(57)【要約】【課題】光センサの数を削減できる位置検出装置を提供する。【解決手段】長手方向に沿って長尺面１２１ａ〜１２３ａを有する光導波路１２１〜１２３を含み、これらが長手方向を行方向に沿わせた状態で列方向に並設され、長尺面１２１ａ〜１２３ａが行方向に複数に区画されることで受光候補領域の行列を構成している光導波路群と、光導波路１２１〜１２３における一端に設けられた光センサ１３１〜１３３と、を備え、受光候補領域の行列において同一列に属する受光候補領域を１つの列領域とした場合に、長尺面１２１ａ〜１２３ａから照射光を光導波路１２１〜１２３内へ入光させ、入光した照射光を長手方向に偏向させる光学部材１２４１，１２４２が一の列領域に属する受光候補領域に対して任意の数だけ配置され、かつ、光学部材１２４１，１２４２の配置パターンは（１）〜（８）の列領域同士で全て異なっている。【選択図】図３
2014219873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状であり長手方向に沿って長尺面を有するＮ本（Ｎは１以上の整数）の光導波路を含み、当該Ｎ本の光導波路が各々の長手方向を行方向に沿わせた状態で列方向に並設され、前記各長尺面が行方向にＭ個（Ｍは２以上２N以下の整数）の受光候補領域に区画されることで、Ｎ行Ｍ列の前記受光候補領域の行列を構成している光導波路群と、
前記各光導波路における長手方向の一端に設けられた光センサと、を備え、
前記行列において、同一列に属するＮ個の受光候補領域を１つの列領域とした場合に、
前記長尺面を介して照射光を光導波路内へ入光させるとともに入光した前記照射光を長手方向に偏向させる光学部材が、前記Ｎ個の受光候補領域に対して０〜Ｎ個から選択される任意の数だけ配置され、かつ、当該光学部材の配置パターンはＭ個の前記列領域同士で全て異なっている
ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記光学部材が配置されている受光候補領域を１で、前記光学部材が配置されていない受光候補領域を０で表し、かつ、前記列領域におけるＬ行目（Ｌは１以上Ｎ以下の整数）の受光候補領域を表す数をＬ桁目の数とするＮ桁の２進数の数値を用いて、前記列領域における前記光学部材の配置パターンを表現した場合に、
前記各列領域を表す２進数の数値は、行方向における一端側の列領域から他端側の列領域に向かって、昇順または降順となっている
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】
前記照射光を透過させる窓部を有する遮光部材が、前記行列を平面視した場合に前記窓部が前記光学部材の配置されている受光候補領域と重なるように配されていることにより、
前記光学部材における前記照射光を前記光導波路内へ入光させる機能が発揮される
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４】
前記光導波路へ入光した前記照射光を長手方向に偏向させる偏向部材が、前記行列を構成している受光候補領域の全てに配されている
ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記遮光部材は、前記各長尺面と離間して配置されている
ことを特徴とする請求項４に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記光学部材は、前記光導波路へ入光した前記照射光を長手方向に偏向させる偏向部材を含み、
前記光学部材が配置されていない受光候補領域には、前記偏向部材が配されていない
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７】
前記光学部材は、前記光導波路へ入光した前記照射光を長手方向に偏向させる偏向部材を含み、
前記偏向部材は、前記各光導波路における前記各長尺面と対向する各対向面と接触するように形成されている
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８】
前記光学部材は、前記光導波路へ入光した前記照射光を長手方向に偏向させる偏向部材を含み、
前記偏向部材は、前記各光導波路における前記各長尺面と対向する各対向面に部分的に形成されている
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９】
前記各光導波路は直方体状であり、
前記各対向面を平面視した場合に、前記偏向部材が形成されている面積の総和は、前記各対向面の面積の２０％以下である
ことを特徴とする請求項８に記載の位置検出装置。
【請求項１０】
前記各光導波路は直方体状であり、
前記各対向面を平面視した場合に、前記偏向部材が形成されている領域における、前記光導波路の長手方向と直交する短手方向に沿った幅が、前記対向面の前記短手方向に沿った幅の３分の１以下である
ことを特徴とする請求項８に記載の位置検出装置。
【請求項１１】
前記光学部材は、前記光導波路へ入光した前記照射光を長手方向に偏向させる偏向部材を含み、
前記偏向部材は、前記照射光により励起される蛍光体である
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１２】
前記光学部材は、前記光導波路へ入光した前記照射光を長手方向に偏向させる偏向部材を含み、
前記偏向部材は、前記照射光を散乱する散乱部材である
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１３】
前記光学部材は、前記光導波路へ入光した前記照射光を長手方向に偏向させる偏向部材を含み、
前記偏向部材は、前記各長尺面に対して傾斜するように配され、前記照射光を長手方向に反射させる反射面を有する
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１４】
前記各光導波路における前記一端とは長手方向にて反対側の他端に、さらに、反射膜が設けられている
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１５】
前記各光導波路における前記一端とは長手方向にて反対側の他端に、さらに、光センサが設けられている
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１６】
長尺状であり、照射光が照射される長尺面を長手方向に沿って有する光導波路と、
前記長尺面を平面視した場合に当該長尺面と重なるように配置され、前記長尺面を介して前記光導波路内に入光した前記照射光により励起される複数の蛍光体と、
前記光導波路における長手方向の一端に設けられ、前記各蛍光体から発せられた光の色を検知するカラーセンサと、を備え、
前記長尺面は、前記光導波路における長手方向に沿って複数の受光候補領域に区画されているとともに、前記長尺面を平面視した場合に、前記各受光候補領域に少なくとも１つの前記蛍光体が配置されており、
前記複数の蛍光体は、前記複数の受光候補領域毎に、前記照射光により励起された場合に発せられる光の色が異なる
ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項１７】
光照射手段と、当該光照射手段から出射される照射光の照射位置を検出する位置検出装置とを含む位置入力装置であって、
前記位置検出装置は、請求項１または１６に記載の位置検出装置である
ことを特徴とする位置入力装置。
【請求項１８】
表示装置と、光照射手段と、前記表示装置における表示領域の周囲または前面に配置され、前記光照射手段から出射される照射光の照射位置を検出する位置検出装置と、を含む画像表示システムであって、
前記位置検出装置は、請求項１または１６に記載の位置検出装置である
ことを特徴とする画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、光照射手段からの照射光の照射位置を検出する位置検出装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
光照射手段から照射される照射光の照射位置を検出する位置検出装置が知られている（例えば、特許文献１，２）。光照射手段としては、例えば、レーザーポインタがある。
図１８は、特許文献１に係る位置検出装置９０１，９０２，９０３，９０４を示す図である。位置検出装置９０１，９０２，９０３，９０４は、表示装置ＤＤ９１における表示領域の四辺に配設されている。位置検出装置９０１，９０２，９０３，９０４はそれぞれ、複数の光センサ９０１ａ，９０２ａ，９０３ａ，９０４ａを含む。光照射手段としての位置指示装置ＰＤ９１は、ビーム光ＢＭ９１と、表示装置ＤＤ９１の表示領域外に拡散するスリット光ＳＬ９１，ＳＬ９２とを照射する。
【０００３】
位置検出装置９０１，９０２，９０３，９０４では、スリット光ＳＬ９１，ＳＬ９２を検知した光センサ９０１ｂ，９０２ｂ，９０３ｂ，９０４ｂの位置と、これらの光センサで検知されたスリット光ＳＬ９１，ＳＬ９２の光強度とに基づき、ビーム光ＢＭ９１で指し示された指示位置ＰＴ９１の位置座標を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７１０５４号公報
【特許文献２】特開平４−０５２９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
位置検出装置９０１，９０２，９０３，９０４の構成では、例えば、表示装置ＤＤ９１の一辺における照射位置検出の分解能を１０２４とする場合、位置検出装置９０１，９０２，９０３，９０４それぞれに光センサを１０２４個配列する必要がある。すなわち、位置検出装置９０１，９０２，９０３，９０４それぞれには、分解能の数値と同数の多数の光センサを配列する必要がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、光センサの数を削減できる位置検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に開示される位置検出装置等は、長尺状であり長手方向に沿って長尺面を有するＮ本（Ｎは１以上の整数）の光導波路を含み、当該Ｎ本の光導波路が各々の長手方向を行方向に沿わせた状態で列方向に並設され、前記各長尺面が行方向にＭ個（Ｍは２以上２N以下の整数）の受光候補領域に区画されることで、Ｎ行Ｍ列の前記受光候補領域の行列を構成している光導波路群と、前記各光導波路における長手方向の一端に設けられた光センサと、を備え、前記行列において、同一列に属するＮ個の受光候補領域を１つの列領域とした場合に、前記長尺面を介して照射光を光導波路内へ入光させるとともに入光した前記照射光を長手方向に偏向させる光学部材が、前記Ｎ個の受光候補領域に対して０〜Ｎ個から選択される任意の数だけ配置され、かつ、当該光学部材の配置パターンはＭ個の前記列領域同士で全て異なっている。
【発明の効果】
【０００８】
