(57)【要約】【課題】光学式位置検出手段を低コストかつ低消費電力で構成する。【解決手段】本発明の位置検出装置は、所定の配列態様で配列された複数の位置検出用光源１２Ａｎ、１２Ｂｎと、該複数の位置検出用光源から放出される位置検出光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂが直接若しくは間接的に出射される光出射範囲内に配置された検出物体Ｏｂによる反射光を検出する光検出器１５と、前記複数の位置検出用光源を制御駆動し、前記光出射範囲内に所定の検出方向に沿って傾斜する光出射分布を形成する光源制御駆動手段Ｓ、ＩＡ、ＩＢと、前記光検出器の出力に基づいて前記検出物体の前記光出射範囲内の位置情報を導出する位置情報導出手段Ｐと、を具備し、前記光源制御駆動手段は、前記検出方向に対応する配列方向に配列された複数の前記位置検出光源に対し制御操作量を前記配列方向に漸次変化させて各放出光量を設定することで前記光出射分布を形成する。【選択図】図２６
2010231505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の配列態様で配列された複数の位置検出用光源と、
該複数の位置検出用光源から放出される位置検出光が直接若しくは間接的に出射される
光出射範囲内に配置された検出物体による反射光を検出する光検出器と、
前記複数の位置検出用光源を制御駆動し、前記光出射範囲内に所定の検出方向に沿って
傾斜する光出射分布を形成する光源制御駆動手段と、
前記光検出器の出力に基づいて前記検出物体の前記光出射範囲内の位置情報を導出する
位置情報導出手段と、
を具備する位置検出装置であって、
前記光源制御駆動手段は、前記検出方向に対応する配列方向に配列された複数の前記位
置検出光源に対し制御操作量を前記配列方向に漸次変化させて各放出光量を設定すること
で前記光出射分布を形成することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記位置検出用光源は電流値と放出光量との間に正の相関を有する発光素子で構成され
、前記制御操作量は電流値であることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記光源制御駆動手段は、前記検出方向に対応する配列方向に配列された複数の前記位
置検出用光源に印加する電圧値を前記配列方向に漸次変化させることを特徴とする請求項
２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記光制御駆動手段は、前記検出方向に対応する配列方向に配列された複数の前記位置
検出用光源にそれぞれ抵抗を接続し、該抵抗の抵抗値を前記配列方向に漸次変化させ、前
記抵抗と前記位置検出用光源を含む直列回路の各組に共通の電圧を並列に印加することを
特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記光制御駆動手段は、前記検出方向に対応する配列方向に配列された複数の位置検出
用光源を直列に接続し、各位置検出用光源にそれぞれ並列に抵抗を接続し、該抵抗の抵抗
値を前記配列方向に漸次変化させ、前記複数の位置検出用光源の直列回路に電圧を印加す
ることを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記光源制御駆動手段は、前記光出射範囲内に前記検出方向の一方側へ向けて傾斜する
第１の光出射分布と、前記光出射範囲内に前記一方側とは逆の他方側へ向けて傾斜する第
２の光出射分布とを切り替えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の
位置検出装置。
【請求項７】
所定の配列態様で配列された複数の位置検出用光源と、
該複数の位置検出用光源から放出される位置検出光が直接若しくは間接的に出射される
光出射範囲内に配置された検出物体による反射光を検出する光検出器と、
前記光出射範囲と平面的に重なる表示領域を備え、当該表示領域から前記位置検出光が
視認側へ出射されて前記光出射範囲が構成されるように配置された電気光学パネルと、
前記複数の位置検出用光源を制御駆動し、前記光出射範囲内に所定の検出方向に沿って
傾斜する光出射分布を形成する光源制御駆動手段と、
前記光検出器の出力に基づいて前記検出物体の前記光出射範囲内の位置情報を導出する
位置情報導出手段と、を具備する電気光学装置であって、
前記光源制御駆動手段は、前記検出方向に対応する配列方向に配列された複数の前記位
置検出光源に対し制御操作量を前記配列方向へ漸次変化させて各放出光量を設定すること
で前記光出射分布を形成することを特徴とする電気光学装置。
【請求項８】
前記複数の位置検出用光源に対向し前記配列方向に沿って延在する光入射面を備えると
ともに、該光入射面から入射した前記位置検出光を伝播させて前記光入射面と交差する光
出射面から出射する導光板をさらに具備し、
前記電気光学パネルの前記表示領域が前記導光板に対し前記光出射面の光出射側に配置
されることを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記導光板の前記光入射面に向けて照明光を放出する複数の照明用光源をさらに具備し
、該複数の照明用光源は前記複数の位置検出用光源とともに前記光入射面に沿って分散し
て配置されることを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
前記導光板の前記光出射面とは反対側の面に向けて照明光を放出する複数の前記照明用
光源をさらに具備し、該複数の照明用光源は前記光出射面と平面的に重なる領域に分散し
て配置されることを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置。
【請求項１１】
前記複数の位置検出用光源は、前記電気光学パネルの前記表示領域の前記視認側とは反
対側に平面的行列状に配列され、前記表示領域に向けて前記位置検出光を放出することを
特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
【請求項１２】
前記配列面には前記位置検出光と並行して照明光を放出する複数の前記照明用光源が平
面的に配列されることを特徴とする請求項１１に記載の電気光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は位置検出装置及び電気光学装置に係り、特に、光学的に検出された値に基づい
て検出対象物の位置情報を取得する装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示体などの電気光学装置を備えた表示機器には、表示画面を視認可能と
するために、或いは、その視認性を高めるために、バックライト等の照明装置が用いられ
る場合がある。また、上記表示機器には、表示画面にタッチパネル等の指示位置検出手段
が設けられる場合もあり、この場合には、表示画面の特定箇所をペンや指などで指示する
ことで、当該指示位置が検出され、情報処理装置等に入力される。
【０００３】
上記のタッチパネル等の指示位置検出手段（位置座標入力手段）としては、表示画面へ
の接触状態を機械的・電気的に検出するための静電容量式若しくは抵抗膜式等のタッチパ
ネルが知られている他、例えば、表示画面に沿って多数の赤外線を縦横に走らせるととも
にこれらの赤外線を検出する光検出器を対応して設けることで、これらの赤外線を指等で
遮断したときに当該指等の位置座標を検出可能とした光学式タッチパネルが知られている
。一般に光学式タッチパネルといっても種々のものが知られているが、例えば、以下の特
許文献１及び２に記載されているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９５６４４号公報
【特許文献２】特開２００４−３０３１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の光学式タッチパネルでは、表示画面の近傍に検出すべき位置座標
の分解能に対応する多数の光源及び光検出器或いは光スイッチや導光構造などを配列させ
る必要があるので、光学素子の数が多くなるために高い製造コストを負担しなければなら
ず、また、消費電力が増大するという問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、光学式位置検出手段を低コストか
つ低消費電力となるように構成できる位置検出装置及び電気光学装置（表示装置）を実現
することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
斯かる実情に鑑み、本発明の位置検出装置は、所定の配列態様で配列された複数の位置
検出用光源と、該複数の位置検出用光源から放出される位置検出光が直接若しくは間接的
に出射される光出射範囲内に配置された検出物体による反射光を検出する光検出器と、前
記複数の位置検出用光源を制御駆動し、前記光出射範囲内に所定の検出方向に沿って傾斜
する光出射分布を形成する光源制御駆動手段と、前記光検出器の出力に基づいて前記検出
物体の前記光出射範囲内の位置情報を導出する位置情報導出手段と、を具備する位置検出
装置であって、前記光源制御駆動手段は、前記検出方向に対応する配列方向に配列された
複数の前記位置検出光源に対し制御操作量を前記配列方向に漸次変化させて各放出光量を
設定することで前記光出射分布を形成することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、光源制御駆動手段が複数の位置検出用光源の制御操作量を配列方向に
漸次変化させることで各放出光量を設定することにより、位置検出光の光出射範囲内の光
出射分布が検出方向に沿って傾斜する態様となるので、検出物体の光出射範囲内の位置が
当該検出方向に移動するとともに光検出器の検出光量が増減することから、位置情報導出
手段によって検出対象の光出射範囲内の上記検出方向の位置情報を求めることが可能にな
る。したがって、検出対象の位置情報を求めるに際して位置検出用光源及び光検出器を分
解能に対応する数だけ用意する必要がないため、素子数を抑制できるとともに消費電力も
低減できることから、光学式位置検出を低コストかつ低消費電力となるように構成するこ
とができる。また、配列方向に沿って複数の位置検出用光源の制御操作量を漸次変化させ
て各放出光量を設定することにより検出方向に沿って傾斜する光出射分布を形成するので
、各位置検出用光源の性能に拘らず確実に所望の光出射分布を得ることができる。
【０００９】
本発明の一の態様においては、前記位置検出用光源は電流値と放出光量との間に正の相
関を有する発光素子で構成され、前記制御操作量は電流値である。この場合には、上記光
源制御駆動手段が発光素子の電流量を調整することで各位置検出用光源の放出光量を確実
に制御することができる。
【００１０】
ここで、前記光源制御駆動手段は、前記検出方向に対応する配列方向に配列された複数
の前記位置検出用光源に印加する電圧値を前記配列方向に漸次変化させる場合がある。こ
の場合には、各位置検出用光源の放出光量を電圧値により個々に設定することができるの
で、状況に合わせて光出射分布を柔軟に対応させることができるなど、設定変更や放出光
量の調整が容易になる。
【００１１】
また、前記光源制御駆動手段は、前記検出方向に対応する配列方向に配列された複数の
前記位置検出用光源にそれぞれ抵抗を接続し、該抵抗の抵抗値を前記配列方向に漸次変化
させ、前記抵抗と前記位置検出用光源を含む直列回路の各組に共通の電圧を並列に印加す
る場合もある。この場合には、複数の抵抗の抵抗値を予め設定しておくことにより、各位
置検出用光源に対し、それに直列に接続される抵抗値と負の相関を有する電流値をそれぞ
れ与えることができるので、個々の電圧調整を要することなしに簡易に光出射分布を形成
することができる。
【００１２】
さらに、前記光源制御駆動手段は、前記検出方向に対応する配列方向に配列された複数
の位置検出用光源を直列に接続し、各位置検出用光源にそれぞれ並列に抵抗を接続し、該
抵抗の抵抗値を前記配列方向に漸次変化させ、前記複数の位置検出用光源の直列回路に電
圧を印加する場合もある。この場合には、複数の抵抗の抵抗値を予め設定しておくことに
より、各位置検出用光源に対し、それに並列に接続される抵抗値と負の相関を有する電流
値を与えることができるので、個々の電圧調整を要することなしに簡易に光出射分布を形
成することができる。
【００１３】
本発明の他の態様においては、前記光源制御駆動手段は、前記光出射範囲内に前記検出
方向の一方側へ向けて傾斜する第１の光出射分布と、前記光出射範囲内に前記一方側とは
逆の他方側へ向けて傾斜する第２の光出射分布とを切り替える。このように、光源制御駆
動手段により、光出射範囲内において検出方向の相互に逆側へ傾斜する第１の光出射分布
と第２の光出射分布が切り替えて形成されるので、第１の光出射分布と第２の光出射分布
のそれぞれに対応する検出対象からの反射光量を検出することにより、精度の高い検出対
象の位置情報を得ることができる。
【００１４】
ここで、両光出射分布にそれぞれ起因する光検出器の出力成分に基づいた検出対象物の
位置情報の導出方法は特に限定されないが、両光出射分布にそれぞれ起因する光検出器の
出力成分の比や差を用いて直接に位置情報を取得する方法だけでなく、両光出射分布にそ
れぞれ起因する光検出器の出力成分同士が相互に一致するように一方の光出射分布のレベ
ルを増減させたときの、当該レベルの増減量に基づいて検出対象物の位置情報を導出する
場合なども含まれる。
【００１５】
この場合に、前記光源制御駆動手段は前記第１の光出射分布と前記第２の光出射分布と
を交互に形成する。これによって、第１の光出射分布に基づく光検出器による反射光の検
出と、第２の光出射分布に基づく光検出器による反射光の検出とを順次に行うことができ
るので、両検出を時間的に近接して実施することができる。特に、第１の光出射分布を形
成するための位置検出用光源の駆動態様と、第２の光出射分布を形成するための位置検出
