显示装置、显示控制方法和电子设备

摘要

本发明涉及一种可缩短将元件尺寸调节至最佳所需的时间的显示装置、显示控制方法以及电子设备。所述显示装置包括：第一检测部，被配置用于检测显示区域周围的光强度；第二检测部，被配置用于检测光被遮蔽时的暗电流；以及比较器，被配置用于比较第一和第二检测部之间的差分输出与给定基准值。显示装置根据比较器的比较结果控制提供给显示区域的光强度。

权利要求

1.一种显示装置包括：

第一检测装置，用于检测显示区域周围的光强度；

第二检测装置，用于检测光被遮蔽时的暗电流；以及

比较器，用于比较所述第一和第二检测装置之间的差分输出和给定基准值，所述显示装置根据所述比较器的比较结果控制提供给所述显示区域的光强度，其中所述第一检测装置或第二检测装置具有多个并行连接的检测元件以供选择，向所述比较器输入适于选择所述差分输出的极性的极性信号和适于选择所述给定基准值的极性的基准值选择信号，通过选择组成所述第一检测装置或所述第二检测装置的多个检测元件来设定第一和第二选择，所述第一选择在所述第二检测装置中转化为暗电流的量小于在所述第一检测装置中转换为暗电流的量，所述第二选择在所述第二检测装置中转化为暗电流的量大于在所述第一检测装置中转换为暗电流的量，向所述比较器输入所述极性信号和所述基准值选择信号，使得被输入所述比较器的所述差分输出和所述给定基准值的极性在所述第一和第二选择之间相反，以及基于在为所述第一和第二选择设定的两种极性的所述比较器的从开始暗电流检测到所述比较器输出变为正时所需的时间量，选择组成所述第一或第二检测装置的多个检测元件，使得所述暗电流的量在所述第一和第二检测装置中相等，如果所述第一和第二选择的所述比较器的所述时间量彼此相等，选择组成所述第一或第二检测装置的所述多个检测元件，使得元件尺寸最接近于第一和第二元件尺寸的平均值，所述第一元件尺寸通过选择与所述第一选择相关的组成所述第一或第二检测装置的所述多个检测元件来确定，而所述第二元件尺寸通过选择与所述第二选择相关的组成所述第一或第二检测装置的所述多个检测元件来确定，并且通过确定的所述多个检测元件的选择，并基于所述第一和第二检测装置之间的所述差分输出与给定基准值的比较结果，控制所述光强度。

2.一种用于显示装置的显示控制方法，所述显示装置包括：

第一检测装置，用于检测显示区域周围的光强度，

第二检测装置，用于检测光被遮蔽时的暗电流，以及

比较器，用于比较所述第一和第二检测装置之间的差分输出和给定基准值，所述第一或第二检测装置具有多个并行连接的检测元件以供选择，所述显示控制方法包括下列步骤：

根据所述比较器的比较结果控制提供给所述显示区域的光强度；

向所述比较器输入适于选择所述差分输出的极性的极性信号和适于选择所述给定基准值的极性的基准值选择信号；

通过选择组成所述第一或第二检测装置的多个检测元件来设定第一和第二选择，所述第一选择在所述第二检测装置中转化为暗电流的量小于在所述第一检测装置中转换为暗电流的量，所述第二选择在所述第二检测装置中转化为暗电流的量大于在所述第一检测装置中转换为暗电流的量；

向比较器输入所述极性信号和所述基准值选择信号，使得被输入所述比较器的所述差分输出和所述给定基准值的极性在所述第一和第二选择之间相反；以及基于在为所述第一和第二选择设定的两种极性的所述比较器的从开始暗电流检测到所述比较器输出变为正时所需的时间量，选择组成所述第一或第二检测装置的所述多个检测元件，使得所述暗电流的量在所述第一和第二检测装置中相等，如果所述第一和第二选择的所述比较器的所述时间量彼此相等，选择组成所述第一或第二检测装置的所述多个检测元件，使得元件尺寸最接近于第一和第二元件尺寸的平均值，所述第一元件尺寸通过选择与所述第一选择相关的组成所述第一或第二检测装置的所述多个检测元件来确定，而所述第二元件尺寸通过选择与所述第二选择相关的组成所述第一或第二检测装置的所述多个检测元件来确定，并且通过确定的所述多个检测元件的选择，并基于所述第一和第二检测装置之间的所述差分输出与给定基准值的比较结果，控制所述光强度。

