显示装置的制作方法

专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备具有多个像素的液晶面板来进行图像的显示的显示装置。
背景技术：
近年来，开发了用于提高显示装置的画质的各种技术。例如，在日本特开平5 - 173523号公报中公开了下述的多屏显示器将多屏显示器的各核心(core)的画面分别划分为多个区块，按每个核心设置对影像信号进行补正的数据变换器，该数据变换器由LUT构成，并且通过运算控制装置利用插值(interpolation)运算处理来调整各数据变换器的数据，以使核心内的亮度不均与核心相互间的亮度不均消失，从而补正亮度不均来实现高画质化。另一方面，例如对于设置于街上或者道路等的广告用显示器、设置于车站里的引 导用显示器等显示装置而言，需要适当检查该显示装置的构成液晶面板的子像素或者像素等的点亮状况。因此，运用者、管理者采用了走到各显示装置的设置场所，通过眼睛确认该显示装置的图像显示状况，或者通过另外设置的相机来进行远程监视等费时费事的方法。另外，在上述那样的日本特开平5 - 173523号公报的多屏显示器中，对于图像显示状况的确认方法等未作考虑，不能解决这样的问题。

发明内容
本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于，提供一种在具备液晶面板来显示规定图像的显示装置中，具备与所述液晶面板对置配置并反射来自该液晶面板的光的反射面板、和使用被所述反射面板反射的光来进行摄像的摄像元件，通过自己拍摄自身设备的液晶面板的图像显示状况，例如运用者、管理者能够使用基于拍摄到的数据的图像来远程维护实际运用、显示过程中的该显示装置。本发明技术方案I所涉及的显示装置具备具有多个像素的液晶面板来显示图像，其特征在于，具备反射面板，其与所述液晶面板对置配置，反射来自该液晶面板的光；以及摄像元件，其设置于所述液晶面板，使用由所述反射面板反射的光来进行摄像。在本发明中，所述反射面板与所述液晶面板对置配置，向该液晶面板侧反射来自该液晶面板的光。此时，设置于所述液晶面板的摄像元件使用由所述反射面板反射的光来进行摄像。本发明技术方案2所涉及的显示装置根据技术方案I所述的显示装置提出，所述反射面板具备在与所述液晶面板的对置面具有反射面的反射像素点、和使来自所述像素的光选择性透射的透射像素点。在本发明中，所述反射面板的反射像素点在与所述液晶面板的对置面具有反射面，向该液晶面板侧反射来自所述液晶面板的光。而且，所述反射面板的透射像素点使来自所述像素的光选择性透射。本发明技术方案3所涉及的显示装置根据技术方案2所述的显示装置提出，在所述反射面板中，由所述反射像素点以及透射像素点构成的反射点被排列成2维，在所述液晶面板中，由所述像素以及摄像元件构成的显示点被排列成2维,所述反射点与所述显示点在所述对置配置的方向上的位置相匹配。在本发明中构成为在所述反射面板上所述反射点被排列成2维，在所述液晶面板上所述显示点被排列成2维。并且，所述反射点与所述显示点在所述液晶面板以及反射面板的对置配置的方向上的位置相匹配。本发明技术方案4所涉及的显示装置根据技术方案2或技术方案3所述的显示装置提出，所述摄像元件与反射像素点、以及所述像素与透射像素点在所述对置配置的方向上的位置分别相匹配，所述反射像素点的一部分与所述像素重叠。在本发明中构成为，所述摄像元件以及反射像素点的位置在所述液晶面板以及反射面板的对置配置的方向上相匹配，而且，构成为所述像素以及透射像素点的位置也在所述液晶面板以及反射面板的对置配置的方向上相匹配。并且，构成为所述反射像素点的一部分与所述像素重叠，使被所述反射像素点反射的光更可靠地入射到所述摄像元件。 本发明技术方案5所涉及的显示装置根据技术方案I所述的显示装置提出，所述反射面板包括使来自所述像素的光透过或者反射的透射反射像素点。在本发明中，所述反射面板的透射反射像素点使来自所述像素的光透过或者反射。在该反射时，该透射反射像素点向该液晶面板侧反射来自所述液晶面板的光。所述摄像元件使用被所述反射面板反射的光来进行摄像。本发明技术方案6所涉及的显示装置根据技术方案5所述的显示装置提出，所述反射面板的所述透射反射像素点被排列成2维，所述液晶面板的由所述像素以及摄像元件构成的显示点被排列成2维，所述透射反射像素点与所述显示点在所述对置配置的方向上的位置相匹配。在本发明中，在所述反射面板上所述透射反射像素点被排列成2维，在所述液晶面板上所述显示点被排列成2维。而且构成为，所述透射反射像素点与所述显示点在所述液晶面板以及反射面板的对置配置的方向上的其位置相匹配。本发明技术方案7所涉及的显示装置根据技术方案5或6所述的显示装置提出，所述透射反射像素点包括偏振轴配置在正交的方向上的两片偏振板、以及被该偏振板夹持的液晶层。根据本发明，由于显示装置能够自己拍摄自身设备的液晶面板的图像显示状况，所以，例如运用者、管理者能够使用基于拍摄到的数据的图像来远程维护该显示装置，不需要走到该显示装置的设置场所。


