JP6714131B2 - プログラム及び情報処理装置 - Google Patents
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Description
一態様は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明の一態様は、マシン、
プロセス、マニュファクチャ、または組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する
。特に、本発明の一態様は、例えば、半導体装置、記憶装置、プロセッサ、表示装置、発
光装置、入力装置、入出力装置、検知装置、照明装置、蓄電装置、それらの製造方法、ま
たは、それらの駆動方法に関する。
役割を果たしている。
。例えば、光検出部および表示部が互いに重なる領域に設けられた半導体装置では、光検
出部が生成したデータ信号に基づいて、表示部の表示状態を制御することができる。例え
ば、指で表示部をタッチした場合、光検出部が生成したデータ信号に基づいて、指の位置
を検出することで、光検出部をタッチパネルとして機能させることができる。
の例が記載されている。
境光が、光検出部が生成したデータ信号に影響を与え、タッチ位置の検出が難しくなって
しまう場合がある。
り替え、点灯状態及び消灯状態のそれぞれの期間において、光検出部によるデータ生成を
行い、生成した2つのデータ信号の差分をとったデータ信号を生成することにより、タッ
チパネルにおける環境光の影響の抑制する方法が記載されている。
像の影響も受ける。従って、様々な環境光において、かつ、様々な画像の表示中に、より
安定してタッチ位置を検出することができるプログラム、あるいは、当該プログラムを備
えた情報処理装置が求められている。
きるプログラムを提供すること、より高い精度で入力情報を抽出できるプログラムを提供
すること、より利便性に優れた情報処理装置を提供すること、または、新規な情報処理装
置を提供すること。
らの課題の全てを解決する必要はないものとする。これら以外の課題は、明細書、図面、
請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記
載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
ニットが点灯状態における第1のセンサイメージと、ライトユニットが消灯状態における
第2のセンサイメージと、を取得するステップを有し、第2のステップは、第1の校正用
イメージを用いて第1のセンサイメージを校正することで、第3のイメージを計算するス
テップと、第2の校正用イメージを用いて第2のセンサイメージを校正することで、第4
のイメージを計算するステップと、を有し、第3のステップは、第3のイメージと第4の
イメージを用いて、第5乃至第7のイメージを計算するステップと、照度および表示画像
に従って第5乃至第7のイメージの加重平均をとることで、第8のイメージを計算するス
テップと、を有し、第4のステップは、第8のイメージを用いて、タッチデータを計算す
るステップを有するプログラムである。
ニットが点灯状態における第1のセンサイメージと、ライトユニットが消灯状態における
第2のセンサイメージと、を取得するステップを有し、第2のステップは、第1の校正用
イメージを用いて第1のセンサイメージを校正することで第3のイメージを計算するステ
ップと、第2の校正用イメージを用いて第2のセンサイメージを校正することで第4のイ
メージを計算するステップと、を有し、第3のステップは、第3のイメージと第4のイメ
ージを用いて、第5乃至第7のイメージを計算するステップと、照度に従って前記第6お
よび第7のイメージの加重平均をとることで、第8のイメージを計算するステップと、表
示画像を取得するステップと、表示画像をグレイスケールに変換することで、第9のイメ
ージを計算するステップと、第9のイメージに従って第5および第8のイメージの加重平
均をとることで、第10のイメージを計算するステップと、を有し、第4のステップは、
第10のイメージを用いて、タッチデータを計算するステップを有するプログラムである
。
ニットが点灯状態における第1のセンサイメージと、ライトユニットが消灯状態における
第2のセンサイメージと、を取得するステップを有し、第2のステップは、第1の校正用
イメージを用いて第1のセンサイメージを校正することで第3のイメージを計算するステ
ップと、第2の校正用イメージを用いて第2のセンサイメージを校正することで第4のイ
メージを計算するステップと、を有し、第3のステップは、第3および第4のイメージの
差分を規格化することで、第5のイメージを計算するステップと、第3のイメージを規格
化することで、第6のイメージを計算するステップと、第4のイメージを規格化すること
で、第7のイメージを計算するステップと、照度に従って第6および第7のイメージの加
重平均をとることで、第8のイメージを計算するステップと、表示画像を取得するステッ
プと、表示画像をグレイスケールに変換することで、第9のイメージを計算するステップ
と、第9のイメージに従って第5および第8のイメージの加重平均をとることで、第10
のイメージを計算するステップと、を有し、第4のステップは、第10のイメージを用い
て、タッチデータを計算するステップを有するプログラムである。
ニットが点灯状態における第1のセンサイメージと、ライトユニットが消灯状態における
第2のセンサイメージと、を取得するステップを有し、第2のステップは、第1の校正用
イメージを用いて第1のセンサイメージを校正することで第3のイメージを計算するステ
ップと、第2の校正用イメージを用いて第2のセンサイメージを校正することで第4のイ
メージを計算するステップと、を有し、第3のステップは、第3および第4のイメージの
差分を規格化することで、第5のイメージを計算するステップと、第3のイメージを規格
化することで、第6のイメージを計算するステップと、
第4のイメージを規格化することで、第7のイメージを計算するステップと、照度がしき
い値となる照度より小さい場合には、第6および第7のイメージの重みはそれぞれ1およ
び0であり、それ以外の場合には、第6および第7のイメージの重みはそれぞれ0および
1であるとして、第6および第7のイメージの加重平均をとることで、第8のイメージを
計算するステップと、
表示画像を取得するステップと、表示画像をグレイスケールに変換することで、第9のイ
メージを計算するステップと、第9のイメージの値に従って、白表示部では第5および第
8のイメージの重みはそれぞれ1および0であり、黒表示部では第5および第8のイメー
ジの重みはそれぞれ0および1となるように、加重平均をとることで、第10のイメージ
を計算するステップと、を有し、前記第4のステップは、第10のイメージを用いて、タ
ッチデータを計算するステップを有するプログラムである。
ニットが消灯状態におけるセンサイメージを取得するステップを有し、第2のステップは
、センサイメージから校正用イメージを差し引くことで第1のイメージを計算するステッ
プを有し、第3のステップは、第1のイメージのスムージングを行うことで、第2のイメ
ージを計算するステップと、第2のイメージのうち最も明るい要素を探すステップと、最
も明るい要素の値を用いて第1および第2の照度の見積もり値を計算するステップと、表
示画像を取得するステップと、表示画像をグレイスケールに変換することで、第3のイメ
ージを計算するステップと、最も明るい要素の座標と第3のイメージに従って、第1およ
び第2の照度の見積もり値の加重平均をとることで、第3の照度の見積もり値を計算する
ステップと、を有するプログラムである。
)に記載の第2のプログラムと、を有し、第1のプログラムは、第2のプログラムで計算
される照度の見積もり値を用いるプログラムである。
ニットが消灯状態における第3のセンサイメージを取得するステップを有し、第6のステ
ップは、第3のセンサイメージから第3の校正用イメージを差し引くことで第9のイメー
ジを計算するステップを有し、第7のステップは、第9のイメージのスムージングを行う
ことで、第10のイメージを計算するステップと、第10のイメージのうち最も明るい要
素を探すステップと、最も明るい要素の値を用いて第1および第2の照度の見積もり値を
計算するステップと、表示画像をグレイスケールに変換することで、第11のイメージを
計算するステップと、最も明るい要素の座標と第11のイメージに従って、第1および第
2の照度の見積もり値の加重平均をとることで、第3の照度の見積もり値を計算するステ
ップと、を有し、照度として第3の照度の見積もり値を用いる(1)に記載のプログラム
である。
ニットが消灯状態における第3のセンサイメージを取得するステップを有し、第6のステ
ップは、第3のセンサイメージから第3の校正用イメージを差し引くことで第11のイメ
ージを計算するステップを有し、第7のステップは、第11のイメージのスムージングを
行うことで、第12のイメージを計算するステップと、第12のイメージのうち最も明る
い要素を探すステップと、最も明るい要素の値を用いて第1および第2の照度の見積もり
値を計算するステップと、最も明るい要素の座標と第9のイメージに従って、第1および
前記第2の照度の見積もり値の加重平均をとることで、第3の照度の見積もり値を計算す
るステップと、を有し、照度として第3の照度の見積もり値を用いる(2)に記載のプロ
グラムである。
実行ユニットはプログラムを実行し、プログラムは、第1乃至第4のステップを備え、第
1のステップは、ライトユニットが点灯状態における第1のセンサイメージと、ライトユ
ニットが消灯状態における第2のセンサイメージと、を取得するステップを有し、第2の
