TWI402727B - 顯示裝置及位置偵測方法 - Google Patents

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Description

顯示裝置及位置偵測方法
本發明關於一種具有偵測一物體(欲偵測之物體)接觸到或靠近一顯示表面之一位置及/或類似者之功能的顯示裝置，及一種用於偵測該欲偵測之物體之位置及/或類似者的位置偵測方法。
用於偵測一物體接觸到或靠近一顯示裝置之一顯示表面之一位置及/或類似者的技術已為人熟知。在該等技術之中，最具象徵性及普及性之技術係具有一觸控面板的顯示裝置。觸控面板具有各種不同的型式，而最普及的一種係一偵測電容量類型之觸控面板。在此類型中，當一手指觸摸到一觸控面板時，會捕獲到該面板之表面電荷的一變化，以偵測一物體之位置及/或類似者。藉由使用此一觸控面板，使用者可憑直覺執行操作。
近年來，已提議出不在該顯示表面上提供此一觸控面板而實現一欲偵測之物體之位置及/或類似者的各種技術。例如，在一有機EL(電致發光)顯示器中，提議一種技術，其在佈置於顯示表面上之用於影像顯示的發光元件中，於發光停止之週期期間，間歇性執行顯示(發光)；於該週期中，其根據該等發光元件本身的光接收而累積電荷，且讀取經儲存之電荷量。同樣地，例如，在一液晶顯示器中，提議一種技術，其中光接收元件係佈置相鄰於顯示像素，且在顯示(發光)停止之週期期間，由該等光接收元件接收光。藉由使用此一顯示裝置，可基於一經捕獲之視訊影像而偵測到一物體之位置及/或類似者。因此，藉由使用此一顯示裝置，不在顯示表面上提供如一觸控面板的一部分而以一簡單組態偵測到一物體之位置及/或類似者。
然而，在一顯示裝置中捕獲一物體之一視訊影像及類似者的同時，所接收之光的照度會被周遭環境(亮度)影響。因此，在提供具有偵測一物體之位置及/或類似者之功能之環境輕易改變的一顯示裝置情況中，尤其係一可攜式電子器件，在黑暗環境中的光接收條件與在明亮環境中的光接收條件彼此大不相同。因此，在均勻的光接收條件下難以偵測一物體之位置及/或類似者。
例如，日本未審核專利申請公開案第2007-25796號提議下列用於偵測一物體之位置及/或類似者之手段。即，在一液晶顯示器中，於逐圖框(frame by frame)顯示一影像(移動影像或靜止影像)的同時，減半每一圖框週期。接著，在每一圖框週期之前半個週期中關閉一背光，以致無影像顯示，及在後半個週期中開啟該背光，同時寫入一顯示信號至顯示像素，以顯示一影像。而且，在背光關閉的該前半個週期中和背光開啟的該後半個週期中自一光接收元件讀取一光接收信號。藉由使用由計算該等光接收信號之差異獲得的一影像(第一影像)，偵測出一物體之位置及/或類似者。以此手段，可不顧環境(亮度)而偵測到一物體之位置及/或類似者。
然而，在該第一影像中，會包括出現在顯示裝置中的雜訊(例如，由於來自該背光之光和該等光接收元件之敏感度變化所致的雜訊)。有一情況係，由於雜訊之影響而難以偵測一物體之位置及/或類似者。為了解決此問題，日本專利未審核專利申請公開案第2007-25796號提議另一手段。即，在沒有外部光及沒有表面反射物體之一狀態中(即是，沒有任何物體接觸或靠近該表面之一狀態中)，在一背光係關閉之情況及該背光係開啟之情況皆自光接收元件讀取光接收信號。藉由計算該等光接收信號之差異獲得的一影像(第二影像)會預先儲存在一記憶體中。在偵測一物體之位置及/或類似者的同時，自第一影像之每一像素資料減去第二影像之每一像素資料，藉以消除來自該第一影像之雜訊成分。
然而，在日本專利未審核專利申請公開案第2007-25796號之技術中，其必需預先在記憶體中儲存該第二影像。因此，在該顯示裝置中出現之雜訊由於該顯示裝置之環境改變而改變的情況中，隨著時間或類似者的變化，該雜訊成分可能無法從該第一影像有效地移除。雖然日本專利未審核專利申請公開案第2007-25796號描述該第二影像可在任何時間藉由該顯示裝置之使用者之一操作而獲得，但是未揭示一種藉由使用者產生不具有外部光及不具有表面反射物體之一狀態的具體方法。而且，其對於產生此一狀態的使用者而言係不切實際的。
因此，需求提供一種顯示裝置及一種位置偵測方法，其能夠藉由自動地及有效地消除出現在該顯示裝置中的雜訊成分，以高精確度偵測出一物體接觸到或靠近該顯示裝置之顯示表面之一位置及/或類似者。
根據本發明之一具體實施例的顯示裝置包括：一面板部分，其具有複數個光發射單元，其在一顯示表面上顯示一影像以及發射偵測光，及具有複數個光接收單元，其接收從該顯示表面之一側入射之該偵測光；一儲存器，其儲存初始資料及偵測資料；一影像產生單元，其基於一第一光接收影像及一第二光接收影像產生一確定影像，其中該第一光接收影像係在該顯示表面發射該偵測光之一第一週期中自該複數個光接收單元獲得，及該第二光接收影像係在該顯示表面沒有發射該偵測光之一第二週期中自該複數個光接收單元獲得；一影像決定單元，其決定一欲偵測之物體之一影像是否包含在該確定影像中，當判斷該欲偵測之物體的影像沒有包含在該確定影像中時，將對應於該確定影像之資料作為該初始資料儲存在該儲存器中，及當判斷該欲偵測之物體的影像係包含在該確定影像中時，將對應於該確定影像之資料作為該偵測資料儲存在該儲存器中；以及一位置決定單元，其基於儲存在該儲存器中的該偵測資料代表的一影像和儲存在該儲存器中的該初始資料代表的一影像，決定該欲偵測之物體之至少一位置。
根據本發明之一具體實施例的位置偵測方法偵測一欲偵測之物體在一顯示裝置中的至少一位置，該顯示裝置包括一面板部分，其具有複數個光發射單元，其在一顯示表面上顯示一影像以及發射偵測光，及具有複數個光接收單元，其接收從該顯示表面之一側入射之該偵測光；以及一儲存器，其儲存初始資料及偵測資料。該方法包括以下步驟：基於一第一光接收影像及一第二光接收影像產生一確定影像，其中該第一光接收影像係在該顯示表面發射該偵測光之一第一週期中自該複數個光接收單元獲得，及該第二光接收影像係在該顯示表面沒有發射該偵測光之一第二週期中自該複數個光接收單元獲得；決定該欲偵測之物體之一影像是否包含在該確定影像中，當判斷該欲偵測之物體的影像沒有包含在該確定影像中時，將對應於該確定影像之資料作為該初始資料儲存在該儲存器中，及當判斷該欲偵測之物體的影像係包含在該確定影像中時，將對應於該確定影像之資料作為該偵測資料儲存在該儲存器中；以及基於儲存在該儲存器中的該偵測資料代表的一影像和儲存在該儲存器中的該初始資料代表的一影像，決定該欲偵測之物體之至少該位置。
在根據本發明之具體實施例的顯示裝置及位置偵測方法中，當循序地執行該偵測光之發射和該偵測光之不發射時，對應於該確定影像之該資料係用於決定該欲偵測之物體的至少該位置，其中該資料係基於在該偵測光之光發射週期中獲得的該第一光接收影像和在該偵測光之非光發射週期中獲得的該第二光接收影像而產生。所以，在偵測該物體之位置及/或類似者之時的外部光影響會被消除。因此，即使在周遭環境(亮度)改變的情況中，不論該周遭環境，可輕易地偵測該物體接觸到或靠近一顯示裝置之顯示表面的位置及/或類似者。此外，對應於決定作為不包含該欲偵測之物體之影像的一影像之該確定影像之該資料係用作該初始資料。因而，在偵測該物體之位置及/或類似者之時出現在該顯示裝置中的雜訊影響會被消除。因此，即使在該顯示裝置中出現之雜訊由於該顯示裝置之環境改變而改變的情況中，隨著時間或類似者的變化，不必要求該顯示裝置之使用者的任何操作而自動地及有效地消除產生在該顯示裝置中的一雜訊成分。
根據本發明之具體實施例的顯示裝置及位置偵測方法，藉由自動地及有效地消除出現在該顯示裝置中的雜訊成分，以高精確度偵測出該物體接觸到或靠近該顯示裝置之顯示表面之位置及/或類似者。
從以下說明將更加清楚本發明之其他及進一步的目的、特徵及優點。
以下將參考附圖詳細說明本發明之一具體實施例。
圖1顯示根據本發明之一具體實施例之一顯示裝置的一般組態。該顯示裝置具有一顯示單元1、一顯示信號產生器21、一顯示信號保持器/控制器22、一顯示信號驅動器23、一光發射掃描器24、一光接收掃描器31、一光接收信號接收器32、一光接收信號保持器33及一位置偵測器34。該顯示裝置有可能顯示一影像及接收光。該顯示裝置基於該顯示單元1上的影像資料顯示一影像，及偵測一物體(欲偵測之物體)接觸到或靠近該顯示單元1之一位置及/或類似者。根據本發明之一具體實施例的位置偵測方法係藉由該顯示裝置體現，所以其將關聯與此作出說明。
