(57)【要約】【課題】タッチパネルに対する接触位置の検出をより適切に行うこと。【解決手段】光によって接触を検出するタッチパネル機能と組み合わせて用いられる電気光学装置であって、入力された画像データに基づいて、表示画面に画像を表示する表示制御手段と、前記表示画面から照射される光の反射光によって前記タッチパネル機能が前記表示画面における接触位置を検出する際に、前記表示画面の一部の領域に、前記入力された画像データが示す該一部の領域の画像より高い輝度を有する高輝度領域を表示する高輝度領域表示手段とを有することを特徴とする。【選択図】図６
2010182062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光によって接触を検出するタッチパネル機能と組み合わせて用いられる電気光学装置であって、
入力された画像データに基づいて、表示画面に画像を表示する表示制御手段と、
前記表示画面から照射される光の反射光によって前記タッチパネル機能が前記表示画面における接触位置を検出する際に、前記表示画面の一部の領域に、前記入力された画像データが示す該一部の領域の画像より高い輝度を有する高輝度領域を表示する高輝度領域表示手段と、
を有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記タッチパネル機能が接触を検出する方式として、外光を用いる第１のモードと、前記表示画面から照射される光を用いる第２のモードとのいずれかを選択するモード選択手段と、
前記表示画面から照射される光の強さが、設定された閾値以下であるか否かを判定する判定手段と、
を有し、
前記高輝度領域表示手段は、前記モード選択手段によって、前記第２のモードが選択されている場合であって、前記判定手段によって、前記表示画面から照射される光の強さが設定された閾値以下であると判定された場合に、前記高輝度領域を表示することを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記高輝度領域表示手段は、前記表示画面の一部の領域に白色領域を表示することを特徴とする請求項１または２記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記高輝度領域表示手段は、前記表示画面を区分したいずれか１つの領域に、表示する領域を移動させながら前記高輝度領域を表示することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記高輝度領域表示手段は、前記表示画面を区分した領域のうち複数の領域に、表示する領域を移動させながら前記高輝度領域を表示することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記高輝度領域表示手段は、前記表示画面を区分した領域のうち、表示画面上に設定された基準位置を挟む複数の領域に前記高輝度領域を表示することを特徴とする請求項５記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記高輝度領域表示手段は、前記表示画面を区分した領域のうち、ランダムに選択した領域に前記高輝度領域を表示することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
光によって接触を検出するタッチパネル部と、
入力された画像データに基づいて、表示画面に画像を表示する表示制御手段と、
前記表示画面から照射される光の反射光によって前記タッチパネル部が前記表示画面における接触位置を検出する際に、前記表示画面の一部の領域に、入力された画像データが示す該一部の領域の画像より高い輝度を有する高輝度領域を表示する高輝度領域表示手段と、
を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルのための画面表示を行う電気光学装置及びそれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画面に接触することで情報の入力を行うタッチパネルが利用されている。タッチパネルは液晶装置等の電気光学装置に重ねて配置され、利用者が表示画面に接触すると、タッチパネルによって、その接触位置が検出され、表示内容に応じたデータの入力を行うことができる。
このようなタッチパネルにおいて、光センサによって接触位置を検出するものが知られている。光センサによって接触位置を検出するタッチパネルでは、外光による指の影や、電気光学装置のバックライト光等を受けて、指先部分から反射する光を検出することにより、利用者の接触位置を検出することができる。
