JP2007018458A - Display unit, sensor signal correction method, and imaging unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示領域に光センサ素子を設けた表示装置、光センサ素子が発生するセンサ信号を補正する方法、並びに、光センサ素子が発生するセンサ信号の補正を行う撮像装置に係り、例えば、表示領域に光センサ素子を設けた液晶表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device provided with a photosensor element in a display area, a method for correcting a sensor signal generated by the photosensor element, and an imaging device for correcting a sensor signal generated by the photosensor element. The present invention relates to a liquid crystal display device in which an optical sensor element is provided in a display area.
表示領域の中に光センサ素子を設けた液晶表示装置が知られている(例えば特許文献1を参照)。表示領域中に光センサ素子を設けることによって、通常の表示機能の他にスキャナーやタッチパネルなどの光の検出に係わる機能を実現することが可能になる。 A liquid crystal display device in which an optical sensor element is provided in a display area is known (see, for example, Patent Document 1). By providing an optical sensor element in the display area, it is possible to realize a function related to light detection, such as a scanner and a touch panel, in addition to a normal display function.
表示領域中に設ける光センサ素子として、特許文献1に記載される液晶表示装置では、液晶駆動用に用いられているものと同一構造の薄膜トランジスタ(thin film transistor:TFT)素子が用いられている。これにより、フォトダイオード等を用いて光の検出を行う場合に比べて画素の構造が簡単になるとともに、光センサ素子を形成するための特別な工程が不要になるため製造工程を簡略化することができる。
ところが、光センサ素子において発生するセンサ信号は、検出対象の光だけではなく、様々な要因で変化する。例えば、特許文献1に記載される液晶表示装置のようにTFT素子を用いて光の検出を行う場合、TFT素子に流れる暗電流がセンサ信号のバラツキや変動の要因になる。
However, the sensor signal generated in the optical sensor element changes not only due to the light to be detected but also due to various factors. For example, when light is detected using a TFT element as in the liquid crystal display device described in
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、画素部に設けた光センサ素子が発生するセンサ信号のバラツキや変動を抑制できる表示装置を提供することにある。第2の目的は、画素部に光センサ素子を設けた表示装置において、光センサ素子が発生するセンサ信号のバラツキや変動を補正する方法を提供することにある。第3の目的は、撮像用の光センサ素子が発生するセンサ信号のバラツキや変動を抑制できる撮像装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a first object thereof is to provide a display device capable of suppressing variations and fluctuations in sensor signals generated by optical sensor elements provided in a pixel portion. A second object is to provide a method for correcting variations and fluctuations in sensor signals generated by an optical sensor element in a display device in which an optical sensor element is provided in a pixel portion. A third object is to provide an imaging apparatus capable of suppressing variations and fluctuations in sensor signals generated by an optical sensor element for imaging.
本発明の第1の観点に係る表示装置は、各々が光センサ素子と表示素子を含み、互いに同等な構造を持つ複数の画素部と、上記複数の画素部の一部を遮光する遮光膜と、上記複数の画素部の各々に含まれる光センサ素子が発生するセンサ信号を読み出す読み出し部と、上記遮光膜によって遮光されていない画素部から読み出されるセンサ信号を、上記遮光膜によって遮光された画素部から読み出されるセンサ信号に基づいて補正する補正部とを有する。 A display device according to a first aspect of the present invention includes a plurality of pixel portions each including an optical sensor element and a display element, and having a structure equivalent to each other, and a light-shielding film that shields part of the plurality of pixel portions. A readout unit that reads out a sensor signal generated by an optical sensor element included in each of the plurality of pixel units, and a pixel in which a sensor signal read out from the pixel unit that is not shielded from light by the light shielding film is shielded by the light shielding film A correction unit that performs correction based on the sensor signal read from the unit.
上記第1の観点によれば、光センサ素子と表示素子を含み、互いに同等な構造を持つ複数の画素部の一部が、遮光膜によって遮光される。この複数の画素部の各々に含まれる光センサ素子が発生するセンサ信号は、読み出し部によって読み出され、補正部に供給される。上記補正部では、上記遮光膜により遮光されていない画素部から読み出されるセンサ信号が、上記遮光膜により遮光された画素部から読み出されるセンサ信号に基づいて補正される。
遮光された画素部から読み出されるセンサ信号は、遮光されていない状態で入射される光とは異なる要因で生成される。このセンサ信号は、遮光されていない他の画素部と同等な構造を持つ画素部において生成されるため、遮光されていない他の画素部のセンサ信号に含まれる上記異なる要因で生成される信号成分に対して一定の相関性を有している。したがって、上記補正部では、遮光されていない画素部から読み出されるセンサ信号に含まれる、入射光と異なる要因で生成される信号成分の影響が補正される。
According to the first aspect, some of the plurality of pixel portions including the optical sensor element and the display element and having the same structure are shielded from light by the light shielding film. Sensor signals generated by the optical sensor elements included in each of the plurality of pixel units are read by the reading unit and supplied to the correction unit. In the correction unit, the sensor signal read from the pixel portion not shielded by the light shielding film is corrected based on the sensor signal read from the pixel portion shielded by the light shielding film.
The sensor signal read from the light-shielded pixel portion is generated due to a factor different from that of light incident in a state where the light is not shielded. Since this sensor signal is generated in a pixel unit having a structure equivalent to another pixel unit that is not shielded from light, a signal component that is generated due to the different factors included in the sensor signal of the other pixel unit that is not shielded from light Has a certain correlation. Therefore, the correction unit corrects the influence of the signal component generated due to a factor different from the incident light included in the sensor signal read from the pixel unit that is not shielded from light.
上記補正部は、上記遮光された一の画素部から読み出される一のセンサ信号若しくは上記遮光された複数の画素部から読み出される複数のセンサ信号の平均値と、上記遮光されていない画素部から読み出されるセンサ信号との差を演算しても良い。
これにより、遮光されていない画素部から読み出されるセンサ信号に加算される、入射光と異なる要因の信号成分が補正される。
The correction unit reads from one sensor signal read from the light-shielded pixel unit or an average value of a plurality of sensor signals read from the plurality of light-shielded pixel units, and the non-light-shielded pixel unit. The difference from the sensor signal may be calculated.
Thereby, a signal component of a factor different from the incident light, which is added to the sensor signal read from the pixel portion that is not shielded from light, is corrected.
また、上記複数の画素部は、行列状に配列されても良い。この場合、上記遮光膜は、上記行列の周縁に位置する画素部の少なくとも一部を遮光しても良い。 The plurality of pixel units may be arranged in a matrix. In this case, the light shielding film may shield at least a part of the pixel portion located at the periphery of the matrix.
上記第1の観点に係る表示装置は、上記表示素子の輝度を制御する表示制御部を有しても良い。
この表示制御部は、上記遮光膜によって遮光された画素部に含まれる表示素子の輝度を最大値に設定しても良い。あるいは、上記遮光膜によって遮光された画素部に含まれる表示素子の輝度を、当該画素部に隣接するとともに上記遮光膜により遮光されていない画素部に含まれる表示素子の輝度と同じ値に設定しても良い。または、上記遮光膜によって遮光された画素部に含まれる表示素子の輝度を、上記遮光膜により遮光されていない画素部に含まれる表示素子の輝度の平均値に設定しても良い。
The display device according to the first aspect may include a display control unit that controls the luminance of the display element.
