專利名稱：使用紅外線傳感器模塊的顯示裝置及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用紅外線傳感器模塊的顯示裝置及其驅(qū)動方法，更具體地說，涉及使用紅外線傳感器模塊的、能夠減小功耗并延長紅外線光源和傳感器的耐久性的顯示裝置及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
一般來說，觸摸屏是使用各種顯示器的信息通信裝置與用戶之間的接口。觸摸屏是使用戶能夠直接利用手指或筆接觸屏幕來與裝置接口的輸入設(shè)備。觸摸屏被配置為使用戶可以利用手指觸摸提供于顯示器上的按鈕來交互地、直觀地操縱屏幕，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，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)。基于如何識別觸摸，觸摸屏可以分類為電阻型觸摸屏、電容型觸摸屏、超聲波型觸摸屏或紅外線式觸摸屏。雖然上述觸摸屏有不同的優(yōu)點(diǎn)，但紅外線型觸摸屏近來因其對觸摸表面施加的壓力最小并且配置的方便吸引了越來越多的關(guān)注。紅外線型觸摸屏包括三個設(shè)置在液晶顯示板的三個角落處的紅外線傳感器模塊。 各紅外線傳感器模塊包括紅外線光源，其用于發(fā)射紅外線光；以及傳感器，其用于感測入射光。從紅外線光源發(fā)射的光線通過設(shè)置在液晶顯示板各側(cè)的回復(fù)反射板入射在光線接收單元上，并由傳感器識別觸摸位置。然而，在紅外線型觸摸屏中，紅外線光源連續(xù)地發(fā)射光線，由傳感器感測光線，即使在長時間沒有觸摸觸摸屏的情況下，也是如此。換言之，即使沒有實(shí)際執(zhí)行觸摸操作時， 仍驅(qū)動紅外線光源和傳感器，這增加了功耗。增加的功耗降低了紅外線光源和傳感器的耐久性。并且，三個紅外線傳感器模塊被設(shè)置在液晶顯示板相應(yīng)的角落處。為此，因?yàn)楸舜讼鄬Φ募t外線光源間的直射光線，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)而造成的一個或更多個問題的使用紅外線傳感器模塊的顯示裝置及其驅(qū)動方法。本發(fā)明的一個目的是提供一種可減小紅外線光源和傳感器的功耗并延長它們的耐久性的使用紅外線傳感器模塊的顯示裝置及其驅(qū)動方法。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明書中進(jìn)行闡述，并且一部分對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將在研讀以下內(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)可以通過在本書面描述及其權(quán)利要求書及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來實(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；多個紅外線傳感器模塊，其用于光學(xué)地檢測所述顯示板上的觸摸位置；紅外線傳感器模塊控制器，其用于順序驅(qū)動所述紅外線傳感器模塊，并當(dāng)預(yù)定時段內(nèi)沒有執(zhí)行觸摸操作時或者當(dāng)所述顯示板處于節(jié)能模式時，將紅外線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。各所述紅外線傳感器模塊可以包括多個紅外線光源，其用于發(fā)射紅外線光；照度計透鏡，其用于調(diào)整所述紅外線光的發(fā)射角度；多個傳感器，其用于感測所述紅外線光； 物鏡，其用于將所述紅外線光聚集到所述傳感器上；以及光濾波器，其位于所述紅外線光源或所述傳感器的前面以對所述紅外線光進(jìn)行濾波，使得僅使所述紅外線光透射。所述紅外線傳感器模塊控制器可以包括定時器，其用于在每個預(yù)定周期檢測所述觸摸操作；順序驅(qū)動單元，其用于順序驅(qū)動所述紅外線傳感器模塊；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其用于將所述紅外線傳感器模塊感測的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；以及模式切換單元，其用于當(dāng)作為定時器的檢測結(jié)果，在所述預(yù)定時段內(nèi)沒有執(zhí)行所述觸摸操作時或者在所述顯示板處于所述節(jié)能模式時，將所述紅外線傳感器模塊切換為低功率模式，而當(dāng)在所述預(yù)定時段內(nèi)執(zhí)行了所述觸摸操作時或者在所述顯示板上顯示圖像時將所述紅外線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，其用于基于對是否在預(yù)定時段內(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)來判定所述紅外線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傳感器模塊處于所述低功率模式時調(diào)節(jié)幀速率，以減小所述紅外線光源的光發(fā)射功率和所述傳感器的感測速度；以及時鐘速度調(diào)節(jié)單元，其用于在所述紅外線傳感器模塊處于所述低功率模式時調(diào)節(jié)時鐘速度，以減小所述紅外線傳感器模塊控制器的時鐘速度或?