なお、タッチパネルに関する技術として、例えば、特許文献1に記載された技術が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０１８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光センサによって接触位置を検出するタッチパネルでは、外光の強さが十分ではなく、さらに、電気光学装置に表示される画像の輝度が低く、電気光学装置から照射される光が弱い時には、外光による指の影を検出することや、指先からの反射光を検出することが困難となり、タッチパネルに対する接触位置を適切に検出できない場合があった。
なお、特許文献1に記載された技術においては、液晶パネル内に非可視光発光セルと受光センサを設けているが、この技術によれば非可視光発光セルと受光センサとを備える必要があるため、コストの観点から採用が困難である。
このように、従来の技術では、タッチパネルに対する接触位置の検出を適切に行うことが困難であった。
本発明の課題は、タッチパネルに対する接触位置の検出をより適切に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、本発明の一態様に係る電気光学装置は、
光によって接触を検出するタッチパネル機能と組み合わせて用いられる電気光学装置であって、入力された画像データに基づいて、表示画面に画像を表示する表示制御手段（例えば、図1のパネル制御部１３）と、前記表示画面から照射される光の反射光によって前記タッチパネル機能が前記表示画面における接触位置を検出する際に、前記表示画面の一部の領域に、前記入力された画像データが示す該一部の領域の画像より高い輝度を有する高輝度領域を表示する高輝度領域表示手段（例えば、図５のフローチャートに示す手順を実行するパネル制御部１３）とを有することを特徴とする。
このような構成により、タッチパネル機能が表示画面から照射される光の反射光によって接触を検出している場合に、表示画面から照射される光の強さが十分でないときには、表示画面の一部に高輝度領域が表示される。
【０００６】
したがって、表示画面に接触する指等に、より強い光を照射することができ、タッチパネルに対する接触位置の検出をより適切に行うことが可能となる。
また、本発明の一態様に係る電気光学装置は、
前記タッチパネル機能が接触を検出する方式として、外光を用いる第１のモードと、前記表示画面から照射される光を用いる第２のモードとのいずれかを選択するモード選択手段（例えば、図１の処理方法選択モジュール２３）と、前記表示画面から照射される光の強さが、設定された閾値以下であるか否かを判定する判定手段（例えば、図１の処理方法選択モジュール２３）とを有し、前記高輝度領域表示手段は、前記モード選択手段によって、前記第２のモードが選択されている場合であって、前記判定手段によって、前記表示画面から照射される光の強さが設定された閾値以下であると判定された場合に、前記高輝度領域を表示することを特徴とする。
【０００７】
このような構成により、外光によって接触を検出する第１のモードと、表示画面から照射される光を用いて接触を検出する第２のモードとを切り替えて実行するタッチパネルにおいて、表示画面から照射される光の強さを判定することによって、外光の明るさが十分でなく、表示画面に表示する画像が暗い場合であっても、タッチパネルに対する接触位置をより適切に検出することができる。
また、本発明の一態様に係る電気光学装置は、
前記高輝度領域表示手段が、前記表示画面の一部の領域に白色領域を表示することを特徴とする。
このような構成により、タッチパネルに接触する指等をより効果的に照射することが可能となる。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る電気光学装置は、
前記高輝度領域表示手段が、前記表示画面を区分したいずれか１つの領域に、表示する領域を移動させながら前記高輝度領域を表示することを特徴とする。
このような構成により、表示画面上の広範な領域を照射することができるため、より適切にタッチパネルに対する接触位置を検出することが可能となる。
また、本発明の一態様に係る電気光学装置は、
前記高輝度領域表示手段が、前記表示画面を区分した領域のうち複数の領域に、表示する領域を移動させながら前記高輝度領域を表示することを特徴とする。
このような構成により、表示画面上の複数の領域において、指等を照射することができるため、より適切にタッチパネルに対する接触位置を検出することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る電気光学装置は、
前記高輝度領域表示手段が、前記表示画面を区分した領域のうち、表示画面上に設定された基準位置を挟む複数の領域に前記高輝度領域を表示することを特徴とする。
このような構成により、基準位置に対して、両側から白色領域を介して光が照射されるため、より適切に指先位置の検出を行うことができる。
また、本発明の一態様に係る電気光学装置は、
