部７は、ステップＳ１０８に移行し、ステップＳ１０５において算出した照度差ＤＩＦの値を照度差ＤＩＦＭＩＮ（暫定）として、また、ステップＳ１０４において読み出したｄ２の値を、a-Si TFT２の光劣化率Ｄ（暫定）としてメモリ６に格納する。
【００４３】
また、制御部７は、ステップＳ１０６の判別結果がＮＯであった場合、すなわち格納アドレスＡＤＤの値が“１”〜“４８”のいずれかであった場合は、既にメモリに格納されている照度素ＤＩＦＭＩＮ（暫定）の値と、今回、ステップＳ１０５において算出した照度差ＤＩＦの値とを比較する（ステップＳ１０７）。その結果、今回算出した照度差ＤＩＦの値の方が小さかった場合は、ステップＳ１０８に移行する。そして、制御部７は、メモリ６に格納されている照度差ＤＩＦＭＩＮ（暫定）の値を、今回算出した照度差ＤＩＦの値に書き換えるとともに、メモリ６に格納されている光劣化率Ｄ（暫定）の値を、今回、ステップＳ１０４において読み出したｄ２の値に書き換える。一方、ステップＳ１０７の判別結果がＮＯであった場合、制御部７は、メモリ６に格納されている照度差ＤＩＦＭＩＮ（暫定）と光劣化率Ｄ（暫定）の値を何ら書き換えることなく、ステップＳ１０９に移行する。
【００４４】
この後、ステップＳ１０９〜Ｓ１１１では、格納アドレスＡＤＤの値を繰り上げる処理を行なう。図７に示したように積算照度−光劣化率プロファイルデータ４は、格納アドレスＡＤＤに対して積算照度ｈを式(１４)のように設定し、対応する光劣化率を格納するようにしている。
ｈ＝{ＡＤＤ（ＬＳＢ）+ １}×１０ＡＤＤ（ＭＳＢ） …(１４)
【００４５】
したがって、制御部７は、まず、格納アドレスＡＤＤのＬＳＢが“８”よりも小さいか否かを判別し（ステップＳ１０９）、ＬＳＢが“８”よりも小さければ、格納アドレスＡＤＤのＬＳＢのみをインクリメントする（ステップＳ１１０）。一方、制御部７は、ＬＳＢが“８”であれば、格納アドレスＡＤＤのＬＳＢを“０”にするとともに、ＭＳＢをインクリメントする（ステップＳ１１１）。制御部７は、このようにして格納アドレスＡＤＤの値を繰り上げる処理を行なった後、ステップＳ１０３に戻る。
【００４６】
このようにして制御部７は、格納アドレスＡＤＤの値が“４８”を超えるまでステップＳ１０３〜Ｓ１１１の処理を繰り返す。これにより、積算照度−光劣化率プロファイルデータ４を参照して光劣化率ｄ１，ｄ２の値の組が複数特定されるとともに、特定された組毎に照度差ＤＩＦの値が算出される。また、メモリ６には、このようにして算出された照度差ＤＩＦのうち、最小値となる照度差ＤＩＦＭＩＮの値と、この照度差ＤＩＦＭＩＮを算出したときに使用したｄ２の値（光劣化率Ｄ）が格納される。
【００４７】
そして、格納アドレスＡＤＤの値が“４８”を超えると、制御部７は、ステップＳ１１２に移行し、まず、メモリ６に格納されている光劣化率Ｄの値を読み出す。次いで、制御部７は、読み出した光劣化率Ｄの値と、ステップＳ１０１において測定したa-Si TFT２のリーク電流ｉ２´の値と、定数a２の値とを式(１３)に代入し、環境光の照度Ｌを算出する。なお、光劣化率Ｄの値は、ｄ２として式(１３)に代入される。
【００４８】
このように本実施形態によれば、光電変換特性が等しいa-Si TFT１とa-Si TFT２を使用し、a-Si TFT１の光劣化の進行をフィルタ３で遅らせることで、a-Si TFT１，２のリーク電流の測定値ｉ１´，ｉ２´と、メモリ６に記憶している積算照度−光劣化率プロファイルデータ４とに基づいて、a-Si TFT２の光劣化率ｄ２を特定することができる。よって、このようにして特定した光劣化率ｄ２と、a-Si TFT２のリーク電流の測定値ｉ２´と、定数a２とを用いて環境光の照度Ｌを求めることで、光劣化によりa-Si TFT１，２の導電率が低下しても、環境光の照度Ｌを正確に検出することができる。
【００４９】
なお、積算照度−光劣化率プロファイルデータ４の代わりに式(５)をメモリ６に記憶する構成であってもよい。式(５)は、積算照度と光劣化率との関係を定めた関数であるから、この式(５)とフィルタ３の減光率とに基づいて、照度差ＤＩＦを算出する際に使用する光劣化率ｄ１，ｄ２の値の組を特定することができる。このようにすれば、積算照度−光劣化率プロファイルデータ４をメモリ６に記憶しておく必要がないから、メモリ６の使用量を低減できる。
【００５０】
また、上述した照度検出処理では、照度差ＤＩＦＭＩＮを算出したときに使用したa-Si TFT２の光劣化率ｄ２と、a-Si TFT２のリーク電流の測定値ｉ２´と、定数a２とを用いて、環境光の照度Ｌを算出する場合について説明した。しかしながら、照度差ＤＩＦＭＩＮを算出したときに使用したa-Si TFT１の光劣化率ｄ１と、a-Si TFT１のリーク電流の測定値ｉ１´と、定数a１と、フィルタ３の減光率とを用いて、環境光の照度Ｌを算出することもできる。但し、この場合は、フィルタ３の減光率の値に加え、照度差ＤＩＦＭＩＮを算出したときに使用したa-Si TFT１の光劣化率ｄ１の値を、メモリ６に保持しておく必要がある。
【００５１】
また、本実施形態では、リーク電流の測定値ｉ１´，ｉ２´を用いて環境光の照度Ｌを算出する場合について説明した。しかしながら、図４に示した回路において、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフしてから基準時間ｔ０が経過した時点でのコンデンサＣ１，Ｃ２の電圧値ｖ１´，ｖ２´を測定し、この電圧値ｖ１´，ｖ２´と光劣化率とを用いて環境光の照度Ｌを算出することもできる。但し、この場合は、基準時間ｔ０が経過した時点でのコンデンサＣ１の電圧値とa-Si TFT１の照度との関係を示すプロファイルデータや、基準時間ｔ０が経過した時点でのコンデンサＣ２の電圧値とa-Si TFT２の照度との関係を示すプロファイルデータをメモリ１６に記憶しておく必要がある。
【００５２】
＜２．第２実施形態＞
第１実施形態では、フィルタ３として透過率１０％の減光フィルタを用いた場合について説明したが、本実施形態では、フィルタ３としてグリーンカラーフィルタを使用した場合について説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付し、説明を省略するものとする。
【００５３】
本実施形態に係わる光センサ回路は、第１実施形態の場合と同様に図４に示した回路を備える。但し、フィルタ３としてグリーンカラーフィルタを使用し、このグリーンカラーフィルタによってa-Si TFT１の入射光量をa-Si TFT２の入射光量よりも減らす点で、第１実施形態と相違する。このようにフィルタ３としてグリーンカラーフィルタを使用した場合、a-Si TFT１，２における積算照度とリーク電流との関係は、図１０に示すグラフのようになる。グリーンカラーフィルタの有無による積算照度の違いによって、a-Si TFT１（フィルタあり）の特性直線と、a-Si TFT２（フィルタなし）の特性直線との傾きが異なる。また、a-Si TFT１のリーク電流とa-Si TFT２のリーク電流との比をＫとすると、このリーク電流比Ｋと積算照度との関係は、図１１に示すグラフのようになり、式(１５)で表すことができる。
Ｋ＝ｐ（Ｈ） …(１５)
【００５４】
ここで、a-Si TFT１のリーク電流の測定値をｉ１´、a-Si TFT２のリーク電流の測定値をｉ２´とすると、測定値から得られるリーク電流比ｋmsgは、式(１６)となる。また、リーク電流比Ｋと、a-Si TFT２（フィルタなし）の光劣化率との関係は、式(１７)の近似式で表すことができ、図１２に示すグラフのようになる。なお、図１２に示す光劣化率は、リーク電流値を正規化したものである。
ｋmsg＝ｉ２´／ｉ１´ …(１６)
Ｄ＝ｇ（Ｋ） …(１７)
【００５５】
ここで、図１２に示したリーク電流比Ｋとa-Si TFT２の光劣化率との関係は、事前に把握しておくことができる。したがって、リーク電流比Ｋとa-Si TFT２の光劣化率との関係を、例えば、図１３に示すリーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４としてメモリに記憶しておくことができる。なお、同図に示すリーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４において、ＡＤＤ（Hex）は、メモリの格納アドレス（１６進数）である。また、ｋ（Dec）は１０進数で表記した場合のリーク電流比であり、ｋ（Hex）は１６進数で表記した場合のリーク電流比である。同様に、ｄ（Dec）は、１０進数で表記した場合のa-Si TFT２の光劣化率であり、ｄ（Hex）は、１６進数で表記した場合のa-Si TFT２の光劣化率である。
【００５６】
但し、実際のメモリには、格納アドレスＡＤＤの値毎に、リーク電流比ｋ（Hex）と光劣化率ｄ（Hex）のみが記憶されていればよく、リーク電流比ｋ（Dec）や光劣化率ｄ（Dec）をメモリに記憶しておく必要はない。なお、発明の理解を容易にするため、図１３においては光劣化率ｄの減少率を実際の場合よりも大きくしている。また、以降の説明では、リーク電流比としてｋ（Dec）の値を、また、光劣化率としてｄ（Dec）の値を用いることとする。
【００５７】
このリーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４に格納されている全てのリーク電流比ｋについて、測定値から得たリーク電流比ｋmsgとの差分を式(１８)を用いて算出し、この差分ＤＩＦが最小値（理想的には０）となるｋを特定すれば、このｋと対応付けてプロファイルデータ１４に格納されている光劣化率ｄが、現時点におけるa-Si TFT２の光劣化率になる。よって、このようにして特定した光劣化率ｄを、前述した式(１３)にｄ２として代入することで、光劣化によりa-Si TFT１，２の導電率が低下しても、環境光の照度Ｌを正確に検出することが可能になる。
【数５】
【００５８】
図１４は、本実施形態に係わる光センサ回路１５および光検出回路２０の全体構成を示すブロック図である。光検出回路２０は、図１３に示したリーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４を記憶するメモリ１６と、ＣＰＵやＲＯＭ等を備え、図４に回路構成を示した光センサ回路１５（但し、フィルタ３としてグリーンカラーフィルタを用いる）における測定結果とリーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４とに基づいて、環境光の照度Ｌを算出する制御部１７とを備える。
【００５９】
図１５は、制御部１７によって実行される照度検出処理のフローチャートである。同図に示すように、まず、制御部１７は、a-Si TFT１のリーク電流ｉ１´と、a-Si TFT２のリーク電流ｉ２´とを測定する（ステップＳ２０１）。次いで、制御部１７は、測定したリーク電流ｉ１´，ｉ２´を用いてリーク電流比ｋmsgを算出する（ステップＳ２０２）。この後、制御部１７は、リーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４を参照する際の格納アドレスＡＤＤの値を“０”にセットする（ステップＳ２０３）。次いで、制御部１７は、格納アドレスＡＤＤの値が予め定められた最大値ＡＤＤＭＡＸより小さいか否かを判別する（ステップＳ２０４）。最大値ＡＤＤＭＡＸ以上であれば、ステップＳ２１１に移行する。なお、最初の段階では、ステップＳ２０３において格納アドレスＡＤＤの値が“０”にセットされているので、ステップＳ２０４における判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ２０５に進む。
【００６０】
そして、ステップＳ２０５において、制御部１７は、リーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４（図１３参照）から、格納アドレスＡＤＤの値に従ってリーク電流比ｋと光劣化率ｄの値を読み出す。例えば、格納アドレスＡＤＤの値が“０”の場合は、リーク電流比ｋの値としてｋ（Dec）の値“10.83”を読み出し、光劣化率ｄの値としてｄ（Dec）の値“1.000”を読み出す。
【００６１】
次いで、制御部１７は、ステップＳ２０２において算出したリーク電流比ｋmsgの値と、ステップＳ２０５において読み出したリーク電流比ｋの値とを式(１８)に代入し、リーク電流比の差分ＤＩＦを計算する（ステップＳ２０６）。この後、制御部１７は、格納アドレスＡＤＤの値が“０”であるか否かを判別する（ステップＳ２０７）。格納アドレスＡＤＤの値が“０”であった場合、制御部１７は、ステップＳ２０９に移行し、ステップＳ２０６において算出した差分ＤＩＦの値を差分ＤＩＦＭＩＮ（暫定）として、また、ステップＳ２０５において読み出したｄの値をa-Si TFT２の光劣化率Ｄ（暫定）としてメモリ１６に格納する。
【００６２】
また、制御部１７は、ステップＳ２０７の判別結果がＮＯであった場合は、既にメモリに格納されている差分ＤＩＦＭＩＮ（暫定）の値と、今回、ステップＳ２０６において算出した差分ＤＩＦの値とを比較する（ステップＳ２０８）。その結果、今回算出した差分ＤＩＦの値の方が小さかった場合は、ステップＳ２０９に移行する。そして、制御部１７は、メモリ１６に格納されている差分ＤＩＦＭＩＮ（暫定）の値を、今回算出した差分ＤＩＦの値に書き換えるとともに、メモリ１６に格納されている光劣化率Ｄ（暫定）の値を、今回、ステップＳ２０５において読み出したｄの値に書き換える。一方、ステップＳ２０８の判別結果がＮＯであった場合、制御部１７は、メモリ１６に格納されている差分ＤＩＦＭＩＮ（暫定）と光劣化率Ｄ（暫定）の値を何ら書き換えることなく、ステップＳ２１０に移行する。
【００６３】
この後、制御部１７は、格納アドレスＡＤＤの値をインクリメントし（ステップＳ２１０）、ステップＳ２０４に戻る。このようにして制御部１７は、格納アドレスＡＤＤの値が最大値ＡＤＤＭＡＸになるまでステップＳ２０４〜Ｓ２１０の処理を繰り返す。これにより、リーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４に格納されている全てのリーク電流比ｋについて、リーク電流比ｋmsgとの差分ＤＩＦが算出される。また、メモリ１６には、このようにして算出された差分ＤＩＦのうち、最小値となる差分ＤＩＦＭＩＮの値と、このときのa-Si TFT２の光劣化率Ｄの値が格納される。
【００６４】
そして、格納アドレスＡＤＤの値が最大値ＡＤＤＭＡＸに達すると、制御部１７は、ステップＳ２１１に移行し、まず、メモリ１６に格納されている光劣化率Ｄの値を読み出す。次いで、制御部１７は、読み出した光劣化率Ｄの値と、ステップＳ２０１において測定したa-Si TFT２のリーク電流ｉ２´の値と、定数a２の値とを式(１３)に代入し、環境光の照度Ｌを算出する。なお、光劣化率Ｄの値は、ｄ２として式(１３)に代入される。
【００６５】
このように本実施形態によれば、光電変換特性が等しいa-Si TFT１とa-Si TFT２を使用し、a-Si TFT１の光劣化の進行をフィルタ３（グリーンカラーフィルタ）で遅らせることで、a-Si TFT１，２のリーク電流の測定値ｉ１´，ｉ２´と、メモリ１６に記憶しているリーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４とに基づいて、a-Si TFT２の光劣化率ｄ２を特定することができる。よって、このようにして特定した光劣化率ｄ２と、a-Si TFT２のリーク電流の測定値ｉ２´と、定数a２とを用いて環境光の照度Ｌを求めることで、光劣化によりa-Si TFT１，２の導電率が低下しても、環境光の照度Ｌを正確に検出することができる。
【００６６】