图I是表示本发明所涉及的显示装置的外观的图。图2是表示本发明所涉及的显示装置的主要部分构成的功能框图。图3是表示本发明所涉及的显示装置中的显示面板部与背光灯的示意图。图4是对本发明所涉及的显示装置中的像素与摄像元件、以及透射像素点与反射像素点的位置关系进行说明的说明图。图5是说明本发明所涉及的显示装置中的像素与摄像元件、以及透射像素点与反射像素点的位置关系的说明图。图6是表不本发明所涉及的显不装置中的与液晶面板的驱动有关的电路和液晶面板的外围电路的图。图7是表示在本发明所涉及的显示装置中，与摄像元件电路的动作有关的时序的图。图8是说明本发明所涉及的显示装置中的透射像素点的控制的说明图。图9是表示在本发明所涉及的显示装置中，由摄像元件拍摄到的区域(摄像区域)的一个例子的例示图。图10是说明在本发明所涉及的显示装置中，使用栅格状的图案的对位处理的说明图。图11是说明在本发明所涉及的显示装置中，使用栅格状的图案的对位处理的说 明图。图12是说明在本发明所涉及的显示装置中，使用亮度信号波形的重叠期间检测的对位处理的说明图。图13是说明在本发明所涉及的显示装置中，使用亮度信号波形的重叠期间检测的对位处理的说明图。图14是用于说明本发明所涉及的显示装置的摄像元件是传感器阵列时的液晶面板及反射面板的间隔与所需要的摄像元件的数量的关系的说明图。图15是用于说明本发明所涉及的显示装置的摄像元件是传感器阵列时的液晶面板及反射面板的间隔与所需要的摄像元件的数量的关系的说明图。图16是表示本发明所涉及的显示装置中的显示面板部与背光灯的示意图。图17是说明本发明所涉及的显示装置的透射反射像素点的构成以及作用的示意剖面图。图18是说明本发明所涉及的显示装置的透射反射像素点的构成以及作用的示意剖面图。图19是说明本发明所涉及的显示装置中的像素、摄像元件以及透射反射像素点的位置关系的说明图。图20是说明本发明所涉及的显示装置中的像素、摄像元件以及透射反射像素点的位置关系的说明图。图21是说明本发明所涉及的显示装置中的透射反射像素点的控制的说明图。
具体实施例方式(实施方式I)下面，以数字标牌等大型液晶显示器为例，基于附图来说明本发明所涉及的显示
>J-U装直。图I是表示本发明所涉及的显示装置100的外观的图。显示装置100具备光传感器内置型的显示面板部140。图2是表示本发明所涉及的显示装置100的主要部分构成的功能框图。显示装置100包含运算处理装置101和显示处理装置102。
其中，运算处理装置101也可以是PC等电子信息设备。该情况下，运算处理装置101以及显不处理装置102不必一定一体。运算处理装置101具备CPU110、RAM171、R0M172、存储卡读写器173、通信部174、麦克风175、扬声器176和操作按键177。各构成要素通过数据总线DBl相互连接。存储卡读写器173中安装有存储卡1731。CPUllO执行程序。操作按键177接受显由示装置100的使用者输入的指示。RAM171易失性地保存CPUllO执行程序而生成的数据，或者借助操作按键177输入的数据。R0M172 非易失性地保存数据。另外,ROMl72 是 EPR0M(ErasabIe Programmable Read-OnlyMemory)、闪存等可以写入以及擦除数据的ROM。通信部174与未图示的其他电子设备之间进行无线通信。此外，虽然图2中未图示，但也可以构成为显示装置100具备通过有线方式与其他电子设备连接用的接口( IF)。显示处理装置102还具备驱动器130、显示面板部140、内部IF (Interface)178、 背光灯179和图像处理引擎180。驱动器130是用于驱动显示面板部140以及背光灯179的驱动电路。关于驱动器130中包含的各种驱动电路将后述。显不面板部140具有液晶面板148以及反射面板149。液晶面板148具有多个像素和摄像元件，是具有作为液晶显示器的功能和作为光传感器的功能的器件。即，液晶面板148可以进行使用了液晶的图像的显示和使用了光传感器的传感(摄像)。另外，反射面板149反射来自液晶面板148的光来使其返回到该液晶面板148侦U。内部IF178将包含来自运算处理装置101的影像的信号数据传递给显示处理装置 102。例如，可以进行基于模拟 VGA、DVI (Digital Visual Interface)、HDMI (HighDefinition Multimedia Interface)、Displayport 以及 RS — 232C 等标准的连接。该信号数据的收授不一定要通过一个IF进行，例如也可以构成为影像信号、声音信号、控制信号分别进行授受。另外，内部IF178不限于运算处理装置101，也可以是与PC等信息设备之间收发信号数据的构成。背光灯179是被配置在显示面板部140 (液晶面板148)的背面侧的光源。背光灯179向显示面板部140 (液晶面板148)的背面照射均匀的光。图像处理引擎180通过驱动器130来控制显示面板部140的动作。这里，该控制基于从运算处理装置101经由内部IF178发送来的各种信号数据来进行。其中，该各种信号数据包含后述的指令(例如传感指示)。而且，图像处理引擎180处理经由显示面板部140被输入的数据，并将处理后的数据经由内部IF178发送给运算处理装置101。并且，图像处理引擎I80具有驱动器控制部181、计时器182和信号处理部183。驱动器控制部181通过向驱动器130发送控制信号来控制驱动器130的动作。另夕卜，驱动器控制部181分析由运算处理装置101发送来的指令。然后，驱动器控制部181将基于该分析结果的控制信号发送给驱动器130。关于驱动器130的动作的详细内容将后述。计时器182生成时刻信息,并向信号处理部183发送时刻信息。另外,信号处理部183接收由所述光传感器输出的数据。这里，由于由所述光传感器输出的数据是模拟数据，所以信号处理部183首先将该模拟数据变换成数字数据。进而，信号处理部183对该数字数据进行与由运算处理装置101发送来的指令的内容对应的数据处理。然后，信号处理部183将包含进行了上述数据处理后的数据与从计时器182获取到的时刻信息的数据(以下称为响应数据)发送给运算处理装置101。此外，计时器182不一定需要设置于图像处理引擎180。例如，计时器182也可以设置于显示处理装置102内的图像处理引擎180的外部。或者，计时器182也可以设置于运算处理装置101。另外，麦克风175以及扬声器176不是显示装置100通常具备的构成，可以是根据显示装置100的实施例而不具备麦克风175以及扬声器176的任意一方或者双方的构成。