(57)【要約】【課題】光を利用して被検出物の接触を検出できる表示装置を提供する。【解決手段】画面５ａに対する操作を受け付け可能な電子機器１は、画像が表示される表示面９ａを有する表示パネル９と、検出用光源５３と、表示面９ａを覆って画面５ａを構成する透光部材であって、検出用光源５３からの光を、前方側界面１３ａと後方側界面１３ｂとで繰り返し反射しつつ表示面９ａの前方を横切らせるように導光する保護プレート１３と、前方から見て表示面９ａに重なるように保護プレート１３の後方側に分布して配置される光電センサであって、被検出物が保護プレート１３の前方側界面１３ａに当接して保護プレート１３の前方側界面１３ａにおける反射条件が変化することによって保護プレート１３の後方側界面１３ｂから出射した光を検出する複数のセンサ４８とを有する。【選択図】図３
2009129152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面に対する操作を受け付け可能な表示装置であって、
画像が表示される表示面を有する表示パネルと、
光源と、
前記表示面を覆って前記画面を構成する透光部材であって、前記光源からの光を、表面又は内部に形成された前方側の界面と後方側の界面とで繰り返し反射しつつ前記表示面の前方を横切らせるように導光する導光板と、
前方から見て前記表示面に重なるように前記導光板の後方側に分布して配置される光電センサであって、被検出物が前記導光板の前方側の表面に当接して前記導光板の前記前方側の界面における反射条件が変化することによって前記導光板の後方側の表面から出射した前記光源からの光を検出する複数のセンサと、
を有する表示装置。
【請求項２】
前記前方側の界面は、前記導光板の前方側の表面であり、
前記複数のセンサは、前記被検出物が前記前方側の界面に当接して全反射の臨界角が大きくなることによって、前記前方側の界面から出射して前記被検出物により反射し、前記導光板の前記後方側の界面から出射した前記光源からの光を検出する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記導光板は、前記前方側の界面が外圧に応じて弾性変形するように構成されている
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記導光板は、
剛体の基板と、
前記基板の前方側に積層された弾性層と、
を有する
請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記光源は、非可視光を出射し、
前記複数のセンサは、前記非可視光を検出する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
平面視において、前記光源からの光を前記導光板の側面に沿って導光し、その導光した光を前記導光板の前記側面の各部から前記導光板に入射させる補助導光部材を有する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記導光板の前記前方側の界面に対して局部的に密着可能な操作部材を有する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前方から視認される視認対象物と、
光源と、
前記視認対象物の前方に配置され、前記視認対象物が前方から視認されるように透光性を有し、前記光源からの光を、表面又は内部に形成された前方側の界面で反射しつつ前記視認対象物の前方を横切るように導光する導光部材と、
前方から見て前記視認対象物に重なるように前記導光部材の後方側に配置される光電センサであって、被検出物が前記導光部材の前方側の表面に当接して前記導光部材の前記前方側の界面における反射条件が変化することによって前記導光部材の後方側の表面から出射した前記光源からの光を検出するセンサと、
を有する入力装置。
【請求項９】
前方からの光を検出可能なセンサと、
光源と、
前記センサの前方に配置され、前記光源からの光を、表面又は内部に形成された前方側の界面で反射しつつ前記センサの前方を横切るように導光する導光部材と、
を有し、
前記センサは、被検出物が前記導光部材の前方側の表面に当接して前記導光部材の前記前方側の界面における反射条件が変化することによって前記導光部材の後方側の表面から出射した前記光源からの光を検出する
