(57)【要約】【課題】より遠くの近接物を検知することができるとともに、可視光に対する影響をより低減することができる検知装置を提供する。又は、可視光に対する影響をより低減することができる検知装置を提供する。【解決手段】検知装置は、表示面１１０Ａを複数に区分けするよう設けられる複数の発光領域１６０Ａ〜１６０Ｄの各々から異なるタイミングで赤外線ＩＲを発するためによう複数の非可視光源の動作タイミングを制御する制御部と、表示面１１０Ａに沿い、かつ、Ｙ方向に直交する他方向に沿って表示面１１０Ａ外に設けられて指先Ｆにより反射された赤外線ＩＲを検出する複数の検出部１４０と、複数の非可視光源の各々の動作タイミング及び複数の検出部１４０の各々による非可視光の検出タイミングに基づいて物体の位置を特定する特定部と、を備える。【選択図】図４
2015201067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の面領域に近接する物体の位置を検知する検知装置であって、
前記所定の面領域に対向して設けられ、平面視で前記所定の面領域を一方向に複数の発光領域に区分けする導光板と、
前記導光板に向けて非可視光を発する複数の非可視光源と、
前記複数の発光領域の各々から異なるタイミングで非可視光を発するために前記複数の非可視光源の動作タイミングを制御する制御部と、
前記所定の面領域に沿い、かつ、前記一方向に直交する他方向に沿って前記所定の面領域外に設けられて前記物体により反射された前記非可視光を検出する複数の検出部と、
前記複数の非可視光源の各々の動作タイミング及び前記複数の検出部の各々による前記非可視光の検出タイミングに基づいて前記物体の位置を特定する特定部と、
を備える検知装置。
【請求項２】
前記複数の発光領域と前記複数の検出部とは、互いに前記所定の面領域の反対側となる位置に設けられている
請求項１に記載の検知装置。
【請求項３】
前記導光板に向けて可視光を発する複数の可視光源と、
前記所定の面領域と前記導光板との間に設けられて、前記導光板を介して所定の面領域に向けて照射される可視光の光量を調整することで画像を表示する液晶表示部とを備える
請求項２に記載の検知装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記複数の可視光源の動作タイミングと独立して前記複数の非可視光源の動作タイミングを制御する
請求項３に記載の検知装置。
【請求項５】
前記所定の面領域に対する接触操作を検知するタッチ検出部をさらに備える
請求項１から４のいずれか一項に記載の検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の面領域に対する物体の近接を検知する検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ表面が表示機能と撮像素子機能（受光機能）とを併せ持っている表示装置（Ｉ／Ｏディスプレイ）が知られている。例えば、特許文献１に記載の表示装置は、表示パネル内にフォトセンサを有することで、非接触の近接物を検知可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０３３２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の表示装置は、表示パネル内に設けられた赤外線の検出用のフォトセンサにより、近接物から発せられる赤外線を検出する仕組みである。このような仕組みでは、設計上の制約により近接物の検知距離の延長が困難である。また、特許文献１に記載の表示装置は、表示パネルによる表示領域に対して全面的に複数のフォトセンサを配置することで、近接物の二次元的な近接位置を検知している。このような特許文献１に記載の表示装置は、表示パネルによる画像の表示のための可視光がフォトセンサにより遮られて表示における輝度が低下する。このように、特許文献１に記載されている近接物の検知方法では、可視光に対して無視することができないレベルの影響があった。
【０００５】
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたもので、より遠くの近接物を検知することができる検知装置を提供することを目的とする。又は、可視光に対する影響をより低減することができる検知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】
【０００６】
本発明の一態様による検知装置は、所定の面領域に近接する物体の位置を検知する検知装置であって、前記所定の面領域に対向して設けられ、平面視で前記所定の面領域を一方向に複数の発光領域に区分けする導光板と、前記導光板に向けて非可視光を発する複数の非可視光源と、前記複数の発光領域の各々から異なるタイミングで非可視光を発するために前記複数の非可視光源の動作タイミングを制御する制御部と、前記所定の面領域に沿い、かつ、前記一方向に直交する他方向に沿って前記所定の面領域外に設けられて前記物体により反射された前記非可視光を検出する複数の検出部と、前記複数の非可視光源の各々の動作タイミング及び前記複数の検出部の各々による前記非可視光の検出タイミングに基づいて前記物体の位置を特定する特定部と、を備えることを特徴としたものである。
【０００７】
さらに、他の一態様として、前記複数の発光領域と前記複数の検出部とは、互いに前記所定の面領域の反対側となる位置に設けられている特徴を有していてもよい。
【０００８】
さらに、他の一態様として、前記導光板に向けて可視光を発する複数の可視光源と、前記所定の面領域と前記導光板との間に設けられて、前記導光板を介して所定の面領域に向けて照射される可視光の光量を調整することで画像を表示する液晶表示部とを備える特徴を有していてもよい。
【０００９】
さらに、他の一態様として、前記制御部は、前記複数の可視光源の動作タイミングと独立して前記複数の非可視光源の動作タイミングを制御する特徴を有していてもよい。
【００１０】
さらに、他の一態様として、前記所定の面領域に対する接触操作を検知するタッチ検出部をさらに備える特徴を有していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の検知装置を具備する表示装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す表示装置の主要構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、複数の可視光源及び複数の非可視光源と複数の発光領域との関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、検出部の配置並びに複数の発光領域及び検出部による非可視光の検出の仕組みの概要を示す図である。
【図５】図５は、検出部の配置並びに複数の発光領域及び検出部による非可視光の検出の仕組みの概要を示す図である。
【図６】図６は、導光板から物体までの非可視光の光路長及び非可視光の到達時間の算出に用いられる各種の要素を示す図である。
【図７】図７は、一つの発光領域の非可視光源を動作させるパルス信号の一例を示す図である。
【図８】図８は、図７に示すパルス信号により一つの発光領域から発せられて物体に到達する位置で合成される場合の非可視光の強度の一例を示す図である。
【図９】図９は、物体から検出部までの光の到達時間の算出に用いられる各種の要素を示す図である。
