JP2011039913A - Optical type position detection device and display device with position detection function - Google Patents

Optical type position detection device and display device with position detection function Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simply configured optical type position detection device capable of turning on a plurality of light sources for position detection by shifting a timing, and a display device with a position detection function equipped with the optical type position detection device. <P>SOLUTION: In an optical type position detection device 10, a light source driving circuit 50 supplies a drive pulse to a plurality of light sources 12A to 12D for position detection at different timings, and switches the direction of the light intensity distribution of position detection rays of light formed in a detection region 10R. In performing such driving, the drive pulse output from the same drive pulse output terminal 71 of a semiconductor integrated circuit 70 is delayed by a delay circuit 520, and output to the plurality of light sources 12A to 12D for position detection. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学式位置検出装置、および該光学式位置検出装置を備えた位置検出機能付き表示装置に関するものである。   The present invention relates to an optical position detection device and a display device with a position detection function including the optical position detection device.

携帯電話、カーナビゲーション、パーソナルコンピューター、券売機、銀行の端末等の電子機器では、近年、液晶装置等の画像生成装置の前面にタッチパネルが配置された位置検出機能付き表示装置が用いられ、かかる位置検出機能付き表示装置では、画像生成装置に表示された画像を参照しながら、情報の入力を行なう。このようなタッチパネルは、検出領域内において対象物体の位置を検出するための位置検出装置として構成されている。   In recent years, electronic devices such as mobile phones, car navigation systems, personal computers, ticket machines, and bank terminals have used display devices with a position detection function in which a touch panel is arranged on the front surface of an image generation device such as a liquid crystal device. The display device with a detection function inputs information while referring to an image displayed on the image generation device. Such a touch panel is configured as a position detection device for detecting the position of the target object in the detection region.

かかる位置検出装置での検出方式としては、抵抗膜方式、超音波方式、静電容量方式、光学式等が知られている。抵抗膜方式は低コストであるが静電容量方式とともに透過率が低く、超音波方式や静電容量方式は高い応答速度を有するが、耐環境性が低い。これに対して、光学式は耐環境性、透過率、応答速度をそれぞれ高くすることができるという特徴がある(特許文献1、2参照)。   As a detection method in such a position detection device, a resistance film method, an ultrasonic method, a capacitance method, an optical method, and the like are known. The resistive film method is low in cost but has low transmittance as well as the electrostatic capacity method, and the ultrasonic method and the electrostatic capacity method have a high response speed, but the environment resistance is low. On the other hand, the optical system is characterized in that the environmental resistance, the transmittance, and the response speed can be increased (see Patent Documents 1 and 2).

特開2004−295644号公報JP 2004-295644 A 特開2004−303172号公報JP 2004-303172 A

しかしながら、特許文献1、2に記載の光学式位置検出装置では、表示画面の近傍に、検出すべき位置座標の分解能に対応する数の光源や光検出器等が必要であるので、コストが高いという問題点がある。   However, the optical position detection devices described in Patent Documents 1 and 2 require a number of light sources, photodetectors, and the like corresponding to the resolution of position coordinates to be detected in the vicinity of the display screen. There is a problem.

そこで、本願発明者は、図16に模式的に示すように、導光板13等を用いて位置検出用光源12から出射された位置検出光L2の光強度分布を形成し、指等に当たって反射した位置検出光L2を光検出器15で検出する方式の光学式位置検出装置を検討している。かかる光学式位置検出装置では、少ない数の位置検出用光源12や光検出器15で済むという利点がある。また、複数の位置検出用光源12が点灯するタイミングをずらすことにより、導光板13から出射される位置検出光L2の強度分布を交差する方向にタイミングをずらして形成し、各々のタイミングで指等の位置を検出すれば、指等の平面的な座標位置を検出することができる。   Therefore, as schematically shown in FIG. 16, the inventor of the present application forms a light intensity distribution of the position detection light L2 emitted from the position detection light source 12 using the light guide plate 13 or the like, and hits a finger or the like and reflects it. An optical position detection device of a type in which the position detection light L2 is detected by the light detector 15 is examined. Such an optical position detection device has an advantage that only a small number of position detection light sources 12 and photodetectors 15 are required. Further, by shifting the timing when the plurality of position detection light sources 12 are turned on, the intensity distribution of the position detection light L2 emitted from the light guide plate 13 is formed by shifting the timing in the intersecting direction. If this position is detected, a planar coordinate position of a finger or the like can be detected.

しかしながら、複数の位置検出用光源12が点灯するタイミングをずらすには、位置検出用光源12の数に相当する数の駆動パルスをタイミングをずらして生成する必要があるとともに、位置検出用光源12の数に相当する数の駆動パルス出力部を光源駆動回路に設ける必要があるため、回路構成が複雑になるという問題点がある。   However, in order to shift the timings at which the plurality of position detection light sources 12 are turned on, it is necessary to generate drive pulses corresponding to the number of the position detection light sources 12 while shifting the timings. Since the number of drive pulse output units corresponding to the number needs to be provided in the light source drive circuit, there is a problem that the circuit configuration becomes complicated.

特に光源駆動回路を半導体集積回路内に構成した場合、位置検出用光源12の数に相当する数の駆動パルス出力端子を設ける必要があるため、構成が複雑化してしまい、半導体集積回路の小型化、半導体集積回路の低コスト化、実装面積の縮小化を図れなくなるという問題点がある。   In particular, when the light source driving circuit is configured in a semiconductor integrated circuit, the number of driving pulse output terminals corresponding to the number of position detection light sources 12 must be provided, which complicates the configuration and reduces the size of the semiconductor integrated circuit. However, there are problems that the cost of the semiconductor integrated circuit can be reduced and the mounting area cannot be reduced.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、簡素な構成で、タイミングをずらして複数の位置検出用光源を点灯させることのできる光学式位置検出装置、およびかかる光学式位置検出装置を備えた位置検出機能付き表示装置を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical position detection device capable of turning on a plurality of light sources for position detection with a simple configuration at different timings, and such an optical position detection device. Another object is to provide a display device with a position detection function.

上記課題を解決するために、本発明は、検出領域内の対象物体の位置を光学的に検出するための光学式位置検出装置であって、前記対象物体に照射される位置検出光を放出する複数の位置検出用光源を備えた位置検出用光源装置と、前記複数の位置検出用光源に駆動パルスを異なるタイミングで供給して前記検出領域内に形成される前記位置検出光の光強度分布の方向を切り換える光源駆動回路と、前記対象物体で反射した前記位置検出光を受けるように前記検出領域に向けて配置された光検出器と、該光検出器での検出結果および前記光強度分布に基づいて前記対象物体の位置を検出する位置検出部と、を有し、前記光源駆動回路は、前記駆動パルスを出力する駆動パルス出力部を備えた駆動パルス出力回路と、同一の前記駆動パルス出力部から出力された前記駆動パルスを遅延させて当該駆動パルスを前記複数の位置検出用光源に異なるタイミングで出力する遅延回路と、を有していることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is an optical position detection device for optically detecting the position of a target object in a detection region, and emits position detection light irradiated on the target object. A position detection light source device including a plurality of position detection light sources, and a light intensity distribution of the position detection light formed in the detection region by supplying drive pulses to the plurality of position detection light sources at different timings. A light source driving circuit for switching the direction; a photodetector disposed toward the detection region so as to receive the position detection light reflected by the target object; and a detection result and the light intensity distribution in the photodetector. A position detection unit that detects a position of the target object based on the driving pulse output circuit, wherein the light source driving circuit includes a driving pulse output unit that outputs the driving pulse. Delays the outputted the drive pulse from, characterized in that it comprises a delay circuit, the outputs at different timings the driving pulse to the plurality of position detection light source.

本発明では、位置検出光が対象物体によって反射されると、この反射光が光検出器によって検出される。ここで、検出領域における位置検出光の強度と位置検出用光源からの距離とが所定の相関性を有しているので、光検出器を介して得られた受光強度および位置検出光の強度分布に基づいて対象物体の位置を検出することができる。それ故、検出領域に沿って多数の光学素子を配置する必要がないので、低コストかつ低消費電力の位置検出装置を構成することができる。また、光源駆動回路は、複数の位置検出用光源に駆動パルスを異なるタイミングで供給して検出領域内に形成される位置検出光の光強度分布の方向を切り換えるため、各タイミングで対象物体の位置を検出すれば、対象物体の各方向での位置を検出することができる。また、光源駆動回路は、タイミングのずれた複数の駆動パルスを形成した後に複数の駆動パルス、を複数の駆動パルス出力部の各々から出力する構成と違って、駆動パルス出力回路の同一の駆動パルス出力部から出力された駆動パルスを遅延回路によって遅延させて複数の位置検出用光源に出力する。このため、タイミングをずらして複数の位置検出用光源を点灯させる場合でも、駆動パルス出力回路の構成を簡素化することができる。   In the present invention, when the position detection light is reflected by the target object, the reflected light is detected by the photodetector. Here, since the intensity of the position detection light in the detection region and the distance from the light source for position detection have a predetermined correlation, the received light intensity obtained via the photodetector and the intensity distribution of the position detection light The position of the target object can be detected based on the above. Therefore, since it is not necessary to arrange a large number of optical elements along the detection region, a position detection device with low cost and low power consumption can be configured. In addition, the light source driving circuit supplies driving pulses to the plurality of position detection light sources at different timings to switch the direction of the light intensity distribution of the position detection light formed in the detection region. Is detected, the position of the target object in each direction can be detected. In addition, the light source drive circuit differs from the configuration in which a plurality of drive pulses are output from each of the plurality of drive pulse output units after forming a plurality of drive pulses with different timings, and the same drive pulse of the drive pulse output circuit The drive pulse output from the output unit is delayed by a delay circuit and output to a plurality of position detection light sources. For this reason, the configuration of the drive pulse output circuit can be simplified even when the plurality of position detection light sources are turned on at different timings.

本発明は、前記光源駆動回路が、前記駆動パルス出力部として駆動パルス出力端子を備えた半導体集積回路内に構成されている場合に適用すると効果的である。かかる構成によれば、半導体集積回路の駆動パルス出力端子の数が少なくて済むため、半導体集積回路の小型化、半導体集積回路の低コスト化、実装面積の縮小化を図ることができる。   The present invention is effective when applied to a case where the light source driving circuit is configured in a semiconductor integrated circuit having a driving pulse output terminal as the driving pulse output unit. According to such a configuration, since the number of drive pulse output terminals of the semiconductor integrated circuit can be reduced, it is possible to reduce the size of the semiconductor integrated circuit, reduce the cost of the semiconductor integrated circuit, and reduce the mounting area.

本発明において、前記遅延回路は、前記駆動パルス出力部と前記位置検出用光源との間に容量および抵抗が電気的に接続されたCR遅延回路であることが好ましい。かかる構成によれば、比較的安価な部品で遅延回路を構成することができる。また、容量の静電容量値および抵抗の抵抗値を所定の値に設定するだけで駆動パルスの遅延時間を任意に設定することができるので、回路構成を簡素化することができる。   In the present invention, it is preferable that the delay circuit is a CR delay circuit in which a capacitor and a resistor are electrically connected between the drive pulse output unit and the position detection light source. According to this configuration, the delay circuit can be configured with relatively inexpensive parts. In addition, since the delay time of the drive pulse can be arbitrarily set only by setting the capacitance value of the capacitor and the resistance value of the resistor to predetermined values, the circuit configuration can be simplified.

本発明において、前記駆動パルス出力回路は、前記駆動パルス出力部を1つ備えている構成を採用することができる。かかる構成によれば、駆動パルス出力回路の構成を最も簡素化することができる。   In the present invention, the drive pulse output circuit may employ a configuration including one drive pulse output unit. According to such a configuration, the configuration of the drive pulse output circuit can be most simplified.

本発明において、前記駆動パルス出力回路は、前記駆動パルス出力部として、互いにずれたタイミングで前記駆動パルスを出力する複数の駆動パルス出力部を備えている構成を採用してもよい。かかる構成によれば、簡素な構成で、複数の位置検出用光源での点灯のインターバルを任意の条件に設定することができる。   In the present invention, the drive pulse output circuit may include a plurality of drive pulse output units that output the drive pulses at timings shifted from each other as the drive pulse output unit. According to such a configuration, the lighting intervals of the plurality of position detection light sources can be set to an arbitrary condition with a simple configuration.

本発明において、前記駆動パルス出力回路は、前記駆動パルス出力部を複数備えるとともに、当該複数の駆動パルス出力端子から前記駆動パルスを出力するタイミングを制御するタイミング制御部を備えている構成を採用してもよい。かかる構成によれば、簡素な構成で、複数の位置検出用光源での点灯パターンの種類を増やすことができる。   In the present invention, the drive pulse output circuit includes a plurality of the drive pulse output units and a timing control unit that controls timing of outputting the drive pulses from the plurality of drive pulse output terminals. May be. According to such a configuration, it is possible to increase the types of lighting patterns with a plurality of position detection light sources with a simple configuration.

本発明において、前記位置検出部は、前記駆動パルスの定電流領域が前記位置検出用光源に供給されている期間における前記光検出器での検出結果および前記光強度分布に基づいて前記対象物体の位置を検出するための検出期間選択部を備えていることが好ましい。かかる構成によれば、遅延回路の採用に伴って、駆動パルスの波形に歪が発生した場合でも、対象物体の位置を正確に検出することができる。   In the present invention, the position detection unit may detect the target object based on a detection result of the photodetector and the light intensity distribution during a period in which a constant current region of the drive pulse is supplied to the position detection light source. It is preferable that a detection period selection unit for detecting the position is provided. According to such a configuration, the position of the target object can be accurately detected even when distortion occurs in the waveform of the drive pulse with the adoption of the delay circuit.

本発明において、前記位置検出用光源装置は、前記複数の位置検出用光源から放出された前記位置検出光を内部に採り込む複数の光入射部と、該光入射部から採り込んだ前記位置検出光を前記検出領域に放出して前記検出領域内に前記強度分布を形成する導光板と、を備えていることが好ましい。かかる構成によれば、複数の位置検出用光源から放出された位置検出光を導光板で伝播させることによって、位置検出光の強度分布を形成することができるので、位置検出用光源装置の構成の簡素化を図ることができる。   In the present invention, the light source device for position detection includes a plurality of light incident portions that incorporate the position detection light emitted from the plurality of position detection light sources, and the position detection employed from the light incident portion. It is preferable to include a light guide plate that emits light to the detection region to form the intensity distribution in the detection region. According to such a configuration, the position detection light emitted from the plurality of position detection light sources can be propagated by the light guide plate, whereby the intensity distribution of the position detection light can be formed. Simplification can be achieved.

本発明を適用した光学式位置検出装置は位置検出機能付き表示装置を構成するのに用いることができる。この場合、位置検出機能付き表示装置は、前記導光板に対して平面視で重なる領域に画像を形成する画像生成装置を有している。前記画像生成装置としては、投射型表示装置や、液晶装置や有機エレクトロルミネッセンス装置等といった直視型表示装置を用いることができる。   The optical position detection device to which the present invention is applied can be used to configure a display device with a position detection function. In this case, the display device with a position detection function includes an image generation device that forms an image in a region overlapping the light guide plate in plan view. As the image generation device, a direct-view display device such as a projection display device, a liquid crystal device, an organic electroluminescence device, or the like can be used.

本発明に係る位置検出機能付き表示装置は、各種表示装置の他、携帯電話、カーナビゲーション、パーソナルコンピューター、券売機、銀行の端末等の電子機器に用いられる。   The display device with a position detection function according to the present invention is used for electronic devices such as mobile phones, car navigation systems, personal computers, ticket vending machines, and bank terminals, in addition to various display devices.

本発明を適用した光学式位置検出装置および光学式位置検出装置を備えた位置検出機能付き表示装置の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the display apparatus with a position detection function provided with the optical position detection apparatus and optical position detection apparatus to which this invention is applied. 本発明を適用した光学式位置検出装置の詳細構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detailed structure of the optical position detection apparatus to which this invention is applied. 本発明を適用した光学式位置検出装置で形成される位置検出光の強度分布の説明図である。It is explanatory drawing of intensity distribution of the position detection light formed with the optical position detection apparatus to which this invention is applied. 本発明の実施の形態1に係る光学式位置検出装置の電気的構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electrical constitution of the optical position detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る光学式位置検出装置における光源駆動回路の具体的な構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific structure of the light source drive circuit in the optical position detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る光学式位置検出装置における光源駆動回路の具体的な構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific structure of the light source drive circuit in the optical position detection apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る光学式位置検出装置における光源駆動回路の具体的な構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific structure of the light source drive circuit in the optical position detection apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る光学式位置検出装置における光源駆動回路の具体的な構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific structure of the light source drive circuit in the optical position detection apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5に係る光学式位置検出装置に用いた位置検出用光源装置の説明図である。It is explanatory drawing of the light source device for position detection used for the optical position detection apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5に係る光学式位置検出装置における光源駆動回路の具体的な構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific structure of the light source drive circuit in the optical position detection apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の変形例1に係る光学式位置検出装置および光学式位置検出装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the optical position detection apparatus and optical position detection apparatus which concern on the modification 1 of this invention. 本発明の変形例1に係る光学式位置検出装置および光学式位置検出装置の断面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross-sectional structure of the optical position detection apparatus which concerns on the modification 1 of this invention, and an optical position detection apparatus. 本発明の変形例2に係る光学式位置検出装置および光学式位置検出装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the optical position detection apparatus and optical position detection apparatus which concern on the modification 2 of this invention. 本発明の変形例2に係る光学式位置検出装置および光学式位置検出装置の断面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross-sectional structure of the optical position detection apparatus which concerns on the modification 2 of this invention, and an optical position detection apparatus. 本発明に係る位置検出機能付き表示装置を用いた電子機器の説明図である。It is explanatory drawing of the electronic device using the display apparatus with a position detection function which concerns on this invention. 光学式位置検出装置の基本構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the basic composition of an optical position detection apparatus.

次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。以下、本発明を適用した位置検出装置および位置検出機能付き表示装置の基本的な構成を説明した後、各実施の形態を説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, after describing a basic configuration of a position detection device and a display device with a position detection function to which the present invention is applied, each embodiment will be described.

