TW200816037A - Systems for displaying and capturing images - Google Patents

Description

200816037 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種顯示及擷取影像系統，特別是 有關於一種系統，其具有顯示模式、觸控模式、及掃描 模式。 【先前技術】 隨著電子商務的發展以及資訊交流的傳播速度的增 加’傳統輸入介面，例如鍵盤或滑鼠’已無法充分地滿 足快速資訊交流的需求，。因此，新的輸入資訊的模式， 例如聲音及手寫輸入，取代了傳統輸入介面。其中一種 輸入介面的例子就是觸碰式面板。 在習知觸碰式面板之技術上，由於非晶石夕薄膜電晶 體（amorphous silicon thin film transistor，a-Si TFT)的 漏電流對光很敏感，因此a-Si TFT可用來來形成檢光二 極體，以作為影像感測器。LG.Pilips公司的jeong Hyun Kim等人，揭露一種指紋掃描器，其係利用心Si tft形 成之檢光二極體來感測由手指所反射之光線。 【發明内容】 本發明提供一種顯示及擷取影像系統。實施例之顯 示及擷取影像系統，包括複數顯示單元及複數偵測模 組。母一顯示單元根據掃描信號以及資料信號以提供第 一光線。每一偵測模組偵測第二光線，且包括光偵測單 元、轉換單元、及開關單元。光偵測單元用以偵測第二 0773-A31919TWF;P2005108;yvomie 5 200816037 ^、泉之強ί °轉換單711將第二光線之強度轉換成電壓信 7ϋ開關單元則根據選擇信號以輸出電壓信號。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更 :顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式， 作詳細說明如下： 【實施方式】 —本發明提供一種顯示及搁取影像系統，此系統之一 =例—顯示面板，如第1圖所示。參閱第1 «，顯示 板」。包括閉極驅動器12、源極驅動器14、背光模紐 ss L取早7° 18、顯示單元SD"〜SDmn、以及仙模紐 及接動1112提供掃描信號Ssel〜ssen至掃描線以 4擇域Sswl〜Sswn至選擇線。—掃描信 :二的擇：號之頻率。在本實刪^ 池。η Μ率約為60Hz，而選擇信號SsWi〜SsWn約為

