JP4775386B2

JP4775386B2 - センシング装置、表示装置、電子機器およびセンシング方法

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Publication number: JP4775386B2
Application number: JP2008035640A
Authority: JP
Inventors: 岳人茅野
Original assignee: Sony Corp
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Priority date: 2008-02-18
Filing date: 2008-02-18
Publication date: 2011-09-21
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Description

本発明は、指やペン等の対象物が画面に触れた位置を検出するセンシング装置、表示装置、電子機器およびセンシング方法に関する。

特許文献１には、指やライトペンで指示された画面上の座標位置を検出する液晶表示装置が記載されている。この液晶表示装置は、入射光を撮像する画像読取センサ３３を画素ごとに備え、指やライトペンを画面に近づけたり接触させたときの撮像データの変化から、座標位置を検出する。

特開２００４−３１８８１９号公報

ところで、特許文献１に記載された液晶表示装置では、指やライトペンで指示された座標位置を常に同じ周期で検出している。このため、例えば、座標位置の検出周期が６０Ｈｚであった場合は、指やライトペンの高速な移動に追従することができず、タッチ入力によって手書き画像等をスムーズに入力することが困難になる。一方、座標位置の検出周期が１２０Ｈｚ程度であれば、指やライトペンの高速な移動にも十分に追従可能であるが、この場合には検出周期を短くした分だけ消費電力が増えてしまう。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、消費電力を低減しつつタッチ入力をスムーズに行うことが可能なセンシング装置、表示装置、電子機器およびセンシング方法を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係るセンシング装置は、画面上に配列され、対象物の前記画面への接触状態または前記対象物と前記画面との距離に応じたレベルの第１検出信号を各々生成する複数のセンサと、前記複数のセンサから前記第１検出信号を所定の周期で読み出す読出手段と、前記読出手段によって読み出された前記各第１検出信号のレベルを閾値と比較して、２値化された第２検出信号を各々生成する２値化手段と、前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触しているか非接触であるかを判定する判定手段と、前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触している位置を検出する検出手段と、前記判定手段の判定結果が非接触である場合、前記所定の周期が第１周期となるように前記読出手段を制御し、前記判定手段の判定結果が接触である場合、前記所定の周期が前記第１周期より短い第２周期となるように前記読出手段を制御する制御手段と、前記読出手段が前記第１周期となるように制御されているとき、前記判定手段の判定結果が第１の監視時間以上連続した接触でない場合、前記制御手段が前記第１検出信号を前記第２周期で読み出すように前記読出手段を制御することをやめて、前記読出手段が前記第１検出信号を前記第１周期で読み出すことを継続させる第１継続手段と、を備えることを特徴とする。

なお、「画面上に配列され」とは、例えば、複数のセンサを備えたタッチパネルを画面上に貼り付けている場合に加え、後述する実施形態に記載しているように複数のセンサを表示パネルに内蔵している場合を含む。また、「対象物」とは、例えば、指やペン入力装置等である。また、抵抗膜方式や静電容量方式のタッチパネルを備える場合は、センサが生成する第１検出信号のレベルが「対象物の前記画面への接触状態」に応じたものとなり、後述する実施形態に記載しているように光センサを用いたものであれば、センサが生成する第１検出信号のレベルが「前記対象物と前記画面との距離に応じた」ものとなる。

また、上述した課題を解決するため、本発明に係るセンシング装置は、画面上に配列され、対象物の前記画面への接触状態または前記対象物と前記画面との距離に応じたレベルの第１検出信号を各々生成する複数のセンサと、前記複数のセンサから前記第１検出信号を所定の周期で読み出す読出手段と、前記読出手段によって読み出された前記各第１検出信号のレベルを閾値と比較して、２値化された第２検出信号を各々生成する２値化手段と、前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触しているか非接触であるかを判定する判定手段と、前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触している位置を検出する検出手段と、タッチ入力の受付を開始すると、前記所定の周期が第１周期となるように前記読出手段を制御し、前記判定手段の判定結果が非接触である場合、前記所定の周期が前記第１周期となるように前記読出手段を制御し、前記判定手段の判定結果が接触である場合、前記所定の周期が前記第１周期より短い第２周期となるように前記読出手段を制御する制御手段と、前記読出手段が前記第１周期となるように制御されているとき、前記判定手段の判定結果が第１の監視時間以上連続した接触でない場合、前記制御手段が前記第１検出信号を前記第２周期で読み出すように前記読出手段を制御することをやめて、前記読出手段が前記第１検出信号を前記第１周期で読み出すことを継続させる第１継続手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るセンシング装置は、画面上に配列され、対象物の前記画面への接触状態または前記対象物と前記画面との距離に応じたレベルの第１検出信号を各々生成する複数のセンサと、前記複数のセンサから前記第１検出信号を所定の周期で読み出す読出手段と、前記読出手段によって読み出された前記各第１検出信号のレベルを閾値と比較して、２値化された第２検出信号を各々生成する２値化手段と、前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触しているか非接触であるかを判定する判定手段と、前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触している位置を検出する検出手段と、タッチ入力の受付を開始すると、前記所定の周期が第１周期より短い第２周期となるように前記読出手段を制御し、前記判定手段の判定結果が非接触である場合、前記所定の周期が前記第１周期となるように前記読出手段を制御し、前記判定手段の判定結果が接触である場合、前記所定の周期が前記第２周期となるように前記読出手段を制御する制御手段と、前記読出手段が前記第１周期となるように制御されているとき、前記判定手段の判定結果が第１の監視時間以上連続した接触でない場合、前記制御手段が前記第１検出信号を前記第２周期で読み出すように前記読出手段を制御することをやめて、前記読出手段が前記第１検出信号を前記第１周期で読み出すことを継続させる第１継続手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るセンシング装置は、画面上に配列され、対象物の前記画面への接触状態または前記対象物と前記画面との距離に応じたレベルの第１検出信号を各々生成する複数のセンサと、前記複数のセンサから前記第１検出信号を所定の周期で読み出す読出手段と、前記読出手段によって読み出された前記各第１検出信号のレベルを閾値と比較して、２値化された第２検出信号を各々生成する２値化手段と、前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触しているか非接触であるかを判定する判定手段と、前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触している位置を検出する検出手段と、前記所定の周期が第１周期、または前記第１周期より短い第２周期となるように前記読出手段を制御可能であって、前記読出手段が前記第１周期となるように制御されているとき、前記判定手段の判定結果が第１の監視時間以上連続して接触である場合、前記所定の周期が前記第２周期となるように前記読出手段を制御し、前記読出手段が前記第２周期となるように制御されているとき、前記判定手段の判定結果が第２の監視時間以上連続して非接触である場合、前記所定の周期が前記第１周期となるように前記読出手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る表示装置は、上述したいずれかのセンシング装置と、画像を表示する表示部とを備えることを特徴とする。この表示装置には、例えば、液晶素子やＯＬＥＤ素子を用いた表示装置が含まれる。また、上述した表示装置は、前記検出手段によって検出された位置の軌跡を示す画像を生成して前記表示部に表示する表示制御手段を備える構成であってもよい。