The display control unit may set the luminance of the display element included in the pixel unit shielded by the light shielding film to a maximum value. Alternatively, the luminance of the display element included in the pixel portion shielded by the light shielding film is set to the same value as the luminance of the display element included in the pixel portion adjacent to the pixel portion and not shielded by the light shielding film. May be. Alternatively, the luminance of the display element included in the pixel portion shielded by the light shielding film may be set to the average value of the luminance of the display element included in the pixel portion not shielded by the light shielding film.
本発明の第2の観点は、各々が光センサ素子と表示素子とを含み、互いに同等な構造を持つ複数の画素部を有した表示装置において、上記光センサ素子が発生するセンサ信号を補正する方法に関するものであり、この補正方法は、上記複数の画素部の光センサ素子が発生するセンサ信号を読み出す第1の工程と、上記第1の工程で読み出された上記複数の画素部のセンサ信号のうち、遮光膜により遮光された画素部のセンサ信号に基づいて、上記遮光膜により遮光されていない画素部のセンサ信号を補正する第2の工程とを有する。 A second aspect of the present invention corrects a sensor signal generated by the optical sensor element in a display device that includes a plurality of pixel portions each having an equivalent structure, each including an optical sensor element and a display element. The correction method includes a first step of reading sensor signals generated by the optical sensor elements of the plurality of pixel units, and a sensor of the plurality of pixel units read out in the first step. A second step of correcting the sensor signal of the pixel portion not shielded by the light shielding film based on the sensor signal of the pixel portion shielded by the light shielding film among the signals.
本発明の第3の観点は、各々が光センサ素子と表示素子とを含み、互いに同等な構造を持ち、行列状に配列される複数の画素部を有した表示装置において、上記光センサ素子が発生するセンサ信号を補正する方法に関するものであり、この補正方法は、上記行列の各行を順に選択し、当該選択した行に属する画素部の光センサ素子が発生するセンサ信号を読み出す第1の工程と、上記第1の工程において上記行列の一の行からセンサ信号が読み出されると、当該一の行において遮光膜により遮光されていない画素部のセンサ信号を、上記遮光膜により遮光された画素部のセンサ信号に基づいて補正する第2の工程とを有する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a display device including a plurality of pixel portions each including a photosensor element and a display element, having an equivalent structure, and arranged in a matrix. The present invention relates to a method for correcting a generated sensor signal, and this correction method selects each row of the matrix in order and reads a sensor signal generated by a photosensor element of a pixel unit belonging to the selected row. When the sensor signal is read from one row of the matrix in the first step, the pixel portion in which the sensor signal of the pixel portion that is not shielded by the light shielding film in the one row is shielded by the light shielding film. And a second step of correcting based on the sensor signal.
本発明の第4の観点に係る撮像装置は、各々が光センサ素子を含み、互いに同等な構造を持つ複数の画素部と、上記複数の画素部の一部を遮光する遮光膜と、上記複数の画素部の各々に含まれる光センサ素子が発生するセンサ信号を読み出す読み出し部と、上記遮光膜によって遮光されていない画素部から読み出されるセンサ信号を、上記遮光膜によって遮光された画素部から読み出されるセンサ信号に基づいて補正する補正部とを有する。 An imaging apparatus according to a fourth aspect of the present invention includes a plurality of pixel units each including an optical sensor element and having an equivalent structure, a light shielding film that shields a part of the plurality of pixel units, and the plurality of the plurality of pixel units. A readout unit that reads out a sensor signal generated by an optical sensor element included in each of the pixel units, and a sensor signal that is read out from a pixel unit that is not shielded by the light shielding film from the pixel unit that is shielded from light by the light shielding film. And a correction unit that performs correction based on the sensor signal.
本発明によれば、同等の構造を有する複数の画素部の一部において入射光と異なる要因により生成されるセンサ信号に基づいて、他の画素部から読み出されるセンサ信号を補正することにより、入射光と異なる要因で生じるセンサ信号のバラツキや変動を抑制することができる。 According to the present invention, incident light is corrected by correcting sensor signals read from other pixel portions based on sensor signals generated by factors different from incident light in a part of a plurality of pixel portions having an equivalent structure. Variations and fluctuations in sensor signals caused by factors different from light can be suppressed.
図1は、本発明の実施形態に係る表示装置の構成の一例を示す図である。
本実施形態に係る表示装置は、例えば図1に示すように、画素アレイ1と、走査線駆動部2と、信号線駆動部3と、センサ制御線駆動部4と、センサ出力部5と、制御部6と、記憶部7とを有する。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a display device according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, for example, the display device according to the present embodiment includes a
画素アレイ1は、互いに同等な構造を持つ複数の画素部Pを有する。この複数の画素部Pは、例えば図2に示すように、行列状に配列される。同一の行に属する画素部Pは、走査線駆動部2によって駆動される共通の走査線に接続されるとともに、センサ制御線駆動部4によって駆動される共通のセンサ制御線に接続される。同一の列に属する画素部Pは、信号線駆動部3によって駆動される共通の画素信号線に接続されるとともに、センサ出力部5によって信号を読み出される共通のセンサ信号線に接続される。
The
この画素部Pは、それぞれ表示素子と光センサ素子を内蔵する。
表示素子は、例えば液晶を用いて構成される液晶表示素子である。液晶表示素子は、透明な2つの基板の間に挟まれた液晶分子の配向を信号線駆動部3から供給される電圧に応じて変化させることにより、光の透過率を変化させる。液晶を挟む2つの基板の一方には、走査線駆動部2からの駆動信号に応じて液晶に加える電圧をオンオフするための回路が設けられており、この回路は例えばTFT素子によって構成される。
光センサ素子は、外部から入射する光を電気に変換し、センサ信号として出力する。光センサ素子は、例えばTFT素子やフォトダイオードなどによって構成される。
Each pixel portion P includes a display element and a photosensor element.
A display element is a liquid crystal display element comprised, for example using a liquid crystal. The liquid crystal display element changes the light transmittance by changing the orientation of liquid crystal molecules sandwiched between two transparent substrates in accordance with the voltage supplied from the
The optical sensor element converts light incident from the outside into electricity and outputs it as a sensor signal. The optical sensor element is composed of, for example, a TFT element or a photodiode.
図3は、画素部Pの構成の一例を示す図である。
図3の例に示す画素部Pは、液晶表示素子21と光センサ素子22を有する。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the pixel portion P.
The pixel portion P illustrated in the example of FIG. 3 includes a liquid crystal display element 21 and a
図3に示す液晶表示素子21は、液晶LCに印加する信号線S1からの電圧をオンオフするためのトランジスタQ1と、トランジスタQ1がオフのときに液晶LCに印加する電圧を保持するための補助容量C1とを有する。 The liquid crystal display element 21 shown in FIG. 3 includes a transistor Q1 for turning on and off the voltage from the signal line S1 applied to the liquid crystal LC, and an auxiliary capacitor for holding a voltage applied to the liquid crystal LC when the transistor Q1 is off. C1.
トランジスタQ1は、例えばTFT素子によって構成される。
トランジスタQ1のゲートは走査線駆動部2の走査線G1に接続され、そのソースは画素信号線S1に接続される。またトランジスタQ1のドレインは、信号線S1からの電圧を液晶LCに印加するための電極(画素電極)に接続され、この画素電極と補助容量線CSとの間に補助容量C1が接続される。補助容量線CSは、液晶LCを挟んで画素電極と対向する側の基板に形成される共通電極に接続される。
The transistor Q1 is constituted by, for example, a TFT element.