【図１０】図１０は、二つの検出部により検出される非可視光の強度の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、同時系列上における二つの検出部により検出される非可視光の強度差により示される検出時間差Δｔｍｎの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、液晶ディスプレイが赤外線を透過させる仕組みを示す図である。
【図１３】図１３は、タッチ検出機能付き表示部及び検知装置を具備する表示装置の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、図１３に示す表示装置の主要構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、タッチ検出機能付き表示部の一例を示す模式図である。
【図１６】図１６は、タッチ検出機能付き表示部の一例を示す模式図である。
【図１７】図１７は、タッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。
【図１８】図１８は、タッチ検出機能付き表示デバイスの画素配置を表す回路図である。
【図１９】図１９は、タッチ検出機能付き表示デバイスの駆動電極及びタッチ検出電極の一構成例を表す斜視図である。
【図２０】図２０は、図１３に示す表示装置におけるタッチ検出機能付き表示部、検出部０及び導光板の位置関係の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、図１３に示す表示装置におけるタッチ検出機能付き表示部、検出部０及び導光板の位置関係の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、適用例１の外観構成を表す斜視図である。
【図２３】図２３は、適用例２の外観構成を表す斜視図である。
【図２４】図２４は、適用例３の外観構成を表す斜視図である。
【図２５】図２５は、適用例４の外観構成を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１３】
説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態１
２．実施の形態２
３．適用例
４．その他
【００１４】
＜１．実施の形態１＞
図１は、本発明の検知装置を具備する表示装置１００の一例を示す図である。図２は、図１に示す表示装置１００の主要構成を示すブロック図である。表示装置１００は、表示部１１０と、複数の可視光源１２０と、ドライバ１２５と、複数の非可視光源１３０と、ドライバ１３５と、複数の検出部１４０と、特定部１５０と、中央制御部１５５とを備える。以下の説明において、平面である表示部１１０の表示面１１０Ａに沿う一方向をＸ方向とし、表示面１１０Ａに沿い、かつ、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向とする。
【００１５】
表示部１１０は、画像を表示する。具体的には、表示部１１０は、例えば液晶ディスプレイである。表示部１１０は、Ｚ方向について、表示面１１０Ａを挟んで、表示面１１０Ａに対して物体（例えばヒトの手等）が近接可能な開放領域の反対側に設けられる。表示部１１０は、複数の可視光源１２０からの光を透過させて開放領域側に画像を表示する。このように、表示部１１０は、所定の面領域（例えば表示部１１０の表示面１１０Ａ）に対して物体の反対側に設けられて物体側に画像を表示する。
【００１６】
図３は、複数の可視光源１２０及び複数の非可視光源１３０と複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄとの関係の一例を示す図である。複数の可視光源１２０は、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄの各々に設けられて液晶ディスプレイの画像表示に用いられる。具体的には、可視光源１２０は、例えば可視光である白色の光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、液晶ディスプレイのバックライトとして機能する。
【００１７】
導光板１６０は、平面視で所定の面領域（例えば表示部１１０の表示面１１０Ａ）を一方向（例えばＹ方向）に複数の発光領域に区分けするよう設けられる。具体的には、導光板１６０は、例えばＹ方向について液晶ディスプレイの照度を個別に調節するためのローカルディミングに用いられる複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄを形成する。複数の可視光源１２０は、導光板１６０に向けて可視光を発する。導光板１６０は、表示部１１０のＸ方向の一端側でＹ方向に沿って並ぶよう設けられた複数の光源（複数の可視光源１２０及び複数の非可視光源１３０）の各々から発せられる光をＸ方向に沿って導くとともに、光を導いた光路全体で物体側に光が発せられるように光を導く。図３に示すように、導光板１６０は、Ｙ方向について表示面１１０Ａを複数に区分けするよう設けられる。すなわち、導光板１６０により区分けされた領域の各々が発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄとなる。これにより、表示部１１０の表示内容に応じて一部の発光領域のみ可視光源１２０を点灯若しくは消灯させる又は点灯させている光源の光の強度を調節することで、表示画像のコントラストをより高めるローカルディミングを実現することができる。表示部１１０は、所定の面領域（表示面１１０Ａ）と導光板１６０との間に設けられて、導光板１６０を介して所定の面領域に向けて照射される可視光の光量を調整することで画像を表示する。なお、平面視とは、表示部１１０の表示面１１０ＡをＸＹ平面としたときのＺ方向から当該表示面をみた状態又は表示面１１０Ａの法線方向から表示面１１０Ａをみた状態のことをいう。
【００１８】
ドライバ１２５は、複数の可視光源１２０の動作タイミングを制御する。具体的には、ドライバ１２５は、例えば複数のＬＥＤの各々の動作状態及び動作時の明るさを個別に切り替えることができるコントローラーを有し、表示される画像に応じたローカルディミングのアルゴリズムに従い、複数の可視光源１２０の各々の動作を制御する。
【００１９】
複数の非可視光源１３０は、導光板１６０に向けて非可視光を発する。具体的には、非可視光源１３０は、赤外線（ＩＲ）を発するＬＥＤである。複数の非可視光源１３０は、複数の可視光源１２０と同様に、表示部１１０のＸ方向の一端側でＹ方向に沿って並べられることで、導光板１６０により形成された複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄの各々に設けられる。すなわち、本実施の形態において、非可視光源１３０と可視光源１２０は、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄを共用する。複数の非可視光源１３０は、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄの各々から非可視光を発する。
【００２０】
ドライバ１３５は、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄの各々から異なるタイミングで非可視光を発するために複数の非可視光源１３０の動作タイミングを制御する制御部として機能する。具体的には、ドライバ１３５は、例えば複数のＬＥＤの各々の動作状態及び動作時の明るさを個別に切り替えることができるコントローラーを有し、所定の周期で非可視光源１３０の各々の動作を制御する。
