JP2005301373A - 画像表示装置および画像表示装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 1つの発光素子を含む発光セルCWと1つの受光素子を含む受光セルCRとを有する複数の発光受光セルCWRが配置された構成からなる表示部1を備え、表示信号生成部21により生成された画像データに基づいて発光側スキャナ24および表示信号ドライバ23がこれらの発光素子を駆動すると共に、その発光素子から出射して検出対象物体で反射した光を受光するように受光側スキャナ31が受光素子を駆動し、その受光素子から受光信号レシーバ32により得られた受光信号に基づき位置検出部34において検出対象物体を検出するようにしたので、利便性を確保しつつ簡易な構造で画質を劣化させることなく、接触あるいは近接する物体の位置を検出することができる。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る画像表示装置の全体構成を表すものである。
まず、変形例1について説明する。本変形例は、第1の実施の形態において、発光側スキャナ24に対して受光側スキャナ31が間引いて駆動するようにしたものである。
次に、変形例2について説明する。本変形例では、第1の実施の形態において、4つの発光セルCWが出射した光を4つの受光セルCRが受光し、それらの受光信号を加算して1つの受光信号として出力するようにしたものである。
次に、変形例3について説明する。本変形例は、第1の実施の形態において、発光セルCWに対して受光セルCRの配置自体を間引いた構成にしたものである。
次に、変形例4について説明する。本変形例では、第1の実施の形態において変形例3とは逆に、1つの発光セルCWに対して複数の受光セルCRを配置した構成にしたものである。
なお、本変形例における画像表示装置の駆動方法の基本動作は、第1の実施の形態における画像表示装置の駆動方法の基本動作と同様であるので、その説明を省略し、表示部104、受光側スキャナ314、受光信号レシーバ324および受光信号保持部334に関する動作のみを説明する。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
まず、第1〜第3の実施の形態について共通の変形例5について説明する。本変形例は、第1〜第3の実施の形態において、受光信号レシーバ32と受光信号保持部33との間にコンパレータ35を配置するように構成したものである。
次に、第1〜第3の実施の形態について共通の変形例6について説明する。物体が接触あるいは近接した場合の反射光は、発光セルCWにおける発光量が高ければ多く、発光セルCWにおける発光量が低ければ少なくなる。よって、発光セルCWがどれくらいの光量で発光しているかによって、受光セルCRが検出する受光信号の信号量も異なってくる。よって、本変形例は、第1〜第3の実施の形態において、受光信号レシーバ32と受光信号保持部33との間にシフトレジスタ36およびコンパレータ351を配置し、さらに表示信号制御部22から出力された表示信号45に基づいてコンパレータ351におけるしきい値電圧Vtを生成するしきい値電圧生成部37を配置するように構成したものである。つまり、図34に示した画像表示装置から、しきい値電圧Vtを生成するしきい値電圧生成部37を追加した構成のものである。
次に、第1〜第3の実施の形態について共通の変形例7について説明する。画像表示装置の表示部1の表面には、接触あるいは近接する物体からの反射光以外に、環境光も照射されている。そこで、本変形例は、第1〜第3の実施の形態において、受光信号レシーバ32と受光信号保持部33との間にコンパレータ35を配置し、さらに受光信号レシーバ32から出力された受光信号VRに基づいてコンパレータ35におけるしきい値電圧Vtを生成するしきい値電圧生成部371を配置するように構成したものである。つまり、図32に示した変形例5においてしきい値電圧生成部371を追加した構成であり、これにより受光素子にて受光信号を検出する際に環境光の影響を除去する処理を行うようにしたものである。
次に、第1〜第3の実施の形態について共通の変形例8について説明する。本変形例は、画像表示装置において任意の位置に同時に配置された複数の検証対象物を検出し、また、任意に移動する位置においても検証対象物を検出するようにしたものである。
Claims (29)
- 複数の発光素子と、
複数の受光素子と、
画像データに基づいて前記発光素子を駆動する発光駆動手段と、
前記画像データに基づいて発光している発光素子から出射して検出対象物体で反射した光を受光するように前記受光素子を駆動する受光駆動手段と、
前記受光素子から得られた受光信号に基づき前記検出対象物体を検出する検出手段と
