(57)【要約】【課題】少ない数の受光素子で高い分解能を有す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を提供すること。【解決手段】光学式位置検出装置１０では、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差ΔＶｘの極性から、検出領域１０Ｒにおいて対象物体ＯｂがＸ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２のいずれが位置する側にずれているかを検出する。受光強度の差ΔＶｘの絶対値から、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２との中央に相当する位置Ｐｘｃからのずれ量を検出する。従って、多数の受光素子を用いなくても、対象物体ＯｂのＸ座標を高い分解能で検出することができる。【選択図】図２
2011065410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出領域内における対象物体の位置を光学的に検出する光学式位置検出装置であって、
互いに交差する座標軸をＸ軸およびＹ軸としたとき、
前記検出領域でＹ軸方向の一方側から他方側に向けて進行する位置検出光を放出するＸ座標検出用光源部と、
前記検出領域に対して前記Ｘ座標検出用光源部とは反対側においてＸ軸方向で互いに離間する位置で前記検出領域に受光部を向けるＸ座標検出用第１受光素子およびＸ座標検出用第２受光素子と、
前記Ｘ座標検出用第１受光素子での受光強度と前記Ｘ座標検出用第２受光素子での受光強度との差の極性、および当該差の絶対値に基づいて前記対象物体のＸ座標を検出するＸ座標検出部と、
を有し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Ｘ座標検出用第１受光素子と前記Ｘ座標検出用第２受光素子とは、極性を逆向きに並列に電気的に接続されており、
前記Ｘ座標検出部はＸ座標検出用差動増幅回路を備え、
当該Ｘ座標検出用差動増幅回路の第１入力端子は、前記Ｘ座標検出用第１受光素子のアノードと前記Ｘ座標検出用第２受光素子のカソードとが電気的接続するノードに電気的に接続され、
前記Ｘ座標検出用差動増幅回路の第２入力端子は、前記Ｘ座標検出用第１受光素子のカソードと前記Ｘ座標検出用第２受光素子のアノードとが電気的接続するノードに電気的に接続されてい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】
前記検出領域でＸ軸方向の一方側から他方側に向けて進行する位置検出光を放出するＹ座標検出用光源部と、
前記検出領域に対して前記Ｙ座標検出用光源部とは反対側においてＹ軸方向で互いに離間する位置で前記検出領域に受光部を向けるＹ座標検出用第１受光素子およびＹ座標検出用第２受光素子と、
前記Ｙ座標検出用第１受光素子での受光強度と前記Ｙ座標検出用第２受光素子での受光強度との差の極性、および当該差の絶対値に基づいて前記対象物体のＹ座標を検出するＹ座標検出部と、
を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の光学式位置検出装置。
【請求項４】
前記Ｙ座標検出部はＹ座標検出用差動増幅回路を備え、
当該Ｙ座標検出用差動増幅回路の第１入力端子は、前記Ｙ座標検出用第１受光素子のアノードと前記Ｙ座標検出用第２受光素子のカソードとが電気的接続するノードに電気的に接続され、
前記Ｙ座標検出用差動増幅回路の第２入力端子は、前記Ｙ座標検出用第１受光素子のカソードと前記Ｙ座標検出用第２受光素子のアノードとが電気的接続するノードに電気的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の光学式位置検出装置。
【請求項５】
前記対象物体のＸ座標を検出する期間中、前記Ｙ座標検出用光源部は前記検出領域への位置検出光の放出を停止し、
前記対象物体のＹ座標を検出する期間中、前記Ｘ座標検出用光源部は前記検出領域への位置検出光の放出を停止することを特徴とする請求項３または４に記載の光学式位置検出装置。
【請求項６】
検出領域内における対象物体の位置を光学的に検出する光学式位置検出方法であって、
互いに直交する座標軸をＸ軸およびＹ軸としたとき、
前記検出領域でＹ軸方向の一方側から他方側に向けて進行する位置検出光を放出するＸ座標検出用光源部と、
前記検出領域に対して前記Ｘ座標検出用光源部とは反対側においてＸ軸方向で互いに離間する位置で前記検出領域に受光部を向けるＸ座標検出用第１受光素子およびＸ座標検出用第２受光素子と、
を設け、
前記Ｘ座標検出用第１受光素子での受光強度と前記Ｘ座標検出用第２受光素子での受光強度との差の極性、および当該差の絶対値に基づいて前記対象物体のＸ座標を検出することを特徴とする光学式位置検出方法。
【請求項７】
前記検出領域でＸ軸方向の一方側から他方側に向けて進行する位置検出光を放出するＹ座標検出用光源部と、
前記検出領域に対して前記Ｙ座標検出用光源部とは反対側においてＹ軸方向で互いに離間する位置で前記検出領域に受光部を向けるＹ座標検出用第１受光素子およびＹ座標検出用第２受光素子と、
を設け、
前記Ｙ座標検出用第１受光素子での受光強度と前記Ｙ座標検出用第２受光素子での受光強度との差の極性、および当該差の絶対値に基づいて前記対象物体のＹ座標を検出することを特徴とする光学式位置検出方法。
【請求項８】
請求項１乃至５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、
Ｘ軸およびＹ軸に対して直交するＺ軸方向において前記検出領域に対して重なる領域に画像を形成する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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出領域内の対象物体の位置を光学的に検出する光学式位置検出装置、および当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た位置検出機能付き表示装置が用いられ、かかる位置検出機能付き表示装置では、画像生成装置に表示された画像を参照しながら、情報の入力を行なう。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位置検出装置として構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の位置検出装置は光学式であり、検出領域の一方側に位置検出光を放出する複数の発光ダイオードを配置する一方、検出領域の他方側に複数のフォトトランジスターを配置し、対象物体によって位置検出光が遮られたフォトトランジスターの位置によって対象物体の位置を検出する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４２６４３公報の図６
