JP2007003553A - Matrix display device with area photosensor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide, without degrading image quality or sensor sensitivity, a compact matrix display device having an area photosensor. <P>SOLUTION: The number of wirings in a display panel is reduced by integrating an area photosensor control circuit and a matrix display control circuit, and by sharing the wiring in the area photosensor control circuit and the matrix display control circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、エリアフォトセンサとマトリックス表示素子を有するエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置に関するものである。   The present invention relates to a matrix display device with an area photosensor having an area photosensor and a matrix display element.

携帯電話やPDAに指紋認証機能等を搭載する際に、エリアフォトセンサとマトリックス表示素子を設けたエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置が用いられる。
図2は、従来のエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置の、例えば画素数を5×3としたブロック図である(例えば、特許文献1参照)。
エリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置のマトリックス表示素子は、表示センサ領域210の縦方向に伸びるソース配線212に画像信号であるソース信号を供給するソース・ドライバ回路202と横方向に伸びるゲート配線213を制御するゲート・ドライバ回路203により画像イメージを表示する。
When a fingerprint authentication function or the like is mounted on a mobile phone or PDA, a matrix display device with an area photosensor provided with an area photosensor and a matrix display element is used.
FIG. 2 is a block diagram of a conventional matrix display device with an area photosensor in which, for example, the number of pixels is 5 × 3 (see, for example, Patent Document 1).
The matrix display element of the matrix display device with an area photosensor controls a source driver circuit 202 that supplies a source signal as an image signal to a source wiring 212 extending in the vertical direction of the display sensor region 210 and a gate wiring 213 extending in the horizontal direction. The image is displayed by the gate driver circuit 203.

一方、エリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置のエリアフォトセンサの画像イメージは、センサ選択配線214を制御するセンサ選択制御回路204とセンサ信号配線215に接続しているセンサ信号制御回路205により画像イメージを読込む。   On the other hand, the image image of the area photosensor of the matrix display device with an area photosensor is read by the sensor selection control circuit 204 that controls the sensor selection wiring 214 and the sensor signal control circuit 205 connected to the sensor signal wiring 215. Include.

上記4つの回路は、マトリクス表示装置の表示センサパネル10にマトリクス状配置された表示画素とフォトセンサを含むマトリックス・ユニット209に、配線を介して画像イメージを表示し画像イメージを読込む。この時、マトリックス・ユニット209に含まれる表示画素やフォトセンサへの配線は、表示画素とフォトセンサの間隙を通りそれぞれ個別に行われている。それ故、各制御回路はマトリックス・ユニット209の配列数に応じた入出力端子数を必要としている。なお。前記マトリックス・ユニット209の構成によっては、図2に記載されたマトリックス・ユニット209当たりの配線数が更に多数必要となることは明白である。
特開2001−292276
The four circuits display an image image via a wiring and read the image image on a matrix unit 209 including display pixels and photosensors arranged in a matrix on the display sensor panel 10 of the matrix display device. At this time, wiring to the display pixels and photosensors included in the matrix unit 209 is performed individually through the gap between the display pixels and the photosensors. Therefore, each control circuit requires the number of input / output terminals corresponding to the number of matrix units 209 arranged. Note that. Obviously, depending on the configuration of the matrix unit 209, a larger number of wires per matrix unit 209 shown in FIG. 2 is required.
JP 2001-292276 A

しかし、エリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置は、表示領域内にマトリクス表示用ソース配線212とエリアフォトセンサ用センサ信号配線215が個別に存在するため、マトリクス表示装置の画素面積が縮小し、マトリクス表示装置としての表示品質の低下を招いている。また、ソース・ドライバ回路202とセンサ信号制御回路205が分離された制御回路であるため、前記制御回路の入出力端子数と回路面積が大きくなり、高価な制御回路となっていた。更に、ゲート・ドライバ203とセンサ選択制御回路204が分離された制御回路であるため、前記制御回路の出力ノード数と回路面積が大きくなり、高価な制御回路となっていた。即ち、従来の技術では、高画質で安価なエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置を実現することは困難であった。 However, in the matrix display device with an area photosensor, since the matrix display source wiring 212 and the area photosensor sensor signal wiring 215 exist individually in the display region, the pixel area of the matrix display device is reduced, and the matrix display device As a result, the display quality is degraded. Further, since the source driver circuit 202 and the sensor signal control circuit 205 are separated from each other, the number of input / output terminals and the circuit area of the control circuit are increased, resulting in an expensive control circuit. Furthermore, since the gate driver 203 and the sensor selection control circuit 204 are separated, the number of output nodes and the circuit area of the control circuit are increased, resulting in an expensive control circuit. That is, with the conventional technology, it has been difficult to realize a matrix display device with an area photosensor that is high in image quality and inexpensive.

