JP4605243B2 - Image display device and driving method of image display device - Google Patents
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Description
本発明は、物体の位置などを検出する機能を備える画像表示装置および画像表示装置の駆動方法に関する。 The present invention relates to an image display device having a function of detecting the position of an object and the like, and a method for driving the image display device.
従来より、表示装置に対して接触あるいは近接する物体の位置などを検出する技術が知られている。その中でも代表的で一般に広く普及している技術として、タッチパネルを備えた表示装置が挙げられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for detecting the position of an object that touches or approaches a display device is known. Among them, a representative and widely used technique is a display device provided with a touch panel.
このタッチパネルも種々のタイプのものが存在するが、一般に普及しているものとして、静電容量を検知するタイプのものが挙げられる。このタイプのものは、指でタッチパネルに接触することでパネルの表面電荷の変化を捕らえ、これにより物体の位置などを検出する。これにより、ユーザは直感的に操作することが可能である。 There are various types of touch panels, but a type that detects a capacitance is one of the most popular touch panels. This type captures changes in the surface charge of the panel by touching the touch panel with a finger, thereby detecting the position of the object. Thereby, the user can operate intuitively.
また、近年、これらのタッチパネルを備えることなく、表示装置に対して物体の位置などを検出し、直感的に操作することを可能とする技術も各種提案されている。 In recent years, various technologies have been proposed that enable an intuitive operation by detecting the position of an object on a display device without providing these touch panels.
例えば、特許文献1には、板上を指の移動が可能な平面パッドの一端に赤外線等の発光素子と受光素子とを配置し、指を移動するのみでポインタ制御を行うことができる赤外線式指入力ポインタ装置が開示されている。
しかしながらこの技術は、表示装置とは別個に入力装置などを備えなければならず、部品点数が増えることにより製品のコストが上昇すると共に、タッチパネルを備えた表示装置と比べて直感的に操作することができないという課題があった。 However, this technology must include an input device separately from the display device, which increases the cost of the product due to an increase in the number of parts, and is intuitively operated compared to a display device having a touch panel. There was a problem that it was not possible.
また、タッチパネルを備えた表示装置についても、表示画面上にタッチパネルを備えることにより部品点数が増え、製品のコストが上昇する。また、表示画面からの光がタッチパネルを透過する際に変化して、画質の劣化を引き起こしてしまうという課題もあった。 In addition, for a display device provided with a touch panel, the number of components increases by providing the touch panel on the display screen, and the cost of the product increases. In addition, there is a problem that the light from the display screen changes when the light passes through the touch panel, causing deterioration in image quality.
さらに、上記の一般的に普及している静電容量を検知するタイプのタッチパネルの場合、同時に表示画面上の1点の位置しか検出することができず、ユーザにとっては必ずしも利便性が良いとは言えないといった課題があった。 Further, in the case of the touch panel of the above-described type that detects electrostatic capacitance, only one point position on the display screen can be detected at the same time, and it is always convenient for the user. There was a problem that I could not say.
つまり、従来のこれらの技術は、利便性を確保しつつ簡易な構造で画質を劣化させることなく物体の位置などを検出することが困難であるという課題があった。 In other words, these conventional techniques have a problem that it is difficult to detect the position of an object without degrading the image quality with a simple structure while ensuring convenience.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、利便性を確保しつつ簡易な構造で画質を劣化させることなく物体の位置などを検出することを可能にする画像表示装置および画像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 problems, and an object of the present invention is to provide an image display device that can detect the position of an object and the like with a simple structure without degrading image quality while ensuring convenience. An object of the present invention is to provide a method for driving an image display device.
本発明の画像表示装置は、それぞれが発光機能と受光機能とを併有する複数の発光受光素子と、画像データに基づいて発光受光素子を発光駆動する発光駆動手段と、画像データに基づいて発光している一の発光受光素子から出射して検出対象物体で反射した光を他の発光受光素子が受光するように、他の発光受光素子を受光駆動する受光駆動手段と、他の発光受光素子から得られた受光信号を所定のしきい値と比較してA/D変換を行うコンパレータと、表示中の画像の内容に応じて、発光量が高くなるのに従って値が大きくなると共に発光量が低くなるのに従って値が小さくなるように、コンパレータにおけるしきい値を変化させるしきい値生成部と、コンパレータによりA/D変換がなされた後の受光信号に基づき検出対象物体を検出する検出手段とを備えるものである。また、上記発光駆動手段および上記受光駆動手段は、複数の発光受光素子の発光動作に対応して他の1つの発光受光素子が受光動作を行うように、各発光受光素子を駆動するようになっている。 The image display device of the present invention includes a plurality of light emitting / receiving elements each having both a light emitting function and a light receiving function, light emission driving means for driving the light emitting / receiving elements to emit light based on the image data, and light emission based on the image data. Light receiving drive means for receiving and driving other light emitting and receiving elements so that the light emitted from one light emitting and receiving element reflected by the object to be detected is received by the other light emitting and receiving elements; A comparator that performs A / D conversion by comparing the obtained light reception signal with a predetermined threshold value, and a value that increases as the light emission amount increases and the light emission amount decreases according to the content of the image being displayed. as value according to become smaller, be detected with a threshold value generator for changing the threshold value in the comparator, the detection target object based on a light reception signal after a / D conversion is made by the comparator In which and detection means. Further, the light emission drive means and the light reception drive means drive each light emitting / receiving element so that the other one light emitting / receiving element performs the light receiving operation corresponding to the light emitting operation of the plurality of light emitting / receiving elements. ing.
本発明の画像表示装置の駆動方法は、それぞれが発光機能と受光機能とを併有する複数の発光受光素子を配置し、画像データに基づいて発光受光素子を発光駆動し、画像データに基づいて発光している一の発光受光素子から出射して検出対象物体で反射した光を他の発光受光素子が受光するように他の発光受光素子を受光駆動し、他の発光受光素子から得られた受光信号を所定のしきい値と比較してA/D変換を行い、表示中の画像の内容に応じて、発光量が高くなるのに従って値が大きくなると共に発光量が低くなるのに従って値が小さくなるように上記しきい値を変化させ、A/D変換がなされた後の受光信号に基づき検出対象物体を検出するようにしたものである。また、複数の発光受光素子の発光動作に対応して他の1つの発光受光素子が受光動作を行うように、各発光受光素子を駆動するようになっている。 According to the driving method of the image display apparatus of the present invention, a plurality of light emitting / receiving elements each having both a light emitting function and a light receiving function are arranged, the light emitting / receiving element is driven to emit light based on image data, and light is emitted based on the image data. The other light emitting / receiving elements are driven to receive light received from the other light emitting / receiving elements so that the light emitted from one light emitting / receiving element reflected by the object to be detected is received by the other light emitting / receiving elements. A / D conversion is performed by comparing the signal with a predetermined threshold value, and the value increases as the light emission amount increases and decreases as the light emission amount decreases according to the content of the image being displayed. The threshold value is changed so that the detection target object is detected based on the received light signal after the A / D conversion . Further, each light emitting / receiving element is driven so that the other one light emitting / receiving element performs the light receiving operation in response to the light emitting operation of the plurality of light emitting / receiving elements.
本発明の画像表示装置および画像表示装置の駆動方法では、画像データに基づいて発光受光素子が発光する。他の発光受光素子がその発光受光素子から出射して検出対象物体で反射した光を受光して受光信号を出力する。他の発光受光素子から得られた受光信号を所定のしきい値と比較し、A/D変換を行う。このとき、表示中の画像の内容に応じて、発光量が高くなるのに従って値が大きくなると共に発光量が低くなるのに従って値が小さくなるように、上記しきい値を変化させる。そして、A/D変換がなされた後の受光信号に基づき検出対象物体が検出される。また、複数の発光受光素子の発光動作に対応して他の1つの発光受光素子が受光動作を行うように、各発光受光素子が駆動されることにより、受光信号のデータ量が削減される。
なお、たとえ複数の検出対象物体が同時に配置されている場合でも、受光信号に基づきこれら複数の検出対象物体を検出するように構成することが可能である。ここで、「同時に配置されている」とは、例えば画像表示装置の表示部上に複数の指を一緒に接触あるいは近接させている状況などを意味するものである。
In the image display device and the driving method of the image display device of the present invention, the light emitting / receiving element emits light based on the image data. Another light emitting / receiving element receives the light emitted from the light emitting / receiving element and reflected by the object to be detected, and outputs a light receiving signal. A light reception signal obtained from another light emitting / receiving element is compared with a predetermined threshold value, and A / D conversion is performed. At this time, according to the content of the image being displayed, the threshold value is changed so that the value increases as the light emission amount increases and the value decreases as the light emission amount decreases. Then, the detection target object is detected based on the light reception signal after the A / D conversion . Further, by driving each light emitting / receiving element so that the other one light emitting / receiving element performs the light receiving operation corresponding to the light emitting operation of the plurality of light emitting / receiving elements, the data amount of the light receiving signal is reduced.
Note that, even when a plurality of detection target objects are arranged at the same time, the plurality of detection target objects can be detected based on the light reception signal. Here, “disposed at the same time” means, for example, a situation where a plurality of fingers are in contact with or in close proximity to each other on the display unit of the image display device.
また、この検出対象物体の性状またはその検出の目的もしくは精度に応じたしきい値を設定するようにした場合には、受光信号をこの設定されたしきい値と比較することにより、これらの用途に応じた態様で検出対象物体が検出される。ここで、「検出対象物体の性状」とは、例えば、その物体の大きさ、表面状態(反射率、色、粗さなど)などを意味し、「検出の目的」とは、例えば、物体の位置の検出、物体の大きさの検出、物体の色の検出などを意味し、「検出の精度」とは、検出解像度のことを意味する。 In addition, when a threshold value is set according to the property of the object to be detected or the purpose or accuracy of the detection, the received light signal is compared with the set threshold value to The detection target object is detected in a manner corresponding to the above. Here, “the property of the detection target object” means, for example, the size and surface state (reflectance, color, roughness, etc.) of the object, and “the purpose of detection” means, for example, the object The detection of the position, the detection of the size of the object, the detection of the color of the object, etc. mean the detection accuracy, and the “detection accuracy” means the detection resolution.
また、この検出対象物体が発光受光素子に接近していない状態で黒表示を行ったときに得られる受光信号に基づいて周囲に存在する環境光の強度を求め、この環境光の強度の分だけ上乗せされたしきい値を用いてA/D変換がなされた後の受光信号に基づいて検出対象物体の検出を行うようにした場合は、環境光の影響に左右されずに検出対象物体が検出される。ここで、「黒表示」とは、画像表示装置が備える全ての発光受光素子が発光する輝度が最も低い状態の表示を意味し、「環境光」とは、例えば太陽光や室内灯による光など、周囲から照射されている光を意味する。 Also, the ambient light intensity present in the surroundings is obtained based on the light reception signal obtained when black display is performed in a state where the detection target object is not close to the light emitting / receiving element, and only the amount of the ambient light intensity is obtained. When the detection target object is detected based on the received light signal after A / D conversion is performed using the added threshold value , the detection target object is detected regardless of the influence of the ambient light. Is done. Here, “black display” means a display in a state where all the light emitting and receiving elements included in the image display device emit light at the lowest luminance, and “environment light” means, for example, sunlight or light from an indoor lamp. , Means the light radiated from the surroundings.
さらに、入力画像データの一部を所定のマークを表示させるためのマークデータと置き換えて画像データを合成し、このマークデータに応じて発光受光素子から出射した光をその発光受光素子に対応する位置の他の発光受光素子によって受光するようにした場合には、表示中のこのマークに検出対象物体が接近したかどうかということが検出される。この場合において、画像表示中にこのマークを移動させることも可能であり、また、例えば絵柄の動きに合わせてこのマークを移動させるように構成することも可能である。ここで、「入力画像データ」とは、画像表示装置へ入力されたままの合成前の生の画像データを意味し、「マークデータ」とは、例えば、任意の図形や文字の形状、輝度および色などによって表される標識を意味する。 Further, a part of the input image data is replaced with mark data for displaying a predetermined mark, and the image data is synthesized, and light emitted from the light emitting / receiving element according to the mark data is positioned corresponding to the light emitting / receiving element. When light is received by another light emitting / receiving element, it is detected whether the detection target object has approached this mark being displayed. In this case, it is possible to move the mark during image display, and it is also possible to configure the mark to move in accordance with the movement of the pattern, for example. Here, “input image data” means raw image data before being combined as input to the image display device, and “mark data” means, for example, the shape, brightness, and shape of an arbitrary figure or character. A sign represented by color or the like.
