專(zhuān)利名稱(chēng)：使用紅外線(xiàn)傳感器模塊的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用紅外線(xiàn)傳感器模塊的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，更具體地說(shuō)，涉及使用紅外線(xiàn)傳感器模塊的、能夠減小功耗并延長(zhǎng)紅外線(xiàn)光源和傳感器的耐久性的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，觸摸屏是使用各種顯示器的信息通信裝置與用戶(hù)之間的接口。觸摸屏是使用戶(hù)能夠直接利用手指或筆接觸屏幕來(lái)與裝置接口的輸入設(shè)備。觸摸屏被配置為使用戶(hù)可以利用手指觸摸提供于顯示器上的按鈕來(lái)交互地、直觀(guān)地操縱屏幕，并且因此，任何年齡和性別的人都能夠輕松地使用觸摸屏。因此近年來(lái)，觸摸屏廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，例如銀行和公共辦事處內(nèi)的公告裝置、各種醫(yī)療設(shè)備、旅游信息系統(tǒng)、主體設(shè)施中的信息系統(tǒng)、以及交通信息系統(tǒng)?；谌绾巫R(shí)別觸摸，觸摸屏可以分類(lèi)為電阻型觸摸屏、電容型觸摸屏、超聲波型觸摸屏或紅外線(xiàn)式觸摸屏。雖然上述觸摸屏有不同的優(yōu)點(diǎn)，但紅外線(xiàn)型觸摸屏近來(lái)因其對(duì)觸摸表面施加的壓力最小并且配置的方便吸引了越來(lái)越多的關(guān)注。紅外線(xiàn)型觸摸屏包括三個(gè)設(shè)置在液晶顯示板的三個(gè)角落處的紅外線(xiàn)傳感器模塊。 各紅外線(xiàn)傳感器模塊包括紅外線(xiàn)光源，其用于發(fā)射紅外線(xiàn)光；以及傳感器，其用于感測(cè)入射光。從紅外線(xiàn)光源發(fā)射的光線(xiàn)通過(guò)設(shè)置在液晶顯示板各側(cè)的回復(fù)反射板入射在光線(xiàn)接收單元上，并由傳感器識(shí)別觸摸位置。然而，在紅外線(xiàn)型觸摸屏中，紅外線(xiàn)光源連續(xù)地發(fā)射光線(xiàn)，由傳感器感測(cè)光線(xiàn)，即使在長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有觸摸觸摸屏的情況下，也是如此。換言之，即使沒(méi)有實(shí)際執(zhí)行觸摸操作時(shí)， 仍驅(qū)動(dòng)紅外線(xiàn)光源和傳感器，這增加了功耗。增加的功耗降低了紅外線(xiàn)光源和傳感器的耐久性。并且，三個(gè)紅外線(xiàn)傳感器模塊被設(shè)置在液晶顯示板相應(yīng)的角落處。為此，因?yàn)楸舜讼鄬?duì)的紅外線(xiàn)光源間的直射光線(xiàn)，而出現(xiàn)干擾，結(jié)果造成觸摸波形相互干擾，因此，觸摸性能降低了。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的旨在提供一種基本避免了由于相關(guān)技術(shù)的局限和缺點(diǎn)而造成的一個(gè)或更多個(gè)問(wèn)題的使用紅外線(xiàn)傳感器模塊的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可減小紅外線(xiàn)光源和傳感器的功耗并延長(zhǎng)它們的耐久性的使用紅外線(xiàn)傳感器模塊的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目的及特征一部分將在以下的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且一部分對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將在研讀以下內(nèi)容后變得清楚，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐獲知。本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)在本書(shū)面描述及其權(quán)利要求書(shū)及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，如具體實(shí)施并廣泛描述的， 一種顯示裝置包括顯示板，其用于顯示圖像；多個(gè)紅外線(xiàn)傳感器模塊，其用于光學(xué)地檢測(cè)所述顯示板上的觸摸位置；紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器，其用于順序驅(qū)動(dòng)所述紅外線(xiàn)傳感器模塊，并當(dāng)預(yù)定時(shí)段內(nèi)沒(méi)有執(zhí)行觸摸操作時(shí)或者當(dāng)所述顯示板處于節(jié)能模式時(shí)，將紅外線(xiàn)傳感器模塊切換為低功率模式；以及系統(tǒng)，其用于向所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器提供所述顯示板的操作模式。各所述紅外線(xiàn)傳感器模塊可以包括多個(gè)紅外線(xiàn)光源，其用于發(fā)射紅外線(xiàn)光；照度計(jì)透鏡，其用于調(diào)整所述紅外線(xiàn)光的發(fā)射角度；多個(gè)傳感器，其用于感測(cè)所述紅外線(xiàn)光； 物鏡，其用于將所述紅外線(xiàn)光聚集到所述傳感器上；以及光濾波器，其位于所述紅外線(xiàn)光源或所述傳感器的前面以對(duì)所述紅外線(xiàn)光進(jìn)行濾波，使得僅使所述紅外線(xiàn)光透射。所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器可以包括定時(shí)器，其用于在每個(gè)預(yù)定周期檢測(cè)所述觸摸操作；順序驅(qū)動(dòng)單元，其用于順序驅(qū)動(dòng)所述紅外線(xiàn)傳感器模塊；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其用于將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊感測(cè)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；以及模式切換單元，其用于當(dāng)作為定時(shí)器的檢測(cè)結(jié)果，在所述預(yù)定時(shí)段內(nèi)沒(méi)有執(zhí)行所述觸摸操作時(shí)或者在所述顯示板處于所述節(jié)能模式時(shí)，將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊切換為低功率模式，而當(dāng)在所述預(yù)定時(shí)段內(nèi)執(zhí)行了所述觸摸操作時(shí)或者在所述顯示板上顯示圖像時(shí)將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊切換為正常模式。