JP2007081870A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像取り込み機能を備えた表示装置において、表示素子に内蔵されたセンサにより撮像された撮像信号に混入するノイズなどの影響を低減する。
【解決手段】演算処理回路１１により、表示領域３の先頭列に配置された表示素子８に対応するようにｎ個１列に配置された遮光センサ９による出力信号Ｎ（１）〜Ｎ（ｎ）を用いて、表示領域３においてｎ行ｍ列に配置された表示素子８に内蔵された画像取り込みセンサ１６により出力された撮像信号Ｓ（ｎ，ｍ）から出力信号Ｎ（１）〜Ｎ（ｎ）を減算することで、ノイズ成分を除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像取り込み機能を備えた表示装置に関する。

近年、画像取り込み機能を備えた表示装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。このような表示装置では、画像取り込み時において、表示素子に内蔵されたセンサが、紙面などの画像取り込み対象物からの反射光または外光を受光し、受光した光強度に応じた撮像信号を出力する。
特開２００４−３１８８１９号公報

しかしながら、センサにより得られた撮像信号には、熱やその他の影響によるノイズ成分が含まれる。このため、撮像信号の品位が劣化するという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、画像取り込み機能を備えた表示装置において、表示素子に内蔵されたセンサにより撮像された撮像信号に混入するノイズなどの影響を低減することを課題とする。

本発明に係る表示装置は、受光した光に応じた撮像信号を出力するセンサを内蔵した複数の表示素子が、行列状に配置されている表示領域と、遮光された撮像部を有する遮光センサが、表示領域の周囲に配置されている遮光センサ領域と、遮光センサによる出力信号を用いて、センサによる撮像信号からノイズ成分を除去する演算を行う演算処理回路と、を有する。

本発明にあっては、演算処理回路により、表示領域の周囲に配置された遮光センサによる出力信号を用いて、表示領域の表示素子に内蔵されたセンサにより出力された撮像信号からノイズ成分を除去する演算を行う。

また、上記表示装置における遮光センサは、表示領域の先頭列又は最終列の少なくとも一方に配置された表示素子に対応するように、列状に配置されていることを特徴とする。

本発明にあっては、演算処理回路により、表示領域の先頭列又は最終列の少なくとも一方に配置された表示素子に対応するように列状に配置された遮光センサによる出力信号を用いて、表示領域において行列状に配置された各表示素子に内蔵されたセンサにより出力された撮像信号からノイズ成分を除去する演算を行う。

さらに、上記表示装置における遮光センサは、遮光センサは、表示領域の先頭行又は最終行の少なくとも一方に配置された表示素子に対応するように、行状に配置されていることを特徴とする。

本発明にあっては、演算処理回路により、表示領域の先頭行又は最終行の少なくとも一方に配置された表示素子に対応するように行状に配置された遮光センサによる出力信号を用いて、表示領域において行列状に配置された各表示素子に内蔵されたセンサにより出力された撮像信号からノイズ成分を除去する演算を行う。

また、上記表示装置における遮光センサの撮像部は、金属性の薄膜又は遮光膜により遮光されていることを特徴とする。

本発明の画像取り込み機能を備えた表示装置によれば、表示素子に内蔵されたセンサにより撮像された撮像信号に混入するノイズなどの影響を低減することができ、もって高品位の撮像信号を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係る表示装置の概略的な構成を示す平面図である。同図に示すように、表示装置は、ガラス基板１と半導体基板２とを有する。ここで表示装置は、例えば、図示しないが、ガラス基板１に対向して配置されたガラス基板、両ガラス基板の間隙に配置された液晶層を有する液晶表示装置とする。

ガラス基板１上には、表示領域３と、遮光センサ領域４と、信号線駆動回路５と、走査線駆動回路６と、検出・出力回路７とが配置され、また、ここでは図示しないが、センサにプリチャージ電圧を供給するプリチャージ回路、センサの入力線、出力線を駆動させるセンサ駆動回路が配置される。各回路は、例えば低温ポリシリコン技術を使用してガラス基板１上に一体的に形成される。

表示領域３においては、受光した光に応じた撮像信号を出力する画像取り込みセンサを内蔵した複数の表示素子８が、ｎ行ｍ列に配置されている。尚、ｎ、ｍは互いに異なる正の整数とする。

