(57)【要約】【課題】小型化に適した光学式タッチパネルを備えた「タッチパネルディスプレイ」を提供する。【解決手段】  可視光源と赤外光の光源を備えた光源ユニット１４から導光板１３に出射された可視光は、導光板１３によって、シャッタパネル１２を後方より照らすバックライト光に変換される。シャッタパネル１２の中央の領域を照射するバックライト光は、当該領域のＭＥＭＳシャッタ１２１の開度に応じた光量前方に通過し画像を形成する。シャッタパネル１２の左側／下側の領域を前方に通過した赤外光は、出射側Ｘ直角プリズム／出射側Ｙ直角プリズムによって水平に進路が変更され、入射側Ｘ直角プリズム／入射側Ｙ直角プリズムに入射し、進路が後方に向かう方向に変更されて、シャッタパネル１２の右側／上側の領域を通過し、Ｘ受光ユニット／Ｙ受光ユニットの赤外線フォトダイオード（ＰＤ）で検出される。【選択図】図３
2016110238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の表示と、ユーザがタッチした位置の座標であるタッチ座標の検出を行うタッチパネルディスプレイであって、
前後方向に通過する光の光量を制御可能なシャッタが複数配列されたシャッタパネルと、
入射した光を前記シャッタパネルを後ろ側から照らす光に変換する導光板と、
可視光と不可視光を前記導光板の内側に出射する光源ユニットと、
前記導光板の第１側面に沿って設けられ、前記第１側面に沿った軸上の各位置についての不可視光の受光を検出する受光ユニットと、
前記シャッタパネルの前記第１側面と対向する側面である第２側面側の端部の領域である検出光出射領域の前方に設けられた出射側光学ユニットとを有し、
前記出射側光学ユニットは、前記検出光出射領域内のシャッタを通過した不可視光の進路を、前記シャッタパネルの前面の前方を通って、前記シャッタパネルの前記第１側面側に向かう進路に変換し、
前記受光ユニットは、前記出射側光学ユニットによって進路が変更され、前記シャッタパネルの前方を通った不可視光の受光を検出することを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【請求項２】
請求項１記載のタッチパネルディスプレイであって、
前記シャッタパネルの前記第１側面側の端部の領域である検出光入射領域の前方に設けられた入射側光学ユニットを有し、
前記受光ユニットは、前記検出光入射領域の後方に配置され、
前記入射側光学ユニットは、前記出射側光学ユニットによって進路が変更され、前記シャッタパネルの前方を通った不可視光の進路を、後方に向かう進路に変換し、
前記受光ユニットは、前記入射側光学ユニットによって進路が変換され、前記シャッタパネルの前記検出光入射領域内のシャッタを通過した不可視光の受光を検出することを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【請求項３】
請求項１または２記載のタッチパネルディスプレイであって、
前記光源ユニットは、前記導光板の、前記第１側面及び第２側面と異なる側面である第３側面に沿って並べられた、タッチパネルディスプレイにおける表示の原色となる各色のＬＥＤと、不可視光のＬＥＤとよりなる組を複数有し、前記各組は、前記導光板の前記第３側面に沿って並べて配置されており、
前記受光ユニットは、前記導光板の前記第１側面に沿って並べられた複数の不可視光の受光を検出するフォトダイオードを有することを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【請求項４】
請求項１、２または３記載のタッチパネルディスプレイであって、
前記シャッタパネルの前記検出光出射領域内の一部を対象領域として、対象領域を前記第２側面に沿った方向に変化させながら、前記光源ユニットに、少なくとも前記対象領域を前記導光板を介して後方から照らす不可視光を出射させ、前記シャッタパネルに、前記対象領域を後ろから照らす光を通過させるとともに、前記受光ユニットにおける、前記対象領域を通過した不可視光の受光の有無を検出し、前記受光ユニットの不可視光の受光の有無の検出パターンより、前記タッチ座標を検出するコントローラを有することを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【請求項５】
画像の表示と、ユーザがタッチした位置の座標であるタッチ座標の検出を行うタッチパネルディスプレイであって、
当該タッチパネルディスプレイが表示する画像の上下左右方向を当該タッチパネルの上下左右方向とし、当該タッチパネルディスプレイが画像を提示する方向を前方、当該前方の逆方向を後方向とし、
当該タッチパネルの左方向と右方向のうちの一方を第１方向、他方を第２方向、当該タッチパネルの上方向と下方向のうちの一方を第３方向、他方を第４方向として、
当該タッチパネルディスプレイは、
左右方向および上下方向にそれぞれ複数配列された、前後方向に通過する光の光量を制御可能なシャッタを備えたシャッタパネルと、
シャッタパネルの後側に配置された、第１方向側の側面と第３方向側の側面とのうちの少なくとも一方を光源光入射用側面として、当該光源光入射用側面より入射した光を前記シャッタパネルを後ろ側から照らす光に変換する導光板と、
前記導光板の前記光源光入射用側面に沿って設けられた、可視光と不可視光を前記光源光入射用側面から前記導光板の内側に出射する光源ユニットと、
前記導光板の前記第２方向側の側面に沿って設けられ、上下方向についての各位置についての不可視光の受光を検出する第１受光ユニットと、
前記導光板の前記第４方向側の側面に沿って設けられ、左右方向についての各位置についての不可視光の受光を検出する第２受光ユニットと、
前記シャッタパネルの前記第１方向側の端の領域である第１方向側端領域の前方に設けられた第１出射側光学ユニットと、
前記シャッタパネルの前記第３方向側の端の領域である第３方向側端領域の前方に設けられた第２出射側光学ユニットとを有し、
前記第１出射側光学ユニットは、前記シャッタパネルの前記第１方向側端領域を通過した不可視光の進路を、前記第２方向に向かう進路に変換し、
前記第２出射側光学ユニットは、前記シャッタパネルの前記第３方向側端領域を通過した不可視光の進路を、前記第４方向に向かう進路に変換し、
前記第１受光ユニットは、前記第１出射側光学ユニットによって進路が変更されて、前記シャッタパネルの前方を左右方向に通った不可視光の受光を検出し、
前記第２受光ユニットは、前記２出射側光学ユニットによって進路が変更され、前記シャッタパネルの前方を上下方向に通った不可視光の受光を検出することを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【請求項６】
請求項５記載のタッチパネルディスプレイであって、
前記シャッタパネルの前記第２方向側の端の領域である第２方向側端領域の前方に、前記第１出射側光学ユニットと左右方向に対向するように設けられた第１入射側光学ユニットと、
前記シャッタパネルの前記第４方向側の端の領域である第４方向側端領域の前方に、前記第２出射側光学ユニットと上下方向に対向するように設けられた第２入射側光学ユニットとを有し、