在本实施方式中，驱动器130 (除了驱动背光灯179的电路之外)、内部IF178和图像处理引擎180 —体形成在液晶面板148的玻璃基板上。显示装置100中的处理通过各硬件以及由CPUllO执行的软件来实现。这样的软件有时被预先存储于R0M172。另外，软件有时也被保存于存储卡1731等其他的存储介质，作为程序制品而流通。或者，软件有时也作为可以由所谓的与因特网连接的信息提供服务商下载的程序制品而被提供。这样的软件被存储卡读写器173等读取装置从该存储介质中读 取，或者经由通信部174或通信IF (未图示)下载后，暂时保存于R0M172。该软件被CPUllO从R0M172中读出，以可以在RAM171中执行的程序的形式被保存。CPUllO执行该程序。图3是表示本发明所涉及的显示装置100中的显示面板部140与背光灯179的示意图。如上所述，显示面板部140具有液晶面板148以及反射面板149。反射面板149设置在液晶面板148的正面侧，在液晶面板148的背面侧设置有背光灯179。液晶面板148以及反射面板149被设置成相互对置。因此，背光灯179发出的光透过液晶面板148向反射面板149侧行进。液晶面板148具有使用来自背光灯179的光来显示规定图像的多个像素P。该像素P被排列成2维，由具有红色滤色器的R像素点Rsp、具有绿色滤色器的G像素点Gsp和具有蓝色滤色器的B像素点Bsp构成。并且，液晶面板148具有排列成2维的多个摄像元件CCD。摄像元件CCD具有未图示的光电二极管以及薄膜晶体管，在该光电二极管中利用光电效应来将光的强度置换成电荷的量，其本身是公知的设备。摄像元件CXD以背光灯179为光源，使用透过液晶面板148而被反射面板149反射的光来进行摄像。换言之，利用反射面板149反射液晶面板148的正面侧的样子的像，摄像元件CCD拍摄该像。由摄像元件CCD得到的摄像数据被发送给信号处理部183。例如，在信号处理部183中获取来自各摄像元件CXD的摄像数据，以此为基础，合成对液晶面板148的正面侧的整体像进行表示的图像数据，该图像数据被显示于液晶面板148，或者经由通信部174被发送至外部。反射面板149具备被排列成2维的多个透射像素点149A以及反射像素点149B。透射像素点149A对透过液晶面板148 (像素P)后的光进行遮挡或者使其透过。具体而言，透射像素点149A与所谓的白色像素点同样，不带有滤色器或者带有透明的滤色器。因此，通过切换驱动器130对透射像素点149A施加的电压，可以选择性地使来自液晶面板148的光透过。反射像素点149B在表侧面形成低反射面，在背侧面形成镜面，该镜面使透过液晶面板148 (像素P)后的光反射。该镜面例如由铝、银等薄膜构成。
图4以及图5是说明本发明所涉及的显示装置100中的像素P与摄像元件(XD、以及透射像素点149A与反射像素点149B的位置关系的说明图。一对像素P与摄像元件CXD构成I个点(dot)，一对透射像素点149A与反射像素点149B构成I个点。由像素P和摄像元件CXD构成的点与由透射像素点149A和反射像素点149B构成的点在反射面板149以及液晶面板148的对置方向上，具有相同的面积，并且被设置成其位置相匹配。在上述对置方向上，摄像元件CXD与反射像素点149B的位置相匹配，像素P与透射像素点149A的位置相匹配。摄像元件CXD以及反射像素点149B分别具有矩形，它们被设置成其长边方向为同一方向。而且，反射像素点149B的短边方向上的尺寸(宽度)比摄像元件CXD的宽度大。因此，反射像素点149B的宽度方向(短边方向)的一部分在上述对置方向上与像素P重叠(overlap)。S卩，如图5所示，构成为像素P的正面侧的像被反射像素点149B的镜面149Br反射而可靠地入射到摄像元件(XD。接下来，对显示面板部140的构成和显示面板部140的外围电路的构成进行说明。 图6是表不本发明所涉及的显不装置100中的与液晶面板148的驱动有关的电路和液晶面板148的外围电路的图。液晶面板148具有驱动像素P的像素电路141和驱动摄像元件CXD的摄像元件电路144。并且，液晶面板148具有扫描信号线Gi、数据信号线SRj、数据信号线SGj、数据信号线SBj、传感器信号线SSj、传感器信号线SDj、读出信号线RWi和复位信号线RSi。其中，i是满足的自然数，j是满足KjSn的自然数。另外，图2所示的显示处理装置102的驱动器130具有扫描信号线驱动电路131、数据信号线驱动电路132、摄像元件驱动电路133、开关134和放大器135作为显示面板部140的外围电路。扫描信号线驱动电路131从图2所示的驱动器控制部181接受控制信号TCl。然后，扫描信号线驱动电路131基于控制信号TCl对各扫描信号线(Gl Gm)从扫描信号线Gl开始按顺序施加预先决定的电压。更具体而言，扫描信号线驱动电路131按单位时间从扫描信号线(Gl Gm)中依次选择I个扫描信号线，对该选择出的扫描信号线施加后述的仅能够使TFT (Thin Film Transistor)142的栅极导通的电压(以下称为高电平电压)。此夕卜，对未被选择的扫描信号线不施加高电平电压，而维持施加低电平电压的状态。数据信号线驱动电路132从图2所示的驱动器控制部181接收图像数据(DR、DG、DB)。然后，数据信号线驱动电路132向3n个数据信号线(SRl SRn、SGl SGn、SBl SBn)按上述单位时间依次施加与I行量的图像数据对应的电压。像素电路141是用于设定I个像素的亮度(透射率)的电路。另外，像素电路141被以矩阵状配置mXn个。更具体而言，像素电路141在图6的纵向配置有m个，在横向配置有n个。