源^動器14提供資料信號Di〜Dd資料線。背 =、16為一光源，以提供光線。顯示單元S

Ssc^Sscn^tfHf^ :太_模組SSl 1〜SS』以偵測光，並輸出電壓传號: 明貫施例中’每-顯示單元耦接-偵测模組广舉 歹1來呢，顯不單元SDu耦接偵測模組sSi广 。貝取早几18摩馬接資料線’用以讀取所偵測到的光線 〇773.A31919TWF；P2〇〇5i〇8. yvonne 200816037 強度’並以積分方式或 SSl广ssmn所輸出之電塵信號。刀4來計算由偵測模組 在顯示模式下類 以及資料信號01以提供第嶋崎 示單元SDW用彩色遽❹，、、、、#些貫施例中，顯 的顏色。 ’以以過濾第一光線而為期望 在觸控模式下，音丨丨田 土 « 輪入裝置（例如光學筆）接網 顯不面板H)，以輸入資料 ，九予葦）接觸 偵測到由光學筆所發散出 ：田偵聽組SSn 線強度提供至讀取模時’所侦測到的光 先綠#而方： 偵測模組SSl1根據偵測到的 4強又而產生對應的電壓信號。讀取模組工8處理來自 偵測核組SSn偵之電壓信號。在—些實施例中，當系统 :次丄桑作於_式時，便可呈現光學筆所輸入的資 另一些貫施例中’顯示於系統之選單可透過輸入 裝置來作選取’以根據電壓信號來致能系統中對應的功 能0 在掃描模式下，閘極驅動器12停止提供掃描信號 SsCl且源極驅動器14停止提供資料信號使得顯示單 元SDn停止提供第一光線，改由背光模組16提供光線。 菖月光模組16提供之光線照射到一物體時，該物體 ^依”、、其本身之灰階程度，而反射不同程度的光線至備 測模組SSU。偵測模組§su依據該反射的光線而產生電 壓#號。讀取單元18便可根據電壓信號，判斷出該物體 之表面之灰階程度。當顯示面板1〇再次操作於顯示模式 〇773-A31919TWF;P2005108;yvonne 7 200816037 • 時，便可依據讀取單元18的判斷結果，呈現該物體的表 面0 第2圖係偵測模組ssn之實施例。由於顯示單元 SDU之等效電路係為此領域人士所熟知，故不再贅述。 债測模組SSU包括光偵測單元22、轉換單元24以及開 關單元26。 光偵測單元22用以偵測光線之強度。在本實施例 中’光#測單元22包括電容器222以及光感測器224。 電容器222耦接於節點a以及低電壓位準VSS之間。光 感測器224並聯電容器222，其傳導性（conductance )係 Ik著光線之強度而變化，以控制電容器222放電之時間。 當光線的強度愈強時，則光感測器224的傳導性則愈高。 另外，電容器222由預充電模組28充電。當節點a 之位準到達高電壓位準VDD時，預充電模組28則停止 對電容器222充電。 轉換單凡24將光線強度轉換成電壓信號V〇ut。在 本實施例中，轉換單元24係為一反相器，其包括電晶體 242以及244。電晶體242為p型而電晶體244為N型。 電晶體242之閘極耦接節點A，其源極耦接高電壓位準 VDD，且其汲極則輸出電壓信號v〇ut。電晶體2料之閘 極耦接節點A ,其源極耦接低電壓位準vss，且其汲極 麵接電晶體242之没極。 開關單元26根據選擇信號gSWl來輸出電壓信號 Vout。在本實施例中，開關單元26係為一電晶體，其閘 0773-A31919TWF;P2005108;yvonne 8 200816037 極接收選擇信號Sswi，其源極輕接讀取單元 極幸馬接電晶體242之汲極 以下將說明第2圖中偵測模組SSll之動作原理。首 先、’預充電模組28對電容器222充電。當節點A的電壓 =達高電壓位準VDD時，電晶體244則導通，並且預充 電模組28停止對電容器222充電。 ^當光感測器224偵測到光線時，光感測器224之導 =生將隨著光線的強度而改變。#光線的強度愈強時、， 導愈高，使得電容器222的放電速度愈快。因 ，轉換益兀24可根據節點A的電塵來產生電壓 V〇ut。當開關單元％接收到選擇 。^ j、擇諕Sswi時，開關單 -V通’増信號ν_透過資料線傳送 2广這裡需注意，當開關單元 號 =通時，節點A之電物_元24而擇^ = 之導緩，从a Δ 轉換杰疋24隔離了資料信號1)1 上線點Α之電塵不會受到干擾，藉 A與'料信號〇1之導線間的電壓共享。 免了即占 第3a〜3c圖為電壓信號v〇 一位準低於第三位準，且第三位準低m圖。假設第 3a圖所示，當所偵 +低於弟一位準。如第 w隹、，田所偵测到的光線強度為第一 位準V〇ut為低位準。 乐位羊％，電壓 線強度為第二位準時，電I:圖所示，當所偵測到的光 位準轉換至高位準。如土準0ut則在0.05秒時由低 強度為第三位準時，^广圖所示，當所偵測到的光線 讀位準V〇ut則在0.5秒時由低位 0773^31919TWF;P2005108;yv〇me 200816037 準轉換至高位準。讀取單元18利用積分方式或是微分方 式來計算電壓信號Vout，以得知所偵測到的光線強度。 第4a〜4c圖係表示以積分方式來計算電壓信號v〇ut 之示意圖。當第3a圖所示之電壓信號v〇ut經過積分運 算後，便可得到第4a圖所示之區域40的面積。當第补 圖所示之黾壓仏號V〇ut經過積分運算後，便可得到第扑 圖所示之區域42的面積。當第3C圖所示之電壓信號v〇ut 經過積分運算後，便可得到第4c圖所示之區域44的面 積根據第至4c圖’區域40之面積小於區域44之 面積，且區域44之面積小於區域42之面積。 第5a〜5c圖係表示以微分方式來計算電壓信號v〇ut 之不意圖。第5a〜5c圖之電壓信號以微分方式來計算， 以分別獲得曲線50、52、及54。曲線50具有第一最大 ，分，，曲線52具有第二最大微分值，且曲線M具有 第三最大微分值。參閱第5a至5c圖，由於第一位準低 ，第三位準且第三位準低於第二位準，因此，第一最大 微分值小於第三冑大微分值且第三最大微分值小於第二 最大微分值。 …因此’讀取單元18可藉由以積分方式或微分方式來 =异電壓信號㈣得所⑽到的光線強度’接著根據計 算結果來判斷所偵測到的光線的灰階程度。此系統則根 據判斷出的灰階程度來顯示影像。 一立第6圖係表不根據本發明之顯示及擷取影像系統之 示意圖’在此例子中其係_電子裝置提供了供應光線之 0773-A31919TWF;P2005108;yvonne 10 200816037 顯示單元及她線之偵測模組。特別的是， 6〇利用了前述第i圖之顯示面板1〇。電子裝置”以 是數位相機m DVD、電視、車關㈣、個人數 位助理（Pers〇nal Digital Assistant，pda )、筆記型電腦、 桌上型電腦、手機、或顯示裝置等等。 雖然可瞭解有各種其他的元件&包括☆電子裝置 6〇中’-般而言’電子裝置⑼包括顯示面板1()、核 61、以及控制& 62 ’然而，為了方面說明及描述，在此 未顯示及說明其他元件。在操作上，控制器62操作耦接 至顯不面板10，並提供控制信號至顯示面板1〇，例如時 脈信號、起始脈波、或影像資料等等。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明 之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖表示根據本發明實施例之顯示及擷取影像系 統之顯示面板示意圖； 弟2圖表不在弟1圖中偵測模組s S11之實施例； 第3a至3c圖表示電壓信號Vout之特性曲線； 第4a至4c圖表示以積分方式來計算電壓信號之示 意圖； 第5a至5c圖表示以微分方式來計算電壓信號之示 0773-A31919TWF;P2005108;yv〇nne 11 200816037 意圖； 第6圖表示根據本發明實施例之顯示及擷取影像系 統之示意圖。 【主要元件符號說明】 10〜顯示面板； 12〜閘極驅動器； 14〜源極驅動器； 16〜背光模組； 18〜讀取單元； D^..Dm〜資料信號； ， SsC^.SsCn〜掃描信號； SsWi...Sswn〜選擇信號； SDn...SDmn〜顯示單元；SSuH.SSmn〜偵測模組； 22〜光彳貞測單元； 24〜轉換單元； 26〜開關單元； 222〜電容器； 224〜光感測器； 242〜P型電晶體； 244〜N型電晶體； A〜節點； Vout〜電壓信號； VDD〜高電壓位準； VSS〜低電壓位準； 60〜電子裝置； ; 61〜外殼； 62〜控制器。 0773-A31919TWF;P2005108;yvonne 12

