(57)【要約】【課題】  周囲が暗い場合でも座標位置を精度よく検出することができ、また消費電力が増加することを抑え、接触入力されことを使用者が容易に確認することができる入力装置とする。【解決手段】  画像表示パネルの表示領域にマトリックス状に配列され画像表示パネルの正面から入射する光を検出する光センサと、表示領域に接触した指示体の接触位置を光センサの出力から検出する位置検出部とを備えた入力装置であって、画像表示パネルに指示体が接触したことを検知する接触検知部と、接触検知部により接触が検知された直後に画像表示パネルの表示モードを直前の第１表示モードとは表示光量が異なる第２表示モードに変更する表示モード変更手段とをさらに備え、位置検出部は第２表示モードで表示される期間に出力される光センサの出力から接触位置を検出する。【選択図】  図１
2009064074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示パネルの表示領域にマトリックス状に配列され前記画像表示パネルの前面から入射する光を検出する光センサと、前記表示領域に接触した指示体の接触位置を前記光センサの出力から検出する位置検出部とを備えた入力装置であって、
前記画像表示パネルに前記指示体が接触したことを検知する接触検知部と、
前記接触検知部により接触が検知された直後に前記画像表示パネルの表示モードを直前の第１表示モードとは表示光量が異なる第２表示モードに変更する表示モード変更手段と、をさらに備え、
前記第２表示モードの表示光量は前記第１表示モードの表示光量よりも多くされ、
前記位置検出部は前記第２表示モードで表示される期間に出力される前記光センサの出力から接触位置を検出することを特徴とする入力装置。
【請求項２】
画像表示パネルの表示領域にマトリックス状に配列され前記画像表示パネルの前面から入射する光を検出する光センサと、前記表示領域に接触した指示体の接触位置を前記光センサの出力から検出する位置検出部とを備えた入力装置であって、
前記画像表示パネルの前面に光を照射する照明装置と、
前記画像表示パネルに前記指示体が接触したことを検知する接触検知部と、
前記接触検知部により接触が検知された直後に前記画像表示パネルの表示モードを直前の第１表示モードとは表示光量が異なる第２表示モードに変更する表示モード変更手段と、
前記接触検知部により接触が検知された直後に前記照明装置の照射量を増加する照明制御手段と、をさらに備え、
前記第２表示モードの表示光量は前記第１表示モードの表示光量よりも少なくされ、
前記位置検出部は前記第２表示モードで表示される期間に出力される前記光センサの出力から接触位置を検出し、
前記位置検出部が接触位置を検出後に、前記照明装置の照射量が減少されることを特徴とする入力装置。
【請求項３】
画像表示パネルの表示領域にマトリックス状に配列され前記画像表示パネルの前面から入射する光を検出する光センサと、前記表示領域に接触した指示体の接触位置を前記光センサの出力から検出する位置検出部とを備えた入力装置であって、
前記画像表示パネルに前記指示体が接触したことを検知する接触検知部と、
前記画像表示パネルの周囲の外光の光量を検出する外光検出部と、
前記接触検知部により接触が検知された直後に前記画像表示パネルの表示モードを直前の第１表示モードとは表示光量が異なる第２表示モードに変更する表示モード変更手段と、をさらに備え、
前記第２表示モードの表示光量は前記外光検出部の検出する外光が所定の光量以下の場合に前記入力表示モードの表示光量よりも多くされ、また外光が前記所定の光量より多い場合に前記第１表示モードの表示光量よりも少なくされ、
前記位置検出部は前記検出表示モードで表示される期間に出力される前記光センサの出力から接触位置を検出することを特徴とする入力装置。
【請求項４】
前記位置検出部が接触位置を検出後に、前記画像表示パネルの表示光量が前記第１表示モードと同等の表示光量に変更されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の入力装置。
【請求項５】
画像表示パネルは透過型の液晶表示パネルであって、第１表示モードの表示光量と第２表示モード表示光量とは液晶の透過率により異なることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の入力装置。
【請求項６】
第２表示モードにおいて表示領域の濃淡が均一とされることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の入力装置。
【請求項７】
第２表示モードで表示される期間に表示光量が異なる第１期間と第２期間を有して、前記位置検出部は前記第１期間と前記第２期間とに出力される前記光センサの出力から接触位置を検出することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の入力装置。
【請求項８】
接触検知部は画像表示パネル表面に設置されたタッチパネルを有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の入力装置。
【請求項９】
画像表示パネルは支持台に付勢されて保持され、接触検知部は前記画像表示パネルが押し込まれたことを検出する素子を有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の入力装置。
【請求項１０】
画像表示パネルは交流信号が印加される透明導電膜を有する液晶表示パネルであって、接触検知部は前記透明導電膜のインピーダンス変化を検出する検出部を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置により表示される画面を指などで触れることにより触れた座標位置を検出することができる入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置により表示される入力画面に接触して、接触した入力座標位置を検出することができる入力装置として、画像表示装置の表面に透明な部材で構成された圧力検出装置を張り付ける方式や、画像表示装置の周囲に投光素子と受光素子とを配置して投光素子から受光素子への光を遮る位置によって座標を検出する方式などがある。これに対して、さらに表示品質の向上と装置の小型化のために、画像表示装置上にマトリックス状に光センサを配置して、ペンなど指示体が接触した際の光の強度分布から接触した座標位置を検出する入力装置も考案されている。光センサをマトリックス状に配置した入力装置では、指示体として発光素子を組み込んだペンを用いる方式もあるが、特別な装置を外部に付加することなしに位置検出ができる方式も考案されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には画像表示装置に非可視光の発光素子と受光素子とをマトリックス状に配列した入力装置が開示されている。発光素子として液晶素子やＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子が用いられる。指などの指示体が画面に接触した際に発光素子からの光が指示体により反射されて受光素子で受光されるので接触位置が検出される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０１８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、画像表示装置に非可視光の発光素子と受光素子とがマトリックス状に配列されて接触する位置を検出するので、周囲の明るさが暗い場合でも座標位置を検出することができる。しかしながら、接触を検知するために発光素子から検出用の光が常時出力される必要があるため消費電力が多くなる問題があった。また、使用者が指やペンで座標を入力する際に、入力装置が接触を検出したかどうかを使用者に容易に確認させることができなかった。