像素电路141由驱动R像素点Rsp的R像素点电路141r、驱动G像素点Gsp的G像素点电路141g和驱动B像素点Bsp的B像素点电路141b构成。这3个电路(141r、141g、141b)的每一个适当地驱动构成各像素点(Rsp、Gsp、Bsp)的TFT142、由像素电极与对置电极构成的I组电极对143和未图示的电容器。其中，根据能够实现可制作n型晶体管和p型晶体管的CMOS (ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)、以及载流子(电子或者空穴)的移动速度与非晶娃薄膜晶体管(a-Si TFT)相比快数百倍等，在显示处理装置102中使用多晶硅薄膜晶体管(p-Si TFT)作为TFT142。其中，以TFT142是n型沟道的场效应晶体管来进行说明。当然，TFT142也可以是P型沟道的场效应晶体管。R像素点电路141r内的TFT142的源极与数据信号线SRj连接。该TFT142的栅极与扫描信号线Gi连接。并且，TFT142的漏极与电极对143的像素电极连接。而且，在像素电极与对置电极之间配置有液晶。其中，对于G像素点电路141g以及B像素点电路141b而言，由于除了各TFT142的源极连接的数据信号线不同以外，是与R像素点电路141i■相同的构成，所以省略针对这2个电路(141g、141b)的说明。这里，对像素电路141中的亮度的设定进行说明。首先，对扫描信号线Gi施加上述高电平电压。由于该高电平电压的施加，TFT142的栅极导通。这样，在TFT142的栅极导通后的状态下，对各数据信号线(SRj、SGj、SBj)分别施加所指定的电压(与I个像素量的图像数据对应的电压)。由此，基于该指定的电压的电压被施加该像素电极。结果，在像素电极与对置电极之间产生电位差。液晶基于该电位差而响应，像素的亮度被设定为预先决定 的亮度。摄像元件驱动电路133从图2所示的驱动器控制部181接收控制信号TC2。然后，摄像元件驱动电路133基于控制信号TC2按单位时间从复位信号线(RSl RSm)中依次选择I个信号线，并在预先决定的定时对选择出的信号线施加电平比通常高的电压VDDR。其中,对未被选择的复位信号线维持施加比对选择出的复位信号线施加的电压低的电压VSSR的状态。例如，只要将电压VDDR设定为0V，将电压VSSR设定为一 5V即可。另外，摄像元件驱动电路133基于控制信号TC2按单位时间从读出信号线(RWl Rffm)中依次选择I个信号线，并在预先决定的定时对该选择出的信号线施加电平比通常高的电压VDD。其中，对未被选择的读出信号线维持施加上述电压VSSR的状态。例如，只要将VDD的值设定为8V即可。其中，关于施加电压VDDR的定时以及施加电压VDD的定时将后述。摄像元件电路144适当地驱动构成摄像元件(XD的光电二极管145、电容器146和TFT147等。需要说明的是，下面以TFT147为n型沟道的场效应晶体管来进行说明。不过，TFT147也可以是p型沟道的场效应晶体管。光电二极管145的正极与复位信号线RSi连接。另一方面，光电二极管145的负极与电容器146的一个电极连接。而且，电容器146的另一个电极与读出信号线RWi连接。其中，以下将光电二极管145与电容器146的连接点称为节点N。TFT147的栅极与节点N连接。而且，TFT147的漏极与传感器信号线SDj连接。并且，TFT147的源极与传感器信号线SSj连接。关于使用了摄像元件电路144的传感的详细内容将后述。开关134是为了切换对传感器信号线(SDl SDn)施加或者不施加预先决定的电压而设置的开关。开关134的切换动作由摄像元件驱动电路133执行。其中，关于在开关134处于导通状态的情况下对传感器信号线(SDl SDn)施加的电压将后述。放大器135对由各传感器信号线(SSl SSn)输出的电压进行放大。其中,放大后的电压被传送给图2所示的信号处理部183。
其中，使用像素电路141来使液晶面板148显示图像的定时和使用摄像元件电路144来进行传感的定时由图像处理引擎180控制。这里，对摄像元件电路144的动作进行说明。图7是表示在本发明所涉及的显示装置100中，与摄像元件电路144的动作有关的时序的图。在图7中，电压VINT表示了摄像元件电路144内的节点N处的电位。另外，电压VPIX表示了由图6所示的传感器信号线SSj输出的输出电压、即被放大器135放大前的电压。以下，分成用于将摄像元件电路144复位的复位期间、用于使用摄像元件电路144来传感(摄像)来自反射像素点149B的反射光的传感期间、和读出传感后的结果的读出期间来进行说明。首先，对复位期间进行说明。在复位期间中，将施加给复位信号线RSi的电压从低电平(电压VSSR)瞬间切换为高电平(电压VDDR)。另一方面，施加给读出信号线RWi的电压保持低电平(电压VSSR)。这样，通过向复位信号线RSi施加上述高电平的电压，电流开始向光电二极管145的正向(从正极侧向负极侧)流动。结果，作为节点N的电位的电压VINT 成为由以下的式(I)所示的值。其中，在式(I)中将光电二极管145中的正向的电压下降量设为Vf。VINT = VSSR + I VDDR — VSSR I — Vf- (I)因此，节点N的电位如图7所示，成为比电压VDDR小Vf的值。这里，由于电压VINT为使TFT147的栅极导通的阈值以下，所以没有来自传感器信号线SSj的输出。因此，电压VPIX不变化。另外，在电容器146的电极间产生上述电压VINT量的差。因此，在电容器146中蓄积与该差对应的电荷。接下来，对传感期间进行说明。在紧接着复位期间的传感期间中，施加给复位信号线RSi的电压从高电平(电压VDDR)瞬间被切换为低电平(电压VSSR)。另一方面，施加给读出信号线RWi的电压保持低电平(电压VSSR)不变。