[发明专利]传感装置、驱动传感元件的方法以及电子单元

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包含于2009年8月19日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2009-190110中公开的相关主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种使用传感元件检测接近物体(proximity object)的位置等的传感装置，一种驱动应用于这种传感装置的传感元件的方法，一种包括传感功能(输入功能)和显示功能的显示装置以及一种包括这种显示装置的电子单元。

背景技术

存在已知的检测触摸或靠近显示装置的显示表面的物体的位置的技术。在这样的技术中，存在具有触摸面板的显示装置，其是典型的和普遍的。

存在各种类型的触摸面板，其中，一种检测电容值的类型通常被广泛使用。这种类型的触摸面板被配置为当手指触摸触摸面板时，通过捕获面板的表面电荷上的变化来检测物体的位置等。从而，使用这样的触摸面板可使用户进行直观的操作。

此外，公开号为2004-127727和2006-276223的日本未审查专利申请均提出了一种包括显示部(显示图像拾取面板)的显示装置，该显示部具有显示图像的显示功能和使物体成像(检测)的图像拾取功能(检测、传感功能)。

发明内容

例如，当存在诸如类似于手指的物体接近显示图像拾取面板的动作时，若使用公开号为2004-127727的日本未审查专利申请中描述的显示装置，则可通过使用从显示图像拾取面板发出并且然后从物体反射的光，基于拾取的图像来检测物体的位置。从而，这个显示装置的使用使得可以以简单的结构检测物体位置等，而无需在显示图像拾取面板上额外地设置诸如触摸面板的组件。

然而，当如上所述使用从物体反射的光时，存在这样的情况，即，其中，由诸如外部光(环境光)、光接收元件特性改变等的因素导致问题。具体地，存在这样的情况，其中，因为接收的光的强度根据外部光的亮度而改变，从而难以基于拾取的图像检测物体位置等。还存在这样的情况，即，其中，因为诸如光接收元件的特性变化的因素变成固定噪声，从而难以基于拾取的图像检测物体位置等。

因此，在公开号为2006-276223的日本未审查专利申请中，通过获取发光状态下获得的图像(通过使用从物体反射的光而获得的图像)和光消失状态下获得的图像之间的差值来消除上述的外部光或固定噪声的影响。

更具体地，例如，如图32A中所示，当入射外部光(环境光)L0较强时，在背光105开启的状态下，接收光输出电压Von101如图32B中所示。换言之，在显示区域101的除了手指f触摸的部分以外的任意部分中，根据环境光L0的亮度，接收光输出电压Von101为电压值Va。此外，在显示区域101中手指f触摸的部分处，对应于用来从当时触摸该部分的物体(手指f)表面反射来自背光105的照射光的反射率，接收光输出电压Von101降为电压值Vb。相反，在由手指f接触的部分之外的部分，在背光105关闭的状态下的接受光输出电压Voff101为根据环境光L0的电压值Va，但在由手指f接触的部分，外部光L0处于被遮挡的状态，因此，接受光输出电压Voff101为处于极低电平的电压值Vc。

此外，如图33A中所示，在入射环境光L0较弱(几乎不存在)的状态下，在背光105开启的状态下，接收光输出电压Von201如图33B中所示。换言之，在显示区域101的除了手指f触摸的部分以外的任意部分中，因为没有环境光L0，从而接收光输出电压Von201为处于极低水平的电压值Vc。此外，在显示区域101中手指f触摸的部分处，对应于用来从当时触摸该部分的物体(手指f)表面反射来自背光105的照射的反射率，接收光输出电压Von201增至电压值Vb。相反，在背光105关闭的状态下，在手指f触摸的部分以及未触摸的部分中，接收光输出电压Voff201保持不变，处于极低电平的电压值Vc。

因此，在显示区域101中未被手指f触摸的部分处，就有环境光L0时和无环境光L0时的接收光输出电压来说，存在非常大的差异。相反，在显示区域101中由手指f触摸的部分处，不管环境光L0存在或不存在，在背光105开启时的电压值Vb以及背光105关闭时的电压值Vc均大致保持相同。因此，通过检测背光105开启时的电压和背光105关闭时的电压之间的差值，可确定具有不低于某水平的差值(例如电压Vb和电压Vc之间的差值)的部分是存在物体靠近等的部分。例如，可以想象，可在不受环境光或固定噪声的影响的情况下检测物体的位置等，就像图34中所示的差值图像C。