KR101427196B1 - 검출 장치 및, 그 제어 방법 - Google Patents

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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 표시 패널(100)로의 터치 조작이 운전석 측으로부터 이루어졌는지, 조수석 측으로부터 이루어졌는지를 검출한다.
(해결 수단) 화소(L)는 운전석 측의 방향으로 화상을 표시하고, 화소(R)는 조수석 측의 방향으로 화상을 표시한다. 화소(L) 및 화소(R)는, 각각 센서계(系)를 갖는다. 판별 회로(20)는, 기억한 1 프레임분(分)과 현재의 1 프레임분을 비교하여, 광량이 상위(相違)한 부분의 범위가 좁아지는 정도가 큰 쪽의 방향으로부터, 손가락 등이 접근하고 있다고 검출한다.
운전석, 조수석, 판별 회로

Description

검출 장치 및, 그 제어 방법{DETERMINING APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은, 표시면에 대하여 다른 방향으로부터의 조작을 구별하여 검출하는 기술에 관한 것이다.
최근에는, 2개의 관찰 방향에 대하여, 각각 다른 화상이 시인(視認)되도록 한, 소위 2화면 표시 모드를 구비한 표시 패널이 보급되고 있다. 이러한 2화면 표시 모드를 구비한 표시 패널에 정보의 입력 기능도 갖게 하는 경우, 2개의 관찰 방향으로부터 입력 조작이 이루어지기 때문에, 이 조작 방향을 구별하여 검출할 필요가 있다.
그래서, 2개의 화면에 대응시킨 아이콘을 표시 위치가 중복하지 않도록 표시시킴과 함께, 조작된 아이콘을 검출함으로써, 모든 관찰 방향에 있는 관찰자의 입력 조작인지를 판단하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1] 일본공개특허공보 2005－284592호
그러나, 상기 기술에서는, 어느 방향으로부터의 조작인지를 터치 조작된 아이콘의 위치에서 검출하고 있기 때문에, 2개의 화면에 대응시킨 아이콘이 접근하고 있으면, 오(誤)인식의 가능성이 있다. 이를 피하기 위해, 상기 기술에서는, 2개의 아이콘을 다른 위치에서, 가능한 한 거리를 두고 표시시킬 필요가 있기 때문에, 표시 화면이 제약을 받아 버리게 된다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 어느 방향으로부터의 조작인지를 직접적으로 검출하는 것이 가능한 검출 장치 및, 그 제어 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 검출 장치의 제어 방법은, 제1 화상을 표시하는 제1 화소와, 제2 화상을 표시하는 제2 화소와, 상기 제1 화상을 제1 방향으로 사출하고, 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 차광함과 함께, 상기 제2 화상을 상기 제2 방향으로 사출하고, 상기 제1 방향으로 차광하는 광차광 부재와, 상기 제1 화소에 대응하여 형성되어, 상기 제1 방향으로부터의 입사하는 광량을 검출하는 제1 센서와, 상기 제2 화소에 대응하여 형성되어, 상기 제2 방향으로부터의 입사하는 광량을 검출하는 제2 센서를 구비하고, 상기 제1 및 제2 센서의 검출 결과를 적어도 1 프레임분(分) 기억하고, 현재에 있어서의 상기 제1 및 제2 센서의 검출 결과를 취득했을 때, 기억한 1 프레임분과 현재의 1 프레임분과의 비교 결과에 기초하여, 상기 제1 또는 제2 방향의 어느 하나로부터의 물체의 접근을 검출하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 제1 또는 제2 방향으로부터의 접근을, 제1 및 제2 센서의 검출 결과로부터 직접적으로 검출한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 센서의 검출 결과와 상기 제2 센서의 검출 결과의 각각에 있어서, 기억한 1 프레임분과 현재의 1 프레임분을 비교하여, 광량이 상위한 부분의 범위가 좁아지는 정도가 큰 검출 결과에 대응하는 방향을, 접근 방향이라고 판정해도 좋고, 상기 제1 센서의 검출 결과와 상기 제2 센서의 검출 결과의 각각에 있어서, 기억한 1 프레임분과 현재의 1 프레임분을 비교하여, 광량이 상위한 부분의 범위의 중심 이동이 작은 검출 결과에 대응하는 방향을, 접근 방향이라고 판정해도 좋다.
또한, 본 발명에 있어서, 매트릭스 배열되는 상기 제1 및 제2 센서 중, 상기 제1 방향쪽의 변(邊)과, 상기 제2 방향쪽의 변과의 외주(外周) 2변에 위치하는 것에 있어서, 상기 제1 또는 제2 방향쪽의 변의 한쪽에서 광량 변화가 검출되었을 때에, 상기 제1 또는 제2 방향의 다른 한쪽으로부터의 접근이라고 판정해도 좋다.
본 발명에 있어서, 매트릭스 배열되는 상기 제1 및 제2 센서 중, 상기 제1 방향쪽의 변과, 상기 제2 방향쪽의 변과의 외주 2변에 위치하는 것에 의해 광량을 검출함과 함께, 상기 제1 또는 제2 방향쪽의 변의 한쪽에 위치하는 것에 있어서, 광량 변화가 검출되었을 때에, 상기 제1 또는 제2 방향의 다른 한쪽으로부터의 접근이라고 판정하고, 이 후, 상기 제1 또는 제2 센서의 한쪽에서 광량 검출을 행한다고 해도 좋다.
또한, 상기 제1 센서의 검출 결과와 상기 제2 센서의 검출 결과의 각각에 있어서, 기억한 1 프레임분과 현재의 1 프레임분을 비교하여, 광량이 상위한 부분의 범위가 대칭인 경우에, 정면 방향이 접근 방향이라고 판정해도 좋다.
여기서, 검출한 조작 접근 방향에 따라 제1 또는 제2 화상, 또는, 제1 및 제2 화상을 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 검출 장치의 제어 방법뿐만 아니라, 표시도 행하는 검출 장치 그 자체로서도 개념하는 것이 가능하다.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
＜제1 실시 형태＞
먼저, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다. 이 표시 장치는, 예를 들면 카 내비게이션 시스템의 표시 부분으로, 차량의 대쉬보드 중앙에 배치하여, 운전석 측과 조수석 측에 각각 다른 화상을 표시 가능하게 하는 것이다.
또한, 이 설명에 있어서 운전석 측 및 조수석 측이란, 오른쪽 핸들차를 기준으로 하여, 차량의 진행 방향을 향하여 우측을 운전석 측(좌측을 조수석 측)으로 하고 있다. 이 때문에, 역으로 표시 부분에서 보면, 좌측이 운전석 측(우측이 조수석 측)이 된다.
도1 은, 이 표시 장치(1)의 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 카 내비게이 션 시스템 중, 표시 및 입력 이외의 구성에 대해서는, 본 발명과는 직접 관계하지 않기 때문에 생략하고 있다.
도1 에 나타나는 바와 같이, 표시 장치(1)는, 제어 회로(10), Y드라이버(12), X드라이버(14), Y드라이버(16), 판독 회로(18), 판별 회로(20) 및 표시 패널(100)을 갖는다. 이 중, 표시 패널(100)은, 운전석 측에서 시인되는 화상을 표시하기 위한 화소(L)와, 조수석 측에서 시인되는 화상을 표시하기 위한 화소(R)가 본 실시 형태에서는 스트라이프 형상으로 교대로 배치한 매트릭스 배열(matrix array)로 되어 있다.
또한, 화소(L)와 화소(R)에는 구조적인 차이가 없고, 2화면 표시 모드로 했을 때에, 이들 화소에 의해 표시되는 화상 소스가 다를 뿐이다. 이 때문에, 구별할 필요가 없는 경우에는, 단순히 화소(110)로 표기한다.
