CN102043545B - 信息输入装置、信息输入方法以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了信息输入装置、信息输入方法以及电子设备,其中该信息输入装置包括:输入面板,具有有效光可检测区域以及位于该有效光可检测区域的外缘的遮光区域,该有效光可检测区域设置有用于检测外部接近物体的多个光检测器;校正部,对最外侧光检测信号执行最外侧区域校正以增加其强度,该最外侧光检测信号从位于有效光可检测区域的最外侧区域中的光检测器获得;以及图像处理器,基于从最外侧区域校正获得的作为结果的光检测信号来获取关于外部接近物体的位置、形状以及大小中的一个以上的物体信息。
Description
相关申请的参考
本申请包含涉及于2009年10月15日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-238426中公开的主题,其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及用于输入外部接近物体的信息的信息输入装置和信息输入方法,以及具有这种信息输入装置的电子设备。
背景技术
一些图像显示装置具有触摸面板。触摸面板包括利用电阻的变化的电阻式触摸面板、利用电容的变化的电容式触摸面板、以及光学检测手指等的光学触摸面板。
例如,光学触摸面板通过液晶元件调制从背光发射的光以在显示面上显示图像,并且通过配置在显示面上的光检测器接收从显示面输出且被诸如手指的接近物体反射的光,以检测接近物体的位置等。在日本未审查专利申请公开第2004-127272中描述了这样一种图像显示装置。在专利申请中描述的显示装置包括具有用于显示图像的显示单元的显示部和用于摄取物体的图像的摄像单元。
发明内容
在这种图像显示装置中,通常在显示面中设置其中配置有显示元件和光检测器的有效显示区域(有效光可检测区域),以及在有效显示区域的外缘(周边)中的边框区域。由于在边框区域中形成诸如BM(黑底,Black Matrix)层的遮光层,所以边框区域用作遮光区域。这就导致了一个问题,即,与在内部区域中获得的光检测信号相比较,由于光没有从有效显示区域的外缘中的遮光区域侧入射的事实,有效显示区域的最外侧区域中的每个光检测器的光检测信号的信号强度减小了。这意味着有效显示区域中的光检测信号强度的面内均匀性下降。在光检测面和接近物体的接触面之间的距离增加的情况下,例如,在显示面上附有保护玻璃或丙烯酸树脂板的情况下,这种问题特别显著。
因此,当基于以这种方式获得的光检测信号检测接近物体时,不能准确地检测到物体,导致位置检测误差等的可能性。换言之,过去具有光学触摸面板的信息输入装置难以以高精度检测接近物体,这有必要进行改善。
期望提供可以高精度地检测接近物体的信息输入装置、信息输入程序以及电子设备。
根据本发明实施方式的信息输入装置包括:输入面板,具有用于检测外部接近物体的、其中配置有多个光检测器的有效光可检测区域,以及位于有效光可检测区域的外缘的遮光区域;校正部,对作为从有效光可检测区域的最外侧区域中的光检测器获得的光检测信号的最外侧光检测信号执行最外侧区域校正,以增加信号强度;以及图像处理器,基于经过最外侧区域校正的光检测信号获取关于外部接近物体的位置、形状以及大小中的一个以上的物体信息。这里提及的外部接近物体不限于字面意义上的接近物体,并且包括接触的物体。
根据本发明实施方式的信息输入方法包括使用输入面板以获取最外侧区域的光检测信号作为从有效光可检测区域的最外侧区域中的光检测器获得光检测信号的步骤,该输入面板具有用于检测外部接近物体的、其中配置有多个光检测器的有效光可检测区域,以及位于有效光可检测区域的外缘的遮光区域;对最外侧区域的光检测信号执行最外侧区域校正以增加信号强度的步骤;以及基于经过最外侧区域校正的光检测信号获取关于外部接近物体的位置、形状以及大小中的一个以上的物体信息的步骤。
根据本发明实施方式的电子设备包括根据本发明实施方式的信息输入装置。
在根据本发明实施方式的信息输入装置、信息输入方法以及电子设备中,输入面板提供最外侧区域光检测信号作为从有效光可检测区域的最外侧区域中的光检测器获得光检测信号。另外,对最外侧区域光检测信号执行最外侧区域校正以增加信号强度。另外,基于经过最外侧区域校正的光检测信号来获取外部接近物体的物体信息。因此,即使与在内部区域获得的光检测信号的信号强度相比较,由于光没有从有效光可检测区域的外缘中的遮光区域侧入射的事实,最外侧区域中的光检测器在光检测信号的信号强度上降低,但也可抑制这样的信号强度的降低。
根据本发明实施方式的信息输入装置、信息输入方法以及电子设备,对从输入面板的有效光可检测区域的最外侧区域中的光检测器获得的最外侧光检测信号执行最外侧区域校正以增加信号的强度,基于经过最外侧区域校正的光检测信号获取外部接近物体的物体信息,其可以抑制由于遮光区域的存在而与内部区域相比较在最外侧区域中的光检测信号的信号强度的降低,引起有效显示区域中的光检测信号强度的面内均匀性的提高。因此,基于经过最外侧区域校正的光检测信号而获取外部接近物体的物体信息,因此可以高精度地检测接近物体。
本发明的其他和进一步的目标、特征以及优点将从下面的描述中更加充分地显现出来。
附图说明
图1是示出了根据本发明实施方式的信息输入/输出装置的构造的框图。
图2是详细示出了图1中所示的信息输入/输出装置的构造的框图。
图3是详细示出了图2中所示的输入/输出面板的构造的截面图。
图4是示出了图1中所示的光检测信号处理器的详细构造的框图。
图5是示出了根据实施方式的创建面内校正表(in-planecorrection table)和校正表的方法的流程图。
图6是用于示出多个光检测器被划分为多个块(组)的情况的示意性平面图。
图7是示意性地示出了面内校正表的实例的示图。
图8是三维地示出了面内校正表的实例的示图。
图9是用于示出根据实施方式的最外侧区域校正的概要的示意性平面图。
图10是示出了根据实施方式的物体信息的获取处理的实例的流程图。
图11A至图11E是用于示出图10中所示的面内校正处理实例和比较例的示图。
图12A和图12B是示出了根据实施方式的最外侧区域校正之前和之后光检测信号的信号值和其位置之间的关系的实例的示意图。
图13是用于示出在获取物体信息时的重心坐标的计算的概念图。
图14是示出了根据修改例1的面内校正表和校正表的创建方法的流程图。
图15是用于示出根据修改例1的最外侧区域校正的概要的示意性平面图。
图16是示出了根据修改例2的光检测信号处理器的详细构造的框图。
图17是示出了根据修改例3的光检测信号处理器的详细构造的框图。
图18是示出了根据修改例4的信息输入/输出装置的构造的框图。
图19是示出了根据本发明实施方式的信息输入/输出装置的应用例1的外观的透视图。
图20A和图20B是透视图,其中,图20A示出了从侧面观看时应用例2的外观,而图20B示出了从背面观看时其外观。
图21是示出了应用例3的外观的透视图。
图22是示出了应用例4的外观的透视图。
图23A至图23G是一些示图,其中,图23A是应用例5在打开状态下的正面示图,图23B是其侧面示图,图23C是其在闭合状态下的正面示图,图23D是其左侧面示图,图23E是其右侧面示图,图23F是其顶部示图,以及图23G是其底部示图。
具体实施方式
下文中,将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。将按照以下顺序进行描述。
