TWI404999B - 輸入裝置及顯示器 - Google Patents

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Description

輸入裝置及顯示器
本發明關於一種輸入裝置及一種顯示器，該顯示器具有用於讀取例如接觸或靠近其一表面的一物體(待偵測之物體)上之資訊或影像資訊或者讀取關於接觸該表面的一手指之指紋或靜脈之資訊的一輸入功能。
本發明包含關於2008年10月1日向日本專利局申請的日本優先權專利申請案第JP 2008-256060號所揭示的標的物有關的標的物，該申請案之全文以引用方式併入本文中。
近來，諸如液晶顯示器或有機EL顯示器的平面型顯示器之功能變得越來越多，如日本未審查專利公開案第2001-075074號所描述，其提議一種平面型顯示器，該顯示器具有一種典型的影像顯示功能以及一種藉由配置一感測器裝置緊鄰一顯示像素而讀取關於接觸其一顯示器表面之一物體上的觸摸資訊或影像資訊或讀取關於接觸該顯示器表面之一手指之一指紋或靜脈之資訊的功能。
然而，在相關技術中，藉由處理來自一獨立於I/O面板配置的一外部處理電路中之一感測器裝置的輸出信號而獲取上述資訊。因此，對於處於該外部處理電路之後續級的一處理電路(例如，利用從位於先前狀態之一處理電路導出的資訊執行算術處理的一電路)，必要的係等待開始算術處理直到從該外部處理電路獲取一輸出結果。因此，存 在從物體接觸顯示器表面之時到算術處理之執行開始之時的時間(延時)增加的問題。
舉例來說，在需要1/60秒(16毫秒)以藉由掃描選擇線而輸出1圖框之一影像的情況中，從一物體接觸一顯示器表面之時到一感測器裝置偵測該物體的接觸之時最多需要16毫秒。此外，從該感測器裝置偵測該物體的接觸之時到繼該外部處理電路後的上述處理電路開始算術處理之時需要大約5毫秒。因此，在此情況中，可產生最大約21毫秒的延時。
此外，在一些情況中，回應於某信號之接收而開始算術處理的一處理電路經設計以休眠直到該信號被輸入以便降低電力消耗，並且回應作為一觸發器的該信號之輸入而喚醒(重新啟動)。在此種情況中，可產生比上述情況之延時更長的一延時。
因此，舉例來說，被考慮的係提高掃描選擇線的速度。然而，在此種情況中，必要的係配置用於偵測的一信號線或一選擇線，藉此產生由來自感測器裝置之輸出信號引起的影像品質下降，諸如顯示器開口率(aperture ratio)之下降或顯示失調。
希望提供一種輸入裝置及一種允許延時縮減而不降低顯示效能的顯示器。
根據本發明之一實施例，提供一種包含一面板的輸入裝置，該面板包含：複數個感測器裝置，於列及行方向二維配置該複數個感測器裝置；一驅動電路，該驅動電路驅動 該複數個感測器裝置；及一處理電路，該處理電路處理來自該複數個感測器裝置之輸出信號。上述處理電路在接收來自該複數個感測器裝置的所有輸出信號之前，判定先前輸入的輸出信號是否包含一或多個ON信號，然後輸出一判定結果。此外，上述ON信號被界定為受接觸或接近該面板之一表面之一物體影像的輸出信號。
根據本發明之一實施例，提供一種包含一面板的顯示器，該面板包含：複數個顯示像素及複數個感測器裝置，於列及行方向二維配置該複數個顯示像素及該複數個感測器裝置；一驅動電路，該驅動電路驅動該複數個顯示像素及該複數個感測器裝置；及上述處理電路。
在根據本發明之實施例的輸入裝置及顯示器中，在配置於該面板的處理電路中，在接收來自所有感測器裝置的所有輸出信號之前，輸出判定資訊。因此，舉例來說，在從來自所有感測器裝置之輸出信號獲取的信號被輸入至獨立於該面板提供的外部處理部分中之前，該判定資訊被允許輸入至該外部處理區段中。藉此允許延時縮減。
本發明之其他及進一步之目的、特徵及優點將基於如下之描述而變得更充分。
較佳實施例將參考附圖而詳細描述於下。
第一實施例
圖1繪示一種根據本發明之一第一實施例的顯示器1之完整組態。根據該實施例的顯示器1為具有讀取關於接觸其一表面之一物體(一待偵測之物體)的觸摸資訊之一輸入功 能的一顯示器。該顯示器1包含：一顯示區段10；一外部處理區段20，其獨立於該顯示區段10配置；及一信號傳送區段30，其在該顯示區段10與該外部處理區段20之間傳送信號。上述顯示器1體現一種根據本發明之一實施例的輸入裝置，因此該輸入裝置亦被描述於下。
該顯示區段10包含一I/O面板11(面板)及一背光12。在該I/O面板11中，於一個平面在列及行方向配置複數個顯示像素11A及複數個感測器裝置11B。該I/O面板11發揮一種經由該等顯示像素11A輸出影像資訊並經由該等感測器裝置11B從外側接收輸入資訊的輸入/輸出裝置之功能。舉例來說，該背光12為一種發射一可見光區域之光至該I/O面板11之背面的表面發光光源。舉例來說，該背光12包含一冷陰極螢光燈(CCFL)、一發光二極體(LED)或類似物。