[基本構成]
(位置検出装置および位置検出機能付き表示装置の全体構成)
図1は、本発明を適用した光学式位置検出装置および光学式位置検出装置を備えた位置検出機能付き表示装置の構成を模式的に示す説明図であり、図1(a)、(b)は、画像投射面に対して前方(入力操作側)から画像を投射する投射型表示装置を用いた場合の構成例を示す説明図、および画像投射面に対して後方(入力操作側とは反対側)から画像を投射する投射型表示装置を用いた場合の構成例を示す説明図である。
[Basic configuration]
(Overall configuration of position detection device and display device with position detection function)
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of an optical position detection device to which the present invention is applied and a display device with a position detection function provided with the optical position detection device. These are explanatory drawing which shows the example of a structure at the time of using the projection type display apparatus which projects an image from the front (input operation side) with respect to an image projection surface, and back (opposite to the input operation side) with respect to an image projection surface It is explanatory drawing which shows the structural example at the time of using the projection type display apparatus which projects an image from the side.

図1(a)、(b)に示す位置検出機能付き表示装置100は、光学式位置検出装置10と画像生成装置200とを備えており、光学式位置検出装置10は、画像生成装置200によって表示された画像に基づいて指等の対象物体を検出領域10Rに接近させた際、対象物体Obの平面的な位置を検出する。   A display device with a position detection function 100 shown in FIGS. 1A and 1B includes an optical position detection device 10 and an image generation device 200, and the optical position detection device 10 is operated by the image generation device 200. When a target object such as a finger is brought close to the detection region 10R based on the displayed image, the planar position of the target object Ob is detected.

詳しくは後述するように、光学式位置検出装置10は、位置検出光を放出する位置検出用光源装置11と、検出領域10Rに受光部15aを向けた光検出器15とを備えている。本形態において、位置検出用光源装置11は、位置検出光を放出する複数の位置検出用光源12と、位置検出用光源12から放出された位置検出光を採り込んで検出領域10Rに向けて出射する導光板13とを備えている。また、光学式位置検出装置10は、位置検出用光源12を駆動する光源駆動部(図1には図示せず)や、光検出器15での受光結果に基づいて対象物体の位置を検出するための位置検出部(図1には図示せず)を備えている。   As will be described in detail later, the optical position detection device 10 includes a position detection light source device 11 that emits position detection light, and a light detector 15 having a light receiving portion 15a facing the detection region 10R. In this embodiment, the position detection light source device 11 takes in a plurality of position detection light sources 12 that emit position detection light and the position detection light emitted from the position detection light source 12 and emits the light toward the detection region 10R. The light guide plate 13 is provided. Further, the optical position detection device 10 detects the position of the target object based on the light source drive unit (not shown in FIG. 1) for driving the position detection light source 12 and the light reception result of the light detector 15. A position detection unit (not shown in FIG. 1) is provided.

本形態において、画像生成装置200は投射型であり、導光板13の前面側(入力操作側)に重ねて配置されたスクリーン状の被投射面201を有している。このため、画像生成装置200は、導光板13に対して平面視で重なる領域に画像を形成する。本形態において、画像形成領域20Rは、光学式位置検出装置10の検出領域10Rと略重なる領域であり、横長の略長方形である。ここで、被投射面201は、白色等、赤外光を通過可能な材質からなる。   In the present embodiment, the image generating apparatus 200 is a projection type and has a screen-like projection surface 201 arranged so as to overlap the front surface side (input operation side) of the light guide plate 13. For this reason, the image generation device 200 forms an image in a region overlapping the light guide plate 13 in plan view. In the present embodiment, the image forming region 20R is a region that substantially overlaps the detection region 10R of the optical position detection device 10 and is a horizontally-oriented substantially rectangular shape. Here, the projection surface 201 is made of a material that can transmit infrared light, such as white.

図1(a)、(b)に示す位置検出機能付き表示装置100のうち、図1(a)に示す位置検出機能付き表示装置100の画像生成装置200は、前方(入力操作側)から画像を投射する投射型表示装置203を備えている。図1(b)に示す位置検出機能付き表示装置100の画像生成装置200は、導光板13および被投射面201の後方(入力操作側とは反対側)に配置されたミラー206と、ミラー206に向けて画像を投射する投射型表示装置207とを備えている。   Among the display devices 100 with position detection function shown in FIGS. 1A and 1B, the image generation device 200 of the display device with position detection function 100 shown in FIG. 1A is an image from the front (input operation side). Is provided. An image generation device 200 of the display device with a position detection function 100 illustrated in FIG. 1B includes a mirror 206 disposed behind the light guide plate 13 and the projection surface 201 (on the side opposite to the input operation side), and a mirror 206. A projection display device 207 that projects an image toward the screen.

(光学式位置検出装置10の詳細構成)
図2は、本発明を適用した光学式位置検出装置10の詳細構成を示す説明図であり、図2(a)、(b)、(c)は、光学式位置検出装置10の断面構成を模式的に示す説明図、光学式位置検出装置に用いた導光板等の構成を示す説明図、および導光板内での位置検出用赤外光の減衰状態を示す説明図である。図3は、本発明を適用した光学式位置検出装置10で形成される位置検出光の強度分布の説明図であり、図3(a)〜(f)には、複数の位置検出用光源の点灯パターンによって位置検出光の強度分布が変化する様子を示してある。
(Detailed configuration of the optical position detection device 10)
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a detailed configuration of the optical position detection device 10 to which the present invention is applied. FIGS. 2A, 2B, and 2C are sectional views of the optical position detection device 10. FIG. It is explanatory drawing typically shown, explanatory drawing which shows structures, such as a light-guide plate used for the optical position detection apparatus, and explanatory drawing which shows the attenuation state of the infrared rays for position detection in a light-guide plate. FIG. 3 is an explanatory diagram of the intensity distribution of the position detection light formed by the optical position detection device 10 to which the present invention is applied. FIGS. 3A to 3F show a plurality of position detection light sources. It shows how the intensity distribution of the position detection light changes depending on the lighting pattern.

図2(a)、(b)に示すように、本形態の光学式位置検出装置10に用いた位置検出用光源装置11において、導光板13は略長方形の平面形状を有しており、導光板13の側端面13mでは、長辺部分13k、13l同士が対向し、短辺部分13i、13j同士が対向している。かかる導光板13の形状に対応して、光学式位置検出装置10は、位置検出光L2a〜L2dを放出する4つの位置検出用光源12A〜12D(図1に示す位置検出用光源12)を有しており、導光板13は、側端面13mに、位置検出光L2a〜L2dが入射する4つの光入射部13a〜13dを備えている。導光板13は、内部を伝播した位置検出光L2a〜L2dを出射する光出射面13sを一方の表面(図示上面)に備えており、かかる光出射面13sと側端面13mとは直交している。光学式位置検出装置10は、検出領域10Rに受光部15aを向けた光検出器15を備えている。   As shown in FIGS. 2A and 2B, in the position detection light source device 11 used in the optical position detection device 10 of the present embodiment, the light guide plate 13 has a substantially rectangular planar shape. On the side end face 13m of the optical plate 13, the long side portions 13k and 13l face each other, and the short side portions 13i and 13j face each other. Corresponding to the shape of the light guide plate 13, the optical position detection device 10 has four position detection light sources 12A to 12D (position detection light sources 12 shown in FIG. 1) that emit position detection lights L2a to L2d. The light guide plate 13 includes four light incident portions 13a to 13d on which the position detection lights L2a to L2d are incident on the side end surface 13m. The light guide plate 13 includes a light emission surface 13s that emits position detection lights L2a to L2d propagated in the inside on one surface (the upper surface in the drawing), and the light emission surface 13s and the side end surface 13m are orthogonal to each other. . The optical position detection device 10 includes a photodetector 15 having a light receiving portion 15a facing the detection region 10R.

本形態において、4つの位置検出用光源12A〜12Dおよび4つの光入射部13a〜13dはいずれも、導光板13の角部分13e、13f、13g、13hに設けられている。位置検出用光源12A〜12Dは光入射部13a〜13dと対向するように配置され、好ましくは光入射部13a〜13dと密接するように配置されている。本形態では、光検出器15に加えて、補償用光検出器15xも用いられている。かかる補償用光検出器15xは、光検出器15を介して得られる検出結果に対する温度等の影響を補償するためのものであり、位置検出光L2a〜L2dを検出するものではない。   In the present embodiment, the four position detection light sources 12A to 12D and the four light incident portions 13a to 13d are all provided at the corner portions 13e, 13f, 13g, and 13h of the light guide plate 13. The position detection light sources 12A to 12D are disposed so as to face the light incident portions 13a to 13d, and are preferably disposed in close contact with the light incident portions 13a to 13d. In this embodiment, in addition to the photodetector 15, a compensation photodetector 15x is also used. The compensation photodetector 15x is for compensating the influence of temperature or the like on the detection result obtained through the photodetector 15, and does not detect the position detection lights L2a to L2d.

導光板13は、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の透明な樹脂板で構成されている。導光板13において、光出射面13s、または光出射面13sの反対側の背面13tには、表面凹凸構造、プリズム構造、散乱層(図示せず)等が設けられており、このような光散乱構造によって、光入射部13a〜13dから入射して内部を伝播する光は、その伝播方向に進むに従って徐々に偏向されて光出射面13sより出射される。なお、導光板13の光出射側には、必要に応じて、位置検出光L2a〜L2dの均―化を図るために、プリズムシートや光散乱板等の光学シートが配置される場合もある。   The light guide plate 13 is made of a transparent resin plate such as polycarbonate or acrylic resin. In the light guide plate 13, the light output surface 13 s or the back surface 13 t opposite to the light output surface 13 s is provided with a surface uneven structure, a prism structure, a scattering layer (not shown), and the like. Depending on the structure, the light that is incident from the light incident portions 13a to 13d and propagates inside is gradually deflected and emitted from the light exit surface 13s as it travels in the propagation direction. In addition, an optical sheet such as a prism sheet or a light scattering plate may be arranged on the light emitting side of the light guide plate 13 for leveling the position detection lights L2a to L2d as necessary.

位置検出用光源12A〜12Dは、例えばLED(発光ダイオード)等の発光素子で構成され、駆動回路(図示せず)から出力される駆動信号に応じて、赤外光からなる位置検出光L2a〜L2dを発散光として放出する。位置検出光L2a〜L2dの種類は、特に限定されないが、可視光とは波長分布が異なるか、点滅等の変調が加えられることで発光態様が異なればよい。また、位置検出光L2a〜L2dは、指やタッチペン等の対象物体Obにより効率的に反射される波長域を有することが好ましい。従って、対象物体Obが指等の人体であれば、人体の表面で反射率の高い赤外線(特に可視光領域に近い近赤外線、例えば波長で850nm付近)、あるいは950nmであることが望ましい。   The position detection light sources 12A to 12D are composed of light emitting elements such as LEDs (light emitting diodes), for example, and position detection lights L2a to L2a composed of infrared light according to a drive signal output from a drive circuit (not shown). L2d is emitted as diverging light. The types of the position detection lights L2a to L2d are not particularly limited, but the wavelength distribution may be different from that of visible light, or the light emission form may be different by adding modulation such as blinking. The position detection lights L2a to L2d preferably have a wavelength range that is efficiently reflected by the target object Ob such as a finger or a touch pen. Therefore, if the target object Ob is a human body such as a finger, it is desirable that the infrared ray has a high reflectivity on the surface of the human body (particularly near infrared light close to the visible light region, for example, near 850 nm in wavelength) or 950 nm.

位置検出用光源12A〜12Dは本質的に複数設けられ、相互に異なる位置から位置検出光L2a〜L2dを放出するように構成される。4つの位置検出用光源12A〜12Dのうち、対角位置の位置検出用光源は対になって第1光源を構成し、他の2つの位置検出用光源は対になって第2光源を構成している。また、4つの位置検出用光源12A〜12Dのうち、隣り合う2つの位置検出用光源は対になって第1光源対を構成し、他の2つの位置検出用光源は対になって第2光源対を構成することもある。   The position detection light sources 12A to 12D are essentially provided in plural, and are configured to emit the position detection lights L2a to L2d from mutually different positions. Of the four position detection light sources 12A to 12D, the diagonal position detection light sources form a pair to form a first light source, and the other two position detection light sources form a pair to form a second light source. is doing. Of the four position detection light sources 12A to 12D, two adjacent position detection light sources are paired to form a first light source pair, and the other two position detection light sources are paired. A light source pair may be configured.

検出領域10Rは、位置検出光L2a〜L2dが視認側(操作側)に出射される平面範囲であり、対象物体Obによる反射光が生じうる平面範囲である。本形態において、検出領域10Rの平面形状は、矩形状であり、四つの辺部分のうちの1つの長辺部分の長さ方向の略中央部分に光検出器15が配置されている。検出領域10Rにおいて、隣接する各辺の角部分の内角は90度となっており、かかる内角は、導光板13の角部分13e〜13hの内角と同一の角度とされている。   The detection region 10R is a planar range in which the position detection lights L2a to L2d are emitted to the viewing side (operation side) and is a planar range in which reflected light from the target object Ob can be generated. In this embodiment, the planar shape of the detection region 10R is a rectangular shape, and the photodetector 15 is disposed at a substantially central portion in the length direction of one long side portion of the four side portions. In the detection region 10 </ b> R, the inner angle of the corner portion of each adjacent side is 90 degrees, and the inner angle is the same as the inner angle of the corner portions 13 e to 13 h of the light guide plate 13.

このように構成した位置検出機能付き表示装置100において、位置検出光L2aと位置検出光L2bは、導光板13の内部では、矢印Aで示す方向において互いに逆向きに伝播しながら、光出射面13sから出射される。また、位置検出光L2cと位置検出光L2dは、矢印Aで示す方向に対して交差する方向(矢印Bで示す方向)において互いに逆向きに伝播しながら光出射面13sから出射される。従って、導光板13から検出領域10Rに出射される位置検出光L2aの光量は、図2(c)に実線で示すように、位置検出用光源12Aからの距離に伴って直線的に減衰する強度分布を有することになる。また、検出領域10Rに出射される位置検出光L2bの光量は、図2(c)に点線で示すように、位置検出用光源12Bからの距離に伴って直線的に減衰する強度分布を有することになる。   In the display device 100 with the position detection function configured as described above, the position detection light L2a and the position detection light L2b are propagated in the opposite directions in the direction indicated by the arrow A inside the light guide plate 13, and the light emission surface 13s. It is emitted from. In addition, the position detection light L2c and the position detection light L2d are emitted from the light emission surface 13s while propagating in directions opposite to each other in a direction intersecting the direction indicated by the arrow A (direction indicated by the arrow B). Therefore, the intensity of the position detection light L2a emitted from the light guide plate 13 to the detection region 10R is linearly attenuated with the distance from the position detection light source 12A, as indicated by a solid line in FIG. Will have a distribution. Further, the light amount of the position detection light L2b emitted to the detection region 10R has an intensity distribution that linearly attenuates with the distance from the position detection light source 12B, as indicated by a dotted line in FIG. become.

本形態の位置検出機能付き表示装置100においては、4つの位置検出用光源12A〜12Dの点灯パターンを順次切り換えて、位置検出用光源の強度分布の方向を順次切り換える。より具体的には、4つの位置検出用光源12A〜12Dのうち、位置検出用光源12Aを点灯させて、図3(a)に示すように、図2(b)に矢印Aで示す方向の強度分布を形成する。同様に、位置検出用光源12B、12C、12Dを順次点灯させて、図3(b)、(c)、(d)に示す強度分布を形成する。さらに、位置検出用光源12A、12Bを同時に点灯させて、図3(e)に示すように、X軸方向の強度分布を形成するとともに、位置検出用光源12B、12Cを同時に点灯させて、図3(f)に示すように、図3(e)とは逆のX軸方向の強度分布を形成する。さらにまた、図示を省略するが、位置検出用光源12A、12Cを同時に点灯させて、Y軸方向の強度分布を形成するとともに、位置検出用光源12B、12Dを同時に点灯させて、逆のY軸方向の強度分布を形成する。   In the display device 100 with a position detection function of this embodiment, the lighting patterns of the four position detection light sources 12A to 12D are sequentially switched, and the direction of the intensity distribution of the position detection light sources is sequentially switched. More specifically, among the four position detection light sources 12A to 12D, the position detection light source 12A is turned on, and as shown in FIG. 3A, the direction indicated by the arrow A in FIG. Form an intensity distribution. Similarly, the position detection light sources 12B, 12C, and 12D are sequentially turned on to form intensity distributions shown in FIGS. 3B, 3C, and 3D. Further, the position detection light sources 12A and 12B are turned on simultaneously to form an intensity distribution in the X-axis direction and the position detection light sources 12B and 12C are turned on simultaneously as shown in FIG. As shown in FIG. 3 (f), an intensity distribution in the X-axis direction opposite to that in FIG. 3 (e) is formed. Furthermore, although not shown, the position detection light sources 12A and 12C are turned on simultaneously to form an intensity distribution in the Y-axis direction, and the position detection light sources 12B and 12D are turned on simultaneously to reverse the Y axis. A direction intensity distribution is formed.

(基本原理)
上記光検出器15での検出に基づいて対象物体Obの位置情報の取得方法について説明する。この位置情報の取得方法は種々のものが考えられるが、例えば、そのー例として、二つの位置検出光の検出光量の比率に基づいてそれらの減衰係数の比率を求め、この減衰係数の比率から両位置検出光の伝播距離を求めることにより、対応する二つの光源を結ぶ方向の位置座標を求める方法が挙げられる。また、二つの位置検出光の検出光量の差を求め、この差の絶対値から、対応する二つの光源を結ぶ方向の位置座標を求める方法が挙げられる。これらいずれの方法においても、光検出器15からの出力値をそのまま演算に用いる方法、光検出器15を介してキャパシタに蓄電あるいは放電させてキャパシタの端子間電圧が所定の電圧になるまでの時間を演算に用いる方法等を挙げることができる。いずれの場合も、以下に説明する性質を利用したものである。
(Basic principle)
A method for acquiring the position information of the target object Ob based on the detection by the photodetector 15 will be described. There are various methods for acquiring the position information. For example, as an example, the ratio of the attenuation coefficients is obtained based on the ratio of the detected light amounts of the two position detection lights, and both are calculated from the ratio of the attenuation coefficients. There is a method of obtaining the position coordinates in the direction connecting two corresponding light sources by obtaining the propagation distance of the position detection light. Further, there is a method in which the difference between the detected light amounts of the two position detection lights is obtained, and the position coordinates in the direction connecting the corresponding two light sources are obtained from the absolute value of the difference. In any of these methods, a method in which the output value from the photodetector 15 is used for calculation as it is, a time until the voltage between the terminals of the capacitor reaches a predetermined voltage after being stored or discharged in the capacitor via the photodetector 15. The method of using for calculation can be mentioned. In either case, the properties described below are used.