3.一种电子设备，在其外壳中具有显示装置，该显示装置包括：

第一检测装置，用于检测显示区域周围的光强度；

第二检测装置，用于检测光被遮蔽时的暗电流；以及

比较器，用于比较所述第一和第二检测装置之间的差分输出和给定基准值，所述显示装置根据所述比较器的比较结果控制提供给所述显示区域的光强度，其中所述第一检测装置或第二检测装置具有多个并行连接的检测元件以供选择，向所述比较器输入适于选择所述差分输出的极性的极性信号和适于选择所述给定基准值的极性的基准值选择信号，通过选择组成所述第一检测装置或所述第二检测装置的多个检测元件来设定第一和第二选择，所述第一选择在所述第二检测装置中转化为暗电流的量小于在所述第一检测装置中转换为暗电流的量，所述第二选择在所述第二检测装置中转化为暗电流的量大于在所述第一检测装置中转换为暗电流的量，向所述比较器输入所述极性信号和所述基准值选择信号，使得被输入所述比较器的所述差分输出和所述给定基准值的极性在所述第一和第二选择之间相反，以及基于在为所述第一和第二选择设定的两种极性的所述比较器的从开始暗电流检测到所述比较器输出变为正时所需的时间量，选择组成所述第一或第二检测装置的多个检测元件，使得所述暗电流的量在所述第一和第二检测装置中相等，如果所述第一和第二选择的所述比较器的所述时间量彼此相等，选择组成所述第一或第二检测装置的所述多个检测元件，使得元件尺寸最接近于第一和第二元件尺寸的平均值，所述第一元件尺寸通过选择与所述第一选择相关的组成所述第一或第二检测装置的所述多个检测元件来确定，而所述第二元件尺寸通过选择与所述第二选择相关的组成所述第一或第二检测装置的所述多个检测元件来确定，并且通过确定的所述多个检测元件的选择，并基于所述第一和第二检测装置之间的所述差分输出与给定基准值的比较结果，控制所述光强度。

说明书

显示装置、显示控制方法和电子设备

[0001] 相关申请的交叉参考

[0002] 本发明包含于2007年11月2日向日本专利局提交的日本专利申请JP2007-286444的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

[0003] 本发明涉及用于显示给定画面的显示装置、用于控制所述显示装置的显示控制方法以及使用所述显示装置的电子设备。

背景技术

[0004] 在液晶显示装置中使用的用于控制背光亮度的已知薄膜晶体管(TFT)面板包括在面板中形成的光电传感器。这种显示装置根据光电传感器检测的光强度控制背光亮度。

[0005] 另一方面，已经设计出新的结构以在具有光电传感器的显示装置中消除来自光电传感器元件的暗电流。在这种结构的一个实例中，串联连接两个光电传感器，即，一个亮度控制传感器和另一个光屏蔽传感器，以便输出两个传感器之间的光强度差。在另一个可能的结构中，并行连接多个光屏蔽光电传感器以允许从其中选择一些传感器，使得可以消除光电传感器元件之间的特性差异。这就允许改变光电传感器的元件尺寸(参考图16)。

[0006] 要得到更多的信息，建议读者参考日本专利公开第2006-106294号。

发明内容

[0007] 然而，尽管通过改变预置光电传感器元件的尺寸可以适应亮度控制光电传感器和光屏蔽光电传感器之间的差异，光电传感器元件的尺寸越接近最优尺寸，亮度控制光电传感器和光屏蔽光电传感器之间的暗电流差越小。结果，需要大量时间以基于差分输出来确定元件尺寸是否是最优的。这使得不能快速调节光电传感器元件尺寸达到最优。

[0008] 本发明解决了上面的问题。即，在实施本发明的过程中，根据其一个实施例，提供包括第一和第二检测部以及比较器的显示装置。第一检测部检测显示区域周围的光强度。第二检测部检测光被遮蔽时的暗电流。比较器将第一和第二检测部之间的差分输出与基准值比较。显示装置根据比较器的比较结果控制提供给显示区域的光强度。第一或第二检测部具有多个并行连接的检测元件以供选择。向比较器输入两种信号，即，适于选择差分输出的极性的极性信号和适于选择给定基准值的极性的基准值选择信号。通过选择组成第一或第二检测部的多个检测元件来设定第一和第二选择。第一选择使得在第二检测部中转化为暗电流的量小于在第一检测部中转化为暗电流的量。第二选择使得在第二检测部中转化为暗电流的量大于在第一检测部中转化为暗电流的量。向比较器输入极性信号和基准值选择信号，使得被输入比较器的差分输出和给定基准值的极性在第一和第二选择之间相反。基于在为第一和第二选择设定的两种极性情况下的比较器的比较结果，选择组成第一或第二检测部的多个检测元件，使得暗电流量在第一和第二检测部中相等。

