JP2011133976A - 情報端末 - Google Patents

Abstract

【課題】表示機能と入力機能を有する光センサ液晶のセンサを利用して、より的確に未使用状態となったことを検出して、省電力化等を図ることを課題とする。
【解決手段】複数の画素からなる表示画面を持つ表示部と、前記画素に、外光を検出するセンサを配置した光センサ部と、前記センサによって検出された光の入射量が所定の設定量よりも少ない画素を黒画素と判断する黒画素判断部と、前記表示画面の画素のうち、前記黒画素と判断された画素が連続して分布する黒画素領域の面積を演算する黒領域演算部と、前記黒画素領域の面積が、前記表示画面全体の面積に対して、所定面積以上になったと判断する状態判断部と、前記状態判断部による判断結果により端末の状態を未使用状態へと変更するように制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

この発明は、情報端末に関し、特に情報を表示する液晶表示装置の各画素に対応させて、光を検出するセンサを配置した光センサ液晶を有する情報端末に関する。

従来から、ノートパソコンや携帯端末では、液晶表示装置（ＬＣＤ）が用いられており、バッテリーで動作するモバイル型の端末では、消費電力を抑える工夫がされている。
たとえば、一定時間経過しても、何の入力操作もされなかった場合には、いわゆるスクリーンセーバソフトにより、表示画面の輝度を下げるか、または表示画面を消去するような省電力モードが設けられたものがある。

一方、携帯電話などの小型の端末では、文字や記号などを入力するキーが露出した状態で、かばんやポケットに入れて持ち運ばれるものがあるが、運搬時に不用意にキーが押されることにより誤入力されることがないように、誤動作防止のための工夫がされている。
たとえば、特定のボタンを一定時間以上長押しすることにより、すべてのキーの入力を禁止するようにしたものがある。

また、特許文献１には、電子機器の表示部とは別の位置に、外来光を受光する光センサを１つ設け、電子機器がポケットにしまわれた場合などにおいて、光センサへの入光が遮断されたときは、キー等の入力手段からの出力を禁止して、携帯中の誤動作を防止するようにした電子機器が記載されている。

さらに、特許文献２には、機器本体の表面に設けられた液晶表示画面とは別の位置に、外部光を検出する光センサを１つ設け、光検出信号が検出されたときのみ、キー入力手段からの入力信号を機器本体に供給し、機器がポケットの中に入れられて光センサに光が照射されていない場合には、入力キーに意図しない押圧が加わってもキー入力手段からの入力信号を本体に供給しないようにすることにより、誤った入力がなされないようにした小型電子機器が記載されている。

実開昭６１−６０３３２号公報 実開昭６２−１８７３３９号公報

しかし、省電力モードが設けられた端末では、予め設定された一定時間が経過しなければ省電力モードに入ることができず、たとえばポケットに入れられて未使用状態になったとしても、その一定時間が経過しなければ省電力モードに入れなかった。
一方、光センサを設けて光を検出していないときにキー入力を禁止するようにした電子機器では、誤動作を防止する目的のためだけに光センサを備える必要があり、製造コストが高くなっていた。

また、上記のような誤動作防止を目的とする光センサを用いて、外来光がその光センサに入力されなくなったときに未使用状態になったと判断し、省電力モードへ移行するようにすることが考えられる。
しかし、この場合も、省電力化のために、少なくとも１つの光センサを設ける必要があり、製造および端末のコストアップとなる。

また、光センサには、一般にフォトトランジスタのような小さな受光素子が用いられ、その光センサは端末本体の端部で光が入射しやすい特定位置に設けられることが考えられる。
端末をポケットに入れたとき、たまたまこの光センサを配置した部分がポケットの外部に露出しており、外来光が光センサに入光していたとすると、未使用状態とは判断されないので、省電力モードに入れない場合もある。
したがって、表示部とは別の位置に１つの専用の光センサを設け、外来光の入射を検出して省電力化を図ろうとする場合、低コスト化の点で不利であり、また、未使用状態になったにもかかわらず、省電力モードに入れない場合もあり得る。

ところで、従来から表示機能と入力機能の両方を備えた部材として光センサ液晶が用いられている。
これは、表示素子として用いられている液晶表示装置（ＬＣＤ）の各画素ごとに、光を検出する小さなセンサをマトリクス状に配置したものであり、表示画面に情報を表示させた状態であっても、その表示画面上にペンや手入力で文字や図形などの情報を描画すると、各センサに入射される光の変化を検出することにより、その情報を入力することができるようにしたものである。
この光センサ液晶に備えられたセンサは、表示画面上で情報の入力を可能とするために、表示画面全体にわたって設けられたものであり、１つの表示装置および入力装置の中に形成された部品であるので、従来のように誤入力防止の目的で設けられたものではない。

そこで、この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、光センサ液晶に備えられたセンサを利用して未使用状態となったか否かを検出して、誤作動を防止するとともに省電力化を図ることが可能な情報端末を提供することを課題とする。

この発明は、複数の画素からなる表示画面を持つ表示部と、前記画素に、外光を検出するセンサを配置した光センサ部と、前記センサによって検出された光の入射量が所定の設定量よりも少ない画素を黒画素と判断する黒画素判断部と、前記表示画面の画素のうち、前記黒画素と判断された画素が連続して分布する黒画素領域の面積を演算する黒領域演算部と、前記黒画素領域の面積が、前記表示画面全体の面積に対して、所定面積以上になったと判断する状態判断部と、前記状態判断部による判断結果により端末の状態を未使用状態へと変更するように制御する制御部とを備えたことを特徴とする情報端末を提供するものである。