まず、本形態の位置検出機能付き表示装置100においては、位置検出用光源12A〜12Dから放出された位置検出光L2a〜L2dは各々、光入射部13a〜13dから導光板13の内部に入射し、導光板13の内部を伝播しながら徐々に光出射面13sから出射される。その結果、位置検出光L2a〜L2dは、光出射面13sから面状に放出される。   First, in the display device 100 with a position detection function of the present embodiment, the position detection lights L2a to L2d emitted from the position detection light sources 12A to 12D are incident on the inside of the light guide plate 13 from the light incident portions 13a to 13d, respectively. The light is gradually emitted from the light exit surface 13 s while propagating through the light guide plate 13. As a result, the position detection lights L2a to L2d are emitted in a planar shape from the light emission surface 13s.

例えば、位置検出光L2aは光入射部13aから光入射部13bに向けて導光板13の内部を伝播しながら徐々に光出射面13sから放出されていく。同様に、位置検出光L2c、L2dも導光板13の内部を伝播しながら徐々に光出射面13sから放出されていく。従って、検出領域10Rに指等の対象物体Obが配置されると、対象物体Obにより上記位置検出光L2a〜L2dが反射され、その反射光の一部が上記光検出器15により検出される。   For example, the position detection light L2a is gradually emitted from the light exit surface 13s while propagating through the inside of the light guide plate 13 from the light incident part 13a toward the light incident part 13b. Similarly, the position detection lights L2c and L2d are gradually emitted from the light exit surface 13s while propagating through the light guide plate 13. Therefore, when the target object Ob such as a finger is arranged in the detection region 10R, the position detection lights L2a to L2d are reflected by the target object Ob, and a part of the reflected light is detected by the photodetector 15.

ここで、検出領域10Rに出射される位置検出光L2aの光量は、図2(c)に実線で示すように、位置検出用光源12Aからの距離に伴って直線的に減衰し、検出領域10Rに出射される位置検出光L2bの光量は、図2(c)に点線で示すように、位置検出用光源12Bからの距離に伴って直線的に減衰すると考えられる。   Here, as indicated by a solid line in FIG. 2C, the light amount of the position detection light L2a emitted to the detection region 10R linearly attenuates with the distance from the position detection light source 12A, and the detection region 10R. It is considered that the amount of the position detection light L2b emitted to the line linearly attenuates with the distance from the position detection light source 12B, as indicated by a dotted line in FIG.

また、位置検出用光源12Aの制御量(例えば電流量)、変換係数、および放出光量をIa、k、およびEaとし、位置検出用光源12Bの制御量(電流量)、変換係数、および放出光量をIb、k、およびEbとすれば、
Ea=k・Ia
Eb=k・Ib
となる。また、位置検出光L2aの減衰係数、および検出光量をfa、およびGaとし、位置検出光L2bの減衰係数、および検出光量をfb、およびGbとすれば、
Ga=fa・Ea=fa・k・Ia
Gb=fb・Eb=fb・k・Ib
となる。
Further, the control amount (current amount), conversion coefficient, and emission light amount of the position detection light source 12A are Ia, k, and Ea, and the control amount (current amount), conversion coefficient, and emission light amount of the position detection light source 12B. Is Ib, k, and Eb,
Ea = k · Ia
Eb = k · Ib
It becomes. Further, if the attenuation coefficient and detected light amount of the position detection light L2a are set to fa and Ga, and the attenuation coefficient and detected light amount of the position detection light L2b are set to fb and Gb,
Ga = fa · Ea = fa · k · Ia
Gb = fb · Eb = fb · k · Ib
It becomes.

従って、光検出器15において両位置検出光の検出光量の比であるGa/Gbが検出できるとすれば、
Ga/Gb=(fa・Ea)/(fb・Eb)=(fa/fb)・(Ia/Ib)
となるから、放出光量の比Ea/Eb、および制御量の比Ia/Ibに相当する値が分かれば、減衰係数の比fa/fbが分る。この減衰係数の比と両位置検出光の伝播距離の比との間に、例えば直線関係があれば、この直線関係を予め設定しておくことで、対象物体Obの位置情報を得ることができる。従って、対象物体Obの矢印A方向の位置情報は、位置検出用光源12Aと位置検出用光源12Bを相互に逆相で駆動することで取得することができる。また、対象物体Obの矢印B方向の位置情報は、位置検出用光源12Cと位置検出用光源12Dを相互に逆相で駆動することで取得することができる。それ故、制御系において上記A方向とB方向の検出動作を順次行って対象物体ObのXY平面上の位置座標を取得できる。
Therefore, if the photodetector 15 can detect Ga / Gb, which is the ratio of the detected light amounts of both position detection lights,
Ga / Gb = (fa · Ea) / (fb · Eb) = (fa / fb) · (Ia / Ib)
Therefore, if the values corresponding to the emission quantity ratio Ea / Eb and the control quantity ratio Ia / Ib are known, the attenuation coefficient ratio fa / fb is known. For example, if there is a linear relationship between the ratio of the attenuation coefficient and the ratio of the propagation distances of the two position detection lights, the positional information of the target object Ob can be obtained by setting this linear relationship in advance. . Therefore, the position information of the target object Ob in the direction of arrow A can be acquired by driving the position detection light source 12A and the position detection light source 12B in opposite phases. Further, the position information of the target object Ob in the arrow B direction can be acquired by driving the position detection light source 12C and the position detection light source 12D in opposite phases. Therefore, the position coordinate of the target object Ob on the XY plane can be acquired by sequentially performing the detection operation in the A direction and the B direction in the control system.

また、X軸方向の位置検出を行なう際には、例えば、位置検出用光源12A、12Dを同相で駆動し、位置検出用光源12B、12Cを同相で駆動し、かつ、位置検出用光源12A、12Dと位置検出用光源12B、12Cとを逆相で駆動して、X軸方向に位置検出光の強度分布を生成してもよい。同様に、Y軸方向の位置検出を行なう際には、X軸方向の位置検出と異なるタイミングで、位置検出用光源12A、12Cを同相で駆動し、位置検出用光源12B、12Dを同相で駆動し、かつ、位置検出用光源12A、12Cと位置検出用光源12B、12Dとを逆相で駆動して、Y軸方向に位置検出光の強度分布を生成してもよい。かかる方法でも、対象物体ObのXY平面上の位置座標を取得できる。また、このような位置検出用光源を複数同時に点灯する構成によれば、例えば、位置検出光の明暗傾斜分布が、1つの位置検出用光源を点灯する構成よりも広い範囲で好適に得られるため、より正確な位置検出が可能である。   When performing position detection in the X-axis direction, for example, the position detection light sources 12A and 12D are driven in phase, the position detection light sources 12B and 12C are driven in phase, and the position detection light sources 12A, 12A, The intensity distribution of the position detection light may be generated in the X-axis direction by driving 12D and the position detection light sources 12B and 12C in opposite phases. Similarly, when performing position detection in the Y-axis direction, the position detection light sources 12A and 12C are driven in the same phase and the position detection light sources 12B and 12D are driven in the same phase at timings different from the position detection in the X axis direction. In addition, the position detection light sources 12A and 12C and the position detection light sources 12B and 12D may be driven in opposite phases to generate an intensity distribution of the position detection light in the Y-axis direction. Even with this method, the position coordinates of the target object Ob on the XY plane can be acquired. In addition, according to the configuration in which a plurality of such position detection light sources are turned on simultaneously, for example, the light / dark gradient distribution of the position detection light can be suitably obtained in a wider range than the configuration in which one position detection light source is turned on. More accurate position detection is possible.

このようにして光検出器15により検出される位置検出光の光量比等に基づいて対象物体Obの検出領域10R内の平面位置情報を取得するにあたって、例えば、位置検出部としてマイクロプロセッサーユニット(MPU)を用い、これにより所定のソフトウェア(動作プログラム)を実行することに従って処理を行う構成を採用することができる。また、論理回路等のハードウェアを用いた位置検出部で処理を行う構成を採用することもできる。かかる位置検出部は、位置検出機能付き表示装置100の一部として組み込まれていても良く、位置検出機能付き表示装置100が搭載される電子機器の内部において構成されていてもよい。   In acquiring the plane position information in the detection area 10R of the target object Ob based on the light amount ratio of the position detection light detected by the photodetector 15 in this way, for example, a microprocessor unit (MPU) is used as a position detection unit. Thus, it is possible to adopt a configuration in which processing is performed in accordance with execution of predetermined software (operation program). In addition, a configuration in which processing is performed by a position detection unit using hardware such as a logic circuit may be employed. Such a position detection unit may be incorporated as a part of the display device 100 with a position detection function, or may be configured inside an electronic device in which the display device 100 with a position detection function is mounted.

[実施の形態1]
(光学式位置検出装置10の電気的構成)
図4は、本発明の実施の形態1に係る光学式位置検出装置の電気的構成を示す説明図である。図5は、本発明の実施の形態1に係る光学式位置検出装置における光源駆動回路50の具体的な構成を示す説明図であり、図5(a)、(b)は、光源駆動回路50の回路図、および駆動パルスが位置検出用光源12A〜12Dに出力されるタイミング等を示すタイミングチャートである。
[Embodiment 1]
(Electrical configuration of the optical position detection device 10)
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an electrical configuration of the optical position detection device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a specific configuration of the light source driving circuit 50 in the optical position detection device according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 5 (a) and 5 (b) are diagrams illustrating the light source driving circuit 50. FIG. 6 is a timing chart showing the timing of output of drive pulses to position detection light sources 12A to 12D and the like.

図4に示すように、本形態の光学式位置検出装置10は、位置検出用光源装置11と、位置検出用光源装置11の位置検出用光源12A〜12Dに駆動パルスを異なるタイミングで供給して検出領域10R内に形成される位置検出光の光強度分布の方向を切り換える光源駆動回路50と、光検出器15と、光検出器15での検出結果および光強度分布に基づいて対象物体の位置を検出する位置検出部60とを有している。本形態において、位置検出部60はXY座標検出部640を備えており、XY座標検出部640は、X座標検出部660およびY座標検出部670を備えている。   As shown in FIG. 4, the optical position detection device 10 of this embodiment supplies drive pulses to the position detection light source device 11 and the position detection light sources 12A to 12D of the position detection light source device 11 at different timings. The light source driving circuit 50 that switches the direction of the light intensity distribution of the position detection light formed in the detection region 10R, the light detector 15, and the position of the target object based on the detection result and the light intensity distribution in the light detector 15. And a position detection unit 60 for detecting. In this embodiment, the position detection unit 60 includes an XY coordinate detection unit 640, and the XY coordinate detection unit 640 includes an X coordinate detection unit 660 and a Y coordinate detection unit 670.

詳しくは後述するように、光源駆動回路50は、駆動パルス(例えば、電流パルス)を出力する駆動パルス出力回路510と、駆動パルスを遅延させて駆動パルスを位置検出用光源12A〜12Dに異なるタイミングで出力する遅延回路520とを備えている。また、位置検出部60は、駆動パルスの定電流領域が位置検出用光源12A〜12Dに供給されている期間における光検出器15での検出結果および光強度分布に基づいて対象物体Obの位置を検出するための検出期間選択部630を備えている。   As will be described in detail later, the light source driving circuit 50 includes a driving pulse output circuit 510 that outputs a driving pulse (for example, a current pulse), and a timing at which the driving pulse is delayed to the position detection light sources 12A to 12D by delaying the driving pulse. And a delay circuit 520 for outputting. Further, the position detection unit 60 determines the position of the target object Ob based on the detection result and the light intensity distribution in the light detector 15 during the period in which the constant current region of the drive pulse is supplied to the position detection light sources 12A to 12D. A detection period selection unit 630 for detection is provided.

図4および図5(a)に示すように、本形態の光学式位置検出装置10において、駆動パルス出力回路510および位置検出部60は、制御ICとして用いられる半導体集積回路70に構成されており、遅延回路520は、半導体集積回路70の外部に設けられた外部回路からなる。半導体集積回路70は、駆動パルス出力回路510から遅延回路520に駆動パルスを出力するための駆動パルス出力部として、1つの駆動パルス出力端子71のみを備えている。なお、半導体集積回路70は、グランド電位を位置検出用光源装置11に供給するためのグランド端子79や、光検出器15での検出結果が入力される2つの入力端子77、78を備えている。ここで、2つの入力端子77、78のうちの1つはグランド端子として用いられることがあり、この場合、入力端子77、78のうちの1つについては、グランド端子79と共用されることもある。   As shown in FIGS. 4 and 5A, in the optical position detection device 10 of this embodiment, the drive pulse output circuit 510 and the position detection unit 60 are configured in a semiconductor integrated circuit 70 used as a control IC. The delay circuit 520 includes an external circuit provided outside the semiconductor integrated circuit 70. The semiconductor integrated circuit 70 includes only one drive pulse output terminal 71 as a drive pulse output unit for outputting a drive pulse from the drive pulse output circuit 510 to the delay circuit 520. The semiconductor integrated circuit 70 includes a ground terminal 79 for supplying a ground potential to the position detection light source device 11 and two input terminals 77 and 78 to which a detection result of the photodetector 15 is input. . Here, one of the two input terminals 77 and 78 may be used as a ground terminal. In this case, one of the input terminals 77 and 78 may be shared with the ground terminal 79. is there.

図5(a)に示すように、光源駆動回路50は、半導体集積回路70に構成された駆動パルス出力回路510と、半導体集積回路70の1つの駆動パルス出力端子71(駆動パルス出力回路510の駆動パルス出力部)から位置検出用光源12A〜12Dの各々のアノードに駆動パルスを供給するための配線540とを備えている。配線540は、駆動パルス出力端子71から延在する共通線545と、共通線545から分岐して複数の位置検出用光源12A〜12Dの各々に延在する支線541〜544とを備えている。また、光源駆動回路50は、位置検出用光源12A〜12Dのカソードに電気的に接続された共通のグランド線590を備えている。   As shown in FIG. 5A, the light source driving circuit 50 includes a driving pulse output circuit 510 configured in the semiconductor integrated circuit 70, and one driving pulse output terminal 71 of the semiconductor integrated circuit 70 (of the driving pulse output circuit 510). Wiring 540 for supplying a drive pulse from the drive pulse output unit) to each anode of the position detection light sources 12A to 12D. The wiring 540 includes a common line 545 extending from the drive pulse output terminal 71 and branch lines 541 to 544 branched from the common line 545 and extending to each of the plurality of position detection light sources 12A to 12D. Further, the light source driving circuit 50 includes a common ground line 590 electrically connected to the cathodes of the position detection light sources 12A to 12D.

かかる光源駆動回路50に遅延回路520を構成するにあたって、本形態では、遅延回路520をCR遅延回路として構成し、かかるCR遅延回路は、位置検出用光源12A〜12Dの各々に直列に電気的に接続されたCR回路を備えている。また、位置検出用光源12A〜12Dに電気的に接続された複数のCR回路は、互いに並列に電気的に接続している状態にある。   In configuring the delay circuit 520 in the light source driving circuit 50, in this embodiment, the delay circuit 520 is configured as a CR delay circuit, and the CR delay circuit is electrically connected in series to each of the position detection light sources 12A to 12D. A connected CR circuit is provided. The plurality of CR circuits electrically connected to the position detection light sources 12A to 12D are electrically connected in parallel to each other.

より具体的には、位置検出用光源12Aに接続する支線541には、容量C11および抵抗R11を備えたCR回路が電気的に接続され、支線541には、容量C11の静電容量値と抵抗R11の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR11が付されている。同様に、位置検出用光源12Bに接続する支線542には、容量C12および抵抗R12を備えたCR回路が電気的に接続され、支線542には、容量C12の静電容量値と抵抗R12の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR12が付されている。他の支線543、544にも、支線541、542と同様、容量C13および抵抗R13を備えたCR回路、および容量C14および抵抗R14を備えたCR回路が電気的に接続され、支線543、544には、容量C13の静電容量値と抵抗R13の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR13および容量C14の静電容量値と抵抗R14の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR14が付されている。ここで、時定数CR11、CR12、CR13、CR14には、以下の関係
CR11<CR12<CR13<CR14
がある。
More specifically, the branch line 541 to be connected to the position detection light source 12A is CR circuit including a capacitor C 11 and resistor R 11 is electrically connected to the branch line 541, the capacitance of the capacitor C 11 A time constant CR 11 defined by a value obtained by multiplying the value by the resistance value of the resistor R 11 is attached. Similarly, the branch line 542 connected to the position detection light source 12B is CR circuit including a capacitor C 12 and resistor R 12 is electrically connected to the branch line 542, resistor and the capacitance value of the capacitance C 12 A time constant CR 12 defined by a value obtained by multiplying the resistance value of R 12 is attached. In other branch 543, similarly to the branch lines 541 and 542, CR circuit comprising a capacitor C 13 and resistor R 13, and capacitor C 14 and resistor R CR circuit with 14 are electrically connected, the branch line 543 and 544 include a time constant CR 13 defined by a value obtained by multiplying the capacitance value of the capacitor C 13 and the resistance value of the resistor R 13 , the capacitance value of the capacitor C 14 , and the resistance value of the resistor R 14. A time constant CR 14 defined by a value multiplied by is attached. Here, the time constants CR 11 , CR 12 , CR 13 and CR 14 have the following relationship: CR 11 <CR 12 <CR 13 <CR 14
There is.

このように構成した光学式位置検出装置10においては、図2(b)に示す位置検出用光源12A〜12Dを順次点灯させて、図3(a)〜(d)に示す位置検出光の強度分布を順次形成し、XY座標を検出する。   In the optical position detection apparatus 10 configured in this way, the position detection light sources 12A to 12D shown in FIG. 2B are sequentially turned on, and the intensity of the position detection light shown in FIGS. Distributions are sequentially formed and XY coordinates are detected.

