(57)【要約】【課題】  画像の乱れを防止し、画像表示面上の物体位置検出を高精度に行うことが可能な電気光学装置を提供する。【解決手段】画像表示面上のある地点を指示する指、ペン先等の物体の位置の検出は、光量検出素子が計測する該画像表示面全体の光量に基づいて行われる。前記画像は、第１及び第２電極、並びに、これらに挟持され且つ所定の電位が供給されることによってその光学的特性が変化する液晶、からなる液晶素子によって表示される。この場合、これら第１及び第２電極間に与えられる電位差の極性は所定の周期で反転させられる（図中“ＶＣＯＭ”は第１及び第２電極のうちの一方の電位の波形を表す。）。そして、前述の位置検出は、前記極性の反転タイミング（Ｋ１，Ｋ２）における前記光量検出素子の計測結果を除いた計測結果に基づいて、行われる（図中“読出信号”の波形参照）。【選択図】図３
2010049052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２電極、並びに、これらに挟持され且つ所定の電位が供給されることによってその光学的特性が変化する電気光学物質、からなる電気光学素子と、
当該電気光学素子によって構成される画像を表示する画像表示面上に接触した物体の、当該画像表示面上における位置を検出する位置検出手段と、
当該位置検出手段に含まれ、かつ、前記物体が前記画像表示面に接触した場合における当該画像表示面の全部又は一部に関する所定の物理量を計測する物理量計測手段と、
を備え、
前記位置検出手段は、
前記物理量計測手段による前記物理量の計測結果に基づいて、かつ、
前記第１及び第２電極間の電位差の極性の反転タイミングにおける前記物理量計測手段の計測結果を除いた計測結果に基づいて、
前記物体の前記画像表示面上における位置の検出を行う、
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記物理量計測手段は、
時間的に相前後する２つの反転タイミングの間に限り、前記物理量を計測する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記物理量計測手段は、
時間的に相前後する２つの反転タイミングの間、及び、当該２つの反転タイミングの時に、前記物理量を計測し、
前記位置検出手段は、
前記２つの反転タイミングの時における前記物理量計測手段の計測結果を無視して、前記物体の前記画像表示面上における位置の検出を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記物理量計測手段は、
前記画像表示面を区画する複数の計測領域毎に、前記物理量を計測し、かつ、
前記反転タイミングの時に検出された前記物理量に対応する前記計測領域についての、当該反転タイミング時以外の時における物理量を、改めて計測する、
ことを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記電気光学素子は、複数存在するとともに、それらがマトリクス状配列に従って並び、
前記物理量計測手段は、
前記電気光学素子の所定の個数ごとに対応する複数の物理量計測素子と、
これら物理量計測素子による計測結果を読み出すための信号線と、
を含み、
前記信号線による前記物理量の読み出しは、
時間的に連続するｎ個の反転タイミング（ただし、ｎは正の整数）におけるｍ番目の反転タイミング（ただし、ｍ＝１，２，…，ｎ−１）の後、前記マトリクス状配列中のある行に対応する前記物理量計測素子のうち１／（ｎ−１）個分の物理量計測素子について、行われる、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記物理量計測手段は、
前記画像表示面の一部に、前記画像を表示しない領域が含まれる場合において、
当該領域に対応する前記電気光学素子を駆動すべきタイミングの時に、
前記物理量を計測する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記第１及び前記第２電極の少なくとも一方は、マトリクス状配列に従って並び、
前記電位の極性の反転は、前記マトリクス状配列中の行又は列を一単位として行われる、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置を備える、
ことを特徴とする電子機器。
【請求項９】
画像を表示する画像表示面上のある地点を指示する物体の、当該画像表示面上における位置を検出する指示物体の位置検出方法であって、
前記画像を構成する電気光学素子を構成する第１及び第２電極間に挟持された電気光学物質の光学的特性を変化させるため、これら第１及び第２電極間に所定の電位差を与える電位設定工程と、
前記物体が前記画像表示面に接触した場合における当該画像表示面の全部又は一部に関する所定の物理量を計測する物理量計測工程と、
前記物理量計測工程による前記物理量の計測結果に基づいて、前記画像表示面上に接触した物体の、当該画像表示面上における位置を検出する位置検出工程と、
を含み、
前記電位設定工程は、
前記第１及び第２電極間の電位差の極性を反転させる極性反転工程を含み、
前記位置検出工程は、
前記極性の反転タイミングにおける前記物理量計測手段の計測結果を除いた計測結果に基づいて、前記物体の前記画像表示面上における位置の検出を行う工程を含んでいる、
ことを特徴とする指示物体の位置検出方法。
【請求項１０】
前記物理量計測工程は、
時間的に相前後する２つの反転タイミングの間に限り、前記物理量を計測する工程、を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の指示物体の位置検出方法。
【請求項１１】
前記物理量計測工程は、
時間的に相前後する２つの反転タイミングの間、及び、当該２つの反転タイミングの時に、前記物理量を計測する工程、を含み、
前記位置検出工程では、
前記２つの反転タイミングの時における前記物理量計測手段の計測結果が無視されて、前記物体の前記画像表示面上における位置の検出が行われる、
ことを特徴とする請求項９に記載の指示物体の位置検出方法。
【請求項１２】
前記物理量計測工程は、
前記画像表示面を区画する複数の計測領域毎に、前記物理量を計測する工程を含み、かつ、
前記２つの反転タイミングの時に検出された前記物理量に対応する前記計測領域についての、当該反転タイミング時以外の時における物理量を、改めて計測する工程を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の指示物体の位置検出方法。
【請求項１３】
前記電気光学素子は、複数存在するとともに、それらがマトリクス状配列に従って並び、
前記物理量計測工程は、
前記電気光学素子の所定の個数ごとに対応する複数の物理量計測素子と、
これら物理量計測素子による計測結果を読み出すための信号線と、
を用いて行われ、
前記信号線による前記物理量の読み出しは、
時間的に連続するｎ個の反転タイミング（ただし、ｎは正の整数）におけるｍ番目の反転タイミング（ただし、ｍ＝１，２，…，ｎ−１）の後、前記マトリクス状配列中のある行に対応する前記物理量計測素子のうち１／（ｎ−１）個分の物理量計測素子について、行われる、
ことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の指示物体の位置検出方法。
【請求項１４】
前記物理量計測工程は、
前記画像表示面の一部に、前記画像を表示しない領域が含まれる場合において、
当該領域に対応する前記電気光学素子を駆動すべきタイミングの時に、
行われる、
ことを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の指示物体の位置検出方法。
【請求項１５】
前記第１及び前記第２電極の少なくとも一方は、マトリクス状配列に従って並び、
前記極性反転工程は、
前記マトリクス状配列中の行又は列を一単位として行われる、
ことを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の指示物体の位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等の電気光学装置及び電子機器、並びに指示物体の位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、いわゆるタッチパネルが提供されている。これは、画像表示面におけるユーザの指等の接触位置を検出することを通じて、そのユーザの意思・指令等を当該装置に伝えることの可能な装置である。このタッチパネルは、直感的な操作を許容することから、きわめてユーザフレンドリーな側面をもち、券売機、銀行ＡＴＭ、カー・ナビゲーションシステム等々の構成要素として広く普及している。
このようなタッチパネルは、通常、液晶表示装置等の、電位あるいは電流の適当な供給を受けることによってその光学的特性が変化する電気光学素子を備えた電気光学装置と一体的な関係をもつ。この電気光学装置は、前述した画像表示面における画像表示機能を担う。
【０００３】
以上述べたようなタッチパネル、あるいは電気光学装置としては、例えば以下の特許文献１に開示されているようなものが知られている。
