(57)【要約】  表示装置（２１０）は、ディスプレイ（２１２）と、ディスプレイ（２１２）の後ろに配置されたバックライトユニット（２１８）とを備える。バックライトユニット（２１８）は、上部導光板素子（２２２ａ）及び下部導光板素子（２２２ｂ）を有する導光板（２２２）を備える。上部導光板素子（２２２ａ）に、光源（２２０）のバックライト光（２３０）が横方向に供給され、バックライト光（２３０）は、導光板素子（２２２ａ）内で偏光及び散乱された後、導光板（２２２）の光射出面（２２８）から射出される。近接センサシステム送信素子（２３６）により、下部導光板素子（２２２ｂ）にセンサ光線が供給され、同様に、反射及び散乱された後、導光板（２２２）の光射出面（２２８）から射出される。２つの導光板素子（２２２ａ、２２２ｂ）は、供給される光線の波長に対し最適化されている。近接センサシステム送信素子（２３６）及び光源（２２０）を横方向に配置することにより、省スペースな配置が得られる。センサ光線は、ディスプレイ（２１２）の前にある対象物で反射された後、近接センサシステム受信素子（２３８）に到達する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ（１２）と、
前記ディスプレイ（１２）を背後から照らすためのバックライトユニット（１８）と、
前記ディスプレイ（１２）の前の領域にある人の手等の対象物を感知するための近接センサシステム（３４）とを有し、
前記バックライトユニット（１８）が、バックライト光（３０）用の複数の光源（２０）と、前記ディスプレイ（１２）に対向する光射出面（２８）、その反対側の背面（２６）及び前記光射出面（２８）と前記背面（２６）との間に配置された周縁側端面（３２）を有する導光板（２２）とを有し、
前記導光板（２２）の前記側端面（３２）の少なくとも部分領域を介して前記導光板（２２）に光を供給するために、前記光源（２０）同士が横方向に間隔をあけて前記導光板（２２）の隣に配置されており、横方向に前記導光板（２２）に供給されたバックライト光（３０）が、前記導光板（２２）の前記光射出面（２８）から射出され、
前記近接センサシステム（３４）が、不可視センサ光線、特に赤外センサ光線を発するための少なくとも１つの近接センサシステム送信素子（３６）と、前記ディスプレイ（１２）の前の領域において対象物により反射されたセンサ光線を受け取るための少なくとも１つの近接センサシステム受信素子（３８）とを有し、
前記少なくとも１つの近接センサシステム送信素子（３６）が、前記導光板（２２）の前記側端面（３２）の領域に対して、横方向に間隔をあけて配置されており、前記領域における前記センサ光線が、前記導光板（２２）の前記側端面（３２）に供給され、前記導光板（２２）の前記光射出面（２８）から射出され、
前記少なくとも１つの近接センサシステム受信素子（３８）が、前記ディスプレイ（１２）内及び／又は前記ディスプレイ（１２）と前記導光板（２２）との間及び／又は前記導光板（２２）の後ろに配置されている特に車両用の表示装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの近接センサシステム送信素子（３６）が、前記バックライトユニット（１８）の前記光源（２０）の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記導光板（２２）の前記背面（２６）に、前記バックライト光（３０）及び前記センサ光線を反射する反射体（２４）が配置されている、又は、前記導光板（２２）の前記背面（２６）が、前記バックライト光（３０）又は前記センサ光線を反射する反射コーティングを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの近接センサシステム送信素子（１３６；２３６；３３６）が、前記光源（１２０；２２０；３２０）が配置されている平面の下方及び／又は上方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記導光板（１２２；２２２；３２２）が、周縁上部側端面を有する上部導光材料層と、周縁下部側端面を有する下部導光材料層とを備え、前記光源（１２２；２２２；３２２）が、前記上部側端面の少なくとも部分領域にバックライト光（１３０；２３０；３３０）を供給し、前記少なくとも１つの近接センサシステム送信素子（１３６；２３６；３３６）が、前記下部側端面の少なくとも部分領域にセンサ光線を供給し、各導光板素子が異なる光線を偏光する役割を有することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記導光板（１２２；２２２；３２２）が、周縁上部側端面を有する上部導光材料層と、周縁下部側端面を有する下部導光材料層とを備え、前記光源（１２０；２２０；３２０）が、前記下部側端面の少なくとも部分領域にバックライト光（１３０；２３０；３３０）を供給し、前記少なくとも１つの近接センサシステム送信素子（１３６；２３６；３３６）が、前記上部側端面の少なくとも部分領域にセンサ光線を供給することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項７】