ステップは、第1の校正用イメージを用いて第1のセンサイメージを校正することで、第
3のイメージを計算するステップと、第2の校正用イメージを用いて第2のセンサイメー
ジを校正することで、第4のイメージを計算するステップと、を有し、第3のステップは
、第3のイメージと第4のイメージを用いて、第5乃至第7のイメージを計算するステッ
プと、照度および表示画像に従って第5乃至第7のイメージの加重平均をとることで、第
8のイメージを計算するステップと、を有し、第4のステップは、第8のイメージを用い
て、タッチデータを計算するステップを有する情報処理装置である。
た記憶部と、光学式タッチパネルと、を有する情報処理装置である。
い精度で入力情報を抽出できるプログラムを提供することができる。または、より利便性
に優れた情報処理装置を提供することができる。または、新規な情報処理装置を提供する
ことができる。
しも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図
面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項など
の記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
明に限定されず、その形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に
理解される。また、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるもの
ではない。なお、図面を用いて発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は異
なる図面間でも共通して用いる。なお、同様のものを指す際にはハッチパターンを同じく
し、特に符号を付さない場合がある。
合がある。
すものではない。そのため、例えば、「第1の」を「第2の」又は「第3の」などと適宜
置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記載されている序数詞と、本発明
の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない場合がある。
と省略して記載する場合がある。要素とは、例えば、配線、信号線、電源線、回路、素子
、導電体、絶縁体、膜等である。数量とは、例えば、変数、関数、パラメータ等である。
例えば、照度illumを単にillumと記載する場合がある。関数normを単にn
ormと記載する場合がある。信号線SLを単にSLと記載する場合がある。
本実施の形態では、本発明の一態様に係るプログラムおよび情報処理装置について図面を
参照して説明する。
ice)180Aの構成を説明するブロック図である。
t)101と、記憶部(memory)102とを有する。情報処理装置180Aには、
外部にある光検出部から出力される2種類のセンサイメージが入力される。つまり、外部
にあるライトユニットが点灯状態におけるセンサイメージ(sensor image
(light unit=on))と、上記ライトユニットが消灯状態におけるセンサイ
メージ(sensor image (light unit=off))である。情報
処理装置180Aは、外部にある表示部へ入力される表示画像(display ima
ge)を出力する。記憶部102は、センサイメージを処理する、本願発明の一態様に係
るプログラムが格納されている。実行ユニット101は、上記プログラムを実行する。
)である。記憶部102は、例えば、キャッシュメモリである。または、実行ユニット1
01は、CPU(Central processing unit)であってもよい。
記憶部102は、主記憶部であってもよい。
されたプログラムを用いて、タッチ位置等のタッチデータを計算することが可能な情報処
理装置である。
示す情報処理装置180Bは、図1(A)に示す情報処理装置180Aと、表示画像の入
出力が異なるのみである。従って、他の構成は、図1(A)に示す情報処理装置180A
の説明を適宜参照することができる。図1(A)に示す情報処理装置180Aは、表示画
像を出力するのに対し、図1(B)に示す情報処理装置180Bは、表示画像が入力され
る。つまり、図1(A)に示す情報処理装置180Aは、表示画像を生成しているのに対
し、図1(B)に示す情報処理装置180Bは、表示画像を生成していない。本願発明の
一態様に係るプログラムは、表示画像を参照するため、情報処理装置180Bが表示画像
を生成していない場合には、外部から表示画像を入力する構成となる。
unit)120Aと、情報処理ユニット(information process
ing unit)110と、を有する。表示部および光検出部120Aは、光検出部(
photosensor unit)121と、表示部(display)122と、ラ
イトユニット(light unit)123と、を有する。情報処理ユニット110は
、実行ユニット(execution unit)101と、記憶部(memory)1
02とを有する。情報処理ユニット110には、光検出部121から出力される2種類の
センサイメージが入力される。つまり、ライトユニット123が点灯状態におけるセンサ
イメージと、ライトユニットが消灯状態におけるセンサイメージである。情報処理ユニッ
ト110は、表示部122へ入力される表示画像を出力する。記憶部102は、センサイ
メージを処理する、本願発明の一態様に係るプログラムが格納されている。実行ユニット
101は、上記プログラムを実行する。
オードを有し、入射する光の照度に応じた電圧を生成する機能を有する。表示部122は
、2次元的に配置された画素を有する。各画素は、例えば、赤、緑、青をそれぞれ表示す
る副画素を有する。各副画素は、例えば、液晶素子を有する。ライトユニット123は、
例えば、液晶表示部のバックライトとして機能する。
電流又は電圧によって輝度が制御される素子である。発光素子としては、エレクトロルミ
ネセンス素子(EL素子又は電界発光素子ともいう)などを用いることができる。
する機能を有する発光ユニットである。例えば、表示部が液晶素子を有する場合などに用
いられるバックライトは、ライトユニットである。上記ライトユニットは、白色発光ダイ
オードや、複数の色の発光ダイオードを光源とすることができる。例えば、表示部が発光
素子を有する場合、表示部自体が光源を備えるため、ライトユニットである。そのような
場合、表示部とは別にライトユニットが設けられていなくても良い。
憶部102に格納されたプログラムを用いて、タッチ位置等のタッチデータを計算するこ
とが可能な情報処理装置である。
を説明する。
の一例である。図3(A)は、タッチ位置等のタッチデータを計算することが可能なプロ
グラムP1を説明するフローチャートの一例である。図3(B)は、環境光の下での照度
を見積もることが可能なプログラムP2を説明するフローチャートの一例である。プログ
ラムP1を用いてタッチ位置等のタッチデータを計算する際に、環境光の下での照度を用
いる。当該照度には、プログラムP2を用いて計算した照度を用いることができる。
が消灯状態におけるセンサイメージと、を取得するステップである。
である。上記キャリブレーションは、2種類のセンサイメージそれぞれに対して行われる
。上記キャリブレーションは、キャリブレーション用のセンサイメージを用いて行われる
。上記キャリブレーションは、各セルに対して、異なる基準値を用いて行われる。
チレベルを含むイメージを計算するステップである。上記計算は、照度および表示画像を
用いて行われる。上記照度は、環境光の下での照度、またはその見積もり値を用いる。
計算するステップである。
ことが可能となる。ライトユニットが点灯状態におけるセンサイメージとライトユニット
が消灯状態におけるセンサイメージに加えて、環境光の下での照度や表示画像を用いて情
報処理を行うことで、より安定してタッチデータの計算を行うことができる。
である。
差し引くステップである。
トユニットが消灯状態で取得したセンサイメージとすることができる。ステップT2の処
理を行うことで、光検出部が有する欠陥やばらつきの影響を低減することができる。
、環境光の下での照度の見積もり値を計算するステップである。
能となる。
図4に示すフローチャートは、ステップS2−1A、S2−1Bを備える。
メージと、ライトユニットが消灯状態におけるセンサイメージと、を取得した状態となっ
ている。ライトユニットが点灯状態におけるセンサイメージは、各セルにおけるセンサ入
力値si_on(c)の集合によって表される。ライトユニットが消灯状態におけるセン
サイメージは、各セルにおけるセンサ入力値si_off(c)の集合によって表される
。なお、センサ入力はセルから読み出されるデータである。センサ入力値はその値である
。引数cはセルの座標を示す。
ットが消灯状態におけるセンサイメージをノーマライズ(規格化)する。
ライトユニットが消灯状態かつ白表示状態でのセンサイメージである。2種類の環境光は
、例えば、使用環境を想定した最も明るい環境光(以下、単に、最も明るい環境光とも記
す)と、最も暗い環境光(以下、単に、最も暗い環境光とも記す)とすることができる。
最も明るい環境光のもとで取得した上記センサ入力値をsi_off_l(c)、最も暗
い環境光のもとで取得した上記センサ入力値をsi_off_d(c)とする。以下では
、正常なセルでは、si_off_d(c)<si_off_l(c)であるとして説明
する。
si_off(c)を引数として、s0以上、s1以下の値を返す(s0、s1は実数)
。例えば、si_off(c)がsi_off_d(c)以上si_off_l(c)以