検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、入力装置及び検出装置に関する。なお、表示装置は、タッチパネル式のものである。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネル式の表示装置、並びに、当該表示装置を構成可能な入力装置や検出装置として、ユーザの指やタッチペン等の被検出物の画面への近接や接触を、光を利用して検出するものが知られている。例えば、特許文献１及び４の表示装置は、複数の画素毎に設けられた複数の光電センサによって画面の前方を撮像することにより、被検出物の画面への近接及び接触を検出する。特許文献２及び３の表示装置は、バックライトから出射され、画面に近接した被検出物に反射された可視光又は非可視光を画素毎に設けられた複数の光電センサにより検出することにより、被検出物の画面への近接及び接触を検出する。
【特許文献１】特開２００４−３１８８１９号公報
【特許文献２】特開２００５−２７５６４４号公報
【特許文献３】特開２００６−１２７２１２号公報
【特許文献４】特開２００７−１２８４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述の技術では、被検出物が画面に近接している状態と、被検出物が画面に接触している状態とを区別することは困難である。例えば、バックライトから出射された光は、被検出物が画面に近接した状態でも接触した状態でも被検出物により反射され、光電センサに検出されてしまう。そして、被検出物が画面に近接しただけでも光電センサにより被検出物が検出されることから、例えば、ユーザの意図していない操作が表示装置により誤って認識され、誤操作が生じることになる。
【０００４】
本発明の目的は、光を利用して被検出物の接触を検出できる表示装置、入力装置及び検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の表示装置は、画面に対する操作を受け付け可能な表示装置であって、画像が表示される表示面を有する表示パネルと、光源と、前記表示面を覆って前記画面を構成する透光部材であって、前記光源からの光を、表面又は内部に形成された前方側の界面と後方側の界面とで繰り返し反射しつつ前記表示面の前方を横切らせるように導光する導光板と、前方から見て前記表示面に重なるように前記導光板の後方側に分布して配置される光電センサであって、被検出物が前記導光板の前方側の表面に当接して前記導光板の前記前方側の界面における反射条件が変化することによって前記導光板の後方側の表面から出射した前記光源からの光を検出する複数のセンサと、を有する。
【０００６】
好適には、前記前方側の界面は、前記導光板の前方側の表面であり、前記複数のセンサは、前記被検出物が前記前方側の界面に当接して全反射の臨界角が大きくなることによって、前記前方側の界面から出射して前記被検出物により反射し、前記導光板の前記後方側の界面から出射した前記光源からの光を検出する。
【０００７】
好適には、前記導光板は、前記前方側の界面が外圧に応じて弾性変形するように構成されている。
【０００８】
好適には、前記導光板は、剛体の基板と、前記基板の前方側に積層された弾性層と、を有する。
【０００９】
好適には、前記光源は、非可視光を出射し、前記複数のセンサは、前記非可視光を検出する。
【００１０】
好適には、平面視において、前記光源からの光を前記導光板の側面に沿って導光し、その導光した光を前記導光板の前記側面の各部から前記導光板に入射させる補助導光部材を有する。
【００１１】
好適には、前記導光板の前記前方側の界面に対して局部的に密着可能な操作部材を有する。
【００１２】
本発明の入力装置は、前方から視認される視認対象物と、光源と、前記視認対象物の前方に配置され、前記視認対象物が前方から視認されるように透光性を有し、前記光源からの光を、表面又は内部に形成された前方側の界面で反射しつつ前記視認対象物の前方を横切るように導光する導光部材と、前方から見て前記視認対象物に重なるように前記導光部材の後方側に配置される光電センサであって、被検出物が前記導光部材の前方側の表面に当接して前記導光部材の前記前方側の界面における反射条件が変化することによって前記導光部材の後方側の表面から出射した前記光源からの光を検出するセンサと、を有する。
【００１３】
本発明の検出装置は、前方からの光を検出可能なセンサと、光源と、前記センサの前方に配置され、前記光源からの光を、表面又は内部に形成された前方側の界面で反射しつつ前記センサの前方を横切るように導光する導光部材と、を有し、前記センサは、被検出物が前記導光部材の前方側の表面に当接して前記導光部材の前記前方側の界面における反射条件が変化することによって前記導光部材の後方側の表面から出射した前記光源からの光を検出する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光を利用して被検出物の接触を検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置、入力装置及び検出装置としての電子機器１の外観を示す斜視図である。電子機器１は、例えば、携帯電話機である。