前記２つの導光材料層が、互いに隣接していることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記上部導光材料層とは逆側を向く前記下部導光材料層の背面上の前記バックライト光（１３０；２３０；３３０）及び前記センサ光線を反射する反射体、及び／又は前記上部導光材料層とは逆側を向く前記下部導光材料層の背面上の前記バックライト光（１３０；２３０；３３０）及び前記センサ光線を反射する反射コーティングを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記上部導光材料層とは逆側を向く前記下部導光材料層の背面上の前記センサ光線を反射する反射体、又は前記上部導光材料層とは逆側を向く前記下部導光材料層の背面上の前記センサ光線を反射する反射コーティングを特徴とし、前記２つの導光材料層の間に、前記バックライト光（３０；１３０；２３０）を反射し前記センサ光線を透過する反射体が配置されている、又は、前記２つの導光材料層の互いに対向する面の一方に、前記バックライト光を反射し前記センサ光線を透過するコーティングが配置されている請求項５、又は請求項５及び請求項７に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記上部導光材料層とは逆側を向く前記下部導光材料層の背面上の前記バックライト光（１３０；２３０；３３０）を反射する反射体、又は前記上部導光材料層とは逆側を向く前記下部導光材料層の背面上の前記バックライト光（１３０；２３０；３３０）を反射する反射コーティングを特徴とし、前記２つの導光材料層の間に、前記センサ光線を反射し前記バックライト光（１３０；２３０；３３０）を透過する反射体が配置されている、又は、前記２つの導光材料層の互いに対向する面の一方に、前記センサ光線を反射し前記バックライト光（１３０；２３０；３３０）を透過するコーティングが配置されている請求項６又は請求項７に記載の表示装置。
【請求項１１】
ディスプレイ（４１２）と、
前記ディスプレイ（４１２）を背後から照らすためのバックライトユニット（４１８）と、
前記ディスプレイ（４１２）の前の領域にある人の手等の対象物を感知するための近接センサシステムとを有し、
前記バックライトユニット（４１８）が、バックライト光（４３０）用の複数の光源と、前記ディスプレイ（４１２）に対向する光射出面（４２８）、その反対側の背面（４２６）及び前記光射出面（４２８）と前記背面（４２６）との間に配置された周縁側端面（４３２）を有する導光板（４２２）とを有し、
前記導光板（４２２）の前記側端面（４３２）の少なくとも部分領域を介して前記導光板（４２２）に光を供給するために、前記光源（４２０）同士が横方向に間隔をあけて前記導光板（４２２）の隣に配置されており、横方向に前記導光板に供給されたバックライト光（４３０）が、前記導光板（４２２）の前記光射出面（４２８）から射出され、
前記近接センサシステムが、不可視センサ光線、特に赤外センサ光線を発するための少なくとも１つの近接センサシステム送信素子（４３６）と、前記ディスプレイ（４１２）の前の領域において対象物により反射されたセンサ光線を受け取るための少なくとも１つの近接センサシステム受信素子（４３８）とを有し、
前記少なくとも１つの近接センサシステム送信素子（４３６）が、前記導光板（４２２）の前記背面（４２６）に対向して配置されており、前記背面（４２６）を介してセンサ光線を前記導光板（４２２）に供給し、
前記導光板（４２２）の前記背面（４２６）上の前記バックライト光（４３０）を反射し前記センサ光線を透過する反射体（４２４）、又は前記導光板（４２２）の前記背面上の前記バックライト光（４３０）を反射し前記センサ光線を透過するコーティングをさらに有し、
前記少なくとも１つの近接センサシステム受信素子（４３８）が、前記ディスプレイ（４１２）内及び／又は前記ディスプレイ（４１２）と前記導光板（４２２）との間及び／又は前記導光板（４２２）の後ろに配置されている特に車両用の表示装置。
【請求項１２】