ここで例えば、これら複数の発光受光素子をマトリクス状に配置し、発光受光素子が線順次で発光動作を行うように駆動すると共に、これに同期して発光中の発光受光素子以外の発光受光素子が線順次で受光動作を行うように駆動するように構成してもよい。ここで、「マトリクス状」とは、複数の発光受光素子が画像表示装置の表示部全面にわたって、画面の水平ライン方向および垂直ライン方向に行列配置されている状態を意味し、この配置された各要素を画素と言う。「線順次で発光動作」および「線順次で受光動作」とは、ある1水平ライン分の各画素に含まれる発光受光素子が1水平ラインごとに順次、発光動作および受光動作する態様の動作を意味し、これを画像表示装置の表示部全面にわたって行うことにより、1画面分の画像データの表示および1画面分の各画素についての受光をすることが可能となる。 Here, for example, the plurality of light emitting / receiving elements are arranged in a matrix, and the light emitting / receiving elements are driven so as to perform light emission operation in a line-sequential manner. May be configured to be driven so as to perform a light receiving operation in a line sequential manner. Here, “matrix shape” means a state in which a plurality of light emitting and receiving elements are arranged in a matrix in the horizontal line direction and the vertical line direction of the screen over the entire display unit of the image display device. An element is called a pixel. “Line-sequential light-emitting operation” and “line-sequential light-receiving operation” are operations in which light-emitting and light-receiving elements included in each pixel for one horizontal line sequentially perform light-emitting operation and light-receiving operation for each horizontal line. This means that by performing this operation over the entire display section of the image display device, it is possible to display image data for one screen and receive light for each pixel for one screen.
本発明の画像表示装置および画像表示装置の駆動方法によれば、それぞれが発光機能と受光機能とを併有する複数の発光受光素子を備え、画像データに基づいて発光受光素子を発光駆動すると共に、その発光受光素子から出射して検出対象物体で反射した光を他の発光受光素子が受光するように他の発光受光素子を受光駆動し、他の発光受光素子から得られた受光信号を所定のしきい値と比較してA/D変換を行い、表示中の画像の内容に応じて、発光量が高くなるのに従って値が大きくなると共に発光量が低くなるのに従って値が小さくなるように上記しきい値を変化させ、A/D変換がなされた後の受光信号に基づき検出対象物体を検出するようにしたので、利便性を確保しつつ簡易な構造で画質を劣化させることなく物体の位置などを検出することができる。
また、複数の発光受光素子の発光動作に対応して他の1つの発光受光素子が受光動作を行うように各発光受光素子を駆動するようにしたので、受光信号のデータ量を削減することができ、受光側の構成を簡素化すると共に、低消費電力化を図ることが可能となる。
According to the image display device and the driving method of the image display device of the present invention, each includes a plurality of light emitting and receiving elements having both a light emitting function and a light receiving function, and the light emitting and receiving elements are driven to emit light based on the image data. The other light emitting / receiving elements are driven so that the light emitted from the light emitting / receiving element and reflected by the detection target object are received by the other light emitting / receiving elements . A / D conversion is performed in comparison with the threshold value, and the value increases as the light emission amount increases and decreases as the light emission amount decreases according to the content of the image being displayed. Since the detection target object is detected based on the light reception signal after the threshold value is changed and A / D converted , the position of the object can be secured without degrading the image quality with a simple structure while ensuring convenience. Etc. It can be out.
Further, since each light emitting / receiving element is driven so that the other one light emitting / receiving element performs the light receiving operation in response to the light emitting operation of the plurality of light emitting / receiving elements, the data amount of the light receiving signal can be reduced. Thus, the configuration on the light receiving side can be simplified and the power consumption can be reduced.
以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、単に実施の形態という。)について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as an embodiment) will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る画像表示装置の全体構成を表すものである。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows the overall configuration of an image display apparatus according to the first embodiment of the present invention.
本実施の形態の画像表示装置は、表示部1と、表示信号生成部21と、表示信号保持制御部22と、表示信号ドライバ23と、発光側スキャナ24と、受光信号選択スキャナ31と、受光信号レシーバ32と、受光信号保持部33と、位置検出部34とを備える。
The image display apparatus according to the present embodiment includes a
表示部1は、複数の各画素11が全面に渡ってマトリクス状に配置された、例えば、有機または無機のEL(ElectroLuminescence)ディスプレイやLCD(Liquid Crystal Display)からなり、後述するように線順次動作をしながら所定の図形や文字などの画像を表示する。また、各画素11は、1つの発光受光素子を含む発光受光セルCWRから構成され、後述するように各画素が発光動作機能と受光動作機能を併有するようになっている。
The
表示信号生成部21は、図示しないCPU(Central Processing Unit)などにより生成され、供給されたデータに基づいて、例えば、1画面ごと(1フィールドの表示ごと)に表示するための表示信号を生成し、それを表示信号保持制御部22に出力する。
The display
表示信号保持制御部22は、表示信号生成部21から出力される表示信号を1画面ごと(1フィールドの表示ごと)に、例えばSRAM(Static Random Access Memory)などから構成されるフィールドメモリに格納して保持すると共に、各発光受光セルCWRを発光駆動する発光側スキャナ24および表示信号ドライバ23、ならびに各発光受光セルCWRを受光駆動する受光信号選択スキャナ31を連動して動作するように制御する機能を有する。具体的には、発光側スキャナ24には発光タイミング制御信号41を、受光信号選択スキャナ31には受光タイミング制御信号42を、表示信号ドライバ23には制御信号およびフィールドメモリに保持されている表示信号に基づいて、1水平ライン分の表示信号を出力する。これらの制御信号および表示信号により、後述するように、線順次動作が行われるようになっている。
The display signal holding
発光側スキャナ24は、表示信号保持制御部22から出力される発光タイミング制御信号41に応じて発光駆動対象の発光受光セルCWRを選択する機能を有する。具体的には後述するように、表示部1の各画素11に接続された発光用ゲート線を介して選択信号を供給し、第1のスイッチを制御する。つまり、選択信号によりある画素の第1のスイッチがオン状態となる電圧が印加されると、その画素では表示信号ドライバ23から供給された電圧に対応した輝度の発光動作がなされるようになっている。
The light emitting
表示信号ドライバ23は、表示信号保持制御部22から出力される1水平ライン分の表示信号に応じて発光駆動対象の発光受光セルCWRに表示データを供給する機能を有する。具体的にはやはり後述するように、表示部1の各画素11に接続されたデータ供給線を介して前述の発光側スキャナ24により選択された画素11に表示データに対応する電圧を供給する。この発光側スキャナ24および表示信号ドライバ23が連動して線順次動作することにより、任意の表示データに対応する画像が表示部1に表示される。
The
受光信号選択スキャナ31は、表示信号保持制御部22から出力される受光タイミング制御信号42に応じて発光受光セルCWRの発光駆動と受光駆動とを切り換え、それにより受光駆動対象の発光受光セルCWRを選択する機能を有する。具体的には後述するように、表示部1の各画素11に接続された切換線を介して切換信号を供給し、第2のスイッチおよび第3のスイッチを制御する。つまり、切換信号によりある画素において発光駆動時に選択する第2のスイッチがオフ状態となる電圧を印加すると共に、受光駆動時に選択する第3のスイッチがオン状態となる電圧を印加し、その画素から検出された受光信号が受光信号レシーバ32に出力されるようになっている。これにより、例えばある発光受光セルCWRからの出射光に基づいて接触あるいは近接する物体において反射した光を、他の発光受光セルCWRが受光し、検出することが可能となる。また、この受光信号選択スキャナ31からは、受光信号レシーバ32および受光信号保持部33へ受光ブロック制御信号43が出力され、これら受光動作に寄与するブロックを制御する機能も有する。
The light reception
受光信号レシーバ32は、受光信号選択スキャナ31から出力される受光ブロック制御信号43に応じて、各発光受光セルCWRから出力された1水平ライン分の受光信号を取得する機能を有する。この受光信号レシーバ32において取得された1水平ライン分の受光信号は、受光信号保持部33へ出力される。
The light
受光信号保持部33は、受光信号選択スキャナ31から出力される受光ブロック制御信号43に応じて、受光信号レシーバ32から出力される受光信号を1画面ごと(1フィールドの表示ごと)の受光信号に再構成し、例えばSRAMなどから構成されるフィールドメモリに格納して保持する機能を有する。受光信号保持部33において格納された受光信号のデータは、位置検出部34へ出力される。なお、この受光信号保持部33はメモリ以外の記憶素子から構成されていてもよく、例えば受光信号のデータをアナログデータとして保持しておくことも可能である。以下、本実施の形態においては特に記載がない場合、受光信号はアナログデータとして保持されているものとする。
The light reception
位置検出部34は、受光信号保持部33から出力される受光信号のデータに基づいて信号処理を行い、発光受光セルCWRにおいて検出された物体が存在する位置を特定する機能を有する。これにより、接触あるいは近接する物体の位置を特定することが可能となる。なお、上記のように受光信号保持部33が受光信号のデータをアナログデータとして格納している場合は、位置検出部34においてアナログ/デジタル変換(以下、A/D変換という。)を行ってから信号処理が実行される。
The
図2は、図1における表示部1の構成の一例を表すものである。なお、この表示部1は、水平ライン方向にm個、垂直ライン方向にn個、合計で(m×n)個からなる画素11がマトリクス状に配置された構成になっているものとする。ここで、例えばPC(Personal Computer)などにおいて一般的なディスプレイ規格であるXGA(eXtended Graphics
Array)規格の表示部の場合、m=1024×3(RGB),n=768の合計2359296個からなる画素がマトリクス状に配置されていることになる。
FIG. 2 shows an example of the configuration of the
In the case of a display unit of the (Array) standard, a total of 2359296 pixels of m = 1024 × 3 (RGB) and n = 768 are arranged in a matrix.
図2に示したように、この表示部1は、合計で(m×n)個からなる画素11および各画素に含まれる前述の発光受光セルCWR11〜CWRmnと、その画素11の数に応じて接続された、m本のデータ供給線DW(DW1〜DWm)およびデータ読出線DR(DR1〜DRm)、ならびにn本の発光用ゲート線G(G1〜Gn)および切換線S(S1〜Sn)とを備える。
As shown in FIG. 2, the
データ供給線DW、データ読出線DR、発光用ゲート線Gおよび切換線Sはそれぞれ、前述の表示信号ドライバ23、受光信号レシーバ32、発光側スキャナ24および受光信号選択スキャナ31に接続され、表示信号、選択信号および切換信号が各発光受光セルCWRへ供給され、受光信号が各発光受光セルCWRから出力される。また、図2に示したように、各発光受光セルCWRに対してそれぞれ1本ずつのデータ供給線DW、データ読出線DR、発光用ゲート線Gおよび切換線Sが接続されている。さらに、例えば1垂直ラインの発光受光セルCWR11,CWR12,…,CWR1nに対しては1本ずつのデータ供給線DW1およびデータ読出線DR1が共通に接続され、例えば1水平ラインの発光受光セルCWR11,CWR21,…,CWRm1に対しては1本ずつの発光用ゲート線Gおよび切換線Sが共通に接続されている。なお、図2中の矢印Xは、後述するように発光用ゲート線Gおよび切換線Sのスキャン方向を示している。
The data supply line DW, the data read line DR, the light emission gate line G, and the switching line S are connected to the
図3は、図1の表示部1における発光受光セルCWRの配置構成の一例を断面図で模式的に表したものである。なお、図3の例では、発光受光セルCWRに含まれる発光受光素子が有機EL素子であり、1対の透明基板の間に有機EL層が設けられている場合を示している。この図おいて、位置を表す符号であるiはある自然数を表し、前述のように例えばXGA規格の表示部の場合(m=1024×3(RGB),n=768)、例えば表示部の中央の垂直ラインとすると、i=1536となる。
FIG. 3 schematically shows an example of the arrangement configuration of the light-emitting / receiving cells CWR in the
また、図3に示した断面図は、図2に示した表示部1における垂直方向のA−A矢視断面に対応するものである。この表示部1は、1対の透明基板12A,12Bと、これらの透明基板12A,12Bの間に配置され、上記のように隔壁13によって互いに分離された構造の複数の発光受光セルCWR(CWR21,CWR22,CWR23,CWR24,CWR25,…)とを有する。また、上記のように、発光受光セルCWRは発光受光素子として有機EL素子を含む。またこの図では、各発光受光セルCWRが含む発光受光素子による出射光LWも示している。なお、一般的な有機EL表示部におけるその他の層については図示せず、省略している。以下、図5においても同様である。
Further, the cross-sectional view shown in FIG. 3 corresponds to the vertical cross-section taken along the line AA in the
なお、本実施の形態に係る表示部1における発光受光セルCWRの配置構成例の断面図はこれらに限られるものではなく、他の配置構成でもよい。また、図3に示した断面図の例においては、発光受光素子ELが有機EL素子から構成されている例で説明したが、この発光受光素子は発光機能および受光機能を備える素子ならば他のものでもよく、例えばLED素子などから構成するようにしてもよい。
In addition, the sectional view of the arrangement configuration example of the light emitting and receiving cells CWR in the
図4は、図2における発光受光セルCWRの回路構成を表すものである。 FIG. 4 shows a circuit configuration of the light emitting / receiving cell CWR in FIG.
