显示设备以及显示方法

专利名称：显示设备以及显示方法
技术领域：
本发明涉及一种适于应用到例如液晶显示器和有机EL(场致发光)显示器的显示设备以及显示方法，并且尤其涉及使得能够与光发射并行地进行光接收的显示技术。
背景技术：
在相关技术中，当允许通过触摸诸如电视机等之类的显示设备的显示屏幕而进行操作的触板在显示屏幕上形成时，将与显示设备分离的触板放在显示屏幕上。
作为使用分离触板的结构，存在一种例如具有附在屏幕上的薄且透明的输入检测设备的结构。这是使用导电薄膜的触摸传感器。例如还有用于检测压力的压敏型设备、通过与人体的接触而改变的电容型设备等。此外，还有被称为电磁感应型的设备，其允许使用特殊的笔输入位置。这些设备具有这样的结构，其中显示板的表面具有置于其上的用于位置检测的另一特殊板。
虽然这些使用放置在显示板上的检测板的设备的触摸检测原理是容易的，但是因为有某一些部件置于显示板上，所以不可避免地出现了显示质量的下降。此外，因为检测方法主要是检测电容改变的方法，所以难以同时在两个或更多位置上检测输入。
其中没有把板添加到表面上的触板系统包括光学类型。将光发射单元(发光二极管等)和光电晶体管的组合设置在板的上、下、左和右侧。基于由手指等阻挡的光来检测位置。这种光学类型不会导致显示质量的下降，但是其不适合于便携式设备，这是因为，该设备的大部分沿着显示设备的外围设置。
为了消除相关技术中的这些触板的不便之处，近来已经提出了这样的设备，其中显示设备的屏幕按照原样起触板作用而不用提供分离的触板。日本专利公开第2004-127272号(图5)公开了这样的、并行执行光发射和光接收的显示设备。
对这样的并行执行光发射和光接收的显示设备的示例进行配置，以便使例如其单元设置在显示面上的、用于图像显示的光发射单元的显示(光发射)间歇地进行，在光发射停止时的时段内在这些光发射单元本身中累积与所接收的光相对应的电荷，并且读出所累积的电荷。作为使得这样的配置成为可能的显示设备，例如存在一种有机EL显示器。此外，还提出了当如同在液晶显示器的情况下那样显示单元本身不具有接收光(累积电荷)的功能时，光接收单元邻近于显示单元而设置，并且在显示(光发射)停止时的时段中由这些光接收单元接收光。

发明内容
当形成这类同时发射光和接收光的显示设备时，由于外部光线的影响，所接收的光信号的状态在光接收时改变非常大。具体地说，假定要检测手指等对显示屏幕的触摸，例如，在其中在暗室内检测所接收的光的状态与其中在处于明亮日光中的室外检测所接收的光的状态之间，光接收状态差别很大。因此，难以在均匀的光接收状态下检测与显示设备等的表面的接触。
因此，例如，如同在其中显示设备应用于便携式电子设备的显示板的情况中那样，当该显示设备应用于可在室内和室外使用的设备时，需要一些能够应对外部光线的强度改变的测量。然而，在已经提出的、同时发射光和接收光的显示设备中，难以容易地进行这样的测量。
此外，显示设备的光发射部分的内部配置会导致噪声(例如，由液晶显示器设备的背光配置导致的噪声)。噪声的影响使得难以检测到接触位置或者接近位置。
已经鉴于这样的问题而做出了本发明。当同时发射光和接收光时可容易地消除外部光线和噪声的影响，是所期望的。
根据本发明的第一实施例，提供了一种用于同时或者交替地显示图像和接收光的显示设备，该显示设备包括多个显示单元，用于通过发射光在显示设备的显示面上显示图像；多个光接收单元，用于接收入射在由显示单元形成的显示面上的光；存储单元，用于存储在没有东西接触或者接近该显示面的状态下、当显示单元发光时以及当显示单元不发光时由光接收单元所接收的两个光量之间的差值作为初始值；以及检测单元，用于通过检测当显示单元发光时由光接收单元接收的光量，并且检测当显示单元不发光时由光接收单元接收的光量，然后从两个所检测的接收光量之间的差值中减去由存储单元存储的初始值，来检测与显示面的接触状态或者接近该显示面的状态。