【００２１】
図４及び図５は、検出部１４０の配置並びに複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄ及び検出部１４０による非可視光の検出の仕組みの概要を示す図である。図４及び図５に示すように、導光板１６０は、表示部１１０に対して表示面１１０Ａの反対側の面（裏面）側で、表示面１１０Ａに対向して設けられる。すなわち、導光板１６０は、所定の面領域に対向して設けられる。また、図４及び図５に示すように、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄと複数の検出部１４０とは、互いに所定の面領域の反対側となる位置に設けられている。具体的には、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄは、表示部１１０の裏面側に設けられている。一方、複数の検出部１４０は、表示部の表示面１１０Ａ側に設けられている。すなわち、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄと複数の検出部１４０とは、所定の面領域である表示面１１０Ａを挟んで反対の位置に設けられている。
【００２２】
複数の検出部１４０は、図５に示すように、Ｘ方向に沿って所定の間隔で設けられて物体により反射された非可視光を検出する。具体的には、検出部１４０は、非可視光源１３０から発せられる光及び当該光の強弱を検出することができるセンサである。本実施の形態における検出部１４０は、ＩＲセンサである。複数の検出部１４０は、図１に示すように、表示部１１０の表示領域を囲う枠体１１０Ｂにより形成される表示領域の四辺の縁のうち、Ｘ方向に沿う一辺の縁に沿って、表示領域の外側に設けられている。また、図４及び図５に示すように、複数の検出部１４０は、所定の面領域に対して物体側に設けられる。複数の検出部１４０は、複数の非可視光源１３０から発せられて、導光板１６０、液晶ディスプレイの偏光板１１１Ａ等により導かれた非可視光が直接入射しない位置に設けられている。なお、図１等で示す検出部１４０の数は５つであるが、一例であってこれに限られるものでなく、任意の数にすることができる。また、図１等で示す検出部１４０は一辺のうちに沿った一列分であるが、これは検出部１４０の配置の一例であってこれに限られるものでない。例えば、図１で示す検出部１４０が設けられた一辺と対向する他方の一辺にも検出部１４０を配置してよい。
【００２３】
特定部１５０は、複数の非可視光源１３０の各々の動作タイミング及び複数の検出部１４０の各々による非可視光の検出タイミングに基づいて物体の位置を特定する。具体的には、特定部１５０は、例えばＡＳＩＣ（application  specific  integrated  circuit）等の集積回路を有する。特定部１５０は、ドライバ１３５により制御される複数の非可視光源１３０の各々の動作タイミングを示す情報を取得する。また、特定部１５０は、複数の検出部１４０の各々による検出結果を取得する。特定部１５０は、取得された複数の非可視光源１３０の各々の動作タイミング及び複数の検出部１４０の各々による検出結果に基づいた演算処理を行い、非可視光を反射した物体の位置を特定する。
【００２４】
中央制御部１５５は、表示装置１００に設けられた各部の動作を統括制御する。具体的には、中央制御部１５５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ又はこれらが集積された回路を備える。中央制御部１５５のＣＰＵは、ＲＯＭに記録された表示装置１００の動作制御に係るプログラム及びデータを読み出してＲＡＭに展開して実行処理することで、表示装置１００に設けられた各部の動作を統括制御する。
【００２５】
図４に示すように、非可視光源１３０から発せられた非可視光は物体により反射されて検出部１４０に入射する。導光板１６０により区切られた複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄの各々からの非可視光の発射位置と物体の位置との間の距離は、所定の面領域に対する物体のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の位置に応じて変化する。すなわち、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄの各々から発せられた非可視光が物体に到達するまでの時間は、物体の所定の面領域に対するＸＹＺ座標に応じて変化する。
【００２６】
同様に、図５に示すように、非可視光源１３０から発せられた非可視光は物体により乱反射されて複数の検出部１４０に入射する。このため、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄの各々からの非可視光源１３０による発光タイミングを個別にずらし、この発光タイミングから検出部１４０による非可視光の検出タイミングまでの時間を発光領域毎に取得することで、物体の座標位置を適宜得ることができるものとなる。この点、図６〜図１１を用いて詳述する。
【００２７】
図６は、導光板１６０から物体までの非可視光の光路長及び非可視光の到達時間の算出に用いられる各種の要素を示す図である。なお、図６に示すａ０、ａ１はそれぞれ、表示面１１０ＡにおけるＸ方向の一端及び他端の位置を示す。図７は、一つの発光領域の非可視光源１３０を動作させるパルス信号の一例を示す図である。図８は、図７に示すパルス信号により一つの発光領域から発せられて物体に到達する位置で合成される場合の非可視光の強度の一例を示す図である。図６で非可視光を示す線の線種と、図８で示す矩形波により表される検出非可視光の線種とは対応する。
【００２８】
本実施の形態では、一つの発光領域に対応する非可視光源１３０から発せられた光は図７に示すパルス波であって、導光板１６０により導かれて表示領域のＸ方向全域から発せられる。当該パルス信号により一つの発光領域から非可視光が発せられると、物体の位置では、図８の実線により示される波形Ｗ１のような光の強度を示す。このような強度の合成光は、図８の破線で示すイメージのように、発光領域のうちＸ方向に連続する複数個所から発せられた非可視光が到達するタイミングの相違による。すなわち、複数個所からの非可視光が重複して物体に到達する時間帯に、より強い強度の非可視光が物体に到達することになる。図８の破線で示す例は、分かりやすさを優先して３か所からの非可視光をイメージしたものである。実際の合成光は、Ｘ方向に無段階に連続する発光領域から非可視光が発せられることから、図８の実線で示すような強度を示す。かかる合成光を仮定することで、当該発光領域から物体までの距離及び時間を当該発光領域内で共通とすることができ、発光領域のＸ方向の位置によるこれらのずれを無視することができる。
【００２９】