前記高輝度領域表示手段が、前記表示画面を区分した領域のうち、ランダムに選択した領域に前記高輝度領域を表示することを特徴とする。
このような構成により、表示画面上の領域全体を均等に照射することができ、より適切に指先位置を検出することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る電子機器は、
光によって接触を検出するタッチパネル部と、入力された画像データに基づいて、前記表示画面に画像を表示する表示制御手段と、前記表示画面から照射される光の強さが、設定された閾値以下であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって、前記表示画面から照射される光の強さが設定された閾値以下であると判定された場合、前記表示画面から照射される光の反射光によって前記タッチパネル部が前記表示画面における接触位置を検出する際に、前記表示画面の一部の領域に、入力された画像データが示す該一部の領域の画像より高い輝度を有する高輝度領域を表示する高輝度領域表示手段を有することを特徴とする。
【００１１】
このような構成により、タッチパネル機能が表示画面から照射される光の反射光によって接触を検出している場合に、表示画面から照射される光の強さが十分でないときには、表示画面の一部に白色領域が表示される。
したがって、表示画面に接触する指等に、より強い光を照射することができ、タッチパネルに対する接触位置の検出をより適切に行うことが可能となる。
このように、本発明によれば、タッチパネルに対する接触位置の検出をより適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】タッチパネルシステムを内蔵する液晶表示装置１０の構成を示す図である。
【図２】ガラス基板１１の表面に指６の先端の指先８が触れたときの様子を示す図である。
【図３】ガラス基板１１の表面に指６の先端の指先８が触れたときに、ガラス基板１１の裏側から見た明るさを模式的に示した図である。
【図４】タッチパネル制御部２１が実行する指先位置検出の手順を示すフローチャートである。
【図５】パネル制御部１３が、指先位置検出を補助するために実行する白色領域表示方法の手順を示すフローチャートである。
【図６】パネル制御部１３が実行する白色領域表示方法を模式的に示した図である。
【図７】本発明による液晶表示装置を組み込んだ携帯情報端末を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。
（第１実施形態）
（構成）
図１は、タッチパネルシステムを内蔵する液晶表示装置１０の構成を示す図である。
電気光学装置としての液晶表示装置１０は、画素デバイス１６等が配置されるガラス基板１１と、ガラス基板１１の外に設けられる回路等とを有している。また、液晶表示装置１０は、液晶表示装置１０の動作のための条件が入力される入力部１２と、液晶表示パネルの動作を制御するパネル制御部１３と、ガラス基板１１上にマトリクス状に配置される複数の画素デバイス１６を選択しデータを与えるためのゲート駆動部１４及びデータ駆動部１５と、ガラス基板１１の背後に設けられるバックライト１７と、バックライト駆動部１８とを含む。
【００１４】
そして、液晶表示装置１０は、タッチパネルシステム固有の要素として、以下のものを含む。すなわち、ガラス基板１１の上に、画素デバイス１６と同様にマトリクス状に配置される複数の指検出用光センサ３０と、複数の指検出用光センサ３０の出力を検出する光センサセンシング部１９と、外光の検出を行う場合に設置される外光センサ２０と、液晶パネルのガラス基板に対する指先の接触を検出するためのタッチパネル制御部２１を含む。
タッチパネルシステムとしては、これらの要素のほかに、外光の明るさを入力する機能を実現する入力部１２、タッチパネルシステム全体の制御を行う機能を実現するパネル制御部１３、バックライト１７、バックライト駆動部１８等も含む。
液晶表示装置１０を構成する各要素は、内部配線あるいは内部接続等によって相互に接続される。
【００１５】
ガラス基板１１は、透明電極やスイッチングトランジスタ等をマトリクス状に配置した一方のガラス基板を、他方のガラス基板と対向させ、その間に液晶を封入して組み立てられた複合ガラス基板であり、いわゆる液晶パネルを指す。ガラス基板１１の中央部には、液晶表示のための画素デバイス１６がマトリクス状に配置され、周辺部には、上記のゲート駆動部１４とデータ駆動部１５が配置される。
画素デバイス１６は、ゲートラインとデータラインとで選択されるスイッチングトランジスタと、上下透明電極と、上下透明電極の間に保持される表示要素である液晶と、保持キャパシタ等で構成される。
【００１６】
