(57)【要約】【課題】センサ信号を出力する際に、信号線の個数を削減することのできる信号処理装置を提供する。【解決手段】複数の画素を有する光センサから、前記複数の画素のデータを取得するセンサインタフェース部と、前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータから、検出対象物の検出位置を示す位置データを生成する座標処理部と、前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータから、所定の形式の画像データを生成する画像処理部と、前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータを、前記座標処理部および前画像処理部のいずれで処理を行うかを切り替える切替制御部と、前記座標処理部で生成された位置データ、および前記画像処理部で生成された画像データを信号線に出力するユーザインタフェース部とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する光センサから、前記複数の画素のデータを取得するセンサインタフェース部と、
前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータから、検出対象物の検出位置を示す位置データを生成する座標処理部と、
前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータから、所定の形式の画像データを生成する画像処理部と、
前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータを、前記座標処理部および前画像処理部のいずれで処理を行うかを切り替える切替制御部と、
前記座標処理部で生成された位置データ、および前記画像処理部で生成された画像データを信号線に出力するユーザインタフェース部とを備えた、信号処理装置。
【請求項２】
前記ユーザインタフェース部は、前記位置データまたは前記画像データを、シリアルバスに出力する、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記ユーザインタフェース部が出力するシリアルバスは、ＳＰＩバスである、請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記センサインタフェース部は、並列伝送された前記複数の画素のデータを取得する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記ユーザインタフェース部は、位置データ生成と画像データ生成との切り替えを指示する切替信号を受信し、
前記切り替え制御部は、前記切替信号に従って、前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータを、前記座標処理部および前画像処理部のいずれで処理を行うかを切り替える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記切替信号は、テストモードか否かを示す信号であって、
前記切替制御部は、前記切替信号がテストモードを示す場合に、前記前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータを、前記座標処理部で処理するように制御する、請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記ユーザインタフェース部は、クロック信号を受信し、当該クロック信号に基づいて前記画像データを出力する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記画像処理部は、前記センサインタフェース部からクロック信号を取得し、
前記ユーザインタフェース部は、当該クロック信号に基づいて前記画像データを出力する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記画像処理部は、同期信号を含む画像データを生成し、
前記ユーザインタフェース部は、前記同期信号および画像データを異なる信号線でそれぞれ出力する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
前記同期信号は同期コードを含む、請求項９に記載の信号処理装置。
【請求項１１】
光センサを備えた電子機器であって、
光センサから前記複数の画素のデータを取得するセンサインタフェース部と、
前記センサインタフェースで取得した複数の画素のデータから、検出対象物の検出位置を示す位置データを生成する座標処理部と、
前記センサインタフェースで取得した複数の画素のデータから、所定の形式の画像データを生成する画像処理部と、
前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータを、前記座標処理部および前画像処理部のいずれで処理を行うかを切り替える切替制御部と、
前記座標処理部で生成された位置データ、および前記画像処理部で生成された画像データを信号線に出力するユーザインタフェース部と、
前記ユーザインタフェース部から出力される位置データまたは画像データを用いた処理を実行する本体処理部と、
前記光センサからの前記複数の画素データと前記センサインタフェース部に並列伝送するパラレルバスと、