【特許文献１】特開２００４−３１８８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記液晶表示装置では、いわゆる極性反転駆動が行われる。ここに極性反転駆動とは、例えば一画面分の画像を表示する単位時間である「フレーム期間」ごとに、液晶に印加される電圧の極性を反転させる駆動方法をいう。例えば、（２ｐ＋１）番目のフレーム期間（ｐ＝０，１，２，…）において、液晶を挟持する一方の電極である第１電極の電位を、他方の電極である第２電極の電位をより高く設定するなら、２ｐ番目のフレーム期間においては、その逆に設定する、などというようである。
このような極性反転駆動は、直流電流が印加されることによって液晶が劣化する等といった事象が発生するのを防止するために行われる。
【０００５】
しかしながら、この極性反転駆動と前述のタッチパネルとの組み合わせにおいては、以下の問題がある。
すなわち、極性反転駆動では、その性質上当然に、第１及び第２電極間の電位差の極性が反転するタイミングがある。例えば、第１電極の電位が、Ｖ１からＶ２（＞Ｖ１）へ変化し、あるいは、Ｖ２からＶ１へ変化する、というタイミングである。
他方、前述のタッチパネルにおける接触位置検出は、例えば指等の指示物体の接触地点における光量の、その他の地点における光量に対する変化を検出する方式等によって行われる。この方式では、画像表示面における前記光量の変化を察知するべく、一定のタイミングに従って、当該画像表示面の全部又は一部についての当該光量をモニタする（これは、一種の“画像読取”とも呼びうる。）。
しかし、このような場合、前記画像読取が行われている最中に、前述の極性反転のタイミングが重なってしまうと、液晶表示装置における表示画像に乱れを生じさせるおそれがある。また、そのような画像の乱れは、本来読み取られるべき光量とは異なる光量の読取が行われるおそれを発生させ、その結果、結局、接触位置検出が正しく行われないおそれも生じる。
なお、以上のような問題点は、タッチパネルにおける接触位置検出が前述した方式以外の方式を採用する場合にも、多かれ少なかれ生じるものと考えられる。
【０００６】
前述の特許文献１では、タッチパネルにおいて「高精度に座標検出を行う」べく（特許文献１の〔０００４〕）、様々な工夫が提案されているが、中でも、「連続した表示フレーム期間の合間に」、入射光を撮像するための「撮像フレーム期間」を設ける技術（特許文献１の〔請求項１１〕、あるいは〔００９２〕以降参照）は、上述の観点と若干の関連性があるように思われる。
しかし、この技術の内容は、いま述べたところにほぼ尽きるものであり、ましてや“極性反転駆動”とタッチパネルとの関係について言及するものでは全然ない。
【０００７】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決することの可能な電気光学装置及び電子機器、並びに指示物体の位置検出方法を提供することを課題とする。
また、本発明は、かかる態様の電気光学装置及び電子機器、並びに指示物体の位置検出方法において生起する課題を解決可能な電気光学装置及び電子機器、並びに指示物体の位置検出方法を提供することをも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電気光学装置は、上述した課題を解決するため、第１及び第２電極、並びに、これらに挟持され且つ所定の電位が供給されることによってその光学的特性が変化する電気光学物質、からなる電気光学素子と、当該電気光学素子によって構成される画像を表示する画像表示面上に接触した物体の、当該画像表示面上における位置を検出する位置検出手段と、当該位置検出手段に含まれ、かつ、前記物体が前記画像表示面に接触した場合における当該画像表示面の全部又は一部に関する所定の物理量を計測する物理量計測手段と、を備え、前記位置検出手段は、前記物理量計測手段による前記物理量の計測結果に基づいて、かつ、前記第１及び第２電極間の電位差の極性の反転タイミングにおける前記物理量計測手段の計測結果を除いた計測結果に基づいて、前記物体の前記画像表示面上における位置の検出を行う。
【０００９】
本発明によれば、前述したようなタッチパネルが構成される。すなわち、前記電気光学素子が仮に複数存在するなら、それらによって画像表示面上における画像表示は好適に行われ、かつ、当該画像表示面上に表示されたボタン、スイッチ、あるいはアイコン等々の画像要素に接触した指等の物体の位置は、位置検出手段及びそれに含まれる物理量計測手段の協働によって検出される。なお、本発明において、「物理量」とは、具体的には例えば、前述の例のように「光量値」が該当する場合もあれば、電気光学素子ごとに設けられたコンデンサの「蓄積電荷量」、あるいはそれに基づいて発生する「電流値」が該当する場合もある。前者の場合、「位置検出手段」ないし「物理量計測手段」は、例えば各種の光センサを含み、後者の場合、前記コンデンサ等を含む。「物理量」の具体的態様、あるいはそれに適した「位置検出手段」ないし「物理量計測手段」の具体的形態には、上記の他様々なものが考えられる。
そして、本発明では特に、画像表示面上における物体の位置検出が、前記反転タイミングにおける物理量計測手段の計測結果を除いた計測結果に基づいて行われる。したがって、上述した例のように、反転タイミング時と重なった画像読取は行われないか、あるいは仮に行われたとしてもその結果に基づいた位置検出は行われない。
以上から、本発明によれば、画像の乱れ等が生じるおそれは極めて低減し、あるいは、物体の接触位置検出は精度よく行われる。
【００１０】
なお、本発明にいう「電気光学装置」は、上述のようにタッチパネルを含む構成を含んでいるので、より正確に言えば、この「電気光学装置」は、“タッチパネル付き画像表示装置”とも言い換えられ得るものである。
【００１１】
この発明の電気光学装置では、前記物理量計測手段は、時間的に相前後する２つの反転タイミングの間に限り、前記物理量を計測する、ように構成してもよい。
この態様によれば、反転タイミング時における物理量の計測がそもそも行われないので、位置検出手段に、当該物理量が供されることがない。したがって、本態様によれば、前述した本発明に係る効果が、より実効的に奏される。
なお、本態様にいう「２つ」は、「時間的に相前後する」と関連させて読まれるべき用語であることが文理上明らかである。したがって、本態様にいう「２つの反転タイミング」は、典型的には、本発明に係る電気光学装置が極性反転駆動される場合における“反転タイミングの全部”を表象する（より丁寧に言えば、「時間的に相前後する２つの反転タイミング」とは、全反転タイミングの中から任意に選ばれた、連続する２つの反転タイミング、ということである。）。
このことは、本発明において、その他の箇所において使用されている「２つの反転タイミング」（あるいは、「ｎ個の反転タイミング」）なる用語について、同様に妥当する。
【００１２】
また、本発明の電気光学装置では、前記物理量計測手段は、時間的に相前後する２つの反転タイミングの間、及び、当該２つの反転タイミングの時に、前記物理量を計測し、前記位置検出手段は、前記２つの反転タイミングの時における前記物理量計測手段の計測結果を無視して、前記物体の前記画像表示面上における位置の検出を行う、ように構成してもよい。
この態様によれば、反転タイミング時における物理量の計測は行われるものの、位置検出手段は、その検出結果を無視する。したがって、本態様によれば、前述した本発明に係る効果が、より実効的に奏される。
【００１３】
この態様では、前記物理量計測手段は、前記画像表示面を区画する複数の計測領域毎に、前記物理量を計測し、かつ、前記反転タイミングの時に検出された前記物理量に対応する前記計測領域についての、当該反転タイミング時以外の時における物理量を、改めて計測する、ように構成してもよい。
この態様によれば、位置検出手段が、反転タイミング時における物理量の計測結果を無視するというに止まらず、物理量計測手段が、当該反転タイミング時に計測された物理量に代えて、その時以外の時における当該計測領域に関する物理量を改めて計測し、これを位置検出手段に供給することが可能となっている。したがって、本態様によれば、前述した本発明に係る効果が、より実効的に奏される。
【００１４】
また、本発明の電気光学装置では、前記電気光学素子は、複数存在するとともに、それらがマトリクス状配列に従って並び、前記物理量計測手段は、前記電気光学素子の所定の個数ごとに対応する複数の物理量計測素子と、これら物理量計測素子による計測結果を読み出すための信号線と、を含み、前記信号線による前記物理量の読み出しは、時間的に連続するｎ個の反転タイミング（ただし、ｎは正の整数）におけるｍ番目の反転タイミング（ただし、ｍ＝１，２，…，ｎ−１）の後、前記マトリクス状配列中のある行に対応する前記物理量計測素子のうち１／（ｎ−１）個分の物理量計測素子について、行われる、ように構成してもよい。
この態様によれば、まず、電気光学素子がマトリクス状配列に従って並び、かつ、物理量計測素子が、そのような電気光学素子の所定の個数ごとに対応しているので、典型的には、当該の物理量計測素子も、電気光学素子のマトリクス状配列に応じた、所定のマトリクス状配列に従って並ぶ、という形態が容易に想定される。この場合、例えば、前記の信号線の一部は、これら物理量計測素子について観念可能である行あるいは列に沿い、かつ、行毎あるいは列毎に設けられ得ることになる。また、信号線の他の部分は、その一端が、前記信号線の一部との間に設けられる回路（複数の信号線によって運ばれる複数の信号を適切に捌くために必要な回路等）等に接続されながら、その他端が、当該信号の終局的な処理に適した回路等に接続される、などということになる。
