JP2005346238A - Image reader - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像読取装置に関し、特に、画像表示パネルの前面(視野側)に画像読取センサを配置し、画像表示機能と画像読取機能を備えた画像読取装置に関する。 The present invention relates to an image reading apparatus, and more particularly to an image reading apparatus in which an image reading sensor is disposed on the front surface (view side) of an image display panel and has an image display function and an image reading function.
近年、携帯電話機や携帯情報端末(PDA)、ノート型パーソナルコンピュータ(ノートパソコン)、デジタルカメラ等の携帯型の電子機器の普及が著しい。このような電子機器は、気軽に音声や電子メール等によるコミュニケーションや、画像の撮影や各種情報の編集を行ったり、大量の情報を持ち歩いたりすることができる。さらに、一部の携帯電話機等においては、電子マネーやクレジットカード機能、さらには、公共交通機関の定期券機能等の搭載も計画されており、今後、一層の普及が見込まれている。 In recent years, portable electronic devices such as mobile phones, personal digital assistants (PDAs), notebook personal computers (notebook personal computers), digital cameras, and the like have become widespread. Such electronic devices can easily communicate by voice, e-mail, etc., take images, edit various information, and carry large amounts of information. Furthermore, some mobile phones and the like are planned to be equipped with electronic money and credit card functions, as well as commuter pass functions for public transport, and are expected to become more popular in the future.
しかしながら、携帯型の電子機器においては、上述したような利便性の向上の反面、個人情報や機密情報が漏洩したり、盗難されたりして悪用されるという危険性が高いという問題点も有している。そのため、このような各種の情報の漏洩や盗難を防止し、当該情報へのアクセスを制限するために、当該電子機器において使用者本人を識別、認証する個人認証機能の搭載が重要になってきている。 However, in the portable electronic device, although the convenience is improved as described above, there is also a problem that there is a high risk that personal information or confidential information is leaked or stolen and misused. ing. Therefore, in order to prevent the leakage and theft of such various information and restrict access to the information, it is important to install a personal authentication function that identifies and authenticates the user in the electronic device. Yes.
従来、個人認証技術としては、暗証番号等の入力による簡易な手法のほか、近年では、指紋や眼球の虹彩をはじめとする人体固有の生体データを用いて個人を特定する、より高度で厳密な手法が研究、開発され、一部がすでに実用化されている。例えば、指紋を用いた個人認証技術においては、大別して、指(被写体)と検出センサ間に生じる電位の差に基づいて静電容量を検出することにより指紋画像(被写体画像)を読み取る半導体式(静電容量読取型)の指紋読取装置や、指紋画像をプリズムやミラー等の光学系を介して取り込み、マトリクス状に配列されたフォトセンサ(具体的には、CCDやCMOSセンサ等)により明暗情報を読み取る光学式(光学画像読取型)の指紋読取装置等が知られている。 Conventionally, as a personal authentication technique, in addition to a simple method by inputting a personal identification number or the like, in recent years, a more sophisticated and rigorous method has been used in which an individual is identified using biometric data unique to the human body including fingerprints and irises of eyeballs Methods have been researched and developed, and some have already been put into practical use. For example, in a personal authentication technique using a fingerprint, it is roughly classified into a semiconductor type that reads a fingerprint image (subject image) by detecting a capacitance based on a potential difference generated between a finger (subject) and a detection sensor ( Brightness information using a capacitance reading type fingerprint reader or photosensor (specifically, CCD or CMOS sensor) that captures a fingerprint image via an optical system such as a prism or mirror and is arranged in a matrix. An optical (optical image reading type) fingerprint reading device and the like are known.
ここで、上述した半導体式の指紋読取装置においては、指が載置され、該指紋画像を読み取る読取検知部(センサアレイ)を、半導体製造技術を用いて極めて薄く、かつ、軽く形成することができるという利点を有している。一方、光学式の指紋読取装置においては、指とフォトセンサの間に光学系が介在するため、薄型化や軽量化に適さないものの、双方の間に電気的な接続状態が存在しないため、被写体に帯電した静電気による指紋読取装置の破損や、使用者本人が静電気放電に伴う不快感を感じることがなく、また、指紋の読取応答速度も比較的速いという利点を有している。 Here, in the semiconductor fingerprint reading apparatus described above, a finger is placed, and a reading detection unit (sensor array) that reads the fingerprint image can be formed extremely thin and light using semiconductor manufacturing technology. It has the advantage of being able to. On the other hand, in an optical fingerprint reader, an optical system is interposed between a finger and a photo sensor, which is not suitable for thinning and weight reduction. There is an advantage that the fingerprint reader is not damaged by static electricity, the user himself does not feel discomfort associated with electrostatic discharge, and the fingerprint reading response speed is relatively fast.
しかしながら、上述した半導体式の指紋読取装置のみならず、上記フォトセンサとして多用されているCCDやCMOSセンサも、周知のように、半導体基板上に形成される構成を有しているため、従来技術における指紋読取装置はいずれも不透明であった。そのため、より小型薄型化や軽量化が求められる携帯型の電子機器においては、このような指紋読取装置を電子機器が本来備えている機能部(例えば、画像表示パネル)上に直接設けることはできなかった。 However, not only the semiconductor fingerprint reader described above, but also CCD and CMOS sensors that are frequently used as the photosensor have a configuration that is formed on a semiconductor substrate, as is well known. All of the fingerprint readers were opaque. Therefore, in a portable electronic device that is required to be smaller and thinner and lighter, such a fingerprint reader can be directly provided on a function unit (for example, an image display panel) that is originally provided in the electronic device. There wasn't.
ここで、携帯型の電子機器(携帯電話機)に個人認証機能を搭載する場合の一例としては、特許文献1等に記載されているように、電子機器が本来備えている機能や構成(例えば、画像表示パネル)とは別に、指紋読取センサを電子機器の筐体の一部に独立して設けた構成が知られている。しかしながら、このような構成においては、電子機器の装置規模が増大してしまい、携帯型の電子機器に対する小型薄型化等の要望に十分応えることができないという問題があった。
Here, as an example of mounting a personal authentication function in a portable electronic device (mobile phone), as described in
このような問題を回避するためには、指紋読取センサを小型化することが考えられるが、指紋による個人認証においては、指紋画像から数カ所以上の特徴点を抽出する必要があるため、指紋読取センサの検知面が少なくとも指先の大きさに対して十分な大きさを有していることが必要となり、小型の指紋読取センサでは、指紋画像の良好な読み取りが困難となり、認証精度が低下するという問題があった。 In order to avoid such problems, it is conceivable to reduce the size of the fingerprint reading sensor. However, in the personal authentication by fingerprint, it is necessary to extract several or more feature points from the fingerprint image. The detection surface must have a size that is at least sufficient for the size of the fingertip. With a small fingerprint reader, it is difficult to read a fingerprint image well, resulting in a decrease in authentication accuracy. was there.
また、指紋読取センサ(個人認証機能)を搭載した電子機器の他の構成例としては、例えば、特許文献2や特許文献3等に記載されているように、電子機器が本来有している表示パネルに、指紋読取センサを一体化して搭載するようにしたものも知られている。
例えば、特許文献2には、バックライトを備えた液晶表示パネル(画像表示パネル)上にプリズムを設けて、指紋画像(被写体画像)をフォトセンサ(指紋読取センサ)に導くようにした構成が記載されており、また、特許文献3には、液晶表示パネルの各表示画素内に、画素トランジスタ(TFT)とともに、フォトダイオードを内蔵するようにした構成が記載されている。
In addition, as another example of the configuration of an electronic device equipped with a fingerprint reading sensor (personal authentication function), for example, as described in
For example,
しかしながら、上述したような従来技術においては、次に示すような問題点を有している。
すなわち、特許文献2等に記載された装置構成のように、画像表示パネル上にプリズム等の光学部材を設け、側面に設けた指紋読取センサに被写体画像を導くようにした構成においては、被写体画像を指紋読取センサまで導くための、プリズム等の光学部材の厚みが比較的大きくなり、また、一部の光学部品(ミラー)や指紋読取センサ等を画像表示パネルの設置領域の外部に設ける必要があり、電子機器を十分に小型薄型化することが困難であるという問題を有している。
However, the conventional technology as described above has the following problems.
That is, in the configuration in which an optical member such as a prism is provided on the image display panel and the subject image is guided to the fingerprint reading sensor provided on the side surface as in the device configuration described in
また、特許文献3等に記載された装置構成のように、表示画素内にフォトダイオードを形成するようにした構成においては、既存の画像表示パネルや指紋読取センサ(デバイス)やその設計資産等をそのまま適用することができないうえ、基板上に形成する素子数が増加するとともに、回路構成が複雑になり、さらに、微細加工を必要とするため、製品歩留まりの低下を招き、製造コストが上昇するという問題を有している。
In addition, in a configuration in which a photodiode is formed in a display pixel as in the device configuration described in
そこで、本発明は、上述した課題に鑑み、使用者固有の情報(指紋画像等)を良好に読み取り、適切な個人認証を実現しつつ、画像表示部本来の良好な画像表示を実現することができ、さらに、装置構成の小型薄型化が可能な画像読取装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above-described problems, the present invention is capable of reading user-specific information (such as a fingerprint image) well and realizing proper personal authentication while realizing an original good image display of the image display unit. Further, it is an object of the present invention to provide an image reading apparatus capable of reducing the size and thickness of the apparatus configuration.