本発明は、この様な課題を解決するために創案したもので、具体的には、ソース・ドライバ回路202とセンサ信号制御回路205を一体化して制御回路の入出力端子数を削減し、信号配線を共有することにより表示センサ領域210の配線本数を削減する。更に、ゲート・ドライバ回路203とセンサ選択制御回路204を一体化し、主要な回路素子を共有して制御回路の半導体チップ面積を縮小する。   The present invention was devised to solve such problems. Specifically, the source driver circuit 202 and the sensor signal control circuit 205 are integrated to reduce the number of input / output terminals of the control circuit. By sharing the wiring, the number of wirings in the display sensor region 210 is reduced. Furthermore, the gate driver circuit 203 and the sensor selection control circuit 204 are integrated, and the main circuit elements are shared to reduce the semiconductor chip area of the control circuit.

以上、本発明の制御回路を利用するマトリクス表示機能とエリアフォトセンサ機能を一体化したエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置において、配線領域の面積が少なく表示領域の面積が大きい広開口率な高画質マトリクス表示を実現し、前記表示装置を制御する制御回路の入出力端子数をほぼ半減し、更に制御回路の一部を共有することにより制御回路のチップ面積を縮小して、制御回路の製造コストの低減が図れる。このように、本発明の制御回路を利用すれば、高画質かつ低コストのエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置を提供することができる。   As described above, in the matrix display device with an area photosensor in which the matrix display function using the control circuit of the present invention and the area photosensor function are integrated, a high image quality matrix with a wide aperture ratio with a small wiring area and a large display area The number of input / output terminals of the control circuit for realizing the display and controlling the display device is almost halved, and further, by sharing a part of the control circuit, the chip area of the control circuit is reduced, thereby reducing the manufacturing cost of the control circuit. Reduction can be achieved. Thus, by using the control circuit of the present invention, a matrix display device with an area photosensor with high image quality and low cost can be provided.

以下、本発明の実施例について、図面に基づき説明する。図1は本発明の表示およびフォトセンサ制御回路1を含むエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置のブロック図である。本発明の表示およびフォトセンサ制御回路1は、制御回路8にその全体動作を制御されて、表示センサパネル10のマトリック状に配置された表示画素の表示を司り、同じく表示センサパネル10のマトリック状に配置されたフォトセンサの画像イメージを処理する。本発明の表示およびフォトセンサ制御回路1は、ソース・ドライバおよびセンサ信号制御回路2とゲート・ドライバおよびセンサ選択制御回路3の2ブロックから構成されている。本発明のマトリックス表示とエリアスキャナ制御回路は、表示センサパネル10にマトリックス状に多数配置されたユニット9を制御して、エリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置の画像イメージを表示し画像イメージを読込む。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a matrix display device with an area photosensor including a display and photosensor control circuit 1 of the present invention. The display and photosensor control circuit 1 of the present invention controls the entire operation of the control circuit 8 to control display pixels arranged in a matrix of the display sensor panel 10. The image image of the photosensor arranged in is processed. The display and photosensor control circuit 1 of the present invention is composed of two blocks: a source driver / sensor signal control circuit 2 and a gate driver / sensor selection control circuit 3. The matrix display and area scanner control circuit of the present invention controls a large number of units 9 arranged in a matrix on the display sensor panel 10, displays an image image of a matrix display device with an area photosensor, and reads the image image.

図3は、ソース・ドライバおよびセンサ信号制御回路2の実施例ブロック図である。ソース・ドライバは、クロック、水平同期信号、垂直同期信号、書き込み制御信号、読み込み制御信号等の入出力制御信号102とコマンドと表示データ画像信号103を入力とした表示センサ制御回路101と、表示シフトレジスタ回路104と表示レベルシフタ回路105と表示マルチプレクサ回路106および表示出力バッファ108から構成されている。表示マルチプレクサ回路106には表示バイアス電圧107が接続されている。一方、センサ信号制御回路は、センサ入力スイッチ109とセンサ初期化回路110とセンサAD変換回路111とデータラッチ機能付きセンサシフトレジスタ回路112およびセンサデータ処理回路113からなる。センサデータ処理回路113は、表示センサ制御回路101に同期制御される。前記表示出力バッファ108からの出力されるソース信号と前記センサ入力スイッチ109へ入力されるフォトセンサ信号はデータ入出力端子Sを共有して後述のデータ線4に接続される。なお、図中のデータ入出力端子Snとは、n番目を意味し、データ入出力端子Sn+1とは、n+1番目のデータ入出力端子Sを意味する。   FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of the source driver and sensor signal control circuit 2. The source driver includes an input / output control signal 102 such as a clock, a horizontal synchronization signal, a vertical synchronization signal, a write control signal, and a read control signal, a display sensor control circuit 101 that receives a command and a display data image signal 103, and a display shift. The register circuit 104, the display level shifter circuit 105, the display multiplexer circuit 106, and the display output buffer 108 are included. A display bias voltage 107 is connected to the display multiplexer circuit 106. On the other hand, the sensor signal control circuit includes a sensor input switch 109, a sensor initialization circuit 110, a sensor AD conversion circuit 111, a sensor shift register circuit 112 with a data latch function, and a sensor data processing circuit 113. The sensor data processing circuit 113 is synchronously controlled by the display sensor control circuit 101. A source signal output from the display output buffer 108 and a photosensor signal input to the sensor input switch 109 are connected to a data line 4 described later by sharing a data input / output terminal S. In the figure, the data input / output terminal Sn means the nth, and the data input / output terminal Sn + 1 means the (n + 1) th data input / output terminal S.

