JP2010122936A - センシング回路、表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】単位期間の時間長に拘わらず物体の接近を適切に検出する。
【解決手段】検出領域１００内に設けられた複数の光検出回路Ｐの各々から出力される検
出電流Ｉｔに基づいて、複数の光検出回路Ｐの各々の受光量を示すセンシングデータＳＤ
を単位期間Ｔ毎に生成するデータ生成部１１０と、差分単位期間数Ｎを可変に設定する設
定部１４０と、各単位期間Ｔにおいて、当該単位期間ＴにおけるセンシングデータＳＤと
、当該単位期間よりも差分単位期間数Ｎだけ前の単位期間におけるセンシングデータＳＤ
との差分データを順次に生成する差分データ生成部１３０と、差分データ生成部１３０に
よって生成された差分データに基づいて、物体が検出領域１００に接近したか否かを検出
する接近検出部１５０と、を備える。
【選択図】 図７

Description

本発明は、物体の接近を検出する技術に関する。

従来、指やペンなどの物体が画面に接近したことを検出する機能を有する表示装置が知
られている。例えば特許文献１に開示された表示装置は、表示画面内に内蔵された複数の
光センサの各々の受光量を示すデータを多階調画像に変換し、任意の時刻における多階調
画像と、それよりも１フレームまたは２フレーム前の多階調画像との差分データに基づい
て、物体が画面に接近したか否かを検出している。
特開２００６−２４４４４６号公報

特許文献１の技術では、差分データのうち物体の移動分を示す領域と画面上のセンシン
グ領域とが重なる領域の面積が所定値以上の場合に、物体がセンシング領域に接近したこ
とを検出できる。しかしながら、特許文献１の技術では、差分を取るべき２つのフレーム
間に挟まれたフレームの数は初期値に固定されるため、例えば各フレームの時間長が短い
場合は、差分を取るべき２つのフレームの各々の多階調画像の差分データのうち物体の移
動分を示す領域の面積を、物体とセンシング領域との接近を検出するのに十分な値に設定
することができず、物体とセンシング領域との接近を精度良く検出することができないと
いう問題があった。
以上の事情に鑑みて、本発明は、単位期間の時間長に拘わらず物体の接近を適切に検出
するという課題の解決を目的としている。

以上の課題を解決するために、本発明に係るセンシング回路は、検出領域内に設けられ
た複数の光検出回路の各々から出力される検出信号に基づいて、複数の光検出回路の各々
の受光量を示すデータを単位期間毎に生成するデータ生成部と、差分をとるべき２つの単
位期間に挟まれた単位期間の数である差分単位期間数を可変に設定する設定部と、複数の
単位期間の各々において、当該単位期間にてデータ生成部が生成したデータと、当該単位
期間よりも差分単位期間数だけ前の単位期間にてデータ生成部が生成したデータとの差分
データを順次に生成する差分データ生成部と、差分データ生成部によって生成された差分
データに基づいて、物体が検出領域に接近したか否かを検出する接近検出部と、を備える
。

この態様によれば、差分を取るべき２つの単位期間の間の差分データのうち物体の移動
分を示す領域の面積が、物体と検出領域との接近を検出できる程度の値になるように、差
分単位期間数（差分を取るべき２つの単位期間の間に挟まれた単位期間の数）を可変に設
定することができる。したがって、物体と検出領域との接近を精度良く検出できるという
利点がある。なお、接近検出部は、物体と検出領域との接近を検出するだけでなく、物体
と検出領域との接触を検出することもできる。要するに、ここでいう「接近」は、物体と
検出領域との「接触」も含む概念である。

本発明に係るセンシング回路の態様として、設定部は、単位期間の時間長に応じて差分
単位期間数を可変に設定する。より具体的には、設定部は、単位期間の時間長が短いほど
差分単位期間数を大きい値に設定する。この態様によれば、単位期間の時間長が短い場合
は、差分単位期間数を大きい値に設定することで、差分を取るべき２つの単位期間の間の
差分データのうち物体の移動分を示す領域の面積を、物体と検出領域との接近を検出でき
る程度の値に設定することができる。また、単位期間の時間長が長い場合は、差分単位期
間数を小さい値に設定することで、電源投入直後から最初に接近検出が行われるまでのデ
ッドタイムを短縮することができる。すなわち、この態様によれば、単位期間の時間長に
拘わらず、接近検出の迅速化および高精度化が両立される。