所述模式切換單元可以包括比較與判定單元，其用于基于對(duì)是否在預(yù)定時(shí)段內(nèi)執(zhí)行了所述觸摸操作的判定以及基于所述顯示板的狀態(tài)來(lái)判定所述紅外線(xiàn)傳感器模塊處于所述低功率模式還是所述正常模式；幀速率調(diào)節(jié)單元，其用于在所述紅外線(xiàn)傳感器模塊處于所述低功率模式時(shí)調(diào)節(jié)幀速率，以減小所述紅外線(xiàn)光源的光發(fā)射功率和所述傳感器的感測(cè)速度；以及時(shí)鐘速度調(diào)節(jié)單元，其用于在所述紅外線(xiàn)傳感器模塊處于所述低功率模式時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)鐘速度，以減小所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器的時(shí)鐘速度或?qū)⑺瞿?shù)轉(zhuǎn)換器切換為休眠模式。在本發(fā)明的另一方面中，公開(kāi)了一種驅(qū)動(dòng)顯示裝置的方法，所述顯示裝置包括顯示板；多個(gè)紅外線(xiàn)傳感器模塊，其用于光學(xué)檢測(cè)所述顯示板上的觸摸位置；以及紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器，其用于控制所述紅外線(xiàn)傳感器模塊，所述方法包括通過(guò)定時(shí)器判定是否在預(yù)定時(shí)段內(nèi)執(zhí)行了觸摸操作以及判定所述顯示板處于節(jié)能模式還是正常模式；以及在所述預(yù)定時(shí)段內(nèi)沒(méi)有執(zhí)行所述觸摸操作或者在所述顯示板處于節(jié)能模式時(shí)，通過(guò)模式切換單元將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊和紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器切換為低功率模式；或者在所述預(yù)定時(shí)段內(nèi)執(zhí)行所述觸摸操作時(shí)或者在所述顯示板上顯示圖像時(shí)，通過(guò)所述模式切換單元將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊和紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器切換為正常模式。各所述紅外線(xiàn)傳感器模塊可以包括多個(gè)紅外線(xiàn)光源，用于發(fā)射紅外線(xiàn)光；照度計(jì)透鏡，其用于調(diào)整所述紅外線(xiàn)光的發(fā)射角度；多個(gè)傳感器，用于感測(cè)所述紅外線(xiàn)光；物鏡，其用于將所述紅外線(xiàn)光聚集到所述傳感器上；以及光濾波器，其位于所述紅外線(xiàn)光源或所述傳感器的前面以對(duì)所述紅外線(xiàn)光進(jìn)行濾波，使得僅使所述紅外線(xiàn)光透射。所述方法還可以包括在通過(guò)所述模式切換單元將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊和所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器切換為低功率模式時(shí)，調(diào)節(jié)幀速率以減小所述紅外線(xiàn)光源的光發(fā)射功率和所述傳感器的感測(cè)速率。所述方法還可以包括在通過(guò)所述模式切換單元將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊和所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器切換為低功率模式時(shí)，調(diào)節(jié)時(shí)鐘速度以減小所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器的時(shí)鐘速度。應(yīng)該理解，對(duì)本發(fā)明的以上概述和以下詳述都是示例性和解釋性的，并旨在對(duì)所要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。


包括附圖以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖被并入而構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的使用光學(xué)感測(cè)單元的顯示裝置的框圖；圖2是示出了設(shè)置在液晶顯示板的角落處的紅外線(xiàn)傳感器模塊的透視圖與平面圖；圖3是圖1中所示的紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器的框圖；圖4是圖1中所示的模式切換單元的框圖；圖5是示出了被順序驅(qū)動(dòng)單元順序驅(qū)動(dòng)的第一個(gè)至第三個(gè)紅外線(xiàn)傳感器模塊的設(shè)計(jì)圖；圖6是示出了順序驅(qū)動(dòng)第一個(gè)至第三個(gè)紅外線(xiàn)傳感器模塊的信號(hào)的圖；圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的使用紅外線(xiàn)傳感器模塊的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖；圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的低功率模式驅(qū)動(dòng)方法的流程圖；以及圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的正常模式驅(qū)動(dòng)方法的流程圖具體實(shí)施現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在附圖中例示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的示例。