电极基板及配备该电极基板的显示装置以及触摸屏的制作方法_4

文档序号:8270214阅读:来源:国知局
DC-2。之后,通过减法运算电路3e,从数字积分值ADC-1减去正的数字积分值ADC-2,其结果是,数字积分值ADC-1的增加量由数字积分值ADC-2抵消。
[0167]在该例中,在光电流的干扰光成分单纯减少的情况下,也能够通过上述那样的减法运算处理,输出基于正确的反射光成分的检测信号。
[0168](3)检测动作的可否判断
[0169]在干扰光增加的情况(图8所示的例子)和干扰光减少的情况(图9所示的例子)下,因为数字积分值ADC-1不为零,所以存在其绝对值大至设定值以上的情况。在这种情况下,通过移位寄存器控制电路3d的控制,使数字积分值ADC-2不存储于移位寄存器3a,因此不能输出检测信号,从而不进行检测动作(非检测模式)。此外,在数字积分值ADC-1变得比设定值小时,通过移位寄存器控制电路3d的控制,使数字积分值ADC-2存储于移位寄存器3a。在这种情况下,能够输出基于数字积分值ADC-2的检测信号,能够进行检测动作(检测模式)。
[0170]另外,也可以通过定期地重复积分期间INT1、INT2的积分动作,判定数字积分值ADC-1是否变得小于设定值,从而基于其判定结果在检测模式与非检测模式之间转换。
[0171]另一方面,在干扰光增加的情况(图21所示的例子)和干扰光减少的情况(图22所示的例子)下,因为数字积分值ADC-2不为零,所以存在其绝对值大至设定值以上的情况。在这种情况下,通过移位寄存器控制电路3d的控制,使数字积分值ADC-1不存储于移位寄存器3a,因此不能输出检测信号,从而不进行检测动作(非检测模式)。此外,在数字积分值ADC-2变得比设定值小时,通过移位寄存器控制电路3d的控制,使数字积分值ADC-1从移位寄存器3a被读出。在这种情况下,能够输出基于数字积分值ADC-1的检测信号,能够进行检测动作(检测模式)。
[0172]另外,也可以通过定期地重复积分期间INT3、INT4的积分动作,判定数字积分值ADC-2是否变得小于设定值,从而基于其判定结果在检测模式与非检测模式之间转换。
[0173][实施方式2]
[0174]以下参照图7?图10和图20?图22对本发明的实施方式2进行说明。
[0175]另外,在本实施方式中,对具有与在上述实施方式I的构成要素相同功能的构成要素,标注相同的附图标记,省略其说明。
[0176][光传感器的结构]
[0177]图10是表示本实施方式的光传感器102的结构的框图。
[0178]如图10所不,光传感器102与上述的光传感器101相同,包括积分电路1、AD转换器2、输出控制电路3、12C接口 4、积分控制信号产生电路5、振荡器6、驱动信号产生电路7、驱动电路8和发光受光单元90。此外,光传感器102包括驱动电流设定电路9。
[0179]驱动电流设定电路9 (光输出控制电路)是与从AD转换器2输出的数字积分值ADC-1和数字积分值ADC-2中、发光元件LED断开的期间的积分值的绝对值成比例地,控制驱动电路8所生成的驱动电流的电路。
[0180][光传感器的动作]
[0181]在如上述那样构成的光传感器102中,通过驱动电路8,与作为发光元件LED断开的期间的积分值的数字积分值ADC-1或数字积分值ADC-2的绝对值成比例地控制驱动电流。具体而言,在图7?图9所示的例子中,与数字积分值ADC-1的绝对值成比例地控制驱动电流,在图20?图22所示的例子中,与数字积分值ADC-2的绝对值成比例地控制驱动电流。由此,根据受光元件H)的受光光量调整发光元件LED的发光光量。
[0182]因此,即使在干扰光强的情况下,也能够对检测信号确保充分的S/N。此外,在干扰光弱的情况下,能够通过使发光元件LED的驱动电流减少来降低消耗电力。
[0183][实施方式3]
[0184]以下参照图7?图9、图11和图20?图22对本发明的实施方式3进行说明。
[0185]另外,在本实施方式中,对具有与在上述实施方式I的构成要素相同功能的构成要素,标注相同的附图标记,省略其说明。
[0186][光传感器的结构]
[0187]图11是表示本实施方式的光传感器103的结构的框图。
[0188]如图11所不,光传感器103与上述的光传感器101相同,包括积分电路1、AD转换器2、输出控制电路3、12C接口 4、积分控制信号产生电路5、振荡器6、驱动信号产生电路7、驱动电路8和发光受光单元90。此外,光传感器103还包括发光周期设定电路10。
