(57)【要約】【課題】  短い撮像時間で多階調の画像データを取得可能な画像取り込み機能を有する液晶表示装置を提供する。【解決手段】  液晶表示装置１は、表示素子に対応して設けられ、感度Ｒを有し入射光を受光して電気信号に変換するフォトダイオード１１と、静電容量Ｃを有し初期電圧Ｖが印加された状態でフォトダイオード１１によって変換された電気信号に応じた電荷を蓄積するキャパシタ１２と、キャパシタ１２に蓄積された電荷がしきい値電圧Ｖｔｈ以上か否かを示す２値データを出力するＳＲＡＭ１３とを有して縦横に列設される複数の画素からなる画素アレイ部６と、隣接する画素から出力される２値データを基に多階調の画素データを生成する画像取込制御部５と、多階調の画素データを基に多階調の画像データを生成する表示コントローラ２とを備え、各画素において設定されるＲ、Ｃ、Ｖ、Ｖｔｈの各値が、各画素に隣接する他の画素に設定される各値とは異なる。【選択図】  図１
2005173318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示素子と、
前記表示素子に対応して少なくとも１つずつ設けられ、所定の感度Ｒを有し入射光を受光して電気信号に変換する撮像部と、
前記撮像部に対応して設けられ、所定の静電容量Ｃを有し、所定の初期電圧Ｖが印加された状態で前記撮像部によって変換された電気信号に応じた電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記電荷蓄積部に対応して設けられ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷が所定のしきい値電圧Ｖｔｈ以上か否かを示す２値データを出力する２値データ生成部と、
を有して縦横に列設される複数の画素からなる画素アレイ部と、
Ｎ回の撮像によって縦ｐ画素×横ｑ画素の隣接する複数の前記画素から出力される前記２値データを基に多階調の１つの画素データを生成し、多階調の画素データを基に前記撮像部によって撮像された被写体の多階調の画像データを生成する信号処理部と、
を備え、
各画素において設定される前記感度Ｒ、前記静電容量Ｃ、前記初期電圧Ｖ、前記しきい値電圧Ｖｔｈの各値が、各画素に隣接する他の画素に設定される各値とは異なることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記縦ｐ画素×横ｑ画素の隣接する複数の画素において、前記複数画素の平均的な暗電流をＩ０、前記複数画素に含まれる特定の１画素における白標準被写体の反転露光時間をＴｗ、前記特定１画素における黒標準被写体の反転露光時間をＴｂ、前記特定１画素におけるＮ回の撮像のうち、ｎ回目（ｎ＝1、２、…Ｎ）の撮像の露光時間をＴ（ｎ）とすると、露光時間Ｔ（ｎ）は数１および数２に示す演算数に従って算出される値であり、前記特定１画素において設定される前記感度Ｒ１を基準として、画素ごとの感度の変化量を決めるパラメータｋが１≦ｋ≦Ｎ−ｐ×ｑ＋１の範囲内で設定され、他の画素において設定される前記感度Ｒ２〜Ｒｐ×ｑの各値を画素毎に異なる値にする場合は、当該感度Ｒ２〜Ｒｐ×ｑの各値は、数３および数４で示す演算数に従って算出される値であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【数１】
2005173318.tif 000027
【数２】
2005173318.tif 000028
【数３】
2005173318.tif 000029
【数４】
2005173318.tif 000030
（ｍ＝1、２、…、ｐ×ｑ−１）
【請求項３】
