(57)【要約】【課題】位置検出用光源から出射した位置検出光を、導光板を介して出射して対象物体の接近位置を検出する方式を採用するにあたって、検出領域で光検出器に直接、入射する位置検出光の光量を低減することのできる光学式位置検出装置、位置検出機能付き表示装置、および電子機器を低コストかつ低消費電力仕様で提供する。【解決手段】光学式位置検出装置１０および位置検出機能付き表示装置１００では、位置検出用光源１２Ａ〜１２Ｄから出射した光を、導光板１３を介して出射して対象物体の接近位置を検出する。その際、光検出器１５は、第２プリズムシート１６２において稜線が延在する方向に対して１５〜６０°の角度をなす範囲に配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出領域内において対象物体の位置を光学的に検出するための光学式位置検出装置であって、
位置検出光を放出する位置検出用光源と、
前記位置検出光を内部に採り込む光入射面、および該光入射面から入射した前記位置検出光を出射する光出射面を備えた導光板と、
該導光板に対して前記位置検出光の出射側に配置された光学シートと、
該光学シートに対して前記位置検出光の出射側で前記検出領域に受光部を向けた光検出器と、
を有し、
前記受光部は、前記検出領域の周りのうち、前記検出領域の平面的な中心位置からみて、前記光学シートに対する法線方向に対して大きな角度をなす方向での輝度が低い領域が広く存在する角度方向に配置されていることを特徴とする光学式位置検出装置。
【請求項２】
前記光学シートは、略三角柱状のプリズムをもって前記光出射面に対向するプリズムシートを少なくとも備え、
前記受光部が配置された角度方向は、前記検出領域の平面的な中心位置からみて、前記プリズムの稜線の延在方向に対して１５°から６０°の角度を成す角度範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の光学式位置検出装置。
【請求項３】
前記光学シートは、第１方向に稜線が延在する略三角柱状のプリズムをもって前記光出射面に対向する第１プリズムシートと、前記プリズムシートとして、前記第１方向に交差する第２方向に稜線が延在する略三角柱状のプリズムをもって前記第１プリズムシートに対して前記導光板が位置する側とは反対側で対向する第２プリズムシートと、を有し、
前記受光部が配置された角度方向は、前記検出領域の平面的な中心位置からみて、前記第２方向に対して１５°から６０°の角度を成す角度範囲にあることを特徴とする請求項２に記載の光学式位置検出装置。
【請求項４】
前記導光板は全体として四角形の平面形状を備え、
前記光学シートは、前記受光部が前記四角形の辺部分と対向する領域のうち、当該辺部分の長さ方向の中央からずれた位置に配置されるように設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。
【請求項５】
前記検出領域は略四角形の平面形状を備え、
前記光学シートは、前記受光部が前記四角形の辺部分の長さ方向の中央に対向するように設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。
【請求項６】
前記検出領域は略四角形の平面形状を備え、
前記光学シートは、前記受光部が前記四角形の角部分に対向するように設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。
【請求項７】
前記位置検出用光源として、前記第１位置検出光を出射する第１位置検出用光源と、前記第２位置検出光を出射する第２位置検出用光源とを備え、
前記導光板は、前記光入射面として、前記第１の位置検出光を内部に採り込む第１の光入射面と、前記第２の位置検出光を内部に採り込む第２の光入射面とを備えていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。
【請求項８】
前記第１位置検出用光源および前記第２位置検出用光源からなる光源対を２組備え、
当該２組の光源対は、出射光軸が交差する方向に向いていることを特徴とする請求項７に記載の光学式位置検出装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の光学式位置検出装置を備えた位置検出機能付き表示装置であって、
前記導光板に対して対向配置された電気光学パネルを備えた画像生成装置を有していることを特徴とする位置検出機能付き表示装置。
【請求項１０】
前記画像生成装置は、前記電気光学パネルとしての液晶パネルと、前記液晶パネルに対して光を供給する照明装置と、を備え、
当該照明装置は、前記導光板あるいは該導光板と別体の照明用導光板に対して照明光を出射する照明用光源を備えていることを特徴とする請求項９に記載の位置検出機能付き表示装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の位置検出機能付き表示装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式位置検出装置、該光学式位置検出装置を備えた位置検出機能付き表示装置、および当該位置検出機能付き表示装置を備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、カーナビゲーション、パーソナルコンピューター、券売機、銀行の端末などの電子機器では、近年、液晶装置などの画像生成装置の前面にタッチパネルが配置され、画像生成装置に表示された画像を参照しながら、情報の入力が行えるものがある。このようなタッチパネルは、検出領域内において対象物体の位置を検出するための位置検出装置として構成される。
【０００３】
かかる位置検出を行なう方式としては、抵抗膜方式、超音波方式、静電容量方式、光学式などが知られている。抵抗膜方式は低コストであるが静電容量方式とともに透過率が低く、超音波方式や静電容量方式は高い応答速度を有するが、耐環境性が低い。これに対して、光学式は耐環境性、透過率、応答速度をそれぞれ高くすることができるという特徴がある（特許文献１、２参照）。
【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、特許文献１、２に記載の光学式位置検出装置では、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数の光源や光検出器などが必要であるので、コストが高いうえに、消費電力が増大するという問題点がある。
【０００６】
そこで、本願発明者は、図９に模式的に示すように、導光板１３の端部に対向するように位置検出用光源１２を設け、導光板１３から出射された位置検出光（矢印Ｌ２で示す）が指などに当たって反射した光を光検出器１５で検出する光学式位置検出装置を検討している。かかる光学式位置検出装置では、位置検出光が導光板１３中で伝播して出射されるまでの減衰率が、位置によって相違するので、少ない位置検出用光源１２や光検出器１５で指などの接近位置を検出することができる。従って、光源や光検出器１５の数が少なくて済む。
【０００７】
