觸摸傳感器及其驅動方法以及顯示設備技術

本發明專利技術的目的是通過準確確定輸入是否執行來抑制觸摸傳感器、觸摸面板以及使用它們的設備的誤操作。此外，另一目的是增強確定的響應速度。包括了一種包括具有光電傳感器的多個像素和圖像處理部分的觸摸面板。該光電傳感器形成觸摸該觸摸面板的物體的一部分的接觸圖像。該圖像處理部分根據接觸圖像的色彩數據計算接觸部分的面積，并基于該面積確定是否執行對觸摸面板的輸入。

【技術實現步驟摘要】

本
涉及觸摸傳感器。此外，本
涉及其顯示部分包括觸摸傳感器 的觸摸面板，以及包括觸摸面板的顯示設備。
技術介紹
近年來，液晶顯示器和電致發光(EL)顯示器的市場已經成長起來，而且面板的附 加價值的重要性在不斷增加。首先，具有包括觸摸傳感器的顯示部分的觸摸面板已經作為 用戶接口吸引了注意力，而且已被引入諸如便攜式游戲機的移動設備。此外，提出了利用設置在不一定具有顯示部分的設備中的諸如指紋認證設備的觸 摸傳感器來進行個人認證。例如，已經開發出一種通過利用設置在顯示部分的像素中的光電傳感器來檢測到 達顯示屏的光以接收信息的觸摸面板(例如專利文獻1)。在包括此類光電傳感器的觸摸面板中，提出了以下技術一種利用例如設置在像 素中的作為光電傳感器的光電二極管來檢測由手指、物體等的影子引起的投影在顯示屏上 的光量變化的技術；以及一種利用例如設置在像素中的作為光電傳感器的光電二極管來檢 測由來自諸如光筆的發光物體的光引起的光量變化的技術。日本專利申請公開No.2004-318819
技術實現思路
本專利技術的一個目的是通過正確檢測輸入來抑制觸摸傳感器、觸摸面板以及使用它 們的設備的誤操作。替代地，本專利技術的一個目的是縮短用于檢測輸入的時間。觸摸傳感器的一個實施例具有包括光電傳感器的輸入部分，且具有通過當物體觸 摸輸入部分時利用物體色彩的變化來檢測對觸摸傳感器的輸入的部件。在該物體是人類手指的情況下，一種檢測方法利用手指色彩在手指觸摸輸入部分 之前與之后之間的變化，即色彩在紅色與粉紅色或白色之間的變化，盡管該色彩在不同個 體之間不同。具體地，該檢測方法如下通過光電傳感器形成手指圖像，通過圖像處理分析該圖 像的色彩數據來計算接觸部分的面積，并基于該面積數據來檢測對觸摸傳感器的輸入。通過包括觸摸面板作為該顯示設備的輸入部分，該觸摸傳感器可應用于顯示設備。本專利技術的一個實施例是包括觸摸面板和圖像處理部分的顯示設備，在觸摸面板中 光電傳感器設置在多個像素中。該光電傳感器形成觸摸面板被物體觸摸的一部分的接觸圖 像。在圖像處理部分中，根據接觸圖像的色彩數據來計算接觸部分的面積，且基于該面積檢 測對該觸摸面板的輸入。該接觸圖像是觸摸該觸摸面板的物體的圖像。此外，本專利技術的另一實施例是一種顯示設備，該顯示設備包括觸摸面板，該觸摸 面板包括在多個像素中的光電傳感器；以及圖像處理部分，該圖像處理部分包括輸入處理 部分和響應處理部分。該光電傳感器形成觸摸面板被物體觸摸的一部分的接觸圖像。在輸 入處理部分中，根據接觸圖像的色彩數據計算接觸部分的面積。響應處理部分基于該面積 來檢測對觸摸面板的輸入。本專利技術的另一實施例是一種顯示設備，該顯示設備包括觸摸面板，該觸摸面板包 括在多個像素中的光電傳感器；以及圖像處理部分，該圖像處理部分包括輸入處理部分和 響應處理部分。該光電傳感器形成觸摸面板被物體觸摸的一部分的接觸圖像。在該輸入處 理部分中，通過對接觸圖像的色彩數據進行以下處理來計算接觸部分的面積從RGB值到 HSV值的轉換處理、二值化處理、噪聲去除處理(也稱為噪聲濾除處理)以及標記處理。響 應處理部分基于該面積來檢測對觸摸面板的輸入。替代地，可對面積設置閾值，且根據該閾值與面積之間比較的結果來檢測對觸摸 面板的輸入。該面積大于閾值的情況被定義為已執行輸入，而該面積等于或小于閾值的情 況被定義為未執行輸入。該面積大于閾值的情況被定義為已執行輸入，而該面積小于閾值 的情況被定義為未執行輸入也是可接受的。替代地，對于該面積設置多個閾值，且通過該面積與閾值之間的比較來多級地檢 測對觸摸面板的輸入。注意，圖像處理的另一實施例可如下分析觸摸面板被物體觸摸之前和之后的圖 像色彩數據的變化量，藉此計算接觸部分的面積。