請求項1記載の発明は、特定の画像領域に所望の画像情報を表示する画像表示機能と、前記特定の画像領域に載置された所望の被写体の画像を読み取る画像読取機能と、を備えた画像読取装置において、少なくとも前記画像情報に応じた階調の光を視野側に放射する複数の表示画素が、第1の基板上に二次元配列された表示画素アレイを有する画像表示手段と、透過性を有し、少なくとも前記被写体の画像を読み取る複数の読取画素が、第2の基板上に二次元配列された読取画素アレイを有する画像読取手段と、前記画像表示手段及び前記画像読取手段のいずれか一方側にのみ設けられ、前記画像表示手段における画像表示動作を行うための第1の駆動信号群、及び、前記画像読取手段における画像読取動作を行うための第2の駆動信号群を生成して出力する駆動制御手段と、を具備し、少なくとも、前記画像表示手段の前記視野側に前記画像読取手段が積層配置されるとともに、前記表示画素アレイにより規定される画像表示領域に平面的に重なるように、前記読取画素アレイにより規定される画像読取領域が設定されていることを特徴とする。
The invention described in
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、前記画像読取装置は、前記画像表示手段と前記画像読取手段とを電気的に接続し、少なくとも前記第1の駆動信号群及び前記第2の駆動信号群のいずれか一方を伝達する接続手段を有していることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the image reading device according to the first aspect, the image reading device electrically connects the image display unit and the image reading unit, and includes at least the first drive signal group and It has connection means for transmitting any one of the second drive signal group.
請求項3記載の発明は、請求項2記載の画像読取装置において、前記接続手段は、可撓性を有する配線基板からなる信号配線部材を有することを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、前記駆動制御手段は、前記第1の駆動信号群を生成する第1の機能回路部と、前記第2の駆動信号群を生成する第2の機能回路部と、を具備し、前記第1の機能回路部及び前記第2の機能回路部は、個別の回路構成を有していることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the second aspect, the connecting means includes a signal wiring member made of a flexible wiring board.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the first aspect, the drive control means includes a first functional circuit unit that generates the first drive signal group, and the second drive signal group. A second functional circuit unit to be generated, wherein the first functional circuit unit and the second functional circuit unit have individual circuit configurations.
請求項5記載の発明は、請求項1記載の画像読取装置において、前記駆動制御手段は、前記第1の駆動信号群を生成する第1の機能回路部と、前記第2の駆動信号群を生成する第2の機能回路部と、を具備し、前記第1の機能回路部及び前記第2の機能回路部は、一部の回路構成を共有していることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the first aspect, the drive control means includes a first functional circuit unit that generates the first drive signal group, and the second drive signal group. A second functional circuit unit to be generated, wherein the first functional circuit unit and the second functional circuit unit share a part of a circuit configuration.
請求項6記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の画像読取装置において、前記駆動制御手段は、集積回路チップの形態を有していることを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の画像読取装置において、前記駆動制御手段は、薄膜積層構造を有する機能素子により構成され、前記表示画素とともに前記第1の基板上に一体的に形成されていることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the drive control means has a form of an integrated circuit chip.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the drive control unit is configured by a functional element having a thin film laminated structure, and the first substrate together with the display pixel. It is formed integrally on the top.
請求項8記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の画像読取装置において、前記駆動制御手段は、薄膜積層構造を有する機能素子により構成され、前記読取画素とともに前記第2の基板上に一体的に形成されていることを特徴とする。
請求項9記載の発明は、請求項1乃至8のいずれかに記載の画像読取装置において、前記画像読取手段は、前記画像表示手段の前記表示画素から放射され、該画像読取手段を透過し、前記画像読取領域上に設けられた検知面に載置された前記被写体により反射された光を、前記読取画素により受光して、前記被写体画像を読み取ることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the drive control means is composed of a functional element having a thin film laminated structure, and the second substrate together with the read pixel. It is formed integrally on the top.
The invention according to claim 9 is the image reading apparatus according to any one of
請求項10記載の発明は、請求項1乃至9のいずれかに記載の画像読取装置において、前記読取画素は、透過性を有する前記第2の基板上に、半導体層からなるチャネル領域を挟んで形成された透過性を有する電極材料からなるソース電極及びドレイン電極と、前記チャネル領域の上方に透過性を有する絶縁膜を介して形成された、透過性を有する電極材料からなる第1のゲート電極と、前記チャネル領域の下方に透過性を有する絶縁膜を介して形成された、遮光性を有する電極材料からなる第2のゲート電極と、前記第1のゲート電極の上方に透過性を有する絶縁膜を介して形成され、前記被写体が載置される前記検知面と、を有するダブルゲート型の薄膜トランジスタ構造を有するフォトセンサであることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to any one of the first to ninth aspects, the read pixel has a channel region made of a semiconductor layer sandwiched between the second substrate having transparency. A source electrode and a drain electrode made of an electrode material having transparency, and a first gate electrode made of an electrode material having transparency formed above the channel region via an insulating film having transparency. A second gate electrode made of a light-shielding electrode material formed through a transparent insulating film below the channel region, and a transparent insulating material above the first gate electrode The photosensor has a double-gate thin film transistor structure formed through a film and having the detection surface on which the subject is placed.
請求項11記載の発明は、請求項1乃至10記載の画像読取装置において、前記画像表示手段は、少なくとも、面光源を構成し、特定の一面方向に光を放射する発光手段と、前記発光手段の前記一面側に配置され、液晶画素を二次元配列した透過型の液晶表示パネルと、を備えていることを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to any one of the first to tenth aspects, the image display means constitutes at least a surface light source and emits light in a specific one-surface direction, and the light emitting means. And a transmission type liquid crystal display panel in which liquid crystal pixels are two-dimensionally arranged.
請求項12記載の発明は、請求項1乃至10記載の画像読取装置において、前記画像表示手段は、少なくとも、発光素子を含む前記表示画素を二次元配列した自己発光型の表示パネルを備えていることを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the image reading apparatus according to the first to tenth aspects, the image display means includes at least a self-luminous display panel in which the display pixels including light emitting elements are two-dimensionally arranged. It is characterized by that.
本発明に係る画像読取装置は、所望の画像情報を表示する画像表示エリア(画像表示領域)上に、被写体の画像を読み取る画像読取エリア(画像読取領域)が設定され、画像表示機能と画像読取機能とを備えた画像読取装置において、上記画像表示エリアを規定する表示画素アレイ(表示画素;液晶表示画素)が設けられた画像表示部(画像表示手段)と、該画像表示部の視野側に配置され、上記画像読取エリアを規定する読取画素アレイ(読取画素;フォトセンサ、ダブルゲート型フォトセンサ)が設けられた透過型の画像読取部(画像読取手段)と、を具備し、画像表示部における画像表示機能及び画像読取部における画像読取機能を実行するための各種駆動信号(第1の駆動信号群、第2の駆動信号群)を生成、出力する各種ドライバ(駆動制御手段;走査ドライバ、読出ドライバ、データドライバ)が、画像表示部又は画像読取部のいずれか一方側に設けられ、例えばフレキシブルプリント基板等の可撓性を有する配線基板(接続手段:信号配線部材)を介して、他方側に上記駆動信号が伝達されるように構成されている。 In the image reading apparatus according to the present invention, an image reading area (image reading area) for reading an image of a subject is set on an image display area (image display area) for displaying desired image information. In an image reading apparatus having a function, an image display unit (image display means) provided with a display pixel array (display pixel; liquid crystal display pixel) that defines the image display area, and a visual field side of the image display unit A transmissive image reading unit (image reading unit) provided with a reading pixel array (reading pixel; photosensor, double-gate photosensor) arranged and defining the image reading area, and an image display unit Drivers for generating and outputting various drive signals (first drive signal group, second drive signal group) for executing the image display function in the image reading unit and the image reading function in the image reading unit Drive control means: a scanning driver, a readout driver, and a data driver are provided on either one of the image display section and the image reading section, and have a flexible wiring board (connecting means: signal wiring) such as a flexible printed board. The drive signal is transmitted to the other side via a member.
ここで、各ドライバは、画像表示部における画像表示動作を行うための駆動信号(第1の駆動信号群)を生成する回路部(第1の機能回路部)と、画像読取部における画像読取動作を行うための駆動信号(第2の駆動信号群)を生成する回路部(第2の機能回路部)と、が各ドライバ内で、個別独立した回路構成を適用することができるほか、回路構成の一部が相互に共有された構成を適用することもできる。 Here, each driver has a circuit unit (first functional circuit unit) that generates a drive signal (first drive signal group) for performing an image display operation in the image display unit, and an image reading operation in the image reading unit. A circuit unit (second functional circuit unit) that generates a drive signal (second drive signal group) for performing the above operation can be applied independently within each driver. It is also possible to apply a configuration in which a part of each is shared with each other.
また、各ドライバは、ドライバICチップ(集積回路チップ)の形態を有して基板上に実装した構成を適用することができるほか、例えば、低温ポリシリコン製造プロセスを用いた薄膜トランジスタ素子(薄膜積層構造を有する機能素子)等を適用して、画像表示部の基板(第1の基板)上に表示画素アレイ(表示画素)とともに一体的に形成された構成、又は、画像読取部の基板(第2の基板)上に読取画素アレイ(読取画素)とともに一体的に形成された構成を適用することもできる。 In addition, each driver has a form of a driver IC chip (integrated circuit chip) and can be applied on a substrate. For example, a thin film transistor element (thin film laminated structure) using a low-temperature polysilicon manufacturing process can be applied. Or the like, or a substrate integrally formed with the display pixel array (display pixel) on the substrate (first substrate) of the image display unit or the substrate of the image reading unit (second substrate). It is also possible to apply a configuration integrally formed with a reading pixel array (reading pixel) on the substrate.
