JP2007102759A - ディスプレイシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 ディスプレイパネルとデジタイザモジュールを含むディスプレイシステムを提供する。
【解決手段】 ホストシステムに接続されたインターフェース、デジタイザモジュール、ディスプレイパネル、およびデジタイザモジュール、ディスプレイパネルと、インターフェースに接続され、インターフェースを介したホストシステムからの画像信号に基づいて、ディスプレイパネルを駆動して、対応する画像を表示し、スキャンタイミング信号をデジタイザモジュールに発生し、デジタイザモジュールは、インターフェースを介してホストシステムに接続され、スキャン動作を行い、スキャンタイミング信号に基づいて位置データを発生する制御ユニットを含むディスプレイシステム。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ディスプレイ装置に関し、特に、デジタイザを有するディスプレイ装置に関するものである。

現在、コンピューター画面上の、またはコンピューター画面に連動した接触をデジタル化する目的で用いられる多くのタッチコンピューター（ｔｏｕｃｈ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）の入力装置がある。これらの装置は、位置ポインタの位置、またはセンサ表面上の位置を測位する。位置は、コンピューターと相互作用をするための座標を発生するように用いられる。これらの装置は、例えば、ディスプレイのアイコンを指す、メニュー上のアイテムを選ぶ、コンピューターが作り出した画像を編集する、または手書き字と手書き絵の入力をフィードバックすることができる。

人の接触を感知する装置は、容量センサ、伝導性オーバーレイシートを用いた抵抗センサ、赤外線センサ、音波センサと、圧電力センサを含む多種の技術を用いることができる。例えば、ペンなど手持ち式位置ポインタを用いたデジタイザは、一般的に、電磁センサ、静電センサ、抵抗センサ、または超音波センサを用いる。

人の接触に反応する装置は、一般的に、例えば、ディスプレイのアイコンを指す、メニュー上のアイテムを選ぶカーソル移動制御の応用に用いられる。位置ポインタ（通常、ｃｏｒｄｅｄ ｐｅｎ）に反応する装置は、図面、設計図、または原版を作成、または描くのに用いられる。これらの装置は、文字、または手書き文字認識にも用いられる。よって、センサがいくつかの目に見える手段によって位置ポインタの経路を再現し、ユーザーが視覚上のフィードバックを得られることが望ましい。

いくつかのこれらの装置は、人の接触と位置ポインタの接触の両方に反応し易いため、例えば、画面に書き込む時の位置ポインタベースの入力の便利性と、人の接触入力の簡便性も提供し、ユーザーに位置ポインタを探させ、手に取らせて用いる必要がない。

図１は、デジタイザを有する従来のディスプレイシステムのブロック図である。図に示すように、ディスプレイシステム１００は、ＬＣＤモジュール１１０とデジタイザモジュール１２０を含む。ＬＣＤモジュール１１０とデジタイザモジュール１２０は、対応するインターフェース１１２と１２２を介してホストシステム１３０にそれぞれ接続される。デジタイザモジュール１２０は、マイクロコントローラ１２６に設置された発振器１２４を必要とし、選択回路１２８にスキャンタイミング信号（未表示）を発生することで、センサアレイ１２９のスキャン動作を行う。図２は、デジタイザを有する従来のディスプレイ装置の構造図である。図に示すように、ディスプレイシステム２００は、ＬＣＤパネル２２０、バックライトモジュール２３０、反射板２４０、デジタイザモジュール１２０、後フレーム２６０と、位置ポインタ１２３を含み、デジタイザモジュール１２０と位置ポインタ１２３は、デジタイザを構成する。ＬＣＤモジュール１１０とデジタイザモジュール１２０は、異なるインターフェース１１２と１２２を介して、例えば、２つのフレキシブルプリント回路板（ＦＰＣ）の外部ホストシステム１３０に接続される。しかし、従来のディスプレイ装置は、高コスト、厚さと、重さの欠点を有する。

ディスプレイパネルとデジタイザモジュールを含むディスプレイシステムを提供する。

デジタイザモジュールは、ディスプレイパネルと共有されたインターフェースを介してホストシステムに接続される。本発明の一形態に基づいて、コントローラは、デジタイザモジュールとディスプレイに選択的に接続され、インターフェースを介してホストシステムに選択的に接続される。

１つの実施例では、ディスプレイシステムは、デジタイザモジュール、ホストシステムに接続されたインターフェースと、デジタイザモジュールに接続された制御ユニット、ディスプレイパネルとインターフェースを含む。制御ユニットは、インターフェースを介したホストシステムからの画像信号ＩＳに基づいて、ディスプレイパネルを駆動して、対応する画像を表示し、スキャンタイミング信号をデジタイザモジュールに発生する。デジタイザモジュールは、同じインターフェースを介してホストシステムに接続され、スキャン動作を行い、スキャンタイミング信号に基づいて位置データを発生する。

