(57)【要約】【課題】面内傾斜の発生を防止可能な画像取込機能付き表示装置を提供することを課題とする。【解決手段】偶数行のプリチャージ制御線３及び読出制御線４については右側に配置された第２駆動回路３００が制御し、奇数行のプリチャージ制御線３及び読出制御線４については左側に配置された第３駆動回路４００が制御するので、偶数行の各光センサ回路を左側から右側方向に向けて駆動制御すると共に、奇数行の各光センサ回路を右側から左側方向に向けて駆動制御することにより、各制御線が生来的に備えている配線負荷等による信号劣化が生じる場合であっても、撮像画像の左右方向における視覚的な面内傾斜の発生を緩和（防止）することが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光センサ回路で検知した受光量に基づく画像を取り込み可能な画像取込機能付き表示装置において、
表示領域に行列状に形成された複数の光センサ回路と、
前記複数の光センサ回路を行単位で駆動する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
任意の複数行については左側に位置する光センサ回路から駆動し、他の複数行については右側に位置する光センサ回路から駆動することを特徴とする画像取込機能付き表示装置。
【請求項２】
前記制御回路は、
画像フレームが更新された場合に、前記任意の複数行については右側に位置する光センサ回路から駆動し、前記他の複数行については左側に位置する光センサ回路から駆動することを特徴とする請求項１に記載の画像取込機能付き表示装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記表示領域の左側に配置された第１制御回路と右側に配置された第２制御回路であって、
前記左側に位置する光センサ回路からの駆動は当該第１制御回路が行い、前記右側に位置する光センサ回路からの駆動は当該第２制御回路が行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像取込機能付き表示装置。
【請求項４】
前記任意の複数行は、
奇数行又は偶数行であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像取込機能付き表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサ回路で検知した受光量に基づく画像を取り込み可能な画像取込機能付き表示装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光センサ素子を有する光センサ回路を表示領域の各画素に形成し、当該光センサ回路で反射光等を検知することにより、表示領域に近接した対象物の位置や形状等を撮像画像として取り込む機能を備えた画像取込機能付き表示装置に関する技術が開示されている（特許文献１、２参照）。以下、このような従来の画像取込機能付き表示装置の構成、機能等について簡単に説明する。
【０００３】
従来の画像取込機能付き表示装置の全体構成を図５に示し、当該構成図において点線で囲まれた画素に関する構成を図６に示す。表示装置５００は、複数の信号線１及び複数の走査線２を互いに交差させた格子状の表示領域１００と、画像信号を信号線１に印加する第１駆動回路２００と、各画素に形成されている画素ゲート１０のオンオフを制御する駆動信号を走査線２に印加する第２駆動回路３００とを備えている。このような表示装置５００は、駆動信号の印加に応じて画素ゲート１０をオンに制御し、当該タイミングで画像信号を画素電極１１に供給することで画素電極１１と対向電極（図示せず）との間に電位差を生じさせ、当該電位差に基づいて液晶層１２の液晶分子の配向を変化させることで画像表示機能を実現している。
【０００４】
そして、Ｒ領域、Ｇ領域、Ｂ領域により一つの画素が形成されるが、当該画素には、このような画像表示機能を実現している画素ゲート１０や液晶層１２等に加えて、走査線に対して略並行に形成されたプリチャージ制御線３と読出制御線４との間に、前述した画像取込機能として作用する光センサ回路が形成されている。なお、第２駆動回路３００は、光センサ回路を構成するプリチャージゲート２０のオンオフを制御するプリチャージゲート制御信号をプリチャージ制御線３に印加し、読出ゲート２４のオンオフを制御する読出ゲート制御信号を読出制御線４に印加する機能も備えている。以下、光センサ回路の動作について簡単に説明する。