【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に記載の光学式位置検出装置では、検出すべき座標の分解能に対応する数の発光ダイオードやフォトトランジスターが必要であるため、高い分解能を実現しようとするとコストが増大するという問題点がある。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、少ない数の受光素子で高い分解能を有す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を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、検出領域内における対象物体の位置を光学的に検出する光学式位置検出装置であって、互いに交差する座標軸をＸ軸およびＹ軸としたとき、前記検出領域でＹ軸方向の一方側から他方側に向けて進行する位置検出光を放出するＸ座標検出用光源部と、前記検出領域に対して前記Ｘ座標検出用光源部とは反対側においてＸ軸方向で互いに離間する位置で前記検出領域に受光部を向けるＸ座標検出用第１受光素子およびＸ座標検出用第２受光素子と、前記Ｘ座標検出用第１受光素子での受光強度と前記Ｘ座標検出用第２受光素子での受光強度との差の極性および当該差の絶対値に基づいて前記対象物体のＸ座標を検出するＸ座標検出部と、を有していることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、検出領域内における対象物体の位置を光学的に検出する光学式位置検出方法であって、互いに直交する座標軸をＸ軸およびＹ軸としたとき、前記検出領域でＹ軸方向の一方側から他方側に向けて進行する位置検出光を放出するＸ座標検出用光源部と、前記検出領域に対して前記Ｘ座標検出用光源部とは反対側においてＸ軸方向で互いに離間する位置で前記検出領域に受光部を向けるＸ座標検出用第１受光素子およびＸ座標検出用第２受光素子と、を設け、前記Ｘ座標検出用第１受光素子での受光強度と前記Ｘ座標検出用第２受光素子での受光強度との差の極性、および当該差の絶対値に基づいて前記検出領域内に位置する対象物体のＸ座標を検出することを特徴とする。
【０００９】
本発明では、Ｘ座標検出用光源部から放出された位置検出光は、検出領域でＹ軸方向の一方側から他方側に向けて進行し、Ｘ座標検出用第１受光素子とＸ座標検出用第２受光素子とによって受光される。ここで、Ｘ座標検出用第１受光素子とＸ座標検出用第２受光素子とはＸ軸方向で離間している。かかるＸ座標検出用第１受光素子とＸ座標検出用第２受光素子において、検出領域内に対象物体が存在しない場合、入射光量が等しいので、受光強度が等しい。また、検出領域のうち、Ｘ座標検出用第１受光素子とＸ座標検出用第２受光素子との中央に相当する位置に対象物体が存在する場合、一部の光が対象物体で遮られるが、Ｘ座標検出用第１受光素子およびＸ座標検出用第２受光素子では、入射光量が等しいので、受光強度が等しい。これに対して、検出領域内においてＸ座標検出用第１受光素子とＸ座標検出用第２受光素子との中央に相当する位置から一方にずれた位置に対象物体が存在すると、Ｘ座標検出用第１受光素子およびＸ座標検出用第２受光素子では、入射光量が相違するので、受光強度が相違する。すなわち、Ｘ座標検出用第１受光素子およびＸ座標検出用第２受光素子のうちの一方の受光素子では、入射しようとする位置検出光が対象物体によって遮られる結果、受光強度が低下するのに対して、他方の受光素子では、対象物体で遮られた位置検出光が対象物体で反射、拡散して一部が入射する。このため、他方の受光素子では入射光量が増大し、受光強度が上昇する。従って、Ｘ座標検出用第１受光素子での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子での受光強度との差の極性から、対象物体がＸ座標検出用第１受光素子およびＸ座標検出用第２受光素子のいずれの受光素子が位置する側にずれているかを検出することができる。また、Ｘ座標検出用第１受光素子での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子での受光強度との差の絶対値から、Ｘ座標検出用第１受光素子とＸ座標検出用第２受光素子との中央に相当する位置からのずれ量を検出することができる。従って、多数の受光素子を用いなくても、２つの受光素子によって、対象物体のＸ座標を高い分解能で検出することができる。
【００１０】
本発明において、前記Ｘ座標検出用第１受光素子と前記Ｘ座標検出用第２受光素子とは、極性を逆向きに並列に電気的に接続されており、前記Ｘ座標検出部はＸ座標検出用差動増幅回路を備え、当該Ｘ座標検出用差動増幅回路の第１入力端子は、前記Ｘ座標検出用第１受光素子のアノードと前記Ｘ座標検出用第２受光素子のカソードとが電気的接続するノードに電気的に接続され、前記Ｘ座標検出用差動増幅回路の第２入力端子は、前記Ｘ座標検出用第１受光素子のカソードと前記Ｘ座標検出用第２受光素子のアノードとが電気的接続するノードに電気的に接続されていることが好ましい。このように構成すると、Ｘ座標検出用第１受光素子での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子での受光強度との差の極性、および当該差の絶対値を容易に検出することができる。
【００１１】
本発明においては、同様な方式でＹ座標も検出することが好ましい。すなわち、本発明に係る光学式位置検出装置において、さらに、前記検出領域でＸ軸方向の一方側から他方側に向けて進行する位置検出光を放出するＹ座標検出用光源部と、前記検出領域に対して前記Ｙ座標検出用光源部とは反対側においてＹ軸方向で互いに離間する位置で前記検出領域に受光部を向けるＹ座標検出用第１受光素子およびＹ座標検出用第２受光素子と、前記Ｙ座標検出用第１受光素子での受光強度と前記Ｙ座標検出用第２受光素子での受光強度との差の極性、および当該差の絶対値に基づいて前記対象物体のＹ座標を検出するＹ座標検出部と、を有していることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る光学式位置検出方法において、さらに、前記検出領域でＸ軸方向の一方側から他方側に向けて進行する位置検出光を放出するＹ座標検出用光源部と、前記検出領域に対して前記Ｙ座標検出用光源部とは反対側においてＹ軸方向で互いに離間する位置で前記検出領域に受光部を向けるＹ座標検出用第１受光素子およびＹ座標検出用第２受光素子と、を設け、前記Ｙ座標検出用第１受光素子での受光強度と前記Ｙ座標検出用第２受光素子での受光強度との差の極性、および当該差の絶対値に基づいて前記検出領域内に位置する対象物体のＹ座標を検出することが好ましい。
【００１３】
この場合、前記Ｙ座標検出部はＹ座標検出用差動増幅回路を備え、当該Ｙ座標検出用差動増幅回路の第１入力端子は、前記Ｙ座標検出用第１受光素子のアノードと前記Ｙ座標検出用第２受光素子のカソードとが電気的接続するノードに電気的に接続され、前記Ｙ座標検出用差動増幅回路の第２入力端子は、前記Ｙ座標検出用第１受光素子のカソードと前記Ｙ座標検出用第２受光素子のアノードとが電気的接続するノードに電気的に接続されていることが好ましい。このように構成すると、Ｙ座標検出用第１受光素子での受光強度とＹ座標検出用第２受光素子での受光強度との差の極性、および当該差の絶対値を容易に検出することができる。