この発光受光セルCWRは、1つの発光受光素子ELを備え、発光用ゲート線G、データ供給線DW、切換線Sおよびデータ読出線DRがこの発光受光セルCWRに接続された構成となっている。つまり、通常の発光素子を備える1画素分のセルと比べて、受光用の分だけゲート線およびデータ線が1本ずつ増加した構成となっている。また、発光受光セルCWRは、1つの発光受光素子ELと、キャパシタCと、抵抗Rと、発光用ゲート線Gから供給される選択信号に応じてデータ供給線DWとこのキャパシタCの一端との間を選択的に導通させる第1のスイッチSW1と、切換線Sから供給される切換信号に応じてこのキャパシタの他端と発光受光素子ELの一端との間を選択的に導通させる第2のスイッチSW2と、同様に切換線Sから供給される切換信号に応じて発光受光素子ELの一端とデータ読出線DRとの間を選択的に導通させる第3のスイッチSW3とを有し、発光受光素子ELの他端は接地されている。抵抗Rの一端はデータ読出線DRに接続されており、抵抗Rの他端は接地、または負バイアス点(図示せず)に接続されている。 The light emitting / receiving cell CWR includes one light emitting / receiving element EL, and the light emitting gate line G, the data supply line DW, the switching line S, and the data readout line DR are connected to the light emitting / receiving cell CWR. . In other words, the gate line and the data line are increased by one for receiving light as compared with a cell for one pixel including a normal light emitting element. The light emitting / receiving cell CWR includes one light emitting / receiving element EL, a capacitor C, a resistor R, a data supply line DW and one end of the capacitor C according to a selection signal supplied from the light emitting gate line G. A first switch SW1 that selectively conducts between the second switch and a second switch that selectively conducts between the other end of the capacitor and one end of the light emitting / receiving element EL in accordance with a switching signal supplied from the switching line S. Similarly, the switch SW2 has a third switch SW3 that selectively conducts between one end of the light emitting / receiving element EL and the data read line DR in response to a switching signal supplied from the switching line S. The other end of the element EL is grounded. One end of the resistor R is connected to the data read line DR, and the other end of the resistor R is connected to the ground or a negative bias point (not shown).
ここで、具体的に発光動作時および受光動作時における各構成要素の動作を説明する。まず、発光動作および受光動作は、以下のような発光受光素子ELの性質を利用して行う。つまり、本実施の形態において発光受光素子として構成する、例えば有機EL素子やLED素子などは、順方向バイアス電圧を印可すると発光動作をするが、逆方向バイアス電圧を印加すると、受光して電流を発生する性質を有する。よって、後述するようにこの発光受光素子ELは、発光動作および受光動作を同時に行うことはできず、両方の動作を行うには時分割で動作させる必要がある。 Here, the operation of each component during the light emitting operation and the light receiving operation will be specifically described. First, the light emitting operation and the light receiving operation are performed using the following characteristics of the light emitting / receiving element EL. In other words, for example, an organic EL element or an LED element configured as a light emitting / receiving element in this embodiment emits light when a forward bias voltage is applied, but receives a light and receives a current when a reverse bias voltage is applied. It has the nature to occur. Therefore, as will be described later, the light emitting / receiving element EL cannot perform the light emitting operation and the light receiving operation at the same time, and needs to be operated in a time division manner in order to perform both operations.
よって、まず発光動作時には、上記のように発光用ゲート線Gから供給される選択信号および切換線Sから供給される切換信号に応じて第1のスイッチSW1および第2のスイッチSW2がオン状態かつ第3のスイッチSW3がオフ状態となると共に、発光受光素子ELには順方向バイアス電圧が印加される。ここで、表示信号に応じた輝度の発光となるよう、データ供給線DWからI1の経路にてキャパシタCが充電され、それに基づいてI2の経路にて発光受光素子ELに電流が流れ、発光動作を行うようになっている。 Therefore, at the time of the light emission operation, the first switch SW1 and the second switch SW2 are turned on in response to the selection signal supplied from the light emission gate line G and the switching signal supplied from the switching line S as described above. The third switch SW3 is turned off, and a forward bias voltage is applied to the light emitting / receiving element EL. Here, the capacitor C is charged from the data supply line DW through the path I1 so as to emit light with a luminance corresponding to the display signal, and based on this, a current flows through the light emitting / receiving element EL through the path I2, and the light emission operation is performed. Is supposed to do.
一方、受光動作時には、上記のように切換線Sから供給される切換信号に応じて第2のスイッチSW2がオフ状態、第3のスイッチSW3がオン状態となると共にこの発光受光素子ELに逆方向バイアス電圧が印加され、発光受光素子ELにおいて受光した光量に応じた電流がI3の経路にてデータ読出線DRへ供給され、受光動作を行うようになっている。なお、発光動作および受光動作のいずれの動作も行っていない時には、第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2および第3のスイッチSW3のいずれのスイッチもオフ状態となっており、データ供給線DWおよびデータ読出線DRはそれぞれ、発光受光素子ELとは切断されるようになっている。なお、データ読出線DRに接続されている抵抗Rは、上記のようにI3の経路でデータ読出線DRに供給された電流に基づいて抵抗Rの両端に電位差を生じさせ、これを受光信号として出力する機能を有する。 On the other hand, during the light receiving operation, the second switch SW2 is turned off and the third switch SW3 is turned on according to the switching signal supplied from the switching line S as described above, and the light emitting / receiving element EL is reversely directed. A bias voltage is applied, and a current corresponding to the amount of light received by the light emitting / receiving element EL is supplied to the data read line DR through a path I3 to perform a light receiving operation. When neither the light emission operation nor the light reception operation is performed, all of the first switch SW1, the second switch SW2, and the third switch SW3 are in the off state, and the data supply line DW The data readout line DR is disconnected from the light emitting / receiving element EL. The resistor R connected to the data read line DR generates a potential difference at both ends of the resistor R based on the current supplied to the data read line DR through the path I3 as described above, and this is used as a light reception signal. Has a function to output.
次に、以上のような構成の画像表示装置において接触あるいは近接した物体を検出する動作を説明する。 Next, an operation for detecting an object in contact with or close to the image display apparatus having the above-described configuration will be described.
まず、図5を参照して以上のような構成の画像表示装置において、接触あるいは近接する物体を検出する動作を説明する。図5は、図1の画像表示装置において検出対象物体を検出する処理の一例を表すものである。図3に示した、発光受光素子である有機EL素子を含む発光受光セルCWRが隔壁13により分離された構造の例に対応したものであり、図3に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
First, with reference to FIG. 5, an operation of detecting an object that is in contact with or close to the image display device having the above-described configuration will be described. FIG. 5 shows an example of processing for detecting a detection target object in the image display apparatus of FIG. 3 corresponds to the example of the structure in which the light-emitting / receiving cell CWR including the organic EL element which is a light-emitting / receiving element is separated by the
図5に示したように、例えば表示部1に指などの検出対象物体15を接触あるいは近接させると、例えば、発光受光セルCWR23から出射された出射光LW1がこの検出対象物体15で反射する。ここで、この発光受光素子ELは前述のように発光動作および受光動作は時分割で行う必要があるので、ある発光受光素子を発光させながらその発光受光素子で反射光を受光することができない。そこで、ある水平ラインの発光受光素子から出射した光を、他の水平ラインの発光受光素子に逆方向バイアス電圧を印加して受光動作を行うことにより検出が可能になる。例えば、発光受光セルCWR23から位置が近い水平ラインの発光受光セル、例えばCWR24あるいはCWR25などには反射光LR1が入射するが、発光受光セルCWR23から位置が遠い水平ラインの発光受光セルには反射光は入射しない。このため、ある検出対象物体15から位置が近い発光受光セルCWRのみから受光信号が得られる。例えば、発光駆動されている水平ラインの発光受光セルCWRから発せられて検出対象物体15で反射された光を、その発光中の水平ラインに隣接する水平ラインの発光受光素子によって検出するようにタイミング駆動を行うものとする。検出対象物体15の近傍の水平ラインの発光受光素子からは受光信号が検出される一方、それ以外の領域からは受光信号が検出されないので、表示部1のどの位置に検出対象物体15が存在するのかを検知することが可能となる。このような発光駆動と受光駆動とを各水平ラインについて順次行うこと(以下、線順次駆動という。)により、表示部1全体にわたって画像を表示しながら検出対象物体15を検出することが可能となる。
As shown in FIG. 5, for example, when the
図6は、図1の画像表示装置における線順次発光動作および線順次受光動作の一例を表すものである。ここで、図6に示した1マスは表示部1における画素11を表すものである。
FIG. 6 shows an example of the line sequential light emitting operation and the line sequential light receiving operation in the image display apparatus of FIG. Here, one square shown in FIG. 6 represents the
図6(A)に示した線順次発光動作の例では、例えば矢印P2で示した位置の1水平ラインが、スキャン方向Xで示した方向に順次発光動作していく状況を表している。またこの例では、矢印P2で示した位置の1水平ラインが、表示データによる描画が画面上においてある時間が経過するまで、つまり次の画像データが表示信号ドライバ23により供給される前までの一定期間だけ発光状態が保持され、表示部1全体が発光領域51A,51Bと非発光領域52とに分かれている状況を表している。この場合、矢印P2で示した位置の1水平ラインが線順次発光動作することにより、発光状態が保持される一定時間内においては、表示部1の全体または大部分が発光領域となり、ある画像データを表示部1全体に渡って表示することが可能となる。発光状態が保持される期間は、例えば図4に示した発光受光セルCWRの回路構成におけるキャパシタCの容量値などにより決まるものであり、任意に設定可能である。なお、図6(A)に示した例では、表示部1に非発光領域52が存在するが、この非発光領域52もまた線順次移動するので、残像現象効果により、人の目によっては視認されることがなく、問題にならない。
In the example of the line-sequential light emission operation shown in FIG. 6A, for example, a situation is shown in which one horizontal line at the position indicated by the arrow P2 sequentially emits light in the direction indicated by the scan direction X. Further, in this example, one horizontal line at the position indicated by the arrow P2 is constant until a certain period of time has elapsed on the screen when the display data is drawn, that is, until the next image data is supplied by the
次に図6(B)および(C)に示した線順次発光動作および線順次受光動作の例では、例えば矢印P2およびP5で示した位置の1水平ラインがスキャン方向Xで示した方向に順次発光動作していくと共に、矢印P3およびP6で示した位置の1水平ラインが発光領域51Aから出射した光による検出対象物体15での反射光を、スキャン方向Xで示した方向に線順次受光動作していく状況を表している。このように、ある1水平ラインが線順次発光動作すると共に、常にその隣の位置の1水平ラインがその出射光による反射光を線順次受光動作することにより、表示部1全体が発光領域になると共に受光領域となり、ある画像データを表示部1全体に渡って表示することに加えて、受光素子から検出された受光信号によりある検出対象物体15が表示部1の近傍に存在するかどうかおよび存在する場合はその位置を検出することが可能となる。なおこの場合でも、表示データによる描画が画面上においてある時間が経過するまで、つまり次の受光動作前までの一定期間だけ発光動作が保持され、表示部1全体が発光領域51A,51Bと非発光領域52とに分離している状況を表している。
Next, in the example of the line sequential light emitting operation and the line sequential light receiving operation shown in FIGS. 6B and 6C, for example, one horizontal line at the position indicated by the arrows P2 and P5 is sequentially applied in the direction indicated by the scanning direction X. As the light emitting operation proceeds, the light reflected from the
次に、図2、図4、図5および図7を参照して、図1の画像表示装置において検出対象物体15を検出する処理の詳細を説明する。図7は、図1の画像表示装置において検出対象物体15を検出する処理を表すものであり、(D)ある1垂直ライン分の発光受光セルCWRi(CWRi1〜CWRin)、およびこれらの各発光受光セルCWRiに接続された、(A)データ供給線DWi、(B)発光用ゲート線G(G1〜Gn)、(C)切換線S(S1〜Sn)および(E)データ読出線DRiの各信号を示している。また、図7において位置を表す符号であるiおよびjはある自然数を表し、前述のように例えばXGA規格の表示部の場合(m=1024×3(RGB),n=768)、例えば表示部の中央とすると、i=1536,j=384となる。なお、以降のタイミング図においても同様である。
Next, with reference to FIG. 2, FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 7, details of processing for detecting the
図7において、横軸は時間を表し、垂直期間TH1およびTH2は表示部1の画面全体分スキャンするのに要する時間、つまりこの場合は発光側スキャナ24および受光信号選択スキャナ31がそれぞれ、G1〜GnまでおよびS1〜Snまでスキャンする時間を表すものである。ここで、検出対象物体15は表示部1における発光受光セルCWRij,CWRi(j+1),CWRi(j+2)付近にあるものとすると、これに対応する期間、つまり垂直期間TH1においてはタイミングt3〜t6の期間(受光信号検出期間TF1)において受光信号が検出され、垂直期間TH2においては受光信号検出期間TF2において受光信号が検出される。また、縦軸は上記の(A)〜(C)および(E)に示した各信号の各タイミングにおける電圧を表している。ここで、(A)に示したデータ供給線DWiの信号は、各画素11において任意の輝度に対応する表示データであるものとし、表示部1において任意の画像を表示しているものとする。また、(D)に示した各発光受光セルCWRiにおける発光期間TWおよび受光期間TRを表すものである。なお、発光期間TWおよび受光期間TR以外の期間は、非動作期間である。なお、発光期間TWのうち、最初の区間(太枠部分)は、画像データに基づく発光駆動が行われている期間(図4の第1のスイッチSW1がオンしている期間)であり、それ以外の期間は、図4のキャパシタCによって発光状態が保持されている期間である。
In FIG. 7, the horizontal axis represents time, and the vertical periods TH1 and TH2 are the time required for scanning the entire screen of the
なお、(E)に示したデータ読出線DRiの信号は、アナログデータとして受光信号保持部33に格納される例であるが、前述のようにデジタルデータとして受光信号保持部33に格納するように構成することも可能である。
The signal of the data read line DRi shown in (E) is an example stored in the light reception
まず最初は、全ての発光用ゲート線Gおよび切換線Sにおいて選択信号が出力されず、各発光受光セルCWRにおいて第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2および第3のスイッチSW3のいずれのスイッチもオフ状態となっており、データ供給線DWおよびデータ読出線DRはそれぞれ、発光受光素子ELとは切断されるようになっている。よってこの期間においては、各発光受光セルCWRは非動作状態となっている。 First, selection signals are not output in all the light emitting gate lines G and the switching lines S, and any one of the first switch SW1, the second switch SW2, and the third switch SW3 in each light emitting and receiving cell CWR. Also, the data supply line DW and the data read line DR are disconnected from the light emitting / receiving element EL. Therefore, during this period, each light emitting / receiving cell CWR is in a non-operating state.
