(57)【要約】【課題】液晶装置等の電気光学装置において、高いタッチ検出能力を実現する。【解決手段】電気光学装置は、表示面（１０ａ）にタッチすることで入力操作が可能な電気光学装置であって、表示面に重なる領域に配置されており、入射する光の強度を夫々検出する複数の光検出手段（３００）と、複数の光検出手段のうち、一の光検出手段において検出された光の強度、及び一の光検出手段と互いに隣り合う所定数の光検出手段において検出された光の強度を演算して一の演算結果を得る演算手段（２５１）と、複数の光検出手段の各々を一の光検出手段として設定するように演算手段を制御することで、複数の演算結果を得る演算制御手段（２５２）と、複数の演算結果に基づいて、表示面におけるタッチ位置を決定する決定手段（２５３）とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示面にタッチすることで入力操作が可能な電気光学装置であって、
前記表示面に重なる領域に配置されており、入射する光の強度を夫々検出する複数の光検出手段と、
前記複数の光検出手段のうち、一の光検出手段において検出された前記光の強度、及び前記一の光検出手段と互いに隣り合う所定数の光検出手段において検出された前記光の強度を演算して一の演算結果を得る演算手段と、
前記複数の光検出手段の各々を前記一の光検出手段として設定するように前記演算手段を制御することで、複数の演算結果を得る演算制御手段と、
前記複数の演算結果に基づいて、前記表示面におけるタッチ位置を決定する決定手段と
を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記一の光検出手段において検出された前記光の強度、及び前記一の光検出手段と互いに隣り合う所定数の光検出手段において検出された前記光の強度を互いに加算することで、前記一の演算結果を得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】
前記演算手段は、前記一の光検出手段において検出された前記光の強度、及び前記一の光検出手段と互いに隣り合う所定数の光検出手段において検出された前記光の強度を互いに乗算することで、前記一の演算結果を得ることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記複数の演算結果を記憶する記憶手段を更に備え、
前記決定手段は、前記記憶手段に記憶された前記複数の演算結果に基づいて、前記表示面におけるタッチ位置を決定する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
請求項１から４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６】
画像を表示する表示面にタッチすることで入力操作が可能な電気光学装置において、タッチ位置を検出する検出方法であって、
前記表示面に重なる領域に配置された複数の光検出手段によって、入射する光の強度を夫々検出する光検出工程と、
前記複数の光検出手段のうち、一の光検出手段において検出された前記光の強度、及び前記一の光検出手段と互いに隣り合う所定数の光検出手段において検出された前記光の強度を演算して一の演算結果を得る演算工程と、
前記複数の光検出手段の各々を前記一の光検出手段として設定して前記演算工程を行うことで、複数の演算結果を得る演算制御工程と、
前記複数の演算結果に基づいて、前記表示面におけるタッチ位置を決定する決定工程と
を含むことを特徴とする検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶携帯端末装置等の電子機器、並びに電気光学装置に対する入力を検出する検出方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置として、例えば画面に触れることで各種操作を行うことが可能なタッチパネルを備えるものがある。タッチパネルとしては、例えば特許文献１に示されるような、複数の光センサーに入射する光の強弱によってタッチを検出する光方式のものが知られている。
【０００３】
光方式のタッチパネルでは、外光や自身の発光の強弱による検出感度の飽和や無検出が起こり得る。このため特許文献２では、外光や自身の発光の強弱に応じて光センサーに入射する光を調節する光量調節部を設けるという技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２７１０６号公報
【特許文献２】特開２００８−２５７４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光方式のタッチパネルでは、表示の高解像度化に伴って、スタイラス等の指示手段を細くせざるを得ない。このため、高解像度であるほどタッチを検出することが難しくなる。具体的には、パネル上の光が当たっている部分とスタイラスによる影の部分とを、正確に判別することが難しくなってしまう。
【０００６】
しかしながら、特許文献２で開示されているような技術は、光センサーに入射する光の量を、光センサーで検出可能な範囲に調節するという作用を有するのみであって、上述したような、指示手段の小型化に伴う検出能力の低下に対応することが難しい。即ち、上述した技術には、高解像度のタッチパネルを備える電気光学装置において、十分な検出能力を得ることができないおそれがあるという技術的問題点がある。
