專利名稱：位置檢測裝置以及電光學裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及位置檢測裝置以及電光學裝置，特別涉及基于光學地檢測出的值來取 得檢測對象物的位置信息的裝置的結構。
背景技術：
一般，在具備液晶顯示體等電光學裝置的顯示設備中，為了能夠視覺識別顯示畫 面或者為了提高其視覺識別性，有時使用背光源等照明裝置。此外，在上述顯示設備中，也 存在在顯示畫面上設置觸摸面板等指示位置檢測單元的情況，在該情況下，由筆或手指等 指示顯示畫面的特定位置，由此檢測該指示位置，將其輸入至信息處理裝置等。作為上述的觸摸面板等指示位置檢測單元(位置坐標輸入單元)，已知用于以機 械/電氣方式檢測對顯示畫面的接觸狀態(tài)的靜電容量式或電阻膜式等的觸摸面板，除此以 外還已知例如如下的光學式觸摸面板通過使多束紅外線沿顯示畫面縱橫移動并且對應地 設置檢測這些紅外線的光檢測器，從而能夠在由手指等切斷了這些紅外線時檢測出該手指 等的位置坐標。一般而言所謂光學式觸摸面板也已知多種，例如存在以下的專利文獻1和 2中記載的觸摸面板。專利文獻專利文獻1 日本特開2004-295644號公報專利文獻2 日本特開2004-303172號公報

發(fā)明內容
然而，在上述的光學式觸摸面板中，需要在顯示畫面的附近排列與能夠檢測的位 置坐標的分辨率對應的多個光源以及光檢測器或者光開關和/或導光結構等，所以存在由 于光學元件數(shù)量多而需要承擔高制造成本并且消耗電力增大這樣的問題點。于是，本發(fā)明是解決上述問題點的發(fā)明，實現(xiàn)能夠構成為使光學式位置檢測單元 變得低成本且低消耗電力的位置檢測裝置以及電光學裝置(顯示裝置)。鑒于這樣的實情，本發(fā)明的位置檢測裝置，其特征在于，具備導光板，其被構成為 使從光入射面入射的光在內部傳播并從與所述光入射面交叉的光出射面出射；多個位置檢 測用光源，其沿所述光入射面排列，向所述光入射面放出位置檢測光；光檢測器，其檢測由 從所述光出射面出射的所述位置檢測光由檢測物體反射的反射光；光源控制單元，其切換 第一驅動方式和第二驅動方式，所述第一驅動方式使所述多個位置檢測用光源的放出光量 向所述多個位置檢測用光源的排列方向的一方側逐漸減少，形成從所述光出射面出射的位 置檢測光的出射光量向所述排列方向的一方側傾斜的第一光出射分布，所述第二驅動方式 使所述多個位置檢測用光源的放出光量向與所述排列方向的所述一方側相反的另一方側 逐漸減少，形成從所述光出射面出射的位置檢測光的出射光量向所述排列方向的另一方側 傾斜的第二光出射分布；位置信息導出單元，其基于分別由所述第一光出射分布和所述第 二光出射分布引起的所述光檢測器的輸出分量，導出所述檢測對象物沿所述排列方向的位直fe息。根據(jù)本發(fā)明，光源控制單元控制多個位置檢測用光源，由此作為從導光板的光出 射面出射的位置檢測光的光量分布，形成沿導光板的光入射面向多個位置檢測用光源的排 列方向的一方側和另一方側傾斜的第一光出射分布和第二光出射分布，由光檢測器分別檢 測兩光出射分布形成時的由檢測對象物反射的反射光的至少一部分，輸出與其檢測出的光 量對應的值。并且，該光檢測器的輸出，根據(jù)上述兩光出射分布中存在的出射光量沿排列方 向的傾斜，與檢測對象物的排列方向的位置對應地變化。因此，能夠基于分別由兩光出射分 布引起的光檢測器的輸出分量來求得檢測對象物的排列方向的位置信息。特別地，基于第 一光出射分布和第二光出射分布的雙方由光檢測器檢測檢測對象物的反射光，基于分別由 該雙方引起的輸出分量來求得檢測對象物的排列方向的位置信息，由此難以受外部光、出 射光量和/或反射光量的等級變動所影響，所以能夠提高該位置信息的精度和/或再現(xiàn)性。

在本發(fā)明中，如上所述在導光板的光入射面排列放出位置檢測光的多個位置檢測 用光源，由光源控制單元驅動它們從而形成向彼此相反側傾斜的第一光出射分布和第二光 出射分布，通過光檢測器檢測兩光出射分布的由檢測對象物反射的反射光，因此不需要準 備與分辨率對應數(shù)量的位置檢測用光源和光檢測器，所以能夠抑制元件數(shù)量并且也能夠降 低消耗電力，所以能夠構成為使光學式位置檢測變得低成本且低消耗電力。在此，基于分別由兩光出射分布引起的光檢測器的輸出分量導出檢測對象物的位 置信息的方法沒有特別限定，不僅包括使用分別由兩光出射分布引起的光檢測器的輸出分 量的比和/或差來直接取得位置信息的方法，還包括如下情況以使分別由兩光出射分布 引起的光檢測器的輸出分量相互一致的方式使一方的光出射分布的等級增減時的該等級 的增減量來導出檢測對象物的位置信息。在本發(fā)明的一種方案中，所述光源控制單元交互地形成所述第一光出射分布和所 述第二光出射分布。據(jù)此，能夠依次進行基于第一光出射分布的由光檢測器進行的反射光 的檢測、和基于第二光出射分布的由光檢測器進行的反射光的檢測。特別地，通過基于預定 的驅動周期以反相的方式實施用于形成第一光出射分布的位置檢測用光源的驅動、和用于 形成第二光出射分布的位置檢測用光源的驅動，從而能夠利用光檢測器的檢測信號的相位 解析，容易地辨別分別由兩光出射分布引起的輸出分量。在本發(fā)明的另一方案中，在所述導光板設置夾著所述光出射面的方式彼此相對的 兩個所述光入射面，所述多個位置檢測用光源分別沿所述兩個光入射面排列，所述光源控 制單元使沿所述兩個光入射面排列的所述位置檢測用光源的放出光量同時向所述排列方 向的相同側逐漸減少，從而分別形成所述第一光出射分布和所述第二光出射分布。在該情 況下，能夠使與上述排列方向交叉的方向的位置檢測光的光出射分布平坦化，所以能夠更 正確地取得檢測對象物的排列方向的位置信息。在該情況下，優(yōu)選的是，所述光源控制單元交互地驅動分別沿所述兩個光入射面 排列的兩組所述多個位置檢測用光源，從而交互地形成向與所述排列方向交叉的方向的一 方側傾斜的第三光出射分布、和向與與所述排列方向交叉的方向的所述一方側相反的另一 方側傾斜的第四光出射分布，所述位置信息導出單元基于分別由所述第三光出射分布和所 述第四光出射分布引起的所述光檢測器的輸出分量，導出所述檢測對象物沿與所述排列方 向交叉的方向的位置信息。據(jù)此，通過使用相同的位置檢測用光源，從而能夠分別取得檢測對象物沿位置檢測用光源的排列方向的位置信息、和檢測對象物沿與該排列方向交叉的方向的位置信息。也就是說，能夠實現(xiàn)取得檢測對象物的平面位置信息。存在如下情況所述光源控制單元，利用所述多個位置檢測用光源中沿所述排列 方向分散配置的多個第一群的所述位置檢測用光源，來形成所述第一光出射分布，利用所 述多個位置檢測用光源中沿所述排列方向分散配置的、與所述第一群的位置檢測用光源不 同的多個第二群的所述位置檢測用光源，來形成所述第二光出射分布。