タイミングt0において、(C)切換線S1において切換信号が出力され、この切換線が接続された発光受光セルCWR11,CWR21,…,CWRm1における第3のスイッチSW3が一斉にオン状態となり、これらの発光受光セルにおいて受光動作を行う。なお、これらの発光受光セルにおける第1のスイッチSW1および第2のスイッチSW2はオフ状態のままである。このとき、図7中に受光期間TRで示したように、(D)発光受光セルCWRiにおいて図4に示した発光受光素子ELにおいて受光した光量に応じた電流がI3の経路にて(E)データ読出線DRiへ供給されて受光動作を行う。なお、この期間(タイミングt0〜t1)においては検出対象物体15による受光信号が検出されないので、(E)データ読出線DRiからは出力信号が出力されない。
At timing t0, (C) a switching signal is output on the switching line S1, and the third switches SW3 in the light emitting and receiving cells CWR11, CWR21,..., CWRm1 to which the switching line is connected are turned on all at once. A light receiving operation is performed in the light receiving cell. Note that the first switch SW1 and the second switch SW2 in these light emitting and receiving cells remain off. At this time, as indicated by the light receiving period TR in FIG. 7, (D) in the light emitting / receiving cell CWRi, the current corresponding to the amount of light received by the light emitting / receiving element EL shown in FIG. A light receiving operation is performed by being supplied to the data read line DRi. Note that, during this period (timing t0 to t1), the light reception signal by the
次にタイミングt1において、(B)発光用ゲート線G1 および(C)切換線S2 においてそれぞれ、選択信号および切換信号が出力される。よって、(B)発光用ゲート線G1 が接続された発光受光セルCWR11,CWR21,…,CWRm1においては、第1のスイッチSW1および第2のスイッチSW2が一斉にオン状態となると共にタイミングt0〜t1においてオン状態であった第3のスイッチSW3は一斉にオフ状態となり、これらの発光受光セルにおいて発光動作を行うが、やはり検出対象物体15による受光信号が検出されないので、(E)データ読出線DRi からは出力信号が出力されない。
Next, at timing t1, a selection signal and a switching signal are output from (B) light emission gate line G1 and (C) switching line S2, respectively. Therefore, (B) in the light emitting / receiving cells CWR11, CWR21,..., CWRm1 to which the light emitting gate line G1 is connected, the first switch SW1 and the second switch SW2 are simultaneously turned on and at timings t0 to t1. The third switches SW3 that were in the on state in FIG. 5 are turned off all at once, and the light emitting operation is performed in these light emitting and receiving cells. However, since the light receiving signal by the
タイミングt2以降も同様にして、(B)発光用ゲート線G2 および(C)切換線S3 ,(B)発光用ゲート線G3 および(C)切換線S4 ,…と、線順次に発光動作および受光動作を行うが、やはり検出対象物体15による受光信号が検出されないので、(E)データ読出線DRi からは出力信号が出力されない。なお、各発光受光セルCWRi とも前述のようにある一定期間、発光期間TWが保持される。
Similarly, after the timing t2, the light emission operation and light reception are sequentially performed in the order of (B) light emission gate line G2 and (C) switching line S3, (B) light emission gate line G3 and (C) switching line S4,. Although the operation is performed, since the light reception signal by the
そしてタイミングt3〜t6において、(D)各発光受光セルCWRij,CWRi(j+1),CWRi(j+2)は検出対象物体15からの反射光を受光し、図7に示したように受光した光量に応じた電流が電圧に変換され、(E)データ読出線DRiへ出力される(受光信号検出期間TF1)。なお、この場合主に、(D)各発光受光セルCWRij,CWRi(j+1),CWRi(j+2)は1つ隣の水平ラインに配置されたCWRi(j-1),CWRij,CWRi(j+1)の発光動作による出射光からの反射光を受光することになるので、(E)データ読出線DRiへ出力される信号は、(A)データ供給線DWiにおける信号に応じた値となっている。
At timings t3 to t6, (D) the respective light emitting / receiving cells CWRij, CWRi (j + 1), and CWRi (j + 2) receive the reflected light from the
タイミングt6以降もタイミングt1〜t3と同様に、(B)発光用ゲート線Gj+2および(C)切換線Sj+3,(B)発光用ゲート線Gj+3および(C)切換線Sj+4,…,(B)発光用ゲート線Gn-1および(C)切換線Snと、線順次に発光動作および受光動作を行うが、やはり検出対象物体15による受光信号が検出されないので、(E)データ読出線DRiからは出力信号が出力されない。
After timing t6, similarly to timings t1 to t3, (B) light emission gate line Gj + 2 and (C) switching line Sj + 3, (B) light emission gate line Gj + 3 and (C) switching line Sj + 4,... (B) The light emission operation and the light reception operation are sequentially performed with the light emission gate line Gn-1 and (C) the switching line Sn. However, since the light reception signal by the
このようにして、垂直期間TH1において、発光受光セルCWRij,CWRi(j+1),CWRi(j+2)付近の位置に検出対象物体15が存在すると検出することできる。垂直期間TH2以降も同様に動作し、例えば垂直期間TH2においては受光信号検出期間TF2において(E)データ読出線DRiから出力信号が出力され、やはり発光受光セルCWRij,CWRi(j+1),CWRi(j+2)付近の位置に検出対象物体15が存在すると検出する。
In this way, it is possible to detect that the
以上のようにして、本実施の形態の画像表示装置および画像表示装置の駆動方法によれば、1つの発光受光素子ELを含む発光受光セルCWRを有する複数の発光受光セルCWRが配置された構成からなる表示部1を備え、表示信号生成部21により生成された画像データに基づいて発光側スキャナ24および表示信号ドライバ23がこれらの発光受光素子ELを駆動すると共に、その発光受光素子から出射して検出対象物体15で反射した光を受光するように受光信号選択スキャナ31が他の発光受光素子ELを駆動し、他の受光素子から受光信号レシーバ32により得られた受光信号に基づき位置検出部34において検出対象物体15を検出するようにしたので、タッチパネルや入力装置などの別個の部品を追加する必要がなく簡易な構造を確保しつつ、さらには表示部1からの出射光がタッチパネルなどの別個の部品を透過する必要もなくなるので画質の劣化を引き起こすことなく、物体の位置などを検出することが可能となる。
As described above, according to the image display device and the driving method of the image display device of the present embodiment, the configuration in which the plurality of light emitting / receiving cells CWR including the light emitting / receiving cell CWR including one light emitting / receiving element EL are arranged. The light emitting
また、本実施の形態の画像表示装置および画像表示装置の駆動方法によれば、各発光受光セルCWRが線順次発光動作を行うと共に線順次受光動作を行うようにしたので、通常の発光動作により画像データを表示すると共に物体の位置などを検出することが可能となる。 Further, according to the image display device and the driving method of the image display device of the present embodiment, each light emitting / receiving cell CWR performs the line sequential light emitting operation and the line sequential light receiving operation. Image data can be displayed and the position of an object can be detected.
また、本実施の形態の画像表示装置および画像表示装置の駆動方法によれば、表示部1上に指などの検出対象物体を接触あるいは近接させることでその位置などを検出するようにしたので、ユーザはタッチパネルと同様の操作で利便良く操作することが可能となる。
In addition, according to the image display device and the driving method of the image display device of the present embodiment, the position or the like is detected by contacting or bringing a detection target object such as a finger on the
さらに、本実施の形態の画像表示装置および画像表示装置の駆動方法によれば、1つの発光受光素子ELを含む発光受光セルCWRにおいて発光動作および受光動作の両動作を時分割で行うようにしたので、発光素子と受光素子とを別個に設置する必要なく簡易な素子構造で発光動作と受光動作とが行え、さらには製造工程も簡素化することが可能となる。 Further, according to the image display device and the driving method of the image display device of the present embodiment, both the light emitting operation and the light receiving operation are performed in a time division manner in the light emitting / receiving cell CWR including one light emitting / receiving element EL. Therefore, the light emitting operation and the light receiving operation can be performed with a simple element structure without the need to separately install the light emitting element and the light receiving element, and the manufacturing process can be simplified.
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
上記第1の実施の形態においては、次の受光動作前までの一定期間だけ発光動作が保持される構成の画像表示装置について説明したが、本実施の形態では、次の受光動作をする直前の期間まで発光動作を行う構成にした画像表示装置について説明する。 In the first embodiment, the image display apparatus having the configuration in which the light emitting operation is held for a certain period until the next light receiving operation has been described. In the present embodiment, the image display device immediately before the next light receiving operation is performed. An image display device configured to emit light until a period will be described.
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る画像表示装置の全体構成を表すものである。この図において、図1に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この画像表示装置は、表示部101と、表示信号生成部21と、表示信号保持制御部22と、表示信号ドライバ23と、発光側スキャナ24と、受光信号選択スキャナ31と、受光信号レシーバ32と、受光信号保持部33と、位置検出部34とを備える。つまり、図1に示した第1の実施の形態における表示部1に代えて、表示部101を備えたものである。
FIG. 8 shows the overall configuration of an image display apparatus according to the second embodiment of the present invention. In this figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. This image display device includes a
表示部101は、表示部1と同様、複数の各画素11が全面に渡ってマトリクス状に配置され、線順次動作をしながら所定の図形や文字などの画像を表示する。表示部1と異なるのは、上記のように次の受光動作をする直前の期間まで発光動作を行うようにした点である。つまり、前述のように発光受光セルCWRの回路構成におけるキャパシタCの容量値などを変更し、発光期間を延ばすようにした点である。
Similar to the
次に、以上のような構成の画像表示装置において接触あるいは近接した物体を検出する動作を説明する。 Next, an operation for detecting an object in contact with or close to the image display apparatus having the above-described configuration will be described.