前記ユーザインタフェース部から出力される位置データおよび画像データを直列伝送するシリアルバスとを備えた、電子機器。
【請求項１２】
前記電子機器は、
表示パネルをさらに備え、
前記本体処理部から、前記表示パネルに、表示データ伝送する表示用パラレルバスをさらに備える、請求項１１に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置データと画像データとを切り替えて出力可能な信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光センサやタッチセンサを備えた表示パネルが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような表示パネルは、携帯電話等に多く用いられている。携帯電話等の製造工程においては、表示パネルに備えられた各種センサの動作性能等を検査する検査工程が存在する。
【０００３】
従来の検査工程においては、携帯電話等の表示パネルから予め検査用の信号線を引き出しておき、この信号線を介して本体側のプロセッサにセンサデータを入力する方法や、表示パネルと本体を接続するＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）上に多くのテストポイントを予め設けておき、このテストポイントを介して検査を行う方法が採用されていた。
【０００４】
図６は、表示パネル１からＦＰＣ３上に信号線を引き出す場合の模式図である。図６に示すように、表示パネル１からは、画像信号(24pins)、同期信号(2pins)、画像クロック(1pin)、ＳＰＩ(4pins)、センサ信号(12pins)用の信号線がＦＰＣ３上に引き出されている。１０ビットを用いてセンサ出力を取り出す場合、２ビットの制御信号が必要となるため、センサ信号として１２ビットの信号線を引き出す必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１６８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
携帯電話等の機器の小型化・低コスト化が望まれている状況においては、図５のように検査用途のために、センサ信号の信号線を引き出すのは、現実的ではない。また、ＦＰＣ上に多くのテストポイントを設けておくことは、テストポイントに接続する専用装置が必要となるため汎用性がなく、小型化・低コスト化の面から見ても現実的ではない。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサ信号を出力する際に、必要な信号線の個数を削減することのできる信号処理装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、以下に開示する信号処理装置は、複数の画素を有する光センサから、前記複数の画素のデータを取得するセンサインタフェース部と、前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータから、検出対象物の検出位置を示す位置データを生成する座標処理部と、前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータから、所定の形式の画像データを生成する画像処理部と、前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータを、前記座標処理部および前画像処理部のいずれで処理を行うかを切り替える切替制御部と、前記座標処理部で生成された位置データ、および前記画像処理部で生成された画像データを信号線に出力するユーザインタフェース部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記信号処理装置により、テストモード制御部においてテストモードであると判断された場合には、画像信号を位置データと同一の信号線に出力することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明の信号処理装置は、センサ信号を出力する際に、必要な信号線の個数を削減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明にかかる信号処理装置５の全体概要図である。
【図２】信号処理装置５を表示装置１に組み込んだ場合の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】スキャン画像をセンサインタフェース部６が読み取る場合のタイミングチャートである。
【図４】信号処理部７において生成されるデータに関するタイミングチャートである。
【図５】ユーザインタフェース部８において出力されるデータに関するタイミングチャートである。
【図６】表示パネル１からＦＰＣ３上に信号線を引き出す場合の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
