專利名稱：光學(xué)位置檢測(cè)裝置及帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能光學(xué)地檢測(cè)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物體的位置的光學(xué)位置檢測(cè)裝置及 帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，在移動(dòng)電話、車載導(dǎo)航、個(gè)人計(jì)算機(jī)、自動(dòng)售票機(jī)、銀行終端等電子設(shè)備中 使用了在液晶裝置等圖像生成裝置的前面配置有觸摸面板的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置， 在該帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置中邊參照?qǐng)D像生成裝置上顯示的圖像邊進(jìn)行信息的輸入。 像這樣的觸摸面板構(gòu)造成用于檢測(cè)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的對(duì)象物體位置的位置檢測(cè)裝置(例如，參 考專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1所披露的位置檢測(cè)裝置是光學(xué)位置檢測(cè)裝置，具有在直視型顯示裝置 中將檢測(cè)區(qū)域設(shè)置在圖像顯示面一側(cè)并在夾著檢測(cè)區(qū)域的兩側(cè)配置多個(gè)發(fā)光二極管和多 個(gè)光敏晶體管的結(jié)構(gòu)。該位置檢測(cè)裝置中，當(dāng)目標(biāo)物體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域內(nèi)時(shí)，由于目標(biāo)物體遮 光，所以如果確定了被遮光的光敏晶體管就能檢測(cè)目標(biāo)物體的位置。專利文獻(xiàn)1 日本特開2001-142643號(hào)公報(bào)的圖6然而，專利文獻(xiàn)1所披露的光學(xué)位置檢測(cè)裝置并不實(shí)用，因?yàn)楸仨氃跈z測(cè)區(qū)域的 周圍配置與待檢測(cè)位置坐標(biāo)的分辨率相應(yīng)的多個(gè)發(fā)光二極管、光敏晶體管。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題點(diǎn)，本發(fā)明的課題在于提供即使不在檢測(cè)區(qū)域周圍配置多個(gè)光源 和光檢測(cè)器也能光學(xué)地檢測(cè)目標(biāo)物體位置的光學(xué)位置檢測(cè)裝置以及帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置。為了解決上述課題，本發(fā)明是一種用于檢測(cè)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物體的位置的光學(xué) 位置檢測(cè)裝置，特征在于包括第一光源，向上述檢測(cè)區(qū)域出射第一位置檢測(cè)光，并在上述 檢測(cè)區(qū)域中形成上述第一位置檢測(cè)光的第一強(qiáng)度分布；第二光源，向上述檢測(cè)區(qū)域出射第 二位置檢測(cè)光，并在上述檢測(cè)區(qū)域中形成第二強(qiáng)度分布，上述第二強(qiáng)度分布在偏離上述第 一強(qiáng)度分布的最大強(qiáng)度部分的位置具有最大強(qiáng)度部分；第三光源，向上述檢測(cè)區(qū)域出射第 三位置檢測(cè)光，并在上述檢測(cè)區(qū)域中形成第三強(qiáng)度分布，上述第三強(qiáng)度分布在偏離連接上 述第一強(qiáng)度分布的最大強(qiáng)度部分與上述第二強(qiáng)度分布的最大強(qiáng)度部分的虛擬直線上的位 置具有最大強(qiáng)度部分；光檢測(cè)器，檢測(cè)上述檢測(cè)區(qū)域內(nèi)由上述目標(biāo)物體反射的上述第一位 置檢測(cè)光、上述第二位置檢測(cè)光及上述第三位置檢測(cè)光；以及位置檢測(cè)部，根據(jù)上述光檢測(cè) 器獲得的上述第一位置檢測(cè)光的光接收強(qiáng)度與上述第二位置檢測(cè)光的光接收強(qiáng)度的比較 結(jié)果、以及上述光檢測(cè)器獲得的上述第二位置檢測(cè)光的光接收強(qiáng)度與上述第三位置檢測(cè)光 的光接收強(qiáng)度的比較結(jié)果，檢測(cè)設(shè)定在上述檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的檢測(cè)面內(nèi)的上述目標(biāo)物體的二維 坐標(biāo)。本發(fā)明中，第一光源、第二光源及第三光源向檢測(cè)區(qū)域出射位置檢測(cè)光(第一位置檢測(cè)光、第二位置檢測(cè)光及第三位置檢測(cè)光)并在檢測(cè)區(qū)域中形成位置檢測(cè)光的強(qiáng)度分 布，通過光檢測(cè)器檢測(cè)出檢測(cè)區(qū)域中目標(biāo)物體反射的位置檢測(cè)光。因此，即使不在檢測(cè)區(qū)域 周圍配置多個(gè)光源、光檢測(cè)器，也能光學(xué)地檢測(cè)出目標(biāo)物體的位置。這里，向檢測(cè)區(qū)域出射 帶第一強(qiáng)度分布的第一位置檢測(cè)光、帶在偏離第一強(qiáng)度分布的最大強(qiáng)度部分的位置上具有 最大強(qiáng)度部分的第二強(qiáng)度分布的第二位置檢測(cè)光、和帶在偏離連接第一強(qiáng)度分布的最大強(qiáng) 度部分與第二強(qiáng)度分布的最大強(qiáng)度部分的虛擬直線的位置上具有最大強(qiáng)度部分的第三強(qiáng) 度分布的第三位置檢測(cè)光作為位置檢測(cè)光。因此，若使用第一位置檢測(cè)光、第二位置檢測(cè)光 及第三位置檢測(cè)光之中的兩種位置檢測(cè)光與其它組合的兩種位置檢測(cè)光，位置檢測(cè)部便可 根據(jù)光檢測(cè)器的光接收結(jié)果，檢測(cè)出與上述位置檢測(cè)光的出射方向相交叉的虛擬平面內(nèi)的 目標(biāo)物體的位置。也就是說，比較光檢測(cè)器對(duì)目標(biāo)物體反射的第一位置檢測(cè)光的檢測(cè)結(jié)果 與光檢測(cè)器對(duì)目標(biāo)物體反射的第二位置檢測(cè)光的檢測(cè)結(jié)果，可知道從第一強(qiáng)度分布的最大 強(qiáng)度部分以及從第二強(qiáng)度分布的最大強(qiáng)度部分到目標(biāo)物體的距離之比。并且，比較光檢測(cè) 器對(duì)目標(biāo)物體反射的第二位置檢測(cè)光的檢測(cè)結(jié)果與光檢測(cè)器對(duì)目標(biāo)物體反射的第三位置 檢測(cè)光的檢測(cè)結(jié)果就能知道從第二強(qiáng)度分布的最大強(qiáng)度部分及從第三強(qiáng)度分布的最大強(qiáng) 度部分到目標(biāo)物體的距離之比。因此，可將與這些比相應(yīng)的位置檢測(cè)為目標(biāo)物體的位置。由 此，可通過比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來光學(xué)地檢測(cè)目標(biāo)物體的2維坐標(biāo)。本發(fā)明中，優(yōu)選在上述第一強(qiáng)度分布、上述第二強(qiáng)度分布及上述第三強(qiáng)度分布中， 隨著與最大強(qiáng)度部分距離的增加，強(qiáng)度單調(diào)減少。如此構(gòu)成時(shí)，目標(biāo)物體的位置與光檢測(cè)器 中的光接收強(qiáng)度具有比較單純的關(guān)系，可通過比較簡(jiǎn)單的處理來高精度地檢測(cè)目標(biāo)物體的 位置。本發(fā)明中，優(yōu)選上述第一光源和上述第二光源和上述第三光源在不同的定時(shí)下出 射上述第一位置檢測(cè)光、上述第二位置檢測(cè)光及上述第三位置檢測(cè)光。本發(fā)明中，若改變第 一位置檢測(cè)光、第二位置檢測(cè)光及第三位置檢測(cè)光的波長(zhǎng)，也可同時(shí)出射第一位置檢測(cè)光、 第二位置檢測(cè)光及第三位置檢測(cè)光。在這種情況下，要使用選擇性地檢測(cè)第一位置檢測(cè)光、 第二位置檢測(cè)光及第三位置檢測(cè)光的光檢測(cè)器。但是，若按不同的定時(shí)出射第一位置檢測(cè) 光、第二位置檢測(cè)光及第三位置檢測(cè)光，就能以一個(gè)光檢測(cè)器檢測(cè)出第一位置檢測(cè)光、第二 位置檢測(cè)光及第三位置檢測(cè)光，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化。本發(fā)明中，優(yōu)選上述第一位置檢測(cè)光和第二位置檢測(cè)光和第三位置檢測(cè)光由紅外 光組成。通過這樣構(gòu)成，位置檢測(cè)光具有不可見的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中，優(yōu)選上述第一光源、上述第二光源及上述第三光源將上述第一位置檢 測(cè)光和第二位置檢測(cè)光和第三作為發(fā)散光出射。通過這樣的構(gòu)成，相應(yīng)于光軸的位置成為 強(qiáng)度分布的最大強(qiáng)度部分，可利用強(qiáng)度隨著與該最大強(qiáng)度部分距離的增加而單調(diào)減少的強(qiáng) 度分布。本發(fā)明中，上述第一光源、上述第二光源及上述第三光源可采用將光軸朝向上述 檢測(cè)區(qū)域配置的結(jié)構(gòu)。而且，本發(fā)明中還可以采用配備光出射面朝向上述檢測(cè)區(qū)域的導(dǎo)光板，并使上述 第一位置檢測(cè)光、上述第二位置檢測(cè)光及上述第三位置檢測(cè)光通過該導(dǎo)光板出射至上述檢 測(cè)區(qū)域的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，優(yōu)選具有第四光源，上述第四光源與上述第一位置檢測(cè)光、上述第二位置檢測(cè)光及上述第三位置檢測(cè)光一起出射第四位置檢測(cè)光，上述第四位置檢測(cè)光形成強(qiáng)度 在與上述檢測(cè)面正交的方向上變化的強(qiáng)度分布。通過這樣的結(jié)構(gòu)能檢測(cè)出目標(biāo)物體的三 維坐標(biāo)。應(yīng)用了本發(fā)明的光學(xué)位置檢測(cè)裝置可用于帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置中，該帶位 置檢測(cè)功能的顯示裝置優(yōu)選具有在與上述檢測(cè)區(qū)域重疊的區(qū)域中形成圖像的圖像生成裝 置。投影型顯示裝置、液晶裝置或有機(jī)電致發(fā)光裝置等直視型顯示裝置可以用作上述圖像 生成裝置。該帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置除可用于各種顯示裝置以外，還可用于移動(dòng)電話、 車載導(dǎo)航、個(gè)人計(jì)算機(jī)、自動(dòng)售票機(jī)、銀行終端等電子設(shè)備。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置及帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置 的示意性結(jié)構(gòu)說明圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100中所用的光學(xué)位 置檢測(cè)裝置的電氣結(jié)構(gòu)說明圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置中所用的位置檢測(cè)光的強(qiáng)度分 布的說明圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置的光學(xué)位置檢測(cè)裝置 的示意性原理說明圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置中的信號(hào)處理內(nèi)容的 說明圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置中檢測(cè)XY坐標(biāo)的操 作的說明圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施方式2涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置及帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置 的示意性結(jié)構(gòu)說明圖。