KR20200124663A - 전자 디바이스 - Google Patents

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KR20200124663A
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야스노리 가마다
히로유키 시게이
도루 아마노
후토시 다케우치
도시오 에노키도
유스케 사토
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소니 주식회사
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Abstract

본 개시의 전자 디바이스는, 복수의 투명 발광 소자가 배치된 투명 패널부와, 투명 패널부의 일부의 영역 하에 배치되어, 투명 패널부에 있어서의 일부의 영역에 접촉 또는 근접한 물체를 투명 패널부를 통하여 촬상하는 촬상부를 구비한다.

Description

전자 디바이스
본 개시는, 촬상 기능을 갖는 전자 디바이스에 관한 것이다.
생체에 고유한 정보인 생체 정보를 이용한 개인 인증을 행하는 장치가 개발되고 있다(특허문헌 1 참조). 생체 인증을 행하는 장치로서는, 예를 들어 손가락의 표면을 촬상함으로써 지문 인증을 행하는 지문 센서 디바이스가 있다. 한편, 근년에는, 예를 들어 손목 밴드형의 소형의 전자 디바이스가 개발되고 있다.
일본 특허 공개 제2017-196319호 공보
소형의 전자 디바이스로는, 표시 기능이나 촬상 기능 등, 복수의 기능을 실장하는 것에 대한 요구가 있지만, 표면적이 한정되어 있기 때문에, 원하는 기능을 실장하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 또한, 지문 인증 기능을 실장할 경우, 소형의 전자 디바이스에서는, 지문 센서 디바이스에 있어서 최적의 위치에 손가락을 유도하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
복수의 기능을 소형으로 실현할 수 있는 전자 디바이스를 제공하는 것이 바람직하다.
본 개시의 일 실시 형태에 따른 전자 디바이스는, 복수의 투명 발광 소자가 배치된 투명 패널부와, 투명 패널부의 일부의 영역 하에 배치되어, 투명 패널부에 있어서의 일부의 영역에 접촉 또는 근접한 물체를 투명 패널부를 통하여 촬상하는 촬상부를 구비하는 것이다.
본 개시의 일 실시 형태에 따른 전자 디바이스에서는, 투명 패널부의 일부의 영역 하에 배치된 촬상부에 의해, 투명 패널부에 있어서의 일부의 영역에 접촉 또는 근접한 물체가 촬상된다.
도 1은 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스의 일 구성예를 개략적으로 나타내는 외관도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 투명 패널부의 표시예를 도시하는 설명도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스의 주요부 구조를 도시하는 구성도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스의 주요부 구조를 도시하는 단면도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 촬상부의 상세 구성예를 도시하는 분해 사시도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 촬상부의 마이크로 렌즈에 의한 촬상 영역의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 7은 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 투명 패널부의 구조와 촬상부의 마이크로 렌즈의 배치 위치의 관계의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 8은 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 촬상부의 촬상 소자 상에 형성되는 물체 화상을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 9는 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 촬상부에 의한 촬상 화상과 촬상 화상에 기초하는 합성 처리 후 화상의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 10은 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 투명 패널부의 구조와 촬상부의 마이크로 렌즈의 배치 위치의 제1 변형예를 도시하는 평면도이다.
도 11은 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 투명 패널부의 구조와 촬상부의 마이크로 렌즈의 배치 위치의 관계의 제2 변형예와, 촬상 시의 투명 패널부의 발광 상태의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 12는 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 투명 패널부의 구조와 촬상부의 마이크로 렌즈의 배치 위치의 관계의 제3 변형예와, 촬상 시의 투명 패널부의 발광 상태의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 13은 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 투명 패널부의 배선 구조의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 14는 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 투명 패널부에 있어서의 배선을 사용한 터치 센서 기능의 실장예를 도시하는 평면도이다.
도 15는 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스의 제어계의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 16은 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 터치 상태의 판정 역치의 개요를 도시하는 설명도이다.
도 17은 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 터치 상태의 판정 역치를 산출하는 처리의 개요를 나타내는 흐름도이다.
도 18은 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 터치 센서 상에서의 유저의 조작의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 19는 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 터치 센서로 검출되는 정전 용량의 값의 시간 변화의 제1 예를 도시하는 특성도이다.
도 20은 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 터치 센서로 검출되는 정전 용량의 값의 시간 변화의 제2 예를 도시하는 특성도이다.
도 21은 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 터치 센서의 동작 간격을 보정하는 처리의 개요를 나타내는 흐름도이다.
도 22는 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 있어서의 유저의 조작 속도에 관한 데이터베이스의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 23은 제2 실시 형태에 따른 전자 디바이스의 주요부 구조를 도시하는 구성도이다.
도 24는 제2 실시 형태에 따른 전자 디바이스의 주요부 구조를 도시하는 단면도이다.
도 25는 제3 실시 형태에 따른 전자 디바이스의 주요부 구조를 도시하는 구성도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 제1 실시 형태(도 1 내지 도 22)
1.1 전자 디바이스의 개요
1.2 터치 센서의 캘리브레이션
1.2.1 전자 디바이스의 제어계의 구성예
1.2.2 터치 상태의 판정 역치의 캘리브레이션
1.2.3 터치 센서의 동작 간격의 캘리브레이션
1.3 효과
2. 제2 실시 형태(도 23 내지 도 24)
3. 제3 실시 형태(도 25)
4. 그 밖의 실시 형태
<1. 제1 실시 형태>
[1.1 전자 디바이스의 개요]
본 개시의 기술에 의한 전자 디바이스는, 각종 정보 단말기 등에 적용 가능하지만, 본 실시 형태에서는, 일례로서, 본 개시의 기술을 손목 밴드 형상의 전자 디바이스에 적용한 예를 설명한다.
(전자 디바이스(1)의 전체 구성)
도 1은, 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스(1)의 일 구성예를 개략적으로 나타내고 있다.
전자 디바이스(1)는 링형의 손목 밴드 본체(2)와, 손목 밴드 본체(2)의 일부에 마련된 투명 패널부(10) 및 촬상부(20)와, 투명 패널부(10)의 상면에 마련된 커버 유리(3)를 구비하고 있다. 커버 유리(3) 및 투명 패널부(10)의 패널부 유효 영역(11)은, 전체로서 투명해도 된다.
투명 패널부(10)는 후술하는 도 7에 도시되는 바와 같이 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 투명 발광 소자(16)와, 복수의 투명 발광 소자(16)의 각각에 접속된 발광 소자용의 복수의 배선과, 복수의 투명 발광 소자(16)간을 격리시키는 격자 형상의 구조물(70)을 갖고 있다. 투명 발광 소자(16)는 예를 들어 투명 유기 EL(Electro Luminescence) 소자(투명 OLED(Organic Light Emitting Diode))로 구성되어 있다. 또는, 투명 발광 소자(16)가 양자 도트 발광 소자여도 된다.
투명 패널부(10)는 복수의 투명 발광 소자(16)의 발광에 의해, 패널부 유효 영역(11)에 화상을 표시하는 표시 패널로서의 기능을 갖고 있다. 또한, 투명 패널부(10)는 예를 들어 발광 소자용의 복수의 배선간의 정전 용량의 값에 기초하여 손가락 등의 물체에 의한 터치 상태를 검출하는 터치 센서로서의 기능을 갖고 있다.