[0009] 在如上述配置的实施例中，将适于选择差分输出的极性的极性信号和适于选择给定基准值的极性的基准值选择信号输入比较器。为了根据第二或第一检测部的元件尺寸选择用于第一或第二检测部的多个检测元件，因此，选择两种情况，一种是其中的元件尺寸比第一或第二检测部中的元件尺寸小，以及另一种是其中的元件尺寸更大。这使得在两种情况之间颠倒被输入比较器的差分输出和给定基准值的极性成为可能。结果，即使两种情况下检出的暗电流量在符号上相反(正或负)，也可以在比较结果的极性彼此匹配下，使第一或第二检测部的元件尺寸最优化。

[0010] 此外，在实施本发明的过程中，根据其另一个实施例，提供用于显示装置的显示控制方法，显示装置包括：第一检测部，被配置用于检测显示区域周围的光强度；第二检测部，被配置用于检测光被遮蔽时的暗电流；以及比较器，被配置用于将第一和第二检测部之间的差分输出与给定基准值比较，第一或第二检测部具有多个并行连接的检测元件以供选择。所述显示控制方法包括下列步骤：根据比较器的比较结果控制提供给显示区域的光强度；并向比较器输入适于选择差分输出的极性的极性信号和适于选择给定基准值的极性的基准值选择信号。该方法还包括通过组成第一或第二检测部的多个检测元件的选择来设定第一和第二选择的步骤，第一选择使得在第二检测部中转化为暗电流的量小于在第一检测部中转化为暗电流的量，第二选择使得在第二检测部中转化为暗电流的量大于在第一检测部中转化为暗电流的量。该方法还包括下列步骤：向比较器输入极性信号和基准值选择信号，使得被输入比较器的差分输出和给定基准值的极性在第一和第二选择之间相反；并且基于在为第一和第二选择设定的两种极性情况下的比较器的比较结果，选择组成第一或第二检测部的多个检测元件，使得暗电流量在第一和第二检测部中相等。

[0011] 在如上述配置的实施例中，为了根据第二或第一检测部的元件尺寸选择用于第一或第二检测部的多个检测元件，因此，选择两种情况，一种是其中的元件尺寸比第一或第二检测部中的元件尺寸更小，以及另一种是其中的元件尺寸更大。这使得在两种情况之间颠倒被输入比较器的差分输出和给定基准值的极性成为可能。结果，即使两种情况下检出的暗电流量在符号上相反，也可以在比较结果的极性彼此匹配下，使第一或第二检测部的元件尺寸最优化。

[0012] 更具体地，通过组成第一或第二检测部的多个检测元件的两种选择确定两种元件尺寸，使得在第一选择和第二选择的情况下的比较器的比较结果彼此相等。其次，选择组成第一或第二检测部的多个检测元件，使得元件尺寸最接近于两种元件尺寸的平均值。最后，基于多个检测元件的选择，并根据第一和第二检测部之间的差分输出与基准值的比较结果，控制提供给显示区域的光强度。

[0013] 更进一步，在实施本发明的过程中，根据其又一实施例，提供一种电子设备，在其外壳中具有显示装置。该显示装置包括第一和第二检测部以及比较器。第一检测部检测显示区域周围的光强度。第二检测部检测光被遮蔽时的暗电流。比较器将第一和第二检测部之间的差分输出与基准值进行比较。显示装置根据比较器的比较结果控制提供给显示区域的光强度。第一或第二检测部具有多个并行连接的检测元件以供选择。向比较器输入两种信号，即，适于选择差分输出的极性的极性信号和适于选择给定基准值的极性的基准值选择信号。通过选择组成第一或第二检测部的多个检测元件来设定第一和第二选择。第一选择使得在第二检测部中转化为暗电流的量小于在第一检测部中转化为暗电流的量。第二选择使得在第二检测部中转化为暗电流的量大于在第一检测部中转化为暗电流的量。向比较器输入极性信号和基准值选择信号，使得被输入比较器的差分输出和给定基准值的极性在第一和第二选择之间相反。基于在为第一和第二选择设定的两种极性情况下的比较器的比较结果，选择组成第一或第二检测部的多个检测元件，使得暗电流量在第一和第二检测部中相等。

[0014] 在如上述配置的实施例中，将适于选择差分输出的极性的极性信号和适于选择给定基准值的极性的基准值选择信号输入比较器。为了根据第二或第一检测部的元件尺寸选择用于第一或第二检测部的多个检测元件，因此，选择两种情况，一种是其中的元件尺寸比第一或第二检测部的元件尺寸更小，以及另一种是其中的元件尺寸更大。这使得在两种情况之间颠倒被输入比较器的差分输出和给定基准值的极性成为可能。结果，即使两种情况下检出的暗电流量在符号上相反，也可以在比较结果的极性彼此匹配下，使第一或第二检测部的元件尺寸最优化。

