[发明专利]光学位置检测装置及带位置检测功能的显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及能光学地检测检测区域内的目标物体的位置的光学位置检测装置及带位置检测功能的显示装置。 

背景技术

近年来，在移动电话、车载导航、个人计算机、自动售票机、银行终端等电子设备中使用了在液晶装置等图像生成装置的前面配置有触摸面板的带位置检测功能的显示装置，在该带位置检测功能的显示装置中边参照图像生成装置上显示的图像边进行信息的输入。像这样的触摸面板构造成用于检测检测区域内的对象物体位置的位置检测装置(例如，参考专利文献1)。 

专利文献1所披露的位置检测装置是光学位置检测装置，具有在直视型显示装置中将检测区域设置在图像显示面一侧并在夹着检测区域的两侧配置多个发光二极管和多个光敏晶体管的结构。该位置检测装置中，当目标物体进入检测区域内时，由于目标物体遮光，所以如果确定了被遮光的光敏晶体管就能检测目标物体的位置。 

专利文献1：日本特开2001-142643号公报的图6 

然而，专利文献1所披露的光学位置检测装置并不实用，因为必须在检测区域的周围配置与待检测位置坐标的分辨率相应的多个发光二极管、光敏晶体管。 

发明内容

鉴于以上的问题点，本发明的课题在于提供即使不在检测区域周围配置多个光源和光检测器也能光学地检测目标物体位置的光学位置检测装置以及带位置检测功能的显示装置。 

为了解决上述课题，本发明是一种用于检测检测区域内的目标物体的位置的光学位置检测装置，特征在于包括：第一光源，向上述检测区域出射第一位置检测光，并在上述检测区域中形成上述第一位置检测光的第一强度分布；第二光源，向上述检测区域出射第二位置检测光，并在上述检测区域中形成第二强度分布，上述第二强度分布在偏离上述第一强度分布的最大强度部分的位置具有最大强度部分；第三光源，向上述检测区域出射第三位置检测光，并在上述检测区域中形成第三强度分布，上述第三强度分布在偏离连接上述第一强度分布的最大强度部分与上述第二强度分布的最大强度部分的虚拟直线上的位置具有最大强度部分；光检测器，检测上述检测区域内由上述目标物体反射的上述第一位置检测光、上述第二位置检测光及上述第三位置检测光；以及位置检测部，根据上述光检测器获得的上述第一位置检测光的光接收强度与上述第二位置检测光的光接收强度的比较结果、以及上述光检测器获得的上述第二位置检测光的光接收强度与上述第三位置检测光的光接收强度的比较结果，检测设定在上述检测区域内的检测面内的上述目标物体的二维坐标。 

本发明中，第一光源、第二光源及第三光源向检测区域出射位置检测光(第一位置检测光、第二位置检测光及第三位置检测光) 并在检测区域中形成位置检测光的强度分布，通过光检测器检测出检测区域中目标物体反射的位置检测光。因此，即使不在检测区域周围配置多个光源、光检测器，也能光学地检测出目标物体的位置。这里，向检测区域出射带第一强度分布的第一位置检测光、带在偏离第一强度分布的最大强度部分的位置上具有最大强度部分的第二强度分布的第二位置检测光、和带在偏离连接第一强度分布的最大强度部分与第二强度分布的最大强度部分的虚拟直线的位置上具有最大强度部分的第三强度分布的第三位置检测光作为位置检测光。因此，若使用第一位置检测光、第二位置检测光及第三位置检测光之中的两种位置检测光与其它组合的两种位置检测光，位置检测部便可根据光检测器的光接收结果，检测出与上述位置检测光的出射方向相交叉的虚拟平面内的目标物体的位置。也就是说，比较光检测器对目标物体反射的第一位置检测光的检测结果与光检测器对目标物体反射的第二位置检测光的检测结果，可知道从第一强度分布的最大强度部分以及从第二强度分布的最大强度部分到目标物体的距离之比。并且，比较光检测器对目标物体反射的第二位置检测光的检测结果与光检测器对目标物体反射的第三位置检测光的检测结果就能知道从第二强度分布的最大强度部分及从第三强度分布的最大强度部分到目标物体的距离之比。因此，可将与这些比相应的位置检测为目标物体的位置。由此，可通过比较简单的结构来光学地检测目标物体的2维坐标。 

本发明中，优选在上述第一强度分布、上述第二强度分布及上述第三强度分布中，随着与最大强度部分距离的增加，强度单调减少。如此构成时，目标物体的位置与光检测器中的光接收强度具有比较单纯的关系，可通过比较简单的处理来高精度地检测目标物体的位置。