光检测装置以及图像显示装置

摘要

本发明提供小型且灵敏度良好的光检测装置。光检测装置(10)将光谱特性不同的光电二极管(1、2)的阴极端子设为开路端状态，根据在一定时间内蓄积在光电二极管(1、2)中的电荷的差分，检测期望的波长区域的光的强度。光电二极管(1、2)为电荷蓄积方式，因此，即使光电流很小，也能进行蓄积而得到在检测中需要的电荷，能够实现形成有光电二极管(1、2)的半导体装置的小型化/高检测能力化。另外，可根据光强来改变电荷的蓄积时间，能够实现很大的动态范围，并且，能够在差分检测时对差分检测中需要的要素进行间歇驱动来抑制功耗量，或者，通过对输出进行平均化，能够降低闪烁的影响。

权利要求

1.一种光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有：第1受光元件，其通过接收到的光而产生电荷；

第2受光元件，其通过接收到的光而产生电荷，具有与所述第1受光元件不同的光谱特性；

蓄积单元，其使所述第1受光元件和所述第2受光元件蓄积产生的所述电荷；

差分取得单元，其取得蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷的差分；

差分输出单元，其输出取得的所述差分；

复位单元，在输出的所述差分达到规定值时，该复位单元将蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷以及所述差分取得单元取得的差分复位成初始值，然后，使所述蓄积单元再次蓄积电荷；

测定规定期间的规定期间测定单元；以及光强输出单元，其根据所述复位单元在测定的所述规定期间内进行复位的次数，输出光的强度。

2.根据权利要求1所述的光检测装置，其特征在于，所述蓄积单元通过使所述第1受光元件和所述第2受光元件的规定电极在电气上成为开路端，来蓄积所述电荷。

3.根据权利要求2所述的光检测装置，其特征在于，所述第1受光元件和所述受光2元件的所述规定电极经由规定开关，与用于对蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷进行复位的恒压源连接，所述蓄积单元通过将所述开关断开，来使所述规定电极在电气上成为开路端。

4.根据权利要求2或3所述的光检测装置，其特征在于，所述差分取得单元根据所述第1受光元件和所述第2受光元件的所述规定电极之间的电压差，取得蓄积的所述电荷的差分。

5.根据权利要求1所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有复位单元，该复位单元通过将所述第1受光元件和所述第2受光元件的规定电极与规定的恒压源连接，来对蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷进行复位。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有变更单元，该变更单元根据光的强度，变更所述蓄积单元蓄积电荷的时间。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有驱动单元，该驱动单元在所述差分输出单元输出差分的定时，驱动所述差分取得单元。

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有缓解单元，该缓解单元缓解因光源发出的光强的变动而在所述差分输出单元输出的差分中产生的变动。

9.一种光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有：第1受光元件，其通过接收到的光而产生电荷，设有第1遮光单元，该第1遮光单元遮挡入射的期望波长的入射光以外的光；

第2受光元件，其具有与所述第1受光元件相同的光谱特性，设有遮挡入射光的第2遮光单元；

蓄积单元，其使所述第1受光元件和所述第2受光元件蓄积所产生的电荷；

差分取得单元，其取得蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷的差分；

差分输出单元，其输出取得的所述差分；

复位单元，在输出的所述差分达到规定值时，该复位单元将蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷以及所述差分取得单元取得的差分复位成初始值，然后，使所述蓄积单元再次蓄积电荷；

测定规定期间的规定期间测定单元；以及光强输出单元，其根据所述复位单元在测定的所述规定期间内进行复位的次数，输出光的强度。

10.根据权利要求1或9所述的光检测装置，其特征在于，所述复位单元在使所述第1受光元件和所述第2受光元件开始蓄积电荷之后，解除所述差分取得单元的复位状态。

11.根据权利要求1或9所述的光检测装置，其特征在于，所述规定期间测定单元测定所述差分输出单元输出差分的合计时间达到规定时间的期间。

12.根据权利要求11所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有：

时钟信号产生单元，其产生规定时钟数量的时钟信号；

时钟数量计数单元，其根据产生的所述时钟信号，对所述差分输出单元输出差分的期间中的时钟数量进行计数，所述规定期间测定单元根据计数的所述时钟数量达到规定值来测定所述期间。

13.一种光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有：受光元件，其通过接收到的光而产生电荷，设有遮光单元，该遮光单元遮挡入射的期望波长的入射光以外的光；

蓄积单元，其使所述受光元件蓄积所产生的电荷；

电荷量取得单元，其取得蓄积在所述受光元件中的电荷量；

电荷量输出单元，其输出取得的所述电荷量；

复位单元，其在输出的所述电荷量达到规定值时，将蓄积在所述受光元件中的电荷复位成初始值，然后，使所述蓄积单元再次蓄积电荷；

测定规定期间的规定期间测定单元；以及光强输出单元，其根据在测定的所述规定期间内所述复位单元进行复位的次数，输出光的强度。

14.根据权利要求13所述的光检测装置，其特征在于，所述规定期间测定单元测定所述电荷量输出单元输出电荷量的合计时间达到规定时间的期间。

15.根据权利要求14所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有：

时钟信号产生单元，其产生规定时钟数量的时钟信号；

时钟数量计数单元，其根据产生的所述时钟信号，来对所述电荷量输出单元输出电荷量的期间中的时钟数量进行计数，所述规定期间测定单元根据所述计数的时钟数量达到规定值来测定所述期间。

16.一种图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置具有：

权利要求1至15中任意一项所述的光检测装置；

显示图像的图像显示单元；

使用所述光检测装置的输出来判断外界亮度的亮度判定单元；以及根据判断的所述亮度来调节所述图像显示单元的亮度的亮度调节单元。

说明书

光检测装置以及图像显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及光检测装置以及图像显示装置，例如涉及使用受光元件测定外界照度的技术。

背景技术

[0002] 目前，广泛采用通过照度计测定外界亮度来控制对象的方法，例如，调节液晶画面的背光的亮度或自动点亮路灯等。

[0003] 在这样的照度计中，使用了将接收到的光的强度(光强)转换成与其对应的电流的受光元件。

[0004] 但是，对于红外光来说，作为受光元件材料的硅(Si)具有敏感度的峰值，因此，例如，为了针对可见光或紫外光等规定波长区域的光得到传感器的高灵敏度，要组合光谱特性不同的2个受光元件来得到期望的光谱特性，其中，所述2个受光元件在该规定波长区域中产生差分，而在其它区域中输出相抵消。

[0005] 这样，通过适当地组合光谱特性不同的受光元件，能够检测可见光中的光从而实现接近于肉眼的光谱特性，而且能够检测紫外光。

[0006] 作为像这样组合2个受光元件来得到期望的光谱特性的技术，有以下的专利文献1中的“半导体光检测装置”。

[0007] 专利文献1：日本特开平1-207640号公报

[0008] 在该技术中，通过在P型基板上形成深度不同的2个N型层，来形成光谱特性不同的2个光电二极管，取二者的电流差分，由此来检测紫外区域中的光。

[0009] 但是，在现有技术中，为了改善SN比来提高灵敏度，需要增大受光元件的电流，因此，受光元件自身需要增大。

[0010] 当受光元件增大时，形成有该受光元件的IC芯片也将大型化，存在难以实现传感器小型化的问题。

发明内容

[0011] 因此，本发明的目的在于，提供小型且灵敏度良好的光检测装置等。

[0012] 为了达到上述目的，第1方面所述的发明提供一种光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有：第1受光元件，其通过接收到的光而产生电荷；第2受光元件，其通过接收到的光而产生电荷，具有与所述第1受光元件不同的光谱特性；蓄积单元，其使所述第1受光元件和所述第2受光元件蓄积产生的所述电荷；差分取得单元，其取得蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷的差分；差分输出单元，其输出取得的所述差分；复位单元，在输出的所述差分达到规定值时，该复位单元将蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷以及所述差分取得单元取得的差分复位成初始值，然后，使所述蓄积单元再次蓄积电荷；测定规定期间的规定期间测定单元；以及光强输出单元，其根据所述复位单元在测定到的所述规定期间内进行复位的次数，输出光的强度。

[0013] 第2方面所述的发明提供第1方面所述的光检测装置，所述蓄积单元通过使所述第1受光元件和所述第2受光元件的规定电极在电气上成为开路端，来蓄积所述电荷。

[0014] 第3方面所述的发明提供第2方面所述的光检测装置，其特征在于，所述第1受光元件和所述受光2元件的所述规定电极经由规定开关，与用于对蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷进行复位的恒压源连接，所述蓄积单元通过将所述开关断开，来使所述规定电极在电气上成为开路端。

[0015] 第4方面所述的发明提供第2方面或第3方面所述的光检测装置，其特征在于，所述差分取得单元根据所述第1受光元件和所述第2受光元件的所述规定电极之间的电压差，取得蓄积的所述电荷的差分。

[0016] 第5方面所述的发明提供第1方面所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有复位单元，该复位单元通过将所述第1受光元件和所述第2受光元件的所述规定电极与所述规定的恒压源连接，来对蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷进行复位。

[0017] 第6方面所述的发明提供第1至第5方面中任意一个方面所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有变更单元，该变更单元根据光的强度，变更所述蓄积单元蓄积电荷的时间。

[0018] 第7方面所述的发明提供第1至第6方面中任意一个方面所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有驱动单元，该驱动单元在所述差分输出单元输出差分的定时，驱动所述差分取得单元。

[0019] 第8方面所述的发明提供第1至第7方面中任意一个方面所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有缓解单元，该缓解单元缓解因光源发出的光强的变动而在所述差分输出单元输出的差分中产生的变动。

[0020] 第9方面所述的发明提供一种光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有：第1受光元件，其通过接收到的光而产生电荷，设有第1遮光单元，该第1遮光单元遮挡入射的期望波长的入射光以外的光；第2受光元件，其具有与所述第1受光元件相同的光谱特性，设有遮挡入射光的第2遮光单元；蓄积单元，其使所述第1受光元件和所述第2受光元件蓄积所产生的电荷；差分取得单元，其取得蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷的差分；差分输出单元，其输出取得的所述差分；复位单元，在输出的所述差分达到规定值时，该复位单元将蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷以及所述差分取得单元取得的差分复位成初始值，然后，使所述蓄积单元再次蓄积电荷；测定规定期间的规定期间测定单元；以及光强输出单元，其根据所述复位单元在测定到的所述规定期间内进行复位的次数，输出光的强度。

[0021] 第10方面所述的发明提供第1方面或第9方面所述的光检测装置，其特征在于，所述复位单元在使所述第1受光元件和所述第2受光元件开始蓄积电荷之后，解除所述差分取得单元的复位状态。

[0022] 第11方面所述的发明提供第1方面或第9方面所述的光检测装置，其特征在于，所述规定期间测定单元测定所述差分输出单元输出差分的合计时间达到规定时间的期间。

[0023] 第12方面所述的发明提供第11方面所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有：时钟信号产生单元，其产生规定时钟数量的时钟信号；时钟数量计数单元，其根据产生的所述时钟信号，对所述差分输出单元输出差分的期间中的时钟数量进行计数，所述规定期间测定单元根据所述计数的时钟数量达到规定值来测定所述期间。

[0024] 第13方面所述的发明提供一种光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有：受光元件，其通过接收到的光而产生电荷，设有遮光单元，该遮光单元遮挡入射的期望波长的入射光以外的光；蓄积单元，其使所述受光元件蓄积所产生的电荷；电荷量取得单元，其取得蓄积在所述受光元件中的电荷量；电荷量输出单元，其输出取得的所述电荷量；复位单元，其在输出的所述电荷量达到规定值时，将蓄积在所述受光元件中的电荷复位成初始值，然后，使所述蓄积单元再次蓄积电荷；测定规定期间的规定期间测定单元；以及光强输出单元，其根据在测定的所述规定期间内所述复位单元进行复位的次数，输出光的强度。

[0025] 第14方面所述的发明提供第13方面所述的光检测装置，其特征在于，所述规定期间测定单元测定所述电荷量输出单元输出电荷量的合计时间达到规定时间的期间。

[0026] 第15方面所述的发明提供第14方面所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有：时钟信号产生单元，其产生规定时钟数量的时钟信号；时钟数量计数单元，其根据产生的所述时钟信号，来对所述电荷量输出单元输出电荷量的期间中的时钟数量进行计数，所述规定期间测定单元根据所述计数的所述时钟数量达到规定值来测定所述期间。

[0027] 第16方面所述的发明提供一种图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置具有：第1至15方面中任意一个方面所述的光检测装置；显示图像的图像显示单元；使用所述光检测装置的输出来判断外界亮度的亮度判定单元；以及根据判断的所述亮度来调节所述图像显示单元的亮度的亮度调节单元。

