TWI453940B - A light detection device, and a video display device - Google Patents

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TWI453940B
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Isamu Fjii
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Toshiyuki Uchida
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Description

光偵測裝置、及影像顯示裝置
本發明係有關於光偵測裝置及影像顯示裝置，例如是有關於，使用受光元件來測定外界之照度者。
例如，調節液晶畫面背光的亮度，或路燈自動點燈等等，以照度計來測定外界之明亮度來將對象加以控制，是常被進行。
在此種照度計中，使用了將所受光之光的強弱(光強度)，隨應於其而轉換成電流的受光元件。
可是，受光元件的材料亦即矽(Si)係在紅外光具有感度之峰值，因此例如對可見光或紫外光等所定波長領域的光，為了獲得感測器之感度，是採用在該當波長領域中產生差分，而在其他領域中的輸出會被抵消的這種分光特性互異的2個受光元件加以組合，以獲得所望之分光特性。
如此，藉由適當組合分光特性互異之受光元件，就可偵測可見光領域中的光而實現接近肉眼的分光特性，或是可偵測到紫外光等。
如此組合2個受光元件以獲得所望分光特性的技術，係有下記的專利文獻1的「半導體光偵測裝置」。
[專利文獻1]日本特開平1-207640號公報
該技術係在P型基板上形成深度互異的2個N型層，以形成2個分光特性互異的光二極體，藉由採取兩者的電流的差分，以偵測紫外領域的光。
可是，於先前技術中，為了改善SN比而提高感度，必須要加大受光元件的電流，因此受光元件本身也需要加大。
一旦受光元件變大，則形成該當受光元件的IC晶片也會大型化，而有感測器難以小型化之問題。
於是，本發明的目的在於，提供小型且感度良好的光偵測裝置等。
本發明係為了達成前記目的，在申請項1所記載之發明中，提供一種光偵測裝置，其特徵為，具備：第1受光元件，係用以隨著所受光之光而產生電荷；和第2受光元件，係用以隨著所受光之光而產生電荷，並具有異於前記第1受光元件的分光特性；和累積手段，係用以使前記所產生之電荷，被累積在前記第1受光元件、與前記第2受光元件中；和差分取得手段，係用以取得前記第1受光元件與前記第2受光元件中所累積之電荷的差分；和差分輸出手段，係用以將前記所取得之差分，予以輸出。
在申請項2所記載之發明中，提供如申請項1所記載之光偵測裝置，其特徵為，前記累積手段，係藉由將前記第1受光元件與前記第2受光元件的所定電極變成電性開放端，以使前記電荷被累積。
在申請項3所記載之發明中，提供如申請項2所記載之光偵測裝置，其特徵為，前記第1受光元件、與前記第2受光元件的前記所定電極，係隔著所定開關而連接至用來將這些受光元件中所累積的電荷予以重置用的定電壓源；前記累積手段，係藉由將前記開關予以OFF，以使前記所定電極變成電性開放端。
在申請項4所記載之發明中，提供如申請項2、或申請項3所記載之光偵測裝置，其特徵為，前記差分取得手段，係根據前記第1受光元件與前記第2受光元件的前記所定電極間之電壓差，以取得前記所累積之電荷之差分。
在申請項5所記載之發明中，提供如申請項1所記載之光偵測裝置，其特徵為，具備：重置手段，係用以藉由將前記第1受光元件與前記第2受光元件的所定電極，連接至前記所定定電壓源，以將前記第1受光元件與前記第2受光元件中已被累積之電荷，予以重置。
在申請項6所記載之發明中，提供如申請項1至申請項5之中的任1申請項所記載之光偵測裝置，其特徵為，具備：變更手段，係用以將前記累積手段進行電荷累積的時間，隨應於光的強弱而予以變更。
在申請項7所記載之發明中，提供如申請項1至申請項6之中的任1申請項所記載之光偵測裝置，其特徵為，具備：驅動手段，係用以將前記差分取得手段，以前記差分輸出手段進行差分輸出的時序，進行驅動。
在申請項8所記載之發明中，提供如申請項1至申請項7之中的任1申請項所記載之光偵測裝置，其特徵為，具備緩和手段，係用以將隨著光源所發出之光強度的變動而由前記差分輸出手段所輸出之差分中所產生的變動，予以緩和。
在申請項9所記載之發明中，提供一種光偵測裝置，其特徵為，具備：第1受光元件，係用以隨著所受光之光而產生電荷，且被設置有將所入射之所望波長之入射光以外的光予以遮光用的第1遮光手段；和第2受光元件，係具有與前記第1受光元件相同之分光特性，且被設置有將所入射的光予以遮光用的第2遮光手段；和累積手段，係用以使已產生之電荷，被累積在前記第1受光元件、與前記第2受光元件中；和差分取得手段，係用以取得前記第1受光元件與前記第2受光元件中所累積之電荷的差分；和差分輸出手段，係用以將前記所取得之差分，予以輸出。
在申請項10所記載之發明中，提供如申請項1、或申請項9所記載之光偵測裝置，其特徵為，具備：重置手段，係用以當前記所輸出之差分已達所定值時，將前記第1受光元件與前記第2受光元件中所被累積之電荷與前記差分取得手段所得之差分，重置成初期值之後，使電荷再度累積至前記累積手段中；和所定期間計測手段，係用以將所定期間予以計測；和光強度輸出手段，係用以基於在前記所計測之所定期間中前記重置手段所重置過之次數，而將光的強度，予以輸出。
在申請項11所記載之發明中，提供如申請項10所記載之光偵測裝置，其特徵為，前記重置手段，係用以在前記第1受光元件與前記第2受光元件開始電荷之累積後，就將前記差分取得手段的重置狀態予以解除。
在申請項12所記載之發明中，提供如申請項10、或申請項11所記載之光偵測裝置，其特徵為，前記所定期間計測手段，係將前記差分輸出手段正在輸出差分之合計時間是達到所定時間為止的期間，予以計測。
在申請項13所記載之發明中，提供如申請項12所記載之光偵測裝置，其特徵為，具備：時脈訊號產生手段，係用以產生所定時脈數的時脈訊號；和時脈數計數手段，係用以根據前記所產生之時脈訊號，將前記差分輸出手段正在輸出差分之期間的時脈數，予以計數；前記所定期間計測手段，係根據前記所計數之時脈數達到所定值之事實，來計測前記期間。
在申請項14所記載之發明中，提供一種光偵測裝置，其特徵為，具備：受光元件，係用以隨著所受光之光而產生電荷，且被設置有將所入射之所望波長之入射光以外的光予以遮光用的遮光手段；和累積手段，係用以在前記受光元件中累積已產生之電荷；和電荷量取得手段，係用以取得前記受光元件中所被累積之電荷量；和電荷量輸出手段，係用以將前記所取得之電荷量，予以輸出。
在申請項15所記載之發明中，提供如申請項14所記載之光偵測裝置，其特徵為，係具備：重置手段，係用以當前記所輸出之電荷量已達所定值時，將前記受光元件中已被累積之電荷，重置成初期值之後，使電荷再度累積至前記累積手段中；和所定期間計測手段，係用以將所定期間予以計測；和光強度輸出手段，係用以基於在前記所計測之所定期間中前記重置手段所重置過之次數，而將光的強度，予以輸出。
在申請項16所記載之發明中，提供如申請項15所記載之光偵測裝置，其特徵為，前記所定期間計測手段，係將前記電荷量輸出手段正在輸出電荷量之合計時間是達到所定時間為止的期間，予以計測。
在申請項17所記載之發明中，提供如申請項16所記載之光偵測裝置，其特徵為，具備：時脈訊號產生手段，係用以產生所定時脈數的時脈訊號；和時脈數計數手段，係用以根據前記所產生之時脈訊號，將前記電荷量輸出手段正在輸出電荷量之期間的時脈數，予以計數；前記所定期間計測手段，係根據前記所計數之時脈數達到所定值之事實，來計測前記期間。
在申請項18所記載之發明中，提供一種影像顯示裝置，其特徵為，具備：如申請項1至申請項17之中任1申請項所記載之光偵測裝置；和影像顯示手段，係用以顯示影像；和明亮度判斷手段，係用以使用前記光偵測裝置之輸出，來判斷外界之明亮度；和亮度調節手段，係用以隨應於前記所判斷之明亮度，來調節前記影像顯示手段的亮度。
若依據本發明，則可提供小型且感度良好的光偵測裝置等。
 (1)實施形態之概要 [光偵測裝置之相關實施形態]
光偵測裝置10(圖3)，係將分光特性互異的光二極體1、2的陰極端子變成開放端狀態，在一定時間之間，根據它們中所被累積之電荷的差分，來偵測出所望波長領域的光強度。
光二極體1、2係屬於將電荷進行累積之方式，因此即使光電流很小也能將其予以累積以獲得偵測上所必須之電荷，可謀求形成光二極體1、2的半導體裝置的小型化‧高偵測能力化。
又，可實現隨著光強度而使電荷的累積時間成為可變的廣動態範圍，或使差分偵測上所必須之要素，在差分偵測時間歇驅動以抑制電力消費量，或者使輸出平均化而降低閃變(flicker)的影響。
[光偵測半導體裝置之相關實施形態]
在光二極體1、2(圖8(a))的受光面，設置讓偵測對象的光穿透、具有導電性的屏蔽，以抑制從外部進入之電磁波導致對光二極體1、2感應誘發電荷。
又，將光的穿透率是依存於波長的2種類之濾波片(圖10(a))，分別設置在光二極體1、2的受光面，就可使它們的分光特性上造成差分。
屏蔽或濾波片係例如可用聚矽或所定導電型之半導體薄膜來構成，可藉由將其製程整合進半導體製程中就可容易製造。
[數位輸出光偵測電路之相關實施形態]
將光二極體1、2所累積的電荷的量，對應於時脈而生成對應於電荷量的計數值，藉此將已累積的電荷量，轉換成數位值。
其中係有，將所被累積之電荷至所定量變化為止的時脈脈衝數加以計數的方式(圖12)，和計數在所定的基準脈衝的期間光二極體1、2進行電荷累積、重置的反覆次數之方式(圖14)。
然後，將已被數位化的光二極體1、2的輸出加以演算，將其差分以數位值加以輸出。
在此方式中，可用計數器或時脈等簡單的機構就能獲得數位值，不須使用A/D轉換器等複雜的邏輯。
(2)實施形態之細節
本實施形態係大致分成[光偵測裝置]、[光偵測半導體裝置]、及[數位輸出光偵測電路]所成，以下依序加以說明。
此外，以下係使用光二極體來作為受光元件進行說明，但例如亦可使用光電晶體等其他元件。
[光偵測裝置之相關實施形態]
先前的光偵測裝置，係取得光二極體所產生之電流的差分來測定光強度，但為了改善SN比、獲得充分之感度，係必須要加大受光元件的電流，因此必須要加大受光元件的面積。
因此，欲提升感度而導致半導體裝置、及用以形成該當半導體裝置的IC晶片的尺寸變大，而有感測器難以小型化之問題。
於是，在本實施形態中是採用，將光二極體上所產生的電荷予以累積一定時間，將累積的電荷以放大器進行增幅而求取差分之方式。
圖1係本實施形態中所使用之光二極體所被形成之半導體裝置之一例的圖示。
半導體裝置6，係例如以矽的單結晶為材料所形成者，是由被形成為P型的P型基板3、和N型領域的N型層4、5所構成。
N型層4、5，係從P型基板3的表面起形成達所定深度，N型層4係被形成至深於N型層5的位置。
然後，由N型層4與P型基板3而構成了光二極體1，由N型層5與P型基板3而構成了光二極體2。
一旦在半導體裝置6的受光面(表面)有光入射，則光的能量會使PN接合部上產生電子與電洞，而可以電壓或電流的方式獲得其輸出。
光係從受光面入射而到達PN接合部為止係會穿透過N型層，但N型層的光穿透率，係依存於光的波長與N型層的厚度而定，因此光二極體1、2係呈現不同的分光特性。
此處，所謂分光特性，係指光二極體的輸出與所入射之光的波長的對應關係(依存關係)，有時也稱作分光感度、或分光感度特性等。
如此，光二極體1係成為隨著所受光之光而產生電荷的第1受光元件而發揮機能；光二極體2係成為隨著所受光之光而產生電荷，並具有異於第1受光元件的分光特性的第2受光元件而發揮機能。
圖2係將光二極體1(PD1)與光二極體2(PD2)的分光特性以模式性表示的圖。此外，圖2係用來說明概念用的模式圖，因此並非很嚴謹的描繪。
縱軸係表示光二極體所產生之輸出(電流、電壓等)，橫軸係表示入射之光的波長。此外，入射的光光強度係為一定。
在本例中，光二極體2的分光感度特性的峰值波長，是位於較光二極體1更為短波長側，使光二極體2的峰值波長上的感度大於光二極體1，使紅外領域(波長約大於700[nm]之領域)中的感度是和光二極體1相同。
因此，若求取兩者的差分則紅外領域上的輸出係被抵消，可獲得可見光領域的感度。
