JP5275956B2 - 情報入力装置、情報入力プログラムおよび電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、外部近接物体に関する情報の入力を行う情報入力装置および情報入力プログラム、ならびにそのような情報入力装置を備えた電子機器に関する。

画像表示装置には、タッチパネルを備えたものがある。このタッチパネルには、電気抵抗の変化を利用した抵抗型や、静電容量の変化を利用した静電容量型のほか、光学的に指等を検知する光学型タッチパネルがある。

この光学型タッチパネルは、例えば、バックライトからの光を液晶素子で変調して画像を表示面に表示すると共に、表示面から出射されて指等の近接物体によって反射された光を表示面に配列された受光素子によって受光し、近接物体の位置等を検出するものである。このような画像表示装置について記載したものには、特許文献１が挙げられる。特許文献１に記載された表示装置は、画像を表示する表示手段と、物体を撮像する撮像手段とを有する表示部を備えたものである。

特開２００４−１２７２７２号公報

ここで、このような画像表示装置では、一般には表示面内に、表示素子および受光素子が配設された有効表示領域（有効受光領域）と、その外縁（周辺）の額縁領域とが設けられている。このうち、額縁領域にはＢＭ（ブラックマトリクス）層などの遮光層が形成されているため、この額縁領域は遮光領域となっている。このことから、有効表示領域の端部領域の受光素子では、その外縁の遮光領域側からは光が入射しないことに起因して、その端部領域の内部領域で得られる受光信号と比べて受光信号の信号強度が低下してしまうという問題があった。すなわち、有効表示領域内で得られる受光信号強度の面内均一性が低下してしまっていた。なお、このような問題は、表示面上に保護用のガラス板やアクリル板を搭載させた場合など、受光面と近接物体の接触面（タッチ面）との間の距離が大きくなった場合に、特に顕著に生じるものである。

したがって、このようにして得られた受光信号に基づいて近接物体を検出する場合、近接物体を正確に検出することができず、位置検出エラー等が生じるおそれがあった。すなわち、従来の光学式タッチパネルを備えた情報入力装置では、高い精度で近接物体を検出することが困難であり、改善の余地があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高い精度で近接物体を検出することが可能な情報入力装置、情報入力プログラムおよび電子機器を提供することにある。

本発明の情報入力装置は、外部近接物体を検出するための複数の受光素子が配設された有効受光領域と、この有効受光領域の外縁に位置する遮光領域とを有する入力パネルと、有効受光領域のうちの端部領域における受光素子から得られる受光信号である端部受光信号に対して、その信号強度をより大きくする補正である端部補正を行う補正部と、この端部補正がなされた後の受光信号に基づいて、外部近接物体の位置、形状および大きさのうちの少なくとも１つに関する物体情報を取得する画像処理部とを備えたものである。なお、ここでいう「外部近接物体」とは、文字通り「近接」している物体には限られず、「接触」している物体をも含む意味である。

本発明の情報入力プログラムは、外部近接物体を検出するための複数の受光素子が配設された有効受光領域と、この有効受光領域の外縁に位置する遮光領域とを有する入力パネルにより、有効受光領域のうちの端部領域における受光素子からの受光信号である端部受光信号を取得するステップと、この端部受光信号に対して、その信号強度をより大きくする補正である端部補正を行うステップと、この端部補正がなされた後の受光信号に基づいて、外部近接物体の位置、形状および大きさのうちの少なくとも１つに関する物体情報を取得するステップとをコンピュータに実行させるようにしたものである。

本発明の電気機器は、上記本発明の情報入力装置を備えたものである。

本発明の情報入力装置、情報入力プログラムおよび電子機器では、入力パネルから、有効受光領域のうちの端部領域における受光素子からの受光信号である端部受光信号が得られる。また、この端部受光信号に対して、その信号強度をより大きくする補正である端部補正が行われる。そして、この端部補正がなされた後の受光信号に基づいて、外部近接物体の物体情報が得られる。したがって、上記端部領域の受光素子において、有効受光領域の外縁の遮光領域側からは光が入射しないことに起因して、その端部領域の内部領域で得られる受光信号と比べて受光信号の信号強度が低下してしまった場合にも、そのような信号強度の低下が抑えられる。

本発明の情報入力装置、情報入力プログラムおよび電子機器によれば、入力パネルにおける有効受光領域のうちの端部領域の受光素子から得られた端部受光信号に対して、その信号強度をより大きくする補正である端部補正を行うと共に、この端部補正がなされた後の受光信号に基づいて外部近接物体の物体情報を取得するようにしたので、遮光領域の存在に起因した、端部領域における内部領域と比べた受光信号の信号強度の低下を抑えることができ、有効表示領域内で得られる受光信号強度の面内均一性を向上させることができる。よって、このような端部補正がなされた後の受光信号に基づいて外部近接物体の物体情報を取得することにより、高い精度で近接物体を検出することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る情報入出力装置の構成を表すブロック図である。 図１に示した情報入出力装置の構成をより詳細に表すブロック図である。 図２に示した入出力パネルの構成をより詳細に表す断面図である。 図１に示した受光信号処理部の詳細構成を表すブロック図である。 実施の形態に係る面内補正テーブルおよび端部補正テーブルの作成方法を表す流れ図である。 複数の受光要素を複数のブロック（グループ）に分割した場合について説明するための平面模式図である。 面内補正テーブルの一例を模式的に表す図である。 面内補正テーブルの一例を立体的に表す図である。 実施の形態に係る端部補正の概要について説明するための平面模式図である。 実施の形態に係る物体情報の取得処理の一例を表す流れ図である。 図１０に示した面内補正処理の一例を比較例と併せて説明するための図である。 実施の形態に係る端部補正前後における受光信号の信号値と位置との関係の一例を表す模式図である。 物体情報を取得する際の重心座標算出について説明するための概念図である。 変形例１に係る面内補正テーブルおよび端部補正テーブルの作成方法を表す流れ図である。 変形例１に係る端部補正の概要について説明するための平面模式図である。 変形例２に係る受光信号処理部の詳細構成を表すブロック図である。 変形例３に係る受光信号処理部の詳細構成を表すブロック図である。 変形例４に係る情報入出力装置の構成を表すブロック図である。 本発明の情報入出力装置の適用例１の外観を表す斜視図である。 （Ａ）は適用例２の表側から見た外観を表す斜視図であり、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。 適用例３の外観を表す斜視図である。 適用例４の外観を表す斜視図である。 （Ａ）は適用例５の開いた状態の正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態の正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．実施の形態（端部補正処理および面内補正処理を行う例１：基準エリアを使用）
２．変形例
変形例１（端部補正処理および面内補正処理を行う例２：基準ラインを使用）
変形例２（端部補正処理および面内補正処理を行う例３：補正処理の順序が逆）
変形例３（端部補正処理のみを行う例（面内補正処理を行わない例））
変形例４（画像処理部を電子機器本体内に設けた例）
３．適用例（電子機器への適用例）
４．その他の変形例

＜１．実施の形態＞
［情報入出力装置の全体構成例］
図１は、本発明の一実施の形態に係る情報入出力装置１の概略構成を表すものであり、図２は、この情報入出力装置１の詳細構成を表すものである。

情報入出力装置１は、図１に示したように、ディスプレイ１０と、このディスプレイ１０を利用する電子機器本体２０とを備えている。ディスプレイ１０は、入出力パネル１１、表示信号処理部１２、受光信号処理部１３および画像処理部１４を有し、電子機器本体２０は、制御部２１を有している。

（入出力パネル１１）
入出力パネル１１は、図１に示したように、表示要素１１ａおよび受光要素１１ｂを有している。この入出力パネル１１は、例えば図２に示したように、有効表示領域１１０（有効受光領域を兼ねている）内に複数の画素１６がマトリクス状に配設された液晶ディスプレイパネルにより構成されている。なお、有効表示領域１１０の周辺（外縁）には、画素１６が配設されていない領域である額縁領域（周辺領域、遮光領域）が設けられている。

表示要素１１ａは、光源となるバックライト（後述するバックライト３０）から出射された光を利用して、図形や文字等の画像を表示面に表示する表示素子である液晶素子である。受光要素１１ｂは、光を受光して電気信号として出力する、例えばフォトダイオード等の受光素子（後述する受光センサ３１４）である。なお、この受光要素１１ｂは、本実施の形態の場合、画素１６ごとに配置され、面内に複数配列されている。

この入出力パネル１１では、図２に示したように、各画素１６内に表示受光セルＣＷＲが設けられている。各表示受光セルＣＷＲは、表示セルＣＷおよび受光セルＣＲを有している。表示セルＣＷは、上記した表示要素１１ａとしての液晶セルからなり、受光セルＣＲは、上記した受光要素１１ｂとしての受光素子からなる。