しかしながら、図９に示す光学式位置検出装置では、導光板１３から出射された位置検出光のうち、導光板１３の法線方向に対して大きな角度をもって出射された光成分（矢印ＬＰで示す光）が直接、光検出器１５に到達する量が多く、かかる直接入射は、指などの接近位置を検出する際の妨げになるため、好ましくない。すなわち、指が接近すると、矢印ＬＬで示すように、指で反射した位置検出光が光検出器１５に入射する一方、導光板１３から直接、光検出器１５に入射していた光成分（矢印ＬＰで示す）が指で遮られるので、光検出器１５で受光した結果に基づいて指の接近位置を正確に検出できなくなる。なお、図９に示す構成は、本願発明の問題点を示す説明図であり、従来技術ではない。
【０００８】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、位置検出用光源から出射した位置検出光を、導光板を介して出射して対象物体の接近位置を検出する方式を採用するにあたって、検出領域で光検出器に直接、入射する位置検出光の光量を低減することのできる光学式位置検出装置、かかる光学式位置検出装置を備えた位置検出機能付き表示装置、およびかかる位置検出機能付き表示装置を備えた電子機器を低コストかつ低消費電力仕様で提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、検出領域内において対象物体の位置を光学的に検出するための光学式位置検出装置であって、位置検出光を放出する位置検出用光源と、前記位置検出光を内部に採り込む光入射面、および該光入射面から入射した前記位置検出光を出射する光出射面を備えた導光板と、該導光板に対して前記位置検出光の出射側に配置された光学シートと、該光学シートに対して前記位置検出光の出射側で前記検出領域に受光部を向けた光検出器と、を有し、前記受光部は、前記検出領域の周りのうち、前記検出領域の平面的な中心位置からみて、前記光学シートに対する法線方向に対して大きな角度をなす方向での輝度が低い領域が広く存在する角度方向に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る光学式位置検出装置では、位置検出光が導光板の光出射面から出射され、これが導光板の出射側に配置された対象物体によって反射されると、この反射光が光検出器によって検出される。ここで、位置検出光が導光板中で伝播して出射されるまでの減衰率は位置によって相違する。従って、光検出器での検出結果から、対象物体の位置を検出することができる。それ故、検出領域に沿って多数の光学素子を配置する必要がないので、低コストに位置検出装置を構成することができるとともに、位置検出装置の省電力化を図ることができる。かかる光学式位置検出装置において、本発明では、導光板に対して位置検出光の出射側に光学シートが配置され、かかる光学シートに対する法線方向に対して大きな角度をなす方向での輝度が低い領域が広く存在する角度方向に受光部を配置してある。このため、導光板の法線方向に対して大きな角度をもって出射された光成分が直接、光検出器に到達するのを抑制することができる。それ故、指などの対象物体が接近した際、導光板から直接、光検出器に入射していた光成分が対象物体で遮られることによる光検出器で受光量の変動が小さい。それ故、対象物体で反射した光が光検出器に入射した光量に基づいて対象物体の接近位置を正確に検出することができる。
【００１１】
本発明において、前記光学シートは、略三角柱状のプリズムをもって前記光出射面に対向するプリズムシートを少なくとも備え、前記受光部が配置された角度方向は、前記検出領域の平面的な中心位置からみて、前記プリズムの稜線の延在方向に対して１５°から６０°の角度を成す角度範囲にある。例えば、前記光学シートは、第１方向に稜線が延在する略三角柱状のプリズムをもって前記光出射面に対向する第１プリズムシートと、前記プリズムシートとして、前記第１方向に交差する第２方向に稜線が延在する略三角柱状のプリズムをもって前記第１プリズムシートに対して前記導光板が位置する側とは反対側で対向する第２プリズムシートと、を有し、前記受光部が配置された角度方向は、前記検出領域の平面的な中心位置からみて、前記第２方向に対して１５°から６０°の角度を成す角度範囲にある。
【００１２】
本発明において、前記導光板は全体として四角形の平面形状を備え、前記光学シートは、前記受光部が前記四角形の辺部分と対向する領域のうち、当該辺部分の長さ方向の中央からずれた位置に配置されるように設けられている構成を採用することできる。
【００１３】
本発明において、前記検出領域は略四角形の平面形状を備え、前記光学シートは、前記受光部が前記四角形の辺部分の長さ方向の中央に対向するように設けられている構成を採用してもよい。
【００１４】
本発明において、前記検出領域は略四角形の平面形状を備え、前記光学シートは、前記受光部が前記四角形の角部分に対向するように設けられている構成を採用してもよい。
【００１５】
本発明においては、前記位置検出用光源として、前記第１位置検出光を出射する第１位置検出用光源と、前記第２位置検出光を出射する第２位置検出用光源とを備え、前記導光板は、前記光入射面として、前記第１の位置検出光を内部に採り込む第１の光入射面と、前記第２の位置検出光を内部に採り込む第２の光入射面とを備えていることが好ましい。かかる構成によれば、第１位置検出用光源による検出結果と第２位置検出光による検出結果との光量比や位相差などから、第１位置検出用光源と第２位置検出用光源とが離間する方向での対象物体の接近位置を正確に検出することができる。
【００１６】
本発明において、前記第１位置検出用光源および前記第２位置検出用光源からなる光源対を２組備え、当該２組の光源対は、出射光軸が交差する方向に向いていることが好ましい。かかる構成によれば、一方の光源対の第１位置検出用光源による検出結果と第２位置検出光による検出結果との光量比や位相差などから、一方の光源対において第１位置検出用光源と第２位置検出用光源とが離間する方向での対象物体の接近位置を検出することができ、他方の光源対の第１位置検出用光源による検出結果と第２位置検出光による検出結果との光量比や位相差などから、他方の光源対において第１位置検出用光源と第２位置検出用光源とが離間する方向での対象物体の接近位置を検出することができる。
【００１７】
本発明を適用した光学式位置検出装置は、画像生成装置と組み合わせることにより、位置検出機能付き表示装置を構成することができる。この場合、画像生成装置は、前記導光板に対して対向配置された電気光学パネルを備えている。かかる構成を採用する場合、電気光学パネルは、光学シートに対して導光板が位置する側とは反対側に配置される。
【００１８】
かかる光学式位置検出装置において、前記画像生成装置は、前記電気光学パネルとしての液晶パネルと、前記液晶パネルに対して光を供給する照明装置とを備え、当該照明装置は、前記導光板あるいは該導光板と別体の照明用導光板に対して照明光を出射する照明用光源を備えている。
【００１９】