これによれば、表示画面の画素に配置された複数のセンサを用いて、所定面積以上の表示画面の部分が黒画素と判断された場合に、未使用状態になったと判断しているので、従来よりも的確に情報端末が未使用状態となったことを検出でき、その結果、より確実に省電力化処理や誤動作防止処理が可能となる。

また、前記表示部の表示画面が長方形状であり、前記黒画素判断部が、表示画面の４つの頂点のうち、任意の隣接する２つの頂点の画素が前記黒画素であると判断した場合に、前記黒領域演算部が、前記黒画素と判断された２つの頂点を含む領域を前記黒画素領域として演算することを特徴とする。
これによれば、この情報端末をポケットやかばんに入れるような動作をした場合にできる影をより確実に検出でき、このような動作に基づく未使用状態の検出が可能となる。

また、前記状態判断部が、所定時間内における前記黒画素領域の増加した面積が、所定の変化設定値よりも大きな面積であると判断した場合、前記制御部は、端末の未使用状態への状態変更を禁止することを特徴とする。
これによれば、紙等が表示部に置かれたことによる入射光の遮断や天候や照明の変化による入射光の急激な変化を検出し、未使用状態となっていないのに未使用状態と判断されることを防止できる。

また、前記未使用状態は、省電力化状態あるいは誤動作防止状態であることを特徴とする。
さらに、各種機能を実行するハードウェアに電源を供給する電源部と、複数のキーを有する入力部とを、さらに備え、前記未使用状態と判断された場合に、前記制御部が、電源部からの電源の供給を中断する処理、および前記入力部のキー入力を無効化する処理のいずれか一方、あるいは両方を実行することを特徴とする。

また、前記表示部と、前記光センサ部とからなり、前記光センサ部のセンサにより検出される光の検出位置の変化により情報を入力することが可能な光センサ液晶を備えたことを特徴とする。
これによれば、入力機能を実行するために設けられた光センサ液晶を利用して誤動作防止等の機能を実現するので、省電力化および誤動作防止のために専用のセンサを特別に設ける必要はなく、製造や製品のコストアップを防止できる。

この発明によれば、表示画面の画素に備えられた複数のセンサを用いて情報端末の未使用状態か否かを判断するので、より的確に未使用状態を検出でき、その結果、省電力化と誤動作防止の処理を、より確実に実行することができる。
また、表示機能と入力機能を有する光センサ液晶を用いるので、情報を入力するのに用いるセンサを未使用状態の検出にも用いることができ、従来のように誤動作防止と省電力化のためだけにセンサを設ける必要はなく、誤動作防止等のために製造および製品がコストアップになることを防止できる。

この発明の情報端末の一実施例の構成ブロック図である。 この発明の光センサ液晶の一実施例の座標説明図である。 この発明の記憶部に記憶される情報の一実施例の説明図である。 この発明の情報端末をポケットに入れる場合において、黒画素領域の状態変化の一実施例の説明図である。 この発明の情報端末の黒画素検出処理の一実施例のフローチャートである。 この発明の情報端末の黒画素検出処理の一実施例のフローチャートである。

以下、図に示す実施例に基づいて、この発明を説明する。
なお、これによって、この発明が限定されるものではない。

〈この発明の情報端末の構成〉
図１に、この発明の情報端末の一実施例の構成ブロック図を示す。
この発明の情報端末は、かばんやポケットに入れて持ち運びが可能な携帯型の情報処理装置であり、主としてデータの入力機能と、表示機能と、記憶機能を有するものである。
図１に示すように、この発明の情報端末は、主として、データを入力するキーボード６０と、入力機能と表示機能の両方を備えた光センサ液晶１０と、データを記憶する記憶部８０を備える。

光センサ液晶１０は、表示部１１と、光センサ部１２とを備える。
表示部１１は、マトリクス状の複数の画素からなる表示画面を有する部分であり、液晶表示装置（ＬＣＤ）に相当する部分である。
また、光センサ部１２は、ＬＣＤの各画素と対応づけられた位置に設けられた外光を検出する多数のセンサ（光センサ、光検出器とも呼ぶ）から構成される。各センサは、画素ごとに配置される。光を検出したセンサは、検出された光の強度（入射量）に対応した電気信号（センサ信号とも呼ぶ）を出力する。このセンサとしては、たとえば、フォトレジスタ、フォトダイオード、フォトトランジスタなどが用いられる。
光センサ液晶１０では、光センサ部のセンサにより検出される光の検出位置の変化により、文字等の情報を入力することが可能となる。
また、ＬＣＤの画素数がｎｘｍ個あったとすると、光センサ部１２のセンサも、ｎｘｍ個、存在する。

液晶駆動部２０は、制御部５０からの指示に基づいて、所望の情報を表示部１１に表示するために、各画素の液晶に対して駆動波形を与える部分である。
センサ信号取得部３０は、光センサ部１２の各センサによって検出された光に対応して、センサから出力されたセンサ信号を取得する部分である。ここでは、光センサ部１２のすべてのセンサから出力されたセンサ信号を取得して、制御部５０に送信する。
バックライト（照明部）４０は、光センサ液晶の背面に設けられ、表示部１１に表示された情報を見やすくするために、光を出射する照明装置である。