該等顯示像素11A根據從一顯示器控制電路13施加之一電壓的量值來調變來自該背光12的入射光以輸出該調變光，該顯示器控制電路13將被描述於後。例如，該等顯示像素11A之各者包含一發出紅光的紅發光單元、一發出綠光的綠發光單元及一發出藍光的藍發光單元。各個發光單元相當於相對應於一液晶顯示器面板中之各像素電極的一部分，該液晶顯示器面板係藉由在一影像顯示側上包含以一種矩陣形式配置之像素電極的透明基板及在一背光側上包含一固態形成共同電極的透明基板之間配置一液晶層而形成。
另一方面，舉例來說，該等感測器裝置11B之各者為一 接觸型感測器，其包含一對彼此相對且之間有一空間的電極，且其藉由該對電極之彼此接觸而偵測一表面上之一物體的接觸。舉例來說，該等感測器裝置11B係連同該透明基板上的該等像素電極、驅動該等像素電極的TFT(薄膜電晶體)、該共同電極及類似物一起形成於上述液晶顯示器面板中。
該I/O面板11進一步包含該顯示器控制電路13(一驅動電路)及一觸摸偵測電路15(一處理電路)。舉例來說，該顯示器控制電路13及該觸摸偵測電路15係形成於上述液晶顯示器面板中之影像顯示側之透明基板之一表面上未形成該等感測器裝置11B、TFT及類似物的區域中。換言之，該I/O面板11包含：一像素區域11-1，在該像素區域11-1處形成該等顯示像素11A及該等感測器裝置11B；及一電路區域11-2，在該電路區域11-2處形成該顯示器控制電路13及該觸摸偵測電路15。
此外，在該顯示器控制電路13及該觸摸偵測電路15係連同該等感測器裝置11B、該等TFT及類似物一起形成於該影像顯示側之透明基板之表面上的情況中，宜整合該等器件。在此種情況中，不僅實現電力消耗的下降，亦實現電路間之佈線連接之電阻的下降或信號波形失真的下降。此外，亦可減少輸出終端之數量，因此在此種情況中，改善了可靠性。此外，該觸摸偵測電路15不受雜訊的影響，因此可實現更可靠的感測。
該顯示器控制電路13驅動該複數個顯示像素11A以在該 像素區域11-1上顯示一影像。舉例來說，該顯示器控制電路13包含一顯示信號產生區段、一顯示信號儲存控制區段、一顯示信號驅動器、一用於顯示器之掃描器及類似物(圖中皆未繪示)。
該顯示信號產生區段基於從一應用程式執行區段22提供的影像資料22A產生一顯示信號，該顯示信號係(例如)用於在該顯示區段10上顯示各螢幕畫面(各個顯示圖場)之一影像。以此種方式產生的顯示信號被輸出至該顯示信號儲存控制區段。
該顯示信號儲存控制區段將針對每一螢幕畫面自該顯示信號產生區段輸出的顯示信號儲存並保留在(例如)一圖場記憶體(其包含一SRAM(靜態隨機存取記憶體)或類似物)。該顯示信號儲存控制區段亦在驅動各個顯示像素11A的顯示信號驅動器、用於顯示器之該掃描器以及該觸摸偵測電路15的控制中發揮作用以便彼此同時操作。
該顯示信號驅動器提供一電壓至一待驅動的顯示像素11A，該電壓相對應於從該顯示信號儲存控制區段輸出用於一個水平線的顯示資料。更具體而言，該顯示信號驅動器藉由回應於從該顯示信號儲存控制區段輸出的一控制信號，將相對應於用於一個水平線之顯示資料的電壓提供至連接於該顯示信號驅動器及各個顯示像素11A之間的一信號線(圖中未繪示)，而驅動待驅動之該顯示像素11A。
用於顯示器的掃描器回應於從該顯示信號儲存區段輸出之控制信號而選擇待驅動的顯示像素11A。更具體而言， 用於顯示器之該掃描器藉由連續供應一掃描信號至一連接於該用於顯示器之掃描器及各個顯示像素11A之間的掃描線(圖中未繪示)而選擇待驅動之顯示像素11A。
該觸摸偵測電路15藉由以相對應於(例如)一個螢幕畫面之顯示掃描之預定週期執行的偵測掃描，而從自複數個感測器裝置11B輸出的輸出信號11C提取待偵測之物體上的元件資訊(其將被描述於後)，並導出用於指定待偵測之物體之位置或觸摸面積的串列資料(其將被描述於後)。
在此情況中，該元件資訊指示獲取諸如待偵測之物體之位置或觸摸面積之資訊所必需的基本資訊。舉例來說，在受待偵測之物體之影響的一輸出信號指示一ON信號的情況中，上述元件資訊包含相對應於該ON信號的輸出信號是否出現於從該等感測器裝置11B輸入之該等輸出信號11C中的一判定資訊。
在圖2中，輸出該ON信號作為該輸出信號11C的處於一ON狀態的一感測器裝置11B由一黑色圓圈指示，輸出一OFF信號(不被待偵測之物體所影響的一輸出信號)作為輸出信號11C的處於一OFF狀態的一感測器裝置11B由一白色圓圈指示。此外，在圖2中，為指示在於列及行方向二維配置的該等感測器裝置11B的像素區域11-1上之位置，在該行方向中的位置係藉由Ym+1、Ym+2、Ym+3、Ym+4、Ym+5、Ym+6、Ym+7、及Ym+8(m為1或更大的正值)指示，在該列方向中的位置係藉由Sn+1、Sn+2、Sn+3、Sn+4、Sn+5、及Sn+6(n為1或更大的正值)指示。
舉例來說，如圖2所示，該觸摸偵測電路15包含一轉換電路16、一並列輸入串列輸出電路17及一判定電路18。
