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Description
+ΔVRST・CPD/CINT
ΔVRST=VRST.H−VRST.L
なお、VRWS.Hは第1の動作モードにおける読み出し信号のハイレベル電位、VRWS.Lは第1の動作モードにおける読み出し信号のローレベル電位、VFは前記フォトダイオードの順方向電圧、VRST.Hはリセット信号のハイレベル電位、VRST.Lはリセット信号のローレベル電位、CTは前記フォトダイオードとコンデンサとの接続点の容量、CPDは前記フォトダイオードの容量、CINTは前記コンデンサの容量である。
最初に、図1および図2を参照しながら、本発明の第1の実施形態にかかる液晶表示装置が備えるアクティブマトリクス基板の構成について説明する。
式(1)において、VRST.Hは、リセット信号のハイレベルである0Vであり、VFはフォトダイオードD1の順方向電圧、ΔVRSTは、リセット信号のパルスの高さ(VRST.H−VRST.L)であり、CPDはフォトダイオードD1の容量である。CTは、接続点INTの総容量であり、コンデンサC1の容量CINTと、フォトダイオードD1の容量CPDと、トランジスタM2の容量CTFTとの総和である。このときのVINTはトランジスタM2の閾値電圧より低いので、トランジスタM2はリセット期間において非導通状態となっている。
式(2)において、IPHOTOは、フォトダイオードD1の光電流、tINTは、積分期間の長さである。積分期間においても、VINTがトランジスタM2の閾値電圧より低いので、トランジスタM2は非導通状態となっている。
ΔVRWSは、読み出し信号のパルスの高さ(VRWS.H−VRWS.L)でありこれにより、接続点INTの電位VINTがトランジスタM2の閾値電圧よりも高くなるので、トランジスタM2は導通状態となり、各列において配線OUTの端部に設けられているバイアストランジスタM3と共に、ソースフォロアアンプとして機能する。すなわち、トランジスタM3のドレインからの出力配線SOUTからの出力信号電圧は、積分期間におけるフォトダイオードD1の光電流の積分値に相当する。
ΔVRWSは、読み出し信号のパルスの高さ(VRWS.H−VRWS.L)である。この電位VINTはトランジスタM2の閾値電圧よりも高くなるので、トランジスタM2は導通状態となり、光センサからセンサ出力VSOUTが読み出され、これに応じたパネル出力VOUTが得られる。ただし、フォトダイオードD1自身が寄生容量を有するので、その寄生容量分に応じて、図9(a)に示すように、リセット信号の供給後にその寄生容量が充電されてVINTの電位はVB2まで降下する。この電位降下後のセンサ出力VB2から得られるパネル出力VOUTの値が、パネル出力の補正用の第1のパネル出力VBlackとして用いられる。
R’=L×(R−B)/(W−B) ・・・(5)
となる。
本発明の第2の実施形態にかかる表示装置について、以下に説明する。なお、上述の第1の実施形態において説明した構成と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
ΔVRWS.WHITE=(VRWS.H−VRWS.L)+(VF−ΔVRST)・CT/CINT
+ΔVRST・CPD/CINT ・・・(7)
なお、ΔVRWS.WHITEの値は、表示装置の製造工程の最終段階において、以下の(1)〜(3)の手順に従って設定される。
+ΔVRWS.WHITE・CINT/CT ・・・(8)
ここで、第1の動作モードにおいてセンサ出力が飽和レベル(白)であった場合は、接続点INTの電位VINTは、下記の式(9)で表される。
従って、第3の動作モードにおいて、白の飽和レベルに相当するパネル出力VOUTを得るためには、式(8)のVINTと式(9)のVINTの値が互いに等しくなるように、ΔVRWS.WHITEを決めれば良い。従って、下記の式(10)より、ΔVRWS.WHITEに関する上記の式(7)が得られる。
=VRST.L+(VRWS.H−VRWS.L)・CINT/CT ・・・(10)
第2の動作モードにおいて、読み出し信号がハイレベルになったときの接続点INTの電位VINTは、下記の式(11)で表される。この電位VINTはトランジスタM2の閾値電圧よりも高くなるので、トランジスタM2は導通状態となり、光センサからのセンサ出力VSOUTに応じたパネル出力VOUTが得られる。このときのパネル出力VOUTの値が、パネル出力の補正用の第1のパネル出力VBlackとして用いられる。
・・・(11)
また、第3の動作モードにおいて、読み出し信号がハイレベルになったときの接続点INTの電位VINTは、上記の式(8)で表される。式(8)の電位VINTもトランジスタM2の閾値電圧よりも高くなるので、トランジスタM2は導通状態となり、光センサからのセンサ出力VSOUTに応じたパネル出力VOUTが得られる。このときのパネル出力VOUTの値が、パネル出力の補正用の第2のパネル出力VWhiteとして用いられる。