遮光センサ領域４においては、遮光された撮像部を有する遮光センサ９が、表示領域３の周囲に配置されている。ここでは、遮光センサ９は、表示領域３の先頭列に配置された表示素子８に対応するように、ｎ個１列に配置されている。

信号線駆動回路５は、デジタル画像データを表示素子８が有する画素ＴＦＴの駆動に適したアナログ電圧に変換するＤ／Ａ変換回路を有し、信号線を駆動する。走査線駆動回路６は、走査線を駆動する。

検出・出力回路７は、センサで検出されたデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換回路と、変換されたパラレルデータをシリアルデータに変換するＰ／Ｓ変換回路とを有し、半導体基板２上の回路にデータを出力する。

半導体基板２上においては、制御回路１０と、演算処理回路１１とが実装されている。

制御回路１０は、信号線駆動回路５、走査線駆動回路６に対して画像表示のタイミングを指示する制御信号、センサ駆動回路に画像取り込みのタイミングを指示する制御信号、プリチャージ回路に対してセンサを動作させるタイミングを指示する制御信号などを供給する。

演算処理回路１１は、検出・出力回路７から出力された各センサからの信号を受信し、遮光センサ９による出力信号を用いて、画像取り込みセンサによる撮像信号からノイズ成分を除去する演算を行う。

ここでは、ガラス基板１上と半導体基板２は、フレキシブルプリント基板１２を介して各種の信号の送受信を行うものとする。

次に、遮光センサと画像取り込みセンサの構成と共に図２を用いて説明する。同図は、図１の表示領域３と遮光センサ領域４との境界部分を拡大した平面図である。

同図に示すように、表示領域３において、表示素子８は、互いに交差して配線された走査線１３と信号線１４Ｒ〜１４Ｂの各交差部に配置された３つの画素ＴＦＴ１５と、画素ＴＦＴ１５の一端に接続される液晶容量Ｃ１及び補助容量Ｃ２補助容量Ｃｓと、１つの画像取り込みセンサ１６とを有する。ここでは例えば、画像取り込みセンサ１６は、赤、緑、青の３つの画素に対応して１つ配置される。また、同図の添え字ｎは正の整数を表し、走査線の順番に相当する。

画像取り込みセンサ１６は、プリチャージ用スイッチＴＦＴ１７と、出力用スイッチＴＦＴ１９と、図示しない撮像部と、電荷蓄積部と、撮像結果格納部とを有する。

プリチャージ用スイッチＴＦＴ１７は、制御回路１０からの指示に従って、センサ駆動回路からリセット制御信号線１８に供給される制御信号により、画像取り込みセンサ１６のプリチャージ電圧を供給する信号線１４Ｇと画像取り込みセンサ１６の入力部とを電気的に接続するか否かを切り換える。

出力用スイッチＴＦＴ１９は、制御回路１０からの指示に従って、センサ駆動回路から出力制御信号線２０に供給される制御信号により、画像取り込みセンサ１６の信号を出力する信号線１４Ｂと画像取り込みセンサ１６の出力部とを電気的に接続するか否かを切り換える。

撮像部は、それぞれが指定された範囲の入射光を受光して電気信号に変換する。ここで例えば、撮像部には、ＰＩＮフォトダイオードを使用する。

電荷蓄積部は、撮像部で変換された電気信号に応じた電荷を蓄積する。ここで例えば、電荷蓄積部にはＰＩＮフォトダイオードのセンサ容量が相当する。

撮像結果格納部は、電荷蓄積部に蓄積された電荷に応じた信号を一時的に格納する。ここで例えば、撮像結果格納部にはＳＲＡＭを使用する。

遮光センサ領域４においては、遮光センサ９が、表示領域３の表示素子８に対応するように配置されている。

遮光センサ９は、プリチャージ用スイッチＴＦＴ１７と、出力用スイッチＴＦＴ１９と、図示しない撮像部と、電荷蓄積部と、撮像結果格納部とを有する。

プリチャージ用スイッチＴＦＴ１７は、制御回路１０からの指示に従って、センサ駆動回路からリセット制御信号線１８に供給される制御信号により、遮光センサ９のプリチャージ電圧を供給するプリチャージ供給線２１と遮光センサ９の入力部とを電気的に接続するか否かを切り換える。