在附圖中，將盡可能地使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)指示相同或類(lèi)似的部分。下面，當(dāng)可能使得本發(fā)明的主題模糊時(shí)，將省略本文并入的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。下面將參照?qǐng)D1至圖8來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的使用光學(xué)感測(cè)單元的顯示裝置的框圖。參照?qǐng)D1，顯示裝置包括顯示板100，其用于顯示圖像；多個(gè)紅外線(xiàn)傳感器模塊 120、150和180，用于光學(xué)地檢測(cè)顯示板100上的觸摸位置；控制器板116，其用于控制顯示板100或紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180 ；以及系統(tǒng)110，其用于向控制器板116提供定時(shí)信號(hào)以及要顯示的數(shù)據(jù)。顯示板100包括下基板；上基板，其與下基板相對(duì)；以及中間層，其位于下基板和上基板之間。中間層可根據(jù)驅(qū)動(dòng)顯示板100的原理變化。中間層可由液晶、電泳材料、有機(jī)發(fā)光材料或電致發(fā)光材料形成。基于中間層的成分，顯示板可以是液晶顯示板、有機(jī)發(fā)光材料顯示板或電致發(fā)光顯示板。在本實(shí)施方式中，中間層由液晶形成的液晶顯示板將作為示
6例被描述。提供液晶板驅(qū)動(dòng)單元來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的數(shù)據(jù)線(xiàn)和選通線(xiàn)。液晶顯示板100包括下基板，其具有連接到選通線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)的薄膜晶體管；上基板，其有實(shí)現(xiàn)顏色的濾色器；像素電極，其用于連接到所述薄膜晶體管；以及共用電極，其用于與像素電極一起形成垂直電場(chǎng)或水平電場(chǎng)。濾色器形成在上基板上，其基于黑底劃分顏色。濾色器根據(jù)紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)來(lái)實(shí)現(xiàn)紅色、綠色和藍(lán)色。共用電極可以作為透明導(dǎo)電膜形成在上基板的后部來(lái)與像素電極一起形成垂直電場(chǎng)，或可以作為透明導(dǎo)電膜形成在下基板上來(lái)與像素電極一起形成水平電場(chǎng)。基準(zhǔn)電壓 (即共用電壓)提供給共用電極以驅(qū)動(dòng)液晶。薄膜晶體管形成在下基板上，其用于從數(shù)據(jù)線(xiàn)向像素電極選擇性提供數(shù)據(jù)信號(hào)， 作為對(duì)來(lái)自選通線(xiàn)的選通信號(hào)的響應(yīng)。為了這個(gè)目的，薄膜晶體管包括柵極，其連接到選通線(xiàn)；源極，其連接到數(shù)據(jù)線(xiàn)；漏極，其連接到像素電極；多個(gè)有源層，相交疊為將柵極和選通介質(zhì)膜配置在這些有源層中間從而在源極和漏極間形成溝道的狀態(tài)；以及歐姆接觸層， 其實(shí)現(xiàn)有源層和源極中的一個(gè)與有源層和漏極中的另一個(gè)之間的歐姆接觸。像素電極獨(dú)立形成在各像素區(qū)域以使像素電極與濾色器R、G和B交疊。像素電極連接到薄膜晶體管的漏極。并且，像素電極與共用電極交疊，液晶層被設(shè)置在像素電極和共用電極之間以形成垂直電場(chǎng)，或與公用電極形成在相同基板上以形成水平電場(chǎng)。在通過(guò)薄膜晶體管供應(yīng)了數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，像素電極與被提供了共用電壓的共用電極一起形成垂直電場(chǎng)或水平電場(chǎng)，導(dǎo)致排布在垂直方向的液晶分子根據(jù)介電異向性旋轉(zhuǎn)。通過(guò)像素區(qū)域傳輸?shù)墓饩€(xiàn)的透射性根據(jù)液晶分子的旋轉(zhuǎn)度而改變，從而實(shí)現(xiàn)灰度。液晶板可以在扭曲向列(TN)模式下驅(qū)動(dòng)，在扭曲向列(TN)模式下，電極安裝在兩個(gè)基板上，將液晶引向器配置為使得液晶引向器扭曲90度。在兩個(gè)電極形成在一個(gè)基板上的板內(nèi)切換(IPS)模式下，使電壓施加到電極來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶引向器，并由電極間形成的水平電場(chǎng)控制液晶引向器?；蛘撸趦呻姌O形成透明導(dǎo)電元件的邊緣場(chǎng)切換(FFS)模式下，由形成在電極間的邊際電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)液晶分子以便電極間的距離很小。然而，驅(qū)動(dòng)液晶板的模式并不僅限于前述的模式。液晶板驅(qū)動(dòng)單元包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元102，其用于向液晶顯示板100的數(shù)據(jù)線(xiàn)提供數(shù)據(jù)電壓；以及選通驅(qū)動(dòng)單元104，其用于向液晶顯示板100的選通線(xiàn)提供掃描脈沖。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元102包括多個(gè)數(shù)據(jù)集成電路。在控制器板116的控制下，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元102將從控制器板116輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)R、G和B轉(zhuǎn)換為陽(yáng)極或陰極模擬伽瑪校正電壓，并將該模擬伽瑪校正電壓作為數(shù)據(jù)電壓提供給數(shù)據(jù)線(xiàn)。選通驅(qū)動(dòng)單元104包括多個(gè)選通集成電路。選通驅(qū)動(dòng)單元104在控制器面板116 的控制下將掃描脈沖順序提供給選通線(xiàn)。