該轉換電路16為一種類比-數位轉換電路，其二值化從該等感測器裝置11B輸出之輸出信號11C。舉例來說，該轉換電路16將相對應於ON信號的一輸出信號11C轉換為相對應於「1」的一信號，並將相對應於OFF信號的一輸出信號11C轉換為相對應於「0」的一信號。舉例來說，如圖2所例示，藉由如下步驟執行二值化。該輸出信號11C及一參考電位Vref被輸入至一比較器(在圖式中由三角形表示)，在該輸出信號11C大於該參考電位Vref的情況中，相對應於「1」的信號作為一輸出信號16A輸出，在該輸出信號11C等於或小於該參考電位Vref的情況中，相對應於「0」的信號作為輸出信號16A輸出，藉此執行二值化。舉例來說，如圖2所示，在該轉換電路16中，從該等感測器裝置11B並列輸入的該等輸出信號11C被轉換為該等輸出信號16A，該等輸出信號16A被並列輸出。
該並列輸入串列輸出電路17為一種將從該轉換電路16並列輸出的輸出信號16A之群組轉換為串列信號(串列資料)並輸出該串列資料的電路。舉例來說，如圖2所示，以如下之步驟形成此種電路。準備複數個DFF(延遲正反器)，一個DFF之一輸入被連接至另一個DFF之一輸出，各個DFF之其他輸入被獨立連接至該轉換電路16的各個輸出終端。然後，一共同時脈線(Vck)被連接至各個DFF之一時脈終端且一共同重設線(Vrst)被連接至各個DFF之一重設終端，藉此該電路形成。在該電路中，該等輸出信號16A逐 一循序地(即，串列)從位於該最後階段的DFF作為輸出信號17A輸出。此外，在該實施例中，該等輸出信號17A被輸出至獨立於該顯示區段10而配置的外部處理區段20。
該判定電路18判定一相對應於ON信號的輸出信號是否包含於從該並列輸入串列輸出電路17循序輸入的輸出信號17A中。舉例來說，如圖2所示，該判定電路18包含一OR電路，該OR電路判定從該並列輸入串列輸出電路17循序輸入的該等輸出信號17A中兩個暫時相鄰之輸出信號17A的任意一者是否對應於該ON信號。
運用該OR電路之一判定方法將參考顯示於圖3(A)到圖3(H)中的概要圖而描述於下。首先，對下列兩個信號執行一OR運算：在一群組輸出信號17A(例如在圖2中來自一列(Sn+3，y)中的該等感測器裝置11B之輸出信號17A)之最右側位置中自感測器裝置11B輸入的一輸出信號17A(在圖3(A)中位於一虛線上的一白色圓圈)；及作為一初始值準備的一信號(在圖3(A)中位於自一水平軸偏離的位置中的一白色圓圈)。在此情況中，該兩個信號都對應於白色圓圈，即OFF信號，因此該判定電路18輸出對應於一OFF信號的一信號作為一輸出信號18A。
然後，對下列兩個信號執行一OR運算：來自該群組輸出信號17A(例如在圖2中來自列(Sn+3，y)中的該等感測器裝置11B之輸出信號17A)中自右側的第二感測器裝置11B輸入的一輸出信號17A(在圖3(B)中位於一虛線上的一白色色圓圈)；及藉由先前的OR運算從該判定電路18輸出的信 號(在圖3(B)中位於自一水平軸偏離的位置中的一白色圓圈)。在此情況中，該兩個信號相對應於白色圓圈，即OFF信號，因此該判定電路18輸出對應於一OFF信號的一信號作為一輸出信號18A。
隨後，對下列兩個信號執行一OR運算：來自該群組輸出信號17A(例如在圖2中來自列(Sn+3，y)中的該等感測器裝置11B之輸出信號17A)中自右側的第三感測器裝置11B輸入的一輸出信號17A(在圖3(C)中位於一虛線上的一黑色圓圈)；及藉由先前的OR運算從該判定電路18輸出的信號(在圖3(C)中位於自水平軸偏離的位置中的一白色圓圈)上。在此情況中，該等信號中之一者應於一黑色圓圈，即一ON信號，因此該判定電路18輸出對應於一ON信號的一信號作為一輸出信號18A。
在此之後，該判定電路18以相同方式進一步執行OR運算，如圖3(D)至圖3(H)所示，並輸出相對應於各個OR運算之一結果的一信號作為一輸出信號18A。
進一步，將配合圖4(A)到圖4(E)中的波形圖描述上述OR運算。在此情況中，圖4(A)中之一波形Vst-ck指示該觸摸偵測電路15中之用於該輸出信號11C的一讀取開始觸發器，並且對應於(例如)從該顯示器控制電路13輸入至該觸摸偵測電路15的一控制信號或類似項。此外，圖4(B)中之一波形Vck指示從連接至上述DFF之時脈線輸入至該等DFF的一時脈信號。圖4(C)中之一波形Vout1指示該輸出信號17A之電壓。圖4(D)中之一波形Vrst指示從連接至上述DFF之重設 線輸入至該等DFF的一重設信號。此外，輸入至該等DFF的重設信號在同時間輸入至該判定電路18(參考圖2)。圖4(E)中之一波形Vout2指示該輸出信號18A之電壓。
從圖4(B)可明顯看到該判定電路18在該波形Vck之一上升邊緣執行如圖3(A)到圖3(G)所概要繪示的一OR運算，以根據該OR運算之結果改變該等輸出信號17A及18A。根據OR運算之性質，一旦該輸出信號18A具有相對應於該ON信號的一電壓，即使任何其他輸出信號17A隨後被輸入至該判定電路18中，該判定電路18仍然輸出相對應於該ON信號的一電壓作為該輸出信號18A。因此，必要的係在另一群組輸出信號17A被新輸入至該判定電路18之前輸入一重設信號至該判定電路18中，藉此允許該輸出信號18A被設定為相對應於該OFF信號的一電壓。