また、本発明に係る電子機器は、上述した表示装置を備えることを特徴とする。この電子機器には、例えば、パーソナルコンピュータや携帯電話機、携帯情報端末等が含まれる。

また、本発明に係るセンシング方法は、画面上に配列され、対象物の前記画面への接触状態または前記対象物と前記画面との距離に応じたレベルの第１検出信号を各々生成する複数のセンサを用いて、前記対象物が前記画面に接触している位置を検出するセンシング方法であって、前記複数のセンサから前記第１検出信号を所定の周期で読み出し、読み出した前記各第１検出信号のレベルを閾値と比較して、２値化された第２検出信号を各々生成し、前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触しているか非接触であるかを判定し、前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触している位置を検出し、前記判定した結果が非接触である場合、前記所定の周期が第１周期となるように前記各第１検出信号の読み出しを制御し、前記判定した結果が接触である場合、前記所定の周期が前記第１周期より短い第２周期となるように前記各第１検出信号の読み出しを制御し、前記第１周期となるように制御されているとき、前記判定した結果が第１の監視時間以上連続した接触でない場合に、前記所定の周期が前記第２周期となるように前記各第１検出信号の読み出しを制御することをやめて、前記第１周期で前記第１検出信号を読み出すことを継続させることを特徴とする。

上記のセンシング装置によれば、より一層の消費電力を低減しつつ、対象物が高速で移動した場合であってもこれに追従してタッチ入力をスムーズに行うことができる。

以下の実施形態では、本発明に係るセンシング装置を透過型の液晶表示装置に適用した場合について説明する。
＜１．実施形態＞
図１は、本実施形態に係る液晶表示装置１の構成を示すブロック図である。

同図に示すように、液晶表示装置１は、液晶パネルＡＡ、制御回路３００、および画像処理回路４００を備える。液晶パネルＡＡは、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）を形成した素子基板と対向基板とを互いに電極形成面を対向させ、かつ一定の間隙を保って貼付したものであり、この間隙に液晶が挟持される。また、液晶パネルＡＡは、その素子基板上に、画像表示領域Ａ、走査線駆動回路１００、データ線駆動回路２００、センサ用走査回路５００、および受光信号処理回路６００を備える。画像表示領域Ａには、ｍ（行）×ｎ（列）個の画素回路Ｐ１がマトリクス状に形成され、各画素回路Ｐ１は走査線駆動回路１００とデータ線駆動回路２００に電気的に接続される。

制御回路３００は、走査線駆動回路１００とデータ線駆動回路２００に対し、クロック信号や各種の制御信号を供給する。画像処理回路４００は、入力画像データＤinに画像処理を施して出力画像データＤoutを生成し、これをデータ線駆動回路２００に出力する。走査線駆動回路１００は、マトリクス状に配列する画素回路Ｐ１を行単位で順次選択する。また、データ線駆動回路２００は、走査線駆動回路１００によって順次選択される１行分（ｎ個）の画素回路Ｐ１の各々に対し、データ信号を供給する。なお、図示を省略しているが、液晶パネルＡＡの背面にはバックライトが設けられており、このバックライトからの光は画像表示領域Ａを介して射出される。前述したように、画像表示領域Ａには複数の画素回路Ｐ１がマトリクス状に配列しているため、データ線駆動回路２００から供給されるデータ信号の電圧レベルに応じて画素回路Ｐ１ごとに透過率が制御される。これによって光変調による階調表示が可能となり、画像表示領域Ａに画像が表示される。

また、液晶表示装置１はタッチ入力機能を備えており、画像表示領域Ａには画素回路Ｐ１ごとに光検出回路Ｏ１が設けられている。より具体的に説明すると、画像表示領域Ａには、Ｘ方向に延在するｍ本の走査線と、Ｙ方向に延在するｎ本の読出線とが形成され、走査線と読出線との交差に対応して、ｍ（行）×ｎ（列）個の光検出回路Ｏ１が配置される。各光検出回路Ｏ１は、光センサを備え、入射光の光量に応じた信号レベルの受光信号を出力する。制御回路３００は、センサ用走査回路５００に対し、クロック信号や走査用の制御信号を供給する。また、制御回路３００は、受光信号処理回路６００に対し、クロック信号や受光信号処理用の制御信号を供給する。センサ用走査回路５００は、マトリクス状に配列する光検出回路Ｏ１を、走査信号Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…，Ｙｍを用いて順次選択する。また、受光信号処理回路６００は、センサ用走査回路５００によって順次選択される１行分（ｎ個）の光検出回路Ｏ１からｎ本の読出線を介して受光信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，…，Ｘｎを読み出し、これを制御回路３００に供給する。

ところで、例えば、日中の自然光の下に液晶表示装置１がある場合等、液晶表示装置１の周囲が明るい場合は、画像表示領域Ａ（表示画面）において、指やタッチペンの接触した部分が影となり、この部分の受光量が他の部分の受光量よりも低下する。つまり、指やタッチペンが表示画面に対してある程度接近すると表示画面上に淡い影ができ、指やタッチペンがさらに表示画面に接近するにつれ影が徐々に濃くなる。この際、表示画面において影ができた部分にある光検出回路Ｏ１（光センサ）の受光量は、影が濃くなるにつれ徐々に低下する。逆に、夜間の暗い環境の下に液晶表示装置１がある場合等、液晶表示装置１の周囲が暗い場合は、バックライトからの光が指やタッチペンによって反射されるため、表示画面において指やタッチペンが接触した部分の受光量が他の部分の受光量よりも増加する。つまり、指やタッチペンが表示画面に対してある程度接近すると、バックライトからの光が指やタッチペンによって反射され、表示画面上には反射光の当たる部分ができる。この部分の反射光の強さは、指やタッチペンがさらに表示画面に接近するにつれ徐々に大きくなる。この際、表示画面において反射光が当たっている部分にある光検出回路Ｏ１（光センサ）の受光量は、指やタッチペンの接近に伴って反射光が強くなるほど増加する。

したがって、制御回路３００では、画像表示領域Ａに備わるｍ×ｎ個の光検出回路Ｏ１から読み出した１画面分の受光信号に基づいて、指やタッチペンが表示画面に接触しているか否か、すなわちタッチの有無を判定することができる。