【０００７】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、高いタッチ検出能力を実現可能な電気光学装置及び電子機器、並びに検出方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、画像を表示する表示面にタッチすることで入力操作が可能な電気光学装置であって、前記表示面に重なる領域に配置されており、入射する光の強度を夫々検出する複数の光検出手段と、前記複数の光検出手段のうち、一の光検出手段において検出された前記光の強度、及び前記一の光検出手段と互いに隣り合う所定数の光検出手段において検出された前記光の強度を演算して一の演算結果を得る演算手段と、前記複数の光検出手段の各々を前記一の光検出手段として設定するように前記演算手段を制御することで、複数の演算結果を得る演算制御手段と、前記複数の演算結果に基づいて、前記表示面におけるタッチ位置を決定する決定手段とを備える。
【０００９】
本発明の電気光学装置は、例えば液晶パネル等の表示パネルの表示面にタッチすることで、各種入力操作が可能とされている。即ち、本発明の電気光学装置は、所謂タッチパネルを備えている。
【００１０】
本発明の電気光学装置によれば、表示面に重なる領域に、入射する光の強度を夫々検出する複数の光検出手段が配置されている。光検出手段は、例えばフォトダイオード等の光センサーであり、表示面に入射する光を検出できるように所定の間隔で配置されている。より具体的には、光検出手段は、表示面に配列された複数の画素間に一画素毎、或いは複数画素毎に配列されている。これにより、表示面に入射する光を位置別に検出することができる。
【００１１】
本発明の電気光学装置の動作時には、先ず複数の光検出手段において、夫々光の強度が検出される。光検出手段では、例えば光が照射されている部分と、スタイラス等の指示手段による影となっている部分との差が電圧値として取り出される。
【００１２】
ここで本発明では特に、演算回路等を含んで構成される演算手段によって、複数の光検出手段のうち、一の光検出手段において検出された光の強度、及び一の光検出手段と互いに隣り合う所定数の光検出手段において検出された光の強度が演算され、一の演算結果が出力される。即ち、光の強度を示す複数の値が演算され、一の演算結果が得られる。尚、ここでの「所定数」とは、演算に用いる値の数を決定するための値であり、例えば光検出手段の検出感度やノイズの発生率等に基づいて、予め設定される。或いは、リアルタイムで所定数を変更しつつ演算可能とすることで、状況に応じて適切な演算結果を得られるような構成としてもよい。
【００１３】
演算手段は、例えば所定数が８の場合、一の光検出手段において検出された１つの光の強度を示す値と、一の光検出手段の周囲にある８つの光検出手段において検出された８つの光の強度を示す値とを（即ち、計９つの値を）、互いに加算、乗算或いは平均値処理、中央値処理等の演算方法を用いて一の演算結果（即ち、１つの値）を得る。
【００１４】
演算手段は、演算制御手段によって複数の光検出手段の各々を一の光検出手段として設定するように制御され、結果として複数の演算結果が得られる。言い換えれば、複数の光検出手段の各々に対して上述した演算が行われ、一の演算結果が複数得られる。但し、常に全ての光検出手段が一の光検出手段として設定される必要はなく、例えば判別が難しいとされた箇所でだけ演算手段による演算を行うようにしてもよい。
【００１５】
複数の演算結果が算出されると、決定手段によって、表示面におけるタッチ位置が決定される。具体的には、例えば複数の演算結果に基づいて、光の強度が所定の閾値より低い（即ち、指示手段で影になっていると考えられる）部分をタッチ位置として決定する。
【００１６】
本発明では、演算手段によって演算された複数の演算結果に基づいてタッチ位置が検出されるため、仮に演算手段によって演算されない値（即ち、検出されたままの値）を用いる場合と比べて、より正確にタッチ位置を検出できる。
【００１７】
具体的には、一の光検出手段において検出された光の強度を示す値は、周囲に位置する他の光検出手段において検出された光の強度を示す値と演算されることで、ノイズ等の影響を小さくできる。このため、演算によって得られた複数の演算結果は、より信頼性の高い値となる。従って、タッチしていない箇所をタッチしていると判定したり、タッチした箇所をタッチしていないと判定したりしてしまうことを効率的に防止できる。
【００１８】
尚、上述した本発明の効果は、高解像度を実現するために各画素が極めて微細なものとなってしまうような場合に顕著に発揮されるが、光の強度に基づいてタッチを検出する方式の装置である限り、相応の効果を得ることができる。
【００１９】
また、本発明の電気光学装置は、演算手段における演算処理を適宜設定するだけで済み、装置自体の構成を変更する必要がない。即ち、光検出手段の配置や表示面における各画素の構成等を変更しなくともよい。よって、製造コストの増大や製造工程の複雑化を防止することができる。
【００２０】
以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、極めて高いタッチ検出能力を実現することが可能である。
【００２１】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記演算手段は、前記一の光検出手段において検出された前記光の強度、及び前記一の光検出手段と互いに隣り合う所定数の光検出手段において検出された前記光の強度を互いに加算することで、前記一の演算結果を得る。