用光源の駆動態様とを所定の駆動周期に基づいて逆相で実施するようにすることで、光検
出器の検出信号の位相解析により、両光出射分布にそれぞれ起因する出力成分を容易に弁
別することが可能になる。
【００１６】
なお、前記光源制御駆動手段は、前記複数の位置検出用光源のうち前記配列方向に分散
配置された複数の第１群の前記位置検出用光源により前記第１の光出射分布を形成し、前
記複数の位置検出用光源のうち前記配列方向に分散配置され、前記第１群の位置検出用光
源とは異なる複数の第２群の前記位置検出用光源により前記第２の光出射分布を形成する
場合がある。この場合には、第１の光出射分布と第２の光出射分布が互いに異なる位置検
出用光源を用いて形成されるので、光源の制御が容易になる。
【００１７】
また、前記光源制御駆動手段は、前記複数の位置検出用光源を全て用いることにより前
記第１の光強度分布と前記第２の光強度分布をそれぞれ形成する場合もある。この場合に
は、全ての位置検出用光源を用いて両光出射分布をそれぞれ形成できるので、両光出射分
布の傾斜態様をより精密に実現することが可能になる。
【００１８】
本発明の他の態様においては、前記光源制御駆動手段は、前記検出方向と交差する第２
の検出方向の一方側に向けて前記位置検出光の出射光量が前記第２の検出方向の一方側に
傾斜した第３の光出射分布と、前記第２の検出方向の前記一方側とは逆の他方側に向けて
前記位置検出光の出射光量が前記第２の検出方向の前記他方側に傾斜した第４の光出射分
布と切り替える。この場合には、上記検出方向と交差する第２の検出方向に沿った位置情
報を得ることができるので、検出対象物の平面位置情報を取得することが可能になる。
【００１９】
この場合に、前記光源制御駆動手段は、前記第１の光出射分布、前記第２の光出射分布
、第３の光出射分布及び前記第４の光出射分布を順次に形成しつつ、各光出射分布の形成
時において前記光検出器の出力成分を取得することが好ましい。これによれば、検出方向
と第２の検出方向に沿った位置情報が順次に得られるので、検出対象物の平面位置情報を
迅速に取得することができる。この場合に、上記の四つの光出射分布の形成順序は特に限
定されない。
【００２０】
本発明の別の態様においては、前記複数の位置検出用光源の配列方向に沿って延在し、
前記複数の位置検出用光源と対向配置された光入射面を有し、該光入射面から入射した光
を内部で伝播させ前記光入射面と交差する光出射面から出射するように構成された導光板
を具備し、前記光出射面の少なくとも一部と重なる範囲が前記光出射範囲とされる場合が
ある。これによれば、複数の位置検出用光源の光が導光板を介して光出射範囲に出射され
るので、光源の配置と光出射範囲との関係を任意に設定したり、光出射範囲内の光出射分
布を導光板の導光特性を利用して改善したりすることが可能になる。
【００２１】
ここで、前記導光板の前記光入射面に向けて照明光を放出する複数の照明用光源をさら
に具備し、該複数の照明用光源は前記複数の位置検出用光源とともに前記光入射面に沿っ
て分散して配置される場合がある。この場合には、複数の照明用光源が光入射面に沿って
分散して配置されることで、光出射面からは照明光も並行して出射される。このため、導
光板の光出射側に透過型の電気光学パネルを配置することにより、当該電気光学パネルの
表示領域を照明することができ、これによって上記照明光を用いて電気光学パネルによる
表示を実現できる。したがって、共通の導光板を用いて位置検出機能と照明機能の双方を
実現できることから、電気光学装置の小型化や部品点数の低減を図ることができる。
【００２２】
この場合にはさらに、前記導光板は前記光入射面が設けられる複数の辺を有する平面形
状を備え、前記位置検出光が入射する前記光入射面と前記照明光が入射する前記光入射面
とが相互に異なる辺に設けられるときがある。この場合には、共通の導光板を用いて位置
検出機能と照明機能の双方を実現できることから、電気光学装置の小型化や部品点数の低
減を図ることができる点は上記の場合と同様であるが、位置検出光が入射する光入射面と
、照明光が入射する光入射面とが導光板の異なる辺に設けられることから、位置検出用光
源と照明用光源のそれぞれを、それぞれに要求される配光特性に合わせてより自由に配置
することが可能になる。特に、導光板の平面形状が矩形状である場合には、複数の位置検
出用光源が配列される光入射面と、複数の照明用光源が配列される光入射面とが相互に隣
接する辺にそれぞれ設けられることが好ましい。この場合には照明光と位置検出光とが導
光板内を異なる方向に伝搬するので、導光板の照明光と位置検出光に対する導光特性を別
々に設計することが可能になる。特に、後述するように、複数の位置検出用光源が短辺に
沿って配列され、複数の照明用光源が長辺に沿って配列されることが望ましい。
【００２３】
また、前記導光板（位置検出用導光板）とは別に、照明用光源と対向する光入射面を備
えるとともに、該光入射面と交差する光出射面を備えた照明用導光板を別途設ける場合も
ある。この場合、当該照明用導光板の光出射面は上記位置検出用導光板の光出射面と平面
的に重なるように配置される。
【００２４】
さらに、前記導光板の前記光出射面とは反対側の面に向けて照明光を放出する複数の前
記照明用光源をさらに具備し、該複数の照明用光源は前記光出射面と平面的に重なる領域
に分散して配置される場合もある。これによれば、いわゆる直下型の照明構造が設けられ
ることとなり、光出射面と平面的に重なる領域に分散して配置される照明用光源から放出
された照明光が導光板を通過する。
【００２５】
一方、本発明の異なる態様においては、前記複数の位置検出用光源は、基体上に平面的
行列状に配列され、その配列面と交差する方向に位置検出光を放出し、当該配列面の少な
くとも一部と重なる範囲が前記光出射範囲とされる場合がある。これによれば、複数の位
置検出用光源の配列態様によってそのまま光出射範囲内の光出射分布を形成することが可
能になるので、当該光出射分布を容易に形成することが可能になる。
【００２６】
この場合には、前記複数の照明用光源を上記配列面に沿って分散配置することが好まし
い。配列面に沿って分散配置された照明用光源を設けることで、直下型の照明装置を構成
することができる。この場合、前記複数の照明用光源の光出射方向に透過型の電気光学パ
ネルを配置することにより、当該電気光学パネルの表示を形成することができる。
【００２７】
また、本発明の電気光学装置は、所定の配列態様で配列された複数の位置検出用光源と
、該複数の位置検出用光源から放出される位置検出光が直接若しくは間接的に出射される
光出射範囲内に配置された検出物体による反射光を検出する光検出器と、前記光出射範囲
と平面的に重なる表示領域を備え、当該表示領域から前記位置検出光が視認側へ出射され
て前記光出射範囲が構成されるように配置された電気光学パネルと、前記複数の位置検出
用光源を制御駆動し、前記光出射範囲内に所定の検出方向に沿って傾斜する光出射分布を
形成する光源制御駆動手段と、前記光検出器の出力に基づいて前記検出物体の前記光出射
範囲内の位置情報を導出する位置情報導出手段と、を具備する電気光学装置であって、前
記光源制御駆動手段は、前記検出方向に対応する配列方向に配列された複数の前記位置検
出光源に対し操作量を前記配列方向へ漸次変化させて各放出光量を設定することで前記光
出射分布を形成することを特徴とする。
【００２８】
ここで、前記複数の位置検出用光源に対向し前記配列方向に沿って延在する光入射面を
備えるとともに、該光入射面から入射した前記位置検出光を伝播させて前記光入射面と交
差する光出射面から出射する導光板をさらに具備し、前記電気光学パネルの前記表示領域
が前記導光板に対し前記光出射面の光出射側に配置される場合がある。この場合に、電気
光学パネルの照明用として、前記導光板の前記光入射面に向けて照明光を放出する複数の
照明用光源をさらに具備し、該複数の照明用光源は前記複数の位置検出用光源とともに前
記光入射面に沿って分散して配置されることが好ましい。また、電気光学パネルの照明用
として、前記導光板の前記光出射面とは反対側の面に向けて照明光を放出する複数の前記
照明用光源をさらに具備し、該複数の照明用光源は前記光出射面と平面的に重なる領域に
分散して配置されることも好ましい。
【００２９】
また、前記複数の位置検出用光源は、前記電気光学パネルの前記表示領域の前記視認側
とは反対側に平面的行列状に配列され、前記表示領域に向けて前記位置検出光を放出する
場合もある。この場合には、電気光学パネルの照明用として、前記配列面には前記位置検
出光と並行して照明光を放出する複数の前記照明用光源が平面的に配列されることが好ま
しい。
【００３０】
上記各発明において、前記光検出器は、位置検出光の検出対象物による反射光の少なく
とも一部を検出可能とされていればよいので、そうである限り特に配置については限定さ
れるものではない。ただし、光出射範囲に対してその光出射の向きと異なる側に光検出器
を配置することで、当該反射光の検出が容易になる。また、光検出器は、複数の位置検出
用光源の配列部分に配置されていてもよく、電気光学パネルが配置される場合には当該パ
ネル内に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、光学式位置検出手段を低コストかつ低消費電力となるように構成でき
る位置検出装置及び電気光学装置（表示装置）を実現することができるという優れた効果
を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態の位置検出装置及び電気光学装置の概略構成を模式的に示す概略断面図。
【図２】第１実施形態の導光板、位置検出用光源及び照明用光源の配置を示す概略背面図。
【図３】第１実施形態の第３光出射分布及び第４光出射分布を示す説明図。
【図４】第１実施形態の第３光出射分布を形成するための位置検出用光源の発光態様を示す背面図（ａ）及び第４光出射分布を形成するための位置検出用光源の発光態様を示す背面図（ｂ）。
【図５】第１実施形態の第１光出射分布及び第２光出射分布を示す説明図。
【図６】第１実施形態の第１光出射分布を形成するための位置検出用光源の発光態様を示す背面図（ａ）及び第２光出射分布を形成するための位置検出用光源の発光態様を示す背面図（ｂ）。
【図７】第１実施形態の第１実施形態の第１光出射分布を形成するための位置検出用光源の別の発光態様を示す背面図（ａ）及び第２光出射分布を形成するための位置検出用光源の別の発光態様を示す背面図（ｂ）。
【図８】第２実施形態の照明用導光板、位置検出用導光板、位置検出用光源及び照明用光源の配置を示す概略背面図。
【図９】第３実施形態の位置検出装置及び電気光学装置の概略構成を模式的に示す概略断面図。
【図１０】第３実施形態の照明用導光板及び位置検出用導光板、位置検出用光源、並びに、照明用光源の配置を示す概略背面図。
【図１１】第４実施形態の位置検出装置及び電気光学装置の概略構成を模式的に示す概略断面図。
【図１２】第５実施形態の位置検出装置及び電気光学装置の概略構成を模式的に示す概略断面図。
【図１３】各実施形態の位置検出用光源の発光態様及び光検出器の検出態様を示すタイミングチャート。
【図１４】各実施形態の複数の位置検出用光源の配列に沿った二つの発光態様を示すグラフ（ａ）及び（ｂ）。
【図１５】第６実施形態の位置検出装置及び電気光学装置の概略構成を模式的に示す概略断面図。
【図１６】第６実施形態の基体上の位置検出用光源及び照明用光源の配置を示す概略平面図。
【図１７】第６実施形態の第１の光出射分布及び第２の光出射分布を示す説明図。
【図１８】第６実施形態の第１の光出射分布における位置検出用光源の発光態様を模式的に示す概略斜視図（ａ）及び第２の光出射分布における位置検出用光源の発光態様を模式的に示す概略斜視図（ｂ）。
【図１９】第６実施形態の第３の光出射分布及び第４の光出射分布を示す説明図。
【図２０】第６実施形態の第３の光出射分布における位置検出用光源の発光態様を模式的に示す概略斜視図（ａ）及び第４の光出射分布における位置検出用光源の発光態様を模式的に示す概略斜視図（ｂ）。
【図２１】第７実施形態の位置検出装置及び電気光学装置の概略構成を示す概略断面図。
【図２２】第７実施形態の電気光学パネル内の光検出器の配置を示す概略平面図。
【図２３】第８実施形態の位置検出装置及び電気光学装置の概略構成を示す概略断面図。
【図２４】第８実施形態の基体上の光検出器の配置を位置検出用光源及び照明用光源の配置とともに示す概略平面図。
【図２５】各実施形態の複数の位置検出用光源の配列に沿った二方向の発光態様を示すグラフ（ａ）及び（ｂ）。
【図２６】実施形態の位置情報の検出原理を示す概略構成ブロック図。
【図２７】実施形態の複数の位置検出用光源の駆動構成を示す概略構成ブロック図。
【図２８】実施形態の複数の位置検出用光源の駆動回路の一例を示す回路図。
【図２９】実施形態の複数の位置検出用光源の別の駆動構成を示す概略構成ブロック図。
【図３０】実施形態の複数の位置検出用光源の駆動回路の他の例を示す回路図。
【図３１】実施形態の複数の位置検出用光源の駆動回路のさらに別の例を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３４】
[第１実施形態]
図１は本発明に係る第１実施形態の位置検出装置及び電気光学装置の構成を模式的に示
す概略断面図、図２は位置検出装置の光源及び導光板を背面側から見た様子を模式的に示
す背面図である。
【００３５】
本実施形態の位置検出装置は照明装置１０を有する。この照明装置１０は、照明光Ｌ１
を放出する照明用光源１１と、位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを放出する位置検出用光源１２
Ａ１、１２Ａ２、１２Ａ３、１２Ａ４（以下、これらをまとめて単に位置検出用光源１２
Ａｎ（ｎ＝１，・・・ｋ；ｋは２以上の自然数）という。）、１２Ｂ１、１２Ｂ２、１２
Ｂ３、１２Ｂ４（以下、これらをまとめて単に位置検出用光源１２Ｂｎ（ｎ＝１，・・・
ｋ；ｋは２以上の自然数）という。）と、これらの照明光Ｌ１及び位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ
２ｂが入射する導光板１３と、導光板１３の背後に配置される反射板１４と、上記位置検
出光の出射側に配置された光検出器１５とを備え、照明装置１０とで位置検出装置を形成
している。また、導光板１３はアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明導光体から
なる。導光板１３は、一方の辺の端面である第１の光入射面１３ａａと、この光入射面１
３ａａと対向する他方の辺の端面である第２の光入射面１３ａｂと、光入射面１３ａａと
１３ａｂとの間の辺の端面１３ａｃ，１３ａｄと、これらの各端面と隣接するとともに交
差（図示例では直交）する光出射面１３ｂと、この光出射面１３ｂの反対側の背面１３ｄ
とを有する。さらに、導光板１３の光出射側には、必要に応じて、照明光の均一化を図る
ための光拡散板、照明光の指向性を高めるためのプリズムシート等の集光板などの光学シ
ート１６が適宜に配置される。
【００３６】
上記照明装置１０の光出射側には、透過型の液晶表示体等よりなる電気光学パネル２０
が配置される。この電気光学パネル２０は、たとえば、透明な基板２１と２２をシール材
２３で貼り合わせ、基板間に液晶２４を配置してなり、この液晶２４の配向状態を図示し
ない電極によりそれぞれ制御可能に構成した複数の画素を備えている。なお、必要に応じ
て基板２１及び２２の外面側には偏光板（図示せず）が配置される。各画素は、半導体Ｉ
Ｃチップ等よりなる駆動回路２５が出力する駆動信号によって駆動され、画素ごとに所定
の透過状態となるように制御される。
【００３７】
電気光学パネル２０の導光板１３とは反対側には光透過性を有する表装板３０が配置さ
れ、この表装板３０の外面（電気光学パネル２０とは反対側の面）上に光検出器１５が配
置される。この光検出器１５はフォトダイオード等の受光素子であり、上記位置検出光の
強度を検出可能となるように構成される。例えば、後述するように位置検出光が赤外線で
あれば、光検出器１５も赤外線に感度を有する受光素子で構成される。なお、光検出器１
５は少なくとも一つ設けられていれば良いが、複数設けても構わない。また、図示例のよ
うに表層板３０上などの最表面上に配置する場合に限定されず、例えば、電気光学パネル
２０の内部に光検出器１５′を設けてもよい。要は、光検出器は、後述する検出対象物Ｏ
ｂからの位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの反射光の少なくとも一部を検出できる構成で設置さ
れていればよい。
【００３８】
照明用光源１１は例えばＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子で構成され、図示しな
い駆動回路から出力される駆動信号に応じて例えば白色の照明光Ｌ１を放出する。図２に
示すように、複数の照明用光源１１が導光板１３の光出射面１３ｂを挟んで相互に対向す
る二つの光入射面１３ａａ、１３ａｂに沿ってそれぞれ配列される。
【００３９】
位置検出用光源１２Ａｎ、１２Ｂｎは、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子
で構成され、図示しない駆動回路から出力される駆動信号に応じて例えば赤外線である位
置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを放出する。位置検出光は特に限定されないが、後述する信号処
理等によって上記照明光Ｌ１や外光と区別して検出可能なものが好ましく、上記照明光Ｌ
１とは波長分布や発光態様が異なることが好ましい。また、本発明の検出対象物Ｏｂによ
り効率的に反射される波長域を有することが好ましい。例えば検出対象物Ｏｂが指等の人
体であれば、人体の表面で反射率の高い赤外線（特に可視光領域に近い近赤外線）である
ことが望ましい。位置検出用光源１２Ａｎ、１２Ｂｎは本質的にそれぞれ複数設けられ、
相互に異なる位置から位置検出光を放出するように構成される。
【００４０】
図２に示すように、導光板１３は平面視矩形状に構成される。そして、その互いに対向
する辺にそれぞれ上記第１の光入射面１３ａａと第２の光入射面１３ａｂが設けられる。
第１の光入射面１３ａａにはその辺に沿って配列方向Ｆに複数の照明用光源１１と複数の
位置検出用光源１２Ａｎが配列される。そして、照明光Ｌ１及び位置検出光Ｌ２ａは第１
の光入射面１３ａａから内部に採り込まれ、その内部を反対側の第２の光入射面１３ａｂ
へ向けて伝播していく。ここで、複数の照明用光源１１と複数の位置検出用光源１２Ａｎ
はいずれもそれぞれが光入射面１３ａａに沿って分散配置される。図示例では、光入射面
１３ａａに沿って照明用光源１１と位置検出用光源１２Ａｎが交互に配列されているが、
照明用光源１１の数と位置検出用光源１２Ａｎの数とが大きく異なる場合には、数の多い
光源の複数個置きに数の少ない光源が一つといった態様で配列されていてもよい。
【００４１】
また、第２の光入射面１３ａｂにも、その辺に沿って配列方向Ｆに複数の照明用光源１
１と複数の位置検出用光源１２Ｂｎが配列される。そして、照明光Ｌ１及び位置検出光Ｌ
２ｂは第２の光入射面１３ａｂから内部に採り込まれ、その内部を反対側の第１の光入射
面１３ａａへ向けて伝播していく。ここで、複数の照明用光源１１と複数の位置検出用光
源１２Ｂｎはいずれもそれぞれが光入射面１３ａｂに沿って分散配置される。図示例では
、光入射面１３ａｂに沿って照明用光源１１と位置検出用光源１２Ｂｎが交互に配列され
ているが、照明用光源１１の数と位置検出用光源１２Ｂｎの数とが大きく異なる場合には
、数の多い光源の複数個置きに数の少ない光源が一つといった態様で配列されていてもよ
い。なお、光入射面１３ａａに沿った照明用光源１１及び位置検出用光源１２Ａｎの配列
態様と、光入射面１３ａｂに沿った照明用光源１１及び位置検出用光源１２Ｂｎの配列態
様とは、相互に対称に構成されることが好ましい。
【００４２】
本実施形態の照明装置１０では、照明用光源１１から光入射面１３ａａ、１３ａｂに向
けて放出される照明光Ｌ１は導光板１３の内部に入射し、導光板１３の内部を光出射面１
３ｂに沿って配列方向Ｆと直交する方向Ｇの一方側Ｇａ及び他方側Ｇｂへ伝搬しながら、
徐々に光出射面１３ｂから出射されていく。このように光入射面１３ａａ、１３ａｂから
入射した光が内部を伝搬しながら光出射面１３ｂから徐々に出射するように構成するため
に、導光板１３には、光出射面１３ｂ又は背面１３ｄに形成された微細な凹凸形状や印刷
層などの光散乱構造が設けられる。そして、この光散乱構造の形状分布や分布密度は、光
出射面１３ｂ内において照明光Ｌ１の輝度がほぼ均一とされる平坦な光出射分布が得られ
るように適宜に形成される。例えば、図示例の場合には光入射面１３ａａ，１３ａｂから
これらの中間点に向けて徐々に上記の光散乱構造による光の散乱度合が増大するように形
成される。
【００４３】
上記のように光出射面１３ｂから出射される照明光Ｌ１は、光学シート１６を透過して
電気光学パネル２０の表示領域を照明するので、当該表示領域による光変調によって所定
の画像が形成され、この画像が視認側（図１の上側）から視認できるようになる。
【００４４】
一方、位置検出用光源１２Ａｎから光入射面１３ａａに放出される位置検出光Ｌ２ａも
導光板１３の内部に入射し、導光板１３の内部を光出射面１３ｂに沿って配列方向Ｆと直
交する方向Ｇの一方側Ｇａに伝搬しながら、徐々に光出射面１３ｂから出射されていく。
このとき、光出射面１３ｂから出射する位置検出光Ｌ２ａの光出射分布は、第１の光入射
面１３ａａから離れるに従って出射光量が漸減し、上記直交方向Ｇの一方側Ｇａへ傾斜し
た分布となる。この光出射面１３ｂより出射される位置検出光Ｌ２ａの分布は、図３に示
す第３の光出射分布Ｄ３である。
【００４５】
また、位置検出用光源１２Ｂｎから光入射面１３ａｂに放出される位置検出光Ｌ２ｂも
導光板１３の内部に入射し、導光板１３の内部を光出射面１３ｂに沿って直交方向Ｇの一
方側Ｇａとは逆の他方側Ｇｂへ伝搬しながら、徐々に光出射面１３ｂから出射されていく
。このとき、光出射面１３ｂから出射する位置検出光Ｌ２ｂの光出射分布は、第２の光入
射面１３ａｂから離れるに従って出射光量が漸減し、上記直交方向Ｇの他方側Ｇｂへ傾斜
した分布となる。この光出射面１３ｂより出射される位置検出光Ｌ２ｂの分布は、図３に
示す第４の光出射分布Ｄ４である。以上の第３の光出射分布Ｄ３及び第４の光出射分布Ｄ
４は共に表装板３０上の所定の光出射範囲（図示例では電気光学パネル２０の透過領域（
表示領域）と一致する。）内に形成される。
【００４６】
ここで、導光板１３は前述のように光出射面１３ｂから出射する照明光Ｌ１の光出射分
布を平坦化するために所定の光散乱構造を有しているが、この光散乱構造は、相互に対向
する二つの光出射面１３ａａ，１３ａｂからそれぞれ照明光Ｌ１が導光板１３内に入射す
ることで上記光出射分布が平坦化されるように構成されたものであるため、一方の光入射
面１３ａａ又は１３ａｂから入射する位置検出光Ｌ２ａ又はＬ２ｂのそれぞれについては
、光入射面１３ａａ又は１３ａｂから離れるに従って光出射面１３ｂから出射する光量が
漸減する。この出射光量の減少は、導光板１３の光出射面１３ｂからの光の出射による内
部伝搬光の減少だけでなく、導光板１３内の伝搬途中において位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ
そのものが減衰することによっても生ずる。ただし、照明光Ｌ１は基本的に可視光（白色
光）であるが、位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂが赤外光である場合、上記光散乱構造による光
の散乱率は波長によって異なる（波長が長くなるほど散乱しにくくなる）ため、通常は位
置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの上記光散乱構造による散乱度合は照明光Ｌ１よりも低い。すな
わち、位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂは光出射面１３ｂから出射しにくくなり、その結果、光
入射面１３ａａ又は１３ａｂから離れる方向の出射光量の減少の程度も小さくなる。
【００４７】
本実施形態では、図４（ａ）に示すように光入射面１３ａａに沿って配列方向Ｆに配列
された複数の位置検出用光源１２Ａｎが点灯する（図中にＨで示す。）ことによって第３
の光出射分布Ｄ３が形成され、図４（ｂ）に示すように光入射面１３ａｂに沿って配列方
向Ｆに配列された複数の位置検出用光源１２Ｂｎが点灯する（図中にＨで示す。）ことに
よって第４の光出射分布Ｄ４が形成される。第３の光出射分布Ｄ３は直交方向Ｇの一方側
Ｇａに傾斜した分布であるため、検出対象物Ｏｂの図示のＸ方向の位置に応じて位置検出
光Ｌ２ａの反射光量が変化し、光検出器１５の出力成分も検出対象物ＯｂのＸ方向の位置
に応じて変化する。同様に、第４の光出射分布Ｄ４は直交方向Ｇの他方側Ｇｂに傾斜した
分布であるため、検出対象物Ｏｂの図示のＸ方向の位置に応じて位置検出光Ｌ２ｂの反射
光量が変化し、光検出器１５の出力成分も検出対象物Ｏｂの位置に応じて変化する。
【００４８】
次に、上記光検出器１５による位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの検出に基づいて検出対象物
Ｏｂの位置情報を取得する方法について説明する。この位置情報の取得方法は種々のもの
が考えられるが、例えば、その一例として、二つの位置検出光Ｌ２ａとＬ２ｂの検出光量
の比率に基づいてそれらの減衰係数の比率を求め、この減衰係数の比率から両位置検出光
の伝播距離を求めることにより、対応する二つの光源を結ぶ方向の位置座標を求める方法
が挙げられる。
【００４９】
相互に対向する光入射面１３ａａ，１３ａｂに沿って配置された第１組の位置検出用光
源１２Ａｎと、第２組の位置検出用光源１２Ｂｎを用いて検出対象物ＯｂのＸ方向（直交
方向Ｇと一致する。）の位置座標を求める場合について具体的に説明する。第１組の位置
検出用光源１２Ａの制御操作量（例えば電流量）、変換係数及び放出光量（制御量）をＩ
ａ、ｋａ及びＥａ、第２組の位置検出用光源１２Ｂの制御操作量（電流量）、変換係数及
び放出光量（制御量）をＩｂ、ｋ及びＥｂとすれば、以下の式（１）及び（２）が成立す
る。
【００５０】
Ｅａ＝ｋ・Ｉａ…（１）
【００５１】
Ｅｂ＝ｋ・Ｉｂ…（２）
【００５２】
また、第１組の位置検出光Ｌ２ａの減衰係数及び検出光量をｆａ及びＨａ、第２組の位
置検出光Ｌ２ｂの減衰係数及び検出光量をｆｂ及びＨｂとすれば、以下の式（３）及び（
４）が成立する。
【００５３】
Ｈａ＝ｆａ・Ｅａ＝ｆａ・ｋ・Ｉａ…（３）
【００５４】
Ｈｂ＝ｆｂ・Ｅｂ＝ｆｂ・ｋ・Ｉｂ…（４）
【００５５】
したがって、両位置検出光の検出光量の比であるＨａ／Ｈｂが両光出射分布Ｄ３、Ｄ４
にそれぞれ起因する光検出器１５の出力成分の比で検出できるとすれば、Ｈａ／Ｈｂ＝（
ｆａ・Ｅａ）／（ｆｂ・Ｅｂ）＝（ｆａ／ｆｂ）・（Ｉａ／Ｉｂ）となるから、放出光量
の比Ｅａ／Ｅｂ又は制御操作量の比Ｉａ／Ｉｂに相当する値が分かれば、減衰係数の比ｆ
ａ／ｆｂが以下の式（５）により判明する。
【００５６】
ｆａ／ｆｂ＝（Ｈａ／Ｈｂ）・（Ｉｂ／Ｉａ）…（５）
【００５７】
ここで、減衰係数ｆａ、ｆｂは、位置検出用光源１２Ａｎ、１２Ｂｎから放出された位
置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの光量（放出光量）に対する光検出器１５によって検出された位
置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの光量（検出光量又は出力成分）の比であるから、検出対象物Ｏ
ｂのＸ座標上の位置によって図３に示す第３の光出射分布Ｄ３及び第４の光出射分布Ｄ４
の傾斜態様に応じて変化する。ここで、光出射面１３ｂ上におけるＸ座標として、光入射
面１３ａａ側の原点をｘ＝０、光入射面１３ａｂ側の最大値をｘ＝１とする相対的な座標
系を用いることとすると、減衰係数の比ｆａ／ｆｂは、検出対象物ＯｂのＸ方向の座標ｘ