これによれば、画像表示部上に、個人認証処理(例えば、指紋読み取り動作)に適用可能な透過型の画像読取部(指紋読取センサ)を平面的に重なるように設け、さらに、画像表示部側又は画像読取部側のいずれか一方にのみ設けたドライバにより、画像表示動作と画像読み取り動作を実行するための駆動信号を生成して、可撓性の配線基板を介して他方側に当該駆動信号を伝達するように構成されているので、画像読取部及び画像表示部に個別に各種ドライバを設けた構成に比較して、画像読取装置の小型化を図ることができるとともに、単一の領域(特定の画像領域)で所望の画像情報の表示動作、及び、個人認証処理の対象となる被写体画像(指紋画像)の読み取り動作の双方を良好に行うことができる。 According to this, a transparent image reading unit (fingerprint reading sensor) applicable to personal authentication processing (for example, fingerprint reading operation) is provided on the image display unit so as to overlap in a plane, and further, the image display unit A drive signal for executing an image display operation and an image reading operation is generated by a driver provided only on either the image reading unit side or the image reading unit side, and the driving is performed on the other side via a flexible wiring board. Since it is configured to transmit a signal, it is possible to reduce the size of the image reading apparatus as compared with a configuration in which various drivers are individually provided in the image reading unit and the image display unit, and a single area. It is possible to satisfactorily perform both the display operation of desired image information and the reading operation of the subject image (fingerprint image) that is the target of the personal authentication process in the (specific image region).
ここで、上記ドライバが、ドライバICチップの形態を有して実装される場合には、画像読取装置を製造するための部品点数や製造プロセスを削減して低コスト化を図りつつ、実装面積を縮小することができ、また、薄膜プロセスを適用して、表示画素アレイ(表示画素)又は読取画素アレイ(読取画素)とともに一体的に形成される場合には、基板表面を平坦化することができるので、被写体を検知面に密着させて、良好な画像読取動作及び正確な個人認証処理を実現することができるとともに、被写体が帯電していた場合であってもドライバ回路の静電気破壊や誤動作の発生を抑制することができる。 Here, when the driver is mounted in the form of a driver IC chip, the mounting area can be reduced while reducing the number of parts and manufacturing process for manufacturing the image reading device and reducing the cost. The substrate surface can be flattened when it is formed integrally with a display pixel array (display pixel) or a read pixel array (read pixel) by applying a thin film process. Therefore, it is possible to achieve a good image reading operation and accurate personal authentication processing by bringing the subject into close contact with the detection surface, and even if the subject is charged, electrostatic breakdown or malfunction of the driver circuit occurs. Can be suppressed.
また、画像表示部の視野側に、画像読取部(フォトセンサアレイ)を平面的に重ね合わせた(積層配置した)構成を有しているので、既存の画像表示装置や画像読取装置における製造技術や設計資産を流用することができるとともに、製品の歩留まりを向上させて製造コストの削減を図ることができる。 In addition, since the image reading unit (photosensor array) is planarly superimposed (stacked and arranged) on the visual field side of the image display unit, a manufacturing technique in an existing image display device or image reading device is provided. In addition, the design assets can be diverted and the production yield can be improved to reduce the manufacturing cost.
また、本発明に係る画像読取装置においては、画像読取部として、ダブルゲート型の薄膜トランジスタ構造を有するフォトセンサ(ダブルゲート型フォトセンサ)を、透明な基板上に2次元配列したセンサアレイ(フォトセンサアレイ)を適用することができるので、プリズム等を用いた光学式の画像読取装置(指紋読取センサ)を適用した構成に比較して大幅に薄型化することができ、画像読取装置を搭載した機器の一層の小型薄型化を図ることができる。 In the image reading apparatus according to the present invention, a sensor array (photosensor) in which photosensors having a double gate type thin film transistor structure (double gate type photosensors) are two-dimensionally arranged on a transparent substrate as an image reading unit. Array) can be applied, and can be significantly reduced in thickness compared to a configuration using an optical image reading device (fingerprint reading sensor) using a prism or the like, and an apparatus equipped with the image reading device Further reduction in size and thickness can be achieved.
ここで、ダブルゲート型フォトセンサを用いた画像読取部(フォトセンサアレイ)においては、被写体に反射して入射した光の受光量に基づいて明暗情報(被写体画像)を取得する画像読取方法を採用することができるので、帯電した被写体が画像読取部の検知面に載置された場合であっても、静電気による破壊や誤動作等を良好に防止することができる。 Here, in the image reading unit (photosensor array) using a double gate type photosensor, an image reading method is used that acquires light / dark information (subject image) based on the amount of received light reflected and incident on the subject. Therefore, even when a charged subject is placed on the detection surface of the image reading unit, it is possible to satisfactorily prevent destruction or malfunction due to static electricity.
さらに、本発明に係る画像読取装置においては、画像表示部の構成として、バックライトを備えた透過型の液晶表示パネルを良好に適用できるほか、有機EL素子等の自己発光型の表示画素を2次元配列した表示パネルを適用することもできる。前者によれば、既存の液晶表示パネルをそのまま適用することができ、また、後者によれば、表示パネルを大幅に薄型化することができるので、画像読取装置、及び、画像読取装置が搭載された機器の一層の小型薄型化を図ることができる。 Furthermore, in the image reading apparatus according to the present invention, a transmissive liquid crystal display panel having a backlight can be satisfactorily applied as a configuration of the image display unit, and two self-luminous display pixels such as an organic EL element are provided. A dimensionally arranged display panel can also be applied. According to the former, the existing liquid crystal display panel can be applied as it is, and according to the latter, since the display panel can be significantly thinned, the image reading device and the image reading device are mounted. The device can be further reduced in size and thickness.
以下に、本発明に係る画像読取装置の実施の形態について、詳しく説明する。
<第1の実施形態>
<全体構成>
まず、本発明に係る画像読取装置の全体構成について簡単に説明する。
図1は、本発明に係る画像読取装置の第1の実施形態を示す全体構成図である。ここで、図1(a)は、本実施形態に係る画像読取装置の全体構成を示す概略斜視図であり、図1(b)は、画像読取装置の全体構成を示す概略断面図である。
Hereinafter, embodiments of an image reading apparatus according to the present invention will be described in detail.
<First Embodiment>
<Overall configuration>
First, the overall configuration of the image reading apparatus according to the present invention will be briefly described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of an image reading apparatus according to the present invention. Here, FIG. 1A is a schematic perspective view illustrating the overall configuration of the image reading apparatus according to the present embodiment, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view illustrating the overall configuration of the image reading apparatus.
本実施形態に係る画像読取装置は、図1(a)、(b)に示すように、大別して、液晶表示装置等の透過型の画像表示部(画像表示手段、透過型の液晶表示パネル)200と、該画像表示部200の視野側に配置された、透過型の画像読取部(画像読取手段)100と、画像表示部200の背面側(視野側の反対側;図1(b)における下方)に配置されたバックライトBLT(発光手段;図1(a)においては図示の都合上、省略)と、を備え、上記画像読取部100及び画像表示部200が、フレキシブルプリント基板(接続手段:信号配線部材、可撓性を有する配線基板)FPCを介して電気的に接続された構成を有している。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the image reading apparatus according to the present embodiment is roughly divided into a transmissive image display unit such as a liquid crystal display device (image display means, transmissive liquid crystal display panel). 200, a transmissive image reading unit (image reading unit) 100 disposed on the visual field side of the
ここで、図1(a)、(b)においては、図示の都合上、画像表示部200と画像読取部100間、画像表示部200とバックライトBLT間が、相互に離間するように示したが、これらの構成は、相互に密着した積層構造を有するものであってもよいし、各構成間に、拡散フィルムや偏光板等の光学部材を介挿して密着した積層構造を有するものであってもよい。
Here, in FIGS. 1A and 1B, for convenience of illustration, the
また、本実施形態に適用されるバックライトBLTは、例えば、図1(b)に示すように、画像表示部200の背面側に、対向して配置されたアクリル等からなる導光板GDPと、該導光板GDPの側面側に配置された、冷陰極線管や発光ダイオード(LED)等からなる光源LGTと、を備えた構成を適用することができるが、特に限定するものではなく、例えば、有機エレクトルミネッセント素子(有機EL素子)等の発光素子を2次元配列した平面型の光源を適用するものであってもよい。
Further, the backlight BLT applied to the present embodiment includes, for example, a light guide plate GDP made of acrylic or the like disposed on the back side of the
本実施形態に適用される画像表示部200は、具体的には、図1(b)に示すように、上述したバックライトBLTにおいて照射光が放射される導光板の一面側(放射面側;上記視野側)に配置されたガラス基板等の透明な絶縁性基板(第1の基板)210と、該絶縁性基板210の一面側(視野側)の特定の領域(後述する画像表示エリアARiに相当する)に対向するように配置された透明な対向基板221と、絶縁性基板210及び対向基板221の各対向面側に設けられた電極層や配線層、該電極層間に封入された液晶層222からなり、上記特定の領域全体にわたり、2次元配列された複数の液晶画素(図示を省略;表示画素)と、各液晶画素ごとに設けられた画素トランジスタ(図示を省略)と、を備えた構成を有している。
Specifically, as shown in FIG. 1B, the
ここで、上記特定の領域に配設された複数の液晶画素は、表示画素アレイ220を構成する。また、絶縁性基板210の端部に接続されたフレキシブルプリント基板FPCと、表示画素アレイ220(具体的には、後述する走査ライン、データライン及び対向電極(コモン電極))との間の、絶縁性基板210上には、信号配線250が設けられている。
Here, the plurality of liquid crystal pixels arranged in the specific area constitute a
また、本実施形態に適用される画像読取部100は、具体的には、図1に示すように、上述した画像表示部200の視野側に配置されたガラス基板等の透明な絶縁性基板(第2の基板)110と、該絶縁性基板110の一面側(視野側)の特定の領域(後述する画像読取エリアARfに相当する)に2次元配列された複数の読取画素(図示を省略;詳しくは後述する)からなるセンサアレイ(読取画素アレイ)120と、上記絶縁性基板110の一面側であって、センサアレイ120の周辺領域に配置された走査ドライバ(駆動制御手段)130及び読出ドライバ(駆動制御手段)140と、を備えた構成を有している。
Further, as shown in FIG. 1, the
ここで、上記走査ドライバ130や読出ドライバ140は、センサアレイ120を構成する読取画素の素子構造や駆動方法に対応した構成を有し、図1においては、一対の走査ドライバ130がセンサアレイ120を介して、対向する位置に配置された構成を示す。また、本実施形態においては、走査ドライバ130及び読出ドライバ140がドライバICチップ(集積回路チップ)の形態を有して、絶縁性基板110上にのみ配置、実装された構成を有している。さらに、絶縁性基板110の端部に接続されたフレキシブルプリント基板FPCと、走査ドライバ130及び読出ドライバ140との間の、絶縁性基板110上には、信号配線150が設けられている。
Here, the
そして、本実施形態においては、特に、画像読取部100のセンサアレイ120により規定される画像読取エリア(検知エリア;画像読取領域)が、画像表示部200の表示画素アレイ220により規定される画像表示エリア(画像表示領域)に平面的に重なるように積層配置されていることにより、バックライトBLTから放射された照射光が、画像表示部200を構成する表示画素アレイ220を透過することにより、画像表示エリアに所望の画像情報を表示することができる(画像表示機能)とともに、該画像表示部200を透過した光が、さらに視野側に配置されたセンサアレイ120を透過することにより、センサアレイ120上の画像読取エリアに載置された被写体の画像を読み取ることができる(画像読取機能)。なお、画像読取エリアと画像表示エリアの関係については、詳しく後述する。
In this embodiment, in particular, an image display area (detection area; image reading area) defined by the
以下、本実施形態に適用される画像読取部及び画像表示部について、さらに具体的に説明する。
<画像読取部>
図2は、本実施形態に係る画像読取装置に適用可能な画像読取部の一構成例を示す要部構成図である。
Hereinafter, the image reading unit and the image display unit applied to the present embodiment will be described more specifically.