【００２２】
この態様によれば、演算手段により算出される一の演算結果は、検出されたままの値より大きい値となる。これにより、タッチを検出すべき箇所と、タッチを検出すべきでない箇所との差が大きくなる。従って、正確なタッチ位置を判別することが容易となり、検出能力を確実に向上させることが可能である。
【００２３】
尚、ここでの「加算する」とは、演算に用いる値の各々を単に足し合わせるだけでなく、複数回足し合わせたり、加算と他の演算方法とを組み合わせたりする場合も含むものとする。
【００２４】
本発明の電気光学装置置の他の態様では、前記演算手段は、前記一の光検出手段において検出された前記光の強度、及び前記一の光検出手段と互いに隣り合う所定数の光検出手段において検出された前記光の強度を互いに乗算することで、前記一の演算結果を得る。
【００２５】
この態様によれば、演算手段により算出される一の演算結果は、検出されたままの値より大きい値となる。これにより、タッチを検出すべき箇所と、タッチを検出すべきでない箇所との差が大きくなる。従って、正確なタッチ位置を判別することが容易となり、検出能力を確実に向上させることが可能である。
【００２６】
尚、ここでの「乗算する」とは、演算に用いる値の各々を単に掛け合わせるだけでなく、複数回掛け合わせたり、乗算と他の演算方法とを組み合わせたりする場合も含むものとする。
【００２７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数の演算結果を記憶する記憶手段を更に備え、前記決定手段は、前記記憶手段に記憶された前記複数の演算結果に基づいて、前記表示面におけるタッチ位置を決定する。
【００２８】
この態様によれば、記憶手段に複数の演算結果を記憶しておくことが可能となるため、より好適にタッチ位置を検出することができる。尚、記憶手段は、複数の演算結果の一部を記憶可能なものであってもよい。即ち、複数の演算結果の全ての値を記憶可能なものでなくともよい。また、過去（例えば、前回検出時等）の演算結果を記憶可能なものであってもよい。
【００２９】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を備える。
【００３０】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、極めて高いタッチ検出能力を有する携帯型端末、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニター直視型のビデオテープレコーダー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、投射型表示装置などの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパーなどの電気泳動装置等も実現することも可能である。
【００３１】
本発明の検出方法は上記課題を解決するために、画像を表示する表示面にタッチすることで入力操作が可能な電気光学装置において、タッチ位置を検出する検出方法であって、前記表示面に重なる領域に配置された複数の光検出手段によって、入射する光の強度を夫々検出する光検出工程と、前記複数の光検出手段のうち、一の光検出手段において検出された前記光の強度、及び前記一の光検出手段と互いに隣り合う所定数の光検出手段において検出された前記光の強度を演算して一の演算結果を得る演算工程と、前記複数の光検出手段の各々を前記一の光検出手段として設定して前記演算工程を行うことで、複数の演算結果を得る演算制御工程と、前記複数の演算結果に基づいて、前記表示面におけるタッチ位置を決定する決定工程とを含む。
【００３２】
本発明の検出方法によれば、上述した本発明の電気光学装置の場合と同様に、極めて高いタッチ検出能力を実現することが可能である。即ち、演算工程において算出された複数の演算結果を用いることで、検出されたままの値を用いる場合と比べて、より正確にタッチ位置を検出できる。
【００３３】
尚、本発明の検出方法においても、上述した本発明の電気光学装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。
【００３４】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態に係る液晶パネルの構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【図３】実施形態に係る液晶パネルにおける光センサーの配置を示す拡大平面図である。
【図４】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５】第１実施形態に係るタッチ位置検出方法を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係るタッチ位置検出方法における演算部の演算処理を説明するための概念図である。
【図７】第２実施形態に係るタッチ位置検出方法を示すフローチャートである。
【図８】画素及び光センサーの配置と、スタイラスによる影との関係を示す拡大平面図（その１）である。
【図９】複数の光センサーにおいて検出された値を示す概念図（その１）である。
【図１０】４つの光センサー単位で平均値を算出した場合の結果を示す概念図（その１）である。
【図１１】４つの光センサー単位で値を乗算した場合の結果を示す概念図（その１）である。
