JP2007226045A - Organic el display device and coordinate input method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像取込み機能を備えた有機EL装置および駆動方法に関するものである。 The present invention relates to an organic EL device having an image capturing function and a driving method.
有機EL表示装置は、ソース信号線、ゲート信号線及び画素トランジスタが形成されたアレイ基板と、ソース信号線を駆動するソースドライバ回路及びゲート信号線を駆動するゲートドライバ回路とを備えている。そして、最近の集積回路技術の進歩発展により、駆動回路の一部をアレイ基板上に形成するプロセス技術が実用化されている。これにより、有機EL表示装置全体を軽薄短小化することができ、携帯電話やノート型コンピュータなどの各種の携帯機器の表示装置として幅広く利用されている。また、有機EL表示装置は、自己発光デバイスであるので、バックライトが不要であり、より小型化、低消費電力化を実現できる。 The organic EL display device includes an array substrate on which source signal lines, gate signal lines, and pixel transistors are formed, a source driver circuit that drives the source signal lines, and a gate driver circuit that drives the gate signal lines. With the recent progress and development of integrated circuit technology, a process technology for forming a part of a drive circuit on an array substrate has been put into practical use. As a result, the entire organic EL display device can be made light and thin, and it is widely used as a display device for various portable devices such as mobile phones and notebook computers. Further, since the organic EL display device is a self-luminous device, a backlight is not required, and further downsizing and low power consumption can be realized.
ところで、アレイ基板上に、画像取込みを行う密着型エリアセンサを配置した画像取込み機能を備えた表示装置が提案されている(例えば、特許文献1,2を参照)。この種の画像取込み機能を備えた従来の表示装置は、センサに接続されたキャパシタの電荷量をセンサでの受光量に応じて変化させるようにし、キャパシタの両端電圧を検出することで、画像取込みを行っている。
センサに流れる電流は微弱であるため、その電流によるキャパシタの両端電圧の変化を精度よく検出するのは困難であり、測定誤差が大きくなる。このため、取込画像にノイズが現れやすくなる。 Since the current flowing through the sensor is weak, it is difficult to accurately detect the change in the voltage across the capacitor due to the current, resulting in a large measurement error. For this reason, noise tends to appear in the captured image.
また、キャパシタの両端電圧を検出するために、キャパシタにSRAMやバッファ回路を接続する場合、SRAMやバッファ回路を構成するトランジスタのしきい値電圧を超えたか否かにより「0」か「1」かの判定が行われるが、トランジスタのしきい値電圧にばらつきがあるため、「0」と「1」の判定基準がずれるおそれがある。また、センサに流れる電流もばらつきがあるため、「0」と「1」の判定基準がずれるおそれがある。 When an SRAM or a buffer circuit is connected to the capacitor in order to detect the voltage across the capacitor, it is “0” or “1” depending on whether or not the threshold voltage of the transistors constituting the SRAM or buffer circuit is exceeded. However, since the threshold voltages of the transistors vary, the determination criteria of “0” and “1” may be shifted. In addition, since the current flowing through the sensor also varies, there is a possibility that the determination criteria of “0” and “1” are shifted.
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光リークのばらつきやトランジスタ等の電気的特性のばらつきの影響を受けることなく、画像取込みを行うことができる平面表示装置の駆動方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and the object thereof is a flat display capable of capturing an image without being affected by variations in light leakage and variations in electrical characteristics of transistors and the like. The object is to provide a method of driving the apparatus.
また、座標入力機能を有する平面表示装置(インプットディスプレイ)は、低温多結晶Siで各画素にホトセンサを作製している。しかし、ホトセンサはレーザーアニール方法によって作製するため、ホトセンサ特性の画面内傾斜、部分的な特性バラツキが発生する。ホトセンサ特性バラツキが発生すると、画面内(入力領域)で感度がばらつき、誤入力、入力できないという課題が発生する。 A flat display device (input display) having a coordinate input function is made of low-temperature polycrystalline Si, and a photosensor is produced for each pixel. However, since the photosensor is manufactured by a laser annealing method, the photosensor characteristics in-screen tilt and partial characteristic variations occur. When the variation in the photosensor characteristics occurs, the sensitivity varies within the screen (input area), and there arises a problem that incorrect input or input cannot be performed.
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、入力領域のホトセンサの特性を測定し、ホトセンサ特性を反映することにより、誤入力、入力できないと言う課題を解決するものである。 The present invention has been made in view of the above points, and solves the problem that erroneous input and input cannot be performed by measuring the characteristics of a photosensor in an input region and reflecting the photosensor characteristics.
また、本発明は、表示装置にEL素子からなる発光素子と、ホトセンサ画素27などの受光素子を形成している。したがって、発光素子からの光を対象物に照射し、反射光をホトセンサ画素27で受光することができる。
Further, according to the present invention, a light emitting element composed of an EL element and a light receiving element such as the
また、本発明は、光ペンのLEDをオンオフさせて座標入力するが、オフ信号が発生した場合に遅延させてLEDを消灯させる機能を有する。 In addition, the present invention has a function of turning on and off the LED of the light pen and inputting coordinates, but delaying the LED when the off signal is generated.
本発明の有機EL表示装置は、表示画面が入力領域を兼ねるインプットディスプレイである。入力領域をマトリクス状のブロックに分割し、各分割ブロックのホトセンサ特性を測定し、EPROM等の記憶媒体に符号化して記録させる。また、発光はRGB独立で行うことができる。 The organic EL display device of the present invention is an input display whose display screen also serves as an input area. The input area is divided into matrix blocks, the photosensor characteristics of each divided block are measured, and encoded and recorded on a storage medium such as an EPROM. Light emission can be performed independently of RGB.
インプットディスプレイの入力時に、前記記憶媒体に記録された特性データを読み出して入力個所の閾値に一致した箇所で入力判断処理を行う。前記の処理(特性データとの一致性処理)で、入力領域のホトセンサ特性を反映させる。 At the time of input on the input display, the characteristic data recorded in the storage medium is read out, and input determination processing is performed at a location that matches the threshold value of the input location. The photo sensor characteristic of the input area is reflected by the above process (matching process with characteristic data).
本発明によれば、表示パネル内に、ホトセンサ素子27を形成することにより、画像表示と画像取り込みを行うことができる。したがって、イメージスキャナは不要である。したがって、平面表示装置をコンパクトにかつ安価に提供することができる。
According to the present invention, it is possible to perform image display and image capture by forming the
本発明を用いれば、別途スキャナなどを使用する必要がない。したがって、省電力化を実現できる。また、また、小型軽量化できるので、資源を消費しない。したがって、地球環境、宇宙環境に優しいことになる。 With the present invention, there is no need to use a separate scanner or the like. Therefore, power saving can be realized. Moreover, since it can be reduced in size and weight, resources are not consumed. Therefore, it is friendly to the global environment and space environment.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態の平面表示装置について説明する。まず、理解を容易にするため、表示画素は、液晶素子であるとして説明する。
(1)平面表示装置の構成
図1は本実施形態に係る平面表示装置の概略構成図である。本発明は、少なくとも画像表示領域10に配されたホトセンサ画素27による画像取込み機能を有することを特徴としている。
(First embodiment)
The flat display device according to the first embodiment of the present invention will be described below. First, in order to facilitate understanding, the display pixel will be described as a liquid crystal element.
(1) Configuration of Flat Display Device FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a flat display device according to this embodiment. The present invention is characterized by having an image capturing function by at least the
図1の平面表示装置は、主としてアレイ基板11からなるパネル部と回路基板17とで構成されている。
The flat display device shown in FIG. 1 is mainly composed of a panel section made up of an
なお、座標入力機能を有する平面表示装置をインプットディスプレイと呼ぶ。
(1−1)アレイ基板11の構成
本実施形態の画素16(表示画素26+ホトセンサ画素27)は、水平方向320画素×垂直方向240画素の表示解像度を有する。画素は水平方向に赤(R)、青(B)、緑(G)の部分に分割され、それぞれにソース信号線21が設けられる。ソース信号線21の総数は、320×3=960本で、表示画素26を駆動するゲート信号線22の総数は240本である。
A flat display device having a coordinate input function is called an input display.
(1-1) Configuration of
アレイ基板11上には、ソース信号線23及びゲート信号線22と、前記信号線により制御される画素16(表示画素26+ホトセンサ画素27)と、ソース信号線23を駆動するICよりなるソースドライバ回路14と、ゲート信号線22を駆動するICよりなるゲートドライバ回路12と、画像を取り込んで出力するホトセンサ処理回路18とが設けられている。これらの回路は、例えば低温ポリシリコン技術で形成されたトランジスタにより形成されている。
On the
なお、トランジスタの形成は、低温ポリシリコン技術に限定されるものではなく、プロセス温度が450度(摂氏)以上の高温ポリシリコン技術によるものでもよい。また、固相(CGS)成長させた半導体膜を用いてトランジスタを形成してもよい。また、トランジスタは、アモルファスシリコン技術で形成または構成してもよい。画素16はマトリックス上に形成または構成されている。
The formation of the transistor is not limited to the low-temperature polysilicon technology, but may be performed by a high-temperature polysilicon technology having a process temperature of 450 degrees Celsius or higher. Alternatively, a transistor may be formed using a semiconductor film grown by solid phase (CGS). The transistor may also be formed or configured with amorphous silicon technology. The
また、画素16の表示画素26は液晶素子に限定されるものではなく、EL素子などから構成される自己発光素子で構成してもよい。
(1−2)各回路の構成
ソースドライバ回路14は、入力デジタル画素データを表示素子の駆動に適したアナログ電圧に変換するD/A変換回路を含む。また、ソースドライバ回路14はPWM変調などを実施するデジタル出力を行うものであってもよい。この場合はデジタルデータをパルス的にソース信号線23に印加する構成であるので、D/A変換回路は不要である。
Further, the
(1-2) Configuration of Each Circuit The
表示部10がEL素子で構成されている場合は、ソースドライバ回路14は、電流出力の映像信号を出力するものであってもよい。EL素子の場合は、好ましくは、ソースドライバ回路14はシリコンなどのチップで形成したものをCOG(ガラスオンチップ)技術でアレイ基板11に実装した構成を採用することが好ましい。メモリ機能などをIC内に内蔵できコンパクト化を実現できるからである。
When the
回路基板17上には、アレイ基板11上の各回路を制御するコントロールIC(図示せず)、画像データ等を記憶するメモリ(図示せず)と、アレイ基板11及び回路基板17で使用する各種の直流電圧を出力する電源回路(図示せず)とを実装してもよい。なお、コントロールIC(図示せず)とは別個にCPU、MPUを設けてもよいし、メモリや電源回路をICよりなる映像信号処理回路と一体化してもよいし、ディスクリート部品を回路基板17、アレイ基板11上に実装してもよい。
On the circuit board 17, a control IC (not shown) for controlling each circuit on the
回路基板17に実装される素子、ICなどは、例えばポリシリコン技術で作製してもよい。また、アレイ基板11に直接に形成してもよい。以上の事項はソースドライバ回路14、信号処理回路18にも適用されることは言うまでもない。
The elements, ICs, etc. mounted on the circuit board 17 may be produced by, for example, polysilicon technology. Alternatively, it may be formed directly on the
ゲートドライバ回路12aは、アレイ基板11に低温ポリシリコン技術で形成することが好ましい。狭額縁化を実現できるからである。コストも低減できる。ゲートドライバ回路12aはゲート信号線22aを順次選択し、ソースドライバ回路14と同期をとって表示画素26に映像データを書き込む動作を行う。
The
ゲートドライバ回路12aはゲート信号線22b及びゲート信号線22cを順次選択し、ソースドライバ回路14と同期をとってホトセンサ画素27に書き込み信号(プリチャージ信号Vpまたはプリチャージ電流)を印加する。また、ホトセンサ画素27から出力電圧(センサ電圧)を取り出す動作を行う。
The
プリチャージ信号Vpは、電圧と電流がある。本明細書では主としてプリチャージ信号Vpは、電圧として説明をするが、図59、図60のように、プリチャージ信号Vpとしては電流の場合もある。 The precharge signal Vp has a voltage and a current. In this specification, the precharge signal Vp is mainly described as a voltage. However, as shown in FIGS. 59 and 60, the precharge signal Vp may be a current.
また、本発明の実施例において、トランジスタ32bの動作状態を読み出すとして説明するが、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、ホトセンサ35の一端子をトランジスタ32cのドレイン端子に接続した構成の場合は、トランジスタ32bがなくとも、トランジスタ32cをクローズすることにより、ホトセンサ35の端子電圧を読み出すことができる。つまり、本発明は、光により変化するデバイスの端子電圧または電荷の変化状態を検出できるものであればいずれの構成であってもよい。なお、1つのホトセンサ画素27に複数のホトセンサ35が形成されている場合もある。
In the embodiment of the present invention, the operation state of the
ホトセンサ画素27は、光を照射されることによりホトセンサ35がリークし、出力状態が変化する。あるいは、ホトセンサ27が影にされることにより、リークがなく所定の状態を保持する。
When the
画像表示の書き換え周期に同期してホトセンサ画素27にプリチャージ信号が印加される。また、ホトセンサ画素27は、画像表示の書き換え周期に同期して動作状態が読み出される。ただし、画像表示の書き換えは1フレームごとに実施され、ホトセンサ画素27にプリチャージ信号を印加する周期、あるいはホトセンサ画素27の動作状態を読み出す周期は、2フレーム周期で実施される場合がある。また、これらは、フレーム周期でなく、水平走査期間単位で実施される場合がある。水平走査期間単位で実施される場合であっても、画像表示の書き換えと同期を取って行われる。ただし、画素行を選択し、各画素行の表示の書き換えタイミングと、ホトセンサ画素27にプリチャージ信号を印加するタイミングは同時であることに限定されるものではない。一定の遅延時間を設定して実施されることもある。
A precharge signal is applied to the
プリチャージ信号は、ホトセンサ画素27に印加され、ホトセンサ35を所定の状態にする。ホトセンサ35は光照射によりインピーダンスが変化し、また、変化状態を維持する。ホトセンサ35は、主として光照射により電流または電荷のリークが発生し、ホトセンサ35の端子電圧が変化する。
The precharge signal is applied to the
ホトセンサ画素27は、遮光されることより、プリチャージされた信号を維持する。または、電流または電荷をリークする速度が遅くなる。もしくは、ホトセンサ35に印加された電圧の電位低下が遅くなる。ホトセンサ画素27が遮光されず、光がホトセンサ35に照射されると、電流または電荷のリーク速度が速くなる。電流または電荷がリークし、ホトセンサ35の端子電圧が一定以上低下すると、図14のホトセンサ画素27では、トランジスタ32bがオフする。
The
プリチャージ信号が印加されることにホトセンサ画素27は初期状態あるいは所定状態にセットされ、ホトセンサ画素27に光が照射されることによりホトセンサ画素27の動作状態が変化する。ホトセンサ画素27に光が照射されないときは、初期状態または所定状態近傍の状態を保持する。つまり、プリチャージ信号とは、所定の閾値にホトセンサ画素27を設定する信号である。また、所定の閾値とは、光照射によりホトセンサ画素27の動作が変化できる値である。たとえば、プリチャージ信号の値が、図14のトランジスタ32bがオフ状態となる電圧であれば、最初からトランジスタ32bはオフ状態である。光をホトセンサ35に印加してもトランジスタ32bはオフ状態であるから変化しない。この状態は、プリチャージ信号が所定の閾値以下であり、図91などの実施例で応用する例など以外では、プリチャージ信号としては適正でない。つまり、プリチャージ信号は、所定の強さの光が、所定期間の間にホトセンサ画素27に照射された場合に、ホトセンサ画素27の動作状態が変化する値のものを、ホトセンサ画素27に印加する。
When the precharge signal is applied, the
ホトセンサ画素27には、プリチャージ信号が印加され、光が照射されることにより、ホトセンサ35に保持されたプリチャージ信号が変化する。本発明のホトセンサ35には所定の周期でプリチャージ信号が印加される。また、光はホトセンサ画素27に常時照射されている。プリチャージ信号は、所定周期で、ホトセンサ画素27を所定状態に設定するものである。また、ホトセンサ画素27を所定状態にリセットするものと考えても良い。たとえば、図14の実施例において、ホトセンサ35に光が照射されトランジスタ32bがオフ状態となっても、プリチャージ信号の印加によりトランジスタ32bがオン状態に設定される。
A precharge signal is applied to the
本明細書において、プリチャージ信号とは、プリチャージ電圧Vpとプリチャージ電流の場合がある。説明を容易にするため電圧を主として例示し、プリチャージ信号Vpとして説明する。また、プリチャージ電流によりホトセンサ35にプリチャージ電圧Vpが保持されると考えても良い。もちろん、プリチャージ電流がホトセンサ画素27に保持されることも本発明の技術的範疇である。
In this specification, the precharge signal may be a precharge voltage Vp and a precharge current. For ease of explanation, the voltage will be mainly exemplified and described as the precharge signal Vp. Further, it may be considered that the precharge voltage Vp is held in the
また、プリチャージ信号とは、ホトセンサ画素27をオン状態にする信号もしくはオフ状態にする信号として理解してもよい。また、プリチャージ信号とはホトセンサ画素27の動作状態を変化させる信号として理解してもよい。
The precharge signal may be understood as a signal for turning on or off the
また、ホトセンサ画素27がオン状態とは、プリチャージ信号が所定閾値以上で維持されている状態であり、オフ状態とは、プリチャージ信号が所定閾値以下となった状態である。ただし、この例は、図14のように、トランジスタ32bがNチャンネルトランジスタの場合である。トランジスタ32bがPチャンネルトランジスタの場合または構成が異なる場合は、オンオフ状態は逆の関係となる。または逆の関係の動作にすることができる。この場合も本発明の技術的範疇である。
The
ホトセンサ画素27に印加するプリチャージ信号Vpは、ICからなるホトセンサ処理回路18から出力される。プリチャージ信号Vpはプリチャージ信号線24に印加される。ホトセンサ画素27からの出力電圧は、ホトセンサ出力信号線25に出力されホトセンサ処理回路18に取り込まれる。
The precharge signal Vp applied to the
ホトセンサ出力信号線25には電圧を出力するとして説明するが、これに限定するものではなく、電流あるいは電荷がホトセンサ出力信号線25に出力される、もしくは入力される動作であってもよいことは言うまでもない。
Although it is described that a voltage is output to the photosensor
また、ホトセンサ出力信号線25には、電流あるいは電圧が入出力されることにより、ホトセンサ35の動作状態を検出することに限定するものではない。ホトセンサ出力信号線25に電流あるいは電圧などが流入あるいは流出の方向を検出し、ホトセンサ35の動作状態を検出するものであってもよい。
Further, the present invention is not limited to detecting the operation state of the photosensor 35 by inputting or outputting current or voltage to the photosensor
本明細書において、ホトセンサ画素27の動作状態を測定するあるいは検出するとして説明する。しかし、本発明において、ホトセンサ35あるいはホトセンサ画素27の動作状態が変化したこと、あるいは所定状態が維持されていることがわかればよい。したがって、測定あるいは検出とは、ホトセンサ画素27の動作状態を認識するというような広範囲の意味である。あるいは、ホトセンサ画素27の動作状態を記憶し、前回の動作状態と比較するなどの意味である。また、ホトセンサ画素27のオン状態とオフ状態を検出することだけでなく、オン状態の変化状態あるいはオフ状態の変化状態を検出してもよい。たとえば、ホトセンサ画素27のオン状態の閾値が2.0Vであるとき、ホトセンサ画素27から読み出すときに得られた電圧あるいは電圧レベルが、2.5Vのオン状態、2.8Vのオン状態、1.8Vのオフ状態として区別して処理あるいは検出もしくは測定することが例示される。
In the present specification, the operation state of the
ホトセンサ信号処理回路15はゲートドライバ回路12b及びホトセンサ処理回路18を制御するともに、ホトセンサ処理回路18からの出力データを演算あるいは比較処理などを実施する。また、光が照射あるいは遮光されているホトセンサ35の位置を判断し、その座標位置を出力するものである。また、外部のマイコン(図示せず)と制御データの入出力を制御するものである。
The photosensor
ホトセンサ信号処理回路15は、シリコンなどのチップで形成したものをCOG(ガラスオンチップ)技術でアレイ基板11に実装した構成を採用することが好ましい。メモリ機能などをIC15内に内蔵でき、本発明の情報表示装置のコンパクト化を実現できるからである。
The photosensor
回路基板17上には、表示制御及び画像取込制御を行う映像信号処理回路(IC)21が実装されている。アレイ基板11と回路基板17とは、例えばフレキシブル基板(FPC)20を介して各種信号の送受信を行う。映像信号処理回路21からの出力映像信号はソースドライバ回路14に印加される。
A video signal processing circuit (IC) 21 that performs display control and image capture control is mounted on the circuit board 17. The
ホトセンサ信号処理回路15は、回路の構成要素として、内部にホトセンサ35の撮像データを取り出し、平均階調を検出するカウンタを内蔵してもよい。ここで「平均階調」とは、出力データの階調を複数画素16にわたって平均したものをいう。最終的に256階調の画像を構成しようとする場合、10画素中5画素が白、残り5画素が黒のデータの場合、平均階調は、256[階調]x5[画素]/10[画素]=128[階調]とする。
(2)画素16の構成
図2、図3は画素16(表示画素26+ホトセンサ画素27)を中心として詳細に示した本実施形態の平面表示装置のブロック図である。なお、画素16は1つしか図示していないが、図1に図示したように、画素はマトリックス状に形成されている。また、他の構成要素も説明を容易にするために、省略をしている。図2の画素16は、表示画素26とホトセンサ画素27で構成される。
(2−1)表示画素26の構成
表示画素26は、縦横に列設されるソース信号線23及びゲート信号線22aの各交点もしくは近傍に形成される。表示画素26は、薄膜トランジスタ、FETあるいはバイポーラトランジスタ(以下、トランジスタという)36と、トランジスタ36の一端に形成された画素電極31と対向電極654間に構成される液晶層653、共通信号線38との間に接続される補助容量37から構成される(図3、図65)。
(2−2)ホトセンサ画素27の構成
ホトセンサ画素27は図3に図示されるように、ホトダイオードとして動作するトランジスタ35と、プリチャージ信号Vpを保持する補助容量(コンデンサ)34と、ソースフォロワとして動作するトランジスタ32bと、プリチャージ信号Vpを補助容量34に印加するスイッチング素子として動作するトランジスタ32aと、トランジスタ32bのソースフォロワ出力をホトセンサ出力信号線25に選択して出力するトランジスタ32cとから構成される。
The photosensor
(2) Configuration of
(2-1) Configuration of
(2-2) Configuration of
ホトセンサ素子35の一端子は、共通信号線38に接続されている。共通信号線38の電位は、グランド電位など固定値に保持することが好ましい。なお、補助容量37の一端子を構成する共通信号線38と、ホトセンサ素子(ホトダイオード)35の一端子を構成する共通信号線38とは分離し、同電位または別電位を印加できるように構成してもよい。
(2−3)ホトセンサ画素27の配置
一例として図4では、ホトセンサ画素27は各画素16に形成されている。つまり、表示画素26の形成数とホトセンサ画素27の形成数とは同一である。
One terminal of the
(2-3) Arrangement of
ホトセンサ画素は、図5に示すように、RGBの画素16(26R、26G、26B)に1つのホトセンサ画素27bを配してもよい。
As shown in FIG. 5, one
図6に示すように、2画素に1つのホトセンサ画素(27a、27b、27c)を配置または形成してもよい。好ましくは、図6に示すように、偶数画素行の奇数画素列にホトセンサ画素27を配置し、奇数画素行の偶数画素列にホトセンサ画素27を配置するように構成する。
As shown in FIG. 6, one photosensor pixel (27a, 27b, 27c) may be arranged or formed for every two pixels. Preferably, as shown in FIG. 6, the
図7に図示するように、RGBの画素の組で、1つのホトセンサ画素27を配置あるいは形成してもよい。ホトセンサ画素27の形成面積を大きくでき、感度がよくなる。したがって、低照度であっても、入力対象物を検出できる。
As shown in FIG. 7, one
図8に図示するように、6画素(26R×2、26G×2、26B×2)で、1つのホトセンサ画素27を配置あるいは形成するという構成であってもよい。図8では、ホトセンサ画素27を形成する行は、2画素行に1行としている。図8のように構成することにより、図7より大きなホトセンサ画素27の面積を確保することができ、感度が向上する。
As shown in FIG. 8, the configuration may be such that one
上記したように、ホトセンサ画素27は全ての表示画素26に対応して形成することには限定されない。図9に図示するように1画素16は、RGBの3つの副画素26R、26G、26Bからなる。各副画素27は、トランジスタ36と、コンデンサ34に電荷を蓄積するか否かを制御するトランジスタ32aと、画像取込ホトセンサ(光検出ホトセンサ)35と、プリチャージ信号Vpを保持するコンデンサ34と、コンデンサ34の蓄積電荷に応じた2値データを出力するトランジスタ32bと、トランジスタ32bの保持データを出力するトランジスタ32cとを具備する。
As described above, the
ホトセンサ35は、トランジスタをダイオード接続した構成を例示しているが、これに限定するものではない。光照射により抵抗値などが変化するものであればいずれのものであってもよい。たとえば、ホトダイオードが例示される。その他、大抵の半導体物質は光センサとして物理特性あるいは動作が変化する性質があるため、本発明の平面表示装置に使用することができる。
The
画素16にSRAM(書き換え可能なメモリ)を形成してもよい。各画素16の輝度あるいは光透過率は、補助容量34に蓄積された電荷に基づいて決まる画素電極電位と、対向基板36上に形成されたコモン電極の電位との差によって階調制御される。
An SRAM (rewritable memory) may be formed in the
画素16は、奇数画素行または奇数画素列にホトセンサ画素27を形成し、偶数画素行または偶数画素列にホトセンサ画素27を形成しない構成でもよい。さらに、偶数画素行または偶数画素列にホトセンサ画素27を形成し、奇数画素行または奇数画素列にホトセンサ画素27を形成しない構成でもよい。
The
また、3画素行あるいは3画素列あるいは4画素以上おきにホトセンサ画素27を形成または構成してもよい。表示領域10にランダムにホトセンサ画素27を形成または構成してもよい。一定間隔にホトセンサ画素27を構成してもよい。3x3画素などのようにマトリックス状にホトセンサ画素27を構成してもよい。
Further, the
ホトセンサ画素27の位置は、表示領域10内に限定するものではなく、表示領域10外に構成してもよい。たとえば、表示領域10の周辺部にホトセンサ画素27を形成する構成が例示される。画素16に形成するホトセンサ画素27は1つに限定するものではなく、複数のホトセンサ画素26を1つの画素16に形成してもよい。
The position of the
なお、ホトセンサ画素27のホトセンサ35に遮光膜を形成することが好ましい、ホトセンサ35が外光を感知し、バックライトからの光を感知しないようにする場合は、遮光膜は、ホトセンサ35とバックライト間に形成または配置する。
(2−4)ホトセンサ画素27の形成領域と表示領域
以上の実施例では、表示領域10にホトセンサ画素27と表示画素26を形成した実施例であった。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、図10に図示するように、アレイ基板11の半分あるいは所定の領域10aに表示画素26をマトリックス状に形成し、他の領域に情報入力領域として、ホトセンサ画素27をマトリックス状に形成してもよい。
In addition, it is preferable to form a light-shielding film on the
(2-4) Formation Area and Display Area of
図11に図示するように、アレイ基板11aに表示画素26をマトリックス状に形成し、アレイ基板11bにホトセンサ画素27をマトリックス状に形成してもよい。アレイ基板11aとアレイ基板11b間はフレキ基板20で結線し、フレキ基板20を介してアレイ基板11aとアレイ基板11b間で信号を送受信する。
As shown in FIG. 11, the
図12に図示するように、アレイ基板11に表示画素26をマトリックス状に形成し、表示領域10の周辺あるいは4隅などに、ホトセンサ画素27を形成してもよい。
As shown in FIG. 12, the
図13に図示するように、1つのアレイ基板11において、表示領域10aに表示画素26をマトリックス状に形成し、表示領域10bにホトセンサ画素27と表示画素26をマトリックス状に形成してもよい。
(3)ホトセンサ画素27の等価回路の構成と動作内容
画素16は図3に示すように、表示画素26とホトセンサ画素27から構成される。表示画素26はソースドライバ回路14により映像信号が印加される。映像信号の印加タイミングはゲートドライバ回路12aで制御される。
(3−1)等価回路の説明
ホトセンサ画素27の等価回路図を図14に図示する。ホトセンサ画素27は図3に図示されるように、ホトダイオードとして動作するトランジスタ(ホトセンサ)35を具備する。本実施形態ではホトセンサ35は、Nチャンネルのトランジスタをダイオード接続することにより形成している。Nチャンネルのトランジスタをダイオード接続することにより、構成が容易になり、電荷の保持特性も向上する。
As shown in FIG. 13, in one
(3) Configuration and Operational Content of Equivalent Circuit of
(3-1) Description of Equivalent Circuit An equivalent circuit diagram of the
本実施形態はこの構成に限定するものではない。例えば、ホトセンサ35をPチャンネルのトランジスタで形成してもよい。また、薄膜ダイオード(TFD)で構成してもよい。
The present embodiment is not limited to this configuration. For example, the
ホトセンサ画素27を構成するトランジスタもNチャンネルで構成しているがこれに限定するものではない。Pチャンネルトランジスタで構成してもよい。トランジスタ32などは、アレイ基板11に直接形成するとしているが、これに限定するものではなく、転写技術等で表示画素26、ホトセンサ画素27などを転写して、アレイ基板11上に形成または構成してもよいことは言うまでもない。
The transistors constituting the
ホトセンサ35に光が照射されると、ホトセンサ35は光の強度と光の照射時間に応じてリークする。このリークによりホトセンサ35の両端子間の電位が低下する(コンデンサ34に保持された電荷が放電される)。したがって、ホトセンサ35の両端子間電位を測定または検出することにより、ホトセンサに光が照射されたこと、あるいはホトセンサに照射された光の相対的な強度を把握することができる。
When the
プリチャージ信号Vpを保持する補助容量(コンデンサ)34は、ゲート絶縁膜を用いて構成する。ゲート絶縁膜を利用することにより小面積で容量の大きな補助容量を構成できる。 The auxiliary capacitor (capacitor) 34 that holds the precharge signal Vp is configured using a gate insulating film. By using the gate insulating film, an auxiliary capacitor having a small area and a large capacitance can be configured.
ソースフォロワとして動作するトランジスタ32bのゲート端子にはホトセンサ35の一端子が接続され、また、補助容量34の一端子が接続される。トランジスタ32bのゲート端子電圧が一定値以下(Vt電圧)になると、トランジスタ32bはオフ状態となる。Vt電圧以上であると、トランジスタ32cはオン状態となる。Vt電圧が所定閾値となるが、この所定閾値は、トランジスタ32b、ホトセンサ35の特性により異なる。したがって、所定閾値はホトセンサ画素27ごとに異なる。処理を容易にするため、複数の区分、複数のホトセンサ画素27に対して共通の所定閾値として用いても良い。
One terminal of the
なお、本明細書では、Vt電圧以上でホトセンサ画素27がオン状態となり、Vt電圧以下でホトセンサ画素27がオフ状態になるとして説明するが、これば理解を容易にするためである。実際には、バックライトなど光など外乱あるいは測定タイミングあるいは画素を構成するトランジスタなどの寄生容量により、Vt電圧は変化する。そのため、Vt電圧に所定のマージンの増減を行う。あるいはVt電圧に処理をおこなった電圧を所定閾値として用いる。
In this specification, it is assumed that the
トランジスタ32aはプリチャージ信号線24に印加されたプリチャージ信号Vpをホトセンサ35の一端子に印加する。ゲート信号線22cにオン電圧が印加されると、トランジスタ32aがオンする。プリチャージ信号Vpは、トランジスタ32bがオンする電圧(Vt電圧以上)である。ホトセンサ35に光が照射されると、コンデンサ34に保持された電荷がホトセンサ35のチャンネル間を通じて放電される。好ましくは、プリチャージ信号Vpは、1フィールドもしくは1フレーム(1画面の書き換え周期)毎に印加される。もちろん、複数フィールドもしくはフレーム(複数画面の書き換え周期)に1回印加してもよい。
The
ホトセンサ画素27には、トランジスタ32aにより、プリチャージ信号Vpがトランジスタ32bのゲート端子に印加される。トランジスタ32cはゲートドライバ回路12bで制御される。トランジスタ32cのゲート端子はゲート信号線22bに接続されている。ゲート信号線22bにオン電圧が印加されると、トランジスタ32cがオンする。トランジスタ32bがオン状態であれば、ホトセンサ出力信号線25の電荷は、トランジスタ32c、32bを介して、共通信号線38に放電される(共通信号線38の電位によっては充電される場合もある)。
A precharge signal Vp is applied to the
ホトセンサ出力信号線25の電荷の変化により、ホトセンサ出力信号線25の電位が変化する。トランジスタ32cがオンしても、トランジスタ32bがオフ状態であれば、ホトセンサ出力信号線25の電荷は変化しない。
The potential of the photosensor
以上のように、ホトセンサ出力信号線25の電荷の変化を検出すれば、トランジスタ32bがオン状態か、中間的なオン状態か、もしくはオフ状態かを検出することができる。つまり、この検出はトランジスタ32bのゲート端子の電位を検出していることになる。トランジスタ32bのゲート端子電圧は、プリチャージ信号Vpの大きさと、ホトセンサ35に照射された光の強度及び照射時間(露光時間Tc)により変化する。
(3−2)動作のタイミング
トランジスタ32cをオンさせる周期あるいはタイミングは、1フィールドもしくは1フレーム(1画面の書き換え周期)毎に実施される。あるいは、1フレーム期間もしくは1水平走査期間を1単位として実施される。たとえば、2フレーム期間、10水平走査期間周期でトランジスタ32cをオンさせてホトセンサ35の動作状態を読み出し、また、トランジスタ32aをオンさせてプリチャージ信号Vpをホトセンサ35に印加する。
As described above, by detecting a change in the charge of the photosensor
(3-2) Timing of Operation The cycle or timing at which the
画像表示は、プリチャージ信号Vpを印加する周期及びタイミングと同期をとって実施される。トランジスタ32cをオンさせるタイミング(選択タイミング)は複数フィールドもしくは複数フレーム(複数画面の書き換え周期)周期としてもよい。
The image display is performed in synchronization with the period and timing of applying the precharge signal Vp. The timing at which the
プリチャージ信号Vpの大きさ、露光時間Tc(トランジスタ32aをオン状態にしてトランジスタ32bのゲート端子にプリチャージ信号Vpを印加した時刻から、トランジスタ32cをオン状態にしてホトセンサ出力信号線25にトランジスタ32bの動作状態または、ホトセンサ35の動作状態を取りだすまでの時間)、ホトセンサ35の光リーク量(感度)からホトセンサ35に照射されている光の強弱を検出することができる。
The magnitude of the precharge signal Vp and the exposure time Tc (from the time when the
光の強弱は、イメージスキャナのように画像の読み取りに動作にほかならない。本実施形態は、マトリックス状にホトセンサ画素27を形成している。したがって、各ホトセンサ画素27のトランジスタ32bのオンオフ状態を検出(測定)することにより、表示領域10に結像あるいは照明された画像イメージを取り込むことができる。また、物体の影、物体で反射した光を検出あるいはパネルに取り込むことができる。
The intensity of light is nothing but the operation of reading an image like an image scanner. In the present embodiment, the
以降、ホトセンサ35の端子電圧により動作が変化するトランジスタ32bを検出トランジスタ32bと呼ぶ。また、スイッチング動作するトランジスタ32c、トランジスタ32aをスイッチトランジスタ32a、32cと呼ぶ。
(3−3)第1の変更例
図14における補助容量34の一端子を構成する共通信号線38と、ホトセンサ素子(ホトダイオード)35の一端子を構成する共通信号線38とは分離し、同電位または別電位を印加できるように構成してもよい。
(3−4)第2の変更例
共通信号線38に印加する電圧は可変できるように構成しておくことが好ましい。共通信号線38に印加する電圧により、ホトセンサ35に保持された電圧が、トランジスタ32bのVt電圧以下になる時間を調整あるいは可変することができるからである。あるいは、Vt電圧の前後の一定電圧範囲内に調整あるいは設定することにより、ホトセンサ35に保持された電圧がトランジスタ32bのVt電圧以下になる時間を調整あるいは可変することができるからである。
Hereinafter, the
(3-3) First Modification The
(3-4) Second Modification It is preferable that the voltage applied to the
「Vt電圧」とは、この電圧以上の電圧値をトランジスタ32bのゲート端子に印加することによりトランジスタ32bをオン状態あるいはオン状態に類似する状態に変化させ、トランジスタ32bのチャンネル間のインピーダンスが低下する、あるいはトランジスタ32bに電流が流れるあるいは流れやすくなる状態に変化させる電圧である。
“Vt voltage” means that a voltage value equal to or higher than this voltage is applied to the gate terminal of the
Vt電圧以下の電圧値をトランジスタ32bのゲート端子に印加することによりトランジスタ32bにオフ状態あるいはオフ状態に類似する状態に変化し、トランジスタ32bのチャンネル間のインピーダンスが高くなる。あるいはトランジスタ32bに電流が流れないあるいは流れにくくなる状態に変化する。以上は、トランジスタ32bがNチャンネルの場合である。Pチャンネルの場合は動作が逆になる。
By applying a voltage value equal to or lower than the Vt voltage to the gate terminal of the
トランジスタ32はNチャンネルとPチャンネルのいずれで形成してもよい。また、トランジスタ32bは印加されたVt電圧を電流変換する動作、印加されたVt電圧を増幅あるいは一定の電圧に変換する動作のいずれの動作でもよい。例えば、カレントミラー動作や、オフセットキャンセル動作を行う構成にしてもよい。これらは本実施形態の技術的範疇である。
(3−5)第3の変更例
トランジスタ32c、トランジスタ32b、トランジスタ32aは、トランジスタに限定するものではなく、TFDなどで形成してもよい。TFDの場合におけるVt電圧とは、TFDの一端子に印加された電圧によりTFDの動作状態(オン状態あるいはオン状態に類似する状態、オフ状態あるいはオフ状態に類似する状態)に変化する電圧を言う。
The
(3-5) Third Modification The
トランジスタ32は薄膜トランジスタに限定するものではなく、FET、バイポーラトランジスタ、CMOSトランジスタなどで形成してもよい。また、バイポーラトランジスタとCMOSトランジスタを混在して画素16を形成してもよい。また、PチャンネルとNチャンネルのトランジスタを混在して画素16を形成してもよい。
(4)周辺部の構成
図15は、画素16の周辺部を図示した構成図である。ホトセンサ出力信号線25は、ホトセンサ処理回路18と接続されている。ホトセンサ処理回路18は、主として、コンパレータ回路155と選択回路151から構成される。選択回路31は一例としてアナログスイッチである。他にメカニカルなリレー回路、MOSリレーなどで構成あるいは形成してもよい。また、選択回路151はスイッチングあるいは選択回路の他、シフトレジスタ回路などを有している。
The
(4) Configuration of Peripheral Part FIG. 15 is a configuration diagram illustrating the peripheral part of the
ホトセンサ画素27とコンパレータ回路155の接続状態は図16に示している。コンパレータ回路155はオペアンプ回路あるいは差動アンプなどでもよい。つまり、一端子に比較電圧あるいは比較対照に対してコンパレータ回路155の出力が変化するものであればいずれでもよい。
The connection state between the
図15ではコンパレータ回路155によりホトセンサ出力信号線25に印加された電圧の変化などを検出するとしたがこれに限定するものでない。
In FIG. 15, the
図17に示すようにコンパレータ回路155などを構成せず、電圧(電流)出力をアナログ−デジタル変換回路(AD回路)171でデジタルデータに変換して処理を実施するものであってもよい。また、出力されるアナログデータを直接処理するものであってもよい。
As shown in FIG. 17, the
コンパレータ回路155などは全てのホトセンサ出力信号線25の出力に配置または形成することに限定されるものではない。偶数画素列にのみにコンパレータ回路155などを形成する構成などでもよい。また、コンパレータ回路155の前段(ホトセンサ出力信号線とコンパレータ回路155間に選択回路151を配置し、コンパレータ回路155の形成数を減少させてもよい。
The
コンパレータ回路155の特徴は、比較電圧Vrefに対して、大きいあるいは小さいかを判定し、ロジック的にHまたはLを出力(2値化)することに特徴ある。したがって、出力がロジック信号に変換されるため、以降のロジック処理が容易になる。つまり、コンパレータ回路155に印加した比較電圧Vrefとホトセンサ画素27からよみだされた信号とを比較し、比較電圧Vref以上か以下かの2値化信号に変換する。2値化信号に変換することにより、入力された座標位置の検出処理が容易になる。
A feature of the
本実施形態はこれに限定するものではなく、アナログ的に出力するもの(オペアンプ回路などを使用する)であってもよい。また、コンパレータ回路155の出力が2値(大、小、一致)を出力するものであってもよい。また、コンパレータ回路、オペアンプ回路は一定の範囲内の電圧値あるいは電圧範囲では出力が変化しないようにヒステリシス特性を有するように構成あるいは形成することが好ましい。また、コンパレータ回路155は電流を電圧に変換する回路構成(例えば、オペアンプ素子を用いた電流−電圧変換回路などが例示される)であってもよい。
The present embodiment is not limited to this, and an analog output (using an operational amplifier circuit or the like) may be used. Further, the output of the
ゲートドライバ回路12はアレイ基板11のポリシリコン技術で直接に形成するとしたがこれに限定するものでなく、シリコンチップなどで構成し、アレイ基板11にCOG技術で実装あるいは積載してもよい。また、ソースドライバ回路14、ホトセンサ処理回路18、信号処理回路15にあっても同様である。
Although the
ゲートドライバ回路12aは表示画素26のゲート信号線22aを制御する。ゲートドライバ回路12bはホトセンサ画素26のゲート信号線22b、ゲート信号線22cを制御する。ゲートドライバ回路12aとゲートドライバ回路12bは同期を取って動作する。したがって、ゲート信号線22aとゲート信号線22b、22cの選択クロックは同一のクロックあるいはこのクロック信号を基準に発生する。
(4−1)コンパレータ回路155の機能
以降、説明を容易にするため回路155はコンパレータ回路として説明する。図15などに示すようにプリチャージ信号線24にはプリチャージ信号端子153からプリチャージ信号Vpが印加される。プリチャージ信号Vpはソースドライバ回路14が出力する映像信号と同期をとって印加される。プリチャージ信号Vpは全てのプリチャージ信号線24に同一のプリチャージ信号Vpを印加するとして説明するがこれに限定するものではなく、変化あるいは調整してもよい。また、ホトセンサ35の特性に対応させて変化あるいは調整してもよい。
The
(4-1) Function of
図15では全てのコンパレータ回路155の入力端子の一端子には、コンパレータ電圧端子154から比較電圧Vrefが印加される。比較電圧Vrefは全てのコンパレータ回路155に同一の電圧を印加するように示しているが、これに限定するものではなく、異ならせてもよい。例えば、偶数画素列と奇数画素列で印加するVref電圧を異ならせてもよい。また、ホトセンサ35の特性に対応させてVref電圧を異ならせてもよい。
In FIG. 15, the comparison voltage Vref is applied from one comparator voltage terminal 154 to one input terminal of all the
図15に示すように、ホトセンサ出力信号線25の一端は、コンパレータ回路155の入力端子に接続されている。また、コンパレータ回路155の出力端子には選択回路151が接続されている。選択回路151のスイッチSk(k=1〜n、nは画素列数)が形成され、一つのスイッチSkが選択される。選択されたコンパレータ回路155の出力は電圧出力端子152に接続されている。したがって、電圧出力端子152には出力電圧が出力される。スイッチSk(k=1〜n)は1水平走査期間に1回以上選択されるように構成されている。ゲートドライバ回路12bが1水平走査期間(1H)クロックに同期してゲート信号線22bを選択し、ホトセンサ出力信号線25にトランジスタ32cの出力電圧を出力する(図18参照)。
(5)表示と読み取り方法
図18に示すように、映像信号は表示画像に対応して1水平走査期間(1H)単位でソース信号線23に印加される。映像信号の極性は1H毎あるいは1フレーム毎に反転する。また、各画素行に印加される極性は1フレーム(もしくは1フィールド、つまり画面を書き換える周期)毎に反転される。一方、ゲート信号線22aは1Hのクロックに同期して画素行を順次選択し、選択された画素16のトランジスタ32はソース信号線23に印加された映像信号を画素電極31に書き込む。
As shown in FIG. 15, one end of the photosensor
(5) Display and Reading Method As shown in FIG. 18, the video signal is applied to the
図18に示すように、ゲートドライバ回路12bは、1H周期でゲート信号線22aを選択し、また順次選択するゲート信号線22cの位置をシフトさせる。シフトの方法は、ゲート信号線22aのシフト方向と一致させている。ゲート信号線22cにオン電圧が印加されると、このゲート信号線22cに接続された画素行に対応するスイッチング用トランジスタ32aはオンとなる。したがって、プリチャージ信号線24に印加されている。プリチャージ信号Vpがホトセンサ35に印加される。プリチャージ信号Vpは1H毎に変化させてもよいが、一定電圧とすることが好ましい。
As shown in FIG. 18, the
ホトセンサ35に光が照射されると、ホトセンサ35を介して電荷が放電し、ホトセンサ35の端子電圧がプリチャージ信号Vpより低下していく。低下は、ホトセンサ35に照射される光の強度と光照射時間(露光時間Tc)で決定される。印加されたプリチャージ信号Vpの低下が検出トランジスタ32のVt電圧以下であればトランジスタ32bはオフ動作となり、Vt電圧以上であればオン状態となる。
When the
同様に、ゲートドライバ回路12bはゲート信号線22bを1Hのクロックに同期して画素行を順次選択し、選択されたホトセンサ画素27のスイッチング用トランジスタ32cは検出トランジスタ32bの出力を電圧出力信号線25に出力する。ホトセンサ35に光が照射されると、ホトセンサ35を介して電荷が放電し、ホトセンサ35の端子電圧がプリチャージ信号Vpより低下していく。
Similarly, the
先にも説明したように、電圧低下(電荷の放電)は、ホトセンサ35に照射される光の強度と露光時間Tcで決定される。また、コンデンサ34の容量で決定される。ホトセンサ35への光照射により、印加されたプリチャージ信号Vpが低下する。トランジスタ32bのゲート端子に印加される電圧が、Vt電圧以下であればトランジスタ32bはオフ動作となり、Vt電圧以上であればオン状態となる。したがって、スイッチング用トランジスタ32cをオン状態にすることにより、トランジスタ32bの動作状態をホトセンサ出力信号線25に出力することができる。
(6)露光時間Tc
次に露光時間Tcについて説明する。図18に示すようにゲート信号線22cを選択してから、A期間経過後にゲート信号線22bを選択する。このA期間を「露光時間Tc」と呼ぶ。つまり、露光時間Tcとは、任意のホトセンサ画素27にプリチャージ信号Vpを印加した時刻から、読み出すまでの時刻である。正確にはホトセンサ35に印加したプリチャージ信号Vpが確定してからホトセンサ出力信号線25に電圧が出力され、その出力状態が安定となり、電圧出力端子152から呼び出せるまでの時間である。
As described above, the voltage drop (discharge of electric charge) is determined by the intensity of light applied to the
(6) Exposure time Tc
Next, the exposure time Tc will be described. As shown in FIG. 18, after the
本明細書では、プリチャージ信号Vpがホトセンサ画素27に印加されたタイミングから、この印加されたホトセンサ画素27のホトセンサ35の保持電圧が読み出すタイミングまでの時間を露光時間Tcとする。ゲート信号線22bとゲート信号線22cの選択タイミングは同期を取っているため、露光時間Tcを可変あるいは調整してもホトセンサ35の端子電圧を検出する時間は相対的に比例する。したがって、精度よく、外光強度を把握することができる。また、ホトセンサ35がアレイ基板11のロットにより異なっていても問題がない。
In this specification, the exposure time Tc is the time from the timing when the precharge signal Vp is applied to the
露光時間Tcは、図19に示すように、変更できる。図19の(a)は、ゲート信号線22cの選択信号である。1水平走査期間(1H)の一定期間、ゲート信号線22cにオン電圧が印加され、ホトセンサ画素27にプリチャージ信号Vpが印加される。図19の(b)は、ゲート信号線22bの選択信号である。1水平走査期間(1H)の一定期間、ゲート信号線22bにオン電圧が印加され、ホトセンサ画素27からホトセンサ出力信号線25に電圧などが取り出される。
The exposure time Tc can be changed as shown in FIG. FIG. 19A shows a selection signal for the
図19の(b1)は、露光時間Tcが1水平走査期間(1H)以内の場合である。図19の(b2)は露光時間Tcが1H以上(図では2H近傍)の場合の実施形態である。図19の(b3)は露光時間TcがnH(nは整数)の場合の実施形態である。 (B1) in FIG. 19 is a case where the exposure time Tc is within one horizontal scanning period (1H). (B2) of FIG. 19 is an embodiment when the exposure time Tc is 1H or more (near 2H in the figure). FIG. 19B3 shows an embodiment in which the exposure time Tc is nH (n is an integer).