本発明に係るセンシング回路の具体的な態様として、接近検出部は、差分データ生成部
にて生成された差分データのうち物体の移動分を示す領域（例えば図８に示す領域df1）
と、検出領域の少なくとも一部の領域であるセンシング領域（例えば図８に示す領域Ｓ）
とが重なり合う領域の面積が所定値以上の場合に、物体がセンシング領域に接近したこと
を検出する。

本発明に係るセンシング回路の他の態様として、データ生成部によって生成されたデー
タに基づいて環境照度の変化を検出する照度変化検出部をさらに備え、接近検出部は、照
度変化検出部によって環境照度の変化が検出された場合は、当該単位期間よりも差分単位
期間数だけ後の単位期間に至るまでの期間、物体と検出領域との接近の検出を停止する。

例えば、環境照度が変化することによって、変化後の単位期間と変化前の単位期間との
間の差分データのうち物体の移動分を示す領域と周辺領域とを区別できない場合は、環境
照度が変化した後の単位期間から差分単位期間数だけ後の単位期間に至るまでの期間にお
いて、物体と検出領域とが接近したか否かを正確に検出することは不可能である。そうす
ると、環境照度の変化に拘わらず、各単位期間毎に物体と検出領域との接近の検出を実行
する態様においては、環境照度の変化が検出された単位期間から差分単位期間数だけ後の
単位期間に至るまでの期間にわたって誤検出が継続することになる。これに対して、本発
明の態様においては、環境照度の変化が検出された場合は、当該単位期間から差分単位期
間数だけ後の単位期間に至るまでの期間、物体と検出領域との接近の検出を停止するから
、当該期間にわたって誤検出が継続することはないという利点がある。

また、本発明に係るセンシング回路は、表示装置に利用することもできる。さらに、本
発明の表示装置は各種の電子機器に利用することができる。この種の機器としては、パー
ソナルコンピュータや携帯電話機などがある。

＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置１０の構成を示すブロック図である。表
示装置１０は、検出領域１００と、複数の光検出回路Ｐと、垂直シフトレジスタ２０と、
水平シフトレジスタ３０と、タイミング発生回路４０と、ＡＤ変換器５０と、センシング
回路６０とを備える。詳細な図示は省略するが、図１に示す検出領域１００には、複数の
走査線と複数のデータ線とが配線され、各交差部に画素回路が配置される。本実施形態の
表示装置１０は、画像を表示する機能と物体の接近を検出する機能とを兼ね備えている。

図１に示すように、検出領域１００には、Ｘ方向に延在するｍ本の制御線７０と、Ｘ方
向に直交するＹ方向に延在するｎ本の信号線８０とが設けられる（ｍおよびｎは２以上の
自然数）。各光検出回路Ｐは、制御線７０と信号線８０との交差に対応する位置に配置さ
れる。したがって、これらの光検出回路Ｐは縦ｍ行×横ｎ列のマトリクス状に配列する。

図１に示す垂直シフトレジスタ２０は、タイミング発生回路４０から供給される信号Ｖ
ＳＹＮＣに基づいて、各光検出回路Ｐを駆動するためのリセット信号ＲＥＳおよび選択信
号ＳＥＬを各制御線７０に出力する。図２に示すように、制御線７０は、各々がＸ方向に
延在するリセット線７２と選択線７４とからなる。第ｉ行（１≦ｉ≦ｍ）の制御線７０の
リセット線７２にはリセット信号ＲＥＳ[ｉ]が供給され、第ｉ行の制御線７０の選択線７
４には選択信号ＳＥＬ[ｉ]が供給される。

図３は、物体の接近を検出するのに利用される各信号の具体的な波形を示す図である。
図３に示すように、信号ＶＳＹＮＣは、単位期間Ｔを規定する信号である。図３に示すよ
うに、各単位期間Ｔ内において、リセット信号ＲＥＳ[１]〜ＲＥＳ[ｍ]および選択信号Ｓ
ＥＬ[１]〜ＳＥＬ[ｍ]は順次アクティブレベル（ハイレベル）に遷移する。

図３に示すように、各単位期間Ｔ内において、ｍ行の各々について動作期間Ｔdが設定
される。各動作期間Ｔdは、リセット期間Ｔrとセンシング期間Ｔsと読出期間Ｔ0とからな
る。第ｉ行の動作期間Ｔdのリセット期間Ｔrにおいて、リセット信号ＲＥＳ[ｉ]はハイレ
ベルに設定される。リセット期間Ｔrの後のセンシング期間Ｔsにおいて、リセット信号Ｒ
ＥＳ[ｉ]および選択信号ＳＥＬ[ｉ]はローレベルに設定される。センシング期間Tsの後の
読出期間Ｔoにおいて、選択信号ＳＥＬ[ｉ]はハイレベルに設定される。他の行の動作期
間Ｔdについても同様である。