由此，該觸摸偵測電路15在接收來自該複數個感測器裝置11B的所有輸出信號11C之前，判定該ON信號是否包含於先前輸入的輸出信號11C中，並輸出一判定結果作為該輸出信號18A。此外，每當從來自該複數個感測器裝置11B之一列感測器裝置11B的該等輸出信號11C獲取的輸出信號17A之各者以串列輸入時，該觸摸偵測電路15輸出一判定結果作為該輸出信號18A。
繪示於圖1之該外部處理區段20包含一影像處理區段21及一應用程式執行區段22。
該影像處理區段21對從該觸摸偵測電路15輸入的輸出信號17A(串列資料)執行預定信號處理以指定待偵測之物體 的位置或觸摸面積。藉由執行一種將該輸出信號17A轉換為相對應於該像素區域11-1上之座標的影像資訊(例如點陣圖資料)及透過使用藉由轉換而獲取值影像資料來提取一中心座標(或一重心座標)的操作而導出待偵測之物體的位置。此外，舉例來說，在導出複數個中心座標(或複數個重心座標)的情況中，對該等被導出的中心座標(或重心座標)之各者執行標籤處理。藉由透過使用上述影像資訊來提取一外邊緣之座標及計算被該外邊緣包圍之一區域的面積而獲取該觸摸面積。從該影像處理區段21輸出以此種方式導出的資訊至該應用程式執行區段22作為觸摸資訊21A。
該應用程式執行區段22基於一預定應用程式執行處理，以及，舉例來說，該應用程式執行區段22基於來自該影像處理區段21的一輸出(該觸摸資訊21A)而將預定資料疊加於影像資料22A上或用另一資料取代該影像資料22A。該應用程式執行區段22包含，例如，執行一預定程式的一個或複數個處理器。
在該應用程式執行區段22中，回應於從該觸摸偵測電路15作為一觸發器的輸出信號18A之輸入而開始預定處理。舉例來說，當未從該影像處理區段21輸入信號時，相對應於回應於來自該影像處理區段21之一輸出(該觸摸資訊21A)而執行處理之一部件的一部件(一處理器)可休眠，該部件可回應於從該觸摸偵測電路15作為一觸發器的輸出信號18A之輸入而喚醒(重新啟動)。在此種情況中，可實現 電力消耗的降低。
該信號傳送區段30在該顯示區段10及該外部處理區段20之間傳送信號，並包含(例如)一撓性印刷電路(FPC)。該FPC可包含(例如)在一方向中延伸的一條形基膜。連接至該顯示區段10之一連接器(圖中未繪示)的一連接器(圖中未繪示)被配置於該基膜之一端，並且連接至該外部處理區段20之一連接器(圖中未繪示)的一連接器(圖中未繪示)被配置於該基膜的另一端。連接至分別配置於該基膜之兩端的該等連接器之兩者的佈線(圖中未繪示)被配置於該基膜之一表面上。此外，在該信號傳送區段30中，配置有一保護該基膜上之佈線的蓋子(圖中未繪示)。
然後，根據該實施例的顯示器1之操作的實例將被描述於下。
在該顯示器1中，基於從該應用程式執行區段22供應的影像資料22A而從該顯示器控制電路13之一顯示器信號驅動器輸出一顯示器驅動信號，由在該顯示器驅動電路13中的用於顯示器之該掃描器執行一線循序驅動，以於該顯示器表面上顯示一影像。此時，從一光接收控制電路中的一光接收驅動器輸出一光接收驅動信號，由在該光接收控制電路中用於光接收的一掃描器執行一線循序驅動以拾取一影像。
然後，在該觸摸偵測電路15中，回應於從該等感測器裝置11B輸出的該等輸出信號11C而執行作為導出諸如待偵測之物體之位置或觸摸面積的資訊之預先處理的信號處理。 其結果係，每當來自該複數個感測器裝置11B中之一列感測器裝置11B的輸出信號11C之各者被輸入時，大體同時輸出該輸出信號17A(串列資料)及該輸出信號18A(該判定結果)。
隨後，該影像處理區段21開始一種指定待偵測之物體的位置或觸摸面積的處理程序，且幾乎同時，該應用程式執行區段22回應於從該觸摸偵測電路15作為一觸發器的輸出信號18A的輸入而開始預定處理。舉例來說，回應於來自該觸摸偵測電路15作為一觸發器的輸出信號18A之輸入，而喚醒相對應於回應於來自該影像處理區段21的輸出(觸摸資訊21A)而執行處理之一部件的一處理器。藉此，當來自該影像處理區段21的該輸出(該觸摸資訊21A)被輸入時，相對應於回應於來自該影像處理區段21的輸出(該觸摸資訊21A)而執行處理之部件的該部件(該處理器)已喚醒，因此基於該觸摸資訊21A的處理可立即執行。
由此，在該實施例中，在配置於該I/O面板11的觸摸偵測電路15中，在從所有感測器裝置11B輸入該等輸出信號11C之前輸出該輸出信號18A(該判定結果)。藉此，舉例來說，允許在將從該等輸出信號11C獲得的輸出信號17A(該串列資料)從所有感測器裝置11B輸入至獨立於該I/O面板11而配置的該外部處理區段20中之前，輸入該輸出信號18A(該判定結果)至該外部處理區段20。其結果係，舉例來說，諸如回應於作為一觸發器的輸出信號18A(該判定結果)而在該應用程式執行區段22中使用該輸出信號18A(該 判定結果)開始預定處理或喚醒該應用程式執行區段22中之一休眠部件(一休眠處理器)的預先處理被允許提早開始。因此，藉由提早開始該預先處理而允許從該物體接觸該顯示器表面之時到在處於後續狀態之一處理電路(即該應用程式執行區段22)中執行主算術處理開始之時的一段必要時間縮減，藉此允許縮減延時。