本発明を適用した位置検出機能付き表示装置は、携帯電話、カーナビゲーション、パーソナルコンピューター、券売機、銀行の端末などの電子機器に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置の断面構成を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置の構成に用いた第１プリズムシートおよび第２プリズムシートの説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置における検出領域と光検出器との平面的な位置関係を示す説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置に用いた第１プリズムシートおよび第２プリズムシートの輝度特性を示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置における検出領域と光検出器との平面的な位置関係を示す説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置における検出領域と光検出器との平面的な位置関係を示す説明図である。
【図８】本発明に係る位置検出機能付き表示装置を用いた電子機器の説明図である。
【図９】本発明の参考例に係る光学式位置検出装置の問題点を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置の構成を模式的に示す分解斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置の断面構成を模式的に示す断面図である。図３は、本発明の第１実施形態に係る光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置の構成に用いた第１プリズムシートおよび第２プリズムシートの説明図である。
【００２３】
図１および図２において、本形態の位置検出機能付き表示装置１００は、光学式位置検出装置１０と画像生成装置２００とを備えおり、光学式位置検出装置１０は、例えば、画像生成装置２００によって表示された画像に指などの対象物体Ｏｂを検出領域１０Ｒに接近させた際、対象物体Ｏｂの位置を検出する。
【００２４】
かかる光学式位置検出装置１０は、位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄを放出する位置検出用光源１２Ａ〜１２Ｄと、位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄが入射する光入射部１３ａ〜１３ｄを周囲の端面部に備える導光板１３と、検出領域１０Ｒに受光部１５ａを向けた光検出器１５とを備えており、導光板１３は、内部を伝播した位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄを出射する光出射面１３ｓを一方の表面（図示上面）に備えている。位置検出用光源１２Ａ〜１２Ｄは光入射部１３ａ〜１３ｄと対向するように配置され、好ましくは光入射部１３ａ〜１３ｄと密接するように配置されている。本形態では、光検出器１５に加えて、補償用光検出器１５ｘも用いられている。かかる補償用光検出器１５ｘは、光検出器１５の検出結果に対する温度などの影響を補償するためのものであり、位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄを検出するものではない。
【００２５】
導光板１３は、ポリカーボネートやアクリル樹脂などの透明な樹脂板で構成されている。導光板１３において、光出射面１３ｓ、または光出射面１３ｓの反対側の背面１３ｔには、表面凹凸構造、プリズム構造、散乱層（図示せず）などが設けられており、このような光散乱構造によって、光入射部１３ａ〜１３ｄから入射して内部を伝播する光は、その伝播方向に進むに従って徐々に偏向されて光出射面１３ｓより出射される。導光板１３の背後には反射シートなどで構成される反射板１４が配置され、導光板１３の背面１３ｔから出射される位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄを導光板１３の内部に戻すように機能する。
【００２６】
本形態において、導光板１３は、４つの辺部分１３ｉ〜１３ｌを備えた略四角形の平面形状を備えており、四角形の４つの角部分１３ｅ〜１３ｈが各々、光入射部１３ａ〜１３ｄになっている。ここで、光入射部１３ａ〜１３ｄは、例えば、導光板１３の角部分１３ｅ〜１３ｈを除去してなる端面（光入射面）により構成されている。
【００２７】
位置検出用光源１２Ａ〜１２Ｄは、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光素子で構成され、駆動回路（図示せず）から出力される駆動信号に応じて、例えば赤外光からなる位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄを放出する。位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄの種類は、特に限定されないが、後述する信号処理などによって外光と区別して検出可能なものが好ましく、可視光とは波長分布が異なるか、点滅などの変調が加えられることで発光態様が異なることが好ましい。また、位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄは、指やタッチペンなどの対象物体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、対象物体Ｏｂが指などの人体であれば、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、例えば波長で８５０ｎｍ付近）であることが望ましい。
【００２８】
位置検出用光源１２Ａ〜１２Ｄは本質的に複数設けられ、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。本形態において、４つの位置検出用光源１２Ａ〜１２Ｄのうち、任意の２つの位置検出用光源は対になって第１光源対を構成し、他の２つの位置検出用光源は対になって第２光源対を構成している。本形態では、導光板１３の対角位置に配置された位置検出用光源１２Ａ、１２Ｂが第１光源対を構成し、他の２つの位置検出用光源１２Ｃ、１２Ｄが第２光源対を構成している。この場合、第１光源対では、２つの位置検出用光源１２Ａ、１２Ｂの一方が第１位置検出用光源とされ、他方が第２位置検出用光源として用いられる。従って、第１光源対では、位置検出光Ｌ２ａが第１検出光に相当し、位置検出光Ｌ２ｂが第２検出光に相当する。また、導光板１３の光入射部１３ａ、１３ｂの一方が第１光入射部に相当し、他方が第２光入射部に相当する。このため、第１光源対において、第１の位置検出用光源１２Ａと第２の位置検出用光源１２Ｂは導光板１３を挟んで対向した状態にある。
【００２９】