[0015] 因此，本发明允许在显示装置的基板上形成的光强度检测部中，快速检测校正制造差异所需的最佳元件尺寸，由此，可缩短将元件尺寸调节至最佳所需的时间。

附图说明

[0016] 图1是根据本实施例的显示装置的示意图；

[0017] 图2是描述根据本实施例的显示装置的主要部件的电路图；

[0018] 图3是示出当第二检测部的元件尺寸比第一检测部的元件尺寸小时的差分输出和比较器输出的时序图；

[0019] 图4是示出当第二检测部的元件尺寸比第一检测部的元件尺寸大时的差分输出和比较器输出的时序图；

[0020] 图5是示出模块形式的平面显示装置实例的示意图；

[0021] 图6是示出应用了本实施例的电视机的透视图；

[0022] 图7A和7B是示出应用了本实施例的数码相机的透视图；

[0023] 图8是示出应用了本实施例的便携式个人计算机的透视图；

[0024] 图9是示出应用了本实施例的便携式摄像机的透视图；

[0025] 图10A～图10G是示出应用了本实施例的诸如移动电话的移动终端装置的视图；

[0026] 图11是示出根据第一实施例的显示/成像装置结构的框图；

[0027] 图12是示出在图1中示出的I/O显示面板的结构实例的框图；

[0028] 图13是示出像素结构实例的电路图；

[0029] 图14是用于描述各个像素和传感器读取水平驱动器之间的连接关系的电路图；

[0030] 图15是用于描述背光的开启/关闭状态和显示状态之间的关系的时序图；以及[0031] 图16是示出已知的显示装置的示图。

具体实施方式

[0032] 下面将参照附图描述本发明的优选实施例。

[0033] <显示装置概述>

[0034] 图1是根据发明本实施例的显示装置的示意图。即，根据本发明的显示装置，即，显示面板10，包括显示区域(传感器区域)11和适于执行用于显示的水平扫描的选择器开关12。显示面板10还包括：适于执行用于显示的垂直扫描的V驱动器13、显示驱动器14、传感器驱动器15和光电传感器PS。光电传感器PS是多个检测部的主要部件。

[0035] 显示区域(传感器区域)11调制来自未示出的背光的光以发射显示光。在显示区域11周围设置多个光电传感器PS，并且通过传感器驱动器15驱动。显示驱动器14和传感器驱动器15可采用集成电路形式，并且作为芯片部件安装在基板上。

[0036] 基于用于显示驱动的显示信号和显示驱动14提供的控制时钟，选择器开关12与V驱动器13一起线顺序驱动显示区域11中的像素的液晶元件。

[0037] 在显示区域11周围设置多个光电传感器PS。光电传感器PS包括二极管或晶体管，并且例如，作为在显示区域11形成的驱动元件在同一基板上形成。

[0038] 显示面板10通过电缆连接至外部接口(例如，显示接口和CPU接口)和背光控制器。通过它们提供的控制信号和视频信号驱动所述面板10。

[0039] 尽管在图1示出的实例中，显示区域11的四个角附近设置了四个光电传感器PS，但是仅需要设置至少两个光电传感器。在这种情况下，一个光电传感器作为适于检测显示区域11周围光强度的第一光电传感器，以及另一个作为适于检测光被遮挡时的暗电流的第二光电传感器。在本实施例中，控制部(背光控制器)基于这些光电传感器的检测结果控制背光的光强度。将在下面描述这两个光电传感器的具体应用实例。

[0040] <光电传感器结构>

[0041] 图2是描述根据本实施例的显示装置的主要部件的电路图。即，根据本实施例的显示装置包括第一和第二检测部1001和1002，比较器102和锁存器103。

[0042] 第一检测部1001检测显示区域周围的光强度。第二检测部检测光被遮挡时的暗电流。比较器102将第一和第二检测部1001和1002之间的差分输出与给定基准值比较。锁存器103保持比较器102的比较结果。根据比较器102的比较结果控制提供给显示区域的光强度(背光的光强度)。

[0043] 在这种结构中，第一检测部1001包括单个光电传感器PS1，第二检测部1002包括并行连接的多个光电传感器PS2。可以通过开关控制从多个光电传感器PS2中选择一部分的光电传感器。

[0044] 第二检测部1002包括并行连接的多个光电传感器PS2。结果，部分光电传感器PS2的使用确定检测部的元件尺寸。

[0045] 可以通过从外部设备提供的元件尺寸控制信号确定检测部的元件尺寸。该控制信号确定哪个开关将被关闭。元件尺寸可以通过使用单个光电传感器PS2的门信号宽度的转换以数值形式提供。可以通过将并行连接的光电传感器PS2的数量乘以门信号宽度来确定元件尺寸。

