JPH06301482A - 画像読取表示一体型装置及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示装置に画像を表示したままで読取装置で
原稿の読取り及びペン入力を行うことができる画像読取
表示一体型装置及びその駆動方法を提供する。 【構成】 ２次元に受光素子を配列した読取装置と、２
次元に表示画素を配列した表示装置とを有する画像読取
表示一体型装置で、受光素子の蓄積時間Ｔs より長く表
示画素での全透過期間Ｔs'を実現し、表示画素での画像
表示期間ＴD の間の受光素子での読取りを無効とし、蓄
積時間Ｔs の開始前に表示画素を全透過にする全透過デ
ータを書込み、受光素子での有効な原稿読取タイミング
と表示画素での表示データの書込みタイミングを同じタ
イミングとする画像読取表示一体型装置及びその駆動方
法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の受光素子が２次
元に配列されて、原稿に密着して読み取るイメージスキ
ャナ、光学式文字読取装置等に用いられる２次元イメー
ジセンサの画像読取装置と２次元に配列された複数の表
示画素を制御して光の透過・不透過により表示を行う表
示装置とを有する画像読取表示一体型装置に係り、特に
表示装置側からの光を利用して表示をさせながら原稿を
読取り、また座標位置を入力できるペン入力機能を兼ね
備えた画像読取表示一体型装置及びその駆動方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ペン入力モードの機能を有するも
のとして、コンピュータ、ワードプロセッサ、電子手帳
等が挙げられる。それらのペン入力の入力方法は、抵抗
値検出方式、静電容量方式、電磁誘導方式等がある。

【０００３】一方、画像読取装置としては、リニアイメ
ージセンサによる機械的走査であるスキャナ又は電子的
走査である２次元イメージセンサがある。２次元イメー
ジセンサは、フォトダイオード等の受光素子と薄膜トラ
ンジスタのスイッチング素子と採光窓とを有する画素を
一単位として、この画素が行列方向の２次元に配列して
構成され、行方向毎に共通にゲ−ト線（走査線）がスイ
ッチング素子のゲート電極に接続し、列方向毎に共通に
データ線がスイッチング素子のソース電極に接続し、ス
イッチング素子のドレイン電極が受光素子に接続し、そ
してゲート線が走査線駆動回路に接続し、データ線が読
取回路に接続している。

【０００４】そして、２次元イメージセンサの動作は、
受光素子における光電変換作用により光信号に応じて電
荷が蓄積され、スイッチング素子に接続するゲート線に
ゲートパルスを印加して蓄積された電荷をデータ線を介
して行単位に読取回路で読み取るものである（特開昭５
７−１１５８８０号公報、特開昭６４−６２９８０号公
報参照）。

【０００５】他方、表示装置としては、光の透過をオン
／オフ制御する画素を一単位として、この画素が行列方
向の２次元に配置して構成されるものがある。例えば、
液晶表示装置等を挙げることができるが、光の透過を制
御できるものであればよい。回路方式は、行方向毎に共
通な走査線が走査線駆動回路に接続し、列方向毎に共通
なデータ線がデータ線駆動回路に接続し、走査線を単位
としてデータ線から表示データが一括書き込まれ、順次
走査されることにより画面に画像を表示するものである
（特開平４−５５８１９号公報参照）。

【０００６】また、光シャッタとしては、光を透過する
機能又は拡散反射する機能を選択的に実現できるもので
あればよく、電気的に制御できるものとしては液晶パネ
ル、また、機械的に制御できるものとしては単純に光拡
散板を挿入するかしないかのメカニカルシャッタ等が考
えられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記従来例で
説明した光シャッタ、２次元イメージセンサの読取装
置、液晶を使った表示装置の順に重ね合わせて一体型に
形成すると、図１１に示すように、画像読取表示一体型
装置を構成することができる。図１１は、一般的な画像
読取表示一体型装置の断面概略図である。

【０００８】そして、２次元イメージセンサの読取装置
１で原稿４を読み取る場合は、原稿４の上にこの画像読
取表示一体型装置を置き、原稿４を照射する光源として
は本装置を使用する環境における外光の内で、表示装置
２の表示画素部、２次元イメージセンサの採光窓１０及
び光シャッタ３を透過した光を用いて原稿４を照射し、
その反射光を２次元イメージセンサの受光素子１１で検
出することで原稿の読み取りを行うことができる。