촬상부(20)는 투명 패널부(10)의 일부의 영역 하에 배치되어 있다. 촬상부(20)는 투명 패널부(10)에 있어서의 일부의 영역에 접촉 또는 근접한 물체를 투명 패널부(10)를 통하여 촬상하는 기능을 갖고 있다. 촬상부(20)에 의해 촬상하는 물체는, 예를 들어 생체의 일부여도 된다. 촬상부(20)는 생체의 일부를 촬상함으로써 얻어진 생체의 일부의 촬상 화상에 기초하여, 생체의 일부의 생체 인증을 행하는 생체 인증 디바이스의 기능을 갖고 있어도 된다. 촬상부(20)에 있어서의 생체 인증 디바이스로서의 기능에 의해, 예를 들어 지문 센서를 구성할 수 있다.
도 2는, 전자 디바이스(1)에 있어서의 투명 패널부(10)의 표시예를 나타내고 있다.
투명 패널부(10)는 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 각종 정보 표시를 행하는 패널부 유효 영역(11)을 갖고 있다. 각종 정보 표시는, 각종 도형이나 각종 문자 정보여도 된다. 투명 패널부(10)는 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 촬상부(20)를 지문 센서로서 이용하는 경우에 「본인 인증」을 행할 것을 나타내는 메시지나, 촬상부(20)에 상당하는 위치에 손가락을 올려 놓는 것을 재촉하는 정보 표시 등을 표시한다.
(전자 디바이스(1)의 주요부 구조)
도 3 및 도 4는, 전자 디바이스(1)의 주요부 구조를 나타내고 있다. 도 3은, 전자 디바이스(1)를 상측(촬상될 물체측)에서 본 투명 패널부(10) 부근의 구조를 나타내고 있다. 도 4는, 도 1 및 도 3에 있어서의 A-A선 부분의 단면에 상당한다. 도 5는, 촬상부(20)의 상세 구성예를 나타내고 있다.
투명 패널부(10)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 패널부 유효 영역(11)과, 패널부 외측 프레임(12)과, 패널 드라이버(13)를 갖고 있다. 전자 디바이스(1)는 투명 패널부(10)에 접속된 터치 판정부(14) 및 발광 제어부(15)를 더 구비하고 있다.
패널부 유효 영역(11) 내에는, 후술하는 도 7에 도시되는 바와 같이 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 투명 발광 소자(16)가 배치되어 있다.
터치 판정부(14)는 투명 패널부(10)를 터치 센서로서 사용하는 경우에 있어서, 터치의 상태를 판정한다. 발광 제어부(15)는 패널 드라이버(13)를 통하여 복수의 투명 발광 소자(16)의 발광 제어를 행한다.
촬상부(20)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 마이크로 렌즈 어레이 모듈(21)과, 촬상부 외측 프레임(22)과, 촬상 소자(30)와, 기판(31)을 갖고 있다. 마이크로 렌즈 어레이 모듈(21)은, 상측에서 보아 투명 패널부(10)의 패널부 유효 영역(11) 내에 배치되어 있다. 전자 디바이스(1)는 촬상 소자(30)에 접속된 촬상 처리부(32)와, 촬상 처리부(32)에 접속된 인증 처리부(33)를 더 구비하고 있다.
촬상 소자(30)는 예를 들어 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서로 구성되어 있다. 촬상 소자(30)는 기판(31) 상에 배치되어 있다.
촬상 처리부(32)는 촬상 소자(30)에 의해 얻어진 촬상 화상에 대하여 소정의 화상 처리를 행한다. 인증 처리부(33)는 촬상 처리부(32)에 의한 화상 처리 후의 촬상 화상에 기초하여 생체 인증을 행한다. 인증 처리부(33)는, 예를 들어 촬상부(20)를 지문 센서로서 사용한 경우에 있어서, 지문 인증의 처리를 행한다. 인증 처리부(33)는 지문 인증의 처리로서, 예를 들어 지문 패턴의 인증을 행한다. 지문 패턴의 인증 시에는, 예를 들어 지문의 특징량으로서, 미뉴셔(지문의 단부점이나 분기점)를 사용해도 된다. 또한, 인증 처리부(33)는 생체 인증으로서, 지문이 아니라, 한선 또는 정맥 등의 특징량의 인증을 행해도 된다. 또한, 지문, 한선 및 정맥 등의 복수의 특징량 중, 둘 이상의 특징량을 조합한 인증을 행해도 된다.
마이크로 렌즈 어레이 모듈(21)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 촬상 소자(30)와 투명 패널부(10)의 패널부 유효 영역(11) 사이에 배치되어 있다. 마이크로 렌즈 어레이 모듈(21)은, 상측에서부터 차례로 커버 유리 겸 도광판(60)과, 마이크로 렌즈 어레이(50)와, 도광판(40)을 갖고 있다.
마이크로 렌즈 어레이(50)는 도 5에 도시된 바와 같이, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 마이크로 렌즈(51)를 갖고 있다. 마이크로 렌즈 어레이(50)는 복수의 마이크로 렌즈(51)의 각각에 의해 손가락 등의 물체로부터의 물체광을 촬상 소자(30)를 향하여 집광시킨다.
커버 유리 겸 도광판(60)은 마이크로 렌즈 어레이(50)의 표면을 보호하는 역할을 갖는다. 또한, 커버 유리 겸 도광판(60)은 투명 패널부(10)의 패널부 유효 영역(11)을 투과한 물체광을, 복수의 마이크로 렌즈(51)의 각각으로 유도하는 역할을 갖는다. 커버 유리 겸 도광판(60)은 복수의 마이크로 렌즈(51)의 각각에 대응하는 위치에 마련된 복수의 도광로를 갖고 있다.
도광판(40)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 도광로(41)를 갖고 있다. 복수의 도광로(41)는 복수의 마이크로 렌즈(51)의 각각에 대응하는 위치에 마련되어, 복수의 마이크로 렌즈(51)의 각각에 의해 집광된 광을 촬상 소자(30)로 유도하도록 되어 있다.
도 6은, 촬상부(20)의 마이크로 렌즈(51)에 의한 촬상 영역의 일례를 나타내고 있다. 도 7은, 투명 패널부(10)의 구조와 촬상부(20)의 마이크로 렌즈(51)의 배치 위치의 관계의 일례를 나타내고 있다. 도 8은, 촬상부(20)의 촬상 소자(30) 상에 형성되는 물체 화상(34)을 모식적으로 도시하고 있다. 도 9는, 촬상부(20)에 의한 촬상 화상(35)과 촬상 화상(35)에 기초하는 합성 처리 후 화상(36)의 일례를 나타내고 있다.
투명 패널부(10)는 도 7에 도시된 바와 같이, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 투명 발광 소자(16)의 각각에 접속된 발광 소자용의 복수의 배선과 복수의 투명 발광 소자(16)간을 격리시키는 격자 형상의 구조물(70)을 갖고 있다. 촬상부(20)에 있어서, 복수의 마이크로 렌즈(51)는 촬상 화상에 격자 형상의 구조물(70)이 투영하지 않도록, 상측(물체측)에서 보아 격자 형상의 구조물(70)에 겹치지 않도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 복수의 마이크로 렌즈(51)는 배치 피치 p2가, 복수의 투명 발광 소자(16)의 배치 피치 p1과 대략 동일해지도록 배치되어 있어도 된다.
촬상부(20)의 촬상 소자(30) 상에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 마이크로 렌즈(51)의 배치 피치 p2에 따른 복수의 부분 화상이 물체 화상(34)으로서 형성된다. 이 때문에, 도 9에 도시된 바와 같이, 촬상 화상(35)로서는, 복수의 부분 화상이 형성된다. 촬상 처리부(32)에서는, 도 9에 도시된 바와 같이, 촬상 화상(35)에 있어서의 복수의 부분 화상을 합성 처리하여 합성 처리 후 화상(36)을 생성한다. 이에 의해, 물체의 전체 화상을 생성한다.