【０００５】
最初のプリチャージ期間では、第１駆動回路２００が、所定のプリチャージ電位をＲ領域用信号線１ａに印加し、第２駆動回路３００が、Ｈ（Ｈｉｇｈ）のプリチャージ制御信号をプリチャージ制御線３に印加すると共に、Ｌ（Ｌｏｗ）の読出ゲート制御信号を読出制御線４に印加する。これにより、プリチャージゲート２０がオンに制御されるため、Ｒ領域用信号線１ａに印加されたプリチャージ電位が光センサ回路に供給され、センサ容量２１の初期電位が増幅トランジスタ２３の閾値と同等に初期設定される。これは、センサ容量２１に供給された電位が高いと増幅トランジスタ２３がオンに制御されて電荷が放電するため、増幅トランジスタ２３の閾値で止まることに起因している。
【０００６】
次の撮像期間では、第２駆動回路３００が、Ｌのプリチャージ制御信号をプリチャージ制御線３に印加する。これにより、光センサ回路はプリチャージ期間で蓄積した電位を保持するが、ここで、表示領域１００に人の指先が近接した場合には、当該指先の表面で反射した反射光（バックライト光を反射させた反射光）を光センサ素子２２で受光するため、センサ容量２１に蓄積された電荷が放電して初期電位が低下することになる。一方、そのような反射光がない場合には初期電位を継続的に保持した状態になる。
【０００７】
最後の読出期間では、第２駆動回路３００が、Ｈの読出ゲート制御信号を読出制御線４に印加する。これにより、読出ゲート２４がオンに制御されるため、センサ容量２１に蓄積されている電位がＢ領域用信号線１ｃに出力される。
【０００８】
このような処理を行う光センサ回路によれば、近接した対象物との距離に応じた電流、換言すれば、光センサ素子２２で受光した反射光の大きさに応じた電圧や電流を出力するため、表示領域１００において指先が近接している位置やその形状等を認識可能な撮像画像を得ることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−０９３８９４号公報
【特許文献２】特開２００６−２４４２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、プリチャージ制御線３や読出制御線４は表示領域１００の大きさに応じた長さを有するため、各制御線が生来的に備えている配線負荷や寄生容量等の影響により、第２駆動回路３００により印加されたプリチャージ制御信号や読出ゲート制御信号にディレイ、なまり、振幅減衰等の信号劣化が発生することが知られている。そして、この信号劣化の影響により、第２駆動回路３００に近い側に配置された光センサ回路と、終端側に配置された光センサ回路との動作に差異が生じることになる。
【００１１】
すなわち、従来の画像取込機能付き表示装置は、各行に配置された複数の光センサ回路を同一方向で駆動するため、同一行における光センサ回路の動作の上記差異が全ての行で同様に発生し、結果として撮像画像の面内傾斜が生じ、撮像画像性能を損なうという問題があった。具体的には、図７に示すように、全ての行における最右端の光センサ回路は、矩形波のプリチャージ制御信号や読出ゲート制御信号によって制御されるが、最左端の光センサ回路は、なまりのある波形で制御されるため、撮像画像の左右方向に面内傾斜が発生する（図８参照）。
【００１２】
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、面内傾斜の発生を防止可能な画像取込機能付き表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の本発明は、光センサ回路で検知した受光量に基づく画像を取り込み可能な画像取込機能付き表示装置において、表示領域に行列状に形成された複数の光センサ回路と、前記複数の光センサ回路を行単位で駆動する制御回路と、を備え、前記制御回路は、任意の複数行については左側に位置する光センサ回路から駆動し、他の複数行については右側に位置する光センサ回路から駆動することを要旨とする。
【００１４】
本発明にあっては、任意の複数行については左側に位置する光センサ回路から駆動し、他の複数行については右側に位置する光センサ回路から駆動するため、面内傾斜の発生を防止することが可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の本発明は、前記制御回路が、画像フレームが更新された場合に、前記任意の複数行については右側に位置する光センサ回路から駆動し、前記他の複数行については左側に位置する光センサ回路から駆動することを要旨とする。