図4は、ゲート・ドライバおよびセンサ選択制御回路3のブロック図である。ゲート・ドライバは、選択制御信号302の接続された選択制御回路301と選択シフトレジスタ回路303と選択レベルシフタ回路304と選択バイアス電圧306が接続されたマルチプレクサ305および画素選択バッファ307から構成されている。一方、センサ選択制御回路は、ゲート・ドライバと同様に、選択制御信号302の接続された選択制御回路301と選択シフトレジスタ回路303と選択レベルシフタ回路304と選択バイアス電圧306が接続されたマルチプレクサ305およびセンサ選択バッファ308から構成されている。ゲート・ドライバとセンサ選択制御回路は、バッファのみ固有回路素子として、他の回路素子を共有している。画像ゲート制御信号310dにより画素選択バッファ307が選択されると、表示画素を選択する画像ゲート信号は、ゲート線6に供給される。また、フォトゲート制御信号310sによりセンサ選択バッファ308が選択されると、フォトセンサを選択するフォトゲート信号はセンサ選択線309へ供給される。   FIG. 4 is a block diagram of the gate driver and sensor selection control circuit 3. The gate driver includes a selection control circuit 301 to which a selection control signal 302 is connected, a selection shift register circuit 303, a selection level shifter circuit 304, a multiplexer 305 to which a selection bias voltage 306 is connected, and a pixel selection buffer 307. On the other hand, as with the gate driver, the sensor selection control circuit includes a selection control circuit 301 to which a selection control signal 302 is connected, a selection shift register circuit 303, a selection level shifter circuit 304, a multiplexer 305 to which a selection bias voltage 306 is connected, and The sensor selection buffer 308 is configured. The gate driver and the sensor selection control circuit share other circuit elements only as buffers as unique circuit elements. When the pixel selection buffer 307 is selected by the image gate control signal 310d, an image gate signal for selecting a display pixel is supplied to the gate line 6. When the sensor selection buffer 308 is selected by the photogate control signal 310s, a photogate signal for selecting a photosensor is supplied to the sensor selection line 309.

図5は、本実施例で利用できるカラー対応のユニット9を示したものである。赤色画素401、緑色画素402、青色画素403をデルタ配置している例で、赤色画素401、緑色画素402、青色画素403に隣接してフォトダイオードなどの光センサ機能を有するフォトセンサ回路404が配置されている。赤色画素401、緑色画素402、青色画素403およびフォトセンサ回路404は、それを選択駆動する画素スイッチ例えば薄膜トランジスタTFTを用いたTFT407と、フォトセンサ回路404と、そのセンス信号を選択読取るセンサスイッチ例えばTFT408から構成されている。   FIG. 5 shows a color-compatible unit 9 that can be used in this embodiment. In the example in which the red pixel 401, the green pixel 402, and the blue pixel 403 are delta-arranged, a photosensor circuit 404 having a photosensor function such as a photodiode is disposed adjacent to the red pixel 401, the green pixel 402, and the blue pixel 403. Has been. The red pixel 401, the green pixel 402, the blue pixel 403, and the photo sensor circuit 404 include a pixel switch that selectively drives them, for example, a TFT 407 using a thin film transistor TFT, a photo sensor circuit 404, and a sensor switch that selectively reads the sense signal, for example, TFT 408. It is composed of

前記ユニット9は、データ信号(画像データであるソース信号とフォトセンサ信号)が往来するデータ線405と、ゲート端子Gpと接続されたゲート配線406と、フォトゲート端子Gsが往くセンサゲート配線409を通して、本発明のマトリックス表示とエリアスキャナ制御回路と信号やり取りを行う。   The unit 9 includes a data line 405 through which data signals (source signal and photosensor signal as image data) pass, a gate wiring 406 connected to the gate terminal Gp, and a sensor gate wiring 409 through which the photogate terminal Gs goes. The matrix display and the area scanner control circuit of the present invention exchange signals.

図6は、本発明のエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置のタイムチャート図である。横軸は時間を表し、縦軸は各信号の電圧を表している。   FIG. 6 is a time chart of the matrix display device with an area photosensor according to the present invention. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the voltage of each signal.

次に、図面を用いて本発明の作動について説明する。   Next, the operation of the present invention will be described with reference to the drawings.