【０００６】
そこで本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、周囲の明るさが暗い場合でも座標位置を精度よく検出することができ、また消費電力が増加することを抑え、さらに接触入力されことを使用者が容易に確認することができる入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の入力装置は、画像表示パネルの表示領域にマトリックス状に配列され画像表示パネルの前面から入射する光を検出する光センサと、表示領域に接触した指示体の接触位置を光センサの出力から検出する位置検出部とを備えた入力装置であって、画像表示パネルに指示体が接触したことを検知する接触検知部と、接触検知部により接触が検知された直後に画像表示パネルの表示モードを直前の第１表示モードとは表示光量が異なる第２表示モードに変更する表示モード変更手段と、をさらに備え、第２表示モードの表示光量は前記第１表示モードの表示光量よりも多くされ、位置検出部は第２表示モードで表示される期間に出力される光センサの出力から接触位置を検出することを特徴とする入力装置とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る液晶表示パネルは、画像表示パネルの表示領域にマトリックス状に配列され画像表示パネルの前面から入射する光を検出する光センサと、表示領域に接触した指示体の接触位置を光センサの出力から検出する位置検出部とを備えた入力装置であって、画像表示パネルに指示体が接触したことを検知する接触検知部と、接触検知部により接触が検知された直後に画像表示パネルの表示モードを直前の第１表示モードとは表示光量が異なる第２表示モードに変更する表示モード変更手段と、をさらに備える。第２表示モードの表示光量は前記第１表示モードの表示光量よりも多くされて、位置検出部は第２表示モードで表示される期間に出力される光センサの出力から接触位置を検出する。このため、周囲が暗い場合でも表示光量が増加するのでその光を利用して指示体の接触位置を検出できる。また、検出に用いる光の増加は第２表示モードで表示される期間のみであり消費電力が増加することを抑えることができる。さらに接触した直後に表示光量が変化するので、指示体が接触したことを使用者が容易に確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を繰り返さず省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の入力装置の全体構成を示す斜視図である。透明なカラーフィルタ基板（以下、ＣＦ基板と省略する。）１４と透明な薄膜トランジスタ基板（以下、ＴＦＴ基板と省略する。）１７との間に液晶層１１が挟まれた液晶表示パネル１と、液晶表示パネル１の背面側から前面方向へ光を照射する光源５と、液晶表示パネル１の前面側の表面に配置され透明な部材を用いて構成されるタッチパネル８とを有している。
【００１１】
液晶表示パネル１のＴＦＴ基板１７には画像データに基づく信号が入力され、その信号によってマトリックス状に配置された画素の液晶の透過率が制御される。各画素のＣＦ基板１４上には赤、緑、青の各色のカラーフィルタを備える。背面側に配置された光源５からの光は各画素で透過率と色とを制御されて前面側に出射する。以上のようにして画像データに基づく画像が表示領域５５に表示される。
【００１２】
また、液晶表示パネル１は後述するように、ＴＦＴ基板１４の表示領域５５にマトリックス状に配置された複数の光センサを備えている。この光センサは表示パネルの前面側から入射する光を受光する。従って液晶表示パネル１を用いると光センサの信号強度から表示領域５５における光の強度分布を検出することができる。さらに、この強度分布によって液晶表示パネル１に接触したペンや指などの指示体を検出することができる。
【００１３】
なお、光センサはＴＦＴ基板１７上に作製したが、表示領域５５における光の強度分布を検出できれば、例えば別の基板に光センサをマトリックス状に配置して、液晶表示パネル１と貼り合わせるなどの方法で作製してもよい。
【００１４】
タッチパネル８は、一般に抵抗膜方式タッチパネルとして知られているものを用いた。２枚の透明電極の間に柔軟な透明樹脂などからなるスペーサを挟んだ構造で、その電極間の電気抵抗を出力するものである。表面側の透明電極にペンや指が接触した際にその圧力によりスペーサが変形して背面側の透明電極に近づくかあるいは接触する。これによって２枚の透明電極間の電気抵抗が変化するので接触したことを検知することができる。表示領域５５のどの位置に接触しても接触したことを検出できるように透明電極は表示領域５５全体を覆うように形成されている。抵抗膜方式タッチパネルの代わりに、２枚の透明電極の間の静電容量の変化をもとに接触を検出する静電容量方式タッチパネルを用いてもよい。また、例えば表面に透明なグリッド電極を有してそのグリッド電極間の抵抗の変化を検出することで接触を検知するデバイスであってもよい。
【００１５】
液晶表示パネル１は、表示パネル制御部５１に接続される。表示パネル制御部５１は、入力端子５２に入力された表示すべき画面データをもとに液晶表示パネル１に駆動信号を出力する駆動部と、液晶表示パネル１の光センサの出力信号によって液晶表示パネル１の正面側に接触した指示体の接触位置を検出してその位置信号を出力端子６０から出力する検出部とを有している。
【００１６】
光源５は光源制御部５４に接続され、出射する光量が調整される。また、光源制御部５４は表示パネル制御部５１に接続されて、表示パネル制御部５１の画像信号の出力に合わせて、光源５を点滅するなどの制御がおこなわれる。光源５は表示領域全域を背面からほぼ同じ光の密度で照明する面光源である。端にランプを備えた導光板などで構成することができる。なお、光源５は画面領域に対して複数の領域に分割され、それぞれの領域が１フレーム期間内に順次点灯と消灯を繰り返す構成であってもよい。通常の画面表示時には光の密度を１フレーム期間に平均すると面内で均一となっているとよい。