より具体的には、図5(a)、(b)において、半導体集積回路70の1つの駆動パルス出力端子71から駆動パルスが出力されると、駆動パルスは、まず、時定数CR11によって規定される遅れをもって位置検出用光源12Aを点灯させた後、消灯させる。その後、駆動パルスは、時定数CR12によって規定される遅れをもって位置検出用光源12Bを点灯させた後、消灯させる。かかる期間において、光検出器15は、対象物体Obで反射した位置検出光L2a、L2bを順次、検出する。そして、位置検出部60のXY座標検出部640は、光検出器15での受光結果および位置検出光の強度分布に基づいて、図2(b)に示すA方向における対象物体Obの位置を検出する。 Provisions More specifically, FIG. 5 (a), the (b), the the drive pulse is outputted from a single driving pulse output terminal 71 of the semiconductor integrated circuit 70, the driving pulse, first, by the time constant CR 11 The position detection light source 12A is turned on with a delay, and then turned off. Thereafter, the driving pulse, when after lighting the position detection light sources 12B with a delay defined by a constant CR 12, and turns off. In such a period, the photodetector 15 sequentially detects the position detection lights L2a and L2b reflected by the target object Ob. Then, the XY coordinate detection unit 640 of the position detection unit 60 detects the position of the target object Ob in the A direction shown in FIG. 2B based on the light reception result of the photodetector 15 and the intensity distribution of the position detection light. To do.

その後、駆動パルスは、時定数CR13によって規定される遅れをもって位置検出用光源12Cを点灯させた後、消灯させる。その後、駆動パルスは、時定数CR14によって規定される遅れをもって位置検出用光源12Dを点灯させた後、消灯させる。かかる期間において、光検出器15は、対象物体Obで反射した位置検出光L2c、L2dを順次、検出する。そして、位置検出部60のXY座標検出部640は、光検出器15での受光結果および位置検出光の強度分布に基づいて、図2(b)に示すB方向における対象物体Obの位置を検出する。 Thereafter, the driving pulse, when after lighting the position detection light sources 12C with a delay defined by a constant CR 13, and turns off. Thereafter, the driving pulse, when after lighting the position detection light sources 12D with a delay defined by a constant CR 14, and turns off. In such a period, the photodetector 15 sequentially detects the position detection lights L2c and L2d reflected by the target object Ob. Then, the XY coordinate detection unit 640 of the position detection unit 60 detects the position of the target object Ob in the B direction shown in FIG. 2B based on the light reception result of the photodetector 15 and the intensity distribution of the position detection light. To do.

しかる後に、XY座標検出部640では、A方向における対象物体Obの位置の検出結果、およびB方向における対象物体Obの位置の検出結果に基づいて、X座標検出部660が対象物体ObのX座標を検出し、Y座標検出部670が対象物体ObのY座標を検出する。   Thereafter, in the XY coordinate detection unit 640, the X coordinate detection unit 660 causes the X coordinate of the target object Ob based on the detection result of the position of the target object Ob in the A direction and the detection result of the position of the target object Ob in the B direction. And the Y coordinate detection unit 670 detects the Y coordinate of the target object Ob.

ここで、駆動パルス出力端子71から出力された駆動パルスは方形波パルスであるが、位置検出用光源12A〜12Dに実際に供給される駆動パルスの波形は、遅延回路520のCR回路により歪むことになる。しかるに本形態では、位置検出部60は、駆動パルスの定電流領域が位置検出用光源12A〜12Dに供給されている期間における光検出器15での検出結果および光強度分布に基づいて対象物体Obの位置を検出するための検出期間選択部630を備えており、駆動パルスの定電流領域が位置検出用光源12A〜12Dに供給されている期間のみの光検出器15の検出結果を利用する。かかる検出期間選択部630は、例えば、駆動パルス出力回路510から出力された信号に基づいて、光検出器15の検出動作あるいは光検出器15の検出結果に対して、時間的なマスキングをかけるマスキング回路等により実現することができる。   Here, the drive pulse output from the drive pulse output terminal 71 is a square wave pulse, but the waveform of the drive pulse actually supplied to the position detection light sources 12A to 12D is distorted by the CR circuit of the delay circuit 520. become. However, in this embodiment, the position detection unit 60 detects the target object Ob based on the detection result and the light intensity distribution in the light detector 15 during the period in which the constant current region of the drive pulse is supplied to the position detection light sources 12A to 12D. The detection period selection unit 630 for detecting the position of the detection pulse is used, and the detection result of the photodetector 15 is used only during the period in which the constant current region of the drive pulse is supplied to the position detection light sources 12A to 12D. For example, the detection period selection unit 630 performs masking that applies temporal masking to the detection operation of the photodetector 15 or the detection result of the photodetector 15 based on the signal output from the drive pulse output circuit 510. It can be realized by a circuit or the like.

なお、本形態では、位置検出用光源12A〜12Dのいずれに対してもCR回路(遅延回路520)を設けたが、最初に点灯する位置検出用光源12AにはCR回路を設けず、位置検出用光源12B〜12DのみにCR回路(遅延回路520)を設けてもよい。   In this embodiment, the CR circuit (delay circuit 520) is provided for any of the position detection light sources 12A to 12D. However, the position detection light source 12A that is turned on first is not provided with a CR circuit. The CR circuit (delay circuit 520) may be provided only for the light sources 12B to 12D.

(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の光学式位置検出装置10では、位置検出光L2a〜L2dが導光板13の光出射面13sから出射され、これが導光板13の出射側に配置された対象物体Obによって反射されると、この反射光が光検出器15によって検出される。ここで、検出領域10Rにおける位置検出光L2a〜L2dの強度と位置検出用光源12A〜12Dからの距離とが所定の相関性を有している。また、光源駆動回路50は、複数の位置検出用光源12A〜12Dに駆動パルスを異なるタイミングで供給して検出領域10R内に形成される位置検出光の光強度分布の方向を切り換える。このため、各タイミングで光検出器15を介して得られた受光強度から対象物体ObのXY座標を検出することができる。それ故、検出領域10Rに沿って多数の光学素子を配置する必要がないので、低コストかつ低消費電力の光学式位置検出装置10を構成することができる。
(Main effects of this form)
As described above, in the optical position detection device 10 of the present embodiment, the position detection lights L2a to L2d are emitted from the light emission surface 13s of the light guide plate 13, and this is the target object Ob arranged on the emission side of the light guide plate 13. The reflected light is detected by the photodetector 15. Here, the intensity of the position detection lights L2a to L2d in the detection region 10R and the distance from the position detection light sources 12A to 12D have a predetermined correlation. The light source driving circuit 50 switches the direction of the light intensity distribution of the position detection light formed in the detection region 10R by supplying drive pulses to the plurality of position detection light sources 12A to 12D at different timings. For this reason, the XY coordinates of the target object Ob can be detected from the received light intensity obtained via the photodetector 15 at each timing. Therefore, since it is not necessary to arrange a large number of optical elements along the detection region 10R, the optical position detection device 10 with low cost and low power consumption can be configured.

また、光源駆動回路50は、タイミングのずれた複数の駆動パルスを形成した後に複数の駆動パルスを複数の駆動パルス出力部の各々から出力する構成と違って、半導体集積回路70の同一の駆動パルス出力端子71(駆動パルス出力回路510の同一の駆動パルス出力部)から出力された駆動パルスを遅延回路520によって遅延させて複数の位置検出用光源12A〜12Dに出力する。このため、タイミングをずらして複数の位置検出用光源12A〜12Dを点灯させる場合でも、駆動パルス出力回路510の構成を簡素化することができる。   Unlike the configuration in which the light source drive circuit 50 outputs a plurality of drive pulses from each of the plurality of drive pulse output units after forming a plurality of drive pulses with different timings, the same drive pulse of the semiconductor integrated circuit 70 is used. The drive pulse output from the output terminal 71 (the same drive pulse output unit of the drive pulse output circuit 510) is delayed by the delay circuit 520 and output to the plurality of position detection light sources 12A to 12D. Therefore, even when the plurality of position detection light sources 12A to 12D are turned on at different timings, the configuration of the drive pulse output circuit 510 can be simplified.

特に本形態では、駆動パルス出力回路510が、駆動パルス出力端子71を備えた半導体集積回路70内に構成されている場合に本発明を適用している。このため、半導体集積回路70の駆動パルス出力端子71の数が1つで済むため、半導体集積回路70の小型化、半導体集積回路70の低コスト化、実装面積の縮小化を図ることができる。しかも、本形態において、半導体集積回路70の駆動パルス出力回路510は、駆動パルス出力端子71を1つのみ備えているため、構成を最も簡素化することができる。   In particular, in the present embodiment, the present invention is applied when the drive pulse output circuit 510 is configured in the semiconductor integrated circuit 70 provided with the drive pulse output terminal 71. For this reason, since the number of drive pulse output terminals 71 of the semiconductor integrated circuit 70 is one, the semiconductor integrated circuit 70 can be reduced in size, the semiconductor integrated circuit 70 can be reduced in cost, and the mounting area can be reduced. In addition, in this embodiment, the drive pulse output circuit 510 of the semiconductor integrated circuit 70 includes only one drive pulse output terminal 71, so that the configuration can be simplified most.

また、遅延回路520は、駆動パルス出力端子71と位置検出用光源12A〜12Dとの間に容量および抵抗が電気的に接続されたCR遅延回路である。このため、比較的安価な部品で遅延回路520を構成することができる。また、容量の静電容量値および抵抗の抵抗値を所定の値に設定するだけで駆動パルスの遅延時間を任意に設定することができるので、回路構成を簡素化することができる。   The delay circuit 520 is a CR delay circuit in which a capacitor and a resistor are electrically connected between the drive pulse output terminal 71 and the position detection light sources 12A to 12D. Therefore, the delay circuit 520 can be configured with relatively inexpensive parts. In addition, since the delay time of the drive pulse can be arbitrarily set only by setting the capacitance value of the capacitor and the resistance value of the resistor to predetermined values, the circuit configuration can be simplified.

さらに、位置検出部60は検出期間選択部630を備えているため、駆動パルスの定電流領域が位置検出用光源12Aから12Dに供給されている期間における光検出器15での検出結果および光強度分布に基づいて対象物体Obの位置を検出することができる。従って、遅延回路520の採用に伴って、駆動パルスの立ち上がり部分の波形および立下り部分の波形に歪が発生した場合でも、対象物体Obの位置を正確に検出することができる。   Further, since the position detection unit 60 includes the detection period selection unit 630, the detection result and light intensity in the photodetector 15 during the period in which the constant current region of the drive pulse is supplied from the position detection light sources 12A to 12D. The position of the target object Ob can be detected based on the distribution. Therefore, the position of the target object Ob can be accurately detected even when the waveform of the rising portion and the falling portion of the drive pulse is distorted with the adoption of the delay circuit 520.

[実施の形態2]
図6は、本発明の実施の形態2に係る光学式位置検出装置における光源駆動回路50の具体的な構成を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。また、光源駆動回路50等の基本的な説明には図4を参照する。
[Embodiment 2]
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a specific configuration of the light source driving circuit 50 in the optical position detection device according to the second embodiment of the present invention. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Further, FIG. 4 is referred to for a basic description of the light source driving circuit 50 and the like.

図4および図6に示すように、本形態の光学式位置検出装置10でも、実施の形態1と同様、位置検出用光源装置11の位置検出用光源12A〜12Dに駆動パルスを異なるタイミングで供給して検出領域10R内に形成される位置検出光の光強度分布の方向を切り換える光源駆動回路50と、光検出器15での検出結果および光強度分布に基づいて対象物体の位置を検出する位置検出部60とを有している。また、光源駆動回路50は、駆動パルスを出力する駆動パルス出力回路510と、駆動パルスを遅延させて駆動パルスを位置検出用光源12A〜12Dに異なるタイミングで出力する遅延回路520とを備えている。また、位置検出部60は、駆動パルスの定電流領域が位置検出用光源12A〜12Dに供給されている期間における光検出器15での検出結果および光強度分布に基づいて対象物体Obの位置を検出するための検出期間選択部630を備えている。   As shown in FIGS. 4 and 6, the optical position detection device 10 of the present embodiment also supplies drive pulses to the position detection light sources 12 </ b> A to 12 </ b> D of the position detection light source device 11 at different timings as in the first embodiment. Then, the light source driving circuit 50 that switches the direction of the light intensity distribution of the position detection light formed in the detection region 10R, and the position for detecting the position of the target object based on the detection result of the light detector 15 and the light intensity distribution And a detector 60. The light source driving circuit 50 also includes a driving pulse output circuit 510 that outputs a driving pulse, and a delay circuit 520 that delays the driving pulse and outputs the driving pulse to the position detection light sources 12A to 12D at different timings. . Further, the position detection unit 60 determines the position of the target object Ob based on the detection result and the light intensity distribution in the light detector 15 during the period in which the constant current region of the drive pulse is supplied to the position detection light sources 12A to 12D. A detection period selection unit 630 for detection is provided.

駆動パルス出力回路510および位置検出部60は、制御ICとして用いられる半導体集積回路70に構成されており、遅延回路520は、半導体集積回路70の外部に設けられた外部回路からなる。半導体集積回路70は、駆動パルス出力回路510から遅延回路520に駆動パルスを出力するための駆動パルス出力部として、1つの駆動パルス出力端子71のみを備えている。   The drive pulse output circuit 510 and the position detection unit 60 are configured in a semiconductor integrated circuit 70 used as a control IC, and the delay circuit 520 includes an external circuit provided outside the semiconductor integrated circuit 70. The semiconductor integrated circuit 70 includes only one drive pulse output terminal 71 as a drive pulse output unit for outputting a drive pulse from the drive pulse output circuit 510 to the delay circuit 520.

本形態において、光源駆動回路50は、半導体集積回路70に構成された駆動パルス出力回路510と、半導体集積回路70の1つの駆動パルス出力端子71(駆動パルス出力回路510の駆動パルス出力部)から位置検出用光源12Aに駆動パルスを供給するための配線551とを備えている。また、配線551の途中位置からは、位置検出用光源12Bに駆動パルスを供給するための配線552が分岐し、配線552の途中位置からは、位置検出用光源12Cに駆動パルスを供給するための配線553が分岐し、配線553の途中位置からは、位置検出用光源12Dに駆動パルスを供給するための配線554が分岐している。   In this embodiment, the light source driving circuit 50 includes a driving pulse output circuit 510 configured in the semiconductor integrated circuit 70 and one driving pulse output terminal 71 of the semiconductor integrated circuit 70 (a driving pulse output unit of the driving pulse output circuit 510). And a wiring 551 for supplying a drive pulse to the position detection light source 12A. Further, a wiring 552 for supplying a driving pulse to the position detection light source 12B branches from a middle position of the wiring 551, and a driving pulse is supplied from the middle position of the wiring 552 to the position detection light source 12C. The wiring 553 is branched, and a wiring 554 for supplying a drive pulse to the position detection light source 12D is branched from a middle position of the wiring 553.

かかる光源駆動回路50に遅延回路520を構成するにあたって、本形態では、遅延回路520をCR遅延回路として構成し、かかるCR遅延回路は、位置検出用光源12A〜12Dの各々に直列に電気的に接続されたCR回路を備えている。また、位置検出用光源12A〜12Dに電気的に接続された複数のCR回路は、互いに直列に電気的に接続している状態にある。   In configuring the delay circuit 520 in the light source driving circuit 50, in this embodiment, the delay circuit 520 is configured as a CR delay circuit, and the CR delay circuit is electrically connected in series to each of the position detection light sources 12A to 12D. A connected CR circuit is provided. The plurality of CR circuits electrically connected to the position detection light sources 12A to 12D are in a state of being electrically connected in series with each other.

より具体的には、位置検出用光源12Aに接続する配線551において、駆動パルス出力端子71と、配線551と配線552との接続位置との間には、容量C11および抵抗R11を備えたCR回路が電気的に接続され、配線551には、容量C11の静電容量値と抵抗R11の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR11が付されている。また、位置検出用光源12Bに接続する配線552において、配線551と配線552との接続位置と、配線552と配線553との接続位置との間には、容量C12および抵抗R12を備えたCR回路が電気的に接続され、配線552には、時定数CR12と、容量C12の静電容量値と抵抗R12の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR12とが付されている。また、位置検出用光源12Cに接続する配線553において、配線552と配線553との接続位置と、配線553と配線554との接続位置との間には、容量C13および抵抗R13を備えたCR回路が電気的に接続され、配線553には、時定数CR11と、時定数CR12と、容量C13の静電容量値と抵抗R13の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR13とが付されている。また、位置検出用光源12Dに接続する配線554には、容量C14および抵抗R14を備えたCR回路が電気的に接続され、配線554には、時定数CR11と、時定数CR12と、時定数CR13と、容量C14の静電容量値と抵抗R14の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR14が付されている。ここで、時定数CR11、CR12、CR13、CR14は、例えば、以下の関係
CR11=CR12=CR13=CR14
がある。
More specifically, in the wiring 551 connected to the position detection light source 12A, a capacitor C 11 and a resistor R 11 are provided between the drive pulse output terminal 71 and the connection position between the wiring 551 and the wiring 552. A CR circuit is electrically connected, and the wiring 551 has a time constant CR 11 defined by a value obtained by multiplying the capacitance value of the capacitor C 11 and the resistance value of the resistor R 11 . In the wiring 552 connected to the position detection light source 12B, a capacitor C 12 and a resistor R 12 are provided between the connection position of the wiring 551 and the wiring 552 and the connection position of the wiring 552 and the wiring 553. The CR circuit is electrically connected, and the wiring 552 has a time constant CR 12 and a time constant CR 12 defined by a value obtained by multiplying the capacitance value of the capacitor C 12 and the resistance value of the resistor R 12. It is attached. In the wiring 553 connected to the position detection light source 12C, a capacitor C 13 and a resistor R 13 are provided between the connection position between the wiring 552 and the wiring 553 and the connection position between the wiring 553 and the wiring 554. A CR circuit is electrically connected, and the wiring 553 is defined by a value obtained by multiplying the time constant CR 11 , the time constant CR 12 , the capacitance value of the capacitor C 13 and the resistance value of the resistor R 13. A time constant CR 13 is attached. A CR circuit having a capacitor C 14 and a resistor R 14 is electrically connected to the wiring 554 connected to the position detection light source 12D. The wiring 554 includes a time constant CR 11 and a time constant CR 12 . when a constant CR 13, constant CR 14 when it is defined by the resistance value and the value obtained by multiplying the capacitance value and the resistance R 14 of the capacitor C 14 is attached. Here, the time constants CR 11 , CR 12 , CR 13, and CR 14 are, for example, the following relationship: CR 11 = CR 12 = CR 13 = CR 14
There is.