具体的に説明すると、制御回路３００では、まず、読み出した１画面分の受光信号（ｍ×ｎ個）について、受光信号ごとにその信号レベルを閾値と比較して２値化信号に変換する（２値化処理）。なお、この２値化処理の際に使用する閾値は、受光信号の信号レベルが、指やタッチペンを表示画面に接触させたときの受光量のレベルに到達しているか否かを判定するためのものである。例えば、表示画面上において指やタッチペンが実際に接触した部分にある光検出回路Ｏ１の受光量（受光信号の信号レベル）について多数のサンプルデータを取得することで、取得したサンプルデータに基づいて閾値の値を設定することができる。つまり、上述した２値化処理において、制御回路３００では、各受光信号の信号レベルが、指やタッチペンを表示画面に接触させたときの受光量のレベルに到達しているか否かを判定することになり、到達している場合と、到達していない場合とで異なる信号値を有する２値化信号に変換することになる。なお、１画面分の受光信号はｍ×ｎ個あるので、これに対応して２値化信号もｍ×ｎ個生成される。また、実際には、液晶表示装置１の周囲が明るい場合と暗い場合で異なる閾値を使用する必要がある。つまり、液晶表示装置１の周囲が明るい場合に使用する閾値Ｔ１と、液晶表示装置１の周囲が暗い場合に使用する閾値Ｔ２が必要になる。

例えば、液晶表示装置１の周囲が明るく、表示画面において指やタッチペンの接触した部分が影になる場合について考えてみる。各受光信号の信号レベルは"０"（暗）〜"１００"（明）までの範囲内の値をとる一方、閾値Ｔ１は"１０"に設定されているものとする。この場合、制御回路３００では、信号レベルが"１０"未満の受光信号を２値化信号"１"へ変換する一方、信号レベルが"１０"以上の受光信号を２値化信号"０"へ変換する。次に、液晶表示装置１の周囲が暗く、表示画面において指やタッチペンが接触した部分が反射光によって明るくなる場合について考えてみる。各受光信号の信号レベルは、液晶表示装置１の周囲が明るい場合と同様に、"０"（暗）〜"１００"（明）までの範囲内の値をとる一方、閾値Ｔ２は"６５"に設定されているものとする。この場合、制御回路３００では、信号レベルが"６５"以上の受光信号を２値化信号"１"へ変換する一方、信号レベルが"６５"未満の受光信号を２値化信号"０"へ変換する。

図２は、このような２値化処理によって得られる１画面分の２値化信号について示す模式図である。同図に示す例では、画像表示領域Ａ（表示画面）において（２,２），（２,３），（３,２），（３,３）の部分に配置された４個の光検出回路Ｏ１から読み出した各受光信号について、２値化信号の値が"１"になっている。上述したように２値化信号の値が"１"になる部分は、液晶表示装置１の周囲が明るい場合であれば、受光信号の信号レベルが閾値Ｔ１"１０"未満となる影の部分、逆に、液晶表示装置１の周囲が暗い場合であれば、受光信号の信号レベルが閾値Ｔ２"６５"以上となる反射光の強い部分であり、表示画面において指やタッチペンが接触している部分になる。したがって、制御回路３００では、１画面分の２値化信号（ｍ×ｎ個）の中に信号値が"１"となる２値化信号が含まれている場合に、タッチがあると判定する一方、信号値が"１"となる２値化信号が含まれていない場合に、タッチがないと判定することができる。

また、制御回路３００では、タッチがあると判定した場合に、２値化信号の値が"１"となる光検出回路Ｏ１の配列位置（Ｘ,Ｙ）から、指やタッチペンによる表示画面上のタッチ位置を検出する。例えば、図２に示した例では、２値化信号の値が"１"となる４個の光検出回路Ｏ１（２,２），（２,３），（３,２），（３,３）の部分がタッチ位置として検出される。

なお、例えば、表示画面上にごみ等が付着して小さな影ができてしまうことがある。また、タッチ入力を意図せずに手のひら全体で表示画面に触れてしまうようなこともある。これらを指やタッチペンによる表示画面へのタッチと誤判定しないよう、制御回路３００では、１画面分の２値化信号のうち、信号値が"１"となる２値化信号の個数を計数し、計数値に基づいてタッチの有無を判定することができる。例えば、制御回路３００では、上述した計数値が所定値以上の場合にタッチがあると判定する一方、計数値が所定値未満の場合にタッチがないと判定してもよい。また、例えば、指やタッチペンの接触面積と、表示画面における光検出回路Ｏ１の配列密度から、指やタッチペンが表示画面に接触した場合に信号値が"１"となる２値化信号の個数の上限値と下限値を設定し、これをメモリに記憶しておく。そして、制御回路３００では、上述した計数値がメモリに記憶された上限値と下限値によって定まる範囲内の値である場合に、タッチがあると判定する一方、計数値が上述した範囲内の値でない場合に、タッチがないと判定してもよい。さらに、信号値が"１"となる複数の２値化信号について、これに対応する光検出回路Ｏ１が隣接しているか否かを考慮するようにしてもよい。また、１画面分の各２値化信号の値を、対応する光検出回路Ｏ１の配列に従って並べ、"１"の部分を黒、"０"の部分を白とした２値画像を作成し、この２値画像の黒の部分の形状が、楕円形や円形（指やタッチペンを表示画面に接触させたときの接触面の形状）であるかを考慮するようにしてもよい。

なお、指やタッチペンの接触に伴って表示画面上に生じる影の大きさと反射光の当たる部分の大きさとは異なる。したがって、液晶表示装置１の周囲が明るい場合と暗い場合では、計数値と比較する上限値や下限値等の値が異なる。

ところで、液晶表示装置１では、［１］画像表示領域Ａに備わる総ての光検出回路Ｏ１から受光信号を読み出し、［２］読み出した１画面分の受光信号に基づいてタッチの有無を判定し、［３］タッチがあると判定した場合にはそのタッチ位置を検出する、という［１］〜［３］までのタッチ入力機能に関する１サイクル分の処理を、６０Ｈｚまたは１２０Ｈｚごとに行う。液晶表示装置１は、タッチ入力機能に関する動作モードとして通常モードと高速モードを備えており、上述した１サイクル分の処理を通常モードであれば６０Ｈｚごとに、高速モードであれば１２０Ｈｚごとに行う。

このため制御回路３００では、１サイクル分の処理を通常モードであれば６０Ｈｚごとに、また高速モードであれば１２０Ｈｚごとに行うことができるよう、センサ用走査回路５００と受光信号処理回路６００を制御して各光検出回路Ｏ１から受光信号を読み出す。例えば、高速モードの場合には、通常モードの場合の半分の時間で１画面分の受光信号（ｍ×ｎ個）を読み出すことができるよう、センサ用走査回路５００においてｍ本の走査線の各々を選択するタイミングが制御される一方、受光信号処理回路６００においてｎ本の読出線を使用して受光信号を読み出すタイミングが制御される。これにより１画面分の受光信号（ｍ×ｎ個）は、通常モードであれば１秒間に６０回の割合で読み出され、高速モードであれば１秒間に１２０回の割合で読み出されることになる。