【００１７】
タッチパネル８は表示モード制御部３に接続される。表示モード制御部３はタッチパネル８から出力される抵抗の変化から接触を検出する。表示モード制御部３にはタイマー５９が接続される。タイマー５９は、例えば、表示モード制御部３が接触を検出した時点で時刻ゼロにセットされ、時刻が所定の値になった時点で信号を表示モード制御部３に出力する。また、表示モード制御部３は表示パネル制御部５１と光源制御部５４とにそれぞれ接続される。入力画面が表示される入力表示モードで表示領域５５に画像表示された状態でタッチパネル８に接触があったことを検知すると、表示モード制御部３は液晶表示パネル１が、検出表示モードの表示となるように表示パネル制御部５１と光源制御部５４とに信号を出力する。
【００１８】
ここで、検出表示モードでの表示は、入力表示モードに比べて表示光量が多い表示として、液晶表示パネル１の前面に出射する光量が増加するような表示とする。また、その表示の濃淡を均一化して、たとえば全体を白表示とする。この検出表示モードの表示期間にタッチパネル８に接触した指示体の位置を液晶表示パネル１の光センサによって検出する。検出表示モードの表示期間はたとえば接触を検知した直後から０．５秒程度に設定される。タイマー５９がその設定時間となると、表示モード制御部３に信号を出力する。この信号が入力されると表示モード制御部３は画面の表示光量を低下し、再び通常の入力表示モードと同等の表示光量として、また、その濃淡も入力表示モードと同様とする。また、検出表示モードの表示期間は接触を検知した後に接触がなくなるまで継続されてもよいし、接触がなくなってから一定期間、たとえば０．２〜１秒後まで継続されてもよい。
【００１９】
図２は本発明の実施の形態１の入力装置の構成を示す正面図であり、液晶表示パネル１と表示パネル制御部５１の構成を説明するためのものである。図では説明を簡単にするため表示領域５５に５行５列の画素が配列を示したが、実際にはさらに多数の行と列とが配列して複雑なパターンの表示が可能とする。また、この図の液晶表示パネル１はＴＦＴ基板１７上の素子の構成を示している。各画素には光検出センサ部Ｓｉｊ（ｉｊ＝１１、・・、１５、・・５５）と液晶駆動部Ｔｉｊ（ｉｊ＝１１、・・、１５、・・５５）がある。
【００２０】
表示パネル制御部５１は画像データ処理部５６と駆動信号出力部５８と走査信号出力部５７とからなる駆動部と、光センサにより接触位置を検出する検出部６５とを有している。駆動信号出力部５８と走査信号出力部５７は液晶表示パネル１のＴＦＴ基板１７上に形成されていてもよい。表示パネル制御部５１の入力端子５２に入力された画像データは、画像データ処理部５６によって液晶表示パネル１でその画像が最適に表示されるように信号処理がなされて、処理後の信号が駆動信号出力部５８に、また画像フレームの表示タイミングに関する信号が走査信号出力部５７に伝えられる。行方向に並ぶ画素行ごとに走査信号出力部５７から走査信号線Ｑ１、・・Ｑ５が接続される。また、列方向に並ぶ画素列ごとに駆動信号出力部５８から駆動信号線Ｐ１、・・Ｐ５が接続される。走査信号出力部５７は１フレーム期間内に走査信号線Ｑ１、・・Ｑ５に順次信号を出力する。走査信号線の信号により液晶駆動部Ｔｉｊ内のスイッチがＯＮとなると、液晶駆動部Ｔｉｊ内の電極が駆動信号出力部５８から駆動信号Ｐ１、・・Ｐ５を通じて電位が与えられる。これにより、マトリックス状に配列した画素それぞれの液晶駆動部Ｔｉｊ内の電極には表示すべき画像に適した電位が与えられることになる。
【００２１】
また、行方向に並ぶ画素内の光検出センサ部Ｓｉｊには行ごとに、走査信号出力部５７から走査信号線Ｑ１、・・Ｑ５、およびセンサ駆動線Ｙ１、・・Ｙ５が接続される。図には示さないがコモン線も各画素の光検出センサ部Ｓｉｊに接続される。また、列方向に並ぶ画素には列ごとに光検出センサ部Ｓｉｊが光検出線Ｘ１、・・Ｘ５を通じて検出部６５に接続される。走査信号線の信号により特定の行に並んだ画素の光検出センサ部Ｓｉｊ内のスイッチがＯＮとなると、その光検出センサが受光する光強度に応じた信号が列方向に接続された光検出線Ｘ１、・・Ｘ５を通じて検出部６５に出力される。
【００２２】
上記のように検出部６５にはマトリックス状に配列した各画素の光強度に対応する信号が１フレーム期間に順次入力される。検出部６５内ではその光強度の分布から表示領域５５内で指示体の接触位置を検出してその位置を出力端子６０から出力する。
【００２３】
接触位置は次のように検出される。液晶表示パネル１の前面側から外部の光が十分に入力される場合は、指などの指示体で表示領域５５内の一部に触れると、その接触部分の下にある光検出センサ部Ｓｉｊに入射する光量が減少し、その周辺部の光検出センサ部に比べて出力信号の値が、例えば小さくなるように、変化する。また、液晶表示パネル１の前面側からの外部の光が十分でない場合は、光源５からの光が液晶表示パネル１の前面側に出射するので、その光が指示体で反射され、その接触部分の下にある光検出センサ部Ｓｉｊで検出される。従って外部の光が十分でない場合は、接触部分の下にある光検出センサ部Ｓｉｊでは光量が増加し、その周辺部に比べて出力信号が、例えば大きくなるように、変化する。通常、接触部は表示領域に比べて十分小さいので、特定の小さい部分での光信号の強度がその部分の周辺部に比べて十分大きいかまたは十分小さければ、その部分が接触位置であると判断できる。そこで、検出部３では画素領域５５内の光強度が最大の位置と最小の位置とを検出して、その位置での光強度がその周辺部の光強度と所定の比以上であるかどうかを判断して、その比が最も大きくなる位置を接触位置として出力する。
【００２４】
図３は本発明の実施の形態１の入力装置の液晶表示パネルの画素内の構成を示す回路図である。画素Ｇｉｊ内には走査信号線Ｑｉとコモン線Ｚｉとに接続された光検出センサ部Ｓｉｊおよび液晶駆動部Ｔｉｊがある。光検出センサ部Ｓｉｊはさらにセンサ駆動線Ｙｉに接続され、出力信号を光検出線Ｘｊに出力する。液晶駆動部Ｔｉｊは駆動信号線Ｐｊに接続されて電極の電位が供給される。
【００２５】
光検出センサ部Ｓｉｊ内では、光センサ素子Ｓの一端がセンサ駆動線Ｙｉに接続され他端が基準抵抗Ｒの一端に接続される。基準抵抗Ｒの他端はコモン線Ｚｉに接続される。光センサ素子Ｓの他端は検出トランジスタＴ１のゲート電極に接続される。検出トランジスタＴ１のソース電極はコモン線Ｚｉに接続されドレイン電極は選択トランジスタＴ２のソース電極に接続される。選択トランジスタＴ２のゲート電極は走査信号線Ｑｉに接続され、ドレイン電極は光検出線Ｘｊに接続される。
【００２６】
光センサ素子Ｓは光の強度で抵抗が変化する素子を使用する。この素子は、例えば、薄膜シリコンで形成されたシリコンフォトダイオードである。これはＴＦＴ基板上にトランジスタと同時に作成することで容易に作製することができる。薄膜シリコンとしてアモルファスシリコンを用いると赤外域に感度が小さく、可視光に高い感度を有する光センサとなり、表示光を利用して接触位置を検出することができる。また、ＴＦＴ基板の遮光膜上に形成することで、背面の光源からの光を遮光し、表示パネルの前面側から入射する光を受光する。また、光センサ素子Ｓは光照射によって温度が上昇することで抵抗が変化するボロメータであってもよい。