前記第１前記受光ユニットは、前記シャッタパネルの前記第２方向側端領域の後方に配置されており、
前記第２前記受光ユニットは、前記シャッタパネルの前記第４方向側端領域の後方に配置されており、
前記第１入射側光学ユニットは、前記第１出射側光学ユニットによって進路が変更され、当該第１入射側光学ユニットに到達した不可視光の進路を、後方に向かう進路に変換し、
前記第２入射側光学ユニットは、前記第２出射側光学ユニットによって進路が変更され、当該第２入射側光学ユニットに到達した不可視光の進路を、後方に向かう進路に変換し、
前記第１前記受光ユニットは、前記第１入射側光学ユニットによって進路が変換され、前記シャッタパネルの前記第２方向側端領域を通過した不可視光の受光を検出し、
前記第２前記受光ユニットは、前記第２入射側光学ユニットによって進路が変換され、前記シャッタパネルの前記第４方向側端領域を通過した不可視光の受光を検出することを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【請求項７】
請求項５記載のタッチパネルディスプレイであって、
前記シャッタパネルの前記第１方向側端領域内の一部を対象領域として、当該対象領域を上下方向に変化させながら、前記光源ユニットに、少なくとも当該第１方向側端領域内の前記対象領域を前記導光板を介して後方から照らす不可視光を出射させ、前記シャッタパネルに、前記第１方向側端領域内のシャッタについては、当該第１方向側端領域内の前記対象領域内の前記シャッタにのみ光を通過させて、前記第１受光ユニットを用いて前記第１方向側端領域内の対象領域に左右方向に対向する位置における不可視光の受光の有無を検出すると共に、
前記シャッタパネルの前記第３方向側端領域内の一部を対象領域として、当該対象領域を左右方向に変化させながら、前記光源ユニットに、少なくとも当該第３方向側端領域内の前記対象領域を前記導光板を介して後方から照らす不可視光を出射させ、前記シャッタパネルに、前記第３方向側端領域内のシャッタについては、当該第３方向側端領域内の前記対象領域内の前記シャッタにのみ光を通過させて、前記第２受光ユニットを用いて前記第３方向側端領域内の前記対象領域と上下方向に対向する位置における不可視光の受光の有無を検出し、
前記第１受光ユニットと第２受光ユニットを用いて検出した各位置の不可視光の受光の有無より、前記タッチ座標を検出するタッチ座標検出動作を行うコントローラを有することを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【請求項８】
請求項６記載のタッチパネルディスプレイであって、
前記シャッタパネルの前記第１方向側端領域内の一部を対象領域として、当該対象領域を上下方向に変化させながら、前記光源ユニットに、少なくとも当該第１方向側端領域内の前記対象領域を前記導光板を介して後方から照らす不可視光を出射させ、前記シャッタパネルに、前記第１方向側端領域内のシャッタについては、当該第１方向側端領域内の前記対象領域内の前記シャッタにのみ光を通過させ、前記第２方向側端領域内のシャッタについては、前記第１方向側端領域内の前記対象領域に左右方向に対向する領域内のシャッタにのみ光を通過させ、前記第１受光ユニットを用いて前記第１方向側端領域内の対象領域に左右方向に対向する位置における不可視光の受光の有無を検出すると共に、
前記シャッタパネルの前記第３方向側端領域内の一部を対象領域として、当該対象領域を左右方向に変化させながら、前記光源ユニットに、少なくとも当該第３方向側端領域内の前記対象領域を前記導光板を介して後方から照らす不可視光を出射させ、前記シャッタパネルに、前記第３方向側端領域内のシャッタについては、当該第３方向側端領域内の前記対象領域内の前記シャッタにのみ光を通過させ、前記第４方向側端領域内のシャッタについては、前記第３方向側端領域内の前記対象領域に上下方向に対向する領域内のシャッタにのみ光を通過させ、前記第２受光ユニットに、前記第３方向側端領域内の前記対象領域と上下方向に対向する位置における不可視光の受光の有無を検出させ、
前記第１受光ユニットと第２受光ユニットを用いて検出した各位置の不可視光の受光の有無より、前記タッチ座標を検出するタッチ座標検出動作を行うコントローラを有することを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【請求項９】
請求項７記載のタッチパネルディスプレイであって、
前記コントローラは、前記光源ユニットに、不可視光を出射させずに、前記シャッタパネルを後方から照らす可視光を出射させると共に、表示する画像を前記第１方向側端領域と前記第３方向側端領域とを少なくとも除く領域である表示領域に形成するように前記シャッタパネルの前記表示領域内の各シャッタを通過する光の光量を制御する表示動作と、前記タッチ座標検出動作とを交互に行い、当該タッチ座標検出動作において、前記シャッタパネルの前記表示領域内の全てのシャッタに光を通過させないことを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【請求項１０】
請求項７記載のタッチパネルディスプレイであって、
前記コントローラは、前記光源ユニットに、前記シャッタパネルを後方から照らす可視光を出射させると共に、表示する画像を前記第１方向側端領域と前記第３方向側端領域とを少なくとも除く領域である表示領域に形成するように前記シャッタパネルの前記表示領域内の各シャッタを通過する光の光量を制御する表示動作と、前記タッチ座標検出動作とを並行して行うことを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【請求項１１】
請求項８記載のタッチパネルディスプレイであって、
前記コントローラは、前記光源ユニットに、不可視光を出射させずに、前記シャッタパネルを後方から照らす可視光を出射させると共に、表示する画像を前記第１方向側端領域と前記第２方向側端領域と前記第３方向側端領域と前記第４方向側端領域とを少なくとも除く領域である表示領域に形成するように前記シャッタパネルの前記表示領域内の各シャッタを通過する光の光量を制御する表示動作と、前記タッチ座標検出動作とを交互に行い、当該タッチ座標検出動作において、前記シャッタパネルの前記表示領域内の全てのシャッタに光を通過させないことを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【請求項１２】
請求項８記載のタッチパネルディスプレイであって、
前記コントローラは、前記光源ユニットに、前記シャッタパネルを後方から照らす可視光を出射させると共に、表示する画像を前記第１方向側端領域と前記第２方向側端領域と前記第３方向側端領域と前記第４方向側端領域とを少なくとも除く領域である表示領域に形成するように前記シャッタパネルの前記表示領域内の各シャッタを通過する光の光量を制御する表示動作と、前記タッチ座標検出動作とを並行して行うことを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【請求項１３】
請求項５、６、７、８、９、１０、１１または１２記載のタッチパネルディスプレイであって、