ここで、図３は、入出力パネル１１における有効表示領域１１０と額縁領域１１１との境界付近での断面構成例を表したものである。この入出力パネル１１は、バックライト３０と液晶パネル３１０とから構成されている。バックライト３０は、映像表示の際に用いられるバックライト光ＬＢを出射すると共に、指等の外部近接物体６の検出用の光（検出光；例えば、赤外光などの非可視光）を出射する光源（検出光源）としても機能するようになっている。液晶パネル３１０は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板３１２ＡとＣＦ（Color Filter）基板３１２Ｂとの間に、封止部３１５により液晶層３１３を封止した構造を有している。より具体的には、液晶パネル３１０は、バックライト３０側から順に、偏光板３１１Ａ、ＴＦＴ基板３１２Ａ、受光センサ３１４、液晶層３１３、ＣＦ基板３１２Ｂ、偏光板３１１Ｂおよび保護ガラス３１７を有している。また、ＣＦ基板３１２Ｂにおける額縁領域１１１には、遮光層としてのＢＭ（ブラックマトリクス）層３１６が設けられており、これにより額縁領域１１１が遮光領域となっている。これらの部材のうち、受光センサ３１４は、上記した受光要素１１ｂを構成するものであり、例えば、バックライト３０からの光（バックライト光ＬＢ）が外部近接物体６によって反射されて戻ってきた反射光ＬＲを受光して、受光信号を出力するようになっている。

（表示信号処理部１２）
図１に示した表示信号処理部１２は、入出力パネル１１の前段に接続され、入出力パネル１１が表示データに基づいて画像を表示するように、入出力パネル１１の表示駆動を行うものである。この表示信号処理部１２は、図２に示したように、表示信号保持制御部４０、表示側スキャナ４１、表示信号ドライバ４２および受光側スキャナ４３を有している。

表示信号保持制御部４０は、表示信号生成部４４から出力される表示信号を１画面ごと（１フィールドの表示ごと）に、例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等で構成されるフィールドメモリに格納して保持するものである。この表示信号保持制御部４０はまた、各表示セルＣＷを駆動する表示側スキャナ４１および表示信号ドライバ４２、ならびに各受光セルＣＲを駆動する受光側スキャナ４３を、それぞれが連動して動作するように制御する機能を有している。具体的には、表示側スキャナ４１には表示タイミング制御信号を、受光側スキャナ４３には受光タイミング制御信号を、表示信号ドライバ４２には、制御信号およびフィールドメモリに保持されている表示信号に基づいて１水平ライン分の表示信号を出力する。これらの制御信号および表示信号により、入出力パネル１１において線順次動作が行われるようになっている。

表示側スキャナ４１は、表示信号保持制御部４０から出力される表示タイミング制御信号に応じて、駆動対象の表示セルＣＷを選択する機能を有している。具体的には、入出力パネル１１の各画素１６に接続された表示用ゲート線を介して表示用選択信号を供給し、表示素子選択スイッチを制御する。つまり、この表示用選択信号により、ある画素１６の表示素子選択スイッチがオン状態となる電圧が印加されると、その画素１６では、表示信号ドライバ４２から供給された電圧に対応した輝度の表示動作がなされるようになっている。

表示信号ドライバ４２は、表示信号保持制御部４０から出力される１水平ライン分の表示信号に応じて、駆動対象の表示セルＣＷに対して表示データを供給する機能を有している。具体的には、入出力パネル１１の各画素１６に接続されたデータ供給線を介して、前述の表示側スキャナ４１により選択された画素１６に対し、表示データに対応する電圧を供給する。このようにして表示側スキャナ４１および表示信号ドライバ４２が連動して線順次動作を行うことにより、任意の表示データに対応する画像が入出力パネル１１に表示されるようになっている。

受光側スキャナ４３は、表示信号保持制御部４０から出力される受光タイミング制御信号に応じて、駆動対象の受光セルＣＲ（受光センサ３１４）を選択する機能を有している。具体的には、入出力パネル１１の各画素１６に接続された受光用ゲート線を介して受光用選択信号を供給し、受光素子選択スイッチを制御するようになっている。つまり、前述の表示側スキャナ４１の動作と同様に、受光用選択信号により、ある画素１６の受光素子選択スイッチがオン状態となる電圧が印加されると、その画素１６の受光センサ３１４から受光信号が受光信号レシーバ４５へ出力されるようになっている。これにより、例えばある表示セルＣＷからの出射光に基づいて接触あるいは近接する物体（外部近接物体６）において反射した光（反射光ＬＲ）等を受光セルＣＲが受光し、検出することが可能となる。この受光側スキャナ４３からはまた、受光信号レシーバ４５および受光信号保持部４６へと受光ブロック制御信号が出力されるようになっている。すなわち、受光側スキャナ４３は、これらの受光動作に寄与するブロックを制御する機能も有している。なお、本実施の形態の情報入出力装置１においては、前述の表示用ゲート線および受光用ゲート線は各表示受光セルＣＷＲに対して別個に接続され、表示側スキャナ４１および受光側スキャナ４３はそれぞれ、独立して動作することが可能となっている。

（受光信号処理部１３）
図１に示した受光信号処理部１３は、入出力パネル１１の後段に接続されており、受光要素１１ｂ（受光センサ３１４）からの受光信号（撮像画像）を取り込むようになっている。これにより、受光信号処理部１３では、後述する所定の補正処理を含む信号処理を行う。この受光信号処理部１３は、図２に示した受光信号レシーバ４５および受光信号保持部４６を含んで構成されており、上記信号処理を行った後の画像である処理画像（補正画像）を出力するようになっている。なお、受光信号処理部１３の詳細構成については後述する（図４，図５）。

受光信号レシーバ４５は、受光側スキャナ４３から出力される受光ブロック制御信号に応じて、各受光セルＣＲ（受光センサ３１４）からの１水平ライン分の受光信号を取得する機能を有している。このような受光信号は、受光信号出力線を介して受光信号レシーバ４５へ出力されるようになっている。また、この受光信号レシーバ４５において取得された受光信号は、受光信号保持部４６へ出力されるようになっている。

受光信号保持部４６は、受光側スキャナ４３から出力される受光ブロック制御信号に応じて、受光信号レシーバ４５から出力される受光信号を、１画面ごと（１フィールドの表示ごと）の受光信号に再構成するものである。このようにして再構築された受光信号は、例えば、ＳＲＡＭなどから構成されるフィールドメモリに格納され、保持されるようになっている。また、この受光信号保持部４６において格納された受光信号のデータは、画像処理部１４へ出力されるようになっている。

（画像処理部１４）
図１に示した画像処理部１４は、受光信号処理部１３の後段に接続されており、この受光信号処理部１３から処理画像を取り込むと共に、後述する２値化やノイズ除去、ラベリング等の処理を行うものである。これにより、外部近接物体６の物体情報、すなわち外部近接物体６の重心や中心座標、および外部近接物体６の領域（サイズや形状）のうちの少なくとも１つに関する情報が得られるようになっている。具体的には、画像処理部１４では、ラベリング処理部より得られたラベル情報、位置情報および面積情報等に基づいて信号処理を行うことにより、外部近接物体６の位置等を特定するようになっている。

（電子機器本体２０）
図１に示した電子機器本体２０は、ディスプレイ１０の表示信号処理部１２に対して表示データを出力すると共に、画像処理部１４から物体情報を入力するようになっている。

制御部２１は、例えば物体情報を用いて表示画像を変化させる等の機能を有しており、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などにより構成されている。この制御部２１は、図２に示した表示信号生成部４４を有している。この表示信号生成部４４は、図示しないＣＰＵなどにより構成されており、供給された画像データに基づいて、例えば、１画面ごと（１フィールドの表示ごと）に表示するための表示信号を生成し、それを表示信号保持制御部４０に出力するようになっている。

［受光信号処理部１３の詳細構成例］
次に、図４を参照して、上記した受光信号処理部１３の詳細構成について説明する。図７は、この受光信号処理部１３の詳細なブロック構成を表すものである。

受光信号処理部１３は、面内補正部１３１、面内補正テーブル１３２、端部補正部１３３、端部補正テーブル１３４およびＳＷ（スイッチ）部１３５を含んでいる。なお、面内補正部１３１および端部補正部１３３が、本発明における「補正部」の一具体例に対応している。

面内補正部１３１は、受光センサ３１４からの受光信号のＡＤ値（後述するＡＤ（アナログ・デジタル）変換後の受光信号）に対して、面内補正テーブル１３２を用いて後述する面内補正（面内ムラ補正）処理を行い、面内補正信号を生成するものである。この面内補正部１３１は、上記した受光信号（ＡＤ値）と、面内補正テーブル１３２から供給される面内補正係数（後述する面内補正係数Ｄ）とを乗算して面内補正信号を生成するための乗算部１３１Ａを有している。

面内補正テーブル１３２は、後述する基準反射板を用いて作成されたものであり、複数の面内補正係数を有している。この面内補正テーブル１３２は、バックライト３０の面内輝度分布および受光要素１１ｂ（受光センサ３１４）ごとの受光感度の違いを補償するための補正テーブルである。このような面内補正テーブル１３２は、図示しないメモリに格納されている。なお、この面内補正テーブル１３２の詳細については後述する。

