表示装置及びその制御装置
【課題】外光の照度に対して表示装置の表示条件をより適切に制御する。
【解決手段】表示装置は、表示画面に映像の表示を行う表示部と、表示部における外光に応じたリーク電流を生成して供給するセンサー素子と、リーク電流に基づいて表示の条件を制御する制御部と、センサー素子に印加されるバイアス電圧の変化を抑制する電圧変化抑制部とを備える。光照射によりリークするセンサー素子の電位の変化を抑制することにより、みずからのリーク電流増減によるバイアス電圧変化を抑制し、照度に対する応答特性の優れたリーク電流を生成することが可能となる。
【解決手段】表示装置は、表示画面に映像の表示を行う表示部と、表示部における外光に応じたリーク電流を生成して供給するセンサー素子と、リーク電流に基づいて表示の条件を制御する制御部と、センサー素子に印加されるバイアス電圧の変化を抑制する電圧変化抑制部とを備える。光照射によりリークするセンサー素子の電位の変化を抑制することにより、みずからのリーク電流増減によるバイアス電圧変化を抑制し、照度に対する応答特性の優れたリーク電流を生成することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及びその制御装置に関する。本発明は特に、表示装置のバックライト、フロントライト、γ特性などの表示条件を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の表示装置、とりわけ携帯等のモバイル系の液晶表示パネル等においては、外光の強さに応じて表示の最適化、および、パワーの最適化を実現する表示装置が見受けられる様になった。このような表示装置では、フォトセンサーを利用して外光の強さに応じてバックライトの制御やγ特性の調整等が実施される。
【０００３】
従来このような装置は、ディスクリート（専用ＩＣ）のフォトダイオードや、ＩＣ内に特別なプロセス構造を有する特殊なフォトダイオードを使って実現していた。最近では、小型かつ低コストでパネルの輝度を的確にモニターする為、液晶パネル内に形成されている薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や薄膜ダイオードのオフリーク特性の光学的依存性をフォトセンターとして利用するＬＣＤモジュールも見られる様になった。
【０００４】
然しながら、これらパネル内フォトセンサーの特性は、光照度に対して対数的に変化する。また、素子そのもののリーク電流もある。そのため何らかの対策をしなければ使用できる照度の範囲が限定されるという問題があった。広い照度の範囲を実現しようとすると、照度に応じてセンサー素子やその周辺素子を切り替えるなどして回路規模が大きくなってしまう。またレンジ切り替え時の測定値誤差により連続性確保が困難になる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−４９７６２号公報
【特許文献２】特開２００７−２７９０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５は、参考例として特許文献１における光量電圧変換回路を示す。この回路には、シリコンフォトダイオードＳＰＤの電流を電圧化するＣＭＯＳ回路が使われている。この回路は、１対１のカレントミラー回路を構成するＮＭＯＳトランジスタＮ５、Ｎ６と、１対２のカレントミラー回路を構成するＰＭＯＳトランジスタＰ５、Ｐ６を備える。
【０００７】
図５に示す回路のＮＭＯＳトランジスタＮ６に流れる電流をＩＬとする。ＰＭＯＳトランジスタＰ６には２×ＩＬ、ＮＭＯＳトランジスタＮ５にはＩＬ、Ｎ７は２ＩＬ−ＩＬ＝ＩＬの電流がそれぞれ流れる。このときシリコンフォトダイオードＳＰＤにはＩＬの電流が流れる。
【０００８】
この回路により、ＰＭＯＳトランジスタＰ５とカレントミラーの関係にあるＰＭＯＳトランジスタＰ７のミラー比によって、フォトダイオード電流が増幅される。ただし、この場合、次項で説明するが、単純なカレントミラー構成により実使用できる精度を得るには、シリコンフォトダイオードＳＰＤのアノード・カソード間電圧が０Ｖ付近であることが前提となる。
【０００９】
図７は、特許文献２における表示装置の光検知部及び光センサー読み取り部を示す。この回路では、パネルに形成された通常素子（ダイオードやトランジスタ）の光照射に対するリーク電流特性を利用する。コンデンサＣの積分回路を用いてＴＦＴセンサーのリーク電流がデジタル的に読み取られる。
【００１０】
特許文献１に記載された技術には、以下の問題点がある。この回路では、ＳＰＤのアノード・カソード間電圧（以下、Ｖｄと記載する）が０Ｖ付近であることが必要である。もしＳＰＤにＩＬの電流が流れて、Ｖｄが０Ｖよりも有意に大きい値となれば、図５に示す様に、Ｎ７、Ｎ５のトランジスタのゲート電圧差はＶｄとなる。一般的なＭＯＳトランジスタは図６に示すような特性を持つため、ゲート電圧差により電流差が大きくなり、カレントミラー比を安定に維持出来なくなるのは明白である。
【００１１】
従って、図５に示す回路ではＶｄ＝０Ｖ付近で動作するＳＰＤが必要である。然しながら、この様な特性を有する素子は、ディスクリート部品、又は、特殊な構造を有する素子に限定される。また一般的なトランジスタや逆バイアスされたダイオードにおいては、等価的に抵抗成分に見なされる様に、素子間電圧が０Ｖ近傍ではリーク電流は殆ど流れないことが多い。そのため、微小な電流を増加させる工夫が必要である。
【００１２】
特許文献２に記載された技術には、以下の問題点がある。図７に示した回路では、パネル上に形成されたＴＦＴの通常素子の微小リーク電流がコンデンサに充放電される。充放電に要する時間に基づいて照度が測定される。図８Ａ、図８Ｂは、コンデンサの充放電に要する時間を示す。これらに示されている様に、コンデンサの時間特性は、照度に対して単純なリニアな関係では無く、充電電圧にも依存する。従って、よりリーク素子の特性のフィッティング（電圧依存性、照度依存性）を精密に設計する必要がある。当然、回路素子も増えてしまい、製造後の調整も難しくなる。こうした状況では、実使用に耐えうる照度範囲で精度の良い光センサーを実現することは難しい。
【００１３】
外光の照度に対して表示装置の表示条件をより適切に制御することを可能とする技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一側面において、表示装置は、表示画面に映像の表示を行う表示部と、表示部における外光に応じたリーク電流を生成して電極から供給するセンサー素子と、リーク電流に基づいて表示の条件を制御する制御部と、電極の電位の変化を抑制する電圧変化抑制部とを備える。