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，公開了一種驅(qū)動顯示裝置的方法，所述顯示裝置包括顯示板；多個紅外線傳感器模塊，其用于光學(xué)檢測所述顯示板上的觸摸位置；以及紅外線傳感器模塊控制器，其用于控制所述紅外線傳感器模塊，所述方法包括通過定時器判定是否在預(yù)定時段內(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)定時段內(nèi)沒有執(zhí)行所述觸摸操作或者在所述顯示板處于節(jié)能模式時，通過模式切換單元將所述紅外線傳感器模塊和紅外線傳感器模塊控制器切換為低功率模式；或者在所述預(yù)定時段內(nèi)執(zhí)行所述觸摸操作時或者在所述顯示板上顯示圖像時，通過所述模式切換單元將所述紅外線傳感器模塊和紅外線傳感器模塊控制器切換為正常模式。各所述紅外線傳感器模塊可以包括多個紅外線光源，用于發(fā)射紅外線光；照度計透鏡，其用于調(diào)整所述紅外線光的發(fā)射角度；多個傳感器，用于感測所述紅外線光；物鏡，其用于將所述紅外線光聚集到所述傳感器上；以及光濾波器，其位于所述紅外線光源或所述傳感器的前面以對所述紅外線光進(jìn)行濾波，使得僅使所述紅外線光透射。所述方法還可以包括在通過所述模式切換單元將所述紅外線傳感器模塊和所述紅外線傳感器模塊控制器切換為低功率模式時，調(diào)節(jié)幀速率以減小所述紅外線光源的光發(fā)射功率和所述傳感器的感測速率。所述方法還可以包括在通過所述模式切換單元將所述紅外線傳感器模塊和所述紅外線傳感器模塊控制器切換為低功率模式時，調(diào)節(jié)時鐘速度以減小所述紅外線傳感器模塊控制器的時鐘速度。應(yīng)該理解，對本發(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。


包括附圖以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖被并入而構(gòu)成本申請的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，并與說明書一起用于解釋本發(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)動單元順序驅(qū)動的第一個至第三個紅外線傳感器模塊的設(shè)計圖；圖6是示出了順序驅(qū)動第一個至第三個紅外線傳感器模塊的信號的圖；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傳感器模塊的顯示裝置的驅(qū)動方法的流程圖；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)記來指示相同或類似的部分。下面，當(dāng)可能使得本發(fā)明的主題模糊時，將省略本文并入的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。下面將參照圖1至圖8來詳細(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)感測單元的顯示裝置的框圖。參照圖1，顯示裝置包括顯示板100，其用于顯示圖像；多個紅外線傳感器模塊 120、150和180，用于光學(xué)地檢測顯示板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提供定時信號以及要顯示的數(shù)據(jù)。顯示板100包括下基板；上基板，其與下基板相對；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?；谥虚g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)動單元來驅(qū)動液晶顯示板的數(shù)據(jù)線和選通線。液晶顯示板100包括下基板，其具有連接到選通線和數(shù)據(jù)線的薄膜晶體管；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或水平電場。