【００１４】
本発明において、前記対象物体のＸ座標を検出する期間中、前記Ｙ座標検出用光源部は前記検出領域への位置検出光の放出を停止し、前記対象物体のＹ座標を検出する期間中、前記Ｘ座標検出用光源部は前記検出領域への位置検出光の放出を停止することが好ましい。このように構成すると、Ｘ座標検出用光源部から放出される位置検出光、およびＹ座標検出用光源部から放出される位置検出光に変調を加えた構成や、周波数を相違させた構成を採用しなくても、Ｘ座標の検出およびＹ座標の検出を行なうことができる。
【００１５】
本発明を適用した光学式位置検出装置は、例えば、位置検出機能付き表示装置に用いられる。この場合、位置検出機能付き表示装置は、Ｘ軸およびＹ軸に対して直交するＺ軸方向において前記検出領域に対して重なる領域に画像を形成する画像生成装置を有することになる。かかる位置検出機能付き表示装置は、投射型表示装置などの各種表示装置の他、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】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置での位置検出方法等を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置の詳細構成を示す説明図である。
【図５】本発明に係る光学式位置検出装置を用いた位置検出機能付き表示装置の説明図である。
【図６】光学式位置検出装置を用いた別の位置検出機能付き表示装置およびこの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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。なお、以下の説明においては、互いに交差する座標軸（Ｘ軸およびＹ軸）として、Ｘ軸およびＹ軸が直交している場合を例示する。また、以下に参照する図面では、Ｘ軸方向において、Ｘ座標検出用光源部が配置されている一方側を＋Ｘ側とし、Ｘ座標検出用の受光素子が配置されている他方側を−Ｘ側として表してある。また、以下に参照する図面では、Ｙ軸方向の一方側を＋Ｙ側とし、他方側を−Ｙ側として説明する。
【００１８】
［実施の形態１］
（位置検出機能付き表示装置の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る光学式位置装置の構成を模式的に示す説明図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置での位置検出方法等を示す説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、検出領域内に対象物体が位置する場合に位置検出光の一部が対象物体によって遮られる様子を示す説明図、検出領域内に対象物体が位置する場合に２つのＸ座標検出用受光素子での受光強度が変化する様子の一例を示す説明図、および２つのＸ座標検出用受光素子での受光強度の差の一例を示す説明図である。なお、図２（ｂ）、（ｃ）は、本発明を適用した場合のモデルケースであり、Ｘ座標検出用受光素子の位置などによっては、受光強度の変化を示す形状は変化する。
【００１９】
図１および図２（ａ）において、本形態の光学式位置検出装置１０は、Ｘ軸方向に延在する検出領域１０Ｒ内における対象物体ＯｂのＸ座標を光学的に検出する装置であり、検出領域１０Ｒに対してＹ軸方向の一方側で隣接する位置にＸ座標検出用光源部１２ｘを備えている。また、光学式位置検出装置１０は、検出領域１０Ｒに対してＹ軸方向の他方側で隣接する位置に２つのＸ座標検出用受光素子（Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２）を備えている。
【００２０】
Ｘ座標検出用光源部１２ｘは、検出領域１０Ｒの辺部分に沿って延在する線状光源部として構成されており、検出領域１０Ｒの全体にわたって、Ｙ軸方向の一方側から他方側に進行する位置検出光を放出する。本形態において、Ｘ座標検出用光源部１２ｘは、光源として、Ｘ軸方向に等間隔に配列された複数の発光ダイオード１２０ｘを備えており、本形態では、４つの発光ダイオード１２０ｘが用いられている。複数の発光ダイオード１２０ｘはいずれも、発光部１２１を検出領域１０Ｒの側に向けて配置されており、各々が位置検出光を発散光として出射する。このため、検出領域１０Ｒには、Ｘ軸方向の全体にわたってＸ軸方向で同等の強度をもった位置検出光が放出されている。ここで、位置検出光の種類は、特に限定されないが、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ればよい。また、位置検出光は、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。従って、本形態では、位置検出光として、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）、あるいは９５０ｎｍが用いられている。
【００２１】
本形態において、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２は、Ｘ軸方向で離間する位置で受光部１５１を検出領域１０Ｒに向けている。Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２についてはＸ軸方向で離間しておれば、配置位置に限定はないが、本形態では、検出領域１０ＲのＸ軸方向における中央Ｐｘｃに相当する位置から等距離の位置に配置されている。かかるＸ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２は、位置検出光を受光可能で素子であり、フォトダイオードやフォトトランジスターからなる。本形態では、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２としてフォトダイオードが用いられており、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２は、位置検出光の受光量に比例した光電流Ｉｘ１、Ｉｘ２を発生させる。
【００２２】
本形態の光学式位置検出装置１０において、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での検出結果、およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での検出結果は、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２からＸ座標検出部４００ｘに出力されるようになっている。本形態において、Ｘ座標検出部４００ｘは、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２との受光強度との差の極性、および差の絶対値に基づいて対象物体ＯｂのＸ座標を検出する。