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元的數(shù)據(jù)集成電路和選通驅(qū)動(dòng)單元的選通集成電路可以通過(guò)利用帶載封裝(TCP)的帶式自動(dòng)鍵合(TAB)或通過(guò)玻璃襯底芯片(COG)形成在下玻璃基底上。圖2是示出了設(shè)置在液晶顯示板角落處的紅外線(xiàn)傳感器模塊的透視圖與平面圖， 圖3是圖1中所示的紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器的框圖。紅外線(xiàn)傳感器模塊被設(shè)置在液晶顯示板上顯示圖像的像素矩陣的四個(gè)角落中的至少兩個(gè)角落處，來(lái)光學(xué)地檢測(cè)液晶顯示板上的觸摸位置。在本實(shí)施方式中，三個(gè)設(shè)置在液晶顯示屏100的三個(gè)角落處的紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180將作為示例描述。第一紅外線(xiàn)傳感器模塊120位于液晶顯示板100的一側(cè)的上角處。第一紅外線(xiàn)傳感器模塊120包括多個(gè)第一紅外線(xiàn)光源122，用于發(fā)射紅外線(xiàn)光；第一照度計(jì)透鏡(未示出)，其用于調(diào)節(jié)紅外線(xiàn)光的發(fā)射角度；第一物鏡(未示出)，其用于聚集接收的光線(xiàn)；多個(gè)第一傳感器124，用于感測(cè)聚集的光線(xiàn)；以及第一光濾波器126，其位于第一紅外線(xiàn)光源122 或第一傳感器124的前面以對(duì)紅外線(xiàn)光進(jìn)行濾波，使得僅使紅外線(xiàn)光透射。更具體地說(shuō)，第一紅外線(xiàn)光源122向位于液晶顯示板100的一側(cè)的上角處的像素矩陣發(fā)射光線(xiàn)。從第一紅外線(xiàn)光源122發(fā)射的光線(xiàn)被回復(fù)反射板210反射并入射到第一光線(xiàn)接收單元。因此，觸摸位置被第一傳感器1 識(shí)別。第一紅外線(xiàn)傳感器模塊120在位于液晶顯示板100的一側(cè)的上角處在0度至90度范圍內(nèi)發(fā)射或接收光線(xiàn)。此時(shí)，從第一紅外線(xiàn)傳感器模塊120發(fā)射或接收的光線(xiàn)的角度不僅限于0度至90度范圍內(nèi)。例如，發(fā)射或接收的光線(xiàn)的角度可以為0度至180度。第二紅外線(xiàn)傳感器模塊150位于液晶顯示板100的另一側(cè)的上角處。第二紅外線(xiàn)傳感器模塊150包括多個(gè)第二紅外線(xiàn)光源152，用于發(fā)射紅外線(xiàn)光；第二照度計(jì)透鏡(未示出)，其用于調(diào)節(jié)紅外線(xiàn)光的發(fā)射角度；第二物鏡(未示出)，其用于聚集接收的光線(xiàn)；多個(gè)第二傳感器154，其用于感測(cè)聚集的光線(xiàn)；以及第二光濾波器156，其位于第二紅外線(xiàn)光源152或第二傳感器154的前面，以對(duì)紅外線(xiàn)光進(jìn)行濾波。具體地說(shuō)，第二紅外線(xiàn)光源152向位于液晶顯示板100的另一側(cè)的上角處的像素矩陣發(fā)射光線(xiàn)。從第二紅外線(xiàn)光源152發(fā)射的光線(xiàn)被回復(fù)反射板210反射并入射到第二光線(xiàn)接收單元。因此，觸摸位置被第二傳感器巧4識(shí)別。第二紅外線(xiàn)傳感器模塊150在位于液晶顯示板100的另一側(cè)的上角處在0度至90度范圍內(nèi)發(fā)射或接收光線(xiàn)。此時(shí)，被第二紅外線(xiàn)傳感器模塊150發(fā)射或接收的光線(xiàn)的角度不限于0度至90度范圍內(nèi)。例如，發(fā)射或接收的光線(xiàn)的角度可以為0度至180度。第三紅外線(xiàn)傳感器模塊180位于液晶顯示板100的一側(cè)的下角處。第三紅外線(xiàn)傳感器模塊180包括多個(gè)第三紅外線(xiàn)光源182，用于發(fā)射紅外線(xiàn)光；第三照度計(jì)透鏡(未示出)，其用于調(diào)整紅外線(xiàn)光的發(fā)射角度；第三物鏡(未示出)，其用于聚集接收的光線(xiàn)；多個(gè)第三傳感器184，其用于感測(cè)聚集的光線(xiàn)；以及第三光濾波器186，其位于第三紅外線(xiàn)光源 182或第三傳感器184的前面，以對(duì)紅外線(xiàn)光進(jìn)行濾波。具體地說(shuō)，第三紅外線(xiàn)光源182向位于液晶顯示板100的一側(cè)的下角處的像素矩陣發(fā)射光線(xiàn)。從第三紅外線(xiàn)光源182發(fā)射的光線(xiàn)被回復(fù)反射板210反射并入射到第三光線(xiàn)接收單元。因此，觸摸位置被第三傳感器184識(shí)別。第三紅外線(xiàn)傳感器模塊180在位于液晶顯示板100的一側(cè)的下角處在0度至90度范圍內(nèi)發(fā)射或接收光線(xiàn)。此時(shí)，被第三紅外線(xiàn)傳感器模塊180發(fā)射或接收的光線(xiàn)的角度不僅限于0度至90度范圍內(nèi)。例如，發(fā)射或接收的光線(xiàn)的角度可以為0度至180度。同時(shí)，當(dāng)用戶(hù)觸摸至少兩個(gè)位置時(shí)，除生成實(shí)際觸摸位置外，還生成虛構(gòu)觸摸位置。此時(shí)，將第一紅外線(xiàn)傳感器模塊120和第二紅外線(xiàn)傳感器模塊150測(cè)得的觸摸位置坐標(biāo)與第一紅外線(xiàn)傳感器模塊120和第三紅外線(xiàn)傳感器模塊180測(cè)得的觸摸位置坐標(biāo)進(jìn)行比較，來(lái)區(qū)別實(shí)際觸摸位置和虛構(gòu)觸摸位置。并且，第一紅外線(xiàn)傳感器模塊120和第二紅外線(xiàn)傳感器模塊150位于液晶顯示板100上側(cè)的兩端，其結(jié)果是生成了不能感測(cè)光線(xiàn)或發(fā)射光線(xiàn)困難的死區(qū)(dead zone)。此時(shí)，第三紅外線(xiàn)傳感器模塊180位于液晶顯示板100的下側(cè)來(lái)感測(cè)死區(qū)的光線(xiàn)或向死區(qū)發(fā)射光線(xiàn)，從而改進(jìn)了死區(qū)。如上所述，紅外線(xiàn)傳感器模塊120、 150和180位于液晶顯示板100的三個(gè)角落來(lái)精確測(cè)量觸摸位置，從而補(bǔ)償死區(qū)?？