(1)本発明の一実施形態にかかる信号処理装置は、複数の画素を有する光センサから、前記複数の画素のデータを取得するセンサインタフェース部と、前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータから、検出対象物の検出位置を示す位置データを生成する座標処理部と、前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータから、所定の形式の画像データを生成する画像処理部と、前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータを、前記座標処理部および前画像処理部のいずれで処理を行うかを切り替える切替制御部と、前記座標処理部で生成された位置データ、および前記画像処理部で生成された画像データを信号線に出力するユーザインタフェース部とを備える構成である。
【００１３】
この構成においては、前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータを、前記座標処理部および前画像処理部のいずれで処理を行うかを切り替え、前記座標処理部で生成された位置データ、および前記画像処理部で生成された画像データを信号線に出力する。このため、信号処理装置は、センサ信号を出力する際に、必要な信号線の個数を削減できる。
【００１４】
(2)上記の信号処理装置において、前記ユーザインタフェース部は、前記位置データまたは前記画像データを、シリアルバスに出力することが好ましい。あるいは、(3)前記ユーザインタフェース部が出力するシリアルバスは、ＳＰＩバスであってもよい。これらの構成においては、画像信号をシリアルデータとして出力するため、信号線を有効に利用してデータ出力を行うことができる。
【００１５】
(4)上記の信号処理装置において、前記センサインタフェース部は、並列伝送された前記複数の画素のデータを取得してもよい。この構成においては、パラレルデータとして入力されたデータに基づく画像データおよび位置データを同一の信号線を用いて出力することができる。
【００１６】
(5)上記の信号処理装置において、前記ユーザインタフェース部は、位置データ生成と画像データ生成との切り替えを指示する切替信号を受信し、前記切り替え制御部は、前記切替信号に従って、前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータを、前記座標処理部および前画像処理部のいずれで処理を行うかを切り替えてもよい。あるいは、(6)上記の信号処理装置において、前記切替信号は、テストモードか否かを示す信号であって、前記切替制御部は、前記切替信号がテストモードを示す場合に、前記前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータを、前記座標処理部で処理するように制御してもよい。これらの構成においては、外部からの切替信号に基づいて、画像データおよび位置データの信号線への出力を制御することができる。
【００１７】
(7)上記の信号処理装置において、前記ユーザインタフェース部は、クロック信号を受信し、当該クロック信号に基づいて前記画像データを出力してもよい。この構成においては、外部装置であるホスト側のクロック信号を画像データに付して出力する。このため、ホスト側において画像データの表示制御を行いやすい。
【００１８】
(8)上記の信号処理装置において、前記画像処理部は、前記センサインタフェース部からクロック信号を取得し、前記ユーザインタフェース部は、当該クロック信号に基づいて前記画像データを出力してもよい。この構成においては、信号処理装置側のクロック信号を画像データに付して出力する。このため、信号処理装置側において画像データの出力制御を行いやすい。
【００１９】
(9)上記の信号処理装置において、前記画像処理部は、同期信号を含む画像データを生成し、前記ユーザインタフェース部は、前記同期信号および画像データを異なる信号線でそれぞれ出力してもよい。あるいは、(10)前記同期信号は同期コードを含むものでもよい。これらの構成においては、画像処理部において生成した同期信号を画像データに付して出力する。このため、信号処理装置側において画像データの出力制御を行いやすい。
【００２０】
なお、以下の説明では、本発明を、光センサ機能付き液晶パネルを有する表示装置に適用した場合を例示して説明する。なお、本発明は、有機ＥＬ、ＰＤＰ等のように画素面を備える他の表示装置にも適用可能である。
【００２１】
［１．第１の実施形態］
［１−１．発明の概要］
図１は、本発明にかかる信号処理装置５の全体概要図である。信号処理装置５は、表示パネルと接続するＦＰＣ上に存在する。なお、信号処理装置５は、表示パネルが実装される電子機器（例えば、携帯電話。）の内部において別の位置に存在してもよい。信号処理装置５は、センサインタフェース部（センサI/F）６、信号処理部７、ユーザインタフェース部（ユーザI/F）８およびテストモード制御部９を少なくとも備える。
【００２２】
テストモード制御部（切り替え制御部）９は、外部装置からの信号を受けてテストモードであるか否かを判断し、テストモードである場合にはユーザインタフェース部８から画像データを出力するように制御を行い、非テストモードである場合には、ユーザインタフェース部８から位置データを出力するように制御を行う。
【００２３】