このように構成した光学式位置検出装置10においても、実施の形態1と同様、図2(b)に示す位置検出用光源12A〜12Dを順次点灯させて、図3(a)〜(d)に示す位置検出光の強度分布を順次形成し、XY座標を検出する。より具体的には、図5(b)を参照して説明したように、半導体集積回路70の1つの駆動パルス出力端子71から駆動パルスが出力されると、駆動パルスは、遅延回路520によって、位置検出用光源12A〜2Dにタイミングがずれながら印加される。従って、光検出器15での受光結果および位置検出光の強度分布に基づいて、図2(b)に示すA方向における対象物体Obの位置を検出するとともに、図2(b)に示すB方向における対象物体Obの位置を検出することができる。それ故、XY座標検出部640では、A方向における対象物体Obの位置の検出結果、およびB方向における対象物体Obの位置の検出結果に基づいて、X座標検出部660が対象物体ObのX座標を検出し、Y座標検出部670が対象物体ObのY座標を検出する。   Also in the optical position detection apparatus 10 configured in this manner, as in the first embodiment, the position detection light sources 12A to 12D shown in FIG. 2B are sequentially turned on, and FIGS. Are sequentially formed to detect the XY coordinates. More specifically, as described with reference to FIG. 5B, when a drive pulse is output from one drive pulse output terminal 71 of the semiconductor integrated circuit 70, the drive pulse is output by the delay circuit 520. It is applied to the position detection light sources 12A to 2D while shifting the timing. Accordingly, the position of the target object Ob in the A direction shown in FIG. 2B is detected based on the light reception result of the photodetector 15 and the intensity distribution of the position detection light, and the B direction shown in FIG. 2B. The position of the target object Ob can be detected. Therefore, in the XY coordinate detection unit 640, the X coordinate detection unit 660 performs the X coordinate of the target object Ob based on the detection result of the position of the target object Ob in the A direction and the detection result of the position of the target object Ob in the B direction. And the Y coordinate detection unit 670 detects the Y coordinate of the target object Ob.

また、本形態でも、位置検出部60は検出期間選択部630を備えており、駆動パルスの定電流領域が位置検出用光源12A〜12Dに供給されている期間のみの光検出器15の検出結果を利用する。   Also in this embodiment, the position detection unit 60 includes the detection period selection unit 630, and the detection result of the photodetector 15 only during the period in which the constant current region of the drive pulse is supplied to the position detection light sources 12A to 12D. Is used.

なお、本形態では、位置検出用光源12A〜12Dのいずれに対してもCR回路(遅延回路520)を設けたが、最初に点灯する位置検出用光源12AにはCR回路を設けず、位置検出用光源12B〜12DのみにCR回路(遅延回路520)を設けてもよい。   In this embodiment, the CR circuit (delay circuit 520) is provided for any of the position detection light sources 12A to 12D. However, the position detection light source 12A that is turned on first is not provided with a CR circuit. The CR circuit (delay circuit 520) may be provided only for the light sources 12B to 12D.

以上説明したように、本形態の光学式位置検出装置10でも、実施の形態1と同様、光源駆動回路50は、半導体集積回路70の同一の駆動パルス出力端子71(駆動パルス出力回路510の同一の駆動パルス出力部)から出力された駆動パルスを遅延回路520によって遅延させて複数の位置検出用光源12A〜12Dに出力する。このため、タイミングをずらして複数の位置検出用光源12A〜12Dを点灯させる場合でも、駆動パルス出力回路510の構成を簡素化することができる。また、半導体集積回路70の駆動パルス出力端子71の数が1つで済むため、半導体集積回路70の小型化、半導体集積回路70の低コスト化、実装面積の縮小化を図ることができる等、実施の形態1と同様な効果を奏する。   As described above, also in the optical position detection device 10 of the present embodiment, the light source drive circuit 50 is the same as the drive pulse output terminal 71 of the semiconductor integrated circuit 70 (the same as the drive pulse output circuit 510), as in the first embodiment. The drive pulse output from the drive pulse output unit) is delayed by the delay circuit 520 and output to the plurality of position detection light sources 12A to 12D. Therefore, even when the plurality of position detection light sources 12A to 12D are turned on at different timings, the configuration of the drive pulse output circuit 510 can be simplified. Further, since only one drive pulse output terminal 71 is required for the semiconductor integrated circuit 70, the semiconductor integrated circuit 70 can be downsized, the cost of the semiconductor integrated circuit 70 can be reduced, and the mounting area can be reduced. The same effects as in the first embodiment are obtained.

また、本形態では、時定数CR11、CR12、CR13、CR14は、例えば、以下の関係
CR11=CR12=CR13=CR14
でもよいことから、容量C11、C12、C13、14、および抵抗R11、R12、R13、R14として、同一定格のものを用いることができるという利点がある。
In this embodiment, the time constants CR 11 , CR 12 , CR 13, and CR 14 are, for example, the following relationship: CR 11 = CR 12 = CR 13 = CR 14
Therefore, there is an advantage that capacitors having the same rating can be used as the capacitors C 11 , C 12 , C 13, C 14 and the resistors R 11 , R 12 , R 13 , R 14 .

[実施の形態3]
図7は、本発明の実施の形態3に係る光学式位置検出装置における光源駆動回路50の具体的な構成を示す説明図であり、図7(a)、(b)は、光源駆動回路50の回路図、および駆動パルスが位置検出用光源12A〜12Dに出力されるタイミング等を示すタイミングチャートである。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。また、光源駆動回路50等の基本的な説明には図4を参照する。
[Embodiment 3]
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a specific configuration of the light source driving circuit 50 in the optical position detection device according to the third embodiment of the present invention. FIGS. 7 (a) and 7 (b) are diagrams illustrating the light source driving circuit 50. FIG. 6 is a timing chart showing the timing of output of drive pulses to position detection light sources 12A to 12D and the like. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Further, FIG. 4 is referred to for a basic description of the light source driving circuit 50 and the like.

図4および図7(a)に示すように、本形態の光学式位置検出装置10でも、実施の形態1と同様、位置検出用光源装置11の位置検出用光源12A〜12Dに駆動パルスを異なるタイミングで供給して検出領域10R内に形成される位置検出光の光強度分布の方向を切り換える光源駆動回路50と、光検出器15での検出結果および光強度分布に基づいて対象物体の位置を検出する位置検出部60とを有している。また、光源駆動回路50は、駆動パルスを出力する駆動パルス出力回路510と、駆動パルスを遅延させて駆動パルスを位置検出用光源12A〜12Dに異なるタイミングで出力する遅延回路520とを備えている。また、位置検出部60は、駆動パルスの定電流領域が位置検出用光源12A〜12Dに供給されている期間における光検出器15での検出結果および光強度分布に基づいて対象物体Obの位置を検出するための検出期間選択部630を備えている。駆動パルス出力回路510および位置検出部60は、制御ICとして用いられる半導体集積回路70に構成されており、遅延回路520は、半導体集積回路70の外部に設けられた外部回路からなる。   As shown in FIGS. 4 and 7A, in the optical position detection device 10 of this embodiment, the drive pulses are different from those of the position detection light sources 12A to 12D of the position detection light source device 11 as in the first embodiment. The light source drive circuit 50 that switches the direction of the light intensity distribution of the position detection light that is supplied at the timing and formed in the detection region 10R, and the position of the target object based on the detection result and the light intensity distribution in the light detector 15. And a position detection unit 60 for detection. The light source driving circuit 50 also includes a driving pulse output circuit 510 that outputs a driving pulse, and a delay circuit 520 that delays the driving pulse and outputs the driving pulse to the position detection light sources 12A to 12D at different timings. . Further, the position detection unit 60 determines the position of the target object Ob based on the detection result and the light intensity distribution in the light detector 15 during the period in which the constant current region of the drive pulse is supplied to the position detection light sources 12A to 12D. A detection period selection unit 630 for detection is provided. The drive pulse output circuit 510 and the position detection unit 60 are configured in a semiconductor integrated circuit 70 used as a control IC, and the delay circuit 520 includes an external circuit provided outside the semiconductor integrated circuit 70.

本形態において、半導体集積回路70は、駆動パルス出力回路510から遅延回路520に駆動パルスを出力するための駆動パルス出力部として、複数の駆動パルス出力端子、本形態では、2つの駆動パルス出力端子(第1駆動パルス出力端子72および第2駆動パルス出力端子73)を備えている。ここで、2つの駆動パルス出力端子(第1駆動パルス出力端子72および第2駆動パルス出力端子73)からは各々、予め固定されたタイミングで駆動パルスが出力される。本形態では、第1駆動パルス出力端子72から駆動パルスが出力された後、所定の時間が経過した後、第2駆動パルス出力端子73から駆動パルスが出力される。   In this embodiment, the semiconductor integrated circuit 70 has a plurality of drive pulse output terminals, in this embodiment, two drive pulse output terminals, as a drive pulse output section for outputting a drive pulse from the drive pulse output circuit 510 to the delay circuit 520. (A first drive pulse output terminal 72 and a second drive pulse output terminal 73). Here, each of the two drive pulse output terminals (the first drive pulse output terminal 72 and the second drive pulse output terminal 73) outputs a drive pulse at a predetermined timing. In this embodiment, after a drive pulse is output from the first drive pulse output terminal 72 and a predetermined time has elapsed, the drive pulse is output from the second drive pulse output terminal 73.

本形態において、光源駆動回路50は、半導体集積回路70に構成された駆動パルス出力回路510と、半導体集積回路70の第1駆動パルス出力端子72から位置検出用光源12Aに駆動パルスを供給するための配線561とを備えている。配線561の途中位置からは、位置検出用光源12Bに駆動パルスを供給するための配線562が分岐している。   In this embodiment, the light source drive circuit 50 supplies a drive pulse to the position detection light source 12A from the drive pulse output circuit 510 configured in the semiconductor integrated circuit 70 and the first drive pulse output terminal 72 of the semiconductor integrated circuit 70. Wiring 561. A wiring 562 for supplying a driving pulse to the position detection light source 12B is branched from the middle position of the wiring 561.

また、光源駆動回路50は、半導体集積回路70の第2駆動パルス出力端子73から位置検出用光源12Cに駆動パルスを供給するための配線563を備えている。また、配線563の途中位置からは、位置検出用光源12Dに駆動パルスを供給するための配線564が分岐している。   The light source drive circuit 50 also includes a wiring 563 for supplying a drive pulse from the second drive pulse output terminal 73 of the semiconductor integrated circuit 70 to the position detection light source 12C. Further, a wiring 564 for supplying a driving pulse to the position detection light source 12D is branched from a midway position of the wiring 563.

かかる光源駆動回路50に遅延回路520を構成するにあたって、本形態では、位置検出用光源12Aに接続する配線561において、配線561と配線562との接続位置と、位置検出用光源12Aとの間には、容量C11および抵抗R11を備えたCR回路が電気的に接続され、配線561には、容量C11の静電容量値と抵抗R11の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR11が付されている。また、位置検出用光源12Bに接続する配線562には、容量C12および抵抗R12を備えたCR回路が電気的に接続され、配線562には、容量C12の静電容量値と抵抗R12の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR12が付されている。 In configuring the delay circuit 520 in the light source driving circuit 50, in this embodiment, in the wiring 561 connected to the position detection light source 12A, between the connection position of the wiring 561 and the wiring 562 and the position detection light source 12A. Is electrically connected to a CR circuit including a capacitor C 11 and a resistor R 11 , and the wiring 561 is defined by a value obtained by multiplying the capacitance value of the capacitor C 11 and the resistance value of the resistor R 11. A time constant CR 11 is attached. Further, the wiring 562 is connected to the position detection light source 12B is CR circuit including a capacitor C 12 and resistor R 12 is electrically connected to the wiring 562, the resistance and capacitance values of the capacitance C 12 R constant CR 12 is attached when it is prescribed by the value obtained by multiplying the resistance value of 12.

また、位置検出用光源12Cに接続する配線563において、配線563と配線564との接続位置と、位置検出用光源12Cとの間には、容量C13および抵抗R13を備えたCR回路が電気的に接続され、配線563には、容量C13の静電容量値と抵抗R13の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR13が付されている。また、位置検出用光源12Dに接続する配線564には、容量C14および抵抗R14を備えたCR回路が電気的に接続され、配線564には、容量C14の静電容量値と抵抗R14の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR14が付されている。 Further, in the wiring 563 connected to the position detection light source 12C, a CR circuit including a capacitor C 13 and a resistor R 13 is electrically connected between the connection position of the wiring 563 and the wiring 564 and the position detection light source 12C. The wiring 563 has a time constant CR 13 defined by a value obtained by multiplying the capacitance value of the capacitor C 13 and the resistance value of the resistor R 13 . Further, the wiring 564 connected to the position detection light source 12D is CR circuit including a capacitor C 14 and resistor R 14 are electrically connected to the wiring 564, the resistance and capacitance values of the capacitance C 14 R A time constant CR 14 defined by a value obtained by multiplying 14 resistance values is attached.

ここで、時定数CR11、CR12、CR13、CR14には、以下の関係
CR11<CR12
CR13<CR14
がある。
Here, the time constants CR 11 , CR 12 , CR 13 and CR 14 have the following relationship: CR 11 <CR 12
CR 13 <CR 14
There is.

このように構成した光学式位置検出装置10においては、図2(b)に示す位置検出用光源12A〜12Dを順次点灯させて、図3(a)〜(d)に示す位置検出光の強度分布を順次形成し、XY座標を検出する。   In the optical position detection apparatus 10 configured in this way, the position detection light sources 12A to 12D shown in FIG. 2B are sequentially turned on, and the intensity of the position detection light shown in FIGS. Distributions are sequentially formed and XY coordinates are detected.

より具体的には、図7(a)、(b)において、半導体集積回路70の第1駆動パルス出力端子72から駆動パルスが出力されると、駆動パルスは、まず、時定数CR11によって規定される遅れをもって位置検出用光源12Aを点灯させる。その後、駆動パルスは、時定数CR12によって規定される遅れをもって位置検出用光源12Bを点灯させる。 Provisions More specifically, in FIG. 7 (a), (b) , when the driving pulse from the first driving pulse output terminal 72 of the semiconductor integrated circuit 70 is output, the driving pulse, first, by the time constant CR 11 The position detection light source 12A is turned on with the delayed time. Thereafter, the driving pulse lights the position detection light sources 12B with a delay defined by the time constant CR 12.

その後、半導体集積回路70の第2駆動パルス出力端子73から駆動パルスが出力されると、駆動パルスは、まず、時定数CR13によって規定される遅れをもって位置検出用光源12Cを点灯させる。その後、駆動パルスは、時定数CR14によって規定される遅れをもって位置検出用位置検出用光源12Dを点灯させる。従って、光検出器15での受光結果および位置検出光の強度分布に基づいて、図2(b)に示すA方向における対象物体Obの位置を検出するとともに、図2(b)に示すB方向における対象物体Obの位置を検出することができる。それ故、XY座標検出部640では、A方向における対象物体Obの位置の検出結果、およびB方向における対象物体Obの位置の検出結果に基づいて、X座標検出部660が対象物体ObのX座標を検出し、Y座標検出部670が対象物体ObのY座標を検出する。 Thereafter, when the driving pulse is outputted from the second driving pulse output terminal 73 of the semiconductor integrated circuit 70, the driving pulse, first, turns on the position detection light sources 12C with a delay defined by the time constant CR 13. Thereafter, the driving pulse, the time constant CR 14 turns on the position detection light sources 12D for position detection with a delay defined by. Accordingly, the position of the target object Ob in the A direction shown in FIG. 2B is detected based on the light reception result of the photodetector 15 and the intensity distribution of the position detection light, and the B direction shown in FIG. 2B. The position of the target object Ob can be detected. Therefore, in the XY coordinate detection unit 640, the X coordinate detection unit 660 performs the X coordinate of the target object Ob based on the detection result of the position of the target object Ob in the A direction and the detection result of the position of the target object Ob in the B direction. And the Y coordinate detection unit 670 detects the Y coordinate of the target object Ob.

また、本形態でも、位置検出部60は検出期間選択部630を備えており、駆動パルスの定電流領域が位置検出用光源12A〜12Dに供給されている期間のみの光検出器15の検出結果を利用する。   Also in this embodiment, the position detection unit 60 includes the detection period selection unit 630, and the detection result of the photodetector 15 only during the period in which the constant current region of the drive pulse is supplied to the position detection light sources 12A to 12D. Is used.

なお、本形態では、位置検出用光源12A〜12Dのいずれに対してもCR回路(遅延回路520)を設けたが、第1駆動パルス出力端子72から出力された駆動パルスによって最初に点灯する位置検出用光源12A、および第2駆動パルス出力端子73から出力された駆動パルスによって最初に点灯する位置検出用光源12CにはCR回路を設けず、位置検出用光源12B、12DのみにCR回路(遅延回路520)を設けてもよい。   In this embodiment, the CR circuit (delay circuit 520) is provided for any of the position detection light sources 12A to 12D. However, the position that is first turned on by the drive pulse output from the first drive pulse output terminal 72 is provided. The detection light source 12A and the position detection light source 12C that is first turned on by the drive pulse output from the second drive pulse output terminal 73 are not provided with a CR circuit, and only the position detection light sources 12B and 12D have a CR circuit (delay). A circuit 520) may be provided.

以上説明したように、本形態の光学式位置検出装置10でも、実施の形態1と同様、光源駆動回路50は、半導体集積回路70の同一の駆動パルス出力端子71(駆動パルス出力回路510の同一の駆動パルス出力部)から出力された駆動パルスを遅延回路520によって遅延させて複数の位置検出用光源12A〜12Dに出力する。このため、タイミングをずらして複数の位置検出用光源12A〜12Dを点灯させる場合でも、駆動パルス出力回路510の構成を簡素化することができる。   As described above, also in the optical position detection device 10 of the present embodiment, the light source drive circuit 50 is the same as the drive pulse output terminal 71 of the semiconductor integrated circuit 70 (the same as the drive pulse output circuit 510), as in the first embodiment. The drive pulse output from the drive pulse output unit) is delayed by the delay circuit 520 and output to the plurality of position detection light sources 12A to 12D. Therefore, even when the plurality of position detection light sources 12A to 12D are turned on at different timings, the configuration of the drive pulse output circuit 510 can be simplified.

また、半導体集積回路70の駆動パルス出力端子の数が2つで済むため、半導体集積回路70の小型化、半導体集積回路70の低コスト化、実装面積の縮小化を図ることができる等、実施の形態1と同様な効果を奏する。   In addition, since the number of drive pulse output terminals of the semiconductor integrated circuit 70 is two, the semiconductor integrated circuit 70 can be downsized, the cost of the semiconductor integrated circuit 70 can be reduced, and the mounting area can be reduced. The same effects as in the first embodiment are obtained.

