(57)【要約】【課題】ガラス基板上に複数の表示画素及び複数のホトセンサ画素がマトリックス状に配置された平面表示装置において、物体の位置を正確に求める。【解決手段】任意の外光照度において、各ホトセンサ画素２７による第１センシング動作に基づき、各ホトセンサ画素２７による撮像条件を予め記憶した係数を利用して所定時間毎に決定する撮像条件決定ステップと、前記決定された一つの撮像条件に基づき、各ホトセンサ画素２７により第２センシング動作を行い撮像情報を取得する撮像情報取得ステップとを備える。【選択図】      図２
2007011233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦横に列設される信号線及び走査線と、前記信号線及び前記走査線の各交点に対応して配置される表示画素と、前記表示画素に対応して設けられる複数のホトセンサ画素とを表示画面に一体的に備えた平面表示装置において、
任意の外光照度において、前記各ホトセンサ画素による第１センシング動作に基づき、前記各ホトセンサ画素による撮像条件を決定する撮像条件決定手段と、
前記決定された撮像条件に基づき、前記各ホトセンサ画素により第２センシング動作を行い撮像情報を取得する撮像情報取得手段と、
を備えた
ことを特徴とする平面表示装置。
【請求項２】
前記撮像条件決定手段は、前記撮像条件を所定時間毎に決定する
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項３】
前記撮像条件決定手段は、予め記憶した係数を利用して前記一つの撮像条件を決定し、
前記撮像情報取得手段は、前記決定された一つの撮像条件に基づいて前記第２センシング動作を行い撮像情報を取得する
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項４】
前記撮像情報取得手段は、前記決定された複数の撮像条件に基づいて前記第２センシング動作を複数行い撮像情報を取得する
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項５】
前記撮像条件は、前記第２センシング動作時における前記各ホトセンサ画素に供給するプリチャージ電圧である
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項６】
前記撮像条件は、前記第２センシング動作時においてセンシングに要するための露光時間である
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項７】
前記撮像条件は、前記ホトセンサ画素への光透過率である
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項８】
前記第２センシング動作は、前記表示画面を複数に分けたブロック毎に行う
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項９】
前記撮像条件は、２値情報で表現されている
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項１０】
前記ホトセンサが非晶質または多結晶半導体膜から構成される
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項１１】
前記前記ホトセンサ画素を構成するホトセンサが多結晶シリコン膜から構成される
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項１２】
前記第２センシング動作による撮像情報から、人間の手または指示部材にて指示される表示画面上の指示位置を検知する
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項１３】
前記第２センシング動作による撮像情報から、人間の手または指示部材による反射光を前記ホトセンサ画素で検出する
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項１４】
前記第２センシング動作による撮像情報から、人間の手または指示部材以外の領域の外光を検出する
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項１５】
前記ホトセンサ画素は、
前記第１ゲート信号線と平行に配された第２ゲート信号線からの第２ゲート信号によってオン／オフする第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子がオン状態のときに、前記信号線と平行に配されたプリチャージ電圧供給線から所定のプリチャージ電圧が印加されて電荷が蓄積されるコンデンサと、
前記コンデンサにより蓄積された電荷を光の強弱に応じて光リーク量を変化させて放電するホトセンサと、
前記コンデンサからの放電電圧に基づいてオン／オフする第２スイッチング素子と、
前記第１ゲート信号線と平行に配された第３ゲート信号線からの第３ゲート信号によって、前記第２スイッチング素子とホトセンサ信号出力線との間をオン／オフする第３スイッチング素子と、
を有し、
前記撮像情報取得手段は、前記プリチャージ電圧供給線から前記プリチャージ電圧を印加すると共に、前記第３スイッチング素子がオン状態のときに、前記第２スイッチング素子のオン／オフ状態によって変化する前記ホトセンサ信号出力線の電位を撮像情報として読み取る
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項１６】
前記プリチャージ電圧は、前記映像信号によって表示される映像の１または複数フレーム毎に印加されると共に、前記第２ゲート信号と前記第３ゲート信号と同期している
ことを特徴とする請求項１５記載の平面表示装置。
【請求項１７】
前記ホトセンサが前記絶縁基板上にマトリックス状に複数配され、
前記マトリックス状に配された複数のホトセンサで一つのブロックを構成し、
前記ブロックが前記絶縁基板上に複数設けられ、
前記ホトセンサ処理手段は、前記各ブロック毎にオン状態、または、オフ状態の前記ホトセンサの数をカウントし、前記カウントした数によって前記ブロックにおける前記ホトセンサがオン状態、または、オフ状態であるかを判断する
ことを特徴とする請求項１５記載の平面表示装置。
【請求項１８】
前記撮像情報取得手段は、前記第１スイッチング素子をオン状態にして第２スイッチング素子のゲート端子にプリチャージ電圧を印加した時刻から、第３スイッチング素子をオン状態にしてホトセンサ出力信号線に出力を取り出すまでの時間を露光時間とする
ことを特徴とする請求項１４記載の平面表示装置。
【請求項１９】
前記各スイッチング素子は、ＰチャンネルのＴＦＴであり、前記スイッチング素子がオン状態のときは前記ＰチャンネルのＴＦＴがオン状態であり、前記スイッチング素子がオフ状態のときはＰチャンネルのＴＦＴがオフ状態である
ことを特徴とする請求項１５記載の平面表示装置。
【請求項２０】
前記各スイッチング素子は、ＮチャンネルのＴＦＴであり、前記スイッチング素子がオン状態のときは前記ＮチャンネルのＴＦＴがオフ状態であり、前記スイッチング素子がオフ状態のときは前記ＮチャンネルのＴＦＴがオン状態である
ことを特徴とする請求項１５記載の平面表示装置。
【請求項２１】
縦横に列設される信号線及び走査線と、前記信号線及び前記走査線の各交点に対応して配置される表示画素と、前記表示画素に対応して設けられるホトセンサ画素とを一体的に備えた平面表示装置の撮像方法において、
任意の外光照度において、前記各ホトセンサ画素により第１センシング動作を行い、前記各ホトセンサ画素の撮像条件を決定する第１センシング動作ステップと、
前記決定された撮像条件に基づき、前記ホトセンサ画素により第２センシング動作を行う第２センシング動作ステップと、
前記第２センシング動作に基づき撮像情報を取得する撮像情報取得ステップと、
を備えた
ことを特徴とする平面表示装置の撮像方法。
【請求項２２】
縦横に列設される信号線及び走査線と、前記信号線及び前記走査線の各交点に対応して配置される表示画素と、前記表示画素に対応して設けられるホトセンサ画素とを一体的に備えた平面表示装置においてコンピュータによって撮像を実現する撮像プログラムであって、
任意の外光照度において、前記各ホトセンサ画素により第１センシング動作を行い、前記各ホトセンサ画素の撮像条件を決定する第１センシング動作機能と、
前記決定された撮像条件に基づき、前記ホトセンサ画素により第２センシング動作を行う第２センシング動作機能と、
前記第２センシング動作に基づき撮像情報を取得する撮像情報取得機能と、
を実現する
ことを特徴とする平面表示装置の撮像プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像取込み機能を備えた平面表示装置及びそれを用いた撮像方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、液晶表示装置のアレイ基板上に、画像取込みを行う密着型エリアセンサを配置した表示装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
この従来の液晶表示装置は、センサに接続されたキャパシタの電荷量をセンサでの受光量に応じて変化させるようにし、キャパシタの両端電圧を検出することで、画像取込みを行っている。
【特許文献１】特開２００１−２９２２７６号公報
【特許文献２】特開２００１−３３９６４０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、エリアセンサなどを有した平面表示装置においては、例えばアレイ基板上の物体の位置、または、前記光点の位置を正確に検出する必要がある。
【０００５】
しかしながら、このセンサの特性にばらつきがある場合、この検出精度の正確性を十分に確保することができない。そして、特にタッチパネル機能を実現することになれば、この検出精度の正確性は非常に重要となる。
【０００６】
そこで本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、特性ばらつきに影響されないセンシング動作が可能な平面表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、縦横に列設される信号線及び走査線と、前記信号線及び前記走査線の各交点に対応して配置される表示画素と、前記表示画素に対応して設けられる複数のホトセンサ画素とを表示画面に一体的に備えた平面表示装置において、任意の外光照度において、前記各ホトセンサ画素による第１センシング動作に基づき、前記各ホトセンサ画素による撮像条件を決定する撮像条件決定手段と、前記決定された撮像条件に基づき、前記各ホトセンサ画素により第２センシング動作を行い撮像情報を取得する撮像情報取得手段と、を備えたことを特徴とする平面表示装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像表示を行うことができると共に、精度よく画像取り込みを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態の液晶表示装置について説明する。
【００１０】
［１］液晶表示装置
まず、液晶表示装置の構成と、各回路の詳細について説明する。
【００１１】
（１）液晶表示装置の構成
本実施形態の液晶表示装置の構成について図１に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、アレイ基板１１と回路基板１７とを示している。
【００１３】
液晶表示装置は、水平方向３２０画素ｘ垂直方向２４０画素の表示解像度を有する。なお、画素１６とは、表示画素２６とホトセンサ画素２７とを合わせて表現するときの名称である。
【００１４】
アレイ基板は、絶縁基板として例えば透明なガラス基板と、このガラス基板上に３２０ｘＲ,Ｇ,Ｂ＝９６０本のソース信号線２３が縦方向に配線され、２４０本の表示用ゲート信号線２２ａが配線されている。これらソース信号線２３と表示用ゲート信号線２２ａの交点近傍に画素１６が設けられている。
【００１５】
また、９６０本のプリチャージ電圧信号線２４、３４０本の第２ゲート信号線２２ｃ、３４０本の第３ゲート信号線２２ｂ、３４０本の共通信号線３１、９６０本のホトセンサ出力信号線２５を有している。プリチャージ電圧信号線２４、ホトセンサ出力信号線２５は、信号線２３と平行に配線され、第２ゲート信号線２２ｃ、第３ゲート信号線２２ｂ、共通信号線３１は、表示用ゲート信号線２２ａと平行に配線されている。
【００１６】
また、この実施形態のアレイ基板１１は、ソース信号線２３が接続されているソースドライバ回路１４と、プリチャージ電圧信号線２４が接続されているホトセンサ処理回路１８と、表示用ゲート信号線２２ａを駆動する表示用ゲートドライバ回路１２と、第３ゲート信号線２２ｂ、第２ゲート信号線２２ｃ、共通信号線３１が接続されている読み取り用ゲートドライバ回路１２ｂと、ホトセンサ出力信号線２５が接続されているホトセンサ出力処理回路１８とを備えている。これらの回路は、例えば低温ポリシリコンＴＦＴにより形成されている。
【００１７】
この実施形態では、ホトセンサ画素をアレイ基板に一体的に組み込んだが、アレイ基板と対向する対向基板側に一体的に組み込んでもかまわない。
【００１８】
（２）各回路の構成
回路基板１７上には、アレイ基板１１の各回路を制御するコントロールＩＣ（図示せず）、画像データ等を記憶するメモリ（図示せず）と、アレイ基板１１及び回路基板１７で使用する各種の直流電圧を出力する電源回路（図示せず）とを実装している。また、回路基板１７上には、表示制御及び画像取込制御を行う映像信号処理回路２１が実装されている。アレイ基板１１と回路基板１７とは、例えばフレキシブル基板（ＦＰＣ）２０を介して各種信号の送受を行う。映像信号処理回路２１からの出力映像信号はソースドライバ回路１４に印加される。
【００１９】
ソースドライバ回路１４は、映像信号処理回路２１から入力するデジタル画素データを液晶表示素子の駆動に適したアナログ電圧に変換するＤ／Ａ変換回路を有する。
【００２０】
表示用ゲートドライバ回路１２ａは、表示用ゲート信号線２２ａを順次選択し、ソースドライバ回路１４と同期をとって表示画素２６に映像データを書き込む動作を行う。
【００２１】
読み込み用ゲートドライバ回路１２ｂは、第３ゲート信号線２２ｂ及び第２ゲート信号線２２ｃを順次選択し、ソースドライバ回路１４と同期をとってホトセンサ画素２７にプリチャージ電圧を印加し、また、ホトセンサ画素２７から出力電圧を取り出す動作を行う。
【００２２】
ホトセンサ処理回路１８は、プリチャージ電圧を各プリチャージ電圧信号線２４に印加する。また、ホトセンサ処理回路１８は、ホトセンサ画素２７からの出力電圧をホトセンサ出力信号線２５を介して取り込む。このホトセンサ処理回路１８は、アレイ基板１１に直接形成されている。基本的な構成部品は、コンパレータ回路２３３をスイッチからなる選択回路である。
【００２３】
そして、ホトセンサ信号処理回路１５は、読み取り用ゲートドライバ回路１２ｂ及びホトセンサ処理回路１８を制御する。また、ホトセンサ処理回路１８からの出力データを演算あるいは比較処理などを施し、光が照射あるいは遮光されているホトセンサ位置を判断し、その座標位置を出力する。
【００２４】
（３）画素１６の構成
図２は画素１６（表示画素２６＋ホトセンサ画素２７）を中心として詳細に示した本実施形態の液晶表示装置のブロック図である。なお、画素１６は１つしか図示していないが、図１に図示したように、画素１６はマトリックス状に形成されている。
【００２５】
（３−１）表示画素２６の構成
表示画素２６は、縦横に列設されるソース信号線２３及び表示用ゲート信号線２２ａの各交点近傍に形成される。表示画素２６は、表示制御用の低温ポリシリコン薄膜トランジスタ（以下、表示用ＴＦＴという）３２と（図３参照）、表示用ＴＦＴ３２の一端に形成された画素電極６１と、この画素電極６１と対向する対向電極３６と画素電極６１との間に構成される液晶容量３４、共通信号線３１との間に接続される表示用補助容量３５から構成される。
【００２６】
（３−２）ホトセンサ画素２７の構成
ホトセンサ画素２７は図６に示されるように、例えばＴＦＴからなるホトセンサ６４と、プリチャージ電圧を保持するコンデンサ６３と、ソースフォロワとして動作する第２ＴＦＴ６２ｂと、プリチャージ電圧をコンデンサ６３に印加するスイッチング素子として動作する第１ＴＦＴ６２ａと、第２ＴＦＴ６２ｂのソースフォロワ出力をホトセンサ出力信号線２５に選択して出力する第３ＴＦＴ６２ｃとから構成される。ホトセンサ６４などの一端子は、共通信号線３１に接続され接地されている。なお、第１ＴＦＴ６２ａ、第２ＴＦＴ６２ｂ、第３ＴＦＴ６２ｃ、ホトセンサ６４とは、表示用ＴＦＴ３２と共にアレイプロセスの同一工程で形成する。
【００２７】
（３−３）ホトセンサ画素２７の配置
図３では、ホトセンサ画素２７は表示画素２７に対応してそれぞれに形成されている。つまり、表示画素２６の形成数とホトセンサ画素２７の形成数とは同一である。
【００２８】
しかし、ホトセンサ画素２７は、図４に示すように、ＲＧＢの表示画素２６（２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂ）に１つのホトセンサ画素２７を配する等、複数の表示画素を一組とし、これに対応して配置してもよい。
【００２９】
例えば、図５に示すように、２画素に１つのホトセンサ画素２７を配置または形成してもよい。好ましくは、図５に示すように、偶数画素行の奇数画素列にホトセンサ画素２７を配置し、奇数画素行の偶数画素列にホトセンサ画素２７を配置するように構成しても良い。
【００３０】
上記したように、ホトセンサ画素２７は全ての表示画素２６に対応して形成することには限定されない。
【００３１】
また、ホトセンサ画素２７の位置は、表示領域１０内に限定するものではなく、表示領域外に構成してもよい。
【００３２】
また、形成されるホトセンサ画素２７は、一表示画素２６に１つに限定するものではなく、一表示画素に複数のホトセンサ画素２７を形成してもよい。
【００３３】
（４）ホトセンサ画素２７の等価回路の構成
ホトセンサ画素２７の等価回路について図６、７に基づいて説明する。
【００３４】
ホトセンサ画素２７の等価回路は、ホトセンサ６４、コンデンサ６３、第１ＴＦＴ６２ａ、第２ＴＦＴ６２ｂ、第３ＴＦＴ６２ｃから構成されている。
【００３５】