1.实施方式(执行最外侧区域校正处理和面内校正处理的实例1:使用基准区域)
2.修改例
修改例1(执行最外侧区域校正处理和面内校正处理的实例2:使用基准线)
修改例2(执行最外侧区域校正处理和面内校正处理的实例3:校正处理的相反顺序)
修改例3(仅执行最外侧区域校正处理的实例:不执行面内校正处理的实例)
修改例4(在电子设备本体内设置图像处理器的实例)
3.应用例(电子设备的应用例)
4.其他修改例
1.实施方式
信息输入/输出装置的总体构造实例
图1是示出了根据本发明实施方式的信息输入/输出装置1的示意性构造的框图,而图2是示出信息输入/输出装置1的详细构造的框图。
如图1中所示,信息输入/输出装置1具有显示器10和使用显示器10的电子设备本体20。显示器10具有输入/输出面板11、显示信号处理器12、光检测信号处理器13以及图像处理器14,而电子设备本体20具有控制器21。
输入/输出面板11
如图1中所示,输入/输出面板11具有显示元件11a和光检测器11b。例如,如图2中所示,输入/输出面板11包括液晶显示面板,在该液晶显示面板中,多个像素16以矩阵形式设置在有效显示区域110(其兼用作有效光可检测区域)内。在有效显示区域110周边(外缘)设置边框区域(周边区域,或遮光区域)作为在其中不设置像素16的区域。
显示元件11a是作为显示元件的液晶元件,其使用从作为光源的背光(稍后描述的背光30)发射的光以在显示面上显示诸如图形或文字的图像。光检测器11b是例如光电二极管的光检测器(稍后描述的光检测传感器314),每个光检测器都接收光并且因此输出电信号。在该实施方式中,针对各个像素16设置光检测器11b,以在面内设置多个。
在输入/输出面板11中,在每个像素16中设置显示/光检测单元CWR。每个显示/光检测单元CWR均具有显示单元CW和光检测单元CR。显示单元CW包括作为显示元件11a的液晶单元,并且光检测单元CR包括作为光检测器11b的光检测器。
图3是示出了靠近输入/输出面板11的有效显示区域110和边框区域111之间的边界的截面构造实例的截面图。输入/输出面板11由背光30和液晶面板310构成。背光30发射在图像显示器中使用的背光的光LB,此外,用作发射用于检测诸如手指的外部接近物体6的光(检测光;例如,诸如红外光的不可见光)的光源(检测光源)。液晶面板310具有液晶层313通过密封部315密封在TFT(薄膜晶体管)基板312A和CF(滤色片)基板312B之间的结构。更具体地,液晶面板310从背光30侧起依次具有偏光板311A、TFT基板312A、光检测传感器314、液晶层313、CF基板312B、偏光板311B以及保护玻璃317。CF基板312B的边框区域111具有作为其上的遮光层的BM(黑底)层316,使得边框区域111用作遮光区域。在这些组件中,光检测传感器314构成了光检测器11b,该光检测器例如接收反射光LR(该光从背光30发射(作为背光的光LB)并被外部接近物体6反射且返回),并且因此输出光检测信号。
显示信号处理器12
显示信号处理器12作为前级连接至输入/输出面板11,并且驱动面板11,使得面板11基于显示数据来显示图像。显示信号处理器12具有如图2中所示的显示信号保持控制器40、显示侧扫描器41、显示信号驱动器42以及光检测侧扫描器43。
显示信号保持控制器40针对每一画面(对于每一场显示)将从显示信号发生器44输出的显示信号存储至由SRAM(静态随机存取存储器)等构成的场存储器(field memory),并且将该信号保持在存储器中。此外,显示信号保持控制器40具有控制用于驱动每个显示单元CW的显示侧扫描器41、显示信号驱动器42、以及用于驱动每个光检测单元CR的光检测侧扫描器43以使得这些扫描器和驱动器彼此联动进行操作的功能。具体地,控制器40向显示侧扫描器41输出显示定时控制信号,向光检测侧扫描器43输出光检测定时控制信号,以及向显示信号驱动器42输出控制信号和基于在场存储器中保持的显示信号的对应于一条水平线的显示信号。输入/输出面板11根据控制信号和显示信号执行线序操作。
显示侧扫描器41具有根据从显示信号保持控制器40输出的显示定时控制信号选择作为驱动目标的显示单元CW的功能。具体地,扫描器41经由连接至输入/输出面板11中的每个像素16的显示栅极线(gate line)提供显示选择信号,以控制显示元件选择开关。换言之,当通过显示选择信号向像素16施加电压使得像素16的显示元件选择开关接通时,像素16以与从显示信号驱动器42施加的电压对应的亮度执行显示操作。
显示信号驱动器42具有根据从显示信号保持控制器40输出的对应于一条水平线的显示信号向作为驱动目标的显示单元CW提供显示数据的功能。具体地,驱动器42经由连接至输入/输出面板11中的每个像素16的数据供给线向通过显示侧扫描器41选择的像素16提供对应于显示数据的电压。显示侧扫描器41和显示信号驱动器42以这种方式彼此联动地执行线序操作,使得在输入/输出面板11上显示对应于任意显示数据的图像。
光检测侧扫描器43具有根据从显示信号保持控制器40输出的光检测定时控制信号选择作为驱动目标的光检测单元CR(光检测传感器314)的功能。具体地,扫描器43经由连接至输入/输出面板11中的每个像素16的光检测栅极线提供光检测选择信号以控制光检测器选择开关。换言之,类似于显示侧扫描器41的操作,当通过光检测选择信号向像素16施加电压使得像素16的光检测选择开关接通时,从像素16的光检测传感器314向光检测信号接收器45输出光检测信号。因此,光检测单元CR可以基于从显示单元CW发射的光来接收并检测由接触或接近物体(外部接近物体6)反射的光(反射光LR)。另外,光检测侧扫描器43向光检测信号接收器45和光检测信号保持器46输出光检测块控制信号。换言之,光检测侧扫描器43还具有对负责这种光检测操作的块进行控制的功能。在该实施方式的信息输入/输出装置1中,显示栅极线和光检测栅极线分别地连接至每个显示/光检测单元CWR,使得显示侧扫描器41和光检测侧扫描器43可以独立操作。
光检测信号处理器13
图1中所示的光检测信号处理器13作为后级连接至输入/输出面板11,以从每个光检测器11b(光检测传感器314)获取光检测信号(摄取图像)。因此,光检测信号处理器13执行包括稍后描述的预定校正处理的信号处理。光检测信号处理器13包括如图2中所示的光检测信号接收器45和光检测信号保持器46,并且输出作为已经过以上信号处理的图像的处理图像(校正图像)。稍后将描述光检测信号处理器13的详细构造(图4和图5)。
光检测信号接收器45具有根据从光检测侧扫描器43输出的光检测块控制信号,获取来自每个光检测单元(光检测传感器314)的对应于一条水平线的光检测信号的功能。这种光检测信号经由光检测信号输出线输出至光检测信号接收器45。通过光检测信号接收器45获取的光检测信号输出至光检测信号保持器46。
光检测信号保持器46根据从光检测侧扫描器43输出的光检测块控制信号,将从光检测信号接收器45输出的光检测信号重构为针对每一画面(针对每一场显示)的光检测信号。将以这种方式重构的光检测信号存储至由SRAM等构成的场存储器,并保持在其中。将在光检测信号保持器46中存储的光检测信号的数据输出到图像处理器14。
图像处理器14