<Image reading unit>
FIG. 2 is a main part configuration diagram illustrating a configuration example of an image reading unit applicable to the image reading apparatus according to the present embodiment.
図2に示すように、本実施形態に係る画像読取部(指紋読取センサ)100は、大別して、多数のフォトセンサ(読取画素)PSを、例えば、n行×m列(n、mは任意の自然数)のマトリクス状に配列した透過型のフォトセンサアレイ(センサアレイ、読取画素アレイ)120Pと、各フォトセンサPSのトップゲート端子TGを行方向に接続して伸延するトップゲートラインLtと、各フォトセンサPSのボトムゲート端子BGを行方向に接続して伸延するボトムゲートラインLbと、各フォトセンサPSのソース端子Sを列方向に接続して伸延するソースライン(データライン)Lsと、ドレイン端子Dを所定の低電位電圧(例えば、接地電位)Vssに共通に接続するドレインライン(コモンライン)Ldと、各トップゲートラインLtに接続されたトップゲートドライバ130Tと、各ボトムゲートラインLbに接続されたボトムゲートドライバ130Bと、各ソースラインLsに接続されたソースドライバ140Sと、を有して構成されている。ここで、トップゲートドライバ130T及びボトムゲートドライバ130Bは、図1に示した走査ドライバ130に対応し、ソースドライバ140Sは、読出ドライバ140に対応し、これらの各ドライバは、本発明に係る駆動制御手段を構成する。
As shown in FIG. 2, the image reading unit (fingerprint reading sensor) 100 according to the present embodiment is roughly divided into a large number of photosensors (reading pixels) PS, for example, n rows × m columns (n and m are arbitrary). Transmissive photosensor array (sensor array, read pixel array) 120P arranged in a matrix of a natural number), a top gate line Lt extending by connecting the top gate terminals TG of each photosensor PS in the row direction, A bottom gate line Lb extending by connecting the bottom gate terminal BG of each photosensor PS in the row direction; a source line (data line) Ls extending by connecting the source terminal S of each photosensor PS in the column direction; A drain line (common line) Ld commonly connecting the drain terminal D to a predetermined low potential voltage (for example, ground potential) Vss, and each top gate line Lt The
なお、図2に示したトップゲート制御信号は、トップゲートドライバ130Tにおいて後述するリセット電圧(リセットパルス)及びキャリヤ蓄積電圧のいずれかとして、選択的に出力される信号φT1、φT2、…φTi、…φTnを生成するための制御信号であり、ボトムゲート制御信号は、ボトムゲートドライバ130Bにおいて後述する読み出し電圧及び非読み出し電圧のいずれかとして、選択的に出力される信号φB1、φB2、…φBi、…φBnを生成するための制御信号であり、ソース制御信号は、ソースドライバ140Sにおいて後述するプリチャージ電圧Vpgを各フォトセンサPSに印加するとともに、各フォトセンサPSに蓄積されたキャリヤに対応するデータ電圧Vrdの読み出しを制御するための制御信号である。これらの制御信号はいずれも、例えば、図示を省略したシステムコントローラ(タイミング制御手段)等により生成されて供給される。
The top gate control signal shown in FIG. 2 is selectively output as signals φT1, φT2,... ΦTi,. A bottom gate control signal is a control signal for generating φTn, and the
(フォトセンサPS)
図3は、本実施形態に係る画像読取部に適用可能なフォトセンサの素子構造を示す概略断面図である。
上述した画像読取部100(フォトセンサアレイ120P)に適用可能なフォトセンサPSは、概略、図3に示すように、励起光(ここでは、可視光)の入射により電子−正孔対が生成されるアモルファスシリコン等の半導体層(チャネル領域)11と、該半導体層11の両端に、各々n+シリコンからなる不純物層(オーミックコンタクト層)17、18を介して形成され、クロム、クロム合金、アルミ、アルミ合金等から選択された導電性材料からなり、可視光に対して不透明なソース電極12(ソース端子S)及びドレイン電極13(ドレイン端子D)と、半導体層11の上方(図面上方)にブロック絶縁膜(ストッパ膜)14及び上部ゲート絶縁膜15を介して形成され、酸化スズ膜やITO膜(インジウム−スズ酸化膜)等の透明電極層からなり、可視光に対して透過性を示すトップゲート電極TGx(第1のゲート電極;トップゲート端子TG)と、半導体層11の下方(図面下方)に下部ゲート絶縁膜16を介して形成され、クロム、クロム合金、アルミ、アルミ合金等から選択された導電性材料からなり、可視光に対して不透明な(遮光性を有する)ボトムゲート電極BGx(第2のゲート電極;ボトムゲート端子BG)と、を有して構成されている。
(Photo sensor PS)
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the element structure of a photosensor applicable to the image reading unit according to the present embodiment.
