JP2004303172A - Optical touch panel and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置の表示画面に重ねて使用され、座標入力が可能である光学式タッチパネル、並びにこのような光学式タッチパネル及び電気光学装置を具備してなる各種電子機器の技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
従来、タッチパネルとしては、抵抗膜式、超音波式、静電容量式、光学式等のものが知られている。
【０００３】
このうち光学式タッチパネルは、抵抗膜式、超音波式、静電容量式等の他方式のタッチパネルと比較して、耐久性、可視光透過率、耐環境性等に優れる。しかるに、光学式タッチパネルは、分解能、表示画面に対する実装面積、消費電流、価格などの各点で概ね劣っている。これに対処すべく、導波路を用いて光源光を導出し、更に、受光面から光検出器へも導波路を用いて導く光学式タッチパネルが開発されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献】
特開平１０−９１３４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の光学式タッチパネルによれば、表示画面を有する液晶装置等の電気光学装置に対して、各種光学部品を有する光学式タッチパネルを取り付ける必要があるため、装置全体の小型化を図りつつ或いは装置全体を実用性のあるサイズに収めつつ、座標入力に係る解像度を高めることは技術的に困難であるという問題点がある。
【０００６】
他方で、抵抗膜式、超音波式、静電容量式等のタッチパネルでは、何らかのセンシングパネルを表示画面上に取り付ける必要があり、光透過率は多かれ少なかれ減少し、多少の画質劣化は免れ得ないという技術的問題点がある。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、例えば液晶装置等の電気光学装置の表示画面に重ねて使用される光学式タッチパネルであって、該表示画面の画質低下を招くことなく座標入力を可能ならしめると共に比較的容易にして座標入力に係る解像度を高めることも可能である光学式タッチパネル、並びにこのような光学式タッチパネル及び電気光学装置を具備してなる各種電子機器を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の光学式タッチパネルは上記課題を解決するために、表示画面に重ねられる透明な座標入力領域が規定され且つ該座標入力領域の周辺に前記表示画面に重ねられない周辺領域が規定される透明な基板と、該基板上における前記座標入力領域の辺の一部に沿って配置されており、光源光を、前記辺の一部側から前記辺の一部に交わる方向であって前記座標入力領域側に向かう第１方向に向けて、前記座標入力領域内に出射する光出射手段と、該光出射手段に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する位置において前記座標入力領域内を前記第１方向に進行した光源光を受光する受光手段とを備えており、前記光出射手段は、前記周辺領域における前記基板の裏面側に配置されており且つ前記基板を介して前記基板の表面側に前記光源光を出射する光源から前記光源光を受け、前記周辺領域における前記基板の表面側に配置されており且つ前記基板を介して出射された光源光を前記第１方向に反射する第１反射板を備えており、前記受光手段は、前記周辺領域における前記基板の表面側に配置されており且つ前記第１方向に進行した光源光を前記基板に向けて反射する第２反射板と、前記第２反射板により反射された光源光を受光する受光素子とを備える。
【０００９】
本発明の第１の光学式タッチパネルによれば、透明な基板上には、座標入力領域と周辺領域とが規定されている。その動作時には、周辺領域における基板の裏面側に配置された光源によって、基板を介してその表面側に光源光が出射される。このような光源光は、当該座標入力専用又は画像表示用の表示光と兼用の可視光でもよく、可視光でなくてもよい。また、このような光源は、当該光学式タッチパネルに外付けされていてもよいし或いは内蔵されていてもよい。具体的には、白色光源、ランプ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）等の光源が利用可能である。このような光源からの光源光は、光出射手段によって、座標入力領域側に向かう第１方向に向けて出射される。この際、光出射手段が備える第１反射板によって、基板の裏側から基板を介して出射された光源光は、第１方向に反射される。そして、この光源光は、座標入力領域内を第１方向に進行した後に、受光手段によって受光される。この際、受光手段が備える第２反射板によって、座標入力領域を第１方向に進行した光源光は、基板に向けて反射される。そして、受光手段が備える受光素子によって、第２反射板により反射された光源光は、受光される。このような受光素子としては、フォトダイオード、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、リニアセンサーアレイ等が利用可能である。従って、座標入力領域の特定個所に対して、人間の指やペン先などによる接触が行われると、即ち、座標入力領域に光源光を遮断する物体が存在すると、座標入力領域を第１方向に進行する光源光のうち、特定個所を通過する光源光については、その光強度が低下する或いは零となる。このため、係る光強度の低下を受光素子にて検出すれば、特定個所の座標を特定可能となる。
【００１０】
尚、好ましくは、本発明に係る「第１方向」は、例えば座標入力領域の縦方向（例えば、Ｙ方向）及び横方向（例えば、Ｘ方向）である、相交差する二方向とされる。そして、該二方向についての検出結果に応じて、座標入力領域内における座標として特定個所の検出が可能となる。但し、本発明に係る「第１方向」は、座標入力領域の縦方向（例えば、Ｙ方向）又は横方向（例えば、Ｘ方向）のいずれかの一方向とされてもよい。この場合には、該一方向についての検出結果に応じて、座標入力領域内における縦方向又は横方向の位置（例えば、座標入力領域内における高さ位置や横位置）として特定個所の検出が可能とされる。例えば、座標入力領域が重ねられる表示画面のコンテンツによっては、一方向についての特定個所の検出のみで足りる。
【００１１】
以上の結果、本発明の第１の光学式タッチパネルによれば、表示画面に重ねられた座標入力領域に対する指等の接触により、該表示画面における任意の座標を入力することが可能となる。この際、基板の裏側に配置される光源として、例えば専用光源や兼用光源などの各種光源を採用可能であると共に光出射のために必要な周辺領域を相対的に小さく抑えることが可能となる。更に、基板の裏側に配置される受光素子についても、受光のために必要な周辺領域を相対的に小さく抑えることが可能となる。従って、表示画面或いは座標入力領域に対して、相対的に周辺領域を小型化することが可能となり、装置全体としても小型化を図ることが可能となる。
【００１２】
更に、光出射手段及び受光手段を夫々対向する辺に沿って配列するので、表示画面の画素ピッチに応じてこれらを配列する構成を採ることも可能となり、或いは、表示画面におけるフィールド走査等の走査に応じて光源光を走査させる構成を採ることも可能となる。従って、表示画面の解像度に応じた高解像度の座標入力が可能となる。
【００１３】
加えて、基板の裏側の空間を利用することで、設計自由度も格段に増大するので実用上大変有利である。また、表示画面上には当該光学式タッチパネルの構成要素を重ねて配置する必要がないため、表示画面における画像品位に対する影響も殆ど又は全く無い点でも大変有利である。
【００１４】
本発明の第１の光学式タッチパネルの一態様では、前記受光素子は、前記周辺領域における前記基板の裏面側に形成されており、前記第２反射板により反射された光源光を、前記基板を介して受光する。
【００１５】
この態様によれば、受光手段では、第２反射板により反射された光源光が、基板を介して、基板の裏面側に形成された受光素子によって受光される。このような受光素子は、例えば、基板の裏面側に外付けされてもよいし、基板の裏面側に作り込まれてもよい。更に、当該基板に対向配置される或いは貼り合せられた他の基板上に、外付けされてもよいし、該他の基板上に作り込まれてもよい。
【００１６】
本発明の第１の光学式タッチパネルの他の態様では、前記光出射手段は、前記表示画面で画像表示を行うべく前記基板の裏面側に配置されたバックライトを前記光源として前記光源光を受け、前記光出射手段は、前記辺の一部に沿って所定ピッチで配列されており且つ夫々前記光源光を透過する透過状態及び透過しない非透過状態のうちいずれか一方に選択的に切替可能である複数の光スイッチを更に備える。
【００１７】
この態様によれば、光源は、例えば液晶装置等の表示画面で画像表示を行うべく、基板の裏面側に配置されたバックライトからなる。そして、バックライトからの光源光は、光出射側における辺の一部に沿って配列された複数の光スイッチによって、所定ピッチ毎に選択的に透過される。従って、光スイッチを順番に動作させることによって、光出射側の一辺から座標入力領域に対して所定画素ピッチ毎に光源光を第１方向に出射させることが可能となる。例えば、光スイッチを配列順に動作させれば、当該光スイッチが配列された辺に対して直交方向の順次走査が可能となる。この結果、受光手段側では、受光素子を光スイッチに対応する数だけ設けなくても、例えば一つの受光素子であっても、光出射側における光スイッチを介しての光源光の受光時期に応じて、いずれの光スイッチを介して出射された光についての受光であるかを簡単に特定可能となる。即ち、常時点灯のバックライトを利用しつつ、座標入力領域内における指等が接触した特定個所を時分割方式で検出可能となる。但し、受光素子についても、辺に沿って複数配列してもよい。
【００１８】
尚、光源は、表示画面用のバックライトの一部を利用するのではなく、例えば光出射側の辺の一部に沿って複数配列されているＬＥＤ等の点光源から構成されてもよい。そして、このような点光源を辺に沿って走査させることで、上述した時分割方式の検出を行うことも可能である。
【００１９】
本発明の第１の光学式タッチパネルの他の態様では、前記光出射手段は、前記表示画面で画像表示を行うべく前記基板の裏面側に配置されたバックライトを前記光源として前記光源光を受け、前記受光手段は、前記辺の一部に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する前記座標入力領域の辺の他部に沿って所定ピッチで配列されており且つ夫々前記光源光を透過する透過状態及び透過しない非透過状態のうちいずれか一方に選択的に切替可能である複数の光スイッチを更に備える。
【００２０】
この態様によれば、光源は、例えば液晶装置等の表示画面で画像表示を行うべく、基板の裏面側に配置されたバックライトからなる。そして、バックライトからの光源光は、光出射手段によって、光出射側の一辺から座標入力領域に向けて第１方向に出射される。そして、座標入力領域からの光源光は、受光側における辺の他部に沿って配列された複数の光スイッチによって、所定ピッチ毎に選択的に透過される。従って、光スイッチを順番に動作させることによって、所定画素ピッチ毎に座標入力領域からの光源光を受光することが可能となる。例えば、光スイッチを配列順に動作させれば、当該光スイッチが配列された辺に対して直交方向の順次走査が可能となる。この結果、光出射手段側では、光出射側の辺の全域に渡って同時に光源光を出射しても、受光側における光スイッチを介しての光源光の受光時期に応じて、いずれの光スイッチを介して出射された光についての受光であるかを簡単に特定可能となる。即ち、常時点灯のバックライトを利用しつつ、座標入力領域内における指等が接触した特定個所を時分割方式で検出可能となる。但し、光出射手段についても、辺に沿って時分割で出射するように複数配列してもよい。
【００２１】
尚、光源は、表示画面用のバックライトの一部を利用するのではなく、例えば光出射側の辺の一部に沿って複数配列されているＬＥＤ等の点光源から構成されてもよい。そして、このような点光源を辺に沿って走査させることで、上述した時分割方式の検出を行うことも可能である。他方、受光素子についても、光スイッチ毎に設けられてもよい。そして、このような光スイッチ毎の受光素子を辺に沿って走査させることで、上述した時分割方式の検出を行うことも可能である。
【００２２】
本発明の第２の光学式タッチパネルは上記課題を解決するために、表示画面に重ねられる透明な座標入力領域が規定され且つ該座標入力領域の周辺に前記表示画面に重ねられない周辺領域が規定される透明な基板と、該基板上における前記座標入力領域の辺の一部に沿って配置されており、光源光を、前記辺の一部側から前記辺の一部に交わる方向であって前記座標入力領域側に向かう第１方向に向けて、前記座標入力領域内に出射する光出射手段と、該光出射手段に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する位置において前記座標入力領域内を前記第１方向に進行した光源光を受光する受光手段とを備えており、前記光出射手段は、前記表示画面で画像表示を行うべく前記基板の裏面側に配置されたバックライトを光源として前記光源光を受け、前記辺の一部に沿って所定ピッチで配列されており且つ夫々前記光源光を透過する透過状態及び透過しない非透過状態のうちいずれか一方に選択的に切替可能である複数の光スイッチを備える。
【００２３】
本発明の第２の光学式タッチパネルによれば、透明な基板上には、座標入力領域と周辺領域とが規定されている。その動作時には、周辺領域に配置された光源によって光源光が出射される。光源からの光源光は、光出射手段によって、座標入力領域側に向かう第１方向に向けて出射される。そして、この光源光は、座標入力領域内を第１方向に進行した後に、受光手段によって受光される。ここで特に、光源は、例えば液晶装置等の表示画面で画像表示を行うべく、基板の裏面側に配置されたバックライトからなる。そして、バックライトからの光源光は、光出射側における辺の一部に沿って配列された複数の光スイッチによって、所定ピッチ毎に選択的に透過される。従って、光スイッチを順番に動作させることによって、光出射側の一辺から座標入力領域に対して所定画素ピッチ毎に光源光を第１方向に出射させることが可能となる。例えば、光スイッチを配列順に動作させれば、当該光スイッチが配列された辺に対して直交方向の順次走査が可能となる。よって、常時点灯のバックライトを利用しつつ、座標入力領域内における指等が接触した特定個所を時分割方式で検出可能となる。
【００２４】
以上の結果、本発明の第２の光学式タッチパネルによれば、表示画面に重ねられた座標入力領域に対する指等の接触により、該表示画面における任意の座標を入力することが可能となる。この際、基板の裏側に配置される光源として、バックライトを利用できる。更に、光出射手段及び受光手段を夫々対向する辺に沿って配列するので、表示画面の画素ピッチに応じてこれらを配列する構成を採ることも可能となり、光出射側に設けられた光スイッチを順次動作させることによって、表示画面におけるフィールド走査等の走査に応じて光源光を走査させる構成を採ることも可能となる。従って、表示画面の解像度に応じた高解像度の座標入力が可能となる。
【００２５】
本発明の第３の光学式タッチパネルは上記課題を解決するために、表示画面に重ねられる透明な座標入力領域が規定され且つ該座標入力領域の周辺に前記表示画面に重ねられない周辺領域が規定される透明な基板と、該基板上における前記座標入力領域の辺の一部に沿って配置されており、光源光を、前記辺の一部側から前記辺の一部に交わる方向であって前記座標入力領域側に向かう第１方向に向けて、前記座標入力領域内に出射する光出射手段と、該光出射手段に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する位置において前記座標入力領域内を前記第１方向に進行した光源光を受光する受光手段とを備えており、前記光出射手段は、前記表示画面で画像表示を行うべく前記基板の裏面側に配置されたバックライトを前記光源として前記光源光を受け、前記受光手段は、前記辺の一部に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する前記座標入力領域の辺の他部に沿って所定ピッチで配列されており且つ夫々前記光源光を透過する透過状態及び透過しない非透過状態のうちいずれか一方に選択的に切替可能である複数の光スイッチを更に備える。
【００２６】
本発明の第３の光学式タッチパネルによれば、透明な基板上には、座標入力領域と周辺領域とが規定されている。その動作時には、周辺領域に配置された光源によって光源光が出射される。光源からの光源光は、光出射手段によって、座標入力領域側に向かう第１方向に向けて出射される。そして、この光源光は、座標入力領域内を第１方向に進行した後に、受光手段によって受光される。ここで特に、光源は、例えば液晶装置等の表示画面で画像表示を行うべく、基板の裏面側に配置されたバックライトからなる。そして、バックライトからの光源光は、座標入力領域を介して、受光側における辺の他部に沿って配列された複数の光スイッチによって、所定ピッチ毎に選択的に透過される。従って、光スイッチを順番に動作させることによって、所定画素ピッチ毎に座標入力領域からの光源光を受光することが可能となる。例えば、光スイッチを配列順に動作させれば、当該光スイッチが配列された辺に対して直交方向の順次走査が可能となる。よって、常時点灯のバックライトを利用しつつ、座標入力領域内における指等が接触した特定個所を時分割方式で検出可能となる。
【００２７】
以上の結果、本発明の第３の光学式タッチパネルによれば、表示画面に重ねられた座標入力領域に対する指等の接触により、該表示画面における任意の座標を入力することが可能となる。この際、基板の裏側に配置される光源として、バックライトを利用できる。更に、光出射手段及び受光手段を夫々対向する辺に沿って配列するので、表示画面の画素ピッチに応じてこれらを配列する構成を採ることも可能となり、受光側に設けられた光スイッチを順次動作させることによって、表示画面におけるフィールド走査等の走査に応じて光源光を走査させる構成を採ることも可能となる。従って、表示画面の解像度に応じた高解像度の座標入力が可能となる。
【００２８】
上述した第１の光学式タッチパネルにおける光スイッチを有する態様若しくは第２又は第３の光学式タッチパネルでは、前記光スイッチは、前記辺の一部又は他部に沿って順次に前記透過状態とされるように構成してもよい。
【００２９】
このように構成すれば、光スイッチ毎に、表示画面におけるフィールド走査等に対応して、座標入力領域を通過する光源光を順次検出することが可能となる。
【００３０】
本発明の第４の光学式タッチパネルは上記課題を解決するために、表示画面に重ねられる透明な座標入力領域が規定され且つ該座標入力領域の周辺に前記表示画面に重ねられない周辺領域が規定される透明な基板と、該基板上における前記座標入力領域の辺の一部に沿って配置されており、光源光を、前記辺の一部側から前記辺の一部に交わる方向であって前記座標入力領域側に向かう第１方向に向けて、前記座標入力領域内に出射する光出射手段と、該光出射手段に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する位置において前記座標入力領域内を前記第１方向に進行した光源光を受光する受光手段とを備えており、前記光出射手段は、前記表示画面で画像表示を行うべく前記基板の裏面側に配置されたバックライトを前記光源として前記光源光を受け、前記受光手段は、前記基板の表面上又は裏面上に若しくは前記基板の裏面側に設けられた他の基板上に、前記辺の一部に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する前記座標入力領域の辺の他部に沿って所定ピッチで配列された複数の受光素子を有する。
【００３１】
本発明の第４の光学式タッチパネルによれば、透明な基板上には、座標入力領域と周辺領域とが規定されている。その動作時には、周辺領域に配置された光源によって光源光が出射される。光源からの光源光は、光出射手段によって、座標入力領域側に向かう第１方向に向けて出射される。そして、この光源光は、座標入力領域内を第１方向に進行した後に、受光手段によって受光される。ここで特に、光源は、例えば液晶装置等の表示画面で画像表示を行うべく、基板の裏面側に配置されたバックライトからなる。そして、バックライトからの光源光は、座標入力領域を介して、基板の表面上又は裏面上に若しくは基板の裏面側に設けられた他の基板上に、受光側における辺の他部に沿って配列された複数の受光素子によって、受光される。従って、受光素子を順番に動作させることによって、所定画素ピッチ毎に座標入力領域からの光源光を受光することが可能となる。例えば、受光素子を配列順に動作させれば、当該受光素子が配列された辺に対して直交方向の順次走査が可能となる。よって、常時点灯のバックライトを利用しつつ、座標入力領域内における指等が接触した特定個所を時分割方式で検出可能となる。
【００３２】