【００２７】
センサ駆動線Ｙｉとコモン線Ｚｉとの間にセンサ駆動電圧が印加される。センサ駆動線Ｙｉとコモン線Ｚｉとの間に直列に接続された光センサ素子Ｓと基準抵抗Ｒの間の電位は光の強度により変化する。その電位が検出トランジスタＴｉのゲート電極に与えられるので、検出トランジスタＴｉに流れる電流は光の強度によって決まる。コモン線Ｚｉと光検出線Ｘｊとの間に所定の電圧差を設定しておくと、走査信号線Ｑｉからの信号に応じて選択トランジスタＴ２がＯＮとなって、検出トランジスタＴｉの電流が光検出線Ｘｊに流れる。以上のようにして、走査信号線Ｑｉと光検出線Ｘｊとに接続された画素Ｇｉｊの光の強度を示す信号が検出部６５に出力される。
【００２８】
液晶駆動部Ｔｉｊ内には液晶を挟んで位置する電極Ｅ１と電極Ｅ２とがあり、Ｅ１は選択トランジスタＴＤを介して駆動信号線Ｐｊに接続され、電極Ｅ２はコモン線Ｚｉに接続される。また、保持容量ＣＳが選択トランジスタＴＤを介して駆動信号線Ｐｊとコモン線Ｚｉとに接続される。選択トランジスタＴＤのゲート電極は走査信号線Ｑｉに接続され、走査信号線Ｑｉに信号が与えられた時に、電極Ｅ１は駆動信号線Ｐｊから電位を与えられる。電極Ｅ２にはコモン線Ｚｉの電位が与えられる。電極Ｅ１と電極Ｅ２の電位差に基づいて液晶の光学特性が変化して、画素の透過率が変化する。走査信号線Ｑｉに信号がなくなると駆動信号線Ｐｊと電極Ｅ１とが接続されなくなるが、与えられた電位は保持容量ＣＳによって次のフレームで走査信号線Ｑｉに信号が与えられるまで保持される。なお、電極Ｅ２は画素Ｇｉｊ内でコモン線Ｚｉに接続する構成としたが、電極Ｅ２はＣＦ基板１４側全体に形成された透明電極として、その透明電極にコモン電位が与えられように構成してもよい。
【００２９】
カラー表示の液晶表示パネルではＣＦ基板１４上には画素ごとにカラーフィルタとそのカラーフィルタを囲むブラックマトリックスが形成される。ブラックマトリックスはＴＦＴ基板１７上のＴＦＴなどの素子や配線が表示パネル正面側に光を反射しないように形成される。光センサ素子Ｓは、対向するＣＦ基板１４のブラックマトリクス中に開口部を設けて、その部分から入射する光を受光できるように配置するとよい。
【００３０】
次に本発明の実施の形態１の入力装置の動作を具体的に説明する。図４は本発明の実施の形態１の入力装置の表示画面上の動作を示す模式図である。実施の形態１の入力装置は上で述べた入力表示モード、検出表示モード以外に休止表示モードを備えている。休止表示モードは操作が長期間行われなかった場合に、光源５が消灯または減光して消費電力を低減する表示モードである。図４（ａ）は休止表示モードの表示領域５５の画面を示し、光源５が消灯または減光され画面全体が暗い状態である。図４（ｂ）は休止表示モードの表示領域５５の画面の表面に指示体７０が接触した図である。その直後に光源５が点灯または増光して休止表示モードから入力表示モードとなり、図４（ｃ）の表示となる。ここで図４（ｃ）に示した入力表示モードは、画面の上半分の参照領域７２と画面の下半分の入力領域７１がある状態を示す。参照領域７２に表示される図形や文字情報をもとに使用者は入力領域７１に表示される選択位置に指示体７０を接触する。図４（ｄ）は入力領域７１のＢの選択位置に指示体７０が接触した図である。この直後に図４（ｅ）のように、入力領域７１が明るく、また全体の濃淡が均一となった検出表示モードとなる。検出表示モードでは入力領域７１が白表示となってもよいし、入力領域７２に限らず表示領域５５全体が明るくまた、濃淡が均一となってもよい。この検出表示モードの表示となってから例えば０．５秒程度経過すると、図４（ｆ）のように再び入力領域７１の表示は通常の入力表示モードに戻る。なお、その際に接触位置に応じて次の入力画面が表示されてもよいし、また接触した位置や、その位置に対応する参照領域７２の表示を変化させてもよい。また、検出表示モードでの表示は、指示体７０で接触している間は継続され、指示体７０の接触がなくなった直後、または直後から１秒以下の後に入力表示モードと同等の表示に変更されるようにしてもよい。ある時間長く接触が行われなければ、入力表示モードから休止表示モードになる。
【００３１】
また、図５は本発明の実施の形態１の入力装置の表示画面上の動作を説明するフローチャートである。スタートで使用開始後にまず、ステップＳ１０１で液晶表示パネル１に入力表示モードで表示する。次いでステップＳ１０２でタイマー５９でＴ１をカウント後にゼロにセットされる。その後、ステップＳ１０３でタッチパネル８からの出力信号が接触があったことを示すかどうかを表示モード制御部３で判断する。接触がなければステップＳ１０９に進んで、タイマー５９の時間がＴ３より大きいなら、ステップＳ１１０に進んで液晶表示パネル１を休止表示モードとした後、ステップＳ１０３の接触を判断するステップに戻る。タイマー５９の時間がＴ３以下なら、表示モードはそのままでステップＳ１０３の接触を判断するステップに戻る。つまり時間Ｔ３の間に接触がなければ休止表示モードとする。
【００３２】
ステップＳ１０３で接触が検知されると、ステップＳ１０４に進んで、タイマー５９の時間が再びゼロにセットされる。さらにステップＳ１０５で、その時点での表示モードが休止表示モードかどうかを判断して、休止表示モードであれば最初のステップＳ１０１に戻り入力表示モードとする。休止表示モードでなければ入力表示モードであるので、ステップＳ１０６で検出表示モードとする。続くステップＳ１０７では、この検出表示モードで表示される期間に表示パネル制御部５１の検出部６５で接触位置を検出する。その後、その位置を出力端子６０から出力する。続くステップＳ１０８では、タイマー５９がＴ２の時間経過後に信号を出力する。その信号をもとに表示モード制御部３は液晶表示パネル１の表示モードを検出表示モードから入力表示モードに戻す。なお、接触位置の検出に必要な期間≦Ｔ２＜Ｔ３である。また、出力端子６０からの出力は入力表示モードに戻ってから出力されてもよい。
【００３３】
また、本発明の実施の形態１では１フレームごとに表示領域５５にある全ての光センサの出力が検出部６５に出力されるので、液晶表示装置の１フレーム期間、例えば６０分の１秒での検出信号から接触位置を検出することができる。また、検出精度を高めるため、数フレーム期間の信号を用いて接触位置を検出することもできる。このように１フレームまたは数フレームの期間中にタッチパネル８から出力される信号で接触位置が検出できる場合においても、その検出に必要な期間よりも長い間、例えば数１０〜数１００フレーム、時間にして０．２〜２秒程度、検出表示モードのままで表示しておくとよい。数フレーム以下の表示の変化では使用者に接触が検知されたことを気付かせにくいが、ある程度長い時間表示を変化させることにより、接触が検知されたことを使用者に確実に視覚的に知らせることができる。