前記縦ｐ画素×横ｑ画素の隣接する複数の画素において、前記複数画素の平均的な暗電流をＩ０、前記複数画素に含まれる特定の１画素における白標準被写体の反転露光時間をＴｗ、前記特定１画素における黒標準被写体の反転露光時間をＴｂ、前記特定１画素におけるＮ回の撮像のうち、ｎ回目（ｎ＝1、２、…Ｎ）の撮像の露光時間をＴ（ｎ）とすると、露光時間Ｔ（ｎ）は数５および数６に示す演算数に従って算出される値であり、前記特定１画素において設定される前記静電容量Ｃ１を基準として、画素ごとの静電容量の変化量を決めるパラメータｋが１≦ｋ≦Ｎ−ｐ×ｑ＋１の範囲内で設定され、他の画素において設定される前記静電容量Ｃ２〜Ｃｐ×ｑの各値を画素毎に異なる値にする場合は、当該静電容量Ｃ２〜Ｃｐ×ｑの各値は、数７および数８で示す演算数に従って算出される値であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【数５】
2005173318.tif 000031
【数６】
2005173318.tif 000032
【数７】
2005173318.tif 000033
【数８】
2005173318.tif 000034
（ｍ＝1、２、…、ｐ×ｑ−１）
【請求項４】
前記縦ｐ画素×横ｑ画素の隣接する複数の画素において、前記複数画素の平均的な暗電流をＩ０、前記複数画素に含まれる特定の１画素における白標準被写体の反転露光時間をＴｗ、前記特定１画素における黒標準被写体の反転露光時間をＴｂ、前記特定１画素におけるＮ回の撮像のうち、ｎ回目（ｎ＝1、２、…Ｎ）の撮像の露光時間をＴ（ｎ）とすると、露光時間Ｔ（ｎ）は数９および数１０に示す演算数に従って算出される値であり、前記特定１画素において設定される前記初期電圧Ｖ１を基準として、画素ごとの初期電圧の変化量を決めるパラメータｋが１≦ｋ≦Ｎ−ｐ×ｑ＋１の範囲内で設定され、他の画素において設定される前記初期電圧Ｖ２〜Ｖｐ×ｑの各値を画素毎に異なる値にする場合は、当該初期電圧Ｖ２〜Ｖｐ×ｑの各値は、数１１および数１２で示す演算数に従って算出される値であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【数９】
2005173318.tif 000035
【数１０】
2005173318.tif 000036
【数１１】
2005173318.tif 000037
【数１２】
2005173318.tif 000038
（ｍ＝1、２、…、ｐ×ｑ−１）
【請求項５】
前記縦ｐ画素×横ｑ画素の隣接する複数の画素において、前記複数画素の平均的な暗電流をＩ０、前記複数画素に含まれる特定の１画素における白標準被写体の反転露光時間をＴｗ、前記特定１画素における黒標準被写体の反転露光時間をＴｂ、前記特定１画素におけるＮ回の撮像のうち、ｎ回目（ｎ＝1、２、…Ｎ）の撮像の露光時間をＴ（ｎ）とすると、露光時間Ｔ（ｎ）は数１３および数１４に示す演算数に従って算出される値であり、前記特定１画素において設定される前記しきい値電圧Ｖｔｈ１を基準として、画素ごとのしきい値電圧の変化量を決めるパラメータｋが１≦ｋ≦Ｎ−ｐ×ｑ＋１の範囲内で設定され、他の画素において設定される前記しきい値電圧Ｖｔｈ２〜Ｖｔｈｐ×ｑの各値を画素毎に異なる値にする場合は、当該しきい値電圧Ｖｔｈ２〜Ｖｔｈｐ×ｑの各値は、数１５および数１６で示す演算数に従って算出される値であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【数１３】
2005173318.tif 000039
【数１４】
2005173318.tif 000040
【数１５】
2005173318.tif 000041
【数１６】
2005173318.tif 000042
（ｍ＝1、２、…、ｐ×ｑ−１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像取り込み機能を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、信号線、走査線及び画素ＴＦＴが列設されたアレイ基板と、信号線及び走査線を駆動する駆動回路とを備えており、また、近年の集積回路技術の進歩発展により、駆動回路の一部をアレイ基板上に形成するプロセス技術が実用化されている。これにより、液晶表示装置全体を軽薄短小化することができ、携帯電話やノート型コンピュータなどの各種の携帯機器の表示装置として幅広く利用されている。