【００１６】
電子機器１は、各種の電子部品が内蔵される筐体３を有している。筐体３には、例えば、画面５ａに画像を表示する表示部５と、ユーザの操作を受け付ける操作部７とが設けられている。
【００１７】
表示部５は、いわゆるタッチセンサ式の表示装置により構成されている。すなわち、電子機器１は、ユーザの画面５ａに対する操作を受け付け可能に構成されている。なお、以下では、画面５ａの向く方向を前方、その反対方向を後方ということがある。
【００１８】
まず、表示部５の画像表示に係る構成を説明する。
【００１９】
図２（ａ）は、表示部５の概略構成を示す分解斜視図である。
【００２０】
表示部５は、例えば、透過型若しくは半透過型の液晶表示装置により構成されており、画面５ａに表示される画像を表示する表示パネル９と、表示パネル９を背後側から照明するバックライト１１と、表示パネル９を荷重や埃等から保護するための保護プレート１３とを有している。なお、画面５ａは、保護プレート１３の前方側の表面により構成されている。
【００２１】
表示パネル９は、例えば、互いに対向配置され、隙間に液晶１５（図２（ｃ）参照）が封入されるアレイ基板１７及びＣＦ基板１９と、アレイ基板１７の後方及びＣＦ基板１９の前方に積層される入射側偏光板２１及び出射側偏光板２３とを有している。また、表示パネル９は、複数の画素２５を有しており、複数の画素２５毎にバックライト１１からの光の透過量を制御することにより、保護プレート１３に対向する表示面９ａに画像を表示する。なお、表示面９ａは、表示パネル９の保護プレート１３側の面であり、例えば、出射側偏光板２３や出射側偏光板２３に積層される不図示の透光層により構成される。
【００２２】
表示パネル９は、例えば、ＴＡＢ３１を介して回路基板３３と電気的に接続されている。回路基板３３には、例えば、表示パネル９に画像を表示するための電気信号を表示パネル
９へ出力したり、表示面９ａ（画面５ａ）に対するユーザの操作を検出するための電気信号が表示パネル９から入力される、ＩＣ等により構成された制御部（ＣＰＵ）３４が設けられている。
【００２３】
バックライト１１は、例えば、サイドライト型のバックライトにより構成されており、冷陰極管等により構成された表示用光源２７と、表示用光源２７から出射された光を表示パネル９の背後に導光する表示用導光板２９とを有している。なお、バックライト１１は、いわゆる直下型のものであってもよい。
【００２４】
保護プレート１３は、表示パネル９を筐体３外部から視認できるように、例えば、硬質の樹脂やガラス等の透光性を有する材料により構成されている。保護プレート１３は、適宜な形状に形成されてよいが、例えば、肉厚が概ね一定の平面状又は曲面状の板状に形成されている。保護プレート１３は、例えば、接着剤やネジ等の固定部材により筐体３に対して固定されている。
【００２５】
図２（ｂ）は、画素２５を模式的に示す平面図である。
【００２６】
画素２５は、複数種類（例えば３種類）の色（光の波長）に対応した複数のサブ画素３５Ｒ、３５Ｇ及び３５Ｂ（以下、Ｒ、Ｇ、Ｂを省略することがある。）を有している。サブ画素３５Ｒ、３５Ｇ及び３５Ｂは、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）に対応している。３種のサブ画素３５から出射される各色の光の光量が調整されることにより、画素２５において任意の色が視認され、表示面９ａに画像が表示される。
【００２７】
図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＩＩｃ−ＩＩｃ線における断面を模式的に示す図である。
【００２８】
サブ画素３５においては、例えば、アレイ基板１７の液晶１５側の面に、サブ画素３５毎に設けられた画素電極３９、画素電極３９等による凹凸を平坦化するための入射側平坦化層４１、液晶１５を配向させるための入射側配向膜４３が積層されている。また、サブ画素３５においては、ＣＦ基板１９の液晶１５側の面に、各サブ画素３５に対応する色（波長）の光のみを透過させるカラーフィルタ４５、カラーフィルタ４５等による凹凸を平坦化するための出射側平坦化層４７、複数のサブ画素３５に共通に設けられた共通電極４９、液晶１５を配向させるための出射側配向膜５１が積層されている。