[0028] 根据本发明，能够提供小型且灵敏度良好的光检测装置等。

附图说明

[0029] 图1是示出形成有光电二极管的半导体装置的构造的一例的图。

[0030] 图2是示意性地表示光电二极管的光谱特性的图。

[0031] 图3是用于说明光检测装置的结构的图。

[0032] 图4是用于说明光电二极管的输出饱和的示意图。

[0033] 图5是示出变形例的光检测装置的结构的图。

[0034] 图6是示出变形例的光检测装置的结构的图。

[0035] 图7是示出变形例的光检测装置的结构的图。

[0036] 图8是示出另一实施方式的半导体装置的构造的图。

[0037] 图9是示出变形例的半导体装置的构造的图。

[0038] 图10是示出另一实施方式的半导体装置的构造的图。

[0039] 图11是示出变形例的半导体装置的构造的图。

[0040] 图12是示出数字化电路及数字输出光检测电路的结构的图。

[0041] 图13示出了与数字化电路相关的时序图。

[0042] 图14是示出另一实施方式的数字化电路及数字输出光检测电路的结构的图。

[0043] 图15示出了与另一实施方式的数字化电路相关的时序图。

[0044] 图16是示出形成有光电二极管的半导体装置的一例的图。

[0045] 图17是示意性地表示利用了光电二极管的差分的光谱特性的图。

[0046] 图18是用于说明光电二极管的输出饱和的示意图。

[0047] 图19是用于说明屏蔽电磁波噪声的例子的图。

[0048] 图20是示出第3实施方式的数字化电路的结构的图。

[0049] 图21示出与第3实施方式的数字化电路相关的时序图。

[0050] 图22是示出数字化电路等的特性的曲线图。

[0051] 图23是用于说明时钟形成部的电路结构的图。

[0052] 图24是用于说明时钟形成部的另一电路结构的图。

[0053] 图25是示出时钟形成部的方式和波形的图。

[0054] 图26是示出时钟形成部的方式和波形的图。

[0055] 图27是第1计数器和第2计数器的详细电路图。

[0056] 图28是用于说明第3实施方式的数字化电路的变形例的图。

[0057] 标号说明

[0058] 1光电二极管；2光电二极管；3P型衬底；4N型层；5N型层；6半导体装置；7N型层；10光检测装置；12照度判定部；13放大器；14放大器；15差分电路；16复位电路；17开关；
18开关；19直流电源；21比较器；22直流电源；31定时器时钟；32开关；33开关；41积分电路；51P型层；57多晶硅层；71计数电路；72时钟；73差分运算部；75数字输出光检测电路；77数字化电路；78数字化电路；81比较器；82延迟电路；83开关；84电容；85电容；91振荡器；92时钟形成部；93第1计数器；94第2计数器；95计数器复位部；96寄存器；101光学滤光器；102遮光层；130光检测部；131计数部。

具体实施方式

[0059] (1)实施方式的概要

[0060] [与光检测装置相关的实施方式]

[0061] 在光检测装置10(图3)中，将光谱特性不同的光电二极管1、2的阴极端子设为开路端状态，根据在一定时间期间内蓄积在它们中的电荷的差分，检测所期望的波长区域的光强。

[0062] 关于光电二极管1、2，由于为电荷蓄积方式，因此，即使光电流很小，也能够进行蓄积而得到检测中所需的电荷，能够实现形成有光电二极管1、2的半导体装置的小型化/高检测能力化。

[0063] 另外，可根据光强来改变电荷的蓄积时间，能够实现较大的动态范围，并且，在差分检测时，对差分检测所需的要素进行间歇驱动，从而能够抑制功耗量，或者，通过对输出实施平均化，能够降低闪烁的影响。

[0064] [与光检测半导体装置相关的实施方式]

[0065] 在光电二极管1、2(图8(a))的受光面上，设置有透过作为检测对象的光的具有导电性的屏蔽层，由此，抑制了因从外部进入的电磁波而在光电二极管1、2上感应出电荷的状况。

[0066] 另外，通过在光电二极管1、2的受光面上，分别设置光的透射率取决于波长的2种滤光层(图10(a))，由此，能够对它们的光谱特性设定差分。

[0067] 屏蔽层和滤光层例如可由多晶硅或规定导电型的半导体薄膜构成，通过将它们的制造工序并入到半导体制造工作中，可容易地进行制造。

[0068] [与数字输出光检测电路相关的实施方式]

[0069] 将光电二极管1、2蓄积的电荷量与时钟对应起来，生成与电荷量对应的计数值，由此，将蓄积的电荷量转换成数字值。

[0070] 其包括以下方式：对蓄积的电荷变化了规定量为止的时钟脉冲数量进行计数(图12)；以及针对在规定的基准脉冲期间内，光电二极管1、2重复进行电荷的蓄积/复位的次数，进行计数(图14)。

[0071] 并且，通过对光电二极管1、2的经数字化后的输出进行运算，能够以数字值的形式输出其差分。

[0072] 在该方式中，只需通过计数器及时钟等的简单的结构即可得到数字值，不需要使用A/D转换器等复杂的逻辑电路。

[0073] (2)实施方式的具体内容

[0074] 本实施方式大体上由[光检测装置]、[光检测半导体装置]以及[数字输出光检测电路]构成，下面，依次对它们进行说明。

[0075] 其中，在下文中，使用光电二极管作为受光元件来进行说明，不过，例如也可以使用光电晶体管等其它元件。

[0076] [与光检测装置相关的实施方式]

[0077] 在现有的光检测装置中，求取光电二极管产生的电流的差分来测定光强，但为了改善SN比而得到足够的灵敏度，需要增大受光元件的电流，因此，需要增大受光元件的面积。

[0078] 因此，当希望提高灵敏度时，半导体装置以及形成有该半导体装置的IC芯片的尺寸增大，存在很难实现传感器小型化的问题。

[0079] 因此，在本实施方式中，采用了如下方式：对光电二极管中产生的电荷进行一定时间的蓄积，通过放大器对蓄积的电荷进行放大，求取差分。

[0080] 图1是示出本实施方式中采用的形成有光电二极管的半导体装置的一例的图。

[0081] 半导体装置6例如是以单晶硅为材料而形成的，由形成为P型的P型衬底3、以及作为N型区的N型层4、5构成。

[0082] N型层4、5从P型衬底3的表面形成到规定深度，N型层4与N型层5相比，形成到更深的位置处。

[0083] 并且，由N型层4和P型衬底3构成光电二极管1，由N型层5和P型衬底3构成光电二极管2。

[0084] 当光入射到半导体装置6的受光面(表面)上时，通过光能而在PN接合部中生成电子和空穴，能够以电压或电流的形式得到其输出。

[0085] 在光从受光面入射并到达PN接合部之前，光要透过N型层，而N型层的光透射率取决于光的波长和N型层的厚度，因此，光电二极管1、2展现出不同的光谱特性。

[0086] 这里，光谱特性，是指光电二极管的输出与入射光的波长之间的对应关系(依赖关系)，有时也称为光谱敏感度或光谱敏感度特性等。

[0087] 这样，光电二极管1作为通过接收到的光而产生电荷的第1受光元件发挥功能，光电二极管2作为通过接收到的光而产生电荷并具有与第1受光元件不同的光谱特性的第2受光元件发挥功能。

[0088] 图2是示意性地表示光电二极管1(PD1)和光电二极管2(PD2)的光谱特性的图。其中，图2是用于说明概念的示意图，因此，其并不一定是严格地进行了描绘。

[0089] 纵轴表示光电二极管产生的输出(电流、电压等)，横轴表示入射光的波长。其中，设入射光的光强为恒定。

[0090] 在该例子中，相比于光电二极管1，光电二极管2的光谱敏感度特性的峰值波长位于短波长侧，光电二极管2在峰值波长处的敏感度比光电二极管1大，红外区域(波长比大约700[nm]长的区域)中的敏感度与光电二极管1相同。

[0091] 因此，当取二者的差分时，红外区域中的输出相互抵消，能够得到可见光区域的敏感度。

[0092] 可通过N型层的厚度等对光电二极管1、2的光谱特性进行单独的调节，因此，可通过适当地形成光电二极管1、2的光谱特性并取它们的输出之间的差分，来得到所期望的光谱特性。

[0093] 图3是用于说明本实施方式的光检测装置10的结构的图。

[0094] 光检测装置10例如被用作测定外界照度的照度计，其用于在移动电话的液晶显示画面上调节背光的亮度。

[0095] 光电二极管1、2是光谱特性彼此不同的光电二极管，且被构成为，它们的输出之间的差分接近于肉眼的光谱特性。

[0096] 光电二极管1的阳极端子接地，阴极端子与放大器13连接，并且经由开关17与直流电源19连接。

[0097] 开关17由晶体管等开关元件构成，其根据来自复位电路16的复位信号，来接通或断开光电二极管1与直流电源19之间的连接。

[0098] 放大器13由运算放大器等放大电路构成，检测光电二极管1的阴极端子的电压，对其进行放大，输出到差分电路15。

[0099] 放大器13例如构成为，其输入阻抗无穷大，从而来自光电二极管1的电流无法流入，因此，能够在不影响光电二极管1产生的电压的情况下对其进行放大。

[0100] 直流电源19例如由恒压电路构成，当开关17接通时，使光电二极管1的阴极端子成为基准电压。

[0101] 另一方面，当开关17断开时，阴极端子在电气上成为开路端状态(悬置状态)，在光电二极管1中蓄积与光强对应的电荷。

[0102] 在该情况下，由于光电二极管1曾被直流电源19进行了反向偏置，因此，阴极端子的电压因光电二极管1中产生的电子而下降。

[0103] 这样，能够以电压形式检测到蓄积在光电二极管1中的电荷量。而且，其下降速度与电子的生成速度、即光强成反比。

[0104] 当开关17再次接通时，蓄积在光电二极管1中的电荷被复位成初始状态，阴极端子的电压变为基准电压。

[0105] 开关18、光电二极管2、放大器14的结构分别与开关17、光电二极管1、放大器13相同。

[0106] 复位电路16以规定间隔向开关17、18发送复位信号，使它们同时接通或断开。

[0107] 并且，复位电路16通过将开关17、18接通来将光电二极管1、2的阴极端子的电压复位成基准电压(即，将蓄积在光电二极管1、2中的电荷复位成初始值)，而通过使开关17、18断开来在光电二极管1、2中蓄积电荷。

[0108] 这样，通过将第1受光元件和第2受光元件的端子设为开路端状态，从而复位电路16和开关17、18作为使该受光元件蓄积所产生的电荷的蓄积单元发挥功能，并且，通过将第1受光元件和第2受光元件的规定电极(在该情况下为阴极端子)与规定的恒压源(直流电源19)连接，从而复位电路16和开关17、18作为使蓄积在相应受光元件中的电荷复位的复位单元发挥功能。

[0109] 差分电路15接受从放大器13和放大器14输出的电压，生成它们的差分，并将该差分输出到照度判定部12。

[0110] 这样，差分电路15作为取得蓄积在第1受光元件(光电二极管1)和第2受光元件(光电二极管2)中的电荷的差分的差分取得单元发挥功能，并且，作为(向照度判定部12)输出该取得的差分的差分输出单元发挥功能。

[0111] 并且，差分电路15根据第1受光元件(光电二极管1)与第2受光元件(光电二极管2)的规定电极之间(阴极端子之间)的电压差，取得它们蓄积的电荷的差分。

[0112] 照度判定部12与复位电路16的复位信号同步地，(例如在即将复位前)对从差分电路15输出的电压的差分进行采样，取得差分，根据该差分来判定照度。

[0113] 照度判定部12例如存储有差分与照度之间的对应关系，由此能够判定外界的照度。

[0114] 照度判定部12作为亮度判断单元发挥功能，其使用光检测装置10(这里是指从光检测装置10中去除照度判定部12后的结构)的输出，判断外界的亮度。

[0115] 另外，未作图示，照度判定部12例如与调节液晶显示装置的背光亮度的亮度调节部连接，该亮度调节部根据照度判定部12的判定结果来调节液晶显示装置的背光亮度。

[0116] 这里，液晶显示装置作为显示图像的图像显示单元发挥功能，亮度调节部作为根据照度判定部12判断出的亮度来调节图像显示单元的亮度的亮度调节单元发挥功能。

[0117] 对如上构成的光检测装置10的动作进行说明。

[0118] 首先说明光电二极管1的动作。

[0119] 当复位电路16将开关17接通时，通过直流电源19，使光电二极管1的阴极端子成为基准电压，蓄积在光电二极管1中的电荷被复位成初始值。

[0120] 接着，当复位电路16将开关17断开时，光电二极管1与直流电源19之间切断，并且，由于放大器13的输入阻抗为无穷大，所以，阴极端子在电气上成为与电路切断的开路端状态。

[0121] 在该情况下，如图中的虚线框所示，光电二极管1的PN接合面发挥与电容器相同的作用，蓄积由光产生的电荷。

[0122] 而且，由于曾被直流电源19进行了反向偏置，因此，由于蓄积在光电二极管1中的电荷，阴极端子的电压以与光强对应的速度下降。

[0123] 复位电路16重复使开关17接通、断开，因此，光电二极管1的阴极端子的电压重复这样的状态：基准电压(电荷复位)→电压降低(电荷蓄积)→基准电压(电荷复位)→...。图13(a)示出了该状态。

[0124] 同样，光电二极管2也与光电二极管1同步地重复基准电压→电压降低→基准电压→...的状态，但由于光电二极管1、2的光谱特性不同，因此，电压下降的速度不同。

[0125] 因此，在对光电二极管1、2的输出进行放大后，当由差分电路15取其差分时，该差分是蓄积在光电二极管1、2中的电荷差，即，是与照度对应的值。

[0126] 因此，照度判定部12在从复位起经过规定时间之后(例如下次复位之前)检测差分电路15的输出的情况下，能够检测从复位到进行检测的期间蓄积在光电二极管1、2中的电荷的差分，作为电压差，由此，能够判定照度。