【００１５】
本発明の一側面において、表示装置用制御装置は、表示画面に映像の表示を行う表示部における外光に応じたリーク電流を生成して電極から供給するセンサー素子と、リーク電流に基づいて表示の条件を制御する制御部と、電極の電位の変化を抑制する電圧変化抑制部とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
光照射によりリークするセンサー素子の電位の変化を抑制することにより、みずからのリーク電流増減によるバイアス電圧変化を抑制し、照度に対する応答特性の優れたリーク電流を生成することが可能となる。その結果、液晶表示装置のバックライトの照度などの表示条件の制御をより適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、第１の実施形態における回路を示す。
【図２】図２は、第２の実施形態における回路を示す。
【図３】図３は、第３の実施形態における回路を示す。
【図４】図４は、第４の実施形態における回路を示す。
【図５】図５は、特許文献１における回路を示す。
【図６】図６は、トランジスタ特性の一例を示す。
【図７】図７は、特許文献２における回路を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、特許文献２におけるセンサーの特性を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、特許文献２におけるセンサーの特性を示す。
【図９】図９は、変換回路の動作の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態における表示装置を示す。表示装置は、表示条件制御部９と、表示パネル１０と、電流変換部２０と、電流読取回路３０とを備える。表示条件制御部９と電流変換部２０と電流読取回路３０とは、表示パネル１０のバックライトの照度などの表示条件を制御するための制御部として機能する。表示パネル１０は、マトリクス状に並んだ画素によって表示画面に映像の表示を行う表示部として機能する。表示パネル１０は例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）によって形成された液晶ディスプレイである。
【００１９】
表示パネル１０はセンサー部１１を備える。センサー部１１には外光を検出するセンサー素子１２が配置される。センサー素子１２は、例えば画素を形成するＴＦＴと同じプロセスで形成される薄膜構造のフォトダイオード素子、又はダイオード接続された薄膜トランジスタによって形成することができる。センサー素子１２として、表示パネル１０内のＯＦＦしているトランジスタ又は逆バイアスされているダイオードを利用することができる。
【００２０】
センサー素子１２は、一定のバイアス電圧が印加された状態で外光の照度に応じてリーク電流の大きさが変動する特性を有する。この特性を利用して、表示パネル１０の環境の明るさである外光を検出して、その照度に相当する電圧値又は電流値を有する電気信号を照度信号として生成することができる。
【００２１】
電流変換部２０は、電流を供給するカスコード回路を形成するＰチャネルトランジスタＭＰ１、ＭＰ３、ＭＰ５を備える。ＭＰ５のドレイン電極はインターフェース端子１３を介してセンサー素子１２のアノード／カソード電極の一方に接続される。このカスコード回路に対極して、互いにカスコード接続されたＰチャネルトランジスタＭＰ２、ＭＰ４が接続される。ＭＰ１とＭＰ２はカレントミラー回路を形成する。ＭＰ１のゲート電極とＭＰ２のゲート電極はＭＰ３のドレイン電極に短絡される。ＭＰ２のゲート電極とＭＰ４のゲート電極には一定のバイアス電圧ＢＩＡＳＰが印加される。
【００２２】
ＭＰ５のドレイン電極はアンプ（オペアンプ）２１の正極入力（非反転入力端子）に接続される。アンプ２１の負極入力（反転入力端子）には一定の内部参照電圧（Ｖｒｅｆ１）が接続される。アンプ２１の出力はＭＰ５のゲート電極に接続される。ＭＰ４のドレイン電極は電流読取回路３０に接続される。アンプ２１とＭＰ５とはセンサー素子１２のアノード／カソード電極の一方（図４の例ではアノード電極）の電位の変化を抑制する電圧変化抑制部として機能する。
【００２３】
電流読取回路３０は、センサー素子１２が発生するリーク電流（詳しくはそのミラー電流である電流変換部２０の出力電流）を蓄積することによって生成する電位が所定の閾値まで蓄積される時間に基づいて、外光の強度を示すデジタル信号を生成する。
【００２４】
電流読取回路３０はＭＰ４に接続され、ＭＰ４のドレイン電極が出力する電流をキャパシタＣａｐに蓄積して積分する回路を備える。電流読取回路３０は、キャパシタＣａｐと、スイッチング素子ＳＷ１と、コンパレータ３２と、カウンター３３と、制御回路３１と、デコーダ３４とを備える。
【００２５】
キャパシタＣａｐの第１電極はＭＰ４のドレイン電極に接続され、第２電極は接地端子に接続される。キャパシタＣａｐは、ＭＰ４が出力する電流を蓄積して積分する。スイッチング素子ＳＷ１は、制御回路３１が生成する制御信号に応答してキャパシタＣａｐに蓄積された電荷を接地端子ＧＮＤに放電する。制御回路３１は更に、キャパシタＣａｐの初期充電を行う機能を有する。
【００２６】
コンパレータ３２は、キャパシタＣａｐの第１電極の電位Ｖｃａｐと参照電位Ｖｒｅｆ１との大小関係を示す出力信号を出力する。Ｖｃａｐ＜Ｖｒｅｆ１の場合、コンパレータ３２はカウントを続けることを指令するカウント信号を出力する。Ｖｃａｐ＜Ｖｒｅｆ１の場合、コンパレータ３２はカウントを停止することを指令する停止信号を出力する。
【００２７】
カウンター３３は、コンパレータ３２がカウント信号を出力しているとき動作をスタートしてカウンター値のインクリメントを開始する。カウンター３３は、コンパレータ３２が停止信号を出力しているときカウントを停止する。デコーダ３４はカウンター３３のカウンター値に基づいて、表示パネル１０の表示の条件を制御するためのデジタル制御信号を生成する。表示条件制御部９は、そのデジタル信号に応じて表示条件を制御する。
【００２８】
このような構成を備える表示装置の動作について以下に説明する。表示パネル１０は、図示しない表示パネルドライバが生成する映像信号に基づいて映像を画面に表示する。センサー素子１２は入射する外光の照度に応じたリーク電流を生成する。
【００２９】
センサー素子１２に接続されるカスコード接続されたＭＰ５のドレイン電極は、アンプ２１の正極入力側に制御されており、このアンプの出力はＭＰ５のゲート電圧を制御している。アンプ２１の負極入力に内部参照電位Ｖｒｅｆ１が接続されていることにより、センサー素子１２には一定電位Ｖｒｅｆ１（正確にはそれに入力オフセット電圧を加えた電位）が印加される。