圖8是本發(fā)明實(shí)施方式3涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置及帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置 的示意性結(jié)構(gòu)說明圖。圖9是本發(fā)明實(shí)施方式3涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置的說明圖。圖10是本發(fā)明實(shí)施方式4涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置及帶位置檢測(cè)功能的顯示裝 置的示意性結(jié)構(gòu)說明圖。圖11是本發(fā)明實(shí)施方式5涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置及帶位置檢測(cè)功能的顯示裝 置的示意性結(jié)構(gòu)說明圖。圖12是本發(fā)明變形例1涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置及帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置 的分解立體圖。圖13是本發(fā)明變形例1涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置及帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置 的截面結(jié)構(gòu)的說明圖。圖14是本發(fā)明變形例2涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置及帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置 的分解立體圖。圖15是本發(fā)明變形例2涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置及帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置 的截面結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖16是使用了本發(fā)明涉及的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置的電子設(shè)備的說明圖。
具體實(shí)施例方式接下來，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，在以下的說明中，假設(shè)X 軸、Y軸及Z軸相互交叉并沿著Z軸方向投影圖像來進(jìn)行說明。另外，在以下參照的附圖中， 為了方便說明，將X軸方向表示為橫方向、Y軸方向表示為縱方向。此外，在以下參照的附圖 中，X軸方向的一側(cè)為Xl側(cè)、另一側(cè)為X2側(cè)，Y軸方向的一側(cè)為Yl側(cè)、另一側(cè)為Y2側(cè)。另 外，在以下的說明所參照的附圖中，為了使各部件在圖上具有可辨別的大小，各部件各自的 縮小比例都不相同。[實(shí)施方式1](帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置的整體結(jié)構(gòu))圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置及帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置 的示意性結(jié)構(gòu)說明圖，圖1(a)、(b)分別是從斜上方觀看帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置的主 要部分時(shí)的外觀的示意性說明圖以及側(cè)視時(shí)的外觀的示意性說明圖。圖1 (a)、(b)所示的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100構(gòu)造成包括被稱為液晶投影 儀或數(shù)字微鏡裝置的圖像投影裝置200(圖像生成裝置)與屏幕部件四0的投影型顯示裝 置。圖像投影裝置200從設(shè)于外殼250的前面部201的投影透鏡系統(tǒng)210向屏幕部件290 放大投影圖像顯示光Li。本方式的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100具有光學(xué)位置檢測(cè)裝置10，光學(xué)位置檢 測(cè)裝置10具備光學(xué)地檢測(cè)設(shè)于屏幕部件四0中用于觀看圖像的屏幕面—側(cè)(屏幕部 件290的前側(cè))的檢測(cè)區(qū)域IOR內(nèi)的目標(biāo)物體Ob位置的功能。本方式中，從相對(duì)于屏幕部 件290的法線方向看時(shí)檢測(cè)區(qū)域IOR為方形區(qū)域，與屏幕部件290中圖像投影裝置200投影 圖像的區(qū)域(圖像顯示區(qū)域20R)重疊。本方式的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10檢測(cè)檢測(cè)區(qū)域IOR 中與屏幕部件290平行的XY平面(檢測(cè)面)內(nèi)的目標(biāo)物體Ob的位置(X坐標(biāo)及Y坐標(biāo))。 因此，本方式的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100中，例如，將光學(xué)位置檢測(cè)裝置10中檢測(cè)目 標(biāo)物體Ob的XY坐標(biāo)的結(jié)果作為用于指定投影圖像的一部分等的輸入信息等來對(duì)待，并基 于該輸入信息進(jìn)行圖像的切換等。(位置檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu))圖2是本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100中使用的光學(xué) 位置檢測(cè)裝置的電氣結(jié)構(gòu)說明圖。本方式的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10包括向檢測(cè)區(qū)域IOR出射位置檢測(cè)光的3個(gè)發(fā)光 元件12 (第一發(fā)光元件12A、第二發(fā)光元件12B、第三發(fā)光元件12C)和檢測(cè)檢測(cè)區(qū)域IOR內(nèi) 目標(biāo)物體Ob反射的位置檢測(cè)光L3的光檢測(cè)器30。本方式中，3個(gè)發(fā)光元件12位于屏幕部 件四0的屏幕面?zhèn)?，在檢測(cè)區(qū)域IOR的側(cè)向使光軸朝向沿著屏幕面的方向。因 此，從發(fā)光元件12出射的位置檢測(cè)光L2沿著屏幕面^Oa前進(jìn)。3個(gè)發(fā)光元件12的光軸朝向檢測(cè)區(qū)域IOR的4個(gè)角部分IORa IORd之中的3個(gè) 角部分10Ra、10Rb、10Rc。更具體地，第一發(fā)光元件12A的光軸朝向檢測(cè)區(qū)域IOR的角部分 10Ra，從角部分IORa —側(cè)向檢測(cè)區(qū)域IOR出射第一位置檢測(cè)光L2a。第二發(fā)光元件12B的 光軸朝向檢測(cè)區(qū)域IOR的角部分10Rb，從角部分IORb —側(cè)向檢測(cè)區(qū)域IOR出射第二位置檢測(cè)光L2b。第三發(fā)光元件12C的光軸朝向檢測(cè)區(qū)域IOR的角部分10Rc，從角部分IORc —側(cè) 向檢測(cè)區(qū)域IOR出射第三位置檢測(cè)光L2c。發(fā)光元件12由LED (發(fā)光二極管)等構(gòu)成，將由紅外光組成的位置檢測(cè)光L2作為 發(fā)散光出射。也就是說，位置檢測(cè)光L2最好具有能被手指或手寫筆等目標(biāo)物體Ob有效反 射的波長(zhǎng)范圍，因此若目標(biāo)物體Ob是手指等人體，優(yōu)選位置檢測(cè)光L2是在人體表面反射率 高的紅外線(特別是與可見光范圍接近的近紅外線，如波長(zhǎng)850nm附近)或950nm。本方式 中，任一發(fā)光元件12都出射峰值波長(zhǎng)在850nm附近的波長(zhǎng)范圍的紅外光。光檢測(cè)器30由光敏二極管或光敏晶體管等光接收元件組成，在屏幕部件290的屏 幕面—側(cè)，使光接收部31在檢測(cè)區(qū)域IOR的外側(cè)朝向沿著屏幕面的方向。如圖2所示，光學(xué)位置檢測(cè)裝置10具有驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件12 (第一發(fā)光元件12A、第二 發(fā)光元件12B、第三發(fā)光元件12C)的光源驅(qū)動(dòng)部14和位置檢測(cè)部50，來自光檢測(cè)器30的檢 測(cè)結(jié)果向位置檢測(cè)部50輸出。光源驅(qū)動(dòng)部14包括驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件12的光源驅(qū)動(dòng)電路140、 以及通過光源驅(qū)動(dòng)電路140控制多個(gè)發(fā)光元件12中每一個(gè)的發(fā)光強(qiáng)度的光源控制部145。 光源驅(qū)動(dòng)電路140包括驅(qū)動(dòng)作為第一光源的第一發(fā)光元件12A的光源驅(qū)動(dòng)電路140a、驅(qū)動(dòng) 作為第二光源的第二發(fā)光元件12B的光源驅(qū)動(dòng)電路140b和驅(qū)動(dòng)作為第三光源的第三發(fā)光 元件12C的光源驅(qū)動(dòng)電路140c。光源控制部145通過光源驅(qū)動(dòng)電路140a 140c來控制發(fā) 光元件12。位置檢測(cè)部50包括信號(hào)處理部51與XY坐標(biāo)檢測(cè)部52，根據(jù)光檢測(cè)器30的檢測(cè) 結(jié)果檢測(cè)目標(biāo)物體Ob的位置。光源控制部145和位置檢測(cè)部50用信號(hào)線連接并聯(lián)動(dòng)進(jìn)行 對(duì)發(fā)光元件12的驅(qū)動(dòng)和位置檢測(cè)部50中的檢測(cè)動(dòng)作。(位置檢測(cè)光L2的強(qiáng)度分布的結(jié)構(gòu))圖3是本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10中利用的位置檢測(cè)光的強(qiáng) 度分布的說明圖，圖3(a)、(b)、(c)分別是第一位置檢測(cè)光形成的第一強(qiáng)度分布的說明圖、 第二位置檢測(cè)光形成的第二強(qiáng)度分布的說明圖以及第三位置檢測(cè)光形成的第三強(qiáng)度分布 的說明圖。在本方式的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10中，第一發(fā)光元件12A、第二發(fā)光元件12B以及第 三發(fā)光元件12C在與檢測(cè)區(qū)域IOR的角部分10Ra、IORbUORc相對(duì)的位置上，使光軸朝向角 部分10Ra、10Rb、10Rc。另外，從第一發(fā)光元件12A出射的第一位置檢測(cè)光L2a、從第二發(fā)光 元件12B出射的第二位置檢測(cè)光L2b以及從第三發(fā)光元件12C出射的第三位置檢測(cè)光L2c 都是發(fā)散光，這些發(fā)散光在光軸L12a、L12b、L12c附近強(qiáng)度最大，離光軸L12a、L12b、L12c 越遠(yuǎn)，強(qiáng)度連續(xù)地降低。另外，第一位置檢測(cè)光L2a、第二位置檢測(cè)光L2b及第三位置檢測(cè)光 L2c離第一發(fā)光元件12A、第二發(fā)光元件12B及第三發(fā)光元件12C越遠(yuǎn)，強(qiáng)度連續(xù)地降低。因此，從第一發(fā)光元件12A出射的第一位置檢測(cè)光Lh在檢測(cè)區(qū)域IOR中形成如 圖3 (a)所示的第一強(qiáng)度分布L2al。