【００２３】
このため、本形態においては、まず、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２とは、極性を逆向きに並列に電気的に接続されている。また、Ｘ座標検出部４００ｘは、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２との受光強度との差ΔＶｘを求める差動増幅回路４５０ｘと、差動増幅回路４５０ｘで求められた差ΔＶｘの極性および差ΔＶｘの絶対値をＸ座標に変換するＸ座標算出部４６０ｘとを備えている。Ｘ座標算出部４６０ｘは、差動増幅回路４５０ｘからの出力に対する演算や、差動増幅回路４５０ｘからの出力とルックアップテーブルとの比較などの処理によって、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差ΔＶｘ（Ｘ座標検出用差動増幅回路４５０ｘからの出力）の極性、および差ΔＶｘ（Ｘ座標検出用差動増幅回路４５０ｘからの出力）の絶対値に対応するＸ座標を導出する。
【００２４】
ここで、Ｘ座標検出用差動増幅回路４５０ｘは、所定のフィードバック抵抗Ｒｘを備えている。Ｘ座標検出用差動増幅回路４５０ｘにおいて、第１入力端子４５１ｘ（負端子）は、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１のアノードとＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２のカソードとが電気的接続するノード１５１ｘに電気的に接続されている。また、Ｘ座標検出用差動増幅回路４５０ｘの第２入力端子４５２ｘ（正端子）は、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１のカソードとＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２のアノードとが電気的接続するノード１５２ｘに電気的に接続されている。このため、Ｘ座標検出用差動増幅回路４５０ｘは、以下の式
ΔＶｘ＝−Ｒｘ×（Ｉｘ１−Ｉｘ２）
で示す電圧値をＸ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差ΔＶｘとして出力する。
【００２５】
（光学式位置検出装置１０での位置検出方法）
図２を参照して、本形態の位置検出機能付き表示装置での位置検出方法および検出原理を説明する。なお、図２（ｂ）には、対象物体Ｏｂの位置とＸ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度との関係を実線Ｌ１ｘで示し、対象物体Ｏｂの位置とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との関係を実線Ｌ２ｘで示してある。
【００２６】
本形態の光学式位置検出装置１０では、Ｘ座標検出用光源部１２ｘに用いた発光ダイオード１２０ｘから位置検出光を発散光として出射する。その結果、検出領域１０Ｒでは、Ｘ軸方向の全体にわたってＸ軸方向で同等の強度をもった位置検出光が検出領域１０ＲのＹ軸方向の一方側から他方側に進行する。かかる位置検出光は、Ｘ軸方向で離間する位置に配置されたＸ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２によって受光される。
【００２７】
ここで、検出領域１０Ｒ内に対象物体Ｏｂが存在しない場合、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２では、入射光量が等しいので、受光強度が等しい。かかる受光強度は、例えば、図２（ｂ）に点線Ｌｓｔで示すレベルであり、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２の受光強度との差ΔＶｘ（差動増幅回路４５０ｘからの出力）は±０Ｖである。
【００２８】
また、検出領域１０Ｒのうち、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２との中央に相当する位置Ｐｘｃに対象物体Ｏｂが存在する場合、一部の光が対象物体Ｏｂで遮られるので、図２（ｂ）に点Ｐ０で示すように、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度は低下する。但し、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２では、入射光量が等しいので、図２（ｃ）に示すように、対象物体Ｏｂが中央位置Ｐｘｃにある場合、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２の受光強度との差ΔＶx（差動増幅回路４５０ｘからの出力）は±０Ｖである。
【００２９】
これに対して、検出領域１０Ｒ内においてＸ座標検出用第１受光素子１５ｘ１とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２との中央に相当する位置Ｐｘｃから対象物体Ｏｂがずれると、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２では、入射光量が相違するので、受光強度が相違する。例えば、図２（ａ）に示すように、対象物体ＯｂがＸ座標検出用第１受光素子１５ｘ１とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２との中央に相当する位置ＰｘｃからＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２が位置する方にずれると、Ｘ座標検出用第２受光素子１５ｘ２では、入射しようとする位置検出光の一部が対象物体Ｏｂによって遮られる結果、受光強度が低下する。その際、対象物体Ｏｂで遮られた位置検出光は、対象物体Ｏｂで反射、拡散して一部がＸ座標検出用第１受光素子１５ｘ１に入射する。このため、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１では、入射光量が増大し、受光強度がわずかに上昇する。従って、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差ΔＶｘ（差動増幅回路４５０ｘからの出力）は、極性がマイナスになる。また、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差（差動増幅回路４５０ｘからの出力）の絶対値は、検出領域１０Ｒ内においてＸ座標検出用第１受光素子１５ｘ１とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２との中央に相当する位置Ｐｘｃからずれた距離に連動して変化する。従って、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差の極性、および差の絶対値によれば、対象物体ＯｂのＸ座標を検出することができる。また、かかる検出を繰り返し行なえば、Ｘ座標を高い精度で検出することができる。