前記光源ユニットは、前記光源光入射用側面に沿って並べられた、タッチパネルディスプレイにおける表示の原色となる各色のＬＥＤと、不可視光のＬＥＤとよりなる組を複数有し、前記各組は、前記光源光入射用側面に沿って並べて配置されており、
前記第１受光ユニットは、上下方向に並べられた複数の不可視光の受光を検出するフォトダイオードを有し、
前記第２受光ユニットは、左右方向に並べられた複数の不可視光の受光を検出するフォトダイオードを有することを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【請求項１４】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３記載のタッチパネルディスプレイであって、
前記シャッタは、ＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical System）シャッタであることを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【請求項１５】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４記載のタッチパネルディスプレイであって、
前記不可視光は赤外光もしくは近赤外光であることを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイとタッチパネルの機能を併せ持つタッチパネルディスプレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイとタッチパネルの機能を併せ持つタッチパネルディスプレイしては、ディスプレイと光学式タッチパネルを一体化したタッチパネルディスプレイが知られている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
ここで、このようなタッチパネルディスプレイにおいて、光学式タッチパネルは、ディスプレイの二つの縦の辺の一方の辺と、ディスプレイの二つの横の辺の一方の辺とに沿って並べて配置した、対向する辺方向に光ビームを出射する複数の発光素子と、発光素子を配置した各辺と対向する辺に並べて配置し複数の受光素子と、コントローラとを備えている。また、コントローラによって、各発光素子を順番に駆動して光ビームを出射させながら、発光させた発光素子に対向する位置にある受光素子を用いて、光ビームがユーザのタッチによって遮られることなく、発光させた発光素子に対向する位置に到達しているかどうかを検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2007-65767号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した光学式タッチパネルは、静電容量式のタッチパネルに比べると、手袋をしたユーザのタッチでも良好にタッチ座標を検出できる等の利点がある。
しかしながら、ディスプレイの二つの縦の一辺と横の一方に沿って発光素子や受光素子を、座標を検出する分解能に応じた数、並べて配置する必要があり、このことが、タッチパネルディスプレイの小型化を妨げる要因となっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、光学式タッチパネルの機能を備えたタッチパネルディスプレイの小型化を図ること課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題達成のために、本発明は、画像の表示と、ユーザがタッチした位置の座標であるタッチ座標の検出を行うタッチパネルディスプレイに、前後方向に通過する光の光量を制御可能なシャッタが複数配列されたシャッタパネルと、
入射した光を前記シャッタパネルを後ろ側から照らす光に変換する導光板と、可視光と不可視光を前記導光板の内側に出射する光源ユニットと、前記導光板の第１側面に沿って設けられ、前記第１側面に沿った軸上の各位置についての不可視光の受光を検出する受光ユニットと、前記シャッタパネルの前記第１側面と対向する側面である第２側面側の端部の領域である検出光出射領域の前方に設けられた出射側光学ユニットとを設けたものである。ここで、前記出射側光学ユニットは、前記検出光出射領域内のシャッタを通過した不可視光の進路を、前記シャッタパネルの前面の前方を通って、前記シャッタパネルの前記第１側面側に向かう進路に変換し、前記受光ユニットは、前記出射側光学ユニットによって進路が変更され、前記シャッタパネルの前方を通った不可視光の受光を検出する。
【０００８】
ここで、このようなタッチパネルディスプレイは、当該タッチパネルディスプレイに、さらに、前記シャッタパネルの前記第１側面側の端部の領域である検出光入射領域の前方に設けられた入射側光学ユニットを設けると共に、前記受光ユニットを、前記検出光入射領域の後方に配置し、前記入射側光学ユニットにおいて、前記出射側光学ユニットによって進路が変更され、前記シャッタパネルの前方を通った不可視光の進路を、後方に向かう進路に変換し、前記受光ユニットにおいて、前記入射側光学ユニットによって進路が変換され、前記シャッタパネルの前記検出光入射領域内のシャッタを通過した不可視光の受光を検出するように構成してもよい。
【０００９】
また、以上のタッチパネルディスプレイにおいて、前記光源ユニットは、前記導光板の、前記第１側面及び第２側面と異なる側面である第３側面に沿って並べられた、タッチパネルディスプレイにおける表示の原色となる各色のＬＥＤと、不可視光のＬＥＤとよりなる組を複数、前記第３側面に沿って並べて配置したものとしてよく、前記受光ユニットは、前記導光板の前記第１側面に沿って並べられた複数の不可視光の受光を検出するフォトダイオードを備えたものとしてよい。
【００１０】
また、以上のタッチパネルディスプレイには、前記シャッタパネルの前記検出光出射領域内の一部を対象領域として、対象領域を前記第２側面に沿った方向に変化させながら、前記光源ユニットに、少なくとも前記対象領域を前記導光板を介して後方から照らす不可視光を出射させ、前記シャッタパネルに、前記対象領域を後ろから照らす光を通過させるとともに、前記受光ユニットにおける、前記対象領域を通過した不可視光の受光の有無を検出し、前記受光ユニットの不可視光の受光の有無の検出パターンより、前記タッチ座標を検出するコントローラを備えることが好ましい。
【００１１】