The gate of the transistor Q1 is connected to the scanning line G1 of the scanning
走査線駆動部2によって走査線G1にパルス電圧が印加されると、これに接続されるトランジスタQ1がオンする。トランジスタQ1がオンすると、信号線駆動部3から出力される表示用の画素信号が信号線S1を通じて画素電極に印加され、キャパシタC1が充電される。この充電後、トランジスタQ1がオフすると、キャパシタC1には画素信号に応じた電圧が保持されるため、液晶LCには、次に走査線G1が駆動されるまでの間、画素信号に応じた電圧が印加される。
When a pulse voltage is applied to the scanning line G1 by the scanning
図3に示す光センサ素子22は、外部から入射する光に応じた電流が流れるトランジスタQ2と、トランジスタQ2に流れる電流に応じて充電されるキャパシタC2と、キャパシタC2に充電された電圧に応じてセンサ信号線S2を駆動するトランジスタQ4と、センサ信号線S2とトランジスタQ4との接続をオンオフするトランジスタQ5と、キャパシタC2の電圧をリセットするトランジスタQ3とを有する。トランジスタQ2〜Q5は、例えばトランジスタQ1と同様に、TFT素子によって構成される。
The
トランジスタQ2のゲートはバイアス供給線BAに接続され、そのドレインは電源線VDDに接続され、そのソースはキャパシタC2を介して基準電位線VSSに接続される。トランジスタQ2は、バイアス供給線BAから供給されるバイアス電圧によってオフに設定される。
キャパシタC2の両端には、トランジスタQ3が接続される。トランジスタQ3のゲートは、センサ制御線の1つであるリセット線RSTに接続される。
トランジスタQ4のゲートはキャパシタQ2とトランジスタQ2との接続点に接続され、そのドレインは電源線VDDに接続され、そのソースはトランジスタQ5を介してセンサ信号線S2に接続される。
トランジスタQ5のゲートは、センサ制御線の1つである走査線G2に接続される。
The transistor Q2 has a gate connected to the bias supply line BA, a drain connected to the power supply line VDD, and a source connected to the reference potential line VSS via the capacitor C2. The transistor Q2 is turned off by the bias voltage supplied from the bias supply line BA.
A transistor Q3 is connected to both ends of the capacitor C2. The gate of the transistor Q3 is connected to a reset line RST that is one of the sensor control lines.
The gate of the transistor Q4 is connected to the connection point between the capacitor Q2 and the transistor Q2, its drain is connected to the power supply line VDD, and its source is connected to the sensor signal line S2 via the transistor Q5.
The gate of the transistor Q5 is connected to the scanning line G2, which is one of the sensor control lines.
入射光を検出する場合、まずセンサ制御線駆動部4によってリセット線RSTにパルス電圧が印加され、トランジスタQ3がオンする。これにより、キャパシタC2に蓄積されていた電荷が放電され、キャパシタC2の電圧がゼロにリセットされる。このリセットの後、トランジスタQ3がオフすると、キャパシタC2にはトランジスタQ2のリーク電流ないしはオフ電流が流れ込む。これらの電流は、外部からの入射光に応じて変化するため、キャパシタC2の充電電圧は入射光に応じて変化する。
センサ制御線駆動部4によって走査線G2にパルス電圧が印加されると、これに接続されるトランジスタQ5がオンする。トランジスタQ5がオンすると、トランジスタQ4のソースとセンサ信号線S2とが接続される。トランジスタQ4はソースフォロワ回路を構成しており、ゲート電圧に応じたソース電圧が生じるように電源線VDDからソースへ電流を流し込むため、センサ信号線S2の電圧は、キャパシタC2の充電電圧に応じた電圧が生じる。すなわち、センサ信号線S2には、入射光に応じた電圧が出力される。
When detecting incident light, first, a pulse voltage is applied to the reset line RST by the sensor
When a pulse voltage is applied to the scanning line G2 by the sensor control
なお、画素アレイ1を構成する画素部Pの一部は、遮光膜8によって遮光されており、外部からの入射光が遮られている。
遮光膜8は、例えば図1に示すように、行列の周縁に位置する画素部を遮光する。図1の例では、行列の上端、下端、左端、右端に位置する1行若しくは1列の画素部を遮光している。
Note that a part of the pixel portion P constituting the
For example, as illustrated in FIG. 1, the light shielding film 8 shields a pixel portion located at the periphery of the matrix. In the example of FIG. 1, the pixel portions in one row or one column located at the upper end, lower end, left end, and right end of the matrix are shielded from light.
図1の説明に戻る。
走査線駆動部2は、行列状に配列された画素部Pの行ごとに設けられた走査線を、制御部6の制御にしたがって順番に駆動する。走査線駆動部2によってある行の走査線が駆動されると、この行に属する各画素部Pにおいて画素信号線から供給される画素信号が取り込まれ、表示素子の輝度が設定される。
Returning to the description of FIG.
The scanning
信号線駆動部3は、行列状に配列された画素部Pの列ごとに設けられた画素信号線を、制御部6から供給される画像信号に応じてそれぞれ駆動する。走査線駆動部2によってある行の走査線が駆動されているとき、信号線駆動部3はこの行に属する各画素部Pに対し画素信号線を通じて画素信号を供給する。
The signal
センサ制御線駆動部4は、行列状に配列された画素部Pの行ごとに設けられたセンサ制御線を、制御部6の制御にしたがって順番に駆動する。センサ制御線は、光センサ素子に制御信号を供給する配線であり、例えば図3に示す光センサ素子22の場合、走査線G2やリセット線RSTがセンサ制御線に相当する。センサ制御線駆動部4がある行の画素部Pへ制御信号を供給すると、この行に属する各画素部Pの光センサ素子において発生したセンサ信号がそれぞれセンサ信号線に出力される。
The sensor control
センサ出力部5は、行列状に配列された画素部Pの列ごとに設けられたセンサ信号線に出力される光センサ素子からのセンサ信号を取り込み、制御部6に出力する。
センサ出力部5は、例えば各行の画素部Pからセンサ信号線を通じて出力されるセンサ信号を保持するサンプルホールド回路と、保持したセンサ信号を順番に取り出すシフト回路と、シフト回路によって順番に取り出されたセンサ信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換回路とを有している。センサ出力部5からデジタル化されて出力されるセンサ信号を、以降の説明では画素データと呼ぶ。
The
The
制御部6は、画素アレイ1を構成する各画素部Pに表示用の画素信号を書き込む動作や、各画素部Pからセンサ信号を読み出す動作に係わる種々の制御を行うとともに、画素部Pから読み出した画素データ(センサ信号)を補正する処理を行う。制御部6は、例えば、走査線や信号線の駆動タイミングを規定するタイミング発生回路や、動作シーケンスを制御するシーケンサ回路、各種の処理や演算を行うコンピュータなどによって構成される。
The
制御部6は、例えば図1に示すように、センサ制御部61と、表示制御部62と、補正部63とを有する。
For example, as illustrated in FIG. 1, the
センサ制御部61は、画素部Pの光センサ素子の動作(センサ信号の発生、センサ信号の読み出し等)を制御する。すなわち、行列状に配列された画素部Pの各行を選択し、選択した行に属する画素部Pからセンサ信号を読み出し、これを画素データとしてセンサ出力部5から出力する一連の動作が適切に行われるように、センサ制御線駆動部4及びセンサ出力部5を制御する。
The
補正部63は、遮光膜8によって遮光されていない画素部P(以下、非遮光画素部と記す)から読み出される画素データを、遮光膜8によって遮光された画素部P(以下、遮光画素部と記す)から読み出される画素データに基づいて補正する。
The