[0127] 如上所述，在光检测装置10中，光谱特性不同的2个受光元件(光电二极管1、2)的输出与放大器的输入连接，并且，受光元件可处于悬置状态。

[0128] 另外，光检测装置10是使用直流电源19和复位电路16，以一定周期使受光元件的电荷复位的机构，由此，该光检测装置10采用了下述方式：以一定周期在受光元件中蓄积电荷，输出经放大器放大后的信号之差。

[0129] 并且，通过得到光谱特性不同的2个受光元件的电压的输出差，能够得到所期望的光谱特性。

[0130] 另外，放大器的输入电压Vin是根据受光元件的总电容C以及因光照度产生的电荷Q，通过Vin＝Q/C的式子而决定的，因此，通过减小受光元件的电容，能够提高传感器灵敏度。

[0131] 这表示通过传感器的小型化而提高了传感器灵敏度，从传感器小型化的角度来看，是有利的性质。

[0132] 另外，光检测器10例如可测定室内的照度，不过，这只是一例，通过适当地形成光电二极管1、2的光谱特性，例如也可以作为紫外线传感器来使用。

[0133] (变形例1)

[0134] 光电二极管1、2所接收的光越强，电荷的蓄积越急剧。因此，当照度较大的情况下，有时在照度判定部12检测差分电路15的输出之前，光电二极管1、2的输出达到饱和，可能无法测定到准确的值。

[0135] 因此，在本变形例中，接收到的光的强度越强，复位间隔越短，电荷的蓄积时间越短，以此来防止光电二极管1、2的饱和。由此，能够扩大动态范围。

[0136] 图4(a)是用于说明复位时光电二极管2的输出饱和的情况的示意图。

[0137] 首先，将光电二极管1、2与直流电源19连接，使阴极端子的电压成为基准电压，然后，当将开关17、18断开时，阴极端子的电压如图所示地下降。

[0138] 另外，这里，由于光谱特性的差异，与光电二极管1相比，光电二极管2的电压下降得更快。

[0139] 在图4(a)中，由于光强较大，因此，在到达复位时刻t1之前，光电二极管2的输出已经饱和。

[0140] 假设照度判定部12在即将复位之前检测差分电路15的输出，则在复位时刻t1，对于光电二极管1，检测到与光强对应的电压E1，而对于光电二极管2，由于输出已经饱和，因此，未能得到与光强对应的检测值。

[0141] 因此，在本变形例中，如图4(b)所示，当电压下降较大的一侧的光电二极管(在该情况下为光电二极管2)的电压达到规定的比较用基准电压(以下称为比较电压)时，进行复位。

[0142] 在图4(b)的例子中，在光电二极管2达到比较电压的时刻t2，进行复位，此时，光电二极管1的电压为E2。

[0143] 因此，光电二极管1、2中的任意一方均能够输出与光强对应的电压。

[0144] 图5是示出进行以上动作的光检测装置10a的结构的图。对与图3相同的结构标注相同的标号，简化或省略其说明。

[0145] 光检测装置10a在光检测装置10的结构的基础上，还具有直流电源22和比较器21。

[0146] 直流电源22是向比较器21提供比较电压的恒压源。这里，直流电源22构成为输出固定的比较电压，但也可以构成为，使比较电压可变，从而能够选择与光强相符的比较电压。

[0147] 比较器21例如以如下方式，对由放大器14放大后的光电二极管2的电压与比较电压之间的大小关系进行比较，并以数字信号的形式输出其比较结果，所述方式是：当放大器14的输出大于比较电压时，输出“1”，当放大器14的输出为比较电压以下时，输出“0”。

[0148] 复位电路16监视比较器21的输出，当检测到放大器14的电压下降到比较电压时(在上面的例子中，是当检测到输出从“1”切换为“0”时)，使开关17、18复位。

[0149] 由此，光检测装置10a能够在光电二极管1、2的输出饱和之前使电荷复位。

[0150] 另外，照度判定部12能够对放大器13、14的电压差、复位间隔以及光强之间的对应关系进行存储等，并根据差分电路15的输出来判定照度。

[0151] 比较器21和直流电源22作为根据光的强度来变更蓄积单元蓄积电荷的时间的变更单元，发挥功能。

[0152] 这样，在本变形例中，由于具备了根据照度来变更受光元件蓄积电荷的期间的功能(具体而言，照度越大，蓄积期间越短)，因此，能够实现高动态范围(可进行照度测定的范围大)的照度传感器。

[0153] (变形例2)

[0154] 光检测器10(图3)的放大器13、14和差分电路15从未图示的电源接受供电，进行放大处理和差分处理。

[0155] 因此，在本变形例中，不始终对放大器13、14和差分电路15进行驱动，而是仅在照度判定部12检测并判定光电二极管1、2的差分时(即，仅在必要时)，间歇地对放大器13、14和差分电路15进行驱动，由此来节约功耗。

[0156] 图6是示出本变形例的光检测装置10b的结构的图。

[0157] 其中，对与图3相同的结构标注相同的标号，简化或省略其说明。

[0158] 另外，为了简化附图，省略了光电二极管2、放大器14以及开关18。

[0159] 光检测装置10b在光检测装置10的结构的基础上，还具有定时器时钟31以及开关32、33。

[0160] 开关32和开关33由晶体管等开关元件构成，分别用于接通或切断向差分电路15和放大器13的供电。另外，未作图示，针对放大器14也设置了同样的开关。

[0161] 定时器时钟31是以规定时间间隔，使开关32、33接通或断开的时钟，其时钟信号还输出到照度判定部12。

[0162] 对于定时器时钟31，例如可通过由分频电路产生低周期时钟的方式等形成内部时钟。

[0163] 照度判定部12与定时器时钟31输出的时钟信号同步地动作，在开关32、33接通的定时，检测差分电路15的输出。

[0164] 复位电路16与定时器时钟31同步地动作，例如，在照度判定部12进行了检测之后，复位电路16立即使光电二极管1、2中的电荷复位。

[0165] 这样，定时器时钟31、开关32、33以及针对放大器14设置的未图示的开关，作为驱动单元发挥功能，其在要使差分输出单元输出差分的定时驱动差分输出单元。

[0166] 如上所述，光检测装置10b仅在照度判定部12检测/判断光电二极管1、2的输出的差分时，使放大器13、14以及差分电路15间歇地动作，因此，与光检测装置10相比，能够减少功耗量。

[0167] (变形例3)

[0168] 本变形例旨在减小光源闪烁的影响。

[0169] 在荧光灯等光源中，有的光源是以50[Hz]或60[Hz]等的周期，反复地进行亮灭动作(闪烁动作)。该现象被称为闪烁。

[0170] 当利用光检测装置10(图3)来测定存在闪烁的光源的光强时，根据照度判定部12检测差分的瞬间处于亮灭动作中的位置不同，照度的测定值不同。

[0171] 例如，在很多情况下，移动电话等是在被荧光灯照亮的室内使用的，因此，要求即使存在闪烁，也能够适当地测定光强。

[0172] 因此，在本变形例中，通过对光电二极管1、2的差分进行时间平均，来缓解闪烁的影响。

[0173] 图7是示出实施了闪烁对策的光检测装置10c的结构的图。

[0174] 其中，对与图3相同的结构标注相同的标号，简化或省略其说明。

[0175] 另外，为了简化附图，省略了光电二极管2、放大器14以及开关18。

[0176] 光检测装置10c构成为，在光检测装置10的结构中，在差分电路15与照度判定部12之间具有积分电路41，通过积分电路41对差分电路15的输出进行积分。

[0177] 积分电路41用时间对差分电路15的输出进行积分，输出作为其结果而得到的积分值。积分值是多次检测值的累积值，因此，可通过平均化来缓解差分的变动。

[0178] 这样，积分电路41作为缓解单元发挥功能，其在因闪烁等致使光源产生的光强发生变动时，缓解差分电路15的差分产生的变动。

[0179] 照度判定部12与复位电路16的复位信号协同地动作，在积分电路41开始积分之后，在复位电路16进行了规定次数的复位的时点，检测其积分值。

[0180] 另外，假设进行这样的初始化等：当照度判定部12进行了检测时，将积分电路41的积分值设为0。

[0181] 这样，在本实施方式中，即便因闪烁导致差分电路15的输出发生变动，也可通过在积分电路41中将多次的测定值相加来对输出的变动进行平均化，从而能够得到抑制了闪烁影响的检测值。

[0182] 另外，在本实施例中，是使用积分来抑制闪烁的影响，不过，可以使用能够缓解因闪烁引起的检测值偏差的任何方法。

[0183] 根据以上说明的本实施方式以及变形例，能够得到如下效果。

[0184] (1)能够使光电二极管1、2蓄积因接收到的光而产生的电荷。

[0185] (2)通过求取光谱特性不同的2个光电二极管1、2产生的电荷的差分，能够得到期望的光谱特性。

[0186] (3)能够以电压形式来检测光电二极管1、2产生的电荷量。

[0187] (4)能够根据蓄积在光电二极管1、2中的电荷来测定光强，因此，不需要很大的光电流，能够实现光电二极管1、2的小型化。

[0188] (5)能够通过减小光电二极管1、2的电容来得到很大的灵敏度，因此，能够减小光电二极管1、2的面积，实现低成本的传感器。

[0189] (6)能够根据外部光线的强弱来改变蓄积在光电二极管1、2中的电荷的复位间隔，能够实现很大的动态范围。

[0190] (7)仅在必要时才对放大器13、14和差分电路15进行驱动，因此，能够节约功耗。

[0191] (8)通过积分电路41来缓解闪烁的影响，从而能够减小闪烁的影响。

[0192] (9)IC(集成电路)具有：光谱特性不同的2个受光元件、与该受光元件的输出连接的放大器、以及在将受光元件设为悬置状态之后按一定周期对受光元件上的电荷进行复位的机构，在这样的IC中，按一定周期在受光元件中进行电荷蓄积，输出经放大器放大后的信号之差，由此，能够实现小型的照度传感器。

[0193] [与光检测半导体装置有关的实施方式]

[0194] 在光检测装置10中，可使用图1所示的构造的半导体装置6，也可以使用结构与其不同的半导体装置。

[0195] 下面，对可应用于光检测装置10的另一方式的半导体装置进行说明。

[0196] (光检测半导体装置的第1实施方式)

[0197] 光检测装置10在光电二极管1、2中蓄积电荷来测定照度。因此，与以往的求取电流差分的情况相比，来自外部的电磁波可能影响测定结果。

[0198] 因此，在本实施方式中，在光电二极管上配置具有透光性的薄膜电极，对光电二极管进行屏蔽，以免受到来自外部的电磁波噪声(例如商用电波或从电气设备发出的电磁波噪声)的影响。

[0199] 图8(a)是示出本实施方式的半导体装置6a的结构的图。

[0200] 半导体装置6a是光检测半导体装置，与半导体装置6相同，在P型衬底3上形成有厚度不同的N型层4、5。

[0201] 这里，光电二极管1作为第1受光元件发挥功能，光电二极管2作为第2受光元件发挥功能，其中，所述第1受光元件由以下部分构成：由第1导电型(这里为P型)的半导体构成的半导体衬底(P型衬底3)；以及由第2导电型(这里为N型)的半导体构成的第1导电层(N型层4)，其从该半导体衬底的表面形成到规定深度，所述光电二极管2由以下部分构成：半导体衬底(P型衬底3)；以及由第2导电型的半导体构成的第2导电层(N型层5)，其从该半导体衬底的表面形成到比规定深度更深的深度。

[0202] 在N型层4、5的上表面上，形成有薄膜状的P型层51、51、...。

[0203] P型层51对于作为检测对象的光具有透射性，且具有导电性，因此，其可透射用于测定照度的光，另一方面，对从外部进入到受光面的电磁波进行屏蔽。

[0204] P型层51可在制造半导体装置6a时，通过通常的半导体制造工艺来形成，因此，能够低成本地形成。

[0205] 这样，在第1导电层(N型层4)和第2导电层(N型层5)的表面上，形成有透光的具有导电性的电磁波屏蔽层(P型层51)。

[0206] 并且，P型层51在接地时，可更有效地发挥屏蔽功能。

[0207] 与N型层4、5连接的铝制布线52、52经由N型的浓度高的N+层55与N型层4、5连接。

[0208] 在P型层51中设有用于布线的贯通孔，在该贯通孔中形成有铝质布线52。

[0209] 另外，P型衬底3通过P型的浓度高的P+层56与铝制布线54连接而接地。

[0210] 在受光面上的未形成光电二极管的区域中，形成有用于遮光的铝53、53、...，阻断光的入射。

[0211] 图8(b)是示出光电二极管1(PD1)和光电二极管2(PD2)的光谱特性的概要的示意图。

[0212] 与光电二极管2相比，N型层4更深的光电二极管1在红外线侧的敏感度较好。

[0213] 图9(a)是示出本实施方式的变形例的半导体装置6b的构造的图。

[0214] 半导体装置6b形成有薄膜状的多晶硅层57、57、...。多晶硅层57也可透过作为检测对象的光，并能够对电磁波进行屏蔽。并且，该半导体装置6b可通过通常的半导体制造工艺容易地形成。

[0215] 其它结构与半导体装置6a相同，光谱特性如图9(b)所示，也与半导体装置6a相同。

[0216] 如上所述，在本实施方式以及变形例中，在受光元件上，配置有具有透光性的薄膜电极(例如 左右的多晶硅)，能够对来自外部的电磁波噪声进行屏蔽。

[0217] (光检测半导体装置的第2实施方式)