光二極體1、2的分光特性，係可藉由N型層之厚度等而個別地予以調節，因此可將光二極體1、2的分光特性適當地加以形成，而藉由求取它們的輸出的差分，就可獲得所望之分光特性。
圖3係用來說明本實施形態所述之光偵測裝置10之構成的圖。
光偵測裝置10，係例如當作測定外界之照度的照度計來使用，係用於行動電話的液晶顯示畫面中調節背光的亮度。
光二極體1、2係分光特性各自不同的光二極體，是被構成為輸出之差分係接近肉眼之分光特性。
光二極體1的陽極端子係被接地，陰極端子係連接至放大器13並且透過開關17而連接至直流電源19。
開關17，係由電晶體等開關切換元件所構成，藉由來自重置電路16的重置訊號而使光二極體1與直流電源19的連接作ON/OFF切換。
放大器13，係由運算放大器等之增幅電路所構成，係將光二極體1的陰極端子的電壓予以偵測並增幅之，輸出至差分電路15。
放大器13係例如使輸入阻抗變成無限大而使電流無法從光二極體1流入，對光二極體1中所生之電壓不造成影響的方式而將其予以增幅。
直流電源19，例如係由定電壓電路所構成，若開關17為ON，則光二極體1的陰極端子就會變成基準電壓。
另一方面，若開關17為OFF，則陰極端子就變成電性開放端狀態(浮接狀態)，隨應於光強度的電荷就會被累積在光二極體1。
此時，由於光二極體1係因直流電源19而被往逆方向偏壓，因此陰極端子的電壓係隨著光二極體1中所生之電子而降低。
如此，已被累積在光二極體1中的電荷量，就可以電荷的方式而測知。然後，此降低的速度，係和電子所被生成的速度、亦即光強度呈反比。
若開關17再度為ON，則光二極體1中所累積的電荷會被重置成初期狀態，陰極端子的電壓係變成基準電壓。
開關18、光二極體2、放大器14的構成，係分別相同於開關17、光二極體1、放大器14。
重置電路16，係以所定間隔而向開關17、18發送重置訊號，將它們同時予以ON/OFF。
然後，重置電路16係藉由將開關17、18設成ON，以將光二極體1、2的陰極端子的電壓重置成基準電壓(亦即將光二極體1、2中所累積的電荷變成初期值)，藉由設成OFF以在光二極體1、2中累積電荷。
如此，重置電路16與開關17、18，係成為藉由把第1受光元件與第2受光元件之端子變成開放端狀態，以使該當受光元件所產生之電荷被累積的累積手段而發揮機能，並且成為藉由將第1受光元件與第2受光元件的所定電極(此例中係為陰極端子)連接至所定定電壓源(直流電源19)，以將該當受光元件中已被累積之電荷進行重置的重置手段而發揮機能。
差分電路15，係接受從放大器13與放大器14所輸出之電壓，生成其差分，將其輸出至照度判定部12。
如此，差分電路15係成為取得第1受光元件(光二極體1)與第2受光元件(光二極體2)中所累積之電荷之差分的差分取得手段而發揮機能，同時，成為將該當已取得之差分輸出(至照度判定部12)的差分輸出手段而發揮機能。
又，差分電路15，係根據第1受光元件(光二極體1)與第2受光元件(光二極體2)的所定電極間(陰極端子間)的電壓差，以取得這些已累積之電荷之差分。
照度判定部12，係同步於重置電路16的重置訊號而將從差分電路15所輸出之電壓的差分(例如重置之前)加以取樣而取得，根據該當差分來判定照度。
照度判定部12，係例如將差分與照度之對應加以記憶，藉此就可判定外界之照度。
照度判定部12係成為，使用光偵測裝置10(此處係從光偵測裝置10中扣除照度判定部12之構成)的輸出，來判斷外界之明亮度的明亮度判斷手段而發揮機能。
又，雖未圖示，但照度判定部12係例如連接至用來調節液晶顯示裝置之背光的亮度的亮度調節部，該當亮度調節部係根據照度判定部12的判定結果，來調節液晶顯示裝置的背光的亮度。
此處，液晶顯示裝置係成為顯示影像的影像顯示手段而發揮機能；亮度調節部係成為，隨應於照度判定部12所判斷之明亮度，來調節影像顯示手段的亮度的亮度調節手段而發揮機能。
說明如以上所構成之光偵測裝置10的動作。
首先，說明光二極體1的動作。
一旦重置電路16將開關17設成ON，則因為直流電源19，光二極體1的陰極端子係變成基準電壓，光二極體1中所被累積的電荷就會被重置成初期值。
接著，一旦重置電路16將開關17設成OFF，則光二極體1係從直流電源19切離，且放大器13的輸入阻抗係為無限大，因此陰極端子就成為從電路電性切離的開放端狀態。
此時，光二極體1，係如圖中的虛線所示，PN接合面就和電容器一樣地發揮作用，將因光所產生的電荷予以累積。
然後，由於是被直流電源19而往逆方向偏壓，因此隨著光二極體1中所累積的電荷，陰極端子的電壓會隨著光的強度而迅速降低。
由於重置電路16係重複進行開關17的ON/OFF，因此光二極體1的陰極端子的電壓係為，基準電壓(電荷重置)→電壓降低(電荷累積)→基準電壓(電荷重置)…如此之反覆狀態。其樣子係示於圖13(a)。
光二極體2也是同樣地，與光二極體1同步地重複出現基準電壓→電壓降低→基準電壓→…之狀態，但由於光二極體1、2係分光特性不同，所以電壓降低的速度係不同。
因此，將光二極體1、2的輸出予以增幅後，以差分電路15求取其差分，則其差分係為相應於光二極體1、2中所被累積之電荷的差，亦即是相應於照度的值。
於是，照度判定部12，係將差分電路15的輸出，予以重置然後經過所定時間後(例如到下次重置之前)進行偵測，則從重置至偵測為止之期間中，光二極體1、2中所被累積之電荷的差分就會以電壓差方式而測出，藉此就可判定照度。
如以上，光偵測裝置10係有分光特性互異的2個受光元件(光二極體1、2)的輸出是被連接至放大器的輸入，並且受光元件係可成為浮接狀態。
又，光偵測裝置10係為，使用直流電源19和重置電路16，以一定週期將受光元件的電荷予以重置之構成，藉此而以一定週期而在受光元件中進行電荷累積，將以放大器增幅過的訊號的差予以輸出之方式。
然後，藉由求得分光特性互異之2個受光元件的電壓的輸出差，就可獲得所望之分光特性。
此外，放大器的輸入電壓Vin，係根據受光元件的全電容C與光照度所產生的電荷Q，以Vin=Q/C的式子來決定，因此藉由縮小受光元件的電容，就可提高感測器感度。
此係意味著隨著感測器的小型化而提升感測器之感度，從感測器的小型化之觀點來看是有利的性質。
此外，光偵測裝置10係假設例如用來測定室內的照度，但此僅為一例，藉由適當地形成光二極體1、2的分光特性，就可例如使用來作為紫外線感測器。
(變形例1)
光二極體1、2，係受光的光越強，則電荷會越急劇地充電。因此，若照度變大，則在照度判定部12偵測到差分電路15之輸出前，光二極體1、2的輸出會呈飽和，而有無法測定正確值的情形。
於是，在本變形例中，是隨著受光之光的強度越強，則重置間隔越縮短，以縮短電荷的累積期間，防止光二極體1、2的飽和。藉此，就可使動態範圍變廣。
圖4(a)係重置時，光二極體2的輸出呈飽和時的說明用模式圖。
首先，將光二極體1、2連接至直流電源19以使陰極端子的電壓變成基準電壓後，一旦將開關17、18設成OFF，則陰極端子的電壓係如圖示般地逐漸降低。
此外，此處係假設因為分光特性之差異，光二極體2的電壓係會較光二極體1更快速地降低。
在圖4(a)中，因為光強度較大，所以光二極體2的輸出在到達重置時刻t1前就已經飽和。
若假設照度判定部12係在重置之前就偵測到差分電路15的輸出，則在重置時刻t1上，關於光二極體1係偵測到隨應於光強度的電壓亦即E1，但關於光二極體2係由於輸出已經飽和，所以無法獲得隨應於光強度的偵測值。
於是，在本變形例中，如圖4(b)所示，在電壓下降較大側的光二極體(本例中係為光二極體2)的電壓是到達所定之比較用基準電壓(以下稱之為比較電壓)時，就進行重置。
在圖4(b)的例子中，光二極體2是在成為比較電壓的時刻t2上進行重置，此時，光二極體1的電壓係為E2。
因此，光二極體1、2的任一者均可輸出相應於光強度之電壓。
圖5係表示進行如以上動作的光偵測裝置10a之構成的圖。和圖3相同之構成係標示相同的符號，並簡化或省略其說明。
光偵測裝置10a，係在光偵測裝置10的構成中，更具備直流電源22與比較器21。
直流電源22，係將比較電壓提供至比較器21的定電壓源。此處，直流電源22係構成為會輸出已被固定之比較電壓，但亦可構成為，比較電壓是可變，能夠選擇適合於光強度的比較電壓。
比較器21係例如，若放大器14的輸出是大於比較電壓時則輸出1，若為比較電壓以下時則輸出0，將已被放大器14所增幅過的光二極體2的電壓與比較電壓的大小關係進行比較，將其比較結果以數位訊號加以輸出。
重置電路16，係監視著比較器21的輸出，一旦偵測到放大器14的電壓是降低到比較電壓(上面的例子中係為偵測到輸出從1切換至0)，則將開關17、18予以重置。
藉此，光偵測裝置10a，係可在光二極體1、2的輸出飽和前，就將電荷予以重置。
又，照度判定部12，係將放大器13、14的電壓差、重置間隔、和光強度的對應加以記憶等，而可根據差分電路15的輸出來判定照度。
比較器21和直流電源22，係成為將累積手段進行電荷累積的時間，隨應於光的強弱而予以變更的變更手段而發揮機能。
如此，在本變形例中，受光元件係具備，將受光元件進行電荷累積之期間，隨應於照度而加以變更(具體而言係照度越大則累積期間越縮短)之機能，藉此就可實現高動態範圍(能夠測定照度的範圍較廣)的照度感測器。
(變形例2)
光偵測裝置10(圖3)的放大器13、14或差分電路15，係接受來自未圖示之電源的電力供給，而進行增幅處理或差分處理。
於是，在本變形例中，不需要常時驅動放大器13、14或差分電路15，只需在照度判定部12要偵測光二極體1、2之差分而進行判定之際(亦即只在有需要時)，將它們間歇性地驅動，以進行消費電力的節約。
圖6係圖示本變形例所述之光偵測裝置10b之構成的圖。
此外，和圖3相同之構成係標示相同的符號，並簡化或省略其說明。
又，為了使圖示簡略化，光二極體2、放大器14、開關18係省略。
光偵測裝置10b，係在光偵測裝置10的構成中，更具備計時器時脈31、開關32、33。
開關32與開關33，係由電晶體等之開關切換元件所構成，分別將對差分電路15與放大器13的電力供給作ON/OFF切換。又，雖未圖示但放大器14也設有同樣的開關。
計時器時脈31，係以所定時間間隔來將開關32、33設成ON/OFF用的時脈，該時脈也會被輸出至照度判定部12。
計時器時脈31，係例如將內部時脈以分頻電路使其產生低頻時脈等，就可形成之。
照度判定部12，係同步於計時器時脈31所輸出的時脈而動作，在開關32、33變成ON的時序，偵測差分電路15的輸出。
重置電路16，係同步於計時器時脈31而動作，例如，在照度判定部12進行了偵測之後，立刻將光二極體1、2的電荷予以重置。
如此，計時器時脈31、開關32、33及未圖示但設置在放大器14的開關係成為，在差分輸出手段輸出差分的時序，將差分輸出手段予以驅動的驅動手段而發揮機能。
如以上，光偵測裝置10b，係只有在照度判定部12要偵測、判斷光二極體1、2的輸出差分時，才使放大器13、14、差分電路15被間歇性驅動，因此相較於光偵測裝置10，可降低電力消費量。
(變形例3)
本變形例係可降低光源的閃變(flicker)所帶來的影響。
在日光燈等光源中，會以50[Hz]或60[Hz]的週期重複閃爍。此現象係稱作閃變。
若以光偵測裝置10(圖3)來測定有閃變存在的光源的光強度，則會隨著照度判定部12偵測差分之瞬間是落在閃爍的哪個位置，而使照度的測定值有所不同。
例如，行動電話等，由於經常被使用在以日光燈作照明的室內，因此必須要為，即使有閃變存在，也能適切地測定光強度。
於是，在本變形例中，藉由將光二極體1、2的差分進行時間平均化，以緩和閃變之影響。
圖7係圖示有施加閃變對策的光偵測裝置10c之構成的圖。
此外，和圖3相同之構成係標示相同的符號，並簡化或省略其說明。
又，為了使圖示簡略化，光二極體2、放大器14、開關18係省略。
光偵測裝置10c，係於光偵測裝置10的構成中，在差分電路15與照度判定部12之間具備積分電路41而構成，會將差分電路15的輸出，以積分電路41進行積分。
積分電路41，係將差分電路15的輸出對時間進行積分，將其結果所得的積分值予以輸出。積分值是複數次偵測值的累積值，因此藉由平均化就可緩和差分的變動。
如此積分電路41係成為，在因閃變等而使光源所發出之光強度有所變動時，使得差分電路15的差分中所發生的變動予以緩和的緩和手段而發揮機能。