[0189]发光周期设定电路10 (发光周期控制电路)是设定驱动信号产生电路7产生的驱动信号的周期(驱动周期)以使得从AD转换器2输出的数字积分值ADC-1的绝对值成为最小的电路。
[0190][光传感器的动作]
[0191]在如上述那样构成的光传感器103中,通过发光周期设定电路10,根据数字积分值ADC-1和数字积分值ADC-2中的发光元件LED断开的期间的积分值的绝对值控制驱动周期。具体而言,在图7?图9所示的例子中,根据数字积分值ADC-1的绝对值控制驱动周期,在图20?图22所示的例子中,根据数字积分值ADC-2的绝对值控制驱动周期。由此,当调整发光元件LED的发光周期时,成为调整积分期间INTl?INT4。其结果是,在图7?图9所示的例子中,数字积分值ADC-1的绝对值成为最小,在图20?图22所示的例子中,数字积分值ADC-2的绝对值成为最小。此时,为了连续地调整驱动周期,在图7?图9所示的例子中,重复第一期间Tl和第二期间T2,在图20?图22所示的例子中,重复第三期间T3和第四期间T5。
[0192]通过如上述那样控制发光周期,能够使产生干扰光的环境下的干扰光除去率最大。此处,考虑的干扰光是以下那样的光。
[0193](a)太阳光等DC光和光强度在微秒或毫秒等极短的期间中几乎不变化的光源的光
[0194](b)白炽灯、荧光灯等商用频率50Hz或60Hz的存在强度变动的光源的光
[0195](c)变频荧光灯等在约50kHz前后存在强度变动的光源的光
[0196](d)如被进行PWM调光后的LED光源那样在20kHz?几百kHz存在强度变动的光源的光
[0197]由此,能够提高光传感器103的干扰光耐受量。
[0198]在如上述那样存在一定的干扰光的情况下,即使变更各积分期间INTl?INT4,数字积分值ADC-1 (图6所示的第一驱动模式的例子)或数字积分值ADC-2 (图19所示的第二驱动模式的例子)的绝对值也接近零而几乎没有变化。与此相对,在干扰光成分在积分期间INTl?INT4发生变化的情况下(干扰光如变频荧光灯等那样随时间变化的情况下),通过发光周期设定电路10,使各积分期间INTl?INT4与干扰光的周期同步。由此,在第一驱动模式的情况下,干扰光成分由积分期间INT1、INT2的积分值之差抵消而成为零。此外,在第二驱动模式的情况下,干扰光成分由积分期间INT3、INT4的积分值之差抵消而成为零。
[0199]因此,通过如上述那样控制发光周期,对积分期间INTl?INT4进行调整,而使各积分期间INTl?INT4与干扰光的周期同步时,能够进行调整使数字积分值ADC-1或数字积分值ADC-2的绝对值最接近零。由此抵消干扰光成分,使仅检测反射光成分变得容易。
[0200][实施方式4]
[0201]以下参照图2、图12?图14对本发明的实施方式4进行说明。
[0202]另外,在本实施方式中,对具有与在上述实施方式I的构成要素相同功能的构成要素,标注相同的附图标记,省略其说明。
[0203][光传感器的结构]
[0204]如图12所示,光传感器104与上述的光传感器101相同,包括I2C接口 4、积分控制信号产生电路5、振荡器6、驱动信号产生电路7和驱动电路8。此外,光传感器104代替光传感器101中的积分电路1、AD转换器2、输出控制电路3和发光受光单元90,分别包括积分电路11?14、AD转换器21?24、输出控制电路3A和发光受光单元90A。进一步,光传感器104具有比较电路151。
[0205]<发光受光单元的结构>
[0206]图2是表示发光受光单元90A的发光元件LED和受光元件DTO的安装结构的纵截面图。图13是表示光传感器104的受光元件DPD的结构的平面图。
[0207]发光受光单元90A与光传感器中的发光受光单元90相同,具有发光元件LED。此夕卜,发光受光单元90A代替光传感器101中的受光元件H)具有受光元件DPD。进一步,如图2所示,在发光受光单元90A中,受光元件PDP安装于与发光受光单元90的受光元件H)相同的位置。
[0208]如图13所示,受光元件DH)是4分割式的元件,由具有正方形的受光区域的四个受光元件PDl?PD4构成。
[0209]<利用受光元件进行的光检测>
[0210]图14(a)是表示来自光传感器104的出射光所形成的光点与检测对象物100的位置关系的变化的平面图。图14(b)是表示上述光点的来自检测对象物100的反射光射入光传感器104的受光元件DPD的状态的平面图。