【０００３】
ところで、アレイ基板上に、画像取り込みを行う密着型エリアセンサを配置した画像取り込み機能を備えた液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。この種の画像取り込み機能を備えた従来の液晶表示装置は、センサに接続されたキャパシタの電荷量を、センサでの受光量に応じて変化させるようにし、キャパシタの両端電圧を検出することで、画素データを生成し、画像取り込みを行っている。また、このような画像取り込み機能を備えた液晶表示装置において、複数の撮像条件で得られた画像データから、画像処理によってノイズを抑える手法が提案されている。
【０００４】
図７に従来の画像取り込み機能を備えた液晶表示装置の回路構成を示す。この従来の画像取り込み機能を備えた液晶表示装置において、新たに入射光の照射強度をＬ、反転露光時間(詳細は後述)をＴ、フォトダイオード１１１に流れる光電流をＩ、暗電流をＩ０とすると、
【数１７】
2005173318.tif 000003
【数１８】
2005173318.tif 000004
【０００５】
という関係式が成り立つ。ここで、Ｖはキャパシタ１１２の初期電圧、ＶｔｈはＳＲＡＭ１１３のインバータしきい値、Ｃはキャパシタ１１２の静電容量係数、Ｒはフォトダイオード１１１の光感度(単位照射強度当たりの光電流)である。
【０００６】
また、ＴＦＴスイッチ１１４がオフ状態になってから、ＴＦＴスイッチ１１４および１１５がオン状態になるまでの時間は、フォトダイオード１１１に流れる電流(光電流と暗電流の和)によってキャパシタ１１２の電圧が初期電圧Ｖから徐々に降下して行く時間であり、この時間を「露光時間」と呼ぶ。さらに「反転露光時間」とは、キャパシタ１１２の電圧がＳＲＡＭ１１３のインバータしきい値電圧Ｖｔｈに等しくなる時の露光時間のことを指す。
【０００７】
ここで、上記２式をＬについて解くと、
【数１９】
2005173318.tif 000005
【０００８】
となる。よってＬの値を検出するにはＴの値がわかれば良い（Ｃ,Ｖ,Ｖｔｈ,Ｒ, Ｉ０は既知）。Ｔは本来アナログ値だが、これを量子化して多ビットのデジタル値にする（Ｌに読み替えると多階調ということ）。しかし、ＳＲＡＭ１１３は“０”か“１”かの２つの状態しか区別できないので、多階調にするには複数条件での撮像が必要となる。
【０００９】
具体的には、露光時間Ｔを例えばＴ１＜Ｔ２＜Ｔ３…＜Ｔ６３のように６３回変えて、どの露光時間を境にデータ(２値)が反転したかを検出すれば６４階調化（６ビット化）したことになる。
【００１０】
実際は、白標準被写体の反転露光時間Ｔｗと黒標準被写体の反転露光時間Ｔｂを計測し、 例えばｎ回目の露光時間Ｔ（ｎ）（ｎ＝１,２…６３）を
【数２０】
2005173318.tif 000006
【００１１】
ただし、
【数２１】
2005173318.tif 000007
【００１２】
とする。すると、ｎ回目の撮像に設定される照度強度の境界値Ｌ（ｎ）は、
【数２２】
2005173318.tif 000008
【００１３】
となる。
【００１４】
図８に、撮像番号ｎと照度強度の境界値Ｌ（ｎ）との関係を示す。なお、図８は、簡略化のため、撮像回数を１５回の場合を示している。
【００１５】
従来の手法では１５回の撮像によって、図８に示すように、対応する照射強度の境界値を１５点設定でき、それに従って量子化すれば１６階調の多階調画像を得られる。例えば、７番目の撮像においては、境界値Ｌ（７）は照射強度が約５０％となっている。
【００１６】
このように、従来の画像取り込み機能を有する液晶表示装置においては、１画素が生成する画素データはその回路構成から“１”または“０”の２値データであり、従って、多階調の画像データを得るためには、撮像条件を変更して複数回連続して撮像を行う必要がある。例えば、６４階調の画像を取得するのに６３条件の撮像条件で連続して撮像する必要がある。