此外，也存在如下情 況所述光源控制單元，使用全部所述多個位置檢測用光源從而分別形成所述第一光強度 分布和所述第二光強度分布。在前者的情況下，因為第一光出射分布和第二光出射分布是 使用相互不同的位置檢測用光源而形成的，所以容易進行光源的控制。在后者的情況下，因 為能夠使用全部位置檢測用光源來分別形成兩光出射分布，所以能夠更精密地實現(xiàn)兩光出 射分布的傾斜方式。接著，本發(fā)明的電光學裝置，其特征在于，具備導光板，其被構成為使從光入射面 入射的光在內部傳播并從與所述光入射面交叉的光出射面出射；多個位置檢測用光源，其 沿所述光入射面排列，向所述光入射面放出位置檢測光；光檢測器，其檢測由從所述光出射 面出射的所述位置檢測光的由檢測對象物反射的反射光的至少一部分；光源控制單元，其 切換第一驅動方式和第二驅動方式，所述第一驅動方式使所述多個位置檢測用光源的放出 光量向所述多個位置檢測用光源的排列方向的一方側逐漸減少，形成從所述光出射面出射 的位置檢測光的出射光量向所述排列方向的一方側傾斜的第一光出射分布，所述第二驅動 方式使所述多個位置檢測用光源的放出光量向與所述排列方向的所述一方側相反的另一 方側逐漸減少，形成從所述光出射面出射的位置檢測光的出射光量向所述排列方向的另一 方側傾斜的第二光出射分布；位置信息導出單元，其基于分別由所述第一光出射分布和所 述第二光出射分布引起的所述光檢測器的輸出分量，導出所述檢測對象物沿所述排列方向 的位置信息；電光學面板，其具有以與所述導光板的所述光出射面平面重疊的方式配置的 顯示區(qū)域。在本發(fā)明的一種方案中，所述顯示區(qū)域相對于所述導光板而配置在所述光出射面 的光出射側，還具備向所述導光板的所述光入射面放出照明光的多個照明用光源，該多個 照明用光源與所述多個位置檢測用光源一起沿所述光入射面分散地配置。據(jù)此，通過沿光 入射面分散地配置多個照明用光源，照明光也從光出射面并行地出射，所以能夠對配置在 導光板的光出射側的電光學裝置的顯示區(qū)域進行照明。因此，能夠使用共同的導光板來實 現(xiàn)位置檢測功能和照明功能雙方，從而能夠實現(xiàn)電光學裝置的小型化和/或部件數(shù)量的減 少。在該情況下，所述導光板具備具有設置所述光入射面的多個邊的平面形狀，所述 位置檢測光入射的所述光入射面和所述照明光入射的所述光入射面被設置于相互不同的 邊。在該情況下，在能夠使用共同的導光板來實現(xiàn)位置檢測功能和照明功能雙方，從而能夠 實現(xiàn)電光學裝置的小型化和/或部件數(shù)量的減少這一點上與上述一種方式相同，但因為位 置檢測光入射的光入射面和照明光入射的光入射面被設置于導光板的不同的邊，所以能夠 通過使位置檢測用光源和照明用光源的各個與各自要求的配光特性相符來進行自由地配 置。特別地，在導光板的平面形狀為矩形的情況下，優(yōu)選將排列多個位置檢測用光源的光入 射面、和排列多個照明用光源的光入射面分別設置于相互鄰接的邊。在該情況下，因為照明光和位置檢測光在導光板內沿不同的方向傳播，所以能夠分別設計導光板的對照明光和位 置檢測光的導光特性。特別地如后述那樣，優(yōu)選沿短邊排列多個位置檢測用光源，沿長邊排 列多個照明用光源。在本發(fā)明的另一方案中，所述顯示區(qū)域相對于所述導光板而配置在所述光出射面 的光出射側，還具備向所述導光板的與所述光出射面相反側的面放出照明光的多個所述照 明用光源，該多個照明用光源被分散地配置在與所述光出射面平面重疊的區(qū)域。據(jù)此，設置 所謂的直下型的照明結構，從分散地配置在與光出射面平面上重疊的區(qū)域的照明用光源放 出的照明光，通過導光板照射在電光學面板的顯示區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明，能夠得到如下優(yōu)良效果能夠實現(xiàn)能夠構成為使光學式位置檢測單 元低成本且低消耗電力的位置檢測裝置以及電光學裝置(顯示裝置)。


圖1是示意表示第一實施方式的位置檢測裝置以及電光學裝置的概略結構的概 略斷面圖。圖2是表示第一實施方式的導光板、位置檢測用光源以及照明用光源的配置的概 略背面圖。圖3是表示第一實施方式的第三光出射分布和第四光出射分布的說明圖。圖4是表示用于形成第一實施方式的第三光出射分布的位置檢測用光源的發(fā)光 方式的背面圖(a)和用于形成第四光出射分布的位置檢測用光源的發(fā)光方式的背面圖 (b)。圖5是表示第一實施方式的第一光出射分布和第二光出射分布的說明圖。圖6是表示用于形成第一實施方式的第一光出射分布的位置檢測用光源的發(fā)光 方式的背面圖(a)和用于形成第二光出射分布的位置檢測用光源的發(fā)光方式的背面圖 (b)。圖7是表示用于形成第一實施方式的第一光出射分布的位置檢測用光源的另一 發(fā)光方式的背面圖(a)和用于形成第二光出射分布的位置檢測用光源的另一發(fā)光方式的 背面圖(b)。圖8是表示第二實施方式的照明用導光板、位置檢測用導光板、位置檢測用光源 以及照明用光源的配置的概略背面圖。圖9是示意表示第三實施方式的位置檢測裝置以及電光學裝置的概略結構的概 略斷面圖。圖10是表示第三實施方式的照明用導光板、位置檢測用導光板、位置檢測用光源 以及照明用光源的配置的概略背面圖。圖11是示意表示第四實施方式的位置檢測裝置以及電光學裝置的概略結構的概 略斷面圖。圖12是示意表示第五實施方式的位置檢測裝置以及電光學裝置的概略結構的概 略斷面圖。圖13是表示各實施方式的位置檢測用光源的發(fā)光方式以及光檢測器的檢測方式 的時序圖。
圖14是表示各實施方式的按照多個位置檢測用光源排列的兩個發(fā)光方式的圖表(a)和(b)。圖15是表示各實施方式的位置信息的檢測原理的概略結構框圖。圖16是表示各實施方式的多個位置檢測用光源的驅動結構的概略結構框圖。符號的說明10照明裝置；11照明用光源；12々11、12811、1201、12011位置檢測用光源；13導光板； 13aa、13ab光入射面；13b光出射面；13A照明用導光板；13B位置檢測用導光板；14反射層； 14’基體；15、15’、15”光檢測器；16光學板、光擴散板；20電光學面板；30表面安裝板；Dl 第一光出射分布；D2第二光出射分布；D3第三光出射分布；D4第四光出射分布；Ea、Eb放出 光量；fa、fb衰減系數(shù)；Ha、Hb檢測光量(輸出分量)