なお、リーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４の代わりに式(１７)をメモリ１６に記憶する構成であってもよい。式(１７)は、リーク電流比と、a-Si TFT２（グリーンカラーフィルタなし）の光劣化率との関係を定めた関数であるから、この式(１７)に基づいて、リーク電流比の差分ＤＩＦを算出する際に使用するリーク電流比ｋと光劣化率ｄの値を特定することができる。このようにすれば、リーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４をメモリ１６に記憶しておく必要がないから、メモリ１６の使用量を低減できる。
【００６７】
また、上述した照度検出処理（図１５）では、差分ＤＩＦＭＩＮを算出したときのa-Si TFT２の光劣化率ｄ２と、a-Si TFT２のリーク電流の測定値ｉ２´と、定数a２とを用いて、環境光の照度Ｌを算出する場合について説明した。しかしながら、図１３に示したリーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４に、リーク電流比と、a-Si TFT１（グリーンカラーフィルタあり）の光劣化率との関係を登録しておけば、差分ＤＩＦＭＩＮを算出したときのa-Si TFT１の光劣化率ｄ１と、a-Si TFT１のリーク電流の測定値ｉ１´と、定数a１と、フィルタ３による減光率とを用いて、環境光の照度Ｌを算出することもできる。但し、この場合は、フィルタ３の減光率の値に加え、差分ＤＩＦＭＩＮを算出したときのa-Si TFT１の光劣化率ｄ１の値をメモリ１６に保持しておく必要がある。
【００６８】
また、本実施形態では、リーク電流の測定値ｉ１´，ｉ２´を用いて環境光の照度Ｌを算出する場合について説明した。しかしながら、図４に示した回路において、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフしてから基準時間ｔ０が経過した時点でのコンデンサＣ１，Ｃ２の電圧値ｖ１´，ｖ２´を測定し、この測定値ｖ１´，ｖ２´と光劣化率とを用いて環境光の照度Ｌを算出することもできる。但し、この場合は、基準時間ｔ０が経過した時点でのコンデンサＣ１の電圧値とa-Si TFT１の照度との関係を示すプロファイルデータや、基準時間ｔ０が経過した時点でのコンデンサＣ２の電圧値とa-Si TFT２の照度との関係を示すプロファイルデータをメモリ１６に記憶しておく必要がある。
【００６９】
＜３．第３実施形態＞
本実施形態では、第１実施形態おいて説明した光センサ回路５と光検出回路１０、あるいは第２実施形態おいて説明した光センサ回路１５と光検出回路２０を使用し、環境光の照度（周囲の明るさ）に応じて画面全体の明るさを調整する表示装置について説明する。
【００７０】
図１６は、本実施形態に係わる表示装置５０の構成を示すブロック図である。この表示装置５０は、透過型の液晶表示装置であり、液晶パネルＡＡと、光検出回路３５０と、調光回路４００と、バックライト５００と、制御回路６００と、画像処理回路７００とを備える。また、液晶パネルＡＡには、画像表示領域Ａと、走査線駆動回路１００と、データ線駆動回路２００と、光センサ回路３００とが設けられる。画像表示領域Ａには、Ｘ方向に延在するｍ本の走査線と、Ｙ方向に延在するｎ本のデータ線とが形成される。また、走査線とデータ線との各交差に対応する位置には画素回路Ｐ１が配置され、各画素回路Ｐ１は、スイッチング素子としてa-Si TFTを備える。
【００７１】
走査線駆動回路１００は、マトリクス状に配列する画素回路Ｐ１を、走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍを用いて行単位で選択して動作させる。一方、データ線駆動回路２００は、走査線駆動回路１００が選択した１行分（ｎ個）の画素回路Ｐ１に対し、データ信号Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎを供給する。制御回路６００は、クロック信号等の各種の制御信号を走査線駆動回路１００とデータ線駆動回路２００に出力する。また、画像処理回路７００は、入力画像データＤｉｎに、液晶パネルＡＡの光透過特性を考慮したガンマ補正等を施した後、ＲＧＢ各色の画像データをＤ／Ａ変換して画像信号ＶＩＤを生成し、データ線駆動回路２００に供給する。
【００７２】
光センサ回路３００は、第１実施形態おいて説明した光センサ回路５、または第２実施形態において説明した光センサ回路１５であって、光電変換素子（a-Si TFT１，２）として、各画素回路Ｐ１に備わるa-Si TFTと同じa-Si TFTを使用している。また、光検出回路３５０は、第１実施形態おいて説明した光検出回路１０、または第２実施形態において説明した光検出回路２０であって、光センサ回路３００の測定結果に基づいて環境光の照度を検出すると、検出結果である照度データ３５０ａを調光回路４００に出力する。なお、光検出回路３５０は、光センサ回路３００における光電変換素子の光劣化を校正し、環境光の正確な照度を検出する。調光回路４００は、液晶パネルＡＡの背面に設けられたバックライト５００を照度データ３５０ａに応じた輝度で発光させる。
【００７３】
バックライト５００からの光は液晶パネルＡＡを介して射出される。また、液晶パネルＡＡには、各画素回路Ｐ１に対応してマトリクス状に画素が設けられており、各画素に印加されるデータ信号の電圧レベルに応じて液晶分子の配向や秩序が変化し、透過率が画素毎に制御される。よって、光変調による階調表示が可能となり、画像表示領域Ａに画像が表示される。
【００７４】
ここで、表示画像の見易さは、周囲の明るさによって左右される。例えば、日中の自然光の下では、バックライト５００の発光輝度を高く設定し、画面全体を明るくする必要がある。一方、夜間の暗い環境の下では、バックライト５００の発光輝度が日中ほど高くなくても鮮明な画像を表示することができる。したがって、調光回路４００は、照度データ３５０ａの値が大きい場合は、バックライト５００の発光輝度を高く設定する一方、照度データ３５０ａの値が小さい場合は、バックライト５００の発光輝度を低く設定して消費電力を削減する。
【００７５】
このように本実施形態においては、光センサ回路３００（光センサ回路５，１５）の測定結果を光検出回路３５０（光検出回路１０，２０）で校正して得られる照度データ３５０ａに基づいてバックライト５００の発光輝度を調整したので、環境光の正確な照度に基づいて画面の明るさを制御し、表示画像を見易くしたり、表示装置５０の消費電力を低減することができる。また、各画素回路Ｐ１に備わるa-Si TFTと、光センサ回路３００に備わる２つのa-Si TFTは同じものであるので、液晶パネルＡＡを製造する際に、光センサ回路３００用の２つのa-Si TFTや、さらには図４に示した回路を液晶パネルＡＡ上に形成することができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、バックライト５００の発光輝度を調整する場合について説明したが、光検出回路３５０から出力される照度データ３５０ａを画像処理回路７００に供給し、画像処理回路７００において、照度データ３５０ａに基づいて画像信号ＶＩＤの信号レベルを調整してもよい。この場合、データ線駆動回路２００は、調整された画像信号ＶＩＤに基づいてデータ信号Ｘ１〜Ｘｎを生成するので、環境光の照度に応じて画面全体の明るさを調整することができる。
【００７７】
＜４．変形例＞
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各種の変形が可能である。
【００７８】
（１）光電変換素子は、例えば、LTPS TFT（Low-Temperature Poly-Silicon TFT：低温ポリシリコン薄膜トランジスタ）や、HTPS TFT（High Temperature Poly-Silicon TFT：高温ポリシリコン薄膜トランジスタ）であってもよい。また、検出対象となる光は、環境光（外光）に限らず、例えば、光源から放射される光であってもよい。したがって、本発明は、イメージセンサ等にも適用可能である。また、フィルタ３の透過率は、１０％に限らず、例えば、２０％や５０％であってもよい。要は、１００％よりも小さい所定の透過率であればよい。また、第２実施形態では、フィルタ３としてグリーンカラーフィルタを使用した場合について説明したが、フィルタ３として使用することのできるカラーフィルタの色は、グリーンに限らず、例えば、レッドやブルーであってもよい。
【００７９】
（２）第３実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示装置を挙げたが、本発明に係わる表示装置は、例えば、半透過型の液晶表示装置や、反射型の液晶表示装置であってもよい。但し、反射型の液晶表示装置の場合は、光検出回路３５０から出力される照度データ３５０ａに基づいて画像信号ＶＩＤの信号レベルを調整し、画面全体の明るさを制御する。また、本発明に係わる表示装置は、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode：有機発光ダイオード）素子を用いた電気光学装置であってもよい。ＯＬＥＤ素子は、光の透過量を変化させる液晶素子とは異なり、それ自体が発光する電流駆動型の発光素子である。但し、ＯＬＥＤ素子を用いた電気光学装置の場合も、光検出回路３５０から出力される照度データ３５０ａに基づいて画像信号ＶＩＤの信号レベルを調整し、画面全体の明るさを制御する。さらに、本発明に係わる表示装置は、液晶素子やＯＬＥＤ素子以外の電気光学素子を用いた電気光学装置であってもよい。なお、電気光学素子とは、電気信号（電流信号または電圧信号）の供給によって透過率や輝度といった光学的特性が変化する素子である。例えば、無機ＥＬ（ElectroLuminescent）や発光ポリマー等の発光素子を用いた表示パネルや、着色された液体と当該液体に分散された白色の粒子とを含むマイクロカプセルを電気光学物質として用いた電気泳動表示パネル、極性が相違する領域ごとに異なる色に塗り分けられたツイストボールを電気光学物質として用いたツイストボールディスプレイパネル、黒色トナーを電気光学物質として用いたトナーディスプレイパネル、あるいはヘリウムやネオン等の高圧ガスを電気光学物質として用いたプラズマディスプレイパネル等を備えた電気光学装置に対しても本発明を適用することができる。
【００８０】
＜５．電子機器＞
次に、上述した実施形態および変形例に係る表示装置５０を適用した電子機器について説明する。図１７に、表示装置５０を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ２０００は、表示ユニットとしての表示装置５０と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。
図１８に、表示装置５０を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての表示装置５０を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、表示装置５０に表示される画面がスクロールされる。
図１９に、表示装置５０を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての表示装置５０を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が表示装置５０に表示される。
なお、表示装置５０が適用される電子機器としては、図１７〜図１９に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した表示装置５０が適用可能である。
【００８１】
＜６．その他＞
本発明は、温度センサにも適用可能である。
例えば、感温特性が等しい２つの同じ感温素子（熱電対、測温抵抗体、サーミスタ）を使用し、一方の感温素子のみを断熱部材で覆い、断熱部材で覆われた感温素子に加わる温度を、他方の感温素子に加わる温度の５０％に減らす。また、感温特性の劣化する度合いを示す劣化率と、感温素子に加わる積算温度（温度×時間）との関係を示すプロファイルデータや関数をメモリに記憶しておく。そして、２つの感温素子の各々を用いて得られる測定値（例えば、各感温素子に定電流を供給して得られる感温素子の両端の電圧値）と、断熱部材による温度の低減率と、メモリに記憶されているプロファイルデータや関数とを用いて、第１実施形態おいて説明した光検出回路１０の場合と同様にして、例えば、断熱部材で覆われていない方の感温素子の劣化率を特定し、特定した劣化率と、断熱部材で覆われていない方の感温素子の測定値とに基づいて、正確な温度を検出する。なお、感温特性の劣化する度合いを示す劣化率と、２つの感温素子の測定値の比との関係を示すプロファイルデータや関数をメモリに記憶しておく構成であってもよい。この場合は、２つの感温素子の測定値の比と、断熱部材による温度の低減率と、メモリに記憶されているプロファイルデータや関数とを用いて、第２実施形態おいて説明した光検出回路２０の場合と同様にして、例えば、断熱部材で覆われていない方の感温素子の劣化率を特定し、特定した劣化率と、断熱部材で覆われていない方の感温素子の測定値とに基づいて、正確な温度を検出すればよい。
【００８２】
以上の内容をまとめると、以下に記載するとおりである。但し、断熱部材で覆われている方の感温素子の劣化率を特定し、特定した劣化率と、断熱部材で覆われている方の感温素子の測定値と、断熱部材による温度の低減率とに基づいて、正確な温度を検出することも可能である。
【００８３】
素子に加わる熱エネルギー（温度）に応じたレベルの第１測定信号を得ることが可能な第１感温素子と、
前記第１感温素子と同じ感温特性を有し、素子に加わる熱エネルギー（温度）に応じたレベルの第２測定信号を得ることが可能な第２感温素子と、
前記第２感温素子に加わる温度を所定の低減率で減らす断熱手段と、
前記第１感温素子の感温特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１感温素子に加わる積算温度との関係を劣化特性として記憶する記憶手段と、
前記所定の低減率を考慮して前記劣化特性を参照することにより、前記第１劣化率と前記第２感温素子の感温特性の劣化の程度を示す第２劣化率との組を複数特定し、特定した複数の前記第１劣化率と前記第２劣化率の組の各々と、前記第１測定信号および前記第２測定信号と、前記所定の低減率とに基づいて、前記第１感温素子に加わる温度と前記断熱手段に加わる温度とを演算し、演算結果に基づいて、両者の差分が最小となる前記第１劣化率と前記第２劣化率との組を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１測定信号とに基づいて、温度を検出する検出手段と
を備える温度検出回路。
【００８４】
素子に加わる熱エネルギー（温度）に応じたレベルの第１測定信号を得ることが可能な第１感温素子と、
前記第１感温素子と同じ感温特性を有し、素子に加わる熱エネルギー（温度）に応じたレベルの第２測定信号を得ることが可能な第２感温素子と、
前記第２感温素子に加わる温度を所定の低減率で減らす断熱手段と、
前記第１感温素子の感温特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１測定信号のレベルと前記第２測定信号のレベルの比である出力比との関係を劣化特性として記憶する記憶手段と、
前記第１測定信号のレベルと前記第２測定信号のレベルとの比を算出し、算出した比と前記記憶手段を参照して得られた前記劣化特性の出力比とを比較して、比較結果に基づいて前記第１劣化率を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１測定信号とに基づいて、温度を検出する検出手段と
を備える温度検出回路。
【００８５】