Claims (1)

1. 200816037 十、申請專利範圍： 1.-種顯示及擷取影像系 一顯示單元，根據— · 提供一第一光線；以及 田σ唬以及—資料信號，以 -偵測模組，用以偵測 一光偵測單元，用^—先線，且包括： -轉換單元，用偵測該第二光線之強度； 壓信號；以及 一先線之強度轉換成一電 開關單元，根據一選摆、 統，其中，該域測單s，包括逑之顯示及擷取影像系 間；以r μ ’純於—第—節點以及—低電壓位準之 該光感測器之 以控制該電容 一光感測器，並聯該電容器，其中 導電性隨著該第二光線之強度而變化 器之放電時間。 專利圍第2項所述之顯示及擷取影像系 二二包括-預充電模組，用以對該電容器充電，其中二 =存於該電容器之_達—高位料，該預充電 杈組停止對該電容器充電。 4·如申凊專利範圍第3項所述之顯示及擷取影像系 、、充，其中，該轉換單元係為一反相器。 5·如申請專利範圍第4項所述之顯示及擷取影 統，其中，該反相器，包括·· 、 0773-A31919TWF；P2〇〇5108;yv〇ime 200816037 p型電晶體，具有耦接該第一節點之閘極、耦接 該高電Μ位準之源極、以及輸出該電壓信號之汲極；以 及 Ν型電晶體，具有耦接該第一節點之閘極、耦接 該低電壓位準之源極、以及純該ρ型電晶體之没極之 没極。 6’如申請專利範圍第5項所述之顯示及擷取影像系 統：其中，該開關單元係為一電晶體，具有接收該選擇 仏虎之閘極，_該ρ型電晶體之汲極之錄、以及源 6項所述之顯示及擷取影像系 麵接該電晶體之源極，用以讀 7·如申請專利範圍第 統，更包括一讀取模組， 取該電壓信號。 絲直^請專利_第7項所述之顯示及擷取影像系 = : =取模組係利用一積分方式或是-微分方 式。i* 及電壓信號。 統，請專利範圍第1項所述之顯示及擷取影像系 一閘極驅動器 *5虎，以及 用以提供該掃描信號以及該選擇信 驅動态，用以提供該資料信號。 10.如申請專利範 統，其中，顯就擷取影㈣ 如申請專利該選擇信號之頻率。 圍弟1項所述之顯示及擷取影像秀 0773-A31919TWF；P2〇〇5i〇8;yv〇nne 14 200816037 m . 統，其中，該顯示及擷取影像系統係以數位相機、可攜 式DVD、電視、車用顯示器、個人數位助理（Personal Digital Assistant，PDA )、筆記型電腦、桌上型電腦、及 手機中至少一者來實施。 12. 如申請專利範圍第1項所述之顯示及擷取影像系 統，其中，當該第一光線照射一物體之表面時，該第二 光線係為該物體所產生的反射光。 13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示及擷取影像 系統，更包括一讀取模組，用以讀取該電壓信號，且根 據該電壓信號來判斷該物體之表面之灰階程度。 0773-A31919TWF;P2005108 ;yvonne 15