(57)【要約】【課題】表示解像度に対して受光解像度を低下させた場合であっても、表示品質を維持することができるようにする。【解決手段】画像を表示するための表示回路と、光を検出する受光センサが少なくとも配列された表示装置において、画像の表示解像度の単位であるピクセルPixの領域を明部とし、受光センサを含む受光回路領域７１を暗部としたとき、明部と暗部の繰り返しパターンの空間周波数が１０cpd以上となるように、ピクセルPixと受光回路領域７１が配置される。本発明は、例えば、LCDやELディスプレイなどの表示装置に適用できる。【選択図】図１５
2008116921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示するための表示回路と、光を検出する受光センサが少なくとも配列された表示装置において、
前記表示回路が配置された領域である表示画素領域を明部とし、有効表示領域内で前記表示画素領域以外の領域を暗部としたとき、前記明部と前記暗部の繰り返しパターンの空間周波数が１０cpd以上となるように、前記表示回路と前記受光センサが配置される
表示装置。
【請求項２】
前記暗部は、前記受光センサを含む受光回路領域である
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記暗部は、前記受光センサによる暗部のダミーとなる、前記受光センサを含む受光回路領域を含まないで遮光膜を設けたダミーブラック領域を含む
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記暗部は、前記受光センサによる暗部のダミーとなる、前記受光センサを含む受光回路領域が遮光膜に覆われた領域を含む
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記暗部は、遮光性のある配線材料で形成されている領域を含む
請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記明部と前記暗部は、さらに、前記空間周波数が１８cpd以下となるように配置される
請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記暗部どうしの間隔が、１００μm以上１２００μm以下である
請求項２乃至５に記載の表示装置。
【請求項８】
画像の表示解像度の単位をピクセルとして、前記暗部が水平方向にNピクセルごとに配置されている場合、N個の各ピクセルの幅Y’および前記暗部の領域の幅Xが、前記受光回路の領域がないときの前記ピクセルの幅Wに対して、N×W＝N×Y’＋Xを満たす
請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
表示部が、複数のピクセルがマトリックス状に配置された液晶ディスプレイである
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
表示部が、自発光が可能なEL素子を用いたELディプレイである
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１１】
画像を表示するための表示回路と、光を検出する受光センサが少なくとも配列され、所定の情報を画像として表示するとともに、前記受光センサにより光を検出する表示受光手段と、
前記受光センサが出力する受光信号から生成される受光画像を用いて、ユーザが入力した入力情報を解析する入力情報解析手段と、
前記入力情報解析手段から供給されるメッセージに対応して、所定の制御処理を行う制御手段と
を備え、
前記表示受光手段において、前記表示回路が配置された領域である表示画素領域を明部とし、有効表示領域内で前記表示画素領域以外の領域を暗部としたとき、前記明部と前記暗部の繰り返しパターンの空間周波数が１０cpd以上となるように、前記表示回路と前記受光センサが配置される
情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および情報処理装置に関し、特に、表示解像度に対して受光解像度を低下させた場合であっても、表示品質を維持することができるようにする受光機能の付いた表示装置および情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示回路と受光回路を同一の基板上に配置し、画像を表示するとともに、外部からの光を受光することが可能な表示装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。表示装置の受光回路は、LED(Light Emitting Diode）等の外部光源を持つ物体（例えば、ペンなど）から発せられる光や、バックライトからの光が画面に触れている指やペンで反射して戻ってきた光などを検出する。特許文献２では、バックライトからの光が画面に触れている指やペンで反射して戻ってきた光を検出する場合の受光回路の駆動方法が、本出願人により提案されている。
【０００３】
特許文献１および２は、表示回路が液晶を制御するタイプの液晶表示装置についての技術であるが、自発光素子である有機EL(Electro luminescence )素子を用いて画像の表示と受光を行う表示装置もある（例えば、特許文献３，４参照）。
【０００４】
表示回路と受光回路が同一の基板上に配置された液晶表示装置において、受光回路が配置された領域では、バックライトからの光が透過しなくなるので、光の透過率が減少する。従って、高レベルの受光解像度が要求されない場合には、基板上に配置する受光回路の数をできるだけ少なくして、受光解像度を表示解像度より低くする方がよい。表示装置に高レベルの受光解像度が要求されない場合としては、例えば、タッチセンサによるインタフェースに特化した場合がある。タッチセンサによるインタフェースでは、触れた（押した）か否か、または、触れた状態で動いたか否かを判断すれば良いので、高レベルの受光解像度は必要ない。また、画面上に接触する指やペンの大きさは、１画素のサイズに比べて十分大きいので、全ての画素に受光センサを配置する必要もない。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９４７８号公報