这样，通过将施加给复位信号线RSi的电压变化成低电平，使得节点N的电位比复位信号线RSi的电压以及读出信号线RWi的电压高。因此，在光电二极管145中，负极侧的电压比正极侧的电压高。即，光电二极管145成为反向偏置的状态。在这样的反向偏置的状态下，当光电二极管145接收到来自光源的光时，电流开始从光电二极管145的负极侧流向正极侧。结果，如图7所示，节点N的电位(即电压VINT)随时间流逝而变低。需要说明的是，由于电压VINT如此持续降低，所以TFT147的栅极不成为导通的状态。从而，没有来自传感器信号线SSj的输出。因此，电压VPIX不变化。接下来，对读出期间进行说明。在紧接着传感期间的读出期间中，将施加给复位信号线RSi的电压保持为低电平(电压VSSR)不变。另一方面，施加给读出信号线RWi的电压从低电平(电压VSSR)瞬间被切换为高电平(电压VDD)。这里，电压VDD是比电压VDDR高的值。这样，通过瞬间对读出信号线RWi施加高电平的电压，如图7所示，节点N的电位通过电容器146被提升。其中，节点N的电位的上升幅度成为与施加给读出信号线RWi的电压对应的值。这里，由于节点N的电位(即电压VINT)被提升到使TFT147的栅极导通的阈值以上，所以TFT147的栅极导通。这时，若对与TFT147的漏极侧连接的传感器信号线SDj (参照图6)预先施加一定电压，则如图7的VPIX的曲线图所示，从与TFT147的源极侧连接的传感器信号线SSj输出与节点N的电位对应的电压。这里，若光电二极管145接受的光的量(以下称为受光量)少，则图7的VINT的曲线图所示的直线的倾斜程度变缓。结果，与受光量多的情况相比，电压VPIX变高。这样，摄像兀件电路144根据光电二极管145的受光量来使向传感器信号线SSj输出的电压的值变化。上面对存在mXn个摄像元件电路中的I个摄像元件电路144说明了其动作。以下，对显示面板部140中的各摄像元件电路的动作进行说明。首先，摄像元件驱动电路133对n个传感器信号线(SDl SDn)全部施加预先决定的电压。接着，摄像元件驱动电路133对复位信号线RSl施加电平比通常高的电压VDDR。此外，对其他的复位信号线(RS2 RSm)以及读出信号线(RWl RWm)保持施加低电平的电压的状态。由此，图6中的第I行的n个摄像元件电路进入到上述的复位期间。然后，第I 行的n个摄像元件电路如上所述，进入到传感期间，随后，第I行的n个摄像元件电路进入到读出期间。其中，对n个传感器信号线(SDl SDn)全部施加预先决定的电压的定时不限于上述的定时，只要是至少在读出期间前被施加的定时即可。若第I行的n个摄像元件电路的读出期间结束，则摄像元件驱动电路133对复位信号线RS2施加电平比通常高的电压VDDR。S卩，进入到第2行的n个摄像元件电路的复位期间。若复位期间结束，则第2行的n个摄像元件电路进入到传感期间，随后，进入到读出期间。此后，按顺序对第3行的n个摄像元件电路、第4行的n个摄像元件电路、……第m行的n个摄像元件电路执行上述的处理。结果，从传感器信号线(SSl SSn)依次输出第I行的传感结果、第2行的传感结果、……、第m行的传感结果。另一方面，在上述的传感期间中，驱动器130控制反射面板149的透射像素点149A，遮挡来自液晶面板148的光以使其不能透射。例如，在上述传感期间中，驱动器130通过向透射像素点149A的电极对之间施加电压来使透射像素点149A成为不透明状态。图8是说明本发明所涉及的显示装置100中的透射像素点149A的控制的说明图。当摄像元件(XD(摄像元件驱动电路133)不进行上述传感时,例如在液晶面板148上显示规定的图像时，驱动器130不进行对透射像素点149A的电压施加。因此，透射像素点149A为透明的状态，来自液晶面板148的光能够透射。换言之，由于该情况下能够经由透射像素点149A视觉识别液晶面板148的R像素点Rsp、G像素点Gsp以及B像素点Bsp，所以反射面板149的正面侧的观察者可以视觉识别液晶面板148上显示的图像。另一方面，当摄像元件CXD (摄像元件驱动电路133)进行上述传感时，驱动器130进行对透射像素点149A的电压施加。因此，透射像素点149A变为不透明的状态，在该状态下，进行上述传感(摄像)。即，在该传感之时，摄像元件CXD的光电二极管145接受被反射像素点149B反射后的光。另外,从传感器信号线SSj输出与光电二极管145接受到的光的光量对应的电压。并且，由于此时透射像素点149A为不透明的状态，所以从透射像素点149A的背侧也不能视觉识别透射像素点149A的正面侧。因此，可以防止在基于摄像元件CXD (摄像元件驱动电路133)进行传感时，正面侧的像经由透射像素点149A被一并拍摄的情况。该情况下，在该传感的期间，反射面板149的正面侧的观察者不能视觉识别液晶面板148上显示的图像,通过倍速驱动透射像素点149A,不会对反射面板149的正面侧的观察者视觉识别液晶面板148上显示的图像产生障碍。即，在透射像素点149A中，通过以非常快的速度，例如以120Hz或者240Hz的刷新率实施透明以及不透明之间的切换，不会使反射面板149的正面侧的观察者视觉识别液晶面板148上显示的图像产生不适感。此外，并不限于此，也可以构成为仅在不需要使液晶面板148显示规定图像的时间段、或者该需要性低的时间段进行该传感。例如，当将本实施方式所涉及的显示装置100应用于设置在街上或者道路等的广告用显示器时，只要构成为在人流量少的深夜、周末等执行上述传感即可。如上所述，在本发明所涉及的显示装置100中，液晶面板148的正面侧的图像显示状况被反射面板149反射，摄像元件CCD拍摄该像。S卩，由各摄像元件CCD得到的与各像素P相关的摄像数据被传送给信号处理部183，由信号处理部183得到对液晶面板148的正面 侧的整体像进行表示的图像数据。