ホトセンサ６４は、上述したようにＴＦＴから構成されるもので、ホトダイオードとして動作するよう構成されている。本実施形態ではホトセンサ６４をＴＦＴのＮチャンネルのダイオード接続で形成している。ＴＦＴをＮチャンネルのダイオード接続することにより、構成が容易になり、電荷の保持特性も向上する。このホトセンサ６４に光が照射されると、ホトセンサ６４は光の強度に応じてリークする。このリークによりホトセンサ６４の両端子間の電位が低下する。したがって、ホトセンサ６４の両端子間電位を検出することにより、ホトセンサ６４に光が照射されたこと、ホトセンサ６４に照射された光の相対的な強度を把握できる。
【００３６】
コンデンサ６３は、プリチャージ電圧を保持するものであり、例えばＴＦＴのゲート絶縁膜を用いて構成する。ゲート絶縁膜を利用することにより、製造プロセスを簡略化でき、小面積で容量の大きな補助容量を構成できる。
【００３７】
第２ＴＦＴ６２ｂは、ソースフォロワとして動作するものであり、ゲート端子にはホトセンサ６４の一端子が接続され、また、コンデンサ６３の一端子が接続される。第２ＴＦＴ６２ｂのゲート端子電圧がＶｔ電圧になると、第２ＴＦＴ６２ｂはオフする。Ｖｔ電圧以上であると、第２ＴＦＴ６２ｂはオンする。
【００３８】
第１ＴＦＴ６２ａは、プリチャージ電圧信号線２４に印加されたプリチャージ電圧をコンデンサ６３の一端子に印加する。第２ゲート信号線２２ｃにオン電圧が印加されると、第１ＴＦＴ６２ａがオンする。プリチャージ電圧は、第２ＴＦＴ６２ｂがオンする電圧（Ｖｔ電圧以上）である。第１ＴＦＴ６２ａはゲートドライバ回路１２ｂで制御され、第１ＴＦＴ６２ａのゲート端子は第２ゲート信号線２２ｃに接続されている。
【００３９】
第３ＴＦＴ６２ｃはゲートドライバ回路１２ｂで制御され、第３ＴＦＴ６２ｃのゲート端子は第３ゲート信号線２２ｂに接続されている。第３ゲート信号線２２ｂにオン電圧が印加されると、第３ＴＦＴ６２ｃがオンする。
【００４０】
（５）ホトセンサ画素２７の等価回路の動作内容
以下、上記構成のホトセンサ画素２７の等価回路の動作内容について説明する。
【００４１】
（５−１）第１動作
第２ゲート信号線２２ｃにオン電圧が印加されると、第１ＴＦＴ６２ａがオンする。すると、プリチャージ電圧信号線２４に印加されたプリチャージ電圧がコンデンサ６３の一端子に印加される。プリチャージ電圧は、例えば１フレーム（１画面の書き換え周期）毎に印加される。もちろん、複数フレームに１回印加してもよい。
【００４２】
（５−２）第２動作
コンデンサ６３は、プリチャージ電圧を蓄積する。
【００４３】
（５−３）第３動作
ホトセンサ６４に光が照射されると、コンデンサ６３に蓄積された電荷がホトセンサ６４のチャンネル間を通じて放電される。この放電された放電電圧値によって、第２ＴＦＴ６２ｂがオンまたはオフ状態となる。この放電電圧値は、ホトセンサ６４は光の強度に応じた光リーク量により決まる。
【００４４】
（５−４）第４動作
第３ゲート信号線２２ｂにオン電圧が印加されると、第３ＴＦＴ６２ｃがオンする。第３ＴＦＴ６２ｃをオンさせるタイミングは、プリチャージ電圧を印加するタイミングと同期をとって実施される。
【００４５】
このときに、第２ＴＦＴ６２ｂがオン状態であれば、ホトセンサ出力信号線２５の電荷は、第３ＴＦＴ６２ｃ、６２ｂを介して、共通信号線３１に放電される。なお、共通信号線３１の電位によっては充電される場合もあるが、例えば、共通信号線３１は接地しておく。
【００４６】
一方、第３ＴＦＴ６２ｃがオンしても、第２ＴＦＴ６２ｂがオフ状態であれば、ホトセンサ出力信号線２５の電荷は変化しない。
【００４７】
（５−５）等価回路における露光時間の定義
ここで、以下で使用する「露光時間」について定義しておく。露光時間とは、第１ＴＦＴ６２ａをオン状態にして第２ＴＦＴ６２ｂのゲート端子にプリチャージ電圧を印加した時刻から、第３ＴＦＴ６２ｃをオン状態にしてホトセンサ出力信号線２５に出力を取り出すまでの時間である。
【００４８】
（５−６）等価回路のまとめ
以上のように、ホトセンサ出力信号線２５の電荷の変化を検出すれば、第２ＴＦＴ６２ｂがオン状態か、中間的なオン状態か、もしくはオフ状態かを検出することができる。つまり、この検出は第２ＴＦＴ６２ｂのゲート端子の電位を検出していることになる。第２ＴＦＴ６２ｂのゲート端子電圧は、プリチャージ電圧の大きさと、ホトセンサ６４に照射された光の強度（液晶層の透過率を含む）及び露光時間により変化する。すなわち、プリチャージ電圧の大きさ、露光時間の長さ、ホトセンサ６４の光リーク量からホトセンサ６４に照射されている光の強弱を検出することができる。
【００４９】
そして、光の強弱の検出は、イメージスキャナのように画像のスキャニング（読み取り）動作に該当する。本実施形態は、マトリックス状にホトセンサ画素２７を形成している。したがって、各ホトセンサ画素２７の第２ＴＦＴ６２ｂのオンオフ状態を検出することにより、表示領域１０に結像あるいは照明された画像イメージを取り込むことができる。また、物体の影、あるいは物体で反射した光を検出できる。
【００５０】
（６）ホトセンサ処理回路１８の構成
図８は、画素１６の周辺部を図示した構成図である。
【００５１】
ホトセンサ出力信号線２５は、ホトセンサ処理回路１８と接続されている。ホトセンサ処理回路１８は、主として、コンパレータ回路２３３と選択回路８１から構成される。選択回路３１は一例としてアナログスイッチである。また、選択回路８１はスイッチングあるいは選択回路の他、シフトレジスタ回路などを有している。
【００５２】
ホトセンサ画素２７とコンパレータ回路２３３の接続状態は図７に示している。コンパレータ回路２３３はオペアンプ回路あるいは差動アンプなどでもよい。つまり、一端子に比較電圧あるいは比較対照に対して回路２３３の出力が変化するものであればいずれでもよい。
【００５３】
コンパレータ回路２３３は、比較電圧Ｖｒｅｆに対して、大きいあるいは小さいかを判定し、ロジック的にハイ（Ｈ）またはロー（Ｌ）のいずれか一方を出力（２値化）する。したがって、出力がロジック信号に変換されるため、以降のロジック処理が容易になる。
【００５４】
（７）コンパレータ回路２３３の機能
次に、コンパレータ回路２３３について図８に基づいて説明する。
【００５５】
図８に示すように、プリチャージ電圧信号線２４にはプリチャージ電圧端子８３からプリチャージ電圧Ｖｐｒが印加される。プリチャージ電圧はソースドライバ回路１４が出力する映像信号と同期をとって印加される。プリチャージ電圧は全てのプリチャージ電圧信号線２４に同一のプリチャージ電圧を印加する。
【００５６】
全てのコンパレータ回路２３３の入力端子の一端子には、コンパレータ電圧端子８３から比較電圧Ｖｒｅｆが印加される。比較電圧Ｖｒｅｆは全てのコンパレータ回路２３３に同一の電圧を印加する。
【００５７】
ホトセンサ出力信号線２５の一端にはコンパレータ回路２３３の入力端子に接続されている。また、コンパレータ回路２３３の出力端子には選択回路８１が接続されている。選択回路８１のスイッチＳｋ（ｋ＝１〜ｎ、ｎは画素列数）が形成され、一つのスイッチＳｋが選択される。選択されたコンパレータ回路２３３の出力は電圧出力端子に接続されている。したがって、出力電圧端子８２には出力電圧を出力する。スイッチＳｋ（ｋ＝１〜ｎ）は１水平走査期間に１回以上選択されるように構成されている。つまり、ゲートドライバ回路１２ｂが１水平走査期間（以下、「１Ｈ」という）クロックに同期して第３ゲート信号線２２ｂを選択し、ホトセンサ出力信号線２５に第３ＴＦＴ６２ｃの出力電圧を出力する（図１０参照）。
【００５８】
（８）表示方法と読み取り方法
表示方法と読み取り方法について図１０に基づいて説明する。
【００５９】
映像信号は表示画像に対応して一水平走査期間（１Ｈ）単位でソース信号線２３に印加される。映像信号の極性は、例えば１Ｈ毎に基準電圧に対して反転する。また、各画素行に印加される電圧の極性は、例えば１フレーム毎に基準電圧に対して反転される。
【００６０】
表示用ゲート信号線２２ａは１Ｈのクロックに同期して画素行を順次選択し、選択された画素１６のＴＦＴ３２はソース信号線２３に印加された映像信号を画素電極６１に書き込む。
【００６１】
読み取り用ゲートドライバ回路１２ｂは、１Ｈ周期でゲート信号線２２ａを選択し、また順次選択する第２ゲート信号線２２ｃの位置をシフトさせる。シフトの方法は、ゲート信号線２２ａのシフト方向と一致させている。第２ゲート信号線２２ｃにオン電圧が印加されると、この第２ゲート信号線２２ｃに接続された画素行に対応する第１ＴＦＴ６２ａはオンとなる。したがって、プリチャージ電圧信号線８３に印加されている。プリチャージ電圧がホトセンサ６４に印加される。プリチャージ電圧は１Ｈ毎に変化させてもよいが、一定電圧とすることが好ましい。
【００６２】
ホトセンサ６４に光が照射されると、ホトセンサ６４を介して電荷が放電し、ホトセンサ６４の端子電圧がプリチャージ電圧より低下していく。低下は、ホトセンサ６４に照射される光の強度と時間で決定される。印加されたプリチャージ電圧の低下が第２ＴＦＴ６２ｂのＶｔ電圧以下であれば第２ＴＦＴ６２ｂはオフ動作となり、Ｖｔ電圧以上であればオン状態となる。
【００６３】
同様に、ゲートドライバ回路１２ｂは第３ゲート信号線２２ｂを１Ｈのクロックに同期して画素行を順次選択し、選択されたホトセンサ画素２７のスイッチング用第３ＴＦＴ６２ｃは第２ＴＦＴ６２ｂの出力を電圧出力信号線２５に出力する。ホトセンサ６４に光が照射されると、ホトセンサ６４を介して電荷が放電し、ホトセンサ６４の端子電圧がプリチャージ電圧より低下していく。先にも説明したように、電圧低下（電荷の放電）は、ホトセンサ６４に照射される光の強度（液晶層の透過率を含む）と時間で決定される。また、コンデンサ６３の容量で決定される。もちろん、プリチャージ電圧の大きさでも決定される。印加されたプリチャージ電圧が低下し、第２ＴＦＴ６２ｂのＶｔ電圧以下であれば第２ＴＦＴ６２ｂはオフ動作となり、Ｖｔ電圧以上であればオン状態となる。したがって、第３ＴＦＴ６２ｃをオン状態にすることにより、第２ＴＦＴ６２ｂの動作状態を電圧出力信号線２５に出力することができる。
【００６４】
（９）露光時間
次に、露光時間について説明する。露光時間については、上記でも説明したが、さらに詳しく説明する。
【００６５】
図１０に示すように、第２ゲート信号線２２ｃを選択してから、Ａ期間経過後に第３ゲート信号線２２ｂを選択する。このＡ期間を「露光時間」と呼ぶ。つまり、露光時間とは、任意のホトセンサ画素２７にプリチャージ電圧を印加した時刻から、読み出すまでの時刻である。正確にはホトセンサ６４に印加したプリチャージ電圧が確定してからホトセンサ出力信号線８２に電圧などが出力され、その出力状態が安定となり、電圧出力端子８２から呼び出せるまでの時間である。しかし、一般的にはプリチャージ電圧がホトセンサ画素２７に印加されたタイミングから、この印加されたホトセンサ画素２７のホトセンサ６４の保持電圧が読み出すタイミングまでの時間を露光時間とする。第３ゲート信号線２２ｂと第２ゲート信号線２２ｃの選択タイミングは同期を取っているため、露光時間を調整してもホトセンサ６４の端子電圧を検出する時間は相対的に比例する。したがって、精度よく、外光強度を把握することができる。また、ホトセンサ６４がアレイ基板１１のロットにより異なっていても問題ない。
【００６６】
露光時間は、図１２に示すように調整できる。
【００６７】
図１２（ａ）は、第２ゲート信号線２２ｃの選択信号である。１Ｈの一定期間、第２ゲート信号線２２ｃにオン電圧が印加され、ホトセンサ画素２７にプリチャージ電圧が印加される。図１２（ｂ）は、第３ゲート信号線２２ｂの選択信号である。１Ｈの一定期間、第３ゲート信号線２２ｂにオン電圧が印加され、ホトセンサ画素２７からホトセンサ出力信号線２５に電圧などが取り出される。図１２（ｂ１）は、露光時間が１Ｈ以内の場合である。図１２（ｂ２）は露光時間が１Ｈ以上（図では２Ｈ近傍）の場合の実施形態である。図１２（ｂ３）は露光時間がｎＨ（ｎは整数）の場合の実施形態である。
【００６８】
図１２は１Ｈ単位であるが、１Ｈ以下単位でもよい。また、１フレーム単位で露光時間を調整してもよい。プリチャージ電圧、露光時間は最適に電圧出力端子８２から出力されるように調整する。
【００６９】
露光時間を１Ｈ以内の時間設定を実現する図１３のようにゲートドライバ回路１２ｂにイネーブル（ＯＥＶ）回路を付加することが好ましい。イネーブル端子（ＯＥＶ）端子にＨロジック電圧が印加されている期間と、ゲートドライバ回路１２ｂが第３ゲート信号線２２ｂを選択するＨロジック電圧を出力している期間がＡＮＤされる期間にのみ、第３ゲート信号線２２ｂにオン電圧が印加される。
【００７０】
図８などのゲートドライバ回路１２ｂの構成では、イネーブル端子（ＯＥＶ）端子がない。したがって、ゲートドライバ回路１２ｂが第３ゲート信号線２２ｂを選択するＨロジック電圧を出力している期間が第２ゲート信号線２２ｃにオン電圧（選択電圧）が印加される。
【００７１】
しかし、図１３の構成ではイネーブル端子（ＯＥＶ）のロジック電圧の制御により、第３ゲート信号線２２ｂにオン電圧を印加する期間を１Ｈ以下とすることができる。
【００７２】
したがって、ゲートドライバ回路２２ｂにより、１Ｈ期間において、同一ホトセンサ画素２７に形成された第３ゲート信号線２２ｂ、２２ｃを選択し、プリチャージ電圧を印加するときは第３ゲート信号線２２ｂをＯＥＶ端子の制御により非選択状態にする。つまり、シフトレジスタ回路により第３ゲート信号線２２ｂを選択しているが、ＯＥＶ端子によりオフ電圧が第３ゲート信号線２２ｂに印加されるようにする。ホトセンサ６４にプリチャージ電圧を印加後、１Ｈ以内の露光時間経過した後に、第３ゲート信号線２２ｂに接続されたＯＥＶ端子の制御により選択状態にする。つまり、ＯＥＶ端子によりオン電圧が第３ゲート信号線２２ｂに印加されるようにする。したがって、第３ＴＦＴ６２ｃがオンし、第２ＴＦＴ６２ｂの出力がホトセンサ出力信号線２５に出力される。
【００７３】
以上のＯＥＶに関する構成あるいは動作は、ゲートドライバ回路１２に適用できる。また、ゲート信号線２２ａ、第２ゲート信号線２２ｃにも適用することが好ましい。
【００７４】
（１０）ホトセンサ６４の端子電圧
ホトセンサ６４の端子電圧は、ホトセンサ６４に印加するプリチャージ電圧の大きさと、ホトセンサ６４に照射される外光の強度などによって変化する。この変化を図１１に示している。図１１のＡ期間にプリチャージ電圧が印加される。
【００７５】
図１１（１）はプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝３．５Ｖの場合である。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃが３．５Ｖ印加した後、ホトセンサ６４に照射される外光が弱い場合は、ａの直線でホトセンサ６４の端子電圧が変化する。ホトセンサ６４に照射される外光が強い場合は、ｂの直線でホトセンサ６４の端子電圧が変化する。Ｂ期間後に、第３ＴＦＴ６２ｃがオンされ、ホトセンサ出力信号線２５に電圧などが取り出される。図１１（１）のｂ直線の場合は、１．０Ｖがホトセンサ出力信号線２５に取り出される。Ｂ期間が短ければ、ホトセンサ出力信号線２５の電圧は、１．０Ｖ以上となる。Ｂ期間が長ければ、ホトセンサ出力信号線２５の電圧は、１．０Ｖ以下となる。
【００７６】
図１１（２）はプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝４．０Ｖの場合である。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃが４．０Ｖ印加した後、ホトセンサ６４に照射される外光が弱い場合は、ａの直線でホトセンサ６４の端子電圧が変化する。ホトセンサ６４に照射される外光が強い場合は、ｂの直線でホトセンサ６４の端子電圧が変化する。Ｂ期間後に、スイッチング第３ＴＦＴ６２ｃがオンされ、ホトセンサ出力信号線２５に電圧などが取り出される。光照射強度に対するホトセンサ６４のインピーダンス変化が比例するのであれば、図１１（１）のｂ直線の傾きと図１１（２）のｂ直線の傾きは同一である。図１１（１）のａ直線の傾きと図１１（２）のａ直線の傾きは同一である。但し、１．０Ｖがホトセンサ出力信号線２５に取り出される。
【００７７】
図１１（３）はプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝４．５Ｖの場合であり、図１１（４）はプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝５．０Ｖの場合である。
【００７８】
（１１）露光時間とプリチャージ電圧の関係
プリチャージ電圧を変化させることにより、外光に対する感度を調整している。また、露光時間に対してもプリチャージ電圧を変化させることにより感度を調整している。
【００７９】
図９はこの説明図である。ホトセンサ６４のリーク量は、外光が強いほどリーク量が大きくなる。また、略露光時間に比例して電荷が放電する。プリチャージ電圧は一定の電圧を印加するとし、第２ＴＦＴ６２ｂのＶｔに変化するように調整するためには、ホトセンサ６４への外光が強い時は、露光時間を短くする。ホトセンサ６４への外光が弱いときは露光時間を長くする。以上の関係は図９に図示される。したがって、外光が非常に強い時は、露光時間をきわめて短くする。また、ホトセンサ６４の感度が外光に対して非常によいときは、露光時間をきわめて短くする。
【００８０】
露光時間を短くしても第２ＴＦＴ６２ｂのゲート端子電圧がＶｔ電圧以下にすぐに到達してしまい、ホトセンサ出力信号線２５への変化信号が判別できない場合は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを電子ボリウム２６１ａにより高く設定する。すなわち、全画面の第２ＴＦＴ６２ｂの出力がオフ状態として出力される場合、つまり、本実施形態の表示パネルからの出力が同一撮像データを得ることができない状態では、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを電子ボリウム２６１ａにより高く設定する。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを高く設定することにより、第２ＴＦＴ６２ｂのＶｔ電圧に到達するまでの時間が長くなるから、撮像データ（撮像された画像データ、物体の影など）を得ることができる。
【００８１】