光センサ液晶１０の表示画面上に、ペンまたは指等を用いて文字や図形を描くと、その軌跡に対応して、外光が検出されたセンサの位置と検出されなかったセンサの位置が変化するので、入力された線分等の位置を識別することができる。

また、たとえば、表示部１１の一部の領域を覆うように紙が置かれたとすると、その領域内の画素に配置されたセンサでは、紙により外光の入射が遮断され、光が全く検出されなかった場合は、センサ信号が出力されない。あるいは、紙の存在により、入射する光の入射量が少なくなった場合は、紙のないときに検出された光によるセンサ信号よりも、かなり小さなセンサ信号しか出力されない。

センサ信号が出力されなかった領域は、センサ信号取得部３０から制御部５０へはセンサ信号が送られないので、制御部５０では、その領域が光が入射されていない領域であると判断される。この光が入射されていないと判断された領域を、黒画素領域、あるいは、単に黒領域と呼び、その領域に属する１つの画素を、黒画素、あるいは影画素などと呼ぶことにする。
また、黒画素領域の面積を、黒領域面積あるいは黒面積と呼ぶことにする。さらに、検出された光の入射量が、所定の設定量よりも少ない画素も、黒画素と判断するものとする。

この発明では、光センサ液晶１０の表示画面全体の面積に対して、所定の割合の面積よりも大きな黒画素領域が検出されたとき、情報端末が未使用状態になったと判断することを特徴とする。未使用状態になったと判断した場合、たとえば、バックライトの輝度を落としたり、本体の電源を切断したりする省電力化処理（省電力モードへの移行処理）や、キー入力を無効化する誤動作防止処理が行われる。

キーボード６０は、複数個のキーを備えた入力部であり、文字や記号を入力するキーや、特定の機能を実行させる機能キーなどからなる。
電源部７０は、この発明の情報端末を構成するハードウェアに電源を供給する部分である。電源制御部７１は、電源部７０の動作を制御する部分であり、たとえば、制御部５０からの指示により省電力モードに移行するときに、バックライト４０への供給電源を遮断するように、電源部７０を制御する。

制御部５０は、制御プログラム９４に基づいて、各ハードウェアを動作させ、この情報端末の機能を実行させる部分であり、主として、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏコントローラ，タイマーなどから構成されるマイクロコンピュータによって実現される。
また、制御部５０によって実行されるこの発明の情報端末の主要な機能としては、黒画素判断部５１、黒領域演算部５２、頂点比較部５３、未使用状態判断部５４、機能実行部５５がある。

画素判断部５１は、ある画素に配置されたセンサによって検出された光の入射量が、所定の設定量よりも少ない場合に、その画素を黒画素と判断する部分である。言いかえれば、センサ信号取得部３０によって取得されたセンサ信号に基づいて、各画素ごとに、所定の設定量よりも少ない光の入射量しか検出されなかった画素であるか否かを判断する部分である。
たとえば、取得されるであろうセンサ信号の最大値Ｓｍと、最小値Ｓｏとの間で、適切な設定量Ｓｒ（Ｓｏ＜Ｓｒ＜Ｓｍ）を予め設定しておき、現在取得されたセンサ信号の値（Ｓａ）が、この設定量Ｓｒよりも小さいとき（Ｓａ＜Ｓｒ）、そのセンサ信号を出力したセンサが存在する画素を黒画素と判断する。
すなわち、通常の使用状態とは異なり、その画素には、光がほとんど入射していないと判断する。設定量Ｓｒの例としては、たとえば、最大値Ｓｍの５％程度としてもよい（Ｓｒ＝０．０５×Ｓｍ）。
ただし、この設定量Ｓｒとしては、どのような値が適切かは使用される状況や、使用するユーザによっても異なると考えられるので、設定変更できるようにしてもよい。

ここで、黒画素と判断された画素のセンサ値を、「０」に設定し、黒画素と判断されなかった画素（白画素とも呼ぶ）のセンサ値を「１」に設定するものとする。このセンサ値は、画素ごとに、その画素への光の入射が実質的にあったか否かを区別した値である。
光センサ液晶１０のすべての画素に対して、このセンサ値が設定され、記憶部８０のセンサ値記録部８１に記憶される。
上記した黒画素領域は、表示画面の画素のうち、黒画素と判断された画素、すなわちセンサ値が「０」となっている画素が、連続して分布する領域である。センサ値が「０」となっている隣接する画素を順次チェックすることにより、この黒画素領域の面積が求められる。

黒領域演算部５２は、上記した黒画素領域の面積、あるいは黒画素と判断された領域内にある画素数を、演算する部分である。
ここで、光センサ液晶１０の一部分が紙で覆われたり、この情報端末がポケットに入れられるときには、１点の画素のみが黒画素となりかつその周囲の画素に光が入射している状態となることはほとんどないと考えられるので、黒画素領域として判断される領域は、隣接した複数個の黒画素が連続して分布する領域である。
また、図２に示すように、一般に光センサ液晶１０の表示画面の形状は、長方形状が多いと考えられるので、情報端末がポケット等に入れられる場合は、黒画素領域は、光センサ液晶１０の４つの頂点のいずれかを含み、この頂点を基準として連続的に広がった領域と言うこともできる。
また、表示画面上に影ができたために光の入射が遮断される場合などでは、４つの頂点のうち、任意の隣接する２つの頂点の画素が黒画素となる場合が多いと考えられ、このとき黒画素領域は、黒画素と判断された２つの頂点を含む領域である。