【００１７】
しかしながら、複数の撮像条件で連続して撮像を行うと、撮像時間がその分長くなってしまい、安定して被写体の撮像を行うことが困難になるという問題があった。
【特許文献１】特開平８−２７２５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、短い撮像時間で多階調の画像データを取得可能な画像取り込み機能を有する液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述した課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、表示素子と、前記表示素子に対応して少なくとも１つずつ設けられ、所定の感度Ｒを有し入射光を受光して電気信号に変換する撮像部と、前記撮像部に対応して設けられ、所定の静電容量Ｃを有し、所定の初期電圧Ｖが印加された状態で前記撮像部によって変換された電気信号に応じた電荷を蓄積する電荷蓄積部と、前記電荷蓄積部に対応して設けられ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷が所定のしきい値電圧Ｖｔｈ以上か否かを示す２値データを出力する２値データ生成部と、を有して縦横に列設される複数の画素からなる画素アレイ部と、Ｎ回の撮像によって縦ｐ画素×横ｑ画素の隣接する複数の前記画素から出力される前記２値データを基に多階調の１つの画素データを生成し、多階調の画素データを基に前記撮像部によって撮像された被写体の多階調の画像データを生成する信号処理部とを備え、各画素において設定される前記感度Ｒ、前記静電容量Ｃ、前記初期電圧Ｖ、前記しきい値電圧Ｖｔｈの各値が、各画素に隣接する他の画素に設定される各値とは異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
各パラメータの値が異なる隣接する複数の画素から得られる画素データを１つの画素のデータとして扱うことで、１回の撮像で得られる画像データの階調情報を増やすことが可能となり、ｐ×ｑ個の画素から得られる画素データを１つの画素のデータとすることで、同じ階調数の画像データを１／（ｐ×ｑ）の時間で得ることができ、撮影時間を短縮することができる。また、Ｎ回の撮像回数であったところをＮ／（ｐ×ｑ）回の撮像回数にすることができる。また、撮影時間が短縮されるため、手ぶれ等による画像劣化を軽減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施形態を、図１〜図８を用いて説明する。
【００２２】
本実施形態における液晶表示装置１は、表示コントローラ２、信号線（Ｘ）ドライバ３、走査線（Ｙ）ドライバ４、画像取込制御部５、および画素アレイ部６を備える。
【００２３】
表示コントローラ２は、表示信号、Ｘドライバー制御信号、およびクロック信号を信号線ドライバ３に供給する機能、Ｙドライバー制御信号、およびクロック信号を走査線ドライバ４に供給する機能、画像取込制御部５に撮像を指示する制御信号を供給し、画像取込制御部５から出力される多階調の画素データから被写体の画像データを生成する機能を有する。
【００２４】
信号線ドライバ３は、各信号線に接続され、表示コントローラ２から供給されるクロック信号とＸドライバー制御信号に基づいて、画素ＴＦＴ１４等に表示信号を供給する機能を有する。
【００２５】
走査線ドライバ４は、各走査線に接続され、表示コントローラ２から供給されるクロック信号とＹドライバー制御信号に基づいて、画素ＴＦＴ１４等にアドレス信号を供給する機能を有する。
【００２６】
画像取込制御部５は、表示コントローラ２から供給される制御信号に基づいて、各画素に対して被写体の撮像を開始させる信号を出力する機能を有し、各画素から画素データが入力されると、互いに隣接する所定数（縦ｐ個×横ｑ個）の画素の画素データを基に、１つの画素から出力されたデータとして多階調の画素データを生成して出力する機能を有する。