촬상부(20)는 촬상 대상의 물체(손가락(90))에 대한, 인접하는 복수의 마이크로 렌즈(51)끼리의 촬상 영역(광의 도입 범위)이 도 6에 도시된 바와 같이, 부분적으로 중첩되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 촬상 화상(35)으로서는, 주변부가 부분적으로 중복되는 복수의 부분 화상이 형성되므로, 도 9에 도시된 바와 같이 합성 처리하는 경우에, 이음매가 두드러지지 않는 매끄러운 전체 화상을 생성할 수 있다.
도 10은, 투명 패널부(10)의 구조와 촬상부(20)의 마이크로 렌즈(51)의 배치 위치의 제1 변형예를 나타내고 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 마이크로 렌즈(51)는 촬상 화상에 격자 형상의 구조물(70)이 투영되지 않도록, 상측(물체측)에서 보아 격자 형상의 구조물(70)에 겹치지 않도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 그러나, 제조 상의 위치 어긋남 등에 의해, 도 10에 도시된 바와 같이, 상측(물체측)에서 보아 마이크로 렌즈(51)가 격자 형상의 구조물(70)에 겹쳐버려, 촬상 화상에 격자 형상의 구조물(70)이 투영되어 버릴 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 촬상 처리부(32)에 있어서, 투영된 격자 형상의 구조물(70)의 화상을 소거하는 화상 처리를 행하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 인증 처리부(33)에 있어서의 생체 인증의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 단, 투영된 격자 형상의 구조물(70)의 화상을 소거하는 화상 처리를 행하지 않고, 격자 형상의 구조물(70)의 화상이 투영된 그대로의 촬상 화상에 기초하여 생체 인증의 처리를 행하도록 해도 된다. 이 경우, 예를 들어 격자 형상의 구조물(70)의 화상이 투영된 그대로의 촬상 화상에 대하여 통계적인 방법을 사용한 생체 인증의 처리를 행함으로써, 생체 인증의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이 경우, 통계적인 생체 인증의 처리에 사용되는 데이터를, 외부의 서버 등에 저장된 데이터베이스 등으로부터 취득해도 된다.
(촬상 시의 조명에 대해서)
촬상부(20)에 의한 촬상을 행할 때는, 투명 패널부(10)를 부분적으로 발광 시킴으로써, 촬상용의 조명광으로서 이용해도 된다. 물체측(상측)에서 보아, 투명 발광 소자(16)와 마이크로 렌즈(51)가 도 7과 같이 배치되어 있는 경우, 투명 패널부(10)는 촬상부(20)에 의한 촬상을 행할 때, 촬상부(20)에 대응하는 일부의 영역에 배치된 복수의 투명 발광 소자(16) 중, 물체측에서 보아, 적어도 촬상에 사용되는 마이크로 렌즈(16)가 배치된 위치와는 다른 위치에 배치된 투명 발광 소자(16)를 조명용에 발광시킨다.
도 11은, 투명 패널부(10)의 구조와 촬상부(20)의 마이크로 렌즈(51)의 배치 위치의 관계의 제2 변형예를 나타내고 있다. 또한, 도 11은, 촬상 시의 투명 패널부(11)의 발광 상태의 일례를 나타내고 있다.
복수의 마이크로 렌즈(51)는 배치 피치 p2가, 복수의 투명 발광 소자(16)의 배치 피치 p1보다도 커지도록 배치되어 있어도 된다. 도 11에서는, 복수의 마이크로 렌즈(51)는 배치 피치 p2가, 복수의 투명 발광 소자(16)의 배치 피치 p1에 비하여 2배로 되도록 배치되어 있다. 단, 복수의 마이크로 렌즈(51)의 배치 피치 p2가, 복수의 투명 발광 소자(16)의 배치 피치 p1에 비하여 2배보다 큰 정수배로 되도록 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 투명 패널부(10)는 촬상부(20)에 의한 촬상을 행할 때, 촬상부(20)에 대응하는 일부의 영역에 배치된 복수의 투명 발광 소자(16) 중, 물체측에서 보아, 적어도 촬상에 사용되는 마이크로 렌즈(16)가 배치된 위치와는 다른 위치에 배치된 투명 발광 소자(16)를 조명용으로 발광시키도록 해도 된다.
도 12는, 투명 패널부(10)의 구조와 촬상부(20)의 마이크로 렌즈(51)의 배치 위치의 관계의 제3 변형예를 나타내고 있다. 또한, 도 12는, 촬상 시의 투명 패널부(11)의 발광 상태의 일례를 나타내고 있다.
투명 패널부(10)에는, 물체측에서 보아, 도 12에 도시된 바와 같이, 복수의 마이크로 렌즈(16)가 배치된 영역보다도 외측의 영역에, 조명용의 세그먼트 구조의 투명 발광 소자(17)가 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 투명 패널부(10)는 촬상부(20)에 의한 촬상을 행할 때, 복수의 마이크로 렌즈(16) 중 적어도 촬상에 사용되는 마이크로 렌즈(16)와는 다른 위치에 있는 조명용의 세그먼트 구조의 투명 발광 소자(17)를 발광시키도록 해도 된다.
(터치 센서의 구성예)
도 13은, 투명 패널부(10)의 배선 구조의 일례를 나타내고 있다. 도 14는, 투명 패널부(10)에 있어서의 배선을 사용한 터치 센서 기능의 실장예를 나타내고 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 투명 패널부(10)는 발광 소자용의 복수의 배선으로서, 예를 들어 공통의 구동 신호가 공급되는 복수의 커먼 라인(71)과, 각각에 개별의 구동 신호가 공급되는 복수의 세그먼트 라인(72)을 갖고 있다.
복수의 커먼 라인(71)은 각각이 제1 방향으로 연장됨과 함께 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되어, 각각이 제1 방향에 있어서 복수의 투명 발광 소자(16)에 접속되어 있다. 또한, 도 13에 있어서, 제1 방향은 가로 방향(좌우 방향, X 방향에 평행한 방향), 제2 방향은 세로 방향(상하 방향, Y 방향에 평행한 방향)이다.
복수의 세그먼트 라인(72)은 각각이 제2 방향으로 연장됨과 함께 제1 방향으로 배열되어, 각각이 제2 방향에 있어서 복수의 투명 발광 소자(16)에 접속되어 있다. 복수의 세그먼트 라인(72)의 일단부 또는 타단부는, 가로 방향으로 교대로 우측 상단측 또는 우측 하단측으로 연장되도록 인출되어 있다.
이러한 배선 구조에 있어서, 예를 들어 복수의 세그먼트 라인(72)을 좌우로 대략 2 분할하여, 대략 2 분할된 좌측의 복수의 세그먼트 라인(72)의 한쪽 단부측에 제1 전극부(PAD 1)를 접속해도 된다. 또한, 대략 2 분할된 우측의 복수의 커먼 라인(71)의 한쪽 단부측에 제2 전극부(PAD 2)를 접속해도 된다.
또한, 예를 들어, 예를 들어 복수의 커먼 라인(71)을 상하로 대략 2 분할하여, 대략 2 분할된 상측의 복수의 커먼 라인(71)의 한쪽 단부측에 제3 전극부(PAD 3)를 접속해도 된다. 또한, 대략 2 분할된 하측의 복수의 커먼 라인(71)의 한쪽 단부측에 제4 전극부(PAD 4)를 접속해도 된다.