여기서, 화소(110)에 대하여, 도2 를 참조하여 설명한다.
화소(110)는, 실제로는, 도1 에 나타나는 바와 같이 매트릭스 형상으로 배열하지만, 도2 는, 매트릭스 형상으로 배열하는 화소 중, 임의의 하나의 화소를 발췌하여 나타내는 것이다.
또한, 매트릭스 형상으로 배열하는 화소(110)에 있어서, 주사선(112)이 X방향으로 연재(extend)하여 1행분으로 공용되고, 데이터선(114)이 Y방향으로 연재하여 1열분으로 공용되고 있다. 동일하게, 제어선(142, 143)이 X방향으로 연재하여 1행분으로 공용되고, 판독선(144)이 Y방향으로 연재하여 1열분으로 공용되고 있다.
도2 에 나타나는 바와 같이, 화소(110)는, 표시계(120)와 센서계(130)와의 2 개로 나누어져 있다.
이 중, 표시계(120)는, n채널형의 트랜지스터(122)와 액정 소자(124)와 축적 용량(126)을 갖는다. 트랜지스터(122)의 게이트 전극은 주사선(112)에 접속되고, 소스 전극이 데이터선(114)에 접속되고, 드레인 전극은 액정 소자(124)의 일단과 축적 용량(126)의 일단에 공통 접속되어 있다. 액정 소자(124)의 타단은, 전압(Vcom)으로 유지되고, 각 화소(110)에 걸쳐 공통 접속된 커먼 전극(common electrode; 128)이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 축적 용량(126)의 타단에 대해서도, 각 화소(110)에 대하여 전압(Vcom)으로 유지되어 있기 때문에, 전기(電氣)적으로 보면, 커먼 전극(128)에 공통 접속되어 있는 것으로서 취급하고 있다.
액정 소자(124)는, 주지하는 바와 같이, 트랜지스터(122)의 드레인 전극에 접속된 화소 전극과 각 화소(110)에 걸쳐 공통된 커먼 전극으로 액정을 협지(挾持)하고, 화소 전극과 커먼 전극에 유지된 전압의 실효치에 따른 투과율이 된다.
이러한 액정 소자(124)에 있어서, 주사선(112)이 문턱값 이상의 전압에 상당하는 H레벨이 되면, 트랜지스터(122)가 온 상태가 되고, 데이터선(114)에 공급된 전압이 화소 전극에 인가된다. 이 때문에, 주사선(112)이 H레벨로 되었을 때에, 데이터선(114)을 계조(階調)에 따른 전압으로 하면, 액정 소자(124)에는, 당해 계조에 따른 전압과 전압(Vcom)과의 차(差)전압이 기입된다. 또한, 주사선(112)이 L레벨이 되면, 트랜지스터(122)가 오프하지만, 액정 소자(124)에 기입된 차전압은, 액정 소자(124) 자체의 전압 유지성 및 병렬 접속된 축적 용량(126)에 의해 유지되 기 때문에, 액정 소자(124)는, 유지한 차전압에 따른 투과율이 된다.
센서계(130)는, 트랜지스터(131, 132, 133)와, PIN형의 광다이오드(134)와, 센서 용량(135)를 갖는다. 트랜지스터(131)는, 센서 용량(135)에 전압을 프리차지시키는 것이며, 그 게이트 전극은 제어선(142)에 접속되고, 그 소스 전극은 전압(Pre)를 급전하는 급전선에 접속되고, 그 드레인 전극은 광다이오드(134)의 애노드, 센서 용량(135)의 일단(一端) 및 트랜지스터(132)의 게이트 전극에 각각 접속되어 있다. 광다이오드(134)와 센서 용량(135)은, 트랜지스터(131)의 드레인 전극(트랜지스터(132)의 게이트 전극)과, 전압 기준의 접지 전위(Gnd)와의 사이에서 병렬 접속되어 있다. 트랜지스터(132)의 소스 전극은 전위(Gnd)에 접지되고, 그 드레인 전극은, 판독용의 트랜지스터(133)의 소스 전극에 접속되어 있다. 트랜지스터(133)의 게이트 전극은 제어선(143)에 접속되고, 그 드레인 전극은 판독선(144)에 접속되어 있다.
센서계(130)에 있어서, 먼저, 제어선(142)가 H레벨이 되면, 트랜지스터(131)가 온(on) 되기 때문에, 센서 용량(135)에 전압(Pre)이 프리차지된다. 제어선(142)이 L레벨이 되어 트랜지스터(131)가 오프(off) 되면, 광다이오드(134)에는, 입사광량이 많아짐에 따라 역(逆)바이어스 방향으로 리크 전류가 흐르기 때문에, 센서 용량(135)의 유지 전압이 프리차지 전압(Pre)으로부터 감소한다. 상세하게는, 센서 용량(135)의 일단은, 광다이오드(134)의 리크 전류가 적으면 거의 프리차지 전압(Pre)을 유지하고, 리크 전류가 많아짐에 따라 전압 제로에 가까워진다.
이 때, 판독선(144)을 소정 전압에 프리차지한 후, 제어선(143)을 H레벨로 하면, 트랜지스터(133)이 온 되기 때문에, 트랜지스터(132)의 드레인 전극이 판독선(144)에 접속된다. 광다이오드(134)로의 입사광량이 적고, 센서 용량(135)의 일단이 거의 프리차지 전압(Pre)으로 유지되어 있는 것이라면, 트랜지스터(133)가 온 되기 때문에, 판독선(144)은 프리차지 전압으로부터 전압 제로를 향하여 급격히 변화한다. 한편, 광다이오드(134)로의 입사광량이 많고, 센서 용량(135)의 일단이 리크 전류에 의해 거의 전압 제로라면, 트랜지스터(133)가 오프되기 때문에, 판독선(144)은 프리차지 전압으로부터 거의 변화하지 않는다.
따라서, 제어선(142)을 H레벨에서 L레벨로 하고, 그 후, 제어선(143)을 H레벨로 했을 때에, 판독선(144)이 프리차지 전압으로부터 변화하는지 안하는지에 의해, 제어선(142(143))과 판독선(144)과의 교차에 대응하는 화소(110)에 있어서 입사광량이 많은지, 적은지를 판별할 수 있다.
또한, 도2 에 있어서, 주사선(112), 제어선(142, 143)은, 모든 다른 경우에 대하여 설명했지만, 일부를 겸용하는 것이 가능하다. 동일하게, 데이터선(114), 판독선(144), 전압(Pre)의 급전선은, 모두 다른 경우에 대하여 설명했지만, 일부를 겸용하는 것이 가능하다.
또한, 1개의 화소(110)는, 표시계(120)와 센서계(130)와의 조(組)를 갖고 있지만, 센서계(130)에 대해서는, 예를 들면 복수개의 화소(110)에 대하여 1개의 비율로 갖도록 해도 좋다.
설명을 도1 로 되돌리면, 제어 회로(10)는, Y드라이버(12), X드라이버(14), Y드라이버(16) 및 판독 회로(18)를 제어하는 것이다.
Y드라이버(12)는, 제어 회로(10)에 의한 제어에 따라, 표시 패널(100)에 있어서의 주사선(112)을 차례로 선택하여, 선택한 주사선을 H레벨로 하고, 그 이외의 주사선을 L레벨로 하는 것이다. X드라이버(14)는, 선택 주사선에 위치하는 화소(110)의 계조에 따른 전압을, 데이터선(114)에 인가하는 것이다.
또한, X드라이버(14)는, 도시 생략한 상위 제어 회로로부터 표시해야 할 화상 신호의 공급을 받아, 이를 표시에 적합시킨 전압으로 변환하여 데이터선에 공급한다. 2화면 표시 모드이면, X드라이버(14)는, 2종류의 화상 신호의 공급을 받게 된다.