次に、物体から検出部１４０までの非可視光の到達時間について、図９乃至図１１を参照して説明する。図９は、ＸＹ平面でみたときの物体から検出部１４０までの非可視光の到達時間の算出に用いられる各種の要素を示す図である。図１０は、二つの検出部１４０により検出される非可視光の強度の一例を示す図である。図１１は、同時系列上における二つの検出部１４０により検出される非可視光の強度差により示される検出時間差Δｔｍｎの一例を示す図である。なお、図１１に示すセンサ間の信号差分は、ａ個の検出部１４０のうち二つの検出部１４０により検出される非可視光の強度を示す信号の差分を示す。この説明において、複数の検出部１４０の数がａ＋１個（ａ＞２）であるものとする。ａ＋１個の検出部１４０の各々の位置をｐ０，ｐ１，…，ｐａとする。発光領域のからの非可視光の光路（あるいは到達時間）について、発光領域から物体までと、物体から各検出部までと分けて考える場合、上記のように発光領域からの非可視光を合成光と捉えると、前者の発光領域から物体までの到達時間は、光路が共通となるので到達時間も共通となる。この発光領域から発せられて物体に到達するまでの合成光の基準時間を、基準時間ｔ０とする。この場合、一つのパルス信号に応じて一つの発光領域から発せられる非可視光の反射光到達時間ｔ（ｐｎ）は、式（１）の通りになる。なお、ｎ＝（０，１，…，ａ）である。すなわち、ｐｎは、ａ＋１個の検出部１４０の各々の位置である。また、ｕは、Ｘ方向の物体の位置を示す。Ｈは、Ｙ方向の位置を示す。ｖは、Ｚ方向の物体の位置を示す。ｃは、光速を示す。また、各座標の基準点は、いずれの位置でも構わないが、本実施の形態においては平面視長方形状の表示面１１０Ａの４隅のうちの１つを基準座標（０，０，０）とする。
【数１】
2015201067.tif 000003
【００３０】
特定部１５０は、式（１）を応用して、式（２）のようにａ＋１個の検出部１４０の特定の２つの検出部１４０間で生じる検出時間差Δｔｍｎを算出することができる。なお、ｍ＝（０，１，…，（ａ−１））である。式（２）に示す通り、検出時間差Δｔｍｎは、基準時間ｔ０に依存しない値になる。
【数２】
2015201067.tif 000004
【００３１】
また、検出時間差Δｔｍｎは、ａ＋１個の検出部１４０の各々により検出される同時系列上における非可視光の強度変化の差異から求めることができる。
【００３２】
なお、本実施の形態では、各検出部１４０が信号を受信した瞬間の時間をｔ（ｐ）としているが、受信信号の最大値を取得した時間や、受信信号が途切れる瞬間の時間や、受信している間の複数の時間の平均値や中央値等をｔ（ｐ）に設定することができる。また、図１１に示すように、２つの検出部１４０間の信号差分が０から最大に変化する時間を当該２点間の信号時間の差分とすることができる。
【００３３】
特定部１５０は、ａ個の検出部１４０の検出結果から、各検出部１４０間の検出時間差Δｔｍｎを取得するとともに、取得された検出時間差Δｔｍｎに基づいて、式（３）に示すような連立方程式から順次（ｕ、Ｈ、ｖ）を取得する。求めるべき変数が３つであるため、少なくとも３つの連立方程式があればこれらを算出することは可能であるが、本実施の形態においては、特定の３つの連立方程式の組を複数算出することで、複数の（ｕ、Ｈ、ｖ）の組を算出する。そして、各数値の平均値や中央値、ヒストグラム等を用いることで１の（ｕ、Ｈ、ｖ）の組を特定する。このように多数の組合せから１の組を導き出すことで、座標位置特定の精度をより高めることができる。なお、各方程式の前提となる２つの特定の検出部の組合せは任意である。例えば、隣り合う２つの検出部であってもよいし、最も端に位置する検出部とその他の検出部であってもよい。
【数３】
2015201067.tif 000005
【００３４】
前述した図４及び図５では、分かりやすさを優先し、ヒトの手のうち一本の指先Ｆの位置に関する非可視光の反射について図示しているが、あくまで模式的なものである。図４及び図５に示すような例の場合、実際には、ヒトの手全体により非可視光が反射される。このため、特定部１５０は、当該ヒトの手全体の位置を特定する。よって、表示装置１００は、マルチタッチ等、複数の操作点を用いた入力に係る物体の近接（例えばヒトの複数の指先等）についても同時に検知することができる。
【００３５】
ドライバ１３５は、所定の周期で非可視光源１３０を動作させる。例えば、ドライバ１３５が１２０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの周期で順次異なる非可視光源１３０を動作させた場合、４ミリ秒〜８ミリ秒周期で一つの発光領域から非可視光が発せられる。非可視光源１３０の動作時間は、この時間内に明滅を切り替えられる動作時間になる。また、この時間内で全ての発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄが一度明滅する。ドライバ１３５は、例えば図３の矢印Ｖに示すように、Ｙ方向の一端側に存する発光領域１６０Ａの非可視光源１３０から他端側に存する発光領域１６０Ｄの非可視光源１３０の順番で順次非可視光源１３０を動作させるが、これは非可視光源１３０の動作順の一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。なお、ドライバ１３５が非可視光源１３０を動作させるタイミング及び周期は、可視光源１２０の動作状況と関係しない。すなわち、ドライバ１３５は、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄの各々に設けられて液晶ディスプレイの画像表示に用いられる複数の可視光源１２０の動作タイミングと独立して複数の非可視光源１３０の動作タイミングを制御する。
【００３６】
上記のように、複数の可視光源１２０の動作タイミングと独立して複数の非可視光源１３０の動作タイミングを制御することで、ドライバ１３５は、所定の面領域に近接する物体の検知に求められる精度及び消費電力に応じた非可視光源１３０の動作制御を行うことができる。例えば、ドライバ１３５が０（停止）〜２４０Ｈｚ（最高精度）の間で非可視光源１３０の動作周期を変更可能であるとする。この場合、ドライバ１３５は、より高い周期（例えば２４０Ｈｚ）で非可視光源１３０を動作させることで、物体の検知の精度をより高めることができる。また、これに比して非可視光源１３０の動作周期を低くする（例えば６０Ｈｚ）ことで、物体の検知能力を維持するとともに物体の検知に係る消費電力を相対的に低減することができる。また、一時的に近接物検知機能が必要ない状況となった場合に非可視光源１３０を動作させない（０Ｈｚ）スリープモードを設けることで、物体の検知に係る電力消費をなくすことができる。これらの周期は、あくまで一例であってこれに限られるものでなく、任意に変更可能である。
【００３７】
赤外線は、ヒトの体等、物体からも発せられている。このため、物体から発せられた赤外線が複数の検出部１４０により検出される場合があり、この赤外線はノイズになり得る。このノイズは、例えば全ての非可視光源１３０を動作させない時間帯を設け、この時間帯に検知された強度の赤外線を非可視光源１３０の動作時に検出された赤外線ＩＲの強度から差し引くこと等により取り除くことができる。また、本実施の形態では、ドライバ１３５により複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄの各々から異なるタイミングで非可視光が発せられるよう複数の非可視光源１３０の動作タイミングが制御されるので、各発光領域から発せられて物体により反射される赤外線ＩＲの強度のピークが明確に現れる。このため、このピークを検出することで、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄから発せられた赤外線ＩＲと他の発生源による赤外線とを区別することができる。
【００３８】
図１２は、液晶ディスプレイが赤外線ＩＲを透過させる仕組みを示す図である。図１２に示すように、表示部１１０は、偏光板１１１Ａ及びＴＦＴ基板１１１Ｂを含む画素基板１１１と、カラーフィルタ１１２Ａ、ガラス基板１１２Ｂ及び偏光板１１２Ｃを含む対向基板１１２と、画素基板１１１と対向基板１１２との間に存する液晶層１１３とを備える。非可視光源１３０から発せられた非可視光は、非可視光源１３０に近い方から、偏光板１１１Ａ、ＴＦＴ基板１１１Ｂ、液晶層１１３、カラーフィルタ１１２Ａ、ガラス基板１１２Ｂ、偏光板１１２Ｃの順に表示部１１０を通過して物体側に発せられる。