【００２９】
そして、サブ画素３５においては、画素電極３９及び共通電極４９に電圧が印加されることにより、液晶１５は、入射側配向膜４３及び出射側配向膜５１により規定される向きとは異なる向きへ印加された電圧に応じた角度で配向する。これにより、入射側偏光板２１から出射側偏光板２３へ進む偏光の旋光する角度が制御され、ひいては、サブ画素３５における光量が調整される。
【００３０】
次に、表示部５における、ユーザの操作を検出するための構成について説明する。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、画素２５は、表示面９ａの前方から入射する光を検出する検出部３７を有している。なお、サブ画素３５及び検出部３７の平面視における配置は適宜に設定されてよい。図２（ｂ）では、サブ画素３５及び検出部３７が矩形状に配置される場合を例示している。
【００３２】
図２（ｃ）に示すように、検出部３７においては、例えば、サブ画素３５における画素電極３９に代えて、受光した光を電気信号に変換する光電センサ４８が設けられている。光電センサ４８は、例えば、ＰＩＮダイオードを含んで構成されている。なお、検出部３７において、カラーフィルタ４５は設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。また、後述するように、光電センサ４８が、赤外光によりユーザの操作を検出する構成では、ＳＮ比を向上させるために、カラーフィルタ４５に代えて、赤外光のみを通過させるＩＲフィルタが設けられるようにしてもよい。
【００３３】
図３（ａ）は、光電センサ４８への光の入射を説明するための、表示部５の模式的な断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の紙面上方側から見た表示部５の模式的な平面図である。
【００３４】
電子機器１は、ユーザの操作を検出するための光を射出する検出用光源５３（図３（ｂ））と、検出用光源５３からの光を保護プレート１３へ導光するライトパイプ５５とを有している。
【００３５】
検出用光源５３は、例えば、赤外光を射出するＬＥＤ等の点光源により構成されており、平面視において保護プレート１３の外方に配置されている。より具体的には、平面視において矩形状に形成された保護プレート１３の角部に配置されている。
【００３６】
ライトパイプ５５は、例えば、透光性の樹脂やガラスにより構成されており、保護プレート１３の側面（縁部）に沿うように長尺状に形成されている。より具体的には、平面視において矩形状に形成された保護プレート１３の１辺に沿って概ね直線状に延びるように形成されている。
【００３７】
図３（ｂ）に示すように、ライトパイプ５５の長手方向の一端側には検出用光源５３が配置され、また、ライトパイプ５５の、保護プレート１３側とは反対側の面には、複数の突部５５ａが形成されている。突部５５ａは、例えば、平面視において三角形となる三角柱により構成されている。
【００３８】
なお、ライトパイプ５５の前方（図３（ａ）の紙面上方側）、後方（図３（ａ）の紙面下方側）、及び、保護プレート１３とは反対側は、反射部材５７（図３（ａ））により囲まれており、ライトパイプ５５内部の光を効率的に保護プレート１３へ射出できるようになっている。
【００３９】
以上の構成を有する電子機器１における、画面５ａ（表示面９ａ）に対する操作に係る作用を説明する。
【００４０】
検出用光源５３から出射された赤外光ＯＬは、ライトパイプ５５によりライトパイプ５５の長手方向に導光されて、保護プレート１３の側面の各部に入射する。換言すれば、ライトパイプ５５は、点光源を線状光源に変換して保護プレート１３に光を入射させる。
【００４１】
保護プレート１３の側面から入射した赤外光は、保護プレート１３の前方側界面１３ａと、後方側界面１３ｂとの間で反射を繰り返しつつ、保護プレート１３の面に沿って導光される。これにより、赤外光ＯＬは、表示面９ａの前方を横切るように導光される。
【００４２】
保護プレート１３により表示面９ａの前方を横切るように導光される赤外光ＯＬは、主として、前方側界面１３ａ及び後方側界面１３ｂにおいて全反射する光である。すなわち、保護プレート１３の屈折率をｎ２、保護プレート１３の外部の物質（ここでは空気）の屈折率をｎ１、前方側界面１３ａ又は後方側界面１３ｂへの入射角（入射面の法線からの入射光の角度）をθ１（図３（ａ））としたときに、θ１＞ｓｉｎ−１（ｎ１／ｎ２）＝θ０となる光である。ここで、θ０は、臨界角である。例えば、保護プレート１３がポリカーボネート（屈折率１．５８３程度）により構成されているとすると、臨界角θ０は、３９°程度であり、入射角θ１が３９°よりも大きい光が導光される。