前記導光板（５２２）が、周縁上部側端面を有する上部導光材料層と、周縁下部側端面を有する下部導光材料層とを備え、前記光源（５２０）が、例えば、前記上部側端面の少なくとも部分領域にバックライト光（５３０）を供給し、前記少なくとも１つの近接センサシステム送信素子（５３６）が、前記上部導光材料層とは逆側を向く前記下部導光材料層の背面の少なくとも部分領域にセンサ光線を供給し、前記２つの導光材料層の間に、前記バックライト光（５３０）を反射し前記センサ光線を透過する反射体が配置されている、又は、前記２つの導光材料層の互いに対向する面の一方に、前記バックライト光（５３０）を反射し前記センサ光線を透過するコーティングが配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記導光板（２２；１２２；２２２；３２２；４２２；５２２）が、少なくとも前記バックライト光（３０；１３０；２３０；３３０；４３０；５３０）を、好ましくは、前記センサ光線も光学的に拡散するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記バックライト光（３０；１３０；２３０；３３０；４３０；５３０）及び場合によっては前記センサ光線をより均質化するための、前記導光板（２２；１２２；２２２；３２２；４２２；５２２）の前記光射出面と前記ディスプレイ（１２；１１２；２１２；３１２；４１２；５１２）との間の光拡散体を特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記ディスプレイが、タッチセンサシステムを備えることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に車載用の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に車両の内部において、操作命令入力の付加機能を有するディスプレイ等の表示装置の人気が高まっている。このような表示／操作システムには、例えば、操作命令入力用の表示装置を起動するため、又は人の手や指等の対象物の接近に応じて様々なユーザー・インターフェースを変更するため、対象物の接近を検知する機能が付加されることが増えている。ここで、このような近接センサシステムは、不可視波長領域の光学的放射、特に赤外光で動作する。表示装置自体は、ディスプレイを可視光で背後から照らすためのバックライトユニットを備える。
【０００３】
このような表示装置の奥行寸法を減らすため、ディスプレイの後ろに設けられている導光板に、バックライト光を横方向に供給することが知られている。光学式近接センサシステム用の送受信素子が、多くの場合、ディスプレイに隣接する、もしくは所謂ディスプレイのアクティブ領域に隣接するエッジ領域に設けられている。しかし、この領域は常に利用できるわけではないため、表示装置の設計における設計自由度が制約される。
【０００４】
背景技術において、ＬＥＤバックライトを有するディスプレイ及び近接センサシステムを備える電気表示装置が、例えば、米国特許出願公開第２０１８／００６９６０９号明細書から公知である。米国特許出願公開第２０１５／００８４９２８号明細書には、エッジライト概念を利用するバックライトユニットが開示されている。米国特許出願公開第２０１５／００８４９２８号明細書には、ディスプレイ及び近接センサシステムを搭載した電気表示装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１８／００６９６０９号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１５／００８４９２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、省スペースで配置されている光学式近接センサシステムを備える特に車両用の表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様により提案されるのは、
ディスプレイと、
ディスプレイを背後から照らすためのバックライトユニットと、
ディスプレイの前の領域にある人の手等の対象物を感知するための近接センサシステムとを有し、
バックライトユニットが、バックライト光用の複数の光源と、ディスプレイに対向する光射出面、その反対側の背面及び光射出面と背面との間に配置された周縁側端面を有する導光板とを有し、
導光板の側端面の少なくとも部分領域を介して導光板に光を供給するために、光源同士が横方向に間隔をあけて導光板の隣に配置されており、横方向に導光板に供給されたバックライト光が、導光板の光射出面から射出され、