이에 의해, 도 14에 도시된 바와 같이, 가로 방향으로 둘, 세로 방향으로 둘, 상하 좌우로 합계 네(4 채널) 센서 영역을 형성할 수 있다. 즉, 제1 전극부(PAD 1) 및 제3 전극부(PAD 3)에 의한 센서 영역과, 제1 전극부(PAD 1) 및 제4 전극부(PAD 4)에 의한 센서 영역과, 제2 전극부(PAD 2) 및 제3 전극부(PAD 3)에 의한 센서 영역과, 제2 전극부(PAD 2) 및 제4 전극부(PAD 4)에 의한 센서 영역을 형성할 수 있다.
커먼 라인(71)은 본 개시에 있어서의 「제1 배선」의 일 구체예에 상당한다. 세그먼트 라인(72)은 본 개시에 있어서의 「제2 배선」의 일 구체예에 상당한다. 터치 판정부(14)는 복수의 제1 배선 중 적어도 하나의 배선과 복수의 제2 배선 중 적어도 하나의 배선 사이의 정전 용량의 값에 기초하여, 투명 패널부(10)에 있어서의 터치의 상태를 판정할 수 있다. 예를 들어, 도 14의 예에서는, 제1 전극부(PAD 1)에 대응하는 복수의 세그먼트 라인(72)과 제3 전극부(PAD 3)에 대응하는 복수의 커먼 라인(71) 사이의 정전 용량의 값에 기초하여, 상하 좌우의 네 센서 영역 중, 좌측 상단측의 센서 영역에 있어서의 터치의 상태를 판정할 수 있다.
또한, 센서 영역의 분할 수는, 넷에 한정되지 않으며, 셋 이하 또는 다섯 이상의 분할수여도 된다. 또한, 센서 영역을 분할하는 방향은, 두 방향에 한정되지 않으며, 한 방향만이어도 된다. 예를 들어, 후술하는 도 18에 도시되는 바와 같이, 가로 방향으로 네(4 채널) 센서 영역을 갖는 구조여도 된다. 또한, 이상의 설명에서는, 복수의 커먼 라인(71) 및 복수의 세그먼트 라인(72)이 발광 소자용의 배선과 터치 검출용의 배선을 겸할 경우를 예로 들어 설명했지만, 복수의 커먼 라인(71) 및 복수의 세그먼트 라인(72)을 발광 소자용의 배선과는 다른 터치 검출용의 배선으로서 마련할 수도 있다. 이 경우, 단일의 투명 패널부(10)의 내부에, 발광 소자용의 복수의 배선과 터치 검출용의 복수의 배선을 마련하도록 해도 되고, 투명 패널부(10)을 발광 소자용의 복수의 배선을 갖는 발광용(표시용)의 패널과, 터치 검출용의 복수의 배선을 갖는 터치 검출용의 패널을 겹친 구조로 해도 된다.
[1.2 터치 센서의 캘리브레이션]
다음에, 전자 디바이스(1)에 있어서의 터치 센서(투명 패널부(10))의 캘리브레이션에 대하여 설명한다. 투명 패널부(10)를 터치 센서로서 사용하는 경우에 있어서, 양호한 센싱을 행하기 위해서, 터치 상태의 판정 역치의 캘리브레이션(보정) 및 터치 센서의 동작 간격의 캘리브레이션을 행하는 것이 바람직하다.
[1.2.1 전자 디바이스의 제어계의 구성예]
도 15는, 터치 센서의 캘리브레이션을 행하기 위한 전자 디바이스(1)의 제어계의 구성예를 나타내고 있다.
전자 디바이스(1)는 터치 센서로서의 투명 패널부(10)와, 지문 센서로서의 촬상부(20)와, CPU(Central Processing Unit)(110)와, 기억부(113)와, 통신부(114)를 구비하고 있다.
CPU(110)는, 제어부(111)로서의 기능과, 판정부(112)로서의 기능을 갖고 있다. 단, 제어부(111)의 기능과 판정부(112)의 기능은, CPU(110)가 실행하는 프로그램(소프트웨어)으로서 실현해도 되고, 투명 패널부(10) 및 촬상부(20) 중 적어도 한쪽에 내장된 기능으로서 실현해도 된다.
또한, CPU(110)는, 상술한 터치 판정부(14) 및 발광 제어부(15)(도 3)의 기능과, 촬상 처리부(32) 및 인증 처리부(33)의 기능을 갖고 있어도 된다. 판정부(112)는 터치 판정부(14)의 기능을 포함하고 있어도 된다.
통신부(114)는 무선 또는 유선의 네트워크를 통하여 서버(115)와의 사이에서의 데이터 통신을 행한다.
이하, 도 15에 도시된 제어계의 구성을 사용하여, 터치 검출의 제어 파라미터를 제어하는 방법을 설명한다. 터치 검출의 제어 파라미터로서는, 예를 들어 터치 상태의 판정 역치나 터치 센서의 동작 간격이 있다. 이하에서는, 제어 파라미터의 제어 일례로서, 터치 상태의 판정 역치의 캘리브레이션 및 터치 센서의 동작 간격의 캘리브레이션을 실현하기 위한 방법을 설명한다.
[1.2.2 터치 상태의 판정 역치의 캘리브레이션]
먼저, 촬상부(20)의 지문 센서로서의 기능을 이용하여, 터치 상태의 판정 역치의 캘리브레이션을 행하는 방법에 대하여 설명한다.
터치 센서로 관측되는 정전 용량은, 터치했을 때 접촉되어 있는 면적이 클수록 큰 값이 관측된다. 또한 터치 센서로 관측되는 정전 용량은, 접촉하는 사람이나 환경에 의해 값이 변화하는 경우가 있다. 이러한 사람에 의한 변동이나 환경에 의한 변동의 영향을 없애서 고정밀도로 터치 상태를 판정하기 위해서는, 적절한 보정(캘리브레이션)이 필요해진다.
도 16은, 전자 디바이스(1)에 있어서의 터치 상태의 판정 역치의 개요를 나타내고 있다. 도 16에서는, 지문 센서와 터치 센서를 조합함으로써, 터치 상태 판정을 위한 역치를 결정하는 방법을 나타내고 있다. 도 16의 상측은, 터치 센서로 관측되는 정전 용량(종축)과, 손가락(90)과 터치 센서의 센서 표면(91)의 거리(횡축)의 관계를 나타내고 있다. 도 16의 하측은, 손가락(90)과 터치 센서의 센서 표면(91)의 거리에 대응한 지문 센서의 촬영 화상을 나타내고 있다.
도 16에서 나타낸 바와 같이, 지문 센서로 촬영된 지문 화상의 사이즈(면적)와 터치 센서로 관측된 정전 용량의 값의 관계로부터, 터치의 유무(역치 A)나 터치의 강도(역치 B)를 판정하는 정전 용량의 값의 역치를 결정할 수 있다.
도 15에 도시된 제어계의 구성에 있어서, 판정부(112)는 적어도 하나의 판정 역치에 기초하여, 터치 센서에 있어서의 터치의 상태를 판정한다. 또한, 판정부(112)는 터치의 상태로서, 적어도, 터치의 유무와 터치의 강도를 판정한다.
제어부(111)는 터치 센서에 있어서의 정전 용량의 값과, 촬상부(20)에 의해 촬상된 물체의 촬상 화상(지문 센서로 촬영된 지문 화상)에 기초하여, 적어도 하나의 판정 역치를 산출하는 판정 역치 연산부로서의 기능을 갖고 있다. 판정 역치 연산부는, 적어도 하나의 판정 역치로서, 적어도, 터치의 유무 판정에 사용될 제1 판정 역치(도 16의 역치 A)와, 터치의 강도의 판정에 사용될 제2 판정 역치(도 16의 역치 B)를 산출한다.
