JP5081020B2 - Light sensor-equipped liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

An optical sensor liquid crystal display improving the detection degree of touch input to a display panel is provided to calculate the difference between reflecting light about fingers built in the liquid crystal display. A plurality of optical sensors(23) detects peripheral light which is income from the outside and reflection light by the touch input of a display panel(21). A driver circuit operates the pixel of the display panel. A timing controller(1) includes an image data output unit(14) controlling the operation of the driver circuit. According to the output signal from a plurality of optical sensors, a touch input detector(3) detects the touch input. A gamma change circuit changes image data into image data in which the luminance is higher than image data which is input to the timing controller.

Description

この発明は、光センサを用いて表示パネルへのタッチ入力を検出する光センサ内蔵液晶表示装置に関する。 This invention relates to an optical sensor-equipped liquid crystal display device for detecting a touch input to the display panel by using an optical sensor.

従来の液晶表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置された表示パネルと、表示パネル内にマトリクス状に配置された複数の光検出回路とを備えている。 Conventional liquid crystal display device includes a plurality of pixels display panel arranged in a matrix, and a plurality of light detection circuits arranged in a matrix in a display panel. 各光検出回路は、入射光を当該入射光の光強度に応じた光電流に変換するフォトセンサ(光センサ)を有している。 Each photodetector circuit includes a photo sensor (light sensor) for converting incident light into photocurrent corresponding to the light intensity of the incident light. この液晶表示装置は、フォトセンサからの出力に基づいて、表示パネルへのタッチ入力を検出している(例えば、特許文献1参照)。 The liquid crystal display device, based on the output from the photosensor, and detects the touch input to the display panel (e.g., see Patent Document 1).

図6は、例えば特許文献1に示された従来の液晶表示装置の液晶ディスプレイ50を抜粋して示す断面図である。 Figure 6 is, for example, a cross-sectional view showing an excerpt of the liquid crystal display 50 of the conventional liquid crystal display device shown in Patent Document 1.
図6において、液晶ディスプレイ50は、2枚の透明な基板の間に液晶が充填されて形成された表示パネル51と、表示パネル51の背面側から光(破線矢印参照)を照射するバックライト52と、表示パネル51内に配置された複数のフォトセンサ53とを備えている。 6, the backlight 52 liquid crystal display 50 includes a display panel 51 in which liquid crystal is formed is filled between the two transparent substrates, for irradiating light (see dashed arrows) from the back side of the display panel 51 , and a plurality of photosensors 53 arranged in the display panel 51. また、液晶ディスプレイ50は、表示パネル51に表示される画像を制御する表示制御部と、フォトセンサ53からの出力信号を処理してタッチ入力を検出するタッチ入力検出部とを含む制御装置(図示せず)に接続されている。 The liquid crystal display 50, the control device (FIG comprising a display control unit for controlling the image displayed on the display panel 51, a touch input detection unit for detecting a process to touch input an output signal from the photosensor 53 It is connected to the Shimese not).

ここで、例えばユーザが表示パネル51上に指を置くと、指に対応した部分において、フォトセンサ53に入射される周囲光(2点鎖線矢印参照)が遮断されるか、または、バックライト52からの光が反射してフォトセンサ53に入射される。 Here, for example, when the user places a finger on the display panel 51, the portion corresponding to the finger, or the ambient light incident on the photosensor 53 (see chain line arrow 2 points) is blocked, or the backlight 52 light from is incident on the photosensor 53 is reflected.
これにより、指に対応した部分におけるフォトセンサ53からの出力信号の輝度レベルが、他の部分における出力信号の輝度レベルと比べて変動する。 Thus, the luminance level of the output signal from the photosensor 53 at the portion corresponding to the finger varies as compared with the luminance level of the output signal at the other portions. タッチ入力検出部は、この出力信号の輝度レベル変動に基づいて、表示パネル51へのタッチ入力を検出する。 Touch input detection unit on the basis of the luminance level variation of the output signal, for detecting a touch input to the display panel 51.

タッチ入力検出部は、例えば周囲が明るい場合には、フォトセンサ53に入射するはずの周囲光が指によって遮断されて影になる部分、すなわち出力信号の輝度レベルが他の部分よりも低い部分を、表示パネル51へのタッチ入力と検出している。 Touch input detection unit, for example in a bright environment, the portion ambient light should be incident on the photo sensor 53 is shaded is blocked by a finger, i.e., a lower portion than the brightness level of other portions of the output signal It is detected with a touch input to the display panel 51.
周囲が明るい場合におけるフォトセンサ53からの出力信号を画像にしたものと、この画像中に図示した線でこの画像を切断した断面における出力信号の輝度レベルとを図7に示す。 To that of the output signal from the photosensor 53 in a bright environment to the image, indicating the luminance level of the output signal in a cross section obtained by cutting the image in the line shown in the image in FIG.
図7より、ユーザの指が影になって現れていることが分かる。 From FIG. 7, it can be seen that the user's finger is appeared in shade. また、出力信号の輝度レベルが指に対応する部分で大きく変化していることが分かる。 Further, it can be seen that the luminance level of the output signal changes greatly at the portion corresponding to the finger.

