(57)【要約】【課題】高い精度で指等の近接物体を検出することが可能な情報入力装置を提供する。【解決手段】感度モニタ用センサ３５により得られるバックライト光ＬＢの感度モニタ信号を用いて、例えば、同一の外部近接物体により得られる受光信号が一定の強度となるように、この受光信号に対して適応的な感度補正を行う。これにより、経時劣化等による受光感度変化や受光感度における固体バラツキが生じている場合であっても、同一の外部近接物体からは一定の強度の受光信号を得ることができるようになる。なお、さらに所定の面内補正や温度補正も行うようにするのが好ましい。【選択図】図７
2010198601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部近接物体を検出するための検出光を発する照射光源と、この照射光源から発せられて前記外部近接物体により反射された検出光を受光する複数の第１の受光素子と、前記検出光の強度をモニタするための少なくとも１つの第２の受光素子とを有する入力パネルと、
前記第２の受光素子により得られる検出光の強度モニタ信号を用いて、前記第１の受光素子により得られる受光信号に対して適応的な感度補正を行う補正部と、
前記補正部により感度補正がなされた前記受光信号から得られる撮像画像に基づいて、前記外部近接物体の位置、形状および大きさのうちの少なくとも１つに関する物体情報を取得する画像処理部と
を備えた情報入力装置。
【請求項２】
前記補正部は、前記強度モニタ信号の強度と、同一の外部近接物体についての前記受光信号との比率を保ちつつ、前記受光信号の強度がその外部近接物体において設定された目標値となるように、前記強度モニタ信号の強度に応じた感度補正ゲインを前記受光信号に対して乗ずることにより、前記感度補正を行う
請求項１に記載の情報入力装置。
【請求項３】
前記補正部は、所定の基準反射板において設定された前記受光信号の強度の目標値に対応する前記強度モニタ信号の強度と、前記感度補正ゲインとを対応づけてなる感度補正テーブルを用いて、前記感度補正を行う
請求項２に記載の情報入力装置。
【請求項４】
前記感度補正テーブルは、前記基準反射板についての前記強度モニタ信号の強度と前記受光信号の強度との比を傾きとする比例直線に対する反比例曲線により構成されている
請求項３に記載の情報入力装置。
【請求項５】
前記補正部は、さらに、温度変動による前記受光信号および前記強度モニタ信号の強度変化が相殺されるように、前記受光信号に対して温度補正を行う
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の情報入力装置。
【請求項６】
前記補正部は、前記強度モニタ信号の強度と前記温度補正の際の温度補正係数とを対応づけてなる温度補正テーブルを用いて、前記受光信号に対して前記温度補正係数を乗ずることにより、前記温度補正を行う
請求項５に記載の情報入力装置。
【請求項７】
前記入力パネルは、温度センサをさらに有し、
前記補正部は、前記温度センサにより検出された温度に応じて、前記温度補正を行う
請求項５に記載の情報入力装置。
【請求項８】
前記入力パネルが、表示面内に前記複数の第１の受光素子と複数の表示素子とを含んで構成された入出力パネルであり、
前記入出力パネルは、前記表示素子を構成する偏光板を有し、
前記第２の受光素子は、前記偏光板を通過して得られる前記検出光の強度をモニタする
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の情報入力装置。
【請求項９】
前記入出力パネルは、有効表示領域とその外縁に位置する遮光領域とを有し、
前記遮光領域内に、前記照射光源からの検出光を反射して前記第２の受光素子へ入射させるための反射板が配設されている
請求項８に記載の情報入力装置。
【請求項１０】
前記検出光が、近赤外光である
請求項８に記載の情報入力装置。
【請求項１１】
前記入力パネルが、表示面内に前記複数の第１の受光素子と複数の表示素子とを含んで構成された入出力パネルであり、
前記補正部は、さらに、前記表示面から出射される光の表示面内強度分布および前記複数の第１の受光素子の面内受光感度分布の双方に応じた表示面内分布をもつ面内補正係数と、前記表示面上の位置とを対応付けてなる面内補正テーブルを用いて、各第１の受光素子からの受光信号に対して面内補正を行う
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の情報入力装置。
【請求項１２】
前記面内補正係数の表示面内分布は、前記表示面内強度分布と前記面内受光感度分布とを合わせた合成分布を反転させた分布であり、
前記補正部は、各第１の受光素子からの受光信号に対して、それぞれ対応する面内補正係数を乗ずることにより、前記面内補正を行う
請求項１１に記載の情報入力装置。
【請求項１３】
前記面内補正テーブルは、前記複数の第１の受光素子を複数ブロックに分割してなるブロックごとに前記面内補正係数を対応付けて構成されたものである
請求項１２に記載の情報入力装置。
【請求項１４】
前記面内補正係数は、前記表示面に対向させて基準反射板を配置した状態で前記表示面を一様に光らせたときに各第１の受光素子から得られる受光信号を前記ブロックごとに平均して得られる各受光平均値を、全てのブロックの受光平均値のうちの最大値によって正規化することにより得られる正規化値の逆数である
請求項１３に記載の情報入力装置。
【請求項１５】
前記面内補正テーブルは、前記第１の受光素子ごとに前記面内補正係数を対応付けて構成されたものである
請求項１２に記載の情報入力装置。
【請求項１６】
前記面内補正係数は、前記表示面に対向させて基準反射板を配置した状態で前記表示面を一様に光らせたときに各第１の受光素子から得られる受光信号の値を、全ての受光信号のうちの最大値によって正規化することにより得られる正規化値の逆数である
請求項１５に記載の情報入力装置。
【請求項１７】
前記入力パネルは、前記第２の受光素子を含む受光回路を有し、
前記受光回路内に、前記強度モニタ信号におけるオフセットノイズ成分を差し引くためのリファレンス回路が設けられている
請求項１に記載の情報入力装置。
【請求項１８】
前記検出光が、赤外光である
請求項１に記載の情報入力装置。
【請求項１９】
表示面内に配置された複数の表示素子と、前記表示面内に配置され、この表示面から発せられて外部近接物体により反射された検出光を受光する複数の第１の受光素子と、前記検出光の強度をモニタするための少なくとも１つの第２の受光素子とを有する入出力パネルと、
前記第２の受光素子により得られる検出光の強度モニタ信号を用いて、前記第１の受光素子により得られる受光信号に対して適応的な感度補正を行う補正部と、
前記補正部により感度補正がなされた前記受光信号から得られる撮像画像に基づいて、前記外部近接物体の位置、形状および大きさのうちの少なくとも１つに関する物体情報を取得する画像処理部と
を備えた情報入出力装置。
【請求項２０】
情報入力装置を備え、
前記情報入力装置は、
外部近接物体を検出するための検出光を発する照射光源と、この照射光源から発せられて前記外部近接物体により反射された検出光を受光する複数の第１の受光素子と、前記検出光の強度をモニタするための少なくとも１つの第２の受光素子とを有する入力パネルと、
前記第２の受光素子により得られる検出光の強度モニタ信号を用いて、前記第１の受光素子により得られる受光信号に対して適応的な感度補正を行う補正部と、
前記補正部により感度補正がなされた前記受光信号から得られる撮像画像に基づいて、前記外部近接物体の位置、形状および大きさのうちの少なくとも１つに関する物体情報を取得する画像処理部と
を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部近接物体に関する情報の入力に応じた処理を行う情報入力装置および情報入出力装置、ならびにそのような情報入力装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置には、タッチパネルを備えたものがある。このタッチパネルには、電気抵抗の変化を利用した抵抗型や、静電容量の変化を利用した静電容量型のほか、光学的に指等を検知する光学型タッチパネルがある。
【０００３】
この光学型タッチパネルは、例えば、バックライトからの光を液晶素子で変調して画像を表示面に表示すると共に、表示面から出射されて指等の近接物体によって反射された光を表示面に配列された受光素子によって受光し、近接物体の位置等を検出するものである。このような画像表示装置について記載したものには、特許文献１が挙げられる。特許文献１に記載された表示装置は、画像を表示する表示手段と、物体を撮像する撮像手段とを有する表示部を備えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２７２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上述した画像示装置では、表示手段からの出射光が外部の近接物体で反射されて戻ってきた光を、受光素子により検出するようになっている。ところが、そのような受光素子では、例えば表示装置を構成する部材（パネルやバックライトなど）や受光素子自身の経時劣化等により、受光感度が変化してしまう。また、表示装置間では、受光素子の受光感度に固体バラツキも存在している。このため、受光素子から得られる受光信号では、同一の近接物体からの受光信号を得ているにも関わらず、一定の強度を得るのが困難となる場合があった。
【０００６】
したがって、このような受光信号に基づいて近接物体を検出する場合、近接物体を正確に検出することができず、位置検出エラー等が生じるおそれがあった。すなわち、従来の光学式タッチパネルを備えた情報入力装置では、高い精度で指等を検出することが困難であり、改善の余地があった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高い精度で指等の近接物体を検出することが可能な情報入力装置、情報入出力装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の情報入力装置は、外部近接物体を検出するための検出光を発する照射光源と、この照射光源から発せられて外部近接物体により反射された検出光を受光する複数の第１の受光素子と、検出光の強度をモニタするための少なくとも１つの第２の受光素子とを有する入力パネルと、第２の受光素子により得られる検出光の強度モニタ信号を用いて、第１の受光素子により得られる受光信号に対して適応的な感度補正を行う補正部と、この補正部により感度補正がなされた受光信号から得られる撮像画像に基づいて、外部近接物体の位置、形状および大きさのうちの少なくとも１つに関する物体情報を取得する画像処理部とを備えたものである。