在該第一強(qiáng)度分布L2al中，在角部分IORa形成第一強(qiáng) 度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0，并且，強(qiáng)度隨著與最大強(qiáng)度部分L2a0距離的增加而單 調(diào)減少。本方式的第一強(qiáng)度分布L2al中，強(qiáng)度隨著與最大強(qiáng)度部分L2a0距離的增加而成 直線或近似直線地減少。另外，從第二發(fā)光元件12B出射的第二位置檢測(cè)光L2b在檢測(cè)區(qū) 域IOR中形成如圖3(b)所示的第二強(qiáng)度分布L2bl。在該第二強(qiáng)度分布L2bl中，在角部分 IORb形成第二強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0，并且強(qiáng)度隨著與最大強(qiáng)度部分L2b0距離的增加而單調(diào)減少。本方式的第二強(qiáng)度分布L2bl中，強(qiáng)度隨著與最大強(qiáng)度部分L2b0距 離的增加而成直線或近似直線地減少。另外，從第三發(fā)光元件12C出射的第三位置檢測(cè)光 L2c在檢測(cè)區(qū)域IOR中形成如圖3(c)所示的第三強(qiáng)度分布L2cl。在該第三強(qiáng)度分布L2cl 中，在角部分IORc形成第三強(qiáng)度分布L2cl的最大強(qiáng)度部分L2c0，并且強(qiáng)度隨著與最大強(qiáng)度 部分L2c0距離的增加而單調(diào)減少。本方式的第三強(qiáng)度分布L2cl中，強(qiáng)度隨著與最大強(qiáng)度 部分L2c0距離的增加而成直線或近似直線地減少。這里，第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0和第二強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度 部分L2b0在X軸方向相偏離。另外，第三強(qiáng)度分布L2cl的最大強(qiáng)度部分L2c0位于與連接 第二強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0和第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0的虛 擬直線不重合的位置。也就是說，第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0、第二強(qiáng)度分布 L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0以及第三強(qiáng)度分布L2cl的最大強(qiáng)度部分L2c0位于虛擬三角形 的角部分上。因此，第一強(qiáng)度分布L2al、第二強(qiáng)度分布L2bl及第三強(qiáng)度分布L2cl具有互不 相同的方向上的強(qiáng)度梯度。(坐標(biāo)檢測(cè)的基本原理)本方式的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100中，在位置檢測(cè)用光源部11點(diǎn)亮發(fā)光元 件12并形成檢測(cè)區(qū)域IOR的位置檢測(cè)光L2的強(qiáng)度分布，同時(shí)，光檢測(cè)器30檢測(cè)目標(biāo)物體 Ob反射的位置檢測(cè)光L2，基于該光檢測(cè)器30的檢測(cè)結(jié)果，位置檢測(cè)部50檢測(cè)出檢測(cè)區(qū)域 IOR內(nèi)的目標(biāo)物體Ob的位置。因此，參照?qǐng)D4說明坐標(biāo)檢測(cè)的原理。圖4是本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100的光學(xué)位置檢測(cè) 裝置10的示意性原理說明圖，圖4(a)、(b)分別是目標(biāo)物體反射的位置檢測(cè)光的強(qiáng)度說明 圖以及為使目標(biāo)物體反射的位置檢測(cè)光的強(qiáng)度相等而調(diào)整位置檢測(cè)光的強(qiáng)度分布時(shí)的情 形的說明圖。本方式的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100中，依次點(diǎn)亮位置檢測(cè)用光源部11的 第一發(fā)光元件12A及第二發(fā)光元件12B而出射第一位置檢測(cè)光Lh及第二位置檢測(cè)光L2b 時(shí)，依次形成如圖4(a)、(b)所示的第一強(qiáng)度分布L2al及第二強(qiáng)度分布L2bl。在以下的說 明中，第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0與第二強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0 在Y軸方向的位置一致，而在X軸方向相偏離，所以說明時(shí)以第一強(qiáng)度分布L2al中X軸方 向的分量作為X坐標(biāo)檢測(cè)用第一強(qiáng)度分布、第二強(qiáng)度分布L2bl中X軸方向的分量作為 X坐標(biāo)檢測(cè)用第二強(qiáng)度分布L2)(b。為了利用X坐標(biāo)檢測(cè)用第一強(qiáng)度分布及X坐標(biāo)檢測(cè)用第二強(qiáng)度分布L2)(b來 檢測(cè)X軸方向的位置(X坐標(biāo))，如圖4(a)所示，首先，在第一期間中熄滅第二發(fā)光元件12B 而點(diǎn)亮第一發(fā)光元件12A，形成強(qiáng)度從X軸方向的另一側(cè)X2向一側(cè)Xl單調(diào)減少的X坐標(biāo) 檢測(cè)用第一強(qiáng)度分布L2fe。然后，在第二期間中熄滅第一發(fā)光元件12A而點(diǎn)亮第二發(fā)光元 件12B，形成強(qiáng)度從X軸方向的一側(cè)Xl向另一側(cè)X2單調(diào)減少的X坐標(biāo)檢測(cè)用第二強(qiáng)度分 布L2Xb。因此，若在檢測(cè)區(qū)域IOR中配置有目標(biāo)物體0b，則第一位置檢測(cè)光Lh及第二位 置檢測(cè)光L2b被目標(biāo)物體Ob反射，其反射光的一部分被光檢測(cè)器30檢測(cè)。這里，由于第一 期間形成的X坐標(biāo)檢測(cè)用第一強(qiáng)度分布及第二期間形成的X坐標(biāo)檢測(cè)用第二強(qiáng)度分 布L2)(b具有一定的分布，所以可通過以下的方法等來根據(jù)光檢測(cè)器30的檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)出 目標(biāo)物體Ob的X坐標(biāo)。
例如，根據(jù)為了使第一期間中形成X坐標(biāo)檢測(cè)用第一強(qiáng)度分布時(shí)的光檢測(cè)器 30的檢測(cè)值L)(a與第二期間中形成X坐標(biāo)檢測(cè)用第二強(qiáng)度分布L2)(b時(shí)的光檢測(cè)器30的檢 測(cè)值L)(b相等而調(diào)整對(duì)發(fā)光元件12的控制量(驅(qū)動(dòng)電流)時(shí)的調(diào)整量來檢測(cè)目標(biāo)物體Ob 的X坐標(biāo)。該方法中，若第一期間中光檢測(cè)器30的檢測(cè)值LXa與第二期間中光檢測(cè)器30 的檢測(cè)值LXb相等，則可知道圖3所示的第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0到目標(biāo) 物體Ob的距離與從第二強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0到目標(biāo)物體Ob的距離相等。與此相反，當(dāng)?shù)谝黄陂g中光檢測(cè)器30的檢測(cè)值LXa與第二期間中光檢測(cè)器30的 檢測(cè)值LXb不相同的情況下，為了使檢測(cè)值LXa、LXb相等，調(diào)整對(duì)第一發(fā)光元件12A及第二 發(fā)光元件12B的控制量(驅(qū)動(dòng)電流)，如圖4(b)所示，再次在第一期間中形成X坐標(biāo)檢測(cè)用 第一強(qiáng)度分布，在第二期間中形成X坐標(biāo)檢測(cè)用第二強(qiáng)度分布L2)(b。結(jié)果，若第一期 間中光檢測(cè)器30的檢測(cè)值LXa與第二期間中光檢測(cè)器30的檢測(cè)值LXb變?yōu)橄嗟?，則第一 期間中對(duì)第一發(fā)光元件12A的控制量的調(diào)整量AIJCa與第二期間中對(duì)第二發(fā)光元件12B的 控制量的調(diào)整量Δ LXb的比對(duì)應(yīng)于目標(biāo)物體Ob從圖3所示的第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng) 度部分L2a0與第二強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0的中點(diǎn)的偏移量之比。另外，第一 期間中光檢測(cè)器30的檢測(cè)值LXa和第二期間中光檢測(cè)器30的檢測(cè)值LXb變?yōu)橄嗟葧r(shí)的第 一期間中對(duì)第一發(fā)光元件12A的控制量與第二期間中對(duì)第二發(fā)光元件12B的控制量之比對(duì) 應(yīng)于從圖3所示的第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0到目標(biāo)物體Ob的距離與從第 二強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0到目標(biāo)物體Ob的距離之比。因此，由于知道從第一 強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0到目標(biāo)物體Ob的距離與從第二強(qiáng)度分布L2bl的最大 強(qiáng)度部分L2b0到目標(biāo)物體Ob的距離之比，從而可檢測(cè)出目標(biāo)物體Ob的X坐標(biāo)。應(yīng)當(dāng)說明的是，當(dāng)?shù)谝黄陂g中光檢測(cè)器30的檢測(cè)值L)(a與第二期間中光檢測(cè)器30 的檢測(cè)值LXb不相同的情況下，為了使檢測(cè)值LXa、LXb相等，例如，既可以使第一期間中對(duì) 第一發(fā)光元件12A的控制量減少調(diào)整量Δ LXa的量，或者，也可以使第二期間中對(duì)第二發(fā)光 元件12Β的控制量增大調(diào)整量ALXb的量。結(jié)果，若第一期間中光檢測(cè)器30的檢測(cè)值LXa 與第二期間中光檢測(cè)器30的檢測(cè)值LXb變?yōu)橄嗟?，則調(diào)整控制量后的第一期間中對(duì)第一發(fā) 光元件12Α的控制量與調(diào)整控制量后的第二期間中對(duì)第二發(fā)光元件12Β的控制量之比對(duì)應(yīng) 于從圖3所示的第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0到目標(biāo)物體Ob的距離與從第二 強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0到目標(biāo)物體Ob的距離之比。因此，由于知道從第一強(qiáng) 度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0到目標(biāo)物體Ob的距離與從第二強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng) 度部分L2b0到目標(biāo)物體Ob的距離之比，從而可檢測(cè)出目標(biāo)物體Ob的X坐標(biāo)。在采用上述任一種方法的情況下，同樣地，如果在第三期間及第四期間中依次點(diǎn) 亮在Y軸方向分開的發(fā)光元件12、例如第二發(fā)光元件12B及第三發(fā)光元件12C并進(jìn)行上述 處理，就可檢測(cè)出目標(biāo)物體Ob的Y坐標(biāo)。如上所述，當(dāng)基于光檢測(cè)器30的檢測(cè)結(jié)果獲取目標(biāo)物體Ob在檢測(cè)區(qū)域IOR內(nèi)的 位置信息時(shí)，例如可采用將微處理器(MP U)用作光源控制部145、位置檢測(cè)部50并由此執(zhí) 行規(guī)定的軟件(操作程序)來進(jìn)行處理的結(jié)構(gòu)。