图1中所示的图像处理器14作为后级连接至光检测信号处理器13以从处理器13获得处理图像,并且执行诸如稍后将描述的诸如二值化、去噪以及标记(labeling)的处理。因此,可以获得外部接近物体6的物体信息,即,关于物体6的重心、其中心坐标以及其面积(大小或形状)中的一个以上的信息。具体地,图像处理器14基于通过标记处理器获得的标记信息、位置信息、面积信息等执行信号处理以确定外部接近物体6的位置等。
电子设备本体20
图1中所示的电子设备本体20向显示器10中的显示信号处理器12输出显示数据,并接收来自图像处理器14的物体信息。
控制器21例如具有利用物体信息改变显示图像的功能,并且由CPU(中央处理单元)等构成。控制器21具有如图2中所示的显示信号发生器44。显示信号发生器44由CPU(未示出)等构成,并且例如基于所提供的图像数据生成用于显示每一画面(每一场显示)的图像的显示信号,并且将显示信号输出至显示信号保持器40。
光检测信号处理器13的详细构造实例
接下来,将参照图4详细描述光检测信号处理器13的详细构造实例。图4是示出了光检测信号处理器13的详细构造的框图。
光检测信号处理器13包括面内校正部131、面内校正表132、校正部133、校正表134以及SW(开关)部135。面内校正部131和校正部133对应于本发明“校正部”的具体实例。
面内校正部131通过使用面内校正表132对来自光检测传感器314的光检测信号的AD值(其经过稍后描述的AD(模拟-数字)转换的光检测信号)执行稍后将描述的面内校正(面内不均匀性校正)处理,从而生成面内校正信号。面内校正部131具有乘法器131A,该乘法器通过将光检测信号(AD值)乘以从面内校正表132提供的面内校正系数(稍后描述的面内校正系数D)以生成面内校正信号。
面内校正表132通过使用稍后描述的基准反射板创建,并且具有多个面内校正系数。面内校正表132是用于补偿背光30的面内亮分布以及各个光检测器11b(光检测传感器314)之间的光检测灵敏度差异的校正表。这种面内校正表132存储在存储器(未示出)中。稍后将详细描述面内校正表132。
校正部133通过使用校正表134对已经过面内校正部131的面内校正的光检测信号(面内校正信号)执行稍后描述的最外侧区域校正(最外侧区域灵敏度校正)处理,并且由此生成校正信号。具体地,在这个最外侧区域校正处理中,与从输入/输出面板11的有效光可检测区域110的最外侧区域中的光检测器11b(光检测传感器314)获得的光检测信号(最外侧区域光检测信号)相对应的面内校正信号经过校正处理以增加面内校正信号的信号强度。更具体地,例如,执行最外侧区域校正处理,使得最外侧区域光检测信号的信号强度与从有效光可检测区域110的内部区域(中心区域)中的光检测器获得的光检测信号(内部光检测信号)的信号强度大致相同(优选相等)。本文中提及的最外侧区域包括有效显示区域110的上端最外侧区域、下端最外侧区域、左端最外侧区域以及右端最外侧区域。换言之,校正部133分别对作为有效显示区域110的最外侧区域的上端最外侧、下端最外侧、左端最外侧或右端最外侧区域执行最外侧区域校正处理。
校正部133具有乘法器133A,该乘法器通过将面内校正信号乘以从校正表134提供的校正系数(稍后描述的校正系数X1、Y1等)以生成校正信号。换言之,校正部133通过将面内校正信号乘以校正系数以执行最外侧区域校正处理(生成校正信号)。在图像处理器13中,基于校正信号形成处理的图像。
校正表134类似于面内校正表132,通过使用稍后描述的基准反射板来创建,并且具有多个校正系数。这里,校正表134具有8个校正系数X1、X2、XN-1、XN、Y1、Y2、YM-1以及YM(例如,N和M是5以上的自然数)。具体地,校正系数X1和X2是用于有效显示区域110的最外侧区域的上端最外侧区域的校正系数,而校正系数XN-1和XN是用于区域110的最外侧区域的下端最外侧区域的校正系数。校正系数Y1和Y2是用于有效显示区域110的最外侧区域的左端最外侧区域的校正系数,而校正系数YM-1和YM是用于区域110的最外侧区域的右端最外侧区域的校正系数。换言之,校正表134以有效显示区域110的最外侧区域中的各个位置(上端最外侧区域、下端最外侧区域、左端最外侧区域或右端最外侧区域)对应于各个校正系数来设定而构成。这种校正表134存储在存储器(未示出)中。稍后将详细描述校正表134。
SW部135具有多个SW,这些SW用于在校正表134内的每个校正系数(这里,校正系数X1、X2、XN-1、XN、Y1、Y2、YM-1以及YM)的供给线与至校正部133内的乘法器133A的输入线之间进行连接/断开。例如,通过表示有效显示区域110中的光检测器11b(光检测传感器314)的位置信息的控制信号CTL来控制SW接通或断开。
校正表的详细构造实例(校正表的创建方法的实例)
接下来,将参照图5至图9描述面内校正表132以及校正表134的每一个的详细构造。图5是示出了面内校正表132以及校正表134的每一个的创建方法的实例的流程图。这里,对包括多个(四个)光检测器11b(其包括在多个(四个)显示/光检测单元CWR中)的块(组)15用作面内校正的一个校正单位的情况进行描述。
光检测信号的获取:S101、S102
首先,与输入/输出面板11对向地设置具有均匀的面内反射率的基准反射板(未示出),以覆盖面板的整个表面(图5的步骤S101)。在这种状态下,根据来自显示信号处理器12的显示信号使作为显示元件11a的所有显示单元CW(液晶单元)进入白色显示状态(最高灰度级状态),使得来自背光30的几乎所有发射光从显示面输出。然后,这样的来自显示面的输出光由基准反射板反射,并且这样的反射光被作为各光检测器11b的各个光检测传感器314所接收。
然而,在这种情况下,可使所有颜色R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的显示单元CW进入最高灰度级别的字面上的白色显示状态(狭义的白色显示)。可选地,可容许的是仅使特定颜色(例如,R)的显示单元进入最高灰度级状态(广义的白色显示),而使另外两种颜色(例如,G和B)的显示单元进入最低灰度级状态(广义的黑色显示)。液晶单元不管相关的液晶的状态(开闭状态)如何,均透射红外光。因此,当在每个光检测传感器314上设置红外光选择透射滤光器(未示出)时,即使使液晶单元进入了黑色显示状态,在来自背光30的光中包含的红外光也可以用于所述光反射或光检测。
接下来,读取从每个光检测器11b的每个光检测传感器314输出的光检测信号(步骤S102)。对于每个像素16设置实施方式中使用的光检测器11b。因此,这里,为每个块15获得了用于面内校正的校正系数(稍后描述的面内校正系数D),从而减小用于存储面内校正表132的存储器的容量。
例如,由如图6中所示,块15由在以行和列方向设置的像素16中的在行和列方向上相邻的2×2的4个像素16构成。因此,设置在各个像素16中的光检测器11b被划分为多个块15,并且每个块15形成一个光检测器组。这种块15可以由其他数量(例如,3×3、2×4或4×4)的光检测器11b代替图6中所示的2×2个光检测器11b(像素16)来构成。
下文中,由于步骤是并行执行的,所以分别描述创建/记录面内校正表132的步骤(步骤S103至S105)和创建/记录校正表134的步骤(步骤S106至S109)。
面内校正表的创建/记录:S103至S105