根据本发明的第二实施例，提供了一种用于同时或者交替地在显示面上显示图像和接收光的显示方法，该显示方法包括步骤基于用于显示的光发射，在显示面上显示图像；执行光接收，以便接收入射在显示面上的光，并且作为光接收，执行在下述两种状态下的两次光接收，所述两种状态为执行在所述显示步骤中的用于显示的光发射的状态，以及不执行用于显示的光发射的状态；将在没有东西与显示面接触或者接近该显示面的状态下、在两次光接收中的光量之间的差值存储为初始值；以及对在用于检测接触或者接近该显示面的状态的两次光接收中的光量之间的差值进行检测，并且通过从所检测的差值中减去在存储步骤中存储的初始值，来检测接触或者接近该显示面的状态。
因此，例如，即使当存在外部光时，在单元发射光且图像正显示在显示面上的状态下、由处于与显示面接触的位置上的单元检测到的接收光量是基本上恒定的接收光量，而与外部光的存在或者不存在无关，这是因为与显示面接触的对象本身阻挡了外部光。由在其它位置上的单元检测到的接收光量从该恒定的接收光量起发生改变。
通过从两个接收光量之间的差值中减去被存储为初始值的差值，有可能消除显示设备中的内部反射的影响，并且确定与相应位置的接触，其中在光发射状态下接收的光量和在不发射光的状态下接收的光量之间的差值被存储为初始值。可以为接近显示面的状态进行类似的确定。
根据本发明，可以基于在两个接收光量之间的差值确定接触(或者接近)相应位置的状态，而且通过减去所存储的初始值，消除了显示设备中的内部反射的影响。因此，有可能进行不受使用环境和设备的内部配置影响的、优良的接触或者接近确定，并且消除了外部光的影响和显示设备内部的影响。
通过下面结合附图举例说明了本发明一个优选实施例的描述，本发明的上述及其他目的、特征、和优点将变得明显。


图1为示出根据本发明第一实施例的显示设备的配置示例的框图；图2是示出根据本发明的第一实施例的显示板示例的框图；图3是示出根据本发明的第一实施例的像素配置示例的连接图；图4是示出根据本发明第一实施例的、用于从像素中读取的配置示例的连接图；图5是示出根据本发明的第一实施例、打开和关闭背光的时序示例的时序图；图6是根据本发明的第一实施例、用于确定接触或者接近位置的处理的原理的流程图；图7是根据本发明的第一实施例、用于确定接触或者接近位置的处理示例的流程图；
图8是帮助说明根据本发明的第一实施例、在自发射光(self-emitted light)打开时所接收的光数据示例的图示；图9是帮助说明根据本发明的第一实施例、在自发射光关闭时所接收的光数据示例的图示；图10A和10B是帮助说明根据本发明的第一实施例、在没有外部光的情况下在自发射光打开时所接收的光数据示例和在自发射光关闭时所接收的光数据示例的图示；图11是帮助说明根据本发明的第一实施例、在去除噪声之后的所接收的光数据示例的图示；图12为示出根据本发明第二实施例的显示设备的配置示例的框图；图13是示出根据本发明的第二实施例的像素配置示例的连接图；以及图14A、14B、14C、14D和14E是示出根据本发明第二实施例的驱动时序示例的说明性图示。
具体实施例方式
在下文中，将参考图1到11描述本发明的第一实施例。
在这个示例中，本发明应用于被形成为液晶显示器的显示设备。光接收单元邻近于形成液晶显示器的每个光发射单元布置，以便可以彼此并行地执行光发射(显示)和光接收(读取)。在这个示例中的可以彼此并行地执行光发射和光接收的显示器将被称为I/O显示器，这是因为，该显示器可以同时执行图像输入(光接收)和图像输出(显示)。此外，如稍后将要描述的那样，在这个示例中的I/O显示器不仅还可以检测与屏幕接触的对象，而且还可以检测邻近屏幕的对象。因此，除非另作说明，否则在以下的描述中的接触检测包括接近检测。