図19は1H単位であるが、1H以下の単位でもよい。たとえば、0.5H期間(1水平走査期間の1/2)、0.25H期間(1水平走査期間の1/4)が該当する。また、1フィールドあるいは1フレーム単位で露光時間Tcを変化あるいは調整してもよい。また、1フィールドあるいは1フレーム期間以内で露光時間Tcを変化あるいは調整してもよい。プリチャージ信号Vp、露光時間Tcは最適に電圧出力端子152から出力されるように調整する。
Although FIG. 19 shows 1H units, units of 1H or less may be used. For example, a 0.5H period (1/2 of one horizontal scanning period) and a 0.25H period (1/4 of one horizontal scanning period) are applicable. Further, the exposure time Tc may be changed or adjusted in units of one field or one frame. Further, the exposure time Tc may be changed or adjusted within one field or one frame period. The precharge signal Vp and the exposure time Tc are adjusted so as to be optimally output from the
露光時間Tcを1H以内の時間設定を実現するためには、図20のようにゲートドライバ回路12bにイネーブル(OEV)回路を付加することが好ましい。イネーブル端子(OEV)端子201にHロジック電圧が印加されている期間と、ゲートドライバ回路12bがゲート信号線22bを選択するHロジック電圧を出力している期間がANDされる期間にのみ、ゲート信号線22bにオン電圧が印加される。
In order to realize the time setting of the exposure time Tc within 1H, it is preferable to add an enable (OEV) circuit to the
図15などのゲートドライバ回路12bの構成では、イネーブル端子(OEV)端子201がない。したがって、ゲートドライバ回路12bがゲート信号線22bを選択するHロジック電圧を出力している期間がゲート信号線22cにオン電圧(選択電圧)が印加される。
In the configuration of the
図20の構成ではイネーブル端子(OEV)201のロジック電圧の制御により、ゲート信号線22bにオン電圧を印加する期間を1H以下とすることができる。
In the configuration of FIG. 20, the period during which the ON voltage is applied to the
したがって、ゲートドライバ回路22bにより、1H期間において、同一ホトセンサ画素27に形成されたゲート信号線22b、22cを選択し、プリチャージ信号Vpを印加するときはゲート信号線22bをOEV端子の制御により非選択状態にする。つまり、シフトレジスタ回路によりゲート信号線22bを選択しているが、OEV端子201によりオフ電圧がゲート信号線22bに印加されるようにする。ホトセンサ35にプリチャージ信号Vpを印加後、1H以内の露光時間Tc経過した後に、ゲート信号線22bに接続されたOEV端子201の制御により選択状態にする。つまり、OEV端子201によりオン電圧がゲート信号線22bに印加されるようにする。ゲート信号線22bの制御は、OEV端子のロジックとシフトレジスタ回路12bの出力をAND回路202でANDすることにより制御する。したがって、トランジスタ32cがオンし、トランジスタ32bの出力がホトセンサ出力信号線25に出力される。
Therefore, when the
以上のOEVに関する構成あるいは動作は、ゲートドライバ回路12aにも適用できる。また、ゲートドライバ回路12bがゲート信号線22bを制御する動作は、ゲート信号線22a、ゲート信号線22cにも適用することが好ましい。また、本実施形態の他の実施形態にも適用できる。
(7)ホトセンサ35の端子電圧
ホトセンサ35の端子電圧は、ホトセンサ35に印加するプリチャージ信号Vpの大きさと、ホトセンサ35に照射される外光の強度などによって変化する。この変化を図21に示している。図21のA期間にプリチャージ信号Vpが印加される。
The configuration or operation related to the OEV described above can also be applied to the
(7) Terminal voltage of the photosensor 35 The terminal voltage of the
図21(1)はプリチャージ信号Vp=3.5Vの場合である。プリチャージ信号Vpが3.5V印加した後、ホトセンサ35に照射される外光が弱い場合は、aの直線でホトセンサ35の端子電圧が変化する。ホトセンサ35に照射される外光が強い場合は、bの直線でホトセンサ35の端子電圧が変化する。B期間後に、スイッチングトランジスタ32cがオンされ、ホトセンサ出力信号線25に電圧などが取り出される。t1でプリチャージ信号Vpを印加し、t2で読み出す時、B期間が露光時間Tcである。
FIG. 21 (1) shows the case where the precharge signal Vp = 3.5V. After the precharge signal Vp of 3.5 V is applied, when the external light applied to the
トランジスタ32bのVtが2.5Vとし、トランジスタ32bのゲート端子電圧がVt以上でトランジスタ32bがオンとなり、2.5V未満でトランジスタ32bがオフ状態になるとする。
Assume that Vt of the
図21(1)のb直線の場合は、t2で電圧が1.5Vである。したがって、トランジスタ32bのオフ状態がホトセンサ出力信号線25に取り出される。B期間が短ければ、ホトセンサ出力信号線25の電圧は、1.5V以上となる。B期間が長ければ、ホトセンサ出力信号線25の電圧は、1.5V以下となる。図21(1)のa直線の場合は、t2で電圧が3.0Vである。したがって、トランジスタ32bのオン状態がホトセンサ出力信号線25に取り出される。
In the case of the b line in FIG. 21 (1), the voltage is 1.5 V at t2. Therefore, the off state of the
図21(2)はプリチャージ信号Vp=4.0Vの場合である。プリチャージ信号Vpが4.0V印加した後、ホトセンサ35に照射される外光が弱い場合は、aの直線でホトセンサ35の端子電圧が変化する。ホトセンサ35に照射される外光が強い場合は、bの直線でホトセンサ35の端子電圧が変化する。B期間後に、スイッチングトランジスタ32cがオンされ、ホトセンサ出力信号線25に電圧などが取り出される。
FIG. 21 (2) shows the case where the precharge signal Vp = 4.0V. After the precharge signal Vp of 4.0 V is applied, when the external light applied to the
光照射強度に対するホトセンサ35のインピーダンス変化が比例するのであれば、図21(1)のb直線の傾きと図21(2)のb直線の傾きは同一である。図21(1)のa直線の傾きと図21(2)のa直線の傾きは同一である。図21(2)では、t2では、aの直線では、トランジスタ32bはオン状態であり、bの直線では、トランジスタ32bはオフ状態である。図21(3)はプリチャージ信号Vp=4.5Vの場合であり、図21(4)はプリチャージ信号Vp=5.0Vの場合である。
If the change in impedance of the photosensor 35 with respect to the light irradiation intensity is proportional, the slope of the b line in FIG. 21 (1) and the slope of the b line in FIG. 21 (2) are the same. The slope of the straight line a in FIG. 21A is the same as the slope of the straight line a in FIG. In FIG. 21B, at t2, the
図21において、トランジスタ32cのゲート端子電圧が、Vt=2.5(V)以上で、オン状態であり、それ以下でオフ状態であるとするならば、時間t2では、トランジスタ32bは、図21(1)では直線aではオン状態、直線bではオフ状態、図21(2)では直線aではオン状態、直線bではオフ状態、図21(3)では直線aではオン状態、直線bではオン状態、図21(4)では直線aではオン状態、直線bではオン状態となる。
In FIG. 21, if the gate terminal voltage of the
ゲート信号線22cを駆動するゲートドライバ回路22bと、ゲート信号線22bを駆動するゲートドライバ回路22bを別回路に構成してもよい。
The
以上の実施例では、プリチャージ信号Vpを印加する期間Aは、同一であった(図21(1)(2)(3)(4))。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。たとえば、図22に図示するように駆動してもよい。図22の実施例では、図22(2)がプリチャージ信号Vpを印加する期間Aが短く、露光時間Tc=Bが最も長い。図22(3)がプリチャージ信号Vpを印加する期間Aが長く、露光時間Tc=Bが最も短い。図22(1)(2)(3)において、A期間+B期間=一定値とする。 In the above embodiment, the period A during which the precharge signal Vp is applied is the same (FIGS. 21 (1) (2) (3) (4)). However, the present invention is not limited to this. For example, it may be driven as shown in FIG. In the embodiment of FIG. 22, FIG. 22 (2) shows that the period A during which the precharge signal Vp is applied is short and the exposure time Tc = B is the longest. In FIG. 22 (3), the period A during which the precharge signal Vp is applied is long, and the exposure time Tc = B is the shortest. 22 (1), (2), and (3), A period + B period = a constant value.
図22において、トランジスタ32cのゲート端子電圧が、Vt=1.5(V)以上で、オン状態であり、それ以下でオフ状態であるとするならば、時間t2では、トランジスタ32cは、図22(1)では直線aではオン状態、直線bではオフ状態である。図22(2)では直線aではオン状態、直線bではオフ状態である。図22(3)では直線aではオン状態、直線bではオン状態となる。
In FIG. 22, if the gate terminal voltage of the
以上のように、露光時間Tcだけでなく、プリチャージ信号Vpの印加時間あるいは、所定の期間における露光時間Tcあるいはプリチャージ信号Vpの印加時間を変化あるいは調整することにより、トランジスタ32bのオンオフ状態、ホトセンサ35の状態を変化させることができる。
(8)複数回の画像取込み動作
ホトセンサ画素27の動作状態は、撮像条件(プリチャージ信号Vp、露光時間Tc)を変えて複数回、動作状態を検出(画像取り込み)することが好ましい。これら複数回の画像取込みの結果に基づいて、ホトセンサ35の動作状態分布、取込画像データを生成してもよい。
As described above, by changing or adjusting not only the exposure time Tc but also the application time of the precharge signal Vp or the exposure time Tc or the application time of the precharge signal Vp in a predetermined period, The state of the
(8) Multiple Image Capture Operation It is preferable that the operation state of the
具体的には、図21に示すように、コンデンサ34へのプリチャージ信号Vpを複数回(図21では4通り)変化させて、各電圧Vpをコンデンサ34に印加した状態でそれぞれ画像取込みを行う。そのための制御信号をアレイ基板11のゲートドライバ回路12bに供給する。また、アレイ基板11から出力される画像取り込みの結果であるコンパレータ回路155からのデジタルデータもしくはアナログデータの演算処理を行う。
(9)選択回路の分割
図15の構成では、選択スイッチSkが1H期間毎に1回選択される必要がある。したがって、比較的高速の動作させる必要がある。この課題を対策するためには、選択回路を分割する。
(9−1)2分割の場合
図17では、奇数画素列を選択回路151bと接続し、偶数画素列を選択回路151aと接続している。選択回路151bからの電圧などは電圧出力端子152bから出力される。選択回路151aからの電圧などは電圧出力端子152aから出力される。したがって、図15に比較して、スイッチSkを選択する時間を2倍にすることができる。
Specifically, as shown in FIG. 21, the precharge signal Vp to the
(9) Division of Selection Circuit In the configuration of FIG. 15, the selection switch Sk needs to be selected once every 1H period. Therefore, it is necessary to operate at a relatively high speed. In order to deal with this problem, the selection circuit is divided.
(9-1) Two-divided case In FIG. 17, the odd pixel columns are connected to the
図17は、プリチャージ信号Vpは1つのプリチャージ信号端子153から、全てのプリチャージ信号線24に印加するように図示したが、これに限定するものではない。
Although FIG. 17 illustrates that the precharge signal Vp is applied to all the
例えば、複数のプリチャージ信号端子153を形成または配置し、各プリチャージ信号線24に印加するプリチャージ信号Vpを変化させてもよい。
For example, a plurality of
例えば、奇数画素列と偶数画素列のホトセンサ35に異なるプリチャージ信号Vpを印加することにより、外光強度に対して感度が高いプリチャージ信号Vpを印加した画素列を選択して座標検出処理を実施することができる。3画素列以上または2画素行以上周期で異なるプリチャージ信号Vpを印加するように構成してもよい。
(9−2)2分割以上の場合
図17は2つの選択回路151を形成した構成であったが、これに限定するものではない。例えば、図23、図24、図25に示すようにn個の選択回路151を構成してもよい。n数が増加すれば、するほど1H期間での1つのホトセンサ出力信号線25に印加された信号の処理時間が長くなる。したがって、安定した出力信号処理を実現できる。しかし、分割数が多くなるにつれ、出力データの再組み立て(並べなおし)が複雑になる。
For example, by applying different precharge signals Vp to the
(9-2) In the case of two or more divisions Although FIG. 17 shows a configuration in which two
図23は画面の左端からm本のホトセンサ出力信号線25を選択回路151aに接続し、次のm本のホトセンサ出力信号線25を選択回路151bに接続し、m本のホトセンサ出力信号線25を選択回路151cに接続し、・・・・・とした構成である。
In FIG. 23, from the left end of the screen, m photosensor
図24は画面の左端から2n本のホトセンサ出力信号線25を選択回路151a、151b、151c、151d・・・・151n、151a、151b、151c、・・・・・・・151nに接続し、次の2n本のホトセンサ出力信号線25を選択回路151a、151b、151c、151d・・・・151n、151a、151b、151c、・・・・・・・151n、次の2n本のホトセンサ出力信号線25を選択回路151a、151b、151c、151d・・・・151n、151a、151b、151c、・・・・・・・151nに接続した構成である。
In FIG. 24, 2n photosensor
図25は画面の左端からm本のホトセンサ出力信号線25を選択回路151a、151b、151c、151d・・・・151n、151a、151b、151c、・・・・・・・151nに接続し、次のm本のホトセンサ出力信号線25を選択回路151a、151b、151c、151d・・・・151n、151a、151b、151c、・・・・・・・151n、次のm本のホトセンサ出力信号線25を選択回路151a、151b、151c、151d・・・・151n、151a、151b、151c、・・・・・・・151nに接続した構成である。
(10)ソースドライバ回路14における選択機能
図15は全てのソース信号線23は、ソースドライバ回路14と接続するように構成した実施形態である。しかし、図17に示すように、ソースドライバ回路14は1水平走査期間に赤(R)の映像信号、緑(G)の映像信号、青(B)の映像信号を順次出力し、アレイ基板11に直接形成した切り替え回路172のスイッチSWでRの映像信号はRのソース信号線23に、Gの映像信号はGのソース信号線23に、Bの映像信号はBのソース信号線23に振り分けてもよい。つまり、ソースドライバ回路14は3選択回路の機能を有している。
In FIG. 25, m photosensor
(10) Selection Function in
図17の構成では、ソースドライバ回路14の出力端子の数が図15の実施形態に比較して1/3ですむ。したがって、アレイ基板11とソースドライバ回路14の接続数も1/3ですみ、実装不良も発生しにくくなる。
In the configuration shown in FIG. 17, the number of output terminals of the
なお、図17の実施形態において、切り替え回路172はポリシリコン技術でアレイ基板11に形成するとしたが、これに限定するものではなく、シリコンチップで形成し、アレイ基板11に実装してもよい。
(11)図17の動作タイミング
図17の動作タイミングを図26に示している。1水平走査期間(1H)の期間で切り替え回路172のSWが端子a、b、cを切り替える。また、ホトセンサ画素27のトランジスタ32a、トランジスタ32cが動作する。
In the embodiment of FIG. 17, the
(11) Operation Timing of FIG. 17 The operation timing of FIG. 17 is shown in FIG. The SW of the
1H期間の最初にSWはa端子を選択し、ソースドライバ回路14からRの映像信号が出力される。したがって、Rの映像信号はRのソース信号線23に印加される。次に、切り替え回路172のSWはb端子を選択し、ソースドライバ回路14からGの映像信号が出力される。したがって、Gの映像信号はGのソース信号線23に印加される。次に、切り替え回路172のSWはc端子を選択し、ソースドライバ回路14からBの映像信号が出力される。したがって、Bの映像信号はBのソース信号線23に印加される。次のタイミングでは、ゲート信号線22cにオン電圧が印加され、トランジスタ32aがオンし、プリチャージ信号線24に印加されたプリチャージ信号Vpがホトセンサ画素27に印加される。1Hの最後にゲート信号線22bにオン電圧が印加され、ホトセンサ画素27のトランジスタ32cがオンしてトランジスタ32bの出力をホトセンサ出力信号線25に出力する。
At the beginning of the 1H period, SW selects the a terminal, and an R video signal is output from the
図26において、t1の期間は、SWがa端子を選択し、ソースドライバ回路14からRの映像信号が出力されている期間である。t2の期間は、切り替え回路172のSWはb端子を選択し、ソースドライバ回路14からGの映像信号が出力されている期間である。t3の期間は、切り替え回路172のSWはc端子を選択し、ソースドライバ回路14からBの映像信号が出力される。したがって、Bの映像信号はBのソース信号線23に印加される。次のタイミングでは、ゲート信号線22cにオン電圧が印加され、トランジスタ32aがオンし、プリチャージ信号線24に印加されたプリチャージ信号Vpがホトセンサ画素27に印加される。 1Hの最後にゲート信号線22bにオン電圧が印加され、ホトセンサ画素27のトランジスタ32cがオンしてトランジスタ32bの出力をホトセンサ出力信号線25に出力する。
In FIG. 26, a period t1 is a period in which the SW selects the terminal a and the R video signal is output from the
なお、t1、t2、t3、t4、t5の期間は同一にすることにより、ホトセンサ処理回路18などの回路構成が容易になるがこれに限定するものではない。例えば、映像信号を印加している期間t1、t2、t3に比較してプリチャージ信号Vpを印加する期間t4を長くすることが好ましい。
Note that, by making the periods t1, t2, t3, t4, and t5 the same, the circuit configuration of the
特に、トランジスタ32cをオンさせる期間t5を最も長くすることが好ましい。安定した出力をコンパレータ回路155に供給できるからである。また、t1、t2、t3、t4、t5の期間の間にはt6の期間を確保することが好ましい。各スイッチSW、トランジスタ32がオン状態からオフ状態になる期間、切り替える期間は不安定となるからである。
In particular, it is preferable that the period t5 during which the
なお、図18で説明したように、プリチャージ信号Vpを印加するホトセンサ画素27と、トランジスタ32cがホトセンサ出力信号線に出力するホトセンサ画素27とは一致している必要はない。
(12)露光時間Tcを短くする方法
図26では、プリチャージ信号Vpを印加した期間t4から、ホトセンサ35の出力期間t5までの期間(露光時間Tc)をきわめて短くすることができる。
Note that, as described with reference to FIG. 18, the
(12) Method of shortening the exposure time Tc In FIG. 26, the period (exposure time Tc) from the period t4 when the precharge signal Vp is applied to the output period t5 of the photosensor 35 can be extremely shortened.
図26において、t1の期間は、SWがa端子を選択し、ソースドライバ回路14からRの映像信号が出力されている期間である。t2の期間は、切り替え回路172のSWはb端子を選択し、ソースドライバ回路14からGの映像信号が出力されている期間である。t3の期間は、切り替え回路172のSWはc端子を選択し、ソースドライバ回路14からBの映像信号が出力される。したがって、Bの映像信号はBのソース信号線23に印加される。次のタイミングでは、ゲート信号線22cにオン電圧が印加され、トランジスタ32aがオンし、プリチャージ信号線24に印加されたプリチャージ信号Vpがホトセンサ画素27に印加される。
In FIG. 26, a period t1 is a period in which the SW selects the terminal a and the R video signal is output from the
1Hの最後にゲート信号線22bにオン電圧が印加され、ホトセンサ画素27のトランジスタ32cがオンしてトランジスタ32bの出力をホトセンサ出力信号線25に出力する。
(13)露光時間Tcを長くする方法
露光時間Tcを比較的長くするには、図27のように構成することがよい。図27では、まず、1Hの最初のプリチャージ信号Vpがホトセンサ35に印加されている。1Hの最後にホトセンサ35の出力がホトセンサ出力信号線25に取り出されている。1Hの最初のt4の期間は、ゲート信号線22cが選択され、トランジスタ32aがオン状態となり、プリチャージ信号Vpがホトセンサ35に印加される。次のt1の期間は、SWがa端子を選択し、ソースドライバ回路14からRの映像信号が出力されている期間である。次のt2の期間は、切り替え回路172のSWはb端子を選択し、ソースドライバ回路14からGの映像信号が出力されている期間である。次のt3期間は、切り替え回路172のSWはc端子を選択し、ソースドライバ回路14からBの映像信号が出力される。したがって、Bの映像信号はBのソース信号線23に印加される。
At the end of 1H, an ON voltage is applied to the
(13) Method of Increasing Exposure Time Tc In order to make the exposure time Tc relatively long, it is preferable to configure as shown in FIG. In FIG. 27, first, the first precharge signal Vp of 1H is applied to the
1Hの最後のタイミングでは、ゲート信号線22bにオン電圧が印加され、トランジスタ32cがオンし、ホトセンサ画素27のトランジスタ32cがオンしてトランジスタ32bの出力がホトセンサ出力信号線25に出力される。
(14)第1の変更例
上記実施形態は、個々のホトセンサ画素27に対して、1Hの期間で、プリチャージ信号Vpの印加とホトセンサ出力の取り出しとを実施する。しかし、これに限定するものではない。そこで、図28の第1の変更例を示す。
(14−1)第1の変更例の動作
図28では、第1番目の水平走査期間(第1H目、例えば1番目の画素行を選択している期間)と、次の第2番目の水平走査期間(第2H目、例えば2番目の画素行を選択している期間)とトランジスタ32a、トランジスタ32cの動作が異なる。ソースドライバ回路14が出力する映像信号R、G、Bに関する動作は同一である(1H毎に映像信号が出力される)。
At the last timing of 1H, an on-voltage is applied to the
(14) First Modification In the above embodiment, the application of the precharge signal Vp and the extraction of the photosensor output are performed for each
(14-1) Operation of First Modification In FIG. 28, the first horizontal scanning period (first H, for example, the period when the first pixel row is selected) and the next second horizontal The operation of the
図28では第1H目の画素行に、トランジスタ32aがオンし、プリチャージ信号Vpが第1画素行目のホトセンサ画素27に印加される。図28でも明らかなように、第1画素行目のホトセンサ画素27のトランジスタ32cは選択されないから、第1画素行目のホトセンサ35の出力は読み出されない。第2H目の画素行に、ゲート信号線22cは選択されないからトランジスタ32aはオフ状態が維持される。したがって、プリチャージ信号Vpは第2画素行目の画素27には印加されない。図28でも明らかなように、第2画素行目のゲート信号線22bが選択されるから、ホトセンサ画素27のトランジスタ32cは選択される。したがって、第2画素行目のホトセンサ35の出力はホトセンサ出力信号線25に読み出される。
In FIG. 28, the
以上の動作から、第1フレームでは、奇数画素行にプリチャージ信号Vpが印加される。偶数画素行はホトセンサ35の出力が読み出される。第1フレームの次の第2フレームでは、偶数画素行にプリチャージ信号Vpが印加される。奇数画素行はホトセンサ35の出力が読み出される。したがって、露光時間Tcは1フレーム以上の時間を設定することができる。
(14−2)第1の変更例の変更例
第1の変更例は、各画素行に順次プリチャージ信号Vpを印加し、また、各画素行から順次ホトセンサ35の出力を読み出すことに限定されるものではない。例えば、1画素行飛ばし、あるいは、複数画素行飛ばしで実施してもよい。また、ランダムな画素行飛ばしでプリチャージ信号Vpの印加と、ホトセンサ35の出力の読み出しを実施してもよい。その他、以上の動作は画素列を単位として実施してもよい。
(15)第2の変更例
図29に第2の変更例を示す。図29のように、1H(1水平走査期間)つまり1画素行単位で、プリチャージ信号Vpの印加(トランジスタ32aが動作)と、ホトセンサ35の読み出し(トランジスタ32cが動作)を実施することは本実施形態の技術的範疇である。
From the above operation, in the first frame, the precharge signal Vp is applied to the odd pixel rows. In the even-numbered pixel row, the output of the
(14-2) Modification Example of the First Modification Example The first modification example is limited to sequentially applying the precharge signal Vp to each pixel row and sequentially reading the output of the photosensor 35 from each pixel row. It is not something. For example, one pixel row may be skipped, or a plurality of pixel rows may be skipped. Alternatively, the precharge signal Vp may be applied and the output of the photosensor 35 may be read out by randomly skipping pixel rows. In addition, the above operation may be performed in units of pixel columns.
(15) Second Modification Example FIG. 29 shows a second modification example. As shown in FIG. 29, the application of the precharge signal Vp (
図29(a)は、1H期間の時間において、トランジスタ32aによるプリチャージ信号Vpの印加と、トランジスタ32cによるホトセンサ35の状態出力までの時間t1(露光時間Tc)が比較的短い実施形態である。
FIG. 29A shows an embodiment in which the time t1 (exposure time Tc) from the application of the precharge signal Vp by the
図29(b)は、トランジスタ32aによるプリチャージ信号Vpの印加と、トランジスタ32cによるホトセンサ35の状態出力までの時間t2(露光時間Tc)が比較的長い実施形態である。以上のように本実施形態は、ゲートドライバ回路12bの制御(OEV端子制御を含む)により露光時間Tcを自由に設定あるいは調整することができる。
(16)第3の変更例
図30に第3の変更例を示す。図30のように、1F(1フィールドあるいは1フレーム)単位で、プリチャージ信号Vpの印加(トランジスタ32aが動作)と、ホトセンサ35の読み出し(トランジスタ32cが動作)を実施することは本実施形態の技術的範疇である。
FIG. 29B shows an embodiment in which the time t2 (exposure time Tc) between the application of the precharge signal Vp by the
(16) Third Modification FIG. 30 shows a third modification. As shown in FIG. 30, the application of the precharge signal Vp (the
図30(a)は、1F期間の時間において、トランジスタ32aによるプリチャージ信号Vpの印加と、トランジスタ32cによるホトセンサ35の状態出力までの時間をnH(nは1以上の整数、n<=1Fの水平走査線数)で変化した実施形態である。
FIG. 30A shows the time from the application of the precharge signal Vp by the
図30(b)は、トランジスタ32aによるプリチャージ信号Vpの印加と、トランジスタ32cによるホトセンサ35の状態出力までの時間mF(mは1以上の整数)を可変した実施形態である。
(第2の実施形態)
図31は、第2の実施形態における画素構成である。なお、トランジスタ32a、トランジスタ32c、トランジスタ312などは説明を容易にするためスイッチとして示している。また、共通信号線38をグランド(GND)記号で示している。
(1)画素の構成
図31において、ゲート信号線22dはゲートドライバ回路12bで制御される信号線である。ゲート信号線22dのオン電圧が印加されると、トランジスタ312がオンする。トランジスタ312がオンするとVr電位がホトセンサ出力信号線25に印加される。
FIG. 30B shows an embodiment in which the time mF (m is an integer of 1 or more) between the application of the precharge signal Vp by the
(Second Embodiment)
FIG. 31 shows a pixel configuration in the second embodiment. Note that the
(1) Configuration of Pixel In FIG. 31, a
Vr電圧は、プリチャージ信号Vpと一致させることが好ましい。プリチャージ信号線24にプリチャージ信号Vpを印加すると同時に、ホトセンサ出力信号線25にもプリチャージ信号Vpを印加する。ホトセンサ出力信号線25にプリチャージ信号Vpを印加するには、トランジスタ312をクローズさせる。また、トランジスタ32cをクローズし、トランジスタ32bの動作状態を取り出す前にも、トランジスタ312をクローズし、ホトセンサ出力信号線25にプリチャージ信号Vpを印加してもよい。
The Vr voltage is preferably matched with the precharge signal Vp. At the same time as applying the precharge signal Vp to the
なお、ホトセンサ出力信号線25にプリチャージ信号Vpを印加する方法は、ホトセンサ処理回路18がプリチャージ信号Vpを発生し、ホトセンサ出力信号線25にプリチャージ信号Vpを印加してもよい。他の実施例として、Vr電位は一例としてGND電位である。また、Vr電位は一例としてプリチャージ信号Vpあるいはその近傍の電圧である。Vt電圧はリセット信号線311に供給する。
As a method of applying the precharge signal Vp to the photosensor
以上の実施形態においてトランジスタ312のクローズによりGND電位、プリチャージ信号Vpをホトセンサ出力信号線25に印加するとしたが、GND電位、プリチャージ信号Vpに限定されるものではなく、他の電位でもよい。例えば、トランジスタ32bのVt電圧近傍の電圧が例示される。また、コンパレータ回路155の比較電圧Vref電圧が例示される。トランジスタ312で印加するVr電位は可変あるいは調整できるように構成することが好ましい。可変は電子ボリウムを付加することによりデジタル制御することができる。
In the above embodiment, the GND potential and the precharge signal Vp are applied to the photosensor
Vr電圧の印加することにより、ホトセンサ出力信号線25の電位がVr電位となる。Vr電位を印加した後、ホトセンサ画素27のトランジスタ32cをオンし、ホトセンサ35の電位を読み出す。したがって、トランジスタ32cがオンされる出力変化がホトセンサ出力信号線25に現れるが、変化は必ず、Vt電位から変化する。したがって、安定してコンパレータ回路155に印加される。
By applying the Vr voltage, the potential of the photosensor
Vt電圧の印加は、平面表示装置の使用を開始する時にも実施することが好ましい。また、1フレームの最初にも実施することが好ましい。また、1Hの最初に実施してもよい。つまり、一定の区切りの最初に実施することが好ましい。 The application of the Vt voltage is also preferably performed when the use of the flat display device is started. It is also preferable to carry out at the beginning of one frame. Moreover, you may implement at the beginning of 1H. That is, it is preferable to carry out at the beginning of a certain break.
Vref電圧を印加するコンパレータ信号線314は、全てのコンパレータ回路155に共通に印加する。しかし、本実施形態はこれに限定するものではない。例えば、図17に示すように複数の電圧出力端子152を有する場合は、複数のコンパレータ信号線314を形成または配置してもよい。以上のことは、リセット信号線311に対しても同様である。
(2)コンパレータ回路155の変更例
コンパレータ回路155も1つのホトセンサ出力信号線25に対して複数個を形成してもよい。複数形成するコンパレータ回路155の特性は異ならせる。
The
(2) Modification Example of Comparator Circuit 155 A plurality of
一例として、2種類のホトセンサ画素27を形成し、このホトセンサ画素27のホトセンサ35の特性を異ならせる。ホトセンサは光強度により感度が異なるものを構成する。このホトセンサの感度に対応して複数のコンパレータ回路155をそれぞれわり与える。
As an example, two types of
また、ホトセンサ画素27のトランジスタ32bの特性を異ならせる。この異なるトランジスタ32bに対応して複数のコンパレータ回路155をそれぞれわり与える。
Further, the characteristics of the
例えば、異なるホトセンサ画素27のトランジスタ32b、異なるホトセンサ35を、表示領域10に1画素行毎に異ならせて構成する。すると、ホトセンサ出力信号線25には1H毎に異なる出力信号レベルが出力される。この出力信号レベルを異なるコンパレータ回路155を選択することにより、良好にレベル判定を実施することができる。
For example, the
異なるホトセンサ画素27のトランジスタ32b、異なるホトセンサ35を、表示領域10の上下に振り分けて形成する構成も例示される。この場合は、ホトセンサ出力信号線25には画面の上下(上半分の表示領域と下半分の表示領域)で異なる出力信号レベルが出力される。この出力信号レベルを異なるコンパレータ回路155を選択することにより、良好にレベル判定を実施することができる。
A configuration in which the
図32(a)は1つのホトセンサ出力信号線25に対して、2つのコンパレータ回路155a、155bを形成したものである。2つのコンパレータ回路155a、155bには共通のコンパレータ電圧Vrefを印加しているが、これに限定するものでなく、コンパレータ電圧Vrefを異ならせてもよい。
In FIG. 32A, two
2つのコンパレータ回路155aと155bのいずれを選択し、電圧出力端子152に出力するかはスイッチSa、Sbにより選択する。スイッチSaとSbの制御は信号処理回路15で行う。スイッチSaをクローズすると、コンパレータ回路155aの出力が出力端子152に出力される。スイッチSbをクローズすると、コンパレータ回路155bの出力が出力端子152に出力される。
Which of the two
図32(b)は1つのホトセンサ出力信号線25に対して、1つのコンパレータ回路155を形成したものである。図16と異なる点は、2つのコンパレータ電圧Vrefを選択できることである。コンパレータ信号線314a、314bにコンパレータ電圧Vref1、Vref2が印加される。Vref電圧は6ビットの電子ボリウム261bで64段階に可変することが可能である(図33参照)。
FIG. 32B shows a configuration in which one
図33では電子ボリウム261bによりコンパレータ信号線314に印加するVref電圧が6ビット(64段階)で可変することができる。ホトセンサ35、トランジスタ32bの特性などに合わせて良好な値となるようにVref電圧は調整される。また、スイッチSa、Sbを選択することにより、最適なVref電圧を瞬時にコンパレータ回路155に印加することができる。
In FIG. 33, the Vref voltage applied to the
コンパレータ回路155に印加されるVref電圧とホトセンサ出力信号線25の電圧と比較されて出力端子152に出力電圧が出力される。2つのVref電圧のいずれを選択するかはセンサ処理回路15により選択される。スイッチSaをクローズすると、Vref1電圧がコンパレータ回路155に印加される。スイッチSbをクローズすると、Vref2電圧がコンパレータ回路155に印加される。
The Vref voltage applied to the
図34は共通信号線38の電位を変更できるように構成した実施形態である。図34ではRからなるボリウム回路で調整するように構成しているが、これに限定するものではなく、電子ボリウム261で調整あるいは可変できるように構成してもよい。
FIG. 34 shows an embodiment in which the potential of the
以上の実施形態は、Vref電圧を電子ボリウム261で変化するものであったが、プリチャージ信号Vpも電子ボリウムで変化してもよい。例えば、図33に示すようにプリチャージ信号線24には、電子ボリウム261aにより8ビット(256段階)のプリチャージ信号Vpが印加できるように構成されている。
In the above embodiment, the Vref voltage is changed by the electronic volume 261. However, the precharge signal Vp may also be changed by the electronic volume. For example, as shown in FIG. 33, the
なお、プリチャージ信号Vpのほうが、コンパレータ電圧よりも刻みを小さくする(精度よくする)。本実施形態において、プリチャージ信号Vpは8ビットであり、コンパレータ電圧は6ビットとしている。コンパレータ電圧Vrefは比較電圧であり精度は不要であるが、プリチャージ信号Vpはホトセンサ35の感度、露光時間Tcに合わせて微妙な調整あるいは設定が必要だからである。
(第3の実施形態)
以上の実施形態は、ホトセンサ35の一方の電位をGND(接地電位または所定の固定電位)とした実施形態であった。しかし、本実施形態はこれに限定するものではない。
It should be noted that the precharge signal Vp has a smaller step (higher accuracy) than the comparator voltage. In this embodiment, the precharge signal Vp is 8 bits and the comparator voltage is 6 bits. This is because the comparator voltage Vref is a comparison voltage and does not require accuracy, but the precharge signal Vp needs to be finely adjusted or set in accordance with the sensitivity of the
(Third embodiment)
The above embodiment is an embodiment in which one potential of the
例えば、図35に示すように、共通信号線38をゲートドライバ回路12cに接続し、変化あるいは変更してもよい。例えば、ソースドライバ回路14が出力する映像信号の極性(図18参照)にあわせて共通信号線38の電位を変化させてもよい。ソース信号線23に印加される映像信号がホトセンサ出力信号線25などとカップリングし、出力を変動させるからである。映像信号の極性に同期させてあるいは一致させて共通信号線38の電位を変化させることにより、このカップリングの影響を軽減または除去することができる。
For example, as shown in FIG. 35, the
一例として、映像信号の極性が正極性のときは、共通信号線38の電位をVc1とし、映像信号の極性が負極性のときは、共通信号線38の電位をVc2とする。以上のように共通信号線38に電位を設定すると、1画素行毎に共通信号線38の電位はVc1とVc2とが繰り返して設定(印加)される。また、ホトセンサ35の特性、トランジスタ32bの特性が同一であっても、共通信号線38の電位を変化させることにより、相対的にトランジスタ32bのVt電圧を変化させることができる。ホトセンサ35などのGND電位が変化することになるからである。したがって、形成されたホトセンサ35などの共通信号線38の電位を複数に印加することにより、外光に対して複数の感度を持つホトセンサを形成したのと同一の状態となる。
As an example, when the polarity of the video signal is positive, the potential of the
また、図33などの構成では、トランジスタ32bと、ホトセンサ35とは同一の電位(Vr)にしたように説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、トランジスタ32bの端子aをVr1電位とし、ホトセンサ35の端子bをVr2というように異ならせてもよい。Vr2の電位がVr1に比較して高ければ、相対的にトランジスタ32bのVtが高くなったのと同一の効果がある。したがって、形成されたホトセンサ35などが同一の特性であっても、外光に対して複数の感度を持つホトセンサを形成したのと同一の状態の効果がある。また、Vr1の電位を固定電位とし、Vr2を共通信号線38から供給するように構成し、共通信号線38をゲートドライバ12cで駆動するように構成してもよい。
In the configuration of FIG. 33 and the like, the
ゲートドライバ回路12cが出力する電位は複数とすることに限定されるものではない。例えば、共通信号線38に印加する電圧は1つであり、この1つの電圧をホトセンサ35の特性、露光時間Tc、トランジスタ32bの特性に対応させて変化させてもよい。他の構成は、図3などの構成と同一あるいは類似であるので説明を省略する。
(1)露光時間Tcとプリチャージ信号Vpの関係
上記各実施形態は主として、プリチャージ信号Vpを変化させることにより、外光に対する感度を調整している。また、露光時間Tcに対してもプリチャージ信号Vpを変化させることにより感度を調整している。
The potential output from the
(1) Relationship between exposure time Tc and precharge signal Vp In the above embodiments, the sensitivity to external light is adjusted mainly by changing the precharge signal Vp. Also, the sensitivity is adjusted by changing the precharge signal Vp with respect to the exposure time Tc.
図36はこの説明図である。ホトセンサ35のリーク量は、外光が強いほどリーク量が大きくなる。また、略露光時間Tcに比例して電荷が放電する。プリチャージ信号Vpは一定の電圧を印加するとし、略トランジスタ32bのVtに変化するように調整するためには、ホトセンサ35への外光が強い時は、露光時間Tcを短くする。ホトセンサ35への外光が弱いときは露光時間Tcを長くする。以上の関係は図36に図示される。したがって、外光が非常に強い時は、露光時間Tcをきわめて短くする。また、ホトセンサ35の感度が外光に対して非常によいときは、露光時間Tcを短くする。
FIG. 36 is an explanatory diagram of this. The leak amount of the
露光時間Tcを短くしてもトランジスタ32bのゲート端子電圧がVt電圧以下にすぐに到達してしまい、ホトセンサ出力信号線25への変化信号が判別できない場合がある。たとえば、全画面のトランジスタ32bの出力がオフ状態として出力される場合である。つまり、本実施形態の表示パネルからの出力が同一撮像データを得ることができない状態である。
Even if the exposure time Tc is shortened, the gate terminal voltage of the
この場合は、プリチャージ信号Vpを電子ボリウム261aにより高く設定する。プリチャージ信号Vp電圧を高く設定することにより、トランジスタ32bのVt電圧に到達するまでの時間が長くなるから、撮像データ(撮像された画像データ、物体の影など)を得ることができる。
In this case, the precharge signal Vp is set higher by the
露光時間Tcを長くしてもトランジスタ32bのゲート端子電圧がVt電圧以下に程遠く、ホトセンサ出力信号線25への変化信号が判別できない場合がある。たとえば、全画面のトランジスタ32bの出力がオン状態として出力される場合である。つまり、本実施形態の表示パネルからの出力が同一撮像データを得ることができない状態である。この場合は、プリチャージ信号Vpを電子ボリウム261aにより低く設定する。
Even if the exposure time Tc is increased, the gate terminal voltage of the
プリチャージ信号Vp電圧を低く設定することにより、トランジスタ32bのVt電圧に到達するまでの時間が短くなるから、撮像データ(撮像された画像データ、物体の影など)を得ることができる。なお、露光時間Tcは1フィールド(1フレーム)以内とする方が良好な結果が得られる。映像信号が印加されたソース信号線23からのカップリングの影響を受けにくいためと思われる。映像データは1フィールド(1フレーム)毎に極性が反転し、この反転の影響によりホトセンサ35の電位がゆれてしまうからである。
By setting the precharge signal Vp voltage low, the time taken to reach the Vt voltage of the
以上のように、本実施形態は、露光時間Tc(ゲートドライバ回路12bの制御)と、プリチャージ信号Vpを調整あるいは設定することにより、撮像データを得ることを特徴としている。また、基本的にコンパレータ電圧Vrefは固定値に設定することを特徴としている。
(2)マトリックス処理
ホトセンサ35は、画素26と同一工程(同一プロセス)で形成される。ホトセンサ35を形成するのに使用するプロセスは、ポリシリコン技術である。ポリシリコン技術による半導体膜は、レーザーアニール技術で形成する。したがって、レーザー光の温度分布により特性が大きくばらつく。この課題に対して本実施形態は、図37に示すように、マトリックス処理を実施している。
As described above, the present embodiment is characterized in that imaging data is obtained by adjusting or setting the exposure time Tc (control of the
(2) Matrix processing The
マトリックス処理とは、マトリックス内のホトセンサ画素27の出力をカウントし、カウント値により信号処理を実施するものである。図33などで説明したように、本実施形態はコンパレータ回路155などにより、2値化されているものとする。
Matrix processing counts the output of the
レーザーアニ−ル方法などでは、トランジスタ32b、ホトセンサ35の特性は表示領域の一方の方向から他方の方向に傾きを持った特性分布となる。この特性分布を補正するためには、ホトセンサ35が形成された領域に均一な外光を照射し、露光時間Tcを一定にし、かつプリチャージ信号Vpを一定にして、マトリックス毎にトランジスタ32bの出力をカウントして加算する。
In the laser annealing method or the like, the characteristics of the
電圧出力端子152からの出力はコンパレータ回路155により2値のデータ(オン(1)、オフ(0))に変換されているとする。例えば、10x10のマトリックスでは、カウント値は0から100までの範囲である。このカウント値をマトリックス内のホトセンサ35毎に集計してメモリする(キャリブレーションしたカウント値)。
Assume that the output from the
本実施形態の表示装置で撮像したデータも同一のマトリックス区分で処理を行い、処理を行ったカウント値から、先のキャリブレーションしたカウント値を一定比率で差分処理を行う。この行ったデータには、ホトセンサ35などの特性分布が減算されているため、良好な撮像データを得ることができる。
Data picked up by the display device of the present embodiment is also processed in the same matrix section, and a difference process is performed on the previously calibrated count value at a constant ratio from the processed count value. Since the characteristic distribution of the
以上のように、差分処理を行った結果のデータは、ホトセンサ35、トランジスタ32bの分布の影響が除去あるいは軽減されている。また、小領域の特性分布によるバラツキは、マトリックス処理を行い、マトリックスの出力データを1つのデータとして取り扱うため、結果的に平均化されたことになる。したがって、ホトセンサ35、トランジスタ32bの特性ばらつきの影響を受けない。例えば、レーザーショットが弱く、Vt電圧が高いトランジスタ32bがマトリックス内に少数分布していても他のホトセンサ画素27のトランジスタ32bが良好であれば、Vt電圧が高いトランジスタ32bが少数であれば、全体として影響はない。
As described above, the influence of the distribution of the
マトリックス処理の区分は、図37(a)に示すように、市松状にマトリックスする方式が例示される。図37(a)は、4x4のマトリックス処理の実施である。特に5x5のように、ブロックBLに含まれるホトセンサ35数が25以上となるようにする構成することが好ましい。さらには8x8のように50以上となるように構成することが好ましい。さらには、10x10のように100以上となるように構成することが好ましい。但し、35x35のように、マトリックスに含まれるホトセンサ数が1000を超えることがないようにする。
As shown in FIG. 37 (a), the matrix processing is exemplified by a method of matrixing in a checkered pattern. FIG. 37A shows an implementation of 4 × 4 matrix processing. In particular, it is preferable that the number of
以上の実施形態はnxnのマトリックスに区分して処理するとしたが、マトリックスの概念はこれに限定されるものではない。例えば、図37(b)に示すように、BLは、縦方向に区分している。この区分も本実施形態のマトリックスの技術的範疇である。図37(b)では、3画素列単位でマトリックス状に区分している。なお、横方向(画素行方向)にマトリックス状に区分してもよい。 In the above embodiment, processing is performed by dividing into nxn matrices, but the concept of the matrix is not limited to this. For example, as shown in FIG. 37 (b), BL is partitioned in the vertical direction. This division is also a technical category of the matrix of the present embodiment. In FIG. 37 (b), it is divided into a matrix in units of three pixel columns. The horizontal direction (pixel row direction) may be divided into a matrix.
もちろん、図17に示すように、コンパレータ回路155を使用せず、アナログデータを直接に、またはアナログデータを多ビットのデジタルデータとして信号処理を実施する場合は、アナログデータはローパスフィルタにより平均化(DC化)する。なお、デジタルデータは加算することにより該当マトリックス範囲のデータとして処理してもよい。
(第4の実施形態)
以下、第4の実施形態として他の画素構成について説明をする。なお、画素構成について説明を行うが、他の構成は以前に説明した実施形態の構成、方式、動作が適用される。
Of course, as shown in FIG. 17, when the signal processing is performed directly without using the
(Fourth embodiment)
Hereinafter, another pixel configuration will be described as a fourth embodiment. Although the pixel configuration will be described, the configurations, methods, and operations of the previously described embodiments are applied to other configurations.
図38は第4の実施形態の画素の等価回路図である。Vt電圧により動作するトランジスタ32bがNチャンネルトランジスタ32bnとPチャンネルのトランジスタ32bpで構成されている。つまり、トランジスタ32bはPチャンネルとNチャンネルのCMOS構成で構成されている。a点の電位により、Pチャンネルのトランジスタ32bpまたはトランジスタ32bnが動作する。トランジスタ32cがオンすると、Pチャンネルのトランジスタ32bpまたはNチャンネルのトランジスタ32bnが動作により変化したb点の電位が、ホトセンサ出力信号線25に出力される。
(第5の実施形態)
図39は、トランジスタ32bpとトランジスタ32bnとで構成するインバータ回路において、入力aと入力bを短絡するトランジスタ32dを形成した実施例である。トランジスタ32dのゲート端子はゲート信号線22dに接続されている。ゲート信号線22dにオン電圧が印加されると、トランジスタ32dがクローズし、インバータ回路の入力aと出力bが短絡する。
FIG. 38 is an equivalent circuit diagram of the pixel of the fourth embodiment. The
(Fifth embodiment)
FIG. 39 shows an embodiment in which a
短絡により、インバータ回路の入力端子と出力端子は中間電位となる。中間電位とすることにより、インバータオフセット状態となる。したがって、トランジスタ32bp、トランジスタ32bnの特性バラツキの影響を受けにくくなる。
Due to the short circuit, the input terminal and the output terminal of the inverter circuit become an intermediate potential. By setting the intermediate potential, an inverter offset state is set. Therefore, the
なお、Pチャンネルのトランジスタ32bp、トランジスタ32bnの特性によっては、Pチャンネルのトランジスタ32bpとNチャンネルのトランジスタ32bnの両方が動作する場合も本実施形態の技術的範疇である。bの電位変化がホトセンサ出力信号線25に出力するという点では問題がないからである。他の構成は上記実施形態と同様あるいは類似であるので説明を省略する。
(第6の実施形態)
図40は、ホトセンサ35をNチャンネルトランジスタ32bnとPチャンネルのトランジスタ32bpで構成した第5の実施形態である。
Note that depending on the characteristics of the P-
(Sixth embodiment)
FIG. 40 shows a fifth embodiment in which the
つまり、ホトセンサ35は、PチャンネルとNチャンネルのダイオード接続したトランジスタを直列に連結して構成されている。Pチャンネルのトランジスタ35p、トランジスタ35nの特性のバラツキを補い、全体として特性バラツキが抑制される。
That is, the
図40の構成では、Pチャンネルのトランジスタ324pとNチャンネルのトランジスタ35nを各1個で構成しているが、本実施形態はこれに限定するものではなく、Nチャンネルのトランジスタ35nとPチャンネルのトランジスタ35pが各複数個を形成または配置してもよい。
In the configuration of FIG. 40, each of the P-channel transistor 324p and the N-
また、Nチャンネルのトランジスタ35nが複数個でホトセンサ35を構成してもよい。また、Pチャンネルのトランジスタ35pが複数個でホトセンサ35を構成してもよい。他の構成は上記実施形態と同様あるいは類似であるので説明を省略する。
(第7の実施形態)
図41は、ホトセンサ出力信号線25をRの映像信号を印加するソース信号線23Rと共通にした第6の実施形態である。
The photosensor 35 may be composed of a plurality of N-
(Seventh embodiment)
FIG. 41 shows a sixth embodiment in which the photosensor
ソース信号線23Rには、Rの映像信号と、トランジスタ32cの出力(ホトセンサ出力)が多重される。ゲート信号線22bの選択は映像信号がソース信号線23に印加されていないタイミングで実施される。
The R video signal and the output (photosensor output) of the
図41は、プリチャージ信号線24をBの映像を印加するソース信号線23Bと共通にした構成である。ソース信号線23Bには、プリチャージ信号Vpと、Bの映像信号が多重される。ゲート信号線22cの選択は映像信号がソース信号線23に印加されていないタイミングで実施される。他の構成は、上記他の実施形態と同様あるいは類似であるので説明を省略する。
(変更例)
(1)第1の変更例
上記実施形態では、ホトセンサ出力信号線25と、Rの映像を印加するソース信号線23Rと共通にしたとして説明したが、本実施形態はこれに限定するものではない。
FIG. 41 shows a configuration in which the
(Example of change)
(1) First Modification In the above embodiment, the photosensor
例えば、ホトセンサ出力信号線25をGの映像を印加するソース信号線23Gと共通にしてもよい。また、ホトセンサ出力信号線25をBの映像を印加するソース信号線23Bと共通にしてもよい。つまり、本実施形態は、ホトセンサ出力信号線25を映像信号線などの他の信号線と共通にし、共通にした信号線に、映像信号などとホトセンサ出力とを多重することに特徴がある。
(2)第2の変更例
上記実施形態は、ホトセンサ出力信号線25と映像を印加するソース信号線23と共通にするとした説明したがこれに限定するものではなく、例えば、ホトセンサ出力信号線25と共通信号線38などと共通にしてもよい。
(3)第3の変更例
図9に、第5の実施形態と図35の実施形態と組み合わせた実施形態を示している。
(4)第4の変更例
図42はトランジスタ32bをPチャンネルトランジスタで構成した実施形態である。トランジスタ32bの一端子は正側電源Vddに接続し、他端をトランジスタ32cと接続している。他の構成は図35、図9の実施形態と同様であるので説明を省略する。
(5)第5の変更例
上記実施形態では、プリチャージ信号線24と、Bの映像を印加するソース信号線23Bと共通にしたとして説明したが、本実施形態はこれに限定するものではない。
For example, the photosensor
(2) Second Modified Example In the above embodiment, the photosensor
(3) Third Modification FIG. 9 shows an embodiment in which the fifth embodiment and the embodiment of FIG. 35 are combined.
(4) Fourth Modification FIG. 42 shows an embodiment in which the
(5) Fifth Modification In the above embodiment, the
例えば、プリチャージ信号線24をGの映像を印加するソース信号線23Gと共通にしてもよい。また、プリチャージ信号線24をBの映像を印加するソース信号線23Bと共通にしてもよい。つまり、本実施形態は、プリチャージ信号線24を映像信号線などの他の信号線と共通にし、共通にした信号線に、映像信号などとプリチャージ信号Vpとを多重することに特徴がある。
(6)第6の変更例
上記実施形態は、プリチャージ信号線24と映像を印加するソース信号線23と共通にするとした説明したがこれに限定するものではなく、例えば、プリチャージ信号線24と共通信号線38などと共通にしてもよい。
(7)第7の変更例
プリチャージ信号線24、映像信号を印加するソース信号線23、ホトセンサ出力信号線25を共通にし、映像信号とプリチャージ信号Vpとホトセンサ出力とを多重してもよい。
(8)第8の変更例
図43は、ホトセンサ出力信号線25をRの映像を印加するソース信号線23Rと共通にし、プリチャージ信号線24と映像を印加するソース信号線23と共通にし、ホトセンサ35のGND電位の共通信号線38をGの映像を印加するソース信号線23Gと共通にした構成である。
For example, the
(6) Sixth Modification In the above embodiment, the
(7) Seventh Modification The video signal, the precharge signal Vp, and the photosensor output may be multiplexed by sharing the
(8) Eighth Modification FIG. 43 shows that the photosensor
ソース信号線23に印加される映像信号は、正極性と負極性が1H毎に交互に印加されるため、ホトセンサ35のGND電位がゆれても平均的には直流(DC)電位のように固定された電位に維持されていることになる。
Since the video signal applied to the
ソース信号線23Rには、Rの映像信号と、トランジスタ32cの出力(ホトセンサ出力)が多重される。ゲート信号線22bの選択は映像信号がソース信号線23に印加されていないタイミングで実施される。プリチャージ信号線24をBの映像を印加するソース信号線23Bと共通にした構成である。ソース信号線23Bには、プリチャージ信号Vpと、Bの映像信号が多重される。ゲート信号線22cの選択は映像信号がソース信号線23に印加されていないタイミングで実施される。他の構成は図41で説明した実施形態と同様あるいは類似であるので説明を省略する。
The R video signal and the output (photosensor output) of the
図44は図43の画素構成でのタイミングチャートである。1Hの最初のt4の期間は、ゲート信号線22cが選択され、トランジスタ32aがオン状態となり、プリチャージ信号Vpがホトセンサ35に印加される。
FIG. 44 is a timing chart in the pixel configuration of FIG. During the first t4 period of 1H, the
次のt1の期間は、SWがa端子を選択し、ソースドライバ回路14からRの映像信号が出力されている期間である。次のt2の期間は、切り替え回路172のSWはb端子を選択し、ソースドライバ回路14からGの映像信号が出力されている期間である。次のt3期間は、切り替え回路172のSWはc端子を選択し、ソースドライバ回路14からBの映像信号が出力される。したがって、Bの映像信号はBのソース信号線23に印加される。
The next period t1 is a period in which the SW selects the a terminal and the R video signal is output from the
1Hの最後のタイミングでは、ゲート信号線22bにオン電圧が印加され、トランジスタ32cがオンし、ホトセンサ画素27のトランジスタ32cがオンしてトランジスタ32bの出力がホトセンサ出力信号線25に出力される。
At the last timing of 1H, an on-voltage is applied to the
t1、t2、t3、t4、t5の期間は同一にすることにより、ホトセンサ処理回路18などの回路構成が容易になる。また、t1、t2、t3、t4、t5の期間の間にはt6の期間を確保することが好ましい。各スイッチSW、トランジスタ32がオン状態からオフ状態になる期間、切り替える期間は不安定となるからである。
(9)第9の変更例
図45は共通信号線38をゲート信号線22aと共通にした構成である。ゲート信号線22aは1フィールド(1フレーム)に1Hの期間オン電圧が印加される。他の期間はオフ電圧が印加される。したがって、ゲート信号線22aの電位は固定電位に維持されていると考えてよい。
By making the periods t1, t2, t3, t4, and t5 the same, the circuit configuration of the
(9) Ninth Modification FIG. 45 shows a configuration in which the
図45に示すように、共通信号線38をゲート信号線22aと共通にしても、ホトセンサ35及びトランジスタ32bの一端子はGND接地状態である。そのため、電位変動によるホトセンサ出力にはほとんど影響を与えない。但し、表示画素26とホトセンサ画素27を有する画素16もしくは、前記画素16に隣接した画素行に位置する画素16において、ゲート信号線22aとゲート信号線22b、ゲート信号線22cが同時に選択されないようにタイミング処理を行う必要がある。好ましくは、前記画素16において、ゲート信号線22aが選択する前後の2H以上の水平走査期間には、該当画素16のゲート信号線22b及びゲート信号線22cが選択されないようにタイミング処理を実施する。他の構成は図41で説明した実施形態と同様あるいは類似であるので説明を省略する。
As shown in FIG. 45, even if the
以上の第1から第9の変更例は、本発明の他の実施例にも適用される。また、他の実施例と組み合わせることができることは言うまでもない。
(第8の実施形態)
図46は、トランジスタ32bの特性バラツキを補償するため、オフセットキャンセルを実施する画素構成である。
The first to ninth modifications described above are also applied to other embodiments of the present invention. Needless to say, it can be combined with other embodiments.