【０００９】
本発明の情報入出力装置は、表示面内に配置された複数の表示素子と、表示面内に配置され、この表示面から発せられて外部近接物体により反射された検出光を受光する複数の第１の受光素子と、検出光の強度をモニタするための少なくとも１つの第２の受光素子とを有する入出力パネルと、第２の受光素子により得られる検出光の強度モニタ信号を用いて、第１の受光素子により得られる受光信号に対して適応的な感度補正を行う補正部と、この補正部により感度補正がなされた受光信号から得られる撮像画像に基づいて、外部近接物体の位置、形状および大きさのうちの少なくとも１つに関する物体情報を取得する画像処理部とを備えたものである。
【００１０】
本発明の電気機器は、上記情報入力装置を備えたものである。
【００１１】
本発明の情報入力装置、情報入出力装置および電子機器では、照射光源または表示面から発せられて外部近接物体により反射された検出光が第１の受光素子により受光されることにより、受光信号が得られる。また、第２の受光素子によって検出光の強度がモニタされることにより、強度モニタ信号が得られる。そして、この強度モニタ信号を用いて、第１の受光素子により得られる受光信号に対して適応的な感度補正がなされる。これにより、入力パネルの構成部材である照射光源（表示素子）や受光素子の経時劣化等による受光感度変化や、受光素子の受光感度における固体バラツキが生じている場合であっても、例えば、同一の外部近接物体からは一定の強度の受光信号が得られるようにすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の情報入力装置、情報入出力装置および電子機器によれば、第２の受光素子により得られる検出光の強度モニタ信号を用いて、第１の受光素子により得られる受光信号に対して適応的な感度補正を行うようにしたので、経時劣化等による受光感度変化や受光感度における固体バラツキが生じている場合であっても、例えば、同一の外部近接物体からは一定の強度の受光信号を得るようにすることができる。よって、このような感度補正がなされた受光信号に基づいて外部近接物体の物体情報を得ることにより、高い精度で指等の近接物体を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る情報入出力装置の構成を表すブロック図である。
【図２】図１に示した情報入出力装置の構成をより詳細に表すブロック図である。
【図３】図２に示した入出力パネルにおけるメインセンサ周辺の構成をより詳細に表す断面図である。
【図４】図２に示した入出力パネルにおけるメインセンサおよび感度モニタ用センサの配置例を表す平面模式図である。
【図５】図２に示した入出力パネルにおける感度モニタ用センサ周辺の構成をより詳細に表す断面図である。
【図６】図２に示した入出力パネルにおける感度モニタ用センサを含む受光回路の構成例を表す回路図である。
【図７】図１に示した受光信号処理部の詳細構成を表すブロック図である。
【図８】感度補正テーブルおよび面内補正テーブルの作成方法の一例を表す流れ図である。
【図９】複数の受光要素を複数のブロック（グループ）に分割した場合について説明するための平面模式図である。
【図１０】感度補正テーブルを作成する際の感度モニタ信号強度と受光信号強度との関係の一例を表す特性図である。
【図１１】感度補正テーブルを作成する際の感度モニタ信号強度と感度補正ゲインとの関係の一例を表す特性図である。
【図１２】面内補正テーブルの一例を模式的に表す図である。
【図１３】面内補正テーブルの一例を立体的に表す図である。
【図１４】第１の実施の形態に係る物体情報の取得処理の一例を表す流れ図である。
【図１５】図１４に示した差分信号生成について説明するためのタイミング図である。
【図１６】外光が明るい場合の差分信号生成について説明するための図である。
【図１７】外光が暗い場合の差分信号生成について説明するための図である。
【図１８】感度補正ゲインを変化させた場合における差分信号の信号強度分布の一例を表す特性図である。
【図１９】図１８に示した信号強度分布における感度補正ゲインとＡ／Ｄ値および標準偏差との関係の一例を表す特性図である。
【図２０】図１４に示した面内補正処理の一例について説明するための図である。
【図２１】物体情報を取得する際の重心座標算出について説明するための概念図である。
【図２２】第２の実施の形態に係る物体情報の取得処理の一例を表す流れ図である。
【図２３】温度と受光信号および感度モニタ信号の信号強度との関係の一例を表す特性図である。
【図２４】第２の実施の形態に係る温度補正処理の一例について説明するための特性図である。
【図２５】第２の実施の形態の変形例（変形例１）に係る入出力パネルの概略構成を表す平面模式図である。
【図２６】変形例１に係る物体情報の取得処理を表す流れ図である。
【図２７】第２の実施の形態の変形例（変形例２）に係る入出力パネルの概略構成の一例を表す断面模式図である。
【図２８】変形例２に係る入出力パネルの概略構成の他の例を表す模式図である。
【図２９】図２７および図２８に示した偏光板における透過率の温度変化率の波長依存性の一例を表す特性図である。
【図３０】図２７および図２８に示した偏光板における透過率の温度依存性（波長：８５０ｎｍ）の一例を表す特性図である。
【図３１】本発明の変形例（変形例３）に係る入出力パネルにおける感度モニタ用センサを含む受光回路の構成を表す回路図である。
【図３２】本発明の他の変形例（変形例４）に係る入出力パネルにおける感度モニタ用センサを含む受光回路の構成を表す回路図である。
【図３３】本発明の他の変形例（変形例５）に係る情報入出力装置の構成を表すブロック図である。
【図３４】本発明の情報入出力装置の適用例１の外観を表す斜視図である。
【図３５】（Ａ）は適用例２の表側から見た外観を表す斜視図であり、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図３６】適用例３の外観を表す斜視図である。
【図３７】適用例４の外観を表す斜視図である。
【図３８】（Ａ）は適用例５の開いた状態の正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態の正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（感度補正処理および面内補正処理を行う場合の例）
２．第２の実施の形態（さらに温度補正処理を行う場合の例；感度モニタ用センサを温度センサとしても使用する場合）
第２の実施の形態の変形例
（変形例１；温度センサを別途設ける場合）
（変形例２；偏光板の温度依存性を考慮した温度補正処理）
３．第１および第２の実施の形態に共通の変形例（変形例３〜５）
４．電子機器への適用例
【００１５】
＜１．第１の実施の形態＞
［情報入出力装置の全体構成例］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る情報入出力装置１の概略構成を表すものである。また、図２は、本実施の形態に係る情報入出力装置１の詳細構成を表すものである。また、図３は、入出力パネルの一部を拡大した断面を表すものである。
【００１６】
この情報入出力装置１は、図１に示すように、ディスプレイ１０と、このディスプレイ１０を利用する電子機器本体２０とを備えたものである。ディスプレイ１０は、入出力パネル１１、表示信号処理部１２、受光信号処理部１３および画像処理部１４を有し、電子機器本体２０は、制御部２１を有している。
【００１７】
（入出力パネル１１）
入出力パネル１１は、図２に示すように、複数の画素１６がマトリクス状に配列された液晶ディスプレイパネルで構成されたものであり、表示要素１１ａと、受光要素１１ｂと、感度モニタ用センサ３５（第２の受光素子）とを備えている。
【００１８】
表示要素１１ａは、光源となるバックライトから出射された光を利用して、図形や文字等の画像を表示面に表示する表示素子である液晶素子である。受光要素１１ｂは、光を受光して電気信号として出力する、例えばフォトダイオード等の受光素子である。受光要素１１ｂは、バックライトの出射光が入出力パネル１１の外部の指等の外部近接物体によって反射されて戻ってきた反射光を受光して、受光信号を出力するものである。受光要素１１ｂは、本実施の形態の場合、画素１６毎に配置されて、面内に複数配列されている。
【００１９】
感度モニタ用センサ３５は、表示面（ここでは、バックライト）からの出射光（検出光）の強度をモニタするための受光素子であり、受光要素１１ｂと同様に例えばフォトダイオード等により構成されている。この感度モニタ用センサ３５は、例えば図２に示したように、入出力パネル１１における上端および下端の領域に一列に並んで配置されている。なお、感度モニタ用センサ３５の詳細構成については、後述する（図４〜図６）。
【００２０】
入出力パネル１１では、図２に示したように、複数の発光受光セルＣＷＲがマトリクス状に配列されている。各発光受光セルＣＷＲは、発光セルＣＷと、この発光セルＣＷに内包された受光セルＣＲとを備えている。発光セルＣＷは、表示要素１１ａとしての液晶セルからなり、受光セルＣＲは、受光要素１１ｂとしての後述するメインセンサ３４（第１の受光素子）を含む。この入出力パネル１１は、図３に示したように、１対の透明基板３１１，３１２の間に絶縁層３１３〜３１５および液晶層３１６を有する液晶パネル３１０と、バックライト３０とから構成されている。バックライト３０は、映像表示の際に用いられるバックライト光ＬＢを出射すると共に、外部近接物体の検出用の光（検出光；例えば、赤外光などの非可視光）を出射する光源としても機能するようになっている。液晶パネル３１０内の絶縁層３１３には遮光メタル・センサゲート３３１が形成されており、絶縁層３１４における遮光メタル・センサゲート３３１の上部周辺に、メインセンサ３４が形成されている。また、絶縁層３１４，３１５には、メインセンサ３４に接続されたメタル配線３６が形成されている。このメインセンサ３４には、バックライト３０と反対側の透明基板３１２の方向からの光が入射されるようになっている。また、それと共に、図３に示したように、バックライト光ＬＢが直接入射されたり、液晶パネル３１０内の多層膜の界面や反射層（図示せず）、メタル配線３６等により反射されたバックライト光ＬＢが間接的に入射されたりするようになっている。なお、一部のメインセンサ３４の上部領域に後述する遮光体３３２を設けておき、遮光体３３２が設けられていないメインセンサ３４による受光信号と、遮光体３３２が設けられているメインセンサ３４による受光信号との差分を取るようにしてもよい。これにより、メインセンサ３４からの受光信号における、上記したバックライト光ＬＢの直接光や間接光の影響を取り除くことができるからである。