したがって、黒画素領域の面積は、主として、黒画素と判断された頂点を含み、そこから黒画素が連続している部分の画素の数やその黒画素領域の形状を求めることにより、計算することができる。

頂点比較部５３は、４つの頂点のセンサ値が「０」となっているか否か、言いかえれば、各頂点が現在黒画素となっているか否かをチェックする部分である。
また、情報端末が回転してしないことを確認するために、所定の頂点について、現在の画素状態（黒画素か否か）と、記憶部に記憶されている前回の画素状態とを比較する部分である。

画素状態を何度かチェックしているうちに、黒画素と判断された２つの頂点のうち、少なくとも１つの頂点が異なる頂点に変化していた場合、すなわち黒画素の頂点が異なる頂点に変化した場合は、たとえば情報端末をポケットに入れようとしている途中で、回転してしまったような場合が考えられる。
あるいは、紙などが表示画面上を移動させられて、一時的に入射光が遮断される領域が移動したような場合も考えられる。
このような場合に、黒画素領域の面積を求めてしまうと、まだ使用状態であるにもかかわらず未使用状態になったと判断される場合もあるので、未使用状態の誤検出を防止するために、後述するように、黒画素領域の面積を演算しないようにすることが好ましい。

未使用状態判断部５４は、黒領域演算部５２によって求められた黒画素領域の面積が、表示画面全体の面積（最大面積Ｓ−ｍａｘ）に対して、所定面積以上となった場合に、この情報端末が未使用状態になったと判断する部分である。この判断のために、後述する判断閾値（ｒ）９３が用いられる。
機能実行部５５は、この発明の情報端末によって実行可能な機能として予め設定されている機能を実行させる部分である。その機能は、情報端末の使用目的により種々のものがあり、特に一意的に限定されるものではない。
この発明の情報端末では、未使用状態となったと判断された場合に、省電力化処理および誤動作防止処理を実行させる機能を有することが好ましい。
ただし、省電力化処理と誤動作防止処理とは、原則として両方を実行することが好ましいが、必要に応じていずれか一方のみを実行するようにしてもよい。
また、未使用状態になったときに実行される処理としては、この２つに限るものではなく、たとえば、ブザー音を禁止して、バイブレーターに切り替える、端子間のショートに備え外部に設けられた接続端子を電気的に切断するなどの処理をしてもよい。

制御部５０は、これらの５つの機能に限ることなく、この他に図示していない種々の機能を備えている。
たとえば、バックライトの輝度をコントロールする機能や、表示部に表示する情報を生成する機能などを備えている。

記憶部８０は、この情報端末で使用される種々の情報を記憶する部分であり、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスクなどの種々の記憶素子や媒体が用いられる。
主として、制御プログラムや、変更されては困る情報は、ＲＯＭ等の不輝性メモリに記憶され、何らかの機能を実行中に、追加、変更あるいは消去される情報は、ＲＡＭやハードディスクなどの書き換え可能なメモリに記憶される。

図１において、記憶部８０には、主として次のような情報が記憶される。
センサ値記憶部８１は、光センサ部１２の各センサのセンサ値を、センサの位置（画素）ごとに記憶した部分である。

図２に、光センサ液晶１０の画素の座標値の一実施例の説明図を示す。
図２において、縦方向をＸ軸、横方向をＹ軸とし、各画素の座標を（Ｘ座標、Ｙ座標）で表すものとする。図２の光センサ液晶１０は、Ｘ軸方向に３２０個、Ｙ軸方向に２４０個の画素を配置したものを示している。
ここで、４つの頂点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の座標を、それぞれ、Ａ（０，０），Ｂ（０，２４０），Ｃ（３２０，０），Ｄ（３２０，２４０）とする。

図３に、センサ値記憶部８１の一実施例の説明図を示す。
センサ値は、上記したように、黒画素判断部５１により決定された０（黒画素）又は１（白画素）の値である。
たとえば、図３において、画素（０，０）のセンサ値は「０」で、黒画素であることを示している。
また、画素（３２０，２４０）のセンサ値は「１」で、白画素であることを示している。図３の例では、頂点Ａ（０，０）の周囲の合計５つの画素が、黒画素となっていることを示している。

頂点座標記憶部８２は、光センサ液晶１０の頂点の座標を記憶したものであり、図２に示したものでは、上記したように４つの頂点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の座標値を記憶している。
図３に、この頂点座標記憶部８２の一実施例を示す。

頂点センサ値記憶部８３は、光センサ液晶の頂点のセンサ値を記憶したものであり、図２の場合は、図３に示すような４つの頂点のセンサ値（０または１）が記憶される。
黒頂点位置記憶部８４は、現在、黒と判断された頂点の位置情報を記憶したものである。たとえば、図３に示すように、２つの頂点が黒画素の場合、その頂点（左上頂点Ａ，右上頂点Ｂ）の位置座標が記憶される。
現在の黒面積（Ｓ−ｎｅｗ）８５は、黒領域演算部５２によって求められた現在の黒画素領域の面積を意味する。
過去の黒面積（Ｓ−ｏｌｄ）８６は、黒領域演算部５２によって求められた前回の黒画素領域の面積を意味する。