図２は、光検出回路Ｐを示す回路図である。図２においては、第ｉ行に属するひとつの
光検出回路Ｐが示されている。光検出回路Ｐは、Ｎチャネル型のリセットトランジスタ６
１と、Ｎチャネル型の増幅トランジスタ６２と、Ｎチャネル型の選択トランジスタ６３と
、受光量に応じた大きさの受光信号を出力する受光素子（例えばフォトダイオード）Ｑと
を備える。受光素子Ｑの陰極は固定電位に接続されている。

図２に示すように、リセットトランジスタ６１は、電源電位ＶＤＤが供給される電源線
９０と増幅トランジスタ６２のゲートとの間に介在する。リセットトランジスタ６１のゲ
ートはリセット線７２に接続される。増幅トランジスタ６２は、電源線９０と選択トラン
ジスタ６３との間に介在する。増幅トランジスタ６２のゲートには受光素子Ｑの陽極が接
続される。図２に示すように、選択トランジスタ６３は、増幅トランジスタ６２と信号線
８０との間に介在する。選択トランジスタ６３のゲートは選択線７４に接続される。

次に、光検出回路Ｐの動作を図３〜図６を参照しながら説明する。図３に示すように、
リセット期間Ｔrにおいては、リセット信号ＲＥＳ[ｉ]はハイレベルに設定されるから、
リセットトランジスタ６１はオン状態になる。これにより、図４に示すように、増幅トラ
ンジスタ６２のゲートの電位ＶＡは電源電位ＶＤＤに設定（リセット）される。

図３に示すように、センシング期間Ｔsにおいては、リセット信号ＲＥＳ[ｉ]および選
択信号ＳＥＬ[ｉ]はローレベルに遷移するから、図５に示すように、リセットトランジス
タ６１および選択トランジスタ６３はオフ状態に遷移する。このとき、増幅トランジスタ
６２のゲートの電位ＶＡは、受光素子Ｑの光導電電流Iｐに応じた値に設定される。受光
素子Ｑの光導電電流Iｐは、受光素子Ｑに対して入射される光量に応じて決まる。

図３に示すように、読出期間Ｔoにおいては、選択信号ＳＥＬ[ｉ]がハイレベルに遷移
するから、図６に示すように、選択トランジスタ６３がオン状態になる。このとき、増幅
トランジスタ６２のゲートの電位ＶＡに応じた大きさの検出電流Ｉtが信号線８０を流れ
る。

センシング期間Ｔsにおいて指などの物体が検出領域１００に影を落としながら接触ま
たは接近すると、影になった領域に対応して設けられた受光素子Ｑの受光量が変化して受
光素子Ｑの光導電電流Iｐが変化する。これに応じて増幅トランジスタ６２のゲートの電
位ＶＡも変化する。そして、読出期間Ｔoにおいて、受光量に応じた検出電流Ｉｔが信号
線８０に出力される。

図１に示すように、ｎ本の信号線８０の各々とＡＤ変換器５０との間にはスイッチＳＷ
が設けられる。ｎ個のスイッチＳＷの各々は、水平シフトレジスタ３０から供給される動
作信号Ｇがアクティブレベルに遷移するとオン状態になる。図１に示す水平シフトレジス
タ３０は、タイミング発生回路４０から供給される信号ＨＳＹＮＣに基づいて、動作信号
Ｇ[１]〜Ｇ[ｎ]を各スイッチＳＷに出力する。図３に示すように、信号ＨＳＹＮＣで規定
される各読出期間Ｔo内において、動作信号Ｇ[１]〜Ｇ[ｎ]は順次アクティブレベル（ハ
イレベル）に遷移する。したがって、各読出期間Ｔo内において、ｎ個のスイッチＳＷの
各々は順次にオン状態に遷移するから、各読出期間Ｔo内において各信号線８０に出力さ
れる検出電流Ｉｔ（アナログ値）は、スイッチＳＷを介してＡＤ変換器５０に順次出力さ
れ、ＡＤ変換器５０にて検出値ｄ（デジタル値）に変換されたうえでセンシング回路６０
に供給される。本実施形態では、光検出回路Ｐの受光量が少ないほど検出値ｄが小さい値
に設定される。

