TWI345172B - Systems for displaying and capturing images - Google Patents

Description

1345172 ， 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，由於非晶矽薄膜電晶 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Je〇ng Ηρη Kim等人，揭露一種指紋掃描器，其係利用a_si 形 成之檢光二極體來感測由手指所反射之光線。 y 【發明内容】 本發明提供-義示及擷取影像㈣。實施例之頻 示及操取影像系統，包括複數顯示單元及複數_模 組ϋ不單元根_描信號以及資料信號以提供第 一光線。每一備測模組彳貞測Μ # 元、轉換單元、及包括光偵測單 早⑦纟開關早兀。光债測單元用以偵測第二 0773-A31919TWF；P2005108；yv〇nne 5 光線之強度。輔姑_ 將第"光線之強度轉換成電屋信 1 則根據選擇信號以輸出電壓信號。 明顧么讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更 2' ^下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式， 作洋細說明如下： 【實施方式】 每本發明提供一種顯示及掘取影像系统，此系統之— 貫施例—顯示面板，如第1圖所示。參閱第1圖，顯示 面板2。包括閘極驅動1 12、源極驅動器14、背光模組 ί取單元18、顯示單元〜犯则、以及偵測模組 SSU〜ssmn 〇 曰開極驅動器12提供掃描信號―广^至掃描線以 及提供選擇信號SsWl〜SsWn至選擇線—掃描信號之頻 率大一選擇信號之頻率。在本實施例中，掃描信號 Ssc广Sscn的頻率約為6〇Hz，而選擇信號Ssw广Ss'約 5Hz ° ^源極驅動器14提供資料信號Di〜Dm至資料線。背 光模組16為一光源，以提供光線。顯示單元SDui〜SDmn 根據掃描信號Ssc广SsCn以及資料信號Di〜Dm來顯示影1 像。偵測模組SSn〜SSmn用以偵測光，並輸出電壓信號。 在本發明實施例中，每一顯示單元耦接一偵測模組。舉 例來說’顯示單元SDn耦接偵測模組SSll。 讀取單元18耦接資料線，用以讀取所偵測到的先線 0773-A31919TWF;P2005108;yvonne 6 丄：)43丄/2 ，度並以積分方式或是微分方式來計算由偵測模組 SSll〜S、所輪出之電壓信號。 、；^顯二杈式下’顯示單元SDU根據掃描信號SscT 以：貝料仏虎〇1以提供第-光線。在-些實施例中，顯 不早1 SDl1利用彩色遽光器，以過流第-光線而為期望 的顏色。 —在觸控模式下’利用_輸人裝置（例如光學筆）接觸 ”、’頁不面板10，以輸入資料。舉例而言，當偵測模組SSii 偵測到，光學筆所發散出的光線強度時，所偵測到的光 線強度提供至讀取模組18。制模組ss”㈣偵測到的 光線強度而產生對應的電塵信號。讀取模組18處理來自 偵測模組SSu偵之電壓錢。在-些實施例巾，當系統 再次操作於顯示模式時，便可呈現光學筆所輸入的資 料。在另—些實施财，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。 在掃描模式下，閘極鶴！！ 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η〗，使得顯示單 元SDU#止提供第一光，線’改由背光模组16提伊光線。 當背光模組提供之光線照射到—物體時，該物體 會依照其本身之灰階程度，而反射不同程度的光線至傾 測模組SSn。刺模組SSu依據該反射的光線而產生電 屢信號。讀取單元18便可根據電應信號，判斷出該物體 之表面之灰階程度。當顯示面板1G再次操作於顯示 0773-A31919TWF;P2005108;yvonne 7 1345172 時，便可依據讀取單元18的判斷結果，呈現該物體的表 面。 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。 偵測模組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，光偵測單元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 隨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。 轉換單元24將光線強度轉換成電壓信號Vout。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Vout。電晶體244之閘 極耦接節點A，其源極耦接低電壓位準VSS，且其汲極 耦接電晶體242之汲極。 開關單元26根據選擇信號SsWl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 ^45172 極接收選擇信號SsWl，其源極耦接讀取單元18，且其汲 極耦接電晶體242之汲極。 以下將說明第2圖中偵測模組SSn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 到達高電壓位準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。 田光感測器224偵測到光線時，光感測器224之導 電I·生將著光線的強度而改變。當光線的強度愈強時， 則導電性則愈高，使得電容器222的放電速度愈快。因 此，轉換器元24可根據節點a的電壓來產生電壓信號 V〇ut。當開關單元26接收到選擇信號&〜時，開關^ 凡26導通，且電壓信號¥〇泔透過資料線傳送至讀取單 ^8。廷裡需注意，當開關單元26根據選擇信號SsWi =時’節點A之電壓透過轉換器元24而轉換為電廢 ^ 外因此，由於轉換器元24隔離了資料信號D1 ’即點A之電壓不會受到干擾，藉 A與資料信號D1之導線間的電壓共享。免了即點 一位二圖為電屢信號偏之特性曲線圖 网二、弟二位準，且第三位準低於第二位準。如第 a Θ斤不’當所偵測到的光線 =;=準:如第％圖所示，心 相進結二Γ準日寸，電壓位準V〇ut則在〇.〇5秒時由低 千了電壓位準V〇Ut則在0.5秒時由低位 yvonne 0773-A31919TWF;P2〇〇5108. 9 1345172 準轉換至高位準。讀取單元18利用積 式來計算電塵信號v_，以得知所_到：=:方 之-係表示以積分方式來計算電壓信號_ =不思圖。虽第3a圖所示之電壓信號v〇utg過積分 异後’便可得到第4a圖所示之區域4〇的面積。當 圖所示之電壓信號V—經過積分運算後，便可得二第仙 圖所示之區域42的面積。當第3c圖所示之電壓斤號v〇ut 經過積分運算後，便可得到第4c圖 : 積。i 4() 44 的面 口 χ 4υ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麼信號乂〇加 之不意圖。第5a〜5c圖之電壓信號以微分方 以分別獲得曲線50、52、及54。曲線5〇具有第 Γ分值，曲線52具有第二最大微分值，且曲線54且有 ^最大微分值。參閱第5a至&圖，由於第-位準低 ;苐二位準且第三位準低於第二位準，因此，第一 微分值小於第三最大微分值且第三最大微分值小 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 !算電壓信號而獲得所偵測到的光線強度，接著根據叶 :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。 -第6圖係表示根據本發明之顯示及掘取影像系統之 不思圖，在此例子中其係電子裝置提供了供應光線之 0773-A31919TWF;P2005108 ;yvonne 10 72 顯示單元及偵測光線之偵測模組。特別的是，電 6〇利用了前述第i圖之顯示面板1〇。電子裝置6〇 f置 是數位相機、可攜式DVD、電視、車用顯示器、個：： 位助理（Personal Digital Assistant，PDA )、筆記型電 桌上型電腦、手機、或顯示裝置等等。 岛 雖然可瞭解有各種其他的元件也包括於電子 中’-般而言，電子裝置6〇包括顯示面板ι〇、外私 6卜以及控制器62, ^而，為了方面說明及描述，在^ 未顯示及說明其他元件。在操作上，控制器62操作輕接 至顯，面板1〇,並提供控制信號至顯示面板1()，例 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 =限定本發明’任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 知神和靶圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明 之保護範®當視後附之巾請專利範圍所界定者為準。X 【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； Μ 第2圖表示在第1圖中偵測模組SSn之實施例； 第3a至3c圖表示電壓信號v〇ut之特性曲線； 第4a至4c圖表示以積分方式來計算電壓信號 意圖； 第5a至5c圖表示以微分方式來計算電壓信號之示 0773-A3l9l9TWF;P2〇〇51〇8;yv〇nne 1345172 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； 14〜源極驅動器； 18〜讀取單元； SsCb.SsCn〜掃描信號； SDn...SDmn〜顯示單元； 22〜光偵測單元； 12〜閘極驅動器； 16〜背光模組； D1... Dm〜資料信號； SsWi — SsY%〜選擇信號； S S丨丨…S Smn〜偵測模組； 24〜轉換單元；