【００３４】
上記の手順によれば、表示モードが休止表示モードであるときにタッチパネル８に接触すると、表示モードが入力表示モードに戻る。その後に少なくともＴ１の時間は入力表示モードが表示される。さらにその後に接触すれば、その接触した位置が検出表示モードに検出されて、出力される。このように休止表示モードを組み込んだので、消費電力を低減することができる。また、タッチパネル８の接触で休止表示モードから通常の入力表示モードへの復帰するようにしたので使いやすい入力装置となる。
【００３５】
また、表示領域５５上の連続した座標を入力する場合は、指示体７０の接触がなくなった後に検出表示モードから入力表示モードに変更するとよい。連続した座標の入力は指示体７０が接触したまま表示領域５５上を走査することで行うことができる。走査される期間内の各フレームごとに検出された接触位置が出力端子６０から連続して出力する。入力が完了すると指示体７０は表示パネルから離されるので、タッチパネル８の信号から指示体７０が表示パネルと接触がなくなったことを検出した時点を入力完了時点とする。入力完了時点の直後または直後から一定時間、１秒以下の時間経過後に検出表示モードから入力表示モードに変更する。使用者は表示が入力表示モードに変更されるので、入力が完了したことを知ることができる。また、出力端子６０から信号を受ける機器の制御信号によって表示モードが変更されるようにしてもよい。
【００３６】
図６は本発明の実施の形態１の入力装置の液晶表示パネルの動作を示す断面図であり、（ａ）は入力表示モードの断面図、（ｂ）は検出表示モードで指示体が接触した断面図を示している。なお、光源５は導光板２４の両端にランプ２５を備えたものを用いている。また、液晶の画素の電極の一方Ｅ２は、カラーフィルタ上の共通電極とした。
【００３７】
図６の（ａ）の入力表示モードでは、指示体で接触すべき位置を画面上に表示するため、特定の濃淡を有するパターンで表示される。このため、液晶の透過率は面内で特定のパターンを有するように各画素での透過率が調整されている。
【００３８】
図６の（ｂ）のような表示光量の多い表示モードとするには、液晶を透過する光を増加するように画素の透過率を増加させる方法によって実現できる。また、ランプ２５の出力を大きくして光源５の光量を増加する方法によっても実現される。検出表示モードではこれらのいずれか、あるいは両方の方法によって液晶表示パネル１の前面から出射する光量が増やされる。タッチパネル８の表面に指示体７０が接触した箇所では前面から出射する出射光７５は指示体７０の表面で反射されて、画素中の光センサ素子Ｓに向かう。一方、接触しない領域では反射が起こらないので前面方向に放射されてしまい、光センサ素子Ｓに戻らず検出する光は弱い。従って、接触した画素付近の光センサ素子Ｓで抵抗が大きく変化して、接触位置を検出することができる。
【００３９】
上記のように動作するので、液晶表示パネル１の周辺が暗い個所であっても、接触位置検出時にはパネル前面への光量が増加するので感度のよい検出が可能となる。また、画素中の光センサ素子Ｓの受光面積を小さくしても検出が可能となり、光検出センサ部Ｓｉｊに対する液晶駆動部Ｔｉｊの面積割合を大きくできるので、表示品質が向上できる。また、検出に必要な期間に合わせてパネル前面への光量が増加し、必要ない期間は光量を減光するので消費電力を少なくすることができる。特に、入力表示モードの表示光量と検出表示モードの表示光量を画素の透過率を変化により異ならせる方法を用いると検出表示モード時の消費電力はほとんど増加させずに検出に必要な光を増やすことができる。
【００４０】
また、検出動作の際に表示モードを少なくとも一定期間変化させるので、上記の検出動作と同時に使用者に接触を知らせることができる。その後にもとの表示モードに戻るので入力が完了したことも知らせることができる。また、検出する一定期間に表示のパターンや濃淡を均一化することによって、接触する指示体の表面で反射される光量が異なる場所であってもほぼ一定となる。このため接触部の各画素の光センサＳで検出される光の量が一定化され、検出精度がよくなる。
【００４１】
なお、本実施の形態１では表示モード制御部３、タイマー５９を用いて表示モードを変更するようにしたが、接触を検知するタッチパネル８の信号が表示パネル制御部５１の入力端子５２に入力する機器に接続され、タッチパネル８の検知する信号をもとに機器が表示パネル制御部５１の入力端子５２に入力する画像データを検出表示モードの画像データに変更してもよい。
【００４２】
実施の形態２．
図７は本発明の実施の形態２の入力装置の全体構成を示す斜視図である。液晶表示パネル１および光源５が支持台３０の上プレート３２に固定され、上プレート３２は支持台３０の下プレート３３との間のバネ３７によって付勢されて保持されるように構成される点が実施の形態１と異なる。また、実施の形態１で接触を検知するために液晶表示パネル１の正面に設置したタッチパネル８のかわりに、上プレート３２は下プレート３３との間に圧力スイッチ９を設置して接触を検知するようにした。また、表示領域５５の外周部にフォトダイオードなどを用いて外光の強さを検出する外光検出部３１を設置して、外光の光量をもとに検出表示モードを変更する構成とした。
【００４３】
外光検出部３１で検出した外光の強さを表す信号は表示モード制御部３に入力される。その信号から周囲の外光が所定の光量以下と判断すると、表示モード制御部３は実施の形態１と同様に、圧力スイッチ９が接触を検知した直後から一定期間、液晶表示パネル１の前面に出射する表示光量が多くなるような検出表示モードとする。周囲の外光が所定の光量以下の暗い場合は光源５の光を利用して、指示体７０の表面の反射で接触位置を検出するので、表示領域５５に配置された光センサＳの信号から最も光の強度の大きい位置を接触位置として検出する。
【００４４】
一方、外光検出部３１からの信号により周囲の外光が所定の光量より多いと判断すると、表示モード制御部３は、実施の形態１とは逆に、圧力スイッチ９が接触を検知した直後から一定期間、液晶表示パネル１の前面に出射する表示光量が少なくなるような検出表示モードとする。周囲の光量が所定の光量より多いような明るい場合は外光を利用して接触位置を検出するので、表示領域５５に配置された光センサＳの信号から最も光の強度の小さい位置を接触位置として検出する。
【００４５】