図７は、センシング回路６０のブロック図である。図７に示すように、センシング回路
６０は、データ生成部１１０と、記憶装置１２０と、差分データ生成部１３０と、設定部
１４０と、接触検出部１５０とを備える。図８は、単位期間Ｔ１〜Ｔ４にわたって、ユー
ザーの指（物体）が、検出領域１００内に表示された操作用ボタンＢＴに近づいていく様
子を示す図である。

図７に示すデータ生成部１１０は、ＡＤ変換器５０からシリアルに出力される検出値ｄ
を、信号ＶＳＹＮＣで規定される単位期間Ｔごとに区分することでセンシングデータＳＤ
を生成する。したがって、センシングデータＳＤは、ひとつの単位期間Ｔ内における各光
検出回路Ｐの受光量を示すｍ×ｎ個の検出値ｄの集合である。図７に示す記憶装置１２０
は、データ生成部１１０にて生成された複数のセンシングデータＳＤを記憶する。

図８においては、検出値ｄが小さい（光検出回路Ｐの受光量が少ない）ほど低階調（黒
に近い階調）になるように、センシングデータＳＤによって表される画像が示されている
。検出領域１００のうち物体の影が投影された領域内の光検出回路Ｐの受光量は、物体以
外の周辺領域内の光検出回路Ｐの受光量よりも少ないから、センシングデータＳＤによっ
て表される画像のうち低階調の領域（図８において黒色で示された領域）は物体の影が投
影された領域を示し、高階調の領域（図８において白色で示された領域）は周辺領域を示
す。

図７に示す差分データ生成部１３０は、複数の単位期間Ｔの各々において、当該単位期
間ＴにおけるセンシングデータＳＤと、当該単位期間Ｔよりも差分単位期間数Ｎだけ前の
単位期間ＴにおけるセンシングデータＳＤとを記憶装置１２０から読み出して、両者の差
分データを順次に生成する。差分単位期間数Ｎは、差分を取るべき２つの単位期間Ｔの間
に挟まれた単位期間Ｔの数を示すものであり、図７に示す設定部１４０によって設定され
る。差分単位期間数Ｎが「０」の場合は、ある単位期間Ｔにて生成されたセンシングデー
タＳＤと、当該単位期間Ｔの直前の単位期間Ｔにて生成されたセンシングデータＳＤとの
差分データが生成され、差分単位期間数Ｎが「１」の場合は、当該単位期間Ｔよりも２個
前の単位期間Ｔにて生成されたセンシングデータＳＤとの差分データが生成される。

差分データは、各光検出回路Ｐの受光量を示す検出値ｄの差分値の集合である。差分を
取るべき２つの単位期間Ｔの間で光検出回路Ｐの受光量が変化しない場合は、差分値は０
となる一方、物体の影が投影されて受光量が変化した場合、差分値は、物体の影に対応す
る階調と周辺領域の階調との差を示す値となる。図８においては、差分値が０に近いほど
低階調（黒に近い階調）になるように、差分データによって表される画像が示されている
。なお、図８においては、差分単位期間数Ｎは「０」に設定されている。

図７に示す接触検出部１５０は、差分データ生成部１３０によって生成された差分デー
タに基づいて、物体が接近したか否かを検出する。接触検出部１５０は、差分データを構
成する各差分値と閾値Ｚとを比較し、図８に示すように、閾値Ｚを上回る差分値に対応す
る領域を、物体の移動分を示す領域df1として抽出する。そして、当該領域df1と操作用ボ
タンＢＴに対応する領域Ｓとが重なり合う領域の面積が所定値以上（例えば領域Ｓの２／
３以上）の場合に、物体が操作用ボタンＢＴに接触したことを検出する。領域df1の面積
は、物体の移動の速度が高いほど、および差分単位期間数Ｎや単位期間Ｔの時間長が長い
ほど大きくなる。なお、差分データを構成する各差分値のうち閾値Ｚを下回る差分値に対
応する領域は、周辺領域を示す領域df2として抽出される。