さらに、半導体集積回路70は、2つの駆動パルス出力端子(第1駆動パルス出力端子72および第2駆動パルス出力端子73)を備えているため、第1駆動パルス出力端子72および第2駆動パルス出力端子73から駆動パルスが出力されるインターバルについては任意に設定することができる。それ故、位置検出用光源12Bが点灯するタイミングと、位置検出用光源12Cが点灯するタイミングについては遅延回路520の時定数の影響をうけずに任意に設定することができる。   Further, since the semiconductor integrated circuit 70 includes two drive pulse output terminals (a first drive pulse output terminal 72 and a second drive pulse output terminal 73), the first drive pulse output terminal 72 and the second drive pulse output are provided. The interval at which the drive pulse is output from the terminal 73 can be arbitrarily set. Therefore, the timing at which the position detection light source 12B is turned on and the timing at which the position detection light source 12C is turned on can be arbitrarily set without being affected by the time constant of the delay circuit 520.

[実施の形態4]
図8は、本発明の実施の形態4に係る光学式位置検出装置における光源駆動回路50の具体的な構成を示す説明図であり、図8(a)、(b)は、光源駆動回路50の回路図、および駆動パルスが位置検出用光源12A〜12Dに出力されるタイミング等を示すタイミングチャートである。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1、3と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。また、光源駆動回路50等の基本的な説明には図4を参照する。
[Embodiment 4]
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a specific configuration of the light source driving circuit 50 in the optical position detection device according to the fourth embodiment of the present invention. FIGS. 8 (a) and 8 (b) are diagrams illustrating the light source driving circuit 50. FIG. 6 is a timing chart showing the timing of output of drive pulses to position detection light sources 12A to 12D and the like. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiments 1 and 3, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Further, FIG. 4 is referred to for a basic description of the light source driving circuit 50 and the like.

図4および図8(a)に示すように、本形態の光学式位置検出装置10でも、実施の形態1と同様、位置検出用光源装置11の位置検出用光源12A〜12Dに駆動パルスを異なるタイミングで供給して検出領域10R内に形成される位置検出光の光強度分布の方向を切り換える光源駆動回路50と、光検出器15での検出結果および光強度分布に基づいて対象物体の位置を検出する位置検出部60とを有している。また、光源駆動回路50は、駆動パルス(例えば、電流パルス)を出力する駆動パルス出力回路510と、駆動パルスを遅延させて駆動パルスを位置検出用光源12A〜12Dに異なるタイミングで出力する遅延回路520とを備えている。また、位置検出部60は、駆動パルスの定電流領域が位置検出用光源12A〜12Dに供給されている期間における光検出器15での検出結果および光強度分布に基づいて対象物体Obの位置を検出するための検出期間選択部630を備えている。駆動パルス出力回路510および位置検出部60は、制御ICとして用いられる半導体集積回路70に構成されており、遅延回路520は、半導体集積回路70の外部に設けられた外部回路からなる。   As shown in FIGS. 4 and 8A, in the optical position detection device 10 of this embodiment, the drive pulses are different from those of the position detection light sources 12A to 12D of the position detection light source device 11 as in the first embodiment. The light source drive circuit 50 that switches the direction of the light intensity distribution of the position detection light that is supplied at the timing and formed in the detection region 10R, and the position of the target object based on the detection result and the light intensity distribution in the light detector 15. And a position detection unit 60 for detection. The light source driving circuit 50 includes a driving pulse output circuit 510 that outputs a driving pulse (for example, a current pulse), and a delay circuit that delays the driving pulse and outputs the driving pulse to the position detection light sources 12A to 12D at different timings. 520. Further, the position detection unit 60 determines the position of the target object Ob based on the detection result and the light intensity distribution in the light detector 15 during the period in which the constant current region of the drive pulse is supplied to the position detection light sources 12A to 12D. A detection period selection unit 630 for detection is provided. The drive pulse output circuit 510 and the position detection unit 60 are configured in a semiconductor integrated circuit 70 used as a control IC, and the delay circuit 520 includes an external circuit provided outside the semiconductor integrated circuit 70.

本形態において、半導体集積回路70は、駆動パルス出力回路510から遅延回路520に駆動パルスを出力するための駆動パルス出力部として、複数の駆動パルス出力端子、本形態では、2つの駆動パルス出力端子(第1駆動パルス出力端子74および第2駆動パルス出力端子75)を備えている。   In this embodiment, the semiconductor integrated circuit 70 has a plurality of drive pulse output terminals, in this embodiment, two drive pulse output terminals, as a drive pulse output section for outputting a drive pulse from the drive pulse output circuit 510 to the delay circuit 520. (A first drive pulse output terminal 74 and a second drive pulse output terminal 75).

ここで、駆動パルス出力回路510には、駆動パルスを生成する駆動パルス生成回路511と、タイミング制御部512とが形成されている。また、タイミング制御部512は、第1駆動パルス出力端子74から駆動パルスを出力するタイミングを制御する第1タイミング制御部513と、第2駆動パルス出力端子75から駆動パルスを出力するタイミングを制御する第2タイミング制御部514とを備えている。本形態では、図8(b)に示すように、タイミング制御部512(第1タイミング制御部513および第2タイミング制御部514)の制御の下、まず、第1駆動パルス出力端子74および第2駆動パルス出力端子75から駆動パルスを同時出力した後、第1駆動パルス出力端子74から駆動パルスを再度出力し、しかる後に、第2駆動パルス出力端子75から駆動パルスを再度出力する。   Here, in the drive pulse output circuit 510, a drive pulse generation circuit 511 that generates a drive pulse and a timing control unit 512 are formed. In addition, the timing control unit 512 controls the timing at which the drive pulse is output from the first drive pulse output terminal 74 and the timing at which the drive pulse is output from the second drive pulse output terminal 75. A second timing control unit 514. In this embodiment, as shown in FIG. 8B, under the control of the timing controller 512 (the first timing controller 513 and the second timing controller 514), first, the first drive pulse output terminal 74 and the second After the drive pulse is simultaneously output from the drive pulse output terminal 75, the drive pulse is output again from the first drive pulse output terminal 74, and then the drive pulse is output again from the second drive pulse output terminal 75.

本形態において、光源駆動回路50は、半導体集積回路70に構成された駆動パルス出力回路510と、半導体集積回路70の第1駆動パルス出力端子74から位置検出用光源12Aに駆動パルスを供給するための配線561とを備えており、配線561の途中位置からは、位置検出用光源12Bに駆動パルスを供給するための配線562が分岐している。また、光源駆動回路50は、半導体集積回路70の第2駆動パルス出力端子75から位置検出用光源12Dに駆動パルスを供給するための配線566を備えており、配線566の途中位置からは、位置検出用光源12Cに駆動パルスを供給するための配線567が分岐している。   In this embodiment, the light source drive circuit 50 supplies a drive pulse to the position detection light source 12A from the drive pulse output circuit 510 configured in the semiconductor integrated circuit 70 and the first drive pulse output terminal 74 of the semiconductor integrated circuit 70. A wiring 562 for supplying a drive pulse to the position detection light source 12B is branched from a middle position of the wiring 561. The light source driving circuit 50 includes a wiring 566 for supplying a driving pulse from the second driving pulse output terminal 75 of the semiconductor integrated circuit 70 to the position detection light source 12D. A wiring 567 for supplying a driving pulse to the detection light source 12C is branched.

かかる光源駆動回路50に遅延回路520を構成するにあたって、本形態では、位置検出用光源12Aに接続する配線561にはCR回路が接続されておらず、位置検出用光源12Cに接続する配線566にも、配線561と同様、CR回路が接続されていない。これに対して、位置検出用光源12Bに接続する配線562には、容量C12および抵抗R12を備えたCR回路が電気的に接続され、配線562には、容量C12の静電容量値と抵抗R12の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR12が付されている。また、位置検出用光源12Cに接続する配線563には、容量C13および抵抗R13を備えたCR回路が電気的に接続され、配線563には、容量C13の静電容量値と抵抗R13の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR13が付されている。ここで、時定数CR12、CR13には、以下の関係
CR12=CR13
がある。
In configuring the delay circuit 520 in the light source driving circuit 50, in this embodiment, the CR circuit is not connected to the wiring 561 connected to the position detection light source 12A, and the wiring 566 connected to the position detection light source 12C is connected. Similarly to the wiring 561, the CR circuit is not connected. On the other hand, a CR circuit having a capacitor C 12 and a resistor R 12 is electrically connected to the wiring 562 connected to the position detection light source 12B, and the capacitance value of the capacitor C 12 is connected to the wiring 562. And a time constant CR 12 defined by a value obtained by multiplying the resistance value of the resistor R 12 . Further, the wiring 563 is connected to the position detection light source 12C is CR circuit including a capacitor C 13 and resistor R 13 is electrically connected to the wiring 563, the resistance and capacitance values of the capacitance C 13 R A time constant CR 13 defined by a value obtained by multiplying 13 resistance values is attached. Here, the time constants CR 12 and CR 13 have the following relationship: CR 12 = CR 13
There is.

このように構成した光学式位置検出装置10においては、X座標を検出するには、図2(b)に示す位置検出用光源12A、12Dを同時点灯させて図3(e)に示す強度分布を形成した後、位置検出用光源12B、12Cを同時点灯させて図3(f)に示す強度分布を形成する。また、Y座標を検出するには、位置検出用光源12A〜12Dを順次点灯させて、図3(a)〜(d)に示す位置検出光の強度分布を順次形成する。   In the optical position detection device 10 configured as described above, in order to detect the X coordinate, the position detection light sources 12A and 12D shown in FIG. 2B are simultaneously turned on and the intensity distribution shown in FIG. Then, the position detection light sources 12B and 12C are simultaneously turned on to form the intensity distribution shown in FIG. Further, in order to detect the Y coordinate, the position detection light sources 12A to 12D are sequentially turned on to sequentially form the intensity distribution of the position detection light shown in FIGS.

より具体的には、図8(a)、(b)において、X座標検出工程において、半導体集積回路70の第1駆動パルス出力端子74から駆動パルスが出力されると、駆動パルスは、まず、位置検出用光源12Aを点灯させた後、時定数CR12によって規定される遅れをもって位置検出用光源12Bを点灯させる。また、半導体集積回路70の第1駆動パルス出力端子74から駆動パルスが出力されると同時に半導体集積回路70の第2駆動パルス出力端子75から駆動パルスが出力されると、駆動パルスは、位置検出用光源12Aと同一のタイミングで位置検出用光源12Cを点灯させた後、時定数CR13によって規定される遅れをもって位置検出用光源12Cを点灯させる。ここで、位置検出用光源12Cは位置検出用光源12Bと同時に点灯する。かかるタイミングでの光検出器15での受光結果、および位置検出光の強度分布に基づいて、対象物体ObのX座標を検出する。 More specifically, in FIGS. 8A and 8B, when a drive pulse is output from the first drive pulse output terminal 74 of the semiconductor integrated circuit 70 in the X coordinate detection step, after lighting the position detection light sources 12A, and turns on the position detection light sources 12B with a delay defined by the time constant CR 12. When a drive pulse is output from the first drive pulse output terminal 74 of the semiconductor integrated circuit 70 and simultaneously, a drive pulse is output from the second drive pulse output terminal 75 of the semiconductor integrated circuit 70, the position of the drive pulse is detected. after lighting the position detection light sources 12C in use the light source 12A and the same timing, and turns on the position detection light sources 12C with a delay defined by the time constant CR 13. Here, the position detection light source 12C is turned on simultaneously with the position detection light source 12B. The X coordinate of the target object Ob is detected based on the light reception result of the light detector 15 at this timing and the intensity distribution of the position detection light.

次に、Y座標検出工程においては、半導体集積回路70の第1駆動パルス出力端子74から駆動パルスが出力されると、駆動パルスは、位置検出用光源12Aを点灯させた後、時定数CR12によって規定される遅れをもって位置検出用光源12Bを点灯させる。また、半導体集積回路70の第1駆動パルス出力端子74から駆動パルスが出力されるタイミングに遅れて、半導体集積回路70の第2駆動パルス出力端子75から駆動パルスが出力されると、駆動パルスは、位置検出用光源12Aが消灯した後、位置検出用光源12Bが点灯する前に位置検出用光源12Dを再度、点灯させ、その後、時定数CR13によって規定される遅れをもって位置検出用光源12Cを点灯させる。ここで、位置検出用光源12Cは、位置検出用光源12Bが消灯した後、点灯する。かかるタイミングでの光検出器15での受光結果、および位置検出光の強度分布に基づいて、対象物体ObのY座標を検出する。なお、Y座標の検出は、位置検出用光源12A、12Bが点灯したタイミング、あるいは位置検出用光源12C、12Dが点灯したタイミングを利用してもよい。 Next, in the Y coordinate detection step, when a drive pulse is output from the first drive pulse output terminal 74 of the semiconductor integrated circuit 70, the drive pulse turns on the position detection light source 12A and then the time constant CR 12. The position-detecting light source 12B is turned on with a delay defined by. Further, when the drive pulse is output from the second drive pulse output terminal 75 of the semiconductor integrated circuit 70 after the timing at which the drive pulse is output from the first drive pulse output terminal 74 of the semiconductor integrated circuit 70, the drive pulse is , after the position detection light sources 12A is turned off, the position detection light source 12D before the position detection light source 12B is turned again, is lit, then when the position detection light sources 12C with a delay defined by a constant CR 13 Light up. Here, the position detection light source 12C is turned on after the position detection light source 12B is turned off. The Y coordinate of the target object Ob is detected based on the light reception result of the light detector 15 at this timing and the intensity distribution of the position detection light. The detection of the Y coordinate may use the timing at which the position detection light sources 12A and 12B are turned on or the timing at which the position detection light sources 12C and 12D are turned on.

また、本形態でも、位置検出部60は検出期間選択部630を備えており、駆動パルスの定電流領域が位置検出用光源12A〜12Dに供給されている期間のみの光検出器15の検出結果を利用する。   Also in this embodiment, the position detection unit 60 includes the detection period selection unit 630, and the detection result of the photodetector 15 only during the period in which the constant current region of the drive pulse is supplied to the position detection light sources 12A to 12D. Is used.

以上説明したように、本形態の光学式位置検出装置10でも、実施の形態1と同様、光源駆動回路50は、半導体集積回路70の同一の駆動パルス出力端子71(駆動パルス出力回路510の同一の駆動パルス出力部)から出力された駆動パルスを遅延回路520によって遅延させて複数の位置検出用光源12A〜12Dに出力する。このため、タイミングをずらして複数の位置検出用光源12A〜12Dを点灯させる場合でも、駆動パルス出力回路510の構成を簡素化することができる。また、半導体集積回路70の駆動パルス出力端子の数が2つで済むため、半導体集積回路70の小型化、半導体集積回路70の低コスト化、実装面積の縮小化を図ることができる等、実施の形態1と同様な効果を奏する。   As described above, also in the optical position detection device 10 of the present embodiment, the light source drive circuit 50 is the same as the drive pulse output terminal 71 of the semiconductor integrated circuit 70 (the same as the drive pulse output circuit 510), as in the first embodiment. The drive pulse output from the drive pulse output unit) is delayed by the delay circuit 520 and output to the plurality of position detection light sources 12A to 12D. Therefore, even when the plurality of position detection light sources 12A to 12D are turned on at different timings, the configuration of the drive pulse output circuit 510 can be simplified. In addition, since the number of drive pulse output terminals of the semiconductor integrated circuit 70 is two, the semiconductor integrated circuit 70 can be downsized, the cost of the semiconductor integrated circuit 70 can be reduced, and the mounting area can be reduced. The same effects as in the first embodiment are obtained.

さらに、半導体集積回路70(駆動パルス出力回路510)は、2つの駆動パルス出力端子(第1駆動パルス出力端子74および第2駆動パルス出力端子75)を備えており、かかる駆動パルス出力端子から駆動パルスを出力するタイミングは、タイミング制御部512により任意に設定することができる。このため、簡素な構成で、複数の位置検出用光源12A〜12Dでの点灯パターンの種類を増やすことができる。   Further, the semiconductor integrated circuit 70 (drive pulse output circuit 510) includes two drive pulse output terminals (a first drive pulse output terminal 74 and a second drive pulse output terminal 75), and is driven from the drive pulse output terminals. The timing for outputting the pulse can be arbitrarily set by the timing control unit 512. For this reason, it is possible to increase the types of lighting patterns in the plurality of position detection light sources 12A to 12D with a simple configuration.

[実施の形態5]
図9は、本発明の実施の形態5に係る光学式位置検出装置に用いた位置検出用光源装置11の説明図である。図10は、本発明の実施の形態5に係る光学式位置検出装置における光源駆動回路50の具体的な構成を示す説明図であり、図10(a)、(b)は、光源駆動回路50の回路図、および駆動パルスが位置検出用光源12A〜12Dに出力されるタイミング等を示すタイミングチャートである。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。また、光源駆動回路50等の基本的な説明には図4を参照する。
[Embodiment 5]
FIG. 9 is an explanatory diagram of the position detection light source device 11 used in the optical position detection device according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 10 is an explanatory diagram showing a specific configuration of the light source driving circuit 50 in the optical position detection device according to the fifth embodiment of the present invention. FIGS. 10 (a) and 10 (b) are diagrams illustrating the light source driving circuit 50. FIG. 6 is a timing chart showing the timing of output of drive pulses to position detection light sources 12A to 12D and the like. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Further, FIG. 4 is referred to for a basic description of the light source driving circuit 50 and the like.

本形態では、以下の説明するように、半導体集積回路70の駆動パルス出力端子が1つであるが、X座標を検出するには、図2(b)に示す位置検出用光源12A、12Dを同時点灯させて図3(e)に示す強度分布を形成した後、位置検出用光源12B、12Cを同時点灯させて図3(f)に示す強度分布を形成する。また、Y座標を検出するには、図2(b)に示す位置検出用光源12A、12Cを同時点灯させてY軸方向の強度分布を形成した後、位置検出用光源12B、12Dを同時点灯させて、Y軸方向の逆の強度分布を形成する。   In the present embodiment, as described below, the semiconductor integrated circuit 70 has one drive pulse output terminal. However, in order to detect the X coordinate, the position detection light sources 12A and 12D shown in FIG. After the light is simultaneously turned on to form the intensity distribution shown in FIG. 3E, the position detection light sources 12B and 12C are turned on simultaneously to form the intensity distribution shown in FIG. In order to detect the Y coordinate, the position detection light sources 12A and 12C shown in FIG. 2B are simultaneously turned on to form an intensity distribution in the Y-axis direction, and then the position detection light sources 12B and 12D are turned on simultaneously. Thus, an inverse intensity distribution in the Y-axis direction is formed.