例えば、図3に示す光センサ素子22においてトランジスタQ2に流れる暗電流は、製造条件に応じて個体ごとにバラツキを生じるとともに、温度等の環境要因で変動する。この暗電流のバラツキや変動は、そのまま画素データの値に加算される。そこで、補正部63は、遮光画素部から読み出される画素データ(若しくはその平均値)と、非遮光画素部から読み出される画素データとの差を演算することにより、後者の画素データに含まれる暗電流の成分を除去する。
For example, the dark current flowing through the transistor Q2 in the
表示制御部62は、表示用の画素信号を画素部Pに書き込む動作を制御する。すなわち、行列状に配列された画素部Pの各行を選択し、選択した行に属する画素部Pに所望の画素信号を書き込む一連の動作が適切に行われるように、走査線駆動部2及び信号線駆動部3を制御する。
The
また、表示制御部62は、遮光画素部に含まれる表示素子の輝度を、補正部63において良好な補正結果が得られる適切な値に設定する。
例えば、表示制御部62は、遮光画素部に含まれる表示素子の輝度を最大値(すなわち白色)に設定する。これにより、表示素子から光センサ素子へ漏れる光の影響が遮光画素部のセンサ信号に強く現れるようにすることができる。
あるいは、表示制御部62は、遮光画素部に含まれる表示素子の輝度を、この遮光画素部に隣接する非遮光画素部に含まれる表示素子の輝度と同じ値に設定しても良い。これにより、表示素子から光センサ素子へ漏れる光がセンサ信号に与える影響を、隣接する2つの画素部において近似させることができる。
または、表示制御部62は、遮光画素部に含まれる表示素子の輝度を、画素アレイ1の一部若しくは全部の非遮光画素部に含まれる表示素子の輝度の平均値に設定しても良い。これにより、表示素子から光センサ素子へ漏れる光がセンサ信号に与える影響を、画素アレイ1において全体的に近似させることができる。
In addition, the
For example, the
Alternatively, the
Alternatively, the
記憶部7は、画素アレイ1において表示する画像データや、画素アレイ1において撮像された画像データを記憶する。また、例えば補正部63において補正処理に用いるデータなど、制御部6の処理に利用されるデータやその処理結果のデータを記憶する。
The
ここで、上述した構成を有する表示装置における画素データの補正処理について、幾つかの例を挙げて説明する。 Here, correction processing of pixel data in the display device having the above-described configuration will be described with some examples.
(補正処理の第1の例)
補正処理の第1の例では、行方向に配列された画素部Pの両端に位置する2つの画素部を遮光し、その画素データを用いて、同一の行に属する非遮光画素部の画素データを補正する。
(First example of correction processing)
In the first example of the correction process, the two pixel portions located at both ends of the pixel portions P arranged in the row direction are shielded from light, and the pixel data of the non-light-shielded pixel portions belonging to the same row is used. Correct.
図4は、画素アレイ1における行方向の画素部の配列を例示した図である。
図4の例では、第i行第j列の画素部を‘P(i,j)’と表し、そこで読み出される画素データを‘D(i,j)’と表している。
第i行には、‘2N+2’個の画素部が配列されている。この第i行の中で斜線により示した両端の画素部P(i,0)及びP(i,2N+1)は、遮光膜8によって遮光されている。
FIG. 4 is a diagram illustrating an array of pixel units in the row direction in the
In the example of FIG. 4, the pixel portion in the i-th row and the j-th column is represented as “P (i, j)”, and the pixel data read there is represented as “D (i, j)”.
In the i-th row, '2N + 2' pixel units are arranged. The pixel portions P (i, 0) and P (i, 2N + 1) at both ends indicated by diagonal lines in the i-th row are shielded by the light-shielding film 8.
図4の左端と右端のグラフは、遮光画素部の画素データが列方向の位置に応じて変化する様子を示している。すなわち、図4の左端のグラフは、第0列の遮光画素部から読み出される画素データD(y,0)が行番号yに応じて変化する様子を示す。図4の右端のグラフは、第(2N+1)列の遮光画素部から読み出される画素データD(y,2N+1)が行番号yに応じて変化する様子を示す。
このグラフに示すように、遮光画素部は、近い位置に形成されるものほど近い値の画素データを発生する。これは、光センサ素子を構成する回路素子(TFT素子など)の特性が、基板上で近接しているほど近似することによる。
本例では、このような画素データの傾向を考慮し、なるべく近い遮光画素部で読み出された画素データを用いて非遮光画素部の画素データを補正する。
The graph at the left end and the right end in FIG. 4 shows how the pixel data of the light-shielding pixel portion changes according to the position in the column direction. That is, the leftmost graph in FIG. 4 shows how the pixel data D (y, 0) read from the light-shielding pixel portion in the 0th column changes according to the row number y. The rightmost graph in FIG. 4 shows how pixel data D (y, 2N + 1) read from the light-shielding pixel portion in the (2N + 1) th column changes according to the row number y.
As shown in this graph, the light-shielding pixel portion generates pixel data having a value closer to that of the light-shielding pixel portion formed closer to the position. This is because the characteristics of circuit elements (TFT elements, etc.) constituting the optical sensor element are approximated as they are closer to each other on the substrate.
In this example, in consideration of such a tendency of the pixel data, the pixel data of the non-light-shielded pixel portion is corrected using the pixel data read by the light-shielded pixel portion as close as possible.
すなわち、図4に示すように画素部が配列されている場合、本例における補正部63は、非遮光画素部P(i,j)の画素データD(i,j)を、この非遮光画素部P(i,j)と距離的に近い位置にある遮光画素部P(i,0)又はP(i,2N+1)の何れか一方の画素データに基づいて補正する。
That is, when the pixel portions are arranged as shown in FIG. 4, the
すなわち補正部63は、列番号jに応じて次のように補正を行う。
列番号jが‘1≦j≦N’の場合、補正部63は、画素データD(i,0)に基づいて画素データD(i,j)を補正する。例えば、画素データD(i,j)と画素データD(i,0)との差を演算する。
列番号jが‘N+1≦j≦2N’の場合、補正部63は、画素データD(i,2N+1)に基づいて画素データD(i,j)を補正する。例えば、画素データD(i,j)と画素データD(i,2N+1)との差を演算する。
That is, the
When the column number j is “1 ≦ j ≦ N”, the
When the column number j is “N + 1 ≦ j ≦ 2N”, the
図5は、上述した補正処理の一例を示すフローチャートである。また図6は、図5に示す補正処理が実行された場合のデータの流れを図解した図である。 FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the correction process described above. FIG. 6 is a diagram illustrating the flow of data when the correction process shown in FIG. 5 is executed.