該顯示單元1包括一LCD(液晶顯示器)，其中複數個像素11係在該顯示單元1之整個表面上佈置成一矩陣。如稍後將會說明，當執行線序操作時，該顯示單元1顯示一預定圖形、字元或類似者的一影像。
圖2係顯示每一像素11之組態之一範例的平面圖。每一像素11係由用於朝該顯示單元1之一顯示表面10(見圖3)發射可見光之數個光發射單元12、和用於接收從該顯示表面10側入射之該可見光之一光接收單元13所構成。該等光發射單元12具有一紅光發射單元12R用於發射紅光、一綠光發射單元12G用於發射綠光及一藍光發射單元12B用於發射藍光。該紅光發射單元12R具有一紅發光元件14R作為用於發射紅光之一部分，及一TFT(薄膜電晶體)電路部分15R用於驅動該紅發光元件14R。同樣地，該綠光發射單元12G具有一綠發光元件14G作為用於發射綠光之一部分，及一TFT電路部分15G用於驅動該綠發光元件14G。該藍光發射單元12B具有一藍發光元件14B作為用於發射藍光之一部分，及一TFT電路部分15B用於驅動該藍發光元件14B。另一方面，該光接收單元13具有一光接收元件16作為用於接收可見光之一部分，及一光接收感測器電路部分17用於驅動該光接收元件16。該光接收元件16包括，例如一光二極體。稍後將說明(圖4)該紅發光元件14R、該綠發光元件14G及該藍發光元件14B與該等TFT電路部分15之間的連接關係的細節，及該等TFT電路部分15與該顯示信號驅動器23、該光發射掃描器24、該光接收掃描器31及該光接收信號接收器32之間的連接關係的細節。
圖3係沿圖2之線A-A所取之斷面圖，且其顯示該顯示單元1之剖面組態的一範例。該顯示單元1於一光源100上具有一面板部分110，其具有構成該等發光元件(紅發光元件14R、綠發光元件14G及藍發光元件14B)的一堆疊結構。該面板部分110係所謂的液晶顯示面板，且在該光源100側具體地具有一偏光器101A、一透明基板102A、一電路部分103、一絕緣層104、一透明像素電極105A、一液晶層106、一透明電極105B、一彩色濾光器107、一黑色矩陣109、一透明基板102B及一偏光器101B。該等發光元件(紅發光元件14R、綠發光元件14G及藍發光元件14B)係提供在一液晶顯示面板中，其中該液晶層106係提供在該透明基板102A與102B彼此面向之間。
該光源100係一背光，用於朝該等液晶元件發射可見光範圍中的光。該等透明基板102A及102B係由，例如一玻璃材料製成。該等透明基板102A及102B可由一透明塑膠材料或類似者代替玻璃材料製成。
該電路部分103係一對應於圖2之TFT電路部分15及光接收感測器電路部分17的部分，且係電連接至透明像素電極105A。該等透明像素電極105A係佈置於該等發光元件中，且由一透明材料，如ITO(銦錫氧化物)製成。另一方面，該透明電極105B係面對該透明電極105A的一共用電極，且由一透明材料，如ITO製成，如同該透明電極105A。該絕緣層104係形成在該等電路部分103之間。以此一組態，根據顯示資料之一電壓係橫跨該等透明電極105A及105B而施加，及來自該光源100之背光Lo傳遞該液晶層106或被中斷。
該彩色濾光器107係佈置在一對應於該等光發射單元12(紅光發射單元12R、綠光發射單元12G及藍光發射單元12B)的區域中，且選擇性地透射對應於本身在該背光Lo傳遞該液晶層106中之光發射顏色之波長範圍中的光。該黑色矩陣109係佈置在該等彩色濾光器107之間，且中斷來自該光源100之背光Lo，使得該背光Lo不會到達該顯示表面10側。
圖4顯示該等像素11之每一者的電路組態的一範例。如上述，每一像素11具有包含該紅光發射單元12R、綠光發射單元12G及藍光發射單元12B之該光發射單元和該光接收單元13。對於該光發射單元12，連接一顯示資料供應線DW(連接至該顯示信號驅動器23)與一光發射閘極線GW(連接至該光發射掃描器24)。具體而言，一顯示資料供應線DWr和該光發射閘極線GW係連接至該紅光發射單元12R。一顯示資料供應線DWg和該光發射閘極線GW係連接至該綠光發射單元12G。一顯示資料供應線DWb和該光發射閘極線GW係連接至該藍光發射單元12B。另一方面，對於該光接收單元13，連接一光接收閘極線GR(連接至該光接收掃描器31)、一光接收重設線RR及一資料讀取線DR(連接至該光接收信號接收器32)。
該紅光發射單元12R具有該紅發光元件14R及該TFT電路部分15R，該TFT電路部分15R包含一發光元件選擇開關SW1R用於驅動該紅發光元件14R。該發光元件選擇開關SW1R之一端係連接至該顯示資料供應線DWr，而另一端係連接至該紅發光元件14R之一端(具體言之，該透明像素電極105A)，且另外，該紅發光元件14R之另一端(具體言之，該透明像素電極105B)係接地。同樣地，該綠光發射單元12G具有該綠發光元件14G及該TFT電路部分15G，該TFT電路部分15G包含一發光元件選擇開關SW1G用於驅動該綠發光元件14G。該發光元件選擇開關SW1G之一端係連接至該顯示資料供應線DWg，而另一端係連接至該綠發光元件14G之一端，且另外，該綠發光元件14G之另一端係接地。該藍光發射單元12B具有該藍發光元件14B及該TFT電路部分15B，該TFT電路部分15B包含一發光元件選擇開關SW1B用於驅動該藍發光元件14B。該發光元件選擇開關SW1B之一端係連接至該顯示資料供應線DWb，而另一端係連接至該藍發光元件14B之一端，且另外，該藍發光元件14B之另一端係接地。該等發光元件選擇開關SW1R、SW1G及SW1B之每一者的開/關操作係由該光發射閘極線GW控制。該等發光元件選擇開關SW1R、SW1G及SW1B之每一者包括一開關元件，如一TFT。
另一方面，該光接收單元13具有該光接收元件16(於圖4之範例中為光二極體)，及光接收元件選擇開關SW2及SW3、一緩衝放大器AMP及一電容器C係提供在該發光元件電路部分中。該光接收元件16之一端係連接至一電源線VDD，及另一端係連接至該緩衝放大器AMP之輸入終端。該緩衝放大器AMP之輸出終端係連接至該光接收元件選擇開關SW2之一端，而該光接收元件選擇開關SW2之另一端係連接至該資料讀取線DR。另外，該緩衝放大器AMP的一輸入終端係連接至該光接收元件選擇開關SW3之一端及該電容器C之一端。該光接收元件選擇開關SW3之另一端及該電容器C之另一端係接地。該光接收元件選擇開關SW2之開/關操作係由該光接收閘極線GR控制。該光接收元件選擇開關SW3之開/關操作係由該光接收重設線RR控制。該等光接收元件選擇開關SW2及SW3之每一者包括一開關元件，如一TFT。
接下來，將說明該顯示裝置中除了該顯示單元1之外的組態(該顯示信號產生器21、顯示信號保持器/控制器22、顯示信號驅動器23、光發射掃描器24、光接收掃描器31、光接收信號接收器32、光接收信號保持器33及位置偵測器34)。
該顯示信號產生器21基於自一未示出之CPU(中央處理單元)或類似者供應之影像資料，針對一圖場之每一圖框，產生一欲在該顯示單元1上顯示之顯示信號21A。如上述產生之該顯示信號21A係輸出至該顯示信號保持器/控制器22。
該顯示信號保持器/控制器22藉由逐畫面地(一圖場之每個顯示)將該顯示信號21A儲存在一包括例如一SRAM(靜態隨機存取記憶體)的圖場記憶體中，而保持從該顯示信號產生器21輸出之顯示信號21A。該顯示信號保持器/控制器22亦具有執行控制的作用，使得該顯示信號驅動器23及用於驅動該等光發射單元12之該光發射掃描器24、用於驅動該等光接收單元13之該光接收掃描器31、及該顯示單元1之光源100(將於稍後說明)互鎖地操作。具體言之，該顯示信號保持器/控制器22輸出一光發射時序控制信號22A至該光發射掃描器24，輸出一光接收時序控制信號22B至該光接收掃描器31，基於保持在該圖場記憶體中之一畫面的該顯示信號21A輸出一水平線之一顯示信號22C至該顯示信號驅動器23，及輸出用於開啟/關閉該光源100之一光源控制信號22D至該顯示單元1之光源100。更明確言之，例如，如圖5及6所示，在逐圖框顯示一影像(移動影像或靜止影像)之時，該顯示信號保持器/控制器22減半每一圖框週期T。接著，該顯示信號保持器/控制器22輸出用於開啟該光源100之一信號作為該光源控制信號22D，以開啟前半個週期T1或後半個週期T2中的整體光源100。在光源開啟週期期間，該顯示信號保持器/控制器22輸出該光發射時序控制信號22A、該光接收時序控制信號22B及該顯示信號22C，以使該等光發射單元12及該等光接收單元13在每條水平線同步地在箭號X的方向中(見圖1)被驅動(線序驅動)。此外，在不同於該光源開啟週期之一週期期間，其 可為每一圖框週期中的前半個或後半個週期，該顯示信號保持器/控制器22輸出用於關閉該光源100之一信號作為一光源控制信號22D，以關閉整體光源100，及在該光源關閉週期期間輸出該光接收時序控制信號22B，以使該等光接收單元13在每條水平線在箭號X的方向中被驅動(線序驅動)。可不必在一圖框循環中連續地驅動該等光接收單元13，及可如所需在複數個圖框循環中間歇地驅動該等光接收單元13。