【００３０】
従って、光照射によりセンサー電流の増減（＝センサー素子１２のインピーダンス増減）が発生した場合であっても、このＭＰ５のゲート電圧制御によりＭＰ５のドレイン・ソース間電圧（ＶＤＳ）が変わることによって、（電流が変化しても）ＭＰ５のドレイン側の電位は一定に保たれる。これによりセンサー素子に印加される電圧は一定となり、光照度に比例した電流（ＩＬ）が流れることになる。
【００３１】
ＭＰ５のソース電極からカレントミラー回路のミラー元に電流が供給される。ＭＰ１とＭＰ２はカレントミラー構成の為、センサーに流れた電流（ＩＬ）と比例した電流（これをＩＬ２とする。ＩＬ２はＩＬのミラー比倍である）がＭＰ２側に流れる。
【００３２】
通常の単純な１段のカレントミラー構成では、接続される素子の負荷インピーダンスによりドレイン電圧が変動して、アーリー効果によりドレイン電流もずれてしまいミラー比がずれる。このずれが問題となる場合は、図１に示したようにＭＰ３、ＭＰ４を有するカスコード構成のカレントミラー回路を採用することが望ましい。ゲート電圧が共通にバイアスされたＰチャネルトランジスタＭＰ３、ＭＰ４がある為、ＭＰ１、ＭＰ２のドレイン電圧シフトを抑えることができる。これにより負荷のインピーダンスの影響を受けず、接続された負荷によりドレイン電圧がシフトすることが無く、電流比のずれを抑制することができる。
【００３３】
図９は動作の一例を示すタイミングチャートである。最上段はキャパシタＣａｐの電圧を示す。２段目は制御回路３１が生成する外光の光量検出開始を指令する開始信号の状態を示す。３段目はカウンター３３がクロック信号に同期してカウンター値のインクリメントを行っているか、カウントを停止しているかを示す。４段目はカウンター３３に供給されるクロック信号を示す。５段目はカウンター値を示す。
【００３４】
時刻ｔ１において、制御回路３１はカウンター３３に動作開始を指令する信号（ＳＴＡ信号）を生成する。その信号に応答してスイッチング素子ＳＷ１がオフされ、カウンター３３がカウンター値のインクリメントを開始する。時刻ｔ１からｔ２まで、光照度に比例した電流ＩＬ２がキャパシタＣａｐに充電される。時刻ｔ２においてキャパシタＣａｐの第１電極が一定の参照電位Ｖｒｅｆ１に到達すると、コンパレータ３２は停止信号を出力し、カウンター３３は時刻ｔ２におけるカウンター値を保持してデコーダ３４に出力する。
【００３５】
カウンター３３が出力するカウンター値は、キャパシタＣａｐが一定電圧に充電されるまでの時間に比例している。一方、充電電圧は、キャパシタと充電電流がほぼ一定ならば充電時間に比例する。そのためリーク電流（ＩＬ２）に比例したカウンター値を生成することが可能である。即ち、リーク電流の大きさをデジタル値に変換することができる。
【００３６】
表示条件制御部９は、カウンター値からデコーダ３４が生成した制御信号によって表示パネル１０の表示条件を制御する。例えば、外光が明るいほど液晶表示パネル１０のバックライト又はフロントライトが明るくなるように制御が行われる。又は外光の明るさに応じて表示パネル１０の表示画面のγ特性などの特性が変化するように制御が行われる。
【００３７】
このような表示装置は、以下のように精度の良い電流変換を行なうことができる。
（１）センサー素子１２への印加バイアスの変動が抑制される為、バイアス依存性が小さく、光照度とセンサー電流の関係だけを読み取ることが可能になる。
（２）カスコード接続されたカレントミラー回路構成により、ＭＰ１、ＭＰ３のカレントミラー比のずれが少ない。
【００３８】
更に、以下に記述するメリットが容易に得られる。例えば、センサー部周辺またはＩＣ入力部において保護素子や他の素子のリーク電流が相当あり、高い精度を得ることが難しい場合がある。そのような場合には、上記Ｖｒｅｆ１を高めの電圧に設定することにより、同じ照度においても光センサー部のリーク電流を増やすことが出来る。例えば、センサー素子１２のリーク電流を他の素子より１桁増やすことにより他素子の影響も１桁改善することが容易に実現出来る。従って、製造完了後のセンサーの感度や周辺素子のリーク状況に応じて簡単に調整が可能となる。
【００３９】
本実施形態ではカスコード接続されたＰＭＯＳトランジスタを用いたが、これは一例であり、ＮＭＯＳ型の電界効果トランジスタなど他の型のトランジスタを採用することも可能である。その場合、上記説明におけるゲート電極、ソース電極、ドレイン電極はトランジスタの型に応じて適宜読み替えられる。
【００４０】
図２は第２の実施形態における表示装置の構成を示す。第１の実施形態にて示された内部電流変換回路である電流変換部２０のカスコードカレントミラーＭＰ１、ＭＰ２、ＭＰ３、ＭＰ４を第１のカレントミラー回路として、そのミラー先に、更にカスコード接続された第２のカレントミラー回路が接続される。この第２のカレントミラー回路のミラー先の出力を用いて、表示パネルの表示条件が制御される。
【００４１】
第２のカレントミラー回路は、ＮＭＯＳトランジスタＮＭ１、ＮＭ２、ＮＭ３、ＮＭ４からなり接地端子ＶＳＳに接続される。更に、電流読取回路３０ａのＡ／Ｄ変換部のコンパレータ３２の参照電位がアンプ２１の参照電位Ｖｒｅｆ１と異なる電位Ｖｒｅｆ２に設定される。制御回路３１は、第１の実施形態におけるＳＷ１と同様のタイミングでスイッチング素子ＳＷ２をオンしてキャパシタＣａｐに電位Ｖｒｅｆ２を供給する。
【００４２】
本実施形態における電流変換部２０ａは、第１の実施形態における電流変換部２０の出力を更にカレントミラーで折り返してＮｃｈ出力とする。その結果、電源端子ＶＣＣの電圧変動の影響を抑制することができる。またＶＣＣ依存性を無くすことができる。例えば、図２において、ＶＣＣ＝３Ｖの場合でも、Ｖｒｅｆ１＝５Ｖ、Ｖｒｅｆ２＝４Ｖ等、ＶＣＣの影響を受けずに、素子耐圧まで広いダイナミックレンジでリーク電流をモニターすることが可能となる。
【００４３】
実際、室内の薄暗い環境〜蛍光灯下〜外の自然光迄の対応を考えると、光センサーの環境には３〜４桁以上の範囲の照度変化が見られる。センサー素子１２のリーク電流は、照度に比例すると仮定すると、同じレンジで変化する。その為、精度を確保するには電圧レンジが広い方がコンパレータのオフセットの誤差の影響を低減できるメリットがある。
【００４４】
図３は、第３の実施形態における表示装置の構成を示す。本実施形態における表示装置は、第２実施形態に加えて判定回路４０を備え、電流変換部２０ｂに可変リファレンス２２が追加される。判定回路４０は電流読取回路３０の出力に応じて可変参照電位を示す電気信号を生成して可変リファレンス２２に出力する。可変リファレンスはその電気信号に応じた参照電位を生成してアンプ２１の負極に出力する。