本明細書に開示される位置検出装置等の光導波路群は、Ｎ本の長尺面でＮ行Ｍ列の受光候補領域の行列を構成している。また、この行列において、同一列に属するＮ個の受光候補領域を１つの列領域を構成しており、この１つの列領域が１つの位置座標に対応する。さらに、長尺面を介して受光候補領域に照射される照射光を光導波路内へ入光させるとともに入光した照射光を長手方向に偏向させる光学部材が、Ｎ個の受光候補領域に対して０〜Ｎ個から選択される任意の数だけ配置されている。そして、当該光学部材の配置パターンはＭ個の前記列領域同士で全て異なっている。すなわち、位置座標毎に光学部材の配置パターンが異なっている。
【０００９】
このような光学部材の配置により、受光候補領域に照射光が照射された場合に、Ｎ個ある光センサのうち偏向後の光を検知した光センサの個数や位置のパターンが、列領域毎に全て異なったものになる。このように、本明細書に開示される位置検出装置等によれば、光導波路の本数と同数の光センサがあれば、照射光が照射されている位置座標を検出することが可能である。この結果、特許文献１に係る位置検出装置と比較して、光センサの個数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る画像表示システム１０００の外観を示す模式図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像表示システム１０００の全体構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）第１の実施形態に係る位置検出装置１１１の構成を示す図である。
【図４】（ａ）第１の実施形態に係る光学体１２４の構成を示す平面図と、（ｂ）第１の実施形態に係る光学体１２４と受光候補領域１２４３の行列との関係を示す模式平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）長尺面１２１ａ〜１２３ａに照射光ＩＬ１が照射されたときの位置検出装置１１１の動作を説明するための図である。
【図６】長尺面１２１ａ〜１２３ａに照射光ＩＬ１が照射された場合の、位置検出装置１１１の動作をまとめた表である。
【図７】画像表示システムの使用態様の第１例を示す図である。
【図８】画像表示システムの使用態様の第２例を示す図である。
【図９】（ａ），（ｂ）画像表示システムの使用態様の第３例を示す図である。
【図１０】画像表示システムの使用態様の第４例を示す図である。
【図１１】（ａ）第１の実施形態の変形例（第１例）に係る光学体１２４Ａの構成を示す平面図と、（ｂ）第１の実施形態の変形例（第１例）に係る光学体１２４Ａの構成を示す模式平面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｅ）第２の実施形態に係る位置検出装置２１１の構成を示す図である。
【図１３】（ａ）第２の実施形態の光学体の構成を示す平面図と、（ｂ）第２の実施形態に係る光学体の構成を示す模式平面図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）第３の実施形態に係る位置検出装置３１１の構成を示す図である。
【図１５】（ａ）〜（ｄ）第３の実施形態の変形例（第１例）に係る位置検出装置３１１Ａの構成を示す図である。
【図１６】（ａ）第３の実施形態の変形例（第２例）に係る位置検出装置の構成を示す断面図と、（ｂ）第３の実施形態の変形例（第３例）に係る位置検出装置の構成を示す断面図である。
【図１７】（ａ）〜（ｃ）第４の実施形態に係る位置検出装置４１１の構成を示す図である。
【図１８】特許文献１に係る位置検出装置９０１，９０２，９０３，９０４を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
≪第１の実施形態≫
［概略構成］
図１は、第１の実施形態に係る画像表示システム１０００の外観を示す模式図である。図２は、第１の実施形態に係る画像表示システム１０００の全体構成を示すブロック図である。図１，図２に示すように、画像表示システム１０００は、位置入力装置１０と表示装置ＤＤ１を備える。画像表示システム１０００は、位置指定装置ＰＤ１からのビーム光ＢＭ１により指し示された指示位置ＰＴ１を検出するとともに、当該検出結果に基づく情報を表示画面に表示するものである。
【００１２】
［位置入力装置１０］
図１，図２に示すように、位置入力装置１０は、位置指定装置ＰＤ１、４つの位置検出装置１１１〜１１４、および信号処理部ＳＰを備える。
＜位置指定装置ＰＤ１＞
位置指定装置ＰＤ１は、図１に示すように、照射光ＩＬ１を出射する光照射手段である。位置指定装置ＰＤ１としては、例えば、レーザーポインタ等を用いることができる。
【００１３】
位置指定装置ＰＤ１から照射される照射光ＩＬ１は、ビーム光ＢＭ１、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２を含む。ビーム光ＢＭ１は、位置入力者ＯＰが指し示す指示位置ＰＴ１を位置入力者ＯＰや表示装置ＤＤ１を見る他者に明示させるためのものである。また、２つのスリット光ＳＬ１，ＳＬ２は、指示位置ＰＴ１を中心に拡散するスリット光であり、表示装置ＤＤ１の表示領域外にも拡散する。２つのスリット光ＳＬ１，ＳＬ２は互いに直交しており、位置指定装置ＰＤ１からは十文字のスリット光が照射されることになる。
【００１４】
ビーム光ＢＭ１の波長は特に限定されないが、位置入力者ＯＰおよび表示装置ＤＤ１を見る他者の利便性の観点から、ビーム光ＢＭ１は可視光とすることが望ましい。一方、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２は、指向性の高い光が望ましく、例えば、レーザー光やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）光等が挙げられる。ここで、位置入力者ＯＰが指し示す指示位置ＰＴ１と、４つの位置入力装置１０により検出された指示位置ＰＴ１とが一致しない場合がある。位置入力装置１０により検出された指示位置ＰＴ１を表示装置ＤＤ１に表示させる場合であって、このような不一致が起こり得る場合には、ビーム光ＢＭ１を可視光としないこととするか、ビーム光ＢＭ１自体を出射しないこととしてもよい。
【００１５】
また、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２の波長は、後述する蛍光体１２４１を励起可能なものである必要があり、例えば、０．３〜１．５［μｍ］といった近紫外から近赤外の波長域の光を用いることができる。さらに、位置入力者ＯＰおよび表示装置ＤＤ１を見る他者の利便性の観点から、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２は可視光としないことが望ましい。
＜位置検出装置１１１〜１１４＞
位置検出装置１１１〜１１４は、光照射手段としての位置指定装置ＰＤ１から出射される照射光ＩＬ１の一部であるスリット光ＳＬ１，ＳＬ２の照射位置を検出するものである。位置検出装置１１１〜１１４は、表示装置ＤＤ１における表示領域の周囲に配置されている。
【００１６】
図２に示すように、位置検出装置１１１は、光導波路部１２０１と光センサ部１３０１とを含む。同様に、位置検出装置１１２は光導波路部１２０２と光センサ部１３０２とを含み、位置検出装置１１３は光導波路部１２０３と光センサ部１３０３とを含み、位置検出装置１１４は光導波路部１２０４と光センサ部１３０４とを含む。
位置検出装置１１１〜１１４は、光導波路部１２０１〜１２０４の長手方向（Ｙ軸方向）に沿った長さが異なるのみで、基本的な構成は同じである。以下、光導波路部１２０１〜１２０４について、これらを特に区別しない場合は、単に「光導波路部１２０」と記載する。また、光センサ部１３０１〜１３０４についても、これらを特に区別しない場合は、単に「光センサ部１３０」と記載する。さらに、以下の説明においては、位置検出装置１１１のみを取り上げて説明する。
【００１７】
図３は、第１の実施形態に係る位置検出装置１１１の構成を示す図である。図３（ａ）は、位置検出装置１１１の構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）は平面図である。図３（ｃ），図３（ｄ）および図３（ｅ）はそれぞれ、図３（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図、Ｂ−Ｂ線矢視断面図およびＣ−Ｃ線矢視断面図である。
（光導波路部１２０）
光導波路部１２０は、光導波路１２１〜１２３、光学体１２４および反射膜１２５１〜１２５３を含む。なお、本実施形態に係る位置検出装置が備える光導波路は、１本以上であれば特に本数は限定されない。以下、光導波路の本数を３本とした場合を例に挙げて説明する。
【００１８】
・光導波路１２１〜１２３
光導波路１２１〜１２３は、その長手方向の一端に設けられた光センサ部１３０に、位置指定装置ＰＤ１から照射されるスリット光ＳＬ１，ＳＬ２を導くためのものである。光導波路１２１〜１２３それぞれは長尺状の直方体状であり、長手方向に沿って長尺面１２１ａ〜１２３ａを有する。３本の光導波路１２１〜１２３は、それらの長手方向が行方向（Ｙ軸方向）に沿った状態で列方向（Ｘ軸方向）に並設されてなることで、光導波路群を構成している。
【００１９】
長尺面１２１ａ〜１２３ａは、直方体状の光導波路１２１〜１２３のＺ軸方向における上面に相当し、位置指定装置ＰＤ１からのスリット光ＳＬ１，ＳＬ２が照射される面である。３本の長尺面１２１ａ〜１２３ａのそれぞれが行方向に８個の受光候補領域１２４３に区画されることで、３本の長尺面１２１ａ〜１２３ａが３行８列の受光候補領域１２４３の行列を構成している。受光候補領域１２４３の行列において、同一列に属する３個の受光候補領域１２４３で１つの列領域が構成されている。本実施形態に係る長尺面１２１ａ〜１２３ａは、（１）〜（８）で示す８個の列領域を含んでいる。さらに、受光候補領域１２４３の行列における同一行に属する８個の受光候補領域１２４３で１つの行領域が構成されている。
【００２０】
受光候補領域１２４３の行列における行領域の個数は、光導波路部１２０に含まれる光導波路の本数と同数であり、本実施形態では３個である。一方、列領域の個数は、２の（光導波路の本数）乗で表され、本実施形態では２3＝８個である。光導波路部１２０に含まれる光導波路がＮ本ある場合は、行領域の個数は光導波路の本数に対応してＮ個であり、列領域の個数は２N個である。
【００２１】
図３において、光センサ部１３０は、光導波路１２１〜１２３の右側の一端に配置されている。したがって、光導波路１２１〜１２３に入光されたスリット光ＳＬ１，ＳＬ２を光センサ部１３０まで導くためには、図３における下方の矢印で示すように、光導波路部１２０から光センサ部１３０へ向かう方向にスリット光ＳＬ１，ＳＬ２を偏向させる必要がある。以下、光導波路部１２０から光センサ部１３０へ向かう方向（図３における紙面左側から右側へ向かう方向）を「導光方向」と記載する。本実施形態においては、光導波路部１２０の長手方向一端に光センサ部１３０が配置されているため、光導波路部１２０の長手方向と上記導光方向とが一致する。