該顯示信號驅動器23根據從該顯示信號保持器/控制器22輸出之一水平線的顯示信號22C，供應顯示資料至欲驅動之光發射單元12。具體言之，該顯示信號驅動器23經由連接至該顯示單元1之像素11的資料供應線DW，供應對應於該顯示資料的一電壓23A至由該光發射掃描器24選擇的像素11。
光發射掃描器24根據自該顯示信號保持器/控制器22輸出的光發射時序控制信號22A而選擇欲驅動的光發射單元12。具體言之，該光發射掃描器24經由連接至該顯示單元1之像素11的光發射閘極線GW，供應一光發射選擇信號24A至欲驅動之可見光發射單元12，以控制該等發光元件選擇開關SW1R、SW1G及SW1B。以此一方式，當開啟特定像素11之發光元件選擇開關SW1R、SW1G及SW1B的電壓係藉由該光發射選擇信號24A施加至該等發光元件選擇開關SW1R、SW1G及SW1B時，在該像素11中會執行發射具有照度對應於供應自該顯示信號驅動器23之電壓23A之光的操作。當該光發射掃描器24及該顯示信號驅動器23互鎖地執行該線序操作時，對應於任意顯示資料之一影像會顯示在該顯示單元1上。
該光接收掃描器31根據從該顯示信號保持器/控制器22輸出的光接收時序控制信號22B選擇欲驅動之光接收單元13。具體言之，該光接收掃描器31經由連接至該顯示單元1之像素11的光接收閘極線GR供應一光接收選擇信號31A至該欲驅動之光接收單元13，以控制該光接收元件選擇開關SW2，及經由連接至該顯示單元1之像素11的光接收重設線RR供應一重設信號31B至該欲驅動之光接收單元13，以控制該光接收元件選擇開關SW3。即是，當開啟特定像素11中之光接收元件選擇開關SW3之電壓係藉由該重設信號31B施加至該光接收元件選擇開關SW3時，會在該像素11中重設累積在電容器C中的電荷。當開啟特定像素11中之光接收元件選擇開關SW2之電壓係藉由該光接收選擇信號31A施加至該光接收元件選擇開關SW2時，累積在電容器C中與在該像素11中之光接收元件16之光接收量一致之電荷會作為一光接收信號1A，經由緩衝放大器AMP及資料讀取線DR輸出至該光接收信號接收器32。以此一方式，藉由該光接收單元13接收可見光。
該光接收掃描器31亦具有輸出一光接收阻擋控制信號31C至該光接收信號接收器32及該光接收信號保持器33的作用，以控制貢獻該光接收操作之一部分的操作。
該光接收信號接收器32根據從該光接收掃描器31輸出之該光接收阻擋控制信號31C，獲得從該等光接收單元13輸出之一水平線的光接收信號1A。將因此獲得之一水平線的光接收信號1A輸出至該光接收信號保持器33。
該光接收信號保持器33在每個畫面(一圖場之每個顯示)根據從該光接收掃描器31輸出之該光接收阻擋控制信號31C，重建從該光接收信號接收器32輸出之一光接收信號32A成一光接收信號33A(光接收影像)，及將該光接收信號33A儲存且保持在一圖場記憶體(未示出)中，如一SRAM。將因此儲存在該圖場記憶體中的該光接收信號33A輸出至該位置偵測器34。該光接收信號保持器33可具有除了該記憶體之外的一儲存器件，且可保持，例如該光接收信號33A為類比資料。
該位置偵測器34藉由在從該光接收信號保持器33輸出之該光接收信號33A上執行一預定信號處理，確認一物體(欲偵測之物體)接觸到或靠近該顯示表面10之位置及/或類似者。在該光接收信號保持器33保持該光接收信號33A為類比資料的情況中，該位置偵測器34可執行一類比至數位轉換(A/D轉換)，及於之後執行該信號處理。
圖7顯示該位置偵測器34之功能性組塊。如圖7所示，該位置偵測器34具有一反射偵測處理器41、一陰影偵測處理器42、一合成處理器43、一接近偵測處理器44及一儲存器45。本具體實施例中的該反射偵測處理器41、該陰影偵測處理器42或該合成處理器43對應於本發明之"影像產生單元"之其一範例。
根據從該顯示信號保持器/控制器22輸出之光源控制信號22D，該反射偵測處理器41將自該光接收信號保持器33輸出之該等光接收信號33A分類成在一光源開啟週期(影像顯示週期)中獲得之一光源開啟光接收影像(當顯示一影像時之光接收影像)和在一光源關閉週期(無影像顯示週期)中獲得之一光源關閉光接收影像(當無顯示影像時之光接收影像)。該反射偵測處理器41獲得該光源開啟光接收影像和該光源關閉光接收影像之間的差異(例如，藉由從該光源開啟光接收影像減去該光源關閉光接收影像之資料)，產生一差異影像41A，及輸出該差異影像41A至該合成處理器43。該光源開啟光接收影像係在該光接收單元13之偵測光自該顯示表面10輸出之一週期中獲得的一光接收影像。該光源關閉光接收影像係在該光接收單元13之偵測光不自該顯示表面10輸出之一週期中獲得的一光接收影像。
由於該光源開啟光接收影像和該光源關閉光接收影像之每一者包括外部光之一成分，藉由獲得該光源開啟光接收影像和該光源關閉光接收影像之間的差異，消除該外部光成分。所以，可獲得不相依於周遭環境(亮度)之一影像(差異影像41A)。
例如，當入射外部光L2係強烈時，如圖8A所示，在該光源100係開啟之一狀態中的一光接收輸出電壓Von1具有一電壓值Va，其對應於除了被手指觸摸到之地方以外的區域中之外部光L2的亮度。在被手指觸摸到之地方，該光接收輸出電壓Von1在該經觸摸手指之表面降至一電壓值Vb，其對應於來自該光源100之光的反射。相反地，雖然在該光源100係關閉之一狀態中的一光接收輸出電壓Voff1同樣具有對應於除了被手指觸摸到之地方以外的區域中之外部光L2的亮度之該電壓值Va，但在被手指觸摸到的地方，該外部光L2被中斷，且該光接收輸出電壓Voff1具有一極低位準的電壓值Vc。
在該入射外部光L2係微弱(或幾乎不存在)的一狀態中，如圖9A所示，在該光源100係開啟之一狀態中的一光接收輸出電壓Von2由於沒有外部光之故，而具有一值接近於一極低位準的電壓值Vc。在被手指觸摸到之地方，該光接收輸出電壓Von2在該經觸摸手指之表面上升至電壓值Vb，其對應於來自該光源100之光的反射。相反地，在該光源100係關閉之狀態中的一光接收輸出電壓Voff2維持不變，且在被手指觸摸到之地方和其它區域中皆具有該極低位準的電壓值Vc。
藉由比較圖8B及9B之間瞭解到，在未觸摸到該面板部分110之顯示表面10的地方，於具有外部光L2之情況中的光接收輸出電壓與在該外部光L2係微弱(或幾乎不存在)之情況中的光接收輸出電壓彼此大不相同。然而，在該光源100係開啟之狀態中的光接收輸出電壓及在該光源100係關閉之狀態中的光接收輸出電壓係維持不變且相同的。因此，藉由偵測該光源開啟光接收影像和該光源關閉光接收影像之間的差異，可獲得消除外部光L2成分之一影像(差異影像41A)。在手指觸摸到的地方，不管該外部光L2之強度，當該光源100開啟時之電壓Vb和當該光源100關閉時之電壓Vc之間的差異(電壓增量)幾乎是相同的。因此，在具有外部光L2之情況中的差異影像41A與在外部光L2係微弱(或幾乎不存在)之情況中的差異影像41A幾乎係相同的。因此，所獲得之差異影像41A的分佈不太可能由於該外部光L2之影響而波動。如上述，在該具體實施例中，可獲得不相依於周遭環境(亮度)之影像。
該陰影偵測處理器42藉由執行下述之程序產生一陰影影像42A，及輸出該陰影影像42A至該合成處理器43。
首先，該陰影偵測處理器42產生在該光源關閉週期中獲得之光源關閉光接收影像(光接收信號33A)之一反轉影像及一移動平均影像。該反轉影像係藉由，例如反轉該光源關閉光接收影像之亮度/暗度而獲得。該移動平均影像係藉由例如下列程序而獲得：執行一平均處理，其獲得在該光源關閉光接收影像中包括一目標像素及其周圍像素之一像素區域之複數個像素資料的一平均值；使用由該平均處理獲得之影像資料，用於在該光源關閉光接收影像中之下一目標像素及其周圍像素之一像素區域上的一平均處理；循序地偏移該目標像素；及在整體光源關閉光接收影像上執行該平均處理。