図9は、図8の画像表示装置における線順次発光動作および線順次受光動作の一例を表すものであり、第1の実施の形態における図6に対応するものである。この図において、図6に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。 FIG. 9 illustrates an example of the line sequential light emitting operation and the line sequential light receiving operation in the image display apparatus of FIG. 8, and corresponds to FIG. 6 in the first embodiment. In this figure, the same components as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図9(A)に示した線順次発光動作の例では、図6(A)の例と同様、例えば矢印P2で示した位置の1水平ラインが、スキャン方向Xで示した方向に順次発光動作していく状況を表している。またこの例では、図6(A)の例とは異なり、矢印P2で示した位置の1水平ラインが、表示データによる描画が画面上において一巡するまで、つまり次の画像データが表示信号ドライバ23により供給されるまでの間発光動作が保持され、表示部1全体が発光領域51となっている状況を表している。このように、矢印P2で示した位置の1水平ラインが線順次発光動作することにより、受光ラインを除いて表示部1全体が発光領域となり、ある画像データを表示部1全体に渡って表示することが可能となる。
In the example of the line-sequential light emission operation shown in FIG. 9A, as in the example of FIG. 6A, for example, one horizontal line at the position indicated by the arrow P2 is sequentially emitted in the direction indicated by the scan direction X. It represents the situation of doing. Also, in this example, unlike the example of FIG. 6A, one horizontal line at the position indicated by the arrow P2 is displayed until the drawing by the display data is completed on the screen, that is, the next image data is the
次に図9(B)および(C)に示した線順次発光動作および線順次受光動作の例では、図9(B)および(C)の例と同様、例えば矢印P2およびP5で示した位置の1水平ラインがスキャン方向Xで示した方向に順次発光動作していくと共に、矢印P3およびP6で示した位置の1水平ラインが発光領域から出射した光による検出対象物体15での反射光を、スキャン方向Xで示した方向に線順次受光動作していく状況を表している。ただ、図9(B)および(C)の例と異なるのは、矢印P3およびP6で示した位置の1水平ラインが、上側の位置の発光領域51Aだけでなく、下側の位置の発光領域51Bから出射した光による反射光も受光するようにした点である。このように、発光受光セルCWRの回路構成におけるキャパシタCの容量値などを変更し、発光期間を延ばすことにより、ある1水平ラインが線順次受光動作により物体の位置などを検出する上で、常にその上下の位置の1水平ラインからの出射光を光源として用いることが可能となる。
Next, in the example of the line-sequential light emitting operation and the line-sequential light receiving operation shown in FIGS. 9B and 9C, the positions indicated by arrows P2 and P5, for example, as in the examples of FIGS. 9B and 9C. The one horizontal line sequentially emits light in the direction indicated by the scan direction X, and the one horizontal line at the position indicated by arrows P3 and P6 reflects the light reflected from the
図10は、図8の画像表示装置において検出対象物体15を検出する処理を表すものである。なお、本実施の形態における画像表示装置の駆動方法の基本動作は、第1の実施の形態における画像表示装置の駆動方法の基本動作と同様であるので、その説明を省略し、発光期間TWの延長に関する動作のみを説明する。
FIG. 10 shows processing for detecting the
まず垂直期間TH1においては、図7に示した第1の実施の形態の場合と同様の動作である。そして垂直期間TH2においては、上記のように各発光受光セルCWRにおいて、受光期間TRの直前まで発光期間TWとなっている。具体的には、例えば発光受光セルCWRi1は、第1の実施の形態の場合(図7)、タイミングt7〜t8においては非動作期間であったが、本実施の形態では、タイミングt7〜t8においても発光期間TWとなる。その結果、タイミングt1〜t8まで(つまり受光期間TRの直前まで)が発光期間TWとなる。例えば発光受光セルCWRijの場合、タイミングt11〜t12において、上下の水平ラインの発光受光セルCWRi(j-1)およびCWRi(j+1)がともに発光期間TWとなっている。すなわち、受光駆動されている発光受光セルの上下2本の水平ラインの発光受光素子からの出射光を光源として用いることが可能となる。言い換えると、一つの発光受光素子の状態は、「発光」→「受光」→「発光」→「受光」というように、消灯期間を挟まずに繰り返し遷移するが、受光駆動されている水平ラインの発光受光素子には、その水平ラインを挟む上下の水平ラインの発光受光素子から出射して検出対象物体15で反射した光が入射することになる。光源として用いる出射光の総和が増加するので、図10(E)に示したように、第1の実施の形態(図7)と比べて、データ読出線DRiにおける受光信号の信号量が増加し、受光感度が向上する。この場合、フィールド間で表示データ(映像データ)に差があると、受光信号が元の表示データに対応したものとならないという問題が生ずる可能性もあるが、フィールド間であまりに異なるデータを表示しないように工夫することにより、この問題を回避することが可能である。なお、通常の映像信号は、このような特性(フィールド間で映像データにほとんど差がない)をもっており、例えば、MPEG(Motion Picture Experts Group)方式では、この特性を利用して圧縮をしている。
First, in the vertical period TH1, the operation is the same as that in the case of the first embodiment shown in FIG. In the vertical period TH2, as described above, the light emitting / receiving cell CWR has the light emitting period TW until just before the light receiving period TR. Specifically, for example, in the case of the first embodiment (FIG. 7), the light-emitting / receiving cell CWRi1 is in a non-operation period at timings t7 to t8, but in this embodiment, at the timings t7 to t8. Becomes the light emission period TW. As a result, the light emission period TW is from timing t1 to t8 (that is, until immediately before the light reception period TR). For example, in the case of the light emitting / receiving cell CWRij, at timings t11 to t12, the light emitting / receiving cells CWRi (j-1) and CWRi (j + 1) on the upper and lower horizontal lines are both in the light emitting period TW. That is, the light emitted from the light emitting / receiving elements on the upper and lower two horizontal lines of the light emitting / receiving cell driven to receive light can be used as the light source. In other words, the state of one light-emitting / receiving element transitions repeatedly without going through the extinguishing period, such as “light emission” → “light reception” → “light emission” → “light reception”. Light emitted from the light emitting / receiving elements on the upper and lower horizontal lines sandwiching the horizontal line and reflected by the
このようにして、本実施の形態における画像表示装置および画像表示装置の駆動方法によれば、次の受光動作をする直前の期間まで発光動作を行うようにしたので光源として用いる出射光が増加し、第1の実施の形態における効果に加え、受光信号の信号量を増加させてS/N比を向上させ、検出感度を上げることが可能となる。 Thus, according to the image display device and the driving method of the image display device in the present embodiment, the light emission operation is performed until the period immediately before the next light reception operation, so that the emitted light used as the light source increases. In addition to the effects of the first embodiment, it is possible to increase the signal amount of the received light signal to improve the S / N ratio and increase the detection sensitivity.
以下、第1〜2の実施の形態について変形例をいくつか挙げて説明する。これらの変形例は、第1〜2の実施の形態のいずれについても適用可能であるが、以下の説明では、第1の実施の形態を基本にして進めていくこととする。 The first and second embodiments will be described below with some modifications. These modifications can be applied to any of the first and second embodiments, but in the following description, the description will proceed based on the first embodiment.
[変形例1]
まず、第1〜第2の実施の形態について共通の変形例1について説明する。本変形例は、第1の実施の形態において、発光駆動に対して受光駆動を間引いて駆動するようにしたものである。
[Modification 1]
First, a first modification common to the first and second embodiments will be described. In this modification, in the first embodiment, driving is performed by thinning the light receiving drive with respect to the light emitting drive.
図11は、変形例1に係る画像表示装置の全体構成を表すものであり、第1の実施の形態における図1に対応するものである。この図において、図1に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この画像表示装置は、表示部1と、表示信号生成部21と、表示信号保持制御部22と、表示信号ドライバ23と、発光側スキャナ24と、受光信号選択スキャナ311と、受光信号レシーバ32と、受光信号保持部33と、位置検出部34とを備える。つまり、図1に示した第1の実施の形態における受光信号選択スキャナ31に代えて、受光信号選択スキャナ311を備えたものである。
FIG. 11 illustrates the overall configuration of the image display apparatus according to the first modification, and corresponds to FIG. 1 in the first embodiment. In this figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. This image display device includes a
受光信号選択スキャナ311は、受光信号選択スキャナ31と同様、表示信号保持制御
部22から出力される受光タイミング制御信号42に応じて発光受光セルCWRの発光駆動と受光駆動とを切り換え、それにより受光駆動対象の発光受光セルCWRを選択する機能を有する。受光信号選択スキャナ31と異なるのは、上記のように発光側スキャナ24に対して受光側スキャナ311が間引いて駆動するようにした点である。具体的には後述するように、発光側スキャナ24が第1の実施の形態と同様に発光用ゲート線GをG1 ,G2 ,G3 ,…,Gn とスキャンしていくのに対し、受光信号選択スキャナ311は切換線SをS2 ,S4 ,S6 ,…,Sn と、1本おきにスキャンしていき、残りの切換線S1 ,S3 ,S5 ,…,Sn-1 はスキャンされないようになっている。なお、表示部1は前述のように例えば、XGA規格の場合(m=1024×3(RGB),n=768)を考慮し、nは偶数であるものとする。また、便宜的にjは奇数であるものとする。
Similar to the light reception
図12は、図11の画像表示装置において検出対象物体15を検出する処理を表すものであり、第1の実施の形態における図7に対応するものである。なお、本変形例における画像表示装置の駆動方法の基本動作は、第1の実施の形態における画像表示装置の駆動方法の基本動作と同様であるので、その説明を省略し、受光信号選択スキャナ311に関する動作のみを説明する。
FIG. 12 shows a process of detecting the
上記のように(B)発光用ゲート線Gが第1の実施の形態と同様にG1,G2,G3,…,Gnと選択信号を出力していくのに対し、(C)切換線Sは、S2,S4,…,Sj-1,Sj+1,…,Snと、1本おきに切換信号を出力していき、残りの切換線S1,S3,Sj,…,Sn-1には切換信号が出力されない。よって、切換線Sに対応してデータ読出線DRの出力信号も間引かれ、例えばタイミングt1〜t2,t3〜t4,t5〜t6の期間などは受光信号が検出されず、例えばタイミングt4〜t5の期間などは受光信号が検出されることとなり、これにより受光信号のデータ量を削減することができる。 As described above, (B) the light emission gate line G outputs selection signals G1, G2, G3,..., Gn as in the first embodiment, whereas (C) the switching line S , S2, S4,..., Sj-1, Sj + 1,..., Sn, and outputs switching signals every other line and switches to the remaining switching lines S1, S3, Sj,. No signal is output. Therefore, the output signal of the data read line DR is also thinned out corresponding to the switching line S. For example, the light reception signal is not detected during the period from timing t1 to t2, t3 to t4, t5 to t6, and the timing t4 to t5, for example. During this period, etc., the received light signal is detected, and the data amount of the received light signal can be reduced.
このようにして、本変形例における画像表示装置および画像表示装置の駆動方法によれば、発光側スキャナ24に対して受光信号選択スキャナ31が間引いて駆動するようにしたので、第1の実施の形態における効果に加え、受光信号のデータ量が削減し、受光側の回路(受光信号選択スキャナ311、受光信号レシーバ32、受光信号保持部33)を簡素化し、また低消費電力化を図ることが可能となる。よって、特に接触あるいは近接する物体の検出位置の精度よりも回路構成の簡素化および低消費電力化を図りたい場合には有効である。
As described above, according to the image display device and the driving method of the image display device according to the present modification, the light reception
なお、本変形例においては、偶数番号の受光用ゲート線のみをスキャンする例で説明したが、本変形例の構成はこれに限られるものではなく、受光側の回路を簡素化し、低消費電力化が図れるならば、他の構成も可能である。例えば、逆に奇数番号の受光用ゲート線のみをスキャンするようにしてもよく、また、例えば2本おきや3本おきに受光用ゲート線をスキャンするようにしてもよい。なお、本変形例のように「間引き」を行う他の方法として、画素の出力を結合しておき、受光信号スキャナの本数を減らすという方法も考えられる。例えば、縦2つの画素の出力を合わせておけば、取り出せる信号量が2倍になり、受光感度が向上する。 In this modification, the example of scanning only even-numbered light receiving gate lines has been described. However, the configuration of this modification is not limited to this, and the circuit on the light receiving side is simplified to reduce power consumption. Other configurations are possible as long as they can be realized. For example, on the contrary, only odd-numbered light receiving gate lines may be scanned, or light receiving gate lines may be scanned every two or three lines, for example. As another method for performing “decimation” as in this modification, a method of reducing the number of light-receiving signal scanners by combining pixel outputs is also conceivable. For example, if the outputs of two vertical pixels are combined, the amount of signal that can be extracted is doubled, and the light receiving sensitivity is improved.