因此，由于通过将显示装置100与未图示的外部的显示装置连接、并经由通信部174向该显示装置发送该图像数据，能够使用基于该图像数据的图像来确认液晶面板148的正面侧的样子，所以可以进行显示装置100的远程维护，例如进行该显示装置的点缺欠、显示不均、烧印、以及由多显示器构成的系统中的显示器之间的亮度偏差、色度偏差等的远程监视。此外，在本发明所涉及的显示装置100中，例如在其出厂时为了防止液晶面板148与反射面板149的位置偏差而预先进行对位处理是有效的。以下，举出2个例子对液晶面板148以及反射面板149的对位处理进行说明。图9是表示在本发明所涉及的显示装置100中，由摄像元件CXD拍摄的区域(摄像区域)的一个例子的例示图。以下为了便于说明，如图9所示，以各摄像元件CCD的摄像区域相互重叠的情况为例进行说明。另外，在图9中，以针对I 4的摄像区域(4个CXD的相互重叠的摄像区域)的处理为例进行说明。首先，作为上述对位处理，存在使用栅格状的图案的方法。图10以及图11是说明使用栅格状的图案的对位处理的说明图。如图10所示，在该对位处理中，基于将反射面板149分割成栅格状的图案来计算各摄像区域内与其他摄像区域重叠的部分(图11中的阴影线部分)，按照该重叠部分均匀的方式进行对位，或者按照该重叠部分消失的方式进行对位。在该重叠部分的计算中使用由各摄像元件C⑶拍摄到的图像的叠加以及分析等这些自身公知的技术。接下来，说明通过对摄像区域中的亮度信号波形的重叠期间进行检测来执行所述对位处理的方法。图12以及13是对着眼于亮度信号波形的重叠期间的对位处理进行说明的说明图。在该对位处理中，如图12所示，通过一边以一定定时使由X轴上的一列像素P构成的行LI (图中用虚线包围)与由Y轴上的一列像素P构成的含L2 (图中用虚线包围)沿各自的箭头方向移动，一边显示，来检测亮度信号波形的重叠期间。即，在该移动显示时，在各摄像区域中出现在该区域范围内亮度的增加，在上述重叠部分中，在该2个摄像区域中均出现亮度的增加。例如，当如上述所示，沿着Y轴的像素P的行L2向X轴方向进行移动显示时，先出现与I以及3的摄像区域有关的亮度的增加，然后，出现与2以及4的摄像区域有关的亮度的增加。这时，如图13A所示，在与I以及3的摄像区域有关的亮度的增加范围、和与2以及4的摄像区域有关的亮度的增加范围中存在重叠的期间(图13A中的阴影线部分)，可以将与该期间相当的区域确定为所述重叠部分。另外，当沿着X轴的像素P的行LI向Y轴方向进行移动显示时，先出现与I以及2的摄像区域有关的亮度的增加，然后出现与3以及4的摄像区域有关的亮度的增加。这时，如图13B所不，与I以及2的摄像区域有关的売度的增加范围和与3以及4的摄像区域有关的亮度的增加范围中存在重叠的期间(图13B中的阴影线部分)，可以将与该期间相当的区域确定为所述重叠部分。并且，本发明涉及的显示装置100不限于以上的记载。例如，也可以构成为摄像元件CCD是具有多个光电二极管的所谓传感器阵列。这样，当摄像元件CCD是传感器阵列时，上述那样的对位变得更容易，并且能够适当调整液晶面板148以及反射面板149之间的间隔，来减少所需要的摄像元件CCD的数量。
以下，对液晶面板148与反射面板149的间隔和所需要的摄像元件CXD的数量的关系详细进行说明。图14以及15是用于对本发明所涉及的显示装置100的摄像元件CXD是传感器阵列时的液晶面板148与反射面板149的间隔和所需要的摄像元件CCD的数量的关系进行说明的说明图。为了便于说明，在摄像元件CCD为分辨率256像素(16 X 16点)的传感器阵列的情况下，以具有宽度1920点、高度1080点的画面分辨率的60英寸FHD显示器为例进行说明。其中，在图中省略了反射面板149上的透射像素点149A以及反射像素点149B的显示。例如，在液晶面板148与反射面板149的间隔为“H”，摄像元件CXD的视场角为60°的情况下，I个传感器阵列的摄像元件CCD的摄像范围能够如图15所示那样表示。以下，将图15中的“2R”称为“视场直径”。另外，上述视场直径可以基于勾股定理由“2R= 2H/冗’的数学式来表现。即，当液晶面板148以及反射面板149的间隔为“H”时，由于所述视场直径为可以由I个摄像元件CCD拍摄的区域，所以该视场直径越宽，该摄像区域也越宽，可以拍摄的像素的数量(以下称为拍摄有效像素数)也增加。换言之，所述视场直径越宽，所需的摄像元件CCD的数量越减少。例如，当液晶面板148与反射面板149的间隔的“H”(以下称为间隔H)为Imm时，根据上述的数学式，视场直径(2R)为I. 15mm。由于60英寸FHD显示器的实质像素间距约为0. 7_，所以该情况下的摄像区域所包含的像素、即拍摄有效像素数为I个。换言之，由I个摄像元件CXD仅能拍摄I个像素，结果，需要1920 (宽度)X 1080 (高度)个摄像元件CXD。另一方面，当间隔H为3mm时，视场直径为3. 46mm，此时的拍摄有效像素数约为
5X 5个，需要的摄像元件CXD的数量为640 X 360个。另外，当间隔H为7mm时，视场直径为8. 08mm，此时的拍摄有效像素数约为11X11个，需要的摄像元件CXD的数量为320X180个。如上所述,随着间隔H从Imm增大至3mm以及7mm,需要的摄像元件(XD的数量分别大幅地减少至640X360个以及320X 180个。因此，通过适当地调整间隔H，可以减少所需的摄像元件CCD的数量，实现成本降低。