【００４３】
ここで、図３（ａ）に示すように、ユーザの指が前方側界面１３ａに密着すると、保護プレート１３の外部の物質が空気からユーザの指に変化し、反射条件（全反射の条件）が変化することになる。すなわち、上式において、屈折率ｎ１が大きくなり、臨界角θ０が大きくなる。
【００４４】
その結果、前方側界面１３ａにおける入射角θ１が、変化前の臨界角θ０よりも大きく、変化後の臨界角θ０よりも小さい赤外光ＯＬは、前方側界面１３ａにおいて全反射する状態から、前方側界面１３ａから射出される状態に変化する。そして、その赤外光ＯＬは、ユーザの指の表面や内部で反射、散乱されて保護プレート１３に再度入射し、後方側界面１３ｂから射出されて光電センサ４８により受光される。
【００４５】
従って、ユーザの指の直下に位置する光電センサ４８においては、受光量が増加することになる。そして、例えば、回路基板３３に設けられた制御部３４により、光電センサ４８の検出値が所定の閾値を超えたか否かが判定されることにより、ユーザの指の画面５ａへの接触の有無が検出される。また、例えば、複数の光電センサ４８のうちいずれの光電センサ４８の検出値が閾値を超えたかを特定することにより、ユーザの指の位置が特定される。
【００４６】
以上の実施形態によれば、画面５ａに対する操作を受け付け可能な電子機器１は、表示面９ａを有する表示パネル９と、検出用光源５３と、表示面９ａを覆って画面５ａを構成する透光部材であって、検出用光源５３からの赤外光ＯＬを、前方側界面１３ａと後方側界面１３ｂとで繰り返し反射しつつ表示面９ａの前方を横切らせるように導光する保護プレート１３と、前方から見て画面５ａに重なるように保護プレート１３の後方側に分布して配置され、ユーザの指が保護プレート１３の前方側界面１３ａに当接し、前方側界面１３ａにおける反射条件が変化することによって、後方側界面１３ｂから出射した赤外光ＯＬを検出する複数の光電センサ４８とを有することから、ユーザの指の接触を確実に検出することができる。
【００４７】
具体的には、ユーザの指が保護プレート１３に接触すると、ユーザの指が保護プレート１３に近接しているだけのときに比較して、前方側界面１３ａにおける臨界角θ０が大きくなり、光電センサ４８に入射する赤外光ＯＬが飛躍的に増加することから、光電センサ４８からの電気信号に基づいて、ユーザの指が保護プレート１３に近接している状態と、ユーザの指が保護プレート１３に接触している状態とを区別することができる。
【００４８】
検出用光源５３は、非可視光としての赤外光ＯＬを出射し、複数の光電センサ４８は、赤外光ＯＬを検出することから、表示パネル９の表示状態に関らず、ユーザの操作を検出することができる。例えば、表示パネル９から射出される可視光をユーザの指で反射させてユーザの操作を検出する場合には、表示パネル９が黒表示されているときなどに操作を検出することが困難であるが、そのような問題は生じない。また、非可視光であることから、検出用の光が表示パネル９の光に重畳されて表示に影響を及ぼすこともない。非可視光として、偏光板や液晶における透過率が高い赤外光を用いていることから、少ない光量でＳＮ比を向上させることができる。
【００４９】
電子機器１は、平面視において、検出用光源５３からの赤外光ＯＬを保護プレート１３の側面に沿って導光し、その導光した光を保護プレート１３の側面の各部から保護プレート１３に入射させるライトパイプ５５を有することから、比較的小型の光源により保護プレート１３の全面に光を行き渡らせることができる。その結果、例えば、構造の簡素化や消費電力の低減等が図られる。
【００５０】
なお、以上の実施形態において、電子機器１又は表示部５は、表示装置、入力装置及び検出装置の一例であり、表示パネル９は本発明の表示パネル及び視認対象物の一例であり、保護プレート１３は本発明の導光板及び導光部材の一例であり、赤外光ＯＬは本発明の非可視光の一例であり、ライトパイプ５５は本発明の補助導光部材の一例である。
【００５１】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る電子機器の要部を示す断面図である。
【００５２】
第２の実施形態の電子機器は、第１の実施形態の電子機器１と比較して、保護プレート１１３の構成のみが相違する。すなわち、第１の実施形態の保護プレート１３は、全体が剛体により構成されていたのに対し、第２の実施形態の保護プレート１１３は、前方側界面１１３ａが外圧により弾性変形するように形成されている。具体的には、以下のとおりである。