また、タッチ入力検出部は、例えば周囲が暗い場合には、バックライト52からの光が指によって反射している部分、すなわち出力信号の輝度レベルが他の部分よりも高い部分を、表示パネル51へのタッチ入力と検出している。 The touch input detection unit, for example when the ambient is dark, the portion where the light from the backlight 52 is reflected by a finger, i.e., the portion higher than the luminance level other portion of the output signal, the display panel 51 It is detected with the touch input to.
周囲が暗い場合におけるフォトセンサ53からの出力信号を画像にしたものと、この画像中に図示した線でこの画像を切断した断面における出力信号の輝度レベルとを図8に示す。 To that of the output signal from the photosensor 53 in a dark environment in the image, the luminance level of the output signal in a cross section obtained by cutting the image in the line shown in the image shown in FIG.
図8より、ユーザの指にバックライト52からの光が反射して明るくなっていることが分かる。 From FIG. 8, it is seen that light from the backlight 52 to a user's finger is brighter reflected. また、出力信号の輝度レベルが指に対応する部分で大きく変化していることが分かる。 Further, it can be seen that the luminance level of the output signal changes greatly at the portion corresponding to the finger.

特開2007−94606号公報 JP 2007-94606 JP

しかしながら、従来技術には、次のような問題点があった。 However, the conventional technology has the following problems.
すなわち、ユーザが表示パネル上に指を置いた際に、周囲光と指による反射光との差がない場合、例えば周囲が明るい場合に明るい画像を表示した場合や、周囲が暗い場合に暗い画像を表示した場合には、影とも反射とも判断できない領域が存在する。 That is, when the user places a finger on the display panel, when there is no difference between the reflected light from the ambient light and the finger, for example, when displaying a bright image in a bright environment, a dark image in a dark environment If you view the, there is a region that can not be determined with reflecting both shadows. このような領域では、表示パネルへのタッチ入力を検出することができないという問題点があった。 In such areas, there is a problem that it is impossible to detect a touch input to the display panel.

周囲光と指による反射光との差がない場合におけるフォトセンサからの出力信号を画像にしたものと、この画像中に図示した線でこの画像を切断した断面における出力信号の輝度レベルとを図9に示す。 Figure as those in the image output signal from the photo sensor when there is no difference, the luminance level of the output signal in a cross section obtained by cutting the image in the illustrated line in the image of the light reflected by the ambient light and the finger It is shown in 9.
図9より、ユーザの指は、影としても反射としても認識することができない。 From FIG. 9, the finger of the user can not be recognized as also reflected as a shadow. また、出力信号の輝度レベルも大きく変化している部分がなく、タッチ入力を検出することができない。 Further, there is no brightness level portions also largely changes in the output signal, it is impossible to detect a touch input.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、表示パネルへのタッチ入力の検出精度を向上させることができる光センサ内蔵液晶表示装置を提供することにある。 The present invention was made to solve the above problems, it an object thereof is to provide an optical sensor-equipped liquid crystal display device which can improve the detection accuracy of the touch input to the display panel It is in.