Y드라이버(16)는, 제어 회로(10)에 의한 제어에 따라, 표시 패널(100)에 있어서의 제어선(142)을 H레벨에서 L레벨로 한 후, 쌍을 이루는 제어선(143)을 H레벨로 하는 동작을, 화소(110)의 1행씩 차례로 실행하는 것이다.
검출 회로를 겸용하는 판독 회로(18)는, 각 열의 판독선(144)을 프리차지한 후에, 판독선(144)의 전압을 판독하여, 판독한 전압이 프리차지 전압으로부터 변화했는지 안했는지를 검출하는 것이다. 상세하게는, 판독 회로(18)는, 판독선의 전압이 프리차지 전압으로부터 전압 제로로 변화하면, 당해 판독선의 열과, Y드라이버(16)에 있어서 제어 대상으로 되어 있는 행으로 규정되는 화소의 센서계(130)로의 입사광량이 많다고 검출하고, 판독선의 전압이 프리차지 전압으로부터 변화하지 않으면, 당해 판독선의 열과 제어 대상으로 되어 있는 행으로 규정되는 화소의 센서계(130)로의 입사광량이 적다고 검출한다.
따라서, 주사선(112)을 차례로 선택함과 함께, 선택 주사선에 위치하는 화소 의 계조에 따른 전압을 데이터선(114)에 인가함으로써, 표시계(120)의 액정 소자(124)에 당해 계조에 따른 전압을 유지시킬 수 있다.
동일하게, 제어선(142, 143)을 차례로 1행씩 제어함과 함께, 각 행의 제어의 때마다, 각 열의 판독선의 전압 변화를 판별함으로써, 센서계(130)의 입사광량의 대소(大小)를, 전(全) 화소에 대하여 검출할 수 있다.
또한, 제어선(142, 143)을 1행째부터 마지막행째까지 제어하는데에 필요로 하는 기간을 센서 프레임 기간으로 칭한다. 이 실시 형태에서는, 주사선(112)과, 제어선(142·143)은, 별개 독립시키고 있기 때문에, 센서 프레임의 기간은, 화상의 표시에 필요로 하는 수직 주사 기간과는 무관계하다.
판별 회로(20)는, 센서계(130)의 검출 결과를 전(全) 화소에 대하여 수(數) 프레임의 기간분 기억함과 함께, 그 기억 내용으로부터 후술하는 순서에 따라 표시 패널(100)로의 조작 상태를 판별하는 것이다.
도3 은, 표시 패널(100)을 배면 방향(관찰 방향의 반대측)에서 보았을 때에, 화소(110)의 매트릭스 배열에 대한 차광 부재(이미지 스플리터; image splitter)의 배치를 나타내는 평면도이다. 이 도면에서는, 배면 방향에서 보고 있기 때문에, 좌측이 운전석 측이 되고, 우측이 조수석 측이 된다.
도1 이나 도3 에 나타나는 바와 같이, 화소(L)와 화소(R)와는 종방향으로 연속함과 함께 횡방향으로 교대로 배치한 매트릭스 배열로 되어 있다. 차광 부재(150)는, 도3 에 나타나는 바와 같이, 본 실시 형태에서는 띠 형상이며, 띠 중심이 화소(L)와 화소(R)와의 경계에 일치하도록, 액정 소자(124)보다도 관찰 측에 형 성되어 있다. 이 차광 부재(150)에 의해, 화소(L)에 대해서는, 운전석 측을 향하여 개구(開口)하여, 조수석 측을 향하는 방향이 차광되고, 반대로, 화소(R)에 대해서는, 조수석 측을 향하여 개구(開口)하여, 운전석 측을 향하는 방향이 차광된다.
즉, 화소(L) 및 화소(R)의 각각에 있어서, 표시계(120)와 센서계(130)에 대하여, 공통의 차광 부재(150)가 배치되어 있다. 예를 들면, 화소(L)에 있어서, 표시계(120)에 대한 차광 부재(150)의 개구는, 센서계(130)에 대한 차광 부재(150)의 개구와 동일한 각도를 이루도록 형성되어 있다.
이 때문에, 도4 에 나타나는 바와 같이, 운전석 측으로부터는 화소(L)의 표시계(120)가 시인되지만, 화소(R)는 차광되고, 조수석 측으로부터는 화소(R)의 표시계(120)가 시인되지만, 화소(L)는 차광되기 때문에, 운전석 측과 조수석 측에서 각각 다른 화상을 동시에 표시시키는 것이 가능해지고 있다(2화면 표시 모드).
센서계(130)에 있어서도, 차광 부재(150)에 의해, 화소(L)의 센서계(130)는, 조수석 측방향에서의 빛이 차광되고, 화소(R)의 센서계(130)는, 운전석 측방향에서의 빛이 차광된다.
여기서, 운전석 또는 조수석의 위치를 상정했을 때, 화소(L)로부터의 화상이 운전수석으로 집광되고, 화소(R)로부터의 화상이 조수석으로 집광되도록 되어 있다. 이와 같이 하기 위해, 화소(L) 및 화소(R)의 피치는, 차광 부재(150)의 개구의 피치보다도 약간 넓게 되어 있다. 또한, 도4 에 있어서, 표시 패널(100)의 중앙으로부터 양단을 향함에 따라, 차광 부재(150)의 차광부분의 폭이 넓어지도록 되어 있다.
여기서, 도4 는, 운전석 측과 조수석 측과의 광로 방향을 설명하기 위해 차광 부재(150)의 배치를 간략화하고 있고, 실제로는, 도3 에 나타나는 바와 같다.
또한, 화소(L)·화소(R)의 배열에 대한 차광 부재(150)는, 도3 에 나타나는 바와 같은 배치 이외에도, 예를 들면, 도15 에 나타나는 것으로 해도 좋다. 즉, 화소(L) 및 화소(R)를 행마다 교대로 교체함과 함께, 이 교체에 맞추어, 차광 부재(150)의 배치를 변경해도 좋다. 이러한 화소 배열로 하면, 표시 해상도를 개선할 수 있다.
또한, 도15 에 나타낸 배열에 있어서도, 화소(L)의 센서계(130)는, 조수석 측방향에서의 빛이 차광되고, 화소(R)의 센서계(130)는, 운전석 측방향에서의 빛이 차광된다.
다음으로, 이러한 센서계(130)를 이용하고, 표시 패널(100)로의 조작을 검출하는 원리에 대하여 설명한다. 도6 은, 표시 패널(100)의 상방에서 보았을 때에, 조작자에 의한 손가락을 구체(球體)로 간주했을 때의 접근 상태를 나타내는 도면이며, 도7 은, 그 접근 상태에 있어서의 광량 변화를 나타내는 도면이다.
먼저, 도6 에 나타나는 바와 같이, 비교적 외부가 밝은 상태에 있어서, 운전석에 착석한 조작자의 손가락이 표시 패널(100)에 접근하는 경우에, 당해 손가락이 (a), (b), (c)의 지점을 지난다고 생각할 수 있다. 이 경우에, 화소(L)의 센서계(130)에 입사할 것으로 생각되는 광량의 분포도는, 도7 의 상단 (a), (b), (c)로 나타나는 바와 같은 것으로 되는 것이 생각된다. 즉, 손가락이 표시 패널(100)에 접근함에 따라, 손가락의 투영 면적이 서서히 작아지기 때문에, 광량이 적은 부분 의 면적이 축소한다고 생각된다. 여기서, 손가락의 접근 방향은 운전석 측으로부터이기 때문에 손가락의 투영 중심의 이동량은 적다고 생각된다.