【００５３】
保護プレート１１３は、後方側界面１１３ｂ側から前方側界面１１３ａ側へ、剛体により構成された透明基板１６１と、透明基板１６１に積層された粘着層１６３と、粘着層１６３に積層されたフィルム１６５とを有している。これらはいずれも透光性を有している。
【００５４】
透明基板１６１は、例えば、硬質の樹脂やガラスにより構成され、後方側界面１１３ｂを構成している。粘着層１６３は、例えば、弾性を有する樹脂により構成され、透明基板１６１とフィルム１６５とを接着している。フィルム１６５は、例えば、可撓性を有する樹脂により構成され、前方側界面１１３ａを構成している。なお、フィルム１６５としては、例えば、一般にハードコートにより画面を保護するために用いられているフィルムを利用することができる。
【００５５】
タッチペン１６７が前方側界面１１３ａに当接していない状態においては、前方側界面１１３ａ及び後方側界面１１３ｂは、互いに概ね平行であり、赤外光ＯＬ１は、第１の実施形態と同様に、前方側界面１１３ａと後方側界面１１３ｂとにより繰り返し反射されつつ、表示パネル９（図２）の表示面９ａの前方を横切るように導光される。
【００５６】
タッチペン１６７が前方側界面１１３ａに当接すると、前方側界面１１３ａは後方側へ撓む。その結果、タッチペン１６７の付近であってタッチペン１６７による荷重点から光源側（図４の紙面右手側）の部分において反射される赤外光ＯＬ１は、タッチペン１６７が当接していないときに比較して、タッチペン１６７の直下寄りに進み、後方側界面１１３ｂに対する入射角θ１（なお、図４では、前方側界面１１３ａへの入射角においてθ１の定義を示している。）が大きくなる。そして、その赤外光ＯＬ１は、後方側界面１１３ｂから出射され、光電センサ４８（図３）により受光される。
【００５７】
すなわち、タッチペン１６７の直下に位置する光電センサ４８においては、受光量が増加することになる。そして、第１の実施形態と同様に、例えば、回路基板３３に設けられた制御部３４により、光電センサ４８の検出値が所定の閾値を超えたか否かが判定されることにより、ユーザの指の画面１０５ａへの接触の有無が検出される。また、例えば、複数の光電センサ４８のうちいずれの光電センサ４８の検出値が閾値を超えたかを特定することにより、ユーザの指の位置が特定される。
【００５８】
なお、粘着層１６３のフィルム１６５側の内部界面１１３ｃにおいても、前方側界面１１３ａと同様の現象が生じ得る。すなわち、外圧による内部界面１１３ｃの弾性変形により、内部界面１１３ｃにより反射される赤外光ＯＬ２の向きは、タッチペン１６７の直下寄りに変化し、タッチペン１６７の直下の光電センサ４８の受光量が増加する。
【００５９】
また、第１の実施形態と同様に、ユーザの指により前方側界面１１３ａが押圧された場合には、第１の実施形態における、保護プレート１１３外部の屈折率の変化に起因する臨界角の増加に基づく受光量の増加の効果と、上述した反射される方向の変化による受光量の増加の効果との双方が得られる。また、前方側界面１１３ａや内部界面１１３ｃの変形により、ユーザの指等による荷重点よりも光源側においては入射角θ１が減少するから、入射角θ１が臨界角θ０よりも小さくなり、赤外光ＯＬ１やＯＬ２が前方側界面１１３ａや内部界面１１３ｃから射出されやすくなり、ユーザの指等からの反射光による光量の増加の効果も期待される。
【００６０】
なお、以上の実施形態において、透明基板１６１は本発明の剛体の基板の一例であり、粘着層１６３は本発明の弾性層の一例である。
【００６１】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る電子機器の要部を示す断面図である。
【００６２】
第３の実施形態の電子機器は、第１及び第２の実施形態の電子機器と比較して、保護プレート２１３の構成のみが相違する。第３の実施形態の保護プレート２１３は、第２の実施形態の保護プレート１１３と同様に、前方側界面２１３ａが外圧により弾性変形するように形成されている。ただし、具体的な構成が第２の実施形態の保護プレート１１３とは異なる。具体的には、以下のとおりである。
【００６３】
保護プレート２１３は、後方側界面２１３ｂ側から前方側界面２１３ａ側へ、剛体により構成された透明基板２６１と、透明基板２６１に積層された自己治癒膜２６３とを有している。これらはいずれも透光性を有している。
【００６４】