在該實施例中，不必提高該等感測器裝置11B之掃描速度，因此不必為偵測而配置一信號線或一掃描線，藉此藉由延時之改善而使顯示器效能降低的可能性極低。因此，可允許縮減延時而不降低顯示器之效能。
修改案
在上述實施例中，每當從來自該複數個感測器裝置11B之一列感測器裝置11B之輸出信號11C獲得的該等輸出信號17A之各者被串列輸入時，該觸摸偵測電路15輸出該判定結果作為該輸出信號18A。然而，可依任何其他時序輸出作為該輸出信號18A的該判定結果。為依任何其他時序輸出作為該輸出信號18A的該判定結果，例如如圖5所繪示，一開關裝置18B可配置於該判定電路18之輸出級中。在此種情況中，例如圖6(A)到圖6(H)及圖7(A)到圖7(E)所示，從來自位於該複數個感測器裝置11B之一列中的所有感測器裝置11B之輸出信號11C獲取的所有輸出信號17A可被輸入，然後該開關裝置18B可開啟或關閉施加至連接至該開關裝置18B之一時脈線的信號Vsr-ck，可與該信號Vsr-ck的開啟/關閉操作同步地輸出該判定結果可作為該輸出信號 18A。
此外，在上述實施例及上述修改案中，該判定電路18包含該OR電路。然而，舉例來說，該判定電路18可包含一AND電路，該AND電路判定在從該並列輸入串列輸出電路17循序輸入的該等輸出信號17A中兩個暫時相鄰之輸出信號17A的兩者是否相對應於ON信號。
現在，該AND電路之一判定方法將參考圖8(A)到圖8(G)所繪示的概要圖而被描述於下。首先，對下列兩個信號執行一AND運算：在一群組輸出信號17A中自最右側感測器裝置11B輸入的輸出信號17A(在圖8(A)中在一虛線上的一白色圓圈)；及在該群組輸出信號17A之中自右側的第二個感測器裝置11B輸入之輸出信號17A(在圖8(A)中在虛線上左側緊鄰該白色圓圈的黑色圓圈)。在此情況中，該等輸出信號17A之一者相對應於一黑色圓圈，即一ON信號，因此該判定電路18輸出對應於一OFF信號的一信號作為該輸出信號18A。
然後，對下列兩個信號執行一AND運算：在該群組輸出信號17A之中自右側的第二個感測器裝置11B輸入之輸出信號17A(在圖8(B)中在一虛線上的一黑色圓圈)；及自右側的第三個感測器裝置11B輸入之輸出信號17A(在圖8(B)中在虛線上左側緊鄰該白色圓圈的一黑色圓圈)。在此情況中，該等輸出信號17A之兩者都對應於一黑色圓圈，即ON信號，因此該判定電路18輸出對應於一ON信號的一信號作為該輸出信號18A。
該判定電路18以相同的方式進一步執行AND運算，如圖8(C)到圖8(G)所示，並輸出相對應於各個AND運算之一結果的一信號作為該輸出信號18A。
第二實施例
圖9繪示一種根據本發明之一第二實施例的顯示器2之完整組態。該顯示器2之組態與在顯示區段10中包含觸摸偵測電路15的顯示器1之組態的不同之處在於，該顯示器2在該顯示區段10中包含一觸摸偵測電路45。因此，與該第一實施例的差異將主要被描述於下，與該第一實施例的相似處將不被描述。
舉例來說，如圖10所示，該觸摸偵測電路45包含該轉換電路16、一並列輸入串列輸出電路47及一判定電路48。
該並列輸入串列輸出電路47為一種將從該轉換電路16並列輸出的輸出信號16A轉換為串列信號(串列資料)的電路，並如同在該第一實施例之並列輸入串列輸出電路17的情況中輸出該串列資料。然而，該並列輸入串列輸出電路47允許將從來自該複數個感測器裝置11B中兩個相鄰列的感測器裝置11B之輸出信號11C獲取的2×2矩陣輸出信號47A輸出至繼該並列輸入串列輸出電路47後的該判定電路48。
更具體而言，在第一實施例之該並列輸入串列輸出電路17的後續級中，該並列輸入串列輸出電路47包含與該並列輸入串列輸出電路17所包含之該等2輸入/2輸出DFF的數量相同的1輸入/1輸出DFF。該等1輸入/1輸出DFF彼此串聯連 接。此外，位於該並列輸入串列輸出電路47之前級的最後一個DFF及倒數第二個DFF之輸出終端以及位於該並列輸入串列輸出電路47之後級的最後一個DFF及倒數第二個DFF之輸出終端係該並列輸入串列輸出電路47之輸出終端。然後，這四個輸出終端分別連接至該判定電路48的四個輸入終端。進一步，位於該並列輸入串列輸出電路47之後級的最後一個DFF之輸出終端係該觸摸偵測電路45之輸出終端中的一者，並經由該信號傳送區段30連接至該影像處理區段21之一輸入終端。
此外，一共同時脈線(Vck1)被連接至位於該並列輸入串列輸出電路47之前級的各個2輸入/2輸出DFF之一時脈終端，並且一共同時脈線(Vck2)被連接至各個1輸入/1輸出DFF之一時脈終端。此外，如同在位於該並列輸入串列輸出電路47之前級的該等2輸入/2輸出DFF的情況中，一共同重設線(Vrst)被連接至各個1輸入/1輸出DFF之一重設終端。