이에 대하여, 화소(R)의 센서계(130)에 입사할 것으로 생각되는 광량의 분포도는, 도7 의 하단 (a), (b), (c)로 나타나는 바와 같은 것으로 되는 것이 생각된다. 상세하게는, 표시 패널(100)로부터 먼 지점의 (a)에 있는 손가락에 대해서는, 차광 부재(150)에 의해 화소(R)의 센서계(130)에 입사할 것으로 생각되는 광량에 변화가 나타나지 않는다. 손가락이 (b)의 지점에 이르렀을 때에, 표시 패널(100)에서는, 운전석 측의 주연(周緣)에 손가락의 투영 부분이 걸리기 때문에, 당해 주연에서 광량이 적은 부분이 발생한다. 또한 (c)의 지점을 향함에 따라, 손가락의 투영 부분인 타원이 이동한다.
그리고, 손가락이 표시 패널에 거의 접촉하는 지점에 위치하면, 화소(L)와 화소(R)와의 시차가 거의 없어지기 때문에, 화소(L)의 센서계(130)에서 검출되는 투영과 화소(R)의 센서계(130)에서 검출되는 투영이 겹치는 부분이 발생한다고 생각할 수 있다.
또한, 조수석에 착석한 조작자의 손가락이 표시 패널(100)에 접근하는 경우에는, 화소(L)와 화소(R)와의 관계가 바뀌는 관계가 된다.
또한, 야간이나 터널 주행 등과 같이 비교적 외부가 어두운 경우, 백 라이트(도시 생략)에 의한 조사광이 손가락에서 반사하여, 센서계(130)에서 검출되기 때문에, 손가락의 접근에 따라 광량이 역으로 늘어나기 때문에, 광량의 변화 방향이 역전하지만, 그 광량이 변화하는 부분의 면적 증가나 중심 이동에 대한 관계는, 도6 및 도7 과 동일하다고 생각할 수 있다. 　이 때문에, 외부가 밝은 경우에도 어두운 경우에도, 예를 들면 운전석에 착석한 조작자의 손가락이 표시 패널(100)에 접근함에 따라, 화소(L)의 센서계(130)에 의해 입사하는 광량의 분포도로 보았을 때에, 광량이 적은(또는, 많은) 부분의 면적이 축소하고, 그리고, 그 부분의 중심 이동량은 접근에 대하여 적다고 생각할 수 있다.
여기서, 광량이 적은, 또는, 많은 부분을 편의상 광량 상위(相違) 부분으로 부르기로 한다.
또한, 외부 환경에 따라 검출 모드를 전환해도 좋다. 예를 들면, 주위 환경이 밝은 경우와 주위 환경이 어두운 경우로, 검출 결과를 반전시켜 판별해도 좋다.
이 때문에, 화소(R) 또는 화소(L)의 어느 하나에서 센서계(130)에 입사광량의 분포에 시간적 변화가 발생했을 때에, 광량 상위 부분의 중심 위치의 이동이 적은 상태에서, 당해 광량 상위 부분의 면적이 축소했을 때, 광량의 변화가 발생한 화소에 대응한 관찰 방향으로부터의 조작이라고 검출할 수 있다. 또한, 화소(L)의 센서계(130)에서 검출되는 투영과 화소(R)의 센서계(130)에서 검출되는 투영에 있어서 겹치는 부분이 발생하고, 그리고, 겹치는 부분의 면적이 일정치 이하가 되었을 때에, 손가락이 표시 패널(100)에 접촉한 터치 조작이라고 검출할 수 있다.
도5 는, 이 검출 순서를 구체적으로 나타내는 플로우 차트이다.
판별 회로(20)는, 먼저, 센서계(130)의 검출 결과를 전(全) 화소분에 대하여 취득했을 때, 스텝 Sa1에 있어서, 이 검출 결과를, 다음 번에 스텝 Sa1을 실행할 때의 비교를 위해 기억함과 함께, 1 센서 프레임 기간 전에 취득하여 결과를 판독 하고, 이번과 전회와의 결과를 비교하여, 광량이 적은, 또는, 많은 부분(광량 상위 부분)의 형상이, 화소(L) 또는 화소(R)의 센서계(130)의 어느 한쪽에서 변화하고 있는지 아닌지를 판별한다. 또한, 스텝 Sa1이 처음 실행되는 경우에는, 1 센서 프레임 기간 전에 취득한 결과가 기억되어 있지 않기 때문에, 1 센서 프레임분 기억하고 나서 상기 판별을 행하는 것으로 한다.
변화하고 있지 않다고 판별하면 「No」가 되고, 처리 순서가 스텝 Sa1로 되돌아가고, 1 센서 프레임 기간이 경과했을 때의 다음 번의 판별에 대비한다. 한편, 변화하고 있다고 판별하면 「Yes」가 되고, 처리 순서는, 스텝 Sa2로 이행한다.
또한, 이 스텝 Sa1의 실행 타이밍은, 센서계(130)의 검출 결과를 전 화소분에 대하여 취득했을 때이다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 스텝 Sa1은, 센서 프레임의 기간 주기로 실행된다.
판별 회로(20)는, 스텝 Sa2에 있어서, 화소(L) 또는 화소(R)의 센서계(130)의 어느 하나에 있어서, 광량 상위 부분의 면적이 축소화하고, 그리고, 그 광량 상위 부분의 중심 이동량이 문턱값 이내인지 아닌지를 판별한다.
예를 들면 운전석 측으로부터 손가락이 표시 패널(100)에 접근하는 경우, 화소(L)의 센서계(130)로부터 취득한 결과로 보면, 광량 상위 부분의 면적이 축소화하지만, 화소(R)의 센서계(130)로부터 취득한 결과로 보면, 역으로 확대화한다고 생각할 수 있다. 단, 이 경우, 화소(L)의 센서계(130)로부터 취득한 광량 상위 부분의 중심 이동량이 적다.
이 때문에, 광량 상위 부분의 면적이 축소화하는 것 뿐만 아니라, 또한, 그 광량 상위 부분의 중심 이동량이 문턱값 이내인 것에 의해, 운전석 측으로부터 손가락이 표시 패널(100)에 접근하고 있다는 취지를 판별할 수 있다. 조수석 측으로부터 손가락이 표시 패널(100)에 접근하는 경우는 화소(L)와 화소(R)와의 관계가 역전하지만, 광량 상위 부분의 면적의 축소화와, 중심 이동량이 적은 점에 대해서는 공통이다.
또한, 스텝 Sa2의 판별 결과가 「No」이면, 처리 순서가 스텝 Sa1로 되돌아간다.
스텝 Sa2의 판별 결과가 「Yes」이면, 판별 회로(20)는, 광량 상위 부분의 외경이 문턱값 이하가 되어 있는지 아닌지를 판별한다(스텝 Sa3). 예를 들면 운전석 측으로부터 손가락이 표시 패널(100)에 접근하는 경우, 전술한 바와 같이, 화소(L)의 센서계(130)로부터 취득한 결과로 보면, 광량 상위 부분의 외경이 문턱값을 초과하고 있는 것이면, 손가락이 표시 패널(100)에 접근하고 있기는 하지만, 표시 패널(100)까지의 거리가 어느 정도 떨어져 있는 상태인 것을 나타내고 있다. 따라서, 이 상태에 있으면, 스텝 Sa3의 판별 결과가 「No」가 되어, 처리 순서가 스텝 Sa1로 되돌아간다.
한편, 스텝 Sa3의 판별 결과가 「Yes」이면, 판별 회로(20)는, 광량 상위 부분의 면적이 축소화하고, 그리고, 그 중심 이동량이 문턱값 이내였던 점이, 화소(L)의 센서계(130)에서 발생하고 있는지 아닌지를 판별한다(스텝 Sa4).