また、本発明は、音の大きさを検出するセンサ等にも適用可能である。このように本発明は、センシング特性（入出力特性）が等しい２つのセンシング素子を使用し、一方のセンシング素子に加わる光や温度や音等のエネルギーを所定の低減率で減らすとともに、センシング素子の劣化特性をメモリに記憶しておき、２つのセンシング素子の各々を用いて得られる測定値と、所定の低減率と、メモリに記憶している劣化特性とを用いて、いずれか一方のセンシング素子の劣化率を特定し、特定した劣化率を用いて正確な検出値を得ることを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１実施形態に係わるa-Si TFTのゲート電圧とドレイン電流との関係を示すグラフである。
【図２】a-Si TFT を使用して照度を検出する回路の構成を示す回路図である。
【図３】図２に示した回路におけるコンデンサＣの放電特性を示すグラフである。
【図４】光センサ回路の構成を示す回路図である。
【図５】a-Si TFT１，２における照度とリーク電流との関係を示すグラフである。
【図６】a-Si TFT１，２における積算照度と光劣化率との関係を示すグラフである。
【図７】積算照度−光劣化率プロファイルデータ４のデータ構成を示す図である。
【図８】光センサ回路５および光検出回路１０の全体構成を示すブロック図である。
【図９】制御部７によって実行される照度検出処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係わるa-Si TFT１，２の積算照度とリーク電流との関係を示すグラフである。
【図１１】a-Si TFT１，２におけるリーク電流比Ｋと積算照度との関係を示すグラフである。
【図１２】a-Si TFT１，２のリーク電流比Ｋと、a-Si TFT２の光劣化率との関係を示すグラフである。
【図１３】リーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４のデータ構成を示す図である。
【図１４】光センサ回路１５および光検出回路２０の全体構成を示すブロック図である。
【図１５】制御部１７によって実行される照度検出処理のフローチャートである。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る表示装置５０の全体構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明に係る電子機器の具体例を示す斜視図である。
【図１８】本発明に係る電子機器の具体例を示す斜視図である。
【図１９】本発明に係る電子機器の具体例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８７】
１，２…a-Si TFT、３…フィルタ、４…積算照度−光劣化率プロファイルデータ、１４…リーク電流比−光劣化率プロファイルデータ、５，１５…光センサ回路、６，１６…メモリ、７，１７…制御部、１０，２０…光検出回路、５０…表示装置、ＡＡ…液晶パネル、Ａ…画像表示領域、Ｐ１…画素回路、１００…走査線駆動回路、２００…データ線駆動回路、３００…光センサ回路、３５０…光検出回路、３５０ａ…照度データ、４００…調光回路、５００…バックライト、６００…制御回路、７００…画像処理回路、２０００…パーソナルコンピュータ、３０００…携帯電話機、４０００…情報携帯端末。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照度や温度等を検出可能なセンシング回路、光検出回路、これを用いた表示装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電変換素子としてアモルファスシリコン薄膜トランジスタ等を使用した光センサでは、検出される照度と真の照度とのずれが時間の経過に応じて徐々に大きくなる。これは積算照度が増えるほど導電率が低下するという光劣化現象が起きるからである。このような光劣化による検出照度のずれをなくすため、例えば、特許文献１には、同じ光電変換素子を２つ使用することが記載されている。
【０００３】
具体的に説明すると、特許文献１には、アクティブマトリックス駆動型の液晶ディスプレイ等に用いられる薄膜トランジスタとほぼ同じ構造を有し、かつ特性の等しい光電変換素子１，２を直列に接続したラインイメージセンサが開示されている（同文献１の段落００４５，図２）。光電変換素子１には、光源から放射され、原稿１０４の表面で反射された照射光１００ａが入射する。また、光電変換素子２には、同じ光源から放射され、反射面１０６で反射された照射光１００ｂが入射する（同文献１の図１（Ｂ），段落００４１）。同文献１の図２に示す等価回路において、電源の電位をＶｄ、光電変換素子１の電気抵抗をＲａ、光電変換素子２の電気抵抗をＲｂとすると、ラインイメージセンサの出力である画像読取信号の電位Ｖｏは、下式のとおりである（同文献１の段落００４８）。
Ｖｏ＝（Ｖｄ）／｛１＋（Ｒｂ／Ｒａ）｝
【０００４】
ここで、光電変換素子１に入射する照射光１００ａと、光電変換素子２に入射する照射光１００ｂとは、同じ光源から放射されている。よって、光源の放射強度が変動しても画像読取信号の電位Ｖｏはこれに依存せず、画像情報を担った原稿表面の濃度のみに依存する（同文献１の段落００４９）。また、一般に使用される原稿は、反射率の高い白色の領域が原稿全体の面積の９５％程度を占める。よって、白色の原稿を読み取った場合に光電変換素子１に入射する照射光１００ａと同じ照度の照射光１００ｂを光電変換素子２に入射すべく、反射率の高い反射面１０６を設けること等により、光電変換素子１と光電変換素子２の光劣化の程度を概略等しくしている（同文献１の段落００５３，段落００５４，段落００５６）。このため、上記の式においてＲｂ／Ｒａ（光電変換素子１，２の電気抵抗の比）は、原稿表面の濃度が同じであれば常に一定の値をとる。したがって、光劣化によって光電変換素子１，２の電気伝導率が低下しても、光電変換素子１，２の電気抵抗の比は変化せず、画像読取信号の電位Ｖｏには光劣化による影響が現れない（同文献１の段落００２８，段落００５１）。
【特許文献１】特開平６−３５０８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術を用いて光劣化による検出照度のずれをなくすためには、光電変換素子１と光電変換素子２の光劣化の程度を概略等しく保つ必要がある。この点について、特許文献１には、一般に使用される原稿では、全体の面積の９５％程度が反射率の高い白色であるので、白色をターゲットにして光電変換素子２に入射させる照射光１００ｂの照度を設定すればよい旨が記載されている。しかしながら、例えば、カラー写真画像を読み取る場合のように、読み取り対象となる原稿において白色の占める割合が１０％にも満たない場合は多々存在する。したがって、光電変換素子１の積算照度と、光電変換素子２の積算照度との差は、徐々に大きくなり、やがては無視できない大きさになる。つまり、光電変換素子１と光電変換素子２との光劣化の程度を概略等しく保つことができなくなり、正確なセンサ出力を得られなくなる。
【０００６】
また、例えば、環境光の照度（周囲の明るさ）を検出する光センサの場合、ラインイメージセンサのように原稿画像の読み取りを行なう必要がない。このような光センサにおいて、光電変換特性が等しい２つの光電変換素子に同じ環境光を入射しても、光劣化による検出照度のずれを校正することはできない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、センシング素子の経時劣化による検出値のずれを、センシング特性が等しいセンシング素子を２つ使用して正確に校正可能なセンシング回路、光検出回路、これを用いた表示装置および電子機器を提供することにある。また、イメージセンサ以外のセンサにおいても、センシング素子の経時劣化による検出値のずれを、センシング特性が等しいセンシング素子を２つ使用して校正可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明に係るセンシング回路は、測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第１出力信号を出力する第１センシング素子と、前記第１センシング素子と同じ入出力特性を有し、測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第２出力信号を出力する第２センシング素子と、前記第２センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさを所定の低減率で減らす低減手段と、前記第１センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさと時間との積である積算値との関係を劣化特性として記憶する記憶手段と、前記所定の低減率を考慮して前記劣化特性を参照することにより、前記第１劣化率と前記第２センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第２劣化率との組を複数特定し、特定した複数の前記第１劣化率と前記第２劣化率の組の各々と、前記第１出力信号および前記第２出力信号と、前記所定の低減率とに基づいて、前記第１センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさと前記低減手段に入力する前記エネルギーの大きさとを演算し、演算結果に基づいて、両者の差分が最小となる前記第１劣化率と前記第２劣化率との組を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、入出力特性が等しい第１センシング素子と第２センシング素子を使用し、第２センシング素子の入出力特性の劣化の進行を低減手段で遅らせることで、第１出力信号および第２出力信号と、所定の低減率と、記憶手段に記憶している劣化特性とに基づいて、第１センシング素子の劣化率を特定することができる。よって、特定した劣化率と第１出力信号とを用いてエネルギーの大きさを求めることで、第１センシング素子や第２センシング素子の入出力特性が劣化しても正確な検出値を得ることができる。なお、測定対象となるエネルギーには、例えば、光エネルギーや熱エネルギーが含まれる。つまり、本発明は、例えば、光の強さ（照度）を検出する光センサや、温度を検出する温度センサに適用することができ、センシング素子には、光電変換素子や感温素子が含まれる。
【００１０】
また、上述したセンシング回路において、前記検出手段は、前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出することの代わりに、前記特定手段によって特定した前記第２劣化率と前記第２出力信号と前記所定の低減率とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する構成であってもよい。この構成であっても正確な検出値を得ることができる。
【００１１】
また、本発明に係る他の光検出回路は、測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第１出力信号を出力する第１センシング素子と、前記第１センシング素子と同じ入出力特性を有し、測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第２出力信号を出力する第２センシング素子と、前記第２センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさを所定の低減率で減らす低減手段と、前記第１センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルの比である出力比との関係を劣化特性として記憶する記憶手段と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を算出し、算出した比と前記記憶手段を参照して得られた前記劣化特性の出力比とを比較して、比較結果に基づいて前記第１劣化率を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、入出力特性が等しい第１センシング素子と第２センシング素子を使用し、第２センシング素子の入出力特性の劣化の進行を低減手段で遅らせることで、第１出力信号のレベルと第２出力信号のレベルとの比と、所定の低減率と、記憶手段に記憶している劣化特性とに基づいて、第１センシング素子の劣化率を特定することができる。よって、特定した劣化率と第１出力信号とを用いてエネルギーの大きさを求めることで、第１センシング素子や第２センシング素子の入出力特性が劣化しても正確な検出値を得ることができる。なお、測定対象となるエネルギーには、例えば、光エネルギーや熱エネルギーが含まれる。つまり、本発明は、照度を検出する光センサや、温度を検出する温度センサに適用することができ、センシング素子には、光電変換素子や感温素子が含まれる。
【００１３】
また、上述した他のセンシング回路において、前記記憶手段は、前記第１センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルの比である出力比との関係を劣化特性として記憶することの代わりに、前記第２センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第２劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルの比である出力比との関係を劣化特性として記憶し、前記特定手段は、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を算出し、算出した比と前記記憶手段を参照して得られた前記劣化特性の出力比とを比較して、比較結果に基づいて前記第１劣化率を特定することの代わりに、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を算出し、算出した比と前記記憶手段を参照して得られた前記劣化特性の出力比とを比較して、比較結果に基づいて前記第２劣化率を特定し、前記検出手段は、前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出することの代わりに、前記特定手段によって特定した前記第２劣化率と前記第２出力信号と前記所定の低減率とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する構成であってもよい。この構成であっても正確な検出値を得ることができる。
【００１４】
また、本発明に係る光検出回路は、入射する光の照度に応じたレベルの第１出力信号を出力する第１光電変換素子と、前記第１光電変換素子と同じ光電変換特性を有し、入射する光の照度に応じたレベルの第２出力信号を出力する第２光電変換素子と、入射する光の照度を所定の減光率で減光させて前記第２光電変換素子に出力する減光手段と、光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と積算照度との関係を記憶する記憶手段と、前記第１光電変換素子の積算照度を第１積算照度、前記第２光電変換素子の積算照度を第２積算照度、前記第１積算照度に対応する前記劣化率を第１劣化率、前記第２積算照度に対応する前記劣化率を第２劣化率としたとき、前記所定の減光率を考慮して前記第１積算照度と前記第２積算照度との組を特定し、特定した前記第１積算照度と前記第２積算照度とに基づいて前記記憶手段に記憶された劣化率と積算照度との関係を参照し、前記特定した前記第１積算照度と前記第２積算照度との組に対応する前記第１劣化率と前記第２劣化率との組を取得する取得手段と、前記第１光電変換素子に入射する光の照度を第１照度、前記減光手段を介して前記第２光電変換素子に入射する光の照度を第２照度としたとき、前記第１出力信号と前記第１劣化率とに基づいて、前記第１照度を算出し、前記第２出力信号と前記第２劣化率とに基づいて、前記第２照度を算出し、前記第１照度と前記第２照度との差分を算出する差分算出手段と、前記取得手段を用いて得た前記第１劣化率と前記第２劣化率との組を前記差分算出手段に供給し、前記差分が最小となる前記第１劣化率を特定し、特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算する演算手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、光電変換特性が等しい第１光電変換素子と第２光電変換素子を使用し、第２光電変換素子の光劣化の進行を減光手段で遅らせることで、第１出力信号および第２出力信号と、記憶手段に記憶している劣化率と積算照度との関係（積算照度に対する光電変換効率の劣化特性）とに基づいて、第１光電変換素子の劣化率を特定することができる。よって、特定した劣化率と第１出力信号とを用いて、入射する光の照度を求めることで、光劣化により第１光電変換素子や第２光電変換素子の導電率が低下しても、正確な検出照度を得ることができる。なお、同じ光電変換特性を有することには、光電変換効率の劣化特性が等しいことも含まれる。