图1是示出在当前示例中的显示设备的配置示例的框图。应用程序执行单元11执行与由该应用程序执行单元11正执行的应用相对应的、用于显示图像的处理。此外，该应用程序执行单元11例如检测与显示板的接触，并且执行与所接触的显示部分相对应的处理。从应用程序执行单元11向显示器驱动电路12提供用于显示图像的指令，以便执行用于在I/O显示板20上显示图像的驱动。
I/O显示板20被形成为液晶显示器。I/O显示板20是这样的显示器，其具有在诸如玻璃基板等之类的透明基板上的透明电极，而且还具有以矩阵形式在显示区域(传感器区域)21中形成的多个像素(显示单元)(参见图2)。背光15布置在I/O显示板20的背面上。在当前示例中的背光15使用例如多个发光二极管构成的阵列，而且可以相对高速地执行背光的打开/关闭控制。以与由显示器驱动电路12进行的显示器驱动联锁这样的方式，执行背光的打开/关闭控制。
I/O显示板20具有多个与显示单元分离地设置的光接收单元。具体地说，例如，光接收单元以毗邻显示区域(传感器区域)21中的相应显示单元这样的方式，以矩阵形式设置。与由光接收单元接收的光量相一致地累积的信号电荷通过从光接收驱动电路13进行驱动来读取。光接收驱动电路13具有位于其中的第一帧存储器13a和第二帧存储器13b，其用于在稍后描述的、在读取光接收信号时所必需的确定处理中使用。例如，将用于确定的初始值在制造该显示设备时事先存储在两个帧存储器13a和13b中的存储器13b中。
将由光接收驱动电路13读取和确定的光接收信号(为稍后描述的差分图像信号)发送到图像处理单元14，以便将接触状态等确定为图像，并且有时还确定接触中心的坐标位置等。将确定结果(坐标数据、识别结果等)发送到应用程序执行单元11。应用程序执行单元11根据正执行的应用来执行处理。例如，应用程序执行单元11执行用于显示在显示图像中检测到接触的点、区域等的处理。
接下来将参考图2描述在当前实施例中、在I/O显示板20中的驱动器的设置示例。如图2所示，在其中心具有透明显示区域(传感器区域)21的I/O显示板20，在显示区域21的边缘的四边设置有显示器水平驱动器22、显示器垂直驱动器23、传感器水平驱动器24、和传感器垂直驱动器25。向显示器水平驱动器22和显示器垂直驱动器23提供显示信号和控制时钟作为用于显示的数据。显示器水平驱动器22和显示器垂直驱动器23驱动以矩阵形式设置在显示区域21中的显示单元。向传感器水平驱动器24和传感器垂直驱动器25提供用于读取的时钟。传感器水平驱动器24和传感器垂直驱动器25经由光接收信号线向光接收驱动电路13提供与该时钟同步地读取的光接收信号。
图3是示出设置在显示区域21中的像素之一的结构的图示。在这种情况下，用于显示一个像素31的结构具有沿水平方向布置的栅电极31h、沿垂直方向布置的漏电极31i、以及布置在这两个电极的交叉点处的开关元件31a，该开关元件31a连接到像素电极31b。开关元件31a的开/关控制由通过栅电极31h获得的信号执行。由通过漏电极31i提供的信号设置在像素电极31b处的显示状态。
光接收传感器(光接收单元)31c布置在像素电极31b的附近。向光接收传感器(光接收单元)31c提供电源电压VDD。该光接收传感器(光接收单元)31c连接到复位开关31d和电容器31e。光接收传感器(光接收单元)31c在由复位开关31d复位之后，累积与由电容器31e接收的光量相对应的电荷。在读取开关31g被接通的定时处，将与累积的电荷成正比的电压经由缓冲放大器31f提供给信号输出电极31j，然后将其输出到外面。复位开关31d的接通/断开由通过复位电极31k获得的信号所控制。读取开关31g的接通/断开由通过读取控制电极31m获得的信号所控制。