판별 회로(20)는, 스텝 Sa4의 판별 결과가 「Yes」이면, 운전석 측에 착석하 고 있는 사람이 손가락으로 표시 패널(100)을 터치했다고 판별하고(스텝 Sa5), 판별 결과가 「No」이면, 조수석 측에 착석하고 있는 사람이 손가락으로 표시 패널(100)을 터치했다고 판별한다(스텝 Sa6). 판별 회로(20)는, 스텝 Sa5 또는 Sa6에 의한 판별을 하면, 그 결과를, 카 내비게이션 시스템을 상위 제어 회로에 통지한다. 이에 따라, 당해 터치 조작에 맞춘 처리가 실행된다.
또한, 이 터치 조작에 맞춘 처리로서는, 예를 들면, 터치 조작이 이루어진 방향으로의 표시 화면을 전환하는, 영상·라디오 등을 제어하는 등을 생각할 수 있다.
또한, 스텝 Sa5 또는 Sa6의 후, 처리 순서가 스텝 Sa1로 되돌아가고, 센서 프레임 기간이 경과했을 때의 다음 번의 판별에 대비한다. 그리고, 판별 회로(20)는, 센서계(130)의 검출 결과가 전 화소분에 대하여 취득될 때마다, 스텝 Sa1∼Sa6의 처리가 반복하여 실행된다.
여기서, 운전석 측 및 조수석 측에 착석하고 있는 사람이 표시 패널(100)에 대하여 손가락 등을 접근시키는 동작을 하면, 스텝 Sa1 및 Sa2에서의 판별 결과가 모두 「Yes」가 되고, 또한 손가락 등이 표시 패널(100)에 접촉하는 정도에까지 가까워지면, 스텝 Sa3의 판별 결과가 「Yes」로 되고, 그것이 운전석 측으로부터의 접근인지 아닌지가 판별된다(스텝 Sa4).
또한, 아무런 동작을 하지 않으면, 스텝 Sa1의 판별 결과가 「No」가 되고, 또한, 뭔가의 동작을 해도, 그것이 표시 패널(100)로의 접근이 아니면, 스텝 Sa2의 판별 결과가 「No」가 된다. 또한, 접근 동작이어도, 좀더 손가락 등이 표시 패 널(100)에 접촉하는 정도에까지 가까워지지 않으면, 스텝 Sa3의 판별 결과가 「No」가 된다.
이와 같이 본 실시 형태에서는, 화소(L) 또는 화소(R)의 센서계(130)에 의한 프레임 광량 상위 부분의 시간적인 변화에 의해, 어느 방향으로부터 손가락 등이 접근했는지를 직접적으로 검출하고 있다. 이 때문에, 가령 운전석 측을 향해서는 화소(L)에 의한 표시 화면과 조수석 측을 향해서는 화소(R)에 의한 표시 화면에서, 거의 동일한 위치에 아이콘을 표시시켜도, 본 실시 형태에 의하면, 터치 조작이 이루어진 방향이, 운전석 측이었는지, 조수석 측이었는지를 판별할 수 있는 것이다.
＜제1 실시 형태의 응용·변형＞
전술한 도5 의 플로우 차트로 나타낸 순서에서는, 예를 들면 운전석 측의 방향으로부터 손가락 등이 접근하는 경우, 결과적으로, 화소(R)의 센서계(130)에 의한 광량 상위 부분의 시간적 변화에 대하여, 조금도 고려하지 않았다. 단, 도6 및 도7 에서 설명한 바와 같이, 운전석 측, 조수석 측의 어느 하나의 방향으로부터 손가락 등이 표시 패널(100)에 접근함에 따라, 화소(L)와 화소(R)와의 센서계(130)에 의한 광량 상위 부분의 중심이 일치하는 방향으로 가까워져, 손가락이 표시 패널(100)에 접촉하여 터치 조작을 했다고 생각할 수 있는 상태에서는, 차광 부재(150)에 의한 시차의 영향이 없어지기 때문에, 화소(L)와 화소(R)와의 센서계(130)에 의한 광량 상위 부분의 형상 및 중심이 거의 일치한다.
이 때문에, 화소(L)와 화소(R)와의 센서계(130)에 의한 광량 상위 부분의 형상 및 중심을 비교함에 따라, 터치 조작을 검출할 수 있을 것이다.
도8 은, 이 접근 및 터치 조작을 검출하는 순서를 나타내는 플로우 차트이다. 또한, 이 도면의 플로우 차트에 있어서의 스텝 Sb1, Sb5, Sb6에 대해서는, 각각 도5 에 있어서의 스텝 Sa1, Sa5, Sa6와 동일하다.
판별 회로(20)는, 먼저, 센서계(130)의 검출 결과를 전 화소분에 대하여 취득했을 때에, 스텝 Sb1에 있어서, 1 센서 프레임 기간 전에 취득한 결과와 비교하여, 광량 상위 부분의 형상이, 화소(L) 또는 화소(R)의 센서계(130)의 어느 하나에서 변화하고 있는지 아닌지를 판별한다. 변화하고 있지 않다고 판별하면 「No」가 되고, 처리 순서가 스텝 Sb1로 되돌아가는 한편, 변화하고 있다고 판별하면 「Yes」가 되고, 판별 회로(20)는, 스텝 Sb2에 있어서, 화소(L) 및 화소(R)의 센서계(130)에 의한 광량 상위 부분의 중심 위치를 각각 구하고, 양자의 거리가 문턱값 이내인지 아닌지를 판별한다.
문턱값 이내가 아니면 「No」가 되고, 처리 순서가 스텝 Sb1로 되돌아가는 한편, 문턱값 이내이면 「Yes」가 되고, 판별 회로(20)는, 스텝 Sb3에 있어서, 광량 상위 부분의 중심 이동이 적은 쪽이 화소(L)의 센서계(130)에 의한 것이었는지 아닌지를 판별한다.
판별 회로(20)는, 스텝 Sb3의 판별 결과가 「Yes」이면, 운전석 측에 착석하고 있는 사람이 손가락으로 표시 패널(100)을 터치했다고 판별하고(스텝 Sb5), 판별 결과가 「No」이면, 조수석 측에 착석하고 있는 사람이 손가락으로 표시 패널(100)을 터치했다고 판별한다(스텝 Sb6). 또한, 스텝 Sb5 또는 Sb6의 후, 처리 순서가 스텝 Sb1로 되돌아가고, 센서 프레임 기간이 경과했을 때의 다음 번의 판별 에 대비한다.
이러한 방법에 의해서도, 터치 조작이, 운전석 측으로부터 이루어졌는지, 조수석 측으로부터 이루어졌는지를 판별할 수 있는 것이다.
＜제2 실시 형태＞
다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도9 는, 제2 실시 형태에 따른 표시 장치(1)의 구성을 나타내는 도면이다. 이 제2 실시 형태에 따른 표시 장치(1)는, 제1 실시 형태와 동일하게, 카 내비게이션 시스템의 표시 부분이지만, 제1 실시 형태와 상위한 부분은, 판별 회로(20)에 있어서의 판별 결과가 제어 회로(10)에 피드백되고, 제어 회로(10)가, 센서계(130)를 구동하는 Y드라이버(16) 및 판독 회로(18)를 제어하는 점에 있다. 이 때문에, 제2 실시 형태에 대해서는, 상위점인 제어 내용을 중심으로 설명하기로 한다.
도11 에 나타나는 바와 같이, 예를 들면 운전석에 착석한 조작자의 손가락이 표시 패널(100)에 접근하는 경우에, 당해 손가락이 (1)의 지점에 이르렀을 때, 조수석 측의 화소(R) 중, 가장 운전석 측에 가까운 쪽의 변에 있어서, 당해 손가락에 의해 입사광이 차단된다. 반대로, 조수석에 착석한 조작자의 손가락이 표시 패널(100)에 접근하는 경우에, 당해 손가락이 (2)의 지점에 이르렀을 때, 운전석 측의 화소(L) 중, 가장 조수석 측에 가까운 쪽의 변에 있어서, 당해 손가락에 의해 입사광이 차단된다.