【００１６】
また、上述した光検出回路において、前記演算手段は、前記差分が最小となる前記第１劣化率を特定し、特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算することの代わりに、前記差分が最小となる前記第２劣化率を特定し、特定した前記第２劣化率と前記第２出力信号と前記所定の減光率とに基づいて、入射する光の照度を演算する構成であってもよい。この構成であっても正確な検出照度を得ることができる。また、上述した光検出回路において、前記記憶手段は、光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と積算照度とを対応付けて複数記憶する構成であってもよいし、光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と積算照度との関係を定めた関数を記憶する構成であってもよい。
【００１７】
また、本発明に係る他の光検出回路は、入射する光の照度に応じたレベルの第１出力信号を出力する第１光電変換素子と、前記第１光電変換素子と同じ光電変換特性を有し、入射する光の照度に応じたレベルの第２出力信号を出力する第２光電変換素子と、入射する光の照度を所定の減光率で減光させて前記第２光電変換素子に出力する減光手段と、前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を記憶する記憶手段と、前記出力比を算出する出力比算出手段と、前記記憶手段を参照して取得した複数の出力比の各々と、前記出力比算出手段で算出した出力比との差分を算出する差分算出手段と、前記差分が最小となる前記劣化率を特定し、特定した前記劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算する演算手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、光電変換特性が等しい第１光電変換素子と第２光電変換素子を使用し、第２光電変換素子の光劣化の進行を減光手段で遅らせることで、第１出力信号のレベルと第２出力信号のレベルとの比（出力比）と、記憶手段に記憶している劣化率と出力比との関係（出力比に対する光電変換効率の劣化特性）とに基づいて、第１光電変換素子の劣化率を特定することができる。よって、特定した劣化率と第１出力信号とを用いて、入射する光の照度を求めることで、光劣化により第１光電変換素子や第２光電変換素子の導電率が低下しても、正確な検出照度を得ることができる。なお、同じ光電変換特性を有することには、光電変換効率の劣化特性が等しいことも含まれる。
【００１９】
また、上述した他の光検出回路において、前記記憶手段は、前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を記憶することの代わりに、前記第２光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を記憶し、前記演算手段は、特定した前記劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算することの代わりに、特定した前記劣化率と前記第２出力信号と前記所定の減光率とに基づいて、入射する光の照度を演算する構成であってもよい。この構成であっても正確な検出照度を得ることができる。
【００２０】
また、上述した他の光検出回路において、前記記憶手段は、前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比とを対応付けて複数記憶する構成であってもよい。また、上述した他の光検出回路において、前記記憶手段は、前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を定めた関数を記憶する構成であってもよい。また、上述した他の光検出回路において、前記記憶手段は、前記第２光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比とを対応付けて複数記憶する構成であってもよい。また、上述した他の光検出回路において、前記記憶手段は、前記第２光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を定めた関数を記憶する構成であってもよい。
【００２１】
なお、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子は、例えば、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ、低温ポリシリコン薄膜トランジスタ、高温ポリシリコン薄膜トランジスタ等であってもよい。また、前記減光手段は、例えば、グリーンカラーフィルタ等、所定の光透過率を有するフィルタであってもよい。
【００２２】
次に、本発明に係る表示装置は、上述したいずれかの光検出回路と、画像を表示する表示部と、前記光検出回路の出力信号に基づいて、前記表示部の画像の輝度を調整する調整部とを備えることが好ましい。この表示装置には、例えば、液晶表示装置や、液晶素子以外の電気光学素子を用いた電気光学装置等が含まれる。また、本発明に係る電子機器は、上述した表示装置を備えることが好ましい。この電子機器には、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、情報携帯端末等が含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜１．第１実施形態＞
図１は、光電変換素子として使用するa-Si TFT（Amorphous Silicon TFT：アモルファスシリコン薄膜トランジスタ）のゲート電圧とドレイン電流との関係を示すグラフである。ゲートオフ時に着目すると、チャネル部に光が当たっていない場合は、同図に暗電流として示すように、１０−13Ａ以下となるリーク電流（ドレイン電流）しか流れない。これに対し、同じゲートオフ時であっても、チャネル部に光が当たっている場合は、チャネル部に当たっている光の強さ（明るさ）に応じたリーク電流が流れる。つまり、このa-Si TFTは、ゲートオフ時におけるリーク電流の大きさが、チャネル部に当たっている光の強さに比例する。
【００２４】
このようなリーク電流特性を有するa-Si TFTを使用して照度を検出する場合、図２に示す回路を用いればよい。同図に示すように、a-Si TFTのゲート電極ＧＬには−１０Ｖのゲート電圧を印加して、a-Si TFTのゲートを常にオフにしておく。そして、スイッチＳＷをオンにしてコンデンサＣに電圧Ｖｓ（例えば、＋２Ｖ）を印加した後、スイッチＳＷをオフにすると、コンデンサＣの両端の電圧は、時間の経過に応じてＶｓから徐々に低下する。このときのコンデンサＣの放電特性は、a-Si TFTのリーク電流Ｉの大きさ、すなわちa-Si TFTのチャネル部に当たっている光の強さに応じて異なる。具体的には、図３に示すように、a-Si TFTのチャネル部に当たっている光が強いほど、コンデンサＣの電圧は急速に低下する。
【００２５】
したがって、スイッチＳＷをオフにした後、予め定められた基準時間ｔ０が経過した時点でコンデンサＣの電圧を測定すれば、その電圧値と、a-Si TFTのチャネル部に当たっている光の強さとの間には反比例関係が成立する。よって、基準時間ｔ０が経過した時点でのコンデンサＣの電圧値とa-Si TFTのチャネル部に当たっている光の強さとの関係を示すプロファイルデータを予めメモリに記憶しておけば、このプロファイルデータを参照することで、測定したコンデンサＣの電圧値からa-Si TFT のチャネル部に当たっている光の強さを求めることができる。
【００２６】
しかしながら、図２に示した回路では、積算照度が増えるほど導電率が低下するというa-Si TFT の光劣化現象によって、検出照度と真の照度との間にずれが生じる。このため、正確な照度測定を行うことができない。そこで、本実施形態に係わる光センサ回路は、図４に示す回路を備える。この図４に示す回路は、図２に示した回路を２系統有している。a-Si TFT１とa-Si TFT２は、同じa-Si TFTを使用しており、両者の光電変換特性は、光劣化特性を含めて全て同じである。但し、光劣化が進行する速度は、フィルタ３を設けているのでa-Si TFT１とa-Si TFT２とで異なる。検出対象となる外光（環境光）は、a-Si TFT１とa-Si TFT２の両方に照射される。a-Si TFT２のチャネル部には環境光がそのまま入射するが、a-Si TFT１のチャネル部に入射する光の量は、a-Si TFT１のチャネル部を覆うフィルタ３によって１／１０に減らされる。このようにフィルタ３は、透過率１０％の減光フィルタであって、a-Si TFT１の入射光量をa-Si TFT２の入射光量の１／１０に減らす。
【００２７】
また、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２は、同じ切換信号によって制御される。つまり、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２をオフからオンあるいはオンからオフに切り換えるタイミングは同じである。コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧を測定する場合は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンしてコンデンサＣ１，Ｃ２に電圧Ｖｓを印加した後、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフし、予め定められた基準時間ｔ０が経過した時点でコンデンサＣ１，Ｃ２の電圧値をそれぞれ測定する。
【００２８】
ところで、a-Si TFT１とa-Si TFT２において、チャネル部に入射する光の強さ（照度）とリーク電流との関係は、図５に示すグラフのようになる。a-Si TFT１，２の場合は、図１に示したように暗電流がほとんど流れないので、照度Ｌとリーク電流Ｉとの関係は切片０の一次式で表すことができる。なお、図５には、光劣化のない初期状態でのa-Si TFT１（フィルタあり）とa-Si TFT２（フィルタなし）の特性直線を実線で示しているが、各々の特性直線は光劣化によって点線で示すように変化する。したがって、例えば、a-Si TFT１のリーク電流の測定値ｉ１を得ても、a-Si TFT１の光劣化率（光電変換効率の劣化の程度）が不明であると、このときの照度ｌ１は、同図に示すように一意に定まらず、正確な照度を検出することができない。これはa-Si TFT２についても同様である。
【００２９】
また、a-Si TFT１とa-Si TFT２における積算照度（照度×時間）Ｈと光劣化率Ｄとの関係は、図６に示すグラフのようになる。なお、同図に示す光劣化率は、リーク電流値を正規化したものである。a-Si TFT１とa-Si TFT２は、同じa-Si TFTを使用しており、かつ、a-Si TFT１の入射光量がa-Si TFT２の入射光量の１／１０に減らされているだけである。よって、a-Si TFT１の積算照度は、常にa-Si TFT２の積算照度の１／１０になる。つまり、a-Si TFT１の光劣化が進行する速度は、a-Si TFT２の光劣化が進行する速度の１／１０になる。したがって、図６に示す特性は、a-Si TFT１とa-Si TFT２で同じになる。また、このグラフからも明らかとなるように、a-Si TFT１，２の光劣化率は、積算照度に対して一意に定まる。
【００３０】
ここで、フィルタ３およびa-Si TFT２に入射する環境光の照度をＬとすると、図５に示した光劣化のない初期状態でのa-Si TFT１の照度（フィルタ３に入射する環境光の照度）とリーク電流との関係は、式(１)で表すことができる。同様に、光劣化のない初期状態でのa-Si TFT２の照度とリーク電流との関係は、式(２)で表すことができる。
なお、定数a１は、光劣化のない初期状態でのa-Si TFT１の照度とリーク電流との関係を定めた一次式の傾きである。同様に、定数a２は、光劣化のない初期状態でのa-Si TFT２の照度とリーク電流との関係を定めた一次式の傾きである。
I１= a１×Ｌ …(１)
I２= a２×Ｌ …(２)
【００３１】
また、図５に示したように照度とリーク電流との関係を示す特性直線は、光劣化によって点線で示すように変化する。よって、光劣化が生じている場合のa-Si TFT１の照度（フィルタ３に入射する環境光の照度）とリーク電流との関係は、式(３)で表すことができる。同様に、光劣化が生じている場合のa-Si TFT２の照度とリーク電流との関係は、式(４)で表すことができる。
I１´= a１´×Ｌ …(３)
I２´= a２´×Ｌ …(４)
【００３２】
ここで、図６に示した積算照度Ｈと光劣化率Ｄとの関係は、式(５)の近似式で表すことができる。また、前述したように、a-Si TFT１の積算照度は、a-Si TFT２の積算照度に対して常に１／１０となる。よって、a-Si TFT１の光劣化率ｄ１は式(６)で表すことができ、a-Si TFT２の光劣化率ｄ２は式(７)で表すことができる。
Ｄ ＝ｆ（Ｈ ） …(５)
ｄ１＝ｆ（ｈ１） …(６)
ｄ２＝ｆ（ｈ２）＝ｆ（１０ｈ１） …(７)
【００３３】
また、上述した式(３)における定数a１´は、光劣化率ｄ１に比例して変動する。同様に、上述した式(４)における定数a２´は、光劣化率ｄ２に比例して変動する。したがって、定数a１´は式(８)で表すことができ、定数a２´は式(９)で表すことができる。
ａ１´=ａ１×ｄ１ = ａ１×ｆ（ｈ１） …(８)
ａ２´=ａ２×ｄ２ = ａ２×ｆ（ｈ２）= ａ２×ｆ（１０ｈ１） …(９)
【００３４】
よって、a-Si TFT１の照度ｌ１（フィルタ３に入射する環境光の照度）は、a-Si TFT１のリーク電流の測定値がｉ１´である場合、式(１０)で求めることができる。同様に、a-Si TFT２の照度ｌ２は、a-Si TFT２のリーク電流の測定値がｉ２´である場合、式(１１)で求めることができる。したがって、式(１０)によって求めたa-Si TFT１の照度ｌ１と、式(１１)によって求めたa-Si TFT２の照度ｌ２との照度差ＤＩＦは、式(１２)となる。
【数１】
【数２】
【数３】
【００３５】
ここで、図６に示した積算照度と光劣化率との関係は、a-Si TFT１とa-Si TFT２で同じであり、かつ事前に把握しておくことができる。したがって、積算照度と光劣化率との関係を、例えば、図７に示す積算照度−光劣化率プロファイルデータ４として予めメモリに記憶しておくことができる。なお、同図に示す積算照度−光劣化率プロファイルデータ４において、ＡＤＤ（Hex）は、メモリの格納アドレス（１６進数）である。また、ｄ（Dec）は１０進数で表記した場合の光劣化率であり、ｄ（Hex）は１６進数で表記した場合の光劣化率である。但し、実際のメモリには、光劣化率ｄ（Dec）を記憶しておく必要はない。また、フィルタ３の透過率が１０％である場合は、図７に示すように、積算照度ｈの値を対数でとり（ｈ＝１、２、３、…、９、１０、２０、３０、…、９０、１００、２００、３００…）、各々に対応する光劣化率ｄ（Hex）の値を登録する構成であると、無駄な光劣化率ｄの値を一切登録せずに済むので、メモリの使用量を低減できる。