首先,描述创建/记录面内校正表132的方法。首先,通过计算获得作为从构成每个块15的光检测器11b输出的光检测信号(信号强度:AD值)的平均信号电平的光检测平均值B。换言之,为每个块15获得反射光的光检测强度平均值,并且假设所获得的平均值是光检测平均值B。另外,假设获得的多个块15的光检测平均值B的最大值是最大光检测平均值Bmax。换言之,确定了最大亮度块(步骤S103)。
接下来,执行倒数计算(reciprocal caculation)以获得标准化值(标准化值通过将以这种方式获得的每个块15的光检测平均值B除以最大光检测平均值Bmax而获得)的倒数,并且假设作为计算结果而获得的值是面内校正系数D。换言之,通过由下列等式(1)示出的倒数计算获得作为面内校正处理的校正系数的面内校正系数D(步骤S104)。
D=(Bmax/B)......(1)
由于标准化值一定是小于等于1.0,所以作为其倒数的面内校正系数D一定是大于等于1.0。因此,与面内校正系数D小于等于1.0的情况相比较,能够减小用于存储的存储器容量。此外,背光30的显示面内亮度分布的变化或光检测器11b之间的光检测灵敏度的变化极大的情况一般很少可能发生。从而,每个块15的光检测平均值B略小于最大光检测平均值Bmax,因此作为倒数计算结果的面内校正系数D的值必须在略大于1.0的较窄范围内。因此,即使在这点上,也可以如稍后描述地减小用于存储的存储器容量。
这样,对每个块15执行步骤S104的倒数计算,使得为所有块15获得了面内校正系数D。因此,例如,获得了图7中所示的面内校正表132,然后将该校正表记录在存储器中(步骤S105)。这是面内校正表132创建的结束。
在显示面的行和列方向(即,以x轴和y轴方向上),以x轴方向上数目x=1、2、3、…、N个以及y轴方向上数目y=1、2、3、…、M个而形成组的情况下给出图7中所示的面内校正表132。对各个组获得面内校正系数D11、D21、…、DNM。如图8中所示,立体示出了面内校正表132。在图8的示意图中,底面对应于输入/输出面板11的显示面,而高度方向表示面内校正系数D。以这种方式,在该实施方式中,将多个光检测器11b(像素16)进行分组,使得为每个块15设置面内校正系数D,而不是为每个光检测器11b(像素16)设置面内校正系数D。因此,可以减少面内校正系数D的数量,从而可以减小用于存储的存储器容量。
校正表的创建/记录:S106至S109
接下来,将参照图9描述创建/记录校正表134的方法。图9是示出了实施方式的最外侧区域校正处理的概要的示意性平面图。在最外侧区域校正处理中,如上所述,对于输入/输出面板11的有效显示区域110的最外侧区域(上端最外侧区域、下端最外侧区域、左端最外侧区域和右端最外侧区域)执行校正处理。图9示出了对应于输入/输出面板11的左上端最外侧区域的部分区域,示出了对于有效显示区域110的上端最外侧区域和左端最外侧区域的最外侧区域校正处理。尽管没有示出,但是对于有效显示区域110的其他最外侧区域的最外侧区域校正处理与以下处理相同。在图形中,符号S11、S12、…分别表示通过各光检测器11b(像素16)所获得的光检测信号(AD值)。
在有效显示区域110的左上端最外侧区域中,设置了作为最外侧区域的上端最外侧区域的两条光检测线(校正线110A1和110A2),以及作为其左端最外侧区域的两条光检测线(校正线110C1和110C2)。校正线110A1和110A2是沿着x轴方向(水平方向)延伸的光检测线,而校正线110C1和110C2是沿着y轴方向(垂直方向)延伸的光检测线。换言之,在每个最外侧区域(上端最外侧区域、下端最外侧区域、左端最外侧区域或右端最外侧区域)中,以输入/输出面板11中的沿着水平或垂直方向的光检测线为单位独立执行最外侧区域校正处理。
位于有效显示区域110的最外侧区域以内的内部区域(中心区域)具有作为用于获得下列校正系数的基准区域的基准区域110M。如图9中所示,将基准区域110M设定为是有效显示区域110的整个内部区域。
当创建/记录校正表134时,首先,通过使用下列等式(2)计算来获得作为从基准区域110M中的光检测器11b(像素16)输出的光检测信号的强度平均值(AD值)的光检测平均值M(步骤S106)。
M=(S33+S34+...+S43+S44+...+S83+S84+...)......(2)
接下来,获得了作为从每条校正线110A1、110A2、110C1和110C2中的光检测器11b(像素16)输出的光检测信号的强度平均值(AD值)的光检测平均值A1、A2、C1和C2。具体地,通过使用下列等式(3)至(6)的计算来获得光检测平均值(步骤S107)。
A1=(S11+S12+S13+S14+...)......(3)
A2=(S21+S22+S23+S24+...)......(4)
C1=(S11+S21+S31+S41+...)......(5)
C2=(S12+S22+S32+S42+...)......(6)
下面,执行倒数计算以获得标准化值(标准化值通过将以这种方式获得的校正线110A1、110A2、110C1和110C2中的每个光检测平均值A1、A2、C1和C2除以基准区域110M中的光检测平均值M而获得)的倒数。假设作为倒数计算的结果而获得的值分别是校正线110A1、110A2、110C1和110C2的校正系数X1、X2、Y1和Y2。换言之,通过由下列等式(7)至(10)表示的倒数计算来获得作为用于最外侧区域校正处理的校正系数的校正系数X1、X2、Y1和Y2(步骤S108)。由此可知,通过基准区域110M中的光检测平均值M分别对于校正线110A1、110A2、110C1和110C2中的光检测平均值A1、A2、C1和C2的比率来定义校正系数X1、X2、Y1和Y2。
X1=(M/A1)......(7)
X2=(M/A2)......(8)
Y1=(M/C1)......(9)
Y2=(M/C2)......(10)
接着,将以这种方式获得的校正系数X1、X2、Y1和Y2记录在存储器中(步骤S109)。这是创建校正表134的结束。以这种方式,校正表134以各个校正系数对应于各个光检测器11b(像素16)来设定而构成。
信息输入/输出装置的操作和效果
接下来,描述实施方式中的信息输入/输出装置1的操作和效果。图10是示出了信息输入/输出装置1的物体信息的获取处理的流程图。
光检测信号的获取:S201
首先,如图1中所示,将从电子设备本体20输出的显示数据输入进显示信号处理器12。然后,显示信号处理器12驱动输入/输出面板11使得基于显示数据在面板上显示图像。
在输入/输出面板11中,在用从背光30的发射的光(背光的光LB)在显示元件11a上显示图像的同时,驱动光检测器11b以接收光。如图3中所示,当诸如手指的外部接近物体6接触或接近显示元件11a时,显示元件11a上显示的图像被物体6反射,并且反射光LR被作为光检测器11b的光检测传感器314所检测。根据这种检测,作为光检测器11b的光检测传感器314输出光检测信号。
接下来,如图1中所示,光检测信号处理器13对光检测信号执行A/D转换(模数转换)以获取光检测信号的数字信号(AD值)(图10的步骤S201)。
面内校正(面内不匀性校正)处理:S202
接下来,如图4中所示,光检测信号处理器13中的面内校正部131利用面内校正表132对以这种方式获得的光检测信号(AD值)执行面内校正(面内不匀性校正)处理,并且因此生成面内校正信号(步骤S202)。具体地,部131将光检测信号(AD值)乘以面内校正系数D以生成面内校正信号。