以上の結果、本発明の第４の光学式タッチパネルによれば、表示画面に重ねられた座標入力領域に対する指等の接触により、該表示画面における任意の座標を入力することが可能となる。この際、基板の裏側に配置される光源として、バックライトを利用できる。更に、光出射手段及び受光手段を夫々対向する辺に沿って配列するので、表示画面の画素ピッチに応じてこれらを配列する構成を採ることも可能となり、受光側に設けられた受光素子を順次動作させることによって、表示画面におけるフィールド走査等の走査に応じて光源光を走査させる構成を採ることも可能となる。従って、表示画面の解像度に応じた高解像度の座標入力が可能となる。
【００３３】
上述した第１の光学式タッチパネルの他の態様では、前記受光素子は、前記基板の表面上又は裏面上に若しくは前記基板の裏面側に設けられた他の基板上に、前記辺の一部に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する前記座標入力領域の辺の他部に沿って所定ピッチで配列されている。
【００３４】
この態様によれば、受光素子を順番に動作させることによって、所定画素ピッチ毎に座標入力領域からの光源光を受光することが可能となる。例えば、受光素子を配列順に動作させれば、当該受光素子が配列された辺に対して直交方向の順次走査が可能となる。よって、常時点灯のバックライトを利用しつつ、座標入力領域内における指等が接触した特定個所を時分割方式で検出可能となる。
【００３５】
この態様又は上述した第４の光学式タッチパネルでは、前記受光素子は、薄膜トランジスタからなり、該薄膜トランジスタにおける光リーク電流を受光検出信号として出力するように構成してもよい。
【００３６】
このように構成すれば、ダミー画素部を構成する、例えばダミー画素をスイッチング制御するための薄膜トランジスタは、光スイッチとしてではなく、受光素子として利用される。即ち、薄膜トランジスタは、そのチャネル領域等への光の入射によって、光電効果によって光リーク電流が発生する。この際、光リーク電流の大小は、受光する光の強度に依存する。このため、各ダミー画素部を構成する薄膜トランジスタにおける光リーク電流を受光検出信号として、その発生の有無若しくはその電圧値又は電流値の大小をモニタリングすることで、座標入力領域内のダミー画素部に対応する、いずれの座標で入力操作が行われたかを検出できる。即ち、座標入力領域内の任意の個所を介して受光される光源光のオンオフを検出できる。従って、この場合には、ダミー画素部を光スイッチとして利用する必要や、当該光学式タッチパネルに対して受光素子を別途外付けする必要もなくなる。よって、基板上における装置構成の複雑化や受光用の制御の複雑化を避ける上で大変有利である。
【００３７】
この態様或いは上述した本発明の第１の光学式タッチパネルにおける光スイッチを有する態様若しくは第２又は第３の光学式タッチパネルでは、前記所定ピッチは、前記表示画面を構成する複数の画素における画素ピッチの整数倍に等しいように構成してもよい。
【００３８】
このように構成すれば、光スイッチを順番に動作させることによって、座標入力において画素ピッチに等しい解像度や、画素ピッチの整数倍（例えば、２倍、３倍、４倍、…）に等しい解像度が得られる。
【００３９】
本発明の第１、第２、第３又は第４の光学式タッチパネルの他の態様では、前記基板上に配置された透明板部材を更に備えており、前記光源光は、前記座標入力領域における、前記基板と前記透明板部材との間を進行する。
【００４０】
この態様によれば、光出射手段から出射された光源光は、座標入力領域で基板と前記透明板部材との間を進行し、受光手段によって受光される。よって、透明板部材が、指等によって接触されると、これが変形して、座標入力領域を第１方向に進行する光源光のうち、係る変形個所を通過する光源光については、その光強度が低下する或いは零となる。このため、係る光強度の低下を受光素子にて検出すれば、変形個所たる特定個所の座標を特定可能となる。
【００４１】
尚、透明板部材は、例えば、樹脂製或いはプラスチック製、ガラス製等でよく、防塵用或いは保護カバーとして機能してもよい。但し、本発明においては、このような透明板部材なしで、露出した基板上の空間を、光源光が進行するように構成することも可能である。
【００４２】
本発明の第１、第２、第３又は第４の光学式タッチパネルの他の態様では、前記光源光が、前記座標入力領域に入射する光路部分及び前記座標入力領域から出射する光路部分のうち少なくとも一方に、マイクロレンズを備える。
【００４３】
この態様によれば、光出射手段から出射される光源光はマイクロレンズによって集光されるので、座標入力領域内をより細い光束として進行することとなり、当該光学式タッチパネルにおける解像度を高められる。又は、座標入力領域からの光源光はマイクロレンズによって集光されるので、受光手段で、より細い光束として受光されることとなり、当該光学式タッチパネルにおける解像度を高められる。
【００４４】
本発明の第１、第２、第３又は第４の光学式タッチパネルの他の態様では、前記光源光は、前記表示画面から発せられる表示光と干渉しない特定周波数帯域の光を含んでなる。
【００４５】
この態様によれば、光源光は、表示画面から発せられる表示光と干渉しない特定周波数帯域の光を含んでなるので、座標領域内で、光源光が表示光によって乱されることが効果的に阻止される。この結果、受光手段側で、表示画面におけるコンテンツによらずに、安定した光検出を行うことが可能となる。
【００４６】
尚、このような特定周波数帯域の光としては、可視光でもよいし、可視光でなくてもよい。可視光でない光であれば、表示品位を損なうことがないという利益も得られる。
【００４７】
この態様では、前記受光手段は、前記特定周波数帯域の光を検出可能に構成されてもよい。
【００４８】
このように構成すれば、受光手段側で、特定周波数帯域の光を選択的に或いは支配的に受光するので、表示画面におけるコンテンツによらずに、非常に安定した光検出を行うことが可能となる。
【００４９】
或いは第１、第２、第３又は第４の光学式タッチパネルの他の態様では、前記光源光は、前記表示画面の表面と干渉しない。
【００５０】
この態様によれば、光出射手段から出射された光源光は、座標入力領域で基板上の空間を、電気光学装置の表示画面に接触することなく進行し、受光手段によって受光される。よって、例えば、光源光が表示画面によって反射されて光路が変更されることは無く、座標入力領域内で、光源光が乱されることが阻止される。この結果、受光手段側で、正確な光検出を行うことが可能となる。
【００５１】
本発明の第１の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の第１、第２、第３又は第４の光学式タッチパネル（但し、その各種態様も含む）と、前記表示画面を有すると共に前記基板上に配置されており前記表示画面で画像表示を行うべく表示光を画素毎に変調可能な複数の画素部を有する電気光学装置とを備える。
【００５２】
本発明の第１の電子機器によれば、各画素部で表示光を変調可能な、例えば液晶装置、有機ＥＬ装置等の各種電気光学装置の表示画面に、上述した本発明の第１、第２、第３又は第４の光学式タッチパネルが重ねられている。よって、電気光学装置の表示画面上に、画素に対応する解像度で任意のコンテンツを表示しつつ、該表示されたコンテンツとの相対的な位置関係として座標入力領域内での座標の入力が可能となる。
【００５３】
尚、第１の電子機器の場合、光学式タッチパネルを構成する基板と、例えば素子基板或いはＴＦＴアレイ基板、対向基板等の電気光学基板を構成する基板とは共用でよく、光学式タッチパネルと電気光学装置とは一体化されることが好ましい。この際、電気光学装置としては、液晶装置、有機ＥＬ装置等のパネル型表示装置が好適に用いられる。このように構成すれば、基板の共用により、装置全体の小型薄型化或いは軽量化を図ることが可能となる。
【００５４】
但し、完全に別体の光学式タッチパネルを、例えば、ＣＲＴ表示装置或いはパネル型表示装置の表示画面上に重ねて取り付けることも勿論可能であり、本願独自の作用効果はこの場合にも相応に得られる。
【００５５】
本発明の第２の電子機器は上記課題を解決するために、上述したバックライトを備えた態様に係る本発明の第１の光学式タッチパネル若しくは本発明の第２、第３又は第４の光学式タッチパネルと、前記表示画面を有すると共に前記基板上に配置されており前記表示画面で画像表示を行うべく表示光を画素毎に変調可能な複数の画素部を有する電気光学装置とを備えており、前記電気光学装置は、前記バックライトが発する前記光源光の一部を前記表示光として用いる。
【００５６】
本発明の第２の電子機器によれば、各画素部で表示光を変調可能な、例えば液晶装置、有機ＥＬ装置等の各種電気光学装置の表示画面に、上述した本発明の第１、第２、第３又は第４の光学式タッチパネルが重ねられている。よって、電気光学装置の表示画面上に、画素に対応する解像度で任意のコンテンツを表示しつつ、該表示されたコンテンツとの相対的な位置関係として座標入力領域内での座標の入力が可能となる。ここで特に、電気光学装置は、バックライトが発する光源光の一部を表示光として用い、これを光出射側及び受光側の少なくとも一方で光スイッチによって選択的に光源光を透過する。従って、常時点灯のバックライトを利用しつつ、光スイッチを順番に動作させることによって、時分割方式による座標入力用の光出射又は受光動作が可能となる。
【００５７】
尚、第２の電子機器の場合、光学式タッチパネルを構成する基板と、例えば素子基板或いはＴＦＴアレイ基板、対向基板等の電気光学基板を構成する基板とは共用でよく、光学式タッチパネルと電気光学装置とは一体化されることが好ましい。この際、電気光学装置としては、液晶装置、有機ＥＬ装置等のパネル型表示装置が好適に用いられる。このように構成すれば、基板の共用により、装置全体の小型薄型化或いは軽量化を図ることが可能となる。
【００５８】
但し、完全に別体の光学式タッチパネルを、例えば、ＣＲＴ表示装置或いはパネル型表示装置の表示画面上に重ねて取り付けることも勿論可能であり、本願独自の作用効果はこの場合にも相応に得られる。
【００５９】
本発明の第２の電子機器の一態様では、前記電気光学装置は、前記周辺領域における前記基板上に配置されており前記光源光をダミー画素毎に変調する複数のダミー画素部を更に備え、前記ダミー画素部は、前記光スイッチとして機能する。
【００６０】
この態様によれば、周辺領域に設けられたダミー画素部において、画素部と同様或いは類似の変調動作を行うことによって、光スイッチとして機能させられるので、基板上における装置構成及び制御を簡略化する上で大変有利である。
【００６１】
この態様では、前記ダミー画素部は、前記複数の画素部における順次走査動作に同期して、前記辺の一部又は他部に沿って順次に前記透過状態とされるように構成してもよい。
【００６２】
このように構成すれば、常時点灯のバックライトを利用しつつ、ダミー画素部を順番に駆動することによって、時分割方式による座標入力用の光出射又は受光動作が可能となる。
【００６３】
上述した本発明の第２電子機器におけるダミー画素部に係る態様では、前記画素部に画像表示を行うための画像信号を入力として、前記画像信号を一成分とすると共に前記ダミー画素部を順次に前記透過状態にするためのダミー画像信号を他成分とする、合成画像信号を生成する信号生成回路を更に備え、前記画素部及びダミー画素部は、前記合成画像信号に基づいて動作するように構成してもよい。
【００６４】
このように構成すれば、周辺領域に設けられたダミー画素部を画素部と共に、同じ合成画像信号に基づいて動作させれば、ダミー画素部を光スイッチとして機能させられる。従って、基板上における装置構成及び制御を簡略化する上で大変有利である。また、時分割方式による座標入力用の光出射又は受光動作を可能ならしめるべくダミー画素部を順番に駆動することも非常に容易に実施できる。
【００６５】
或いは上述した本発明の第２電子機器にかかるダミー画素部に係る態様では、前記画素部に画像表示を行うための画像信号から独立して、前記ダミー画素部を順次に前記透過状態にするためのダミー画像信号を生成する信号生成回路を更に備え、前記画素部は、前記画像信号に基づいて動作し、前記ダミー画素部は、前記ダミー画像信号に基づいて動作するように構成してもよい。
【００６６】
このように構成すれば、周辺領域に設けられたダミー画素部を、画素部からは独立に、ダミー画像信号に基づいて動作させれば、ダミー画素部を光スイッチとして機能させられる。従って、基板上における装置構成及び制御を簡略化する上で大変有利である。また、時分割方式による座標入力用の光出射又は受光動作を可能ならしめるべくダミー画素部を順番に駆動することも容易に実施できる。
【００６７】
或いは上述した本発明の第２電子機器の他の態様では、前記電気光学装置は、前記周辺領域における前記基板上に配置されており前記光源光をダミー画素毎に変調する複数のダミー画素部を更に備え、前記ダミー画素部は、前記基板の表面上又は裏面上に若しくは前記基板の裏面側に設けられた他の基板上に配列された受光素子として機能する。
【００６８】
この態様によれば、周辺領域に設けられたダミー画素部において、画素部と同様或いは類似の変調動作を行うことによって、受光素子として機能させられるので、基板上における装置構成及び制御を簡略化する上で大変有利である。このようなダミー画素部は、例えば画素スイッチング用の薄膜トランジスタを含んでなり、該薄膜トランジスタにおける光リーク電流を受光検出信号として出力する。従って、例えば、ダミー画素部を、複数の画素部における順次走査動作に同期して順次に受光状態とすれば、常時点灯のバックライトを利用しつつ、時分割方式による座標入力用の受光動作が可能となる。
【００６９】
或いは上述した本発明の第２電子機器にかかるダミー画素部に係る態様では、前記画素部は、前記表示画面に平面配列された画素電極と、走査線から供給される走査信号に応じて前記画素電極をスイッチング制御するスイッチング素子とを含み、前記ダミー画素部は、前記画素部が前記走査信号に応じて順次駆動されるのに同期して、前記走査信号に応じて順次駆動されるように構成してもよい。
【００７０】
このように構成すれば、例えば、画素スイッチング用の薄膜トランジスタなどのスイッチング素子を制御する走査信号に応じて、周辺領域に設けられたダミー画素部は、順次駆動されるので、時分割方式による座標入力用の光出射又は受光動作を、電気光学装置の表示画面における走査に同期して実施可能となる。これにより、例えば、面的な解像度については画素ピッチと同等まで上げることも可能となり、且つ時間的な解像度についてもフィールド或いはフレーム時間まで上げることが可能となる。但し、実用上は、座標入力の用途に応じて、画素ピッチの整数倍の面的な解像度があれば概ね十分であり、時間的な解像度についてもフィールド或いはフレーム時間の整数倍あれば概ね十分である。従って、当該光学式タッチパネルに要求される装置仕様や製品コスト等に鑑みて、座標入力に係るこのような面的な或いは時間的な解像度を適宜設定すればよい。
【００７１】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００７２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、本発明の光学式タッチパネルを、画像表示機能を有する電気光学装置と一体化させ、その表示画面上で座標入力機能を有するように構成したものである。
【００７３】
（電気光学装置の第１実施形態）
本発明の光学式タッチパネルを含んでなる電気光学装置の第１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。図１は、本実施形態の電気光学装置の全体構成を示す図式的側面図である。図２は、本実施形態の電気光学装置の詳細構成及び光学系の動作を示す図式的平面図である。図３は、図２におけるＨ−Ｈ´断面図である。図４は、図２におけるＶ−Ｖ´断面図である。
【００７４】
先ず本実施形態の電気光学装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。
【００７５】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る電気光学装置１００は、例えば液晶装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置等のパネル型の表示装置を、図１中における細かいハッチング領域で示したように含んでなり、その表示画面１１０がタッチパネル面たる座標入力領域２０２としても機能するように構成されている。
【００７６】
即ち電気光学装置１００は、図１中下側に素子基板２０１を備え、図１中上側に透明基板２０５を備える。電気光学装置１００は、素子基板２０１上に、その中央を占める表示画面１１０内にマトリクス状に配列されており（図２参照）、画像表示を行うべく表示光を画素毎に変調可能な複数の表示画素部１２０を備える。電気光学装置１００は、素子基板２０１の裏面側（図１中下側）に、光源２１０並びに複数の受光素子２２０を含む光検出器２９０を備え、透明基板２０５の表面側（図１中上側）に、光出射側反射板２５０及び受光側反射板２６０を備える。これらのうち、光源２１０及び光出射側反射板２５０は、表示画面１１０から外れた光出射側周辺領域２０３内に設けられている。他方、光検出器２２０及び受光側反射板２６０は、表示画面１１０から外れた受光側周辺領域２０４内に設けられている。電気光学装置１００は、光出射側周辺領域２０３における素子基板２０１上に光スイッチ２７０を備え、受光側周辺領域２０４における素子基板２０１上に光スイッチ２８０を備えて構成されている。
【００７７】
電気光学装置１００は、素子基板２０１上において光出射側周辺領域２０３及び受光側周辺領域２０４よりも更に素子基板２０１の縁に近接する周辺領域部分に、表示画素部１２０、光源２１０、光検出器２２０、光スイッチ２７０及び２８０等を駆動するための駆動回路２３０を備える。例えば、駆動回路２３０は、光出射側又は受光側の光スイッチ２７０又は２８０を順次駆動する回路、若しくは表示画面１１０内に配線されたデータ線や走査線を順次駆動するためのデータ線駆動回路や走査線駆動回路等としての機能を有する。このような駆動回路２３０は、素子基板２０１上に作り込まれてもよいし、外付けＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）として外付けされてもよい。
【００７８】
尚、光出射側反射板２５０は、電気光学装置１００を収容する実装ケース８００の表示画面１１０を覆う額縁をなす内壁面に設けられている。また、受光側反射板２６０も同様に、電気光学装置１００を収容する実装ケース８００の表示画面１１０を覆う額縁をなす内壁面に設けられている。
【００７９】
次に、以上に概略構成を述べた電気光学装置１００の各構成要素について図１及び図２を参照しつつ更に説明を加える。
【００８０】
図１及び図２において、素子基板２０１は、例えばガラス、プラスチック、石英、半導体基板等の光を透過する又は透過しない基板からなる。他方、透明基板２０５は、例えばガラス、プラスチック等の透明基板からなる。本実施形態の動作時には、透明基板２０５が、タッチパネル基板としても機能し、透明基板２０５が重ねられた表示画面１１０には、例えば光学式タッチパネルによる座標入力の対象となる、指や入力ペン等の接触により選択或いは指定可能なアイコン、ボタン、テンキー、地図等を含む各種画像や、光学式タッチパネル機能を利用して入力された情報等が表示される。そして、後に詳述するように（図３及び図４等参照）、表示画面１１０に一致する座標入力領域２０２内においては、例えば、ペン等を透明基板２０５に接触させて任意に走らせることによる手書き入力、或いは、指を接触させることによる入力等にみられるユーザによる任意の物理的な位置指定が行われる。この指定された位置は、後に詳述するように光検出器２２０によって検出され、入力情報として取り込まれる。
【００８１】
尚、座標入力領域２０２は、基板平面状に矩形状を有して規定されており、その隣接する２辺に沿って光出射側周辺領域２０３、及び残り２辺に沿って受光側周辺領域２０４が規定されているが、これらの平面上の配置方法については、図２を参照して後で詳述する。
【００８２】
光源２１０は、素子基板２０１の裏面側の、光出射側周辺領域２０３と対応する領域に設けられ、透明基板２０５の表面側へ透過される光源光を出射する。具体的には、白色光源、ランプ、ＬＥＤ、ＬＤ等の光源が利用可能である。
【００８３】
光出射側反射板２５０は、例えばアルミニウム製などのミラー等の平板状の光反射部材からなり、実装ケース８００の上蓋の内周側の縁に沿って設置されている。また、光出射側反射板２５０は、素子基板２０１の表面側の、光出射側周辺領域２０３に対応する空間領域に、素子基板２０１の基板平面に対して所定の角度を有して設けられている（好ましくは、基板平面に対して４５度の角度を有するが、屈折率等の調整により、適切な別の角度に設定されてもよい）。ここで、光出射側反射板２５０を真上から見た平面形状（後で参照する図３に示される形状）は、光出射側周辺領域２０３の形状と重なるか、或いは一回り大きく形成されており、透過された光源光を座標入力領域２０２の方向へ反射するように構成されている。