The photosensor PS applicable to the image reading unit 100 (
すなわち、本実施形態に係るセンサアレイ110に適用されるフォトセンサPSは、いわゆる、ダブルゲート型の薄膜トランジスタ構造を有し、図3に示すように、半導体製造技術を適用して絶縁性基板110上に薄膜形成されている。また、該フォトセンサPSを含む絶縁性基板110の一面側全体には保護絶縁膜(パッシベーション膜)19が被覆形成されて、該保護絶縁膜19の上面を検知面DTCとして、被写体を載置することにより、フォトセンサPSへの直接的な電気的、物理化学的ダメージを抑制するように構成されている。
That is, the photosensor PS applied to the
なお、図3に示したフォトセンサPSおいて、トップゲート絶縁膜15、ブロック絶縁膜14、ボトムゲート絶縁膜16を構成する絶縁膜、及び、トップゲート電極TGx上に設けられる保護絶縁膜19は、いずれも半導体層11を励起する可視光に対して高い透過率を有する材質、例えば、窒化シリコンや酸化シリコン等により構成されていることにより、絶縁性基板110側に設けられた光源(図示を省略;上述した画像表示部200の背面側に設けられたバックライトBLT)から放射される照射光を図面上方に透過させるとともに、保護絶縁膜19の上面に設けられた検知面DTCに載置された被写体(指)に反射して、図面上方からフォトセンサPS(詳しくは、半導体層11)に入射する光のみを検知する構造を有している。
In the photosensor PS shown in FIG. 3, the top
(トップゲートドライバ130T/ボトムゲートドライバ130B)
図4は、本実施形態に係る画像読取部に適用可能なトップゲートドライバ又はボトムゲートドライバの一構成例を示す概略ブロック図である。ここで、トップゲートドライバ130T及びボトムゲートドライバ130Bは、略同等の構成を有しているので、以下の説明においては、主に、トップゲートドライバの構成について説明する。
(
FIG. 4 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a top gate driver or a bottom gate driver applicable to the image reading unit according to the present embodiment. Here, since the
トップゲートドライバ130T(又は、ボトムゲートドライバ130B)は、例えば、図4に示すように、概略、図示を省略したシステムコントローラ等からトップゲート制御信号(又は、ボトムゲート制御信号)として供給されるスタート信号STtb、基準クロック信号CKtb、出力イネーブル信号OEtb等に基づいて、スタート信号STtbを基準クロック信号CKtbに基づくタイミングで順次次段へシフトしつつ、出力イネーブル信号OEtb等に基づくタイミングで、各行のトップゲートラインLt(又は、ボトムゲートラインLb)に対応するシフト信号SG1、SG2、・・・SGnとして出力するシフトレジスタ回路部131と、該シフトレジスタ回路部131から順次出力されるシフト信号SG1、SG2、・・・SGnを、所定の信号レベルに増幅してリセットパルスφTi(又は、読み出しパルスφBi)として、各トップゲートラインLt(又は、ボトムゲートラインLb)に出力する出力バッファ部132と、を有して構成されている。
For example, as shown in FIG. 4, the
(ソースドライバ140S)
図5は、本実施形態に係る画像読取部に適用可能なソースドライバの一構成例を示す概略ブロック図である。
ソースドライバ140Sは、例えば、図5に示すように、概略、図示を省略したシステムコントローラ等からソース制御信号として供給されるスタート信号STs、基準クロック信号CKs、出力イネーブル信号OEs等に基づいて、スタート信号STsを基準クロック信号CKsに基づくタイミングで順次次段へシフトしつつ、出力イネーブル信号OEs等に基づくタイミングで各ソースラインLsに対応するシフト信号SS1、SS2、・・・SSmとして出力するシフトレジスタ回路部141と、ソース制御信号として供給されるプリチャージ信号φpgに基づくタイミング(後述するプリチャージ期間)で、各ソースラインLsに所定のプリチャージパルス(プリチャージ電圧Vpg)を一斉に印加するプリチャージ回路部145と、ソース制御信号として供給されるサンプリング信号φsrに基づくタイミング(後述する読み出し期間)で、各ソースラインLsを介して各フォトセンサPSに蓄積されたキャリヤに対応するソースライン電圧VD(データ電圧Vrd)を並列的に読み出して保持するサンプリング回路部144と、上記サンプリング回路部144により読み出された(保持された)ソースライン電圧VDを所定の信号レベルに増幅するソースフォロワ回路部143と、上記シフトレジスタ回路部141から順次出力されるシフト信号SS1、SS2、・・・SSmに基づくタイミングで、ソースフォロワ回路部143から出力されるデータ電圧を時系列的に取り出してシリアル信号に変換し、読取データ信号Vdataとして出力するパラレル−シリアル変換回路部142と、を有して構成されている。
(
FIG. 5 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a source driver applicable to the image reading unit according to the present embodiment.
For example, as illustrated in FIG. 5, the
(駆動制御方法)
次いで、上述した画像読取部(フォトセンサアレイ)の駆動制御方法について、図面を参照して簡単に説明する。
図6は、本実施形態に係る画像読取部(フォトセンサアレイ)における駆動制御方法の一例を示すタイミングチャートである。また、図7は、本実施形態に係る画像読取部を指紋読取センサに適用した場合の指紋画像の読み取り動作を示す概念図である。ここで、図7においては、図示の都合上、フォトセンサアレイ120Pの断面部分を表すハッチングの一部を省略する。
(Drive control method)
Next, a driving control method for the above-described image reading unit (photosensor array) will be briefly described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a timing chart showing an example of a drive control method in the image reading unit (photo sensor array) according to the present embodiment. FIG. 7 is a conceptual diagram showing a fingerprint image reading operation when the image reading unit according to this embodiment is applied to a fingerprint reading sensor. Here, in FIG. 7, for convenience of illustration, a part of hatching that represents a cross-sectional portion of the
上述したフォトセンサアレイ120Pの駆動制御方法は、例えば、図6に示すように、所定の処理動作期間(処理サイクル)に、リセット期間Trst、電荷蓄積期間Ta、プリチャージ期間Tprch及び読み出し期間Treadを設定することにより実現される。
図6に示すように、まず、リセット期間Trstにおいては、トップゲートドライバ130TによりトップゲートラインLtを介して、i行目(iは1≦i≦nの任意の自然数)のフォトセンサPSのトップゲート端子TGにリセットパルス(例えば、トップゲート電圧(=リセットパルス電圧)Vtg=+15Vのハイレベル)φTiを印加して、半導体層11に蓄積されているキャリヤ(ここでは、正孔)を放出するリセット動作(初期化動作)を実行する。
For example, as shown in FIG. 6, the drive control method of the
As shown in FIG. 6, first, in the reset period Trst, the top of the photosensor PS in the i-th row (i is an arbitrary natural number of 1 ≦ i ≦ n) via the top gate line Lt by the
次いで、電荷蓄積期間Taにおいては、トップゲートドライバ130Tによりトップゲート端子TGにローレベル(例えば、トップゲート電圧Vtg=−15V)のバイアス電圧φTiを印加することにより、上記リセット動作を終了し、電荷蓄積動作(キャリヤ蓄積動作)をスタートする。
Next, in the charge accumulation period Ta, the
ここで、電荷蓄積期間Taにおいては、図7に示すように、図3に示したフォトセンサPSが形成された透明な絶縁性基板110の下方(本実施形態に係る画像読取装置においては、画像表示部200の背面側)に配置されたバックライトBLTから、(画像表示部200及び)画像読取部100を透過して、フォトセンサアレイ120Pの上面の検知面DTCに密着して載置された指(被写体)FGに照射された照射光Lxの反射光Lyが、透明電極層からなるトップゲート電極TGxを通過して半導体層11に入射する。これにより、電荷蓄積期間Ta中に半導体層11に入射した光量に応じて、半導体層11の入射有効領域(キャリヤ発生領域)で電子−正孔対が生成され、半導体層11とブロック絶縁膜14との界面近傍(チャネル領域周辺)に正孔が蓄積される。
Here, in the charge accumulation period Ta, as shown in FIG. 7, below the transparent insulating
そして、プリチャージ期間Tprchにおいては、上記電荷蓄積期間Taに並行して、ソースゲート制御信号として供給されるプリチャージ信号φpgに基づいて、ソースドライバ140Sによりソース端子Sにプリチャージパルス(例えば、プリチャージ電圧Vpg=+5V)を印加し、ソース電極12に電荷を保持させるプリチャージ動作を実行する。
In the precharge period Tprch, in parallel with the charge accumulation period Ta, a precharge pulse (for example, precharge pulse) is applied to the source terminal S by the
次いで、読み出し期間Treadにおいては、上記プリチャージ期間Tprchを経過した後、ボトムゲートドライバ130BによりボトムゲートラインLbを介して、ボトムゲート端子BGに読み出しパルス(例えば、ボトムゲート電圧(=読み出しパルス電圧)Vbg=+10Vのハイレベル)φBiを印加することにより、電荷蓄積期間Taに上記チャネル領域に蓄積されたキャリヤ(正孔)に応じたソースライン電圧VD(データ電圧Vrd;電圧信号)をソースドライバ140Sにより読み出す読み出し動作が実行される。
Next, in the read period Tread, after the precharge period Tprch has elapsed, a read pulse (for example, a bottom gate voltage (= read pulse voltage)) is applied to the bottom gate terminal BG via the bottom gate line Lb by the
ここで、読み出しパルスφBiの印加期間(読み出し期間)におけるソースライン電圧VD(データ電圧Vrd)の変化傾向は、電荷蓄積期間Taに蓄積されたキャリヤが多い場合(明状態)には、電圧が急峻に低下する傾向を示し、一方、蓄積されたキャリヤが少ない場合(暗状態)には緩やかに低下する傾向を示すので、例えば、読み出し期間Treadの開始から所定の時間経過後のデータ電圧Vrdを検出することにより、フォトセンサPSに入射した光の量、すなわち、被写体の明暗パターンに対応した明度データ(明暗情報)を検出することができる。 Here, the change tendency of the source line voltage VD (data voltage Vrd) in the application period (readout period) of the read pulse φBi indicates that the voltage is steep when there are many carriers accumulated in the charge accumulation period Ta (bright state). On the other hand, when the number of accumulated carriers is small (dark state), it tends to decrease gradually. For example, the data voltage Vrd after the elapse of a predetermined time from the start of the read period Tread is detected. By doing so, it is possible to detect the amount of light incident on the photosensor PS, that is, brightness data (brightness / darkness information) corresponding to the brightness / darkness pattern of the subject.
そして、このような特定の行(i行目)に対する一連の明度データ検出動作を1サイクルとして、上述したフォトセンサアレイ120Pの各行(i=1、2、・・・n)に対して、同等の動作処理を繰り返すことにより、ダブルゲート型の薄膜トランジスタ構造を有するフォトセンサPSを適用したフォトセンサアレイ120Pを、被写体の2次元画像(指紋画像)を明度データとして読み取るモノクローム型の画像読取部として動作させることができる。
したがって、上述したトップゲートドライバ130T、ボトムゲートドライバ130B及びソースドライバ140Sにより生成、出力される、リセットパルスφTi、プリチャージパルス、読み出しパルスφBiは、本発明に係る第2の駆動信号群を構成する。
Then, a series of brightness data detection operations for such a specific row (i-th row) is regarded as one cycle, and it is equivalent to each row (i = 1, 2,... N) of the
Therefore, the reset pulse φTi, precharge pulse, and read pulse φBi generated and output by the above-described
<画像表示部>
図8は、本実施形態に係る画像読取装置に適用される画像表示部の一構成例を示す要部構成図である。ここでは、本実施形態に適用される画像表示部として、周知のアクティブマトリクス型の駆動方式に対応した表示画素構造及びドライバ構造を備える場合について説明する。
<Image display section>
FIG. 8 is a main part configuration diagram showing a configuration example of an image display unit applied to the image reading apparatus according to the present embodiment. Here, a case where a display pixel structure and a driver structure corresponding to a well-known active matrix driving method are described as an image display unit applied to the present embodiment will be described.