【００４５】
判定回路４０は、読取結果（センサー素子１２のリーク電流に対応するデコーダ３４の出力値）が所定の閾値よりも小さい場合、アンプ２１の負極に出力する参照電位ＶｒｅｆＮをより大きい値に変更することを指令する信号を可変リファレンス２２に対して出力する。
【００４６】
本実施形態の特徴は、初段のアンプ回路のリファレンス電圧（＝センサー素子１２へ印加する電圧）を可変リファレンスにして、読取結果に応じて変化させていることである。例えば、光照度が低い場合は、素子以外のリーク電流の影響を受け誤差が大きくなったり、電流が少ない為にＡ／Ｄ変換（積分）に時間がかかるなどの問題が発生する可能性がある。そのような問題を防ぐ為、前回以前の測定結果の値が小さい場合には、リファレンス電圧を上げてセンサー電流を増加させることにより、ノイズとなるリーク電流の影響の低減と変換時間の短縮を実現することができる。即ち前測定データをフィードバックすることにより、バイアス電圧と変換時間を調整することが可能となる。このような回路構成により、要求されるセンサー精度や製造バラツキに対して応じて、印加するバイアスを調整することが可能である。
【００４７】
図４は、第４の実施形態における表示装置を示す。本実施形態における表示装置は、第１の実施形態に加えて、判定回路５０を備え、電流変換部２０ｃにＰＭＯＳトランジスタＭＰ２Ｐと、スイッチング素子ＳＷ３とを備える。ＭＰ２Ｐのゲート電極はＭＰ１とＭＰ２の間に接続される。ＭＰ２Ｐのソース電極とドレイン電極はＭＰ１のソース電極とスイッチング素子ＳＷ３の一端とに接続される。ＳＷ３の他端はＭＰ２とＭＰ４との間に接続される。ＳＷ３がオンされると、初段のカレントミラー回路のカレントミラー比がＭＰ２Ｐによって変化する。
【００４８】
判定回路５０は、電流読取回路３０が出力する読取結果に応じてＳＷ３のオン／オフを制御することによってカレントミラー比を変更する。この制御によって、第３の実施形態における可変リファレンス２２と同様に、ノイズとなるリーク電流の影響の低減と変換時間の短縮を実現することができる。ダイナミックレンジの広い照度に対するリーク電流を精度良く、且つ、変換時間等を最適化することが可能となる。
【００４９】
第１実施形態から第４実施形態までの表示装置が有する構成は、矛盾の無い範囲で任意に組み合わせて採用することが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
９ 表示条件制御部
１０ 表示パネル
１１ センサー部
１２ センサー素子
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 電流変換部
２１ アンプ
３０、３０ａ 電流読取回路
３１ 制御回路
３２ コンパレータ
３３ カウンター
３４ デコーダ
４０ 判定回路
５０ 判定回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及びその制御装置に関する。本発明は特に、表示装置のバックライト、フロントライト、γ特性などの表示条件を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の表示装置、とりわけ携帯等のモバイル系の液晶表示パネル等においては、外光の強さに応じて表示の最適化、および、パワーの最適化を実現する表示装置が見受けられる様になった。このような表示装置では、フォトセンサーを利用して外光の強さに応じてバックライトの制御やγ特性の調整等が実施される。
【０００３】
従来このような装置は、ディスクリート（専用ＩＣ）のフォトダイオードや、ＩＣ内に特別なプロセス構造を有する特殊なフォトダイオードを使って実現していた。最近では、小型かつ低コストでパネルの輝度を的確にモニターする為、液晶パネル内に形成されている薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や薄膜ダイオードのオフリーク特性の光学的依存性をフォトセンターとして利用するＬＣＤモジュールも見られる様になった。
【０００４】
然しながら、これらパネル内フォトセンサーの特性は、光照度に対して対数的に変化する。また、素子そのもののリーク電流もある。そのため何らかの対策をしなければ使用できる照度の範囲が限定されるという問題があった。広い照度の範囲を実現しようとすると、照度に応じてセンサー素子やその周辺素子を切り替えるなどして回路規模が大きくなってしまう。またレンジ切り替え時の測定値誤差により連続性確保が困難になる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−４９７６２号公報
【特許文献２】特開２００７−２７９０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５は、参考例として特許文献１における光量電圧変換回路を示す。この回路には、シリコンフォトダイオードＳＰＤの電流を電圧化するＣＭＯＳ回路が使われている。この回路は、１対１のカレントミラー回路を構成するＮＭＯＳトランジスタＮ５、Ｎ６と、１対２のカレントミラー回路を構成するＰＭＯＳトランジスタＰ５、Ｐ６を備える。
【０００７】
図５に示す回路のＮＭＯＳトランジスタＮ６に流れる電流をＩＬとする。ＰＭＯＳトランジスタＰ６には２×ＩＬ、ＮＭＯＳトランジスタＮ５にはＩＬ、Ｎ７は２ＩＬ−ＩＬ＝ＩＬの電流がそれぞれ流れる。このときシリコンフォトダイオードＳＰＤにはＩＬの電流が流れる。
【０００８】
この回路により、ＰＭＯＳトランジスタＰ５とカレントミラーの関係にあるＰＭＯＳトランジスタＰ７のミラー比によって、フォトダイオード電流が増幅される。ただし、この場合、次項で説明するが、単純なカレントミラー構成により実使用できる精度を得るには、シリコンフォトダイオードＳＰＤのアノード・カソード間電圧が０Ｖ付近であることが前提となる。
【０００９】
図７は、特許文献２における表示装置の光検知部及び光センサー読み取り部を示す。この回路では、パネルに形成された通常素子（ダイオードやトランジスタ）の光照射に対するリーク電流特性を利用する。コンデンサＣの積分回路を用いてＴＦＴセンサーのリーク電流がデジタル的に読み取られる。
【００１０】