【図１２】画素及び光センサーの配置と、スタイラスによる影との関係を示す拡大平面図（その２）である。
【図１３】複数の光センサーにおいて検出された値を示す概念図（その２）である。
【図１４】４つの光センサー単位で平均値を算出した場合の結果を示す概念図（その２）である。
【図１５】４つの光センサー単位で値を乗算した場合の結果を示す概念図（その２）である。
【図１６】本発明に係る電気光学装置を適用した電子機器の一例たるタッチパネル機能を有する携帯情報端末の構成を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
【００３７】
＜電気光学装置＞
先ず、本実施形態に係る電気光学装置に含まれる液晶パネルの構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る液晶パネルの全体構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。尚、図１及び図２では、説明の便宜上、後述する光センサーの図示を省略している。
【００３８】
図１及び図２において、本実施形態に係る液晶パネルでは、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板や、シリコン基板等である。対向基板２０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、一対の配向膜間で所定の配向状態をとる。
【００３９】
ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素電極が設けられた画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により、相互に接着されている。尚、画像表示領域１０ａは、本発明の「表示面」の一例である。
【００４０】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。
【００４１】
画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域には、シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。尚、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００４２】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路１０４及びセンサー用駆動回路２０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。
【００４３】
ＴＦＴアレイ基板１０上における対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域には、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００４４】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。この積層構造の詳細な構成については図２では図示を省略してあるが、この積層構造の上に、ＩＴＯ等の透明材料からなる画素電極９ａが、画素毎に所定のパターンで島状に形成されている。
【００４５】
画素電極９ａは、対向電極２１に対向するように、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａに形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０における液晶層５０の面する側の表面、即ち画素電極９ａ上には、配向膜１６が画素電極９ａを覆うように形成されている。
【００４６】
対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上には、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば対向基板２０における対向面上に平面的に見て、格子状に形成されている。対向基板２０において、遮光膜２３によって非開口領域が規定され、遮光膜２３によって区切られた領域が、例えばバックライト等から出射された光を透過させる開口領域となる。尚、遮光膜２３をストライプ状に形成し、該遮光膜２３と、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられたデータ線等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。
【００４７】
遮光膜２３上には、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向するように形成されている。また遮光膜２３上には、画像表示領域１０ａにおいてカラー表示を行うために、開口領域及び非開口領域の一部を含む領域に、図２には図示しないカラーフィルターが形成されるようにしてもよい。対向基板２０の対向面上における、対向電極２１上には、配向膜２２が形成されている。
【００４８】
尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、上述したデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００４９】