出力用スイッチＴＦＴ１９は、制御回路１０からの指示に従って、センサ駆動回路から出力制御信号線２０に供給される制御信号により、遮光センサ９の信号を出力する出力線２２と遮光センサ９の出力部とを電気的に接続するか否かを切り換える。

撮像部は、それぞれが指定された範囲の入射光を受光して電気信号に変換する。ここで撮像部であるＰＩＮフォトダイオードは、例えば、金属性の薄膜により遮光される。

電荷蓄積部は、撮像部で変換された電気信号に応じた電荷を蓄積する。ここで例えば、電荷蓄積部にはＰＩＮフォトダイオードのセンサ容量が相当する。

撮像結果格納部は、電荷蓄積部に蓄積された電荷に応じた信号を一時的に格納する。ここで例えば、撮像結果格納部にはＳＲＡＭなどのメモリを使用する。

次に、画像取り込みセンサと遮光センサによる画像取り込み動作について説明する。画像取り込みセンサ１６の画像取り込み動作においては、まず、センサ駆動回路により、リセット制御信号線１８の制御信号がハイレベルになると、プリチャージ用スイッチＴＦＴ１７により、信号線１４Ｇと画像取り込みセンサ１６の入力部とが接続され、プリチャージ回路から、信号線１４Ｇを介して画像取り込みセンサ１６のセンサ容量にプリチャージ電圧が供給される。

一定時間経過した後、外部からの入射光に応じて画像取り込みセンサ１６のセンサ容量の電位が変動する。そして、センサ駆動回路により、出力制御信号線２０の制御信号がハイレベルになると、出力用スイッチＴＦＴ１９により、信号線１４Ｂと画像取り込みセンサ１６の出力部とが接続され、画像取り込みセンサ１６のメモリに格納されたセンサ信号が、信号線１４Ｂへ出力される。

このようにして、画像取り込みセンサ１６により、画像取り込み対象物からの反射光若しくは外光などに応じた撮像信号が検出・出力回路７に出力される。

一方、遮光センサの画像取り込み動作においては、まず、センサ駆動回路により、リセット制御信号線１８の制御信号がハイレベルになると、プリチャージ用スイッチＴＦＴ１７により、プリチャージ供給線２１と遮光センサ９の入力部とが接続され、プリチャージ回路から、プリチャージ供給線２１を介して遮光センサ９のセンサ容量にプリチャージ電圧が供給される。

一定時間経過した後、遮光センサ９のセンサ容量の電位が変動する。遮光センサの撮像部は遮光されているので、センサ容量の変動は、熱やその他の影響によるノイズ成分によるものである。

そして、センサ駆動回路により、出力制御信号線２０の制御信号がハイレベルになると、出力用スイッチＴＦＴ１９により、出力線２２と遮光センサ９の出力部とが接続され、遮光センサ９のメモリに格納されたセンサ信号が、出力線２２へ出力される。

このようにして、遮光センサ９により、ノイズ成分のみの撮像信号が検出・出力回路７に出力される。

検出・出力回路７から出力された各センサからの信号は、演算処理回路１１により、受信され撮像信号の強度を示す連続データに拡張される。ここで、ｎ行×ｍ列の表示素子８が配置された表示領域３における画像取り込みセンサ１６による撮像信号をＳ（ｎ，ｍ）、列状に配置された遮光センサ９による出力信号をＮ（１）〜Ｎ（ｎ）と表す。

次に、遮光センサと画像取り込みセンサにより検出された撮像信号の演算処理について説明する。演算処理回路１１は、遮光センサ９による出力信号Ｎ（１）〜Ｎ（ｎ）を用いて、画像取り込みセンサ１６による撮像信号Ｓ（ｎ，ｍ）からノイズ成分を除去する演算を行う。ここでは、１行目の遮光センサ９による出力信号Ｎ（１）を用いて、画像取り込みセンサ１６による撮像信号Ｓ（１，１）〜Ｓ（１，ｍ）からノイズ成分を除去する演算について説明する。