[0218] 在本实施方式中，N型层的深度相同，在受光面上设置具有光谱特性的滤光层，由此使光电二极管1、2产生光谱特性的差异。

[0219] 图10(a)是示出本实施方式的变形例的半导体装置6c的构造的图。

[0220] 光电二极管2的N型层7被形成为与N型层4相同的深度。因此，光电二极管1与光电二极管2的基于N型层深度的光谱特性是相同的。

[0221] 另一方面，在N型层4的上表面上形成有多晶硅层61，在N型层7的上表面上形成有比多晶硅层61厚的多晶硅层62。其它结构与半导体装置6相同。

[0222] 这样，在半导体装置6c中，在第1导电层(N型层4)的表面上形成有光的透射率取决于光的波长的滤光层(多晶硅层61)，在第2导电层(N型层7)的表面上，形成了具有与该滤光层不同的依赖性的滤光层(多晶硅层62)。

[0223] 如图10(b)所示，多晶硅具有这样的特性：多晶硅越厚，越会减弱(阻止)蓝色～紫外线区域中的光。即，形成了透射率随光的波长不同而不同的滤光层。

[0224] 因此，与多晶硅层61相比，多晶硅层62在蓝色～紫外线区域中的光的透射率较低，由此，光电二极管1、2展现出不同的光谱特性。

[0225] 这样，可在受光元件上配置不同膜厚的多晶硅来实现不同的光谱特性。

[0226] 图10(c)是示出光电二极管1、2的光谱特性的示意图，与光电二极管1相比，光电二极管2在光波长短的一侧，敏感度较低。

[0227] 另外，在本实施方式中，使用了多晶硅薄膜作为滤光层，不过，例如也可以使用P型层薄膜作为滤光层。

[0228] 图11(a)是示出本实施方式的变形例的半导体装置6d的构造的图。在该例子中，在光电二极管1的受光面上未形成多晶硅层，而在光电二极管2的受光面上设置有多晶硅层63。

[0229] 在该情况下，光电二极管2接收的光中的蓝色～紫外线区域的光也发生衰减，因此如图11(b)所示，展现出与半导体装置6c相同的特性。

[0230] 以上，在半导体装置6c、6d中，将N型层4、7的深度设为相同，不过，也可以将它们设为不同的深度。

[0231] 通过调节滤光层和N型层双方的厚度，能够实现更多样的光谱特性。

[0232] 另外，多晶硅层具有导电性，从而还具有电磁波的屏蔽功能，因此，能够实现光电二极管的光谱特性以及电磁波屏蔽这二者。

[0233] 根据以上说明的本实施方式以及变形例，能够得到如下效果。

[0234] (1)能够通过具有导电性的薄膜，对入射到受光面的电磁波进行衰减，或将其阻断。

[0235] (2)通过在受光面上设置透射率因光的波长而不同的滤光层，能够使光电二极管具有光谱特性。

[0236] (3)由于滤光层具有导电性，因此，还能够同时进行电磁波的屏蔽。

[0237] [与数字输出光检测电路相关的实施方式]

[0238] 光电二极管1、2的输出为模拟值，另一方面，利用由光电二极管1、2检测到的光强的是移动电话等数字设备。

[0239] 因此，需要将光电二极管1、2的检测值转换成数字信号。

[0240] 这里，在将光电二极管的输出转换成数字信号的情况下，以往是通过A/D转换器来转换成数字信号。

[0241] 作为这样的技术，例如有日本特开平11-304584号公报中公开的“光传感器电路”。

[0242] 在该技术中，准备了多个用于检测光电二极管的输出的基准电压，选择与A/D转换器的输入范围对应的基准电压。

[0243] 但是，使用A/D转换器将导致逻辑运算的规模变大，电路规模也随之增大，因此，IC芯片的尺寸增大，不但不符合小型化的要求，还存在制造成本升高的问题。

[0244] 因此，在本实施方式中，利用光电二极管1、2进行电荷蓄积的特性，提供不需要电路规模较大的A/D转换器的数字输出光检测电路。

[0245] (数字输出光检测电路的第1实施方式)

[0246] 在本实施方式中，根据基准脉冲的次数来测定光电二极管1、2的电压下降时间，由此，实现光强的数字化。

[0247] 图12(a)是示出对光电二极管1的输出进行数字化的数字化电路77的结构的图。

[0248] 数字化电路77使用与图5所示的光检测装置10a相同的结构要素构成。对与图5相同的结构要素标注相同的标号，省略或简化其说明。

[0249] 比较器21以如下方式，对由放大器13放大后的光电二极管1的电压与比较电压之间的大小关系进行比较，以数字信号的形式输出其比较结果，所述方式是：在放大器13的输入大于比较电压时，输出“1”，在放大器13的输入为比较电压以下时，输出“0”。

[0250] 复位电路16监视比较器21的输出，当检测到放大器13的电压下降到比较电压时(在上例中，是指检测到输出从“1”切换为“0”时)，将开关17接通，对光电二极管1的电荷进行复位。

[0251] 光强越大，光电二极管1的电压(经放大器13放大后的电压，以下相同)从基准电压达到比较电压的时间越短，因此，复位电路16进行复位的间隔越短。

[0252] 时钟72产生作为一定间隔的脉冲信号的时钟脉冲，并将其输入到计数电路17。

[0253] 为了能够测定光电二极管1的电压从基准电压达到比较电压的时间，时钟脉冲的脉宽被设定为远远短于该时间。

[0254] 时钟72作为产生时钟信号的时钟信号产生单元发挥功能。

[0255] 计数电路71从比较器31接受表示比较结果的数字信号的输入，另外，从时钟72接受时钟脉冲的输入。

[0256] 并且，使用它们来对光电二极管1的电压从基准电压下降到比较电压的时间内的时钟脉冲的脉冲数量进行计数，输出其计数值。

[0257] 光电二极管1的输出达到比较电压的时间与光强成反比，因此，光强越大，计数值越小，能够得到与光强对应的计数值。

[0258] 这样，计数电路71作为计数值生成单元发挥功能，其通过将蓄积在光电二极管1中的电荷量与时钟72产生的时钟信号对应起来，来生成与该蓄积的电荷量对应的计数值，并且，该计数电路71还作为输出该生成的计数值的计数值输出单元发挥功能。

[0259] 另外，计数电路71生成蓄积的电荷从初始值变化到规定值为止的期间产生的时钟信号的数量，作为计数值。

[0260] 图13示出了与数字化电路77相关的时序图。

[0261] 通过复位电路16的复位信号(图13(c))，将光电二极管1的输出(图13(a))复位成基准电压，然后，在达到比较电压为止的期间，光强越大，光电二极管1的输出下降得越快。

[0262] 当光电二极管1的电压从基准电压达到比较电压时，作为比较器21输出的比较结果(图13(b))，输出了“0”，由此，复位电路16输出复位信号(图13(c))。

[0263] 计数电路71测定在比较器21的比较结果为“1”的期间，由时钟72产生的时钟脉冲(图13(d)的时钟脉冲测定期间)，并输出其测定值。

[0264] 这样，在数字化电路77中，光强越大，测定到的时钟脉冲越少，因此，能够得到与光强对应的脉冲数量。

[0265] 图12(b)是用于说明本实施方式的数字输出光检测电路75的结构的图。

[0266] 数字输出光检测电路75具有：对光电二极管1的输出进行数字化的数字化电路77；以及对光电二极管2的输出进行数字化的数字化电路78。数字化电路78的结构与数字化电路77相同。

[0267] 差分运算部73从数字化电路77、78接受光电二极管1、2的已转换成数字值的输出，通过数字处理对它们之间的差分进行运算，以数字值的形式，输出运算出的差分。

[0268] 这样，差分运算部73作为以下单元发挥功能：计数值取得单元，其取得与第1受光元件(光电二极管1)蓄积的电荷量对应的第1计数值、以及与光谱特性不同于第1受光元件的第2受光元件(光电二极管2)蓄积的电荷量对应的第2计数值；差分运算单元，其以数字方式运算该取得的第1计数值与第2计数值之间的差分；以及差分输出单元，其以数字值的形式输出该运算后的差分。

[0269] 这样，在数字输出光检测电路75中，即使不使用A/D转换器等的运算逻辑，也能通过使用了计数电路71和时钟72的简单结构，实现光电二极管1、2之间的差分的数字化。

[0270] (数字输出光检测电路的第2实施方式)

[0271] 在本实施方式中，在基准脉冲的期间内，测定光电二极管1、2复位的次数，来对光强进行数字化。

[0272] 其是这样的方式：以每次的蓄积量为单位，测定在基准脉冲的期间内蓄积的电荷量，由此将蓄积的电荷量与产生的时钟信号对应起来。

[0273] 图14(a)是示出对光电二极管1的输出进行数字化的数字化电路77a的结构的图。

[0274] 本实施方式的数字化电路77a的结构与第1实施方式所示的数字化电路77相同，对相应的结构要素标注相同的标号，省略或简化其说明。

[0275] 比较器21和复位电路16的结构与图12(a)相同。

[0276] 时钟72a产生作为一定间隔的脉冲信号的基准脉冲，并将其输入到计数电路71。

[0277] 为了能够测定光电二极管1的电压从基准电压达到比较电压而进行复位的次数，基准脉冲的脉宽被设定为远远大于复位电路16对光电二极管1进行复位的时间。

[0278] 另外，在基准脉宽比闪烁周期(对于荧光灯为200[ms]左右)更长的情况下，能够减轻因闪烁引起的测定误差。

[0279] 计数电路71a从比较器21接受表示比较结果的数字信号的输入，另外，从时钟72a接受基准脉冲的输入。

[0280] 并且，使用它们来测定在基准脉冲的期间，光电二极管1的电压从基准电压下降到比较电压而被复位电路16进行复位的次数，即，测定在基准脉冲内，光电二极管1的输出达到比较电压的次数，并输出该次数。

[0281] 在一定时间内，光电二极管1的输出达到比较电压的次数与光强成正比，因此，用该次数来表示光强。

[0282] 另外，在第1实施方式的数字化电路77中，光强越大，输出的次数越少，与此相对，在本实施方式的数字化电路77a中，光强越大，输出的次数也越大，因此，更加符合使用传感器的人员的感觉。

[0283] 这样，数字化电路77a具有复位单元(复位电路16、开关17等)，每当光电二极管1蓄积的电荷量达到规定量时，该复位单元就将蓄积的电荷复位成初始值，计数电路71a作为计数值生成单元发挥功能，其生成在通过时钟信号进行测定的规定时间期间中上述复位单元进行复位的次数，作为计数值。

[0284] 图15示出了与第2实施方式的数字化电路77a相关的时序图。

[0285] 通过复位电路16的复位信号(图15(c))，将光电二极管1的输出(图15(a))复位成基准电压，然后，在达到比较电压为止的期间，光强越大，光电二极管1的输出下降得越快。

[0286] 当光电二极管1的电压从基准电压达到比较电压时，作为比较器21输出的比较结果(图15(b))，输出了“0”，由此，复位电路16输出复位信号(图15(c))。

[0287] 在时钟72a产生的基准脉冲为“1”的期间(图15(d)中针对光电二极管达到比较电压的次数的测定期间)，测定并输出光电二极管1的电压达到比较电压的次数，即，复位电路16对光电二极管1进行复位的次数。

[0288] 这样，在数字化电路77a中，光强越大，光电二极管1的复位次数越大，因此，能够得到与光强对应的脉冲数量。

[0289] 图14(b)是用于说明本实施方式的数字输出光检测电路75a的结构的图。

[0290] 数字输出光检测电路75a具有：对光电二极管1的输出进行数字化的数字化电路77a；以及对光电二极管2的输出进行数字化的数字化电路78a。数字化电路78a的结构与数字化电路77a相同。

[0291] 差分运算部73从数字化电路77a、78a接受光电二极管1、2的已转换成数字值的输出，通过数字处理运算它们之间的差分，以数字值的形式输出运算出的差分。

[0292] 这样，在数字输出光检测电路75a中，即使不使用A/D转换器等的运算逻辑，也能够通过使用了计数电路71a和时钟72a等的简单结构，实现光电二极管1、2之间的差分的数字化。

[0293] 另外，本实施方式的数字化电路77a构成了数字输出光检测电路，其特征在于，具有：通过接收到的光来产生电荷的受光元件；在受光元件蓄积了规定量的电荷时，将受光元件蓄积的电荷复位成初始值的复位单元；以及输出复位单元在规定时间内对受光元件进行复位的次数的次数输出单元。

[0294] 根据以上说明的本实施方式，能够得到如下效果。

[0295] (1)能够将蓄积在光电二极管1、2中的电荷量与时钟对应起来。由此，能够生成与电荷量对应的计数值，从而实现蓄积在光电二极管1、2中的电荷量的数字化。

[0296] (2)由于使用计数电路71及时钟72等简单的元件即可实现数字化，因此，不需要使用A/D转换器等大规模的逻辑电路。

[0297] (3)由于不需要使用A/D转换器等，因此，能够实现IC芯片的小型化。

[0298] (4)通过时钟脉冲来测定受光元件到达基准电压为止的时间，能够将脉冲数量作为数字值进行输出。

[0299] (5)能够测定在由基准脉冲生成的一定时间内，受光元件达到基准电压的次数，并以数字值的形式进行输出。

[0300] 以上对各种实施方式和变形例进行了说明，据此，能够提供如下结构。

[0301] (A)与光检测装置相关的实施方式提供以下结构。

[0302] 在与光检测装置相关的实施方式中，可得到以下结构。

[0303] (第1结构)一种光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有：第1受光元件，其通过接收到的光而产生电荷；第2受光元件，其通过接收到的光而产生电荷，具有与所述第1受光元件不同的光谱特性；蓄积单元，其使所述第1受光元件和所述第2受光元件蓄积所述产生的电荷；差分取得单元，其取得蓄积在所述第1受光元件中的电荷与存储在所述第2受光元件中的电荷之间的差分；以及差分输出单元，其输出所述取得的差分。