特許文献１に記載された技術には、以下の問題点がある。この回路では、ＳＰＤのアノード・カソード間電圧（以下、Ｖｄと記載する）が０Ｖ付近であることが必要である。もしＳＰＤにＩＬの電流が流れて、Ｖｄが０Ｖよりも有意に大きい値となれば、図５に示す様に、Ｎ７、Ｎ５のトランジスタのゲート電圧差はＶｄとなる。一般的なＭＯＳトランジスタは図６に示すような特性を持つため、ゲート電圧差により電流差が大きくなり、カレントミラー比を安定に維持出来なくなるのは明白である。
【００１１】
従って、図５に示す回路ではＶｄ＝０Ｖ付近で動作するＳＰＤが必要である。然しながら、この様な特性を有する素子は、ディスクリート部品、又は、特殊な構造を有する素子に限定される。また一般的なトランジスタや逆バイアスされたダイオードにおいては、等価的に抵抗成分に見なされる様に、素子間電圧が０Ｖ近傍ではリーク電流は殆ど流れないことが多い。そのため、微小な電流を増加させる工夫が必要である。
【００１２】
特許文献２に記載された技術には、以下の問題点がある。図７に示した回路では、パネル上に形成されたＴＦＴの通常素子の微小リーク電流がコンデンサに充放電される。充放電に要する時間に基づいて照度が測定される。図８Ａ、図８Ｂは、コンデンサの充放電に要する時間を示す。これらに示されている様に、コンデンサの時間特性は、照度に対して単純なリニアな関係では無く、充電電圧にも依存する。従って、よりリーク素子の特性のフィッティング（電圧依存性、照度依存性）を精密に設計する必要がある。当然、回路素子も増えてしまい、製造後の調整も難しくなる。こうした状況では、実使用に耐えうる照度範囲で精度の良い光センサーを実現することは難しい。
【００１３】
外光の照度に対して表示装置の表示条件をより適切に制御することを可能とする技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一側面において、表示装置は、表示画面に映像の表示を行う表示部と、表示部における外光に応じたリーク電流を生成して電極から供給するセンサー素子と、リーク電流に基づいて表示の条件を制御する制御部と、電極の電位の変化を抑制する電圧変化抑制部とを備える。
【００１５】
本発明の一側面において、表示装置用制御装置は、表示画面に映像の表示を行う表示部における外光に応じたリーク電流を生成して電極から供給するセンサー素子と、リーク電流に基づいて表示の条件を制御する制御部と、電極の電位の変化を抑制する電圧変化抑制部とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
光照射によりリークするセンサー素子の電位の変化を抑制することにより、みずからのリーク電流増減によるバイアス電圧変化を抑制し、照度に対する応答特性の優れたリーク電流を生成することが可能となる。その結果、液晶表示装置のバックライトの照度などの表示条件の制御をより適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、第１の実施形態における回路を示す。
【図２】図２は、第２の実施形態における回路を示す。
【図３】図３は、第３の実施形態における回路を示す。
【図４】図４は、第４の実施形態における回路を示す。
【図５】図５は、特許文献１における回路を示す。
【図６】図６は、トランジスタ特性の一例を示す。
【図７】図７は、特許文献２における回路を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、特許文献２におけるセンサーの特性を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、特許文献２におけるセンサーの特性を示す。
【図９】図９は、変換回路の動作の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態における表示装置を示す。表示装置は、表示条件制御部９と、表示パネル１０と、電流変換部２０と、電流読取回路３０とを備える。表示条件制御部９と電流変換部２０と電流読取回路３０とは、表示パネル１０のバックライトの照度などの表示条件を制御するための制御部として機能する。表示パネル１０は、マトリクス状に並んだ画素によって表示画面に映像の表示を行う表示部として機能する。表示パネル１０は例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）によって形成された液晶ディスプレイである。
【００１９】
表示パネル１０はセンサー部１１を備える。センサー部１１には外光を検出するセンサー素子１２が配置される。センサー素子１２は、例えば画素を形成するＴＦＴと同じプロセスで形成される薄膜構造のフォトダイオード素子、又はダイオード接続された薄膜トランジスタによって形成することができる。センサー素子１２として、表示パネル１０内のＯＦＦしているトランジスタ又は逆バイアスされているダイオードを利用することができる。
【００２０】
センサー素子１２は、一定のバイアス電圧が印加された状態で外光の照度に応じてリーク電流の大きさが変動する特性を有する。この特性を利用して、表示パネル１０の環境の明るさである外光を検出して、その照度に相当する電圧値又は電流値を有する電気信号を照度信号として生成することができる。
【００２１】
電流変換部２０は、電流を供給するカスコード回路を形成するＰチャネルトランジスタＭＰ１、ＭＰ３、ＭＰ５を備える。ＭＰ５のドレイン電極はインターフェース端子１３を介してセンサー素子１２のアノード／カソード電極の一方に接続される。このカスコード回路に対極して、互いにカスコード接続されたＰチャネルトランジスタＭＰ２、ＭＰ４が接続される。ＭＰ１とＭＰ２はカレントミラー回路を形成する。ＭＰ１のゲート電極とＭＰ２のゲート電極はＭＰ３のドレイン電極に短絡される。ＭＰ２のゲート電極とＭＰ４のゲート電極には一定のバイアス電圧ＢＩＡＳＰが印加される。
【００２２】
ＭＰ５のドレイン電極はアンプ（オペアンプ）２１の正極入力（非反転入力端子）に接続される。アンプ２１の負極入力（反転入力端子）には一定の内部参照電圧（Ｖｒｅｆ１）が接続される。アンプ２１の出力はＭＰ５のゲート電極に接続される。ＭＰ４のドレイン電極は電流読取回路３０に接続される。アンプ２１とＭＰ５とはセンサー素子１２のアノード／カソード電極の一方（図４の例ではアノード電極）の電位の変化を抑制する電圧変化抑制部として機能する。
【００２３】
電流読取回路３０は、センサー素子１２が発生するリーク電流（詳しくはそのミラー電流である電流変換部２０の出力電流）を蓄積することによって生成する電位が所定の閾値まで蓄積される時間に基づいて、外光の強度を示すデジタル信号を生成する。
【００２４】
電流読取回路３０はＭＰ４に接続され、ＭＰ４のドレイン電極が出力する電流をキャパシタＣａｐに蓄積して積分する回路を備える。電流読取回路３０は、キャパシタＣａｐと、スイッチング素子ＳＷ１と、コンパレータ３２と、カウンター３３と、制御回路３１と、デコーダ３４とを備える。