下である区間は、増加関数であり、si_off(c)がsi_off_d(c)と同じ
であればs0を返し、si_off(c)がsi_off_l(c)と同じであれば、s
1を返す関数である。
成り立つ関数である。fn(x)が減少関数であるとは、x1<x2であれば、fn(x
1)≧fn(x2)が成り立つ関数である。
そのセルを欠陥セルとラベリングしても良い。そのような場合、例えば、タッチデータの
計算において欠陥セルを区別、あるいは除外できるようにしても良い。si_off(c
)がsi_off_d(c)より小さい場合、関数はs0を返してもよい。
そのセルを欠陥セルとラベリングしても良い。そのような場合、例えば、タッチデータの
計算において欠陥セルを区別、あるいは除外できるようにしても良い。例えば、si_o
ff(c)がsi_off_l(c)より大きい場合、関数はs1を返しても良い。
、数式(1)に示す関数norm1において、x、x0、x1、をそれぞれ、si_of
f(c)、si_off_d(c)、si_off_l(c)と置き換えた関数とするこ
とができる。
以下の値に変換する非線形の増加関数であっても良い。
数は、数式(2)に示す関数norm2において、x、x0、x1、をそれぞれ、si_
off(c)、si_off_d(c)、si_off_l(c)と置き換えた関数とす
ることができる。
以下の値に変換する非線形の増加関数であっても良い。
が点灯状態でのセンサイメージを用いる。この点の相違を除き、ステップS2−1Aと同
様の処理を行えばよい。
として、例えば、2種類の環境光のもとで黒い画像と白い画像を表示した状態で取得した
4種類のセンサイメージを用い、2種類のキャリブレーションが行われたセンサイメージ
を得ることができる。2種類の環境光は、例えば、最も明るい環境光と、最も暗い環境光
とすることができる。
si_off_lb(c)とし、最も明るい環境光のもとで白画像を表示した状態で取得
したセンサ入力値をsi_off_lw(c)とする。最も暗い環境光のもとで黒画像を
表示した状態で取得したセンサ入力値をsi_off_db(c)とし、最も暗い環境光
のもとで白画像を表示した状態で取得したセンサ入力値をsi_off_dw(c)とす
る。
f_db(c)<si_off_lb(c)であるとして、上掲の計算を行えばよい。s
i_off_lb(c)およびsi_off_db(c)を用いて、キャリブレーション
の行われたセンサイメージcalib_off_blackを生成する。同様に、si_
off_lw(c)およびsi_off_dw(c)を用いて、キャリブレーションの行
われたセンサイメージcalib_off_whiteを生成する。
ション用のセンサイメージとして、最も明るい環境光および最も暗い環境光のもとで、黒
い画像と白い画像を表示した状態で取得した4種類のセンサイメージを用い、2種類のキ
ャリブレーションが行われたセンサイメージを生成することができる。
ンサ入力値をsi_on_lb(c)とし、最も明るい環境光のもとで白画像を表示した
状態で取得したセンサ入力値をsi_on_lw(c)とする。最も暗い環境光のもとで
黒画像を表示した状態で取得したセンサ入力値をsi_on_db(c)とし、最も暗い
環境光のもとで白画像を表示した状態で取得したセンサ入力値をsi_on_dw(c)
とする。
b(c)<si_on_lb(c)であるとして、上掲の計算を行えばよい。si_on
_lb(c)およびsi_on_db(c)を用いて、キャリブレーションの行われたセ
ンサイメージcalib_on_blackを生成し、si_on_lw(c)およびs
i_on_dw(c)を用いてキャリブレーションの行われたセンサイメージcalib
_on_whiteを生成する。
て説明した。この大小関係は、センサイメージの読み出し方法等に依存する。勿論、不等
号が逆の場合でも、同様な考え方で、キャリブレーションを行うことができる。
を示す。この場合、ノーマライズ(規格化)に用いる関数は、例えば、数式(3)に示す
関数norm3において、x、x0、x1、をそれぞれ、si_off(c)、si_o
ff_d(c)、si_off_l(c)と置き換えた関数とすることができる。
以下の値に変換する非線形の増加関数であっても良い。
を用いて、セルごとに異なる基準値を用いたキャリブレーションを行うことができる。そ
の結果、光検出部が欠陥セルを有する場合に、欠陥セルをラベリングし、その後の処理に
影響を与えないようにすることができる。また、光検出部が有するセルの特性ばらつきの
影響を低減することができる。
を行うことができる。その結果、より高い精度で、または、より安定してタッチデータを
計算することができるプログラムを実現することができる。
キャリブレーションと、ライトユニットが点灯状態でのセンサイメージのキャリブレーシ
ョンと、をそれぞれ行う。その結果、より高い精度で、または、より安定してタッチデー
タを計算することができるプログラムを実現することができる。
るセンサ入力の最大値、および/またはセンサ入力の最小値を決めるステップと、当該最
大値、および/または最小値を用いて各セルのセンサ入力値をノーマライズ(規格化)す
るステップと、に分けることができる場合がある。
ベリングする処理するステップと、欠陥セルのセンサ入力値を処理するステップと、欠陥
セル以外のセル(正常セルとも呼ぶ)のセンサ入力値を処理するステップに分けることが
できる場合がある。
トの一例である。
図18に示すフローチャートは、ステップS3C−1A、S3C−1B、S3C−1C、
S3C−3、S3C−4、S3C−5を備える。
トが点灯状態におけるセンサイメージと、キャリブレーションが行われたライトユニット
が消灯状態におけるセンサイメージと、が生成された状態となっている。表示画像が白で
あれば、環境光の照度によらず、上記2種類のキャリブレーションが行われたセンサイメ
ージを用いて、所定の計算を行うことで、タッチレベル(タッチの度合を表す量)が得ら
れる。表示画像が黒であれば、ライトユニットからの光が画素によって遮断されるため、
指によって反射されるライトユニットからの光の量が少ない。つまり、ライトユニットが
点灯状態におけるセンサイメージに含まれるタッチレベルの情報が減少する。一方、ライ
トユニットが消灯状態におけるセンサイメージに含まれるタッチレベルの情報は、環境光
が明るければ多く、環境光が暗ければ少ない。これは、環境光が明るければ、指の有無(
タッチの有無)による遮光の差が大きいためである。このように、タッチレベルの情報を
抽出するためには、照度を考慮することが有効となる。ステップS3では、このように、
環境光の下での照度および表示画像を考慮して、タッチレベルの情報を抽出する。
体もしくは一部を用いて、白表示時のタッチレベルを計算する計算方法を用いて、タッチ
レベルを含むイメージを計算する。
によって表される。タッチレベルは、タッチの度合を表す量である。引数のcはセルの座
標を示す。例えば、基準となるタッチしている状態(フルタッチの状態)で0、基準とな
るタッチしていない状態(ノータッチの状態)で1となる量とすることができる。フルタ
ッチの状態は、例えば、実際の環境下で実際にタッチした状態であっても良い。ノータッ
チの状態は、例えば、実際の環境下で実際にタッチしていない状態であっても良い。いず
れの状態も、パラメータを適宜調整することで決まる、仮想的な状態であっても良い。
体もしくは一部を用いて、最も明るい環境光のもとでの黒表示時のタッチレベルを計算す
る計算方法を用いて、タッチレベルを含むイメージを計算する。上記タッチレベルを含む
イメージは、各セルにおけるタッチレベルtl_bl(c)の集合によって表される。
体もしくは一部を用いて、最も暗い環境光のもとでの黒表示時のタッチレベルを計算する
計算方法を用いて、タッチレベルを含むイメージを計算する。上記タッチレベルを含むイ
メージは、各セルにおけるタッチレベルtl_bd(c)の集合によって表される。
青の副画素を有する場合、表示出力値は、(do_red(p)、do_green(p
)、do_blue(p))と表すことができる。do_red(p)、do_gree
n(p)、do_blue(p)はそれぞれ、赤、緑、青の副画素の表示出力値である。
pは画素の座標を示す。8ビット階調を有する場合、do_red(p)、do_gre
en(p)、do_blue(p)はそれぞれ0以上、255以下の整数となる。
力値をグレイスケールに変換した値gdo(p)は、gdo(p)=w_red・do_
red(p)+w_green・do_green(p)+w_blue・do_blu
e(p)と表すことができる。w_red、w_green、およびw_blueは、そ
れぞれ、グレイスケールへの変換における赤、緑、青の重みである。
に従って、ステップS3C−1Aで計算したタッチレベルを含むイメージと、ステップS
3C−1Bで計算したタッチレベルを含むイメージと、ステップS3C−1Cで計算した
タッチレベルを含むイメージと、の加重平均をとる。照度illumは、環境光の下での
照度、またはその見積もり値を用いる。その結果、実際の環境光および表示画像を考慮し
たタッチレベルを含むイメージが計算される。
重み付けが行われる。
た、環境光の下での照度の見積もり値を用いることができる。光検出部の近傍に照度セン
サが設けられている場合は、照度センサから取得したデータを用いても良い。
なることで、一時的に、照度が小さくなる場合がある。ステップS3で用いる照度を安定
させるために、過去の照度を保存しておき、最近のある一定期間の照度の中で最大値のも
のを使用してもよい。例えば、照度を0.5秒間隔で取得し、最新の5つ照度の中で最大
のものを用いてもよい。
の画像と、実際の環境光の下での照度を考慮して、タッチレベルを含むイメージの計算を