具體實施例方式接著，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。(第一實施方式)圖1是示意表示本發(fā)明的第一實施方式的照明裝置以及電光學裝置(位置檢測裝 置)的結構的概略斷面圖，圖2是示意表示從背面?zhèn)扔^察照明裝置的光源和導光板的情形 的背面圖。本實施方式的照明裝置10具備放出照明光Ll的照明用光源11 ；放出位置檢測 光L2a、L2b的位置檢測用光源12A1、12A2、12A3、12A4(以下，將這些統(tǒng)一簡稱為位置檢測用 光源12Αη (η = 1、……k ;k為2以上的自然數(shù))、12B1、12B2、12B3、12B4 (以下，將這些統(tǒng)一 簡稱為位置檢測用光源12Bn(n = 1、……k ;k為2以上的自然數(shù))；這些照明光Ll和位置 檢測光L2a、L2b入射的導光板13 ；配置在導光板13的背后的反射板14 ；配置在上述位置 檢測光的出射側的光檢測器15，由照明裝置10形成位置檢測裝置。此外，導光板13包括丙 烯樹脂和/或聚碳酸酯樹脂等透明導光體。導光板13具有一方的邊的端面即第一光入射 面13aa ；與該光入射面13aa相對的另一方的邊的端面即第二光入射面13ab ；在光入射面 13aa與13ab之間的邊的端面13aC、13ad ；與這些各端面鄰接且交叉(在圖示例中垂直)的 光出射面13b ；該光出射面13b的相對側的背面13d。而且，在導光板13的光出射側，根據(jù) 需要適當?shù)嘏渲糜糜趯崿F(xiàn)照明光的均一化的光擴散板、用于提高照明光的指向性的棱鏡片 等集光板等的光學板16。在上述照明裝置10的光出射側配置由透過型的液晶顯示體等構成的電光學面板 20。該電光學面板20，例如由密封材料23貼合透明的基板21和22，在基板間配置液晶24， 具備構成為能夠通過未圖示的電極分別控制該液晶24的配向狀態(tài)的多個像素。根據(jù)需要 在基板21和22的外面?zhèn)扰渲闷獍?未圖示)。各像素由包括半導體IC芯片等的驅動電 路25輸出的驅動信號來驅動，按像素進行控制使其變?yōu)轭A定的透過狀態(tài)。在電光學面板20的與導光板13相反側配置具有光透過性的表面安裝板30，在該 表面安裝板30的外面(與電光學面板20相反側的面)上配置光檢測器15。該光檢測器 15是光電二極管等光敏元件，被構成為能夠檢測上述位置檢測光的強度。例如，若如后述那 樣位置檢測光是紅外線，則光檢測器15也由對紅外線有靈敏度的光敏元件構成。光檢測器 15至少設置一個即可，但也可以設置多個。此外，不限定于如圖示例那樣配置在表面安裝板30上等的最表面上，例如可以將光檢測器15’設置在電光學面板20的內部。重要的是，光檢測器構成為能夠檢測來自后述的檢測對象物Ob的位置檢測光L2a、L2b的反射光的至少 一部分而設置即可。照明用光源11例如由LED(發(fā)光二極管)等發(fā)光元件構成，根據(jù)從未圖示的驅動 電路輸出的驅動信號來放出例如白色的照明光Li。如圖2所示，多個照明用光源11沿夾著 導光板13的光出射面13b彼此相對的兩個光入射面13aa、13ab分別排列。位置檢測用光源12An、12Bn例如由LED (發(fā)光二極管)等發(fā)光元件構成，根據(jù)從未 圖示的驅動電路輸出的驅動信號來放出例如作為紅外線的位置檢測光L2a、L2b。位置檢測 光沒有特別限定，但優(yōu)選能夠通過后述的信號處理等能夠與上述照明光Ll和/或外部光區(qū) 別地檢測，優(yōu)選與上述照明光相比波長分布和/或發(fā)光方式不同。此外，優(yōu)選具有由本發(fā)明 的檢測對象物Ob有效地反射的波長域。例如若檢測對象物Ob為手指等人體，則優(yōu)選在人體 的表面反射率高的紅外線(特別是接近可視光區(qū)域的近紅外線)。位置檢測用光源12An、 12Bn本質上分別設置多個，被構成為從相互不同的位置放出位置檢測光。如圖2所示，導光板13以平面矩形狀而構成。并且，在其彼此相對的邊分別設置 上述第一光入射面13aa和第二光入射面13ab。在第一光入射面13aa沿其邊在排列方向 F上排列多個照明用光源11和多個位置檢測用光源12An。并且，照明光Ll和位置檢測光 L2a從第一光入射面13aa射入內部，在其內部向相反側的第二光入射面13ab傳播。在此， 多個照明用光源11和多個位置檢測用光源12An，都分別沿光入射面13aa分散配置。在圖 示例中，照明用光源11和位置檢測用光源12An沿光入射面13aa交互地排列，但在照明用 光源11和位置檢測用光源12An的數(shù)量有較大差異的情況下，可以以每放置多個數(shù)量較多 的光源而放置一個數(shù)量較少的光源的方式進行排列。此外，在第二光入射面13ab也沿其邊在排列方向F上排列多個照明用光源11和 多個位置檢測用光源12Bn。并且，照明光Ll和位置檢測光L2b從第二光入射面13ab射入 內部，在其內部向相反側的第一光入射面13aa傳播。在此，多個照明用光源11和多個位置 檢測用光源12Bn，都分別沿光入射面13ab分散配置。在圖示例中，照明用光源11和位置檢 測用光源12Bn沿光入射13ab交互地排列，但在照明用光源11和位置檢測用光源12Bn的數(shù) 量有較大差異的情況下，可以以每放置多個數(shù)量較多的光源而放置一個數(shù)量較少的光源的 方式進行排列。優(yōu)選構成為照明用光源11和位置檢測用光源12An沿光入射面13aa的排 列方式、與照明用光源11和位置檢測用光源12Bn沿光入射面13ab的排列方式相互對稱。在本實施方式的照明裝置10中，從照明用光源11向光入射面13aa、13ab放出的 照明光Ll入射到導光板13的內部，在導光板13的內部沿光出射面13b向與排列方向F垂 直的方向G的一方側Ga以及另一方側Gb傳播，同時漸漸從光出射面13b出射。如此為了 構成為從光入射面13aa、13ab入射的光在內部傳播同時從光出射面13a漸漸出射，在導光 板13上設置在光出射面13b或背面13d形成的微細的凹凸形狀和/或印刷層等的光散射 結構。并且，該光散射結構的形狀分布和/或分布密度，以得到在光出射面13b內使照明光 Ll的亮度基本均一的平坦的光出射分布的方式適當?shù)匦纬?。例如，在圖示例的情況下形成 為使由上述的光散射結構引起的光的散射度從光入射面13aa、13ab向它們的中間點漸漸 增大。如上述那樣從光出射面13b出射的照明光Li，透過光學板16對電光學面板20的顯示區(qū)域進行照明，所以通過由該顯示區(qū)域的光調制而形成預定的圖像，該圖像能夠從視覺識別側(圖1的上側)視覺識別。另一方面，從位置檢測用光源12An向光入射面13aa放出的位置檢測光L2a也入 射到導光板13的內部，在導光板13的內部沿光出射面13b向與排列方向F垂直的方向G 的一方側Ga傳播，同時漸漸從光出射面13b出射。此時，從光出射面13b出射的位置檢測 光L2a的光出射分布，出射光量隨著從第一光入射面13aa離開而逐漸減少，成為向上述垂 直方向G的一方側Ga傾斜的分布。由該光出射面13b出射的位置檢測光L2a的分布為圖 3所示的第三光出射分布D3。此外，從位置檢測用光源12Bn向光入射面13ab放出的位置檢測光L2b也入射到 導光板13的內部，在導光板13的內部沿光出射面13b向與垂直方向G的一方側Ga相反的 另一方側Gb傳播，同時漸漸從光出射面13b出射。