図８は本発明の実施の形態２の入力装置の構成を示す断面図であり、図７に示した液晶表示パネル１と支持台３０、および圧力スイッチ９の配置を示している。図８の（ａ）は指示体７０の接触のない場合の断面を示し、（ｂ）は指示体７０の接触がある場合の断面を示す。（ａ）のように接触がないと上プレート３２と下プレート３３との間隔がバネ３７により保持されており、圧力スイッチ９は押されず出力信号は生じない。（ｂ）のようには指示体７０の接触し、さらに液晶表示パネル１を下プレート３３側に押し込むことにより上プレート３２と下プレート３３との間隔は狭まり、圧力スイッチ９が両プレート間によって押され出力信号を生じる。上プレート３２と下プレート３３との間隔は（ａ）で約３ｍｍ、（ｂ）の接触を検知する時点で約１ｍｍなどとする。この出力信号は指示体７０が液晶表示パネル１に接触したことを示すので、実施の形態１のタッチパネル８の信号の代わりに用いることができる。タッチパネル８に接触する場合に比べて、押し込むストロークが必要であるが、その分使用者が液晶表示パネル１に接触したことを触感によって明確に知らせることができる。また、押し込むにつれて反発力が増加したり、（ｂ）の時点で音や振動を発するようにしたりしてもよい。また、このように押し込みによって検知するので、誤って軽く触れてしまったことによる誤入力を防止することもできる。
【００４６】
また、圧力スイッチ９のかわりに実施の形態１のタッチパネル８を用いることもできる。その場合、タッチパネル８は圧力によって検知するものとする。そして押し込み量が所定量以上にとなるとタッチパネル８から接触を検知する信号が出力されるように、バネ３７の強さとタッチパネル８の感度とを調整する。
【００４７】
図９は本発明の実施の形態２の入力装置の表示モードを示す正面図および断面図である。図９の（ａ）は入力表示モードの画面表示を示し、（ｃ）がその断面図である。図９の（ｂ）は周囲が明るい場合に表示される検出表示モードの画面表示を示し、（ｄ）がその断面図である。外光検出部３１が検出する外光が所定の光量より多いときに指示体７０が液晶表示パネル１を押し込むことを検出すると、その直後から（ｂ）や（ｄ）に示されるように、入力領域７１の表示を暗くした検出表示モードとされる。指示体７０の接触位置の検出は光センサＥに入射する外光７６が指示体７０によって遮られることで検出される。この場合、光源５から液晶表示パネル１の前面側に出射する光は検出の精度を低下させる。従って、（ｂ）や（ｄ）に示されるように、検出表示モードでは、光源５のランプ２５を暗くするか消灯し、また、液晶の透過率を低下させて前面に出射する光量を減少させるので接触位置の検出精度が向上する。
【００４８】
また、周囲が明るい場合は接触を検知した直後の所定期間、検出表示モードにより前面に出射する光量を減少するので消費電力をさらに低下することができる。また、液晶表示パネル１が支持台３０に付勢されて保持され、圧力センサ９はが液晶表示パネル１が押し込まれたことを検出するので、使用者はパネルの押し込む触感によって接触を認識することができる。また、画面表示が一定期間暗くなることで視覚的によっても接触を認識させることができる。なお、圧力センサ９の代わりに位置の変動を検出するセンサを用いてもよい。
【００４９】
実施の形態３．
図１０は本発明の実施の形態３の入力装置の全体構成を示す斜視図である。実施の形態１の液晶表示パネルおよび光源５のかわりにＥＬ発光素子を表示領域５５にマトリクス状に配置したＥＬ表示パネル２を使用した。画素内に光検出センサ部Ｓｉｊがある構成は実施の形態１と同様であるが、液晶駆動部Ｔｉｊの代わりにＥＬ駆動部がある。
【００５０】
この場合も実施の形態１と同様にタッチパネル８によって接触を検知すると、その直後から一定期間、ＥＬ素子の光量を増加し、または表示の濃淡やパターンを均一化した検出表示モードとする。これにより、周囲が暗くても検出精度がよくなり、また検出が必要な場合のみ光量を増加するので消費電力の増加を抑えることができる。
【００５１】
実施の形態４．
図１１は本発明の実施の形態４の入力装置の全体構成を示す斜視図である。実施の形態２とは液晶表示パネル１の前面側の周辺に補助光源６を配置した点が異なる。また支持台３０の上プレート３２と下プレート３３とは一端が蝶番３８で連結されている点も異なる。また、実施の形態２から外光検出部を省略した構成とした。本発明の実施の形態３の入力装置では周辺が暗い場合に補助光源６の光を利用して、表示領域５５にマトリックス状に配置された光センサで接触位置を検出する。図では補助光源６はパネル前面の両サイドに設置しているが、四隅に設置したランプを用いてもよい。
【００５２】
また、補助光源６は前面側から導光板などで表示面を照明するフロントライトであってもよい。ただしフロントライトを用いる場合は、光センサのマトリクスは表示パネルと別に作製して、フロントライトよりも前面に配置する。つまり正面側から順に、光センサのマトリクス、画面を照明するフロントライト、表示パネルの順の配置とする。
【００５３】
補助光源６はその光量や点灯を制御する電源１９に接続される。さらにその電源１９は表示モード制御部３に接続される。表示モード制御部３からの信号によって補助光源６の点灯や光量が制御される。圧力センサ３１が液晶表示パネル１が押し込まれたことを検知すると、表示モード制御部３からの信号により、表示領域５５にマトリックス状に配置された光センサで接触位置を検出するのに必要な時間、補助光源６は点灯またはその光量が増加され、その後消灯またはその光量が減少される。
【００５４】
本実施の形態４では周囲が暗い場合であっても補助光源６によって接触位置が検出できる。補助光源６から表示パネルの前面に照射された光は、表示領域に配置された光センサで受光されるが、指示体が表面に接触するとその部分で影が生じる。従って、外光を用いた接触位置検出と同様に、光強度が最も小さい位置を接触位置として検出する。このため、検出表示モードでは表示光量を入力表示モードよりも表示光量を少なくするとよい。
【００５５】
なお、本実施の形態４では液晶表示パネル１を透過型のパネルを用いたが、反射型の液晶表示パネルとして、背面側の光源５を省略してもよい。その場合、補助光源６は周辺が暗い場合でも表示面を明るくする光源として使用される。その場合でも、検出表示モードにおいて補助光源６の光量が入力表示モードよりも増加させることで、位置検出の精度が向上する。また、検出表示モードにおいて、入力領域を暗い表示として、さらにその領域の表示パターンを一様な表示として、濃淡を均一化すると検出の精度が向上する。補助光源６から光センサに入射する光を遮ることで位置を検出するので、反射表示する画素からパネルの前面へ反射する光は検出の感度を低下させるものとなる。従って、検出表示モードにおいて、入力領域の反射率を低下し、表示パネルの前面に反射する光量を減少した暗い表示とすると検出の精度が向上する。また、検出表示モードの期間、表示モードが変化するので、使用者が接触入力したことを確認しやすい。
【００５６】
また、表示領域５５にマトリックス状に配置された光センサを赤外光に感度を有するセンサとして、赤外光を照射する光源を補助光源６としてもよい。この場合は補助光源６によって、可視光での表示の変化は起こらないが、検出表示モードでは上記と同様に入力表示モードよりも表示光量を少なくされ、さらに領域の濃淡が均一化されるので、位置検出精度が向上すると共に、入力を使用者に知らせることができる。
【００５７】
また、実施の形態２と同様に外光検出部を備えてもよい。周囲が明るければ外光のみで接触位置が検出できるので、外光検出部が所定の明るさの外光を検出した場合は補助光源６を点灯しないような構成とすると消費電力の増加が抑えられる。