另一方面，例如当液晶面板148以及反射面板149以密接的状态被安装时，产生因各自的热膨胀系数、弹性系数等的差引起的挠曲等，根据情况，有可能对液晶面板148的图像显示造成影响，或者成为破损的原因。但在本发明的显示装置100中，通过如上所述，在液晶面板148与反射面板149之间设置规定的间隔，可以预先防止这样的问题。并且，在如检测多个像素的平均亮度、色度等的情况那样，不进行严密的传感而进行概要性的确认用的传感的情况下，也能够通过适当地调整间隔H来应对。(实施方式2)本发明的实施方式2所涉及的显示装置100具有与实施方式I所涉及的显示装置100同样的构成，但在反射面板149的构成上不同。图16是表示本发明所涉及的显示装置100中的显示面板部140与背光灯179的示意图。显示面板部140具有液晶面板148以及反射面板149。反射面板149设置在液晶 面板148的正面侧，背光灯179设置在液晶面板148的背面侧。液晶面板148以及反射面板149被设置成相互对置。因此，背光灯179发出的光透过液晶面板148而向反射面板149侧行进。反射面板149具备排列成2维的多个透射反射像素点149C。透射反射像素点149C使透过液晶面板148 (像素P)后的光透射或者反射。以下，对透射反射像素点149C详细进行说明。图17以及图18是说明本发明所涉及的显示装置100的透射反射像素点149C的构成以及作用的示意剖面图。透射反射像素点149C具备反射型偏振选择板1495C、透射偏振轴可变部1496C和反射型偏振选择板1491C，透射偏振轴可变部1496C还具有透明电极1492C、1494C以及液晶层1493C。反射型偏振选择板1495C设置在透射偏振轴可变部1496C的背侧(液晶面板148侧)，反射型偏振选择板1491C设置在透射偏振轴可变部1496C的正面侧。另一方面，为了完全遮挡光，液晶面板148具有仅使特定的偏振方向的光透过的偏振滤光器(未图示)，透过液晶面板148 (像素P)后的光通过该偏振滤光器，入射到透射反射像素点149C的反射型偏振选择板1495C。即，从液晶面板148 (像素P)射出具有特定偏振轴的直线偏振光。以下为了便于说明，将由液晶面板148射出的偏振光的方向称为第I方向，将偏振轴与该第I方向正交的方向称为第2方向。反射型偏振选择板1495C构成为使预先决定的方向的偏振光成分透过,使与其正交的偏振光成分反射。即，反射型偏振选择板1495C构成为使第I方向的偏振光成分透过，使第2方向的偏振光成分反射。透射偏振轴可变部1496C能够在入射的偏振光透射时，使其偏振轴改变。具体而言，透射偏振轴可变部1496C具有可以通过电切换来选择使入射的偏振光的偏振轴变化的状态、和不使偏振轴变化的状态的构造。在本实施方式的透射偏振轴可变部1496C中，使用了如上述那样的包含液晶层1493C和用于对液晶层1493C施加电压的透明电极1492C、1494C的液晶元件。透明电极1492C与切换电压的接通断开的切换开关(未图示)连接。当通过该切换开关将对液晶层1493C施加的电压接通时，液晶层1493C成为使入射的偏振光的偏振轴变化的状态(以下称为轴变化状态)。另一方面，当通过所述切换开关将对液晶层1493C施加的电压切断时，液晶层1493C成为不使入射的偏振光的偏振轴变化的状态(以下称为轴不变状态)。S卩，液晶层1493C是构成为当电压切断时，液晶分子的长轴在透明电极1492C与透明电极1494C之间连续地扭转90°的所谓扭曲向列(TN)型液晶。具体而言，在电压切断时的轴变化状态下，液晶分子的取向方向被规定为使从反射型偏振选择板1495C侧入射的第I方向的偏振光变化为第2方向的偏振光的方向。另一方面，在电压接通的轴不变状态的情况下，如图18所示，液晶层1493C的所述液晶分子成为相对于透明电极1492CU494C垂直立起的状态，处于不能使从反射型偏振选择板1495C侧入射的光的偏振轴变化的状态。另外，反射型偏振选择板1491C是透过预先决定的方向的偏振光成分，反射与其正交的方向的直线偏振光成分的部件。在本实施方式中，反射型偏振选择板1491C构成为使入射的偏振光中的第I方向的偏振光成分反射，使第2方向的偏振成分透过。由于具有以上那样的构成，所以透射反射像素点149C能够选择性地构成反射来 自液晶面板148的光的状态、和透射来自液晶面板148的光的状态。以下，详细说明使透射反射像素点149C的光反射的状态以及使光透过的状态。如图17所示，在将所述切换开关断开，透射偏振轴可变部1496C的液晶层1493C的液晶分子被90°扭曲的轴变化状态的情况下，透射反射像素点149C构成使光透过的状态。当从液晶面板148朝向透射反射像素点149C射出规定的图像光时，该图像光如上述那样，是第I方向的偏振光。因此，该图像光的偏振轴与反射型偏振选择板1495C的透射偏振轴一致，透过反射型偏振选择板1495C而入射到透射偏振轴可变部1496C。此时，由于透射偏振轴可变部1496C的液晶层1493C是液晶分子被90°扭曲的轴变化状态，所以对通过透明电极1494C入射的第I方向的偏振光的图像光而言，其偏振轴随着所述液晶分子的扭曲而旋转，成为第2方向的偏振光而从透明电极1492C射出。由于成为第2方向的偏振光的图像光其偏振轴与反射型偏振选择板1491C的透射偏振轴一致,所以能够使其透过，可被透射反射像素点149C的正面侧的观察者视觉识别。另一方面，如图18所示，在将所述切换开关接通，使透射偏振轴可变部1496C的液晶层1493C的液晶分子成为相对于透明电极1492CU494C垂直立起的轴不变状态的情况下，透射反射像素点149C构成反射光的状态。从液晶面板148朝向透射反射像素点149C出射的图像光如上述那样，是第I方向的偏振光。因此，该图像光的偏振轴与反射型偏振选择板1495C的透射偏振轴一致，透过反射型偏振选择板1495C而入射到透射偏振轴可变部1496C。此时，由于透射偏振轴可变部1496C的液晶层1493C是液晶分子为相对于透明电极1492CU494C垂直立起的轴不变状态，所以通过透明电极1494C而入射的第I方向的偏振光的图像光其偏振轴不变化地从透明电极1492C射出。