この発明に係る光センサ内蔵液晶表示装置は、表示パネル内に配置され、外部から入射する周囲光および表示パネルへのタッチ入力による反射光を検出する複数の光センサと、表示パネルの画素を駆動するためのドライバ回路と、ドライバ回路の動作を制御する画像データ出力手段を有するタイミングコントローラと、複数の光センサからの出力信号に基づいて、タッチ入力を検出するタッチ入力検出手段とを備え、タイミングコントローラは、タイミングコントローラに入力される画像データのクロック周波数をN(Nは2以上の整数)倍してN倍クロック周波数を生成するPLL回路と、画像データをフレームメモリに書き込むとともに、N倍クロック周波数により、フレームメモリに書き込まれた画像データをN回繰り返し読み込んで The present invention built-in optical sensors liquid crystal display device according to the arranged display panel, driving a plurality of light sensors for detecting light reflected by a touch input to the ambient light and the display panel is incident from the outside, the pixels of the display panel comprising a driver circuit for the timing controller having an image data output means for controlling the operation of the driver circuit, based on the output signals from the plurality of light sensors, and a touch input detection means for detecting the touch input, the timing the controller includes a PLL circuit for generating a N times the clock frequency of the clock frequency of the image data to be input to the timing controller N (N is an integer of 2 or more) times to, writes the image data in the frame memory, N times the clock the frequency, the image data written in the frame memory reads repeated N times 力するN倍速回路と、N倍速回路からの互いに同一のN枚の画像データのうち、少なくとも2枚の画像データを、N枚の画像データを合成したときの輝度を保持したまま、タイミングコントローラに入力された画像データよりも輝度の高い画像データと輝度の低い画像データとに変更し、変更後のN枚の画像データとして出力するガンマ変更回路とをさらに有し、画像データ出力手段は、ガンマ変更回路からの変更後のN枚の画像データを、所望の出力タイミングでドライバ回路に出力し、タッチ入力検出手段は、変更後のN枚の画像データを用いて、タッチ入力を検出するものである。 And N-speed circuit to force out the same N pieces of image data with each other from N speed circuit, the image data of at least two, while maintaining the brightness at the time of synthesizing the image data of N frames, the timing controller change in than the input image data and the image data having high luminance and low image data luminance, further comprising a gamma changing circuit which outputs as N pieces of image data after the change, the image data output means, gamma the N frames image data of the changed from changing circuit, and outputs to the driver circuit at a desired output timing, a touch input detection means uses the N sheets image data after the change, and detects the touch input is there.

この発明の光センサ内蔵液晶表示装置によれば、N倍速回路は、N倍クロック周波数により、フレームメモリに書き込まれた画像データをN回繰り返し読み込んで出力する。 According to the optical sensor-equipped liquid crystal display device of the present invention, N-speed circuit, the N times the clock frequency, the image data written in the frame memory outputs read repeatedly N times. また、ガンマ変更回路は、N倍速回路からの互いに同一のN枚の画像データのうち、少なくとも2枚の画像データを、タイミングコントローラに入力された画像データよりも輝度の高い画像データと輝度の低い画像データとに変更する。 Further, the gamma modification circuit, of the same N number of image data together from the N-times speed circuit, the image data of at least two, low high image data and the luminance brightness than the image data inputted to the timing controller to change the image data. このとき、N枚の画像データを合成したときの輝度は、タイミングコントローラに入力された画像データの輝度と等しくされている。 At this time, the brightness at the time of synthesizing the image data of N frames is equal to the luminance of the image data input to the timing controller. また、タッチ入力検出手段は、タイミングコントローラに入力された画像データよりも輝度の高い画像データと輝度の低い画像データとを用いて、タッチ入力を検出する。 The touch input detection means, by using the low image data of high image data and the luminance brightness than the image data inputted to the timing controller detects a touch input.
ここで、輝度の高い画像データを用いることにより、例えばユーザの指によって反射する反射光を強くすることができる。 Here, by using the image data having high luminance, it is possible to increase the light reflected for example by the user's finger. また、輝度の低い画像データを用いることにより、ユーザの指による影を濃くすることができる。 Further, by using the low image data luminance, it is possible to thicken the shadow of the user's finger.
そのため、ユーザの目に見える輝度を変えることなく、ユーザが表示パネル上に指を置いた際の周囲光と指による反射光との間に差を設けることができ、表示パネルへのタッチ入力の検出精度を向上させることができる。 Therefore, without changing the brightness that is visible to the user, the user can be provided a difference between the reflected light from the ambient light and the finger at the time of placing the finger on the display panel, the touch input to the display panel it is possible to improve the detection accuracy.

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。 Will be described below with reference to FIG respective embodiments of the present invention, the same or corresponding parts in each figure are denoted by the same reference numerals.
なお、以下の実施の形態では、画像データが60Hzのクロック周波数でタイミングコントローラに入力される場合を例に挙げて説明するが、クロック周波数は、この値に限定されない。 In the following embodiments will be described as an example when the image data is input to the timing controller at a clock frequency of 60Hz, but the clock frequency is not limited to this value.

実施の形態1. The first embodiment.
図1は、この発明の実施の形態1に係る光センサ内蔵液晶表示装置を示す構成図である。 Figure 1 is a block diagram showing an optical sensor-equipped liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
図1において、この光センサ内蔵液晶表示装置は、タイミングコントローラ1と、液晶ディスプレイ2と、タッチ入力検出部3(タッチ入力検出手段)とを備えている。 In Figure 1, the optical sensor-equipped liquid crystal display device includes a timing controller 1, and a liquid crystal display 2, a touch input detection unit 3 and the (touch input detection means).
ここで、タイミングコントローラ1には、60Hzのクロック周波数で画像データが入力されている。 Here, the timing controller 1, image data is input at a clock frequency of 60 Hz.