【００３９】
例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を主体に、ヨウ素化合物分子を吸着配向させて作られたヨウ素系偏光板の赤外線透過率は、７０％程度である。表示装置１００が表示動作を行っている場合における液晶層１１３の画素開口率は、駆動されていない非駆動領域を含めて６０％程度である。また、カラーフィルタ１１２Ａにおける赤外線透過率は、カラーフィルタ１１２Ａを構成するカラーフィルタ層に含まれる色の種類及び割合に応じる。例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色が均等に存するカラーフィルタ１１２Ａの場合、赤外線ＩＲは赤（Ｒ）を通過することができることから、透過率は３３％になる。また、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｗ）の４色が均等に存するカラーフィルタ１１２Ａの場合、赤外線ＩＲは赤（Ｒ）及び白（Ｗ）を通過することができることから、透過率は５０％になる。その他の構成による赤外線ＩＲの減衰は実質的に無視することができるものとすると、表示部１１０を挟んで物体の反対側から発せられた赤外線ＩＲのうち１０％〜１５％が物体側に発せられる。よって、反射された赤外線ＩＲにより検知することができる所定の面領域と物体との距離は、表示部１１０により減衰されて所定の面領域から物体側に発せられた赤外線ＩＲの強度に応じたものとなる。非可視光源１３０の光度（又は輝度）、波長及び非可視光源１３０を動作させる電流値は、この赤外線ＩＲの強度を考慮して決定される。例えば、一般的な赤外線ＬＥＤを非可視光源１３０として用いた場合、所定の面領域から５［ｃｍ］〜５０［ｃｍ］程度の距離に存する物体の近接を検出することができる。
【００４０】
以上、本実施の形態によれば、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄの発光タイミングと複数の検出部１４０とにより、所定の面領域（例えば表示部１１０の表示面１１０Ａ）に対して近接する物体を検知し、位置を特定することができる。ここで、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄから非可視光（例えば赤外線ＩＲ）が能動的に発せられる。このため、発せられた非可視光の反射の有無に基づいたより明確な物体の検知を行うことができる。また、非可視光を能動的に発することで、検知結果及び検知距離をより安定したものとすることができる。また、非可視光源１３０からの光量に応じて非可視光の到達距離、すなわち検知距離を確保することができる。さらに、本実施の形態によれば、複数の検出部１４０が所定の面領域外に設けられる。このため、所定の面領域内の可視光に影響を与えることなく物体の検知を行うことができる。このように、本実施の形態によれば、より遠くの近接物を検知することができるとともに、可視光に対する影響をより低減することができる。
【００４１】
また、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄと複数の検出部１４０とは、それぞれ所定の面領域の反対側となる位置に設けられている。これにより、複数の検出部１４０が表示装置１００の表示面１１０Ａに対して物体側に設けられる。このため、非可視光が発せられてから検出部１４０により検出されるまでの経路において、物体により反射された非可視光に表示面１１０Ａの構造体（例えばガラス等）を通過させることなく検出部１４０に検出させることができる。すなわち、検出部１４０は、より良好な条件下で非可視光を検出することができることから、物体により反射されたわずかな非可視光も検出することができるようになる。このように、本実施の形態によれば、より遠くの近接物を検知することができる。
【００４２】
また、複数の可視光源１２０と、液晶表示部である表示部１１０とにより画像を表示することができる。
【００４３】
また、ドライバ１３５は、可視光源１２０の動作タイミングと独立して複数の非可視光源１３０の動作タイミングを制御する。このため、所定の面領域に近接する物体の検知に求められる精度及び消費電力に応じた非可視光源１３０の動作制御を行うことができる。このように、本実施の形態によれば、物体の検知に係る非可視光の発光タイミングをより柔軟に設定することができる。
【００４４】
また、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄは、一方向について液晶ディスプレイの照度を個別に調節するためのローカルディミングに用いられる導光板１６０により形成される。すなわち、可視光源１２０と非可視光源１３０は、導光板１６０を共有することができる。このため、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄを設けるために専用の構成を設ける必要がない。よって、より低コストで液晶ディスプレイの表示面１１０Ａに近接する物体の位置を検出することができる。また、検知装置を具備する表示装置１００の厚みをより薄くすることができる。
【００４５】
＜２．実施の形態２＞
上記実施の形態における説明では、非可視光を用いて表示部１１０に近接する物体を検知する機能に係る構成について説明しているが、表示装置１００は、他の機能を備えていてもよい。具体的には、表示装置は、例えば、所定の面領域に対する接触操作を検知するための構成を別途備えていてもよい。以下、接触操作を検知するための構成として、静電容量式タッチ検出のための構成を備えている表示部（タッチ検出機能付き表示部１）及び検知装置を具備する表示装置１００Ａについて説明する。
【００４６】
図１３は、タッチ検出機能付き表示部１及び検知装置を具備する表示装置１００Ａの一例を示す図である。図１４は、図１３に示す表示装置１００Ａの主要構成を示すブロック図である。実施の形態２による表示装置１００Ａは、実施の形態１による表示装置１００の表示部１１０に代えて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０を有するタッチ検出機能付き表示部１を備える。タッチ検出機能付き表示部１を備える表示装置１００Ａ（タッチ検出機能付き表示装置）は、所定の面領域（タッチ検出機能付き表示デバイス１０の面領域１０Ａ）に対する近接物の検知及び所定の面領域に対する接触の検知の両方を行うことができる。以下、タッチ検出機能付き表示部１について説明する。
【００４７】
図１５及び図１６は、タッチ検出機能付き表示部１の一例を示す模式図である。なお、図１５及び図１６は、各部の配置の一例を模式的に示すものであって、実際の大きさの比率を示すものでない。図１５に示すように、タッチ検出機能付き表示部１は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０と、駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍを供給する駆動電極ドライバ１４と、ＣＯＧ（Chip  On  Glass）１９Ａとを有している。タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、表示素子として液晶表示素子を用いている液晶表示デバイス２０（図１８参照）と静電容量型のタッチ検出デバイス３０（図１９参照）とを一体化した装置である。なお、タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、表示素子として液晶表示素子を用いている液晶表示デバイス２０の上に、静電容量型のタッチ検出デバイス３０を装着した装置であってもよい。液晶表示デバイス２０は、図示しないゲートドライバから供給される走査信号に従って、１水平ラインずつ順次走査して表示を行うデバイスである。タッチ検出デバイス３０は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、タッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力するデバイスである。