端部補正部１３３は、面内補正部１３１による面内補正後の受光信号（面内補正信号）に対して、端部補正テーブル１３４を用いて後述する端部補正（端部感度補正）処理を行い、端部補正信号を生成するものである。具体的には、この端部補正処理では、入出力パネル１１の有効受光領域１１０のうちの端部領域における受光要素１１ｂ（受光センサ３１４）から得られる受光信号（端部受光信号）に対応する面内補正信号に対して、その信号強度をより大きくする補正処理を行う。より具体的には、例えば、上記端部受光信号の信号強度が、有効受光領域１１０のうちの端部領域の内部領域（中央領域）における受光素子から得られる受光信号（内部受光信号）の信号強度と同程度（好ましくは同一）となるように、端部補正処理を行う。なお、ここでいう端部領域とは、有効表示領域１１０の上端領域、下端領域、左端領域および右端領域である。すなわち、端部補正部１３３は、有効表示領域１１１の端部領域としての、上端領域、下端領域、左端領域および右端領域のそれぞれについて、端部補正処理を行うようになっている。

この端部補正部１３３は、面内補正信号と、端部補正テーブル１３４から供給される端部補正係数（後述する端部補正係数Ｘ１，Ｙ１等）とを乗算して端部補正信号を生成するための乗算部１３３Ａを有している。すなわち、端部補正部１３３は、面内補正信号に対して端部補正係数を乗ずることにより、端部補正処理を行う（端部補正信号を生成する）ようになっている。なお、画像処理部１３では、この端部補正信号に基づいて処理画像が生成されるようになっている。

端部補正テーブル１３４は、上記した面内補正テーブル１３２と同様に、後述する基準反射板を用いて作成されたものであり、複数の端部補正係数を有している。ここでは、この端部補正テーブル１３４は、８つの端部補正係数Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ_N-1，Ｘ_N，Ｙ₁，Ｙ₂，Ｙ_M-1，Ｙ_M（Ｎ，Ｍ：例えば、５以上の自然数）を有している。具体的には、端部補正係数Ｘ₁，Ｘ₂は、有効表示領域１１０における端部領域のうちの上端領域に対する補正係数であり、端部補正係数Ｘ_N-1，Ｘ_Nは、有効表示領域１１０における端部領域のうちの下端領域に対する補正係数である。また、端部補正係数Ｙ₁，Ｙ₂は、有効表示領域１１０における端部領域のうちの左端領域に対する補正係数であり、端部補正係数Ｙ_N-1，Ｙ_Nは、有効表示領域１１０における端部領域のうちの右端領域に対する補正係数である。すなわち、この端部補正テーブル１３４は、有効表示領域１１０における端部領域内の位置（上端領域、下端領域、左端領域および右端領域）と、各端部補正係数とを対応づけて構成されている。このような端部補正テーブル１３４は、図示しないメモリに格納されている。なお、この端部補正テーブル１３４の詳細については後述する。

ＳＷ部１３５は、端部補正テーブル１３４内の各端部補正係数（ここでは、端部補正係数Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ_N-1，Ｘ_N，Ｙ₁，Ｙ₂，Ｙ_M-1，Ｙ_M）の供給線と、端部補正部１３３内の乗算部１３３Ａへの入力線との間をそれぞれオン・オフするための複数のＳＷを有している。これらのＳＷのオン・オフは、例えば、有効表示領域１１０内の受光要素１１ｂ（受光センサ３１４）の位置情報を示す制御信号ＣＴＬによって制御されるようになっている。

［補正テーブルの詳細構成例（補正テーブルの作成方法例）］
次に、図５〜図９を参照して、面内補正テーブル１３２および端部補正テーブル１３４の詳細構成について説明する。図５は、これらの面内補正テーブル１３２および端部補正テーブル１３４の作成方法の一例を流れ図で表すものである。ここでは、図６に示したように、複数（ここでは４つ）の表示受光セルＣＷＲに含まれている複数（４つ）の受光要素１１ｂからなるブロック（グループ）１５を、１つの補正単位として面内補正を行う場合について説明する。

（受光信号の取得：Ｓ１０１，Ｓ１０２）
まず、反射率が面内で一様になっている基準反射板（図示せず）を、入出力パネル１１の全面が覆われるように対向させて配置する（図５のステップＳ１０１）。この状態で、表示信号処理部１２からの表示信号によって、表示要素１１ａとしての表示セルＣＷ（液晶セル）を全て白表示状態（すなわち、最高階調状態）にすることにより、バックライト３０からの出射光のほぼ全てが表示面から出射されるようにする。そして、この表示面からの出射光を基準反射板により反射させ、その反射光を各受光要素１１ｂにおける受光センサ３１４により受光する。

ただし、この場合、表示セルＣＷのうち、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色表示セルを全て最高階調にして文字通りの白表示（狭義の白表示）を行うようにしてもよい。あるいは、特定の１色（例えばＲ色）の表示セルのみを最高階調（広義の白表示）にし、他の２色（例えばＲ色）の表示セルについては最低階調（広義の黒表示）にするようにしてもよい。なお、液晶セルは通常、その液晶の状態（開閉状態）によらず赤外光を透過するようになっている。そのため、各受光センサ３１４の上に赤外光選択透過フィルタ（図示せず）を設けておけば、液晶セルを黒表示状態にしておいても、バックライト３０に含まれる赤外光を利用して上記のような反射および受光を行うこともできる。

次に、各受光要素１１ｂにおける受光センサ３１４から出力される受光信号を読み出す（ステップＳ１０２）。ここで、本実施の形態で用いられる受光要素１１ｂは、個々の画素１６ごとに配置されている。したがって、ここでは、面内補正テーブル１３２を格納するメモリの容量を減らすため、前述したブロック１５ごとに、面内補正用の補正係数（後述する面内補正係数Ｄ）を求めるようになっている。

一例としては、図６に示したように、列方向および行方向に配列されている画素１６のうち、列方向と行方向とで隣接している２×２の４つの画素１６によって、１つのブロック１５を構成する。これにより、複数の画素１６にそれぞれ配置されている受光要素１１ｂが複数のブロック１５に分割され、各ブロック１５が受光要素群を形成するようになる。なお、このようなブロック１５としては、図６に示した２×２個の受光要素１１ｂ（画素１６）で構成するのではなく、他の個数（例えば、３×３、２×４、４×４等）の受光要素１１ｂで構成するようにしてもよい。

ここで、以下、面内補正テーブル１３２の作成・記録を行うステップ（ステップＳ１０３〜Ｓ１０５）と、端部補正テーブル１３４の作成・記録を行うステップ（ステップＳ１０６〜Ｓ１０９）とはそれぞれ並列して行われるため、これらについて分けて説明する。

（面内補正テーブルの作成・記録：Ｓ１０３〜Ｓ１０５）
最初に、面内補正テーブル１３２の作成・記録方法について説明する。ここでは、まず、各ブロック１５を構成している受光要素１１ｂから出力される受光信号の大きさ（信号強度：ＡＤ値）の平均値である受光平均値Ｂを、演算して求める。すなわち、反射光の受光強度の平均値をブロック１５ごとに求め、これを受光平均値Ｂとする。また、得られた複数のブロック１５における受光平均値Ｂのうちの最大値を、最大受光平均値Ｂmaxとする。すなわち、最大輝度ブロックを確定させる（ステップＳ１０３）。

次に、このようにして得られた各ブロック１５の受光平均値Ｂを最大受光平均値Ｂmaxで除算して得られる正規化値の逆数を求める逆数演算を行い、その結果を面内補正係数Ｄとする。すなわち、以下の（１）式により示される逆数演算を行うことにより、面内補正処理の際の補正係数である面内補正係数Ｄを求める（ステップＳ１０４）。
Ｄ＝（Ｂmax／Ｂ） ……（１）

ここで、上記の正規化値は必ず１．０以下の値となることから、その逆数である面内補正係数Ｄは、必ず１．０以上の値となる。このため、面内補正係数Ｄが１．０以下の範囲にある場合と比べ、記憶に要するメモリの容量が少なくて済む。また、通常、バックライト３０の表示面内輝度分布のばらつきや受光要素１１ｂごとの受光感度のばらつきが著しく大きいことは少ないと考えられる。このため、各ブロック１５の受光平均値Ｂは最大受光平均値Ｂmaxをやや下回る程度の値となり、必然的に、逆数演算の結果である面内補正係数Ｄの値は、１．０を少し上回る程度の比較的狭い範囲に納まることとなる。したがって、この点においても、後述するように、記憶に要するメモリの容量が少なくて済む。

このようにして、ステップＳ１０４の逆数演算をブロック１５ごとに行い、全てのブロック１５における面内補正係数Ｄを求める。これにより、例えば図７に示したような面内補正テーブル１３２が得られ、これを上記のメモリへ記録する（ステップＳ１０５）。以上により、面内補正テーブル１３２が作成される。