まず、タイミングコントローラ1の構成について説明する。 First, the configuration of the timing controller 1.
タイミングコントローラ1は、PLL(Phase Locked Loop)回路11と、2倍速回路12(N倍速回路)と、ガンマ変更回路13と、画像データ出力部14(画像データ出力手段)と、フレームメモリ15とを含んでいる。 The timing controller 1, a PLL (Phase Locked Loop) circuit 11, a double-speed circuit 12 (N times speed circuit), a gamma changing circuit 13, the image data output section 14 (image data outputting means), a frame memory 15 which comprise.
なお、フレームメモリ15は、タイミングコントローラ1の外部に設けられてもよい。 The frame memory 15 may be provided outside the timing controller 1.

続いて、タイミングコントローラ1の機能について説明する。 Next, a description will be given of the function of the timing controller 1.
PLL回路11は、タイミングコントローラ1に入力される画像データのクロック周波数を2倍して2倍クロック周波数を生成する。 PLL circuit 11, the clock frequency of the image data to be input to the timing controller 1 generates a 2-fold to 2-fold clock frequency. 具体的には、60Hzの2倍の120Hzのクロック周波数を生成する。 Specifically, to produce a 2-fold 120Hz clock frequency of 60 Hz.
2倍速回路12は、タイミングコントローラ1に入力される画像データを一旦フレームメモリ15に書き込む。 Double speed circuit 12 is temporarily written in the frame memory 15 the image data that is input to the timing controller 1. また、2倍速回路12は、PLL回路11で生成された2倍クロック周波数(120Hz)により、フレームメモリ15に書き込まれた画像データを2回繰り返し読み込んで、ガンマ変更回路13に出力する。 Also, double-speed circuit 12, the double clock frequency generated by the PLL circuit 11 (120 Hz), reads twice an image data written in the frame memory 15, and outputs the gamma changing circuit 13.

ガンマ変更回路13は、2倍速回路12からの互いに同一の2枚の画像データのうち、一方の画像データを、タイミングコントローラ1に入力された画像データよりも輝度の高い画像データ(以下、「明画像データ」と称する)に変更する。 Gamma changing circuit 13, of the same two image data together from the double speed circuit 12, the one of the image data, the image data having high luminance than the image data input to the timing controller 1 (hereinafter, "bright to change to referred to as an image data "). また、ガンマ変更回路13は、他方の画像データを、タイミングコントローラ1に入力された画像データよりも輝度の低い画像データ(以下、「暗画像データ」と称する)に変更する。 Also, gamma changing circuit 13, the other image data, less image data luminance than the image data input to the timing controller 1 (hereinafter referred to as "dark image data") is changed to.

ここで、ガンマ変更回路13は、ルックアップテーブルを有しており、入力された画像データの輝度に応じて所定の輝度を加算または除算して、入力された画像データを明画像データおよび暗画像データに変更する。 Here, the gamma change circuit 13, a look-up has a table, by adding or dividing the predetermined brightness according to the brightness of the input image data, the input image data bright image data and dark image to change the data.
このとき、明画像データおよび暗画像データは、明画像データと暗画像データとを合成したときの輝度が、タイミングコントローラ1に入力された画像データの輝度と等しくなるように変更される。 At this time, the bright image data and dark image data, luminance at the time of synthesizing the bright image data and the dark image data is changed to be equal to the luminance of the image data input to the timing controller 1.
また、ガンマ変更回路13は、明画像データおよび暗画像データを、2倍クロック周波数(120Hz)で画像データ出力部14に出力する。 Also, gamma changing circuit 13, a bright image data and dark image data, and outputs the image data output section 14 at twice the clock frequency (120 Hz).
画像データ出力部14は、明画像データおよび暗画像データを、所望のタイミングで液晶ディスプレイ2に駆動制御信号として出力する。 Image data output section 14, the bright image data and dark image data, and outputs as a drive control signal to the liquid crystal display 2 at a desired timing.

次に、液晶ディスプレイ2の構成について説明する。 Next, the configuration of the liquid crystal display 2.
液晶ディスプレイ2は、2枚の透明な基板の間に液晶が充填されて形成された表示パネル21と、表示パネル21の背面側から光(破線矢印参照)を照射するバックライト22と、表示パネル21内に配置された複数のフォトセンサ23(光センサ)とを備えている。 The liquid crystal display 2 includes a display panel 21 in which liquid crystal is formed is filled between the two transparent substrates, a backlight 22 for irradiating light (see dashed arrows) from the back side of the display panel 21, the display panel disposed within 21 and a plurality of photosensors 23 (light sensor).