此時，從光出射面13b出射的位置檢測 光L2b的光出射分布，出射光量隨著從第二光入射面13ab離開而逐漸減少，成為向上述垂 直方向G的一方側Gb傾斜的分布。由該光出射面13b出射的位置檢測光L2b的分布為圖 3所示的第四光出射分布D4。在此，導光板13如上述那樣為了使從光出射面13b出射的照明光Ll的光出射分 布平坦化而具有預定的光散射結構，但因為該光散射結構被構成為照明光Ll分別從彼此 相對的兩個光出射面13aa、13ab入射到導光板13內從而使上述光出射分布平坦化，所以關 于從一方的光入射面13aa或13ab入射的位置檢測光L2a或L2b的各個，從光出射面13b 出射的光量隨著從光入射面13aa或13ab離開而逐漸減少。該出射光量的減少，不僅是由 于從導光板13的光出射面13b出射光引起的內部傳播光的減少，還由于在導光板13內的 傳播途中位置檢測光L2a、L2b自身衰減而產(chǎn)生。但是，雖然照明光Ll基本上是可視光(白 色光)，但在位置檢測光L2a、L2b是紅外光的情況下，由上述光散射結構產(chǎn)生的光的散射率 根據(jù)波長不同而不同(波長越長則越難以散射)，所以通常位置檢測光L2a、L2b由上述光 散射結構產(chǎn)生的散射程度比照明光Ll低。也就是說，位置檢測光L2a、L2b難以從光出射面 13b出射，其結果，出射光量在從光入射面13aa或13ab離開的方向上減少的程度也變小。在本實施方式中，如圖4(a)所示沿光入射面13aa在排列方向F上排列的多個位 置檢測用光源12An點亮(圖中以H表示)，由此形成第三光出射分布D3，如圖4 (b)所示沿 光入射面13ab在排列方向F上排列的多個位置檢測用光源12Bn點亮(圖中以H表示)，由 此形成第四光出射分布D4。因為第三光出射分布D3是向垂直方向G的一方側Ga傾斜的分 布，所以位置檢測光L2a的反射光量根據(jù)檢測對象物Ob的圖示的X方向的位置而變化，光 檢測器15的輸出分量也根據(jù)檢測對象物Ob的X方向的位置而變化。同樣地，因為第四光 出射分布D4是向垂直方向G的另一方側Gb傾斜的分布，所以位置檢測光L2b的反射光量 根據(jù)檢測對象物Ob的圖示的X方向的位置而變化，光檢測器15的輸出分量也根據(jù)檢測對 象物Ob的位置而變化。接著，對基于由上述光檢測器15進行的位置檢測光L2a、L2b的檢測來取得檢測對 象物Ob的位置信息的方法進行說明。取得該位置信息的方法有多種，但列舉例如如下方法 作為其一例基于兩個位置檢測光L2a和L2b的檢測光量的比率來求得它們的衰減系數(shù)，根 據(jù)該衰減系數(shù)的比率來求得兩位置檢測光的傳播距離，由此求得連結對應的兩個光源的方 向的位置坐標。
具體說明使用沿彼此相對的光入射面13aa、13ab配置的第一組位置檢測用光源 12An、和第二組位置檢測用光源12Bn來求得檢測對象物Ob的X方向(與垂直方向G —致) 的位置坐標的情況。若將第一組位置檢測用光源12A的控制量(例如電流量)、變換系數(shù)以 及放出光量設為Ia、Ka以及Ea，將第二組位置檢測用光源12B的控制量(電流量)、變換系 數(shù)以及放出光量設為Ib、K以及Eb，則以下的式(1)以及⑵成立。Ea = k · la··· (1)Eb = k · Ib... (2)此外，若將第一組位置檢測光L2a的衰減系數(shù)和檢測光量設為fa和Ha，將第二組 位置檢測光L2b的衰減系數(shù)和檢測光量設為fb和Hb，則以下的式(3)以及式(4)成立。Ha = fa · Ea = fa · k · la... (3) Hb = fb · Eb = fb · k · lb... (4)因此，若能夠通過分別由兩光出射分布D3、D4引起的光檢測器15的輸出分量的比 來檢測兩位置檢測光的檢測光量的比即Ha/Hb，則成為Ha/Hb = (fa-Ea)/(fb-Eb) = (fa/ fb) · (la/lb)，所以如果知道與放出光量的比Ea/Eb或控制量的比Ia/Ib相當?shù)闹担瑒t衰減 系數(shù)fa/fb通過以下的式(5)來判明。fa/fb = (Ha/Hb) · (Ib/Ia)…(5)在此，衰減系數(shù)fa、fb,因為是由光檢測器15檢測出的位置檢測光L2a、L2b的光 量(檢測光量或輸出分量)對從位置檢測用光源12An、12Bn放出的位置檢測光L2a、L2b的 光量(放出光量)的比，所以根據(jù)檢測對象物Ob在X坐標上的位置，與圖3所示的第三光 出射分布D3和第四光出射分布D4的傾斜方式相應地變化。在此，作為光出射面13b上的 X坐標，若設為使用將光入射面13aa側的原點設為χ = 0，將光入射面13ab側的最大值設 為χ = 1的相對的坐標系，則衰減系數(shù)的比fa/fb，關于檢測對象物Ob在X方向的坐標X， 具有(l-x)/x正的相關關系。無論如何，通過預先設定上述的相關關系，能夠基于衰減系數(shù) 的比fa/fb，求得作為檢測對象物Ob的位置信息的坐標(從第一組位置檢測用光源L2a向 第二組位置檢測用光源L2b的方向上的位置坐標)x的值。為了求得上述衰減系數(shù)的比fa/fb，為了得到檢測光量的比Ha/Hb而需要辨別位 置檢測光L2a和L2b。作為這樣的方法有例如如下的方法使第一組位置檢測用光源12An 和第二組位置檢測用光源12Bn反相地熄滅(例如，使矩形波狀或正弦波狀的驅動信號按能 夠無視由傳播距離的差引起的相位差的頻率以相互具有180度的相位差的方式動作)，然 后以相位解析檢測光量的波形。也就是說，通過控制位置檢測用光源12An和12Bn，從而交 互地形成上述的第三光出射分布D3和第四光出射分布D4，基于與此對應輸出的光檢測器 15的檢測信號來進行一定的處理。圖13是表示位置檢測用光源12An的控制信號Sl以及位置檢測用光源12Bn的控 制信號S2、光檢測器15的檢測信號EO的時序圖。上述控制信號Sl和S2在圖示例中分別 是矩形波，設為相互反相的信號，與此對應位置檢測光L2a和L2b的發(fā)光時間也反相。并且， 光檢測器15的檢測信號EO是相對于上述控制信號Si、S2而具有適當?shù)臅r間延遲td的響 應的位置檢測光L2a的檢測成分(第三光出射分布D3引起的輸出分量E1、與位置檢測光 L2b的檢測成分E2 (第四光出射分布D4引起的輸出分量)的和。上述的檢測信號EO與形成控制信號Si、S2的時鐘信號同步地進行解析。在該情況下，在檢測信號EO中，能夠分別導出對應于控制信號Sl的相位的相位中得到的檢測成分 El的振幅、和對應于控制信號S2的相位的相位中得到的檢測成分E2的振幅，從而求得上述 的檢測光量的比Ha/Hb。并且，根據(jù)上述式(5)算出衰減系數(shù)的比fa/fb，能夠據(jù)此求出檢 測對象物Ob的χ坐標。