另外，也可參照?qǐng)D5，如以下說明的那樣采 用使用了邏輯電路等硬件的信號(hào)處理部來進(jìn)行處理的結(jié)構(gòu)。(位置檢測(cè)部50的結(jié)構(gòu)示例)圖5是本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100中的信號(hào)處理內(nèi)容的說明圖，圖5(a)、(b)分別是應(yīng)用了本發(fā)明的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100的位 置檢測(cè)部50的說明圖以及位置檢測(cè)部50的發(fā)光強(qiáng)度補(bǔ)償指令部中的處理內(nèi)容的說明圖。 這里所示的位置檢測(cè)部50是參照?qǐng)D4所說明的方法中基于為了使第一期間及第二期間中 光檢測(cè)器30的檢測(cè)值LXa、LXb相等而調(diào)整對(duì)第一發(fā)光元件12A及第二發(fā)光元件12B的控 制量(驅(qū)動(dòng)電流)時(shí)的調(diào)整量或控制量來檢測(cè)目標(biāo)物體Ob的X坐標(biāo)的方法。另外，由于用 于檢測(cè)X軸坐標(biāo)及Y坐標(biāo)的結(jié)構(gòu)相同，以下的說明中僅說明求X坐標(biāo)的情況。如圖5(a)所示，本方式的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100中，光源驅(qū)動(dòng)電路140 被表示為在第一期間中通過可變電阻111向多個(gè)發(fā)光元件12中的每一個(gè)施加規(guī)定電流值 的驅(qū)動(dòng)脈沖，在第二期間中通過可變電阻112及翻轉(zhuǎn)電路113向多個(gè)發(fā)光元件12中的每一 個(gè)施加規(guī)定電流值的驅(qū)動(dòng)脈沖。因此，光源驅(qū)動(dòng)電路140在第一期間和第二期間中對(duì)發(fā)光 元件12施加逆相的驅(qū)動(dòng)脈沖。而且，在第一期間中形成X坐標(biāo)檢測(cè)用第一強(qiáng)度分布 時(shí)的第一位置檢測(cè)光Lh經(jīng)目標(biāo)物體Ob反射后的光被共同的光檢測(cè)器30接收，并且，在第 二期間中形成X坐標(biāo)檢測(cè)用第二強(qiáng)度分布L2)(b時(shí)的第二位置檢測(cè)光L2b經(jīng)目標(biāo)物體Ob反 射后的光被共同的光檢測(cè)器30接收。在光強(qiáng)度信號(hào)生成電路150中，光檢測(cè)器30與IkQ 大小的電阻30r串聯(lián)電連接，并在它們的兩端施加偏壓Vb。在該光強(qiáng)度信號(hào)生成電路150中，位置檢測(cè)部50電連接在光檢測(cè)器30和電阻30r 的連接點(diǎn)Pl上。從光檢測(cè)器30與電阻30r的連接點(diǎn)Pl輸出的檢測(cè)信號(hào)Vc用下式表示。Vc = V30/ (V30+ 電阻 30r 的電阻值)V30 光檢測(cè)器30的等效電阻因此，比較環(huán)境光未入射至光檢測(cè)器30的情況與環(huán)境光已入射至光檢測(cè)器30的 情況，環(huán)境光已入射至光檢測(cè)器30的情況下，檢測(cè)信號(hào)Vc的電平和振幅都變大。位置檢測(cè)部50大致包括位置檢測(cè)用信號(hào)提取電路190、位置檢測(cè)用信號(hào)分離電路 170以及發(fā)光強(qiáng)度補(bǔ)償指令電路180。另外，發(fā)光強(qiáng)度補(bǔ)償指令電路180作為圖2所示的光 源控制部145的一部分發(fā)揮作用。位置檢測(cè)用信號(hào)提取電路190具有由InF左右的電容器組成的濾波器192，該濾波 器192起到從自光檢測(cè)器30與電阻30r的連接點(diǎn)Pl輸出的信號(hào)中除去直流分量的高通濾 波器的作用。因此，通過濾波器192從由光檢測(cè)器30與電阻30r的連接點(diǎn)Pl輸出的檢測(cè) 信號(hào)Vc中提取出第一期間及第二期間中光檢測(cè)器30所檢測(cè)的位置檢測(cè)光L2的位置檢測(cè) 信號(hào)Vd。也就是說，相對(duì)于位置檢測(cè)光L2已經(jīng)過調(diào)制，由于環(huán)境光在某一期間內(nèi)可認(rèn)為強(qiáng) 度是一定的，所以由環(huán)境光引起的低頻分量或直流分量被濾波器192除去。另外，位置檢測(cè)用信號(hào)提取電路190在濾波器192的后段具有包括220kQ左右的 反饋電阻194的加法電路193，通過濾波器192提取的位置檢測(cè)信號(hào)Vd作為疊加在偏壓Vb 的1/2倍的電壓V/2上的位置檢測(cè)信號(hào)Vs輸出至位置檢測(cè)用信號(hào)分離電路170。位置檢測(cè)用信號(hào)分離電路170包括在第一期間中與向發(fā)光元件12施加的驅(qū)動(dòng)脈 沖同步地進(jìn)行開關(guān)操作的開關(guān)171、比較器172以及與比較器172的各輸入線電連接的電容 器173。因此，若位置檢測(cè)信號(hào)Vs輸入至位置檢測(cè)用信號(hào)分離電路170，則從位置檢測(cè)用信 號(hào)分離電路170向發(fā)光強(qiáng)度補(bǔ)償指令電路180交替地輸出第一期間中的位置檢測(cè)信號(hào)Vs 的實(shí)效值Vea與第二期間中的位置檢測(cè)信號(hào)Vs的實(shí)效值Veb。發(fā)光強(qiáng)度補(bǔ)償指令電路180比較實(shí)效值Vea、Veb并進(jìn)行如圖5(b)所示的處理，為使第一期間中的位置檢測(cè)信號(hào)Vs的實(shí)效值Vea與第二期間中的位置檢測(cè)信號(hào)Vs的實(shí)效值 Veb為同一電平，向光源驅(qū)動(dòng)電路140輸出控制信號(hào)Vf以控制光源驅(qū)動(dòng)電路140。也就是 說，發(fā)光強(qiáng)度補(bǔ)償指令電路180比較第一期間中的位置檢測(cè)信號(hào)Vs的實(shí)效值Vea與第二期 間中的位置檢測(cè)信號(hào)Vs的實(shí)效值Veb，在它們相等的情況下維持現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)條件。與此相 反，在第一期間中的位置檢測(cè)信號(hào)Vs的實(shí)效值Vea比第二期間中的位置檢測(cè)信號(hào)Vs的實(shí) 效值Veb低的情況下，發(fā)光強(qiáng)度補(bǔ)償指令電路180降低可變電阻111的電阻值來提高第一 期間中第一發(fā)光元件12A的出射光量。另外，在第二期間中的位置檢測(cè)信號(hào)Vs的實(shí)效值Veb 比第一期間中的位置檢測(cè)信號(hào)Vs的實(shí)效值Vea低的情況下，發(fā)光強(qiáng)度補(bǔ)償指令電路180降 低可變電阻112的電阻值來提高第二期間中第二發(fā)光元件12B的出射光量。像這樣地在帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100中通過位置檢測(cè)部50的發(fā)光強(qiáng)度補(bǔ) 償指令電路180來控制第一發(fā)光元件12A及第二發(fā)光元件12B的控制量(電流量)，以使第 一期間及第二期間中光檢測(cè)器30的檢測(cè)量相同。因此，在發(fā)光強(qiáng)度補(bǔ)償指令電路180中， 由于存在與為使第一期間中的位置檢測(cè)信號(hào)Vs的實(shí)效值Vea與第二期間中的位置檢測(cè)信 號(hào)Vs的實(shí)效值Veb變?yōu)橥浑娖降膶?duì)發(fā)光元件12的控制量相關(guān)的信息，所以若將該信息 作為位置檢測(cè)信號(hào)Vg向XY坐標(biāo)檢測(cè)部52輸出，則XY坐標(biāo)檢測(cè)部52可得到檢測(cè)區(qū)域IOR 中的目標(biāo)物體Ob的X坐標(biāo)。另外，利用同樣的原理，XY坐標(biāo)檢測(cè)部52可得到檢測(cè)區(qū)域IOR 中的目標(biāo)物體Ob的Y坐標(biāo)。另外，在本方式中，在位置檢測(cè)用信號(hào)提取電路190中，濾波器192從由光檢測(cè)器 30與電阻30ι 的連接點(diǎn)Pl輸出的檢測(cè)信號(hào)Vc中去除由環(huán)境光引起的直流分量而提取位置 檢測(cè)信號(hào)Vd。因此，即使在自光檢測(cè)器30與電阻30ι 的連接點(diǎn)Pl輸出的檢測(cè)信號(hào)Vc中 包含由環(huán)境光的紅外分量引起的信號(hào)分量的情況下，也能消除該環(huán)境光的影響。(XY坐標(biāo)檢測(cè)操作)參照?qǐng)D1、圖3及圖6，具體地說明在本方式的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100中 檢測(cè)檢測(cè)區(qū)域IOR內(nèi)的目標(biāo)物體Ob的位置的操作。圖6是本發(fā)明實(shí)施方式1涉及的帶位 置檢測(cè)功能的顯示裝置100中的XY坐標(biāo)檢測(cè)操作的說明圖。在本方式的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100中，為檢測(cè)檢測(cè)區(qū)域IOR內(nèi)的目標(biāo)物 體Ob的XY坐標(biāo)，通過以下說明的第一期間及第二期間檢測(cè)X坐標(biāo)，通過第三期間及第四期 間檢測(cè)Y坐標(biāo)。在本方式的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100中，為了檢測(cè)檢測(cè)區(qū)域IOR內(nèi)的目標(biāo) 物體Ob的X坐標(biāo)，首先，在第一期間中，熄滅第二發(fā)光元件12B及第三發(fā)光元件12C而點(diǎn)亮 第一發(fā)光元件12A，形成圖3 (a)所示的第一強(qiáng)度分布L2al。然后在第二期間中，熄滅第一 發(fā)光元件12A及第三發(fā)光元件12C而點(diǎn)亮第二發(fā)光元件12B，形成如圖3(b)所示的第二強(qiáng) 度分布L2bl。結(jié)果，若第一期間中光檢測(cè)器30的檢測(cè)值與第二期間中光檢測(cè)器30的檢測(cè) 值相等，就可知道從圖3所示的第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0到目標(biāo)物體Ob的 距離與從第二強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0到目標(biāo)物體Ob的距離相等。與此相反，在第一期間中的光檢測(cè)器30的檢測(cè)值與第二期間中的光檢測(cè)器30的 檢測(cè)值不相同的情況下，為了使它們的檢測(cè)值相等，調(diào)整對(duì)第一發(fā)光元件12A及第二發(fā)光 元件12B的控制量(驅(qū)動(dòng)電流)，再次在第一期間中形成第一強(qiáng)度分布L2al，在第二期間 中形成第二強(qiáng)度分布L2bl。結(jié)果，若第一期間中光檢測(cè)器30的檢測(cè)值與第二期間中光檢測(cè)器30的檢測(cè)值變?yōu)橄嗟龋瑒t求出第一期間中對(duì)第一發(fā)光元件12A的控制量的調(diào)整量與第二 期間中對(duì)第二發(fā)光元件12B的控制量的調(diào)整量之比?；蛘?，求出第一期間中的光檢測(cè)器30 的檢測(cè)值與第二期間中的光檢測(cè)器30的檢測(cè)值變?yōu)橄嗟葧r(shí)的第一期間中對(duì)第一發(fā)光元件 12A的控制量與第二期間中對(duì)第二發(fā)光元件12B的控制量之比。由于這些比對(duì)應(yīng)于從圖3 所示的第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0到目標(biāo)物體Ob的距離與從第二強(qiáng)度分布 L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0到目標(biāo)物體Ob的距離之比，從而可知目標(biāo)物體Ob在圖6 (a)所 示的線Xab上。接下來，為了檢測(cè)檢測(cè)區(qū)域IOR內(nèi)的目標(biāo)物體Ob的Y坐標(biāo)，首先，在第三期間中， 熄滅第一發(fā)光元件12A及第三發(fā)光元件12C而點(diǎn)亮第二發(fā)光元件12B，形成如圖3(b)所示 的第二強(qiáng)度分布L2bl。