本発明によれば、単一インターフェースを用いて、ディスプレイシステムの単一の制御ユニットの中に統合することで、ディスプレイ装置のコスト、厚さと、重さを低減することができる。

本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。

図３は、ディスプレイシステムの実施例１のブロック図である。ディスプレイシステム３００Ａは、ホストシステム６００とインターフェース３１０、制御ユニット３２０、ディスプレイパネル３３０と、デジタイザモジュール３４０を含む。

インターフェース３１０は、ホストシステム６００と制御ユニット３２０の間に接続され、ホストシステムとデータを交換する。

制御ユニット３２０は、インターフェース３１０、ディスプレイパネル３３０と、デジタイザモジュール３４０に接続される。制御ユニット３２０は、インターフェース３１０を介したホストシステム６００からの画像信号ＩＳに基づいて、ディスプレイパネル３３０を駆動して、対応する画像を表示し、スキャンタイミング信号ＳＳをデジタイザモジュール３４０に発生する。制御ユニット３２０は、タイミングコントローラ３２２、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）３２４、電圧調整回路３２６と、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）３２８を含む。制御ユニット３２０もまた、インターフェース３１０を介してホストシステム６００からのバス制御信号ＢＣＳを受け、ＡＤＣ３２４、ＤＡＣ３２８と、選択回路３４６の動作を制御する。

タイミングコントローラ３２２は、インターフェース３１０、ディスプレイパネル３３０と、デジタイザモジュール３４０に接続され、ホストシステム６００からの画像信号ＩＳに基づいて、ＤＡＣ３２８によって駆動信号を発生し、ディスプレイパネルを駆動する。一般的に、ホストシステムからの画像信号ＩＳは、画像データＩＤ、クロック信号ＣＬＫＳと、共通電極Ｖｃｏｍを含み、クロック信号ＣＬＫＳは、垂直スキャン信号Ｖｓ、水平スキャン信号Ｈｓ、データイネーブル信号ＤＥと、システムクロックＣＬＫを含む。タイミングコントローラ３２２は、画像信号のクロック信号ＣＬＫＳに基づいて、図４Ａに示す垂直クロック出力ＣＫＶ、水平クロック出力ＣＫＨ、水平イネーブル出力ＥＮＢＨ、垂直イネーブル出力ＥＮＢＶ、水平スキャン指示ＣＳＨと、垂直スキャン指示ＣＳＶを含む基準タイミング信号ＲＴＳをディスプレイパネル３３０に提供する。基準タイミング信号ＲＴＳと画像データＩＤは、駆動信号として働き、ＤＡＣ３２８に出力されてアナログ信号に変換し、ディスプレイパネル３３０を駆動して対応する画像を表示する。電圧調整回路３２６は、タイミングコントローラ３２２とディスプレイパネル３３０に接続され、共通電圧Ｖｃｏｍに基づいて、ディスプレイパネル３３０を駆動するアナログ信号の電圧値を調整する。

また、タイミングコントローラ３２２は、ホストシステム６００からの画像信号ＩＳに基づいて、スキャンタイミング信号ＳＳをデジタイザモジュール３４０に発生する。デジタイザモジュール３４０に必要なスキャンタイミング信号ＳＳの周波数が約１００ＫＨｓ〜４００ＫＨｓの間で、ホストシステムからの画像信号ＩＳにあるクロック信号ＣＬＫＳの周波数が一般的に５ＭＨｚ〜６ＭＨｚの間であることから、本実施例は、ホストシステムからの画像信号にあるクロック信号ＣＬＫＳを低い周波数に変換し、従来のデジタイザモジュールのような発振器を用いることなく、適当な周波数のスキャンタイミング信号ＳＳを得る。よって、この実施例では、デジタイザモジュール３４０とディスプレイパネル３３０は、単一のインターフェースを介して、ホストシステム６００に接続され、デジタイザモジュールのタイミングコントローラは、ディスプレイパネルのタイミングコントローラに統合される。この実施例では、タイミングコントローラ３２２は、分周器３２９を含み、画像信号ＩＳのクロック信号ＣＬＫＳをデジタイザモジュール３４０に適当な周波数でスキャンタイミング信号ＳＳに変換する。

ディスプレイパネル３３０は、制御ユニット３２０に接続され、ＤＡＣ３２８からのアナログ信号に基づいて画像を表示する。ディスプレイパネルは、液晶表示装置（ＬＣＤ）パネル、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイパネル、または電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）パネルであることもできる。