行う。その結果、環境光や表示画像の影響をより抑えることができ、タッチレベルを含む
イメージを、より高い精度で、または、より安定して、計算することができる。
フローチャートの一例である。図5に示すフローチャートは、ステップS3−1A、S3
−1B、S3−1C、S3−2、S3−3、S3−4、S3−5を備える。
けるステップS3C−1A、S3C−1BおよびS3C−1Cと、それぞれ同じ処理を行
えばよい。従って、図18に示すフローチャートの説明を参照することができる。
レベルを含むイメージと、ステップS3−1Cで計算したタッチレベルを含むイメージの
加重平均をとる。照度illumは、環境光の下での照度、またはその見積もり値を用い
る。その結果、実際の環境光を考慮した黒表示時のタッチレベルを計算する計算方法を用
いて、タッチレベルを含むイメージを計算することができる。上記タッチレベルを含むイ
メージは、各セルにおけるタッチレベルtl_b(c)の集合によって表される。
l、最も暗い環境光の下での照度をillum_dとする。加重平均に用いる関数mix
1(tl_bd(c)、tl_bl(c);illum)は、照度illumに従って、
tl_bd(c)とtl_bl(c)の間の値を返す。例えば、関数mix1は、照度i
llumの増加関数または減少関数であり、照度illumがillum_dと同じであ
れば、tl_bd(c)を返し、照度illumがillum_lと同じであれば、tl
_bl(c)を返す関数である。
C−3およびS3C−4と、それぞれ同じ処理を行えばよい。従って、図18に示すフロ
ーチャートの説明を参照することができる。
1Aで計算したタッチレベルを含むイメージと、ステップS3−2で計算したタッチレベ
ルを含むイメージの加重平均をとる。その結果、実際の環境光および表示画像を考慮した
タッチレベルを含むイメージが計算される。
のセルに最も近い一つ画素の表示出力値をグレイスケールに変換した値、または、上記所
定のセルに近い複数の画素の表示出力値をグレイスケールに変換した値の平均値でもよい
。gdoa(c)は、黒表示時にgdo_b、白表示時にgdo_wとなるとする。
)、tl_b(c);gdoa(c))は、gdoa(c)に従って、tl_w(c)と
tl_b(c)の間の値を返す。例えば、関数mix2は、gdoa(c)の増加関数ま
たは減少関数であり、gdoa(c)がgdo_wと同じであれば、tl_w(c)を返
し、gdoa(c)がgdo_bと同じであれば、tl_b(c)を返す関数である。
tl_b(c)を返す。つまり、白表示部ではtl_w(c)およびtl_b(c)の重
みはそれぞれ1および0であり、黒表示部ではtl_w(c)およびtl_b(c)の重
みはそれぞれ0および1となるように、加重平均をとる。
関数mixにおいて、y0、y1、x、x0、x1、をそれぞれ、tl_b(c)、tl
_w(c)、gdoa(c)、gdo_b、gdo_wと置き換えた関数とすることがで
きる。
以下の値に変換する非線形の増加関数であっても良い。
を用い、表示中の画像と、実際の環境光下での照度を考慮して計算を行う。その結果、環
境光や表示画像の影響をより抑えられたタッチレベルを含むイメージを、より高い精度で
、または、より安定して、計算することができる。
なフローチャートの一例である。図6に示すフローチャートは、ステップS3B−1A、
S3B−1B、S3B−1C、S3B−2、S3B−3、S3B−4、S3B−5を備え
る。
のセンサ入力値ci_on(c)と、キャリブレーションが行われたライトユニットが消
灯状態でのセンサ入力値ci_off(c)との差Δci(c)、つまり(ci_on(
c)―ci_off(c))を計算し、これをノーマライズ(規格化)する。
はΔci_fullとなり、ノータッチの状態でΔci(c)はΔci_noとなるとす
る。このときの環境光は、例えば、最も明るい状態とする。セルの位置によって、フルタ
ッチの状態のΔci(c)やノータッチの状態のΔci(c)が異なる場合は、例えば、
正常なセルにおけるΔci(c)が全てΔci_fullとΔci_noの間に含まれる
ように、Δci_fullとΔci_noを決めてもよい。
Δci(c)を引数として、c0以上、c1以下の値を返す(c0、c1は実数)。例え
ば、Δci(c)がΔci_noとΔci_fullの間の区間では、増加関数または減
少関数であり、Δci(c)がΔci_noと同じであればc1を返し、Δci(c)が
Δci_fullと同じであれば、c0を返す関数である。
であればc0を返しても良い。Δci(c)がΔci_fullとΔci_noの間に入
らず、Δci_noの外側であればc1を返しても良い。
llとする。ノーマライズに用いる関数は、数式(5)に示す関数norm4において、
x、x0、x1、をそれぞれ、Δci(c)、Δci_full、Δci_noと置き換
えた関数とすることができる。
以下の値に変換する非線形の増加関数であっても良い。これにより、コントラストを変え
ることができる。その結果、タッチレベルの計算精度を向上できる場合がある。
。その結果、タッチレベルの計算精度を向上できる場合がある。特に、Δci_no=0
としてもよい。
1/Δci_fullをkと表すと、ノーマライズ(規格化)に用いる関数は、数式(6
)に示す関数norm5において、xをΔci(c)と置き換えた関数とすることができ
る。
B−1Aの処理は、白表示時にタッチレベルを計算できる計算方法の一例である。Δci
(c)は、白表示時にタッチレベルを表す場合がある。Δci(c)を上記のようにノー
マライズ(規格化)することで、タッチレベルの計算精度を向上することができる。
り小さいかどうかを判断する。照度illumは、環境光の下での照度、またはその見積
もり値を用いる。illumがillum_tより小さければ、ステップS3B−1Bを
処理し、それ以外では、ステップS3B−1Cを処理する。
しきい値となる照度illum_tとの大小関係によって、2種類のタッチレベルのいず
れか一方を選択する処理は、2種類のタッチレベルの加重平均の一種である。この方式で
は、2種類のタッチレベルの両方を計算する必要がなく、選択する一方のタッチレベルの
みを計算すればよいので、計算量を減らすことができ好ましい。
のセンサ入力値ci_on(c)をノーマライズ(規格化)する。
において、ci_on(c)はci_on_fullとなり、ノータッチの状態でci_
on(c)はci_on_noとなるとする。セルの位置によって、フルタッチの状態の
ci_on(c)やノータッチの状態のci_on(c)が異なる場合は、例えば、正常
なセルにおけるci_on(c)が全てci_on_fullとci_on_noの間に
含まれるように、ci_on_fullとci_on_noを決めてもよい。
ci_on(c)を引数として、c0以上、c1以下の値を返す(c0、c1は実数)。
例えば、ci_on(c)がci_on_noとci_on_fullの間の区間では、
増加関数または減少関数であり、ci_on(c)がci_on_noと同じであればc
1を返し、ci_on(c)がci_on_fullと同じであれば、c0を返す関数で
ある。
_fullの外側であればc0を返しても良い。ci_on(c)がci_on_ful
lとci_on_noの間に入らず、ci_on_noの外側であればc1を返しても良
い。
n_fullとする。ノーマライズに用いる関数は、数式(5)に示す関数norm4に
おいて、x、x0、x1、をそれぞれ、ci_on(c)、ci_on_full、ci
_on_noと置き換えた関数とすることができる。
以下の値に変換する非線形の増加関数であっても良い。これにより、コントラストを変え
ることができる。その結果、タッチレベルの計算精度を向上できる場合がある。
ができる。その結果、タッチレベルの計算精度を向上できる場合がある。
B−1Bの処理は、最も暗い環境光のもとで黒表示時にタッチレベルを計算できる計算方
法の一例である。ci_on(c)は、最も暗い環境光のもとで黒表示時にタッチレベル
を表す場合がある。ci_on(c)を上記のようにノーマライズ(規格化)することで
、タッチレベルの計算精度を向上することができる。
のセンサ入力値ci_off(c)をノーマライズ(規格化)する。
ルにおいて、ci_off(c)はci_off_fullとなり、ノータッチの状態で
ci_off(c)はci_off_noとなるとする。セルの位置によって、フルタッ
チの状態のci_off(c)やノータッチの状態のci_off(c)が異なる場合は
、例えば、正常なセルにおけるci_off(c)が全てci_off_fullとci
_off_noの間に含まれるように、ci_off_fullとci_off_noを
決めればよい。
ci_off(c)を引数として、c0以上、c1以下の値を返す(c0、c1は実数)
。例えば、ci_off(c)がci_off_noとci_off_fullの間の区
間では、増加関数または減少関数であり、ci_off(c)がci_off_noと同
じであればc1を返し、ci_on(c)がci_on_fullと同じであれば、c0
を返す関数である。
_off_fullの外側であればc0を返しても良い。ci_off(c)がci_o
ff_fullとci_off_noの間に入らず、ci_off_noの外側であれば
c1を返しても良い。
i_off_noとする。ノーマライズに用いる関数は、数式(7)に示す関数norm
6において、x、x0、x1、をそれぞれ、ci_off(c)、ci_off_ful
l、ci_off_noと置き換えた関数とすることができる。
以下の値に変換する非線形の増加関数であっても良い。これにより、コントラストを変え
ることができる。その結果、タッチレベルの計算精度を向上できる場合がある。
