JP2010032500A - 測光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測光装置は、定電流生成回路、周波数が一定の固定クロック信号を生成する固定クロック信号生成回路、光電変換素子、可変クロック信号生成回路、およびデジタル信号生成回路を含む。固定クロック信号生成回路は、定電流から一定の周期で発振する固定クロック信号を生成する。可変クロック信号生成回路は、光電変換素子で発生した光電流から、光電流の大きさに比例する周波数で発振する可変クロック信号を生成する。デジタル信号生成回路は、固定クロック信号を用いて測定期間を設定し、その測定期間に発振する可変クロック信号のパルス数をカウントし、カウント値をデータとするデジタル信号を生成する。
【選択図】図1
Description
図1を用いて、本実施形態の測光装置の構成を説明する。図1は、本実施形態の測光装置の構成を説明するブロック図である。
f1=Z1×I1 (Z1は比例定数) ・・・(1)
f2=Z2×Ipd (Z2は比例定数) ・・・(2)
本実施形態では、可変クロック信号生成回路101、および固定クロック信号生成回路105の具体的な構成について説明する。まず、図3を用いて、可変クロック信号生成回路101の構成を説明する。図3は、可変クロック信号生成回路101の回路図である。
本実施形態では、実施形態1と異なる構成の測光装置について説明する。本実施形態では、測光装置10よりも、低照度の光の分解能を向上するための構成について説明する。図7に、本実施形態の測光装置20のブロック図を示す。本実施形態の測光装置20には、可変クロック信号生成回路101と異なる構成の可変クロック信号生成回路301が適用される。
本実施形態では、図1に示す測光装置10の作製方法の一例を説明する。もちろん、本実施形態の作製方法は、測光装置20の作製方法にも適用することができる。図8は、測光装置10の積層構造を説明する断面図である。本実施形態では、電源電位VDD用の端子と電源電位VSS用の端子との間に、PINダイオード106を挿入し、測光装置10の静電気放電に対する耐性を向上させている。
実施形態4では、非晶質半導体膜を結晶化して形成した結晶性半導体膜を用いて、各機能回路を作製する方法を説明した。ガラス基板に単結晶半導体膜を形成し、この単結晶半導体膜を用いて機能回路を作製することができる。本実施形態では、単結晶半導体膜が固定されているSOI構造の半導体基板を形成する方法を説明する。
実施形態1−3の測光装置を電子機器に取り付けることで、測光装置のデジタル信号に基づいて電子機器の動作を制御することができる。例えば、表示パネルを備えた電子機器に測光装置を内蔵することで、測光装置により使用環境の照度を測定することができ、測光装置でえられたデジタル信号を用いて、表示パネルの輝度調節を行うことが可能になる。本実施形態では、図16A−図16Fを用いて、このような電子機器のいくつかの例を説明する。
100 フォトダイオード
101 可変クロック信号生成回路
103 デジタル信号生成回路
104 定電流生成回路
105 固定クロック信号生成回路
110 光電流増幅回路
120 クロック信号生成回路
121 ランプ波形信号生成回路
122 ヒステリシスコンパレータ回路
123 バッファー回路
131 カウント回路
132 ラッチ回路
133 計数期間設定回路
210 定電流増幅回路
220 クロック信号生成回路
221 ランプ波形信号生成回路
222 ヒステリシスコンパレータ回路
223 バッファー回路
301 可変クロック信号生成回路
310 光電流増幅回路
311 増幅回路
312 増幅回路
320 クロック信号生成回路
330 ゲイン切替回路
331 スイッチ回路
332 スイッチ回路
Claims (12)
- 定電流を出力する定電流生成回路と、
前記定電流に比例する周波数で発振する第1のクロック信号を生成する第1のクロック信号生成回路と、
受光することで光電流を発生する光電変換素子と、
前記光電流に比例する周波数で発振する第2のクロック信号を生成する第2のクロック信号生成回路と、
前記第2のクロック信号のパルス数を一定期間カウントし、当該パルス数のカウント値をデータとするデジタル信号を出力し、前記第1のクロック信号をもとに、前記第2のクロック信号のパルス数のカウントを開始するタイミング、および当該カウントを終了するタイミングを設定するデジタル信号生成回路と、
を有することを特徴とする測光装置。 - 請求項1において、
前記第2のクロック信号生成回路は、前記光電流をx倍(x≧1)以上に増幅する光電流増幅回路を含み、
前記第2のクロック信号生成回路は、前記光電流増幅回路から出力される増幅電流から、前記第2のクロック信号を生成することを特徴とする測光装置。 - 請求項1において、
前記第1のクロック信号生成回路は、前記定電流をy倍(y≧1)以上に増幅する定電流増幅回路を含み、前記定電流増幅回路から出力される増幅電流から、前記第1のクロック信号を生成し、
前記第2のクロック信号生成回路は、前記光電流をx倍(x≧1)以上に増幅する光電流増幅回路を含み、前記光電流増幅回路から出力される増幅電流から、前記第2のクロック信号を生成することを特徴とする測光装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項において、
前記光電流増幅回路は、カレントミラー回路であることを特徴とする測光装置。 - 請求項3において、
前記光電流増幅回路および前記定電流増幅回路は、カレントミラー回路であることを特徴とする測光装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項において、
前記第2のクロック信号生成回路は、前記第1のクロック信号生成回路と同じ構成の回路であることを特徴とする測光装置。 - 定電流を出力する定電流生成回路と、
前記定電流に比例する周波数で発振する第1のクロック信号を生成する第1のクロック信号生成回路と、
受光することで光電流を発生する光電変換素子と、
前記光電流を増幅する第1の増幅回路と、前記第1の増幅回路と増幅率の異なる第2の増幅回路とを含み、前記第1の増幅回路で増幅された第1増幅光電流、および第2の増幅回路で増幅された第2増幅光電流を出力する光電流増幅回路と、
前記第1の増幅光電流、および前記第2の増幅光電流が入力され、一方を出力するゲイン切替回路と、前記ゲイン切替回路から出力される電流から、前記光電流に比例する周波数で発振する第2のクロック信号を生成するクロック信号生成回路とを含む第2のクロック信号生成回路と、
前記第2のクロック信号のパルス数を一定期間カウントし、当該パルス数のカウント値をデータとするデジタル信号を出力し、前記第1のクロック信号をもとに、前記第2のクロック信号のパルス数のカウントを開始するタイミング、および当該カウントを終了するタイミングを設定するデジタル信号生成回路と、
を有することを特徴とする測光装置。 - 請求項7において、
前記第1のクロック信号生成回路は、前記定電流をy倍(y≧1)以上に増幅する第3の増幅回路を含み、前記第3の増幅回路で増幅された定電流をもとに、前記第1のクロック信号を生成することを特徴とする測光装置。 - 請求項8において、
前記第3の増幅回路は、カレントミラー回路であることを特徴とする測光装置。 - 請求項7乃至9のいずれか1項において、
前記第2のクロック信号生成回路の前記第1の増幅回路および前記第2の増幅回路は、カレントミラー回路であることを特徴とする測光装置。 - 請求項7乃至10のいずれか1項において、
前記第1のクロック信号生成回路は、前記第2のクロック信号生成回路と同じ構成の回路であることを特徴とする測光装置。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の測光装置と、前記測光装置から出力される前記デジタル信号をもとに表示輝度が調節される表示パネルとを含む電子機器。
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