近接センサシステムが、不可視センサ光線、特に赤外センサ光線を発するための少なくとも１つの近接センサシステム送信素子と、ディスプレイの前の領域において対象物により反射されたセンサ光線を受け取るための少なくとも１つの近接センサシステム受信素子とを有し、
少なくとも１つの近接センサシステム送信素子が、導光板の側端面の領域に対して、横方向に間隔をあけて配置されており、当該領域におけるセンサ光線が、導光板の側端面に供給され、導光板の光射出面から射出され、
少なくとも１つの近接センサシステム受信素子が、ディスプレイ内及び／又はディスプレイと導光板との間及び／又は導光板の後ろに配置されている特に車両用の表示装置である。
【０００８】
本発明に係る表示装置は、ディスプレイと、ディスプレイを背後から照らすためディスプレイの後ろに配置されたバックライトユニットとを備える。このバックライトユニットは、導光板に横方向にバックライト光が供給される所謂エッジライト概念に従って動作する。導光板は、ディスプレイの後ろに設けられており、光射出面、この光射出面の反対側の背面及び周縁側端面を有する。バックライトユニットの光源は、バックライト光が側端面を介して導光板に供給されるように、側端面に対向して設けられており、対応する手法により、バックライト光が光射出面に対し内部反射され、光射出面からディスプレイを通って射出される。
【０００９】
ここで、本発明によれば、第１の態様において、少なくとも１つの近接センサシステム送信素子のセンサ光線も、導光板の側端面の部分領域に供給される。導光板において、このセンサ光線は、バックライト光と同様に、光射出面に向かって偏光されてから、ディスプレイを貫通し、ディスプレイの前方の空間もしくは領域に到達して、この領域にある対象物（手、指）で反射された後、１つ又は複数の近接センサシステム受信素子により受け取られる。受信信号は、一般に複数の近接センサシステム送信素子もしくは少なくとも１つの近接センサシステム送信素子の制御も行う評価ユニットにおいて処理される。例えば、複数の近接センサシステム送信素子は、ディスプレイの前のどの領域に対象物があるかを検出できるように、ディスプレイ中に分布して配置された近接センサシステム受信素子を介して受信信号を受信するため、順次もしくは周期的に制御することができる。したがって、近接センサシステムの送受信素子の密度により決定される特定の解像度で、対象物を検知することができる。
【００１０】
一般的に、導光板の背面に、バックライト光及びセンサ光線を反射する反射体が配置されている、又は、導光板の背面が、バックライト光又はセンサ光線を反射する反射コーティングを有すると好適である。
【００１１】
通例、特にディスプレイをバックライト光で集中的に照らすことが望まれる。これは、導光板の側端面に沿って、バックライト光源が密集して配置されていることを意味する。つまり、このため、これらのバックライト光源の間にスペースがない場合、近接センサシステム送信素子をバックライト光源の下方又は上方に配置することは有効である。これは、２列の線源、すなわち、バックライト光源の列と近接センサシステム送信素子の列とを積層できるように、導光板がより厚く構成されていなければならないことを意味する。しかし、この場合、先に挙げた本発明の第１の態様に係る概念の第１のアプローチと比べて、導光板をより厚くする必要があることに起因して、導光板を射出成型により作製することは問題を生じる恐れがある。
【００１２】
ここで、導光板が、周縁上部側端面を有する上部導光材料層と、周縁下部側端面を有する下部導光材料層とを備え、光源が、上部側端面の少なくとも部分領域にバックライト光を供給し、少なくとも１つの近接センサシステム送信素子が、下部側端面の少なくとも部分領域にセンサ光線を供給すると好適である。つまり、本アプローチにおいて、導光板が、一体又は別体の２つの導光材料層を有する。つまり、別言すると、２つの導光板素子が用いられる。ここで、各導光板素子は、異なる光線を偏光する役割を有する。ディスプレイに対向する導光板の光射出面からバックライト光を射出させるため、上部導光板素子がバックライト光を偏光する。下部導光板素子は、センサ光線を受け取り、ディスプレイの方向に偏光する。よって、センサ光線は上部導光材料層も通過した後、そこから射出される。ここで、２つの導光板素子を使用することの利点は、材料に関しても、横方向に光線を均質に射出するのに必要な光線及び内部構成に関しても、導光材料層に供給され偏光される光線用の各導光材料層を最適化できることである。
【００１３】
上述の概念は、光源が、下部側端面の少なくとも部分領域にバックライト光を供給し、少なくとも１つの近接センサシステム送信素子が、上部側端面の少なくとも部分領域にセンサ光線を供給するように、逆にして用いることもできる。
【００１４】