【００８４】
受光側反射板２６０は、同じく例えばアルミニウム製などのミラー等の平板状の光反射部材からなり、例えば、電気光学装置６００の上蓋の内周側の縁に沿って設置されている。また、光出射側反射板２５０は、素子基板２０１の表面側の、受光側周辺領域２０４に対応する空間領域に、素子基板２０１の平面に対して所定の角度を有して設けられている（角度に関しては光出射側と同様である）。尚、受光側反射板２６０を真上から見た平面形状についても同様に、受光側周辺領域２０４の形状と重なるか、或いは一回り大きく形成されており、透過された光源光を座標入力領域２０２の方向へ反射するように構成されている。
【００８５】
光検出器２２０は、素子基板２０１の裏面側の、受光側周辺領域２０４と対応する領域に設けられ、受光側反射板２６０によって反射され、素子基板２０１を透過した光源光を受光して検出する受光素子２９０を複数備えて構成されている。具体的には、このような受光素子２９０としては、フォトダイオード、ＣＣＤ、リニアセンサーアレイ等が利用可能である。複数の受光素子２９０は、受光側周辺領域２０４内で、素子基板２０１の縁に沿って配列されている。
【００８６】
光出射側光スイッチ２７０及び受光側光スイッチ２８０は夫々、外部からの駆動信号（後で詳述）に応じて、入射された光源光を、透過させる状態（以下適宜、“動作状態”と称する）及び透過させない状態（以下適宜、“非動作状態”と称する）のうちいずれか一方に選択的に切り替え可能な光シャッタとして構成されている。例えば、上述の光出射側及び受光側の光スイッチは夫々、外部からの駆動信号に応じて適宜屈折率を変化させることができる温度光学材料、電気光学材料、音響光学材料、磁気光学材料等を用いることによって、又は機械的な移動又は角度の変更によって、光源光を光出射側周辺領域２０３の方向へ透過させる状態（動作状態）及び光出射側周辺領域２０３外の方向へ反射させる状態（非動作状態）のうちいずれか一方に選択的に切り替えを行うマイクロミラー等によって構成されてもよい。
【００８７】
以上のように構成された電気光学装置１００の動作時には、図１に示すように、光源２１０から出射された光源光は、素子基板２０１を透過し、光出射側の光スイッチ２７０が動作状態となるのに応じて光出射側反射板２５０へ到達する。すると、光源光は、光出射側反射板２０３によって反射され、座標入力領域２０２の方向へ、素子基板２０１の基板平面と平行に出射される。すると、座標入力領域２０１上の空間を進行した光源光は、受光側反射板２６０によって反射され、受光側の光スイッチ２８０が動作状態となるのに応じて素子基板２０１を透過し、光検出器２２０の受光素子２９０へ到達する。
【００８８】
次に、図１に加えて、特に図２を参照して本実施形態に係る電気光学装置１００の詳細構成、及び光学系の動作について以下に説明する。
【００８９】
図２に示すように、座標入力領域２０２の周辺には、座標入力領域２０２の隣接する２辺に沿って光出射側周辺領域２０３が規定されている。（以下適宜、Ｘ方向に沿った光出射側周辺領域２０３を“光出射側周辺領域２０３Ｘ”と称し、Ｙ方向に沿った光出射側周辺領域２０３を“光出射側周辺領域２０３Ｙ”と称する。）
また、座標入力領域２０２の隣接する残りの２辺に沿って受光側周辺領域２０４が規定されている。（以下適宜、Ｘ方向に沿った方向に沿った受光側周辺領域２０４を“受光側周辺領域２０４Ｘ”と称し、Ｙ方向に沿った受光側周辺領域２０４を“受光側周辺領域２０４Ｙ”と称する。）
光出射側周辺領域２０３内には、Ｘ方向及びＹ方向の夫々の延伸方向（即ち、夫々に対応する座標入力領域の一辺）に沿って複数の光出射側光スイッチ２７０Ｘ及び光出射側光スイッチ２７０Ｙが配置されている（以下適宜、複数の光出射側光スイッチ２７０Ｘ及び光出射側光スイッチ２７０Ｙの個々の光スイッチについて、光出射側光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）及び光出射側光スイッチ２７０Ｙ（ｉ）（但し、ｉ＝０、１、２、３、・・、ｎ）と称し、或いは、単に光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）及び光スイッチ２７０Ｙ（ｉ）と称する）。そして、光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）は、光出射側周辺領域２０３Ｘの全長に渡って、等間隔に配置されている。他方、光スイッチ２７０Ｙ（ｉ）も同じく、光出射側周辺領域２０３Ｙの全長に渡って、等間隔に配置されている。
【００９０】
尚、図２において、光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）及び２７０Ｙ（ｉ）は、平板状の構成要素として模式的に示されており、詳細構成は図示を省略する。尚、上述のような各種材料構成及び駆動方式に応じて、夫々において、接続端子、或いは駆動部等を含んで構成されているものとする。また、光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）及び２７０Ｙ（ｉ）が動作状態となり、光源光が透過する方向は、図式的側面図である図１に示されている。
【００９１】
尚、素子基板２０１の表面側には、図１を参照して上述したように、光出射側周辺領域２０３と重なるように、光出射側反射板２５０が備えられているが、図２においては、光出射側周辺領域２０３と重なる構成要素として図示されている。（以下適宜、Ｘ方向に沿った光出射側反射板２５０を“光出射側反射板２５０Ｘ”と称し、Ｙ方向に沿った光出射側反射板２５０を“光出射側反射板２５０Ｙ”と称する。）更に、素子基板２０１の表面側には、受光側周辺領域２０３と重なるように、受光側反射板２５０が備えられている。（以下適宜、Ｘ方向に沿った受光側反射板２５０を“受光側反射板２５０Ｘ”と称し、Ｙ方向に沿った受光側反射板２５０を“受光側反射板２５０Ｙ”と称する。）
ここで、光スイッチ２７０Ｙ（ｉ）が駆動され、動作状態となると、光スイッチ２７０Ｙ（ｉ）を透過した光源光は、光出射側反射板２５０Ｙによって反射され、図２に示すように、座標入力領域２０２の方向、即ちＸ方向に反射される（以下、光スイッチ２７０Ｙ（ｉ）（但し、ｉ＝０、１、２、３、・・、ｎ）と対応する光源光を、光源光ＬＹｉ（但し、ｉ＝０、１、２、３、・・、ｎ）と称する）。一方、光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）が駆動されると、光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）を透過した光源光は、座標入力領域２０２の方向、即ちＹ方向と逆の方向に反射される（以下、光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）（但し、ｉ＝０、１、２、３、・・、ｎ）と対応する光源光を、光源光ＬＸｉ（但し、ｉ＝０、１、２、３、・・、ｎ）と称する。）。
【００９２】
光源光ＬＹ１、ＬＹ２、・・・ＬＹｎは、夫々、互いに平行に座標入力領域２０２上の空間を進行し、光出射側反射板２５０Ｙと座標入力領域２０２を挟んで対向する位置に配置された受光側反射板２６０Ｙに到達する。一方、光源光ＬＸ１、ＬＸ２、・・・、ＬＸｎは、夫々、互いに平行に座標入力領域２０２上の空間を進行し、光出射側反射板２５０Ｘと座標入力領域２０２を挟んで対向する位置に配置された受光側反射板２６０Ｘに到達する。
【００９３】
次に、光出射側周辺領域２０３Ｘ及び２０３Ｙと同様に、受光側周辺領域２０４Ｘ及び２０４Ｙ内には、Ｘ方向及びＹ方向の夫々の延伸方向（即ち、夫々に対応する座標入力領域の一辺）に沿って複数の受光側光スイッチ２８０Ｘ及び受光側光スイッチ２８０Ｙが配置されている（以下適宜、複数の受光側光スイッチ２８０Ｘ及び受光側光スイッチ２８０Ｙの個々の光スイッチについて、受光側光スイッチ２８０Ｘ（ｉ）及び受光側光スイッチ２８０Ｙ（ｉ）（但し、ｉ＝０、１、２、３、・・、ｎ）と称し、或いは、単に光スイッチ２８０Ｘ（ｉ）及び光スイッチ２８０Ｙ（ｉ）と称する）。そして、光スイッチ２８０Ｘ（ｉ）及び２８０Ｙ（ｉ）は、受光側周辺領域２０４Ｘ及び２０４Ｙの夫々の全長に渡って、等間隔に配置されている。尚、光スイッチ２８０Ｘ（ｉ）及び２８０Ｙ（ｉ）夫々における光スイッチ素子の構成及び駆動方法は、光出射側の光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）及び２７０Ｙ（ｉ）と同様なものから適宜選択可能であり、いずれにおいても光源光を、タッチパネル表面側へ透過させる状態（動作状態）及び透過させない状態（非動作状態）のいずれか一方に選択的に切り替え可能な光シャッタとして構成されている。
【００９４】
ここで特に、光スイッチ２８０Ｙ（ｉ）は、光出射側周辺領域２０３Ｙ内に設けられた光スイッチ２７０Ｙ（ｉ）に、１対１で対応して設けられ、例えば、光スイッチ２７０Ｙ（１）、２７０Ｙ（２）を透過して、光出射側反射板２５０Ｙによって反射された光源光ＬＹ１、ＬＹ２は、受光側反射板２６０Ｙによって更に反射され、光スイッチ２８０Ｙ（１）、２８０Ｙ（２）に到達する。一方、同様に、光スイッチ２８０Ｘ（ｉ）は、光出射側周辺領域２０３Ｘ内に設けられた光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）に、１対１で対応して設けられ、例えば、光スイッチ２７０Ｘ（１）、２７０Ｘ（２）を透過して、光出射側反射板２５０Ｘによって反射された光源光ＬＸ１、ＬＸ２は、受光側反射板２６０Ｘによって更に反射され、光スイッチ２８０Ｘ（１）、２８０Ｘ（２）に到達する。
【００９５】
光スイッチ２８０Ｙ（ｉ）が駆動され、動作状態となると、座標入力領域２０２上の空間を通過した光源光ＬＹｉは、素子基板２０１の裏面側へ透過され、光検出器２２０へ到達し、受光素子２９０Ｙによって受光される。一方、光スイッチ２８０Ｘ（ｉ）が駆動されると、座標入力領域２０２上の空間を通過した光源光ＬＸｉは、素子基板２０１の裏面側へ透過され、光検出器２２０へ到達し、受光素子２９０Ｘによって受光される。
【００９６】
次に図３及び図４を参照して、本実施形態に係る電気光学装置１００による位置検出方法について説明する。
【００９７】
図３に示すように、ユーザからの入力媒体５００（例えば、ユーザの指や入力ペン等）により、座標入力領域２０２内でユーザ所望の位置が指定されると、その位置において図２における水平方向に座標入力領域２０２上を通過する光源光ＬＹｉが遮られる。同時に、図４に示すように、Ｐ点において、図２の垂直方向に座標入力領域２０２上を通過する光源光ＬＸｉが遮られる。このとき、光検出器２２０において、複数の光源光ＬＹｉのうち、いずれの光源光が遮られたかが認識されることによって、図２の垂直方向（即ち、ＶからＶ´へ向かう方向）においてどの位置が指定されたかが検出される。同様に、複数の光源光ＬＸｉのうち、いずれの光源光が遮られたかが認識されることによって、図２の水平方向（即ち、ＨからＨ´へ向かう方向）においてどの位置が指定されたかが検出される。ユーザによって図２に示すＰ点が指定された場合を例にとると、光源光ＬＸ２及び光源光ＬＸ３が遮られたことが光検出器２２０により検出されることにより、指定位置Ｐが入力情報として認識される。
【００９８】
以上のような構成及び光学系の動作により、表示画面１１０に重ねられた座標入力領域２０２に対する入力ペンや指等の接触により、表示画面１１０における任意の座標を入力することが可能となる。この際、素子基板２０１の裏側に配置される光源２１０として、例えば専用光源や兼用光源などの各種光源を採用可能であると共に、光源光の出射のために必要な周辺領域を相対的に小さく抑えることが可能となる。更に、基板の裏側に配置される受光素子２９０Ｘ及び２９０Ｙについても、光源光の受光のために必要な周辺領域を相対的に小さく抑えることが可能となる。従って、表示画面１１０或いは座標入力領域２０２に対して、相対的に周辺領域を小型化することが可能となり、装置全体としても小型化を図ることが可能となる。
【００９９】
更には、本実施形態の光学式タッチパネルには、例えば座標入力領域２０２上にその前面に渡ってマトリクス状に光導波路を形成する場合のように、表示画面１１０からの表示光を遮るような表示画面に１１０に重ねて配置される構成要素が無く、表示画面１１０の画像品位に対する影響も殆ど又は全く無い点でも大変有利である。
【０１００】
加えて、基板の裏側の空間を利用することで、設計自由度も格段に増大するので実用上大変有利である。
【０１０１】
ここで本実施形態では特に、光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）及び光スイッチ２７０Ｙ（ｉ）、並びに、光スイッチ２８０Ｘ（ｉ）及び光スイッチ２８０Ｙ（ｉ）は、電気光学装置１００の表示画素部１２０と同じピッチで等間隔に配列されている。更には、光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）は、表示画面１１０内における表示画素部１２０のＹ方向の一列に対応して設けられ、光スイッチ２７０Ｙ（ｉ）は、表示画面１１０内における表示画素部１２０のＸ方向の一行に対応して設けられている。このように構成すれことにより、表示画面１１０と同等の解像度に応じた高解像度の座標入力が可能となる。
【０１０２】
尚、図２では、説明の便宜上、光出射側周辺領域２０３中の光スイッチ２７０の配列ピッチを相対的に大きく図示しているが、実際には、光スイッチ２７０の配列ピッチは狭いものであることが好ましい。また、光スイッチ２７０のピッチは、表示画素部１２０のピッチの整数倍程度にまで狭ピッチとして、表示画素部１２０の一行に対応して複数の光出射側の光スイッチ２７０及び複数の受光側の光スイッチ２８０を設け、表示画素部１２０の一列に対応して複数の光出射側の光スイッチ２７０及び複数の受光側の光スイッチを設けて構成してもよい。この光スイッチ２７０及び２８０の配列ピッチを小さくすることに応じて座標入力に係る解像度を高めることが可能となる。
【０１０３】
尚、座標入力領域２０１上を通過させる光源光は、座標入力領域の横方向（Ｙ方向）又は縦方向（Ｘ方向）のいずれかの一方向とされてもよい。即ち、光学式タッチパネル１００における周辺領域、光スイッチ、及び反射板等の、光出射側と受光側で互いに対向する一対の構成要素を、Ｘ方向及びＹ方向のいずれか一方に設けることによって構成されてもよい。この場合においても、その一方向についての検出結果に応じて、座標入力領域内における縦方向又は横方向の位置（例えば、座標入力領域内における高さ位置や横位置）として特定個所の検出が可能とされる。例えば、座標入力領域２０２が重ねられる表示画面１１０のコンテンツによっては、一方向についての特定個所の検出のみで足りる場合もあるため、この場合には装置構成を簡略化することが可能である。
【０１０４】
次に、光出射側の光スイッチ２７０及び受光側の光スイッチ２８０の駆動方法と、その駆動タイミング、並びに、そのタイミングと座標入力領域上で光源光が遮られ、入力位置が検出されるタイミングの関係について詳しく説明する。
【０１０５】
図２に示すように、素子基板２０１上には、上述の光出射側の光スイッチ２７０に対応して、光スイッチ駆動回路２３０が設けられ、受光側の光スイッチ２８０に対応して光スイッチ駆動回路２４０が設けられている。（以下適宜、光出射側の光スイッチ２７０Ｘ及び２７０Ｙに対応させて、光スイッチ駆動回路２３０Ｘ及び２３０Ｙと称し、受光側の光スイッチ２８０Ｘ及び２８０Ｙに対応させて、光スイッチ駆動回路２４０Ｘ及び２４０Ｙと称する。）
光出射側の光スイッチ駆動回路２３０Ｘは、個々の光スイッチ２７０Ｘ（１）、２７０Ｘ（２）、・・・、２７０Ｘ（ｎ）に対して、光スイッチ駆動信号ＤＳＸ１、ＤＳＸ２、・・・ＤＳＸｎを、パルス的に所定のタイミングで線順次にこの順で供給する。光スイッチ駆動回路２３０Ｙについても同様に、個々の光スイッチ２７０Ｙ（１）、２７０Ｙ（２）、・・・、２７０Ｙ（ｎ）に対して、光スイッチ駆動信号ＤＳＹ１、ＤＳＹ２、・・・ＤＳＹｎを供給する。一方、受光側の光スイッチ駆動回路２４０Ｘからは、光出射側の光スイッチ駆動回路２３０Ｘと同期して、同じ光スイッチ駆動信号ＤＳＸ１、ＤＳＸ２、・・・ＤＳＸｎが、個々の光スイッチ２８０Ｘ（１）、２８０Ｘ（２）、・・・、２８０Ｘ（ｎ）に対して線順次に供給される。光スイッチ駆動回路２４０Ｙについても同様に、光出射側の光スイッチ駆動回路２３０Ｙと同期して、個々の光スイッチ２８０Ｙ（１）、２８０Ｙ（２）、・・・、２８０Ｙ（ｎ）に対して、光スイッチ駆動信号ＤＳＹ１、ＤＳＹ２、・・・ＤＳＹｎが供給される。
【０１０６】
以下、光スイッチの動作方法について、図２に示すＹ方向に係る光出射側の光スイッチ２７０Ｙ（ｉ）及び受光側の光スイッチ２８０Ｙ（ｉ）に着目してより具体的に説明する。
【０１０７】
先ず、外部より駆動信号ＤＳＹが光スイッチ２７０Ｙ（１）、２７０Ｙ（２）、・・・に対応して、ＤＳＹ１、ＤＳＹ２、・・・の順で順次供給されることにより、光スイッチ２７０Ｙは、２７０Ｙ（１）、２７０Ｙ（２）、・・・の順で順次に動作状態とされる。このとき、受光側光スイッチ２８０Ｙ（ｉ）にも、同じく外部からの駆動信号ＤＳＸが光スイッチ２８０Ｙ（１）、２８０Ｙ（２）、・・・に対応して、ＤＳＹ１、ＤＳＹ２、・・・の順で順次供給されることにより、光スイッチ２８０Ｙは、２８０Ｙ（１）、２８０Ｙ（２）、・・・の順で順次に動作状態とされる。即ち、光出射側光スイッチ２７０Ｙ（ｉ）と、個々に対応する受光側光スイッチ２８０Ｙ（ｉ）は互いに同期して動作状態とされる。そして、光源光ＬＹｉは、受光素子２９０Ｙによって、光源光ＬＹ１、ＬＹ２、・・・の順で順次に受光される。ここで、光源光ＬＹ１、ＬＹ２、・・・は夫々、異なる時刻に光検出器２２０に到達する。即ち、光検出器２２０による光源光ＬＹ１、ＬＹ２、・・・、の夫々の検出は、時間軸上で重ならないよう検出させることが可能となる。このため、光検出器２２０によって、複数の光源光ＬＹｉのうちいずれの光源光ＬＹｉが入力媒体５００によって遮られているかが特定され、図２に示す座標入力領域２０２上の垂直方向（Ｖ−Ｖ´方向）において、いずれの位置がユーザにより指定されたかが認識されることとなる。即ち、光スイッチの順次動作によって、時分割方式の入力位置の検出が可能となる。
【０１０８】
以上のような一連の順次動作（以下適宜、“Ｙ方向の順次動作”と称する）は、光源光ＬＸｉに係る光出射側光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）及び受光側光スイッチ２８０Ｘ（ｉ）においても、外部より駆動信号ＤＳＸが光スイッチ２７０Ｘ（１）、２７０Ｘ（２）、・・・に対応して、ＤＳＸ１、ＤＳＸ２、・・・の順で順次供給されることにより、同様に行われる（以下適宜、“Ｘ方向の順次動作”と称する）。
【０１０９】
ここで、一連のＸ方向の順次動作及びＹ方向の順次動作は夫々、単位時間（以下、“１フレーム”と称する）内に１回ずつ行われる。即ち、光検出器２２０によって、この１フレーム内で、Ｘ方向の順次動作に対応して検出される位置（ＰＸ）とＹ方向の順次動作に対応して検出される位置（ＰＹ）が１つずつ認識され、座標入力領域２０２内の１点Ｐ（ＰＸ、ＰＹ）が特定される。そして、この１フレームを連続して繰り返すことにより、例えば、ユーザによる線絵画等の、時間軸上で連続した位置指定が、入力情報として認識される。
【０１１０】
以上のようなＸ方向の順次動作及びＹ方向の順次動作によれば、受光素子２９０を光スイッチ２８０に対応する数だけ設けなくても、即ち、本実施形態のようにＸ方向及びＹ方向に対応して夫々１つの受光素子２９０を備える場合であっても、光出射側における光スイッチ２７０を介しての光源光の受光時期に応じて、いずれの光スイッチ２７０を介して出射された光についての受光であるかを簡単に特定可能となり、座標入力領域２０２内における指等が接触した特定個所を時分割方式で検出可能となっている。
【０１１１】
ここで本実施形態では特に、光スイッチ用の駆動回路２３０からの光スイッチ駆動信号は、電気光学装置１００の表示画素部１２０を駆動して、表示光を画素毎に変調させるために用いられる、例えば、走査信号や画像信号等の信号が兼用されるか、或いはそれらと同期する信号からなり、表示画素部１２０の駆動タイミングと同期して個々の光スイッチが駆動されるよう構成されている。このように構成されることにより、表示画面１１０における表示周期と同等の非常に高い時間的解像度で入力位置の検出が可能となる。
【０１１２】
尚、Ｘ方向及びＹ方向の順次動作の夫々において、光出射側の光スイッチ２７０Ｘ及び２７０Ｙは、常時、動作状態とし、受光側の光スイッチ２８０Ｘ及び２８０Ｙのみを順次に動作状態とする方式をとってもよい。この場合、光出射側の全光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）及び２７０Ｙ（ｉ）から常に光源光の一部が出射されており、受光側の複数の光スイッチ２８０Ｘ（ｉ）及び２８０Ｙ（ｉ）のうち、動作状態となったものによって出射された光源光が検出される。或いは、受光側の光スイッチ２８０Ｘ及び２８０Ｙは、常時、動作状態とし、光出射側の光スイッチ２７０Ｘ及び２７０Ｙのみを順次に動作状態とする方式をとってもよい。この場合、光出射側の複数の光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）及び２７０Ｙ（ｉ）のうち、動作状態となったものによって出射された光源光が検出される。これら２つのいずれの方式をとった場合でも、同様に入力位置の検出は可能である。