に関して（１−ｘ）／ｘと正の相関を有することとなる。いずれにしても、上記の相関関
係を予め設定しておくことで、減衰係数の比ｆａ／ｆｂに基づいて、検出対象物Ｏｂの位
置情報である座標（第１組の位置検出用光源Ｌ２ａから第２組の位置検出用光源Ｌ２ｂへ
向かう方向の位置座標）ｘの値を得ることができる。
【００５８】
上記減衰係数の比ｆａ／ｆｂを求めるには、検出光量の比Ｈａ／Ｈｂを得るために位置
検出光Ｌ２ａとＬ２ｂとを弁別する必要がある。このような方法としては、例えば、第１
組の位置検出用光源１２Ａｎと第２組の位置検出用光源１２Ｂｎを逆相で点滅（例えば、
矩形波状若しくは正弦波状の駆動信号を伝播距離の差に起因する位相差が無視できる周波
数で相互に１８０度の位相差を持つように動作）させた上で、検出光量の波形を位相的に
解析する方法がある。すなわち、位置検出用光源１２Ａｎ及び１２Ｂｎを制御することで
上記の第３の光出射分布Ｄ３と、第４の光出射分布Ｄ４とを交互に形成し、これに応じて
出力される光検出器１５の検出信号に基づいて一定の処理を行う。
【００５９】
図１３は、位置検出用光源１２Ａｎの制御信号Ｓ１及び位置検出用光源１２Ｂｎの制御
信号Ｓ２と、光検出器１５の検出信号Ｅ０とを示すタイミングチャートである。上記制御
信号Ｓ１とＳ２は図示例ではそれぞれ矩形波であり、相互に逆相の信号とされ、これに応
じて位置検出光Ｌ２ａとＬ２ｂの発光タイミングも逆相とされる。そして、光検出器１５
の検出信号Ｅ０は、上記制御信号Ｓ１、Ｓ２に対して適宜の時間遅れｔｄを有する応答で
ある、位置検出光Ｌ２ａの検出成分（第３の光出射分布Ｄ３に起因する出力成分）Ｅ１と
、位置検出光Ｌ２ｂの検出成分Ｅ２（第４の光出射分布Ｄ４に起因する出力成分）の和に
なる。
【００６０】
上記の検出信号Ｅ０は制御信号Ｓ１、Ｓ２を形成するクロック信号と同期して解析され
る。この場合、検出信号Ｅ０のうち、制御信号Ｓ１の位相と対応する位相において得られ
る検出成分Ｅ１の振幅と、制御信号Ｓ２の位相と対応する位相において得られる検出成分
Ｅ２の振幅とをそれぞれ導出して上記の検出光量の比Ｈａ／Ｈｂを求めることができる。
そして、上記式（５）から減衰係数の比ｆａ／ｆｂを算出し、これに基づいて検出対象物
Ｏｂのｘ座標を求めることができる。この場合の回路構成は図１５に示されている。
【００６１】
図２６に示すように、クロック信号ＣＬＫに従って動作する制御部Ｓから上記制御信号
Ｓ１、Ｓ２及び駆動設定信号Ｉ１、Ｉ２を駆動部ＩＡ、ＩＢに出力し、駆動部ＩＡ、ＩＢ
がこれらの信号に基づいて位置検出用光源１２Ａｎ、１２Ｂｎを電流値Ｉａ、Ｉｂにて駆
動する。なお、上記制御部Ｓ及び駆動部ＩＡ，ＩＢは上記の光源制御駆動手段に相当する
。光検出器１５は検出回路ＤＳにより検出信号Ｅ０を出力し、この検出信号Ｅ０は位置情
報取得手段を構成する解析部Ｐにおいて解析される。解析部Ｐは制御部Ｓから出力される
同期信号Ｓ０に基づいて検出信号Ｅ０を解析し、導出された比Ｈａ／Ｈｂ及び電流値Ｉａ
、Ｉｂに基づいて最終的に上記減衰係数の比ｆａ／ｆｂ、或いは、座標ｘに相当する出力
信号Ｐｓを出力する。
【００６２】
ただし、検出信号Ｅ０の解析後の上記式（５）に基づいた検出対象物Ｏｂのｘ座標の算
出は上記方法に限られない。たとえば、一方の制御操作量Ｉａを一定値Ｉｍに固定し、検
出波形の変化が観測できなくなるように（すなわち、検出光量の比Ｈａ／Ｈｂが１となる
ように）他方の制御操作量Ｉｂを制御し、このときの制御操作量Ｉｂ＝Ｉｍ・（ｆａ／ｆ
ｂ）から上記減衰係数の比ｆａ／ｆｂを導出することも可能である。この場合、上記解析
部Ｐから検出光量の比Ｈａ／Ｈｂに対応する帰還信号Ｆｓを制御部Ｓにフィードバックし
、この帰還信号Ｆｓの値に応じて制御部Ｓから出力される駆動設定信号Ｉ２を変えること
で、電流値ＩｂをＨａ／Ｈｂ＝１となるように制御する。
【００６３】
また、両制御操作量の和が常に一定値Ｉｍ＝Ｉａ＋Ｉｂに保ち、Ｈａ／Ｈｂ＝１となる
ように制御してもよい。この場合には、式（５）によりＩｂ＝Ｉｍ・ｆｂ／（ｆａ＋ｆｂ
）となるので、ｆｂ／（ｆａ＋ｆｂ）＝αとすると、ｆａ／ｆｂ＝（１−α）／αにより
、減衰係数の比が求まる。
【００６４】
本実施形態の場合、上述のようにして検出対象物Ｏｂの図示Ｘ方向の位置情報は、第１
組の位置検出用光源１２Ａｎと第２組の位置検出用光源１２Ｂｎを相互に逆相で駆動する
ことで取得することができるが、検出対象物Ｏｂの平面位置を検出するには、上記Ｘ方向
と直交するＹ方向の位置情報もさらに取得する必要がある。検出対象物ＯｂのＹ方向の位
置情報は、上記複数の位置検出用光源１２Ａｎ及び１２Ｂｎの放出光量Ｅａ，Ｅｂを配列
方向Ｆに沿って単調に変化させることで、図５に示す第１の光出射分布Ｄ１及び第２の光
出射分布Ｄ２を形成し、これらの光出射分布によって得られる光検出器１５の検出信号に
基づいて取得される。ここで、図５においては、Ｙ方向の位置座標として、端面１３ａｃ
側の原点をｙ＝０とし、端面１３ａｄ側の最大値をｙ＝１とする相対座標系を導入してい
る。なお、以上のように、配列方向Ｆに沿った複数の位置検出用光源の放出光量の漸減に
より、当該配列方向Ｆに対応する検出方向ｙに沿って傾斜する光出射分布Ｄ１、Ｄ２を得
ることができる。この場合、本実施形態では、配列方向Ｆと検出方向ｙは平面的に見て一
致する方向となっている。ただし、本発明では配列方向Ｆと検出方向ｙが必ずしも一致し
ている必要はなく、配列方向Ｆの放出光量の漸減によって検出方向ｙに傾斜した光出射分
布が形成される関係となっていればよい。
【００６５】
本実施形態において第１の光出射分布Ｄ１及び第２の光出射分布Ｄ２を形成する態様の
一例は図６（ａ）及び（ｂ）に示される。図６（ａ）では、位置検出用光源１２Ａｎ及び
１２Ｂｎがそれぞれ６個（ｎ＝６）配列されており、これらの位置検出用光源１２Ａ１〜
１２Ａ６及び１２Ｂ１〜１２Ｂ６のうち、配列方向Ｆに沿った配列中の一つ置きの第１群
の位置検出用光源１２Ａ１、１２Ａ３、１２Ａ５及び１２Ｂ１、１２Ｂ３、１２Ｂ５を配
列方向Ｆの一方側Ｆａに向けて放出光量Ｅａ、Ｅｂが漸減する（図中では放出光量の高い
側から順にＨ、Ｍ、Ｌと示してある。）ように駆動する。すなわち、図１４（ａ）に示す
ように、第１群に属する複数の位置検出用光源１２Ａ１、１２Ａ３、１２Ａ５を、配列方
向Ｆの一方側Ｆａに向けて順次に放出光量Ｅａが小さくなる態様で発光させる。ここで、
位置検出用光源１２Ａｎの放出光量Ｅａについてのみ図示しているが、位置検出用光源１
２Ｂｎの放出光量Ｅｂについても同様である。これによって、導光板１３の光出射面１３
ｂから出射される位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの出射光量は、配列方向Ｆの一方側Ｆａに向
けて漸減するので、Ｙ方向のマイナス側に傾斜した第１の光出射分布Ｄ１が形成される。
【００６６】
一方、図６（ｂ）では、位置検出用光源１２Ａ１〜１２Ａ６及び１２Ｂ１〜１２Ｂ６の
うち、配列方向Ｆに沿った配列中の上記第１群の位置検出用光源以外の第２群の位置検出
用光源１２Ａ２、１２Ａ４、１２Ａ６及び１２Ｂ２、１２Ｂ４、１２Ｂ６を配列方向Ｆの
一方側Ｆａとは逆の他方側Ｆｂに向けて放出光量Ｅａ、Ｅｂが漸減する（図中では放出光
量の高い側から順にＨ、Ｍ、Ｌと示してある。）ように駆動する。すなわち、図１４（ｂ
）に示すように、第２群に属する複数の位置検出用光源１２Ａ２、１２Ａ４、１２Ａ６を
、配列方向Ｆの他方側Ｆｂに向けて順次に放出光量Ｅａが小さくなる態様で発光させる。
ここで、位置検出用光源１２Ａｎの放出光量Ｅａについてのみ図示しているが、位置検出
用光源１２Ｂｎの放出光量Ｅｂについても同様である。これによって、導光板１３の光出
射面１３ｂから出射される位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの出射光量は、配列方向Ｆの他方側
Ｆｂに向けて漸減するので、Ｙ方向のプラス側に傾斜した第２の光出射分布Ｄ２が形成さ
れる。以上の第１の光出射分布Ｄ１及び第２の光出射分布Ｄ２は共に表装板３０上の所定
の光出射範囲（図示例では電気光学パネル２０の透過領域（表示領域）と一致する。）内
に形成される。
【００６７】
そして、図１３、図１４及び図２６を参照して説明した先のＸ方向の位置情報の取得方
法と同様に、上記第１群の位置検出用光源１２Ａ１、１２Ａ３、１２Ａ５及び１２Ｂ１、
１２Ｂ３、１２Ｂ５と、上記第２群の位置検出用光源１２Ａ２、１２Ａ４、１２Ａ６及び
１２Ｂ２、１２Ｂ４、１２Ｂ６を交互に点灯させることで、第１の光出射分布Ｄ１と第２
の光出射分布Ｄ２とを交互に形成し、光検出器１５の検出信号を位相的に解析することに
より、それぞれの光出射分布Ｄ１、Ｄ２に基づく検出光量の比を求める。その後の処理も
上記方法と同様であり、最終的に検出対象物ＯｂのＹ方向の座標ｙを導出することができ
る。
【００６８】
検出対象物ＯｂのＹ方向の座標ｙを導出するには、上述のように第１群と第２群の複数
の位置検出用光源の放出光量Ｅａ、Ｅｂをそれぞれ配列方向Ｆの一方側Ｆａと他方側Ｆｂ
に向けて漸減させる必要があるので、図２７に示すように、位置検出用光源１２Ａｎ（ｎ
＝１〜ｋ；図４に示す場合はｋ＝６）のそれぞれ操作量である電流値Ｉａ１、Ｉａ２、Ｉ
ａ３、・・・、Ｉａｋを上記駆動設定信号Ｉ１と同様の駆動設定信号Ｉａ１、Ｉａ２、Ｉ
ａ３、・・・、Ｉａｋに基づいて上記駆動部ＩＡと同様の駆動部ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３
、・・・、ＩＡｋによって異なる値に設定できるように構成する。また、各位置検出用光
源１２Ａｎの駆動態様は上記制御信号Ｓ１と同様の制御信号Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓａ３、・
・・Ｓａｋによって決定される。また、位置検出用光源１２Ｂｎについても同様であり、
上記制御信号Ｓ２と同様の制御信号Ｓｂ１、Ｓｂ２、Ｓｂ３、・・・Ｓｂｋ及び上記駆動
設定信号Ｉ２と同様の駆動設定信号Ｉｂ１、Ｉｂ２、Ｉｂ３、・・・Ｉｂｋによりそれぞ
れ上記駆動部ＩＢと同様の駆動部ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＢ３、・・・ＩＢｋを介して制御さ
れる。
【００６９】
ここで、図２６に示す回路の駆動部ＩＡ及び位置検出用光源１２Ａｎを図２７に示す駆
動部ＩＡ１〜ＩＡｋによって複数の位置検出用光源１２Ａｎをそれぞれ別々の電流値Ｉａ
１〜Ｉａｋに設定することができるとともに別々の制御信号Ｓａ１〜Ｓａｋで駆動できる
ように構成し、駆動部ＩＢ及び位置検出用光源１２Ｂｎについても同様に構成することで
、図２６に示す回路によって本実施形態のＸ方向及びＹ方向の位置情報の導出を全て実行
できる。
【００７０】
この場合に、上述のＸ方向の位置情報の導出において説明した、Ｈａ／Ｈｂ＝１となる
ようにＩｂを制御する方法は、Ｙ方向の位置情報の導出においては、第２の光出射分布Ｄ
２の傾斜分布の光強度を全体的に上下にシフトさせる制御を行うことに相当する。すなわ
ち、図５に点線で示すように、検出対象物ＯｂのＹ方向の位置に応じて第２の光出射分布
Ｄ２の光強度を全体的にシフト量δだけ上下にシフトさせることで、第１の光出射分布Ｄ
１と第２の光出射分布Ｄ２の交点位置（Ｈａ／Ｈｂ＝１が成立する位置に相当する。）を
Ｙ方向に移動させることができる。したがって、Ｈａ／Ｈｂ＝１が成立するように上記シ
フト量δを変化させることで、上記交点位置が検出対象物ＯｂのＹ方向の位置と一致する
ように制御することができる。そして、このときのシフト量δに基づいて検出対象物Ｏｂ
の座標ｙを導出することができる。
【００７１】
図７は、第１の光出射分布Ｄ１及び第２の光出射分布Ｄ２を形成する他の方法を示す背
面図（ａ）及び（ｂ）である。この方法では、上記実施形態のように位置検出用光源を第
１群と第２群に分けるといったことを行わずに、図７に示すように、第１の光出射分布Ｄ
１と第２の光出射分布Ｄ２のそれぞれを、位置検出用光源１２Ａｎ、１２Ｂｎの全てを用
いて形成している。ここで、図中では放出光量の高い側から順にＨ、ＨＭ、Ｍ、ＭＬ、Ｌ
、ＬＬと示してある。この場合には、図１４（ａ）及び（ｂ）において図示点線の部分も
含めた形で全ての位置検出用光源の放出光量を設定する。このようにすると、駆動周期内
において各位置検出用光源の輝度を切り替える必要があるために制御が複雑になるものの
、より多数の光源を用いて第１の光出射分布Ｄ１及び第２の光出射分布Ｄ２を形成するた
めに、各光出射分布の傾斜態様の均一性の向上が可能となり、位置情報の精度を高めるこ
とができるという利点がある。
【００７２】
以上のように、本実施形態では、検出対象物ＯｂのＸ方向の位置情報については、第１
組の位置検出用光源１２Ａｎから放出される位置検出光Ｌ２ａと第２組の位置検出用光源
１２Ｂｎから放出される位置検出光Ｌ２ｂのそれぞれが導光板１３の伝搬方向に沿って伝
搬していく方向である直交方向Ｇの一方側Ｇａと他方側Ｇｂにそれぞれ傾斜した第３の光
出射分布Ｄ３と第４の光出射分布Ｄ４を形成することによって座標ｘが導出される。一方
、Ｙ方向の位置情報については、複数の位置検出用光源１２Ａｎと１２Ｂｎの放出光量Ｅ
ａ，Ｅｂを配列方向Ｆの一方側Ｆａと他方側Ｆｂにそれぞれ順次に低減させていくことに
よって一方側Ｆａに傾斜した第１の光出射分布Ｄ１と他方側Ｆｂに傾斜した第２の光出射
分布Ｄ４を形成し、これらに基づいて得られる検出光量（出力成分）の比から座標ｙが導
出される。そして、上記の座標ｘの導出と、座標ｙの導出とを交互に行うことで上記の検
出対象物Ｏｂの平面位置を求めることができる。
【００７３】
本実施形態によれば、特に画素ごとに光変調状態を制御するタイプの電気光学パネル２
０を照明して表示を行いつつ、その表示画面上の検出対象物Ｏｂの位置情報を検出するこ
とができる。このとき、位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを導光板１３の光入射面１３ａａ、１
３ａｂから入射させ、光入射面と交差（図示例では直交）する光出射面１３ｂから出射さ