【００２１】
（表示信号処理部１２）
図１に示す表示信号処理部１２は、入出力パネル１１の前段に接続され、入出力パネル１１が表示データに基づいて画像を表示するように、入出力パネル１１の駆動を行う回路である。
【００２２】
表示信号処理部１２は、図２に示すように、表示信号保持制御部４０、発光側スキャナ４１、表示信号ドライバ４２および受光側スキャナ４３を備えている。
【００２３】
表示信号保持制御部４０は、表示信号生成部４４から出力される表示信号を１画面毎（１フィールドの表示ごと）に、例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等で構成されるフィールドメモリに格納して保持するものである。この表示信号保持制御部４０はまた、各発光セルＣＷを駆動する発光側スキャナ４１および表示信号ドライバ４２、ならびに各受光セルＣＲを駆動する受光側スキャナ４３を、連動して動作するように制御する機能を有している。具体的には、発光側スキャナ４１には発光タイミング制御信号を、受光側スキャナ４３には受光タイミング制御信号を、表示信号ドライバ４２には、制御信号およびフィールドメモリに保持されている表示信号に基づいて１水平ライン分の表示信号を出力する。これらの制御信号および表示信号により、線順次動作が行われるようになっている。
【００２４】
発光側スキャナ４１は、表示信号保持制御部４０から出力される発光タイミング制御信号に応じて駆動対象の発光セルＣＷを選択する機能を有している。具体的には、入出力パネル１１の各画素１６に接続された発光用ゲート線を介して発光用選択信号を供給し、発光素子選択スイッチを制御する。つまり、発光用選択信号によりある画素１６の発光素子選択スイッチがオン状態となる電圧が印加されると、その画素１６では表示信号ドライバ４２から供給された電圧に対応した輝度の発光動作がなされるようになっている。
【００２５】
表示信号ドライバ４２は、表示信号保持制御部４０から出力される１水平ライン分の表示信号に応じて、駆動対象の発光セルＣＷに表示データを供給する機能を有している。具体的には、入出力パネル１１の各画素１６に接続されたデータ供給線を介して、前述の発光側スキャナ４１により選択された画素１６に、表示データに対応する電圧を供給する。この発光側スキャナ４１および表示信号ドライバ４２が連動して線順次動作することにより、任意の表示データに対応する画像が入出力パネル１１に表示されるようになっている。
【００２６】
受光側スキャナ４３は、表示信号保持制御部４０から出力される受光タイミング制御信号に応じて、駆動対象の受光セルＣＲ（メインセンサ３４）および感度モニタ用センサ３５を選択する機能を有している。具体的には、受光セルＣＲの駆動については、入出力パネル１１の各画素１６に接続された受光用ゲート線を介して受光用選択信号を供給し、受光素子選択スイッチを制御するようになっている。つまり、前述の発光側スキャナ４１の動作と同様に、受光用選択信号によりある画素１６の受光素子選択スイッチがオン状態となる電圧が印加されると、その画素１６のメインセンサ３４から検出された受光信号が受光信号レシーバ４５に出力されるようになっている。これにより、例えばある発光セルＣＷからの出射光に基づいて接触あるいは近接する物体において反射した光を、受光セルＣＲが受光し、検出することが可能となる。なお、感度モニタ用センサ３５の駆動については、後述する（図６）。この受光側スキャナ４３からはまた、受光信号レシーバ４５および受光信号保持部４６へ受光ブロック制御信号が出力され、これら受光動作に寄与するブロックを制御する機能も有している。なお、本実施の形態の情報入出力装置１においては、前述の発光用ゲート線および受光用ゲート線は各発光受光セルＣＷＲに対して別個に接続され、発光側スキャナ４１および受光側スキャナ４３はそれぞれ、独立して動作することが可能となっている。
【００２７】
（受光信号処理部１３）
図１に示す受光信号処理部１３は、入出力パネル１１の後段に接続され、受光要素１１ｂ（メインセンサ３４）からの受光信号（撮像画像）と、感度モニタ用センサ３５からの感度モニタ信号（強度モニタ信号）とを取り込むものである。これにより、受光信号処理部１３では、後述する所定の補正処理を含む信号処理を行うようになっている。この受光信号処理部１３は、図２に示した受光信号レシーバ４５および受光信号保持部４６を含んで構成されており、上記信号処理を行った後の画像である処理画像（補正画像）を出力するようになっている。なお、受光信号処理部１３の詳細構成については、後述する（図７〜図１３）。
【００２８】
受光信号レシーバ４５は、受光側スキャナ４３から出力される受光ブロック制御信号に応じて、各受光セルＣＲ（メインセンサ３４）からの１水平ライン分の受光信号と、各感度検出用センサ３５からの感度モニタ信号とを取得する機能を有している。このような受光信号および感度モニタ信号はそれぞれ、受光信号出力線３４０，３５０を介して受光信号レシーバ４５へ出力されるようになっている。また、この受光信号レシーバ４５において取得された受光信号および感度モニタ信号はそれぞれ、受光信号保持部４６へ出力されるようになっている。
【００２９】
受光信号保持部４６は、受光側スキャナ４３から出力される受光ブロック制御信号に応じて、受光信号レシーバ４５から出力される受光信号を１画面ごと（１フィールドの表示ごと）の受光信号に再構成するものである。このような再構築された受光信号は、例えば、ＳＲＡＭなどから構成されるフィールドメモリに格納され、保持されるようになっている。この受光信号保持部４６において格納された受光信号のデータは、画像処理部１４へ出力される。なお、この受光信号保持部４６はメモリ以外の記憶素子から構成されていてもよく、例えば受光信号をアナログデータ（電荷）として容量素子に保持しておくことも可能である。
【００３０】
（画像処理部１４）
画像処理部１４（図１）は、検出信号処理部１３の後段に接続されており、受光信号処理部１３から処理画像を取り込み、後述する２値化やノイズ除去、ラベリング等の処理を行うものである（図２の位置検出部４７に対応）。これにより、外部近接物体の物体情報、すなわち外部近接物体の重心や中心座標、および外部近接物体の領域（サイズや形状）のうちの少なくとも１つに関する情報が得られるようになっている。具体的には、画像処理部１４では、ラベリング処理部より得られたラベル情報、位置情報および面積情報等に基づいて信号処理を行い、検出された物体が存在する位置等を特定するようになっている。これにより、入出力パネル１１に対して接触あるいは近接する指等の位置を特定することが可能となる。
【００３１】
（電子機器本体２０）
電子機器本体２０（図１）は、ディスプレイ１０の表示信号処理部１２に対して表示データを出力すると共に、画像処理部１４から物体情報を入力するようになっている。制御部２１は、物体情報を用いて表示画像を変化させるものである。
【００３２】
制御部２１（図１）は、物体情報を用いて表示画像を変化させるものであり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などにより構成されている。この制御部２１は、図２に示すように、表示信号生成部４４を備えている。この表示信号生成部４４は、図示しないＣＰＵなどにより構成されており、供給された画像データに基づいて、例えば、１画面ごと（１フィールドの表示ごと）に表示するための表示信号を生成し、それを表示信号保持制御部４０に出力するようになっている。
【００３３】
［感度モニタ用センサの詳細構成例］
次に、図４〜図６を参照して、本実施の形態における感度モニタ用センサ３５の詳細構成について説明する。図４は、入出力パネル１１におけるメインセンサ３４および感度モニタ用センサ３５の配置例を表すものである。図５は、入出力パネル１１における感度モニタ用センサ３５の周辺の断面構成例を表すものである。図６は、入出力パネル１１における感度モニタ用センサ３５を含む受光回路の構成例を表すものである。
【００３４】
図２および図４に示したように、この入出力パネル１１では、有効表示領域１１０内に、メインセンサ３４および感度モニタ用センサ３５が全体としてマトリクス状に配置されている。具体的には、マトリクス状に配置されたメインセンサ３４の上側および下側に、感度モニタ用センサ３５が一列に並んで配置されている。そして、これらメインセンサ３４および感度モニタ用センサ３５から得られる受光信号および感度モニタ信号はそれぞれ、受光信号出力線３４０，３５０を介して受光信号処理部１３および画像処理部１４内へ入力されるようになっている。
【００３５】
また、図５に示したように、入出力パネル１１の液晶パネル３１０内において、感度モニタ用センサ３５の周辺領域は、図３に示したメインセンサ３４の周辺領域とほぼ同様の断面構造となっている。これにより、感度モニタ用センサ３５にも、バックライト光ＬＢが直接入射されたり、液晶パネル３１０内の多層膜の界面や反射層（図示せず）、メタル配線３６等により反射されたバックライト光ＬＢが間接的に入射されたりするようになっている。また、感度モニタ用センサ３５でのバックライト光ＬＢの入射効率が高まるようになっている。ただし、そのような反射層を設けないようにしてもよい。ただし、この感度モニタ用センサ３５の上部領域には、外光が直接入射しないようにするための遮光体３３２が設けられている。
【００３６】
また、図６に示したように、感度モニタ用センサ３５を含む受光回路は、例えばフォトダイオードなどにより構成される感度モニタ用センサ３５の他に、３つのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３と、定電流源３７と、増幅器３８とを含んで構成されている。これらのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３はそれぞれ、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）などにより構成されている。この受光回路では、感度モニタ用センサ３５のカソードが電源ＶＤＤに接続され、アノードがトランジスタＴｒ１のドレインおよびトランジスタＴｒ２のゲートに接続されている。また、トランジスタＴｒ１のソースは接地（グランド）に接続され、ゲートはリセット信号線Ｒｅｓｅｔに接続されている。また、トランジスタＴｒ２のソースは電源ＶＤＤに接続され、ドレインはトランジスタＴｒ３のドレインに接続されている。また、トランジスタＴｒ３のゲートはリード信号線Ｒｅａｄに接続され、ソースは受光信号出力線３４０に接続されている。この受光信号出力線３４０には、定電流源３７が接続されている。また、ボルテージフォロワとして機能する増幅器３８では、非反転入力端子が受光信号出力線３４０に接続され、反転入力端子と出力端子とが互いに接続され、この出力端子から感度モニタ信号が出力されるようになっている。このような構成により受光回路では、リセット信号線Ｒｅｓｅｔが「Ｈ（ハイ）」状態となると、トランジスタＴｒ１がオン状態となることにより、感度モニタ用センサ３５における光検出の光量に応じたアノード側の受光電位が接地にリセットされる。また、リード信号線Ｒｅａｄが「Ｈ」状態となると、感度モニタ用センサ３５のアノード側の受光電位に応じて、ソースフォロワとして機能するトランジスタＴｒ２，Ｔｒ３がオン状態となり、その受光電位が受光信号出力線３４０へ出力される。そして、この受光電位が増幅器３８により増幅されることにより、感度モニタ信号が出力されるようになっている。