[0304] (第2结构)根据第1结构所述的光检测装置，其特征在于，所述蓄积单元通过使所述第1受光元件和所述第2受光元件的规定电极在电气上成为开路端，来蓄积所述电荷。

[0305] (第3结构)根据第2结构所述的光检测装置，其特征在于，所述第1受光元件和所述受光2元件的所述规定电极经由规定开关，与用于对蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷进行复位的恒压源连接，所述蓄积单元通过将所述开关断开，来使所述规定电极在电气上成为开路端。

[0306] (第4结构)根据第2结构或第3结构所述的光检测装置，其特征在于，所述差分取得单元根据所述第1受光元件和所述第2受光元件的所述规定电极之间的电压差，取得所述蓄积的电荷的差分。

[0307] (第5结构)根据第1结构所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有复位单元，该复位单元通过将所述第1受光元件和所述第2受光元件的所述规定电极与规定的恒压源连接，来对蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷进行复位。

[0308] (第6结构)根据第1结构至第5结构中的任一结构所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有变更单元，该变更单元根据光的强度，变更所述蓄积单元蓄积电荷的时间。

[0309] (第7结构)根据第1结构至第6结构中的任一结构所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有驱动单元，该驱动单元在所述差分输出单元输出差分的定时，驱动所述差分取得单元。

[0310] (第8结构)根据第1结构至第7结构中的任一结构所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有缓解单元，该缓解单元缓解因光源发出的光强的变动而在所述差分输出单元输出的差分中产生的变动。

[0311] (第9结构)一种图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置具有：第1结构至第8结构中的任一结构所述的光检测装置；显示图像的图像显示单元；使用所述光检测装置的输出来判断外界亮度的亮度判断单元；以及根据所述判断出的亮度来调节所述图像显示单元的亮度的亮度调节单元。

[0312] (B)与光检测半导体装置相关的第1实施方式提供以下结构。

[0313] (第1结构)一种光检测半导体装置，其根据蓄积在第1受光元件中的电荷与蓄积在光谱特性不同于所述第1受光元件的第2受光元件中的电荷之间的差分，来检测光强，该光检测半导体装置的特征在于，所述第1受光元件由以下部分构成：由第1导电型的半导体构成的半导体衬底；以及由第2导电型的半导体构成的第1导电层，其从所述半导体衬底的表面形成到规定深度，所述第2受光元件由以下部分构成：所述半导体衬底；以及由第2导电型的半导体构成的第2导电层，其从所述半导体衬底的表面形成到比所述规定深度更深的深度，在所述第1导电层和所述第2导电层的表面上，形成有透光的具有导电性的电磁波屏蔽层。

[0314] (第2结构)根据第1结构所述的光检测半导体装置，其特征在于，所述电磁波屏蔽层由第1导电型的半导体构成。

[0315] (第3结构)根据第1结构所述的光检测半导体装置，其特征在于，所述电磁波屏蔽层由多晶硅构成。

[0316] (第4结构)一种光检测装置，其特征在于，该光检测装置与第1结构、第2结构或第3结构所述的光检测半导体装置连接，并且，该光检测装置具有：蓄积单元，其使该光检测半导体装置的第1受光元件和第2受光元件分别蓄积各个受光元件产生的电荷；差分取得单元，其取得所述蓄积的电荷的差分；以及差分输出单元，其输出所述取得的差分。

[0317] (第5结构)一种图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置具有：第4结构所述的光检测装置；显示图像的图像显示单元；亮度判断单元，其使用所述光检测装置的输出来判断外界的亮度；亮度调节单元，其根据所述判断出的亮度，调节所述图像显示单元的亮度。

[0318] (C)与光检测半导体装置有关的第2实施方式提供以下结构。

[0319] (第1结构)一种光检测半导体装置，其根据蓄积在第1受光元件中的电荷与蓄积在第2受光元件中的电荷之间的差分，来检测光强，该光检测半导体装置的特征在于，所述第1受光元件由以下部分构成：由第1导电型的半导体构成的半导体衬底；以及由第2导电型的半导体构成的第1导电层，其从所述半导体衬底的表面形成到规定深度，所述第2受光元件由以下部分构成：所述半导体衬底；以及由第2导电型的半导体构成的第2导电层，其从所述半导体衬底的表面形成到规定深度，在所述第1导电层的表面上，形成有光的透射率取决于光的波长的滤光层，在所述第2导电层的表面上，形成了或未形成具有与所述滤光层不同的依赖性的滤光层。

[0320] (第2结构)根据第1结构所述的光检测半导体装置，其特征在于，所述滤光层具有导电性。

[0321] (第3结构)根据第1结构或第2结构所述的光检测半导体装置，其特征在于，所述滤光层由第1导电型的半导体构成。

[0322] (第4结构)根据第1结构或第2结构所述的光检测半导体装置，其特征在于，所述滤光层由多晶硅构成。

[0323] (第5结构)一种光检测装置，其特征在于，该光检测装置与第1结构至第4结构中的任一结构所述的光检测半导体装置连接，并且，该光检测装置具有：蓄积单元，其使该光检测半导体装置的第1受光元件和所述第2受光元件蓄积所产生的电荷；差分取得单元，其取得所述蓄积的电荷之间的差分；以及差分输出单元，其输出所述取得的差分。

[0324] (第6结构)一种图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置具有：第5结构所述的光检测装置；显示图像的图像显示单元；亮度判断单元，其使用所述光检测装置的输出来判断外界的亮度；以及亮度调节单元，其根据所述判断出的亮度，调节所述图像显示单元的亮度。

[0325] (D)与数字输出光检测电路有关的实施方式提供以下结构。

[0326] (第1结构)一种数字输出光检测电路，其特征在于，该数字输出光检测电路具有：受光元件，其通过接收到的光而产生电荷；蓄积单元，其使所述受光元件蓄积所产生的电荷；时钟信号产生单元，其产生时钟信号；计数值生成单元，其通过将所述蓄积的电荷量与所述产生的时钟信号对应起来，来生成与所述蓄积的电荷量对应的计数值；以及计数值输出单元，其输出所述生成的计数值。

[0327] (第2结构)根据第1结构所述的数字输出光检测电路，其特征在于，所述计数值生成单元生成在所述蓄积的电荷从初始值变化到规定值的期间产生的时钟信号的数量，作为计数值。

[0328] (第3结构)根据第1结构所述的数字输出光检测电路，其特征在于，该数字输出光检测电路具有复位单元，每当所蓄积的电荷量达到规定量时，该复位单元将所蓄积的电荷复位成初始值，所述计数值生成单元生成在通过所述时钟信号进行测定的规定时间内，所述复位单元进行复位的次数，作为计数值。

[0329] (第4结构)一种光检测装置，其特征在于，该光检测装置使用第1结构、第2结构或第3结构中任一结构所述的数字输出光检测电路，并且，该光检测装置具有：计数值取得单元，其取得与蓄积在第1受光元件中的电荷量对应的第1计数值、以及与蓄积在光谱特性不同于所述第1受光元件的第2受光元件中的电荷量对应的第2计数值；差分运算单元，其以数字形式运算所述取得的第1计数值与第2计数值之间的差分；以及差分输出单元，其以数字值的形式输出所述运算出的差分。

[0330] (第5结构)一种图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置具有：第4结构所述的光检测装置；显示图像的图像显示单元；亮度判断单元，其使用所述光检测装置的输出来判断外界的亮度；亮度调节单元，其根据所述判断出的亮度，调节所述图像显示单元的亮度。

[0331] [与光检测装置相关的第2实施方式]

[0332] 本实施方式的光检测装置10(图3)将相同的光电二极管1、2的阴极端子设为开路端状态，检测在一定时间内蓄积在光电二极管1、2中的电荷。

[0333] 此时，在光电二极管1上，配置有遮挡红外线以及紫外线的光学滤光器，而可见光线能够到达光电二极管1。

[0334] 另一方面，在光电二极管2上，配置有遮挡红外线、紫外线以及可见光线的遮光层，由此，光不会达到光电二极管2，检测在没有光入射的情况下在光电二极管2中产生的电荷。

[0335] 并且，关于在没有光入射的情况下在光电二极管2中感应出的电荷，在将其作为电流进行检测时，上述感应出的电荷是作为暗电流而检测到的暗电荷。

[0336] 并且，在本实施方式中，将光电二极管1、2的阴极端子设为开路端状态，从在一定时间的期间蓄积在它们中的电荷的差分中，去除暗电荷噪声，检测所期望的光强。

[0337] 图16是示出本实施方式中采用的形成了光电二极管的半导体装置的一例的图。

[0338] 半导体装置6e的结构与图1所示的半导体装置6相同，例如，是以单晶硅为材料而形成的，其由形成为P型的P型衬底3以及作为N型区的N型层4、5构成。

[0339] N型层4、5从P型衬底3的表面形成到规定深度，N型层4、N型层5形成为相同的深度。

[0340] 并且，由N型层4和P型衬底3构成光电二极管1，由N型层5和P型衬底3构成光电二极管2。

[0341] 光电二极管1、2的结构相同，因此，具有相同的光谱特性。

[0342] 在光电二极管1上，配置有遮挡红外线以及紫外线的光学滤光器101，在光电二极管2上，配置有遮挡红外线、紫外线以及可见光线的遮光层102。

[0343] 向光电二极管1入射的光经光学滤光器101进行滤光，从而，去除了红外线和紫外线后的可见光到达光电二极管1的受光面。

[0344] 另一方面，向光电二极管2入射的光(红外线、紫外线以及可见光)被遮光层102遮挡，不能到达光电二极管2的受光面。

[0345] 这样，在半导体装置6e中，设置不会使光射入的光电二极管2是为了去除在光电二极管1中产生的暗电荷噪声。

[0346] 即，对于光电二极管1和光电二极管2，包括N型层的深度在内，它们的结构完全相同，因此产生相同的暗电流。

[0347] 因此，当光电二极管1检测到光时，在光电二极管1中作为噪声产生的暗电荷，与在光电二极管2中产生的暗电荷相同，从光电二极管1产生的电荷中减去光电二极管2的暗电荷，能够得到因入射光而在光电二极管1中产生的电荷。

[0348] 图17是示意性地表示使用了光电二极管1、2的差分的光谱特性的图。其中，图17是用于说明概念的示意图，因此，其并不一定是严格地进行了描绘。

[0349] 纵轴表示光电二极管产生的输出(电流、电压等)，横轴表示入射光的波长。另外，设入射光的光强恒定。

[0350] 对于光电二极管1，通过光学滤光器101的作用使可见光入射到该光电二极管1，产生由可见光引起的电荷和暗电荷，从其中减去在光电二极管2中产生的暗电荷，由此，能够得到由入射的可见光引起的电荷。

[0351] 当测定该电荷的电压时，如图17所示，能够得到可见光区域(即大致为400[nm]～700[nm])中的灵敏度。

[0352] 这样，在光电二极管1中，能够得到基于透过光学滤光器101的光的输出，因此，例如，在以可透过紫外线而将其它光遮挡的方式构成光学滤光器101的情况下，半导体装置6e可用作紫外线传感器，在可透过红外线而将其它光遮挡的情况下，可用作红外线传感器。

[0353] 即，以可使作为观测对象的波长的光透过的方式构成光学滤光器101，由此，能够用作检测期望波段的光的传感器。

[0354] 使用了半导体装置6e的光检测装置10的结构与图3相同。

[0355] 如果在图3的光电二极管1的受光面上配置光学滤光器101，并在光电二极管2的受光面上配置遮光层102，则能够得到使用了半导体装置6e的光检测装置10。

[0356] 使用了半导体装置6e的光检测装置10的动作与图3相同，因此省略其说明。

[0357] 以上，对半导体装置6e、光检测装置10的结构进行了说明，在半导体装置6e中，光学滤光器101作为第1遮光单元发挥功能，其遮挡入射的期望波长的入射光以外的光，遮光层102作为第2遮光单元发挥功能，其遮挡(全部)入射光。

[0358] 因此，在半导体装置6e中，光电二极管1和光学滤光器101作为第1受光元件发挥功能，光电二极管2和遮光层102作为第2受光元件发挥功能，所述第1受光元件设有遮挡入射的所述期望波长的入射光以外的光的第1遮光单元，所述第2受光元件设有遮挡入射光的第2遮光单元。

[0359] 另外，在使用了半导体装置6e的光检测装置10中，为了通过开关17、18使光电二极管1和光电二极管2进行蓄电，光检测装置10具有蓄电单元，该蓄电单元使第1受光元件和第2受光元件蓄积所产生的电荷。