照度判定部12係與重置電路16的重置訊號聯繫而動作，在積分電路41開始積分後，在重置電路16進行重置達所定次數的時點上，就偵測其積分值。
此外，當照度判定部12進行偵測時，會將積分電路41的積分值設成0等而進行初期化。
如此，在本實施形態中，即使因閃變而導致差分電路15的輸出有所參差，也能藉由積分電路41將複數次的測定值予以加算以使輸出的變動被平均化，就可獲得閃變之影響有被抑制的偵測值。
此外，在本變形例中，雖然為了抑制閃變之影響而使用了積分，但只要能以任何方法來緩和閃變所致之偵測值參差均可。
以上說明的本實施形態及變形例，可獲得以下效果。
(1)光二極體1、2中隨著所受光之光而產生的電荷，可被累積。
(2)藉由求取分光特性互異的2個光二極體1、2所產生之電荷的差分，就可獲得所望之分光特性。
(3)可根據電壓而偵測出光二極體1、2所產生之電荷量。
(4)為了以光二極體1、2中所累積的電荷來測定光強度，不需要大的光電流，可使光二極體1、2小型化。
(5)藉由縮小光二極體1、2的電容可獲得大的感度，因此可縮小光二極體1、2的面積，可實現低成本的感測器。
(6)可使光二極體1、2中所被累積之電荷的重置間隔，隨應於外光之強弱而改變，可實現較廣的動態範圍。
(7)只有在必要時才驅動放大器13、14或差分電路15，藉此可節約消費電力。
(8)藉由積分電路41來緩和閃變之影響，可降低閃變之影響。
(9)在具有分光特性互異的2個受光元件、該當受光元件之輸出所連接之放大器、將受光元件設成浮接狀態後以一定週期重置受光元件之電荷之機構的IC(積體電路)中，可以一定週期在受光元件中累積電荷，將以放大器增幅過之訊號的差予以輸出，就可成為小型的照度感測器。
[光偵測半導體裝置之相關實施形態]
在光偵測裝置10中，可使用圖1所示構造的半導體裝置6，但亦可使用與此不同構造的半導體裝置。
以下就針對可適用於光偵測裝置10的其他形態之半導體裝置，加以說明。
(光偵測半導體裝置的第1實施形態)
光偵測裝置10，係在光二極體1、2中累積電荷以測定照度。因此，相較於先前求取電流差分的情形，來自外部的電磁波之影響，有可能會影響到測定結果。
於是，在本實施形態中，在光二極體上配置有光穿透性的薄膜電極，將來自外部的電磁波雜訊(例如商用電波或從電氣機器所發出的電磁波雜訊)予以屏蔽在光二極體之外。
圖8(a)係本實施形態所述之半導體裝置6a之構造的圖示。
半導體裝置6a，係為光偵測半導體裝置，是和半導體裝置6同樣地，在P型基板3上形成厚度不同的N型層4、5。
此處，光二極體1係成為，由第1導電型(此處係為P型)之半導體所構成之半導體基板(P型基板3)、和從該當半導體基板表面形成至所定深度的第2導電型(此處係為N型)的半導體所構成之第1導電層(N型層4)，所構成的第1受光元件而發揮機能；光二極體2係成為，半導體基板(P型基板3)、和從該當半導體基板表面形成至較所定深度更深之深度的第2導電型的半導體所構成之第2導電層(N型層5)，所構成的第2受光元件而發揮機能。
N型層4、5的上面，係被形成有薄膜狀的P型層51、51、…。
P型層51，係對偵測對象的光具有穿透性，並有導電性，因此會讓照度測定用的光穿透，同時會將從外部進入至受光面的電磁波予以屏蔽。
P型層51係可在製造半導體裝置6a之際以通常的半導體製程來形成，因此可低成本地加以形成。
如此，在第1導電層(N型層4)與第2導電層(N型層5)的表面，係形成了可讓光穿透、具有導電性的電磁波屏蔽層(P型層51)。
此外，P型層51，係因接地而可有效發揮屏蔽機能。
N型層4、5上所連接之鋁配線52、52，係隔著N型濃度較濃的N+層55而連接至N型層4、5。
在P型層51中係設有配線用的貫通孔，鋁配線52係被形成在該當貫通孔中。
又，P型基板3，係透過P型濃度較濃之P+層56而與鋁配線54連接而接地。
在受光面未形成光二極體之領域，係形成有遮光用鋁53、53、…，以遮斷光的入射。
圖8(b)係光二極體1(PD1)與光二極體2(PD2)的分光特性之概要的模式圖。
N型層4較深的光二極體1，其紅外線側的感度是比光二極體2還好。
圖9(a)係本實施形態之變形例所述之半導體裝置6b之構造的圖示。
半導體裝置6b，係由薄膜狀的聚矽層57、57、…所形成。聚矽層57也可讓偵測對象的光穿透而將電磁波予以屏蔽。又，可以通常的半導體製程來加以形成。
其他構成係和半導體裝置6a相同，分光特性也如圖9(b)所示，是和半導體裝置6a相同。
如以上，在本實施形態、及變形例中，是在受光元件上配置有穿透性的薄膜電極(例如1000[]左右的聚矽)，可將來自外部的電磁波雜訊予以屏蔽。
(光偵測半導體裝置的第2實施形態)
本實施形態，係N型層的深度相同，在受光面設置具有分光特性的濾波片，以使光二極體1、2產生分光特性之差異。
圖10(a)係本實施形態所述之半導體裝置6c之構造的圖示。
光二極體2的N型層7，係被形成與N型層4同樣深度。因此N型層深度所致之分光特性，係在光二極體1與光二極體2上均相同。
另一方面，在N型層4的上面形成有聚矽層61，在N型層7的上面係形成有厚度厚於聚矽層61的聚矽層62。其他構成則和半導體裝置6相同。
如此，在半導體裝置6c中，在第1導電層(N型層4)的表面係形成有光穿透度是依存於光波長的濾波片層(聚矽層61)，在第2導電層(N型層7)的表面係形成有異於該當濾波片層之依存性的濾波片層(聚矽層62)。
聚矽係如圖10(b)所示，具有越厚則使藍色~紫外線領域的光衰減(cut)的特性。亦即，形成了穿透率是隨著光波長而不同的濾波片。
因此，聚矽層62係相較於聚矽層61，其藍色～紫外線領域的光穿透率較低，因此，光二極體1與光二極體2係呈現不同的分光特性。
如此一來，在受光元件上配置不同膜厚的聚矽，就可成為不同之分光特性。
圖10(c)係表示光二極體1、2之分光特性的模式圖，光二極體2係較光二極體1，在光波長較短側具有較低的感度。
此外，在本實施形態中，雖然將聚矽的薄膜當成濾波片來使用，但例如亦可將P型層的薄膜當成濾波片來使用。
圖11(a)係本實施形態之變形例所述之半導體裝置6d之構造的圖示。在此例中，在光二極體1的受光面上係未形成聚矽層，在光二極體2的受光面上設有聚矽層63。
此情況下，光二極體2所受光的光之中，藍色～紫外線領域的光會衰減，因此會呈現和圖11(b)所示的半導體裝置6c同樣之特性。
以上，在半導體裝置6c、6d中，N型層4、7的深度雖然是同一，但亦可使其為互異之深度。
藉由調節濾波片與N型層雙方之厚度，就可實現更為多樣化的分光特性。
又，聚矽層係具有導電性，也具有電磁波屏蔽機能，因此可同時實現光二極體的分光特性與電磁波的屏蔽兩者。
以上說明的本實施形態及變形例，可獲得以下效果。
(1)入射至受光面的電磁波，可藉由具有導電性的薄膜使其衰減、或截斷。
(2)將穿透率隨光波長而不同的濾波片設在受光面，就可使光二極體帶有分光特性。
(3)藉由使濾波片帶有導電性，就可同時進行電磁波的屏蔽。
[數位輸出光偵測電路之相關實施形態]
光二極體1、2的輸出係為類比值，另一方面，要利用光二極體1、2所測出之光強度的，係為行動電話等數位機器。
因此，必須要將光二極體1、2所測出的偵測值，轉換成數位訊號。
可是，將光二極體的輸出轉換成數位訊號時，先前係以A/D轉換器來進行轉換成數位訊號。
作為此類技術，係例如有日本特開平11-304584號公報所揭露的「光感測器電路」。
該技術，係準備複數個用來偵測光二極體之輸出用的基準電壓，隨應於A/D轉換器的輸入範圍來選擇基準電壓。
可是，使用A/D轉換器，則邏輯的規模會變大，隨之而來的是電路規模也變大，因此IC晶片的尺寸會變大而有違小型化之需求，且有製造成本跟著變高之問題。
於是在本實施形態中，係利用光二極體1、2會進行電荷之累積的此一特性，提供不需要大電路規模之A/D轉換器的數位輸出光偵測電路。
(數位輸出光偵測電路的第1實施形態)
在本實施形態中，是藉由將光二極體1、2的電壓發生降低之時間，以基準脈衝的次數來進行測定，以將光強度予以數位化。
圖12(a)係將光二極體1之輸出予以數位化的數位化電路77之構成的圖示。
數位化電路77，係使用和圖5所示光偵測裝置10a同樣之構成要素來構成。和圖5相同之構成要素係標示相同的符號，並簡化或省略其說明。
比較器21係若放大器13的輸出是大於比較電壓時則輸出1，若為比較電壓以下時則輸出0，將已被放大器13所增幅過的光二極體1的電壓與比較電壓的大小關係進行比較，將其比較結果以數位訊號加以輸出。
重置電路16，係監視著比較器21的輸出，一旦偵測到放大器13的電壓是降低到比較電壓(上面的例子中係為偵測到輸出從1切換至0)，則將開關17設成ON以將光二極體1的電荷予以重置。
光二極體1的電壓(放大器13所增幅過，以下皆同)從基準電壓到達比較電壓為止的時間，係光強度越大則為越短時間，因此重置電路16進行重置的間隔會越短。
時脈72，係產生一定間隔之脈衝訊號亦即時脈脈衝，並將其輸入至計數器電路71。
時脈脈衝的脈衝寬，係為了使光二極體1的電壓從基準電壓至比較電壓所需之時間可被測定，因此設定成遠小於該當時間。
時脈72，係成為產生時脈訊號的時脈訊號產生手段而發揮機能。
計數器電路71，係從比較器21接收代表比較結果的數位訊號之輸入，又，從時脈72接收時脈脈衝之輸入。
然後，使用其，將光二極體1的電壓是從基準電壓降低成比較電壓為止之時間的時脈脈衝的脈衝數加以計數，將其計數值予以輸出。
由於光二極體的輸出成為比較電壓為止的時間，係反比於光強度，因此光強度越大則計數值越小，可獲得對應於光強度的計數值。
如此，計數器電路71係成為，藉由使光二極體1中所累積之電荷量、與時脈72所產生之時脈訊號彼此對應，以生成該當已累積之電荷量所對應之計數值的計數值生成手段而發揮機能，並且還成為將該當已生成之計數值加以輸出的計數值輸出手段而發揮機能。
又，計數器電路71，係將已累積之電荷是從初期值變化成所定值為止之期間所產生的時脈訊號數，當成計數值而加以生成。
圖13係表示關於數位化電路77的時序圖。
光二極體1的輸出(圖13(a))，係被重置電路16的重置訊號(圖13(c))重置成基準電壓，其後到達比較電壓為止，光強度越大則越快降低。
比較器21所輸出之比較結果(圖13(b))，係若光二極體1的電壓是從基準電壓到達比較電壓時則輸出0，藉此，重置電路16係會輸出重置訊號(圖13(c))。
計數器電路71係在比較器21的比較結果係為1的期間，測定時脈72所產生之時脈脈衝(圖13(d)的時脈脈衝測定期間)，並將該測定值予以輸出。
如此一來，在數位化電路77中，由於光強度越大則所測定的時脈脈衝就越小，因此可獲得相應於光強度的脈衝數。
圖12(b)係用來說明本實施形態所述之數位輸出光偵測電路75之構成的圖。
數位輸出光偵測電路75係具備，將光二極體1的輸出予以數位化的數位化電路77、和將光二極體2的輸出予以數位化的數位化電路78。數位化電路78之構成係和數位化電路77相同。
差分演算部73，係從數位化電路77、78，接收已被轉換成數位值的光二極體1、2之輸出，將其差分以數位處理進行演算，將演算過的差分以數位值方式加以輸出。
如此，差分演算部73係成為，將第1受光元件(光二極體1)所累積之電荷量所對之第1計數值、和具有異於第1受光元件之分光特性的第2受光元件(光二極體2)所累積之電荷量所對之第2計數值加以取得的計數值取得手段而發揮機能，並且還成為將該當已取得之第1計數值與第2計數值的差分進行數位演算的差分演算手段而發揮機能，而且還成為將該當已演算之差分以數位值加以輸出的差分輸出手段而發揮機能。
如此一來，在數位輸出光偵測電路75中，即使不使用A/D轉換器等演算邏輯，也能以使用計數器電路71或時脈72等之簡單構成，來將光二極體1、2的差分進行數位化。
(數位輸出光偵測電路的第2實施形態)
在本實施形態中，係藉由在基準脈衝的期間內，測定光二極體1、2進行重置之次數，以將光強度進行數位化。
此係將每1次的累積量作為單位，測定在基準脈衝之期間內所累積的電荷量，藉此以使所累積的電荷量、與所產生的時脈訊號相對應。
圖14(a)係將光二極體1之輸出予以數位化的數位化電路77a之構成的圖示。
本實施形態所述之數位化電路77a之構成，係和第1實施形態所示之數位化電路77相同，對應的構成要素係標示相同符號並且省略、簡化其說明。
比較器21或重置電路16的構成，係和圖12(a)相同。
時脈72a，係產生一定間隔之脈衝訊號亦即基準脈衝，並將其輸入至計數器電路71。