ことができる。その結果、タッチレベルの計算精度を向上できる場合がある。
B−1Cの処理は、最も明るい環境光のもとで黒表示時にタッチレベルを計算できる計算
方法の一例である。ci_off(c)は、最も明るい環境光のもとで黒表示時にタッチ
レベルを表す場合がある。ci_off(c)を上記のようにノーマライズ(規格化)す
ることで、タッチレベルの計算精度を向上することができる。
、S3C−4、および図5に示すステップS3−5と、それぞれ同じ処理を行えばよい。
従って、図5および図18に示すフローチャートの説明を参照することができる。
トユニットが消灯状態でのセンサイメージの2種類のセンサイメージを用い、表示中の画
像と、実際の環境光下での照度を考慮して計算を行う。その結果、環境光や表示画像の影
響がより抑えられたタッチレベルを含むイメージを計算することができる。
すフローチャートは、ステップT3−1、T3−2、T3−3A、T3−3B、T3−4
、T3−5、T3−6を備える。
し引いたセンサイメージが生成された状態となっている。
行う。
、m行n列のセルアレイを有する場合、センサイメージは、m×n個のセンサ入力値を有
する。スムージングは、例えば、(x0、y0)、(x0+1、y0)、(x0、y0+
1)、(x0+1、y0+1)に位置する4つのセルのセンサ入力値を平均する処理であ
る(x0は1以上n以下の奇数、y0は1以上、m以下の奇数)。ここで、(x、y)は
x列目かつy行目のセルの座標を示す。その結果、スムージングを行ったセンサイメージ
は、m×n/4個の平均化されたセンサ入力値となる。上記の例では平均化するセル数を
4としたが、これに限らない。例えば、16セルを平均化してもよい。スムージングによ
り、点欠陥やノイズの影響を低減することができる。
を見つける。このセンサ入力値は、環境光の下での照度を反映した値となる場合がある。
を取得する。白表示状態における環境光とセンサ入力値との関係を示す関数、或いはテー
ブルを参照して、照度illum_wを取得する。照度illum_wは、取得したセン
サイメージが白表示であった場合に推定される環境光の下での照度を表す。上記関数、或
いはテーブルは、予め測定しておいたデータに基づいて、準備しておけばよい。
を取得する。黒表示状態における環境光とセンサ入力値との関係を示す関数、或いはテー
ブルを参照して、照度illum_bを取得する。照度illum_bは、取得したセン
サイメージが黒表示であった場合に推定される環境光の下での照度を表す。上記関数、或
いはテーブルは、予め測定しておいたデータに基づいて、準備しておけばよい。
ーチャートにおけるステップS3−4と同様の処理を行えばよく、図5に示すフローチャ
ートの説明を参照することができる。
3Aで計算した照度illum_wと、ステップT3−3Bで計算した照度illum_
bの加重平均をとる。その結果、実際の環境光の下での照度の見積もり値illumが計
算される。
rは、当該場所に近い一つ画素の表示出力値をグレイスケールに変換した値、または、当
該場所を含む複数の画素の表示出力値をグレイスケールに変換した値の平均値でもよい。
gdorは、黒表示時にgdo_b、白表示時にgdo_wとなるとする。
w、illum_b;gdor)は、gdorに従って、illum_wとillum_
bの間の値を返す。例えば、関数mix3は、gdorの増加関数または減少関数であり
、gdorがgdo_wと同じであれば、illum_wを返し、gdorがgdo_b
と同じであれば、illum_bを返す関数である。
関数mixにおいて、y0、y1、x、x0、x1、をそれぞれ、illum_b、il
lum_w、gdor、gdo_b、gdo_wと置き換えた関数とすることができる。
以下の値に変換する非線形の増加関数であっても良い。
境光の下での照度の見積もり値を取得することができる。タッチするパネル上での照度の
見積もり値を取得することができる。
図8に示すフローチャートは、ステップS4−1、S4−2、S4−3を備える。
態となっている。
スレッショルディング(thresholding)、数理形態学(mathemati
cal morphology)を用いた手法、イメージセグメンテーション(imag
e segmentation)を用いて、ブロブ検出を行うことができる。ブロブ検出
は、これらの手法に限定されず、その他の輪郭検出の手法などを用いても良い。
以上検出されれば、ステップS4−3へ進む。ブロブが1つも検出されなければ、処理を
終了する。
、タッチ位置の座標の計算等を行う。
計算することができる。ライトユニットが点灯状態でのセンサイメージと、ライトユニッ
トが消灯状態でのセンサイメージの2種類のセンサイメージを用い、表示中の画像と、環
境光の下での照度を考慮して計算を行うことで、より安定してタッチデータの計算を行う
ことができる。また、より高い精度でタッチデータの計算を行うことができる。このよう
なプログラムを記憶部に備えることで、より利便性に優れた情報処理装置を実現できる。
、は同じであってもよいが、異なっていても良い。環境光の下での照度は頻繁には変化し
ない場合が多いため、照度の見積もり値の取得頻度をタッチデータの計算頻度より少なく
しても良い。例えば、照度の見積もり値の取得頻度を、タッチデータの計算頻度の1/6
0倍乃至1倍とすることができる。例えば、タッチデータの計算頻度を、表示画像の更新
頻度の1/10倍乃至1倍とすることができる。
。
本実施の形態では、本発明の一態様に係る情報処理装置について図面を参照して説明する
。
び光検出部120Bと、センサユニット140と、通信ユニット160と、コントローラ
130、コントローラ150、およびコントローラ170と、を有する。プロセッサ10
0は、実行ユニット101と、記憶部102と、を有する。表示部および光検出部120
Bは、光検出部121と、表示部122と、ライトユニット123と、を有する。コント
ローラ130は、記憶部131、記憶部132を有する。プロセッサ100と、記憶部1
03と、コントローラ130、コントローラ150、およびコントローラ170と、はバ
スを介して接続されている。
る。記憶部102は、センサイメージを処理する、本願発明の一態様に係るプログラムが
格納されている。実行ユニット101は、上記プログラムを実行する。記憶部103は、
表示画像等を格納する。記憶部103は記憶部102より記憶容量が大きい。
においてタッチ位置等のタッチデータを入力することができる。光検出部121は、タッ
チパネルの機能を有しても良い。
制御を行う。記憶部131は、光検出部から出力されるセンサイメージを格納しても良い
。記憶部132は表示部122に出力する表示画像を格納しても良い。
トローラ150は、センサユニット140を制御する。例えば、温度センサから温度を取
得する。例えば、照度センサから照度を取得する。プロセッサ100は、取得した温度や
照度に応じた処理を行うことができる。温度が高い場合には動作電圧を下げる、照度が高
い場合にはライトユニットの輝度を高くする、といった処理を行っても良い。本発明の一
態様のプログラムP1において、センサユニット140が有する照度センサから照度を取
得しても良い。
、通信ユニット160を制御する。
置であり、記憶部102に格納されたプログラムを用いて、タッチ位置などのタッチデー
タを計算することが可能な情報処理装置である。
。
本実施の形態では、本発明の一態様に係る情報処理装置について図面を参照して説明する
。
テレビジョン受信機ともいう)、コンピュータ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォト
フレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、携帯型ゲーム機、携帯情報
端末、ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。
1に表示部413が組み込まれている。また、ここでは、取り付け具415により筐体4
11を壁面に支持できる構成を示している。表示部413により、映像を表示することが
可能である。また、表示部413と重なる領域に光検出部が設けられている。
係るプログラムを用いて、タッチ位置などのタッチデータを計算することができる。その
結果、様々な周囲の照度や表示画像においても、安定して、タッチデータを計算すること
ができる。その結果、チャンネルや音量の操作、あるいは映像の操作を、安定して行うこ
とができる。
401によっても行うことができる。リモコン操作機401が備える操作キー403によ
り、テレビジョン装置を操作することができる。また、リモコン操作機401に表示部4
02を設ける構成としてもよい。
ード424、外部接続ポート425、ポインティングデバイス426等を含む。なお、こ
のコンピュータは、表示部423と重なる領域に光検出部が設けられている。
ンピュータは、キーボード424、ポインティングデバイス426の代わりに表示部43
0が設けられている。
、表示部423、および表示部430は、光学式タッチパネル式となっており、表示部4
23、および表示部430に表示された入力用の表示を指やペンで操作することによって
入力を行うことができる。また、表示部423、および表示部430は入力用表示だけで
なく、その他の画像を表示することも可能である。表示部423、または表示部430の
どちらか一方が光学式タッチパネルであっても良い。
プログラムを用いて、タッチ位置などのタッチデータを計算することができる。その結果
、様々な周囲の照度や表示画像においても、安定して、タッチデータを計算することがで
きる。その結果、コンピュータの操作を、安定して行うことができる。
おり、連結部433により、開閉可能に連結されている。筐体431には、表示部434