上記のいずれの場合においても、２つの導光材料層が、別々に作製され、平板素子として互いに隣接して配置することができる。
【００１５】
本発明の別の有用な形態において、上部導光材料層とは逆側を向く下部導光材料層の背面上のバックライト光及びセンサ光線を反射する反射体、及び／又は上部導光材料層とは逆側を向く下部導光材料層の背面上のバックライト光及びセンサ光線を反射する反射コーティングを、表示装置が備えていてもよい。
【００１６】
本発明の上述の態様において、２つの光線（センサ光線及びバックライト光）に共通の反射体が、下部導光材料層（すなわち、下部導光板素子）の背面に設けられている。しかし、２つの導光板素子の間の領域、すなわち上部導光材料層と下部導光材料層との間の領域に、反射層が追加で配置されていてもよい。しかし、この反射層は、選択的に反射性であり、上部導光板素子に供給された光線を反射し、下部導光板素子から射出される光線は透過する。つまり、２つの平板素子の間の反射体は、半透過性である。波長によって反射性又は透過性となるこのような光学フィルタは、一般的に知られている。
【００１７】
ここで、上記概念は、例えば、上部導光材料層とは逆側を向く下部導光材料層の背面上のセンサ光線を反射する反射体、又は上部導光材料層とは逆側を向く下部導光材料層の背面上のセンサ光線を反射する反射コーティングを表示装置が備え、２つの導光材料層の間に、バックライト光を反射しセンサ光線を透過する反射体が配置されている、又は、２つの導光材料層の互いに対向する面の一方に、バックライト光を反射しセンサ光線を透過するコーティングが配置されていることにより実現できる。
【００１８】
上記に代わって、上部導光材料層とは逆側を向く下部導光材料層の背面上のバックライト光を反射する反射体、又は上部導光材料層とは逆側を向く下部導光材料層の背面上のバックライト光を反射する反射コーティングを表示装置が備え、２つの導光材料層の間に、センサ光線を反射しバックライト光を透過する反射体が配置されている、又は、２つの導光材料層の互いに対向する面の一方に、センサ光線を反射しバックライト光を透過するコーティングが配置されていてもよい。
【００１９】
上記において、反射体とは、例えば、対応するコーティングを有する基板を有し、導光板もしくは導光板素子に追加して設けられた素子を指し、導光板もしくは複数の導光板素子の１つの対応する面上に塗布されているコーティングも指す。
【００２０】
また、上記課題を解決するため、本発明の別の態様により提案されるのは、
ディスプレイと、
ディスプレイを背後から照らすためのバックライトユニットと、
ディスプレイの前の領域にある人の手等の対象物を感知するための近接センサシステムとを有し、
バックライトユニットが、バックライト光用の複数の光源と、ディスプレイに対向する光射出面、その反対側の背面及び光射出面と背面との間に配置された周縁側端面を有する導光板とを有し、
導光板の側端面の少なくとも部分領域を介して導光板に光を供給するために、光源同士が横方向に間隔をあけて導光板の隣に配置されており、横方向に導光板に供給されたバックライト光が、導光板の光射出面から射出され、
近接センサシステムが、不可視センサ光線、特に赤外センサ光線を発するための少なくとも１つの近接センサシステム送信素子と、ディスプレイの前の領域において対象物により反射されたセンサ光線を受け取るための少なくとも１つの近接センサシステム受信素子とを有し、
少なくとも１つの近接センサシステム送信素子が、導光板の背面に対向して配置されており、当該背面を介してセンサ光線を導光板に供給し、
導光板の背面上のバックライト光を反射しセンサ光線を透過する反射体、又は導光板の背面上のバックライト光を反射しセンサ光線を透過するコーティングをさらに有し、
少なくとも１つの近接センサシステム受信素子が、ディスプレイ内及び／又はディスプレイと導光板との間及び／又は導光板の後ろに配置されている特に車両用の表示装置である。
【００２１】
本発明の本態様において、近接センサシステム送信素子は、導光板の後ろに設けられているため、その背面に対向しており、背面を介してセンサ光線を導光板に供給する。
【００２２】
本態様においても、適宜、導光板が、周縁上部側端面を有する上部導光材料層と、周縁下部側端面を有する下部導光材料層とを備え、光源が、例えば、上部側端面の少なくとも部分領域にバックライト光を供給し、少なくとも１つの近接センサシステム送信素子が、上部導光材料層とは逆側を向く下部導光材料層の背面の少なくとも部分領域にセンサ光線を供給し、２つの導光材料層の間に、バックライト光を反射しセンサ光線を透過する反射体が配置されている、又は、２つの導光材料層の互いに対向する面の一方に、バックライト光を反射しセンサ光線を透過するコーティングが配置されていてもよい。