図７に示す設定部１４０は、差分単位期間数Ｎを可変に設定する。より具体的には、以
下のとおりである。先ず、設定部１４０は、タイミング発生回路４０から出力される信号
ＶＳＹＮＣに基づいて、単位期間Ｔの時間長を検出する。ここで、単位期間Ｔの時間長は
変わり得る。例えば、センシング回路６０が、単位期間Ｔの時間長が０．１秒に設定され
たパネルに組み込まれる場合と、単位期間Ｔの時間長が（１／６０）秒に設定されたパネ
ルに組み込まれる場合とでは、設定部１４０によって検出される単位期間Ｔの時間長は異
なる。また、例えば、センシング回路６０が組み込まれたパネルにおいて、アプリケーシ
ョンの要求などに応じて単位期間Ｔの時間長が可変に設定される場合にも、設定部１４０
にて検出される単位期間Ｔの時間長は変わり得る。そして、設定部１４０は、検出した単
位期間Ｔの時間長に応じて差分単位期間数Ｎを可変に設定する。

本実施形態では、単位期間Ｔの時間長が短いほど差分単位期間数Ｎは大きい値に設定さ
れる。例えば、各単位期間Ｔの時間長が０．１秒（10Hz）の場合、図９に示すように、差
分単位期間数Ｎは「０」に設定され、各単位期間Ｔの時間長が（１／６０）秒（60Hz）の
場合、図１０に示すように、差分単位期間数Ｎは「５」に設定される。

いま、物体の影が領域Ｓにかかる直前から、領域Ｓの２／３に重なるまでの時間を０．
１秒（10Hz）とする。そうすると、差分を取るべき２つの単位期間Ｔの間隔△ｔ（一方の
単位期間Ｔの終点から他方の単位期間Ｔの終点に至るまでの時間長）が０．１秒以上のと
きは、差分を取るべき２つの単位期間Ｔの間の差分データのうち物体の移動分を示す領域
df1の面積は領域Ｓの２／３以上の値となる。

各単位期間Ｔの時間長が０．１秒の場合、図９に示すように、差分単位期間数Ｎは「０
」に設定されるから、差分を取るべき２つの単位期間Ｔ（例えば図９に示す単位期間Ｔ１
とＴ２）の間隔△ｔは０．１秒であり、領域df1の面積は領域Ｓの２／３に相当する値と
なる。また、各単位期間Ｔの時間長が（１／６０）秒の場合、図１０に示すように、差分
単位期間数Ｎは「５」に設定されるから、差分を取るべき２つの単位期間Ｔ（例えば図１
０に示す単位期間Ｔ１とＴ７）の間隔△ｔは、０．１秒（1/60秒×6）であり、領域df1の
面積は領域Ｓの２／３に相当する値となる。すなわち、本実施形態によれば、各単位期間
Ｔの時間長が０．１秒および（１／６０）秒の何れの場合であっても、物体と領域Ｓとの
接近を検出できる。

次に、差分単位期間数Ｎが初期値に固定される態様（以下、「対比例」という）を想定
する。先ず、対比例にて差分単位期間数Ｎが「０」に固定される場合を想定する。各単位
期間Ｔの時間長が０．１秒のときは、図９に示す本実施形態と同様、差分を取るべき２つ
の単位期間Ｔの間隔△ｔは０．１秒であり、領域df1の面積は領域Ｓの２／３に相当する
値となるから、物体と領域Ｓとの接近を検出できる。しかしながら、各単位期間Ｔの時間
長が（１／６０）秒のときは、差分を取るべき２つの単位期間Ｔの間隔△ｔも（１／６０
）秒となって０．１秒を下回ってしまい、領域df1の面積は、物体と領域Ｓとの接近を検
出できる程度の値（領域Ｓの２／３）に到達しない。したがって、各単位期間Ｔの時間長
が（１／６０）秒のときは、物体と領域Ｓとの接近を検出することができないという問題
が発生する。

これに対して、本実施形態では、単位期間Ｔの時間長が短いほど差分単位期間数Ｎは大
きい値に設定されるから、上述のとおり、各単位期間Ｔの時間長が（１／６０）秒のとき
は、差分単位期間数Ｎは「５」に設定される。したがって、領域df1の面積を、物体と領
域Ｓとの接近を検出できる程度の値に到達させることができるから、物体と領域Ｓとの接
近を検出できる。すなわち、本実施形態によれば、単位期間Ｔの時間長に拘わらず、物体
と領域Ｓとの接近を精度良く検出できるという利点がある。

次に、対比例にて差分単位期間数Ｎが「５」に固定される場合を想定する。各単位期間
Ｔの時間長が（１／６０）秒のときは、図１０に示す本実施形態と同様、差分を取るべき
２つの単位期間Ｔの間隔△ｔは０．１秒であり、領域df1の面積は領域Ｓの２／３に相当
する値となるから、物体と領域Ｓとの接近を検出できる。