또한, 터치 상태의 판정 역치의 캘리브레이션을 행하기 위한 제어부(111) 및 판정부(112)의 기능의 일부 또는 전부를, 투명 패널부(10) 및 촬상부(20) 중 적어도 한쪽에 내장된 기능으로서 실현해도 된다.
산출된 판정 역치 등의 파라미터 정보는, 기억부(113)에 저장되어도 되고, 통신부(114)에 의해 서버(120)에 저장되어도 된다.
도 17은, 전자 디바이스(1)에 있어서의 터치 상태의 판정 역치를 산출하는 처리의 개요를 나타내고 있다.
전자 디바이스(1)에서는, 터치 센서로 정전 용량의 값을 취득하고(스텝 S101), 동시에 지문 센서로 지문 화상을 촬영한다(스텝 S102).
다음에, 전자 디바이스(1)는 촬영 화상의 패턴을 판정한다(스텝 S103). 이에 의해, 촬영된 손가락(90)의 화상 사이즈로부터 터치의 상태를 추측한다. 예를 들어, 전자 디바이스(1)는 스텝 S103에 있어서, 「지문 화상 없음」이라고 판정된 경우에는, 터치하지 않은 상태라고 판정한다(스텝 S104). 또한, 전자 디바이스(1)는 스텝 S103에 있어서, 「지문 화상의 사이즈 소」라고 판정된 경우에는, 가벼운 터치의 상태라고 판정한다(스텝 S105). 또한, 전자 디바이스(1)는 스텝 S103에 있어서, 「지문 화상의 사이즈 대」라고 판정된 경우에는, 강한 터치의 상태라고 판정한다(스텝 S106).
다음에, 전자 디바이스(1)는 터치 상태의 판정 역치를 결정하는데 필요한 데이터를 취득할 수 있는지 여부를 판정한다(스텝 S107). 전자 디바이스(1)는 필요한 데이터가 취득될 수 없다고 판정된 경우(스텝 S107; 아니오)에는, 스텝 S101의 처리로 복귀된다.
이상과 같이 하여 필요한 데이터를 취득하는 처리를 반복함으로써, 필요한 데이터를 취득할 수 있다고 판정된 경우(스텝 S107; 예)에는, 전자 디바이스(1)는 다음에 터치 센서의 정전 용량의 값과 터치의 상태의 관계성의 데이터에 기초하여, 터치 상태의 판정 역치를 연산(스텝 S108)하여, 처리를 종료한다.
이상의 터치 상태의 판정 역치를 결정하는 처리는, 예를 들어 유저가 지문 인증을 할 때의 손가락(90)을 터치 센서에 접근시키는 과정에서 손가락(90)과 터치 센서의 거리와 터치 센서의 정전 용량의 값의 관계를 연속적으로 반복 취득함으로써 실현될 수 있다.
[1.2.3 터치 센서의 동작 간격의 캘리브레이션]
여기에서는, 촬상부(20)의 지문 센서로서의 기능을 이용하여, 터치 센서의 동작 간격의 캘리브레이션을 행하는 방법에 대하여 설명한다.
터치 센서에서의 조작에 있어서, 손가락(90)의 이동 속도나 터치 시에 접촉하는 시간은, 유저마다 변동이 있다. 특히 빠른 조작에 대해서는 터치 검출의 동작 간격이 길면 데이터의 소실이 발생하여 오동작을 초래한다.
먼저, 데이터의 소실 발생의 상황을 설명한다. 여기에서는, 터치 센서의 센서 ch(채널)가 ch1, ch2, ch3, ch4의 넷인 것으로서 설명한다.
도 18은, 전자 디바이스(1)에 있어서의 터치 센서 상에서의 유저의 조작의 일례를 나타내고 있다. 도 19는, 전자 디바이스(1)에 있어서의 터치 센서로 검출되는 정전 용량의 값의 시간 변화의 제1 예를 나타내고 있다. 도 20은, 전자 디바이스(1)에 있어서의 터치 센서로 검출되는 정전 용량의 값의 시간 변화의 제2 예를 나타내고 있다.
도 18과 같이, 4 ch의 터치 센서 상에서 손가락(90)을 가로로 슬라이드시킨다고 하자. 이때 터치 센서로 검출되는 정전 용량의 값의 시간 변화의 일례를 도 19 및 도 20에 나타낸다. 도 19는, 터치 센서의 동작 간격이 8msec일 때의 그래프이며, 손가락(90)의 이동과 함께 각 ch에서의 정전 용량의 값의 피크가 순차 이동하고 있는 상황을 확인할 수 있다.
한편, 도 20은, 터치 센서의 동작 간격이 30msec일 때의 그래프이다. 동작 간격이 30msec일 경우, 센서 채널 ch3의 피크가 확인될 수 없게 되어 있다. 이것은, 터치 센서의 동작 간격이 길어 시간 해상도가 낮기 때문에, 손가락(90)이 센서 채널 ch3을 통과했을 때 데이터가 소실되어 버렸기 때문에 발생된다.
데이터의 소실은, 터치 센서의 동작 간격을 짧게 함으로써 막을 수 있지만, 소비 전력이 올라가 버린다. 그 때문에 데이터의 소실이 발생하지 않도록 조작 속도에 최적의 동작 간격을 설정하는 것이 바람직하다.
그래서, 지문 센서와 터치 센서를 조합하고, 지문 센서로 유저를 특정하고, 그 유저의 조작 이력(조작의 속도 통계 데이터)에 기초하여, 최적의 터치 센서의 동작 간격을 구하는 방법을 설명한다.
도 15에 도시된 제어계의 구성에 있어서, 제어부(111)는 인증 처리부(33)(도 3)의 인증 결과에 기초하여, 터치 센서에 있어서의 터치 검출의 동작 간격을 제어한다.
제어부(111)는 인증 처리부(33)(도 3)에 의한 생체 인증의 대상으로 되는 복수의 유저와, 복수의 유저의 각각에 의한 터치 센서에 있어서의 터치의 조작 속도의 통계량을 관련지은 조작 속도에 관한 데이터베이스에 기초하여, 인증 처리부(33)에 의해 인증된 유저의 터치의 조작 속도의 통계량을 취득한다. 제어부(111)는 취득된 터치의 조작 속도의 통계량에 기초하여, 인증된 유저에 최적화된 터치 검출의 동작 간격을 산출한다.
조작 속도를 포함하는 유저 마다의 파라미터 정보나, 조작 속도에 관한 데이터베이스는 기억부(113)에 저장되어 있어도 되고, 통신부(114)에 의해 서버(120)로부터 취득해도 된다.
또한, 터치 센서의 동작 간격의 캘리브레이션을 행하기 위한 제어부(111)의 기능의 일부 또는 전부를, 투명 패널부(10) 및 촬상부(20) 중 적어도 한쪽에 내장된 기능으로서 실현해도 된다.
도 21은, 전자 디바이스(1)에 있어서의 터치 센서의 동작 간격을 보정하는 처리의 개요를 나타내고 있다.
전자 디바이스(1)는 먼저, 지문 인증을 행하여(스텝 S201), 유저의 지문 패턴을 특정한다(스텝 S202). 다음에, 전자 디바이스(1)는 특정된 지문 패턴에 대응하는 조작 속도에 관한 통계량을 데이터베이스로부터 판독하여 취득한다(스텝 S203, S204, S205). 또한, 도 21에서는, 설명 상, 지문 패턴을 패턴 A, B, C의 셋으로부터 선택하는 경우의 동작예를 나타내고 있지만, 선택 대상의 지문 패턴의 수는 셋에 한정되지 않으며, 임의의 수여도 된다. 다음에, 전자 디바이스(1)는 취득된 통계량에 기초하여, 유저에 있어서 최적의 터치 센서의 동작 간격을 연산한다(스텝 S206). 다음에, 전자 디바이스(1)는 터치 센서의 동작 간격을 연산된 값으로 변경(스텝 S207)하여, 처리를 종료한다.