[0360] 并且，在使用了半导体装置6e的光检测装置10中，为了通过差分电路15将入射光作为蓄积在光电二极管1、2中的电荷量的差分进行输出，光检测装置10具有差分取得单元，该差分取得单元取得蓄积在第1受光元件与第2受光元件中的电荷量的差分，并且，光检测装置10具有输出单元，该输出单元输出该差分，作为与期望波长的入射光对应的电荷的电荷量。

[0361] 并且，光电二极管1和光电二极管2的结构相同，因此，第1受光元件与第2受光元件的受光及蓄电的特性相同。

[0362] 这样，使用了半导体装置6e的光检测装置10的蓄积单元，通过使第1受光元件(光电二极管1)和第2受光元件(光电二极管2)的规定的电极(阴极端子)在电气上成为开路端，来蓄积电荷。

[0363] 并且，第1受光元件和第2受光元件的规定电极经由规定的开关(开关17、18)，与用于对蓄积在这些受光元件中的电荷进行复位的恒压源(直流电源19)连接，蓄积单元通过将该开关断开，来使规定的电极在电气上成为开路端。

[0364] 并且，差分取得单元(差分电路15)根据第1受光元件(光电二极管1)和第2受光元件(光电二极管2)的规定电极之间(阴极端子之间)的电压差，取得所蓄积的电荷的差分，并且，光检测装置10具有复位单元，该复位单元通过接通开关17、18，将第1受光元件(光电二极管1)和第2受光元件(光电二极管2)的规定电极(阴极端子)与规定的恒压源(直流电源19)连接，由此，对蓄积在第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷进行复位。

[0365] 进而，还可以有如下考虑。

[0366] 即，在半导体装置6e中，光电二极管2的作用在于去除了光电二极管1产生的暗电荷噪声，提高了光电二极管1的检测精度，因此，可见光的检测可仅由光电二极管1来进行。

[0367] 因此，虽然与使用光电二极管2的情况相比，精度变差，但可以使用光电二极管1和光学滤光器101来检测可见光，而不使用光电二极管2。

[0368] 在该情况下，由光检测装置10检测蓄积在光电二极管1中的电荷量(由于不存在光电二极管2，因此，从差分电路15输出蓄积在光电二极管1中的电荷的电压)，将该电荷量自身作为检测值。

[0369] 在该情况下，将去除了光电二极管2的半导体装置6e应用于光检测装置10，从而能够构成具有受光元件(光电二极管1)、蓄积单元以及输出单元的光检测装置，所述受光元件通过入射的光而产生电荷，所述蓄积单元使受光元件蓄积产生的电荷，所述输出单元输出与由所述蓄积单元蓄积的期望波长的入射光对应的电荷的电荷量。

[0370] 并且，可构成为，具有遮光单元(光学滤光器101)，该遮光单元遮挡入射到受光元件的期望波长的入射光以外的光，输出单元输出由蓄积单元蓄积的电荷量，作为与期望波长的入射光对应的电荷的电荷量。

[0371] 另外，与使用半导体装置6e的光检测装置10的相同之处在于：蓄积单元(开关17)通过使受光单元(光电二极管1)的规定电极(阴极端子)在电气上成为开路端来蓄积电荷；受光元件的规定电极经由规定的开关(开关17)，与用于对蓄积在这些受光元件中的电荷进行复位的恒压源(直流电源19)连接，蓄积单元通过将该开关断开来使规定电极在电气上成为开路端；以及具有复位单元，该复位单元通过将受光元件的规定电极与规定的恒压源连接来对蓄积在受光元件中的电荷进行复位。

[0372] 图18的各图是用于说明半导体装置6e的光电二极管1、2饱和的情况的图。

[0373] 光电二极管1接收到的光越强，电荷的蓄积越急剧。因此，当照度较大时，有时在照度判定部12检测差分电路15的输出之前，光电二极管1的输出已经饱和，可能无法测定准确的值。

[0374] 图18(a)是用于说明复位时光电二极管1的输出达到饱和的情况的示意图。

[0375] 首先，将光电二极管1、2与直流电源19(图2)连接，使阴极端子的电压成为基准电压，然后，当开关17、18断开时，阴极端子的电压如图所示地下降。

[0376] 透过光学滤光器101的光入射到光电二极管1，另一方面，由于遮光层102的作用而没有光入射到光电二极管2，因此，相比于光电二极管2，光电二极管1的电压下降得更快。

[0377] 在图18(a)中，由于光强较大，因此，在到达复位时刻t1之前，光电二极管1的输出已经饱和。

[0378] 设照度判定部12在即将复位之前，检测差分电路15的输出，在该情况下，在复位时刻t1，对于光电二极管2，照度判定部12检测到与暗电流对应的电压E1，而对于光电二极管1，由于输出已经饱和，因此，照度判定部12未能得到与光强对应的检测值。

[0379] 因此，如图18(b)所示，当光电二极管1的电压达到规定的比较电压时，进行复位。

[0380] 在图18(b)的例子中，在光电二极管1达到比较电压的时刻t2，进行复位，此时，光电二极管2的电压为E2。

[0381] 因此，光电二极管1能够输出与光强对应的电压。

[0382] 为了进行这样的动作，只要将半导体装置6e结合到图5所示的光检测装置10a中即可。

[0383] 但是，在图5中，采用了将光电二极管2的电压与直流电源22的比较电压进行比较的结构，而对于半导体装置6e，则是将光电二极管1的电压与比较电压进行比较，因此，在图5中，要将光电二极管1与光电二极管2互换。

[0384] 结合了半导体装置6e的光检测装置10a的动作与之前根据图5说明的情况相同。

[0385] 这样，可构成为：具有变更单元，该变更单元根据光的强度，改变蓄积单元蓄积电荷的时间。

[0386] 另外，也可以构成为：将半导体装置6e应用于图6所示的光检测装置10b，仅在照度判定部12检测并判定光电二极管1、2的差分时，间歇地对它们进行驱动，由此，能够节约功耗。

[0387] 此时的光检测装置10b的动作与之前根据图6说明的情况相同。

[0388] 这样，可构成为：具有驱动单元(定时器时钟31)，该驱动单元在差分输出单元输出差分的定时，对差分取得单元(差分电路15)进行驱动。

[0389] 并且，通过将半导体装置6e应用于图7所示的光检测装置10c，能够降低光源闪烁的影响。

[0390] 此时的光检测装置10c的动作与之前根据图7说明的情况相同。

[0391] 这样，可构成为：具有缓解单元(积分电路41)，该缓解单元缓解因光源发出的光强的变动而在差分输出单元(差分电路15)输出的差分中产生的变动。

[0392] 而且，如图19所示，还可以构成为：在光电二极管上配置具有透光性的薄膜电极，对光电二极管进行屏蔽，以免其受到来自外部的电磁波噪声的影响。

[0393] 图19是示出本实施方式的半导体装置6f的构造的图，其对应于图8。

[0394] 针对与图8相同的结构要素标注相同的标号，简化或省略其说明。

[0395] 半导体装置6f是光检测半导体装置，其与半导体装置6e相同，在P型衬底3上形成有N型层4、5。

[0396] 这里，光电二极管1作为第1受光元件发挥功能，其由以下部分构成：由第1导电型(这里为P型)的半导体构成的半导体衬底(P型衬底3)；以及由第2导电型(这里为N型)的半导体构成的第1导电层(N型层4)，其从该半导体衬底的表面形成到规定深度，光电二极管2作为第2受光元件发挥功能，其由以下部分构成：半导体衬底(P型衬底3)；以及由第2导电型的半导体构成的第2导电层(N型层5)，其从该半导体衬底的表面形成到规定深度。

[0397] 在N型层4、5的上表面上形成有薄膜状的P型层51、51、...。

[0398] P型层51可透过作为检测对象的光，并且对电磁波进行屏蔽。

[0399] 这样，在第1导电层(N型层4)和第2导电层(N型层5)的表面上，形成有透光的具有导电性的电磁波屏蔽层(P型层51)。

[0400] 另外，P型层51在接地时可更有效地发挥屏蔽功能。

[0401] 与N型层4、5连接的铝制布线52、52经由N型的浓度高的N+层55与N型层4、5连接。

[0402] 在P型层51中设有用于布线的贯通孔，在该贯通孔中形成有铝质布线52。

[0403] 另外，P型衬底3通过P型的浓度高的P+层56与铝制布线54连接而接地。

[0404] 在受光面上的未形成光电二极管的区域中，以及在光电二极管2上，形成有用于遮光的铝53、53、...，阻断光的入射。

[0405] 这样，在该例子中，用于遮光的铝53作为遮光层102发挥功能。

[0406] 在光电二极管1上配置有光学滤光器101，能够得到期望的光谱特性。

[0407] 可使用如上构成的半导体装置6e及光检测装置10等，调节移动电话的液晶画面等的亮度。

[0408] 在该情况下，由光检测装置10测定外界可见光的亮度，例如，在外界亮的情况下，降低画面的亮度，在外界暗的情况下，提高画面的亮度。

[0409] 这样，还可提供图像显示装置，该图像显示装置具有：显示图像的图像显示单元；使用光检测装置的输出来判断外界亮度的亮度判定单元；以及根据判断出的亮度来调节图像显示单元的亮度的亮度调节单元。

[0410] 另外，如上所述，可将如下的数字输出光检测电路应用于半导体装置6e，构成光检测装置。

[0411] (第1结构)一种数字输出光检测电路，其特征在于，该数字输出光检测电路具有：受光元件(具有光学滤光器101的光电二极管1和具有遮光层102的光电二极管2中的至少一方)，其通过接收到的光而产生电荷；蓄积单元，其使所述受光元件蓄积所产生的电荷；时钟信号产生单元，其产生时钟信号；计数值生成单元，其通过将所述蓄积的电荷量与所述产生的时钟信号对应起来，来生成与所述蓄积的电荷量对应的计数值；以及计数值输出单元，其输出所述生成的计数值。

[0412] (第2结构)根据第1结构所述的数字输出光检测电路，其特征在于，所述计数值生成单元生成在所述蓄积的电荷从初始值变化到规定值为止的期间产生的时钟信号的数量，作为计数值。

[0413] (第3结构)根据第1结构所述的数字输出光检测电路，其特征在于，该数字输出光检测电路具有复位单元，每当所蓄积的电荷量达到规定量时，该复位单元将所蓄积的电荷复位成初始值，所述计数值生成单元生成在通过所述时钟信号进行测定的规定时间期间所述复位单元进行复位的次数，作为计数值。

[0414] (第4结构)一种光检测装置，其特征在于，该光检测装置使用了第1结构、第2结构或第3结构中任一结构所述的数字输出光检测电路，并且，该光检测装置具有：计数值取得单元，其取得与第1受光元件蓄积的电荷量对应的第1计数值以及与光谱特性不同于所述第1受光元件的第2受光元件蓄积的电荷量对应的第2计数值；差分运算单元，其以数字方式运算所述取得的第1计数值与第2计数值之间的差分；以及差分输出单元，其以数字值的形式输出所述运算出的差分。

[0415] (第5结构)一种图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置具有：第4结构所述的光检测装置；显示图像的图像显示单元；亮度判断单元，其使用所述数字输出光检测电路的输出来判断外界的亮度；以及亮度调节单元，其根据所述判断出的亮度，调节所述图像显示单元的亮度。

[0416] 根据以上说明的与光检测装置相关的第2实施方式，能够得到如下效果。

[0417] (1)在光电二极管1上，设有可透过作为观测对象光的可见光而将其它光遮挡的光学滤光器101，由此，能够在光电二极管1中蓄积与可见光对应的电荷，能够以电压形式得到基于该电荷的输出。

[0418] (2)形成与光电二极管1相同结构的光电二极管2，完全遮挡向光电二极管2入射的光，由此，能够产生与光电二极管1产生的暗电荷相同的暗电荷。

[0419] (3)通过求取光电二极管1与光电二极管2之间的电压差分，能够消除在光电二极管1中产生的暗电荷的影响，得到所期望的光谱特性。

[0420] (4)光电二极管1与光电二极管2为相同的结构，因此，容易制造，能够降低制造成本。

[0421] (5)通过适当地形成光学滤光器101的光谱特性，能够构成以各种光为对象的光检测装置，例如，也可用作紫外线传感器。

[0422] [数字输出光检测电路的第3实施方式]

[0423] 该第3实施方式是对之前说明的数字输出光检测电路的第2实施方式的改进。

[0424] 在第2实施方式的数字化电路77a(图14(a))中，用于测定的基准脉冲的期间，还包含了光电二极管1、2未进行基于光的蓄电的复位信号的期间。

[0425] 一般而言，在光强小的情况下，蓄电所需的期间长，因此，复位期间在基准脉冲中占据的比例小，光强基本与输出成比例关系，而在光强大的区域，蓄电所需的期间短，因此，复位期间在基准脉冲中占据的比例大，光强不再与输出成比例。

[0426] 由于希望光强与输出成比例，因此，以这种方式构成了本实施方式。

[0427] 本实施方式的概要如下。

[0428] 在数字化电路80(图20)中，时钟形成部92生成信号TBCLK，在差分电路15输出差分的期间(实质上是光电二极管1、2的蓄电期间)，发送该信号TBCLK，在差分电路15未输出差分的期间内(光电二极管1、2和差分电路15进行复位的期间)，不发送该信号TBCLK。

[0429] 数字化电路80对信号TBCLK进行计数，将从计数开始到计数值达到16比特的时点的期间，设为TBASE期间。TBASE期间相当于数字输出光检测电路的第2实施方式的“规定的基准脉冲期间”。