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與像素電極一起形成垂直電場，或可以作為透明導(dǎo)電膜形成在下基板上來與像素電極一起形成水平電場?；鶞?zhǔn)電壓 (即共用電壓)提供給共用電極以驅(qū)動液晶。薄膜晶體管形成在下基板上，其用于從數(shù)據(jù)線向像素電極選擇性提供數(shù)據(jù)信號， 作為對來自選通線的選通信號的響應(yīng)。為了這個目的，薄膜晶體管包括柵極，其連接到選通線；源極，其連接到數(shù)據(jù)線；漏極，其連接到像素電極；多個有源層，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與有源層和漏極中的另一個之間的歐姆接觸。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，或與公用電極形成在相同基板上以形成水平電場。在通過薄膜晶體管供應(yīng)了數(shù)據(jù)信號時，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或水平電場，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)。通過像素區(qū)域傳輸?shù)墓饩€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，在扭曲向列(TN)模式下，電極安裝在兩個基板上，將液晶引向器配置為使得液晶引向器扭曲90度。在兩個電極形成在一個基板上的板內(nèi)切換(IPS)模式下，使電壓施加到電極來驅(qū)動液晶引向器，并由電極間形成的水平電場控制液晶引向器?；蛘撸趦呻姌O形成透明導(dǎo)電元件的邊緣場切換(FFS)模式下，由形成在電極間的邊際電場驅(qū)動液晶分子以便電極間的距離很小。然而，驅(qū)動液晶板的模式并不僅限于前述的模式。液晶板驅(qū)動單元包括數(shù)據(jù)驅(qū)動單元102，其用于向液晶顯示板100的數(shù)據(jù)線提供數(shù)據(jù)電壓；以及選通驅(qū)動單元104，其用于向液晶顯示板100的選通線提供掃描脈沖。數(shù)據(jù)驅(qū)動單元102包括多個數(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。選通驅(qū)動單元104包括多個選通集成電路。選通驅(qū)動單元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。數(shù)據(jù)驅(qū)動單元的數(shù)據(jù)集成電路和選通驅(qū)動單元的選通集成電路可以通過利用帶載封裝(TCP)的帶式自動鍵合(TAB)或通過玻璃襯底芯片(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中所示的紅外線傳感器模塊控制器的框圖。紅外線傳感器模塊被設(shè)置在液晶顯示板上顯示圖像的像素矩陣的四個角落中的至少兩個角落處，來光學(xué)地檢測液晶顯示板上的觸摸位置。在本實(shí)施方式中，三個設(shè)置在液晶顯示屏100的三個角落處的紅外線傳感器模塊120、150和180將作為示例描述。第一紅外線傳感器模塊120位于液晶顯示板100的一側(cè)的上角處。第一紅外線傳感器模塊120包括多個第一紅外線光源122，用于發(fā)射紅外線光；第一照度計透鏡(未示出)，其用于調(diào)節(jié)紅外線光的發(fā)射角度；第一物鏡(未示出)，其用于聚集接收的光線；多個第一傳感器124，用于感測聚集的光線；以及第一光濾波器126，其位于第一紅外線光源122 或第一傳感器124的前面以對紅外線光進(jìn)行濾波，使得僅使紅外線光透射。更具體地說，第一紅外線光源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。從第一紅外線光源122發(fā)射的光線被回復(fù)反射板210反射并入射到第一光線接收單元。因此，觸摸位置被第一傳感器1 識別。第一紅外線傳感器模塊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。此時，從第一紅外線傳感器模塊120發(fā)射或接收的光線的角度不僅限于0度至90度范圍內(nèi)。例如，發(fā)射或接收的光線的角度可以為0度至180度。第二紅外線傳感器模塊150位于液晶顯示板100的另一側(cè)的上角處。第二紅外線傳感器模塊150包括多個第二紅外線光源152，用于發(fā)射紅外線光；第二照度計透鏡(未示出)，其用于調(diào)節(jié)紅外線光的發(fā)射角度；第二物鏡(未示出)，其用于聚集接收的光線；多個第二傳感器154，其用于感測聚集的光線；以及第二光濾波器156，其位于第二紅外線光源152或第二傳感器154的前面，以對紅外線光進(jìn)行濾波。