(Eighth embodiment)
FIG. 46 shows a pixel configuration in which offset cancellation is performed to compensate for the characteristic variation of the
オフセットキャンセルすることにより、トランジスタ32bはカットオフ電圧を基準に動作させることができる。したがって、トランジスタ32bのVtバラツキなどを補償することができ、安定したホトセンサ出力を得ることができる。トランジスタ32bのドレイン端子DはVbb電圧とし、ホトセンサ35に接続された共通信号線38と分離している。分離によりトランジスタ32bのVbb電圧の電位を自由に設定あるいは調整できるようになり、トランジスタ32bのリセット動作が容易になる。
By canceling the offset, the
図46では、プリチャージ信号Vpを印加する前に、ゲート信号線22dにオン電圧が印加され、トランジスタ32dがオンする。トランジスタ32dがオンすると、トランジスタ32bのドレイン端子Dとゲート端子G間が短絡される。ゲート端子Gとドレイン端子Dの短絡によりトランジスタ32bはVt電圧にリセットされる。つまり、トランジスタ32bのゲート端子Gの電圧は、電流を流し始める電圧(基本的にはVt電圧)に設定される。この電圧をV0電圧とする。このとき、プリチャージ信号線は、所定の電位V1が印加される。
In FIG. 46, before applying the precharge signal Vp, an on-voltage is applied to the
ゲート端子Gの電位は、ホトセンサ35の電位である。次に、ゲート信号線22cにオン電圧が印加されるとともに、プリチャージ信号線24にプリチャージ信号Vpが印加される。トランジスタ32aがオンし、プリチャージ信号Vpはカップリングコンデンサ461を介してホトセンサ35に印加される。つまり、トランジスタ32bのゲート端子には、V0電圧に加算された電圧V2が印加される。V2電圧は、基本的にはV1電圧に相関あるいは比例する。V1はコンデンサ461とコンデンサ34などで分圧されてV2電圧となる。
The potential of the gate terminal G is the potential of the
以上の動作によりトランジスタ32bのゲート端子にはV2電圧が印加される。ゲート信号線22cにオフ電圧が印加される。したがって、トランジスタ32aがオフされ、V2電圧がホトセンサ35の一端子に保持される。
With the above operation, the V2 voltage is applied to the gate terminal of the
以降の動作は他の実施形態と同様である。つまり、外光によりホトセンサ35がリークし、V2電圧が低下していく。V2電圧が、トランジスタ32bのVt電圧以下になれば、トランジスタ32bがオフ状態となる。トランジスタ32cをオンさせることにより、トランジスタ32bの状態をホトセンサ出力信号線25に出力する。
(1)第1の変更例
図47は図46の変更例である。トランジスタ32bのドレイン端子Dと共通信号線38と接続している。共通信号線38はゲートドライバ回路12cに接続している。他の構成は図46で説明した実施形態と同様あるいは類似であるので説明を省略する。
(2)第2の変更例
図48は図46の変更例である。トランジスタ32dをPチャンネルトランジスタで構成している。他の構成は図46で説明した実施形態と同様あるいは類似であるので説明を省略する。
(3)第3の変更例
図49は、図48の変更例である。図49では、トランジスタ32bのゲート端子とソース端子を短絡するトランジスタ32dが配置されている。また、ホトセンサ35の一端子は、所定電位(グランド電位)に固定されている。
Subsequent operations are the same as in the other embodiments. That is, the
(1) First Modification Example FIG. 47 is a modification example of FIG. The drain terminal D of the
(2) Second Modified Example FIG. 48 is a modified example of FIG. The
(3) Third Modification FIG. 49 is a modification of FIG. In FIG. 49, a
以上の第1、第2および第3の変更例は、本発明の他の実施例にも適用される。また、他の実施例と組み合わせることができることは言うまでもない。
(第9の実施形態)
次に第9の実施形態について説明する。図50は、図46のトランジスタ32bを反転回路(インバータ)501に置き換えた第9の実施形態である。
The above first, second and third modification examples are also applied to other embodiments of the present invention. Needless to say, it can be combined with other embodiments.
(Ninth embodiment)
Next, a ninth embodiment will be described. FIG. 50 shows a ninth embodiment in which the
図50は、ホトセンサ画素27のトランジスタ32bの特性バラツキを補償するため、インバータオフセットキャンセル回路を構成した実施形態である。オフセットキャンセルすることにより、カットオフ電圧を基準に設定させることができるようになる。
(1)反転回路501の構成
反転回路501は、図38に示すように、PチャンネルのトランジスタとNチャンネルのトランジスタで構成する。反転回路501はVddとVss電源で動作するとして説明するが、これに限定するものではなく、Vdd電源と共通信号線38電位で動作するとしてもよい。また、他の電位で動作するとしてもよい。
FIG. 50 shows an embodiment in which an inverter offset cancel circuit is configured to compensate for the characteristic variation of the
(1) Configuration of
反転回路501のa点の電位により、反転回路501のPチャンネルトランジスタまたはNチャンネルトランジスタが動作し、b点に出力される。つまり、a点電位によりb点に出力される電圧が変化する。このb点の電圧は、トランジスタ32cをオンさせることによりホトセンサ出力信号線25に出力される。
(2)動作の内容
ゲート信号線22cはゲートドライバ回路12によって制御される。また、ゲート信号線22dには、Pチャンネルトランジスタ32dpのゲート端子が接続されている。ゲート信号線22dにオン電圧が印加されると、Pチャンネルトランジスタ32dpがオン(トランジスタ32dpのチャンネル間がクローズ)する。ゲート信号線22dにオフ電圧が印加されると、Pチャンネルトランジスタ32dpがオフ(トランジスタ32dpのチャンネル間がオープン)する。
The P-channel transistor or N-channel transistor of the inverting
(2) Contents of Operation The
反転回路501をオフセット動作させるときは、ゲート信号線22dにオン電圧が印加し、Pチャンネルトランジスタ32dpがオン(トランジスタ32dpのチャンネル間がクローズ)する。他の動作状態のときは、ゲート信号線22dにオフ電圧が印加し、Pチャンネルトランジスタ32dpがオフ(トランジスタ32dpのチャンネル間がオープン)にする。
When the inverting
以上ように、トランジスタ32dpはゲート信号線22dの印加されたオン電圧により動作する。トランジスタ32dpはオン電圧の印加により、チャンネル間のインピーダンスが低下し、反転回路501のa端子とb端子間が短絡状態となる。したがって、反転回路501はリセットされる。
As described above, the transistor 32dp operates with the on-voltage applied to the
以上のリセット動作後、ゲート信号線22dpのオフ電圧が印加される。すると、トランジスタ32dpはオフ電圧の印加により、チャンネル間がオープンとなり、a端子とb端子間が切り離される。 After the above reset operation, the off voltage of the gate signal line 22dp is applied. Then, the transistor 32dp is opened between the channels by applying the off voltage, and the a terminal and the b terminal are disconnected.
図50では、プリチャージ信号Vpを印加する前に、ゲート信号線22dpにオン電圧が印加され、トランジスタ63dpがオンする。トランジスタ32dpがオンすると、トランジスタ32bpのドレイン端子Dとゲート端子G間が短絡される。ゲート端子Gとドレイン端子Dの短絡により反転回路501はVt電圧にリセットされる。つまり、反転回路501は、電流を流し始める電圧(基本的にはVt電圧)に設定される。この電圧をV0電圧とする。このとき、プリチャージ信号線は、所定の電位V1が印加される。
In FIG. 50, before applying the precharge signal Vp, an ON voltage is applied to the gate signal line 22dp, and the transistor 63dp is turned on. When the transistor 32dp is turned on, the drain terminal D and the gate terminal G of the transistor 32bp are short-circuited. Due to a short circuit between the gate terminal G and the drain terminal D, the inverting
ゲート端子Gの電位は、ホトセンサ35の電位である。次に、ゲート信号線22cにオン電圧が印加されるとともに、プリチャージ信号線24にプリチャージ信号Vpが印加される。トランジスタ32aがオンし、プリチャージ信号Vpはカップリングコンデンサ461を介してホトセンサ35に印加される。つまり、トランジスタ32bのゲート端子には、V0電圧に加算された電圧V2が印加される。V2電圧は、基本的にはV1電圧に相関あるいは比例する。V1はコンデンサ461とコンデンサ34などで分圧されてV2電圧となる。
The potential of the gate terminal G is the potential of the
以上の動作によりトランジスタ32bのゲート端子にはV2電圧が印加される。ゲート信号線22cにオフ電圧が印加される。したがって、トランジスタ32aがオフされ、V2電圧がホトセンサ35の一端子に保持される。
With the above operation, the V2 voltage is applied to the gate terminal of the
以降の動作は他の実施形態と同様である。つまり、外光によりホトセンサ35がリークしV2電圧が低下していく。V2電圧が、反転回路501のVt電圧の以上か以下になれば、それに対応してb点の電位が変化する。トランジスタ32cをオンさせることにより、トランジスタ32bの状態をホトセンサ出力信号線25に出力する。他の構成は先に説明した実施形態と同様あるいは類似であるので説明を省略する。
(3)第1の変更例
変更例として、図50の点線内で図示するトランジスタ32dnを付加する構成を説明する。この構成の場合は、ホトセンサ35のGND端子は必要ない。トランジスタ32dnによりGNDに接地されるからである。ゲート信号線22cはゲートドライバ回路12によって制御される。
Subsequent operations are the same as in the other embodiments. That is, the photosensor 35 leaks due to external light, and the V2 voltage decreases. If the V2 voltage is equal to or higher than the Vt voltage of the inverting
(3) First Modified Example As a modified example, a configuration in which the transistor 32dn illustrated within the dotted line in FIG. 50 is added will be described. In the case of this configuration, the GND terminal of the
また、ゲート信号線22dには、Pチャンネルトランジスタ32dpとトランジスタ32dnのゲート端子が接続されている。ゲート信号線22dにオン電圧が印加されると、Pチャンネルトランジスタ32dpがオン(トランジスタ32dpのチャンネル間がクローズ)し、Nチャンネルトランジスタ32dnがオフ(トランジスタ32dnのチャンネル間がオープン)する。ゲート信号線22dにオフ電圧が印加されると、Nチャンネルトランジスタ32dnがオン(トランジスタ32dnのチャンネル間がクローズ)し、Pチャンネルトランジスタ32dpがオフ(トランジスタ32dpのチャンネル間がオープン)する。つまり、Pチャンネルトランジスタ32dpとNチャンネルトランジスタ32dnは逆動作する。
The gate terminal of the P channel transistor 32dp and the transistor 32dn is connected to the
反転回路501をオフセット動作させるときは、ゲート信号線22dにオン電圧が印加し、Pチャンネルトランジスタ32dpがオン(トランジスタ32dpのチャンネル間がクローズ)する。このとき、Nチャンネルトランジスタ32dnがオフ(トランジスタ32dnのチャンネル間がオープン)する。他の動作状態のときは、ゲート信号線22dにオフ電圧が印加し、Nチャンネルトランジスタ32dnがオン(トランジスタ32dnのチャンネル間がクローズ)させ、Pチャンネルトランジスタ32dpがオフ(トランジスタ32dpのチャンネル間がオープン)にする。
When the inverting
以上ように、トランジスタ32dp、トランジスタ32dnはゲート信号線22dの印加されたオン電圧により動作する。トランジスタ32dpはオン電圧の印加により、チャンネル間のインピーダンスが低下し、反転回路501のa端子とb端子間が短絡状態となる。したがって、反転回路501はリセットされ、ホトセンサ35の両端子間も短絡されるとともに、コンデンサ34の電荷も放電される。
As described above, the transistor 32dp and the transistor 32dn operate with the on-voltage applied to the
以上のリセット動作後、ゲート信号線22dpのオフ電圧が印加される。すると、トランジスタ32dpはオフ電圧の印加により、チャンネル間がオープンとなり、a端子とb端子間が切り離される。一方、トランジスタ32dnがオン状態となり、ホトセンサ35のc端子が共通信号線38に接続され、共通信号線38の電位が印加される。のインピーダンスが低下し、反転回路501のa端子とb端子間が短絡状態となる。したがって、反転回路501はリセットされ、ホトセンサ35の両端子間も短絡されるとともに、コンデンサ34の電荷も放電される。
After the above reset operation, the off voltage of the gate signal line 22dp is applied. Then, the transistor 32dp is opened between the channels by applying the off voltage, and the a terminal and the b terminal are disconnected. On the other hand, the transistor 32dn is turned on, the c terminal of the
他の構成は先に説明した実施形態と同様あるいは類似であるので説明を省略する。
(4)第2の変更例
図51は図45と同様に、図50などのインバータオフセット回路において、共通信号線38をゲート信号線22aと共通にした変更例である。
Other configurations are the same as or similar to those of the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted.
(4) Second Modified Example FIG. 51 is a modified example in which the
他の構成は先に説明した実施形態と同様あるいは類似であるので説明を省略する。
(5)第3の変更例
図52もオフセットキャンセル回路の第3の変更例である。図52では、プリチャージ信号Vpを印加する前に、ゲート信号線22eにオン電圧が印加され、トランジスタ32eをオンさせる。トランジスタ32eはb点の電荷を放電する。
Other configurations are the same as or similar to those of the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted.
(5) Third Modification Example FIG. 52 is also a third modification example of the offset cancel circuit. In FIG. 52, before applying the precharge signal Vp, an ON voltage is applied to the
次に、ゲート信号線22dのオン電圧を印加する。トランジスタ32dがオンすると、トランジスタ32bのドレイン端子Dとゲート端子G間が短絡される。ゲート端子Gとドレイン端子Dの短絡によりトランジスタ32bはVt電圧にリセットされる。つまり、トランジスタ32bのゲート端子Gの電圧は、電流を流し始める電圧(基本的にはVt電圧)に設定される。この電圧をV0電圧とする。このとき、プリチャージ信号線は、所定の電位V1が印加される。
Next, the ON voltage of the
ゲート端子Gの電位は、ホトセンサ35の電位である。次に、ゲート信号線22cにオン電圧が印加されるとともに、プリチャージ信号線24にプリチャージ信号Vpが印加される。トランジスタ32aがオンし、プリチャージ信号Vpはカップリングコンデンサ461を介してホトセンサ35に印加される。つまり、トランジスタ32bのゲート端子には、V0電圧に加算された電圧V2が印加される。V2電圧は、基本的にはV1電圧に相関あるいは比例する。V1はコンデンサ461とコンデンサ34などで分圧されてV2電圧となる。
The potential of the gate terminal G is the potential of the
以上の動作によりトランジスタ32bのゲート端子にはV2電圧が印加される。ゲート信号線22cにオフ電圧が印加される。したがって、トランジスタ32aがオフされ、V2電圧がホトセンサ35の一端子に保持される。
With the above operation, the V2 voltage is applied to the gate terminal of the
以降の動作は他の実施形態と同様である。つまり、外光によりホトセンサ35がリークしV2電圧が低下していく。V2電圧が、トランジスタ32bのVt電圧以下になれば、トランジスタ32bがオフ状態となる。トランジスタ32cをオンさせることにより、トランジスタ32bの状態をホトセンサ出力信号線25に出力する。他の構成は先に説明した実施形態と同様あるいは類似であるので説明を省略する。
Subsequent operations are the same as in the other embodiments. That is, the photosensor 35 leaks due to external light, and the V2 voltage decreases. When the V2 voltage becomes equal to or lower than the Vt voltage of the
以上の第1、第2および第3の変更例は、本発明の他の実施例にも適用される。また、他の実施例と組み合わせることができることは言うまでもない。
(第10の実施形態)
外光の強度は1ルックス〜10万ルックスまで広範囲である。アレイ基板11にホトセンサ35が作製される。ホトセンサ35の感度はホトセンサのサイズ、半導体膜特性で決定されるため、広範囲の外光に対応させるためには、露光時間Tcの調整、プリチャージ信号Vpの調整などにより行う。本実施形態は、より広範囲の外光に対応するための画素構成について説明する。
The first, second, and third modifications described above are also applied to other embodiments of the present invention. Needless to say, it can be combined with other embodiments.
(Tenth embodiment)
The intensity of outside light ranges widely from 1 lux to 100,000 lux. A
図53に示す第9の実施形態は、プリチャージ信号Vpを印加するトランジスタ32aを複数個形成している。
In the ninth embodiment shown in FIG. 53, a plurality of
トランジスタ32aには直列に抵抗Rを形成している。抵抗Rは拡散抵抗で形成する。トランジスタ32a1には直列に抵抗R1を形成し、トランジスタ32a2には直列に抵抗R2を形成する。トランジスタ32a1とトランジスタ32a2をオンする時間が同一であっても、抵抗R(R1、R2)のインピーダンスが高いほどホトセンサ35に書き込まれるプリチャージ信号Vpは小さくなる。したがって、R1とR2の抵抗値を異ならせることによりトランジスタ32a1をオンさせたときのプリチャージ信号Vpとトランジスタ32a2をオンさせたときのプリチャージ信号Vpとを異ならせることができる。プリチャージ信号Vpにより必要な露光時間Tcを可変することができる。したがって、図53により外光の感度範囲を拡大することができる。
(1)第1の変更例
トランジスタ32a1のゲート端子に印加するオン電圧と、トランジスタ32a2のゲート端子に印加するオン電圧とを異ならせることにより、等価的にR1とR2の抵抗値を異ならせることができる。
A resistor R is formed in series with the
(1) First Modification By making the ON voltage applied to the gate terminal of the transistor 32a1 different from the ON voltage applied to the gate terminal of the transistor 32a2, the resistance values of R1 and R2 are equivalently made different. Can do.
例えば、トランジスタ32aがNチャンネルの場合、印加するオン電圧が高いほどチャンネル間のインピーダンスが低下する(抵抗Rは小さくなる)。印加するオン電圧がVt電圧近傍になるほど、トランジスタ32aのチャンネル間のインピーダンスが高くなる(抵抗Rは高くなる)。この場合は、トランジスタ32a1とトランジスタ32a2を駆動するゲート信号線22cを別のゲート信号線に形成すれば容易に実現できる。
(2)第2の変更例
図53の実施形態は、トランジスタ32aを複数形成して、プリチャージ信号Vpを可変する構成であった。しかし、トランジスタ32aの他に、別途スイッチを形成してもよい。例えば、図54ではスイッチS1、S2を形成している。
(3)第3の変更例
図54は、トランジスタ32cの他に、スイッチS1、S2を形成し、抵抗R1、R2を形成した実施形態である。
For example, when the
(2) Second Modification The embodiment of FIG. 53 has a configuration in which a plurality of
(3) Third Modification FIG. 54 is an embodiment in which switches S1 and S2 are formed in addition to the
スイッチS1の選択により抵抗R1がトランジスタ32cに直列に接続される。スイッチS2の選択により抵抗R2がトランジスタ32cに直列に接続される。トランジスタ32cをオンする時間が同一であっても、抵抗R(R1、R2)のインピーダンスが高いほどホトセンサ出力信号線25に出力される電荷は小さくなる。したがって、R1とR2の抵抗値を異ならせることによりトランジスタ32cをオンさせたときの出力を異ならせることができる。したがって、図53により外光の感度範囲を拡大することができる。他の構成などは図53と同様であるので説明を省略する。
The resistor R1 is connected in series with the
以上の第1、第2および第3の変更例は、本発明の他の実施例にも適用される。また、他の実施例と組み合わせることができることは言うまでもない。
(第11の実施形態)
図55(a)に示すように、トランジスタ32bを複数個形成し、このトランジスタ32bのWL比(チャンネル幅W、チャンネル長Lとの比)などを異ならせることにより、トランジスタ32bのVt電圧を異ならせることができる。Vt電圧が異なり、どのトランジスタ32bが動作しているかを検出できれば、外光の強度を相対的に知ることができる。
The above first, second and third modification examples are also applied to other embodiments of the present invention. Needless to say, it can be combined with other embodiments.
(Eleventh embodiment)
As shown in FIG. 55A, a plurality of
例えば、トランジスタ32b1のVt電圧が1.5Vで、トランジスタ32b2のVt電圧が2.0Vであるとする。また、露光時間Tcは一定とする。ホトセンサ35のa点の端子電圧が低下し、1.5V以下となれば、トランジスタ32b1とトランジスタ32b2の両方がオフ状態である。したがって、ホトセンサ35のa点の端子電圧は、1.5V以下であることを検出でき、外光が強く、ホトセンサ35のリーク量が大きいことがわかる。ホトセンサ35のa点の端子電圧が低下し、1.5V以上2.0以下であれば、トランジスタ32b1はオン状態であるが、トランジスタ32b2はオフ状態である。
For example, it is assumed that the Vt voltage of the transistor 32b1 is 1.5V and the Vt voltage of the transistor 32b2 is 2.0V. The exposure time Tc is constant. If the terminal voltage at the point a of the photosensor 35 decreases to 1.5 V or less, both the transistor 32b1 and the transistor 32b2 are in the off state. Therefore, it can be detected that the terminal voltage at point a of the
したがって、ホトセンサ35のa点の端子電圧は、1.5V以上2.0V以下であることを検出でき、外光が比較的強いことがわかる。ホトセンサ35のa点の端子電圧が低下し、2.0V以上であれば、トランジスタ32b1とトランジスタ32b2の両方がオン状態である。したがって、ホトセンサ35のa点の端子電圧は、2.0V以上であることを検出でき、外光が弱く、ホトセンサ35がほとんどリークしなかったことがわかる。
Therefore, it can be detected that the terminal voltage at the point a of the
図55(a)に示すように、トランジスタ32bを複数個形成し、この複数個のトランジスタ32bの特性が同一であっても、このトランジスタ32bのドレイン端子Dの電圧などを異ならせることにより、ホトセンサ35の端子電圧に対する感度を異ならせることができる。
As shown in FIG. 55 (a), a plurality of
図55(a)では、トランジスタ32b1のドレイン端子D電圧は、Vg1とし、トランジスタ32b2のドレイン端子D電圧は、Vg2としている。したがって、どのトランジスタ32bが動作しているかを検出できれば、外光の強度を相対的に知ることができる。選択するトランジスタ32bはスイッチS(S1、S2)で行う。
In FIG. 55A, the drain terminal D voltage of the transistor 32b1 is Vg1, and the drain terminal D voltage of the transistor 32b2 is Vg2. Therefore, if it can be detected which
例えば、トランジスタ32b1のドレイン端子D電圧が0Vで、トランジスタ32b2のドレイン端子D電圧が−2.0Vであるとする。また、露光時間Tcは一定とする。ホトセンサ35のa点の端子電圧が低下すれば、トランジスタ32b1がトランジスタ32b2よりも先にオフする。外光が強く、ホトセンサ35のa端子電圧がさらに低下すれば、トランジスタ32b1とトランジスタ32b2の両方がオフする。外光が全くないか、微弱の場合は、トランジスタ32b1、トランジスタ32b2の両方はオン状態を保持する。いずれのトランジスタ32bがオン状態であるかは、スイッチS(S1、S2)を切り替えることにより選択できる。
(1)第1の変更例
上記実施形態は、トランジスタ32bのドレイン端子D電圧を異ならせるものであった。他に図55(b)に示すように、ホトセンサ35を複数個形成し、この端子電圧を異ならせることによっても実現できる。ホトセンサ35はトランジスタをダイオード接続して形成する。
For example, it is assumed that the drain terminal D voltage of the transistor 32b1 is 0V and the drain terminal D voltage of the transistor 32b2 is −2.0V. The exposure time Tc is constant. When the terminal voltage at the point a of the photosensor 35 decreases, the transistor 32b1 is turned off before the transistor 32b2. If the external light is strong and the a terminal voltage of the photosensor 35 further decreases, both the transistor 32b1 and the transistor 32b2 are turned off. When there is no external light or the light is weak, both the transistor 32b1 and the transistor 32b2 are kept on. Which
(1) First Modification In the above embodiment, the drain terminal D voltage of the
ホトセンサ35を複数個形成し、この複数個のホトセンサ35の特性が同一であっても、このホトセンサ35の一端子の電圧を図55(b)に示すように、Vg2電圧と、共通信号線38の電位のように異ならせる。スイッチS(S1、S2)の選択により、ホトセンサ35の一端子に所定の電圧が印加される。ホトセンサ35の端子電圧が異なれば、保持する電荷量が異なるから、外光に対する感度を異ならせることができる。したがって、どのホトセンサが動作しているかを検出できれば、外光の強度を相対的に知ることができる。選択するホトセンサ35はスイッチS(S1、S2)で行う。
Even if a plurality of
例えば、ホトセンサ35bに印加する端子電圧が0Vで、ホトセンサ35aに印加する端子電圧が−2.0Vであるとする。また、露光時間Tcは一定とする。外光によりホトセンサ35(35a、35b)のa点の端子電圧が低下する。この低下の差は、ホトセンサ35aと35bで異なる。スイッチS1とS2で選択することができる。もちろん、両方のホトセンサ35a、35bを選択してもよい。
(2)第2の変更例
また、図56に示すように、ホトセンサ35a、35bの一端子の電圧を共通信号線38の電位としておき、スイッチS1、S2によりホトセンサ35aと35bのいずれかを選択してもよいことはいうまでもない。ホトセンサ35a、ホトセンサ35bのリーク特性は異ならせる。リーク特性を異ならせるには、ホトセンサ35を形成するトランジスタのWL(W:チャンネル幅、L:チャンネル長)などを変化させればよい。
(3)第3の変更例
なお、図53、図54と同様に、ホトセンサ35に直列に抵抗Rを形成してもよい。抵抗Rは拡散抵抗で形成する。トランジスタ32a1には直列に抵抗R1を形成する。
For example, it is assumed that the terminal voltage applied to the
(2) Second Modification As shown in FIG. 56, the voltage at one terminal of the
(3) Third Modification Note that a resistor R may be formed in series with the
例えば、ホトセンサセンサ35aに抵抗R1、ホトセンサ35bには直列に抵抗R2を形成する。ホトセンサ35aとホトセンサ35bに照射される外光が同一であり、ホトセンサ35a、35bの特性が略同一でリーク特性が一致していても、抵抗R(R1、R2)のインピーダンスが高いほどホトセンサ35から放電される単位時間あたりの電荷量は異なる。したがって、R1とR2の抵抗値を異ならせることによりホトセンサ35a、35bの端子電圧を異ならせることができる。したがって、スイッチS1とS2の選択により、露光時間Tcを可変することができる。したがって、外光の感度範囲を拡大することができる。
For example, a resistor R1 is formed in the
また、ホトセンサ35はトランジスタをダイオード接続したもので構成している。したがって、このトランジスタのゲート端子を別途引出し、ゲート端子に印加する電圧を調整することにより、異なるダイオード特性のホトセンサを構成できる。前記ゲート電圧はボリウム回路で供給する。また、外光の強さにより調整あるいは設定するとよい。
(4)第4の変更例
本実施形態は、他の実施形態と組み合わせてよい。以上の事項は本実施形態の他の実施形態においての同様である。
(5)第5の変更例
共通信号線38に印加する電圧はDC電圧に限定するものではなく、交流電圧、矩形電圧でもよい。
(6)第6の変更例
矩形電圧などのレベルを変化させることによりホトセンサ35の露光時間Tcなどを調整できる。以上の事項は本実施形態の他の実施形態にも適用できることはいうまでもない。
(7)第7の変更例
図57に示すように、複数のコンデンサ34を形成し、一端子の電圧を共通信号線38の電位としておき、スイッチS1、S2によりいずれかのコンデンサ34をいずれかを選択してもよい。コンデンサ34の容量によりa点の電位変化は異なる。
The
(4) Fourth Modification This embodiment may be combined with other embodiments. The above matters are the same as in other embodiments of the present embodiment.
(5) Fifth Modification The voltage applied to the
(6) Sixth Modification The exposure time Tc of the
(7) Seventh Modification As shown in FIG. 57, a plurality of
なお、両方(複数)のコンデンサ34を選択してもよい。したがって、スイッチS1とS2の選択により、露光時間Tcを可変することができる。したがって、外光の感度範囲を拡大することができる。
(8)第8の変更例
図58に示すように、複数のトランジスタ32b(32b1、32b2)を形成し、一端子の電圧を共通信号線38の電位としておき、スイッチS1、S2によりいずれかのトランジスタ32bをいずれかを選択してもよい。
Note that both (plurality) of
(8) Eighth Modified Example As shown in FIG. 58, a plurality of
トランジスタ32b(32b1、32b2)を形成するトランジスタのWL(W:チャンネル幅、L:チャンネル長)などを変化させる。スイッチS1とS2の選択により、露光時間Tcを可変することができる。したがって、外光の感度範囲を拡大することができる。
The WL (W: channel width, L: channel length) of the transistor forming the
以上の第1から第8の変更例は、本発明の他の実施例にも適用される。また、他の実施例と組み合わせることができることは言うまでもない。
(第12の実施形態)
図59は本発明の他の実施例である。図55、図56、図57、図58、図58はプリチャージ信号Vpをホトセンサ35などに印加する構成であった。図59の実施例は、ソースドライバ回路14より書き込み電流を出力し、この電流でホトセンサ35に電位設定を行う構成である。つまり、プリチャージ信号Vpの代わりに電流でホトセンサ画素27に電位設定を行う実施例である。
The first to eighth modifications described above are also applied to other embodiments of the present invention. Needless to say, it can be combined with other embodiments.
(Twelfth embodiment)
FIG. 59 shows another embodiment of the present invention. 55, 56, 57, 58, and 58 are configured to apply the precharge signal Vp to the
図59において、SW1、SW2はトランジスタで構成されたスイッチである。スイッチSW1は、ソース信号線24(a接点)、またはグランド電位などの所定電位(b接点)を選択する。スイッチSW2は、ホトセンサ出力信号線25(b接点)、またはアノード電圧Vddなどの所定電位(a接点)を選択する。トランジスタ32bにゲート端子には、電荷保持用のコンデンサ34とホトセンサ35が接続されている。また、コンデンサ34とホトセンサ35の一端子は、アノード端子Vddと接続されている。トランジスタ32dはスイッチ用トランジスタであり、トランジスタ32bのゲート端子とドレイン端子を短絡する。
In FIG. 59, SW1 and SW2 are switches composed of transistors. The switch SW1 selects a source signal line 24 (a contact) or a predetermined potential (b contact) such as a ground potential. The switch SW2 selects a predetermined potential (a contact) such as the photosensor output signal line 25 (b contact) or the anode voltage Vdd. A
図60、図61、図62は図59の動作の説明図である。図60は、ホトセンサ処理回路18により、ホトセンサ画素27に電圧V1を設定する動作の説明図である。
60, 61, and 62 are explanatory diagrams of the operation of FIG. FIG. 60 is an explanatory diagram of an operation of setting the voltage V1 to the
ホトセンサ処理回路18は、所定の定電流を出力する。定電流Iwの大きさは、可変可能である。出力する電流は吸い込み電流である。つまり、ホトセンサ画素27からホトセンサ処理回路18に向かって電流が流れ出る。ただし、トランジスタ32bがPチャンネルの場合である。トランジスタ32bがNチャンネルの場合は逆の電流方向となる。
The photo
定電流の大きさは、0.1μA以上10μA以下が好ましい。0.1μA以下であると、プリチャージ信号線24の寄生容量により、トランジスタ32bに定常電流が流れるのに時間がかかり、所定時間内に、トランジスタ32bのゲート電位を設定することができない。一方、10μA以上だと、トランジスタ32bのサイズが大きくなりすぎ、画素16の開口率が取れなくなる。
The magnitude of the constant current is preferably 0.1 μA or more and 10 μA or less. If it is 0.1 μA or less, it takes time for the steady current to flow through the
図60に図示するように、スイッチSW1がb端子を選択し、スイッチSW2がa端子を選択することにより、トランジスタ32bから定電流Iwがホトセンサ処理回路18に流れる。
As shown in FIG. 60, the switch SW1 selects the b terminal and the switch SW2 selects the a terminal, whereby the constant current Iw flows from the
トランジスタ32bは定電流Iwが流れるようにゲート端子電位を変化させる。トランジスタ32bに定電流Iwが流れている状態で、トランジスタ32bのゲート端子電位がV1であるとする。
The
図14で説明した画素構成では、トランジスタ32bの特性によらず、一定のプリチャージ信号Vpを印加する駆動方式である。したがって、トランジスタ32bの特性によらず、所定のプリチャージ信号Vpを印加するため、トランジスタ32bの特性によりホトセンサ出力信号線25への出力がばらつく。
The pixel configuration described in FIG. 14 is a driving method in which a constant precharge signal Vp is applied regardless of the characteristics of the
図60の構成では、トランジスタ32bの特性により、定電流Iwが流れる各トランジスタ32bのゲート端子電位V1の値は異なる。V1の値は、トランジスタ32bの特性を反映したものとなっている。そのため、各ホトセンサ画素27のトランジスタ32bの特性がばらついていても、露光時間Tcを一定にすれば、ホトセンサ出力信号線25の出力は一定となる。
In the configuration of FIG. 60, the value of the gate terminal potential V1 of each
図60に図示するホトセンサ画素27に定電流Iwを流し、ゲート端子電位が定常状態のV1となると、図61に図示するように、スイッチSW1がb端子に切り交わる。また、トランジスタ32dがオフ(オープン)する。以上の動作により、トランジスタ32bに印加された電圧V1が保持される。したがって、ホトセンサ35には、Vp電圧−V1電圧が印加されることになる。なお、V1電圧は、トランジスタ32bがオンする電圧である。以上のように本発明は、定電流Iwの印加により、トランジスタ32bをオン状態にする。
When a constant current Iw is passed through the
ホトセンサ35に光が照射されると、ホトセンサ35はリークする。ホトセンサ35のリークによりトランジスタ32bのゲート端子電位が変化する。リークが大きいほど、トランジスタ32bのゲート端子電位は、Vp電圧に近づく。また、Vp電圧に近づけば、トランジスタ32bの特性により所定電位で、トランジスタ32bはオフする。
When the
リークによりゲート端子電位がV2になったとする。ゲート端子電圧がV2電圧の印加状態で、トランジスタ32bがオン状態か、オフ状態かは、スイッチSW2をb端子に切り換えることにより検出(判断)できる。
It is assumed that the gate terminal potential becomes V2 due to leakage. Whether the
図62に図示するように、スイッチSW2をb端子に切り換える。トランジスタ32bがオン状態であれば、ホトセンサ出力信号線25からトランジスタ32bを介してグランド(所定電位)に電流が流れる。したがって、コンパレータ回路155の入力電位が変化し、変化した電位とVref電圧が比較され、コンパレータ回路155の出力が変化する。
As shown in FIG. 62, the switch SW2 is switched to the b terminal. If the
トランジスタ32bがオフ状態であれば、スイッチSW2がb端子を選択しても、ホトセンサ出力信号線25からトランジスタ32bには電流が流れない。したがって、コンパレータ回路155の入力電位も変化せず、コンパレータ回路155の出力も変化しない。
If the
以上のようにして、本発明は、ホトセンサ35の電位を設定するのは、プリチャージ信号Vpだけでなく、定電流Iwによっても行うことができる。 As described above, according to the present invention, the potential of the photosensor 35 can be set not only by the precharge signal Vp but also by the constant current Iw.
以上の事項は本実施形態の他の実施形態にも適用できることはいうまでもない。また、本発明の他の実施例と組み合わせることができることも言うまでもない。
(平面表示装置の説明)
図65は、本実施形態の表示パネル658を用いた平面表示装置の説明図である。表示パネル658は、上記で説明したアレイ基板11を用いて構成される。また、アレイ基板11、表示パネル658には本実施形態の駆動方法、駆動方式、構成、制御方式が適用される。
It goes without saying that the above items can be applied to other embodiments of the present embodiment. Moreover, it cannot be overemphasized that it can combine with the other Example of this invention.
(Description of flat display device)
FIG. 65 is an explanatory diagram of a flat display device using the
表示パネル658は、アレイ基板11と対向基板654間に液晶層653が挟持される。アレイ基板11は、外光が入射する側に配置されている。アレイ基板11に形成されたホトセンサ35に外光が直接入射するように構成するためである。
In the
マトリックス状に配置あるいは形成された画素が、赤(R)、緑(G)、青(B)、白(W)の場合は、白(W)にホトセンサ35を形成するとよい。白の画素16には、カラーフィルタが形成されていないため、ホトセンサ35への入射光量を大きくできるからである。
When the pixels arranged or formed in a matrix are red (R), green (G), blue (B), and white (W), the
この場合は、アレイ基板14は、図65の対向基板654の位置に配置し、対向基板654を図65のアレイ基板14の位置に配置してもよい。白(W)は、色素あるいは染料を含有したカラーフィルタが形成されていないため、入射光が減衰することがない。したがって、カラーフィルタが形成された対向基板654側から外光が入射しても、ホトセンサ35に良好に外光が到達するからである。
In this case, the
本実施形態の表示パネル658は、液晶層653を有する表示パネルに限定されるものではなく、EL(有機EL、無機EL)層を有する表示パネルであってもよい。つまり、画素16にEL層が形成されたEL表示パネルであってもよい。
The
また、液晶層は、TN(Twisted Nematic)、IPS(In−Plane Switching)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)、OCB(OpticallyCompensatory Bend)、STN(Supper Twisted Nematic)、VA(VerticallyAligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence )、高分子分散(PD)液晶、HAN(Hybrid Aligned Nematic)モードなどのいずれでもよい。特にOCB液晶が好ましい。また、表示パネル658の画素は、微反射構成、反射構成、半透過構成のいずれでもよい。
Further, the liquid crystal layer, TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), FLC (Ferroelectric Liquid Crystal), OCB (OpticallyCompensatory Bend), STN (Supper Twisted Nematic), VA (VerticallyAligned), ECB (Electrically Controlled Birefringence ), Polymer dispersed (PD) liquid crystal, HAN (Hybrid Aligned Nematic) mode and the like. An OCB liquid crystal is particularly preferable. Further, the pixels of the
以下、図65を参照しながら、表示パネル658及び平面表示装置について説明をする。
(1)アレイ基板11の構成
ガラスあるいは有機材料からなるアレイ基板11には、画素電極31などが形成されている。ガラス基板としては、ソーダガラス、石英ガラスが例示される。有機材料からなる基板としては板状のもの、フィルム状のいずれでもよく、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂から構成されたものが例示される。これらは加圧による一体成形で形成される。また、板厚としては0.2mm以上0.8mm以下で構成される。なお、アレイ基板11は光透過性を有すればよく、対向基板654は光透過性を有する必要はなく、シリコンあるいはアルミなどの金属基板で構成されていても、着色されたプラスチック基板で構成されていてもよい。
Hereinafter, the
(1) Configuration of
アレイ基板11、対向基板654の放熱性を良くするため、サファイアガラスで形成してもよい。その他、ダイヤモンド薄膜を形成した基板を使用したり、アルミナなどのセラミック基板を使用したり、銅などからなる金属板を使用してもよい。
In order to improve heat dissipation of the
アレイ基板11などが空気と接する面には、反射防止膜(AIRコート)が形成される。アレイ基板11に偏光板などが張り付けられていない場合はアレイ基板11に直接に、偏光板(偏光フィルム)など他の構成材料が張り付けられている場合は、その構成材料の表面などにAIRコートが形成される。AIRコートは誘電体単層膜もしくは多層膜で形成する構成が例示される。その他、1.35〜1.45の低屈折率の樹脂を塗布してもよい。
An antireflection film (AIR coat) is formed on the surface of the
AIRコートは3層の構成あるいは2層構成がある。なお、液晶表示パネルに静電気がチャージされることを防止するため、表示パネル21の表面に親水性の樹脂を塗布しておくことが好ましい。その他、表面反射を防止するため、また、指紋などの汚れを目立ちにくくするため、エンボス加工を行ってもよい。
(2)カラーフィルタ、偏光板、位相フィルム
表示画素26には、カラーフィルタが形成あるいは構成される。カラーフィルタは、対向基板654に形成する。
The AIR coat has a three-layer structure or a two-layer structure. Note that it is preferable to apply a hydrophilic resin to the surface of the
(2) Color filter, polarizing plate, phase film A color filter is formed or configured in the
カラーフィルタはゼラチン、アクリルを染色した樹脂からなるカラーフィルタの他、光学的誘電体多層膜により形成したカラーフィルタ、ホログラムによるカラーフィルタでもよい。また、液晶層自身を直接着色することにより代用してもよい。 The color filter may be a color filter made of a resin dyed with gelatin or acrylic, a color filter formed with an optical dielectric multilayer film, or a color filter with a hologram. Alternatively, the liquid crystal layer itself may be substituted directly for coloring.
アレイ基板11と偏光板655間には1枚あるいは複数の位相フィルム(位相板、位相回転手段、位相差板、位相差フィルム)が配置される。位相フィルムとしてはポリカーボネートを使用することが好ましい。位相フィルム(図示せず)は入射光を出射光に位相差を発生させ、効率よく光変調を行うのに寄与する。
Between the
位相フィルムとして、ポリエステル樹脂、PVA樹脂、ポリサルホン樹脂、塩化ビニール樹脂、ゼオネックス樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂等の有機樹脂板あるいは有機樹脂フィルムなどを用いてもよい。その他、水晶などの結晶を用いてもよい。1つの位相板26の位相差は一軸方向に50nm以上350nm以下とすることが好ましく、さらには80nm以上220nm以下とすることが好ましい。
(3)他の構成
アレイ基板11には画素16(表示画素26、ホトセンサ画素27)がマトリックス状に配置されている。アレイ基板11と対向基板654とは、封止壁652を挟持されている。対向基板654には対向電極657が形成されている。アレイ基板11には偏光板(偏光フィルム)655aが配置されており、対抗基板654には偏光板655bが配置されている。バックライト656の光源としては、蛍光管、白色LED、赤(R)緑(G)青(B)色のLEDが用いられる。バックライト656から放射(出射)された光661は、対向基板654側から入射し、液晶層653で変調されてアレイ基板11側から出射される。
(4)読み取り動作
図66に示すように、アレイ基板11側に指あるいはイメージスキャナ対象物(画像紙)などの物体651が配置されていると、物体651がない箇所から出射された光661aはそのまま透過する。物体651があると物体651で反射(光661b)される。反射された光661bはB位置のホトセンサ画素27に入射する。光661bが入射したホトセンサ画素27は、光661bの強度及び露光時間Tcに対応して電荷がリークする。電荷のリーク量に対応してトランジスタ32bのゲート端子電圧が変化し、トランジスタ32bのオンオフ状態が決定される。物体651で反射される光は部分毎に強弱分布があるので、強弱にあわせて各ホトセンサ画素27が反応し、物体651に対応するイメージ分布を形成できる。
As the phase film, an organic resin plate or organic resin film such as a polyester resin, a PVA resin, a polysulfone resin, a vinyl chloride resin, a ZEONEX resin, an acrylic resin, or a polystyrene resin may be used. In addition, crystals such as quartz may be used. The phase difference of one
(3) Other Configurations Pixels 16 (
(4) Reading Operation As shown in FIG. 66, when an
以上は、バックライト(表示装置658に配置された光発生手段)656からの光661を物体651に照射してホトセンサ35によるイメージ分布を形成する実施形態であった。
(5)遮光動作
図67は、物体651で外光661aを遮光し、ホトセンサ35で影と、光照射部を形成し、物体651の影のイメージ分布を形成するものである。外光661とは蛍光灯などの室内光、太陽光などである。
The above is an embodiment in which the
(5) Shading Operation FIG. 67 shows the image distribution of the shadow of the
図67に示すように、物体651がない箇所の外光661aはそのまま、ホトセンサ画素27に入射する。入射したホトセンサ画素27のホトセンサ35は外光661aの強度に応じて電荷をリークする。ほとんどの場合が、前記外光661aが入射したホトセンサ画素27は電荷を放電し、トランジスタ32bはオフ状態となる。
As shown in FIG. 67, the
一方、図67に示すように、物体651がある箇所には外光661aが入射しない(物体651で遮光される)。したがって、B位置には外光は入射しない。したがって、B位置のホトセンサ画素27のホトセンサ35はほとんど電荷をリークしない。ほとんどの場合が、前記ホトセンサ画素27は電荷を保持し、トランジスタ32bはオン状態(トランジスタ32bがNチャンネルトランジスタの場合である。Pチャンネルトランジスタの場合は逆である)となる。したがって、物体651で外光661aを遮光し、ホトセンサ35で影と、光照射部を形成し、物体651の影のイメージ分布を形成することができる。
(6)光ペンによる動作
図68は光を発生するペン(光ペン)681の光発生手段からの光661b661bをホトセンサ画素27に照射し、照射された箇所をホトセンサ35で座標検出するものである。以上のように本実施形態は、光発生手段681で光を照射してホトセンサ35の挙動を引き起こすものであってもよい。他の構成、動作は以前に説明した実施形態と同様であるので説明を省略する。
(7)変更例
なお、本実施形態は、アレイ基板11を外光入射側に配置するとしたが(図67の外光661a)、これに限定するものではない。対向基板654側を外光入射側に配置してもよい。
On the other hand, as shown in FIG. 67, the
(6) Operation by Optical Pen FIG. 68 irradiates the
(7) Modified Example In the present embodiment, the
本発明の実施例では、外光の強度にあわせて、キャリブレーションを行い、また、プリチャージ信号Vpの設定、露光時間Tcの設定を行うとして説明している(図67)。しかし、本発明はこれに限定するものではない。図66に図示するように、バックライト656からの光の強度により、プリチャージ信号Vpの設定、露光時間Tcの設定などを行ってもよい。また、図68に図示するように、光発生源681からの光強度により、プリチャージ信号Vpの設定、露光時間Tcの設定を行っても良い。
(平面表示装置の駆動方法)
以下、図面を参照しながら、本発明の平面表示装置の駆動方法について説明をする。なお、以下の実施例において、画素16は以前に説明したいずれの画素構成であってもよいことは言うまでもない。
(第1の実施形態)
(1)オン出力領域と影
図69は、図70に図示するように対象物として、指701で表示領域10(ホトセンサ画素27の形成領域)を触れた状態を示している。また、図67のように、外光661を指701で遮光し、指の影を検出した状態を例として説明している。図69(a1)では、オン出力領域691a、691bが発生している。一方、図69(b1)はオン出力領域691が全く発生していない。
In the embodiment of the present invention, it is described that calibration is performed in accordance with the intensity of external light, the precharge signal Vp is set, and the exposure time Tc is set (FIG. 67). However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 66, the setting of the precharge signal Vp, the setting of the exposure time Tc, and the like may be performed according to the intensity of light from the
(Driving method of flat display device)
Hereinafter, the driving method of the flat display device of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, it goes without saying that the
(First embodiment)
(1) ON Output Area and Shadow FIG. 69 shows a state where the display area 10 (
図69(a1)のオン出力領域691aが実際の指701の影である。指701によりホトセンサ画素27がマトリックス状に形成または配置された表示領域10に、外光661が照射される領域と、指701による遮光領域が発生する。遮光された領域のホトセンサ画素27のトランジスタ32bはオン状態となる。この領域がオン出力領域691となる。
The
図69(a1)では、本来の指701にも、外光661の強弱分布がありオン出力領域691bが発生している。オン出力領域691a、691bもほぼ円状であるため、オン出力領域691aは中心座標692aを持ち、オン出力領域691bは中心座標692bを持つ。中心座標692はオン出力領域691の輪郭を円として近似し、複数の直径の線分から求める。
In FIG. 69 (a1), the
本発明の実施例において、対象物701の影により、ホトセンサ画素27がオン状態を保持し、その集合としてオン出力領域691が発生するとして説明し、また、オン出力領域691の中心座標などを求めるとして説明する。しかし、本発明はこれに限定するものではない。ホトセンサ画素27のトランジスタ32bがPチャンネルトランジスタの場合は、対象物701の影の部分はオフ状態のホトセンサ画素27の集合となる。したがって、処理はオフ出力領域691として実施する。また、図66、図68の実施例でも動作は逆になる。また、ホトセンサ画素27のトランジスタ32bがNチャンネルトランジスタの場合であっても、オン出力領域691の周辺部はオフ出力領域である。したがって、周辺部のオフ出力領域を処理すれば、対象物701の中心座標などを検出することができる。
(1−1)図66の場合のオン出力領域とオフ出力領域
図66では、対象物651でバックライト656から出射される光661bを反射し、反射した光661bが、ホトセンサ画素27に照射される。ホトセンサ画素27には、周期定期にプリチャージ信号Vpが印加され、トランジスタ32bはオン状態にされている。ホトセンサ画素27に印加されたプリチャージ信号Vpは、対象物651からの反射光が照射されることに、急速に電荷をリークさせ、トランジスタ32bがオフ状態となる。対象物32bが光出射側にない領域は、オン状態を維持する。
In the embodiment of the present invention, it is described that the
(1-1) On Output Area and Off Output Area in FIG. 66 In FIG. 66, the
図66の実施例では、対象物651の下側にオフ出力領域が発生しやすく、他の領域にオン出力領域が発生しやすい。図66では、カラーフィルタあるいは遮光膜は、ホトセンサ画素27上に形成され、バックライト656から直接に、ホトセンサ画素27に入射する光を遮光する。オン出力領域とオフ出力領域の適正な発生状態はプリチャージ信号Vpと露光時間Tcで調整する。
In the embodiment of FIG. 66, an off output region is likely to occur below the
なお、図66の構成においては、アレイ基板11とバックライト656側に配置し、対向基板654を光出射側に配置してもよい。
(1−2)図67の場合のオン出力領域とオフ出力領域
図67では、外光661aが指などの対象物651で遮光される。つまり、対象物651の下面には対象物651の影が発生する。対象物651がない箇所(表示領域10)には、外光661aが直接に入射する。
66, the
(1-2) On Output Area and Off Output Area in FIG. 67 In FIG. 67,
ホトセンサ画素27には、周期定期にプリチャージ信号Vpが印加され、トランジスタ32bはオン状態にされる。ホトセンサ画素27に印加されたプリチャージ信号Vpは、対象物651の影が発生する箇所では、所定の露光時間Tc内では、一定の閾値以上を維持する。対象物661がなく、外光661aが照射される領域のホトセンサ画素27では、急速に電荷をリークさせ、トランジスタ32bがオフ状態となる。
A precharge signal Vp is applied to the
図67の実施例では、対象物651の下側にオン出力領域が発生しやすく、他の領域にオン出力領域が発生しにくい。外光661aがホトセンサ画素27に直接入射する領域では、オフ出力領域となる。図67では、カラーフィルタあるいは遮光膜は、対向基板654が側に形成され、バックライト656から直接に、ホトセンサ画素27に入射する光を遮光する。オン出力領域とオフ出力領域の適正な発生状態はプリチャージ信号Vpと露光時間Tcで調整する。
(1−3)図68の場合のオン出力領域とオフ出力領域
図68では、光ペン681でホトセンサ画素27に、光661bが照射される。光661bを照射された領域は、プリチャージ信号Vpが急速に放電され、オフ状態となる。他の外光の影響はほとんど受けない。
In the embodiment of FIG. 67, an ON output region is likely to occur below the
(1-3) On Output Area and Off Output Area in FIG. 68 In FIG. 68, light 661b is irradiated onto the
ホトセンサ画素27には、周期定期にプリチャージ信号Vpが印加され、トランジスタ32bはオン状態にされる。ホトセンサ画素27に印加されたプリチャージ信号Vpは、光ペン681の光が照射されない領域では、所定の露光時間Tc内では、一定の閾値以上を維持する。光661bが照射される領域のホトセンサ画素27では、急速に電荷をリークさせ、トランジスタ32bがオフ状態となる。
A precharge signal Vp is applied to the
図68の実施例では、光ペン681からの光が照射される領域で、オフ出力領域となり、他の領域にオフ出力領域が発生しにくい。光661bが照射されない領域では、オン出力領域となる。図67では、カラーフィルタあるいは遮光膜は、対向基板654が側に形成され、バックライト656から直接に、ホトセンサ画素27に入射する光を遮光する。オン出力領域とオフ出力領域の適正な発生状態はプリチャージ信号Vpと露光時間Tcで調整する。
(1−4)オン出力とオフ出力領域
以上のように、本発明は、説明を容易にするため、対象物701により影により、オン出力領域691が発生するとして説明を行う。逆の動作の場合は、オン出力領域691をオフ出力領域691と読み替えればよい。
In the embodiment shown in FIG. 68, the light output from the
(1-4) On Output and Off Output Region As described above, the present invention will be described on the assumption that the on
本発明は、対象物701により外光が遮断され、また、対象物701により光を反射し、また、光ペン681によりホトセンサ画素27に光が照射されることにより、ホトセンサ画素27のオンオフ状態が変化、あるいはオンオフ状態を保持することにより、対象物701の位置、光ペン681の光照射位置を検出するものである。また、図68などのように、光ペン681により光が照射されホトセンサ画素27がオフ状態となった箇所を検出するものである。
(1−5)オン画素数割合
オン画素数割合(%)とは、所定範囲におけるホトセンサ画素数がオン状態の割合を意味する。逆にオフ画素数割合(%)とは、所定範囲におけるホトセンサ画素数がオフ状態の割合を意味する。本明細書では、オン画素数割合(%)を例示して説明するが、オフ画素数割合(%)と読み替えても良いことはいうまでもない。
(2)キャリブレーション
本発明では、オン出力領域691を1つとするため、キャリブレーションを実施する。図69(a1)において、プリチャージ信号Vpを低下させる。なお、以下の説明では、プリチャージ信号Vpを変化させるとして説明する。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、図59の実施例では、定電流Iwを変化させて設定する。
In the present invention, the external light is blocked by the
(1-5) On-pixel number ratio The on-pixel number ratio (%) means a ratio of the number of photosensor pixels in a predetermined range being in an on state. Conversely, the off pixel number ratio (%) means the ratio of the number of photosensor pixels in a predetermined range being in an off state. In the present specification, the on-pixel number ratio (%) will be described as an example.