刂破靼?16包括定時(shí)控制器112，其用于控制選通驅(qū)動(dòng)單元104和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元102 ；以及紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器114，其用于控制紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180。定時(shí)控制器112利用垂直和水平同步信號(hào)V和H以及時(shí)鐘信號(hào)CLK生成控制選通驅(qū)動(dòng)單元104的定時(shí)操作的選通控制信號(hào)以及控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元102的定時(shí)操作的數(shù)據(jù)控制信號(hào)。并且，定時(shí)控制器112向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元102提供從系統(tǒng)110輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(jù) R、G 禾口 B。如圖3所示，紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器114包括輸入和輸出單元200，其用于輸入或輸出紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180感測(cè)出的信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換器216，其用于將紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180感測(cè)出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；定時(shí)器204，其用于在每個(gè)預(yù)定周期檢測(cè)觸摸操作；直接存儲(chǔ)器存取(DMA) 208，向其移動(dòng)材料而不執(zhí)行微控制器單元(MCU) 220中的程序；存儲(chǔ)器214，其用于作為存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)編程指令碼；程序調(diào)試器 210，其用于尋找程序錯(cuò)誤并顯示錯(cuò)誤原因；以及通信端口 212，其用于從系統(tǒng)110接收操作系統(tǒng)(OS)節(jié)能模式信號(hào)，或向系統(tǒng)110傳輸信號(hào)，或從系統(tǒng)110接收信號(hào)。定時(shí)器204在每個(gè)定時(shí)周期檢測(cè)由紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180感測(cè)的、通過(guò)輸入和輸出單元200輸入的信號(hào)，并將檢測(cè)到的信號(hào)提供給模式切換單元222。換言之， 定時(shí)器204在每個(gè)預(yù)定周期檢測(cè)用戶(hù)是否觸摸了顯示板100。當(dāng)用戶(hù)觸摸了顯示板100時(shí)， 紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180的紅外線(xiàn)光源122、152和182或傳感器124,154和184 進(jìn)行操作，并將感測(cè)的信號(hào)提供給定時(shí)器204。另一方面，當(dāng)用戶(hù)沒(méi)有觸摸顯示板100時(shí)，紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180的紅外線(xiàn)光源122、152和182或傳感器124、154和184不操作，不將感測(cè)的信號(hào)提供給定時(shí)器204。MCU 220包括順序驅(qū)動(dòng)單元224，其用于計(jì)算紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180 感測(cè)出的觸摸位置的坐標(biāo)，并順序驅(qū)動(dòng)紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180 ；以及模式切換單元222，其用于在在預(yù)定時(shí)段內(nèi)沒(méi)有執(zhí)行觸摸操作或者液晶顯示板100的OS處于節(jié)能模式時(shí)，將紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180切換為低功率模式。順序驅(qū)動(dòng)單元2 順序打開(kāi)/關(guān)閉第一至第三紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180 的第一至第三紅外線(xiàn)光源122、152和182以及第一至第三傳感器124、巧4和184。有時(shí)， 在彼此相對(duì)的紅外線(xiàn)光源間出現(xiàn)光線(xiàn)干擾。例如，從第二紅外線(xiàn)光源152發(fā)射的光線(xiàn)干擾了從第三紅外線(xiàn)光源182發(fā)射的光線(xiàn)。順序驅(qū)動(dòng)單元2M順序驅(qū)動(dòng)第一至第三紅外線(xiàn)光源 122、152和182，并且因此，防止了彼此相對(duì)的紅外線(xiàn)光源間的干擾。如圖4所示，模式切換單元222包括比較與判定單元250 ；幀速率調(diào)節(jié)單元252 ； 以及時(shí)鐘速度調(diào)節(jié)單元254。比較與判定單元250判定TS是否在預(yù)定時(shí)段內(nèi)執(zhí)行了觸摸操作或液晶顯示板100 處于正常模式LCS還是節(jié)能模式。當(dāng)在預(yù)定時(shí)段內(nèi)沒(méi)有執(zhí)行觸摸操作或液晶顯示板100處于節(jié)能模式時(shí)，比較與判定單元250向幀速率調(diào)節(jié)單元252和時(shí)鐘速度調(diào)節(jié)單元2M提供低功率模式信號(hào)。同時(shí)，在比較與判定單元250中，預(yù)先設(shè)置時(shí)段。該時(shí)段可以由用戶(hù)設(shè)置。當(dāng)接收到比較與判定單元250的低功率模式信號(hào)時(shí)，幀速率調(diào)節(jié)單元252調(diào)節(jié)幀速率來(lái)將紅外線(xiàn)光源122、152和182以及傳感器124、巧4和184切換為低功率模式。