【００２２】
光導波路１２１〜１２３は、例えば、アクリル等の透明樹脂フィルムで形成でき、このような方法によれば、低コストで光導波路１２１〜１２３を形成することができる。
・光学体１２４
図４（ａ）は、第１の実施形態に係る光学体１２４の構成を示す平面図である。図４（ａ）は、長尺面１２１ａ〜１２３ａを平面視した場合の平面図に相当し、説明の都合上、受光候補領域１２４３の行列を破線で示している。（１）〜（８）は、受光候補領域１２４３の行列における列領域であり、（ｘ）〜（ｚ）は当該行列における行領域である。
【００２３】
光学体１２４は、長尺面１２１ａ〜１２３ａを介して受光候補領域１２４３に照射されたスリット光ＳＬ１，ＳＬ２を光導波路１２１〜１２３内へ入光させるとともに入光したスリット光ＳＬ１，ＳＬ２を導光方向に偏向させる光学部材を含むものである。本実施形態に係る光学体１２４は、蛍光体１２４１と、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２を透過させる窓部が設けられた遮光部材１２４２とを有しており、蛍光体１２４１と遮光部材１２４２の窓部との組み合わせにより光学部材としての機能が発揮される。以下、この詳細について説明する。
【００２４】
なお、「光学部材」とは、「長尺面を介して照射光を光導波路内へ入光させる」機能と、「照射光を導光方向に偏向させる」機能の両方を有する部材を指す。「長尺面を介して照射光を光導波路内へ入光させる」機能のみを有する場合、「照射光を導光方向に偏向させる」機能のみを有する場合、および「長尺面を介して照射光を光導波路内へ入光させる」機能と「照射光を導光方向に偏向させる」機能の両方を有しない部材は、「光学部材」には該当しない。
【００２５】
スリット光ＳＬ１，ＳＬ２は、長尺面１２１ａ〜１２３ａを介して光導波路１２１〜１２３内に入光されることから、光学体１２４は、３本の長尺面１２１ａ〜１２３ａを平面視した場合に、この３本の長尺面１２１ａ〜１２３ａ全体と重なるように形成されている。
１．蛍光体１２４１
蛍光体１２４１は、光導波路１２１〜１２３内へ入光されたスリット光ＳＬ１，ＳＬ２を長手方向に偏向させる偏向部材であり、光導波路１２１〜１２３内へ入光されたスリット光ＳＬ１，ＳＬ２により励起されるものである。光学体１２４には複数個の蛍光体１２４１が含まれるが、本実施形態においては、全て同種類のものが用いられている。また、蛍光体１２４１は、行列を構成している受光候補領域１２４３の全てに配置されている。このような構成により、光導波路と複数の蛍光体からなる構造体を、行領域間で共通化することができる。したがって、位置検出装置１１１を構成する部品が共通化され、その結果コスト削減を図ることが可能である。
【００２６】
ここで、「光導波路内へ入光されたスリット光を長手方向に偏向させる」とは、光導波路内へ入光されたスリット光そのものの進行方向を変えることのほか、光導波路内へ入光されたスリット光を基に、当該スリット光の進行方向とは異なる進行方向の光を新たに生成することも含むものとする。本実施形態に係る偏向部材は蛍光体であり、蛍光体は後者の場合に相当する。
【００２７】
スリット光ＳＬ１，ＳＬ２を長手方向に偏向させるためには、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２により励起された蛍光体１２４１から発せられる光を、光導波路１２１〜１２３内に入光させる必要がある。そのため、図３（ｃ）に示すように、蛍光体１２４１は、光導波路１２１〜１２３における長尺面１２１ａ〜１２３ａと対向する対向面１２１ｂ〜１２３ｂと接触するように形成されている。
【００２８】
なお、偏向部材としての蛍光体１２４１が存在しない場合、対向面１２１ｂ〜１２３ｂに入射したスリット光ＳＬ１，ＳＬ２は略全て、そのまま対向面１２１ｂ〜１２３ｂで反射され、長尺面１２１ａ〜１２３ａから光導波路１２１〜１２３の外部へ漏出してしまう。そのため、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２が光導波路１２１〜１２３の内部に入光しない。しかしながら、蛍光体１２４１が存在することで、蛍光体１２４１が形成されている領域に対応する対向面１２１ｂ〜１２３ｂに入射したスリット光ＳＬ１，ＳＬ２は、蛍光体１２４１を励起するために用いられる。そして、励起された蛍光体１２４１が発光し、この光が光導波路１２１〜１２３内に入光することで、偏向後のスリット光ＳＬ１，ＳＬ２を光導波路１２１〜１２３内で伝搬させることが可能となる。
【００２９】
光導波路の長手方向（Ｙ軸方向）に沿った蛍光体１２４１の配置間隔は特に限定されるものではない。しかしながら、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２が長尺面に照射された場合における照射範囲内に、蛍光体１２４１が少なくとも１つは配されるような配置間隔とする必要がある。
蛍光体１２４１は、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２により励起されることで、光センサ１３１〜１３３の検知範囲内の波長の光を発するものであればよい。スリット光ＳＬ１，ＳＬ２の発光色を青色もしくは紫色とすることで、黄色蛍光体を含有する蛍光塗料、緑色蛍光体と赤色蛍光体とを含有する蛍光塗料等の、一般的な蛍光塗料を用いることができる。
【００３０】
黄色蛍光体としては、例えば、（Ｙ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+，Ｐｒ3+、（Ｔｂ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+、（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、（Ｓｒ，Ｃａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、ＣａＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ2+、Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+、Ｙ2Ｓｉ4Ｎ6Ｃ：Ｃｅ3+、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｅｕ2+等が挙げられる。
緑色蛍光体としては、例えば、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+、Ｔｂ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+、ＢａＹ2ＳｉＡｌ4Ｏ12：Ｃｅ3+、Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ3+、（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅ3+、Ｂａ3Ｓｉ6Ｏ12Ｎ2：Ｅｕ2+、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ2+等が挙げられる。
【００３１】
赤色蛍光体としては、例えば、Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+、Ｓｒ2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ2+、Ｓｒ2（Ｓｉ，Ａｌ）5（Ｎ，Ｏ）8：Ｅｕ2+、ＣａＳ：Ｅｕ2+、Ｌａ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+等が挙げられる。
さらに、蛍光体１２４１として、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２により励起されることで、赤色光や近赤外光を発する蛍光体を用いることとしてもよい。後述するように、光センサ部１３０は例えばシリコンセンサで構成することができるが、赤色光や近赤外光は、シリコンセンサにおける感度が高い。したがって、偏向後の光を光センサ部１３０で効率的に検知できる結果、位置検出装置１１１の検出感度を向上させることが可能である。
【００３２】
２．遮光部材１２４２
遮光部材１２４２は、光導波路１２１〜１２３を覆うように配された部材である。本実施形態に係る遮光部材１２４２は、遮光性材料で構成された複数枚の遮光膜が並設されてなり、遮光膜が存在しない部分でスリット光ＳＬ１，ＳＬ２を透過させる窓部を構成している。以下、遮光部材における遮光膜に相当する部分、すなわち遮光機能が発揮される部分を「遮光部材の本体部分」と記載する。
【００３３】
本実施形態では、蛍光体１２４１と遮光部材１２４２の窓部との組み合わせにより光学部材としての機能が発揮されると述べた。具体的には、遮光膜が存在せずスリット光ＳＬ１，ＳＬ２を透過させることが可能な窓部が、偏向部材としての蛍光体１２４２と重なるように配されていることにより、「長尺面を介して照射光を光導波路内へ入光させる」機能が発揮される。一方、蛍光体１２４１は、全ての受光候補領域１２４３に配置されている。したがって、本実施形態では、遮光部材１２４２が配置されているか否かで、光学部材としての２つの機能が発揮されるか否かが変わってくることになる。
【００３４】
スリット光ＳＬ１，ＳＬ２の光導波路１２１〜１２３内への入光を妨げる材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐｄ等の単一金属元素からなる金属膜、複数の金属元素あるいは金属元素と非金属元素とからなる合金膜等の光反射率の高い材料等が挙げられる。スリット光ＳＬ１，ＳＬ２として可視光を用いる場合は、金属膜だけでなく、例えば、白色ポリカーボネート樹脂等の可視光域での光反射率の高い材料を用いることも可能である。さらに、黒色樹脂等の光吸収率の高い材料で構成することとしてもよい。
【００３５】
３．遮光部材１２４２の配置パターン
図３（ｂ），図４（ａ）に示すように、受光候補領域１２４３の行列には、遮光部材１２４２の窓部が配置されている第１受光候補領域１２４３ａと、遮光部材１２４２の本体部分が配置されている第２受光候補領域１２４３ｂとがある。なお、本明細書では、第１受光候補領域１２４３ａと第２受光候補領域１２４３ｂとを特に区別しない場合は、受光候補領域１２４３と記載している。
【００３６】
第１受光候補領域１２４３ａには遮光部材１２４２の窓部が配置されているため、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２を、長尺面１２１ａ〜１２３ａを介して第１受光候補領域１２４３ａに対応する光導波路１２１〜１２３内へ入光させることができる。さらに、蛍光体１２４１が配置されているため、光導波路１２１〜１２３内へ入光されたスリット光ＳＬ１，ＳＬ２を偏向することが可能である。したがって、この遮光部材１２４２の窓部が配置されている第１受光候補領域１２４３ａは、光学部材が配置されている受光候補領域に相当する。このように、受光候補領域１２４３の行列を平面視した場合に、遮光部材１２４２の窓部が第１受光候補領域１２４３ａと重なるように配されていることにより、光学部材におけるスリット光ＳＬ１，ＳＬ２を光導波路１２１〜１２３内へ入光させる機能が発揮される。