【００３７】
［受光信号処理部１３の詳細構成例］
次に、図７を参照して、受光信号処理部１３の詳細構成について説明する。図７は、この受光信号処理部１３の詳細なブロック構成を表すものである。
【００３８】
受光信号処理部１３は、感度補正部１３１と、感度補正テーブル１３２と、面内補正部１３３と、面内補正テーブル１３４とを含んでいる。なお、感度補正部１３１および面内補正部１３３が、本発明における「補正部」の一具体例に対応する。
【００３９】
感度補正部１３１は、メインセンサ３４からの受光信号に基づく差分信号（後述）に対して、感度モニタ用センサ３５からの感度モニタ信号と、感度補正テーブル１３２とを用いて後述する感度補正処理を行うことにより、感度補正信号を生成するものである。具体的には、感度モニタ信号を用いて、同一の外部近接物体により反射されたバックライト光ＬＢに基づいて得られる受光信号が一定の強度となるように、この受光信号に対して適応的な感度補正を行うようになっている。なお、このような感度補正処理の詳細については、後述する。
【００４０】
感度補正テーブル１３２は、後述する基準反射板についての感度モニタ信号の強度と受光信号の強度との比を傾きとする比例直線に対する反比例曲線により構成されている（図１１の曲線Ｇ１２，Ｇ２２参照）。このような感度補正テーブル１３２は、図示しないメモリに格納されている。なお、この感度補正テーブル１３２の詳細については、後述する。
【００４１】
面内補正部１３３は、感度補正部１３１による感度補正後の差分信号（感度補正信号）に対して、面内補正テーブル１３４を用いて後述する面内補正（面内ムラ補正）処理を行うことにより、面内補正信号を生成するものである。なお、画像処理部１３では、この面内補正信号に基づいて処理画像が生成されるようになっている。
【００４２】
面内補正テーブル１３４は、後述する基準反射板を用いて作成されたものであり、バックライト３０の面内輝度分布および受光要素１１ｂ（メインセンサ３４）ごとの受光感度の違いを補償するための補正テーブルである。このような面内補正テーブル１３４は、図示しないメモリに格納されている。なお、この面内補正テーブル１３４の詳細については、後述する。
【００４３】
［補正テーブルの詳細構成例］
次に、図８〜図１３を参照して、感度補正テーブル１３２および面内補正テーブル１３４の詳細構成について説明する。図８は、これら感度補正テーブル１３２および面内補正テーブル１３４の作成方法の一例を流れ図で表すものである。ここでは、図９に示したように、複数（ここでは４つ）の発光受光セルＣＷＲに含まれている複数（４つ）の受光要素１１ｂからなるブロック（グループ）１５を１つの補正単位として補正を行う場合について説明する。
【００４４】
まず、反射率が面内で一様になっている基準反射板（図示せず）を入出力パネル１１の全面が覆われるように対向させて配置する（図８のステップＳ１１）。この状態で、表示信号処理部１２からの表示信号によって、表示要素１１ａとしての発光セルＣＷ（液晶セル）をすべて白表示状態（すなわち、最高階調状態）にすることにより、バックライトからの出射光のほぼすべてが表示面から出射されるようにする。この表示面からの出射光を基準反射板により反射させ、その反射光を、各受光要素１１ｂにおけるメインセンサ３４と、感度モニタ用センサ３５とにより受光する。但し、この場合、発光セルＣＷのうち、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色発光セルをすべて最高階調にして文字通りの白表示（狭義の白表示）を行うようにしてもよい。あるいは、特定の１色（例えばＲ色）の発光セルのみを最高階調（広義の白表示）にし、他の２色（例えばＧ色，Ｂ色）の発光セルについては最低階調（広義の黒表示）にするようにしてもよい。なお、液晶セルは通常、その液晶の状態（開閉状態）によらず赤外光を透過するようになっている。そのため、各メインセンサ３４および感度モニタ用センサ３５の上に赤外光選択透過フィルタ（図示せず）を設けておけば、液晶セルを黒表示状態にしておいても、バックライト３０に含まれる赤外光を利用して上記のような反射および受光を行うこともできる。
【００４５】
次に、各受光要素１１ｂにおけるメインセンサ３４から出力される受光信号と、感度モニタ用センサ３５から出力される感度モニタ信号とを、それぞれ読み出す（ステップＳ１２）。ここで、本実施の形態で用いられる受光要素１１ｂは、個々の画素１６毎に配置されている。したがって、面内補正テーブル１３４を格納するメモリの容量を減らすため、上記のように隣接して配置された複数の受光要素１１ｂにより１つのブロック１５を構成し、このブロック１５毎に面内補正用の補正係数を求めるようになっている。一例としては、図９に示すように、列方向および行方向に配列されている画素１６のうち、列方向と行方向とで隣接している２×２の４つの画素１６で１つのブロック１５を構成する。これにより、複数の画素１６にそれぞれ配置されている受光要素１１ｂが複数のブロック１５に分割されて、各ブロック１５が受光要素群を形成する。なお、このようなブロック１５としては、図９に示す２×２個の受光要素１１ｂ（画素１６）で構成するのではなく、他の個数（例えば、３×３、２×４、４×４等）の受光要素１１ｂで構成するようにしてもよい。
【００４６】
次に、各感度モニタ用センサ３５から出力される感度モニタ信号の大きさ（信号強度）の平均値である感度モニタ平均値Ａを、演算して求める（ステップＳ１３）。具体的には、まず、例えば、図２および図４に示した上側および下側に配置された複数の感度モニタ用センサ３５のそれぞれについて、感度モニタ信号を順番に取得する。次に、得られた各感度モニタ信号のうち、強度が所定の範囲（正常な強度と想定される範囲）内に収まっている感度モニタ信号のみを採用し、それ以外の感度モニタ信号（欠陥が存在すると考えられる感度モニタ用センサ３５の信号）を除外する。そして、採用された感度モニタ信号についての平均値を求め、上記感度モニタ平均値Ａとする。これにより、異常な値の感度モニタ信号を除外して感度モニタ平均値Ａを求めることができるため、より正確な平均値を求めることが可能となる。
【００４７】
次に、各ブロック１５を構成している受光要素１１ｂから出力される受光信号の大きさ（信号強度）の平均値である受光平均値Ｂを、演算して求める。すなわち、反射光の受光強度の平均値をブロック１５毎に求め、これを受光平均値Ｂとする。また、得られた複数のブロック１５における受光平均値Ｂのうちの最大値を、最大受光平均値Ｂmaxとする。
すなわち、最大輝度ブロックを確定させる（ステップＳ１４）。
【００４８】
次に、例えば図１０に示したように、ターゲット出力値Ｙ（目標値）と、感度モニタ平均値Ａと、最大受光平均値Ｂmaxとを用いることにより、感度補正処理の際の感度設定値Ｘを演算により求める（ステップＳ１５）。ここで、ターゲット出力値Ｙとは、基準反射板において設定された受光信号強度の目標値のことである。具体的には、以下の（１）式により、感度設定値Ｘが求められる。これは、図１０中の比例直線Ｇ１１，Ｇ２１に示したように、個々の入出力パネル１１では、感度モニタ信号強度と受光信号強度との比率は基本的に一定となる（基本的に比例関係にある）ためである。すなわち、互いに異なる入出力パネル１１間では、比例直線Ｇ１１，Ｇ２１のように、固体バラツキ等によって直線の傾きが異なるものの、感度モニタ信号強度と受光信号強度とは基本的には比例関係を有するようになっている。ここでは、このような固体バラツキ等によって、比例直線Ｇ１１に対応する入出力パネル１１では、基準反射板を用いたときに感度モニタ平均値Ａ１および最大受光平均値Ｂmax１が得られている。一方、比例直線Ｇ２１に対応する入出力パネル１１では、基準反射板を用いたときに感度モニタ平均値Ａ２および最大受光平均値Ｂmax２が得られている。そこで、本実施の形態では、詳細は後述するが、図中の矢印Ｐ１１，Ｐ２１に示したように、感度モニタ信号強度と受光信号強度との比率を保ちつつ、受光信号強度が基準反射板におけるターゲット出力値Ｙとなるように、感度補正を行うようになっている。
Ｘ＝Ｙ×（Ａ／Ｂmax）  ……（１）
【００４９】
具体的には、このようにして求められた感度設定値Ｘにより、例えば図１１に示したような感度補正テーブル１３２が得られる。すなわち、この感度補正テーブル１３２では、基準反射板におけるターゲット出力値Ｙに対応する感度モニタ信号強度Ｘ（図１０中のＸ１，Ｘ２等）と、感度補正の際の感度補正ゲインｇａｉｎとを対応づけて構成されている。また、この感度補正ゲインｇａｉｎにおける曲線Ｇ１２，Ｇ２２はそれぞれ、例えば図１０中の比例直線Ｇ１１，Ｇ２１の反比例曲線となっている。そして、このような感度モニタ信号強度に応じた感度補正ゲインｇａｉｎを受光信号（差分信号）に対して乗ずることにより、感度補正が行われるようになっている。
【００５０】
次に、このようにして求められた補正係数である感度設定値Ｘによって、感度補正テーブル１３２が得られ、これを上記のメモリ（記憶手段）へ記録する（ステップＳ１６）。
【００５１】
次に、ステップＳ１４で得られた各ブロック１５の受光平均値Ｂを最大受光平均値Ｂmaxで除して得られる正規化値の逆数を求める逆数演算を行い、その結果を面内補正係数Ｃとする。すなわち、以下の（２）式により示される逆数演算を行うことにより、面内補正処理の際の補正係数である面内補正係数Ｃを求める（ステップＳ１７）。
Ｃ＝（Ｂmax／Ｂ）  ……（２）
【００５２】