続いて、本実施形態に係る液晶パネルにおける光センサーの配置について、図３を参照して説明する。ここに図３は、実施形態に係る液晶パネルにおける光センサーの配置を示す拡大平面図である。尚、図３では、図１及び図２で示した液晶パネルを構成する詳細な部材を適宜省略して図示してある。
【００５０】
図３において、本実施形態に係る液晶パネルには、各画素間に、例えばフォトダイオード等の光センサー３００が配置されている。具体的には、４つの画素に対して１つの光センサー３００が配置されている。光センサー３００は、本発明の「光検出手段」の一例である。
【００５１】
このような光センサー３００は、例えば大きなものを用いることで感度を向上させることが可能である。しかしながら、光センサー３００が大きくなることで、各画素間に存在する隙間も大きくなってしまう。よって、光センサーの大型化によって感度を向上させようとすると、高精細化が困難となってしまうという問題がある。
【００５２】
続いて、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成について、図４を参照して説明する。ここに図４は、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。
【００５３】
図４において、本実施形態に係る電気光学装置は、表示部１１０と、データ線駆動回路１０１と、走査線駆動回路１０４と、センサー用駆動回路２０４と、受光処理回路２１５と、画像処理回路２１６と、記憶部２２０と、集積回路２５０とを備えて構成されている。
【００５４】
表示部１１０は、図３に示すように、複数の画素電極９ａ及び光センサー３００が配列されており、画像を表示すると共に、タッチによる入力操作が可能である。
【００５５】
データ線駆動回路１０１は、画像信号の表示部１１０への供給を制御する回路であり、例えばシフトレジスタ等を含んで構成されている。
【００５６】
走査線駆動回路１０４は、例えば各画素に設けられたＴＦＴのオンオフを切替える走査信号の供給を制御する回路であり、各画素への画像信号の供給タイミングを制御する。
【００５７】
センサー用駆動回路２０４は、光センサー３００の読出しタイミングや初期化（言い換えれば、読出したデータのリセット）タイミングを決定する回路である。
【００５８】
受光処理回路２１５は、光センサー３００から出力される信号を読み込み、アナログデータをデジタルデータへと変換する回路である。
【００５９】
画像処理回路２１６は、画像信号をデータ線駆動回路１０１に供給すると共に、クロック信号やスタート信号等の基本的なタイミング信号を出力する回路である。
【００６０】
記憶部２２０は、本発明の「記憶手段」の一例であり、受光処理回路から出力されたデジタルデータや、後述する集積回路２５０において演算されたデータ等を記憶することが可能とされている。
【００６１】
集積回路２５０は、複数の回路が集積されてなるチップ等で構成されており、ここでは演算部２５１、演算制御部２５２及び決定部２５３を含んでいる。
【００６２】
演算部２５１は、本発明の「演算手段」の一例であり、記憶部２２０に記憶されたデータに対して所定の演算処理を施して、再度記憶部２２０に出力する。
【００６３】
演算制御部２５２は、本発明の「演算制御手段」の一例であり、演算部２５１における演算処理を制御する。
【００６４】
決定部２５３は、本発明の「決定手段」の一例であり、演算部２５１において演算されたデータを記憶部２２０から読み込み、読み込んだデータに基づいて、タッチ位置を決定する。
【００６５】
尚、上述した受光処理回路２１５や画像処理回路２１６、集積回路２５０等の各回路は、液晶パネル（図１及び図２参照）上に設けられていてもよいし、液晶パネルに接続される他の基板（例えば、フレキシブル基板）上に設けられていてもよい。
【００６６】
＜タッチ位置検出方法＞
次に、上述した電気光学装置におけるタッチ位置の検出方法について、演算方法の異なる２つの実施形態を挙げて説明する。
【００６７】
＜第１実施形態＞
先ず、第１実施形態に係るタッチ位置検出方法について、図４に加えて図５及び図６を参照して説明する。ここに図５は、第１実施形態に係るタッチ位置検出方法を示すフローチャートであり、図６は、第１実施形態に係るタッチ位置検出方法における演算部の演算処理を説明するための概念図である。
【００６８】
図５において、第１実施形態に係るタッチ位置検出方法では、先ず複数の光センサー３００が、光の強度に対応するデータを夫々検出する（ステップ１１）。光センサー３００は、例えば光の強度に対応した電圧を出力する。この場合、光の強度が大きい程、出力される値は小さくなる。即ち、タッチされて影となる箇所は、タッチされていない箇所より大きい値が出力される。出力されたデータは、受光処理回路２１５を介して、記憶部２２０に記憶される。
【００６９】
記憶部２２０に記憶されたデータは、演算部２５１において演算される。具体的には、演算部２５１は、記憶されたデータに対して平均値処理を行う（ステップＳ１２）。
【００７０】