また、第２光源対では、２つの位置検出用光源１２Ｃ、１２Ｄの一方が第１位置検出用光源とされ、他方が第２位置検出用光源として用いられる。従って、第２光源対では、位置検出光Ｌ２ｃが第１検出光に相当し、位置検出光Ｌ２ｄが第２検出光に相当する。また、導光板１３の光入射部１３ｃ、１３ｄの一方が第１光入射部に相当し、他方が第２光入射部に相当する。このため、第２光源対において、第１の位置検出用光源１２Ｃと第２の位置検出用光源１２Ｄは導光板１３を挟んで対向した状態にある。
【００３０】
このように構成した位置検出機能付き表示装置１００において、第１光源対における中心光軸と第２光源対における中心光軸とは、互いに交差している。このため、第１の位置検出光Ｌ２ａと第２の位置検出光Ｌ２ｂは、導光板１３の内部では、矢印Ａで示す方向において互いに逆向きに伝播し、それらの伝播方向に沿って徐々に光出射面１３ｓから出射される。これに対して、第１の位置検出光Ｌ２ｃと第２の位置検出光Ｌ２ｄは、矢印Ａで示す方向に対して交差する方向（矢印Ｂで示す方向）において互いに逆向きに伝播し、それらの伝播方向に沿って徐々に光出射面１３ｓから出射される。
【００３１】
本形態の位置検出機能付き表示装置１００において、導光板１３の光出射側には、必要に応じて、位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄの均―化を図るための光学シート１６が配置されている。本形形態においては、光学シート１６として、導光板１３の光出射面１３ｓに対向する第１プリズムシート１６１と、第１プリズムシート１６１に対して導光板１３が位置する側とは反対側で対向する第２プリズムシート１６２と、第２プリズムシート１６２に対して導光板１３が位置する側とは反対側で対向する光散乱板１６３とを備えている。
【００３２】
図３に示すように、第１プリズムシート１６１の光出射側の面には、第１方向（矢印Ｓで示す）に稜線１６１ａが延在する略三角柱状のプリズムが形成されており、第２プリズムシート１６２の光出射側の面には、第１方向に直交する第２方向（矢印Ｔで示す）に稜線１６２ａが延在する略三角柱状のプリズムが形成されている。かかる第１プリズムシート１６１および第２プリズムシート１６２は、導光板１３の光出射面１３ｓから出射される位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄの出射角（光出射面１３ｓの法線方向との角度）が小さくなるように屈折させる機能を発揮する。これによって位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄが効率的に視認側（操作側）に出射される。
【００３３】
なお、光学シート１６に対して導光板１３が位置する側とは反対側には矩形枠状の遮光シート１７が光学シート１６の周囲に配置されている。かかる遮光シート１７は、位置検出用光源１２Ａ〜１２Ｄから出射された位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄが漏れるのを防止する。
【００３４】
（画像生成装置２００の構成）
再び図１および図２において、画像生成装置２００は、光学シート１６（第１プリズムシート１６１、第２プリズムシート１６２および光散乱板１６３）に対して導光板１３とは反対側に電気光学パネル２０を備えている。本形態において、電気光学パネル２０は、透過型の液晶パネルであり、２枚の透明性基板２１、２２をシール材２３で貼り合わせ、基板間に液晶２４を充填した構造を有している。かかる電気光学パネル２０において、２枚の透明性基板２１、２２の一方側には透光性の画素電極（図示せず）が形成され、他方側には透光性の共通電極（図示せず）が形成されている。なお、画素電極および共通電極が同一の基板に形成されることもある。
【００３５】
電気光学パネル２０において、一方の透光性基板２１には、他方の透光性基板２２の外形より周囲に張り出した基板張出部２１ｔが設けられている。この基板張出部２１ｔの表面）上には駆動回路などを構成する電子部品２５が実装されている。また、基板張出部２１ｔには、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）などの配線部材２６が接続されている。なお、基板張出部２１ｔ上には配線部材２６のみが実装されていてもよい。なお、必要に応じて透光性基板２１、２２の外面側には偏光板（図示せず）が配置される。
【００３６】
かかる電気光学パネル２０では、その略中央領域に構成された画像表示領域２０Ｒにおいて、複数の画素の各々で液晶２４の配向が制御され、画像が形成される。
【００３７】
ここで、電気光学パネル２０は、導光板１３および光学シート１６よりも視認側（操作側）に配置されている。また、対象物体Ｏｂの平面位置を検出するためには、位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄを対象物体Ｏｂによる操作が行われる視認側へ出射させる必要がある。従って、電気光学パネル２０において、少なくとも画像表示領域２０Ｒは、位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄを透過可能に構成される。なお、電気光学パネル２０が導光板１３の視認側とは反対側に配置される場合には、画像表示領域２０Ｒが位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄを透過するように構成されている必要はないが、その代りに、画像表示領域２０Ｒが導光板１３を通して視認側より透視可能に構成される必要がある。
【００３８】
画像生成装置２００は、電気光学パネル２０を照明するための照明装置４０を備えている。本形態において、照明装置４０は、導光板１３に対して電気光学パネル２０が位置する側とは反対側において、導光板１３と反射板１４との間に配置されている。
【００３９】
照明装置４０は、照明用光源４１と、この照明用光源４１から放出される照明光を伝播させながら出射する照明用導光板４３とを備えており、照明用導光板４３は、矩形の平面形状を備えている。照明用光源４１は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光素子で構成され、駆動回路（図示せず）から出力される駆動信号に応じて例えば白色の照明光Ｌ４を放出する。本形態において、照明用光源４１は、照明用導光板４３の辺部分４３ａに沿って複数、配列されている。
【００４０】
図２に示すように、照明用導光板４３は、辺部分４３ａに隣接する光出射側の表面部分（光出射面４３ｓの辺部分４３ａ側の外周部）に傾斜面４３ｇが設けられ、これにより照明用導光板４３では辺部分４３ａに向けて厚みが徐々に増加するように構成される。この傾斜面４３ｇを有する入光構造によって光出射面４３ｓが設けられる部分の厚みの増加を抑制しつつ、辺部分４３ａの高さを大きくして照明用光源４１の光放出領域の高さと対応するように形成される。
【００４１】