また、前記課題達成のために、本発明は、画像の表示と、ユーザがタッチした位置の座標であるタッチ座標の検出を行うタッチパネルディスプレイが表示する画像の上下左右方向を当該タッチパネルの上下左右方向とし、当該タッチパネルディスプレイが画像を提示する方向を前方、当該前方の逆方向を後方向とし、当該タッチパネルの左方向と右方向のうちの一方を第１方向、他方を第２方向、当該タッチパネルの上方向と下方向のうちの一方を第３方向、他方を第４方向として、当該タッチパネルディスプレイに、左右方向および上下方向にそれぞれ複数配列された、前後方向に通過する光の光量を制御可能なシャッタを備えたシャッタパネルと、シャッタパネルの後側に配置された、第１方向側の側面と第３方向側の側面とのうちの少なくとも一方を光源光入射用側面として、当該光源光入射用側面より入射した光を前記シャッタパネルを後ろ側から照らす光に変換する導光板と、前記導光板の前記光源光入射用側面に沿って設けられた、可視光と不可視光を前記光源光入射用側面から前記導光板の内側に出射する光源ユニットと、前記導光板の前記第２方向側の側面に沿って設けられ、上下方向についての各位置についての不可視光の受光を検出する第１受光ユニットと、前記導光板の前記第４方向側の側面に沿って設けられ、左右方向についての各位置についての不可視光の受光を検出する第２受光ユニットと、前記シャッタパネルの前記第１方向側の端の領域である第１方向側端領域の前方に設けられた第１出射側光学ユニットと、前記シャッタパネルの前記第３方向側の端の領域である第３方向側端領域の前方に設けられた第２出射側光学ユニットとを設けたものである。ここで、前記第１出射側光学ユニットは、前記シャッタパネルの前記第１方向側端領域を通過した不可視光の進路を、前記第２方向に向かう進路に変換し、前記第２出射側光学ユニットは、前記シャッタパネルの前記第３方向側端領域を通過した不可視光の進路を、前記第４方向に向かう進路に変換し、前記第１受光ユニットは、前記第１出射側光学ユニットによって進路が変更されて、前記シャッタパネルの前方を左右方向に通った不可視光の受光を検出し、前記第２受光ユニットは、前記２出射側光学ユニットによって進路が変更され、前記シャッタパネルの前方を上下方向に通った不可視光の受光を検出する。
【００１２】
ここで、このようなタッチパネルディスプレイには、さらに、前記シャッタパネルの前記第２方向側の端の領域である第２方向側端領域の前方に、前記第１出射側光学ユニットと左右方向に対向するように設けられた第１入射側光学ユニットと、前記シャッタパネルの前記第４方向側の端の領域である第４方向側端領域の前方に、前記第２出射側光学ユニットと上下方向に対向するように設けられた第２入射側光学ユニットとを設ける共に、前記第１前記受光ユニットを、前記シャッタパネルの前記第２方向側端領域の後方に配置し、前記第２前記受光ユニットを、前記シャッタパネルの前記第４方向側端領域の後方に配置するようにしてもよい。ただし、この場合、前記第１入射側光学ユニットにおいて、前記第１出射側光学ユニットによって進路が変更され、当該第１入射側光学ユニットに到達した不可視光の進路を、後方に向かう進路に変換し、前記第２入射側光学ユニットにおいて、前記第２出射側光学ユニットによって進路が変更され、当該第２入射側光学ユニットに到達した不可視光の進路を、後方に向かう進路に変換し、前記第１前記受光ユニットにおいて、前記第１入射側光学ユニットによって進路が変換され、前記シャッタパネルの前記第２方向側端領域を通過した不可視光の受光を検出し、前記第２前記受光ユニットにおいて、前記第２入射側光学ユニットによって進路が変換され、前記シャッタパネルの前記第４方向側端領域を通過した不可視光の受光を検出するようにする。
【００１３】
また、以上のタッチパネルディスプレイには、前記シャッタパネルの前記第１方向側端領域内の一部を対象領域として、当該対象領域を上下方向に変化させながら、前記光源ユニットに、少なくとも当該第１方向側端領域内の前記対象領域を前記導光板を介して後方から照らす不可視光を出射させ、前記シャッタパネルに、前記第１方向側端領域内のシャッタについては、当該第１方向側端領域内の前記対象領域内の前記シャッタにのみ光を通過させて、前記第１受光ユニットを用いて前記第１方向側端領域内の対象領域に左右方向に対向する位置における不可視光の受光の有無を検出すると共に、前記シャッタパネルの前記第３方向側端領域内の一部を対象領域として、当該対象領域を左右方向に変化させながら、前記光源ユニットに、少なくとも当該第３方向側端領域内の前記対象領域を前記導光板を介して後方から照らす不可視光を出射させ、前記シャッタパネルに、前記第３方向側端領域内のシャッタについては、当該第３方向側端領域内の前記対象領域内の前記シャッタにのみ光を通過させて、前記第２受光ユニットを用いて前記第３方向側端領域内の前記対象領域と上下方向に対向する位置における不可視光の受光の有無を検出し、前記第１受光ユニットと第２受光ユニットを用いて検出した各位置の不可視光の受光の有無より、前記タッチ座標を検出するタッチ座標検出動作を行うコントローラを備えるようにしてもよい。
【００１４】
また、この場合、タッチパネルディスプレイは、前記コントローラにおいて、前記光源ユニットに、不可視光を出射させずに、前記シャッタパネルを後方から照らす可視光を出射させると共に、表示する画像を前記第１方向側端領域と前記第３方向側端領域とを少なくとも除く領域である表示領域に形成するように前記シャッタパネルの前記表示領域内の各シャッタを通過する光の光量を制御する表示動作と、前記タッチ座標検出動作とを交互に行い、当該タッチ座標検出動作において、前記シャッタパネルの前記表示領域内の全てのシャッタに光を通過させないように構成してもよい。
【００１５】
または、この場合、タッチパネルディスプレイは、前記コントローラにおいて、前記光源ユニットに、前記シャッタパネルを後方から照らす可視光を出射させると共に、表示する画像を前記第１方向側端領域と前記第３方向側端領域とを少なくとも除く領域である表示領域に形成するように前記シャッタパネルの前記表示領域内の各シャッタを通過する光の光量を制御する表示動作と、前記タッチ座標検出動作とを並行して行うように構成してもよい。
【００１６】
ここで、上述のように第１入射側光学ユニットと第２入射側光学ユニットを設けたタッチパネルディスプレイについては、当該タッチパネルディスプレイに、前記シャッタパネルの前記第１方向側端領域内の一部を対象領域として、当該対象領域を上下方向に変化させながら、前記光源ユニットに、少なくとも当該第１方向側端領域内の前記対象領域を前記導光板を介して後方から照らす不可視光を出射させ、前記シャッタパネルに、前記第１方向側端領域内のシャッタについては、当該第１方向側端領域内の前記対象領域内の前記シャッタにのみ光を通過させ、前記第２方向側端領域内のシャッタについては、前記第１方向側端領域内の前記対象領域に左右方向に対向する領域内のシャッタにのみ光を通過させ、前記第１受光ユニットを用いて前記第１方向側端領域内の対象領域に左右方向に対向する位置における不可視光の受光の有無を検出すると共に、前記シャッタパネルの前記第３方向側端領域内の一部を対象領域として、当該対象領域を左右方向に変化させながら、前記光源ユニットに、少なくとも当該第３方向側端領域内の前記対象領域を前記導光板を介して後方から照らす不可視光を出射させ、前記シャッタパネルに、前記第３方向側端領域内のシャッタについては、当該第３方向側端領域内の前記対象領域内の前記シャッタにのみ光を通過させ、前記第４方向側端領域内のシャッタについては、前記第３方向側端領域内の前記対象領域に上下方向に対向する領域内のシャッタにのみ光を通過させ、前記第２受光ユニットに、前記第３方向側端領域内の前記対象領域と上下方向に対向する位置における不可視光の受光の有無を検出させ、前記第１受光ユニットと第２受光ユニットを用いて検出した各位置の不可視光の受光の有無より、前記タッチ座標を検出するタッチ座標検出動作を行うコントローラを、上述したコントローラに代えて設けるようにしてもよい。