センサインタフェース部６は、光センサモジュール等からの各種センサ信号を、A/D変換器を介したパラレルデータとして入力する。各種センサ信号には、光センサによって検知された画素データが含まれる。信号処理部７は、センサインタフェース部６から取得したセンサ信号に基づいて所定の信号処理を行う。信号処理においては、非テストモードの場合はセンサ信号に基づく位置データを生成し、テストモードの場合はセンサ信号に基づく画像データを生成する。ユーザインタフェース部８は、信号処理部７から出力された位置データまたは画像データを、所定の信号線を用いて外部装置にシリアルデータとして出力する。
【００２４】
［１−２．表示装置への適用］
図２は、図１に示した信号処理装置５を、表示装置１０に組み込んだ場合の構成を示す機能ブロック図である。図２に示す表示装置１０は、パネル駆動回路３１、センサ内蔵液晶パネル３２、バックライト３３、バックライト制御部３４、A/D変換器３６、画像処理部３５、信号処理装置５および本体部４０を備えている。この信号処理装置５は、例えば、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）等の演算処理装置を含むＬＳＩ等によって構成される。
【００２５】
センサ内蔵液晶パネル３２は、２次元状に配置された複数の画素回路と複数の光センサを含んでいる。液晶表示装置１０には、本体部４０から表示データDinが表示用パラレルバスを介して入力される。入力された表示データDinは、画像処理部３５を経由してパネル駆動回路３１に供給される。パネル駆動回路３１は、液晶パネル３２の画素回路に表示データDinに応じた電圧を書き込む。これにより、液晶パネル３２には表示データDinに基づく画像が各画素によって表示される。
【００２６】
バックライト３３は、複数の白色LED（Light Emitting Diode）３３ａを含み、センサ内蔵液晶パネル３２の背面に光（バックライト光）を照射する。バックライト制御部３４は、信号処理装置５を構成するＬＳＩから出力されたバックライト制御信号に従い、バックライト３３に電源電圧を供給するか否かを切り替える。
【００２７】
センサ内蔵液晶パネル３２は、光センサの出力信号をセンサ出力信号SSとして出力する。A/D変換器３６は、アナログのセンサ出力信号SSをデジタル信号に変換する。A/D変換器３６の出力信号は、センサ内蔵液晶パネルにおいてセンシングされたスキャン画像を表す。
【００２８】
本体部４０は、表示装置１０全体についての演算処理を行う。例えば、信号処理装置５が出力した位置データまたは画像データを利用したアプリケーションプログラムを実行する。
【００２９】
［１−２−１．センサインタフェース部］
信号処理装置５のセンサインタフェース部６は、座標情報のセンシング期間において取得されたセンサ出力信号SSに基づくスキャン画像をバッファ６１に取り込む。図３は、A/D変換器３６から出力されるスキャン画像を、センサインタフェース部６が読み込むタイミングを表すタイミングチャートである。図３に示すように、A/D変換器３６からは、ADDDCLK信号、ADDSYNC信号およびADDATA[5:0]が出力される。ADDDCLK信号はクロック信号であり、ADDSYNC信号は垂直同期および水平同期を含む同期信号であり、ADDATA[5:0]は光センサから出力される画素データを、１２ビットを用いて１画素分のデータをパラレル伝送する場合の一例である。
【００３０】
センサインタフェース部６は、テストモード制御部９からの切替信号に基づいて、信号処理部７へ出力するデータの形式を切り替える。ここで、切替信号とは、一例として、位置データ生成を行う非テストモードと、画像データ生成を行うテストモードの切り替えを指示する信号である。
【００３１】
切替信号は、ＳＰＩバスのホストとして機能する本体部４０から受けたSDI信号に基づいてレジスタ制御部１１において生成される。レジスタ制御部１１は、テストモード制御部９を介してセンサインタフェース部６に切替信号を通知する。
【００３２】
［１−２−２．信号処理部］
信号処理部７は、センサインタフェース部６から各種センサ信号を取得して所定の信号処理を行う。例えば、非テストモード時においては、センサ出力信号をA/D変換して得られたスキャン画像に基づいてタッチ位置を判断し、当該タッチ位置を位置データとして出力する。一方、テストモード時においては、センサ出力信号をA/D変換して得られたスキャン画像に基づいて時系列の画像データ（映像データ）を同期信号とともに出力する。
【００３３】
［１−２−２−１．位置データ生成を行う非テストモード］
まず、位置データ生成を行う非テストモードについて説明する。位置データ生成の場合、前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータを、前記座標処理部で処理するための形式のデータを出力する。
【００３４】
信号処理装置５のセンサインタフェース部６は、バッファ６１に取り込んだ１フレーム分のスキャン画像を、信号処理部５の座標処理部７２に出力する。出力を受けて座標処理部７２は、スキャン画像を構成する各ピクセルデータの値に基づいてタッチ位置を特定する。その後、特定したタッチ位置に対応する位置データを取得し、取得した位置データをユーザインタフェース部８に出力する。
【００３５】
ユーザインタフェース部８のセレクタ８１は、テストモード制御９による制御信号を受けて、レジスタ８２に信号処理部７からの位置データを取り込む。ユーザインタフェース部８のＰ／Ｓ変換部８３は、レジスタ８２に取り込まれた位置データを入ユーザインタフェース部８５の信号線SDOを介してシリアルデータとして、外部装置である本体部４０に対して出力する。