[0430] 数字化电路80对光电二极管1、2在TBASE期间内重复进行蓄电/放电的次数进行计数，将其作为光强的输出值。

[0431] 通过对信号TBCLK进行计数，用光电二极管1、2进行蓄电的总时间达到规定时间的时点，来规定TBASE期间，因此，TBASE期间随光强而变化，光电二极管1、2的光电流与光强成比例，因此，可使光强与输出成比例。

[0432] 下面，对本实施方式的数字化电路80进行说明。

[0433] 图20是示出扩展例的数字化电路80的结构的图。这里，对与图3对应的结构要素标注相同的标号，并简化其说明。

[0434] 数字化电路80大体上由光检测部130和计数部131构成。

[0435] 光检测部130构成如下。

[0436] 开关17、18根据延迟电路82生成的复位信号R，进行接通或断开。

[0437] 当开关17、18接通时，光电二极管1、2被基准电压19设定为基准电压A，当开关17、18断开时，光电二极管1、2根据入射光的强度进行蓄电。

[0438] 在光电二极管1的阴极与接地端子之间设有电容84，将光电二极管1的受光灵敏度规定为，电容84的容量越大，光电二极管1的受光灵敏度越低。

[0439] 同样，在光电二极管2的阴极与接地端子之间，也设有与电容84相同容量的电容85。

[0440] 电容84、85用于调节光电二极管1、2的受光灵敏度，在不设置电容84、85的情况下，也能够进行光的检测。

[0441] 放大器13、14对光电二极管1、2的电压进行放大，差分电路15输出其差分。将差分电路15的输出设为Vout。

[0442] 通过开关83，可使差分电路15的输出端子与基准电压B连接，当开关83接通时，差分电路15的输出被复位(初始化)成基准电压B。

[0443] 比较器81对输出Vout与基准电压C进行比较，作为其比较结果，当输出Vout小于基准电压C时，输出Lo，当输出Vout为基准电压以上时，输出Hi。将该比较结果设为Vcomp。

[0444] 延迟电路82延迟Vcomp的上升，生成并输出复位信号R和钳位信号CL。

[0445] 钳位信号CL的延迟时间为α，其是比复位信号R长的期间。

[0446] 复位信号R是用于将开关17、18接通来对光电二极管1、2进行复位的信号，钳位信号CL是用于将开关83接通来对差分电路15进行复位的信号。

[0447] 在延迟电路82中，由于将钳位信号CL设定得比复位信号R长，因此，即使在解除了光电二极管1、2的复位而开始蓄电后，在规定期间内，差分电路15的输出Vout仍被钳位在基准电压B。

[0448] 其原因如下。

[0449] 即，假设将复位信号R和钳位信号CL同时设为Lo，同时进行光电二极管1、2的蓄电以及差分电路的差分输出，此时，由于差分电路15的延迟，无法在输出差分之后立即得到线性的输出。这不利于光强(照度)的测定。

[0450] 因此，在数字化电路80中，通过将差分电路15开始动作的定时推迟到光电二极管1、2开始进行蓄电之后，来避免上述问题，从而提高了输出Vout的线性度。

[0451] 另外，在光检测部130中，以比较器81为基准，生成复位信号R和钳位信号CL。

[0452] 因此，不需要使这些信号的生成定时与时钟周期同步，能够得到平滑的输出。

[0453] 当假设与时钟周期同步地生成复位信号R和钳位信号CL时，输出不能取连续的值，有时会产生台阶。

[0454] 另一方面，计数部131是以16比特数据的形式，输出所测定的光强的电路，其以如下方式构成。

[0455] 振荡器91是生成数字化电路80在进行期间的测定时所要使用的基本时钟信号BASE_CLK的振荡器，并将该信号输出到时钟形成部92。

[0456] 时钟形成部92使用延迟电路82的钳位信号CL，根据基本时钟信号BASE_CLK生成信号TBCLK，将其输出到第1计数器93，并且，将钳位信号CL输出到第2计数器94。

[0457] 信号TBCLK仅在钳位信号CL为Lo的期间(即，差分电路15输出光电二极管1、2的差分的期间，实质上是光电二极管1、2的蓄电期间)，输出与基本时钟信号BASE_CLK相同周期的时钟。换言之，在钳位信号CL为Hi的期间，时钟形成部92不输出BASE_CLK，在钳位信号CL为Lo的期间，时钟形成部92输出与基本时钟信号BASE_CLK相同周期的时钟信号。

[0458] 这样，时钟形成部92仅在差分电路15输出差分的期间，输出时钟(信号TBCLK)，因此，计数部131通过对其进行计数，能够去除光电二极管1、2和差分电路15进行复位的期间，从而测定到输出差分的期间。

[0459] 如后所述，通过这种方式，能够避免像第2实施方式的数字输出光检测电路那样，复位期间对测定造成影响的可能，因此，即使在光强高的区域中，也能够使输出与光强成比例。

[0460] 第1计数器93是对信号TBCLK的上升沿进行计数的16比特计数器，当计数值达到65535(＝16比特)时，向计数器复位部95输出信号TBASE1。

[0461] 从第1计数器93开始计数到输出了信号TBASE1的期间，是差分电路15输出差分的期间的合计(总期间)达到规定期间(以基本时钟信号BASE_CLK为单位，65535个时钟)为止的期间，该期间为TBASE期间。

[0462] TBASE期间在第2实施方式的数字输出光检测电路中，是对应于基准脉冲的期间，在第2实施方式中，TBASE期间是固定值，而在本实施方式中，其随光强而变化。由此，光强与输出成比例。

[0463] 第2计数器94是对差分电路15的输出Vout的脉冲次数(＝钳位信号CL的上升)进行计数而生成16比特的数字值的16比特计数器，其将计数值作为16比特数据而输出到寄存器96。

[0464] 即，第2计数器94对光电二极管1、2的蓄电/放电(复位)的循环次数进行计数并输出。

[0465] 当计数部131开始钳位信号CL的计数时，计数器复位部95将信号TBASE设为Hi，而当第1计数器93输出信号TBASE1时，计数器复位部95将信号TBASE设为Lo。

[0466] 并且，计数器复位部95在将信号TBASE设为Lo的同时，向第1计数器93输出复位信号RESET1，使第1计数器93的计数值复位，并且，向第2计数器94输出复位信号RESET2，也使第2计数器94的计数值复位。

[0467] 这样，信号TBASE在上述TBASE期间为Hi，在其它期间为Lo，因此，在差分电路15输出差分的期间的合计(去除了对光电二极管1、2和差分电路15进行复位的期间后的期间)达到规定期间之前的期间，计数器复位部95将信号TBASE保持为Hi。

[0468] 寄存器96是16比特寄存器，在信号TBASE为Hi的期间，寄存器96存储由第2计数器94输出的计数值。

[0469] 并且，当信号TBASE变成Lo时，输出所存储的计数值，作为16比特的寄存器输出。

[0470] 该输出是光电二极管1、2在TBASE期间内重复蓄电/放电的次数，如后所述，是与光的强度成比例的值。

[0471] 这样，数字化电路80可根据寄存器输出来测定光强。

[0472] 图21(a)是用于说明光检测部130的动作的时序图。

[0473] 在数字化电路80中，当期间TBASE开始时，延迟电路82将复位信号R和钳位信号CL设为Hi。

[0474] 由此，开关17、18接通，光电二极管1、2的电压被复位成基准电压A，另外，开关83接通，差分电路15的输出Vout被复位成基准电压B，并且被钳位在基准电压B。

[0475] 然后，当经过了规定的延迟时间时，延迟电路82将复位信号R设为Lo，断开开关17、18，使光电二极管1、2开始蓄电。

[0476] 这里，由于钳位信号CL的延迟时间(期间α)比复位信号R的延迟时间长，因此，当光电二极管1、2开始蓄电时，差分电路15仍然被钳位在基准电压B。

[0477] 当经过了期间α时，延迟电路82将钳位信号CL设为Lo，断开开关83，使差分电路15输出差分(输出Vout)。

[0478] 差分电路15输出的差分，即输出Vout，逐渐上升，在差分输出期间Ts内达到基准电压C。光的强度越大，差分输出期间Ts越短。

[0479] 当输出Vout小于基准电压C时，比较器81将输出Vcomp设为Lo，而在输出Vout经过差分输出期间Ts而达到基准电压C时，比较器81将输出Vcomp设为Hi。

[0480] 当输出Vcomp变为Hi时，延迟电路82将复位信号R和钳位信号CL设为Hi，并且，使输出信号Vcomp延迟而保持规定的期间的Hi状态。

[0481] 当复位信号R和钳位信号CL变为Hi时，开关17、18以及开关83接通，将光电二极管1、2和差分电路15复位，差分电路15的输出Vout降低，成为基准电压B。

[0482] 此后，复位信号R变为Lo，接着，钳位信号CL变为Lo，重复相同的动作。

[0483] 这样，光检测部130重复进行光电二极管1、2的蓄电和复位，且光的强度越大，其差分输出期间Ts越短。

[0484] 图21(b)是用于说明计数部131的动作的时序图。

[0485] 首先，来自数字化电路80的控制系统等的START信号变为Hi，开始进行光强的检测，此时，计数器复位部95将信号TBASE设为Hi，开始进行TBASE期间的测定。

[0486] 振荡器91按周期TCK发送基本时钟信号BASE_CLK。

[0487] 当测定开始时，如上所述，钳位信号CL变为Lo，差分电路15的输出Vout开始上升，经过差分输出期间Ts，输出Vout达到基准电压C。然后，钳位信号CL变为Hi，输出Vout被复位成基准电压B。

[0488] 这样，在差分电路15的输出Vout反复进行差分输出和复位的循环的期间，时钟形成部92仅在钳位信号CL为Lo的期间(即，仅在差分电路15输出差分的期间)，输出信号TBCLK，该信号TBCLK是周期为TCK的时钟信号。

[0489] 在附图的例子中，在差分输出期间Ts的期间中，包含3个信号TBCLK，在光的强度低的情况下，差分输出期间Ts扩展而包含更多的信号TBCLK，相反，在光的强度高的情况下，差分输出期间Ts缩短而包含比其少的信号TBCLK。

[0490] 并且，对信号TBCLK的数量进行计数，当其数量达到65535时，信号TBASE变为Lo。

[0491] 接着，对如上构成的数字化电路80测定光强的原理进行说明。

[0492] 假设在TBASE期间中包含N次钳位信号CL的上升(＝Vcomp的脉冲数量，寄存器输出)。于是，下式成立。

[0493] (Ts/TCK)×N＝65535...(式1)

[0494] 由此，下式成立。

[0495] N＝(TCK×65535)/Ts＝A/Ts(A为常数)...(式2)

[0496] 另外，Ts与光的强度Pin成反比(Ts＝B/Pin，B为常数)，因此，下式成立，可知寄存器输出N与光的强度成正比。

[0497] N＝A×B×Pin...(式3)

[0498] 在数字化电路80中，TBASE期间随光强Pin而变化。

[0499] 即，存在TBASE期间＝TCK×65535+Nα的关系，因此，在Pin小的情况下，寄存器输出N减小，TBASE期间为接近于TCK×65535的值，而在Pin大的情况下，寄存器输出N增加，Nα的项将发挥作用。

[0500] 这样，Pin越大，TBASE期间越长。

[0501] 如果假设TBASE期间的值恒定，则寄存器输出N＝TBASE/(Ts+α)，因此，光的强度越高，即Ts越短，则N越接近下面的固定值，即TBASE/α。

[0502] 图22是将其曲线化的图。

[0503] 在数字化电路80中，如特性121所示，光强Pin与寄存器输出N成比例，与此相对，当TBASE为固定值时，如特性122所示，在光强度Pin小的区域中，存在比例关系，而在光强度Pin大的区域，为恒定值。

[0504] 该差异的原因在于，在数字化电路80中，TBASE期间是可变的，光检测部130检测光的期间的合计为TCK×65535，因此，由于复位期间的存在而未检测到光强的期间，不再对检测结果产生影响。

[0505] 图23(a)是示出时钟形成部92的电路结构的一例的图。

[0506] NOR电路输入钳位信号CL，并且，经由反相器输入基本时钟信号BASE_CLK。

[0507] 在该电路结构中，仅在基本时钟信号BASE_CLK为Hi且钳位信号为Lo时，输出Hi，其结果，从NOR电路输出信号TBCLK。

[0508] 图23(b)是示出它们的波形的时序图。

[0509] 如图所示，在钳位信号CL为Hi的情况下，不输出信号TBCLK，在钳位信号CL为Lo的情况下，输出与基本时钟信号BASE_CLK相同频率的信号TBCLK。

[0510] 另外，在该电路中，根据基本时钟信号BASE_CLK和钳位信号CL的定时，有时会产生短时间上升下降的、被称为所谓“毛刺”的信号。

[0511] 图24(a)是对图23(a)的电路进行改进以使其不产生“毛刺”的例子。

[0512] 在钳位信号与NOR电路之间插入了D触发器。

[0513] 触发器电路的输入端子D输入钳位信号CL，来自输出端子Q的输出则输入到NOR电路。

[0514] 另外，触发器电路的时钟输入端子C输入基本时钟信号BASE_CLK。

[0515] 图24(b)是示出它们的波形的时序图。

[0516] 该图示出了钳位信号CL的Hi宽度为2个BASE_CLK、钳位信号CL的Lo宽度为1.5个BASE_CLK的例子。

[0517] 即使钳位信号CL的Lo宽度恒定，也会同时存在信号TBCLK的脉冲为1个的情况和信号TBCLK的脉冲为2个的情况。其原因在于，基本时钟信号BASE_CLK与钳位信号CL不同步。