図9に示すように、本形態の光学式位置検出装置10および位置検出機能付き表示装置100において、導光板13には、4つの角部分(角部分13e、13f、13g、13h)の各々に光入射部(光入射部13a、13b、13c、13d)が1つずつ形成されており、かかる光入射部の各々に1つの位置検出用光源(位置検出用光源12A、12B、12C、12D)が設けられている。   As shown in FIG. 9, in the optical position detection device 10 and the display device 100 with a position detection function of the present embodiment, the light guide plate 13 includes four corner portions (corner portions 13e, 13f, 13g, and 13h). One light incident part (light incident part 13a, 13b, 13c, 13d) is formed, and one light source for position detection (position detection light sources 12A, 12B, 12C, 12D) is provided in each of the light incident parts. Is provided.

本形態において、4つの光入射部13a、13b、13c、13dは各々、導光板13の長辺部分13k、13iの側に設けられた第1光入射部分131a、131b、131c、131dと、導光板13の短辺部分側に設けられた第2光入射部分132a、132b、132c、132dとを備えている。かかる光入射部13a、13b、13c、13dの構造に対応して、位置検出用光源12A、12B、12C、12Dは各々、第1光入射部分131a、131b、131c、131dに向けて位置検出光を放出する第1位置検出用光源121A、121B、121C、121D、および第2光入射部分132a、132b、132c、132dに向けて位置検出光を放出する第2位置検出用光源122A、122B、122C、122Dとして設けられている。ここで、第1位置検出用光源121A、121B、121C、121Dは、中心光軸を第1光入射部分131a、131b、131c、131dに垂直に向けており、第2位置検出用光源122A、122B、122C、122Dは、中心光軸を第2光入射部分132a、132b、132c、132dに垂直に向けている。   In this embodiment, the four light incident portions 13a, 13b, 13c, and 13d are connected to the first light incident portions 131a, 131b, 131c, and 131d provided on the long side portions 13k and 13i of the light guide plate 13, respectively. Second light incident portions 132a, 132b, 132c, 132d provided on the short side portion side of the optical plate 13 are provided. Corresponding to the structure of the light incident portions 13a, 13b, 13c, and 13d, the position detection light sources 12A, 12B, 12C, and 12D each have position detection light toward the first light incident portions 131a, 131b, 131c, and 131d. First position detection light sources 121A, 121B, 121C, 121D and second position detection light sources 122A, 122B, 122C that emit position detection light toward the second light incident portions 132a, 132b, 132c, 132d. , 122D. Here, the first position detection light sources 121A, 121B, 121C, and 121D have their center optical axes perpendicular to the first light incident portions 131a, 131b, 131c, and 131d, and the second position detection light sources 122A and 122B. , 122C, 122D have the central optical axis oriented perpendicularly to the second light incident portions 132a, 132b, 132c, 132d.

このように構成した光学式位置検出装置10において、X座標を検出するには、第1位置検出用光源121A、121Dおよび第2位置検出用光源122A、122Dを同相で駆動し、第1位置検出用光源121B、121Bおよび第2位置検出用光源122B、122Cを同相で駆動する。その際、第1位置検出用光源121A、121Dおよび第2位置検出用光源122A、122Dと、第1位置検出用光源121B、121Bおよび第2位置検出用光源122B、122Cとを逆相で駆動する。このようにして、導光板13(検出領域10R)のX方向に位置検出光の強度分布を生成する。また、Y座標を検出するには、X座標の検出と異なるタイミングで、第1位置検出用光源121A、121Cおよび第2位置検出用光源122A、122Cを同相で駆動し、第1位置検出用光源121B、121Dおよび第2位置検出用光源122B、122Dを同相で駆動する。その際、第1位置検出用光源121A、121Cおよび第2位置検出用光源122A、122Cと、第1位置検出用光源121B、121Dおよび第2位置検出用光源122B、122Dとを逆相で駆動する。このようにして、導光板13(検出領域10R)のY方向に位置検出光の強度分布を生成する。   In the optical position detection apparatus 10 configured as described above, in order to detect the X coordinate, the first position detection light sources 121A and 121D and the second position detection light sources 122A and 122D are driven in the same phase to detect the first position. The light sources 121B and 121B and the second position detection light sources 122B and 122C are driven in phase. At that time, the first position detection light sources 121A and 121D and the second position detection light sources 122A and 122D, and the first position detection light sources 121B and 121B and the second position detection light sources 122B and 122C are driven in opposite phases. . In this way, an intensity distribution of the position detection light is generated in the X direction of the light guide plate 13 (detection region 10R). In order to detect the Y coordinate, the first position detection light sources 121A and 121C and the second position detection light sources 122A and 122C are driven in the same phase at a timing different from the detection of the X coordinate, and the first position detection light source is detected. 121B and 121D and the second position detection light sources 122B and 122D are driven in phase. At that time, the first position detection light sources 121A and 121C and the second position detection light sources 122A and 122C, and the first position detection light sources 121B and 121D and the second position detection light sources 122B and 122D are driven in opposite phases. . In this way, the intensity distribution of the position detection light is generated in the Y direction of the light guide plate 13 (detection region 10R).

かかる駆動方法を実現するにあたって、本形態では、図4および図10(a)に示すように、光学式位置検出装置10は、実施の形態1と略同様、位置検出用光源装置11の位置検出用光源12A〜12Dに駆動パルスを異なるタイミングで供給する光源駆動回路50と、光検出器15での検出結果および光強度分布に基づいて対象物体の位置を検出する位置検出部60とを有している。また、光源駆動回路50は、駆動パルスを出力する駆動パルス出力回路510と、駆動パルスを遅延させて駆動パルスを位置検出用光源12A〜12Dに異なるタイミングで出力する遅延回路520とを備えている。また、位置検出部60は、駆動パルスの定電流領域が位置検出用光源12A〜12Dに供給されている期間における光検出器15での検出結果および光強度分布に基づいて対象物体Obの位置を検出するための検出期間選択部630を備えている。   In realizing this driving method, in this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 10A, the optical position detection device 10 detects the position of the position detection light source device 11 in substantially the same manner as in the first embodiment. A light source driving circuit 50 that supplies driving pulses to the light sources 12A to 12D at different timings, and a position detection unit 60 that detects the position of the target object based on the detection result of the light detector 15 and the light intensity distribution. ing. The light source driving circuit 50 also includes a driving pulse output circuit 510 that outputs a driving pulse, and a delay circuit 520 that delays the driving pulse and outputs the driving pulse to the position detection light sources 12A to 12D at different timings. . Further, the position detection unit 60 determines the position of the target object Ob based on the detection result and the light intensity distribution in the light detector 15 during the period in which the constant current region of the drive pulse is supplied to the position detection light sources 12A to 12D. A detection period selection unit 630 for detection is provided.

駆動パルス出力回路510および位置検出部60は、制御ICとして用いられる半導体集積回路70に構成されており、遅延回路520は、半導体集積回路70の外部に設けられた外部回路からなる。半導体集積回路70は、駆動パルス出力回路510から遅延回路520に駆動パルスを出力するための駆動パルス出力部として、1つの駆動パルス出力端子71のみを備えている。   The drive pulse output circuit 510 and the position detection unit 60 are configured in a semiconductor integrated circuit 70 used as a control IC, and the delay circuit 520 includes an external circuit provided outside the semiconductor integrated circuit 70. The semiconductor integrated circuit 70 includes only one drive pulse output terminal 71 as a drive pulse output unit for outputting a drive pulse from the drive pulse output circuit 510 to the delay circuit 520.

本形態において、光源駆動回路50は、実施の形態1と同様、半導体集積回路70に構成された駆動パルス出力回路510と、半導体集積回路70の1つの駆動パルス出力端子71(駆動パルス出力回路510の駆動パルス出力部)から位置検出用光源12A〜12Dの各々に駆動パルスを供給するための配線540とを備えている。配線540は、駆動パルス出力端子71から延在する共通線545と、共通線545から分岐して複数の位置検出用光源12A〜12Dの各々に延在する支線541〜544とを備えている。本形態において、第2位置検出用光源122A、122Dのアノードは支線541に電気的に接続され、第2位置検出用光源122B、122Cのアノードは支線542に電気的に接続されている。また、第1位置検出用光源121A、121Cのアノードは支線543に電気的に接続され、第1位置検出用光源121B、121Dのアノードは支線544に電気的に接続されている。   In this embodiment, the light source driving circuit 50 includes a driving pulse output circuit 510 configured in the semiconductor integrated circuit 70 and one driving pulse output terminal 71 (the driving pulse output circuit 510) of the semiconductor integrated circuit 70, as in the first embodiment. And a wiring 540 for supplying a drive pulse to each of the position detection light sources 12A to 12D. The wiring 540 includes a common line 545 extending from the drive pulse output terminal 71 and branch lines 541 to 544 branched from the common line 545 and extending to each of the plurality of position detection light sources 12A to 12D. In this embodiment, the anodes of the second position detection light sources 122A and 122D are electrically connected to the branch line 541, and the anodes of the second position detection light sources 122B and 122C are electrically connected to the branch line 542. The anodes of the first position detection light sources 121A and 121C are electrically connected to the branch line 543, and the anodes of the first position detection light sources 121B and 121D are electrically connected to the branch line 544.

かかる光源駆動回路50に遅延回路520を構成するにあたって、本形態では、第2位置検出用光源122A、122Dに接続する支線541には、容量C11および抵抗R11を備えたCR回路が電気的に接続され、支線541には、容量C11の静電容量値と抵抗R11の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR11が付されている。同様に、第2位置検出用光源122B、122Cに接続する支線542には、容量C12および抵抗R12を備えたCR回路が電気的に接続され、支線542には、容量C12の静電容量値と抵抗R12の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR12が付されている。また、第1位置検出用光源121A、121Cに接続する支線543には、容量C13および抵抗R13を備えたCR回路が電気的に接続され、支線543には、容量C13の静電容量値と抵抗R13の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR13が付されている。また、第1位置検出用光源121B、121Dに接続する支線544には、容量C14および抵抗R14を備えたCR回路が電気的に接続され、支線544には、容量C14の静電容量値と抵抗R14の抵抗値とを乗じた値で規定される時定数CR14が付されている。ここで、時定数CR11、CR12、CR13、CR14には、以下の関係
CR11<CR12<CR13<CR14
がある。
In constituting the delay circuit 520 in such a light source driving circuit 50, in this embodiment, the second position detection light sources 122A, the branch line 541 to be connected to 122D, CR circuits electrically with the capacitor C 11 and resistor R 11 The branch line 541 has a time constant CR 11 defined by a value obtained by multiplying the capacitance value of the capacitor C 11 and the resistance value of the resistor R 11 . Similarly, the branch line 542 which connects the second position detecting light source 122B, a 122C, CR circuit including a capacitor C 12 and resistor R 12 is electrically connected to the branch line 542, the electrostatic capacity C 12 constant CR 12 is attached when it is prescribed by the value obtained by multiplying the resistance value of the capacitance value and the resistance R 12. A CR circuit having a capacitor C 13 and a resistor R 13 is electrically connected to the branch line 543 connected to the first position detection light sources 121A and 121C, and an electrostatic capacity of the capacitor C 13 is connected to the branch line 543. A time constant CR 13 defined by a value obtained by multiplying the value by the resistance value of the resistor R 13 is attached. The first position detection light sources 121B, the branch line 544 which connects to 121D is CR circuit including a capacitor C 14 and resistor R 14 is electrically connected to the branch line 544, the capacitance of the capacitor C 14 A time constant CR 14 defined by a value obtained by multiplying the value by the resistance value of the resistor R 14 is attached. Here, the time constants CR 11 , CR 12 , CR 13 and CR 14 have the following relationship: CR 11 <CR 12 <CR 13 <CR 14
There is.

このように構成した光学式位置検出装置10において、半導体集積回路70の1つの駆動パルス出力端子71から駆動パルスが出力されると、駆動パルスは、まず、時定数CR11によって規定される遅れをもって第2位置検出用光源122A、122Dを点灯させる。その後、駆動パルスは、時定数CR12によって規定される遅れをもって第2位置検出用光源122B、12Cを点灯させる。かかる期間において、光検出器15は、対象物体Obで反射した位置検出光を順次、検出する。そして、位置検出部60のX座標検出部660は、光検出器15での受光結果および位置検出光の強度分布に基づいて対象物体ObのX座標を検出する。 In the optical position detection apparatus 10 configured as described above, when the drive pulses from one drive pulse output terminal 71 of the semiconductor integrated circuit 70 is output, the driving pulse, first, with a delay defined by the time constant CR 11 The second position detection light sources 122A and 122D are turned on. Thereafter, the driving pulse, the second position detection light sources 122B with a delay defined by the time constant CR 12, to light the 12C. In such a period, the photodetector 15 sequentially detects the position detection light reflected by the target object Ob. Then, the X coordinate detection unit 660 of the position detection unit 60 detects the X coordinate of the target object Ob based on the light reception result of the photodetector 15 and the intensity distribution of the position detection light.

その後、駆動パルスは、時定数CR13によって規定される遅れをもって第1位置検出用光源121A、121Cを点灯させる。その後、駆動パルスは、時定数CR14によって規定される遅れをもって第1位置検出用光源121B、121Dを点灯させる。かかる期間において、光検出器15は、対象物体Obで反射した位置検出光を順次、検出する。そして、位置検出部60のY座標検出部670は、光検出器15での受光結果および位置検出光の強度分布に基づいて、対象物体ObのY座標を検出する。 Thereafter, the driving pulse, the first position detection light sources 121A with a delay defined by the time constant CR 13, and turns on the 121C. Thereafter, the driving pulse, the first position detection light sources 121B with a delay defined by the time constant CR 14, and turns on the 121D. In such a period, the photodetector 15 sequentially detects the position detection light reflected by the target object Ob. Then, the Y coordinate detection unit 670 of the position detection unit 60 detects the Y coordinate of the target object Ob based on the light reception result by the photodetector 15 and the intensity distribution of the position detection light.

以上説明したように、本形態の光学式位置検出装置10でも、実施の形態1と同様、光源駆動回路50は、半導体集積回路70の同一の駆動パルス出力端子71(駆動パルス出力回路510の同一の駆動パルス出力部)から出力された駆動パルスを遅延回路520によって遅延させて複数の位置検出用光源12A〜12Dに出力する。このため、タイミングをずらして複数の位置検出用光源12A〜12Dを点灯させる場合でも、駆動パルス出力回路510の構成を簡素化することができる。   As described above, also in the optical position detection device 10 of the present embodiment, the light source drive circuit 50 is the same as the drive pulse output terminal 71 of the semiconductor integrated circuit 70 (the same as the drive pulse output circuit 510), as in the first embodiment. The drive pulse output from the drive pulse output unit) is delayed by the delay circuit 520 and output to the plurality of position detection light sources 12A to 12D. Therefore, even when the plurality of position detection light sources 12A to 12D are turned on at different timings, the configuration of the drive pulse output circuit 510 can be simplified.

また、半導体集積回路70の駆動パルス出力端子の数が1つで済むため、半導体集積回路70の小型化、半導体集積回路70の低コスト化、実装面積の縮小化を図ることができる等、実施の形態1と同様な効果を奏する。   In addition, since only one drive pulse output terminal is required for the semiconductor integrated circuit 70, the semiconductor integrated circuit 70 can be downsized, the cost of the semiconductor integrated circuit 70 can be reduced, and the mounting area can be reduced. The same effects as in the first embodiment are obtained.

(他の実施の形態)
本発明の光学式位置検出装置10および位置検出機能付き表示装置100は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では、一つの光検出器15のみを設けているが、別の光検出器が適宜の位置に配置されていても構わない。
(Other embodiments)
The optical position detection device 10 and the display device 100 with a position detection function of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. It is. For example, in the above embodiment, only one photodetector 15 is provided, but another photodetector may be disposed at an appropriate position.

[位置検出機能付き表示装置100の変形例]
上記実施の形態では、画像生成装置200として投射型表示装置203、207を備えている構成であったが、図11〜図14に示すように、直視型の表示装置を画像生成装置200として採用すれば、図15を参照して後述する電子機器に用いることができる。
[Modification of Display Device 100 with Position Detection Function]
In the above embodiment, the projection display devices 203 and 207 are provided as the image generation device 200. However, as shown in FIGS. 11 to 14, a direct-view display device is employed as the image generation device 200. Then, it can be used for an electronic device described later with reference to FIG.

(位置検出機能付き表示装置100の変形例1)
図11および図12は、本発明の変形例1に係る光学式位置検出装置10および位置検出機能付き表示装置100の分解斜視図、および断面構成を示す説明図である。なお、本形態の位置検出機能付き表示装置100において、光学式位置検出装置10の構成は、上記実施の形態と同様であるため、共通する部分については同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
(Modification 1 of the display device 100 with a position detection function)
FIGS. 11 and 12 are an exploded perspective view and an explanatory view showing a cross-sectional configuration of the optical position detection device 10 and the display device 100 with a position detection function according to the first modification of the present invention. In addition, in the display device 100 with a position detection function of the present embodiment, the configuration of the optical position detection device 10 is the same as that of the above-described embodiment. Omitted.

図11および図12に示す位置検出機能付き表示装置100は、光学式位置検出装置10と画像生成装置200とを備えており、光学式位置検出装置10は、位置検出光を放出する位置検出用光源12と、導光板13と、検出領域10Rに受光部15aを向けた光検出器15とを備えている。画像生成装置200は、有機エレクトロルミネッセンス装置やプラズマ表示装置等といった直視型表示装置208であり、光学式位置検出装置10に対して入力操作側とは反対に設けられている。直視型表示装置208は、導光板13に対して平面視で重なる領域に画像表示領域20Rを備えており、かかる画像表示領域20Rは検出領域10Rと平面視で重なっている。   The display device 100 with a position detection function shown in FIGS. 11 and 12 includes an optical position detection device 10 and an image generation device 200. The optical position detection device 10 is for position detection that emits position detection light. The light source 12, the light guide plate 13, and the photodetector 15 having the light receiving portion 15a facing the detection region 10R are provided. The image generation device 200 is a direct-view display device 208 such as an organic electroluminescence device or a plasma display device, and is provided opposite to the input operation side with respect to the optical position detection device 10. The direct-view display device 208 includes an image display region 20R in a region overlapping the light guide plate 13 in plan view, and the image display region 20R overlaps with the detection region 10R in plan view.