図3を用いてソース・ドライバおよびセンサ信号制御回路2の動作について説明する。表示センサ制御回路101に水平同期信号、垂直同期信号、クロック信号およびチップセレクト信号等の入出力制御信号102と表示画像データ信号103が入力されると、二重化されている一方の表示シフトレジスタ104aに画像データが順次送られる。一水平走査期間の画像データがすべて揃った際に、表示シフトレジスタ104aの出力が表示レベルシフタ回路105により高電圧化されて表示マルチプレクサ回路106を制御し、表示マルチプレクサ回路106が、複数の表示バイアス電圧107の中から指定された電圧を1つ表示出力バッファ108へ伝える。ここで、表示選択制御信号114a、114b、116a、116b、116cにより選択されている表示出力バッファ108を介して表示センサパネル10のデータ配線4へソース信号を出力する。データ入出力端子Snのnは、正の任意の整数でn本目のソース端子を意味する。シフトレジスタ104aとシフトレジスタ104bは、表示センサ制御回路101より画像データ取込みとその画像データを表示レベルシフタ回路105へ出力する役割を一水平走査期間ごとに交互に行う。本実施では、シフトレジスタ104aとシフトレジスタ104bと複数のシフトレジスタを利用しているが、このシフトレジスタの数は、本発明の要件ではない。   The operation of the source driver and sensor signal control circuit 2 will be described with reference to FIG. When an input / output control signal 102 such as a horizontal synchronizing signal, a vertical synchronizing signal, a clock signal, and a chip select signal and a display image data signal 103 are input to the display sensor control circuit 101, one display shift register 104a is duplicated. Image data is sent sequentially. When all the image data in one horizontal scanning period is prepared, the output of the display shift register 104a is increased in voltage by the display level shifter circuit 105 to control the display multiplexer circuit 106, and the display multiplexer circuit 106 has a plurality of display bias voltages. One voltage designated from 107 is transmitted to the display output buffer 108. Here, a source signal is output to the data wiring 4 of the display sensor panel 10 through the display output buffer 108 selected by the display selection control signals 114a, 114b, 116a, 116b, and 116c. N in the data input / output terminal Sn is an arbitrary positive integer and means the nth source terminal. The shift register 104a and the shift register 104b alternately take in image data from the display sensor control circuit 101 and output the image data to the display level shifter circuit 105 every horizontal scanning period. In this embodiment, the shift register 104a, the shift register 104b, and a plurality of shift registers are used, but the number of shift registers is not a requirement of the present invention.

次に、図3、図6を用いて画像読み込む動作について説明する。表示センサパネル10のデータ線4へ出力されるフォトセンサ信号は、図3のセンサ選択制御信号115a,115b,117a,117b,117cにより選択されたセンサ入力スイッチ109を介してセンサ初期化回路110に接続される。センサ初期化回路110は、図6の初期化時間tcの時、センサ初期化電位Viで、データ入出力端子Snのフォトセンサ信号の基準電位を設定する。これにより、センサA/D変換回路111の入力容量、データ線4の寄生容量内の電荷が初期化される。図6の読取時間tsの時、図3の初期化回路110は、ハイ・インピーダンスとなる。表示センサパネル10のフォトセンサ回路404のフォトセンサ信号Pnは、光電効果により電流となり、フォトゲート端子Gsnに接続されたセンサゲート配線409で選択されたTFT等のスイッチ素子408、データ線4を介して図3のセンサA/D変換回路111の入力電位Vsを上昇させる。その電位Vsを閾値電圧Vpになるまでの時間のクロックCLKをマスクしたクロックCLKpのパルスを計数することで光量をデジタル情報に変換し、アナログであるフォトセンサ信号Pnをラッチ機能付きシフトレジスタ112aにデジタル信号として変換記憶する。なお、クロックCLKpによらず読取時間ts内一定期間後の電位Vsの値を、センサA/D変換回路111の入力電位としてデジタル信号に変換記憶することもできる。次の水平走査期間に画像処理回路113へ送り演算処理によりフォトセンサ信号Pnを加工した後、画像処理回路へデータを送る。センサシフトレジスタ112aとセンサシフトレジスタ112bは、光量をデジタル情報に変換したデータの取り込みと制御回路208への出力を役割を交互に行う。このシフトレジスタの数も、本発明の要件ではない。   Next, the image reading operation will be described with reference to FIGS. The photosensor signal output to the data line 4 of the display sensor panel 10 is sent to the sensor initialization circuit 110 via the sensor input switch 109 selected by the sensor selection control signals 115a, 115b, 117a, 117b, and 117c in FIG. Connected. The sensor initialization circuit 110 sets the reference potential of the photosensor signal at the data input / output terminal Sn with the sensor initialization potential Vi at the initialization time tc in FIG. Thereby, the input capacitance of the sensor A / D conversion circuit 111 and the charge in the parasitic capacitance of the data line 4 are initialized. At the reading time ts in FIG. 6, the initialization circuit 110 in FIG. 3 becomes high impedance. The photosensor signal Pn of the photosensor circuit 404 of the display sensor panel 10 becomes a current due to the photoelectric effect, and is passed through the switch element 408 such as a TFT selected by the sensor gate wiring 409 connected to the photogate terminal Gsn and the data line 4. Thus, the input potential Vs of the sensor A / D conversion circuit 111 in FIG. 3 is raised. The potential Vs is converted to digital information by counting pulses of the clock CLKp masking the clock CLK for the time until the threshold voltage Vp is reached, and the analog photosensor signal Pn is input to the shift register 112a with a latch function. Converted and stored as a digital signal. Note that the value of the potential Vs after a certain period within the reading time ts can be converted into a digital signal as an input potential of the sensor A / D conversion circuit 111 regardless of the clock CLKp. In the next horizontal scanning period, it is sent to the image processing circuit 113, and after processing the photosensor signal Pn by arithmetic processing, data is sent to the image processing circuit. The sensor shift register 112 a and the sensor shift register 112 b alternately perform the functions of taking in data obtained by converting the light amount into digital information and outputting it to the control circuit 208. The number of shift registers is not a requirement of the present invention.