ここで、上記の正規化値は必ず１．０以下の値となることから、その逆数である面内補正係数Ｃは、必ず１．０以上の値となる。このため、面内補正係数Ｃが１．０以下の範囲にある場合に比べて、記憶に要するメモリの容量が少なくて済む。しかも、通常、バックライト３０の表示面内輝度分布のばらつきや受光要素１１ｂ毎の受光感度のばらつきが著しく大きいことは少ないと考えられることから、各ブロック１５の受光平均値Ｂは最大受光平均値Ｂmaxをやや下回る程度の値となり、必然的に、逆数演算の結果である面内補正係数Ｃの値は、１．０を少し上回る程度の比較的狭い範囲に納まることとなる。このため、この点においても、後述するように、記憶に要するメモリの容量が少なくて済む。
【００５３】
このようにして、ステップＳ１７の逆数演算をブロック１５毎に行って全てのブロック１５における面内補正係数Ｃを求めることにより、例えば図１２に示したような面内補正テーブル１３４が得られ、これを上記のメモリへ記録する（ステップＳ１８）。
【００５４】
ここで、図１２に示した面内補正テーブル１３４は、表示面の行方向および列方向、すなわちｘ軸方向およびｙ軸方向において、ｘ軸方向にｘ＝１，２，３…Ｎ個、ｙ軸方向にｙ＝１，２，３…Ｍ個のグループを形成した場合のものである。そして、このようなグループ毎に、面内補正係数Ｃ11，Ｃ21，…，ＣNMが求められている。この面内補正テーブル１３４を立体グラフより例示すると、図１３のようになる。この図１３の模式図において、底面が入出力パネル１１の表示面に対応し、高さ方向が面内補正係数Ｃを示している。このように、本実施の形態では、受光要素１１ｂごとに面内補正係数Ｃをもつのではなく、複数の受光要素１１ｂをグループ化して、ブロック１５ごとに面内補正係数Ｃをもつようにしたので、面内補正係数Ｃの個数を低減でき、記憶に要するメモリ容量が少なくて済む。
【００５５】
［情報入出力装置の作用・効果］
次に、本実施の形態の情報入出力装置１の作用および効果について説明する。図１４は、情報入出力装置１における物体情報の取得処理を流れ図で表すものである。
【００５６】
（受光信号および感度モニタ信号の取得）
まず、電子機器本体２０から出力された表示データは、表示信号処理部１２に入力される。表示信号処理部１２は、表示データに基づいて入出力パネル１１に画像が表示されるように、入出力パネル１１を駆動させる。
【００５７】
この入出力パネル１１では、バックライト３０からの出射光（バックライト光ＬＢ）を用いて画像を表示要素１１ａに表示する一方、受光要素１１ｂを駆動する。そして、表示要素１１ａに指等の外部近接物体が接触または近接すると、表示要素１１ａに表示された画像が外部近接物体で反射され、この反射光が受光要素１１ｂにおけるメインセンサ３４で検出される。この検出によって、受光要素１１ｂにおけるメインセンサ３４から受光信号が出力される。
【００５８】
また、このとき、感度モニタ用センサ３５によってバックライト光ＬＢがモニタされることにより、感度モニタ信号が出力される。
【００５９】
次に、受光信号処理部１３は、これら受光信号および感度モニタ信号に対してそれぞれＡＤ変換を行うことにより、これらのデジタル信号を取得する（図１４のステップＳ２１）。
【００６０】
（差分画像の生成）
そして、受光信号処理部１３は、受光信号について、以下説明する差分信号（差分画像）を生成する（ステップＳ２２）。この差分画像とは、後述するオン画像Ｂonとオフ画像Ａoffとの差分画像（後述する差分画像Ｃ）のことを意味している。
【００６１】
図１５は、このような差分画像Ｃの生成処理を含む物体情報の取得処理（差分画像位置判定処理）の一部をタイミング図で表したものである。
【００６２】
まず、このような差分画像位置判定処理の際には、各表示１フレーム期間の前半期間において、バックライト３０における検出光（例えば、赤外光）が出射されない期間（オフ期間）となる（図１５のタイミングｔ０〜ｔ２の期間）。一方、各表示１フレーム期間の後半期間では、バックライト３０における検出光が出射される期間（オン期間）となる（タイミングｔ２〜ｔ４の期間）。
【００６３】
ここで、最初に、表示１フレーム期間の前半期間であるオフ期間において、入出力パネル１１内のメインセンサ３４により、外光が受光される。これにより、受光信号処理部１３では、オフ期間での外部近接物体の撮像画像であるオフ画像Ａoff（影画像）を取得する（タイミングｔ１〜ｔ２の期間）。
【００６４】
次に、表示１フレーム期間の後半期間であるオン期間において、入出力パネル１１内のメインセンサ３４により、外部近接物体の反射光および外光が受光される。これにより、受光信号処理部１３では、オン期間での外部近接物体の撮像画像であるオン画像Ｂon（反射光利用画像）を取得する（タイミングｔ３〜ｔ４の期間）。
【００６５】
そして、受光信号処理部１３は、これらオン画像Ｂonとオフ画像Ａoffとの差分画像Ｃ
を生成する（タイミングｔ３〜ｔ４の期間）。このような差分画像Ｃでは、外光の明るさの影響が除去されるため、外光の明るさに影響されずに物体の検出がなされる。また、このような外光除去と同時に、メインセンサ３４や感度モニタ用センサ３５における特性ばらつき等に起因した固定ノイズの除去も可能となる。
【００６６】
具体的には、例えば図１６（Ａ）に断面図で示したように、入射する外光Ｌ０が強い場合には、オン期間での受光出力電圧Ｖon１は、図１６（Ｂ）に示したようになる。すなわち、外部近接物体（指）ｆで触れた個所以外では、外光Ｌ０の明るさに対応した電圧値Ｖａとなる一方、指ｆで触れた個所では、そのときに触れた指ｆの表面で、バックライト３０からの光を反射させる反射率に対応した電圧値Ｖｂに低下する。これに対して、オフ期間での受光出力電圧Ｖoff１は、指ｆで触れた個所以外では、外光Ｌ０の明るさに対応した電圧値Ｖａとなる点は同じであるが、指ｆで触れた個所では、外光Ｌ０が遮断された状態であり、非常にレベルの低い電圧値Ｖｃとなる。
【００６７】
また、図１７（Ａ）に断面図で示したように、入射する外光Ｌ０が弱い（ほとんどない）状態では、オン期間での受光出力電圧Ｖon２は、図１７（Ｂ）に示したようになる。すなわち、指ｆで触れた個所以外では、外光Ｌ０がないために非常にレベルの低い電圧値Ｖｃとなる一方、指ｆで触れた個所では、そのときに触れた指ｆの表面で、バックライト３０からの光を反射させる反射率に対応した電圧値Ｖｂに上昇する。これに対して、オフ期間での受光出力電圧Ｖoff２は、指ｆで触れた個所とそれ以外の個所のいずれでも、非常にレベルの低い電圧値Ｖｃのままで変化がない。
【００６８】
このように、図１６および図１７を比較すると分かるように、指ｆが接触していない個所では、外光Ｌ０がある場合とない場合とで、受光出力電圧が大きく異なる。ところが、指ｆが接触している個所では、外光Ｌ０の有無に関係なく、オン期間での電圧Ｖｂとオフ期間での電圧Ｖｃとが、ほぼ同じような状態となる。
【００６９】
（感度補正処理）
次に、受光信号処理部１３内の感度補正部１３１は、このようにして生成された差分信号に対して、感度モニタ用センサ３５からの感度モニタ信号と、感度補正テーブル１３２とを用いて感度補正処理を行い、感度補正信号を生成する（ステップＳ２３）。具体的には、例えば図１０および図１１に示したように、ここでは、同一の外部近接物体により反射されたバックライト光ＬＢに基づいて得られる受光信号が一定の強度（ターゲット出力値Ｙ）となるように、この受光信号に対して適応的な感度補正を行う。より具体的には、図１０中の矢印Ｐ１１，Ｐ１２に示したように、感度モニタ信号強度と受光信号強度との比率を保ちつつ、受光信号強度が基準反射板におけるターゲット出力値Ｙとなるように、感度補正を行う。すなわち、図１１に示したように、感度モニタ信号強度に応じた感度補正ゲインｇａｉｎを受光信号（差分信号）に対して乗ずることにより、感度補正を行う。これにより、感度モニタ信号に応じた適応的なフィードバックが可能となる。したがって、入出力パネル１１の構成部材やメインセンサ３４子の経時劣化等による受光感度変化や、メインセンサ３４の受光感度における固体バラツキが生じている場合であっても、同一の外部近接物体からは一定の強度の受光信号が得られるようになる。
【００７０】
ここで、図１８は、差分信号に対して乗ずる感度補正ゲインｇａｉｎの設定値をそれぞれ、（Ａ）０．５倍、（Ｂ）１．０倍、（Ｃ）１．５倍、（Ｄ）１．９９倍にしたときの、差分信号の表示面内分布の一例を表したものである。これらの図において、表示面内ではｘ軸およびｙ軸を設定すると共に、縦軸にはＡ／Ｄ値をとっている。また、図１９は、図１８（Ａ）〜（Ｄ）の結果を基に、感度補正ゲインｇａｉｎの設定値とＡ／Ｄ値および差分信号の標準偏差σとの関係を表したものである。これら図１８および図１９により、感度補正ゲインｇａｉｎの設定値を変化させることにより、実際に、差分信号の強度（Ａ／Ｄ値）を１次関数的に変化させることができることが分かる。
【００７１】
（面内補正（面内ムラ補正）処理）
次に、受光信号処理部１３内の面内補正部１３３は、感度補正部１３１による感度補正後の差分信号（感度補正信号）に対して、面内補正テーブル１３４を用いて面内補正（面内ムラ補正）処理を行うことにより、面内補正信号を生成する（ステップＳ２４）。
【００７２】
ここで、図２０は、受光信号、面内補正テーブル１３４および面内補正信号の一例を表すものである。図２０（Ａ）は、面内の不均一な状態の一例を表すものであり、縦軸は不均一の大きさ、横軸は面内方向を示している。図２０（Ｂ）は、表示面から出射される光の表示面内強度分布（曲線Ｇ３１）と、複数の受光要素１１ｂの面内受光感度分布（曲線Ｇ３２）とを合成した分布（曲線Ｇ３３）の一例を表すものであり、縦軸は不均一の大きさ、横軸は面内方向を示している。図２０（Ｃ）は、曲線Ｇ３３に表される合成分布があるときに、受光要素１１ｂにおけるメインセンサ３４から出力される受光信号の一例を表すものであり、縦軸は不均一の大きさ、横軸は面内方向を示している。図２０（Ｄ）は、曲線Ｇ３３に表される合成分布を補償する面内補正テーブル１３４の一例を表すものであり、縦軸は面内補正係数Ｃ、横軸は面内方向を示している。図２０（Ｅ）は、受光要素１１ｂにおけるメインセンサ３４から出力される信号強度に、曲線Ｇ３５に表される面内補正テーブル１３４を乗算することにより得られた面内補正後の信号強度の一例を表すものであり、縦軸は信号強度、横軸は面内方向を示している。
【００７３】
まず、バックライト３０の面内における輝度の不均一な状態は、例えば図２０（Ａ）の曲線Ｇ３１に示すようになり、マトリクス状に配列された受光要素１１ｂの面内における受光感度の不均一な状態は、例えば図２０（Ａ）の曲線Ｇ３２に示すようになっている。このような曲線Ｇ３１と曲線Ｇ３２との合成分布は、例えば図２０（Ｂ）の曲線Ｇ３３に示すようになる。これにより、受光要素１１ｂにおけるメインセンサ３４から出力される受光信号Ｇ３４は、曲線Ｇ３３（曲線Ｇ３１および曲線Ｇ３２）に示される面内の不均一な状態によって、面内において信号強度が異なっている。