ゲート駆動部１４及びデータ駆動部１５は、複数のゲートライン及びデータラインを選択するための選択回路等で構成される回路部である。画素デバイス１６のスイッチングトランジスタ、ゲート駆動部１４及びデータ駆動部１５を構成するトランジスタ等は、ガラス基板上に、低温ポリシリコントランジスタ形成技術、高温ポリシリコントランジスタ形成技術、アモルファストランジスタ形成技術等によって形成することができる。
【００１７】
ガラス基板１１上にマトリクス上に配置される指検出用光センサ３０は、外光またはバックライト光を利用して、ガラス基板１１に触れる指先（あるいはペン状の器具等）の形状を検出する機能を有する電子デバイスである。具体的には、指検出用光センサ３０として、光に対し高感度なトランジスタを用いることができる。例えば、画素デバイス１６のスイッチング素子として用いられるＭＯＳトランジスタ（ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いることができる。一般的に、ＭＯＳトランジスタのリーク電流は光に対し高感度であるので、これを用いることができる。ＭＯＳトランジスタのゲート端子は一定電位に保持してＭＯＳトランジスタをオフとしてそのリーク電流の光依存性を利用しても良く、ゲート端子をオープンとして光に対する感度をより高めても良い。図１においては、ゲート端子をオープンとしたｎチャネルトランジスタを、光に対し高感度な指検出用光センサ３０として、そのドレイン端子を共通電源に接続し、ソース端子を光センサセンシング部１９に接続する構成が示されている。
【００１８】
光センサセンシング部１９は、マトリクス状に配置された複数の指検出用光センサ３０のそれぞれのリーク電流の大きさを検出するセンシング回路である。リーク電流のセンシングは、各指検出用光センサ３０ごとに行うことができ、マトリクスを一定範囲に区切ったブロック単位で複数の指検出用光センサ３０をまとめて検出することもできる。後者の場合は、リーク電流の値が大きくなるので、光が強く照射されている部分と弱く照射されている部分とを区別することが容易となる。図１では、各画素デバイス１６ごとに１つの指検出用光センサ３０を配置し、９つの指検出用光センサ３０をまとめてセンシングする例を示しており、模式的に、３×３の画素デバイスのブロックの中央に、１つの指検出用光センサ３０を代表して図示してある。光センサセンシング部１９の出力は、タッチパネル制御部２１によって取得される。
【００１９】
バックライト１７は、ガラス基板１１の表示部を背面から照明するためのランプである。ここで背面とは、液晶表示装置１０の表示面に対する背面という意味である。図１が液晶表示装置１０を表示面側から見た図であるとすると、紙面の裏側にバックライト１７が配置され、紙面の裏側から紙面の表側に向かって光が照射される。バックライト駆動部１８は、バックライト１７の点灯、消灯、及び明るさの調整を行う機能を有する回路である。
入力部１２は、ユーザー等によって操作され、液晶パネルの点灯及び消灯、表示モードの選択等に関する指示をパネル制御部１３に与える機能を有するもので、具体的には外部スイッチ、外部キーボード等で構成することができる。
【００２０】
また、入力部１３は、外光の明るさに関する情報を入力する機能を有する。外光の明るさに関する情報とは、真夏の室外のようにきわめて明るい環境であること、平均的なオフィスの明るさの環境であること、雨天で暗い環境であること、真夜中で真っ暗の環境であること、等の情報である。後述のように、タッチパネルシステムにおいて、外光の明るさの情報は、バックライト光の明るさとの比較が問題となる。したがって、外光の明るさは、上記のように、いくつかの明るさのランクを切り替えスイッチ等でユーザーが入力するものとしても良く、バックライト光の明るさとの関係で、さらに粗い分類で入力するものとしても良い。入力された外光の明るさに関する情報は、タッチパネル制御部２１によって取得される。
【００２１】
パネル制御部１３は、上記のように液晶表示装置１０の各要素を全体として制御する機能及び、ガラス基板１１に触れた指先等の位置を特定する機能を有する。具体的にはマイクロプロセッサ等で構成することができる。また、パネル制御部１３は、後述する処理方法選択モジュール２３からバックライトモード通知信号が入力されており、さらに、表示する画像（パネル制御部１３に入力された画像データが示す画像）が設定された閾値より暗い場合には、後述する白色領域表示方法に従い、指先等を照射するために白色領域を表示する。
なお、指先等を照射するために白色領域を表示する場合、パネル制御部１３によって自動的に白色領域の表示を行うことのほか、ユーザーが手動により入力部１２の切り替えスイッチを切り替えて白色領域を表示させることも可能である。
【００２２】
外光センサ２０は、外光の明るさを検出するセンサで、上記の外光の明るさを入力部１２から入力する代わりに、外光の明るさを検出し、そのデータをタッチパネル制御部２１に出力する。