Claims (9)
- アクティブマトリクス基板を備えた表示装置であって、
前記アクティブマトリクス基板の画素領域に設けられた光センサと、
前記光センサに接続されたセンサ駆動配線と、
前記光センサへ、前記センサ駆動配線を介して、センサ駆動信号を供給するセンサ駆動回路と、
前記センサ駆動信号に従って前記光センサから読み出されたセンサ出力を増幅し、光センサ信号として出力するアンプ回路と、
前記アンプ回路から出力された光センサ信号を処理する信号処理回路とを備え、
前記センサ駆動回路が、動作モードとして、
前記光センサへ、第1のパターンのセンサ駆動信号を供給することにより、光センサの受光量に応じた光センサ信号を前記信号処理回路へ出力する第1の動作モードと、
前記光センサへ、第2のパターンのセンサ駆動信号を供給することにより、光センサが黒レベルを検出した場合に相当する補正用の第1の光センサ信号レベルを取得する第2の動作モードと、
前記光センサへ、第3のパターンのセンサ駆動信号を供給することにより、光センサが白レベルを検出した場合に相当する補正用の第2の光センサ信号レベルを取得する第3の動作モードとを有し、
前記信号処理回路において、前記第1の光センサ信号レベルと第2の光センサ信号レベルとを用いて、前記第1の動作モード時の光センサ信号を補正し、
前記センサ駆動配線が、前記光センサに接続されたリセット信号配線と、前記光センサに接続された読み出し信号配線とを含み、
前記センサ駆動信号が、前記リセット信号配線を介して前記光センサへ供給されるリセット信号と、前記読み出し信号配線を介して前記光センサへ供給される読み出し信号とを含み、
前記第3の動作モードにおける読み出し信号の振幅が、前記光センサの容量出力のシフト量が飽和した状態に相当するセンサ出力を読み出す値である、表示装置。 - 前記第1の動作モードにおいて、前記センサ駆動回路が、前記光センサへリセット信号を供給し、所定時間経過後に読み出し信号を供給することにより、前記所定時間内の光センサの受光量に応じた光センサ信号を前記信号処理回路へ出力し、
前記第2の動作モードにおいて、前記センサ駆動回路が、前記光センサへ、リセット信号の供給を開始した後に読み出し信号を供給することにより、補正用の第1の光センサ信号レベルを取得し、
前記第3の動作モードにおいて、前記センサ駆動回路が、前記光センサへ、リセット信号の供給を開始した後に、第1の動作モードにおける読み出し信号よりも振幅の小さい読み出し信号を供給することにより、補正用の第2の光センサ信号レベルを取得する、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第2の動作モードにおいて、前記センサ駆動回路が、リセット信号の供給が開始された後であって、リセット信号の供給が終了する前に、前記読み出し信号の供給を開始する、請求項2に記載の表示装置。
- 前記第3の動作モードにおいて、前記センサ駆動回路が、リセット信号の供給が開始された後であって、リセット信号の供給が終了する前に、前記読み出し信号の供給を開始する、請求項2に記載の表示装置。
- 前記第2の動作モードにおいて、前記センサ駆動回路が、リセット信号の供給が開始された後であって、かつ、リセット信号の供給が終了した後に、前記読み出し信号の供給を開始する、請求項2に記載の表示装置。
- 前記第3の動作モードにおいて、前記センサ駆動回路が、リセット信号の供給が開始された後であって、かつ、リセット信号の供給が終了した後に、前記読み出し信号の供給を開始する、請求項2に記載の表示装置。
- 前記光センサが、1つのフォトダイオードと、前記フォトダイオードのカソードに接続されたコンデンサとを含み、
前記第3の動作モードにおける読み出し信号の振幅ΔVRWS.WHITEが、下記の式により求められる、請求項1に記載の表示装置。
ΔVRWS.WHITE=(VRWS.H−VRWS.L)+(VF−ΔVRST)・CT/CINT
+ΔVRST・CPD/CINT
ΔVRST=VRST.H−VRST.L
なお、VRWS.Hは第1の動作モードにおける読み出し信号のハイレベル電位、VRWS.Lは第1の動作モードにおける読み出し信号のローレベル電位、VFは前記フォトダイオードの順方向電圧、VRST.Hはリセット信号のハイレベル電位、VRST.Lはリセット信号のローレベル電位、CTは前記フォトダイオードとコンデンサとの接続点の容量、CPDは前記フォトダイオードの容量、CINTは前記コンデンサの容量である。 - 前記光センサが、1つのセンサ用スイッチング素子を有している請求項1〜7のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、
前記アクティブマトリクス基板と対向基板との間に挟持された液晶とをさらに備えた、請求項1〜8のいずれか一項に記載の表示装置。
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