ステップST101:
センサ制御部61の制御に応じて、センサ制御線駆動部4が第i行のセンサ制御線を駆動すると、第i行に属する画素部がそれぞれセンサ信号線にセンサ信号を出力するため、センサ出力部5は第i行の画素データを出力する。
Step ST101:
When the sensor control
ステップST102:
補正部63は、センサ出力部5から出力される第i行の画素データのうち、両端の遮光画素部の画素データを用いて、その間に位置する非遮光画素部の画素データを補正する。
すなわち、遮光画素部P(i,0)に近い位置にある非遮光画素部から読み出された画素データは画素データD(i,0)によって補正し、遮光画素部P(i,2N+1)に近い位置にある非遮光画素部から読み出された画素データは画素データD(i,2N+1)によって補正する。
補正部63は、補正した1行分の画像データを記憶部7に格納する。
Step ST102:
The
That is, the pixel data read from the non-light-shielded pixel portion located near the light-shielded pixel portion P (i, 0) is corrected by the pixel data D (i, 0), and the light-shielded pixel portion P (i, 2N + 1) is corrected. The pixel data read from the non-light-shielded pixel portion at a close position is corrected by the pixel data D (i, 2N + 1).
The
ステップST103,ST104:
1行分の補正処理が終わると、センサ制御部61は、画素アレイの全エリアの画素データを読み出したかどうか判定する。全エリアの画素データを読み出した場合は1フレーム分の処理を終了し、まだ読み出していない場合は、次の第(i+1)行においてステップST101,ST102の処理を繰り返す。
Steps ST103 and ST104:
When the correction process for one row is completed, the
このように、本例の補正処理では、画素データの読み出し処理と補正処理が並行に進行する。そのため1フレーム分の処理が完了したとき、記憶部7には、補正済みの1フレームの画像データが格納される。
As described above, in the correction process of this example, the pixel data reading process and the correction process proceed in parallel. Therefore, when the processing for one frame is completed, the corrected image data of one frame is stored in the
(補正処理の第2の例)
次に、補正処理の第2の例について説明する。
本例の補正処理では、行の両端に位置する2つの遮光画素部の画素データに応じて、行方向の位置を変数とした所定の補正関数を決定し、この補正関数を用いて非遮光画素部の画素データを補正する。
(Second example of correction processing)
Next, a second example of the correction process will be described.
In the correction processing of this example, a predetermined correction function using the position in the row direction as a variable is determined according to the pixel data of the two light-shielding pixel portions located at both ends of the row, and the non-light-shielded pixel is determined using this correction function. Part of the pixel data is corrected.
本例においても、図4に示すように画素部が配列されているものとする。
補正部63は、行方向の位置を表す列番号x(=0,…,2N+1)を変数として、例えば次式で表される第i行の補正関数Fi(x)を決定する。
Also in this example, it is assumed that the pixel portions are arranged as shown in FIG.
The
[数1]
Fi(x)=Ai×x+Bi …(1)
[Equation 1]
Fi (x) = Ai × x + Bi (1)
式(1)において、傾きAiと切片Biは次式で表される。 In the equation (1), the slope Ai and the intercept Bi are expressed by the following equations.
[数2]
Ai=(D2−D1)/(2N+1) …(2)
Bi=D1 …(3)
ただし、
D1=D(i,0);
D2=D(i,2N+1);
[Equation 2]
Ai = (D2-D1) / (2N + 1) (2)
Bi = D1 (3)
However,
D1 = D (i, 0);
D2 = D (i, 2N + 1);
式(1)に示す補正関数Fi(x)は、行の両端の遮光画素部において読み出される画素データD1,D2に応じて、行の中間における画素データの値を補間する一次関数である。
補正部63は、非遮光画素部の画素データD(i,j)を、この補正関数Fi(x)の値に基づいて補正する。例えば、画素データD(i,j)と補正関数Fi(x)との差を演算する。
The correction function Fi (x) shown in Expression (1) is a linear function that interpolates the value of the pixel data in the middle of the row according to the pixel data D1 and D2 read in the light-shielding pixel portions at both ends of the row.
The
本例における補正処理は、例えば先に示した図5と同様でも良い。すなわち、ステップST102においてセンサ出力部5から第i行の画素データが出力されたとき、その両端の画素データD1,D2に応じて式(2),(3)で表される傾きAiと切片Biを演算し、補正関数Fi(x)を決定する。そして、決定した補正関数Fi(x)を用いて、非遮光画素部の画素データD(i,j)をそれぞれ補正する。この補正処理を例えばロジック回路によって行えば、センサ出力部5から1行分の画素データが出力される度に、その補正結果を記憶部7に書き込むことも可能である。
The correction process in this example may be the same as that shown in FIG. That is, when the pixel data of the i-th row is output from the
ただし、上述のようなロジック回路による補正処理の遅延が、センサ出力部5において1行分の画素データが出力される周期に比べて無視できない程度に大きい場合には、センサ出力部5から出力される1行分の画素データを一旦ラインメモリ等に保持することによって、補正処理の遅延の影響を低減することも可能である。
However, when the delay of the correction process by the logic circuit as described above is so large that it cannot be ignored as compared with the period in which the pixel data for one row is output in the
図7は、このような補正処理の一例を示すフローチャートである。図7に示すフローチャートでは、図5に示すフローチャートにおけるステップST101とST102との間に、ステップST105とST106が挿入されている。
ステップST105において、センサ制御部61は、センサ出力部5から出力される1行分の画素データをラインメモリ(不図示)に一旦格納する。また、これと並行して補正部63は、センサ出力部5から出力される画素データD1,D2に応じて補正関数Fi(x)の傾きAiと切片Biを演算し、その演算結果をレジスタ(不図示)に一旦格納する。
ステップST102では、レジスタに格納した傾きAiと切片Biを用いて各列(x=1,…,2N)の補正関数Fi(x)の値を算出し、これに基づいて非遮光画素部の画素データD(i,j)の補正を行う(例えば両者の差を求める)。
このように、補正処理を複数のステップに分けて実行することによって、各ステップにおける補正処理の遅延を短くすることができるため、センサ出力部5における画素データの出力周期を伸ばすことなく補正処理を行うことができる。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of such correction processing. In the flowchart shown in FIG. 7, steps ST105 and ST106 are inserted between steps ST101 and ST102 in the flowchart shown in FIG.
In step ST105, the
In step ST102, the value of the correction function Fi (x) of each column (x = 1,..., 2N) is calculated using the slope Ai and the intercept Bi stored in the register, and based on this, the pixel of the non-light-shielding pixel portion is calculated. The data D (i, j) is corrected (for example, the difference between the two is obtained).
As described above, since the correction process is divided into a plurality of steps and the delay of the correction process in each step can be shortened, the correction process can be performed without extending the output period of the pixel data in the
(補正処理の第3の例)
次に、補正処理の第3の例について説明する。
本例では、行の両端及び列の両端にそれぞれ遮光画素部を配置し、それらの画素データを用いて非遮光画素部の画素データを補正する。
(Third example of correction processing)
Next, a third example of the correction process will be described.
In this example, light-shielding pixel portions are arranged at both ends of a row and columns, respectively, and pixel data of a non-light-shielding pixel portion is corrected using those pixel data.
図8は、画素アレイ1における行方向及び列方向の画素部の配列を例示した図である。
図8の例では、図4と同様に、第i行第j列の画素部を‘P(i,j)’と表し、そこで読み出される画素データを‘D(i,j)’と表している。
第i行には、‘2N+2’個の画素部が配列されている。この第i行の中で斜線により示した両端の画素部P(i,0)及びP(i,2N+1)は、遮光膜8によって遮光されている。
第j列には、‘2M+2’個の画素部が配列されている。この第j列の中で斜線により示した両端の画素部P(0,j)及びP(2M+1,j)は、遮光膜8によって遮光されている。
FIG. 8 is a diagram illustrating the arrangement of the pixel portions in the row direction and the column direction in the
In the example of FIG. 8, as in FIG. 4, the pixel portion in the i-th row and j-th column is represented as 'P (i, j)', and the pixel data read out there is represented as 'D (i, j)'. Yes.