图4是示出其中将从光接收传感器读取的信号提供给传感器驱动器25的结构的图示。图4示出了用于红色(R)、绿色(G)、和蓝色(B)的三个像素31、32、和33，这些像素彼此接近地设置。由连接到相应像素的光接收传感器31c、32c、和33c的电容器所累积的电荷由相应的缓冲放大器31f、32f、和33f进行放大，然后在接通读取开关31g、32g、和33g的定时处经由信号输出电极将其提供给驱动器25。恒流源41a、41b、和41c连接到相应的信号输出电极，以便驱动器25可以高灵敏度地检测与所接收的光量相对应的信号。
图5是示出在当前示例中的I/O显示板20的显示和光接收的图示。如图5所示，假定在例如用于一帧的1/60秒帧周期内显示图像(活动图像或者静止图像)，平分每个帧周期，而且在前半周期(1/120秒的时段)中，打开背光15，并且将显示信号写到每个显示单元中，以便在该帧周期内显示图像。在每个帧周期的后半周期中，关闭背光15，并且不进行显示。
对于由光接收单元进行的光接收所产生的信号的读取，在每个帧周期中，在其中打开背光的前半周期中执行一次读取处理，并且在其中关闭背光的后半周期中也执行一次读取处理。然而，虽然需要在帧周期中为每个帧进行图像信号显示，但是未必需要在一个帧周期中执行光接收信号的读取，而且该读取可以在稍微长一些的时段中执行。
接下来将参考图6中的流程图描述在这样读取了光接收信号之后所执行的处理。如同已经参考图5所述的，在当前示例中，在一个帧周期中读取两个光接收信号。具体地说，在自发射光(背光灯)接通的状态下读取信号，并且还在自发射光(背光灯)关闭的状态下读取信号。获得在这两个读取信号之间的差值。作为这个差值的数据，在其中没有外部光并且没有表面反射器(也就是说，没有东西接触或者邻近表面)的状态下测量的差值数据被事先存储和保持在帧存储器13b(图1)中作为初始值。
在图6的流程图中，在图6的流程图的右侧、从步骤S21到步骤S28的处理，是用于在帧存储器13b中存储初始值的处理，而在图6的流程图的左侧、从步骤S11到步骤S18的处理，是使用存储在帧存储器13b中的初始值和在所论述的时间处测量的值来检测接触或者接近的处理。例如，用于在帧存储器13b中存储初始值的处理在工厂中制造显示设备之后且在发货之前执行。做为选择，初始值可以通过用户操作等在任何时候被更新。
首先将对用于将初始值存储在帧存储器13b中的处理进行描述。在其中没有外部光从显示设备的周围进入显示面的环境中，在没有东西接触或者邻近该显示面的情况下，在自发射光(背光灯)打开的状态下读取数据(步骤S21)。将在这时候读取的数据存储在帧存储器13a中(步骤S22)。将所存储的数据保持在帧存储器13a中(步骤S23)。然后，还在自发射光(背光灯)关闭的状态下读取数据(步骤S24)。从在这时候读取的数据中减去存储在帧存储器13a中的数据(步骤S25)。由此获得在自发射光打开的状态下的数据和自发射光关闭的状态下的数据之间的差值(步骤S26)。将因此获得的、用于一个屏幕的差值数据存储在帧存储器13b中(步骤S27)。将所存储的值保持为用于测量的初始值，直到更新了该存储的值为止(步骤S28)。顺便提及的是，由帧存储器13a保持的数据在计算处理中使用，并且因此可以在该处理结束之后清除该数据。