ところで、図3の制御信号115a、115bは、奇数番あるいは偶数番の出力バッファ108やセンサ入力スイッチ109を選択できる。制御信号117a,117b,117cは、3n、3n+1、3n+2番の出力バッファ108やセンサ入力スイッチ109を選択できる。(n:任意の整数)制御信号115a、115b、117a,117b,117cの出力バッファ108やセンサ入力スイッチ109との接続関係は、図5の赤色画素401、緑色画素402、青色画素403およびフォトセンサ回路404の配列に従って設定される。   Incidentally, the control signals 115a and 115b in FIG. 3 can select the odd-numbered or even-numbered output buffer 108 or the sensor input switch 109. The control signals 117a, 117b, and 117c can select the 3n, 3n + 1, 3n + 2 output buffer 108, and the sensor input switch 109. (N: Arbitrary integer) Control signals 115a, 115b, 117a, 117b, and 117c are connected to the output buffer 108 and the sensor input switch 109 with respect to the red pixel 401, the green pixel 402, the blue pixel 403, and the photosensor in FIG. It is set according to the arrangement of the circuit 404.

図4、図5を用いて画像表示するためのゲート・ドライバ動作について説明する。制御回路301に水平同期信号、垂直同期信号およびチップセレクト信号などの入出力制御信号302が入力されると、垂直同期信号でシフトレジスタ303は、初期化された後、水平同期信号をクロックとして1つのHレベルデータを順番シフトしながら出力する。シフトレジスタ303の出力は、レベルシフタ回路304で高電圧化された後、マルチプレクサ305の制御入力に接続している。マルチプレクサ305は、バイアス配線選択の中から制御入力309とシフトレジスタ303の信号レベルに従って電圧を選択し、ゲート制御信号310dに従い出力バッファ307、ゲート端子Gpnを介して表示センサパネル10のゲート配線6へを出力し、画素TFT407を介して表示すべき表示画素401を選択する。ゲート端子Gpnは、正の任意の整数でn本目の画像ゲート端子を意味する。   The gate driver operation for displaying an image will be described with reference to FIGS. When an input / output control signal 302 such as a horizontal synchronizing signal, a vertical synchronizing signal, and a chip select signal is input to the control circuit 301, the shift register 303 is initialized with the vertical synchronizing signal, and then the horizontal synchronizing signal is used as a clock. Two H level data are output while being sequentially shifted. The output of the shift register 303 is increased in voltage by the level shifter circuit 304 and then connected to the control input of the multiplexer 305. The multiplexer 305 selects a voltage from the bias wiring selection according to the signal level of the control input 309 and the shift register 303, and to the gate wiring 6 of the display sensor panel 10 via the output buffer 307 and the gate terminal Gpn according to the gate control signal 310d. And the display pixel 401 to be displayed is selected via the pixel TFT 407. The gate terminal Gpn is an arbitrary positive integer and means the nth image gate terminal.

図3、図5を用いて、画像読み込みするためのフォトゲート・ドライバ動作について説明する。制御信号302の接続された制御回路301によりシフトレジスタ303は、初期化された後、パルス・データを順番シフトしながら出力する。パルス・データは、単発でも複数でも良い。シフトレジスタ303の出力は、レベルシフタ回路304で高電圧化された後、マルチプレクサ305の制御入力に接続している。マルチプレクサ305は、選択バイアス電圧306の中から制御入力309とレベルシフタ回路304で高電圧化されたシフトレジスタ303の信号レベルに従って必要な電圧を選択し、フォトゲート制御信号310sに従い出力バッファ308、フォトゲート端子Gsnを介して表示センサパネル10のセンサゲート配線409へ出力し、センサTFT408を介して検出すべきフォトセンサ回路404を選択する。フォトゲート端子Gsnは、正の任意の整数でn本目のフォトゲート端子を意味する。   A photogate driver operation for reading an image will be described with reference to FIGS. After being initialized by the control circuit 301 to which the control signal 302 is connected, the shift register 303 outputs the pulse data while sequentially shifting the pulse data. The pulse data may be single shot or plural. The output of the shift register 303 is increased in voltage by the level shifter circuit 304 and then connected to the control input of the multiplexer 305. The multiplexer 305 selects a necessary voltage from the selection bias voltage 306 in accordance with the control input 309 and the signal level of the shift register 303 that has been increased in voltage by the level shifter circuit 304, and outputs the output buffer 308 and the photogate in accordance with the photogate control signal 310s. A photosensor circuit 404 to be detected via the sensor TFT 408 is selected via the terminal Gsn and output to the sensor gate wiring 409 of the display sensor panel 10. The photogate terminal Gsn is a positive arbitrary integer and means the nth photogate terminal.