【００２７】
図２に、画素アレイ部６内の撮像回路を含む１画素の回路図を示す。本実施形態における１画素は、フォトダイオード１１、キャパシタ１２、キャパシタ１２の蓄積電荷量に応じた２値データを保持するＳＲＡＭ１３、画素ＴＦＴ１４、キャパシタ１２に初期電荷の蓄積を制御する初期化用ＴＦＴ１５を有し、また、蓄積容量１８に電荷を蓄積するか否かを制御する表示制御ＴＦＴ１７、蓄積容量１８、液晶層１９を有して構成される。
【００２８】
また、ＳＲＡＭ１３は、直列接続された２つのインバータ回路と、後段のインバータ回路の出力端子と、画素ＴＦＴ１４のソース電極（初期化用ＴＦＴ１５のドレイン電極）との間に接続され、ＳＲＡＭ１３への２値データの保持を制御するデータ保持用ＴＦＴ１６を有して構成される。２つのインバータ回路は電源線JVDDと電源線JVSSに接続され、前段のインバータ回路の入力端子は初期化用ＴＦＴ１５のソース電極からの制御線Ｌに接続される。
【００２９】
また、フォトダイオード１１のカソード端子は制御線Lに接続され、フォトダイオード１１のアノード端子は電源線JVSSに接続される。また、キャパシタ１２は電源線JVSSと制御線Lの間に接続され、画素ＴＦＴ１４のドレイン電極は信号線Sig(n)に接続される。
【００３０】
また、データ保持用ＴＦＴ１６のゲート電極はSFB（SRAM Feed Back）に接続され、初期化用ＴＦＴ１５のゲート電極はCRT（Capacitor Reset Transistor）に接続される。
【００３１】
また、画素ＴＦＴ１４のゲート電極は走査線Ｇate(m)に接続され、画素ＴＦＴ１４のソース電極は初期化用ＴＦＴ１５のドレイン電極と表示制御ＴＦＴ１７のドレイン電極が接続される。また、表示制御ＴＦＴ１７のゲート電極は制御線PCC（Pixel Cs Connection）に接続され、表示制御ＴＦＴ１７のソース電極と蓄積容量１８線CSとの間に、蓄積容量１８と液晶層１９が接続される。
【００３２】
なお、１画素の回路構成は従来のものと同じであるため、動作の詳細な説明は省略するが、その動作の概要は以下に示す通りである。
【００３３】
まず、キャパシタ１２に予め所定量の電荷を蓄えておき、フォトダイオード１１に光が照射された場合に光の照射強度に応じて光リーク電流が発生し、キャパシタ１２の蓄積電荷量が減少する。その減少した蓄積電荷量が所定のしきい値以上か否かによって、２値の画素データが生成される。
【００３４】
この時生成される２値の画素データが“１”であるか“０”であるかは、光の照射強度、フォトダイオード１１の感度Ｒ、キャパシタ１２の初期電圧Ｖ、キャパシタ１２の静電容量Ｃ、ＳＲＡＭ１３を構成するインバータのしきい値電圧Ｖｔｈに依存することになる。
【００３５】
従来の液晶表示装置１では、感度Ｒ、初期電圧Ｖ、静電容量Ｃ、しきい値電圧Ｖｔｈの各パラメータがそれぞれの画素で等しく、また、２値の画素データが“１”か“０”かは、光の照射強度のみに依存することになるため、階調の情報としては１階調しか得られないが、本発明では、感度Ｒ、初期電圧Ｖ、静電容量係数Ｃ、しきい値電圧Ｖｔｈの組み合わせ（Ｒ，Ｖ，Ｃ，Ｖｔｈ）を画素によって異なる値にする。隣接する複数の画素から得られる画素データを１つの画素の画素データとして扱うことで、１回の撮像で得られる画像データの階調情報を増やすことが可能となる。
【００３６】
例えば、図３に示すように、横方向に３つの画素を１組として各パラメータを（Ｒ１，Ｖ１，Ｃ１，Ｖｔｈ１）、（Ｒ２，Ｖ２，Ｃ２，Ｖｔｈ２）、（Ｒ３，Ｖ３，Ｃ３，Ｖｔｈ３）のように異なる値にする。これによって１回の撮像で３階調分の情報を得ることができる。
【００３７】