次式を用いて、差分により、ノイズ成分が除去された撮像信号をＳ´（１，１）〜Ｓ´（１，ｍ）を得る。

Ｓ´（１，１） ＝ Ｓ（１，１） − Ｎ（１）
Ｓ´（１，２） ＝ Ｓ（１，２） − Ｎ（１）
・・・ ・・・ ・・・
Ｓ´（１，ｍ） ＝ Ｓ（１，ｍ） − Ｎ（１）
このように、１行目の遮光センサ９による出力信号Ｎ（１）を用いて、表示領域の１行目に配置された表示素子８に対応する画像取り込みセンサの撮像信号Ｓ（１，１）〜Ｓ（１，ｍ）から出力信号Ｎ（１）を減算することで、ノイズ成分が除去された撮像信号Ｓ´（１，１）〜Ｓ´（１，ｍ）が演算される。

２行目以降の遮光センサ９による出力信号Ｎ（２）〜Ｎ（ｎ）を用いた演算処理についても、同様な処理を行うことで、ノイズ成分が除去された撮像信号が演算される。

これにより、演算処理回路１１により、各画像取り込みセンサ１６で得られたｎ×ｍの撮像信号Ｓ（ｎ，ｍ）の全てに対してノイズ成分が除去された撮像信号Ｓ´（ｎ，ｍ）が演算される。

したがって、第１の実施の形態によれば、演算処理回路１１により、表示領域３の先頭列に配置された表示素子８に対応するようにｎ個１列に配置された遮光センサ９による出力信号Ｎ（１）〜Ｎ（ｎ）を用いて、表示領域３においてｎ行ｍ列に配置された表示素子８に内蔵された画像取り込みセンサ１６により出力された撮像信号Ｓ（ｎ，ｍ）から出力信号Ｎ（１）〜Ｎ（ｎ）を減算することで、ノイズ成分を除去する。

これにより、表示素子に内蔵されたセンサにより撮像された撮像信号に混入するノイズなどの影響を低減することができ、もって高品位の撮像信号Ｓ´（ｎ，ｍ）を得ることができる。

尚、第１の各実施の形態においては、遮光センサを、表示領域の先頭列に配置された表示素子に対応するように列状に配置したが、これに限られるものではなく、表示領域の先頭列に配置された表示素子が有する画像取り込みセンサの撮像部を遮光することにより、画像取り込みセンサを遮光センサとして使用する構成にしてもよい。このような構成においても、第１の実施の形態と同等な効果を奏することができる。

また、第１の実施の形態においては、遮光センサを、表示領域の先頭列に配置された表示素子に対応するように、列状に配置する構成にしたが、これに限られるものではなく、例えば遮光センサを、表示領域の最終列に配置された表示素子に対応するように、列状に配置する構成や、表示領域の先頭行又は最終行に配置された表示素子に対応するように、行状に配置する構成にしてもよい。このような構成においても、第１の実施の形態と同等な効果を奏することができる。

［第２の実施の形態］
以下、第２の実施の形態に係る表示装置について説明する。

第２の実施の形態における表示装置の構成は、第１の実施の形態で説明したものと基本的な構成は同様である。第１の実施の形態と異なる点は、遮光センサが、表示領域の先頭列及び最終列に配置された表示素子に対応するように、表示領域の周囲に、それぞれ列状に配置されている点である。

以下では、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明し、既に説明した点については説明を省略する。

図３は、第２の実施の形態に係る表示装置の概略的な構成を示した断面図である。同図に示すように、ｎ行ｍ列に配置され、画像取り込みセンサ１６を内蔵した表示素子８を有する表示領域３の周囲には、互いに対向するように遮光センサ領域４ａと４ｂとが設けられている。

遮光センサ領域４ａにおいては、遮光された撮像部を有する遮光センサ９ａが、表示領域３の先頭列に配置された表示素子８に対応するようにｎ個１列に配置されている。

一方で、遮光センサ領域４ｂにおいては、遮光された撮像部を有する遮光センサ９ｂが、表示領域３の最終列に配置された表示素子８に対応するようにｎ個１列に配置されている。
ｎ行×ｍ列の表示素子８が配置された表示領域３における画像取り込みセンサ１６による撮像信号をＳ（ｎ，ｍ）、列状に配置された遮光センサ９ａによる出力信号をＮａ（１，１）〜Ｎａ（ｎ，１）、列状に配置された遮光センサ９ｂよる出力信号をＮｂ（１，ｍ）〜Ｎｂ（ｎ，ｍ）と表す。