【特許文献２】特開２００６−１２７２１２号公報
【特許文献３】特開２００４−１２７２７２号公報
【特許文献４】特開２００５−２９３３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、受光回路の数を少なくすると、表示された画像を見たユーザが違和感を感じることがあり、表示品質に問題が生じることがあった。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、表示解像度に対して受光解像度を低下させた場合であっても、表示品質を維持することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の表示装置は、画像を表示するための表示回路と、光を検出する受光センサが少なくとも配列された表示装置において、前記表示回路が配置された領域である表示画素領域を明部とし、有効表示領域内で前記表示画素領域以外の領域を暗部としたとき、前記明部と前記暗部の繰り返しパターンの空間周波数が１０cpd以上となるように、前記表示回路と前記受光センサが配置される。
【０００９】
前記暗部は、前記受光センサを含む受光回路領域とすることができる。
【００１０】
前記暗部は、前記受光センサによる暗部のダミーとなる、前記受光センサを含む受光回路領域を含まないで遮光膜を設けたダミーブラック領域を含むようにすることができる。
【００１１】
前記暗部は、前記受光センサによる暗部のダミーとなる、前記受光センサを含む受光回路領域が遮光膜に覆われた領域を含むようにすることができる。
【００１２】
前記暗部は、遮光性のある配線材料で形成されている領域を含むようにすることができる。
【００１３】
前記明部と前記暗部は、さらに、前記空間周波数が１８cpd以下となるように配置されるようにさせることができる。
【００１４】
前記暗部どうしの間隔が、１００μm以上１２００μm以下であるようにさせることができる。
【００１５】
画像の表示解像度の単位をピクセルとして、前記暗部が水平方向にNピクセルごとに配置されている場合、N個の各ピクセルの幅Y’および前記暗部の領域の幅Xが、前記受光回路領域がないときのピクセルの幅Wに対して、N×W＝N×Y’＋Xを満たすようにさせることができる。
【００１６】
表示部が、複数のピクセルがマトリックス状に配置された液晶ディスプレイであるようにさせることができる。
【００１７】
表示部が、自発光が可能なEL素子を用いたELディスプレイであるようにさせることができる。
【００１８】
本発明の表示装置においては、表示回路が配置された領域である表示画素領域を明部とし、有効表示領域内で表示画素領域以外の領域を暗部としたとき、明部と暗部の繰り返しパターンの空間周波数が１０cpd以上となるように、表示回路と受光センサが配置される。
【００１９】
本発明の情報処理装置は、画像を表示するための表示回路と、光を検出する受光センサが少なくとも配列され、所定の情報を画像として表示するとともに、前記受光センサにより光を検出する表示受光手段と、前記受光センサが出力する受光信号から生成される受光画像を用いて、ユーザが入力した入力情報を解析する入力情報解析手段と、前記入力情報解析手段から供給されるメッセージに対応して、所定の制御処理を行う制御手段とを備え、前記表示受光手段において、前記表示回路が配置された領域である表示画素領域を明部とし、有効表示領域内で前記表示画素領域以外の領域を暗部としたとき、前記明部と前記暗部の繰り返しパターンの空間周波数が１０cpd以上となるように、前記表示回路と前記受光センサが配置される。
【００２０】
本発明の情報処理装置においては、画像を表示するための表示回路と、光を検出する受光センサが少なくとも配列され、所定の情報が画像として表示されるとともに、受光センサにより光が検出される。そして、受光センサが出力する受光信号から生成される受光画像を用いて、ユーザが入力した入力情報が解析され、解析されて供給されたメッセージに対応して、所定の制御処理が行われる。また、情報処理装置の表示受光手段においては、表示回路が配置された領域である表示画素領域を明部とし、有効表示領域内で表示画素領域以外の領域を暗部としたとき、明部と暗部の繰り返しパターンの空間周波数が１０cpd以上となるように、表示回路と受光センサが配置される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明においては、表示解像度に対して受光解像度を低下させた場合であっても、表示品質を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書又は図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書又は図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書又は図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００２３】
本発明の表示装置は、画像を表示するための表示回路（例えば、図２の表示回路４１）と、光を検出する受光センサ（例えば、図３の受光センサSSR）が少なくとも配列された表示装置（例えば、図１の表示パネル２５）において、前記表示回路が配置された領域である表示画素領域（例えば、図２７のピクセルPixの領域）を明部とし、有効表示領域内で前記表示画素領域以外の領域（例えば、図２７の受光回路領域７１およびダミーブラック領域２０１）を暗部としたとき、前記明部と前記暗部の繰り返しパターンの空間周波数が１０cpd以上となるように、前記表示回路と前記受光センサが配置される。
【００２４】