デジタイザモジュール３４０は、一般的に、例えば、ディスプレイのアイコンを指す、メニューアイテムを選ぶ、図面や設計図を作成、または描く、文字または手書き文字認識などのカーソル移動制御に用いられる。

この実施例では、デジタイザモジュール３４０は、インターフェース３１０を介してホストシステム６００に接続された被動型デジタイザモジュール３４０であり、スキャン動作を行い、スキャンタイミング信号ＳＳに基づいて位置データＰＤを発生する。デジタイザモジュール３４０は、デジタイザセンサアレイ３４２、選択回路３４６と、増幅器３４８を含む。例えば、デジタイザモジュールは、電磁センサデジタイザモジュールであることができ、電磁信号は、位置ポインタ３４４から伝送され、センサアレイ３４２によって感知される。

例えば、デジタイザセンサアレイ３４２は、ＸとＹ方向の両方の金属コイル格子を含み、位置ポインタ３４４の位置を感知する。位置ポインタ３４４は、デジタイザセンサアレイ３４２に信号を伝送し、選択回路３４６は、制御ユニット３２０からのスキャンタイミング信号ＳＳに基づいて、センサアレイ３４２のコイルをスキャンし、デジタイザセンサアレイ３４２で発生された電流信号が増幅器３４８に送られ、増幅器３４８は、デジタイザセンサアレイ３４２で発生された信号を増幅する。

増幅器３４８からの増幅された信号は、ＡＤＣ３２４に出力され、位置データＰＤに変換され、タイミングコントローラ３２２に出力される。タイミングコントローラ３２２は、位置ポインタ３４４に関する位置データＰＤを受け、それに基づいてデジタイザセンサアレイ３４２の対応する座標データＣＤを判別する。デジタイザセンサアレイ３４２の対応する座標データＣＤは、続いてインターフェース３１０を介してホストシステム６００に出力される。例えば、制御ユニット３２０は、タイミングコントローラ３２２、ＡＤＣ３２４、電圧調整回路３２６と、ＤＡＣ３２８で統合されたシングルチップであることができる。制御ユニット３２０は、ディスプレイパネル３３０上にチップオンガラス（ＳＯＧ）プロセスを用いて直接、ディスプレイパネル３３０に設置されることもでき、またはディスプレイパネル３３０のフレキシブルプリント回路板（ＦＰＣ）に設置されることもできる。

図４Ａは、タイミングコントローラ３２２の実施例を表している。タイミングコントローラ３２２は、処理装置３３１、分周器３２９、タイミング発生器３３２、データラッチ３３３、レジスタ３３４と、受信解読装置３３５を含み、インターフェース４８０を介してホストシステム６００からの画像信号ＩＳとバス制御信号ＢＣＳを受ける。

処理装置３３１は、ＡＤＣ３２４に接続され、位置データＰＤを受け、インターフェース３１０を介してホストシステム６００に出力する対応した座標データＣＤを算出する。ホストシステム６００は、座標データＣＤを受け、画像信号に変換し、ディスプレイパネルに表示する。分周器３２９は、多機能デジタイザモジュール３４０用に、画像信号のクロック信号ＣＬＫＳを適当な周波数を有するスキャンタイミング信号ＳＳ（１００ＫＨｓ〜３００ＫＨｓ）に変換する。

タイミング発生器３３２もまた、クロック信号ＣＬＫＳを受け、基準タイミング信号ＲＴＳをディスプレイパネル３３０に提供する。ホストシステム６００からの画像信号の画像データＩＤは、データラッチ３３３とレジスタ３３４によって一時的に保存され、ＤＡＣ３２８に出力され、ディスプレイパネル３３０を駆動する。受信解読装置３３５は、ホストシステム６００からのバス制御信号を受け、制御データを発生し、ＤＡＣ３２８、ＡＤＣ３２４と、選択回路３４６を制御する。

よって、本発明は、単一インターフェースを用いて、図１に示されたデジタイザモジュール１２０のマイクロコントローラ１２６とアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）１２５、ＬＣＤモジュールのタイミングコントローラ１２７、電圧調整回路１３２と、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１３１をディスプレイシステムの単一の制御ユニット３２０の中に統合することで、ディスプレイ装置のコスト、厚さと、重さを低減することができる。

図４Ｂは、タイミングコントローラ３２２の実施例を表している。タイミングコントローラ３２２は、図４Ａに示す分周器３２９が画像信号のクロック信号ＣＬＫＳをスキャンタイミング信号ＳＳと高周波信号ＨＦＳに変換することを除いて似ている。図５は、ディスプレイシステムの実施例２のブロック図である。ディスプレイシステム３００Ｂは、追加の増幅器３４９が選択階路３４６と制御ユニット３２０の間に接続されることを除いて同様のシステムである。