[変形例2]
次に、第1〜第2の実施の形態について共通の変形例2について説明する。本変形例では、第1の実施の形態における、受光信号レシーバ32と受光信号保持部33との間にコンパレータ35を配置した構成にしたものである。
[Modification 2]
Next, a second modification common to the first and second embodiments will be described. In this modification, the
図13は、変形例2に係る画像表示装置の全体構成を表すものであり、第1の実施の形態における図1に対応するものである。この図において、図1に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この画像表示装置は、表示部1と、表示信号生成部21と、表示信号保持制御部22と、表示信号ドライバ23と、発光側スキャナ24と、受光信号選択スキャナ31と、受光信号レシーバ32と、コンパレータ35と、受光信号保持部33と、位置検出部34とを備える。
FIG. 13 illustrates an overall configuration of an image display apparatus according to the second modification, and corresponds to FIG. 1 in the first embodiment. In this figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. This image display device includes a
コンパレータ35は、受光信号レシーバ32から出力された受光信号を、表示信号保持制御部22から出力される所定の電圧であるしきい値電圧信号Vtと比較して、A/D変換を行う機能を有する。具体的には後述するように、例えば受光信号がしきい値電圧信号Vtよりも高い電圧である場合には1、低い電圧である場合には0といった具合に、受光信号をデジタルデータに変換する。また、このデジタルデータに変換されたデータ(コンパレータ出力信号Vc)は、受光信号保持部33へ出力される。
The
図14は、図13の画像表示装置において検出対象物体15を検出する処理を表すものであり、第1の実施の形態における図7に対応するものである。また、この図においては、(D)ある1垂直ライン分の発光受光セルCWRi(CWRi1〜CWRin)、およびこれらの各発光受光セルCWRiに接続された、(A)データ供給線DWi、(B)発光用ゲート線G(G1〜Gn)および(C)切換線S(S1〜Sn)、(E)データ読出線DRi、(F)しきい値電圧信号Vt、(G)コンパレータ出力信号Vciの各信号を示している。
FIG. 14 shows a process of detecting the
本変形例における画像表示装置の駆動方法の基本動作は、第1の実施の形態における画像表示装置の駆動方法の基本動作と同様であり、異なるのは、上記のように受光信号レシーバ32と受光信号保持部33との間にコンパレータ35を配置したことにより、コンパレータ出力信号Vc、つまり受光信号保持部33への入力信号がデジタルデータになっている点である。よって、(E)データ読出線DRi の信号量が所定の(F)しきい値電圧信号Vtよりも大きければ、(G)コンパレータ出力信号Vci が1となり、逆に(E)データ読出線DRi の信号量が所定の(F)しきい値電圧信号Vtよりも小さければ、(G)コンパレータ出力信号Vci が0となっている。このようにして図7に示した第1の実施の形態の場合と同様、受光信号検出期間TF1,TF2において受光信号が得られることにより、発光受光セルCWRij,CWRi(j+1),CWRi(j+2)付近の位置に検出対象物体15が存在すると検出することができる。
The basic operation of the driving method of the image display device in the present modification is the same as the basic operation of the driving method of the image display device in the first embodiment, and the difference is that the light receiving
このようにして、本変形例における画像表示装置および画像表示装置の駆動方法によれば、受光信号レシーバ32と受光信号保持部33との間にコンパレータ35を配置するようにしたので、受光信号保持部33および位置検出部34で扱うデータがデジタルデータとなるため、第1の実施の形態における効果に加え、これらのブロックにおいて処理の負荷を抑え、回路構成の簡素化や低消費電力化を図ることが可能となる。
As described above, according to the image display device and the driving method of the image display device in this modification, the
図15は、変形例2に係る画像表示装置の他の全体構成例を表すものである。この例は、図13に示した変形例2においてさらに、受光信号レシーバ32とコンパレータ35との間にシフトレジスタ36を配置した構成のものである。この図において、図13に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この画像表示装置は、表示部1と、表示信号生成部21と、表示信号保持制御部22と、表示信号ドライバ23と、発光側スキャナ24と、受光信号選択スキャナ31と、受光信号レシーバ32と、シフトレジスタ36と、コンパレータ351と、受光信号保持部33と、位置検出部34とを備える。
FIG. 15 illustrates another overall configuration example of the image display device according to the second modification. This example has a configuration in which a
シフトレジスタ36は、受光信号レシーバ32から出力された受光信号を、受光信号選択スキャナ31から出力される受光ブロック制御信号43に応じてシフトレジスタで順番に選択し、パラレル/シリアル変換をしてコンパレータ351へ出力する機能を有する。具体的には、m出力分のパラレルデータである受光信号を1出力分のシリアルデータとしてコンパレータ351へ出力することにより、図13の構成と比べて、コンパレータの数をm個から1個へ削減することが可能となる。
The
コンパレータ351は、シフトレジスタ36から出力された、上記のようにパラレル/シリアル変換がなされた受光信号を、コンパレータ35と同様に、表示信号保持制御部22から出力される所定の電圧であるしきい値電圧信号Vtと比較して、A/D変換を行う機能を有する。また、このデジタルデータに変換されたデータ(コンパレータ出力信号Vc)は、受光信号保持部33へ出力される。
The
このようにして、図15における画像表示装置および画像表示装置の駆動方法によれば、図13に示した変形例2においてさらに、受光信号レシーバ32とコンパレータ351との間にシフトレジスタ36を配置するようにしたので、変形例2の効果に加え、コンパレータの数が削減されることとなり、これらのブロックにおいて処理の負荷を抑え、さらに回路構成の簡素化や低消費電力化を図ることが可能となる。
As described above, according to the image display device and the driving method of the image display device in FIG. 15, the
ここで、このしきい値を変化させた場合の効果について説明する。 Here, the effect when this threshold value is changed will be described.
図16は、受光信号の信号量の分布の一例を表すものであり、発光受光セルCWRijを中心とした各発光受光セル(CWR(i-4)(j-5)〜CWR(i+4)(j+5))の領域について示している。 FIG. 16 shows an example of the distribution of the signal amount of the received light signal. Each light emitting / receiving cell (CWR (i-4) (j-5) to CWR (i + 4)) with the light emitting / receiving cell CWRij as the center is shown. This shows the area (j + 5)).
この例では、発光受光セルCWRijにおける受光信号61は受光信号レベルが9、発光受光セルCWRi(j-1),CWR(i+1)j,CWRi(j+1),CWR(i-1)jにおける各受光信号62A〜62Dは受光信号レベルが5、発光受光セルCWR(i+1)(j-1),CWR(i+1)(j+1),CWR(i-1)(j+1),CWR(i-1)(j-1)における各受光信号63A〜63Dは受光信号レベルが3、発光受光セルCWR(i+2)j,CWRi(j+2),CWR(i-2)jにおける各受光信号64A〜62CおよびCWRi(j-2)(図示せず)における受光信号は受光信号レベルが1となっており、発光受光セルCWRijから位置が離れるにしたがって受光信号レベルが小さくなるような分布となっている。前述のように、これらの各受光信号の信号量を位置検出部34やコンパレータ35,351において、あるしきい値電圧Vtと比較することにより、接触あるいは近接する物体がどの位置に存在するのかを検出することができる。
In this example, the
図17は、図16の受光信号の信号量の分布においてしきい値を変化させた場合を表すものである。図17(A)、(B)、(C)はそれぞれ、図16においてしきい値電圧Vtを、受光信号レベル2、受光信号レベル4、受光信号レベル6とした場合を示している。なお、受光信号検出領域65〜67でそれぞれ示された領域は、その位置の発光受光セルCWRにおける受光信号の信号量が、しきい値電圧Vtよりも大きい領域であり、その位置において物体が検出されたことを表す。
FIG. 17 shows a case where the threshold value is changed in the signal amount distribution of the received light signal in FIG. FIGS. 17A , 17B, and 17C show the cases where the threshold voltage Vt in FIG. 16 is the light
このように、(A)→(B)→(C)と、しきい値電圧の受光信号レベルを増加させていくに従って、物体が検出された領域の面積が発光受光セルCWRijの位置を中心として小さくなっていくことがわかる。よって、例えば、ユーザが物体の性状(大きさ、表面状態(反射率、色、粗さなど)など)や、検出の目的(位置の検出、大きさの検出、色の検出など)、検出の精度などによって任意にしきい値電圧Vtを変化させることにより、より正確で利便性の良い位置検出をすることが可能となる。 Thus, as the light reception signal level of the threshold voltage is increased in the order of (A) → (B) → (C), the area of the region where the object is detected is centered on the position of the light emitting / receiving cell CWRij. You can see that it gets smaller. Thus, for example, the user can describe the object properties (size, surface condition (reflectance, color, roughness, etc.)), detection purpose (position detection, size detection, color detection, etc.) By arbitrarily changing the threshold voltage Vt depending on the accuracy or the like, it becomes possible to perform more accurate and convenient position detection.
[変形例3]
次に、第1〜第2の実施の形態について共通の変形例3について説明する。物体が接触あるいは近接した場合の反射光は、発光受光セルCWRにおける発光量が高ければ多く、発光受光セルCWRにおける発光量が低ければ少なくなる。よって、ある発光受光セルC
WRがどれくらいの光量で発光しているかによって、他の発光受光セルが検出する受光信号の信号量も異なってくる。よって、本変形例は、第1の実施の形態において受光信号レシーバ32と受光信号保持部33との間にシフトレジスタ36およびコンパレータ351を配置し、さらに表示信号保持制御部22から出力された表示信号45に基づいてコンパレータ351におけるしきい値電圧Vtを生成するしきい値電圧生成部37を配置したものである。つまり、図15に示した画像表示装置から、しきい値電圧Vtを生成するしきい値電圧生成部37を追加した構成のものである。
[Modification 3]
Next, a third modification common to the first and second embodiments will be described. The reflected light when an object is in contact with or close to the object is large if the light emission amount in the light emitting / receiving cell CWR is high, and is small if the light emission amount in the light emitting / receiving cell CWR is low. Therefore, a certain light emitting / receiving cell C
Depending on how much light is emitted from the WR, the signal amount of the light reception signal detected by the other light emitting / receiving cells also varies. Therefore, in this modification, the
図18は、変形例3に係る画像表示装置の全体構成を表すものであり、第1の実施の形態における図1に対応するものである。この図において、図1および図15に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この画像表示装置は、表示部1と、表示信号生成部21と、表示信号保持制御部22と、表示信号ドライバ23と、発光側スキャナ24と、受光信号選択スキャナ31と、受光信号レシーバ32と、シフトレジスタ36と、コンパレータ351と、しきい値電圧生成部37と、受光信号保持部33と、位置検出部34とを備える。
FIG. 18 illustrates an overall configuration of an image display device according to the third modification, and corresponds to FIG. 1 in the first embodiment. In this figure, the same components as those shown in FIGS. 1 and 15 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. This image display device includes a
しきい値電圧生成部37は、表示信号保持制御部22から出力された各画素11における表示信号45に基づいてコンパレータ351におけるしきい値電圧Vtを生成し、コンパレータ351へ出力する機能を有する。よって、コンパレータ351において各画素11における発光受光セルCWRの出射光に応じたしきい値電圧Vtを、各画素毎に設定することができる。
The threshold
図19は、図18の画像表示装置において検出対象物体15を検出する処理を表すものであり、第1の実施の形態における図7および変形例2における図14に対応するものである。また、この図においては図14と同様、(D)ある1垂直ライン分の発光受光セルCWRi(CWRi1〜CWRin)、およびこれらの各発光受光セルCWRiに接続された、(A)データ供給線DWi、(B)発光用ゲート線G(G1〜Gn)および(C)切換線S(S1〜Sn)、(E)データ読出線DRi、(F)しきい値電圧信号Vt、(G)コンパレータ出力信号Vciの各信号を示している。なお、本変形例における画像表示装置の駆動方法の基本動作は、図14に示した動作と同様であるので、その説明を省略し、しきい値電圧生成部37およびコンパレータ351に関する動作のみを説明する。
FIG. 19 shows a process of detecting the
本変形例における画像表示装置の駆動方法の基本動作は、図14に示した変形例2の駆動方法の基本動作と同様であり、異なるのは、上記のように表示信号保持制御部22から出力された各画素11における表示信号45に基づいてコンパレータ351におけるしきい値電圧Vtを生成するようにした点である。よって、図14に示した変形例2の場合はしきい値電圧Vtは一定値であったのに対し、本変形例では、しきい値電圧信号Vtが(A)データ供給線DWi に応じた可変の値となっている。もちろんこの場合も、(E)データ読出線DRi の信号量が所定の(F)しきい値電圧信号Vtよりも大きければ、(G)コンパレータ出力信号Vci が1となり、逆に(E)データ読出線DRi の信号量が所定の(F)しきい値電圧信号Vtよりも小さければ、(G)コンパレータ出力信号Vci が0となる。このようにして図7に示した第1の実施の形態の場合と同様、受光信号検出期間TF1,TF2において受光信号が得られることにより、発光受光セルCWRij,CWRi(j+1),CWRi(j+2)付近の位置に検出対象物体15が存在すると検出することができる。
The basic operation of the driving method of the image display apparatus in this modification is the same as the basic operation of the driving method of the
このようにして、本変形例における画像表示装置および画像表示装置の駆動方法によれば、図15に示した画像表示装置からさらにしきい値電圧生成部37を追加し、隣接する画素の発光量が高ければしきい値電圧を高く、発光量が低ければしきい値電圧も低くするといったように、各画素の表示信号に応じてコンパレータ351のしきい値電圧Vtを変化するようにしたので、図15に示した画像表示装置の効果に加え、接触あるいは近接する物体の位置をより正確に検出することが可能となる。
In this way, according to the image display device and the driving method of the image display device in the present modification, the threshold
[変形例4]
次に、第1〜第2の実施の形態について共通の変形例4について説明する。画像表示装置の表示部1の表面には、接触あるいは近接する物体からの反射光以外に、環境光も照射されている。そこで、本変形例は、第1の実施の形態において受光信号レシーバ32と受光信号保持部33との間にコンパレータ35を配置し、さらに受光信号レシーバ32から出力された受光信号VRに基づいてコンパレータ35におけるしきい値電圧Vtを生成するしきい値電圧生成部371を配置したものである。つまり、図13に示した変形例2においてしきい値電圧生成部371を追加した構成であり、これにより発光受光素子ELにて受光信号を検出する際に環境光の影響を除去する処理を行うようにしたものである。