判断情報記憶部９０は、黒画素判断部５１や、黒領域演算部５２での処理に用いられる情報であり、ＲＯＭ等に、予め固定値として記憶される情報である。
変化設定値（Ｓ−ｄｅｌｔａ）９１は、所定の時間（たとえば、１秒）の間に、黒画素領域の変化した部分の面積のしきい値を意味し、所定時間にこの値を超える黒画素面積が増加したか否かを判断するために用いられる値である。
すなわち、急激な黒画素面積の増加や減少をチェックするために用いられる。

最大面積（Ｓ−ｍａｘ）９２は、光センサ液晶の表示画面全体の面積であり、図２の場合は、画素数で言えば、３２０×２４０＝７６８である。
判断閾値（ｒ）９３は、光センサ液晶の最大面積（ｓ−ｍａｘ）９２に対する現在の黒画素領域の面積（Ｓ−ｎｅｗ）８５の割合と比較される閾値（％）である。たとえば、Ｓ−ｎｅｗ／Ｓ−ｍａｘが、この判断閾値（ｒ）９３よりも大きくなったとき、現在の黒画素面積が、あらか予め設定された黒画素面積よりも大きくなったことを意味する。
具体的には、たとえばｒ＝５０（％）に設定され、（Ｓ−ｎｅｗ／Ｓ−ｍａｘ）≧ｒ（＝５０）となった場合、現在の黒画素領域の面積が、光センサ液晶１０の全体の面積（最大面積Ｓ−ｍａｘ）の半分よりも大きくなったので、情報端末は、未使用状態になったと判断され、その後、省電力化処理や、誤動作防止処理が行われる。

また、この判断閾値（ｒ）９３は、利用者が変更することのできない固定値として予め設定してもよいが、黒画素領域がどの程度まで大きくなったときに未使用状態と判断するかを利用者が決定できるようにするために、設定変更できるようにしてもよい。たとえば、判断閾値（ｒ）９３を小さく設定すれば、光センサ液晶１０に黒画素領域がわずかに出現しただけで、誤動作防止処理が実行されるようにできる。

制御プログラム９４は、上記したように、この発明の情報端末の種々の機能を実行させるためのソフトウェアであり、ＲＯＭ，ＲＡＭ，あるいはハードディスク等に記憶される。
また、制御プログラム９４は、予めＲＯＭ等に固定的に記憶してもよいが、ＣＤ，ＤＶＤ，ＵＳＢメモリ等の記憶媒体や、ネットワークを介してサーバから、情報端末の記憶部にダウンロードするようにしてもよい。

〈情報端末の黒画素の変化の説明〉
ここでは、情報端末が未使用状態となる場合のうち、光センサ液晶１０で光の検出領域が減少し、黒画素領域が次第に増加していく場合について、説明する。

図４に、この発明の情報端末を、利用者がポケットに入れる場合の黒画素領域の状態変化の説明図を示す。
利用者は、一般に、小型の情報端末の使用が終了すると、ポケット等に入れる場合がある。
たとえば、図４（ａ）に示すように、利用者が、情報端末をポケットに入れようとしたとする。この図４（ａ）の状態においては、ポケットに入れる前なので、光センサ液晶１０の表示画面全体に光が入射しているとすると、黒画素領域はまだない。
したがって、省電力モードでもなく、また、キー入力も有効なままである。

次に、図４（ｂ）において、情報端末の先端の一部がポケットに入れられた場合、ポケットに入れられた部分の光センサ液晶１０の領域には光が入射しないとすると、その領域が黒画素領域となる。図２（ｂ）では、４つの頂点のうち、２つの頂点（Ｃ，Ｄ）と、その近傍の画面を含む小さな領域だけが、黒画素領域となっている。
ここで、たとえば、判断閾値（ｒ）９３が５０（％）に設定されており、図４（ｂ）の状態で、黒画素領域の面積（Ｓ−ｎｅｗ）が、最大面積（Ｓ−ｍａｘ）の１０％程度であったとすると、Ｓ−ｎｅｗ／Ｓ−ｍａｘ＝１０＜ｒ（＝５０）なので、まだ未使用状態とは判断されない。
また、図４（ｂ）の状態から、情報端末が徐々にポケットに入って行くに従って、光センサ液晶１０の黒画素領域が増加していく。

図４（ｃ）の状態で、光センサ液晶１０の画面の半分以上がポケットに入ったとすると、たとえば、ｒ＝５０（％）の場合、Ｓ−ｎｅｗ／Ｓ−ｍａｘ＞ｒ（＝５０）となるので、光センサ液晶１０の黒画素領域の面積が、所定値よりも大きくなったと判断される。
この時点で、未使用状態になったと判断して、省電力化処理や誤動作防止処理を行ってもよい。もし、キーの一部がポケットに接触していれば、誤入力を防止できる。

省電力化処理とは、たとえば、バックライト４０の消灯や輝度を低下させる処理、電源部から、情報端末本体の各種機能を実行するハードウェアへの電源の供給を中断する処理、制御部の駆動クロックを低くする、情報の更新回数を少なくするなどである。
また、誤動作防止処理とは、たとえば、キーボード６０のすべてのキーの入力を無効化する処理、キーボード６０の一部のキーの入力を無効化する処理などである。
省電力化処理と、誤動作防止処理とは、同時期に行ってもよいし、あるいは、所定の時間差を設け、たとえば誤動作防止処理を先に実行してもよい。