[0046] 此外，向比较器102输入极性信号和给定基准值ref。极性信号选择第一和第二检测部1001和1002之间的差分输出的极性。

[0047] 输入比较器102的极性信号确定给定基准值ref和输入信号之间的比较结果的符号(正或负)。在本实施例中，比较结果被控制为具有相同极性，而不管输入信号(来自检测部的差分输出)是正的还是负的。

[0048] 向基准电压生成电路105输入基准值选择信号。该信号用于选择相反极性的基准电压或选择另一基准电压。在图2中，该信号选择给定基准值ref的极性。

[0049] 在如上述配置的本实施例中，提供极性信号和基准值选择信号，使得通过选择组成第二检测部1002的多个光电传感器PS2，输入比较器102的差分输出和给定基准值的极性在当第二检测部1002中的暗电流量比第一检测部1001中的暗电流量大时和当第二检测部1002中的暗电流量比第一检测部1001中的暗电流量小时之间相反。基于两种极性的比较器102的比较结果，选择组成第二检测部1002的多个光电传感器PS2，使得第一检测部1001中的暗电流量与第二检测部1002中的暗电流量相等。

[0050] 这允许基于两种极性的比较器102的比较结果，快速选择组成第二检测部1002的多个光电传感器PS2，即，快速确定最优元件尺寸。

[0051] <第二检测部的最优元件尺寸的确定方法>

[0052] 我们考虑如在上述结构中那样，串联连接第一和第二检测部1001和1002，使得通过比较器102比较由光强度检测产生的电流差的情况。如果第二检测部1002包括多个可选择的光电传感器PS2，那么选择第二检测部1002的多个光电传感器PS2(最优元件尺寸)，使得暗电流量在第一和第二检测部1001和1002中相同。这使得光强度检测结果通过抵消方式而免于第一和第二检测部1001和1002的制造差异。

[0053] 在此以前，如下确定第二检测部的最优元件尺寸。即，当测量第一和第二检测部1001和1002的暗电流时，增加或移除组成第二检测部1002的多个光电传感器PS2(一次一个)，以发现差分输出最小的点。然而，用这种方法，元件尺寸越接近最优的一个，差分输出就变得越小。结果，在比较器102产生比较结果之前需要相当长的时间。

[0054] 为此，本实施例允许通过下面的方法快速确定最优元件尺寸。首先，传送元件尺寸控制信号，使得仅选择几个光电传感器PS2以组成第二检测部1002(选择小的元件尺寸)。当为第二检测部1002选择小的元件尺寸时，设定第二检测部1002的元件尺寸比第一检测部1001的元件尺寸小(第一选择)。这使得第二检测部1002中的暗电流量小于第一检测部1001中的暗电流。

[0055] 其次，将极性信号传送给比较器102，使得比较器102的极性是正的，即，当输入信号超过基准值时，比较器102产生正的比较结果。此外，通过输入基准电压生成电路105的基准值选择信号，将输入比较器102的基准值ref设定为正的。

[0056] 再次，在这种情况下，由第一和第二检测部1001和1002进行暗电流检测。因为上面的设置，第二检测部1002的元件尺寸比第一检测部1001的元件尺寸小。结果，暗电流的差分输出足够大。

[0057] 图3是示出当第二检测部的元件尺寸比第一检测部的元件尺寸小时的差分输出和比较器输出的时序图。即，当重置被切换至开启或关闭时，开始暗电流检测。因为图2中示出的第二检测部1002的元件尺寸比第一检测部1001的元件尺寸小，所以第一检测部1001中的暗电流量(I1)比第二检测部1002中的暗电流量(I2)大。结果，对于比较器102的输入节点A(两个检测部之间的差分输出)随着时间正向增加。

[0058] 用上面的设置，设定比较器102为正极性，并且设定给定基准值ref是正的。因此，当随着时间正向增加的节点A值超过给定的正基准值ref时，比较器102产生表示极性颠倒的比较结果。因此，由于第一和第二检测部1001和1002之间的元件尺寸差，差分输出甚至在暗电流测量中也出现。结果，比较器102可以在短时间内产生表明由于节点A值超过基准值而极性颠倒的输出。这里，从重置被切换为关闭时到比较器102的输出变为正时需要的时间量被假定为t1。

[0059] 其次，传送元件尺寸控制信号，使得选择多个光电传感器PS2以组成第二检测部1002(选择大的元件尺寸)。当为第二检测部1002选择大的元件尺寸时，设定第二检测部
1002的元件尺寸大于第一检测部1001的元件尺寸(第二选择)。这使得第二检测部1002中的暗电流量大于在第一检测部1001中的暗电流量。

[0060] 其次，将极性信号传送给比较器102，使得比较器102的极性为负的，即，当输入信号下降到基准值之下时，比较器102产生正的比较结果。此外，通过输入基准电压生成电路105的基准值选择信号，将输入比较器102的基准值ref设定为负的。