26〜開關單元； 224〜光感測器； 244〜N型電晶體； Vout〜電壓信號； VSS〜低電壓位準； 61〜外殼； 222〜電容器； 242〜P型電晶體； A〜節點； VDD〜高電壓位準； 60〜電子裝置； 62〜控制器。 0773-A31919TWF;P2005108;yvonne 12

Claims (1)

1345172 第 96130700 號 申請專利範圍： 1.一種顯示及擷取影像系統，包括： 曰修正本 修正日期:職21 修正本 顯示單元，根據一掃描信號以及一資料信號，以 提供一第一光線；以及 叫貞測模組’用以偵測—第二光線，且包括： -光偵測單元，用以偵測該第二紐之強度； —轉換單元，用以將兮笙_止 壓信號；以及 切之強度轉換成-電 —開關單元，根據—選遮於# .Α 其中，該轉換上:號以輸出該電壓信號； 接二具有•接該光偵測單元之閑極、麵 Ξ中曰 以及輪出該電厂堅信號之汲極， 節點=型 閑極輕接該光偵測單元於-第- :Ν型電晶體’具有耦接該第一間 ::電一源極、以及—型電晶體之汲= 2.如申請專利範圍第1 統，其中，該光偵測單心包括;"如及擷取影像系 間心容器，純於該第-節點以及-低電壓位準之 並聯該電容器，其中， —光線之強度而變化， 該光感測器之 以控制該電容 —光感測器， 一導電性隨著該第 器之放電時間。 13 Γ乡正斗、 3. 如申請專利範圍第2 : =二充電模 ==::=該高電壓位準時，充電 4. 如申請專利範圍第1項 統，其中，該開關單元係為_電曰：=擷取影像系 信號之閘極，接該 ：：;，、有接收該選擇 極。 之及極之汲極、以及源 統，利範圍第4項所述之顯示及榻取影像系 取該電壓信號Γ取板組’接該f晶體之源極，用以讀 利範圍第5項所述之顯示及擷 t二r讀取模組係利用-積分方式或是-微分方 式汁异該電壓信號。 乃乃 統，請專利範圍第1項所述之顯示及擷取影像系 號^Γ極驅動m提供該掃描信號以及該選擇信 驅動器，用以提供該資料信號。 統，豆中，—第7項所述之顯示及擷取影像系 由，描信號之頻率大於該選擇信號之頻率。 統，其中，2利範圍第1項所述之顯示及擷取影像系 式DVD、不击及搁取影像系統係以婁丈位相機、可攜 車用顯示器、個人數位助理（PerS〇nal 1345172 修正本 第96130700號 修正日期:】00.2.21 、及 Digital Assistant，PDA)、筆記型雷 手機中至少一者來實施。 …桌上型電腦 统」？^申請娜圍第1項所述之顯示及操取影料 、、中，當该第一光線照射一物體t丰％ & ’、 井蜻及*从， 切版之表面時’該第二 先線係為該物體所產生的反射光。 系統U•如勺申請專利範圍f 1〇項所述之顯示及擷取影像 據該電取模組，用以讀取該電壓信號，且根 土。采判斷該物體之表面之灰階程度。

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