図４（ｄ）には、最終的に、情報端末がポケットに収納された状態の一つの例を示す。この状態では、光センサ液晶１０の頂点Ａを含むわずかの部分がポケット上端から露出しており、この部分に光が入射している。しかし、上記したように、たとえば判断閾値ｒ＝５０（％）を超える光センサ液晶の表示画面のほとんどが黒画素領域となっており、判断基準を満たすため、未使用状態であると判断され、省電力化処理や誤動作防止処理が実行される。

また、図４では、隣接する２つの頂点（Ｃ，Ｄ）が、まずポケットに入れられる場合について例示している。この場合は、まず４つの頂点のうち、隣接する２つの頂点が黒画素となったか否かをチェックし、さらにその周囲の画素について黒画素となっているかをチェックすることにより、黒画素領域の面積が求められる。

また、図２のように、光センサ液晶１０の画面が長方形の場合、対角線上の２つの頂点すなわち、左上頂点Ａと右下頂点Ｄのいずれかと、右上頂点Ｂと左下頂点Ｃのいずれかの２点が、黒画素となったか否かをチェックしてもよい。
さらに、４つの頂点のうち、任意の３つの頂点が黒画素となったか否かを、チェックしてもよい。この場合、３つの頂点が黒画素となったと判断されると、光センサ液晶の画面の少なくとの５０％以上がポケットに入ったと判断できる場合が多いので、未使用状態と判断してもよい。

この他、光センサ液晶の部分よりも、キーボードの部分が先にポケットに入れられる場合も考えられるが、この場合は、図４に示すよりも広い面積の光センサ液晶１０の画面がポケットから露出している場合もある。このような場合を想定すれば、判断閾値（ｒ）９３を設定変更できるようにすることが好ましく、また、比較的小さな面積の黒画素領域が出現した場合に、先に誤動作防止機能を実行し、その後、さらに黒画素領域が所定面積以上となったときに、省電力化処理を実行するようにしてよい（２段階判定）。

また、黒画素となった領域の面積が、判断閾値（ｒ）９３の割合で示される所定の面積よりも小さな場合でも、所定時間内において、急激に黒画素領域の面積が増加した場合、たとえば、増加した面積が所定の変化設定値（Ｓ−ｄｅｌｔａ）９１よりも大きな面積であった場合には、ポケットに入れられて未使用状態となっている場合もあるが、たとえば、紙などで光センサ液晶１０の画面が一時的に覆われた場合や、天候や照明の変化で周囲が急に暗くなった場合も考えられる。このような一時的あるいは急激な変化は未使用状態になったわけではないので、未使用状態判断部５４が、未使用状態になったか否かの判断は行わずに、現在の黒面積を再度チェックしに行くようにすることが好ましい。
すなわち、黒画素領域が所定以上の面積を占めたからといって、すぐに未使用状態と判断するのではなく、急激な変化より黒領域が増加した場合などでは、何度か黒画素領域の面積を再計算して判断することが好ましい。

たとえば、変化設定値（Ｓ−ｄｅｌｔａ）以上の急激な黒画素領域の増加が、所定時間内に検出されたときは、再度、黒画素の検出処理をやり直してもよい。
また、たとえば、所定時間内に、複数回黒画素面積を計算し、徐々に所定の割合で黒画素面積が増加していくことが検出されたときに、未使用状態になったと判断してもよい。
さらに、たとえば、急激な黒画素面積の増加があった後、所定時間（たとえば１０秒間）で複数回の黒画素面積を計算し、半数以上が未使用状態と判断されたとき、その時間経過後に未使用状態に決定してもよく、さらにその後、黒画素面積の減少や黒画素領域がなくなった場合には、未使用状態を解除して、キー入力を受け付けるようにしてもよい。

〈この発明の黒画素検出処理〉
図５および図６に、この発明の情報端末の黒画素検出処理の一実施例のフローチャートを示す。
図５のステップＳ１において、判断情報記憶部９０から、予め設定された３つの固定値（Ｓ−ｄｅｌｔａ，Ｓ−ｍａｘ，ｒ）を読み出す。
ステップＳ２において、現在実行中の情報端末の機能があるか否かチェックする。たとえば、何らかの入力操作や、情報の表示等の機能が実行されているか否かチェックする。このような機能が現在実行されている場合は、ステップＳ２をループする。
一方、実行中の機能がない場合は、ステップＳ３へ進む。

ステップＳ３において、センサ信号取得部３０が、光センサ液晶１０の画素ごとに存在するすべてのセンサから、センサ信号を取得する。取得されたセンサ信号は、制御部５０の黒画素判断部５１へ送られる。

ステップＳ４において、黒画素判断部５１が、取得されたセンサ信号から、センサ値を求める。各センサ信号のレベルと、所定の設定量とを比較し、センサ信号がその設定量よりも小さいとき、そのセンサの位置の画素を黒画素と判断する。すなわち、このセンサが存在する位置の画素のセンサ値を、「０」に設定する。
また、センサ信号が上記設定量以上の場合、そのセンサが存在する画素のセンサ値を、「１」に設定する。