【００２３】
既に上で説明したように、導光板は、供給された光線をできるだけ均質に光射出面から射出させるため、当該光線を反射しかつ散乱させる特性を有する。ここで反射と散乱に必要な方法は、一般的に知られており、導光板の２つの主表面のうち少なくとも一方に形成された表面構造及び／又は光散乱粒子又は導光板内の構造を備える。
【００２４】
また、導光板の光射出面とディスプレイとの間に、バックライト光及び場合によってはセンサ光線をより均質化するため、さらに光拡散体が配置されていてもよい。
【００２５】
以下、複数の実施の形態を用い、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施の形態に係る表示装置の構成について、本発明の主要な特徴を模式的に示す図。
【図２】第２の実施の形態に係る表示装置の構成について、本発明の主要な特徴を模式的に示す図。
【図３】第３の実施の形態に係る表示装置の構成について、本発明の主要な特徴を模式的に示す図。
【図４】第４の実施の形態に係る表示装置の構成について、本発明の主要な特徴を模式的に示す図。
【図５】第５の実施の形態に係る表示装置の構成について、本発明の主要な特徴を模式的に示す図。
【図６】第６の実施の形態に係る表示装置の構成について、本発明の主要な特徴を模式的に示す図。
【図７】第７の実施の形態に係る表示装置の構成について、本発明の主要な特徴を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１に、表示装置１０の第１の実施の形態を、本発明の主要な構成要素について模式的に示す。表示装置１０は、例えば、ＬＣＤ技術により構成されているディスプレイ１２を有する。文字又は図形等を視覚的に表現するための他の構成とすることも可能である。
【００２８】
ディスプレイ１２は、表示面１４と、それと逆側を向く背面１６とを有する。ディスプレイ１２の下方に、バックライトユニット１８が設けられている。バックライトユニット１８は、例えば、支持片２１（リジッド又はフレキシブル回路基板等）上に配置されているＬＥＤの形で、エッジライト概念として構成された光源２０と、導光板２２と、導光板２２の下方にある反射体２４とを有する。反射体２４の代わりに、ディスプレイ１２とは逆側を向く導光板２２の背面２６が、反射コーティングを備えていてもよい。
【００２９】
ディスプレイ１２に対向する導光板２２の光射出面２８から、光源２０から導光板２２の側端面３２に供給されるバックライト光（矢印３０により示す）が射出される。
【００３０】
表示装置１０はさらに、１つ又は複数の近接センサシステム送信素子３６並びに１つ又は複数の近接センサシステム受信素子３８を有する光学式近接センサシステム３４を備える。この近接センサシステム受信素子は、ディスプレイ１２に組み込まれているか、ディスプレイ１２の後ろに配置されている。近接センサシステム送信素子３６は、不可視波長領域のセンサ光線（例えば、赤外線の形で）を発する。センサ光線は、バックライト光と同様に、側端面３２を介して導光板２２に供給され、そこでバックライト光３０と同様に、反射及び偏光されて光射出面２８から射出され、センサ光（矢印４０参照）として、ディスプレイ１２の光射出面２８の前の領域もしくは空間に到達する。センサ光線４０が反射され、１つ又は複数の近接センサシステム受信素子３８により受け取られることで、この領域もしくは空間に置かれた人の手や手指等の対象物が検知される。近接センサシステム受信素子３８から送られた信号は、近接センサシステム送信素子３６の制御も行う評価ユニット４２において評価される。近接センサシステム送信素子３６を適宜、順次評価し、順次発せられたセンサ光線を受け取る近接センサシステム受信素子３８の場所、すなわち位置を知ることによって、ディスプレイ１２の上方もしくはディスプレイ１２の前の対象物の場所を特定もしくはおおよその位置を検出できる。これにより、例えば、ジェスチャ認識が実現できる。
【００３１】
つまり、表示装置の第１の実施の形態では、光源２０及び好ましくはＬＥＤとして構成された近接センサシステム送信素子３６が、導光板２２の側方、好ましくは導光板２２の複数の側縁に沿って設けられている。よって、近接センサシステム送信素子もしくは光源を、導光板２２の下方に配置する必要がないため、表示装置１０の奥行寸法が小さくなる。
【００３２】
図２に、表示装置１１０の第２の実施の形態を示す。図２に示す構成要素が、図１の表示装置１０の構成要素に、構造的もしくは機能的に対応する場合は、１００を足した符号によりそれらを示す。
【００３３】