【００３７】
一方、第２受光候補領域１２４３ｂには、遮光部材１２４２の本体部分が配置されているため、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２が照射されたとしても、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２を第２受光候補領域１２４３ｂに対応する光導波路１２１〜１２３内へ入光させることができない。また、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２がそもそも光導波路１２１〜１２３内に入光しないため、偏向もされない。したがって、遮光部材１２４２の本体部分が配置されている第２受光候補領域１２４３ｂは、光学部材が配置されていない受光候補領域に相当する。
【００３８】
図４（ｂ）は、第１の実施形態に係る光学体１２４と受光候補領域１２４３の行列との関係を示す模式平面図である。実線で囲われた領域は、遮光部材１２４２の本体部分に相当する。受光候補領域１２４３のうちの第１受光候補領域１２４３ａ、すなわち遮光部材１２４２の窓部が配置されている受光候補領域を囲み数字１で示している。また、受光候補領域１２４３のうちの第２受光候補領域１２４３ｂ、すなわち遮光部材１２４２の本体部分が配置されている受光候補領域を囲み数字２でそれぞれ示している。
【００３９】
受光候補領域１２４３の行列における１行目の行領域（ｘ）について見ると、４列おきに第１受光候補領域１２４３ａと第２受光候補領域１２４３ｂとが配列されている。次に、２行目の行領域（ｙ）では、２列おきに第１受光候補領域１２４３ａと第２受光候補領域１２４３ｂとが交互に配列されている。最後に、３行目の行領域（ｚ）では、１列おきに第１受光候補領域１２４３ａと第２受光候補領域１２４３ｂとが交互に配列されている。すなわち、光導波路部１２０に光導波路がＮ本含まれている場合、Ｌ行目（Ｌは１以上Ｎ以下の整数）の行領域では、１列目から２N列目に亘って、２N×（１／２L）列おきに第１受光候補領域１２４３ａと第２受光候補領域１２４３ｂとが交互に配列されることになる。
【００４０】
上述したように、本実施形態では、蛍光体１２４１と遮光部材１２４２の窓部との組み合わせが光学部材の機能を発揮する。この光学部材が、１つの列領域を構成する３個の受光候補領域に対して、０〜３個から選択される任意の数だけ配置されている。そして、この光学部材の配置パターンは、（１）〜（８）の８個の列領域同士で全て異なっている。すなわち、図４（ｂ）に示すように、列領域（１）〜（８）毎に、第１受光候補領域１２４３ａおよび第２受光候補領域１２４３ｂの配列パターンが異なる。
【００４１】
このような構成により、長尺面１２１ａ〜１２３ａにスリット光ＳＬ１，ＳＬ２が照射された場合に、列領域に属する各受光候補領域に配置された光学部材の機能発揮の有無の組合せを、列領域毎に異ならせることができる。なお、光学部材の機能が発揮されたか否かは、光センサ部１３０の動作で確認することができる。このように、１個の列領域が１個の位置座標に対応することになる。本実施形態では列領域が８個存在するため、位置検出装置１１１の分解能は８となる。この詳細については後ほど説明する。
【００４２】
また、以下の説明において、受光候補領域１２４３の行列におけるある一の受光候補領域１２４３を、「（列領域を示す数，行領域を示すアルファベット）」のように記載することとする。例えば、列領域（５）に属する受光候補領域１２４３のうち、行領域（ｙ）に属する受光候補領域１２４３を（５，ｙ）と記載する。
・反射膜１２５１
図３に戻り、反射膜１２５１は、光導波路１２１における光センサ部１３０が接続されている一端とは反対側の他端に設けられている。同様に、反射膜１２５２および反射膜１２５３はそれぞれ、光導波路１２２および光導波路１２３における光センサ部１３０が接続されている一端とは反対側の他端に設けられている。反射膜１２５１〜１２５３は、蛍光体１２４１で偏向された光のうち、導光方向とは反対方向に偏向され光導波路１２１〜１２３の他端に到達した光を光センサ部１３０側へ反射させるためのものである。反射膜１２５１〜１２５３を備えていることにより、スリット光ＳＬ１，ＳＬ２の光量が少ないために偏向後の光量が少ない場合でも、偏向後の光を効率的に光センサ１３１〜１３３で検知することができる。そのため、位置検出装置１１１の検出感度を向上させることが可能である。
【００４３】
反射膜１２５１は、例えば、遮光部材１２４２の説明の際に列記した光反射率の高い材料を用いて構成することができる。
（光センサ部１３０）
光センサ部１３０は、３つの光センサ１３１〜１３３からなる。光センサ１３１〜１３３はそれぞれ、光導波路１２１〜１２３における長手方向の一端に設けられており、蛍光体１２４１から発せられた光を検知する。光センサ部１３０は、光センサ１３１〜１３３における偏向後の光の検知結果を信号処理部（図２）に出力する。このように、光センサ１３１〜１３３は偏向後の光を検知するものであるため、光センサ１３１〜１３３が偏向後の光を検知したか否かで光導波路１２１〜１２３において光学部材としての機能が発揮されたか否かを確認することができる。光センサとしては、例えばシリコンセンサを用いることができる。
【００４４】
上述したように、位置検出装置１１１の分解能は８であるが、光センサの数は光導波路部に含まれる光導波路の本数で足りる。すなわち、光センサの数は、分解能の数値である８（＝２3）よりも少ない３個である。したがって、特許文献１に係る位置検出装置のように、分解能の数値と同数の光センサを用いる必要がなく、特許文献１の場合と比較して、光センサの個数を削減することが可能である。
【００４５】
＜信号処理部ＳＰ＞
図２に戻り、信号処理部ＳＰは、光センサ部１３０１〜１３０４から出力された検知結果に基づき、指示位置ＰＴ１（図１）を算出する。そして、信号処理部ＳＰは、この指示位置ＰＴ１に関する情報に基づき、表示装置ＤＤ１に表示させる画像に関する画像信号を生成し、表示装置ＤＤ１の制御部ＣＮに出力する。
【００４６】
［表示装置ＤＤ１］
表示装置ＤＤ１は、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置、プラズマ表示装置、投影型表示装置等である。本実施形態では、アクティブマトリクス駆動型の表示装置を例示している。図２に示すように、表示装置ＤＤ１は、表示パネルＤＰ、制御部ＣＮおよび駆動回路ＤＣ１〜ＤＣ４を含む。
【００４７】
表示パネルＤＰは、位置入力装置１０の信号処理部ＳＰから入力される、指示位置ＰＴ１に関する情報に基づいた画像を表示するものである。表示パネルＤＰに含まれる各画素には、アクティブマトリクス方式で駆動させるための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されている。これらのＴＦＴは、駆動回路ＤＣ１〜ＤＣ４に接続されている。
制御部ＣＮは、信号処理部ＳＰからの指示位置ＰＴ１に関する情報を基に、各画素のＴＦＴを駆動制御するための制御信号を生成し、駆動回路ＤＣ１〜ＤＣ４に出力する。駆動回路ＤＣ１〜ＤＣ４は、制御部ＣＮからの制御信号を基に、各ＴＦＴの動作を制御する。
【００４８】
［位置検出装置の動作］
図５は、長尺面１２１ａ〜１２３ａに照射光ＩＬ１が照射されたときの位置検出装置１１１の動作を説明するための図である。図５（ａ）は、位置検出装置１１１の構成を示す斜視図であり、図５（ｂ），図５（ｃ）および図５（ｄ）はそれぞれ、図５（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図、Ｂ−Ｂ線矢視断面図およびＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【００４９】
以下、列領域（７）に照射光ＩＬ１（スリット光ＳＬ１，ＳＬ２に相当する）が照射された場合を例に挙げて説明する。
まず、図５（ｂ）を用いて光導波路１２１および光センサ１３１の動作を説明する。図４に示す通り、（７，ｘ）の受光候補領域１２４３は、遮光部材１２４２の窓部が位置する第１受光候補領域１２４３ａである。長尺面１２１ａに照射された照射光ＩＬ１は光導波路１２１内に入光され、蛍光体１２４１を励起する。そして、蛍光体１２４１が励起されることで、蛍光体１２４１から光が発せられる。蛍光体１２４１から発せられた光のうち、導光方向へ向かう光Ｌ１を実線で、蛍光体１２４１から発せられた光のうち、導光方向とは反対方向へ向かう光Ｌ２を二点鎖線で、それぞれ示している。光Ｌ１は光センサ１３１で検知される。一方、光Ｌ２は導光方向とは反対方向へ進行し、反射膜１２５１で反射されることで導光方向へ進行方向を変える。
【００５０】
次に、図４に示した通り、（７，ｙ）の受光候補領域１２４３は、遮光部材１２４２の窓部が位置する第１受光候補領域１２４３ａである。そのため、図５（ｃ）に示すように、長尺面１２２ａに照射された照射光ＩＬ１は光導波路１２２内に入光され、蛍光体１２４１を励起する。蛍光体１２４１から導光方向へ向かう光Ｌ３は光センサ１３２で検知される一方で、導光方向とは反対方向へ向かう光Ｌ４は反射膜１２５２で反射されることで、導光方向へと進行方向を変える。
【００５１】
他方、（７，ｘ）および（７，ｙ）の受光候補領域１２４３とは異なり、（７，ｚ）の受光候補領域１２４３は、遮光部材１２４２の本体部分が位置する第２受光候補領域１２４３ｂである。したがって、図５（ｄ）に示すように、長尺面１２３ａに照射された照射光ＩＬ１は光導波路１２３内に入光しない。よって、蛍光体１２４１からの発光はなく、光センサ１３３は照射光ＩＬ１を検知しない。
【００５２】
光センサ１３１，１３２，１３３が、光を検知した場合に「１」の信号を、光を検知しない場合に「０」の信号をそれぞれ信号処理部ＳＰ（図２）へ出力するとした場合を考える。この場合、列領域（７）に照射光ＩＬ１が照射された際には、光センサ１３１，１３２，１３３は、ぞれぞれ「１」，「１」，「０」の信号を出力する。
図６は、長尺面１２１ａ〜１２３ａに照射光ＩＬ１が照射された場合の、位置検出装置１１１の動作をまとめた表である。
【００５３】
図６に示す表の上から２段目には、図４（ｂ）と同様の光学体１２４の模式図を示している。
「光導波路１２１」，「光導波路１２２」および「光導波路１２３」と記載した段には、光導波路１２１〜１２３における対向面１２１ｂ〜１２３ｂにおいて、偏向が行われるか否を示している。偏向が行われる場合（図６において「偏向」）を「○」で、偏向が行われない場合（図６において「非偏向」）を「×」でそれぞれ示している。第１受光候補領域１２４３ａと対応する部分が「○」であり、第２受光候補領域１２４３ｂと対応する部分が「×」である。
【００５４】