图11A至图11E是示出了光检测信号(AD值)、面内校正表132以及面内校正信号的每一个的实例的示图。图11A示出了面内不均匀状态的实例,其中垂直轴示出不均性程度,而水平轴示出面内方向。图11B示出了从显示面发射的光的显示面内强度分布(曲线G31)和多个光检测器11b的面内光检测灵敏度分布(曲线G32)的合成分布(曲线G33)的实例,其中垂直轴示出不匀性程度,而水平轴示出面内方向。图11C示出了曲线G33表示的合成分布存在时光检测信号(AD值)的实例(比较例),其中垂直轴示出不均性程度,而水平轴示出面内方向。图11D示出了用于补偿曲线G33表示的合成分布的面内校正表132的实例,其中垂直轴示出面内校正系数D,而水平轴示出面内方向。图11E示出了通过将光检测信号(AD值)乘以由曲线G35表示的面内校正表132(面内校正系数D)而获得的面内校正信号的实例,其中垂直轴示出信号强度,而水平轴示出面内方向。
首先,背光30的亮度的面内不均匀状态例如由图11A的曲线G31所示。此外,以矩阵形式配置的光检测器11b的光检测灵敏度的面内不均匀状态例如由图11A的曲线G32所示。这样的曲线G31和G32的合成分布例如由图11B的曲线G33所示。因此,例如,如图11C所示,由于如曲线G33(曲线G31和G32)所示的面内不均匀的状态,从作为光检测器11b的光检测传感器314输出的光检测信号(AD值)G34的信号强度在面内存在差异。
因此,面内校正部131将输入的光检测信号(AD值)和图11D中示出的面内校正表132(面内校正系数D)进行操作(相乘)。因此,如图11C中的光检测信号G34所示的信号强度的面内不均匀的状态被校正为如由图11E中的光检测信号G36所示的面内均匀的状态。这样,面内校正部131输出经过面内校正处理的光检测信号G36作为面内校正信号。
最外侧区域校正处理:S203
接下来,光检测信号处理器13中的校正部133利用校正表134对以这种方式生成的面内校正信号执行最外侧区域校正处理,并由此生成校正信号(步骤S203)。具体地,例如,如图9所示,部133对与输入/输出面板11的有效光可检测区域110的最外侧区域(校正线110A1、110A2、110C1和110C2)中的光检测信号相对应的面内校正信号执行最外侧区域校正处理。
更具体地,校正部133例如利用下列等式(11)至(14)执行最外侧区域校正处理。换言之,部133通过将面内校正信号乘以校正系数来执行最外侧区域校正处理(生成校正信号)。部133在有效光可检测区域110的最外侧区域(上端最外侧区域、下端最外侧区域、左端最外侧区域以及右端最外侧区域)中以输入/输出面板11中的沿着x轴(水平)和y轴(垂直)方向的光检测器线为单位而独立执行最外侧区域校正处理。尽管这里描述了用于有效显示区域110的上端最外侧区域和左端最外侧区域的最外侧区域校正处理,但对于有效显示区域110中另外的最外侧区域的最外侧校正处理(虽然这样的处理未示出)与以下处理相同。
在等式中,为方便起见,假定光检测信号S11、S12、…分别表示已通过光检测器11b(像素16)获得然后经过面内校正的光检测信号(面内校正信号)。光检测信号S11′、S12′、…表示经过最外侧区域校正处理的面内校正信号(校正信号),而光检测信号S11″、S12″、…表示经过两次最外侧区域校正处理的面内校正信号(校正信号)。换言之,根据下列等式(13)和(14),在由图9中的符号P2表示的有效显示区域110的左上端最外侧区域中沿着x轴(水平)和y轴(垂直)方向中的每一个执行两次最外侧区域校正处理。
(S11′,S12′,S13′,S14′,...)=(S11,S12,S13,S14,...)*X1(=(M/A1))...(11)
(S21′,S22′,S23′,S24′,...)=(S21,S22,S23,S24,...)*X2(=(M/A2))...(12)
(S11″,S21″,S31′,S41′,...)=(S11′,S21′,S31,S41,...)*Y1(=(M/C1))...(13)
(S12″,S22″,S32′,S42′,...)=(S12′,S22′,S32,S42,...)*Y2(=(M/C2))...(14)
因此,该实施方式中的输入/输出面板11提供下列操作和效果。首先,由于输入/输出面板11在如图3中所示的边框区域111中具有作为遮光层的BM层316,所以边框区域111用作遮光区域。由于这个原因,光不会从有效显示区域110外缘中的边框区域111侧入射到区域110的最外侧区域中的光检测器11b(光检测传感器314)。因此,相比于从区域110的内部区域中的每个光检测器11b(例如,图3中除了由符号P1表示的一个光检测传感器之外的光检测传感器314)获得的光检测信号,在有效显示区域110的最外侧区域中光检测信号的信号强度降低(参见图12A中的符号Px101、Px102、Py101以及Py102)。这意味着有效显示区域110中的光检测信号强度的面内均匀性的降低。在光检测面与外部接近物体6的接触面之间的距离(例如,图3中的距离d)增加的情况下,例如,在如图3中所示的显示面上附有保护玻璃板(保护玻璃317)等的情况下,该问题特别显著地发生。
因此,当基于以这种方式获得的光检测信号检测外部接近物体6时,可能没有对物体6进行准确检测,导致位置检测误差等的可能性。换言之,如果没有执行该实施方式中的最外侧区域校正处理,则难以高精度地检测外部接近物体6。
相反,在该实施方式中,校正部133利用校正表134对面内校正信号执行最外侧区域校正处理,并因此生成校正信号。具体地,部133对面内校正信号执行最外侧区域校正处理,该面内校正信号与从输入/输出面板11的有效光可检测区域110的最外侧区域中的光检测器11b(光检测传感器314)获得的光检测信号(最外侧区域光检测信号)相对应。
因此,例如,对与有效光可检测区域110的最外侧区域(校正线110A1、110A2、110C1和110C2)中的光检测信号相对应的面内校正信号执行校正处理,以增加面内校正信号的信号强度。换言之,优选地,如由图12B中的符号Px1、Px2、Py1以及Py2所示,最外侧区域光检测信号的信号强度变为与从有效光可检测区域110的内部区域中的光检测器获得的光检测信号(内部光检测信号)的信号强度大致相同(此处为相等)。因此,如上所述,即使与区域110的内部区域中获得的光检测信号相比,在有效显示区域110的最外侧区域中光检测信号的信号强度降低,也可以减少或避免这样的信号强度的降低。
对物体信息获取的去噪:S204至S208
接下来,光检测信号处理器13使用预定的噪声数据,从基于经过这样的最外侧区域校正处理的光检测信号(校正信号)获得的处理图像去除噪声(步骤S204)。
然后,图像处理器14被输入经过面内校正处理和最外侧区域校正处理的摄取图像(处理图像),并且对处理图像执行二值化处理(步骤S205)。具体地,图像处理器14存储预先设定的阈值,并且例如执行这样的二值化处理,即,将处理图像数据的信号强度与阈值相比较,根据信号强度是否小于阈值而设定“0”或“1”。因此,接收被外部接近物体6反射的光的部分被设定为“1”,而其他部分被设定为“0”。
接着,图像处理器14从二值化的处理图像中去除孤立点(步骤S206)。换言之,当如上对处理图像进行二值化时,图像处理器14通过去除孤立于外部接近物体6的设定为“1”的部分来去除噪声。