該判定電路48判定相對應於一ON信號的一輸出信號是否包含於從該並列輸入串列輸出電路47循序輸入的2×2矩陣輸出信號47A中。舉例來說，如圖10所示，該判定電路48包含判定在從該並列輸入串列輸出電路47循序輸入的各個2×2矩陣輸出信號47A中的兩個相鄰輸出信號47A之兩者是否相對應於該ON信號的一電路。此外，在圖10中繪示一種判定一2×2矩陣輸出信號47A中的兩個斜線相鄰輸出信號47A之兩者是否相對應於該ON信號的電路之一組態實 例，但如果必要的話，一用於判定一2×2矩陣輸出信號47A中斜線相鄰之輸出信號47A的電路部件可被移除。
上述電路之一判定方法將參考圖11(A)到圖11(G)而被描述於下。首先，對下列兩個信號執行上述操作：從一群組輸出信號47A(例如，在圖10中位於列(Sn+3,y)及(Sn+4,y)中的輸出信號47A)中之最右側之感測器裝置11B輸入的輸出信號47A(位於用虛線描繪於圖11(A)之一方陣中右側的兩個白色圓圈)；及從該群組輸出信號47A(例如，在圖10中位於列(Sn+3,y)及(Sn+4,y)中的輸出信號47A)中自右側之第二個感測器裝置11B輸入的輸出信號47A(位於用虛線描繪於圖11(A)之一方陣中左側的兩個白色圓圈)。在此情況中，該等四個輸出信號47A對應於白色圓圈，即OFF信號，因此該判定電路48輸出對應於一OFF信號之一信號作為一輸出信號48A。
然後，對下列兩個信號執行上述操作：從該群組輸出信號47A(例如，在圖10中位於列(Sn+3,y)及(Sn+4,y)中的輸出信號47A)中自右側之第二個感測器裝置11B輸入的輸出信號47A(位於用虛線描繪於圖11(B)之一方陣中右側的兩個白色圓圈)；及從該群組輸出信號47A(例如圖10之列(Sn+3,y)及(Sn+4,y)中之輸出信號47A)中自右側之第三個感測器裝置11B輸入的輸出信號47A(位於用虛線描繪於圖11(B)之一方陣中左側的兩個黑色圓圈)。在此情況中，在左側之該等兩個輸出信號47A對應於黑色圓圈，即ON信號，因此該判定電路48輸出對應於一ON信號之一信號作為該輸出 信號48A。
如圖11(C)及圖11(G)所示，該判定電路48以相同方式進一步執行上述等操作，並輸出對應於各個操作之一結果之一信號作為該輸出信號48A。
由此，該觸摸偵測電路45在接收來自該複數個感測器裝置11B的所有輸出信號之前，判定該ON信號是否包含於先前輸入的輸出信號11C中，並輸出一判定結果作為該輸出信號48A。此外，每當從來自該複數個感測器裝置11B之兩列感測器裝置11B的輸出信號11C獲取的各個2×2矩陣輸出信號被輸入時，該觸摸偵測電路45輸出一判定結果作為該輸出信號48A。
如同在第一實施例的情況中，該外部處理區段20包含該影像處理區段21及該應用程式執行區段22。該影像處理區段21對從該觸摸偵測電路45輸入的輸出信號47A(串列資料)執行預定信號處理以指定接觸或接近該顯示器表面之一物體(待偵測之物體)的位置或觸摸面積。此外，在該應用程式執行區段22中，回應於來自該觸摸偵測電路45作為一觸發器的該輸出信號48A之輸入而開始預定處理。舉例來說，當未從該影像處理區段21輸入信號時，相對應於回應於來自該影像處理區段21的一輸出(觸摸資訊21A)而執行處理之一部件的一處理器可休眠，該處理器可回應於從該觸摸偵測電路45作為一觸發器的該輸出信號48A的輸入而喚醒(重新啟動)。
隨後，根據該實施例的顯示器2之操作之一實例將被描 述於下。
在該顯示器2中，基於從該應用程式執行區段22供應的影像資料22A而從該顯示器控制電路13之一顯示器信號驅動器輸出一顯示器驅動信號，由在該顯示器驅動電路13中的用於顯示器之該掃描器執行一線循序驅動，以於該顯示器表面上顯示一影像。此時，從光接收控制電路中的光接收驅動器輸出一光接收驅動信號，由在該光接收控制電路中用於光接收的一掃描器執行一線循序驅動以拾取一影像。
然後，在該觸摸偵測電路45中，回應於從該等感測器裝置11B輸出的該等輸出信號11C而執行作為導出諸如待偵測之物體之位置或觸摸面積的資訊之預先處理的信號處理。其結果係，每當從來自該複數個感測器裝置11B中之兩列感測器裝置11B之輸出信號11C獲取的各個2×2矩陣輸出信號47A被輸入時，大體同時輸出該輸出信號47A(串列資料)及該輸出信號48A(該判定結果)。
隨後，該影像處理區段21開始一種指定待偵測之物體的位置或觸摸面積的處理程序，且幾乎同時，該應用程式執行區段22回應於從該觸摸偵測電路45作為一觸發器的輸出信號48A的輸入而開始預定處理。舉例來說，回應於來自該觸摸偵測電路45作為一觸發器的輸出信號48A之輸入，而喚醒相對應於回應於來自該影像處理區段21的輸出(觸摸資訊21A)而執行處理之一部件的一處理器。藉此，當來自該影像處理區段21的該輸出(該觸摸資訊21A)被輸入 時，相對應於回應於來自該影像處理區段21的輸出(該觸摸資訊21A)而執行處理之部件的該處理器已喚醒，因此基於該觸摸資訊21A的處理可立即執行。