しかし、この場合にいう信号線は、それ自身の寄生容量等をもつので、前記物理量の読み出し（殊に、その“正確な”読み出し）を、比較的短時間の間に行うことには、比較的困難が伴う。というのも、前記寄生容量等の存在により、当該信号線の電位等は読出開始時点から時間の経過に伴って次第に上昇する、といった挙動を示すことがあるからである。
本態様は、このような不具合をよりよく解消する。なぜなら、本態様では、物理量の計測が、ある行における一部の物理量計測素子についてのみ行われるようになっているので、その計測時間を比較的長く設定することが可能だからである。これにより、信号線の電位等が安定状態に達している可能性が高まるのである（このような利点は、同じ時間で、全部の物理量計測素子についての計測を一挙に行ってしまう場合を想定すると、より明瞭に認識される。）。
このように、本態様によれば、現実の状況をよりよく反映した、正確な物理量を取得することが可能となる。
【００１５】
なお、電気光学素子が「マトリクス状配列」に従って並んでいるとしても、上述した例とは異なって、物理量計測素子が「マトリクス状配列」に従って並んでいるとは言い難い具体的形態もあり得るが、本態様は、そのような場合を積極的に排除する意図はない。そのような場合であっても、物理量計測素子による計測結果を読み出すために、何らかの意味における「信号線」の存在が要請される以上は、本態様の構成によって、前述したのと同様の作用効果が奏されることに何ら変わりはないからである。
また、上述の構成では、例えば仮に、２個の反転タイミングが観念される（即ち、ｎ＝２）として、１番目の反転タイミングの後には、１／２個分の物理量計測素子についての読み出しが行われることになるが、２番目の反転タイミングの後には、“残る”１／２個分の物理量計測素子についての読み出しが行われるということにしておくのが好ましい。これによれば、当該行における全部の物理量計測素子についての読み出しが効率的に行われる。この点についての、より具体化された形態は、後述する第２実施形態においても触れる。
【００１６】
また、本発明の電気光学装置では、前記物理量計測手段は、前記画像表示面の一部に、前記画像を表示しない領域が含まれる場合において、当該領域に対応する前記電気光学素子を駆動すべきタイミングの時に、前記物理量を計測する、ように構成してもよい。
この態様によれば、画像を表示しない領域に対応する電気光学素子を駆動するタイミングの時に物理量が計測されるので、結局、反転タイミングの時を避けた物理量の計測が可能になる。当該のタイミングの時は、通常、本発明にいう「極性の反転」は行われないからである。
したがって、本態様によれば、前述した本発明に係る効果が、より実効的に奏されるほか、位置検出にあたって必要となる物理量の全計測結果の、より迅速な取得・確保が可能になるという利点も得られる。
【００１７】
また、本発明の電気光学装置では、前記第１及び前記第２電極の少なくとも一方は、マトリクス状配列に従って並び、前記電位の極性の反転は、前記マトリクス状配列中の行又は列を一単位として行われる、ように構成してもよい。
この態様は、いわゆるライン反転駆動を行う電気光学装置に対して、好適に適用可能である。
【００１８】
また、本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上述した各種の電気光学装置を備える。
本発明の電子機器は、上述した各種の電気光学装置を備えてなる、即ち、反転タイミングにおいて計測された物理量の計測結果を除いた計測結果に基づいて、物体の位置検出が行われるようになっているので、より高品質な画像が表示され、あるいは、当該位置検出がより精度高く行われる。
【００１９】
一方、本発明に係る指示物体の位置検出方法は、上述した課題を解決するため、画像を表示する画像表示面上のある地点を指示する物体の、当該画像表示面上における位置を検出する指示物体の位置検出方法であって、前記画像を構成する電気光学素子を構成する第１及び第２電極間に挟持された電気光学物質の光学的特性を変化させるため、これら第１及び第２電極間に所定の電位差を与える電位設定工程と、前記物体が前記画像表示面に接触した場合における当該画像表示面の全部又は一部に関する所定の物理量を計測する物理量計測工程と、前記物理量計測工程による前記物理量の計測結果に基づいて、前記画像表示面上に接触した物体の、当該画像表示面上における位置を検出する位置検出工程と、を含み、前記電位設定工程は、前記第１及び第２電極間の電位差の極性を反転させる極性反転工程を含み、前記位置検出工程は、前記極性の反転タイミングにおける前記物理量計測手段の計測結果を除いた計測結果に基づいて、前記物体の前記画像表示面上における位置の検出を行う工程を含んでいる。
【００２０】
本発明によれば、上述した本発明に係る電気光学装置によって奏された作用効果と本質的に異ならない作用効果が奏される。あるいは、本発明に係る方法は、前記電気光学装置を運用するに当たって、最も好適な運用方法の１つを提供する。
【００２１】
この発明の指示物体の位置検出方法では、前記物理量計測工程は、時間的に相前後する２つの反転タイミングの間に限り、前記物理量を計測する工程、を含む、ように構成してもよい。
【００２２】
また、本発明の指示物体の位置検出方法では、前記物理量計測工程は、時間的に相前後する２つの反転タイミングの間、及び、当該２つの反転タイミングの時に、前記物理量を計測する工程、を含み、前記位置検出工程では、前記２つの反転タイミングの時における前記物理量計測手段の計測結果が無視されて、前記物体の前記画像表示面上における位置の検出が行われる、ように構成してもよい。
この態様では、前記物理量計測工程は、前記画像表示面を区画する複数の計測領域毎に、前記物理量を計測する工程を含み、かつ、前記反転タイミングの時に検出された前記物理量に対応する前記計測領域についての、当該反転タイミング時以外の時における物理量を、改めて計測する工程を含む、ように構成してもよい。
【００２３】
また、本発明の指示物体の位置検出方法では、前記電気光学素子は、複数存在するとともに、それらがマトリクス状配列に従って並び、前記物理量計測工程は、前記電気光学素子の所定の個数ごとに対応する複数の物理量計測素子と、これら物理量計測素子による計測結果を読み出すための信号線と、を用いて行われ、前記信号線による前記物理量の読み出しは、時間的に連続するｎ個の反転タイミング（ただし、ｎは正の整数）におけるｍ番目の反転タイミング（ただし、ｍ＝１，２，…，ｎ−１）の後、前記マトリクス状配列中のある行に対応する前記物理量計測素子のうち１／（ｎ−１）個分の物理量計測素子について、行われる、ように構成してもよい。
【００２４】
また、本発明の指示物体の位置検出方法では、前記物理量計測工程は、前記画像表示面の一部に、前記画像を表示しない領域が含まれる場合において、当該領域に対応する前記電気光学素子を駆動すべきタイミングの時に、行われる、ように構成してもよい。
【００２５】
また、本発明の指示物体の位置検出方法では、前記第１及び前記第２電極の少なくとも一方は、マトリクス状配列に従って並び、前記極性反転工程は、前記マトリクス状配列中の行又は列を一単位として行われる、ように構成してもよい。
【００２６】
以上述べた、本発明に係る方法についての各種の態様のそれぞれによれば、前述した本発明に係る電気光学装置についての各種態様のそれぞれに関して述べた作用効果と本質的に異ならない作用効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
＜第１実施形態＞
以下では、本発明に係る第１の実施の形態について図１及び図２を参照しながら説明する。なお、ここに言及した図１及び図２に加え、以下で参照する各図面においては、図３、図１１に示すタイミングチャート上の曲線の大きさないし縮尺等も含めて、各部の寸法の比率が実際のものとは適宜に異ならせてある場合がある。
第１実施形態に係る電気光学装置１は、図１に示すように、液晶素子（電気光学素子）８、走査線３、データ線６、走査線駆動回路３１、及びデータ線駆動回路６１、等を備える。
【００２８】
このうち液晶素子８は、図２に詳しく示されるように、画素電極１３、対向電極５、蓄積容量７０、及びスイッチングトランジスタＴｒから構成される。
画素電極１３は、図示しない素子基板上でマトリクス状配列に従って並ぶ（図１参照）。１個１個の画素電極１３は、例えば平面視して矩形状、長円形状等をもつ。
このようにマトリクス状に配列される画素電極１３のうち、各行に並ぶ画素電極１３は、当該各行に配設される走査線３に共通接続される一方、各列に並ぶ画素電極１３は、当該各列に配設されるデータ線６に共通接続される（図２等参照）。スイッチングトランジスタＴｒは、これら走査線３及びデータ線６と画素電極１３との間に設けられている。このスイッチングトランジスタＴｒは、走査線３に供給される選択信号に応じて、ＯＮ状態及びＯＦＦ状態間を遷移する。画素電極１３は、スイッチングトランジスタＴｒがＯＮ状態にあるときに、データ線６を介して供給される画像信号の供給を受ける。