かかる照明装置４０では、照明用光源４１から出射された照明光は、照明用導光板４３の辺部分４３ａから照明用導光板４３の内部に入射した後、照明用導光板４３の内部を反対側の外縁部４３ｂに向けて伝播し、一方の表面である光出射面４３ｓから出射される。ここで、照明用導光板４３は、辺部分４３ａ側から反対側の外縁部４３ｂに向けて内部伝播光に対する光出射面４３ｓからの出射光の光量比率が単調に増加する導光構造を有している。かかる導光構造は、例えば、照明用導光板４３の光出射面４３ｓ、または背面４３ｔに形成された光偏向用あるいは光散乱用の微細な凹凸形状の屈折面の面積、印刷された散乱層の形成密度などを上記内部伝播方向に向けて徐々に高めることで実現される。このような導光構造を設けることで、辺部分４３ａから入射した照明光Ｌ４は光出射面４３ｓからほぼ均一に出射される。
【００４２】
照明用導光板４３は電気光学パネル２０の視認側とは反対側に、電気光学パネル２０の画像表示領域２０Ｒと平面的に重なるように配置され、いわゆるバックライトとして機能する。但し、照明用導光板４３を電気光学パネル２０の視認側に配置して、いわゆるフロントライトとして機能するように構成してもよい。また、本形態において、照明用導光板４３は導光板１３と反射板１４との間に配置されているが、照明用導光板４３を光学シート１６と導光板１３との間に配置してもよい。また、照明用導光板４３と導光板１３とは共通の導光板として構成してもよい。
【００４３】
また、本形態では、光学シート１６を位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄと照明光Ｌ４との間で共用としている。但し、照明用導光板４３の光出射側に、上記の光学シート１６とは別の専用の光学シートを配置してもよい。これは、照明用導光板４３においては、光出射面４３ｓから出射される照明光Ｌ４の平面輝度を均―化することを目的に、十分な光散乱作用を呈する光散乱板を用いることが多いが、位置検出用の導光板１３においては光出射面１３ｓから出射される位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄを大きく散乱させてしまうと位置検出の妨げとなる。このため、光散乱板を設けないか、あるいは比較的軽度の光散乱作用を呈する光散乱板を用いる必要があることから、光散乱板については照明用導光板４３の専用品とすることが好ましい。但し、プリズムシート（第１プリズムシート１６１や第２プリズムシート１６２）などの集光作用のある光学シートについては共用としても構わない。また、本形態では、２枚のプリズムシート（第１プリズムシート１６１や第２プリズムシート１６２）が用いられているが、プリズムシートが１枚のみ用いられることもある。
【００４４】
（検出領域の構成）
図４は、本発明の第１実施形態に係る光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置における検出領域と光検出器との平面的な位置関係を示す説明図である。
【００４５】
図２に示すように、電気光学パネル２０の視認側（操作側）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などの受光素子で構成され、上記位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄ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Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄ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。光検出器１５の受光感度を位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄの波長域を選択的に検出できるように選定することにより、外光などの他の光による影響を低減できる。
【００４６】
表装板３０の光検出器１５側には、位置検出機能付き表示装置１００を保持固定するための枠体や、位置検出機能付き表示装置１００を搭載する電子機器の筐体などで構成される表面板３１（図２に二点鎖線で示す。）が配置され、この表面板３１には、表装板３０のうちの光学式位置検出装置１０の検出領域１０Ｒ、および電気光学パネル２０の画像表示領域２０Ｒを露出させる開口部３１ａが形成されている。
【００４７】
図４に示すように、検出領域１０Ｒは、位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄが視認側（操作側）に出射される平面範囲であり、対象物体Ｏｂによる反射光が生じうる平面範囲である。本形態において、検出領域１０Ｒの平面形状は、全体として矩形状であり、四つの辺部分１０Ｒａ〜１０Ｒｄを備えている。辺部分１０Ｒａ、１０Ｒｂは短辺であり、辺部分１０Ｒｃ、１０Ｒｄは長辺である。隣接する各辺の角部分１０Ｒｅ〜１０Ｒｈの内角は９０度となっており、かかる内角は、図１および図２を参照して説明した導光板１３の角部分１３ｅ〜１３ｈの内角と同一の角度とされている。但し、角部分１０Ｒｅ〜１０Ｒｈの内角は、表面板３１の開口部３１ａの角部分により規定されているので、導光板１３の角部分１３ｅ〜１３ｈの内角とは独立して設定することができる。
【００４８】
本形態において、検出領域１０Ｒは、表面板３１の開口部３１ａによって規定されているが、本発明はこれに限らず、導光板１３の光出射面１３ｓ自身によって規定される場合、電気光学パネル２０の位置検出光の透過領域によって規定される場合、その他の遮光部材によって規定される場合など、結果として位置検出光が視認側（操作側）に出射される範囲であれば、その態様は特に問わない。また、表装板３０や表面板３１は設けられていなくても構わない。例えば、表装板３０が設けられずに直接電気光学パネル２０が露出した構造としてもよい。
【００４９】
また、電気光学パネル２０の画像表示領域２０Ｒは、電気光学パネル２０において表示画像が表示される平面範囲である。本形態において、画像表示領域２０Ｒは四つの辺を備えた矩形状であり、検出領域１０Ｒと合同形状を有し、その位置は検出領域１０Ｒと平面的に完全にー致している。但し、検出領域１０Ｒと画像表示領域２０Ｒとは少なくとも一部が平面的に重なっていればよい。
【００５０】
（光学式位置検出装置１０の基本動作）
図１、図２および図４に示すように、光検出器１５は、表面板３１の開口縁部３１ｂに取り付けられ、その受光部１５ａが検出領域１０Ｒに向かう姿勢で固定されている。受光部１５ａは開口縁部３１ｂにおける検出領域１０Ｒ側の開口部３１ａに臨む縁部端面に露出している。本形態において、光検出器１５は、開口縁部３１ｂと平面的に重ねられ、視認側（操作側）から被覆された状態とされている。これにより、外装デザインヘの制約を低減することができる。
【００５１】
かかる構成の位置検出機能付き表示装置１００においては、位置検出用光源１２Ａ〜１２Ｄから放出された位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄは各々、光入射部１３ａ〜１３ｄから導光板１３の内部に入射し、導光板１３の内部を伝播しながら徐々に光出射面１３ｓから出射される。その結果、位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄは、光出射面１３ｓから面状に放出される。