【００７４】
そこで、面内補正部１３３では、入力した受光信号と、図２０（Ｄ）に示す面内補正テーブル１３４とを演算（乗算）して、図２０（Ｃ）の受光信号Ｇ３４に示される面内の不均一な状態を、図２０（Ｅ）に示すように、受光信号Ｇ３６の強度を面内で均一に面内補正している。このようにして面内補正部１３３では、面内補正処理がなされた受光信号Ｇ３６から撮像画像（処理画像）を得ている。
【００７５】
（ノイズ除去〜物体情報取得）
次に、受光信号処理部１３は、上記処理画像において、所定のノイズデータを用いることにより、ノイズ除去を行う（ステップＳ２５）。
【００７６】
そして、次に画像処理部１４は、感度補正処理および面内補正処理が施された撮像画像（処理画像）を入力し、この処理画像に対して２値化処理を行う（ステップＳ２６）。すなわち、画像処理部１４は、予め設定された閾値を記憶しており、例えば、処理画像データの信号強度が閾値よりも小さいか、または閾値以上であるかを比較して、それぞれ「０」または「１」に設定する２値化処理を行う。これにより、外部近接物体で反射された光を受光した部分が「１」に設定され、他の部分が「０」に設定される。
【００７７】
次に、画像処理部１４は、２値化された処理画像から、孤立点を除去する（ステップＳ２７）。すなわち、画像処理部１４は、上記のように２値化されている場合、外部近接物体から孤立している「１」に設定された部分を除去することにより、ノイズ除去を行う。
【００７８】
この後、画像処理部１４は、ラベリング処理を行う（Ｓ２８）。すなわち、画像処理部１４は、上記のように２値化されている場合、「１」に設定された部分に対してラベリング処理を行う。
【００７９】
そして、画像処理部１４は、「１」に設定された領域を外部近接物体の領域として検出し、この領域の重心または中心座標を求めることにより、物体情報を取得する（ステップＳ２９）。具体的には、ラベリング処理後の画像信号において、例えば図２１に示すように、中心座標のｘ、ｙ値のそれぞれの平均値を算出することにより、外部近接物体の重心座標Ｇを算出する。例えば、ｘ座標群が（４，３，４，５，２，３，４，５，６，３，４，５，４）、ｙ座標群が４，３，４，５，２，３，４，５，６，３，４，５，４）である場合には、これらの中心座標は（ｘ，ｙ）＝（４，４）となり、これが重心座標Ｇとなる。このようにして、物体の位置が判定される。このようにして、図１４に示した物体情報の取得処理が完了となり、得られた外部近接物体の位置等のデータは、物体情報として制御部２１へ出力される。
【００８０】
なお、その後は制御部２１において、画像処理部１４から入力した物体情報を用いて、例えば表示画像を変化させる等の必要な処理を行う。具体的には、例えば画面に何らかの操作メニューを表示した場合を仮定すると、その操作メニューの中のどのボタンがユーザの指によって選択されたのかを検知し、その選択されたボタンに対応する命令を実行する。
【００８１】
このようにして本実施の形態の情報入出力装置１では、感度モニタ信号を用いて、同一の外部近接物体による得られる受光信号が一定の強度となるように、受光信号に対して適応的な感度補正がなされる。ここで、一般には、入出力パネル１１の構成部材（液晶パネル３１０やバックライト３０等）やメインセンサ３４の経時劣化等による受光感度変化や、メインセンサ３４の受光感度における固体バラツキが生じている。しかしながら、上記感度補正により、このような場合であっても、同一の外部近接物体からは一定の強度の受光信号が得られるようになる。
【００８２】
以上のように本実施の形態では、感度モニタ用センサ３５により得られるバックライト光ＬＢの感度モニタ信号を用いて、同一の外部近接物体により得られる受光信号が一定の強度となるようにこの受光信号に対して適応的な感度補正を行っている。これにより、経時劣化等による受光感度変化や受光感度における固体バラツキが生じている場合であっても、同一の外部近接物体からは一定の強度の受光信号を得ることができる。よって、このような感度補正がなされた受光信号に基づいて外部近接物体の物体情報を得ることにより、高い精度で指等の近接物体を検出することが可能となる。
【００８３】
また、バックライト３０の面内輝度分布および受光要素１１ｂごとの受光感度の違いを補償するための面内補正テーブル１３ａを用いて、バックライト３０から出射されて外部近接物体により反射された光を受光する受光要素からの受光信号を面内補正している。これにより、補正後の受光信号を基により高精度な画像処理を行うことができ、その結果、外部近接物体をさらに正確に検出することができる。
【００８４】
さらに、情報入出力装置１をユーザに出荷する前に、感度補正テーブル１３２や面内補正テーブル１３４を求めてメモリに記録させておくようにすれば、ユーザがそれらの補正テーブルを作成する手間を省くことができる。但し、ユーザによってもそれらの補正テーブルを作成することができるようになっていれば、入出力パネル１１が経時変化した場合でも、経時変化に合わせて補正テーブルを適宜作成することができる。よって、使用時間が相当経過した後であっても、適切に補正された高精度な撮像画像を得ることができる。
【００８５】
なお、上記の実施の形態では、面内補正テーブル１３４を作成するときに、各ブロック１５の受光平均値Ｂと最大受光平均値Ｂmaxとを求め、これらの値を用いた演算を行って面内補正係数Ｃを得るようにしたが、面内補正係数Ｃは、この演算よって得られるものに限定されない。例えば、最大受光平均値Ｂmaxの代わりに任意の定数を用いて面内補正係数Ｃを求めるようにしてもよい。この任意の定数は、例えば１という値でもよく、この場合、面内補正係数Ｃは受光平均値Ｂの単なる逆数となる。あるいは、最大受光平均値Ｂmaxの代わりに、最大受光平均値Ｂmaxに近いと予想される値を上記の定数として用いるようにしてもよい。この場合には、この定数を各受光平均値Ｂによって除した結果が面内補正係数Ｃの値となる。また、面内補正テーブル１３４は、図２０（Ａ）の曲線Ｇ３１，Ｇ３２に例示されるような面内の不均一な状態を補償（相殺）できるもの、すなわち面内補正テーブル１３４が曲線Ｇ３３とは逆の分布（反転分布）をもつものであれば、如何なる値であってもよい。
【００８６】
また、面内補正テーブル１３４における面内補正係数Ｃの個数を少なく（粗く設定）しておき、ブロック１５に対応する面内補正係数Ｃが面内補正テーブル１３４中に存在しないときには、存在するブロック１５の面内補正係数Ｃに基づいてデータ補間を行うようにしてもよい。すなわち、面内補正係数Ｃが存在していない受光要素１１ｂのブロック１５の面内補正係数Ｃをデータ補間により求め、この補間により求めた面内補正係数Ｃを用いて面内補正を行うようにしてもよい。例えば、隣接するブロック１５の面内補正係数Ｃによってその間のブロック１５の面内補正係数Ｃを補間するようにしてもよい。これにより、面内補正係数Ｃが隣り合うブロック１５において急激に変化するのを防止し、面内補正テーブル１３４を緩やかに変化させることができる。また、面内補正テーブル１３４の記憶に要するメモリ容量を低減することができる。
【００８７】
また、上記実施の形態では、マトリクス状に配置された受光要素１１ｂのうち隣接している複数の受光要素１１ｂによって１つのブロック１５を構成し、このブロック１５毎に面内補正係数Ｃを求めて、面内補正テーブル１３４を得ている。ただし、画素１６毎に配置されている受光要素１１ｂのそれぞれにおいて面内補正係数Ｃを求め、複数の面内補正係数Ｃをまとめることにより、面内補正テーブル１３４を得るようにしてもよい。この場合には、ブロック１５毎に面内補正係数Ｃを得る場合に比べて、面内で細かく面内補正係数Ｃを得ることができるので、より高精度に面内補正された画像を得ることができる。
【００８８】
＜２．第２の実施の形態＞
図２２は、本発明の第２の実施の形態に係る情報入出力装置における物体情報の取得処理を流れ図で表すものである。なお、上記第１の実施の形態の表示装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図１２のステップＳ３１〜Ｓ３９のうち、以下説明するステップＳ３３以外の処理（ステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３４〜Ｓ３９）については、図１４（第１の実施の形態）のステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２４〜Ｓ２９と同様であるため、説明を省略する。
【００８９】
本実施の形態では、ステップＳ３３に対応する感度補正処理の際に、さらに、温度変動による受光信号および感度モニタ信号の強度変化を考慮して、それらの強度変化が相殺されるように、受光信号に対して温度補正を行っている。具体的には、本実施の形態では、感度モニタ用センサ３５が温度センサとしても機能するようになっている。すなわち、図２２に示したように、感度モニタ信号が感度補正テーブル１３２Ａへ入力されることにより、環境温度に応じて適切な感度補正がなされる（適切な感度補正ゲインｇａｉｎが選択される）ようになっている。
【００９０】
より具体的には、まず、一般には例えば図２３（Ａ）に示したように、受光信号および感度モニタ信号の強度はそれぞれ、環境温度に応じて変化するようになっている。
【００９１】
この際、例えば図２３（Ｂ）に示したように、各温度において、受光信号強度と感度モニタ信号強度との比が一定（それぞれの温度変化率が一定）となる場合がある。一方、例えば図２３（Ｃ）に示したように、各温度において、受光信号強度と感度モニタ信号強度との比が変動する（それぞれの温度変化率が異なる）場合がある。
【００９２】
そこで、感度補正部３４１では、例えば図２４（Ｂ）に示したように、感度モニタ信号強度と温度補正の際の温度補正係数（Ｙ／Ｙ’）とを対応づけてなる温度補正テーブルを用いて、受光信号に対して温度補正係数を乗ずることにより温度補正を行っている。
【００９３】
具体的には、まず、図２３（Ｂ）に示した場合（各々の温度変化率が一定の場合）において、図２４（Ａ）中の破線の矢印で示したように、感度モニタ信号強度および受光信号強度が、第１の実施の形態で説明した設定点Ｐ３０（Ｘ，Ｙ）から変動するときを考える。この場合、受光信号強度と感度モニタ信号強度との比が一定（それぞれの温度変化率が一定）であることから、図中の比例直線Ｇ３０に沿って、設定点が（Ｘ’，Ｙ０’）へ変動することになる。したがって、図中の矢印Ｐ３２に示したようにして、受光信号強度のターゲット出力値Ｙ０’をターゲット出力値Ｙへ戻してやることにより、温度補正を行う。これは、図２４（Ｂ）に示した温度補正テーブルでいうと、直線Ｇ３２で示される温度補正係数（Ｙ／Ｙ’）を用いて温度補正を行うことに対応する。