なお、図２に示す蓄積容量７０は、当該画像信号のレベルに応じた電荷を蓄積する。また、データ線６に供給されるべき画像信号の有無及び内容、あるいは供給タイミング等は、データ線駆動回路６１によって司られる。同様にして、走査線３に供給されるべき選択信号の供給タイミング等は、走査線駆動回路３１によって司られる。
【００２９】
対向電極５は、前記画素電極１３の形成領域の全部を覆うような矩形状をもつ（即ち、この対向電極５は、あたかも素子基板の全面を覆うかのような形状をもつ。）。つまり、対向電極５は、全画素電極１３に対して共通の、１個の電極として機能する。この対向電極５は、例えば前記画素電極１３が形成される素子基板に対向する対向基板上に形成される。
そして、この対向電極５及び前記画素電極１３間には、液晶層ＬＱが挟持される。液晶層ＬＱとしては、例えばＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モードなど高速に応答する液晶が好適に採用される。
【００３０】
以上の構成により、液晶層ＬＱは、各画素電極１３と対向電極５との間に印加される電位差に応じて配向状態が変化する。これにより、図示しない照明装置からの出射光のうち観察側に透過する光量の割合（透過率）は画素電極１３ごとに制御される。
このようなことから、電気光学装置１では、所望の意味内容をもつ画像が表示可能である。図１に示す符号“７ａ”は、その画像が表示されるべき概ねの領域を表している。以下、これを“画像表示面７ａ”と呼ぶことにする（この画像表示面７ａの大きさは、全画素電極１３の形成領域、あるいは対向電極５の形成領域にほぼ一致する、ともいえる。なお、第１実施形態において、“画像表示面７ａ”とは、より実際的には、ユーザの指等の物理的な接触を許容する面である。そのような面は、例えば、対向電極５が形成されるガラス板たる前記対向基板、当該対向基板に重ねられた偏光板、当該偏光板に更に重ねられた保護用ガラス板、当該保護用ガラス板に形成された適当な保護膜、等々の「表面」が、より具体的な意味において該当することになる。）。
なお、第１実施形態では特に、上述した、画素電極１３及び対向電極５間に電位を印加する場合において、その極性が一定期間ごとに反転させられるが、この点については後に説明する。
【００３１】
以上のほか、第１実施形態に係る電気光学装置１は特に、図１に示すように、光量検出素子（物理量計測素子）５０、センサ用走査線駆動回路３０１、及び受光信号読出回路６０１を備える。
【００３２】
光量検出素子５０は、液晶素子８から出射する光、あるいは、電気光学装置１の外部から入射する光の有無及びその程度を計測する。具体的には例えば、フォトダイオード等が好適に用いられる。この光量検出素子５０は、図１、あるいは図２に示すように、前述した液晶素子８が３個あるごとに、１個の割合で設けられる。前述のように、画素電極１３がマトリクス状配列に従って並べられている（前述の説明から明らかなように、これは、液晶素子８そのものがマトリクス状配列に従って並べられている、とも言い換えられ得る）ため、光量検出素子５０もまた、当該マトリクス状配列とは態様が若干異なるものの、同種のマトリクス状配列に従って並ぶ（図１参照）。
【００３３】
第１実施形態では、このように、３個の液晶素子８と、１個の光量検出素子５０とによって、いわば１個の単位的構成が形作られる。なお、３個の液晶素子８は、例えば図示しないカラーフィルタ等が設けられることによって、それぞれ、赤色、緑色、及び青色発光用として用いられ得る。図２に示す符号“８Ｒ”、“８Ｇ”及び“８Ｂ”は、かかる事情を表現している（なお、第１実施形態及び図面における符号“８”は、これら符号“８Ｒ”、“８Ｇ”及び“８Ｂ”の全部をまとめて総称する符号として用いられている。）。このような３色に対応した液晶素子８の集合（図１、あるいは図２中符号Ｐ参照）を一単位として扱うことによって、第１実施形態では、カラー画像表示が可能である。
【００３４】
このような光量検出素子５０は、図１、あるいは図２に示すように、そのマトリクス状配列中の行方向に沿って延在するセンサ用走査線３０に接続されている。センサ用走査線駆動回路３０１は、このセンサ用走査線３０を通じて、各行に位置する光量検出素子５０の駆動タイミングを、その行毎に司る。光量検出素子５０はまた、そのマトリクス状配列中の列方向に沿って延在するセンサ用信号線６０に接続されている。光量検出素子５０が計測した光量は、このセンサ用信号線６０を介して、受光信号読出回路６０１に供給される。
なお、図１等に示す、符号５０を付した四角い箱（即ち、「光量検出素子５０」）は、検出した光量を変換した電気信号を好適に整形するための回路等その他の必要な回路を含み得ることを表象する。
【００３５】
最後に、制御回路Ｃは、電気光学装置１全体を調和的に動作させるための制御を行う。より具体的には、例えば図１に示すように、制御回路Ｃは、走査線駆動回路３１及びデータ線駆動回路６１、並びに、センサ用走査線駆動回路３０１及び受光信号読出回路６０１に、クロック信号、各種の制御信号を供給する。また、制御回路Ｃは、データ線駆動回路６１に前記画像信号を供給し、あるいは、受光信号読出回路６０１から読み出された光量データの供給を受ける。
これにより、制御回路Ｃは、例えば、走査線駆動回路３１を通じて、行毎の、かつ、線順次による各液晶素子８の選択を行い、あるいは、データ線駆動回路６１を通じて、選択された液晶素子８に対する適時のタイミングにおける画像信号の供給、等々を行う。
【００３６】
また、第１実施形態においては特に、この制御回路Ｃは、画素電極１３及び対向電極５間に印加される電位についての極性反転駆動に関する制御を行う。また、制御回路Ｃの内部には、物体位置検出回路Ｃ１が内蔵されている。この物体位置検出回路Ｃ１は、前記光量データの内容に基づいて、前述した画像表示面７ａに接触した、ユーザの指、ペン先等の物体の、当該画像表示面７ａ上における位置を検出する。これに関する、より詳細な処理内容については、後に改めて述べる。
【００３７】
なお、本発明にいう「位置検出手段」の一具体化例は、前述した、光量検出素子５０、あるいは、これを駆動し又はその光量計測結果を読み出すための構成（即ち、受光信号読出回路６０１等）、画像表示面７ａ、及び、前記制御回路Ｃ等によって構成される。
【００３８】
以下では、上に述べた第１実施形態に係る電気光学装置１の作用、即ちその動作の一例について、既に参照した図１及び図２に加えて、図３乃至図６を参照しながら説明する。
まず、核心的内容に入る前に、画素電極１３及び対向電極５間の電位差に関する極性反転駆動について説明する。第１実施形態において、制御回路Ｃは、画素電極１３及び対向電極５間の電位差の極性を、所定の期間ごとに反転させる。
ここにいう「所定の期間」は、例えば、走査線３のうちの１本が、前記選択信号によって選択されている期間、等を基礎として決定される。すなわち、より詳細に説明すれば次のようである。まず、１フレーム期間の開始が、図３に示すように、スタートパルスＳＰによって画される。そうすると、以後、走査線３が例えば図１中上から順に１本ずつ選択されていく。この場合においては、例えば、最初の１本の走査線３が選択されているときには、画素電極１３の電位が対向電極５のそれよりも高く、次の１本の走査線３が選択されている場合は、画素電極１３の電位が対向電極５のそれよりも低い、というように、各電極（１３，５）の電位が設定される。要するに、この場合、奇数本目の走査線３が選択されているときは、画素電極１３の電位がより高く、偶数本目の走査線３が選択されているときは、対向電極５の電位がより高い、ということになる。
【００３９】
いずれにせよ、このような極性反転駆動が行われると、液晶層ＬＱの劣化の進行を極力防止することが可能になる。そして、第１実施形態において特に着目するのは、かかる極性反転駆動を行う場合、必然的に、図３中上から２段目のタイミングチャートに付した破線矢印の各ポイント（例えば、符号“Ｋ１”、“Ｋ２”参照）に示されるように、電位の「反転タイミング」が生じてしまう点である（この点に関しては後に改めて述べる。）。
【００４０】
なお、図３中上から２段目のタイミングチャートは、対向電極５の電位ＶＣＯＭ（以下、これを「共通電位ＶＣＯＭ」という。）の反転、ないし遷移の様子だけを描いている。画素電極１３の電位は、この共通電位ＶＣＯＭの反転に応じて、適宜、適当な電位をとることになる（なお、画素電極１３の電位は、勿論、画像信号の内容にも応ずることはいうまでもない。）。
また、前記において、“１フレーム”とは、最初の走査線３が選択されて、これに対応する各画素電極１３に前記画像信号が供給された時から、最後の走査線３が選択されて、これに対応する各画素電極１３に画像信号が供給される時までの期間を意味する用語として使用した（この場合、１フレームとは、画像表示面７ａに、１個の、まとまった内容を持つ画像が表示され得る期間、にほぼ同義である。）。この１フレームの長さは、具体的には例えば、図３に示すように、周波数表現でいって“６０Ｈｚ”等と定められる。
【００４１】
以上の前提の下、第１実施形態では、画像表示面７ａの物体の位置検出に係る基本的処理が、次のように行われる。