この時の各パラメータ（Ｒ１，Ｖ１，Ｃ１，Ｖｔｈ１）、（Ｒ２，Ｖ２，Ｃ２，Ｖｔｈ２）、（Ｒ３，Ｖ３，Ｃ３，Ｖｔｈ３）のうち、（Ｒ１，Ｖ１，Ｃ１，Ｖｔｈ１）の各パラメータの値を基準として、そのうちの１つのパラメータのみを画素毎に変更する場合は、以下に示す数式、数２３〜４０で各パラメータの値の関係を表すことができる。ただし、ｋは各パラメータを画素毎に変更するさいの変化量の大きさを決定するパラメータで、１≦ｋ≦Ｎ−ｐ×ｑ＋１の範囲内で照射強度の境界値が均等に分布するように選択される値であり、必ずしも整数でなくても良い。
【００３８】
Ｒの値を各画素において変更する場合：
【数２３】
2005173318.tif 000009
【数２４】
2005173318.tif 000010
【数２５】
2005173318.tif 000011
【００３９】
ｍ＋１個（ｍ＝１,２…）の画素を１組とする場合は、各画素の感度Ｒの値は、
【数２６】
2005173318.tif 000012
【００４０】
となる。
【００４１】
Ｖの値を各画素において変更する場合：
【数２７】
2005173318.tif 000013
【数２８】
2005173318.tif 000014
【数２９】
2005173318.tif 000015
【００４２】
ｍ＋１個（ｍ＝１,２…）の画素を１組とする場合は、各画素の初期電圧Ｖの値は、
【数３０】
2005173318.tif 000016
【００４３】
となる。
【００４４】
Ｃの値を各画素において変更する場合：
【数３１】
2005173318.tif 000017
【数３２】
2005173318.tif 000018
【数３３】
2005173318.tif 000019
【００４５】
ｍ＋１個（ｍ＝１,２…）の画素を１組とする場合は、各画素の静電容量係数Ｃの値は、
【数３４】
2005173318.tif 000020
【００４６】
となる。
【００４７】
Ｖｔｈの値を各画素において変更する場合：
【数３５】
2005173318.tif 000021
【数３６】
2005173318.tif 000022
【数３７】
2005173318.tif 000023
【００４８】
ｍ＋１個（ｍ＝１,２…）の画素を１組とする場合は、各画素のしきい値電圧Ｖｔｈの値は、
【数３８】
2005173318.tif 000024
【００４９】
となる。
【００５０】
なお、基準としたパラメータ（Ｒ１，Ｖ１，Ｃ１，Ｖｔｈ１）を持つ画素における白標準被写体の反転露光時間をＴｗとし、黒標準被写体の反転露光時間をＴｂとすると、 ｎ回目の露光時間Ｔ（ｎ）（ｎ＝１,２…Ｎ（Ｎ回撮像の場合））は
【数３９】
2005173318.tif 000025
【００５１】
となる。ただし、
【数４０】
2005173318.tif 000026
【００５２】
とする。
【００５３】
一例として、図４にキャパシタ１２の静電容量係数Ｃのみを画素ごとにＣ１，Ｃ２，Ｃ３となるように異なる値にした場合における、撮像番号ｎと照度強度の境界値Ｌ（ｎ）との関係を示す。なお、横軸の撮像番号ｎは、基準となる画素で撮像した場合における番号である。
【００５４】
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の値が異なると、図４に示すように、撮像番号ｎと照度強度の境界値Ｌ（ｎ）との関係が異なるため、１回の撮像に対して照射強度の境界値を３点設定することが可能である。これにより、従来１５回撮像が必要であったのを１／３の５回に減らすことができる。
【００５５】
例えば、ｋ＝１とした場合、５回の撮像で照射強度の境界値は、図５のように１５点設定され、ｋ＝１３とした場合、５回の撮像で照射強度の境界値は、図６のように１５点設定される。境界値が均等に設定されるように最適なｋが選択されることが望ましいことは言うまでも無い。また、２つ以上のパラメータを画素毎に変更する場合も、同様に境界値が均等に設定されるようにパラメータ毎に最適なｋが選択され、各パラメータの値が設定される。
【００５６】