然后，当执行测量以实际检测接触或者接近时，在自发射光(背光灯)打开的状态下读取数据(步骤S11)。将在这时候读取的数据存储在帧存储器13a中(步骤S12)。将所存储的数据保持在帧存储器13a中(步骤S13)。然后，还在自发射光(背光灯)关闭的状态下读取数据(步骤S14)。从在这时候读取的数据中减去存储在帧存储器13a中的数据(步骤S15)。因此获得在自发射光打开的状态下的数据和在自发射光关闭的状态下的数据之间的差值(步骤S16)。
在步骤S16中获得差值数据之后，从该差值数据中减去在步骤S28中存储在帧存储器13b中的、用于测量的初始值(步骤S17)。获得由该减法所产生的数据作为去除噪声之后的差值数据(步骤S18)。
以一帧为单位将所检测到的差值数据作为差值图像发送到图像处理单元14。图像处理单元14以像素为单位将所提供的差值图像二元化(binarize)为等于或者高于预定电平的值以及低于预定电平的值。此外，图像处理单位14执行算术处理，用于确定被二元化和检测为具有等于或者高于预定电平的值的区域的区域的重心。图像处理单位14将所确定的重心的坐标位置发送到应用程序执行单元11。应用程序执行单元11将所提供的重心的坐标位置标识为接触或者邻近对象的中心位置。
在图6所示的处理中，噪声测量处理和实际接触检测处理被表示为不同的处理。然而，因为这两个处理实际上是彼此类似的，所以如图7中的流程图所示，这两个处理可以共用一个共同的处理。
具体地说，在自发射光(背光灯)打开的状态下读取数据(步骤S11)。将在这时候读取的数据存储在帧存储器13a中(步骤S12)。将所存储的数据保持在帧存储器13a中(步骤S13)。然后，还在自发射光(背光灯)关闭的状态下读取数据(步骤S14)。从在这时候读取的数据中减去存储在帧存储器13a中的数据(步骤S15)。因此获得在自发射光打开的状态下的数据和在自发射光关闭的状态下的数据之间的差值(步骤S16)。
在步骤S16中获得差值数据之后，确定到步骤S16之前的处理是用于获得用于噪声测量的初始值的处理还是用于实际检测接触或者接近的处理(步骤S31)。当到步骤S16之前的处理是用于获得用于噪声测量的初始值的处理时，将差值数据存储在帧存储器13b中(步骤S32)。帧存储器13b保持该值作为与噪声相对应的初始值(步骤S33)。
当在步骤S31中确定到步骤S16之前的处理是用于实际检测接触或者接近的处理时，从在这个时候测量的数据中减去存储在帧存储器13b中的值(步骤S17)。将产生的减法值作为去除噪声之后的差值数据进行处理(步骤S18)。
通过这样从测量值中减去事先测量的噪声(初始值)，有可能获得不受取决于显示设备结构(尤其是背光的结构)的噪声影响的测量值，并且因此很好地且高准确度地检测接触位置或者接近位置。
将参考图8到11中的测量数据的示例来描述可以由当前示例中的处理有利地除去噪声的事实。图8是示出当在当前示例的显示设备中、在自发射光打开的状态下读取所接收的光数据时，用于一条水平线的数据示例的图示。在图8的示例中，由与显示面接触的对象(反射器)的反射而产生的信号分量d1是期望被检测的信号。然而事实上，添加了由背光内部反射产生的信号分量d2、由像素变化产生的信号分量d3、以及由外部光噪声产生的信号分量d4。由背光内部反射产生的信号分量d2包括灵敏度变化。由像素变化产生的信号分量d3是所谓的DC噪声，其为当在任何状态下执行检测时所添加的基础噪声。
虽然由外部光噪声产生的信号分量d4不具有叠加在其上的要检测的信号分量d1，但是由背光内部反射产生的信号分量d2以及由像素变化产生的信号分量d3具有叠加在其上的要检测的信号分量d1。如下所述，通过执行在图6或者图7的流程图中所示的处理，提取要检测的信号分量d1。
图9示出了在自发射光关闭时(也就是说，在背光关闭时)所接收的光数据的示例。如这个示例所示，在自发射光关闭时检测到由像素变化产生的信号分量d3和外部光噪声d4。通过从在自发射光打开时所接收的光数据(其数据如图8所示)中减去在自发射光关闭时所接收的光数据(其数据如图9所示)，可以至少除去信号分量d3和d4。使用第一帧存储器13a的减法处理对应于此。