【０００９】また、表示装置２上にペン５で書くように
すると、外光によるペン先の影又はペン先を発光させる
ようにした場合にはペン先からの光が表示装置２の表示
画素部、２次元イメージセンサの採光窓１０を透過して
光シャッタ３で反射された光を２次元イメージセンサの
受光素子１１で検出することで座標位置を認識でき、手
書き入力あるいは座標入力を行うことができる。

【００１０】しかしながら、図１１に示した画像読取表
示一体型装置では、表示装置に画像を表示した状態（表
示モード）では、表示された画像により外光の入射が遮
断されてしまうため、表示装置に画像を出力したままで
原稿を読み取ったり、ペン入力を行うことができず、読
取装置で原稿を読み取る読取モードと表示モードとを別
個に使い分ける必要があり、そのため操作が複雑になる
という問題点があった。

【００１１】また、表示モードと読取モードを同時に行
うことができないため、表示装置に表示させたままで即
座に原稿を読み取ることができず、原稿読取りを迅速に
行うことができないという問題点があった。

【００１２】ここで、上記画像読取表示一体型装置にお
いて、原稿読取りのための照明用光源を表示装置と読取
装置との間に組み込むようにすれば、表示モードと読取
モードを同時に行うことができるが、装置容積が増大
し、消費電力も増加して、高コストになるという問題点
があった。

【００１３】また、特にペンを使って入力を行うペン入
力モード時で、外光を利用する場合にペン先の影が表示
装置の表示画像に重なってしまった時にペン先の位置を
検出がてきなくなるという問題点があった。

【００１４】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、表示装置に画像を表示したままで、読取装置による
原稿の読取り及びペン入力を行うことができる画像読取
表示一体型装置及びその駆動方法を提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項１記載の発明は、２次元に複数の表
示画素を配列した表示装置と、２次元に複数の受光素子
を配列した読取装置とを有する画像読取表示一体型装置
において、前記受光素子での電荷の蓄積時間の間、前記
表示装置の対応する表示画素を全透過状態とし、前記表
示画素を画像表示状態とする表示装置の駆動回路と、前
記全透過状態における前記受光素子での画像読取り動作
を有効とし、前記画像表示状態における前記受光素子で
の画像読取り動作を無効とする読取装置の駆動回路とを
設けたことを特徴としている。

【００１６】上記従来例の問題点を解決するための請求
項２記載の発明は、請求項１記載の画像読取表示一体型
装置の駆動方法において、表示装置の表示画素が全透過
状態の時に前記表示画素に対応する受光素子での読取り
を有効にし、表示画素が画像表示状態の時に前記表示画
素に対応する受光素子での読取りを無効にすることを特
徴としている。

【００１７】上記従来例の問題点を解決するための請求
項３記載の発明は、請求項１記載の画像読取表示一体型
装置において、ペン入力を行うペンと、原稿と読取装置
との間に設けられ、透過状態と拡散反射状態になる光シ
ャッタとを設けたことを特徴としている。

【００１８】上記従来例の問題点を解決するための請求
項４記載の発明は、請求項３記載の画像読取表示一体型
装置の駆動方法において、画像読取り時に光シャッタを
透過状態にし、ペン入力時に前記光シャッタを拡散反射
状態とすることを特徴としている。

【００１９】上記従来例の問題点を解決するための請求
項５記載の発明は、請求項２又は請求項４記載の画像読
取表示一体型装置の駆動方法において、読取装置の受光
素子での電荷の蓄積が始まる前に対応する表示装置の表
示画素を全透過状態にする透過データを書込むことを特
徴としている。

【００２０】上記従来例の問題点を解決するための請求
項６記載の発明は、請求項２又は請求項４記載の画像読
取表示一体型装置の駆動方法において、読取装置の受光
素子での読取りタイミングと対応する表示装置の表示画
素を画像表示状態にする表示データの書込みタイミング
とを同じにすることを特徴としている。

【００２１】

【作用】請求項１記載の発明によれば、表示装置の表示
画素を画像表示状態と受光素子での電荷の蓄積時間の間
で全透過状態とする表示装置の駆動回路と、全透過状態
での受光素子の画像読取り動作のみを有効とする読取装
置の駆動回路とを有する画像読取表示一体型装置として
いるので、表示装置の表示画素で全透過状態と画像表示
状態とを交互に実現して全透過状態での対応の受光素子
の有効な画像読取りを行えば、表示装置に画像を表示し
たまま原稿の画像を読み取ることができる。