理想地，於其上執行該平均處理之像素區域的尺寸(在垂直方向及水平方向中像素的數目)係基於該欲偵測之物體的一影像的一預期尺寸而設定。例如，於其上執行該平均處理之像素區域的尺寸係設定成幾乎相等於該欲偵測之物體的尺寸。在此情況中，當具有一尺寸大於欲遭受平均處理之像素區域之尺寸的一影像係包括在該光源關閉光接收影像中時，該平均處理會模糊該影像之輪廓。因此，例如，當欲偵測之物體係一指尖時，藉由設定欲遭受該平均處理之像素區域之尺寸幾乎相等於該指尖之一影像的尺寸，會模糊大於該指尖之影像之一影像輪廓，且在產生該差異影像41A之時(稍後將說明)，會消除大於該指尖之影像之一影像(例如，一拳頭的一影像)。所以，避免錯誤地偵測出該拳頭。
在該平均處理係藉由使用上述方法執行的情況中，該光源關閉光接收影像之周圍區域沒有應有的目標像素。在該情況中，較佳係在該周圍區域中的像素資料上執行某些內插處理。例如，在該光源關閉光接收影像中遭受該平均處理之區域的最外圍處之像素的像素資料可複製成如同該等像素外部之像素的像素資料。
接下來，該陰影偵測處理器42計算一預定臨限值，用於使用在該移動平均影像的一隨後處理。具體言之，基於在該移動平均影像中具有最高亮度之一像素的像素資料(最大像素資料)，及在該平均處理之前的該光源關閉光接收影像中具有最低亮度之一像素的像素資料(最小像素資料)來計算一臨限值(例如，藉由平均該像素資料)。對於具有最高亮度之一像素的像素資料(最大像素資料)，於一欲偵測之物體通常不會同時佈置在該顯示表面10之四個角落的假設下，可在四個角落指派像素之像素資料的平均值。接著，該陰影偵測處理器42產生該移動平均影像之一反轉影像。該反轉影像係藉由，例如反轉該移動平均影像之亮度/暗度而獲得。隨後，該陰影偵測處理器42獲得該光源關閉光接收影像之反轉影像和該移動平均影像之反轉影像之間的差異(例如，藉由從該光源關閉光接收影像之反轉影像的資料減去該移動平均影像之反轉影像的資料)，及產生差異影像。接著，藉由從該差異影像之像素資料減去預先獲得之臨限值，產生陰影影像42A。
藉由從該差異影像之像素資料減去該臨限值，減少對應於包括在該差異影像中除了該欲偵測之物體以外之一物體的影像之像素資料的值。所以，避免除了該欲偵測之物體以外之物體的錯誤偵測。
該合成處理器43合併從該反射偵測處理器41輸出之差異影像41A和從該陰影偵測處理器42輸出之陰影影像42A，藉以產生一合成影像43A，及輸出該合成影像43A至該接近偵測處理器44。
較佳係，藉由將該差異影像41A之每一像素資料相乘一預定係數α(0<α<1)獲得之資料和該陰影影像42A之每一像素資料相乘一預定係數(1-α)獲得之資料相加，執行該差異影像41A和該陰影影像42A之合成。顯然地，亦可由另一方法產生該合成影像43A。
如所需，該反射偵測處理器41之輸出(差異影像41A)或該陰影偵測處理器42之輸出(陰影影像42A)可代替該合成處理器43之輸出(合成影像43A)輸入至該接近偵測處理器44。例如，當在該具體實施例中使用一用於該面板部分110之半透射液晶器件時，在該光源100永遠處於關閉狀態或該面板部分110顯示一黑色影像的情況中，其較佳係輸入該陰影偵測處理器42之輸出(陰影影像42A)至該接近偵測處理器44。
該接近偵測處理器44具有一決定處理器51及一物體確認處理器52。本具體實施例之決定處理器51對應於本發明之"影像決定單元"之其一範例。該具體實施例之物體確認處理器52對應於本發明之"位置決定單元"之其一範例。
該決定處理器51決定一欲偵測之物體的一影像是否包括在基於該光接收信號保持器33之輸出(光源開啟光接收影像和光源關閉光接收影像)產生的一影像中，及根據該決定結果更新儲存器45中的初始資料45A及偵測資料45B。在該合成處理器43之輸出係輸入至該接近偵測處理器44的情況中，基於該光接收信號保持器33之輸出產生的一影像(確定影像)對應於該合成影像43A。在該反射偵測處理器41之輸出係輸入至該接近偵測處理器44的情況中，該確定影像對應於該差異影像41A。在該陰影偵測處理器42之輸出係輸入至該接近偵測處理器44的情況中，該確定影像對應於該陰影影像42A。
例如，如圖10A至10C所示，藉由偵測一具有超出一預定臨限值TH之一值的像素區域R是否存在於該確定影像之像素資料中，及在偵測到該像素區域R的情況中藉由比較該像素區域R之尺寸和一欲偵測之物體的一影像的預期尺寸，來決定該欲偵測之物體的一影像是否包括在該確定影像中。例如，在一目標區域R之水平及垂直尺寸係等於或大於一欲偵測之物體的一影像的預期尺寸(M×N(其中M及N係像素的數目))之情況中，該決定處理器51判斷該欲偵測之物體的影像包括在該確定影像中。在該目標區域R之水平及垂直尺寸係小於該欲偵測之物體的該影像的預期尺寸(M×N(其中M及N係像素的數目))之情況中，該決定處理器51判斷該欲偵測之物體的影像不包括在該確定影像中。以此一方式，該決定處理器51基於一簡單規則決定一欲偵測之物體的一影像是否包括在一確定影像中。
當該決定處理器51判斷該欲偵測之物體的影像不包括在該確定影像中時，該確定影像係作為該初始資料45A儲存在該儲存器45中。當該決定處理器51判斷該欲偵測之物體的影像係包括在該確定影像中時，該確定影像係作為該偵測資料45B儲存在該儲存器45中。該確定影像係儲存在該儲存器45中，及之後，一決定處理終了信號51A係輸出至該物體確認處理器52。
在預設資料係作為該初始資料45A預儲存在該儲存器45的情況中，或在一過去圖框週期T中基於該光接收信號保持器33之輸出(光源開啟光接收影像及光源關閉光接收接收影像)而產生的一確定影像係例如已經藉由該決定處理器51之處理儲存作為該初始資料45A的情況中，該確定影像可在該儲存器45上改寫為最新的初始資料45A。或者係，可以一合成影像作為最新的初始資料45A改寫該儲存器45，該合成影像係藉由合併該已經儲存作為該初始資料45A的影像和該確定影像而得。此外，在將該確定影像作為該偵測資料45B儲存在該儲存器45中之時，該確定影像或藉由在該確定影像上執行某些處理獲得之一影像可作為該偵測資料45B儲存在該儲存器45中。
較佳地係，已經儲存作為該初始資料45A的該影像和重新儲存作為該初始資料45A的該確定影像之間的合成係藉由，將已經儲存作為該初始資料45A的該影像之每一像素資料相乘一預定係數β(0<β<1)獲得之資料和重新儲存作為該初始資料45A的該確定影像之每一像素資料相乘一預定係數(1-β)獲得之資料相加，而執行。顯然地，亦可由另一方法產生該合成影像。
當接收到自該決定處理器51輸出之決定處理終了信號51A時，該物體確認處理器52藉由從儲存在儲存器45中作為該偵測資料45B之該影像中減去儲存在儲存器45中作為該初始資料45A之該影像，產生一分析影像。該物體確認處理器52藉由使用該分析影像(例如，藉由二進制化該分析影像)導出該欲偵測之物體之位置資訊44A，及輸出該位置資訊44A至例如一CPU(未示出)。
藉由從儲存在儲存器45中作為該偵測資料45B之該影像中減去儲存在儲存器45中作為該初始資料45A之該影像，僅有對應於該欲偵測之物體之影像的像素資料的值會被擷取(其包括在儲存在儲存器45中作為該偵測資料45B之該影像中)，使得輕易地導出該位置資訊44A。
接下來，將詳細說明該具體實施例之顯示裝置之操作的一範例。
在該顯示裝置中，用於顯示之驅動信號(該電壓23A及該光發射選擇信號24A)係基於從一未示出之CPU或類似者供應的顯示資料，由該顯示信號驅動器23及該光發射掃描器24產生。以該等驅動信號，在該顯示單元1中執行該線序顯示驅動，及顯示一影像。此外，該光接收驅動信號(該光接收選擇信號31A)係由該光接收掃描器31產生。以該驅動信號，在該顯示單元1中執行該線序光接收驅動，及擷取一影像。此時，該光源100係由該顯示信號保持器/控制器22驅動，且執行與該顯示單元1同步的開/關操作。