を備えたことを特徴とする画像表示装置。 - 前記検出手段は、前記受光信号に基づき、検出対象物体の位置および大きさのうち少なくとも一方を検出することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記検出手段は、前記受光信号に基づき、同時に配置された複数の検出対象物体を検出することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記検出手段は、表示中の画像の内容に応じたしきい値を設定し、前記受光信号を前記しきい値と比較することにより前記検出対象物体を検出することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記検出手段は、前記検出対象物体の性状またはその検出の目的もしくは精度に応じたしきい値を設定し、前記受光信号を前記しきい値と比較することにより前記検出対象物体を検出することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記検出手段は、前記検出対象物体が受光素子に接近していない状態において黒表示を行ったときに受光素子から得られる受光信号に基づいて、周囲に存在する環境光の強度を求め、この環境光の影響を考慮して検出対象物体の検出を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記複数の発光素子および前記複数の受光素子はそれぞれマトリクス状に配置され、
前記発光駆動手段は、線順次発光動作を行うように前記複数の発光素子を制御し、
前記受光駆動手段は、前記複数の発光素子の線順次発光動作に同期して線順次受光動作を行うように前記複数の受光素子を駆動する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記発光素子は液晶素子であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記受光素子は、発光素子である液晶素子から隔壁により分離されていることを特徴とする請求項8に記載の画像表示装置。
- 前記液晶素子は、互いに対向する1対の透明基板と、前記1対の透明基板の間に設けられた液晶層とを有し、
前記受光素子は、発光素子である液晶素子の液晶層内部に設けられている
ことを特徴とする請求項8に記載の画像表示装置。 - 前記受光素子は、前記1対の透明基板のうち、表示光が出射する側の透明基板に設けられていることを特徴とする請求項10に記載の画像表示装置。
- 液晶素子を透過して表示光を出射させるために用いるバックライト光源をさらに備え、
前記液晶素子は、互いに対向する1対の透明基板と、前記1対の透明基板の間に設けられた液晶層を有し、
前記受光素子と前記バックライト光源が備えられている側の透明基板との間に遮光体が設けられている
ことを特徴とする請求項8に記載の画像表示装置。 - 各発光素子と各受光素子とが1対1の関係をもって配置され、1対の発光素子および受光素子が1つの発光受光セルを構成していることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記発光駆動手段および前記受光駆動手段は、各発光受光セルの発光素子と受光素子とが1対1の関係をもって動作するように、各発光素子および各受光素子を駆動することを特徴とする請求項13に記載の画像表示装置。
- 前記発光駆動手段および前記受光駆動手段は、複数の発光受光セルの発光素子の駆動に対して1つの発光受光セルの受光素子が受光駆動を行うように、各発光素子および各受光素子を駆動することを特徴とする請求項13に記載の画像表示装置。
- 1つの発光受光セルに、駆動対象の発光素子を選択するための発光用ゲート線と、駆動対象の受光素子を選択するための受光用ゲート線と、前記発光素子へ前記画像データを供給するための1本のデータ供給線と、前記受光素子から前記受光信号を読み出すための1本のデータ読出線とが接続されていることを特徴とする請求項13に記載の画像表示装置。
- 前記発光受光セルは、
前記発光用ゲート線から供給される発光用選択信号に応じて前記データ供給線と前記発光素子との間を選択的に導通させる発光素子選択スイッチと、
前記受光用ゲートから供給される受光用選択信号に応じて前記受光素子と前記データ読出線との間を選択的に導通させる受光素子選択スイッチと
を含み、
前記発光駆動手段および前記受光駆動手段は、互いに独立したタイミングで前記発光素子選択スイッチおよび前記受光素子選択スイッチを作動させる
ことを特徴とする請求項16に記載の画像表示装置。 - 1つの発光受光セルに、駆動対象の発光素子および受光素子を選択するための1本の共通ゲート線と、前記発光素子へ前記画像データを供給するための1本のデータ供給線と、前記受光素子から前記受光信号を読み出すための1本のデータ読出線とが接続されていることを特徴とする請求項13に記載の画像表示装置。
- 前記発光受光セルは、