【００４８】
図１５に示すタッチ検出機能付き表示デバイス１０では、駆動電極ＣＯＭＬと、駆動電極ＣＯＭＬと立体交差するように形成されたタッチ検出電極ＴＤＬとを模式的に示している（図１９参照）。駆動電極ＣＯＭＬは、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の１辺に沿う方向に形成されており、タッチ検出電極ＴＤＬは、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の他辺に沿う方向に形成されている。タッチ検出電極ＴＤＬの出力は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の前記他辺側に設けられ、フレキシブル基板などにより構成された端子部Ｔを介して、タッチ検出機能付き表示部１の外部に実装された図示しないタッチ検出部と結合されている。駆動電極ドライバ１４は、ガラス基板であるＴＦＴ基板２１に形成されている。ＣＯＧ１９Ａは、ＴＦＴ基板２１に実装されたチップであり、タッチ検出機能付き表示部１が有する他の構成である制御部、ゲートドライバ、ソースドライバ等、表示動作に必要な各回路を内蔵したものである。また、図１６に示すように、タッチ検出機能付き表示部１は、ＣＯＧ１９Ｂに駆動電極ドライバ１４を内蔵してもよい。
【００４９】
タッチ検出機能付き表示部１は、表示動作の際に、１水平ラインずつ線順次走査を行う。つまり、タッチ検出機能付き表示部１は、表示走査を、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の１辺に沿う方向と平行に行う。一方、タッチ検出機能付き表示部１は、タッチ検出動作の際に、駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍを順次印加することにより、１検出ラインずつ線順次走査を行う。つまり、タッチ検出機能付き表示部１は、タッチ検出走査を、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の他辺に沿う方向と平行に行う。
【００５０】
（タッチ検出機能付き表示デバイス）
次に、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の構成例を詳細に説明する。図１７は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の概略断面構造を表す断面図である。図１８は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の画素配置を表す回路図である。タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、画素基板２と、この画素基板２の表面に垂直な方向に対向して配置された対向基板３と、画素基板２と対向基板３との間に挿設された液晶層６とを備えている。
【００５１】
画素基板２は、回路基板としてのＴＦＴ基板２１と、このＴＦＴ基板２１上に行列状に配設された複数の画素電極２２と、ＴＦＴ基板２１及び画素電極２２の間に形成された複数の駆動電極ＣＯＭＬと、画素電極２２と駆動電極ＣＯＭＬとを絶縁する絶縁層２４と、を含む。ＴＦＴ基板２１には、図１８に示す各副画素ＳＰｉｘの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin  Film  Transistor）素子Ｔｒ、図１７に示す各画素電極２２に画素信号Ｖｐｉｘを供給する信号線ＳＧＬ、各ＴＦＴ素子Ｔｒを駆動する走査線ＧＣＬ等の配線が形成されている。このように、信号線ＳＧＬは、ＴＦＴ基板２１の表面と平行な平面に延在し、画素に画像を表示するための画素信号Ｖｐｉｘを供給する。図１８に示す液晶表示デバイス２０は、行列状に配置した複数の副画素ＳＰｉｘを有している。副画素ＳＰｉｘは、ＴＦＴ素子Ｔｒ及び液晶素子ＬＣを備えている。ＴＦＴ素子Ｔｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Metal  Oxide  Semiconductor）型のＴＦＴで構成されている。ＴＦＴ素子Ｔｒのソース又はドレインの一方は信号線ＳＧＬに結合され、ゲートは走査線ＧＣＬに結合され、ソース又はドレインの他方は液晶素子ＬＣの一端に結合されている。液晶素子ＬＣは、例えば、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに結合され、他端が駆動電極ＣＯＭＬに結合されている。
【００５２】
図１８に示す副画素ＳＰｉｘは、走査線ＧＣＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに結合されている。走査線ＧＣＬは、ゲートドライバと結合され、ゲートドライバより走査信号が供給される。また、副画素ＳＰｉｘは、信号線ＳＧＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ列に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに結合されている。信号線ＳＧＬは、ソースドライバと結合され、ソースドライバより画素信号Ｖｐｉｘが供給される。さらに、副画素ＳＰｉｘは、駆動電極ＣＯＭＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに結合されている。駆動電極ＣＯＭＬは、駆動電極ドライバ１４と結合され、駆動電極ドライバ１４より駆動信号Ｖｃｏｍが供給される。つまり、この例では、同じ一行に属する複数の副画素ＳＰｉｘが一本の駆動電極ＣＯＭＬを共有するようになっている。駆動電極ＣＯＭＬの延びる方向は、走査線ＧＣＬの延びる方向と平行である。駆動電極ＣＯＭＬの延びる方向は、限定されず、例えば、駆動電極ＣＯＭＬの延びる方向は、信号線ＳＧＬの延びる方向と平行な方向であってもよい。
【００５３】
ゲートドライバは、走査信号を、図１８に示す走査線ＧＣＬを介して、画素ＰｉｘのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加することにより、液晶表示デバイス２０に行列状に形成されている副画素ＳＰｉｘのうちの１行（１水平ライン）を表示駆動の対象として順次選択する。ソースドライバは、画素信号を、図１８に示す信号線ＳＧＬを介して、ゲートドライバにより順次選択される１水平ラインを構成する各副画素ＳＰｉｘにそれぞれ供給する。そして、これらの副画素ＳＰｉｘでは、供給される画素信号に応じて、１水平ラインの表示が行われるようになっている。画素信号に応じて、各福画素ＳＰｉｘの位置に対応する液晶層６を通過する光が変調する。これにより、液晶表示デバイス２０は、その表示面に対して裏面側に設けられた光源（例えば導光板１６０及び複数の可視光源１２０）との間で、表示面側に向けて照射される可視光の光量を調整することで画像を表示する。この画像の表示に係る仕組みは、上記の表示部１１０においても同様である。駆動電極ドライバ１４は、駆動信号Ｖｃｏｍを印加し、図１５及び図１６に示す、所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬからなるブロックごとに駆動電極ＣＯＭＬを駆動する。