具體言之，例如，如圖5所示，在逐圖框地顯示一影像的同時，減半每一圖框週期T。在一前半個週期T1，用於開啟該光源100之一信號係輸出作為該光源控制信號22D，以開啟該光源100。在光源開啟週期中，輸出該等顯示驅動信號(該電壓23A及該光發射選擇信號24A)及該光接收驅動信號(該光接收選擇信號31A)。該等光發射單元12和該等光接收單元13在每條水平線同步地例如在箭號X的方向中被驅動(線序驅動)(見圖1)。藉此，顯示該圖框週期中的影像，及獲得該前半個週期T1中的光接收信號33A作為該光源開啟光接收影像(當顯示一影像時之光接收影像)。另外，在每一圖框週期之一後半個週期T2中，用於關閉該光源100之一信號係輸出作為該光源控制信號22D，以關閉整體光源100。在光源關閉週期中，輸出該光接收驅動信號(光接收選擇信號31A)以在每條水平線例如在箭號X的方向中驅動該等光接收單元13(線序驅動)，及獲得該後半個週期T2中的光接收信號33A作為該光源關閉光接收影像(當無顯示影像時之光接收影像)。在該等光接收單元13係在複數個圖框循環中間歇地被驅動的情況中，僅會針對其中該等光接收單元13被驅動的圖框週期獲得該光源關閉週期中的光接收信號33A作為該光接收影像。
在該位置偵測器34中，基於從該光接收信號保持器33輸出之光接收信號33A執行信號處理，且確認一物體(欲偵測之物體)接觸到或靠近該顯示表面10之位置及/或類似者。
[影像產生步驟]
具體言之，首先，在該反射偵測處理器41中，從該光接收信號保持器33輸出之光接收信號33A係根據從該顯示信號保持器/控制器22輸出之光源控制信號22D分類成一光源開啟光接收影像和一光源關閉光接收影像，及從該光源開啟光接收影像和該光源關閉光接收影像之間的差異中產生該差異影像41A。此外，在該陰影偵測處理器42中，從該光源關閉光接收影像中產生一反轉影像和一移動平均影像，及從該移動平均影像中產生一反轉影像和一臨限值。另外，在該陰影偵測處理器42中，從該光源關閉光接收影像之該反轉影像和該移動平均影像之該反轉影像之間的差異中產生一差異影像，及藉由從該差異影像之像素資料減去初步決定的臨限值產生該陰影影像42A。隨後，在該合成處理器43中，根據一預定規則，藉由合併該差異影像41A和該陰影影像42A產生該合成影像43A。
[影像決定步驟]
接下來，在該決定處理器51中，基於簡單規則，決定一欲偵測之物體的一影像是否包括在基於該光接收信號保持器33之輸出(該光源開啟光接收影像及該光源關閉光接收影像)產生的確定影像(該合成影像43A、該差異影像41A或該陰影影像42A)中。另外，在該決定處理器51中，當其判斷該欲偵測之物體的影像不包括在上述之影像中時，該影像係作為初始資料45A儲存在該儲存器45中。當其判斷該欲偵測之物體的影像係包括在上述之影像中時，該影像係作為偵測資料45B儲存在該儲存器45中。
在預設資料係作為該初始資料45A預儲存在該儲存器45的情況中，或在一過去圖框週期T中基於該光接收信號保持器33之輸出(光源開啟光接收影像及光源關閉光接收接收影像)而產生的一確定影像係例如已經藉由該決定處理器51之處理儲存作為該初始資料45A的情況中，該確定影像可在該儲存器45上改寫為最新的初始資料45A。或者係，可以一合成影像作為最新的初始資料45A改寫該儲存器45，該合成影像係根據一預定規則藉由合併該已經儲存作為該初始資料45A的影像和該確定影像而得。
[位置導出步驟]
接下來，在該物體確認處理器52中，藉由從儲存在儲存器45中作為該偵測資料45B之該影像中減去儲存在儲存器45中作為該初始資料45A之該影像，產生一分析影像。藉由使用該分析影像，導出該欲偵測之物體之位置資訊44A，並輸出該位置資訊44A至例如一CPU(未示出)。以此一方式，在該具體實施例中，確認該物體(欲偵測之物體)接觸到或靠近該顯示表面10之位置及/或類似者。
如上述，在該具體實施例中，當在一個圖框週期中循序地執行開啟該光源100(顯示一影像)和關閉該光源100(無顯示影像)時，在光源開啟週期(影像顯示週期)中獲得一光源開啟光接收影像(當顯示一影像時之光接收影像)及在光源關閉週期(無影像顯示週期)中獲得一光源關閉光接收影像(當無顯示影像時之光接收影像)。藉由在該光源開啟光接收影像和該光源關閉光接收影像上執行一預定信號處理獲得之影像係用於導出該欲偵測之物體的位置。因此，在偵測一物體之位置及/或類似者之時的外部光影響會被消除。因而，即使當周遭環境(亮度)改變時，不論該周遭環境，可輕易地偵測一物體接觸到或靠近顯示裝置之顯示表面的位置及/或類似者。
由於藉由在該確定影像上執行一預定處理獲得之影像係用作該初始資料45A，故在偵測一物體之位置及/或類似者之時出現在顯示裝置中的雜訊影響會被消除。因而，即使出現在該顯示裝置中之雜訊由於該顯示裝置之周遭環境改變而改變的情況中，隨著時間或類似者的變化，會有效地消除產生在該顯示裝置中的雜訊成分。因此，以高精確度偵測出一物體接觸到或靠近該顯示裝置之顯示表面之位置及/或類似者。此外，由於不需要在工廠出貨的時候準備資料用於消除產生在該顯示裝置中之雜訊，其係作為初始資料45A儲存在儲存器45中，故可減少工廠出貨之時的工時。
在該具體實施例中，基於如上述之簡單規則，決定一欲偵測之物體的一影像是否包括在確定影像中。因此，充分地減少產生欲儲存在儲存器45中作為初始資料45A之資料所需求之處理時間和負載，及位置偵測之回應速度的減少會抑制成最小。此外，由於該初始資料45A係自動地產生在該顯示裝置側上，故不需要求該顯示裝置之使用者執行某些操作。因此，減輕使用者的負擔。
在該具體實施例中，在預設資料係作為該初始資料45A預儲存在該儲存器45的情況中，或該過去圖框週期T中基於該光接收信號保持器33之輸出(該光源開啟光接收影像及該光源關閉光接收接收影像)而於過去產生的一確定影像係例如已經藉由該決定處理器51之處理儲存作為該初始資料45A的情況中，藉由合併該已經儲存作為該初始資料45A的影像和該確定影像而獲得的一合成影像可作為最新的初始資料45A改寫於該儲存器45中。在此情況中，當基於一簡單規則決定一欲偵測之物體的一影像是否包括在該確定影像中時，即使錯誤偵測到該欲偵測之物體的影像沒有包括在該確定影像中，儘管事實是一欲偵測之物體的一影像的確係包括在該確定影像中，仍可避免錯誤操作之影響延長。另外，最小化由於錯誤偵測所致之位置偵測的精確度劣化。
在該具體實施例中，不需要提供如一觸控面板以偵測一欲偵測之物體之位置的一部分，使得可簡化該顯示裝置的組態。
在該具體實施例中，在複數個圖框循環中間歇地驅動該等光接收單元13的情況中，抑制偵測一欲偵測之物體之位置及/或類似者所需求之功率消耗。
雖然本發明已由該具體實施例及其修改例說明，但是本發明並不限於該具體實施例及類似者而可進行各種修改。
例如，在該具體實施例中，每一像素11具有由紅光發射單元12R、綠光發射單元12G及藍光發射單元12B製成的光發射單元。該像素11亦可具有用於發射另一顏色的一單元，或可具有該等光發射單元之至少一者。
在上文具體實施例中，已說明該光接收單元13在該欲偵測之物體由該光發射單元12及該外部光L2發射之可見光所反射的光中，偵測可見光成分的情況。或者係，該光發射單元12可發射包括一不可見光成分之光，及該光接收單元13可偵測該不可見光成分。由於該不可見光對於肉眼而言為不可見的，故在一顯示影像上執行不會發揮一影響之一物體偵測。因此，在該顯示器上不會發揮任何影響，即使使該不可見光傳遞至前表面側，在該情況中，可見光從後表面行進至前表面之透射光量幾乎為零，如同黑色畫面顯示。因此，亦可在黑色顯示中偵測到該欲偵測之物體。更具體言之，圖3所示之光源100係構造成一起發射紅外光和可見光，及一紅外光透射濾光器係佈置在從該玻璃基板102B側至圖2所示之該等光接收元件16之外部光之入射路徑中，且該等光接收元件16偵測來自該光源100的紅外光成分和該外部光中的一紅外光成分作為偵測光。藉由一部件，如該彩色濾光器107及該偏光器101吸收的紅外光係遠低於所吸收的可見光。因此，藉由該光接收元件16用於獲得一預定偵測信號之紅外光的照度係低於可見光的照度，使得減少功率消耗。
在上文具體實施例中，已說明在光源100上具有液晶顯示面板(該面板單元110)之顯示單元1的情況。該顯示單元1可具有一發光面板，其中一顯示元件本身作為一像素發射光的一組件，如同一有機EL面板，其具有一有機層介於彼此面對之透明基板之間。在此情況中，藉由開啟/關閉該等顯示元件，同時地執行顯示或不顯示一影像及開啟或關閉光。因此，不需要在該顯示單元1之背面提供該光源100，且同時地執行開啟/關閉該顯示元件之操作和開啟/關閉該光源100之操作。
本說明書包含的內容與2008年3月10日向日本專利局提申的日本優先權專利申請案第JP 2008-059501號有關，其全部內容以提及方式併入本文中。