【００２２】請求項２記載の発明によれば、表示画素の
全透過状態時に対応する受光素子での読取りを有効に
し、画像表示状態時に対応する受光素子での読取りを無
効にする請求項１記載の画像読取表示一体型装置の駆動
方法としているので、表示装置の表示画素で全透過状態
と画像表示状態とを交互に実現すると、全透過状態で原
稿の画像読取りを行うため、表示装置に画像を表示した
まま原稿の画像を読み取ることができる。

【００２３】請求項３記載の発明によれば、ペンと、透
過状態と拡散反射状態とを実現する光シャッタとを設け
た請求項１記載の画像読取表示一体型装置としているの
で、原稿の画像読取り時には光シャッタを透過状態に
し、ペン入力時には光シャッタを拡散反射状態にする
と、表示装置に画像を表示したまま原稿の画像読取りの
他にペン入力をも行うことができる。

【００２４】請求項４記載の発明によれば、画像読取り
時に光シャッタを透過状態にし、ペン入力時に光シャッ
タを拡散反射状態にする請求項３記載の画像読取表示一
体型装置の駆動方法としているので、表示装置に画像を
表示したまま原稿の画像読取りの他にペン入力をも行う
ことができる。

【００２５】請求項５記載の発明によれば、受光素子で
の電荷の蓄積開始前に対応する表示画素を透過状態にす
る透過データを表示画素が飽和透過になるまでの遅延時
間を考慮して該表示画素に書込む請求項２又は請求項４
記載の画像読取表示一体型装置の駆動方法としているの
で、受光素子での電荷の蓄積開始時には対応する表示画
素を全透過状態にすることができ、原稿の読取り及びペ
ン入力を正確に行うことができる。

【００２６】請求項６記載の発明によれば、受光素子で
の読取りタイミングと対応する表示画素を画像表示状態
にする表示データの書込みタイミングとを同じにする請
求項２又は請求項４記載の画像読取表示一体型装置の駆
動方法としているので、読取装置の駆動回路と表示装置
の駆動回路とを単一の同期信号で制御でき、同期制御を
容易にできる。

【００２７】

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。図１は、本発明の一実施例に係る画像読取
表示一体型装置の断面説明図であり、図２は、本実施例
の画像読取表示一体型装置の回路構成ブロック図であ
る。尚、図１１と同様の構成を取る部分については同一
の符号を付して説明する。

【００２８】本実施例の画像読取表示一体型装置は、図
１に示すように、原稿４側から液晶パネル又はメカニカ
ルシャッタを用いた光シャッタ３と、受光素子１１、採
光窓１０、その他スイッチング素子を有する２次元セン
サから成る読取装置１と、表示画素２０を個別に透過／
不透過させる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）から成る表示
装置２とが順に重ね合わせられて構成され、更にペン入
力を行うためのペン５が備えられている。

【００２９】また、本実施例の画像読取表示一体型装置
の駆動回路は、図２に示すように、ＬＣＤの表示装置２
を駆動するＬＣＤ駆動回路６と、２次元センサの読取装
置１を駆動する２次元センサ駆動回路７とが同期して動
作するように、同期信号発生回路８に接続されている。
同期信号発生回路８からは同期信号がＬＣＤ駆動回路６
と２次元センサ駆動回路７とに与えられ、この同期信号
に基づいて各駆動回路を同期させて駆動させるものであ
る。

【００３０】次に、本実施例の画像読取表示一体型装置
の読取装置に用いられる２次元イメージセンサ（２次元
センサ）について図３〜図６を使って説明する。図３
は、２次元センサの等価回路図であり、図４は、２次元
センサの部分的な平面説明図であり、図５は、図４のＡ
−Ａ′部分の断面説明図であり、図６は、２次元センサ
の駆動方法を説明するためのタイミングチャート図であ
る。

【００３１】本実施例の２次元センサは、図３に示すよ
うに、受光素子であるフォトダイオードＰＤと電荷転送
用のスイッチング素子である薄膜トランジスタＴｒとフ
ォトダイオードＰＤの寄生容量Ｃs とで構成される画素
を一単位として、行列方向にｍ×ｎビットの２次元に画
素を配置して構成されている。そして、行方向に走査線
が設けられ、シフトレジスタを有する走査線駆動回路１
７に接続されている。また、列方向にデータ線が設けら
れ、データ線毎にロードキャパシタＣL が設けられ、更
にデータ線が接続する増幅器とアナログマルチプレクサ
とを有するデータ線読取回路１６が設けられている。