【００３０】
なお、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２との中央に相当する位置からＸ座標検出用第１受光素子１５ｘ１が位置する方に対象物体Ｏｂがずれると、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１では、入射しようとする位置検出光が対象物体Ｏｂによって遮られる結果、受光強度が低下する。その際、対象物体Ｏｂで遮られた位置検出光は、対象物体Ｏｂで反射、拡散して一部がＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２に入射する。このため、Ｘ座標検出用第２受光素子１５ｘ２では、入射光量が増大し、受光強度が上昇する。従って、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差ΔＶｘ（差動増幅回路４５０ｘからの出力）は、極性がプラスになる。また、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差（差動増幅回路４５０ｘからの出力）の絶対値は、検出領域１０Ｒ内においてＸ座標検出用第１受光素子１５ｘ１とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２との中央に相当する位置Ｐｘｃからずれた距離に連動して変化する。従って、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２との中央に相当する位置からＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２が位置する方に対象物体Ｏｂがずれた場合と同様、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差の極性、および差の絶対値によれば、対象物体ＯｂのＸ座標を検出することができる。また、かかる検出を繰り返し行なえば、Ｘ座標を高い精度で検出することができる。
【００３１】
（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および光学式位置検出方法では、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差ΔＶｘ（差動増幅回路４５０ｘからの出力）の極性から、対象物体Ｏｂが、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１が位置する側、およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２が位置する側のいずれの側にずれているかを検出することができる。また、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差ΔＶｘの絶対値から、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２との中央に相当する位置Ｐｘｃからのずれ量を検出することができる。従って、多数の受光素子を用いなくても、２つの受光素子（Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２）によって、対象物体ＯｂのＸ座標を高い分解能で検出することができる。
【００３２】
また、本形態では、極性を逆向きにしてＸ座標検出用第１受光素子１５ｘ１とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２とを並列に電気的に接続し、その際のノード１５１ｘ、１５２ｘをＸ座標検出用差動増幅回路４５０ｘの第１入力端子４５１ｘおよび第２入力端子４５２ｘに接続している。このため、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差の極性、および当該差の絶対値を容易に検出することができる。
【００３３】
［実施の形態２］
図３および図４を参照して、検出領域１０Ｒ内の対象物体Ｏｂの二次元座標（Ｘ座標およびＹ座標）を検出するように、光学式位置検出装置１０を構成した例を説明する。図３は、本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置の構成を模式的に示す説明図である。図４は、本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置の詳細構成を示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置の回路構成を示す説明図、および検出領域内に対象物体が位置する場合に位置検出光の一部が対象物体によって遮られる様子を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１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、それらの詳細な説明を省略する。
【００３４】
図３および図４（ａ）、（ｂ）において、本形態の光学式位置検出装置１０は、検出領域１０Ｒ内における対象物体ＯｂのＸ座標およびＹ座標を光学的に検出する装置であり、検出領域１０Ｒに対してＹ軸方向の一方側で隣接する位置にＸ座標検出用光源部１２ｘを備えている。また、光学式位置検出装置１０は、検出領域１０Ｒに対してＹ軸方向の他方側で隣接する位置に２つのＸ座標検出用受光素子（Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２）を備えている。
【００３５】
また、本形態の光学式位置検出装置１０は、検出領域１０Ｒに対してＸ軸方向の一方側で隣接する位置にＹ座標検出用光源部１２ｙを備え、検出領域１０Ｒに対してＸ軸方向の他方側で隣接する位置に２つのＹ座標検出用受光素子（Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２）を備えている。
【００３６】
Ｘ座標検出用光源部１２ｘは、実施の形態１と同様、検出領域１０Ｒの辺部分に沿って延在する線状の光源部として構成され、検出領域１０Ｒの全体にわたって、Ｙ軸方向の一方側から他方側に進行する位置検出光を放出する。Ｙ座標検出用光源部１２ｙは、検出領域１０Ｒの辺部分に沿って延在する線状の光源部として構成され、検出領域１０Ｒの全体にわたって、Ｘ軸方向の一方側から他方側に進行する位置検出光を放出する。本形態において、Ｘ座標検出用光源部１２ｘは、光源として、Ｘ軸方向に等間隔に配列された複数の発光ダイオード１２０ｘを備えており、Ｙ座標検出用光源部１２ｙは、光源として、Ｙ軸方向に等間隔に配列された複数の発光ダイオード１２０ｙを備えている。このため、検出領域１０Ｒには、Ｘ軸方向の全体にわたってＸ軸方向で同等の強度をもった位置検出光が放出される。また、検出領域１０Ｒには、Ｙ軸方向の全体にわたってＹ軸方向で同等の強度をもった位置検出光が放出される。ここで、位置検出光は、波長で８５０ｎｍ付近の赤外光等である。