顯然，根據以上教義，可以對本發明進行許多修改及變更。因此應瞭解在所附申請專利範圍內，並非限於採用以上明確說明的方法來實施本發明。
1．．．顯示單元
1A．．．光接收信號
10．．．顯示表面
11．．．像素
12．．．光發射單元
12B．．．藍光發射單元
12G．．．綠光發射單元
12R．．．紅光發射單元
13．．．光接收單元
14B．．．藍發光元件
14G．．．綠發光元件
14R．．．紅發光元件
15．．．TFT電路部分
15R、15G、15B．．．TFT(薄膜電晶體)電路部分
16．．．光接收元件
17．．．光接收感測器電路部分
21．．．顯示信號產生器
21A．．．顯示信號
22．．．顯示信號保持器/控制器
22A．．．光發射時序控制信號
22B．．．光接收時序控制信號
22C．．．顯示信號
22D．．．光源控制信號
23．．．顯示信號驅動器
23A．．．電壓
24．．．光發射掃描器
24A．．．光發射選擇信號
31．．．光接收掃描器
31A．．．光接收選擇信號
31B．．．重設信號
31C．．．光接收阻擋控制信號
32．．．光接收信號接收器
32A．．．光接收信號
33．．．光接收信號保持器
33A．．．光接收信號
34．．．位置偵測器
41．．．反射偵測處理器
41A．．．差異影像
42．．．陰影偵測處理器
42A．．．陰影影像
43．．．合成處理器
43A．．．合成影像
44．．．接近偵測處理器
45．．．儲存器
45A．．．初始資料
45B．．．偵測資料
51．．．決定處理器
51A．．．決定處理終了信號
52．．．物體確認處理器
100．．．光源
101A、101B．．．偏光器
102A、102B．．．透明基板
103．．．電路部分
104．．．絕緣層
105A．．．透明像素電極
105B．．．透明電極
106．．．液晶層
107．．．彩色濾光器
109．．．黑色矩陣
110．．．面板部分
AMP．．．緩衝放大器
C．．．電容器
DR．．．資料讀取線
DW．．．顯示資料供應線
DWr、DWg、DWb．．．顯示資料供應線
GR．．．光接收閘極線
GW．．．光發射閘極線
L2．．．外部光
RR．．．光接收重設線
SW1R、SW1G、SW1B．．．發光元件選擇開關
SW2、SW3．．．光接收元件選擇開關
VDD．．．電源線
圖1係顯示根據本發明之一具體實施例之一顯示裝置的一般組態之方塊圖。
圖2係示意性顯示圖1之光發射單元及光接收單元之組態的一範例之平面圖。
圖3係示意性顯示圖1之發光元件之組態的一範例之斷面圖。
圖4係示意性顯示圖1之每一像素之組態的一範例之電路圖。
圖5係顯示藉由線序操作而偵測一欲偵測之物體之程序的一範例之時序圖。
圖6係顯示藉由線序操作而偵測一欲偵測之物體之程序的另一範例之時序圖。
圖7係示意性顯示圖1之一位置偵測器之組態的一範例之方塊圖。
圖8A係示意性顯示外部光強烈之一狀態的側視圖，及圖8B係顯示外部光強烈時之接收光輸出電壓之一範例的波形圖。
圖9A係示意性顯示外部光微弱之一狀態的側視圖，及圖9B係顯示外部光微弱時之接收光輸出電壓之一範例的波形圖。
圖10A至10C係用於解釋決定一物體之一影像是否包括在一確定影像中之方法的示意圖。
33A．．．光接收信號
34．．．位置偵測器
41．．．反射偵測處理器
41A．．．差異影像
42．．．陰影偵測處理器
42A．．．陰影影像
43．．．合成處理器
43A．．．合成影像
44．．．接近偵測處理器
45．．．儲存器
45A．．．初始資料
45B．．．偵測資料
51．．．決定處理器
51A．．．決定處理終了信號
52．．．物體確認處理器

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置，其包括：一面板部分，其具有複數個光發射單元，其在一顯示表面上顯示一影像以及發射偵測光；及複數個光接收單元，其接收從該顯示表面之一側入射之該偵測光之一部分；一儲存單元，其儲存初始資料及偵測資料；一影像產生單元，其基於一第一光接收影像及一第二光接收影像產生一第一影像，該第一光接收影像係在該顯示表面發射該偵測光之一第一週期中自該複數個光接收單元獲得，及該第二光接收影像係在該顯示表面沒有發射該偵測光之一第二週期中自該複數個光接收單元獲得；一影像決定單元，其決定一已偵測之物體之一第二影像是否包含在該第一影像中，當判斷沒有已偵測之物體包含在該第一影像中時，將對應於該第一影像之資料作為該初始資料儲存在該儲存單元中，及當判斷一已偵測之物體係包含在該第一影像中時，將對應於該第一影像之資料作為該偵測資料儲存在該儲存單元中；以及一位置決定單元，其基於儲存在該儲存單元中的該偵測資料代表的一第三影像和該初始資料代表的一第四影像，決定該經偵測之物體之至少一位置，其中該影像產生單元自該第二光接收影像產生一第一反轉影像和一移動平均影像，自該移動平均影像產生一第二反轉影像和 一預定臨限值，自該第一反轉影像和該第二反轉影像之間的一差異產生一差異影像，及藉由從該差異影像之每一像素資料減去該預定臨限值產生一確定影像。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中該影像產生單元藉由獲得該第一光接收影像之每一像素資料和該第二光接收影像之每一像素資料之間的一差異而產生該確定影像。
  3. 一種顯示裝置，其包括：一面板部分，其具有複數個光發射單元，其在一顯示表面上顯示一影像以及發射偵測光；及複數個光接收單元，其接收從該顯示表面之一側入射之該偵測光之一部分；一儲存單元，其儲存初始資料及偵測資料；一影像產生單元，其基於一第一光接收影像及一第二光接收影像產生一第一影像，該第一光接收影像係在該顯示表面發射該偵測光之一第一週期中自該複數個光接收單元獲得，及該第二光接收影像係在該顯示表面沒有發射該偵測光之一第二週期中自該複數個光接收單元獲得；一影像決定單元，其決定一已偵測之物體之一第二影像是否包含在該第一影像中，當判斷沒有已偵測之物體包含在該第一影像中時，將對應於該第一影像之資料作為該初始資料儲存在該儲存單元中，及當判斷一已偵測之物體係包含在該第一影像中時，將對應於該第一影像之資料作為該偵測資料儲存在該儲存單元中；以及 一位置決定單元，其基於儲存在該儲存單元中的該偵測資料代表的一第三影像和該初始資料代表的一第四影像，決定該經偵測之物體之至少一位置，其中該影像產生單元包括：一差異影像產生單元，其自該第一光接收影像之每一像素資料和該第二光接收影像之每一像素資料之間的一差異產生一第一差異影像；一陰影影像產生單元，其用於自該第二光接收影像產生一第一反轉影像和一移動平均影像，自該移動平均影像產生一第二反轉影像和一預定臨限值，自該第一反轉影像和該第二反轉影像之間的一差異產生一第二差異影像，及藉由從該第二差異影像之每一像素資料減去該預定臨限值產生一陰影影像；以及一合成影像產生單元，其用於根據一預定規則，藉由合併該第一差異影像和該陰影影像，產生一確定影像。
  4. 一種顯示裝置，其包括：一面板部分，其具有複數個光發射單元，其在一顯示表面上顯示一影像以及發射偵測光；及複數個光接收單元，其接收從該顯示表面之一側入射之該偵測光之一部分；一儲存單元，其儲存初始資料及偵測資料；一影像產生單元，其基於一第一光接收影像及一第二光接收影像產生一第一影像，該第一光接收影像係在該顯示表面發射該偵測光之一第一週期中自該複數個光接 收單元獲得，及該第二光接收影像係在該顯示表面沒有發射該偵測光之一第二週期中自該複數個光接收單元獲得；一影像決定單元，其決定一已偵測之物體之一第二影像是否包含在該第一影像中，當判斷沒有已偵測之物體包含在該第一影像中時，將對應於該第一影像之資料作為該初始資料儲存在該儲存單元中，及當判斷一已偵測之物體係包含在該第一影像中時，將對應於該第一影像之資料作為該偵測資料儲存在該儲存單元中；以及一位置決定單元，其基於儲存在該儲存單元中的該偵測資料代表的一第三影像和該初始資料代表的一第四影像，決定該經偵測之物體之至少一位置，其中該影像決定單元偵測是否存在一具有超出一預定臨限值之一值的像素區域，及當偵測到該像素區域時，比較該像素區域的一尺寸和預期為該已偵測之物體的該第二影像的一尺寸，以決定該已偵測之物體的該第二影像是否包括在一確定影像中。