【００１７】
また、このようなコントローラを設けた場合、タッチパネルディスプレイは、前記コントローラにおいて、前記光源ユニットに、不可視光を出射させずに、前記シャッタパネルを後方から照らす可視光を出射させると共に、表示する画像を前記第１方向側端領域と前記第２方向側端領域と前記第３方向側端領域と前記第４方向側端領域とを少なくとも除く領域である表示領域に形成するように前記シャッタパネルの前記表示領域内の各シャッタを通過する光の光量を制御する表示動作と、前記タッチ座標検出動作とを交互に行い、当該タッチ座標検出動作において、前記シャッタパネルの前記表示領域内の全てのシャッタに光を通過させないように構成してもよい。
【００１８】
または、このようなコントローラを設けた場合、タッチパネルディスプレイは、前記コントローラにおいて、前記光源ユニットに、前記シャッタパネルを後方から照らす可視光を出射させると共に、表示する画像を前記第１方向側端領域と前記第２方向側端領域と前記第３方向側端領域と前記第４方向側端領域とを少なくとも除く領域である表示領域に形成するように前記シャッタパネルの前記表示領域内の各シャッタを通過する光の光量を制御する表示動作と、前記タッチ座標検出動作とを並行して行うように構成してもよい。
【００１９】
なお、以上のタッチパネルディスプレイであって、前記光源ユニットは、前記光源光入射用側面に沿って並べられた、タッチパネルディスプレイにおける表示の原色となる各色のＬＥＤと、不可視光のＬＥＤとよりなる組を複数、前記光源光入射用側面に沿って並べて配置したものであってよく、前記第１受光ユニットは、上下方向に並べられた複数の不可視光の受光を検出するフォトダイオードを備えたものであってよく、前記第２受光ユニットは、左右方向に並べられた複数の不可視光の受光を検出するフォトダイオードを備えたものであってよい。
【００２０】
ここで、以上のタッチパネルディスプレイにおいて、前記シャッタは、ＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical System）シャッタであることが好ましい。
また、以上のタッチパネルディスプレイにおいて、前記不可視光は赤外光もしくは近赤外光とすることが好ましい。
以上のような本発明のタッチパネルディスプレイによれば、タッチ座標検出のための不可視光の光源を、画像表示用のバックライトの光源と一体化させて設けることができると共に、バックライト用の導光板をタッチ座標検出のための不可視光の導光に併用することができる。
【００２１】
よって、本実施形態によれば、タッチ座標検出のための不可視光の光源を、画像表示用のバックライトの光源と別に設ける場合や、タッチ座標検出のための不可視光の導光に専用の導光板を用いる場合に比べ、タッチパネルディスプレイを小型化することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明によれば、光学式タッチパネルの機能を備えたタッチパネルディスプレイを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るタッチパネルディスプレイの構造を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光源ユニットと受光ユニットの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るタッチパネルディスプレイの光路を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るＴＤコントローラの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る画像表示及びタッチ座標検出のシーケンスを示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るタッチ座標検出動作を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る画像表示及びタッチ座標検出のシーケンスの他の例を示す図である
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係る電子機器の構成を示す。
図示するように、電子機器は、タッチパネルとディスプレイの機能を備えたタッチパネルディスプレイ１、タッチパネルディスプレイ１を駆動するＴＤコントローラ２、オペレーティングシステム３、オペレーティングシステム３上で稼働するアプリケーション４とを備えている。
【００２５】
ここで、ＴＤコントローラ２は、タッチパネルディスプレイ１の表示を制御すると共に、ユーザによってタッチされたタッチパネル上の座標を検出し出力座標として出力するものである。
【００２６】
また、オペレーティングシステム３はＴＤドライバ３１を備え、ＴＤドライバ３１は、ＴＤコントローラ２を介してタッチパネルディスプレイ１の表示を制御すると共に、ＴＤコントローラ２が出力する出力座標からユーザの入力座標を検出し、その時点でタッチパネルディスプレイ１を入力に用いているオペレーティングシステム３やアプリケーション４に出力する。
【００２７】
但し、電子機器は、ハードウエア的には、ＣＰＵやメモリなどを備えたコンピュータを用いて構成されるものであり、オペレーティングシステム３や、アプリケーション４などは、当該コンピュータが、所定のコンピュータプログラムを実行することにより実現されるものである。
【００２８】
次に、図２に、タッチパネルディスプレイ１の構造を示す。
いま、タッチパネルディスプレイ１の前後左右上下を図２ａ１、ａ２、ａ３中に示すように定めるものとして、図２ａ１はタッチパネルディスプレイ１の前面を表し、図２ａ２は図２ａ１の断線Ａ-Ａによるタッチパネルディスプレイ１の断面を、図２ａ３は図２ａ１の断線Ｂ-Ｂによるタッチパネルディスプレイ１の断面を表している。
【００２９】
図示するように、タッチパネルディスプレイ１は、筐体１０、透明な保護板１１、シャッタパネル１２、導光板１３、光源ユニット１４、Ｘ受光ユニット１５１、Ｙ受光ユニット１５２、出射側Ｘ直角プリズム１６１、出射側Ｙ直角プリズム１６２、入射側Ｘ直角プリズム１７１、入射側Ｙ直角プリズム１７２とを備えている。
【００３０】
ここで、タッチパネルディスプレイ１の左右方向が、タッチパネルディスプレイで検出する座標のＸ軸方向に対応し、タッチパネルディスプレイ１の上下方向が、タッチパネルディスプレイで検出する座標のＹ軸方向に対応している。
【００３１】
さて、シャッタパネル１２は、図２ｂに示すように、多数のＭＥＭＳシャッタ１２１を上下左右方向に配列したパネルであり、その前面は保護板１１で保護されている。ここで、ＭＥＭＳシャッタ１２１は、微小電子機械システム（Micro Electro-Mechanical System）式のシャッタであり、その開度を電気的に制御できる機械式のシャッタである。そして、シャッタパネル１２のＭＥＭＳシャッタ１２１が配置されている各領域中を光が前後方向に透過する面積は、当該領域に配置されているＭＥＭＳシャッタ１２１の開度に応じた面積となる。