【００３７】
本形態において、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２は、Ｘ軸方向で離間する位置で受光部を検出領域１０Ｒに向けている。また、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２は、Ｙ軸方向で離間する位置で受光部を検出領域１０Ｒに向けている。本形態では、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２としてフォトダイオードが用いられており、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２は、位置検出光の受光量に比例した光電流Ｉｘ１、Ｉｘ２を発生させる。また、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２としてフォトダイオードが用いられており、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２は、位置検出光の受光量に比例した光電流Ｉｙ１、Ｉｙ２を発生させる。
【００３８】
本形態の光学式位置検出装置１０において、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での検出結果、およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での検出結果は、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２からＸ座標検出部４００ｘに出力されるようになっている。本形態において、Ｘ座標検出部４００ｘは、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２との受光強度との差ΔＶｘの極性、および差ΔＶｘの絶対値に基づいて対象物体ＯｂのＸ座標を検出する。また、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１での検出結果、およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２での検出結果は、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２からＹ座標検出部４００ｙに出力されるようになっている。本形態において、Ｙ座標検出部４００ｙは、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１での受光強度とＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２との受光強度との差ΔＶｙの極性、および差ΔＶｙの絶対値に基づいて対象物体ＯｂのＹ座標を検出する。本形態において、Ｘ座標検出部４００ｘおよびＹ座標検出部４００ｙは、集積回路４００に構成されている。
【００３９】
本形態において、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２とは、極性を逆向きに並列に電気的に接続されている。また、Ｘ座標検出部４００ｘは、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２との受光強度との差ΔＶｘを求める差動増幅回路４５０ｘと、差動増幅回路４５０ｘで求められた差ΔＶｘの極性および差ΔＶｘの絶対値をＸ座標に変換するＸ座標算出部４６０ｘとを備えている。ここで、Ｘ座標検出用差動増幅回路４５０ｘは、所定のフィードバック抵抗Ｒｘを備えている。また、Ｘ座標検出用差動増幅回路４５０ｘにおいて、第１入力端子４５１ｘ（負端子）は、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１のアノードとＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２のカソードとが電気的接続するノード１５１ｘに電気的に接続され、Ｘ座標検出用差動増幅回路４５０ｘの第２入力端子４５２ｘ（正端子）は、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１のカソードとＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２のアノードとが電気的接続するノード１５２ｘに電気的に接続されている。
【００４０】
また、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１とＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２とは、極性を逆向きに並列に電気的に接続されている。また、Ｙ座標検出部４００ｙは、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１での受光強度とＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２との受光強度との差ΔＶｙを求める差動増幅回路４５０ｙと、差動増幅回路４５０ｙで求められた差ΔＶｙの極性および差ΔＶｙの絶対値をＹ座標に変換するＹ座標算出部４６０ｙとを備えている。ここで、Ｙ座標検出用差動増幅回路４５０ｙは、所定のフィードバック抵抗Ｒｙを備えている。また、Ｙ座標検出用差動増幅回路４５０ｙにおいて、第１入力端子４５１ｙ（負端子）は、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１のアノードとＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２のカソードとが電気的接続するノード１５１ｙに電気的に接続され、Ｙ座標検出用差動増幅回路４５０ｙの第２入力端子４５２ｙ（正端子）は、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１のカソードとＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２のアノードとが電気的接続するノード１５２ｙに電気的に接続されている。
【００４１】
（光学式位置検出装置１０での位置検出方法）
図３および図４を参照して、本形態の位置検出機能付き表示装置での位置検出方法および検出原理を簡単に説明する。
【００４２】
本形態の光学式位置検出装置１０において、Ｘ座標を検出する場合、Ｙ座標検出用光源部１２ｙに用いた発光ダイオード１２０ｙを消灯状態とする一方、Ｘ座標検出用光源部１２ｘに用いた発光ダイオード１２０ｘを点灯させる。その結果、検出領域１０Ｒでは、Ｘ軸方向の全体にわたってＸ軸方向で同等の強度をもった位置検出光が検出領域１０ＲのＹ軸方向の一方側から他方側に進行する。
【００４３】
