[发明专利]包括通过光线从屏幕输入信息的功能的显示器

说明书

本申请是申请日为2006年1月27日的、申请号为“200610004646.2”的、发明名称为“包括通过光线从屏幕输入信息的功能的显示器”的发明专利申请的分案申请。

(1)技术领域

本发明涉及能用光线从屏幕输入信息的显示器。

(2)背景技术

近年来，液晶显示器被广泛地用于诸如蜂窝式电话和笔记本电脑之类的各种设备。液晶显示器包括：显示单元，该显示单元在多条相互交叉地布线的多条扫描线和多条信号线的各交叉点处具有像素；驱动扫描线的驱动电路和驱动信号线的驱动电路。各像素包括：薄膜晶体管、液晶电容器和辅助电容器。通常，在由玻璃制成的阵列基片上形成显示单元。由于近年来电路集成技术的发展，在阵列基片上也形成部分驱动电路变为可能，实现了整个液晶显示器的重量减少且最小化。

另外，如在日本专利公开号：2004-318819中所公开的，开发了一种将光学传感器设置在象素中，因此使得可以通过光从屏幕输入信息的显示器。

在此种显示器中，例如，将光电二极管用作光学传感器，并且在各像素中将电容器与光电二极管相连。然后，响应于在各光电二极管中接收到的光量的变化改变各电容器的充电量，检测电容器两端之间的电压，并因此产生成像的图像的数据。

随着如上所述的显示器的应用，提出了一种具有触摸屏功能和数字化仪功能的显示装置。触摸屏功能是通过检测诸如伸出在屏幕上的手指之类的物体所造成的阴影来输入信息。数字化仪功能是通过检测从诸如光笔之类的发光物体照射的光来输入信息。

然而，传统的包括光输入功能的显示器具有难以判定诸如手指和光笔之类物体是否已接触屏幕，并准确地计算物体的坐标位置。

尤其是在利用物体所造成的阴影的技术中，当周围环境暗时，不能准确地识别靠近屏幕的物体所造成的阴影，因而信息输入的准确度下降。另外，当周围环境太亮时，信息输入的准确度也下降。

另外，通过输入光所获取的成像的图像是二元单色灰度的图像，因此，在以二元方式判定从物体反射在屏幕上的光和其它光的情况下同使判定准确度有限。

本发明的一个目的在于提高判定物体是否已接触屏幕的准确度。

本发明的另一个目的在于提高计算物体在屏幕上的位置的准确度。

本发明的又一目的在于准确地以二元方式判定从物体反射到屏幕上的光和其它光。

(3)发明内容

根据本发明的第一方面的显示器包括：显示单元，配置成在屏幕上显示图像，并通过使用光学传感器对已靠近屏幕的物体成像；和传感器驱动单元，配置成根据光学传感器的输出值的统计数量改变光学传感器的驱动条件。

在本发明的此方面中，根据随外部光而变化的光学传感器的输出值改变光学传感器的驱动条件，从而使得可以合适地控制光学传感器的灵敏度。

根据本发明的第二方面的显示器包括：包括多个象素的象素区；为各象素设置的光学传感器元件；和配置成将要判定的值、基于各象素的多灰度级数据的值和阈值的大小相互比较的预定单元，所述多灰度级数据对应于由光学传感器元件所接收到的光强。

在本发明的此方面，将与由光学传感器元件接收到的光强相对应的各象素的多灰度级数据用于从物体反射到屏幕上的光和其它光的二元判定，从而使得可以设定一个用于执行准确判定的阈值。这样，可以提高判定准确度。

(4)附图说明

图1为示出第一实施例中的显示器的结构的平面图。

图2为示出显示器的显示单元的结构的横截面图。

图3为示出设置在显示单元中的象素的结构的电路图。

图4为示出象素中的光学传感器系统的结构的电路图。

图5为示出显示器的操作的时间图。

图6为示出显示器中的检测IC的结构的电路框图。

图7为示出检测IC中的数据处理单元的电路框图。

图8A示出当手指未接触屏幕时在曝光期间时间t1-t3时手指和屏幕之间的位置关系，图8B示出调制/二元化之后成像的图像，图8C示出边缘图像，而图8D示出边缘的坐标。

图9A示出当手指已接触屏幕时在曝光期间时间t1-t3时手指和屏幕之间的位置关系，图9B示出调制/二元化之后成像的图像，图9C示出边缘图像，而图9D示出边缘的坐标。

图10为示出第二实施例中的检测IC的结构的电路框图。

图11示出图10的检测IC中的调制电路中的处理的一个例子。

图12示出图10的检测IC中的帧间差值处理电路中的处理的一个例子。

图13示出图10的检测IC中的边缘检测电路中的处理的一个例子。

图14示出手指接触屏幕前一刻的多灰度级图像。