然后,图像处理器14执行标记处理(步骤S207)。换言之,当如上对处理图像进行二值化时,图像处理器14对设定为“1”的部分执行标记处理。
然后,图像处理器14检测设定为“1”的区域作为外部接近物体6的区域,并且获得该区域的重心或中心坐标以获取物体信息(步骤S208)。具体地,对于经过标记处理的图像信号,例如如图13所示,通过计算中心坐标的x值和y值的各自的平均值来计算外部接近物体6的重心坐标G。例如,当x坐标组包括(4,3,4,5,2,3,4,5,6,3,4,5,4),且y坐标组包括(4,3,4,5,2,3,4,5,6,3,4,5,4)时,给出对应于重心坐标G的坐标的中心坐标为(x,y)=(4,4)。以这种方式,确定了物体的位置。这是如图10中所示的物体信息的获取处理的结束,并且包括外部接近物体6的位置的所获得的数据输出至控制器21,以作为物体信息。
此后,控制器21使用从图像处理器14输入的物体信息以执行诸如显示图像的变化的必要处理。具体地,当假设在屏幕上显示一些操作菜单的情况时,处理器14检测到通过使用者手指选择的菜单中的按钮,并且执行对应于所选择的按钮的命令。
如上文中,在该实施方式中,对从输入/输出面板11的有效光可检测区域110的最外侧区域中的光检测器11b(光检测传感器314)获得的最外侧区域光检测信号执行最外侧区域校正处理,使得信号强度增加,并且基于经过最外侧区域校正处理的光检测信号(校正信号)获取外部接近物体的物体信息。这可以抑制由于边框区域111(遮光区域)的存在而导致的相比于内部区域中的光检测信号,最外侧区域中的光检测信号的信号强度降低,从而引起有效显示区域110中的光检测信号强度的面内均匀性的提高。因此,基于经过这种最外侧区域校正处理的光检测信号(校正信号)获取了外部接近物体的物体信息,并因此可以高精度地检测物体。
另外,用于补偿背光30的面内亮度分布以及多个光检测器11b之间的光检测灵敏度的差异的面内校正表132被用于来自接收反射光(该光从背光30发射然后被外部接近物体6反射)的光检测器11b的光检测信号的面内校正。因此,基于校正的光检测信号(面内校正信号)可以执行更准确的图像处理,结果,可以更准确地检测外部接近物体6。
此外,通过在信息输入/输出装置1被送到使用者之前在存储器中创建和记录面内校正表132和校正表134,使用者可以节省用于创建校正表的工作。然而,当使用者也要创建校正表时,即使输入/输出面板11随时间改变,使用者仍可以根据这样的随时间的改变适当地创建校正表。因此,即使已经经过了相当长的操作时间,仍可以在任意时间获得适当校正过的准确的拾取图像。
在该实施方式中,当创建面内校正表132时,获得每个块15的光检测平均值B和最大光检测平均值Bmax,并且通过利用这些值的计算来获得面内校正系数D。然而,面内校正系数D不限于通过这样的计算获得的值。例如,可以通过使用任意常数代替最大光检测平均值Bmax来获得面内校正系数D。例如,该任意常数例如可以是值1,并且在这种情况下,面内校正系数D仅仅是光检测平均值B的倒数。可选地,预期的近似于最大光检测平均值Bmax的值可以用作代替最大光检测平均值Bmax的常数。这种情况下,作为以该常数除以光检测平均值B的结果的值对应于面内校正系数D的值。此外,面内校正表132可以具有任何值,只要表132可以补偿(消除)如由图11A中的曲线G31和G32所示的面内不均匀的状态即可,即,只要表132具有与曲线G33相反的分布(反转分布)即可。
另外,可以容许的是在面内校正表132中使面内校正系数D的数量变少(粗略设定),并且在面内校正表132中不存在对应于块15的面内校正系数D时,基于块15的现存的面内校正系数D执行数据内插。换言之,可以容许的是对于不具有对应的面内校正系数D的光检测器11b的块15通过数据内插法来获得面内校正系数D,并且通过内插法获得的面内校正系数D用于面内校正。例如,可以通过使用邻近相关块的块15的面内校正系数D对块15的面内校正系数D进行内插。这防止了多个相邻块15之间的面内校正系数D上的突然变化,使得面内校正表132可以是逐渐变化的。此外,这可以减少用于存储面内校正表132的存储器容量。
另外,在该实施方式中,块15由以矩阵形式配置的光检测器11b中的多个相邻光检测器11b构成,并且为每个块15获得面内校正系数D,从而可以获得面内校正表132。然而,可以容许的是对于为各像素设置的各个光检测器11b来获得面内校正系数D,并且将多个面内校正系数D集中以获得面内校正表132。在这种情况下,由于与对于每个块15获得面内校正系数D的情况相比较,可以在面内精细地获得面内校正系数D,所以可以获得更准确的面内校正图像。
2.修改例
接下来,将描述该实施方式的修改例(修改例1至4)。以相同的参考标号或符号标记与在实施方式中相同的组件,并且适当省略这些组件的描述。
修改例1
图14是示出了根据修改例1的面内校正表132和校正表134的创建方法的流程图。在该修改例中,创建/记录校正表134的步骤(步骤S306至S309)不同于实施方式中的步骤。换言之,获取光检测信号的步骤(步骤S101至S102)和创建/记录面内校正表132的步骤(步骤S103至S105)与实施方式中的相同,因此省略这些步骤的描述。
在修改例中,例如,如图15中所示,将输入/输出面板11中的沿着x轴(水平)方向或y轴(垂直)方向的一条光检测器线设置为有效显示区域110的内部区域中的基准区域。在上面的实施方式中,已将作为有效显示区域110的整个内部区域的基准区域110M设定为用于获得校正系数的基准区域。相反,在修改例中,将作为邻近最外侧区域的一部分区域的、沿着x轴方向或y轴方向的一条或多条光检测器线(线状区域)设定为这样的在有效显示区域110的内部区域中的基准区域。具体地,将作为邻近于校正线110A2(对应于最外侧区域的上端最外侧区域)的内部区域的基准线110A3设定为沿着x轴方向作为基准区域的线状区域。另外,将作为邻近于校正线110C2(对应于最外侧区域的左端最外侧区域)的内部区域的基准线110C3设定为沿着y轴方向作为基准区域的线状区域。尽管没有示出,但可以以相同方式分别对最外侧区域的下端最外侧区域和右端最外侧区域设定基准线。
因此,在该修改例中,当创建/记录校正表134时,首先,分别获得作为从基准线110A3和110C3中的光检测器11b(像素16)输出的光检测信号的强度平均值的光检测平均值A3和C3。具体地,通过利用下列等式(15)和(16)的计算来获得光检测平均值(图14的步骤S306)。
A3=(S31+S32+S33+S34+...)......(15)
C3=(S13+S23+S33+S43+...)......(16)
接着,以与实施方式中的步骤S107相同的方式,分别通过利用等式(3)至(6)的计算来获得各条校正线110A1、110A2、110C1、以及110C2中的光检测平均值A1、A2、C1以及C2(步骤S307)。
接下来,执行倒数计算以获得标准化值(标准化值通过将以这种方式获得的各个光检测平均值A1、A2、C1和C2分别除以基准线110A3和110C3中的光检测平均值A3和C3而获得)的倒数。然后,假设作为倒数计算的结果而获得的值分别是校正线110A1、110A2、110C1以及110C2的校正系数X1、X2、Y1以及Y2。换言之,通过由下列等式(17)至(20)表示的倒数计算来获得作为最外侧区域校正处理的校正系数的校正系数X1、X2、Y1以及Y2(步骤S308)。以这种方式,在修改例中,通过基准线110A3和110C3中的各个光检测平均值A3和C3与校正线110A1、110A2、110C1和110C2中的各个光检测平均值A1、A2、C1以及C2的比率来定义每个校正系数X1、X2、Y1以及Y2。