基準脈衝的脈衝寬，係為了使光二極體1的電壓從基準電壓至比較電壓然後重置的次數可被測定，因此被設定成遠大於重置電路16將光二極體1進行重置之時間。
此外，基準脈衝寬，若長於閃變的週期(日光燈係為200[ms]左右)，則可減輕閃變所造成的測定誤差。
計數器電路71a，係從比較器21接收代表比較結果的數位訊號之輸入，又，從時脈72a接收基準脈衝之輸入。
然後，使用這些輸入，在基準脈衝之期間，光二極體1的電壓是從基準電壓降低至比較電壓而被重置電路16重置過的次數，亦即在基準脈衝內，光二極體1之輸出降到比較電壓之次數，加以測定，並將該次數予以輸出。
一定時間內，光二極體1之輸出到達比較電壓之次數，係和光強度成比例，因此其次數就代表著光強度。
此外，在第1實施形態的數位化電路77中，所被輸出之次數係為光強度越大則越小，相對於此，本實施形態的數位化電路77a，係光強度越大則所被輸出的次數也越大，因此較能符合感測器使用者的感覺。
如此，數位化電路77a係具備，每當光二極體1所累積之電荷量到達所定量，就將已累積之電荷重置成初期值的重置手段(重置電路16、開關17等)；計數器電路71a係成為，在以時脈訊號所測定的所定時間之間，將該當重置手段進行重置之次數當成計數值而加以生成的計數值生成手段而發揮機能。
圖15係表示關於第2實施形態所述之數位化電路77a的時序圖。
光二極體1的輸出(圖15(a))，係被重置電路16的重置訊號(圖15(c))重置成基準電壓，其後到達比較電壓為止，光強度越大則越快降低。
比較器21所輸出之比較結果(圖15(b))，係若光二極體1的電壓是從基準電壓到達比較電壓時則輸出0，藉此，重置電路16係會輸出重置訊號(圖15(c))。
計數器電路71a係將，在時脈72a所產生之基準脈衝變成1的期間(圖15(d)的光二極體變成比較電壓之次數的測定期間)，光二極體1的電壓抵達比較電壓的次數，亦即重置電路16將光二極體1進行過重置之次數，加以測定並輸出。
如此一來，在數位化電路77a中，由於光強度越大則光二極體1的重置次數會增加，因此可獲得相應於光強度的脈衝數。
圖14(b)係用來說明本實施形態所述之數位輸出光偵測電路75a之構成的圖。
數位輸出光偵測電路75a係具備，將光二極體1的輸出予以數位化的數位化電路77a、和將光二極體2的輸出予以數位化的數位化電路78a。數位化電路78a之構成係和數位化電路77a相同。
差分演算部73，係從數位化電路77a、78a，接收已被轉換成數位值的光二極體1、2之輸出，將其差分以數位處理進行演算，將演算過的差分以數位值方式加以輸出。
如此一來，在數位輸出光偵測電路75a中，即使不使用A/D轉換器等演算邏輯，也能以使用計數器電路71a或時脈72a等之簡單構成，來將光二極體1、2的差分進行數位化。
又，本實施形態所述之數位化電路77a，係構成了一種數位輸出光偵測電路，其特徵為，具備：受光元件，係用以隨著所受光之光而產生電荷；和重置手段，係用以在受光元件累積了所定量之電荷時，將受光元件所累積的電荷重置成初期值；和次數輸出手段，係將重置手段在所定時間之間將受光元件進行過重置之次數，予以輸出。
以上說明的本實施形態，可獲得以下效果。
(1)可將光二極體1、2中所被累積之電荷量，與時脈建立對應關連。藉此，會生成對應於電荷量的計數值，可將光二極體1、2中所被累積之電荷量，予以數位化。
(2)由於使用計數器電路71或時脈72等簡單的元件就能進行數位化，因此不需要使用A/D轉換器等大規模的邏輯。
(3)由於不需要使用A/D轉換器等，因此可使IC晶片小型化。
(4)以時脈脈衝來測定受光元件到達基準電壓為止之時間，可將脈衝數以數位值方式加以輸出。
(5)以基準脈衝所作的一定時間內，測定受光元件到達基準電壓之次數，可以數位值方式進行輸出。
以上雖然針對各種實施形態或變形例加以說明，但藉由這些係可提供如下之構成。
(A)關於光偵測裝置的實施形態，係提供以下之構成。在關於光偵測裝置的實施形態中，可獲得以下之構成。
(第1構成)
一種光偵測裝置，其特徵為，具備：第1受光元件，係用以隨著所受光之光而產生電荷；和第2受光元件，係用以隨著所受光之光而產生電荷，並具有異於前記第1受光元件的分光特性；和累積手段，係用以使前記所產生之電荷，被累積在前記第1受光元件、與前記第2受光元件中；和差分取得手段，係用以取得前記第1受光元件與前記第2受光元件中所累積之電荷的差分；和差分輸出手段，係用以將前記所取得之差分，予以輸出。
(第2構成)
如第1構成所記載之光偵測裝置，其中，前記累積手段，係藉由將前記第1受光元件與前記第2受光元件的所定電極變成電性開放端，以使前記電荷被累積。
(第3構成)
如第2構成所記載之光偵測裝置，其中，前記第1受光元件、與前記第2受光元件的前記所定電極，係隔著所定開關而連接至用來將這些受光元件中所累積的電荷予以重置用的定電壓源；前記累積手段，係藉由將前記開關予以OFF，以使前記所定電極變成電性開放端。
(第4構成)
如第2構成、或第3構成所記載之光偵測裝置，其中，前記差分取得手段，係根據前記第1受光元件與前記第2受光元件的前記所定電極間之電壓差，以取得前記所累積之電荷之差分。
(第5構成)
如第1構成所記載之光偵測裝置，其中，具備：重置手段，係用以藉由將前記第1受光元件與前記第2受光元件的前記所定電極，連接至所定定電壓源，以將前記第1受光元件與前記第2受光元件中已被累積之電荷，予以重置。
(第6構成)
如第1構成至第5構成之中的任1申請項所記載之光偵測裝置，其中，具備：變更手段，係用以將前記累積手段進行電荷累積的時間，隨應於光的強弱而予以變更。
(第7構成)
如第1構成至第6構成之中的任1申請項所記載之光偵測裝置，其中，具備：驅動手段，係用以將前記差分取得手段，以前記差分輸出手段進行差分輸出的時序，進行驅動。
(第8構成)
如第1構成至第7構成之中的任1申請項所記載之光偵測裝置，其中，具備緩和手段，係用以將隨著光源所發出之光強度的變動而由前記差分輸出手段所輸出之差分中所產生的變動，予以緩和。
(第9構成)
一種影像顯示裝置，其特徵為，具備：第1構成至第8構成之中的任1申請項所記載之光偵測裝置；和影像顯示手段，係用以顯示影像；和明亮度判斷手段，係用以使用前記光偵測裝置之輸出，來判斷外界之明亮度；和亮度調節手段，係用以隨應於前記所判斷之明亮度，來調節前記影像顯示手段的亮度。
(B)關於光偵測半導體裝置的第1實施形態，係提供以下之構成。
(第1構成)
一種光偵測半導體裝置，係屬於使用第1受光元件中所被累積之電荷、和具有異於前記第1受光元件之分光特性的第2受光元件中所被累積之電荷的差分，來偵測光強度用的光偵測半導體裝置，其特徵為，前記第1受光元件係由：由第1導電型之半導體所構成之半導體基板、和從前記半導體基板之表面形成至所定深度的第2導電型的半導體所成之第1導電層所構成；前記第2受光元件係由前記半導體基板、從前記半導體基板之表面形成至深於前記所定深度之深度的第2導電型的半導體所成之第2導電層所構成；在前記第1導電層與前記第2導電層之表面，係形成有讓光穿透、具有導電性的電磁波屏蔽層。
(第2構成)
如第1構成所記載之光偵測半導體裝置，其中，前記電磁波屏蔽層，係由第1導電型的半導體所構成。
(第3構成)
如第1構成所記載之光偵測半導體裝置，其中，前記電磁波屏蔽層，係由聚矽所構成。
(第4構成)
一種光偵測裝置，其特徵為，與第1構成、第2構成、或第3構成所記載之光偵測半導體裝置相連接，並具備：累積手段，係用來在該當光偵測半導體裝置的第1受光元件、第2受光元件中，將這些各自受光元件所產生的電荷予以累積；和差分取得手段，係用來取得前記所被累積之電荷之差分；和差分輸出手段，係用以將前記所取得之差分，予以輸出。
(第5構成)
一種影像顯示裝置，其特徵為，具備：第4構成所記載之光偵測裝置；和影像顯示手段，係用以顯示影像；和明亮度判斷手段，係用以使用前記光偵測裝置之輸出，來判斷外界之明亮度；和亮度調節手段，係用以隨應於前記所判斷之明亮度，來調節前記影像顯示手段的亮度。(C)關於光偵測半導體裝置的第2實施形態，係提供以下之構成。
(第1構成)
一種光偵測半導體裝置，係屬於使用第1受光元件中所被累積之電荷、和第2受光元件中所被累積之電荷的差分，來偵測光強度用的光偵測半導體裝置，其特徵為，前記第1受光元件係由：由第1導電型之半導體所構成之半導體基板、和從前記半導體基板之表面形成至所定深度的第2導電型的半導體所成之第1導電層所構成；前記第2受光元件係由前記半導體基板、從前記半導體基板之表面形成至所定深度的第2導電型的半導體所成之第2導電層所構成；在前記第1導電層的表面，係形成有光穿透度是依存於光波長的濾波片層；在前記第2導電層的表面，係形成有異於前記濾波片層之依存性的濾波片層、或者未形成。
(第2構成)
如第1構成所記載之光偵測半導體裝置，其中，前記濾波片層係具有導電性。
(第3構成)
如第1構成、或第2構成所記載之光偵測半導體裝置，其中，前記濾波片層，係由第1導電型的半導體所構成。
(第4構成)
如第1構成、或第2構成所記載之光偵測半導體裝置，其中，前記濾波片層，係由聚矽所構成。
(第5構成)
一種光偵測裝置，其特徵為，與第1構成至第4構成之中的任1申請項所記載之光偵測半導體裝置相連接；具備：累積手段，係用以使已產生之電荷，被累積在該當光偵測半導體裝置的第1受光元件、與前記第2受光元件中；和差分取得手段，係用來取得前記所被累積之電荷之差分；和差分輸出手段，係用以將前記所取得之差分，予以輸出。
(第6構成)
一種影像顯示裝置，其特徵為，具備：第5構成所記載之光偵測裝置；和影像顯示手段，係用以顯示影像；和明亮度判斷手段，係用以使用前記光偵測裝置之輸出，來判斷外界之明亮度；和亮度調節手段，係用以隨應於前記所判斷之明亮度，來調節前記影像顯示手段的亮度。(D)關於數位輸出光偵測電路的實施形態，係提供以下之構成。
(第1構成)
一種數位輸出光偵測電路，其特徵為，具備：受光元件，係用以隨著所受光之光而產生電荷；和累積手段，係用以在前記受光元件中累積已產生之電荷；和時脈訊號產生手段，係用以產生時脈訊號；和計數值生成手段，係用以使前記所累積之電荷量、和前記所產生之時脈訊號相互對應，以生成對應於前記所累積之電荷量的計數值；和計數值輸出手段，係用以將前記所生成之計數值，加以輸出。
(第2構成)
如第1構成所記載之數位輸出光偵測電路，其中，前記計數值生成手段，係將前記所累積之電荷從初期值變化至所定值為止之間所產生的時脈訊號數，當成計數值而加以生成。
(第3構成)
如第1構成所記載之數位輸出光偵測電路，其中，具備重置手段，係用已在每次所累積之電荷量到達所定量時，就將已累積之電荷，重置成初期值；前記計數值生成手段，係在被以前記時脈訊號進行測定之所定時間之間，將前記重置手段進行重置之次數，當成計數值而加以生成。
(第4構成)
一種光偵測裝置，係使用第1構成、第2構成、或第3構成之任1申請項所記載之數位輸出光偵測電路，其特徵為，具備：計數值取得手段，係用以取得第1受光元件所累積之電荷量所對之第1計數值、和具有異於前記第1受光元件之分光特性的第2受光元件所累積之電荷量所對之第2計數值；和差分演算手段，係用以將前記已取得之第1計數值與第2計數值的差分，進行數位演算；和差分輸出手段，係用以將前記所演算之差分，以數位值方式加以輸出。
(第5構成)
一種影像顯示裝置，其特徵為，具備：第4構成所記載之光偵測裝置；和影像顯示手段，係用以顯示影像；和明亮度判斷手段，係用以使用前記數位輸出光偵測電路之輸出，來判斷外界之明亮度；和亮度調節手段，係用以隨應於前記所判斷之明亮度，來調節前記影像顯示手段的亮度。
[光偵測裝置之相關的第2實施形態]
本實施形態的光偵測裝置10(圖3)，係將相同之光二極體1、2的陰極端子變成開放端狀態，在一定時間之間，偵測它們中所被累積之電荷。
此時，在光二極體1之上，係配置有將紅外線及紫外線予以遮光的光學濾波片，使得可見光線可到達光二極體1。
另一方面，在光二極體2之上，係藉由配置將紅外線、紫外線及可見光線予以遮光的遮光層，以使光不會到達光二極體2，在沒有光入射時，會偵測光二極體2所產生的電荷。
此外，沒有光入射時，在光二極體2中所誘發的電荷，當其是以電流方式被偵測到時，就是被當作暗電流而偵測的暗電荷。
然後，在本實施形態中，係將光二極體1、2的陰極端子變成開放端狀態，在一定時間之間，從它們中所被累積之電荷的差分，扣除暗電荷雜訊成分，而偵測出所望之光強度。
圖16係本實施形態中所使用之光二極體所被形成之半導體裝置之一例的圖示。