【００３６】
なお、発明の理解を容易にするため、図７においては積算照度ｈに対する光劣化率ｄの減少率を実際の場合よりも大きくしている。また、以降の説明では、光劣化率としてｄ（Dec）の値を用いることとする。
【００３７】
この積算照度−光劣化率プロファイルデータ４を参照すれば、例えば、a-Si TFT１の光劣化率ｄ１の値を、積算照度ｈが“１”のときの光劣化率ｄ（Dec）の値“1.000”と仮定した場合に、このときのa-Si TFT２の光劣化率ｄ２の値は、積算照度ｈが“１０”のときの光劣化率ｄ（Dec）の値“0.950”として特定することができる。また、a-Si TFT１の光劣化率ｄ１の値を、積算照度ｈが“２”のときの光劣化率ｄ（Dec）の値“0.985” と仮定した場合に、このときのa-Si TFT２の光劣化率ｄ２の値は、積算照度ｈが“２０”のときの光劣化率ｄ（Dec）の値“0.935”として特定することができる。つまり、図７に示す積算照度−光劣化率プロファイルデータ４を参照すれば、例えば、a-Si TFT１の積算照度ｈの値を“１”、“２”、“３”、…と仮定した場合に、この仮定した積算照度ｈの値毎に、そのときのa-Si TFT１の光劣化率ｄ１の値とa-Si TFT２の光劣化率ｄ２の値との組を特定することができる。
【００３８】
そして、このようにして特定した組毎に、特定した光劣化率ｄ１，ｄ２の値と、測定して得られたリーク電流ｉ１´，ｉ２´の値と、定数a１，a２の値とを式(１２)に代入して照度差ＤＩＦを算出すれば、算出した照度差ＤＩＦのうち、最小値（理想的には０）となる照度差ＤＩＦＭＩＮを特定することで、この照度差ＤＩＦＭＩＮを算出する際に使用したｄ１とｄ２が、現時点におけるa-Si TFT１とa-Si TFT２の光劣化率になる。よって、このようにして特定した光劣化率ｄ２を式(１３)に代入することで、光劣化によりa-Si TFT１，２の導電率が低下しても、環境光の照度Ｌを正確に検出することが可能になる。
【数４】
【００３９】
図８は、本実施形態に係わる光センサ回路５および光検出回路１０の全体構成を示すブロック図である。光検出回路１０は、図７に示した積算照度−光劣化率プロファイルデータ４を記憶するメモリ６と、ＣＰＵやＲＯＭ等を備え、図４に回路構成を示した光センサ回路５における測定結果と積算照度−光劣化率プロファイルデータ４とに基づいて、環境光の照度Ｌを算出する制御部７とを備える。
【００４０】
図９は、制御部７によって実行される照度検出処理のフローチャートである。同図に示すように、まず、制御部７は、a-Si TFT１のリーク電流ｉ１´と、a-Si TFT２のリーク電流ｉ２´とを測定する（ステップＳ１０１）。次いで、制御部７は、積算照度−光劣化率プロファイルデータ４を参照する際の格納アドレスＡＤＤの値を“０”にセットする（ステップＳ１０２）。この後、制御部７は、格納アドレスＡＤＤの値が“４８”以下であるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。格納アドレスＡＤＤの値が“４８”より大きい場合は、ステップＳ１１２に移行する。なお、最初の段階では、ステップＳ１０２において格納アドレスＡＤＤの値が“０”にセットされているので、ステップＳ１０３における判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ１０４に進む。
【００４１】
そして、ステップＳ１０４において、制御部７は、積算照度−光劣化率プロファイルデータ４（図７参照）から、格納アドレスＡＤＤの値に従って光劣化率ｄ１，ｄ２の値を読み出す。例えば、格納アドレスＡＤＤの値が“０”の場合は、光劣化率ｄ１の値としてｄ（Dec）の値“1.000”を読み出す。また、光劣化率ｄ２の値は、格納アドレスＡＤＤの値に“１０”を加算して読み出される。すなわち、格納アドレスＡＤＤの値が“０”の場合は、光劣化率ｄ２の値としてｄ（Dec）の値“0.950”を読み出す。
【００４２】
次いで、制御部７は、ステップＳ１０４において読み出した光劣化率ｄ１，ｄ２の値と、ステップＳ１０１において測定したリーク電流ｉ１´，ｉ２´の値と、定数a１，a２の値とを式(１２)に代入し、照度差ＤＩＦを計算する（ステップＳ１０５）。この後、制御部７は、格納アドレスＡＤＤの値が“０”であるか否かを判別する（ステップＳ１０６）。格納アドレスＡＤＤの値が“０”であった場合、制御部７は、ステップＳ１０８に移行し、ステップＳ１０５において算出した照度差ＤＩＦの値を照度差ＤＩＦＭＩＮ（暫定）として、また、ステップＳ１０４において読み出したｄ２の値を、a-Si TFT２の光劣化率Ｄ（暫定）としてメモリ６に格納する。
【００４３】
また、制御部７は、ステップＳ１０６の判別結果がＮＯであった場合、すなわち格納アドレスＡＤＤの値が“１”〜“４８”のいずれかであった場合は、既にメモリに格納されている照度素ＤＩＦＭＩＮ（暫定）の値と、今回、ステップＳ１０５において算出した照度差ＤＩＦの値とを比較する（ステップＳ１０７）。その結果、今回算出した照度差ＤＩＦの値の方が小さかった場合は、ステップＳ１０８に移行する。そして、制御部７は、メモリ６に格納されている照度差ＤＩＦＭＩＮ（暫定）の値を、今回算出した照度差ＤＩＦの値に書き換えるとともに、メモリ６に格納されている光劣化率Ｄ（暫定）の値を、今回、ステップＳ１０４において読み出したｄ２の値に書き換える。一方、ステップＳ１０７の判別結果がＮＯであった場合、制御部７は、メモリ６に格納されている照度差ＤＩＦＭＩＮ（暫定）と光劣化率Ｄ（暫定）の値を何ら書き換えることなく、ステップＳ１０９に移行する。
【００４４】
この後、ステップＳ１０９〜Ｓ１１１では、格納アドレスＡＤＤの値を繰り上げる処理を行なう。図７に示したように積算照度−光劣化率プロファイルデータ４は、格納アドレスＡＤＤに対して積算照度ｈを式(１４)のように設定し、対応する光劣化率を格納するようにしている。
ｈ＝{ＡＤＤ（ＬＳＢ）+ １}×１０ＡＤＤ（ＭＳＢ） …(１４)
【００４５】
したがって、制御部７は、まず、格納アドレスＡＤＤのＬＳＢが“８”よりも小さいか否かを判別し（ステップＳ１０９）、ＬＳＢが“８”よりも小さければ、格納アドレスＡＤＤのＬＳＢのみをインクリメントする（ステップＳ１１０）。一方、制御部７は、ＬＳＢが“８”であれば、格納アドレスＡＤＤのＬＳＢを“０”にするとともに、ＭＳＢをインクリメントする（ステップＳ１１１）。制御部７は、このようにして格納アドレスＡＤＤの値を繰り上げる処理を行なった後、ステップＳ１０３に戻る。
【００４６】
このようにして制御部７は、格納アドレスＡＤＤの値が“４８”を超えるまでステップＳ１０３〜Ｓ１１１の処理を繰り返す。これにより、積算照度−光劣化率プロファイルデータ４を参照して光劣化率ｄ１，ｄ２の値の組が複数特定されるとともに、特定された組毎に照度差ＤＩＦの値が算出される。また、メモリ６には、このようにして算出された照度差ＤＩＦのうち、最小値となる照度差ＤＩＦＭＩＮの値と、この照度差ＤＩＦＭＩＮを算出したときに使用したｄ２の値（光劣化率Ｄ）が格納される。
【００４７】
そして、格納アドレスＡＤＤの値が“４８”を超えると、制御部７は、ステップＳ１１２に移行し、まず、メモリ６に格納されている光劣化率Ｄの値を読み出す。次いで、制御部７は、読み出した光劣化率Ｄの値と、ステップＳ１０１において測定したa-Si TFT２のリーク電流ｉ２´の値と、定数a２の値とを式(１３)に代入し、環境光の照度Ｌを算出する。なお、光劣化率Ｄの値は、ｄ２として式(１３)に代入される。
【００４８】
このように本実施形態によれば、光電変換特性が等しいa-Si TFT１とa-Si TFT２を使用し、a-Si TFT１の光劣化の進行をフィルタ３で遅らせることで、a-Si TFT１，２のリーク電流の測定値ｉ１´，ｉ２´と、メモリ６に記憶している積算照度−光劣化率プロファイルデータ４とに基づいて、a-Si TFT２の光劣化率ｄ２を特定することができる。よって、このようにして特定した光劣化率ｄ２と、a-Si TFT２のリーク電流の測定値ｉ２´と、定数a２とを用いて環境光の照度Ｌを求めることで、光劣化によりa-Si TFT１，２の導電率が低下しても、環境光の照度Ｌを正確に検出することができる。
【００４９】
なお、積算照度−光劣化率プロファイルデータ４の代わりに式(５)をメモリ６に記憶する構成であってもよい。式(５)は、積算照度と光劣化率との関係を定めた関数であるから、この式(５)とフィルタ３の減光率とに基づいて、照度差ＤＩＦを算出する際に使用する光劣化率ｄ１，ｄ２の値の組を特定することができる。このようにすれば、積算照度−光劣化率プロファイルデータ４をメモリ６に記憶しておく必要がないから、メモリ６の使用量を低減できる。
【００５０】
また、上述した照度検出処理では、照度差ＤＩＦＭＩＮを算出したときに使用したa-Si TFT２の光劣化率ｄ２と、a-Si TFT２のリーク電流の測定値ｉ２´と、定数a２とを用いて、環境光の照度Ｌを算出する場合について説明した。しかしながら、照度差ＤＩＦＭＩＮを算出したときに使用したa-Si TFT１の光劣化率ｄ１と、a-Si TFT１のリーク電流の測定値ｉ１´と、定数a１と、フィルタ３の減光率とを用いて、環境光の照度Ｌを算出することもできる。但し、この場合は、フィルタ３の減光率の値に加え、照度差ＤＩＦＭＩＮを算出したときに使用したa-Si TFT１の光劣化率ｄ１の値を、メモリ６に保持しておく必要がある。
【００５１】
また、本実施形態では、リーク電流の測定値ｉ１´，ｉ２´を用いて環境光の照度Ｌを算出する場合について説明した。しかしながら、図４に示した回路において、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフしてから基準時間ｔ０が経過した時点でのコンデンサＣ１，Ｃ２の電圧値ｖ１´，ｖ２´を測定し、この電圧値ｖ１´，ｖ２´と光劣化率とを用いて環境光の照度Ｌを算出することもできる。但し、この場合は、基準時間ｔ０が経過した時点でのコンデンサＣ１の電圧値とa-Si TFT１の照度との関係を示すプロファイルデータや、基準時間ｔ０が経過した時点でのコンデンサＣ２の電圧値とa-Si TFT２の照度との関係を示すプロファイルデータをメモリ１６に記憶しておく必要がある。
【００５２】
＜２．第２実施形態＞
第１実施形態では、フィルタ３として透過率１０％の減光フィルタを用いた場合について説明したが、本実施形態では、フィルタ３としてグリーンカラーフィルタを使用した場合について説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付し、説明を省略するものとする。
【００５３】
本実施形態に係わる光センサ回路は、第１実施形態の場合と同様に図４に示した回路を備える。但し、フィルタ３としてグリーンカラーフィルタを使用し、このグリーンカラーフィルタによってa-Si TFT１の入射光量をa-Si TFT２の入射光量よりも減らす点で、第１実施形態と相違する。このようにフィルタ３としてグリーンカラーフィルタを使用した場合、a-Si TFT１，２における積算照度とリーク電流との関係は、図１０に示すグラフのようになる。グリーンカラーフィルタの有無による積算照度の違いによって、a-Si TFT１（フィルタあり）の特性直線と、a-Si TFT２（フィルタなし）の特性直線との傾きが異なる。また、a-Si TFT１のリーク電流とa-Si TFT２のリーク電流との比をＫとすると、このリーク電流比Ｋと積算照度との関係は、図１１に示すグラフのようになり、式(１５)で表すことができる。
Ｋ＝ｐ（Ｈ） …(１５)
【００５４】
ここで、a-Si TFT１のリーク電流の測定値をｉ１´、a-Si TFT２のリーク電流の測定値をｉ２´とすると、測定値から得られるリーク電流比ｋmsgは、式(１６)となる。また、リーク電流比Ｋと、a-Si TFT２（フィルタなし）の光劣化率との関係は、式(１７)の近似式で表すことができ、図１２に示すグラフのようになる。なお、図１２に示す光劣化率は、リーク電流値を正規化したものである。
ｋmsg＝ｉ２´／ｉ１´ …(１６)
Ｄ＝ｇ（Ｋ） …(１７)
【００５５】
ここで、図１２に示したリーク電流比Ｋとa-Si TFT２の光劣化率との関係は、事前に把握しておくことができる。したがって、リーク電流比Ｋとa-Si TFT２の光劣化率との関係を、例えば、図１３に示すリーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４としてメモリに記憶しておくことができる。なお、同図に示すリーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４において、ＡＤＤ（Hex）は、メモリの格納アドレス（１６進数）である。また、ｋ（Dec）は１０進数で表記した場合のリーク電流比であり、ｋ（Hex）は１６進数で表記した場合のリーク電流比である。同様に、ｄ（Dec）は、１０進数で表記した場合のa-Si TFT２の光劣化率であり、ｄ（Hex）は、１６進数で表記した場合のa-Si TFT２の光劣化率である。
【００５６】
但し、実際のメモリには、格納アドレスＡＤＤの値毎に、リーク電流比ｋ（Hex）と光劣化率ｄ（Hex）のみが記憶されていればよく、リーク電流比ｋ（Dec）や光劣化率ｄ（Dec）をメモリに記憶しておく必要はない。なお、発明の理解を容易にするため、図１３においては光劣化率ｄの減少率を実際の場合よりも大きくしている。また、以降の説明では、リーク電流比としてｋ（Dec）の値を、また、光劣化率としてｄ（Dec）の値を用いることとする。
【００５７】
このリーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４に格納されている全てのリーク電流比ｋについて、測定値から得たリーク電流比ｋmsgとの差分を式(１８)を用いて算出し、この差分ＤＩＦが最小値（理想的には０）となるｋを特定すれば、このｋと対応付けてプロファイルデータ１４に格納されている光劣化率ｄが、現時点におけるa-Si TFT２の光劣化率になる。よって、このようにして特定した光劣化率ｄを、前述した式(１３)にｄ２として代入することで、光劣化によりa-Si TFT１，２の導電率が低下しても、環境光の照度Ｌを正確に検出することが可能になる。
【数５】
【００５８】
図１４は、本実施形態に係わる光センサ回路１５および光検出回路２０の全体構成を示すブロック図である。光検出回路２０は、図１３に示したリーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４を記憶するメモリ１６と、ＣＰＵやＲＯＭ等を備え、図４に回路構成を示した光センサ回路１５（但し、フィルタ３としてグリーンカラーフィルタを用いる）における測定結果とリーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４とに基づいて、環境光の照度Ｌを算出する制御部１７とを備える。
【００５９】
図１５は、制御部１７によって実行される照度検出処理のフローチャートである。同図に示すように、まず、制御部１７は、a-Si TFT１のリーク電流ｉ１´と、a-Si TFT２のリーク電流ｉ２´とを測定する（ステップＳ２０１）。次いで、制御部１７は、測定したリーク電流ｉ１´，ｉ２´を用いてリーク電流比ｋmsgを算出する（ステップＳ２０２）。この後、制御部１７は、リーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４を参照する際の格納アドレスＡＤＤの値を“０”にセットする（ステップＳ２０３）。次いで、制御部１７は、格納アドレスＡＤＤの値が予め定められた最大値ＡＤＤＭＡＸより小さいか否かを判別する（ステップＳ２０４）。最大値ＡＤＤＭＡＸ以上であれば、ステップＳ２１１に移行する。なお、最初の段階では、ステップＳ２０３において格納アドレスＡＤＤの値が“０”にセットされているので、ステップＳ２０４における判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ２０５に進む。