図8に示すように、本実施形態に係る画像表示部200は、大別して、多数の液晶画素(表示画素)Pxを2次元配列した透過型の液晶画素アレイ(表示画素アレイ)220Pと、該液晶画素アレイ220Pの各行の液晶画素Px群を行方向に接続して伸延する走査ラインSLと、各液晶画素Pxを列方向に接続して伸延するデータラインDLと、各走査ラインSLに接続されたゲートドライバ230Gと、各データラインDLに接続されたソースドライバ240Sと、を有して構成されている。
As shown in FIG. 8, the
なお、図8において、垂直制御信号は、ゲートドライバ230Gにおいて、各行の液晶画素Px群を選択状態に設定するための走査信号を順次生成して出力するための制御信号であり、水平制御信号は、ソースドライバ240Sにおいて、ゲートドライバ230Gにより選択状態に設定された各液晶画素Pxに対して表示データに基づく階調表示を行うための表示信号電圧を生成して印加するための制御信号である。これらの制御信号はいずれも、例えば、図示を省略したLCDコントローラ(タイミング制御手段)等により生成されて供給される。
In FIG. 8, the vertical control signal is a control signal for sequentially generating and outputting a scanning signal for setting the liquid crystal pixel Px group in each row to the selected state in the
液晶画素アレイ220Pは、概略、図8に示すように、相互に直交して配設された複数の走査ラインSL及び複数のデータラインDLの各交点近傍に、液晶画素Pxが接続されて、マトリクス状に配列された構成を有している。ここで、各液晶画素Pxは、周知のように、走査ラインSLにゲート端子が接続され、データラインDLにソース端子が接続された画素トランジスタTFTと、該画素トランジスタTFTのドレイン端子に一端側(画素電極)が接続され、コモン信号電圧Vcomが他端側(共通電極)に印加される液晶容量Clcと、該液晶容量Clcに並列に、画素トランジスタTFTのドレイン端子に一端側(容量電極)が接続され、共通ラインCLを介して共通電圧Vcs(例えば、コモン信号電圧Vcom)が他端側(対向電極)に印加される蓄積容量Csと、を有している。
As shown schematically in FIG. 8, the liquid
ゲートドライバ230Gは、例えば、図8に示すように、概略、図示を省略したLCDコントローラ等から供給される垂直制御信号(スタート信号、基準クロック信号等)に基づいて、各行の走査ラインSLに対応するシフト信号を順次出力するシフトレジスタ回路部231と、該シフトレジスタ回路部231から順次出力されるシフト信号を、所定の信号レベルに増幅して走査信号として、各走査ラインSLに出力する出力バッファ部232と、を有して構成されている。
For example, as shown in FIG. 8, the
ソースドライバ240Sは、例えば、図8に示すように、概略、図示を省略したLCDコントローラ等から出力される水平制御信号(スタート信号、基準クロック信号、出力イネーブル信号等)に基づいて、各データラインDLに対応するシフト信号を順次出力するシフトレジスタ回路部241と、上記シフトレジスタ回路部241から順次出力されるシフト信号に基づくタイミングで、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)各色のアナログ信号からなる表示データ(アナログRGB)を1行単位で取り込んで保持するサンプルホールド回路部242と、サンプルホールド回路部242により保持された表示データに対応する信号電圧を、所定の信号レベルに増幅して表示信号電圧として、各データラインDLに出力する出力バッファ部243と、を有して構成されている。
For example, as shown in FIG. 8, the
なお、図示を省略したLCDコントローラは、画像表示部200に供給される水平同期信号、垂直同期信号、システムクロック等の各種タイミング信号に基づいて、上記水平制御信号及び垂直制御信号を生成して、ゲートドライバ230G及びソースドライバ240Sに供給する。
The LCD controller (not shown) generates the horizontal control signal and the vertical control signal based on various timing signals such as a horizontal synchronization signal, a vertical synchronization signal, and a system clock supplied to the
このような構成を有する画像表示部200における駆動制御方法は、まず、水平制御信号に基づいて、ソースドライバ240Sにより液晶画素アレイ220Pの1行分の表示データが順次取り込み保持される。一方、垂直制御信号に基づいて、ゲートドライバ230Gにより液晶画素アレイ220Pに配設された各走査ラインSLに走査信号を順次印加して各行の液晶画素Px群を選択状態に設定する。そして、ソースドライバ240Sにより、各行の液晶画素Px群の選択タイミングに同期して、上記保持した表示データに対応する表示信号電圧を、各データラインDLを介して各表示画素Pxに一斉に印加することにより、当該選択状態に設定された各液晶画素Pxに充填された液晶分子が、上記表示データに応じた配向状態に制御される。
In the drive control method in the
このような一連の動作を、1画面分の各行に対して繰り返し実行することにより、上記表示データに基づく階調表示が行われ、このとき、バックライトBLTを点灯動作させて、照射光を液晶画素アレイ220Pの視野側に透過させることにより、所望の画像情報が表示されて、画像読取装置を搭載機器の使用者に視認される。
By repeating such a series of operations for each row for one screen, gradation display based on the display data is performed, and at this time, the backlight BLT is turned on and the irradiation light is supplied to the liquid crystal. The desired image information is displayed by being transmitted to the visual field side of the
そして、本実施形態に係る画像読取装置においては、このような構成を有する画像表示部200のゲートドライバ230Gの各機能回路部(第1の機能回路部)が、上述した画像読取部100のトップゲートドライバ130T又はボトムゲートドライバ130Bの各機能回路部(第2の機能回路部)とともに、単一のドライバICチップ(すなわち、図1に示した走査ドライバ130)内に形成され、画像読取部100の絶縁性基板110上に配置、実装された構成を有している。また、画像表示部200のソースドライバ240Sの各機能回路部(第1の機能回路部)についても、上述した画像読取部100のソースドライバ140Sの各機能回路部(第2の機能回路部)とともに、単一のドライバICチップ(すなわち、図1に示した読出ドライバ140)内に形成され、画像読取部100の絶縁性基板110上に配置、実装された構成を有している。
In the image reading apparatus according to the present embodiment, each functional circuit unit (first functional circuit unit) of the
ここで、走査ドライバ130内に設けられたゲートドライバ230Gから出力される、画像表示部200における画像表示動作のための走査信号、及び、読出ドライバ140内に設けられたソースドライバ240Sから出力される、画像表示部200における画像表示動作のための表示信号電圧は、各々、絶縁性基板110上に形成された信号配線150、フレキシブルプリント基板FPC、及び、絶縁性基板210上に形成された信号配線250を介して、画像表示部200の液晶画素アレイ220P(表示画素アレイ220)に伝達される。すなわち、上述したゲートドライバ230G及びソースドライバ240Sにより生成、出力される、走査信号及び表示信号電圧は、本発明に係る第1の駆動信号群を構成する。
Here, the scanning signal for the image display operation in the
また、走査ドライバ130内に形成されるトップゲートドライバ130T又はボトムゲートドライバ130Bとゲートドライバ230Gとは、それぞれの各機能回路部が、全く独立して設けられているものであってもよいし、上記機能回路部の一部(例えば、シフトレジスタ回路部や出力バッファ部)を共有して設けられているものであってもよいし、システムコントローラやLCDコントローラから供給される制御信号の一部を共有するものであってもよい。また、読出ドライバ140内に形成されるソースドライバ140S及び240Sについても、それぞれの各機能回路部が、全く独立して設けられているものであってもよいし、上記機能回路部の一部(例えば、シフトレジスタ回路部)を共有して設けられているものであってもよいし、システムコントローラやLCDコントローラから供給される制御信号の一部を共有するものであってもよい。
Further, the
なお、走査ドライバ130及び読出ドライバ140において、内部に形成される各ドライバの機能回路部や制御信号を共有する構成を適用する場合にあっては、画像読取部100における画像読み取り動作と画像表示部200における画像表示動作とが、選択的に実行されることになるが、本実施形態に係る画像読取装置においては、被写体画像の読取時には画像読取エリア(すなわち、画像表示エリアと同等又はその一部の領域)上に、被写体(指)が載置された状態となり、画像表示エリアが被写体により遮られ、画像情報の視認が不可能となるため、実用上、画像読み取り動作と画像表示動作が選択的に実行されても何ら支障はない。
Note that in the case where the
(画像読取エリアと画像表示エリアとの関係)
次いで、本実施形態に係る画像読取部における画像読取エリア(検知エリア)と、画像表示部における画像表示エリアとの関係について、図面を参照して説明する。
図9は、本実施形態に係る画像読取部における画像読取エリア(画像読取領域)と、画像表示部における画像表示エリア(画像表示領域)との関係を示す概念図である。なお、図9においては、画像読取エリアを明確にするために便宜的にハッチングを施した。
(Relationship between image reading area and image display area)
Next, the relationship between the image reading area (detection area) in the image reading unit according to the present embodiment and the image display area in the image display unit will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a relationship between an image reading area (image reading area) in the image reading unit according to the present embodiment and an image display area (image display area) in the image display unit. In FIG. 9, hatching is performed for the sake of convenience in order to clarify the image reading area.