(2) Calibration In the present invention, calibration is performed in order to have one
露光時間Tcは一定値(所定値)を維持する。プリチャージ信号Vpは電子ボリウム261aにより可変する。可変したプリチャージ信号Vpは、ホトセンサ処理回路18から出力される。プリチャージ信号Vpは0.1V刻みというように一定の刻みで変化させる。変化の割合はオン出力領域691の面積から判断する。
The exposure time Tc maintains a constant value (predetermined value). The precharge signal Vp is varied by the
なお、面積の意味は、オン画素数あるいはオン画素数割合(%)(オフ画素数あるいはオフ画素数割合(%))と等価あるいは近似もしくは同等である。 The meaning of the area is equivalent to, approximate to, or equivalent to the number of ON pixels or the ON pixel number ratio (%) (OFF pixel number or OFF pixel number ratio (%)).
プリチャージ信号Vpの刻み数は64段階以上にする。プリチャージ信号Vpの最大値は、5(V)とし、可変範囲は1V以上とする。オン出力領域691が大きい場合は、1度に変化させるプリチャージ信号Vpの可変幅を大きくする。オン出力領域691が小さい場合は、1度に変化させるプリチャージ信号Vpの可変幅を小さくする。
The number of steps of the precharge signal Vp is set to 64 steps or more. The maximum value of the precharge signal Vp is 5 (V), and the variable range is 1 V or more. When the
オン出力領域691の面積は、表示領域10内のホトセンサ画素27のトランジスタ32bのオンしている個数である。つまり、オン出力領域691の面積は、表示領域10内のホトセンサ画素27のトランジスタ32bのオンしている個数をカウントすることにより得ることができる。オンしている個数をカウントすることは容易である。各ホトセンサ出力信号線25のコンパレータ回路155の出力をカウントすればよいからである。
(3)コンパレータ回路155によるデータ化
本発明は、ホトセンサ出力信号線25に印加されたデータ信号がコンパレータ回路155により出力が2値化されているため、個数カウントが容易になっている特長がある。なお、コンパレータ回路155の代わりにオペアンプを配置し、アナログデータを直接処理し、オン出力領域691を構成あるいは発生させてもよい。また、図17で説明したようにAD変換回路171で多値のデジタルデータとして処理してオン出力領域691を発生させてもよい。
The area of the on-
(3) Data Conversion by
図69などの本発明の実施例において、表示領域10にオン出力領域691が表示されているように図示しているが、これは説明を容易にするためである。図69の表示領域10とは、ホトセンサ27の出力をマトリックス状に配置して処理を行ったデータ配列である。このデータ配列を表示領域10と一致させて説明することにより、影の状況あるいは発生状態が理解しやすくなる。
(4)プリチャージ信号Vpによる操作と処理
プリチャージ信号Vpを低下させて(変化させて)、オン出力領域691を測定(検出)する。プリチャージ信号Vpの低下によりオン出力領域691の面積は縮小する。プリチャージ信号Vpの低下は、オン出力領域691bが消去するまで実施する。好ましくは、図69(a2)に図示するように、オン出力領域691bが消去し、オン出力領域691aが単独孤立の略円状になるまで、プリチャージ信号Vpを低下させる。
In the embodiment of the present invention such as FIG. 69, the
(4) Operation and processing by the precharge signal Vp The precharge signal Vp is lowered (changed), and the
たとえば、図71に示すように、オン出力領域691aはプリチャージ信号Vpの大きさにより変化する。プリチャージ信号Vpが高い場合は、図71(a)に図示するように、指701の影により、大きな面積のオン出力領域691aが形成されている。また、オン出力領域691aは表示領域10の一辺に接触している。
For example, as shown in FIG. 71, the
プリチャージ信号Vpを低下させると、オン出力領域691aの面積は縮小していく。オン出力領域691aが縮小すると図71(b)のように、オン出力領域691aは表示領域10の一辺から離れ、孤立領域となる。図71(b)のオン出力領域691aでは、座標中心は692aと692bの2点が発生する。
When the precharge signal Vp is lowered, the area of the
さらにプリチャージ信号Vpを低下させると、オン出力領域691aの面積はさらに縮小していく。オン出力領域691aがさらに縮小すると図71(c)のように、オン出力領域691aは円状に近くなり、座標中心は692aの一点となる。
When the precharge signal Vp is further lowered, the area of the
以上の図71(c)の状態までプリチャージ信号Vpを低下させて時点で、キャリブレーションが完了となる。以上の実施例はプリチャージ信号Vpを変化させてキャリブレーションをする実施例である。
(4−1)プリチャージ信号Vpなどの保持
プリチャージ信号Vpは、図21、図22で説明したように、外光661の強さに対応して変化させる。特に初期値は外光の強さに基づいて設定する。また、前回のキャリブレーションでの値(プリチャージ信号Vp、露光時間Tcなど)をメモリしておき、この値を初期値として使用する。
(4−2)プリチャージ信号Vpの設定と最適化
オン出力領域691は、多種多様な発生状態になる。たとえば、図72(a)に図示するように、目的のオン出力領域691b以外にオン出力領域691a、691cが発生したりする。また、図72(b)に図示するように、目的のオン出力領域691aの周辺に円弧状にオン出力領域691bが発生する場合がある。図72(b)は光ペン681を使用した場合によく発生するオン出力領域691の分布である。以上の場合であっても、プリチャージ信号Vpを適正に設定あるいは調整することにより目的のオン出力領域691のみにすることができる。
The calibration is completed when the precharge signal Vp is lowered to the state shown in FIG. 71 (c). The above embodiment is an embodiment in which calibration is performed by changing the precharge signal Vp.
(4-1) Precharge Signal Vp and Other Precharge Signal Vp is changed according to the intensity of
(4-2) Setting and Optimization of Precharge Signal Vp The on
オン出力領域691が1つであっても、プリチャージ信号Vpの設定により、オン出力領域691の形状は多種多様になる。たとえば、図73に図示するようになる。
Even if there is one
図73(a)は、オン出力領域691が比較的大きく、中心座標692が1つの場合である。この場合は、オン出力領域691から中心座標を求めるときに中心座標692の位置が揺らぎやすい。したがって、中心座標692が指701の中心位置を示しているかの精度がない。したがって、図73(b)の状態となるように、プリチャージ信号Vpを低くするか、露光時間Tcを長くする。
FIG. 73A shows a case where the
図73(b)は、オン出力領域691が狭く、中心座標692が1つの場合である。プリチャージ信号Vpあるいは露光時間Tcが適正に設定され、最も好ましい状態である。この場合は、オン出力領域691から中心座標を求めるときに中心座標692の位置が固定される。したがって、中心座標692が指701の中心位置を示す。
FIG. 73B shows a case where the
図73(c)は、オン出力領域691が比較的大きく、形状が歪であるが、中心座標692が1つの場合である。この場合は、オン出力領域691から中心座標を求めるときに中心座標692の位置が揺らぎやすい。したがって、中心座標692が指701の中心位置を示しているかの精度がない。図73(c)の場合は、図73(a)よりも、プリチャージ信号Vpを低く、または露光時間Tcを長くする必要がある。
FIG. 73C shows a case where the
図73(d)は、オン出力領域691が比較的大きく、形状が歪であり、中心座標692が2つの場合である。図73(d)のように、オン出力領域691が1つで、中心座標692が複数ある場合は、キャリブレーションは必ず再設定(再調整)する必要がある。図73(d)の場合は、図73(c)よりも、さらにプリチャージ信号Vpを低く、または露光時間Tcを長くする必要がある。
FIG. 73 (d) shows a case where the
オン出力領域691は、オン出力領域691内のホトセンサ画素27のすべてトランジスタ32bがオン状態となっているのではない。図74に図示するように、ホトセンサ画素27が完全にオン状態が維持されている領域691aの外側にオン状態とオフ状態のトランジスタ32bが混ざった混合オン出力領域691bが発生することが多い。
In the
図74(a)では、完全オン出力領域691aの周辺に広い面積で、混合オン出力領域691bが取り囲んでいる。図74(b)では、完全オン出力領域691aの周辺に狭い面積で、混合オン出力領域691bが取り囲んでいる。以上の場合は、単位面積あたりのホトセンサ画素27にオン状態の個数をカウントし、設定以上のオン状態の個数がある範囲(単位面積)をオン出力領域691として処理すればよい。
(5)ホトセンサ処理回路
ホトセンサ処理回路18は、表示領域10からコンパレータ回路155を介してホトセンサ出力情報を入手し、オン出力領域691の面積、中心座標値692を検出する。また、キャリブレーションを実施する。図63(a)に図示するように、ホトセンサ処理回路18は中心座標値(X座標値、Y座標値:X、Yは各8ビットである)をマイコン(図示せず)に送る。また、状態の信号ISTの8ビットをマイコンに送る。ISTの情報としては、図63(b)に図示するように、コード1のキャリブレーション中、コード2の座標検出中などである。
In FIG. 74A, the mixed
(5) Photosensor processing circuit The
また、図64(b)に図示するように、オン出力領域691に関する情報もマイコンに送出する。たとえば、コード0はオン出力領域691がなかったことである。コード1はオン出力領域691の面積が所定値よりも大きかったことである。コード2はオン出力領域691の面積が所定値の範囲内であったことを示す。コード3はオン出力領域691の面積が所定値よりも小さく、したがって、キャリブレーションを実施すべきという情報である。コード4は中心座標が複数存在するという情報である。
(6)露光時間Tc
以上の実施例は、キャリブレーションにおいて、プリチャージ信号Vpを変化させる実施例であった。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、図36で説明したように、露光時間Tcを調整しても図71の変化を実現できる。
In addition, as shown in FIG. 64B, information related to the
(6) Exposure time Tc
In the above embodiment, the precharge signal Vp is changed in the calibration. However, the present invention is not limited to this. For example, as described with reference to FIG. 36, the change in FIG. 71 can be realized by adjusting the exposure time Tc.
たとえば、露光時間Tcが短い場合は、図71(a)に図示するように、指701の影により、大きな面積のオン出力領域691aが形成されている。また、オン出力領域691aは表示領域10の一辺に接触している。
For example, when the exposure time Tc is short, an
露光時間Tcを長くすると、オン出力領域691aの面積は縮小していく。オン出力領域691aが縮小すると図71(b)のように、オン出力領域691aは表示領域10の一辺から離れ、孤立領域となる。図71(b)のオン出力領域691aでは、座標中心は692aと692bの2点が発生する。
When the exposure time Tc is increased, the area of the
さらに露光時間Tcを長くすると、オン出力領域691aの面積はさらに縮小していく。オン出力領域691aがさらに縮小すると図71(c)のように、オン出力領域691aは円状に近くなり、座標中心は692aの一点となる。
When the exposure time Tc is further increased, the area of the
露光時間Tcも、図36で説明したように、外光661の強さに対応して変化させる。特に初期値は外光の強さに基づいて設定する。また、前回のキャリブレーションでの値(プリチャージ信号Vp、露光時間Tcなど)をメモリしておき、この値を初期値として使用する。
The exposure time Tc is also changed in accordance with the intensity of the
オン出力領域691の変化あるいは変更は、露光時間Tc、プリチャージ信号Vp単独の変化だけでなく、露光時間Tcとプリチャージ信号Vpの両方を組み合わせて実施してもよい。その他、比較電圧(コンパレータ)Vrefを変化させてもオン出力領域691を変化あるいは調整できることは言うまでもない。
(7)キャリブレーションと露光時間Tc
以上の実施例は、プリチャージ信号Vpを変化させて、オン出力領域691の面積、大きさを可変するものであった。しかし、本発明のキャリブレーションは、露光時間Tcを変化させてもよい。たとえば、図69(a1)の状態において、露光時間Tcが100H(水平走査期間(1H)の100倍)であるとする。露光時間Tcの調整または変化は、1H単位で実施することが好ましい。露光時間Tcもホトセンサ処理回路18で制御する。
The change or change of the on-
(7) Calibration and exposure time Tc
In the above embodiment, the area and size of the
ホトセンサ処理回路18により、露光時間Tcを長くし、オン出力領域691を測定(検出)する。プリチャージ信号Vpは一定電圧を維持する。露光時間Tcの増大によりオン出力領域691の面積は縮小する。露光時間Tcの増大は、オン出力領域691bが消去するまで実施する。露光時間Tcを増大させると、ホトセンサ35をリークする電荷量が増大し、トランジスタ32bのゲート端子電圧が低下し、トランジスタ32bがオフ状態となる。したがって、オン出力領域691は減少する。また、好ましくは、図69(a2)に図示するように、オン出力領域691bが消去し、オン出力領域691aが単独孤立の略円状になるまで、露光時間Tcを増大させる。
The photo
オン出力領域691の変化あるいは変更は、露光時間Tc、プリチャージ信号Vp単独の変化だけでなく、露光時間Tcとプリチャージ信号Vpの両方を組み合わせて実施してもよい。その他、比較電圧(コンパレータ)Vrefを変化させてもオン出力領域691を変化あるいは調整できることは言うまでもない。
The change or change of the
ホトセンサ出力信号線25に出力されるトランジスタ32bの出力電圧は、トランジスタ32bのゲート端子の電圧により変化するからである。ゲート端子電圧はホトセンサ35のリーク量により変化する。したがって、ホトセンサ35の端子電圧でホトセンサ出力信号線25に出力するトランジスタ32bの電圧は異なる。コンパレータ回路155の比較電圧(コンパレータ電圧)Vrefを変化さることによりオン出力領域691を変化させることができる。
(8)その他の調整
トランジスタ32bの出力の取り込みタイミング、ソースドライバ回路(IC)14からの映像信号の大きさ/出力タイミング、表示画素26の画像表示状態、感度の異なるホトセンサ35の選択(図17で説明)によってもオン出力領域691を変化あるいは可変もしくは調整することができる。また、露光時間Tcの長さ、プリチャージ信号Vpの大きさ、比較電圧Vrefの大きさ、トランジスタ32bの出力の取り込みタイミング、ソースドライバ回路(IC)14からの映像信号の大きさ/出力タイミング、表示画素26の画像表示状態、感度の異なるホトセンサ35の選択のうち、1つ以上を選択し、また複数を組み合わせて、オン出力領域691の範囲、大きさ、オン出力領域691の発生の有無などを調整あるいは可変もよいことは言うまでもない。
This is because the output voltage of the
(8) Other adjustments The timing for capturing the output of the
なお、ホトセンサ画素27のトランジスタ32bがPチャンネルトランジスタの場合は、露光時間Tc、プリチャージ信号Vpの大きさ、比較電圧(コンパレータ電圧)Vrefの大きさなどの制御は、先の実施例と逆の方向に制御すればよいことは言うまでもない。
(第2の実施形態)
図69(a1)のように、本来の指701にも、外光661の強弱分布がありオン出力領域691bが発生している場合は、キャリブレーションを実施し、図69(a2)のように、表示領域10に1つの孤立領域となるように、かつ孤立領域691aが略円状となるようにする。オン出力領域691aの中心座標692aはマイコン(図示せず)に指の検出座標として送出される。
When the
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 69 (a1), when the
図69(b1)も図69(a1)と同様に表示領域10に指701の影が発生している。しかし、表示領域10にはオン出力領域691はない。この原因は、露光時間Tcが長すぎること、プリチャージ信号Vpが低すぎることが主として考えられる。
(1)キャリブレーションとプリチャージ信号Vp
図69(b1)の場合は、オン出力領域691を発生させるために、キャリブレーションを実施する。図69(b1)において、プリチャージ信号Vpを上昇させる。露光時間Tcは一定値を維持する。プリチャージ信号Vpは電子ボリウム261aにより、ホトセンサ処理回路18により制御する。プリチャージ信号Vpは0.1V刻みというように一定の刻みで変化させる。プリチャージ信号Vpを上昇させていくと、図69(b2)のようにオン出力領域691が出現する。
In FIG. 69 (b1), the shadow of the
(1) Calibration and precharge signal Vp
In the case of FIG. 69 (b1), calibration is performed to generate the
プリチャージ信号Vpの刻み幅は、1刻みのプリチャージ信号Vpに対するオン出力領域691の面積の増大が大きいときは、変化するプリチャージ信号Vpは小刻みにする。1刻みのプリチャージ信号Vpに対するオン出力領域691の面積の増大が小さいときは、1度(1回)に変化させるプリチャージ信号Vpの変化は大きくする。
When the area of the on-
プリチャージ信号Vpを上昇(高く)することにより、表示領域10のホトセンサ画素27内におけるトランジスタ32bのオン個数は増大していく。オン出力領域691の面積は、表示領域10内のホトセンサ画素27のトランジスタ32bのオンしている個数である。オン個数の増大あるいは減少の割合(変化速度、変化比率)は、表示領域10内のホトセンサ画素27のトランジスタ32bのオンしている個数を、プリチャージ信号Vpの変化に同期してカウントすることにより得ることができる。
By increasing (higher) the precharge signal Vp, the ON number of the
オンしている個数をカウントすることは容易である。各ホトセンサ出力信号線25のコンパレータ回路155の出力をカウントすればよいからである。以上の事項は図69(a)の実施例においても適用できる。
It is easy to count the number that is on. This is because the output of the
オン個数の割合(変化速度、変化比率)の検出は、ホトセンサ出力信号線25に印加されたデータ信号がコンパレータ回路155により出力が2値化されているため、個数カウントが容易になる。
Detection of the ON number ratio (change speed, change ratio) is easy because the data signal applied to the photosensor
なお、コンパレータ回路155の代わりにオペアンプを配置し、アナログデータを直接処理し、オン出力領域691を構成あるいは発生させてもよい。また、図17で説明したようにAD変換回路171で多値のデジタルデータとして処理してオン出力領域691を発生させてもよい。
Note that an operational amplifier may be arranged instead of the
プリチャージ信号Vpを上昇させて(変化させて)、オン出力領域691を測定(検出)する。プリチャージ信号Vpの上昇によりオン出力領域691の面積は拡大する。プリチャージ信号Vpの上昇は、オン出力領域691が複数になる直前か、オン出力領域691の面積が規定値の大きさとなるまで実施する。オン出力領域691が複数になれば、ホトセンサ処理回路18により容易に検出できる。オン出力領域691が複数になれば、プリチャージ信号Vpを低下させて、オン出力領域691が1つとなるプリチャージ信号Vpに設定しなおす。
(2)オン出力領域の面積
オン出力領域691の面積の最大面積はあらかじめ規定しておく。オン出力領域691の面積は、表示領域10内のホトセンサ画素27のトランジスタ32bのオンしている個数である。オン個数をカウントし、カウント値とあらかじめ規定されたカウント値とを比較することにより、所定のオン出力領域691の面積が超えたかどうかを判断できる。
The precharge signal Vp is raised (changed), and the
(2) Area of ON output region The maximum area of the
オン出力領域691が最大面積を超えた場合は、プリチャージ信号Vpを低下させて、オン出力領域691が規定の面積以下となるようにする。
(3)中心座標
以上の動作により、図69(b2)に図示するように、オン出力領域691が単独孤立の略円状になるまで、プリチャージ信号Vpを低下させる。オン出力領域691の中心座標692aはマイコン(図示せず)に指の検出座標として送出される。
(4)変更例
以上の実施例は、プリチャージ信号Vpを変化させて、オン出力領域691の面積、大きさを可変するものであった。しかし、本発明のキャリブレーションは、図69(a)でも説明したように、露光時間Tcを変化させてもよい。たとえば、図69(b1)の状態において、露光時間Tcが100H(水平走査期間(1H)の100倍)であるとする。
When the
(3) Center Coordinates As described above, the precharge signal Vp is lowered until the
(4) Modification Example In the above embodiment, the area and size of the on-
ホトセンサ処理回路18により、露光時間Tcを短くかくし(短縮)、オン出力領域691を測定(検出)する。露光時間Tcの短縮によりオン出力領域691の面積が発生あるいは増大する。露光時間Tcの短縮は、オン出力領域691bが消去するまで実施する。また、好ましくは、図69(b2)に図示するように、オン出力領域691が発生し、オン出力領域691が一定の面積を注する単独孤立の略円状になるまで、露光時間Tcを短縮させる。
The photo
オン出力領域691の変化あるいは変更は、露光時間Tc、プリチャージ信号Vp単独の変化だけでなく、露光時間Tcとプリチャージ信号Vpの両方を組み合わせて実施してもよい。その他、比較電圧(コンパレータ)Vrefを変化させてもオン出力領域691を変化あるいは調整できることは言うまでもない。
The change or change of the
トランジスタ32bの出力の取り込みタイミング、ソースドライバ回路(IC)14からの映像信号の大きさ/出力タイミング、表示画素26の画像表示状態、感度の異なるホトセンサ35の選択(図17で説明)によってもオン出力領域691の出現あるいは面積の変化あるいは可変もしくは調整することができる。
It is also turned on according to the timing of capturing the output of the
露光時間Tcの長さ、プリチャージ信号Vpの大きさ、比較電圧Vrefの大きさ、トランジスタ32bの出力の取り込みタイミング、ソースドライバ回路(IC)14からの映像信号の大きさ/出力タイミング、表示画素26の画像表示状態、感度の異なるホトセンサ35の選択のうち、1つ以上を選択し、また複数を組み合わせて、オン出力領域691の範囲、大きさ、オン出力領域691の発生の有無などを調整あるいは可変もよいことは言うまでもない。
Length of exposure time Tc, magnitude of precharge signal Vp, magnitude of comparison voltage Vref, capture timing of output of
なお、ホトセンサ画素27のトランジスタ32bがPチャンネルトランジスタの場合は、露光時間Tc、プリチャージ信号Vpの大きさ、比較電圧(コンパレータ電圧)Vrefの大きさなどの制御は、先の実施例と逆の方向に制御すればよいことは言うまでもない。
When the
図69(b2)のように、表示領域10に1つの孤立領域となるように、かつ孤立領域のオン出力領域691が略円状となるようにする。オン出力領域691の中心座標692はマイコン(図示せず)に指の検出座標として送出される。
As shown in FIG. 69 (b2), the
以上のように、本発明は、オン出力領域691を操作(調整あるいは可変)することを目的としてキャリブレーションを実施することを特徴とする。また、キャリブレーションは、表示領域10(あるいはホトセンサ画素27の形成領域、この領域を本発明において表示領域10と同一あるいは略一致するとしている)において、オン出力領域691が1つとなるようにすることを特徴とする。さらに好ましくは、オン出力領域691が単独の孤立領域となるように(図69(a2)、(b2)の状態)することを特徴とする。さらに好ましくはオン出力領域691の単独の孤立状態の形状が略円状となり、前記略円状の中心座標(図69(a2)、(b2)の692)が1つに特定されるようにすることを特徴としている。
As described above, the present invention is characterized in that calibration is performed for the purpose of operating (adjusting or changing) the
表示領域10においてホトセンサ35、トランジスタ32bなどの特性バラツキに影響されないようにするため、表示領域10をマトリックス状に区分し、前記マトリックス状の区分内において平均値、あるいはオン出力数をカウントし一定以上のカウント数でオンまたはオフ状態のマトリックス区分と判定することにより、マトリックスの区分で1つの判断データとして処理を行う。
In order to prevent the
この判断データでオン出力領域691を構成する。なお、マトリックスの区分とはホトセンサ画素27あるいは画素16が縦10個×横10個となるように区分して処理をすることを意味する。
(第3の実施形態)
以上の実施例は、入力対象物の位置座標を検出するとして説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、表示領域10に指が触れられたことを検出することも、本発明の目的である。また、本発明の特徴である。
(1)指などが触れた位置の検出
指701で表示領域10を触れ、触れた位置を検出する場合は、指701の先端座標を検出することが重要になる。指701で表示画面10を触れた場合は、図76(a)に図示するように、指701で遮光される。指701の先端部が最も遮光されるため、指701の先端部にオン出力領域691が発生する。
An ON
(Third embodiment)
Although the above embodiment has been described as detecting the position coordinates of the input object, the present invention is not limited to this. For example, it is also an object of the present invention to detect that a finger touches the
(1) Detection of the position touched by a finger
When the
指などの物体701は遮光物であるため、指701の影が表示領域10に発生し、指の先端部以外にもオン出力領域691が発生する。特にキャリブレーション時にプリチャージ信号Vpが高く設定した場合は、指などの物体701の全体にオン出力領域691が発生する。
Since the
この場合は、プリチャージ信号Vpなどを調整し、オン出力領域691が円状になるように、またオン出力領域691の面積が小さくなるようにすることが重要である。
In this case, it is important to adjust the precharge signal Vp and the like so that the
図76(b1)(b2)に図示するように、指701の入力座標を検出するためには、画面10の設定(配置)方向の情報も重要となる。図76(b)は携帯表示装置に本発明の表示パネル658を配置した構成である。図76(b1)は本発明の表示パネル658を横長方向になるようにして、指701による入力を行った場合である。図76(b2)は本発明の表示パネル658を縦長方向になるようにして、指701による入力を行った場合である。
(2)表示パネルの配置方向
図76(a)に図示するように、指701の根元のAの箇所は影になりやすい。したがって、オン出力領域691になりやすい。表示パネル658がどのような方向に配置されているかの情報を知ることができれば、指701の根元のAの箇所を判断することができ、このA箇所のオン出力領域691を除外して指701の先端部のオン出力領域691を抽出できる。以上のように、本発明は、表示パネルの配置方向の情報(図76(b1)(b2))を使用することにも特徴がある。
As shown in FIGS. 76 (b1) and 76 (b2), in order to detect the input coordinates of the
(2) Arrangement direction of display panel As shown in FIG. 76 (a), the portion A at the base of the
指701入力する箇所を表示領域10内で特定できれば、さらに指入力の座標位置あるいは指入力されたことを検出することが容易となる。
If the place where the
図76(b1)の場合に、Aの部分に影が発生し、オン出力領域691となっても、表示パネル658が横向きに配置されている情報があれば、Aの部分が、表示パネル658の表示領域10の端に該当していることがわかる。したがって、A位置のオン出力領域を除外することができ、指701の先端である真のオン出力領域691を入力座標位置として検出できる。
In the case of FIG. 76 (b1), even if a shadow occurs in the portion A and becomes the
図76(b2)の場合に、Aの部分に影が発生し、オン出力領域691となっても、表示パネル658が縦向きに配置されている情報があれば、Aの部分が、表示パネル658の表示領域10の端に該当していることがわかる。したがって、A位置のオン出力領域を除外することができ、指701の先端である真のオン出力領域691を入力座標位置として検出できる。
(3)圧力による方法
本発明は、対象物701の影の箇所であるオン出力領域691が検出し、入力座標位置を求めるとした。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、表示パネル658の表面を指701で押圧すると、液晶層653の厚みが変化する。液晶層653の厚みの変化により、各ホトセンサ画素27の容量成分が変化する。そのため、押圧を受けた箇所の前記ホトセンサ画素27がオン出力となるかオフ出力となるかを設定するプリチャージ信号Vpの値は異なる。
In the case of FIG. 76 (b2), even if a shadow is generated in the portion A and becomes the
(3) Method by Pressure In the present invention, the
表示領域10に同一のプリチャージ信号Vpが印加されている場合において、かつ押圧を受けていない状態で、前記箇所がオン出力領域またはオフ出力領域691の場合、押圧を受けた箇所はオフ出力領域またはオン出力領域に変化する。この変化した箇所を検出することによっても、座標検出を行うことができる。
In the case where the same precharge signal Vp is applied to the
つまり、外光の大きさ、変化によらず、対象物701の押圧によって、座標位置検出と接触検出を行うことができる。本発明の平面表示装置において、プリチャージ信号Vpの印加手段、画素27に形成あるいは自然と形成された容量34、ソースフォロワなどのトランジスタ32b、トランジスタ32a、32cの機能および動作をしようしている。駆動方式は先に説明したものと同様である。
That is, coordinate position detection and contact detection can be performed by pressing the
以上の事項は、本発明の他の実施例にも適用することができる。また、本発明の他の実施例と組み合わせることができる。
(入力座標の検出方法)
図77に図示するように、露光時間Tcを一定とし、プリチャージ信号Vpを可変したとき、オン画素数割合(%)が変化する。ホトセンサ画素27のトランジスタ32bがNチャンネルの場合は、プリチャージ信号Vpが高くなるにしたがって、オン画素数割合(%)が増加する。オン画素数割合(%)の増加が開始するプリチャージ信号VpをV0とする。
The above matters can be applied to other embodiments of the present invention. Moreover, it can combine with the other Example of this invention.
(Input coordinate detection method)
As shown in FIG. 77, when the exposure time Tc is constant and the precharge signal Vp is varied, the ON pixel number ratio (%) changes. When the
一例としてV0電圧からA電圧でオン画素数割合(%)が100%となるとする。A電圧の幅は、0.4以上0.6V程度である。 As an example, assume that the on-pixel ratio (%) is 100% from the V0 voltage to the A voltage. The width of the A voltage is about 0.4 to 0.6V.
V0電圧からV0+A間のプリチャージ信号Vpによりオン画素数割合(%)は0%から100%のいずれかのオン画素数割合(%)になる。つまり、V0と基準としてプリチャージ信号Vp=V0+Vxの印加により所定のオン画素数割合(%)が得られる。
(1)基準電圧位置
本発明ではV0電圧もしくは基準電圧位置を求めることが重要である。所定のオン画素数割合(%)を得るための基準となるからである。V0を求めるために、図77の特性を図78(a)のように直線で近似する。図77に示す表示領域10のホトセンサ画素27の特性は、ほぼ正規分布する。図77のグラフは、正確には、この正規分布を加算したものとなる。したがって、V0近傍、V0+A近傍はグラフが非線形となる。しかし、本平面表示装置のおいては、オン画素数割合(%)の変化量を問題とする。したがって、V0近傍などの非線形は、オン出力領域691の変化量には問題とならない。特に、オン画素数割合(%)が50%前後(20%以上80%)は、オン出力領域691の変化量は直線性があるので問題とならない。
The precharge signal Vp between the V0 voltage and V0 + A causes the ON pixel number ratio (%) to be any ON pixel number ratio (%) from 0% to 100%. That is, a predetermined on-pixel number ratio (%) is obtained by applying precharge signal Vp = V0 + Vx with V0 as a reference.
(1) Reference voltage position In the present invention, it is important to obtain the V0 voltage or the reference voltage position. This is because it becomes a reference for obtaining a predetermined ratio (%) of the number of ON pixels. In order to obtain V0, the characteristic of FIG. 77 is approximated by a straight line as shown in FIG. The characteristics of the
図78(a)は説明を容易にするため、図77のグラフを90度回転させたものである。図78(a)の点線が図77の特性である。これを図78(a)に図示するように、実線のように近似する。 FIG. 78A is a graph obtained by rotating the graph of FIG. 77 by 90 degrees for easy explanation. The dotted line in FIG. 78 (a) is the characteristic of FIG. This is approximated by a solid line as shown in FIG.
図77のV0位置と図78(a)のV0位置とは、ずれている。また、図77のV0+A位置と図78(a)のV3位置ともずれている。図78(a)のように近似して説明する。つまり、プリチャージ信号Vp=V0からオン画素数割合(%)が変化し始める。プリチャージ信号Vp=V3でオン画素数割合(%)は100%となる。また、プリチャージ信号Vp=V1を印加した時のオン画素数割合(%)=aとし、プリチャージ信号Vp=V2の時のオン画素数割合(%)=bとする。また、0〜V0をVaとし、V3−V0をVbとする。
(2)オン画素数割合
図79は、外光照度とオン画素数割合(%)の関係を図示している。図79(a)は図78(a)のグラフである。図79(b)は外光照度とプリチャージ信号Vpとの関係を図示している。
The V0 position in FIG. 77 is shifted from the V0 position in FIG. 78 (a). Also, the position V0 + A in FIG. 77 is shifted from the position V3 in FIG. Description will be made by approximating as shown in FIG. That is, the on-pixel ratio (%) starts to change from the precharge signal Vp = V0. When the precharge signal Vp = V3, the on-pixel ratio (%) is 100%. Further, the ratio of the number of ON pixels when the precharge signal Vp = V1 is applied (%) = a, and the ratio of the number of ON pixels when the precharge signal Vp = V2 (%) = b. Also, 0 to V0 is Va, and V3-V0 is Vb.
(2) On Pixel Number Ratio FIG. 79 illustrates the relationship between the external light illuminance and the on pixel number ratio (%). FIG. 79A is a graph of FIG. FIG. 79B illustrates the relationship between the ambient light illuminance and the precharge signal Vp.
図79において、説明を容易にするため、オン画素数割合(%)を0%(あるいはわずかにオン画素数割合(%)が発生する位置あるいはポイント)を例示して説明する。 In FIG. 79, for ease of explanation, the on-pixel number ratio (%) will be described by exemplifying 0% (or a position or point where the on-pixel number ratio (%) slightly occurs).
しかし、本発明はオン画素数割合0%にして処理することに限定するものではない。たとえば、点線のようにオン画素数割合a(%)としてもよい。この場合は、ある外光照度Lのときは、A点のプリチャージ信号Vpとなる。A点のプリチャージ信号VpはVLaである。このVLa電圧をオン画素数割合(%)が0%となるプリチャージ信号Vp=VL0に変換するのは、図79(a)で容易に行える。オン画素数割合(%)とプリチャージ信号Vpの関係は、点線で図示しているように、VL0からVL100に線形と近似しているからである(図78)。 However, the present invention is not limited to processing with the on-pixel number ratio being 0%. For example, the ON pixel number ratio a (%) may be set as indicated by a dotted line. In this case, when the external light illuminance is L, the precharge signal Vp at point A is obtained. The precharge signal Vp at the point A is VLa. The conversion of the VLa voltage into the precharge signal Vp = VL0 in which the ON pixel number ratio (%) is 0% can be easily performed in FIG. This is because the relationship between the on-pixel ratio (%) and the precharge signal Vp is linearly approximated from VL0 to VL100 as shown by the dotted line (FIG. 78).
オン画素数割合(%)とプリチャージ信号VpのVL0〜VL100は比例関係になるから、容易にVL0の位置が計算で求まる。したがって、図79(b)のB点も求まる。なお、一般的に表現するため、以下にオン画素数割合(%)が0%の直線(実線)をオン画素数割合b(%)として説明する。 Since the ratio (%) of the number of on-pixels and VL0 to VL100 of the precharge signal Vp are in a proportional relationship, the position of VL0 can be easily obtained by calculation. Therefore, point B in FIG. 79 (b) is also obtained. For general expression, a straight line (solid line) with an ON pixel number ratio (%) of 0% will be described below as an ON pixel number ratio b (%).
任意の外光照度Lに対してプリチャージ信号Vpを調整し、目標とするオン画素数割合b(%)は、0%以上20%以下とすることが好ましい。特に、0%以上10%以下とすることが好ましい。 It is preferable that the precharge signal Vp is adjusted with respect to an arbitrary external light illuminance L, and the target on-pixel number ratio b (%) is 0% or more and 20% or less. In particular, it is preferably 0% or more and 10% or less.
VL0とVL100の間隔ΔVwは、温度、プリチャージ信号Vpなどにより変化するが、オン画素数割合(%)が変化し始める位置(プリチャージ信号Vp=VL0)のΔVの変化量は少ないからである。VL0=VLa−ΔVw・a/100で求めることができる。もちろん、オン画素数割合(%)は、70〜100%に設定してもよい。100%近傍は基準点として処理が容易である。
(4)補正係数
ΔVwの値は、ホトセンサ35の温度、入射光の強度(外光照度)により補正することが好ましい。特に、1000ルクス(Lx)以下の低照度領域における外光照度に対する依存性が大きい場合がある。この場合は、VL0とVL02との電圧差に対する補正係数Cvをあらかじめ設定しておき、ΔVw×(VL0−VL02)×Cvとする。なお、Cvは、m、nなどの値によりさらに補正することが好ましい。
This is because the interval ΔVw between VL0 and VL100 changes depending on the temperature, the precharge signal Vp, etc., but the change amount of ΔV at the position where the on-pixel number ratio (%) starts to change (precharge signal Vp = VL0) is small. . VL0 = VLa−ΔVw · a / 100. Of course, the ON pixel number ratio (%) may be set to 70 to 100%. The vicinity of 100% is easy to process as a reference point.
(4) The value of the correction coefficient ΔVw is preferably corrected by the temperature of the
mの大きさ、第1の露光時間Tc1でのプリチャージ信号VpとV0電圧差、第1の露光時間Tc1でのプリチャージ信号Vpの大きさ、第2の露光時間Tc2でのプリチャージ信号Vpの大きさを基準に補正係数Cvで補正してもよいことは言うまでもない。補正演算的には、前記値などに補正係数Cvをかけるとよい。
(4)露光時間Tcとの関係
本発明の特徴は、ある外光照度(もしくはホトセンサ画素27に任意の強度の光が照射された状態)において、任意のオン画素数割合(%)(たとえば、0%とか、5%とか、10%とか)になるように、プリチャージ信号Vpを調整あるいは設定するものである。また、複数の露光時間Tcにおいて、前記任意のオン画素数割合(%)となるようにプリチャージ信号Vpを調整あるいは設定するものである。
The magnitude of m, the voltage difference between the precharge signal Vp and the V0 at the first exposure time Tc1, the magnitude of the precharge signal Vp at the first exposure time Tc1, and the precharge signal Vp at the second exposure time Tc2. Needless to say, the correction coefficient Cv may be used as a reference. In terms of correction calculation, a correction coefficient Cv may be applied to the value or the like.
(4) Relationship with exposure time Tc A feature of the present invention is that any on-pixel number ratio (%) (for example, 0) in a certain external light illuminance (or a state in which light of arbitrary intensity is irradiated on the photosensor pixel 27). %, 5%, 10%, etc.) to adjust or set the precharge signal Vp. Further, the precharge signal Vp is adjusted or set so that the arbitrary ON pixel number ratio (%) is obtained in a plurality of exposure times Tc.
図79(b)では、複数の露光時間Tcとは、324H(324水平走査期間)と、その半分の162H(162H水平走査期間)としている。もちろん、本発明は、露光時間Tcを324Hなどに限定するものではない。本発明は、複数の露光時間Tcは、2つ以上設定すればよい。2つの露光時間Tcを選択する場合、1つの露光時間Tcは、1フレームに近い値を採用することが好ましい。たとえば、1フレームが340H(水平走査期間)であれば、340Hに近い方が好ましい。一例として、1フレームを構成する水平走査期間D(1フレーム=DH)とすれば、第1の露光時間Tcは、D×0.6以上D以下とすることが好ましい。特に、D×0.8以上D以下とすることが好ましい。説明を容易にするため(具体的にするため)、1フレーム=340Hとし、図79(b)は、第1の露光時間Tcは324Hとしている。 In FIG. 79 (b), the plurality of exposure times Tc are 324H (324 horizontal scanning period) and half of that are 162H (162H horizontal scanning period). Of course, the present invention does not limit the exposure time Tc to 324H or the like. In the present invention, two or more exposure times Tc may be set. When selecting two exposure times Tc, it is preferable to adopt a value close to one frame for one exposure time Tc. For example, if one frame is 340H (horizontal scanning period), it is preferable to be close to 340H. As an example, if the horizontal scanning period D (1 frame = DH) constituting one frame is set, the first exposure time Tc is preferably set to D × 0.6 or more and D or less. In particular, D × 0.8 or more and D or less are preferable. For ease of explanation (in order to make it concrete), 1 frame = 340H, and in FIG. 79 (b), the first exposure time Tc is 324H.
第2の露光時間Tcは、第1の露光時間Tcの1/2近傍とすることが好ましい。一例として、1フレームを構成する水平走査期間D(1フレーム=DH)とすれば、第2の露光時間Tcは、D×0.6×0.5以上D×0.8以下とすることが好ましい。特に、D×0.8×0.5以上D×0.6以下とすることが好ましい。説明を容易にするため、あるいは具体的にするため、1フレーム=340Hとし、図79(b)は、第2の露光時間Tcは324/2=162Hとしている。 The second exposure time Tc is preferably in the vicinity of ½ of the first exposure time Tc. As an example, if the horizontal scanning period D (1 frame = DH) constituting one frame is set, the second exposure time Tc may be set to D × 0.6 × 0.5 or more and D × 0.8 or less. preferable. In particular, D × 0.8 × 0.5 or more and D × 0.6 or less are preferable. In order to make the explanation easy or specific, one frame = 340H, and in FIG. 79 (b), the second exposure time Tc is 324/2 = 162H.
第2の露光時間Tcは、略第1の露光時間Tcの1/2とすることが好ましい。ビット処理では、第1の露光時間Tcのデータを右に1ビットシフトすることにより第2の露光時間Tcとなる。つまり、複数の露光時間Tcの変更は、データの右または左シフトにより求めるあるいは算出することが好ましい。
(5)m、nの値
オン画素数割合は、a%を目標として動作させる。オフ画素数からカウントして分布を求める時は、a%として100以下50以上の範囲とすることが好ましい。a%の点を求め、VL0=VLa−ΔVw・a/100などの演算によりオン画素数割合0%を求めることが好ましい。
The second exposure time Tc is preferably approximately ½ of the first exposure time Tc. In the bit processing, the second exposure time Tc is obtained by shifting the data of the first exposure time Tc to the right by 1 bit. That is, it is preferable that the change of the plurality of exposure times Tc is obtained or calculated by right or left shift of data.
(5) Values of m and n The on-pixel ratio is operated with a target of a%. When obtaining the distribution by counting from the number of off-pixels, it is preferable that a% is in the range of 100 or less and 50 or more. It is preferable to obtain the point of a% and obtain the ON
第1の露光時間Tcでオン画素数割合がa%となるプリチャージ信号Vpをもとめ、つぎに第2の露光時間Tcでオン画素数割合が2%となるプリチャージ信号Vpを求める際には、電圧値をVLa−VLa×(第2の露光時間Tc/第1の露光時間Tc)とすることにより、高速に次のプリチャージ信号Vpを設定できる。 When obtaining the precharge signal Vp whose on-pixel number ratio is a% in the first exposure time Tc and then obtaining the precharge signal Vp whose on-pixel number ratio is 2% in the second exposure time Tc By setting the voltage value to VLa−VLa × (second exposure time Tc / first exposure time Tc), the next precharge signal Vp can be set at high speed.
オン画素数割合のa%は第1の露光時間Tcと第2の露光時間Tcで異なっていてもよい。VL0=VLa−ΔVw・a/100などの演算により簡単に所定のオン画素数割合に変換できるからである。 The on-pixel ratio a% may be different between the first exposure time Tc and the second exposure time Tc. This is because it can be easily converted into a predetermined ratio of the number of ON pixels by a calculation such as VL0 = VLa−ΔVw · a / 100.
オン画素数割合のb直線は、外光照度(Lx)の時に、オン画素数割合(%)がb(%)(図79の実施例では、b=0)となるようにプリチャージ信号Vpを印加したものである。 The b straight line of the on-pixel number ratio indicates the precharge signal Vp so that the on-pixel number ratio (%) is b (%) (b = 0 in the embodiment of FIG. 79) at the outside light illuminance (Lx). Applied.
第1の露光時間Tc=324Hのときのオン画素数割合0(%)の直線は、外光照度Lの時、B点のプリチャージ信号Vp=VL0となる。第2の露光時間Tc=324/2Hのときのオン画素数割合0(%)の直線は、外光照度Lの時、C点のプリチャージ信号Vp=VL02となる。D点は、kキャリブレーション時に設定するプリチャージ信号Vp=Vkである。 When the first exposure time Tc = 324H, the straight line with the on-pixel number ratio 0 (%) becomes the precharge signal Vp = VL0 at the point B when the ambient light illuminance is L. When the second exposure time Tc is 324 / 2H, the straight line with the on-pixel number ratio 0 (%) becomes the precharge signal Vp = VL02 at the point C when the ambient light illuminance is L. Point D is a precharge signal Vp = Vk set during k calibration.
プリチャージ信号VpのVL0、VL02はプリチャージ信号Vpの変化あるいは調整により測定される電圧である。プリチャージ信号VpのVL0、VL02により、プリチャージ信号Vp=Vkが計算などにより求められる値である。 VL0 and VL02 of the precharge signal Vp are voltages measured by changing or adjusting the precharge signal Vp. The precharge signal Vp = Vk is a value obtained by calculation or the like based on VL0 and VL02 of the precharge signal Vp.
点Bと点C間距離は、VL0−VL02である。したがって、オン画素数割合b(%)(露光時間Tc=DH)と、オン画素数割合b(%)(露光時間Tc=D/2H)となるようにプリチャージ信号Vpを変化させることにより求まる。 The distance between point B and point C is VL0−VL02. Therefore, it is obtained by changing the precharge signal Vp so that the on-pixel number ratio b (%) (exposure time Tc = DH) and the on-pixel number ratio b (%) (exposure time Tc = D / 2H). .
点Bと点C間距離をmとし、点Cと点D間距離をnとする。m:nの比は、外光照度L、L’、L’’にあっても、同一である。また、温度、外光の波長によってもほとんど変化しない。パネルの出荷時あるいは検査時もしくは調整時などにm:nの比率もしくはm、nの値を求めておく。 The distance between point B and point C is m, and the distance between point C and point D is n. The ratio of m: n is the same even in the ambient light illuminances L, L ′, and L ″. Further, it hardly changes depending on the temperature and the wavelength of external light. The ratio of m: n or the values of m and n are obtained when the panel is shipped, inspected or adjusted.
mの値(もしくは相対的な大きさ)がわかれば、nの値(もしくは相対的な大きさ)を求めることができる。mの値は、プリチャージ信号VpとしてVL0、VL02は測定し、このプリチャージ信号Vpから求めることができる。 If the value (or relative size) of m is known, the value (or relative size) of n can be obtained. The value of m can be obtained from the precharge signal Vp by measuring VL0 and VL02 as the precharge signal Vp.
オン画素数割合のa%は第1の露光時間Tcと第2の露光時間Tcで異なっていてもよい。VL0=VLa−ΔVw・a/100などの演算により簡単に所定のオン画素数割合に変換できるからである。
(6)温度補正
ΔVwは、外光照度により変化する。一般的に外光照度が高くなれば、大きくなる。したがって、mの値または大きさ、プリチャージ信号Vpの値または大きさに比例して補正係数を掛けることが好ましい。また、ΔVwはホトセンサ35あるいはホトセンサ画素27もしくはパネル658の温度により変化する。そのため、温度センサなどで温度を検出(測定)し、補正することが好ましい。温度センサとしてサーミスタが例示される。
(7)プリチャージ信号Vpの処理方法
オン画素数割合のb直線は、外光照度(Lx)の時に、オン画素数割合(%)がb(%)(図79の実施例では、b=0)となるようにプリチャージ信号Vpを印加したものである。第1の露光時間Tc=324Hのときのオン画素数割合0(%)の直線は、外光照度Lの時、B点のプリチャージ信号Vp=VL0となる。第2の露光時間Tc=324/2Hのときのオン画素数割合0(%)の直線は、外光照度Lの時、C点のプリチャージ信号Vp=VL02となる。D点は、キャリブレーション時に設定するプリチャージ信号Vp=Vkである。
The on-pixel number ratio a% may be different between the first exposure time Tc and the second exposure time Tc. This is because it can be easily converted into a predetermined ratio of the number of ON pixels by calculation such as VL0 = VLa−ΔVw · a / 100.
(6) Temperature correction ΔVw varies depending on the illuminance of outside light. In general, the higher the external light illuminance, the larger it becomes. Therefore, it is preferable to multiply the correction coefficient in proportion to the value or magnitude of m and the value or magnitude of the precharge signal Vp. ΔVw varies depending on the temperature of the
(7) Precharge signal Vp processing method The straight line b of the on-pixel number ratio indicates that the on-pixel number ratio (%) is b (%) when the ambient light illuminance (Lx) (b = 0 in the embodiment of FIG. 79). ) To which the precharge signal Vp is applied. When the first exposure time Tc = 324H, the straight line with the on-pixel number ratio 0 (%) becomes the precharge signal Vp = VL0 at the point B when the ambient light illuminance is L. When the second exposure time Tc is 324 / 2H, the straight line with the on-pixel number ratio 0 (%) becomes the precharge signal Vp = VL02 at the point C when the ambient light illuminance is L. Point D is a precharge signal Vp = Vk set during calibration.
プリチャージ信号VpのVL0、VL02はプリチャージ信号Vpの変化あるいは調整により測定される電圧である。プリチャージ信号VpのVL0、VL02により、プリチャージ信号Vp=Vkが計算などにより求められる値である。 VL0 and VL02 of the precharge signal Vp are voltages measured by changing or adjusting the precharge signal Vp. The precharge signal Vp = Vk is a value obtained by calculation or the like based on VL0 and VL02 of the precharge signal Vp.
点Bと点C間距離は、VL0−VL02である。したがって、オン画素数割合b(%)(露光時間Tc=DH)と、オン画素数割合b(%)(露光時間Tc=D/2H)となるようにプリチャージ信号Vpを変化させることにより求まる。 The distance between point B and point C is VL0−VL02. Therefore, it is obtained by changing the precharge signal Vp so that the on-pixel number ratio b (%) (exposure time Tc = DH) and the on-pixel number ratio b (%) (exposure time Tc = D / 2H). .
点Bと点C間距離をmとし、点Cと点D間距離をnとする。m:nの比は、外光照度L、L’、L’’にあっても、同一である。また、温度、外光の波長によってもほとんど変化しない。パネルの出荷時あるいは検査時もしくは調整時などにm:nの比率もしくは値を求めておくことにより、mの値(もしくは相対的な大きさ)がわかれば、nの値(もしくは相対的な大きさ)を求めることができる。mの値は、プリチャージ信号VpとしてVL0、VL02は測定し、このプリチャージ信号Vpから求めることができる。 The distance between point B and point C is m, and the distance between point C and point D is n. The ratio of m: n is the same even in the ambient light illuminances L, L ′, and L ″. Further, it hardly changes depending on the temperature and the wavelength of external light. If the value of m (or relative size) is known by obtaining the ratio or value of m: n at the time of shipment, inspection or adjustment of the panel, the value of n (or relative size) )). The value of m can be obtained from the precharge signal Vp by measuring VL0 and VL02 as the precharge signal Vp.
露光時間Tcを変化させた場合、目標とするオン画素数割合(%)が同一であれば、任意の外光照度に対して、m:nの比率は一定に保たれる。また、露光時間Tcを変化させて複数のオン画素数割合b(%)の直線は原点のE点を通過する。本発明はこの性質を利用している。オン画素数割合がa(%)(点線で示す)の直線は、原点Eを通過しない。しかし、先に説明したように、VL0=VLa−ΔVw・a/100で求めることができる。ΔVwは、パネルの出荷時あるいは検査時もしくは調整時などに求めておく。したがって、A−C:C−Dの比率からVkを求めることができる。 When the exposure time Tc is changed, the ratio of m: n is kept constant with respect to arbitrary external light illuminance if the target on-pixel ratio (%) is the same. Further, by changing the exposure time Tc, a plurality of on-pixel number ratio b (%) straight lines pass through the E point of the origin. The present invention takes advantage of this property. A straight line having an on-pixel ratio of a (%) (indicated by a dotted line) does not pass through the origin E. However, as described above, it can be obtained by VL0 = VLa−ΔVw · a / 100. ΔVw is obtained when the panel is shipped or inspected or adjusted. Therefore, Vk can be obtained from the ratio of AC: CD.
m:n=2:1とし、第1のプリチャージ信号Vp=VL0=2.0V、第2のプリチャージ信号Vp=VL02=1.2Vとすれば、m=0.8、n=0.4となる。このことから、Vk=0.8Vとなる。ホトセンサ画素27には、このプリチャージ信号Vp=Vk=0.8Vを印加する。
If m: n = 2: 1, the first precharge signal Vp = VL0 = 2.0 V, and the second precharge signal Vp = VL02 = 1.2 V, then m = 0.8, n = 0. 4 From this, Vk = 0.8V. This precharge signal Vp = Vk = 0.8 V is applied to the
なお、以上の実施例では、任意の外光照度(ホトセンサ35に入射する光束量)において、複数の露光時間Tcを設定し、第1のプリチャージ信号Vp=VL0、第2のプリチャージ信号Vp=VL02を求めるとした。 In the above embodiment, a plurality of exposure times Tc are set for any external light illuminance (the amount of light incident on the photosensor 35), and the first precharge signal Vp = VL0 and the second precharge signal Vp = VL02 was determined.
露光時間Tcの設定は、3つ以上であってもよい。任意の外光照度Lに対して、3つ以上の露光時間Tcを設定し、平均化処理あるいは比率処理などを行うことにより、Vkの値をより精度よく求めることができる。また、1つの露光時間Tcにより、プリチャージ信号Vp=VL0がもとまり、この絶対値から、既知のm:nの値から、直接にVkを求めてもよい。また、プリチャージ信号Vp=VL0、VL02の絶対値あるいは相対値もしくは近傍値と、m、nの値などから、Vkを求めてもよい。 The exposure time Tc may be set to three or more. By setting three or more exposure times Tc for an arbitrary external light illuminance L and performing an averaging process or a ratio process, the value of Vk can be obtained more accurately. Further, the precharge signal Vp = VL0 is obtained from one exposure time Tc, and Vk may be directly obtained from the known m: n value from this absolute value. Further, Vk may be obtained from the absolute value or relative value or the vicinity value of the precharge signals Vp = VL0 and VL02 and the values of m and n.