なお、タッチ入力機能に関する１サイクル分の処理には、上述したようにタッチの有無を判定する処理やタッチ位置を検出する処理が含まれるため、１画面分の受光信号（ｍ×ｎ個）を読み出す実時間は、１サイクル分の処理を行う１周期分の時間よりも短い時間となる。例えば、１画面分の受光信号を読み出す実時間は、通常モードであれば１６．６ｍｓよりも短い所定の時間幅に設定され、高速モードであれば８．３ｍｓよりも短い所定の時間幅に設定される。

また、制御回路３００では、複数の受光信号に基づいて環境光の照度を算出し、算出した照度が所定値以上の場合は、液晶表示装置１の周囲が明るい場合であると判別する一方、算出した照度が所定値未満の場合は、液晶表示装置１の周囲が暗い場合であると判別する。なお、環境光の照度は、例えば、１画面分の受光信号についてその信号レベルの平均値を求めることによって算出される。また、１画面分の受光信号を総て使用せずとも、例えば、画像表示領域Ａの四隅に位置する所定数の光検出回路Ｏ１から読み出した受光信号を使用してもよいし、画像表示領域Ａの中央に位置する所定数の光検出回路Ｏ１から読み出した受光信号を使用してもよい。

また、制御回路３００では、検出したタッチ位置の軌跡を示す画像を生成し、この画像を、指やタッチペンによって描かれた文字や絵等の手書き画像として画像表示領域Ａに表示することができる。この場合には、制御回路３００によって生成された手書き画像のデータが入力画像データＤinとして画像処理回路４００に供給される。

図３は、本実施形態に係るモード切替処理１，２の流れを示すフローチャートである。
同図（ａ）に示すモード切替処理１は、動作モードが通常モードである場合に実行される。なお、液晶表示装置１では、例えば、ユーザによってタッチ入力機能をオンにすることが指示されると、タッチ入力の受付を開始した後、動作モードを通常モードに移行させる。あるいは基本的に総ての操作を指やタッチペンによるタッチ入力で行う液晶表示装置１であれば、電源スイッチが押されて初期処理を終えた後に、タッチ入力の受付を開始して動作モードを通常モードに移行させる。前述したように通常モードでは、タッチ入力機能に関する１サイクル分の処理が６０Ｈｚごとに行われている。制御回路３００では、まず、新たに読み出した１画面分の受光信号（ｍ×ｎ個）に基づいて、タッチの有無、すなわち指やタッチペンが表示画面に接触しているか、それとも非接触であるかを判定する（ステップＳ１０１）。

具体的には前述したように、まず、制御回路３００では、１画面分の各受光信号について、その信号レベルを閾値（詳細には、後述する閾値Ｔ１₆₀またはＴ２₆₀）と比較し、２値化信号に変換する。なお、ここで使用する閾値は、基本的に、後述するモード切替処理２のステップＳ２０３で設定されるが、環境光の測定結果に基づいて、液晶表示装置１の周囲が明るい状態から暗い状態に変化した場合や、逆に暗い状態から明るい状態に変化した場合は、閾値Ｔ１₆₀と閾値Ｔ２₆₀の間で適宜変更される。つまり、液晶表示装置１の周囲が明るい場合であれば閾値Ｔ１₆₀が使用され、液晶表示装置１の周囲が暗い場合であれば閾値Ｔ２₆₀が使用される。次いで、制御回路３００では、生成した１画面分の２値化信号（ｍ×ｎ個）について、例えば、信号値が"１"となる２値化信号の個数を計数し、計数値がメモリに記憶されている上限値と下限値によって定まる範囲内の値である場合に、タッチがあると判定する一方（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、計数値が上述した範囲内の値でない場合に、タッチがないと判定する（ステップＳ１０１：ＮＯ）。なお、前述したように計数値と比較する上限値や下限値の値は、液晶表示装置１の周囲が明るい場合と暗い場合で異なる。

ステップＳ１０１においてタッチがないと判定した場合は、モード切替処理１を終える。この場合、動作モードは通常モードのままである。一方、ステップＳ１０１においてタッチがあると判定した場合、制御回路３００では、タッチがあるとの判定結果を連続して得ている状態が所定時間（例えば、０．２秒）以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。前述したように通常モードでは、タッチ入力機能に関する１サイクル分の処理が６０Ｈｚごとに行われているので、ステップＳ１０１の判定結果は６０Ｈｚごとに得られる。したがって、制御回路３００では、タッチがあるとの判定結果を連続して得ている回数を計数し、この計数値が上述した所定時間に相当する回数に到達したか否かを判定すればよい。なお、所定時間は、上述した０．２秒に限らず、例えば、１０秒や１分、５分等、任意の時間幅に設定することができる。

ステップＳ１０２において所定時間以上継続していないと判定した場合は、モード切替処理１を終える。この場合も動作モードは通常モードのままである。一方、ステップＳ１０２において所定時間以上継続していると判定した場合、制御回路３００では、動作モードを通常モードから高速モードに切替える（ステップＳ１０３）。これによりタッチ入力機能に関する１サイクル分の処理を行う周期が６０Ｈｚから１２０Ｈｚに変更される。このように制御回路３００では、通常モードにおいて、指やタッチペンが表示画面に接触し続けている時間を計時し、計時時間が所定時間以上となった場合に、動作モードを高速モードに切替える。

なお、動作モードを高速モードに切替える場合には、周期の変更（→１２０Ｈｚ）を指示する制御信号が制御回路３００からセンサ用走査回路５００と受光信号処理回路６００に送られる。センサ用走査回路５００では、この制御信号を受信すると、１画面分の受光信号を読み出す周期が１２０Ｈｚとなるようにｍ本の走査線の各々を選択するタイミングを変更し、高速モードの場合の動作を開始する。同様に受光信号処理回路６００でも制御信号の受信に応じて、１画面分の受光信号を読み出す周期が１２０Ｈｚとなるようにｎ本の読出線を使用して受光信号を読み出すタイミングを変更し、高速モードの場合の動作を開始する。これにより、１２０Ｈｚごとに新たな１画面分の受光信号（ｍ×ｎ個）が読み出されるようになる。

また、制御回路３００では、動作モードを高速モードに切替えたことに応じて、２値化処理の際に使用する閾値の値を変更する（ステップＳ１０４）。動作モードを通常モード（６０Ｈｚ）から高速モード（１２０Ｈｚ）に切替えると、各受光信号の読み出し周期も短くなる。光検出回路Ｏ１は、受光量に応じた信号レベルの受光信号を出力するが、例えば、受光信号の読み出し周期が半分の時間になると、光検出回路Ｏ１内に備わるコンデンサに蓄積される電荷の量が半減してしまうため、出力される受光信号の信号レベルもその分だけ減ってしまう。このため、制御回路３００では、上述した２値化処理の際に使用する閾値の値を、高速モードの場合には通常モードの場合よりも下げる必要がある。