本発明の情報処理装置（例えば、図１の情報処理装置１）は、画像を表示するための表示回路と、光を検出する受光センサが少なくとも配列され、所定の情報を画像として表示するとともに、前記受光センサにより光を検出する表示受光手段（例えば、図１の表示パネル２５）と、前記受光センサが出力する受光信号から生成される受光画像を用いて、ユーザが入力した入力情報を解析する入力情報解析手段（例えば、図１の入力情報解析部２７）と、前記入力情報解析手段から供給されるメッセージに対応して、所定の制御処理を行う制御手段（例えば、図１の制御部１１）とを備え、前記表示受光手段において、前記表示回路が配置された領域である表示画素領域を明部とし、有効表示領域内で前記表示画素領域以外の領域を暗部としたとき、前記明部と前記暗部の繰り返しパターンの空間周波数が１０cpd以上となるように、前記表示回路と前記受光センサが配置される。
【００２５】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１は、本発明を適用した情報処理装置の一実施の形態の構成例を示している。
【００２７】
図１の情報処理装置１は、所定の情報を画像として表示する表示装置を少なくとも備え、通話処理、撮像処理、データの送受信処理などの所定の情報処理を行う、携帯電話機、デジタルスチルカメラ、または、PDA（Personal Digital Assistant）などである。この情報処理装置１では、表示装置の画面上を指やペンなどで指示することによって所定の情報を入力することが可能である。
【００２８】
情報処理装置１は、制御部１１、ROM１２、通信部１３、および表示処理部１４などにより構成される。表示処理部１４は、上述の表示装置に対応し、画像信号生成部２１、コントローラ２２、ゲートドライバ２３、ソースドライバ２４、表示パネル２５、受光信号処理部２６、入力情報解析部２７、および記憶部２８により構成される。
【００２９】
制御部１１は、ROM(Read Only Memory)１２に記憶されている制御プログラムに基づいて情報処理装置１の全体の動作を制御する。例えば、制御部１１は、図示せぬ他のモジュールからの指令や、通信部１３が受信したデータに基づいて、表示パネル２５に表示させる表示データを画像信号生成部２１に供給する。また、制御部１１は、後述するように、入力情報解析部２７から供給されるメッセージに対応して、画像信号生成部２１に供給する表示データを更新したり、通信部１３や他のモジュールにデータを供給したりもする。
【００３０】
ここで、他のモジュールとは、例えば、情報処理装置１が携帯電話機であれば通話機能を実行するモジュールなどであり、情報処理装置１がデジタルスチルカメラであれば撮像機能を実行するモジュールなどである。通信部１３は、インターネットなどのネットワークを介して、各種の機器と有線または無線により通信し、取得したデータを制御部１１に供給する。なお、情報処理装置１が外部との通信を必要としない場合には、通信部１３を省略することができる。
【００３１】
画像信号生成部２１は、制御部１１から供給される表示データに対応する画像を表示するための画像信号を生成し、生成した画像信号を、表示パネル２５の駆動を制御するコントローラ２２に出力する。
【００３２】
コントローラ２２は、表示パネル２５の各画素に配置されているスイッチング素子のオン（導通）またはオフ（非導通）を制御するゲートドライバ２３の駆動と、ゲートドライバ２３の駆動に連動して、画像信号に対応する電圧信号（以下、表示信号と称する）を各画素に供給するソースドライバ２４の駆動を制御する。
【００３３】
表示パネル２５は、例えば、水平方向にｍ個および垂直方向にｎ個のｍ×ｎ個からなる画素がマトリクス状に配置されたLCD(Liquid Crystal Display)であり、図示せぬバックライトからの光の透過率を液晶層で変化させることにより、所定の情報を画像として表示する。また、表示パネル２５は、受光センサを内蔵し、バックライトからの光が、表示パネル２５の最上部の表面に接触または近接している指やペンなどに反射して戻ってきた戻り光を受光して、その結果得られる受光信号を、受光信号処理部２６に供給する。従って、表示パネル２５には、画像の表示を行うための表示回路と、入力情報としての光を検出する受光回路が設けられている。
【００３４】
なお、表示解像度の単位（画像の表示単位）としての１画素は、R(Red)，G（Green）、およびB（Blue）の３画素から構成されるので、表示パネル２５を構成する画素の全画素数は、厳密には、３ｍ×ｎ個となる。以下では、R，G、およびBの３画素からなる表示解像度の単位としての画素をピクセル、ピクセルを構成するR，G、およびBの各画素をサブピクセルと称する。
【００３５】
受光信号処理部２６は、表示パネル２５から供給される受光信号に対して、所定の増幅処理、フィルタ処理、または画像処理などを行い、処理後の整形された受光信号を入力情報解析部２７に供給する。
【００３６】
入力情報解析部２７は、受光信号から生成される受光画像を用いて、指やペンなどで指示された画面上の位置（接触位置）を解析することにより、ユーザが入力した情報を解析し、解析結果をメッセージとして制御部１１に供給する。例えば、受光信号処理部２６からNフレーム目の受光信号が供給されるとすると、入力情報解析部２７は、Nフレーム目の受光信号から生成した受光画像を、記憶部２８に記憶されている１つ前のフレーム（Ｎ−１フレーム目）の受光画像と比較し、両受光画像の差分を算出する。そして、入力情報解析部２７は、算出された差分に基づいて、前フレームからの接触位置の動きを解析する。接触位置が複数ある場合には、その複数の接触位置それぞれについて解析が行われる。さらに、入力情報解析部２７は、記憶部２８に記憶されている所定フレーム期間前からの接触位置の変化の情報と照合し、制御部１１へ供給する接触位置の検出に関するメッセージを決定する。
【００３７】
以上のように構成される情報処理装置１の表示パネル２５では、その水平方向において、N個のピクセルが配列されるごとに１個の受光回路が配置されており、受光解像度が表示解像度より低くなっている。