ここで、図７に示した面内補正テーブル１３２は、表示面の行方向および列方向、すなわちｘ軸方向およびｙ軸方向において、ｘ軸方向にｘ＝１，２，３，…，Ｎ個、ｙ軸方向にｙ＝１，２，３，…，Ｍ個のグループを形成した場合のものである。そして、このようなグループごとに、面内補正係数Ｄ₁₁，Ｄ₂₁，…，Ｄ_NMが求められている。また、この面内補正テーブル１３２を立体グラフより例示すると、図８のようになる。この図８の模式図では、底面が入出力パネル１１の表示面に対応しており、高さ方向が面内補正係数Ｄを示している。このように、本実施の形態では、受光要素１１ｂ（画素１６）ごとに面内補正係数Ｄをもつのではなく、複数の受光要素１１ｂ（画素１６）をグループ化し、ブロック１５ごとに面内補正係数Ｄを持つようにしている。これにより、面内補正係数Ｄの個数を低減でき、記憶に要するメモリ容量が少なくて済むようになっている。

（端部補正テーブルの作成・記録：Ｓ１０６〜Ｓ１０９）
続いて、図９を参照して、端部補正テーブル１３４の作成・記録方法について説明する。図９は、本実施の形態の端部補正処理の概要について平面模式図で表したものである。この端部補正処理の際には、前述したように、入出力パネル１１の有効表示領域１１０における端部領域（上端領域、下端領域、左端領域および右端領域）に対して補正処理がなされる。この図９は、入出力パネル１１の左上端に対応する一部の領域を示しており、有効表示領域１１０における上端領域および左端領域についての端部補正処理について説明するための図となっている。有効表示領域１１０内の他の端部領域についての端部補正処理についても、図示はしていないが以下説明するものと同様となっている。なお、図中の符号「Ｓ₁₁」，「Ｓ₁₂」，…は、各受光要素１１ｂ（各画素１６）で得られた受光信号（ＡＤ値）を表している。

有効表示領域１１０の左上端には、端部領域のうちの上端領域としての２つの受光素子ライン（端部補正ライン１１０Ａ１，１１０Ａ２）と、端部領域のうちの上端領域としての２つの受光素子ライン（端部補正ライン１１０Ｃ１，１１０Ｃ２）とが設けられている。ここで、端部補正ライン１１０Ａ１，１１０Ａ２はそれぞれ、ｘ軸方向（水平方向）に沿って延在した受光素子ラインであり、端部補正ライン１１０Ｃ１，１１０Ｃ２はそれぞれ、ｙ軸方向（垂直方向）に沿って延在した受光素子ラインである。すなわち、ここでは、端部領域（上端領域、下端領域、左端領域および右端領域）の各領域において、入出力パネル１１における水平方向または垂直方向に沿った受光素子ライン単位で、端部補正処理が個別に行われるようになっている。

また、この有効表示領域１１０における端部領域の内側に位置する内部領域（中央領域）には、以下説明する端部補正係数を求める際の基準領域としての基準エリア１１０Ｍが設けられている。この基準エリア１１０Ｍは、図９に示したように、有効表示領域１１０における内部領域の全領域となるように設定されている。

ここで、端部補正テーブル１３４の作成・記録の際には、まず、基準エリア１１０Ｍ内の各受光要素１１ｂ（各画素１６）から出力される受光信号（ＡＤ値）の強度平均値である受光平均値Ｍを、以下の（２）式を用いて演算して求める（ステップＳ１０６）。
Ｍ＝（Ｓ₃₃＋Ｓ₃₄＋…＋Ｓ₄₃＋Ｓ₄₄＋…＋Ｓ₈₃＋Ｓ₈₄＋…） ……（２）

次に、各端部補正ライン１１０Ａ１，１１０Ａ２，１１０Ｃ１，１１０Ｃ２内の各受光要素１１ｂ（各画素１６）から出力される受光信号（ＡＤ値）の強度平均値である受光平均値Ａ₁，Ａ₂，Ｃ₁，Ｃ₂をそれぞれ求める。具体的には、以下の（３）〜（６）式を用いて演算して求める（ステップＳ１０７）。
Ａ₁＝（Ｓ₁₁＋Ｓ₁₂＋Ｓ₁₃＋Ｓ₁₄＋…） ……（３）
Ａ₂＝（Ｓ₂₁＋Ｓ₂₂＋Ｓ₂₃＋Ｓ₂₄＋…） ……（４）
Ｃ₁＝（Ｓ₁₁＋Ｓ₂₁＋Ｓ₃₁＋Ｓ₄₁＋…） ……（５）
Ｃ₂＝（Ｓ₁₂＋Ｓ₂₂＋Ｓ₃₂＋Ｓ₄₂＋…） ……（６）

次に、このようにして得られた各端部補正ライン１１０Ａ１，１１０Ａ２，１１０Ｃ１，１１０Ｃ２での受光平均値Ａ₁，Ａ₂，Ｃ₁，Ｃ₂をそれぞれ、基準エリア１１０Ｍでの受光平均値Ｍで除算して得られる正規化値の逆数を求める逆数演算を行う。そして、そのような逆数演算の結果を、各端部補正ライン１１０Ａ１，１１０Ａ２，１１０Ｃ１，１１０Ｃ２の端部補正係数Ｘ₁，Ｘ₂，Ｙ₁，Ｙ₂とする。すなわち、以下の（７）〜（１０）式により示される逆数演算を行うことにより、端部補正処理の際の補正係数である端部補正係数Ｘ₁，Ｘ₂，Ｙ₁，Ｙ₂を求める（ステップＳ１０８）。このことから分かるように、各端部補正係数Ｘ₁，Ｘ₂，Ｙ₁，Ｙ₂は、基準エリア１１０Ｍでの受光平均値Ｍと、各端部補正ライン１１０Ａ１，１１０Ａ２，１１０Ｃ１，１１０Ｃ２での受光平均値Ａ₁，Ａ₂，Ｃ₁，Ｃ₂との比により規定されている。
Ｘ₁＝（Ｍ／Ａ₁） ……（７）
Ｘ₂＝（Ｍ／Ａ₂） ……（８）
Ｙ₁＝（Ｍ／Ｃ₁） ……（９）
Ｙ₂＝（Ｍ／Ｃ₂） ……（１０）

次に、このようにして求められた各端部補正係数Ｘ₁，Ｘ₂，Ｙ₁，Ｙ₂を、上記のメモリへ記録する（ステップＳ１０９）。以上により、端部補正テーブル１３４が作成される。このようにして、ここでは、端部補正テーブル１３４は、受光要素１１ｂ（画素１６）ごとに端部補正係数を対応づけて構成されたものとなっている。

［情報入出力装置の作用・効果］
続いて、本実施の形態の情報入出力装置１の作用および効果について説明する。図１０は、情報入出力装置１における物体情報の取得処理を流れ図で表すものである。

（受光信号の取得：Ｓ２０１）
まず、図１に示したように、電子機器本体２０から出力された表示データは、表示信号処理部１２に入力される。そして、表示信号処理部１２は、表示データに基づいて入出力パネル１１に画像が表示されるように、入出力パネル１１に対して表示駆動を行う。

この入出力パネル１１では、バックライト３０からの出射光（バックライト光ＬＢ）を用いて画像を表示要素１１ａに表示する一方、受光要素１１ｂを受光駆動する。そして、図３に示したように、表示要素１１ａに指等の外部近接物体６が接触または近接すると、表示要素１１ａに表示された画像がこの外部近接物体６で反射され、反射光ＬＲが受光要素１１ｂにおける受光センサ３１４で検出される。この検出により、受光要素１１ｂにおける受光センサ３１４から受光信号が出力される。

次に、図１に示したように、受光信号処理部１３がこの受光信号に対してＡＤ変換（アナログ・デジタル変換）を行い、受光信号のデジタル信号（ＡＤ値）を取得する（図１０のステップＳ２０１）。

（面内補正（面内ムラ補正）処理：Ｓ２０２）
次に、図４に示したように、受光信号処理部１３内の面内補正部１３１は、このようにして得られた受光信号（ＡＤ値）に対して、面内補正テーブル１３２を用いて面内補正（面内ムラ補正）処理を行い、面内補正信号を生成する（ステップＳ２０２）。具体的には、受光信号（ＡＤ値）に対して面内補正係数Ｄを乗ずることにより、面内補正信号を生成している。