タッチパネル制御部２１は、外光の明るさにかかわらず、ガラス基板１１に触れた指先等の位置を特定する機能を有する。具体的には、タッチパネル制御部２１は、マイクロプロセッサ等で構成でき、入力部１２または外光センサ２０から外光の明るさに関する情報を取得する外光明るさ取得モジュール２２、外光の明るさとバックライト光の明るさに応じて指先検出のために適した画像処理の方法（後述する外光モードあるいはバックライトモード）を選択する処理方法選択モジュール２３と、光センサセンシング部１９のデータを取得する光センサデータ取得モジュール２４と、指先位置を特定する指先位置特定モジュール２５とを含んで構成される。かかる機能は、ソフトウェアで実現でき、具体的には、各機能に対応するプログラムを実行することで実現することができる。これらの機能の一部をハードウェアで実現しても良い。
【００２３】
（動作）
上記構成の液晶表示装置１０の動作、特にタッチパネルシステムの動作を、タッチパネル制御部２１の各機能に関連付けて、以下に詳細に説明する。
最初に、外光とバックライト光とが存在する場合、ガラス基板１１に指が触れたときに、指検出用光センサ３０がどのように働くかを説明し、それに基づいて指先位置検出の手順についてフローチャート等を用いて説明する。
図２は、ガラス基板１１の表面に指６の先端の指先８が触れたときの様子を示す図である。なお、ガラス基板１１は、その内部に画素デバイス１６を含むが、ここではその図示を省略してある。
【００２４】
バックライト１７は、ガラス基板１１の背面から、バックライト光２６を照射し、指６の腹の部分をガラス基板１１側から照らす。一方、外光４は、指６の上側から注ぎ、ガラス基板１１上に指６の影を作る。マトリクス状に配置される指検出用光センサ３０は、ガラス基板１１の表面とバックライト１７との間に配置され、バックライト１７からの光を直接受けないように、底面側と側面側は遮光されている。したがって、指検出用光センサ３０は、ガラス基板１１の表面側からの光のみを検出する。
【００２５】
ガラス基板１１の表面側からの光は、外光４による成分と、バックライト光２６が指６に反射して戻ってくる成分とを含んでいる。外光４による成分については、図２に示すように、外光４により指６の影となる部分（Ａ）と、指先８がガラス基板１１に接触している部分（Ｂ）と、指６の影とならず、そのまま外光４がガラス基板１１に入射する部分（Ｃ）とで、指検出用光センサ３０が検出する明るさが異なってくる。また、バックライト光２６による成分についても、図２に示すように、バックライト光２６により指６から反射してくる部分（Ａ）と、ガラス基板１１に接触している指先８から反射してくる部分（Ｂ）と、指６にさえぎられずにそのままバックライト光２６がガラス基板１１の外に向かって照射する部分（Ｃ）とで、指検出用光センサ３０が検出する明るさが異なってくる。
【００２６】
図３は、ガラス基板１１の表面に指６の先端の指先８が触れたときに、ガラス基板１１の裏側から見た明るさを模式的に示した図である。
図３に示す図は、マトリクス状に配置された複数の指検出用光センサ３０の２次元的明るさ検出の結果に相当する。ここで、図３においては、明るさを示すため、明るい側を白で、暗くなるに従い、斜線の密度を増してある。
【００２７】
図３（ａ）は、外光４がバックライト光２６に比べ圧倒的に明るい場合を示す図で、指６の部分は影の部分７０となって検出される。この影の部分７０は、図２の（Ａ）に対応する。そして、指先８の部分は、影の部分７０の中に含まれるが、ガラス基板１１に密着しているため、ガラス基板１１に密着していないその他の指の部分に比べ、バックライト光２６がより強く反射される。したがって、指先８の部分は、暗い影の中でも、明るい楕円部分８０として検出される。この明るい楕円部分８０は、図２の（Ｂ）に対応する。指の影にならない背景部分６０は、外光４が指検出用光センサ３０に到達するので、最も明るい。この明るい背景部分６０は、図２の（Ｃ）に対応する。
【００２８】
図３（ｂ）は、外光４が暗く、バックライト光２６が支配的な場合で、指６の部分からの反射は指形部分７２となって検出される。この指形部分７２の部分は、図２の（Ａ）に対応する。そして、指先８の部分は、指形部分７２の中に含まれるが、ガラス基板１１に密着しているため、ガラス基板１１に密着していないその他の指の部分に比べ、バックライト光２６がより強く反射される。したがって、指形部分７２の中でも、比較的明るい楕円部分８２として検出される。この比較的明るい楕円部分８２は、図２の（Ｂ）に対応する。指の影にならない背景部分６２は、バックライト光２６が指６に反射せず外部に照射されるので最も暗く、指検出用光センサ３０に到達する光がほとんどない。この暗い背景部分６２は、図２の（Ｃ）に対応する。
【００２９】