【０１１３】
本実施形態では特に、光源２１０から出射される光源光は、表示画面１１０から発せられる表示光と干渉しない特定周波数帯域の光を含んでなる。好ましくは、光源２１０は、表示光が有する可視光の周波数帯域、換言すれば、可視光の波長領域（約４００ｎｍから７００ｎｍ）以外の波長領域を有する光を出射する発光素子を備えて構成されている。具体的には、赤外線ＬＥＤ等が利用可能である。このように構成すれば、光源光は、上述のように座標入力領域２０２上の空間を表示画面１１０からの表示光と交錯して進行しても、表示光と干渉しない特定の周波数帯域を有することにより、座標入力領域２０２内で、光源光が表示光によって乱されることが効果的に阻止される。この結果、受光手段側で、表示画面１１０におけるコンテンツによらずに、安定した光検出を行うことが可能となる。
【０１１４】
加えて、本実施形態では特に、光検出器２２０は、上述の光源光と同じ特定周波数帯域の光を選択的に検出可能となるよう構成されている。より具体的には、特定の周波数帯域の光に対して感度を持つ受光素子２０９（例えば、フォトダイオード等）を備えることによって構成されている。このように構成すれば、受光素子２９０が、例えば、外部からの散乱光等、光源光と異なる周波数帯域の光を受光しても、誤認識を生じることなく、表示画面１１０におけるコンテンツによらずに、非常に安定した光検出を行うことが可能となる。
【０１１５】
（第２実施形態）
本発明の光学式タッチパネルを含んでなる電気光学装置の第２実施形態について、図５から図６を参照して説明する。図５は、本実施形態の電気光学装置の全体構成を示す図式的側面図である。図６は、本実施形態の電気光学装置のＴＦＴアレイ基板上の詳細構成を示すブロック回路図である。
【０１１６】
第２実施形態に係る電気光学装置は、上述の第１実施形態と比較して、光学式タッチパネル用の光源として電気光学装置のバックライトが利用されることと、光学式タッチパネル用の光スイッチとして電気光学装置のダミー画素が利用されることとが異なる。座標入力領域上において光源光を順次に走査することによる入力位置検出方法等のその他の構成及び動作については、第１実施形態と同様である。このため以下においては、第１実施形態と異なる構成及び動作について説明する。尚、第１実施形態との共通箇所には、同一符号を付して説明を適宜省略する。
【０１１７】
以下においては、本実施形態に係る光学式タッチパネルを、バックライト付光透過型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動形式の液晶装置からなる電気光学装置と一体化させ、そのバックライトを利用して且つその表示画面上で座標入力機能を有するように構成したものである。
【０１１８】
図５及び図６に示すように、タッチパネル基板として機能する対向基板２０上には、電気光学装置６００の表示画面６１０に重なる領域に、座標入力領域７０２が規定されている。
【０１１９】
電気光学装置６００は、電気光学材料として液晶を用いた液晶装置であり、ガラス等の透明なＴＦＴアレイ基板１０と、同じくガラス等の透明な対向基板２０を備えて構成されている。これらの基板の中央領域を占める座標入力領域７０２と重なる表示画面６１０上には、例えば電気光学装置６００による座標入力の対象となる、指や入力ペン等の接触により選択或いは指定可能なアイコン、ボタン、テンキー、地図等を含む各種画像や、電気光学装置６００によって入力された情報等が表示される。
【０１２０】
電気光学装置６００は、を形成したＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを互いに電極形成面を対向させて、且つ、一定の間隙を保って貼付し、この間隙に液晶層５０が挟持されている。
【０１２１】
ＴＦＴアレイ基板１０上には、マトリクス状に配置された各表示画素部６７０に、画素スイッチング用の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、「ＴＦＴ」と称する）が形成されており、各表示画素電極９ａをアクティブマトリクス駆動可能に構成されている。表示画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜などの透明導電性膜からなる。表示画素電極９ａ等が形成されたＴＦＴアレイ基板１０と、対向電極２１等が形成されたガラス等の透明な対向基板２０とを、シール材５２によって一定の間隙を保って、互いに電極形成面が対向するように貼り合わせるとともに、この間隙に電気光学材料としての液晶層５０を封入した構造となっている。
【０１２２】
ＴＦＴアレイ基板１０の裏面側には、表示画面６１０の光源として表示光を出射するバックライトユニット６８０が設けられおり、表示光は、上述の表示画素電極９ａの液晶駆動動作に応じて液晶層５０を透過され、対向基板２０の表面側へ出射される。
【０１２３】
ここで、ＴＦＴアレイ基板１０の対向面であって、シール材５２の外側一辺においては、データ線駆動回路６５０が形成されて、データ線６ａ（図６参照）を駆動する構成となっている。また、この一辺に隣接する一辺には、走査線駆動回路６３０（図６参照）が形成されて、走査線３ａ（図６参照）をそれぞれ両側から駆動する構成となっている。
【０１２４】
尚、データ線駆動回路６５０、走査線駆動回路６３０等の周辺回路の一部または全部を、ＴＦＴアレイ基板１０に形成する替わりに、例えば、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）技術を用いてフィルムに実装された駆動用ＩＣチップを、ＴＦＴアレイ基板１０の所定位置に設けられる異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良いし、駆動用ＩＣチップ自体を、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｒａｓｓ）技術を用いて、ＴＦＴアレイ基板１０の所定位置に異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良い。
【０１２５】
また、対向基板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）モード、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
【０１２６】
以上のように構成された電気光学装置６００は、各表示画素電極９ａに対して電圧が印加され、印加される電圧レベルに応じて液晶分子の配向や秩序が変化し、表示光を画素毎に変調させることによって階調表示が可能となっている。
【０１２７】
本実施形態では、同一行の表示画素電極９ａを同一極性の電位により駆動しつつ、係る電位極性を行毎にフィールド周期で反転させる１Ｈ反転駆動が行われる。即ち、画像信号線６９０上に供給される合成画像信号ＶＩＤは、フィールド単位で極性反転を伴う信号である。これにより液晶における直流電圧印加による劣化を効果的に避けることができる。
【０１２８】
本実施形態では特に、図５に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上において、複数の表示画素部６７０がマトリクス状に配列されてなる表示画面６１０の周辺に沿って、複数のダミー画素部２７０ｄ及び２８０ｄが額縁状に配列されている。各々のダミー画素部２７０ｄは、表示画素部６７０と同様の構成を有し、例えば、表示画素電極９ａと同じくＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電性膜からなるダミー画素電極２７０ａ及び２８０ａを備えて構成されている。ダミー画素部２７０ｄは、表示画素部６７０と同様な光変調動作を行うことによって、光源光を透過させる状態（以下適宜、“動作状態”と称する）及び透過させない状態（以下適宜、“非動作状態”と称する）のいずれか一方に切り替え可能な光スイッチとして機能する。即ち、第１実施形態で説明した光スイッチ２７０又は２８０（図１及び図２参照）と同様の動作を行う。尚、本実施形態においては、ダミー画素部２７０ｄは、第１実施形態の光スイッチ２７０とそのまま対応するため、以下では、同じ符号を付して（ダミー画素部２７０Ｘ（ｉ）及び２７０部Ｙ（ｉ）並びにダミー画素部２８０Ｘ（ｉ）及び２８０部Ｙ（ｉ）のように）説明を行う。尚、ダミー画素部２７０ｄ又は２８０ｄについての、図２に示した図式的平面上の他の光学系の構成要素との配置関係等は、光スイッチ２７０と同様であるため、図式的平面図については図示を省略する。
【０１２９】
ＴＦＴパネル基板１０の裏面側には、光検出器２２０が設けられ、光検出器２２０は、受光素子２９０を備えて構成されている。尚、構成要素及び図２に示した図式的平面図上の配置は、第１実施形態と同様に構成することが可能である。
【０１３０】
図５に示すように、バックライトユニット６８０から出射され、ダミー画素部２７０ｄのスイッチング動作に応じて選択的に液晶層５０を介して対向基板２０へと透過された光源光は、光出射側反射板２５０へ到達する。光源光は、光出射側反射板２５０によって反射され、座標入力領域７０２の方向へ、対向基板２０と平行に出射される。そして、座標入力領域７０２上の空間を進行した光源光は、受光側反射板２６０によって反射され、対向基板２０を透過された後、ダミー画素部２７０ｄのスイッチング動作に応じて選択的に液晶層５０及びＴＦＴアレイ基板１０を透過され、ＴＦＴパネル基板１０の裏面側に設けられた光検出器２２０の受光素子２９０へ到達する。
【０１３１】
以上のような構成及び動作によれば、第１実施形態と同様の座標入力領域７０２上における入力位置の検出が可能となる。
【０１３２】
更に、本実施形態においては特に、光源として常時点灯のバックライトユニット６８０を利用するため、対応する表示画素ピッチ毎に光源を設ける必要が無く、ＴＦＴアレイ基板１０上のスペースを有効に活用することが可能となっている。
【０１３３】
次に、図５に加えて、図６を参照して、本実施形態におけるダミー画素部２７０の順次動作方法について説明する。
【０１３４】
図６に示すように、本実施形態の電気光学装置６００は、ＴＦＴアレイ基板１０上の表示画面６１０の周辺に位置する周辺領域に、データ線駆動回路６５０、走査線駆動回路６３０、サンプリング回路６４０及び信号生成回路６６０を備えて構成されている。
【０１３５】
データ線駆動回路６５０は、サンプリング回路駆動信号線６５１を介して、サンプリング回路駆動信号をサンプリング回路６４０に順次供給するように構成されている。
【０１３６】
信号生成回路６６０は、後述するデータ線６ａに供給される画像信号を一成分とし、ダミーデータ線６ａ´に供給されるダミー画像信号ＤＳを他成分とする合成画像信号ＶＩＤを生成する回路である。
【０１３７】
サンプリング回路６４０は、サンプリング用の、即ちサンプリングスイッチとしての片チャネル型ＴＦＴ６４１を複数備える。各片チャネル型ＴＦＴ６４１は、画像信号線６９０からの引き出し線にそのソースが接続され、データ線６ａにそのドレインが接続され、サンプリング回路駆動信号線６５１にそのゲートが接続されている。そして、データ線駆動回路６５０から供給されるサンプリング回路駆動信号のタイミングで、画像信号線６９０上の合成画像信号ＶＩＤをサンプリングして、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎとして、各データ線６ａに順次書き込むように構成されている。
【０１３８】
他方、走査線駆動回路６３０は、パルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、所定のタイミングでこの順に線順次で、ダミー走査線３ａ’及び走査線３ａに供給するように構成されている。
【０１３９】
表示画面６１０内では、各画素におけるＴＦＴ６０のゲートに、走査線駆動回路６３０から走査線３ａを介して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが線順次で印加される。表示画素電極９ａには、画素スイッチング素子であるＴＦＴ６０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、その期間内に、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎを所定のタイミングで線順次に書き込む。より具体的には、一本の走査線３ａに対して、例えば走査信号Ｇ１を一定期間（以下適宜、“フィールド周期”と称する）供給し、この間に画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎが線順次に供給され、これを全ての走査線について繰り返すことにより、全表示画素への画像信号の書き込みが完了する、即ち、１フレーム周期が完了する。そしてこの一連の１フレーム周期を更に繰り返すことにより、一連の画像表示が可能となっている。表示画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶層５０に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、対向基板２０に形成された対向電極２１との間で一定期間保持される。液晶層５０は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。
【０１４０】
ここで本実施形態では特に、図６に示すように、表示画面６１０の周辺の光出射側周辺領域２０３Ｘ及び２０３Ｙには、光出射側ダミー画素部２７０Ｘ（ｉ）及び光出射側ダミー画素部２７０Ｙ（ｉ）が形成されている。また、表示画面６１０の周辺の受光側周辺領域２０４Ｘ及び２０４Ｙには、受光側ダミー画素部２８０Ｘ（ｉ）及び受光側ダミー画素部２８０Ｙ（ｉ）が形成されている。そして、個々のダミー画素部２７０Ｘ（ｉ）及び２７０Ｙ（ｉ）並びにダミー画素部２８０Ｘ（ｉ）及び２８０Ｙ（ｉ）は夫々、表示画素電極９ａと同じ構成要素であるダミー画素電極２７０ａを備えてなり、ダミーデータ線６ａ´及びダミー走査線３ａ´に接続されている。同様に個々のダミー画素部２８０Ｘ（ｉ）及び２８０Ｙ（ｉ）は夫々ダミー画素電極２８０ａを備えてなり、ダミーデータ線６ａ´及びダミー走査線３ａ´に接続されている。
【０１４１】
光出射側ダミー画素部２７０ｄ及び受光側ダミー画素部２８０ｄは夫々、第１実施形態で説明した光出射側光スイッチ２７０及び受光側光スイッチ２８０と対応しており、ＴＦＴアレイ基板１０上での配置は同様である。光シャッタとしての機能は同様である。従って、以下の説明では個々のダミー画素について同じ符号を付して（ダミー画素部２７０Ｘ（ｉ）及び２７０部Ｙ（ｉ）並びにダミー画素部２８０Ｘ（ｉ）及び２８０部Ｙ（ｉ）のように）示す。
【０１４２】
ダミー走査線３ａ´には、上述のように走査線駆動回路６３０から供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２・・・、Ｇｍに先立って、走査信号Ｇ０が供給される。即ち、ダミー画素部２７０Ｘ（ｉ）、２７０Ｙ（ｉ）、２８０Ｘ（ｉ）及び２８０Ｙ（ｉ）を駆動するための走査信号Ｇ０が、走査信号Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、・・・の順に、電気光学装置６００の表示画素部６７０の一連の順次走査の一部として連動して供給される。ここで特に図６に示すように、走査信号Ｇ０は、Ｙ方向の光出射側及びＹ方向の受光側の両端に位置する２本のダミー走査線３ａ´に同時に供給される。従って、Ｙ方向における光出射側光スイッチ（ダミー画素部）と受光側光スイッチ（ダミー画素部）が同期して動作することが可能となっている。
【０１４３】
次に、ダミーデータ線６ａ´には、上述のようにサンプリング回路６４０から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２・・・、Ｓｍに先立って、ダミー画像信号ＤＳ０が供給される。更に、データ線６ａには、画像信号Ｓ１、Ｓ２・・・Ｓｎと同期した合成画像信号ＶＩＤの他の一成分である、ダミー画像信号ＤＳ１、ＤＳ２、・・・ＤＳｎがこの順に線順次で供給されている。即ち、ダミー画素に供給されるダミー画像信号ＤＳ０、ＤＳ１、ＤＳ２、・・・ＤＳｎがこの順に、表示画素部６７０への画像信号の供給と連動して線順次に供給される。ここで特に図６に示すように、ダミー画像信号ＤＳ０は、Ｘ方向の光出射側及びＸ方向の受光側の両端に位置する２本のダミーデータ線６ａ´に同時に供給される。従って、Ｘ方向における光出射側光スイッチ（ダミー画素部）と受光側光スイッチ（ダミー画素部）が同期して動作することが可能となっている。
【０１４４】
以上のように動作することにより、上述の表示画面６１０における画像表示の１フレーム内において、すべての光源光ＬＸｉ及び光源光ＬＹｉが座標入力領域７０２上に走査され、座標入力領域７０２の全面に渡って、第１実施形態と同様の時分割方式による入力位置の検出が可能である。また、入力位置検出の面的な解像度は、表示画素ピッチと同等であり、更には、ダミー画素部２７０及びダミー画素部２８０に対する走査信号及びダミー画像信号の供給は、表示画素部１２０に対する走査信号及び画像信号の供給と連動して行われることによって、表示画面１１０におけるフレーム周期と同等の非常に高い時間的解像度で入力位置の検出が可能となっている。
【０１４５】
尚、本実施形態においては、画像信号から独立したダミー画像信号ＤＳを生成する専用の信号生成回路を更に設け、ダミー画素部２７０ｄ又は２８０ｄは、ダミー画像信号ＤＳによって動作され、表示画素部６７０は、ダミー画像信号の成分を持たない画像信号（例えば、上述の合成画像信号ＶＩＤからダミー画像信号の成分を除いた信号）によって動作されるよう構成してもよい。このように構成すれば、ダミー画素部２７０又は２８０を表示画素部６７０と独立して光スイッチとして動作させることが可能となるため、ＴＦＴアレイ基板１０上における装置構成及び制御を簡略化する上で大変有利である。
【０１４６】
尚、本実施形態に係る光学式タッチパネルは、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動形式の液晶装置への適用に限られるものではなく、表示光を表示画素毎に変調可能な複数の画素部を有する、例えば他のアクティブマトリクス駆動形式又はパッシブマトリクス駆動形式、セグメント形式等の各種駆動形式の液晶装置に適用することが可能である。
【０１４７】
加えて、本実施形態に係る光学式タッチパネルの変形形態として、ダミー画素部を構成する画素スイッチング用のＴＦＴを、光スイッチとしてではなく、受光素子として利用することも可能である。即ち、一般にＴＦＴは、そのチャネル領域等への光が入射すると、光電効果によって光リーク電流が発生する。このため、各ダミー画素部のＴＦＴにおける光リーク電流を受光検出信号として、その発生の有無若しくはその電圧値又は電流値の大小をモニタリングすることで、座標入力領域内の入力操作が行われた個所を検出できる。
【０１４８】
（第３実施形態）
本発明の光学式タッチパネルを含んでなる電気光学装置の第３実施形態について、図７から図９を参照して説明する。図７は、マイクロレンズを備えた本実施形態の詳細構成を示す図式的平面図である。図８は、光出射側のマイクロレンズと光束の関係を示す図式的側面図である。図９は、受光側のマイクロレンズと光束の関係を示す図式的側面図である。
【０１４９】
第３実施形態に係る電気光学装置は、上述の第１実施形態と比較して、以下に説明するマイクロレンズを更に備えたことが異なる。座標入力領域上において光源光を順次に走査することによる入力位置検出方法等のその他の構成及び動作については、第１実施形態と同様である。このため以下においては、第１実施形態と異なる構成及び動作について説明する。尚、第１実施形態との共通箇所には、同一符号を付して説明を適宜省略する。
【０１５０】
図７に示すように、本実施形態の電気光学装置７００は、座標入力領域２０２の外部であって、座標入力領域２０２の周辺の４辺に沿った領域に、複数のマイクロレンズ３０１及びマイクロレンズ３０２を備えて構成されている。尚、光出射側光導波路２５０Ｘ及び２５０Ｙに沿って設けられたマイクロレンズを、夫々、マイクロレンズ３０１Ｘ及びマイクロレンズ３０１Ｙとして示し、受光側光導波路２６０Ｘ及び２６０Ｙに沿って設けられたマイクロレンズを、夫々、マイクロレンズ３０２Ｘ及びマイクロレンズ３０２Ｙとして示す。
【０１５１】
ここで特に、図７に示すように、マイクロレンズ３０１及び３０２は、上述の光出射側光スイッチ２７０Ｘ（ｉ）及び２７０Ｙ（ｉ）、並びに、受光側光スイッチ２８０Ｘ（ｉ）及び２８０Ｙ（ｉ）の個々の光スイッチ夫々に対応して設けられている。
【０１５２】