  5. 一種顯示裝置，其包括：一面板部分，其具有複數個光發射單元，其在一顯示表面上顯示一影像以及發射偵測光；及複數個光接收單元，其接收從該顯示表面之一側入射之該偵測光之一部分；一儲存單元，其儲存初始資料及偵測資料；一影像產生單元，其基於一第一光接收影像及一第二 光接收影像產生一第一影像，該第一光接收影像係在該顯示表面發射該偵測光之一第一週期中自該複數個光接收單元獲得，及該第二光接收影像係在該顯示表面沒有發射該偵測光之一第二週期中自該複數個光接收單元獲得；一影像決定單元，其決定一已偵測之物體之一第二影像是否包含在該第一影像中，當判斷沒有已偵測之物體包含在該第一影像中時，將對應於該第一影像之資料作為該初始資料儲存在該儲存單元中，及當判斷一已偵測之物體係包含在該第一影像中時，將對應於該第一影像之資料作為該偵測資料儲存在該儲存單元中；以及一位置決定單元，其基於儲存在該儲存單元中的該偵測資料代表的一第三影像和該初始資料代表的一第四影像，決定該經偵測之物體之至少一位置，其中該第一週期係其中該影像顯示在該顯示表面上的一顯示週期，該第二週期係其中該影像沒有顯示在該顯示表面上之一非顯示週期，及該偵測光係顯示該影像之顯示光。
  6. 一種顯示裝置，其包括：一面板部分，其具有複數個光發射單元，其在一顯示表面上顯示一影像以及發射偵測光；及複數個光接收單元，其接收從該顯示表面之一側入射之該偵測光之一部分；一儲存單元，其儲存初始資料及偵測資料；一影像產生單元，其基於一第一光接收影像及一第二 光接收影像產生一第一影像，該第一光接收影像係在該顯示表面發射該偵測光之一第一週期中自該複數個光接收單元獲得，及該第二光接收影像係在該顯示表面沒有發射該偵測光之一第二週期中自該複數個光接收單元獲得；一影像決定單元，其決定一已偵測之物體之一第二影像是否包含在該第一影像中，當判斷沒有已偵測之物體包含在該第一影像中時，將對應於該第一影像之資料作為該初始資料儲存在該儲存單元中，及當判斷一已偵測之物體係包含在該第一影像中時，將對應於該第一影像之資料作為該偵測資料儲存在該儲存單元中；以及一位置決定單元，其基於儲存在該儲存單元中的該偵測資料代表的一第三影像和該初始資料代表的一第四影像，決定該經偵測之物體之至少一位置，其中該複數個光發射單元發射不可見光，作為自該顯示表面之該偵測光；以及可見光，其在該顯示表面上顯示該影像。
  7. 一種顯示裝置，其包括：一面板部分，其具有複數個光發射單元，其在一顯示表面上顯示一影像以及發射偵測光；及複數個光接收單元，其接收從該顯示表面之一側入射之該偵測光之一部分；一儲存單元，其儲存初始資料及偵測資料；一影像產生單元，其基於一第一光接收影像及一第二光接收影像產生一第一影像，該第一光接收影像係在該 顯示表面發射該偵測光之一第一週期中自該複數個光接收單元獲得，及該第二光接收影像係在該顯示表面沒有發射該偵測光之一第二週期中自該複數個光接收單元獲得；一影像決定單元，其決定一已偵測之物體之一第二影像是否包含在該第一影像中，當判斷沒有已偵測之物體包含在該第一影像中時，將對應於該第一影像之資料作為該初始資料儲存在該儲存單元中，及當判斷一已偵測之物體係包含在該第一影像中時，將對應於該第一影像之資料作為該偵測資料儲存在該儲存單元中；以及一位置決定單元，其基於儲存在該儲存單元中的該偵測資料代表的一第三影像和該初始資料代表的一第四影像，決定該經偵測之物體之至少一位置，其中該面板部分係一液晶顯示面板，具有一液晶層介於彼此面對之透明基板之間，及該不可見光係紅外光。
  8. 一種顯示裝置，其包括：一面板部分，其具有複數個光發射單元，其在一顯示表面上顯示一影像以及發射偵測光；及複數個光接收單元，其接收從該顯示表面之一側入射之該偵測光之一部分；一影像產生單元，其基於一第一光接收影像及一第二光接收影像產生一第一影像，該第一光接收影像係在該顯示表面發射該偵測光之一第一週期中自該複數個光接收單元獲得，及該第二光接收影像係在該顯示表面沒有 發射該偵測光之一第二週期中自該複數個光接收單元獲得；以及一影像決定單元，其決定一已偵測之物體之一第二影像是否包含在該第一影像中；其中該第一週期係其中該影像顯示在該顯示表面上的一顯示週期，該第二週期係其中該影像沒有顯示在該顯示表面上之一非顯示週期，及該偵測光係顯示該影像之顯示光。
  9. 一種顯示裝置，其包括：一面板部分，其具有複數個光發射單元，其在一顯示表面上顯示一影像以及發射偵測光；及複數個光接收單元，其接收從該顯示表面之一側入射之該偵測光之一部分；一影像產生單元，其基於一第一光接收影像及一第二光接收影像產生一第一影像，該第一光接收影像係在該顯示表面發射該偵測光之一第一週期中自該複數個光接收單元獲得，及該第二光接收影像係在該顯示表面沒有發射該偵測光之一第二週期中自該複數個光接收單元獲得；以及一影像決定單元，其決定一已偵測之物體是否包含在該第一影像中；其中該複數個光發射單元發射不可見光，作為自該顯示表面之該偵測光；以及可見光，其在該顯示表面上顯示該影像。
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Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4844602B2 (ja) * 2008-08-20 2011-12-28 ソニー株式会社 表示装置、表示制御装置、および表示制御方法、並びにプログラム
JP2012177953A (ja) * 2009-06-30 2012-09-13 Sharp Corp 光センサおよび表示装置
KR20110009973A (ko) * 2009-07-23 2011-01-31 삼성전자주식회사 디스플레이 시스템 및 디스플레이 시스템의 제어 방법
WO2011024347A1 (ja) * 2009-08-25 2011-03-03 シャープ株式会社 座標センサおよび表示装置
KR101042955B1 (ko) * 2009-09-02 2011-06-20 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 기능을 갖는 유기 발광 디스플레이 장치
KR101319346B1 (ko) * 2009-09-15 2013-10-16 엘지디스플레이 주식회사 광센싱 방식의 터치 패널 내장형 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR101264727B1 (ko) * 2009-09-24 2013-05-15 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 내장형 액정 표시 장치
RU2501067C1 (ru) * 2009-09-30 2013-12-10 Шарп Кабусики Кайся Дисплейное устройство
US8525953B2 (en) 2009-09-30 2013-09-03 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
EP2485127A4 (en) * 2009-09-30 2014-07-30 Sharp Kk DISPLAY DEVICE
US20120262424A1 (en) * 2009-09-30 2012-10-18 Sharp Kabushiki Kaisha Display Device
JP5424475B2 (ja) * 2009-10-13 2014-02-26 株式会社ジャパンディスプレイ 情報入力装置、情報入力方法、情報入出力装置、情報入力プログラムおよび電子機器
KR101843561B1 (ko) * 2009-10-26 2018-03-30 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치 및 반도체 장치
TWI424339B (zh) * 2009-11-04 2014-01-21 Coretronic Corp 光學觸控裝置與驅動方法
CN102576263B (zh) * 2009-11-30 2015-01-21 夏普株式会社 显示装置
US10216336B2 (en) 2010-01-20 2019-02-26 Nexys Control device and electronic device comprising same
FR2955403B1 (fr) * 2010-01-20 2016-07-29 Neocreativ Dispositif de commande et dispositif electronique le comportant