換言之，當(dāng)被提供了低功率模式信號(hào)時(shí)，幀速率調(diào)節(jié)單元252減小幀速率來(lái)降低紅外線(xiàn)光源 122、152和182的光發(fā)射功率與傳感器124、巧4和184的傳感速度。例如，當(dāng)幀速率在正常模式中為120Hz時(shí)，幀速率可以在低功率模式中減少為10Hz。當(dāng)接收到比較與判定單元250的低功率模式信號(hào)時(shí)，時(shí)鐘速度調(diào)節(jié)單元2M減小 MCU 220的內(nèi)部時(shí)鐘CLOCK的速度，并將模數(shù)轉(zhuǎn)換器216切換為休眠模式。圖5是示出了被順序驅(qū)動(dòng)單元順序驅(qū)動(dòng)的第一個(gè)至第三個(gè)紅外線(xiàn)傳感器模塊的平面圖，以及圖6是示出了用于順序驅(qū)動(dòng)第一個(gè)至第三個(gè)紅外線(xiàn)傳感器模塊的信號(hào)的圖。首先，如圖5和圖6所示，順序驅(qū)動(dòng)單元2M打開(kāi)第一紅外線(xiàn)傳感器模塊 (IESMl) 120的第一紅外線(xiàn)光源122和第一傳感器124。此時(shí)，第二和第三紅外線(xiàn)傳感器模塊(IRSM2和IRSM3) 150和180的紅外線(xiàn)光源152和182以及傳感器154和184保持關(guān)閉。隨后，第一紅外線(xiàn)傳感器模塊aRSMl) 120的第一紅外線(xiàn)光源122和第一傳感器 1 關(guān)閉，然后第二紅外線(xiàn)傳感器模塊aRSiC)150的第二紅外線(xiàn)光源152和第二傳感器 154打開(kāi)。此時(shí)，第一和第三紅外線(xiàn)傳感器模塊aRSMl和120和180的紅外線(xiàn)光源 122和182以及傳感器IM和184保持關(guān)閉。隨后，第二紅外線(xiàn)傳感器模塊aRSiC) 150的第二紅外線(xiàn)光源152和第二傳感器巧4關(guān)閉，然后第三紅外線(xiàn)傳感器模塊aRSM!3)180的第三紅外線(xiàn)光源182和第三傳感器 184打開(kāi)。此時(shí)，第一和第二紅外線(xiàn)傳感器模塊aRSMl和^SiC) 120和150的紅外線(xiàn)光源 122和152以及傳感器IM和巧4保持關(guān)閉。當(dāng)紅外線(xiàn)傳感器模塊如上面所述順序驅(qū)動(dòng)時(shí)， 因?yàn)榧t外線(xiàn)傳感器模塊位于液晶顯示板的各自的角落，彼此相對(duì)的紅外線(xiàn)傳感器模塊不對(duì)角地發(fā)射光線(xiàn)。因此，不發(fā)生光線(xiàn)干擾。圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)使用紅外線(xiàn)傳感器模塊的顯示裝置的方法的流程圖。此后，將描述根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)使用紅外線(xiàn)傳感器模塊的顯示裝置的方法。首先，比較與判定單元250通過(guò)定時(shí)器204檢測(cè)最近狀態(tài)(S20)并檢測(cè)是否在預(yù)定時(shí)段內(nèi)執(zhí)行了觸摸操作(τ > Tt) (S22)。當(dāng)在預(yù)定時(shí)段內(nèi)執(zhí)行觸摸操作時(shí)，比較與判定單元250判定當(dāng)前模式處于正常模式并維持正常模式(S26)。當(dāng)在預(yù)定時(shí)段內(nèi)沒(méi)有執(zhí)行觸摸操作時(shí)，比較與判定單元250判定當(dāng)前模式處于低功率模式并將紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180切換為低功率模式。此外，比較與判定單元250將紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器114切換為低功率模式。并且，比較與判定單元250根據(jù)系統(tǒng)110判定液晶顯示板100的操作系統(tǒng)(OS)處于節(jié)能模式還是正常模式(S24)。當(dāng)液晶顯示板100的OS處于節(jié)能模式時(shí)，比較與判定單元250判定當(dāng)前模式為低功率模式并將紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180切換為低功率模式。此外，比較與判定單元250將紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器114切換為低功率模式。當(dāng)在預(yù)定時(shí)段內(nèi)沒(méi)有執(zhí)行觸摸操作或者液晶顯示板100的OS處于節(jié)能模式時(shí)，如上所述(即當(dāng)滿(mǎn)足這兩個(gè)條件之一時(shí))將比較與判定單元250執(zhí)行到低功率模式的切換。當(dāng)液晶顯示板100的OS處于正常模式時(shí)，比較與判定單元250判定當(dāng)前模式處于正常模式并維持正常模式。圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的低功率模式驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。參照?qǐng)D8，低功率模式驅(qū)動(dòng)方法在每個(gè)預(yù)定周期都通過(guò)定時(shí)器204判定是否執(zhí)行了觸摸操作以及液晶顯示板100是否處于節(jié)能模式(S30)。當(dāng)沒(méi)有執(zhí)行觸摸操作或液晶顯示板100處于節(jié)能模式時(shí)，比較與判定單元250判定當(dāng)前模式處于低功率模式，并且將低功率模式信號(hào)提供給幀速率調(diào)節(jié)單元252和時(shí)鐘速度調(diào)節(jié)單元254。此時(shí)，當(dāng)沒(méi)有執(zhí)行觸摸操作或液晶顯示板100處于節(jié)能模式時(shí)，比較與判定單元250判定當(dāng)前模式為低功率模式(S32)。隨后，當(dāng)通過(guò)比較與判定單元250被提供了低功率模式信號(hào)時(shí)，幀速率調(diào)節(jié)單元 252將紅外線(xiàn)光源122、152和182以及傳感器124、巧4和184切換為低功率模式。結(jié)果， 紅外線(xiàn)光源122、152和183的光發(fā)射功率以及傳感器124、巧4和184的感測(cè)速度減少了 (S34)。