が組み込まれ、筐体432には表示部435が組み込まれている。
ル式となっている。携帯型遊技機は、プロセッサや記憶部を有し、記憶部に格納された本
発明の一態様に係るプログラムを用いて、タッチ位置などのタッチデータを計算すること
ができる。その結果、様々な周囲の照度や表示画像においても、安定して、タッチデータ
を計算することができる。その結果、携帯型遊技機の操作を、安定して行うことができる
。
LEDランプ438、入力手段(操作キー439、接続端子440、センサ441(力、
変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音
声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又
は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン442)等を備えている。図10
(C)に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出
して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能
を有する。なお、図10(C)に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様
々な機能を有することができる。
れた表示部452の他、操作ボタン453、外部接続ポート454、スピーカ455、マ
イク456などを備えている。
学式タッチパネル式となっている。よって、表示部452を指などで触れることで、情報
を入力することができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いはメー
ルを作成するなどの操作は、表示部452を指などで触れることにより行うことができる
。
ログラムを用いて、タッチ位置などのタッチデータを計算することができる。その結果、
様々な周囲の照度や表示画像においても、安定して、タッチデータを計算することができ
る。その結果、携帯電話機の操作を、安定して行うことができる。
操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを切り替えるように制御してもよ
い。
に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、
表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を
用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
。
般を指す。半導体素子(トランジスタ、ダイオード等)を含む回路、同回路を有する装置
等を含む。例えば、電子回路、電子回路を備えたチップは、半導体装置の一例である。記
憶装置、表示装置、発光装置、照明装置、電気光学装置、および電子機器等は、半導体装
置を有している場合がある。
する。ゲートは、トランジスタの導通状態を制御する制御ノードとして機能するノードで
ある。ソースまたはドレインとして機能する一対の入出力ノードは、トランジスタのチャ
ネル型及び各ノード(端子)に与えられる電位の高低によって、一方がソースとなり他方
がドレインとなる。一般的に、nチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられるノ
ードがソースと呼ばれ、高い電位が与えられるノードがドレインと呼ばれる。逆に、pチ
ャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられるノードがドレインと呼ばれ、高い電位
が与えられるノードがソースと呼ばれる。
力ノードの一方をソースに、他方をドレインに限定して説明する場合がある。もちろん、
駆動方法によっては、トランジスタの3つの端子に印加される電位の大小関係が変化し、
ソースとドレインが入れ替わる場合がある。したがって、本発明の一形態において、トラ
ンジスタのソースとドレインの区別は、明細書および図面での記載に限定されるものでは
ない。
機能する導電体をソース電極、トランジスタのドレインとして機能する導電体をドレイン
電極、トランジスタのソースとして機能する領域をソース領域、トランジスタのドレイン
として機能する領域をドレイン領域、と呼ぶ。本明細書では、ゲート電極をゲート、ドレ
イン電極またはドレイン領域をドレイン、ソース電極またはソース領域をソース、と記す
場合がある。
位差のことを示す場合が多い。よって、電圧を電位と言い換えることが可能である。
る回路ブロックで別々の機能を実現するよう図面で示していても、実際の回路や領域では
、同じ回路ブロック内で別々の機能を実現しうるように設けられている場合もある。また
図面における各回路ブロックの機能は、説明のため機能を特定するものであり、一つの回
路ブロックとして示していても、実際の回路や領域では、一つの回路ブロックで行う処理
を複数の回路ブロックで行うよう設けられている場合もある。
給可能、或いは伝送可能な状態にすることができるような回路構成であることに相当する
。従って、接続している回路構成とは、直接接続している回路構成を必ずしも指すわけで
はなく、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝送可能であるように、素子(例え
ば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子
、発光素子、負荷など)が例えば、配線、抵抗、ダイオード、トランジスタなどの回路素
子を介して間接的に接続している回路構成も、その範疇に含む。
ても、実際には、例えば配線の一部が電極としても機能する場合など、一の導電体が、複
数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。本明細書において接続とは、このよう
な、一の導電体が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
態で述べる別の内容(一部の内容でもよい)、及び/又は、一つ若しくは複数の別の実施
の形態で述べる内容(一部の内容でもよい)に対して、適用、組み合わせ、又は置き換え
などを行うことが出来る。
述べる内容、又は明細書に記載される文章を用いて述べる内容のことである。
その実施の形態において述べる別の図(一部でもよい)、及び/又は、一つ若しくは複数
の別の実施の形態において述べる図(一部でもよい)に対して、組み合わせることにより
、さらに多くの図を構成させることが出来る。
ことを規定した発明の一態様を構成することが出来る。または、ある値について、上限値
と下限値などで示される数値範囲が記載されている場合、その範囲を任意に狭めることで
、または、その範囲の中の一点を除くことで、その範囲を一部除いた発明の一態様を規定
することができる。これらにより、例えば、従来技術が本発明の一態様の技術的範囲内に
入らないことを規定することができる。
記載されているとする。その場合、その回路が、第6のトランジスタを有していないこと
を発明として規定することが可能である。または、その回路が、容量素子を有していない
ことを規定することが可能である。さらに、その回路が、ある特定の接続構造をとってい
るような第6のトランジスタを有していない、と規定して発明を構成することができる。
または、その回路が、ある特定の接続構造をとっている容量素子を有していない、と規定
して発明を構成することができる。例えば、ゲートが第3のトランジスタのゲートと接続
されている第6のトランジスタを有していない、と発明を規定することが可能である。ま
たは、例えば、第1の電極が第3のトランジスタのゲートと接続されている容量素子を有
していない、と発明を規定することが可能である。
容量素子、抵抗素子など)などが有するすべての端子について、その接続先を特定しなく
ても、当業者であれば、発明の一態様を構成することは可能な場合がある。つまり、接続
先を特定しなくても、発明の一態様が明確であると言える。そして、接続先が特定された
内容が、本明細書等に記載されている場合、接続先を特定しない発明の一態様が、本明細
書等に記載されていると判断することが可能な場合がある。特に、端子の接続先が複数の
ケース考えられる場合には、その端子の接続先を特定の箇所に限定する必要はない。した
がって、能動素子(トランジスタ、ダイオードなど)、受動素子(容量素子、抵抗素子な
ど)などが有する一部の端子についてのみ、その接続先を特定することによって、発明の
一態様を構成することが可能な場合がある。
者であれば、発明を特定することが可能な場合がある。または、ある回路について、少な
くとも機能を特定すれば、当業者であれば、発明を特定することが可能な場合がある。つ
まり、機能を特定すれば、発明の一態様が明確であると言える。そして、機能が特定され
た発明の一態様が、本明細書等に記載されていると判断することが可能な場合がある。し
たがって、ある回路について、機能を特定しなくても、接続先を特定すれば、発明の一態
様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。または
、ある回路について、接続先を特定しなくても、機能を特定すれば、発明の一態様として
開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。
て、その一部分を取り出して、発明の一態様を構成することは可能である。したがって、
ある部分を述べる図または文章が記載されている場合、その一部分の図または文章を取り
出した内容も、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成する