表示パネル21は、マトリクス状に配置された複数の画素を有している。 Display panel 21 has a plurality of pixels arranged in a matrix. また、フォトセンサ23は、表示パネル21内にマトリクス状に配置されている。 Further, the photo sensor 23 are disposed in a matrix in the display panel 21. なお、フォトセンサ23の数は、複数の画素と同数であってもよいし、複数の画素より少ない数であってもよい。 The number of the photo sensor 23 may be a same number as the plurality of pixels may be fewer than the plurality of pixels.
また、液晶ディスプレイ2には、表示パネル21に配置された複数の画素を駆動するための図示しないゲートドライバ(ドライバ回路)およびソースドライバ(ドライバ回路)が設けられている。 Further, the liquid crystal display 2, a gate driver (not shown) for driving a plurality of pixels arranged on the display panel 21 (driver circuit) and a source driver (driver circuit) are provided.

続いて、液晶ディスプレイ2の機能について説明する。 Next, a description will be given of the function of a liquid crystal display 2.
表示パネル21は、タイミングコントローラ1からゲートドライバおよびソースドライバに入力される駆動制御信号に応じて、明画像データおよび暗画像データに対応した画像を表示する。 Display panel 21, in response to the drive control signal input from the timing controller 1 to the gate driver and the source driver, and displays an image corresponding to the bright image data and dark image data.
このとき、明画像データおよび暗画像データは、2倍クロック周波数(120Hz)で出力されているので、ユーザの目には、タイミングコントローラ1に入力された画像データの輝度と同じ輝度で画像が表示されているように見える。 At this time, the bright image data and dark image data, since the output at double clock frequency (120 Hz), the eyes of the user, the image is displayed with the same luminance as the luminance of the image data input to the timing controller 1 It seems to have been.

また、前述のように、例えばユーザが表示パネル21上に指を置くと、指に対応した部分において、フォトセンサ23に入射される周囲光(2点鎖線矢印参照)が遮断されるか、または、バックライト22からの光が反射してフォトセンサ23に入射される。 Further, as described above, for example, when a user places a finger on the display panel 21, the portion corresponding to the finger, or the ambient light incident on the photo sensor 23 (see chain line arrow 2 points) is blocked, or , light from the backlight 22 is incident on the photosensor 23 is reflected. このとき、フォトセンサ23は、入射光を入射光の光強度に応じた電流に変換し、出力信号をタイミングコントローラ1に出力する。 At this time, the photo sensor 23 converts the incident light into current corresponding to the light intensity of the incident light and outputs an output signal to the timing controller 1.

タッチ入力検出部3は、液晶ディスプレイ2に設けられた複数のフォトセンサ23からの出力信号に基づいて、液晶ディスプレイ2の表示パネル21へのタッチ入力を検出し、例えばタッチ座標を出力する。 Touch input detection unit 3, based on the output signals from the plurality of photo sensors 23 provided in the liquid crystal display 2, to detect a touch input to the display panel 21 of the liquid crystal display 2, for example, and outputs the touch coordinates. なお、タッチ入力検出部3によるタッチ入力の検出は、上記背景技術で示したタッチ入力検出部と同様の処理によって実行される。 The detection of a touch input by the touch input detection unit 3 is executed by the same process as the touch input detection unit shown in the above background art.

ここで、本願発明者は、ユーザが表示パネル21上に指を置いた際に、周囲光と指による反射光との差がない場合において、画像データを明画像データおよび暗画像データに変更し、タッチ入力を検出する実験を実施した。 Here, the present inventors, when the user places a finger on the display panel 21, when there is no difference between the reflected light from the ambient light and the finger, and change the image data in the bright image data and dark image data experiments were performed to detect a touch input.
実験方法は、以下の通りである。 The experimental method, is as follows.

まず、画像データの輝度を256段階(0〜255)中の128段階目に設定した均一輝度画面(以下、「背景128/255ベタ画面」と称する)において、周囲の照度を調整し、タッチ入力を検出することができないタッチ検出不能照度に設定した。 First, the luminance of the image data 256 (0 to 255) uniformly luminance screen set to 128 stage in (hereinafter, referred to as "background 128/255 solid image") in to adjust the illuminance of the ambient, touch input It was set to touch undetectable illuminance can not be detected.
背景128/255ベタ画面におけるフォトセンサ23からの出力信号を画像にしたものと、この画像中に図示した線でこの画像を切断した断面における出力信号の輝度レベルとを図2に示す。 Background 128/255 to that the output signal from the photo sensor 23 to the image in the solid image, indicating the luminance level of the output signal in a cross section obtained by cutting the image in the line shown in the image in FIG.
図2より、ユーザの指は、影としても反射としても認識することができない。 From FIG. 2, the finger of the user can not be recognized as also reflected as a shadow. また、出力信号の輝度レベルも大きく変化している部分がなく、タッチ入力を検出することができない。 Further, there is no brightness level portions also largely changes in the output signal, it is impossible to detect a touch input.