【００３８】
以下では、最初に、受光解像度が表示解像度と同一である場合、即ち、ピクセルと受光回路が１対１に配置される場合について説明し、それと比較して、次に、表示パネル２５で採用されている、受光解像度が表示解像度より低い場合について説明する。
【００３９】
図２は、受光解像度が表示解像度と同一である場合の、ピクセル配列の基本単位である基本ユニットの構成例を示している。
【００４０】
受光解像度が表示解像度と同一である場合、ディスプレイ全体において、図２の基本ユニット３１が水平方向に繰り返し配列されて構成される。
【００４１】
基本ユニット３１は、表示画素領域であるピクセルPixと、受光回路４２が配置された受光回路領域７１とが水平方向に配列されて構成される。ピクセルPixは、表示回路４１をそれぞれ有するR，G、およびBのサブピクセルSubPixからなる。表示回路４１と受光回路４２は、同一の基板（ガラス基板）上に形成されている。
【００４２】
各サブピクセルSubPixの表示回路４１には、表示信号線５１がそれぞれ接続されており、その表示信号線５１を介して、表示信号がソースドライバ２４から供給される。また、R，G、およびBのサブピクセルSubPixの表示回路４１は、水平方向に延びる同一の表示選択線５２とも接続されている。この表示選択線５２を介して、ゲートドライバ２３から出力された表示選択信号が、サブピクセルSubPixの表示回路４１に供給される。表示回路４１は、表示選択信号および表示信号に応じてバックライトからの光を制御する。
【００４３】
一方、受光回路４２は、受光センサSSR（図３）による受光を制御し、受光センサSSRが受光して生成した受光信号を、受光回路領域７１内を垂直方向に配線された受光信号線５３を介して、受光信号処理部２６に供給する。
【００４４】
図３は、表示回路４１および受光回路４２の回路例を示している。
【００４５】
表示回路４１は、スイッチング素子SW１、液晶層LC、および保持容量Cなどにより構成されている。スイッチング素子SW１は、例えば、TFT（Thin Film Transistor）で構成される。
【００４６】
表示回路４１において、スイッチング素子SW１は、表示選択線５２を介してゲートドライバ２３から供給される表示選択信号に応じて、接続をオンまたはオフする。スイッチング素子SW１がオンしているとき、ソースドライバ２４からの表示信号が、表示信号線５１を介して液晶層LCおよび保持容量Cに供給され、所定の電圧が液晶層LCおよび保持容量Cに印加される。液晶層LCでは、印加された電圧に応じて、液晶分子の配列が変化し、バックライトからの光が表示パネル２５の前面側に出射される。スイッチング素子SW１がオフしているときは、液晶層LCおよび保持容量Cに印加された電圧が保持される。このスイッチング素子SW１のオンおよびオフを、水平方向に一列に並ぶサブピクセルSubPixを水平ラインとして、１水平ラインずつ垂直方向に順次切替えることにより、即ち、線順次走査することにより、表示パネル２５全体として画像が表示される。
【００４７】
受光回路４２は、スイッチング素子SW２およびSW３、センサSSR、並びにアンプAMPにより構成されている。スイッチング素子SW２およびSW３のそれぞれは、例えば、TFTで構成され、センサSSRは、例えば、フォトダイオードやTFTなどで構成される。
【００４８】
センサSSRは、表示パネル２５の表面から入射される光を受光し、受光量に応じた電流信号をアンプAMPに出力する。アンプAMPは、入力される電流信号を電圧信号に変換するとともに増幅し、受光信号として出力する。スイッチング素子SW３は読み出し制御信号に応じて接続をオンまたはオフし、スイッチング素子SW３がオンしているとき、出力された受光信号が、受光信号線５３を介して受光信号処理部２６に供給される。スイッチング素子SW２は、リセット制御信号に応じて接続をオンまたはオフし、スイッチング素子SW２がオンしているとき、受光信号がリセットされる。
【００４９】
以上のように構成される表示回路４１または受光回路４２が、図２のサブピクセルSubPixまたは受光回路領域７１に配置されている。
【００５０】
なお、表示パネル２５を、LCDではなく、自発光素子である有機または無機のEL素子を用いたELディスプレイによって実現することも可能である。
【００５１】
図４は、表示パネル２５がELディスプレイで構成される場合の、表示回路４１および受光回路４２の回路例を示している。なお、受光回路４２は、図３における場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００５２】
表示回路４１は、スイッチング素子SW１およびSW４、回路群６１、およびEL素子６２により構成されている。
【００５３】
回路群６１は、例えば、表示データ書き込み回路、閾値ばらつき補正回路などからなる。表示データ書き込み回路は、スイッチング素子SW１から供給されてきた表示信号（電圧信号）を電流信号に変換するI/V（電流／電圧）変換回路である。閾値ばらつき補正回路は、表示信号のスイッチング素子SW１によるばらつきを補正する回路（TFTの閾値補正回路）である。
【００５４】
スイッチング素子SW１は、表示選択線５２を介してゲートドライバ２３から供給される表示選択信号に応じて、接続をオンまたはオフする。スイッチング素子SW１がオンしているとき、ソースドライバ２４からの表示信号が、表示信号線５１を介して回路群６１に供給される。回路群６１は、入力される表示信号に対して、上述したI/V変換やばらつき補正などの処理を行い、処理後の表示信号をスイッチング素子SW４に出力する。スイッチング素子SW４は、発光制御信号に応じて接続をオンまたはオフし、スイッチング素子SW４がオンしているとき、回路群６１からの表示信号がEL素子６２に供給される。これにより、EL素子６２が発光する。
【００５５】