次に、遮光センサと画像取り込みセンサにより検出された撮像信号の演算処理について説明する。演算処理回路１１は、遮光センサ９ａによる出力信号Ｎａ（１，１）〜Ｎａ（ｎ，１）と、遮光センサ９ｂよる出力信号Ｎｂ（１，ｍ）〜Ｎｂ（ｎ，ｍ）を用いて、画像取り込みセンサ１６による撮像信号Ｓ（ｎ，ｍ）からノイズ成分を除去する演算を行う。
ここでは、１行目の遮光センサ９ａによる出力信号Ｎａ（１，１）と、遮光センサ９ｂよる出力信号Ｎｂ（１，ｍ）を用いて、画像取り込みセンサ１６による撮像信号Ｓ（１，１）〜Ｓ（１，ｍ）からノイズ成分を除去する演算を行う演算処理について説明する。

まず、線形補間法により、出力信号Ｎａ（１，１）と、出力信号Ｎｂ（１，ｍ）の２つの信号から、ｍ個の撮像信号Ｓ（１，１）〜Ｓ（１，ｍ）に対応する出力信号Ｎ´（１，１）〜Ｎ´（１，ｍ）を求める。

そして、次式に示すように差分により、線形補間された出力信号Ｎ´（１，１）〜Ｎ´（１，ｍ）を用いてノイズ成分が除去された撮像信号Ｓ´ａｂ（１，１）〜Ｓ´ａｂ（１，ｍ）を演算する。

Ｓ´ａｂ（１，１） ＝ Ｓ（１，１） − Ｎ´（１，１）
Ｓ´ａｂ（１，２） ＝ Ｓ（１，２） − Ｎ´（１，２）
・・・ ・・・ ・・・
Ｓ´ａｂ（１，ｍ） ＝ Ｓ（１，ｍ） − Ｎ´（１，ｍ）
図４は、線形補間された出力信号Ｎ´（１，１）〜Ｎ´（１，ｍ）を用いて、ｍ個の撮像信号Ｓ（１，１）〜Ｓ（１，ｍ）からノイズ成分が除去された撮像信号Ｓ´ａｂ（１，１）〜Ｓ´ａｂ（１，ｍ）を演算する概念図である。

このように、１行目の遮光センサ９ａによる出力信号Ｎａ（１，１）及び遮光センサ９ｂによる出力信号Ｎｂ（１，ｍ）を線形補間した出力信号Ｎ´（１，１）〜Ｎ´（１，ｍ）を用いて、表示領域の１行目に配置された表示素子８に対応する画像取り込みセンサの撮像信号Ｓ（１，１）〜Ｓ（１，ｍ）から出力信号Ｎ´（１，１）〜Ｎ´（１，ｍ）を減算することで、ノイズ成分が除去された撮像信号Ｓ´ａｂ（１，１）〜Ｓ´ａｂ（１，ｍ）が演算される。

２行目以降の遮光センサ９ａによる出力信号Ｎａ（２，１）〜Ｎａ（ｎ，１）と、遮光センサ９ｂよる出力信号Ｎｂ（２，ｍ）〜Ｎｂ（ｎ，ｍ）を用いた画像取り込みセンサ１６による撮像信号からノイズ成分を除去する演算についても同様に、線形補間及び差分による演算処理を行う。

これにより、演算処理回路１１により、画像取り込みセンサ１６によるｎ×ｍの撮像信号Ｓ（ｎ，ｍ）全てに対してノイズ成分が除去された撮像信号したＳ´（ｎ，ｍ）が演算される。

したがって、第２の実施の形態によれば、演算処理回路１１により、遮光センサ９ａによる出力信号Ｎａ（１，１）〜Ｎａ（ｎ，１）及び遮光センサ９ｂよる出力信号Ｎｂ（１，ｍ）〜Ｎｂ（ｎ，ｍ）を線形補間して得られた出力信号Ｎ´（ｎ，ｍ）を用いて、画像取り込みセンサ１６による撮像信号Ｓ（ｎ，ｍ）から出力信号Ｎ´（ｎ，ｍ）を減算することで、ノイズ成分を除去する。
これにより、表示素子に内蔵されたセンサにより撮像された撮像信号に混入するノイズなどの影響を低減することができ、もって高品位の撮像信号Ｓ´（ｎ，ｍ）を得ることができる。