ステップＳ５において、ステップＳ４で求めた全てのセンサのセンサ値を、センサ値記憶部８１に記憶する。ここで、たとえば、全ての画素に対して図３に示したようなセンサ値が、記憶される。

ステップＳ６において、求められたセンサ値のうち、４つの頂点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）のセンサ値を、頂点センサ値記憶部８３に記憶する。

ステップＳ７において、頂点比較部５３が、求められた４つの頂点のセンサ値のうち、黒（０）である頂点の数が２であるか否か、チェックする。黒である頂点の数が２つの場合、図２のような形状の光センサ液晶では、隣接する２つの頂点が黒（０）である可能性が大きい。このとき、情報端末がポケット等に入れられ、未使用状態となる可能性が高い。
黒（０）の頂点が２つの場合、ステップＳ８へ進み、そうでない場合ステップＳ２へ戻る。

ステップＳ８において、頂点比較部５３が、左上頂点（Ａ）又は右下頂点（Ｄ）のセンサ値が、黒（０）が否かチェックする。どちらか一方が黒であればステップＳ９へ進み、そうでない場合、ステップＳ２へ戻る。
ステップＳ９において、頂点比較部５３が、左下頂点（Ｃ）又は右上頂点（Ｂ）のセンサ値が、黒（０）が否かチェックする。どちらか一方が黒であればステップＳ１０へ進み、そうでない場合、ステップＳ２へ戻る。

ステップＳ１０において、センサ値が黒（０）と判断された２つの頂点の位置座標を、黒頂点位置記憶部８４に、記憶する。
ステップＳ１１において、過去の黒面積（Ｓ−ｏｌｄ）を、零に初期化する（Ｓ−ｏｌｄ＝０）。
図６のステップＳ１２において、黒頂点位置記憶部８４に記憶された頂点の現在のセンサ値が、黒（０）か否か、チェックする。これは、情報端末をポケットに入れている途中において、回転していないことを検出するための判断である。回転した場合は、前回黒であった頂点が、現在は黒（０）でなくなっている可能性がある。黒でない場合は、ステップＳ２へ戻る。

一方、黒頂点位置記憶部８４に記憶された２つの頂点のセンサ値が、黒（０）であった場合、ステップＳ１３へ進む。
ステップＳ１３において、黒領域演算部５２が、現在黒画素となっている２つの黒頂点の近傍画素の黒領域面積を演算する。
ここで、すでに、２つの頂点は黒画素となっているので、これらの頂点から順次隣接する画素のセンサ値を調べていき、連続的に黒（０）となっている画素の数をカウントする。ある黒画素の隣の画素のセンサ値を調査したとき、白（１）となっていた場合は、そのさらに隣の画素は調べずに、そこで打ち切ればよい。
このようにしてカウントされた黒の画素数とその位置から、黒画素が連続して分布する領域の形状が特定できるので、その黒領域面積が演算できる。

ステップＳ１４において、演算された黒領域面積を、現在の黒面積（Ｓ−ｎｅｗ）に代入する。
ステップＳ１５において、現在の黒面積（Ｓ−ｎｅｗ）と、過去の黒面積（Ｓ−ｏｌｄ）とを比較する。
Ｓ−ｎｅｗがＳ−ｏｌｄより大きい場合（Ｓ−ｎｅｗ≧Ｓ−ｏｌｄ）、ステップＳ１６へ進む。一方、そうでない場合、現在の黒面積が前回の黒面積よりも小さくなっているので、未使用状態にはならないと判断し、ステップＳ２へ戻る。

ステップＳ１６へ進む場合は、現在の黒面積（Ｓ−ｎｅｗ）が、前回の黒面積（Ｓ−ｏｌｄ）よりも徐々に大きくなって、未使用状態になる途中である可能性がある。
ステップＳ１６において、Ｓ−ｎｅｗと、（Ｓ−ｏｌｄ）＋（Ｓ−ｄｅｌｔａ）とを、比較する。Ｓ−ｎｅｗが、（Ｓ−ｏｌｄ）＋（Ｓ−ｄｅｌｔａ）以下のとき（すなわち、Ｓ−ｎｅｗ≦Ｓ−ｏｌｄ＋Ｓ−ｄｅｌｔａ）、ステップＳ１７へ進み、そうでない場合、ステップＳ２へ戻る。

ここで、ステップＳ２へ戻る場合は、現在の黒面積（Ｓ−ｎｅｗ）が、前回の黒面積（Ｓ−ｏｌｄ）に対して、所定の変化設定値（Ｓ−ｄｅｌｔａ）よりも大きく増加した場合に相当するが、これは、ポケットに入れられる場合のように徐々に黒画素が増加するのではなく、何らかの原因で急激に、黒画素領域が増加した場合と考えられる。
たとえば、紙による一時的な光の遮断や、日影となったために周囲が急に暗くなった場合が考えられ、ポケットに入れるような未使用状態への変化ではないと考えられるので、ステップＳ２へ戻り、再度、黒画素の状態をチェックしに行く。

ステップＳ１７において、光センサ液晶の表示画面の全面積（最大面積Ｓ−ｍａｓ）に対する現在の黒面積（Ｓ−ｎｅｗ）の割合（Ｓ−ｎｅｗ／Ｓ−ｍａｘ）と、判断閾値（ｒ）９３とを比較する。
（Ｓ−ｎｅｗ／Ｓ−ｍａｘ）が、ｒよりも小さい場合、現在の黒面積Ｓ−ｎｅｗが、未使用状態と判断できるほど大きくはなっていない状態であり、ステップＳ１９へ進む。
この時、たとえば、図４（ｂ）のような状態である。