【００３２】次に、２次元センサの各部について図４、
図５を使って具体的に説明する。受光素子のフォトダイ
オードＰＤは、ガラス等の絶縁性基板１２上にクロム
（Ｃｒ）等から成る下部電極１３を形成し、その上に各
受光素子毎に分割形成された水素化アモルファスシリコ
ン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）から成る光導電層１４を、さらにそ
の上に同様に各受光素子毎に分割形成された酸化インジ
ウム・スズ（ＩＴＯ）等による透明電極１５を積層して
成るサンドイッチ型を構成している。

【００３３】スイッチング素子の薄膜トランジスタＴｒ
（ＴＦＴ）は、前記基板１２上にゲ−ト電極２１として
のクロム（Ｃｒ）層、ゲ−ト絶縁層２２としてシリコン
窒化膜（ＳｉＮx ）、半導体活性層２３として水素化ア
モルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）層、オ−ミックコ
ンタクト層２５としてｎ+ 水素化アモルファスシリコン
（ｎ+ ａ−Ｓｉ：Ｈ）層、ドレイン電極２６及びソース
電極２７としてクロム（Ｃｒ）層、その上に層間絶縁層
３１としてポリイミド層、更にその上に配線層３２及び
トップ絶縁層２４上部に遮光層３３としてアルミニウム
（Ａｌ）層を順次積層した逆スタガ構造のトランジスタ
である。

【００３４】そして、図４に示すように、行方向毎に全
てのＴＦＴのゲ−ト電極が共通に走査線で接続され、こ
れら走査線が走査線駆動回路１７に接続される。また、
列方向毎に全てのＴＦＴのソース電極が共通にデータ線
で接続され、これらデータ線がロードキャパシタＣL を
介してデータ読取回路１６に接続されている。

【００３５】次に、本実施例の２次元センサの動作につ
いて図６を使って説明する。まず、受光素子のフォトダ
イオードＰＤにおいて光電変換作用により光信号に応じ
た電荷がＴs 期間その容量Ｃs に積分蓄積される。そし
て、走査駆動回路１７から走査線駆動信号Ｓc がスイッ
チング素子に順次走査され、それぞれの走査期間（ｔs1
〜ｔs4）内にデータ線読取回路１６において、ｔs1〜ｔ
s4の期間毎のステップで画素内に蓄積された電荷をロー
ドキャパシタＣL に走査線単位で一括転送する。

【００３６】それらのステップにおいて、期間ｔs1では
ＲＥＳＥＴ信号によりロードキャパシタＣL の電荷をリ
セット電位に、ここではグランドに放電するリセットを
行い、期間ｔs2では、オフセット電圧の取り込みを行
い、期間ｔs3では走査線駆動信号Ｓc によりＴＦＴがオ
ンして受光素子内に蓄積された電荷をロードキャパシタ
ＣL に転送する。期間ｔs4ではＴＦＴのゲ−ト・ソース
間容量によるフィードスルー現象で期間ｔs3における転
送ピーク電圧ＶOPから転送データ電圧ＶDAに電圧降下す
るが、この転送データ電圧ＶDAがサンプリング信号ＳＰ
Ｌにより保持される。この転送データ電圧ＶDAの電圧値
をデータ読取回路１６において増幅し、アナログマルチ
プレクサで順次信号を出力することで原稿の画像情報が
読み取られることになる。

【００３７】次に、本実施例の画像読取表示一体型装置
の表示装置について図７〜図９を使って説明する。図７
は、本実施例の表示装置の等価回路図であり、図８は、
一つの表示画素の断面説明図であり、図９は、本実施例
の表示装置の駆動タイミングチャート図である。表示装
置として用いられるのは液晶表示装置（ＬＣＤ）であ
り、回路構成はＴＦＴ駆動アクティブマトリクス型、単
純マトリクス型を問わないが、駆動方式では２次元セン
サと同様な走査線の線順次走査方式とする必要がある。
また、表示画素部は光を透過／不透過の制御ができるも
のとして、電極を透明にする必要があるが、液晶材料と
しては光の透過を制御する方式であれば、ＴＮ（Twiste
d Nematic)、ＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid Cry
stal）等であっても構わない。