かかる位置検出光は、Ｘ軸方向で離間する位置に配置されたＸ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２によって受光される。従って、実施の形態１で説明したように、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差ΔＶｘの極性、および差ΔＶｘの絶対値によれば、対象物体ＯｂのＸ座標を検出することができる。
【００４４】
次に、Ｙ座標を検出する。それには、Ｘ座標検出用光源部１２ｘに用いた発光ダイオード１２０ｘを消灯状態とする一方、Ｙ座標検出用光源部１２ｙに用いた発光ダイオード１２０ｙを点灯させる。その結果、検出領域１０Ｒでは、Ｙ軸方向の全体にわたってＹ軸方向で同等の強度をもった位置検出光が検出領域１０ＲのＸ軸方向の一方側から他方側に進行する。かかる位置検出光は、Ｙ軸方向で離間する位置に配置されたＹ座標検出用第１受光素子１５ｙ１およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２によって受光される。
【００４５】
ここで、検出領域１０Ｒ内に対象物体Ｏｂが存在しない場合、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２では、入射光量が等しいので、受光強度が等しい。また、検出領域１０Ｒのうち、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１とＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２との中央に相当する位置Ｐｙｃに対象物体Ｏｂが存在する場合、一部の光が対象物体Ｏｂで遮られるので、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２での受光強度は低下する。但し、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２では、入射光量が等しいので、対象物体Ｏｂが中央位置Ｐｙｃにある場合、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１での受光強度とＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２の受光強度との差ΔＶｙ（差動増幅回路４５０ｙからの出力）は±０Ｖである。
【００４６】
これに対して、検出領域１０Ｒ内においてＹ座標検出用第１受光素子１５ｙ１とＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２との中央に相当する位置から対象物体Ｏｂがずれると、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２では、入射光量が相違するので、受光強度が相違する。従って、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１での受光強度とＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２での受光強度との差ΔＶｙの極性、および差ΔＶｙの絶対値によれば、対象物体ＯｂのＹ座標を検出することができる。
【００４７】
（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および光学式位置検出方法では、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差ΔＶｘ（差動増幅回路４５０ｘからの出力）の極性から、対象物体Ｏｂが、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１が位置する側、およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２が位置する側のいずれの側にずれているかを検出することができる。また、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差ΔＶｘの絶対値から、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２との中央に相当する位置Ｐｘｃからのずれ量を検出することができる。従って、多数の受光素子を用いなくても、２つの受光素子（Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２）によって、対象物体ＯｂのＸ座標を高い分解能で検出することができる。
【００４８】
また、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１での受光強度とＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２での受光強度との差ΔＶｙ（差動増幅回路４５０ｙからの出力）の極性から、対象物体Ｏｂが、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１が位置する側、およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２が位置する側のいずれの側にずれているかを検出することができる。また、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１での受光強度とＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２での受光強度との差ΔＶｙの絶対値から、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１とＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２との中央に相当する位置Ｐｙｃからのずれ量を検出することができる。従って、多数の受光素子を用いなくても、２つの受光素子（Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２）によって、対象物体ＯｂのＹ座標を高い分解能で検出することができる。
【００４９】
さらに、極性を逆向きにしてＸ座標検出用第１受光素子１５ｘ１とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２とを並列に電気的に接続し、その際のノード１５１ｘ、１５２ｘをＸ座標検出用差動増幅回路４５０ｘの第１入力端子４５１ｘおよび第２入力端子４５２ｘに接続している。このため、Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１での受光強度とＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２での受光強度との差の極性、および当該差の絶対値を容易に検出することができる。また、極性を逆向きにしてＹ座標検出用第１受光素子１５ｙ１とＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２とを並列に電気的に接続し、その際のノード１５１ｙ、１５２ｙをＹ座標検出用差動増幅回路４５０ｙの第１入力端子４５１ｙおよび第２入力端子４５２ｙに接続している。このため、Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１での受光強度とＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２での受光強度との差の極性、および当該差の絶対値を容易に検出することができる。