露光時間を長くしても第２ＴＦＴ６２ｂのゲート端子電圧がＶｔ電圧以下に全く遠く、ホトセンサ出力信号線２５への変化信号が判別できない場合は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを電子ボリウム２６１ａにより低く設定する。すなわち、全画面の第２ＴＦＴ６２ｂの出力がオン状態として出力される場合、つまり、本実施形態の表示パネルからの出力が同一撮像データを得ることができない状態では、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを電子ボリウム２６１ａにより低く設定する。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ電圧を低く設定することにより、第２ＴＦＴ６２ｂのＶｔ電圧に到達するまでの時間が短くなるから、撮像データ（撮像された画像データ、物体の影など）を得ることができる。
【００８２】
なお、露光時間は１フレーム以内とする方が良好な結果が得られる。映像信号が印加されたソース信号線２３からのカップリングの影響を受けにくいためと思われる。映像データは１フレーム毎に極性が反転し、この反転の影響によりホトセンサ６４の電位がゆれてしまうからである。
【００８３】
以上のように、本実施形態は、露光時間とプリチャージ電圧を調整することにより、撮像データを得ることを特徴としている。また、基本的にコンパレータ電圧Ｖｒｅｆは固定値に設定することを特徴としている。
【００８４】
（１２）マトリックス処理
ホトセンサ６４は、表示画素２６と同一工程で形成される。使用するプロセスは、ポリシリコン形成技術である。ポリシリコン形成技術による半導体膜は、例えばレーザーアニール技術等の結晶化技術を用いて形成される。したがって、レーザー光等のエネルギー線の温度分布により特性が大きくばらつく。そこで、本実施形態は、図１４に示すように、マトリックス処理を実施している。
【００８５】
マトリックス処理とは、マトリックス状に配された複数のホトセンサ画素２７を組み合わせて一つのブロックを構成し、この一つのブロック内のホトセンサ画素２７の出力をカウントし、カウント値により信号処理を実施する。
【００８６】
例えばレーザーアニ−ル方法では、第２ＴＦＴ６２ｂ、ホトセンサ６４の特性は表示領域の一方の方向から他方の方向に傾きを持った特性分布となる。この特性分布を補正するためには、ホトセンサ６４が形成された領域に均一な外光を照射し、露光時間を一定にし、かつプリチャージ電圧を一定にして、一つのブロック毎に第２ＴＦＴ６２ｂの出力をカウントして加算する。また、電圧出力端子８２からの出力はコンパレータ回路２３３により２値のデータ（オン（１）、オフ（０））に変換されている。
【００８７】
例えば、１０ｘ１０のブロックでは、カウント値は０から１００までの範囲である。このカウント値をブロック内のホトセンサ６４毎に集計してメモリする。すなわち、設定値として、このカウント値をメモリする。
【００８８】
液晶表示装置で撮像したデータも同一のブロック区分で処理を行い、処理を行ったカウント値から、先の設定値を一定比率で差分処理を行う。この差分データには、ホトセンサ６４などの特性分布が減算されているため、良好な撮像データを得る。
【００８９】
以上のように、差分処理を行った結果のデータは、ホトセンサ６４、第２ＴＦＴ６２ｂの分布の影響が除去あるいは軽減されている。また、小領域の特性分布によるバラツキは、ブロック処理を行い、ブロックの出力データを１つのデータとして取り扱うため（結果的に平均化されたことになる）、小領域の特性分布の影響を受けない。例えば、レーザーアニール方法おけるあるレーザーショットが弱く、Ｖｔ電圧が高い第２ＴＦＴ６２ｂがブロック内に少数分布していても他のホトセンサ画素２７の第２ＴＦＴ６２ｂが良好であれば、Ｖｔ電圧が高い第２ＴＦＴ６２ｂが少数であれば、全体として影響はない。
【００９０】
マトリックス処理の区分は、図１４（ａ）に示すように、格子状にする方式が例示される。図１４（ａ）は、３ｘ３のマトリックス処理の実施である。本実施形態では５ｘ５のようにホトセンサ６４数が２５以上となるようにする構成することが好ましい。さらには８ｘ８のように５０以上となるように構成することが好ましい。特に１０ｘ１０のように１００以上となるように構成することが好ましい。但し、３５ｘ３５のように、ブロックに含まれるホトセンサ数が１０００を超えることがないようにする。
【００９１】
以上の実施形態はｎｘｎのブロックに区分して処理するとしたが、ブロックの概念はこれに限定されるものではない。例えば、図１４（ｂ）に示すように、縦方向に区分している。この区分も本実施形態のブロックの技術的範疇である。図１４（ｂ）では、３画素列単位でブロック状に区分している。なお、横方向（画素行方向）にブロック状に区分してもよい。
【００９２】
［２］液晶表示装置の構造
以下、図２１〜２４を参照しながら、液晶表示装置の構造と読み込み方法について説明する。
【００９３】
（１）液晶表示装置の構造
アレイ基板１１は、絶縁基板として例えばガラス基板または有機材料からなる透明な支持基材から構成される。
【００９４】
各表示画素２６は、例えばカラーフィルタを含み、カラーフィルタ間にはブラックマトリックス（以下、ＢＭと呼ぶ）が形成される。
【００９５】
アレイ基板１１と偏光板１４５間には、例えば１枚あるいは複数枚の位相フィルムが配置される。
【００９６】
アレイ基板１１は、画素１６（表示画素２６＋ホトセンサ画素２７）がマトリックス状に配置されている。アレイ基板１１と対向基板１４４とは、例えばスペーサとして機能する封止壁１４２を挟持して配置されている。対向基板１４４には対向電極１４７（３６）が形成されている。アレイ基板１１には偏光板１４５ａが配置されており、対抗基板１４４には偏光板１４５ｂが配置されている。バックライト１４６から出射された光１５１は対向基板１４４側から入射し、液晶層１４３で変調されてアレイ基板１１側から表示画素２６を透過して出射される。
【００９７】
（２）物体１４１の第１の読み取り動作
図２２に示すように、アレイ基板１１側に指あるいはイメージスキャナ対象物（画像紙）である物体１４１が配置されているとする。
【００９８】
物体１４１がない箇所から出射された光１５１ａはそのまま透過する。物体１４１があると物体で反射される。反射された光１５１ｂはＢ位置のホトセンサ画素２７に入射する。光１５１ｂが入射したホトセンサ画素２７は、光１５１ｂの強度及び露光時間に対応して電荷がリークする。電荷のリーク量に対応して第２ＴＦＴ６２ｂのゲート端子電圧が変化し、第２ＴＦＴ６２ｂのオンオフ状態が決定される。物体１４１で反射される光は部分毎に強弱分布があるので、強弱にあわせて各ホトセンサ画素２７が反応し、物体１４１に対応するイメージ分布を形成できる。
【００９９】
以上は、バックライト１４６からの光１５１を物体１４１に照射してホトセンサ６４によるイメージ分布を形成する実施形態である。
【０１００】
（３）物体１４１の第２の読み取り動作
図２３は、物体１４１で外光１５１ａを遮光し、ホトセンサ６４で影と、光照射部を形成し、物体１４１の影のイメージ分布を形成するものである。外光１５１とは室内光、太陽光などである。
【０１０１】
図２３に示すように、物体１４１がない箇所の外光１５１ａは、物体に遮られることなく、そのままホトセンサ画素２７に入射する。入射したホトセンサ画素２７のホトセンサ６４は外光１５１ａの強度に応じて電荷をリークする。ほとんどの場合が、前記外光１５１ａが入射したホトセンサ画素２７は電荷を放電し、第２ＴＦＴ６２ｂはオフ状態となる。
【０１０２】
一方、図２３に示すように、物体１４１がある箇所では、この物体１４１によって外光１５１ａは遮られるので、Ｂ位置には外光は入射しない。したがって、Ｂ位置のホトセンサ画素２７のホトセンサ６４はほとんど電荷をリークしない。ほとんどの場合が、ホトセンサ画素２７は電荷を保持し、第２ＴＦＴ６２ｂはオン状態となる。したがって、物体１４１で外光１５１ａを遮光し、ホトセンサ６４で影と、光照射部を形成し、物体１４１の影のイメージ分布を形成することができる。
【０１０３】
（４）光ペンによる読み取り動作
図２４は光を発生する光ペン１７１からの光１５１ｂをホトセンサ画素２７に照射し、照射された箇所をホトセンサ６４で座標検出するものである。
【０１０４】
［３］液晶表示装置の駆動方法
以下、図面を参照しながら、本実施形態の液晶表示装置の駆動方法について説明する。
【０１０５】
（第１の実施形態）
（１）オン出力領域と影
図２５は、図４０に示すように対象物として指６７１で表示領域１０（ホトセンサ画素２７の形成領域）を触れた状態を示している。また、外光１５１を指６７１で遮光し、指の影を検出した状態を例として説明している。図２５（ａ１）では、オン出力領域６０１ａ、６０１ｂが発生している。一方、図２５（ｂ１）はオン出力領域６０１が全く発生していない。
【０１０６】
図２５（ａ１）のオン出力領域６０１ａが実際の指６７１ａの影である。指６７１によりホトセンサ画素２７がマトリックス状に形成された表示領域１０に、外光１５１が照射される領域と、指６７１による遮光領域が発生する。遮光された領域のホトセンサ画素２７の第２ＴＦＴ６２ｂはＮチャンネルトランジスタであるのでオン状態となり、オン出力が出力されている。この領域がオン出力領域６０１となる。図２５（ａ１）では、本来の指６７１にも、外光１５１の強弱分布がありオン出力領域６０１ｂが発生している。オン出力領域６０１ａ、６０１ｂもほぼ円状であるため、オン出力領域６０１ａは中心座標６０２ａを持ち、オン出力領域６０１ｂは中心座標６０２ｂを持つ。中心座標６０２はオン出力領域６０１の輪郭を円として近似し、複数の直径の線分から求める。
【０１０７】
（２）設定値の補正
本実施形態では、オン出力領域６０１を１つとするため、設定の補正を実施する。
【０１０８】
図２５（ａ１）において、例えばプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを低下させる。この時、例え露光時間は一定値を維持する。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは電子ボリウム２６１ａにより、ホトセンサ処理回路１８により制御する。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは０．１Ｖ刻みというように一定の刻みで変化させる。変化の割合はオン出力領域６０１の面積から判断する。
【０１０９】
プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの刻み数は６４段階以上に設定する。また、可変範囲は、例えば１Ｖ以上、３Ｖ以下にする。オン出力領域６０１が大きい場合は、１度に変化させるプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの可変幅は大きくする。オン出力領域６０１が小さい場合は、１度に変化させるプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの可変幅は小さくする。
【０１１０】
オン出力領域６０１の面積は、表示領域１０内のホトセンサ画素２７の第２ＴＦＴ６２ｂのオンしている個数である。つまり、オン出力領域６０１の面積は、表示領域１０内のホトセンサ画素２７の第２ＴＦＴ６２ｂのオンしている個数をカウントすることにより得ることができる。オンしている個数をカウントすることは容易である。各ホトセンサ出力信号線２５のコンパレータ２３３の出力をカウントすればよいからである。
【０１１１】
（３）コンパレータによるデータ化
本実施形態は、ホトセンサ出力信号線２５に印加されたデータ信号がコンパレータ２３３により出力が２値化されているため、個数カウントが容易になっている特徴がある。
【０１１２】
なお、図２５において、表示領域１０にオン出力領域６０１が表示されているように図示しているが、これは説明を容易にするためである。図２５の表示領域１０とは、ホトセンサ２７の出力をマトリックス状に配置して処理を行ったデータ配列である。このデータ配列を表示領域１０と一致させて説明することにより、影の状況あるいは発生状態が理解しやすくなる。
【０１１３】
（４）プリチャージ電圧による操作と処理
プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを低下させて、オン出力領域６０１を測定する。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの低下によりオン出力領域６０１の面積は縮小する。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの低下は、オン出力領域６０１ｂが消去するまで実施する。また、好ましくは、図２５（ａ２）に示すように、オン出力領域６０１ｂが消去し、オン出力領域６０１ａが単独孤立の略円状になるまで、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを低下させる。
【０１１４】
例えば、図２７に示すように、オン出力領域６０１ａはプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの大きさにより変化する。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃが高い場合は、図２７（ａ）に示すように、指６７１の影により、大きな面積のオン出力領域６０１ａが形成されている。また、オン出力領域６０１ａは表示領域１０の一辺に接触している。
【０１１５】
プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを低下させると、オン出力領域６０１ａの面積は縮小していく。オン出力領域６０１ａが縮小すると、図２７（ｂ）のようにオン出力領域６０１ａは表示領域１０の一辺から離れ、孤立島状の領域となる。図２７（ｂ）のオン出力領域６０１ａでは、座標中心は６０２ａと６０２ｂの２点が発生する。
【０１１６】
さらにプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを低下させると、オン出力領域６０１ａの面積はさらに縮小していく。オン出力領域６０１ａがさらに縮小すると、図２７（ｃ）のようにオン出力領域６０１ａは円状に近くなり、座標中心は６０２ａの一点となる。
【０１１７】
以上の図２７（ｃ）の状態までプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを低下させた時点で、撮像が完了となる。以上の実施形態はプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを変化させて撮像をする実施形態である。
【０１１８】
（４−１）プリチャージ電圧などの保持
プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは、外光１５１の強さに対応して変化させる。特にプリチャージ電圧の初期値は、外光の強さに基づいて予め設定する。また、前回の設定値（プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ、露光時間Ｔｃなど）をメモリしておき、この値を初期値として使用する。
【０１１９】
（４−２）プリチャージ電圧の設定と最適化
オン出力領域６０１は、多種多様な発生状態になる。例えば、図２９（ａ）に示すように、目的のオン出力領域６０１ｂ以外にオン出力領域６０１ａ、６０１ｃが発生したりする。また、図２９（ｂ）に示すように、目的のオン出力領域６０１ａの周辺に円弧状にオン出力領域６０１ｂが発生する場合がある。図２９（ｂ）は光ペン１７１を使用した場合によく発生するオン出力領域６０１の分布である。
【０１２０】
以上の場合であっても、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを適正に設定あるいは調整することにより目的のオン出力領域６０１のみにすることができる。
【０１２１】
オン出力領域６０１が１つであっても、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの設定により、オン出力領域６０１の形状は多種多様になる。例えば、図３０に示すようになる。図３０（ａ）は、オン出力領域６０１が比較的大きく、中心座標６０２が１つの場合である。この場合は、オン出力領域６０１から中心座標を求めるときに中心座標６０２の位置が揺らぎやすい。したがって、中心座標６０２が指６７１の中心位置を示しているかの精度がない。したがって、図３０（ｂ）の状態となるように、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを低くするか、露光時間Ｔｃを長くする、あるいは光透過率を十分に高く調整する。
【０１２２】
図３０（ｂ）は、オン出力領域６０１が狭く、中心座標６０２が１つの場合である。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃあるいは露光時間Ｔｃが適正に設定され、最も好ましい状態である。この場合は、オン出力領域６０１から中心座標を求めるときに中心座標６０２の位置が固定される。したがって、中心座標６０２が指６７１の中心位置を示す。
【０１２３】
図３０（ｃ）は、オン出力領域６０１が比較的大きく、形状が歪であるが、中心座標６０２が１つの場合である。この場合も、オン出力領域６０１から中心座標を求めるときに中心座標６０２の位置が揺らぎやすい。したがって、中心座標６０２が指６７１の中心位置を示しているかの精度がない。図３０（ｃ）の場合は、図３０（ａ）よりも、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを低く、または露光時間Ｔｃを長くする、あるいは光透過率を十分に高く調整する必要がある。
【０１２４】
図３０（ｄ）は、オン出力領域６０１が比較的大きく、形状が歪であり、中心座標６０２が２つの場合である。図３０（ｄ）のように、オン出力領域６０１が１つで、中心座標６０２が複数ある場合は、設定値は必ず再設定する必要がある。図３０（ｄ）の場合は、図３０（ｃ）よりも、さらにプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを低く、または露光時間Ｔｃを長くする、あるいは光透過率を十分に高く調整する必要がある。
【０１２５】
オン出力領域６０１は、領域６０１内のホトセンサ画素２７の全て第２ＴＦＴ６２ｂがオン状態となっているのではない。図２６に示すように、ホトセンサ画素２７が完全にオン状態が維持されている領域６０１ａの外側にオン状態とオフ状態の第２ＴＦＴ６２ｂが混ざった混合オン出力領域６０１ｂが発生することが多い。
【０１２６】