半導體裝置6e，係和圖1所示之半導體裝置6為同樣構成，例如以矽的單結晶為材料所形成者，是由被形成為P型的P型基板3、和N型領域的N型層4、5所構成。
N型層4、5，係從P型基板3的表面起形成達所定深度，N型層4、N型層5係被形成為同樣深度。
然後，由N型層4與P型基板3而構成了光二極體1，由N型層5與P型基板3而構成了光二極體2。
光二極體1、2，係因為構成相同所以具有相同的分光特性。
在光二極體1之上，係配置有將紅外線及紫外線予以遮光的光學濾波片101，在光二極體2之上，係配置有將紅外線、紫外線及可見光線予以遮光的遮光層102。
入射至光二極體1的光，係被光學濾波片101所過濾，去除了紅外線與紫外線後的可見光，係到達光二極體1的受光面。
另一方面，入射至光二極體2的光(紅外線、紫外線、及可見光)，係被遮光層102所遮光，而無法到達光二極體2的受光面。
如此，在半導體裝置6e中，設置沒有被光入射的光二極體2的原因，是為了要去除光二極體1中所生的暗電荷雜訊。
亦即，光二極體1與光二極體2，係因為包含N型層之深度的構成是相同的，因此會產生同樣的暗電荷。
因此，在光二極體1對光進行偵測之際，在光二極體1中作為雜訊而產生的暗電荷，是和光二極體2中所產生的暗電荷相同，藉由從光二極體1所產生之電荷中，減去光二極體2的暗電荷，就可獲得由入射光而使光二極體1所產生的電荷。
圖17係將使用到光二極體1、2之差分的分光特性，以模式性表示的圖。此外，圖17係用來說明概念用的模式圖，因此並非很嚴謹的描繪。
縱軸係表示光二極體所產生之輸出(電流、電壓等)，橫軸係表示入射之光的波長。此外，入射的光光強度係為一定。
對光二極體1係因光學濾波片101而入射著可見光，有可見光所致之電荷與暗電荷產生，但藉由從其中減去光二極體2所產生的暗電荷，就可獲得由入射之可見光所致之電荷。
若測定該電荷所致之電壓，則如圖17所示，可獲得在可見光領域中的約400[nm]～700[nm]中的感度。
如此，在光二極體1中，由於可獲得通過光學濾波片101之光所致之輸出，因此例如，若構成讓紫外線穿透而將其他光予以遮光的光學濾波片101，則半導體裝置6e係可使用成紫外線感測器，若讓紅外線穿透而將其他光予以遮光，則可用於紅外線感測器。
亦即，以讓觀測對象之波長的光穿透的方式來構成光學濾波片101，就可使用作為用來偵測所望波長波帶之光的感測器。
使用半導體裝置6e的光偵測裝置10之構成，係和圖3相同。
在圖3的光二極體1之受光面配置光學濾波片101，在光二極體2之受光面配置遮光層102，則可獲得使用半導體裝置6e的光偵測裝置10。
使用半導體裝置6e的光偵測裝置10之動作，因為和圖3相同，所以省略說明。
以上，雖然說明了半導體裝置6e、光偵測裝置10之構成，但於半導體裝置6e中，光學濾波片101係成為將所入射之所望波長之入射光以外的光予以遮光的第1遮光手段而發揮機能，遮光層102係成為將入射的光(全部)予以遮光的第2遮光手段而發揮機能。
因此，於半導體裝置6e中，光二極體1與光學濾波片101係成為，設置有將所入射之前記所望波長之入射光以外之光予以遮光的第1遮光手段的第1受光元件而發揮機能；光二極體2與遮光層102係成為，設置有將所入射之光予以遮光的第2遮光手段的第2受光元件而發揮機能。
又，在使用半導體裝置6e的光偵測裝置10中，由於藉由開關17、18而使光二極體1與光二極體2中被充電，因此光偵測裝置10係具備，用來使第1受光元件、和第2受光元件中所產生之電荷被累積的充電手段。
然後，在使用半導體裝置6e的光偵測裝置10中，為了將入射光以差分電路15變成光二極體1、2中所被充電之電荷量之差分而加以輸出，光偵測裝置10係具備，用來取得第1受光元件與第2受光元件中所被累積之電荷量的差分的差分取得手段，並具備用來將該當差分當成對應於所望波長入射光之電荷的電荷量而加以輸出的輸出手段。
甚至，由於光二極體1與光二極體2係為相同構成，因此第1受光元件與第2受光元件，其受光與充電的特性係相同。
如此，使用半導體裝置6e的光偵測裝置10的累積手段，係藉由將第1受光元件(光二極體1)與第2受光元件(光二極體2)的所定電極(陰極端子)變成電性開放端，以使電荷被累積。
然後，第1受光元件、與第2受光元件的所定電極，係隔著所定開關(開關17、18)而連接至用來將這些受光元件中所累積的電荷予以重置用的定電壓源(直流電源19)；累積手段，係藉由將該當開關設成OFF，以使所定電極成為電性開放端。
再者，差分取得手段(差分電路15)，係根據第1受光元件(光二極體1)與第2受光元件(光二極體2)的所定電極間(陰極端子間)的電壓差，以取得已累積之電荷之差分；光偵測裝置10係具備：重置手段，係用以藉由將開關17、18設成ON，以使第1受光元件(光二極體1)與第2受光元件(光二極體2)的所定電極(陰極端子)連接至所定定電壓源(直流電源19)，以將第1受光元件與前記第2受光元件中已被累積之電荷，予以重置。
甚至更可考量如下。
亦即，於半導體裝置6e中，光二極體2係將光二極體1中所產生之暗電荷雜訊加以去除，以提高光二極體1的偵測精度，因此可見光的偵測，是由光二極體1來進行。
因此，雖然精度會較有使用光二極體2時的情形還差，但亦可不使用光二極體2，而構成為使用光二極體1與光學濾波片101來偵測可見光。
此情況下，是藉由光偵測裝置10，偵測出光二極體1中已被累積之電荷量(由於沒有光二極體2因此從差分電路15係輸出光二極體1中所充電之電荷所致之電壓)，直接將該電荷量當作偵測值。
此情況下，將沒有光二極體2的半導體裝置6e適用於光偵測裝置10，可構成具備如下的光偵測裝置：受光元件(光二極體1)，係用以隨著所入射之光而產生電荷；和累積手段，係用以使已產生之電荷被累積在受光元件中；和輸出手段，係用以將累積手段中所累積之對應於所望波長入射光的電荷的電荷量，加以輸出。
然後，在受光元件具備用以將所入射之所望波長之入射光以外的光予以遮光的遮光手段(光學濾波片101)，輸出手段係可構成為，將累積手段中所累積之電荷量，當成對應於所望波長入射光之電荷的電荷量而加以輸出。
又，藉由累積手段(開關17)把受光元件(光二極體1)的所定電極(陰極端子)變成電性開放端，以使電荷被累積這點；還有受光元件之所定電極，係隔著所定開關(開關17)而連接至用來將這些受光元件中所累積的電荷予以重置用的定電壓源(直流電源19)；累積手段，係藉由將該當開關設成OFF，以使所定電極成為電性開放端這點；以及，具備重置手段，係用以藉由將受光元件之所定電極連接至所定定電壓源，以將受光元件中所累積之電荷予以重置這點，是和使用半導體裝置6e的光偵測裝置10相同。
圖18的各圖，係用來說明半導體裝置6e的光二極體1、2呈飽和時的圖。
光二極體1，係受光的光越強，則電荷會越急劇地充電。因此，若照度變大，則在照度判定部12偵測到差分電路15之輸出前，光二極體1的輸出會呈飽和，而有無法測定正確值的情形。
圖18(a)係重置時，光二極體1的輸出呈飽和時的說明用模式圖。
首先，將光二極體1、2連接至直流電源19(圖2)以使陰極端子的電壓變成基準電壓後，一旦將開關17、18設成OFF，則陰極端子的電壓係如圖示般地逐漸降低。
對光二極體1係有透過了光學濾波片101的光而入射，另一方面，對光二極體2則因遮光層102而沒有光入射，因此光二極體1的電壓會比光二極體2更迅速地降低。
在圖18(a)中，因為光強度較大，所以光二極體1的輸出在到達重置時刻t1前就已經飽和。
若假設照度判定部12係在重置之前就偵測到差分電路15的輸出，則在重置時刻t1上，關於光二極體2係偵測到隨應於暗電荷的電壓亦即E1，但關於光二極體1係由於輸出已經飽和，所以無法獲得隨應於光強度的偵測值。
於是，如圖18(b)所示，當光二極體1的電壓到達所定之比較電壓時，就會進行重置。
在圖18(b)的例子中，光二極體1是在成為比較電壓的時刻t2上進行重置，此時，光二極體2的電壓係為E2。
因此，光二極體1係可輸出相應於光強度之電壓。
為了進行如此動作，只需在圖5所示的光偵測裝置10a中，組裝進半導體裝置6e即可。
只不過，在圖5中，雖然是將光二極體2的電壓與直流電源22的比較電壓進行比較之構成，但在半導體裝置6e的情況下，為了將光二極體1的電壓與比較電壓進行比較，於圖5中，是將光二極體1與光二極體2予以替換。
組裝有半導體裝置6e的光偵測裝置10a之動作，是和之前以圖5所說明的相同。
如此，就可構成為，具備變更手段，係用以將累積手段進行電荷累積的時間，隨應於光的強弱而予以變更。
又，藉由將半導體裝置6e適用於圖6所示的光偵測裝置10b，只需在照度判定部12要偵測光二極體1、2之差分而進行判定之際，將它們間歇性地驅動，就可成為能節約消費電力的構成。
此時的光偵測裝置10b之動作，係如同之前圖6所說明。
如此就可構成，具備驅動手段(計時器時脈31)，係用以將差分取得手段(差分電路15)，以差分輸出手段進行差分輸出的時序，加以驅動。
甚至，藉由在半導體裝置6e中適用圖7所示的光偵測裝置10c，就亦可降低光源閃變所致之影響。
此時的光偵測裝置10c之動作，係如同之前圖7所說明。
如此亦可構成，具備緩和手段(積分電路41)，係用以將隨著光源所發出之光強度的變動而由差分輸出手段(差分電路15)所輸出之差分中所產生的變動，予以緩和。
再者，亦可如圖19所示，在光二極體上配置有光穿透性的薄膜電極，成為將來自外部之電磁波雜訊予以屏蔽在光二極體之外的構成。
圖19係本實施形態所述之半導體裝置6f之構造的圖示，係對應於圖8。
和圖8相同之構成要素係標示相同的符號，並簡化或省略其說明。
半導體裝置6f，係為光偵測半導體裝置，是和半導體裝置6e同樣地，在P型基板3上形成有N型層4、5。
此處，光二極體1係成為，由第1導電型(此處係為P型)之半導體所構成之半導體基板(P型基板3)、和從該當半導體基板表面形成至所定深度的第2導電型(此處係為N型)的半導體所構成之第1導電層(N型層4)，所構成的第1受光元件而發揮機能；光二極體2係成為，半導體基板(P型基板3)、和從該當半導體基板表面形成至所定深度的第2導電型的半導體所構成之第2導電層(N型層5)，所構成的第2受光元件而發揮機能。
N型層4、5的上面，係被形成有薄膜狀的P型層51、51、…。
P型層51，係可讓偵測對象的光穿透，同時會將電磁波予以屏蔽。
如此，在第1導電層(N型層4)與第2導電層(N型層5)的表面，係形成了可讓光穿透、具有導電性的電磁波屏蔽層(P型層51)。
此外，P型層51，係因接地而可有效發揮屏蔽機能。
N型層4、5上所連接之鋁配線52、52，係隔著N型濃度較濃的N+層55而連接至N型層4、5。
在P型層51中係設有配線用的貫通孔，鋁配線52係被形成在該當貫通孔中。
又，P型基板3，係透過P型濃度較濃之P+層56而與鋁配線54連接而接地。
在受光面未形成光二極體之領域、及光二極體之上係形成有遮光用鋁53、53、…，以遮斷光的入射。
如此，在此例中，遮光用鋁53係成為遮光層102而發揮機能。
在光二極體1之上，配置有光學濾波片101，以使其獲得所望之分光特性。
使用如以上構成之半導體裝置6e或光偵測裝置10等，就可成為能調節行動電話之液晶畫面等之亮度的構成。
此情況下，以光偵測裝置10來計測外界的可見光的明亮度，例如，若外界較亮時則降低畫面的亮度，若外界較按時則提高畫面的亮度。
如此，也可提供一種影像顯示裝置，係具備：影像顯示手段，係用以顯示影像；和明亮度判斷手段，係用以使用光偵測裝置之輸出，來判斷外界之明亮度；和亮度調節手段，係用以隨應於所判斷之明亮度，來調節影像顯示手段的亮度。
又，如以上，對於半導體裝置6e，係可適用如下的數位輸出光偵測電路，以構成光偵測裝置。
(第1構成)
一種數位輸出光偵測電路，其特徵為，具備：受光元件(具備光學濾波片101的光二極體1與具備遮光層102的光二極體2之至少一方)，係用以隨著所受光之光而產生電荷；和累積手段，係用以在前記受光元件中累積已產生之電荷；和時脈訊號產生手段，係用以產生時脈訊號；和計數值生成手段，係用以使前記所累積之電荷量、和前記所產生之時脈訊號相互對應，以生成對應於前記所累積之電荷量的計數值；和計數值輸出手段，係用以將前記所生成之計數值，加以輸出。
(第2構成)
如第1構成所記載之數位輸出光偵測電路，其中，前記計數值生成手段，係將前記所累積之電荷從初期值變化至所定值為止之間所產生的時脈訊號數，當成計數值而加以生成。
(第3構成)
