本发明专利技术的目的在于不通过扩大输出电压或输出电流的范围，来提供一种可检测的照度范围宽的光电转换装置、一种由光传感器的特性的不均匀性导致的输出不均匀性小的光电转换装置、一种耗电量小的光电转换装置、以及成品率高且制造成本低的光电转换装置。本发明专利技术包括一种半导体装置，其包括：光检测电路，包括将对应于照度的电流信号输出的光传感器以及将从光传感器输出的电流信号转换为电压信号的电流电压转换电路；将从光检测电路输出的电压信号放大的放大器；比较从放大器输出的电压与基准电压并将该结果输出到控制电路的比较电路；以及根据来自比较电路的输出确定进行检测的照度范围并将控制信号输出到光检测电路的控制电路，其中，电流电压转换电路根据控制信号改变电阻值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体装置，特别涉及具有光电转换元件的半导体装 置。此外，本专利技术还涉及使用半导体装置的电子设备。
技术介绍
一般已知数量众多的用于感测电磁波的光电转换装置，例如检测出 从紫外线到红外线区域的装置被总称为光传感器。其中检测出波长为400nm至700nm的可见光区域的装置特别被称为可见光传感器，数量众 多的可见光传感器被使用于需要根据人类的生活环境调节照度或开/关 控制等的设备中。尤其是，在显示装置中，检测显示装置的周围明度以调节其显示亮 度。这是因为通过检测周围明度并且获得合适的显示亮度可以减少不必 要的电力。例如，这种亮度调节用的光传感器用于便携式电话或个人计 算机。此外，使用传感器不仅检测周围明度，而且检测显示装置，尤其是 液晶显示装置的背光灯的亮度，以调节显示屏的亮度。在这种光传感器中，光电二极管用于感测部分，且在放大电路中放 大该光电二极管的输出电流。例如，使用电流镜电路作为这种放大电路 (例如参照专利文件l )。另外，在专利文件2中已公开了扩大照度测量范围的半导体光传感 装置。专利文件2所记载的半导体光传感装置具备低照度用和高照度用 的两种光电二极管，通过比较输出和基准电压来控制开关，以选择使用 哪个光电二纟及管。专利文件l日本专利3444093号专利文件2日本专利申请公开2006-86425号在检测到高照度的情况下，现有的光传感器由于其输出电流或输出 电压的范围扩大，因此产生难以用作光电转换装置以及耗电量增加的问题。而且，专利文件2所示的现有例子需要两个光传感器(在专利文件2中相当于光电二极管)，因此其成品率低且制造成本大。再者，需要巧 妙地设定两个光电二极管的特性以使其为低照度用特性和高照度用特 性。在两个光电二极管的特性不均匀的情况下，输出的不均匀性相当于 两者的总和，从而与使用一个光电二极管的情况相比输出的不均匀性较 大。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种扩大可检测的照度范围 而不扩大输出电压或输出电流的范围的光电转换装置。而且，本专利技术的 目的在于提供一种由光传感器的特性的不均匀性导致的输出不均匀性 小的光电转换装置。而且，本专利技术的目的在于提供一种耗电量小的光电 转换装置。而且，本专利技术的目的在于提供一种成品率高且制造成本低的 光电转换装置。在本说明书的半导体装置中，将光传感器的输出电流转换为电压的 电路(电流电压转换电路)具有特性不同的多个电流电压转换元件，并 且根据输出电压而改变所使用的电流电压转换元件。作为电流电压转换 元件，可以使用电阻器、二极管或晶体管等的元件。电流电压转换电路也可以具有如下结构具备可控制特性的电流电压转换元件，并根据输 出电压而控制电流电压转换元件的特性。在此情况下，作为电流电压转 换元件，可以使用可变电阻器或晶体管等的元件。此外，作为光传感器， 可以使用光电二极管或光电晶体管等。作为开关，可以使用各种形式的开关。例如，可以举出电开关或机 械开关等。换言之，只要是能够控制电流流动的开关即可，不局限于特 定的。例如，可以使用晶体管(例如双极晶体管、MOS晶体管等)、二 极管(例如，PN二极管、PIN二极管、肖特基二极管、MIM(Metal Insulator Metal;金属-绝缘体-金属)二极管、MIS(Metal Insulator Semiconductor; 金属-绝缘体-半导体)二极管、以及二极管连接的晶体管等)、可控硅整 流器等作为开关。或者，可以使用组合了这些的逻辑电路作为开关。作为机械开关的例子，可以举出像数字微镜装置(DMD)那样的采 用了MEMS (微电子机械系统)技术的开关。