尚、第２の各実施の形態においては、遮光センサを、表示領域の先頭列及び最終列に配置された表示素子に対応するように、表示領域の周囲に、それぞれ列状に配置する構成としたが、これに限られるものではなく、表示領域の先頭列及び最終列に配置された表示素子が有する画像取り込みセンサの撮像部を遮光することにより、画像取り込みセンサを遮光センサとして使用する構成にしてもよい。このような構成においても、第２の実施の形態と同等な効果を奏することができる。

また、第２の実施の形態においては、遮光センサを、表示領域の先頭列と最終列に配置された表示素子に対応するように、それぞれ列状に配置する構成としたが、これに限られるものではなく、例えば、遮光センサを、表示領域の先頭行と最終行に配置された表示素子に対応するように、それぞれ行状に配置する構成してもよい。このような構成においても、第２の実施の形態と同等な効果を奏することができる。

［第３の実施の形態］
以下、第３の実施の形態に係る表示装置について説明する。

第３の実施の形態における表示装置の構成は、第１の実施の形態で説明したものと基本的な構成は同様である。第１の実施の形態と異なる点は、遮光センサが、表示領域の先頭列及び最終列及び先頭行及び最終行に配置された表示素子に対応するように、表示領域の周囲に配置されている点である。

以下では、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明し、既に説明した点については説明を省略する。

図５は、第３の実施の形態に係る表示装置の概略的な構成を示した断面図である。同図に示すように、ｎ行ｍ列に配置され、画像取り込みセンサ１６を内蔵した表示素子８を有する表示領域３の周囲には、遮光センサ領域４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられている。

遮光センサ領域４ａにおいては、遮光された撮像部を有する遮光センサ９ａが、表示領域３の先頭列に配置された表示素子８に対応するように、ｎ個１列に配置されている。

遮光センサ領域４ｂにおいては、遮光された撮像部を有する遮光センサ９ｂが、表示領域３の最終列に配置された表示素子８に対応するように、ｎ個１列に配置されている。

遮光センサ領域４ｃにおいては、遮光された撮像部を有する遮光センサ９ｃが、表示領域３の先頭行に配置された表示素子８に対応するように、ｍ個１行に配置されている。

遮光センサ領域４ｄにおいては、遮光された撮像部を有する遮光センサ９ｂが、表示領域３の最終行に配置された表示素子８に対応するように、ｍ個１行に配置されている。

表示領域３におけるｎ行×ｍ列の画像取り込みセンサ１６による撮像信号をＳ（ｎ，ｍ）、遮光センサ９ａによる出力信号をＮａ（１，１）〜Ｎａ（ｎ，１）、遮光センサ９ｂよる出力信号をＮｂ（１，ｍ）〜Ｎｂ（ｎ，ｍ）、遮光センサ９ｃによる出力信号をＮｃ（１，１）〜Ｎｃ（１，ｍ）、遮光センサ９ｄによる出力信号をＮｄ（ｎ，１）〜Ｎｄ（ｎ，ｍ）と表す。

次に、遮光センサと画像取り込みセンサにより検出された撮像信号の演算処理について説明する。最初に、演算処理回路１１により、遮光センサ９ｃによる出力信号Ｎｃ（１，１）〜Ｎｃ（１，ｍ）と、遮光センサ９ｄによる出力信号Ｎｄ（ｎ，１）〜Ｎｄ（ｎ，ｍ）を用いて、画像取り込みセンサ１６による撮像信号Ｓ（ｎ，ｍ）からノイズ成分を除去する演算が行われる。
ここでは、１列目の遮光センサ９ｃによる出力信号Ｎｃ（１，１）と、遮光センサ９ｄよる出力信号Ｎｄ（ｎ，１）を用いて、画像取り込みセンサ１６による撮像信号Ｓ（１，１）〜Ｓ（ｎ，１）からノイズ成分を除去する演算を行う演算処理について説明する。

まず、線形補間により、出力信号Ｎｃ（１，１）と、出力信号Ｎｄ（ｎ，１）の２つの信号から、ｎ個の撮像信号Ｓ（１，１）〜Ｓ（ｎ，１）に対応する出力信号Ｎ´（１，１）〜Ｎ´（ｎ，１）を求める。

次に、次式に示すように、線形補間された出力信号Ｎ´（１，１）〜Ｎ´（ｎ，１）を用いてノイズ成分が除去された撮像信号Ｓ´ｃｄ（１，１）〜Ｓ´ｃｄ（ｎ，１）を演算する。