X1=(A3/A1)......(17)
X2=(A3/A2)......(18)
Y1=(C3/C1)......(19)
Y2=(C3/C2)......(20)
如在实施方式的步骤S109中一样,将获得的校正系数X1、X2、Y1以及Y2记录在存储器中。这是根据修改例的校正表134创建的结束(步骤S309)。
在修改例中,校正部133利用以与实施方式中相同的这种方式、通过使用例如下列等式(21)至(24)创建的校正表134,来执行最外侧区域校正处理。因此,可以获得与实施方式中相同的操作和相同的效果。
(S11′,S12′,S13′,S14′,...)=(S11,S12,S13,S14,...)*X1(=(A3/A1))...(21)
(S21′,S22′,S23′,S24′,...)=(S21,S22,S23,S24,...)*X2(=(A3/A2))...(22)
(S11″,S21″,S31′,S41′,...)=(S11′,S21′,S31,S41,...)*Y1(=(C3/C1))...(23)
(S12″,S22″,S32′,S42′,...)=(S12′,S22′,S32,S42,...)*Y2(=(C3/C2))...(24)
此外,在该修改例中,由于与基准区域110M和各条校正线的组合相比,基准线110A3与110C3和各条校正线是靠近的位置关系,所以提供了局部连续性,因此,与实施方式比较,可以执行适当的最外侧区域校正处理。
修改例2
图16是示出了根据修改例2的光检测信号处理器13A的详细构造的框图。该修改例的光检测信号处理器13A对应于实施方式中的光检测信号处理器13,其中以相反顺序执行面内校正处理和最外侧区域校正处理。
换言之,在光检测信号处理器13A中,首先,校正部133利用校正表134对来自光检测传感器314的光检测信号(AD值)执行最外侧区域校正处理以生成校正信号。接着,面内校正部131利用面内校正表132对该校正信号执行面内校正处理以生成面内校正信号。然后,基于面内校正信号形成处理图像。
根据这种构造,即使在修改例中,仍可以获得如实施方式中一样的操作和相应效果。
修改例3
图17是示出了根据修改例3的光检测信号处理器13B的详细构造的框图。该修改例的光检测信号处理器13B对应于实施方式中的光检测信号处理器13,其中不设置面内校正部131和面内校正表132。
换言之,在光检测信号处理器13B中,首先,校正部133利用校正表134对来自光检测传感器314的光检测信号(AD值)执行最外侧区域校正处理以生成校正信号。然后,基于该校正信号形成处理图像。
虽然在实施方式等中都执行面内校正处理和最外侧区域校正处理,但是在该修改例中可仅执行最外侧区域校正处理而不执行面内校正处理。
修改例4
图18是示出了根据修改例4的信息输入/输出装置2的框图。该修改例的信息输入/输出装置2与实施方式的信息输入/输出装置1的不同之处在于在电子设备本体20中设置了图像处理器14。具体地,在信息输入/输出装置2中,在显示器10中设置显示信号处理器12、输入/输出面板11以及光检测信号处理器13(或光检测信号处理器13A或13B),并且在电子设备本体20中设置控制器21和图像处理器14。即使在这种信息输入/输出装置2中,仍可以获得如实施方式的信息输入/输出装置1相同的效果。
3.应用例
接下来,将参照图19至图23描述在实施方式和修改例中描述的信息输入/输出装置的应用例。根据实施方式等的信息输入/输出装置可以应用于诸如电视设备、数码相机、笔记本个人计算机、诸如移动电话的移动终端或摄像机的任何领域的电子设备。换言之,根据实施方式等的信息输入/输出装置可以应用于任何领域中的这样的电子设备,其中每一种电子设备基于外部输入或内部生成的图像信号显示图像或视频图像。
应用例1
图19是示出了使用根据实施方式等的信息输入/输出装置的电视设备的外观的透视图。例如,电视设备具有包括前面板511和滤光镜512的图像显示屏510,并且图像显示屏510由根据实施方式等的信息输入/输出装置构成。
应用例2
图20A和图20B是示出了使用根据实施方式等的信息输入/输出装置的数码相机的外观的透视图。例如,数码相机具有用于闪光灯的发光部521、显示器522、菜单开关523以及快门按钮524,并且显示器522由根据实施方式等的信息输入/输出装置构成。
应用例3
图21是示出了使用根据实施方式等的信息输入/输出装置的笔记本个人计算机的外观的透视图。例如,笔记本个人计算机具有本体531、用于文字等的输入操作的键盘532、以及用于显示图像的显示器533,并且显示器533由根据实施方式等的信息输入/输出装置构成。
应用例4
图22是示出了使用根据实施方式等的信息输入/输出装置的摄像机的外观的透视图。例如,摄像机具有本体541、设置在本体541前侧面上的物体拍摄镜头542、用于拍摄的开始/停止开关543以及显示器544。显示器544由根据实施方式等的信息输入/输出装置构成。
应用例5
图23A至图23G是示出了使用根据实施方式等的信息输入/输出装置的移动电话的外观的透视图。例如,移动电话通过由铰链730连接上部壳体710与下部壳体720而装配成,并且具有显示器740、副显示器750、闪光灯760以及照相机770。显示器740或副显示器750由根据实施方式等的信息输入/输出装置构成。
4.其他修改例
虽然在上文中已经利用实施方式、修改例以及应用例描述了本发明,但是本发明不限于实施方式等,并且可以进行各种修改或变形。
例如,基准区域110M的范围(区域的广度)、每条基准线的位置或数量、以及每条校正线的位置或数量不限于在实施方式等中描述的那些,并且可以任意设定。
此外,在实施方式等中,校正部133在有效显示区域110的最外侧区域(上端最外侧区域、下端最外侧区域、左端最外侧区域或右端最外侧区域)中,以输入/输出面板11中的沿着水平或垂直方向的光检测器线为单位独立执行最外侧区域校正处理。然而,这种最外侧区域校正处理是没有限制的。例如,最外侧区域校正处理可以在上端最外侧区域、下端最外侧区域、左端最外侧区域以及右端最外侧区域中的每一个中集中执行。
此外,虽然已经在实施方式等中描述了校正部133通过使用校正表134执行最外侧区域校正处理的情况,但是最外侧区域校正处理的方法不限于这种情况,并且其他方法也可以用于最外侧区域校正处理。
另外,虽然已经在实施方式等中描述了在电子设备本体20中设置控制器21的情况,但是控制器21也可以设置在显示器10中。
此外,虽然在实施方式等中对应于一个显示单元CW设置一个光检测单元CR,但是可以对应于多个显示单元CW设置一个光检测单元CR。
另外,虽然已经在实施方式等中描述了包括具有背光30的液晶面板的输入/输出面板的情况,但是显示器背光可以与检测光源结合,或可以设置特殊的检测光源(照射光源)。当设置检测光源时,优选使用可见光范围之外的波长范围中的光(例如,红外光)。