該情況下的電路結構示出在圖15中。如圖15所示，將上述控制信號Si、S2以及驅動設定信號II、12從按照時鐘信號 CLK動作的控制部S輸出至驅動部IA、IB，驅動部IA、IB基于這些信號以電流值la、Ib來驅 動位置檢測用光源12An、12Bn。光檢測器15通過檢測電路DS輸出檢測信號E0，該檢測信 號EO在解析部P中進行解析。解析部P基于從控制部S輸出的同步信號SO來解析檢測信 號E0，基于導出的比Ha/Hb以及電流值la、Ib，最終輸出相當于上述衰減系數(shù)的比fa/fb、 或坐標χ的輸出信號Ps。但是，在解析檢測信號EO后基于上述式(5)算出檢測對象物Ob的χ坐標并不限 于上述方法。例如，也能夠使用如下方法將一方的控制量Ia固定為一定值Im，控制另一 方的控制量Ib使得不能觀測檢測波形的變化(即，使檢測光量的比Ha/Hb變?yōu)?)，根據(jù)此 時的控制量Ib = Im(fa/fb)導出上述衰減系數(shù)的比fa/fb。在該情況下，將與檢測光量的 比Ha/Hb對應的反饋信號Fs從上述解析部P反饋到控制部S,根據(jù)該反饋信號Fs的值來改 變從控制部S輸出的驅動設定信號12，由此控制電流值Ib使得Ha/Hb = 1。此外，也可以進行控制使得兩控制量的和通常保持為一定值Im = Ia+Ib,Ha/Hb = 1。在該情況下，通過式(5)變?yōu)镮b = Im · fb/(fa+fb)，所以若設為fb/(fa+fb) = α，則 通過fa/fb = (1-α)/α，求得衰減系數(shù)的比。在本實施方式的情況下，如上述那樣檢測對象物Ob的圖示X方向的位置信息，能 夠通過以相互反相的方式驅動第一組位置檢測用光源12Αη和第二組位置檢測用光源12Βη 來取得，但為了檢測檢測對象物Ob的平面位置，還需要取得與上述X方向垂直的Y方向的 位置信息。檢測對象物Ob的Y方向的位置信息，通過使上述多個位置檢測用光源12Αη和 12Βη的放出光量Ea、Eb沿排列方向F單調地變化，從而形成圖5所示的第一光出射分布Dl 和第二光出射分布D2，檢測對象物Ob的Y方向的位置信息基于光檢測器15利用這些光出 射分布得到的檢測信號來取得。在此，在圖5中，作為Y方向的位置坐標，導入將端面13ac 側的原點設為y = 0，將端面13ad側的最大值設為y = 1的相對坐標系。在本實施方式中形成第一光出射分布Dl和第二光出射分布D2的方式的一例示出 在圖6(a)和(b)中。在圖6(a)中，位置檢測用光源12An和12Bn分別排列了 6個，在這些 位置檢測用光源12A1 12A6以及12B1 12B6中，對沿排列方向F的排列中每隔一個的 第一群的位置檢測用光源12A1、12A3、12A5以及12B1、12B3、12B5進行驅動，使得放出光量 Ea、Eb向排列方向F的一方側Fa逐漸減少(圖中從放出光量高的一側依次表示為H、M、L)。 也就是說，如圖14(a)所示，使屬于第一群的多個位置檢測用光源12A1、12A3、12A5，以放出 光量Ea向排列方向F的一方側Fa依次變小的方式進行發(fā)光。在此，僅對位置檢測用光源 12An的放出光量Ea進行了圖示，但關于位置檢測用光源12Bn的放出光量Eb也同樣。由 此，從導光板13的光出射面13b出射的位置檢測光L2a、L2b的出射光量向排列方向F的一 方側Fa逐漸減少，所以形成向Y方向的負側傾斜的第一光出射分布D1。另一方面，在圖6(b)中，在位置檢測用 光源12A1 12A6以及12B1 12B6中， 對沿排列方向F的排列中除了上述第一群位置檢測用光源以外的第二群位置檢測用光源12A2、12A4、12A6以及12B2、12B4、12B6進行驅動，使得放出光量Ea、Eb向與排列方向F的一方側Fa相反的另一方側Fb逐漸減少(圖中從放出光量高的一側依次表示為H、M、L)。也 就是說，如圖14(b)所示，使屬于第二群的多個位置檢測用光源12A2、12A4、12A6，以放出光 量Ea向排列方向F的另一方側Fb依次變小的方式進行發(fā)光。在此，僅對位置檢測用光源 12An的放出光量Ea進行了圖示，但關于位置檢測用光源12Bn的放出光量Eb也同樣。由 此，從導光板13的光出射面13b出射的位置檢測光L2a、L2b的出射光量向排列方向F的另 一方側Fb逐漸減少，所以形成向Y方向的正側傾斜的第二光出射分布D2。并且，與參照圖13以及圖15說明的先前的X方向的位置信息的取得方法同樣，通 過交互地點亮上述第一群位置檢測用光源12A1、12A3、12A5以及12B1、12B3、12B5、和上述 第二群位置檢測用光源12A2、12A4、12A6以及12B2、12B4、12B6，從而交互地形成第一光出 射分布DI和第二光出射分布D2，通過以相位解析光檢測器15的檢測信號，從而求得基于各 個光出射分布Dl、D2的檢測光量的比。之后的處理也與上述方法相同，最終能夠導出檢測 對象物Ob的Y方向的坐標y。為了導出檢測對象物Ob的Y方向的坐標y，如上述那樣需要使第一群和第二群的 多個位置檢測用光源的放出光量Ea、Eb分別向排列方向F的一方側Fa和另一方側Fb逐漸 減少，所以如圖16所示，構成為能夠將各個位置檢測用光源12An(n = 1 k ；在圖4所示 的情況下k = 6)的作為控制量的電流值Ial、Ia2、Ia3、……Iak，由與上述驅動部IA同樣 的驅動部IA1、IA2、IA3、……、IAk基于與上述驅動設定信號Il同樣的驅動設定信號111、 I12、I13，Ilk設定為不同的值。此外，各位置檢測用光源12An的驅動方式由與上述控制信 號Sl同樣的控制信號Sll、S12、S13、……Slk來確定。在此，在圖16中僅對位置檢測用 光源12An進行了圖示，但位置檢測用光源12Bn也同樣，由與上述控制信號S2同樣的控制 信號以及與上述驅動設定信號12同樣的驅動設定信號分別進行控制。在此，以能夠由圖16所示的驅動部IAl IAk對多個位置檢測用光源12An分別 設定各自的電流值111 Ilk，并且能夠通過各自的控制信號Sll Slk進行驅動的方式， 構成圖15所示的電路的驅動部IA和位置檢測用光源12An，驅動部IB和位置檢測用光源 12B也以同樣的方式構成，由此能夠由圖15所示的電路執(zhí)行所有本實施方式的X方向和Y 方向的位置信息的導出。在該情況下，在上述的X方向的位置信息的導出中說明的、控制Ib使得Ha/Hb = 1 的方法，在Y方向的位置信息的導出中，相當于進行使第二光出射分布D2的傾斜分布的光 強度整體上下偏移的控制。也就是說，如圖5以虛線所示，根據(jù)檢測對象物Ob的Y方向的 位置使第二光出射分布D2的光強度整體上下偏移偏移量δ，由此能夠使第一光出射分布 Dl和第二光出射分布D2的交點位置(相當于Ha/Hb = 1成立的位置)向Y方向移動。因 此，通過以使Ha/Hb = 1成立的方式改變上述偏移量δ，從而能夠進行控制使得上述交點位 置與檢測對象物Ob的Y方向的位置一致。