画像表示するためのゲート・ドライバ動作と画像読み込みするためのフォトゲート・ドライバ動作の違いは、ゲート端子Gpnの出力バッファ307とフォトゲート端子Gsnの出力バッファ308と選択バイアス電圧306から選択される電位の違い以外、同様の動作である。   The difference between the gate driver operation for displaying an image and the photogate driver operation for reading an image is that the potential selected from the output buffer 307 at the gate terminal Gpn, the output buffer 308 at the photogate terminal Gsn, and the selection bias voltage 306. Except for the difference, the operation is the same.

出力バッファ108と出力バッファ307およびセンサ入力スイッチ109と出力バッファ308はそれぞれ同期して動作する。   The output buffer 108 and the output buffer 307, and the sensor input switch 109 and the output buffer 308 operate in synchronization.

図6は、本発明のエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置のタイムチャート図である。クロックCLKは、本発明表示およびフォトセンサ制御回路1のシステム・クロックの一つである。図4の活性化したマルチプレクサ305の出力配線Gnから出力されるユニット選択信号は、画像データ時間tgnのパルス幅を有する。この画像データ時間tgnがゲート制御信号310dでマスクされたのが、画像表示するためのゲート端子Gpに印可されるゲート信号である。また、この画像データ時間tgnがフォトゲート制御信号310sでマスクされたのが、画像取り込みするためのフォトゲート端子Gsのフォトゲート信号である。ゲート端子Gpとフォトゲート端子Gsの出力信号の和がユニット選択配線Gnの信号のパルス幅となる画像データ時間tgnである。画像信号となるソース信号は、ゲート端子Gpの信号が選択状態の時間tdnの時に、データ線4上に出力される。また、フォトセンサ信号は、フォトゲート端子Gsの信号が選択状態のセンシング時間tsnの時に、データ線4上に出力される。電位Viは、フォトセンサ信号の初期基準電位でデータ線4上の電荷をゼロとしたときのデータ線4の電位である。電位Vpは、光量測定のために適当に定められたのデータ線4上の閾値電位である。クロックCLKpのパルス波形は、初期化時間tc終了後、クロックCLKをフォトセンサ信号が初期基準電位Viから閾値電位Vpに変化するに要した検出時間tmでマスクした波形である。前記検出時間tmに計数されるパルス数が、フォトセンサに入射した光量を決定する。明るい被写体のとき、ライトの役割をする画像表示の輝度を暗くし、暗い被写体のとき、ライトの役割をする画像表示の輝度を明るくすることで、ノイズの少ない広い階調特性のエリアフォトスキャンができる。画像ゲート端子Gpnの信号の出力時間tdnとフォトゲート端子Gsnのセンシング時間tsnの比率を変えることにより、画像表示を重視したり、エリアフォトスキャンを重視したりすることができる。例えば、画像ゲート端子Gpnの信号の出力時間tdnを0%にし、フォトゲート端子Gsnの信号のセンシング時間tsnを100%にすることで、画像イメージの読込み信号を広ダイナミックレンジ化することが可能とある。   FIG. 6 is a time chart of the matrix display device with an area photosensor according to the present invention. The clock CLK is one of the system clocks of the display and photosensor control circuit 1 of the present invention. The unit selection signal output from the output wiring Gn of the activated multiplexer 305 in FIG. 4 has a pulse width of the image data time tgn. This image data time tgn is masked by the gate control signal 310d to be a gate signal applied to the gate terminal Gp for displaying an image. Further, the image data time tgn masked by the photogate control signal 310s is a photogate signal at the photogate terminal Gs for capturing an image. The sum of the output signals of the gate terminal Gp and the photogate terminal Gs is an image data time tgn that becomes the pulse width of the signal of the unit selection wiring Gn. The source signal to be an image signal is output on the data line 4 when the signal at the gate terminal Gp is at the time tdn in the selected state. The photo sensor signal is output on the data line 4 when the signal of the photo gate terminal Gs is the sensing time tsn in the selected state. The potential Vi is the potential of the data line 4 when the charge on the data line 4 is zero at the initial reference potential of the photosensor signal. The potential Vp is a threshold potential on the data line 4 that is appropriately determined for light quantity measurement. The pulse waveform of the clock CLKp is a waveform obtained by masking the clock CLK with the detection time tm required for the photosensor signal to change from the initial reference potential Vi to the threshold potential Vp after the initialization time tc ends. The number of pulses counted during the detection time tm determines the amount of light incident on the photosensor. By reducing the brightness of the image display that functions as a light when the subject is bright, and by increasing the brightness of the image display that functions as a light when the subject is dark, area photo scan with a wide gradation characteristic with less noise can be performed. it can. By changing the ratio of the signal output time tdn of the image gate terminal Gpn and the sensing time tsn of the photogate terminal Gsn, it is possible to place importance on image display or area photo scan. For example, by setting the output time tdn of the signal at the image gate terminal Gpn to 0% and the sensing time tsn of the signal at the photogate terminal Gsn to 100%, it is possible to widen the read signal of the image image. is there.