V0は、ホトセンサ画素27の温度依存性、ホトセンサ35の光の波長依存性などにより、変化する。図79で説明した方法では、任意の外光照度Lに対して、同一のホトセンサ画素27を用いて、所定のオン画素数割合b(%)を得るようにプリチャージ電圧を変化あるいは調整もしくは設定するものである。
V0 varies depending on the temperature dependency of the
V0を求めるのに、外光照度Lの値は不要である。つまり、どんな外光照度に対しても、異なる露光時間Tcに対して同一のオン画素数割合b(%)となるように、異なる2種類のプリチャージ信号を印加すればよい。 The value of the ambient light illuminance L is not necessary for obtaining V0. That is, it is only necessary to apply two different types of precharge signals so that the same on-pixel number ratio b (%) for different exposure times Tc for any external light illuminance.
異なる露光時間Tcに対して、同一のオン画素数割合b(%)となるように調整などするとしたが、同一のオン画素数割合b(%)とするものではない。第1の露光時間Tcに対するオン画素数割合(%)がb1(%)で、第2の露光時間Tcに対するオン画素数割合(%)がb2(%)であっても、VL0=VLa−ΔVw・a/100を応用することにより、b1=b2とすることができる。つまり、オン画素数割合(%)の直線が、原点Eを通らない場合でも、計算により原点Eを通貨するようにシフトさせることができるからである。
(8)ホトセンサ構成
図79の説明は、表示領域10に1種類のホトセンサ画素27を形成した実施例である。しかし、本発明はこれに限定するものではない。表示領域10に複数種類のホトセンサ画素27を形成してもよい。複数のホトセンサ画素27から1つのホトセンサ画素27を抽出すれば、図79の方式を適用できる。また、複数のホトセンサ画素27を一体として処理すれば、図79の実施例を適用できる。
(第2の実施形態)
図79の実施例では、複数の露光時間Tcにより、オン画素数割合(%)を同一にするようにするとしたが、本発明はこれに限定するものではない。2以上のオン画素数割合(%)から、V0電圧を求めてもよい。多くの露光時間Tc、プリチャージ信号Vp、オン画素数割合(%)からVkをもとめ、また、もとめられたVkを平均化処理、中央値をピックアップすることにより、精度が向上する。
(第3の実施形態)
求められたVk電圧を用いて、キャリブレーションを行う。しかし、Vkはリアルタイムで変化させることに限定するものでない。理論的には外光照度Lの変化によりVkの値は、固定値であるが、実際には算出精度のよりVk電圧は揺らぐ。したがって、キャリブレーションに用いるVk電圧の変化はゆっくりと変化させる方がよい。また、ヒステリシス特性をもたせることが好ましい。したがって、求めたVk電圧は、一定個数をメモリに記憶し、移動平均化処理を行う。また、最大値、最小値を除外する処理を行う。また、一定期間に変化する変化量を規定範囲内となるようにする。
(第4の実施形態)
本明細書の説明において、説明を容易にするためVk電圧を求めるとするが、これに限定するものではない。Vkに近似する値、またそれに類する値を求めるものである。また、間接的にVkに対応する値を求めるもしくは得るものである。また、キャリブレーションはV0を直接使用する場合もあるが、Vk電圧に所定値を加減算する。また、所定の定数をかけて使用する。
Although the adjustment is made so that the same on-pixel number ratio b (%) is set for different exposure times Tc, it is not the same on-pixel number ratio b (%). Even if the ON pixel number ratio (%) with respect to the first exposure time Tc is b1 (%) and the ON pixel number ratio (%) with respect to the second exposure time Tc is b2 (%), VL0 = VLa−ΔVw. -By applying a / 100, b1 = b2. That is, even if the straight line of the on-pixel number ratio (%) does not pass through the origin E, the origin E can be shifted by calculation to be currencyd.
(8) Photosensor Configuration The description of FIG. 79 is an example in which one type of
(Second Embodiment)
In the embodiment of FIG. 79, the on-pixel ratio (%) is made the same by a plurality of exposure times Tc, but the present invention is not limited to this. The V0 voltage may be obtained from a ratio (%) of the number of ON pixels of 2 or more. Accuracy is improved by obtaining Vk from many exposure times Tc, precharge signal Vp, and on-pixel ratio (%), averaging the obtained Vk, and picking up the median.
(Third embodiment)
Calibration is performed using the obtained Vk voltage. However, Vk is not limited to changing in real time. Theoretically, the value of Vk is a fixed value due to a change in the ambient light illuminance L, but in reality the Vk voltage fluctuates due to the calculation accuracy. Therefore, it is better to change the Vk voltage used for calibration slowly. Moreover, it is preferable to have a hysteresis characteristic. Therefore, a fixed number of Vk voltages obtained are stored in the memory, and a moving average process is performed. In addition, processing for excluding the maximum value and the minimum value is performed. In addition, the amount of change that changes during a certain period is set within a specified range.
(Fourth embodiment)
In the description of the present specification, it is assumed that the Vk voltage is obtained for ease of explanation, but the present invention is not limited to this. A value approximate to Vk or a value similar thereto is obtained. In addition, a value corresponding to Vk is obtained or obtained indirectly. In some cases, V0 is directly used for calibration, but a predetermined value is added to or subtracted from the Vk voltage. Further, it is used with a predetermined constant.
プリチャージ信号Vpと露光時間Tc乗算値が一定あるいは所定の関係となるように、露光時間Tcとプリチャージ信号Vpの両方を同時に変化させてよいことは言うまでもない。その他、比較電圧(コンパレータ電圧)Vrefを変化させてもよい。
(第5の実施形態)
図78(a)はV0、V3で屈曲する特性カーブに近似したが本発明はこれに限定するものではない。たとえば、図78(b)に図示するように、オン画素数割合(%)がx、yまたは、その位置に対応するプリチャージ信号VpがVa、Vbで屈曲あるいは角度が変化する特性カーブに近似してもよい。つまり、図78(a)の2点折れカーブだけでなく、図847(b)の4点折れカーブなどに近似してもよい。つまり複数の多点折れカーブもしくは曲線カーブに近似してもよい。このように近似することにより、より、V0位置などが正確に求めることができる。
(外部照度の取得方法)
図79で説明したように、m、nの値、n/m比などを用い、露光時間Tc1と露光時間Tc2の差電圧などをもとめることによりキャリブレーション電圧Vkを算出することができる。また、図80に図示するように、外光の照度を求めることもできる。
It goes without saying that both the exposure time Tc and the precharge signal Vp may be changed simultaneously so that the multiplication value of the precharge signal Vp and the exposure time Tc is constant or has a predetermined relationship. In addition, the comparison voltage (comparator voltage) Vref may be changed.
(Fifth embodiment)
FIG. 78A approximates a characteristic curve bent at V0 and V3, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 78 (b), the ON pixel number ratio (%) approximates to a characteristic curve in which the precharge signal Vp corresponding to the position is x, y, or the bending or the angle changes depending on Va, Vb. May be. That is, it may be approximated not only to the two-point bending curve of FIG. 78 (a) but also to the four-point bending curve of FIG. 847 (b). That is, it may be approximated to a plurality of multi-point bending curves or curved curves. By approximating in this way, the V0 position and the like can be obtained more accurately.
(External illuminance acquisition method)
As described with reference to FIG. 79, the calibration voltage Vk can be calculated by determining the voltage difference between the exposure time Tc1 and the exposure time Tc2 using the values of m and n, the n / m ratio, and the like. Further, as shown in FIG. 80, the illuminance of external light can also be obtained.
図80に図示するように、露光時間Tc1とし、オン画素数割合aとなるようにプリチャージ信号Vpを変化させることにより、キャリブレーション電圧VL0が求まる。一方、露光時間Tc2とし、先と同一のオン画素数割合aとなるようにプリチャージ信号Vpを変化させることにより、キャリブレーション電圧VL02が求まる。
(1)照度補正係数Hの調整
VL0−VL02はmの大きさである。ΔVp=VL0−VL02あるいは、m(もしくはn、n+m)は、外光照度Lに比例の関係にある。つまり、VL0−VL02の値に定数Hを掛けることにより、外光照度を推定することができる。Hの値は、パネル特性値として、パネルモジュールに実装されたEEPROM1401に書き込まれる。書き込まれたHの値は、パネルのアレイ基板11にCOG実装されたコントローラICにより、読み込まれ、外光照度などが計算される。計算された外部照度は、パネルモジュール外に配置または実装されたマイコン814に伝送される。
As shown in FIG. 80, the calibration voltage VL0 is obtained by changing the precharge signal Vp so that the exposure time is Tc1 and the ON pixel number ratio is a. On the other hand, the calibration voltage VL02 is obtained by changing the precharge signal Vp so that the exposure time Tc2 is the same as the previous ON pixel number ratio a.
(1) Adjustment of illuminance correction coefficient H VL0-VL02 is the magnitude of m. ΔVp = VL0−VL02 or m (or n, n + m) is proportional to the external light illuminance L. That is, the external light illuminance can be estimated by multiplying the value of VL0-VL02 by a constant H. The value of H is written in the
Hの値は、パネルモジュールの出荷に検査あるいは調整工程にて測定する。調整は、設定する照度Lの光をパネルに照射し、露光時間Tc1の状態で、所定のオン画素数割合a%となるように、プリチャージ信号Vpを調整する。また、露光時間Tc2とし、所定のオン画素数割合a%となるように、プリチャージ信号Vpを調整する。この2つのプリチャージ信号Vpの差であるΔVpを求める。また、外光照度Lを測定する。H=L/ΔVpを求め、このHをEEPROMに記憶させる。Hは、ΔVpの大きさ1Vあたりの外光照度比率となる。 The value of H is measured in the inspection or adjustment process before shipping the panel module. The adjustment is performed by irradiating the panel with light of the illuminance L to be set and adjusting the precharge signal Vp so that the predetermined on-pixel number ratio is a% in the exposure time Tc1. Further, the precharge signal Vp is adjusted so that the exposure time Tc2 is obtained and the predetermined ON pixel number ratio a%. ΔVp, which is the difference between the two precharge signals Vp, is obtained. Further, the ambient light illuminance L is measured. H = L / ΔVp is obtained, and this H is stored in the EEPROM. H is the ambient light illuminance ratio per 1 V of ΔVp.
したがって、H×ΔVpを求めることにより、外光照度を求めることができる。なお、aの値として、30〜90%の値が好ましい。以上のように、本発明は、複数の露光時間Tcに対応するプリチャージ信号Vpと、測定時の外光照度Lから、換算係数Hを求める方法である。また、パネル動作時に換算係数Hを用いて、推定外光照度を求める方法である。 Therefore, the external light illuminance can be obtained by obtaining H × ΔVp. The value of a is preferably 30 to 90%. As described above, the present invention is a method for obtaining the conversion coefficient H from the precharge signal Vp corresponding to a plurality of exposure times Tc and the external light illuminance L at the time of measurement. Further, it is a method of obtaining the estimated external light illuminance using the conversion coefficient H during panel operation.
以上のことから、各パネルの特性を考慮して測定したHと、キャリブレーション動作時に測定されるΔVp(あるいは、mなどの値)から、外光照度を推定することができる。パネルのコントローラICで外光照度Lを求め、その値(H、Lなど)をマイコン814に伝送する(図81を参照のこと)。マイコン814は、本発明の表示装置をホトセンサとして外光照度を入手することができる。
(2)バックライト輝度の制御
マイコン814は、本発明の表示装置のバックライトのLEDドライバ813などを制御し、外光強度(外光照度)にあわせて適正な表示輝度となるようにバックライト656を調整する。たとえば、外光照度が低い時は、バックライト656輝度を低下させ、低消費電力化を実現する。一方、外光照度が高い時は、バックライト656の輝度を高くし、視認性を向上させる。
From the above, the ambient light illuminance can be estimated from H measured in consideration of the characteristics of each panel and ΔVp (or a value such as m) measured during the calibration operation. The panel controller IC calculates the ambient light illuminance L and transmits the value (H, L, etc.) to the microcomputer 814 (see FIG. 81). The
(2) Control of Backlight Luminance The
以上のように、本発明の表示パネルに形成されたホトセンサ画素27を用い、外部照度の強度を検出することができる。また、検出した外部照度を用いてバックライトの輝度を制御でき、最適な表示輝度に設定することができる。
(3)プリチャージ信号(キャリブレーション電圧)の調整
求められた外光照度あるいは前記照度に相関する値またはデータが所定値以下の場合は、オン出力領域691の処理を変化させる駆動方式も例示される。たとえば、外光照度が50Lx以下のように非常に暗い場合である。この場合は、対象物701の影を検出するよりは、バックライト656から放射される光661が対象物701に反射し、反射する光をホトセンサ35で検出することが好ましい。したがって、プリチャージ信号Vpを最適に調整することにより、対象物701の箇所に対応するホトセンサ画素27はオフ出力領域691となる。他の箇所は、外光が弱いためオン出力領域をなる。したがって、図69とは逆の状態となる。
As described above, the intensity of external illuminance can be detected using the
(3) Adjustment of precharge signal (calibration voltage) When the obtained external light illuminance or a value or data correlated with the illuminance is equal to or less than a predetermined value, a driving method for changing the processing of the on-
以上の場合は、オン出力しているホトセンサ画素27とオフ出力をしているホトセンサ画素27の出力ロジックを反転処理することのより、以降の処理は以前に説明した処理方法を実施することができる。
In the above case, the subsequent processing methods can be implemented by inverting the output logic of the
本発明は、外光照度(あるいは外光照度の相対値)を検出できることである。外光照度の検出あるいは把握により低照度を検出し、ロジック変更して対象物701からの反射光を検出するという変更を実現できる。
(第2の実施形態)
Hを求める際は、1ポイントだけでなく、外光照度を複数に調整して多くのポイントでHの値を算出し、平均化処理などを行って求めることが好ましい。また、外光照度により、Hの値に誤差が発生する。そのため、屋内領域(低照度)、屋外領域(高照度)、超高照度領域(太陽光直射)など、複数の領域に区分してそれぞれのH(H1、H2、H3)を求める。あるいはあらかじめ求めておく。
The present invention is capable of detecting external light illuminance (or a relative value of external light illuminance). A change in which low illuminance is detected by detecting or grasping the illuminance of external light and the reflected light from the
(Second Embodiment)
When obtaining H, it is preferable to obtain not only one point but also adjust the external light illuminance to a plurality of points to calculate the value of H at many points and perform an averaging process or the like. Further, an error occurs in the value of H due to the illuminance of outside light. Therefore, it is divided into a plurality of areas such as an indoor area (low illuminance), an outdoor area (high illuminance), an ultra-high illuminance area (direct sunlight), and each H (H1, H2, H3) is obtained. Or it asks beforehand.
本発明において、mなどの値または大きさにより、キャリブレーション電圧Vt、外光照度などを算出あるいは求めるとした。しかし、第1の露光時間Tcにプリチャージ信号Vpの大きさ、第2の露光時間Tcのプリチャージ信号Vpの大きさ、キャリブレーション電圧Vtの大きさあるいは相対値もしくは絶対値などによっても、Hなどを求めることができる。以上のように、本発明は、1つ以上の露光時間Tcに対応するプリチャージ信号Vpなどにより、各種値の演算、キャリブレーションなどを実施するものである。 In the present invention, the calibration voltage Vt, the illuminance of external light, and the like are calculated or obtained based on a value or size such as m. However, the magnitude of the precharge signal Vp during the first exposure time Tc, the magnitude of the precharge signal Vp during the second exposure time Tc, the magnitude of the calibration voltage Vt, the relative value or the absolute value, etc. And so on. As described above, according to the present invention, various values are calculated and calibrated by the precharge signal Vp corresponding to one or more exposure times Tc.
ΔVwなどの値は、パネル温度(ホトセンサ画素27の温度)により、補正することが好ましい。また、外光などの主波長により補正することが好ましい。温度センサあるいはホトセンサをパネルに配置し、その出力により補正する。
(第3の実施形態)
本発明の表示装置は、指などの対象物701の影を検出する方式である。したがって、外光が弱い時は、オン画素領域691とオフ画素領域の差が発生しない。したがって、対象701に影を検出できず、座標検出の実現できない。つまり、対象物(指)入力不可である。指入力不可の場合は、操作者に入力不可を知らせる必要がある。
Values such as ΔVw are preferably corrected by the panel temperature (the temperature of the photosensor pixel 27). Moreover, it is preferable to correct by the dominant wavelength such as external light. A temperature sensor or photo sensor is placed on the panel and the output is corrected.
(Third embodiment)
The display device of the present invention is a method for detecting a shadow of an
本発明の表示装置は、EEPROM1401に記憶されたHの値と、ΔVpなどの測定値により外光照度Lを求めることができる。求めた外光照度の値をマイコン814に送ることにより、マイコン814側は、入力不可の低照度領域か否かを判断できる。
The display device of the present invention can obtain the external light illuminance L from the value of H stored in the
たとえば、外光照度が50Lxなどの低照度領域で、入力不可の場合は、図83(a1)に図示するように、指入力×のアイコン831を表示する。また、比較的高い照度で入力可能な場合は、図83(a2)に図示するように、指入力○のアイコン831を表示する。
For example, when the input is not possible in a low illuminance region such as an external light illuminance of 50 Lx, a finger
また、図83(b2)に図示するように、指入力が可能な場合は、キャラクタのアイコン831を表示してもよい。また、入力不可の場合は、図83(b1)に図示するように、アイコンなどを表示しない。また、音声案内により入力可能、入力不可能を判別させてもよい。入力不可と可能な判別として、キャラクタなどの色を変化させてもよい。バイブレータの振動で操作者に知らせてもよい。外光照度の大きさを表示画面10に表示させてもよい。外光照度の大きさで、バックライト656の輝度を変化させてもよい。また、表示画面10の色を変化させてもよい。また、バックライトを点滅させてもよい。また、ブザー音を発生させてもよい。
In addition, as illustrated in FIG. 83 (b2), when a finger input is possible, a
以上のように、本発明は、外光照度を検出するホトセンサを有することなく、ホトセンサ画素27で外光照度を正確に検出できるという特徴ある効果を発揮する。
(第4の実施形態)
図82に図示するように、屋内(低照度)領域では、外光照度または推定外光が0以上L1a(Lx)の範囲をカバーする(Lw1)。そのときのプリチャージ信号Vpの範囲は、V1min以上V1maxとする。L1a(Lx)は露光時間Tcとプリチャージ信号Vpで調整あるいは設定できる。
As described above, the present invention exhibits a characteristic effect that the external light illuminance can be accurately detected by the
(Fourth embodiment)
As shown in FIG. 82, in the indoor (low illuminance) region, the outside light illuminance or the estimated outside light covers a range of 0 or more L1a (Lx) (Lw1). The range of the precharge signal Vp at that time is set to V1min or more and V1max. L1a (Lx) can be adjusted or set by the exposure time Tc and the precharge signal Vp.
屋外(高照度)領域では、外光照度または推定外光がL1b以上L2aの範囲とカバーする(Lw2)。そのときのプリチャージ信号Vpの範囲は、V2min以上V2maxとする。範囲のL1b〜L2aは露光時間Tcとプリチャージ信号Vpで調整あるいは設定できる。 In the outdoor (high illuminance) region, the external light illuminance or the estimated external light covers the range of L1b to L2a (Lw2). The range of the precharge signal Vp at that time is V2min or more and V2max. The range L1b to L2a can be adjusted or set by the exposure time Tc and the precharge signal Vp.
太陽光直射(超高照度)領域では、外光照度または推定外光がL2b以上L3aの範囲とカバーする(Lw3)。そのときのプリチャージ信号Vpの範囲は、V3min以上V3maxとする。範囲のL2b〜L3aは露光時間Tcとプリチャージ信号Vpで調整あるいは設定できる。なお、L3a以上の範囲は、プリチャージ信号Vpの最大値V3maxを維持させる。この際、露光時間Tcを小さくしてもよい。 In the direct sunlight (ultra-high illuminance) region, the outside light illuminance or the estimated outside light covers the range of L2b or more and L3a (Lw3). The range of the precharge signal Vp at that time is V3min or more and V3max. The range L2b to L3a can be adjusted or set by the exposure time Tc and the precharge signal Vp. Note that the maximum value V3max of the precharge signal Vp is maintained in the range of L3a or more. At this time, the exposure time Tc may be reduced.
本発明は、図82に図示するように、カバーする照度範囲(Lw1、Lw2、Lw3)が重なっている点である。つまり、Lw1の範囲とLw2の範囲はa1の領域で重なっている。Lw2の範囲とLw3の範囲はa2の領域で重なっている。また、少なくとも、a1、a2は0以上とする。a1、a2の大きさは、各領域でのプリチャージ信号Vpの変化範囲(Vnmin、Vnmax ただし、図82の実施例ではnは、1、2、3のいずれかである)、露光時間Tcの設定で調整することができる。a1、a2の範囲を設けることにより、以下の効果を発揮する。
(1)キャリブレーション
まず、キャリブレーションのための調整動作について説明する。本発明の平面表示装置において、キャリブレーションを実施するため、プリチャージ信号Vpを変化させる場合を考える。外光照度はL2aとL3a間にあり、キャリブレーションはLw1の範囲のプリチャージ信号Vp=V1minから開始するとする。プリチャージ信号Vpは高い方向に変化する。
As shown in FIG. 82, the present invention is that the illuminance ranges (Lw1, Lw2, Lw3) to be covered overlap. That is, the range of Lw1 and the range of Lw2 overlap in the area a1. The range of Lw2 and the range of Lw3 overlap in the area a2. Moreover, at least a1 and a2 are 0 or more. The magnitudes of a1 and a2 are the range of change of the precharge signal Vp in each region (Vnmin, Vnmax where n is any one of 1, 2, and 3 in the embodiment of FIG. 82), and the exposure time Tc. Can be adjusted in settings. By providing the ranges of a1 and a2, the following effects are exhibited.
(1) Calibration First, an adjustment operation for calibration will be described. Consider a case where the precharge signal Vp is changed in order to perform calibration in the flat display device of the present invention. The external light illuminance is between L2a and L3a, and the calibration is started from the precharge signal Vp = V1min in the range of Lw1. The precharge signal Vp changes in the higher direction.
Lw1の範囲の最大のプリチャージ信号Vp=V1maxであるA1点に到達すると、Lw2の範囲に移行し、プリチャージ信号VpはB1点に変化する。この際、露光時間Tcも変化する。外光照度(または推定外光)はさらに高いため、Lw2の範囲でもキャリブレーション設定はできず、プリチャージ信号VpはLw2の範囲で上昇する。 When the point A1 where the maximum precharge signal Vp = V1max in the range of Lw1 is reached, the range shifts to the range of Lw2, and the precharge signal Vp changes to the point B1. At this time, the exposure time Tc also changes. Since the external light illuminance (or estimated external light) is higher, calibration cannot be set even in the range of Lw2, and the precharge signal Vp rises in the range of Lw2.
Lw2の範囲の最大のプリチャージ信号Vp=V2maxであるA2点に到達すると、Lw3の範囲に移行し、プリチャージ信号VpはB2点に変化する。また、露光時間TcもLw3の範囲で設定された値に変化する。Lw3の範囲でプリチャージ信号Vpは変化し、目標の外光照度(推定外光)に適正なプリチャージ信号Vpが決定される。
(2)ヒステリシス動作
外光は、たえず、変化している。また、対象物701の影などの影響により表示領域10に入射する光量は変化する。本発明は外光照度にあわせて、Lw1、Lw2・・・・・と変化させるものである。しかし、各範囲(Lw1、Lw2、Lw3・・・・)では、露光時間Tcが変化する。プリチャージ信号Vpも大きく変化し、また、精度も変化する。したがって、各範囲(Lw1、Lw2、Lw3・・・・)に移動は頻繁に発生しないことが好ましい。
When the point A2 where the maximum precharge signal Vp = V2max in the range of Lw2 is reached, the range shifts to the range of Lw3, and the precharge signal Vp changes to the point B2. The exposure time Tc also changes to a value set in the range of Lw3. The precharge signal Vp changes in the range of Lw3, and a precharge signal Vp appropriate for the target external light illuminance (estimated external light) is determined.
(2) Hysteresis operation Ambient light is constantly changing. Further, the amount of light incident on the
本発明は、a1、a2の範囲を設けることによりヒステリシス特性を構成している。たとえば、Lw1の範囲でプリチャージ信号Vpを調整する場合、プリチャージ信号VpがA1まで到達すると、Lw2の範囲のB1点に移動する。再び、Lw1の範囲に戻るのは、Lw2の範囲でC1点までプリチャージ信号Vpが低下した時である。 In the present invention, the hysteresis characteristics are configured by providing ranges of a1 and a2. For example, when the precharge signal Vp is adjusted in the range of Lw1, when the precharge signal Vp reaches A1, it moves to point B1 in the range of Lw2. Returning to the range of Lw1 again is when the precharge signal Vp drops to point C1 in the range of Lw2.
C1点に到達するとLw1の範囲のD1点に変化し、露光時間Tcなどが変化する。同様に、Lw2の範囲でプリチャージ信号Vpを調整する場合、プリチャージ信号VpがA2まで到達すると、Lw3の範囲のB2点に移動する。再び、Lw2の範囲に戻るのは、Lw3の範囲でC2点までプリチャージ信号Vpが低下した時である。C2点に到達するとLw2の範囲のD2点に変化し、露光時間Tcなどが変化する。 When the point C1 is reached, the point changes to the point D1 in the range of Lw1, and the exposure time Tc and the like change. Similarly, when the precharge signal Vp is adjusted in the range of Lw2, when the precharge signal Vp reaches A2, it moves to point B2 in the range of Lw3. Returning to the range of Lw2 again is when the precharge signal Vp drops to the point C2 in the range of Lw3. When the point C2 is reached, the point changes to the point D2 in the range of Lw2, and the exposure time Tc and the like change.
以上のように、各範囲(Lw1、Lw2、Lw3)間に、オーバーラップ範囲(a1、a2)を設けているため、各範囲の移動回数は減少する。したがって、安定した状態でキャリブレーションを実施できる。安定度は、a1、a2の大きさを調整することにより容易に実現できる。つまり、オーバーラップ範囲を設けることにより、一定範囲の外光変化ではレンジ移動が発生しないヒステリシス動作を実現している。 As described above, since the overlap ranges (a1, a2) are provided between the ranges (Lw1, Lw2, Lw3), the number of movements in each range decreases. Therefore, calibration can be performed in a stable state. The stability can be easily realized by adjusting the sizes of a1 and a2. That is, by providing an overlap range, a hysteresis operation that does not cause a range shift when a certain range of external light changes is realized.
各範囲(Lw1、Lw2、Lw3)のオーバーラップ期間(範囲)(a1、a2)は異ならせてもよいが、同一の方がキャリブレーション処理は容易である。また、最高範囲Lw3以上は、最大のプリチャージ信号Vp=V3maxとし、露光時間Tcを小さくしてキャリブレーション処理を行うことが好ましい。超高照度範囲では、キャリブレーション電圧のマージン範囲が広いからである。一定のプリチャージ信号Vpとしても問題なく動作し、また、キャリブレーション処理が容易になるからである。
(3)露光時間Tcの設定
各範囲(Lw1、Lw2、Lw3)の露光時間Tc1、Tc2は同一でもよいが、異ならせてもよい。最も小さい照度範囲Lw1の露光時間Tc1aと、次の照度範囲Lw2の露光時間Tc1bとの関係(Tc1a/Tc1b)は、2以上8以下を満足するようにする。最も大きい照度範囲Lw3の露光時間Tc1cと、前の照度範囲Lw2の露光時間Tc1bとの関係(Tc1b/Tc1c)は、4以上12以下を満足するようにする。つまり、低照度範囲では、露光時間Tcの変化は小さくし、高照度範囲では露光時間Tcの変化を大きくする。
(ホトセンサの特性補償)
入力画面(表示領域)10内に、ホトセンサ35などの特性ムラあるいは特性傾斜がない場合は、図79のVk電圧もしくはV0電圧は、基本的には表示領域10全体で求める。つまり、表示領域10のホトセンサ画素27の特性ばらつき全体で、1つのVkを求める(あるいは算出する)。
The overlap periods (ranges) (a1, a2) of the ranges (Lw1, Lw2, Lw3) may be different, but the calibration process is easier if they are the same. For the maximum range Lw3 or more, it is preferable to perform the calibration process by setting the maximum precharge signal Vp = V3max and reducing the exposure time Tc. This is because the margin range of the calibration voltage is wide in the ultra-high illuminance range. This is because the constant precharge signal Vp operates without any problem and the calibration process becomes easy.
(3) Setting of exposure time Tc The exposure times Tc1 and Tc2 of each range (Lw1, Lw2, Lw3) may be the same or different. The relationship (Tc1a / Tc1b) between the exposure time Tc1a of the smallest illuminance range Lw1 and the exposure time Tc1b of the next illuminance range Lw2 is set to satisfy 2 or more and 8 or less. The relationship (Tc1b / Tc1c) between the exposure time Tc1c of the largest illuminance range Lw3 and the exposure time Tc1b of the previous illuminance range Lw2 is set to satisfy 4 or more and 12 or less. That is, the change in the exposure time Tc is reduced in the low illuminance range, and the change in the exposure time Tc is increased in the high illuminance range.
(Photosensor characteristic compensation)
When there is no characteristic unevenness or characteristic inclination of the photosensor 35 or the like in the input screen (display area) 10, the Vk voltage or V0 voltage in FIG. That is, one Vk is obtained (or calculated) for the entire characteristic variation of the
もちろん、各領域861にキャリブレーション電圧Vkを求めてもよいことはいうまでもない。図84に図示するように、表示領域10を複数の処理ブロック(BL)861に分割し、各処理ブロック(BL)861でVk電圧を求める。
Of course, it goes without saying that the calibration voltage Vk may be obtained for each
処理ブロックは、表示領域10の全体を複数に分割するか、もしくは、表示領域10の一部または所定範囲の部分を複数に分割する。処理ブロック(BL)はまた、複数の区分に分割される。この区分は複数のホトセンサ画素27を有するが、最小構成は、1ホトセンサ画素27=1区分である。また、処理ブロック(BL)=区分の場合もある。したがって、処理ブロックの最小構成は、1処理ブロック(BL)=1ホトセンサ画素27という場合がある。
(1)特性分布
表示領域10には、一定方向に特性傾斜がある。たとえば、図85(a)に図示するように、入力画面10内にホトセンサ35、トランジスタ32bなどの特性傾斜がある。また、図85(b)に図示するように、入力画面10の中央部と周辺部とでホトセンサ35、トランジスタ32bなどの特性が異なる場合がある。また、図85(c)に図示するように、入力画面10内に帯状に、ホトセンサ35、トランジスタ32bなどの特性分布が発生する場合がある。
The processing block divides the
(1) Characteristic distribution The
図85で説明したホトセンサ35、トランジスタ32bの特性ばらつきのため、図84(a)に図示する各処理ブロック(BL)861は、図84(b)に示すように、プリチャージ信号Vpに対するオン画素数割合(%)は一定の範囲で特性がばらつく。一例として、図84(b)の実線が入力画面10内の平均値であり、点線が最小値であり、一点鎖線が最大値である。たとえば、処理ブロック(BL)861のaでは点線の特性カーブであり、処理ブロック(BL)861のbでは、実線の特性カーブであり、処理ブロック(BL)861のcでは、一点鎖線の特性カーブとなる場合がある。
(2)処理ブロック(BL)
表示領域10の全体でVkを求めると、図84(b)の実線の開始電圧となる。一例としてプリチャージ信号Vpは1Vである。図78(a)に図示するように、直線近似しているので、V0としては、1.5V程度となる。なお、処理ブロックはBL、また861として記号を付加する。
Due to variations in characteristics of the
(2) Processing block (BL)
When Vk is obtained in the
表示領域10の各処理ブロックでは、図84に図示するように、各処理ブロック(BL)861でVkあるいはV0の値が異なる。そのため、入力画面(表示領域)10全体で、Vk、V0を求めると、キャリブレーションが適正値からはずれる。
In each processing block of the
本発明はこの課題に対して、以下のようにして解決している。本発明は、図86にするように、処理ブロック(BL)861(例では、図84(a)に図示するように、BL1〜BL12に分けている)を、さらに複数の区分に分割している(図86)。各区分には、複数のホトセンサ画素27を有している。
(3)処理ブロック(BL)と区分
図86(a)は処理ブロック(BL)861内をマトリックス状に区分で分割した例である。図86(b)は処理ブロック(BL)861内をストライプ状に区分で分割した例である。図86(a)の各区分には、複数のホトセンサ画素27を有している。図86(b)のストライプ状の区分は、1画素行ごとに分割されている。つまり、1画素行または、1ホトセンサ画素27行ごとに区分されている。もちろん、これに限定されるものではなく、複数のホトセンサ画素27行ごとに区分してもよい。
(4)プリチャージ信号Vpの印加
以下、説明を容易にするため、図86(b)の実施例を例示して説明を行う。図86(a)の実施は、図86(b)の実施例を、画素列方向に分割して処理すればよいからである。
The present invention solves this problem as follows. In the present invention, as shown in FIG. 86, the processing block (BL) 861 (in the example, divided into BL1 to BL12 as shown in FIG. 84 (a)) is further divided into a plurality of sections. (FIG. 86). Each section has a plurality of
(3) Processing Block (BL) and Section FIG. 86A shows an example in which the processing block (BL) 861 is divided into sections in a matrix. FIG. 86 (b) shows an example in which the processing block (BL) 861 is divided into stripes. Each section in FIG. 86A has a plurality of
(4) Application of Precharge Signal Vp Hereinafter, in order to facilitate the description, the embodiment of FIG. This is because the implementation of FIG. 86 (a) may be performed by dividing the embodiment of FIG. 86 (b) in the pixel column direction.
図87は、ホトセンサ35、トランジスタ32bの特性バラツキを補償する駆動方法あるいは制御方式の説明図である。図87(a)は、本発明の平面表示装置の調整工程を説明する説明図である。図87(b)は本発明の平面表示装置の動作状態(使用状態)の説明図である。
FIG. 87 is an explanatory diagram of a driving method or a control method that compensates for characteristic variations of the
図87(a)において、処理ブロック(BL)861に複数のプリチャージ信号Vpを印加している。各区分には、同一のプリチャージ信号Vpが印加される。したがって、区分である画素行方向で同一で、処理ブロック(BL)861では複数のプリチャージ信号Vpを印加している。 87A, a plurality of precharge signals Vp are applied to the processing block (BL) 861. The same precharge signal Vp is applied to each section. Accordingly, a plurality of precharge signals Vp are applied in the processing block (BL) 861 which is the same in the pixel row direction as a section.
なお、図87(a)において、プリチャージ信号Vpをホトセンサ画素27あるいはホトセンサ35に印加するとして説明するが、このプリチャージ信号Vpは本発明の表示装置の調整用の信号である。プリチャージ信号Vpを印加し、また、このプリチャージ信号Vpを調整してホトセンサ画素27あるいはホトセンサ35の特性を測定あるいは検出する。したがって、プリチャージ信号Vpというよりは、特性検出信号と呼ぶべきものである。しかし、特性検出信号とプリチャージ信号Vpとは機能は同一であるため、ここではプリチャージ信号Vpとして説明を行う。
In FIG. 87A, the precharge signal Vp is described as being applied to the
図87ではプリチャージ信号Vpの大きさの差異を1〜4の数字で示している。1(プリチャージ信号Vp1)、2(プリチャージ信号Vp2)、3(プリチャージ信号Vp3)、4(プリチャージ信号Vp4)とし、1を最も低いプリチャージ信号Vpとし、4を最も高いプリチャージ信号Vpとしている。プリチャージ信号Vpはホトセンサ処理回路18により、複数種類発生させる。
(4−1)プリチャージ信号Vpの大きさ
好ましくはプリチャージ信号Vpの大きさの種類は4以上がよいが、2以上であっても比較的広い外部光の範囲に対応できる。
In FIG. 87, the difference in the magnitude of the precharge signal Vp is indicated by
(4-1) The magnitude of the precharge signal Vp Preferably, the kind of the magnitude of the precharge signal Vp is 4 or more. However, even if it is 2 or more, it can cope with a relatively wide range of external light.
たとえば、プリチャージ信号Vpは、2.50V、2.52Vの2段階とする。また、プリチャージ信号Vpは、2.50V、2.51V、2.52V、2.53Vの4段階とする。8段階の時のプリチャージ信号Vpは、2.50V、2.51V、2.52V、2.53V、2.54V、2.55V、2.56V、2.57Vとする。
(4−2)プリチャージ信号Vpの差
各プリチャージ信号Vpの差は、0.05以上0.2V以下にすることが好ましい。また、図78(a)のV0電圧からV3電圧間を整数で分割することが好ましい。また、処理ブロック(BL)861ごとに変化できることが好ましい。たとえば、処理ブロック(BL)861のブロック1では、プリチャージ信号Vpを2.50V、2.51V、2.52V、2.53Vとし、処理ブロック(BL)861のブロック2では、プリチャージ信号Vpを2.53V、2.54V、2.55V、2.56Vとする。また、プリチャージ信号Vpの種類は、2の乗数とすることが好ましい。つまり、プリチャージ信号Vpの種類を2、4、6、8、・・・・・とする。
(4−3)プリチャージ信号Vpの印加位置
図87において、プリチャージ信号Vpの1〜4は、1画素行ごとに変化させることが最も好ましい。しかし、1画素行(1ホトセンサ画素行)ごとに変化させると、処理が複雑になり、また結果を格納するメモリ1401の容量も多く必要とする。そのため、図87に図示するように、1画素行ごとに変化させることが好ましい。もちろん、2画素行ごと、もしくは複数画素に変化させてもよい。
(5)液晶パネル駆動方法への対応
液晶パネルの駆動方式において、ライン反転駆動の場合は、1画素行ごとに正極性と負極性の映像信号を印加する。ソース信号線23とホトセンサ画素27とは寄生容量によりカップリングしている。そのため、映像信号の極性によりホトセンサ画素27の電位レベルが変動する。特に図43のように、プリチャージ信号Vpを印加する信号線と映像信号を印加するソース信号線とが共用されている場合にその影響は大きい。
For example, the precharge signal Vp has two stages of 2.50V and 2.52V. The precharge signal Vp has four stages of 2.50V, 2.51V, 2.52V, and 2.53V. The precharge signal Vp at the eight stages is 2.50V, 2.51V, 2.52V, 2.53V, 2.54V, 2.55V, 2.56V, and 2.57V.
(4-2) Difference in Precharge Signal Vp The difference in each precharge signal Vp is preferably 0.05 to 0.2V. Moreover, it is preferable to divide the V0 voltage to the V3 voltage in FIG. 78A by an integer. Moreover, it is preferable that it can change for every processing block (BL) 861. For example, in the
(4-3) Precharge Signal Vp Application Position In FIG. 87, it is most preferable to change the precharge signals
(5) Response to liquid crystal panel drive method In the liquid crystal panel drive method, in the case of line inversion drive, positive and negative video signals are applied to each pixel row. The
2画素行ごとにプリチャージ信号Vpの値を変化させれば、2画素行では正極性と負極性の映像信号が対で印加されているから、映像信号の極性の影響を受けないまたは軽減できる。したがって、プリチャージ信号Vpの電圧の変化は、2の倍数の画素行ごとに変化させることは効果がある。 If the value of the precharge signal Vp is changed for every two pixel rows, since the positive and negative video signals are applied in pairs in the two pixel rows, they are not affected by the polarity of the video signal or can be reduced. . Therefore, it is effective to change the voltage of the precharge signal Vp for each pixel row that is a multiple of two.
つまり、1、2番目の画素行にプリチャージ信号Vp1を印加し、3、4番目の画素行にプリチャージ信号Vp2を印加し、5、6番目の画素行にプリチャージ信号Vp3を印加し、7、8番目の画素行に・・・・・・印加する。また、1、2、3、4番目の画素行にプリチャージ信号Vp1を印加し、5、6、7、8番目の画素行にプリチャージ信号Vp2を印加し、9、10、11、12番目の画素行にプリチャージ信号Vp3を印加し、13、14、15、16番目の画素行に・・・・・・印加する。 That is, the precharge signal Vp1 is applied to the first and second pixel rows, the precharge signal Vp2 is applied to the third and fourth pixel rows, the precharge signal Vp3 is applied to the fifth and sixth pixel rows, Apply to the 7th and 8th pixel rows. Also, the precharge signal Vp1 is applied to the first, second, third, fourth and fourth pixel rows, and the precharge signal Vp2 is applied to the fifth, sixth, seventh and eighth pixel rows, and the ninth, tenth, eleventh and twelfth rows. The precharge signal Vp3 is applied to the pixel rows of, and... Are applied to the 13, 14, 15, 16th pixel rows.
以上のように、ライン反転駆動が1画素行ごとに映像信号の極性を変化させる場合は、2画素行ごとに、プリチャージ信号Vpを変化させる。つまり、映像信号の極性周期を1単位としてプリチャージ信号Vpを変化させる。したがって、区分は、映像信号の極性周期を考慮して分割する。 As described above, when the line inversion drive changes the polarity of the video signal for each pixel row, the precharge signal Vp is changed for every two pixel rows. That is, the precharge signal Vp is changed with the polarity period of the video signal as one unit. Therefore, the division is divided in consideration of the polarity period of the video signal.
以上の実施例は、画素行方向の分割の説明であった。液晶表示パネルの駆動方法がカラム反転などの列方方向に映像信号の極性を変化させる場合は、区分は、画素列に対応させて分割する。 The above embodiment is the description of the division in the pixel row direction. When the driving method of the liquid crystal display panel changes the polarity of the video signal in the column direction such as column inversion, the division is divided according to the pixel column.
プリチャージ信号Vpを、画素行ごとあるいは複数画素行ごとに変化させることは、1つのプリチャージ信号Vp発生源で実施することができる。1水平走査期間または複数水平走査期間ごとに、印加するプリチャージ信号Vpを変化させればよいからである。
(6)プリチャージ信号Vpの変化
各処理ブロック(BL)861のプリチャージ信号Vpは外光照度の大きさ、バックライト656の照度に応じて決定される。どのプリチャージ信号Vpを選択するかは、パネルの出荷前に検査工程で検査(測定)されて決定する。その際は、実際に使用するバックライト656またはそれに類する光発生源を装着して行われる。特に、表示領域10の周辺部ではバックライト656などの影響を受けて選択するプリチャージ信号Vpが異なる場合があるからである。
(7)基本プリチャージ信号Vp
プリチャージ信号Vpの絶対値ではなく、基本プリチャージ信号Vpの値からの差分で、設定してもよい。基本のプリチャージ信号VpをV0とし、差分値を0.1V、0.25V、0.32V、0.11Vなどとする。したがって、各ホトセンサ画素27に印加するプリチャージ信号Vpは、V0+0.10、V0+010、V0+0.25、V0+0.30、V0+0.32、・・・・・・・・となる。つまり、中央値のプリチャージ信号Vp(基本プリチャージ信号Vp)を定め、このプリチャージ信号Vpを中心として複数のプリチャージ信号Vpの大きさを決定する。
(8)調整方法
図87(a)は本発明の平面表示装置の調整方法の説明図である。図87(a)において、区分ごとに、プリチャージ信号Vpを印加する。印加するプリチャージ信号Vpは、ホトセンサ画素27の特性に対応させて印加する。まず、区分におけるオン画素数割合(%)を設定する。たとえば、区分でオン画素数割合(%)を0%、5%、50%、100%など測定あるいは把握しやすいオン画素数割合(%)を決めておく。ここでは、説明を容易にするため、オン画素数割合(%)を50%として設定する。
Changing the precharge signal Vp for each pixel row or for each of a plurality of pixel rows can be performed by one precharge signal Vp generation source. This is because the precharge signal Vp to be applied may be changed every one horizontal scanning period or every plural horizontal scanning periods.
(6) Change in Precharge Signal Vp The precharge signal Vp of each processing block (BL) 861 is determined according to the intensity of external light illuminance and the illuminance of the
(7) Basic precharge signal Vp
It may be set not by the absolute value of the precharge signal Vp but by the difference from the value of the basic precharge signal Vp. The basic precharge signal Vp is V0, and the difference values are 0.1V, 0.25V, 0.32V, 0.11V, and the like. Therefore, the precharge signal Vp applied to each
(8) Adjustment Method FIG. 87A is an explanatory diagram of the adjustment method of the flat display device of the present invention. In FIG. 87A, the precharge signal Vp is applied for each section. The precharge signal Vp to be applied is applied in accordance with the characteristics of the
以下の説明において、1つのオン画素数割合(%)でプリチャージ信号Vpを決定するとして説明するが、これに限定するものではない。たとえば、オン画素数割合(%)が5%と20%のそれぞれになるようにプリチャージ信号Vpを調整し、複数のプリチャージ信号Vpを考慮あるいは演算して所定の1つのプリチャージ信号Vpを求めても良い。また、以下の説明においてオン画素数割合(%)を所定値にするとして説明するがこれに限定するものではない。たとえば、各区分でオン画素数を所定値となるようにプリチャージ信号Vpを調整し、決定してもよい。 In the following description, it is assumed that the precharge signal Vp is determined based on one on-pixel number ratio (%), but the present invention is not limited to this. For example, the precharge signal Vp is adjusted so that the ratio (%) of the number of ON pixels is 5% and 20%, and a predetermined one precharge signal Vp is obtained by considering or calculating a plurality of precharge signals Vp. You may ask. In the following description, the on-pixel ratio (%) is described as a predetermined value, but the present invention is not limited to this. For example, the precharge signal Vp may be adjusted and determined so that the number of ON pixels becomes a predetermined value in each section.
図87(a)において、区分1にプリチャージ信号Vpを印加し、オン画素数割合(%)を測定する。オン画素数割合(%)が50%よりも小さい場合は、先に印加したプリチャージ信号Vpよりも高いプリチャージ信号Vpを印加する。オン画素数割合(%)が50%よりも大きい場合は、先に印加したプリチャージ信号Vpよりも低いプリチャージ信号Vpを印加する。以上のように印加するプリチャージ信号Vpを変化させ、オン画素数割合(%)が50%あるいはその近傍の値となるように調整する。近傍の値とは、±10%以下である。さらに好ましくは、±5%以下となるようにプリチャージ信号Vpを調整あるいは設定する。
In FIG. 87A, the precharge signal Vp is applied to the
以上のように、プリチャージ信号Vpを調整し、オン画素数割合(%)が50%となるプリチャージ信号Vp1(プリチャージ信号Vp1を印加したとき、オン画素数割合(%)が50%となったとする)を求め、区分1のプリチャージ信号VpとしてEEPROM1401にプリチャージ信号Vp1を示す値またはデータを記憶させる。以上の動作は、MPU814で、ホトセンサ処理回路18を制御することにより行う。
As described above, the precharge signal Vp is adjusted so that the on pixel number ratio (%) is 50%. When the precharge signal Vp1 is applied, the on pixel number ratio (%) is 50%. And the value or data indicating the precharge signal Vp1 is stored in the
同様に、区分2にプリチャージ信号Vpを印加し、オン画素数割合(%)を測定する。オン画素数割合(%)が50%よりも小さい場合は、先に印加したプリチャージ信号Vpよりも高いプリチャージ信号Vpを印加する。オン画素数割合(%)が50%よりも大きい場合は、先に印加したプリチャージ信号Vpよりも低いプリチャージ信号Vpを印加する。以上のように印加するプリチャージ信号Vpを変化させ、オン画素数割合(%)が50%あるいはその近傍の値となるように調整する。近傍の値とは、±10%以下である。さらに好ましくは、±5%以下となるようにプリチャージ信号Vpを調整あるいは設定する。
Similarly, the precharge signal Vp is applied to the
以上のように、区分2においても、プリチャージ信号Vpを調整し、オン画素数割合(%)が50%となるプリチャージ信号Vp2(プリチャージ信号Vp2を印加したとき、オン画素数割合(%)が50%となったとする)を求め、区分2のプリチャージ信号VpとしてEEPROM1401にプリチャージ信号Vp2を示す値またはデータを記憶させる。
As described above, also in the
同様の処理を、各区分で実施し、各区分のホトセンサ画素27特性に最適なプリチャージ信号Vp(オン画素数割合(%)が50%になるプリチャージ信号Vp)を測定あるいは設定し、測定あるいは設定したプリチャージ信号VpをEEPROM1401などの記憶手段に格納する。
Similar processing is performed in each section, and a precharge signal Vp (precharge signal Vp in which the on-pixel number ratio (%) is 50%) optimum for the characteristics of the
以上のようにして、区分のプリチャージ信号Vpを決定していく。図87(a)では、区分1、区分2、区分3、区分4・・・・・・・に対し、プリチャージ信号Vp1、プリチャージ信号Vp2、プリチャージ信号Vp2、プリチャージ信号Vp4、・・・・・と設定し、設定した値は、EEPROM1401に格納される。
As described above, the precharge signal Vp for the section is determined. 87 (a), for
図87(a)のプリチャージ信号Vpの印加動作を実施する時は、ホトセンサ画素27には光が照射されないようにして行う。もしくは、所定の既知の強さの光を表示領域10または形成されたホトセンサ画素27に均一に照射する。または、調整を行うホトセンサ画素27に均一に照射する。以上の事項は、図88に対しても同様である。また、露光時間Tc、パネル温度も所定値に固定して行う。
When the application operation of the precharge signal Vp in FIG. 87A is performed, the
この処理により、図79において、a=50とし、その原点位置が決定する。a=0(オン画素数割合(%)=0)とすれば、E点が求まる。同様に、露光時間Tc/2として同様に処理を行えば、E点あるいはV0点が決定される(図79、図80の説明を参照のこと)。したがって、ホトセンサ画素27の特性補償を行える。また、EEPROM1401に記憶されたプリチャージ信号Vpのデータは、各区分のホトセンサ画素27の特性に対応している。
By this processing, in FIG. 79, a = 50 and the origin position is determined. If a = 0 (on-pixel ratio (%) = 0), point E is obtained. Similarly, if the same processing is performed as the exposure time Tc / 2, the point E or the point V0 is determined (see the description of FIGS. 79 and 80). Therefore, the characteristic compensation of the
EEPROM1401のプリチャージ信号Vpxを用いて、各区分に印加するプリチャージ信号Vpを発生し、各区分に印加すれば、ホトセンサ画素27の特性補償を実施できる。EEPROM1401に格納されたデータは、各区分のホトセンサ画素27の特性を反映したものだからである。
(8−1)動作状態
本発明の動作状態の説明を図87(b)に図示する。動作状態では、EEPROM1401からプリチャージ信号Vpあるいはプリチャージ信号Vpに対応するデータを読み出し、各区分のホトセンサ画素27の特性に対応した(補償する)プリチャージ信号Vpを求めて、ホトセンサ画素27に印加する。
The precharge signal Vp to be applied to each section is generated using the precharge signal Vpx of the
(8-1) Operation State Description of the operation state of the present invention is shown in FIG. 87 (b). In the operating state, the precharge signal Vp or data corresponding to the precharge signal Vp is read from the
図87(b)では、理解を容易にするため、各区分では、図87(a)のプリチャージ信号Vpと図87(b)のプリチャージ信号Vpとは同一であるとしている。しかし、図79で説明したように、印加するプリチャージ信号Vpは、V0、Vkなどに対応するように処理を行い、処理をおこなった後のプリチャージ信号Vpをホトセンサ画素27に印加すればよいことは言うまでもない。
In FIG. 87 (b), for easy understanding, it is assumed that the precharge signal Vp in FIG. 87 (a) and the precharge signal Vp in FIG. 87 (b) are the same in each section. However, as described with reference to FIG. 79, the precharge signal Vp to be applied is processed so as to correspond to V0, Vk, etc., and the precharge signal Vp after the processing is applied to the
以上のように駆動あるいは制御することにより、キャリブレーション処理、オン画素数割合(%)処理などを良好に実施できる。また、図87のように、駆動あるいは制御することにより、図85に図示したような、ホトセンサ画素27の特性ムラ、分布があっても、補償することができる。したがって、全入力領域10において誤入力が発生せず、良好に座標入力を行える。
(8−2)調整方法の変更例
図87の実施例は、各区分で、最適なプリチャージ信号Vpを決定し、決定したプリチャージ信号Vpあるいはプリチャージ信号Vpに対応するデータをEEPROM1401に格納する方式であった。
By driving or controlling as described above, calibration processing, on-pixel number ratio (%) processing, and the like can be favorably performed. In addition, by driving or controlling as shown in FIG. 87, even if there is characteristic unevenness and distribution of the
(8-2) Modification Example of Adjustment Method In the embodiment of FIG. 87, the optimum precharge signal Vp is determined for each section, and the data corresponding to the determined precharge signal Vp or precharge signal Vp is stored in the
図88は、調整工程において、処理ブロック(BL)861内のホトセンサ画素27特性に適合するプリチャージ信号Vpを測定し、この処理ブロック(BL)861のプリチャージ信号Vpまたはプリチャージ信号Vpを示すデータをEEPROM1401に格納する方法の説明図である。
FIG. 88 shows a precharge signal Vp or a precharge signal Vp of the processing block (BL) 861 by measuring the precharge signal Vp suitable for the characteristics of the
動作時は、各処理ブロック(BL)861内の区分に異なるプリチャージ信号Vpを印加し、先のEEPROM1401に記憶したプリチャージ信号Vpに対応する区分を抽出して、抽出した区分のオン画素数割合(%)を求めてキャリブレーション処理などを実施するものである。
During operation, a different precharge signal Vp is applied to each section in each processing block (BL) 861, the section corresponding to the precharge signal Vp stored in the
図88(a)は、調整工程の説明図である。各処理ブロック(BL)861あるいは表示領域10全体にプリチャージ信号Vpを印加する。ここでは、説明を容易にするため、処理ブロック(BL)861ごとにプリチャージ信号Vpを印加し、最適なプリチャージ信号Vpを測定あるいは調整するとして説明をする。
FIG. 88A is an explanatory diagram of the adjustment process. A precharge signal Vp is applied to each processing block (BL) 861 or the
図88(a)において、処理ブロック(BL1)861にプリチャージ信号Vpを印加し、オン画素数割合(%)を測定する。オン画素数割合(%)が50%よりも小さい場合は、先に印加したプリチャージ信号Vpよりも高いプリチャージ信号Vpを印加する。オン画素数割合(%)が50%よりも大きい場合は、先に印加したプリチャージ信号Vpよりも低いプリチャージ信号Vpを印加する。以上のように印加するプリチャージ信号Vpを変化させ、オン画素数割合(%)が50%あるいはその近傍の値となるように調整する。 In FIG. 88A, the precharge signal Vp is applied to the processing block (BL1) 861, and the on-pixel number ratio (%) is measured. When the on-pixel number ratio (%) is smaller than 50%, a precharge signal Vp higher than the previously applied precharge signal Vp is applied. When the on-pixel number ratio (%) is larger than 50%, a precharge signal Vp lower than the previously applied precharge signal Vp is applied. As described above, the precharge signal Vp to be applied is changed, and the on-pixel number ratio (%) is adjusted to 50% or a value in the vicinity thereof.