然后在第四期間中，熄滅第一發(fā)光元件12A及第二發(fā)光元件12B而 點(diǎn)亮第三發(fā)光元件12C，形成如圖3 (c)所示的第三強(qiáng)度分布L2cl。結(jié)果，若第三期間中光 檢測(cè)器30的檢測(cè)值與第四期間中光檢測(cè)器30的檢測(cè)值相等，就可知從圖3所示的第二強(qiáng) 度分布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0到目標(biāo)物體Ob的距離與從第三強(qiáng)度分布L2cl的最大強(qiáng) 度部分L2c0到目標(biāo)物體Ob的距離相等。與此相反，在第三期間中的光檢測(cè)器30的檢測(cè)值與第四期間中的光檢測(cè)器30的 檢測(cè)值不相同的情況下，為了使這些檢測(cè)值相等，調(diào)整對(duì)第二發(fā)光元件12B及第三發(fā)光元 件12C的控制量(驅(qū)動(dòng)電流)，再次在第三期間中形成第二強(qiáng)度分布L2bl，在第四期間中形 成第三強(qiáng)度分布L2cl。結(jié)果，若第三期間中光檢測(cè)器30的檢測(cè)值與第四期間中光檢測(cè)器 30的檢測(cè)值變?yōu)橄嗟?，則求出第三期間中對(duì)第二發(fā)光元件12B的控制量的調(diào)整量與第四期 間中對(duì)第三發(fā)光元件12C的控制量的調(diào)整量之比。另外，求出第三期間中的光檢測(cè)器30 的檢測(cè)值與第四期間中的光檢測(cè)器30的檢測(cè)值變?yōu)橄嗟葧r(shí)的第三期間中對(duì)第二發(fā)光元件 12B的控制量與第四期間中對(duì)第三發(fā)光元件12C的控制量之比。由于這些比對(duì)應(yīng)于從圖3 所示的第一強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0到目標(biāo)物體Ob的距離與從第二強(qiáng)度分布 L2cl的最大強(qiáng)度部分L2c0到目標(biāo)物體Ob的距離之比，從而可知目標(biāo)物體Ob在圖6 (b)所 示的線上。這樣地求出線XabJbc后，如圖6 (c)所示，若求得線XabJbc的交點(diǎn)的坐標(biāo)，就可 求出目標(biāo)物體Ob的XY坐標(biāo)。另外，雖然在本方式中第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0、第二強(qiáng)度分布 L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0以及第三強(qiáng)度分布L2cl的最大強(qiáng)度部分L2c0位于檢測(cè)區(qū)域IOR 的角部分10Ra、IORbUORc上，但即使最大強(qiáng)度部分L2aO、L2bO、L2cO在上述以外的位置，也 可用上述的方法求出目標(biāo)物體Ob的XY坐標(biāo)。也就是說，雖然本方式中最大強(qiáng)度部分L2a0、 L2b0、L2c0位于相當(dāng)于虛擬直角三角形的角的位置，但最大強(qiáng)度部分L2a0、L2b0、L2c0也 可以位于相當(dāng)于直角三角形以外的三角形的角的位置。任何情況下，最大強(qiáng)度部分L2a0、 L2b0、L2c0不在同一直線上即可。另外，雖然本方式中最大強(qiáng)度部分L2a0、L2b0排列在X 軸上、最大強(qiáng)度部分L2bO、L2cO排列在Y軸上，但不限于該布局，最大強(qiáng)度部分L2aO、L2bO、 L2c0不在同一直線上即可。(本方式的主要效果)如以上所述，本方式的光學(xué)檢測(cè)裝置10中，從發(fā)光元件12向檢測(cè)區(qū)域IOR出射位 置檢測(cè)光L2 (第一位置檢測(cè)光L2a、第二位置檢測(cè)光L2b及第三位置檢測(cè)光L2c)并在檢測(cè)區(qū)域IOR形成位置檢測(cè)光L2的強(qiáng)度分布，通過光檢測(cè)器30檢測(cè)檢測(cè)區(qū)域IOR中目標(biāo)物體 Ob反射的位置檢測(cè)光L3。因此，不用在檢測(cè)區(qū)域IOR周圍配置多個(gè)光源、光檢測(cè)器也可光 學(xué)地檢測(cè)目標(biāo)物體Ob的位置。這里，向檢測(cè)區(qū)域IOR出射帶第一強(qiáng)度分布L2al的第一位置檢測(cè)光L2a、帶在偏 離第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0的位置上具有最大強(qiáng)度部分L2b0的第二強(qiáng)度 分布L2bl的第二位置檢測(cè)光L2b、以及帶在偏離連接兩個(gè)最大強(qiáng)度部分L2aO、L2bO的虛擬 直線的位置上具有最大強(qiáng)度部分L2c0的第三強(qiáng)度分布L2cl的第三位置檢測(cè)光L2c作為位 置檢測(cè)光L2。因此，若使用第一位置檢測(cè)光L2a、第二位置檢測(cè)光L2b及第三位置檢測(cè)光 L2c其中的兩種位置檢測(cè)光和另一組合的兩種位置檢測(cè)光，位置檢測(cè)部50就可根據(jù)光檢測(cè) 器30的光接收結(jié)果檢測(cè)目標(biāo)物體Ob的XY坐標(biāo)。也就是說，如果比較光檢測(cè)器30對(duì)目標(biāo) 物體Ob反射的第一位置檢測(cè)光L2a的光接收強(qiáng)度與光檢測(cè)器30對(duì)目標(biāo)物體Ob反射的第 二位置檢測(cè)光L2b的光接收強(qiáng)度以及比較光檢測(cè)器30對(duì)目標(biāo)物體Ob反射的第二位置檢測(cè) 光L2b的光接收強(qiáng)度與光檢測(cè)器30對(duì)目標(biāo)物體Ob反射的第三位置檢測(cè)光L2c的光接收強(qiáng) 度，即能夠以比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)光學(xué)地檢測(cè)出目標(biāo)物體Ob的2維坐標(biāo)。另外，由于位置檢測(cè) 光L2由紅外光組成，所以具有位置檢測(cè)光L2不會(huì)妨礙圖像的顯示的優(yōu)點(diǎn)。另外，第一強(qiáng)度分布L2al、第二強(qiáng)度分布L2bl及第三強(qiáng)度分布L2cl中，強(qiáng)度隨著 與最大強(qiáng)度部分L2a0、L2b0、L2c0的距離的增加而單調(diào)減少。特別地，本方式中的第一強(qiáng) 度分布L2al、第二強(qiáng)度分布L2bl及第三強(qiáng)度分布L2cl中，強(qiáng)度隨著與最大強(qiáng)度部分L2a0、 L2bO、L2cO距離的增加而成直線地或近似直線地減少。因此，由于目標(biāo)物體Ob的位置與光 檢測(cè)器30的光接收強(qiáng)度是比較簡(jiǎn)單的關(guān)系，所以能比較簡(jiǎn)單的處理高精度地檢測(cè)出目標(biāo) 物體Ob的位置。另外，位置檢測(cè)用光源部11按不同定時(shí)出射第一位置檢測(cè)光L2a、第二位置檢測(cè) 光L2b及第三位置檢測(cè)光L2c。因此，即使第一位置檢測(cè)光L2a、第二位置檢測(cè)光L2b及第 三位置檢測(cè)光L2c的波長(zhǎng)相同，也可以用一個(gè)光檢測(cè)器30檢測(cè)第一位置檢測(cè)光L2a、第二位 置檢測(cè)光L2b及第三位置檢測(cè)光L2c，從而可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。更進(jìn)一步，第一發(fā)光元件12A、第二發(fā)光元件12B及第三發(fā)光元件12C是發(fā)光二極 管，出射由發(fā)散光組成的紅外光。因此，相應(yīng)于光軸的位置即為強(qiáng)度分布的最大強(qiáng)度部分， 可容易地形成強(qiáng)度隨著與該最大強(qiáng)度部分的距離的增加而單調(diào)減少的強(qiáng)度分布。[實(shí)施方式2]圖7是本發(fā)明實(shí)施方式2涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10及帶位置檢測(cè)功能的顯示 裝置100的示意性結(jié)構(gòu)說明圖，圖7(a)、(b)分別是從斜上方觀看帶位置檢測(cè)功能的顯示裝 置100的主要部分時(shí)的外觀的示意性說明圖以及側(cè)視時(shí)的外觀的示意性說明圖。另外，由 于本方式的基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同，所以以同一符號(hào)標(biāo)注共同部分并省略了對(duì)它們的 說明。實(shí)施方式1中，將發(fā)光元件12在屏幕部件四0的屏幕面^Oa —側(cè)配置在檢測(cè)區(qū) 域IOR的側(cè)旁，但在本方式中，如圖7所示，將發(fā)光元件12 (第一發(fā)光元件12A、第二發(fā)光元 件12B及第三發(fā)光元件12C)配置在屏幕部件四0的屏幕面^Oa側(cè)相反側(cè)的背面?zhèn)萟Ob 上。也就是說，發(fā)光元件12 (第一發(fā)光元件12A、第二發(fā)光元件12B及第三發(fā)光元件12C)相 對(duì)于檢測(cè)區(qū)域IOR被配置在輸入操作側(cè)的對(duì)側(cè)。
這里，發(fā)光元件12使光軸經(jīng)由屏幕部件290朝向檢測(cè)區(qū)域10R，并向檢測(cè)區(qū)域IOR 出射由紅外光組成的位置檢測(cè)光L2。也就是說，屏幕部件290在屏幕面^Oa側(cè)具有白色的 屏幕，該屏幕對(duì)由紅外光組成的位置檢測(cè)光L2具有透光性。另外，屏幕部件四0中，為了提 高屏幕上所顯示的圖像的質(zhì)量，有時(shí)會(huì)在屏幕的背面?zhèn)刃纬珊谏恼诠鈱樱@樣的情況下， 若在遮光層上預(yù)先形成多個(gè)由微細(xì)的孔組成的透光部，則屏幕部件290對(duì)由紅外光組成的 位置檢測(cè)光L2具有透光性。本方式中，光檢測(cè)器30由光敏二極管或光敏晶體管等光接收元件組成，在屏幕部 件四0的屏幕面^Oa —側(cè)，使光接收部31在檢測(cè)區(qū)域IOR的外側(cè)朝向沿著屏幕面^Oa的 方向。這樣構(gòu)成的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10中，第一發(fā)光元件12A、第二發(fā)光元件12B及第三 發(fā)光元件12C在與檢測(cè)區(qū)域IOR的角部分10Ra、IORbUORc相對(duì)的位置上使光軸朝向角部 分10Ra、10Rb、10Rc。另外，從第一發(fā)光元件12A出射的第一位置檢測(cè)光L2a、從第二發(fā)光元 件12B出射的第二位置檢測(cè)光L2b及從第三發(fā)光元件12C出射的第三位置檢測(cè)光L2c都是 發(fā)散光，該發(fā)散光在光軸Llh、L12b、L12c附近強(qiáng)度最大，離光軸Lib、L12b、L12c越遠(yuǎn)，強(qiáng) 度連續(xù)地降低。因此，本方式也與實(shí)施方式1相同，從第一發(fā)光元件12A出射的第一位置檢測(cè)光 Lh在檢測(cè)區(qū)域IOR形成如圖3(a)所示的第一強(qiáng)度分布L2al。在該第一強(qiáng)度分布L2al 中，在角部分IORa是第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0，且強(qiáng)度隨著與最大強(qiáng)度部分 L2a0距離的增加而單調(diào)減少。在本方式的第一強(qiáng)度分布L2al中，強(qiáng)度隨著與最大強(qiáng)度部分 L2a0的距離的增加而成直線地或近似直線地減少。另外，從第二發(fā)光元件12B出射的第二 位置檢測(cè)光L2b在檢測(cè)區(qū)域IOR形成如圖3(b)所示的第二強(qiáng)度分布L2bl。在該第二強(qiáng)度 分布L2bl中，在角部分IORb是第二強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0，且強(qiáng)度隨著與最 大強(qiáng)度部分L2b0距離的增加而單調(diào)減少。在本方式的第二強(qiáng)度分布L2bl中，強(qiáng)度隨著與最 大強(qiáng)度部分L2b0的距離的增加而成直線地或近似直線地減少。另外，從第三發(fā)光元件12C 出射的第三位置檢測(cè)光L2c在檢測(cè)區(qū)域IOR形成如圖3(c)所示的第三強(qiáng)度分布L2cl。