一方、各単位期間Ｔの時間長が０．１秒のときも、差分を取るべき２つの単位期間Ｔの
間隔△ｔは０．１秒以上の値（０．１秒×６）になるために物体と領域Ｓとの接近を検出
できる。このとき、単位期間Ｔ１の始点にてセンシング回路６０の電源が投入されるもの
とすると、差分単位期間数Ｎが「５」に設定されている関係上、物体と領域Ｓとの接近の
検出（以下、「接近検出」という）が最初に行われるのは単位期間Ｔ７の終点となる。す
なわち、電源投入直後から単位期間Ｔ７の終点に至るまでの期間、接近検出は実行されな
い。そうすると、単位期間Ｔの時間長が長いほど、電源投入直後から最初に接近検出が行
われるまでのデッドタイムは大きくなるため、デッドタイム短縮の観点からは、単位期間
Ｔの時間長が長いほど差分単位期間数Ｎを小さい値に設定するという本実施形態の構成が
格別に有効である。上述のとおり、本実施形態では、各単位期間Ｔの時間長が０．１秒の
ときは、差分単位期間数Ｎは「０」に設定されるため、単位期間Ｔ１の始点にて電源が投
入される場合は、図９に示すように、接近検出が最初に行われるのは単位期間Ｔ２の終点
となる。したがって、電源投入直後から最初の接近検出が行われるまでのデッドタイムを
対比例に比べて短縮できるという利点がある。

以上に説明したように、本実施形態によれば、単位期間Ｔの時間長に拘わらず、接近検
出の迅速化および高精度化が両立される。

＜Ｂ：第２実施形態＞
図１１は、本発明の第２実施形態に係るセンシング回路６０の構成を示すブロック図で
ある。本実施形態に係るセンシング回路６０は、環境照度の変化を検出する照度変化検出
部１６０を有する点で第１実施形態の構成と異なる。その他の構成は、第１実施形態と同
じであるから、重複する部分については説明を省略する。なお、環境照度とは、検出領域
１００に外部から入射される定常的な光量のことである。

照度変化検出部１６０は、データ生成部１１０にて生成されたセンシングデータＳＤに
基づいて環境照度の変化を検出する。より具体的には、以下のとおりである。照度変化検
出部１６０は、各単位期間Ｔ毎に、当該単位期間Ｔにて生成されたセンシングデータＳＤ
を記憶装置１２０から読み出し、その読み出したセンシングデータＳＤを構成する検出値
ｄのヒストグラムを生成して最頻値を特定する。本実施形態では、検出領域１００の面積
は物体の面積に比べて十分に大きいため、当該最頻値が環境照度を示す環境照度データと
して使用される。そして、照度変化検出部１６０は、各単位期間Ｔ毎に、当該単位期間Ｔ
における環境照度データと、当該単位期間Ｔの直前の単位期間Ｔにおける環境照度データ
との差分値を求め、当該差分値が所定基準値以上であるときは、環境照度が変化したこと
を接触検出部１５０に通知する。

接触検出部１５０は、照度変化検出部１６０によって環境照度の変化が検出された場合
は、当該単位期間Ｔから差分単位期間数Ｎだけ後の単位期間Ｔに至るまでの期間、接近検
出を停止する。図１２は、差分単位期間数Ｎが「０」に設定されている態様において、単
位期間Ｔ３の開始時に環境照度が変化したときの動作を示す図である。この場合、図１２
に示すように、接触検出部１５０は、単位期間Ｔ３においてのみ接近検出を停止し、単位
期間Ｔ３におけるセンシングデータＳＤが時間的に先行するデータとして接近検出に用い
られる時点（図１２では単位期間Ｔ４の終点）から接近検出を再開する。つまり、本実施
形態では、環境照度が変化した後の単位期間ＴにおけるセンシングデータＳＤと環境照度
が変化する前の単位期間ＴにおけるセンシングデータＳＤとの差分データを用いた接近検
出は行わない。