例えば、液晶表示装置１の周囲が明るい場合であって、かつ通常モード（６０Ｈｚ）の場合に使用する閾値を閾値Ｔ１₆₀、液晶表示装置１の周囲が明るい場合であって、かつ高速モード（１２０Ｈｚ）の場合に使用する閾値を閾値Ｔ１₁₂₀、液晶表示装置１の周囲が暗い場合であって、かつ通常モード（６０Ｈｚ）の場合に使用する閾値を閾値Ｔ２₆₀、液晶表示装置１の周囲が暗い場合であって、かつ高速モード（１２０Ｈｚ）の場合に使用する閾値を閾値Ｔ２₁₂₀としたとき、これらの閾値Ｔ１₆₀，Ｔ１₁₂₀，Ｔ２₆₀，Ｔ２₁₂₀は、動作モード（あるいは周期）や周囲の明るさに関する情報と対応付けられて液晶表示装置１内のメモリ（図示略）に記憶されている。したがって、制御回路３００では、環境光の測定結果に基づいて液晶表示装置１の周囲の明るさを判別し、液晶表示装置１の周囲が明るい場合は、メモリから閾値Ｔ１₁₂₀を読み出し、この閾値Ｔ１₁₂₀を２値化処理の際に使用する閾値として設定する。また、制御回路３００では、液晶表示装置１の周囲が暗い場合は、メモリから閾値Ｔ２₁₂₀を読み出し、この閾値Ｔ２₁₂₀を２値化処理の際に使用する閾値として設定する。つまり、ステップＳ１０４に示す処理により、２値化処理の際に使用する閾値は、液晶表示装置１の周囲が明るい場合であれば、閾値Ｔ１₆₀から閾値Ｔ１₁₂₀に変更される。また、液晶表示装置１の周囲が暗い場合であれば、閾値Ｔ２₆₀から閾値Ｔ２₁₂₀に変更される。

なお、光検出回路Ｏ１における受光量の測定方法や、指やタッチペンが表示画面に接触したことを検知するセンサの種類によっては、ステップＳ１０４において閾値を変更しなくてもよい場合がある。このような場合には、ステップＳ１０３に示す処理を行った後、ステップＳ１０４に示す処理を行わずにモード切替処理１を終える。

また、図３（ａ）に示したモード切替処理１では、指やタッチペンが表示画面に接触し続けている時間を計時し、計時時間が所定時間以上となった場合に（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、動作モードを通常モードから高速モードに移行させるようにしたが、指やタッチペンが表示画面に接触していると判定すると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、その接触時間には係らず、直ちに動作モードを通常モードから高速モードに移行させる構成であってもよい。

但し、例えば、画面上に表示されているボタンを指やタッチペンでタッチする場合のように、タッチ入力が僅かな時間で済むのであれば、指やタッチペンが表示画面に接触したことに応じて動作モードを高速モード（１２０Ｈｚ）に切替えても、すぐに通常モード（６０Ｈｚ）に戻さなければならない。このため、動作モードの切替えが煩雑になるだけで、かえって消費電力が増えてしまう。また、動作モードを高速モード（１２０Ｈｚ）にすることでタッチ位置の検出に関する時間的な分解能を高め、高い追従性を得ることができるが、このような高い追従性が必要となるのは、手書き文字や絵を入力している場合等、指やタッチペンを表示画面に一定時間以上接触させ続けている場合である。したがって、接触時間が所定時間以上となった場合に動作モードを通常モードから高速モードに移行させる構成であると、接触時間を考慮せず、指やタッチペンが表示画面に接触したことに応じて直ちに動作モードを通常モードから高速モードに移行させる場合に比べ、より一層の低消費電力化を図ることができる。

一方、図３（ｂ）に示すモード切替処理２は、動作モードが高速モードである場合に実行される。前述したように高速モードでは、タッチ入力機能に関する１サイクル分の処理が１２０Ｈｚごとに行われている。制御回路３００では、まず、新たに読み出した１画面分の受光信号（ｍ×ｎ個）に基づいて、タッチの有無を判定する（ステップＳ２０１）。なお、ステップＳ２０１では、基本的に、前述したモード切替処理１のステップＳ１０１と同様の方法でタッチの有無を判定することになるが、相違するのは、２値化処理の際に使用する閾値が、Ｔ１₆₀またはＴ２₆₀ではなく、Ｔ１₁₂₀またはＴ２₁₂₀になる点である。

すなわち、制御回路３００では、まず、１画面分の各受光信号について、その信号レベルを閾値Ｔ１₁₂₀または閾値Ｔ２₁₂₀と比較し、２値化信号に変換する。なお、ここで使用する閾値は、基本的に、前述したモード切替処理１のステップＳ１０４で設定されるが、環境光の測定結果に基づいて、液晶表示装置１の周囲が明るい状態から暗い状態に変化した場合や、逆に暗い状態から明るい状態に変化した場合は、閾値Ｔ１₁₂₀と閾値Ｔ２₁₂₀の間で適宜変更される。つまり、液晶表示装置１の周囲が明るい場合であれば閾値Ｔ１₁₂₀が使用され、液晶表示装置１の周囲が暗い場合であれば閾値Ｔ２₁₂₀が使用される。次いで、制御回路３００では、生成した１画面分の２値化信号（ｍ×ｎ個）について、例えば、信号値が"１"となる２値化信号の個数を計数し、計数値がメモリに記憶されている上限値と下限値によって定まる範囲内の値である場合に、タッチがあると判定する一方（ステップＳ２０１：ＮＯ）、計数値が上述した範囲内の値でない場合に、タッチがないと判定する（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）。なお、前述したように計数値と比較する上限値や下限値の値は、液晶表示装置１の周囲が明るい場合と暗い場合で異なる。

ステップＳ２０１においてタッチがあると判定した場合は、モード切替処理２を終える。この場合、動作モードは高速モードのままである。一方、ステップＳ２０１においてタッチがないと判定した場合、制御回路３００では、動作モードを高速モードから通常モードに切替える（ステップＳ２０２）。これによりタッチ入力機能に関する１サイクル分の処理を行う周期が１２０Ｈｚから６０Ｈｚに変更される。このように制御回路３００では、高速モードにおいて、指やタッチペンが表示画面から離れたことを検知すると、動作モードを通常モードに切替える。

なお、動作モードを通常モードに切替える場合には、周期の変更（→６０Ｈｚ）を指示する制御信号が制御回路３００からセンサ用走査回路５００と受光信号処理回路６００に送られる。センサ用走査回路５００では、この制御信号を受信すると、１画面分の受光信号を読み出す周期が６０Ｈｚとなるようにｍ本の走査線の各々を選択するタイミングを変更し、通常モードの場合の動作を開始する。同様に受光信号処理回路６００でも制御信号の受信に応じて、１画面分の受光信号を読み出す周期が６０Ｈｚとなるようにｎ本の読出線を使用して受光信号を読み出すタイミングを変更し、通常モードの場合の動作を開始する。これにより、６０Ｈｚごとに新たな１画面分の受光信号（ｍ×ｎ個）が読み出されるようになる。