[Modification 4]
Next, a fourth modification common to the first and second embodiments will be described. The surface of the
図20は、変形例4に係る画像表示装置の全体構成を表すものであり、第1の実施の形態における図1に対応するものである。この図において、図1および図13に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この画像表示装置は、表示部1と、表示信号生成部21と、表示信号保持制御部22と、表示信号ドライバ23と、発光側スキャナ24と、受光信号選択スキャナ31と、受光信号レシーバ32と、コンパレータ35と、しきい値電圧生成部371と、受光信号保持部33と、位置検出部34とを備える。
FIG. 20 illustrates an overall configuration of an image display device according to the fourth modification, and corresponds to FIG. 1 in the first embodiment. In this figure, the same components as those shown in FIGS. 1 and 13 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. This image display device includes a
しきい値電圧生成部371は、受光信号レシーバ32から出力された1水平ライン分の各画素11における受光信号VRに基づいてコンパレータ35におけるしきい値電圧Vtを生成し、コンパレータ35へ出力する機能を有する。よって、コンパレータ35において各画素11における発光受光セルCWRへの反射光に応じたしきい値電圧Vtを、各画素毎に設定することができる。
The threshold
コンパレータ35は、受光信号レシーバ32から出力された受光信号を、しきい値電圧生成部371から出力されるしきい値電圧信号Vtと比較して、A/D変換を行う機能を有する。また、このデジタルデータに変換されたデータ(コンパレータ出力信号Vc)は、受光信号保持部33へ出力される。
The
図21は、図20の画像表示装置において環境光の影響を除去する処理の一例を表すものであり、(A)〜(D)の処理から構成される。ここで、図21に示した1マスは、図6と同様に、表示部1における画素11を表すものである。
FIG. 21 shows an example of processing for removing the influence of ambient light in the image display apparatus of FIG. 20, and includes processing (A) to (D). Here, one square shown in FIG. 21 represents the
まず図21(A)で、あらかじめ表示部1全体のうち受光領域53以外の領域は黒表示領域54A,54Bとなっており、発光受光セルCWRからの発光は最も低い輝度となっている。よって、この発光受光セルCWRからの発光による接触あるいは近接する物体での反射光は、他の発光受光セルCWRにおいてほとんど検出されないようになっている。また、この環境光の影響を除去するための一連の処理を行っている間は、この画像表示装置の近傍には反射の対象となるような物体を置かないようにし、他の発光受光セルCWRにおいて検出される光は、環境光によるもののみとする必要がある。ここで前述のように、例えば矢印P1で示した位置の1水平ラインが、スキャン方向Xの方向に線順次発光動作を行っていくと共に、矢印P2で示した位置の1水平ラインが、スキャン方向Xの方向に線順次受光動作を行っていく。
First, in FIG. 21A, areas other than the
次に図21(B)〜(C)の矢印P2,P5およびP3,P6で示した位置の1水平ラインのように、表示部1の1画面分を同様にして線順次発光動作および線順次受光動作を行う。またこのとき、各発光受光セルCWRにおいて検出された受光信号は受光信号レシーバ32へ出力され、受光信号レシーバは1水平ライン分の受光信号VRを、しきい値電圧生成部371へ出力する。そして上記のようにしきい値電圧生成部371は、この受光信号VRに基づいてコンパレータ35におけるしきい値電圧Vtを生成し、コンパレータ35へ出力する。
Next, as in the case of one horizontal line at the positions indicated by arrows P2, P5 and P3, P6 in FIGS. Receives light. At this time, the light reception signal detected in each light emitting / receiving cell CWR is output to the light
そして1画面分の環境光の検出処理が終了すると、図21(D)の矢印P1で示した位置の1水平ラインにおいて通常の表示動作が開始され、同様にスキャン方向Xの方向に通常表示領域55が広がっていくと共に、矢印P2で示した位置の1水平ラインにおいて通常の受光動作が開始される。このとき、コンパレータ35は、(A)〜(C)において得られた環境光による受光信号VRを考慮して生成されたしきい値電圧Vtにより、各画素11における受光信号のA/D変換を行っていくので、環境光の影響を除去することができる。
When the ambient light detection process for one screen is completed, the normal display operation is started on one horizontal line at the position indicated by the arrow P1 in FIG. As 55 increases, a normal light receiving operation is started on one horizontal line at the position indicated by the arrow P2. At this time, the
図22は、環境光の影響を除去する処理を表すものであり、第1の実施の形態における図7および変形例2における図14に対応するものである。また、この図においては図14と同様、(D)ある1垂直ライン分の発光受光セルCWRi(CWRi1〜CWRin)、およびこれらの各発光受光セルCWRiに接続された、(A)データ供給線DWi、(B)発光用ゲート線G(G1〜Gn)および(C)切換線S(S1〜Sn)、(E)データ読出線DRi、(F)しきい値電圧信号Vt、(G)コンパレータ出力信号Vciの各信号を示している。なお、本変形例における画像表示装置の駆動方法の基本動作は、図14に示した動作と同様であるので、その説明を省略し、しきい値電圧生成部371およびコンパレータ35に関する動作のみを説明する。
FIG. 22 shows a process for removing the influence of ambient light, and corresponds to FIG. 7 in the first embodiment and FIG. 14 in the second modification. Further, in this figure, as in FIG. 14, (D) light emitting / receiving cells CWRi (CWRi1 to CWRin) for one vertical line, and (A) data supply line DWi connected to each of these light emitting / receiving cells CWRi. , (B) light emission gate lines G (G1 to Gn) and (C) switching lines S (S1 to Sn), (E) data read lines DRi, (F) threshold voltage signal Vt, (G) comparator output Each signal of the signal Vci is shown. Note that the basic operation of the driving method of the image display apparatus in the present modification is the same as the operation shown in FIG. 14, and thus the description thereof is omitted, and only the operations relating to the threshold
まず上記のように、垂直期間TH1においては表示部1全体が黒表示領域54となっており、(A)データ供給線DWiにおける信号量は最も小さい値となっている。よって、タイミングt4〜t7において(E)データ読出線DRiから出力される受光信号は、環境光によるものとみなされる。次に垂直期間TH2においては、垂直期間TH1におけるタイミングt4〜t7に対応する期間であるタイミングt8〜t9において、垂直期間TH1において検出された環境光による受光信号の分だけ、しきい値電圧Vtが上乗せされるようになっている。このようにして、環境光の影響の分を考慮してしきい値を設定する。
First, as described above, in the vertical period TH1, the
以上のように、本変形例における画像表示装置および画像表示装置の駆動方法によれば、図13に示した変形例2においてさらにしきい値電圧生成部371を追加し、これにより受光素子にて受光信号を検出する際に環境光の影響を除去する処理を行うようにしたので、変形例2の効果に加え、環境光の影響も考慮に入れて検出することにより、接触あるいは近接する物体の位置をより正確に検出することが可能となる。
As described above, according to the image display device and the driving method of the image display device in the present modification, the threshold
なお、本変形例においては、もともとのしきい値電圧Vtは一定値である例で説明したが、図18および図19の例のように、しきい値電圧Vtが表示信号45に基づいて生成された可変の値である場合にも適用することが可能である。その場合、しきい値電圧Vtは、表示信号45および受光信号VRの両方の信号に基づいて生成されることになる。
In the present modification, the original threshold voltage Vt has been described as an example of a constant value, but the threshold voltage Vt is generated based on the
[変形例5]
次に、第1〜第2の実施の形態について共通の変形例5について説明する。本変形例は、画像表示装置において任意の位置に同時に配置された複数の検証対象物を検出し、また、任意に移動する位置においても検証対象物を検出するようにしたものである。
[Modification 5]
Next, a fifth modification common to the first and second embodiments will be described. In this modification, a plurality of verification objects that are simultaneously arranged at arbitrary positions in the image display device are detected, and the verification objects are also detected at arbitrarily moving positions.
図23は、変形例5に係る画像表示装置の全体構成を表すものであり、第1の実施の形態における図1に対応するものである。この図において、図1に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この画像表示装置は、表示部1と、表示信号生成部212と、表示信号保持制御部222と、表示信号ドライバ232と、発光側スキャナ242と、受光信号選択スキャナ312と、受光信号レシーバ32と、受光信号保持部33と、位置検出部34とを備える。
FIG. 23 illustrates an overall configuration of an image display apparatus according to the fifth modification, and corresponds to FIG. 1 in the first embodiment. In this figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. The image display apparatus includes a
ここで、表示信号生成部212、表示信号保持制御部222、表示信号ドライバ232、発光側スキャナ242および受光信号選択スキャナ312の基本動作は、それぞれ図1における表示信号生成部21、表示信号保持制御部22、表示信号ドライバ23、発光側スキャナ24および受光信号選択スキャナ31と同様であるので、説明を省略する。
Here, the basic operations of the display
表示信号生成部212は、入力画像データの一部を、後述するように所定のマークを表示させるためのマークデータと置き換えて表示信号を合成する機能をさらに備え、表示信号保持制御部222、表示信号ドライバ232、発光側スキャナ242および受光信号選択スキャナ312は、そのマークデータに応じて発光受光セルCWRから出射した光を、その発光受光セルCWRの位置に対応する他の発行受光セルCWRによって受光し、受光信号を検出する。このようにして、所定のマークが表示されている領域から、接触あるいは近接する物体を検出することができる。
The display
図24は、図23の画像表示装置において任意の位置に同時に配置された複数の検証対象物を検出する場合を表すものである。また、この図は図23に示した画像表示装置に対応する画像表示装置7が備える表示部1上に、任意の画像データが表示されていると共に複数の所定のマーク71〜74が同時に表示されている状況を表している。
FIG. 24 illustrates a case where a plurality of verification objects that are simultaneously arranged at arbitrary positions are detected in the image display apparatus of FIG. Further, in this figure, arbitrary image data is displayed and a plurality of
本変形例は、反射光を検出するための光源として、表示部1における発光受光セルCWRからの出射光を用いている。よって、表示部1の任意の位置からの接触あるいは近接する物体の反射光を検出することが可能である。例えば、表示部1の任意の位置に所定のマーク71〜74からなるボタン様の画像を表示させ、この領域から物体の反射光を検出するようにすれば、タッチパネルと同等の効果が得ることができる。また、本変形例は、受光信号保持部33において再構成された受光信号により物体の位置検出を行っているので、同時に配置された複数の位置検出をすることが可能である。これによりユーザは、画像表示装置において任意の位置に同時に配置された複数の接触あるいは近接する物体を検出することが可能となる。
In this modification, the light emitted from the light emitting / receiving cell CWR in the
図25は、図23の画像表示装置において所定のマークが移動する場合を表すものであり、図24に示した画像表示装置7に対応するものである。この図は、図24に示した画像表示装置7上に表示されている複数の所定のマーク71〜74の内、マーク74が矢印741のように移動している状況を表している。また、この図において、図24に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
FIG. 25 shows a case where a predetermined mark moves in the image display apparatus of FIG. 23, and corresponds to the
本変形例において、表示信号生成部212は、上記のように入力画像データの一部を所定のマークを表示させるためのマークデータと置き換えて表示信号を合成する機能を有する。ここで、この入力画像データが複数のフレームからなる動画像データである場合、表示信号生成部212がこれらの動画像データに応じて、入力画像データの一部をフレーム毎に互いに異なる位置でマークデータに置き換えるようにすれば、例えば図25に示したようにボタン様の部分を移動させていくことや、動画の部分にボタン様の部分を表示させること、あるいは必要に応じてボタン様の部分を表示したり消したりするといったことが可能となる。
In the present modification, the display
これによりユーザは、画像表示装置において任意に移動する位置においても接触あるいは近接する物体を検出することが可能となる。また、どのような画像を表示するかは、表示信号生成部212により決定されるので、所定のマークからなるボタン様の画像を表示していないときは、位置検出がされた結果のデータを利用しないようにすれば、誤検出を防ぐことも可能となる。
Accordingly, the user can detect an object that is in contact with or close to the object even at a position where the image display device arbitrarily moves. In addition, since what kind of image is displayed is determined by the display
以上、いくつかの実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記の実施の形態では、各画素の動作として「受光→発光→消灯」を繰り返すか、あるいは、「受光→発光」を繰り返すことにより、表示動作と、隣の発光画素の光を検知する物体検出動作とを並行して行うようにしたが、これに限らず、例えば「発光→受光→消灯」を繰り返すようにしても、隣の発光画素の光を検知することが可能である。 The present invention has been described above with some embodiments and modifications. However, the present invention is not limited to these, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the display operation and the light of the adjacent light emitting pixel are detected by repeating “light reception → light emission → light emission” as the operation of each pixel or by repeating “light reception → light emission”. Although the object detection operation is performed in parallel, the present invention is not limited to this, and it is possible to detect the light of the adjacent light emitting pixel even if, for example, “light emission → light reception → light extinction” is repeated.