図２６（ａ）では、完全オン出力領域６０１ａの周辺に広い面積で、混合オン出力領域６０１ｂが取り囲んでいる。図２６（ｂ）では、完全オン出力領域６０１ａの周辺に狭い面積で、混合オン出力領域６０１ｂが取り囲んでいる。以上の場合は、単位面積当たりのホトセンサ画素２７にオン状態の個数をカウントし、設定以上のオン状態の個数がある範囲（単位面積）をオン出力領域６０１として処理すればよい。
【０１２７】
（５）ホトセンサ処理回路
ホトセンサ処理回路１５は、表示領域１０からコンパレータ２３３を介してホトセンサ出力情報を入手し、オン出力領域６０１の面積、中心座標値６０２を検出する。また、設定調整を実施する。
【０１２８】
図１９（ａ）に示すように、ホトセンサ処理回路１５は、中心座標値（Ｘ座標値、Ｙ座標値：Ｘ、Ｙは各８ビットである）をマイコン（図示せず）に送る。また、状態の信号ＩＳＴの８ビットをマイコンに送る。ＩＳＴの情報としては、図２０（ｂ）に示すように、コード１の設定調整中、コード２の座標検出中などである。
【０１２９】
また、図２０（ｂ）に示すように、オン出力領域６０１に関する情報もマイコンに送出する。例えば、コード０はオン出力領域６０１がなかったことである。コード１はオン出力領域６０１の面積が所定値よりも大きかったことである。コード２はオン出力領域６０１の面積が所定値の範囲内であったことを示す。コード３はオン出力領域６０１の面積が所定値よりも小さく、したがって、設定の補正を実施すべきという情報である。コード４は中心座標が複数存在するという情報である。
【０１３０】
（図と内容、確認してください。）
（６）露光時間の調整
以上の実施形態は、その撮像において、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを変化させる実施形態であった。しかし、本実施形態はこれに限定するものではない。例えば、露光時間Ｔｃを調整しても図２７の変化を実現できる。
【０１３１】
例えば、露光時間Ｔｃが短い場合は、図２７（ａ）に示すように、指６７１の影により、大きな面積のオン出力領域６０１ａが形成されている。また、オン出力領域６０１ａは表示領域１０の一辺に接触している。
【０１３２】
露光時間Ｔｃを長くすると、オン出力領域６０１ａの面積は縮小していく。オン出力領域６０１ａが縮小すると図２７（ｂ）のように、オン出力領域６０１ａは表示領域１０の一辺から離れ、孤立領域となる。図２７（ｂ）のオン出力領域６０１ａでは、座標中心は６０２ａと６０２ｂの２点が発生する。
【０１３３】
さらに露光時間Ｔｃを長くすると、オン出力領域６０１ａの面積はさらに縮小していく。オン出力領域６０１ａがさらに縮小すると図２７（ｃ）のように、オン出力領域６０１ａは円状に近くなり、座標中心は６０２ａの一点となる。
【０１３４】
露光時間Ｔｃも、外光１５１の強さに対応して変化させる。特に初期値は外光の強さに基づいて設定する。また、前回の設定値（プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ、露光時間Ｔｃなど）をメモリしておき、この値を初期値として使用する。
【０１３５】
オン出力領域６０１の変化は、露光時間Ｔｃ、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ単独の変化だけでなく、露光時間Ｔｃとプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの両方を組み合わせて実施してもよい。その他、比較電圧Ｖｒｅｆを変化させてもオン出力領域６０１を変化できる。
【０１３６】
そして、設定値を、露光時間Ｔｃによって変化させてときについてさらに説明する。
【０１３７】
例えば、図２５（ａ１）の状態において、露光時間が１００Ｈであるとする（水平走査期間（１Ｈ）の１００倍）。露光時間Ｔｃの調整は、１Ｈ単位で実施することが好ましい。露光時間Ｔｃもホトセンサ処理回路１８で制御する。
【０１３８】
ホトセンサ処理回路１８により、露光時間Ｔｃを長くし、オン出力領域６０１を測定する。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは一定電圧を維持する。露光時間Ｔｃの増大によりオン出力領域６０１の面積は縮小する。露光時間Ｔｃの増大は、オン出力領域６０１ｂが消去するまで実施する。露光時間Ｔｃを増大させると、ホトセンサ６４をリークする電荷量が増大し、第２ＴＦＴ６２ｂのゲート端子電圧が低下し、第２ＴＦＴ６２ｂがオフ状態となる。したがって、オン出力領域６０１は減少する。また、好ましくは、図２５（ａ２）に示すように、オン出力領域６０１ｂが消去し、オン出力領域６０１ａが単独孤立の略円状になるまで、露光時間Ｔｃを増大させる。
【０１３９】
オン出力領域６０１の変化は、露光時間Ｔｃ、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ単独の変化だけでなく、露光時間Ｔｃとプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの両方を組み合わせて実施してもよい。その他、比較電圧Ｖｒｅｆを変化させてもオン出力領域６０１を変化あるいは調整できる。ホトセンサ出力信号線２５に出力される第２ＴＦＴ６２ｂの出力電圧は、第２ＴＦＴ６２ｂのゲート端子の電圧により変化するからである。ゲート端子電圧はホトセンサ６４のリーク量により変化する。したがって、ホトセンサ６４の端子電圧でホトセンサ出力信号線２５に出力する第２ＴＦＴ６２ｂの電圧は異なる。コンパレータ２３３の比較電圧Ｖｒｅｆを変化させることによりオン出力領域６０１を変化させることができる。
【０１４０】
（７）その他の調整
第２ＴＦＴ６２ｂの出力の取り込みタイミング、ソースドライバ回路１４からの映像信号の大きさ／出力タイミング、表示画素２６の画像表示状態、感度の異なるホトセンサ６４の選択によってもオン出力領域６０１を変化することができる。
【０１４１】
また、露光時間の長さ、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの大きさ、比較電圧Ｖｒｅｆの大きさ、第２ＴＦＴ６２ｂの出力の取り込みタイミング、ソースドライバ回路１４からの映像信号の大きさ／出力タイミング、表示画素２６の画像表示状態、感度の異なるホトセンサ６４の選択のうち、１つ以上を選択し、また複数を組み合わせて、オン出力領域６０１の範囲、大きさ、オン出力領域６０１の発生の有無などを調整してもよい。
【０１４２】
なお、ホトセンサ画素２７の第２ＴＦＴ６２ｂがＰチャンネルトランジスタの場合は、露光時間Ｔｃ、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの大きさ、比較電圧Ｖｒｅｆの大きさなどの制御は、先の実施形態と逆の方向に制御すればよい。
【０１４３】
（第２の実施形態）
図２５（ａ１）のように、本来の指６７１にも、外光１５１の強弱分布がありオン出力領域６０１ｂが発生している場合は、設定の変更を実施し、図２５（ａ２）のように、表示領域１０に１つの孤立領域となるように、かつ孤立領域６０１ａが略円状となるようにする。オン出力領域６０１ａの中心座標６０２ａはマイコン（図示せず）に指の検出座標として送出される。
【０１４４】
図２５（ｂ１）も図２５（ａ１）と同様に表示領域１０に指６７１の影が発生している。しかし、表示領域１０にはオン出力領域６０１はない。この原因は、露光時間Ｔｃが長すぎること、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃが低すぎることが主として考えられる。
【０１４５】
（１）設定の変更（プリチャージ電圧）
図２５（ｂ１）の場合は、オン出力領域６０１を発生させるために、設定の変更を実施する。図２５（ｂ１）において、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを上昇させる。露光時間は一定値を維持する。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは電子ボリウム２６１ａにより、ホトセンサ処理回路１８により制御する。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは０．１Ｖ刻みというように一定の刻みで変化させる。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを上昇させていくと、図２５（ｂ２）のようにオン出力領域６０１が出現する。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの刻み幅は、１刻みのプリチャージ電圧Ｖｐｒｃに対するオン出力領域６０１の面積の増大が大きいときは、変化するプリチャージ電圧Ｖｐｒｃは小刻みにする。１刻みのプリチャージ電圧Ｖｐｒｃに対するオン出力領域６０１の面積の増大が小さいときは、１度に変化させるプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの変化は大きくする。
【０１４６】
プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを上昇することにより、表示領域１０のホトセンサ画素２７内における第２ＴＦＴ６２ｂのオン個数は増大していく。オン出力領域６０１の面積は、表示領域１０内のホトセンサ画素２７の第２ＴＦＴ６２ｂのオンしている個数である。オン個数の増大あるいは減少の割合（変化速度、変化比率）は、表示領域１０内のホトセンサ画素２７の第２ＴＦＴ６２ｂのオンしている個数を、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの変化に同期してカウントすることにより得ることができる。オンしている個数をカウントすることは容易である。各ホトセンサ出力信号線２５のコンパレータ２３３の出力をカウントすればよいからである。以上の事項は図２５（ａ）の実施形態においても適用できる。
【０１４７】
オン個数の割合（変化速度、変化比率）の検出は、ホトセンサ出力信号線２５に印加されたデータ信号がコンパレータ２３３により出力が２値化されているため、個数カウントが容易になる。
【０１４８】
プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを上昇させて、オン出力領域６０１を測定する。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの上昇によりオン出力領域６０１の面積は拡大する。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの上昇は、オン出力領域６０１が複数になる直前か、オン出力領域６０１の面積が規定値の大きさとなるまで実施する。オン出力領域６０１が複数になれば、ホトセンサ処理回路１８により容易に検出できる。オン出力領域６０１が複数になれば、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを低下させて、オン出力領域６０１が１つとなるプリチャージ電圧Ｖｐｒｃに設定し直す。
【０１４９】
（２）オン出力領域の面積
オン出力領域６０１の面積の最大面積は予め規定しておく。オン出力領域６０１の面積は、表示領域１０内のホトセンサ画素２７の第２ＴＦＴ６２ｂのオンしている個数である。オン個数をカウントし、カウント値と予め規定されたカウント値とを比較することにより、所定のオン出力領域６０１の面積が超えたかどうかを判断できる。オン出力領域６０１が最大面積を超えた場合は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを低下させて、オン出力領域６０１が規定の面積以下となるようにする。
【０１５０】
（３）中心座標
以上の動作により、図２５（ｂ２）に示すように、オン出力領域６０１が単独孤立の略円状になるまで、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを低下させる。オン出力領域６０１の中心座標６０２ａマイコン（図示せず）に指の検出座標として送出される。
【０１５１】
（４）変更例
以上の実施形態は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを変化させて、オン出力領域６０１の面積、大きさを可変するものであった。しかし、本実施形態の撮像は、図２５（ａ）でも説明したように、露光時間Ｔｃを変化させてもよい。例えば、図２５（ｂ１）の状態において、露光時間が１００Ｈであるとする（水平走査期間（１Ｈ）の１００倍）。ホトセンサ処理回路１８により、露光時間Ｔｃを短くし、オン出力領域６０１を測定する。露光時間Ｔｃの短縮によりオン出力領域６０１の面積が発生する。露光時間Ｔｃの短縮は、オン出力領域６０１ｂが消去するまで実施する。また、好ましくは、図２５（ｂ２）に示すように、オン出力領域６０１が発生し、オン出力領域６０１が一定の面積を注する単独孤立の略円状になるまで、露光時間Ｔｃを短縮させる。
【０１５２】
オン出力領域６０１の変化は、露光時間Ｔｃ、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ単独の変化だけでなく、露光時間Ｔｃとプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの両方を組み合わせて実施してもよい。
【０１５３】
その他、第２ＴＦＴ６２ｂの出力の取り込みタイミング、ソースドライバ回路１４からの映像信号の大きさ／出力タイミング、表示画素２６の画像表示状態、感度の異なるホトセンサ６４の選択によってもオン出力領域６０１の出現あるいは面積の変化することができる。
【０１５４】
また、露光時間の長さ、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの大きさ、比較電圧Ｖｒｅｆの大きさ、第２ＴＦＴ６２ｂの出力の取り込みタイミング、ソースドライバ回路（ＩＣ）１４からの映像信号の大きさ／出力タイミング、表示画素２６の画像表示状態、感度の異なるホトセンサ６４の選択のうち、１つ以上を選択し、また複数を組み合わせて、オン出力領域６０１の範囲、大きさ、オン出力領域６０１の発生の有無などを調整してもよい。
【０１５５】
なお、ホトセンサ画素２７の第２ＴＦＴ６２ｂがＰチャンネルトランジスタの場合は、露光時間Ｔｃ、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの大きさ、比較電圧Ｖｒｅｆの大きさなどの制御は、先の実施形態と逆の方向に制御すればよい。
【０１５６】
図２５（ｂ２）のように、表示領域１０に１つの孤立領域となるように、かつ孤立領域のオン出力領域６０１が略円状となるようにする。オン出力領域６０１の中心座標６０２はマイコン（図示せず）に指の検出座標として送出される。
【０１５７】
以上のように、本実施形態は、オン出力領域６０１を操作することを目的として設定補正しつつ撮像を実施することを特徴とする。また、この設定の補正は、表示領域１０において、オン出力領域６０１が１つとなるようにすること、さらに好ましくは、オン出力領域６０１が単独の孤立領域となるように（図２５（ａ２）、（ｂ２）の状態）すること、さらに好ましくはオン出力領域６０１の単独の孤立状態の形状が略円状となり、前記略円状の中心座標（図２５（ａ２）、（ｂ２）の６０２）が１つに特定されるようにすることを特徴としている。
【０１５８】
また、表示領域１０においてホトセンサ６４、第２ＴＦＴ６２ｂなどの特性バラツキに影響されないようにするため、表示領域１０をマトリックス状に区分し、前記マトリックス状の区分内において平均値、あるいはオン出力数をカウントし一定以上のカウント数でオンまたはオフ状態のマトリックス区分と判定することにより、マトリックスの区分で１つの判断データとして処理と行う。この判断データでオン出力領域６０１を構成する。なお、マトリックスの区分とはホトセンサ画素２７あるいは画素１６が縦１０個ｘ横１０個となるように区分して処理をすることを意味する。
【０１５９】
（第３の実施形態）
以上の実施形態は、入力対象物の位置座標を検出するとして説明しているが、例えば表示領域１０に指が触れられたことを検出することもでき、以下に説明する。
【０１６０】
（１）指などが触れた位置の検出
指６７１で表示領域１０を触れ、触れた位置を検出する場合は、指６７１の先端座標を検出することが重要になる。指６７１で表示画面１０を触れた場合は、図２８（ａ）に示すように、指６７１が最も遮光状態が強くなる。したがって、指６７１の先端部のオン出力領域６０１を検出する。しかし、指６７１の部分の一部は遮光状態である。したがって、この部分にもオン出力領域６０１となりやすい。そのため、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃなどを調整し、オン出力領域６０１が円状になるように、またオン出力領域６０１の面積が小さくなるようにすることが重要である。
【０１６１】
また、図２８（ｂ）に示すように、画面１０の設定（配置）方向の情報も重要となる。図２８（ｂ）は携帯表示装置に本実施形態の表示パネル１４８を配置した構成である。図２８（ｂ１）は本実施形態の表示パネルを横長方向になるようにして、指６７１による入力を行った場合である。図２８（ｂ２）は本実施形態の表示パネルを縦長方向になるようにして、指６７１による入力を行った場合である。
【０１６２】
（２）表示パネルの配置方向
図２８（ａ）に示すように、指６７１の根元のＡの箇所は影になりやすい。したがって、オン出力領域６０１になりやすい。表示パネル１４８がどのような方向に配置されているかの情報を知ることができれば、指６７１の根元のＡの箇所を判断することができ、このＡ箇所のオン出力領域６０１を除外して指６７１の先端部のオン出力領域６０１を抽出できる。以上のように、本実施形態は、表示パネルの配置方向の情報（図２８（ｂ１）（ｂ２））を使用することにも特徴がある。
【０１６３】
［４］プリチャージ電圧の導出
指６７１入力する箇所を表示領域１０内で特定できれば、さらに指入力の座標位置あるいは指入力されたことを検出することが容易となる。
【０１６４】
（１）プリチャージ電圧とオン画素数割合との関係