「光センサ１３１」，「光センサ１３２」および「光センサ１３３」と記載した段には、各光センサから出力される信号を示している。偏向後の照射光ＩＬ１を検知した場合（図６において「検知」）を「１」で、偏向後の照射光ＩＬ１を検知しなかった場合（図６において「非検知」）を「０」でそれぞれ示している。第１受光候補領域１２４３ａと対応する部分が「１」であり、第２受光候補領域１２４３ｂと対応する部分が「０」である。
【００５５】
最下段には、各列領域に照射光ＩＬ１が照射された場合に、光センサ部１３０から出力される出力信号ＳＧを列記している。この出力信号ＳＧは、光センサ１３１，１３２，１３３から出力される信号を、左からこの順に並べたものである。
図６の表に示すように、長尺面１２１ａ〜１２３ａに照射光ＩＬ１が照射された場合に光センサ部１３０から出力される出力信号ＳＧは、列領域毎に全て異なっている。このように、列領域の個数よりも少ない個数の光センサで、どの列領域に照射光ＩＬ１が照射されたかを識別することができる。上述したように、列領域の個数は分解能の数値に相当する。したがって、本実施形態によれば、光センサの個数は、分解能の数値よりも少ない個数で足りることになる。
【００５６】
なお、列領域（１）に照射光ＩＬ１が照射されている場合と、長尺面１２１ａ〜１２３ａのいずれにも照射光ＩＬ１が照射されていない場合との区別は、以下のような方法で行うことができる。例えば、照射光ＩＬ１は通常、所定の照射位置にとどまることはなく、換言すると、列領域（１）に照射光ＩＬ１が照射されている状態が継続することはない。一方、照射光ＩＬ１が照射されていない場合は、この状態が一定期間継続することになる。そのため、列領域（１）に照射光ＩＬ１が照射されている時間を時間的に補間することで、上記の区別ができる。また、本実施形態のように、照射光ＩＬ１にスリット光ＳＬ１，ＳＬ２が含まれ、かつ、位置検出装置を複数個用いる構成では、他のいずれかの位置検出装置にて照射光ＩＬ１照射を検知しているか否かを基準に、上記の区別を行うことができる。
【００５７】
ここで、各列領域に照射光ＩＬ１が照射された場合に出力される出力信号ＳＧは、第１受光候補領域１２４３ａと第２受光候補領域１２４３ｂの配置パターンを以下の規則に基づき２進数の数値で表現した場合の、当該２進数の数値と一致する。具体的には、第１受光候補領域１２４３ａを１で、第２受光候補領域１２４３ｂを０で表し、かつ、列領域の下からＬ行目における受光候補領域１２４３を表す数をＬ桁目の数とする３桁の２進数の数値を用いて、列領域における第１受光候補領域１２４３ａおよび第２受光候補領域１２４３ｂの配置パターンを表現した場合を考える。列領域における第１受光候補領域１２４３ａおよび第２受光候補領域１２４３ｂの配置パターンは、列領域における光学部材の配置パターンに対応する。ここで、本実施形態においては光導波路が３本であるため、Ｌのとりうる値は１、２または３である。光導波路がＮ本ある場合は、Ｌのとりうる値は１以上Ｎ以下の整数であり、Ｎ桁の２進数となる。
【００５８】
各列領域における第１受光候補領域１２４３ａと第２受光候補領域１２４３ｂの配置パターンを上記規則に基づき３桁の２進数の数値で表現すると、列領域（１），（２），・・・，（７），（８）の順に、０００，００１，０１０，０１１，１００，１０１，１１０，１１１となる。これらの３桁の２進数の数値は、図６の表における最下段に示すように、対応する列領域に照射光ＩＬ１が照射された場合に出力される出力信号ＳＧと一致している。
【００５９】
さらに、行列状の受光候補領域１２４３におけるＬ行目（Ｌは１以上Ｎ以下の整数）の行領域は、１列目から２N列目の列領域に亘って、２N×（１／２L）列おきに第１受光候補領域１２４３ａと第２受光候補領域１２４３ｂとが交互に配置されてなると説明した。本実施形態では、行領域における左端の列を第２受光候補領域１２４３ｂとし、右端の列を第１受光候補領域１２４３ａとするように第１受光候補領域１２４３ａと第２受光候補領域１２４３ｂとを交互に配置することで、列領域（１）〜（８）に対応する２進数の数値が、行方向における他端側の列領域（１）から一端側の列領域（８）に向かって昇順となっている。
【００６０】
これに合わせて、列領域（１）から列領域（８）に対応する出力信号ＳＧも、列領域（１）から列領域（８）に向かって昇順となっている。このようにすることで、信号処理部ＳＰに対応表を記憶させ、当該対応表に基づいて信号処理を行う必要が無い。このため、位置入力装置１０において、照射光ＩＬ１の照射から照射位置の検出結果出力までの一連の作業負荷を低減することが可能である。例えば、画像表示システム１０００を電子黒板として用いる場合のように、位置検出結果を瞬時に表示装置ＤＤ１に表示させることが必要な場合に有用である。
【００６１】
説明しているように、本実施形態における列領域の個数、すなわち位置検出装置１１１の分解能は８であり、位置検出装置１１１に含まれる光導波路を３本とした場合における最大値である。これは、光導波路路を３本とする場合、第１受光候補領域１２４３ａおよび第２受光候補領域１２４３ｂの配置パターンを列領域毎に全て異ならせるためには、列領域の個数を８以下とする必要があるからである。つまり、列領域の個数の上限が８個であるのは、３桁の２進数が２3＝８個存在することに由来する。
【００６２】
［検出感度を向上させるために有効な光学体１２４の構成］
次に、位置検出装置１１１の検出感度を向上させるために有効な光学体１２４の構成について説明する。
＜蛍光体１２４１＞
まず、長尺面１２１ａ〜１２３ａに照射された照射光ＩＬ１により、効率的に蛍光体１２４１を励起させるためには、照射光ＩＬ１の入射方向の先に蛍光体１２４１が存在することが望ましい。そのため、図３（ｃ）〜（ｅ）に示すように、長尺面１２１ａ〜１２３ａを平面視した場合に、対向面１２１ｂ〜１２３ｂにおける蛍光体１２４１が形成されている領域と長尺面１２１ａ〜１２３ａとが重なるようにすることが望ましい。
【００６３】
次に、長尺面１２１ａ〜１２３ａを平面視した場合に、蛍光体１２４１が広範に形成されていると、蛍光体１２４１が散乱作用を有するために、蛍光体１２４１から発せられた光が他の蛍光体１２４１に入射することで散乱を受け、光導波路１２１〜１２３から漏れ出してしまうおそれがある。そうすると、照射光ＩＬ１が照射された列領域に属する蛍光体１２４１から発せられた光のうち、光センサ１３１〜１３３に到達する光の量が減少し、位置検出装置１１１の検出感度が低下する。これは特に、光導波路１２１〜１２３の長手方向に沿った長さが長い場合に問題となる。そのため、蛍光体１２４１は、対向面１２１ｂ〜１２３ｂに部分的に形成されていることが望ましい。より望ましくは、対向面１２１ｂ〜１２３ｂを平面視した場合に、蛍光体１２４１が形成されている面積の総和を、対向面１２１ｂ〜１２３ｂの面積の２０［％］以下とするのがよい。
【００６４】
また、蛍光体１２４１から発せられた光が光導波路１２１〜１２３の角部に入射すると、蛍光体１２４１から発せられた光が、当該角部から光導波路１２１〜１２３の外部へ漏れるおそれがある。この場合も、光センサ１３１〜１３３に到達する光の量が減少し、位置検出装置１１１の検出感度低下を招くおそれがある。したがって、対向面１２１ｂ〜１２３ｂを平面視した場合に、蛍光体１２４１が形成されている領域の、光導波路１２１〜１２３における長手方向と直交する短手方向（Ｘ軸方向）に沿った幅は、対向面１２１ｂ〜１２３ｂの短手方向（Ｘ軸方向）に沿った幅の３分の１以下とすることが望ましい。さらに、対向面１２１ｂ〜１２３ｂを平面視した場合に、対向面１２１ｂ〜１２３ｂにおける短手方向の中心付近に蛍光体１２４１を形成することで、偏向後の光の光導波路１２１〜１２３の角部への入射を、より抑制することが可能である。
【００６５】
＜遮光部材１２４２＞
蛍光体１２４１から発せられた光は、光導波路１２１〜１２３内を進行している間に長尺面１２１ａ〜１２３ａに入射することで、一部が遮光部材１２４２に吸収されるおそれがある。特に、遮光部材１２４２を光吸収率の高い材料で構成した場合に、より吸収されやすい。この結果、光センサ１３１〜１３３に到達する光の量が減少するおそれがある。そのため、遮光部材１２４２は、光導波路１２１〜１２３の長尺面１２１ａ〜１２３ａと離間させて配置することが望ましい。
【００６６】
［まとめ］
以上説明したように、本実施形態に係る３本の長尺面１２１ａ〜１２３ａは、受光候補領域１２４３の行列を構成してなり、この行列状の複数の受光候補領域１２４３には、光学部材が配置される第１受光候補領域１２４３ａと光学部材が配置されない第２受光候補領域１２４３ｂとがある。この受光候補領域１２４３の行列において同一列に属する複数の受光候補領域１２４３で１つの列領域が構成されており、第１受光候補領域１２４３ａおよび第２受光候補領域１２４３ｂの配置パターンが８つの列領域毎に全て異なっている。すなわち、蛍光体１２４１と遮光部材１２４２の窓部とで構成される光学部材が、一つの列領域を構成する３個の受光候補領域に対して０〜３個から選択される任意の数だけ配置されている。かつ、当該光学部材の配置パターンは、（１）〜（８）の８個の列領域同士で全て異なっている。
【００６７】
このような構成により、各列領域に照射光ＩＬ１が照射された場合に、光センサ１３１〜１３３から出力される「０」および「１」の信号の組合せが、（１）〜（８）の列領域毎に全て異なることになる。したがって、光導波路の本数と同数の光センサで、特許文献１と同様の位置検出機能を発揮することが可能である。
必要な光センサの個数について、同値の分解能を有する本実施形態に係る位置検出装置１１１と特許文献１に係る位置検出装置とで比較すると、光導波路の本数を３本とした場合は、本実施形態に係るものでは３／８に削減することができる。すなわち、光導波路の本数がＮ本である場合には、Ｎ／２Nに削減することが可能である。ここで、表示装置ＤＤ１をより大型化する場合や分解能の数値を向上させる場合には、列領域の個数の上限を増やすべく、光導波路の本数を増やす。また、光センサ数の比を示す「Ｎ／２N」の分母はＮ乗である。そのため、分解能の数値が向上するほど、つまり、光導波路の本数が増えるほど、光センサ数削減効果はより顕著なものとなる。
【００６８】
［画像表示システムの使用態様］
＜第１例＞
図７は、画像表示システムの使用態様の第１例を示す図である。第１例は、図１で示した画像表示システム１０００を電子黒板として用いる例である。図７に示すように、表示装置ＤＤ１における表示領域の四辺に４つの位置検出装置１１１〜１１４が配置されている画像表示システム１０００を用いている。
【００６９】
図７に示すように、位置指定装置ＰＤ１からの照射光のうち、スリット光ＳＬ１は位置検出装置１１１，１１２に照射されており、位置検出装置１１１，１１２により、スリット光ＳＬ１の照射位置を示す２点の位置座標が特定される。一方、スリット光ＳＬ２は位置検出装置１１１，１１３に照射されており、位置検出装置１１１，１１３により、スリット光ＳＬ２の照射位置を示す２点の位置座標が特定される。
【００７０】