在当前示例中，事先在第二帧存储器13b中存储测量初始值，并且减去该初始值。这个初始值根据图10A所示的所接收光数据和图10B所示的所接收光数据生成。图10A所示的所接收光数据是在不受外部光影响的环境中、在没有东西与显示面接触(没有反射器与显示面接触)的状态下在背光打开时获得的，而图10B所示的所接收光数据是在这个状态下在背光关闭时进一步获得的。
作为在背光打开时的所接收光数据(其数据如图10A所示)，检测到由背光内部反射产生的信号分量d2和基础噪声d3。作为在背光关闭时的所接收光数据(其数据如图10B所示)，检测到基础噪声d3。在当前示例中，将在图10A所示的检测数据和图10B所示的检测数据之间的差值存储在第二帧存储器13b中。因此，存储在第二帧存储器13b中的初始值是与由背光内部反射产生的信号分量d2相对应的值。
因此，通过从图8的检测数据和图9的检测数据之间的差值中减去存储在第二帧存储器13b中的初始值(也就是，由背光内部反射产生的信号分量d2)，有可能如图11所示最终提取出要检测的信号分量d1。因为可以这样提取与接触或者接近相对应的信号分量d1，所以可以使用该提取的信号、高准确度地且有利地检测出与显示设备中的显示面的接触或者接近。
顺便提及的是，虽然在上述处理中在制造显示设备时对其数据用于这样的噪声去除的、第二帧存储器13b中的存储数据进行存储，但是，例如该存储的数据可以在显示设备的实际使用期间的任何时候进行更新。具体地说，可以通过当存在某一用户操作时、执行重新测量存储在帧存储器13b中的数据的处理，来更新该存储的数据。虽然理想的是，在制造显示设备等时第一次存储在第二帧存储器13b中的数据(初始值)是通过为每个显示设备执行测量而获得的单独值，但是可以事先为每个型号准备一代表值，并且可以将所准备的值存储为用于同一型号的初始值。
在上述示例中，根据在自发射光打开的情况下的所接收光信号(其信号是在没有外部光的情况下通过测量而获得的)和在自发射光关闭的情况下的所接收光信号(其信号是在没有外部光的情况下通过测量而获得的)之间的差值，获得存储在第二帧存储器13b中的数据。然而，原则上，可以在具有外部光的情况下执行测量。也就是说，当外部光(照明光)的亮度基本上均匀时，可以获得类似的初始值，这是因为，通过确定在自发射光打开的情况下的测量信号和在自发射光关闭的情况下的测量信号之间的差值，可以获得不受由外部光产生的分量影响的初始值。然而，如果可能的话，理想的是从在没有外部光的情况下测量的值中获得初始值，这是因为外部光分量可能在两次测量之间发生变化。
接下来将参考图12到14E描述本发明的第二实施例。上述第一实施例是其中本发明应用于液晶显示器的示例，而当前实施例是其中本发明应用于有机EL显示器的示例。液晶显示器需要背光作为与显示像素分离的光发射装置。然而，在有机EL显示器的情况下，形成像素的单元发射光，并且因此处理结构的一部分需要对第一实施例的结构进行改变。在当前实施例中，描述将集中于这一点上。对所检测到的接收光信号的处理与第一实施例中的相同，因此将省略对其的描述。
图12是示出根据当前实施例的显示设备的配置示例的框图。应用程序执行单元51执行与由该应用程序执行单元51正执行的应用相对应的、用于显示图像的处理。此外，该应用程序执行单元51例如检测与显示板的接触，并且执行与所接触的显示部分相对应的处理。从应用程序执行单元51向显示器驱动电路52提供用于显示图像的指令，以便执行用于在I/O显示板60上显示图像的驱动。