続いて、同じ照度条件において、画像データの輝度を背景128/255ベタ画面よりも高くして、背景255/255ベタ画面(明画像データ)に変更した。 Subsequently, in the same illumination conditions, the brightness of the image data to be higher than the background 128/255 solid image was changed to background 255/255 solid image (bright image data).
背景255/255ベタ画面におけるフォトセンサ23からの出力信号を画像にしたものと、この画像中に図示した線でこの画像を切断した断面における出力信号の輝度レベルとを図3に示す。 Background 255/255 to that the output signal from the photo sensor 23 to the image in the solid image, indicating the luminance level of the output signal in a cross section obtained by cutting the image in the line shown in the image in FIG.
図3より、ユーザの指にバックライト22からの光が反射して明るくなっていることが分かる。 Than 3, it is seen that light from the backlight 22 to a user's finger is brighter reflected. また、出力信号の輝度レベルが指に対応する部分で大きく変化していることが分かる(丸印参照)。 Further, it can be seen that the luminance level of the output signal changes greatly at the portion corresponding to the finger (see circle).

次に、同じ照度条件において、画像データの輝度を背景128/255ベタ画面よりも低くして、背景0/255ベタ画面(暗画像データ)に変更した。 Then, in the same illumination conditions, the brightness of the image data to be lower than the background 128/255 solid image was changed to background 0/255 solid image (dark image data).
背景0/255ベタ画面におけるフォトセンサ23からの出力信号を画像にしたものと、この画像中に図示した線でこの画像を切断した断面における出力信号の輝度レベルとを図4に示す。 Background 0/255 to that of the output signal from the photo sensor 23 to the image in the solid image, indicating the luminance level of the output signal in a cross section obtained by cutting the image in the line shown in the image in FIG.
図4より、ユーザの指が影になって現れていることが分かる。 Than 4, it can be seen that the user's finger is appeared in shade. また、出力信号の輝度レベルが指に対応する部分で大きく変化していることが分かる(丸印参照)。 Further, it can be seen that the luminance level of the output signal changes greatly at the portion corresponding to the finger (see circle).

この実験結果を模式的に示すと、図5のようになる。 When results of this experiment are shown schematically, it is shown in FIG.
図5において、60Hzの画像データは、背景128/255ベタ画面を示している。 5, the image data of 60Hz show the background 128/255 solid image. また、120Hzの明画像データおよび暗画像データは、それぞれ背景255/255ベタ画面および背景0/255ベタ画面を示している。 Moreover, the bright image data and dark image data of 120Hz are each an background 255/255 solid image and the background 0/255 solid image.

図5より、背景128/255ベタ画面において、周囲の照度をタッチ検出不能照度に設定した場合には、出力信号の輝度レベルがフラットであり、タッチ入力を検出することができない。 5 that in the background 128/255 solid image, in the case of setting the illuminance around the touch undetectable illuminance, the luminance level of the output signal is flat, it is impossible to detect a touch input. また、同じ照度条件において、背景128/255ベタ画面を255/255ベタ画面および背景0/255ベタ画面に変更した場合には、出力信号の輝度レベルに変化が生じ、タッチ入力を検出することができる。 Further, in the same light conditions, when you change the background 128/255 solid image to 255/255 solid image and the background 0/255 solid screen change occurs in the luminance level of the output signal, to detect a touch input it can.

すなわち、60Hzのクロック周波数で入力される画像データを明画像データおよび暗画像データに変更し、120Hzのクロック周波数で出力することにより、ユーザの目に見える輝度を変えることなく、タッチ入力を検出することができる。 That is, by changing the image data input at the clock frequency of 60Hz to the bright image data and dark image data, by outputting at 120Hz clock frequency, without changing the brightness that is visible to the user, to detect a touch input be able to.