该开关具有能够机械移动 的电极，该电极移动而控制连接及非连接。在将晶体管用作开关的情况下，由于该晶体管只作为开关工作，所以对晶体管的极性(导电型)没有特别的限制。但是，在想要抑制截止 电流的情况下，优选使用具有截止电流低一方的极性的晶体管。作为低截止电流的晶体管，可以举出提供有LDD区的晶体管或采用了多栅极结 构的晶体管等。或者，当用作开关的晶体管的源极端子的电位接近于低 电位側电源(Vss、 GND、 0V等)的电位地工作时，优选采用N沟道型 晶体管。相反，当源极端子的电位接近于高电位侧电源(Vdd等)的电 位地工作时，优选采用P沟道型晶体管。这是因为如下理由若是N沟道 型晶体管，则当源极端子接近于低电位侧电源的电位地工作时可以增加 栅极-源极间电压的绝对值，并且，若是P沟道型晶体管，则当源极端子 接近于高电位侧电源的电位地工作时可以增加栅极-源极间电压的绝对 值，因此作为开关能够进行更准确的工作。另外，这是因为由于晶体管 进行源极跟随工作的情况少所以输出电压的大小变小的情况少的缘 故。此外，可以通过使用N沟道型晶体管和P沟道型晶体管双方来将 CMOS型开关用作开关。当采用CMOS型开关时，若P沟道型晶体管及N 沟道型晶体管之任一方导通则电流流动，因此容易用作开关。例如，即 使输向开关的输入信号的电压高或低，也可以适当地输出电压。再者， 由于可以减少用来使开关导通或截止的信号的电压振幅值，所以还可以 减少津毛电量。注意，在将晶体管用作开关的情况下，开关具有输入端子(源极端 子及漏极端子之一方)、输出端子(源极端子及漏极端子之另一方)、 以及控制导通的端子(栅极端子)。另一方面，在将二极管用作开关的 情况下，开关有时不具有控制导通的端子。因此，与使用晶体管作为开 关的情况相比，通过使用二极管作为开关，可以进一步减少用来控制端 子的布线数量。注意，明确地描述"A和B连接，，的情况包括如下情况A和B电连 接；A和B在功能方面连接；以及A和B直接连接。这里，以A和B为对象 物(例如，装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电膜、层等)。 因此，还包括除了附图或文章所示的连接关系以外的连接关系，而不局 限于预定的连接关系如附图或文章所示的连接关系。例如，在A和B电连接的情况下，也可以在A和B之间配置一个以上 的能够电连接A和B的元件(例如开关、晶体管、电容元件、电感器、电阻元件、二极管等)。或者，在A和B在功能方面连接的情况下，也可以 在A和B之间配置一个以上的能够在功能方面连接A和B的电路(例如， 逻辑电路(反相器、NAND电路、NOR电路等)、信号转换电路(DA 转换电路、AD转换电路、丫校正电路等)、电位电平转换电路(电源 电路(升压电路、降压电路等)、改变信号的电位电平的电平移动电路 等)、电压源、电流源、切换电路、放大电路(能够增大信号振幅或电 流量等的电路、运算放大器、差动放大电路、源极跟随电路、緩冲电路 等)、信号产生电路、存储电路、控制电路等)。或者，在A和B直接连 接的情况下，也可以直接连接A和B而其中间不夹有其他元件或其他电 路。注意，当明确地描述"A和B直接连接"时，包括如下情况A和B直 接连接(就是说，A和B连接而其中间不夹有其他元件或其他电路)；A 和B电连接(就是说，A和B连接并在其中间夹有其他元件或其他电路)。注意，当明确地描述"A和B电连接"时，包括如下情况A和B电连 接(就是说，A和B连接并在其中间夹有其他元件或其他电路)；A和B 在功能方面连接(就是说，A和B在功能方面连接并在其中间夹有其他电 路)；以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光电转换装置，包括： 光检测电路，其包括光传感器以及电流电压转换电路； 比较所述光检测电路的输出电压与基准电压的比较电路；以及 根据所述比较电路的输出信号输出控制信号的控制电路， 其中，所述电流电压转换电路的电阻值根据所述控制信号控制。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉田泰则，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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