【００１６】
本発明にあっては、画像フレームが更新された場合に、任意の複数行については右側に位置する光センサ回路から駆動し、他の複数行については左側に位置する光センサ回路から駆動するため、より確実に面内傾斜の発生を防止することが可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の本発明は、前記制御回路は、前記表示領域の左側に配置された第１制御回路と右側に配置された第２制御回路であって、前記左側に位置する光センサ回路からの駆動は当該第１制御回路が行い、前記右側に位置する光センサ回路からの駆動は当該第２制御回路が行うことを要旨とする。
【００１８】
請求項４に記載の本発明は、前記任意の複数行が、奇数行又は偶数行であることを要旨とする。
【００１９】
本発明にあっては、任意の複数行が奇数行又は偶数行であるため、より確実に面内傾斜の発生を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、撮像性能の一つである面内傾斜の発生を防止可能な画像取込機能付き表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態における画像取込機能付き表示装置の全体構成を示す図である。
【図２】各行に印加されるプリチャージ制御信号や読出ゲート制御信号を示す図である。
【図３】本実施の形態の画像取込機能付き表示装置で取り込まれた撮像画像を示す図である。
【図４】画像フレーム間において各行に印加されるプリチャージ制御信号や読出ゲート制御信号を示す図である。
【図５】従来の画像取込機能付き表示装置の全体構成を示す図である。
【図６】図５の構成図において点線で囲まれた画素の構成を示す図である。
【図７】従来の画像取込機能付き表示装置において、各行に印加されるプリチャージ制御信号や読出ゲート制御信号を示す図である。
【図８】従来の画像取込機能付き表示装置で取り込まれた撮像画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２３】
本実施の形態に係る画像取込機能付き表示装置の全体構成を図１に示す。この画像取込機能付き表示装置５００は、表示領域１００と、第１駆動回路２００〜第３駆動回路４００とを備えている。
【００２４】
表示領域１００には、複数の信号線１及び複数の走査線２が格子状に形成されており、Ｒ領域、Ｇ領域、Ｂ領域にそれぞれ対応するＲ領域用信号線１ａ、Ｇ領域用信号線１ｂ、Ｂ領域用信号線１ｃと１つの走査線２ａとで区画的に構成される画素が複数形成されている。具体的には、図１に示す点線で囲まれた領域が１画素であり、このような画素が行列状に形成されることにより表示領域１００が形成されている。また、各画素には、表示領域１００に近接した対象物によって反射された反射光（バックライト光（図示せず）を反射させた反射光）を検知する光センサ回路が形成されている。この光センサ回路は、既に図６を用いて説明したように、走査線２ａに対して略並行に形成されるプリチャージ制御線３ａと読出制御線４ａとの間に形成され、従来の光センサ回路が有する機能と同様の機能を備えている。
【００２５】
第１駆動回路２００は、画像を表示する期間において、画像信号をＲ領域用信号線１ａ〜Ｂ領域用信号線１ｃにそれぞれ印加する機能を備えている。また、撮像する期間において、プリチャージ期間の場合に、プリチャージ電位をＲ領域用信号線１ａに印加し、読出期間の場合に、光センサ回路から出力された電圧・電流を入力し、表示領域１００に近接した対象物の位置や形状等を認識する機能を備えている。なお、このような第１駆動回路２００は、一般的に信号線駆動回路と称されており、画像信号を印加する機能と対象物の位置や形状等を認識する機能とで２つに分けることも可能である。
【００２６】
第２駆動回路３００（第２制御回路に相当）は、表示領域１００の右側に配置されており、表示領域１００に行列状に形成された複数の光センサ回路のうち偶数行（図２に示す２ｎ行目、２ｎ＋２行目）に位置している各光センサ回路を右側から左側へ順次駆動制御する機能を備えている。具体的には、偶数行のプリチャージ制御線３及び読出制御線４（例えば、３ａや３ｃで図示されたプリチャージ制御線や、４ａや４ｃで図示された読出制御線）に対してのみ、プリチャージゲート制御信号及び読出ゲート制御信号を図２の右側からそれぞれ印加する。