具體地說，第二紅外線光源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。從第二紅外線光源152發(fā)射的光線被回復(fù)反射板210反射并入射到第二光線接收單元。因此，觸摸位置被第二傳感器巧4識別。第二紅外線傳感器模塊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。此時，被第二紅外線傳感器模塊150發(fā)射或接收的光線的角度不限于0度至90度范圍內(nèi)。例如，發(fā)射或接收的光線的角度可以為0度至180度。第三紅外線傳感器模塊180位于液晶顯示板100的一側(cè)的下角處。第三紅外線傳感器模塊180包括多個第三紅外線光源182，用于發(fā)射紅外線光；第三照度計透鏡(未示出)，其用于調(diào)整紅外線光的發(fā)射角度；第三物鏡(未示出)，其用于聚集接收的光線；多個第三傳感器184，其用于感測聚集的光線；以及第三光濾波器186，其位于第三紅外線光源 182或第三傳感器184的前面，以對紅外線光進(jìn)行濾波。具體地說，第三紅外線光源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。從第三紅外線光源182發(fā)射的光線被回復(fù)反射板210反射并入射到第三光線接收單元。因此，觸摸位置被第三傳感器184識別。第三紅外線傳感器模塊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。此時，被第三紅外線傳感器模塊180發(fā)射或接收的光線的角度不僅限于0度至90度范圍內(nèi)。例如，發(fā)射或接收的光線的角度可以為0度至180度。同時，當(dāng)用戶觸摸至少兩個位置時，除生成實(shí)際觸摸位置外，還生成虛構(gòu)觸摸位置。此時，將第一紅外線傳感器模塊120和第二紅外線傳感器模塊150測得的觸摸位置坐標(biāo)與第一紅外線傳感器模塊120和第三紅外線傳感器模塊180測得的觸摸位置坐標(biāo)進(jìn)行比較，來區(qū)別實(shí)際觸摸位置和虛構(gòu)觸摸位置。并且，第一紅外線傳感器模塊120和第二紅外線傳感器模塊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光線或發(fā)射光線困難的死區(qū)(dead zone)。此時，第三紅外線傳感器模塊180位于液晶顯示板100的下側(cè)來感測死區(qū)的光線或向死區(qū)發(fā)射光線，從而改進(jìn)了死區(qū)。如上所述，紅外線傳感器模塊120、 150和180位于液晶顯示板100的三個角落來精確測量觸摸位置，從而補(bǔ)償死區(qū)?？刂破靼?16包括定時控制器112，其用于控制選通驅(qū)動單元104和數(shù)據(jù)驅(qū)動單元102 ；以及紅外線傳感器模塊控制器114，其用于控制紅外線傳感器模塊120、150和180。定時控制器112利用垂直和水平同步信號V和H以及時鐘信號CLK生成控制選通驅(qū)動單元104的定時操作的選通控制信號以及控制數(shù)據(jù)驅(qū)動單元102的定時操作的數(shù)據(jù)控制信號。并且，定時控制器112向數(shù)據(jù)驅(qū)動單元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傳感器模塊120、150和180感測出的信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換器216，其用于將紅外線傳感器模塊120、150和180感測出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；定時器204，其用于在每個預(yù)定周期檢測觸摸操作；直接存儲器存取(DMA) 208，向其移動材料而不執(zhí)行微控制器單元(MCU) 220中的程序；存儲器214，其用于作為存儲裝置存儲編程指令碼；程序調(diào)試器 210，其用于尋找程序錯誤并顯示錯誤原因；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，或向系統(tǒng)110傳輸信號，或從系統(tǒng)110接收信號。定時器204在每個定時周期檢測由紅外線傳感器模塊120、150和180感測的、通過輸入和輸出單元200輸入的信號，并將檢測到的信號提供給模式切換單元222。換言之， 定時器204在每個預(yù)定周期檢測用戶是否觸摸了顯示板100。當(dāng)用戶觸摸了顯示板100時， 紅外線傳感器模塊120、150和180的紅外線光源122、152和182或傳感器124,154和184 進(jìn)行操作，并將感測的信號提供給定時器204。另一方面，當(dāng)用戶沒有觸摸顯示板100時，紅外線傳感器模塊120、150和180的紅外線光源122、152和182或傳感器124、154和184不操作，不將感測的信號提供給定時器204。