まず、図４に示すように、基準画像の取得が行われる（図４のステップＳ１０１）。ここで「基準画像」とは、後述する対象画像の比較対象として予め取得される画像であって、その全面が基本的に一定不動の光量によって規定される画像を意味する。具体的には例えば、ユーザの指等が画像表示面７ａに接触するおそれが殆どない、電気光学装置１の電源投入直後等の時間等が選ばれて、この基準画像の取得は行われる。
【００４２】
続いて、図５に示すように、指等の物体位置検出処理が行われる。この処理は、まず、「対象画像」の読出しによって開始する（図５のステップＳ２０１）。この対象画像の読出し処理は、第１実施形態に係る特徴的処理を含むが、この点については、後に改めて述べる。なお、対象画像の読出処理、あるいは前述した基準画像の取得処理はいずれも、前記した光量検出素子５０、受光信号読出回路６０１等を用いて行われる。
【００４３】
次に、当該の対象画像と、前述した基準画像との差分データが演算される（図５のステップＳ２０２）。この差分データの演算、及び、すぐ後から述べられる物体位置検出処理は、前記した制御回路Ｃ、あるいは物体位置検出回路Ｃ１において行われる。なお、このような処理をより好適に可能とするため、制御回路Ｃ内等には、読み出された対象画像あるいは基準画像を一定期間以上、記憶可能な記憶装置が備えられているとよい。
【００４４】
次に、この差分データに基づいて、ユーザの指等の物体位置検出が行われる（図５のステップＳ２０３）。ここで、この差分データのより具体的な内容は、例えば図６を参照することによって視覚的に把握される。
すなわち、図６においては、画像表示面７ａ上のある一点にユーザの指Ｆが接触している様子が描かれている。この場合、その指Ｆの接触地点には、影ＳＷが形成される。あるいは、この指Ｆの表面において、液晶素子８からの出射光が適当に反射し、散乱する。いずれにせよ、指Ｆの接触によって、このような現象が生じる結果、その接触地点における光量は、その他の部分の領域の光量とは異なることになる。
ここで、既に述べた基準画像は、例えば図６の影ＳＷ等がない画像として用意されるので、上記にいう差分データとは結局、影ＳＷ等のみが抽出されたかのような画像を構成するものとして算出されることになる。また、この場合、当該影ＳＷ等の画像表示面７ａ上における位置の把握は比較的容易に行われることが明らかである（図６中の符号“Ｘｆ”及び“Ｙｆ”参照）。
なお、以上の指Ｆの接触位置を検出する処理の際においては、例えば図６に併せて示すように、画像表示面７ａ上に、様々なメッセージＭや、ボタンＢｔ１，Ｂｔ２等の画像要素を適宜表示しておくことが可能である。
以上のようにして、第１実施形態に係る電気光学装置１によれば、画像表示面７ａ上における指Ｆの位置検出が行われることになる。
【００４５】
以上の基本的処理において、第１実施形態では特に、図５の対象画像読出処理（図５のステップＳ２０１）の内容に関し特徴がある。かかる処理は、図７に示すように行われる。
すなわち、まず、制御回路Ｃは、共通電位ＶＣＯＭに関する極性反転があったか否かを判断する（図７のステップＳ３０１）。つまり、既に図３を参照して指摘した、破線矢印の各ポイントに示される「反転タイミング」が生じたか否かが判断されるのである（なお、図３における破線矢印は、図示されているところからも明らかなように、すべての反転タイミングを指し示しているわけではない。）。すぐ後から述べる「画像読出処理」は、この判断を待ってから行われるので、結局、その「画像読出処理」は、反転タイミングを避けるようにして行われることになる。
【００４６】
次に、共通電位ＶＣＯＭの極性反転が生じた場合（図７のステップＳ３０１；ＹＥＳ）、１ライン分の画像読出処理が行われる（図７のステップＳ３０２）。
すなわち、図３に示すように、センサ用走査線駆動回路３０１が、第ｉ行（ｉは、正の整数であって、液晶素子８の行数を超えない数。図１あるいは図２参照）に関するセンサ用駆動信号を発することで、当該第ｉ行に位置する光量検出素子５０を駆動する。これにより、センサ用信号線６０は、当該光量検出素子５０が受光し且つ適宜変換した、光量に応じた電気信号、あるいは光量データ（図１参照）の供給を受ける。受光信号読出回路６０１は、かかる電気信号ないし光量データを読出し、これを制御回路Ｃに供給する。
この場合、図７のステップＳ３０３は、当該第ｉ行に位置する光量検出素子５０全部に関する読出しが完了したかどうかを常にモニタすることを意味している（図７のステップＳ３０２及びＳ３０３は、そのような意味において、一体的、あるいは同時並行的に行われる処理である。）。
【００４７】
なお、図３に示す第ｉ行に関する読出信号の波形例は、例えば、当該第ｉ行、かつ、任意のある１列と交差する部分に位置する、１個の光量検出素子５０（図１参照）由来の読出信号、ないし光量データの波形の例を代表的に表している。このことは、図３の最下段、即ち第（ｉ＋１）行に関する読出信号の波形例、あるいは、後述する第２実施形態において説明する、図１１に示す読出信号の波形例についても同様である。
【００４８】
以上の処理は、全ラインについての、画像読出し処理が終了するまでは繰り返し行われる（図７のステップＳ３０４）。例えば図３に示すように、第ｉ行に位置する光量検出素子５０に関する読出し処理の契機となった反転タイミングＫ１に続く、反転タイミングＫ２が生じた後には、第（ｉ＋１）行に位置する光量検出素子５０に関する読出し処理が行われる、というようである。
【００４９】
以上のような処理により、第１実施形態では、次のような効果が奏される。すなわち、第１実施形態では、上の説明からも明らかなように、光量検出素子５０を用いた対象画像の読出し処理は、反転タイミングの時を避けるように、あるいは反転タイミング以外の時間を利用して行われるようになっている。
仮に、そのような処理とは反対に、反転タイミングの時に、それに重なって画像読出し処理を行ってしまう場合を想定すると、そのような場合においては、本願発明者は、表示画像に乱れを生じさせるおそれが非常に高くなることを確認している。そして、このような画像の乱れが生じると、読み出される光量データが、現実の状況（例えば、図６に示すような状況である。）を正確に反映していないおそれが生じることになり、したがって、前述した物体位置検出処理も正確に行われないおそれが生じてくる。
【００５０】
しかるに、第１実施形態では、前述のように、光量データは、反転タイミングを避けるようにして読み出されるので、前述した差分データ演算処理（図５のステップＳ２０２）、あるいは物体位置検出処理（図５のステップＳ２０３）において、反転タイミング時に読み出された光量データ、あるいは、その時に取得された対象画像が利用されることはない。
以上により、第１実施形態によれば、画像の乱れ等が生じるおそれが極めて低減し、あるいは、物体の接触位置検出は精度よく行われることになる。
【００５１】
＜第２実施形態＞
以下では、本発明に係る第２の実施の形態について図８乃至図１１を参照しながら説明する。なお、第２実施形態に係る電気光学装置１の構成、あるいは物体位置検出処理に係る基本的処理の内容等については、第１実施形態と同様であるので、重複する部分についての説明は簡略化し、あるいは適宜省略する。
【００５２】
まず、第２実施形態では、図８に示すように、光量検出素子５０が、１２個の液晶素子８につき１個ずつ設けられる。ただし、１２個の液晶素子８中、その１セット（図８中符号Ｐ参照）を構成する３個の液晶素子８の配列態様は、第１実施形態と変わりなく、図中左から順に、赤色、緑色及び青色発光用の液晶素子８Ｒ，８Ｇ，及び８Ｂが並ぶ。１２個の液晶素子８の全体は、このセットが、縦に２個、横に２個並んだ配列態様を持つ。なお、図示から明らかなように、この場合も、第１実施形態と同様、光量検出素子５０は所定のマトリクス状配列に従って並ぶ。
このように、第２実施形態では、１２個の液晶素子８と、１個の光量検出素子５０とによって、いわば１個の単位的構成が形作られる。
【００５３】
第２実施形態では、このような単位的構成が、図９に示すように、図中左右方向に１２０個、上下方向に１２０個、並ぶ（したがって当然、光量検出素子５０も、同じく、１２０個、１２０個で並ぶ）。図８との対応から言えば、３個の液晶素子８からなる前記の１セット（あるいは、“ピクセル”と呼ぶことも可能である）の数は、図中左右方向に２４０個、上下方向に２４０個であり、１個の液晶素子８を一単位とすれば、その数は、同じく、１４４０個、４８０個、ということになる（ただし、いずれも図９では不図示）。
【００５４】
そして、第２実施形態では、図９に示すように、受光信号読出回路６０１の内部に、１０個のマルチプレクサ６１０−１〜６１０−１０が備えられている（なお、図１と対比して、受光信号読出回路６０１の図示の位置が、天地逆になっていることに注意。）。
このマルチプレクサ６１０には、センサ用信号線６０が接続されるが、その接続態様は、図示の通りである。一例を挙げて説明すれば、例えば、図中一番左のマルチプレクサ６１０−１には、まず、光量検出素子５０−１，１１，２１，３１，４１，５１のそれぞれに接続されたセンサ用信号線６０が接続される。また、これらのセンサ用信号線６０にスイッチを介して接続される他のセンサ用信号線６０を介して、マルチプレクサ６１０−１には、光量検出素子５０−６１，７１，８１，９１，１０１，１１１のそれぞれもまた接続される。この結果、図９の構成では、ある時点においては、光量検出素子５０−１，１１，２１，３１，４１，５１からの光量データが取得可能である一方、他の時点では、光量検出素子５０−６１，７１，８１，９１，１０１，１１１からの光量データが取得可能となっている。そして、このようにして取得された光量データの各々は、適宜、外部信号線６０Ａを介して、マルチプレクサ６１０−１から制御回路Ｃへと供給される。