Ｓ´ｃｄ（１，１） ＝ Ｓ（１，１） − Ｎ´（１，１）
Ｓ´ｃｄ（２，１） ＝ Ｓ（２，１） − Ｎ´（２，１）
・・・ ・・・ ・・・
Ｓ´ｃｄ（ｎ，１） ＝ Ｓ（ｎ，１） − Ｎ´（ｎ，１）
図６は、線形補間された出力信号Ｎ´（１，１）〜Ｎ´（ｎ，１）を用いて、ｎ個の撮像信号Ｓ（１，１）〜Ｓ（ｎ，１）からノイズ成分が除去された撮像信号Ｓ´ｃｄ（１，１）〜Ｓ´ｃｄ（ｎ，１）を演算する概念図である。

このように、１列目の遮光センサ９ｃによる出力信号Ｎｃ（１，１）及び遮光センサ９ｄによる出力信号Ｎｄ（ｎ，１）を線形補間した出力信号Ｎ´（１，１）〜Ｎ´（ｎ，１）を用いて、表示領域の１列目に配置された表示素子８に対応する画像取り込みセンサの撮像信号Ｓ（１，１）〜Ｓ（ｎ，１）から出力信号Ｎ´（１，１）〜Ｎ´（ｎ，１）を減算することで、ノイズ成分が除去された撮像信号Ｓ´ｃｄ（１，１）〜Ｓ´ｃｄ（ｎ，１）が演算される。

２列目以降の遮光センサ９ｃによる出力信号Ｎｃ（１，２）〜Ｎｃ（１，ｍ）と、遮光センサ９ｄよる出力信号Ｎｄ（ｎ，２）〜Ｎｄ（ｎ，ｍ）を用いた画像取り込みセンサ１６による撮像信号からノイズ成分を除去する演算についても同様に、線形補間及び差分による演算処理を行う。

次に、第２の実施の形態において既に説明した演算方法と同様な方法を用いて、演算処理回路１１により、遮光センサ９ａによる出力信号Ｎａ（１，１）〜Ｎａ（ｎ，１）と、遮光センサ９ｂによる出力信号Ｎｂ（１，ｍ）〜Ｎｂ（ｎ，ｍ）を用いて、画像取り込みセンサ１６による撮像信号Ｓ（ｎ，ｍ）からノイズ成分を除去されたＳ´ａｂ（ｎ，ｍ）を演算する。

最後に、列状に配置された遮光センサ９ａ、９ｂにより得られた撮像信号Ｓ´ａｂ（ｎ，ｍ）と、行状に配置された遮光センサ９ｃと９ｄにより得られた撮像信号Ｓ´ｃｄ（ｎ，ｍ）とを合成する。

ここでは、例えば、次式に示すように、Ｓ´ａｂ（ｎ，ｍ）とＳ´ｃｄ（ｎ，ｍ）の各々の平均値をもって撮像信号Ｓ´（ｎ，ｍ）とする。

Ｓ´（ｎ，ｍ） ＝ （Ｓ´ａｂ（ｎ，ｍ） ＋ Ｓ´ｃｄ（ｎ，ｍ））／２
図７は、列状に配置された遮光センサ９ａ、９ｂにより得られた撮像信号Ｓ´ａｂ（ｎ，ｍ）と、行状に配置された遮光センサ９ｃ、９ｄにより得られた撮像信号Ｓ´ｃｄ（ｎ，ｍ）を合成して得られた撮像信号Ｓ´（ｎ，ｍ）の分布の概念図である。

これにより、演算処理回路１１により、画像取り込みセンサ１６によるｎ×ｍの撮像信号Ｓ（ｎ，ｍ）全てに対してノイズ成分が除去された撮像信号Ｓ´（ｎ，ｍ）が演算される。

したがって、第３の実施の形態によれば、演算処理回路１１により、遮光センサ９ａによる出力信号Ｎａ（１，１）〜Ｎａ（ｎ，１）、遮光センサ９ｂよる出力信号Ｎｂ（１，ｍ）〜Ｎｂ（ｎ，ｍ）、遮光センサ９ｃによる出力信号Ｎｃ（１，１）〜Ｎｃ（１，ｍ）、遮光センサ９ｄよる出力信号Ｎｄ（ｎ，１）〜Ｎｄ（ｎ，ｍ）を線形補間して得られた出力信号Ｎ´（ｎ，ｍ）により、画像取り込みセンサ１６による撮像信号Ｓ（ｎ，ｍ）から出力信号Ｎ´（ｎ，ｍ）を減算することで、ノイズ成分を除去する。
これにより、表示素子に内蔵されたセンサにより撮像された撮像信号に混入するノイズなどの影響を低減することができ、もって高品位の撮像信号Ｓ´（ｎ，ｍ）を得ることができる。