并且，能夠基于此時的轉換量δ來導出檢測對 象物Ob的坐標y。圖7是表示形成第一光出射分布Dl和第二光出射分布D2的其他的方法的背面圖 (a)和(b)。在該方法中，不進行如上述實施方式那樣將位置檢測用光源分為第一群和第二 群的操作，如圖7所示，使用全部位置檢測用光源12An、12Bn來形成第一光出射分布Dl和 第二光出射分布D2的各個。在此，在圖中從放出光量高的一側依次表示為H、HM、M、ML、L、LL0在該情況下，在圖14(a)和(b)中也包括圖示虛線的部分的形式設定所有的位置檢測 用光源的放出光量。于是，因為需要在驅動周期內切換各位置檢測用光源的亮度，所以控制 變得復雜，然而因為使用更多的光源來形成第一光出射分布Dl和第二光出射分布D2，所以 具有如下優(yōu)點能夠提高各光出射分布的傾斜方式的均一性，能夠提高位置信息的精度。如上所述，在本實施方式中，關于檢測對象物Ob的X方向的位置信息，通過形成從 第一組位置檢測用光源12An放出的位置檢測光L2a和從第二組位置檢測用光源12Bn放出 的位置檢測光L2b的各個分別向沿導光板13的傳播方向傳播的方向即垂直方向G的一方 側Ga和另一方側Gb傾斜的第三光出射分布和第四光出射分布，從而導出坐標χ。另一方 面，關于Y方向的位置信息，通過使多個位置檢測用光源12An和12Bn的放出光量Ea、Eb分 別向排列方向F的一方側Fa和另一方側Fb依次降低從而形成向一方側Fa傾斜的第一光 出射分布Dl和向另一方側Fb傾斜的第二光出射分布D2，根據(jù)據(jù)此得到的檢測光量(輸出 分量)的比來導出坐標y。并且，通過交互地進行上述的坐標χ的導出和坐標y的導出，能 夠求得上述的檢測對象物Ob的平面位置。根據(jù)本實施方式，能夠對特別是按像素控制光調制狀態(tài)的類型的電光學面板20 進行照明來顯示，并且能夠檢測該顯示畫面上的檢測對象物Ob的位置信息。此時，使位置 檢測光L2a、L2b從導光板13的光入射面13aa、13ab入射，從與光入射面交叉(圖示例中 垂直)的光出射面13b出射，由光檢測器15檢測由檢測對象物Ob反射這些光形成的反射 光，由此能夠得到檢測對象物Ob的平面位置信息，因此與在以往的在顯示畫面上排列多個 光源和/或光檢測器、或者光開關等的方法相比，能夠大幅降低位置檢測用的元件數(shù)量，能 夠實現(xiàn)結構的大幅簡潔化、制造成本的降低、以及消耗電力的降低。 特別地，在本實施方式中，通過使用排列的多個位置檢測用光源，從而能夠嚴密地 形成傾斜的光出射分布，因此能夠提高位置信息的精度。此外，能夠通過在X方向上相對配 置的兩組多個位置檢測用光源12ΑΠ和12Bn來取得X方向和Y方向的雙方的位置信息，所 以也存在能夠抑制元件數(shù)量的增加并且提高位置信息的精度這一優(yōu)點。此外，在本實施方式中，使用具有相互反方向的傾斜的第一光出射分布Dl和第二 光出射分布D2、或者第三光出射分布D3和第四光出射分布D4，分別求得X方向和Y方向的 位置信息，所以能夠排除由于由外部光引起的光檢測器15的檢測光量的絕對值等級的變 動、或者由上述檢測光量(輸出分量)的各個的絕對值等級的變動和/或不均產(chǎn)生的影響， 該變動和/或不均是位置檢測裝置和/或電光學裝置的內部的光學結構、例如導光板13、 反射板14、光學板16、電光學面板20、表面安裝板30等的光透過率的變動和/或不均引起 的。也就是說，在導出X方向的位置信息時，通過使用基于第三光出射分布D3和第四光出 射分布D4的檢測光量的比(也是位置檢測光L2a和L2b的檢測光量的比)Ha/Hb，抑制由 位置檢測光的放出光量Ea、Eb、出射光量、檢測光量的各個的絕對值等級產(chǎn)生的影響，在導 出Y方向的位置信息時，通過使用基于第一光出射分布Dl和第二光出射分布D2的檢測光 量的比，同樣地抑制由絕對值等級產(chǎn)生的影響。而且，在本實施方式中，使分別沿光入射面13aa、13ab排列的多個位置檢測用光 源12An、12Bn的放出光量Ea、Eb沿排列方向F變化，從而形成具有沿該排列方向F傾斜的 第一光出射分布Dl和第二光出射分布D2，得到沿上述排列方向F的Y方向的位置信息，因 此用于導出位置信息的光出射分布Dl、D2的傾斜方式難以受到導光板13的導光特性(例如上述的光散射結構)影響。也就是說，第一光出射分布Dl和第二光出射分布D2的傾斜方式是通過設定沿該傾斜方向排列的多個位置檢測用光源12An、12Bn的放出光量Ea、Eb而 形成的方式，所以幾乎不依賴于位置檢測光L2a、L2b的導光板13內的傳播方式。因此，能 夠不受位置檢測功能制約而容易地設定導光板13的導光特性，例如也能夠如本實施方式 那樣兼用作照明光Ll的導光板。在本實施方式中僅對取得Y方向的位置信息的情況利用了光出射分布Dl和D2，但 從位置檢測功能難以受導光板13的導光特性影響這一觀點來看，關于取得X方向的位置信 息的情況也考慮使用同樣的結構。也就是說，也可以設為沿導光板13的端面13ac和13ad 分別形成另外的多個位置檢測用光源的排列，通過這些排列形成向X方向的彼此相反側傾 斜的兩個光出射分布，通過這些光出射分布來導出X方向的位置信息。此外，在實施方式中，使多個位置檢測用光源12An和12Bn分別沿導光板13的彼 此相對的光入射面13aa、13ab排列，如上述那樣分別設定這些放出光量Ea、Eb,從而形成 了光出射分布D1、D2，但是僅通過沿光入射面13aa和13ab的多個位置檢測用光源12An和 12Bn中任一方，也能夠形成傾斜的光出射分布D1、D2。在該情況下，例如在僅設置多個位置 檢測用光源12An、沒有設置上述位置檢測用光源12Bn時，雖然光出射光量隨著沿垂直方向 G (X方向)從光入射面13aa離開而逐漸減少，但檢測對象物Ob的Y方向的位置坐標y基 于由第一光出射分布引起的檢測光量Ha和由第二光出射分布引起的檢測光量Hb的比來導 出，所以得到的位置信息幾乎不受出射光量沿垂直方向G的變動的影響。而且，在上述實施方式中，基于由第一光出射分布引起的檢測光量Ha和由第二光 出射分布引起的檢測光量Hb的比導出了檢測對象物Ob的位置信息，但本發(fā)明并不限于基 于檢測光量Ha和Hb的比來導出位置信息的情況。例如，因為在檢測對象物Ob的坐標y與檢 測光量的差Ha-Hb之間也存在相關關系，所以也能夠基于檢測光量Ha和Hb的差來導出位 置信息。無論如何，如果使用由利用兩個輸出分量的任意函數(shù)、例如F = (Ma -Ha) / (Mb -Hb) 和/或F = Ma · Ha-Mb · Hb (Ma和Mb分別是結合系數(shù))等，使用由兩光出射分布引起的輸 出分量即檢測光量Ha和Hb的雙方，來導出位置信息，則能夠更正確且穩(wěn)定地進行位置信息 的導出。