In the i-th row, '2N + 2' pixel units are arranged. The pixel portions P (i, 0) and P (i, 2N + 1) at both ends indicated by diagonal lines in the i-th row are shielded by the light-shielding film 8.
In the j-th column, '2M + 2' pixel units are arranged. The pixel portions P (0, j) and P (2M + 1, j) at both ends indicated by oblique lines in the j-th column are shielded from light by the light shielding film 8.
図8の左端と右端のグラフは、遮光画素部の画素データが列方向の位置に応じて変化する様子を示しており、図4に示すものと同様である。
図8の上端と下端のグラフは、遮光画素部の画素データが行方向の位置に応じて変化する様子を示している。図8の上端のグラフは、第0行の遮光画素部から読み出される画素データD(0,x)が列番号xに応じて変化する様子を示す。図8の下端のグラフは、第(2M+1)行の遮光画素部から読み出される画素データD(2M+1,x)が列番号xに応じて変化する様子を示す。
The graphs at the left end and the right end in FIG. 8 show how the pixel data of the light-shielding pixel portion changes according to the position in the column direction, and are the same as those shown in FIG.
The upper and lower graphs in FIG. 8 illustrate how the pixel data of the light-shielding pixel portion changes according to the position in the row direction. The graph at the upper end of FIG. 8 shows how the pixel data D (0, x) read from the light-shielding pixel portion in the 0th row changes according to the column number x. The graph at the bottom of FIG. 8 shows how the pixel data D (2M + 1, x) read from the light-shielding pixel portion in the (2M + 1) th row changes according to the column number x.
図8に示すように画素部が配列されている場合、本例における補正部63は、
非遮光画素部P(i,j)の画素データD(i,j)を、非遮光画素部P(i,j)と距離的に近い位置にある遮光画素部P(i,0)又はP(i,2N+1)の何れか一方の画素データと、非遮光画素部P(i,j)と距離的に近い位置にある遮光画素部P(0,j)又はP(2M+1,j)の何れか一方の画素データとの平均値に基づいて補正する。
When the pixel units are arranged as shown in FIG. 8, the
The pixel data D (i, j) of the non-light-shielding pixel portion P (i, j) is converted to the light-shielding pixel portion P (i, 0) or P at a position close to the non-light-shielding pixel portion P (i, j). Any one of the pixel data of (i, 2N + 1) and any one of the light-shielded pixel portion P (0, j) or P (2M + 1, j) located at a distance close to the non-light-shielded pixel portion P (i, j) Correction is performed based on the average value of the pixel data.
すなわち、本例の補正部63は、行番号iと列番号jに応じて次のように補正を行う。
行番号iが‘1≦i≦M’かつ列番号jが‘1≦j≦N’の場合、補正部63は、画素データD(0,j)及びD(i,0)の平均値に基づいて画素データD(i,j)を補正する。
行番号iが‘1≦i≦M’かつ列番号jが‘N+1≦j≦2N’の場合、補正部63は、画素データD(0,j)及びD(i,2N+1)の平均値に基づいて画素データD(i,j)を補正する。
行番号iが‘M+1≦i≦2M’かつ列番号jが‘1≦j≦N’の場合、補正部63は、画素データD(2M+1,j)及びD(i,0)の平均値に基づいて画素データD(i,j)を補正する。
行番号iが‘M+1≦i≦2M’かつ列番号jが‘N+1≦j≦2N’の場合、補正部63は、画素データD(2M+1,j)及びD(i,2N+1)の平均値に基づいて画素データD(i,j)を補正する。
That is, the
When the row number i is “1 ≦ i ≦ M” and the column number j is “1 ≦ j ≦ N”, the
When the row number i is “1 ≦ i ≦ M” and the column number j is “N + 1 ≦ j ≦ 2N”, the
When the row number i is “M + 1 ≦ i ≦ 2M” and the column number j is “1 ≦ j ≦ N”, the
When the row number i is “M + 1 ≦ i ≦ 2M” and the column number j is “N + 1 ≦ j ≦ 2N”, the
図9は、上述した補正処理の一例を示すフローチャートである。また図10は、図9に示す補正処理が実行された場合のデータの流れを図解した図である。 FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the correction process described above. FIG. 10 is a diagram illustrating the flow of data when the correction process shown in FIG. 9 is executed.
ステップST201,ST202:
センサ制御部61は、センサ制御部線駆動部4及びセンサ出力部5を制御して画素アレイ1の全エリアの画素データを読み出し、これを記憶部7に書き込む。
Steps ST201 and ST202:
The
ステップST203:
補正部63は、記憶部7に格納した画素アレイ1の全エリアの画素データから、遮光画素部の画素データを読み出す。そして、行番号iと列番号jに応じた上述の平均値を算出し、補正用データとして記憶部7に格納する。
Step ST203:
The
ステップST204:
補正部63は、ステップST203において算出した補正用データと、ステップST202において格納した画素データを記憶部7からそれぞれ読み出し、非遮光画素部の画素データを補正する。そして、補正後の画素データを記憶部7に書き戻す。
Step ST204:
The
このように、本例の補正処理では、全エリアの画素データを記憶部7に一旦格納した後、遮光画素部の画素データの補正が行われる。
As described above, in the correction processing of this example, the pixel data of all areas are temporarily stored in the
(補正処理の第4の例)
本例の補正処理では、行の両端に位置する2つの遮光画素部の画素データに応じて、行方向の位置を変数とした所定の補正関数を決定するとともに、列の両端に位置する2つの遮光画素部の画素データに応じて、列方向の位置を変数とした所定の補正関数を決定する。そして、この2つ補正関数の平均値を用いて非遮光画素部の画素データを補正する。
(Fourth example of correction processing)
In the correction processing of this example, a predetermined correction function using the position in the row direction as a variable is determined according to the pixel data of the two light-shielding pixel portions positioned at both ends of the row, and two positions positioned at both ends of the column are determined. A predetermined correction function with the position in the column direction as a variable is determined according to the pixel data of the light-shielding pixel portion. Then, the pixel data of the non-light-shielded pixel portion is corrected using the average value of the two correction functions.
本例においても、図8に示すように画素部が配列されているものとする。
補正部63は、行方向の位置を表す列番号x(=0,…,2N+1)を変数として、例えば先の式(1)で表される第i行の補正関数Fi(x)を決定する。
また、補正部63は、列方向の位置を表す行番号y(=0,…,2M+1)を変数として、次式で表される第j列の補正関数Gj(y)を決定する。
Also in this example, it is assumed that the pixel portions are arranged as shown in FIG.
The
Further, the
[数3]
Gj(y)=Ci×y+Di …(4)
[Equation 3]
Gj (y) = Ci * y + Di (4)
式(4)において、傾きCiと切片Diは次式で表される。 In the equation (4), the slope Ci and the intercept Di are expressed by the following equations.