図６に示すように、平均値処理は、例えば演算対象となる光センサーＥにおいて検出されたデータと、その周囲に位置する８つの光センサーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｈ及びＩにおいて検出されたデータを用いて行われる。即ち、ここでの光センサーＥは、本発明の「一の光検出手段」の一例であり、８つの光センサーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｈ及びＩは、本発明の「一の検出手段と互いに隣り合う所定数の光検出手段」の一例である。平均値処理では、計９つの光センサーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ及びＩの各値の平均値が算出される。ここで算出される平均値は、本発明の「一の演算結果」の一例である。尚、平均値処理に加えて或いは代えて、メディアン処理等の他の演算処理が行われてもよい。
【００７１】
このような演算処理は、演算制御部２５２によって制御され、演算対象となる光センサー３００が変更されつつ複数回行われる。即ち、複数の光センサー３００夫々に対して、演算部２５１による演算処理が行われる。これにより、複数の平均値（各光センサーに対応する複数の値）が得られる。尚、複数の平均値は、本発明の「複数の演算結果」の一例である。
【００７２】
図５に戻り、演算部２５１による演算が終了すると、決定部２５３は、記憶部２２０から複数の平均値を読出し、データの値が最大値となる位置（以下、適宜「ＭＡＸ位置」と称する）を決定する（ステップＳ１３）。ＭＡＸ位置は、光センサー３００において検出される光の強度が最も小さいため、タッチ位置（即ち、スタイラス等の影となっている箇所）と推測することができる。
【００７３】
続いて、決定部２５３は、決定したＭＡＸ位置の面積が、所定の閾値Ｎ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ１４）。所定の閾値Ｎ１は、例えば光センサー３００の検出能力等に応じて予め設定されている。ここで、ＭＡＸ位置の面積が所定の閾値Ｎ１より大きいと判定されると（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ステップＳ１５以降の処理に進む。一方で、ＭＡＸ位置の面積が所定の閾値Ｎ１以下と判定されると（ステップＳ１４：ＮＯ）、ステップＳ１１からの処理が再び行われる。
【００７４】
ＭＡＸ位置の面積が所定の閾値Ｎ１より大きいと判定された場合、決定部２５３は、ＭＡＸ位置の値と、ＭＡＸ位置の周辺の値との差を算出し、その差が所定の閾値Ｎ２より大きいか否かを判定する（ステップＳ１５）。所定の閾値Ｎ２は、所定の閾値Ｎ１と同様に、例えば光センサー３００の検出能力等に応じて予め設定されている。ここで、算出された差が所定の閾値Ｎ２より大きいと判定されると（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、ステップＳ１６以降の処理に進む。一方で、算出された差が所定の閾値Ｎ２以下と判定されると（ステップＳ１５：ＮＯ）、ステップＳ１１からの処理が再び行われる。
【００７５】
ステップＳ１４及びステップＳ１５では、所定の閾値Ｎ１及びＮ２を用いることで、ＭＡＸ位置がノイズ（即ち、誤検出）であるか否かを判別している。
【００７６】
続いて決定部２５３は、ＭＡＸ位置のセンター（即ち、ＭＡＸ位置とされた領域の中心位置）を決定する（ステップＳ１６）。センター位置の決定は複数回行われ、センター位置がＸ回（Ｘは、予め設定された閾値）一致すると、センター位置をタッチ位置として決定する（ステップＳ１７）。一方で、センター位置がＸ回一致しない場合、各データがリセットされ（ステップＳ１９）、再びＳ１１からの処理が行われる。
【００７７】
第１実施形態では特に、タッチ位置の決定に用いるデータに平均値処理を施したものを利用している。このため、例えばノイズ等の影響を低減し、正確なタッチ位置を検出することができる。即ち、光センサー３００において検出された値をそのまま用いる場合と比べて、タッチ位置の検出能力を向上させることができる。
【００７８】
また、本発明のタッチ位置検出方法は、演算部２５１における演算処理を適宜設定するだけで済み、装置自体の構成を変更する必要がない。即ち、光センサー３００の配置や各画素の構成等を変更しなくともよい。よって、製造コストの増大や製造工程の複雑化を防止することができる。
【００７９】
以上説明したように、第１実施形態に係るタッチ位置検出方法によれば、極めて高いタッチ検出能力を実現可能である。
【００８０】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係るタッチ位置検出方法について、図７から図１５を参照して説明する。尚、第２実施形態は、上述の第１実施形態と比べて、演算処理の内容が異なり、その他の各工程については概ね同様である。このため第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については適宜説明を省略する。
【００８１】
先ず、第２実施形態に係るタッチ位置検出方法の全体的な処理の流れについて、図７を参照して説明する。ここに図７は、第２実施形態に係るタッチ位置検出方法を示すフローチャートである。
【００８２】
図７において、第２実施形態に係るタッチ位置検出方法では、先ず複数の光センサー３００が、光の強度に対応するデータを夫々検出する（ステップ２１）。出力されたデータは、受光処理回路２１５を介して、記憶部２２０に記憶される。
【００８３】
記憶部２２０に記憶されたデータは、演算部２５１において演算される。具体的には、演算部２５１は、記憶されたデータに対して平均値処理を行う（ステップＳ２２）。
【００８４】