データ線4の配線容量が製造プロセスに起因して大きくバラツキ、読取った画像イメージの品質悪化させることは良く知られている。これを防止するには、データ線4の配線容量を予め測定記録し、前記配線容量の測定記録を用いてイメージセンサから読取った画像イメージを補正することにより、画像イメージを高画質化できる。この補正方法を、図3,図4,図6を用いて、データ線の配線容量を予め測定記録し、画像データを補正し、高画質化する方法について説明する。   It is well known that the wiring capacity of the data line 4 varies greatly due to the manufacturing process and the quality of the read image is deteriorated. In order to prevent this, the image capacity of the data line 4 can be improved by preliminarily measuring and recording the wiring capacitance of the data line 4 and correcting the image image read from the image sensor using the measurement recording of the wiring capacitance. This correction method will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 6 in which the wiring capacity of the data line is previously measured and recorded, the image data is corrected, and the image quality is improved.

センサ入力スイッチ109を選択、出力バッファ108をハイ・インピーダンス化し、出力バッファ307と出力バッファ308を全マトリックス・ユニット9を非選択する定電位に固定後、初期化回路110で前記初期化時間tcの間、データ線4を初期基準電位Viに固定する。次に、読取時間trの間、初期化回路110より定電流をデータ線4へ供給する。A/D変換器111へ入力されるデータ線4の電位が前記閾値電位Vpに達するまでの前期検知時間tmを測定し、全データ線4の容量成分を測定する。この容量データをシフトレジスタ112a、112bを介してセンサデータ処理回路113へ送る。センサデータ処理回路113は、このデータ線4の容量データを元にエリアフォトセンサの画像データを補正し、高画質化を計る。   The sensor input switch 109 is selected, the output buffer 108 is set to high impedance, the output buffer 307 and the output buffer 308 are fixed to a constant potential that does not select all the matrix units 9, and then the initialization circuit 110 performs the initialization time tc. Meanwhile, the data line 4 is fixed to the initial reference potential Vi. Next, a constant current is supplied from the initialization circuit 110 to the data line 4 during the reading time tr. The first detection time tm until the potential of the data line 4 input to the A / D converter 111 reaches the threshold potential Vp is measured, and the capacitance components of all the data lines 4 are measured. This capacity data is sent to the sensor data processing circuit 113 via the shift registers 112a and 112b. The sensor data processing circuit 113 corrects the image data of the area photosensor based on the capacity data of the data line 4 to improve the image quality.

本発明のエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置のブロック図である。It is a block diagram of a matrix display device with an area photosensor of the present invention. 従来のエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置のブロック図である。It is a block diagram of the conventional matrix display device with an area photosensor. 本発明のソース・ドライバおよびセンサ信号制御回路のブロック図である。It is a block diagram of the source driver and sensor signal control circuit of the present invention. 本発明のゲート・ドライバおよびセンサ選択制御回路のブロック図である。It is a block diagram of the gate driver and sensor selection control circuit of the present invention. 本発明のマトリックス・ユニットのブロック図である。It is a block diagram of the matrix unit of this invention. 本発明のエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置のタイムチャート図である。It is a time chart figure of the matrix display device with an area photosensor of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 表示およびフォトセンサ制御回路
2 ソース・ドライバおよびセンサ信号制御回路
3 ゲート・ドライバおよびセンサ選択制御回路
8、208 制御回路
9、209 マトリックス・ユニット
10、210 表示センサパネル
101 表示センサ制御回路
102 入出力制御信号
103 表示画像データ信号
104 表示シフトレジスタ回路
105 表示レベルシフタ回路
106 表示マルチプレクサ回路
107 表示バイアス電圧
108 出力バッファ
109 センサ入力スイッチ
110 センサ初期化回路
111 センサA/D変換回路
112 センサシフトレジスタ回路
113 センサデータ処理回路
114 表示選択制御信号
115 センサ選択制御信号
116 表示選択制御信号
117 センサ選択制御信号
202 ソース・ドライバ回路
203 ゲート・ドライバ回路
204 センサ選択制御回路
205 センサ信号制御回路
301 選択制御回路
303 選択シフトレジスタ回路
304 選択レベルシフタ回路
305 マルチプレクサ
307 画素選択バッファ
308 センサ選択バッファ
401 表示画素
404 センサ
406 画素ゲート線
407 画素TFT
408 センサTFT
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display and photo sensor control circuit 2 Source driver and sensor signal control circuit 3 Gate driver and sensor selection control circuit 8, 208 Control circuit 9, 209 Matrix unit 10, 210 Display sensor panel 101 Display sensor control circuit 102 Input / output Control signal 103 Display image data signal 104 Display shift register circuit 105 Display level shifter circuit 106 Display multiplexer circuit 107 Display bias voltage 108 Output buffer 109 Sensor input switch 110 Sensor initialization circuit 111 Sensor A / D conversion circuit 112 Sensor shift register circuit 113 Sensor Data processing circuit 114 Display selection control signal 115 Sensor selection control signal 116 Display selection control signal 117 Sensor selection control signal 202 Source driver circuit 203 Gate / dry circuit Bar circuit 204 Sensor selection control circuit 205 Sensor signal control circuit 301 Selection control circuit 303 Selection shift register circuit 304 Selection level shifter circuit 305 Multiplexer 307 Pixel selection buffer 308 Sensor selection buffer 401 Display pixel 404 Sensor 406 Pixel gate line 407 Pixel TFT
408 Sensor TFT