【００５０】
また、対象物体ＯｂのＸ座標を検出する期間中、Ｙ座標検出用光源部１２ｙは検出領域１０Ｒへの位置検出光の放出を停止し、対象物体ＯｂのＹ座標を検出する期間中、Ｘ座標検出用光源部１２ｘは検出領域１０Ｒへの位置検出光の放出を停止する。このため、Ｘ座標検出用光源部１２ｘから放出される位置検出光、およびＹ座標検出用光源部１２ｙから放出される位置検出光に変調を加えた構成や、周波数を相違させた構成を採用しなくても、Ｘ座標の検出およびＹ座標の検出を行なうことができる。
【００５１】
なお、Ｘ座標検出用光源部１２ｘから放出される位置検出光、およびＹ座標検出用光源部１２ｙから放出される位置検出光に変調を加えた構成や、周波数を相違させた構成を採用してもよい。かかる構成を採用した場合、Ｘ座標検出用の受光素子（Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２）やＹ座標検出用の受光素子（Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２）の特性を対応させれば、Ｘ座標の検出およびＹ座標の検出を同時に行なうことができる。
【００５２】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、Ｘ座標検出用の２つの受光素子、およびＹ座標検出用の２つの受光素子が各々、検出領域１０Ｒの中央から等距離の位置に配置されていたが、検出領域１０Ｒの中央から異なる距離の位置に２つの受光素子が配置されていてもよい。
【００５３】
［位置検出機能付き表示装置の構成例］
図５は、本発明を適用した光学式位置検出装置および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の構成を模式的に示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、画像投射面に対して前方（入力操作側）から画像を投射する投射型表示装置を用いた場合の構成例を示す説明図、および画像投射面に対して後方（入力操作側とは反対側）から画像を投射する投射型表示装置を用いた場合の構成例を示す説明図である。
【００５４】
図５（ａ）、（ｂ）に示す位置検出機能付き表示装置１００は、実施の形態１、２で説明した光学式位置検出装置１０と、画像生成装置２００とを備えており、光学式位置検出装置１０は、画像生成装置２００によって表示された画像に基づいて指などの対象物体を検出領域１０Ｒに進入させた際、対象物体Ｏｂの平面的な位置（Ｘ座標位置およびＹ座標位置）を検出する。かかる光学式位置検出装置１０は、実施の形態１、２で説明したように、検出領域１０Ｒに対してＹ軸方向の一方側で隣接する位置にＸ座標検出用光源部１２ｘを備え、検出領域１０Ｒに対してＹ軸方向の他方側で隣接する位置に２つのＸ座標検出用受光素子（Ｘ座標検出用第１受光素子１５ｘ１およびＸ座標検出用第２受光素子１５ｘ２）を備えている。また、光学式位置検出装置１０は、実施の形態２で説明したように、検出領域１０Ｒに対してＸ軸方向の一方側で隣接する位置にＹ座標検出用光源部１２ｙを備え、検出領域１０Ｒに対してＸ軸方向の他方側で隣接する位置に２つのＹ座標検出用受光素子（Ｙ座標検出用第１受光素子１５ｙ１およびＹ座標検出用第２受光素子１５ｙ２）を備えている。なお、図５（ａ）、（ｂ）には、座標検出部の図示は省略してある。
【００５５】
本形態において、画像生成装置２００は投射型であり、検出領域１０Ｒに対して、Ｘ軸およびＹ軸に直交するＺ軸方向で重なる位置にスクリーン２０１を有している。このため、画像生成装置２００は、検出領域１０Ｒに対してＺ軸方向で重なる領域に画像を形成する。本形態において、画像形成領域２０Ｒは、光学式位置検出装置１０の検出領域１０Ｒと略重なる領域である。
【００５６】
図５（ａ）、（ｂ）に示す位置検出機能付き表示装置１００のうち、図１（ａ）に示す位置検出機能付き表示装置１００の画像生成装置２００は、前方（入力操作側）から画像を投射する投射型表示装置２０３を備えている。図１（ｂ）に示す位置検出機能付き表示装置１００の画像生成装置２００は、スクリーン２０１の後方（入力操作側とは反対側）に配置されたミラー２０６と、ミラー２０６に向けて画像を投射する投射型表示装置２０７とを備えている。
【００５７】
かかる構成の位置検出機能付き表示装置１００によれば、スクリーン２０１に表示された画像を観ながら利用者が指やペンで画像を指示すると、その指示位置を光学式位置検出装置１０によって検出することができる。
【００５８】
［位置検出機能付き表示装置１００の変形例］
図５に示す位置検出機能付き表示装置１００は、投射型表示装置や電子黒板として使用される例であったが、直視型の表示装置を画像生成装置として採用すれば、位置検出機能付き表示装置１００を、図６に示す電子機器に用いることができる。この場合、直視型の表示装置に対して画像が表示される側に検出領域１０Ｒが設けられる。
【００５９】
図６は、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６（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６（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６（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。
【００６０】
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６に示すものの他、デジタルスチールカメラ、液晶テレビ、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】
【００６１】
１０・・光学式位置検出装置、１０Ｒ・・検出領域、１２ｘ・・Ｘ座標検出用光源部、１２ｙ・・Ｙ座標検出用光源部、１５ｘ１・・Ｘ座標検出用第１受光素子、１５ｘ２・・Ｘ座標検出用第２受光素子、１５ｙ１・・Ｙ座標検出用第１受光素子、１５ｙ２・・ＹＸ座標検出用第２受光素子、１００・・位置検出機能付き表示装置、２００・・画像生成装置、４００ｘ・・Ｘ座標検出部、４００ｙ・・Ｙ座標検出部、４５０ｘ、４５０ｙ・・差動増幅回路、Ｏｂ  対象物体
【図１】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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