【００９４】
一方、図２３（Ｃ）に示した場合（各々の温度変化率が異なる場合）において、図２４（Ａ）中の破線の矢印で示したように、感度モニタ信号強度および受光信号強度が、第１の実施の形態で説明した設定点Ｐ３０（Ｘ，Ｙ）から変動するときを考える。この場合、受光信号強度と感度モニタ信号強度との比が変動する（それぞれの温度変化率が異なる）ことから（図中の矢印Ｐ３１参照）、図中の曲線Ｇ３１に沿って、設定点が（Ｘ’，Ｙ１’）へ変動することになる。したがって、図中の矢印Ｐ３２に示したようにして、受光信号強度のターゲット出力値Ｙ１’をターゲット出力値Ｙへ戻してやることにより、温度補正を行う。これは、図２４（Ｂ）に示した温度補正テーブルでいうと、曲線Ｇ３３で示される温度補正係数（Ｙ／Ｙ’）を用いて温度補正を行うことに対応する（図中の矢印Ｐ３３参照）。
【００９５】
以上のように本実施の形態では、感度補正部３４１において、温度変動による受光信号および感度モニタ信号の強度変化を考慮して、それらの強度変化が相殺されるように受光信号に対して温度補正を行っている。したがって、環境温度の変動によって信号強度が変化した場合であっても、同一の外部近接物体からは一定の強度の受光信号を得ることができる。よって、このような温度補正もがなされた受光信号に基づいて外部近接物体の物体情報を得ることにより、さらに高い精度で指等の近接物体を検出することが可能となる。
【００９６】
また、感度モニタ用センサ３５が温度センサとしても機能するようにしたので、以下説明するような温度センサを別途設ける必要がないため、製造コストを低減することも可能となる。
【００９７】
［第２の実施の形態の変形例（変形例１）］
なお、例えば図２５に示した入出力パネル１１Ａのように、受光信号処理部１３および画像処理部１４の内部に、温度センサ１７を別途設けるようにしてもよい。このような入出力パネル１１Ａでは、例えば図２６に示したようにして、物体情報の取得処理を行うことができる。すなわち、ステップＳ４３に対応する感度補正処理の際に、温度センサ１７により検出された温度センサ信号が、感度補正テーブル１３２Ｂへ入力されるようになっている。これにより、温度センサにより検出された環境温度に応じて、適切な感度補正がなされる（適切な感度補正ゲインｇａｉｎが選択される）ようになっている。
【００９８】
なお、図２６のステップＳ４１〜Ｓ４９のうち、上記したステップＳ４３以外の処理（ステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４４〜Ｓ４９）については、図１４（第１の実施の形態）のステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２４〜Ｓ２９と同様であるため、説明を省略する。
【００９９】
［第２の実施の形態の変形例（変形例２）］
図２７は、上記第２の実施の形態の変形例（変形例２）に係る入出力パネルの一例（入出力パネル１１Ｂ）の概略構成を断面模式図で表したものである。また、図２８（Ａ）は、本変形例に係る入出力パネルの他の例（入出力パネル１１Ｃ）の概略構成を断面模式図で表したものである。なお、上記第１，第２の実施の形態と同様の構成要素については、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１００】
図２７に示した入出力パネル１１Ｂは、バックライト３０と、液晶パネル３１０と、フレーム（枠）３２１Ａ，３２１Ｂと、反射板３２Ａ，３２Ｂとを備えている。
【０１０１】
液晶パネル３１０は、前述した透明基板３１１および絶縁層３１３〜３１５を含むＴＦＴ基板３１Ａと、図示しない液晶層３１６と、前述した透明基板３１２および図示しないカラーフィルタ（ＣＦ；Color Filter）を含むＣＦ基板３１Ｂと、感度モニタ用センサ３５とを有している。この液晶パネル３１０はまた、ＴＦＴ基板３１Ａのバックライト３０側に配置された偏光板３１Ｃと、ＣＦ基板３１Ｂのフレーム３２１Ａ，３２１Ｂ側に配置された偏光板３１Ｄとを有している。
【０１０２】
フレーム３２１Ａ，３２１Ｂはそれぞれ、液晶パネル３１０の端部領域に設けられたフレームであり、ここでは図中の矢印で示したように、バックライト３０からの光（検出光）を反射することが可能となるように構成されている。フレーム３２１Ａは、偏光板３１Ｄ上に接するように配置され、フレーム３２１Ｂは、偏光板３１Ｄ上に空気層を介して配置されている。
【０１０３】
反射板３２Ａ，３２Ｂはそれぞれ、図中の矢印で示したように、バックライト３０からの光（検出光）を反射して感度モニタ用センサ３５へ入射させるためのものであり、入出力パネル１１Ｂの有効表示領域１１０内に配置されている。具体的には、反射板３２Ａは、偏光板３１Ｄ上に接するように配置され、反射板３２Ｂは、偏光板３１Ｄ上に空気層を介して配置されている。
【０１０４】
一方、図２８（Ａ）に示した入出力パネル１１Ｃは、バックライト３０と、上記した液晶パネル３１０と、樹脂層３２０と、カバープレート３２２とを備えている。これらのうち、樹脂層３２０は、液晶パネル３１０とカバープレートとの間に配置されている。
【０１０５】
カバープレート３２２は、基体としてのカバーガラス３２２Ｂと、入出力パネル１１Ｃにおける有効表示領域１１０の外縁に位置する遮光領域（額縁領域）１１０Ａを構成する遮光部３２２Ａ（図２８（Ｂ）に示した平面図参照）とを有している。このカバープレート３２２はまた、遮光部３２２Ａ（遮光領域１１０Ａ）内に配設された反射板３２Ｃを有している。具体的には、反射板３２Ｃは、偏光板３１Ｄ上に樹脂層３２０を介して配置されている。この反射板３２Ｃも上記した反射板３２Ａ，３２Ｂと同様に、図中の矢印で示したように、バックライト３０からの光（検出光）を反射して感度モニタ用センサ３５へ入射させることが可能となっている。なお、上記した遮光部３２２Ａもまた、バックライト３０からの光（検出光）を反射して感度モニタ用センサ３５へ入射させることが可能となっている。このようにして、本変形例の感度モニタセンサ３５は、偏光板３１Ｃ，３１Ｄを通過して得られるバックライト３０からの光（検出光）の強度をモニタするようになっている。
【０１０６】
ここで、図２７および図２８（Ａ）に示した偏光板３１Ｃ，３１Ｄはそれぞれ、例えば図２９および図３０に示したように、近赤外光（特に７２０〜１０００ｎｍ付近の波長領域の光）に対して、透過率の温度依存性が大きくなっている。具体的には、例えば図２９に示したように、室温（２５℃）を基準として７０℃まで温度を変化させた場合には、偏光板３１Ｃ，３１Ｄにおける透過率の温度変化率は、上記した近赤外光の波長領域において特に大きくなっている（ここでは、最大で８％程度）。また、例えば図３０に示したように、この近赤外光に該当する８５０ｎｍの波長の光について、室温（２５℃）において規格化した透過率（規格化透過率）の温度依存性を調べると、温度の上昇に対してこの規格化透過率が単調減少することが分かる。具体的には、ここでは−４０℃から８０℃まで温度を上昇させたときに、規格化透過率の値が＋７％から−５％まで単調減少している。
【０１０７】
このようにして、入出力パネル１１Ｂ，１１Ｃ内の偏光板３１Ｃ，３１Ｄがそれぞれ、近赤外光に対して大きな透過率の温度依存性を有しているため、バックライト３０からの検出光として近赤外光を用いた場合、近接物体を正確に検出することが困難となってしまう。すなわち、このような偏光板３１Ｃ，３１Ｄにおける透過率の温度依存性に起因して、メインセンサ３４から得られる受光信号の強度および感度モニタ用センサ３５から得られる感度モニタ信号の強度がそれぞれ、環境温度に応じて大きく変化してしまうことになる。
【０１０８】
そこで、本変形例では、感度補正部３４１において、このような偏光板３１Ｃ，３１Ｄにおける透過率の温度依存性に起因した受光信号および強度モニタ信号の強度変化を考慮して、上記第２の実施の形態と同様にして温度補正を行う。
【０１０９】
この際、感度モニタ用センサ３５には、例えば図２７および図２８（Ａ）に示した各反射板３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃにおいて反射されたバックライト３０からの検出光（近赤外光）が入射するようになっている。ただし、例えば図２７に示したように、フレーム３２１Ａ，３２１Ｂなどを反射板の代わりに利用し、これらフレーム３２１Ａ，３２１Ｂにおいて反射されたバックライト３０からの検出光（近赤外光）が、感度モニタ用センサ３５に入射されるようにしてもよい。また、例えば図２８（Ａ）に示したように、カバープレート３２２内の遮光部３２２Ａなどを反射板の代わりに利用し、この遮光部３２２Ａにおいて反射されたバックライト３０からの検出光（近赤外光）が、感度モニタ用センサ３５に入射されるようにしてもよい。更には、図２７中の符号Ｐ４で示したように、例えば偏光板３１Ｄと空気層との界面での反射を利用して、この界面で反射されたバックライト３０からの検出光（近赤外光）が、感度モニタ用センサ３５に入射されるようにしてもよい。なお、図２８（Ａ）には、偏光板３１Ｄとカバープレート３２２との間に樹脂層３２０が配置されている例を示したが、例えば偏光板３１Ｄとカバープレート３２２との間に空気層が配置されているようにしてもよい。
【０１１０】
このようにして本変形例では、感度補正部３４１において、偏光板３１Ｃ，３１Ｄにおける透過率の温度依存性に起因した受光信号および強度モニタ信号の強度変化を考慮して温度補正を行うようにしたので、上記第２の実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることができる。すなわち、環境温度の変動によって信号強度が変化した場合であっても、同一の外部近接物体からは一定の強度の受光信号を得ることができる。よって、このような温度補正もがなされた受光信号に基づいて外部近接物体の物体情報を得ることにより、さらに高い精度で指等の近接物体を検出することが可能となる。なお、本変形例では、偏光板３１Ｃ，３１Ｄにおける透過率の温度依存性に起因した受光信号および強度モニタ信号の強度変化を考慮して温度補正を行う場合について説明したが、上記第１の実施の形態で説明した適応的な感度補正を適用することも可能である。これにより、偏光板３１Ｃ，３１Ｄにおいて、経時劣化等による受光感度変化や受光感度における固体バラツキが生じている場合であっても、同一の外部近接物体からは一定の強度の受光信号を得ることができるようにすることが可能となる。
【０１１１】