図８に示すように、光出射側のマイクロレンズ３０１は、光出射側反射板２５０によって反射され、光出射側反射板２５０における反射面内の屈折率のばらつき等によって、拡散された光束を集光し、平行光線束として出射させる。
【０１５３】
従って、光源光ＬＸｉ及びＬＹｉは、光束の径が、進行方向で一定に整えられた、より細い光束として座標入力領域２０２上を進行することとなる。このため、比較的短い間隔で、多数の光源光を座標入力領域上に進行させることができ、本発明に係る光学式タッチパネルの解像度を更に高めることが可能となる。即ち、光出射側反射板２５０による反射のばらつきを補うことが可能となり、高精度の入力位置の検出を維持することが可能である。
【０１５４】
一方、図９に示すように、受光側のマイクロレンズ３０２は、座標入力領域２０２上を通過した平行光線束である光源光ＬＸｉ及びＬＹｉを、受光側反射板２６０の反射面上の比較的小さいスポットを焦点として集光させる。そして、受光側光スイッチ２８０において、より細い光束が受光され、光検出器２２０へ導入される。
【０１５５】
従って、より小さい受光素子を形成することが可能となる。また、マイクロレンズ３０２により、光源光ＬＸｉ及びＬＹｉ以外の光は、受光側光スイッチ２８０へ集光されないため、例えば、外部の散乱光等による誤認識を防止することが可能となっている。
【０１５６】
尚、本実施形態は、第２実施形態の電気光学装置６００に、マイクロレンズが付加された形態としてもよい。この場合にも、マイクロレンズによって得られる作用効果は同様である。
【０１５７】
（第４実施形態）
本発明の光学式タッチパネルを含んでなる電気光学装置の第４実施形態について、図１０から図１２を参照して説明する。図１０は、透明板部材を備えた本実施形態の電気光学装置の斜視図である。図１１は、図１０におけるＨ−Ｈ´断面図である。図１２は、図１０におけるＶ−Ｖ´断面図である。
【０１５８】
第４実施形態に係る電気光学装置は、上述の第１実施形態と比較して、素子基板２０１上の座標入力領域２０２と対応する領域に、透明板部材を更に備えたことが異なる。従って、第１実施形態の構成要素は、殆どそのまま対応し、入力位置の検出方法及び手順については第１実施形態と同様である。このため以下においては、第１実施形態と異なる構成について説明する。尚、第１実施形態との共通箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【０１５９】
図１０に示すように、本実施形態に係る電気光学装置は、座標入力領域２０２に重ねられる矩形状の透明板部材４００を備えて構成される。
【０１６０】
図１１及び図１２に示すように、光源光ＬＸｉ及び光源光ＬＹｉは、素子基板２０１と、透明板部材４００との間の空間を進行する。
【０１６１】
ここで、図１１及び図１２に示すように、透明板部材４００上で、図中のＰ点にて例えば、ペンや指等を接触させることによりユーザによる任意の位置指定が行われると、この位置で該透明板部材４００は変形して、座標入力領域２０２上を進行する光源光ＬＸｉ及び光源光ＬＹｉのうち、Ｐ点を通過する光源光については、その光強度が低下する或いは零となる。このため、係る光強度の低下を受光素子２９０によって検出されることにより、指定された位置を特定することが可能となっている。
【０１６２】
尚、透明板部材４００は、例えば、樹脂、プラスチック、或いは、ガラス等で構成することが可能である。
【０１６３】
ここで好ましくは、本実施形態に係る透明板部材４００は、防塵用或いは保護カバーとして機能する。従って、例えば、塵埃等により、意図されない位置が誤認識されるような不具合を防止することが可能となっている。
【０１６４】
尚、本実施形態は、第２実施形態の電気光学装置６００、及び第３実施形態の電気光学装置７００に、透明板部材４００が付加された形態としてもよい。この場合にも、透明板部材によって得られる作用効果は同様である。
【０１６５】
以上、第１実施形態から第４実施形態において説明した、本発明に係る光学式タッチパネルを含んでなる電気光学装置は、例えば、液晶装置等の様々な表示画面を有する電気光学装置に備えて構成することが可能であり、これらの電気光学装置は、例えば、携帯電話、テレビ電話、ＰＯＳ端末等あらゆる電子機器に搭載される。
【０１６６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う光学式タッチパネル並びにこれを備えた電気光学装置及び電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の光学式タッチパネルの全体構成を示す図式的側面図である。
【図２】第１実施形態の光学式タッチパネルの詳細構成、及び光学系の動作を示す図式的平面図である。
【図３】図２のＨ−Ｈ´断面図である。
【図４】図２のＶ−Ｖ´断面図である。
【図５】第２実施形態の光学式タッチパネルの全体構成を、電気光学装置と共に示す図式的側面図である。
【図６】第２実施形態に係る電気光学装置のＴＦＴアレイ基板上の詳細構成を示すブロック回路図である。
【図７】第２実施形態のマイクロレンズを備えた光学式タッチパネルの詳細構成を示す図式的平面図である。
【図８】第２実施形態の光出射側のマイクロレンズと光束の関係を示す平面図である。
【図９】第２実施形態の受光側のマイクロレンズと光束の関係を示す平面図である。
【図１０】第３実施形態の透明板部材を備えた光学式タッチパネルのタッチパネル基板の構成を示す斜視図である。
【図１１】図１０のＨ−Ｈ´断面図である。
【図１２】図１０のＶ−Ｖ´断面図である。
【符号の説明】
１００・・・電気光学装置、１１０・・・表示画面、２０１・・・素子基板、２０２・・・座標入力領域、２１０・・・光源、２２０・・・光検出器、２５０・・・光出射側反射板、２６０・・・受光側反射板、２７０・・・光出射側光スイッチ、２８０・・・受光側光スイッチ、２９０・・・受光素子、３０１・・・マイクロレンズ、３０２・・・マイクロレンズ、４００・・・透明板部材、５００・・・入力媒体、６００・・・電気光学装置、６１０・・・表示画面、６３０・・・走査線駆動回路、６４０・・・サンプリング回路、６５０・・・データ線駆動回路、６６０・・・信号生成回路、６７０・・・画像信号線、６８０・・・バックライトユニット、６９０・・・画像信号線、７００・・・電気光学装置、７０２・・・座標入力領域[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical touch panel which is used, for example, on a display screen of an electro-optical device such as a liquid crystal device and is capable of inputting coordinates, and various electronic apparatuses including such an optical touch panel and the electro-optical device. Belongs to the technical field.
[0002]
[Background Art]
Conventionally, a touch panel of a resistive type, an ultrasonic type, a capacitive type, an optical type, and the like are known.
[0003]
Among them, the optical touch panel is superior in durability, visible light transmittance, environmental resistance, and the like, as compared with other types of touch panels such as a resistive film type, an ultrasonic type, and a capacitive type. However, the optical touch panel is generally inferior in terms of resolution, mounting area for a display screen, current consumption, price, and the like. In order to cope with this, an optical touch panel has been developed in which light from a light source is derived using a waveguide and further guided from a light receiving surface to a photodetector using a waveguide (see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document]
JP-A-10-91348
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the above-mentioned optical touch panel, it is necessary to attach an optical touch panel having various optical components to an electro-optical device such as a liquid crystal device having a display screen. There is a problem that it is technically difficult to increase the resolution related to the coordinate input while keeping the entire apparatus in a practical size.
[0006]
On the other hand, in a touch panel of a resistive film type, an ultrasonic type, a capacitive type, etc., it is necessary to mount some kind of sensing panel on the display screen, the light transmittance is reduced more or less, and some image quality deterioration cannot be avoided There is a technical problem.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and is an optical touch panel that is used by being superimposed on a display screen of an electro-optical device such as a liquid crystal device, in which coordinate input is performed without deteriorating the image quality of the display screen. It is an object of the present invention to provide an optical touch panel that makes it possible to relatively easily increase the resolution related to coordinate input while also making it possible to increase the resolution, and various electronic devices including such an optical touch panel and an electro-optical device. Make it an issue.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the first optical touch panel of the present invention defines a transparent coordinate input area to be superimposed on a display screen and a peripheral area which is not superimposed on the display screen around the coordinate input area. And a transparent substrate to be arranged along a part of the side of the coordinate input area on the substrate, and a direction in which the light source light intersects a part of the side from a part of the side. A light emitting unit that emits light into the coordinate input area in a first direction toward the coordinate input area, and the coordinate input area at a position opposed to the light emitting means with the coordinate input area interposed therebetween. Light receiving means for receiving the light source light traveling in the first direction through the inside, wherein the light emitting means is disposed on the back surface side of the substrate in the peripheral region and the substrate is interposed via the substrate. On the surface side of A first reflector that receives the light source light from a light source that emits the light source, is disposed on the surface side of the substrate in the peripheral region, and reflects the light source light emitted through the substrate in the first direction; Wherein the light receiving means is disposed on the surface side of the substrate in the peripheral region and reflects light source light traveling in the first direction toward the substrate; and And a light receiving element for receiving the light source light reflected by the two reflectors.
[0009]
According to the first optical touch panel of the present invention, the coordinate input area and the peripheral area are defined on the transparent substrate. During the operation, the light source arranged on the back surface side of the substrate in the peripheral region emits light from the light source to the front surface side via the substrate. Such light source light may be visible light that is exclusively used for the coordinate input or display light for image display, and may not be visible light. In addition, such a light source may be externally attached to the optical touch panel or may be built in the optical touch panel. Specifically, a light source such as a white light source, a lamp, an LED (Light Emitting Diode), and an LD (Laser Diode) can be used. The light source light from such a light source is emitted by the light emitting means in the first direction toward the coordinate input area. At this time, the light source light emitted from the back side of the substrate via the substrate is reflected in the first direction by the first reflector provided in the light emitting means. The light source light is received by the light receiving unit after traveling in the first direction in the coordinate input area. At this time, the light source light that has traveled through the coordinate input area in the first direction is reflected toward the substrate by the second reflector provided in the light receiving means. Then, the light source light reflected by the second reflection plate is received by the light receiving element included in the light receiving means. As such a light receiving element, a photodiode, a CCD (Charged Coupled Device), a linear sensor array, or the like can be used. Therefore, when a specific portion of the coordinate input area is touched by a human finger or a pen tip, that is, when an object that blocks light source light exists in the coordinate input area, the coordinate input area is moved in the first direction. Of the traveling light source light, the light intensity of the light source light passing through a specific location is reduced or becomes zero. For this reason, if such a decrease in light intensity is detected by the light receiving element, the coordinates of a specific location can be specified.