该I/O显示板60被形成为有机EL显示器。该I/O显示板60是具有在显示区域(传感器区域)中以矩阵形式形成的多个像素(显示单元)的显示器。这些显示单元还起到光接收单元的作用，而且通过时间划分来设置光发射时段和光接收时段。与在光接收时段中接收的光量相一致地累积的信号电荷，通过从光接收驱动电路53进行驱动来读取。光接收驱动电路53具有位于其中的第一帧存储器53a和第二帧存储器53b，其用于在读取光接收信号时所必需的确定处理(差值检测处理)中使用。第二帧存储器53b是这样的存储器，其存储了例如在从工厂发货时、如第一实施例中所述的测量初始值。
将由光接收驱动电路53读取和确定的光接收信号(差分图像信号)发送到图像处理单元54，以便将接触状态等确定为图像，并且有时还确定接触中心的坐标位置等。将确定结果(坐标数据、识别结果等)发送到应用程序执行单元51。应用程序执行单元51根据正执行的应用而执行处理。例如，应用程序执行单元51执行用于显示在显示图像中检测到接触的点、区域等的处理。
图13是示出一个像素的配置的图示。在图13中，在有机EL显示器中的光发射单元61被示为一个发光二极管。在该光发射单元61处出现寄生电容61a。为了进行图像显示，将显示数据从显示数据信号线62经由开关SW1提供给光发射单元61。因此，根据其中开关SW1接通期间的时段设置显示时段(光发射时段)。
在其中光发射单元61的光发射被停止的时段期间，根据入射在显示板表面上的光量，在光发射单元61处出现的寄生电容61a中累积电荷。当接通开关SW2时，将所累积的电荷输出到接收数据信号线64。顺便提及的是，在光接收时段开始时，需要接通用于复位的光发射开关SW3持续片刻，以便对在光发射期间累积在寄生电容61a中的电荷进行放电。由在读取线选择线63中获得的信号控制开关SW2的接通。
图14A、14B、14C、14D、和14E示出了当在I/O显示板60上显示图像等时，检测与这样一个有机EL显示器类型的I/O显示板60相接触或者接近的示例。
图14A示出了I/O显示板60的状态。在这个图中，用手指f触摸I/O显示板60的表面。在图14A所示的状态中，光发射区域60a是在一个屏幕内的多条特定水平线。当在该光发射区域60a中不发射光时，光发射区域60a在一个场周期内改变，因此，由于余像(afterimage)效应，观看屏幕的人可以看见整个屏幕的显示。图14A示出了光发射区域60a中的水平线从顶端到底端发生改变。
在这个状态下，对于接收光信号的读取而言，在一个场周期内执行两次读取，也就是，对在邻近光发射区域60a的上端的水平线60b的读取，以及对在离水平线60b某一距离处的水平线60c的读取。还以这样的方式按次序改变读取线60b和60c，以便使其与光发射区域60a的改变联锁进行。
通过执行这样的读取，对邻近光发射区域60a的水平线60b的读取是可以检测来自光发射区域60a的光的反射的读取，因此，如图14B所示，提供了在自发射光打开时读取的数据。对远离光发射区域60a的水平线60c的读取是不受光发射影响的读取，因此，如图14C所示，提供了在自发射光关闭时读取的数据。因此，如图14D所示，检测到在两个所读取数据之间的差值，并且因此检测到在自发射光打开时接收的光数据和在自发射光关闭时接收的光数据之间的差值。从有关该差值的图像数据中减去事先在没有外部光时测量并存储在帧存储器53b中的初始值的数据，由此获得如图14E所示的、去除了噪声的差值数据。作为从所接收的光数据中获得去除了噪声的差值数据的处理的具体示例，可以应用在上述第一实施例中描述的图6或者图7的流程图中表示的处理。因此，利用当前示例中的结构，如在上述第一实施例中那样，有可能除去外部光的影响、消除由于形成像素的单元的特性的不一致性而导致的灵敏度降低、以及除去光源本身的结构中的噪声。因此，可以优异地检测出接触或者接近。