＜３．第１および第２の実施の形態に共通の変形例（変形例３〜５）＞
次に、上記第第１および第２の実施の形態に共通の変形例（変形例３〜５）について説明する。なお、上記第１，第２の実施の形態と同様の構成要素については、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１１２】
［変形例３］
図３１は、本発明の変形例３に係る入出力パネルにおける感度補正用センサ３５を含む受光回路の回路構成を表すものである。本変形例の受光回路は、図６に示した第１の実施の形態の受光回路において、感度モニタ信号におけるオフセット成分を差し引くためのリファレンス回路３９１を設けるようにしたものである。
【０１１３】
このリファレンス回路３９１内は、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３が設けられている。トランジスタＴｒ２のソースは電源ＶＤＤに接続され、ドレインはトランジスタＴｒ３のドレインに接続され、ゲートは接地されている。また、トランジスタＴｒ３のゲートはリード信号線Ｒｅａｄに接続され、ソースは受光信号出力線３４０に接続されている。また、増幅器３８では、感度モニタ用センサ３５側の受光信号出力線３４０が非反転入力端子に接続され、リファレンス回路３９１側の受光信号出力線３４０が反転入力端子に接続され、これらの出力線からの信号を差分増幅するようになっている。
【０１１４】
このような構成により本変形例では、感度モニタ信号におけるオフセット成分（トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３によるソースフォロワ回路でのオフセット成分）を差し引くことができる。よって、第１の実施の形態で説明したような差分画像Ｃを生成しなくとも、そのようなオフセット成分を差し引くことが可能となる。
【０１１５】
［変形例４］
図３２は、本発明の変形例４に係る入出力パネルにおける感度補正用センサ３５を含む受光回路の回路構成を表すものである。本変形例の受光回路は、図３１に示した変形例３に係る受光回路において、リファレンス回路３９１の代わりにリファレンス回路３９２を設けるようにしたものである。
【０１１６】
このリファレンス回路３９２では、リファレンス回路３９１において、トランジスタＴｒ２のゲートと接地との間にトランジスタＴｒ１が設けられている。すなわち、このリファレンス回路３９２では、感度モニタ用センサ３５の周辺回路とはこの感度モニタ用センサ３５の有無を除いて、同一の構成となっている。
【０１１７】
このような構成により本変形例では、上記変形例３と比べ、リファレンス回路の構成が、感度モニタ用センサ３５の周辺回路とより近くなっているため、感度モニタ信号におけるオフセット成分をより高精度に差し引くことができる。
【０１１８】
［変形例５］
図３３は、本発明の変形例５に係る情報入出力装置２のブロック構成を表すものである。この情報入出力装置２は、第１の実施の形態で説明した情報入出力装置１と比較して、画像処理部１４が電子機器本体２０に設けられた点が異なっている。すなわち、この画像入出力装置２は、表示信号処理部１２、入出力パネル１１および受光信号処理部１３がディスプレイ１０に設けられ、制御部２１および画像処理部１４が電子機器本体２０に設けられたものである。このような画像入出力装置２であっても、上記実施の形態に係る情報入出力装置１と同様の効果を奏することができる。
【０１１９】
＜４．電子機器への適用例＞
次に、図３４〜図３８を参照して、上記実施の形態および変形例で説明した情報入出力装置の適用例について説明する。上記実施の形態等の情報入出力装置は、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、上記実施の形態等の情報入出力装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【０１２０】
（適用例１）
図３４は、上記実施の形態等の情報入出力装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およびフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、この映像表示画面部５１０は、上記実施の形態等に係る情報入出力装置により構成されている。
【０１２１】
（適用例２）
図３５は、上記実施の形態等の情報入出力装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、表示部５２２、メニュースイッチ５２３およびシャッターボタン５２４を有しており、その表示部５２２は、上記実施の形態等に係る情報入出力装置により構成されている。
【０１２２】
（適用例３）
図３６は、上記実施の形態等の情報入出力装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５３１，文字等の入力操作のためのキーボード５３２および画像を表示する表示部５３３を有しており、その表示部５３３は、上記実施の形態等に係る情報入出力装置により構成されている。
【０１２３】
（適用例４）
図３７は、上記実施の形態等の情報入出力装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部５４１，この本体部５４１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５４２，撮影時のスタート／ストップスイッチ５４３および表示部５４４を有しており、その表示部５４４は、上記実施の形態等に係る情報入出力装置により構成されている。
【０１２４】
（適用例５）
図３８は、上記実施の形態等の情報入出力装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上記実施の形態等に係る情報入出力装置により構成されている。
【０１２５】
以上、いくつかの実施の形態、変形例および適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
【０１２６】
例えば、上記実施の形態等では、感度補正および面内補正の双方の補正処理を行っているが、面内補正を行わず、感度補正のみを行うようにしてもよい。また、面内補正および感度補正を行う順序等についても、上記実施の形態で説明したものには限られない。
【０１２７】
また、上記実施の形態では、入出力パネル内に感度モニタ用センサ３５が複数設けられている場合について説明したが、感度モニタ用センサ３５は、入出力パネル内に少なくとも１つ設けられていればよい。
【０１２８】
また、上記実施の形態等では、制御部２１が電子機器本体２０内に設けられている場合について説明したが、制御部２１をディスプレイ１０内に設けるようにしてもよい。
【０１２９】
また、上記実施の形態等では、１つの発光セルＣＷに対応して１つの受光セルＣＲを設けるようにしたが、複数の発光セルＣＷに対応して１つの受光セルＣＲを設けるようにしてもよい。
【０１３０】
また、上記実施の形態等では、バックライト３０を備えた液晶パネルからなる入出力パネルの場合で説明したが、表示用のバックライトが検出用の光源を兼ねてもよいし、検出専用の光源（照射光源）を設けてもよい。また、検出用の光源に設ける場合には、可視光領域以外の波長領域の光（例えば、赤外光）を用いるのがより好ましい。
【０１３１】
また、これまで説明した情報入出力装置１，２では、入出力パネルとして、液晶ディスプレイパネルを用いた構成について説明した。しかしながら、本発明の情報入出力装置は、入出力パネルとして、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネル等を用いた構成にすることもできる。有機ＥＬ素子は、順方向バイアス電圧を印加すると発光動作をし、逆方向バイアス電圧を印加すると受光して電流を発生する性質を有する表示素子である。このため、有機ＥＬ素子は、表示要素１１ａと受光要素１１ｂとを有することになる。この場合、入出力パネルは、有機ＥＬ素子を画素毎に配置することで構成され、表示データに応じて各有機ＥＬ素子に順方向バイアス電圧を印加して発光動作をさせると画像を表示し、他の有機ＥＬ素子に逆方向バイアス電圧を印加して反射光を受光することになる。
【０１３２】
また、これまでは、複数の表示要素１１ａと複数の受光要素１１ｂとを有する（外部近接物体を検出する検出機能と画像表示機能とを有する）入出力パネルを備えた情報入出力装置を例に挙げて、本発明を説明した。ただし、本発明は、複数の受光要素１１ｂを有する（外部近接物体を検出する検出機能を有する）入力パネルを備えた情報入力装置（撮像装置）にも適用することが可能である。このような入力パネルでは、外部近接物体を検出するための検出光を発する光源（照射光源）が設けられるようになっている。すなわち、そのような入力パネルと、制御部２１により生成された表示データに基づく画像表示を行う出力パネル（表示パネル）とを、別々に設けるようにしてもよい。
【０１３３】
さらに、上記実施の形態等において説明した一連の処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされるようになっている。このようなプログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体に予め記録してさせておくようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１３４】
１，２…情報入出力装置、１０…ディスプレイ、１１，１１Ａ〜１１Ｃ…入出力パネル、１１ａ…表示要素、１１ｂ…受光要素、１１０…有効表示領域、１１０Ａ…遮光領域（額縁領域）、１２…表示信号処理部、１３…受光信号処理部、１３１…感度補正部、１３２，１３２Ａ，１３２Ｂ…感度補正テーブル、１３３…面内補正部、１３４…面内補正テーブル、１４…画像処理部、１５…ブロック、１６…画素、１７…温度センサ、２０…電子機器本体、２１…制御部、３０…バックライト、３２Ａ〜３２Ｃ…反射板、３２２…カバープレート、３２２Ａ…遮光部、３２２Ｂ…カバーガラス、３４…メインセンサ、３５…感度モニタ用センサ、３９１，３９２…リファレンス回路、Ａ…感度モニタ平均値、Ｂ…受光平均値、Ｂmax…最大受光平均値、Ｃ…面内補正係数、Ｘ…感度設定値、Ｙ…ターゲット出力値、ｇａｉｎ…感度補正ゲイン、Ａoff…オフ画像、Ｂon…オン画像。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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