在 該第三強(qiáng)度分布L2cl中，在角部分IORc是第三強(qiáng)度分布L2cl的最大強(qiáng)度部分L2c0，且強(qiáng) 度隨著與最大強(qiáng)度部分L2c0距離的增加而單調(diào)減少。在本方式的第三強(qiáng)度分布L2cl中， 強(qiáng)度隨著與最大強(qiáng)度部分L2c0的距離的增加而成直線地或近似直線地減少。這里，第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0與第二強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度 部分L2b0在X軸方向相偏離。另外，第三強(qiáng)度分布L2cl的最大強(qiáng)度部分L2c0位于與連接 第二強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0與第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0的虛 擬直線不相重合的位置。也就是說，第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0、第二強(qiáng)度分 布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0及第三強(qiáng)度分布L2cl的最大強(qiáng)度部分L2c0位于虛擬三角形 的角部分上。因此，第一強(qiáng)度分布L2al、第二強(qiáng)度分布L2bl及第三強(qiáng)度分布L2cl具有互不 相同方向上的強(qiáng)度梯度。因此，與實(shí)施方式1相同，本方式的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10中也能 根據(jù)參照?qǐng)D4及圖6所說明的方法檢測(cè)目標(biāo)物體Ob的XY坐標(biāo)。[實(shí)施方式3]圖8是本發(fā)明實(shí)施方式3涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10及帶位置檢測(cè)功能的顯示 裝置100的示意性結(jié)構(gòu)說明圖，圖8(a)、(b)分別是從斜上方觀看帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100的主要部分時(shí)的外觀的示意性說明圖以及側(cè)視時(shí)的外觀的示意性說明圖。圖9是本 發(fā)明實(shí)施方式3所涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10的說明圖，圖9 (a)、(b)、(c)分別是光學(xué)位 置檢測(cè)裝置10的截面結(jié)構(gòu)的示意性說明圖、光學(xué)位置檢測(cè)裝置中所用的導(dǎo)光板等的結(jié)構(gòu) 說明圖以及導(dǎo)光板內(nèi)的位置檢測(cè)用紅外光的衰減狀態(tài)的說明圖。另外，由于本方式的基本 結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同，故以同一符號(hào)標(biāo)注共同部分并省略了對(duì)它們的說明。此外，圖9中 Z軸方向示作上下方向。在上述實(shí)施方式1、2中，發(fā)光元件12的光軸朝向檢測(cè)區(qū)域10R，但本方式中如參照 圖9及圖10所說明的那樣，使用了由聚碳酸酯、丙烯樹脂等透明樹脂板等組成的導(dǎo)光板13， 發(fā)光元件12的光軸朝向檢測(cè)區(qū)域10R。因此，從發(fā)光元件12出射的位置檢測(cè)光L2通過導(dǎo) 光板13向檢測(cè)區(qū)域IOR出射。更詳細(xì)地，如圖8及圖9所示，本方式的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10在屏幕部件290的背 面?zhèn)壬暇哂衅矫嫘螤罱崎L(zhǎng)方形的導(dǎo)光板13。也就是說，導(dǎo)光板13相對(duì)于檢測(cè)區(qū)域 IOR配置在輸入操作側(cè)的對(duì)側(cè)。從Z軸方向看時(shí)，導(dǎo)光板13具有與設(shè)置在屏幕部件四0的 前方的檢測(cè)區(qū)域IOR基本相似的形狀，導(dǎo)光板13的角部分13a 13d位于與檢測(cè)區(qū)域IOR 的角部分IORa IORd大致相同的方向上。這里，在導(dǎo)光板13中，朝向檢測(cè)區(qū)域IOR的一面是光出射面13s，角部分IORa IORd被用作從發(fā)光元件12出射的位置檢測(cè)光L2的光入射部。更具體地說，發(fā)光元件12 (第 一發(fā)光元件12A、第二發(fā)光元件12B及第三發(fā)光元件12C)在與導(dǎo)光板13的角部分13a、13b、 13c相對(duì)的位置上使光軸朝向角部分13a、13b、13c。因此，發(fā)光元件12相對(duì)于檢測(cè)區(qū)域IOR 配置于輸入操作側(cè)的對(duì)側(cè)。另外，在導(dǎo)光板13的背面13t或光出射面13s上設(shè)置有表面凹 凸結(jié)構(gòu)、棱鏡結(jié)構(gòu)、散射層(未予圖示)等，通過這樣的光散射結(jié)構(gòu)，從角部分13a、13b、13c 入射并在內(nèi)部傳播的光隨著沿其傳播方向前進(jìn)而漸漸地偏轉(zhuǎn)并由光出射面13s出射。另 外，在導(dǎo)光板13的光出射側(cè)，為了實(shí)現(xiàn)位置檢測(cè)光L2a L2d的均勻化，有時(shí)也會(huì)根據(jù)需 要配置棱鏡片或光散射板等光學(xué)片。本方式中，光檢測(cè)器30也由光敏二極管或光敏晶體管等光接收元件組成，在屏幕 部件四0的屏幕面^Oa —側(cè)，使光接收部31在檢測(cè)區(qū)域IOR的外側(cè)朝向沿著屏幕面^Oa 的方向。這樣構(gòu)成的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10中，從發(fā)光元件12出射的位置檢測(cè)光L2從導(dǎo)光 板13的角部分13a 13d入射后，邊在導(dǎo)光板13內(nèi)部傳播，邊從光出射面13s出射。因此， 從導(dǎo)光板13的光出射面13s向檢測(cè)區(qū)域IOR出射的位置檢測(cè)光L2被目標(biāo)物體Ob反射后， 目標(biāo)物體Ob反射的位置檢測(cè)光L3被光檢測(cè)器30檢測(cè)。這里，從發(fā)光元件12出射的位置檢測(cè)光L2從導(dǎo)光板13的角部分13a 13d入射 后，邊在導(dǎo)光板13內(nèi)部傳播，邊從光出射面13s出射。例如，從第一發(fā)光元件12A出射的 第一位置檢測(cè)光Lh邊在導(dǎo)光板13的內(nèi)部傳播，邊從光出射面13s出射。此時(shí)，如圖9(c) 所示，從導(dǎo)光板13向檢測(cè)區(qū)域IOR出射的第一位置檢測(cè)光Lh的光量隨著與第一發(fā)光元件 12A的距離而直線衰減。從第二發(fā)光元件12B出射的第二位置檢測(cè)光L2b及從第三發(fā)光元 件12C出射的第三位置檢測(cè)光L2c也是同樣地邊衰減邊從光出射面13s出射。另外，第一 發(fā)光元件12A配置在導(dǎo)光板13的角部分13a處，第二發(fā)光元件12B配置在導(dǎo)光板13的角 部分1 處，第三發(fā)光元件12C配置在導(dǎo)光板13的角部分13c處。
因此，本方式也與實(shí)施方式1相同，從第一發(fā)光元件12A出射的第一位置檢測(cè)光 Lh在檢測(cè)區(qū)域IOR形成如圖3(a)所示的第一強(qiáng)度分布L2al。在該第一強(qiáng)度分布L2al中， 檢測(cè)區(qū)域IOR的角部分IORa是第一強(qiáng)度部分L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0，且強(qiáng)度隨著與最 大強(qiáng)度部分L2a0距離的增加而單調(diào)減少。在本方式的第一強(qiáng)度分布L2al中，強(qiáng)度隨著與 最大強(qiáng)度部分L2a0距離的增加而成直線地或近似直線地減少。另外，從第二發(fā)光元件12B 出射的第二位置檢測(cè)光L2b在檢測(cè)區(qū)域IOR形成如圖3(b)所示的第二強(qiáng)度分布L2bl。在 該第二強(qiáng)度分布L2bl中，檢測(cè)區(qū)域IOR的角部分IORb是第二強(qiáng)度部分L2bl的最大強(qiáng)度部 分L2b0，且強(qiáng)度隨著與最大強(qiáng)度部分L2b0距離的增加而單調(diào)減少。在本方式的第二強(qiáng)度分 布L2bl中，強(qiáng)度隨著與最大強(qiáng)度部分L2b0距離的增加而成直線地或近似直線地減少。另 外，從第三發(fā)光元件12C出射的第三位置檢測(cè)光L2c在檢測(cè)區(qū)域IOR形成如圖3 (c)所示的 第三強(qiáng)度分布L2cl。在該第三強(qiáng)度分布L2cl中，檢測(cè)區(qū)域IOR的角部分IORc是第三強(qiáng)度 分布L2cl的最大強(qiáng)度部分L2c0，且強(qiáng)度隨著與最大強(qiáng)度部分L2c0距離的增加而單調(diào)減少。 在本方式的第三強(qiáng)度分布L2cl中，強(qiáng)度隨著與最大強(qiáng)度部分L2c0距離的增加而成直線地 或近似直線地減少。這里，第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0與第二強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度 部分L2b0在X軸方向相偏離。另外，第三強(qiáng)度分布L2cl的最大強(qiáng)度部分L2c0位于與連接 第二強(qiáng)度分布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0與第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0的虛 擬直線不相重合的位置。也就是說，第一強(qiáng)度分布L2al的最大強(qiáng)度部分L2a0、第二強(qiáng)度分 布L2bl的最大強(qiáng)度部分L2b0及第三強(qiáng)度分布L2cl的最大強(qiáng)度部分L2c0位于虛擬三角形 的角部分上。因此，第一強(qiáng)度分布L2al、第二強(qiáng)度分布L2bl及第三強(qiáng)度分布L2cl具有互不 相同方向上的強(qiáng)度梯度。因此，與實(shí)施方式1相同，本方式的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10中也能 根據(jù)參照?qǐng)D4及圖6所說明的方法檢測(cè)目標(biāo)物體Ob的XY坐標(biāo)。[實(shí)施方式4]圖10是本發(fā)明實(shí)施方式4涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10及帶位置檢測(cè)功能的顯示 裝置100的示意性結(jié)構(gòu)說明圖，圖10(a)、(b)分別是從斜上方觀看帶位置檢測(cè)功能的顯示 裝置100的主要部分時(shí)的外觀的示意性說明圖以及第四位置檢測(cè)光的強(qiáng)度分布的說明圖。 另外，由于本方式的基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同，故以同一符號(hào)標(biāo)注共同部分并省略了對(duì) 它們的說明。上述實(shí)施方式1 3中，將第一位置檢測(cè)光L2a、第二位置檢測(cè)光L2b及第三位置 檢測(cè)光L2c作為位置檢測(cè)光L2出射，但本方式中，如圖10 (a)所示，位置檢測(cè)用光源部11具 有出射由紅外光組成的第四位置檢測(cè)光L2d的第四發(fā)光元件12D，該第四發(fā)光元件12D的光 軸朝向檢測(cè)區(qū)域IOR的角部分10Rd。因此，如圖10(b)所示，從位置檢測(cè)用光源部11出射 的位置檢測(cè)光L2d形成以檢測(cè)區(qū)域IOR的角部分IORd為最大強(qiáng)度部分L2d0的第四強(qiáng)度分 布L2dl。本方式中，光檢測(cè)器30也由光敏二極管或光敏晶體管等光接收元件組成，在屏幕 部件四0的屏幕面^Oa —側(cè)，使光接收部31在檢測(cè)區(qū)域IOR的外側(cè)朝向沿著屏幕面^Oa 的方向。