由此，在該實施例中，在配置於該I/O面板11的觸摸偵測電路15中，在從所有感測器裝置11B輸入該等輸出信號11C之前輸出該輸出信號48A(該判定結果)。藉此，舉例來說，允許在將從該等輸出信號11C獲得的輸出信號47A(該串列資料)從所有感測器裝置11B輸入至獨立於該I/O面板11而配置的該外部處理區段20中之前，輸入該輸出信號48A(該判定結果)至該外部處理區段20。其結果係，舉例來說，諸如回應於作為一觸發器的輸出信號48A(該判定結果)而在該應用程式執行區段22中使用該輸出信號48A(該判定結果)開始預定處理或喚醒該應用程式執行區段22中之一休眠部件的預先處理被允許提早開始。因此，藉由提早開始該預先處理而允許從該物體接觸該顯示器表面之時到在處於後續狀態之一處理電路(即該應用程式執行區段22)中執行主算術處理開始之時的一段必要時間縮減，藉此允許縮減延時。
此外，亦在該實施例中，不必提高該等感測器裝置11B之掃描速度，因此不必為偵測而配置一信號線或一掃描線，顯示器藉由延時之改善而使顯示器效能降低的可能性極低。因此，可允許縮減延時而不降低顯示器之效能。
修改案
在該第二實施例中，該並列輸入串列輸出電路47輸出從 來自該複數個感測器裝置11B之兩列相鄰的感測器裝置11B之該等輸出信號11C獲取的2×2矩陣輸出信號47A至該判定電路48。然而，該並列輸入串列輸出電路47可輸出3×3矩陣輸出信號47A至該判定電路48。然而，在此情況中，較佳的係該判定電路48包含(例如)判定在從該並列輸入串列輸出電路47循序輸入的各個3×3矩陣輸出信號47A中所有三個相鄰的輸出信號47A是否相對應於ON信號的一電路。
雖然本發明參考該等實施例及該等修改案而被描述，但本發明不限於其，並可做出多種修改。
舉例來說，在上述等實施例及相似例，於該觸摸偵測電路15中僅提取判定資訊作為元件資訊。然而，於該觸摸偵測電路15中可提取任何其他資訊。
舉例來說，於該觸摸偵測電路15中可提取關於相對應於包含於來自該複數個感測器裝置11B之一列或更多列感測器裝置11B之一組輸出信號11C中之ON信號的輸出信號11C之數量的資訊。此外，於該觸摸偵測電路15中可提取(舉例來說)關於輸出相對應於包含於來自該複數個感測器裝置11B之一列或更多列感測器裝置11B之一組輸出信號11C中的ON信號之輸出信號11C的一感測器裝置11B之位置的資訊作為該元件資訊。此外，後項資訊(關於感測器裝置11B之位置的資訊)可包含(例如)：輸出在群組一輸出信號11C中首先被偵測為相對應於ON信號之一輸出信號的一輸出信號11C的感測器裝置11B之位置(起始點)；在偵測到該起始點被後，輸出在被偵測為相對應於OFF信號之一輸出 信號(一未受待偵測之物體影響的輸出信號)的一輸出信號11C之前的被偵測為相對應於ON信號之輸出信號的一輸出信號11C的感測器裝置11B之位置(一終點)；在該起始點及該終點之間的一距離(兩端之間的寬度)；及類似物。此外，可藉由使用關於ON信號數量之資訊、關於起始點或終點之資訊及關於兩端之間的寬度資訊而重新建構在其中輸出信號17A對應於該像素區域11-1上之座標的影像資訊。
另外，在上述實施例及類似例中描述的係該等感測器裝置11B為接觸型感測器，但該等感測器裝置11B可為光接收型感測器，例如光電二極體。在此情況中，不僅可偵測該物體接觸一表面的情況，亦可偵測該物體靠近該表面的情況，而且，舉例來說，可讀取關於接觸該表面之一手指之指紋或靜脈的資訊。此外，在該等感測器裝置11B為光接收型感測器的情況中，較佳的係在該像素區域11-1中配置控制該等感測器裝置11B的一光接收控制電路(圖中未繪示)。
此外，在上述實施例中描述的係該顯示區段10包含在背光12上包含液晶顯示器面板的I/O面板11之情況。然而，該顯示區段10可包含一種自發光面板，諸如在彼此相對的透明基板之間包含一有機層之一EL面板，其中形成一像素的一顯示元件發出光。
此外，上述輸入/輸出裝置或類似物適用於顯示從外側輸入之影像信號或作為影像或動畫而產生於內之影像信號 的每個領域中的電子裝置，例如電視、數位相機、筆記型個人電腦、諸如蜂巢電話的行動裝置、視訊相機及類似物。
在根據上述實施例的輸入裝置及顯示器中，在配置於該面板中的處理電路中，在接收來自所有感測器裝置的所有輸出信號之前，輸出判定資訊，因此在從來自所有感測器裝置之輸出信號獲取的信號被輸入至獨立於該面板而提供的外部處理區段之前，舉例來說，諸如在該外部處理區段中利用上述判定資訊開始算術處理或重新啟動(喚醒)處於一休眠狀態之外部處理區段的預先處理可提早開始。藉此可縮減延時。此外，在上述實施例中，不必為偵測配置一信號線或一掃描線，因此藉由延時之改善而使顯示器效能下降的可能性極低。
技術熟練者應理解本發明可依據設計要求及其它因素而發生多種在該等請求項或其等價物之範圍內的修改、組合、子組合及變更。
1‧‧‧顯示器
2‧‧‧顯示器
10‧‧‧顯示區段
11‧‧‧I/O面板
11-1‧‧‧像素區域
11-2‧‧‧電路區域
11A‧‧‧顯示像素
11B‧‧‧感測器裝置
11C‧‧‧輸出信號
12‧‧‧背光
13‧‧‧顯示器控制電路