【００３８】本実施例の表示装置の回路構成は、例え
ば、ＴＦＴ駆動アクティブマトリクス型とすると、図７
に示すように、画素４１内に液晶セルＬi,j と画素のＯ
Ｎ／ＯＦＦを制御するスイッチング素子４２の薄膜トラ
ンジスタＴi,j とが設けられ、薄膜トランジスタＴi,j
のゲート電極を行毎に共通に接続する走査線がゲートド
ライバ４３に接続され、また薄膜トランジスタＴi,j に
おいて画素への＋書き込み時にドレイン電極となる電極
（−書き込み時にソース電極となる電極）を行毎に共通
に接続するデータ線がデータドライバ４４に接続されて
いる。

【００３９】次に、本実施例の表示装置における１表示
画素について図８を使って説明する。１表示画素は、図
８に示すように、ＴＦＴ基板５１と対向基板５２との間
に液晶５３を満たして構成され、ＴＦＴ基板５１には薄
膜トランジスタ（ＴＦＴ）５４及び液晶セルの一方の電
極５５が形成され、対向基板５２には他方の電極５６及
びＴＦＴ上を覆うようにブラックマトリクス５７が形成
されている。

【００４０】そして、本実施例の表示装置の駆動方法に
ついて図７及び図９を使って説明すると、ゲートドライ
バ４３から各走査線に出力されるゲートパルスのタイミ
ングは、１〜ｍの走査線に順次パルスが与えられ、これ
に対してデータドライバ４４から全てのデータ線に全透
過データ又は画像データが出力される。全透過データが
出力されると表示装置は全透過期間となり、読取装置に
て原稿の読取りが為されることになる。また、画像デー
タが出力されると表示装置は画像表示期間となり、表示
が為されることになる。本実施例の表示装置において
は、基本的にはこの全透過期間と画像表示期間によりＬ
ＣＤ表示フレームを実現している。

【００４１】次に、本実施例の画像読取表示一体型装置
の駆動方法について説明する。本実施例の画像読取表示
一体型装置により原稿を読み取る動作は、図１に示すよ
うに、原稿４の上に画像読取表示一体型装置を置き、原
稿を照射する光源として外光Ｌ1 を用い、表示装置２を
全透過期間にして外光Ｌ1 を表示装置の表示画素２０を
透過させ、読取装置１の採光窓１０を透過して、更に光
シャッタ３を透過状態にして外光Ｌ1 を原稿４に照射
し、その反射光を読取装置１の受光素子１１で検出して
原稿４の読取りを行うものである。

【００４２】また、表示装置２上にペン５で書くように
入力する時は、光シャッタ３を不透過で拡散反射の状態
にし、光源として外光Ｌ2,Ｌ3 を用い、ペン先の影で光
Ｌ3が受光素子１１に到達できない所と、外光Ｌ2 のよ
うに表示装置２及び読取装置１を透過して光シャッタ３
で反射された光を受光素子１１に到達できる所とを判別
すれば、ペン先の座標位置を認識できるため、手書き入
力或いは座標入力を行うことができる。

【００４３】また、本実施例の画像読取表示一体型装置
の表示装置において、表示画素に画像データを書き込ん
で画像表示期間とすることで、表示装置に画像を表示さ
せることができる。

【００４４】次に、本実施例の特徴部分である画像読取
表示一体型装置における駆動方法について図１０を使っ
て具体的に説明する。図１０は、本実施例の画像読取表
示一体型装置の駆動タイミングチャート図である。ま
ず、本実施例の駆動方法の概略について説明すると、表
示装置の画像表示期間と全透過期間とを時分割し、その
全透過期間に原稿の読取りを行えるようにしている。つ
まり、行方向（走査線方向）単位に受光素子での蓄積時
間Ｔs より長い時間、受光素子に対応する表示装置の表
示画素を全透過期間とし、蓄積時間Ｔs が終了した後で
画像表示期間を設け、この画像表示期間では、受光素子
で読み取ったデータを無効とするものである。尚、表示
装置と読取装置との同期は、図２に示した同期信号発生
回路８により実現するものである。

【００４５】更に、具体的に駆動方法を説明すると、図
１０の横方向が時間を表し、縦方向に読取装置（２次元
センサ）の駆動タイミングと表示装置（ＬＣＤ）の駆動
タイミングを表している。ここで、Ｓc1〜Ｓcmは、２次
元センサの１〜ｍの走査線での電荷蓄積を示し、ＳL1〜
ＳLmは、ＬＣＤの１〜ｍの走査線での全透過／画像表示
の状態を示している。