MCU 220包括順序驅(qū)動單元224，其用于計算紅外線傳感器模塊120、150和180 感測出的觸摸位置的坐標(biāo)，并順序驅(qū)動紅外線傳感器模塊120、150和180 ；以及模式切換單元222，其用于在在預(yù)定時段內(nèi)沒有執(zhí)行觸摸操作或者液晶顯示板100的OS處于節(jié)能模式時，將紅外線傳感器模塊120、150和180切換為低功率模式。順序驅(qū)動單元2 順序打開/關(guān)閉第一至第三紅外線傳感器模塊120、150和180 的第一至第三紅外線光源122、152和182以及第一至第三傳感器124、巧4和184。有時， 在彼此相對的紅外線光源間出現(xiàn)光線干擾。例如，從第二紅外線光源152發(fā)射的光線干擾了從第三紅外線光源182發(fā)射的光線。順序驅(qū)動單元2M順序驅(qū)動第一至第三紅外線光源 122、152和182，并且因此，防止了彼此相對的紅外線光源間的干擾。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)定時段內(nèi)沒有執(zhí)行觸摸操作或液晶顯示板100處于節(jié)能模式時，比較與判定單元250向幀速率調(diào)節(jié)單元252和時鐘速度調(diào)節(jié)單元2M提供低功率模式信號。同時，在比較與判定單元250中，預(yù)先設(shè)置時段。該時段可以由用戶設(shè)置。當(dāng)接收到比較與判定單元250的低功率模式信號時，幀速率調(diào)節(jié)單元252調(diào)節(jié)幀速率來將紅外線光源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時，幀速率調(diào)節(jié)單元252減小幀速率來降低紅外線光源 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，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的低功率模式信號時，時鐘速度調(diào)節(jié)單元2M減小 MCU 220的內(nèi)部時鐘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)動單元順序驅(qū)動的第一個至第三個紅外線傳感器模塊的平面圖，以及圖6是示出了用于順序驅(qū)動第一個至第三個紅外線傳感器模塊的信號的圖。首先，如圖5和圖6所示，順序驅(qū)動單元2M打開第一紅外線傳感器模塊 (IESMl) 120的第一紅外線光源122和第一傳感器124。此時，第二和第三紅外線傳感器模塊(IRSM2和IRSM3) 150和180的紅外線光源152和182以及傳感器154和184保持關(guān)閉。隨后，第一紅外線傳感器模塊aRSMl) 120的第一紅外線光源122和第一傳感器 1 關(guān)閉，然后第二紅外線傳感器模塊aRSiC)150的第二紅外線光源152和第二傳感器 154打開。此時，第一和第三紅外線傳感器模塊aRSMl和120和180的紅外線光源 122和182以及傳感器IM和184保持關(guān)閉。隨后，第二紅外線傳感器模塊aRSiC) 150的第二紅外線光源152和第二傳感器巧4關(guān)閉，然后第三紅外線傳感器模塊aRSM!3)180的第三紅外線光源182和第三傳感器 184打開。此時，第一和第二紅外線傳感器模塊aRSMl和^SiC) 120和150的紅外線光源 122和152以及傳感器IM和巧4保持關(guān)閉。當(dāng)紅外線傳感器模塊如上面所述順序驅(qū)動時， 因?yàn)榧t外線傳感器模塊位于液晶顯示板的各自的角落，彼此相對的紅外線傳感器模塊不對角地發(fā)射光線。因此，不發(fā)生光線干擾。圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的驅(qū)動使用紅外線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)動使用紅外線傳感器模塊的顯示裝置的方法。首先，比較與判定單元250通過定時器204檢測最近狀態(tài)(S20)并檢測是否在預(yù)定時段內(nèi)執(zhí)行了觸摸操作(τ > Tt) (S22)。當(dāng)在預(yù)定時段內(nèi)執(zhí)行觸摸操作時，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)定時段內(nèi)沒有執(zhí)行觸摸操作時，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，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將紅外線傳感器模塊控制器114切換為低功率模式。