但是，由于从透射偏振轴可变部1496C射出的图像光保持为第I方向的偏振光,所以其偏振轴与反射型偏振选择板1491C的透射偏振轴不一致。因此，该图像光被反射型偏振选择板1491C反射。被反射的图像光(以下称为反射图像光)再次透过透射偏振轴可变部1496C。此时，由于透射偏振轴可变部1496C如上述那样为轴不变状态，所以透过透射偏振轴可变部1496C后的反射图像光依然为第I方向的偏振光。这样，由于从透射偏振轴可变部1496C射出的反射图像光是第I方向的偏振光，所以其偏振轴与反射型偏振选择板1495C的透射偏振轴一致，直接透过反射型偏振选择板1495C而入射到液晶面板148。摄像兀件(XD对入射到液晶面板148的反射图像光进行传感(摄像)。图19以及图20是说明本发明所涉及的显示装置100中的像素P与摄像元件(XD、以及透射反射像素点149C的位置关系的说明图。一对像素P以及摄像元件CXD构成I个点，一个透射反射像素点149C相当于I个点。由像素P与摄像元件CXD构成的点和由透射反射像素点149C构成的点被设置成在反射面板149与液晶面板148的对置方向具有同一面积,并且其位置相匹配。当透射反射像素点149C为反射光的状态时，在上述那样的方法中，像素P的正面侧的像被透射反射像素点149C反射，反射后的像被摄像元件CCD拍摄。 图21是说明本发明所涉及的显示装置100中的透射反射像素点149C的控制的说明图。如实施方式I中说明的那样，当摄像元件CXD (摄像元件驱动电路133)不进行所述传感时，例如在液晶面板148上显示有规定图像的情况下，驱动器130不进行对透射反射像素点149C的电压施加。因此，由于透射反射像素点149C形成使光透射的状态，所以来自液晶面板148的光能够透过透射反射像素点149C。换言之，由于该情况是能够经由透射反射像素点149C视觉识别液晶面板148的R像素点Rsp、G像素点Gsp和B像素点Bsp以及摄像元件CCD的状态，所以反射面板149的正面侧的观察者可以视觉识别液晶面板148上显示的图像。另一方面，在摄像元件CXD (摄像元件驱动电路133)进行所述传感的传感期间的情况(参照图7)下，驱动器130进行对透射反射像素点149C的电压施加。因此，透射反射像素点149C成为反射光的状态，在该状态下可进行所述传感(摄像)。即，在该传感时，各摄像元件CXD的光电二极管145接受被透射反射像素点149C反射的光。另外，从传感器信号线SSj输出与各光电二极管145接受到的光的光量对应的电压。另外，此时处于不能经由透射反射像素点149C来视觉识别透射反射像素点149C的背面侧、即匹配位置的像素P (液晶面板148)的状态。换言之，在该传感的期间，反射面板149的正面侧的观察者不能视觉识别液晶面板148上显示的图像，但通过倍速驱动透射反射像素点149C,不会对反射面板149的正面侧的观察者视觉识别液晶面板148上显示的图像产生障碍。S卩，在透射反射像素点149C中，通过以非常快的速度，例如以120Hz或者240Hz的刷新率实施使光透射的状态与反射光的状态之间的切换，能够在液晶面板148上显示对位于反射面板149的正面侧的观察者不产生不适感的图像。对于与实施方式I相同的部分，标注同一附图标记而省略详细的说明。
权利要求
1.一种显示装置，具备具有多个像素的液晶面板来显示图像，其特征在于，具备 反射面板，其与所述液晶面板对置配置，反射来自该液晶面板的光；以及 摄像元件，其设置于所述液晶面板，使用由所述反射面板反射的光来进行摄像。
2.根据权利要求I所述的显示装置，其特征在于， 所述反射面板具备在与所述液晶面板的对置面具有反射面的反射像素点、和使来自所述像素的光选择性透射的透射像素点。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于， 在所述反射面板中，由所述反射像素点以及透射像素点构成的反射点被排列成2维，在所述液晶面板中，由所述像素以及摄像元件构成的显示点被排列成2维， 所述反射点与所述显示点在所述对置配置的方向上的位置相匹配。
4.根据权利要求2或3所述的显示装置，其特征在于， 所述摄像元件与反射像素点、以及所述像素与透射像素点在所述对置配置的方向上的位置分别相匹配， 所述反射像素点的一部分与所述像素重叠。
5.根据权利要求I所述的显示装置，其特征在于， 所述反射面板包括使来自所述像素的光透过或者反射的透射反射像素点。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于， 所述反射面板的所述透射反射像素点被排列成2维， 所述液晶面板的由所述像素以及摄像元件构成的显示点被排列成2维， 所述透射反射像素点与所述显示点在所述对置配置的方向上的位置相匹配。
7.根据权利要求5或6所述的显示装置，其特征在于， 所述透射反射像素点包括偏振轴配置在正交的方向上的两片偏振选择板、以及被该偏振选择板夹持的液晶层。
全文摘要
本发明涉及一种显示装置，可使运用者、管理者能够远程对该显示装置进行图像显示状况等的维护。在具备液晶面板(148)来显示规定图像的显示装置中，具备反射面板(149)，其与液晶面板(148)对置配置，反射来自液晶面板(148)的光；和摄像元件CCD，其设置于液晶面板(148)，使用被反射面板(149)反射的光来进行液晶面板(148)的显示面的摄像；该显示装置自己拍摄自身设备的液晶面板(148)的图像显示状况。
文档编号G02F1/13357GK102830529SQ20121019305
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月12日 优先权日2011年6月14日
发明者杉山晃一 申请人:夏普株式会社