在本實施方式中，在設置在平面矩形狀的導光板13的X方向相對的邊的光入射面 13aaU3ab上一起排列了多個照明用光源11和位置檢測用光源12An、12Bn，因此由于設置 了用于使導光板13的X方向的照明光Ll的光出射分布均一化的光散射結構，所以在通過 位置檢測用光源12An和12Bn形成向Y方向傾斜的第一光出射分布Dl和第二光出射分布 D2的情況下，容易得到兩光出射分布D1、D2的X方向的平坦性，其結果，也存在能夠更高精 度地取得檢測對象物Ob的X方向的位置信息這一優(yōu)點。(第二實施方式)接著，參照圖8對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。在該第二實施方式中，除了位 置檢測用光源的配置以外與第一實施方式相同而構成，所以對同一部分標記同一符號，省 略它們的說明。在本實施方式中，導光板13的四個端面分別為光入射面13aa、13ab、13aC、13ad， 分別沿一對相對的光入射面13aa和13ab排列多個照明用光源11，分別沿另一對相對的光 入射面13ac和13ad排列多個位置檢測用光源12Cn(n = 1，……k ；k為2以上的自然數(shù))、12Dn(n= 1,……k ;k為2以上的自然數(shù))。在本實施方式中，如上述那樣沿設置于不同邊的光入射面排列照明用光源11和 位置檢測用光源12Cn、12Dn，因此能夠在光入射面13aa和13ab僅排列照明用光源11，在光 入射面13ac和13ad僅排列位置檢測用光源12Cn、12Dn，所以能夠降低與各關于的配置相 關的制約。特別地，因為將照明用光源11和位置檢測用光源12Cn、12Dn分別排列在設置于 平面矩形狀的導光板13的鄰接的邊的光入射面，所以構成為導光板13內的照明光Ll的傳 播方向和位置檢測光L2c、L2d的傳播方向變?yōu)椴煌姆较?各光源的主軸方向不同的方 向)、在圖示例中為垂直方向。由此，通過在X方向和Y方向上改變導光板13的上述光散射 結構的分布方式，也能夠實質上獨立地設定對照明光的導光特性、和對位置檢測光L2c、L2d 的導光特性。因此，能夠使各自的光的導光特性最適化。此外，在本實施方式中，照明用光源11排列在設置于導光板13的長邊的光入射面 13aa、13ab，位置檢測用光源12Cn、12Dn排列在設置于短邊的光入射面13aC、13ad。這在通 過沿長邊排列照明用光源11來實現(xiàn)照明光的光出射分布的均一化這一點上有利。此外，在 形成向位置檢測光的傳播方向傾斜的第三光出射分布D3和第四光出射分布D4時，該傳播 方向的導光距離、即通過光出射分布D3、D4取得的方向的坐標范圍變長，所以形成光出射 分布Dl、D2的傾斜的方向的距離變短，因此也在能夠降低位置檢測用光源12Cn、12Dn的數(shù) 量這一點上有利。 (第三實施方式)接著，參照圖9以及圖10對本發(fā)明的第三實施方式進行說明。在該第三實施方式 中，除了導光板的結構、與此對應的照明用光源以及位置檢測用光源的配置以外，與第一實 施方式相同而構成，所以對同一部分標記同一符號，省略它們的說明。在本實施方式中，具有照明用導光板13A，在該照明用導光板13A中，從照明用光 源11放出的照明光Ll從一方側的光入射面13Aa入射到內部并在內部進行傳播、通過光出 射面13Ac出射；和位置檢測用導光板13B，在該位置檢測用導光板13B中，位置檢測用光源 12AnU2Bn從彼此相對的光入射面13Ba、13Bb入射到內部并在內部進行傳播、通過光出射 面13Bc出射。并且，照明用導光板13A和位置檢測用導光板13B被配置為它們的光出射面 在平面上重疊，被配置為光出射面也都與電光學面板20的顯示區(qū)域在平面上重疊。在圖示 例中照明用導光板13A被配置在視覺識別側，位置檢測用導光板13B被配置在與視覺識別 側相反的側，但也可以與此相反地進行配置。此外，也可以將位置檢測用導光板13B配置得 比電光學面板20更靠視覺識別側。本實施方式的照明用導光板13A，沿光入射面13Aa排列多個照明用光源11，照明 光Ll僅從該光入射面13Aa入射到導光板13的內部，內部傳播光向相反側的外緣部13Ab 僅沿X方向行進，所以為了使從光出射面13ac出射的出射光的分布平坦化，構成為由上述 的光散射結構引起的散射、偏向作用向X方向單調地增加。通過設置這樣的光散射結構，從 光入射面13Aa入射的照明光11基本上均一地從光出射面13ac出射。此外，在照明用導光板13A上，在與光入射面13Aa鄰接的光出射面13Ac的端部設 置向外緣部13Ab側傾斜而成的傾斜部13Ag，通過設置該傾斜部13Ag，光入射面13Aa的厚 度(圖示上下方向的寬度)形成得比與傾斜部13Ag相比更靠外緣部13Ab側的光出射面 13Ac的區(qū)域即主體部分厚。于是，較薄地構成導光板13A的主體部分，并且能夠將具備有厚度比該主體部分大的發(fā)光面的LED等發(fā)光元件作為照明用光源11來使用，而且，因為能夠 將從上述發(fā)光面放出的照明光Ll由傾斜部13Ag的表面閉入并將其導向主體部分，所以能 夠增大照明用光源11的放出光量，并且能夠將其有效的用于照明或顯示。另一方面，在位置檢測用導光板13B中，沿光入射面13Ba排列多個位置檢測用光 源12An，沿光入射面13Bb排列多個位置檢測用光源12Bn。因此，該位置檢測用導光板13B 以及位置檢測用光源12An、12Bn的配置方式，具有與上述第一實施方式系統(tǒng)的結構。因此， 使用了位置檢測用光源12An、12Bn以及位置檢測用導光板13B、光檢測器15的位置檢測的 方法，與第一實施方式相比沒有任何變化。在本實施方式中，因為設置了用于對位置檢測光L2a、L2b進行導光的專用的位置 檢測用導光板13B，所以能夠不受用于對照明光Ll進行導光的導光特性影響，將導光板13B 的導光特性設計為位置檢測專用。(第四實施方式)接著，參照圖11對本發(fā)明的第四實施方式進行說明。圖11是示意表示本發(fā)明的 第四實施方式的位置檢測裝置以及電光學裝置的結構的概略斷面圖。在本實施方式中，也 對與實施方式1相同的部分標記相同的符號，省略它們的說明。在本實施方式中，在箱狀的基體14’的底部上平面地(即縱橫地)排列多個照明 用光源11。照明用光源11，在圖示例中是具備有R(紅)、G(綠)、B(藍)的發(fā)光色的三個 發(fā)光元件(LED)11R、11G、11B—體構成的，但并沒有特別限定。此外，與上述的多個照明用 光源11分離地在其視覺識別側配置有導光板13。導光板13基本上與第一實施方式的導光 板13、第三實施方式的位置檢測用導光板13B同樣地構成，所以沿光入射面13aa、13ab分別 排列多個位置檢測用光源12An、12Bn。此外，光擴散板16配置在導光板13與電光學面板 20之間。光擴散板16如果配置為從多個照明用光源11離開一定程度，例如可以配置在照 明用光源11與導光板13之間。