【００２５】
キャパシタＣａｐの第１電極はＭＰ４のドレイン電極に接続され、第２電極は接地端子に接続される。キャパシタＣａｐは、ＭＰ４が出力する電流を蓄積して積分する。スイッチング素子ＳＷ１は、制御回路３１が生成する制御信号に応答してキャパシタＣａｐに蓄積された電荷を接地端子ＧＮＤに放電する。制御回路３１は更に、キャパシタＣａｐの初期充電を行う機能を有する。
【００２６】
コンパレータ３２は、キャパシタＣａｐの第１電極の電位Ｖｃａｐと参照電位Ｖｒｅｆ１との大小関係を示す出力信号を出力する。Ｖｃａｐ＜Ｖｒｅｆ１の場合、コンパレータ３２はカウントを続けることを指令するカウント信号を出力する。Ｖｃａｐ＜Ｖｒｅｆ１の場合、コンパレータ３２はカウントを停止することを指令する停止信号を出力する。
【００２７】
カウンター３３は、コンパレータ３２がカウント信号を出力しているとき動作をスタートしてカウンター値のインクリメントを開始する。カウンター３３は、コンパレータ３２が停止信号を出力しているときカウントを停止する。デコーダ３４はカウンター３３のカウンター値に基づいて、表示パネル１０の表示の条件を制御するためのデジタル制御信号を生成する。表示条件制御部９は、そのデジタル信号に応じて表示条件を制御する。
【００２８】
このような構成を備える表示装置の動作について以下に説明する。表示パネル１０は、図示しない表示パネルドライバが生成する映像信号に基づいて映像を画面に表示する。センサー素子１２は入射する外光の照度に応じたリーク電流を生成する。
【００２９】
センサー素子１２に接続されるカスコード接続されたＭＰ５のドレイン電極は、アンプ２１の正極入力側に制御されており、このアンプの出力はＭＰ５のゲート電圧を制御している。アンプ２１の負極入力に内部参照電位Ｖｒｅｆ１が接続されていることにより、センサー素子１２には一定電位Ｖｒｅｆ１（正確にはそれに入力オフセット電圧を加えた電位）が印加される。
【００３０】
従って、光照射によりセンサー電流の増減（＝センサー素子１２のインピーダンス増減）が発生した場合であっても、このＭＰ５のゲート電圧制御によりＭＰ５のドレイン・ソース間電圧（ＶＤＳ）が変わることによって、（電流が変化しても）ＭＰ５のドレイン側の電位は一定に保たれる。これによりセンサー素子に印加される電圧は一定となり、光照度に比例した電流（ＩＬ）が流れることになる。
【００３１】
ＭＰ５のソース電極からカレントミラー回路のミラー元に電流が供給される。ＭＰ１とＭＰ２はカレントミラー構成の為、センサーに流れた電流（ＩＬ）と比例した電流（これをＩＬ２とする。ＩＬ２はＩＬのミラー比倍である）がＭＰ２側に流れる。
【００３２】
通常の単純な１段のカレントミラー構成では、接続される素子の負荷インピーダンスによりドレイン電圧が変動して、アーリー効果によりドレイン電流もずれてしまいミラー比がずれる。このずれが問題となる場合は、図１に示したようにＭＰ３、ＭＰ４を有するカスコード構成のカレントミラー回路を採用することが望ましい。ゲート電圧が共通にバイアスされたＰチャネルトランジスタＭＰ３、ＭＰ４がある為、ＭＰ１、ＭＰ２のドレイン電圧シフトを抑えることができる。これにより負荷のインピーダンスの影響を受けず、接続された負荷によりドレイン電圧がシフトすることが無く、電流比のずれを抑制することができる。
【００３３】
図９は動作の一例を示すタイミングチャートである。最上段はキャパシタＣａｐの電圧を示す。２段目は制御回路３１が生成する外光の光量検出開始を指令する開始信号の状態を示す。３段目はカウンター３３がクロック信号に同期してカウンター値のインクリメントを行っているか、カウントを停止しているかを示す。４段目はカウンター３３に供給されるクロック信号を示す。５段目はカウンター値を示す。
【００３４】
時刻ｔ１において、制御回路３１はカウンター３３に動作開始を指令する信号（ＳＴＡ信号）を生成する。その信号に応答してスイッチング素子ＳＷ１がオフされ、カウンター３３がカウンター値のインクリメントを開始する。時刻ｔ１からｔ２まで、光照度に比例した電流ＩＬ２がキャパシタＣａｐに充電される。時刻ｔ２においてキャパシタＣａｐの第１電極が一定の参照電位Ｖｒｅｆ１に到達すると、コンパレータ３２は停止信号を出力し、カウンター３３は時刻ｔ２におけるカウンター値を保持してデコーダ３４に出力する。
【００３５】
カウンター３３が出力するカウンター値は、キャパシタＣａｐが一定電圧に充電されるまでの時間に比例している。一方、充電電圧は、キャパシタと充電電流がほぼ一定ならば充電時間に比例する。そのためリーク電流（ＩＬ２）に比例したカウンター値を生成することが可能である。即ち、リーク電流の大きさをデジタル値に変換することができる。
【００３６】
表示条件制御部９は、カウンター値からデコーダ３４が生成した制御信号によって表示パネル１０の表示条件を制御する。例えば、外光が明るいほど液晶表示パネル１０のバックライト又はフロントライトが明るくなるように制御が行われる。又は外光の明るさに応じて表示パネル１０の表示画面のγ特性などの特性が変化するように制御が行われる。
【００３７】
このような表示装置は、以下のように精度の良い電流変換を行なうことができる。
（１）センサー素子１２への印加バイアスの変動が抑制される為、バイアス依存性が小さく、光照度とセンサー電流の関係だけを読み取ることが可能になる。
（２）カスコード接続されたカレントミラー回路構成により、ＭＰ１、ＭＰ３のカレントミラー比のずれが少ない。
【００３８】
更に、以下に記述するメリットが容易に得られる。例えば、センサー部周辺またはＩＣ入力部において保護素子や他の素子のリーク電流が相当あり、高い精度を得ることが難しい場合がある。そのような場合には、上記Ｖｒｅｆ１を高めの電圧に設定することにより、同じ照度においても光センサー部のリーク電流を増やすことが出来る。例えば、センサー素子１２のリーク電流を他の素子より１桁増やすことにより他素子の影響も１桁改善することが容易に実現出来る。従って、製造完了後のセンサーの感度や周辺素子のリーク状況に応じて簡単に調整が可能となる。
【００３９】
本実施形態ではカスコード接続されたＰＭＯＳトランジスタを用いたが、これは一例であり、ＮＭＯＳ型の電界効果トランジスタなど他の型のトランジスタを採用することも可能である。その場合、上記説明におけるゲート電極、ソース電極、ドレイン電極はトランジスタの型に応じて適宜読み替えられる。
【００４０】
