[发明专利]图像输入装置、图像输入输出装置以及电子单元

说明书

技术领域

本发明涉及允许通过捕获诸如手指及触笔的接近物体的图像来光学地 检测该接近物体的位置、形状或尺寸的图像输入装置、图像输入输出(以 下称为I/O)装置以及电子单元。

背景技术

近年来，存在趋势使诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、数字静 态照相机、个人电脑(PC)监视器以及电视的电子单元具有使用光传感器 的触摸面板的功能。触摸面板设置有光传感器及用于图像显示驱动的TFT (薄膜晶体管)，并能够通过利用光传感器进行光检测来对诸如手指及触 笔的物体的位置进行检测。

在现有技术中，通过利用物体通过外界光而产生的阴影或通过检测从 背光发出并从物体的表面反射的显示光的反射光，来实现上述位置检测。 但是，在黑暗中就不能再利用阴影。同时，在黑色显示的情况下也不能够 使用利用反射光的方法，并且，因为显示图案会图像反射光的水平，故来 自光传感器的信号可能会被显示噪声淹没。

为了解决这些问题，日本专利申请公开号2006-301864(JP2006- 301864A)公开了一种触摸面板，其中，发出作为检测光的红外光的光源 被布置在LCD(液晶显示器)的背光部分处。在该触摸面板中，光检测器 通过利用偏光板在红外区域中丧失其偏光特性并且显示器的构件具有对红 外光的较高透射性的特点来对从物体表面反射的红外光进行检测。因此， 即使在黑暗或黑色显示的情况下也可进行位置检测，并且信号不会受到显 示图案的影响。此外，日本专利申请公开号2006-276223(JP2006- 276223A)揭示了一种方法，其中，光源通过时分(time division)驱动方 式被驱动，并且通过采用分别在光源的灯光发出周期及灯光熄灭周期获得 的两个图像的差别，从而去除外界光及噪声的影响以获得更高的S/N比 (信噪比)。

发明内容

但是，上述方法存在以下问题，当外界光水平(外界光照度)较强 时，光传感器会饱和，或者光会绕到待检测的物体后侧，上述光传感器的 饱和以及外界光的渗漏会劣化检测反射光的准确度。

此外，在JP2006-276223A的技术中，因为时分控制的原因，会在灯 光发出周期与灯光熄灭周期之间存在时间延迟，当待检测物体运动时，因 为时间延迟，会产生错误信号，由此会劣化检测的准确度。具体而言，当 物体的运动速度较高时，或者当物体的待检测表面尺寸较小时，错误信号 带来的影响会格外显著。此外，在外界光水平因时间延迟而产生变化时， 也会生成错误信号。

希望提供一种图像输入装置、图像I/O装置以及电子单元，无论使用 条件如何，都能够准确地获得关于接近物体的位置、形状或尺寸的信息。

一种图像输入装置，包括：光源；光源驱动部分，其控制对所述光源 的交替打开熄灭驱动，使得打开周期短于熄灭周期；第一光检测器件，其 具有覆盖从所述光源发出的光的波长范围的光敏感应波长范围；光检测器 件驱动部分，其驱动所述第一光检测器件，使得在各个光接收周期之后执 行读取操作，所述各个光接收周期在所述打开周期及所述熄灭周期两者中 的长度相同；图像处理部分，其基于来自所述第一光检测器件的输出信号 来获得与物体的位置、形状以及尺寸相关的物体信息。所述图像处理部分 生成作为打开图像与熄灭图像之间的差的第一差别图像，所述打开图像及 所述熄灭图像是基于在所述打开周期及所述熄灭周期中来自所述第一光检 测器件的各个输出信号来获得，然后所述图像处理部分通过基于所述第一 差别图像的数据处理获得所述物体信息。

一种图像输入输出装置，包括：显示面板；显示面板驱动部分，其控 制对所述显示面板的打开熄灭驱动，使得从所述显示面板发出光的打开周 期短于从所述显示面板不发光的熄灭周期；第一光检测器件，其具有覆盖 从所述显示面板发出的光的波长范围的光敏感应波长范围；光检测器件驱 动部分，其驱动所述第一光检测器件，使得在各个光接收周期之后执行读 取操作，所述各个光接收周期在所述打开周期及所述熄灭周期两者中的长 度相同；图像处理部分，其基于来自所述第一光检测器件的输出信号来获 得与物体的位置、形状以及尺寸相关的物体信息，其中所述图像处理部分 生成作为打开图像与熄灭图像之间的差的第一差别图像，所述打开图像及 所述熄灭图像是基于在所述打开周期及所述熄灭周期中来自所述第一光检 测器件的各个输出信号来获得的，然后所述图像处理部分通过基于所述第 一差别图像的数据处理获得所述物体信息。