以上のように、プリチャージ信号Vpを調整し、オン画素数割合(%)が50%となるプリチャージ信号Vp1(プリチャージ信号Vp1を印加したとき、オン画素数割合(%)が50%となったとする)を求め、区分1のプリチャージ信号VpとしてEEPROM1401にプリチャージ信号Vp1を示す値またはデータを記憶させる。
As described above, the precharge signal Vp is adjusted so that the on pixel number ratio (%) is 50%. When the precharge signal Vp1 is applied, the on pixel number ratio (%) is 50%. And the value or data indicating the precharge signal Vp1 is stored in the
同様に、処理ブロック(BL2)861にプリチャージ信号Vpを印加し、オン画素数割合(%)を測定する。オン画素数割合(%)が50%よりも小さい場合は、先に印加したプリチャージ信号Vpよりも高いプリチャージ信号Vpを印加する。オン画素数割合(%)が50%よりも大きい場合は、先に印加したプリチャージ信号Vpよりも低いプリチャージ信号Vpを印加する。以上のように印加するプリチャージ信号Vpを変化させ、オン画素数割合(%)が50%あるいはその近傍の値となるように調整する。 Similarly, the precharge signal Vp is applied to the processing block (BL2) 861, and the on-pixel number ratio (%) is measured. When the on-pixel number ratio (%) is smaller than 50%, a precharge signal Vp higher than the previously applied precharge signal Vp is applied. When the on-pixel number ratio (%) is larger than 50%, a precharge signal Vp lower than the previously applied precharge signal Vp is applied. As described above, the precharge signal Vp to be applied is changed, and the on-pixel number ratio (%) is adjusted to 50% or a value in the vicinity thereof.
以上のように、処理ブロック(BL2)861においても、プリチャージ信号Vpを調整し、オン画素数割合(%)が50%となるプリチャージ信号Vp2(プリチャージ信号Vp2を印加したとき、オン画素数割合(%)が50%となったとする)を求め、処理ブロック(BL)861のプリチャージ信号VpとしてEEPROM1401にプリチャージ信号Vp2を示す値またはデータを記憶させる。
As described above, also in the processing block (BL2) 861, when the precharge signal Vp is adjusted and the precharge signal Vp2 (the precharge signal Vp2 is applied) in which the ON pixel number ratio (%) is 50%, And the value or data indicating the precharge signal Vp2 is stored in the
同様の処理を、各区分で実施し、各区分のホトセンサ画素27特性に最適なプリチャージ信号Vp(オン画素数割合(%)が50%になるプリチャージ信号Vp)を測定あるいは設定し、測定あるいは設定したプリチャージ信号VpをEEPROM1401などの記憶手段に格納する。
Similar processing is performed in each section, and a precharge signal Vp (precharge signal Vp in which the on-pixel number ratio (%) is 50%) optimum for the characteristics of the
以上のようにして、処理ブロック(BL)861プリチャージ信号Vpを決定していく。図87(a)では、処理ブロック(BL1)861、処理ブロック(BL2)861、処理ブロック(BL3)861・・・・・・・に対し、プリチャージ信号Vp1、プリチャージ信号Vp2、プリチャージ信号Vp4、プリチャージ信号Vp2、・・・・・と設定し、設定した値は、EEPROM1401に格納される。
As described above, the processing block (BL) 861 precharge signal Vp is determined. 87A, for the processing block (BL1) 861, the processing block (BL2) 861, the processing block (BL3) 861,..., The precharge signal Vp1, the precharge signal Vp2, and the precharge signal. Vp4, precharge signal Vp2,... Are set, and the set values are stored in the
図88(a)のプリチャージ信号Vpの印加動作を実施する時は、図87と同様に、ホトセンサ画素27には光が照射されないようにして行う。もしくは、所定の既知の強さの光をホトセンサ画素27に印加した状態で行う。既知の強さの光は、ホトセンサ画素27が形成された領域に均一に照射する。また、露光時間Tc、パネル温度も所定値に固定して行う。また、温度設定は、動作状態の温度あるいはその近傍に設定する。他の事項は、図87(a)と同様であるので説明を省略する。
When applying the precharge signal Vp shown in FIG. 88A, the
図88(a)において、プリチャージ信号Vpを処理ブロック(BL)691に印加するとして説明するが、このプリチャージ信号Vpは本発明の表示装置の調整用の信号である。プリチャージ信号Vpを印加し、また、このプリチャージ信号Vpを調整して処理ブロック691の特性を測定あるいは検出する。したがって、プリチャージ信号Vpというよりは、特性検出信号と呼ぶべきものである。
88A, the precharge signal Vp is described as being applied to the processing block (BL) 691, and this precharge signal Vp is a signal for adjusting the display device of the present invention. The precharge signal Vp is applied, and the precharge signal Vp is adjusted to measure or detect the characteristics of the
図88(b)の動作状態は、図87(b)の動作状態とは異なる。図87(b)では、各区分には、EEPROM1401から読み出したプリチャージ信号Vpあるいはプリチャージ信号Vpに対応するデータからプリチャージ信号Vpを発生させて印加した。
The operation state in FIG. 88 (b) is different from the operation state in FIG. 87 (b). In FIG. 87 (b), the precharge signal Vp read from the
図88(b)は、各区分に、所定のプリチャージ信号Vpを中心として、所定刻みのプリチャージ信号Vpを印加する。所定のプリチャージ信号Vpとは、図88(a)でEEPROM1401に格納したプリチャージ信号Vpあるいはこのプリチャージ信号Vpから発生させたプリチャージ信号Vpである。このプリチャージ信号Vpを中心として前後の所定刻みの複数のプリチャージ信号Vpを発生させ、各区分に順番に印加する。
In FIG. 88 (b), a precharge signal Vp in predetermined increments is applied to each section with a predetermined precharge signal Vp as the center. The predetermined precharge signal Vp is the precharge signal Vp stored in the
図88(b)では、理解を容易にするため、プリチャージ信号Vpの種類はプリチャージ信号Vp1〜Vp5の5種類とする。また、各処理ブロック(BL)861でのプリチャージ信号Vpの平均値によらず、5種類のプリチャージ信号Vpを各区分に順番に印加するものとする。 In FIG. 88 (b), for easy understanding, the precharge signal Vp has five types of precharge signals Vp1 to Vp5. Further, it is assumed that five types of precharge signals Vp are sequentially applied to the respective sections regardless of the average value of the precharge signal Vp in each processing block (BL) 861.
図88(b)では、処理ブロック(BL1)861において、区分1にプリチャージ信号Vp1、
区分2にプリチャージ信号Vp2、区分3にプリチャージ信号Vp3、区分4にプリチャージ信号Vp4、区分5にプリチャージ信号Vp5、区分6にプリチャージ信号Vp1、区分7にプリチャージ信号Vp2、区分8にプリチャージ信号Vp3、・・・・・・・・と5種類のプリチャージ信号Vpを順次に印加する。
88B, in the processing block (BL1) 861, the precharge signal Vp1,
Precharge signal Vp2 for
各処理ブロック(BL)861に印加するプリチャージ信号Vpの中心値は、処理ブロック(BL)861で異ならせてもよい。たとえば、プリチャージ信号Vp1=2.0(V)、プリチャージ信号Vp2=2.2(V)、プリチャージ信号Vp3=2.4(V)、プリチャージ信号Vp4=2.6(V)、プリチャージ信号Vp5=2.8(V)とし、刻みを0.2(V)とする。処理ブロック(BL1)861は、プリチャージ信号Vp1=2.0(V)であるから、プリチャージ信号Vp1を中心として、前後に2段階のプリチャージ信号Vpを発生して、処理ブロック(BL1)861に印加する。したがって、各区分に印加するプリチャージ信号Vpは、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4の5種類の電圧となる。 The central value of the precharge signal Vp applied to each processing block (BL) 861 may be different in the processing block (BL) 861. For example, precharge signal Vp1 = 2.0 (V), precharge signal Vp2 = 2.2 (V), precharge signal Vp3 = 2.4 (V), precharge signal Vp4 = 2.6 (V), The precharge signal Vp5 = 2.8 (V) and the increment is 0.2 (V). Since the processing block (BL1) 861 is the precharge signal Vp1 = 2.0 (V), the precharge signal Vp1 is generated around the precharge signal Vp1, and two stages of precharge signals Vp are generated before and after the processing block (BL1). 861 is applied. Accordingly, the precharge signal Vp applied to each section has five types of voltages of 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, and 2.4.
また、処理ブロック(BL2)861は、プリチャージ信号Vp2=2.2(V)であるから、プリチャージ信号Vp2を中心として、前後に2段階のプリチャージ信号Vpを発生し、処理ブロック(BL1)861に印加する。したがって、各区分に印加するプリチャージ信号Vpは、1.8、2.0、2.2、2.4、2.6の5種類の電圧となる。 Further, since the processing block (BL2) 861 has the precharge signal Vp2 = 2.2 (V), the precharge signal Vp2 is generated around the precharge signal Vp2, and the precharge signal Vp is generated in two stages before and after the processing block (BL1). ) 861 is applied. Accordingly, the precharge signal Vp applied to each section has five types of voltages of 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, and 2.6.
図101に図示するように、処理ブロック(BL)691ごとの差ΔVpを設定し、選定するNoにより指定してもよい。たとえば、No.=2を指定すれば、ΔVp=0.1Vであり、プリチャージ信号Vp=V0+0.10となる。EEPROMに、差ΔVpデータを格納する。 As shown in FIG. 101, a difference ΔVp for each processing block (BL) 691 may be set and specified by No to be selected. For example, no. When = 2 is specified, ΔVp = 0.1V and the precharge signal Vp = V0 + 0.10. The difference ΔVp data is stored in the EEPROM.
図101のΔVpは処理ブロック(BL)691ごとの差であるとしたが、本発明はこれに限定するものではない。ΔVpは区分(図87、図88などを参照のこと)の差であってもよい。なお、ΔVpは正方向(たとえば、No.3は、+3.0V、)だけでなく、負方向(たとえば、No.2を−0.10V、No.3を−0.25V)としてもよい。 Although ΔVp in FIG. 101 is a difference for each processing block (BL) 691, the present invention is not limited to this. ΔVp may be a difference between sections (see FIG. 87, FIG. 88, etc.). ΔVp is not limited to the positive direction (for example, No. 3 is +3.0 V), but may be the negative direction (for example, No. 2 is −0.10 V and No. 3 is −0.25 V).
図101の実施例において、V0は、入力領域のホトセンサ画素27の特性を平均したプリチャージ信号Vpとし、ΔVpはプリチャージ信号Vp=V0と各区分のホトセンサ画素27の特性差としてもよい。たとえば、基準のプリチャージ信号Vp=V0=2.5Vの場合、区分1(No.1)のΔVp=0.10V、区分2(No.2)のΔVp=0.10V、区分3(No.3)のΔVp=0.25V、区分4(No.4)のΔVp=0.30V、区分5(No.5)のΔVp=0.32V、・・・・とする。この実施例では、区分1(No.1)には、プリチャージ信号Vp=(2.5+0.10)Vを印加し、区分2(No.2)には、プリチャージ信号Vp=(2.5+0.10)Vを印加し、区分3(No.3)には、プリチャージ信号Vp=(2.5+0.25)Vを印加し、区分4(No.4)には、プリチャージ信号Vp=(2.5+0.30)Vを印加し、区分5(No.5)には、プリチャージ信号Vp=(2.5+0.32)Vを印加する。
In the embodiment of FIG. 101, V0 may be a precharge signal Vp obtained by averaging the characteristics of the
基準のプリチャージ信号Vp=V0電圧は、外部照度、パネル温度により最適値があるので、キャリブレーションにより変化させる。つまり、基準となるプリチャージ信号Vp=V0は外部照度などによりたえず変化する。ΔVpは区分あるいは処理ブロック(BL)691のホトセンサ画素27の相対的な特性差を示す。キャリブレーションにより入力領域のホトセンサ画素27のオン画素数割合(%)を所定値あるいは所定範囲に調整し、その時に印加されているプリチャージ信号Vpを基準のプリチャージ信号Vp=V0とする。この基準のプリチャージ信号Vp=V0に各区分もしくは処理ブロック(BL)691のホトセンサ画素27の特性差を示すΔVpを加算する(ΔVpが負方向の場合は、減算される)。なお、ΔVpはホトセンサなどの特性差としたが、これに限定するものではなく、バックライトから出射される光の影響などを考慮したものであってもよい。特に、パネルの周辺部はバックライトからの光が回り込み、パネル中央部とは最適なプリチャージ信号Vpの値が異なる。この差をΔVpとして測定などして、EEPROMに記憶させる。
The reference precharge signal Vp = V0 voltage has an optimum value depending on the external illuminance and the panel temperature, and is therefore changed by calibration. That is, the reference precharge signal Vp = V0 constantly changes depending on the external illuminance or the like. ΔVp indicates a relative characteristic difference of the
各区分あるいは処理ブロック(BL)691には、パネルの調整工程で、各区分あるいは各処理ブロック(BL)691のホトセンサ画素27あるいはホトセンサ35の特性差ΔVpが測定あるいは取得される。あるいはバックライトの影響などを考慮させる。この特性差ΔVpがEEPROMに記憶される。パネル動作時は、キャリブレーションで得られる基準となるプリチャージ信号Vp=V0に、EEPROMに記憶された各区分あるいは各処理ブロック(BL)691の特性差ΔVpが加減算されて、各区分あるいは各処理ブロック(BL)691に印加されるプリチャージ信号Vp(V0+ΔVp)が求められる。求められたプリチャージ信号Vp(V0+ΔVp)が各処理ブロック(BL)691あるいは各区分に印加される。
In each section or processing block (BL) 691, the characteristic difference ΔVp of the
以上のように構成あるいは実施することにより、ホトセンサ画素27などの特性分布などの影響をキャンセルすることができ、良好な座標入力、対象物の接触判定を実現できる。なお、以上の実施例では、区分、処理ブロック(BL)691のΔVpを取得するとしたが、これに限定するものではなく、各ホトセンサ画素27でΔVpデータを取得し、メモリなどに記憶させ、また、ΔVpデータを用いてプリチャージ信号Vpを発生させてもよい。また、以上の実施例では、ΔVpデータはEEPROMなどに記憶させるとしたが、これに限定するものではなく、サンプルホールド回路を用いてΔVpなど、取得したデータを一時的に保持してもよい。
By configuring or implementing as described above, it is possible to cancel the influence of the characteristic distribution of the
以上の事項は本発明の他の実施例にも適用できることは言うまでもない。また、図87、図88、図101などの本発明の実施例を相互に組み合わせることができることも言うまでもない。つまり、本発明の実施例は、単独でまた組み合わせて実施することができる。 Needless to say, the above matters can be applied to other embodiments of the present invention. It goes without saying that the embodiments of the present invention such as FIGS. 87, 88 and 101 can be combined with each other. That is, the embodiments of the present invention can be implemented alone or in combination.
オン画素数割合(%)に採用する区分は、図88(a)の処理ブロック(BL)861のプリチャージ信号Vpと一致したものである。たとえば、処理ブロック(BL1)861はプリチャージ信号Vp=Vp1であるから、図88(b)の処理ブロック(BL1)861の区分1、区分6などのプリチャージ信号Vp=Vp1を印加した箇所である。他の箇所にはオン画素数割合(%)の算出あるいは処理には用いない。 The classification adopted for the on-pixel number ratio (%) is the same as the precharge signal Vp of the processing block (BL) 861 in FIG. For example, since the processing block (BL1) 861 has the precharge signal Vp = Vp1, the processing block (BL1) 861 of FIG. is there. It is not used for calculation or processing of the ratio of the number of on pixels (%) in other places.
同様に、処理ブロック(BL2)861はプリチャージ信号Vp=Vp2であるから、図88(b)の処理ブロック(BL2)861の区分は、プリチャージ信号Vp=Vp2を印加した箇所を採用する。同様に、処理ブロック(BL3)861はプリチャージ信号Vp=Vp4であるから、図88(b)の処理ブロック(BL3)861の区分においてプリチャージ信号Vp=Vp4を印加した箇所(区分)を採用する。 Similarly, since the processing block (BL2) 861 has the precharge signal Vp = Vp2, the section of the processing block (BL2) 861 in FIG. 88 (b) adopts a place where the precharge signal Vp = Vp2 is applied. Similarly, since the processing block (BL3) 861 has the precharge signal Vp = Vp4, the portion (section) where the precharge signal Vp = Vp4 is applied is adopted in the section of the processing block (BL3) 861 in FIG. 88 (b). To do.
採用した区分は、図88(a)の調整工程において、各処理ブロック(BL)861のホトセンサ35などの特性を測定し、中心的あるいは平均的な特性のプリチャージ信号Vpあるいはプリチャージ信号Vpに対応するデータを求めている。したがって、図88(b)の選択した区分は、処理ブロック(BL)861の特性に一致したプリチャージ信号Vpを印加した区分である。
In the adjustment step shown in FIG. 88A, the characteristics of the
したがって、各処理ブロック(BL)861の特性に一致したプリチャージ信号Vpを印加した区分を選択して、他の区分を不選択とすることにより、誤入力、誤検出がなくなる。選択した区分のホトセンサ画素27のオンオフ状態を用いて、オン画素数割合(%)、接近、接触、離脱などの処理を実施する。
Therefore, by selecting a section to which the precharge signal Vp that matches the characteristics of each processing block (BL) 861 is selected and deselecting the other sections, erroneous input and erroneous detection are eliminated. Using the on / off state of the
1つの処理ブロック(BL)861に印加するプリチャージ信号Vpの種類は、2の倍数が好ましい。特に、4以上8以下が好ましい。また、種類は、2以上16以下が好ましい。プリチャージ信号Vpの種類が少ないと表示領域10でのバラツキを吸収できない。多すぎると、1種類あたりのホトセンサ画素数が減少し、座標検出精度が低下する。
(9)処理ブロックに印加するプリチャージ信号Vpの種類
1つの処理ブロック(BL)861に印加するプリチャージ信号Vp種類は外光あるいはバックライト656の強さ(輝度あるいは照度)に対応させて決定するとよい。低照度の時は1つの処理ブロック(BL)861に印加するプリチャージ信号Vp種類を多くする。高照度の範囲では、1つの処理ブロック(BL)861に印加するプリチャージ信号Vp種類は少なくする。低照度範囲では、キャリブレーションのマージンが狭くなるからである。
(10)プリチャージ信号Vpの変化
また、1つの処理ブロック(BL)861に印加する複数のプリチャージ信号Vpの変化幅は外光あるいはバックライト656の強さ(輝度あるいは照度)に対応させて決定するとよい。低照度の時はプリチャージ信号Vpの幅を大きくする。高照度の範囲では、プリチャージ信号Vpの変化幅は小さくする。低照度範囲では、キャリブレーションのマージンが狭くなるからである。
The kind of the precharge signal Vp applied to one processing block (BL) 861 is preferably a multiple of 2. Particularly, 4 or more and 8 or less are preferable. The type is preferably 2 or more and 16 or less. If the number of precharge signals Vp is small, variations in the
(9) Type of Precharge Signal Vp Applied to Processing Block The type of precharge signal Vp applied to one processing block (BL) 861 is determined according to the external light or the intensity (luminance or illuminance) of the
(10) Change in Precharge Signal Vp The change width of a plurality of precharge signals Vp applied to one processing block (BL) 861 corresponds to the intensity of external light or backlight 656 (luminance or illuminance). It is good to decide. When the illuminance is low, the width of the precharge signal Vp is increased. In the high illuminance range, the change width of the precharge signal Vp is reduced. This is because the calibration margin is narrow in the low illumination range.
以上の事項(プリチャージ信号Vpの種類と、変化幅)は、外光照度などに対して組み合わせて用いてもよいことはいうまでもない。 Needless to say, the above items (type of precharge signal Vp and change width) may be used in combination with the illuminance of outside light.
以上の図87、図88の実施例は、処理ブロック(BL)861、区分のホトセンサ画素27の特性を測定し、特性に一致したプリチャージ信号Vpを印加あるいは所定電位に設定することにより、オン画素数割合(%)処理などを実施するものであった。つまり、ホトセンサ画素27の特性に一致するように、プリチャージ信号Vpを印加する方式であった。特性に一致させることにより、ホトセンサ画素27の特性バラツキを吸収でき、誤入力などがなくなる。
(入力不可領域の設定)
ホトセンサ画素27の特性に全く一致しないプリチャージ信号Vpを印加すれば、該当ホトセンサ画素27は動作しなくなる。たとえば、最適プリチャージ信号Vpが1.5(V)のホトセンサ画素27に、5.0(V)のプリチャージ信号Vpを印加すれば常時オン状態を維持する。または、外光の入射によりオン状態またはオフ状態が維持され、正規のプリチャージ信号Vpを印加した箇所を動作と差異がでる。したがって、この差異を区別することにより、動作を変化させることができる。
The embodiment shown in FIGS. 87 and 88 measures the characteristics of the processing block (BL) 861 and the
(Setting of non-inputtable area)
If a precharge signal Vp that does not completely match the characteristics of the
また、最適プリチャージ信号Vpが2.5(V)のホトセンサ画素27に、0.5(V)のプリチャージ信号Vpを印加すれば、常時オフ状態を維持する。または、外光の入射によりオン状態またはオフ状態が維持され、正規のプリチャージ信号Vpを印加した箇所を動作と差異がでる。したがって、この差異を区別することにより、本発明の平面表示装置の動作を変化させることができる。
Further, when the precharge signal Vp of 0.5 (V) is applied to the
説明を容易にするため、以下の仮定条件をつけて本発明の実施例について説明をする。外光を指などの遮蔽物701で遮光することにより、本発明の平面表示装置に入力するものとする。そのため、ホトセンサ画素27にはトランジスタ32bがオン状態となるプリチャージ信号Vpを印加し、指701で遮光したホトセンサ画素27はオン状態を維持し、外光が照射されたホトセンサ画素27はオフ状態になるものとする。
For ease of explanation, embodiments of the present invention will be described with the following assumptions. It is assumed that outside light is input to the flat display device of the present invention by shielding the light with a
反応させない処理ブロック(BL)861には、当初からホトセンサ画素27がオフ状態となるプリチャージ信号Vpを印加するか、もしくはプリチャージ信号Vpを印加しない。なお、反応しないホトセンサ画素27に非常に高いプリチャージ信号Vpを印加し、外光が照射されてもオン状態を維持する実施例も例示される。
The processing block (BL) 861 that is not reacted is applied with the precharge signal Vp for turning off the
処理ブロック(BL)861に最適なプリチャージ信号Vpは、ホトセンサ画素27の特性ばらつきにより異なる(図85)。しかし、説明を容易にするため、各処理ブロック(BL)861に最適なプリチャージ信号Vpは2.5(V)とする。印加するプリチャージ信号Vpが低下するにつれてホトセンサ画素27はオフ状態となり、反応しなくなるとする。つまり、プリチャージ信号Vp=2.5(V)から低くなるにつれ反応しにくくなり、1.5(V)以下では全く反応しないものとする。
(1)プリチャージ信号Vpの設定
図89(a)は、全処理ブロック(BL)861にプリチャージ信号Vp=2.5(V)を印加した実施例である。すべての処理ブロック(BL)861は、指などの対象物701によりオンオフ出力領域が変化し、入力の有無、入力座標の検出を行うことができる。
The precharge signal Vp optimum for the processing block (BL) 861 varies depending on the characteristic variation of the photosensor pixel 27 (FIG. 85). However, for ease of explanation, the precharge signal Vp optimum for each processing block (BL) 861 is 2.5 (V). As the precharge signal Vp to be applied decreases, the
(1) Setting of Precharge Signal Vp FIG. 89A shows an embodiment in which the precharge signal Vp = 2.5 (V) is applied to all the processing blocks (BL) 861. All processing blocks (BL) 861 can detect the presence / absence of input and input coordinates by changing the on / off output area by an
図89(b)は、処理ブロック(BL)861のBL1、BL3、BL10、BL12にプリチャージ信号Vp=2.5(V)を印加し、他の処理ブロック(BL)861にプリチャージ信号Vp=1.5(V)を印加する。このようにプリチャージ信号Vpを印加することにより、処理ブロック(BL)861のBL1、BL3、BL10、BL12のみが、入力判定、座標検出を行うことができる。 In FIG. 89B, the precharge signal Vp = 2.5 (V) is applied to BL1, BL3, BL10, BL12 of the processing block (BL) 861, and the precharge signal Vp is applied to the other processing block (BL) 861. = 1.5 (V) is applied. By applying the precharge signal Vp in this way, only BL1, BL3, BL10, and BL12 of the processing block (BL) 861 can perform input determination and coordinate detection.
図89(c)は、処理ブロック(BL)861のBL5、BL8にプリチャージ信号Vp=2.5(V)を印加し、他の処理ブロック(BL)861にプリチャージ信号Vp=1.5(V)を印加する。 In FIG. 89C, the precharge signal Vp = 2.5 (V) is applied to BL5 and BL8 of the processing block (BL) 861, and the precharge signal Vp = 1.5 is applied to the other processing block (BL) 861. Apply (V).
このようにプリチャージ信号Vpを印加することにより、処理ブロック(BL)861のBL5、BL82のみが、入力判定、座標検出を行うことができる。つまり、表示領域10の中央部のみが座標入力することができ、他の箇所は、入力禁止領域または、入力しようとしても反応しない領域とすることができる。
By applying the precharge signal Vp in this way, only BL5 and BL82 of the processing block (BL) 861 can perform input determination and coordinate detection. That is, only the central portion of the
以上のように、処理ブロック(BL)861ごとにプリチャージ信号Vpを印加し、印加するプリチャージ信号Vpを変化あるいは調整することにより、座標入力、入力の有無の有効、無効を調整あるいは設定することができる。 As described above, the precharge signal Vp is applied to each processing block (BL) 861, and the precharge signal Vp to be applied is changed or adjusted, thereby adjusting or setting the coordinate input and the validity / invalidity of the presence / absence of the input. be able to.
図89の実施例では、処理ブロック(BL)861ごとにプリチャージ信号Vpなどを設定し、座標入力、入力の有無の有効、無効を調整あるいは設定するとした。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、図86などで説明した区分ごとに、プリチャージ信号Vpなどを設定あるいは調整してもよいことは言うまでもない。
(2)入力動作
図90は動作の説明図である。図90(a)において、処理ブロック(BL)861のBL1、BL2、BL3、BL10、BL11、BL12にプリチャージ信号Vp=2.5(V)を印加し、他の処理ブロック(BL)861にプリチャージ信号Vp=1.5(V)を印加している。このようにプリチャージ信号Vpを印加することにより、処理ブロック(BL)861のBL1、BL2、BL3、BL10、BL11、BL12のみが、入力判定、座標検出を行うことができる。つまり、表示領域10の中央部には座標入力することができない。
In the embodiment of FIG. 89, a precharge signal Vp or the like is set for each processing block (BL) 861, and coordinate input, whether input is valid or invalid is adjusted or set. However, the present invention is not limited to this. For example, it goes without saying that the precharge signal Vp or the like may be set or adjusted for each of the sections described with reference to FIG.
(2) Input Operation FIG. 90 is an explanatory diagram of the operation. 90A, a precharge signal Vp = 2.5 (V) is applied to BL1, BL2, BL3, BL10, BL11, and BL12 of the processing block (BL) 861, and the other processing block (BL) 861 is applied. A precharge signal Vp = 1.5 (V) is applied. By applying the precharge signal Vp in this manner, only BL1, BL2, BL3, BL10, BL11, and BL12 of the processing block (BL) 861 can perform input determination and coordinate detection. That is, it is not possible to input coordinates at the center of the
したがって、図90(b)に示すように処理ブロック(BL)861のBL8に入力対象物701の影があっても、入力を行うことができない。図90(c)に示すように処理ブロック(BL)861のBL3に入力対象物701の影があれば、オン出力領域691が発生し、入力することができる。
(3)画面表示との連動
図91は、処理ブロック(BL)861の操作の詳細な実施例である。図91は、複数の選択画面表示を行い、画面表示と同期して各処理ブロック(BL)861に印加するプリチャージ信号Vpを変化させる実施例である。以下は、画面10に表示されたフィルム画像を選択する実施例である。
Therefore, as shown in FIG. 90B, even if there is a shadow of the
(3) Linkage with Screen Display FIG. 91 is a detailed example of the operation of the processing block (BL) 861. FIG. 91 shows an embodiment in which a plurality of selection screens are displayed and the precharge signal Vp applied to each processing block (BL) 861 is changed in synchronization with the screen display. The following is an example of selecting a film image displayed on the
図91(a1)では、フィルムの画像911を表示画面10に表示している。処理ブロック(BL)861のBL1にフィルム画像911aが対応し、処理ブロック(BL)861のBL4にフィルム画像911bが対応する。また、処理ブロック(BL)861のBL7にフィルム画像911cが対応し、処理ブロック(BL)861のBL10にフィルム画像911dが対応する。
In FIG. 91 (a 1), a film image 911 is displayed on the
処理ブロック(BL)861のBL3にフィルム画像911eが対応し、処理ブロック(BL)861のBL6にフィルム画像911fが対応する。また、処理ブロック(BL)861のBL9にフィルム画像911gが対応し、処理ブロック(BL)861のBL12にフィルム画像911hが対応する。
The
以上の状態で、処理ブロック(BL)861のBL1、BL4、BL7、BL10、BL3、BL6、BL9、BL12にプリチャージ信号Vp=2.5(V)を印加し、入力可能状態とする。一方、処理ブロック(BL)861のBL2、BL5、BL8、BL11には、プリチャージ信号Vp=1.5(V)を印加して動作しないように(選択できないように)設定する。 In the above state, the precharge signal Vp = 2.5 (V) is applied to BL1, BL4, BL7, BL10, BL3, BL6, BL9, and BL12 of the processing block (BL) 861 to make it ready for input. On the other hand, the precharge signal Vp = 1.5 (V) is applied to BL2, BL5, BL8, and BL11 of the processing block (BL) 861 so as not to operate (cannot be selected).
したがって、表示領域の中央部が入力不可で、左右部が入力可能な状態に設定されていることになる。なお、最終的に選択したいフィルム画像は、図91(a1)のフィルム911aに丸印で示している。
Therefore, the center part of the display area cannot be input, and the left and right parts are set in a state where input is possible. Note that the film image to be finally selected is indicated by a circle on the
この状態で、対象物701で選択したいフィルム画像がある911aを選択する。すると、図91(b1)の表示状態に変化する。図91(b1)では、フィルム画像911aのみが表示領域10に表示される。一方、処理ブロック(BL)861のBL4、BL5、BL6にプリチャージ信号Vp=2.5(V)が印加され、入力可能なように設定される。他の処理ブロック(BL)861には、プリチャージ信号Vp=1.5(V)が印加され、反応しないように設定される。
In this state, 911a having a film image to be selected by the
以上のように、入力できないようにプリチャージ信号Vpを設定するのは、不要な箇所が選択されることによる誤入力、誤動作を防止するためである。 As described above, the precharge signal Vp is set so that it cannot be input in order to prevent erroneous input and malfunction due to selection of unnecessary portions.
図91(b1)では、処理ブロック(BL)861のBL4、BL5、BL6の位置にフィルム画像911aa、911ab、911acが表示されている。フィルム画像911aaが処理ブロック(BL)861のBL4に対応し、フィルム画像911abが処理ブロック(BL)861のBL5に対応し、フィルム画像911acが処理ブロック(BL)861のBL6に対応する。対象物701により、処理ブロック(BL)861のBL5に触れることにより、フィルム画像911abが選択される。
In FIG. 91 (b1), film images 911aa, 911ab, and 911ac are displayed at positions BL4, BL5, and BL6 of the processing block (BL) 861. The film image 911aa corresponds to BL4 of the processing block (BL) 861, the film image 911ab corresponds to BL5 of the processing block (BL) 861, and the film image 911ac corresponds to BL6 of the processing block (BL) 861. The film image 911ab is selected by touching BL5 of the processing block (BL) 861 with the
次に、表示画面は、図91(c1)の表示状態となる。また、処理ブロック(BL)861には、BL2、BL5、BL8にプリチャージ信号Vp=2.5(V)が印加される(図91(c2))。また、他の処理ブロック(BL)861には、プリチャージ信号Vp=1.5(V)が印加される(図91(c2))。したがって、処理ブロック(BL)861のBL2、BL5、BL8のみが入力可能になり、他の処理ブロック(BL)861は入力不可の設定になる。 Next, the display screen is in the display state of FIG. 91 (c1). In the processing block (BL) 861, the precharge signal Vp = 2.5 (V) is applied to BL2, BL5, and BL8 (FIG. 91 (c2)). Further, the precharge signal Vp = 1.5 (V) is applied to the other processing block (BL) 861 (FIG. 91 (c2)). Therefore, only BL2, BL5, and BL8 of the processing block (BL) 861 can be input, and the other processing blocks (BL) 861 are set to input disabled.
以上の状態で、対象物701で処理ブロック(BL)861のBL2を触れることにより、フィルム911abaが選択される。以上のように、本発明は、処理ブロック(BL)861、区分などにプリチャージ信号Vpを印加し、プリチャージ信号Vpの大きさを変化させることにより、入力可能領域と不可領域を形成する。また、処理ブロック(BL)861などの位置に対応させて選択画像を表示する。また、プリチャージ信号Vpの印加と画像表示状態とを連動させることにより、良好な制御と、座標入力を実現することができる。
(9−1)第1の変更例
以上の実施例では、プリチャージ信号Vpを各処理ブロック(BL)861に印加し、入力可能か、不可かの2値に設定するという実施例であった。しかし、本発明はこれに限定するものではない。
In the above state, the film 911aba is selected by touching BL2 of the processing block (BL) 861 with the
(9-1) First Modification In the above embodiment, the precharge signal Vp is applied to each processing block (BL) 861, and is set to a binary value indicating whether input is possible or not. . However, the present invention is not limited to this.
図92(a)は、3種類のプリチャージ信号Vpを印加した実施例である。処理ブロック(BL)861のBL5、BL8は、プリチャージ信号Vp=2.5(V)を印加した領域である。処理ブロック(BL)861のBL2、BL4、BL6、BL7、BL9、BL11は、プリチャージ信号Vp=2.0(V)を印加した領域である。処理ブロック(BL)861のBL1、BL3、BL10、BL12は、プリチャージ信号Vp=1.5(V)を印加した領域である。 FIG. 92A shows an embodiment in which three types of precharge signals Vp are applied. BL5 and BL8 of the processing block (BL) 861 are regions to which the precharge signal Vp = 2.5 (V) is applied. BL2, BL4, BL6, BL7, BL9, and BL11 of the processing block (BL) 861 are regions to which the precharge signal Vp = 2.0 (V) is applied. BL1, BL3, BL10, and BL12 of the processing block (BL) 861 are regions to which the precharge signal Vp = 1.5 (V) is applied.
入力が適正に行えるのは、処理ブロック(BL)861のBL5、BL8であり、処理ブロック(BL)861のBL2、BL4、BL6、BL7、BL9、BL11は、入力が比較的困難な範囲である。ただし、外光の強度により入力が可能になる。たとえば、外光の強度が急変し、弱くなった場合、処理ブロック(BL)861のBL2、BL4、BL6、BL7、BL9、BL11でのプリチャージ信号Vp設定が最適になり、入力が可能になる。 Inputs can be performed properly in BL5 and BL8 of the processing block (BL) 861, and BL2, BL4, BL6, BL7, BL9 and BL11 of the processing block (BL) 861 are in a relatively difficult range. . However, input is possible depending on the intensity of external light. For example, when the intensity of external light changes suddenly and becomes weak, the precharge signal Vp setting in BL2, BL4, BL6, BL7, BL9, and BL11 of the processing block (BL) 861 is optimized and input is possible. .
逆に、処理ブロック(BL)861のBL5、BL8はプリチャージ信号Vpが高すぎ、オン状態を維持したままとなる。そのため、入力ができなくなる。処理ブロック(BL)861のBL1、BL3、BL10、BL12は、入力不可の範囲である。
(9−2)第2の変更例
図92(b)は、2種類のプリチャージ信号Vpを印加した実施例である。処理ブロック(BL)861のBL1、BL3、BL7、BL9は、プリチャージ信号Vp=2.5(V)を印加した領域である。他の処理ブロック(BL)861はプリチャージ信号Vp=1.5(V)を印加した領域である。入力が適正に行えるのは、処理ブロック(BL)861のBL1、BL3、BL7、BL9であり、他の処理ブロック(BL)861は入力が不可の領域となる。
(9−3)第3の変更例
図92(c)は、4種類のプリチャージ信号Vpを印加した実施例である。処理ブロック(BL)861のBL1、BL2、BL3は、プリチャージ信号Vp=2.5(V)を印加した領域である。
処理ブロック(BL)861のBL4、BL5、BL6は、プリチャージ信号Vp=2.25(V)を印加した領域である。処理ブロック(BL)861のBL7、BL8、BL9は、プリチャージ信号Vp=2.0(V)を印加した領域である。処理ブロック(BL)861のBL10、BL11、BL12は、プリチャージ信号Vp=1.75(V)を印加した領域である。
On the other hand, the precharge signal Vp is too high for BL5 and BL8 of the processing block (BL) 861, and the ON state is maintained. Therefore, it becomes impossible to input. BL1, BL3, BL10, and BL12 of the processing block (BL) 861 are ranges incapable of input.
(9-2) Second Modification FIG. 92B shows an embodiment in which two types of precharge signals Vp are applied. BL1, BL3, BL7, and BL9 of the processing block (BL) 861 are regions to which the precharge signal Vp = 2.5 (V) is applied. The other processing block (BL) 861 is a region to which the precharge signal Vp = 1.5 (V) is applied. Inputs can be performed properly in BL1, BL3, BL7, and BL9 of the processing block (BL) 861, and the other processing blocks (BL) 861 are areas in which input is not possible.
(9-3) Third Modification FIG. 92 (c) is an embodiment in which four types of precharge signals Vp are applied. BL1, BL2, and BL3 of the processing block (BL) 861 are regions to which the precharge signal Vp = 2.5 (V) is applied.
BL4, BL5, and BL6 of the processing block (BL) 861 are regions to which the precharge signal Vp = 2.25 (V) is applied. BL7, BL8, and BL9 of the processing block (BL) 861 are regions to which the precharge signal Vp = 2.0 (V) is applied. BL10, BL11, and BL12 of the processing block (BL) 861 are regions to which the precharge signal Vp = 1.75 (V) is applied.
図92(c)の実施例では、縦方向の処理ブロック(BL)861の組(たとえば、BL1、BL4、BL7、BL10)に対して、プリチャージ信号Vpが2.5(V)、2.25(V)。2.00(V)、1.75(V)が印加されている。 In the embodiment of FIG. 92 (c), the precharge signal Vp is 2.5 (V) for the set of vertical processing blocks (BL) 861 (for example, BL1, BL4, BL7, BL10). 25 (V). 2.00 (V) and 1.75 (V) are applied.
本発明は外光の強度に対してキャリブレーションを実施し、適正なプリチャージ信号Vpおよび露光時間Tc設定を実施する。しかし、外光の強度は急変しやすいため、プリチャージ信号Vpおよび露光時間Tcが適正値から外れることがある。キャリブレーションを頻繁に実施すると、外光の強度変化に追従できるが、座標入力処理などが間に合わなくなる。 In the present invention, calibration is performed for the intensity of external light, and an appropriate precharge signal Vp and exposure time Tc are set. However, since the intensity of external light is likely to change suddenly, the precharge signal Vp and the exposure time Tc may deviate from appropriate values. If calibration is frequently performed, it is possible to follow changes in the intensity of external light, but the coordinate input processing and the like will not be in time.
図92(c)のように、プリチャージ信号Vp(あるいは露光時間Tc)の値を処理ブロック(BL)861で変化させておけば、いずれかの処理ブロック(BL)861で座標入力が可能となる。したがって、キャリブレーション設定もラフでよい。
(9−4)第4の変更例
以上の実施例は、プリチャージ信号Vpなどを処理ブロック(BL)861で変化させるとした。しかし、本発明はこれに限定するものではなく、各区分で変化させてもよい。また、プリチャージ信号Vpの設定は、固定的に行われることに限定するものではなく、時分割で変化させてもよい。
If the value of the precharge signal Vp (or exposure time Tc) is changed in the processing block (BL) 861 as shown in FIG. 92C, coordinates can be input in any of the processing blocks (BL) 861. Become. Therefore, the calibration setting may be rough.
(9-4) Fourth Modification In the above embodiment, the precharge signal Vp and the like are changed by the processing block (BL) 861. However, the present invention is not limited to this, and may be changed for each section. Further, the setting of the precharge signal Vp is not limited to being fixed, but may be changed in a time division manner.
たとえば、第1の期間に、全処理ブロック(BL)861にプリチャージ信号Vp=2.5(V)を印加し、第1の期間の次の第2の期間に、全処理ブロック(BL)861にプリチャージ信号Vp=2.25(V)を印加する。また、第2の期間の次の第3の期間に、全処理ブロック(BL)861にプリチャージ信号Vp=2.00(V)を印加し、第3の期間の次の第4の期間に、全処理ブロック(BL)861にプリチャージ信号Vp=1.75(V)を印加する。以降、前述の処理を繰り返す。 For example, a precharge signal Vp = 2.5 (V) is applied to all the processing blocks (BL) 861 in the first period, and all processing blocks (BL) are applied in the second period following the first period. A precharge signal Vp = 2.25 (V) is applied to 861. In addition, in the third period following the second period, the precharge signal Vp = 2.00 (V) is applied to all the processing blocks (BL) 861, and in the fourth period following the third period. The precharge signal Vp = 1.75 (V) is applied to all the processing blocks (BL) 861. Thereafter, the above process is repeated.
したがって、プリチャージ信号Vpは、処理ブロック(BL)861に2.50(V)、2.25(V)、2.00(V)、1.75(V)、2.50(V)、2.25(V)、・・・・・・と印加される。もちろん、表示領域10の複数の処理ブロック(BL)861に異なるプリチャージ信号Vpを印加し、この印加したプリチャージ信号Vpを時分割で変化させてもよい。また、プリチャージ信号Vpの代わりに露光時間Tcを変化させてもよい。また、プリチャージ信号Vpと露光時間Tcの両方を変化させてもよい。また、プリチャージ信号Vpあるいは露光時間Tcは処理ブロック(BL)861単位でなく、区分を単位として変化させてもよい。もちろん、プリチャージ信号Vp、露光時間Tcは、処理ブロック(BL)861などのホトセンサ画素27の特性に合わせて設定あるいは調整もしくは印加してもよいことはいうまでもない(図87、図88)。
(9−5)第5の変更例
以上の実施例は、処理ブロック(BL)861単位でプリチャージ信号Vpを変化させる実施例であった。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、図94に図示するように、処理ブロック(BL)861のBL1に配置された区分ごとに複数のプリチャージ信号Vpを印加してもよい。
Therefore, the precharge signal Vp is supplied to the processing block (BL) 861 at 2.50 (V), 2.25 (V), 2.00 (V), 1.75 (V), 2.50 (V), 2.25 (V), ... are applied. Of course, different precharge signals Vp may be applied to the plurality of processing blocks (BL) 861 in the
(9-5) Fifth modification example
In the above embodiment, the precharge signal Vp is changed in units of the processing block (BL) 861. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 94, a plurality of precharge signals Vp may be applied to each section arranged in BL1 of the processing block (BL) 861.
図94の実施例では、プリチャージ信号Vpの大きさを色の濃さで示している。プリチャージ信号Vpの設定値は、6段階で2画素行ごとに行っている。たとえば、プリチャージ信号Vpは、3.00(V)、2.75(V)、2.50(V)、2.25(V)、2.00(V)、1.75(V)の6段階である。また、隣接する区分には異なるプリチャージ信号Vpを設定している。 In the embodiment of FIG. 94, the magnitude of the precharge signal Vp is indicated by the color intensity. The precharge signal Vp is set every two pixel rows in six steps. For example, the precharge signal Vp is 3.00 (V), 2.75 (V), 2.50 (V), 2.25 (V), 2.00 (V), 1.75 (V). There are 6 stages. Further, different precharge signals Vp are set for adjacent sections.
以上のように、処理ブロック(BL)861内の区分に対して、プリチャージ信号Vpを異ならせることは、処理ブロック(BL)861単位で入力判定をする時に有効な効果を発揮する。処理ブロック(BL)861内で複数のプリチャージ信号Vpが印加されているため、いずれかのプリチャージ信号Vpを印加された区分が、外光の強度対して適切な動作を行うからである。適切な動作を行う区分を抽出して入力判定、座標検出を実施することにより精度のより処理を実現できる。 As described above, making the precharge signal Vp different for the section in the processing block (BL) 861 exhibits an effective effect when input determination is performed in units of the processing block (BL) 861. This is because a plurality of precharge signals Vp are applied in the processing block (BL) 861, and the section to which any of the precharge signals Vp is applied performs an appropriate operation with respect to the intensity of external light. Processing with higher accuracy can be realized by extracting classifications for performing appropriate operations and performing input determination and coordinate detection.
なお、図94においても、処理ブロック(BL)861単位で印加するプリチャージ信号Vpの値を変化させてもよい。たとえば、処理ブロック(BL)861のBL1では、プリチャージ信号Vpを3.00(V)、2.75(V)、2.50(V)、2.25(V)、2.00(V)、1.75(V)の6段階とし、処理ブロック(BL)861のBL2では、プリチャージ信号Vpを2.50(V)、2.25(V)、2.00(V)、1.75(V)、1.50(V)、1.25(V)の6段階とする。 In FIG. 94, the value of the precharge signal Vp applied in units of processing block (BL) 861 may be changed. For example, in BL1 of the processing block (BL) 861, the precharge signal Vp is set to 3.00 (V), 2.75 (V), 2.50 (V), 2.25 (V), 2.00 (V ) And 6.75 (V), and the precharge signal Vp is 2.50 (V), 2.25 (V), 2.00 (V), 1 in BL2 of the processing block (BL) 861. .75 (V), 1.50 (V), and 1.25 (V).
図94は、処理ブロック(BL)861内の区分を細分して複数のプリチャージ信号Vpを印加した実施例であった。図95は、3種類のプリチャージ信号Vpをストライプ状に印加した実施例である。
(9−6)第6の変更例
本発明は、処理ブロック(BL)861あるいは区分で変化させるのは、プリチャージ信号Vpだけでなく、露光時間Tcであってもよい。露光時間Tcを変化させる場合は、図96のように構成する。図96の実施例では、2つのゲートドライバ回路12b(12b1、12b2)が形成されている。ゲートドライバ回路12b1は、奇数行のホトセンサ画素27を制御する。ゲートドライバ回路12b2は、偶数行のホトセンサ画素27を制御する。以上のように構成することにより、偶数行のホトセンサ画素27の露光時間Tcと、奇数行のホトセンサ画素27の露光時間Tcを独立に変化あるいは制御することができる。
(9−7)第7の変更例
本発明の駆動方式において、露光時間Tc時分割で変化せてもよい。たとえば、第1の期間に、露光時間Tcを5msecとし、第1の期間の次の第2の期間に、露光時間Tcを4msecとする。第2の期間の次の第3の期間に、露光時間Tcを3msecとする。第3の期間の次の第4の期間に、露光時間Tcを2msecとする。以降、前述の処理を繰り返す。したがって、露光時間Tcは、5msec、4msec、3msec、2msec、5msec、4msec・・・・・・・と変化させる。もちろん、表示領域10の複数の処理ブロック(BL)861ごとに露光時間Tcを設定してもよい。
(9−8)第8の変更例
本発明において、プリチャージ信号Vpは処理ブロック(BL)単位、区分単位で変化あるいは制御するとしたが、これに限定するものではない。ホトセンサ画素27単位でおこなってもよい。図97に図示するように、ホトセンサ画素27はプリチャージ信号線24に接続されている。したがって、プリチャージ信号線24に印加するプリチャージ信号Vpを画素列あるいは画素行ごとに変化させることは容易である。
FIG. 94 shows an example in which a plurality of precharge signals Vp are applied by subdividing a section in the processing block (BL) 861. FIG. 95 shows an embodiment in which three types of precharge signals Vp are applied in a stripe shape.
(9-6) Sixth Modification In the present invention, the processing block (BL) 861 or section may change not only the precharge signal Vp but also the exposure time Tc. When changing the exposure time Tc, it is configured as shown in FIG. In the embodiment of FIG. 96, two
(9-7) Seventh Modification In the driving method of the present invention, the exposure time Tc may be changed by time division. For example, the exposure time Tc is set to 5 msec in the first period, and the exposure time Tc is set to 4 msec in the second period following the first period. In the third period following the second period, the exposure time Tc is set to 3 msec. In a fourth period subsequent to the third period, the exposure time Tc is set to 2 msec. Thereafter, the above process is repeated. Therefore, the exposure time Tc is changed to 5 msec, 4 msec, 3 msec, 2 msec, 5 msec, 4 msec,. Of course, the exposure time Tc may be set for each of a plurality of processing blocks (BL) 861 in the
(9-8) Eighth Modification In the present invention, the precharge signal Vp is changed or controlled in units of processing blocks (BL) or in units of sections. However, the present invention is not limited to this. This may be done in units of 27 photosensor pixels. As shown in FIG. 97, the
図98は、プリチャージ信号Vpを2.0(V)、2.2(V)、2.4(V)、2.6(V)とし、画素列で変化させた実施例である。図99は、リチャージ電圧Vpを2.0(V)、2.2(V)、2.4(V)、2.6(V)とし、画素行で変化させた実施例である。 FIG. 98 shows an embodiment in which the precharge signal Vp is set to 2.0 (V), 2.2 (V), 2.4 (V), 2.6 (V) and changed in the pixel column. FIG. 99 shows an embodiment in which the recharge voltage Vp is 2.0 (V), 2.2 (V), 2.4 (V), 2.6 (V), and is changed in the pixel row.
なお、図100に図示するように、プリチャージ信号Vpを印加するときは、プリチャージ信号線24に印加すると同時に、ホトセンサ出力信号線25にも印加することが好ましい。スイッチSWa、SWbをプリチャージ信号Vpの出力と同期させてオンオフ制御する。
As shown in FIG. 100, when the precharge signal Vp is applied, it is preferably applied to the photosensor
各処理ブロック(BL)861でどのプリチャージ信号Vpが最適であるかの選択は、外光照度の大きさ、バックライト656の照度に応じて決定される。どのプリチャージ信号Vpをせんたくするかは、パネルの出荷前に検査工程で検査(測定)されて決定する。その際は、実際に使用するバックライト656またはそれに類する光発生源を装着して行われる。特に、表示領域10の周辺部ではバックライト656などの影響を受けて選択するプリチャージ信号Vpが異なる場合があるからである。
(9−9)第9の変更例
1つの画素に複数のプリチャージ信号Vpを印加し、また、変化させてキャリブレーション、接近、接触、離脱処理などを行ってもよいことはいうまでもない。たとえば、プリチャージ信号Vpはフレームで変化させる。フレームは、複数フレームで変化させてもよい。たとえば、2フレームごとにプリチャージ信号Vpを変化させる。
The selection of which precharge signal Vp is optimal in each processing block (BL) 861 is determined according to the illuminance of the external light and the illuminance of the
(9-9) Ninth Modification It goes without saying that a plurality of precharge signals Vp may be applied to one pixel, and may be changed to perform calibration, approach, contact, separation processing, and the like. . For example, the precharge signal Vp is changed in each frame. The frame may be changed in a plurality of frames. For example, the precharge signal Vp is changed every two frames.