他のマルチプレクサ６１０−２，３，…，１０についても、図示の通り、マルチプレクサ６１０−１と同様である。
【００５５】
以上により結局、図９の構成では、ある時点においては光量検出素子５０−１，２，…，６０由来の光量データ、他の時点においては光量検出素子５０−６１，６２，…，１２０由来の光量データ、というように、ある１時点においては、１ライン上に位置する光量検出素子５０のうち、その１／２個分の光量検出素子５０由来の光量データが取得可能となっている。
【００５６】
以上の構成を土台として、第２実施形態では、図５の対象画像読出処理（図５のステップＳ２０１）の内容に関し特徴がある。かかる処理は、図１０に示すように行われる。
すなわち、まず、制御回路Ｃは、共通電位ＶＣＯＭに関する極性反転があったか否かを判断する（図１０のステップＳ４０１）。その意義は、前述した図７のステップＳ３０１に関して述べたのと同様である。
【００５７】
次に、共通電位ＶＣＯＭの極性反転が生じた場合（図１０のステップＳ４０１；ＹＥＳ）、１／２ライン分の画像読出処理が行われる（図１０のステップＳ４０２）。ここで、「１／２ライン分の画像読出処理」とは、既に図９を参照して説明したところから明らかなように、光量検出素子５０−１，２，…，６０由来の光量データの取得が行われることを意味する。
なお、かかる光量データの取得が、反転タイミング以外の時間で行われることは勿論、図１０のステップＳ４０２及びＳ４０３が、図７のステップＳ３０２及びＳ３０３と同様な意味において、一体的、あるいは同時並行的に行われる処理であること等は、上記第１実施形態と同様である（この点については、すぐ後に述べる図１０のステップＳ４０５及びＳ４０６についても同じ。）。
【００５８】
次に、前記「１／２ライン分の画像読出処理」が終了したら、再び、制御回路Ｃは、共通電位ＶＣＯＭに関する極性反転があったか否かを判断する（図１０のステップＳ４０４）。そして、これが肯定される場合は、「残る」１／２ライン分の画像読出処理が行われる（図１０のステップＳ４０５）。ここで、「残る」１／２ライン分の画像読出処理とは、光量検出素子５０−６１，６２，…，１２０由来の光量データの取得が行われることを意味する。
【００５９】
以上の処理は、全ラインについての、画像読出し処理が終了するまでは繰り返し行われる（図１０のステップＳ４０７）。
【００６０】
以上のような処理により、第２実施形態では、次のような効果が奏される。
まず、この第２実施形態によっても、対象画像の読出が、上記第１実施形態と同様、反転タイミングを避けるようにして行われていることについて何ら変わりはないはから、第１実施形態によって奏された効果と本質的に異ならない効果が奏されることは明白である。つまり、第２実施形態によっても、画像の乱れ等が生じるおそれは極めて低減し、あるいは、物体の接触位置検出は精度よく行われることになる。
【００６１】
加えて、第２実施形態では特に、以下のような効果も奏される。
まず、前述した、図１０のステップＳ４０２、あるいはステップＳ４０５における処理では、「１／２ライン分」という相違はあるものの、基本的には図３と同様に、第ｉ行、第（ｉ＋１）行、等々に関するセンサ用駆動信号と、それを契機とした当該第ｉ行、第（ｉ＋１）行、等々に位置する光量検出素子５０に関する光量データの読出しが行われる。
ただ、図３における読出信号に関する波形は、一種の理想形として描かれている。このような場合であれば、読み出された光量データが十分に信頼に足るものであるかどうかということは殆ど問題にならない。というのも、当該波形（あるいは、光量データ）は、瞬時にして、現実の状況（例えば、図６に示すような状況である。）を正確に反映しているはずだからであり、また、反転タイミングＫ１及びＫ２間の時間のどこをとっても基本的に一定の値が返されることになるからである。
しかし、より現実的な光量データに関する読出波形は、例えば図１１に示すように、読出開始時点から時間の経過に伴って次第に上昇する、といった挙動を示すことがある。これは、センサ用信号線６０自身、あるいは外部信号線６０Ａ自身が、寄生容量等をもつためである。このような現実的波形を図３の場合に当てはめてみると、現実の状況を正確に反映した光量データが取得されないおそれが出てくることになる。なぜなら、反転タイミングＫ１及びＫ２間という比較的限られた時間内では、センサ用信号線６０等の電位等が、例えば図１１に示すようなＡ点にまでしか上昇しない、ということが生じ得るからである。
このような問題は、光量検出素子５０の配列が従うマトリクス状配列が大きくなればなる程、より深刻になるといえる。なぜなら、そのような場合、センサ用信号線６０はより長くなってしまう可能性が大きいからである。
【００６２】
第２実施形態は、このような不具合をよりよく克服している。なぜなら、第２実施形態では、図１１の反転タイミングＫ３及びＫ４間というような、予め定められた比較的短時間の１回のチャンスにおいて取得すべき光量データのいわば絶対量が、予め制限されているからである。ここで“制限”とは、上述した、「１／２ライン分」を意味することは言うまでもない。つまり、第２実施形態では、光量データの取得が、前記チャンスにおいて、ある行における１／２個分の光量検出素子５０についてのみ行われるようになっているので、そのような比較的短い時間の間でも、センサ用信号線６０等の電位等が十分に安定状態に達することが可能であり、したがって、より正確な光量データの取得可能性計が高まるのである（図１１の符号“Ｚ”参照）。このような利点は、同じ時間で、全部の光量検出素子５０についての光量データの取得及び処理を一挙に行ってしまう場合を想定すると、より明瞭に認識される。
このように、第２実施形態によれば、現実の状況をよりよく反映した、正確な光量データを取得することが可能となるのである。
【００６３】
なお、図９に示した、光量検出素子５０の個数、あるいはマルチプレクサ６１０の個数等は、単なる一例を示しているに過ぎない。
また、図９に示した光量データを読み出すための構成もまた、単なる一例を示しているに過ぎない。複数の光量検出素子５０から、光量データを、整序されたかたち（例えば、ある１個の光量データに対応する光量検出素子５０はどれであるか等がきっちりと把握される状態等）で、比較的迅速に読み出すための具体的回路構成は、その他にも様々考えられ得るところであるが、本発明は、それがどのようなものであったとしても、基本的に、その採用可能性を否定しない。
【００６４】
さらに、上述では、時間的に相前後する反転タイミング間たる期間、２個を利用して、前者で、１／２ライン分の、後者で残り１／２ライン分の画像読出処理を行っているが、本発明は、かかる形態に限定されない。
例えば、場合によっては、時間点に相前後する４個の反転タイミングＬ１，Ｌ２，Ｌ３及びＬ４があるとして、Ｌ１及びＬ２間で１／３ライン分の、Ｌ２及びＬ３間で次の１／３ライン分の、Ｌ３及びＬ４間で残る１／３ライン分の画像読出し処理が行われるようにしてもよい。
【００６５】
＜第３実施形態＞
以下では、本発明に係る第３の実施の形態について図１２を参照しながら説明する。なお、第３実施形態に係る電気光学装置１の構成、あるいは物体位置検出処理に係る基本的処理の内容等については、第１実施形態と同様であるので、重複する部分についての説明は簡略化し、あるいは適宜省略する。
【００６６】
第３実施形態では、図５の対象画像読出処理（図５のステップＳ２０１）の内容に関し特徴がある。かかる処理は、図１２に示すように行われる。
すなわち、まず、制御回路Ｃは、前述の第１及び第２実施形態とは異なって、いわば素直に、１ライン分の画像読出処理に着手する（図１２のステップＳ５０３）。この点、両実施形態では、最初に、共通電位ＶＣＯＭに関する極性反転があったか否かの判断（図７のステップＳ３０１、あるいは図１０のステップＳ４０１）を行っていた点とは異なる。
【００６７】
これに続いて、制御回路Ｃは、前記処理と一体的に、あるいは同時並行的に、共通電位ＶＣＯＭに関する極性反転があったか否かを判断しながら（図１２のステップＳ５０４）、かつ、それが否定される場合には（図１２のステップＳ５０４；ＮＯ）、第ｉ行に位置する光量検出素子５０全部に関する読出しが完了したかどうかをモニタする（図１２のステップＳ５０５）。これらのステップに係る処理の関係は、前述した、図７のステップＳ３０２及びＳ３０３、あるいは、図１０のステップＳ４０５及びＳ４０６、等の場合と同様である。
【００６８】
このような処理の最中、共通電位ＶＣＯＭに関する極性反転が生じた場合には（図１２のステップＳ５０４；ＹＥＳ）、その時点で現に実行中である１ライン分の画像読出処理が中断される（図１２のステップＳ５０７）。そして、制御回路Ｃは、その中断時点において画像読出の対象であった第ｉ行のラインを、改めて、画像読出しの対象ラインとして設定した上（図１２のステップＳ５０８）、再び、当該第ｉ行のラインに関する１ライン分の画像読出処理を行う（図１２のステップＳ５０３）。つまり、第３実施形態においては、当該第ｉ行のラインについての光量データが、新たに、取得し直されるようになっているのである。そして、この、改めての光量データ取得中、共通電位ＶＣＯＭの反転が行われない限り（図１２のステップＳ５０４参照）、結果的には首尾よく、反転タイミングの時点を避けた当該第ｉ行に関する光量データが取得されることになる。