図３１に示すように、露光時間Ｔｃを一定とし、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを可変したとき、オン画素数割合（％）が変化する。ホトセンサ画素２７の第２ＴＦＴ６２ｂがＮチャンネルの場合は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃが高くなるにしたがって、オン画素数割合（％）が増加する。オン画素数割合（％）の増加が開始するプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを原点電圧Ｖ０とする。原点電圧Ｖ０からＡ電圧でオン画素数割合（％）が１００％となる。Ａ電圧の幅は、０．４以上０．６Ｖ程度である。
【０１６５】
原点電圧Ｖ０からＶ０＋Ａ間のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃによりオン画素数割合（％）は０％から１００％のいずれかのオン画素数割合（％）になる。つまり、原点電圧Ｖ０と基準としてプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝Ｖ０＋Ｖｘの印加により所定のオン画素数割合（％）が得られる。
【０１６６】
以上のことから、原点電圧Ｖ０を正確に求めることが重要である。所定のオン画素数割合（％）を得るための基準となるからである。原点電圧Ｖ０を求めるために、例えば図３１の特性を図３２（ａ）のように直線で近似する。図３１に示す表示領域１０のホトセンサ画素２７の特性は、ほぼ正規分布する。図３１のグラフは、正確には、この正規分布を加算したものとなる。したがって、原点電圧Ｖ０近傍、Ｖ０＋Ａ近傍はグラフが非線形となる。しかし、本液晶表示装置のおいては、オン画素数割合（％）の変化を問題とする。したがって、原点電圧Ｖ０近傍などの非線形は、駆動方法上はほとんど問題とならない。また、オン画素数割合（％）が５０％前後（２０％以上８０％）は特に問題とならない。
【０１６７】
図３２（ａ）は説明を容易にするため図３１のグラフを９０度回転させたものである。図３２（ａ）の点線が図３１の特性である。これを図３２（ａ）に示すように、実線のように近似する。
【０１６８】
なお、図３１の原点電圧Ｖ０の位置と図３２（ａ）の原点電圧Ｖ０の位置とはずれている。また、図３１のＶ０＋Ａ位置と図３２（ａ）のＶ３位置ともずれている。しかし、便宜上図３２（ａ）のように近似して説明する。つまり、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝Ｖ０からオン画素数割合（％）が変化し始める。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝Ｖ３でオン画素数割合（％）は１００％となる。また、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝Ｖ１を印加した時のオン画素数割合（％）＝ａとし、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝Ｖ２の時のオン画素数割合（％）＝ｂとする。また、０〜Ｖ０をＶａとし、Ｖ３−Ｖ０をＶｂとする。
【０１６９】
（２）外部照度とオン画素数割合の関係
図３３は、外部照度とオン画素数割合（％）の関係を示している。図３３（ａ）は図３２（ａ）のグラフである。図３３（ｂ）は外光照度とプリチャージ電圧Ｖｐｒｃとの関係を示している。なお、図３３において、説明を容易にするため、オン画素数割合（％）を０％（あるいはわずかにオン画素数割合（％）が発生する位置あるいはポイント）を例示して説明する。
【０１７０】
しかし、本実施形態は０％に限定するものではない。例えば、点線のようにオン画素数割合ａ（％）としてもよい。この場合は、ある外部照度Ｌのときは、Ａ点のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃとなる。Ａ点のプリチャージ電圧ＶｐｒｃはＶLaである。このＶLa電圧をオン画素数割合（％）が０％となるプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝ＶL0に変換するのは、図３３（ａ）で容易に行える。オン画素数割合（％）とプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの関係は、点線で図示しているように、ＶL0からＶL100に線形と近似しているからである（図３２参照）。
【０１７１】
オン画素数割合（％）とプリチャージ電圧ＶｐｒｃのＶL0〜ＶL100は比例関係になるから、容易にＶL0の位置が計算で求まるから、図３３（ｂ）のＢ点も求まる。なお、一般的に表現するため、以下にオン画素数割合（％）が０％の直線をオン画素数割合ｂ（％）として説明する。
【０１７２】
任意の外光照度Ｌに対してプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを調整し、目標とするオン画素数割合ｂ（％）は、０％以上２０％以下とすることが好ましい。特に、０％以上１０％以下とすることが好ましい。ＶL0とＶL100の間隔ΔＶwは、温度、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃなどにより変化するが、オン画素数割合（％）が変化し始める位置（プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝ＶL0）のΔＶの変化量は少ないからである。ＶL0＝ＶLa−ΔＶw・ａ／１００で求めることができる。
【０１７３】
本実施形態の特徴は、ある外部照度において、任意のオン画素数割合（％）（例えば、０％とか、５％とか、１０％とか）になるように、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを調整するものである。また、複数の露光時間Ｔｃにおいて、前記任意のオン画素数割合（％）となるようにプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを調整するものである。
【０１７４】
図３３（ｂ）では、複数の露光時間Ｔｃとは、３２４Ｈ（３２４水平走査期間）と、その半分の１６２Ｈ（１６２Ｈ水平走査期間）としている。もちろん、本実施形態は、露光時間Ｔｃを３２４Ｈなどに限定するものではない。本実施形態は、複数の露光時間Ｔｃは、２つ以上設定すればよい。２つの露光時間Ｔｃを選択する場合、１つの露光時間Ｔｃは、１フレームに近い値を採用することが好ましい。例えば、１フレームが３４０Ｈ（水平走査期間）であれば、３４０Ｈに近い方が好ましい。
【０１７５】
一例として、１フレームを構成する水平走査期間Ｄ（１フレーム＝ＤＨ）とすれば、第１の露光時間Ｔｃは、Ｄｘ０．６以上Ｄ以下とすることが好ましい。特に、Ｄｘ０．８以上Ｄ以下とすることが好ましい。説明を具体的にするため、１フレーム＝３４０Ｈとし、図３３（ｂ）は、第１の露光時間Ｔｃは３２４Ｈとしている。
【０１７６】
第２の露光時間Ｔｃは、第１の露光時間Ｔｃの１／２近傍とすることが好ましい。一例として、１フレームを構成する水平走査期間Ｄ（１フレーム＝ＤＨ）とすれば、第２の露光時間Ｔｃは、Ｄｘ０．６ｘ０．５以上Ｄｘ０．８以下とすることが好ましい。特に、Ｄｘ０．８ｘ０．５以上Ｄｘ０．６以下とすることが好ましい。説明を容易にするため（具体的にするため）、１フレーム＝３４０Ｈとし、図３３（ｂ）は、第２の露光時間Ｔｃは３２４／２＝１６２Ｈとしている。
【０１７７】
オン画素数割合ｂ直線は、ある外光照度（Ｌｘ）の時に、オン画素数割合（％）がｂ（％）（図３３の実施形態では、ｂ＝０）となるようにプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを印加したものである。第１の露光時間Ｔｃ＝３２４Ｈのときのオン画素数割合０（％）の直線は、外光照度Ｌの時、Ｂ点のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝ＶL0となる。第２の露光時間Ｔｃ＝３２４／２Ｈのときのオン画素数割合０（％）の直線は、外光照度Ｌの時、Ｃ点のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝ＶL02となる。Ｄ点は、撮像正時に設定するプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝Ｖkである。
【０１７８】
プリチャージ電圧ＶｐｒｃのＶL0、ＶL02はプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの変化により測定される電圧である。プリチャージ電圧ＶｐｒｃのＶL0、ＶL02により、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝Ｖｋ（図３３では、キャリブレーション電圧という）が計算で求められる。
【０１７９】
点Ｂと点Ｃ間距離は、ＶL0−ＶL02である。したがって、オン画素数割合ｂ（％）（露光時間Ｔｃ＝ＤＨ）と、オン画素数割合ｂ（％）（露光時間Ｔｃ＝Ｄ／２Ｈ）となるようにプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを変化させることにより求まる。
【０１８０】
点Ｂと点Ｃ間距離をｍとし、点Ｃと点Ｄ間距離をｎとする。ｍ：ｎの比は、外光照度Ｌ、Ｌ’、Ｌ’’にあっても、同一である。また、温度、外光の波長によってもほとんど変化しない。パネルの出荷時あるいは検査時もしくは調整時などにｍ：ｎの比率を求めておくことにより、ｍの値（もしくは相対的な大きさ）がわかれば、ｎの値（もしくは相対的な大きさ）を求めることができる。ｍの値は、プリチャージ電圧ＶｐｒｃとしてＶL0、ＶL02は測定し、このプリチャージ電圧Ｖｐｒｃから求めることができる。
【０１８１】
露光時間Ｔｃを変化させた場合、目標とするオン画素数割合（％）が同一であれば、任意の外光照度に対して、ｍ：ｎの比率は一定に保たれる。また、露光時間Ｔｃを変化させて複数のオン画素数割合ｂ（％）の直線は原点のＥ点をとおる。本実施形態はこの性質を利用している。オン画素数割合がａ（％）（点線で示す）の直線は、原点Ｅを通過しない。しかし、先に説明したように、ＶL0＝ＶLa−ΔＶw・ａ／１００で求めることができる。ΔＶwは、パネルの出荷時あるいは検査時もしくは調整時などに求めておく。したがって、Ａ−Ｃ：Ｃ−Ｄの比率からＶｋを求めることができる。
【０１８２】
ｍ：ｎ＝２：１とし、第１のプリチャージ電圧ＶL0＝２．０Ｖ、第２のプリチャージ電圧ＶL02＝１．２Ｖとすれば、ｍ＝０．８、ｎ＝０．４となる。このことから、補正後のプリチャージ電圧Ｖｋ＝０．８Ｖとなる。
【０１８３】
（３）プリチャージ電圧の利用方法
上記のようにして求めたプリチャージ電圧Ｖｋ＝０．８Ｖを、撮像用プリチャージ電圧として印加して、上記で説明した撮像を行う。このプリチャージ電圧の補正を行うタイミングとしては、所定時間毎（例えば、１秒毎）に行えば、外光の強度が変化しても対応できる。
【０１８４】
本実施形態では、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを変化させ、変化させたプリチャージ電圧Ｖｐｒｃに対するオン画素数割合（％）を求める（パネルのホトセンサ画素２７からデータを読み出しオン画素数割合（％）を取得する）。オン画素数割合（％）が例えば、６０以上７０％以下など、予め設定した範囲内になるように、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを変化させていく。オン画素数割合（％）が所定の範囲のａ％になれば、オン画素数割合（％）が０％となる電圧ＶL0を算出し記憶する。
【０１８５】
また、露光時間Ｔｃ１を１／２として第２の露光時間Ｔｃ２を設定し、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを変化させ、変化させたプリチャージ電圧Ｖｐｒｃに対するオン画素数割合（％）を求める。オン画素数割合（％）がたとえば、６０以上７０％以下など、予め設定した範囲内になるように、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを変化させていく。オン画素数割合（％）が所定の範囲のａ％になれば、オン画素数割合（％）が０％となる電圧ＶL02を算出し記憶する。
【０１８６】
以上のように、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを変化させるホトセンサ画素２７は同一で、露光時間ＴｃをＴｃ１、Ｔｃ２と変化させている。したがって、温度依存性はキャンセルされる。また、パネルのトランジスタ６２のしきい値Ｖｔばらつきもキャンセルできる。また、ＶL0、ＶL02と、予めパネルごとに測定したｍ、ｎから、補正されたプリチャージ電圧Ｖｋを求める。したがって、精度のよいプリチャージ電圧の設定を常に実施できる。
【０１８７】
なお、求めたプリチャージ電圧Ｖｋは、移動平均処理を行うことが好ましい。移動平均を行うことにより、短時間の外光急変、例えば非処理対象物ではない影等が瞬間的に投影されてもプリチャージ電圧が変化することがない。したがって、安定して入力を継続することができる。また、移動平均の個数は、外光の強度に対応して変化させることが好ましい。低照度の時は、そもそも外光が弱いため移動平均数を多くする。逆に高照度の時は、移動平均数を１または２と少なくする。これは、プリチャージ電圧に対するマージンが予め広く、また、導出されるプリチャージ電圧の精度が高いからである。
【０１８８】
（４）変更例１
以上の実施形態では、任意の外光照度において、複数の露光時間Ｔｃを設定し、第１のプリチャージ電圧ＶL0、第２のプリチャージ電圧ＶL02を求めるとした。しかし、本実施形態はこれに限定するものではない。
【０１８９】
露光時間Ｔｃの設定は、３つ以上であってもよい。任意の外光照度Ｌに対して、３つ以上の露光時間Ｔｃを設定し、平均化処理あるいは比率処理などを行うことにより、プリチャージ電圧Ｖｋの値をより精度よく求めることができる。
【０１９０】
また、１つの露光時間Ｔｃにより、プリチャージ電圧ＶL0が求まり、この絶対値と既知のｍ：ｎの値から、直接にプリチャージ電圧Ｖｋを求めてもよい。
【０１９１】
また、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝ＶL0、ＶL02の絶対値あるいは相対値もしくは近傍値と、ｍ、ｎの値などから、プリチャージ電圧Ｖkを求めてもよい。
【０１９２】
（５）変更例２
原点電圧Ｖ０は、ホトセンサ画素２７の温度依存性、ホトセンサ６４の光の波長依存性などにより、変化する。図３３で説明した方法では、任意の外部照度Ｌに対して、同一のホトセンサ画素２７を用いて、所定のオン画素数割合ｂ（％）を得るようにプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを変化するものである。
【０１９３】
原点電圧Ｖ０を求めるのに、外部照度Ｌの値は不要である。つまり、どんな外光照度に対しても、異なる露光時間Ｔｃに対して同一のオン画素数割合ｂ（％）となるように、異なる２種類のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを印加すればよい。
【０１９４】
（６）変更例３
異なる露光時間Ｔｃに対して、同一のオン画素数割合ｂ（％）となるように調整などするとしたが、同一のオン画素数割合ｂ（％）とするものではない。第１の露光時間Ｔｃに対するオン画素数割合（％）がｂ１（％）で、第２の露光時間Ｔｃに対するオン画素数割合（％）がｂ２（％）であっても、ＶL0＝ＶLa−ΔＶw・ａ／１００を応用することにより、ｂ１＝ｂ２とすることができる。つまり、オン画素数割合（％）の直線が、原点Ｅを通らない場合でも、計算により原点Ｅを通るようにシフトさせることができるからである。
【０１９５】
（７）変更例４
図３３の説明は、表示領域１０に１種類のホトセンサ画素２７を形成したしかし、表示領域１０に複数種類のホトセンサ画素２７を形成してもよい。
【０１９６】
複数のホトセンサ画素２７から１つのホトセンサ画素２７を抽出すれば、図３３の方式を適用できる。また、複数のホトセンサ画素２７を一体として処理すれば、図３３の実施形態を適用できる。
【０１９７】
（８）変更例５
図３３の実施形態では、複数の露光時間Ｔｃにより、オン画素数割合（％）を同一にするようにするとしたが、本実施形態はこれに限定するものではない。
【０１９８】
２以上のオン画素数割合（％）から、原点電圧Ｖ０を求めてもよい。多くの露光時間Ｔｃ、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ、オン画素数割合（％）からプリチャージ電圧Ｖｋを求め、また、求められたプリチャージ電圧Ｖｋを平均化処理、中央値をピックアップすることにより、精度が向上する。
【０１９９】
（９）変更例６
求められたプリチャージ電圧Ｖｋを用いて、撮像を行う。しかし、このプリチャージ電圧Ｖｋはリアルタイムで変化させることに限定するものでない。理論的には外光照度Ｌの変化によりプリチャージ電圧Ｖｋの値は、固定値であるが、実際には算出精度によりプリチャージ電圧Ｖｋは揺らぐ。
【０２００】
したがって、設定の補正に用いるプリチャージ電圧Ｖｋの変化はゆっくりと変化させる方がよい。
【０２０１】
また、ヒステリシス特性をもたせることが好ましい。したがって、求めたプリチャージ電圧Ｖｋは、一定個数をメモリに記憶し、移動平均化処理を行う。また、最大値、最小値を除外する処理を行う。また、一定期間に変化する変化量を規定範囲内となるようにする。
【０２０２】
（１０）変更例７
上記実施形態では、プリチャージ電圧Ｖｋを求めるとするが、これに限定するものではない。プリチャージ電圧Ｖｋに近似する値、またそれに類する値を求めるものである。また、間接的にＶｋに対応する値を求めるもしくは得るものである。
【０２０３】
また、プリチャージ電圧の設定には、原点電圧Ｖ０を直接使用する場合もあるが、プリチャージ電圧Ｖｋに所定値を加減算する。また、所定の定数をかけて使用する。
【０２０４】
（１１）変更例８
プリチャージ電圧Ｖｐｒｃと露光時間Ｔｃ乗算値が一定あるいは所定の関係となるように、露光時間Ｔｃとプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの両方を同時に変化させてよい。その他、比較電圧Ｖｒｅｆを変化させてもよい。
【０２０５】
（１２）変更例９
図３２（ａ）はＶ０、Ｖ３で屈曲する特性カーブに近似したがこれに限定するものではない。
【０２０６】