本実施形態に係る画像読取装置は、図1に示したように、単一のバックライトBLTの照射面側に、透過型の表示画素アレイ220を有する画像表示部200、及び、透過型のセンサアレイ120を有する画像読取部100が順次に積層配置された構成を有している。ここで、画像表示部200は、表示画素アレイ220により規定される画像表示エリアARiを有し、画像読取部100は、該画像表示エリアARiの全域を透過して放射される光を、さらに視野側に透過するとともに、センサアレイ120により規定される画像読取エリア(検知エリア)ARfを有している。
As shown in FIG. 1, the image reading apparatus according to the present embodiment includes an
この画像読取部100における画像読取エリアARfと、画像表示部200における画像表示エリアARiとの関係は、例えば、図9(a)に示すように、画像読取エリアARfと画像表示エリアARiとが、略同一領域を有して、平面的に重なるように設定するものであってもよいし、図9(b)に示すように、画像読取エリアARfが画像表示エリアARiの一部領域にのみ平面的に重なるように(すなわち、画像読取エリアARfを画像表示エリアARiに比較して小さくなるように)設定するものであってもよい。
The relationship between the image reading area ARf in the
なお、図9(b)に示した構成においては、画像表示エリアARi(表示画素アレイ220)の略中央領域にのみ画像読取エリアARfが設定され、画像表示エリアARiに平面的に重なる画像読取エリアARf以外の領域(すなわち、画像読取エリアARfの周辺領域)には、フォトセンサPSが形成されないことになり、画像読取エリアARfとそれ以外の領域では、画像表示部200(表示画素アレイ220)を介して視野側に放射される光の透過率が異なることになる。そのため、画像情報の表示時に視認される、表面輝度にバラツキが生じ、表示画質の低下を招く可能性がある。 In the configuration shown in FIG. 9B, the image reading area ARf is set only in the substantially central region of the image display area ARi (display pixel array 220), and the image reading area overlaps the image display area ARi in a plane. The photosensor PS is not formed in the area other than ARf (that is, the peripheral area of the image reading area ARf). In the image reading area ARf and other areas, the image display unit 200 (display pixel array 220) is provided. Therefore, the transmittance of light radiated to the field of view is different. For this reason, there is a possibility that the surface luminance that is visually recognized when displaying the image information varies and the display image quality is deteriorated.
そこで、画像読取エリアARfが画像表示エリアARiに比較して小さくなるように設定した構成においては、例えば、画像読取エリアARf以外の、画像表示エリアARiに対応する全領域(画像読取エリアARfの周辺領域)に、画像読取エリアARfと同様に、ダミーのフォトセンサ(ダミー画素)及び信号ライン(例えば、上述したトップゲートラインLtやボトムゲートラインLb、ソースラインLsに相当する配線)を設けることにより、画像表示エリアARiの全域において表面輝度を均一化することができ、表示画質の劣化を抑制することができる。 Therefore, in the configuration in which the image reading area ARf is set to be smaller than the image display area ARi, for example, all the regions (the periphery of the image reading area ARf) corresponding to the image display area ARi other than the image reading area ARf. By providing dummy photosensors (dummy pixels) and signal lines (for example, wiring corresponding to the above-described top gate line Lt, bottom gate line Lb, and source line Ls) in the same manner as the image reading area ARf. The surface luminance can be made uniform over the entire area of the image display area ARi, and deterioration of display image quality can be suppressed.
このように、本実施形態に係る画像読取装置においては、画像表示部上に、個人認証処理(例えば、指紋読み取り動作)に適用可能な画像読取部を平面的に重なるように設け、さらに、画像読取部側にのみ実装したドライバICチップにより、画像読み取り動作(画像読取機能)及び画像表示動作(画像表示機能)の双方を実行することができるので、各々ドライバICチップを実装した個別の画像読取部及び画像表示部を単に積層配置した構成に比較して、部品点数や製造プロセスを削減して低コスト化を図りつつ、実装面積を縮小して、画像読取装置が搭載された機器の小型化を図ることができるとともに、画像表示用に設けられた領域を用いて、被写体画像の読み取り動作を行うことができる。すなわち、単一の領域(特定の画像領域)で所望の画像情報の表示動作、及び、個人認証処理の対象となる被写体画像(指紋画像)の読み取り動作の双方を良好に行うことができる。 As described above, in the image reading apparatus according to the present embodiment, the image reading unit applicable to the personal authentication process (for example, fingerprint reading operation) is provided on the image display unit so as to overlap in a plane, Since both the image reading operation (image reading function) and the image display operation (image display function) can be executed by the driver IC chip mounted only on the reading unit side, individual image reading each mounted with a driver IC chip Compared to a configuration in which the image display unit and the image display unit are simply stacked, the number of parts and the manufacturing process are reduced to reduce costs, while the mounting area is reduced, and the device equipped with the image reader is reduced in size. In addition, it is possible to perform a subject image reading operation using an area provided for image display. That is, it is possible to satisfactorily perform both the display operation of desired image information and the reading operation of the subject image (fingerprint image) that is the subject of personal authentication processing in a single region (specific image region).
また、画像表示部の視野側に配置される画像読取部(センサアレイ)として、半導体製造技術を適用した薄膜トランジスタ構造を有するダブルゲート型フォトセンサを適用することができるので、センサアレイを含む画像読取部の構成を、従来技術に示したような光学式の画像読取部(指紋読取センサ)に比較して大幅に薄型化することができ、画像読取装置が搭載された機器全体の小型薄型化を阻害することがない。 In addition, as the image reading unit (sensor array) disposed on the visual field side of the image display unit, a double gate type photosensor having a thin film transistor structure to which semiconductor manufacturing technology is applied can be applied. Compared to the optical image reading unit (fingerprint reading sensor) as shown in the prior art, the configuration of the unit can be significantly reduced in thickness, and the overall apparatus equipped with the image reading device can be reduced in size and thickness. There is no hindrance.
なお、ダブルゲート型フォトセンサを用いた画像読取部においては、被写体に照射した光の散乱、反射により入射した光の受光量に基づいて明暗情報を取得する画像読み取り動作を採用しているので、フォトセンサアレイ上面の検知面に静電気放電用の導電層等を設けることができ、上述した半導体式の画像読取装置に比較して静電気による破壊や誤動作、使用者が感じる不快感を簡易に抑制することができる。 In the image reading unit using the double gate type photo sensor, since the image reading operation for acquiring the light / dark information based on the amount of received light by scattering and reflection of the light irradiated to the subject is adopted, A conductive layer for electrostatic discharge or the like can be provided on the detection surface of the upper surface of the photo sensor array, and it is possible to easily suppress breakdown or malfunction due to static electricity or user discomfort compared to the above-described semiconductor image reading device. be able to.
さらに、画像表示部の視野側に、別個に製造した画像読取部(センサアレイ)を平面的に重ね合わせた(積層配置した)構成を有しているので、既存の画像表示部(液晶表示装置)や画像読取部(指紋読取センサ)における製造技術や設計資産をそのまま流用することができる。 Further, since the image reading unit (sensor array) manufactured separately is arranged in a plane on the visual field side of the image display unit (laminated arrangement), the existing image display unit (liquid crystal display device) ) And image reading unit (fingerprint reading sensor) manufacturing technology and design assets can be used as they are.
<第2の実施形態>
次に、本発明に係る画像読取装置の第2の実施形態について説明する。
図10は、本発明に係る画像読取装置の第2の実施形態を示す全体構成図である。ここで、上述した第1の実施形態と同等の構成については、同一又は同等の符号を付してその説明を簡略化又は省略する。図11は、本実施形態に係る画像読取装置に特有の作用効果を説明するための概略図である。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the image reading apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 10 is an overall configuration diagram showing a second embodiment of the image reading apparatus according to the present invention. Here, about the structure equivalent to 1st Embodiment mentioned above, the same or equivalent code | symbol is attached | subjected and the description is simplified or abbreviate | omitted. FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the operational effects peculiar to the image reading apparatus according to the present embodiment.