尚、第３の各実施の形態においては、表示領域の先頭列及び最終列及び先頭行及び最終行に配置された表示素子に対応するように、表示領域の周囲に配置する構成としたが、これに限られるものではなく、表示領域の先頭列及び最終列及び先頭行及び最終行に配置された表示素子が有する画像取り込みセンサの撮像部を遮光することにより、画像取り込みセンサを遮光センサとして使用する構成にしてもよい。このような構成においても、第３の実施の形態と同等な効果を奏することができる。

尚、上記の各実施の形態においては、表示装置は、図１のガラス基板１に対向して配置されたガラス基板、両ガラス基板の間隙に配置された液晶層を有する液晶表示装置としたが、これに限られるものではなく、表示素子にセンサを内蔵した表示装置であれば、例えば、有機ＥＬ，プラズマディスプレイ、ＦＥＤ等の他の方式を採用した表示装置であっても、遮光センサを表示領域の周辺に配置する構成とすることで、上記各実施の形態と同等の効果を奏することができる。

また、上記各実施の形態においては、遮光センサ９の撮像部は、金属性の薄膜により遮光するような構成としたが、これに限られるものではなく、例えば遮光膜には、遮光性に優れた黒着色性樹脂を使用するような構成にしてもよい。

第１の実施の形態に係る表示装置の概略的な構成を示す平面図である。 図１の表示領域と遮光センサ領域との境界部分を拡大した平面図である。 第２の実施の形態に係る表示装置の概略的な構成を示した断面図である。 １行目に相当する遮光センサの出力信号を線形補間した出力信号を用いて、撮像信号からノイズ成分が除去された撮像信号を演算する概念図である。 第３の実施の形態に係る表示装置の概略的な構成を示した断面図である。 １列目に相当する遮光センサの出力信号を線形補間した出力信号を用いて、撮像信号からノイズ成分が除去された撮像信号を演算する概念図である。 列状に配置された遮光センサにより得られた撮像信号と、行状に配置された遮光センサにより得られた撮像信号を合成して得られた撮像信号の分布の概念図である。

符号の説明

１…ガラス基板
２…半導体基板
３…表示領域
４、４ａ〜４ｄ…遮光センサ領域
５…信号線駆動回路
６…走査線駆動回路
７…検出・出力回路
８…センサを内蔵した表示素子
９，９ａ〜９ｄ…遮光センサ
１０…制御回路
１１…演算処理回路
１２…フレキシブルプリント基板
１３…走査線
１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ…信号線
１５…画素ＴＦＴ
１６…画像取り込みセンサ
１７…プリチャージ用スイッチＴＦＴ
１８…リセット制御信号線
１９…出力用スイッチＴＦＴ
２０…出力制御信号線
２１…遮光センサのプリチャージ供給線
２２…遮光センサの出力線
Ｃ１…液晶容量
Ｃ２…補助容量
Ｎ，Ｎａ〜Ｎｄ、…遮光センサによる出力信号
Ｓ、Ｓａｂ、Ｓｃｄ…画像取り込みセンサによる撮像信号
Ｓ´…ノイズ除去された撮像信号

Claims (4)

1. 受光した光に応じた撮像信号を出力するセンサを内蔵した複数の表示素子が、
   行列状に配置されている表示領域と、
   遮光された撮像部を有する遮光センサが、前記表示領域の周囲に配置されている遮光センサ領域と、
   前記遮光センサによる出力信号を用いて、前記センサによる撮像信号からノイズ成分を除去する演算を行う演算処理回路と、
   を有する表示装置。
2. 前記遮光センサは、前記表示領域の先頭列又は最終列の少なくとも一方に配置された表示素子に対応するように、列状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記遮光センサは、前記表示領域の先頭行又は最終行の少なくとも一方に配置された表示素子に対応するように、行状に配置されていることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の表示装置。
4. 前記撮像部は、金属性の薄膜又は遮光膜により遮光されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の表示装置。

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