【００５２】
例えば、位置検出光Ｌ２ａは光入射部１３ａから光入射部１３ｂに向けて導光板１３の内部を伝播しながら徐々に光出射面１３ｓから放出されていく。
【００５３】
そして、位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄは、光学シート１６および電気光学パネル２０を透過して表装板３０の視認側（操作側）に検出領域１０Ｒ全体から出射される。そして、表装板３０の視認側（操作側）に指などの対象物体Ｏｂが配置されると、対象物体Ｏｂにより上記位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄが反射され、その反射光の一部が上記光検出器１５により検出される。
【００５４】
次に、上記光検出器１５での検出に基づいて対象物体Ｏｂの位置情報の取得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、そのー例として、二つの位置検出光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。
【００５５】
より具体的には、例えば、位置検出用光源１２Ａ、１２Ｂを各々、第１の位置検出用光源および第２位置検出用光源として用い、位置検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを各々、第１の位置検出光および第２位置検出光として用いた場合を説明する。まず、第１の位置検出用光源１２Ａの制御量（例えば電流量）、変換係数、および放出光量をＩａ、ｋ、およびＥａ、第２の位置検出用光源１２Ｂの制御量（電流量）、変換係数、および放出光量をＩｂ、ｋ、およびＥｂとすれば、
Ｅａ＝ｋ・Ｉａ
Ｅｂ＝ｋ・Ｉｂ
となる。また、第１の位置検出光Ｌ２ａの減衰係数、および検出光量をｆａ、およびＧａ、第２の位置検出光Ｌ２ｂの減衰係数、および検出光量をｆｂ、およびＧｂとすれば、
Ｇａ＝ｆａ・Ｅａ＝ｆａ・ｋ・Ｉａ
Ｇｂ＝ｆｂ・Ｅｂ＝ｆｂ・ｋ・Ｉｂ
となる。
【００５６】
従って、光検出器１５において両位置検出光の検出光量の比であるＧａ／Ｇｂが検出できるとすれば、
Ｇａ／Ｇｂ＝（ｆａ・Ｅａ）／（ｆｂ・Ｅｂ）＝（ｆａ／ｆｂ）・（Ｉａ／Ｉｂ）
となるから、放出光量の比Ｅａ／Ｅｂ、および制御量の比Ｉａ／Ｉｂに相当する値が分かれば、減衰係数の比ｆａ／ｆｂが分る。この減衰係数の比と両位置検出光の伝播距離の比との間には正の相関があるので、この相関関係を予め設定しておくことで、対象物体Ｏｂの位置情報（第１の位置検出用光源から第２の位置検出用光源へ向かう方向の位置座標を得ることができる。
【００５７】
上記減衰係数の比ｆａ／ｆｂを求める方法としては、例えば、第１の位置検出用光源１２Ａと第２の位置検出用光源１２Ｂ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、検出光量の波形を解析する。より現実的には、例えば、一方の制御量Ｉａを固定し（Ｉａ＝Ｉｍ）、検出波形が観測できなくなるように（すなわち、検出光量の比Ｇａ／Ｇｂが１となるように）他方の制御量ｌｂを制御し、このときの制御量Ｉｂ＝Ｉｍ・（ｆａ／ｆｂ）から上記減衰係数の比ｆａ／ｆｂを導出する。
【００５８】
また、両制御量の和が常に一定、すなわち、下式
Ｉｍ＝Ｉａ＋Ｉｂ
を満たすように制御してもよい。この場合には、下式
Ｉｂ＝Ｉｍ・ｆｂ／（ｆａ十ｆｂ）
となるので、
ｆｂ／（ｆａ十ｆｂ）＝α
とすると、下式
ｆａ／ｆｂ＝（１−α）／α
により、減衰係数の比が求まる。
【００５９】
本実施形態の場合、対象物体Ｏｂの図示Ａ方向の位置情報は、第１の位置検出用光源１２Ａと第２の位置検出用光源１２Ｂを相互に逆相で駆動することで取得することができる。また、対象物体ＯｂのＢ方向の位置情報は、第１の位置検出用光源１２Ｃと第２の位置検出用光源１２Ｄを相互に逆相で駆動することで取得することができる。従って、制御系において上記Ａ方向とＢ方向の検出動作を順次行って対象物体Ｏｂの平面上の位置座標を取得できる。
【００６０】
また、位置検出用光源１２Ａ、１２Ｃを第１の位置検出用光源として同相で駆動し、位置検出用光源１２Ｂ、１２Ｄを第２の位置検出用光源として同相で駆動して、第１の位置検出用光源と第２の位置検出用光源とを相互に逆相で駆動して検出する場合と、位置検出用光源１２Ａ、１２Ｄを第１の位置検出用光源として同相で駆動し、位置検出用光源１２Ｂ、１２Ｃを第２位の置検出用光源として同相で駆動して、第１の位置検出用光源と第２の位置検出用光源とを相互に逆相で駆動して検出する場合とを切り換えて順次に座標を求めることでも、対象物体Ｏｂの平面上の位置座標を取得できる。このような位置検出用光源を複数同時に点灯する構成によれば、例えば、第１の位置検出用光源から、対向する第２の位置検出用光源に向かう方向、あるいはその逆方向の出射光量分布（位置検出光の明暗傾斜分布）が、１つの位置検出用光源を点灯する構成よりも広い範囲で好適に得られるため、より正確な位置検出が可能である。
【００６１】
上記のように、光検出器１５により検出される第１の位置検出光と第２の位置検出光の光量比に基づいて対象物体Ｏｂの検出領域１０Ｒ内の平面位置情報を取得する方法としては、例えば、位置情報取得手段としてマイクロプロセッサーユニット（ＭＰＵ）を用い、これにより所定のソフトウェア（動作プログラム）を実行することに従って処理を行う構成や、位置情報取得手段として論理回路などのハ一ドウェアを用いて処理を行う構成などが挙げられる。これらの位置情報取得手段は、位置検出機能付き表示装置１００の一部として組み込まれていても良く、位置検出機能付き表示装置１００が搭載される電子機器の内部において構成されていてもよい。
【００６２】
なお、位置情報の取得方法としては、上記のように導光板１３の内部の伝播距離に対応する第１の位置検出光と第２の位置検出光の光量比に基づく方法の他に、たとえば、上記伝播距離に対応する第１の位置検出光と第２の位置検出光の位相差に基づく方法も考えられる。この場合には、当該位相差の大小と上記伝播距離の差との関係に応じて対象物体Ｏｂの平面位置情報を算出する。
【００６３】
このように構成された光学式位置検出装置１０によれば、検出領域１０Ｒ内において対象物体Ｏｂの位置情報を検出することができる。その際、位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄを導光板１３の光入射部１３ａ〜１３ｄから入射させて導光板１３の光出射面１３ｓから出射させる。従って、従来の光学式位置検出装置と違って、多数の光源や光検出器を必要としないので、大幅な構造の簡易化、製造コストの低減、および消費電力の低減を図ることができる。
【００６４】
特に、第１の位置検出用光源と第２の位置検出用光源とが導光板１３を挟んで互いに対向する位置に配置されているため、それぞれの光源より放出される第１の位置検出光と第２の位置検出光とが導光板１３の内部を互いに逆向きに伝播する。従って、対象物体Ｏｂにより反射される両光の内部伝播距離の大小関係が相補的な関係、すなわち、一方の伝播距離が増大すると他方の伝播距離が減少する関係となるので、両光源を結ぶ方向の対象物体Ｏｂの位置情報を容易にしかも高精度に検出することができる。