この実施例では、デジタイザモジュールは、能動型デジタイザモジュールである。増幅器３４９は、分周器３２９からの高周波信号ＨＦＳを増幅し、選択回路３４６に出力する。選択回路３４６は、増幅された高周波信号ＨＦＳをデジタイザセンサアレイ３４２内のセンサコイルに送る。デジタイザセンサアレイ３４２は、既定の時間間隔の間、電磁信号を位置ポインタ３４４に送り、続いて、受信モードを実行し、位置ポインタ３４４のフィードバック信号を感知する。例えば、デジタイザセンサアレイ３４２からの電磁信号は、位置ポインタ３４４によって感知されることができる。位置ポインタ３４４は、対応する信号をセンサアレイ３４２に送り、よって、デジタイザセンサアレイ３４２内の局所信号変化を生じさせる。ディスプレイシステム３００Ｂのその他の動作と構造は、システム３００Ａと似ており、よって、簡易化のために省略される。

図６は、デジタイザモジュールを有するディスプレイ装置４００の実施例を表している。図に示すように、ディスプレイ装置４００は、ディスプレイパネル３３０、バックライトモジュール４３０、反射板４４０、デジタイザモジュール３４０、後フレーム４６０と、位置ポインタ３４４を含み、デジタイザモジュール３４０と位置ポインタ３４４は、デジタイザを構成する。ディスプレイパネル３３０とデジタイザモジュール３４０は、単一のインターフェース３１０を介して、例えば、フレキシブルプリント回路板（ＦＰＣ）の外部ホストシステム６００に接続される。ディスプレイパネル３３０とデジタイザモジュール３４０は、フレキシブルケーブル３１１によって接続される。制御ユニット３２０は、フレキシブルプリント回路板の上に設置され、インターフェース３１０を介したホストシステム６００からの画像信号ＩＳに基づいて、ディスプレイパネル３３０を駆動して、対応する画像を表示し、スキャンタイミング信号ＳＳをデジタイザモジュール３４０に発生する。デジタイザモジュールは、スキャン動作を行い、スキャンタイミング信号ＳＳに基づいて位置データＰＤを発生する。続いて、制御ユニット３２０は、位置データに基づいた位置ポインタ３４４の対応する座標データＣＤを決め、ホストシステムに出力する。例えば、制御ユニット３２０は、チップオンガラス構造によってディスプレイパネル３３０の上に設置されることもできる。

本発明の実施例では、ディスプレイパネルは、ＬＣＤパネル、ＯＬＥＤディスプレイパネル、または電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）パネルであることができるが、これは、本発明を限定するものではない。デジタイザモジュールもまた、容量センサデジタイザモジュール、抵抗センサデジタイザモジュール、赤外線センサデジタイザモジュール、音波センサデジタイザモジュール、または圧電力センサデジタイザモジュール、静電センサデジタイザモジュール、または超音波センサデジタイザモジュールであることができる。

図７は、上述のディスプレイシステム３００Ａ、３００Ｂ、または４００を用いた電子装置５００を概略的に表している。ディスプレイシステム３００Ａ／３００Ｂは、ＬＣＤシステム、ＯＬＥＤディスプレイシステム、または電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）システムであることができるが、これは、本発明を限定するものではない。電子装置５００は、例えば、ＰＤＡ、ノート型パソコン、タブレットコンピュータ、携帯電話、またはディスプレイモニタ装置などであることができる。一般的に、電子装置５００は、ハウジング５１０、図３、５と、６に示されたディスプレイシステム３００Ａ／３００Ｂ／４００、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２０などを含む。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２０は、ディスプレイシステム３００Ａ／３００Ｂ／４００に選択的に接続され、ディスプレイシステム３００Ａ／３００Ｂ／４００に電力を供給する出力電圧を提供する。ディスプレイシステム３００Ａ／３００Ｂ／４００は、画像を表示するように用いられる。

以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

デジタイザを有する従来のディスプレイシステムのブロック図である。 デジタイザを有する従来のディスプレイシステムの構造図である。 ディスプレイシステムの実施例１のブロック図である。 タイミングコントローラの実施例を表している。 タイミングコントローラのもう１つの実施例を表している。 ディスプレイシステムの実施例２のブロック図である。 デジタイザモジュールを有するＬＣＤディスプレイシステムの実施例を表している。 本発明の１つの実施例に基づいたディスプレイパネルを組み合わせた電子装置を概略的に表している。