せ、これらが検出対象物Ｏｂで反射されてなる反射光を光検出器１５で検出することで検
出対象物Ｏｂの平面位置情報を得ることができるので、従来の表示画面上に多数の光源や
光検出器、或いは、光スイッチ等を配列させる方法に比べると、位置検出用の素子数を大
幅に低減することができ、大幅な構造の簡易化、製造コストの低減、及び消費電力の低減
を図ることができる。
【００７４】
特に、本実施形態では、配列された複数の位置検出用光源を用いることで、傾斜した光
出射分布を厳密に形成することができるため、位置情報の精度を高めることができる。ま
た、Ｘ方向に対向配置される二組の複数の位置検出用光源１２Ａｎと１２ＢｎによってＸ
方向とＹ方向の双方の位置情報を取得することができるので、素子数の増加を抑制しつつ
位置情報の精度を向上できるという利点もある。
【００７５】
また、本実施形態では、相互に逆向きの傾斜を有する第１の光出射分布Ｄ１と第２の光
出射分布Ｄ２、或いは、第３の光出射分布Ｄ３と第４の光出射分布Ｄ４を用いて、それぞ
れＸ方向とＹ方向の位置情報を求めるようにしているので、外光による光検出器１５の検
出光量の絶対値レベルの変動、或いは、位置検出装置や電気光学装置の内部の光学的構造
、たとえば、導光板１３、反射板１４、光学シート１６、電気光学パネル２０、表装板３
０などにおける光透過率の変動やばらつきに起因する、上記検出光量（出力成分）の個々
の絶対値レベルの変動やばらつきによる影響を排除することができる。すなわち、Ｘ方向
の位置情報を導出するに際しては、第３の光出射分布Ｄ３と第４の光出射分布Ｄ４に基づ
く検出光量の比（位置検出光Ｌ２ａとＬ２ｂの検出光量の比でもある。）Ｈａ／Ｈｂを用
いることで、位置検出光の放出光量Ｅａ，Ｅｂ、出射光量、検出光量のそれぞれの絶対値
レベルによる影響が抑制され、Ｙ方向の位置情報を導出するに際しては、第１の光出射分
布Ｄ１と第２の光出射分布Ｄ２に基づく検出光量の比を用いることで、同様に絶対値レベ
ルによる影響が抑制される。
【００７６】
さらに、本実施形態では、光入射面１３ａａ、１３ａｂに沿ってそれぞれ配列された複
数の位置検出用光源１２Ａｎ、１２Ｂｎの放出光量Ｅａ、Ｅｂを配列方向Ｆに沿って変化
させることで当該配列方向Ｆに沿った傾斜を有する第１の光出射分布Ｄ１と第２の光出射
分布Ｄ２を形成し、上記配列方向Ｆに沿ったＹ方向の位置情報を得るようにしているので
、位置情報の導出に用いる光出射分布Ｄ１、Ｄ２の傾斜態様が導光板１３の導光特性（例
えば、上記の光散乱構造）によって影響されにくくなる。すなわち、第１の光出射分布Ｄ
１及び第２の光出射分布Ｄ２の傾斜態様は、当該傾斜方向に配列された複数の位置検出用
光源１２Ａｎ、１２Ｂｎの放出光量Ｅａ、Ｅｂを設定することによって形成されるもので
あるから、位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの導光板１３内における伝搬態様にはほとんど依存
しない。したがって、導光板１３の導光特性を位置検出機能に制約されずに容易に設定す
ることができ、たとえば、本実施形態のように照明光Ｌ１の導光板として兼用することも
可能になる。
【００７７】
なお、本実施形態ではＹ方向の位置情報を取得する場合についてのみ光出射分布Ｄ１及
びＤ２を利用しているが、位置検出機能が導光板１３の導光特性に影響されにくいという
観点から見ると、Ｘ方向の位置情報を取得する場合についても同様の構成を用いることも
考えられる。すなわち、導光板１３の端面１３ａｃと１３ａｄに沿ってそれぞれ別の複数
の位置検出用光源の配列を形成し、これらの配列によってＸ方向の相互に逆側に傾斜した
二つの光出射分布を形成し、これらの光出射分布によってＸ方向の位置情報を導出するよ
うにしてもよい。
【００７８】
また、本実施形態では、導光板１３の相互に対向する光入射面１３ａａ、１３ａｂに沿
ってそれぞれ複数の位置検出用光源１２Ａｎと１２Ｂｎを配列させ、これらの放出光量Ｅ
ａ、Ｅｂをそれぞれ上述のように設定することにより光出射分布Ｄ１、Ｄ２を形成してい
るが、光入射面１３ａａ又は１３ａｂに沿った複数の位置検出用光源１２Ａｎと１２Ｂｎ
のうちいずれか一方のみでも、傾斜した光出射分布Ｄ１、Ｄ２を形成することができる。
この場合、たとえば、複数の位置検出用光源１２Ａｎのみを設け、上記位置検出用光源１
２Ｂｎを設けないときには、光入射面１３ａａから直交方向Ｇ（Ｘ方向）に離れるに従っ
て光出射光量が漸減するものの、検出対象物ＯｂのＹ方向の位置座標ｙは、第１の光出射
分布に起因する検出光量Ｈａと、第２の光出射分布に起因する検出光量Ｈｂの比に基づい
て導出されるため、得られる位置情報は直交方向Ｇに沿った出射光量の変動にはほとんど
影響されない。
【００７９】
さらに、上記実施形態では、第１の光出射分布に起因する検出光量Ｈａと、第２の光出
射分布に起因する検出光量Ｈｂの比に基づいて検出対象物Ｏｂの位置情報が導出されるが
、本発明は検出光量ＨａとＨｂの比に基づいて位置情報を導出する場合に限らない。たと
えば、検出対象物Ｏｂの座標ｙと検出光量の差Ｈａ−Ｈｂとの間にも相関関係があるので
、検出光量ＨａとＨｂの差に基づいて位置情報を導出することも可能である。いずれにし
ても、たとえば、二つの出力成分の任意の関数、例えば、Ｆ＝（Ｍａ・Ｈａ）／（Ｍｂ・
Ｈｂ）やＦ＝Ｍａ・Ｈａ−Ｍｂ・Ｈｂ（ＭａとＭｂはそれぞれ結合係数）を用いるなど、
両光出射分布にそれぞれ起因する出力成分である検出光量ＨａとＨｂの双方を用いて位置
情報が導出されれば、位置情報の導出をより正確かつ安定的に行うことができる。
【００８０】
本実施形態では、平面視矩形状の導光板１３のＸ方向に対向する辺に設けられた光入射
面１３ａａ、１３ａｂに複数の照明用光源１１と位置検出用光源１２Ａｎ、１２Ｂｎが共
に配列されているので、導光板１３のＸ方向の照明光Ｌ１の光出射分布を均一化するため
の光散乱構造が設けられるから、位置検出用光源１２Ａｎと１２ＢｎによってＹ方向に傾
斜した第１の光出射分布Ｄ１と第２の光出射分布Ｄ２を形成する場合に、両光出射分布Ｄ
１、Ｄ２のＸ方向の平坦性を得やすくなり、その結果、検出対象物ＯｂのＸ方向の位置情
報をより精度よく取得することができるという利点もある。
【００８１】
［第２実施形態］
次に、図８を参照して本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では
、位置検出用光源の配置以外は第１実施形態と同様に構成されるので、同一部分には同一
符号を付し、それらの説明は省略する。
【００８２】
本実施形態において、導光板１３の四つの端面はそれぞれ光入射面１３ａａ、１３ａｂ
、１３ａｃ、１３ａｄとなっており、一対の対向する光入射面１３ａａと１３ａｂに沿っ
てそれぞれ複数の照明用光源１１が配列され、他の一対の対向する光入射面１３ａｃと１
３ａｄに沿ってそれぞれ複数の位置検出用光源１２Ｃｎ（ｎ＝１，・・・ｋ；ｋは二以上
の自然数）、１２Ｄｎ（ｎ＝１，・・・ｋ；ｋは二以上の自然数）が配列されている。
【００８３】
本実施形態では、上述のように照明用光源１１と位置検出用光源１２Ｃｎ、１２Ｄｎが
異なる辺に設けられた光入射面に沿って配列されており、したがって、光入射面１３ａａ
、１３ａｂにおいて照明用光源１１のみを配列でき、光入射面１３ａｃ、１３ａｄにおい
て位置検出用光源１２Ｃｎ、１２Ｄｎのみを配列できるため、各光源の配置に関する制約
を低減することができる。特に、照明用光源１１と位置検出用光源１２Ｃｎ、１２Ｄｎが
平面視矩形状の導光板１３の隣接する辺に設けられた光入射面にそれぞれ配列されるので
、導光板１３内における照明光Ｌ１の伝搬方向と、位置検出光Ｌ２ｃ、Ｌ２ｄの伝搬方向
とが異なる方向（各光源の主軸方向が異なる方向）、図示例では直交方向、となるように
構成される。これによって、導光板１３の上記光散乱構造の分布態様をＸ方向とＹ方向で
変えることで、照明光に対する導光特性と、位置検出光Ｌ２ｃ、Ｌ２ｄに対する導光特性
とを実質的に独立に設定することも可能になる。したがって、それぞれの光の導光特性を
最適化することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、導光板１３の長辺に設けられた光入射面１３ａａ，１３ａｂに
照明用光源１１が配列され、短辺に設けられた光入射面１３ａｃ，１３ａｄに位置検出用
光源１２Ｃｎ、１２Ｄｎが配列されている。これは、長辺に沿って照明用光源１１を配列
させることで照明光の光出射分布の均一化を図るうえで有利である。また、位置検出光の
伝搬方向に傾斜した第３の光出射分布Ｄ３及び第４の光出射分布Ｄ４を形成する際に、当
該伝搬方向の導光距離、すなわち、光出射分布Ｄ３、Ｄ４によって取得する方向の座標範
囲が長くなるため、光出射分布Ｄ１、Ｄ２の傾斜を形成する方向の距離は短くなることか
ら、位置検出用光源１２Ｃｎ、１２Ｄｎの数を低減することができるうえでも有利である
。
【００８５】
［第３実施形態］
次に、次に、図９及び図１０を参照して本発明の第３実施形態について説明する。この
第３実施形態では、導光板の構成と、これに対応する照明用光源及び位置検出用光源の配
置以外は第１実施形態と同様に構成されるので、同一部分には同一符号を付し、それらの
説明は省略する。
【００８６】
本実施形態においては、照明用光源１１から放出される照明光Ｌ１が一方側の光入射面
１３Ａａから内部に入射して内部を伝播し、光出射面１３Ａｃより出射する照明用導光板
１３Ａと、位置検出用光源１２Ａｎ、１２Ｂｎが相互に対向する光入射面１３Ｂａ、１３
Ｂｂから内部に入射して内部を伝播し、光出射面１３Ｂｃより出射する位置検出用導光板
１３Ｂとを有する。そして、照明用導光板１３Ａと位置検出用導光板１３Ｂは光出射面同
士が平面的に重なるように配置され、いずれの光出射面も電気光学パネル２０の表示領域
と平面的に重なるように配置される。なお、図示例では照明用導光板１３Ａが視認側に配
置され、位置検出用導光板１３Ｂが視認側とは反対側に配置されているが、これとは逆に
配置されていてもよい。また、位置検出用導光板１３Ｂを電気光学パネル２０より視認側
に配置してもよい。
【００８７】
本実施形態の照明用導光板１３Ａは、光入射面１３Ａａに沿って複数の照明用光源１１
が配列され、この光入射面１３Ａａからのみ照明光Ｌ１が導光板１３の内部に入射し、内
部伝播光が反対側の外縁部１３Ａｂに向けてＸ方向にのみ進むので、光出射面１３ａｃか
らの出射光の分布を平坦化するために、上記の光散乱構造による散乱、偏向作用がＸ方向
に向けて単調に増加するように構成される。このような光散乱構造を設けることで、光入
射面１３Ａａから入射した照明光Ｌ１は光出射面１３ａｃからほぼ均一に出射される。
【００８８】
また、照明用導光板１３Ａには、光入射面１３Ａａに隣接する光出射面１３Ａｃの端部
に外縁部１３Ａｂ側に向けて傾斜してなる傾斜部１３Ａｇが設けられ、この傾斜部１３Ａ
ｇを設けることで、光入射面１３Ａａの厚み（図示上下方向の幅）が傾斜部１３Ａｇより
も外縁部１３Ａｂ側の光出射面１３Ａｃの領域である主体部分よりも厚く形成されている
。このようにすると、導光板１３Ａの主体部分を薄く構成しつつ、この主体部分よりも厚
みの大きな発光面を備えたＬＥＤ等の発光素子を照明用光源１１として用いることが可能
になり、しかも、上記発光面から放出される照明光Ｌ１を傾斜部１３Ａｇの表面で閉じ込
めて主体部分へ導くことができるため、照明用光源１１の放出光量を増大させることがで
きるとともにそれを効率的に照明若しくは表示に利用できる。
【００８９】
一方、位置検出用導光板１３Ｂにおいては、光入射面１３Ｂａに沿って複数の位置検出
用光源１２Ａｎが配列され、光入射面１３Ｂｂに沿って複数の位置検出用光源１２Ｂｎが
配列される。したがって、この位置検出用導光板１３Ｂ及び位置検出用光源１２Ａｎ、１
２Ｂｎの配置態様は、上記第１実施形態と同様の構成を有している。したがって、位置検
出用光源１２Ａｎ、１２Ｂｎ及び位置検出用導光板１３Ｂと、光検出器１５を用いた位置
検出の方法は第１実施形態と何ら変わりない。
【００９０】
本実施形態では、位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを導光するための専用の位置検出用導光板
１３Ｂを設けたので、照明光Ｌ１を導光するための導光特性に影響を受けずに、導光板１
３Ｂの導光特性を位置検出専用に設計することができる。
【００９１】
［第４実施形態］
次に、図１１を参照して本発明に係る第４実施形態について説明する。図１１は本発明
に係る第４実施形態の位置検出装置及び電気光学装置の構成を模式的に示す概略断面図で
ある。なお、本実施形態においても、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、それ
らの説明は省略する。
【００９２】
本実施形態では、複数の照明用光源１１がケース状の基体１４′の底部上に平面的に（
すなわち縦横に）配列されている。照明用光源１１は、図示例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）の発光色を備えた三つの発光素子（ＬＥＤ）１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂが一体に構
成されたものであるが、特に限定されるものではない。また、上記の複数の照明用光源１
１と離間して、その視認側に導光板１３が配置されている。導光板１３は基本的に第１実
施形態の導光板１３や第３実施形態の位置検出用導光板１３Ｂと同様に構成されたもので
、光入射面１３ａａ，１３ａｂに沿ってそれぞれ複数の位置検出用光源１２Ａｎ、１２Ｂ
ｎが配列される。また、光拡散板１６が導光板１３と電気光学パネル２０の間に配置され
る。なお、光拡散板１６は複数の照明用光源１１から或る程度離間して配置されていれば
、例えば、照明用光源１１と導光板１３との間に配置されていても構わない。
【００９３】
図示例では、ケース状の基体１４′が上記照明用光源１１、位置検出用光源１２Ａｎ、
１２Ｂｎ、導光板１３、光拡散板１６を収容保持し、一体の照明ユニットを構成している
。なお、基体１４′の底部や側部の内面は反射面とされ、照明光Ｌ１を効率的に出射する