【００４６】２次元センサの受光素子における蓄積時間
Ｔs に対して、その受光素子に対応するＬＣＤの表示画
素では、蓄積時間Ｔs の開始前に全透過データを書き込
み、受光素子の読取タイミング（蓄積時間Ｔs の終了
時）に同期させて対応の表示画素に表示データの書き込
みを行い表示画素の表示を開始し、この表示画素での画
像表示期間中に受光素子で読み取られた読取データは無
効とし、画像表示期間終了後に開始された受光素子での
蓄積時間に基づいて読み取られた読取データを有効なも
のとする。

【００４７】図１０を使って具体的に説明すると、ＬＣ
Ｄの走査線ＳL1に接続する表示画素において、ｔ1 〜ｔ
2 でｔ1'のタイミングで全透過データを書き込む。この
ｔ1'のタイミングは、液晶セルの立ち上がり遅延時間ｔ
r を考慮し、ｔ2 時に飽和透過状態となるように飽和透
過状態までの時間ｔsat から決めるものである。尚、飽
和透過状態までの時間ｔsat 経過時の透過状態を１００
％とすると、遅延時間ｔr 経過時の透過状態が約５０％
となるように、遅延時間ｔr より飽和透過状態までの時
間ｔsat を求めるようにする。

【００４８】そして、ｔ2 〜ｔ3 の時間が２次元センサ
の走査線Ｓc1に接続する受光素子での電荷の蓄積時間Ｔ
s に相当し、ｔ2 〜ｔ3 の時間は対応する表示画素では
全透過期間ＴS'となり、表示装置の上面からの外光を原
稿まで透過させ、その反射光を対応する受光素子で受光
して有効な読取データを読み取ることになる。読取動作
は、受光素子に蓄積された電荷を転送（データ転送）
し、更に受光素子の残留電荷をリセットするものであ
る。

【００４９】次に、ｔ3 のタイミングで、走査線Ｓc1に
接続する受光素子においては読取データの読取タイミン
グとし、走査線ＳL1に接続する表示画素においては表示
データの書き込みタイミングとする。この表示データの
書き込みタイミングでｔf 時間遅れて液晶セルが動作
し、表示画素での画像表示期間ＴD が開始する。尚、遅
延時間ｔr と遅延時間ｔf の関係は、ｔr ＝ｔf であ
る。

【００５０】そして、画像表示期間ＴD は、ｔ5 まで続
くが、ｔ3 〜ｔ5 時間で走査線Ｓc1に接続する受光素子
でｔ3,ｔ4 のタイミングで読み取られた読取データは、
全透過期間中での読み取りではないので無効とし、原稿
の画像データとしては扱わないようにする。また、画像
表示期間ＴD 中であってｔ4 〜ｔ5 の時間中に、受光素
子において次（ｔ5 から）の有効な読取動作を行うため
に、ｔ1"のタイミングで走査線ＳL1に接続する表示画素
へ全透過データの書き込むを行う。ここで、ｔ1'〜ｔ1"
の期間が表示画素におけるＬＣＤ駆動フレームとなり、
ｔ2 〜ｔ5 の期間が受光素子におけるセンサ読取フレー
ムとなっている。

【００５１】上記においては、走査線Ｓc1に接続する受
光素子及び走査線ＳL1に接続する表示画素について説明
したが、走査線Ｓc1〜Ｓcmにおける受光素子でのセンサ
読取フレームの開始タイミングはｔ2 〜ｔ3 の期間で順
次開始されるようにし、また、走査線ＳL1〜ＳLmにおけ
る表示画素でのＬＣＤ駆動フレームの開始タイミングは
ｔ1 〜ｔ3 の期間で順次開始されるようにし、受光素子
での電荷の蓄積時間Ｔs と対応表示画素での全透過期間
Ｔs'とが同期するように同期信号発生回路８からの同期
信号によりＬＣＤ駆動回路６及び２次元センサ駆動回路
７を制御する。

【００５２】また、同期信号発生回路８からの同期信号
により２次元センサ駆動回路７での読取タイミンングと
ＬＣＤ駆動回路６での表示データ書き込みタイミングと
を同じタイミングとなるように制御するものである。そ
して、表示画素における画像表示期間ＴD での対応する
受光素子での読取を無効にするように、３回の読取動作
の内、１回を有効とし、他の２回を無効とするよう２次
元センサ駆動回路７で制御する。