【００３２】
ここで、シャッタパネル１２の周縁部は検出領域１２３に設定されており、シャッタパネル１２の周縁部の内側は表示領域１２４に設定されている。
そして、シャッタパネル１２は、筐体１０に表示領域１２４が前方に露出するように収容されている。
また、シャッタパネル１２の検出領域１２３の左側の部分の一方の前方に位置するように、出射側Ｘ直角プリズム１６１が筐体１０に固定されており、シャッタパネル１２の検出領域１２３の右側の部分の前方に位置するように、入射側Ｘ直角プリズム１７１が筐体１０に固定されている。
【００３３】
また、シャッタパネル１２の検出領域１２３の下側の部分の前方に位置するように、出射側Ｙ直角プリズム１６２が筐体１０に固定されており、シャッタパネル１２の検出領域１２３の上側の部分の前方に位置するように、入射側Ｙ直角プリズム１７２が筐体１０に固定されている。
【００３４】
次に、導光板１３は、シャッタパネル１２の後側に積層された形態で筐体１０に収容されており、導光板１３は、シャッタパネル１２の後面の検出領域１２３の右側と上側の部分を除く部分覆う形状、配置で固定されている。
【００３５】
そして、図２ｃに示すように、導光板１３の下側には光源ユニット１４が配置されており、導光板１３の右側にはＸ受光ユニット１５１が配置されており、導光板１３の上側にはＹ受光ユニット１５２が配置されている。
【００３６】
ここで、Ｘ受光ユニット１５１は、シャッタパネル１２の検出領域１２３の右側の部分の後方に位置するように配置されており、Ｙ受光ユニット１５２は、シャッタパネル１２の検出領域１２３の上側の部分の後方に位置するように配置されている。
【００３７】
したがって、前後方向に見て、入射側Ｘ直角プリズム１７１とシャッタパネル１２の検出領域１２３の右側の部分とＸ受光ユニット１５１は重なって配置され、入射側Ｙ直角プリズム１７２とシャッタパネル１２の検出領域１２３の上側の部分とＹ受光ユニット１５２は重なって配置されている。
【００３８】
次に、図３に示すように、光源ユニット１４は、赤(Ｒ)、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色と赤外線（ＩＲ）の４波長のＬＥＤを、当該順序で左右方向に繰り返し並べて配置した構成を有し、各ＬＥＤは、導光板１３の下側から上方向に向けて導光板１３の内側に照明光を出射する。
【００３９】
また、Ｘ受光ユニット１５１は、赤外線フォトダイオード（ＰＤ）を、上下方向に並べて配置した構成を有し、各赤外線フォトダイオード（ＰＤ）は前方向から入射する赤外光を検出する。
【００４０】
また、同様に、Ｙ受光ユニット１５２は、赤外線フォトダイオード（ＰＤ）を、左右方向に並べて配置した構成を有し、各赤外線フォトダイオード（ＰＤ）は前方向から入射する赤外光を検出する。
【００４１】
以上、タッチパネルディスプレイ１の構造について説明した。
このようなタッチパネルディスプレイ１によれば、図４ａに示すように、光源ユニット１４から導光板１３に出射された光は、導光板１３によって、シャッタパネル１２の全面を後方より照らすバックライト光に変換される。
【００４２】
そして、シャッタパネル１２の表示領域１２４中の各領域を照射するバックライト光は、当該領域のＭＥＭＳシャッタ１２１の開度に応じてシャッタパネル１２を前方に通過、または、遮断される。ここで、シャッタパネル１２を通過する光量は、当該領域のＭＥＭＳシャッタ１２１の開度に応じて調整される。そして、シャッタパネル１２の表示領域１２４を通過した光が保護板１１を通過し、ユーザに視認される。
【００４３】
一方、シャッタパネル１２の左側の検出領域１２３、下側の検出領域１２３を照射するバックライト光は、左側の検出領域１２３、下側の検出領域１２３のＭＥＭＳシャッタ１２１の開度に応じてシャッタパネル１２を前方に通過、または、遮断される。
【００４４】
そして、図４ｂに示すように、シャッタパネル１２の左側の検出領域１２３、下側の検出領域１２３を前方に通過した光は、保護板１１を通過し、出射側Ｘ直角プリズム１６１、出射側Ｙ直角プリズム１６２によって、保護板１１の前方を通る進路に変更され、途中にシャッタパネル１２をタッチするユーザの指などが無い場合、入射側Ｘ直角プリズム１７１、入射側Ｙ直角プリズム１７２に入射する。そして、入射側Ｘ直角プリズム１７１、入射側Ｙ直角プリズム１７２に入射した光は、進路が後方に向かう方向に変更され、シャッタパネル１２の右側の検出領域１２３、上側の検出領域１２３に向かう光となる。そして、シャッタパネル１２の右側の検出領域１２３、上側の検出領域１２３のＭＥＭＳシャッタ１２１が開いている場合、入射側Ｘ直角プリズム１７１、入射側Ｙ直角プリズム１７２で進路を後方に向かう方向に変更された光は、保護板１１とシャッタパネル１２の右側の検出領域１２３、上側の検出領域１２３を通過し、右側の検出領域１２３、上側の検出領域１２３を通過した光のうちの赤外光がＸ受光ユニット１５１、Ｙ受光ユニット１５２の赤外線フォトダイオード（ＰＤ）で検出される。
【００４５】
すなわち、より詳細には、シャッタパネル１２の左側の検出領域１２３、保護板１１を前方に向かって通過した光は、出射側Ｘ直角プリズム１６１によって進路が右方向に向かう方向に変更され、途中にシャッタパネル１２をタッチするユーザの指などが無い場合、入射側Ｘ直角プリズム１７１に入射して進路が後方に向かう方向に変更され、シャッタパネル１２の右側の検出領域１２３に向かう光となる。そして、シャッタパネル１２の右側の検出領域１２３のＭＥＭＳシャッタ１２１が開いている場合、入射側Ｘ直角プリズム１７１で進路を後方に向かう方向に変更された光は、保護板１１、シャッタパネル１２の右側の検出領域１２３を通過し、通過した光のうちの赤外光がＸ受光ユニット１５１の赤外線フォトダイオード（ＰＤ）で検出される。また、同様に、シャッタパネル１２の下側の検出領域１２３、保護板１１を前方に向かって通過した光は、出射側Ｙ直角プリズム１６２によって進路が上方向に向かう方向に変更され、途中にシャッタパネル１２をタッチするユーザの指などが無い場合、入射側Ｙ直角プリズム１７２に入射して進路が後方に向かう方向に変更され、シャッタパネル１２の上側の検出領域１２３に向かう光となる。そして、シャッタパネル１２の上側の検出領域１２３のＭＥＭＳシャッタ１２１が開いている場合、入射側Ｙ直角プリズム１７２で進路を後方に向かう方向に変更された光は、保護板１１、シャッタパネル１２の上側の検出領域１２３を通過し、通過した光のうちの赤外光がＹ受光ユニット１５２の赤外線フォトダイオード（ＰＤ）で検出される。
【００４６】
なお、本実施形態では、以上のような光の進路の変更に、出射側Ｘ直角プリズム１６１、出射側Ｙ直角プリズム１６２、入射側Ｘ直角プリズム１７１、入射側Ｙ直角プリズム１７２などの直角プリズムを用いたが、直角プリズムに代えて、上述のように赤外光の進路を変更するように配置したミラーや、その他の光学部品を用いるようにしてもよい。
【００４７】
次に、図５に、ＴＤコントローラ２の構成を示す。
図示するように、ＴＤコントローラ２は、ディスプレイインタフェース２１、タッチパネルインタフェース２２、表示制御部２３、光源制御部２４、タッチ座標算出部２５を備えている。