ことが可能であるものとする。そして、その発明の一態様は明確であると言える。そのた
め、例えば、能動素子(トランジスタ、ダイオードなど)、配線、受動素子(容量素子、
抵抗素子など)、導電層、絶縁層、半導体層、有機材料、無機材料、部品、装置、動作方
法、製造方法などが単数もしくは複数記載された図面または文章において、その一部分を
取り出して、発明の一態様を構成することが可能であるものとする。例えば、N個(Nは
整数)の回路素子(トランジスタ、容量素子等)を有して構成される回路図から、M個(
Mは整数で、M<N)の回路素子(トランジスタ、容量素子等)を抜き出して、発明の一
態様を構成することは可能である。別の例としては、N個(Nは整数)の層を有して構成
される断面図から、M個(Mは整数で、M<N)の層を抜き出して、発明の一態様を構成
することは可能である。さらに別の例としては、N個(Nは整数)の要素を有して構成さ
れるフローチャートから、M個(Mは整数で、M<N)の要素を抜き出して、発明の一態
様を構成することは可能である。さらに別の例としては、「Aは、B、C、D、E、また
は、Fを有する」と記載されている文章から、一部の要素を任意に抜き出して、「Aは、
BとEとを有する」、「Aは、EとFとを有する」、「Aは、CとEとFとを有する」、
または、「Aは、BとCとDとEとを有する」などの発明の一態様を構成することは可能
である。
て、少なくとも一つの具体例が記載される場合、その具体例の上位概念を導き出すことは
、当業者であれば容易に理解される。したがって、ある一つの実施の形態において述べる
図または文章において、少なくとも一つの具体例が記載される場合、その具体例の上位概
念も、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可
能である。そして、その発明の一態様は、明確であると言える。
、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能で
ある。したがって、ある内容について、図に記載されていれば、文章を用いて述べていな
くても、その内容は、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構
成することが可能である。同様に、図の一部を取り出した図についても、発明の一態様と
して開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。そして、そ
の発明の一態様は明確であると言える。
て説明する。
Cと、ボード130Cと、コンピュータ180Cと、を有する。表示部および光検出部を
有するモジュール120Cは、光検出部121と、表示部122と、バックライト123
Bと、を有する。ボード130Cは、記憶部131、コントローラ133、コントローラ
134、及び135を有する。コンピュータ180Cは、プロセッサ100と記憶部10
3とを有する。プロセッサ100は、実行ユニット101と記憶部102とを有する。
取得したセンサイメージを格納する。コントローラ134は、記憶部131に格納された
センサイメージを読み出して、コンピュータ180Cに供給する。コントローラ135は
、コンピュータ180Cから、表示画像を取得して、表示部122に取得した表示画像を
供給する。記憶部102は、センサイメージを処理する、本願発明の一態様に係るプログ
ラムが格納されている。実行ユニット101は、上記プログラムを実行する。
成領域に含むトランジスタ(以下、酸化物半導体トランジスタとも呼ぶ)を用いたインセ
ル型光学式タッチパネルを用いた。このパネルは、フォトダイオードを有するセルが4副
画素ごとに設けられている。このパネルは、60fps(frame per seco
nd)で書き換えを行う、解像度768(H)×1024(V)の6インチの液晶である
。
である。
、表示データ信号出力回路(DDOUT)302と、リセット信号出力回路(RSTOU
T)303aと、読み出し選択信号出力回路(RSELOUT)303bと、ライトユニ
ット304と、768×1024個の画素(PIXEL)305p及び384×512個
のセル(CELL)305cが設けられた領域305と、読み出し回路306と、データ
出力回路307と、を具備する。
示部122が有していても良い。リセット信号出力回路303aと、読み出し選択信号出
力回路303bと、セル305cは、光検出部121が有していても良い。表示部122
と光検出部121とは、互いに重なる領域に設けられている。ライトユニット304は、
バックライト123Bに対応する。
タ信号出力回路302には、画像信号が入力される。表示データ信号出力回路302は、
入力された画像信号を元に表示データ信号を生成し、生成した表示データ信号を出力する
機能を有する。リセット信号出力回路303aは、リセット信号を出力する機能を有する
。読み出し選択信号出力回路303bは、読み出し選択信号を出力する機能を有する。ラ
イトユニット304は、光源として白色LEDを備え、光源が発光することにより点灯す
る機能を有する。
印加されることにより光の透過率が変化する素子である。選択用トランジスタは、表示選
択信号に応じてオン状態又はオフ状態になる。液晶素子は、表示データ信号に応じた表示
状態になる機能を有する。
には、リセット信号及び読み出し選択信号が入力される。セル305cは、リセット信号
に従ってリセット状態になる機能を有する。セル305cは、読み出し選択信号に従って
データ信号を出力する機能を有する。
読み出す機能を有する。読み出し回路306は、読み出されたデータ信号をデータ出力回
路307に供給する機能を有する。データ出力回路307は、入力されたデータ信号を、
外部に出力する機能を有する。
力動作及び表示動作に分けられる。
、セル305cによりデータ信号を出力して、読み出し回路306によりデータ信号を読
み出し、データ出力回路307において読み出されたデータ信号を出力する。本発明の一
態様のプログラムで用いるように、ライトユニット304が点灯状態及び消灯状態になり
、それぞれの状態のときにセル305cによりデータ信号を出力してもよい。
選択用トランジスタがオン状態になる。このとき、液晶素子に表示データ信号に応じた電
圧が印加され、液晶素子は、印加される電圧に応じた表示状態になる。その後、表示選択
信号に従って選択用トランジスタがオフ状態になる。
副画素305spと、1つのセル305cが示されている。
とを有する。選択用トランジスタ223のゲートは、走査線GLに接続されて、ソースま
たはドレインの一方は信号線SLに、他方は液晶素子222に接続されている。容量素子
224が有する一対の電極は、一方が液晶素子222に接続され、他方は配線COMに接
続されている。
が与えられる。
5と、トランジスタ206と、を有している。フォトダイオード202は、半導体の接合
部に光があたると電流が発生する性質を有する光電変換素子である。フォトダイオード2
02の陽極が、配線PRに接続されている。フォトダイオード202の陰極が、トランジ
スタ204のソースとドレインの一方に接続されている。トランジスタ204のソースと
ドレインの他方がトランジスタ205のゲートに接続されている。トランジスタ204の
ゲートは、配線TXと接続されている。トランジスタ205のソースとドレインの一方は
、ハイレベルの電源電位VDDが与えられている配線VRに接続されている。トランジス
タ205のソースとドレインの他方は、トランジスタ206のソースとドレインの一方に
接続されている。トランジスタ206のソースとドレインの他方は、配線OUTに接続さ
れている。トランジスタ206のゲートは、配線SEに接続されており、配線SEにはト
ランジスタ206のスイッチングを制御する信号の電位が与えられる。
与えられる。
、配線OUTに出力する信号の電位が決まる。ノードFDにおいて電荷をより確実に保持
するために、トランジスタ204は、オフ電流の小さいトランジスタを用いることが好ま
しい。本実施例では、酸化物半導体トランジスタを用いることで、小さいオフ電流を実現
している。
タイミングチャートの一例を示す。
レベルの電位LTXが与えられるものとし、配線SEには、ハイレベルの電位HSEと、
ローレベルの電位LSEが与えられるものとし、配線PRには、ハイレベルの電位HPR
と、ローレベルの電位LPRが与えられるものとする。
配線TXの電位が電位HTXになると、トランジスタ204はオンになる。なお、時刻t
1において、配線SEには電位LSEが与えられ、配線PRには電位LPRが与えられて
いる。
。また、時刻t2において、配線TXの電位は電位HTXのままであり、配線SEの電位
は電位LSEのままである。よって、ノードFDには配線PRの電位HPRが与えられる
ため、ノードFDに保持されている電荷の量はリセットされる。
。時刻t3の直前まで、ノードFDの電位は電位HPRに保たれているため、配線PRの
電位が電位LPRになると、フォトダイオード202に逆方向バイアスの電圧が印加され
ることになる。そして、フォトダイオード202に逆方向バイアスの電圧が印加された状
態で、フォトダイオード202に光が入射すると、フォトダイオード202の陰極から陽
極に向かって電流が流れる。上記電流値は、フォトダイオード202に入射する光の強度
が高いほど高くなり、ノードFDからの電荷の流出も大きくなる。よって、ノードFDの
電位は、光の強度が高いほど変化が大きい。
、トランジスタ204はオフになる。よって、ノードFDからフォトダイオード202へ
の電荷の移動が止まるため、ノードFDの電位が定まる。
、トランジスタ206はオンになる。すると、ノードFDの電位に応じて配線VRから配
線OUTへと電荷が移動する。