また、制御回路３００では、動作モードを通常モードに切替えたことに応じて、２値化処理の際に使用する閾値の値を変更する（ステップＳ２０３）。前述したように液晶表示装置１内のメモリには、閾値Ｔ１₆₀，Ｔ１₁₂₀，Ｔ２₆₀，Ｔ２₁₂₀が記憶されているので、制御回路３００では、環境光の測定結果に基づいて液晶表示装置１の周囲の明るさを判別し、液晶表示装置１の周囲が明るい場合は、メモリから閾値Ｔ１₆₀を読み出し、この閾値Ｔ１₆₀を２値化処理の際に使用する閾値として設定する。また、制御回路３００では、液晶表示装置１の周囲が暗い場合は、メモリから閾値Ｔ２₆₀を読み出し、この閾値Ｔ２₆₀を２値化処理の際に使用する閾値として設定する。つまり、ステップＳ２０３に示す処理により、２値化処理の際に使用する閾値は、液晶表示装置１の周囲が明るい場合であれば、閾値Ｔ１₁₂₀から閾値Ｔ１₆₀に変更される。また、液晶表示装置１の周囲が暗い場合であれば、閾値Ｔ２₁₂₀から閾値Ｔ２₆₀に変更される。

なお、光検出回路Ｏ１における受光量の測定方法や、指やタッチペンが表示画面に接触したことを検知するセンサの種類によっては、ステップＳ２０３において閾値を変更しなくてもよい場合がある。このような場合には、ステップＳ２０２に示す処理を行った後、ステップＳ２０３に示す処理を行わずにモード切替処理２を終える。

また、図３（ｂ）に示したモード切替処理２では、非接触であると判定すると（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、その継続時間には係らず、直ちに動作モードを高速モードから通常モードに移行させるようにしたが、ステップＳ２０１においてタッチの有無を判定した後、タッチがないとの判定結果を連続して得ている状態が所定時間（例えば、０．２秒）以上継続しているか否かを判定する構成として、非接触の状態が所定時間以上継続していると判定した場合に、動作モードを高速モードから通常モードに移行させる構成としてもよい。なお、ステップＳ２０１の判定結果は１２０Ｈｚごとに得られるので、制御回路３００では、タッチがないとの判定結果を連続して得ている回数を計数し、この計数値が上述した所定時間に相当する回数に到達したか否かを判定すればよい。

例えば、指やタッチペンによって手書き文字を入力する場合、次の字画に移る際に、指やタッチペンが僅かな時間ではあるが表示画面から一旦離れてしまうため、このような場合にいちいち動作モードを切替えていると、動作モードの切替えが煩雑になり逆に消費電力が増えてしまう。したがって、非接触の状態が所定時間以上継続している場合に動作モードを高速モードから通常モードに移行させる構成であると、継続時間を考慮せず、非接触であると判定したことに応じて直ちに動作モードを高速モードから通常モードに移行させる場合に比べ、より一層の低消費電力化を図ることができる。なお、所定時間は、上述した０．２秒に限らず、例えば、１０秒や５分、１０分等、任意の時間幅に設定することができる。

また、制御回路３００では、タッチ入力機能に関する１サイクル分の処理を通常モードであれば６０Ｈｚごとに、高速モードであれば１２０Ｈｚごとに行っており、この１サイクル分の処理によってタッチ位置を検出した場合に、検出したタッチ位置に基づいて手書き画像の表示を更新する。

図４は、モード切替処理１，２の概要を説明するための図である。
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、画像表示領域Ａ（表示画面）の下方には、「書く」ボタンと「消す」ボタンが表示され、指やタッチペン５０によって「書く」ボタンの部分がタッチされると、その上方に設けられた手書入力領域Ｂに文字や絵等の手書き画像を入力することが可能になる。図４（ａ）の左側に示すように、指やタッチペン５０が表示画面（手書入力領域Ｂ）に触れていない場合は、動作モードが通常モードとなる。この場合は、タッチ入力機能に関する１サイクル分の処理が６０Ｈｚごとに行われる。また、図４（ａ）の右側に示すように、指やタッチペン５０を表示画面（手書入力領域Ｂ）に接触させた状態が所定時間以上継続すると、動作モードが高速モードに切替わる。この場合は、タッチ入力機能に関する１サイクル分の処理が１２０Ｈｚごとに行われる。また、図４（ｂ）に示すように、高速モードに移行した後、指やタッチペン５０が表示画面から離れると、動作モードが通常モードに切替わる。

このように本実施形態によれば、制御回路３００では、指やタッチペン５０が表示画面に接触し続けている時間を計時し、計時時間が所定時間未満の場合は、動作モードを通常モードにする。この場合、タッチ入力機能に関する１サイクル分の処理は６０Ｈｚごとに行われ、センサ用走査回路５００と受光信号処理回路６００は、１画面分の受光信号（ｍ×ｎ個）を６０Ｈｚごとに読み出す。また、制御回路３００では、計時時間が所定時間以上の場合は、動作モードを高速モードにする。この場合、タッチ入力機能に関する１サイクル分の処理は１２０Ｈｚごとに行われ、センサ用走査回路５００と受光信号処理回路６００は、１画面分の受光信号（ｍ×ｎ個）を１２０Ｈｚごとに読み出す。

したがって、指やタッチペン５０が表示画面に接触していない場合や、接触していてもその接触時間が所定時間未満の場合は、接触時間が所定時間以上の場合に比べ、１画面分の受光信号を読み出す頻度を１／２に減らすことができる。このため受光信号の読み出しや２値化処理に要する処理負荷を半減することが可能となり、液晶表示装置１の消費電力を低減することができる。一方、指やタッチペン５０が表示画面に所定時間以上接触している場合は、非接触の場合や接触時間が所定時間未満の場合に比べ、１画面分の受光信号を読み出す周期を短くしてタッチ位置の検出に関する時間的な分解能を高め、指やタッチペン５０が高速で移動した場合であってもこれに十分に追従することが可能になる。このように本実施形態によれば、１画面分の受光信号を読み出す周期を変更可能にし、指やタッチペン５０が表示画面に所定時間以上接触している場合においてのみ、短い周期で１画面分の受光信号を読み出すようにしたので、消費電力を低減しつつ、指やタッチペン５０が高速で移動した場合であってもこれに追従してタッチ入力をスムーズに行うことが可能になる。

また、本実施形態によれば、タッチ入力機能に関する１サイクル分の処理を常に同じ周期で行う場合は勿論のこと、上述した１サイクル分の処理を、例えば、図４に示したような手書入力用の画面を表示している期間においてのみ１２０Ｈｚで行い、それ以外の期間では６０Ｈｚで行う場合と比較しても、実際にタッチ入力が行われている期間（指やタッチペン５０が表示画面に接触している期間）においてのみ、１サイクル分の処理を１２０Ｈｚで行う構成であるため、より一層の低消費電力化が図れる。