在圖示例中，箱狀的基體14’收容保持上述照明用光源11、位置檢測用光源12An、 12Bn、導光板13、光擴散板16，構成為一體的照明單元。基體14’的底部和/或側面的內面 設為反射面，構成為有效地出射照明光Li。在本實施方式中，照明光Ll從基體14’的底部上的多個照明用光源11通過導光 板13以及光擴散板16向電光學面板20照射，出射至視覺識別側。也就是說，本實施方式 的照明結構為所謂的直下型的背光源結構。在本實施方式中，也因為位置檢測光L2a、L2b由導光板13的光出射面13b出射， 由光檢測器15、15’檢測由檢測對象物Ob反射的光，所以能夠與上述實施方式1同樣地取 得檢測對象物Ob的平面位置的信息。(第五實施方式)接著，參照圖12對本發(fā)明的第五實施方式進行說明。在本實施方式中，對與實施 方式1相同的部分標記相同的符號，省略它們的說明。在本實施方式中，具有基本上與上述實施方 式4相同的結構，但在多個光檢測器 15”配置在基體14’的底部內面上這一點上不同。當位置檢測光L2a、L2b向視覺識別側出 射，由檢測對象物Ob反射時，該反射光的一部分返回到與視覺識別側相反的側，透過電光 學面板20、光擴散板16、導光板13由基體14’的底部上的光檢測器15”來檢測。在該情況下，在圖示例中在平面上分散地配置多個光檢測器15”，所以構成為能夠可靠地檢測上述反 射光，但若配置在能夠從必要的平面范圍整體接受上述反射光的位置，則也可以僅設置單 一的光檢測 器15”。 本發(fā)明的照明裝置以及電光學裝置，并不僅限定于上述的圖示例，在不脫離本發(fā) 明的主旨的范圍內當然能夠增加各種變更。
權利要求
一種位置檢測裝置，其特征在于，具備導光板，其被構成為使從光入射面入射的光在內部傳播并從與所述光入射面交叉的光出射面出射；多個位置檢測用光源，其沿所述光入射面排列，向所述光入射面放出位置檢測光；光檢測器，其檢測從所述光出射面出射的所述位置檢測光由檢測對象物反射的反射光的至少一部分；光源控制單元，其切換第一驅動方式和第二驅動方式，所述第一驅動方式使所述多個位置檢測用光源的放出光量向所述多個位置檢測用光源的排列方向的一方側逐漸減少，形成從所述光出射面出射的位置檢測光的出射光量向所述排列方向的一方側傾斜的第一光出射分布，所述第二驅動方式使所述多個位置檢測用光源的放出光量向與所述排列方向的所述一方側相反的另一方側逐漸減少，形成從所述光出射面出射的位置檢測光的出射光量向所述排列方向的另一方側傾斜的第二光出射分布；位置信息導出單元，其基于分別由所述第一光出射分布和所述第二光出射分布引起的所述光檢測器的輸出分量，導出所述檢測對象物沿所述排列方向的位置信息。
2.根據(jù)權利要求1所述的位置檢測裝置，其特征在于， 所述光源控制單元交互地形成所述第一光出射分布和所述第二光出射分布。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的位置檢測裝置，其特征在于，在所述導光板設置彼此相對的兩個所述光入射面，所述多個位置檢測用光源分別沿所 述兩個光入射面排列，所述光源控制單元使沿所述兩個光入射面排列的所述位置檢測用光 源的放出光量同時向所述排列方向的相同側逐漸減少，從而分別形成所述第一光出射分布 和所述第二光出射分布。
4.根據(jù)權利要求3所述的位置檢測裝置，其特征在于，所述光源控制單元交互地驅動分別沿所述兩個光入射面排列的兩組所述多個位置檢 測用光源，從而交互地形成向與所述排列方向交叉的方向的一方側傾斜的第三光出射分 布、和向與所述排列方向交叉的方向的所述一方側相反的另一方側傾斜的第四光出射分 布，所述位置信息導出單元基于分別由所述第三光出射分布和所述第四光出射分布引起 的所述光檢測器的輸出分量，導出所述檢測對象物沿與所述排列方向交叉的方向的位置信 肩、ο
5.一種電光學裝置，其特征在于，具備導光板，其被構成為使從光入射面入射的光在內部傳播并從與所述光入射面交叉的光 出射面出射；多個位置檢測用光源，其沿所述光入射面排列，向所述光入射面放出位置檢測光； 光檢測器，其檢測從所述光出射面出射的所述位置檢測光由檢測對象物反射的反射光 的至少一部分；光源控制單元，其切換第一驅動方式和第二驅動方式，所述第一驅動方式使所述多個 位置檢測用光源的放出光量向所述多個位置檢測用光源的排列方向的一方側逐漸減少，形 成從所述光出射面出射的位置檢測光的出射光量向所述排列方向的一方側傾斜的第一光 出射分布，所述第二驅動方式使所述多個位置檢測用光源的放出光量向與所述排列方向的所述一方側相反的另一方側逐漸減少，形成從所述光出射面出射的位置檢測光的出射光量向所述排列方向的另一方側傾斜的第二光出射分布；位置信息導出單元，其基于分別由所述第一光出射分布和所述第二光出射分布引起的 所述光檢測器的輸出分量，導出所述檢測對象物沿所述排列方向的位置信息；電光學面板，其具有以與所述導光板的所述光出射面平面重疊的方式配置的顯示區(qū)域。
6.根據(jù)權利要求5所述的電光學裝置，其特征在于，所述顯示區(qū)域相對于所述導光板而配置在所述光出射面的光出射側， 還具備向所述導光板的所述光入射面放出照明光的多個照明用光源，該多個照明用光 源與所述多個位置檢測用光源一起沿所述光入射面分散地配置。
7.根據(jù)權利要求6所述的電光學裝置，其特征在于，所述導光板具備具有設置所述光入射面的多個邊的平面形狀，所述位置檢測光入射的 所述光入射面和所述照明光入射的所述光入射面被設置于相互不同的邊。
8.根據(jù)權利要求5所述的電光學裝置，其特征在于，所述顯示區(qū)域相對于所述導光板而配置在所述光出射面的光出射側， 還具備向所述導光板的與所述光出射面相反側的面放出照明光的多個照明用光源，該 多個照明用光源被分散地配置在與所述光出射面平面重疊的區(qū)域。
全文摘要
以低成本且低消耗電力構成光學式位置檢測單元。本發(fā)明的位置檢測裝置具備導光板13；多個位置檢測用光源12An、12Bn；光檢測器15；光源控制單元，其切換第一驅動方式和第二驅動方式，所述第一驅動方式使多個位置檢測用光源的放出光量向多個位置檢測用光源的排列方向的一方側逐漸減少，形成從所述光出射面出射的位置檢測光的出射光量向所述排列方向的一方側傾斜的第一光出射分布，所述第二驅動方式使多個位置檢測用光源的放出光量向與排列方向的一方側相反的另一方側逐漸減少，形成從所述光出射面出射的位置檢測光的出射光量向所述排列方向的另一方側傾斜的第二光出射分布；位置信息導出單元，其基于分別由第一光出射分布和第二光出射分布引起的光檢測器的輸出分量，導出檢測對象物沿排列方向的位置信息。
文檔編號G02F1/133GK101846832SQ20101014322
公開日2010年9月29日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權日2009年3月27日
發(fā)明者大西康憲 申請人:愛普生映像元器件有限公司