ように構成される。
【００９４】
本実施形態では、照明光Ｌ１は基体１４′の底部上の複数の照明用光源１１から導光板
１３及び光拡散板１６を通過して電気光学パネル２０へ照射され、視認側に出射される。
すなわち、本実施形態の照明構造は、いわゆる直下型のバックライト構造となっている。
【００９５】
本実施形態でも、位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂは導光板１３の光出射面１３ｂより出射さ
れ、検出対象物Ｏｂで反射された光が光検出器１５、１５′にて検出されるので、上記第
１実施形態と同様に検出対象物Ｏｂの平面位置の情報を取得することができる。
【００９６】
［第５実施形態］
次に、図１２を参照して本発明に係る第５実施形態について説明する。なお、本実施形
態において、第４実施形態と同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
【００９７】
本実施形態では、上記第４実施形態と基本的に同一の構造を有するが、複数の光検出器
１５″が基体１４′の底部内面上に配置されている点で異なる。位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２
ｂが視認側へ出射され、検出対象物Ｏｂに反射されると、その反射光の一部は視認側とは
反対側に戻り、電気光学パネル２０、光拡散板１６、導光板１３を透過して基体１４′の
底部上の光検出器１５″で検出される。この場合、図示例では複数の光検出器１５″が平
面的に分散して配置されているため、上記反射光を確実に検出することができるように構
成されているが、必要な平面範囲全体から上記反射光を受光できる位置に配置されるなら
ば、単一の光検出器１５″のみが設けられていてもよい。
【００９８】
[第６実施形態]
図１５は本発明に係る第６実施形態の位置検出装置及び電気光学装置の構成を模式的に
示す概略断面図、図１６は照明装置の光源及び導光板を背面側から見た様子を模式的に示
す背面図である。なお、本実施形態においても、上記各実施形態と同様の部分には同一符
号を付し、それらの説明は省略する。
【００９９】
図１５に示すように、本実施形態の照明装置１０は、照明光Ｌ１を放出する複数の照明
用光源１１と、位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを放出する位置検出用光源１２とを有し、これ
らは基体１４′上においてそれぞれ平面的に配列されている。また、照明用光源１１及び
位置検出用光源１２から照明光Ｌ１及び位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの出射側に離間して光
拡散板１６が配置されている。基体１４′は上記照明用光源１１、位置検出用光源１２及
び光拡散板１６を収容するケース状に構成され、基体１４′の内面１４ａは白色ポリエチ
レンや鏡面などの照明光Ｌ１を反射させる反射面として形成されている。また、照明用光
源１１及び位置検出用光源１２は基体１４′の底部１４ｂ上に配置されている。図示しな
いが、たとえば、照明用光源１１及び位置検出用光源１２は配線基板上に実装される。さ
らに、基体１４′の外側において上記位置検出光の出射側には光検出器１５が配置され、
照明装置１０とで位置検出装置を形成している。
【０１００】
上記照明装置１０の光出射側には、透過型の液晶表示体等よりなる電気光学パネル２０
が配置される。この電気光学パネル２０は、たとえば、透明な基板２１と２２をシール材
２３で貼り合わせ、基板間に液晶２４を配置してなり、この液晶２４の配向状態を図示し
ない電極によりそれぞれ制御可能に構成した複数の画素を備えている。複数の画素は表示
領域内に平面的に配列され、この表示領域は上記配列面１３と平面的に重なるように配置
される。なお、必要に応じて基板２１及び２２の外面側には偏光板（図示せず）が配置さ
れる。各画素は、半導体ＩＣチップ等よりなる駆動回路２５が出力する駆動信号によって
駆動され、画素ごとに所定の透過状態となるように制御される。この電気光学パネル２０
の基体１４′とは反対側には上記と同様の光検出器１５が配置される。
【０１０１】
照明用光源１１は例えばＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子で構成され、図示しな
い駆動回路から出力される駆動信号に応じて例えば白色の照明光Ｌ１を放出する。図１６
に示すように、複数の照明用光源１１は基体１４′の底部１４ｂ上に平面的に（すなわち
、縦横に）分散して配置される。照明用光源１１は基本的に基体１４′の底部１４ｂの表
面に沿って設定された配列面１４Ｐ（図示一点鎖線）内において周期的に配列されている
。図示例では照明用光源１１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の三色の発光チップ１
１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂを一体化してなる発光素子で構成されるが、たとえば、青色発光ダ
イオードと蛍光材料との群み合わせによって白色発光ダイオードとして構成されたものな
ど、照明光として用いることのできる光を放出するものであれば特に限定されるものでは
ない。
【０１０２】
位置検出用光源１２は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子で構成され、図
示しない駆動回路から出力される駆動信号に応じて例えば赤外線である上記と同様の位置
検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを放出する。図１６に示すように、位置検出用光源１２は、基体１
３上に平面的に（すなわち、縦横に）分散して配置される。また、位置検出用光源１２は
、上記照明用光源１１と同様に、基本的に基体１４′の底部１４ｂの表面に沿って設定さ
れた配列面１４Ｐ（図示一点鎖線）内において周期的に配列されている。ここで、本明細
書では、複数の位置検出用光源１２が配列されてなる配列領域に限定される面範囲を有し
、位置検出用光源１２の配列位置に沿った面を上記配列面１４Ｐという。配列面１４Ｐは
図示例では平面であるが、特に平面に限定されるものではない。
【０１０３】
本実施形態において、上記配列面１４Ｐは平面視矩形状に構成される。そして、図示例
では、照明用光源１１が配列面１４Ｐの縦横の辺に沿ってマトリクス状に配列されている
。すなわち、当該辺に沿ったＸ方向及びＹ方向に向けてそれぞれ照明用光源１１が格子状
に配列されている。一方、位置検出用光源１２は配列面１４Ｐの縦横の辺に沿った複数の
列及び行があるが、それらの隣接する列又は行内における位置検出用光源が斜めに配置さ
れ、複数の位置検出用光源１２は配列面１４Ｐの辺に対して斜め方向に沿って縦横に配列
されている。すなわち、当該辺に沿ったＸ方向及びＹ方向に向けてそれぞれ位置検出用光
源１２が配列されているが、その配列態様はＸ方向及びＹ方向に沿った格子状ではなく、
Ｘ方向とＹ方向に対して傾斜した斜め方向の格子状とされている。ただし、照明用光源１
１及び位置検出用光源１２の配列態様は上記構成に限定されるものではない。たとえば、
位置検出用光源１２が配列面１４Ｐの辺に沿ったＸ方向及びＹ方向に向けて縦横に格子状
に配列されていてもよい。
【０１０４】
また、図示例では、照明用光源１１と位置検出用光源１２が交互に配列されているが、
照明用光源１１の数と位置検出用光源１２の数とが大きく異なる場合には、数の多い光源
の複数個置きに数の少ない光源が一つといった態様で配列されていてもよい。なお、照明
用光源１１及び位置検出用光源１２の配列態様は、配列面１４Ｐ内に沿ったいずれの方向
に見ても分布密度が一定であることが好ましい。また、図示例では照明用光源１１と位置
検出用光源１２のいずれについても配列範囲が共通の配列面１４Ｐ内に設定されているが
、相互に異なる範囲内で配列されていてもよい。
【０１０５】
本実施形態の照明装置１０では、照明用光源１１から配列面１４Ｐと交差する方向（図
示例では直交する方向）に照明光Ｌ１が放出され、この照明光Ｌ１は光拡散板１６を通過
して均一化され、電気光学パネル２０の表示領域に照射される。電気光学パネル２０の表
示領域は透光性とされているので、表示領域内の各画素の光透過率に応じて上記照明光Ｌ
１が変調されて形成された画像は視認側（図示上側）から視認することができる。
【０１０６】
一方、位置検出用光源１２から配列面１４Ｐと交差する方向（図示例では直交する方向
）に位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂが放出され、この位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂは光拡散板１
６及び電気光学パネル２０の表示領域を透過して所定の光出射範囲（図示例では電気光学
パネル２０の光透過領域（表示領域）と一致している。）から出射する。そして、電気光
学パネル２０の表示面上に指などの検出対象物Ｏｂが配置されると、この検出対象物Ｏｂ
によって位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂが反射され、その反射光の少なくとも一部が光検出器
１５において検出される。
【０１０７】
本実施形態においては、位置検出用光源１２によって上記光出射範囲から出射される位
置検出光Ｌ２ａの第１の光出射分布Ｄ１と、同光出射範囲から出射される位置検出光Ｌ２
ｂの第２の光出射分布Ｄ２がそれぞれ形成される。第１の光出射分布Ｄ１は、上述のよう
に配列された複数の位置検出用光源１２から放出される放出光量がＸ方向の一方Ｘａ側に
向けて漸次減少するように制御されることによって、位置検出光Ｌ２ａの出射光量がＸ方
向の一方Ｘａ側へ傾斜した分布とされる。この第１の光出射分布Ｄ１は図１７に示す光強
度分布のグラフ中に実線で示されたものであり、図１８（ａ）の概略斜視図に模式的に図
示してある。このとき、図示例の第１の光出射分布Ｄ１は、Ｙ方向に平坦な光強度分布を
有する。ただし、本発明では、第１の光出射分布Ｄ１においてＹ方向の光強度分布は平坦
である必要はなく図示例に限定されない。
【０１０８】
一方、第２の光出射分布Ｄ２は、上述のように配列された複数の位置検出用光源１２か
ら放出される放出光量がＸ方向の上記一方Ｘａ側とは反対側の他方Ｘｂ側に向けて漸次減
少するように制御されることによって、位置検出光Ｌ２ｂの出射光量がＸ方向の他方Ｘｂ
側へ傾斜した分布とされる。この第２の光出射分布Ｄ２は図１７に示す光強度分布のグラ
フ中に破線で示されたものであり、図１８（ｂ）の概略斜視図に模式的に図示してある。
このとき、図示例の第２の光出射分布Ｄ２は、Ｙ方向に平坦な光強度分布を有する。ただ
し、本発明では、第２の光出射分布Ｄ２においてＹ方向の光強度分布は平坦である必要は
なく図示例に限定されない。ここで、図１７においては、Ｘ方向の位置座標として、他方
Ｘｂ側の原点をｘ＝０とし、一方Ｘａ側の最大値をｘ＝１とする相対座標系を導入してい
る。
【０１０９】
上記のように、位置検出光Ｌ２ａにより構成される上記第１の光出射分布Ｄ１はＸ方向
の一方Ｘａ側に傾斜した分布であるため、検出対象物ＯｂがＸ方向の一方Ｘａ側に移動す
ると位置検出光Ｌ２ａの反射光量が減少し、この位置検出光Ｌ２ａの反射光量に対応する
光検出器１５の出力成分も検出対象物ＯｂのＸ方向の位置に応じて減少する。一方、位置
検出光Ｌ２ｂにより構成される上記第２の光出射分布Ｄ２はＸ方向の他方Ｘｂ側に傾斜し
た分布であるため、検出対象物ＯｂがＸ方向の一方Ｘａ側に移動すると位置検出光Ｌ２ｂ
の反射光量が増加し、この位置検出光Ｌ２ｂの反射光量に対応する光検出器１５の出力成
分も検出対象物Ｏｂの位置に応じて増加する。以上のように、配列方向Ｘに沿った複数の
位置検出用光源の放出光量の漸減により、当該配列方向Ｘに対応する検出方向Ｘに沿って
傾斜する光出射分布Ｄ１、Ｄ２を得ることができる。この場合、本実施形態では、配列方
向Ｘと検出方向Ｘは同じ方向となっている。ただし、本発明では配列方向と検出方向が必
ずしも一致している必要はなく、配列方向の放出光量の漸減によって検出方向に傾斜した
光出射分布が形成される関係となっていればよい。
【０１１０】
さらに、本実施形態では、位置検出用光源１２によって、上記光出射範囲から出射され
る位置検出光Ｌ２ａの第３の光出射分布Ｄ１と、表装板３０から出射される位置検出光Ｌ
２ｂの第４の光出射分布Ｄ２がそれぞれ形成される。第３の光出射分布Ｄ３は、上述のよ
うに配列された複数の位置検出用光源１２から放出される放出光量がＹ方向の一方Ｙａ側
に向けて漸次減少するように制御されることによって、位置検出光Ｌ２ａの出射光量がＹ
方向の一方Ｙａ側へ傾斜した分布とされる。この第３の光出射分布Ｄ３は図１９に示す光
強度分布のグラフ中に実線で示されたものであり、図２０（ａ）の概略斜視図に模式的に
図示してある。このとき、図示例の第３の光出射分布Ｄ３は、Ｘ方向に平坦な光強度分布
を有する。ただし、本発明では、第３の光出射分布Ｄ３においてＸ方向の光強度分布は平
坦である必要はなく図示例に限定されない。ここで、図１９においては、Ｙ方向の位置座
標として、他方Ｙｂ側の原点をｙ＝０とし、一方Ｙａ側の最大値をｙ＝１とする相対座標
系を導入している。
【０１１１】
一方、第４の光出射分布Ｄ４は、上述のように配列された複数の位置検出用光源１２か
ら放出される放出光量がＹ方向の上記一方Ｙａ側とは反対側の他方Ｙｂ側に向けて漸次減
少するように制御されることによって、位置検出光Ｌ２ｂの出射光量がＹ方向の他方Ｙｂ
側へ傾斜した分布とされる。この第４の光出射分布Ｄ４は図１９に示す光強度分布のグラ
フ中に破線で示されたものであり、図２０（ｂ）の概略斜視図に模式的に図示してある。
このとき、図示例の第４の光出射分布Ｄ４は、Ｘ方向に平坦な光強度分布を有する。ただ
し、本発明では、第４の光出射分布Ｄ１においてＸ方向の光強度分布は平坦である必要は
なく図示例に限定されない。
【０１１２】
上記のように、位置検出光Ｌ２ａにより構成される上記第３の光出射分布Ｄ３はＹ方向