【００５８】
実施の形態５．
図１２は本発明の実施の形態５の入力装置の表示光量の時間変化を示すグラフである。入力装置の構成は基本的に上記の実施の形態１などと同様であるが、検出表示モードの期間中に表示光量を時間的に変化するようにしている。検出表示モードの期間は接触検出直前の入力表示モード（ａ）よりも光量が多い期間Ａと入力表示モード（ａ）よりも光量が少ない期間Ｂとを有しており、これらの期間Ａと期間Ｂとで出力される光センサの出力から接触位置を検出するようにした。検出信号を得るには期間Ａと期間Ｂとは１フレーム期間でもよいが、図のように交互に複数回繰り返すようにしてもよい。また、期間Ａと期間Ｂとを合わせたトータルの検出表示モードの期間は、使用者が視覚的に確認できるようにたとえば０．２〜１秒などとするとよい。その後に表示光量を変化させ、入力表示モード（ａ）とほぼ同等の表示光量の入力表示モード（ｂ）とする。
【００５９】
接触位置の検出は、期間Ａに出力された信号から得た光の強度分布と、期間Ｂに出力された信号から得た光の強度分布とをそれぞれメモリに保存して、各位置の差を演算する。期間Ａと期間Ｂとのそれぞれが複数フレームを有する場合、各位置における複数フレーム光強度を平均してから、各位置の差を演算する。その結果、最も差の大きい位置を接触位置として検出する。このような手順で接触位置を検出することで、光センサごとの暗電流のばらつきによる影響を減らすことができ、位置検出精度が向上する。また、各位置の比を演算して、最も比の大きい位置を接触位置として検出してもよい。この場合は光センサごとの感度のばらつきの影響を減らすことができ、位置検出精度が向上する。
【００６０】
なお、期間Ａと期間Ｂとは位置検出する表示領域の濃淡を均一とするとよい。具体的には表示領域を期間Ａでは白表示、期間Ｂでは黒またはグレー表示とする。期間Ｂは入力表示モード（ａ）よりも光量が少なくしたが、基本的には期間Ａよりも光量が少なくすればよい。
【００６１】
上記のように検出表示モードの期間に、期間Ａのように少なくとも一定期間は接触検出直前の入力表示モード（ａ）を有しているので、周囲が暗い場合でも接触位置の検出が良好に行える。
【００６２】
また、実施の形態４のように、表示パネル前面の光源を検出に利用する場合は、図には示さないが、入力表示モード（ａ）よりも光量が少ない期間Ｃと入力表示モード（ａ）よりも光量が多い期間Ｄとを有し、これらの期間Ｃと期間Ｄとで出力される光センサの出力から接触位置を検出してもよい。
【００６３】
なお、昼間の屋外など、強い外光によってできる指示体の影を用いて接触位置を検出する場合は、これらの期間Ａと期間Ｂ、または期間Ｃと期間Ｄとで光の分布の差が小さい。この場合は、実施の形態２のように外光の強さを検出する外光検出部３１を設置して、一定以上の光強度となると、検出表示モードは接触検出直前の入力表示モード（ａ）よりも光量が少ない表示とするとともに、検出表示モードの表示期間中に光強度を変化させず、また、検出表示モード期間に出力された光強度分布の平均から接触位置を検出するように検出モードを変更するとよい。
【００６４】
また、本実施の形態５は装置構成として実施の形態１を基本としたが他の実施の形態に適用して同様な検出表示モードおよび検出方法を用いてもよい。
【００６５】
実施の形態６．
図１３は本発明の実施の形態６の入力装置の接触検出部を示す断面図である。図１３は実施の形態１の液晶表示パネル断面図と同様であるが、ＣＦ基板１４に形成された透明電極Ｅ２は交流源４１が接続され、また透明電極Ｅ２はインピーダンス変化を検出するインピーダンス検出部１０が接続される。実施の形態５では実施の形態１のタッチパネル８のかわりに、このインピーダンス検出部１０でインピーダンス変化を検出することにより接触を検知して、実施の形態１と同様な接触位置検出を行う。
【００６６】
実施の形態６の液晶表示パネルの透明電極Ｅ２には、交流源４１が接続されて数十から数百Ｈｚの交流信号が印加される。交流信号が印加されるので透明電極Ｅ２と接地電極２１との間にわずかに漏洩電流が流れる。導電性を有するような利用者の指やペンの指示体が表示パネルに接触すると、透明電極Ｅ２とはＣＦ基板１４を挟んで近接して、透明電極Ｅ２と指示体との間にもわずかに漏洩電流が流れる。この指示体の接触によって生じる透明電極Ｅ２と接地電極２１との間のインピーダンスの変化をインピーダンス検出部１０によって検出する。この変化を検出することによって指示体の接触を検知することができる。
【００６７】
このように、液晶表示パネルの透明電極Ｅ２を用いて接触を検知するので、表示パネルの表面にタッチパネルなどの部材を付加する必要がなく、表示品質が向上し、また構成も簡単となる。
【００６８】
また、本実施の形態６は装置構成として実施の形態１を基本としたが、表示パネルに液晶表示パネルを用いる他の実施の形態に適用してもよい。
【００６９】
以上述べたように本発明では、画像表示パネルの表示領域にマトリックス状に配列され画像表示パネルの前面から入射する光を検出する光センサと、表示領域に接触した指示体の接触位置を光センサの出力から検出する位置検出部とを備え、さらに画像表示パネルに指示体が接触したことを検知する接触検知部を備える。この接触検知部は指示体がパネル表面に接する際に発生する圧力、静電容量、電気抵抗の変化を検出するデバイスや、表示パネルの押し込みを検出する素子を有している。従ってこれらの接触検知部は光センサとは異なり、周辺部が暗い場合や画面表示がたとえ暗い表示であっても接触を検知することができる検知手段である。また、接触検知部により接触が検知された直後に画像表示パネルの表示モードを直前の入力表示モードとは表示光量が異なる検出表示モードに変更する表示モード変更手段を備える。位置検出部は検出表示モードで表示される期間に出力される光センサの出力から接触位置を検出する。そして、検出表示モードは接触直前の入力表示モードよりも表示パネル前面に出射する光が増すように表示光量が多くされる。そのために、透過型の液晶表示パネルでは背面側の光源の光量を増すか、または液晶の透過率を高める。特に後者の透過率を高める方法は光源の制御が不要で消費電力の増加もほとんどないので良い。また、反射型の液晶表示パネルでは反射率を増す。また、ＥＬなどの発光素子を用いた表示パネルでは発光素子の光量を増す。光センサは上記のように光量が増加された光を利用して接触位置を検出できるので、周囲が暗い場合であっても、接触位置の検出が精度良くなる。また光センサのサイズを小さくして、画素中の表示部分の面積割合を増加することができる。さらに、表示光量が変化することにより、入力装置が接触を検知し、入力が開始されたことを使用者に視覚的に知らせることができる。また、別途光源が不要で、また接触を検知するまで光量を増加しないので消費電力の増加することを防ぐことができる。
【００７０】