US20120313912A1 (en) * 2010-02-26 2012-12-13 Sharp Kabushiki Kaisha Display device with light sensor
JPWO2011145677A1 (ja) * 2010-05-20 2013-07-22 シャープ株式会社 タッチセンサ付き表示装置
JP5823740B2 (ja) * 2010-06-16 2015-11-25 株式会社半導体エネルギー研究所 入出力装置
WO2012014819A1 (ja) * 2010-07-26 2012-02-02 シャープ株式会社 表示装置
US20130120331A1 (en) * 2010-07-27 2013-05-16 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
KR101710657B1 (ko) 2010-08-05 2017-02-28 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이의 구동 방법
US20130241891A1 (en) * 2010-11-04 2013-09-19 Sharp Kabushiki Kaisha Photosensor builtin display apparatus
US10126803B1 (en) 2011-04-04 2018-11-13 Google Llc Conditional power management activities
TWI441060B (zh) 2011-04-14 2014-06-11 Pixart Imaging Inc 一種光學觸控系統之影像處理方法
KR20120124224A (ko) * 2011-05-03 2012-11-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
CN102866809A (zh) * 2011-07-04 2013-01-09 光宝新加坡有限公司 光学导航模块的点击检测方法
US20130076693A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 Lite-On Singapore Pte. Ltd. Tapping detection method of optical navigation module
EP2645215B1 (de) * 2012-03-28 2019-08-14 Siemens Aktiengesellschaft Anzeigeeinrichtung mit rückgelesener Anzeige
US9601059B2 (en) * 2012-05-15 2017-03-21 Google Inc. Dynamic backlight control selector
CN103019467A (zh) * 2012-11-27 2013-04-03 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光学触摸屏
CN103049139A (zh) * 2012-12-07 2013-04-17 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光敏式输入装置及光敏式输入面板
CN103049140A (zh) * 2012-12-07 2013-04-17 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光敏式输入输出装置及光敏式输入输出面板
JP6553406B2 (ja) * 2014-05-29 2019-07-31 株式会社半導体エネルギー研究所 プログラム、及び情報処理装置
JP6704802B2 (ja) * 2016-06-10 2020-06-03 株式会社ジャパンディスプレイ 入力検出装置および電子装置
CN109992395B (zh) * 2017-12-29 2021-11-16 Oppo广东移动通信有限公司 应用冻结方法、装置、终端及计算机可读存储介质
CN115668336A (zh) * 2021-03-22 2023-01-31 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200634635A (en) * 2004-12-31 2006-10-01 Samsung Electronics Co Ltd Touch position detecting device, method of detecting touch position and touch screen display device having the same
US20070013646A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-18 Tsutomu Harada Display device and display method
TW200806957A (en) * 2006-04-03 2008-02-01 Canon Kk Measurement method and apparatus, exposure apparatus

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4001585B2 (ja) * 1997-08-07 2007-10-31 富士通株式会社 光走査型タッチパネル
JP2005215860A (ja) * 2004-01-28 2005-08-11 Canon Inc 遮光型座標入力装置
JP4630744B2 (ja) * 2005-02-03 2011-02-09 東芝モバイルディスプレイ株式会社 表示装置
JP2006276223A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Sony Corp 表示装置及び表示方法
JP4645822B2 (ja) * 2005-04-19 2011-03-09 ソニー株式会社 画像表示装置および物体の検出方法
JP5014971B2 (ja) * 2007-12-19 2012-08-29 ソニーモバイルディスプレイ株式会社 ディスプレイ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200634635A (en) * 2004-12-31 2006-10-01 Samsung Electronics Co Ltd Touch position detecting device, method of detecting touch position and touch screen display device having the same
US20070013646A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-18 Tsutomu Harada Display device and display method
TW200806957A (en) * 2006-04-03 2008-02-01 Canon Kk Measurement method and apparatus, exposure apparatus

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Publication number Publication date
KR20090097123A (ko) 2009-09-15
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US20120194480A1 (en) 2012-08-02
CN101533323A (zh) 2009-09-16

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