の一方Ｙａ側に傾斜した分布であるため、検出対象物ＯｂがＹ方向の一方Ｙａ側に移動す
ると位置検出光Ｌ２ａの反射光量が減少し、この位置検出光Ｌ２ａの反射光量に対応する
光検出器１５の出力成分も検出対象物ＯｂのＹ方向の位置に応じて減少する。一方、位置
検出光Ｌ２ｂにより構成される上記第４の光出射分布Ｄ４はＹ方向の他方Ｙｂ側に傾斜し
た分布であるため、検出対象物ＯｂがＹ方向の一方Ｙａ側に移動すると位置検出光Ｌ２ｂ
の反射光量が増加し、この位置検出光Ｌ２ｂの反射光量に対応する光検出器１５の出力成
分も検出対象物Ｏｂの位置に応じて増加する。以上のように、配列方向Ｙに沿った複数の
位置検出用光源の放出光量の漸減により、当該配列方向Ｙに対応する検出方向Ｙに沿って
傾斜する光出射分布Ｄ１、Ｄ２を得ることができる。この場合、本実施形態では、配列方
向Ｙと検出方向Ｙは同じ方向となっている。ただし、本発明では配列方向と検出方向が必
ずしも一致している必要はなく、配列方向の放出光量の漸減によって検出方向に傾斜した
光出射分布が形成される関係となっていればよい。
【０１１３】
なお、本実施形態において、上述のように位置検出光として二つの符号Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ
を示しているのは、後述する位置情報の取得方法においては、第１の光出射分布Ｄ１と第
２の光出射分布Ｄ２を用いてＸ方向の位置情報を取得し、第３の光出射分布Ｄ３と第４の
光出射分布Ｄ４を用いてＹ方向の位置情報を取得するようにしているが、それぞれの方向
の位置情報の取得に際して用いる二つの光出射分布に基づく位置検出光を互いに区別する
ための便宜上のものである。したがって、位置検出光Ｌ２ａとＬ２ｂは相互に識別可能な
異なる波長分布を有していても、或いは、相互に識別不能で異なる波長分布を有していな
くてもよい。また、相互に異なる群の位置検出用光源１２から放出されたものであっても
、同じ群の位置検出用光源１２から放出されたものであってもよい。
【０１１４】
以上説明した上記の第１乃至第４の光出射分布Ｄ１〜Ｄ４を用いた位置情報の取得方法
については、上記第１実施形態において説明したものと同様である。すなわち、本実施形
態の場合、上述のようにして検出対象物ＯｂのＸ方向の位置情報については、上述のよう
に第１の光出射分布Ｄ１と第２の光出射分布Ｄ２を用いてそれぞれ検出成分Ｅ１とＥ２を
求めることにより、例えば第１群の位置検出用光源１２Ａｎと第２群の位置検出用光源１
２Ｂｎを相互に逆相で駆動することで座標ｘを取得することができる。一方、検出対象物
ＯｂのＹ方向の位置情報については、第３の光出射分布Ｄ３及び第４の光出射分布Ｄ４を
用いてそれぞれ上記と同様に検出成分Ｅ１とＥ２を求めることにより座標ｙを取得するこ
とができる。
【０１１５】
本実施形態においては、複数の位置検出用光源１２が配列面１４Ｐ内において平面的に
配列されているが、一例として、Ｘ方向に位置検出用光源１２が６列、Ｙ方向に位置検出
用光源１２が６列それぞれマトリクス状に配列された場合を考える。すなわち、位置検出
用光源として、それぞれＸ方向に配列された６つの行である、第１行１２Ａ１、１２Ａ２
、・・・、１２Ａ６と、第２行１２Ｂ１、１２Ｂ２、１２Ｂ３、１２Ｂ４、１２Ｂ５、１
２Ｂ６と、第３行１２Ｃ１、１２Ｃ２、１２Ｃ３、１２Ｃ４、１２Ｃ５、１２Ｃ６と、第
４行１２Ｄ１、１２Ｄ２、１２Ｄ３、１２Ｄ４、１２Ｄ５、１２Ｄ６と、第５行１２Ｅ１
、１２Ｅ２、１２Ｅ３、１２Ｅ４、１２Ｅ５、１２Ｅ６と、第６行１２Ｆ１、１２Ｆ２、
１２Ｆ３、１２Ｆ４、１２Ｆ５、１２Ｆ６とが設けられた場合である。この場合、各光出
射分布Ｄ１〜Ｄ４を形成する態様の一例は図２５（ａ）及び（ｂ）に示される。図２５（
ａ）では、Ｘ方向に配列された複数の位置検出用光源の行に属する１２Ａ１〜１２Ａ６の
放出光量Ｅａ、Ｅｂを各光源において左右の実線及び二点鎖線と中央の点線でそれぞれ示
している。図２５（ｂ）ではＹ方向に配列された複数の位置検出用光源の列に属する１２
Ａ１〜１２Ｆ１の放出光量Ｅａ，Ｅｂを各光源において左右の実線及び二点鎖線と中央の
点線でそれぞれ示している。
【０１１６】
上記第１の光出射分布Ｄ１は、図２５（ａ）において実線で示すようにＸ方向の一方Ｘ
ａ側に放出光量Ｅａを漸次低減させていくことで形成される。同様に、上記第２の光出射
分布Ｄ２は、図２５（ａ）において二点鎖線で示すようにＸ方向の他方Ｘｂ側に漸次放出
光量Ｅｂを低減させていくことで形成される。これらの光出射分布Ｄ１、Ｄ２においては
、図２５（ｂ）において実線で示すように各光源はＹ方向には一定の放出光量Ｅａ、Ｅｂ
を有するように設定される。
【０１１７】
一方、第３の光出射分布Ｄ３は、図２５（ｂ）において二点鎖線で示すようにＹ方向の
一方Ｙａ側に放出光量Ｅａを漸次低減させていくことで形成される。また、第４の光出射
分布Ｄ４は、図２５（ｂ）において点線で示すようにＹ方向の他方Ｙｂ側に放出光量Ｅｂ
を漸次低減させていくことで形成される。これらの場合、図２５（ａ）において点線で示
すように各光源はＸ方向には一定の放出光量Ｅａ，Ｅｂを有するように設定される。
【０１１８】
上記の各光出射分布Ｄ１〜Ｄ４を形成するための構成としては、図２６に示す第１群の
位置検出用光源１２Ａｎと、第２群の複数の位置検出用光源１２Ｂｎをそれぞれ平面的に
配列し、これらを制御部Ｓによって制御する。すなわち、図２７に示すように、位置検出
用光源１２Ａｎ（ｎ＝１〜ｋ）のそれぞれ制御操作量である電流値Ｉａ１、Ｉａ２、Ｉａ
３、・・・、Ｉａｋを、駆動設定信号Ｉａ１、Ｉａ２、Ｉａ３、・・・、Ｉａｋを制御部
Ｓから駆動部ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３、・・・、ＩＡｋに与えることによって制御し、同
様に、位置検出用光源１２Ｂｎ（ｎ＝１〜ｋ）のそれぞれ制御操作量である電流値Ｉｂ１
、Ｉｂ２、Ｉｂ３、・・・、Ｉｂｋを、駆動設定信号Ｉｂ１、Ｉｂ２、Ｉｂ３、・・・、
Ｉｂｋを制御部Ｓから駆動部ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＢ３、・・・、ＩＢｋに与えることによ
って制御する。そして、第１の光出射分布Ｄ１を第１群の複数の位置検出用光源１２Ａｎ
で形成し、第２の光出射分布Ｄ２を第２群の複数の位置検出用光源１２Ｂｎによって形成
することで座標ｘを求め、第３の光出射分布Ｄ３を第１群の複数の位置検出用光源１２Ａ
ｎで形成し、第４の光出射分布Ｄ２を第２群の複数の位置検出用光源１２Ｂｎによって形
成することで座標ｙを求める。
【０１１９】
また、図２６に示す回路の駆動部ＩＡ及び位置検出用光源１２Ａｎ並びに駆動部ＩＢ及
び位置検出用光源１２Ｂｎを図２７に示す駆動部ＩＡ１〜ＩＡｋ及び位置検出用光源１２
Ａ１〜１２Ａｋ並びに駆動部ＩＢ１〜１Ｂｋ及び位置検出用光源１２Ｂ１〜１２Ｂｋによ
って構成されるものとし、各駆動部ＩＡ１〜ＩＡｋ及びＩＢ１〜１Ｂｋを制御信号Ｓａ１
〜Ｓａｋ及びＳｂ１〜Ｓｂｋにより、位置検出用光源１２Ａ１〜１２Ａｋと、位置検出用
光源１２Ｂ１〜１２Ｂｋを逆相で駆動することで、図２６に示す回路によって本実施形態
のＸ方向及びＹ方向の位置情報の導出を全て実行できる。
【０１２０】
この場合に、各光出射分布Ｄ１とＤ２又はＤ３とＤ４を用いてＸ又はＹ方向の位置情報
を導出する場合においては、上述のＨａ／Ｈｂ＝１となるようにＩｂを制御する方法は、
第２の光出射分布Ｄ２又はＤ４の傾斜分布の光強度を全体的に上下にシフトさせる制御を
行うことに相当する。この点は、上記図５を参照して第１実施形態において説明した内容
と同様である。
【０１２１】
図２９は、図２５を参照して説明したように、制御部Ｓによって縦６行横６列のマトリ
ックス状の複数の位置検出用光源１２を制御する態様を示す構成図である。この場合、こ
れらの複数の位置検出用光源１２を上述のように第１群と第２群に分けて制御してもよい
が、これらの光源を全て用いて各光出射分布Ｄ１〜Ｄ４を形成してもよい。このように全
ての位置検出用光源１２によって各光出射分布Ｄ１〜Ｄ４を形成することで、駆動周期内
において各位置検出用光源の輝度を切り替える必要があるために制御が複雑になるものの
、より多数の光源を用いて光出射分布を形成するために、各光出射分布の傾斜態様の均一
性の向上が可能となり、位置情報の精度を高めることができるという利点がある。なお、
言うまでもないが、上記制御部Ｓ及び駆動部ＩＡｎ、ＩＢｎ、・・・、ＩＦｎ（ｎ＝１〜
６）は上記の光源制御駆動手段に相当する。
【０１２２】
以上のように、本実施形態では、検出対象物ＯｂのＸ方向の位置情報とＹ方向の位置情
報をそれぞれ第１の光出射分布Ｄ１及び第２の光出射分布Ｄ２並びに第３の光出射分布及
び第４の光出射分布Ｄ４を用いて取得するが、さらに、第１の光出射分布Ｄ１及び第２の
光出射分布Ｄ２の形成とこれに基づく座標ｘの導出と、第３の光出射分布及び第４の光出
射分布Ｄ４の形成とこれに基づく座標Ｙの導出とを交互に行うことで上記の検出対象物Ｏ
ｂの平面位置を求めることができる。実際には、複数の位置検出用光源１２を用いて第１
乃至第４の光出射分布Ｄ１〜Ｄ４を順次に形成し、これらの各分布の形成時に対応する光
検出器の出力成分から座標ｘ、ｙを導出する。ここで、各分布の形成順序は特に限定され
るものではない。また、四つの分布Ｄ１〜Ｄ４の形成を周期的に繰り返し行うことで、当
該周期に対応する出力成分の解析も容易になる。
【０１２３】
本実施形態によれば、特に画素ごとに光変調状態を制御するタイプの電気光学パネル２
０を照明して表示を行いつつ、その表示画面上の検出対象物Ｏｂの位置情報を検出するこ
とができる。このとき、位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを配列面１４Ｐと交差（図示例では直
交）する方向に放出させ、これらが検出対象物Ｏｂで反射されてなる反射光を光検出器１
５で検出することで検出対象物Ｏｂの平面位置情報を得ることができるので、従来の表示
画面上に多数の光源や光検出器、或いは、光スイッチ等を配列させる方法に比べると、位
置検出用の素子数を大幅に低減することができ、大幅な構造の簡易化、製造コストの低減
、及び消費電力の低減を図ることができる。
【０１２４】
特に、本実施形態では、配列された複数の位置検出用光源１２を用いることで、傾斜し
た光出射分布を厳密に形成することができるため、位置情報の精度を高めることができる
。また、位置検出用光源１２が平面的に配列されていることで、Ｘ方向、Ｙ方向のいずれ
の方向にも傾斜した適宜の光出射分布を形成することができるので、素子数の増加を抑制
しつつ位置情報の精度を向上できるという利点もある。
【０１２５】
また、本実施形態では、相互に逆向きの傾斜を有する第１の光出射分布Ｄ１と第２の光
出射分布Ｄ２、或いは、第３の光出射分布Ｄ３と第４の光出射分布Ｄ４を用いて、それぞ
れＸ方向とＹ方向の位置情報を求めるようにしているので、外光による光検出器１５の検
出光量の絶対値レベルの変動、或いは、位置検出装置や電気光学装置の内部の光学的構造
、たとえば、基体１４′の内面１４ａの形状、光拡散板１６、電気光学パネル２０などに
おける光透過率の変動やばらつきに起因する、上記検出光量（出力成分）の個々の絶対値
レベルの変動やばらつきによる影響を排除することができる。すなわち、Ｘ方向の位置情
報を導出するに際しては、第１の光出射分布Ｄ１と第２の光出射分布Ｄ２に基づく検出光
量の比（位置検出光Ｌ２ａとＬ２ｂの検出光量の比でもある。）Ｈａ／Ｈｂを用いること
で、位置検出光の放出光量Ｅａ，Ｅｂ、出射光量、検出光量のそれぞれの絶対値レベルに
よる影響が抑制され、Ｙ方向の位置情報を導出するに際しては、第３の光出射分布Ｄ３と
第４の光出射分布Ｄ４に基づく検出光量の比を用いることで、同様に絶対値レベルによる
影響が抑制される。
【０１２６】
さらに、本実施形態では、平面的に配列された複数の位置検出用光源１２の放出光量Ｅ
ａ、ＥｂをＸ方向及びＹ方向に沿って変化させることで当該方向に沿った傾斜を有する各
光出射分布Ｄ１〜Ｄ４を形成し、上記方向に沿った位置情報を得るようにしているので、
位置情報の導出に用いる光出射分布Ｄ１〜Ｄ４の傾斜態様が光源１２の放出光量の分布に
よって直接決定されるため、導光特性などのばらつきにはほとんど影響されにくくなる。
【０１２７】
なお、本実施形態では上記複数の位置検出用光源１２とともに複数の照明用光源１１を
基体１４′上に平面的に配列し、複数の照明用光源１１によって電気光学パネル２０を照
明しているため、照明装置１０を電気光学装置１００内にコンパクトに組み込むことがで
きる。
【０１２８】
また、本実施形態では、第１の光出射分布Ｄ１又は第３の光出射分布Ｄ３に起因する検
出光量Ｈａと、第２の光出射分布Ｄ２又は第４の光出射分布Ｄ４に起因する検出光量Ｈｂ
の比に基づいて検出対象物Ｏｂの位置情報が導出されるが、本発明は検出光量ＨａとＨｂ
の比に基づいて位置情報を導出する場合に限らない。たとえば、検出対象物Ｏｂの座標ｘ
、ｙと検出光量の差Ｈａ−Ｈｂとの間にも相関関係があるので、検出光量ＨａとＨｂの差
に基づいて位置情報を導出することも可能である。いずれにしても、たとえば、二つの出
力成分の任意の関数、例えば、Ｆ＝（Ｍａ・Ｈａ）／（Ｍｂ・Ｈｂ）やＦ＝Ｍａ・Ｈａ−
Ｍｂ・Ｈｂ（ＭａとＭｂはそれぞれ結合係数）を用いるなど、両光出射分布にそれぞれ起
因する出力成分である検出光量ＨａとＨｂの双方を用いて位置情報が導出されれば、位置
情報の導出をより正確かつ安定的に行うことができる。
【０１２９】
［第７実施形態］
次に、図２１及び図２２を参照して本発明の第７実施形態について説明する。図２１は
本実施形態の概略縦断面図、図８は本実施形態の電気光学パネル２０の平面構造を示す平
面透視図である。この第７実施形態では、光検出器１５′の配置以外は第６実施形態と同
様に構成されるので、同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
【０１３０】
本実施形態において、光検出器１５′は電気光学パネル２０の内部に配置される。図２
２に示すように、電気光学パネル２０には、基板２１及び２２の内面（他方の基板に対向