【００５４】
上述したように、液晶表示デバイス２０は、ゲートドライバが走査線ＧＣＬを時分割的に線順次走査するように駆動することにより、１水平ラインが順次選択される。また、液晶表示デバイス２０は、１水平ラインに属する副画素ＳＰｉｘに対して、ソースドライバが画素信号を供給することにより、１水平ラインずつ表示が行われる。この表示動作を行う際、駆動電極ドライバ１４は、その１水平ラインに対応する駆動電極ＣＯＭＬを含むブロックに対して駆動信号Ｖｃｏｍを印加するようになっている。
【００５５】
駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示デバイス２０の駆動電極として機能するとともに、タッチ検出デバイス３０の駆動電極としても機能する。図１９は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の駆動電極ＣＯＭＬ及びタッチ検出電極ＴＤＬの一構成例を表す斜視図である。図１９に示す駆動電極ＣＯＭＬは、図１７に示すように、ＴＦＴ基板２１の表面に対する垂直方向において、画素電極２２に対向している。タッチ検出デバイス３０は、画素基板２に設けられた駆動電極ＣＯＭＬと、対向基板３に設けられたタッチ検出電極ＴＤＬを含んで構成されている。タッチ検出電極ＴＤＬは、駆動電極ＣＯＭＬの電極パターンの延在方向と交差する方向に延びるストライプ状の電極パターンを含んで構成されている。そして、タッチ検出電極ＴＤＬは、ＴＦＴ基板２１の表面に対する垂直な方向において、駆動電極ＣＯＭＬと対向している。タッチ検出電極ＴＤＬの各電極パターンは、図示しないタッチ検出部の入力にそれぞれ結合されている。駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極ＴＤＬにより互いに交差した電極パターンは、その交差部分に静電容量を生じさせている。なお、タッチ検出電極ＴＤＬ又は駆動電極ＣＯＭＬ（駆動電極ブロック）は、ストライプ状に複数に分割される形状に限られない。例えば、タッチ検出電極ＴＤＬ又は駆動電極ＣＯＭＬ（駆動電極ブロック）は、櫛歯形状であってもよい。あるいはタッチ検出電極ＴＤＬ又は駆動電極ＣＯＭＬ（駆動電極ブロック）は、複数に分割されていればよく、駆動電極ＣＯＭＬを分割するスリットの形状は直線であっても、曲線であってもよい。
【００５６】
この構成により、タッチ検出デバイス３０では、タッチ検出動作を行う際、駆動電極ドライバ１４が、駆動電極ブロックを時分割的に線順次走査するように駆動する。これにより、スキャン方向Ｓｃａｎに駆動電極ＣＯＭＬの１検出ブロックが順次選択される。そして、タッチ検出電極ＴＤＬからタッチ検出信号Ｖｄｅｔが出力される。このようにタッチ検出デバイス３０は、１検出ブロックのタッチ検出が行われるようになっている。図１９に示すように、互いに交差した電極パターンは、静電容量式タッチセンサを行列状に構成している。よって、タッチ検出デバイス３０のタッチ検出面として機能する面領域１０Ａ全体にわたって走査することにより、外部近接物体の接触が生じた位置の検出をすることができる。すなわち、タッチ検出デバイス３０は、所定の面領域（面領域１０Ａ）に対する接触操作を検知するタッチ検出部として機能する。
【００５７】
液晶層６は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものであり、例えば、ＩＰＳ（インプレーンスイッチング）等の横電界モードの液晶を用いた液晶表示デバイスが用いられる。なお、図１７に示す液晶層６と画素基板２との間、及び液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が配設されてもよい。
【００５８】
対向基板３は、ガラス基板３１と、このガラス基板３１の一方の面に形成されたカラーフィルタ３２とを含む。ガラス基板３１の他方の面には、タッチ検出デバイス３０の検出電極であるタッチ検出電極ＴＤＬが形成され、さらに、このタッチ検出電極ＴＤＬの上には、偏光板３５が配設されている。偏光板３５の上側の面が、実施の形態２における所定の面領域（面領域１０Ａ）になる。
【００５９】
図１７に示すカラーフィルタ３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色されたカラーフィルタの色領域を周期的に配置して、上述した図１８に示す各副画素ＳＰｉｘにＲ、Ｇ、Ｂの３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ（図１８参照）が対応付けられ、色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂを１組として画素Ｐｉｘを構成している。画素Ｐｉｘは、走査線ＧＣＬに平行な方向及び信号線ＳＧＬに平行な方向に沿って行列状に配置され、後述する表示領域Ａｄを形成する。カラーフィルタ３２は、ＴＦＴ基板２１と垂直な方向において、液晶層６と対向する。このように、副画素ＳＰｉｘは、単色の色表示を行うことができる。なお、カラーフィルタ３２は、異なる色に着色されていれば、他の色の組み合わせであってもよい。また、カラーフィルタ３２は、なくてもよい。このように、カラーフィルタ３２が存在しない領域、すなわち着色しない副画素ＳＰｉｘがあってもよい。
【００６０】
図２０及び図２１は、図１３に示す表示装置におけるタッチ検出機能付き表示部１、検出部１４０及び導光板１６０の位置関係の一例を示す図である。図２０及び図２１に示すように、複数の検出部１４０は、複数の非可視光源１３０から発せられた光は、導光板１６０により導かれ、タッチ検出機能付き表示部１を通過してタッチ検出機能付きデバイス１０の面領域１０Ａから物体側に照射される。物体側に照射された非可視光は、物体により反射されて検出部１４０に入射する。このように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、所定の面領域（面領域１０Ａ）に近接する物体の位置を検知することができる。これにより、本実施の形態では、検出部１４０によって面領域から物体が離間している状態で、当該物体の面領域に対する位置をある程度特定することができるものとなる。この結果、当該物体の面領域に対する位置を特定したうえで、タッチ検出の駆動を行うことができるものとなる。具体的には、例えば検出部１４０によって特定された物体の面領域に対する位置からその後当該物体がタッチするであろうと予想される面領域をあらかじめ予測し、当該予測に基づいて当該面領域に対し、タッチ検出信号の周波数を高めたり、タッチ期間を細かく設けたりする等して当該面領域のタッチ検出精度を高めることができるものとなる。
【００６１】
＜３．適用例＞
次に、図２２〜図２５を参照して、上記実施の形態で説明した表示装置の適用例について説明する。上記実施の形態の表示装置は、車載表示装置、スマートフォン、テレビジョン装置、ノート型パーソナルコンピュータその他のあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、上記実施の形態の表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【００６２】