なお、図３および図４を参照して説明した読み出し制御信号、リセット信号、および発光制御信号のそれぞれは、図示せぬ制御線を介してゲートドライバ２３またはソースドライバ２４から供給される。
【００５６】
図５は、図２の基本ユニット３１の表示状態を示している。
【００５７】
図３を参照して上述したように、表示回路４１が液晶層LCを制御してバックライトからの光を透過させた場合、R，G、およびBのサブピクセルSubPixは、図５に示されるように、それぞれ、赤色（R）、緑色（G）、および青色（B）を表示する。一方、受光回路領域７１はバックライトからの光を透過させない領域であるので、ユーザは、受光回路領域７１を黒色（K）として認識する。
【００５８】
図５では、R，G、およびBの色の違いを、網掛けの濃淡で示している。即ち、RのサブピクセルSubPixに対応する赤色を高濃度の網掛けで示し、GのサブピクセルSubPixに対応する緑色を中濃度の網掛けで示し、BのサブピクセルSubPixに対応する青色を低濃度の網掛けで示している。後述するその他の図についても同様である。
【００５９】
以下において、R，G、およびBのサブピクセルSubPixを、それぞれ、Rサブピクセル、Gサブピクセル、およびBサブピクセルとも称する。
【００６０】
図５に示した基本ユニット３１の表示状態を、ディスプレイ全体で見ると、図６に示すようになる。即ち、基本ユニット３１が水平方向に繰り返し配列されているので、ディスプレイ全体は、赤色（R）、緑色（G）、青色（B）、および黒色（K）のストライプとなる。
【００６１】
しかしながら、図６の赤色、緑色、青色のストライプは赤色、緑色、および青色の混合により白色として見えるので、ユーザの目には、図７に示すように、白色と黒色の繰り返しパターンを表示しているものとして見える。なお、白色と黒色のDuty比は問わない。
【００６２】
この白色と黒色の繰り返しパターンの黒色ラインの間隔は、図８に示すように、受光回路領域７１間の間隔であり、これをセンサピッチαとする。センサピッチαは、ピクセルPix間の間隔である表示ピクセルピッチβとも等しい。従って、受光解像度が表示解像度と同一である場合には、センサピッチα＝表示ピクセルピッチβである。
【００６３】
図９は、受光解像度が表示解像度の１／２である場合の、基本ユニットの構成例および表示状態を示している。
【００６４】
受光解像度が表示解像度の１／２である場合、ディスプレイ全体において、図９の基本ユニット８１が水平方向に繰り返し配列されて構成され、基本ユニット８１は、２つのピクセルPixと１つの受光回路領域７１で構成される。
【００６５】
そして、基本ユニット８１のうちの、Rサブピクセル、Gサブピクセル、およびBサブピクセルは、それぞれ、赤色（R）、緑色（G）、および青色（B）を表示し、受光回路領域７１は、黒色（K）として認識されるので、基本ユニット８１の表示状態を、ディスプレイ全体で見ると、図１０に示すようになる。
【００６６】
図１０の赤色（R）、緑色（G）、青色（B）、および黒色（K）のストライプは、ユーザの目には、図１１に示すような白色（明部）と黒色（暗部）の繰り返しパターンとして見える。このときの黒色ラインの間隔は、図７と比較して明らかなように、図７の受光解像度が表示解像度と同一である場合よりも大きくなるので、ディスプレイ全体の黒色部分の面積は、図７よりも少なくなる。
【００６７】
図１２は、受光解像度が表示解像度の１／３である場合の、基本ユニットの構成例および表示状態を示している。
【００６８】
受光解像度が表示解像度の１／３である場合、ディスプレイ全体において、図１２の基本ユニット１０１が水平方向に繰り返し配列されて構成され、基本ユニット１０１は、３つのピクセルPixと１つの受光回路領域７１で構成される。
【００６９】
そして、基本ユニット１０１のうちの、Rサブピクセル、Gサブピクセル、およびBサブピクセルは、それぞれ、赤色（R）、緑色（G）、および青色（B）を表示し、受光回路領域７１は、黒色（K）として認識されるので、基本ユニット１０１の表示状態を、ディスプレイ全体で見ると、図１３に示すようになる。
【００７０】
図１３の赤色（R）、緑色（G）、青色（B）、および黒色（K）のストライプは、ユーザの目には、図１４に示すような白色と黒色の繰り返しパターンとして見える。このときの黒色ラインの間隔は、図７の受光解像度が表示解像度と同一である場合、および、図１１の受光解像度が表示解像度の１／２である場合よりもさらに大きくなるので、ディスプレイ全体の黒色部分の面積は、図７および図１１よりもさらに少なくなる。
【００７１】
以上のように、受光解像度を表示解像度の１／２，１／３，・・・と低くしていくと、図１５に示すように、センサピッチαは、表示ピクセルピッチβよりも大きくなり（α＞β）、その差α−βも徐々に大きくなる。なお、受光解像度を表示解像度より低くした場合の表示ピクセルピッチβは、ピクセルPix間に受光回路領域７１を挟むときの間隔と、ピクセルPix間に受光回路領域７１を挟まないときの間隔のうちの、距離のより短い方の間隔とする。
【００７２】
センサピッチαが徐々に大きくなると、ディスプレイ全体としては、黒色で表示される領域が少なくなっていくので、光の透過率が上がり、光学スペックは向上する。
【００７３】
しかしながら、垂直方向に受光回路領域７１が並んでできる黒色ラインの間隔が所定の間隔以上となると、即ち、センサピッチαが所定の間隔以上となると、人の視覚空間処理特性により、黒色ラインをスジとして認識してしまうため、光学スペックが向上するからといって際限なくセンサピッチαを大きく設定して良いわけではない。
【００７４】
そこで、受光解像度を表示解像度より低くする場合の、人の視覚空間処理特性に基づく最適なセンサピッチαについて、図１６乃至図１９を参照して説明する。
【００７５】
図１６は、様々な平均網膜照度での、空間周波数とコントラスト感度との相関関係を示している。この空間周波数とコントラスト感度との相関関係は、日本視覚学会編著「視覚情報処理ハンドブック（初版）」朝倉書店、p.194、図5.4に、その詳細が説明されている。
【００７６】