例えば、図３２（ｂ）に示すように、オン画素数割合（％）がｘ、ｙまたは、その位置に対応するプリチャージ電圧ＶｐｒｃがＶａ、Ｖｂで屈曲あるいは角度が変化する特性カーブに近似してもよい。つまり、図３２（ａ）の２点折れカーブだけでなく、図３２（ｂ）の４点折れカーブなどに近似してもよい。つまり複数の多点折れカーブもしくは曲線カーブに近似してもよい。このように近似することにより、より、原点電圧Ｖ０の位置などが正確に求めることができる。
【０２０７】
（１３）変更例１０
図３３のＶｋ電圧もしくは原点電圧Ｖ０は、基本的には表示領域１０全体で求める。つまり、表示領域１０のホトセンサ画素２７の特性ばらつき全体で、１つのＶｋを求める。その他、図３４に示すように、表示領域１０を複数の処理ブロック６９１に分割し、各処理ブロック６９１でＶｋ電圧を求める。
【０２０８】
［５］表示領域１０の特性傾斜に対する対策
ところで、表示領域１０には、例えば一定方向に特性傾斜がある場合がある。このような場合、図３４（ａ）に図示する各処理ブロック６９１は、図３４（ｂ）に示すように、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃに対するオン画素数割合（％）は一定の範囲で特性がばらつく。図３４（ｂ）の実線が平均値であり、点線が最小値であり、一点鎖線が最大値である。例えば、処理ブロック６９１のａでは点線の特性カーブであり、処理ブロック６９１のｂでは、実線の特性カーブであり、処理ブロック６９１のｃでは、一点鎖線の特性カーブとなる場合がある。
【０２０９】
表示領域１０の全体でプリチャージ電圧Ｖｋを求めると、図３４（ｂ）の実線の開始電圧となる。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは１Ｖである。図３２（ａ）に示すように、直線近似しているので、原点電圧Ｖ０としては、１．５Ｖ程度となる。
【０２１０】
表示領域１０の各処理ブロックでは、図３４に示すように、各処理ブロック６９１でプリチャージ電圧Ｖｋの値が異なる。そこで、例えば図３５に示すように対応することができる。
【０２１１】
（１）複数のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの印加
図３５（ａ）では、画素行方向に複数のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを印加している。図３５（ａ）ではプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの大きさの差異を１〜４の数字で示している。  １（プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ１）、２（プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ２）、３（プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ３）、４（プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ４）とし、１を最も低いプリチャージ電圧Ｖｐｒｃとし、４を最も高いプリチャージ電圧Ｖｐｒｃとしている。
【０２１２】
プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは発生種類は、４以上がよいが、２以上であっても比較的広い外部光の範囲に対応できる。例えば、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは、２．５０Ｖ、２．５１Ｖ、２．５２Ｖ、２．５３Ｖの４段階とする。８段階の時のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃは、２．５０Ｖ、２．５１Ｖ、２．５２Ｖ、２．５３Ｖ、２．５４Ｖ、２．５５Ｖ、２．５６Ｖ、２．５７Ｖとする。
【０２１３】
また、各プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの差は、０．０５〜０．２Ｖにすることが好ましい。
【０２１４】
また、図３２（ａ）のＶ０からＶ３電圧間を整数で分割することが好ましい。
【０２１５】
また、処理ブロック６９１毎に変化できることが好ましい。例えば、処理ブロック６９１のブロック１では、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを２．５０Ｖ、２．５１Ｖ、２．５２Ｖ、２．５３Ｖとし、処理ブロック６９１のブロック２では、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを２．５３Ｖ、２．５４Ｖ、２．５５Ｖ、２．５６Ｖとする。
【０２１６】
プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの種類は、２の乗数とすることが好ましい。つまり、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの種類を２、４、６、８、・・・・・とする。
【０２１７】
また、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの１〜４は、ホトセンサ画素行毎、ここでは１画素行毎に変化させることが好ましい。また、２画素行毎もしくは複数画素に変化させてもよい。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを、画素行毎に変化させることは、１つのプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ発生源で実施することができる。１水平走査期間または複数水平走査期間毎に、印加するプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを変化させればよいからである。
【０２１８】
また、処理ブロック６９１の面積は、図３４に示すように、表示領域１０を等分に分割した面積以下の範囲とする。隣接した処理ブロック６９１の間隔を隔離（離す）するためである。
【０２１９】
（２）１つの処理ブロックへの複数のプリチャージ電圧の印加
図３５（ａ）のように、画素行方向に、異なるプリチャージ電圧Ｖｐｒｃが設定されている場合において、図３５（ｂ）のようにマトリックス状に処理ブロック６９１が設定されている場合は、１つの処理ブロック６９１に、複数の異なるプリチャージ電圧Ｖｐｒｃが印加される。
【０２２０】
図３５において処理ブロック６９１は、１〜１２であり、それぞれの処理ブロック６９１のプリチャージ電圧ＶｐｒｃとしてＶｐｒｃ１〜Ｖｐｒｃ４の４種類が印加されている。各プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの差異は、０．０４Ｖ以上０．２Ｖ以下とすることが好ましい。例えば、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの変化数を４種類とし、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ１＝２．１０Ｖ、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ２＝２．１５Ｖ、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ３＝２．２０Ｖ、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ４＝２．２５Ｖとする。
【０２２１】
また、処理ブロック６９１で、異なるプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを印加するホトセンサ画素２７の個数は同一あるいは略一致させる。例えば、１つの処理ブロック６９１が１６ｘ１６個のホトセンサ画素２７で構成されるとする。この時のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの種類は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ１、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ２、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ３、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ４の４種類とすれは、各プリチャージ電圧Ｖｐｒｃが印加されるホトセンサ画素２７の個数は、１６ｘ１６／４＝６４個となる。
【０２２２】
１つの処理ブロック６９１に印加するプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの種類は、２の倍数が好ましい。特に、４以上６以下が好ましい。また、種類は、２以上１６以下が好ましい。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの種類が少ないと表示領域１０でのバラツキを吸収できない。多すぎると、１種類当たりのホトセンサ画素数が減少し、座標検出精度が低下する。
【０２２３】
ホトセンサ６４、第２ＴＦＴ６２ｂには、プロセスなどにより特性バラツキが発生している。特性バラツキは、処理ブロック６９１で異なっている場合が多い。したがって、処理ブロック６９１では、特性ばらつきに応じて採用するプリチャージ電圧Ｖｐｒｃが検査時、パネル製造時、パネル評価時あるいは初期設定前に決定されている。
【０２２４】
（３）具体例
例えば、図３５（ｂ）の例において、表示領域１０の１ａ、１ｂ、１ｃの処理ブロック６９１である１、４、７はプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ１が最適として設定されている。表示領域１０の１ａ、１ｂ、１ｃの処理ブロック６９１である１、４、７はプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ１が最適として設定されている。表示領域１０の２ａ、２ｂ、２ｃ、１ｄの処理ブロック６９１である２、５、８、１０はプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ２が最適として設定されている。表示領域１０の２ｄ、３ｃの処理ブロック６９１である６、１１はプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ３が最適として設定されている。表示領域１０の３ａ、３ｃ、３ｄの処理ブロック６９１である３、９、１２はプリチャージ電圧Ｖｐｒｃ４が最適として設定されている。
【０２２５】
設定されたプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの選択番号は、ＥＥＰＲＯＭ（図示せず）に格納される。ＥＥＰＲＯＭは液晶表示パネル毎に配置される。選定したプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの選定番号は２ビットから４ビットデータとしてＥＥＰＲＯＭに格納される。例えば、図３６の斜線で図示するように、画素行毎にホトセンサ画素２７が選択される。
【０２２６】
図３７は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの絶対値ではなく、基本プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの値からの差分で、表示している。基本のプリチャージ電圧ＶｐｒｃをＶ０とし、差分値を０．１Ｖ、０．２５Ｖ、０．３２Ｖ、０．１１Ｖなどと表現している。したがって、各ホトセンサ画素２７に印加するプリチャージ電圧Ｖｐｒｃは、Ｖ０＋０．１０、Ｖ０＋０１０、Ｖ０＋０．２５、Ｖ０＋０．３０、Ｖ０＋０．３２、・・・・・・・・となる。
【０２２７】
（４）変更例
図３６は、処理ブロック６９１で選択するプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの１つの実施形態である。図３６では、実線で囲った処理ブロック６９１で選択したプリチャージ電圧ＶｐｒｃはＶｐｒｃ３である。しかし、本実施形態はこれに限定するものではない。
【０２２８】
例えば、図３８に示すように、選択して座標値処理などをするプリチャージ電圧Ｖｐｒｃは複数であってもよい。図３８は、実線で囲った処理ブロック６９１は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ３、Ｖｐｒｃ４、Ｖｐｒｃ５の３つである。複数のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを選択することにより、ホトセンサ画素２７の特性バラツキを精度よく補正できなくなるが、座標検出マージンは広がることが多い。
【０２２９】
（５）接近、接触、離脱処理
処理ブロック６９１のオン画素数の変化を検出する動作は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝４．０Ｖ、露光時間Ｔｃ＝３２４Ｈを始点あるいは中心として変化させ、設定の補正時は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝２．０Ｖ、露光時間Ｔｃ＝３２４Ｈを始点あるいは中心として変化させる。このオン画素数の検出動作と、設定の補正動作とを交互に実施する。
【０２３０】
「接近」とは、パネル面に指などが近づくことを検出することを意味する。また、処理する動作を意味する。また、接近とは、パネル面に指などが近づくことを処理する動作を意味する。
【０２３１】
「接触」とは、パネル面に指などが接触していることを検出することを意味する。また、処理する動作を意味する。また、接触とは、パネル面に指などが接触している処理する動作を意味する。
【０２３２】
「離脱」とは、パネル面に指などから離れることを検出することを意味する。また、離脱することを処理する動作を意味する。
【０２３３】
（５−１）図３５における接近、接触、離脱処理
図３５において、各処理ブロック６９１は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ１〜４がそれぞれ画素行毎に印加されている。処理ブロック６９１の１、４、７は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ１が印加された画素行の画素を選択して、接近、接触、離脱処理などを実施する。
【０２３４】
処理ブロック６９１の２、５、８、１０は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ２が印加された画素行の画素を選択して、接近、接触、離脱処理などを実施する。
【０２３５】
処理ブロック６９１の６、１１は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ３が印加された画素行の画素を選択して、接近、接触、離脱処理などを実施する。
【０２３６】
その他の処理ブロックは、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ４が印加された画素行の画素を選択して、接近、接触、離脱処理などを実施する。
【０２３７】
また、各処理ブロック６９１は、最適なプリチャージ電圧Ｖｐｒｃが印加された画素で設定の補正処理などを実施する。最適プリチャージ電圧Ｖｐｒｃが１つに特定できない場合は、複数のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃが印加された画素を特定して、また、平均化処理などを行い、設定の補正、接近、接触、離脱処理など行う。
【０２３８】
（５−２）変更例１
１つの画素に複数のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを印加し、また、変化させて設定の補正、接近、接触、離脱処理などを行ってもよい。例えば、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃはフレームで変化させる。フレームは、複数フレームで変化させてもよい。例えば、２フレーム毎にプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを変化させる。
【０２３９】
（５−３）変更例２
同時にあるいはプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの変化と同期せずに、露光時間Ｔｃを変化させてもよい。また、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃと露光時間Ｔｃを同時に変化させてもよい。
【０２４０】
例えば、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃを３．５Ｖ、露光時間Ｔｃを３２４Ｈとして、処理ブロック６９１のオン画素数の変化を検出し（オン画素数が１以上になるかどうかなど）、設定の補正動作としては、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ４．０Ｖに一定の定数ｂをかけて演算してもよい（例えば、ｂ＝０．５とすれば、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは４．０ｘ０．５＝２Ｖとなる）。
【０２４１】
つまり、設定の補正時は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝２．０Ｖ、露光時間Ｔｃ＝３２４Ｈとする。
【０２４２】
なお、露光時間Ｔｃの変化ステップは、２Ｈ以上にすることが好ましい。
【０２４３】
（６）プリチャージ電圧と露光時間の記憶
各処理ブロック６９１の例えば画素行に印加してプリチャージ電圧Ｖｐｒｃあるいは露光時間Ｔｃのうち、どのプリチャージ電圧Ｖｐｒｃあるいは露光時間Ｔｃを採用するかは、予めパネルの出荷時に、処理ブロック６９１毎に決定しておき、ＥＥＰＲＯＭにデータをして格納しておくことが好ましい。
【０２４４】
（７）プリチャージ電圧と露光時間の印加の方法
（７−１）第１の印加方法
プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは連続した画素行に印加してもよい。また、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは画素行にランダムに印加してもよい。また、一定の周期（２次元状に、時間軸方向に）でプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの強度を変化させてもよい。各画素行に印加するプリチャージ電圧Ｖｐｒｃをフレーム毎に変化させる。
【０２４５】
（７−２）第２の印加方法
露光時間Ｔｃも同様である。露光時間Ｔｃは連続した画素行に印加してもよい。また、露光時間Ｔｃは画素行にランダムに印加してもよい。また、一定の周期（２次元状に、時間軸方向に）で露光時間Ｔｃの長さを変化させてもよい。各画素行に印加する露光時間Ｔｃをフレーム毎に変化させてもよい。
【０２４６】
（７−３）第３の印加方法
プリチャージ電圧Ｖｐｒｃと露光時間Ｔｃは同時に変化させてもよい。露光時間Ｔｃとプリチャージ電圧Ｖｐｒｃはフレームあるいは画素行単位で交互に変化させてもよい。
【０２４７】
図６１では、画素列方向に複数のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを印加している。なお、作図の問題から、図６１〜図６３では、１（プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ１）、２（プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ２）、３（プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ３）、４（プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ４）とし、１を最も低いプリチャージ電圧Ｖｐｒｃとし、４を最も高いプリチャージ電圧Ｖｐｒｃとしている。
【０２４８】
図６１でも図３５（ａ）と同様にプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの大きさの差異を１〜４の数字で示している。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは複数種類発生させる。１種類のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃは連続した画素列に印加してもよい。また、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは画素行にランダムに印加してもよい。また、一定の周期（２次元状に、時間軸方向に）でプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの強度を変化させてもよい。他の動作あるいは内容あるいは構成は、図３５（ａ）で説明した事項を適用できる。
【０２４９】
（７−４）第４の印加方法
また、図６２に示すように、画素列と画素行にマトリックス状に異なるプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを印加してもよい。もちろん、１種類のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃは連続した画素行または画素例に印加してもよい。また、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃは画素行または画素列にランダムに印加してもよい。また、一定の周期（２次元状に、時間軸方向に）でプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの強度を変化させてもよい。他の動作あるいは内容あるいは構成は、図３５（ａ）で説明した事項を適用できる。なお、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃあるいは露光時間Ｔｃの設定は、画素単位でも、処理ブロック６９１単位でもよい。
【０２５０】
（７−５）第５の印加方法
図６３は、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃあるいは露光時間Ｔｃもしくはその両方の変化レベルを２とした例である。図６３ではプリチャージ電圧Ｖｐｒｃの大きさあるいは露光時間Ｔｃの差異もしくはその組み合わせを１〜２の数字で示している。１は、外光の強度を検出するために印加するものである。２は、設定の補正を行うものである。
【０２５１】
（７−６）第６の印加方法
ホトセンサ画素２７の感度を複数種類構成し、これらのホトセンサ画素２７に複数のプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを印加する構成とすることにより、また、複数の露光時間Ｔｃを設定することにより、より幅の広い外部光の強度範囲に対応することができることはいうまでもない。さらに、コンパレータ電圧も複数発生させ、印加してもよい。
【０２５２】
（８）遮光状態の形成
バックライト１４６からの光１５１ａは、パネル１４８内でハレーションすることがある。また、対象物６７１を照明する。光１５１ａの影響を含めて設定の補正を実施することは、外部照度０時の原点であるＶ０（図３３のＥ点）を変動させる。
【０２５３】
ここで、照度０（遮光状態）でのプリチャージ電圧をＶ０とする。このＶ０とは、照度０状態で、オン画素数割合（％）が０％の値もしくは、オン画素数割合（％）が発生を検出あるいは把握できるプリチャージ電圧Ｖｐｒｃである。外部照度などが高くなるにつれて、ホトセンサ６４はリークするからオン画素数割合（％）が発生するプリチャージ電圧Ｖｐｒｃは外光照度に合わせて高くする必要がある。したがって、図３３のプリチャージ電圧の直線に示すように、外光照度に対応させてＶ０（Ｅ点）から上昇する。
【０２５４】
このプリチャージ電圧の直線に一致するようにプリチャージ電圧Ｖｐｒｃをホトセンサ画素２７に印加することにより、良好な設定の補正を実施できる。
【０２５５】
原点であるＶ０は、図４０に示すように、温度変化、トランジスタのＶｔシフト、外光などの波長（主波長で規定する）、対象物６７１（指など）からの反射光１５１でシフトする。
【０２５６】
図３３で説明したように、オン画素数割合０（％）（Ｔｃ＝３２４Ｈなど）は、定数をａ、ｂ、外光照度をＬｘとすれば、Ｖａ＝ａ（Ｌａ）＋Ｖ０と表現できる。プリチャージ電圧の直線は、Ｖｂ＝ａｂ（Ｌｘ）＋Ｖ０と表現できる。つまり、オン画素数割合（％）の直線に予め求めておいた定数ｂを掛け算すれば、プリチャージ電圧Ｖｂが求まる。プリチャージ電圧の直線と、オン画素数割合（％）の直線は両方ともＶ０を通過する。また、定数ａ、ｂは温度、Ｖｔ、主波長などの影響を受けない。したがって、いずれの外光照度であっても、所定のオン画素数割合（％）の直線を求めることにより、最適なプリチャージ電圧を求めることができる。
【０２５７】
（８−１）遮光状態の第１の具体例
図３９において、対象物６７１でホトセンサ画素２７を遮光することにより、外光１５１などでオフ状態であったホトセンサ画素２７がオン状態となる。ホトセンサ画素２７に印加するプリチャージ電圧Ｖｐｒｃは、遮光状態（基本的には０Ｌｘ）でホトセンサ画素２７がオン状態となる電圧を印加する。また、外光がホトセンサ画素２７に印加されている時は、前記プリチャージ電圧Ｖｐｒｃではオフ状態となるようにする。
【０２５８】
図３９のように、指などの対象物６７１の下（影）の部分の照度あるいはホトセンサ画素２７の状態がわかれば、Ｖ０またはプリチャージ電圧を知ることができる。つまり、図３３に図示するＶ０または外光強度の応じたプリチャージ電圧は、遮光状態のホトセンサ画素２７がオン状態を保持する電圧もしくはこれに相関する電圧である。
【０２５９】
したがって、表示領域１０に常時あるいは設定の補正時に遮光状態を構成する。
【０２６０】
ただし、遮光部は他の表示領域１０から入射する光の一部あるいは一定割合の光（図３９の１５１ａ、１５１ｂ）により、対象物６７１の裏面（パネルとの接触面）が照明されている必要がある。
【０２６１】
以上の状態を発生するため、本実施形態は、図４６に示すように、遮光板あるいはフィルム８０１を設定の補正時に配置する。遮光板８０１は支点８０１で回転し、設定の補正時以外は、表示領域１０から取り除けるように構成されている。遮光板８０１を、設定の補正時に表示パネルの表面に実装される。
【０２６２】
なお、遮光板８０１は、完全な遮光物を意味する物ではない。透過率が２０％以下のものであれば十分対応できる。
【０２６３】
また、ホトセンサ６４に感度がある光を遮光するものであればよい。ホトセンサ６４がポリシリコンで構成されている場合は、主波長が５００ｎｍ以下の光を遮光させる。遮光板８０１は、常時、表示パネルのホトセンサ画素２７が形成された面に配置しておいてもよい。この箇所が座標入力箇所として使用できないだけである。
【０２６４】
（８−２）遮光状態の第２の具体例
図４７の実施形態は、表示領域１０に遮光板８０１の替わりに遮光シール８２１を貼り付けた例である。図４７のように、遮光シール８２１の下（影）の部分の照度あるいはホトセンサ画素２７の状態がわかれば、Ｖ０またはプリチャージ電圧を知ることができる。つまり、図３３に図示するＶ０または外光強度の応じたプリチャージ電圧は、遮光状態のホトセンサ画素２７がオン状態を保持する電圧もしくはこれに相関する電圧である。
【０２６５】
（８−３）遮光状態の第３の具体例
図４８は、表示領域１０の一部に遮光部８３１を形成した実施形態である。遮光部８３１はバックライト１４６からの光１５１の一部を反射し、ホトセンサ画素２７を照明する。図４８のように、遮光部８３１の下（影）の部分の照度あるいはホトセンサ画素２７の状態がわかれば、Ｖ０またはプリチャージ電圧を知ることができる。他の事項は本実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０２６６】
（８−４）遮光状態の第４の具体例
図４９は遮光部８３１を分散して形成した構成である。他の事項は図４７、図４８などの他の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０２６７】
［６］接触、接近、離脱などの判定
外光が強い時は、ホトセンサ画素２７に印加したプリチャージ電圧Ｖｐｒｃでは十分オフ状態となっている。また、オフ状態を維持するプリチャージ電圧Ｖｐｒｃは比較的高い。例えば、図４１に示すように、実線で外光５００Ｌｘでのプリチャージ電圧Ｖｐｒｃとオン画素数割合（％）の関係を示す。実線において、オン画素数割合０（％）のプリチャージ電圧ＶｐｒｃはＶ５００ａである。Ｖ５００ａから求めたプリチャージ電圧は、Ｖ５００ｂである。遮光時（０Ｌｘ）でのプリチャージ電圧Ｖｐｒｃとオン画素数割合（％）を点線で示す。以上のことから、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝Ｖ５００ｂを印加したホトセンサ画素２７は、対象物６７１で遮光されることにより、矢印のようにオン画素数割合（％）が変化する。図４１は、オン画素数割合（％）は０％から、９０％以上に変化する。したがって、高照度領域では、オン画素数割合（％）の変化が大きく、対象物６７１の検出が容易である。
【０２６８】
外光が弱い時は、ホトセンサ画素２７に印加するプリチャージ電圧Ｖｐｒｃは低い。図４２に示すように、実線で外光１００Ｌｘでのプリチャージ電圧Ｖｐｒｃとオン画素数割合（％）の関係を示す。実線において、オン画素数割合０（％）のプリチャージ電圧ＶｐｒｃはＶ１００ａである。Ｖ１００ａから求めたプリチャージ電圧は、Ｖ１００ｂである。Ｖ１００ｂとＶ０の電位差は小さい。遮光時（０Ｌｘ）でのプリチャージ電圧Ｖｐｒｃとオン画素数割合（％）を点線で示す。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃ＝Ｖ１００ｂを印加したホトセンサ画素２７は、対象物６７１で遮光されることにより、矢印のようにオン画素数割合（％）が変化する。図４２は、オン画素数割合（％）は０％から、５％程度まで変化しない。したがって、低照度領域では、オン画素数割合（％）の変化が小さく、対象物６７１の検出が困難である。
【０２６９】
しかし、重要なことは、外部照度に対応して、オン画素数割合（％）数が変化することである。高照度の時は、対象物６７１で遮光されることによるオン画素数割合（％）は大きい。低照度のときは、対象物６７１で遮光されることによりオン画素数割合（％）は少ない。本実施形態は、この課題に対応するため、プリチャージ電圧の絶対値により、想定されるオン画素数割合（％）の最大値を考慮し、接触、接近、離脱などの判定を行う。
【０２７０】
なお、オン画素数割合（％）の変化量の判断は、図３３で説明したｍ、ｎの大きさ、割合でもよい。ｍ、ｎが小さくなれば、外部照度Ｌが弱いことを意味している。また、ＶLa、ＶL0、ＶL100の値あるいは、これらの値とＶ０との電位差によっても判定あるいは判断もしくは算出してもよい。つまり、ｍ、ｎの大きさ、割合、ＶLa、ＶL0、ＶL100の値あるいは、これらの値とＶ０と電位差の大きさから、対象物６７１で遮光した時のオン画素数割合Ｋ（％）を設定する。
【０２７１】
（１）判定方法
図４５は接近、接触及び離脱に関してオン画素数割合（％）を示している。横軸は時間である。対象物６７１が「接近」すると、オン画素数割合（％）は増加する。対象物６７１が「接触」すると、オン画素数割合（％）は一定値で安定する。対象物６７１が「離脱」する時は、オン画素数割合（％）が低下する。
【０２７２】
高照度では、オン画素数割合（％）は１００％に近くなる。しかし、低照度では、オン画素数割合（％）は１００％以下のＫ％となる。したがって、接近及び離脱時の単位時間当たりのオン画素数割合（％）は、高照度時は１００／経過時間である。低照度時は、Ｋ／経過時間である。経過時間（例えば、対象物６７１としての指が接近を開始し、パネルに接触するまでの時間。パネルから離脱を開始し、完全離脱するまでの時間）は、ほぼ一定である。
【０２７３】
本実施形態は、外部照度に対応し、オン画素数割合（％）のＫ（Ｋは０以上１００％以下）を考慮して、オン画素数割合（％）の変化割合を求める。外部照度が低い時は、単位時間のオン画素数割合（％）の変化は小さい。したがって、オン画素数割合（％）の変化が小さくとも、接近あるいは離脱判定を行う。また、一定以上のオン画素数割合（％）があるときは、異常状態として接近あるいは離脱判定を行わない。外部照度が高い時は、単位時間のオン画素数割合（％）の変化は大きい。したがって、オン画素数割合（％）の変化が一定以下の大きさの場合は、接近あるいは離脱判定を行わない。一定以上の変化があるときは、接近あるいは離脱判定を行う。
【０２７４】
図４５に示すように、ｍ、ｎの大きさ、割合、ＶLa、ＶL0、ＶL100の値あるいは、これらの値とＶ０と電位差の大きさから、対象物６７１で遮光した時のオン画素数割合（％）Ｋを設定する。
【０２７５】
ｍ、ｎの大きさ、割合、ＶLa、ＶL0、ＶL100の値あるいは、これらの値とＶ０と電位差の大きさは、相対的に外光照度Ｌを示している。図４３は、各外光照度に対するプリチャージ電圧Ｖｐｒｃとオン画素数割合（％）の変化を示している。比較的低照度の領域では、プリチャージ電圧Ｖｐｒｃとオン画素数割合（％）のカーブは、傾きを維持したまま照度に応じてシフトする。外部照度が高いほど、０Ｌｘのカーブとのオン画素数割合（％）の差（変化量）が大きくなる。
【０２７６】
以上のことから、本実施形態では、ｍ、ｎなどの大きさに比例して、あるいは相関してオン画素数割合（％）を設定する。例えば、ｍの値が１．０Ｖ以上ではオン画素数割合（％）を１００％とし、１．０以下では、ｍの値と定数０．９を掛け算したものをオン画素数割合（％）とする。
【０２７７】
（２）遮光状態の構成
処理ブロック６９１は、遮光物６７１で完全に遮光される状態を構成することにより、対象物６７１の接近と接触及び離脱検出が確実になる。そのため、図３４（ａ）の斜線に示すように、処理ブロック６９１の面積は表示領域１０を分割し、かつ分割した領域の一部を占めるように構成している。
【０２７８】
図４４のように構成することにより、遮光物６７１ａで処理ブロック６９１が良好に遮光されるようになる。遮光物６７１ｂ、６７１ｃが処理ブロック６７１よりも小さい場合は、接近、接触などの判定が不確実となる。そのため、指など対象物（遮光物）６７１ａの大きさを想定して、処理ブロック６９１の面積を規定する。つまり、対象物６７１と処理ブロック６７１のサイズは比例関係あるいは相関関係にする。
【０２７９】
本実施形態の液晶表示装置は、対象物６７１の影をホトセンサ画素２７により検出する。影の中心位置を求めるなどして、対象物６７１の座標位置を検出する。従来の座標入力装置は、タッチパネルなどを有して押圧された箇所で座標位置を検出する。
【０２８０】
本実施形態は、影を検出する方式であるから、対象物６７１が表示パネルなどに接触しなくとも、座標位置検出を行える。つまり、対象物６７１の影が表示領域に発生すると、影の中心位置を求めることができる。したがって、対象物６７１が空中にあるときでも対象物６７１がどこにあるかを求めることができる。中心位置６０２を求める方法などは図２５などに記載している。
【０２８１】
［７］カーソル表示
（１）カーソル表示の方法
図５０に示すように、対象物６７１の影が表示領域に発生すると影の領域であるオン領域６０１が発生する。したがって、オン領域６０１の中心位置６０２を求めることができる。したがって、対象物６７１が空中にあるときでも対象物６７１がどこにあるかを求めることができる。中心位置６０２を検出できると、カーソル表示８５１を表示領域に表示する。
【０２８２】
図５１のように、表示パネル１４８上に対象物６７１ａがあると、対象物６７１ａの影が発生する。影の位置はホトセンサ画素２７がオン領域６０１となる。オン領域６０１の中心位置６０２ａを求める。あるいは算出する。
【０２８３】
図５１に示すように、中心位置６０２ａを検出あるいは検出できると、表示領域１０には、十字カーソル線（８５１ｘａ、８５１ｙａ）を表示する。つまり、対象物６７１があることを検出できる位置にあれば、中心位置６０２ａを表示する。したがって、対象物６７１で入力する前から、入力する座標位置を操作者に知らせることができる。これは従来のタッチパネルにない効果である。
【０２８４】
図５１のように、表示パネル１４８上に対象物６７１ａがあると、対象物６７１ａの影が発生する。影の位置はホトセンサ画素２７がオン領域６０１となる。オン領域６０１の中心位置６０２ａを求める。
【０２８５】