當(dāng)在預(yù)定時段內(nèi)沒有執(zhí)行觸摸操作或者液晶顯示板100的OS處于節(jié)能模式時，如上所述(即當(dāng)滿足這兩個條件之一時)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，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)動方法的流程圖。參照圖8，低功率模式驅(qū)動方法在每個預(yù)定周期都通過定時器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)沒有執(zhí)行觸摸操作或液晶顯示板100處于節(jié)能模式時，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提供給幀速率調(diào)節(jié)單元252和時鐘速度調(diào)節(jié)單元254。此時，當(dāng)沒有執(zhí)行觸摸操作或液晶顯示板100處于節(jié)能模式時，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)通過比較與判定單元250被提供了低功率模式信號時，幀速率調(diào)節(jié)單元 252將紅外線光源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的感測速度減少了 (S34)。此外，當(dāng)通過比較與判定單元250被提供了低功率模式信號時，時鐘速度調(diào)節(jié)單元2M減小MCU 220的內(nèi)部時鐘的速率，并將模數(shù)轉(zhuǎn)換器216切換為休眠模式。因此，紅外線傳感器模塊與紅外線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)動方法的流程圖。參照圖9，正常模式驅(qū)動方法通過定時器204在每個預(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，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，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，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(S44)，順序驅(qū)動紅外線傳感器模塊120、150和180，并且以正常模式驅(qū)動紅外線光源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，正常保持紅外線傳感器模塊控制器中 MCU 220的時鐘速度，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)定時段內(nèi)沒有執(zhí)行觸摸操作或當(dāng)顯示板處于節(jié)能模式時，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的使用紅外線傳感器模塊的顯示裝置將紅外線傳感器模塊和紅外線傳感器模塊控制器切換為低功率模式。因此，減少了功耗，從而延長了紅外線傳感器模塊的紅外線光源和傳感器的耐久性。此外，順序驅(qū)動紅外線傳感器模塊，并且因此不會出現(xiàn)因?yàn)楸舜讼鄬Φ募t外線傳感器模塊間的直射光線的干擾，從而改善了觸摸性能。對于本領(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。本申請要求2010年10月沈日提交的韓國專利申請第10-2010-0104976號的優(yōu)選權(quán)，其通過引用結(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；多個紅外線傳感器模塊，所述多個紅外線傳感器模塊用于光學(xué)地檢測所述顯示板上的觸摸位置；紅外線傳感器模塊控制器，所述紅外線傳感器模塊控制器用于順序驅(qū)動所述紅外線傳感器模塊，并在預(yù)定時段內(nèi)沒有執(zhí)行觸摸操作時或者在所述顯示板處于節(jié)能模式時，將所述紅外線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，各所述紅外線傳感器模塊均包括 多個紅外線光源，所述紅外線光源用于發(fā)射紅外線光；照度計透鏡，所述照度計透鏡用于調(diào)整所述紅外線光的發(fā)射角度； 多個傳感器，所述傳感器用于感測所述紅外線光； 物鏡，所述物鏡用于將所述紅外線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光源或所述傳感器的前面，以對所述紅外線光進(jìn)行濾波，使得僅使所述紅外線光透射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述紅外線傳感器模塊控制器包括 