[0010]
Preferably, the "first direction" according to the present invention is two mutually intersecting directions, for example, a vertical direction (for example, Y direction) and a horizontal direction (for example, X direction) of the coordinate input area. Then, according to the detection results in the two directions, a specific portion can be detected as coordinates in the coordinate input area. However, the “first direction” according to the present invention may be any one of a vertical direction (for example, Y direction) and a horizontal direction (for example, X direction) of the coordinate input area. In this case, a specific location can be detected as a vertical or horizontal position in the coordinate input area (for example, a height position or a horizontal position in the coordinate input area) according to the detection result in the one direction. It is said. For example, depending on the content of the display screen on which the coordinate input area is superimposed, it is sufficient to detect only a specific location in one direction.
[0011]
As a result, according to the first optical touch panel of the present invention, it is possible to input arbitrary coordinates on the display screen by touching the coordinate input area superimposed on the display screen with a finger or the like. At this time, various light sources such as a dedicated light source and a dual-purpose light source can be adopted as the light source disposed on the back side of the substrate, and the peripheral area required for light emission can be relatively small. Further, also for the light receiving element disposed on the back side of the substrate, the peripheral area required for light reception can be relatively reduced. Therefore, it is possible to reduce the size of the peripheral area relative to the display screen or the coordinate input area, and to reduce the size of the entire apparatus.
[0012]
Further, since the light emitting means and the light receiving means are arranged along the opposing sides, it is also possible to adopt a configuration in which these are arranged in accordance with the pixel pitch of the display screen, or to perform scanning such as field scanning on the display screen. It is also possible to adopt a configuration in which the light from the light source is scanned according to. Therefore, it is possible to input a high-resolution coordinate according to the resolution of the display screen.
[0013]
In addition, by utilizing the space on the back side of the substrate, the degree of freedom in design is greatly increased, which is very advantageous in practical use. Further, since it is not necessary to arrange the components of the optical touch panel on the display screen in an overlapping manner, it is very advantageous in that there is little or no influence on the image quality on the display screen.
[0014]
In one aspect of the first optical touch panel of the present invention, the light receiving element is formed on a back surface side of the substrate in the peripheral region, and emits light source light reflected by the second reflector to the substrate. Received via
[0015]
According to this aspect, in the light receiving unit, the light source light reflected by the second reflector is received by the light receiving element formed on the back surface side of the substrate via the substrate. Such a light receiving element may be externally attached to the back surface of the substrate, for example, or may be formed on the back surface of the substrate. Further, it may be externally attached to another substrate which is disposed facing or bonded to the substrate, or may be formed on the other substrate.
[0016]
In another aspect of the first optical touch panel according to the present invention, the light emitting unit receives the light source light using a backlight disposed on a back surface side of the substrate as the light source to display an image on the display screen. The light emitting means are arranged at a predetermined pitch along a part of the side, and can be selectively switched to any one of a transmissive state that transmits the light source light and a non-transmissive state that does not transmit the light source light. It further includes a plurality of optical switches.
[0017]
According to this aspect, the light source includes a backlight disposed on the back surface side of the substrate so as to display an image on a display screen of, for example, a liquid crystal device. The light source light from the backlight is selectively transmitted at predetermined pitches by a plurality of optical switches arranged along a part of the side on the light emission side. Therefore, by operating the optical switches in order, it is possible to emit the light source light in the first direction from the one side of the light emission side to the coordinate input area at a predetermined pixel pitch. For example, if the optical switches are operated in the arrangement order, it is possible to sequentially scan the sides where the optical switches are arranged in the orthogonal direction. As a result, on the light receiving means side, even if one light receiving element is not provided by the number corresponding to the optical switch, for example, even one light receiving element, it depends on the light receiving timing of the light source light via the optical switch on the light emitting side. Thus, it is possible to easily specify which of the optical switches is the light received through the optical switch. In other words, it is possible to detect a specific location in the coordinate input area where a finger or the like has touched in a time-division manner while using a constantly lit backlight. However, a plurality of light receiving elements may be arranged along the side.
[0018]
The light source does not use a part of the backlight for the display screen, but may be constituted by a plurality of point light sources such as LEDs arranged along a part of the side on the light emission side. By scanning such a point light source along the side, it is also possible to perform the above-described time-division detection.
[0019]
In another aspect of the first optical touch panel according to the present invention, the light emitting unit receives the light source light using a backlight disposed on a back surface side of the substrate as the light source to display an image on the display screen. The light receiving means is arranged at a predetermined pitch along another part of the side of the coordinate input area opposed to a part of the side with the coordinate input area interposed therebetween and transmits the light source light respectively. A plurality of optical switches that can be selectively switched to any one of a transmitting state and a non-transmitting state.
[0020]
According to this aspect, the light source includes a backlight disposed on the back surface side of the substrate so as to display an image on a display screen of, for example, a liquid crystal device. Then, the light source light from the backlight is emitted in a first direction from one side of the light emission side toward the coordinate input area by the light emission means. Then, the light source light from the coordinate input area is selectively transmitted at a predetermined pitch by a plurality of optical switches arranged along the other part of the side on the light receiving side. Therefore, by operating the optical switches in order, it becomes possible to receive the light source light from the coordinate input area at every predetermined pixel pitch. For example, if the optical switches are operated in the arrangement order, it is possible to sequentially scan the sides where the optical switches are arranged in the orthogonal direction. As a result, on the light emitting means side, even if the light source light is simultaneously emitted over the entire area on the light emitting side, any one of the optical switches depends on the light receiving time of the light source light via the optical switch on the light receiving side. It is possible to easily specify whether or not the light emitted through the light receiving element is received. In other words, it is possible to detect a specific location in the coordinate input area where a finger or the like has touched in a time-division manner while using a constantly lit backlight. However, a plurality of light emitting units may be arranged so as to emit light along the side in a time division manner.
[0021]
The light source does not use a part of the backlight for the display screen, but may be constituted by a plurality of point light sources such as LEDs arranged along a part of the side on the light emission side. By scanning such a point light source along the side, it is also possible to perform the above-described time-division detection. On the other hand, a light receiving element may be provided for each optical switch. By scanning the light receiving element of each optical switch along the side, the above-described time-division detection can be performed.
[0022]
In order to solve the above problem, the second optical touch panel of the present invention defines a transparent coordinate input area to be superimposed on a display screen, and defines a peripheral area that is not superimposed on the display screen around the coordinate input area. And a transparent substrate to be arranged along a part of the side of the coordinate input area on the substrate, and a direction in which the light source light intersects a part of the side from a part of the side. A light emitting unit that emits light into the coordinate input area in a first direction toward the coordinate input area, and the coordinate input area at a position opposed to the light emitting means with the coordinate input area interposed therebetween. Light receiving means for receiving the light source light traveling in the first direction through the inside, wherein the light emitting means emits a backlight disposed on the back side of the substrate to display an image on the display screen. As the light source light A plurality of optical switches arranged at a predetermined pitch along a part of the side and selectively switchable to one of a transmission state transmitting the light source light and a non-transmission state not transmitting the light source light, respectively. Is provided.
[0023]
According to the second optical touch panel of the present invention, the coordinate input area and the peripheral area are defined on the transparent substrate. During the operation, the light source light is emitted by the light source arranged in the peripheral area. The light source light from the light source is emitted by the light emitting means in the first direction toward the coordinate input area. The light source light is received by the light receiving unit after traveling in the first direction in the coordinate input area. Here, in particular, the light source includes a backlight disposed on the back surface side of the substrate, for example, to display an image on a display screen of a liquid crystal device or the like. The light source light from the backlight is selectively transmitted at predetermined pitches by a plurality of optical switches arranged along a part of the side on the light emission side. Therefore, by operating the optical switches in order, it is possible to emit the light source light in the first direction from the one side of the light emission side to the coordinate input area at a predetermined pixel pitch. For example, if the optical switches are operated in the arrangement order, it is possible to sequentially scan the sides where the optical switches are arranged in the orthogonal direction. Therefore, it is possible to detect a specific point in the coordinate input area where a finger or the like has contacted by using the time-division method while using the constantly lit backlight.
[0024]
As a result, according to the second optical touch panel of the present invention, it is possible to input arbitrary coordinates on the display screen by touching the coordinate input area superimposed on the display screen with a finger or the like. At this time, a backlight can be used as a light source disposed on the back side of the substrate. Furthermore, since the light emitting means and the light receiving means are arranged along the sides facing each other, it is also possible to adopt a configuration in which these are arranged according to the pixel pitch of the display screen, and the optical switch provided on the light emitting side is used. By sequentially operating, it is possible to adopt a configuration in which the light source light is scanned in accordance with scanning such as field scanning on the display screen. Therefore, it is possible to input a high-resolution coordinate according to the resolution of the display screen.
[0025]
According to a third optical touch panel of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, a transparent coordinate input area to be superimposed on a display screen is defined, and a peripheral area that is not superimposed on the display screen is defined around the coordinate input area. And a transparent substrate to be arranged along a part of the side of the coordinate input area on the substrate, and a direction in which the light source light intersects a part of the side from a part of the side. A light emitting unit that emits light into the coordinate input area in a first direction toward the coordinate input area, and the coordinate input area at a position opposed to the light emitting means with the coordinate input area interposed therebetween. Light receiving means for receiving light source light traveling in the first direction through the inside, wherein the light emitting means includes a backlight arranged on the back surface side of the substrate for displaying an image on the display screen. The light as the light source The light receiving means is arranged at a predetermined pitch along another part of the side of the coordinate input area opposed to a part of the side with the coordinate input area interposed therebetween, and each of the light sources It further includes a plurality of optical switches that can be selectively switched to one of a transmission state that transmits light and a non-transmission state that does not transmit light.
[0026]
According to the third optical touch panel of the present invention, the coordinate input area and the peripheral area are defined on the transparent substrate. During the operation, the light source light is emitted by the light source arranged in the peripheral area. The light source light from the light source is emitted by the light emitting means in the first direction toward the coordinate input area. The light source light is received by the light receiving unit after traveling in the first direction in the coordinate input area. Here, in particular, the light source includes a backlight disposed on the back surface side of the substrate, for example, to display an image on a display screen of a liquid crystal device or the like. Then, the light source light from the backlight is selectively transmitted at predetermined pitches via a coordinate input area by a plurality of optical switches arranged along the other side of the light receiving side. Therefore, by operating the optical switches in order, it becomes possible to receive the light source light from the coordinate input area at every predetermined pixel pitch. For example, if the optical switches are operated in the arrangement order, it is possible to sequentially scan the sides where the optical switches are arranged in the orthogonal direction. Therefore, it is possible to detect a specific point in the coordinate input area where a finger or the like has contacted by using the time-division method while using the constantly lit backlight.
[0027]
As a result, according to the third optical touch panel of the present invention, it is possible to input arbitrary coordinates on the display screen by touching the coordinate input area superimposed on the display screen with a finger or the like. At this time, a backlight can be used as a light source disposed on the back side of the substrate. Further, since the light emitting means and the light receiving means are arranged along the sides facing each other, it is possible to adopt a configuration in which these are arranged according to the pixel pitch of the display screen, and the optical switches provided on the light receiving side are sequentially arranged. By operating, it is possible to adopt a configuration in which the light source light is scanned in accordance with scanning such as field scanning on the display screen. Therefore, it is possible to input a high-resolution coordinate according to the resolution of the display screen.
[0028]
In the above-described embodiment having the optical switch in the first optical touch panel, or in the second or third optical touch panel, the optical switch is sequentially set to the transmission state along a part or another part of the side. It may be configured as follows.
[0029]
With this configuration, it is possible to sequentially detect the light source light passing through the coordinate input area for each optical switch in accordance with field scanning on the display screen or the like.
[0030]
According to a fourth optical touch panel of the present invention, in order to solve the above-described problem, a transparent coordinate input area to be superimposed on a display screen is defined, and a peripheral area that is not superimposed on the display screen is defined around the coordinate input area. And a transparent substrate to be arranged along a part of the side of the coordinate input area on the substrate, and a direction in which the light source light intersects a part of the side from a part of the side. A light emitting unit that emits light into the coordinate input area in a first direction toward the coordinate input area, and the coordinate input area at a position opposed to the light emitting means with the coordinate input area interposed therebetween. Light receiving means for receiving light source light traveling in the first direction through the inside, wherein the light emitting means includes a backlight arranged on the back surface side of the substrate for displaying an image on the display screen. The light as the light source Receiving the light, the light receiving means is disposed on the front surface or the back surface of the substrate or on another substrate provided on the back surface side of the substrate, relative to a part of the side, with the coordinate input area interposed therebetween. A plurality of light receiving elements arranged at a predetermined pitch along another side of the facing coordinate input area.
[0031]
According to the fourth optical touch panel of the present invention, the coordinate input area and the peripheral area are defined on the transparent substrate. During the operation, the light source light is emitted by the light source arranged in the peripheral area. The light source light from the light source is emitted by the light emitting means in the first direction toward the coordinate input area. The light source light is received by the light receiving unit after traveling in the first direction in the coordinate input area. Here, in particular, the light source includes a backlight disposed on the back surface side of the substrate, for example, to display an image on a display screen of a liquid crystal device or the like. Then, the light source light from the backlight passes along the other side of the light receiving side on the other surface provided on the front surface or the back surface of the substrate or on the other surface provided on the back surface side of the substrate via the coordinate input area. Light is received by the plurality of light receiving elements arranged. Therefore, by operating the light receiving elements in order, it becomes possible to receive the light source light from the coordinate input area at every predetermined pixel pitch. For example, if the light receiving elements are operated in the arrangement order, it is possible to sequentially scan the sides where the light receiving elements are arranged in the orthogonal direction. Therefore, it is possible to detect a specific point in the coordinate input area where a finger or the like has contacted by using the time-division method while using the constantly lit backlight.
[0032]
As a result, according to the fourth optical touch panel of the present invention, it is possible to input arbitrary coordinates on the display screen by touching the coordinate input area superimposed on the display screen with a finger or the like. At this time, a backlight can be used as a light source disposed on the back side of the substrate. Further, since the light emitting means and the light receiving means are arranged along the sides facing each other, it is also possible to adopt a configuration in which these are arranged according to the pixel pitch of the display screen, and the light receiving elements provided on the light receiving side are sequentially arranged. By operating, it is possible to adopt a configuration in which the light source light is scanned in accordance with scanning such as field scanning on the display screen. Therefore, it is possible to input a high-resolution coordinate according to the resolution of the display screen.
[0033]
In another aspect of the first optical touch panel described above, the light receiving element is provided on a part of the side, on another substrate provided on the front surface or the back surface of the substrate or on the back surface side of the substrate. On the other hand, they are arranged at a predetermined pitch along other portions of the sides of the coordinate input area opposed to each other across the coordinate input area.
[0034]
According to this aspect, by operating the light receiving elements in order, it is possible to receive the light source light from the coordinate input area at every predetermined pixel pitch. For example, if the light receiving elements are operated in the arrangement order, it is possible to sequentially scan the sides where the light receiving elements are arranged in the orthogonal direction. Therefore, it is possible to detect a specific point in the coordinate input area where a finger or the like has contacted by using the time-division method while using the constantly lit backlight.
[0035]
In this aspect or the above-described fourth optical touch panel, the light receiving element may be configured by a thin film transistor, and may output a light leakage current in the thin film transistor as a light reception detection signal.
[0036]
According to this structure, a thin film transistor that forms a dummy pixel portion, for example, performs switching control of the dummy pixel, is used not as an optical switch but as a light receiving element. That is, in the thin film transistor, a light leak current is generated by the photoelectric effect due to the incidence of light on the channel region or the like. At this time, the magnitude of the light leakage current depends on the intensity of the received light. For this reason, the light leakage current in the thin film transistor constituting each dummy pixel portion is used as a light reception detection signal, and by monitoring the presence or absence of the occurrence or the voltage value or the magnitude of the current value, it is possible to respond to the dummy pixel portion in the coordinate input area In this case, it is possible to detect at which coordinates the input operation has been performed. That is, it is possible to detect on / off of the light source light received through an arbitrary portion in the coordinate input area. Therefore, in this case, it is not necessary to use the dummy pixel portion as an optical switch, and it is not necessary to separately attach a light receiving element to the optical touch panel. Therefore, it is very advantageous in avoiding complication of the device configuration on the substrate and control of light reception.
[0037]
In this aspect or the aspect having the optical switch in the first optical touch panel of the present invention or the second or third optical touch panel of the present invention, the predetermined pitch is a pixel pitch of a plurality of pixels constituting the display screen. You may comprise so that it may be equal to an integral multiple.
[0038]
With this configuration, by operating the optical switches in order, a resolution equal to the pixel pitch or a resolution equal to an integral multiple of the pixel pitch (for example, twice, three times, four times,...) In the coordinate input can be obtained. can get.
[0039]
In another aspect of the first, second, third, or fourth optical touch panel of the present invention, the optical touch panel further includes a transparent plate member disposed on the substrate, wherein the light source light is generated in the coordinate input area. , Between the substrate and the transparent plate member.
[0040]
According to this aspect, the light source light emitted from the light emitting means travels between the substrate and the transparent plate member in the coordinate input area, and is received by the light receiving means. Therefore, when the transparent plate member is touched by a finger or the like, it is deformed, and of the light source light traveling through the coordinate input area in the first direction, the light intensity of the light source light passing through the deformed portion is reduced. It decreases or becomes zero. For this reason, if such a decrease in light intensity is detected by the light receiving element, it is possible to specify the coordinates of a specific location as a deformation location.
[0041]
The transparent plate member may be made of, for example, resin, plastic, glass, or the like, and may function as a dustproof or protective cover. However, in the present invention, without such a transparent plate member, the exposed space on the substrate may be configured so that the light source light travels.