這樣構(gòu)成的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10中，全部點(diǎn)亮第一發(fā)光元件12A、第二發(fā)光元件 12B及第三發(fā)光元件12C的同時(shí)，使第四發(fā)光元件12D也點(diǎn)亮。結(jié)果，如圖4所示的第一強(qiáng) 度分布L2al、第二強(qiáng)度分布L2bl及第三強(qiáng)度分布L2cl與第四強(qiáng)度分布L2dl合成，出射強(qiáng)度在Z軸方向變化的位置檢測(cè)光。因此，若目標(biāo)物體Ob反射的位置檢測(cè)光被光檢測(cè)器30 接收，則位置檢測(cè)部50可基于光檢測(cè)器30的檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)出Z坐標(biāo)。因此，能以比較簡(jiǎn)單 的結(jié)構(gòu)光學(xué)地檢測(cè)出目標(biāo)物體Ob的XYZ坐標(biāo)。該Z坐標(biāo)的檢測(cè)可用于將檢測(cè)區(qū)域IOR中Z軸方向的規(guī)定范圍設(shè)定為檢測(cè)有效區(qū) 域時(shí)。例如，若設(shè)定離屏幕部件四0的表面5cm以內(nèi)的范圍為檢測(cè)有效區(qū)域，則在離屏幕部 件290的表面超過5cm的位置檢測(cè)到目標(biāo)物體Ob的情況下，可將此檢測(cè)結(jié)果視為無效。因 此，能夠只有在離屏幕部件四0的表面5cm以內(nèi)的范圍內(nèi)檢測(cè)到目標(biāo)物體Ob的情況下，才 進(jìn)行將目標(biāo)物體Ob的XY坐標(biāo)視為輸入等的處理。[實(shí)施方式5]圖11是本發(fā)明實(shí)施方式5涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10及帶位置檢測(cè)功能的顯示 裝置100的示意性結(jié)構(gòu)說明圖，圖11(a)、(b)分別是從斜上方觀看帶位置檢測(cè)功能的顯示 裝置100的主要部分時(shí)的外觀的示意性說明圖以及側(cè)視時(shí)的外觀的示意性說明圖。另外， 由于本方式的基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同，故以同一符號(hào)標(biāo)注共同部分并省略了對(duì)它們的 說明。上述實(shí)施方式1中，發(fā)光元件12及光檢測(cè)器30設(shè)置于屏幕部件四0附近，但在本 方式中，如圖11所示，光檢測(cè)器30的光接收部31從屏幕面的面外方向朝著屏幕面 ^K)a。更具體地，光檢測(cè)器30設(shè)置于圖像投影裝置200的外殼250的前面部201上。因此， 光檢測(cè)器30檢測(cè)位置檢測(cè)光L2中由目標(biāo)物體Ob向圖像投影裝置200反射的位置檢測(cè)光 L3。因此，本方式的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100中，可以擴(kuò)大能檢測(cè)目標(biāo)物體Ob 的與屏幕面^Oa的間隔距離。另外，沒有必要將圖像投影裝置200與光檢測(cè)器30分別設(shè) 置。另外，可以在圖像投影裝置200 —側(cè)進(jìn)行檢測(cè)目標(biāo)物體Ob的位置的處理。更進(jìn)一步地， 容易將目標(biāo)物體Ob的位置檢測(cè)結(jié)果反映到從圖像投影裝置200投影的圖像上。[其他的實(shí)施方式]上述實(shí)施方式中，按不同定時(shí)出射第一位置檢測(cè)光L2a、第二位置檢測(cè)光L2b及第 三位置檢測(cè)光L2c，但也可以將第一位置檢測(cè)光L2a、第二位置檢測(cè)光L2b及第三位置檢測(cè) 光L2c的一部分或全體設(shè)為波長(zhǎng)互異的紅外光(位置檢測(cè)光)并同時(shí)出射波長(zhǎng)相異的紅外 光來構(gòu)成。在實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的情況下，使用光接收的波長(zhǎng)范圍相異的多個(gè)光檢測(cè)器即可，通過 這樣的光檢測(cè)器，即使同時(shí)出射波長(zhǎng)相異的紅外光也能分別光接收。[帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100的變形例]上述實(shí)施方式是將帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100應(yīng)用于投影型顯示裝置或電 子黑板的示例，但如圖12 圖15所示，若采用直視型顯示裝置作為圖像生成裝置，則可參 照?qǐng)D16用于后述的電子設(shè)備。另外，雖然以下說明的示例是套用實(shí)施方式3的例子，但也 可套用實(shí)施方式1、2、4。(帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100的變形例1)圖12及圖13分別是本發(fā)明變形例1涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10及帶位置檢測(cè) 功能的顯示裝置100的分解立體圖以及截面結(jié)構(gòu)的說明圖。另外，本方式的帶位置檢測(cè)功 能的顯示裝置100中，由于光學(xué)位置檢測(cè)裝置10的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式相同，故以同一符 號(hào)標(biāo)注共同部分并省略了對(duì)它們的說明。
圖12及圖13所示的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100包括光學(xué)位置檢測(cè)裝置10 與直視型顯示裝置208(圖像生成裝置)，光學(xué)位置檢測(cè)裝置10包括發(fā)出位置檢測(cè)光L2的 發(fā)光元件12、導(dǎo)光板13以及光接收部31朝向檢測(cè)區(qū)域IOR的光檢測(cè)器30。直視型顯示裝 置208是有機(jī)電致發(fā)光裝置或等離子顯示裝置等，相對(duì)于光學(xué)位置檢測(cè)裝置10設(shè)置于輸入 操作側(cè)的對(duì)側(cè)。直視型顯示裝置208在俯視時(shí)與導(dǎo)光板13重合的區(qū)域上具有圖像顯示區(qū) 域20R，該圖像顯示區(qū)域20R在俯視時(shí)與檢測(cè)區(qū)域IOR重合。(帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100的變形例2)圖14及圖15是本發(fā)明變形例2涉及的光學(xué)位置檢測(cè)裝置10及帶位置檢測(cè)功能 的顯示裝置100的說明圖，圖14及圖15分別是光學(xué)位置檢測(cè)裝置10及帶位置檢測(cè)功能的 顯示裝置100的分解立體圖以及截面結(jié)構(gòu)的說明圖。另外，本方式的帶位置檢測(cè)功能的顯 示裝置100中，由于光學(xué)位置檢測(cè)裝置10的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式相同，故以同一符號(hào)標(biāo)注 共同部分并省略了對(duì)它們的說明。圖14及圖15所示的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100包括光學(xué)位置檢測(cè)裝置10 和液晶裝置209(直視型圖像生成裝置)，光學(xué)位置檢測(cè)裝置10包括發(fā)出位置檢測(cè)光L2的 發(fā)光元件12、導(dǎo)光板13以及光接收部31朝向檢測(cè)區(qū)域IOR的光檢測(cè)器30。液晶裝置209 包括液晶面板209a和透光性覆蓋部件209b。液晶裝置209在俯視時(shí)與導(dǎo)光板13重合的區(qū) 域上具有圖像顯示區(qū)域20R，該圖像顯示區(qū)域20R在俯視時(shí)與檢測(cè)區(qū)域IOR重合。本方式的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100中，在導(dǎo)光板13的光出射側(cè)根據(jù)需要配 置了用于使位置檢測(cè)光I^a L2d均勻化的光學(xué)片16。在本方式中，與導(dǎo)光板13的光出射 面13s相對(duì)的第一棱鏡片161、相對(duì)于第一棱鏡片161處于與導(dǎo)光板13所在一側(cè)的對(duì)側(cè)且 與第一棱鏡片161對(duì)置的第二棱鏡片162以及相對(duì)于第二棱鏡片162處于導(dǎo)光板13所在 一側(cè)的對(duì)側(cè)且與第二棱鏡片162對(duì)置的光散射板163被用作光學(xué)片16。另外，在相對(duì)于光 學(xué)片16與導(dǎo)光板13所在一側(cè)相對(duì)的另一側(cè)上矩形框狀的遮光片17配置在光學(xué)片16的周 圍。該遮光片17防止從位置檢測(cè)用光源12A 12D出射的位置檢測(cè)光L2a L2d泄露。液晶裝置209在相對(duì)于光學(xué)片16 (第一棱鏡片161、第二棱鏡片162及光散射板 163)與導(dǎo)光板13所在一側(cè)相對(duì)的另一側(cè)上配備了液晶面板209a。本方式中，液晶面板209a 是透過型液晶面板，具有用密封件23粘合兩塊透光性基板21、22并在基板間填充液晶M 的結(jié)構(gòu)。在本方式中，液晶面板209a是有源矩陣型液晶面板，在兩塊透光性基板21、22的 一側(cè)形成有透光性像素電極、數(shù)據(jù)線、掃描線、像素開關(guān)元件(未作圖示)，在另一側(cè)形成有 透光性共同電極(未作圖示)。另外，也可在同一基板上形成像素電極及共同電極。該液晶 面板209a中，當(dāng)通過掃描線對(duì)各像素輸出掃描信號(hào)并通過數(shù)據(jù)線輸出圖像信號(hào)時(shí)，在多個(gè) 像素中的每一個(gè)上控制液晶M的取向，從而在圖像顯示區(qū)域20R形成圖像。液晶面板209a中，在一個(gè)透光性基板21上設(shè)置了與另一個(gè)透光性基板22的輪廓 相比更向周圍突出的基板突出部21t。在此基板突出部21t的表面上安裝了構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路 等的電子部件25。另外，基板突出部21t與柔性配線基板(FPC)等配線部件沈相連接。另 外，也可在基板突出部21t上只安裝配線部件26。此外，根據(jù)需要，在透光性基板21、22的 外表面?zhèn)扰渲闷獍?未作圖示)。這里，為了檢測(cè)目標(biāo)物體Ob的平面位置，有必要向通過目標(biāo)物體Ob進(jìn)行操作的觀 看側(cè)出射位置檢測(cè)光L2，液晶面板209a比導(dǎo)光板13及光學(xué)片16更靠觀看側(cè)(操作側(cè))。因此，在液晶面板209a中，圖像顯示區(qū)域20R被構(gòu)造成可透過位置檢測(cè)光L2。另外，在液晶 面板209a配置于導(dǎo)光板13的與觀看側(cè)相對(duì)的另一側(cè)的情況下，沒有必要將圖像顯示區(qū)域 20R構(gòu)造成能透過位置檢測(cè)光L2，而是將圖像顯示區(qū)域20R構(gòu)造成能從觀看側(cè)透過導(dǎo)光板 13透視該圖像顯示區(qū)域20R。液晶裝置209具有用于照明液晶面板209a的照明裝置40。本方式中，照明裝置 40在相對(duì)于導(dǎo)光板13與液晶面板209a所在一側(cè)相對(duì)的另一側(cè)上配置于導(dǎo)光板13與反 射板214之間。照明裝置40包括照明用光源41、使從照明用光源41發(fā)出的照明光邊傳播 邊出射的照明用導(dǎo)光板43，照明用導(dǎo)光板43具有矩形的平面形狀。照明用光源41由例如 LED (發(fā)光二極管)等發(fā)光元件構(gòu)成，根據(jù)從驅(qū)動(dòng)電路(未作圖示)輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，發(fā)出例 如白色的照明光L4。在本方式中，沿著照明用導(dǎo)光板43的邊部分43a排列了多個(gè)照明用光 源41。照明用導(dǎo)光板43在與邊部分43a鄰接的光出射側(cè)的表面部分(光出射面43s的 邊部分43a側(cè)的外圍部)上設(shè)有傾斜面43g，照明用導(dǎo)光板43朝邊部分43a厚度漸漸增加。 通過具有該傾斜面43g的入光結(jié)構(gòu)，抑制了設(shè)有光出射面43s的部分的厚度增加，使得邊部 分43a的高度與照明用光源41的光發(fā)出面的高度相對(duì)應(yīng)。