図２は第２の実施形態における表示装置の構成を示す。第１の実施形態にて示された内部電流変換回路である電流変換部２０のカスコードカレントミラーＭＰ１、ＭＰ２、ＭＰ３、ＭＰ４を第１のカレントミラー回路として、そのミラー先に、更にカスコード接続された第２のカレントミラー回路が接続される。この第２のカレントミラー回路のミラー先の出力を用いて、表示パネルの表示条件が制御される。
【００４１】
第２のカレントミラー回路は、ＮＭＯＳトランジスタＮＭ１、ＮＭ２、ＮＭ３、ＮＭ４からなり接地端子ＶＳＳに接続される。更に、電流読取回路３０ａのＡ／Ｄ変換部のコンパレータ３２の参照電位がアンプ２１の参照電位Ｖｒｅｆ１と異なる電位Ｖｒｅｆ２に設定される。制御回路３１は、第１の実施形態におけるＳＷ１と同様のタイミングでスイッチング素子ＳＷ２をオンしてキャパシタＣａｐに電位Ｖｒｅｆ２を供給する。
【００４２】
本実施形態における電流変換部２０ａは、第１の実施形態における電流変換部２０の出力を更にカレントミラーで折り返してＮｃｈ出力とする。その結果、電源端子ＶＣＣの電圧変動の影響を抑制することができる。またＶＣＣ依存性を無くすことができる。例えば、図２において、ＶＣＣ＝３Ｖの場合でも、Ｖｒｅｆ１＝５Ｖ、Ｖｒｅｆ２＝４Ｖ等、ＶＣＣの影響を受けずに、素子耐圧まで広いダイナミックレンジでリーク電流をモニターすることが可能となる。
【００４３】
実際、室内の薄暗い環境〜蛍光灯下〜外の自然光迄の対応を考えると、光センサーの環境には３〜４桁以上の範囲の照度変化が見られる。センサー素子１２のリーク電流は、照度に比例すると仮定すると、同じレンジで変化する。その為、精度を確保するには電圧レンジが広い方がコンパレータのオフセットの誤差の影響を低減できるメリットがある。
【００４４】
図３は、第３の実施形態における表示装置の構成を示す。本実施形態における表示装置は、第２実施形態に加えて判定回路４０を備え、電流変換部２０ｂに可変リファレンス２２が追加される。判定回路４０は電流読取回路３０の出力に応じて可変参照電位を示す電気信号を生成して可変リファレンス２２に出力する。可変リファレンスはその電気信号に応じた参照電位を生成してアンプ２１の負極に出力する。
【００４５】
判定回路４０は、読取結果（センサー素子１２のリーク電流に対応するデコーダ３４の出力値）が所定の閾値よりも小さい場合、アンプ２１の負極に出力する参照電位ＶｒｅｆＮをより大きい値に変更することを指令する信号を可変リファレンス２２に対して出力する。
【００４６】
本実施形態の特徴は、初段のアンプ回路のリファレンス電圧（＝センサー素子１２へ印加する電圧）を可変リファレンスにして、読取結果に応じて変化させていることである。例えば、光照度が低い場合は、素子以外のリーク電流の影響を受け誤差が大きくなったり、電流が少ない為にＡ／Ｄ変換（積分）に時間がかかるなどの問題が発生する可能性がある。そのような問題を防ぐ為、前回以前の測定結果の値が小さい場合には、リファレンス電圧を上げてセンサー電流を増加させることにより、ノイズとなるリーク電流の影響の低減と変換時間の短縮を実現することができる。即ち前測定データをフィードバックすることにより、バイアス電圧と変換時間を調整することが可能となる。このような回路構成により、要求されるセンサー精度や製造バラツキに対して応じて、印加するバイアスを調整することが可能である。
【００４７】
図４は、第４の実施形態における表示装置を示す。本実施形態における表示装置は、第１の実施形態に加えて、判定回路５０を備え、電流変換部２０ｃにＰＭＯＳトランジスタＭＰ２Ｐと、スイッチング素子ＳＷ３とを備える。ＭＰ２Ｐのゲート電極はＭＰ１とＭＰ２の間に接続される。ＭＰ２Ｐのソース電極とドレイン電極はＭＰ１のソース電極とスイッチング素子ＳＷ３の一端とに接続される。ＳＷ３の他端はＭＰ２とＭＰ４との間に接続される。ＳＷ３がオンされると、初段のカレントミラー回路のカレントミラー比がＭＰ２Ｐによって変化する。
【００４８】
判定回路５０は、電流読取回路３０が出力する読取結果に応じてＳＷ３のオン／オフを制御することによってカレントミラー比を変更する。この制御によって、第３の実施形態における可変リファレンス２２と同様に、ノイズとなるリーク電流の影響の低減と変換時間の短縮を実現することができる。ダイナミックレンジの広い照度に対するリーク電流を精度良く、且つ、変換時間等を最適化することが可能となる。
【００４９】
第１実施形態から第４実施形態までの表示装置が有する構成は、矛盾の無い範囲で任意に組み合わせて採用することが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
９ 表示条件制御部
１０ 表示パネル
１１ センサー部
１２ センサー素子
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 電流変換部
２１ アンプ
３０、３０ａ 電流読取回路
３１ 制御回路
３２ コンパレータ
３３ カウンター
３４ デコーダ
４０ 判定回路
５０ 判定回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面に映像の表示を行う表示部と、
前記表示部における外光に応じたリーク電流を生成して供給するセンサー素子と、
前記リーク電流に基づいて前記表示の条件を制御する制御部と、
前記センサー素子に印加されるバイアス電圧の変化を抑制する電圧変化抑制部
とを具備する表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された表示装置であって、
前記電圧変化抑制部は、
前記センサー素子の電極に接続される正極と参照電位が供給される負極とを備えたアンプと、
前記アンプの出力端子に接続されたゲート電極と前記センサー素子の前記電極に接続されたソース電極又はドレイン電極とを備える電界効果トランジスタとを備える
表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載された表示装置であって、
前記制御部は、第１のカレントミラー回路によって前記センサー素子に流れる電流のミラー電流を出力電流として生成する電流変換部を備え、前記出力電流に基づいて前記表示の条件を制御する
表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載された表示装置であって、
前記第１のカレントミラー回路は、カスコードカレントミラー回路である
表示装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載された表示装置であって、
前記アンプの出力端子は第１の電界効果トランジスタのゲート電極に接続され、