【００５３】尚、図１０では２次元センサのＬＣＤ駆動
フレームを３分割して蓄積時間Ｔsを繰り返して３回の
読取動作を行っているが、例えば、走査線Ｓc1に接続す
る受光素子でｔ4 のリセット動作を行わず、ｔ5 のみで
リセットを行うことも可能である。このようにすること
で、ｔ3 〜ｔ5 の時間を蓄積時間Ｔs の整数倍の時間に
囚われることなく、任意に設定することができ、表示画
素における画像表示期間ＴD を任意に設定して適切な表
示を行わせることができる。

【００５４】本実施例の画像読取表示一体型装置及びそ
の駆動方法によれば、ＬＣＤの表示装置の走査線ＳL 毎
に１受光素子の電荷の蓄積時間Ｔs に対応した全透過期
間Ｔs'と、１表示画素分の画像表示期間ＴD とを交互に
設け、その全透過期間中に受光素子に電荷の蓄積と電荷
転送（読取動作）を行わせるように同期させているの
で、画像表示期間ＴD で画像の表示を行わせつつ、全透
過期間Ｔs'で原稿の読取りを行わせることができるた
め、原稿読取りと画像表示とをほぼ同時に行わせること
ができる効果がある。

【００５５】また、表示装置の表示画素の全透過期間Ｔ
s'にペン入力を行うと、表示画素は全透過の状態になっ
ているため、ペン先の影又はペン先から発光する光を表
示画素２０及び採光窓１０を透過して光シャッタ３で反
射し、この反射光を２次元センサで検出することがで
き、表示画素での表示動作に重ならないため、画像表示
とペン入力とをほぼ同時に行わせることができ、画像表
示中のペン位置検出が可能となる効果がある。

【００５６】更に、本実施例の画像読取表示一体型装置
及びその駆動方法によれば、読取モードと表示モードを
別個に使い分ける必要がなく、装置の操作を簡単にでき
る効果があり、また、表示中に原稿を読み取るため原稿
読み取りを迅速にできる効果があり、また、光源は外光
を使うことができるので、装置容積を小さくでき、消費
電力も少なく、低コストにできる効果がある。

【００５７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、表示装置
の表示画素を画像表示状態と受光素子での電荷の蓄積時
間の間で全透過状態とする表示装置の駆動回路と、全透
過状態での受光素子の画像読取り動作のみを有効とする
読取装置の駆動回路とを有する画像読取表示一体型装置
としているので、表示装置の表示画素で全透過状態と画
像表示状態とを交互に実現して全透過状態での対応の受
光素子の有効な画像読取りを行えば、表示装置に画像を
表示したまま原稿の画像を読み取ることができる効果が
ある。

【００５８】請求項２記載の発明によれば、表示画素の
全透過状態時に対応する受光素子での読取りを有効に
し、画像表示状態時に対応する受光素子での読取りを無
効にする請求項１記載の画像読取表示一体型装置の駆動
方法としているので、表示装置の表示画素で全透過状態
と画像表示状態とを交互に実現すると、全透過状態で原
稿の画像読取りを行うため、表示装置に画像を表示した
まま原稿の画像を読み取ることができる効果がある。

【００５９】請求項３記載の発明によれば、ペンと、透
過状態と拡散反射状態とを実現する光シャッタとを設け
た請求項１記載の画像読取表示一体型装置としているの
で、原稿の画像読取り時には光シャッタを透過状態に
し、ペン入力時には光シャッタを拡散反射状態にする
と、表示装置に画像を表示したまま原稿の画像読取りの
他にペン入力をも行うことができる効果がある。

【００６０】請求項４記載の発明によれば、画像読取り
時に光シャッタを透過状態にし、ペン入力時に光シャッ
タを拡散反射状態にする請求項３記載の画像読取表示一
体型装置の駆動方法としているので、表示装置に画像を
表示したまま原稿の画像読取りの他にペン入力をも行う
ことができる効果がある。

【００６１】請求項５記載の発明によれば、受光素子で
の電荷の蓄積開始前に対応する表示画素を透過状態にす
る透過データを表示画素が飽和透過になるまでの遅延時
間を考慮して該表示画素に書込む請求項２又は請求項４
記載の画像読取表示一体型装置の駆動方法としているの
で、受光素子での電荷の蓄積開始時には対応する表示画
素を全透過状態にすることができ、原稿の読取り及びペ
ン入力を正確に行うことができる効果がある。