【００６５】
（光検出器１５の位置）
図５は、本発明の第１実施形態に係る光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置に用いた第１プリズムシートおよび第２プリズムシートの輝度特性を示す説明図であり、図５（ａ）は、プリズムシートの稜線方向とプリズムシートに対する法線方向に対して大きな角度をなす方向からみたときの平面的な輝度分布を示す説明図である。図５（ｂ）は、プリズムシートに対する法線方向に対して水平方向および垂直方向に傾いたときの輝度変化を示す説明図である。なお、図５（ａ）では、輝度の高低をドットの密度で表してあり、各領域１６ａ〜１６ｅの輝度は以下の関係
１６ａ＞１６ｂ＞１６ｃ＞１６ｄ＞１６ｅ
にある。
【００６６】
本形態の光学式位置検出装置１０では、上記の検出原理を採用していることから、図４に示すように、光検出器１５は、受光部１５ａを検出領域１０Ｒに向けて配置される。ここで、光検出器１５は、図５（ａ）、（ｂ）を参照して以下に説明する理由から、図３を参照して説明した第２プリズムシート１６２の稜線１６２ａが延在している第２方向（矢印Ｔで示す方向）に対して１５°から６０°の角度を成す角度範囲Θに配置されている。かかる角度範囲Θは、検出領域１０Ｒの平面的な中心位置からみて、光学シート１６において位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄの出射効率が相対的に低い領域が広く存在する角度方向である。
【００６７】
本形態では、光検出器１５の配置位置を設定するにあたって、まず、図５（ａ）に示すように、第１プリズムシート１６１および第２プリズムシート１６２を互い稜線１６１ａ、１６２ａが直交するように配置した場合の光の出射特性を検討した。ここで、第１プリズムシート１６１の稜線１６１ａ（延在方向を矢印Ｓで示す）は、水平方向Ｈ−Ｈに対して時計周りＣＷの方向に約４°傾いている。また、第２プリズムシート１６２の稜線１６２ａ（延在方向を矢印Ｔで示す）は、垂直方向Ｖ−Ｖに対して時計周りＣＷの方向に約４°傾いている。
【００６８】
かかる状態で、水平方向Ｈ−Ｈおよび垂直方向Ｖ−Ｖにおける輝度の角度特性を調査した結果を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）には、第１プリズムシート１６１および第２プリズムシート１６２に対する法線方向から傾いた角度を横軸とし、輝度を縦軸としてある。また、第１プリズムシート１６１および第２プリズムシート１６２に対する法線方向から水平方向Ｈ−Ｈに傾いた際の輝度特性を曲線ＬＨ（点線）で示し、垂直方向Ｖ−Ｖに傾いた際の輝度特性を曲線ＬＶ（実線）で示してある。
【００６９】
図５（ｂ）に示すように、第１プリズムシート１６１および第２プリズムシート１６２は正面輝度を向上させる機能を担っている。但し、曲線ＬＶで示す垂直方向Ｖ−Ｖの角度特性においては、角度が大きくなるに伴って輝度が低下しているのに対して、曲線ＬＨで示す水平方向Ｈ−Ｈの角度特性においては、角度が大きくなるに伴って輝度が一旦低下するが、さらに角度が大きくなると、輝度が上昇している。
【００７０】
その結果、角度が大きな方向からみたときの平面的な輝度分布は、図５（ａ）に示すように表される。図５（ａ）に示すように、輝度が低い領域１６ｅが広く存在している領域は、垂直方向Ｖ−Ｖと水平方向Ｈ−Ｈとを二等分する方向よりもやや垂直方向Ｖ−Ｖに偏っている。より具体的には、法線方向に対して大きな角度をなす方向における輝度特性において、輝度が低い領域１６ｅは、第２プリズムシート１６２の稜線１６２ａが延在している第２方向（矢印Ｔで示す方向）に対して１５°から６０°の角度を成す角度範囲Θで広がっている。
【００７１】
そこで、本形態では、光検出器１５の受光部１５ａは、検出領域１０Ｒの平面的な中心位置Ｃからみたとき、第２プリズムシート１６２の稜線１６２ａが延在している第２方向（矢印Ｔで示す方向）に対して１５°から６０°の角度を成す角度範囲Θに配置されている。すなわち、光検出器１５の受光部１５ａは、検出領域１０Ｒの周りのうち、検出領域１０Ｒの平面的な中心位置Ｃからみて、光学シート１６（第１プリズムシート１６１および第２プリズムシート１６２）に対する法線方向に対して大きな角度をなす方向での輝度が低い領域１６ｅが広く存在する角度方向に配置されている。
【００７２】
ここで、第２プリズムシート１６２の稜線１６２ａが延在している第２方向（矢印Ｔで示す方向）に対して１５°から６０°の角度を成す角度範囲Θは、周方向の４箇所に存在する。これらのいずれの角度範囲Θに光検出器１５の受光部１５ａを配置してもよく、本形態では、図４に示すように、検出領域１０Ｒの辺部分１０Ｒｄの長さ方向の中央から角部分１０Ｒｈにずれた位置に光検出器１５の受光部１５ａが配置されている。
【００７３】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の光学式位置検出装置１０および位置検出機能付き表示装置１００に用いた光検出器１５の受光部１５ａは、検出領域１０Ｒの周りのうち、検出領域１０Ｒの平面的な中心位置からみて、光学シート１６（第１プリズムシート１６１および第２プリズムシート１６２）に対する法線方向に対して大きな角度をなす方向での輝度が低い領域が広く存在する角度方向に配置されている。このため、図９を参照して説明した問題が発生しない。
【００７４】
すなわち、本形態によれば、導光板１３から出射された位置検出光のうち、導光板１３の法線方向に対して大きな角度をもって出射された光成分が直接、光検出器１５の受光部１５ａに到達する量を低くすることができる。このため、検出領域１０Ｒに指などの対象物体Ｏｂが接近した際、導光板１３から光検出器１５の受光部１５ａに到達しようとする光が対象物体Ｏｂで遮られることに起因する光検出器１５の受光部１５ａでの受光量の変動が小さい。それ故、対象物体Ｏｂの位置を高い精度で検出することができる。
【００７５】
［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態に係る光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置における検出領域と光検出器との平面的な位置関係を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、第１実施形態と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。
【００７６】
図４を参照して説明したように、第１実施形態では、第１プリズムシート１６１の稜線１６１ａおよび第２プリズムシート１６２の稜線１６２ａを水平方向Ｈ−Ｈおよび垂直方向Ｖ−Ｖに対して時計周りＣＷの方向に４°傾けたため、光検出器１５の受光部１５ａは、検出領域１０Ｒの辺部分１０Ｒｄの長さ方向の中央から角部分１０Ｒｈにずれた位置に配置されている。