因此，本发明可应用于其中如同在有机EL显示器中那样、形成像素的显示单元是光发射单元的情况。本发明因此可应用于下述两种情况中的任何一种情况，这两种情况为其中如同液晶显示器中那样、需要与显示板分离的光发射装置的情况，以及其中显示板本身发光的情况。虽然在上述实施例中已经通过采用液晶显示器和有机EL显示器作为相应显示板的示例而进行了描述，但是只要光接收单元可以并入显示器中，本发明就可应用于具有其它结构的显示器。
本领域技术人员应当理解在权利要求及其等效的范围之内，取决于设计要求及其他因素，可以出现各种修改、组合、子组合以及改变。
权利要求
1.一种用于同时或者交替地显示图像和接收光的显示设备，所述显示设备包含多个显示单元，用于通过发射光在所述显示设备的显示面上显示图像；多个光接收单元，用于接收入射在由所述显示单元形成的显示面上的光；存储单元，用于存储在没有东西接触或者接近所述显示面的状态下、当所述显示单元发光时以及当所述显示单元不发光时由所述光接收单元接收的两个光量之间的差值作为初始值；以及检测单元，用于通过检测当所述显示单元发光时由所述光接收单元接收的光量，并且检测当所述显示单元不发光时由所述光接收单元接收的光量，然后从两个所检测的接收光量之间的差值中减去由所述存储单元存储的所述初始值，来检测接触或者接近该显示面的状态。
2.如权利要求1所述的显示设备，还包含背光，用于从背面对所述显示面进行照明，所述背光与所述显示单元分离；其中，用于获得所述初始值的两次光接收和用于获得检测值的两次光接收是在背光照明状态下的光接收以及背光未照明状态下的光接收。
3.如权利要求1所述的显示设备，其中，对通过减去由所述存储单元存储的所述初始值而获得的值进行二元化，并且检测接触或者接近显示面的位置。
4.如权利要求1所述的显示设备，其中，由所述存储单元存储的初始值是基于预定操作而更新的。
5.如权利要求1所述的显示设备，其中，所述显示单元和所述光接收单元是相同的单元；在当所述显示单元不进行光发射显示时的时段内，所述显示单元用作光接收单元；以及当所述显示单元进行光发射时的光接收是紧跟在所述显示单元的光发射停止之后的光接收，而当不进行所述光发射时的光接收是在光发射停止后过去了预定时间之后的光接收。
6.一种用于同时或者交替地在显示面上显示图像和接收光的显示方法，所述显示方法包含步骤基于用于显示的光发射，在所述显示面上显示图像；执行用于接收入射在所述显示面上的光的光接收，并且作为该光接收，执行在下述两种状态下的两次光接收，其中这两种状态为执行在所述显示步骤中的所述用于显示的光发射的状态，以及不执行所述用于显示的光发射的状态；将在没有东西接触或者接近该显示面的状态下、在所述两次光接收中的光量之间的差值存储为初始值；以及对在用于检测接触或者接近该显示面的状态的所述两次光接收中的光量之间的差值进行检测，并且通过从所检测的差值中减去在所述存储步骤中存储的初始值，来检测接触或者接近所述显示面的状态。
全文摘要
本发明包括用于同时或者交替地显示图像和接收光的显示设备。该显示设备包括多个显示单元，用于通过发射光在显示设备的显示面上显示图像；多个光接收单元，用于接收入射在由显示单元形成的显示面上的光；存储单元，用于存储在由光接收单元接收的两个光量之间的差值作为初始值；以及检测单元，用于检测接触或者接近显示面的状态，以及从两个检测到的接收光量之间的差值中减去由存储单元存储的初始值。
文档编号G09G5/00GK1896941SQ20061010582
公开日2007年1月17日 申请日期2006年7月12日 优先权日2005年7月12日
发明者原田勉 申请人:索尼株式会社