透明基板２６１は、例えば、硬質の樹脂やガラスにより構成され、後方側界面２１３ｂを構成している。自己治癒膜２６３は、例えば、弾性を有する樹脂性の塗料により構成されており、例えば、株式会社ナトコの自己治癒塗料により構成されることができる。自己治癒膜２６３は、前方側界面２１３ａを構成している。
【００６５】
第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、前方側界面２１３ａの撓みにより、押圧箇所に位置する光電センサ４８の受光量を増加させたり、保護プレート２１３外部の屈折率の変化に起因する全反射の臨界角の増加により、押圧箇所に位置する光電センサ４８の受光量を増加させたり、前方側界面２１３ａが撓むことに起因する赤外光ＯＬの入射角θ１の減少により、押圧箇所に位置する光電センサ４８の受光量を増加させたりすることができる。さらに、タッチペン１６７等の接触による画面の傷付きも抑制される。
【００６６】
なお、以上の実施形態において、透明基板２６１は本発明の剛体の基板の一例であり、自己治癒膜２６３は本発明の弾性層の一例である。
【００６７】
（第４の実施形態）
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第４の実施形態の要部を示す断面図である。
【００６８】
第４の実施形態の電子機器は、第１の実施形態の電子機器１に加えて、操作部材としてのタッチペン２６７を有している点が相違する。タッチペン２６７は、ゴム等の弾性体により構成された先端部２６７ａを有している。そして、図６（ｂ）に示すように、先端部２６７ａが前方側界面１３ａに押し付けられると、先端部２６７ａは弾性変形して前方側界面１３ａに対して所定の面積で密着する。その結果、第１の実施形態において指により前方側界面１３ａを操作したときと同様の効果、すなわち、全反射の臨界角の増加の効果が得られる。
【００６９】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【００７０】
本発明の表示装置、入力装置及び検出装置は、携帯電話機に限定されない。例えば、デジタルカメラ、ＰＤＡ、ノートパソコン、ゲーム機、テレビ、カーナビゲーション、ＡＴＭであってもよい。また、本発明の入力装置及び検出装置は、表示パネルを有するものに限定されない。換言すれば、ユーザに視認される視認対象物は表示パネルに限定されない。例えば、導光板の後方側には、視認対象物として、複数のキーや地図等の図形が描かれた紙が配置されていてもよいし、複数のＬＥＤにより構成されたセグメント表示装置が配置されてもよい。本発明の検出装置は、導光板の後方に視認対象物が配置されていなくてもよく、また、ユーザの操作を受け付けることを目的とするものではなくてもよい。例えば、検出装置は、ノートパソコンのキー側筐体（ディスプレイが設けられていない筐体）に設けられるタッチセンサであってもよいし、塵等の浮遊物の付着状況を調べるための検出装置であってもよい。
【００７１】
表示パネルは、複数の画素により画像を表示するものに限定されない。例えば、セグメント表示を行うものであってもよい。また、表示パネルは、液晶表示装置を構成するものに限定されず、例えば、有機ＥＬ表示装置を構成するものであってもよい。表示パネルが液晶表示装置を構成するものである場合、液晶表示装置は透過型又は半透過型に限定されず、反射型のものであってもよい。
【００７２】
センサは、複数設けられなくてもよく、一つのみ設けられてもよい。また、導光部材の後方に複数のセンサが分布して配置される場合、実施形態のように２次元的に配置されてもよいし、１次元的に配置されてもよい。また、複数のセンサの配列や密度は適宜に設定されてよく、さらには、局部的に配列や密度が変化してもよい。前方から見て表示パネルに重なるように分布して配置される複数のセンサは、画素毎に設けられていなくてもよく、例えば、２〜５個等の複数且つ少数の画素に共通に１つのセンサが設けられるように分布して配置されてもよい。また、複数のセンサは、画素毎に設けられる場合、サブ画素（これも画素の一種である）毎に設けられてもよい。センサは、表示パネルや視認対象物の前方に設けられてもよいし、後方に設けられてもよい。
【００７３】
検出に利用される光は、非可視光に限定されず、可視光であってもよい。また、非可視光は、赤外光に限定されず、例えば、紫外光であってもよい。なお、国際照明委員会（ＣＩＥ：Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ｄｅ  １’Ｅｃｌａｉｒｒａｇｅ）では、紫外光と可視光との境界は３６０ｎｍ〜４００ｎｍ、可視光と赤外光との境界は７６０ｎｍ〜８３０ｎｍとしている。