如第1構成所記載之數位輸出光偵測電路，其中，具備重置手段，係用已在每次所累積之電荷量到達所定量時，就將已累積之電荷，重置成初期值；前記計數值生成手段，係在被以前記時脈訊號進行測定之所定時間之間，將前記重置手段進行重置之次數，當成計數值而加以生成。
(第4構成)
一種光偵測裝置，係使用第1構成、第2構成、或第3構成之任一構成所記載之數位輸出光偵測電路，其特徵為，具備：計數值取得手段，係用以取得第1受光元件所累積之電荷量所對之第1計數值、和具有異於前記第1受光元件之分光特性的第2受光元件所累積之電荷量所對之第2計數值；和差分演算手段，係用以將前記已取得之第1計數值與第2計數值的差分，進行數位演算；和差分輸出手段，係用以將前記所演算之差分，以數位值方式加以輸出。
(第5構成)
一種影像顯示裝置，其特徵為，具備：第4構成所記載之光偵測裝置；和影像顯示手段，係用以顯示影像；和明亮度判斷手段，係用以使用前記數位輸出光偵測電路之輸出，來判斷外界之明亮度；和亮度調節手段，係用以隨應於前記所判斷之明亮度，來調節前記影像顯示手段的亮度。
以上說明的光偵測裝置相關之第2實施形態，可獲得以下效果。
(1)在光二極體1設置可讓觀測對象之光亦即可見光穿透、其他光予以遮光的光學濾波片101，就可在光二極體1中累積相應於可見光之電荷，可將其所致的輸出，以電壓方式而加以獲得。
(2)形成與光二極體1同樣構造的光二極體，藉由將入射至光二極體2的光全部予以遮光，就可使其產生與光二極體1上所產生之暗電荷相同的暗電荷。
(3)藉由求取光二極體1與光二極體2之電壓的差分，就可抵消光二極體1上所產生之暗電荷所致之影響，可獲得所望之分光特性。
(4)由於光二極體1與光二極體2是相同構造，因此製造容易，可降低製造成本。
(5)藉由適當地形成光學濾波片101的分光特性，就可構成把各種光當作對象的光偵測裝置，例如，亦可當作紫外線感測器來使用。
[數位輸出光偵測電路的第3實施形態]
本第3實施形態，係將之前說明的數位輸出光偵測電路的第2實施形態加以改良而成。
在第2實施形態所述之數位化電路77a(圖14(a))中，光二極體1、2沒有進行光所致之充電的重置訊號之期間，也被包含在計測時所用的基準脈衝之期間。
一般而言當光的強度較小時，由於充電所需期間較長，因此基準脈衝中所佔有之重置期間的比率較小，光的強度與輸出是呈大略比例關係，但在光強度較大的領域中，則因充電所需期間較短，所以基準脈衝中所佔有之重置期間的比率較大，光的強度與輸出會變得不成比例。
由於光的強度與輸出係呈比例較為理想，因此構成如此的本實施形態。
本實施形態的概要係如以下所述。
於數位化電路80(圖20)中，時脈成形部92係生成，在差分電路15輸出差分之期間(實質上係為光二極體1、2的充電期間)會發訊，在差分電路15不輸出差分之期間(光二極體1、2或差分電路15進行重置之期間)則不發訊的訊號TBCLK。
數位化電路80，係將訊號TBCLK予以計數，將計數器開始起至計數值到達16位元之時點為止，視為TBASE期間。TBASE期間，係相當於數位輸出光偵測電路的第2實施形態的「所定之基準脈衝之期間」。
數位化電路80，係在TBASE期間內計數著光二極體1、2重複充電‧放電之次數，將其當成光強度的輸出值。
藉由計數訊號TBCLK，光二極體1、2充電所需的延長時間到達了所定時間之時點上，就規定了TBASE期間，因此隨著光強度，TBASE期間係會變化，光二極體1、2的光電流，係會與光的強度成比例，因此可使光強度與輸出成比例。
以下說明本實施形態所述之數位化電路80。
圖20係圖示本發展例所述之數位化電路80之構成的圖。此處，和圖3對應之構成要素係標示相同的符號，並簡化其說明。
數位化電路80，係大致分成由光偵測部130與計數器部131所構成。
光偵測部130，係被構成如下。
開關17、18，係基於延遲電路82所生成之重置訊號R來進行ON/OFF。
光二極體1、2，係一旦開關17、18變成ON，則因基準電壓19而被設定成基準電壓A，一旦開關17、18變成OFF，則隨應於入射之光的強度而進行充電。
在光二極體1的陰極與接地端子之間係設有電容84，電容84的容量越大，則光二極體1的受光感度越低，如此而規定了光二極體1的受光感度。
同樣地，在光二極體2的陰極與接地端子之間，也設有和電容84容量相同的電容85。
電容84、85，係用來調節光二極體1、2之受光感度所用，即使沒有它們，也能夠測知到光。
放大器13、14，係將光二極體1、2的電壓予以增幅，差分電路15係將其差分予以輸出。令差分電路15的輸出為Vout。
差分電路15的輸出端子，係因開關83而可與基準電壓B連接，若開關83設成ON，則差分電路15的輸出係會被重置(初期化)成基準電壓B。
比較器81，係將輸出Vout與基準電壓C進行比較，作為其比較結果，當輸出Vout是未滿基準電壓C時則輸出Lo，當輸出Vout是基準電壓以上時則輸出Hi。令該比較結果為Vcomp。
延遲電路82，係使Vcomp的上揚被延遲以生成重置訊號R、箝位訊號CL，並輸出之。
箝位訊號CL的延遲時間係為α，是長於重置訊號R的期間。
重置訊號R，係將開關17、18設成ON以將光二極體1、2予以重置之訊號，箝位訊號CL係將開關83設成ON以將差分電路15予以重置之訊號。
延遲電路82，係將箝位訊號CL設定成長於重置訊號R，因此光二極體1、2的重置被解除而開始充電後，差分電路15的輸出Vout，在所定期間係仍被箝位成基準電壓B。
這是基於以下的理由。
亦即，即使將重置訊號R與箝位訊號CL同時設成Lo，若同時進行光二極體1、2的充電與差分電路15所致之差分的輸出，則因差分電路15的延遲，差分輸出之後會無法獲得線性的輸出。這對光強度(照度)的計測而言並非理想。
於是，在數位化電路80中，將差分電路15開始動作之時序偏移到光二極體1、2開始充電之後，藉此就可避免該問題，可提高輸出Vout的線形性。
又，在光偵測部130中，以比較器81之輸出為基準，生成重置訊號R與箝位訊號CL。
因此，不需要使這些訊號的生成時序同步於時脈週期，可獲得平滑的輸出。
即使將重置訊號R或箝位訊號CL同步於時脈週期而生成，仍會有輸出無法呈連續值，有發生落差之情形。
另一方面，計數器部131係將所計測到的光的強度以16位元之資料的方式加以輸出之電路，係被構成如下。
振盪器91，係用來生成在每次數位化電路80計測期間時所用的基礎時脈訊號BASE_CLK的振盪器，將該當訊號輸出至時脈成形部92。
時脈成形部92，係使用延遲電路82的箝位訊號CL而根據基礎時脈訊號BASE_CLK來生成訊號TBCLK，將其輸出至第1計數器93，同時，將箝位訊號CL輸出至第2計數器94。
訊號TBCLK，係只有在箝位訊號CL為Lo的期間(亦即差分電路15正在輸出光二極體1、2之差分的期間，實質上係為光二極體1、2的充電期間)，輸出與基礎時脈訊號BASE_CLK相同週期的時脈。換言之，時脈成形部92，係在箝位訊號CL為Hi的期間，不會輸出BASE_CLK；在箝位訊號為Lo的期間，會輸出與基礎時脈訊號BASE_CLK相同週期的時脈訊號。
如此，時脈成形部92係只有在差分電路15輸出差分之期間會輸出時脈(訊號TBCLK)，因此計數器部131係藉由將其予以計數，就可將光二極體1、2或差分電路15被重置的期間予以除外，來計測差分被輸出之期間。
如後述，藉此，就可避免如第2實施形態的數位輸出光偵測電路般地有可能沒計測到重置期間，於光的強度較高的領域中也能使輸出是與光的強度成比例。
第1計數器93，係將訊號TBCLK的上揚加以計數(count)的16位元計數器，一旦計數值到達65535(=16位元)，則將訊號TBASE1輸出至計數器重置部95。
從第1計數器93開始計數起至輸出訊號TBASE1為止的期間，係為差分電路15有輸出差分之期間的合計(延長期間)是到達所定期間(以基礎時脈訊號BASE_CLK為單位，65535時脈份)為止的期間，該期間係視為TBASE期間。
TBASE期間，係為在第2實施形態之數位輸出光偵測電路中對應於基準脈衝的期間，在第2實施形態中其係為固定值，但在本實施形態中，是隨著光的強度而變化。藉此，就可使光的強度與輸出成比例。
第2計數器94，係將差分電路15的輸出Vout的脈衝次數(=箝位訊號CL的上揚)予以計數以生成16位元數位值的16位元計數器，將計數值以16位元資料的方式，輸出至暫存器96。
亦即，第2計數器94，係將光二極體1、2進行充電‧放電(重置)的循環次數，當作計數值而輸出。
計數器重置部95，係當計數器部131開始箝位訊號CL之計數時，則將訊號TBASE設成Hi；一旦第1計數器93輸出訊號TBASE1，則將訊號TBASE設成Lo。
再者，計數器重置部95，係將訊號TBASE設成Lo，同時，對第1計數器93輸出重置訊號RESET1以將第1計數器93的計數值予以重置，並且也對第2計數器94輸出重置訊號RESET2以將第2計數器94的計數值予以重置。
如此，訊號TBASE係在上記TBASE期間中呈Hi、在其他期間中呈Lo，因此計數器重置部95係在差分電路15有輸出差分之期間的合計(扣除光二極體1、2或差分電路15被重置之期間的期間)是到達所定期間為止之期間，將訊號TBASE保持成Hi。
暫存器96，係為16位元暫存器，在訊號TBASE為Hi的期間，將第2計數器94所輸出的計數值加以記憶。
然後，一旦訊號TBASE變成Lo則將所記憶的計數值，輸出成16位元之暫存器輸出。
該輸出，係為TBASE期間中光二極體1、2重複充電‧放電之次數，如後述，係為與光的強度成比例的值。
如此，數位化電路80係可根據暫存器輸出來計測光強度。
圖21(a)，係用來說明光偵測部130之動作的時序圖。
在數位化電路80中，一旦開始期間TBASE，則延遲電路82會將重置訊號R與箝位訊號CL設成Hi。
藉此，開關17、18就成為ON，光二極體1、2的電壓係被重置成基準電壓A，又，開關83係成為ON，差分電路15的輸出Vout係被重置成基準電壓B並且被箝位成基準電壓B。
然後，延遲電路82係一旦經過了所定之延遲時間，則將重置訊號R設成Lo以使開關17、18成為OFF，使光二極體1、2中開始充電。
此外，箝位訊號CL的延遲時間(期間α)，係長於重置訊號R的延遲時間，因此在光二極體1、2的充電開始時，差分電路15係又會被箝位成基準電壓B。
一旦經過了期間α，則延遲電路82係將箝位訊號CL設成Lo以使開關83成為OFF，以向差分電路15輸出差分(輸出Vout)。
差分電路15的輸出的差分，亦即輸出Vout，係會徐徐上升，在差分輸出期間Ts中到達基準電壓C。差分輸出期間Ts，係光的強度越大則為越短時間。
比較器81，係當輸出Vout是小於基準電壓C時，則將輸出Vcomp設成Lo，但若在差分輸出期間Ts中輸出Vout是到達基準電壓C，則將輸出Vcomp設成Hi。
一旦輸出Vcomp變成Hi，則延遲電路82係將重置訊號R與箝位訊號CL設成Hi，使輸出訊號Vcomp被延遲而在所定期間維持Hi狀態。
一旦重置訊號R與箝位訊號CL變成Hi，則開關17、18及開關83係成為ON，光二極體1、2與差分電路15係被重置，差分電路15的輸出Vout會降低，成為基準電壓B。
以降，重置訊號R就變成Lo，接著箝位訊號CL會變成Lo，重複同樣的動作。
如此，光偵測部130係重複進行光二極體1、2的充電與重置，其差分輸出期間Ts係為，光的強度越大則越短。
圖21(b)，係用來說明計數器部131之動作的時序圖。
首先，數位化電路80的控制系統等所素來的START訊號係變成Hi，而開始光強度偵測，則計數器重置部95係將訊號TBASE設成Hi，開始TBASE期間的計測。
振盪器91，係以週期TCK來發送基礎時脈訊號BASE_CLK。
一旦計測開始，則如上述，箝位訊號CL係變成Lo，差分電路15的輸出Vout係開始上升，在差分輸出期間Ts中，輸出Vout係到達基準電壓C。然後，箝位訊號CL係變成Hi，輸出Vout係被重置成基準電壓B。
如此，在差分電路15的輸出Vout的差分輸出與重置的循環重複期間，時脈成形部92係僅在箝位訊號CL變成Lo之期間(亦即僅在差分電路15正在輸出差分之期間)，將週期TCK的時脈訊號亦即訊號TBCLK予以輸出。
在圖的例子中，在差分輸出期間Ts之期間中含有3個訊號TBCLK，但當光的強度較低時，則在差分輸出期間Ts會延長而含有更多的差分輸出期間Ts；反之當光的強度較高時，則差分輸出期間Ts會變短，會變成含有較少的訊號TBCLK。