この発明の実施の形態1に係る光センサ内蔵液晶表示装置によれば、2倍速回路12は、2倍クロック周波数により、フレームメモリ15に書き込まれた画像データを2回繰り返し読み込んで出力する。 According to the optical sensor-equipped liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, double-speed circuit 12, the double clock frequency, repeatedly Loading outputs twice the image data written in the frame memory 15. ガンマ変更回路13は、2倍速回路12からの互いに同一の2枚の画像データのうち、一方の画像データを、タイミングコントローラ1に入力された画像データよりも輝度の高い明画像データに変更する。 Gamma changing circuit 13, 2 out of two image data to each other the same from speed circuit 12, the one of the image data is changed to high bright image data in luminance than the image data input to the timing controller 1. また、ガンマ変更回路13は、他方の画像データを、タイミングコントローラ1に入力された画像データよりも輝度の低い暗画像データに変更する。 Also, gamma changing circuit 13, the other image data than the image data input to the timing controller 1 Change low dark image data luminance. このとき、明画像データおよび暗画像データは、明画像データと暗画像データとを合成したときの輝度が、タイミングコントローラ1に入力された画像データの輝度と等しくなるように変更されている。 At this time, the bright image data and dark image data, luminance at the time of synthesizing the bright image data and the dark image data has been changed to be equal to the luminance of the image data input to the timing controller 1. また、タッチ入力検出部3は、明画像データおよび暗画像データを用いてタッチ入力を検出する。 The touch input detection unit 3 detects a touch input using bright image data and the dark image data.
ここで、明画像データを用いることにより、ユーザの指によって反射する反射光を強くすることができる。 Here, by using a bright image data can be strongly reflected light reflected by the user's finger. また、暗画像データを用いることにより、ユーザの指による影を濃くすることができる。 Further, by using the dark image data, it is possible to thicken the shadow of the user's finger.
そのため、ユーザの目に見える輝度を変えることなく、ユーザが表示パネル21上に指を置いた際の周囲光と指による反射光との間に差を設けることができ、表示パネル21へのタッチ入力の検出精度を向上させることができる。 Therefore, without changing the brightness that is visible to the user, can be provided a difference between the reflected light from the ambient light and the finger when the user places a finger on the display panel 21, a touch on the display panel 21 it is possible to improve the detection accuracy of the input.

なお、上記実施の形態1では、PLL回路11でクロック周波数を2倍にする場合について示したが、これに限定されない。 Although in the above-mentioned first embodiment has shown the case to double the clock frequency in the PLL circuit 11 is not limited thereto.
PLL回路11は、クロック周波数を3倍以上にしてもよい。 PLL circuit 11 may be the clock frequency tripled or more. このとき、フレームメモリ15に書き込まれた画像データは、3倍以上にされたクロック周波数に応じて繰り返し読み込まれてガンマ変更回路13に出力される。 At this time, the image data written in the frame memory 15 is output to the gamma change circuit 13 repeatedly read and according to a clock frequency that is more than tripled.
また、ガンマ変更回路13は、入力された複数の同一の画像データのうち、少なくとも2枚の画像データを、明画像データおよび暗画像データに変更する。 Also, gamma changing circuit 13, among the input plurality of same image data, the image data of at least two changes to a bright image data and the dark image data. 具体的には、例えばクロック周波数が3倍にされた場合において、ガンマ変更回路13は、1枚の画像データを明画像データに変更し、もう1枚の画像データを暗画像データに変更し、残り1枚の画像データは輝度を変更せずにそのまま出力する。 Specifically, for example, in the case where the clock frequency tripled, gamma changing circuit 13 changes the one image data of the bright image data, changes the image data of the other one in the dark image data, image data of the remaining one is output as it is without changing the brightness.
PLL回路11がクロック周波数を3倍以上にする場合には、よりユーザの目に見える輝度を変えることなく表示パネル21の表示を切り替えることができる。 When the PLL circuit 11 is more than three times the clock frequency, you can switch the display of the display panel 21 without changing the brightness visible more users.