なお、ここまでの説明から明らかなように、本発明にいう「計測領域」は、この第３実施形態において、“１本のセンサ用走査線３０に連なる光量検出素子５０”を一単位として規定される。より簡単にいえば、１個の「計測領域」は、いわばライン１本分の領域、である。
【００６９】
以上のような処理により、第３実施形態では、次のような効果が奏される。
すなわち、この第３実施形態では、対象画像の読出が、反転タイミングを避けるようにして行われているわけではない。むしろ、この第３実施形態においては、画像読出処理中に、反転タイミングの時点が到来し得ることは、いわば織り込み済みである。
しかしながら、第３実施形態では、そのような時点において取得された光量データが、そのまま、物体位置検出処理（図５のステップＳ２０３）を行うにあたっては使用されない。なぜなら、上述の、図１２のステップＳ５０７及びＳ５０８の処理についての説明からも明らかなように、そのような時点において取得された光量データは、いわば廃棄、あるいは無視されるようになっているからである。そして、第３実施形態では、その代わりに、そのような障害のあった１ライン分の画像読出し処理が改めて行われ、それにより得られた新たな光量データが物体位置検出処理に供されるようになっているのである。
【００７０】
以上の説明からわかるように、この第３実施形態によっても、結果的には、第１実施形態によって奏された効果と本質的に異ならない効果が奏されることは明白である。つまり、第３実施形態によっても、画像の乱れ等が生じるおそれは極めて低減し、あるいは、物体の接触位置検出は精度よく行われることになる。
【００７１】
なお、上述においては、1ライン分の画像読取処理の最中に反転タイミングが訪れた場合に、改めて、同じラインに関する画像読取処理（図１２のステップＳ５０８参照）を行っているが、場合によっては、この再度の画像読取処理は省略可能である。仮に当該の１ライン分の対象画像に係る情報が欠損しているとしても、物体位置検出の精度上は、特に問題がない場合も考えられるからである。この場合における処理の流れは、例えば図１２でいうと、ステップＳ５０７からステップＳ５０６へと直接に移行するようなものを考えることができ、これによれば、対象画像取得処理の簡略化、迅速等が実現される。
もっとも、このような態様に比べて、上述の第３実施形態の方が、物体位置の高精度検出により優位であることは疑いない。
【００７２】
＜変形例＞
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明に係る電気光学装置は、上述した形態に限定されることはなく、各種の変形が可能である。
（１）  上記各実施形態では、例えば図３に示した反転タイミングＫ１及びＫ２間の時間というように、もっぱら（＝上記第１及び第２実施形態）あるいは主に（＝上記第３実施形態）、連続する反転タイミングの合間の時間を利用して、対象画像を読出し、あるいは光量データを取得する例について説明しているが、本発明は、かかる形態に限定されない。
例えば図１３に示すように、対象画像読出し処理は、画像表示面７ａの一部に画像を表示しない領域（以下、「非表示領域」という。）が含まれる場合において、当該非表示領域に対応する液晶素子８を駆動すべきタイミングの時（以下、「非表示時」という。）に行われるようになっていてもよい（図１３のステップＳ６０１からＳ６０２への流れ、参照）。この非表示領域では、液晶素子８を実質的に駆動する必要がないため、通常、図３等に示した極性反転駆動が行われることはない（つまり、暫くの間、共通電位ＶＣＯＭが、０又は１に張り付いた状態に維持される。）。したがって、このような処理によっても、反転タイミングの時を避けた光量データの取得が可能である。
そして、このような形態と上記各実施形態とを併せ実施する形態によれば、反転タイミング間等の時間のみならず、前記非表示時においても、光量データの取得処理が行われることになるから、物体位置検出にあたって必要となる光量データの全計測結果（例えば、１画面分の光量データ）の、より迅速な取得・確保・処理が可能になるという利点が得られる。
【００７３】
なお、このような変形例の場合、非表示領域が存在する以上、通常は、画像表示面７ａの全面についての光量データの取得が必要となるわけではない。そのような場合は、本発明にいう「画像表示面の…一部に関する所定の物理量を計測する」場合の一例に該当する、と考えることができる。ただし、ここにいう「一部に関する所定の物理量」の計測という文言は、画像表示面７ａの全面に画像は表示されている（即ち、非表示領域は存在しない）が、物体位置検出は当該画像表示面７ａの限れた領域についてだけ行われればよい、という場合における、「一部」計測をも含意し得る。
【００７４】
（２）  上記各実施形態では、光量検出素子５０による光量データの取得、及び、それに基づく物体位置検出が行われているが、本発明は、かかる形態に限定されない。
画像表示面７ａ上に接触した物体の位置検出方式（即ち、タッチパネルを実現する方式）としては、例えば、静電容量式、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）式、電磁誘導式、光検出式、等々様々な方式がある。このうち、例えば静電容量式では、画像表示面に物体が接触したかどうかに応じて、当該画像表示面内で例えばマトリクス状に配列されるコンデンサが蓄積する電荷に変化が生じる（当該コンデンサは、例えば２枚の島状電極が対向する構造を含む場合、あるいは、２本の長尺電極が交差する部分によって構築される場合、等々の具体的態様をとり得る。）。したがって、この場合、本発明にいう「物理量」には、例えば、“当該コンデンサに蓄積され又は当該コンデンサから放出される電荷に基づく電流量”、等が該当することになる。なお、上記各実施形態においては、この「物理量」には、「光量」が含まれることはいうまでもない。
このように、本発明は、基本的には、物体位置検出の方式について限定されることがない。
【００７５】
（３）  上記各実施形態では、極性反転駆動の例として、いわゆるライン反転駆動の場合だけを説明しているが、本発明は、かかる形態に限定されない。
本発明は、その他にも、１フレーム期間を極性反転周期の基準とするフレーム反転駆動の場合に当然適用可能である。
あるいは、液晶素子８の１個１個、又は前述したピクセル（図２、あるいは図８に示した液晶素子８Ｒ，８Ｇ，８Ｂの１セット）の１個１個、あるいは場合により、図８を参照して説明したような単位的構成（即ち、１２個の液晶素子８）の１個１個、等々、要するに、１個の液晶素子８を基底的な基準として極性反転を行う、ドット反転駆動の場合にも、本発明は適用可能である。
【００７６】
（４）  上記各実施形態における光量検出素子５０の配列態様は、単なる一例を示しているに過ぎない。例えば極端な例としては、液晶素子８の１個につき、１個ずつ光量検出素子５０が設けられてもよい。また、光量検出素子５０は、必ずしも、全体としてマトリクス状配列に従って並べられている必要はない。
【００７７】
（５）  上記各実施形態では、差分データを求めるために、単純に、「基準画像−対象画像」という演算を行っているが（図５参照）、本発明は、かかる形態に限定されない。例えばより好ましくは、以下のような処理を行うことが考えられる。
すなわち、第１に、基準画像として、共通電位ＶＣＯＭが０の場合と１の場合の両者に対応する、２種類の「基準画像（０）」及び「基準画像（１）」を取得しておく（図４参照）。第２に、図５のステップＳ２０１によって取得された対象画像、あるいは光量データを、共通電位ＶＣＯＭが０のときに取得されたものか、あるいは、１のときに取得されたものか、に従って区分けする（図３等参照）。そして第３に、図５のステップＳ２０２に係る処理において、共通電位ＶＣＯＭ＝０のときに取得された光量データを演算にかける場合には「基準画像（０）」を基準として用い、ＶＣＯＭ＝１のときに取得された光量データを演算にかける場合には「基準画像（１）」を基準として用いる。つまり、前者及び後者の光量データを仮に、「対象画像（０）」及び「対象画像（１）」と名付けるとすれば、前者の場合は「基準画像（０）-対象画像（０）」、後者の場合は「基準画像（１）-対象画像（１）」、を行って差分データを求める、ということである。
【００７８】
このような処理を行えば、共通電位ＶＣＯＭのレベルの相違が画像を構成する光量に与える影響の相違に配慮した、より高精度の物体位置検出が行われ得る。例えば仮に、前記でいう「基準画像（０）」だけを予め用意し、これだけを用いて差分データを求める（即ち、共通電位ＶＣＯＭ＝１のときの対象画像（１）に関する差分データも、「基準画像（０）−対象画像（１）」として求める）のでは、図６の影ＳＷ等の抽出等がうまくいかないおそれがあるのである。
上述した、２種の基準画像（０）及び（１）を用意しておく措置は、対象画像と基準画像の取得条件、あるいはそれらの背景事情を統一しておく、という意味合いをもつことから、このような不具合は好適に回避される。
【００７９】