Claims (5)

一対の表示画素とフォトセンサからなるマトリックス・ユニットをマトリクス配置した表示パネルと、
前記表示画素を制御する画像制御回路と、
前記フォトセンサを制御するセンサ制御回路と、
を備えたエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置において、
前記画像制御回路はソース・ドライバ回路とゲート・ドライバ回路を備え、
前記センサ制御回路はセンサ信号制御回路とセンサ選択制御回路を備え、
前記ソース・ドライバ回路と前記センサ信号制御回路とを一体化し、前記ゲート・ドライバ回路と前記センサ選択制御回路とを一体化して設けたことを特徴とするエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置。
A display panel in which a matrix unit composed of a pair of display pixels and a photosensor is arranged in a matrix;
An image control circuit for controlling the display pixels;
A sensor control circuit for controlling the photosensor;
In a matrix display device with an area photosensor comprising:
The image control circuit includes a source driver circuit and a gate driver circuit,
The sensor control circuit includes a sensor signal control circuit and a sensor selection control circuit,
A matrix display device with an area photosensor, wherein the source driver circuit and the sensor signal control circuit are integrated, and the gate driver circuit and the sensor selection control circuit are integrated.
前記ソース・ドライバ回路の出力端子と、前記センサ信号制御回路の入力端子を共通にしたことを特徴とする請求項1記載のエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置。 2. A matrix display device with an area photosensor according to claim 1, wherein an output terminal of the source driver circuit and an input terminal of the sensor signal control circuit are made common. 前記ソース・ドライバ回路の出力を、信号出力とハイ・インピーダンスに切り替えることを特徴とする請求項1記載のエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置。 2. The matrix display device with an area photosensor according to claim 1, wherein the output of the source driver circuit is switched between a signal output and a high impedance. 前記ゲート・ドライバ回路のゲート配線端子と前記センサ選択制御回路のフォトゲート配線端子が交互に配置されていることを特徴とする請求項1記載のエリアフォトセンサ付きマトリクス表示装置。   2. A matrix display device with an area photosensor according to claim 1, wherein gate wiring terminals of the gate driver circuit and photogate wiring terminals of the sensor selection control circuit are alternately arranged. 前記ゲート配線端子がゲート制御信号により出力制御され、前記フォトゲート配線端子がフォトゲート制御信号により出力制御されていることを特徴とする請求項4のマトリックス表示とエリアスキャナ制御回路。   5. The matrix display and area scanner control circuit according to claim 4, wherein the gate wiring terminal is output-controlled by a gate control signal, and the photogate wiring terminal is output-controlled by a photogate control signal.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008126768A1 (en) * 2007-04-09 2008-10-23 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
EP2264688A1 (en) * 2008-04-11 2010-12-22 Sharp Kabushiki Kaisha Drive circuit of display unit and display unit
JP2017503210A (en) * 2013-12-31 2017-01-26 深▲セン▼市華星光電技術有限公司 Compensation method for resistance of data line of liquid crystal display device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003131610A (en) * 2001-10-25 2003-05-09 Konica Corp Display device, driving method of the device and electronic equipment
JP2003308025A (en) * 2002-02-14 2003-10-31 Sharp Corp Display device and electronic appliance
JP2005251348A (en) * 2004-03-08 2005-09-15 Casio Comput Co Ltd Shift register circuit and its driving control method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003131610A (en) * 2001-10-25 2003-05-09 Konica Corp Display device, driving method of the device and electronic equipment
JP2003308025A (en) * 2002-02-14 2003-10-31 Sharp Corp Display device and electronic appliance
JP2005251348A (en) * 2004-03-08 2005-09-15 Casio Comput Co Ltd Shift register circuit and its driving control method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008126768A1 (en) * 2007-04-09 2008-10-23 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
EP2264688A1 (en) * 2008-04-11 2010-12-22 Sharp Kabushiki Kaisha Drive circuit of display unit and display unit
EP2264688A4 (en) * 2008-04-11 2012-07-04 Sharp Kk Drive circuit of display unit and display unit
JP2017503210A (en) * 2013-12-31 2017-01-26 深▲セン▼市華星光電技術有限公司 Compensation method for resistance of data line of liquid crystal display device

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