[0061] 再次，在这种情况下，由第一和第二检测部1001和1002进行暗电流检测。因为上面的设置，第二检测部1002的元件尺寸大于第一检测部1001的元件尺寸。结果，暗电流的差分输出足够大。

[0062] 图4是示出当第二检测部的元件尺寸大于第一检测部的元件尺寸时的差分输出和比较器输出的时序图。即，当重置被切换至开启或关闭时，开始暗电流检测。因为图2中示出的第二检测部1002的元件尺寸比第一检测部1001的元件尺寸大，所以第一检测部1001中的暗电流量(I1)小于第二检测部1002中的暗电流量(I2)。结果，对于比较器102的输入节点A(两个检测部之间的差分输出)随着时间负向增加。

[0063] 用上面的设置，设定比较器102为负极性，并且设定给定基准值ref是负的。因此，当随着时间负向增加的节点A值下降到给定的负基准值ref之下时，比较器102产生表示极性颠倒的比较结果。因此，由于第一和第二检测部1001和1002之间的元件尺寸差，差分输出甚至在暗电流测量中也出现。结果，比较器102可以在短时间内产生表明由于节点A值下降到基准值之下而极性颠倒的输出。这里，从重置被切换为关闭时到比较器102的输出变为正时需要的时间量被假定为t2。

[0064] 这里，如果时间t2不同于时间t1，改变用于组成第二检测部1002的多个光电传感器PS2的数量以改变元件尺寸。更具体地，如果时间t2比时间t1更短，那么减少并行连接的组成第二检测部1002的多个光电传感器PS2的数量，从而减小第二检测部1002的元件尺寸。与此相反，如果时间t2比时间t1更长，那么增加并行连接的组成第二检测部1002的多个光电传感器PS2的数量，从而增大第二检测部1002的元件尺寸。因此，在那时第二检测部1002的元件尺寸(所选的多个光电传感器PS2的数量)被确定，使得时间t2等于时间t1，或使得时间t2和t1之间的差分最小。

[0065] 其次，计算测量时间t1时的第二检测部1002的元件尺寸和测量时间t2等于时间t1(包括差分最小的情况)时的第二检测部1002的元件尺寸之间的中间元件尺寸。即，时间t1和t2彼此相等的事实意味着已经使得第二和第一检测部1002和1001之间较大的元件尺寸差与两个检测部之间较小的元件尺寸差相等。因此，中间元件尺寸是使第二和第一检测部1002和1001的元件尺寸之间匹配的最优尺寸。

[0066] 在第一和第二检测部1001和1002之间具有元件尺寸差的状态下测量时间t1和t2，因此在短时间内得到结果。此外，可以通过简单计算快速发现最优的元件尺寸，即，当时间t1和t2彼此相等时确定中间尺寸。

[0067] 当得到第二检测部1002的最优元件尺寸时，确定所要选择的多个光电传感器PS2的数量。在图2示出的电路图中，第二检测部1002包括三个并行连接的光电传感器PS2。然而，如果第二检测部1002包括更多的并行连接的光电传感器PS2，那么更精细的选择(更小间距(pitch)的选择)将是可能的。

[0068] 于是，在设定第二检测部1002为最优元件尺寸之后，通过第一检测部的光电传感器PS1检测显示区域周围的光强度。这时，由于第二检测部1002中有光遮蔽膜，所以在先前设定的最优元件尺寸下检测暗电流。因此，在节点A上出现的差分输出是通过从第一检测部1001检测的显示区域周围的光强度减去第二检测部1002中的暗电流(与第一检测部1001中的暗电流相同)而获得的输出。可以将该差分输出供给比较器102。

[0069] 比较器102比较给定基准值和差分输出以将其比较结果传送给图1中示出的背光控制器。背光控制器从比较结果计算显示区域11周围的光强度，从而根据计算的光强度控制背光强度。例如，背光控制器控制背光，使得显示区域11周围的光强度越高，背光强度增加得越多，而显示区域11周围的光强度越低，背光强度减少得越多。

[0070] 在上述实施例中，第二检测部1002包括多个并行连接的光电传感器PS2，并且通过其中使用的光电传感器PS2的数量确定第二检测部1002的元件尺寸。然而，第一检测部1001可以包括多个并行连接的光电传感器，并且通过其中使用的光电传感器的数量确定第一检测部1001的元件尺寸。

[0071] <电子设备>

[0072] 根据本发明的一个实施例的显示装置包括如图5中示出的模块形式的平面显示装置。例如，在绝缘基板上设置像素阵列部。像素阵列部具有以矩阵形式集成形成的像素。每个像素包括液晶元件、薄膜晶体管、薄膜电容器、光接收元件和其它部件。在像素阵列部周围涂上粘着剂，然后粘附玻璃或其它材料制成的相对基板用作显示模块。根据需要，这种透明的相对基板可以具有滤色片、保护膜、光遮蔽膜等。可以将允许外部设备和像素阵列部之间的信号或其它信息交换的FPC(柔性印刷电路)用作显示模块上的连接器。