도 22는, 유저의 조작 이력으로부터 작성된, 전자 디바이스(1)에 있어서의 유저의 조작 속도에 관한 통계량의 데이터베이스 일례를 나타내고 있다. 도 22에는, 터치 센서의 동작 간격을 연산하기 위한 조작 속도의 파라미터 일례로서, 손가락(90)을 가로로 이동시키는 속도를 나타내는 슬라이드 속도와, 손가락(90)을 터치하여 이격할 때까지의 속도를 나타내는 터치 속도를 들고 있다.
또한, 도 22에는, 지문 패턴이 패턴 A, B, C의 셋인 경우의 예를 나타내고 있지만, 데이터베이스에 등록되는 지문 패턴의 수는 셋에 한정되지 않으며, 임의의 수여도 된다.
[1.3 효과]
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 투명 패널부(10)의 일부 영역 하에, 투명 패널부(10)에 있어서의 일부의 영역에 접촉 또는 근접한 물체(손가락(90))를 투명 패널부(10)를 통하여 촬상하는 촬상부(20)를 배치하도록 했으므로, 복수의 기능을 소형으로 실현할 수 있다. 예를 들어, 투명 패널부(10)에 의해, 표시 기능 및 터치 센서 기능을 실현하는 동시에, 촬상부(20)에 의해 지문 인증을 위한 촬상 기능을 실현할 수 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 효과는 어디까지나 예시이며 한정되는 것은 아니며, 또한 다른 효과가 있어도 된다. 이후의 다른 실시 형태의 효과에 대해서도 마찬가지이다.
<2. 제2 실시 형태>
다음에, 본 개시의 제2 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 대하여 설명한다. 또한, 이하에서는, 상기 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스의 구성 요소와 대략 동일한 부분에 대해서는, 동일 부호를 부여하고, 적절히 설명을 생략한다.
도 23 및 도 24는, 본 개시의 제2 실시 형태에 따른 전자 디바이스(1A)의 주요부 구조를 나타내고 있다. 도 23은, 전자 디바이스(1A)를 상측(촬상될 물체측)에서 본 투명 패널부(10) 부근의 구조를 나타내고 있다. 도 24는, 도 23에 있어서의 A-A선 부분의 단면에 상당한다.
상기 제1 실시 형태에서는, 촬상부(20)에 의한 촬상을 행할 때, 투명 패널부(10)를 부분적으로 발광시켜서 촬상용의 조명광으로서 이용하는 예(도 11, 도 12 참조)를 들었지만, 도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이, 촬상용의 조명 광원(80)을 별도 마련하도록 해도 된다.
조명 광원(80)은 예를 들어 LED(Light Emitting Diode)여도 된다. 조명 광원(80)은 투명 패널부(10)에 있어서의 일부의 영역(촬상부(20)에 대응하는 영역)보다도 외측에 배치되어 있다. 조명 광원(80)은 예를 들어 투명 패널부(10)의 상측의 커버 유리(3) 중 적어도 하나의 측면에 배치해도 된다. 이에 의해, 커버 유리(3)에 의해 조명 광원(80)으로부터의 광을 촬상부(20)를 향하여 도광하도록 해도 된다. 도 23 및 도 24의 구성예에서는, 커버 유리(3)에 있어서의 대향하는 2개의 측면에 조명 광원(80)을 배치하고 있다. 이에 의해, 촬상부(20)에 의한 촬상을 행할 때, 조명 광원(80)에 의해 조명광을 발하도록 해도 된다. 또한, 조명 광원(80)과 투명 패널부(10)에 의한 부분적인 발광을 병용하도록 해도 된다.
그 밖의 구성, 동작 및 효과는, 상기 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스(1)와 대략 마찬가지여도 된다.
<3. 제3 실시 형태>
다음에, 본 개시의 제3 실시 형태에 따른 전자 디바이스에 대하여 설명한다. 또한, 이하에서는, 상기 제1 또는 제2 실시 형태에 따른 전자 디바이스의 구성 요소와 대략 동일한 부분에 대해서는, 동일 부호를 부여하고, 적절히 설명을 생략한다.
도 25는, 제3 실시 형태에 따른 전자 디바이스(1B)의 주요부 구조를 나타내고 있다. 도 25는, 전자 디바이스(1B)를 상측(촬상될 물체측)에서 본 투명 패널부(10) 부근의 구조를 나타내고 있다.
투명 패널부(10)의 패널부 유효 영역(11)은 전체로서 투명하기 때문에, 투명 패널부(10)가 비발광의 상태에서는, 패널부 유효 영역(11)의 하측의 구조가 보일 경우가 있다. 이 때문에, 투명 패널부(10)의 하측에, 도 25에 도시된 바와 같이, 의장재(18)를 배치해도 된다. 의장재(18)는 예를 들어 나무결 무늬나 임의의 모양이어도 된다. 이에 의해, 디자인성을 향상시킬 수 있다.
의장재(18)는 촬상부(20)에 의한 물체의 촬상에 영향을 주지 않도록, 도 25에 도시된 바와 같이, 상측에서 보아 투명 패널부(10)에 있어서의 일부의 영역(촬상부(20)에 대응하는 영역)과는 다른 영역 하에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 의장재(18)는 상측에서 보아, 촬상부(20)에 대응하는 영역을 제외하고, 적어도 패널부 유효 영역(11)에 대응하는 영역 하에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
그 밖의 구성, 동작 및 효과는, 상기 제1 실시 형태에 따른 전자 디바이스(1)와 대략 마찬가지여도 된다.
<4. 기타 실시 형태>
본 개시에 의한 기술은, 상기 각 실시 형태의 설명에 한정되지 않고 다양한 변형 실시가 가능하다.
예를 들어, 본 기술은 이하와 같은 구성을 취할 수도 있다.
이하의 구성의 본 기술에 의하면, 투명 패널부의 일부의 영역 하에, 투명 패널부에 있어서의 일부의 영역에 접촉 또는 근접한 물체를 투명 패널부를 통하여 촬상하는 촬상부를 배치하도록 했으므로, 복수의 기능을 소형으로 실현할 수 있다. 예를 들어, 투명 패널부에 의해, 표시 기능 및 터치 센서 기능을 실현하는 동시에, 촬상부에 의해 지문 인증을 위한 촬상 기능을 실현할 수 있다.
(1)
복수의 투명 발광 소자가 배치된 투명 패널부와,
상기 투명 패널부의 일부의 영역 하에 배치되어, 상기 투명 패널부에 있어서의 상기 일부의 영역에 접촉 또는 근접한 물체를 상기 투명 패널부를 통하여 촬상하는 촬상부
를 구비하는
전자 디바이스.
(2)
상기 촬상부는,
촬상 소자와,
복수의 마이크로 렌즈가 배치되어, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 각각에 의해 상기 물체로부터의 광을 상기 촬상 소자를 향하여 집광시키는 마이크로 렌즈 어레이
를 갖는
상기 (1)에 기재된 전자 디바이스.
(3)
상기 촬상부는,
상기 복수의 마이크로 렌즈의 각각에 대응하는 복수의 도광로를 포함하고, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 각각에 의해 집광된 광을 상기 복수의 도광로의 각각에 의해 상기 촬상 소자로 유도하는 도광판을 더 갖는
상기 (2)에 기재된 전자 디바이스.