信号処理部ＳＰ（図２）は、スリット光ＳＬ１の照射位置を示す２点の位置座標を結ぶ線分と、スリット光ＳＬ２の照射位置を示す２点の位置座標を結ぶ線分との交点に基づき、位置入力者ＯＰが指し示す指示位置ＰＴ２を検出する。そして、指示位置ＰＴ２に関する情報を、表示装置ＤＤ１の制御部ＣＮ（図２）に出力する。表示装置ＤＤ１は、検出された指示位置ＰＴ２の軌跡である画像ＩＭ１を表示領域に表示させる。
【００７１】
＜第２例＞
第１例のように画像表示システムを電子黒板として用いる場合は、比較的高い指示位置ＰＴ２の検出精度が要求されるため、表示装置ＤＤ１の四辺に４つの位置検出装置１１１〜１１４を配置していた。第２例では、指示位置ＰＴ２の高い検出精度が要求されず、位置入力者ＯＰが指定する指示位置の大まかな位置が特定できれば足りるような場合の例について説明する。
【００７２】
図８は、画像表示システムの使用態様の第２例を示す図である。第２例は、画像表示システムを、例えばハンバーガーショップの注文画面として用いる例である。図８示す画像表示システム１０００Ａでは、表示装置ＤＤ１の上辺および下辺に２つの位置検出装置１１１，１１３が配置されている。画像表示システム１０００Ａは、例えば、ハンバーガーショップの注文カウンターや、注文カウンター後方の壁面における上方等に設置されるものである。
【００７３】
表示装置ＤＤ１には、一例として、「Ａセット」〜「Ｆセット」の６つのハンバーガーセットを示す画像ＩＭ２が表示されている。位置入力者ＯＰ（本例では注文者）は、６つのハンバーガーセットの中から注文を希望するハンバーガーセットを、位置指定装置ＰＤ１を用いて指示位置ＰＴ３として指し示すことで指定する。指示位置ＰＴ３に関する情報は、表示装置ＤＤ１に出力され、表示装置ＤＤ１はこの情報に基づき、指定したハンバーガーセットを点滅表示または拡大表示する等して、位置入力者ＯＰに注文が完了したことを明示する。
【００７４】
表示装置ＤＤ１の表示画面には６つのハンバーガーセットが表示されていることから、Ａセットが表示されている領域，Ｂセットが表示されている領域，・・・，Ｅセットが表示されている領域，Ｆセットが表示されている領域の６つの領域に分かれている。本例では、６個の領域におけるどの領域に指示位置ＰＴ３が存在するかが検出できればよく、電子黒板の場合とは異なり、指示位置ＰＴ３の高い検出精度は不要である。
【００７５】
＜第３例＞
第１例および第２例では、表示装置ＤＤ１における表示領域の周囲に位置検出装置が配されている例について説明したが、これに限定されない。また、位置指定装置ＰＤ１からは、位置入力者ＯＰが指し示す指示位置を明示するビーム光と、指示位置を中心に拡散するスリット光とが照射され、位置検出装置はスリット光が照射された位置を検出することとしたが、これに限定されない。
【００７６】
図９は、画像表示システムの使用態様の第３例を示す図である。図９に示す画像表示システム１０００Ｂでは、位置検出装置１１５が表示装置ＤＤ１における表示領域の前面に配置されている。位置検出装置１１５の構成は、図３〜図５で説明した位置検出装置１１１と同様である。
図９（ａ）に示すように、表示装置ＤＤ１の表示領域には、画像ＩＭ３と、表示画像の大きさを指定するためのボリュームバーＶＢの２つの画像が表示されている。また、位置指定装置ＰＤ２から出射される照射光ＩＬ２は、位置入力者ＯＰが指し示す指示位置ＰＴ４を明示するためのビーム光のみであり、第１例や第２例のようにスリット光は出射されない。
【００７７】
図９（ａ）では、位置入力者ＯＰが指し示す指示位置ＰＴ４は、ボリュームバーＶＢにおける下から５段階目付近に位置する。位置検出装置１１５は、位置入力者ＯＰが指し示す指示位置ＰＴ４の位置座標を検出する。そして、この検出結果に基づき、表示装置ＤＤ１は位置入力者ＯＰが指し示す段階に応じた大きさの画像、すなわち、ボリュームバーＶＢにおける下から５段階目に応じた大きさの画像ＩＭ３を表示する。このように、位置検出装置１１５は、ビーム光である照射光ＩＬ２の照射位置を検出する。
【００７８】
そして、位置入力者ＯＰが、画像ＩＭ３の大きさを拡大表示させたいと考えているとする。そうした場合、位置入力者ＯＰは、図９（ｂ）に示すように、ボリュームバーＶＢにおける図９（ａ）にて指し示した段階よりも高い段階を指し示す。図９（ｂ）では、位置入力者ＯＰの指し示す指示位置ＰＴ５が、ボリュームバーＶＢにおける下から１４段階目付近に位置している例を示している。位置検出装置１１５は指示位置ＰＴ５の位置座標を検出し、表示装置ＤＤ１は、画像ＩＭ３を位置入力者ＯＰが指し示す段階に拡大した画像ＩＭ４を表示する。
【００７９】
上述したように、光導波路は、アクリル等の透明樹脂フィルムで形成することができる。また、後述する第２の実施形態に係る位置検出装置では、遮光部材を有しない。これらの実施形態によれば、位置検出装置が表示装置における表示領域の前面に配置されている場合であっても、表示装置による画面表示の妨げとならない。
なお、ボリュームバーＶＢは、表示画像の大きさを指定するものに限定されず、例えば、表示装置ＤＤ１における表示領域の輝度や、表示装置ＤＤ１のスピーカから出力される音声の音量を指定するものであってもよい。
【００８０】
＜第４例＞
図１０は、画像表示システムの使用態様の第４例を示す図である。第４例は、図１で示した画像表示システム１０００をシューティングゲーム機として用いる例である。図１０に示すシューティングゲームは、カツオの漁場を舞台に、漁場の海を自由に泳ぎ回るカツオを次々と釣り上げるという快感を味わうゲームである。表示装置ＤＤ１の表示領域には、位置入力者ＯＰが挑戦している漁場、当該漁場の難易度、当該漁場を自由に泳ぐカツオ、捕獲したカツオ量、捕獲したカツオから何人前のタタキをこしらえることができるか等を示す画像ＩＭ５が表示されている。
【００８１】
位置入力者ＯＰが指し示した指示位置ＰＴ６の検出方法は、第１例で説明した通りである。信号処理部ＳＰ（図２）で検出された指示位置ＰＴ６は、ネコの手として表示装置ＤＤ１に表示される。そして、ネコの手と重なっているカツオが、めでたく釣り上げられることになる。
［変形例］
＜第１例＞
図１１（ａ）は、第１の実施形態の変形例（第１例）に係る光学体１２４Ａの構成を示す平面図であり、図１１（ｂ）は、第１の実施形態の変形例（第１例）に係る光学体１２４Ａと受光候補領域１２４３Ａの行列との関係を示す模式平面図である。図１１において、図４に示すものと同様の構成については同符号を付しており、以降説明を省略する。
【００８２】
図１１（ａ）に示すように、光学体１２４Ａは、蛍光体１２４１Ａと遮光部材１２４２とを含む。光学体１２４と異なる点は、受光候補領域１２４３Ａのうち遮光部材１２４２の本体部分が位置する受光候補領域１２４３Ａ、すなわち第２受光候補領域１２４３Ａｂに蛍光体１２４１Ａが形成されていない点である。遮光部材１２４２の本体部分と重なるように配されていた蛍光体を省略した構成としても、この領域では光学部材の機能が発揮されないことに変わりはない。よって、図１１（ｂ）に示すように、第１受光候補領域１２４３Ａａと第２受光候補領域１２４３Ａｂの配置パターン、すなわち光学部材の配置パターンは光学体１２４と変わりがない。したがって、光学体１２４と同様の機能を果たすことが可能である。
【００８３】
＜第２例＞
第１の実施形態および変形例の第１例では、光学体を構成する偏向部材を蛍光体とする例を示したが、これに限定されない。光導波路内へ入光された照射光を散乱する散乱部材を偏向部材とすることとしてもよい。
散乱部材は、光導波路の対向面に例えば白色インク等を塗布することで形成することができる。白色インクは蛍光体よりも材料費が低く、白色インクを印刷技術に基づき塗布することで、低コストで偏向部材を形成することが可能である。さらに、散乱部材を用いる場合、位置指定装置から照射されるスリット光として、シリコンセンサにおける感度が高い赤色光や近赤外光を用いることができる。そのため、位置検出装置の検出感度を向上させる上で有効である。
【００８４】
なお、本変形例に、図１１に示す変形例の第１例を適用することも可能である。
≪第２の実施形態≫
図１２は、第２の実施形態に係る位置検出装置２１１の構成を示す図である。図１２（ａ）は、位置検出装置２１１の構成を示す斜視図であり、図１２（ｂ）は平面図である。図１２（ｃ），図１２（ｄ）および図１２（ｅ）はそれぞれ、図１２（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図、Ｂ−Ｂ線矢視断面図およびＣ−Ｃ線矢視断面図である。また、図１３（ａ）は、第２の実施形態の光学体２２４の構成を示す平面図であり、図１３（ｂ）は、第２の実施形態に係る光学体２２４と受光候補領域２２４３の行列との関係を示す模式平面図である。図１２において、第１の実施形態に係るものと同様の構成については同符号を付しており、以降説明を省略する。
【００８５】
第１の実施形態に係る位置検出装置１１１とは、光導波路部２２０の構成が異なる。具体的には、光学体２２４に遮光部材が含まれず、蛍光体２２４１のみで光学部材を構成している点が異なる。
図１２（ｂ）〜（ｅ）及び図１３（ａ）に示すように、光学体２２４は、偏向部材としての複数の蛍光体２２４１を含む。蛍光体２２４１は、光導波路２２１〜２２３の長尺面２２１ａ〜２２３ａと対向する対向面２２１ｂ〜２２３ｂと接触するように形成されている。また、蛍光体２２４１は、第１実施形態（図４（ａ））における第１受光候補領域１２４３ａに相当する領域のみに存在する。
【００８６】
すなわち、図１３（ａ）に示すように、行列状の受光候補領域２２４３におけるＬ行目（Ｌは１以上Ｎ以下の整数）の行領域では、１列目から２N列目の列領域に亘って、２N×（１／２L）列おきに蛍光体２２４１が形成されている領域と蛍光体２２４１が形成されていない領域とが交互に配置されている。蛍光体２２４１が形成されている領域が、光学部材が配置された第１受光候補領域に相当し、蛍光体２２４１が形成されていない領域が、光学部材が配置されてない第２受光候補領域に相当する。つまり、第１受光候補領域にのみ偏向部材としての蛍光体２２４１が含まれ、第２受光候補領域には蛍光体２２４１が含まれない。このような構成によっても、列領域（１）〜（８）毎に、第１受光候補領域および第２受光候補領域の配置パターンを異ならせることが可能である。
【００８７】
なお、上述したように、偏向部材が存在しない場合、長尺面に照射された照射光が光導波路に入光しない。そのため、偏向部材そのものは、偏向機能と入光機能の両方を有している。偏向部材が遮光部材の窓部と重なるように配置されている場合や、本実施形態のように光学体が遮光部材自体を有しない場合は、偏向機能および入光機能を発揮することができる。一方、第１の実施形態のように、偏向部材が遮光部材の本体部分と重なるように配置されている場合は、遮光部材の遮光機能により、偏向部材における偏向機能および入光機能の発揮が妨げられることになる。
【００８８】
本実施形態では、光学体２２４に遮光部材が含まれないため、位置指定装置から照射される照射光以外の光も光導波路内に侵入し、ノイズとなるおそれがある。しかしながら、自然光に含まれない波長の光を照射光として用いることで、ノイズを多少低減することが可能である。