図１６の横軸は、空間周波数を表し、縦軸は、コントラスト感度を表している。横軸および縦軸とも対数軸である。
【００７７】
図１６の横軸の空間周波数とは、図１７に示すように、人の目の１°（degree）の視角内に入る、白色と黒色の濃淡変化（コントラスト）を意味する。空間周波数の単位はcpd（cycle per degree）である。
【００７８】
いま、人の目から表示パネル２５までの距離がLだけ離れているとすると、人の１°の視角内は、表示パネル２５の画面上では、距離L×tan（１）で計算される幅Dに相当する。従って、言い換えれば、空間周波数とは、どれだけの白色と黒色の濃淡変化が表示パネル２５の幅Dに含まれているかを意味する。
【００７９】
空間周波数が低い状態とは、図１８左側に示すように、白色と黒色の濃淡の個数が少ない状態であり、空間周波数が高い状態とは、図１８右側に示すように、白色と黒色の濃淡の個数が多い状態である。なお、図１８では、白色と黒色の濃淡変化が、白色と黒色の２値の繰り返しとして図示されているが、実際には、黒色から白色、または、白色から黒色に移行するときの輝度は、正弦波曲線のように、緩やかに変化している。
【００８０】
一方、図１６の縦軸のコントラスト感度とは、コントラスト閾値の逆数をとったものであり、コントラスト感度＝（１／コントラスト閾値）である。ここで、コントラスト閾値とは、視覚刺激（白色と黒色の濃淡による輝度）を認識することができる最小のコントラストである。
【００８１】
コントラスト閾値を測定する際のコントラストとして、例えば、正弦波の振幅の平均輝度L0に対する比率である、マイケルソンコントラストが採用される。正弦波の最大輝度および最小輝度が、図１９に示すように、それぞれLmaxおよびLminである場合、マイケルソンコントラストは、次式で求めることができる。
【００８２】
マイケルソンコントラスト＝（Lmax−Lmin）／（Lmax＋Lmin）
【００８３】
以上のようにして求められる空間周波数とコントラスト感度との相関関係は、図１６に示されるように、空間周波数が低くなるに従い、コントラスト感度が徐々に高くなっており、空間周波数が低くなるほど、わずかな輝度変化のものでも視認することが出来ることを表している。
【００８４】
このことは、表示パネル２５においては、空間周波数が所定の値以下になると、即ち、センサピッチαが所定の間隔以上となると、受光回路領域７１からなる黒色ラインをスジとして認識してしまうことを表す。
【００８５】
そこで、情報処理装置１の表示パネル２５において、受光解像度を表示解像度より低下させる場合、換言すれば、表示パネル２５の水平方向において、N個のピクセルPixに受光回路領域７１を１つというように受光回路領域７１を間引いて配置させる場合、黒色ラインをスジとして認識しない空間周波数の値となるセンサピッチαを設定する。
【００８６】
具体的には、空間周波数が１０cpd以上１８cpd以下であれば、違和感なく、表示パネル２５に表示された画像を視認することができ、さらに空間周波数が１８cpdより大きければ、受光解像度が表示解像度と同一である場合と同様に、画像を視認することができる。例えば、情報処理装置１が携帯電話機やPDAなどであるとして、情報処理装置１の使用者であるユーザの目から表示パネル２５までの距離Lを約２０ｃｍに想定した場合、空間周波数が１０cpdのときのセンサピッチαは３５０μmに相当し、空間周波数が１８cpdのときのセンサピッチαは１９５μｍに相当する。
【００８７】
従って、携帯電話機やPDAなどである情報処理装置１では、表示パネル２５の水平方向において、センサピッチαが３５０μm以下となるように、受光回路領域７１が配置されている。これにより、表示解像度に対して受光解像度を低下させた場合であっても、表示品質を維持することができる。なお、センサピッチαを１９５μｍ以上とすれば、受光解像度よりも光の透過率をより重視した受光回路領域７１の配置となる。
【００８８】
なお、情報処理装置１がテレビジョン受像機などである場合には、ユーザが表示パネル２５を視認する距離Lが異なってくるので、空間周波数１０以上となるセンサピッチαも異なる。従って、表示パネル２５のセンサピッチαは、ユーザが、情報処理装置１の表示パネル２５を視認する最も一般的な距離Lに応じて決定されるが、空間周波数が１０以上１８以下であれば、受光解像度が表示解像度に対して低下していても、表示品質を維持することができる。
【００８９】
その他の例としては、情報処理装置１の使用者が表示パネル２５に表示された非常に細かい文字や画像を見ることを想定し、ユーザの目から表示パネル２５までの距離Lを約１０ｃｍとすると、L=２０で空間周波数が１８cpdのとき、センサピッチαは１００μｍとなる。また、表示パネル２５がノートPC（Personal Computer）の表示部として使用されている状況を想定すると、例えば、ユーザの目から表示パネル２５までの距離Lを最大で７０ｃｍ程度とすることができ、L=７０で空間周波数が１０cpdのとき、センサピッチαは１２００μｍとなる。
【００９０】
次に、受光解像度を表示解像度より低下させる場合の、Rサブピクセル、Gサブピクセル、およびBサブピクセルの幅と受光回路領域７１の幅の設定について説明する。
【００９１】
図２０に示すように、受光機能を有さない表示パネル（図示せず）の１ピクセルPixの幅がWである場合、図２１に示すように、受光回路領域７１を配置させるピクセルPixの、Rサブピクセル、Gサブピクセル、およびBサブピクセルの幅をYに短くして、受光回路領域７１の幅Xと合わせて、ピクセルPixの幅Yと受光回路領域７１の幅Xで幅Wとなるようにすれば、その他の受光回路領域７１を配置しないピクセルPixに対しては変更の必要がないので簡単である。
【００９２】
しかしながら、このように１ピクセルPixの幅W内にピクセルPixと受光回路領域７１とを収めた場合、次のような問題が生じる。
【００９３】