＜２．電子機器＞
次に、上述した液晶表示装置１を適用した電子機器について説明する。
図５に、液晶表示装置１を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ２０００は、表示ユニットおよびタッチ入力ユニットとしての液晶表示装置１と、本体部２０１０とを備える。また、本体部２０１０には、電源スイッチ２００１とキーボード２００２が設けられている。

図６に、液晶表示装置１を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、表示ユニットおよびタッチ入力ユニットとしての液晶表示装置１と、複数の操作ボタン３００１と、スクロールボタン３００２とを備える。スクロールボタン３００２を操作することで、液晶表示装置１に表示される画面がスクロールされる。

図７に、液晶表示装置１を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。携帯情報端末４０００は、表示ユニットおよびタッチ入力ユニットとしての液晶表示装置１と、複数の操作ボタン４００１と、電源スイッチ４００２とを備える。操作ボタン４００１を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が液晶表示装置１に表示される。

なお、液晶表示装置１が適用される電子機器としては、図５〜図７に示すものの他、デジタルスチルカメラ、カーナビゲーション装置、電子手帳、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ＡＴＭ（Automated Teller Machine：現金自動預け払い機）、自動販売機等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示ユニットおよびタッチ入力ユニットとして、前述した液晶表示装置１が適用可能である。また、特に携帯機器の場合は、本発明を適用して余計な電力消費を抑えることで、一回の充電（あるいは１回の電池交換）で動作可能な時間を延ばすことができる。

＜３．変形例＞
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各種の変形が可能である。

（１）例えば、タッチ入力機能に関する１サイクル分の処理を行う周期を、通常モードの場合は３０Ｈｚ、高速モードの場合は１００Ｈｚとしてもよい。要は、高速モードの場合の周期を通常モードの場合の周期よりも短くしてやればよい。

（２）上述した実施形態では、通常モード（６０Ｈｚ）と高速モード（１２０Ｈｚ）を備え、タッチ入力の受付を開始すると通常モードに移行し、指やタッチペン５０が表示画面に接触したと判定した場合や、指やタッチペン５０が表示画面に接触し続けている時間が所定時間以上となった場合に、高速モードに移行する場合について説明した。しかしながら、例えば、タッチ入力の受付を開始すると、通常モードではなく高速モードに移行する構成であってもよい。また、通常モード（１２０Ｈｚ）と低速モード（６０Ｈｚ）を備え、タッチ入力の受付を開始すると通常モード（１２０Ｈｚ）に移行し、指やタッチペン５０が表示画面に接触していないと判定した場合や、このような非接触の状態が継続する時間を計時して計時時間が所定時間以上となった場合（タッチがないとの判定結果を連続して得ている回数を計数して計数値が所定回数以上となった場合）に、低速モード（６０Ｈｚ）に移行する構成であってもよい。

（３）上述した実施形態では、１画素（画素回路Ｐ１）ごとに光検出回路Ｏ１を備える構成としたが、例えば、上下左右の４つの画素（画素回路Ｐ１）ごとに光検出回路Ｏ１を１つ備える構成であってもよい。また、光検出回路Ｏ１の配列パターンは、マトリクス状に限定されない。例えば、市松模様（チェス柄）における黒（または白）の配列パターンとなるように、画像表示領域Ａに各光検出回路Ｏ１を形成してもよい。また、画像表示領域Ａに設けられる走査線の総数ｍと読出線の総数ｎは、ともに２以上の整数であればよい。

（４）本発明に係る表示装置は、半透過型や反射型の液晶表示装置、あるいはＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode：有機発光ダイオード）素子を用いた表示装置であってもよい。ＯＬＥＤ素子は、光の透過量を変化させる液晶素子とは異なり、それ自体が発光する電流駆動型の発光素子である。また、本発明に係る表示装置は、液晶素子やＯＬＥＤ素子以外の電気光学素子を用いた表示装置であってもよい。なお、電気光学素子とは、電気信号（電流信号または電圧信号）の供給によって透過率や輝度といった光学的特性が変化する素子である。例えば、無機ＥＬ（ElectroLuminescence）や発光ポリマー等の発光素子を用いた表示パネルや、着色された液体と当該液体に分散された白色の粒子とを含むマイクロカプセルを電気光学物質として用いた電気泳動表示パネル、極性が相違する領域ごとに異なる色に塗り分けられたツイストボールを電気光学物質として用いたツイストボールディスプレイパネル、黒色トナーを電気光学物質として用いたトナーディスプレイパネル、あるいはヘリウムやネオン等の高圧ガスを電気光学物質として用いたプラズマディスプレイパネル等を備えた表示装置に対しても本発明を適用することができる。

（５）例えば、抵抗膜方式や静電容量方式のタッチパネルを備えた表示装置に対しても本発明を適用することができる。また、本発明に係るセンシング装置は、いわゆるジェスチャー機能を備え、指やタッチペン５０によって線や簡単な図形等が画面上に描かれると、その形に対応する操作コマンド（例えば、スクロール、次のページに進む、前のページに戻る、ペースト、コピー、削除、元に戻す等）を特定し、特定した操作コマンドに応じた処理を行うコンピュータ装置にも適用可能である。この場合は、指やタッチペン５０によって描かれた線や図形を示す画像を表示する必要はない。このように本発明に係るセンシング装置において、検出したタッチ位置の軌跡を示す画像を生成し、これを表示することは必須ではない。

液晶表示装置１の構成を示すブロック図である。１画面分の２値化信号について示す模式図である。モード切替処理１，２の流れを示すフローチャートである。モード切替処理１，２の概要を説明するための図である。本発明に係る電子機器の具体例／パーソナルコンピュータ２０００を示す斜視図である。本発明に係る電子機器の具体例／携帯電話機３０００を示す斜視図である。本発明に係る電子機器の具体例／携帯情報端末４０００を示す斜視図である。

１…液晶表示装置、１００…走査線駆動回路、２００…データ線駆動回路、３００…制御回路、４００…画像処理回路、５００…センサ用走査回路、６００…受光信号処理回路、ＡＡ…液晶パネル、Ａ…画像表示領域、Ｂ…手書入力領域、Ｐ１…画素回路、Ｏ１…光検出回路、５０…タッチペン、２０００…パーソナルコンピュータ、３０００…携帯電話機、４０００…携帯情報端末。