同時にあるいはプリチャージ信号Vpの変化と同期せずに、露光時間Tcを変化させてもよい。また、プリチャージ信号Vpと露光時間Tcを同時に変化させてもよい。たとえば、プリチャージ信号Vpを3.5V、露光時間Tcを324Hとして、処理ブロック(BL)861のオン画素数の変化を検出し(オン画素数が1以上になるかどうかなど)、キャリブレーション動作としては、プリチャージ信号Vp4.0Vに一定の定数bをかけて演算してもよい(たとえば、b=0.5とすれば、プリチャージ信号Vpは4.0×0.5=2Vとなる)。つまり、キャリブレーション時は、プリチャージ信号Vp=2.0V、露光時間Tc=324Hとする。なお、露光時間Tcの変化ステップは、2H以上にすることが好ましい。 At the same time or without synchronizing with the change of the precharge signal Vp, the exposure time Tc may be changed. Further, the precharge signal Vp and the exposure time Tc may be changed simultaneously. For example, the precharge signal Vp is set to 3.5 V, the exposure time Tc is set to 324H, and a change in the number of ON pixels in the processing block (BL) 861 is detected (for example, whether the number of ON pixels is 1 or more). May be calculated by multiplying the precharge signal Vp4.0V by a constant b (for example, if b = 0.5, the precharge signal Vp becomes 4.0 × 0.5 = 2V). ). That is, at the time of calibration, the precharge signal Vp = 2.0V and the exposure time Tc = 324H. Note that the change step of the exposure time Tc is preferably 2H or more.
処理ブロック(BL)861のオン画素数の変化を検出する動作は、プリチャージ信号Vp=4.0V、露光時間Tc=324Hを始点あるいは中心として変化させ、キャリブレーション時は、プリチャージ信号Vp=2.0V、露光時間Tc=324Hを始点あるいは中心として変化させる。このオン画素数の検出動作と、キャリブレーション動作とを交互に実施する。
(10)接近、接触、離脱
なお、接近とは、パネル面に指などが近づくことを検出あるいは判断することを意味する。また、処理する動作を意味する。また、接近とは、パネル面に指などが近づくことを処理する動作を意味する。
The operation of detecting the change in the number of ON pixels in the processing block (BL) 861 is performed by changing the precharge signal Vp = 4.0V and the exposure time Tc = 324H from the start point or the center, and during calibration, the precharge signal Vp = 2.0V and exposure time Tc = 324H are changed as the starting point or the center. This on-pixel count detection operation and the calibration operation are performed alternately.
(10) Approach, contact, separation The approach means detecting or judging that a finger or the like approaches the panel surface. Also, it means an operation to be processed. Also, the approach means an operation for processing that a finger or the like approaches the panel surface.
接触とは、パネル面に指などが接触していることを検出あるいは判断することを意味する。また、処理する動作を意味する。また、接触とは、パネル面に指などが接触している処理する動作を意味する。 Contact means detecting or judging that a finger or the like is in contact with the panel surface. Also, it means an operation to be processed. Further, the contact means a processing operation in which a finger or the like is in contact with the panel surface.
離脱とは、パネル面に指などから離脱(離れる)することを検出あるいは判断することを意味する。また、離脱することを処理する動作を意味する。 Detachment means detecting or determining that the panel surface is detached (separated) from a finger or the like. In addition, it means an operation for processing to leave.
各処理ブロック(BL)861の画素行に印加してプリチャージ信号Vpあるいは露光時間Tcのうち、どのプリチャージ信号Vpあるいは露光時間Tcを採用するかは、あらかじめパネルの出荷時に、処理ブロック(BL)861ごとに決定しておき、EEPROMにデータをして格納しておくことが好ましい。
(11)プリチャージ信号Vpと露光時間Tcの変化
プリチャージ信号Vpは連続した画素行に印加してもよい。また、プリチャージ信号Vpは画素行にランダムに印加してもよい。また、一定の周期(2次元状に、時間軸方向に)でプリチャージ信号Vpの強度を変化させてもよい。各画素行に印加するプリチャージ信号Vpをフレームごとに変化させる。
Which precharge signal Vp or exposure time Tc of the precharge signal Vp or exposure time Tc to apply to the pixel row of each processing block (BL) 861 is determined in advance at the time of shipment of the panel. ) It is preferable to determine every 861 and store the data in the EEPROM.
(11) Change in Precharge Signal Vp and Exposure Time Tc The precharge signal Vp may be applied to successive pixel rows. Further, the precharge signal Vp may be applied randomly to the pixel rows. Further, the intensity of the precharge signal Vp may be changed at a constant period (two-dimensionally and in the time axis direction). The precharge signal Vp applied to each pixel row is changed for each frame.
露光時間Tcも同様である。露光時間Tcは連続した画素行に印加してもよい。また、露光時間Tcは画素行にランダムに印加してもよい。また、一定の周期(2次元状に、時間軸方向に)で露光時間Tcの長さを変化させてもよい。各画素行に印加する露光時間Tcをフレームごとに変化させてもよい。 The same applies to the exposure time Tc. The exposure time Tc may be applied to successive pixel rows. The exposure time Tc may be applied randomly to the pixel rows. Further, the length of the exposure time Tc may be changed at a constant cycle (two-dimensionally and in the time axis direction). The exposure time Tc applied to each pixel row may be changed for each frame.
プリチャージ信号Vpと露光時間Tcは同時に変化させてもよい。露光時間Tcとプリチャージ信号Vpはフレームあるいは画素行単位で交互に変化させてもよい。 The precharge signal Vp and the exposure time Tc may be changed simultaneously. The exposure time Tc and the precharge signal Vp may be alternately changed in units of frames or pixel rows.
また、ホトセンサ画素27の感度を複数の種類を構成あるいは形成し、これらのホトセンサ画素27に複数のプリチャージ信号Vpを印加する構成とすることにより、また、複数の露光時間Tcを設定することにより、より幅の広い外部光の強度範囲に対応することができることはいうまでもない。さらに、コンパレータ回路155のコンパレータ電圧も複数発生させ、印加してもよいことは言うまでもない。
In addition, by configuring or forming a plurality of types of sensitivity of the
以上の事項は、本発明の他の実施例に、単独であるいは組み合わせて実施できることは言うまでもない。他の事項においても同様である。
(12)外乱の影響
バックライト656からの光661aは、パネル658内でハレーションする。また、対象物701を照明する。光661aの影響を含めてキャリブレーションを実施することは、外光照度がない場合である原点V0(図79のE点)を変動させる。
It goes without saying that the above items can be implemented alone or in combination with other embodiments of the present invention. The same applies to other matters.
(12) Influence of disturbance The light 661 a from the
ここで、照度0(遮光状態)でのキャリブレーション電圧をV0とする。このV0電圧とは、照度0状態で、オン画素数割合(%)が0%の値もしくは、オン画素数割合(%)が発生を検出あるいは把握できるプリチャージ信号Vpである。外光照度などが高くなるにつれて、ホトセンサ35はリークするからオン画素数割合(%)が発生するプリチャージ信号Vpは外光照度に合わせて高くする必要がある。したがって、図79のキャリブレーション電圧の直線に示すように、外光照度(バックライト656などからの光も含む)に対応させてV0(E点)から上昇する。
Here, the calibration voltage at an illuminance of 0 (light shielding state) is V0. The V0 voltage is a precharge signal Vp that can detect or grasp the occurrence of the on-pixel number ratio (%) at a value of 0% or the on-pixel number ratio (%) when the illuminance is zero. As the illuminance of outside light increases, the photosensor 35 leaks, so the precharge signal Vp for generating the on-pixel ratio (%) needs to be increased in accordance with the illuminance of outside light. Therefore, as shown by the calibration voltage line in FIG. 79, the voltage rises from V0 (point E) in correspondence with the external light illuminance (including light from the
このキャリブレーション電圧の直線に一致するようにプリチャージ信号Vpをホトセンサ画素27に印加することにより、良好なキャリブレーションを実施できる。
By applying the precharge signal Vp to the
原点であるV0電圧は、図102に図示するように、温度変化、トランジスタのVtシフト、外光などの波長(主波長で規定する)、対象物701(指など)からの反射光661でシフトする。 As shown in FIG. 102, the origin V0 voltage is shifted by temperature change, transistor Vt shift, wavelength of external light (defined by the main wavelength), and reflected light 661 from the object 701 (finger, etc.). To do.
図79で説明したように、オン画素数割合0(%)(Tc=324Hなど)は、定数をa、b、外光照度をLxとすれば、Va=a(La)+V0と表現できる。キャリブレーション電圧の直線は、Vb=ab(Lx)+V0と表現できる。つまり、オン画素数割合(%)の直線にあらかじめ求めておいた定数bを掛け算すれば、キャリブレーション電圧Vbが求まる。 As described with reference to FIG. 79, the on-pixel number ratio 0 (%) (Tc = 324H or the like) can be expressed as Va = a (La) + V0, where a and b are constants and Lx is the illuminance of outside light. The straight line of the calibration voltage can be expressed as Vb = ab (Lx) + V0. In other words, the calibration voltage Vb can be obtained by multiplying the straight line of the ON pixel number ratio (%) by the constant b obtained in advance.
キャリブレーション電圧の直線と、オン画素数割合(%)の直線は両方ともV0を通過する。また、定数a、bは温度、Vt、主波長などの影響を受けない。したがって、いずれの外光照度であっても、所定のオン画素数割合(%)の直線をもとめることにより、最適なキャリブレーション電圧をもとめることができる。
(V0電圧の取得)
図70などにおいて、対象物701でホトセンサ画素27を遮光することにより、外光661などでオフ状態であったホトセンサ画素27がオン状態となる。ホトセンサ画素27に印加するプリチャージ信号Vpは、遮光状態(基本的には0Lx)でホトセンサ画素27がオン状態となる電圧を印加する。また、外光がホトセンサ画素27に印加されている時は、前記プリチャージ信号Vpではオフ状態となるようにする。
Both the calibration voltage line and the on-pixel number ratio (%) line pass V0. The constants a and b are not affected by temperature, Vt, dominant wavelength, and the like. Therefore, an optimum calibration voltage can be obtained by obtaining a straight line having a predetermined on-pixel ratio (%) at any external light illuminance.
(Acquisition of V0 voltage)
In FIG. 70 and the like, the
図70のように、指などの対象物701の下(影)の部分の照度あるいはホトセンサ画素27の状態がわかれば、V0またはキャリブレーション電圧を知ることができる。つまり、図79に図示するV0または外光強度の応じたキャリブレーション電圧は、遮光状態のホトセンサ画素27がオン状態を保持する電圧もしくはこれに相関する電圧である。
As shown in FIG. 70, if the illuminance of the lower part (shadow) of the
したがって、表示領域10に常時あるいはキャリブレーション時に遮光状態を構成あるいは形成する。ただし、遮光部は他の表示領域10から入射する光の一部あるいは一定割合の光(図70の151a、151b)により、対象物701の裏面(パネルとの接触面)が照明されている必要がある。
Therefore, a light shielding state is configured or formed in the
以上の状態を発生するため、本発明は、図107に図示するように、遮光板あるいはフィルム1071をキャリブレーション時に配置する。遮光板1071は支点801で回転し、キャリブレーション時以外は、表示領域10から取り除けるように構成されている。遮光板1071を、キャリブレーション時に表示パネルの表面に実装あるいは配置される。
In order to generate the above-described state, according to the present invention, as shown in FIG. 107, a light shielding plate or
なお、遮光板1071は、完全な遮光物を意味する物ではない。透過率が20%以下のものであれば十分対応できる。また、ホトセンサ35に感度がある光を遮光するものであればよい。ホトセンサ35がポリシリコンで構成されている場合は、主波長が500nm以下の光を遮光させる。遮光板1071は、常時、表示パネルのホトセンサ画素27が形成された面に配置しておいてもよい。この箇所が座標入力箇所として使用できないだけである。
The
以上の事項は本発明の他の実施例にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施例と組み合わせることができることも言うまでもない。
(1)第1の変更例
図108の実施例は、表示領域10に遮光板1071の替わりに遮光シール1081を貼り付けたあるいは配置した構成である。図108のように、遮光シール1081の下(影)の部分の照度あるいはホトセンサ画素27の状態がわかれば、V0またはキャリブレーション電圧を知ることができる。つまり、図79に図示するV0または外光強度の応じたキャリブレーション電圧は、遮光状態のホトセンサ画素27がオン状態を保持する電圧もしくはこれに相関する電圧である。
(2)第2の変更例
図109は、表示領域10の一部に遮光部1091を形成あるいは構成した実施例である。遮光部1091はバックライト656からの光661の一部を反射し、ホトセンサ画素27を照明する。図109のように、遮光部1091の下(影)の部分の照度あるいはホトセンサ画素27の状態がわかれば、V0またはキャリブレーション電圧を知ることができる。他の事項は本発明の実施例と同様であるので説明を省略する。
(3)第3の変更例
図110は遮光部1091を分散して形成または配置した構成である。他の事項は図108、図109などの他の実施例と同様であるので説明を省略する。
(接触検出)
外光が強い時は、ホトセンサ画素27に印加したプリチャージ信号Vpでは十分オフ状態となっている。また、オフ状態を維持するプリチャージ信号Vpは比較的高い。たとえば、図103に図示するように、実線で外光500Lxでのプリチャージ信号Vpとオン画素数割合(%)の関係を示す。実線において、オン画素数割合0(%)のプリチャージ信号VpはV500aである。
Needless to say, the above matters can be applied to other embodiments of the present invention. Moreover, it cannot be overemphasized that it can combine with another Example.
(1) First Modification The embodiment of FIG. 108 has a configuration in which a
(2) Second Modification Example FIG. 109 is an example in which a
(3) Third Modification FIG. 110 shows a configuration in which the
(Contact detection)
When the external light is strong, the precharge signal Vp applied to the
V500aから求めたキャリブレーション電圧は、V500bである。遮光時(0Lx)でのプリチャージ信号Vpとオン画素数割合(%)を点線で示す。 The calibration voltage obtained from V500a is V500b. The precharge signal Vp and the ON pixel number ratio (%) at the time of light shielding (0Lx) are indicated by dotted lines.
以上のことから、プリチャージ信号Vp=V500bを印加したホトセンサ画素27は、対象物701で遮光されることにより、矢印のようにオン画素数割合(%)が変化する。図103は、オン画素数割合(%)は0%から、90%以上に変化する。したがって、高照度領域では、オン画素数割合(%)の変化が大きく、対象物701の検出が容易である。
From the above, the
外光が弱い時は、ホトセンサ画素27に印加するプリチャージ信号Vpは低い。図104に図示するように、実線で外光100Lxでのプリチャージ信号Vpとオン画素数割合(%)の関係を示す。実線において、オン画素数割合0(%)のプリチャージ信号VpはV100aである。
When the external light is weak, the precharge signal Vp applied to the
V100aから求めたキャリブレーション電圧は、V100bである。V100bとV0の電位差は小さい。遮光時(0Lx)でのプリチャージ信号Vpとオン画素数割合(%)を点線で示す。プリチャージ信号Vp=V100bを印加したホトセンサ画素27は、対象物701で遮光されることにより、矢印のようにオン画素数割合(%)が変化する。
The calibration voltage obtained from V100a is V100b. The potential difference between V100b and V0 is small. The precharge signal Vp and the ON pixel number ratio (%) at the time of light shielding (0Lx) are indicated by dotted lines. The
図104は、オン画素数割合(%)は0%から、5%程度まで変化しない。したがって、低照度領域では、オン画素数割合(%)の変化が小さく、対象物701の検出が困難である。
In FIG. 104, the ON pixel number ratio (%) does not change from 0% to about 5%. Therefore, in the low illuminance region, the change in the on-pixel number ratio (%) is small, and it is difficult to detect the
重要なことは、外光照度に対応して、オン画素数割合(%)数が変化することである。高照度の時は、対象物701で遮光されることによるオン画素数割合(%)は大きい。低照度のときは、対象物701で遮光されることによりオン画素数割合(%)は少ない。本発明は、この課題に対応するため、キャリブレーション電圧の絶対値により、想定されるオン画素数割合(%)の最大値を考慮し、接触、接近、離脱などの判定を行う。
What is important is that the number of on-pixel ratio (%) changes corresponding to the illuminance of outside light. When the illuminance is high, the ON pixel number ratio (%) due to light shielding by the
オン画素数割合(%)の変化量の判断は、図79に図示あるいは説明したm、nの大きさ、割合でもよいことは言うまでもない。m、nが小さくなれば、外光照度Lが弱いことを意味している。また、VLa、VL0、VL100の値あるいは、これらの値とV0との電位差によっても判定あるいは判断もしくは算出してもよい。つまり、m、nの大きさ、割合、VLa、VL0、VL100の値あるいは、これらの値とV0と電位差の大きさから、対象物701で遮光した時のオン画素数割合(%)Kを設定あるいは把握する。
Needless to say, the amount of change in the on-pixel number ratio (%) may be determined based on the magnitude and ratio of m and n shown or described in FIG. If m and n become small, it means that the external light illuminance L is weak. Further, determination, determination, or calculation may be performed based on the values of VLa, VL0, and VL100, or the potential difference between these values and V0. That is, the on-pixel ratio (%) K when the
図114は接近、接触および離脱に関してオン画素数割合(%)を図示している。横軸は時間である。対象物701が「接近」すると、オン画素数割合(%)は増加する。対象物701が「接触」すると、オン画素数割合(%)は一定値で安定する。対象物701が「離脱」する時は、オン画素数割合(%)が低下する。
FIG. 114 illustrates the on-pixel number ratio (%) for approach, contact, and withdrawal. The horizontal axis is time. When the
高照度では、オン画素数割合(%)は100%に近くなる。しかし、低照度では、オン画素数割合(%)は100%以下のK%となる。したがって、接近および離脱時の単位時間あたいのオン画素数割合(%)は、高照度時は100/経過時間である。低照度時は、K/経過時間である。なお、Kは100以下0以上の実数である。 At high illuminance, the on-pixel ratio (%) is close to 100%. However, at low illuminance, the on-pixel ratio (%) is K% of 100% or less. Accordingly, the ratio of the number of ON pixels per unit time at the time of approaching and leaving is 100 / elapsed time at high illumination. At low illuminance, K / elapsed time. Note that K is a real number of 100 or less and 0 or more.
経過時間(たとえば、対象物701としての指が接近を開始しパネルに接触するまでの時間。パネルから離脱を開始し完全離脱するまでの時間)は、ほぼ一定である。
The elapsed time (for example, the time from when the finger as the
本発明は、外光照度に対応し、オン画素数割合(%)のK(Kは0以上100%以下)を考慮して、オン画素数割合(%)の変化割合を求める。外光照度が低い時は、単位時間のオン画素数割合(%)の変化は小さい。したがって、オン画素数割合(%)の変化が小さくとも、接近あるいは離脱判定を行う。また、一定以上のオン画素数割合(%)があるときは、異常状態として接近あるいは離脱判定を行わない。外光照度が高い時は、単位時間のオン画素数割合(%)の変化は大きい。したがって、オン画素数割合(%)の変化が一定以下の大きさの場合は、接近あるいは離脱判定を行わない。一定以上の変化があるときは、接近あるいは離脱判定を行う。 In the present invention, the change rate of the on-pixel number ratio (%) is obtained in consideration of the illuminance of outside light and taking into account the K of the on-pixel number ratio (%) (K is 0 to 100%). When the external light illuminance is low, the change in the number of ON pixels per unit time (%) is small. Therefore, even if the change in the on-pixel number ratio (%) is small, the approach or departure determination is performed. Further, when there is a ratio (%) of the number of on-pixels that exceeds a certain level, an approach or departure determination is not performed as an abnormal state. When the external light illuminance is high, the change in the number of ON pixels per unit time (%) is large. Therefore, when the change in the on-pixel number ratio (%) is a certain level or less, the approach or departure determination is not performed. When there is a change beyond a certain level, an approach or departure determination is performed.
図114に図示するように、m、nの大きさ、割合、VLa、VL0、VL100の値あるいは、これらの値とV0と電位差の大きさから、対象物701で遮光した時のオン画素数割合K(%)を設定する。
As shown in FIG. 114, the ratio of the number of pixels when light is shielded by the
m、nの大きさ、割合、VLa、VL0、VL100の値あるいは、これらの値とV0と電位差の大きさは、相対的に外光照度Lを示している。図105は、各外光照度に対するプリチャージ信号Vpとオン画素数割合(%)の変化を示している。比較的低照度の領域では、プリチャージ信号Vpとオン画素数割合(%)のカーブは、傾きを維持したまま照度に応じてシフトする。外光照度が高いほど、0Lxのカーブとのオン画素数割合(%)の差(変化量)が大きくなる。 The magnitudes and ratios of m and n, the values of VLa, VL0, and VL100, or the magnitudes of these values and V0 and the potential difference relatively indicate the external light illuminance L. FIG. 105 shows changes in the precharge signal Vp and the on-pixel number ratio (%) with respect to each external light illuminance. In a relatively low illuminance region, the curve of the precharge signal Vp and the ON pixel number ratio (%) shifts according to the illuminance while maintaining the inclination. The higher the external light illuminance, the larger the difference (change amount) in the ON pixel number ratio (%) from the 0Lx curve.
以上のことから、本発明では、m、nなどの大きさに比例して、あるいは相関してオン画素数割合(%)を設定する。たとえば、mの値が1.0V以上ではオン画素数割合(%)を100%とし、1.0以下では、mの値と定数0.9を掛け算したものをオン画素数割合(%)とする。
(1)処理ブロック(BL)のサイズ
処理ブロック(BL)861は、遮光物701で完全に遮光される状態を構成することにより、対象物701の接近と接触および離脱検出が確実になる。そのため、図106(a)の斜線に図示するように、処理ブロック(BL)861の面積は表示領域10を分割し、かつ分割した領域の一部を占めるように構成している(設定している)。
From the above, in the present invention, the on-pixel number ratio (%) is set in proportion to or in correlation with the magnitudes of m, n, and the like. For example, when the value of m is 1.0 V or more, the on-pixel number ratio (%) is 100%, and when it is 1.0 or less, the value of m multiplied by a constant 0.9 is the on-pixel number ratio (%). To do.
(1) Size of processing block (BL) The processing block (BL) 861 constitutes a state where it is completely shielded by the
図106のように構成する(設定する)ことにより、遮光物701aで処理ブロック(BL)861が良好に遮光されるようになる。遮光物701b、701cが処理ブロック701よりも小さい場合は、接近、接触などの判定が不確実となる。そのため、指など対象物(遮光物)701aの大きさを想定して、処理ブロック(BL)861の面積を規定する。つまり、対象物701と処理ブロック861のサイズは比例関係あるいは相関関係にする。
By configuring (setting) as shown in FIG. 106, the processing block (BL) 861 is well shielded by the
本発明の表示装置は、対象物701の影をホトセンサ画素27により検出する。影の中心位置を求めるなどして、対象物701の座標位置を検出する。従来の座標入力装置は、タッチパネルなどを有して押圧された箇所で座標位置を検出する。
(2)影位置の検出
本発明は、一例として影を検出する方式であるから、対象物701が表示パネルなどに接触しなくとも、座標位置検出を行える。つまり、対象物701の影が表示領域に発生すると、影の中心位置を求めることができる。したがって、対象物701が空中にあるときでも対象物701がどこにあるかを求めることができる。中心位置692を求める方法などは図69などに記載している。
The display device of the present invention detects the shadow of the
(2) Detection of Shadow Position Since the present invention is a method of detecting a shadow as an example, coordinate position detection can be performed even when the
図111に図示するように、対象物701の影が表示領域に発生すると影の領域であるオン出力領域691が発生する。したがって、オン出力領域691の中心位置692を求めることができる。したがって、対象物701が空中にあるときでも対象物701がどこにあるかを求めることができる。中心位置692を検出できると、カーソル表示751を表示領域に表示する。
As shown in FIG. 111, when a shadow of the
図75のように、表示パネル658上に対象物701aがあると、対象物701aの影が発生する。影の位置はホトセンサ画素27がオン出力領域691となる。オン出力領域691の中心位置692aを求める。あるいは算出する。
(3)カーソル表示
図75に図示するように、中心位置692aを検出あるいは検出できると、表示領域10には、十字カーソル線(751xa、751ya)を表示する。つまり、対象物701があることを検出できる位置にあれば、中心位置692aを表示する。したがって、対象物701で入力する前から、入力する座標位置を操作者に知らせることができる。これは従来のタッチパネルにない効果である。
As shown in FIG. 75, when the
(3) Cursor Display As shown in FIG. 75, when the
図75のように、表示パネル658上に対象物701aがあると、対象物701aの影が発生する。影の位置はホトセンサ画素27がオン出力領域691となる。オン出力領域691の中心位置692aを求める。あるいは算出する。
As shown in FIG. 75, when the
次に対象物701が移動し、701bの位置にくる。対象物701bの中心位置692bを検出あるいは検出できると、表示領域10には、十字カーソル線(751xb、751yb)を表示する。つまり、対象物701bがあることを検出できる位置にあれば、中心位置692bを表示する。
Next, the
なお、上記実施例では、十字カーソルを表示するとしたが、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、点、円などのカーソルを表示してもよい。つまり、本発明は、対象物701が表示パネルの入力面10に接触しない状態でも、対象物701の影などから対象物701の位置がわかるように表示パネルに表示することを特徴とする。逆にカーソルなどが表示されれば、表示位置あるいはその近傍に入力可能な状態となっていることを意味する。
In the above embodiment, the cross cursor is displayed, but the present invention is not limited to this. For example, a cursor such as a point or a circle may be displayed. In other words, the present invention is characterized in that even when the
図75のように、表示パネル658上に対象物701bがあると、対象物701bの影が発生する。影の位置はホトセンサ画素27がオン出力領域691となる。オン出力領域691の中心位置692bを求める。あるいは算出する。以上のように、対象物701の移動に伴い、十字カーソル(751x、751y)が同時に移動する。一方、対象物701が表示領域10から一定の距離離れると、影が弱くなり、またホトセンサ画素27のオン出力領域691も減少する。したがって、中心位置692も求められなくなる。そのため、十字カーソル表示も消滅する。
As shown in FIG. 75, when there is an
以上ことから、操作者はカーソル表示751の有無で、座標入力できる状態であるかを判断できる。また、どの位置に入力できるかを判断できる。
(3−1)第2の変更例
中心位置692を求めることができる状態であっても、操作的に十字カーソル表示751をしない方法も例示される。たとえば、入力禁止領域に中心座標692が発生した場合である。十字カーソル表示751を行うか否かは、マイコンからの制御信号で制御する。本発明の表示装置からは、中心座標値が求められているか否かの判定信号と、そのx、y座標位置をマイコンに出力する。マイコンは、判定信号と、x、y座標位置により表示領域10に十字カーソル表示を行う。
From the above, the operator can determine whether or not the coordinate input is possible by the presence or absence of the
(3-1) Second Modification Example A method in which the
図75は十字カーソル表示751を行うとしたがこれに限定するものではない。たとえば、図112に図示するように、対象物701の座標位置から対象物701の先端位置を計算し、その先端部など操作者が視覚的に見える位置に、アイコン831を表示する。
In FIG. 75, the
アイコン831は、対象物701の移動に伴って移動させる。また、図112(a)は対象物701の移動速度が遅い時であり、図112(b)は対象物701の移動速度が速い時である。対象物701の移動速度は、検出する座標位置692の変化速度より判断する。対象物701の移動速度に対応してアイコン831の表示画像を変化させることが好ましい。
(3−2)第3の変更例
図113はアイコン831の表示を変化させた実施例である。図113(a)はキャラクタの表示である。アイコン891aは対象物701の移動方向を追いかけて表示される。図113(b)はボールの表示である。対象物701の移動速度により表示されるキャラクタを変化させる。
The
(3-2) Third Modification FIG. 113 shows an embodiment in which the display of the
図113(c)と図113(d)は対象物701の影の大きさあるいは検出される対象物701の大きさから表示されるアイコン891のサイズを変化させた実施例である。
(3−3)第4の変更例
以上の実施例は、対象物として指などを用いたものであった。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、図68などで説明したものであっても、座標入力などを実現することができる。
FIG. 113C and FIG. 113D are examples in which the size of the icon 891 displayed is changed based on the size of the shadow of the
(3-3) Fourth Modified Example In the above example, a finger or the like is used as an object. However, the present invention is not limited to this. For example, even the one described with reference to FIG.
図154は、光661を出射する光ペン681の構成図である。光ペン681の筐体1513の内部には、プッシュスイッチ1541が内蔵されている。スイッチ1541はオンオフの接点が形成されたスイッチ部1541aと、押圧により収縮する変化部1541bからなる。スイッチ1541の先には、透明部材からなる導光体1544が配置される。導光体1544の内部には、光発生手段としての青色(主波長が430nm以上510nm以下)の発光ダイオード(LED)1543が内蔵されている。
FIG. 154 is a configuration diagram of the
LED1543から放射された光は、導光体1544内を反射し、ペン先1545に集められる。導光体1544の形状は、LED1543から放射された光が効率よく、ペン先1545に集められるような傾斜を持たせて構成されている。また、導光体1544が空気と接する面には、金属膜などからなる反射膜を形成することが好ましい。反射膜は、ペン先1545には形成しない。また、反射膜の代わりに、無機材料の多層干渉膜からなる反射膜を形成してもよい。
Light emitted from the
スイッチ1541が押されていない状態では、LED1543は点灯しない(図154(a))。ペン先が本発明のパネル面に触れ、ペン先に押圧が印加されると、ペン先1545と一体となった導光体1544も押圧される。したがって、導光体1544はスイッチの変化部1541bを押圧し、スイッチ部1541aの接点が閉じる。接点のオンオフ信号は、コントロール回路(図示せず)に伝送される。コントローラ回路は、オン信号を受信すると、LED1543を発光させる。また、同時にコントローラ回路は、ホトセンサ画素27の状態を検出し、光661が照射されている座標位置を検出する。
When the switch 1541 is not pushed, the
スイッチ1541は、スイッチが閉じたこと(オン)とスイッチが開いたこと(オフ)の信号を発生する。コントローラ回路は、このオンオフ信号を直接用いてLED1543をオン(点灯)、オフ(消灯)させるのではない。
The switch 1541 generates a signal indicating that the switch is closed (ON) and that the switch is open (OFF). The controller circuit does not directly turn on (turn on) or turn off (turn off) the
ペン先1545が押さえられている時は、スイッチ1541がオンする。しかし、スイッチ1541がオンしている時に、必ず、LED1543が点灯しているとは限らない。スイッチ1541がオフしている時に、必ず、LED1543が消灯しているとは限らない。LED1543の点灯、消灯は、スイッチ1541のオンオフ信号に基づき、コントローラ回路が処理してLED1543を点灯、消灯制御する。
When the
図155(a)では、光ペン681のペン先1545が本発明のパネル面に押圧されている。押圧により、導光体1544は、スイッチの変化部1544bに圧力をかけ、スイッチ1541aをオンさせる。スイッチ1541のオン信号によりコントローラ回路はLED1543を点灯させる。
In FIG. 155 (a), the
図155(b)では、光ペン681のペン先1545が本発明のパネル面から離れている。したがって、導光体1544は、スイッチの変化部1544bに圧力をかけていないから、スイッチ1541aはオフである。オフ信号は、コントローラ回路にリアルタイムで送られているから、本来は、LED1543は消灯するはずである。しかし、コントローラ回路は、スイッチ1541からの信号がオフ信号にもかかわらず、LED1543を点灯させる。
In FIG. 155 (b), the
光ペン681を用いてパネル面に文字などを書く場合、ペン先1545が文字を書いている間じゅう、常時パネル面に接しているのではない。線の書き始めを書き終わりではペン先1545がパネル面(入力面)に接しているが、線を書く中間部はペン先1545の移動速度が速く、筆圧が弱くなる、もしくはパネル面に非接触状態となる。
When writing characters or the like on the panel surface using the
筆圧が弱くなるなどすると、スイッチ1541がオフ状態となり、スイッチ1543のオンオフ信号によりリアルタイムでLED1543を点灯/消灯制御したのでは、線が点線状なる。または連続しない。
When the writing pressure becomes weak, the switch 1541 is turned off. When the
この課題を解決するため、本発明は、一度スイッチ1541からオン信号を受信すると、一定の期間、LED1543の点灯状態を保持する。点灯保持時間は、筆記速度によるが、10msec以上100msec以内にすることが好ましい。点灯保持時間が短すぎると、線が間欠になり、点灯保持時間が長すぎると、線と線とが連続し、楷書文字が草書文字になってしまう。点灯保持期間は、ユーザーにより調整できるように構成することが好ましい。また、使用者の学習機能により点灯期間を自動調整するように構成することが好ましい。たとえば、使用者が入力前に、練習画面で線を書き、線が連続するように速度調整あるいは点灯保持期間設定を行うことが例示される。
In order to solve this problem, in the present invention, once an ON signal is received from the switch 1541, the lighting state of the
LED1543が点灯すると一定期間、点灯状態を保持する。スイッチ1541がオフし、点灯保持期間が完了する前に、再び、スイッチ1541からオン信号が出力されると点灯保持期間のカウンタはリセットされる。したがって、点灯保持期間以内に、オフ信号が発生しても、オン信号が発生すれば、LED1543の点灯状態は保持される。
When the
以上のように、本発明は、コントローラ回路により、LED1543の点灯保持期間を設けている。座標位置(光661の照射位置)の検出は、LED1543が点灯している期間の間、実施する。なお、線の書き始めに発生するスイッチ1541のオン信号は、遅滞なくコントローラ回路に伝送され、コントローラ回路は、LED1543を点灯させる。
As described above, in the present invention, the lighting holding period of the
なお、以上の実施例では、コントローラ回路により、点灯保持期間を制御するとした。しかし、本発明はこれに限定するものではなく、スイッチ1541をオンオフする配線にコンデンサ、抵抗などを挿入あるいは配置し、信号波形を遅延させてもよい。 In the above embodiment, the lighting holding period is controlled by the controller circuit. However, the present invention is not limited to this, and a signal waveform may be delayed by inserting or arranging a capacitor, a resistor, or the like in a wiring for turning on / off the switch 1541.
また、本発明はスイッチ1541のオンオフ信号によりLED1543を点灯制御するとしたが、これに限定するものではない。たとえば、ペン先1545がパネル面に触れることにより発生する振動、音によりオンオフ信号を発生し、コントローラ回路に信号を伝達する構成であってもよい。たとえば、圧力センサ、圧電スピーカが例示される。また、スイッチ1541を電磁コイルとし、導電体1544の一部を磁性体、導電体とすることにより、ペン先1545が押圧されることにより、前記磁性体などの移動により電磁コイルに起電力を発生させ、この起電力あるいは電流の変化によりオンオフ信号あるいはそれらに類する信号を発生させてもよい。
In the present invention, the
図113では、対象物より影が発生した位置をアイコン831が追いかける実施例を例示した。光ペン681によっても同様の動作を実現できる。図156にその実施例を例示する。光ペン831aにより、パネル面に光661が照射され、光661が照射された位置に光スポット1561が発生する。光スポット1561のホトセンサ画素27が反応するから、光スポット1561の座標位置が検出される。この検出された座標位置に向かってアイコン表示831aなどを移動させる。
FIG. 113 illustrates an example in which the
したがって、図156の実施例でも、光ペン861がパネル面に接触することなく、光661の座標検出を行うことができ、また、検出した座標からアイコン表示831を移動する、画面表示を変更することなど、多様な動作あるいは表示の切り替えを実現できる。また、光ペン861がパネル面に触れた時は、スイッチ1541のオンオフ情報が得られるから、この情報により、LEDの点灯あるいは消灯を実現でき、さらに接触位置の座標情報から多様な動作あるいは表示の切り替えを実現できる。
(4)オン出力領域と入力検出ホトセンサ
図115に図示するように、対象物701で発生するオン出力領域691を検出するホトセンサ画素27bと、接近、接触などの動作(図114などを参照のこと)により入力を検出する入力用ホトセンサ画素27aを別途形成あるいは構成することが好ましい。
(5)座標位置の特定
図116(a)に図示するように、オン出力領域691が1つであり、オン出力領域691が円形に近似する場合は、1つの座標位置692を検出できる。また、図116(a)に図示する場合のように、オン出力領域691が円形から多少離れていても、単独の孤立状態であれば、1つの座標位置692を検出できる。しかし、図116(b)に図示するように、オン出力領域691が歪であり、オン出力領域691が円形からはなれている場合は、複数の座標位置692が検出される場合がある。もちろん、図117(b)に図示するように、オン出力領域691が複数発生している場合は、座標位置692は複数個発生する。
Therefore, also in the embodiment of FIG. 156, the coordinates of the light 661 can be detected without the
(4) On-output area and input detection photosensor As shown in FIG. 115, the
(5) Identification of Coordinate Position As shown in FIG. 116A, when there is one ON
影の領域を適正とするため、図118に図示するように、フレームごとにキャリブレーションするプリチャージ信号Vpを変化させる。プリチャージ信号Vpの変化により、オン出力領域691のサイズが変化する。複数のフレームで一致するオン出力領域691で中心座標を検出する。
In order to make the shadow area appropriate, as shown in FIG. 118, the precharge signal Vp to be calibrated is changed for each frame. Due to the change of the precharge signal Vp, the size of the
以上の課題を解決するため、本発明は、本来の接近、接触、離脱による入力判定との一致性をANDして座標位置を検出する。たとえば、図119は表示領域10の斜線部の処理ブロック(BL)861に接触判定が発生したとする。また、オン出力領域の中心座標692も同一の処理ブロック(BL)861の範囲内に発生しているとする。この場合は、A位置の処理ブロックが入力箇所である。
(5−1)複数の座標位置処理
接近、接触、離脱もしくは接近、接触による入力判定(接触判定)は複数の処理ブロック(BL)861で発生する場合がある。たとえば、図120の斜線部の処理ブロック(BL)861で発生したとする。図120(a)では5つの処理ブロック(BL)861で判定されているとしている。オン出力領域691による中心位置692はAとBが出力されている。接触判定と中心位置が一致する処理ブロック(BL)861はB点である。したがって、B点が入力位置と判定される。
In order to solve the above problems, the present invention detects the coordinate position by ANDing the consistency with the input determination based on the original approach, contact, and separation. For example, in FIG. 119, it is assumed that a contact determination has occurred in the processing block (BL) 861 in the shaded area of the
(5-1) Multiple Coordinate Position Processing Input determination (contact determination) based on approach, contact, separation or approach, or contact may occur in a plurality of processing blocks (BL) 861. For example, it is assumed that the error occurred in the processing block (BL) 861 in the shaded area in FIG. In FIG. 120A, it is assumed that the determination is made by five processing blocks (BL) 861. A and B are output at the
図120(b)では図120(a)と同様に、5つの処理ブロック(BL)861で接触と判定されているとしている。オン出力領域691による中心位置692はA、BとCが出力されている。接触判定と中心位置が一致する処理ブロック(BL)861はC点である。したがって、C点が入力位置と判定される。
In FIG. 120 (b), as in FIG. 120 (a), the five processing blocks (BL) 861 are determined to be in contact. A, B, and C are output at the
図121では、図120と同様に、5つの処理ブロック(BL)861で接触と判定されているとしている。オン出力領域691による中心位置692は1、2と3が出力されている。接触判定と中心位置が一致する処理ブロック(BL)861は1、2、3である。したがって、どの箇所に入力されたのか判定できない。
In FIG. 121, as in FIG. 120, it is assumed that contact is determined by five processing blocks (BL) 861. 1, 2, and 3 are output at the
この場合は、図121(a)に図示するように、対象物701の移動方向を考慮する。対象物701が矢印方向に移動することにより、対象物701による影の発生位置が移動する。同時にオン出力領域691の位置も移動する。オン出力領域691の中心座標位置も移動し、中心位置は、図121(b)に図示するように、1→2→3と移動する。最終位置が入力箇所である確立が高いため、中心座標692cを入力箇所と判断する。
(5−2)対象物の入力方向
座標位置検出では、対象物701の位置と、表示装置の位置関係が重要となる場合がある。たとえば、図122に図示するように、対象物701と表示パネル658の表示位置関係が重要である。図122において、図122(a)は横配置で、図122(b)はその左右逆配置である。図122(c)は縦配置であり、図122(d)はその上下逆配置である。
In this case, the moving direction of the
(5-2) Input Direction of Object In the coordinate position detection, the position relationship between the
本発明の平面表示装置およびその駆動方法では、画面10の配置方向情報と、対象物701の入力方向のうち少なくとも一方の入力情報を入力し、また明示して操作を実施する。
In the flat display device and the driving method thereof according to the present invention, input information on at least one of the arrangement direction information of the
図123(a)は本発明の表示装置の表示画面10を対象物701として左手で入力した場合である。図123(b)は本発明の表示装置の表示画面10を対象物701として右手で入力した場合である。
FIG. 123A shows a case where the
図123(a)(b)は両方とも、画面10の中央部のA点に入力した場合を示している。しかし、図123(a)の左手で入力した場合は、B点も対象物701(左手)で影ができる。しかし、C点は全く影ができない。図123(a)の場合において、プリチャージ信号Vpが比較的最適値から離れている場合、A点とともに、B点も座標入力位置として判断してしまう場合がある。この場合であって、対象物701が左手入力か右手入力かをあらかじめ設定しておくことにより、B点は座標検出対象から除外することができる。
123 (a) and 123 (b) both show a case where an input is made at point A in the center of the
図123(b)は右手で入力した場合である。画面10の中央部のA点に入力した場合を示している。しかし、図123(b)の右手で入力した場合は、C点も対象物701(右)で影ができる。しかし、B点は全く影ができない。図123(b)の場合において、プリチャージ信号Vpが比較的最適値から離れている場合、A点とともに、C点も座標入力位置として判断してしまう場合がある。この場合であって、対象物701が右手入力であることをあらかじめ設定しておくことにより、C点は座標検出対象から除外することができる。
(5−3)表示画面の配置方向
表示画面10の設定あるいは配置方向上方も入力座標位置の特定に重要な情報となる。たとえば、図124(a)(b)のように、画面が縦長と横長に配置された場合を想定する。なお、対象物701は右手入力で図124(a)(b)とも同一方向であるとする。
FIG. 123 (b) shows a case where input is performed with the right hand. The case where it inputs into the A point of the center part of the
(5-3) Display Screen Layout Direction Setting of the
図124(a)のように、本発明の表示装置658の表示画面10が縦長方向に配置された場合を仮定する。座標位置の検出の処理は図124(a)に図示するように、矢印1、2、3、4と実施する。すると、A点で対象物701によるオン出力領域691を検出し、次に、B点で対象物701によるオン出力領域691を検出する。対象物701の入力方向(たとえば、右手あるいは左手など)、画面10の配置方向(縦長、横長、上下、左右)が既知であれば、自動的に、A点が入力座標位置であることがわかる。したがって、B点を除外することができる。
As shown in FIG. 124 (a), it is assumed that the
画面10の配置方向(縦長、横長、上下、左右)は、DSP、マイコンなどにより画像が表示されていることからシステムとしては既知である。したがって、これらの上方を活用して、対象物701の座標位置を特定すればよい。
The arrangement direction (vertically long, horizontally long, up and down, left and right) of the
図124(b)のように、本発明の表示装置658の表示画面10が横長方向に配置された場合を仮定する。座標位置の検出の処理は図124(b)に図示するように、矢印1、2、3、4と実施する。すると、A点で対象物701によるオン出力領域691を検出し、次に、B点で対象物701によるオン出力領域691を検出する。先の図124(a)と同様に、対象物701の入力方向(たとえば、右手あるいは左手など)、画面10の配置方向(縦長、横長、上下、左右)が既知であれば、自動的に、A点が入力座標位置であることがわかる。したがって、B点を除外することができる。
As shown in FIG. 124 (b), it is assumed that the
対象物701の入力方向などは、キー入力などによる明示的設定に限定されるものではない。たとえば、図151の携帯電話装置において、左手または右手で筐体1513をもつことにより、右手と左手で筐体1513に触れる箇所に差異が発生する位置にスイッチを形成しておく。つまり、右手で筐体1513を持つことによりスイッチが押され、左手で筐体1513を持った場合にはスイッチは押されないように構成しておく。指701入力は、筐体1513を持たない方の手で入力するとする。このように構成することにより、対象物701が右手か左手かを明示的に設定せずとも判定(判断)することができる。
The input direction of the
対象物701の入力方向が既知であれば、表示領域10に多くのオン出力領域691が発生し、また、多くの処理ブロック(BL)861に座標検出位置が発生しても容易に入力位置を判断することができる。たとえば、図125(a)(図125(a1)、(a2))は表示画面10に対して、右下からの対象物(指)701で入力を行った場合である。図125(b)(図125(b1)、(b2))は表示画面10に対して、左上からの対象物(指)701で入力を行った場合である。
If the input direction of the
図125(a1)は、対象物701でオン出力領域691が発生し、2つの処理ブロック(BL)861で座標検出されたことを示している。なお、図125において、1は座標が検出さえた処理ブロック(BL)861を示している。0は検出されていない処理ブロック(BL)861を示している。
FIG. 125A1 shows that an
図125(a2)では表示画面10に対して、右下からの対象物(指)701で入力を行った場合である。そのため、処理ブロック(BL)861のD2、E3に座標位置が発生している。しかし、本発明では対象物701の入力方向が既知であるため、図125(a3)に図示するように、D2が入力位置と検出(判断)することができる。
FIG. 125 (a2) shows a case where an input is performed on the
図125(b1)は、対象物701でオン出力領域691が発生し、3つの処理ブロック(BL)861で座標検出されたことを示している(検出される可能性を示している)。図125(b)では表示画面10に対して、左上からの対象物(指)701で入力を行った場合である。そのため、処理ブロック(BL)861のC1、D2、E3に座標位置が発生している。しかし、本発明では対象物701の入力方向が既知であるため、図125(b3)に図示するように、E3が入力位置と検出(判断)することができる。
FIG. 125 (b1) shows that the
図125(a2)と図125(b2)では、座標位置として検出される可能性がある箇所は、D2、E3が共通である。しかし、図125(a1)(b1)に図示するように、対象物701の入力方向が既知であることから、この入力情報を用いて、対象物701による入力座標位置を特定できる。
In FIG. 125 (a2) and FIG. 125 (b2), D2 and E3 are common in a portion that may be detected as a coordinate position. However, as shown in FIGS. 125 (a1) and (b1), since the input direction of the
誤入力が発生しても動作上問題ないものは、検出した入力座標をそのまま確定座標として用いてもよい。しかし、110番通信のように、誤動作が発生すると問題となる場合は、図126(b)に図示するように、確認アイコン831を表示する。
(5−4)入力確認
図126(a)は、通常の入力画面である。入力部a、b、c、d、e、fが表示されている。今、bの処理ブロック(BL)861が入力されたとすると、図126(b)に図示するように、bの処理ブロック(BL)861がそのまま表示されるとともに、入力OK?の確認アイコン831が表示される。入力がOKの場合は、bの処理ブロック(BL)861または確認アイコン831を抑え、入力を確定させる。
(5−5)キャリブレーションの開始
指入力を開始するために、図127(a)に図示するように、特定のキー1512aに触れることにより指示する。また、図127(b)に図示するように、表示領域10の特定の処理ブロック(BL)861に対象物701を触れることによりキャリブレーションを実施する。
If there is no problem in operation even if an erroneous input occurs, the detected input coordinates may be used as the definite coordinates as they are. However, if there is a problem if a malfunction occurs as in communication No. 110, a
(5-4) Input Confirmation FIG. 126 (a) is a normal input screen. Input portions a, b, c, d, e, and f are displayed. If the processing block (BL) 861 of b is input, as shown in FIG. 126 (b), the processing block (BL) 861 of b is displayed as it is and input OK? A
(5-5) Start of calibration To start finger input, an instruction is given by touching a specific key 1512a as shown in FIG. 127 (a). Further, as illustrated in FIG. 127B, calibration is performed by touching an
図127(b)に図示するように、表示領域10は、処理ブロック(BL)861に表示部が表示される。表示部には、この領域に指701を押し当てることの指示と、指701を押し当てる輪郭などが表示されている。表示部の表示は、ソースドライバ回路14により行う。
As shown in FIG. 127 (b), in the
処理ブロック(BL)861に指701を触れると、キャリブレーションを実施する。もしくはキャリブレーションはキー1512を押さえることにより開始する。もしくは、指701が触れたことを検出して開始する。キー1512を押さえるか、表示部10に指701が触れると、キャリブレーションが開始する。プリチャージ信号Vpを変化させ、オン出力領域691を検出する。
When the
プリチャージ信号Vpを変化させると、プリチャージ信号Vpに応じてオン出力領域691の状態は変化する。プリチャージ信号Vpは低い電圧から高い電圧にゆっくりと変化し、また、プリチャージ信号Vpは高い電圧から低い電圧に変化する。つまり、プリチャージ信号Vpは所定の電圧範囲内で高低を繰り返す。
When the precharge signal Vp is changed, the state of the
操作者は、表示領域10の表示状態を見ながら、最もオン出力画像が黒表示になる時点、表示部10の白、黒が最もはっきりと識別できる範囲で、指701を表示部10から離す。指701を離すことにより、プリチャージ信号Vpの変化を停止、停止した時のプリチャージ信号Vpを記憶する。または、キー1512を押圧して終了させる。キー1512の押圧により、プリチャージ信号Vpの変化を停止、停止した時のプリチャージ信号Vpを記憶する。また、必要に応じて、このプリチャージ信号Vpから一定の電圧を加算あるいは減算した値と真のプリチャージ信号Vpとして記憶する。
While viewing the display state of the
図106、図120などでも説明したが、接近、接触、離脱状態には変動要因が多い。したがって、オン出力領域の変化速度などを調整あるいは最適に設定する必要がある。
(6)接近、接触、離脱時のオン画素数割合(%)の変化
図128は接近、接触、離脱時のオン画素数割合(%)の変化を示している。図128(a)は、接近と離脱のオン画素数変化を示している。対象物701が接近すると、オン画素数変化が発生する。変化はオン画素数割合(%)が増加する方向であるので正方向である。対象物701が離脱しても当然オン画素数変化が発生する。変化はオン画素数割合(%)が減少する方向であるので負方向である。接近と離脱まで期間を図128(a)に図示するように、Tdとする。この期間が短期間であれば、処理が間に合わず、対象物701を検出できない。また、長すぎても誤入力が発生する。
As described in FIG. 106, FIG. 120, etc., there are many fluctuation factors in the approach, contact, and withdrawal states. Therefore, it is necessary to adjust or optimally set the changing speed of the ON output region.
(6) Change in ON Pixel Number Ratio (%) at Approaching, Contacting, and Leaving FIG. 128 shows a change in ON pixel number ratio (%) at approaching, contacting, and leaving. FIG. 128A shows a change in the number of ON pixels between approach and departure. When the
図128(b)に図示するように、接触は、オン画素数割合(%)が増加する。変化速度を検出するのではなく、安定したオン画素数割合(%)を検出する。安定した状態は、オン画素数割合(%)の最終値を100%としたとき、70%に到達した時点から、70%以下となるまでの期間Tbで示す。この期間が短期間であれば、処理が間に合わず、対象物701を検出できない。また、長すぎても誤入力が発生する。
(7)入力判定方式
以上は、接近、接触、離脱の3動作で座標検出を行う方式である。本発明は、3動作だけでなく、接近、接触の2動作で座標検出を行う方式もある。3動作方式と2動作方式とはコマンドで切替えすることができる。また、自動的に切替えることもできる。
As shown in FIG. 128B, the on-pixel ratio (%) increases in contact. Rather than detecting the rate of change, a stable on-pixel ratio (%) is detected. The stable state is indicated by a period Tb from when it reaches 70% to 70% or less when the final value of the on-pixel ratio (%) is 100%. If this period is short, the process is not in time and the
(7) Input determination method The above is a method of performing coordinate detection by three actions of approach, contact, and separation. In the present invention, there is a method of performing coordinate detection not only by three operations but also by two operations of approach and contact. The three-operation method and the two-operation method can be switched by a command. It can also be switched automatically.
図129は、接近、接触の2動作で座標検出を行う方式である。図129(a)の接近の検出後、図129(b1)の接触信号を検出する。接触信号を検出する閾値Aは可変することができる。通常のAは、オン画素数割合(%)の最終値を100%としたとき、70%の点である。図114で説明したように低照度の時は、閾値Aを低減する。低減する照度は図80で説明したように、Hなどで求めた推定照度Lから判断する。また、推定照度Lの値に応じてAの値は変化させてもよい。 FIG. 129 shows a method of detecting coordinates by two actions of approach and contact. After detecting the approach in FIG. 129 (a), the contact signal in FIG. 129 (b1) is detected. The threshold A for detecting the contact signal can be varied. Ordinary A is a point of 70% when the final value of the on-pixel ratio (%) is 100%. As described with reference to FIG. 114, the threshold A is reduced when the illumination is low. The illuminance to be reduced is determined from the estimated illuminance L obtained by H or the like as described with reference to FIG. Further, the value of A may be changed according to the value of the estimated illuminance L.