符号の説明

１００、２００、３００Ａ、３００Ｂ、４００ ディスプレイシステム
１１０ 液晶ディスプレイモジュール
１２０、３４０ デジタイザモジュール
１１２、１２２、３１０ インターフェース
１２３、３４４ 位置ポインタ
１２４ 発振器
１２５、３２４ アナログデジタルコンバータ
１２６ マイクロコントローラ
１２７、３２２ タイミングコントローラ
１２８、３４６ 選択回路
１２９ センサアレイ
１３０、６００ ホストシステム
１３１、３２８ デジタルアナログコンバータ
１３２、３２６ 電圧調整回路
２２０ ＬＣＤパネル
２３０、４３０ バックライトモジュール
２４０、４４０ 反射板
２６０、４６０ 後フレーム
３２０ 制御ユニット
３３０ ディスプレイパネル
ＩＳ 画像信号
ＳＳ スキャンタイミング信号
３２９ 分周器
３４２ デジタイザセンサアレイ
３４８、３４９ 増幅器
３３１ 処理装置
３３２ タイミング発生器
３３３ データラッチ
３３４ レジスタ
３３５ 受信解読装置
３１１ フレキシブルケーブル
５００ 電子装置
５１０ ハウジング
５２０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
ＢＣＳ バス制御信号
ＰＤ 位置データ
ＩＤ 画像データ
ＣＤ 座標データ
ＣＬＫＳ クロック信号
Ｖｃｏｍ 共通電極
Ｖｓ 垂直スキャン信号
Ｈｓ 水平スキャン信号
ＤＥ データイネーブル信号
ＣＬＫ システムクロック
ＲＴＳ 基準タイミング信号
ＨＦＳ 高周波信号
ＣＫＶ 垂直クロック出力
ＣＫＨ 水平クロック出力
ＥＮＢＶ 垂直イネーブル出力
ＥＮＢＨ 水平イネーブル出力
ＣＳＨ 水平スキャン指示
ＣＳＶ 垂直スキャン

Claims (10)

1. ホストシステムに接続されたインターフェース、
   デジタイザモジュール、
   ディスプレイパネル、および
   前記デジタイザモジュール、前記ディスプレイパネルと、前記インターフェースに接続され、前記インターフェースを介した前記ホストシステムからの画像信号に基づいて、前記ディスプレイパネルを駆動して、対応する画像を表示し、スキャンタイミング信号を前記デジタイザモジュールに発生し、前記デジタイザモジュールは、前記インターフェースを介して前記ホストシステムに接続され、スキャン動作を行い、前記スキャンタイミング信号に基づいて位置データを発生する制御ユニットを含むディスプレイシステム。
2. 前記制御ユニットは、前記画像データを前記スキャンタイミング信号に変換する装置を含む請求項１に記載のディスプレイシステム。
3. 前記クロック信号を前記スキャンタイミング信号に変換する装置は、分周器である請求項２に記載のディスプレイシステム。
4. 前記画像信号は、画像データとクロック信号を含む請求項３に記載のディスプレイシステム。
5. 前記分周器は、前記画像信号の前記クロック信号に基づいて前記スキャンタイミング信号を発生する請求項４に記載のディスプレイシステム。
6. 請求項１に記載のディスプレイシステム、および
   前記ディスプレイパネルに選択的に接続され、前記ディスプレイパネルに電力を供給し、画像を表示するＤＣ／ＤＣコンバータを含む電子装置。
7. ホストシステム、
   ディスプレイパネル、および
   ユーザーの入力を示す位置データを発生するデジタイザモジュールを含み、
   前記デジタイザモジュールと前記ディスプレイパネルの両方は、共有の物理インターフェースを介して前記ホストシステムに選択的に接続されるディスプレイシステム。
8. 前記デジタイザモジュールと前記ディスプレイに選択的に接続された制御ユニットを更に含み、前記共有の物理インターフェースを介して前記ホストシステムに選択的に接続される請求項７に記載のディスプレイシステム。
9. 前記制御ユニットは、前記ディスプレイパネルを駆動して、画像データに対応する画像を表示し、スキャンタイミング信号を前記デジタイザモジュールに発生し、スキャン動作の位置データを決める請求項８に記載のディスプレイシステム。
10. ディスプレイシステムに画像データを表示する方法であって、
    ホストシステムを提供するステップ、
    ディスプレイパネルを提供するステップ、
    ユーザーの入力を示す位置データを発生するデジタイザモジュールを提供するステップ、および
    前記デジタイザモジュールと前記ディスプレイパネルを前記ホストシステムに選択的に接続する共有の物理インターフェースを提供するステップを含む方法。

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