[0042]
In another aspect of the first, second, third, or fourth optical touch panel of the present invention, the light source light includes an optical path portion incident on the coordinate input region and an optical path portion emitted from the coordinate input region. At least one includes a microlens.
[0043]
According to this aspect, since the light source light emitted from the light emitting means is condensed by the microlens, it travels in the coordinate input area as a thinner light beam, and the resolution in the optical touch panel can be enhanced. Alternatively, since the light source light from the coordinate input area is condensed by the microlens, the light is received by the light receiving means as a thinner light beam, and the resolution of the optical touch panel can be increased.
[0044]
In another aspect of the first, second, third, or fourth optical touch panel of the present invention, the light source light includes light in a specific frequency band that does not interfere with display light emitted from the display screen.
[0045]
According to this aspect, since the light source light includes light in a specific frequency band that does not interfere with the display light emitted from the display screen, it is effective that the light source light is disturbed by the display light in the coordinate area. Will be blocked. As a result, it is possible for the light receiving means to perform stable light detection regardless of the content on the display screen.
[0046]
Note that the light in such a specific frequency band may be visible light, or may not be visible light. If the light is not visible light, there is an advantage that display quality is not impaired.
[0047]
In this aspect, the light receiving means may be configured to be able to detect the light of the specific frequency band.
[0048]
According to this configuration, the light receiving unit selectively or dominantly receives light in a specific frequency band, so that extremely stable light detection can be performed regardless of the content on the display screen. Become.
[0049]
Alternatively, in another aspect of the first, second, third, or fourth optical touch panel, the light source light does not interfere with the surface of the display screen.
[0050]
According to this aspect, the light source light emitted from the light emitting means travels through the space on the substrate in the coordinate input area without contacting the display screen of the electro-optical device, and is received by the light receiving means. Therefore, for example, the light path is not changed by the light source light being reflected by the display screen, and the light source light is prevented from being disturbed in the coordinate input area. As a result, accurate light detection can be performed on the light receiving unit side.
[0051]
In order to solve the above-described problems, the first electronic device of the present invention includes the above-described first, second, third, or fourth optical touch panel of the present invention (however, includes various aspects thereof) and the display device. An electro-optical device that has a screen and is disposed on the substrate and has a plurality of pixel units capable of modulating display light for each pixel so as to display an image on the display screen.
[0052]
According to the first electronic device of the present invention, the display screen of various electro-optical devices, such as a liquid crystal device and an organic EL device, capable of modulating the display light in each pixel portion is provided on the display screen of the first or second embodiment of the present invention. A second, third or fourth optical touch panel is overlaid. Therefore, it is possible to input coordinates in the coordinate input area as a relative positional relationship with the displayed content while displaying any content on the display screen of the electro-optical device at a resolution corresponding to the pixel. Become.
[0053]
In the case of the first electronic device, the substrate forming the optical touch panel and the substrate forming the electro-optical substrate such as an element substrate or a TFT array substrate and a counter substrate may be shared. Preferably it is integrated with the device. At this time, a panel-type display device such as a liquid crystal device and an organic EL device is preferably used as the electro-optical device. With this configuration, it is possible to reduce the size, thickness, and weight of the entire device by sharing the substrate.
[0054]
However, it is, of course, possible to mount a completely separate optical touch panel, for example, on a display screen of a CRT display device or a panel type display device. Can be
[0055]
In order to solve the above-mentioned problems, a second electronic device of the present invention has a first optical touch panel of the present invention or a second, third, or fourth optical device of the present invention according to an aspect having the above-mentioned backlight. An electro-optical device having a touch panel and a plurality of pixel units having the display screen and arranged on the substrate and capable of modulating display light for each pixel so as to display an image on the display screen. The electro-optical device uses a part of the light source light emitted from the backlight as the display light.
[0056]
According to the second electronic device of the present invention, the display screen of various electro-optical devices such as a liquid crystal device and an organic EL device, which can modulate the display light in each pixel portion, is provided on the display screen of the first and second embodiments of the present invention. A second, third or fourth optical touch panel is overlaid. Therefore, it is possible to input coordinates in the coordinate input area as a relative positional relationship with the displayed content while displaying any content on the display screen of the electro-optical device at a resolution corresponding to the pixel. Become. Here, particularly, the electro-optical device uses a part of the light source light emitted from the backlight as display light, and selectively transmits the light source light by an optical switch on at least one of the light emitting side and the light receiving side. Therefore, by operating the optical switches sequentially while using the backlight that is always lit, it is possible to perform the light emission or light reception operation for inputting coordinates by the time division method.
[0057]
In the case of the second electronic device, the substrate that forms the optical touch panel and the substrate that forms the electro-optical substrate such as an element substrate or a TFT array substrate and a counter substrate may be used in common. Preferably it is integrated with the device. At this time, a panel-type display device such as a liquid crystal device and an organic EL device is preferably used as the electro-optical device. With this configuration, it is possible to reduce the size, thickness, and weight of the entire device by sharing the substrate.
[0058]
However, it is of course possible to mount a completely separate optical touch panel on a display screen of, for example, a CRT display device or a panel-type display device. Can be
[0059]
In one aspect of the second electronic apparatus of the present invention, the electro-optical device further includes a plurality of dummy pixel units arranged on the substrate in the peripheral region and modulating the light source light for each dummy pixel, The dummy pixel unit functions as the optical switch.
[0060]
According to this aspect, in the dummy pixel portion provided in the peripheral region, the same or similar modulation operation as that of the pixel portion is performed, thereby allowing the dummy pixel portion to function as an optical switch, thereby simplifying the device configuration and control on the substrate. Above is very advantageous.
[0061]
In this aspect, the dummy pixel section may be configured to be sequentially in the transmission state along a part or another part of the side in synchronization with a sequential scanning operation in the plurality of pixel sections. .
[0062]
According to this configuration, the light emitting or light receiving operation for inputting coordinates by the time division method can be performed by sequentially driving the dummy pixel units while using the backlight that is always lit.
[0063]
In the aspect relating to the dummy pixel section in the second electronic device of the present invention described above, an image signal for performing image display on the pixel section is input, the image signal is used as one component, and the dummy pixel section is sequentially connected. A signal generation circuit that generates a composite image signal using the dummy image signal for setting the transmission state as another component, wherein the pixel unit and the dummy pixel unit are configured to operate based on the composite image signal May be.
[0064]
With this configuration, if the dummy pixel portion provided in the peripheral region is operated together with the pixel portion based on the same composite image signal, the dummy pixel portion can function as an optical switch. Therefore, it is very advantageous in simplifying the device configuration and control on the substrate. In addition, it is very easy to sequentially drive the dummy pixel units in order to enable the light emission or light reception operation for inputting coordinates by the time division method.
[0065]
Alternatively, in the above aspect of the dummy pixel section according to the second electronic device of the present invention, the dummy pixel section is sequentially set to the transmission state independently of an image signal for performing image display on the pixel section. The pixel section may be configured to operate based on the image signal, and the dummy pixel section may be configured to operate based on the dummy image signal. .
[0066]
According to this structure, by operating the dummy pixel portion provided in the peripheral region independently of the pixel portion based on the dummy image signal, the dummy pixel portion can function as an optical switch. Therefore, it is very advantageous in simplifying the device configuration and control on the substrate. In addition, it is easy to sequentially drive the dummy pixel units in order to enable the light emission or light reception operation for inputting coordinates by the time division method.
[0067]
Alternatively, in another aspect of the second electronic device of the present invention described above, the electro-optical device includes a plurality of dummy pixel units arranged on the substrate in the peripheral region and modulating the light source light for each dummy pixel. Furthermore, the dummy pixel portion functions as a light receiving element arranged on the front surface or the back surface of the substrate or on another substrate provided on the back surface side of the substrate.
[0068]
According to this aspect, in the dummy pixel portion provided in the peripheral region, the same or similar modulation operation as that of the pixel portion is performed to function as a light receiving element, thereby simplifying the device configuration and control on the substrate. Above is very advantageous. Such a dummy pixel portion includes, for example, a pixel switching thin film transistor, and outputs a light leakage current in the thin film transistor as a light reception detection signal. Therefore, for example, if the dummy pixel unit is sequentially set to the light receiving state in synchronization with the sequential scanning operation in the plurality of pixel units, the light receiving operation for inputting coordinates by the time-division method can be performed while using the backlight which is always lit. It becomes possible.
[0069]
Alternatively, in the above aspect of the dummy pixel portion according to the second electronic device of the present invention, the pixel portion includes a pixel electrode arranged in a plane on the display screen and the pixel corresponding to a scanning signal supplied from a scanning line. A switching element for performing switching control of an electrode, wherein the dummy pixel portion is sequentially driven in accordance with the scanning signal in synchronization with the pixel portion being sequentially driven in response to the scanning signal. May be.
[0070]
According to this structure, for example, the dummy pixel portions provided in the peripheral region are sequentially driven in accordance with a scanning signal for controlling a switching element such as a pixel switching thin film transistor. Out or light receiving operation can be performed in synchronization with scanning on the display screen of the electro-optical device. Thus, for example, the planar resolution can be increased to the same as the pixel pitch, and the temporal resolution can be increased to the field or frame time. However, in practice, it is generally sufficient if there is a surface resolution of an integral multiple of the pixel pitch depending on the use of the coordinate input, and the temporal resolution is generally sufficient if it is an integral multiple of the field or frame time. is there. Therefore, in consideration of the device specifications, product cost, and the like required for the optical touch panel, such a spatial or temporal resolution for coordinate input may be appropriately set.
[0071]
The operation and other advantages of the present invention will become more apparent from the embodiments explained below.
[0072]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the optical touch panel of the present invention is integrated with an electro-optical device having an image display function, and has a coordinate input function on its display screen.
[0073]
(First Embodiment of Electro-Optical Device)
A first embodiment of an electro-optical device including an optical touch panel according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic side view illustrating the overall configuration of the electro-optical device according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic plan view showing the detailed configuration of the electro-optical device according to the present embodiment and the operation of the optical system. FIG. 3 is a sectional view taken along the line HH ′ in FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along line VV ′ in FIG.
[0074]
First, the overall configuration of the electro-optical device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0075]
As shown in FIGS. 1 and 2, the electro-
[0076]
That is, the electro-
[0077]
The electro-
[0078]
The light-emitting
[0079]
Next, each component of the electro-
[0080]
1 and 2, the
[0081]
The coordinate
[0082]
The
[0083]
The light exit
[0084]
The light-receiving
[0085]
The
[0086]
Each of the light emitting side
[0087]
During operation of the electro-
[0088]
Next, the detailed configuration of the electro-
[0089]
As shown in FIG. 2, a light emitting side
A light-receiving-side
In the light emitting side
[0090]
In FIG. 2, the
[0091]
Note that, as described above with reference to FIG. 1, the light emitting
Here, when the
[0092]
The light source lights LY1, LY2,... LYn respectively travel in the space on the coordinate
[0093]
Next, similarly to the light emitting side
[0094]
Here, in particular, the
[0095]
When the
[0096]
Next, a position detection method by the electro-
[0097]
As shown in FIG. 3, when a position desired by the user is designated in the coordinate
[0098]
With the above configuration and operation of the optical system, it is possible to input arbitrary coordinates on the display screen 110 by touching the coordinate
[0099]
Further, the optical touch panel of the present embodiment has a display that blocks display light from the display screen 110, such as a case where an optical waveguide is formed in a matrix on the coordinate
[0100]
In addition, by utilizing the space on the back side of the substrate, the degree of freedom in design is greatly increased, which is very advantageous in practical use.
[0101]
Here, in this embodiment, particularly, the
[0102]
In FIG. 2, for convenience of explanation, the arrangement pitch of the
[0103]
The light source light passing through the coordinate
[0104]
Next, the driving method of the
[0105]
As shown in FIG. 2, on the
The optical switch drive circuit 230X on the light emission side outputs the optical switch drive signals DSX1, DSX2,... DSXn to the individual
[0106]
Hereinafter, the operation method of the optical switch will be described more specifically by focusing on the
[0107]
First, an external drive signal DSY is sequentially supplied in the order of DSY1, DSY2,... Corresponding to the
[0108]
The above-described series of sequential operations (hereinafter, appropriately referred to as “sequential operation in the Y direction”) is performed in the light-emitting-side
[0109]
Here, each of the sequential operation in the X direction and the sequential operation in the Y direction is performed once in a unit time (hereinafter, referred to as “one frame”). That is, in this one frame, one position (PX) detected by the
[0110]
According to the sequential operation in the X direction and the sequential operation in the Y direction as described above, it is not necessary to provide the
[0111]
Here, particularly in the present embodiment, the optical switch drive signal from the optical switch drive circuit 230 is used to drive the
[0112]
In each of the sequential operations in the X direction and the Y direction, the light emitting side
[0113]
In this embodiment, in particular, the light source light emitted from the
[0114]
In addition, particularly in the present embodiment, the
[0115]
(2nd Embodiment)
A second embodiment of the electro-optical device including the optical touch panel of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a schematic side view illustrating the overall configuration of the electro-optical device according to the present embodiment. FIG. 6 is a block circuit diagram showing a detailed configuration on the TFT array substrate of the electro-optical device according to the present embodiment.
[0116]
The electro-optical device according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the backlight of the electro-optical device is used as a light source for the optical touch panel, and the optical switch for the optical touch panel is used. The difference is that a dummy pixel of the electro-optical device is used. Other configurations and operations, such as an input position detection method by sequentially scanning light source light on the coordinate input area, are the same as in the first embodiment. For this reason, the configuration and operation different from those of the first embodiment will be described below. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will be appropriately omitted.
[0117]
In the following, the optical touch panel according to the present embodiment is integrated with an electro-optical device comprising a liquid crystal device of a light transmission type TFT active matrix drive type with a backlight, and the display screen is utilized by using the backlight. The above is configured so as to have a coordinate input function.
[0118]
As shown in FIGS. 5 and 6, a coordinate input area 702 is defined in an area overlapping the display screen 610 of the electro-optical device 600 on the counter substrate 20 functioning as a touch panel substrate.
[0119]
The electro-optical device 600 is a liquid crystal device using liquid crystal as an electro-optical material, and includes a transparent TFT array substrate 10 made of glass or the like and a transparent counter substrate 20 made of glass or the like. On the display screen 610 overlapping with the coordinate input area 702 occupying the central area of these substrates, for example, icons and buttons that can be selected or specified by touching a finger or an input pen or the like to be subjected to coordinate input by the electro-optical device 600 are displayed. , Various images including a numeric keypad, a map, and the like, information input by the electro-optical device 600, and the like.
[0120]
In the electro-optical device 600, the TFT array substrate 10 and the opposing substrate 20 on which the electrodes are formed are attached to each other with their electrode forming surfaces facing each other and with a constant gap therebetween, and the
[0121]
On the TFT array substrate 10, thin film transistors (hereinafter, referred to as “TFTs”) for pixel switching are formed in each display pixel portion 670 arranged in a matrix, and each display pixel electrode 9a Is configured to be capable of active matrix driving. The display pixel electrode 9a is made of, for example, a transparent conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film. The TFT array substrate 10 on which the display pixel electrodes 9a and the like are formed and the transparent opposing substrate 20 such as glass on which the opposing
[0122]
A backlight unit 680 that emits display light as a light source for the display screen 610 is provided on the back surface side of the TFT array substrate 10, and the display light is applied to the
[0123]
Here, a data
[0124]
Instead of forming part or all of the peripheral circuits such as the data
[0125]
For example, a TN (Twisted Nematic) mode, an STN (Super Twisted Nematic) mode, and a VA (Vertically Aligned) mode are provided on the side of the opposite substrate 20 on which the projected light is incident and on the side of the TFT array substrate 10 on which the emitted light is emitted, respectively. A polarizing film, a retardation film, a polarizing plate, and the like are arranged in a predetermined direction according to an operation mode such as a mode, a PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) mode, and a normally white mode / a normally black mode.
[0126]
In the electro-optical device 600 configured as described above, a voltage is applied to each display pixel electrode 9a, and the orientation and order of liquid crystal molecules change according to the applied voltage level, and display light is applied to each pixel. By performing modulation, gradation display is possible.
[0127]
In the present embodiment, 1H inversion driving is performed in which the display pixel electrodes 9a in the same row are driven by the same polarity potential and the potential polarity is inverted in the field cycle for each row. That is, the composite image signal VID supplied on the
[0128]
In the present embodiment, in particular, as shown in FIG. 5, on the TFT array substrate 10, along the periphery of the display screen 610 in which the plurality of display pixel units 670 are arranged in a matrix, a plurality of
[0129]
A
[0130]
As shown in FIG. 5, the light source light emitted from the backlight unit 680 and selectively transmitted to the opposite substrate 20 via the
[0131]
According to the configuration and operation as described above, it is possible to detect an input position on the coordinate input area 702 as in the first embodiment.
[0132]
Furthermore, in the present embodiment, in particular, since the backlight unit 680 that is always lit is used as a light source, it is not necessary to provide a light source for each corresponding display pixel pitch, and the space on the TFT array substrate 10 can be effectively used. Is possible.
[0133]
Next, a sequential operation method of the
[0134]
As shown in FIG. 6, the electro-optical device 600 according to the present embodiment includes a data
[0135]
The data
[0136]
The
[0137]
The sampling circuit 640 includes a plurality of single-
[0138]
On the other hand, the scanning line driving circuit 630 is configured to supply the scanning signals G1, G2,... I have.
[0139]
In the display screen 610, scanning signals G1, G2,..., Gm are applied line by line from the scanning line driving circuit 630 to the gate of the
[0140]
Here, particularly in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the light emitting side
[0141]
The light emitting side dummy pixel section 270d and the light receiving side
[0142]
The scanning signal G0 is supplied to the
[0143]
Next, the dummy image signal DS0 is supplied to the
[0144]
By operating as described above, in one frame of the image display on the above-described display screen 610, all the light sources LXi and LYi are scanned on the coordinate input area 702, and all over the coordinate input area 702. Thus, the input position can be detected by the same time division method as in the first embodiment. The planar resolution of the input position detection is equivalent to the display pixel pitch, and the supply of the scanning signal and the dummy image signal to the
[0145]
In the present embodiment, a dedicated signal generation circuit for generating a dummy image signal DS independent of the image signal is further provided, the
[0146]
The optical touch panel according to the present embodiment is not limited to application to a liquid crystal device of a TFT active matrix drive type, and includes a plurality of pixel units capable of modulating display light for each display pixel. The present invention can be applied to liquid crystal devices of various driving types such as an active matrix driving type, a passive matrix driving type, and a segment type.