この発明の実施の形態1に係る光センサ内蔵液晶表示装置を示す構成図である。 It is a block diagram showing an optical sensor-equipped liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. 背景128/255ベタ画面におけるフォトセンサからの出力信号、および出力信号の輝度レベルを示す説明図である。 It is an explanatory view showing a luminance level of the output signal, and the output signal from the photosensor in the background 128/255 solid image. 背景255/255ベタ画面におけるフォトセンサからの出力信号、および出力信号の輝度レベルを示す説明図である。 It is an explanatory view showing a luminance level of the output signal, and the output signal from the photosensor in the background 255/255 solid image. 背景0/255ベタ画面におけるフォトセンサからの出力信号、および出力信号の輝度レベルを示す説明図である。 It is an explanatory view showing a luminance level of the output signal, and the output signal from the photosensor in the background 0/255 solid image. 画像データを明画像データおよび暗画像データに変更し、タッチ入力を検出する実験を実施した結果を示す模式図である。 Change the image data in the bright image data and dark image data, a schematic diagram showing the result of the experiment for detecting a touch input. 従来の液晶表示装置の液晶ディスプレイを抜粋して示す断面図である。 Is a sectional view showing an excerpt of the liquid crystal display of a conventional liquid crystal display device. 周囲が明るい場合におけるフォトセンサからの出力信号、および出力信号の輝度レベルを示す説明図である。 Ambient is an explanatory view showing a luminance level of the output signal, and the output signal from the photo sensor when bright. 周囲が暗い場合におけるフォトセンサからの出力信号、および出力信号の輝度レベルを示す説明図である。 Ambient is an explanatory view showing a luminance level of the output signal, and the output signal from the photo sensor when dark. 周囲光と指による反射光との差がない場合におけるフォトセンサからの出力信号、および出力信号の輝度レベルを示す説明図である。 Is an explanatory view showing a luminance level of the output signal, and the output signal from the photo sensor when there is no difference between the reflected light from the ambient light and the finger.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 タイミングコントローラ、2 液晶ディスプレイ、3 タッチ入力検出部(タッチ入力検出手段)、11 PLL回路、12 2倍速回路(N倍速回路)、13 ガンマ変更回路、14 画像データ出力部(画像データ出力手段)、15 フレームメモリ、21 表示パネル、22 バックライト、23 フォトセンサ(光センサ)。 First timing controller, 2 a liquid crystal display, 3 touch input detection unit (a touch input detection means), 11 PLL circuit, 12 double speed circuit (N times speed circuit) 13 gamma changing circuit, 14 image data output section (image data output means) , 15 frame memory, 21 display panel, 22 backlight, 23 photo sensor (light sensor).

Claims (3)

  1. 表示パネル内に配置され、外部から入射する周囲光および前記表示パネルへのタッチ入力による反射光を検出する複数の光センサと、 Disposed within the display panel, a plurality of light sensors for detecting light reflected by a touch input to the ambient light and the display panel entering from outside,
    前記表示パネルの画素を駆動するためのドライバ回路と、 A driver circuit for driving the pixels of the display panel,
    前記ドライバ回路の動作を制御する画像データ出力手段を有するタイミングコントローラと、 A timing controller having an image data output means for controlling the operation of the driver circuit,
    前記複数の光センサからの出力信号に基づいて、前記タッチ入力を検出するタッチ入力検出手段と、を備え、 Based on the output signals from the plurality of light sensors, and an touch input detection means for detecting the touch input,
    前記タイミングコントローラは、 The timing controller,
    前記タイミングコントローラに入力される画像データのクロック周波数をN(Nは2以上の整数)倍してN倍クロック周波数を生成するPLL回路と、 A PLL circuit for generating a N times the clock frequency of the clock frequency of the image data inputted to the timing controller N (N is an integer of 2 or more) times to,
    前記画像データをフレームメモリに書き込むとともに、前記N倍クロック周波数により、前記フレームメモリに書き込まれた前記画像データをN回繰り返し読み込んで出力するN倍速回路と、 Writes the image data in the frame memory, by the N times the clock frequency, and N-speed circuit for outputting the image data written in the frame memory reads repeated N times,
    前記N倍速回路からの互いに同一のN枚の前記画像データのうち、少なくとも2枚の画像データを、前記N枚の画像データを合成したときの輝度を保持したまま、前記タイミングコントローラに入力された前記画像データよりも輝度の高い画像データと輝度の低い画像データとに変更し、変更後のN枚の画像データとして出力するガンマ変更回路と、をさらに有し、 Wherein among the same N number of the image data to each other from N speed circuit, the image data of at least two, while maintaining the brightness at the time of synthesizing the image data of said N sheets, inputted to the timing controller than said image data change to the low image data of high image data and the luminance brightness, further comprising a gamma changing circuit which outputs as N pieces of image data after the change, and
    前記画像データ出力手段は、前記ガンマ変更回路からの前記変更後のN枚の画像データを、所望の出力タイミングで前記ドライバ回路に出力し、 Said image data output means, the N sheets image data after the change from the gamma modification circuit, and output to the driver circuit at a desired output timing,
    前記タッチ入力検出手段は、前記変更後のN枚の画像データを用いて、前記タッチ入力を検出すること を特徴とする光センサ内蔵液晶表示装置。 The touch input detection means uses the N sheets image data after change, the optical sensor-equipped liquid crystal display device characterized by detecting a touch input.
  2. 前記光センサは、前記周囲光および前記反射光を光強度に応じた電流に変換するフォトセンサであることを特徴とする請求項1に記載の光センサ内蔵液晶表示装置。 The light sensor, the light sensor-equipped liquid crystal display device according to claim 1, characterized in that the photo-sensor for converting said ambient light and the reflected light current corresponding to the light intensity.
  3. 前記Nは、2であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光センサ内蔵液晶表示装置。 Wherein N is an optical sensor-equipped liquid crystal display device according to claim 1 or claim 2, characterized in that it is 2.
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