実際に各パラメータを画素毎に異なる値にするには次のようにする。感度Ｒについては、画素毎にセンサ素子の面積や厚さを変えたり、不純物濃度を変えたりすることにより実現でき、初期電圧Ｖについては、各画素のキャパシタ１２に充電する際に用いる信号線に異なる電圧を印加することにより実現できる。また、静電容量係数Ｃについては、平行平板コンデンサの面積を画素毎に変えることにより実現でき、しきい値電圧Ｖｔｈについては、インバータを構成するＮチャネル型ＴＦＴのゲート長とＰチャネル型ＴＦＴのゲート長を画素ごとに変化させることにより実現できる。
【００５７】
画像取込制御部５は、上記の式で各パラメータの値が設定されている画素から２値の画素データＤ１，Ｄ２，Ｄ３…がそれぞれ入力されると、互いに隣接する所定数の画素の画素データを基に、１つの画素から出力されたデータとして多階調の画素データＧ１，Ｇ２，Ｇ３…を生成して出力する。３つの画素からの画素データを基に１つの画素データを生成する場合、３階調のデータが得られることになるので、画像取込制御部５は、画素データＤ１，Ｄ２，Ｄ３からデータ長２ビットの画素データＧ１を生成して出力する。
【００５８】
表示コントローラ２は、画像取込制御部５から多階調の画素データＧ１，Ｇ２，Ｇ３…が順次入力されると、１つの多階調の画像データを生成して出力する。３つの画素を１組として画像の取り込みを行う場合は、１回の撮像で生成される画像データは３階調のデータとなるが、ＲＧＢそれぞれの色で撮像を行うことでカラーの画像データを得ることが可能となる。
【００５９】
なお、本実施形態では、３つの画素を１組として扱っているため、横方向の解像度が３分の１に減少することが懸念されるが、一般的な液晶表示素子の場合、画素は縦長であり横３画素分の長さが縦１画素分の長さに概ね等しいこと、結像系（レンズ）を用いない場合は、被写体からの光が拡散してしまうためにもともとの解像度が横方向１画素の長さに比べてはるかに悪いこと、等から問題にはならない。
【００６０】
また、カラー表示の可能な液晶表示装置１においてカラーの撮像を行う場合にも有効である。このようなカラーの撮像は液晶表示装置１の表示色を切り替えて複数色について撮像することにより可能となるが、この際撮像部の光感度が色によって大きく異なるために各色に同一の撮像条件を適用できないという問題がある。本発明を適用すれば、例えば、赤色の光感度が低い場合には赤色に対応する画素のセンサ感度を、他の色に対応する画素のセンサ感度より大きくするような設計をすることによって同一条件での撮像が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】液晶表示装置の機能ブロック図である。
【図２】画素アレイ部内の１画素の回路図である。
【図３】画素ごとに各パラメータを変えた場合の回廊構成例を示す図である。
【図４】撮像番号ｎと照度強度の境界値Ｌ（ｎ）との関係を示すグラフである。
【図５】撮像番号ｎと照度強度の境界値Ｌ（ｎ）との関係を示すグラフである（ｋ＝１）。
【図６】撮像番号ｎと照度強度の境界値Ｌ（ｎ）との関係を示すグラフである（ｋ＝１３）。
【図７】従来の画素アレイ部内の１画素の回路図である。
【図８】従来の液晶表示装置における撮像番号ｎと照度強度の境界値Ｌ（ｎ）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
１  液晶表示装置
２  表示コントローラ
３  信号線（Ｘ）ドライバ
４  走査線（Ｙ）ドライバ
５  画像取込制御部
６  画素アレイ部
１１  フォトダイオード
１２  キャパシタ
１３  ＳＲＡＭ
１４  画素ＴＦＴ
１５  初期化用ＴＦＴ
１６  データ保持用ＴＦＴ
１７  表示制御ＴＦＴ
１８  蓄積容量
１９  液晶層
Ｒ  フォトダイオードの感度
Ｖ  キャパシタの初期電圧
Ｃ  キャパシタの静電容量
Ｖｔｈ  ＳＲＡＭのインバータのしきい値電圧
【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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