前記共通ゲート線から供給される選択信号に応じて前記データ供給線と前記発光素子との間を選択的に導通させる発光素子選択スイッチと、
前記共通ゲートから供給される選択信号に応じて前記受光素子と前記データ読出線との間を選択的に導通させる受光素子選択スイッチと
を含み、
前記発光駆動手段および前記受光駆動手段は、同じタイミングで前記発光素子選択スイッチおよび前記受光素子選択スイッチを作動させる
ことを特徴とする請求項18に記載の画像表示装置。 - 1つの発光受光セルに、駆動対象の発光素子および受光素子を選択するための1本の共通ゲート線と、前記発光素子へ前記画像データを供給すると共に前記受光素子から前記受光信号を読み出すための1本の共用データ線とが接続されていることを特徴とする請求項13に記載の画像表示装置。
- 前記発光受光セルは、
前記共通ゲート線から供給される選択信号に応じて、前記データ供給線をデータ供給およびデータ読出のいずれに用いるかを切り換える切換スイッチと、
前記共通ゲートから供給される選択信号に応じて共用データ線と前記受光素子との間を選択的に導通させる発光素子選択スイッチと、
前記共通ゲートから供給される選択信号に応じて前記受光素子と前記共用データ線との間を選択的に導通させる受光素子選択スイッチと
を含み、
前記発光駆動手段および前記受光駆動手段は、同じタイミングで前記切換スイッチ、前記発光素子選択スイッチおよび前記受光素子選択スイッチを作動させる
ことを特徴とする請求項20に記載の画像表示装置。 - 複数の発光素子に対応して1または複数の受光素子が配置され、
前記発光駆動手段および前記受光駆動手段は、前記発光素子を駆動して得られた表示光が前記検出対象物体で反射して前記1または複数の受光素子により受光されて1つの受光信号を生ずることとなるように、各発光素子および各受光素子を駆動することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 1つの発光素子に対応して複数の受光素子が配置され、
前記発光駆動手段および前記受光駆動手段は、前記1つの発光素子を駆動して得られた表示光が前記検出対象物体で反射して前記複数の受光素子によりそれぞれ受光されて複数の受光信号を生ずることとなるように、各発光素子および各受光素子を駆動することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 入力画像データの一部を所定のマークを表示させるためのマークデータと置き換えることにより前記画像データを合成する画像合成手段を備え、
前記発光駆動手段および前記受光駆動手段は、前記画像データのうちの前記マークデータに応じて駆動される発光素子から出射した光を、その発光素子に対応する位置の受光素子によって受光するように、前記発光素子および前記受光素子を駆動し、
前記検出手段は、前記マークデータに応じて駆動される発光素子から出射した光を受光した前記受光素子から得られる受光信号に基づき、表示中の前記マークに前記検出対象物体が接近したか否かを検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記画像合成手段は、前記入力画像データの一部を、複数の位置に前記マークを表示させるためのマークデータと置き換え、
前記検出手段は、前記マークデータに応じて駆動される発光素子から出射した光を受光した前記受光素子から得られる受光信号に基づき、複数の位置に表示されたマークのうちのいずれの位置のマークに前記検出対象物体が接近したかを検出する
ことを特徴とする請求項24に記載の画像表示装置。 - 前記入力画像データは、複数のフレームからなる動画像データであり、
前記画像合成手段は、各フレームごとに前記入力画像データの一部を前記マークデータと置き換える
ことを特徴とする請求項24に記載の画像表示装置。 - 前記画像合成手段は、各フレーム間で互いに異なる位置に、前記入力画像データの一部を前記マークデータと置き換えることを特徴とする請求項26に記載の画像表示装置。
- 前記画像合成手段は、前記入力画像データの内容に応じて各フレーム間で互いに異なる位置に、前記入力画像データの一部を前記マークデータと置き換えることを特徴とする請求項27に記載の画像表示装置。
- 画像表示装置を駆動する方法であって、
複数の発光素子と複数の受光素子とを配置し、
画像データに基づいて前記発光素子を駆動し、
前記画像データに基づいて発光している発光素子から出射して検出対象物体で反射した光を受光するように前記受光素子を駆動し、
前記受光素子から得られた受光信号に基づき、前記検出対象物体を検出する
ことを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
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