即ち、図２１において、受光回路領域７１の左側のピクセルPixによって黒色が表示された場合、受光回路領域７１の黒色も合わせて、ユーザが黒色と感じる線幅は、ピクセルPixの幅Yと受光回路領域７１の幅Xとの和、即ち、幅Wとなる。
【００９４】
一方、図２１において、受光回路領域７１の右側のピクセルPixによって黒色が表示された場合、受光回路領域７１の黒色も合わせて、ユーザが黒色と感じる線幅は、黒色が表示されているピクセルPixの幅Wと受光回路領域７１の幅Xとの和、即ち幅X＋Wとなる。
【００９５】
従って、図２２に示されるように、同じ１ピクセルPixで黒色を表示したのであっても、黒色が、幅Wで表される場合（図２２A）と、幅X＋Wで表される場合（図２２B）とがある。
【００９６】
同じ１ピクセルPixであるにもかかわらず異なる幅で表示される現象は、例えば、“１１”のような数字や罫線など、１ピクセルで表現する文字や図形を表示したとき特に、ユーザに違和感を与えることになる。
【００９７】
そこで、情報処理装置１の表示パネル２５では、N個のピクセルPixごとに受光回路領域７１を配置させ、水平方向の受光解像度を表示解像度に対して１／Ｎに間引く場合、N×W＝N×Y’＋Xの関係を満たすように、全ピクセルPixの幅Y’が設定されている。
【００９８】
例えば、水平方向に２個のピクセルPixごとに受光回路領域７１を配置させ、水平方向の受光解像度を表示解像度の１／２に間引く場合には、図２３に示すように、２×W＝２×Y’＋Xの関係を満たすように、ピクセルPixの幅Y’が設定されている。
【００９９】
これにより、どのピクセルPixで黒色を表示した場合であっても、ユーザに違和感を与えることがない。即ち、表示解像度に対して受光解像度を低下させた場合であっても、表示品質を維持することができる。
【０１００】
以上のように、情報処理装置１の表示パネル２５では、ピクセルPixの表示画素領域を明部とし、有効表示領域内で受光回路４１が配置されている受光回路領域７１を暗部としたとき、水平方向において、明部と暗部の繰り返しパターンの空間周波数が１０cpd以上（１８cpd以下）となるように、ピクセルPixの配列に対して受光回路領域７１を間引いて配置することにより、垂直方向に受光回路領域７１が並んでできる黒色ラインをスジとして認識することがないので、表示品質を維持することができる。即ち、表示解像度に対して受光解像度を低下させた場合であっても、表示品質を維持することができる。ここで、有効表示領域とは、表示パネル２５のいわゆる「額縁」部分を除いた領域を意味する。
【０１０１】
水平方向にN個のピクセルPixごとに１つの受光回路領域７１を配置させ、水平方向の受光解像度を表示解像度に対して１／Ｎに間引く場合、受光回路領域７１が表示パネルにないときのピクセルPixの幅Wに対して、N×W＝N×Y’＋Xの関係を満たすように、表示パネル２５の全ピクセルPixの幅Y’を設定することで、どのピクセルPixで線や文字を表した場合も同一の線幅として表示することができるので、表示品質を維持することができる。即ち、表示解像度に対して受光解像度を低下させた場合であっても、表示品質を維持することができる。
【０１０２】
なお、上述した例では、受光回路領域７１がピクセルPixに対して水平方向に並んで配置されていたが、受光回路領域７１を垂直方向に並んで配置させてもよい。この場合、垂直方向において、明部と暗部の繰り返しパターンの空間周波数が１０cpd以上（１８cpd以下）となるように、受光回路領域７１が間引いて配置される。
【０１０３】
また、上述した例では、受光回路４２が受光回路領域７１として、Rサブピクセル、Gサブピクセル、およびBサブピクセルとは別に設けられている例について説明したが、受光回路４２は、Rサブピクセル、Gサブピクセル、またはBサブピクセルのいずれかの領域内に配置されてもよい。この場合、受光回路４２どうしの距離がセンサピッチαである。
【０１０４】
上述した実施の形態では、ピクセルPixがR，G、およびBのサブピクセルにより構成されるものとして説明したが、その他、図２４に示されるように、ピクセルPixがR，G，B、およびW（White）で構成されるようにした表示装置もある。本発明は、このようなピクセルPixで構成される表示装置に対しても適用可能である。
【０１０５】
ピクセルPixがR，G，B、およびWで構成される場合であって、受光解像度が表示解像度と同一である場合には、ディスプレイ全体において、図２５の基本ユニット１２１が水平方向に繰り返し配列されている。この基本ユニット１２１は、R，G，B、およびWからなるピクセルPixと１つの受光回路領域７１で構成される。
【０１０６】
一方、ピクセルPixの配列に対して受光回路領域７１を間引いて配置させる場合、例えば、受光解像度が表示解像度の１／２となるように受光回路領域７１を間引いて配置させる場合には、図２６に示されるように、２つのピクセルPixと１つの受光回路領域７１で構成される基本ユニット１４１が水平方向に繰り返し配列される。この場合も、ピクセルPixの領域が明部、有効表示領域内の受光回路領域７１が暗部となり、水平方向において、明部と暗部の繰り返しパターンの空間周波数が１０cpd以上となるので、表示品質を維持することができる。
【０１０７】
上述した例では、空間周波数が１０cpd以上（１８cpd以下）となる明部と暗部の繰り返しパターンのうちの暗部となる領域には必ず受光回路４２が形成されていたが、すなわち、有効表示領域内の暗部となる領域は必ず受光回路領域７１となっていたが、暗部となる領域の一部には、受光回路４２を形成する代わりに、受光回路４２が形成されたときの状態と同様の暗部となる遮光膜（例えば、黒色の膜）を設けることで、１０cpd以上の空間周波数を満足しつつ、受光解像度をさらに低下させることもできる。以下では、遮光膜で暗部（黒色）となるようにした領域をダミーブラック領域と称する。なお、遮光性のある配線材料で形成されている領域も暗部となる。
【０１０８】
図２７乃至図２９は、図９乃至図１１を参照して説明した受光解像度が表示解像度の１／２である場合と同様の空間周波数を保持しつつ、受光解像度を表示解像度の１／２よりも低下させた例を示している。