【００６２】請求項６記載の発明によれば、受光素子で
の読取りタイミングと対応する表示画素を画像表示状態
にする表示データの書込みタイミングとを同じにする請
求項２又は請求項４記載の画像読取表示一体型装置の駆
動方法としているので、読取装置の駆動回路と表示装置
の駆動回路とを単一の同期信号で制御でき、同期制御を
容易にできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る画像読取表示一体型
装置の断面説明図である。

【図２】 本実施例の画像読取表示一体型装置の回路構
成ブロック図である。

【図３】 ２次元センサの等価回路図である。

【図４】 ２次元センサの一部の平面説明図である。

【図５】 図４のＡ−Ａ′部分の断面説明図である。

【図６】 ２次元センサの駆動タイミングチャート図で
ある。

【図７】 表示装置の等価回路図である。

【図８】 表示装置の一表示画素の断面説明図である。

【図９】 表示装置の駆動タイミングチャート図であ
る。

【図１０】 本実施例の画像読取表示一体型装置の駆動
タイミングチャート図である。

【図１１】 画像読取表示一体型装置の断面概略図であ
る。

【符号の説明】

１…読取装置、 ２…表示装置、 ３…光シャッタ、
４…原稿、 ５…ペン、 ６…ＬＣＤ駆動回路、 ７…
２次元センサ駆動回路、 ８…同期信号発生回路、 １
０…採光窓、 １１…受光素子、 １２…基板、 １３
…下部電極、１４…光導電層、 １５…透明電極、 ２
０…表示画素、 ２１…ゲ−ト電極、２２…ゲ−ト絶縁
層、 ２３…半導体活性層、 ２４…トップ絶縁層、
２５…オ−ミックコンタクト層、 ２６…ドレイン電
極、 ２７…ソース電極、 ３１…層間絶縁層、３２…
配線層、 ３３…遮光層、 ４１…画素、 ４２…スイ
ッチング素子、 ４３…ゲートドライバ、 ４４…デー
タドライバ、 ５１…ＴＦＴ基板、 ５２…対向基板、
５３…液晶、 ５４…薄膜トランジスタ、 ５５…一
方の電極、 ５６…他方の電極、 ５７…ブラックマト
リクス

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元に複数の表示画素を配列した表示
   装置と、２次元に複数の受光素子を配列した読取装置と
   を有する画像読取表示一体型装置において、前記受光素
   子での電荷の蓄積時間の間、前記表示装置の対応する表
   示画素を全透過状態とし、前記表示画素を画像表示状態
   とする表示装置の駆動回路と、前記全透過状態における
   前記受光素子での画像読取り動作を有効とし、前記画像
   表示状態における前記受光素子での画像読取り動作を無
   効とする読取装置の駆動回路とを設けたことを特徴とす
   る画像読取表示一体型装置。
2. 【請求項２】 表示装置の表示画素が全透過状態の時に
   前記表示画素に対応する受光素子での読取りを有効に
   し、表示画素が画像表示状態の時に前記表示画素に対応
   する受光素子での読取りを無効にすることを特徴とする
   請求項１記載の画像読取表示一体型装置の駆動方法。
3. 【請求項３】 ペン入力を行うペンと、原稿と読取装置
   との間に設けられ、透過状態と拡散反射状態になる光シ
   ャッタとを設けたことを特徴とする請求項１記載の画像
   読取表示一体型装置。
4. 【請求項４】 画像読取り時に光シャッタを透過状態に
   し、ペン入力時に前記光シャッタを拡散反射状態とする
   ことを特徴とする請求項３記載の画像読取表示一体型装
   置の駆動方法。
5. 【請求項５】 読取装置の受光素子での電荷の蓄積が始
   まる前に対応する表示装置の表示画素を全透過状態にす
   る透過データを書込むことを特徴とする請求項２又は請
   求項４記載の画像読取表示一体型装置の駆動方法。
6. 【請求項６】 読取装置の受光素子での読取りタイミン
   グと対応する表示装置の表示画素を画像表示状態にする
   表示データの書込みタイミングとを同じにすることを特
   徴とする請求項２又は請求項４記載の画像読取表示一体
   型装置の駆動方法。