【００４８】
ディスプレイインタフェース２１は、ＴＤドライバ３１から、タッチパネルディスプレイ１に表示する画像の画像データを受信し、表示制御部２３は受信した画像データに応じて、シャッタパネル１２の表示領域１２４の各ＭＥＭＳシャッタ１２１の開度を制御すると共に、シャッタパネル１２の検出領域１２３の各ＭＥＭＳシャッタ１２１の開度を所定のシーケンスで制御する。
【００４９】
また、光源制御部２４は、光源ユニット１４の各ＬＥＤの発光のオン/オフを所定のシーケンスで制御する。
そして、タッチ座標算出部２５は、Ｘ受光ユニット１５１とＹ受光ユニット１５２の各赤外線フォトダイオード（ＰＤ）の赤外光の検出の有無を取得し、取得した各赤外線フォトダイオード（ＰＤ）の赤外光の検出の有無より、ユーザがシャッタパネル１２をタッチした座標を算出し、算出した座標をタッチパネルインタフェース２２を介して、ＴＤドライバ３１に通知する。
【００５０】
以下、このような電子機器における、タッチパネルディスプレイ１の表示動作と、タッチ座標検出動作について説明する。
図６に、タッチパネルディスプレイ１の表示動作と、タッチ座標検出動作のシーケンスを示す。
【００５１】
図示するように、このシーケンスは、タッチパネルディスプレイ１に画像を表示する期間である表示期間と、タッチパネルディスプレイ１に画像を表示せずに、タッチ座標検出動作を行うブランキング期間(帰線期間)を交互に繰り返す。
【００５２】
そして、表示期間中、光源制御部２４は、光源ユニット１４の全ての赤外線（ＩＲ）ＬＥＤを消灯する。また、表示期間中、光源制御部２４は、光源ユニット１４の全ての赤(Ｒ) のＬＥＤ、全ての緑（Ｇ）のＬＥＤ、全ての青（Ｂ）のＬＥＤの順に、赤(Ｒ)、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤを短時間ずつ順次点灯する制御を繰り返す。また、表示期間中、表示制御部２３は赤(Ｒ)、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤの点灯に同期して、受信した画像データに応じて、シャッタパネル１２の表示領域１２４の各ＭＥＭＳシャッタ１２１の開度を制御し、タッチパネルディスプレイ１の表示領域１２４に画像を表示する。この表示期間中のシャッタパネル１２の表示領域１２４の各ＭＥＭＳシャッタ１２１の開度の制御は、赤(Ｒ) のＬＥＤが点灯しているときには、シャッタパネル１２の表示領域１２４の各ＭＥＭＳシャッタ１２１の開度を、そのＭＥＭＳシャッタ１２１の位置に表示する画素の赤(Ｒ)成分の大きさに対応する開度に制御し、緑（Ｇ）のＬＥＤが点灯しているときには、シャッタパネル１２の表示領域１２４の各ＭＥＭＳシャッタ１２１の開度を、そのＭＥＭＳシャッタ１２１の位置に表示する画素の緑（Ｇ）成分の大きさに対応する開度に制御し、青（Ｂ）のＬＥＤが点灯しているときには、シャッタパネル１２の表示領域１２４の各ＭＥＭＳシャッタ１２１の開度を、そのＭＥＭＳシャッタ１２１の位置に表示する画素の青（Ｂ）成分の大きさに対応する開度に制御することにより行う。
【００５３】
また、表示期間中、表示制御部２３は、シャッタパネル検出領域の各ＭＥＭＳシャッタ１２１の開度を０として、シャッタパネル１２の検出領域１２３の光の通過を遮断する。
次に、ブランキング期間中は、光源制御部２４は、光源ユニット１４の赤(Ｒ)、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤの全てのＬＥＤを消灯した状態で、光源ユニット１４の全ての赤外線（ＩＲ）ＬＥＤを点灯する。
【００５４】
また、ブランキング期間中、表示制御部２３は、シャッタパネル１２の表示領域１２４の各ＭＥＭＳシャッタ１２１の開度を０として、シャッタパネル１２の表示領域１２４の光の通過を遮断する。また、ブランキング期間中、表示制御部２３は、シャッタパネル１２の検出領域１２３のＭＥＭＳシャッタ１２１の開度を制御する。
【００５５】
このシャッタパネル１２の検出領域１２３のＭＥＭＳシャッタ１２１の開度の制御は以下のように行う。
すなわち、左側の検出領域１２３中に微小な検出光出射領域を設定すると共に、右側の検出領域１２３中に検出光入射領域を、検出光出射領域と検出光入射領域とが左右方向に対向するように設定し、シャッタパネル１２の検出光出射領域と検出光入射領域内のＭＥＭＳシャッタ１２１を最大開度で開く処理を、検出光出射領域と検出光入射領域の上下方向の位置を、最上方位置から最下方位置まで所定間隔で変化させながら繰り返す。ここで、検出光入射領域は、検出光出射領域よりも上下方向に幾分広い範囲とする。
【００５６】
また、下側の検出領域１２３微小な検出光出射領域を設定すると共に、上側の検出領域１２３中に検出光入射領域を、検出光出射領域と検出光入射領域とが上下方向に対向するように設定し、シャッタパネル１２の検出光出射領域と検出光入射領域内のＭＥＭＳシャッタ１２１を最大開度で開く処理を、検出光出射領域と検出光入射領域の左右方向の位置を、最左方位置から最右方位置まで変化させながら繰り返す。ここで、検出光入射領域は、検出光出射領域よりも左右方向に幾分広い範囲とする。
【００５７】
なお、検出領域１２３のＭＥＭＳシャッタ１２１のうち、以上のようにして最大開度で開くＭＥＭＳシャッタ１２１以外のＭＥＭＳシャッタ１２１の開度は０とする。
そして、ブランキング期間中、タッチ座標算出部２５は、検出光入射領域の後方に位置する各赤外線フォトダイオード（ＰＤ）の赤外光の検出の有無を取得する。
そして、タッチ座標算出部２５は、ブランキング期間中にＸ受光ユニット１５１とＹ受光ユニット１５２の全ての赤外線フォトダイオード（ＰＤ）の赤外光の検出の有無を取得したならば、各赤外線フォトダイオード（ＰＤ）の赤外光の検出の有無のパターンより、ユーザがシャッタパネル１２をタッチした座標を算出し、算出した座標をタッチパネルインタフェース２２を介して、ＴＤドライバ３１に通知する。
【００５８】
ここで、図７にブランキング期間中に行われるタッチ座標検出動作の例を示す。
図７ａ１、ａ２に示すように、ブランキング期間には、光源ユニット１４の全ての赤外線（ＩＲ）ＬＥＤを点灯した状態で、シャッタパネル１２に、左側の検出領域１２３中の検出光出射領域と、右側の検出領域１２３中の検出光出射領域に左右方向に対向する検出光入射領域中にのみ赤外光を通過させ、Ｘ受光ユニット１５１の検出光入射領域の後方にある赤外線フォトダイオード（ＰＤ）における受光の有無を検出していく処理を、検出光出射領域と検出光入射領域の上下方向の位置を、最上方位置から最下方位置まで所定間隔で変化させながら繰り返す。
【００５９】
なお、図７の各図中において、黒で塗りつぶした四角が検出光出射領域を表している。また、図７の各図中において、黒で塗りつぶした丸が検出光入射領域の後方にある赤外線フォトダイオード（ＰＤ）を表しており、この例では、検出光入射領域の大きさ/位置を、検出光入射領域の後方に二つの赤外線フォトダイオード（ＰＤ）が位置するように設定した場合について示している。
【００６０】