いま、環境照度の変化に拘わらず、各単位期間Ｔ毎に接近検出が実行される態様（以下
、「対比例２という」）を想定する。図１３は、差分単位期間数Ｎが「０」に設定されて
いる対比例２において、単位期間Ｔ３の開始時に環境照度が変化（図１３では暗い方向に
変化）したときの様子を示す図である。図１３では、単位期間Ｔ１〜Ｔ４にわたって、ユ
ーザーの指（物体）が操作用ボタンＢＴに近づいていき、単位期間Ｔ４にて操作用ボタン
ＢＴに接触する様子が示されている。図１３に示すように、対比例２においては、周辺領
域内の各光検出回路Ｐの受光量が単位期間Ｔ２と単位期間Ｔ３との間で変化することによ
って、周辺領域内の各光検出回路Ｐの受光量を示す検出値ｄの差分値が閾値Ｚよりも大き
くなる。これにより、単位期間Ｔ２と単位期間Ｔ３との間の差分データのうち閾値Ｚを上
回る差分値に対応する領域（図１３に示す領域df1および領域df2）と領域Ｓとが重なり合
う領域の面積は領域Ｓの２／３以上の値となる。このため、当該差分データのうち物体の
移動分を示す領域df1と領域Ｓとが重なり合う面積は領域Ｓの２／３に達していないにも
拘わらず、物体は領域Ｓに接触したと誤検出されてしまう。

これに対して、本実施形態では、環境照度データの差分値が所定基準値（例えば閾値Ｚ
）以上になって環境照度の変化が検出された場合は、当該単位期間Ｔから差分単位期間数
Ｎだけ後の単位期間Ｔに至るまでの期間、接近検出を停止するから、当該期間にわたって
誤った検出結果が出力され続けることを防止できるという利点がある。

なお、本実施形態では、差分単位期間数Ｎが「０」に設定されている態様が例示されて
いるが、差分単位期間数Ｎは、第１実施形態と同様に可変に設定することができる。図１
４は、差分単位期間数Ｎが「５」に設定される態様において、単位期間Ｔ８の開始時に環
境照度が変化した場合の動作を示す図である。この場合、図１４に示すように、単位期間
Ｔ８から５個だけ後の単位期間Ｔ１３に至るまでの期間、接近検出が停止される。つまり
、図１４に示す態様においても、環境照度の変化の前後のセンシングデータＳＤの差分デ
ータを用いた接近検出は行われない。
＜Ｃ：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、以下の変形が可能であ
る。また、以下に示す変形例のうちの２以上の変形例を組み合わせることもできる。

（１）変形例１
図１５は、本発明の変形例に係るセンシング回路６０の構成を示すブロック図である。
図１５に示す態様では、照度変化検出部１６０は、相前後する２つの単位期間Ｔの各々に
おける環境照度データの差分値が所定基準値以上であるときは、環境照度が変化したこと
を差分データ生成部１３０に通知する点で、上述の第２実施形態と異なる。

照度変化検出部１６０によって環境照度の変化が検出された場合は、差分データ生成部
１３０は、当該単位期間Ｔから差分単位期間数Ｎだけ後の単位期間Ｔに至るまでの期間、
差分データの生成を停止する。これにより、接触検出部１５０は、当該期間において接近
検出を行うことができない（検出停止）。差分データ生成部１３０は、当該期間において
、差分を取るべき２つの単位期間Ｔの各々におけるセンシングデータＳＤの読み出し動作
や差分データの生成処理を行わないから、第２実施形態に比べて、差分データ生成部１３
０における消費電力量が低減されるという利点がある。

要するに、照度変化検出部１６０によって環境照度の変化が検出された場合は、当該単
位期間Ｔから差分単位期間数Ｎだけ後の単位期間Ｔに至るまでの期間、接近検出が停止さ
れる態様であればよい。

（２）変形例２
上述の各実施形態において、差分単位期間数Ｎは設定部１４０によって自動的に設定さ
れる態様が例示されているが、例えば、設定部１４０は差分単位期間数Ｎの設定を自動的
には行わず、ユーザーが設定部１４０に対して単位期間数Ｎを入力することによって差分
単位期間数Ｎが決定される態様とすることもできる。この態様において、例えば各単位期
間Ｔの時間長が０．１秒に設定されたパネルにセンシング回路６０を組み込む場合は、ユ
ーザーは設定部１４０に対して差分単位期間数「０」を入力する。また、例えば各単位期
間Ｔの時間長が（１／６０）秒に設定されたパネルにセンシング回路６０を組み込む場合
は、ユーザーは設定部１４０に対して差分単位期間数「５」を入力するという具合である
。要するに、差分単位期間数Ｎが可変に設定される態様であればよい。

（３）変形例３
上述の各実施形態では、接触検出部１５０は、検出領域１００に表示された操作用ボタ
ンＢＴに対応する領域Ｓと物体との接近を検出しているが、検出領域１００のうち接近検
出の対象となる領域は任意に設定することができる。例えば、検出領域１００全体と物体
との接近を検出する態様とすることもできる。