然後，將訊號TBCLK個數加以計數，若其個數到達65535，則訊號TBASE係變成Lo。
接著，說明如以上所構成之數位化電路80，進行光的強度測定之原理。
假設在TBASE期間中，含有N次箝位訊號CL的上揚(=Vcomp的脈衝數，暫存器輸出)。如此一來，就成立下式。
(Ts/TCK)×N=65535‧‧‧(式1)
依此，就成立下式。
N=(TCK×65535)/Ts=A/Ts(A為常數)‧‧‧(式2)
其中，Ts係與光的強度Pin成反比(Ts=B/Pin、B為常數)，因此成立下式，可知暫存器輸出N係對光的強度成比例。
N=A×B×Pin‧‧‧(式3)
在數位化電路80中，TBASE期間是隨著光強度Pin而變化。
亦即，因為存在TBASE期間=TCK×665535+Nα的關係，所以當Pin較小時，則暫存器輸出N會減少，成為近似TCK×665535的值；當Pin較大時，則暫存器輸出N會增加，Nα的這一項會變得越有影響。
如此，Pin越大，則TBASE期間會越長。
若假設TBASE期間的值為一定，則暫存器輸出N=TBASE/(Ts+α)，因此光的強度越高，亦即Ts越短，則N係會越近似下個一定值、TBASE/α。
將其作圖則為圖22。
在數位化電路80中，係如特性121所示，光強度Pin與暫存器輸出N是呈比例；相對於此，若設TBASE為固定值，則如特性122所示，在光強度Pin較小的領域中，存在有比例關係，但在光強度Pin較大的領域中，則為一定值。
此差異係為，在數位化電路80中是將TBASE期間設成可變，光偵測部130有在偵測光的時間的合計係為TCK×65535，因重置期間而未偵測光強度之期間，係不會對偵測結果帶來影響的緣故。
圖23(a)係時脈成形部92之電路構成之一例的圖示。
向NOR電路輸入著箝位訊號CL，同時透過反相器而輸入著基礎時脈訊號BASE_CLK。
在此電路構成中，只有在基礎時脈訊號BASE_CLK為Hi，且箝位訊號為Lo時，輸出會是Hi，因此其結果為，可從NOR電路輸出訊號TBCLK。
圖23(b)，係表示這些波形的時序圖。
如圖示，當箝位訊號CL為Hi時，則訊號TBCLK係不被輸出；當箝位訊號CL為Lo時，則與基礎時脈訊號BASE_CLK相同頻率的訊號TBCLK會被輸出。
此外，在該電路中，有時會隨著基礎時脈訊號BASE_CLK與箝位訊號CL的時序，而有短時間內發生上揚下挫的被稱作「鬚波」的訊號產生。
圖24(a)係將圖23(a)的電路改成成不會產生「鬚波」之例子。
在箝位訊號與NOR電路之間，插入D正反器電路。
對正反器電路的輸入端子D係輸入著箝位訊號CL，將來自輸出端子Q的輸出，輸入至NOR電路。
又，對正反器電路的時脈輸入端子C，係輸入著基礎時脈訊號BASE_CLK。
圖24(b)，係表示這些波形的時序圖。
此圖係表示，箝位訊號CL的Hi寬度係為2BASE_CLK，箝位訊號CL的Lo寬度係為1.5BASE_CLK之例子。
即使箝位訊號CL的Lo寬度為一定，仍有訊號TBCLK的脈衝為1與為2的情形混合存在。這是因為，基礎時脈訊號BASE_CLK與箝位訊號CL是非同步之故。
若光的強度降低、箝位訊號CL的Lo寬度稍微減少，則伴隨於此，脈衝2個的訊號TBCLK的比率也會稍微增加。如此一來，伴隨於此的是，TBASE期間也跟著稍微變短，其結果為，暫存器輸出也跟著稍微減少。
如此，在此例中，可使輸出是對光的強度之變化呈連續變化。
圖25(a)係時脈成形部92之其他形態之電路圖，圖25(b)係為其時序圖。
CLL，係時脈成形部92對第2計數器94所輸出的箝位訊號CL。
光強度較強，箝位訊號CL的Lo期間是短於基礎時脈訊號BASE_CLK的1週期時，QX係維持Hi不變，訊號TBCLK係維持Lo不變，而有QX的Lo期間係不被輸出之情形。此情況下，係為CLL=CL。
圖26(a)、(b)，係接續於圖25(b)，係為圖25(a)的時脈成形部92的時序圖。
在圖26(a)中，係如箭頭a所示，訊號TBCLK係從QX的下挫起偏移約半個時脈，如箭頭b所示，CLL的下挫係與箝位訊號CL相同。
又，在圖26(b)中，係如箭頭c所示，訊號TBCLK係從QX的上揚起偏移約半個時脈，如箭頭b所示，CLL的上揚係與箝位訊號CL相同。
箝位訊號CL的上揚，係隨著條件而可早於訊號TBCLK的上揚之前就進行、或之後才進行。若對第2計數器94不只供給箝位訊號CL、還供給CLL，則可避免第1計數器93與第2計數器94同時進行計數加值。
圖27係第1計數器93與第2計數器94的詳細電路圖。兩計數器係具有相同的電路構成。
第1計數器93，係在訊號TBCLK的上揚時進行計數增值，計數值COU[15：0]=65535時，TBASE1係產生Hi的短脈衝。
然後，第1計數器93係在RESET1=Hi時被初期化(計數值COU[15：0]=0)。
另一方面，第2計數器94係在箝位訊號CL(圖中係為CLL)的上揚時時進行計數增值，計數值COU[15：0]=65535時，TBASE2係產生Hi的短脈衝。
然後，第2計數器94係在RESET2=Hi時被初期化(計數值COU[15：0]=0)。
此外，EN=Lo時也會將這些計數器予以初期化。
以上，雖然就數位化電路80加以說明，但於數位化電路80中，光二極體1、2，係分別成為第1受光元件、分光特性與其互異之第2受光元件而發揮機能，延遲電路82所致之開關17、18的ON/OFF機構，係成為在這些受光元件中累積所產生之電荷的累積手段而發揮機能，差分電路15係成為，取得這些受光元件中所充電之電荷的差分的差分取得手段、和將其輸出成Vout的差分輸出手段而發揮機能。
然後，延遲電路82將重置訊號R與箝位訊號CL設成Hi以將光二極體1、2的電荷與差分電路15的輸出重置成初期值，其後，將重置訊號設成Lo以使光二極體1、2中再度被充電的機構，係成為，當所輸出之差分(Vout)已達所定值(基準電壓C)時，將第1受光元件(光二極體1)與第2受光元件(光二極體2)中所被累積之電荷與差分取得手段(差分電路15)所得之差分，重置成初期值之後，使電荷再度累積至累積手段中用的重置手段，而發揮機能。
然後，計數器部131將TBASE期間進行計測的機構，係成為將所定期間(TBASE期間)予以計測的所定期間計測手段而發揮機能，計數器部131進行暫存器輸出之機構，係成為，基於在所計測之所定期間中重置手段所重置過之次數，而將光的強度，予以輸出用的光強度輸出手段而發揮機能。
然後，延遲電路82所致之重置手段，係使箝位訊號CL的延遲時間變得長於重置訊號的延遲時間，藉此以使第1受光元件(光二極體1)與第2受光元件(光二極體2)開始累積電荷後，將差分取得手段(差分電路15)的重置狀態予以解除(解除箝位狀態)。
再者，計數器部131所致之所定期間計測手段，係將差分輸出手段(差分電路15)正在輸出差分之合計時間是達到所定時間為止的期間，加以計測，並將該當所計測之期間予以重置之次數，視為用以進行計數所需之所定期間(TBASE期間)。
振盪器91，係藉由產生基礎時脈訊號BASE_CLK，而成為產生所定時脈數之時脈訊號(基礎時脈訊號BASE_CLK)的時脈訊號產生手段而發揮機能。
然後，第1計數器93係成為，藉由將訊號TBCLK加以計數，以將該當所產生之時脈訊號當中，差分輸出手段(差分電路15)正在輸出差分之期間的時脈數加以計數的時脈數計數手段而發揮機能。
再加上，所定期間計測手段，係藉由第1計數器93所計數之時脈數(以計數之TBCLK數)是到達所定值(16位元)，以將期間(TBASE期間)加以計測。
以上說明的本實施形態，可獲得以下效果。
(1)時脈成形部92係使用振盪器91的基礎時脈訊號BASE_CLK與延遲電路82的箝位訊號CL，而可生成僅在差分電路15有輸出差分之期間(實質上係為僅再光二極體1、2的充電時間之期間)才被輸出的時脈訊號，亦即訊號TBCLK。
(2)藉由以計數訊號TBCLK而到達所定值為止之時間，來規定TBASE期間，就可獲得將光二極體1、2被重置時間予以除外的輸出。
(3)由於使用光二極體1、2實質上進行充電之時間來獲得輸出，因此光二極體與輸出是呈比例關係。
(4)從光二極體1、2開始充電起到了所定時間後，將差分電路15的箝位予以解除，藉此就可提升差分電路15的輸出的線形性。
(5)延遲電路82，係以比較器81的輸出為觸發，藉由使其延遲以生成重置訊號R與箝位訊號CL，因此這些所被生成之訊號的時序，是不與時脈週期同步，藉此可獲得滑順的輸出。
(6)以較少的電路元件就可提供進行16位元數位輸出的簡易數位方式，藉此可實現低電源電壓、低消費電流、低成本。
圖28係數位化電路80之變形例所述之數位化電路80a之構成的圖示。
此處，光二極體1係為，設置有圖16所示之光學濾波片101的光二極體1。
如此，當沒有以光二極體2之暗電荷來進行光二極體1的電荷補正時，僅使用光二極體1也可構成數位化電路80a。
在數位化電路80a中，放大器13的輸出係被輸出至比較器81。
延遲電路82的動作，或計數器部131的各部的動作，係和數位化電路80相同。
在數位化電路80a中，光二極體1重複進行充電‧放電之循環，根據在TBASE期間內重複該循環的次數，以計測光的強度。
該光強度的計測原理係和數位化電路80相同。
如此，數位化電路80a係成為，一種光偵測裝置而發揮機能，其特徵為，具備：受光元件(光二極體1)，係用以隨著所受光之光而產生電荷，且被設置有將所入射之所望波長之入射光以外的光予以遮光用的遮光手段(光學濾波片101)；和累積手段(光二極體1)，係用以在該當受光元件中累積已產生之電荷；和電荷量取得手段(放大器13)，係用以取得受光元件中所被累積之電荷量(電荷量所生之電壓)；和電荷量輸出手段(放大器13)，係用以將所取得之電荷量，予以輸出。
然後，數位化電路80a係和數位化電路80同樣地，具備：重置手段，係用以當所輸出之電荷量已達所定值時，將前記受光元件中已被累積之電荷，重置成初期值之後，使電荷再度累積至累積手段中；和所定期間計測手段，係用以將所定期間予以計測；和光強度輸出手段，係用以基於在該當所計測之所定期間中前記重置手段所重置過之次數，而將光的強度，予以輸出。
再者，該當所定期間計測手段，係將電荷量輸出手段正在輸出電荷量之合計時間是達到所定時間為止的期間，予以計測。
再者，數位化電路80a係和數位化電路80同樣地具備：時脈訊號產生手段，係用以產生所定時脈數的時脈訊號；和時脈數計數手段，係用以根據所產生之時脈訊號，將電荷量輸出手段正在輸出電荷量之期間(雖然數位化電路80中係為差分，但是在數位化電路80a中係為電荷量)的時脈數，予以計數；所定期間計測手段，係根據該當所計數之時脈數達到所定值之事實，來計測該當期間。
如此，在數位化電路80a中，在數位化電路80中對應於差分的量，係成為光二極體1的電壓。
又，以上雖然說明了各種光偵測裝置等，但這些光偵測裝置，係可構成如下。
(第1構成)
一種光偵測裝置，其特徵為，具備：受光元件，係用以隨著所入射之光而產生電荷；和累積手段，係用以使前記已產生之電荷被累積在前記受光元件中；和輸出手段，係用以將前記累積手段中所累積之對應於所望波長入射光的電荷的電荷量，加以輸出。
(第2構成)
如第1構成之光偵測裝置，其特徵為，具備遮光手段，係用以將入射至前記受光元件之前記所望波長之入射光以外的光予以遮光；前記輸出手段，係將前記累積手段中所累積之電荷量，成為對應於前記所望波長入射光之電荷的電荷量而加以輸出。
(第3構成)
如第1構成、或第2構成之光偵測裝置，其特徵為，前記累積手段，係藉由將前記受光元件的所定電極變成電性開放端，以使前記電荷被累積。
(第4構成)
如第3構成之光偵測裝置，其特徵為，前記受光元件的前記所定電極，係隔著所定開關而連接至用來將這些受光元件中所累積的電荷予以重置用的定電壓源；前記累積手段，係藉由將前記開關予以OFF，以使前記所定電極變成電性開放端。
(第5構成)
如第3構成之光偵測裝置，其特徵為，具備重置手段，係用以藉由將前記受光元件之前記所定電極連接至所定定電壓源，以將前記受光元件中所累積之電荷予以重置。
(第6構成)
如第1構成之光偵測裝置，其特徵為，前記受光元件係使用第1受光元件，係被設置有將所入射之前記所望波長之入射光以外之光予以遮光的第1遮光手段；和第2受光元件，係被設置有將所入射的光予以遮光的第2遮光手段而被構成；前記累積手段，係使前記所產生之電荷，被累積在前記第1受光元件、與前記第2受光元件中；前記輸出手段，係具備差分取得手段，係用來取得前記第1受光元件與前記第2受光元件中所被累積之電荷量的差分，並將該當差分當成對應於前記所望波長入射光之電荷的電荷量而加以輸出。