【００６０】
そして、ステップＳ２０５において、制御部１７は、リーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４（図１３参照）から、格納アドレスＡＤＤの値に従ってリーク電流比ｋと光劣化率ｄの値を読み出す。例えば、格納アドレスＡＤＤの値が“０”の場合は、リーク電流比ｋの値としてｋ（Dec）の値“10.83”を読み出し、光劣化率ｄの値としてｄ（Dec）の値“1.000”を読み出す。
【００６１】
次いで、制御部１７は、ステップＳ２０２において算出したリーク電流比ｋmsgの値と、ステップＳ２０５において読み出したリーク電流比ｋの値とを式(１８)に代入し、リーク電流比の差分ＤＩＦを計算する（ステップＳ２０６）。この後、制御部１７は、格納アドレスＡＤＤの値が“０”であるか否かを判別する（ステップＳ２０７）。格納アドレスＡＤＤの値が“０”であった場合、制御部１７は、ステップＳ２０９に移行し、ステップＳ２０６において算出した差分ＤＩＦの値を差分ＤＩＦＭＩＮ（暫定）として、また、ステップＳ２０５において読み出したｄの値をa-Si TFT２の光劣化率Ｄ（暫定）としてメモリ１６に格納する。
【００６２】
また、制御部１７は、ステップＳ２０７の判別結果がＮＯであった場合は、既にメモリに格納されている差分ＤＩＦＭＩＮ（暫定）の値と、今回、ステップＳ２０６において算出した差分ＤＩＦの値とを比較する（ステップＳ２０８）。その結果、今回算出した差分ＤＩＦの値の方が小さかった場合は、ステップＳ２０９に移行する。そして、制御部１７は、メモリ１６に格納されている差分ＤＩＦＭＩＮ（暫定）の値を、今回算出した差分ＤＩＦの値に書き換えるとともに、メモリ１６に格納されている光劣化率Ｄ（暫定）の値を、今回、ステップＳ２０５において読み出したｄの値に書き換える。一方、ステップＳ２０８の判別結果がＮＯであった場合、制御部１７は、メモリ１６に格納されている差分ＤＩＦＭＩＮ（暫定）と光劣化率Ｄ（暫定）の値を何ら書き換えることなく、ステップＳ２１０に移行する。
【００６３】
この後、制御部１７は、格納アドレスＡＤＤの値をインクリメントし（ステップＳ２１０）、ステップＳ２０４に戻る。このようにして制御部１７は、格納アドレスＡＤＤの値が最大値ＡＤＤＭＡＸになるまでステップＳ２０４〜Ｓ２１０の処理を繰り返す。これにより、リーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４に格納されている全てのリーク電流比ｋについて、リーク電流比ｋmsgとの差分ＤＩＦが算出される。また、メモリ１６には、このようにして算出された差分ＤＩＦのうち、最小値となる差分ＤＩＦＭＩＮの値と、このときのa-Si TFT２の光劣化率Ｄの値が格納される。
【００６４】
そして、格納アドレスＡＤＤの値が最大値ＡＤＤＭＡＸに達すると、制御部１７は、ステップＳ２１１に移行し、まず、メモリ１６に格納されている光劣化率Ｄの値を読み出す。次いで、制御部１７は、読み出した光劣化率Ｄの値と、ステップＳ２０１において測定したa-Si TFT２のリーク電流ｉ２´の値と、定数a２の値とを式(１３)に代入し、環境光の照度Ｌを算出する。なお、光劣化率Ｄの値は、ｄ２として式(１３)に代入される。
【００６５】
このように本実施形態によれば、光電変換特性が等しいa-Si TFT１とa-Si TFT２を使用し、a-Si TFT１の光劣化の進行をフィルタ３（グリーンカラーフィルタ）で遅らせることで、a-Si TFT１，２のリーク電流の測定値ｉ１´，ｉ２´と、メモリ１６に記憶しているリーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４とに基づいて、a-Si TFT２の光劣化率ｄ２を特定することができる。よって、このようにして特定した光劣化率ｄ２と、a-Si TFT２のリーク電流の測定値ｉ２´と、定数a２とを用いて環境光の照度Ｌを求めることで、光劣化によりa-Si TFT１，２の導電率が低下しても、環境光の照度Ｌを正確に検出することができる。
【００６６】
なお、リーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４の代わりに式(１７)をメモリ１６に記憶する構成であってもよい。式(１７)は、リーク電流比と、a-Si TFT２（グリーンカラーフィルタなし）の光劣化率との関係を定めた関数であるから、この式(１７)に基づいて、リーク電流比の差分ＤＩＦを算出する際に使用するリーク電流比ｋと光劣化率ｄの値を特定することができる。このようにすれば、リーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４をメモリ１６に記憶しておく必要がないから、メモリ１６の使用量を低減できる。
【００６７】
また、上述した照度検出処理（図１５）では、差分ＤＩＦＭＩＮを算出したときのa-Si TFT２の光劣化率ｄ２と、a-Si TFT２のリーク電流の測定値ｉ２´と、定数a２とを用いて、環境光の照度Ｌを算出する場合について説明した。しかしながら、図１３に示したリーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４に、リーク電流比と、a-Si TFT１（グリーンカラーフィルタあり）の光劣化率との関係を登録しておけば、差分ＤＩＦＭＩＮを算出したときのa-Si TFT１の光劣化率ｄ１と、a-Si TFT１のリーク電流の測定値ｉ１´と、定数a１と、フィルタ３による減光率とを用いて、環境光の照度Ｌを算出することもできる。但し、この場合は、フィルタ３の減光率の値に加え、差分ＤＩＦＭＩＮを算出したときのa-Si TFT１の光劣化率ｄ１の値をメモリ１６に保持しておく必要がある。
【００６８】
また、本実施形態では、リーク電流の測定値ｉ１´，ｉ２´を用いて環境光の照度Ｌを算出する場合について説明した。しかしながら、図４に示した回路において、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフしてから基準時間ｔ０が経過した時点でのコンデンサＣ１，Ｃ２の電圧値ｖ１´，ｖ２´を測定し、この測定値ｖ１´，ｖ２´と光劣化率とを用いて環境光の照度Ｌを算出することもできる。但し、この場合は、基準時間ｔ０が経過した時点でのコンデンサＣ１の電圧値とa-Si TFT１の照度との関係を示すプロファイルデータや、基準時間ｔ０が経過した時点でのコンデンサＣ２の電圧値とa-Si TFT２の照度との関係を示すプロファイルデータをメモリ１６に記憶しておく必要がある。
【００６９】
＜３．第３実施形態＞
本実施形態では、第１実施形態おいて説明した光センサ回路５と光検出回路１０、あるいは第２実施形態おいて説明した光センサ回路１５と光検出回路２０を使用し、環境光の照度（周囲の明るさ）に応じて画面全体の明るさを調整する表示装置について説明する。
【００７０】
図１６は、本実施形態に係わる表示装置５０の構成を示すブロック図である。この表示装置５０は、透過型の液晶表示装置であり、液晶パネルＡＡと、光検出回路３５０と、調光回路４００と、バックライト５００と、制御回路６００と、画像処理回路７００とを備える。また、液晶パネルＡＡには、画像表示領域Ａと、走査線駆動回路１００と、データ線駆動回路２００と、光センサ回路３００とが設けられる。画像表示領域Ａには、Ｘ方向に延在するｍ本の走査線と、Ｙ方向に延在するｎ本のデータ線とが形成される。また、走査線とデータ線との各交差に対応する位置には画素回路Ｐ１が配置され、各画素回路Ｐ１は、スイッチング素子としてa-Si TFTを備える。
【００７１】
走査線駆動回路１００は、マトリクス状に配列する画素回路Ｐ１を、走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍを用いて行単位で選択して動作させる。一方、データ線駆動回路２００は、走査線駆動回路１００が選択した１行分（ｎ個）の画素回路Ｐ１に対し、データ信号Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎを供給する。制御回路６００は、クロック信号等の各種の制御信号を走査線駆動回路１００とデータ線駆動回路２００に出力する。また、画像処理回路７００は、入力画像データＤｉｎに、液晶パネルＡＡの光透過特性を考慮したガンマ補正等を施した後、ＲＧＢ各色の画像データをＤ／Ａ変換して画像信号ＶＩＤを生成し、データ線駆動回路２００に供給する。
【００７２】
光センサ回路３００は、第１実施形態おいて説明した光センサ回路５、または第２実施形態において説明した光センサ回路１５であって、光電変換素子（a-Si TFT１，２）として、各画素回路Ｐ１に備わるa-Si TFTと同じa-Si TFTを使用している。また、光検出回路３５０は、第１実施形態おいて説明した光検出回路１０、または第２実施形態において説明した光検出回路２０であって、光センサ回路３００の測定結果に基づいて環境光の照度を検出すると、検出結果である照度データ３５０ａを調光回路４００に出力する。なお、光検出回路３５０は、光センサ回路３００における光電変換素子の光劣化を校正し、環境光の正確な照度を検出する。調光回路４００は、液晶パネルＡＡの背面に設けられたバックライト５００を照度データ３５０ａに応じた輝度で発光させる。
【００７３】
バックライト５００からの光は液晶パネルＡＡを介して射出される。また、液晶パネルＡＡには、各画素回路Ｐ１に対応してマトリクス状に画素が設けられており、各画素に印加されるデータ信号の電圧レベルに応じて液晶分子の配向や秩序が変化し、透過率が画素毎に制御される。よって、光変調による階調表示が可能となり、画像表示領域Ａに画像が表示される。
【００７４】
ここで、表示画像の見易さは、周囲の明るさによって左右される。例えば、日中の自然光の下では、バックライト５００の発光輝度を高く設定し、画面全体を明るくする必要がある。一方、夜間の暗い環境の下では、バックライト５００の発光輝度が日中ほど高くなくても鮮明な画像を表示することができる。したがって、調光回路４００は、照度データ３５０ａの値が大きい場合は、バックライト５００の発光輝度を高く設定する一方、照度データ３５０ａの値が小さい場合は、バックライト５００の発光輝度を低く設定して消費電力を削減する。
【００７５】
このように本実施形態においては、光センサ回路３００（光センサ回路５，１５）の測定結果を光検出回路３５０（光検出回路１０，２０）で校正して得られる照度データ３５０ａに基づいてバックライト５００の発光輝度を調整したので、環境光の正確な照度に基づいて画面の明るさを制御し、表示画像を見易くしたり、表示装置５０の消費電力を低減することができる。また、各画素回路Ｐ１に備わるa-Si TFTと、光センサ回路３００に備わる２つのa-Si TFTは同じものであるので、液晶パネルＡＡを製造する際に、光センサ回路３００用の２つのa-Si TFTや、さらには図４に示した回路を液晶パネルＡＡ上に形成することができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、バックライト５００の発光輝度を調整する場合について説明したが、光検出回路３５０から出力される照度データ３５０ａを画像処理回路７００に供給し、画像処理回路７００において、照度データ３５０ａに基づいて画像信号ＶＩＤの信号レベルを調整してもよい。この場合、データ線駆動回路２００は、調整された画像信号ＶＩＤに基づいてデータ信号Ｘ１〜Ｘｎを生成するので、環境光の照度に応じて画面全体の明るさを調整することができる。
【００７７】
＜４．変形例＞
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各種の変形が可能である。
【００７８】
（１）光電変換素子は、例えば、LTPS TFT（Low-Temperature Poly-Silicon TFT：低温ポリシリコン薄膜トランジスタ）や、HTPS TFT（High Temperature Poly-Silicon TFT：高温ポリシリコン薄膜トランジスタ）であってもよい。また、検出対象となる光は、環境光（外光）に限らず、例えば、光源から放射される光であってもよい。したがって、本発明は、イメージセンサ等にも適用可能である。また、フィルタ３の透過率は、１０％に限らず、例えば、２０％や５０％であってもよい。要は、１００％よりも小さい所定の透過率であればよい。また、第２実施形態では、フィルタ３としてグリーンカラーフィルタを使用した場合について説明したが、フィルタ３として使用することのできるカラーフィルタの色は、グリーンに限らず、例えば、レッドやブルーであってもよい。
【００７９】
（２）第３実施形態では、表示装置として透過型の液晶表示装置を挙げたが、本発明に係わる表示装置は、例えば、半透過型の液晶表示装置や、反射型の液晶表示装置であってもよい。但し、反射型の液晶表示装置の場合は、光検出回路３５０から出力される照度データ３５０ａに基づいて画像信号ＶＩＤの信号レベルを調整し、画面全体の明るさを制御する。また、本発明に係わる表示装置は、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode：有機発光ダイオード）素子を用いた電気光学装置であってもよい。ＯＬＥＤ素子は、光の透過量を変化させる液晶素子とは異なり、それ自体が発光する電流駆動型の発光素子である。但し、ＯＬＥＤ素子を用いた電気光学装置の場合も、光検出回路３５０から出力される照度データ３５０ａに基づいて画像信号ＶＩＤの信号レベルを調整し、画面全体の明るさを制御する。さらに、本発明に係わる表示装置は、液晶素子やＯＬＥＤ素子以外の電気光学素子を用いた電気光学装置であってもよい。なお、電気光学素子とは、電気信号（電流信号または電圧信号）の供給によって透過率や輝度といった光学的特性が変化する素子である。例えば、無機ＥＬ（ElectroLuminescent）や発光ポリマー等の発光素子を用いた表示パネルや、着色された液体と当該液体に分散された白色の粒子とを含むマイクロカプセルを電気光学物質として用いた電気泳動表示パネル、極性が相違する領域ごとに異なる色に塗り分けられたツイストボールを電気光学物質として用いたツイストボールディスプレイパネル、黒色トナーを電気光学物質として用いたトナーディスプレイパネル、あるいはヘリウムやネオン等の高圧ガスを電気光学物質として用いたプラズマディスプレイパネル等を備えた電気光学装置に対しても本発明を適用することができる。
【００８０】
＜５．電子機器＞
次に、上述した実施形態および変形例に係る表示装置５０を適用した電子機器について説明する。図１７に、表示装置５０を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ２０００は、表示ユニットとしての表示装置５０と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。
図１８に、表示装置５０を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての表示装置５０を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、表示装置５０に表示される画面がスクロールされる。
図１９に、表示装置５０を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての表示装置５０を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が表示装置５０に表示される。