一方、（Ｓ−ｎｅｗ／Ｓ−ｍａｘ）が、ｒ以上となった場合、現在の黒面積（Ｓ−ｎｅｗ）が、予め設定された判断値（所定面積）以上となっているので、情報端末が未使用状態になったと判断し、ステップＳ１８へ進む。
この時、たとえば、図４（ｃ）や図４（ｄ）のような状態になっている。

ステップＳ１８において、所定の省電力化処理や、誤動作防止処理を実行し、処理を終了する。ここでは、上記したように、バックライト４０の照明の消灯や、電源制御部７１による電源部７０の切断等が行われる。

ステップＳ１９において、未使用状態への変化の途中の可能性があるので、再度、黒画素領域の面積を確認するために、現在の黒面積（Ｓ−ｎｅｗ）を、過去の黒面積（Ｓ−ｏｌｄ）に代入する。
ステップＳ２０において、ステップＳ３と同様に、光センサ部１２のすべてのセンサから、再度、センサ信号を取得する。

ステップＳ２１において、ステップＳ４と同様に、黒画素判断部５１が、取得したセンサ信号から、各画素のセンサ値を求める。
ステップＳ２２において、求めた全てのセンサ値を、センサ値記憶部８１に、記憶する。
ステップＳ２３において、ステップＳ２１で新たに取得した４つの頂点のセンサ値を読み出し、ステップＳ１２へ戻る。
ステップＳ１２へ戻った後は、ステップＳ１２からステップＳ１７の処理を繰り返し、再度、現在の黒画素領域が徐々に増加しつつあるかをチェックし、未使用状態と判断できる状態にまで、黒面積が増加した場合は、ステップＳ１８において、省電力化処理等が行われる。

以上のように、この発明では、入力部および表示部として用いられる光センサ液晶の光センサ部を用いて、２次元的な光の未検出領域の変化をチェックしながら、情報端末をポケットに入れるような未使用状態への変化を検出する。
従って、従来のように、誤動作防止の目的のためだけに新たにセンサを設ける必要はなく、製造や製品のコストアップを防止しつつ、省電力化と誤動作防止が可能となる。

また、従来のように、端末本体の表面の一点に設けたセンサを利用して誤動作防止をするのではなく、２次元的な広がりを持つ表示画面全体を用いて、徐々に変化する光の入射領域の遷移を確認するので、従来よりも的確に、未使用状態への変化を検出でき、省電力化と、誤動作防止が可能になる。

１０ 光センサ液晶
１１ 表示部
１２ 光センサ部
２０ 液晶駆動部
４０ バックライト
５０ 制御部
５１ 黒画素判断部
５２ 黒領域演算部
５３ 頂点比較部
５４ 未使用状態判断部
５５ 機能実行部
６０ キーボード
７０ 電源部
７１ 電源制御部
８０ 記憶部
８１ センサ値記憶部
８２ 頂点座標記憶部
８３ 頂点センサ値記憶部
８４ 黒頂点位置記憶部
８５ 現在の黒面積（Ｓ−ｎｅｗ）
８６ 過去の黒面積（Ｓ−ｏｌｄ）
９０ 判断情報記憶部
９１ 変化設定値（Ｓ−ｄｅｌｔａ）
９２ 最大面積（Ｓ−ｍａｘ）
９３ 判断閾値（ｒ）
９４ 制御プログラム

Claims (5)

1. 複数の画素からなる表示画面を持つ表示部と、
   前記画素に、外光を検出するセンサを配置した光センサ部と、
   前記センサによって検出された光の入射量が所定の設定量よりも少ない画素を黒画素と判断する黒画素判断部と、
   前記表示画面の画素のうち、前記黒画素と判断された画素が連続して分布する黒画素領域の面積を演算する黒領域演算部と、
   前記黒画素領域の面積が、前記表示画面全体の面積に対して、所定面積以上になったと判断する状態判断部と、
   前記状態判断部による判断結果により端末の状態を未使用状態へと変更するように制御する制御部とを備えたことを特徴とする情報端末。
2. 前記表示部の表示画面が長方形状であり、前記黒画素判断部が、表示画面の４つの頂点のうち、任意の隣接する２つの頂点の画素が前記黒画素であると判断した場合に、前記黒領域演算部が、前記黒画素と判断された２つの頂点を含む領域を前記黒画素領域として演算することを特徴とする請求項１の情報端末。
3. 前記状態判断部が、所定時間内における前記黒画素領域の増加した面積が、所定の変化設定値よりも大きな面積であると判断した場合、前記制御部は、端末の未使用状態への状態変更を禁止することを特徴とする請求項１または２の情報端末。
4. 前記未使用状態は、省電力化状態あるいは誤動作防止状態であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの情報端末。
5. 所定の機能を実行するハードウェアに電源を供給する電源部と、
   複数のキーを有する入力部とを、さらに備え、
   前記未使用状態と判断された場合に、前記制御部が、電源部からの電源の供給を中断する処理、および前記入力部のキー入力を無効化する処理のいずれか一方、あるいは両方を実行することを特徴とする請求項４の情報端末。

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