（６）  上述した、第１及び第２実施形態では、対象画像の読出し処理の開始が、共通電位ＶＣＯＭの反転の有無にかからしめられている（図７のステップＳ３０１、図１０のステップＳ４０１及びステップＳ４０４、参照）。この場合、極性反転駆動が、制御回路Ｃによって司られている以上、“共通電位ＶＣＯＭの極性が反転したかどうか”は、基本的には、制御回路Ｃそれ自身が、極性反転に係る指令を発したかどうかを、自身で確認すればよい、と一応はいえる。つまり、当該指令の発令タイミングが、即ち「反転タイミング」、と考えてよい。
しかし、実際上は、何らかの電極を所定の電位に設定するにあたっては、前記第２実施形態で説明したような、当該電極自体がもつ寄生容量の影響を考慮する必要がある。すなわち、共通電位ＶＣＯＭの反転においても、図３中上から２段目に示すような瞬時の応答が期待できるのはむしろ稀で、図１１を参照して説明したような、緩やかな電位の上昇あるいは下降を伴う、いわば緩慢な反転が繰り返される、といった事象が発生する可能性が大きいのである。殊に、対向電極５は、既述のように、全画素電極１３の形成領域を覆うような比較的広大な面積をもつ電極であるから、それがもつ寄生容量は、図１１の前提であるセンサ用信号線６０等がもつ寄生容量に比べても遥かに大きく、したがって、上述した不具合の発生する可能性は更に大きいといえる。そして、このような場合、そうした、いわば反転途上の状態に基づく光量データが取得されるおそれ、即ち、一定の不正確さを内在させる光量データが取得されるおそれが大きくなる。
そこで、上記第１及び第２実施形態においては、“共通電位ＶＣＯＭの極性が反転したか”という判断を、“共通電位ＶＣＯＭの反転後の電位は安定したか”という判断に置き換えると、より好ましい。この場合においては、制御回路Ｃが発した前記指令の発令タイミングを「反転タイミング」と同視することはできないので、例えば、対向電極５の電位をモニタする共通電位検出回路を新たに設け、制御回路Ｃは、その出力結果を参照することにより前記判断を行うようにするとよい。
このような形態によれば、前述した各種の効果はより実効的に奏されることになる。
【００８０】
なお、上記第３実施形態では、極性反転があろうとなかろうと対象画像の読出し処理を行うので（図１２参照）、上述した事項は基本的にはあてはまらない。また、共通電位ＶＣＯＭの反転が開始されれば、それだけで同処理を中断する（図１２のステップＳ５０７参照）のがむしろ好ましいともいえるので、第３実施形態においては、極性反転に係る指令の発令タイミング＝「反転タイミング」、とする考え方に従っている方が好ましいともいえる。
とはいえ、第３実施形態においても、図１２のステップＳ５０４における判断処理に、上述したような考え方を適用する余地がないわけではなく、本発明は、そのような場合を積極的に排除する意図までは有しない（どちらの考え方をとるにせよ、第３実施形態では、中断された画像読出処理が再度実行されるので、然程大きな違いは生じないとも言える。）。
【００８１】
（７）  上述した、第２実施形態では、時間的に相前後する２つの反転タイミング間の期間を利用した１／２ライン分の画像読出処理が行われているが、この第２実施形態の趣旨は、上述した第３実施形態の趣旨と必ずしも背反しない。例えば、第３実施形態のように、極性反転の有無に関わらず画像読出処理を行うことを通常状態としながらも、１個の反転タイミング間の期間では、基本的に、１／２ライン分の画像読出処理を行う、といった処理を実施することは不可能でない。
このような意味において、上述した第２及び第３実施形態は並存可能である。また、同様の意味で、第１及び第３実施形態も並存可能である。
【００８２】
＜応用例＞
次に、本発明に係る電気光学装置を利用した電子機器について説明する。図１４ないし図１６には、以上に説明した実施形態に係る液晶表示装置を採用した電子機器の形態が図示されている。
【００８３】
図１４は、液晶表示装置を採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、各種の画像を表示する液晶表示装置１００と、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１０とを具備する。
【００８４】
図１５は、液晶表示装置１００を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２と、各種の画像を表示する液晶表示装置１００とを備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、液晶表示装置１００に表示される画面がスクロールされる。
【００８５】
図１６は、液晶表示装置１００を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す斜視図である。携帯情報端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２と、各種の画像を表示する液晶表示装置１００とを備える。複数の操作ボタン４００１を操作すると、住所録やスケジュール帳といった様々な情報が液晶表示装置１００に表示される。
【００８６】
本発明に係る電気光学装置が適用される電子機器としては、図１４から図１６に例示した機器のほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、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、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電気光学装置を構成する液晶素子及び光量検出素子の等価回路の図である。
【図３】対向電極の極性反転及びその反転タイミング間における画像読出しの様子を表すタイミングチャートである。
【図４】基準画像を取得する処理（初期化処理）に係るフローチャートである。
【図５】画像表示面上の物体の位置を検出するための処理に係るフローチャートである。
【図６】画像表示面上にユーザの指が接触する様子、及びそれに伴って形成される影の様子等を示す図である。
【図７】図５に示す対象画像読出し処理（ステップＳ２０１）の、より詳細な内容を表すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係り、液晶素子及び光量検出素子の配列態様の一例を示す図である。
【図９】図８に示す光量検出素子から光量データを読み出すための回路構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る対象画像読出し処理の内容を表すフローチャートである。
【図１１】図３と同趣旨の図であって、特に、読出信号の波形が時間の経過に伴って次第に上昇する挙動をあらわす場合の例を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る対象画像読出し処理の内容を表すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態の一変形例に係る対象画像読出し処理の内容を表すフローチャートである。
【図１４】本発明に係る電子機器の形態（パーソナルコンピュータ）を示す斜視図である。
【図１５】本発明に係る電子機器の形態（携帯電話機）を示す斜視図である。
【図１６】本発明に係る電子機器の形態（携帯情報端末）を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８８】
１……電気光学装置、７ａ……画像表示面、８（８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ）……液晶素子、１３……画素電極、５……対向電極、ＬＱ……液晶層、３……走査線、６……データ線、３１……走査線駆動回路、６１……データ線駆動回路、５０（５０−１，２，…，１４４００）……光量検出素子、３０……センサ用走査線、６０……センサ用信号線、３０１……センサ用走査線駆動回路、６０１……受光信号読出回路、６１０（６１０−１，２，…，１０）……マルチプレクサ、Ｃ……制御回路、Ｃ１……物体位置検出回路、Ｆ……指、ＳＷ……影、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４……反転タイミング
【図１】
2010049052.tif 000003
【図２】
2010049052.tif 000004
【図３】
2010049052.tif 000005
【図４】
2010049052.tif 000006
【図５】
2010049052.tif 000007
【図６】
2010049052.tif 000008
【図７】
2010049052.tif 000009
【図８】
2010049052.tif 000010
【図９】
2010049052.tif 000011
【図１０】
2010049052.tif 000012
【図１１】
2010049052.tif 000013
【図１２】
2010049052.tif 000014
【図１３】
2010049052.tif 000015
【図１４】
2010049052.tif 000016
【図１５】
2010049052.tif 000017
【図１６】
2010049052.tif 000018