[0211]通过使用4分割式的受光元件DPD,如图14(a)和(b)所示,根据检测对象物100的位置,来自检测对象物100的反射光(光点s)被投影至受光元件Dro的像的形状发生变化。因此,通过对射向各受光元件PDl?PD4的入射光的光量进行测定,能够检测检测对象物100相对于光传感器104存在于怎样的位置。
[0212]此处,对如图14(a)所示那样检测对象物100相对于发光元件LED的出射光形成的光点S从右方向向左方向移动的情况进行说明。首先,来自检测对象物100的光点S的反射光通过发光受光单元90A的受光透镜部92b (凸透镜)作为倒立像被投影至受光元件DPD0
[0213]如图14(a)的左端及其右侧所示,在检测对象物100从右方向靠近的状态,反射光投影在受光元件ro2、ro3。此时,受光元件PD2、PD3产生与入射光的强度成比例的光电流。此外,如图14(a)的正中所示,在检测对象物100到达将光点S完全反射的位置的状态,反射光投影在受光元件PDl?TO4。此时,受光元件PDl?PD4产生与入射光的强度成比例的光电流。如图14(a)的右端及其左侧所示,在检测对象物100向左方向远离的状态,反射光投影在受光元件ro 1、TO4。此时,受光元件ro 1、PD4产生与入射光的强度成比例的光电流。
[0214]这样,当投影在受光元件Dro的反射光的像的形状与检测对象物100相对于光点S的位置相应地发生变化时,与之相应地,受光元件Dro的各受光元件PDl?PD4的光电流也发生变化。因此,根据各受光元件PDl?TO4的光电流判断光传感器104与检测对象物100的相对的位置关系。此外,通过对检测对象物100的位置的时间变化进行计算,还能够检测出检测对象物100的移动速度和移动方向。
[0215]不过,为了正确地检测检测对象物100的位置,需要使得不受照明光和太阳光等干扰光的影响地进行动作。
[0216]另外,在图14(b),投影在受光元件DH)的像的黑色的部分和以斜线表示的部分分别是光强度高的部分和光强度低的部分。
[0217]<积分电路和AD转换器的结构>
[0218]积分电路11?14与上述的光传感器101中的积分电路I同样地构成。此外,AD转换器21?24与光传感器101中的AD转换器2同样地构成。
[0219]<输出控制电路的结构>
[0220]输出控制电路3A与光传感器101中的输出控制电路3同样地具有图3所示那样的结构。此外,输出控制电路3A还具有对来自AD转换器21?24的各数字积分值ADC-1、ADC-2实施以下那样的运算处理的电路。
[0221]输出控制电路3A通过对与各受光元件HH?PD4对应的数字积分值ADC-l、ADC-2进行以下的运算,计算数字积分值ADC-1 (T)、ADC-2 (T)。
[0222]ADC-1 (T) = (ADC-1 (I) +ADC-1 (4)) - (ADC-1 (2) +ADC-2 (3))
[0223]ADC-2 (T) = (ADC-2 (I) +ADC-2 (4)) - (ADC-2 (2) +ADC-2 (3))
[0224]在上式中,ADC-1 (I)?ADC-1⑷分别表示与各受光元件PDl?PD4对应的数字积分值ADC-1,ADC-2(1)?ADC-2 (4)分别表示与各受光元件PDl?PD4对应的数字积分值ADC-2o
[0225]通过上述的运算,在图14(b)所示的例子中,数字积分值ADC-1 (T)、ADC_2(T)的值在从右方向靠近的情况下成为负,在从左方向靠近的情况形成为正,在完全反射光的情况下成为零。
[0226][光传感器的动作]
[0227]发光兀件LED与光传感器101中的发光兀件LED同样地发光,输出红外线的光脉冲。
[0228]当检测对象物100靠近光传感器104、到达从发光元件LED射出的光的光点S的位置时,从发光元件LED射出的光被检测对象物100反射。检测对象物100越靠近光传感器104,来自检测对象物100的反射光的光量越增大。
[0229]当检测对象物100到达将上述的光点S完全反射且将来自发光元件LED的光全部反射的位置时,因为离光传感器104最近,所以在该状态反射光量成为最大。受光元件DPD的各受光元件PDl?PD4通过接收来自检测对象物100的反射光,在入射光量增大并超过规定的阈值时导通,产生光电流。
[0230]在光传感器104,各受光兀件PDl?PD4产生的光电流分别
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