（適用例１）
図２２は、上記実施の形態の表示装置が適用される車載表示装置の外観を表すものである。車載表示装置８２０は、例えば自動車８００のダッシュボード８１０における所定位置に設けられる。車載表示装置８２０は、上記実施の形態に係る表示装置により構成されている。
【００６３】
（適用例２）
図２３は、上記実施の形態の表示装置が適用されるスマートフォンの外観を表すものである。スマートフォン７００は、例えばその筐体７１０の一面に設けられた表示装置７２０を備える。表示装置７２０は、上記実施の形態に係る表示装置により構成されている。
【００６４】
（適用例３）
図２４は、上記実施の形態の表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表すものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およびフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、この映像表示画面部５１０は、上記実施の形態に係る表示装置により構成されている。
【００６５】
（適用例４）
図２５は、上記実施の形態の表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表すものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５３１、文字等の入力操作のためのキーボード５３２および画像を表示する表示部５３３を有しており、その表示部５３３は、上記実施の形態に係る表示装置により構成されている。
【００６６】
＜４．その他＞
可視光源１２０は白色発光ダイオードに限らない。液晶ディスプレイのバックライトとして用いることができる可視光線を発する他の光源であってもよい。
【００６７】
非可視光は、赤外線に限られない。非可視光は、使用環境における害が無視できるほどに小さい光であればよい。
【００６８】
非可視光源１３０及び可視光源１２０は、一つの発光領域に対して一つ設けられてもよいし、複数設けられてもよい。ドライバ１３５は、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄの各々に設けられた非可視光源１３０を一つの制御単位として、各々の発光領域からの非可視光の発光を制御する。可視光源１２０の動作を制御するコントローラーについても同様である。
【００６９】
ドライバ１２５，１３５が有するコントローラーの制御対象は、ＬＥＤに限らず、光源として用いられる具体的な発光装置に応じる。
【００７０】
非可視光源１３０が一つの発光領域全体から同時に物体側に非可視光を発するよう設けられている場合、特定部１５０は、図６乃至図１１を参照して説明した演算を省略する。具体的には、例えば発光領域全体から略均一に非可視光が発せられるよう非可視光源１３０（例えば、複数のＬＥＤ）が設けられており、一つの発光領域から非可視光を発するタイミングでこの非可視光源１３０が動作する場合、特定部１５０は、図６乃至図１１を参照して説明した演算を省略する。
【００７１】
上記実施の形態等では、非可視光源１３０と可視光源１２０が同一の導光板１６０を共有しているが、これは非可視光源１３０及び可視光源１２０の形態の一例であってこれに限られるものでない。非可視光源１３０は、可視光源１２０の形態に依存せず独立して設けられてよい。具体的には、非可視光源１３０は、例えば、フロントライトであってもよい。この場合、非可視光は、導光板１６０及び表示部を通過しないので、非可視光の減衰をより低減することができる。このため、所定の面領域に近接する物体に対する非可視光の到達距離及び強度をより良好にすることができる。よって、より遠距離の物体をより高精度に検出することができる。
【００７２】
上記実施の形態等における複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄの各々のＹ方向の幅は等しいが、一例であってこれに限られるものでなく、一部又は全部が異なっていてもよい。特定部１５０による位置の特定に関する演算時に、複数の発光領域の各々のＹ方向の幅に応じた補正が行われればよい。同様に、複数の検出部１４０同士の間隔についても、一部又は全部が異なっていてもよい。この場合、上記の式（１）〜式（３）を用いた物体の位置特定に際して、検出部１４０の各々の位置に応じた補正が行われる。また、複数の発光領域の数は任意である。また、導光板１６０は一つである必要はない。例えば、複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄの一部又は全部に個別の導光板が設けられ、これら複数の導光板が並列するようにしてもよい。
【００７３】
実施の形態２では、液晶表示デバイス２０とタッチ検出デバイス３０が一体的に設けられているが、一例であってこれに限られるものでなく、個別に設けてもよい。また、本発明は、液晶表示デバイス２０のような表示に係る構成が省略されてもよい。すなわち、タッチ検出デバイス３０と、実施の形態１における表示部１１０及び複数の可視光源１２０を除く構成との組み合わせによってもよい。この場合、所定の面領域は、表示面１１０Ａでなく、タッチ検出デバイス３０によるタッチ検出面となり、検出部１４０は、このタッチ検出面に近接する物体により反射される非可視光を検出する。
【００７４】
上記実施の形態等では、Ｙ方向に沿って複数の発光領域１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄが並列し、Ｘ方向に沿って複数の検出部１４０が設けられているが、これは複数の発光領域及び複数の検出部１４０の配置の一例であってこれに限られるものでない。例えば、複数の点光源（例えばＬＥＤ）による非可視光源１３０が表示部のバックライトとしてＹ方向及びＸ方向に沿ってマトリクス状に複数配置され、Ｙ方向に沿う複数の検出部１４０とＸ方向に沿う複数の検出部１４０とが設けられていてもよい。この場合、Ｙ方向に沿う複数の検出部１４０による物体の検知時にＸ方向に沿う方向の非可視光源１３０の列が順次点灯され、Ｘ方向に沿う複数の検出部１４０による物体の検知時にＹ方向に沿う方向の非可視光源１３０の列が順次点灯される。このように複数方向からの物体の検知を行うことで、物体の検知精度をより高めることができる。
【００７５】
上記の実施例においては、開示例としてバックライトを使用する液晶表示装置の場合を例示したが、適用例はこれに限られない。その他の適用例として、フロントライト方式の非可視光源を採用した各種の表示装置（例えば有機ＥＬ表示装置その他の自発光型表示装置、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置）等、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７６】
１００    表示装置
１１０    表示部
１１０Ａ  表示面
１２０    可視光源
１３０    非可視光源
１３５    ドライバ
１４０    検出部
１５０    特定部
１６０    導光板
１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄ  発光領域
ＩＲ      赤外線
【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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