此外，當(dāng)通過(guò)比較與判定單元250被提供了低功率模式信號(hào)時(shí)，時(shí)鐘速度調(diào)節(jié)單元2M減小MCU 220的內(nèi)部時(shí)鐘的速率，并將模數(shù)轉(zhuǎn)換器216切換為休眠模式。因此，紅外線(xiàn)傳感器模塊與紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器被切換為低功率模式(S36)。圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的正常模式驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。參照?qǐng)D9，正常模式驅(qū)動(dòng)方法通過(guò)定時(shí)器204在每個(gè)預(yù)定周期判定是否執(zhí)行了觸摸操作以及液晶顯示板100是否處于正常模式(S40)。首先，當(dāng)已執(zhí)行觸摸操作或液晶顯示板100處于OS正常模式時(shí)，比較與判定單元 250判定當(dāng)前模式為正常模式并維持正常模式。此時(shí)，當(dāng)執(zhí)行了觸摸操作或液晶顯示板100 處于OS正常模式時(shí)，比較與判定單元250判定當(dāng)前模式為正常模式(S42)。其次，當(dāng)比較與判定單元250判定當(dāng)前模式為正常模式時(shí)(S44)，順序驅(qū)動(dòng)紅外線(xiàn)傳感器模塊120、150和180，并且以正常模式驅(qū)動(dòng)紅外線(xiàn)光源122、152和182的光發(fā)射功率以及傳感器124、154和184的傳感速率(S46)。并且，正常保持紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器中 MCU 220的時(shí)鐘速度，并將模數(shù)轉(zhuǎn)換器216從休眠模式切換為正常模式。從上述描述中明顯得出，當(dāng)在預(yù)定時(shí)段內(nèi)沒(méi)有執(zhí)行觸摸操作或當(dāng)顯示板處于節(jié)能模式時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的使用紅外線(xiàn)傳感器模塊的顯示裝置將紅外線(xiàn)傳感器模塊和紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器切換為低功率模式。因此，減少了功耗，從而延長(zhǎng)了紅外線(xiàn)傳感器模塊的紅外線(xiàn)光源和傳感器的耐久性。此外，順序驅(qū)動(dòng)紅外線(xiàn)傳感器模塊，并且因此不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)楸舜讼鄬?duì)的紅外線(xiàn)傳感器模塊間的直射光線(xiàn)的干擾，從而改善了觸摸性能。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，很明顯，可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對(duì)本發(fā)明做出各種修改和變化。因此，本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)的本發(fā)明的這些修改和變化。本申請(qǐng)要求2010年10月沈日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第10-2010-0104976號(hào)的優(yōu)選權(quán)，其通過(guò)引用結(jié)合于此，如同在本文全面闡述了一樣
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，所述顯示裝置包括 顯示板，所述顯示板用于顯示圖像；多個(gè)紅外線(xiàn)傳感器模塊，所述多個(gè)紅外線(xiàn)傳感器模塊用于光學(xué)地檢測(cè)所述顯示板上的觸摸位置；紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器，所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器用于順序驅(qū)動(dòng)所述紅外線(xiàn)傳感器模塊，并在預(yù)定時(shí)段內(nèi)沒(méi)有執(zhí)行觸摸操作時(shí)或者在所述顯示板處于節(jié)能模式時(shí)，將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊切換為低功率模式；以及系統(tǒng)，其用于向所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器提供所述顯示板的操作模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，各所述紅外線(xiàn)傳感器模塊均包括 多個(gè)紅外線(xiàn)光源，所述紅外線(xiàn)光源用于發(fā)射紅外線(xiàn)光；照度計(jì)透鏡，所述照度計(jì)透鏡用于調(diào)整所述紅外線(xiàn)光的發(fā)射角度； 多個(gè)傳感器，所述傳感器用于感測(cè)所述紅外線(xiàn)光； 物鏡，所述物鏡用于將所述紅外線(xiàn)光聚集到所述傳感器上；以及光濾波器，所述光濾波器位于所述紅外線(xiàn)光源或所述傳感器的前面，以對(duì)所述紅外線(xiàn)光進(jìn)行濾波，使得僅使所述紅外線(xiàn)光透射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器包括 