このように、外光４が支配的な場合には、背景部分６０が最も明るく、次に指先８に対応する楕円部分８０が明るく、指６の影の部分７０が最も暗い。一方、バックライト光２５が支配的な場合には、背景部分６２が最も暗く、次に指６に対応する指形部分７２が暗く、最後に指先８に対応する楕円部分８２が最も明るい。このように、外光４とバックライト光２６との相対的な明るさの相違により、指先８に対応する部分の明るさと、他の部分の明るさとの関係が、明るさ自体とともに、明るさの順序も、相対的に変化することがわかる。これに基づいて、タッチパネル制御部２１は、外光の明るさに応じて、指先検出のための画像処理の方法を選択する。
【００３０】
以下に、指先位置検出の手順についてフローチャート等を用いて説明する。
図３で説明したように、ガラス基板１１に指先が接触する場合、背景部分と、指６に対応する部分と、指先８に対応する部分との３つの部分において、明るさあるいは暗さが３段階あることに着目することで、指先位置を検出することができる。
図４は、タッチパネル制御部２１が実行する指先位置検出の手順を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、液晶表示装置１０の電源投入と共に開始される。
【００３１】
図４において、指先位置検出を行う場合、タッチパネル制御部２１は、最初に、外光明るさを取得する（ステップＳ１１）。これは、外光明るさ取得モジュール２２の機能により実現される。具体的には、入力部１２からユーザーが入力する外光明るさの情報を取得し、あるいはユーザーの入力を取得する代わりに外光センサ２０の出力を取得する。
そして、タッチパネル制御部２１は、取得された外光の明るさが閾値以上かどうか判断する（ステップＳ１２）。閾値の大きさは、図３で説明した、外光４が支配的な場合と、バックライト光２６が支配的な場合とに区別するためのもので、バックライト光２６との関係で実験等に基づき予め定めることができる。
【００３２】
タッチパネル制御部２１は、取得された外光の明るさが閾値以上のときは、ステップＳ１３−Ｓ１４−Ｓ１５−Ｓ１６の処理手順を選択し、閾値未満のときはステップＳ１７−Ｓ１８−Ｓ１９−Ｓ２０の処理手順を選択する。したがって、ステップＳ１２の工程は、異なる処理手順の中から１つを選択することも含む選択工程でもある。ステップＳ１２の工程は、処理方法選択モジュール２３の機能により実行される。
ステップＳ１３−Ｓ１４−Ｓ１５−Ｓ１６の処理手順は、外光４が支配的な場合の処理手順（以下、「外光モード」と称する。）である。ここでは、光センサデータ取得モジュール２４の機能により、光センサセンシング部１９からマトリクス状に配置された各指検出光センサ３０のリーク電流等の検出データを取得し、これを明るさに換算し、さらにガラス基板１１の平面上の位置に対応付けて、２次元の明るさマップ等のデータに変換する。この２次元の明るさマップデータに基づいて、以下の処理が行われる。
【００３３】
ステップＳ１２において、取得された外光の明るさが閾値以上であると判断した場合、タッチパネル制御部２１は、外光モードが選択されたことをパネル制御部１３に通知するための信号（以下、「外光モード通知信号」と称する。）を出力する（ステップＳ１３）。
次に、タッチパネル制御部２１は、外光による指の影を検出する（ステップＳ１４）。図３（ａ）に即して説明すれば、最も明るい背景部分６０と、最も暗い影の部分７０との区別を行う。
さらに、タッチパネル制御部２１は、指の影の中で指先部分を検出する（ステップＳ１５）。図３（ａ）に即して説明すれば、最も暗い影の部分７０と、比較的明るい楕円部分８０との区別を行う。このように、ステップＳ１４−Ｓ１５において、明るい背景部分に囲まれた部分の中で暗さの異なる２つの部分を区別する。すなわち、３段階の明るさを区別して、楕円部分８０を検出する。
【００３４】
そして、ステップＳ１５において検出された指先部分の位置を指先位置として特定する（ステップＳ１６）。指先位置の特定は、指先位置特定モジュール２５の機能により実行される。
ステップＳ１７−Ｓ１８−Ｓ１９−Ｓ２０の処理手順は、バックライト光２６が支配的な場合の処理手順（以下、「バックライトモード」と称する。）である。
ステップＳ１２において、取得された外光の明るさが閾値未満であると判断した場合、タッチパネル制御部２１は、バックライトモードが選択されたことをパネル制御部１３に通知するための信号（以下、「バックライトモード通知信号」と称する。）を出力する（ステップＳ１７）。
【００３５】
次に、タッチパネル制御部２１は、バックライト光による指からの反射を検出する（ステップＳ１８）。図３（ｂ）に即して説明すれば、最も暗い背景部分６２と、次に暗い指形部分７２との区別を行う。
さらに、タッチパネル制御部２１は、指からの反射の中で指先部分を検出する（ステップＳ１９）。図３（ｂ）に即して説明すれば、２番目に暗い指形部分７２と、最も明るい楕円部分８２との区別を行う。このように、ステップＳ１８−Ｓ１９において、暗い背景に囲まれた部分の中で明るさの異なる２つの部分を区別する。すなわち、３段階の明るさを区別して、楕円部分８２を検出する。