[0518] 当光的强度下降而使钳位信号CL的Lo宽度逐渐增加时，脉冲为2个的信号TBCLK的比例也随之逐渐增加。于是，TBASE期间也随之逐渐缩短，其结果，寄存器输出也逐渐减少。

[0519] 这样，在该例子中，能够相对于光强的变化，使输出连续地变化。

[0520] 图25(a)是时钟形成部92的另一方式的电路图，图25(b)是其时序图。

[0521] CLL是时钟形成部92向第2计数器94输出的钳位信号CL。

[0522] 在光强较强、从而钳位信号CL为Lo的期间比基本时钟信号BASE_CLK的1个周期短的情况下，有时，QX保持Hi，信号TBCLK保持Lo，从而不输出QX为Lo的期间。在该情况下，CLL＝CL。

[0523] 图26(a)、(b)是接在图25(b)后面的、图25(a)的时钟形成部92的时序图。

[0524] 在图26中，如箭头a所示，信号TBCLK与QX的下降沿大约相差半个时钟，如箭头b所示，CLL的下降沿与钳位信号CL相同。

[0525] 另外，在图26(b)中，如箭头c所示，信号TBCLK与QX的上升沿大约相差半个时钟，如箭头d所示，CLL的上升沿与钳位信号CL相同。

[0526] 根据条件的不同，钳位信号CL的上升沿比信号TBCLK的上升沿超前或滞后。当不向第2计数器94提供钳位信号CL而是提供CLL时，能够避免第1计数器93与第2计数器94同时增加计数的情况。

[0527] 图27是第1计数器93和第2计数器94的详细电路图。两个计数器具有相同的电路结构。

[0528] 第1计数器93在信号TBCLK的上升沿进行递增计数(count up)，当计数值COU[15:0]＝65535时，TBASE1产生Hi的触发脉冲(Shot Pulse)。

[0529] 然后，由于RESET1＝Hi，因此，第1计数器93被初始化(计数值COU[15:0]＝0)。

[0530] 另一方面，第2计数器94在钳位信号CL(在图中为CLL)的上升沿进行递增计数(count up)，当计数值COU[15:0]＝65535时，TBASE2产生Hi的触发脉冲。

[0531] 然后，由于RESET2＝Hi，因此，第2计数器94被初始化(计数值COU[15:0]＝0)。

[0532] 另外，当EN＝Lo时，这些计数器也被初始化。

[0533] 以上对数字化电路80进行了说明，在数字化电路80中，光电二极管1作为第1受光元件发挥功能，光电二极管2作为光谱特性与第1受光元件不同的第2受光元件发挥功能，通过延迟电路82来控制开关17、18的接通/断开机构作为使这些受光元件蓄积所产生的电荷的蓄积单元发挥功能，差分电路15作为以下单元发挥功能：差分取得单元，其取得蓄积在这些受光元件中的电荷的差分；以及差分输出单元，其将上述差分作为Vout而输出。

[0534] 并且，延迟电路82将复位信号R和钳位信号CL设为Hi，将光电二极管1、2的电荷和差分电路15的输出复位成初始值，然后，将复位信号设为Lo，再次使光电二极管1、2进行蓄电，用于执行上述动作的机构作为复位单元发挥功能，该复位单元在输出的差分(Vout)达到规定值(基准电压C)时，将蓄积在第1受光元件(光电二极管1)和第2受光元件(光电二极管2)中的电荷和差分取得单元(差分电路15)的差分复位成初始值，然后，使蓄积单元再次蓄积电荷。

[0535] 并且，计数部131测定TBASE期间的机构作为测定规定期间(TBASE期间)的规定期间测定单元发挥功能，计数部131向寄存器输出的机构作为光强输出单元发挥功能，其根据复位单元在测定到的规定期间内进行复位的次数，输出光强。

[0536] 并且，在基于延迟电路82的复位单元中，将钳位信号CL的延迟时间设定得比复位信号的延迟时间长，由此，是在第1受光元件(光电二极管1)和第2受光元件(光电二极管2)已经开始蓄积电荷之后，才解除差分取得单元(差分电路15)的复位状态(解除钳位状态)。

[0537] 并且，基于计数部131的规定时间测定单元测定差分输出单元(差分电路15)输出差分的合计时间达到规定时间为止的期间，将该测定到的期间设为用于对复位次数进行计数的规定期间(TBASE期间)。

[0538] 振荡器91作为时钟信号产生单元发挥功能，其通过产生基本时钟信号BASE_CLK来产生规定时钟数量的时钟信号(基本时钟信号BASE_CLK)。

[0539] 并且，第1计数器93作为时钟数量计数单元发挥功能，其通过对信号TBCLK进行计数，来对该产生的时钟信号中、差分输出单元(差分电路15)输出差分的期间的时钟数量进行计数。

[0540] 此外，规定期间测定单元根据由第1计数器93计数得到的时钟数量(计数到的TBCLK的数量)达到规定值(16比特)来测定期间(TBASE期间)。

[0541] 根据以上说明的本实施方式，能够得到如下效果。

[0542] (1)时钟形成部92可使用振荡器91的基本时钟信号BASE_CLK和延迟电路82的钳位信号CL，生成仅在差分电路15输出差分的期间(实质上是指仅在光电二极管1、2的蓄电时间的期间)输出的时钟信号，即信号TBCLK。

[0543] (2)对信号TBCLK进行计数，用到达规定值为止的时间来规定TBASE期间，由此，能够得到去除了光电二极管1、2进行复位的时间的输出。

[0544] (3)利用光电二极管1、2实质上进行蓄电的期间来得到输出，因此，光强与输出成比例关系。

[0545] (4)从光电二极管1、2开始蓄电起，在经过规定时间之后，才解除差分电路15的钳位，因此，能够提高差分电路15的输出的线性度。

[0546] (5)延迟电路82将比较器81的输出作为触发，通过对其进行延迟来生成复位信号R和钳位信号CL，因此，这些生成的信号的定时与时钟周期不同步，由此，能够得到平滑的输出。

[0547] (6)能够提供通过很少的电路元件来进行16比特数字输出的简单的数字方式，因此，能够实现低电源电压、低消耗电流以及低成本。

[0548] 图28是示出数字化电路80的变形例的数字化电路80a的结构的图。

[0549] 这里，光电二极管1是设有图16所示的光学滤光器101的光电二极管1。

[0550] 这样，在不用光电二极管2的暗电荷对光电二极管1的电荷进行校正的情况下，也可以仅由光电二极管1来构成数字化电路80a。

[0551] 在数字化电路80a中，放大器13的输出被输出到比较器81。

[0552] 延迟电路82的动作和计数部131的各部分的动作与数字化电路80相同。

[0553] 在数字化电路80a中，光电二极管1重复进行蓄电/放电的循环，根据在TBASE期间内该循环的重复次数来测定光强。

[0554] 该光强的测定原理与数字化电路80相同。

[0555] 这样，数字化电路80作为光检测装置发挥功能，其特征在于，具有：受光元件(光电二极管1)，其通过接收到的光而产生电荷，并设有遮光元件(光学滤光器101)，该遮光元件遮挡入射的期望波长的入射光以外的光；蓄积单元(光电二极管1)，其使该受光元件蓄积产生的电荷；电荷量取得单元(放大器13)，其取得蓄积在受光元件中的电荷量(根据电荷量产生的电压)；以及电荷量输出单元(放大器13)，其输出所取得的电荷量。

[0556] 并且，与数字化电路80同样，数字化电路80a具有：复位单元，其在输出的电荷量达到规定值时，将蓄积在所述受光元件中的电荷复位成初始值，然后使蓄积单元再次蓄积电荷；测定规定期间的规定期间测定单元；以及光强输出单元，其根据在该测定到的规定期间内所述复位单元进行复位的次数，输出光强。

[0557] 并且，该规定期间测定单元对电荷量输出单元输出电荷量的合计时间达到规定时间为止的期间进行测定。

[0558] 此外，与数字化电路80同样，数字化电路80a具有：时钟信号产生单元，其产生规定时钟数量的时钟信号；时钟数量计数单元，其根据产生的时钟信号，对电荷量输出单元输出电荷量的期间(在数字化电路80中是差分，而在数字化电路80a中为电荷量)的时钟数量进行计数，所述规定期间测定单元根据该计数到的时钟数量达到规定值来测定该期间。

[0559] 这样，在数字化电路80a中，与数字化电路80中的差分对应的量为光电二极管1的电压。

[0560] 另外，以上对各种光检测装置等进行了说明，这些光检测装置构成如下。

[0561] (第1结构)一种光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有：受光元件，其通过入射的光而产生电荷；蓄积单元，其使所述受光元件蓄积所述产生的电荷；输出单元，其输出由所述蓄积单元蓄积的与期望波长的入射光对应的电荷的电荷量。

[0562] (第2结构)根据第1结构所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有遮光单元，该遮光单元遮挡向所述受光元件入射的所述期望波长的入射光以外的光，所述输出单元输出由所述蓄积单元蓄积的电荷量，作为与所述期望波长的入射光对应的电荷的电荷量。

[0563] (第3结构)根据第1结构或第2结构所述的光检测装置，其特征在于，所述蓄积单元通过使所述受光元件的规定电极在电气上成为开路端，来蓄积所述电荷。

[0564] (第4结构)根据第3结构所述的光检测装置，其特征在于，所述受光元件的所述规定电极经由规定开关，与用于对蓄积在所述受光元件中的电荷的恒压源连接，所述蓄积单元通过将所述开关断开，来使所述规定电极在电气上成为开路端。

[0565] (第5结构)根据第3结构所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有复位单元，该复位单元通过将所述受光元件的所述规定电极与规定的恒压源连接，来对蓄积在所述受光元件中的电荷进行复位。

[0566] (第6结构)根据第1结构所述的光检测装置，其特征在于，所述受光元件由设有第1遮光单元的第1受光元件和设有第2遮光单元的第2受光元件构成，所述第1遮光单元遮挡入射的所述期望波长的入射光以外的光，所述第2遮光单元遮挡入射光，所述蓄积单元使所述第1受光元件和所述第2受光元件蓄积所述产生的电荷，所述输出单元具有差分取得单元，该差分取得单元取得蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷量的差分，所述输出单元输出该差分，作为与所述期望波长的入射光对应的电荷的电荷量。

[0567] (第7结构)根据第6结构所述的光检测装置，其特征在于，所述第1受光元件和所述第2受光元件具有相同的受光和蓄电特性。

[0568] (第8结构)根据第1结构所述的光检测装置，其特征在于，所述受光元件由第1受光元件和具有与所述第1受光元件不同的光谱特性的第2受光元件构成，所述蓄积单元使所述第1受光元件和所述第2受光元件蓄积所述产生的电荷，所述输出单元具有差分取得单元，该差分取得单元取得蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷量的差分，所述输出单元输出该差分，作为与期望波长的入射光对应的电荷的电荷量。

[0569] (第9结构)一种光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有：第1受光元件，其通过接收到的光而产生电荷；第2受光元件，其通过接收到的光而产生电荷，具有与所述第1受光元件不同的光谱特性；蓄积单元，其使所述第1受光元件和所述第2受光元件蓄积所述产生的电荷；差分取得单元，其取得蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷之间的差分；以及差分输出单元，其输出所述取得的差分。

[0570] (第10结构)根据第1结构至第9结构中任一结构所述的光检测装置，其特征在于，所述蓄积单元通过使所述第1受光元件和所述第2受光元件的规定电极在电气上成为开路端，来蓄积所述电荷。

[0571] (第11结构)根据第10结构所述的光检测装置，其特征在于，所述第1受光元件和所述第2受光元件的所述规定电极经由规定开关，与用于对蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷进行复位的恒压源连接，所述蓄积单元通过将所述开关断开，来使所述规定电极在电气上成为开路端。

[0572] (第12结构)根据第10结构或第11结构所述的光检测装置，其特征在于，所述差分取得单元根据所述第1受光元件和所述第2受光元件的所述规定电极之间的电压差，取得所述蓄积的电荷的差分。

[0573] (第13结构)根据第10结构所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有复位单元，该复位单元通过将所述第1受光元件和所述第2受光元件的所述规定电极与规定的恒压源连接，来对蓄积在所述第1受光元件和所述第2受光元件中的电荷进行复位。

[0574] (第14结构)根据第6结构至第13结构中的任一结构所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有驱动单元，该驱动单元在所述差分输出单元输出差分的定时，驱动所述差分取得单元。

[0575] (第15结构)根据第6结构至第14结构中的任一结构所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有缓解单元，该缓解单元缓解因光源发出的光强的变动而在所述差分输出单元输出的差分中产生的变动。

[0576] (第16结构)根据第1结构至第15结构中的任一结构所述的光检测装置，其特征在于，该光检测装置具有变更单元，该变更单元根据光的强度，变更所述蓄积单元蓄积电荷的时间。

[0577] (第17结构)一种图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置具有：第1结构至第16结构中任一结构所述的光检测装置；显示图像的图像显示单元；使用所述光检测装置的输出来判断外界亮度的亮度判定单元；以及根据所述判断出的亮度来调节所述图像显示单元的亮度的亮度调节单元。