上述した第1の実施形態においては、画像読取部100の絶縁性基板110上に実装したドライバICチップ(走査ドライバ130及び読出ドライバ140)により、画像読取部100における画像読み取り動作と、画像表示部200における画像表示動作の双方を実行するようにした構成を示したが、本実施形態においては、ドライバICチップが画像表示部200の絶縁性基板210上に実装された構成を有している。
In the first embodiment described above, the driver IC chip (
すなわち、図10に示すように、本実施形態に係る画像読取装置は、大別して、透明な絶縁性基板(第1の基板)210上に、複数の表示画素が2次元配列された表示画素アレイ220、及び、該表示画素アレイ220の周辺領域に配置、実装された走査ドライバ230及びデータドライバ240、後述する画像読取部における画像読み取り動作を実行するための各種駆動信号(上述したダブルゲート型フォトセンサを備えたフォトセンサアレイにおいては、リセットパルス、読み出しパルス、プリチャージパルス、読み出しパルス)をフレキシブルプリント基板FPCに伝達するための信号配線250が設けられた画像表示部200と、画像表示部200の視野側に配置され、透明な絶縁性基板110上に、複数のフォトセンサが2次元配列されたセンサアレイ120、及び、上記各種駆動信号を伝達するための信号配線150が設けられた透過型の画像読取部(画像読取手段)100と、画像表示部200の背面側に配置され、導光板GDP及び光源LGTからなるバックライトBLT(発光手段)と、画像読取部100及び画像表示部200を電気的に接続するフレキシブルプリント基板(接続手段:信号配線部材)FPCと、を備えた構成を有している。
That is, as shown in FIG. 10, the image reading apparatus according to this embodiment is roughly divided into a display pixel array in which a plurality of display pixels are two-dimensionally arranged on a transparent insulating substrate (first substrate) 210. 220, a
ここで、画像表示部200の絶縁性基板210上に実装された走査ドライバ230及びデータドライバ240は、各々、図8に示したような各機能回路部(第1の機能回路部)を備え、表示画素アレイ220における画像表示動作を実行するための駆動信号(各行の表示画素群を選択状態に設定する走査信号、及び、表示データに基づく表示信号電圧;第1の駆動信号群)を生成、出力するとともに、図4及び図5に示したような各機能回路部(第2の機能回路部)を備え、センサアレイ120における画像読み取り動作を実行するための駆動信号(例えば、上述したリセットパルス、プリチャージパルス、読み出しパルス;第2の駆動信号群)を生成、出力するように構成されている。また、本実施形態においては、走査ドライバ230及びデータドライバ240がドライバICチップ(集積回路チップ)の形態を有して、絶縁性基板210上に配置、実装されている。
Here, each of the
また、本実施形態においても、上述した第1の実施形態と同様に、画像読取部100のセンサアレイ120により規定される画像読取エリア(検知エリア;画像読取領域)が、画像表示部200の表示画素アレイ220により規定される画像表示エリア(画像表示領域に平面的に重なるように積層配置されていることにより、画像表示エリアに所望の画像情報を表示することができる(画像表示機能)とともに、センサアレイ120上の画像読取エリアに載置された被写体の画像を読み取ることができる(画像読取機能)。
Also in this embodiment, as in the first embodiment described above, an image reading area (detection area; image reading area) defined by the
このような構成を有する画像読取装置によれば、上述した第1の実施形態と同様に、画像表示部側にのみ実装したドライバICチップにより、画像読み取り動作(画像読取機能)及び画像表示動作(画像表示機能)の双方を実行することができるので、個別にドライバICチップを実装した画像読取部及び画像表示部を積層配置した構成に比較して、製造プロセスや部品点数を削減して低コスト化を図りつつ、実装面積を縮小することができるとともに、同一の領域で画像表示と被写体画像の読み取りの双方を良好に行うことができる。 According to the image reading apparatus having such a configuration, as in the first embodiment described above, an image reading operation (image reading function) and an image display operation (with the driver IC chip mounted only on the image display unit side) Both image display functions) can be executed, so the manufacturing process and the number of parts can be reduced and the cost can be reduced compared to a configuration in which an image reading unit and an image display unit on which driver IC chips are individually mounted are stacked. As a result, the mounting area can be reduced, and both the image display and the reading of the subject image can be satisfactorily performed in the same region.
また、前述の第1の実施形態のように、画像読取部100の絶縁性基板110上に、ドライバICチップを配置、実装した場合、図11(a)に示すように、ドライバICチップDICがセンサアレイ120表面の検知面DTCよりも突出することになるため、被写体(例えば、指FG)を検知面DTCに載置する際に当接して障害となり(図中、PTで表記)、指FGを良好に密着させることができず、良好な指紋画像の読み取り動作、及び、正確な個人認証処理を実行することができなくなる可能性がある。また、検知面DTC上に載置された指FGと、ドライバICチップDICとが密接することになるため、指FGに帯電した静電気により、ドライバICチップDICが破損したり、誤動作を生じたりする等の可能性がある。
When the driver IC chip is arranged and mounted on the insulating
これに対して、本実施形態においては、被写体が載置される画像読取部100ではなく、下層側の画像表示部200の絶縁性基板210上に、ドライバICチップDICを配置、実装するように構成したので、図11(b)に示すように、被写体画像の読取時(個人認証処理時)に、指FGがドライバICチップDICに接触することがなく、良好に検知面DTCに密着させることができるとともに、指FGに帯電した静電気によるドライバICチップDICの破損や誤動作の発生を抑制することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the driver IC chip DIC is arranged and mounted on the insulating
<他の実施形態>
次に、本発明に係る画像読取装置のさらに他の実施形態について簡単に説明する。
図12は、本発明に係る画像読取装置のさらに他の実施形態を示す全体構成図である。ここで、上述した第1及び第2の実施形態と同等の構成については、同一又は同等の符号を付してその説明を簡略化又は省略する。
<Other embodiments>
Next, still another embodiment of the image reading apparatus according to the present invention will be briefly described.
FIG. 12 is an overall configuration diagram showing still another embodiment of the image reading apparatus according to the present invention. Here, about the structure equivalent to 1st and 2nd embodiment mentioned above, the same or equivalent code | symbol is attached | subjected and the description is simplified or abbreviate | omitted.
上述した各実施形態においては、画像読取部100における画像読み取り動作、又は、画像表示部200における画像表示動作を行うための各種駆動信号を生成、出力する各ドライバが、ドライバICチップの形態を有し、絶縁性基板110又は210上に実装された構成を示したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、図12(a)、(b)に示すように、各ドライバ130Z及び140Z、230Z及び240Zを、絶縁性基板110又は210上に、例えば、低温ポリシリコン製造プロセスを用いた薄膜トランジスタ素子(薄膜積層構造を有する機能素子)等を適用して、センサアレイ120(フォトセンサPS)や表示画素アレイ220(液晶画素Px)と略同時に一体的に形成するようにしてもよい。
In each of the above-described embodiments, each driver that generates and outputs various drive signals for performing an image reading operation in the
この場合、各ドライバ130Z及び140Z、230Z及び240Zの厚さを薄くすることができるとともに、センサアレイ120又は表示画素アレイ220と各ドライバ130Z及び140Z、230Z及び240Zの機能回路部を一体的に形成することができるので、画像読取部100の検知面DTCに被写体を良好に載置、密着させて、良好な画像読み取り動作及び正確な個人認証処理を実現することができるとともに、画像読取装置を搭載した機器の一層の低コスト化及び小型薄型化を図ることができる。
In this case, the thicknesses of the drivers 130Z and 140Z, 230Z and 240Z can be reduced, and the
なお、上述した各実施形態においては、画像表示部として、透過型の液晶画素アレイ(液晶表示パネル)と、面光源型のバックライトを備えた構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、有機EL素子等の発光素子を含む表示画素を2次元配列した自己発光型の表示パネルを適用するものであってもよい。この場合には、画像表示部からの放射光により、上述した画像表示動作及び画像読み取り動作を実現することができるので、上述したバックライトや、該バックライトを発光駆動制御するための制御回路や電源回路等を省略することができ、画像表示部及び画像読取部からなる画像読取装置を搭載した機器の一層の小型薄型化及び省電力化を図ることができる。 In each of the above-described embodiments, the image display unit includes a transmissive liquid crystal pixel array (liquid crystal display panel) and a surface light source type backlight. However, the present invention is not limited thereto. For example, a self-luminous display panel in which display pixels including light-emitting elements such as organic EL elements are two-dimensionally arranged may be applied. In this case, since the above-described image display operation and image reading operation can be realized by the emitted light from the image display unit, the above-described backlight, a control circuit for controlling the emission of the backlight, A power supply circuit or the like can be omitted, and a further reduction in size and thickness and power saving of a device equipped with an image reading apparatus including an image display unit and an image reading unit can be achieved.
100 画像読取部
110 絶縁性基板
120 センサアレイ
130 走査ドライバ
140 読出ドライバ
150 信号配線
200 画像表示部
210 絶縁性基板
220 表示画素アレイ
230 走査ドライバ
240 データドライバ
PS フォトセンサ
Px 液晶画素
BLT バックライト
FPC フレキシブルプリント基板
DESCRIPTION OF
Claims (12)
少なくとも前記画像情報に応じた階調の光を視野側に放射する複数の表示画素が、第1の基板上に二次元配列された表示画素アレイを有する画像表示手段と、
透過性を有し、少なくとも前記被写体の画像を読み取る複数の読取画素が、第2の基板上に二次元配列された読取画素アレイを有する画像読取手段と、
前記画像表示手段及び前記画像読取手段のいずれか一方側にのみ設けられ、前記画像表示手段における画像表示動作を行うための第1の駆動信号群、及び、前記画像読取手段における画像読取動作を行うための第2の駆動信号群を生成して出力する駆動制御手段と、
を具備し、
少なくとも、前記画像表示手段の前記視野側に前記画像読取手段が積層配置されるとともに、前記表示画素アレイにより規定される画像表示領域に平面的に重なるように、前記読取画素アレイにより規定される画像読取領域が設定されていることを特徴とする画像読取装置。 An image reading apparatus comprising: an image display function for displaying desired image information in a specific image area; and an image reading function for reading an image of a desired subject placed in the specific image area.
Image display means having a display pixel array in which a plurality of display pixels that emit light of a gradation corresponding to at least the image information to the visual field side are two-dimensionally arranged on the first substrate;
An image reading means having a reading pixel array having transparency and at least a plurality of reading pixels for reading an image of the subject two-dimensionally arranged on a second substrate;
A first drive signal group that is provided only on one side of the image display unit and the image reading unit and that performs an image display operation in the image display unit, and performs an image reading operation in the image reading unit Drive control means for generating and outputting a second drive signal group for
Comprising
At least an image defined by the read pixel array so as to overlap the image display area defined by the display pixel array while the image reading means is stacked and disposed on the visual field side of the image display means An image reading apparatus in which a reading area is set.
前記第1の機能回路部及び前記第2の機能回路部は、個別の回路構成を有していることを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。 The drive control means includes a first functional circuit unit that generates the first drive signal group, and a second functional circuit unit that generates the second drive signal group,
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the first functional circuit unit and the second functional circuit unit have individual circuit configurations.
前記第1の機能回路部及び前記第2の機能回路部は、一部の回路構成を共有していることを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。 The drive control means includes a first functional circuit unit that generates the first drive signal group, and a second functional circuit unit that generates the second drive signal group,
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the first functional circuit unit and the second functional circuit unit share a partial circuit configuration.
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