演算部２５１による演算が終了すると、決定部２５３は、記憶部２２０から複数の平均値を読出し、ＭＡＸ位置を決定する（ステップＳ２３）。続いて決定部２５３は、決定したＭＡＸ位置の面積が、所定の閾値Ｎ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ２４）。ここで、ＭＡＸ位置の面積が所定の閾値Ｎ１より大きいと判定されると（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、ステップＳ２５以降の処理に進む。即ち、第１実施形態と同様に、データの値の差が所定の閾値Ｎ２より大きいか否かを判定し（ステップＳ２５）、ＭＡＸ位置のセンターを決定し（ステップＳ２６）、ＭＡＸ位置のセンターがＸ回一致したか否かを判定し（ステップＳ２７）、タッチ位置を検出する（ステップＳ２８）。
【００８５】
一方で、ＭＡＸ位置の面積が所定の閾値Ｎ１以下と判定されると（ステップＳ２４：ＮＯ）、ステップＳ３１以降の処理が行われる。
【００８６】
具体的には、先ずＭＡＸ位置の決定に用いられるデータが、掛け算処理（後述するステップＳ３３参照）が施されたデータであるか否かを判定する（ステップＳ３１）。ここで、掛け算処理が施されたデータでないと判定されると（ステップ３１：ＮＯ）、ステップＳ２５と同様に、データの値の差が所定の閾値Ｎ２より大きいか否かを判定する（ステップＳ３２）。データの値の差がＮ２より大きいと判定されると（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ２６以降の処理に進む。データの値の差がＮ２以下と判定されると（ステップＳ３２：ＮＯ）、演算部２５１による掛け算処理が行われる（ステップＳ３３）。掛け算処理は、典型的には、平均値処理が施された値ではなく、検出された際の値に対して行われる。
【００８７】
掛け算処理によって値が算出されると、掛け算処理された値を用いてステップＳ２３以降の処理が行われる。即ち、以降のステップでは、平均値処理によって算出された値に代えて、掛け算処理によって算出された値が用いられる。掛け算処理の具体的な演算工程については、後に詳述する。
【００８８】
他方で、ステップＳ３１において掛け算処理が施されたデータであると判定されると（ステップ３１：ＹＥＳ）、ステップＳ２５と同様に、データの値の差が所定の閾値Ｎ２より大きいか否かを判定する（ステップＳ３４）。データの値の差がＮ２より大きいと判定されると（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、ステップＳ２６以降の処理に進む。データの値の差がＮ２以下と判定されると（ステップＳ３４：ＮＯ）、掛け算処理が行われた回数が、Ｎ３回目（Ｎ３は、予め設定された所定の閾値）であるか否かを判定する（ステップＳ３５）。
【００８９】
ここで、掛け算処理が行われた回数がＮ３回目である場合（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、各データがリセットされ（ステップＳ２９）、ステップ２１からの処理が再び行われる。一方、掛け算処理が行われた回数がＮ３回目でない場合（ステップＳ３５：ＮＯ）、ステップＳ３３に戻り、再び掛け算処理が行われる。このように、掛け算処理は複数回行われる場合がある。掛け算処理を複数回行うことで、後述する掛け算処理の効果はより顕著なものとなる。
【００９０】
上述したように、第２実施形態に係るタッチ位置検出方法では、第１実施形態で行われる平均値処理に加えて、特定の条件下で掛け算処理が行われる。以下では掛け算処理の具体的な演算工程及びその効果について、図８から図１５を参照して説明する。
【００９１】
先ず、図８に示すように、光センサーの配置に対してスタイラスの影が比較的大きい場合について、図８から図１１を参照して説明する。ここに図８は、画素及び光センサーの配置と、スタイラスによる影との関係を示す拡大平面図（その１）であり、図９は、複数の光センサーにおいて検出された値を示す概念図（その１）である。また図１０は、４つの光センサー単位で平均値を算出した場合の結果を示す概念図（その１）であり、図１１は、４つの光センサー単位で値を乗算した場合の結果を示す概念図（その１）である。
【００９２】
図９において、表示部１１０にタッチすることで、図８に示すような影Ｓ１ができているとすると、各光センサー３００で検出される光の強度の値は図のようになる。即ち、影となっている領域の光センサー３００では、影となっていない領域の光センサー３００より高い値が検出される。
【００９３】
図１０において、図９で示す値について、一の光センサー３００における値と、互いに隣り合う８つの光センサー３００における値を用いて平均値処理を行うと（図６参照）、図に示すような値が算出される。
【００９４】
図１１において、図９で示す値について、４つの光センサー３００毎に掛け算処理を施すと、図に示すような値が算出される。具体的には、互いに隣り合う４つの光センサー３００において検出された４つ値を互いに掛け合わせることによって、１つの演算結果が得られる。例えば、影となる領域に配置された４つの光センサー３００に対する掛け算処理は、２×２×２×２となり、結果として１６という値が得られる。ここでは、掛け算処理によって得られた１つの演算結果が、本発明の「一の演算結果」の一例となる。
【００９５】
掛け算処理によって得られた値は、図９、図１０及び図１１を見比べても分かるように、光センサー３００において検出されたデータの値の差が大きくなっている。よって、より正確にタッチ位置を検出することが可能となる。