【０１０９】
図２７は、受光解像度が表示解像度の１／４の例を示している。
【０１１０】
図２７では、２個のピクセルPixごとに受光回路領域７１とダミーブラック領域２０１が交互に設けられており、ユーザの目には、赤色（R）、緑色（G）、青色（B）、黒色（K）、赤色（R）、緑色（G）、および青色（B）の繰り返しとなるので、明部と暗部の空間周波数は、受光解像度が表示解像度の１／２である場合と同一である。
【０１１１】
一方、受光回路領域７１は４個のピクセルPixごとに配置されているので、受光解像度は表示解像度の１／４となる。
【０１１２】
図２８は、受光解像度が表示解像度の１／８の例を示している。
【０１１３】
図２８は、図２７と比較すると、図２７の一番左側の受光回路領域７１がダミーブラック領域２０１となっている点のみが異なり、したがって、図２８における明部と暗部の空間周波数は、受光解像度が表示解像度の１／２である場合と同一である。
【０１１４】
一方、受光回路領域７１は８個のピクセルPixごとに配置されているので、受光解像度は表示解像度の１／８となる。
【０１１５】
図２９は、図２８の変形例であって、図２８における３つのダミーブラック領域２０１のうちの左から２番目のダミーブラック領域２０１が、受光回路４２を有しつつ、暗部となるように遮光膜も設けられた領域（以下、適宜、遮光膜で覆われた受光回路領域と称する）２１１とされている例を示している。
【０１１６】
遮光膜で覆われた受光回路領域２１１では、ユーザから見て受光回路４２の前面に遮光膜が設けられており、この場合、受光回路４２は受光できないので、実質的にないものと同様となり、受光解像度は表示解像度の１／８となる。
【０１１７】
一方、明部と暗部の空間周波数は、受光解像度が表示解像度の１／２である場合と同一である。
【０１１８】
図２７および図２８において、暗部は等間隔で並び、その暗部は受光回路領域７１またはダミーブラック領域２０１のいずれかで構成されるので、受光回路４２が配置されている受光回路領域７１間のピッチであるセンサピッチαと、暗部のピッチγには、α＝ｎ×γの関係が成り立つ。ここで、ｎは自然数（ｎ＝１，２，３，・・・）である。
【０１１９】
なお、図３１に示すにように、複数のセンサピッチαを設けることも可能である。図３１では、α1＝２×γ，α2＝３×γ、およびα3＝４×γの３種類のセンサピッチが存在し、この場合でも、上述のα＝ｎ×γの関係は成り立つ。ただし、センサピッチαが複数存在する場合には、後段の受光信号処理部２６において補正演算を行う必要がある。
【０１２０】
本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明を適用した情報処理装置の一実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】受光解像度が表示解像度と同一である場合の基本ユニットの構成例を示す図である。
【図３】図２に示した表示回路および受光回路の回路例を示す図である。
【図４】表示パネルがELディスプレイで構成される場合の表示回路および受光回路の回路例を示す図である。
【図５】図２の基本ユニットの表示状態を示す図である。
【図６】図５の基本ユニットの表示状態をディスプレイ全体で見たときの図である。
【図７】ユーザから見た図６の状態を示す図である。
【図８】図２の基本ユニットの配置におけるセンサピッチと表示ピクセルピッチについて説明する図である。
【図９】受光解像度が表示解像度の１／２である場合の基本ユニットの構成例および表示状態を示す図である。
【図１０】図９の基本ユニットの表示状態を示す図である。
【図１１】ユーザから見た図１０の状態を示す図である。
【図１２】受光解像度が表示解像度の１／３である場合の基本ユニットの構成例および表示状態を示す図である。
【図１３】図１２の基本ユニットの表示状態を示す図である。
【図１４】ユーザから見た図１３の状態を示す図である。
【図１５】受光解像度を表示解像度よりも低くした場合のセンサピッチと表示ピクセルピッチについて説明する図である。
【図１６】空間周波数とコントラスト感度との相関関係を示す図である。
【図１７】空間周波数を説明する図である。
【図１８】空間周波数を説明する図である。
【図１９】マイケルソンコントラストを説明する図である。
【図２０】受光機能を有さない表示パネルのピクセルの幅Wについて説明する図である。
【図２１】ピクセルの幅Wに受光回路領域を含む場合の配置例について説明する図である。
【図２２】図２１の配置を採用した場合に生じる問題について説明する図である。
【図２３】図１の表示パネルで採用されるピクセルの幅Y’について説明する図である。
【図２４】ピクセルがR,G,B、およびWで構成される例を示す図である。
【図２５】図２４のピクセルを用いて受光解像度を表示解像度と同一とした場合の基本ユニットの構成例を示す図である。
【図２６】図２４のピクセルを用いて受光解像度を表示解像度の１／２とした場合の基本ユニットの構成例を示す図である。
【図２７】受光解像度を表示解像度の１／２よりも低下させた例を示す図である。
【図２８】受光解像度を表示解像度の１／２よりも低下させたその他の例を示す図である。
【図２９】受光解像度を表示解像度の１／２よりも低下させたさらにその他の例を示す図である。
【図３０】センサピッチαと暗部のピッチγとの関係を示す図である。
【図３１】センサピッチαと暗部のピッチγとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１  情報処理装置，  １４  表示処理部，  ２５  表示パネル，  ４１  表示回路，  ４２  受光回路，  Pix  ピクセル，  ７１  受光回路領域
【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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