즉, 운전석 측 또는 조수석 측의 어느 한쪽으로부터 손가락 등이 접근하면, 운전석 측 또는 조수석 측의 어느 다른 한쪽의 센서계 중, 운전석 측 또는 조수석 측의 한쪽의 측에 있는 최외주변에 위치하는 센서계에 있어서 광량 변화가 발생한다.
따라서, 당초, 센서계(130)의 모두를 검출에 이용할 필요가 없고, 매트릭스 배열의 최외주에 위치하는 수직 2변의 센서계(130), 상세하게는 도11에 있어서 ※표시로 나타나는 화소(L) 및 화소(R)만을 동작시키고, 화소(L) 또는 화소(R)의 어느 한쪽의 센서계에 있어서 광량 변화가 발생했을 때에, 어느 다른 한쪽의 센서계를 구동시키고, 터치 조작을 검출하면, 센서계(130)의 구동에 의해 소비되는 전력을 억제할 수 있을 것이다.
도10 은, 이 처리 순서를 구체적으로 나타내는 플로우 차트이다.
판별 회로(20)는, 먼저, 스텝 Sc1에 있어서, 제어 회로(10)에 대하여, 센서계(130)에 대하여, 매트릭스 배열의 최외주에 위치하는 수직 2변의 화소(L) 및 화소(R)만을 동작시키는 취지를 지령한다. 이에 따라, 제어 회로(10)는, Y드라이버(16)에 대한 제어에 대해서는 변경하지 않지만, 판독 회로(18)에 대하여, 좌우단 각 2열의 판독선(144)의 합계 4열에 대해서만 동작 대상으로 시키고, 다른 판독선을 무시하도록 제어한다.
이어서, 판별 회로(20)는, 최외주에 위치하는 수직 2변의 화소(L) 또는 화소(R)의 센서계(130)의 검출 결과를 취득했을 때, 스텝 Sc2에 있어서, 1 센서 프레임 기간 전에 취득한 결과와 비교하여, 어느 하나의 센서계에 있어서 광량이 상위한 부분이 발생했는지 안했는지를 판별한다.
변화하고 있지 않다고 판별하면 「No」가 되고, 처리 순서가 재차 스텝 Sc2 로 되돌아가고, 센서 프레임 기간이 경과했을 때의 다음 번의 판별에 대비한다. 따라서, 스텝 Sc2의 판별 결과가 「No」인 한, 센서계(130)에 대해서는, 매트릭스 배열의 최외주에 위치하는 수직 2변의 화소(L) 및 화소(R)만이 동작하게 된다.
한편, 변화하고 있다고 판별하면 「Yes」가 되고, 스텝 Sc3로 이행하고, 판별 회로(20)는, 화소(R)의 센서계(130)에 있어서, 광량 상위 부분이 발생했는지 안했는지를 판별한다.
이 판별 결과가 「Yes」이면, 운전석 측으로부터의 접근이기 때문에, 판별 회로(20)는, 제어 회로(10)에 대하여, 화소(L)의 센서계(130)만을 동작시키는 취지를 지령한다(스텝 Sc4). 이에 따라, 제어 회로(10)는, 판독 회로(18)에 대하여, 화소(L)의 열의 판독선(144)에 대해서만 동작 대상으로 시키고, 화소(R)의 열의 판독선을 무시하도록 제어한다.
한편, 스텝 Sc3의 판별 결과가 「No」이면, 광량 상위 부분이 화소(L)의 센서계에 있어서 발생하고, 이는, 조수석 측으로부터의 접근인 것을 나타내고 있기 때문에, 판별 회로(20)는, 제어 회로(10)에 대하여, 화소(R)의 센서계(130)만을 동작시키는 취지를 지령한다(스텝 Sc5). 이에 따라, 제어 회로(10)는, 판독 회로(18)에 대하여, 화소(R)의 열의 판독선(144)에 대해서만 동작 대상으로 시키고, 화소(L)의 열의 판독선을 무시하도록 제어한다.
스텝 Sc4 또는 Sc5의 후, 화소(L) 또는 화소(R)의 어느 한쪽의 센서계의 검출 결과를 모두 취득했을 때에, 스텝 Sc11에 있어서, 1 센서 프레임 기간 전에 취득한 결과와 비교하여, 광량 상위 부분의 형상이 변화하고 있는지 아닌지를 판별한 다. 또한, 스텝 Sc11이 처음 실행되는 경우에는, 1 센서 프레임 기간 전에 취득한 결과가 기억되어 있지 않기 때문에, 1 센서 프레임분 기억하고 나서 상기 판별을 행하는 것으로 한다.
스텝 Sc11에 있어서 변화하고 있지 않다고 판별되면 「No」가 되고, 처리 순서가 스텝 Sc11로 재차 되돌아가고, 센서 프레임 기간이 경과했을 때의 다음 번의 판별에 대비한다. 한편, 변화하고 있다고 판별하면 「Yes」가 되고, 판별 회로(20)는, 스텝 Sc12에 있어서, 그 형상 변화가 광량 상위 부분의 면적의 축소화이며, 그리고, 그 광량 상위 부분의 중심 이동량이 문턱값 이내인지 아닌지를 판별한다.
이 판별 결과가 「No」이면, 처리 순서가 스텝 Sc11로 되돌아가고, 판별 결과가 「Yes」이면, 판별 회로(20)는, 광량 상위 부분의 외경이 문턱값 이하로 되어 있는지 아닌지를 판별한다(스텝 Sc13).
스텝 Sc13의 판별 결과가 「No」이면, 처리 순서가 스텝 Sc11로 되돌아가고, 판별 결과가 「Yes」이면, 판별 회로(20)는, 현시점에 있어서 동작 대상으로 되어 있는 센서계의 화소(L)인지 아닌지를 판별한다(스텝 Sc14). 판별 회로(20)는, 스텝 Sc14의 판별 결과가 「Yes」이면, 운전석 측에 착석하고 있는 사람이 손가락으로 표시 패널(100)을 터치했다고 판별하고(스텝 Sc15), 판별 결과가 「No」이면, 조수석 측에 착석하고 있는 사람이 손가락으로 표시 패널(100)을 터치했다고 판별한다(스텝 Sc16).
스텝 Sc15 또는 Sc16의 후, 처리 순서가 스텝 Sc1로 되돌아가고, 스텝 Sc1∼ Sc5, Sc11∼Sc16의 처리가 반복하여 실행된다.
본 실시 형태에서는, 검출의 초기 상태에서는, 매트릭스 배열의 최외주에 위치하는 수직 2변의 화소(L) 및 화소(R)의 센서계(130)만이 동작한다. 여기서, 운전석 측 또는 조수석 측에 착석하고 있는 사람이 표시 패널(100)에 대하여 손가락 등을 접근시키는 동작을 하면, 스텝 Sc2 및 Sc3에서의 판별 결과에 따라 접근 방향에 대응하는 화소(L) 또는 화소(R)의 어느 한쪽만의 모든 것을 동작시킨다. 이 때문에, 본 실시 형태에 있어서는, 스텝 Sc2의 판별 결과가 「No」인 한, 매트릭스 배열의 최외주에 위치하는 수직 2변의 화소(L) 및 화소(R)의 센서계만의 동작으로 끝나고, 또한, 스텝 Sc2의 판별 결과가 「Yes」가 되어도, 화소(L) 또는 화소(R)의 센서계의 한쪽만의 동작으로 끝나기 때문에, 센서계(130)의 구동에 필요로 하는 소비 전력을 억제하는 것이 가능해진다.