前記第１の電界効果トランジスタのソース／ドレイン電極の一方は前記センサー素子の前記電極に接続され、
前記第１の電界効果トランジスタのソース／ドレイン電極の他方は前記第１のカレントミラー回路のミラー元の電流を供給する
表示装置。
【請求項６】
請求項３から５のいずれかに記載された表示装置であって、
前記第１のカレントミラー回路はＰ型の電界効果トランジスタによって形成され、
前記電流変換部は更に、Ｎ型の電界効果トランジスタによって形成された第２のカレントミラー回路を備え、
前記第１のカレントミラー回路のミラー先の電流は前記第２のカレントミラー回路のミラー元に供給され、前記第２のカレントミラー回路のミラー先の出力によって前記出力電流を生成する
表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載された表示装置であって、
前記制御部は、前記出力電流を蓄積することによって生成する電位が所定の閾値まで蓄積される時間に基づいて前記外光の強度を示すデジタル信号を生成して前記表示の条件を制御し、
前記参照電位と前記所定の閾値とは異なった前記外光の強度に対応する
表示装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載された表示装置であって、
更に、前記リーク電流に応答して前記参照電位を制御する参照電位制御部
を具備する表示装置。
【請求項９】
請求項３から７のいずれかに記載された表示装置であって、
更に、前記リーク電流に応答して前記第１のカレントミラー回路のカレントミラー比を制御するカレントミラー比制御部
を具備する表示装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載された表示装置であって、
前記表示の条件は、前記表示画面に光を照射するバックライト又はフロントライト、又は前記映像のγ特性である
表示装置。
【請求項１１】
表示画面に映像の表示を行う表示部における外光に応じたリーク電流を生成して供給するセンサー素子と、
前記リーク電流に基づいて前記表示の条件を制御する制御部と、
前記センサー素子に印加されるバイアス電圧の変化を抑制する電圧変化抑制部
とを具備する表示装置用制御装置。
【請求項１】
表示画面に映像の表示を行う表示部と、
前記表示部における外光に応じたリーク電流を生成して供給するセンサー素子と、
前記リーク電流に基づいて前記表示の条件を制御する制御部と、
前記センサー素子に印加されるバイアス電圧の変化を抑制する電圧変化抑制部
とを具備する表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された表示装置であって、
前記電圧変化抑制部は、
前記センサー素子の電極に接続される正極と参照電位が供給される負極とを備えたアンプと、
前記アンプの出力端子に接続されたゲート電極と前記センサー素子の前記電極に接続されたソース電極又はドレイン電極とを備える電界効果トランジスタとを備える
表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載された表示装置であって、
前記制御部は、第１のカレントミラー回路によって前記センサー素子に流れる電流のミラー電流を出力電流として生成する電流変換部を備え、前記出力電流に基づいて前記表示の条件を制御する
表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載された表示装置であって、
前記第１のカレントミラー回路は、カスコードカレントミラー回路である
表示装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載された表示装置であって、
前記アンプの出力端子は第１の電界効果トランジスタのゲート電極に接続され、
前記第１の電界効果トランジスタのソース／ドレイン電極の一方は前記センサー素子の前記電極に接続され、
前記第１の電界効果トランジスタのソース／ドレイン電極の他方は前記第１のカレントミラー回路のミラー元の電流を供給する
表示装置。
【請求項６】
請求項３から５のいずれかに記載された表示装置であって、
前記第１のカレントミラー回路はＰ型の電界効果トランジスタによって形成され、
前記電流変換部は更に、Ｎ型の電界効果トランジスタによって形成された第２のカレントミラー回路を備え、
前記第１のカレントミラー回路のミラー先の電流は前記第２のカレントミラー回路のミラー元に供給され、前記第２のカレントミラー回路のミラー先の出力によって前記出力電流を生成する
表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載された表示装置であって、
前記制御部は、前記出力電流を蓄積することによって生成する電位が所定の閾値まで蓄積される時間に基づいて前記外光の強度を示すデジタル信号を生成して前記表示の条件を制御し、
前記参照電位と前記所定の閾値とは異なった前記外光の強度に対応する
表示装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載された表示装置であって、
更に、前記リーク電流に応答して前記参照電位を制御する参照電位制御部
を具備する表示装置。
【請求項９】
請求項３から７のいずれかに記載された表示装置であって、
更に、前記リーク電流に応答して前記第１のカレントミラー回路のカレントミラー比を制御するカレントミラー比制御部
を具備する表示装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載された表示装置であって、
前記表示の条件は、前記表示画面に光を照射するバックライト又はフロントライト、又は前記映像のγ特性である
表示装置。
【請求項１１】
表示画面に映像の表示を行う表示部における外光に応じたリーク電流を生成して供給するセンサー素子と、
前記リーク電流に基づいて前記表示の条件を制御する制御部と、
前記センサー素子に印加されるバイアス電圧の変化を抑制する電圧変化抑制部
とを具備する表示装置用制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１９１５４９（Ｐ２０１１−１９１５４９Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５８２１０（Ｐ２０１０−５８２１０）
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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