[数4]
Ci=(D4−D3)/(2M+1) …(5)
Di=D3 …(6)
ただし、
D3=D(0,j);
D4=D(2M+1,j);
[Equation 4]
Ci = (D4-D3) / (2M + 1) (5)
Di = D3 (6)
However,
D3 = D (0, j);
D4 = D (2M + 1, j);
式(4)に示す補正関数Gj(y)は、列の両端の遮光画素部において読み出される画素データD3,D4に応じて、列の中間における画素データの値を補間する一次関数である。 The correction function Gj (y) shown in Expression (4) is a linear function that interpolates the value of pixel data in the middle of the column according to the pixel data D3 and D4 read out at the light-shielding pixel portions at both ends of the column.
補正部63は、非遮光画素部の画素データD(i,j)を、上記の補正関数Fi(j)及びGj(i)の平均値に基づいて補正する。例えば、画素データD(i,j)とこの平均値との差を演算する。
The
本例における補正処理は、例えば先に示した図9と同様でも良い。すなわち、ステップST203において、各行及び各列の補正関数を決定し、行番号iと列番号jに応じた関数の値を算出し、両者の平均値を算出する。そして、算出した関数の平均値を補正用データとして記憶部7に格納する。ステップST204では、記憶部7に格納した補正用データに基づいて、非遮光画素部の画素データをそれぞれ補正する。
The correction process in this example may be the same as that shown in FIG. That is, in step ST203, a correction function for each row and each column is determined, a function value corresponding to row number i and column number j is calculated, and an average value of both is calculated. Then, the calculated average value of the function is stored in the
以上説明したように、本実施形態によれば、光センサ素子と表示素子を含み、互いに同等な構造を持つ複数の画素部Pの一部が、遮光膜8によって遮光される。この複数の画素部の各々に含まれる光センサ素子が発生するセンサ信号は、センサ制御部61の制御にしたがって読み出され、補正部63に供給される。補正部63では、遮光膜8により遮光されていない画素部から読み出されるセンサ信号が、遮光膜8により遮光された画素部から読み出されるセンサ信号に基づいて補正される。
遮光画素部から読み出されるセンサ信号は、例えばTFT素子の暗電流など、遮光されていない状態で入射される光とは異なる要因で生成される。遮光画素部は非遮光画素部と同等の構造を持っているため、遮光画素部において生成されるセンサ信号は、非遮光画素部のセンサ信号に含まれる上記の要因(暗電流など)に応じて生成される信号成分に対して、一定の相関性を有している。
したがって、遮光画素部から読み出されるセンサ信号に基づいて非遮光画素部から読み出されるセンサ信号を補正することにより、後者のセンサ信号に含まれる入射光と異なる要因で生成される信号成分の影響を低減し、バラツキや変動を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, a part of the plurality of pixel portions P including the optical sensor element and the display element and having the same structure is shielded by the light shielding film 8. Sensor signals generated by the optical sensor elements included in each of the plurality of pixel units are read according to the control of the
The sensor signal read from the light-shielding pixel unit is generated by a factor different from light incident in a state where light is not shielded, such as a dark current of the TFT element. Since the light-shielding pixel portion has the same structure as the non-light-shielding pixel portion, the sensor signal generated in the light-shielding pixel portion depends on the above factors (dark current, etc.) included in the sensor signal of the non-light-shielding pixel portion. The generated signal component has a certain correlation.
Therefore, by correcting the sensor signal read from the non-light-shielded pixel portion based on the sensor signal read from the light-shielded pixel portion, the influence of the signal component generated by a factor different from the incident light included in the latter sensor signal is reduced. In addition, variations and fluctuations can be suppressed.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の形態のみに限定されるものではなく、種々のバリエーションを含んでいる。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited only to said form, Various variations are included.
図1においては、画素アレイ1の行列の上端、下端、左端、右端が遮光膜8によってそれぞれ遮光されているが、本発明はこれに限定されない。例えば上述した補正処理の第1の例や第2の例を採用する場合には、行列の左端と右端の列のみを遮光しても良い。
In FIG. 1, the upper end, the lower end, the left end, and the right end of the matrix of the
上述の実施形態では、表示素子の例として液晶表示素子を挙げているが、これに限らず、例えばEL素子などの他の種々の表示素子を用いても本発明は実現可能である。 In the above-described embodiment, a liquid crystal display element is cited as an example of the display element. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be realized by using other various display elements such as an EL element.
上述の実施形態では、画素アレイ1を構成する画素部の各々に表示素子と光センサ素子が内蔵される例を示しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、光センサ素子を含まない表示素子のみの画素部が混在していても良い。
In the above-described embodiment, an example in which a display element and a photosensor element are incorporated in each of the pixel portions constituting the
上述の実施形態では、表示領域に光センサ素子を設けた表示装置を例に挙げているが、本発明は表示装置のみに限定されない。すなわち、上記の表示装置において画素部から表示素子を削除した場合には、光センサ素子によって画像を撮影する撮像装置を構成することが可能である。このような撮像装置においても、上記の表示装置と同様な効果を奏することが可能である。 In the above-described embodiment, a display device provided with a photosensor element in the display area is taken as an example, but the present invention is not limited to the display device. That is, when a display element is deleted from the pixel portion in the above display device, it is possible to configure an imaging device that captures an image with the optical sensor element. Even in such an imaging apparatus, it is possible to achieve the same effect as the above display apparatus.
1…画素アレイ、2…走査線駆動部、3…信号線駆動部、4…センサ制御線駆動部、5…センサ出力部、6…制御部、61…センサ制御部、62…表示制御部、63…補正部、7…記憶部、8…遮光膜、P…画素部、Q1〜Q5…薄膜トランジスタ、C1…補助容量、C2…キャパシタ、LC…液晶
DESCRIPTION OF
Claims (13)
上記複数の画素部の一部を遮光する遮光膜と、
上記複数の画素部の各々に含まれる光センサ素子が発生するセンサ信号を読み出す読み出し部と、
上記遮光膜によって遮光されていない画素部から読み出されるセンサ信号を、上記遮光膜によって遮光された画素部から読み出されるセンサ信号に基づいて補正する補正部と
を有する表示装置。 A plurality of pixel portions each including an optical sensor element and a display element and having an equivalent structure;
A light shielding film that shields part of the plurality of pixel portions;
A reading unit that reads a sensor signal generated by an optical sensor element included in each of the plurality of pixel units;
A correction unit that corrects a sensor signal read from a pixel portion not shielded by the light shielding film based on a sensor signal read from the pixel portion shielded by the light shielding film.
請求項1に記載の表示装置。 The correction unit reads from one sensor signal read from the light-shielded pixel unit or an average value of a plurality of sensor signals read from the plurality of light-shielded pixel units, and the non-light-shielded pixel unit. Calculate the difference from the sensor signal
The display device according to claim 1.
上記遮光膜は、上記行列の周縁に位置する画素部の少なくとも一部を遮光する、
請求項1に記載の表示装置。 The plurality of pixel portions are arranged in a matrix,
The light-shielding film shields at least a part of the pixel portion located at the periphery of the matrix;
The display device according to claim 1.
上記読み出し部は、上記行列の各行を順に選択し、選択した行に属する画素部のセンサ信号を読み出し、
上記補正部は、上記読み出し部において上記行列の一の行からセンサ信号が読み出される場合、当該一の行において遮光されていない画素部から読み出されるセンサ信号を、当該一の行において当該画素部に近い上記第1画素部又は上記第2画素部の何れか一方から読み出されるセンサ信号に基づいて補正する、
請求項3に記載の表示装置。 The light shielding film shields the first pixel portion and the second pixel portion located at both ends of each row of the matrix,
The readout unit sequentially selects each row of the matrix, reads out sensor signals of pixel units belonging to the selected row,
When the reading unit reads a sensor signal from one row of the matrix in the reading unit, the correction unit reads a sensor signal read from a pixel unit that is not shielded in the one row to the pixel unit in the one row. Correction is performed based on a sensor signal read from either the first pixel unit or the second pixel unit that is close.