なお、表示装置５０が適用される電子機器としては、図１７〜図１９に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した表示装置５０が適用可能である。
【００８１】
＜６．その他＞
本発明は、温度センサにも適用可能である。
例えば、感温特性が等しい２つの同じ感温素子（熱電対、測温抵抗体、サーミスタ）を使用し、一方の感温素子のみを断熱部材で覆い、断熱部材で覆われた感温素子に加わる温度を、他方の感温素子に加わる温度の５０％に減らす。また、感温特性の劣化する度合いを示す劣化率と、感温素子に加わる積算温度（温度×時間）との関係を示すプロファイルデータや関数をメモリに記憶しておく。そして、２つの感温素子の各々を用いて得られる測定値（例えば、各感温素子に定電流を供給して得られる感温素子の両端の電圧値）と、断熱部材による温度の低減率と、メモリに記憶されているプロファイルデータや関数とを用いて、第１実施形態おいて説明した光検出回路１０の場合と同様にして、例えば、断熱部材で覆われていない方の感温素子の劣化率を特定し、特定した劣化率と、断熱部材で覆われていない方の感温素子の測定値とに基づいて、正確な温度を検出する。なお、感温特性の劣化する度合いを示す劣化率と、２つの感温素子の測定値の比との関係を示すプロファイルデータや関数をメモリに記憶しておく構成であってもよい。この場合は、２つの感温素子の測定値の比と、断熱部材による温度の低減率と、メモリに記憶されているプロファイルデータや関数とを用いて、第２実施形態おいて説明した光検出回路２０の場合と同様にして、例えば、断熱部材で覆われていない方の感温素子の劣化率を特定し、特定した劣化率と、断熱部材で覆われていない方の感温素子の測定値とに基づいて、正確な温度を検出すればよい。
【００８２】
以上の内容をまとめると、以下に記載するとおりである。但し、断熱部材で覆われている方の感温素子の劣化率を特定し、特定した劣化率と、断熱部材で覆われている方の感温素子の測定値と、断熱部材による温度の低減率とに基づいて、正確な温度を検出することも可能である。
【００８３】
素子に加わる熱エネルギー（温度）に応じたレベルの第１測定信号を得ることが可能な第１感温素子と、
前記第１感温素子と同じ感温特性を有し、素子に加わる熱エネルギー（温度）に応じたレベルの第２測定信号を得ることが可能な第２感温素子と、
前記第２感温素子に加わる温度を所定の低減率で減らす断熱手段と、
前記第１感温素子の感温特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１感温素子に加わる積算温度との関係を劣化特性として記憶する記憶手段と、
前記所定の低減率を考慮して前記劣化特性を参照することにより、前記第１劣化率と前記第２感温素子の感温特性の劣化の程度を示す第２劣化率との組を複数特定し、特定した複数の前記第１劣化率と前記第２劣化率の組の各々と、前記第１測定信号および前記第２測定信号と、前記所定の低減率とに基づいて、前記第１感温素子に加わる温度と前記断熱手段に加わる温度とを演算し、演算結果に基づいて、両者の差分が最小となる前記第１劣化率と前記第２劣化率との組を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１測定信号とに基づいて、温度を検出する検出手段と
を備える温度検出回路。
【００８４】
素子に加わる熱エネルギー（温度）に応じたレベルの第１測定信号を得ることが可能な第１感温素子と、
前記第１感温素子と同じ感温特性を有し、素子に加わる熱エネルギー（温度）に応じたレベルの第２測定信号を得ることが可能な第２感温素子と、
前記第２感温素子に加わる温度を所定の低減率で減らす断熱手段と、
前記第１感温素子の感温特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１測定信号のレベルと前記第２測定信号のレベルの比である出力比との関係を劣化特性として記憶する記憶手段と、
前記第１測定信号のレベルと前記第２測定信号のレベルとの比を算出し、算出した比と前記記憶手段を参照して得られた前記劣化特性の出力比とを比較して、比較結果に基づいて前記第１劣化率を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１測定信号とに基づいて、温度を検出する検出手段と
を備える温度検出回路。
【００８５】
また、本発明は、音の大きさを検出するセンサ等にも適用可能である。このように本発明は、センシング特性（入出力特性）が等しい２つのセンシング素子を使用し、一方のセンシング素子に加わる光や温度や音等のエネルギーを所定の低減率で減らすとともに、センシング素子の劣化特性をメモリに記憶しておき、２つのセンシング素子の各々を用いて得られる測定値と、所定の低減率と、メモリに記憶している劣化特性とを用いて、いずれか一方のセンシング素子の劣化率を特定し、特定した劣化率を用いて正確な検出値を得ることを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１実施形態に係わるa-Si TFTのゲート電圧とドレイン電流との関係を示すグラフである。
【図２】a-Si TFT を使用して照度を検出する回路の構成を示す回路図である。
【図３】図２に示した回路におけるコンデンサＣの放電特性を示すグラフである。
【図４】光センサ回路の構成を示す回路図である。
【図５】a-Si TFT１，２における照度とリーク電流との関係を示すグラフである。
【図６】a-Si TFT１，２における積算照度と光劣化率との関係を示すグラフである。
【図７】積算照度−光劣化率プロファイルデータ４のデータ構成を示す図である。
【図８】光センサ回路５および光検出回路１０の全体構成を示すブロック図である。
【図９】制御部７によって実行される照度検出処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係わるa-Si TFT１，２の積算照度とリーク電流との関係を示すグラフである。
【図１１】a-Si TFT１，２におけるリーク電流比Ｋと積算照度との関係を示すグラフである。
【図１２】a-Si TFT１，２のリーク電流比Ｋと、a-Si TFT２の光劣化率との関係を示すグラフである。
【図１３】リーク電流比−光劣化率プロファイルデータ１４のデータ構成を示す図である。
【図１４】光センサ回路１５および光検出回路２０の全体構成を示すブロック図である。
【図１５】制御部１７によって実行される照度検出処理のフローチャートである。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る表示装置５０の全体構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明に係る電子機器の具体例を示す斜視図である。
【図１８】本発明に係る電子機器の具体例を示す斜視図である。
【図１９】本発明に係る電子機器の具体例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８７】
１，２…a-Si TFT、３…フィルタ、４…積算照度−光劣化率プロファイルデータ、１４…リーク電流比−光劣化率プロファイルデータ、５，１５…光センサ回路、６，１６…メモリ、７，１７…制御部、１０，２０…光検出回路、５０…表示装置、ＡＡ…液晶パネル、Ａ…画像表示領域、Ｐ１…画素回路、１００…走査線駆動回路、２００…データ線駆動回路、３００…光センサ回路、３５０…光検出回路、３５０ａ…照度データ、４００…調光回路、５００…バックライト、６００…制御回路、７００…画像処理回路、２０００…パーソナルコンピュータ、３０００…携帯電話機、４０００…情報携帯端末。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第１出力信号を出力する第１センシング素子と、
前記第１センシング素子と同じ入出力特性を有し、測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第２出力信号を出力する第２センシング素子と、
前記第２センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさを所定の低減率で減らす低減手段と、
前記第１センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさと時間との積である積算値との関係を劣化特性として記憶する記憶手段と、
前記所定の低減率を考慮して前記劣化特性を参照することにより、前記第１劣化率と前記第２センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第２劣化率との組を複数特定し、特定した複数の前記第１劣化率と前記第２劣化率の組の各々と、前記第１出力信号および前記第２出力信号と、前記所定の低減率とに基づいて、前記第１センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさと前記低減手段に入力する前記エネルギーの大きさとを演算し、演算結果に基づいて、両者の差分が最小となる前記第１劣化率と前記第２劣化率との組を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する検出手段と
を備えるセンシング回路。
【請求項２】
前記検出手段は、
前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出することの代わりに、
前記特定手段によって特定した前記第２劣化率と前記第２出力信号と前記所定の低減率とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する
ことを特徴とする請求項１に記載のセンシング回路。
【請求項３】
測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第１出力信号を出力する第１センシング素子と、
前記第１センシング素子と同じ入出力特性を有し、測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第２出力信号を出力する第２センシング素子と、
前記第２センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさを所定の低減率で減らす低減手段と、
前記第１センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルの比である出力比との関係を劣化特性として記憶する記憶手段と、
前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を算出し、算出した比と前記記憶手段を参照して得られた前記劣化特性の出力比とを比較して、比較結果に基づいて前記第１劣化率を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する検出手段と
を備えるセンシング回路。
【請求項４】
前記記憶手段は、
前記第１センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルの比である出力比との関係を劣化特性として記憶することの代わりに、
前記第２センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第２劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルの比である出力比との関係を劣化特性として記憶し、
前記特定手段は、
前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を算出し、算出した比と前記記憶手段を参照して得られた前記劣化特性の出力比とを比較して、比較結果に基づいて前記第１劣化率を特定することの代わりに、
前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を算出し、算出した比と前記記憶手段を参照して得られた前記劣化特性の出力比とを比較して、比較結果に基づいて前記第２劣化率を特定し、
前記検出手段は、
前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出することの代わりに、
前記特定手段によって特定した前記第２劣化率と前記第２出力信号と前記所定の低減率とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する
ことを特徴とする請求項３に記載のセンシング回路。
【請求項５】
入射する光の照度に応じたレベルの第１出力信号を出力する第１光電変換素子と、
前記第１光電変換素子と同じ光電変換特性を有し、入射する光の照度に応じたレベルの第２出力信号を出力する第２光電変換素子と、
入射する光の照度を所定の減光率で減光させて前記第２光電変換素子に出力する減光手段と、
光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と積算照度との関係を記憶する記憶手段と、
前記第１光電変換素子の積算照度を第１積算照度、前記第２光電変換素子の積算照度を第２積算照度、前記第１積算照度に対応する前記劣化率を第１劣化率、前記第２積算照度に対応する前記劣化率を第２劣化率としたとき、
前記所定の減光率を考慮して前記第１積算照度と前記第２積算照度との組を特定し、
特定した前記第１積算照度と前記第２積算照度とに基づいて前記記憶手段に記憶された劣化率と積算照度との関係を参照し、前記特定した前記第１積算照度と前記第２積算照度との組に対応する前記第１劣化率と前記第２劣化率との組を取得する取得手段と、
前記第１光電変換素子に入射する光の照度を第１照度、前記減光手段を介して前記第２光電変換素子に入射する光の照度を第２照度としたとき、
前記第１出力信号と前記第１劣化率とに基づいて、前記第１照度を算出し、
前記第２出力信号と前記第２劣化率とに基づいて、前記第２照度を算出し、
前記第１照度と前記第２照度との差分を算出する差分算出手段と、
前記取得手段を用いて得た前記第１劣化率と前記第２劣化率との組を前記差分算出手段に供給し、前記差分が最小となる前記第１劣化率を特定し、特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算する演算手段と
を備える光検出回路。
【請求項６】
前記演算手段は、
前記差分が最小となる前記第１劣化率を特定し、特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算することの代わりに、
前記差分が最小となる前記第２劣化率を特定し、特定した前記第２劣化率と前記第２出力信号と前記所定の減光率とに基づいて、入射する光の照度を演算する
ことを特徴とする請求項５に記載の光検出回路。
【請求項７】
前記記憶手段は、光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と積算照度とを対応付けて複数記憶する
ことを特徴とする請求項５または６に記載の光検出回路。
【請求項８】
前記記憶手段は、光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と積算照度との関係を定めた関数を記憶する
ことを特徴とする請求項５または６に記載の光検出回路。
【請求項９】
入射する光の照度に応じたレベルの第１出力信号を出力する第１光電変換素子と、
前記第１光電変換素子と同じ光電変換特性を有し、入射する光の照度に応じたレベルの第２出力信号を出力する第２光電変換素子と、
入射する光の照度を所定の減光率で減光させて前記第２光電変換素子に出力する減光手段と、
前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を記憶する記憶手段と、