表示装置１０と異なり、図２の表示装置１１０において、光源１２０及び近接センサシステム送信素子１３６が、２列に積層されて、支持片２１上に配置されている。２つの光線を発する素子、すなわち光源１２０及び近接センサシステム送信素子１３６が、側端面１３２の１つもしくは複数を介して、横方向に光線を導光板１２２に供給するように、導光板１２２がその高さに応じて拡大されている。表示装置１１０の他の構成は、表示装置１０と概ね同じである。
【００３４】
図３に、表示装置２１０の第３の実施の形態の基本構成を模式的に示す。図３において、図１の表示装置の構成要素と、機能的に同様もしくは同一の構成要素には、２００を足した符号を付している。
【００３５】
図２の表示装置１１０の実施の形態と同様に、図３の表示装置２１０においても、光線を発する素子、すなわち光源２２０及び近接センサシステム送信素子２３６が、２列に積層されて、支持片２２１上に配置されている。表示装置１０及び１１０と異なり、導光板２２２が、積層された２つの導光板素子２２２ａ及び２２２ｂとして構成されている。これらの導光板素子２２２ａ及び２２２ｂはそれぞれ、光源２２０又は近接センサシステム送信素子２３６から光線を受け取る。図３の上部導光板素子２２２ａの側端面２３２ａに、光源２２０の光線、すなわちバックライト光が到達し、下部導光板素子２２２ｂの側端面２３２ｂに、近接センサシステム送信素子２３６の赤外センサ光線が到達する。２つの部分からなる導光板２２２の下方に、反射体２２４が設けられている。もしくは、下部導光板素子２２２ｂの下面が、反射性を有するコーティングを備える。導光板２２２を２つの導光板素子２２２ａ及び２２２ｂに分割することで、導光材料の選択及びその構成により、光学特性をそれぞれの光線（バックライト光及びセンサ光線）に合わせて調整し、最適化させることが可能となる。
【００３６】
図４に、表示装置３１０の実施の形態を示す。図４においても、表示装置２１０の構成要素と同様もしくは同一の構成要素には、１００を足した符号を付している。
【００３７】
表示装置３１０と図３の表示装置との相違点は、２つの導光板素子３２２ａ及び３２２ｂの間に配置されている半透過性の反射体３４４もしくは半透過性のコーティングが、追加で配置されていることである。上部導光板素子３２２ａの下面又は下部導光板素子３２２ｂの上面に配置されている半透明の反射体３４４もしくは半透明のコーティングは、上部導光板素子３２２ａに供給されたバックライト光のみを反射し、下部導光板素子３２２ｂから射出されるセンサ光線を透過する。
【００３８】
図５及び図６に、それぞれ表示装置４１０及び５１０の２つの実施の形態を示す。図１から図４の実施の形態と異なり、近接センサシステム送信素子が、導光板の下方に配置されている。図５においても、表示装置４１０の構成要素で、図１の表示装置１０の構成要素と機能的もしくは構造的に同様のものについては、４００を足した符号により示す。
【００３９】
導光板４２２の下面に、半透過性の反射体４４４もしくは半透過性の反射コーティングが設けられており、光源４２０のバックライト光（矢印４３０参照）を導光板４２２の光射出面の方向に反射する一方、下から入射するセンサ光線（矢印４４０参照）を透過する。
【００４０】
図６の表示装置５１０は、図５の表示装置４１０に加え、半透過性の反射体５４４の下方に、バックライト光の分散に関与する導光板素子５２２ａとともに導光板５２２を構成する導光板素子５２２ｂをさらに有する。
【００４１】
なお、ここで、光源及び近接センサシステム送信素子の配置を、図５及び図６の状態に対して入れ替えてもよい。つまり、バックライト光源が、導光板もしくは２つの導光板素子の並びの下方に配置され、近接センサシステム送信素子が、導光板の側方もしくは導光板素子の一方の側方に設けられていてもよい。
【００４２】
既に上で述べたように、ここで説明した表示装置１０、１１０、２１０、３１０、４１０及び５１０の実施の形態のすべてについて、導光板もしくは導光板素子は、これらから射出される光線を均質化する役割を担う。これは、導光板内での内部反射による散乱及び／又は反射のための背景技術において一般的に知られた手法により行われる。射出される光線をさらに均質化するため、例えば、図７に表示装置６１０を用いて示すように、導光板とディスプレイとの間に拡散体が配置されていてもよい（拡散体６４６参照）。
【００４３】
また、各ディスプレイもしくは表示装置の各実施の形態において、さらにタッチセンサシステムが適宜組み込まれているが、見やすさのため図示しない。
【符号の説明】
【００４４】
１０  表示装置
１２  ディスプレイ
１４  ディスプレイの表示面
１６  ディスプレイの背面
１８  バックライトユニット
２０  光源