＜Ｄ：電子機器＞
次に、本発明に係る表示装置１０を利用した電子機器について説明する。図１６は、以
上に説明した何れかの形態に係る表示装置１０を表示装置として採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斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、
表示装置１０と本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１
およびキーボード２００２が設けられている。

図１７に、本発明に係る表示装置１０を表示装置として適用した携帯電話機の構成を示
す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２
、ならびに電気光学装置（表示装置）Ｄを備える。スクロールボタン３００２を操作する
ことによって、表示装置１０に表示される画面がスクロールされる。

図１８に、本発明に係る表示装置１０を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Dig
ital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１
および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置１０を備える。電源スイッチ４００２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表示装置１０に表示される。

なお、本発明に係る表示装置が適用される電子機器としては、図１６から図１８に示し
たもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置
、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、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、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネル
を備えた機器等などが挙げられる。

第１実施形態に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る光検出回路の構成を示す図である。 物体の接近を検出するのに利用される各信号の具体的な波形を示す図である。 リセット期間における光検出回路の動作を示す図である。 センシング期間における光検出回路の動作を示す図である。 読出期間における光検出回路の動作を示す図である。 第１実施形態に係るセンシング回路の構成を示す図である。 物体が検出領域に近づいていく様子を示す図である。 第１実施形態に係るセンシング回路の動作を示す図である。 第１実施形態に係るセンシング回路の動作を示す図である。 第２実施形態に係るセンシング回路の構成を示す図である。 第２実施形態に係るセンシング回路の動作を示す図である。 対比例において環境照度が変化したときの様子を示す図である。 第２実施形態に係るセンシング回路の他の例を示す図である。 本発明の変形例に係るセンシング回路の動作を示す図である。 本発明に係る電子機器の具体例を示す斜視図である。 本発明に係る電子機器の具体例を示す斜視図である。 本発明に係る電子機器の具体例を示す斜視図である。

符号の説明

１０……表示装置、２０……垂直シフトレジスタ、３０……水平シフトレジスタ、４０…
…タイミング発生回路、６０……センシング回路、７０……制御線、８０……信号線、１
００……検出領域、Ｐ……光検出回路、Ｉｔ……検出電流、ｄ……検出値、Ｔ……単位期
間、ＳＤ……センシングデータ。

Claims (7)

1. 検出領域内に設けられた複数の光検出回路の各々から出力される検出信号に基づいて、
   前記複数の光検出回路の各々の受光量を示すデータを単位期間毎に生成するデータ生成部
   と、
   差分をとるべき２つの単位期間に挟まれた単位期間の数である差分単位期間数を可変に
   設定する設定部と、
   複数の前記単位期間の各々において、当該単位期間にて前記データ生成部が生成した前
   記データと、当該単位期間よりも前記差分単位期間数だけ前の単位期間にて前記データ生
   成部が生成した前記データとの差分データを順次に生成する差分データ生成部と、
   前記差分データ生成部によって生成された前記差分データに基づいて、物体が前記検出
   領域に接近したか否かを検出する接近検出部と、を備える、
   センシング回路。
2. 前記設定部は、前記単位期間の時間長に応じて前記差分単位期間数を可変に設定する、
   請求項１のセンシング回路。
3. 前記設定部は、前記単位期間の時間長が短いほど前記差分単位期間数を大きい値に設定
   する、
   請求項１または請求項２のセンシング回路。
4. 前記接近検出部は、前記差分データ生成部にて生成された前記差分データのうち前記物
   体の移動分を示す領域と、前記検出領域の少なくとも一部の領域であるセンシング領域と
   が重なり合う領域の面積が所定値以上の場合に、前記物体が前記センシング領域に接近し
   たことを検出する、
   請求項１から請求項３の何れかのセンシング回路。
5. 前記データ生成部によって生成された前記データに基づいて環境照度の変化を検出する
   照度変化検出部をさらに備え、
   前記接近検出部は、前記照度変化検出部によって環境照度の変化が検出された場合は、
   当該単位期間から前記差分単位期間数だけ後の単位期間に至るまでの期間、前記物体と前
   記検出領域との接近の検出を停止する、
   請求項１から請求項４の何れかのセンシング回路。
6. 請求項１から請求項５の何れかのセンシング回路を具備する表示装置。
7. 請求項６の表示装置を具備する電子機器。
   

Images