また、表示パネルの前面側から光を照射する照明装置を備えて、指示体が接触することによる影で接触位置を検出する場合は、表示モード変更手段によって接触検知部により接触が検知された直後に、照明装置の光量を増加するとともに、表示パネルの表示モードを直前の入力表示モードよりも表示光量の少ない検出表示モードに変更する。表示光は指示体を照明するので、前面側から入射する光で指示体の影ができることと反する作用を有する。このため、前面側の照射装置や外光を利用した接触位置の検出では表示光量の少なくするので、精度のよい位置検出ができる。また、光量の変化で接触を知らせることができる。また、接触を検知するまで照明装置は消灯または減光しているので消費電力の増加を抑えることができる。また、接触位置検出後に照明装置の光量を減少するので消費電力の増加を抑えることができる。
【００７１】
また、外光の光量を検出する外光検出部を設けて、外光が一定の光量以下の場合には検出表示モードの表示光量は入力表示モードの表示光量よりも多くして、外光が一定の光量より多い場合には入力表示モードの表示光量よりも少なくする。このため、光センサが表示パネルの背面側から前面側に出射する光を利用する場合も、前面側から入射してくる外光を用いる場合も、接触位置の検出精度を向上させることができる。
【００７２】
また、接触入力が完了すると検出表示モードの光量は接触直前の入力表示モードの表示光量に戻されるので、使用者は入力が完了したことを視覚的に知ることができる。
【００７３】
また、検出表示モードでは入力表示モードに比べて指示体を接触する入力領域、その周辺を含めた領域、または全表示領域の濃淡を減少する。上記のように表示パネルの表示光が接触位置の検出に影響するので、文字や絵が表示された部分を接触すると、その部分の濃淡に影響されて位置検出が行われるので誤検出が生じやすい。濃淡を減少することによって誤検出を防げる。濃淡を均一とすると領域内の光量は場所によらず一定となりさらによい。均一とするにはその領域を白表示、黒表示、グレー表示で表示する。画面全体を黒表示、白表示などとする場合は、入力端子５２に入力される画像データを遮断するスイッチを設けると簡単な構成で実現できる。また、濃淡の減少は画像データ処理部５６で各画素のデータを一定とする処理によっても可能である。
【００７４】
また、検出表示モードで表示される期間中にその表示光量を時間的に変化するようにしてもよい。少なくとも検出表示モードで表示される期間中に、入力表示モードの表示光量よりも多い、または少ない期間が含まれ、その期間中に光センサが検出する光を用いれば上記と同様な効果が得られる。また、入力表示モードの表示光量よりも多い、または少ない期間中に検出した光量の分布と、光量を変化した期間に検出した光量の分布とから各光センサ位置での光量の差や比を演算して、接触位置を検出するようにしてもよい。こうすることで、光センサごとの感度のばらつきをキャンセルすることができ、接触位置の検出精度が向上する。
【００７５】
また、上記で述べた透過型や反射型の液晶表示パネル代わりに半透過型の液晶表示パネルを用いてもよい。また、上記の実施の形態で述べた表示パネルの構成、接触検知部の構成、検出表示モードの様態、のそれぞれを本発明の目的に反しない範囲で種々に組み合わせた構成としてもよい。また、上記の実施の形態では検出表示モードで表示される期間を使用者が接触を認識しやすいように、たとえば０．２秒以上とするとしたが、その期間はさらに短くしてもよい。たとえば、検出表示モードで表示される期間を１フレーム期間としても、表示光量の変化が十分大きければ使用者に接触を認識させることは可能であり、また周囲が暗い場合に精度よく接触位置を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態１の入力装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１の入力装置の構成を示す正面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の入力装置の液晶表示パネルの画素内の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の実施の形態１の入力装置の表示画面上の動作を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態１の入力装置の表示画面上の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１の入力装置の液晶表示パネルの動作を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２の入力装置の全体構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態２の入力装置の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２の入力装置の表示モードを示す正面図および断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３の入力装置の全体構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態４の入力装置の全体構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態５の入力装置の表示光量の時間変化を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施の形態６の入力装置の接触検出部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  液晶表示パネル、２  ＥＬ表示パネル、３  表示モード制御部、５  光源、６  補助光源、８  タッチパネル、９  圧力スイッチ、１０  インピーダンス検出部、１１  液晶層、１４  ＣＦ基板、１７  ＴＦＴ基板、１９  電源、２１  接地電極、２４  導光板、２５  ランプ、３０  支持台、３１  外光検出部、３２  上プレート、３３  下プレート、３７  バネ、３８  蝶番、４１  交流源、５１  表示パネル制御部、５２  入力端子、５４  光源制御部、５５  表示領域、５６  画像データ処理部、５７  走査信号出力部、５８  駆動信号出力部、５９  タイマー、６０  出力端子、６５  検出部、７０  指示体、７１  入力領域、７２  参照領域、７５  出射光、７６  外光、Ｐｊ、Ｐ１・・Ｐ５  駆動信号線、Ｑｉ、Ｑ１・・Ｑ５  走査信号線、Ｘｊ、Ｘ１・・Ｘ５  光検出線、Ｙｉ、Ｙ１・・Ｙ５  センサ駆動線、Ｚｉ、Ｚ１・・Ｚ５  コモン線、Ｅ１、Ｅ２  電極、ＣＳ  保持容量、Ｇｉｊ  画素、Ｓｉｊ  光検出センサ部、Ｔｉｊ  液晶駆動部、Ｓ  光センサ素子、Ｒ  基準抵抗、Ｔ１  検出トランジスタ、Ｔ２、ＴＤ  選択トランジスタ
【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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