、配線VRから配線OUTへの電荷の移動が停止し、配線OUTの電位が決定する。この
配線OUTの電位が、セル305cの出力信号の電位に相当する。
なわち、時刻t2から時刻t3までの動作がリセット動作、時刻t3から時刻t4までの
動作が蓄積動作、時刻t5から時刻t6までの動作が読み出し動作に相当する。リセット
動作、蓄積動作、読み出し動作を行うことで、センサ入力値を取得することができる。
オンの状態のセンサイメージ、もう1つはライトユニットがオフの状態のセンサイメージ
である。以下に説明するように、本願発明の一態様に係るプログラムの手順(以下、アル
ゴリズムとも呼ぶ)に従って、これら2つのセンサイメージは、ホストシステムに送信さ
れ、タッチポイント検出のために画像処理された。
120は1フレームごとに2つのセンサイメージを取得することができる。1つのイメー
ジはライトユニットがオンのときに取得され、もう1つのイメージはライトユニットがオ
フときに取得される。
を、行ごとに順次行う方式を、ローリングシャッタ方式を言う。本評価では、グローバル
シャッタ方式を採用した。グローバルシャッタ方式は、ローリングシャッタ方式よりも、
全セルにおいて蓄積動作を完了させるまでの期間が短く、高速なセンサイメージの取得が
可能である。フレームごとに2つのセンサイメージを取り込む本評価では、特に有効な方
式である。さらに、高速で移動する被写体を撮像する場合、ローリングシャッタ方式では
歪みの大きい被写体のセンサイメージが取得されるのに対し、グローバルシャッタ方式で
は、歪みの小さい被写体のセンサイメージを取得することができる。
開始されるタイミングはセルの行ごとに異なる。このため、グローバルシャッタ方式では
、蓄積期間が終了してから、読み出し期間が開始されるまでの期間(電荷保持期間とも呼
ぶ)の長さが、セルの行ごとに異なる。このため、セル内のノードFDに蓄積されている
電荷が時間の経過と共にリークしてしまうと、セルの出力信号の電位が行ごとに異なって
しまい、行ごとにその階調数が変化した画像データが得られてしまう場合がある。本実施
例では、図12に示すセル305cにおいて、トランジスタ204として、オフ電流の小
さい酸化物半導体トランジスタを用いた。その結果、グローバルシャッタ方式においても
、電荷保持期間が異なることに起因する画像データの階調の変化を小さく抑え、撮像され
た画像の品質を向上させることができた。
検知と計算の際に周囲照度とパネル上の画素出力値を考慮している。本実施例では、画素
出力値は0から1までの浮動小数点数で表し、1が白表示で0が黒表示を示す。
ジ(以下、暗い校正用イメージと明るい校正用イメージと呼ぶ)を用いて、センサイメー
ジをセルごとに校正する(図15のブロック3)。セルごとのセンサ入力値は暗い校正用
イメージとの差分を求めて、それから暗い校正用イメージと明るい校正用イメージの差分
で割ることで、0から1の範囲に収まるように変換される。
ユニットオフで撮像したセンサイメージは、センサイメージのオフセットを調整するため
にこの校正用イメージとの差分を計算する(図15のブロック6)。この差分を取ったイ
メージは照度の見積もりで利用される(図15のブロック7)。表示画像をグレイスケー
ルに変換し(図15のブロック5)、見積もった照度と共に、図15のブロック8(選択
的な正規化)に入力される。ブロック8では、校正後のセンサイメージは、この入力に依
存して異なる方法で正規化される。
チデータを求める(図15のブロック10)。
センサ入力値を除外するため、センサイメージにスムージングを掛けた後(図16のブロ
ック2)、センサ入力の最大値を求める(図16のブロック3)。この最大値は2つの別
々の関数の引数として与えられる。2つの関数は黒表示画像と白表示画像に対応するもの
である。これらの関数は予め測定しておいたデータに基づいて近似して求めた。これらの
関数はセンサ入力値を2つの照度に変換する(図16のブロック4)。最後に、図16の
ブロック3で検出した点(センサ入力が最大となる点)を用いて、表示している画像の画
素出力値を調べる。その画素出力値を用いて、図16のブロック4で得られた2つの照度
の加重平均を求める(図16のブロック6)。
度を保存しておき、その中で最大値のものを使用した。実験では、照度を0.5秒間隔で
取得し、最新の5つ照度を用いた。
ユニットをオン、後者はライトユニットをオフ)を正規化して、0はフルタッチの状態、
1はノータッチの状態とする。表示画像の白い画素に対する処理は単純である。すなわち
、1−|ion−ioff|を計算し、それから線形にスケールを変更する。
イトユニットの光の量が少ない。そのため照度を考慮することが有効となる。照度が固定
パラメータγより大きければ、遮光による差が大きいためioffのみを使用する。他方
、照度がγより小さければ、ライトユニットから光の反射が充分に大きいのでionのみ
を使用する。黒い画素上に生じるセンサ入力値はタッチ以外の影を除外するためにコント
ラストを大きくすることによって鮮明になる。最終的には、黒い画素と白い画素用の2つ
の正規化された値は、表示画像の画素出力値を用いて加重平均化が為される。
タッチパネル使用時における実際の照度から15%以上外れることはなかった。
処理を行った結果を示す。つまり、図17に示すのは、情報処理によって得られたタッチ
レベルを含むイメージである。図17(A)は、周囲が明るく白表示画像の場合の結果で
ある。図17(B)は、周囲が暗く白表示画像の場合の結果である。図17(C)は、周
囲が明るく黒表示画像の場合の結果である。図17(D)は、周囲が暗く黒表示画像の場
合の結果である。図17(E)は、明るい状態で表示画像のグレイスケールを変化させて
撮像した6つのセンサイメージの画像処理の結果である。
別できる。黒表示画像でも周囲が明るいときはタッチ領域がはっきり確認できる。照度が
小さい場合、黒表示画像におけるタッチ領域ははっきりしているが、ノイズがあり模様が
みられる。ダイナミックレンジも低くなる。全体的に見て、上記アルゴリズムは白表示画
像以外の画像を表示した状態でも動作することから、周囲の光や表示画像を考慮しない場
合と比較して、性能を改善することができた。
は照度の見積もりの結果と、照度計で測定した照度とを示す。黒表示画像の場合と、白画
像表示の場合について、それぞれ、照度を見積もった。ここでは、校正用のイメージとし
て第4の校正用センサイメージも取得しておいて、第1乃至第4の校正用イメージを用い
て照度を見積もっている。第4の校正用センサイメージは、黒画像を映した状態で最も明
るい条件下で取得したものである。
ッチ検出手法でタッチポイントを検出した。図21は、比較例のタッチ検出方法のフロー
チャートを示す。図22は、ライトユニットがオンとオフそれぞれの一行のセンサ値、お
よびセンサ値の差分を示す。差分の曲線において、一点鎖線で囲まれているピークは、タ
ッチ部分が存在していることを示唆している。実際のタッチポイントは点線で示している
。
、128点のタッチポイントを検出するテストを行った。両方の手法において、実際のタ
ッチ検出には同じアルゴリズム、静的しきい値法および連結成分法が用いられた。このテ
ストにおいて、本実施例のタッチ検出方法では、第1乃至第4の校正用イメージを用いて
照度を見積もっている。
れに対して比較例では、検出することができた正しいタッチポイントは58点であった。
また、本実施例のアルゴリズムでは、誤って検出したタッチポイントは18点であったの
に対して、比較例では58点を誤って検出した。この結果は、黒表示画像、白表示画像そ
れぞれに関して、0から1600ルクスにわたっている128点のタッチポイントについ
てものである。
は、照度の見積もり値と表示画像とを考慮することで、より安定して、またより正確にタ
ッチデータの計算を行うことができた。
101 実行ユニット
102 記憶部
103 記憶部
110 情報処理ユニット
120A 表示部および光検出部
120B 表示部および光検出部
120C モジュール
130 コントローラ
130C ボード
131 記憶部
132 記憶部
133 コントローラ
134 コントローラ
135 コントローラ
150 コントローラ
170 コントローラ
180A 情報処理装置
180B 情報処理装置
180C コンピュータ
190A 情報処理装置
190B 情報処理装置
190C 情報処理装置
Claims (2)
- 表示部と、バックライトユニットと、光検出部と、を有する情報処理装置のプログラムであって、
前記プログラムは、第1乃至第3のステップを備え、
前記第1のステップは、前記バックライトユニットが消灯状態における前記光検出部から出力されるセンサイメージを取得するステップを有し、
前記第2のステップは、前記センサイメージから校正用イメージを差し引くことで第1のイメージを計算するステップを有し、
前記第3のステップは、
前記第1のイメージのスムージングを行うことで、第2のイメージを計算するステップと、
前記第2のイメージのうち最も明るい要素のセンサ入力値を探すステップと、
前記最も明るい要素のセンサ入力値を用いて第1および第2の照度の見積もり値を計算するステップと、
前記表示部から表示画像を取得するステップと、
前記表示画像をグレイスケールに変換することで、第1の画像を計算するステップと、
前記最も明るい要素の座標と前記第1の画像に従って、前記第1および前記第2の照度の見積もり値の加重平均をとることで、第3の照度の見積もり値を計算するステップと、を有するプログラム。 - 請求項1に記載のプログラムを格納した記憶部と、
CPUと、を有し、
前記CPUは前記プログラムを実行する情報処理装置。
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