そして、ステップＳ１９において検出された指先部分の位置を指先位置として特定する（ステップＳ２０）。指先位置の特定は、指先位置特定モジュール２５の機能により実行される。
【００３６】
次に、指先位置検出を補助するための白色領域表示方法について説明する。
図５は、パネル制御部１３が、指先位置検出を補助するために実行する白色領域表示方法の手順を示すフローチャートである。この手順は、パネル制御部１３の機能により実現される。
図５に示すフローチャートは、液晶表示装置１０の電源投入と共に開始される。
図５において、白色領域表示を行う場合、パネル制御部１３は、タッチパネル制御部２１がバックライトモードによって指先位置検出を行っているか否かを判断する（ステップＳ３０）。
このとき、パネル制御部１３は、タッチパネル制御部２１からバックライトモード通知信号が入力されているか、あるいは、外光モード通知信号が入力されているかを検出することによって、バックライトモードであるか否かを判断することができる。
【００３７】
ステップＳ３０において、タッチパネル制御部２１がバックライトモードによって指先位置検出を行っていると判断した場合、パネル制御部１３は、液晶表示装置１０の画面に表示する画像の明るさが閾値以下か否かを判断する（ステップＳ３１）。このとき、画像の明るさは、例えば、パネル制御部１３に入力された画像データの全画素における輝度を加算した値として定義することが可能である。そして、パネル制御部１３に入力された画像データの全画素における輝度の加算値を種々変化させて、バックライト光２６の指による反射を検出する実験等を行い、指先位置検出を適切に行うことができる値をステップＳ３１の判断で用いる閾値として定めることができる。
【００３８】
ステップＳ３１において、液晶表示装置１０の画面に表示する画像の明るさが閾値以下であると判断した場合、パネル制御部１３は、指先を照射するために白色領域表示処理を行い（ステップＳ３２）、ステップＳ３０へ移行する。
一方、ステップＳ３１において、液晶表示装置１０の画面に表示する画像の明るさが閾値を超えていると判断した場合、パネル制御部１３は、パネル制御部１３に入力された画像データが示す画像をそのまま表示し（ステップＳ３３）、ステップＳ３０へ移行する。
【００３９】
ここで、図５のステップＳ３２において、白色領域を表示する場合、例えば、表示画面に複数のブロックを設定しておき、液晶表示装置１０におけるリフレッシュレートに同期して、白色領域を１ブロックずつ移動させながら表示することが可能である。
具体的には、液晶表示装置１０のリフレッシュレートが６０Ｈｚである場合、表示画面上の領域をマトリクス状に６０ブロックに分割し、１／６０秒毎に白色領域を表示するブロックを左上のブロックから右下のブロックまで全画面の走査（例えばラスタスキャン等）を行うように移動させることが可能である。
【００４０】
図６は、パネル制御部１３が実行する白色領域表示方法を模式的に示した図である。
図６において、表示画面の領域は６０ブロックに分割されており、パネル制御部１３は、最上段左端のブロックから白色領域の走査を開始する。そして、パネル制御部１３は、１／６０秒ごとに、白色領域を右隣のブロックに移動し、白色領域が右端のブロックに到達すると、次段の左端から右端までブロックを走査し、以後、このような手順を繰り返す。
これにより、図６の２６フレームの図に例を示したように、走査されている白色領域がユーザーの指を照射することにより、タッチパネルに対する接触を検出することができる。
【００４１】
なお、白色領域を表示するブロックを移動させるタイミングは、液晶表示装置１０のリフレッシュレートと独立に設定することとしても良い。即ち、白色領域を表示するブロックの移動については、指先位置の検出に適するタイミングを実験によって取得し、その移動タイミングに設定することも可能である。
以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置１０においては、タッチセンサ制御部２１がパネル制御部１３に対してバックライトモード通知信号を出力すると、パネル制御部１３は表示する画像の明るさが閾値以下であるか否かを判定する。そして、表示する画像の明るさが閾値以下であると判定した場合、パネル制御部１３は、表示画面内を走査させながら白色領域を順次表示する。
【００４２】
そのため、パネル制御部１３に入力された画像が暗く、そのまま表示した場合に、表示画面から指先に十分な光が照射されない場合であっても、白色領域を表示することによって、指先をより強く照射することができる。
したがって、外光の明るさが十分でなく、液晶表示装置１０の画面に表示する画像が暗い場合であっても、タッチパネルに接触した指先位置をより適切に検出することができる。
【００４３】