定時(shí)器，所述定時(shí)器用于每個(gè)預(yù)定周期檢測(cè)所述觸摸操作；順序驅(qū)動(dòng)單元，所述順序驅(qū)動(dòng)單元用于順序驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)紅外線(xiàn)傳感器模塊； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊感測(cè)出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；以及模式切換單元，所述模式切換單元用于在作為所述定時(shí)器的檢測(cè)結(jié)果，在所述預(yù)定時(shí)段內(nèi)沒(méi)有執(zhí)行所述觸摸操作時(shí)，或者在所述顯示板處于所述節(jié)能模式時(shí)，將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊切換為低功率模式，而當(dāng)在所述預(yù)定時(shí)段內(nèi)執(zhí)行了所述觸摸操作時(shí)，或者在所述顯示板上顯示圖像時(shí)，將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊切換為正常模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中，所述模式切換單元包括比較與判定單元，所述比較與判定單元用于基于在所述預(yù)定時(shí)段內(nèi)是否執(zhí)行了所述觸摸操作的判定以及基于所述顯示板的狀態(tài)來(lái)判定所述紅外線(xiàn)傳感器模塊處于所述低功率模式還是所述正常模式；幀速率調(diào)節(jié)單元，所述幀速率調(diào)節(jié)單元用于當(dāng)所述紅外線(xiàn)傳感器模塊處于所述低功率模式時(shí)調(diào)節(jié)幀速率，以減小所述紅外線(xiàn)光源的光發(fā)射功率和所述傳感器的感測(cè)速度；以及時(shí)鐘速度調(diào)節(jié)單元，所述時(shí)鐘速度調(diào)節(jié)單元用于在所述紅外線(xiàn)傳感器模塊處于所述低功率模式時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)鐘速度，以減小所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器的時(shí)鐘速度或?qū)⑺瞿?shù)轉(zhuǎn)換器切換為休眠模式。
5.一種驅(qū)動(dòng)顯示裝置的方法，所述顯示裝置具有顯示板；多個(gè)紅外線(xiàn)傳感器模塊，所述紅外線(xiàn)傳感器模塊用于光學(xué)地檢測(cè)所述顯示板上的觸摸位置；以及紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器，所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器用于控制所述紅外線(xiàn)傳感器模塊，所述方法包括以下步驟判斷所述顯示板處于節(jié)能模式還是正常模式以及通過(guò)定時(shí)器判定在預(yù)定時(shí)段內(nèi)是否執(zhí)行了觸摸操作；以及當(dāng)在所述預(yù)定時(shí)段內(nèi)沒(méi)有執(zhí)行所述觸摸操作時(shí)或者當(dāng)所述顯示板處于節(jié)能模式時(shí)，通過(guò)模式切換單元將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊和所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器切換為低功率模式，或者當(dāng)在所述預(yù)定時(shí)段內(nèi)執(zhí)行了所述觸摸操作時(shí)或者當(dāng)所述顯示板上顯示圖像時(shí)， 通過(guò)所述模式切換單元將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊和所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器切換為正常模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中各所述紅外線(xiàn)傳感器模塊包括多個(gè)紅外線(xiàn)光源，所述紅外線(xiàn)光源用于發(fā)射紅外線(xiàn)光；照度計(jì)透鏡，所述照度計(jì)透鏡用于調(diào)整所述紅外線(xiàn)光的發(fā)射角度；多個(gè)傳感器，所述傳感器用于感測(cè)所述紅外線(xiàn)光；物鏡，所述物鏡用于將所述紅外線(xiàn)光聚集到所述傳感器上；以及光濾波器，所述光濾波器位于所述紅外線(xiàn)光源或所述傳感器的前面，以對(duì)所述紅外線(xiàn)光進(jìn)行濾波，使得僅使所述紅外線(xiàn)光透射。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述方法還包括以下步驟在通過(guò)所述模式切換單元將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊和所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器切換為低功率模式時(shí)，調(diào)節(jié)幀速率以減小所述紅外線(xiàn)光源的光發(fā)射功率和所述傳感器的感測(cè)速度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述方法還包括以下步驟在通過(guò)所述模式切換單元將所述紅外線(xiàn)傳感器模塊和所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器切換為低功率模式時(shí)，調(diào)節(jié)時(shí)鐘速度以減小所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器的時(shí)鐘速度。
全文摘要
公開(kāi)了使用紅外線(xiàn)傳感器模塊的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，能夠減小功耗并延長(zhǎng)紅外線(xiàn)光源和傳感器的耐久性。該顯示裝置包括顯示板，其用于顯示圖像；多個(gè)紅外線(xiàn)傳感器模塊，其用于光學(xué)地檢測(cè)顯示板上的觸摸位置；紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器，其用于順序驅(qū)動(dòng)所述紅外線(xiàn)傳感器模塊，并在預(yù)定時(shí)段內(nèi)沒(méi)有執(zhí)行觸摸操作時(shí)或者所述顯示板處于節(jié)能模式時(shí)將紅外線(xiàn)傳感器模塊切換為低功率模式；以及系統(tǒng)，其用于向所述紅外線(xiàn)傳感器模塊控制器提供所述顯示板的狀態(tài)。
文檔編號(hào)G06F3/042GK102455826SQ20111032607
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者吳俊錫, 宋時(shí)喆 申請(qǐng)人:樂(lè)金顯示有限公司