定時器，所述定時器用于每個預(yù)定周期檢測所述觸摸操作；順序驅(qū)動單元，所述順序驅(qū)動單元用于順序驅(qū)動所述多個紅外線傳感器模塊； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將所述紅外線傳感器模塊感測出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；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器的檢測結(jié)果，在所述預(yù)定時段內(nèi)沒有執(zhí)行所述觸摸操作時，或者在所述顯示板處于所述節(jié)能模式時，將所述紅外線傳感器模塊切換為低功率模式，而當(dāng)在所述預(yù)定時段內(nèi)執(zhí)行了所述觸摸操作時，或者在所述顯示板上顯示圖像時，將所述紅外線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)來判定所述紅外線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)所述紅外線傳感器模塊處于所述低功率模式時調(diào)節(jié)幀速率，以減小所述紅外線光源的光發(fā)射功率和所述傳感器的感測速度；以及時鐘速度調(diào)節(jié)單元，所述時鐘速度調(diào)節(jié)單元用于在所述紅外線傳感器模塊處于所述低功率模式時調(diào)節(jié)時鐘速度，以減小所述紅外線傳感器模塊控制器的時鐘速度或?qū)⑺瞿?shù)轉(zhuǎn)換器切換為休眠模式。
5.一種驅(qū)動顯示裝置的方法，所述顯示裝置具有顯示板；多個紅外線傳感器模塊，所述紅外線傳感器模塊用于光學(xué)地檢測所述顯示板上的觸摸位置；以及紅外線傳感器模塊控制器，所述紅外線傳感器模塊控制器用于控制所述紅外線傳感器模塊，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定時器判定在預(yù)定時段內(nèi)是否執(zhí)行了觸摸操作；以及當(dāng)在所述預(yù)定時段內(nèi)沒有執(zhí)行所述觸摸操作時或者當(dāng)所述顯示板處于節(jié)能模式時，通過模式切換單元將所述紅外線傳感器模塊和所述紅外線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)定時段內(nèi)執(zhí)行了所述觸摸操作時或者當(dāng)所述顯示板上顯示圖像時， 通過所述模式切換單元將所述紅外線傳感器模塊和所述紅外線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，其中各所述紅外線傳感器模塊包括多個紅外線光源，所述紅外線光源用于發(fā)射紅外線光；照度計透鏡，所述照度計透鏡用于調(diào)整所述紅外線光的發(fā)射角度；多個傳感器，所述傳感器用于感測所述紅外線光；物鏡，所述物鏡用于將所述紅外線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光源或所述傳感器的前面，以對所述紅外線光進(jìn)行濾波，使得僅使所述紅外線光透射。
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所述模式切換單元將所述紅外線傳感器模塊和所述紅外線傳感器模塊控制器切換為低功率模式時，調(diào)節(jié)幀速率以減小所述紅外線光源的光發(fā)射功率和所述傳感器的感測速度。
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所述模式切換單元將所述紅外線傳感器模塊和所述紅外線傳感器模塊控制器切換為低功率模式時，調(diào)節(jié)時鐘速度以減小所述紅外線傳感器模塊控制器的時鐘速度。
全文摘要
公開了使用紅外線傳感器模塊的顯示裝置及其驅(qū)動方法，能夠減小功耗并延長紅外線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；多個紅外線傳感器模塊，其用于光學(xué)地檢測顯示板上的觸摸位置；紅外線傳感器模塊控制器，其用于順序驅(qū)動所述紅外線傳感器模塊，并在預(yù)定時段內(nèi)沒有執(zhí)行觸摸操作時或者所述顯示板處于節(jié)能模式時將紅外線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傳感器模塊控制器提供所述顯示板的狀態(tài)。
文檔編號G06F3/042GK102455826SQ20111032607
公開日2012年5月16日 申請日期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, 宋時喆 申請人:樂金顯示有限公司