なお、上記実施形態において、タッチパネル機能は、画素がマトリクス状に配置された液晶表示装置と組み合わせられるものとして説明したが、マトリクス状でない画素配置の液晶表示装置と組み合わせても良い。例えば、セグメント状の画素が配置される表示パネルと組み合わせても良い。また、液晶表示装置は、マトリクス状に配置される画素、指先検出光センサの他に、ゲート駆動部とデータ駆動部の回路もガラス基板等の透明基板上に構成されるものとして説明したが、ガラス基板上に配置されるデバイスは、これ以外のものであっても良く、また逆に、画素と指先検出光センサのみがガラス基板上に配置されるものであっても良い。
また、上記実施形態において、本発明を液晶表示装置に適用するものとして説明したが、液晶表示装置以外であっても、プラズマディスプレイ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ディスプレイあるいは有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等、表示画面から光を照射可能な電気光学装置に本発明を適用することが可能である。
【００４４】
（応用例１）
第１実施形態においては、指先等を照射するための白色領域を表示画面の左上から右下に順に走査して表示することとして説明したが、表示画面内のブロックをランダムに選択して白色領域を表示することが可能である。
これにより、表示画面上の領域全体を均等に照射することができ、より適切に指先位置を検出することが可能となる。
【００４５】
（応用例２）
第１実施形態においては、１フレームにつき１つ白色領域を表示するものとして説明したが、１フレームに複数の白色領域を表示することとしても良い。具体的には、表示画面を複数の区画に区分し、各区画について、１フレームにつき１つ白色領域を表示させ、それぞれの区画において白色領域を順次走査させることが可能である。これにより、白色領域に指先が接近する頻度が高くなるため、指先位置をより適切に検出することが可能となる。
【００４６】
また、このとき、白色領域を表示する複数の区画については、表示画面の基準位置（例えば、対角線の交点、あるいは、底辺の中央等）を互いに挟む位置となるように選択することができる。
この場合、基準位置に対して、両側から白色領域を介して光が照射されるため、より適切に指先位置の検出を行うことができる。
なお、基準位置として、ユーザーが接触する頻度が高い表示画面内の位置を設定することで、より効果的に指先等を照射することができる。
【００４７】
（応用例３）
上記の説明においては、指先等を効果的に照射するために白色の領域を表示するものとして説明したが、指先等を照射するために、白色以外の領域を表示することが可能である。
即ち、指先等を照射するためには、入力された画像をそのまま表示する場合に比べ、表示画面から照射される光がより強い状態となる領域を表示すれば良い。
したがって、例えば、入力された画像における一部の領域を、輝度をより高くした高輝度領域として表示すること等が可能である。
このような場合、入力された画像に加える変更をより小さいものとしつつ、指等を照射することができるため、表示画面において、高輝度領域を目立たないものとすることができる。
【００４８】
（応用例４）
本発明を適用した液晶表示装置等の電気光学装置は、タッチパネル機能を有する各種電子機器に適用可能である。
図７は、電子機器として携帯情報端末１００に本発明の電気光学装置を適用した場合の例を示す模式図である。
電気光学装置が適用される電子機器として、図７のような携帯情報端末の他、例えば、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に備えられたタッチパネル機能の表示部として、前述した液晶表示装置等の電気光学装置が適用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
４ 外光、６ 指、８ 指先、１０ 液晶表示装置、１１ガラス基板、１２ 入力部、１３ パネル制御部、１４ゲート駆動部、１５ データ駆動部、１６ 画素デバイス、１７バックライト、１８ バックライト駆動部、１９ 光センサセンシング部、２０ 外光センサ、２１ タッチパネル制御部、２２外光明るさ取得モジュール、２３ 処理方法選択モジュール、２４ 光センサデータ取得モジュール、２５ 指先位置特定モジュール、２６ バックライト光、３０ 指検出用光センサ、６０，６２ 背景部分、７０ 影の部分、７２ 指形部分、８０，８２楕円部分、１００ 携帯情報端末
【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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【図７】
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