図１１は、受光信号（ＡＤ値）、面内補正テーブル１３２および面内補正信号の一例を表すものである。図１１（Ａ）は、面内の不均一な状態の一例を表すものであり、縦軸は不均一の大きさ、横軸は面内方向を示している。図１１（Ｂ）は、表示面から出射される光の表示面内強度分布（曲線Ｇ３１）と、複数の受光要素１１ｂの面内受光感度分布（曲線Ｇ３２）とを合成した分布（曲線Ｇ３３）の一例を表すものであり、縦軸は不均一の大きさ、横軸は面内方向を示している。図１１（Ｃ）は、曲線Ｇ３３に表される合成分布があるときにおける受光信号（ＡＤ値）の一例（比較例）を表すものであり、縦軸は不均一の大きさ、横軸は面内方向を示している。図１１（Ｄ）は、曲線Ｇ３３に表される合成分布を補償する面内補正テーブル１３２の一例を表すものであり、縦軸は面内補正係数Ｃ、横軸は面内方向を示している。図１１（Ｅ）は、受光信号（ＡＤ値）に対して、曲線Ｇ３５に表される面内補正テーブル１３２（面内補正係数Ｄ）を乗算することにより得られた面内補正信号の一例を表すものであり、縦軸は信号強度、横軸は面内方向を示している。

まず、バックライト３０の面内における輝度の不均一な状態は、例えば図１１（Ａ）の曲線Ｇ３１に示したようになっている。また、マトリクス状に配列された受光要素１１ｂの面内における受光感度の不均一な状態は、例えば図１１（Ａ）の曲線Ｇ３２に示したようになっている。このような曲線Ｇ３１と曲線Ｇ３２との合成分布は、例えば図１１（Ｂ）の曲線Ｇ３３に示したようになる。これにより、例えば図１１（Ｃ）に示したように、受光要素１１ｂにおける受光センサ３１４から出力される受光信号（ＡＤ値）Ｇ３４は、曲線Ｇ３３（曲線Ｇ３１および曲線Ｇ３２）に示した面内の不均一な状態により、面内において信号強度が異なっている。

そこで、面内補正部１３１では、入力した受光信号（ＡＤ値）と、図１１（Ｄ）に示した面内補正テーブル１３２（面内補正係数Ｄ）とを演算（乗算）している。これにより、図１１（Ｃ）の受光信号Ｇ３４に示される面内の不均一な状態を、図１１（Ｅ）に示すように、受光信号Ｇ３６の強度を面内で均一に面内補正している。このようにして面内補正部１３１では、面内補正処理がなされた受光信号Ｇ３６を、面内補正信号として出力する。

（端部補正処理：Ｓ２０３）
次に、受光信号処理部１３内の端部補正部１３３は、このようにして生成された面内補正信号に対して、端部補正テーブル１３４を用いて端部補正処理を行い、端部補正信号を生成する（ステップＳ２０３）。具体的には、例えば図９に示したように、入出力パネル１１の有効受光領域１１０のうちの端部領域（各端部補正ライン１１０Ａ１，１１０Ａ２，１１０Ｃ１，１１０Ｃ２）での受光信号に対応する面内補正信号に対して、端部補正処理を行う。

より具体的には、端部補正部１３３は、例えば以下の（１１）〜（１４）式等を用いて、端部補正処理を行う。すなわち、面内補正信号に対して端部補正係数を乗ずることにより、端部補正処理を行っている（端部補正信号を生成している）。また、有効表示領域１１０の端部領域（上端領域、下端領域、左端領域および右端領域）において、入出力パネル１１におけるｘ軸方向（水平方向）またはｙ軸方向（垂直方向）に沿った受光素子ライン単位で端部補正処理を個別に行っている。なお、ここでは、有効表示領域１１０における上端領域および左端領域についての端部補正処理について説明しているが、有効表示領域１１０内の他の端部領域についての端部補正処理についても、図示はしていないが以下説明するものと同様となっている。

ここで、これらの式では便宜上、受光信号Ｓ₁₁，Ｓ₁₂，…は、各受光要素１１ｂ（各画素１６）で得られた受光信号に対する面内補正後の受光信号（上記面内補正信号）を表しているものとする。また、受光信号Ｓ₁₁’，Ｓ₁₂’，…は、端部補正処理後の面内補正信号（上記端部補正信号）を、受光信号Ｓ₁₁”，Ｓ₁₂”，…は、端部補正処理を２回行った後の面内補正信号（上記端部補正信号）を、それぞれ表している。すなわち、以下の（１３）式および（１４）式により、ここでは図９中の符号Ｐ２で示した、有効表示領域１１０における左上端の端部領域では、ｘ軸方向（水平方向）およびｙ軸方向（垂直方向）のそれぞれに沿って、２回の端部補正処理が行われる。
（Ｓ₁₁’，Ｓ₁₂’，Ｓ₁₃’，Ｓ₁₄’，…）
＝（Ｓ₁₁，Ｓ₁₂，Ｓ₁₃，Ｓ₁₄，…）×Ｘ₁（＝（Ｍ／Ａ₁）） ……（１１）
（Ｓ₂₁’，Ｓ₂₂’，Ｓ₂₃’，Ｓ₂₄’，…）
＝（Ｓ₂₁，Ｓ₂₂，Ｓ₂₃，Ｓ₂₄，…）×Ｘ₂（＝（Ｍ／Ａ₂）） ……（１２）
（Ｓ₁₁”，Ｓ₂₁”，Ｓ₃₁’，Ｓ₄₁’，…）
＝（Ｓ₁₁’，Ｓ₂₁’，Ｓ₃₁，Ｓ₄₁，…）×Ｙ₁（＝（Ｍ／Ｃ₁）） ……（１３）
（Ｓ₁₂”，Ｓ₂₂”，Ｓ₃₂’，Ｓ₄₂’，…）
＝（Ｓ₁₂’，Ｓ₂₂’，Ｓ₃₂，Ｓ₄₂，…）×Ｙ₂（＝（Ｍ／Ｃ₂）） ……（１４）

これにより、本実施の形態の入出力パネル１１では、以下の作用・効果が生じる。すなわち、まず、図３に示したように、この入出力パネル１１では、額縁領域１１１に遮光層としてのＢＭ層３１６が設けられているため、この額縁領域１１１は遮光領域となっている。このことから、例えば図中の符号Ｐ１で示したように、有効表示領域１１０の端部領域の受光要素１１ｂ（受光センサ３１４）では、その外縁の額縁領域１１１側からは光が入射しないことになる。そのため、この有効表示領域１１０の端部領域では、その内部領域の受光要素１１ｂ（例えば、図中の符号Ｐ１で示したものを除く受光センサ３１４）で得られる受光信号と比べ、受光信号の信号強度が低下してしまう（図１２（Ａ）中の符号Ｐｘ１０１，Ｐｘ１０２，Ｐｙ１０１，Ｐｙ１０２参照）。すなわち、有効表示領域１１０内で得られる受光信号強度の面内均一性が低下してしまうことになる。なお、このような問題は、例えば図３に示したように、表示面上に保護用のガラス板（保護ガラス３１７）等を搭載させた場合など、受光面と外部近接物体６の接触面（タッチ面）との間の距離（例えば、図３中の距離ｄ）が大きくなった場合に、特に顕著に生じる。

したがって、このようにして得られた受光信号に基づいて外部近接物体６を検出する場合、この外部近接物体６を正確に検出することができず、位置検出エラー等が生じるおそれがある。すなわち、本実施の形態の端部補正処理を行わない場合、高い精度で外部近接物体６を検出することが困難となってしまう。

これに対して本実施の形態では、端部補正部１３３において、面内補正信号に対し、端部補正テーブル１３４を用いて上記した端部補正処理を行い、端部補正信号を生成する。具体的には、入出力パネル１１の有効受光領域１１０のうちの端部領域における受光要素１１ｂ（受光センサ３１４）から得られる受光信号（端部受光信号）に対応する面内補正信号に対して、上記した端部補正処理を行う。

これにより、例えば、有効受光領域１１０のうちの端部領域（各端部補正ライン１１０Ａ１，１１０Ａ２，１１０Ｃ１，１１０Ｃ２）での受光信号に対応する面内補正信号において、その信号強度がより大きくなる補正処理が行われる。すなわち、好ましくは例えば図１２（Ｂ）中の符号Ｐｘ１，Ｐｘ２，Ｐｙ１，Ｐｙ２で示したように、上記端部受光信号の信号強度が、有効受光領域１１０のうちの内部領域における受光素子から得られる受光信号（内部受光信号）の信号強度と同程度（ここでは同一）となる。したがって、上記したように、有効表示領域１１０の端部領域において、その内部領域で得られる受光信号と比べて受光信号の信号強度が低下してしまった場合にも、そのような信号強度の低下が低減もしくは回避される。

（ノイズ除去〜物体情報取得：Ｓ２０４〜Ｓ２０８）
次に、受光信号処理部１３は、このような端部補正処理後の受光信号（端部補正信号）に基づいて得られる上記処理画像において、所定のノイズデータを用いることにより、ノイズ除去を行う（ステップＳ２０４）。

そして、次に画像処理部１４は、面内補正処理および端部補正処理が施された撮像画像（処理画像）を入力し、この処理画像に対して２値化処理を行う（ステップＳ２０５）。すなわち、画像処理部１４は、予め設定された閾値を記憶しており、例えば、処理画像データの信号強度が閾値よりも小さいか、または閾値以上であるかを比較して、それぞれ「０」または「１」に設定する２値化処理を行う。これにより、外部近接物体６で反射された光を受光した部分が「１」に設定され、他の部分が「０」に設定される。