[0073] 可应用根据本实施例的上述显示装置作为各种电子设备的显示装置，所述电子设备包括图6～图10中示出的数码相机、便携式个人计算机、诸如移动电话的移动终端装置和便携式摄像机。这些设备被设计用于显示输入的或在电子设备内部生成的视频信号的图像或视频。将在下面给出应用本实施例的电子设备的具体实例。

[0074] 图6是示出应用本实施例的电视机的透视图。根据本应用实例的电视机包括由例如前面板120、滤光玻璃130和其它部分组成的视频显示屏部110。通过使用根据本实施例的显示装置作为视频显示屏部110来制造电视机。

[0075] 图7A和图7B是示出应用本实施例的数码相机的透视图。图7A是当从前面看时数码相机的透视图，图7B是从后面看的透视图。根据本应用实例的数码相机包括闪光发射部111、显示部112、菜单开关113、快门按钮114和其它部分。通过使用根据本实施例的显示装置作为显示部112来制造数码相机。

[0076] 图8是示出应用本实施例的便携式个人计算机的透视图。根据本应用实例的便携式个人计算机包括在机身121中的适于文本或其它信息输入操作的键盘122、适于显示图像的显示部123、以及其它部分。通过使用根据本实施例的显示装置作为显示部123来制造便携式个人计算机。

[0077] 图9是示出应用本实施例的便携式摄像机的透视图。根据本应用实例的便携式摄像机包括机身部131、设置在前端面上以获取目标图像的透镜132、摄像开始/停止开关133、显示部134和其它部分。通过使用根据本实施例的显示装置作为显示部134来制造便携式摄像机。

[0078] 图10A～图10G是示出应用本实施例的诸如移动电话的移动终端装置的视图。图10A是打开状态的移动电话的正视图。图10B是其侧视图。图C是闭合状态的移动电话的正视图。图10D是左侧视图。图10E是右侧视图。图10F是顶视图。图10G是底视图。根据本应用实例的移动电话包括上部外壳141、下部外壳142、连接部(该实例中的铰链部)143、显示器144、副显示器145、闪光灯(picture light)146、照相机147和其它部分。通过使用根据本实施例的显示装置作为显示器144和副显示器145来制造移动电话。

[0079] <显示/成像装置>

[0080] 根据本实施例的显示装置可应用于如下描述的显示/成像装置。此外，该显示/成像装置可应用于上述的各种电子设备。图11图示了显示/成像装置的整体结构。显示/成像装置包括I/O显示面板2000、背光1500、显示驱动电路1200、光接收驱动电路1300、图像处理部1400和应用程序执行部1100。

[0081] I/O显示面板2000包括液晶面板(LCD(液晶显示器))，在其整个表面上具有以矩阵形式配置的多个像素。I/O显示面板2000具有以下性能，不仅可以基于显示数据通过线序操作显示诸如图形和文本的给定图像(显示功能)，而且可以拾取接触或接近I/O显示面板2000的对象的图像(成像功能)。另一方面，背光1500包括配置在其中作为I/O显示面板2000的光源的多个发光二极管。例如，如稍后描述的，背光1500被设计为以与I/O显示面板2000的操作时序同步的给定时序高速开启和关闭。

[0082] 显示驱动电路1200驱动(线序驱动)I/O显示面板2000，使得在I/O显示面板2000上基于显示数据显示图像(使得I/O显示面板2000显示图像)。

[0083] 光接收驱动电路1300驱动(线序驱动)I/O显示面板2000，使得I/O显示面板2000接收光接收数据(成像对像)。需要注意的是，每个像素的光接收数据在帧存储器
1300A中逐帧存储，并且作为拾取的图像输出至图像处理部1400。

[0084] 图像处理部1400基于从光接收驱动电路1300输出的拾取的图像执行给定图像的处理(计算)，以检测并获得关于接触或接近I/O显示面板2000的对象的信息(例如，对象的位置坐标数据、形状和尺寸)。需要注意的是，稍后将详细描述该检测。

[0085] 应用程序执行部1100根据给定的应用软件基于图像处理部1400的检测结果执行处理。这种处理的一个实例包括显示数据中的检测对象的位置坐标，并且在I/O显示面板2000上显示位置坐标。需要注意的是，将由应用程序执行部1100生成的显示数据提供给显示驱动电路1200。

[0086] 其次，将参照图12描述I/O显示面板2000的详细结构实例。I/O显示面板2000包括显示区域(传感器区域)2100、H显示驱动器2200、V显示驱动器2300、H传感器读取驱动器2500和V传感器驱动器2400。