【００７７】
これに対して、本形態では、図６に示すように、受光部１５ａが辺部分１０Ｒｄの長さ方向の中央に配置されるように第１プリズムシート１６１および第２プリズムシート１６２を配置してある。すなわち、第１プリズムシート１６１の稜線１６１ａおよび第２プリズムシート１６２の稜線１６２ａを水平方向Ｈ−Ｈおよび垂直方向Ｖ−Ｖに対して反時計周りＣＣＷの方向に１５°から６０°傾けてあるので、受光部１５ａは辺部分１０Ｒｄの長さ方向の中央に配置される。
【００７８】
［第３実施形態］
図７は、本発明の第３実施形態に係る光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置における検出領域と光検出器との平面的な位置関係を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、第１実施形態と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。
【００７９】
図４および図６を参照して説明したように、第１実施形態および第２実施形態では、光検出器１５の受光部１５ａが、検出領域１０Ｒの辺部分１０Ｒｄに配置されていたが、本形態では、図７に示すように、受光部１５ａが角部分１０Ｒｈに対向するように第１プリズムシート１６１および第２プリズムシート１６２が配置されている。すなわち、図４に示す形態よりも、第１プリズムシート１６１の稜線１６１ａおよび第２プリズムシート１６２の稜線１６２ａを水平方向Ｈ−Ｈおよび垂直方向Ｖ−Ｖに対してさらに時計周りＣＷの方向に傾けてあるので、受光部１５ａは、角部分１０Ｒｈに配置される。
【００８０】
［別の実施形態］
上記実施形態では、検出領域１０Ｒを矩形状としたが、本発明は、三角形状、矩形以外の四角形状、五角形状など、任意の形状の検出領域１０Ｒを備えた光学式位置検出装置１０に適用することができる。ここで、多角形状とは、角部が丸められた多角形、角部が面取りされた多角形なども含む意味とされる。
【００８１】
また、上記実施形態では、位置検出用光源１２Ａ〜１２Ｄおよび光入射部１３ａ〜１３ｄを導光板１３の各角部分１３ｅ〜１３ｈに設けたが、位置検出用光源１２Ａ〜１２Ｄおよび光入射部１３ａ〜１３ｄを導光板１３の辺部分１３ｉ〜１３ｌに設けてもよい。
【００８２】
［他の実施形態］
本発明の光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置１００は、上述の実施形態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。たとえば、上記各実施形態では、一つの光検出器１５のみを設けているが、別の光検出器が適宜の位置に配置されていても構わない。
【００８３】
上記実施の形態では、２枚のプリズムシート（第１プリズムシート１６１や第２プリズムシート１６２）が用いられているが、プリズムシートが１枚のみ用いられた場合に適用してもよい。この場合にも、プリズムシートに対する法線方向に対して大きな角度をなす方向での輝度が低い領域が広く存在する角度方向（プリズムの稜線の延在方向に対して１５°から６０°の角度を成す角度範囲）に光検出器１５の受光部１５ａを配置すればよい。
【００８４】
また、上記実施の形態では、プリズムシートが原因で発生した低輝度領域に向けて光検出器１５の受光部１５ａを配置したが、他の光学シートが原因で発生した低輝度領域に向けて光検出器１５の受光部１５ａを配置してもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、電気光学パネル２０として液晶表示パネルを用いたが、有機エレクトロルミネッセンスパネルなどといった他の種類の電気光学パネルを用いてもよい。
【００８６】
［電子機器への搭載例］
次に、上述した実施形態に係る位置検出機能付き表示装置１００を適用した電子機器について説明する。図８（ａ）に、位置検出機能付き表示装置１００を備えたモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す。パーソナルコンピューター２０００は、表示ユニットとしての位置検出機能付き表示装置１００と本体部２０１０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８（ｂ）に、位置検出機能付き表示装置１００を備え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、並びに表示ユニットとしての位置検出機能付き表示装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、位置検出機能付き表示装置１００に表示される画面がスクロールされる。図８（ｃ）に、位置検出機能付き表示装置１００を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital 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、並びに表示ユニットとしての位置検出機能付き表示装置１００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位置検出機能付き表示装置１００に表示される。
【００８７】
なお、位置検出機能付き表示装置１００が適用される電子機器としては、図８に示すものの他、デジタルスチールカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、銀行端末などの電子機器などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した位置検出機能付き表示装置１００が適用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１０・・光学式位置検出装置、１０Ｒ・・検出領域、１１・・照明用光源、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ・・位置検出用光源、１３・・導光板、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ・・光入射部、１３ｓ・・光出射面、１５・・検出器、１５ａ・・受光部、１６・・光学シート、４１・・照明用光源、４３・‥照明用導光板、Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃ、Ｌ２ｄ・・位置検出光、Ｌ４・・照明光、１６１・・第１プリズムシート、１６１ａ・・第１プリズムシートの稜線、１６２・・第２プリズムシート、１６２ａ・・第２プリズムシートの稜線
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図５】
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【図９】
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