The display device according to claim 3.
上記読み出し部は、上記行列の各行を順に選択し、選択した行に属する画素部のセンサ信号を読み出し、
上記補正部は、上記読み出し部において上記行列の一の行からセンサ信号が読み出される場合、当該一の行に属する上記第1画素部及び上記第2画素部から読み出されるセンサ信号に応じて、当該一の行における行方向の位置を変数とした第1の補正関数を決定し、当該一の行において遮光されていない画素部のセンサ信号を、当該画素部の行方向の位置に応じて決まる上記第1の補正関数の値に基づいて補正する、
請求項3に記載の表示装置。 The light shielding film shields the first pixel portion and the second pixel portion located at both ends of each row of the matrix,
The readout unit sequentially selects each row of the matrix, reads out sensor signals of pixel units belonging to the selected row,
When a sensor signal is read from one row of the matrix in the reading unit, the correction unit, according to the sensor signal read from the first pixel unit and the second pixel unit belonging to the one row, The first correction function is determined with the position in the row direction in one row as a variable, and the sensor signal of the pixel portion that is not shielded from light in the row is determined according to the row direction position of the pixel portion. Correcting based on the value of the first correction function;
The display device according to claim 3.
上記補正部は、上記行列の一の行及び上記行列の一の列に属するとともに遮光されていない一の画素部から読み出されるセンサ信号を、当該一の行において当該一の画素部に近い上記第1画素部又は上記第1画素部の何れか一方から読み出されるセンサ信号と、当該一の列において当該一の画素部に近い上記第3画素部又は上記第4画素部の何れか一方から読み出されるセンサ信号との平均値に基づいて補正する、
請求項3に記載の表示装置。 The light shielding film shields the first pixel portion and the second pixel portion located at both ends of each row of the matrix, and the third pixel portion and the fourth pixel portion located at both ends of each column of the matrix, respectively.
The correction unit reads a sensor signal read from one pixel unit that belongs to one row and one column of the matrix and is not shielded from light from the first pixel unit close to the one pixel unit in the one row. Sensor signal read from either one pixel portion or the first pixel portion, and read from either the third pixel portion or the fourth pixel portion close to the one pixel portion in the one column Correct based on the average value with the sensor signal,
The display device according to claim 3.
上記補正部は、上記行列の一の行に属する上記第1画素部及び上記第2画素部から読み出されるセンサ信号に応じて、当該一の行における行方向の位置を変数とした第1の補正関数を決定するとともに、上記行列の一の列に属する上記第3画素部及び上記第4画素部のセンサ信号に応じて、当該一の列における列方向の位置を変数とした第2の補正関数を決定し、当該一の行及び当該一の列に属するとともに遮光されていない一の画素部から読み出されるセンサ信号を、当該一の画素部の行方向の位置に応じて決まる上記第1の補正関数の値と、当該一の画素部の列方向の位置に応じて決まる上記第2の補正関数の値との平均値に基づいて補正する、
請求項3に記載の表示装置。 The light shielding film shields the first pixel portion and the second pixel portion located at both ends of each row of the matrix, and the third pixel portion and the fourth pixel portion located at both ends of each column of the matrix, respectively.
The correction unit performs a first correction using a position in the row direction in the one row as a variable in accordance with sensor signals read from the first pixel unit and the second pixel unit belonging to one row of the matrix. A second correction function that determines a function and uses the position in the column direction in the one column as a variable in accordance with sensor signals of the third pixel unit and the fourth pixel unit belonging to one column of the matrix And the sensor signal read from one pixel portion that belongs to the one row and one column and is not shielded from light is determined according to the position in the row direction of the one pixel portion. Correction based on the average value of the value of the function and the value of the second correction function determined according to the position of the one pixel portion in the column direction,
The display device according to claim 3.
請求項1に記載の表示装置。 A display control unit that sets the luminance of the display element included in the pixel unit shielded by the light-shielding film to a maximum value;
The display device according to claim 1.
請求項1に記載の表示装置。 Display control for setting the luminance of the display element included in the pixel portion shielded by the light shielding film to the same value as the luminance of the display element adjacent to the pixel portion and not shielded by the light shielding film Having a part,
The display device according to claim 1.
請求項1に記載の表示装置。 A display control unit that sets the luminance of the display element included in the pixel portion shielded by the light shielding film to an average value of the luminance of the display element included in the pixel portion not shielded by the light shielding film;
The display device according to claim 1.
上記複数の画素部の光センサ素子が発生するセンサ信号を読み出す第1の工程と、
上記第1の工程で読み出された上記複数の画素部のセンサ信号のうち、遮光膜により遮光された画素部のセンサ信号に基づいて、上記遮光膜により遮光されていない画素部のセンサ信号を補正する第2の工程と
を有するセンサ信号の補正方法。 In a display device that includes a plurality of pixel portions each having an optical sensor element and a display element, and having a structure equivalent to each other, a method for correcting a sensor signal generated by the optical sensor element,
A first step of reading out sensor signals generated by the optical sensor elements of the plurality of pixel units;
Of the sensor signals of the plurality of pixel portions read out in the first step, the sensor signals of the pixel portions not shielded by the light shielding film are obtained based on the sensor signals of the pixel portions shielded by the light shielding film. A sensor signal correction method comprising: a second step of correcting.
上記行列の各行を順に選択し、当該選択した行に属する画素部の光センサ素子が発生するセンサ信号を読み出す第1の工程と、
上記第1の工程において上記行列の一の行からセンサ信号が読み出されると、当該一の行において遮光膜により遮光されていない画素部のセンサ信号を、上記遮光膜により遮光された画素部のセンサ信号に基づいて補正する第2の工程と
を有するセンサ信号の補正方法。 A method of correcting a sensor signal generated by an optical sensor element in a display device that includes an optical sensor element and a display element, each having an equivalent structure, and having a plurality of pixel portions arranged in a matrix. There,
A first step of sequentially selecting each row of the matrix and reading a sensor signal generated by a photosensor element of a pixel unit belonging to the selected row;
When the sensor signal is read from one row of the matrix in the first step, the sensor signal of the pixel portion that is not shielded by the light shielding film in the one row is converted to the sensor of the pixel portion that is shielded by the light shielding film. A sensor signal correction method comprising: a second step of correcting based on the signal.
上記複数の画素部の一部を遮光する遮光膜と、
上記複数の画素部の各々に含まれる光センサ素子が発生するセンサ信号を読み出す読み出し部と、
上記遮光膜によって遮光されていない画素部から読み出されるセンサ信号を、上記遮光膜によって遮光された画素部から読み出されるセンサ信号に基づいて補正する補正部と
を有する撮像装置。 A plurality of pixel portions each including an optical sensor element and having an equivalent structure;
A light shielding film that shields part of the plurality of pixel portions;
A reading unit that reads a sensor signal generated by an optical sensor element included in each of the plurality of pixel units;
An image pickup apparatus comprising: a correction unit that corrects a sensor signal read from a pixel portion that is not shielded by the light shielding film based on a sensor signal read from the pixel portion shielded by the light shielding film.
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