【００３６】
［１−２−２−２．画像データ生成を行うテストモード］
次に、画像データ生成を行うテストモードについて説明する。画像データ生成の場合、前記センサインタフェース部で取得した複数の画素のデータを、前記画像処理部で処理するための形式のデータを出力する。
【００３７】
信号処理装置５のセンサインタフェース部６は、バッファ６１に取り込んだスキャン画像をフレームごとに時系列で信号処理部７に出力する。また、センサインタフェース部６は、A/D変換器３６からスキャン画像（ADDATA[0:5]）とともに出力される同期信号であるADDSYNC信号およびADDDCLK信号を、信号処理部７に出力する。
【００３８】
センサインタフェース部６のＴＧ６２は、A/D変換器３６からスキャン画像とともに出力されるADDSYNC信号またはADDDCLK信号に基づいてバッファ６１へのデータの取り込みを制御する。また、ＴＧ６２は、ADDSYNC信号またはADDDCLK信号に基づいて同期コードを生成し、スキャン画像を表す画像データの適切な位置に生成した同期コードを挿入する。
【００３９】
図４は、信号処理部７において生成されるデータに関するタイミングチャートである。センサインタフェース部６のＴＧ６２は、ADDSYNC信号およびADDDCLK信号に基づいて、VSYNC信号、HSYNC信号およびSSCK信号をそれぞれ出力する。ここで、VSYNC信号は垂直同期信号であり、HSYNC信号は水平同期信号であり、SSCK信号はクロック信号である。また、画像データを含むSSDI信号には、同期コードとしてSAV(Start of Active Video)およびEAV(End of Active Video)が挿入される。ここで、SAVは、１フレームの始まりを表すコードであり、EAVは、１フレームの終わりを表すコードである。
【００４０】
［１−２−３．ユーザインタフェース部］
信号処理部７は、画像処理部７１において生成した、同期コードを含む画像データを、ユーザインタフェース部８に出力する。ユーザインタフェース部８のセレクタ８１は、テストモード制御９による切替信号およびレジスタ制御部１１からの制御信号に基づいて、レジスタ８２に信号処理部７からの画像データを取り込む。ここで、レジスタ制御部１１は、信号処理装置５の全体における設定値管理、動作制御または、状態の読み出し等の制御を行うものである。
【００４１】
図５は、ユーザインタフェース部８において出力されるデータに関するタイミングチャートである。図５に示すように、ユーザインタフェース部８のＰ／Ｓ変換部８３は、パラレル信号としてレジスタ８２に取り込まれた画像データを、VSYNC信号に同期させてSDO信号として出力する。これにより、画像データが、シリアルバス規格であるＳＰＩ(Serial Peripheral Interface)バスのSDO信号として、本体部４０に直列伝送される。図５においては、'Valid Data' が、シリアル伝送される画像データに該当する。
【００４２】
なお、Ｓ／Ｐ変換部８４は、ＳＰＩバスのホストとして機能する本体部４０から、SCLK信号、SCS信号、SDI信号を受け取り、レジスタ制御部１１に通知する。ここで、SCLK信号は、ＳＰＩバスのホストから通知されるクロック信号であり、SCS信号は、同ホストから通知されるチップセレクト信号である。
【００４３】
以上に説明したように、本実施形態によれば、テストモード時においては、画像データを、位置データと同一の信号線を用いて位置データから切り替えて出力するため、出力する際に必要な信号線の個数を削減することができる。このため、携帯電話等のセンサ画像の検査用途のみに用いる信号線を引き出す必要がなくなる。
【００４４】
［２．その他の実施形態］
以上、本発明についていくつかの実施形態を説明したが、本発明は、上述の各実施形態にのみ限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００４５】
［２−１．クロック信号の変更］
ＳＰＩバスのSDO信号の出力においては、本体部４０からのSCLK信号に代えて、センサからのSSCK信号を用いてもよい。これにより、画像データをSCLK信号に合わせて生成する必要がなくなり、データのオーバーフローやアンダーフローを引き起こすことなく各種処理を効率的に制御することができる。
【００４６】
［２−２．検査確認］
ユーザインタフェース部８５からSDO信号として、本体部４０に出力された画像データを、表示データDinとして画像表示部３５に入力してもよい。これにより、センサ内蔵表示パネル３２に画像データを表示して目視で検査確認を行うことができる。また、画像データに含まれる色差信号（Ｙデータ）を数値化して解析し検査結果を得るようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、センサ信号の入出力機能を有する装置に対して有用である。
【符号の説明】
【００４８】
５  信号処理装置
６  センサインタフェース
７  信号処理部
８  ユーザインタフェース
９  テストモード制御部
１０  表示装置
１１  レジスタ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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