15‧‧‧觸摸偵測電路
16‧‧‧轉換電路
16A‧‧‧輸出信號
17‧‧‧並列輸出串列輸出電路
17A‧‧‧輸出信號
18‧‧‧判定電路
18A‧‧‧輸出信號
18B‧‧‧開關裝置
20‧‧‧外部處理區段
21‧‧‧影像處理區段
22‧‧‧應用程式執行區段
22A‧‧‧影像資料
30‧‧‧信號傳送區段
45‧‧‧觸摸偵測電路
47‧‧‧並列輸入串列輸出電路
47A‧‧‧輸出信號
48‧‧‧判定電路
48A‧‧‧輸出信號
圖1為根據本發明之第一實施例的顯示器之完整組態之方塊圖；圖2為圖1中之觸摸偵測電路的內部組態之實例的方塊圖；圖3為繪示圖1之觸摸偵測電路之操作的概要圖；圖4為描述圖1之觸摸偵測電路之操作的時序圖；圖5為圖2之觸摸偵測電路之修改案的方塊圖； 圖6為描述圖5之觸摸偵測電路之操作的概要圖；圖7為描述圖5之觸摸偵測電路之操作的時序圖；圖8為描述圖1之觸摸偵測電路的另一修改案之操作的概要圖；圖9為根據本發明之第二實施例的顯示器之完整組態的方塊圖；圖10為圖9中之觸摸偵測電路的內部組態之實例的方塊圖；及圖11為描述圖9之觸摸偵測電路之操作的概要圖。
1‧‧‧顯示器
10‧‧‧顯示部分
11‧‧‧I/O面板
11-1‧‧‧像素區域
11-2‧‧‧電路區域
11A‧‧‧顯示像素
11B‧‧‧感測器裝置
12‧‧‧背光
13‧‧‧顯示器控制電路
15‧‧‧觸摸偵測電路
17A‧‧‧輸出信號
18A‧‧‧輸出信號
20‧‧‧外部處理區段
21‧‧‧影像處理區段
22‧‧‧應用程式執行區段
22A‧‧‧影像資料
30‧‧‧信號傳送區段

Claims (7)

  1. 一種輸入裝置，其包括：面板，該面板設有：複數個感測器裝置，其等二維地配置於列方向及行方向，及驅動電路，其驅動上述複數個感測器裝置；轉換電路，其並列地輸入特定之處理單位之上述複數個感測器裝置的輸出信號，而進行將受到接觸或靠近上述面板之表面之物體的影響時之輸出信號作為ON信號之二值化處理；並列輸入串列輸出電路，其串列轉換自上述轉換電路並列輸出之上述處理單位之二值化信號，而將轉換後之串列信號依序輸出至處理區段，該處理區段係於與配置於特定之區域之上述複數個感測器裝置對應之上述串列信號全部輸入後，開始信號處理；及判定電路，其自上述並列輸入串列輸出電路依序輸入上述串列信號，並於每一上述處理單位，每當上述串列信號輸入時，判定包含該串列信號之已輸入之上述串列信號中是否包含有上述ON信號，並輸出該判定結果。
  2. 如請求項1之輸入裝置，其中上述判定電路包含有：OR電路，其於每一上述處理單位，執行輸入之上述串列信號與前次之判定結果之OR運算，而更新判定結果；及保持電路，其將上述OR電路所更新之判定結果作為上述前次之判定結果而保持，並且於輸入了上述處理單位 之最初之串列信號時，重新設定所保持之上述前次之判定結果；且每當上述串列信號逐一輸入時，輸出上述判定結果。
  3. 如請求項2之輸入裝置，其中上述判定電路包含開關裝置，該開關裝置係輸入上述OR電路之輸出信號、及ON信號，並因應特定之條件而輸出上述OR電路之輸出信號或上述ON信號；且於上述特定之條件成立後，輸出上述OR電路之輸出信號作為上述判定結果。
  4. 如請求項1至3中任一項之輸入裝置，包括：外部處理區段，其經設置為獨立於上述面板；及信號傳送區段，其傳送上述面板與上述外部處理區段之間之信號；且上述外部處理區段係取得自上述判定電路輸出之上述判定結果，並根據上述判定結果將上述ON信號之檢測作為觸發而開始特定之處理。
  5. 如請求項1至3中任一項之輸入裝置，其中上述判定電路係自上述處理單位之上述串列信號計數上述ON信號的數量、並且導出關於上述ON信號之位置的資訊，而輸出上述ON信號之數量及關於上述ON信號之位置的資訊。
  6. 如請求項4之輸入裝置，其中上述判定電路係自上述處理單位之上述串列信號計數上述ON信號的數量、並且導出關於上述ON信號之位置 的資訊，而輸出上述ON信號之數量及關於上述ON信號之位置的資訊。
  7. 一種顯示器，其包括：面板，該面板設有：複數個顯示像素及複數個感測器裝置，其等係二維地配置於列方向及行方向，及驅動電路，其驅動上述複數個顯示像素及上述複數個感測器裝置；轉換電路，其並列地輸入特定之處理單位之上述複數個感測器裝置的輸出信號，而進行將受到接觸或靠近上述面板之表面之物體之影響時之輸出信號作為ON信號之二值化處理；並列輸入串列輸出電路，其串列轉換自上述轉換電路並列輸出之上述處理單位之二值化信號，而將轉換後之串列信號依序輸出至處理區段，該處理區段係於與配置於特定之區域之上述複數個感測器裝置對應之上述串列信號全部輸入後，開始信號處理；及判定電路，其自上述並列輸入串列輸出電路依序輸入上述串列信號，並於每一上述處理單位，每當上述串列信號輸入時，判定包含該串列信號之已輸入之上述串列信號中是否包含有上述ON信號，並輸出該判定結果。
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