【００７４】
導光部材（導光板含む）は、検出用の光をセンサの前方を横切るように導光できればよく、板状のものに限定されない。例えば、一次元的に配列された複数のセンサに対して、その配列に沿って伸びる直方体状に形成された導光部材が設けられてもよいし、１つのみ設けられたセンサに対して、立方体状の導光部材が設けられてもよい。なお、センサが一つのみであるような場合には、導光部材は、検出用の光を前方側界面において少なくとも一回反射できればよく、前方側界面と後方側界面とで繰り返し反射して導光する必要はない。また、導光部材は、筐体に固定されて表示パネル等を保護するものに限定されない。導光部材の前方側の界面及び後方側の界面は、第１の実施形態のように導光部材の表面によって構成されてもよいし、第２の実施形態の内部界面１１３ｃのように導光部材の内部に設けられてもよい。
【００７５】
図７は、導光部材の変形例を示す平面図（センサの前方側から見た図）である。
【００７６】
導光板３１３は、概ね矩形に形成されており、角部の一部が面取りされている。その面取り面に対しては、検出用光源３５３が対向配置されている。そして、検出用光源３５３から出射された赤外光ＯＬは、導光板３１３の全面に広がるように導光される。この変形例によれば、部材点数を少なくしつつ、比較的小さい光源で検出用の光を広範囲に行き渡らせることができる。
【００７７】
図８は、導光部材の他の変形例を示す断面図である。
【００７８】
保護プレート４１３は、第１プレート４１３ｅと、第１プレート４１３ｅよりも広く、第１プレート４１３ｅの前方（図８の紙面上方側）に積層された第２プレート４１３ｆとを有している。図８の紙面奥手方向に延びるライトパイプ４５５は、第１プレート４１３ｅの側方且つ第２プレート４１３ｆに覆われる位置に配置されている。第２プレート４１３ｆの第１プレート４１３ｅから延出する部分の後方側の面４１３ｇには装飾印刷がなされている。
【００７９】
この変形例によれば、第１の実施形態と同様に、ライトパイプ４５５から射出された赤外光ＯＬは、第１プレート４１３ｅの側面から入射して、第１プレート４１３ｅ及び第２プレート４１３ｆからなる保護プレート４１３に導光され、第１の実施形態と同様の効果が得られる。更に、ライトパイプ４５５や不図示の光源を第２プレート４１３ｆよりも筐体内部側に配置することができることから、保護プレート４１３の表面と筐体３（図１）の表面とを面一にすることが容易になるとともに、装飾印刷によりライトパイプ４５５等を隠すことができ、デザイン性が高い。なお、図８では、２枚のプレートが積層されて保護プレート４１３が構成される場合を例示したが、保護プレート４１３は、全体が一体成形されてもよい。
【００８０】
導光部材（導光板含む）と視認対象物（表示パネル含む）とは互いに当接していてもよい。また、導光部材と視認対象物（表示パネル含む）との間には、空気層ではなく、樹脂層等の他の物質の層が設けられてもよい。ただし、導光部材の周囲は、空気であるほうが臨界角が大きく、入射角の大きい光を導光できるから、効率的に導光できることになり、光源の出力を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子機器の外観を示す断面図。
【図２】図１の電子機器の表示部の概略構成を示す図。
【図３】図２の表示部の検出に係る構成を説明する図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る電子機器の要部を示す図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る電子機器の要部を示す図。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る電子機器の要部を示す図。
【図７】本発明に係る導光部材の変形例を示す平面図。
【図８】本発明に係る導光部材の他の変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【００８２】
１…電子機器（表示装置、入力装置、検出装置）、５ａ…画面、９…表示パネル、９ａ…表示面、５３…検出用光源（光源）、１３…導光板（導光部材）、１３ａ…前方側界面（表面）、１３ｂ…後方側界面（表面）、４８…光電センサ（センサ）。
【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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