次に、画像処理部１４は、２値化された処理画像から、孤立点を除去する（ステップＳ２０６）。すなわち、画像処理部１４は、上記のように２値化されている場合、外部近接物体６から孤立している「１」に設定された部分を除去することにより、ノイズ除去を行う。

この後、画像処理部１４は、ラベリング処理を行う（ステップＳ２０７）。すなわち、画像処理部１４は、上記のように２値化されている場合、「１」に設定された部分に対してラベリング処理を行う。

そして、画像処理部１４は、「１」に設定された領域を外部近接物体６の領域として検出し、この領域の重心または中心座標を求めることにより、物体情報を取得する（ステップＳ２０８）。具体的には、ラベリング処理後の画像信号において、例えば図１３に示したように、中心座標のｘ，ｙ値のそれぞれの平均値を算出することにより、外部近接物体６の重心座標Ｇを算出する。例えば、ｘ座標群が（４，３，４，５，２，３，４，５，６，３，４，５，４）、ｙ座標群が４，３，４，５，２，３，４，５，６，３，４，５，４）である場合には、これらの中心座標は（ｘ，ｙ）＝（４，４）となり、これが重心座標Ｇとなる。このようにして、物体の位置が判定される。以上のようにして、図１０に示した物体情報の取得処理が完了となり、得られた外部近接物体６の位置等のデータは、物体情報として制御部２１へ出力される。

なお、その後は制御部２１において、画像処理部１４から入力した物体情報を用いて、例えば表示画像を変化させる等の必要な処理を行う。具体的には、例えば画面に何らかの操作メニューを表示した場合を仮定すると、その操作メニューの中のどのボタンがユーザの指によって選択されたのかを検知し、その選択されたボタンに対応する命令を実行する。

以上のように本実施の形態では、入出力パネル１１における有効受光領域１１０のうちの端部領域の受光要素１１ｂ（受光センサ３１４）から得られた端部受光信号に対して、その信号強度をより大きくする補正である端部補正処理を行うと共に、この端部補正処理がなされた後の受光信号（端部補正信号）に基づいて外部近接物体の物体情報を取得する。これにより、額縁領域１１１（遮光領域）の存在に起因した、端部領域における内部領域と比べた受光信号の信号強度の低下を抑えることができ、有効表示領域１１０内で得られる受光信号強度の面内均一性を向上させることができる。よって、このような端部補正処理がなされた後の受光信号（端部補正信号）に基づいて外部近接物体の物体情報を取得することにより、高い精度で外部近接物体を検出することが可能となる。

また、バックライト３０の面内輝度分布および受光要素１１ｂごとの受光感度の違いを補償するための面内補正テーブル１３４を用いて、バックライト３０から出射されて外部近接物体６により反射された光を受光する受光要素１１ｂからの受光信号を面内補正している。これにより、補正後の受光信号（面内補正信号）を基により高精度な画像処理を行うことができ、その結果、外部近接物体６をさらに正確に検出することができる。

更に、情報入出力装置１をユーザに出荷する前に、面内補正テーブル１３２や端部補正テーブル１３４を作成してメモリに記録させておくようにすれば、ユーザがそれらの補正テーブルを作成する手間を省くことができる。ただし、ユーザによってもそれらの補正テーブルを作成することができるようになっていれば、入出力パネル１１が経時変化した場合でも、経時変化に合わせて補正テーブルを適宜作成することができる。よって、使用時間が相当経過した後であっても、常に適切に補正された高精度な撮像画像を得ることができる。

なお、本実施の形態では、面内補正テーブル１３２を作成するときに、各ブロック１５の受光平均値Ｂと最大受光平均値Ｂmaxとを求め、これらの値を用いた演算を行って面内補正係数Ｄを得るようにしたが、面内補正係数Ｄは、この演算よって得られるものに限定されない。例えば、最大受光平均値Ｂmaxの代わりに任意の定数を用いて面内補正係数Ｄを求めるようにしてもよい。この任意の定数は、例えば１という値でもよく、この場合、面内補正係数Ｄは受光平均値Ｂの単なる逆数となる。あるいは、最大受光平均値Ｂmaxの代わりに、最大受光平均値Ｂmaxに近いと予想される値を上記の定数として用いるようにしてもよい。この場合には、この定数を各受光平均値Ｂによって除した結果が面内補正係数Ｄの値となる。また、面内補正テーブル１３２は、図１１（Ａ）の曲線Ｇ３１，Ｇ３２に例示されるような面内の不均一な状態を補償（相殺）できるもの、すなわち面内補正テーブル１３４が曲線Ｇ３３とは逆の分布（反転分布）をもつものであれば、いかなる値であってもよい。

また、面内補正テーブル１３２における面内補正係数Ｄの個数を少なく（粗く設定）しておき、ブロック１５に対応する面内補正係数Ｄが面内補正テーブル１３２中に存在しないときには、存在するブロック１５の面内補正係数Ｄに基づいてデータ補間を行うようにしてもよい。すなわち、面内補正係数Ｄが存在していない受光要素１１ｂのブロック１５の面内補正係数Ｄをデータ補間により求め、この補間により求めた面内補正係数Ｄを用いて面内補正を行うようにしてもよい。例えば、隣接するブロック１５の面内補正係数Ｄによってその間のブロック１５の面内補正係数Ｄを補間するようにしてもよい。これにより、面内補正係数Ｄが隣り合うブロック１５において急激に変化するのを防止し、面内補正テーブル１３２を緩やかに変化させることができる。また、面内補正テーブル１３２の記憶に要するメモリ容量を低減することができる。

また、本実施の形態では、マトリクス状に配置された受光要素１１ｂのうち隣接している複数の受光要素１１ｂによって１つのブロック１５を構成し、このブロック１５ごとに面内補正係数Ｄを求めて、面内補正テーブル１３２を得ている。ただし、画素１６ごとに配置されている受光要素１１ｂのそれぞれにおいて面内補正係数Ｄを求め、複数の面内補正係数Ｄをまとめることにより、面内補正テーブル１３２を得るようにしてもよい。この場合には、ブロック１５ごとに面内補正係数Ｄを得る場合に比べて、面内で細かく面内補正係数Ｄを得ることができるので、より高精度に面内補正された画像を得ることができる。

＜２．変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１〜４）について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

（変形例１）
図１４は、変形例１に係る面内補正テーブル１３２および端部補正テーブル１３４の作成方法を流れ図で表すものである。本変形例では、端部補正テーブル１３４の作成・記録を行うステップ（ステップＳ３０６〜Ｓ３０９）が、上記実施の形態とは異なっている。すなわち、受光信号の取得に関するステップ（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）および面内補正テーブル１３２の作成・記録を行うステップ（ステップＳ１０３〜Ｓ１０５）については、上記実施の形態と同様であるため、説明を省略する。

ここで、本変形例では、例えば図１５に示したように、有効表示領域１１０における端部領域の内側の内部領域において、入出力パネル１１におけるｘ軸方向（水平方向）またはｙ軸方向（垂直方向）に沿った１つの受光素子ラインが、基準領域として設けられている。すなわち、上記実施の形態では、有効表示領域１１０における内部領域の全領域である基準エリア１１０Ｍが、端部補正係数を求める際の基準領域として設定されていた。これに対し、本変形例では、有効表示領域１１０における内部領域において、端部領域に接する一部の領域である、ｘ軸方向またはｙ軸方向に沿った１または複数の受光素子ライン（ライン領域）が、そのような基準領域として設定されている。具体的には、ここでは、端部領域のうちの上端領域に対応する端部補正ライン１１０Ａ２に接する内部領域である基準ライン１１０Ａ３が、ｘ軸方向に沿った基準領域としてのライン領域に設定されている。また、端部領域のうちの左端領域に対応する端部補正ライン１１０Ｃ２に接する内部領域である基準ライン１１０Ｃ３が、ｙ軸方向に沿った基準領域としてのライン領域に設定されている。なお、図示はしていないが、端部領域のうちの下端領域および右端領域についての基準ラインについても、同様にして設定されている。

したがって、本変形例では、端部補正テーブル１３４の作成・記録の際に、まず、各基準ライン１１０Ａ３，１１０Ｃ３内の各受光要素１１ｂ（各画素１６）から出力される受光信号の受光平均値Ａ₃，Ｃ₃をそれぞれ求める。具体的には、以下の（１５），（１６）式を用いて演算して求める（図１４のステップＳ３０６）。
Ａ₃＝（Ｓ₃₁＋Ｓ₃₂＋Ｓ₃₃＋Ｓ₃₄＋…） ……（１５）
Ｃ₃＝（Ｓ₁₃＋Ｓ₂₃＋Ｓ₃₃＋Ｓ₄₃＋…） ……（１６）