なお、蛍光体２２４１の代わりに、偏向部材として第１の実施形態の変形例（第２例）に係る散乱部材を用いることとしてもよい。これにより、散乱部材を用いた場合に奏される効果を第２の実施形態においても得ることが可能である。
【００８９】
≪第３の実施形態≫
図１４は、第３の実施形態に係る位置検出装置３１１の構成を示す図である。図１４（ａ）は、位置検出装置３１１の構成を示す平面図であり、図１４（ｂ），図１４（ｃ）および図１４（ｄ）はそれぞれ、図１４（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図およびＣ−Ｃ線断面図である。図１４において、第１の実施形態に係るものと同様の構成については同符号を付しており、以降説明を省略する。
【００９０】
第１の実施形態に係る位置検出装置１１１とは、光導波路部３２０の光学体３２４における偏向部材の構成が異なる。光学体３２４の偏向部材は、光導波路３２１〜３２３の長尺面３２１ａ〜３２３ａに対して傾斜するように配され、光導波路３２１〜３２３内へ入光された照射光を長手方向に反射させる反射面を有する凹部３２４１である。第１および第２の実施形態における蛍光体と異なり、凹部３２４１は、光導波路内へ入光されたスリット光そのものの進行方向を変える偏向部材である。凹部３２４１は、長尺面３２１ａ〜３２３ａに対向する対向面３２１ｂ〜３２３ｂから、光導波路３２１〜３２３内へ凹入してなる。凹部３２４１の反射面は、長手方向の中でも、光センサ１３１〜１３３に向かう方向である導光方向へ反射させるものである。
【００９１】
光学体３２４と光学体１２４との違いは、蛍光体１２４１が凹部３２４１に変わった点だけであり、第１受光候補領域および第２受光候補領域の配置パターンは、第１の実施形態に係る光学体１２４と変わりがない。したがって、第１の実施形態と同様に、光導波路３２１〜３２３の本数と同数の光センサ１３１〜１３３のみで、特許文献１と同様の位置検出機能を発揮することが可能である。
【００９２】
光導波路３２１〜３２３の対向面３２１ｂ〜３２３ｂに凹部３２４１を形成する加工は、蛍光体や散乱部材を形成する場合と比較して複雑であり、コスト高となるおそれがある。しかしながら、凹部３２４１を用いる場合は、蛍光体や散乱部材を用いる場合と比較して、偏向後の光の進行方向を、光導波路３２１〜３２３の長尺方向に沿った方向（対向面３２１ｂ〜３２３ｂと平行する方向）により近いものとすることが可能である。したがって、蛍光体や散乱部材を用いる場合と比較して、偏向後の光が光センサに到達するまでの伝搬距離を短くすることができ、結果として位置検出装置３１１の検出感度向上に貢献できる。さらに、凹部３２４１を用いる場合は、位置指定装置から照射されるスリット光として、シリコンセンサにおける感度が高い赤色光や近赤外光を用いることができる。よって、位置検出装置のさらなる検出感度の向上を図ることができる。
【００９３】
なお、図１４に示した構成に限られず、第１の実施形態に係る変形例の第１例（図１１）のように、第２受光候補領域に配置する遮光部材１２４２を省略した構成とすることも可能である。また、第２の実施形態のように、第２受光候補領域に配置する遮光部材１２４２と凹部３２４１を省略した構成とすることとしてもよい。
［変形例］
＜第１例＞
図１５は、第３の実施形態の変形例（第１例）に係る位置検出装置３１１Ａの構成を示す図である。図１５（ａ）は、本変形例に係る位置検出装置３１１Ａの構成を示す平面図であり、図１５（ｂ），図１５（ｃ）および図１５（ｄ）はそれぞれ、図１５（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図およびＣ−Ｃ線断面図である。図１５において、第１の実施形態に係るものと同様の構成については同符号を付しており、以降説明を省略する。
【００９４】
今まで説明してきた位置検出装置では、光導波路部における長尺方向の一端に光センサ部を設け、他端に反射膜を設けることとしたが、これに限定されない。図１５に示すように、位置検出装置３１１Ａでは、光導波路３２１Ａ〜３２３Ａにおける、光センサ３３１〜３３３が設けられた一端とは長手方向にて反対側の他端に、さらに、光センサ３３４〜３３６が設けられている。すなわち、光導波路部３２０Ａの長手方向両端に光センサ部３３０が設けられている。
【００９５】
さらに、光学体３２４Ａにおける偏向部材は、光学体３２４（図１４）と同じく凸部としている。しかしながら、光導波路３２１Ａ〜３２３Ａにおける光センサ３３１〜３３３側に近い領域と、光センサ３３４〜３３６側に近い領域とで、凸部が有する反射面の向きが異なる。つまり、列領域（５）〜（８）に配された凹部３２４１Ａは、光導波路３２１〜３２３内へ入光された照射光を、光センサ３３１〜３３３側へ向かう導光方向へ反射させる反射面を有する。一方、列領域（１）〜（４）に配された凹部３２４２Ａは、光導波路３２１〜３２３内へ入光された照射光を、光センサ３３４〜３３６側へ向かう導光方向へ反射させる反射面を有する。
【００９６】
列領域（５）〜（８）に照射された照射光については、その偏向後の光は光センサ３３１〜３３３で検知される。また、列領域（１）〜（４）に照射された照射光については、その偏向後の光は光センサ３３４〜３３６で検知されることになる。このような構成により、光導波路３２１〜３２３へ入光された照射光は、入光した位置からより近い側の光センサで検知することが可能である。したがって、光導波路３２１〜３２３内における偏向後の光の伝搬距離を短くすることができ、位置検出装置３１１Ａの検出感度をより向上させることが可能である。本変形例では、光センサの数が今まで説明してきた実施形態や変形例と比較して倍となるものの、特許文献１と比較すると、光センサ数は削減されている。
【００９７】
＜第２例・第３例＞
図１６（ａ）は、第３の実施形態の変形例（第２例）に係る位置検出装置の構成を示す断面図である。図１６（ｂ）は、第３の実施形態の変形例（第３例）に係る位置検出装置の構成を示す断面図である。図１６（ａ），（ｂ）ではともに、光導波路部における１行目の構成のみを取り出して示している。
【００９８】
第３の実施形態および変形例の第１例では、光学体における偏向部材を、光導波路の対向面から光導波路内へ凹入した凹部としたが、これに限定されない。
図１６（ａ）に示す光学体３２４Ｂでは、偏向部材を光導波路の対向面から光導波路外へ突出する凸部３２４１Ｂとしている。また、図１６（ｂ）に示す光学体３２４Ｃでは、図１５に示す光学体３２４Ａと同様に、光導波路部の両端に光センサ３３１，３３４を設けている。さらには、列領域（５）〜（８）に配された偏向部材を、光センサ３３１へ向かう導光方向へ反射させる反射面を有する凸部３２４１Ｃとし、列領域（１）〜（４）に配された偏向部材を、光センサ３３４へ向かう導光方向へ反射させる反射面を有する凸部３２４２Ｃとしている。
【００９９】
光導波路の対向面から光導波路内へ凹入する凹部とした方が、対向面から光導波路外へ突出する凸部とする場合よりも、偏向後の光の進行方向を、光導波路の長尺方向に沿った方向により近いものとすることが可能である。そのため、図１４，図１５で示す凹部３２４１，３２４１Ａ，３２４２Ａの方が、光センサに到達するまでの伝搬距離を短くすることができる。しかしながら、このような構成によっても、第３の実施形態やその変形例の第１例で説明した効果を得ることが可能である。
【０１００】
≪第４の実施形態≫
第１〜第３の実施形態およびこれらの変形例では、行列状の各受光候補領域に配する偏向部材は、各列領域で全て同種類のものを用いていた。そのため、どの列領域に照射光が照射されたとしても、光センサに到達する光の光色や波長は列領域毎に違いはなかったが、このような構成に限定されない。本実施形態では、どの列領域に照射光が照射されるかによって、光センサに到達する光の波長を変えることで、照射光が照射された位置を検出する構成について説明する。
【０１０１】
図１７は、第４の実施形態に係る位置検出装置４１１の構成を示す図である。図１７（ａ）は、位置検出装置４１１の構成を示す斜視図であり、図１７（ｂ）は平面図である。図１７（ｃ）は、図１７（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。
位置検出装置４１１は、光導波路部４２０、センサ部４３０を含む。
光導波路部４２０は、光導波路４２１、蛍光体群４２４、および反射膜４２５を含む。光導波路４２１は、位置指定手段からの照射光が照射される長尺面４２１ａを、長手方向に沿って有する長尺状である。本実施形態では、光導波路４２１は１本である。蛍光体群４２４は、長尺面４２１ａを平面視した場合に長尺面４２１ａと重なるように配置されている。蛍光体群４２４は、長尺面４２１ａから光導波路４２１内へ入光された照射光により励起される複数の蛍光体４２４ａ〜４２４ｈを含む。蛍光体４２４ａ〜４２４ｈは、光導波路４２１の長尺面４２１ａと対向する対向面４２１ｂと接触するように形成されている。
【０１０２】
光導波路４２１の長尺面４２１ａは、長手方向に沿って複数の受光候補領域に分かれている。本実施形態では、図１７に示すように（１）〜（８）の８つの受光候補領域に分かれている。また、長尺面４２１ａを平面視した場合に、各受光候補領域に少なくとも１つの蛍光体が配置されている。本実施形態では、（１），（２），・・・，（７），（８）の受光候補領域に、それぞれ、蛍光体４２４ａ，蛍光体４２４ｂ，・・・，蛍光体４２４ｇ，蛍光体４２４ｈが２個ずつ配置されている例を示している。そして、蛍光体群４２４に含まれる蛍光体は、（１）〜（８）の受光候補領域毎に、照射光により励起された場合に発せられる光の色が異なる。すなわち、蛍光体４２４ａ，蛍光体４２４ｂ，・・・，蛍光体４２４ｇ，蛍光体４２４ｈはそれぞれ、励起された場合に発せられる光の色が全て異なる。なお、一の列領域に配置されている２個の蛍光体同士は、発光色が同じである。
【０１０３】
センサ部４３０は、光導波路部４２０における長手方向の一端に設けられたカラーセンサ４３１を含む。カラーセンサ４３１は、光色を識別することが可能なセンサであり、蛍光体４２４ａ〜４２４ｈから発せられた光の色を検知するものである。
このような構成により、長尺面４２１ａにおけるどの列領域に照射光が照射されたかによって、カラーセンサ４３１に到達する光の色が異なることになる。したがって、カラーセンサ４３１が到達した光の色を識別することで、どの列領域に照射光が照射されたかを識別することができる。また、本実施形態では光導波路を１本しか必要としないので、小型の位置検出装置とすることができる。そのため、表示領域の周囲に位置検出装置を配置するためのスペースを大きくとることができない場合に有用である。
【０１０４】
［変形例・その他］
以上、第１〜第４の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限られない。例えば、以下のような変形例等が考えられる。
（１）光導波路部に含まれる光導波路がＮ本の場合、列領域の個数は最大で２N個とすることができることから、第１〜第３の実施形態および変形例では、列領域の個数を、光導波路を３本とする場合の最大数である８個としていた。しかしながら、本発明はこれに限定されず、列領域の個数は２以上２N個以下であればよく、この範囲で自由に選択することが可能である。