図129(b2)に図示するように、Tbの期間は連続しない場合がある。図のように、オン画素数割合(%)が途中で低下し閾値Aより下がる場合がある。したがって、期間はTcとなる。この場合は、Tbの期間とTcの期間の長さを判断して座標検出判断をするか否かを実施する。 As illustrated in FIG. 129 (b2), the period of Tb may not be continuous. As shown in the figure, the ON pixel number ratio (%) may drop in the middle and drop below the threshold value A. Therefore, the period is Tc. In this case, whether or not to perform coordinate detection is determined by determining the length of the period Tb and the period Tc.
また、図130(a)に図示するように、接近信号のオン画素数変化がA期間と比較的遅い場合もある。また、図130(b)に図示するように、接近信号のオン画素数変化がB期間と比較的速い場合もある。どの範囲までを接近信号と判断するかは、閾値を設ける。また、図130(c)に図示するように、接近信号が途中で減衰する場合(減少する場合)がある。この場合は、誤入力の可能性が高い。したって、接近信号をキャンセルする。
(8)接近と離脱信号処理
接近あるいは離脱信号の有無は、ホトセンサ画素27が形成された領域全体と、各処理ブロック(BL)861の両方で判断することが好ましい。図131は、この説明図である。
Further, as shown in FIG. 130A, the change in the number of ON pixels of the approach signal may be relatively slow as compared to the A period. In addition, as shown in FIG. 130B, the change in the number of ON pixels of the approach signal may be relatively fast as in the B period. A threshold is set for which range is determined as the approach signal. Further, as illustrated in FIG. 130C, the approach signal may be attenuated (decreased) in the middle. In this case, there is a high possibility of erroneous input. Therefore, the approach signal is canceled.
(8) Approaching and leaving signal processing The presence or absence of an approaching or leaving signal is preferably determined by both the entire region where the
図131(a)に図示するように、表示領域10は15の処理ブロック(BL)861(1〜15の番号で示す)が配置もしくは設定されている。図129、図130などで説明した接触、離脱の判断あるいは処理は、表示領域10の全体でオン画素数割合(%)がどのように変化するかで判断する。この判断を図131(b)でNo.0に記載している。全体で概略に、対象物が接近、離脱などが発生したかを判断する。また、各処理ブロック(BL)861に、各処理ブロックのホトセンサ画素のオン画素数割合(%)の変化を検出し、どの処理ブロック(BL)861に接近、離脱などが発生したかを判断する。図131(b)では、処理ブロックNo.8に発生したこと’1’を表示している。
As shown in FIG. 131A, the
図131(b)では、全体でも接近あるいは離脱が発生したと判断され、処理ブロックNo.8で接近あるいは離脱が発生したと判断されているため、処理ブロックNo.8に入力があったことを判定される。全体でも接近あるいは離脱が発生したと判断され、すべての処理ブロックで接近あるいは離脱がなかった場合は、入力があったとは判定さない。全体でも接近あるいは離脱の発生が検出されず、1つ以上の処理ブロックNoに接近あるいは離脱が発生したと判断された場合は、再度入力を促すか、マイコン処理で最も入力と判定される処理ブロックを指定する。 In FIG. 131 (b), it is determined that the approaching or leaving has occurred in the whole, and processing block No. 8, it is determined that an approach or departure has occurred. 8 is determined to have been input. If it is determined that an approach or departure has occurred as a whole, and there is no approach or departure in all processing blocks, it is not determined that there has been an input. If no approach or departure is detected as a whole and it is determined that one or more processing block Nos. Are approaching or leaving, the processing block that prompts input again or is determined to be the most input by the microcomputer processing Is specified.
図131の判断または処理は、接近、離脱ごとに実施する。接近、接触、離脱の3動作で入力判定を行う場合は、図132に図示するように、接近判断と、離脱判断が一致した場合に入力として判定する。また、接近の判断後、離脱の判断が発生するというように順番も監視する。 The determination or processing in FIG. 131 is performed for each approach and departure. When the input determination is performed by the three actions of approach, contact, and separation, as illustrated in FIG. 132, the determination is made as an input when the approach determination and the departure determination match. In addition, the order is monitored such that the determination of separation occurs after the determination of approach.
図132において、ステップは時間を示し、また、所定の区切りで行う判断出力タイミングを示している。ただし、理解を容易にするため、接触の判断は省略している。 In FIG. 132, steps indicate time, and determination output timings performed at predetermined intervals. However, contact determination is omitted for easy understanding.
事例aでは、時間を示すステップ1で、接近の判断が出力され、次に時間タイミングのステップ2で離脱の判断がされている。したがって、判定は、入力ありである。
In case a, the approach determination is output in
事例bでは、時間を示すステップ1で、接近の判断が出力され、次に時間タイミングのステップ2で離脱の判断がされている。さらに、ステップ4で接近の判断が出力され、ステップ5で離脱の判断が出力される。この場合は、接近と離脱が対になっているので判断は、入力ありである。ダブルクリック入力は場合もある。
In case b, the approach determination is output in
事例cでは、時間を示すステップ1、2で、連続して接近の判断が出力され、次に時間タイミングのステップ5、6で連続して離脱の判断がされている。したがって、判定は、入力ありである。
In case c, the approach determination is continuously output in
事例dでは、時間を示すステップ1で、接近の判断が出力され、次に時間タイミングのステップ2で離脱の判断がされている。しかし、ステップ4で再び接近の信号が出力され、その後、離脱信号がない。この場合は、誤入力状態と判断し、判定は、入力なしあるいはキャンセルである。
In the case d, the approach determination is output in
事例eでは、時間を示すステップ1、2で、連続して接近の判断が出力され、次に時間タイミングのステップ4で離脱の判断がされている。この場合は、操作者が入力選択に時間が要した場合であるが、入力されたと判断し、入力ありとする。ただし、判定には他の事由も用いて行う必要がある。
In case e, the approach determination is continuously output in
本発明の表示装置の入力判断(判定)は、図133に図示する動作を選択することができる。これらはコマンド設定あるいは操作者が必要に応じて切替えることができる。また、外光照度に対応して、切替えることができる。たとえば、低照度の場合は、誤入力が発生しやすいため、モード2の接近+接触+離脱で判断する。高照度の場合は、モード1の接近+接触で入力判断を行う。この切替えは、外光を検出するホトセンサから出力で行うか、図80などで説明したように、推定照度の大きさで切替える。
For the input determination (determination) of the display device of the present invention, the operation shown in FIG. 133 can be selected. These can be switched as required by command setting or the operator. Moreover, it can switch according to external light illumination intensity. For example, in the case of low illuminance, an erroneous input is likely to occur, so determination is made based on
図133のモード3はダブルクリックによる入力である。接近+接触+離脱+接近+接触で判断する。もちろん、接近+接触+離脱+接近+接触+離脱で判断してもよい。また、接近+離脱+接近+離脱で判断してもよい。ダブルクリック入力は特定パターンであるので誤動作が少ない。
接近、接触の判断は表示領域10全体で行うとともに、処理ブロック(BL)861ごとにも実施し、入力判断とする。図134は処理ブロック(BL)861で行う判断例を図示している。なお、図134の実施例は、接近+接触の2動作モードを例示している。なお、接近+接触+離脱などの3動作モード場合も同様である。
The determination of approach and contact is performed for the
図134(a1)(b1)の組の実施例は、図134(a1)に示すように接近と判断(処理)された処理ブロック(BL)861は、A2である。また、図134(b1)に図示するように、接触と判断(処理)された処理ブロック(BL)861はA2である。したがって、接近と判断された処理ブロック(BL)861と接触と判断された処理ブロック(BL)861とは完全一致している。したがって、入力箇所は処理ブロックのA2である。なお、図131で説明したように、表示領域10の全体で接近と接触判断されていることが好ましい。
In the embodiment shown in FIGS. 134 (a1) and (b1), the processing block (BL) 861 determined to be approaching (processed) as shown in FIG. 134 (a1) is A2. Further, as illustrated in FIG. 134 (b1), the processing block (BL) 861 determined (processed) as a contact is A2. Therefore, the processing block (BL) 861 determined to be close and the processing block (BL) 861 determined to be in contact completely coincide with each other. Therefore, the input location is A2 of the processing block. Note that, as described with reference to FIG. 131, it is preferable that the
図134(a2)(b2)の組の実施例は、図134(a2)に示すように接近と判断(処理)された処理ブロック(BL)861は、B2である。また、図134(b2)に図示するように、接触と判断(処理)された処理ブロック(BL)861はA2である。したがって、接近と判断された処理ブロック(BL)861と接触と判断された処理ブロック(BL)861とは一致していない。したがって、図134(a2)(b2)の接近、接触状態は、誤入力となる可能性が高いため、入力処理は行われない。もしくは、図126(b)で説明したように、入力確認処理が実施される。 In the embodiment shown in FIGS. 134 (a2) and (b2), the processing block (BL) 861 determined to be approached (processed) is B2, as shown in FIG. 134 (a2). Further, as illustrated in FIG. 134 (b2), the processing block (BL) 861 determined to be contact (process) is A2. Therefore, the processing block (BL) 861 determined as approaching does not match the processing block (BL) 861 determined as contact. Accordingly, the approach and contact states in FIGS. 134 (a2) and 134 (b2) are not likely to be erroneously input, so input processing is not performed. Alternatively, as described with reference to FIG. 126 (b), input confirmation processing is performed.
図134(a3)(b3)の組の実施例は、図134(a3)に示すように接近と判断(処理)された処理ブロック(BL)861は、A2、B2である。また、図134(b2)に図示するように、接触と判断(処理)された処理ブロック(BL)861はA2である。したがって、接近と判断された処理ブロック(BL)861と接触と判断された処理ブロック(BL)861とA2で一致している。したがって、入力箇所は処理ブロックのA2であると判断する。なお、図131で説明したように、表示領域10の全体で接近と接触判断されていることが好ましい。また、接触状態は、誤入力となる可能性があるため、図126(b)で説明したように、入力確認処理を実施することが好ましい。
In the example of the pair of FIGS. 134 (a3) and (b3), the processing block (BL) 861 determined (processed) as approaching as shown in FIG. 134 (a3) is A2 and B2. Further, as illustrated in FIG. 134 (b2), the processing block (BL) 861 determined to be contact (process) is A2. Therefore, the processing block (BL) 861 determined to be close matches the processing block (BL) 861 determined to be in contact with A2. Therefore, it is determined that the input location is A2 of the processing block. Note that, as described with reference to FIG. 131, it is preferable that the
100Lx以下の低照度領域では、外光などに対するホトセンサ35の感度が不足する。したがって、複数回(複数STEP、図132などを参照のこと)にわたり、接触判断が継続するかを検出することが好ましい。図135はその実施例である。 In a low illuminance region of 100 Lx or less, the sensitivity of the photosensor 35 with respect to outside light is insufficient. Therefore, it is preferable to detect whether the contact determination continues over a plurality of times (see a plurality of STEPs, see FIG. 132, etc.). FIG. 135 shows an example.
図135(c)は図131(a)と同様に、処理ブロック(BL)861の区分を記載している。図135(a)(a1、a2、a3)は、3回の接触判断を実施した例である。図135(a1)では、接触を判断された箇所はA2である。図135(a2)では、接触を判断された箇所はB2である。図135(a3)では、接触を判断された箇所はB2である。したがって、3回(3STEP)で接触と判断された処理ブロック(BL)861はA2が一回、B2が2回である。したがって、B2である処理ブロック(BL)861の5(図135(c)を参照のこと)に接触が発生したと判断する。なお、接近、離脱に関しても同様である。 FIG. 135 (c) describes the division of the processing block (BL) 861 as in FIG. 131 (a). FIG. 135 (a) (a1, a2, a3) is an example in which contact determination is performed three times. In FIG. 135 (a1), the location where contact is determined is A2. In FIG. 135 (a2), the location where contact is determined is B2. In FIG. 135 (a3), the location where contact is determined is B2. Accordingly, the processing block (BL) 861 determined to be contacted three times (3 STEP) has A2 once and B2 twice. Therefore, it is determined that contact has occurred in 5 of the processing block (BL) 861 (see FIG. 135C) which is B2. The same applies to approaching and leaving.
図135(b)(b1、b2、b3、b4、b5)は、5回の接触判断を実施した例である。図135(b1)では、接触を判断された箇所はB3である。図135(b2)では、接触を判断された箇所はB3である。図135(b3)では、接触を判断された箇所はA3である。図135(b4)では、接触を判断された箇所はA2である。図135(b5)では、接触を判断された箇所はB3である。したがって、3回(3STEP)で接触と判断された処理ブロック(BL)861はB3が3回、A3が1回、A2が1回である。したがって、B3である処理ブロック(BL)861の8(図135(c)を参照のこと)に接触が発生したと判断する。なお、接近、離脱に関しても同様である。
(8−1)第1の変更例
以上の実施例は、露光時間Tcを同一の状態で接近、接触および/または離脱を判断した実施例であった。本発明はこれに限定するものではない。たとえば、図136に図示するように、露光時間Tcを変化させて判断あるいは検出処理をしてもよい。
FIG. 135 (b) (b1, b2, b3, b4, b5) is an example in which contact determination is performed five times. In FIG. 135 (b1), the location where contact is determined is B3. In FIG. 135 (b2), the location where contact is determined is B3. In FIG. 135 (b3), the place where contact is determined is A3. In FIG. 135 (b4), the location where contact is determined is A2. In FIG. 135 (b5), the location where contact is determined is B3. Therefore, in the processing block (BL) 861 determined to be contacted three times (3 STEP), B3 is three times, A3 is one time, and A2 is one time. Therefore, it is determined that contact has occurred at 8 of the processing block (BL) 861 (see FIG. 135 (c)) which is B3. The same applies to approaching and leaving.
(8-1) First Modification The above examples are examples in which approach, contact, and / or separation are determined in the same exposure time Tc. The present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 136, determination or detection processing may be performed by changing the exposure time Tc.
図136(a)は、露光時間Tcを180Hとした実施例である。プリチャージ信号Vpは適正な値になるように設定する。図136(b)は、露光時間Tcを200Hとした実施例である。図136(c)は、露光時間Tcを220Hとした実施例である。本来、使用する露光時間Tcである200Hの前後に変化させる。以上のようにして、接触、離脱などが検出される処理ブロック(BL)861を判断する。 FIG. 136 (a) shows an example in which the exposure time Tc is 180H. The precharge signal Vp is set to an appropriate value. FIG. 136 (b) shows an example in which the exposure time Tc is 200H. FIG. 136 (c) shows an example in which the exposure time Tc is 220H. Originally, the exposure time is changed to around 200H, which is the exposure time Tc to be used. As described above, the processing block (BL) 861 in which contact or separation is detected is determined.
図136(a)は、B2、C2で検出されている。図136(b)では、B2、B3で検出されている。図136(c)では、A4で検出されている。この状態では検出状態は不安定であるが、3回中、2回に処理ブロックのB2が検出されており、他の検出された箇所も近い。したがって、およそB2に検出されていると判断できる。
(8−2)第2の変更例
同様に、プリチャージ信号Vpを変化させてよい。図137(a)は、プリチャージ信号Vpを1.9Vとした実施例である。露光時間Tcは適正な値になるように設定する。図137(b)は、プリチャージ信号Vpを2.0Vとした実施例である。図137(c)は、プリチャージ信号Vpを2.1Vとした実施例である。本来、使用するプリチャージ信号Vpの2.0Vの前後に変化させる。以上のようにして、接触、離脱などが検出される処理ブロック(BL)861を判断する。
In FIG. 136 (a), B2 and C2 are detected. In FIG. 136 (b), detection is performed at B2 and B3. In FIG. 136 (c), it is detected at A4. In this state, the detection state is unstable, but B2 of the processing block is detected twice in three times, and other detected locations are close. Therefore, it can be determined that the detection is performed at about B2.
(8-2) Second Modification Similarly, the precharge signal Vp may be changed. FIG. 137 (a) shows an embodiment in which the precharge signal Vp is 1.9V. The exposure time Tc is set to an appropriate value. FIG. 137 (b) shows an embodiment in which the precharge signal Vp is set to 2.0V. FIG. 137 (c) shows an example in which the precharge signal Vp is 2.1V. Originally, the precharge signal Vp to be used is changed around 2.0V. As described above, the processing block (BL) 861 in which contact or separation is detected is determined.
図137(a)は、B2、C2で検出されている。図136(b)では、B2、B3で検出されている。図136(c)では、A4で検出されている。この状態では検出状態は不安定であるが、3回中、2回に処理ブロックのB2が検出されており、他の検出された箇所も近い。したがって、およそB2に検出されていると判断できる。処理としては多数決判断である。どの程度で多数決を有効とするかは可変できるように構成する。
(8−3)第3の変更例
特に、低照度領域では、接近(離脱)時のオン画素数の変化速度にも着目する必要がある。図138は接近のオン画素数割合(%)を示している。図138(c)が最も変化割合が小さく、(b)が最も多い。(a)は(c)と(b)の中間である。変化割合は低照度になるほど小さくなる傾向がある。したがって、外光の照度にあわせてオン画素数割合(%)の判断する変化量を設定することが好ましい。
(8−4)第4の変更例
図139(a)は接近のオン画素数割合(%)の例である。図139(b)は離脱のオン画素数割合(%)の例である。外光の照度にあわせてオン画素数割合(%)の判断する変化量を設定することが好ましい。また、図139のように、複数のパターンを設定しておき、推定照度に応じて(図80など)、任意のパターンを選択するように構成すればよい。
(回路構成と動作)
図81において、ソースドライバ回路(IC)14は、ゲートドライバ回路(IC)12aなどの信号を送出する。信号としては、ゲートドライバ回路のスタート信号(STV)、上下反転回路(U/D)、正方向のシフトクロック(CKV1)、またCKV1の逆相のCKV2、イネーブル信号(OEV)、メインクロック(CLK)である。
FIG. 137 (a) is detected at B2 and C2. In FIG. 136 (b), detection is performed at B2 and B3. In FIG. 136 (c), it is detected at A4. In this state, the detection state is unstable, but B2 of the processing block is detected twice in three times, and other detected locations are close. Therefore, it can be determined that the detection is performed at about B2. The process is a majority decision. The degree to which the majority vote is effective is configured to be variable.
(8-3) Third Modification In particular, in the low illuminance region, it is necessary to pay attention to the changing speed of the number of ON pixels when approaching (leaving). FIG. 138 shows the ratio (%) of the number of on-pixels approaching. FIG. 138 (c) has the smallest change rate and FIG. (A) is intermediate between (c) and (b). The rate of change tends to decrease as the illuminance decreases. Therefore, it is preferable to set the amount of change determined by the on-pixel ratio (%) in accordance with the illuminance of outside light.
(8-4) Fourth Modified Example FIG. 139 (a) is an example of the percentage (%) of on pixels that are approaching. FIG. 139 (b) shows an example of the ratio (%) of the number of on-pixels to be removed. It is preferable to set the amount of change determined by the on-pixel ratio (%) in accordance with the illuminance of outside light. Also, as shown in FIG. 139, a plurality of patterns may be set and an arbitrary pattern may be selected according to the estimated illuminance (such as FIG. 80).
(Circuit configuration and operation)
In FIG. 81, a source driver circuit (IC) 14 sends signals from a gate driver circuit (IC) 12a and the like. The signals include a gate driver circuit start signal (STV), a vertical inversion circuit (U / D), a forward shift clock (CKV1), a CKV2 having a phase opposite to CKV1, an enable signal (OEV), and a main clock (CLK ).
これらの信号は、パネルのガラス基板とフレキ20との接続端子(OLB)811a、811bを介して、ホトセンサ回路(IC)18の入力パッド(入力PAD)812に入力される。
These signals are input to an input pad (input PAD) 812 of the photosensor circuit (IC) 18 via connection terminals (OLB) 811 a and 811 b between the glass substrate of the panel and the
本発明の表示装置におけるホトセンサ処理回路18は、入力された信号により、プリチャージ信号Vpのタイミング信号、コンパレータ電圧Vrefのタイミング信号などを発生する。また、ゲートドライバ回路12bの制御に必要なゲートドライバ回路のシフトクロック(HCX)、プリチャージ信号Vpの位置制御信号(CRT)、出力取り出しタイミング信号(OPT)などを発生させる。
The photo
本発明の表示装置は、図140に図示するように、パネル特性データあるいは設定データ(図80などで説明したTc1、Tc2、H、m、nなど)は、EEPROM1401に入力される。本発明のホトセンサ回路18はI2Cコントローラ1402、各データのレジスタ1404、1405、キャリブレーションなどのロジック回路(図示せず)などで構成される。
In the display device of the present invention, as shown in FIG. 140, panel characteristic data or setting data (Tc1, Tc2, H, m, n, etc. described with reference to FIG. 80, etc.) are input to the
I2Cコントローラ1402は、EEPROM1401のデータを読み出し、レジスタ1404aに転送する。レジスタは、EEPROM用レジスタ1404a、コマンド(COMMND)用レジスタ1404b、ステータス用(STATUS)レジスタ1404cなどを有する。また、マイコン(MPU)1183は、各レジスタ内容の読み出しと、書き込みを行うことができる。実動作は、コマンドレジスタ1404bまたはレジスタ1404aのいずれかをCRsel(コマンドとROMの選択コード)により一方が選択されてDATAセレクタ(DataSel)1405に格納される。
(1)第1の変更例
以上の本発明の表示装置およびその駆動方法において、ホトセンサ画素27の大きさは主として1種類として説明した。しかし、本発明はこれに限定するものではなく、複数の感度を有するホトセンサ画素27あるいはホトセンサ35を有してもよいことはいうまでのない。
The
(1) First Modification In the display device and the driving method thereof according to the present invention described above, the size of the
たとえば、図79、図80などの実施例においても、1つのホトセンサ画素27あるいはホトセンサ35の構成、変化あるいは動作もしくは調整について説明している。ホトセンサ画素27あるいはホトセンサ35の種類が複数形成された場合は、そのうち、1種類のホトセンサ画素27あるいはホトセンサ35について本発明を実施する。もしくは、複数のホトセンサ画素27あるいはホトセンサ35について実施し、平均してあるいは総合して本発明の処理などを行う。
(有機EL入力装置)
(1)EL画素構成
図141は、本発明のEL表示装置の表示画素26の構成図である。1画素内に4つのトランジスタ(TFT)36(36a、36b、36c、36d)を有している。駆動用トランジスタ36aのゲート端子は、トランジスタ36bのソース端子に接続されている。トランジスタ36bおよびトランジスタ36cのゲート端子は、ゲート信号線22a1に接続されている。トランジスタ36bのドレイン端子は、トランジスタ36cのソース端子ならびにトランジスタ36dのソース端子に接続され、トランジスタ36cのドレイン端子は、ソース信号線23に接続されている。トランジスタ36dのゲート端子はゲート信号線22a2に接続され、トランジスタ36dのドレイン端子はEL素子1411のアノード電極(端子)に接続されている。
For example, in the embodiments of FIGS. 79 and 80, the configuration, change, operation or adjustment of one
(Organic EL input device)
(1) EL Pixel Configuration FIG. 141 is a configuration diagram of the
トランジスタ36b、36cは、ゲート信号線22a1に印加されたオンオフ制御信号によりオン(クローズ)、オフ(オープン)制御される。トランジスタ36dは、ゲート信号線22a2に印加されたオンオフ制御信号によりオン(クローズ)、オフ(オープン)制御される。ゲートドライバ12は、ゲート信号線22a1、22a2を制御する。
The
図141に図示する有機ELの画素構成では、第1のトランジスタ36bは、画素を選択するためのスイッチング用トランジスタとして機能させる。また、第2のトランジスタ36aは、EL素子1411に電流を供給するための駆動用トランジスタとして機能させている。
In the pixel configuration of the organic EL illustrated in FIG. 141, the
ゲートドライバ回路12が同時に選択するゲート信号線22は、1ゲート信号線に限定されるものではない。複数の画素行を同時に選択してもよい。たとえば、2本のゲート信号線22a1を同時に選択してもよい。つまり、2画素行を同時に選択する。
The
表示領域10には、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色の画素がマトリックス状に形成されている。RGBの画素は塗りわけ蒸着により形成する。なお、R、G、Bに限定されるものではない。単色でもよく、また、シアン、イエロー、マゼンダなどでもよく、RGBに加えて、白色(W)の4色などでもよい。R、G、B、Wの場合は、カラーフィルタにより形成する。以上の事項は、図3などの表示画素26が液晶素子である場合も同様である。
In the
表示領域10は複数画面を有してもよい。たとえば、メイン画面とサブ画面である。メイン画面とサブ画面のゲートドライバ回路は独立して形成し、ソース信号線23を共通にする。また、ソースドライバIC(回路)14もメイン画面とサブ画面を共通にする。
The
表示領域10において、表示画素26のトランジスタを構成する膜は、図109に図示するように、レーザーアニール時に、レーザー照射スポットの長手方向をソース信号線に略平行となるように照射して作製している。以上の事項も図3のように、表示画素26が液晶素子である場合も同様である。
In the
図141などで示す本発明の表示パネルの表示画素26を構成するトランジスタ36は、p−チャンネルポリシリコン薄膜トランジスタに構成される。また、トランジスタ36b、36dは、デュアルゲート以上であるマルチゲート構造としている。
The
図141において、本発明の表示パネルの表示画素26を構成するトランジスタ36bは、トランジスタ36aのソース−ドレイン間のスイッチとして作用する。したがって、トランジスタ36bは、できるだけ低リーク電流特性が要求される。トランジスタ36bのゲートの構造をデュアルゲート構造以上のマルチゲート構造とすることにより低リーク電流特性を実現できる。
In FIG. 141, the
パネルを低コストで作製するためには、画素を構成するトランジスタ36をすべてPチャンネルで形成し、ゲートドライバ回路12もPチャンネルで形成することが好ましい。このようにアレイをPチャンネルのみのトランジスタで形成することにより、マスク枚数が5枚となり、低コスト化、高歩留まり化を実現できる。
(2)EL表示画素の動作
第1の本発明のEL表示装置およびその駆動方法では、基本的には第1の動作(書き込み動作)と第2の動作(発光動作)の2つの動作状態からなる。また、第1の動作は、プリチャージ電圧Vpなどをソース信号線23に印加し、ソース信号線23の電位を強制的に変化させる電位変化動作(表示画素26の駆動用トランジスタ36aのゲート端子電位を変化させることも含む)と、プログラム電流を駆動用トランジスタ36aなどに印加する電流プログラム動作に分離される。また、必要に応じて、第1の動作前に、ソース信号線23に定電流(0(A)も含む)を印加し、ソース信号線23の電位を測定あるいは取得する初期動作を実施する。
In order to manufacture the panel at a low cost, it is preferable that all the
(2) Operation of EL Display Pixel In the EL display device and the driving method thereof according to the first aspect of the present invention, basically, there are two operation states of the first operation (writing operation) and the second operation (light emission operation). Become. The first operation is a potential changing operation in which the precharge voltage Vp or the like is applied to the
第2の動作は、プログラムされた電流を表示画素26のEL素子1411に印加し、もしくは、表示画素26のEL素子1411にプログラムされた電流を流れるようにし、EL素子1411を発光させる期間である。この第2の動作において、必要に応じて、ゲート信号線22a2にオンオフ電圧を印加し、駆動用トランジスタ36aからEL素子1411に供給される電流を印加または遮断動作を行う。
The second operation is a period in which the programmed current is applied to the
図142は図141の動作の説明図である。図142(a)は、ソースドライバIC(回路)14から定電流を供給し、駆動用トランジスタ36aから定電流IwがソースドライバIC(回路)14に向かって流れている状態を示している。駆動用トランジスタ36aが定電流Iwを流している時は、トランジスタ36b、36cがクローズ(オン)状態である。したがって、駆動用トランジスタ36aのゲート端子電位とソース信号線23の電位は同一である。
FIG. 142 is an explanatory diagram of the operation of FIG. FIG. 142A shows a state in which a constant current is supplied from the source driver IC (circuit) 14 and the constant current Iw flows from the driving
図142(b)は、駆動用トランジスタ36aからEL素子1411に電流Ieを供給している状態を示している。つまり、EL素子1411に電流を供給し、画像表示を行っている状態である。
FIG. 142B shows a state in which the current Ie is supplied from the driving
図141の画素構成の場合は、図142(a)に示すように、電流Iwが駆動用トランジスタ36aを流れ、プログラム電流Iwを流す電流が保持されるように、コンデンサ37に電圧設定(プログラム)される。または、駆動用トランジスタ36aのゲート端子にプログラム電流Iwを流す電流が流れるように電圧が保持される。このとき、トランジスタ36dはオープン状態(オフ状態)である。
In the case of the pixel configuration of FIG. 141, as shown in FIG. 142A, voltage setting (programming) is performed on the
次に、EL素子1411に電流を流す期間は図142(b)のように、トランジスタ36c、36bがオフし、トランジスタ36dが動作する。つまり、ゲート信号線22aにオフ電圧(VGH)が印加され、トランジスタ36b、36cがオフする。一方、ゲート信号線22a2にオン電圧(VGL)が印加され、トランジスタ36dがオンする。
(3)スキャナ動作
EL表示装置は、自己発光デバイスである。したがって、ELの表示画素26が発光し、発光した光661を対象物651に照射し、対象物651からの反射光661をホトセンサ画素27で受光することにより、対処物651をイメージスキャンすることができる。
Next, during a period in which current flows to the
(3) Scanner operation The EL display device is a self-luminous device. Accordingly, the
EL素子1411は、赤(R)、緑(G)、青(B)で発光する。ホトセンサ画素27にカラーフィルタを形成し、カラーフィルタでRGBの光のいずれかを選択して、ホトセンサ画素27で受光できるように構成する。特に、図141に図示するようなアクティブ型のEL表示装置は、ゲート信号線22aを選択することにより、該当の画素行を選択してEL素子1411を発光させることができる。また、ホトセンサ画素27もゲート信号線22b、22cを選択することにより、該当ホトセンサ画素行のプリチャージ信号Vpの印加あるいは受光動作を実施することができる。
The
したがって、ゲート信号線22aと、ゲート信号線22b、22cの選択位置とを同期を取って制御し、発光するEL画素行と、受光するホトセンサ画素行とを順次移動させることにより、イメージスキャン動作を行える。
(3−1)第1の実施例
図143は本発明の第1の実施例である。図143(b)に図示するように、表示領域10上にイメージスキャンする対象物651(たとえば、カラー写真など)が密接して配置されている。表示画素26のEL素子1411が発光し、発光した光661は、対象物651に照射される。対象物651に描かれている画像により、対象物651で反射する光の強度は変化する。つまり、光661は対象物651の画像により変調される。
Therefore, the
(3-1) First Example FIG. 143 is a first example of the present invention. As shown in FIG. 143 (b), an object 651 (for example, a color photograph) for image scanning is closely arranged on the
変調された光は、ホトセンサ画素27に到達し、ホトセンサ画素27は受光する光の強度により、オンオフ状態が変化する。
The modulated light reaches the
なお、プリチャージ信号Vpの印加、オン出力領域691など、本発明の表示装置、ホトセンサ画素27などの動作、構成、データ処理方法、座標検出動作などに関しては以前に説明しているので説明を省略する。
(3−1−1)走査動作
図143(a)に図示するように、選択されて発光するEL素子1411の画素行Aと、選択されて受光するホトセンサ画素行Bとは、隣接して制御される。選択するAとB位置の間隔は等距離である。好ましくは、画素行Aと画素行Bと同一画素16である。
The operation, configuration, data processing method, coordinate detection operation, etc. of the display device of the present invention, such as the application of the precharge signal Vp and the
(3-1-1) Scanning Operation As shown in FIG. 143 (a), the pixel row A of the
画素行Aと画素行Bは、図143(a)の矢印の示す方向に走査される。本発明では表示領域10の上辺から下辺に走査され、選択位置が下辺に到達すると、画面10の上辺から再び開始される。
(3−1−2)
表示画素26は白色発光を基本とし、ホトセンサ画素27にはRGBのカラーフィルタを有する。1つの表示画素26に対して、RGBの3つのホトセンサ画素27(27R、27G、27B)が対応する。
The pixel row A and the pixel row B are scanned in the direction indicated by the arrow in FIG. In the present invention, the
(3-1-2)
The
ただし、本発明はこの実施例に限定するものではなく、1つの表示画素26に対して1つのホトセンサ画素27を対応させてもよい。また、複数の表示画素27(たとえば、RGBの3原色の3つの表示画素)に対して、1つのホトセンサ画素27を対応させてもよい。また、複数の表示画素26に対して複数のホトセンサ画素27を対応させてもよい。
However, the present invention is not limited to this embodiment, and one
なお、表示画素27の発光色はRGBの3原色に限定するものではない。イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)などであってもよい。また、ホトセンサ画素27が受光する光は、RGBに限定するものではなく、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)などであってもよい。
The emission color of the
以上の事項は、本発明の他の実施例にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施例と組み合わせることができることも言うまでもない。
(3−2)多階調化
本発明の表示装置は、ホトセンサ画素27の動作状態を2値化データとして処理をおこなう。したがって、1回の画像取り込みでは、2値の画像データとなる。
It goes without saying that the above matters can be applied to other embodiments of the present invention. Moreover, it cannot be overemphasized that it can combine with another Example.
(3-2) Multi-gradation The display device of the present invention processes the operation state of the
図144は、この課題を解決するものである。多階調化の画像データを取得するため、複数の露光時間Tcで、対象物651をスキャンする。図144(b)は、画像データを8ビット階調(256階調)にするためのスキャン動作の表である。
FIG. 144 solves this problem. In order to acquire multi-gradation image data, the
スキャンは、8回実施される。各スキャンにおける単位露光時間Tcは、2の乗数となっている。第1回目のスキャン(No.0)での露光時間Tcは、第8回目のスキャン(No.7)の128倍である。各スキャンでのプリチャージ信号Vpは同一に設定される。つまり、各スキャンでは、プリチャージ信号Vpの大きさを同一にし、露光時間Tcを変化させて、2値化データを取得する。 The scan is performed 8 times. The unit exposure time Tc in each scan is a multiplier of 2. The exposure time Tc in the first scan (No. 0) is 128 times that in the eighth scan (No. 7). The precharge signal Vp in each scan is set to be the same. That is, in each scan, the precharge signal Vp has the same magnitude and the exposure time Tc is changed to obtain binarized data.
露光時間Tcが短いと、ホトセンサ画素27のほとんどは、オン出力状態となる。露光時間Tcが長くなるにつれ、オン出力状態のホトセンサ画素27の数が低減し、オフ出力状態のホトセンサ画素27が多くなる。
When the exposure time Tc is short, most of the
第1回目のスキャン(No.0)での単位露光時間=128とし、第2回目のスキャン(No.1)での単位露光時間=64とする。また、第3回目のスキャン(No.2)での単位露光時間=32とし、第4回目のスキャン(No.3)での単位露光時間=16とする。第5回目のスキャン(No.4)での単位露光時間=8とし、第6回目のスキャン(No.5)での単位露光時間=4とする。また、第7回目のスキャン(No.6)での単位露光時間=2とし、第8回目のスキャン(No.7)での単位露光時間=1とする。 The unit exposure time in the first scan (No. 0) = 128, and the unit exposure time in the second scan (No. 1) = 64. Further, the unit exposure time in the third scan (No. 2) = 32, and the unit exposure time in the fourth scan (No. 3) = 16. The unit exposure time in the fifth scan (No. 4) = 8, and the unit exposure time in the sixth scan (No. 5) = 4. In addition, the unit exposure time in the seventh scan (No. 6) = 2, and the unit exposure time in the eighth scan (No. 7) = 1.
以上のように、単位露光時間つまり露光時間Tcを変化させることにより、ホトセンサが画素27に受光する光量が増大し、ホトセンサ画素27のオンオフ状態が変化する。単位露光時間が1/2ずつ変化しているので、ホトセンサ画素27が受光する光量も1/2となる。したがって、取り込んだ画像は、多階調化される。第1回目のスキャンで得られた2値化データは、8ビットの最上位ビット(MSB)となり、第8回目のスキャンで得られた2値化データは、8ビットの最下位ビット(LSB)となる。
As described above, by changing the unit exposure time, that is, the exposure time Tc, the amount of light received by the photosensor at the
以上の事項は、本発明の他の実施例にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施例と組み合わせることができることも言うまでもない。
(3−3)第1の変更例
対象物651が写真フィルムのように透過型の場合は、図143(c)のように対象物651を配置する。図143(c)において、148bはホトセンサ画素27がマトリックス状に形成されたパネルである。構成などは以前に説明しているので説明を諸略する。148aはEL素子1411がマトリックス状に形成された表示素子26からなるパネルである。
It goes without saying that the above matters can be applied to other embodiments of the present invention. Moreover, it cannot be overemphasized that it can combine with another Example.
(3-3) First Modification When the
パネル148aのEL素子1411が発光する光661は、対象物651を透過し、ホトセンサ画素27に到達する。到達する光661の強度は、対象物651の対象箇所の透過率により変化する。
The light 661 emitted from the
以上の事項は、本発明の他の実施例にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施例と組み合わせることができることも言うまでもない。
(3−4)第2の変更例
図143の実施例は、発光する表示画素26行は1画素行であり、また、受光するホトセンサ画素27行も1画素行であった。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、隣接した複数の表示画素26行を発光させてもよい。また、隣接した複数のホトセンサ画素27で光661を受光させてもよい。
It goes without saying that the above matters can be applied to other embodiments of the present invention. Moreover, it cannot be overemphasized that it can combine with another Example.
(3-4) Second Modification In the example of FIG. 143, the 26 display pixel rows that emit light are one pixel row, and the 27 photosensor pixel rows that receive light are also one pixel row. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of adjacent
また、図145に図示するように、R発光の表示画素26R行(A1位置)とR光を受光するホトセンサ画素27R行(B1位置)と対にして動作させ、G発光の表示画素26G行(A2位置)とG光を受光するホトセンサ画素27G行(B2位置)と対にして動作させ、B発光の表示画素26B行(A3位置)とB光を受光するホトセンサ画素27B行(B3位置)と対にして動作させてもよい。
Further, as shown in FIG. 145, the
図146に図示するように、対の画素行(26、27)は表示装置148の画面10の上辺から下辺に向かって走査し、対象物651の画像データを取り込む。また、図144の実施例を実施する。
As shown in FIG. 146, the pair of pixel rows (26, 27) are scanned from the upper side to the lower side of the
以上のように構成し、また動作させることにより、対象物651のカラー画像を高速に取り込むことができる。
By configuring and operating as described above, a color image of the
以上の事項は、本発明の他の実施例にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施例と組み合わせることができることも言うまでもない。
(3−5)第3の変更例
図145の実施例は、RGBの画素16(表示画素26、ホトセンサ画素27)を対にして走査する方式であった。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、図147に図示するように、EL素子1411を白色(W)発光とし、また、表示領域10に複数の画素16(表示画素26、ホトセンサ画素27)を対にして走査させてもよい。
(3−6)第4の変更例
また、図146に図示するように、RGBだけでなく、イエロー(Y)の画素16(表示画素26、ホトセンサ画素27)を対にして走査あるいは動作させてもよい。
It goes without saying that the above matters can be applied to other embodiments of the present invention. Moreover, it cannot be overemphasized that it can combine with another Example.
(3-5) Third Modification The example of FIG. 145 is a method of scanning with RGB pixels 16 (
(3-6) Fourth Modification As shown in FIG. 146, not only RGB but also yellow (Y) pixels 16 (
以上の事項は、本発明の他の実施例にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施例と組み合わせることができることも言うまでもない。
(3−7)第5の変更例
また、図148に図示するように、画素行として動作させることに限定するものでない。単独の画素16(表示画素26、ホトセンサ画素27)を対にして、行方向および列方向に走査あるいは動作させてもよい。
It goes without saying that the above matters can be applied to other embodiments of the present invention. Moreover, it cannot be overemphasized that it can combine with another Example.
(3-7) Fifth Modification Example Further, as illustrated in FIG. 148, the present invention is not limited to operating as a pixel row. A single pixel 16 (
以上の事項は、本発明の他の実施例にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施例と組み合わせることができることも言うまでもない。
(3−7)第6の変更例
本発明の実施例において、選択した表示画素26のみを発光させ、対象物651の画像をスキャンするとして説明したが、これに限定するものではない。たとえば、選択した表示画素26を高輝度(高出力)に発光させて、対象物651をスキャンさせ、他の表示画素は通常の輝度で発光させて映像表示を行っても良い。この場合は、高輝度で発光する表示画素を順次選択し、画面10の上辺から下辺に走査する。もちろん、画面10の下辺から上辺に向かって走査してもよい。
It goes without saying that the above matters can be applied to other embodiments of the present invention. Moreover, it cannot be overemphasized that it can combine with another Example.
(3-7) Sixth modification example
In the embodiment of the present invention, it has been described that only the selected
また、選択表示画素行は、複数画素行、好ましくは16画素行以上を同時に選択し、選択した表示画素行を帯状に画面10を走査してもよい。以上の事項は、ホトセンサ画素行に対しても同様である。
Further, as the selected display pixel row, a plurality of pixel rows, preferably 16 pixel rows or more may be simultaneously selected, and the
また、表示画面10を通常輝度で表示し、対象物651の表示画像をスキャンしてもよい。この場合は、表示画面10をR、G、Bのラスター表示を行い、ラスター表示の色変更に同期してホトセンサ画素27を駆動して対象物651の画像を取り込む。もちろん、表示画面10を白多スター表示して対象物651の画像を取り込んでも良い。また、R、G、B表示領域を帯状に表示画面10に表示し、ホトセンサ画素27を選択して対象物651の画像を取り込んでもよい。
(EL表示装置とLCD)
EL表示装置と、LCDとを組み合わせることにより、薄型で軽量は表示装置を構成できる。図149は、その実施例である。
Alternatively, the
(EL display and LCD)
By combining an EL display device and an LCD, a thin and lightweight display device can be configured. FIG. 149 shows an example.
アレイ基板11の表面には、図3などで説明した表示画素26、ホトセンサ画素27がマトリックス状に形成されている。また、アレイ基板11の裏面には、図141で説明したEL素子1411からなる表示画素26がマトリックス状に形成されている。なお、1493はEL層1492に水分が入らないようにする封止基板であり、1493は封止基板1491とアレイ基板11とを貼り付ける接着剤である。
(1)第1の実施例
EL素子1411の集合体からなるEL層1492は、両面発光に構成されている。EL層1492から出射するB方向の光661は、EL表示装置の表示画像を形成する。A方向に出射するA方向の光661は、LCDを照明するバックライト光として機能する。
On the surface of the
(1) First Example
以上のように構成することにより、EL表示部Aは、全表示領域がELの表示領域となり、その逆の面は、LCD表示部と、EL表示部の2つの表示部が構成される。 With the above configuration, the EL display unit A has the entire display region as an EL display region, and the opposite surface includes two display units, an LCD display unit and an EL display unit.
以上の事項は、本発明の他の実施例にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施例と組み合わせることができることも言うまでもない。
(2)第2の実施例
図150のように、構成する実施例も例示される。アレイ基板11の片面には、図3などで説明した表示画素26、ホトセンサ画素27がマトリックス状に形成されている。また、図141で説明したEL素子1411からなる表示画素26がマトリックス状に形成されている。
It goes without saying that the above matters can be applied to other embodiments of the present invention. Moreover, it cannot be overemphasized that it can combine with another Example.
(2) Second Example As shown in FIG. 150, an example of the configuration is also illustrated. On one surface of the
LCD表示部は、バックライト146からの光で照明されて画像を表示する。EL表示部は、EL表示部AとEL表示部Bに示すように両面から画像を見ることができる。
(適用例)
以下、本実施形態の適用例について説明をする。以下の適用例は、以前に説明した本実施形態の装置または方法を実施する。
(1)携帯電話
図151は情報端末装置の一例としての携帯電話の平面図である。筐体1513にアンテナ1511、テンキー1512などが取り付けられている。1512などが表示色切換キーあるいは電源オンオフ、フレームレート切り換えキーである。
The LCD display unit is illuminated with light from the
(Application example)
Hereinafter, application examples of the present embodiment will be described. The following application examples implement the apparatus or method of the present embodiment described previously.
(1) Mobile phone FIG. 151 is a plan view of a mobile phone as an example of an information terminal device. An
以上のキー1512操作は、本実施形態の表示装置658にあっては表示画面を指で触ることに実現できる。つまり、表示画面10にはキー、プッシュスイッチなどを表示し、このキー、スイッチ画像を指で押さえることにより同様の動作を実現できる。
(2)ビデオカメラ
図152はビデオカメラの斜視図である。ビデオカメラは撮影(撮像)レンズ部1522とビデオかメラ本体1513と具備し、撮影レンズ部1522とビューファインダ部1513とは背中合わせとなっている。本実施形態の表示パネル658は表示モニターとしても使用されている。表示部10は支点1521で角度を自由に調整できる。表示部10を使用しない時は、格納部1523に格納される。
In the
(2) Video Camera FIG. 152 is a perspective view of a video camera. The video camera includes a photographing (imaging)
スイッチ1524は以下の機能を実施する切り換えあるいは制御スイッチである。スイッチ1524を操作することにより、表示画面10に指で触ることにより操作できる表示モードとなる。
本実施形態の表示装置などはビデオカメラだけでなく、図153に示すような電子カメラ、スチルカメラなどにも適用することができる。表示装置658はカメラ本体1531に付属されたモニターとして用いる。また、指入力装置として用いる。カメラ本体1531にはシャッタ1533の他、スイッチ1524が取り付けられている。
The display device of this embodiment can be applied not only to a video camera but also to an electronic camera, a still camera, etc. as shown in FIG. The
本発明は、液晶表示パネルだけでなく、他の表示パネルなどにも適用できる。 The present invention can be applied not only to a liquid crystal display panel but also to other display panels.
例えば、EL(有機、無機)表示パネル、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、SED(商標)、PDP(プラズマディスプレイパネル)、液晶表示デバイス、カーボンナノチューブ(Carbon nano tube、CNTと略されることがある)を用いたディスプレイ、陰極線管(CRT、Cathode Ray Tube)などの他のディスプレイにも適用できることは言うまでもない。また、アクティブマトリックス表示パネルだけでなく、単純マトリックス表示パネルに本実施形態の技術的思想を用いてもよい。 For example, EL (organic, inorganic) display panel, field emission display (FED), SED (trademark), PDP (plasma display panel), liquid crystal display device, carbon nanotube (sometimes abbreviated as carbon nano tube, CNT) Needless to say, the present invention can be applied to other displays such as a display using a cathode ray tube and a cathode ray tube (CRT). Further, the technical idea of the present embodiment may be used not only for an active matrix display panel but also for a simple matrix display panel.
本発明は、ビデオカメラ、プロジェクター、立体(3D)テレビ、プロジェクションテレビなどに適用できる。 The present invention can be applied to a video camera, a projector, a stereoscopic (3D) television, a projection television, and the like.
また、ビューファインダ、携帯電話のメインモニター及びサブモニターあるいは時計表示部、PHS、携帯情報端末及びそのモニター、デジタルカメラ、衛星テレビ、衛星モバイルテレビ及びそのモニターにも適用できる。 The present invention can also be applied to a viewfinder, a main monitor and a sub monitor of a mobile phone or a clock display unit, a PHS, a portable information terminal and its monitor, a digital camera, a satellite TV, a satellite mobile TV and a monitor thereof.
また、スキャナ、イメージセンサ、電子写真システム、ヘッドマウントディスプレイ、直視モニターディスプレイ、ノートパーソナルコンピュータ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子スチルカメラにも適用できる。 The present invention can also be applied to scanners, image sensors, electrophotographic systems, head mounted displays, direct-view monitor displays, notebook personal computers, video cameras, digital still cameras, and electronic still cameras.
また、現金自動引き出し機のモニター、公衆電話、テレビ電話、パーソナルコンピュータ、腕時計及びその表示装置などにも適用できる。また、バーコードなどの情報の発生機器にも適用することができる。これらの技術的思想などは、一部あるいは全部を問わず相互に組み合わせることができる。 Further, the present invention can be applied to a monitor of an automatic cash drawer, a public telephone, a videophone, a personal computer, a wristwatch and its display device. The present invention can also be applied to a device that generates information such as a barcode. These technical ideas and the like can be combined with each other regardless of part or all of them.
本発明は、炊飯器などの家庭電器機器の表示モニター、カーオーディオの表示部、車のスピードメーター、ひげそりの表示部、ポケットゲーム機器及びそのモニター、電話器の番号、工場の計測器のインジケーターなどの表示モニター、電車の行き先表示モニター、ネオン表示装置の置き換え、表示パネル用バックライトあるいは家庭用もしくは業務用の照明装置、天井灯、窓ガラス、車のヘッドライトなどの照明装置などにも適用あるいは応用展開できることは言うまでもない。 The present invention includes a display monitor for home appliances such as a rice cooker, a display unit for car audio, a car speedometer, a shaving display unit, a pocket game device and its monitor, a telephone number, an indicator of a factory measuring instrument, etc. Applicable to display monitors, train destination display monitors, replacement of neon display devices, backlights for display panels or lighting devices for home or commercial use, ceiling lights, window glass, car headlights, etc. Needless to say, it can be applied.
また、広告あるいはポスターなどの表示装置、RGBの信号器、警報表示灯などにも応用できる。これらの技術的思想などは、一部あるいは全部を問わず相互に組み合わせることができる。 It can also be applied to display devices such as advertisements or posters, RGB traffic lights, warning indicator lights, and the like. These technical ideas and the like can be combined with each other regardless of part or all of them.
10 表示領域
11 アレイ基板
12 ゲートドライバ回路
14 ソースドライバ回路
15 信号処理回路
16 画素
17 回路基板
18 ホトセンサ処理回路
19 表示領域(+ホトセンサ形成領域)
20 フレキブル基板(FPC)
21 映像信号処理回路
22 ゲート信号線
23 ソース信号線
24 プリチャージ信号線
25 ホトセンサ出力信号線
26 表示画素
27 ホトセンサ画素
31 画素電極
32 薄膜トランジスタ(TFT)
34 補助容量
35 ホトダイオード(ホトセンサ)
36 薄膜トランジスタ
37 補助容量
38 グランド(共通信号線)
151 選択回路
152 電圧出力端子
153 プリチャージ信号端子
154 コンパレータ電圧端子
171 アナログ−デジタル変換回路(AD回路)
172 切り替え回路
173 接続端子
201 イネーブル信号線
202 AND回路
261 フレキ基板
311 リセット信号線
312 リセットスイッチ(TFT)
314 コンパレータ信号線
501 インバータ(反転回路)
651 物体(遮光物、反射物)
652 封止壁
653 液晶層
654 対向基板
655 偏光板(偏光フィルム)
656 バックライト(光発生手段)
657 対向電極
658 表示パネル
661 光(光路)
681 光ペン(光発生手段)
691 オン出力領域(またはオフ出力領域)
692 中心座標
751 カーソル表示
814 MPU
811 接続端子
812 入力端子(PAD)
813 LEDドライバ
831 アイコン表示
861 処理ブロック
911 フィルム画像
1071 導光板
1081 遮光シール
1091 遮光部
1401 EEPROM
1402 I2Cコントローラ
1404 レジスタ
1405 レジスタ
1411 EL素子
1491 封止基板
1492 EL層
1493 接着剤
1511 アンテナ
1512 キー
1513 筐体
1521 支点
1522 撮影レンズ
1523 格納部
1524 スイッチ
1531 一体
1532 撮影部
1533 シャッタスイッチ
1541 スイッチ
1543 発光ダイオード(LED)
1544 導光体
1545 ペン先
1561 光スポット
10
15
20 Flexible substrate (FPC)
21 video
34
36
151
172
314
651 object (shading object, reflection object)
652
656 Backlight (light generation means)
657
681 Optical pen (light generation means)
691 ON output area (or OFF output area)
692 Center coordinates 751
811
813
1402 I2C controller 1404 Register 1405
1544
Claims (5)
前記表示画素の画素行と、前記ホトセンサ画素の画素行と順次選択するゲートドライバ回路と、
前記ホトセンサ画素の動作状態を処理する処理回路を具備することを特徴とするEL表示装置。 In the flat display device in which display pixels having EL elements are formed in a matrix on the array substrate, and photosensor pixels are also formed on the array substrate,
A gate driver circuit that sequentially selects a pixel row of the display pixel, a pixel row of the photosensor pixel, and
An EL display device comprising a processing circuit for processing an operation state of the photosensor pixel.
前記オンオフ信号により光の照射あるいは消灯する光発生手段を具備し、
前記光発生手段から照射された光の座標位置を検出し、
前記信号発生手段からオン信号が発生した後、所定期間は前記光発生手段の点灯状態を維持することを特徴とする座標入力方法。 Signal generating means for generating an on / off signal depending on the presence or absence of pressing;
Comprising light generating means for irradiating or extinguishing light by the on / off signal;
Detecting the coordinate position of the light emitted from the light generating means;
A coordinate input method characterized by maintaining the lighting state of the light generating means for a predetermined period after an ON signal is generated from the signal generating means.
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