２１  支持片
２２  導光板
２４  反射体
２６  導光板の背面
２８  導光板の光射出面
３０  バックライト光
３２  導光板の側端面
３４  近接センサシステム
３６  近接センサシステム送信素子
３８  近接センサシステム受信素子
４０  センサ光線
４２  評価ユニット
１１０  表示装置
１１２  ディスプレイ
１１４  ディスプレイの表示面
１１６  ディスプレイの背面
１１８  バックライトユニット
１２０  光源
１２１  支持片
１２２  導光板
１２４  反射体
１２６  導光板の背面
１２８  導光板の光射出面
１３０  バックライト光
１３２  導光板の側端面
１３４  近接センサシステム
１３６  近接センサシステム送信素子
１３８  近接センサシステム受信素子
１４０  センサ光線
１４２  評価ユニット
２１０  表示装置
２１２  ディスプレイ
２１４  ディスプレイの表示面
２１６  ディスプレイの背面
２１８  バックライトユニット
２２０  光源
２２１  支持片
２２２ａ  上部導光板素子
２２２ｂ  下部導光板素子
２２４  反射体
２２６  導光板の背面
２２８  導光板の光射出面
２３０  バックライト光
２３２ａ  上部導光板素子の側端面
２３２ｂ  下部導光板素子の側端面
２３４  近接センサシステム
２３６  近接センサシステム送信素子
２３８  近接センサシステム受信素子
２４０  センサ光線
２４２  評価ユニット
３１０  表示装置
３１２  ディスプレイ
３１４  ディスプレイの表示面
３１６  ディスプレイの背面
３１８  バックライトユニット
３２０  光源
３２１  支持片
３２２ａ  上部導光板素子
３２２ｂ  下部導光板素子
３２４  反射体
３２６  導光板の背面
３２８  導光板の光射出面
３３０  バックライト光
３３２ａ  上部導光板素子の側端面
３３２ｂ  下部導光板素子の側端面
３３４  近接センサシステム
３３６  近接センサシステム送信素子
３３８  近接センサシステム受信素子
３４０  センサ光線
３４２  評価ユニット
３４４  反射体
４１０  表示装置
４１２  ディスプレイ
４１４  ディスプレイの表示面
４１６  ディスプレイの背面
４１８  バックライトユニット
４２０  光源
４２１  支持片
４２２  導光板
４２４  反射体
４２６  導光板の背面
４２８  導光板の光射出面
４３０  バックライト光
４３２  導光板の側端面
４３４  近接センサシステム
４３６  近接センサシステム送信素子
４３８  近接センサシステム受信素子
４４０  センサ光線
４４２  評価ユニット
４４４  反射体
５１０  表示装置
５１２  ディスプレイ
５１４  ディスプレイの表示面
５１６  ディスプレイの背面
５１８  バックライトユニット
５２０  光源
５２１  支持片
５２２ａ  上部導光板
５２２ｂ  下部導光板
５２４  反射体
５２６  導光板の背面
５２８  導光板の光射出面
５３０  バックライト光
５３２  導光板の側端面
５３４  近接センサシステム
５３６  近接センサシステム送信素子
５３８  近接センサシステム受信素子
５４０  センサ光線
５４２  評価ユニット
５４４  反射体
６１０  表示装置
６１２  ディスプレイ
６１４  ディスプレイの表示面
６１６  ディスプレイの背面
６１８  バックライトユニット
６２０  光源
６２１  支持片
６２２ａ  上部導光板
６２２ｂ  下部導光板
６２４  反射体
６２６  導光板の背面
６２８  導光板の光射出面
６３０  バックライト光
６３２ａ  上部導光板素子の側端面
６３２ｂ  下部導光板素子の側端面
６３４  近接センサシステム
６３６  近接センサシステム送信素子
６３８  近接センサシステム受信素子
６４０  センサ光線
６４２  評価ユニット
６４４  反射体
６４６  拡散体
【図１】
2021521480.tif 000003
【図２】
2021521480.tif 000004
【図３】
2021521480.tif 000005
【図４】
2021521480.tif 000006
【図５】
2021521480.tif 000007
【図６】
2021521480.tif 000008
【図７】
2021521480.tif 000009
【国際調査報告】
2021521480.tif 000010
2021521480.tif 000011
2021521480.tif 000012
2021521480.tif 000013
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