【０１０５】
ここで、列領域の個数を２N個未満とする場合、２N個とした場合の（１），（２），・・・，（２N−１），（２N）の列領域のうち、両端に位置する列領域を省略することが望ましい。すなわち、列領域を２N個とする場合、行列状の受光候補領域のＬ行目（Ｌは１以上Ｎ以下の整数）の行領域が、１列目から２N列目に亘って、２N×（１／２L）列おきに第１受光候補領域と第２受光候補領域とが交互に配置されてなる。列領域の個数を２N個未満とする場合、この受光候補領域の行列から連続する２N個未満の列を選択することが望ましい。例えば、列領域を２N−１個とする場合は、受光候補領域の行列における１列目または２N列目を省略し、列領域を２N−２個とする場合は、受光候補領域の行列における１および２列目、または２N−１および２N列目、または１列目および２N列目を省略する。
【０１０６】
このようにすることで、列領域の個数を２N個よりも少ない数とする場合でも、光センサ部から出力される出力信号を昇順とすることができ、対応表を用いない信号処理を行うことが可能である。
（２）第１〜第３の実施形態および変形例では、受光候補領域の行列について、Ｌ行目（Ｌは１以上Ｎ以下の整数）の行領域が、１列目から２N列目に亘って、２N×（１／２L）列おきに第１受光候補領域と第２受光候補領域とが交互に配置されていることとしたが、本発明はこれに限定されない。上記の規則で第１受光候補領域と第２受光候補領域とが交互に配置された行領域は、必ずしも受光候補領域の行列における１行目から順に配置されている必要はない。例えば、第１の実施形態（図４）を例に挙げると、（ｘ）の行領域と（ｙ）の行領域とが入れ替わっていることとしてもよいし、受光候補領域の行列における１行目から順に（ｘ）の行領域、（ｙ）の行領域および（ｚ）の行領域が配置されていることとしてもよい。
【０１０７】
上記の規則で第１および第２受光候補領域が交互に配置された行領域が、受光候補領域の行列における１行目から順に配置されていない場合、光センサ部から出力される出力信号を昇順または降順とすることができない。しかしながら、光導波路と同数の光センサのみで照射光が照射された位置を識別することが可能であり、特許文献１に係る位置検出装置と比較して、光センサ数を削減することが可能である。
【０１０８】
（３）第１〜第３の実施形態および変形例では、光導波路部に含まれる光導波路の本数を３本とする例、すなわち分解能を８以下とする場合について説明した。光導波路の本数は、必要とする位置検出装置の分解能に応じて適宜変更することが可能であり、１本や２本、４本以上とすることもできる。説明しているように、光導波路の本数をＮ本とした場合に、最大分解能は２Nで表される。例えば、光導波路を８本とした場合は最大分解能が２５６であり、光導波路を１０本とした場合は最大分解能が１０２４である。
【０１０９】
また、第４の実施形態では光導波路の長尺面と８個の列領域に分かれていることとしたが、この場合の列領域の個数も複数であれば特に限定されず、必要とする分解能に応じて適宜変更することが可能である。
（４）上記の実施形態および変形例では、偏向部材を光導波路の対向面と部分的に接触させるように形成する例として、ドット状に形成することとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、線状、破線状等であってもよい。
【０１１０】
（５）上記の実施形態および変形例では、各列領域における光学部材の配置を２進数の数値で表現する際に、各列領域における下からＬ行目の受光候補領域を示す数をＬ桁目の数とすることとした。そのため、列領域（１）から列領域（８）に向かって上記２進数の数値が昇順となっていたが、本発明はこれに限定されない。各列領域における上からＬ行目の受光候補領域を示す数をＬ桁目の数とし、列領域（１）から列領域（８）に向かって上記２進数の数値を降順とすることとしてもよい。すなわち、「列領域におけるＬ行目」とは、列領域における行目を最上行から数える場合と、最下行から数える場合の両方が含まれる。
【０１１１】
また、各列領域における下からＬ行目の受光候補領域を示す数をＬ桁目の数とせずに、各列領域における上からＬ行目の受光候補領域を示す数を（Ｎ−Ｌ＋１）桁目の数とすることとしてもよい。
（６）第１，第３の実施形態およびこれらの変形例における遮光部材は、複数枚の遮光膜が並設されてなるものとし、遮光膜が並設されていない領域により窓部が構成されていることとしたが、本発明はこれに限定されない。受光候補領域の行列全体を覆う一枚の遮光膜であって、照射光を透過させる開口が設けられているものを遮光部材とすることとしてもよい。すなわち、光導波路同士の隙間は遮光性材料で覆うこととしてもよいし、覆わないこととしてもよい。また、遮光部材を一枚の遮光膜とする場合における窓部は遮光膜に形成された開口であるが、この開口は空間とする場合のほか、透光性材料を埋め込んだものとすることもできる。なお、光導波路の本数を１本とする場合は、遮光部材に含まれる遮光膜は複数枚ではなく１枚である。
【０１１２】
さらに、遮光部材を受光候補領域（長尺面）から離間させる場合、遮光部材の窓部と受光候補領域との間は空間とすることとしてもよいし、透光性材料や集光レンズ等を介在させることとしてもよい。
（７）第１の実施形態では、（１）〜（８）の列領域に照射光が照射された場合の、光センサ部から出力される出力信号が、列領域（１），（２），・・・，（７），（８）の順に昇順になるようにすることとしたが、本発明はこれに限定されない。第１の実施形態では、各行領域において、列領域（１）から列領域（８）に向かって、第２受光候補領域、第１受光候補領域の順に交互に配置する例を示した。これとは逆に、列領域（１）から列領域（８）に向かって、第１受光候補領域、第２受光候補領域の順に交互に配置することで、光センサ部から出力される出力信号が、列領域（１），（２），・・・，（７），（８）の順に降順とすることができる。降順であっても、対応表を用いる必要がないため、位置入力装置における作業負荷を低減することが可能である。
【０１１３】
また、第１の実施形態とは逆に、光センサが光を検知した場合に「０」の信号を、光を検知しない場合に「１」の信号を出力するとした場合にも、列領域（１），（２），・・・，（７），（８）の順に降順とすることができる。
（８）上記の実施形態および変形例の中で、光導波路部の一端にのみ光センサ部を設ける例においては、光導波路部の他端に反射膜を設けることとしたが、この反射膜は本発明に必須の構成要件ではない。光導波路部の一端にのみ光センサ部を設ける例において、反射膜を省略した構成とすることとしてもよい。
【０１１４】
（９）第３の実施形態における変形例の第１例および第３例では、光導波路部の両端にセンサ部を設ける例について説明した。これらの例に限定されず、第１，第２，第４の実施形態に係る位置検出装置に、光導波路部の両端にセンサ部を設ける例を適用することとしてもよい。
（１０）第１の実施形態で説明した画像表示システムの構成および使用態様は単なる例示であり、これらの例に限定されることはない。画像表示システムの他の構成例としては、例えば、表示装置の表示領域の前面全体に亘って位置検出装置を配置する例等がある。
【０１１５】
（１１）上記の実施形態および変形例では、近紫外から近赤外の波長域の照射光が照射された位置を検出する位置検出装置について説明した。本発明における位置検出の原理は、近紫外から近赤外の波長域の光だけでなく、電波に対しても適用することが可能である。電波が照射された位置を検出する位置検出装置は、例えば、金属膜で形成された導波路を準備し、長尺面に相当する面に電波を導くための開口を設け、さらに導波路の一端に電波センサを設けることで構成できる。
【０１１６】
（１２）上記の実施形態および変形例で使用している、材料、数値等は好ましい例を例示しているだけであり、この形態に限定されることはない。また、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。また、他の実施形態との組み合わせは、矛盾が生じない範囲で可能である。さらに、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではなく、各図面における部材の縮尺は実際のものとは異なる。なお、数値範囲を示す際に用いる符号「〜」は、その両端の数値を含む。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明は、例えば、大型の表示領域における周囲または前面に配設する位置検出装置等に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０  位置入力装置
１１１〜１１４、１１５、２１１、３１１、３１１Ａ、４１１  位置検出装置
１２０、１２０１〜１２０４、２２０、３２０、３２０Ａ、４２０  光導波路部
１２１〜１２３、２２１〜２２３、３２１〜３２３、３２１Ａ〜３２３Ａ、４２１、３２４Ａ  光導波路
１２１ａ〜１２３ａ、２２１ａ〜２２３ａ、３２１ａ〜３２３ａ、４２１ａ  長尺面
１２１ｂ〜１２３ｂ、２２１ｂ〜２２３ｂ、３２１ｂ〜３２３ｂ、４２１ｂ  対向面
１２４、１２４Ａ、２２４、３２４、３２４Ｂ、３２４Ｃ  光学体
１２４１、１２４１Ａ、２２４１、４２４ａ、４２４ｂ、４２４ｃ、４２４ｄ、４２４ｅ、４２４ｆ、４２４ｇ、４２４ｈ  蛍光体
１２４２  遮光部材
１２４３、１２４３Ａ、２２４３  受光候補領域
１２４３ａ、１２４３Ａａ  第１受光候補領域
１２４３ｂ、１２４３Ａｂ  第２受光候補領域
１２５１〜１２５３、４２５  反射膜
１３０、１３０１〜１３０４、３３０、４３０  光センサ部
１３１〜１３３、３３１〜３３６  光センサ
４２４  蛍光体群
４３１  カラーセンサ
３２４１、３２４１Ａ、３２４２Ａ  凹部
３２４１Ｂ、３２４１Ｃ、３２４２Ｃ  凸部
１０００  画像表示システム
ＰＤ１、ＰＤ２  位置指定装置
ＩＬ１、ＩＬ２  照射光
ＢＭ１  ビーム光
ＳＬ１、ＳＬ２  スリット光
ＳＰ  信号処理部
ＤＤ１  表示装置
ＤＰ  表示パネル
ＣＮ  制御部
ＤＣ１〜ＤＣ４  駆動回路
ＰＴ１〜ＰＴ６  指示位置
ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３、ＩＭ４、ＩＭ５  画像
ＯＰ  位置入力者
ＳＧ  出力信号
ＶＢ  ボリュームバー
９０１、９０２、９０３、９０４  位置検出装置
９０１ａ、９０２ａ、９０３ａ、９０４ａ、９０１ｂ、９０２ｂ、９０３ｂ、９０４ｂ  光センサ
ＰＤ９１  レーザーポインタ
ＤＤ９１  表示装置
ＳＬ９１、ＳＬ９２  スリット光
ＢＭ９１  ビーム光
ＰＴ９１  指示位置
【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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