【００２７】
一方、第３駆動回路４００（第１制御回路に相当）は、表示領域１００の左側に配置されており、表示領域１００に行列状に形成された複数の光センサ回路のうち奇数行（図２に示す２ｎ＋１行目、２ｎ＋３行目）に位置している各光センサ回路を左側から右側へ順次駆動制御する機能を備えている。具体的には、奇数行のプリチャージ制御線３及び読出制御線４（例えば、３ｂや３ｄで図示されたプリチャージ制御線や、４ｂや４ｄで図示された読出制御線）に対してのみ、プリチャージゲート制御信号及び読出ゲート制御信号を図２の左側からそれぞれ印加する。
【００２８】
なお、第２駆動回路３００及び第３駆動回路４００は、前述したように走査線２に駆動信号を印加して画像を表示する機能も兼ねることも可能であるが、光センサ回路のみを専用的に制御する制御回路であってもよい。
【００２９】
本実施の形態によれば、偶数行のプリチャージ制御線３及び読出制御線４については右側に配置された第２駆動回路３００が制御し、奇数行のプリチャージ制御線３及び読出制御線４については左側に配置された第３駆動回路４００が制御するので、偶数行の各光センサ回路を左側から右側方向に向けて駆動制御すると共に、奇数行の各光センサ回路を右側から左側方向に向けて駆動制御することにより、各制御線が生来的に備えている配線負荷等による信号劣化が生じる場合であっても、撮像画像の左右方向における視覚的な面内傾斜の発生を緩和（防止）することが可能となる（図３参照）。
【００３０】
また、図４に示すように、例えばｍ番目の画像フレームからｍ＋１番目の画像フレームに変化した場合には、第２駆動回路３００は、奇数行に位置している各光センサ回路を右側から左側へ順次駆動制御し、第３駆動回路４００は、偶数行に位置している各光センサ回路を左側から右側へ順次駆動制御することも可能である。すなわち、画像フレームが変化する毎に、各行の各光センサ回路を駆動制御する方向を変化させるので、撮像画像の左右方向における視覚的な面内傾斜の発生をより確実に緩和（防止）することが可能となる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、第２駆動回路３００及び第３駆動回路４００が駆動制御する行の単位を奇数行及び偶数行として説明したが、例えば、上から２行を第２駆動回路３００が制御し、その次の３行を第３駆動回路４００が制御するよう（６行目以降同様に制御）にしても、同様の効果を得ることが可能である。
【００３２】
また、本実施の形態では、第２駆動回路３００は表示領域１００の右側に形成され、第３駆動回路４００は表示領域１００の左側に形成されるとして説明したが、本発明の特徴は、プリチャージゲート制御信号及び読出ゲート制御信号をそれぞれ印加するプリチャージ制御線３及び読出制御線４の印加端を行単位で異なるものとし、各行の光センサ回路を異なる側から駆動することで面内傾斜の発生を緩和することにあるため、第２駆動回路３００及び第３駆動回路４００を表示領域の上側に配置した場合であっても、プリチャージ制御線３及び読出制御線４への接続線を用いて接続させることで同様の効果を得ることが可能であり、発明の概念的には１つの駆動回路（制御回路）であってもよい。
【００３３】
さらに、本実施の形態では、光センサ回路が画素毎に形成されるとして説明したが、これに限定されるものではなく、２〜３つの画素に対して１つの光センサ回路が形成されている場合であってもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１…信号線
１ａ…Ｒ領域用信号線
１ｂ…Ｇ領域用信号線
１ｃ…Ｂ領域用信号線
２…走査線
３…プリチャージ制御線
４…読出制御線
１０…画素ゲート
１１…画素電極
１２…液晶層
２０…プリチャージゲート
２１…センサ容量
２２…光センサ素子
２３…増幅トランジスタ
２４…読出ゲート
１００…表示領域
２００…第１駆動回路
３００…第２駆動回路
４００…第３駆動回路
５００…表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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