(4)
상기 투명 패널부는, 상기 복수의 투명 발광 소자간을 격리시키는 격자 형상의 구조물을 갖고,
상기 복수의 마이크로 렌즈는, 상기 물체측에서 보아 상기 격자 형상의 구조물에 겹치지 않도록 배치되어 있는
상기 (2) 또는 (3)에 기재된 전자 디바이스.
(5)
상기 복수의 마이크로 렌즈는, 배치 피치가, 상기 복수의 투명 발광 소자의 배치 피치와 동일해지도록 배치되고,
상기 투명 패널부는, 상기 촬상부에 의한 촬상을 행할 때, 상기 일부의 영역에 배치된 상기 복수의 투명 발광 소자 중, 상기 물체측에서 보아, 적어도 촬상에 사용되는 마이크로 렌즈가 배치된 위치와는 다른 위치에 배치된 투명 발광 소자를 발광시키는
상기 (2) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 전자 디바이스.
(6)
상기 복수의 마이크로 렌즈는, 배치 피치가, 상기 복수의 투명 발광 소자의 배치 피치에 대하여 2 이상의 정수배로 되도록 배치되어 있는
상기 (2) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 전자 디바이스.
(7)
상기 투명 패널부는, 상기 촬상부에 의한 촬상을 행할 때, 상기 복수의 투명 발광 소자 중, 상기 물체측에서 보아, 상기 복수의 마이크로 렌즈가 배치된 영역보다도 외측의 영역에 배치되어, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중 적어도 촬상에 사용되는 마이크로 렌즈와는 다른 위치에 있는 투명 발광 소자를 발광시키는
상기 (2) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 전자 디바이스.
(8)
상기 투명 패널부에 있어서의 상기 일부의 영역보다도 외측에 배치되어, 상기 촬상부에 의한 촬상을 행할 때 조명광을 발하는 조명 광원을 더 구비한
상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 전자 디바이스.
(9)
상기 물체는, 생체의 일부이며,
상기 촬상부에 의해 촬상함으로써 얻어진 상기 생체의 일부의 촬상 화상에 기초하여, 상기 생체의 일부의 생체 인증을 행하는 인증 처리부
를 더 구비하는
상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 전자 디바이스.
(10)
상기 생체의 일부는 손가락이며,
상기 인증 처리부는, 상기 생체 인증으로서 지문 인증을 행하는
상기 (9)에 기재된 전자 디바이스.
(11)
상기 투명 패널부는,
상기 복수의 투명 발광 소자의 각각에 접속된 발광 소자용의 복수의 배선과, 상기 발광 소자용의 복수의 배선과는 별도로 마련된 터치 검출용의 복수의 배선 중, 적어도 상기 발광 소자용의 복수의 배선을 포함하고,
상기 복수의 투명 발광 소자의 발광에 의해 화상을 표시하는 표시 기능과,
상기 발광 소자용의 복수의 배선간의 정전 용량의 값, 또는 상기 터치 검출용의 복수의 배선간의 정전 용량의 값에 기초하는 터치 센서 기능
을 갖는
상기 (1) 내지 (10) 중 어느 하나에 기재된 전자 디바이스.
(12)
상기 투명 패널부에 있어서의 터치의 상태를 판정하는 판정부를 더 구비하고,
상기 투명 패널부는,
상기 발광 소자용의 복수의 배선, 또는 상기 터치 검출용의 복수의 배선으로서,
각각이 제1 방향으로 연장됨과 함께 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되어, 각각이 상기 제1 방향에 있어서 상기 복수의 투명 발광 소자에 접속된 복수의 제1 배선과,
각각이 상기 제2 방향으로 연장됨과 함께 상기 제1 방향으로 배열되어, 각각이 상기 제2 방향에 있어서 상기 복수의 투명 발광 소자에 접속된 복수의 제2 배선
을 갖고,
상기 판정부는,
상기 복수의 제1 배선 중 적어도 하나의 배선과 상기 복수의 제2 배선 중 적어도 하나의 배선 사이의 정전 용량의 값에 기초하여, 상기 투명 패널부에 있어서의 터치의 상태를 판정하는
상기 (11)에 기재된 전자 디바이스.
(13)
상기 판정부는, 적어도 하나의 판정 역치에 기초하여, 상기 투명 패널부에 있어서의 터치의 상태를 판정하는
상기 (12)에 기재된 전자 디바이스.
(14)
상기 정전 용량의 값과, 상기 촬상부에 의해 촬상된 상기 물체의 촬상 화상에 기초하여, 상기 적어도 하나의 판정 역치를 산출하는 판정 역치 연산부를 더 구비하는
상기 (13)에 기재된 전자 디바이스.
(15)
상기 판정부는, 상기 터치의 상태로서, 적어도, 터치의 유무와 터치의 강도를 판정하고,
상기 판정 역치 연산부는, 상기 적어도 하나의 판정 역치로서, 적어도, 상기 터치의 유무 판정에 사용될 제1 판정 역치와, 상기 터치의 강도의 판정에 사용될 제2 판정 역치를 산출하는
상기 (14)에 기재된 전자 디바이스.
(16)
상기 투명 패널부는,
상기 복수의 투명 발광 소자의 각각에 접속된 발광 소자용의 복수의 배선과, 상기 발광 소자용의 복수의 배선과는 별도로 마련된 터치 검출용의 복수의 배선 중, 적어도 상기 발광 소자용의 복수의 배선을 포함하고,
상기 복수의 투명 발광 소자의 발광에 의해 화상을 표시하는 표시 기능과,
상기 발광 소자용의 복수의 배선간의 정전 용량의 값, 또는 상기 터치 검출용의 복수의 배선간의 정전 용량의 값에 기초하는 터치 센서 기능
을 갖고,
상기 인증 처리부의 인증 결과에 기초하여, 상기 투명 패널부에 있어서의 터치 검출의 제어 파라미터를 제어하는 제어부를 더 구비하는
상기 (9) 또는 (10)에 기재된 전자 디바이스.
(17)
상기 제어부는, 상기 인증 처리부에 의한 생체 인증의 대상으로 되는 복수의 유저와, 상기 복수의 유저의 각각에 의한 상기 투명 패널부에 있어서의 터치의 조작 속도의 통계량을 관련지은 조작 속도에 관한 데이터베이스에 기초하여, 상기 인증 처리부에 의해 인증된 유저의 터치의 조작 속도의 통계량을 취득하여, 취득된 상기 터치의 조작 속도의 통계량에 기초하여, 상기 제어 파라미터로서, 상기 인증된 유저에 최적화된 터치 검출의 동작 간격을 산출하는
상기 (16)에 기재된 전자 디바이스.
(18)
상기 조작 속도에 관한 데이터베이스를 기억하는 기억부를 더 구비하는
상기 (17)에 기재된 전자 디바이스.
(19)
상기 투명 패널부에 있어서의 상기 일부의 영역과는 다른 영역 하에 배치된 의장재를 더 구비하는
상기 (1) 내지 (19) 중 어느 하나에 기재된 전자 디바이스.
(20)
상기 투명 발광 소자는, 투명 유기 EL 소자 또는 양자 도트 발광 소자인
상기 (1) 내지 (19) 중 어느 하나에 기재된 전자 디바이스.
본 출원은, 일본 특허청에 있어서 2018년 2월 27일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2018-033776호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원의 모든 내용을 참조에 의해 본 출원에 원용한다.