＜제3 실시 형태＞
전술한 제1(제2) 실시 형태에서는, 손가락 등의 접근 방향을 운전석 측과 조수석 측과의 2 방향에서 검출하는 것이었지만, 이 제3 실시 형태에서는, 이 2 방향에 더하여, 추가로 후부좌석측(정면 후방)으로부터의 접근을 검출하려고 하는 것이다.
또한, 제3 실시 형태의 구성은, 제1 실시 형태(도1)와 동일하기 때문에, 검출 원리 및 그 순서를 중심으로 설명하기로 한다.
도13 에 나타나는 바와 같이, 후부좌석측에 착석한 조작자의 손가락이 표시 패널(100)의 정면으로부터 접근하는 경우에, 당해 손가락이 (a), (b)의 지점을 거 친다고 생각할 수 있다.
이 중, 손가락이 (a)의 지점에 이르렀을 때, 화소(L)의 센서계(130)에서는, 도14 의 상단(a)에 나타나는 바와 같이 조수석 측방향에 위치하는 것에 광량 변화가 발생하고, 반대로 화소(R)의 센서계(130)에서는, 동도14 의 하단(a)에 나타나는 바와 같이 운전수석 측방향에 위치하는 것에 광량 변화가 발생한다.
또한, 손가락이 (b)의 지점에 이르렀을 때, 화소(L)의 센서계(130)에서는, 동도 상단(b)에 나타나는 바와 같이, 손가락의 투영 부분인 타원 중심이 터치될 것으로 생각되는 부분을 향하여 운전석 측방향으로 이동하고, 반대로, 화소(R)의 센서계(130)에서는, 동도 하단(b)에 나타나는 바와 같이, 손가락의 투영 부분인 타원 중심이 터치될 것으로 생각되는 부분을 향하여 조수석 측방향으로 이동한다.
따라서, 후부좌석 측으로부터의 터치 조작이 이루어지려고 하는 경우에, 화소(L) 및 화소(R)의 센서계(130)에 의해 검출되는 광량 상위 부분은, 터치 조작될 것으로 생각되는 부분을 중심으로 하여, 거의 대칭이 된다. 이 때문에, 광량 상위 부분이 대칭인 것을 검출함으로써, 후부좌석 측으로부터의 터치 조작인 것을 검출할 수 있다.
도12 는, 이 처리 순서를 구체적으로 나타내는 플로우 차트이다.
판별 회로(20)는, 먼저, 센서계(130)의 검출 결과를 전 화소분에 대하여 취득했을 때, 스텝 Sd1에 있어서, 1 센서 프레임 기간 전에 취득한 결과와 비교하여, 광량 상위 부분의 형상이, 화소(L) 또는 화소(R)의 센서계(130)의 어느 한쪽에서 변화하고 있는지 아닌지를 판별한다.
변화하고 있지 않다고 판별하면 「No」가 되고, 처리 순서가 스텝 Sd1로 되돌아가고, 센서 프레임 기간이 경과했을 때의 다음 번의 판별에 대비한다. 한편, 변화하고 있다고 판별하면 「Yes」가 되고, 판별 회로(20)는, 스텝 Sd2에 있어서, 화소(L) 또는 화소(R)의 센서계(130)의 어느 하나에 있어서, 광량 상위 부분의 면적이 축소화하고, 그리고, 그 광량 상위 부분의 중심 이동량이 문턱값 이내인지 아닌지를 판별한다.
스텝 Sd2의 판별 결과가 「Yes」이면, 판별 회로(20)는, 제1 실시 형태에 있어서의 스텝 Sc3∼Sc6와 동일한 스텝 Sd3∼Sd6의 처리를 실행하고, 운전석 측 또는 조수석 측으로부터의 터치 조작을 판별한다.
한편, 스텝 Sd2의 판별 결과가 「No」이면, 스텝 Sd11에 있어서, 판별 회로(20)는, 화소(L)와 화소(R)와의 센서계(130)에 의한 광량 상위 부분에 대칭성이 인정되는지 아닌지를 판별한다.
이 판별 결과가 「No」이면, 처리 순서가 스텝 Sd1로 되돌아가는 한편, 판별 결과가 「Yes」이면, 판별 회로(20)는, 제1 실시 형태에 있어서의 스텝 Sb2와 동일하게, 화소(L) 및 화소(R)의 센서계(130)에 의한 광량 상위 부분의 중심 위치를 각각 구하고, 양자의 거리가 문턱값 이내인지 아닌지를 판별한다(스텝 Sd12). 문턱값 이내가 아니면 「No」가 되고, 처리 순서가 스텝 Sd1로 되돌아가는 한편, 문턱값 이내이면 「Yes」가 되고, 판별 회로(20)는, 스텝 Sd13에 있어서, 후부좌석측으로부터 손가락 등의 접근으로서, 당해 손가락 등이 표시 패널(100)에 접촉했다고 판단하고, 그 취지를, 제어 회로(10)나 카 내비게이션 시스템의 상위 제어 회로 등 에 통지한다.
이 제3 실시 형태에 있어서, 제어 회로(10)는, 터치 조작에 따라 예를 들면 다음과 같이 화면을 제어한다.
즉, 제어 회로(10)는, 어느 일정 기간에 있어서, 운전석 측으로부터의 터치 조작뿐만 검출되고, 그리고, 조수석 측 또는 후부좌석 측으로부터의 터치 조작이 검출되지 않으면, 운전석 측의 화면만을 표시시키는 1 화면 표시로 시키고, 또한, 어느 일정기간에 있어서, 조수석 측 또는 후부좌석 측으로부터의 터치 조작도 더해지면, 운전석 측의 화면과 함께 조수석 측의 화면도 표시시키는 2화면 표시로 시키도록, 각각 표시 패널(100)에 있어서의 표시를 제어한다.
또한, 화면 제어의 예로서는, 이 밖에도, 제1 실시 형태에서 서술한 바와 같은 예 등을 생각할 수 있다.
스텝 Sd5, Sd6 또는 Sd13의 후, 처리 순서가 재차 스텝 Sd1로 되돌아가고, 센서 프레임 기간이 경과했을 때의 다음 번의 판별에 대비한다.
이와 같이 제3 실시 형태에 의하면, 운전석 측 및 조수석 측에 더하여, 후부좌석 측으로부터의 손가락 등이 접근하여, 터치 조작이 행해졌는지 안했는지의 검출을 직접적으로 행하는 것이 가능해진다.
또한, 전술한 각 실시 형태에서는, 손가락 등이 표시 패널(100)에 접촉한 상태와 동시(同視)할 수 있는 경우에 터치 조작이 이루어졌다고 판단했지만, 어느 정도까지 근접 거리에 이른 단계에서, 즉, 어느 하나의 방향으로부터의 손가락 등이 접근한 것을 검출한 단계에서 터치 조작이 이루어졌다고 판단해도 좋다.
또한, 전술한 각 실시 형태에서는, 표시 패널(100)을 액정 표시 장치로서 설명했지만, 다른 표시 장치, 예를 들면 유기 EL 표시 장치나, 플라즈마 디스플레이 장치 등에 있어서, 각 화소에 동일한 센서계(130)를 조입함으로써, 동일하게 접근 방향 및 터치 조작을 검출하는 것이 가능하다.
표시 장치를 적용한 전자 기기로서는, 전술한 카 내비게이션 시스템 외에도, 휴대 전화기나, 디지털 카메라나, TV, 뷰파인더형, 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 페이저(pager), 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크 스테이션, TV 전화, POS 단말 등과 같이, 터치 조작을 검출할 필요가 있는 기기 등을 들 수 있다.