[0147]
In addition, as a modification of the optical touch panel according to the present embodiment, the pixel switching TFT forming the dummy pixel portion can be used not as an optical switch but as a light receiving element. That is, in general, when light enters a channel region or the like of a TFT, a light leakage current is generated by a photoelectric effect. For this reason, the light leak current in the TFT of each dummy pixel portion is used as a light reception detection signal to monitor the presence or absence of the occurrence or the voltage value or the magnitude of the current value, so that the input operation in the coordinate input area is performed. Can be detected.
[0148]
(Third embodiment)
A third embodiment of the electro-optical device including the optical touch panel of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a schematic plan view showing a detailed configuration of the present embodiment including a microlens. FIG. 8 is a schematic side view showing the relationship between the microlens on the light emission side and the light flux. FIG. 9 is a schematic side view showing the relationship between the light receiving side microlens and the light beam.
[0149]
The electro-optical device according to the third embodiment is different from the above-described first embodiment in further including a microlens described below. Other configurations and operations, such as an input position detection method by sequentially scanning light source light on the coordinate input area, are the same as in the first embodiment. For this reason, the configuration and operation different from those of the first embodiment will be described below. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will be appropriately omitted.
[0150]
As shown in FIG. 7, the electro-optical device 700 according to the present embodiment includes a plurality of microlenses 301 and microlenses in an area outside the coordinate
[0151]
Here, as shown in FIG. 7 in particular, the
[0152]
As shown in FIG. 8, the light exit side micro lens 301 collects the light flux reflected by the light
[0153]
Accordingly, the light sources LXi and LYi travel on the coordinate
[0154]
On the other hand, as shown in FIG. 9, the
[0155]
Therefore, a smaller light receiving element can be formed. Further, the light other than the light sources LXi and LYi is not condensed by the
[0156]
Note that the present embodiment may be configured such that a microlens is added to the electro-optical device 600 of the second embodiment. In this case as well, the effects obtained by the microlenses are the same.
[0157]
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the electro-optical device including the optical touch panel of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a perspective view of the electro-optical device according to the present embodiment including a transparent plate member. FIG. 11 is a sectional view taken along the line HH ′ in FIG. FIG. 12 is a sectional view taken along line VV ′ in FIG.
[0158]
The electro-optical device according to the fourth embodiment is different from the first embodiment in that a transparent plate member is further provided in a region corresponding to the coordinate
[0159]
As shown in FIG. 10, the electro-optical device according to the embodiment includes a rectangular transparent plate member 400 that is superimposed on the coordinate
[0160]
As shown in FIGS. 11 and 12, the light source light LXi and the light source light LYi travel in a space between the
[0161]
Here, as shown in FIGS. 11 and 12, when an arbitrary position is specified by the user on the transparent plate member 400 by, for example, touching a pen or a finger at a point P in the figure, At the position, the transparent plate member 400 is deformed, and among the light source light LXi and the light source light LYi traveling on the coordinate
[0162]
The transparent plate member 400 can be made of, for example, resin, plastic, glass, or the like.
[0163]
Here, preferably, the transparent plate member 400 according to the present embodiment functions as a dustproof or protective cover. Therefore, it is possible to prevent a problem that an unintended position is erroneously recognized due to, for example, dust.
[0164]
Note that the present embodiment may be configured such that a transparent plate member 400 is added to the electro-optical device 600 of the second embodiment and the electro-optical device 700 of the third embodiment. Also in this case, the operation and effect obtained by the transparent plate member are the same.
[0165]
As described above, the electro-optical device including the optical touch panel according to the present invention described in the first to fourth embodiments includes, for example, an electro-optical device having various display screens such as a liquid crystal device. These electro-optical devices are mounted on all electronic devices such as a mobile phone, a video phone, and a POS terminal.
[0166]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit or spirit of the invention which can be read from the claims and the entire specification, and an optical touch panel with such a change and An electro-optical device and an electronic apparatus provided with the same are also included in the technical scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view showing the entire configuration of an optical touch panel according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic plan view showing a detailed configuration of an optical touch panel according to the first embodiment and an operation of an optical system.
FIG. 3 is a sectional view taken along line HH ′ of FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional view taken along line VV ′ of FIG. 2;
FIG. 5 is a schematic side view showing an entire configuration of an optical touch panel according to a second embodiment together with an electro-optical device.
FIG. 6 is a block circuit diagram showing a detailed configuration on a TFT array substrate of an electro-optical device according to a second embodiment.
FIG. 7 is a schematic plan view illustrating a detailed configuration of an optical touch panel including a microlens according to a second embodiment.
FIG. 8 is a plan view illustrating a relationship between a light emitting side microlens and a light beam according to a second embodiment.
FIG. 9 is a plan view illustrating a relationship between a light receiving side microlens and a light beam according to a second embodiment.
FIG. 10 is a perspective view illustrating a configuration of a touch panel substrate of an optical touch panel including a transparent plate member according to a third embodiment.
FIG. 11 is a sectional view taken along line HH ′ of FIG. 10;
FIG. 12 is a sectional view taken along line VV ′ of FIG. 10;
[Explanation of symbols]
100: electro-optical device, 110: display screen, 201: element substrate, 202: coordinate input area, 210: light source, 220: photodetector, 250: light emission Side reflection plate, 260 ... Light reception side reflection plate, 270 ... Light emission side optical switch, 280 ... Light reception side optical switch, 290 ... Light receiving element, 301 ... Micro lens, 302 ... Microlens, 400: transparent plate member, 500: input medium, 600: electro-optical device, 610: display screen, 630: scanning line drive circuit, 640: sampling circuit, 650 .., Data line drive circuit, 660, signal generation circuit, 670, image signal line, 680, backlight unit, 690, image signal line, 700, electro-optical device, 702 ..Coordinate input Pass
Claims (24)
該基板上における前記座標入力領域の辺の一部に沿って配置されており、光源光を、前記辺の一部側から前記辺の一部に交わる方向であって前記座標入力領域側に向かう第１方向に向けて、前記座標入力領域内に出射する光出射手段と、
該光出射手段に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する位置において前記座標入力領域内を前記第１方向に進行した光源光を受光する受光手段と
を備えており、
前記光出射手段は、前記周辺領域における前記基板の裏面側に配置されており且つ前記基板を介して前記基板の表面側に前記光源光を出射する光源から前記光源光を受け、前記周辺領域における前記基板の表面側に配置されており且つ前記基板を介して出射された光源光を前記第１方向に反射する第１反射板を備えており、
前記受光手段は、前記周辺領域における前記基板の表面側に配置されており且つ前記第１方向に進行した光源光を前記基板に向けて反射する第２反射板と、前記第２反射板により反射された光源光を受光する受光素子とを備えたことを特徴とする光学式タッチパネル。A transparent substrate in which a transparent coordinate input area to be superimposed on the display screen is defined and a peripheral area which is not superimposed on the display screen is defined around the coordinate input area;
The light source light is arranged along a part of the side of the coordinate input area on the substrate, and the light source light is directed from the part of the side to the coordinate input area in a direction crossing the part of the side. Light emitting means for emitting in the first direction into the coordinate input area;
Light receiving means for receiving light source light traveling in the first direction in the coordinate input area at a position opposed to the light emitting means with the coordinate input area interposed therebetween,
The light emitting unit is disposed on the back surface side of the substrate in the peripheral region, and receives the light source light from a light source that emits the light source light to the front surface side of the substrate via the substrate, and in the peripheral region. A first reflector that is disposed on the front surface side of the substrate and reflects light source light emitted through the substrate in the first direction;
The light receiving unit is disposed on the surface side of the substrate in the peripheral area, and reflects a light source light traveling in the first direction toward the substrate, and a second reflector that reflects light from the second reflector. An optical touch panel, comprising: a light receiving element that receives the light from the light source.
前記光出射手段は、前記辺の一部に沿って所定ピッチで配列されており且つ夫々前記光源光を透過する透過状態及び透過しない非透過状態のうちいずれか一方に選択的に切替可能である複数の光スイッチを更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学式タッチパネル。The light emitting unit receives the light source light using a backlight disposed on the back side of the substrate as the light source to display an image on the display screen,
The light emitting means is arranged at a predetermined pitch along a part of the side, and can be selectively switched to one of a transmissive state that transmits the light source light and a non-transmissive state that does not transmit the light source light. The optical touch panel according to claim 1, further comprising a plurality of optical switches.
前記受光手段は、前記辺の一部に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する前記座標入力領域の辺の他部に沿って所定ピッチで配列されており且つ夫々前記光源光を透過する透過状態及び透過しない非透過状態のうちいずれか一方に選択的に切替可能である複数の光スイッチを更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学式タッチパネル。The light emitting unit receives the light source light using a backlight disposed on the back side of the substrate as the light source to display an image on the display screen,
The light receiving unit is arranged at a predetermined pitch along another part of the side of the coordinate input area opposed to a part of the side with the coordinate input area interposed therebetween, and each transmits the light source light. The optical touch panel according to claim 1 or 2, further comprising a plurality of optical switches that can be selectively switched to one of a transmission state and a non-transmission state that does not transmit.
該基板上における前記座標入力領域の辺の一部に沿って配置されており、光源光を、前記辺の一部側から前記辺の一部に交わる方向であって前記座標入力領域側に向かう第１方向に向けて、前記座標入力領域内に出射する光出射手段と、
該光出射手段に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する位置において前記座標入力領域内を前記第１方向に進行した光源光を受光する受光手段と
を備えており、
前記光出射手段は、前記表示画面で画像表示を行うべく前記基板の裏面側に配置されたバックライトを光源として前記光源光を受け、前記辺の一部に沿って所定ピッチで配列されており且つ夫々前記光源光を透過する透過状態及び透過しない非透過状態のうちいずれか一方に選択的に切替可能である複数の光スイッチを備えたことを特徴とする光学式タッチパネル。A transparent substrate in which a transparent coordinate input area to be superimposed on the display screen is defined and a peripheral area which is not superimposed on the display screen is defined around the coordinate input area;
The light source light is arranged along a part of the side of the coordinate input area on the substrate, and the light source light is directed from the part of the side to the coordinate input area in a direction crossing the part of the side. Light emitting means for emitting in the first direction into the coordinate input area;
Light receiving means for receiving light source light traveling in the first direction in the coordinate input area at a position opposed to the light emitting means with the coordinate input area interposed therebetween,
The light emitting means receives the light source light using a backlight disposed on the back side of the substrate as a light source to display an image on the display screen, and is arranged at a predetermined pitch along a part of the side. An optical touch panel, comprising: a plurality of optical switches that can be selectively switched to one of a transmission state in which the light source light is transmitted and a non-transmission state in which the light source light is not transmitted.
該基板上における前記座標入力領域の辺の一部に沿って配置されており、光源光を、前記辺の一部側から前記辺の一部に交わる方向であって前記座標入力領域側に向かう第１方向に向けて、前記座標入力領域内に出射する光出射手段と、
該光出射手段に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する位置において前記座標入力領域内を前記第１方向に進行した光源光を受光する受光手段と
を備えており、
前記光出射手段は、前記表示画面で画像表示を行うべく前記基板の裏面側に配置されたバックライトを前記光源として前記光源光を受け、
前記受光手段は、前記辺の一部に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する前記座標入力領域の辺の他部に沿って所定ピッチで配列されており且つ夫々前記光源光を透過する透過状態及び透過しない非透過状態のうちいずれか一方に選択的に切替可能である複数の光スイッチを更に備えたことを特徴とする光学式タッチパネル。A transparent substrate in which a transparent coordinate input area to be superimposed on the display screen is defined and a peripheral area which is not superimposed on the display screen is defined around the coordinate input area;
The light source light is arranged along a part of the side of the coordinate input area on the substrate, and the light source light is directed from the part of the side to the coordinate input area in a direction crossing the part of the side. Light emitting means for emitting in the first direction into the coordinate input area;
Light receiving means for receiving light source light traveling in the first direction in the coordinate input area at a position opposed to the light emitting means with the coordinate input area interposed therebetween,
The light emitting unit receives the light source light using a backlight disposed on the back side of the substrate as the light source to display an image on the display screen,
The light receiving unit is arranged at a predetermined pitch along another part of the side of the coordinate input area opposed to a part of the side with the coordinate input area interposed therebetween, and each transmits the light source light. An optical touch panel, further comprising a plurality of optical switches that can be selectively switched to one of a transmission state and a non-transmission state that does not transmit light.
該基板上における前記座標入力領域の辺の一部に沿って配置されており、光源光を、前記辺の一部側から前記辺の一部に交わる方向であって前記座標入力領域側に向かう第１方向に向けて、前記座標入力領域内に出射する光出射手段と、
該光出射手段に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する位置において前記座標入力領域内を前記第１方向に進行した光源光を受光する受光手段と
を備えており、
前記光出射手段は、前記表示画面で画像表示を行うべく前記基板の裏面側に配置されたバックライトを前記光源として前記光源光を受け、
前記受光手段は、前記基板の表面上又は裏面上に若しくは前記基板の裏面側に設けられた他の基板上に、前記辺の一部に対して前記座標入力領域を挟んで相対向する前記座標入力領域の辺の他部に沿って所定ピッチで配列された複数の受光素子を有することを特徴とする光学式タッチパネル。A transparent substrate in which a transparent coordinate input area to be superimposed on the display screen is defined and a peripheral area which is not superimposed on the display screen is defined around the coordinate input area;
The light source light is arranged along a part of the side of the coordinate input area on the substrate, and the light source light is directed from the part of the side to the coordinate input area in a direction crossing the part of the side. Light emitting means for emitting in the first direction into the coordinate input area;
Light receiving means for receiving light source light traveling in the first direction in the coordinate input area at a position opposed to the light emitting means with the coordinate input area interposed therebetween,
The light emitting unit receives the light source light using a backlight disposed on the back side of the substrate as the light source to display an image on the display screen,
The light receiving means is provided on the front surface or the back surface of the substrate or on another substrate provided on the back surface side of the substrate, the coordinates opposed to a part of the side with the coordinate input area interposed therebetween. An optical touch panel comprising a plurality of light receiving elements arranged at a predetermined pitch along another part of the side of the input area.
前記光源光は、前記座標入力領域における、前記基板と前記透明板部材との間を進行することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の光学式タッチパネル。Further comprising a transparent plate member disposed on the substrate,
The optical touch panel according to any one of claims 1 to 11, wherein the light source light travels between the substrate and the transparent plate member in the coordinate input area.
前記表示画面を有すると共に前記基板上に配置されており前記表示画面で画像表示を行うべく表示光を画素毎に変調可能な複数の画素部を有する電気光学装置と
を備えたことを特徴とする電子機器。An optical touch panel according to any one of claims 1 to 16,
An electro-optical device having the display screen and having a plurality of pixel units arranged on the substrate and capable of modulating display light for each pixel in order to display an image on the display screen. Electronics.
前記表示画面を有すると共に前記基板上に配置されており前記表示画面で画像表示を行うべく表示光を画素毎に変調可能な複数の画素部を有する電気光学装置と
を備えており、
前記電気光学装置は、前記バックライトが発する前記光源光の一部を前記表示光として用いることを特徴とする電子機器。An optical touch panel according to any one of claims 3 to 8,
An electro-optical device having a plurality of pixel units having the display screen and arranged on the substrate and capable of modulating display light for each pixel in order to display an image on the display screen,
The electronic apparatus, wherein the electro-optical device uses a part of the light source light emitted from the backlight as the display light.
前記周辺領域における前記基板上に配置されており前記光源光をダミー画素毎に変調する複数のダミー画素部を更に備え、
前記ダミー画素部は、前記光スイッチとして機能することを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。The electro-optical device,
The apparatus further includes a plurality of dummy pixel units arranged on the substrate in the peripheral region and modulating the light source light for each dummy pixel,
The electronic device according to claim 18, wherein the dummy pixel unit functions as the optical switch.
前記画素部及びダミー画素部は、前記合成画像信号に基づいて動作することを特徴とする請求項１９又は２０に記載の電子機器。An image signal for displaying an image on the pixel portion is input, and the image signal is used as one component, and a dummy image signal for sequentially bringing the dummy pixel portion into the transmission state is used as another component. A signal generation circuit that generates a signal;
21. The electronic device according to claim 19, wherein the pixel unit and the dummy pixel unit operate based on the composite image signal.
前記画素部は、前記画像信号に基づいて動作し、
前記ダミー画素部は、前記ダミー画像信号に基づいて動作することを特徴とする請求項１９又２０に記載の電子機器。Independently of an image signal for displaying an image on the pixel portion, a signal generation circuit for generating a dummy image signal for sequentially setting the dummy pixel portion to the transmission state,
The pixel unit operates based on the image signal,
21. The electronic device according to claim 19, wherein the dummy pixel unit operates based on the dummy image signal.
前記周辺領域における前記基板上に配置されており前記光源光をダミー画素毎に変調する複数のダミー画素部を更に備え、
前記ダミー画素部は、前記基板の表面上又は裏面上に若しくは前記基板の裏面側に設けられた他の基板上に配列された受光素子として機能することを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。The electro-optical device,
The apparatus further includes a plurality of dummy pixel units arranged on the substrate in the peripheral region and modulating the light source light for each dummy pixel,
19. The electronic device according to claim 18, wherein the dummy pixel unit functions as a light receiving element arranged on a front surface or a back surface of the substrate or on another substrate provided on a back surface side of the substrate. machine.
前記ダミー画素部は、前記画素部が前記走査信号に応じて順次駆動されるのに同期して、前記走査信号に応じて順次駆動されることを特徴とする１９から２３のいずれか一項に記載の電子機器。The pixel unit includes a pixel electrode arranged in a plane on the display screen, and a switching element that controls switching of the pixel electrode in accordance with a scan signal supplied from a scan line,
The dummy pixel unit according to any one of 19 to 23, wherein the dummy pixel unit is sequentially driven according to the scanning signal in synchronization with the pixel unit being sequentially driven according to the scanning signal. Electronic device as described.
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