ここで、図７ａ３に示すように、検出光出射領域と検出光入射領域とに上下方向の位置が重なる位置に、シャッタパネル１２上の透明な保護板１３にタッチしたユーザの指があると、検出光入射領域の後方にあるＸ受光ユニット１５１の二つの赤外線フォトダイオード（ＰＤ）では光を検出しなくなる。よって、この光を検出しなかった赤外線フォトダイオード（ＰＤ）の上下方向の位置より、ユーザのタッチした位置のＹ座標（上下方向の座標）を求めることができる。
【００６１】
また、図７ｂ１、ｂ２に示すように、ブランキング期間には、光源ユニット１４の全ての赤外線（ＩＲ）ＬＥＤを点灯した状態で、シャッタパネル１２に、下側の検出領域１２３中の検出光出射領域と、検出光出射領域に上下方向に対向する上側の検出領域１２３中の検出光入射領域中にのみ赤外光を通過させ、Ｙ受光ユニット１５２の検出光入射領域の後方にある赤外線フォトダイオード（ＰＤ）における受光の有無を検出していく処理を、検出光出射領域と検出光入射領域の左右方向の位置を、最左方位置から最右方位置まで所定間隔で変化させながら繰り返す。
【００６２】
ここで、図７ｂ３に示すように、検出光出射領域と検出光入射領域とに左右方向の位置が重なる位置に、シャッタパネル１２上の透明な保護板１３にタッチしたユーザの指があると、検出光入射領域の後方にあるＹ受光ユニット１５２の二つの赤外線フォトダイオード（ＰＤ）では光を検出しなくなる。よって、この光を検出しなかった赤外線フォトダイオード（ＰＤ）の左右方向の位置より、ユーザのタッチした位置のＸ座標（左右方向の座標）を求めることができる。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について説明した。
ところで、以上の実施形態では、ブランキング期間中にタッチ座標検出動作を行ったが、これは、タッチパネルディスプレイ１に画像を表示している表示期間中に画像の表示と並行しタッチ座標検出動作を行うようにしてもよい。
【００６４】
すなわち、この場合には、図８にシーケンスを示すように、タッチパネルディスプレイ１の表示動作とタッチ座標検出動作を行う。
すなわち、表示期間中、光源制御部２４は、光源ユニット１４の全ての赤(Ｒ) のＬＥＤ、全ての緑（Ｇ）のＬＥＤ、全ての青（Ｂ）のＬＥＤの順に、赤(Ｒ)、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤを短時間ずつ順次点灯する制御を繰り返すと共に、これと並行して、光源ユニット１４の赤外線（ＩＲ）ＬＥＤを順番に一つずつ短時間点灯していく。
【００６５】
一方、表示期間中、表示制御部２３は赤(Ｒ)、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤの点灯に同期して、受信した画像データに応じて、シャッタパネル１２の表示領域１２４の各ＭＥＭＳシャッタ１２１の開度を制御し、タッチパネルディスプレイ１の表示領域１２４に画像を表示する。また、表示制御部２３は、このような画像の表示と並行して、赤外線（ＩＲ）ＬＥＤの点灯と同期して、シャッタパネル１２の検出領域１２３のＭＥＭＳシャッタ１２１の開度を、上述したブランキング期間中の検出領域１２３のＭＥＭＳシャッタ１２１の開度の制御動作と同様な動作で制御する。
【００６６】
そして、表示期間中、タッチ座標算出部２５は、各赤外線フォトダイオード（ＰＤ）の赤外光の検出の有無を、上述したブランキング期間中の赤外光の検出の有無の取得の動作と同様な動作で取得し、各赤外線フォトダイオード（ＰＤ）の赤外光の検出の有無のパターンより、ユーザがシャッタパネル１２をタッチした座標を算出し、算出した座標をタッチパネルインタフェース２２を介して、ＴＤドライバ３１に通知する。
【００６７】
図８に示すシーケンスで、タッチパネルディスプレイ１に画像を表示している表示期間中に画像の表示と並行しタッチ座標検出動作を行っても、赤外線は不可視光であるので、タッチパネルディスプレイ１の画像の表示に影響を与えることはない。また、赤外線フォトダイオード（ＰＤ）の赤外光成分のみを検出するので、タッチパネルディスプレイ１の画像の表示がタッチ座標の検出に影響を与えることはない。
【００６８】
また、以上の実施形態は、出射側Ｘ直角プリズム１６１、出射側Ｙ直角プリズム１６２で進路を変更した赤外光の、進路変更方向への狭指向性をある程度確保できる場合には、タッチ座標検出動作中、継続的に、右側の検出領域１２３と上側の検出領域１２３の全てのＭＥＭＳシャッタ１２１を最大開度で開き続けるようにしてもよい。
また、以上の実施形態では、タッチ座標検出動作において、光源ユニット１４の全ての赤外線（ＩＲ）ＬＥＤを点灯するようにしたが、これは、タッチ座標検出動作の各時点において、その時点で設定されている検出光出射領域の後方よりの照明を充分に行えるような形態で、一部の赤外線（ＩＲ）ＬＥＤのみを点灯するようにしてもかまわない。
【００６９】
また、光源ユニット１４には、赤外線（ＩＲ）のＬＥＤに代えて、近赤外線などの他の不可視光のＬＥＤを用いると共に、Ｘ受光ユニット１５１とＹ受光ユニット１５２には、赤外線フォトダイオード（ＰＤ）に代えて、近赤外線のフォトダイオードなどの他の不可視光のフォトダイオードを設けるようにしてもよい。
【００７０】
また、光源ユニット１４は導光板１３の左側に設けるようにしてもかまわない。
なお、以上の実施形態における上下と左右、左と右、上と下は入れ替えて実施するようにしてかまわない。
以上のように、本実施形態によれば、タッチ座標検出のための赤外光/不可視光の光源を、画像表示用のバックライトの光源と一体化させて設けることができると共に、バックライト用の導光板１３をタッチ座標検出のための赤外光/不可視光の導光に併用することができる。
【００７１】
よって、本実施形態によれば、タッチ座標検出のための赤外光/不可視光の光源を、画像表示用のバックライトの光源と別に設ける場合や、タッチ座標検出のための赤外光/不可視光の導光に専用の導光板を設ける場合に比べ、タッチパネルディスプレイ１を小型化することができる。
また、本実施形態によれば、ディスプレイの二つの縦の一辺と横の一方に沿って発光素子を配置する従来の構成に比べ、発光素子（ＬＥＤ）の数を少なくすることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１…タッチパネルディスプレイ、２…ＴＤコントローラ、３…オペレーティングシステム、４…アプリケーション、１０…筐体、１１…保護板、１２…シャッタパネル、１３…導光板、１４…光源ユニット、２１…ディスプレイインタフェース、２２…タッチパネルインタフェース、２３…表示制御部、２４…光源制御部、２５…タッチ座標算出部、３１…ＴＤドライバ、１２１…ＭＥＭＳシャッタ、１２３…検出領域、１２４…表示領域、１５１…Ｘ受光ユニット、１５２…Ｙ受光ユニット、１６１…出射側Ｘ直角プリズム、１６２…出射側Ｙ直角プリズム、１７１…入射側Ｘ直角プリズム、１７２…入射側Ｙ直角プリズム。
【図１】
2016110238.tif 000003
【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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