次に、上記実施の形態のステップＳ１０７と同様にして、各端部補正ライン１１０Ａ１，１１０Ａ２，１１０Ｃ１，１１０Ｃ２内の受光平均値Ａ₁，Ａ₂，Ｃ₁，Ｃ₂をそれぞれ、前述の（３）〜（６）式を用いて演算して求める（ステップＳ３０７）。

次に、このようにして得られた各受光平均値Ａ₁，Ａ₂，Ｃ₁，Ｃ₂をそれぞれ、各基準ライン１１０Ａ３，１１０Ｃ３での受光平均値Ａ₃，Ｃ₃で除算して得られる正規化値の逆数を求める逆数演算を行う。そして、そのような逆数演算の結果を、各端部補正ライン１１０Ａ１，１１０Ａ２，１１０Ｃ１，１１０Ｃ２の端部補正係数Ｘ₁，Ｘ₂，Ｙ₁，Ｙ₂とする。すなわち、以下の（１７）〜（２０）式により示される逆数演算を行うことにより、端部補正処理の際の補正係数である端部補正係数Ｘ₁，Ｘ₂，Ｙ₁，Ｙ₂を求める（ステップＳ３０８）。このように、本変形例では、各端部補正係数Ｘ₁，Ｘ₂，Ｙ₁，Ｙ₂は、各基準ライン１１０Ａ３，１１０Ｃ３の受光平均値Ａ₃，Ｃ₃と、各端部補正ライン１１０Ａ１，１１０Ａ２，１１０Ｃ１，１１０Ｃ２での受光平均値Ａ₁，Ａ₂，Ｃ₁，Ｃ₂との比により規定されている。
Ｘ₁＝（Ａ₃／Ａ₁） ……（１７）
Ｘ₂＝（Ａ₃／Ａ₂） ……（１８）
Ｙ₁＝（Ｃ₃／Ｃ₁） ……（１９）
Ｙ₂＝（Ｃ₃／Ｃ₂） ……（２０）

そして、上記実施の形態のステップＳ１０９と同様に、求められた各端部補正係数Ｘ₁，Ｘ₂，Ｙ₁，Ｙ₂を上記のメモリへ記録する。以上により、本変形例に係る端部補正テーブル１３４が作成される（ステップＳ３０９）。

また、本変形例の端部補正部１３３では、このようにして作成された端部補正テーブル１３４を用いて、上記実施の形態と同様に、例えば以下の（２１）〜（２４）式等を用いて端部補正処理を行う。これにより、上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることができる。
（Ｓ₁₁’，Ｓ₁₂’，Ｓ₁₃’，Ｓ₁₄’，…）
＝（Ｓ₁₁，Ｓ₁₂，Ｓ₁₃，Ｓ₁₄，…）×Ｘ₁（＝（Ａ₃／Ａ₁）） ……（２１）
（Ｓ₂₁’，Ｓ₂₂’，Ｓ₂₃’，Ｓ₂₄’，…）
＝（Ｓ₂₁，Ｓ₂₂，Ｓ₂₃，Ｓ₂₄，…）×Ｘ₂（＝（Ａ₃／Ａ₂）） ……（２２）
（Ｓ₁₁”，Ｓ₂₁”，Ｓ₃₁’，Ｓ₄₁’，…）
＝（Ｓ₁₁’，Ｓ₂₁’，Ｓ₃₁，Ｓ₄₁，…）×Ｙ₁（＝（Ｃ₃／Ｃ₁）） ……（２３）
（Ｓ₁₂”，Ｓ₂₂”，Ｓ₃₂’，Ｓ₄₂’，…）
＝（Ｓ₁₂’，Ｓ₂₂’，Ｓ₃₂，Ｓ₄₂，…）×Ｙ₂（＝（Ｃ₃／Ｃ₂）） ……（２４）

また、本変形例では、基準エリア１１０Ｍと各端部補正ラインとの組み合わせと比べ、基準ライン１１０Ａ３，１１０Ｃ３と各端部補正ラインとの位置のほうが近い関係にあるため、局所的な連続性があることにより、上記実施の形態と比べてより適切な端部補正処理を行うことができる。

（変形例２）
図１６は、変形例２に係る受光信号処理部１３Ａの詳細なブロック構成を表すものである。本変形例の受光信号処理部１３Ａは、上記実施の形態の受光信号処理部１３において、面内補正処理および端部補正処理を行う順番が逆となるようにしたものに対応している。

すなわち、この受光信号処理部１３Ａでは、まず、端部補正部１３３において、受光センサ３１４からの受光信号（ＡＤ値）に対して、端部補正テーブル１３４を用いて端部補正処理を行い、端部補正信号を生成する。次に、面内補正部１３１において、この端部補正信号に対して、面内補正テーブル１３２を用いて面内補正処理を行い、面内補正信号を生成する。そして、この面内補正信号に基づいて処理画像が生成されるようになっている。

このような構成により本変形例においても、上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。

（変形例３）
図１７は、変形例３に係る受光信号処理部１３Ｂの詳細なブロック構成を表すものである。本変形例の受光信号処理部１３Ｂは、上記実施の形態の受光信号処理部１３において、面内補正部１３１および面内補正テーブル１３２を設けないようにしたものに対応している。

すなわち、この受光信号処理部１３Ｂでは、まず、端部補正部１３３において、受光センサ３１４からの受光信号（ＡＤ値）に対して、端部補正テーブル１３４を用いて端部補正処理を行い、端部補正信号を生成する。そして、この端部補正信号に基づいて処理画像が生成されるようになっている。

このように、上記実施の形態等では、面内補正処理および端部補正処理の双方の補正処理を行っているが、本変形例のように面内補正処理を行わず、端部補正処理のみを行うようにしてもよい。

（変形例４）
図１８は、変形例４に係る情報入出力装置２のブロック構成を表すものである。本変形例の情報入出力装置２は、上記実施の形態の情報入出力装置１と比較して、画像処理部１４が電子機器本体２０内に設けられた点が異なっている。すなわち、この情報入出力装置２では、表示信号処理部１２、入出力パネル１１および受光信号処理部１３（または受光信号処理部１３Ａ，１３Ｂ）がディスプレイ１０に設けられ、制御部２１および画像処理部１４が電子機器本体２０に設けられている。このような情報入出力装置２であっても、上記実施の形態の情報入出力装置１と同様の効果を得ることができる。

＜３．適用例＞
次に、図１９〜図２３を参照して、上記実施の形態および各変形例で説明した情報入出力装置の適用例について説明する。上記実施の形態等の情報入出力装置は、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、上記実施の形態等の情報入出力装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

（適用例１）
図１９は、上記実施の形態等の情報入出力装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およびフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、この映像表示画面部５１０は、上記実施の形態等に係る情報入出力装置により構成されている。

（適用例２）
図２０は、上記実施の形態等の情報入出力装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、表示部５２２、メニュースイッチ５２３およびシャッターボタン５２４を有しており、その表示部５２２は、上記実施の形態等に係る情報入出力装置により構成されている。

（適用例３）
図２１は、上記実施の形態等の情報入出力装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５３１，文字等の入力操作のためのキーボード５３２および画像を表示する表示部５３３を有しており、その表示部５３３は、上記実施の形態等に係る情報入出力装置により構成されている。

（適用例４）
図２２は、上記実施の形態等の情報入出力装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部５４１，この本体部５４１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５４２，撮影時のスタート／ストップスイッチ５４３および表示部５４４を有しており、その表示部５４４は、上記実施の形態等に係る情報入出力装置により構成されている。

（適用例５）
図２３は、上記実施の形態等の情報入出力装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上記実施の形態等に係る情報入出力装置により構成されている。

＜４．その他の変形例＞
以上、実施の形態、変形例および適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施の形態等において説明した基準エリア１１０Ｍの範囲（エリアの広さ）、各基準ラインの位置やライン数、および各端部補正ラインの位置やライン数などは、これまで説明したものには限られず、任意に設定することが可能である。

また、上記実施の形態等では、端部補正部１３３が、有効表示領域１１０の端部領域（上端領域、下端領域、左端領域および右端領域）において、入出力パネル１１における水平方向または垂直方向に沿った受光素子ライン単位で端部補正処理を個別に行っていた。ただし、このような端部補正処理には限定されず、例えば、上記した上端領域、下端領域、左端領域および右端領域のそれぞれにおいて、一括して（ひとまとめにして）端部補正処理を行うようにしてもよい。

更に、上記実施の形態等では、端部補正部１３３が、端部補正テーブル１３４を用いて端部補正処理を行う場合について説明したが、端部補正処理の手法としてはこのような場合には限られず、他の手法を用いて端部補正処理を行うようにしてもよい。

加えて、上記実施の形態等では、制御部２１が電子機器本体２０内に設けられている場合について説明したが、制御部２１をディスプレイ１０内に設けるようにしてもよい。

加えてまた、上記実施の形態等では、１つの表示セルＣＷに対応して１つの受光セルＣＲを設けるようにしたが、複数の表示セルＣＷに対応して１つの受光セルＣＲを設けるようにしてもよい。