Claims

画面上に配列され、対象物の前記画面への接触状態または前記対象物と前記画面との距離に応じたレベルの第１検出信号を各々生成する複数のセンサと、
前記複数のセンサから前記第１検出信号を所定の周期で読み出す読出手段と、
前記読出手段によって読み出された前記各第１検出信号のレベルを閾値と比較して、２値化された第２検出信号を各々生成する２値化手段と、
前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触しているか非接触であるかを判定する判定手段と、
前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触している位置を検出する検出手段と、
前記判定手段の判定結果が非接触である場合、前記所定の周期が第１周期となるように前記読出手段を制御し、前記判定手段の判定結果が接触である場合、前記所定の周期が前記第１周期より短い第２周期となるように前記読出手段を制御する制御手段と、
前記読出手段が前記第１周期となるように制御されているとき、前記判定手段の判定結果が第１の監視時間以上連続した接触でない場合、前記制御手段が前記第１検出信号を前記第２周期で読み出すように前記読出手段を制御することをやめて、前記読出手段が前記第１検出信号を前記第１周期で読み出すことを継続させる第１継続手段と、
を備えることを特徴とするセンシング装置。
画面上に配列され、対象物の前記画面への接触状態または前記対象物と前記画面との距離に応じたレベルの第１検出信号を各々生成する複数のセンサと、
前記複数のセンサから前記第１検出信号を所定の周期で読み出す読出手段と、
前記読出手段によって読み出された前記各第１検出信号のレベルを閾値と比較して、２値化された第２検出信号を各々生成する２値化手段と、
前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触しているか非接触であるかを判定する判定手段と、
前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触している位置を検出する検出手段と、
タッチ入力の受付を開始すると、前記所定の周期が第１周期となるように前記読出手段を制御し、前記判定手段の判定結果が非接触である場合、前記所定の周期が前記第１周期となるように前記読出手段を制御し、前記判定手段の判定結果が接触である場合、前記所定の周期が前記第１周期より短い第２周期となるように前記読出手段を制御する制御手段と、
前記読出手段が前記第１周期となるように制御されているとき、前記判定手段の判定結果が第１の監視時間以上連続した接触でない場合、前記制御手段が前記第１検出信号を前記第２周期で読み出すように前記読出手段を制御することをやめて、前記読出手段が前記第１検出信号を前記第１周期で読み出すことを継続させる第１継続手段と、
を備えることを特徴とするセンシング装置。
画面上に配列され、対象物の前記画面への接触状態または前記対象物と前記画面との距離に応じたレベルの第１検出信号を各々生成する複数のセンサと、
前記複数のセンサから前記第１検出信号を所定の周期で読み出す読出手段と、
前記読出手段によって読み出された前記各第１検出信号のレベルを閾値と比較して、２値化された第２検出信号を各々生成する２値化手段と、
前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触しているか非接触であるかを判定する判定手段と、
前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触している位置を検出する検出手段と、
タッチ入力の受付を開始すると、前記所定の周期が第１周期より短い第２周期となるように前記読出手段を制御し、前記判定手段の判定結果が非接触である場合、前記所定の周期が前記第１周期となるように前記読出手段を制御し、前記判定手段の判定結果が接触である場合、前記所定の周期が前記第２周期となるように前記読出手段を制御する制御手段と、
前記読出手段が前記第１周期となるように制御されているとき、前記判定手段の判定結果が第１の監視時間以上連続した接触でない場合、前記制御手段が前記第１検出信号を前記第２周期で読み出すように前記読出手段を制御することをやめて、前記読出手段が前記第１検出信号を前記第１周期で読み出すことを継続させる第１継続手段と、
を備えることを特徴とするセンシング装置。
前記読出手段が前記第２周期となるように制御されているとき、前記判定手段の判定結果が第２の監視時間以上連続して非接触でない場合、前記制御手段が前記第１検出信号を前記第１周期で読み出すように前記読出手段を制御することをやめて、前記読出手段が前記第１検出信号を前記第２周期で読み出すことを継続させる第２継続手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のセンシング装置。
画面上に配列され、対象物の前記画面への接触状態または前記対象物と前記画面との距離に応じたレベルの第１検出信号を各々生成する複数のセンサと、
前記複数のセンサから前記第１検出信号を所定の周期で読み出す読出手段と、
前記読出手段によって読み出された前記各第１検出信号のレベルを閾値と比較して、２値化された第２検出信号を各々生成する２値化手段と、
前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触しているか非接触であるかを判定する判定手段と、
前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触している位置を検出する検出手段と、
前記所定の周期が第１周期、または前記第１周期より短い第２周期となるように前記読出手段を制御可能であって、前記読出手段が前記第１周期となるように制御されているとき、前記判定手段の判定結果が第１の監視時間以上連続して接触である場合、前記所定の周期が前記第２周期となるように前記読出手段を制御し、前記読出手段が前記第２周期となるように制御されているとき、前記判定手段の判定結果が第２の監視時間以上連続して非接触である場合、前記所定の周期が前記第１周期となるように前記読出手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするセンシング装置。
前記制御手段によって前記所定の周期が前記第１周期となるように前記読出手段が制御される場合、前記閾値として前記第１周期に応じた第１閾値を設定し、前記制御手段によって前記所定の周期が前記第２周期となるように前記読出手段が制御される場合、前記閾値として前記第２周期に応じた第２閾値を設定する変更手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のセンシング装置。
前記変更手段は、前記第１閾値よりも小さな値を前記第２閾値として設定することを特徴とする請求項６に記載のセンシング装置。
前記判定手段は、総ての前記第２検出信号のうち前記閾値によって定めた条件を充足する前記第２検出信号の個数を計数し、計数結果に基づいて前記対象物が前記画面に接触しているか非接触であるかを判定することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載のセンシング装置。
請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載のセンシング装置と、画像を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする表示装置。
前記検出手段によって検出された位置の軌跡を示す画像を生成して前記表示部に表示する表示制御手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
請求項９または１０に記載の表示装置を備えた電子機器。
画面上に配列され、対象物の前記画面への接触状態または前記対象物と前記画面との距離に応じたレベルの第１検出信号を各々生成する複数のセンサを用いて、前記対象物が前記画面に接触している位置を検出するセンシング方法であって、
前記複数のセンサから前記第１検出信号を所定の周期で読み出し、
読み出した前記各第１検出信号のレベルを閾値と比較して、２値化された第２検出信号を各々生成し、
前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触しているか非接触であるかを判定し、
前記各第２検出信号に基づいて、前記対象物が前記画面に接触している位置を検出し、
前記判定した結果が非接触である場合、前記所定の周期が第１周期となるように前記各第１検出信号の読み出しを制御し、前記判定した結果が接触である場合、前記所定の周期が前記第１周期より短い第２周期となるように前記各第１検出信号の読み出しを制御し、
前記第１周期となるように制御されているとき、前記判定した結果が第１の監視時間以上連続した接触でない場合に、前記所定の周期が前記第２周期となるように前記各第１検出信号の読み出しを制御することをやめて、前記第１周期で前記第１検出信号を読み出すことを継続させることを特徴とするセンシング方法。