[0087] 显示区域(传感器区域)2100调制来自背光1500的光以发射显示光，并且拾取接触或接近该区域的对象的图像。显示区域2100具有作为发光元件(显示元件)的液晶元件和以矩阵形式配置的光接收元件(成像元件)。

[0088] 基于显示驱动电路1200提供的显示驱动信号和控制时钟，H显示驱动器2200连同V显示驱动器2300一起线序驱动显示区域2100中的像素的液晶元件。

[0089] H传感器读取驱动器2500连同V传感器驱动器2400一起线序驱动传感器区域2100中的像素的光接收元件以接收光接收信号。

[0090] 其次，将参照图13描述显示区域2100中的每个像素的详细结构实例。图13中示出的像素3100包括作为显示元件的液晶元件和光接收元件。

[0091] 更具体地，在水平方向延伸的栅极3100h和垂直方向延伸的漏极3100i之间的交点处，在显示元件侧设置开关元件3100a。例如，开关元件3100a包括薄膜晶体管(TFT)。在开关元件3100a和相对电极之间设置包括液晶的像素电极3100b。开关元件3100a基于经由栅极3100h提供的驱动信号开启和关闭。当开关元件3100a开启时，基于经由漏极3100i提供的显示信号对像素电极3100b施加像素电压，以设定显示状态。

[0092] 另一方面，在邻近显示元件的光接收元件侧，设置包括例如光电二极管的光接收传感器3100c，并且向其提供电源电压VDD。此外，重置开关3100d和电容器3100e连接至光接收传感器3100c，使得光接收传感器3100c被重置开关3100d重置，并使得与所接收光的强度相应的电荷存储在电容器3100e中。当读取开关3100g开启时，将存储的电荷经由缓冲放大器3100f提供给信号输出电极3100j。然后向外部输出存储的电荷。另一方面，通过重置电极3100k提供的信号控制重置开关3100d的开启/关闭操作。通过读取控制电极3100m提供的信号控制读取开关3100g的开启/关闭操作。

[0093] 其次，将参照图14描述显示区域2100中的每个像素和H传感器读取驱动器2500之间的连接关系。在显示区域2100中，并排配置红(R)、绿(G)和蓝(B)像素3100、3200和3300。

[0094] 通过各个像素的缓冲放大器3100f、3200f和3300f放大连接至各个像素的每个光接收传感器3100c、3200c和3300c的电容器中存储的电荷。当读取开关3100g、3200g和3300g开启时，于是将电荷经由信号输出电极提供给H传感器读取驱动器2500。需要注意的是，恒定电流源4100a、4100b和4100c之一连接至一个信号输出电极，使得H传感器读取驱动器2500可以以高灵敏度检测与所接收的光强度对应的信号。

[0095] 其次，将详细描述显示/成像装置的操作。

[0096] 首先描述显示/成像装置的基本操作，即，图像显示和对象成像的操作。

[0097] 在这种显示/成像装置中，基于来自应用程序执行部1100的显示数据，显示驱动电路1200生成显示驱动信号。用驱动信号线序驱动I/O显示面板2000以显示图像。同时，同样通过显示驱动电路1200来驱动背光1500，从而与I/O显示面板2000同步点亮和熄灭。

[0098] 这里，将参照图15描述背光1500的开启/关闭状态和I/O显示面板2000的显示状态之间的关系。

[0099] 首先，例如，如果图像以1/60秒的帧周期显示，在每个帧间隔的前半段(1/120秒)，未点亮(关闭)背光1500，使得不显示图像。另一方面，在每个帧间隔的后半段，点亮(开启)背光1500，并将显示信号提供给每个像素，以显示该帧间隔的图像。

[0100] 如上所述，I/O显示面板2000在每个帧间隔的前半段没有发射任何显示光。相反，I/O显示面板2000在每个帧间隔的后半段发射显示光。

[0101] 这里，如果对象(例如，手指尖)接触或接近I/O显示面板2000，由于光接收驱动电路1300线序驱动I/O显示面板2000，通过I/O显示面板2000中的每个像素的光接收元件拾取对象的图像。将来自每个光接收元件的光接收信号提供给光接收驱动电路1300。光接收驱动电路1300存储一帧的像素的光接收信号，并且作为拾取的图像输出信号至图像处理部1400。

[0102] 图像处理部1400基于拾取的图像执行给定图像的处理(计算)，从而检测关于接触或接近I/O显示面板2000的对象的信息(例如，对像的位置坐标数据、形状和尺寸)。

[0103] 本领域技术人员应当理解的是，根据设计要求和其它因素，可以在所附权利要求书的范围内或其等同范围内进行各种修改、组合、子组合以及变化。