도1 은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 표시 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도2 는 동 표시 장치의 화소의 일 예를 나타내는 도면이다.
도3 은 동 표시 장치에 있어서의 화소와 광학 부재와의 관계를 나타내는 도면이다.
도4 는 동 표시 장치에 있어서의 광학적인 경로를 나타내는 도면이다.
도5 는 동 표시 장치에 있어서의 조작 검출을 나타내는 플로우 차트이다.
도6 은 동 표시 장치에 있어서의 조작 검출을 나타내는 도면이다.
도7 은 동 표시 장치에 있어서의 조작 검출을 나타내는 도면이다.
도8 은 제1 실시 형태의 응용예에 따른 표시 장치의 조작 검출을 나타내는 플로우 차트이다.
도9 는 제2 실시 형태에 따른 표시 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도10 은 동 표시 장치에 있어서의 조작 검출을 나타내는 플로우 차트이다.
도11 은 동 표시 장치에 있어서의 조작 검출을 나타내는 도면이다.
도12 는 제3 실시 형태에 따른 표시 장치의 조작 검출을 나타내는 플로우 차트이다.
도13 은 동 표시 장치에 있어서의 조작 검출을 나타내는 도면이다.
도14 는 동 표시 장치에 있어서의 조작 검출을 나타내는 도면이다.
도15 는 표시 장치에 있어서의 화소와 광학 부재와의 다른 관계를 나타내는 도면이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10 : 제어 회로
12, 16 : Y드라이버
14 : X드라이버
18 : 판독 회로
20 : 판별 회로
110 : 화소
112 : 주사선
114 : 데이터선
120 : 표시계
124 : 액정 소자
130 : 센서계
134 : 광다이오드
142, 143 : 제어선
144 : 판독선
150 : 차광 부재

Claims (9)

  1. 제1 화상을 표시하는 제1 화소와,
    제2 화상을 표시하는 제2 화소와,
    상기 제1 화상을 제1 방향으로 사출하고, 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 차광함과 함께, 상기 제2 화상을 상기 제2 방향으로 사출하고, 상기 제1 방향으로 차광하는 광차광 부재와,
    상기 제1 화소에 대응하여 형성되어, 상기 제1 방향으로부터의 입사하는 광량을 검출하는 제1 센서와,
    상기 제2 화소에 대응하여 형성되어, 상기 제2 방향으로부터의 입사하는 광량을 검출하는 제2 센서
    를 구비하고,
    상기 제1 화소와 상기 제2 화소는 교대로 배치되며,
    상기 광차광 부재는, 상기 제1 화소와 상기 제2 화소의 관찰측에 배치되며,
    상기 제1 센서는, 상기 제1 화소와 상기 제2 화소가 교대로 늘어서는 방향과 교차한 방향으로 복수 배열되며,
    상기 제2 센서는, 상기 제1 화소와 상기 제2 화소가 교대로 늘어서는 방향과 교차한 방향으로 복수 배열된 검출 장치에 있어서,
    상기 제1 및 제2 센서의 검출 결과를 적어도 1 프레임분(分) 기억하고,
    현재에 있어서의 상기 제1 및 제2 센서의 검출 결과를 취득했을 때, 기억한 1 프레임분과 현재의 1 프레임분과의 비교 결과에 기초하여, 상기 제1 또는 제2 방향의 어느 하나로부터의 물체의 접근을 검출하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서의 검출 결과와 상기 제2 센서의 검출 결과의 각각에 있어서, 기억한 1 프레임분과 현재의 1 프레임분을 비교하여, 광량이 상위한 부분의 범위가 좁아지는 정도가 큰 검출 결과에 대응하는 방향을, 접근 방향이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서의 검출 결과와 상기 제2 센서의 검출 결과의 각각에 있어서, 기억한 1 프레임분과 현재의 1 프레임분을 비교하여, 광량이 상위한 부분의 범위의 중심 이동이 작은 검출 결과에 대응하는 방향을, 접근 방향이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    매트릭스 배열되는 상기 제1 및 제2 센서 중, 상기 제1 방향쪽의 변(邊)과, 상기 제2 방향쪽의 변의 외주(外周) 2변에 위치하는 것에 있어서, 상기 제1 또는 제2 방향쪽의 변의 한쪽에서 광량 변화가 검출되었을 때에, 상기 제1 또는 제2 방향의 다른 한쪽으로부터의 접근이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    매트릭스 배열되는 상기 제1 및 제2 센서 중, 상기 제1 방향쪽의 변과, 상기 제2 방향쪽의 변의 외주 2변에 위치하는 것에 의해 광량을 검출함과 함께,
    상기 제1 또는 제2 방향쪽의 변의 한쪽에 위치하는 것에 있어서, 광량 변화가 검출되었을 때에, 상기 제1 또는 제2 방향의 다른 한쪽으로부터의 접근이라고 판정하고,
    이 후, 상기 제1 또는 제2 센서의 한쪽에서 광량 검출을 행하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서의 검출 결과와 상기 제2 센서의 검출 결과의 각각에 있어서, 기억한 1 프레임분과 현재의 1 프레임분을 비교하여, 광량이 상위한 부분의 범위가 대칭인 경우에, 정면 방향이 접근 방향이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  7. 제2항, 제3항 또는 제6항 중 어느 한 항에 기재된 제어 방법을 이용하여 상기 검출 장치를 제어하고, 그 결과에 기초하여, 판정한 접근 방향에 따라 제1 또는 제2 화상, 또는, 제1 및 제2 화상을 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  8. 제1 화상을 표시하는 제1 화소와,
    제2 화상을 표시하는 제2 화소와,
    상기 제1 화상을 제1 방향으로 시인(視認)시키고, 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 차광함과 함께, 상기 제2 화상을 상기 제2 방향으로 시인시키고, 상기 제1 방향으로 차광하는 광차광 부재와,
    상기 제1 화소에 대응하여 형성되어, 상기 제1 방향으로부터의 입사하는 광량을 검출하는 제1 센서와,
    상기 제2 화소에 대응하여 형성되어, 상기 제2 방향으로부터의 입사하는 광량을 검출하는 제2 센서와,
    상기 제1 및 제2 센서의 검출 결과를 적어도 1 프레임분 기억하고, 기억한 1 프레임분과 현재의 1 프레임분과의 비교 결과에 기초하여, 상기 제1 또는 제2 방향의 어느 하나로부터의 접근을 검출하는 판별 회로
    를 구비하고,
    상기 제1 화소와 상기 제2 화소는 교대로 배치되며,
    상기 광차광 부재는, 상기 제1 화소와 상기 제2 화소의 관찰측에 배치되며,
    상기 제1 센서는, 상기 제1 화소와 상기 제2 화소가 교대로 늘어서는 방향과 교차한 방향으로 복수 배열되며,
    상기 제2 센서는, 상기 제1 화소와 상기 제2 화소가 교대로 늘어서는 방향과 교차한 방향으로 복수 배열된 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    매트릭스 배열되는 상기 제1 및 제2 센서 중, 상기 제1 방향쪽의 변과, 상기 제2 방향쪽의 변의 외주 2변에 위치하는 것에 의해 광량을 검출함과 함께,
    상기 제1 또는 제2 방향쪽의 변의 한쪽에 위치하는 것에 있어서, 광량 변화가 검출되었을 때에, 상기 제1 방향 또는 제2 방향으로부터의 접근이라고 판정하고, 상기 제1 방향으로부터의 접근이라고 판정한 경우, 이 후, 상기 제2 센서에서 광량 검출을 행하고, 상기 제2 방향으로부터의 접근이라고 판정한 경우, 이 후, 상기 제1 센서에서 광량 검출을 행하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
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