已经对具有将液晶显示面板用作输入/输出面板的构造的信息输入/输出装置1或2进行了描述。然而,根据本发明实施方式的信息输入/输出装置可以配置为使用有机EL(电致发光)面板等作为输入/输出面板。有机EL元件是具有在施加正向偏压时发光、而在施加反向偏压时接收光并由此生成电流的特性的显示元件。这意味着有机EL元件具有显示元件11a和光检测器11b。在这种情况下,通过为各个像素设置有机EL元件来构成输入/输出面板,其中一些有机EL元件被施加有正向偏压以根据显示数据发光从而显示图像,而其他有机EL元件被施加有反向偏压以接收反射光。
此外,在上文中,以具有输入/输出面板的信息输入/输出装置作为实例对本发明进行了描述,该输入/输出面板具有多个显示元件11a和多个光检测器11b(具有检测外部接近物体的检测功能和图像显示功能)。然而,本发明可以应用于具有包括多个光检测器11b(具有检测外部接近物体的检测功能)的输入面板的信息输入装置(摄像装置)。例如,这样的输入面板具有发射用于检测外部接近物体的检测光的光源(照射光源)。换言之,可以分开设置输入面板和用于图像显示(其基于由控制器21生成的显示数据)的输出面板(显示面板)。
此外,虽然在上文中已经描述了输入/输出面板或输入面板检测外部接近物体的反射光LR且因此获取这样的物体的光检测信号的情况,但是本发明不限于应用于这样的情况。换言之,例如,可以通过检测由外部光引起的物体阴影而不是检测外部接近物体的反射光LR来获取外部接近物体的光检测信号。
此外,实施方式中所述的一系列处理等可以通过硬件或软件来执行。在一系列处理通过软件执行的情况下,构成软件的程序安装在通用计算机等中。这种程序可以预先记录在内置在计算机中的记录介质中。
本领域技术人员应当理解,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和变形,只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。
Claims (19)
1.一种信息输入装置,包括:
输入面板,具有有效光可检测区域以及位于所述有效光可检测区域的外缘的遮光区域,所述有效光可检测区域设置有用于检测外部接近物体的多个光检测器;
校正部,对最外侧光检测信号执行最外侧区域校正以增加所述最外侧光检测信号的强度,所述最外侧光检测信号从位于所述有效光可检测区域的最外侧区域中的光检测器获得;以及
图像处理器,基于由所述最外侧区域校正而获得的作为结果的光检测信号来获取关于所述外部接近物体的位置、形状以及大小中的一个以上的物体信息。
2.根据权利要求1所述的信息输入装置,
其中,所述校正部执行所述最外侧区域校正,以使得所述最外侧光检测信号的信号强度与从位于所述有效光可检测区域的内部区域中的光检测器获得的内部光检测信号的信号强度相等。
3.根据权利要求2所述的信息输入装置,
其中,所述校正部通过将所述最外侧光检测信号乘以预定的校正系数来执行所述最外侧区域校正。
4.根据权利要求3所述的信息输入装置,
其中,所述校正系数由第一强度平均值与第二强度平均值的比率来定义,所述第一强度平均值通过对来自设置在所述内部区域中的预定基准区域中的多个光检测器的光检测信号的强度值进行平均而获得,所述第二强度平均值通过对来自所述最外侧区域中的多个光检测器的所述光检测信号的强度值进行平均而获得。
5.根据权利要求4所述的信息输入装置,
其中,所述内部区域的邻近所述最外侧区域的一部分用作所述基准区域。
6.根据权利要求5所述的信息输入装置,
其中,所述基准区域由与所述输入面板中的沿着水平或垂直方向的一条以上的光检测器线相对应的线状区域构成。
7.根据权利要求4所述的信息输入装置,
其中,整个所述内部区域用作所述基准区域。
8.根据权利要求3所述的信息输入装置,
其中,所述校正部利用校正表执行所述最外侧区域校正,在所述校正表中定义了所述最外侧区域内的位置与所述校正系数之间的对应关系。
9.根据权利要求8所述的信息输入装置,
其中,所述校正表中的所述校正系数对于每个所述光检测器是预定的。
10.根据权利要求4所述的信息输入装置,
其中,所述输入面板是在有效显示区域中包括所述多个光检测器和多个显示元件的输入/输出面板,所述有效显示区域被定义为与所述有效光可检测区域相同的区域,以及
在预定的基准反射板被设置为面对所述输入面板的同时从所述有效显示区域发射均匀的显示光的条件下,所述校正系数通过所述第一强度平均值与所述第二强度平均值的比率来定义。
11.根据权利要求1所述的信息输入装置,
其中,所述最外侧区域包括所述有效光可检测区域中的上端最外侧区域、下端最外侧区域、左端最外侧区域以及右端最外侧区域,以及
所述校正部对所述上端最外侧区域、所述下端最外侧区域、所述左端最外侧区域以及所述右端最外侧区域中的每一个执行所述最外侧区域校正。
12.根据权利要求11所述的信息输入装置,
其中,所述校正部对所述上端最外侧区域、所述下端最外侧区域、所述左端最外侧区域以及所述右端最外侧区域中的每一个,以所述输入面板中的沿着水平或垂直方向的光检测器线为单位分别执行所述最外侧区域校正。
13.根据权利要求1所述的信息输入装置,
其中,所述输入面板是在有效显示区域中包括所述多个光检测器和多个显示元件的输入/输出面板,其中所述有效显示区域被定义为与所述有效光可检测区域相同的区域,以及
所述校正部利用面内校正表对来自所述光检测器的所述光检测信号执行面内校正,在所述面内校正表中定义了面内校正系数与所述有效光可检测区域内的位置之间的对应关系,所述面内校正系数具有与从所述有效显示区域发射的光的面内强度分布和所述多个光检测器的面内光灵敏度分布二者相应的面内分布。
14.根据权利要求13所述的信息输入装置,
其中,所述面内校正系数的面内分布对应于光的所述面内强度分布和所述面内光灵敏度分布的合成分布的反转,以及
所述校正部通过将来自各个所述光检测器的光检测信号乘以相应的所述面内校正系数而执行所述面内校正。
15.根据权利要求1所述的信息输入装置,其中,所述输入面板具有发射用于检测所述外部接近物体的检测光的照射光源。
16.根据权利要求15所述的信息输入装置,其中,所述检测光是红外光。
17.根据权利要求15所述的信息输入装置,其中,所述输入面板是在所述有效显示区域中包括所述多个光检测器和多个显示元件的输入/输出面板,所述有效显示区域被定义为与所述有效光可检测区域相同的区域。
18.一种信息输入方法,包括如下步骤:
从位于输入面板的有效光可检测区域的最外侧区域中的光检测器获得最外侧光检测信号,所述输入面板具有所述有效光可检测区域以及位于所述有效光可检测区域的外缘的遮光区域,所述有效光可检测区域设置有用于检测外部接近物体的多个光检测器;
对所述最外侧光检测信号执行所述最外侧区域校正以增加所述最外侧光检测信号的强度;以及
基于由所述最外侧区域校正而获得的作为结果的光检测信号来获取关于所述外部接近物体的位置、形状以及大小中的一个以上的物体信息。
19.一种具有信息输入装置的电子设备,所述信息输入装置包括:
输入面板,具有有效光可检测区域以及位于所述有效光可检测区域的外缘的遮光区域,所述有效光可检测区域设置有用于检测外部接近物体的多个光检测器;
校正部,对最外侧光检测信号执行最外侧区域校正以增加所述最外侧光检测信号的强度,所述最外侧光检测信号从位于所述有效光可检测区域的最外侧区域中的光检测器获得;以及
图像处理器,基于由所述最外侧区域校正而获得的作为结果光检测信号来获取关于所述外部接近物体的位置、形状以及大小中的一个以上的物体信息。
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