する面）上に設けられた構造によって構成される画素２０Ｇが平面的に（縦横に）配列さ
れており、これらの各画素２０Ｇにおいては、その内部に形成された電極により与えられ
る電界で液晶２４を制御することにより、それぞれ透過率を独立して制御できるように構
成される。画素２０Ｇの間にはブラックマトリクスや金属層などで遮光された画素間領域
２０Ｈが設けられ、画素２０Ｇを通過する光以外の光を射光することにより、画像の品位
を高めるようにしている。
【０１３１】
本実施形態では、上記光検出器１５′は画素間領域２０Ｈに配置されることにより画素
２０Ｇに影響を与えないように構成されているが、電気光学パネル２０の視認側から受け
る反射光を検出可能となるように、画素間領域２０Ｈを構成するための遮光膜よりも視認
側に形成される。たとえば、視認側の基板２２の内面上に遮光膜が形成される場合には、
光検出器１５′は基板２２の内面上の当該遮光膜よりも下層に形成される。また、視認側
とは反対側の基板２１の内面上に遮光膜が形成される場合には、光検出器１５′は基板２
２の任意の階層に形成されるか、或いは、基板２１の内面上の当該遮光膜よりも上層に形
成される。
【０１３２】
なお、本実施形態では、単一の光検出器１５′が表示領域とほぼ対応する検出平面範囲
のすべての位置からの反射光を検出することができる位置に、例えば図示の表示領域（上
記光出射範囲に相当する。）の中央領域に配置されている。ただし、光検出器１５′は複
数設けられていてもよく、この場合には、表示領域内において複数の光検出器１５′が分
散して配置されていることが好ましく、表示領域内において複数の光検出器１５′が周期
的に配列されていることがより望ましい。
【０１３３】
［第８実施形態］
次に、次に、図２３及び図２４を参照して本発明の第８実施形態について説明する。図
２３は本実施形態の概略縦断面図、図２４は本実施形態の基体１４′の底部１４ｂの平面
構造を示す平面図である。この第８実施形態では、光検出器１５″の配置以外は、上記第
６実施形態及び第７実施形態と同様に構成されるので、同一部分には同一符号を付し、そ
れらの説明は省略する。
【０１３４】
本実施形態においては、光検出器１５″が基体１４′上に照明用光源１１や位置検出用
光源１２とともに配置されている。図示例では、複数の光検出器１５″が、照明用光源１
１や位置検出用光源１２が配置されている場所から離間し、照明光Ｌ１や位置検出光Ｌ２
ａ、Ｌ２ｂが直接に入射しない位置に分散して配置されている。
【０１３５】
本実施形態において、検出対象物Ｏｂで反射された位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの反射光
は、電気光学パネル２０及び光拡散板１６を逆に透過して基体１４′の内部に戻り、基体
１４′上の光検出器１５″で検出される。図示例では複数の光検出器１５″が分散して配
置されているが、単一の光検出器１５″のみが配置されていてもよい。ただし、この場合
には、光検出器１５″は、位置検出範囲（上記光出射範囲に相当する。）の全ての位置か
ら入射する反射光を検出することができる位置、たとえば、図示のように配列面１４Ｐの
中央領域に配置されることが好ましい。
【０１３６】
最後に、図２８、図３０及び図３１を参照して、上記制御部Ｓと、駆動部ＩＡ（ＩＡｋ
）、ＩＢ（ＩＢｋ）よりなる光源制御駆動手段のより具体的な構成例について説明する。
なお、各構成例では、上記位置検出用光源１２Ａ１、１２Ａ２、１２Ａ３、・・・、１２
Ａｋについて説明するが、他の位置検出用光源（例えば、上記１２Ｂ１、１２Ｂ２、１２
Ｂ３、・・・、１２Ｂｋや上記１２Ａｎ、１２Ｂｎ、１２Ｃｎ、・・・、１２Ｆｎ（ｎ＝
１〜６））等についても同様に構成することができる。
【０１３７】
図２８は、位置検出用光源１２Ａｋと上記制御部Ｓ及び駆動部ＩＡｋを含む光源制御駆
動手段の構成例を示す回路図である。この例では、配列方向に配列された複数の位置検出
用光源１２Ａ１〜１２Ａｋの一方の端子ｔｃｏｍに共通電位Ｖｃｏｍ（例えば、接地電位
）を供給し、他方の端子ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・、ｔｋにそれぞれ異なる電位Ｖ１、Ｖ
２、Ｖ３、・・・、Ｖｋ（例えば、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３＞・・・＞Ｖｋ）を与えることで、
各位置検出用光源１２Ａ１〜１２Ａｋに異なる電圧Ｖ１−Ｖｃｏｍ、Ｖ２−Ｖｃｏｍ、Ｖ
３−Ｖｃｏｍ、・・・、Ｖｋ−Ｖｃｏｍを与え、これに対応する異なる電流値を生じさせ
ることにより、各位置検出用光源１２Ａ１〜１２Ａｋの放出光量を配列方向に変えて（漸
減させて）上記のように検出方向に傾斜した各光出射分布を形成するようにしている。
【０１３８】
ここで、相互に異なる複数の位置検出用光源で第１の光出射分布（又は第３の光出射分
布）と第２の光出射分布（又は第４の光出射分布）を形成する場合には、上述のようにそ
れぞれに異なる電圧を印加すればよいが、共通の複数の位置検出用光源で異なる光出射分
布を形成する場合には、図示のように他方の端子ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・、ｔｋと電位
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、・・・、Ｖｋとの間に切り替えスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、・・・、
Ｓｋを設ける。そして、これらの切り替えスイッチを切り替えることにより、例えば、第
１の光出射分布（又は第３の光出射分布）を形成する場合には他方の端子ｔ１、ｔ２、ｔ
３、・・・、ｔｋに電位Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、・・・、Ｖｋ（例えば、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３＞
・・・＞Ｖｋ）を与えるが、第２の光出射分布（又は第４の光出射分布）を形成する場合
には他方の端子ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・、ｔｋに電位Ｖｋ、Ｖｋ−１、Ｖｋ−２、・・
・、Ｖ１（例えば、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３＞・・・＞Ｖｋ）を与えるようにする。
【０１３９】
図３０は別の構成例を示す回路図であり、配列方向に配列された複数の位置検出用光源
１２Ａ１、１２Ａ２、１２Ａ３、・・・、１２Ａｋにそれぞれ異なる抵抗値を備えた抵抗
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・、Ｒｋ（例えば、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜・・・＜Ｒｋ）を直列に
接続するとともに、位置検出用光源と抵抗の直列回路を端子Ｔ１とＴ２の間に並列に接続
している。このように構成すると、端子Ｔ１とＴ２の間に電圧Ｖを印加することで、各直
列回路にそれぞれ同じ電圧Ｖが印加されるため、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・、Ｒｋと
負の相関を有する電流値を生じさせることができ、これによって、各位置検出用光源１２
Ａ１〜１２Ａｋの放出光量を配列方向に変えて（漸減させて）上記の検出方向に傾斜した
各光出射分布を形成するようにしている。
【０１４０】
ここで、相互に異なる複数の位置検出用光源で第１の光出射分布（又は第３の光出射分
布）と第２の光出射分布（又は第４の光出射分布）を形成する場合には、上述のようにそ
れぞれに異なる抵抗を直列に接続すればよいが、共通の複数の位置検出用光源で異なる光
出射分布を形成する場合には、図示のように抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・、Ｒｋ（例え
ば、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜・・・＜Ｒｋ）と抵抗Ｒ１′、Ｒ２′、Ｒ３′、・・・、Ｒｋ′
（例えば、Ｒ１′＞Ｒ２′＞Ｒ３′＞・・・＞Ｒｋ）とを切り替えスイッチＳ１、Ｓ２、
Ｓ３、Ｓｋにより切り替え可能に構成する。そして、これらの切り替えスイッチを切り替
えることにより、例えば、第１の光出射分布（又は第３の光出射分布）を形成する場合に
は位置検出用光源１２Ａ１〜１２Ａｋに抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・、Ｒｋを直列に接
続するが、第２の光出射分布（又は第４の光出射分布）を形成する場合には位置検出用光
源１２Ａ１〜１２Ａｋに抵抗Ｒ１′、Ｒ２′、Ｒ３′、・・・、Ｒｋ′を直列に接続する
。
【０１４１】
図３１はさらに別の構成例を示す回路図であり、配列方向に配列された複数の位置検出
用光源１２Ａ１、１２Ａ２、１２Ａ３、・・・、１２Ａｋにそれぞれ異なる抵抗値を備え
た抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・、Ｒｋ（例えば、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜・・・＜Ｒｋ）を
並列に接続するとともに、位置検出用光源と抵抗の並列回路を端子Ｔ１とＴ２の間に直列
に接続している。このように構成すると、端子Ｔ１とＴ２の間に電圧Ｖを印加することで
、各並列回路にそれぞれ同じ電流が流れるため、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・、Ｒｋと
負の相関を有する電流値を生じさせることができ、これによって、各位置検出用光源１２
Ａ１〜１２Ａｋの放出光量を配列方向に変えて（漸減させて）上記の検出方向に傾斜した
各光出射分布を形成するようにしている。
【０１４２】
ここで、相互に異なる複数の位置検出用光源で第１の光出射分布（又は第３の光出射分
布）と第２の光出射分布（又は第４の光出射分布）を形成する場合には、上述のようにそ
れぞれに異なる抵抗を並列に接続すればよいが、共通の複数の位置検出用光源で異なる光
出射分布を形成する場合には、図示のように抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・、Ｒｋ（例え
ば、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜・・・＜Ｒｋ）と抵抗Ｒ１′、Ｒ２′、Ｒ３′、・・・、Ｒｋ′
（例えば、Ｒ１′＞Ｒ２′＞Ｒ３′＞・・・＞Ｒｋ）とを切り替えスイッチＳ１、Ｓ２、
Ｓ３、Ｓｋにより切り替え可能に構成する。そして、これらの切り替えスイッチを切り替
えることにより、例えば、第１の光出射分布（又は第３の光出射分布）を形成する場合に
は位置検出用光源１２Ａ１〜１２Ａｋに抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・、Ｒｋを並列に接
続するが、第２の光出射分布（又は第４の光出射分布）を形成する場合には位置検出用光
源１２Ａ１〜１２Ａｋに抵抗Ｒ１′、Ｒ２′、Ｒ３′、・・・、Ｒｋ′を並列に接続する
。
【０１４３】
上記のように、予め各光出射分布が構成されるように各位置検出用光源１２Ａ１〜１２
Ａｋの放出光量が得られる態様で、複数の位置検出用光源１２Ａ１〜１２Ａｋに対して既
定の電流値（操作量）が与えられるように設定しておくことで、確実かつ簡易な構成で光
源制御駆動手段を構成することができる。この場合、各光源の定格を選別することで放出
光量の大小を設定する場合と比べて、放出光量の設定が容易になるとともに、放出光量の
切り替えによって異なる光出射分布を形成することも可能になる。
【０１４４】
特に、図２８に示す構成例では予め各位置検出用光源に印加する電位乃至電圧が設定さ
れているので、複数の電位を供給する必要があるものの、電位及び電圧の切り替えのみで
各光出射分布を切り替えて形成できる。
【０１４５】
また、図３０に示す構成例では、共通の電圧Ｖを印加するだけで各位置検出用光源に異
なる電流値を与えることができることから、さらに構成を簡易なものとすることができる
。この場合、共通の電圧Ｖは位置検出用光源と抵抗を含む各直列回路に並列に印加される
ため、他の光源や抵抗による影響を低減できる。
【０１４６】
さらに、図３１に示す構成例では、回路全体に電圧Ｖを印加するだけで各位置検出用光
源に異なる電流値を与えることができることから、さらに構成を簡易なものとすることが
できる。この場合、位置検出用光源と抵抗を含む各並列回路にはそれぞれ同一の電流が流
れるため、個々の並列回路内の調整によって位置検出用光源に流れる電流値を容易に調整
することができる。
【０１４７】
尚、本発明の位置検出装置及び電気光学装置は、上述の図示例にのみ限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である
。
【符号の説明】
【０１４８】
１０…照明装置、１１…照明用光源、１２Ａｎ、１２Ｂｎ、１２Ｃｎ、１２Ｄｎ…位置検
出用光源、１３…導光板、１３ａａ、１３ａｂ…光入射面、１３ｂ…光出射面、１３Ａ…
照明用導光板、１３Ｂ…位置検出用導光板、１４…反射層、１４′…基体、１５、１５′
、１５″…光検出器、１６…光学シート、光拡散板、２０…電気光学パネル、３０…表装
板、Ｄ１…第１の光出射分布、Ｄ２…第２の光出射分布、Ｄ３…第３の光出射分布、Ｄ４
…第４の光出射分布、Ｅａ，Ｅｂ…放出光量、ｆａ，ｆｂ…減衰係数、Ｈａ，Ｈｂ…検出
光量（出力成分）、Ｓ…制御部、ＩＡ，ＩＢ…駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2010231505.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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