在觸摸傳感器中，通過準確檢測輸入，能抑制觸摸面板和包括它們的設備的誤操作。 此外，能有效地執行圖像處理，且能縮短用于檢測輸入的時間。附圖說明 在附圖中圖1示出觸摸面板的結構； 圖2示出觸摸面板的結構； 圖3示出觸摸面板的結構； 圖4是時序圖； 圖5是觸摸面板的截面圖； 圖6是觸摸面板的截面圖； 圖7是觸摸面板的截面圖； 圖8示出圖像處理； 圖9A和9B示出圖像處理； 圖10A和10B示出圖像處理； 圖11A和11B示出圖像處理； 圖12A到12D分別示出本專利技術的電子設備；以及 圖13示出本專利技術的電子設備。具體實施例方式將參照附圖描述實施例。應注意本專利技術不限于以下給出的描述。本領域技術人員 容易理解，能以各種方式修改本文中公開的模式和細節，而不背離本專利技術的精神和范圍。因 此，本專利技術不應當被解釋為受限于以下實施例中的描述。注意，在下文描述的本專利技術的結構 中，具有相似功能的相同部分或諸部分在不同附圖中通過相同附圖標記表示，且不重復其 描述。(實施例1)實施例1參照圖1示出了一種包括觸摸面板的顯示設備和一種用于驅動該觸摸面 板的方法。圖1是包括觸摸面板的顯示設備的框圖的示例。顯示設備111包括觸摸面板100、包括輸入處理部分113和響應處理部分114的圖 像處理部分112、以及圖像合成部分115。此處所示的該顯示設備的結構是示例，且該結構 不限于此。觸摸面板100包括以矩陣的方式設置的多個像素104。顯示元件105和光電傳感 器106設置在每個像素104中。光電傳感器106是諸如光電二極管的光接收元件。注意， 光電傳感器106能設置在像素104外部。此外，光電傳感器106的數量可以與顯示元件105 的數量不同。該實施例描述了觸摸該觸摸面板100的物體是人類手指的情況下的示例；然而， 該實施例不限于此。當手指觸摸該觸摸面板100時，該觸摸面板100被設置在每個像素104中的光電 傳感器106掃描，以將接收到的光轉換成電信號，藉此形成觸摸面板100被該手指觸摸的部 分的接觸圖像。所形成的接觸圖像被輸入至圖像處理部分112的輸入處理部分113。注意， 光電傳感器106接收的光是從顯示設備內(諸如背光)發出并由物體反射的光、物體反射 的外部光等、物體本身發出的光、被物體遮擋的外部光等。在輸入處理部分113中，確定接觸圖像的色彩，并根據接觸圖像的色彩數據計算 接觸部分的面積。計算所得的面積被發送至響應處理部分114。因為該面積與輸入壓力之 間存在比例關系，所以能基于該面積容易地檢測輸入。可在稍后的處理中使用根據該面積 計算得到的輸入壓力；在該情況下，可設置用于計算該輸入壓力的電路。響應處理部分114相對于計算所得的面積來設置預定閾值。該面積大于該預定閾 值的情況被確定為已執行輸入，而該面積的值等于或小于該閾值的情況被確定為未執行輸 入。注意，響應處理部分114可具有用于自動設置閾值的功能。當確定已執行輸入時，響應處理部分114形成響應圖像，該響應圖像表示已執行 輸入，并將該響應圖像輸出至圖像合成部分115。該圖像合成部分115使響應圖像與觸摸面板100中顯示的圖像彼此交迭以便于形 成合成圖像，并將該合成圖像輸出至觸摸面板100。然后，觸摸面板100顯示該合成圖像，并發送輸入的完成。并非必須形成響應圖像 和合成圖像，且輸入是否執行可通過語言、燈等來發送。替代地，可向觸摸面板100輸出響 應圖像，而不形成合成圖像。在不形成響應圖像和合成圖像的情況下，不需要圖像本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種觸摸傳感器，包括：包括多個光電傳感器的輸入部分；以及圖像處理部分，其中所述光電傳感器被配置成形成觸摸所述輸入部分的物體的一部分的接觸圖像，其中所述圖像處理部分被配置成根據所述接觸圖像的色彩數據計算接觸部分的面積，以及其中所述圖像處理部分被配置成基于所述面積檢測對所述輸入部分的輸入。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：上妻宗廣，
申請(專利權)人：株式會社半導體能源研究所，
類型：發明
國別省市：JP[日本]