1,101…表示部、11…画素、12…透明基板、13…隔壁、15…検出対象物体、21,212…表示信号生成部、22,222…表示信号保持制御部、23,232…表示信号ドライバ、24,242…発光側スキャナ、31,311,312…受光信号選択スキャナ、32…受光信号レシーバ、33…受光信号保持部、34…位置検出部、35,351…コンパレータ、36…シフトレジスタ、37,371…しきい値電圧生成部、41…発光タイミング制御信号、42…受光タイミング制御信号、43…受光ブロック制御信号、45…表示信号、51…発光領域、52…非発光領域、53…受光領域、54…黒表示領域、55…通常表示領域、61〜64…受光信号検出レベル、65〜67…受光信号検出領域、7…画像表示装置、71〜74…マーク、741…マークの移動状況、CWR…発光受光セル、G…発光用ゲート線、S…切換線、DW…データ供給線、DR…データ読出線、LW,LW1…出射光、LR1…反射光、EL…発光受光素子、C…キャパシタ、R…抵抗、SW1…第1のスイッチ、SW2…第2のスイッチ、SW3…第3のスイッチ、I1…表示信号電流路、I2…受光信号電流路、X…スキャン方向、P1,P2,P3,P5,P6…スキャン中のラインの位置、TH1,TH2…垂直期間、TW…発光期間、TR…受光期間、TF1,TF2…受光信号検出期間、t0〜t14…タイミング、Vt…しきい値電圧信号、Vc…コンパレータ出力信号、VR…受光信号。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 ... Display part, 11 ... Pixel, 12 ... Transparent substrate, 13 ... Partition, 15 ... Object to be detected, 21, 212 ... Display signal generation part, 22, 222 ... Display signal holding control part, 23, 232 ... Display Signal driver, 24, 242 ... Light emitting side scanner, 31, 311, 312 ... Light receiving signal selection scanner, 32 ... Light receiving signal receiver, 33 ... Light receiving signal holding unit, 34 ... Position detection unit, 35, 351 ... Comparator, 36 ... Shift Registers 37, 371 ...
Claims (19)
画像データに基づいて前記発光受光素子を発光駆動する発光駆動手段と、
前記画像データに基づいて発光している一の発光受光素子から出射して検出対象物体で反射した光を他の発光受光素子が受光するように、前記他の発光受光素子を受光駆動する受光駆動手段と、
前記他の発光受光素子から得られた受光信号を所定のしきい値と比較してA/D変換を行うコンパレータと、
表示中の画像の内容に応じて、発光量が高くなるのに従って値が大きくなると共に発光量が低くなるのに従って値が小さくなるように、前記コンパレータにおける前記しきい値を変化させるしきい値生成部と、
前記コンパレータによりA/D変換がなされた後の受光信号に基づき、前記検出対象物体を検出する検出手段と
を備え、
前記発光駆動手段および前記受光駆動手段は、複数の発光受光素子の発光動作に対応して他の1つの発光受光素子が受光動作を行うように、各発光受光素子を駆動する
画像表示装置。 A plurality of light emitting / receiving elements each having both a light emitting function and a light receiving function;
A light emission driving means for driving the light emitting / receiving element to emit light based on image data;
Light receiving drive for receiving and driving the other light emitting / receiving element so that the other light emitting / receiving element receives the light emitted from one light emitting / receiving element emitting light based on the image data and reflected by the object to be detected. Means,
A comparator that performs A / D conversion by comparing a light receiving signal obtained from the other light emitting and receiving element with a predetermined threshold;
Threshold generation for changing the threshold value in the comparator so that the value increases as the light emission amount increases and the value decreases as the light emission amount decreases according to the content of the image being displayed. And
Based on a photodetection signal after A / D conversion is made by said comparator, and a detecting means for detecting the detection target object,
The light emission driving means and the light receiving drive means drive each light emitting / receiving element so that another one light emitting / receiving element performs a light receiving operation corresponding to the light emitting operation of the plurality of light emitting / receiving elements.
前記コンパレータは、前記シフトレジスタによりパラレル/シリアル変換がなされた後の受光信号と、前記しきい値と比較してA/D変換を行う
請求項1に記載の画像表示装置。 A shift register that performs parallel / serial conversion on a light reception signal obtained from the other light emitting / receiving element ;
The comparator includes a light receiving signal after parallel / serial conversion has been performed by the shift register, intends row A / D conversion in comparison with the threshold value
The image display apparatus according to 請 Motomeko 1.
前記検出対象物体が発光受光素子に接近していない状態において黒表示を行ったときに他の発光受光素子から得られる受光信号に基づいて、周囲に存在する環境光の強度を求め、
この環境光の強度の分だけ上乗せされたしきい値を用いてA/D変換がなされた後の受光信号に基づいて、前記検出対象物体の検出を行う
請求項1に記載の画像表示装置。 The detection means includes
Based on the light reception signal obtained from the other light emitting and receiving elements when black display is performed in a state where the detection target object is not approaching the light emitting and receiving element, the intensity of ambient light existing in the surroundings is obtained,
Based on the light reception signal after A / D conversion has been performed using a separatory only plus threshold of intensity of the ambient light, the image display apparatus according to claim 1 for detecting the detection target object.
請求項1に記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 1, wherein the detection unit detects at least one of a position and a size of a detection target object based on the light reception signal.
請求項1に記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 1, wherein the detection unit detects a plurality of detection target objects arranged simultaneously based on the light reception signal.
請求項1に記載の画像表示装置。 The detection means sets a threshold value according to the property of the detection target object or the purpose or accuracy of the detection, and detects the detection target object by comparing the light reception signal with the threshold value. 2. The image display device according to 1.
前記発光駆動手段は、前記複数の発光受光素子を線順次で発光駆動し、
前記受光駆動手段は、発光受光素子の線順次発光動作に同期して、発光中の発光受光素子以外の発光受光素子を線順次で受光駆動する
請求項1に記載の画像表示装置。 The plurality of light emitting / receiving elements are arranged in a matrix,
The light emission driving means drives the plurality of light emitting and receiving elements to emit light in a line sequential manner,
The image display device according to claim 1, wherein the light receiving drive unit performs light receiving driving of light emitting / receiving elements other than the light emitting / receiving element that is emitting light in line sequential manner in synchronization with the line sequential light emitting operation of the light emitting / receiving element.
請求項7に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 7 , wherein the light receiving drive unit receives and drives a light emitting / receiving element at a corresponding position belonging to a line next to a line to which the light emitting / receiving element in a light emitting operation belongs.
請求項7に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 7 , wherein the light emission driving unit emits light to light emission / reception elements respectively belonging to two lines adjacent to both sides of a line to which a light emission / reception element to which light reception driving is performed by the light reception driving unit. .
請求項1に記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 1, wherein the light emitting and receiving element is an organic EL element.
駆動対象として発光受光素子を選択するための1本の発光用ゲート線と、
発光受光素子へ前記画像データを供給するための1本のデータ供給線と、
発光受光素子から前記受光信号を読み出すための1本のデータ読出線と、
発光受光素子の発光駆動と受光駆動とを切り換える切換線と
が接続されている
請求項1に記載の画像表示装置。 For one light emitting / receiving element,
One light emitting gate line for selecting a light emitting / receiving element as a driving target;
One data supply line for supplying the image data to the light emitting and receiving element;
One data readout line for reading out the light receiving signal from the light emitting / receiving element;
The image display device according to claim 1, wherein a switching line for switching between light emission driving and light reception driving of the light emitting / receiving element is connected.
キャパシタと、
前記発光用ゲート線から供給される選択信号に応じて、前記データ供給線と前記キャパシタの一端との間を選択的に導通させる第1のスイッチと、
前記切換線から供給される切換信号に応じて、前記キャパシタの他端と前記発光受光素子との間を選択的に導通させる第2のスイッチと、
前記切換信号に応じて、前記発光受光素子と前記データ読出線との間を選択的に導通させる第3のスイッチと
が設けられている
請求項11に記載の画像表示装置。 For each light emitting / receiving element,
A capacitor;
A first switch for selectively conducting between the data supply line and one end of the capacitor in response to a selection signal supplied from the light emission gate line;
A second switch for selectively conducting between the other end of the capacitor and the light emitting / receiving element in response to a switching signal supplied from the switching line;
In response to said switching signal, the image display apparatus according to claim 1 1, a third switch for selectively conducting is provided between the data read lines and the light emitting light receiving element.
請求項12に記載の画像表示装置。 By the capacitor, the image display apparatus according to claim 1 2 to emit the light emitting light receiving element immediately before receiving the drive start.
前記発光駆動手段および前記受光駆動手段は、前記画像データのうちの前記マークデータに応じて駆動される発光受光素子から出射した光を、その発光受光素子に対応する位置の他の発光受光素子によって受光するように、前記発光受光素子を駆動し、
前記検出手段は、前記マークデータに応じて駆動される発光受光素子から出射した光を受光した前記他の発光受光素子から得られる受光信号に基づき、表示中の前記マークに前記検出対象物体が接近したか否かを検出する
請求項1に記載の画像表示装置。 Image synthesizing means for synthesizing the image data by replacing a part of the input image data with mark data for displaying a predetermined mark;
The light emission drive means and the light reception drive means cause the light emitted from the light emission / reception element driven according to the mark data in the image data to be emitted by another light emission / reception element at a position corresponding to the light emission / reception element. Driving the light emitting / receiving element to receive light;
The detection means approaches the detection target object to the mark being displayed based on a light receiving signal obtained from the other light emitting / receiving element that receives light emitted from the light emitting / receiving element driven according to the mark data. The image display apparatus according to claim 1, wherein it is detected whether or not it has been performed.
前記検出手段は、前記マークデータに応じて駆動される発光受光素子から出射した光を受光した前記他の発光受光素子から得られる受光信号に基づき、複数の位置に表示されたマークのうちのいずれの位置のマークに前記検出対象物体が接近したかを検出する
請求項14に記載の画像表示装置。 The image composition means replaces a part of the input image data with mark data for displaying the mark at a plurality of positions,
The detection means includes any one of marks displayed at a plurality of positions based on a light reception signal obtained from the other light emission / reception element that has received light emitted from a light emission / reception element driven according to the mark data. the image display apparatus according to claim 1 4, wherein the detection target object to mark the position of detecting whether approached.
前記画像合成手段は、各フレームごとに前記入力画像データの一部を前記マークデータと置き換える
請求項14に記載の画像表示装置。 The input image data is moving image data composed of a plurality of frames,
The image synthesizing means, the image display apparatus according to a portion of the input image data for each frame to claims 1-4 replaced with the mark data.
請求項16に記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 16 , wherein the image synthesizing unit replaces a part of the input image data with the mark data at positions different from each other in each frame.
請求項17に記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 17 , wherein the image synthesizing unit replaces a part of the input image data with the mark data at positions different from each other in accordance with contents of the input image data.
それぞれが発光機能と受光機能とを併有する複数の発光受光素子を配置し、
画像データに基づいて前記発光受光素子を発光駆動し、
前記画像データに基づいて発光している一の発光受光素子から出射して検出対象物体で反射した光を他の発光受光素子が受光するように前記他の発光受光素子を受光駆動し、
前記他の発光受光素子から得られた受光信号を所定のしきい値と比較してA/D変換を行い、
表示中の画像の内容に応じて、発光量が高くなるのに従って値が大きくなると共に発光量が低くなるのに従って値が小さくなるように、前記しきい値を変化させ、
前記A/D変換がなされた後の受光信号に基づき前記検出対象物体を検出すると共に、
複数の発光受光素子の発光動作に対応して他の1つの発光受光素子が受光動作を行うように、各発光受光素子を駆動する
画像表示装置の駆動方法。 A method for driving an image display device, comprising:
A plurality of light emitting / receiving elements each having both a light emitting function and a light receiving function are arranged,
Based on the image data, the light emitting / receiving element is driven to emit light,
The other light emitting / receiving element is driven to receive light so that the other light emitting / receiving element receives the light emitted from one light emitting / receiving element emitting light based on the image data and reflected by the detection target object,
A / D conversion is performed by comparing a light receiving signal obtained from the other light emitting / receiving element with a predetermined threshold value,
According to the content of the image being displayed, the threshold value is changed so that the value increases as the light emission amount increases and the value decreases as the light emission amount decreases,
While detecting the detection target object based on the light reception signal after the A / D conversion ,
A driving method for an image display device, wherein each light emitting / receiving element is driven so that another one light emitting / receiving element performs a light receiving operation in response to a light emitting operation of a plurality of light emitting / receiving elements.
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