加えて更に、上記実施の形態等では、バックライト３０を備えた液晶パネルからなる入出力パネルの場合で説明したが、表示用のバックライトが検出用の光源を兼ねてもよいし、検出専用の光源（照射光源）を設けてもよい。また、検出用の光源に設ける場合には、可視光領域以外の波長領域の光（例えば、赤外光）を用いるのがより好ましい。

また、これまで説明した情報入出力装置１，２では、入出力パネルとして、液晶ディスプレイパネルを用いた構成について説明した。しかしながら、本発明の情報入出力装置は、入出力パネルとして、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等を用いた構成にすることもできる。有機ＥＬ素子は、順方向バイアス電圧を印加すると発光動作をし、逆方向バイアス電圧を印加すると受光して電流を発生する性質を有する表示素子である。このため、有機ＥＬ素子は、表示要素１１ａと受光要素１１ｂとを有することになる。この場合、入出力パネルは、有機ＥＬ素子を画素ごとに配置することで構成され、表示データに応じて各有機ＥＬ素子に順方向バイアス電圧を印加して発光動作をさせると画像を表示し、他の有機ＥＬ素子に逆方向バイアス電圧を印加して反射光を受光することになる。

更に、これまでは、複数の表示要素１１ａと複数の受光要素１１ｂとを有する（外部近接物体を検出する検出機能と画像表示機能とを有する）入出力パネルを備えた情報入出力装置を例に挙げて、本発明を説明した。しかしながら、本発明は、複数の受光要素１１ｂを有する（外部近接物体を検出する検出機能を有する）入力パネルを備えた情報入力装置（撮像装置）にも適用することが可能である。このような入力パネルでは、例えば、外部近接物体を検出するための検出光を発する光源（照射光源）が設けられるようになっている。すなわち、そのような入力パネルと、制御部２１により生成された表示データに基づく画像表示を行う出力パネル（表示パネル）とを、別々に設けるようにしてもよい。

加えて、これまでは、入出力パネルまたは入力パネルにおいて、外部近接物体での反射光ＬＲを検出することによって、そのような外部近接物体についての受光信号を得る場合について説明したが、本発明が適用されるのは、この場合には限られない。すなわち、例えば、そのような外部近接物体での反射光ＬＲではなく、外光による外部近接物体の影を検出することによって、外部近接物体についての受光信号を得るようにしてもよい。

加えてまた、上記実施の形態等において説明した一連の処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされるようになっている。このようなプログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体に予め記録してさせておくようにしてもよい。

１，２…情報入出力装置、１０…ディスプレイ、１１…入出力パネル、１１０…有効表示領域、１１０Ａ１，１１０Ａ２，１１０Ｃ１，１１０Ｃ２…端部補正ライン、１１０Ｍ…基準エリア、１１０Ａ３，１１０Ｃ３…基準ライン、１１１…額縁領域（周辺領域）、１１ａ…表示要素、１１ｂ…受光要素、１２…表示信号処理部、１３，１３Ａ，１３Ｂ…受光信号処理部、１３１…面内補正部、１３２，１３２…面内補正テーブル、１３３…端部補正部、１３４…端部補正テーブル、１３５…ＳＷ部、１４…画像処理部、１５…ブロック、１６…画素、２０…電子機器本体、２１…制御部、Ａ１〜Ａ３，Ｂ，Ｃ１〜Ｃ３，Ｍ…受光平均値、Ｂmax…最大受光平均値、Ｄ…面内補正係数、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２…端部補係数。

Claims (19)

1. 外部近接物体を検出するための複数の受光素子が配設された有効受光領域と、この有効受光領域の外縁に位置する遮光領域とを有する入力パネルと、
   前記有効受光領域のうちの端部領域における受光素子から得られる受光信号である端部受光信号に対して、その信号強度をより大きくする補正である端部補正を行う補正部と、
   前記端部補正がなされた後の受光信号に基づいて、前記外部近接物体の位置、形状および大きさのうちの少なくとも１つに関する物体情報を取得する画像処理部と
   を備えた情報入力装置。
2. 前記補正部は、前記端部受光信号の信号強度が、前記有効受光領域のうちの前記端部領域の内部領域における受光素子から得られる受光信号である内部受光信号の信号強度と同程度となるように、前記端部補正を行う
   請求項１に記載の情報入力装置。
3. 前記補正部は、前記端部受光信号に対して所定の端部補正係数を乗ずることにより、前記端部補正を行う
   請求項２に記載の情報入力装置。
4. 前記端部補正係数は、前記内部領域に設けられた所定の基準領域における複数の受光素子から得られる各受光信号の強度平均値と、前記端部領域における複数の受光素子から得られる各端部受光信号の強度平均値との比により規定されている
   請求項３に記載の情報入力装置。
5. 前記内部領域のうちの前記端部領域に接する一部の領域が、前記基準領域に設定されている
   請求項４に記載の情報入力装置。
6. 前記基準領域が、前記入力パネルにおける水平方向または垂直方向に沿った１または複数の受光素子ラインに対応するライン領域により構成されている
   請求項５に記載の情報入力装置。
7. 前記内部領域の全領域が、前記基準領域に設定されている
   請求項４に記載の情報入力装置。
8. 前記補正部は、前記端部領域内の位置と前記端部補正係数とを対応づけてなる端部補正テーブルを用いて、前記端部補正を行う
   請求項３に記載の情報入力装置。
9. 前記端部補正テーブルは、前記受光素子ごとに前記端部補正係数を対応付けて構成されたものである
   請求項８に記載の情報入力装置。
10. 前記入力パネルが、前記有効受光領域を兼ねる有効表示領域内に、前記複数の受光素子と複数の表示素子とを含んで構成された入出力パネルであり、
    前記端部補正係数は、
    前記入力パネルに対向させて所定の基準反射板を配置した状態で前記有効表示領域から一様な表示光が出射されているときにおける、
    前記基準領域から得られる各受光信号の強度平均値と、前記端部領域から得られる各端部受光信号の強度平均値との比により規定されている
    請求項４に記載の情報入力装置。
11. 前記補正部は、前記端部領域としての、前記有効受光領域の上端領域、下端領域、左端領域および右端領域のそれぞれについて、前記端部補正を行う
    請求項１に記載の情報入力装置。
12. 前記補正部は、前記上端領域、下端領域、左端領域および右端領域からなる各領域において、前記入力パネルにおける水平方向または垂直方向に沿った受光素子ライン単位で、前記端部補正を個別に行う
    請求項１１に記載の情報入力装置。
13. 前記入力パネルが、前記有効受光領域を兼ねる有効表示領域内に、前記複数の受光素子と複数の表示素子とを含んで構成された入出力パネルであり、
    前記補正部は、さらに、表示面としての前記有効表示領域から出射される光の表示面内強度分布および前記複数の受光素子の面内受光感度分布の双方に応じた表示面内分布をもつ面内補正係数と、前記表示面上の位置とを対応付けてなる面内補正テーブルを用いて、各受光素子からの受光信号に対して面内補正を行う
    請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の情報入力装置。
14. 前記面内補正係数の表示面内分布は、前記表示面内強度分布と前記面内受光感度分布とを合わせた合成分布を反転させた分布であり、
    前記補正部は、各受光素子からの受光信号に対して、それぞれ対応する面内補正係数を乗ずることにより、前記面内補正を行う
    請求項１３に記載の情報入力装置。
15. 前記入力パネルが、前記外部近接物体を検出するための検出光を発する照射光源を有する
    請求項１に記載の情報入力装置。
16. 前記検出光が、赤外光である
    請求項１５に記載の情報入力装置。
17. 前記入力パネルが、前記有効受光領域を兼ねる有効表示領域内に、前記複数の受光素子と複数の表示素子とを含んで構成された入出力パネルである
    請求項１に記載の情報入力装置。
18. 外部近接物体を検出するための複数の受光素子が配設された有効受光領域と、この有効受光領域の外縁に位置する遮光領域とを有する入力パネルにより、前記有効受光領域のうちの端部領域における受光素子からの受光信号である端部受光信号を取得するステップと、
    前記端部受光信号に対して、その信号強度をより大きくする補正である端部補正を行うステップと、
    前記端部補正がなされた後の受光信号に基づいて、前記外部近接物体の位置、形状および大きさのうちの少なくとも１つに関する物体情報を取得するステップと
    をコンピュータに実行させる情報入力プログラム。
19. 情報入力装置を備え、
    前記情報入力装置は、
    外部近接物体を検出するための複数の受光素子が配設された有効受光領域と、この有効受光領域の外縁に位置する遮光領域とを有する入力パネルと、
    前記有効受光領域のうちの端部領域における受光素子から得られる受光信号である端部受光信号に対して、その信号強度をより大きくする補正である端部補正を行う補正部と、
    前記端部補正がなされた後の受光信号に基づいて、前記外部近接物体の位置、形状および大きさのうちの少なくとも１つに関する物体情報を取得する画像処理部と
    を有する電子機器。

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