당업자라면 설계 상의 요건이나 다른 요인에 따라, 다앙한 수정, 콤비네이션, 서브 콤비네이션 및 변경을 상도할 수 있지만, 그것들은 첨부의 청구범위나 그 균 등물의 범위에 포함되는 것임이 이해된다.

Claims (20)

  1. 복수의 투명 발광 소자가 배치된 투명 패널부와,
    상기 투명 패널부의 일부의 영역 하에 배치되어, 상기 투명 패널부에 있어서의 상기 일부의 영역에 접촉 또는 근접한 물체를 상기 투명 패널부를 통하여 촬상하는 촬상부
    를 구비하는
    전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촬상부는,
    촬상 소자와,
    복수의 마이크로 렌즈가 배치되어, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 각각에 의해 상기 물체로부터의 광을 상기 촬상 소자를 향하여 집광시키는 마이크로 렌즈 어레이
    를 갖는
    전자 디바이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 촬상부는,
    상기 복수의 마이크로 렌즈의 각각에 대응하는 복수의 도광로를 포함하고, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 각각에 의해 집광된 광을 상기 복수의 도광로의 각각에 의해 상기 촬상 소자로 유도하는 도광판을 더 갖는
    전자 디바이스.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 투명 패널부는, 상기 복수의 투명 발광 소자간을 격리시키는 격자 형상의 구조물을 갖고,
    상기 복수의 마이크로 렌즈는, 상기 물체측에서 보아 상기 격자 형상의 구조물에 겹치지 않도록 배치되어 있는
    전자 디바이스.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 렌즈는, 배치 피치가, 상기 복수의 투명 발광 소자의 배치 피치와 동일해지도록 배치되고,
    상기 투명 패널부는, 상기 촬상부에 의한 촬상을 행할 때, 상기 일부의 영역에 배치된 상기 복수의 투명 발광 소자 중, 상기 물체측에서 보아, 적어도 촬상에 사용되는 마이크로 렌즈가 배치된 위치와는 다른 위치에 배치된 투명 발광 소자를 발광시키는
    전자 디바이스.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 렌즈는, 배치 피치가, 상기 복수의 투명 발광 소자의 배치 피치에 대하여 2 이상의 정수배로 되도록 배치되어 있는
    전자 디바이스.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 투명 패널부는, 상기 촬상부에 의한 촬상을 행할 때, 상기 복수의 투명 발광 소자 중, 상기 물체측에서 보아, 상기 복수의 마이크로 렌즈가 배치된 영역보다도 외측의 영역에 배치되어, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중 적어도 촬상에 사용되는 마이크로 렌즈와는 다른 위치에 있는 투명 발광 소자를 발광시키는
    전자 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 투명 패널부에 있어서의 상기 일부의 영역보다도 외측에 배치되어, 상기 촬상부에 의한 촬상을 행할 때 조명광을 발하는 조명 광원을 더 구비한
    전자 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 물체는, 생체의 일부이며,
    상기 촬상부에 의해 촬상함으로써 얻어진 상기 생체의 일부의 촬상 화상에 기초하여, 상기 생체의 일부의 생체 인증을 행하는 인증 처리부
    를 더 구비하는
    전자 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 생체의 일부는 손가락이며,
    상기 인증 처리부는, 상기 생체 인증으로서 지문 인증을 행하는
    전자 디바이스.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 투명 패널부는,
    상기 복수의 투명 발광 소자의 각각에 접속된 발광 소자용의 복수의 배선과, 상기 발광 소자용의 복수의 배선과는 별도로 마련된 터치 검출용의 복수의 배선 중, 적어도 상기 발광 소자용의 복수의 배선을 포함하고,
    상기 복수의 투명 발광 소자의 발광에 의해 화상을 표시하는 표시 기능과,
    상기 발광 소자용의 복수의 배선간의 정전 용량의 값, 또는 상기 터치 검출용의 복수의 배선간의 정전 용량의 값에 기초하는 터치 센서 기능
    을 갖는
    전자 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 투명 패널부에 있어서의 터치의 상태를 판정하는 판정부를 더 구비하고,
    상기 투명 패널부는,
    상기 발광 소자용의 복수의 배선, 또는 상기 터치 검출용의 복수의 배선으로서,
    각각이 제1 방향으로 연장됨과 함께 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되어, 각각이 상기 제1 방향에 있어서 상기 복수의 투명 발광 소자에 접속된 복수의 제1 배선과,
    각각이 상기 제2 방향으로 연장됨과 함께 상기 제1 방향으로 배열되어, 각각이 상기 제2 방향에 있어서 상기 복수의 투명 발광 소자에 접속된 복수의 제2 배선
    을 갖고,
    상기 판정부는,
    상기 복수의 제1 배선 중 적어도 하나의 배선과 상기 복수의 제2 배선 중 적어도 하나의 배선 사이의 정전 용량의 값에 기초하여, 상기 투명 패널부에 있어서의 터치의 상태를 판정하는
    전자 디바이스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 판정부는, 적어도 하나의 판정 역치에 기초하여, 상기 투명 패널부에 있어서의 터치의 상태를 판정하는
    전자 디바이스.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 정전 용량의 값과, 상기 촬상부에 의해 촬상된 상기 물체의 촬상 화상에 기초하여, 상기 적어도 하나의 판정 역치를 산출하는 판정 역치 연산부를 더 구비하는
    전자 디바이스.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 판정부는, 상기 터치의 상태로서, 적어도, 터치의 유무와 터치의 강도를 판정하고,
    상기 판정 역치 연산부는, 상기 적어도 하나의 판정 역치로서, 적어도, 상기 터치의 유무 판정에 사용될 제1 판정 역치와, 상기 터치의 강도의 판정에 사용될 제2 판정 역치를 산출하는
    전자 디바이스.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 투명 패널부는,
    상기 복수의 투명 발광 소자의 각각에 접속된 발광 소자용의 복수의 배선과, 상기 발광 소자용의 복수의 배선과는 별도로 마련된 터치 검출용의 복수의 배선 중, 적어도 상기 발광 소자용의 복수의 배선을 포함하고,
    상기 복수의 투명 발광 소자의 발광에 의해 화상을 표시하는 표시 기능과,
    상기 발광 소자용의 복수의 배선간의 정전 용량의 값, 또는 상기 터치 검출용의 복수의 배선간의 정전 용량의 값에 기초하는 터치 센서 기능
    을 갖고,
    상기 인증 처리부의 인증 결과에 기초하여, 상기 투명 패널부에 있어서의 터치 검출의 제어 파라미터를 제어하는 제어부를 더 구비하는
    전자 디바이스.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 인증 처리부에 의한 생체 인증의 대상으로 되는 복수의 유저와, 상기 복수의 유저의 각각에 의한 상기 투명 패널부에 있어서의 터치의 조작 속도의 통계량을 관련지은 조작 속도에 관한 데이터베이스에 기초하여, 상기 인증 처리부에 의해 인증된 유저의 터치의 조작 속도의 통계량을 취득하여, 취득된 상기 터치의 조작 속도의 통계량에 기초하여, 상기 제어 파라미터로서, 상기 인증된 유저에 최적화된 터치 검출의 동작 간격을 산출하는
    전자 디바이스.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 조작 속도에 관한 데이터베이스를 기억하는 기억부를 더 구비하는
    전자 디바이스.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 투명 패널부에 있어서의 상기 일부의 영역과는 다른 영역 하에 배치된 의장재를 더 구비하는
    전자 디바이스.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 투명 발광 소자는, 투명 유기 EL 소자 또는 양자 도트 발광 소자인
    전자 디바이스.
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