次に対象物６７１が移動し、６７１ｂの位置にくる。対象物６７１ｂの中心位置６０２ｂを検出あるいは検出できると、表示領域１０には、十字カーソル線（８５１ｘｂ、８５１ｙｂ）を表示する。つまり、対象物６７１ｂがあることを検出できる位置にあれば、中心位置６０２ｂを表示する。
【０２８６】
図５１のように、表示パネル１４８上に対象物６７１ｂがあると、対象物６７１ｂの影が発生する。影の位置はホトセンサ画素２７がオン領域６０１となる。オン領域６０１の中心位置６０２ｂを求める。あるいは算出する。以上のように、対象物６７１の移動に伴い、十字カーソル（８５１ｘ、８５１ｙ）が同時に移動する。一方、対象物６７１が表示領域１０から一定の距離離れると、影が弱くなり、またホトセンサ画素２７のオン領域６０１も減少する。したがって、中心位置６０２も求められなくなる。そのため、十字カーソル表示も消滅する。
【０２８７】
以上ことから、操作者はカーソル表示８５１の有無で、座標入力できる状態であるかを判断できる。また、どの位置に入力できるかを判断できる。
【０２８８】
（２）変更例１
中心位置６０２を求めることができる状態であっても、操作的に十字カーソル表示８５１をしない方法も例示される。例えば、入力禁止領域に中心座標６０２が発生した場合である。十字カーソル表示８５１を行うか否かは、マイコンからの制御信号で制御する。本実施形態の表示装置からは、中心座標値が求められているか否かの判定信号と、そのｘ、ｙ座標位置をマイコンに出力する。マイコンは、判定信号と、ｘ、ｙ座標位置により表示領域１０に十字カーソル表示を行う。
【０２８９】
（３）変更例２
図５１は十字カーソル表示８５１を行うとしたがこれに限定するものではない。例えば、図５３に示すように、対象物６７１の座標位置から対象物６７１の先端位置を計算し、その先端部など操作者が視覚的に見える位置に、アイコン８８１を表示する。
【０２９０】
アイコン８８１は、対象物６７１の移動に伴って移動させる。また、図５３（ａ）は対象物６７１の移動速度が遅い時であり、図５３（ｂ）は対象物６７１の移動速度が速い時である。対象物６７１の移動速度は、検出する座標位置６０２の変化速度より判断する。対象物６７１の移動速度に対応してアイコン８８１の表示画像を変化させることが好ましい。
【０２９１】
図５４はアイコン８８１の表示を変化させた実施形態である。図５４（ａ）はキャラクタの表示である。アイコン８９１ａは対象物６７１の移動方向を追いかけて表示される。図５４（ｂ）はボールの表示である。対象物６７１の移動速度により表示されるキャラクタを変化させる。
【０２９２】
図５４（ｃ）と図５４（ｄ）は対象物６７１の影の大きさあるいは検出される対象物６７１の大きさから表示されるアイコン８９１のサイズを変化させた実施形態である。
【０２９３】
図５２に示すように、対象物６７１で発生するオン領域６０１を検出するホトセンサ画素２７ｂと、接近、接触などの動作（図４５などを参照のこと）により入力を検出する入力用ホトセンサ画素２７ａを別途形成することが好ましい。
【０２９４】
［８］影の領域の適正化
図５５（ａ）に示すように、オン領域６０１が１つであり、オン領域６０１が円形に近似する場合は、１つの座標位置６０２を検出できる。また、図５５（ａ）に図示する場合のように、オン領域６０１が円形から多少離れていても、単独の孤立状態であれば、１つの座標位置６０２を検出できる。しかし、図５５（ｂ）に示すように、オン領域６０１に歪があり、オン領域６０１が円形からはなれている場合は、複数の座標位置６０２が検出される場合がある。もちろん、図５６（ｂ）に示すように、オン領域６０１が複数発生している場合は、座標位置６０２は複数個発生する。
【０２９５】
なお、影の領域を適正とするため、図６０に示すように、フレーム毎にプリチャージ電圧Ｖｐｒｃを変化させる。プリチャージ電圧Ｖｐｒｃの変化により、オン領域６０１のサイズが変化する。複数のフレームで一致するオン領域６０１で中心座標を検出する。
【０２９６】
（１）検出方法
本実施形態は、例えば本来の接近、接触、離脱による入力判定との一致性をＡＮＤして座標位置を検出する。例えば、図５７は表示領域１０の斜線部の処理ブロック６９１に接触判定が発生したとする。また、オン領域の中心座標６０２も同一の処理ブロック６９１の範囲内に発生しているとする。この場合は、Ａ位置の処理ブロックが入力箇所である。
【０２９７】
接近、接触、離脱もしくは接近、接触による入力判定（接触判定）は複数の処理ブロック６９１で発生する場合がある。例えば、図５８の斜線部の処理ブロック６９１で発生したとする。図５８（ａ）では５つの処理ブロック６９１で判定されているとしている。オン領域６０１による中心位置６０２はＡとＢが出力されている。接触判定と中心位置が一致する処理ブロック６９１はＢ点である。したがって、Ｂ点が入力位置と判定される。
【０２９８】
図５８（ｂ）では図５８（ａ）と同様に、５つの処理ブロック６９１で接触と判定されているとしている。オン領域６０１による中心位置６０２はＡ、ＢとＣが出力されている。接触判定と中心位置が一致する処理ブロック６９１はＣ点である。したがって、Ｃ点が入力位置と判定される。
【０２９９】
図５９では、図５８と同様に、５つの処理ブロック６９１で接触と判定されているとしている。オン領域６０１による中心位置６０２は１、２と３が出力されている。接触判定と中心位置が一致する処理ブロック６９１は１、２、３である。したがって、どの箇所に入力されたのか判定できない。
【０３００】
この場合は、図５９（ａ）に示すように、対象物６７１の移動方向を考慮する。対象物６７１が矢印方向に移動することにより、対象物６７１による影の発生位置が移動する。同時にオン領域６０１の位置も移動する。オン領域６０１の中心座標位置も移動し、中心位置は、図５９（ｂ）に示すように、１→２→３と移動する。最終位置が入力箇所である確立が高いため、中心座標６０２ｃを入力箇所と判断する。
【０３０１】
［９］変更例
本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。
【０３０２】
例えば、本発明は、液晶表示装置に限らず、有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子などから構成される自己発光表示装置でも適用できる。また、ＳＥＤ（商標）、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、液晶表示デバイス、カーボンナノチューブ（Carbon nano tube、CNT）を用いたディスプレイ、陰極線管（CRT、Cathode Ray Tube)などの他のディスプレイにも適用できる。また、アクティブブロック表示パネルだけでなく、単純ブロック表示パネルでも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０３０３】
本発明は、冷蔵庫や炊飯器などの電化機器、携帯電話、ビデオカメラ、プロジェクター、立体テレビ、プロジェクションテレビ、現金自動引き出し機、腕時計などのビューファインダ、メインモニター、サブモニター、時計表示部に適用できる。
【０３０４】
また、スキャナ、イメージセンサ、電子写真システム、ヘッドマウントディスプレイ、直視モニターディスプレイ、ノートパーソナルコンピュータ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子スチルカメラにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０３０５】
【図１】本発明の実施形態の平面表示装置のブロック図である。
【図２】同じく画素の拡大説明図である。
【図３】同じくホトセンサ画素の配置を示す図である。
【図４】同じくホトセンサ画素の他の配置を示す図である。
【図５】同じくホトセンサ画素の他の配置を示す図である。
【図６】同じく画素の等価回路図である。
【図７】同じくホトセンサ画素の等価回路図である。
【図８】同じく周辺の回路を含めたブロック図である。
【図９】露光時間と外光との関係を示すグラフである。
【図１０】同じく表示パネルの駆動方法のタイミングチャートである。
【図１１】プリチャージ電圧と時間の関係を示す図である。
【図１２】同じく表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図１３】イネーブル信号線を設けた表示パネルの説明図である。
【図１４】マトリックス処理の説明図である。
【図１５】画像取り込み方法の説明図である。
【図１６】同じく平面表示装置の操作説明図である。
【図１７】ホトセンサ画素と他のコンパレータ回路の接続状態の説明図である。
【図１８】同じく表示パネルの操作説明図である。
【図１９】同じく表示パネルのデータ取り込み方法の説明図である。
【図２０】同じく表示パネルのデータ取り込み方法の説明図である。
【図２１】液晶表示装置の縦断面図である。
【図２２】指入力時の液晶表示装置の縦断面図である。
【図２３】指入力時の液晶表示装置の縦断面図である。
【図２４】光ペン入力時の液晶表示装置の縦断面図である。
【図２５】本実施形態の液晶表示装置の説明図である。
【図２６】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図２７】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図２８】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図２９】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図３０】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図３１】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図３２】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図３３】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図３４】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図３５】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図３６】本実施形態の表示パネルの駆動法の説明図である。
【図３７】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図３８】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図３９】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図４０】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図４１】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図４２】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図４３】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図４４】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図４５】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図４６】本実施形態の表示パネルの説明図である。
【図４７】本実施形態の表示パネルの説明図である。
【図４８】本実施形態の表示パネルの説明図である。
【図４９】本実施形態の表示パネルの説明図である。
【図５０】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図５１】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図５２】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図５３】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図５４】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図５５】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図５６】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図５７】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図５８】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図５９】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図６０】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図６１】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図６２】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図６３】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【符号の説明】
【０３０６】
１０    表示領域
１１    アレイ基板
１２    ゲートドライバ回路
１４    ソースドライバ回路      
１５    信号処理回路
１６    画素
１７    回路基板
１８    ホトセンサ処理回路
１９    表示領域（＋ホトセンサ形成領域）
２０    フレキブル基板
２１    映像信号処理回路
２２    ゲート信号線
２３    ソース信号線
２４    プリチャージ電圧信号線
２５    ホトセンサ出力信号線
２６    表示画素
２７    ホトセンサ画素
３１    共通信号線
３２    ＴＦＴ
３４    液晶容量
３５    補助容量
３６    対向電極
６１    画素電極
６２ａ  第１ＴＦＴ
６２ｂ  第２ＴＦＴ
６２ｃ  第３ＴＦＴ
６３    コンデンサ
６４    ホトホトセンサ
６７１  指（対象物）
６９１  処理ブロック
８０１  遮光板
８２１  遮光シール
８３１  遮光部
８５１  カーソル表示
【図１】
2007011233.tif 000003
【図２】
2007011233.tif 000004
【図３】
2007011233.tif 000005
【図４】
2007011233.tif 000006
【図５】
2007011233.tif 000007
【図６】
2007011233.tif 000008
【図７】
2007011233.tif 000009
【図８】
2007011233.tif 000010
【図９】
2007011233.tif 000011
【図１０】
2007011233.tif 000012
【図１１】
2007011233.tif 000013
【図１２】
2007011233.tif 000014
【図１３】
2007011233.tif 000015
【図１４】
2007011233.tif 000016
【図１５】
2007011233.tif 000017
【図１６】
2007011233.tif 000018
【図１７】
2007011233.tif 000019
【図１８】
2007011233.tif 000020
【図１９】
2007011233.tif 000021
【図２０】
2007011233.tif 000022
【図２１】
2007011233.tif 000023
【図２２】
2007011233.tif 000024
【図２３】
2007011233.tif 000025
【図２４】
2007011233.tif 000026
【図２５】
2007011233.tif 000027
【図２６】
2007011233.tif 000028
【図２７】
2007011233.tif 000029
【図２８】
2007011233.tif 000030
【図２９】
2007011233.tif 000031
【図３０】
2007011233.tif 000032
【図３１】
2007011233.tif 000033
【図３２】
2007011233.tif 000034
【図３３】
2007011233.tif 000035
【図３４】
2007011233.tif 000036
【図３５】
2007011233.tif 000037
【図３６】
2007011233.tif 000038
【図３７】
2007011233.tif 000039
【図３８】
2007011233.tif 000040
【図３９】
2007011233.tif 000041
【図４０】
2007011233.tif 000042
【図４１】
2007011233.tif 000043
【図４２】
2007011233.tif 000044
【図４３】
2007011233.tif 000045
【図４４】
2007011233.tif 000046
【図４５】
2007011233.tif 000047
【図４６】
2007011233.tif 000048
【図４７】
2007011233.tif 000049
【図４８】
2007011233.tif 000050
【図４９】
2007011233.tif 000051
【図５０】
2007011233.tif 000052
【図５１】
2007011233.tif 000053
【図５２】
2007011233.tif 000054
【図５３】
2007011233.tif 000055
【図５４】
2007011233.tif 000056
【図５５】
2007011233.tif 000057
【図５６】
2007011233.tif 000058
【図５７】
2007011233.tif 000059
【図５８】
2007011233.tif 000060
【図５９】
2007011233.tif 000061
【図６０】
2007011233.tif 000062
【図６１】
2007011233.tif 000063
【図６２】
2007011233.tif 000064
【図６３】
2007011233.tif 000065