(第7構成)
如第6構成之光偵測裝置，其特徵為，前記第1受光元件、與前記第2受光元件，其受光與充電的特性係相同。
(第8構成)
如第1構成之光偵測裝置，其特徵為，前記受光元件，係使用第1受光元件、和具有異於前記第1受光元件之分光特性的第2受光元件所構成；前記累積手段，係使前記所產生之電荷，被累積在前記第1受光元件、與前記第2受光元件中；前記輸出手段，係具備差分取得手段，係用來取得前記第1受光元件與前記第2受光元件中所被累積之電荷量的差分，並將該當差分當成對應於所望波長入射光之電荷的電荷量而加以輸出。
(第9構成)
一種光偵測裝置，其特徵為，具備：第1受光元件，係用以隨著所受光之光而產生電荷；和第2受光元件，係用以隨著所受光之光而產生電荷，並具有異於前記第1受光元件的分光特性；和累積手段，係用以使前記所產生之電荷，被累積在前記第1受光元件、與前記第2受光元件中；和差分取得手段，係用以取得前記第1受光元件與前記第2受光元件中所累積之電荷的差分；和差分輸出手段，係用以將前記所取得之差分，予以輸出。
(第10構成)
如第6構成至第9構成之中的任1構成之光偵測裝置，其特徵為，前記累積手段，係藉由將前記第1受光元件與前記第2受光元件的所定電極變成電性開放端，以使前記電荷被累積。
(第11構成)
如第10構成之光偵測裝置，其特徵為，前記第1受光元件、與前記第2受光元件的前記所定電極，係隔著所定開關而連接至用來將這些受光元件中所累積的電荷予以重置用的定電壓源；前記累積手段，係藉由將前記開關予以OFF，以使前記所定電極變成電性開放端。
(第12構成)
如第10構成、或第11構成之光偵測裝置，其特徵為，前記差分取得手段，係根據前記第1受光元件與前記第2受光元件的前記所定電極間之電壓差，以取得前記所累積之電荷之差分。
(第13構成)
如第10構成之光偵測裝置，其特徵為，具備：重置手段，係用以藉由將前記第1受光元件與前記第2受光元件的前記所定電極，連接至所定定電壓源，以將前記第1受光元件與前記第2受光元件中已被累積之電荷，予以重置。
(第14構成)
如第6構成至第13構成之中的任1構成所記載之光偵測裝置，其中，具備：驅動手段，係用以將前記差分取得手段，以前記差分輸出手段進行差分輸出的時序，進行驅動。
(第15構成)
如第6構成至第14構成之中的任1構成所記載之光偵測裝置，其中，具備緩和手段，係用以將隨著光源所發出之光強度的變動而由前記差分輸出手段所輸出之差分中所產生的變動，予以緩和。
(第16構成)
如第1構成至第15構成之中的任1申請項所記載之光偵測裝置，其中，具備：變更手段，係用以將前記累積手段進行電荷累積的時間，隨應於光的強弱而予以變更。
(第17構成)
一種影像顯示裝置，其特徵為，具備：第1構成至第16構成之中的任1構成所記載之光偵測裝置；和影像顯示手段，係用以顯示影像；和明亮度判斷手段，係用以使用前記光偵測裝置之輸出，來判斷外界之明亮度；和亮度調節手段，係用以隨應於前記所判斷之明亮度，來調節前記影像顯示手段的亮度。
1．．．光二極體
2．．．光二極體
3．．．P型基板
4．．．N型層
5．．．N型層
6．．．半導體裝置
7．．．N型層
10．．．光偵測裝置
12．．．照度判定部
13．．．放大器
14．．．放大器
15．．．差分電路
16．．．重置電路
17．．．開關
18．．．開關
19．．．直流電源
21．．．比較器
22．．．直流電源
31．．．計時器時脈
32．．．開關
33．．．開關
41．．．積分電路
51．．．P型層
57．．．聚矽層
71．．．計數器電路
72．．．時脈
73．．．差分演算部
75．．．數位輸出光偵測電路
77．．．數位化電路
78．．．數位化電路
81．．．比較器
82．．．延遲電路
83．．．開關
84．．．電容
85．．．電容
91．．．振盪器
92．．．時脈成形部
93．．．第1計數器
94．．．第2計數器
95．．．計數器重置部
96．．．暫存器
101．．．光學濾波片
102．．．遮光層
130．．．光偵測部
131．．．計數器部
[圖1]形成有光二極體的半導體裝置之構造之一例的圖示。
[圖2]光二極體之分光特性的模式性圖示。
[圖3]光偵測裝置之構成的說明用圖。
[圖4]光二極體之輸出飽和的說明用模式圖。
[圖5]變形例所述之光偵測裝置之構成的圖示。
[圖6]變形例所述之光偵測裝置之構成的圖示。
[圖7]變形例所述之光偵測裝置之構成的圖示。
[圖8]其他實施形態所述之半導體裝置之構造的圖示。
[圖9]變形例所述之半導體裝置之構造的圖示。
[圖10]其他實施形態所述之半導體裝置之構造的圖示。
[圖11]變形例所述之半導體裝置之構造的圖示。
[圖12]數位化電路或數位輸出光偵測電路之構成的圖示。
[圖13]表示關於數位化電路的時序圖。
[圖14]其他實施形態所述之數位化電路或數位輸出光偵測電路之構成的圖示。
[圖15]關於其他實施形態所述之數位化電路的時序圖。
[圖16]形成有光二極體的半導體裝置之一例的圖示。
[圖17]將使用到光二極體之差分的分光特性，以模式性表示的圖。
[圖18]光二極體之輸出飽和的說明用模式圖。
[圖19]將電磁波雜訊予以屏蔽之例子的說明用圖。
[圖20]第3實施形態所述之數位化電路之構成的圖示。
[圖21]關於第3實施形態所述之數位化電路的時序圖。
[圖22]表示數位化電路等之特性的圖形。
[圖23]時脈成形部之電路構成的說明用圖。
[圖24]時脈成形部之另一電路構成的說明用圖。
[圖25]時脈成形部之形態或波形之圖示。
[圖26]時脈成形部之形態或波形之圖示。
[圖27]第1計數器與第2計數器的詳細電路圖。
[圖28]第3實施形態所述之數位化電路之變形例的說明用圖。
1．．．光二極體
2．．．光二極體
10．．．光偵測裝置
12．．．照度判定部
13．．．放大器
14．．．放大器
15．．．差分電路
16．．．重置電路
17．．．開關
18．．．開關
19．．．直流電源

Claims (16)

  1. 一種光偵測裝置，其特徵為，具備：第1受光元件，係用以隨著所受光之光而產生電荷；和第2受光元件，係用以隨著所受光之光而產生電荷，並具有異於前記第1受光元件的分光特性；和累積手段，係用以使前記所產生之電荷，被累積在前記第1受光元件、與前記第2受光元件中；和差分取得手段，係用以取得前記第1受光元件與前記第2受光元件中所累積之電荷的差分；和差分輸出手段，係用以將前記所取得之差分，予以輸出；和重置手段，係用以當前記所輸出之差分已達所定值時，將前記第1受光元件與前記第2受光元件中所被累積之電荷與前記差分取得手段所得之差分，重置成初期值之後，使電荷再度累積至前記累積手段中；和所定期間計測手段，係用以將所定期間予以計測；和光強度輸出手段，係用以基於在前記所計測之所定期間中前記重置手段所重置過之次數，而將光的強度，予以輸出。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之光偵測裝置，其中，前記累積手段，係藉由將前記第1受光元件與前記第2受光元件的所定電極變成電性開放端，以使前記電荷被累積。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之光偵測裝置，其中，前記第1受光元件、與前記第2受光元件的前記所定電極，係隔著所定開關而連接至用來將這些受光元件中所累積的電荷予以重置用的定電壓源；前記累積手段，係藉由將前記開關予以OFF，以使前記所定電極變成電性開放端。
  4. 如申請專利範圍第2項所記載之光偵測裝置，其中，前記差分取得手段，係根據前記第1受光元件與前記第2受光元件的前記所定電極間之電壓差，以取得前記所累積之電荷之差分。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之光偵測裝置，其中，具備：重置手段，係用以藉由將前記第1受光元件與前記第2受光元件的前記所定電極，連接至所定定電壓源，以將前記第1受光元件與前記第2受光元件中已被累積之電荷，予以重置。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之光偵測裝置，其中，具備：變更手段，係用以將前記累積手段進行電荷累積的時間，隨應於光的強弱而予以變更。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之光偵測裝置，其中，具備：驅動手段，係用以將前記差分取得手段，以前記差分輸出手段進行差分輸出的時序，進行驅動。
  8. 如申請專利範圍第1項所記載之光偵測裝置，其中，具備緩和手段，係用以將隨著光源所發出之光強度的變動而由前記差分輸出手段所輸出之差分中所產生的變動 ，予以緩和。
  9. 一種光偵測裝置，其特徵為，具備：第1受光元件，係用以隨著所受光之光而產生電荷，且被設置有將所入射之所望波長之入射光以外的光予以遮光用的第1遮光手段；和第2受光元件，係具有與前記第1受光元件相同之分光特性，且被設置有將所入射的光予以遮光用的第2遮光手段；和累積手段，係用以使已產生之電荷，被累積在前記第1受光元件、與前記第2受光元件中；和差分取得手段，係用以取得前記第1受光元件與前記第2受光元件中所累積之電荷的差分；和差分輸出手段，係用以將前記所取得之差分，予以輸出；和重置手段，係用以當前記所輸出之差分已達所定值時，將前記第1受光元件與前記第2受光元件中所被累積之電荷與前記差分取得手段所得之差分，重置成初期值之後，使電荷再度累積至前記累積手段中；和所定期間計測手段，係用以將所定期間予以計測；和光強度輸出手段，係用以基於在前記所計測之所定期間中前記重置手段所重置過之次數，而將光的強度，予以輸出。
  10. 如申請專利範圍第1項或第9項所記載之光偵測裝置，其中，前記重置手段，係用以在前記第1受光元件 與前記第2受光元件開始電荷之累積後，就將前記差分取得手段的重置狀態予以解除。
  11. 如申請專利範圍第1項或第9項所記載之光偵測裝置，其中，前記所定期間計測手段，係將前記差分輸出手段正在輸出差分之合計時間是達到所定時間為止的期間，予以計測。
  12. 如申請專利範圍第11項所記載之光偵測裝置，其中，具備：時脈訊號產生手段，係用以產生所定時脈數的時脈訊號；和時脈數計數手段，係用以根據前記所產生之時脈訊號，將前記差分輸出手段正在輸出差分之期間的時脈數，予以計數；前記所定期間計測手段，係根據前記所計數之時脈數達到所定值之事實，來計測前記期間。
  13. 一種光偵測裝置，其特徵為，具備：受光元件，係用以隨著所受光之光而產生電荷，且被設置有將所入射之所望波長之入射光以外的光予以遮光用的遮光手段；和累積手段，係用以在前記受光元件中累積已產生之電荷；和電荷量取得手段，係用以取得前記受光元件中所被累積之電荷量；和 電荷量輸出手段，係用以將前記所取得之電荷量，予以輸出；和重置手段，係用以當前記所輸出之電荷量已達所定值時，將前記受光元件中已被累積之電荷，重置成初期值之後，使電荷再度累積至前記累積手段中；和所定期間計測手段，係用以將所定期間予以計測；和光強度輸出手段，係用以基於在前記所計測之所定期間中前記重置手段所重置過之次數，而將光的強度，予以輸出。
  14. 如申請專利範圍第13項所記載之光偵測裝置，其中，前記所定期間計測手段，係將前記電荷量輸出手段正在輸出電荷量之合計時間是達到所定時間為止的期間，予以計測。
  15. 如申請專利範圍第14項所記載之光偵測裝置，其中，具備：時脈訊號產生手段，係用以產生所定時脈數的時脈訊號；和時脈數計數手段，係用以根據前記所產生之時脈訊號，將前記電荷量輸出手段正在輸出電荷量之期間的時脈數，予以計數；前記所定期間計測手段，係根據前記所計數之時脈數達到所定值之事實，來計測前記期間。
  16. 一種影像顯示裝置，其特徵為，具備： 如申請專利範圍第1項至第15項之中任一申請項所記載之光偵測裝置；和影像顯示手段，係用以顯示影像；和明亮度判斷手段，係用以使用前記光偵測裝置之輸出，來判斷外界之明亮度；和亮度調節手段，係用以隨應於前記所判斷之明亮度，來調節前記影像顯示手段的亮度。
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