【００９６】
次に、図１２に示すように、光センサーの配置に対してスタイラスの影が比較的小さい場合について、図１２から図１５を参照して説明する。ここに図１２は、画素及び光センサーの配置と、スタイラスによる影との関係を示す拡大平面図（その２）であり、図１３は、複数の光センサーにおいて検出された値を示す概念図（その２）である。また図１４は、４つの光センサー単位で平均値を算出した場合の結果を示す概念図（その２）であり、図１５は、４つの光センサー単位で値を乗算した場合の結果を示す概念図（その２）である。
【００９７】
図１３において、表示部１１０にタッチすることで、図１２に示すような影Ｓ２ができているとすると、各光センサー３００で検出される光の強度の値は図のようになる。図１２では、影が小さく光センサー３００の一部しか影となっていないため、図１３に示す各光センサー３００において検出される値は、図９と比べて小さくなっている。
【００９８】
図１４において、図１３で示す値について、一の光センサー３００における値と、互いに隣り合う８つの光センサー３００における値を用いて平均値処理を行うと（図６参照）、図に示すような値が算出される。
【００９９】
図１５において、図１３で示す値について、４つの光センサー３００毎に掛け算処理を施すと、図に示すような値が算出される。
【０１００】
ここで、図１４に示すような平均値処理を行う場合には、光センサー３００において検出されたデータの値の差が小さくなってしまうため、タッチ位置を検出することが困難となってしまうおそれがある。これに対し、図１５に示すような掛け算処理を行う場合には、光センサー３００において検出されたデータの値の差が大きくなっている。よって、より正確にタッチ位置を検出することが可能となる。
【０１０１】
図８から図１１と、図１２から図１５とを見比べて分かるように、第２実施形態では、例えばタッチによってできる影が小さい場合など、検出されたデータの値の差が小さい場合に高い効果を発揮することができる。このため、高解像度を実現するために各画素が極めて微細なものとなってしまうような場合には、第２実施形態に係るタッチ位置検出方法が極めて有効である。
【０１０２】
以上説明したように、第２実施形態に係るタッチ位置検出方法によれば、極めて高いタッチ検出能力を実現可能である。
【０１０３】
＜電子機器＞
次に、上述した本実施形態に係る電気光学装置を適用可能な電子機器の具体例について、図１６を参照して説明する。
【０１０４】
ここでは上述した電気光学装置を、タッチパネル機能（或いはタッチスクリーン機能）を有するＰＤＡ（Personal Digital Assistants）機器等の携帯情報端末の表示部に適用した例について説明する。図１６は、この携帯情報端末の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯情報端末４０００は、本体部に操作ボタン４００１や電源スイッチ４００２を備え、上述した液晶装置を適用した表示部４００３を備えている。表示部においてはタッチペン等による入力操作が可能となっており、本体部では操作ボタン４００１等に加えてタッチペン等による入力内容に従った動作を行うことが可能なように構成されている。
【０１０５】
尚、図１６を参照して説明した電子機器の他にも、携帯電話や、プロジェクター、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、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適用可能なのは言うまでもない。
【０１０６】
また本発明は、上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、シリコン基板上に素子を形成する反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。
【０１０７】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた電子機器、並びに検出方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０８】
９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、２０…対向基板、５０…液晶層、１０１…データ線駆動回路、１０２…外部回路接続端子、１０４…走査線駆動回路、１１０…表示部、２０４…センサー用駆動回路、２１５…受光処理回路、２１６…画像処理回路、２２０…記憶部、２５０…集積回路、２５１…演算部、２５２…演算制御部、２５３…決定部、３００…光センサー
【図１】
2011028422.tif 000003
【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】
2011028422.tif 000012
【図１１】
2011028422.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2011028422.tif 000015
【図１４】
2011028422.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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