在該照明裝置40中，從照明用光源41出射的照明光從照明用導(dǎo)光板43的邊部分 43a入射至照明用導(dǎo)光板43的內(nèi)部后，朝著另一側(cè)的外緣部4 在照明用導(dǎo)光板43的內(nèi)部 傳播，并從作為一表面的光出射面43s出射。這里，照明用導(dǎo)光板43具有內(nèi)部傳播光從光 出射面43s出射的出射光的光量比率從邊部分43a側(cè)向另一側(cè)的外緣部4 單調(diào)增加的導(dǎo) 光結(jié)構(gòu)。該導(dǎo)光結(jié)構(gòu)例如可以通過向上述內(nèi)部傳播方向漸漸提高在照明用導(dǎo)光板43的光 出射面43s或背面43t形成的光偏轉(zhuǎn)用或光散射用微細(xì)凹凸?fàn)钫凵涿娴拿娣e、印刷的散射 層的形成密度等來實(shí)現(xiàn)。通過設(shè)置這樣的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，能使從邊部分43a入射的照明光L4大 體均勻地從光出射面43s出射。本方式中，照明用導(dǎo)光板43在液晶面板209a的與觀看側(cè)相對(duì)的另一側(cè)上配置成 與液晶面板209a的圖像顯示區(qū)域20R平面地重合，起到所謂的背后照明的作用。但是，也 可以構(gòu)造成將照明用導(dǎo)光板43配置在液晶面板209a的觀看側(cè)，使其起到所謂的正面照明 的作用。另外，本方式中，照明用導(dǎo)光板43配置在導(dǎo)光板13與反射板214之間，但是照明 用導(dǎo)光板43也可配置于光學(xué)片16與導(dǎo)光板13之間。此外，也可以將照明用導(dǎo)光板43與 導(dǎo)光板13構(gòu)造成共同的導(dǎo)光板。另外，本方式中，光學(xué)片16在位置檢測(cè)光Lh L2d與照 明光L4之間通用。但是，也可在照明用導(dǎo)光板43的光出射側(cè)配置上述光學(xué)片16之外的另 一專用光學(xué)片。這是因?yàn)樵谡彰饔脤?dǎo)光板43方面，為了使從光出射面43s出射的照明光L4 的平面亮度均勻，較常用的是呈現(xiàn)出充分的光散射作用的光散射板，但在位置檢測(cè)用導(dǎo)光 板13方面，若使從光出射面13s出射的位置檢測(cè)光Lh L2d較大地散射，則會(huì)妨礙位置 檢測(cè)。因此，有必要不設(shè)置光散射板或使用呈現(xiàn)出比較輕微的光散亂作用的光散射板，所以 優(yōu)選光散射板為照明用導(dǎo)光板43所專用。然而，對(duì)于棱鏡片(第一棱鏡片161或第二棱鏡 片162)等有聚光作用的光學(xué)片，即使共用也沒關(guān)系。(電子設(shè)備上的安裝示例)參照?qǐng)D16，對(duì)應(yīng)用了參照?qǐng)D12 圖15所說明的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100 的電子設(shè)備進(jìn)行說明。圖16是使用了本發(fā)明涉及的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置的電子設(shè)備的說明圖。圖16(a)示出了具有帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100的便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī) 的結(jié)構(gòu)。個(gè)人計(jì)算機(jī)2000包括作為顯示單元的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100和主體部 2010。主體部2010中設(shè)有電源開關(guān)2001以及鍵盤2002。圖16(b)示出了具有帶位置檢 測(cè)功能的顯示裝置100的移動(dòng)電話的結(jié)構(gòu)。移動(dòng)電話3000包括多個(gè)操作鍵3001、滾動(dòng)鍵 3002以及作為顯示單元的帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100。通過操作滾動(dòng)鍵3002，可使帶 位置檢測(cè)功能的顯示裝置100上顯示的畫面滾動(dòng)。圖16(c)示出了應(yīng)用了帶位置檢測(cè)功能 的顯示裝置100的信息便攜終端(PDA=Personal Digital Assistants，個(gè)人數(shù)字助理)的 結(jié)構(gòu)。信息便攜終端4000包括多個(gè)操作鍵4001、電源開關(guān)4002以及作為顯示單元的帶位 置檢測(cè)功能的顯示裝置100。一旦操作電源開關(guān)4002，則地址簿、日程表等各種信息就顯示 在帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100上。 另外，作為應(yīng)用了帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100的電子設(shè)備，除了圖16所示的 以外，還可例舉出數(shù)碼相機(jī)、液晶電視、取景器型或監(jiān)視器直視型錄像機(jī)、車載導(dǎo)航裝置、尋 呼機(jī)、電子記事本、計(jì)算器、文字處理器、工作站、電視電話、POS終端、銀行終端等電子機(jī)器 等。因此，上述帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置100可用作這些各類電子設(shè)備的顯示部。符號(hào)說明IOR檢測(cè)區(qū)域12發(fā)光元件12A第一發(fā)光元件(第--光源)12B第二發(fā)光元件(第二二光源)12C第三發(fā)光元件(第三三光源)30光檢測(cè)器50位置檢測(cè)部100帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置200圖像投影裝置Ob目標(biāo)物體。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)位置檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物體的位置，其特征在于包括第一光源，向所述檢測(cè)區(qū)域出射第一位置檢測(cè)光，并在所述檢測(cè)區(qū)域中形成所述第一 位置檢測(cè)光的第一強(qiáng)度分布；第二光源，向所述檢測(cè)區(qū)域出射第二位置檢測(cè)光，并在所述檢測(cè)區(qū)域中形成第二強(qiáng)度 分布，所述第二強(qiáng)度分布在偏離所述第一強(qiáng)度分布的最大強(qiáng)度部分的位置具有最大強(qiáng)度部 分；第三光源，向所述檢測(cè)區(qū)域出射第三位置檢測(cè)光，并在所述檢測(cè)區(qū)域中形成第三強(qiáng)度 分布，所述第三強(qiáng)度分布在偏離連接所述第一強(qiáng)度分布的最大強(qiáng)度部分與所述第二強(qiáng)度分 布的最大強(qiáng)度部分的虛擬直線上的位置具有最大強(qiáng)度部分；光檢測(cè)器，檢測(cè)所述檢測(cè)區(qū)域內(nèi)由所述目標(biāo)物體反射的所述第一位置檢測(cè)光、所述第 二位置檢測(cè)光及所述第三位置檢測(cè)光；以及位置檢測(cè)部，根據(jù)所述光檢測(cè)器獲得的所述第一位置檢測(cè)光的光接收強(qiáng)度與所述第二 位置檢測(cè)光的光接收強(qiáng)度的比較結(jié)果、以及所述光檢測(cè)器獲得的所述第二位置檢測(cè)光的光 接收強(qiáng)度與所述第三位置檢測(cè)光的光接收強(qiáng)度的比較結(jié)果，檢測(cè)設(shè)定在所述檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的 檢測(cè)面內(nèi)的所述目標(biāo)物體的二維坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)位置檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述第一強(qiáng)度分布、所述第二強(qiáng)度分布及所述第三強(qiáng)度分布中，隨著與最大強(qiáng)度部 分距離的增加，強(qiáng)度單調(diào)減少。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)位置檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一光源和所述第二光源和所述第三光源在不同的定時(shí)下出射所述第一位置檢 測(cè)光、所述第二位置檢測(cè)光及所述第三位置檢測(cè)光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的光學(xué)位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述第一位置檢測(cè)光和第二位置檢測(cè)光和第三位置檢測(cè)光由紅外光組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)位置檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一光源、所述第二光源及所述第三光源將所述第一位置檢測(cè)光和第二位置檢測(cè) 光和第三位置檢測(cè)光作為發(fā)散光出射。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光學(xué)位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述第一光源、所述第二光源及所述第三光源被配置成光軸朝向所述檢測(cè)區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光學(xué)位置檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括 光出射面朝向所述檢測(cè)區(qū)域的導(dǎo)光板，所述第一位置檢測(cè)光、所述第二位置檢測(cè)光及所述第三位置檢測(cè)光通過該導(dǎo)光板出射 至所述檢測(cè)區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的光學(xué)位置檢測(cè)裝置，其特征在于，包括 第四光源，與所述第一位置檢測(cè)光、所述第二位置檢測(cè)光及所述第三位置檢測(cè)光一起出射第四位置檢測(cè)光，所述第四位置檢測(cè)光形成強(qiáng)度在與所述檢測(cè)面正交的方向上變化的 強(qiáng)度分布。
9.一種帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的光學(xué)位置檢測(cè)裝置，且具有在與所述檢測(cè)區(qū)域重疊的區(qū)域形成圖像的圖像生成裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)位置檢測(cè)裝置以及帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置，即使不在檢測(cè)區(qū)域的周圍配置多個(gè)光源、光檢測(cè)器，也能光學(xué)地檢測(cè)出目標(biāo)物體的位置。在帶位置檢測(cè)功能的顯示裝置(100)所用的光學(xué)位置檢測(cè)裝置(10)中，向檢測(cè)區(qū)域(10R)出射由紅外光組成的位置檢測(cè)光L2，通過光檢測(cè)器(30)檢測(cè)被檢測(cè)區(qū)域(10R)中的目標(biāo)物體Ob反射的位置檢測(cè)光L3。此時(shí)，基于光檢測(cè)器(30)對(duì)第一位置檢測(cè)光L2a的光接收強(qiáng)度與對(duì)第二位置檢測(cè)光L2b的光接收強(qiáng)度的比較結(jié)果以及光檢測(cè)器(30)對(duì)第二位置檢測(cè)光L2b的光接收強(qiáng)度與對(duì)第三位置檢測(cè)光L2c的光接收強(qiáng)度的比較結(jié)果，檢測(cè)出目標(biāo)物體Ob的2維坐標(biāo)。
文檔編號(hào)G06F3/042GK102053763SQ20101051864
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者中西大介 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社