前記出力比を算出する出力比算出手段と、
前記記憶手段を参照して取得した複数の出力比の各々と、前記出力比算出手段で算出した出力比との差分を算出する差分算出手段と、
前記差分が最小となる前記劣化率を特定し、特定した前記劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算する演算手段と
を備える光検出回路。
【請求項１０】
前記記憶手段は、
前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を記憶することの代わりに、
前記第２光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を記憶し、
前記演算手段は、
特定した前記劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算することの代わりに、
特定した前記劣化率と前記第２出力信号と前記所定の減光率とに基づいて、入射する光の照度を演算する
ことを特徴とする請求項９に記載の光検出回路。
【請求項１１】
前記記憶手段は、前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比とを対応付けて複数記憶する
ことを特徴とする請求項９に記載の光検出回路。
【請求項１２】
前記記憶手段は、前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を定めた関数を記憶する
ことを特徴とする請求項９に記載の光検出回路。
【請求項１３】
前記記憶手段は、前記第２光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比とを対応付けて複数記憶する
ことを特徴とする請求項１０に記載の光検出回路。
【請求項１４】
前記記憶手段は、前記第２光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を定めた関数を記憶する
ことを特徴とする請求項１０に記載の光検出回路。
【請求項１５】
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子は、アモルファスシリコン薄膜トランジスタである
ことを特徴とする請求項５乃至１４のうちいずれか１項に記載の光検出回路。
【請求項１６】
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子は、低温ポリシリコン薄膜トランジスタである
ことを特徴とする請求項５乃至１４のうちいずれか１項に記載の光検出回路。
【請求項１７】
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子は、高温ポリシリコン薄膜トランジスタである
ことを特徴とする請求項５乃至１４のうちいずれか１項に記載の光検出回路。
【請求項１８】
前記減光手段は、所定の光透過率を有するフィルタである
ことを特徴とする請求項９乃至１４のうちいずれか１項に記載の光検出回路。
【請求項１９】
前記フィルタは、グリーンカラーフィルタである
ことを特徴とする請求項１８に記載の光検出回路。
【請求項２０】
請求項５乃至１９のうちいずれか１項に記載の光検出回路と、
画像を表示する表示部と、
前記光検出回路の出力信号に基づいて、前記表示部の画像の輝度を調整する調整部と
を備える表示装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の表示装置を備えた電子機器。
【請求項１】
測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第１出力信号を出力する第１センシング素子と、
前記第１センシング素子と同じ入出力特性を有し、測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第２出力信号を出力する第２センシング素子と、
前記第２センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさを所定の低減率で減らす低減手段と、
前記第１センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさと時間との積である積算値との関係を劣化特性として記憶する記憶手段と、
前記所定の低減率を考慮して前記劣化特性を参照することにより、前記第１劣化率と前記第２センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第２劣化率との組を複数特定し、特定した複数の前記第１劣化率と前記第２劣化率の組の各々と、前記第１出力信号および前記第２出力信号と、前記所定の低減率とに基づいて、前記第１センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさと前記低減手段に入力する前記エネルギーの大きさとを演算し、演算結果に基づいて、両者の差分が最小となる前記第１劣化率と前記第２劣化率との組を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する検出手段と
を備えるセンシング回路。
【請求項２】
前記検出手段は、
前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出することの代わりに、
前記特定手段によって特定した前記第２劣化率と前記第２出力信号と前記所定の低減率とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する
ことを特徴とする請求項１に記載のセンシング回路。
【請求項３】
測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第１出力信号を出力する第１センシング素子と、
前記第１センシング素子と同じ入出力特性を有し、測定対象となるエネルギーの大きさに応じたレベルの第２出力信号を出力する第２センシング素子と、
前記第２センシング素子に加わる前記エネルギーの大きさを所定の低減率で減らす低減手段と、
前記第１センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルの比である出力比との関係を劣化特性として記憶する記憶手段と、
前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を算出し、算出した比と前記記憶手段を参照して得られた前記劣化特性の出力比とを比較して、比較結果に基づいて前記第１劣化率を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する検出手段と
を備えるセンシング回路。
【請求項４】
前記記憶手段は、
前記第１センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第１劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルの比である出力比との関係を劣化特性として記憶することの代わりに、
前記第２センシング素子の入出力特性の劣化の程度を示す第２劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルの比である出力比との関係を劣化特性として記憶し、
前記特定手段は、
前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を算出し、算出した比と前記記憶手段を参照して得られた前記劣化特性の出力比とを比較して、比較結果に基づいて前記第１劣化率を特定することの代わりに、
前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を算出し、算出した比と前記記憶手段を参照して得られた前記劣化特性の出力比とを比較して、比較結果に基づいて前記第２劣化率を特定し、
前記検出手段は、
前記特定手段によって特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出することの代わりに、
前記特定手段によって特定した前記第２劣化率と前記第２出力信号と前記所定の低減率とに基づいて、前記エネルギーの大きさを検出する
ことを特徴とする請求項３に記載のセンシング回路。
【請求項５】
入射する光の照度に応じたレベルの第１出力信号を出力する第１光電変換素子と、
前記第１光電変換素子と同じ光電変換特性を有し、入射する光の照度に応じたレベルの第２出力信号を出力する第２光電変換素子と、
入射する光の照度を所定の減光率で減光させて前記第２光電変換素子に出力する減光手段と、
光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と積算照度との関係を記憶する記憶手段と、
前記第１光電変換素子の積算照度を第１積算照度、前記第２光電変換素子の積算照度を第２積算照度、前記第１積算照度に対応する前記劣化率を第１劣化率、前記第２積算照度に対応する前記劣化率を第２劣化率としたとき、
前記所定の減光率を考慮して前記第１積算照度と前記第２積算照度との組を特定し、
特定した前記第１積算照度と前記第２積算照度とに基づいて前記記憶手段に記憶された劣化率と積算照度との関係を参照し、前記特定した前記第１積算照度と前記第２積算照度との組に対応する前記第１劣化率と前記第２劣化率との組を取得する取得手段と、
前記第１光電変換素子に入射する光の照度を第１照度、前記減光手段を介して前記第２光電変換素子に入射する光の照度を第２照度としたとき、
前記第１出力信号と前記第１劣化率とに基づいて、前記第１照度を算出し、
前記第２出力信号と前記第２劣化率とに基づいて、前記第２照度を算出し、
前記第１照度と前記第２照度との差分を算出する差分算出手段と、
前記取得手段を用いて得た前記第１劣化率と前記第２劣化率との組を前記差分算出手段に供給し、前記差分が最小となる前記第１劣化率を特定し、特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算する演算手段と
を備える光検出回路。
【請求項６】
前記演算手段は、
前記差分が最小となる前記第１劣化率を特定し、特定した前記第１劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算することの代わりに、
前記差分が最小となる前記第２劣化率を特定し、特定した前記第２劣化率と前記第２出力信号と前記所定の減光率とに基づいて、入射する光の照度を演算する
ことを特徴とする請求項５に記載の光検出回路。
【請求項７】
前記記憶手段は、光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と積算照度とを対応付けて複数記憶する
ことを特徴とする請求項５または６に記載の光検出回路。
【請求項８】
前記記憶手段は、光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と積算照度との関係を定めた関数を記憶する
ことを特徴とする請求項５または６に記載の光検出回路。
【請求項９】
入射する光の照度に応じたレベルの第１出力信号を出力する第１光電変換素子と、
前記第１光電変換素子と同じ光電変換特性を有し、入射する光の照度に応じたレベルの第２出力信号を出力する第２光電変換素子と、
入射する光の照度を所定の減光率で減光させて前記第２光電変換素子に出力する減光手段と、
前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を記憶する記憶手段と、
前記出力比を算出する出力比算出手段と、
前記記憶手段を参照して取得した複数の出力比の各々と、前記出力比算出手段で算出した出力比との差分を算出する差分算出手段と、
前記差分が最小となる前記劣化率を特定し、特定した前記劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算する演算手段と
を備える光検出回路。
【請求項１０】
前記記憶手段は、
前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を記憶することの代わりに、
前記第２光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を記憶し、
前記演算手段は、
特定した前記劣化率と前記第１出力信号とに基づいて、入射する光の照度を演算することの代わりに、
特定した前記劣化率と前記第２出力信号と前記所定の減光率とに基づいて、入射する光の照度を演算する
ことを特徴とする請求項９に記載の光検出回路。
【請求項１１】
前記記憶手段は、前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比とを対応付けて複数記憶する
ことを特徴とする請求項９に記載の光検出回路。
【請求項１２】
前記記憶手段は、前記第１光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を定めた関数を記憶する
ことを特徴とする請求項９に記載の光検出回路。
【請求項１３】
前記記憶手段は、前記第２光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比とを対応付けて複数記憶する
ことを特徴とする請求項１０に記載の光検出回路。
【請求項１４】
前記記憶手段は、前記第２光電変換素子における光電変換の効率の劣化の程度を示す劣化率と、前記第１出力信号のレベルと前記第２出力信号のレベルとの比を示す出力比との関係を定めた関数を記憶する
ことを特徴とする請求項１０に記載の光検出回路。
【請求項１５】
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子は、アモルファスシリコン薄膜トランジスタである
ことを特徴とする請求項５乃至１４のうちいずれか１項に記載の光検出回路。
【請求項１６】
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子は、低温ポリシリコン薄膜トランジスタである
ことを特徴とする請求項５乃至１４のうちいずれか１項に記載の光検出回路。
【請求項１７】
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子は、高温ポリシリコン薄膜トランジスタである
ことを特徴とする請求項５乃至１４のうちいずれか１項に記載の光検出回路。
【請求項１８】
前記減光手段は、所定の光透過率を有するフィルタである
ことを特徴とする請求項９乃至１４のうちいずれか１項に記載の光検出回路。
【請求項１９】
前記フィルタは、グリーンカラーフィルタである
ことを特徴とする請求項１８に記載の光検出回路。
【請求項２０】
請求項５乃至１９のうちいずれか１項に記載の光検出回路と、
画像を表示する表示部と、
前記光検出回路の出力信号に基づいて、前記表示部の画像の輝度を調整する調整部と
を備える表示装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の表示装置を備えた電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００９−２６６１（Ｐ２００９−２６６１Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６１００１（Ｐ２００７−１６１００１）
【出願日】平成１９年６月１９日（２００７．６．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１９日（２００７．６．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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