(位置検出機能付き表示装置100の変形例2)
図13および図14は、本発明の変形例2に係る光学式位置検出装置10および位置検出機能付き表示装置100の説明図であり、図13および図14は各々、光学式位置検出装置10および位置検出機能付き表示装置100の分解斜視図、および断面構成を示す説明図である。なお、本形態の位置検出機能付き表示装置100において、光学式位置検出装置10の構成は、上記実施の形態と同様であるため、共通する部分については同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
(Modification 2 of the display device 100 with a position detection function)
FIGS. 13 and 14 are explanatory diagrams of the optical position detection device 10 and the display device 100 with a position detection function according to the second modification of the present invention, and FIGS. 13 and 14 respectively show the optical position detection device 10 and the optical position detection device 10. It is explanatory drawing which shows the disassembled perspective view of the display apparatus with a position detection function 100, and a cross-sectional structure. In addition, in the display device 100 with a position detection function of the present embodiment, the configuration of the optical position detection device 10 is the same as that of the above-described embodiment. Omitted.

図13および図14に示す位置検出機能付き表示装置100は、光学式位置検出装置10と画像生成装置200とを備えており、光学式位置検出装置10は、位置検出光を放出する位置検出用光源12と、導光板13と、検出領域10Rに受光部15aを向けた光検出器15とを備えている。画像生成装置200は、直視型表示装置である液晶装置209からなる。液晶装置209は、導光板13に対して平面視で重なる領域に画像表示領域20Rを備えており、かかる画像表示領域20Rは検出領域10Rと平面視で重なっている。   A display device with a position detection function 100 shown in FIGS. 13 and 14 includes an optical position detection device 10 and an image generation device 200. The optical position detection device 10 is for position detection that emits position detection light. The light source 12, the light guide plate 13, and the photodetector 15 having the light receiving portion 15a facing the detection region 10R are provided. The image generation device 200 includes a liquid crystal device 209 that is a direct-view display device. The liquid crystal device 209 includes an image display region 20R in a region overlapping the light guide plate 13 in plan view, and the image display region 20R overlaps with the detection region 10R in plan view.

本形態の位置検出機能付き表示装置100において、導光板13の光出射側には、必要に応じて、位置検出光L2a〜L2dの均―化を図るための光学シート16が配置されている。本形態においては、光学シート16として、導光板13の光出射面13sに対向する第1プリズムシート161と、第1プリズムシート161に対して導光板13が位置する側とは反対側で対向する第2プリズムシート162と、第2プリズムシート162に対して導光板13が位置する側とは反対側で対向する光散乱板163とが用いられている。なお、光学シート16に対して導光板13が位置する側とは反対側には矩形枠状の遮光シート17が光学シート16の周囲に配置されている。かかる遮光シート17は、位置検出用光源12A〜12Dから出射された位置検出光L2a〜L2dが漏れるのを防止する。   In the display device with a position detection function 100 according to the present embodiment, an optical sheet 16 for leveling the position detection lights L2a to L2d is arranged on the light emitting side of the light guide plate 13 as necessary. In this embodiment, as the optical sheet 16, the first prism sheet 161 facing the light exit surface 13s of the light guide plate 13 is opposed to the first prism sheet 161 on the side opposite to the side where the light guide plate 13 is located. A second prism sheet 162 and a light scattering plate 163 facing the second prism sheet 162 on the side opposite to the side where the light guide plate 13 is located are used. A light shielding sheet 17 having a rectangular frame shape is disposed around the optical sheet 16 on the side opposite to the side where the light guide plate 13 is located with respect to the optical sheet 16. The light shielding sheet 17 prevents the position detection lights L2a to L2d emitted from the position detection light sources 12A to 12D from leaking.

液晶装置209(画像生成装置200)は、光学シート16(第1プリズムシート161、第2プリズムシート162および光散乱板163)に対して導光板13が位置する側とは反対側に液晶パネル209aを備えている。本形態において、液晶パネル209aは、透過型の液晶パネルであり、2枚の透光性基板21、22をシール材23で貼り合わせ、基板間に液晶24を充填した構造を有している。液晶パネル209aには透光性のカバー30が設けられている。本形態において、液晶パネル209aは、アクティブマトリクス型液晶パネルであり、2枚の透光性基板21、22の一方側には透光性の画素電極、データ線、走査線、画素スイッチング素子(図示せず)が形成され、他方側には透光性の共通電極(図示せず)が形成されている。なお、画素電極および共通電極が同一の基板に形成されることもある。かかる液晶パネル209aでは、各画素に対して走査線を介して走査信号が出力され、データ線を介して画像信号が出力されると、複数の画素の各々で液晶24の配向が制御される結果、画像表示領域20Rに画像が形成される。   The liquid crystal device 209 (the image generation device 200) includes a liquid crystal panel 209a on the opposite side of the optical sheet 16 (the first prism sheet 161, the second prism sheet 162, and the light scattering plate 163) from the side where the light guide plate 13 is located. It has. In this embodiment, the liquid crystal panel 209a is a transmissive liquid crystal panel, and has a structure in which two light-transmitting substrates 21 and 22 are bonded together with a sealing material 23 and a liquid crystal 24 is filled between the substrates. A translucent cover 30 is provided on the liquid crystal panel 209a. In this embodiment, the liquid crystal panel 209a is an active matrix liquid crystal panel, and on one side of the two light transmissive substrates 21 and 22, a light transmissive pixel electrode, a data line, a scanning line, and a pixel switching element (see FIG. (Not shown) is formed, and a translucent common electrode (not shown) is formed on the other side. Note that the pixel electrode and the common electrode may be formed on the same substrate. In the liquid crystal panel 209a, when a scanning signal is output to each pixel through the scanning line and an image signal is output through the data line, the orientation of the liquid crystal 24 is controlled in each of the plurality of pixels. An image is formed in the image display area 20R.

液晶パネル209aにおいて、一方の透光性基板21には、他方の透光性基板22の外形より周囲に張り出した基板張出部21tが設けられている。この基板張出部21tの表面上には駆動回路等を構成する電子部品25が実装されている。また、基板張出部21tには、フレキシブル配線基板(FPC)等の配線部材26が接続されている。なお、基板張出部21t上には配線部材26のみが実装されていてもよい。なお、必要に応じて透光性基板21、22の外面側には偏光板(図示せず)が配置される。   In the liquid crystal panel 209a, one translucent substrate 21 is provided with a substrate overhanging portion 21t that projects from the outer shape of the other translucent substrate 22 to the periphery. An electronic component 25 constituting a drive circuit or the like is mounted on the surface of the substrate overhanging portion 21t. In addition, a wiring member 26 such as a flexible wiring board (FPC) is connected to the board protruding portion 21t. Note that only the wiring member 26 may be mounted on the substrate overhanging portion 21t. In addition, a polarizing plate (not shown) is arrange | positioned at the outer surface side of the translucent board | substrates 21 and 22 as needed.

ここで、対象物体Obの平面位置を検出するためには、位置検出光L2a〜L2dを対象物体Obによる操作が行われる視認側へ出射させる必要があり、液晶パネル209aは、導光板13および光学シート16よりも視認側(操作側)に配置されている。従って、液晶パネル209aにおいて、画像表示領域20Rは、位置検出光L2a〜L2dを透過可能に構成される。なお、液晶パネル209aが導光板13の視認側とは反対側に配置される場合には、画像表示領域20Rが位置検出光L2a〜L2dを透過するように構成されている必要はないが、その代りに、画像表示領域20Rが導光板13を通して視認側より透視可能に構成される必要がある。   Here, in order to detect the planar position of the target object Ob, it is necessary to emit the position detection lights L2a to L2d to the viewing side where the operation by the target object Ob is performed. The liquid crystal panel 209a includes the light guide plate 13 and the optical It is arranged closer to the viewing side (operation side) than the sheet 16. Therefore, in the liquid crystal panel 209a, the image display region 20R is configured to be able to transmit the position detection lights L2a to L2d. When the liquid crystal panel 209a is arranged on the side opposite to the viewing side of the light guide plate 13, the image display region 20R does not need to be configured to transmit the position detection lights L2a to L2d. Instead, the image display area 20 </ b> R needs to be configured to be seen through from the viewing side through the light guide plate 13.

液晶装置209は、液晶パネル209aを照明するための照明装置40を備えている。本形態において、照明装置40は、導光板13に対して液晶パネル209aが位置する側とは反対側において導光板13と反射板14との間に配置されている。照明装置40は、照明用光源41と、この照明用光源41から放出される照明光を伝播させながら出射する照明用導光板43とを備えており、照明用導光板43は、矩形の平面形状を備えている。照明用光源41は、例えばLED(発光ダイオード)等の発光素子で構成され、駆動回路(図示せず)から出力される駆動信号に応じて、例えば白色の照明光L4を放出する。本形態において、照明用光源41は、照明用導光板43の辺部分43aに沿って複数、配列されている。   The liquid crystal device 209 includes an illumination device 40 for illuminating the liquid crystal panel 209a. In this embodiment, the illuminating device 40 is disposed between the light guide plate 13 and the reflection plate 14 on the side opposite to the side where the liquid crystal panel 209a is located with respect to the light guide plate 13. The illumination device 40 includes an illumination light source 41 and an illumination light guide plate 43 that emits the illumination light emitted from the illumination light source 41 while propagating the illumination light. The illumination light guide plate 43 has a rectangular planar shape. It has. The illumination light source 41 is composed of a light emitting element such as an LED (light emitting diode), for example, and emits, for example, white illumination light L4 in accordance with a drive signal output from a drive circuit (not shown). In this embodiment, a plurality of illumination light sources 41 are arranged along the side portion 43 a of the illumination light guide plate 43.

照明用導光板43は、辺部分43aに隣接する光出射側の表面部分(光出射面43sの辺部分43a側の外周部)に傾斜面43gが設けられ、照明用導光板43は、辺部分43aに向けて厚みが徐々に増加している。かかる傾斜面43gを有する入光構造によって、光出射面43sが設けられる部分の厚みの増加を抑制しつつ、辺部分43aの高さを照明用光源41の光放出面の高さに対応させてある。   The light guide plate 43 for illumination is provided with an inclined surface 43g on the surface portion on the light emission side adjacent to the side portion 43a (the outer peripheral portion of the light emission surface 43s on the side portion 43a side). The thickness gradually increases toward 43a. With the light incident structure having the inclined surface 43g, the height of the side portion 43a is made to correspond to the height of the light emitting surface of the illumination light source 41 while suppressing an increase in the thickness of the portion where the light emitting surface 43s is provided. is there.

かかる照明装置40において、照明用光源41から出射された照明光は、照明用導光板43の辺部分43aから照明用導光板43の内部に入射した後、照明用導光板43の内部を反対側の外縁部43bに向けて伝播し、一方の表面である光出射面43sから出射される。ここで、照明用導光板43は、辺部分43a側から反対側の外縁部43bに向けて内部伝播光に対する光出射面43sからの出射光の光量比率が単調に増加する導光構造を有している。かかる導光構造は、例えば、照明用導光板43の光出射面43s、または背面43tに形成された光偏向用あるいは光散乱用の微細な凹凸形状の屈折面の面積、印刷された散乱層の形成密度等を上記内部伝播方向に向けて徐々に高めることで実現される。このような導光構造を設けることで、辺部分43aから入射した照明光L4は光出射面43sからほぼ均一に出射される。   In such an illuminating device 40, the illumination light emitted from the illumination light source 41 enters the illumination light guide plate 43 from the side portion 43 a of the illumination light guide plate 43, and then the inside of the illumination light guide plate 43 on the opposite side. It propagates toward the outer edge 43b of the light and is emitted from the light exit surface 43s which is one surface. Here, the light guide plate 43 for illumination has a light guide structure in which the light amount ratio of the emitted light from the light emitting surface 43s to the internally propagated light monotonously increases from the side portion 43a side to the outer edge portion 43b on the opposite side. ing. Such a light guide structure is, for example, an area of a fine concavo-convex refracting surface for light deflection or light scattering formed on the light exit surface 43 s or the back surface 43 t of the light guide plate 43 for illumination, and the printed scattering layer. This is realized by gradually increasing the formation density and the like toward the internal propagation direction. By providing such a light guide structure, the illumination light L4 incident from the side portion 43a is emitted substantially uniformly from the light emission surface 43s.

本形態において、照明用導光板43は、液晶パネル209aの視認側とは反対側で液晶パネル209aの画像表示領域20Rと平面的に重なるように配置され、いわゆるバックライトとして機能する。但し、照明用導光板43を液晶パネル209aの視認側に配置して、いわゆるフロントライトとして機能するように構成してもよい。また、本形態において、照明用導光板43は導光板13と反射板14との間に配置されているが、照明用導光板43を光学シート16と導光板13との間に配置してもよい。また、照明用導光板43と導光板13とは共通の導光板として構成してもよい。また、本形態では、光学シート16を位置検出光L2a〜L2dと照明光L4との間で共用としている。但し、照明用導光板43の光出射側に、上記の光学シート16とは別の専用の光学シートを配置してもよい。これは、照明用導光板43においては光出射面43sから出射される照明光L4の平面輝度を均―化することを目的に、十分な光散乱作用を呈する光散乱板を用いることが多いが、位置検出用の導光板13においては光出射面13sから出射される位置検出光L2a〜L2dを大きく散乱させてしまうと位置検出の妨げとなる。このため、光散乱板を設けないか、あるいは比較的軽度の光散乱作用を呈する光散乱板を用いる必要があることから、光散乱板については照明用導光板43の専用品とすることが好ましい。但し、プリズムシート(第1プリズムシート161や第2プリズムシート162)等の集光作用のある光学シートについては共用としても構わない。   In the present embodiment, the illumination light guide plate 43 is disposed on the opposite side to the viewing side of the liquid crystal panel 209a so as to overlap the image display region 20R of the liquid crystal panel 209a in a planar manner, and functions as a so-called backlight. However, the illumination light guide plate 43 may be arranged on the viewing side of the liquid crystal panel 209a so as to function as a so-called front light. In this embodiment, the illumination light guide plate 43 is disposed between the light guide plate 13 and the reflection plate 14. However, the illumination light guide plate 43 may be disposed between the optical sheet 16 and the light guide plate 13. Good. Moreover, you may comprise the light guide plate 43 for illumination and the light guide plate 13 as a common light guide plate. In this embodiment, the optical sheet 16 is shared between the position detection lights L2a to L2d and the illumination light L4. However, a dedicated optical sheet different from the optical sheet 16 may be disposed on the light emitting side of the light guide plate 43 for illumination. This is because the illumination light guide plate 43 often uses a light scattering plate exhibiting a sufficient light scattering action for the purpose of equalizing the planar luminance of the illumination light L4 emitted from the light emission surface 43s. In the position detection light guide plate 13, if the position detection lights L2a to L2d emitted from the light exit surface 13s are greatly scattered, the position detection is hindered. For this reason, it is necessary to use a light scattering plate that does not have a light scattering plate, or to use a light scattering plate that exhibits a relatively light light scattering action. . However, optical sheets having a condensing function such as prism sheets (first prism sheet 161 and second prism sheet 162) may be shared.

(電子機器への搭載例)
図15を参照しながら、図11〜図14を参照して説明した位置検出機能付き表示装置100を適用した電子機器について説明する。図15は、本発明に係る位置検出機能付き表示装置を用いた電子機器の説明図である。図15(a)に、位置検出機能付き表示装置100を備えたモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す。パーソナルコンピューター2000は、表示ユニットとしての位置検出機能付き表示装置100と本体部2010を備える。本体部2010には、電源スイッチ2001、およびキーボード2002が設けられている。図15(b)に、位置検出機能付き表示装置100を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001、およびスクロールボタン3002、並びに表示ユニットとしての位置検出機能付き表示装置100を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、位置検出機能付き表示装置100に表示される画面がスクロールされる。図15(c)に、位置検出機能付き表示装置100を適用した情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)の構成を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001、および電源スイッチ4002、並びに表示ユニットとしての位置検出機能付き表示装置100を備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が位置検出機能付き表示装置100に表示される。
(Example of mounting on electronic equipment)
With reference to FIG. 15, an electronic apparatus to which the display device with a position detection function 100 described with reference to FIGS. 11 to 14 is applied will be described. FIG. 15 is an explanatory diagram of an electronic apparatus using the display device with a position detection function according to the present invention. FIG. 15A illustrates a configuration of a mobile personal computer including the display device 100 with a position detection function. The personal computer 2000 includes a display device 100 with a position detection function as a display unit and a main body 2010. The main body 2010 is provided with a power switch 2001 and a keyboard 2002. FIG. 15B shows a configuration of a mobile phone including the display device 100 with a position detection function. The cellular phone 3000 includes a plurality of operation buttons 3001, scroll buttons 3002, and the display device 100 with a position detection function as a display unit. By operating the scroll button 3002, the screen displayed on the display device with a position detection function 100 is scrolled. FIG. 15C shows the configuration of a personal digital assistant (PDA) to which the display device 100 with a position detection function is applied. The information portable terminal 4000 includes a plurality of operation buttons 4001, a power switch 4002, and the display device 100 with a position detection function as a display unit. When the power switch 4002 is operated, various types of information such as an address book and a schedule book are displayed on the display device 100 with a position detection function.

なお、位置検出機能付き表示装置100が適用される電子機器としては、図15に示すものの他、デジタルスチールカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、銀行端末等の電子機器等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した位置検出機能付き表示装置100が適用可能である。   Note that the electronic apparatus to which the display device 100 with a position detection function is applied includes, in addition to those shown in FIG. 15, a digital still camera, a liquid crystal television, a viewfinder type, a monitor direct view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, Examples include electronic notebooks, calculators, word processors, workstations, video phones, POS terminals, bank terminals, and other electronic devices. And the display apparatus 100 with a position detection function mentioned above is applicable as a display part of these various electronic devices.

10・・光学式位置検出装置、10R・・検出領域、12A、12B、12C、12D・・位置検出用光源、13・・導光板、15・・光検出器、15a・・受光部、50・・光源駆動回路、60・・位置検出部、70・・半導体集積回路、71・・駆動パルス出力端子、72、74・・第1駆動パルス出力端子(駆動パルス出力部)、73、75・・第2駆動パルス出力端子(駆動パルス出力部)、100・・位置検出機能付き表示装置、200・・画像生成装置、510・・駆動パルス出力回路、512・・タイミング制御部、520・・遅延回路、L2a、L2b、L2c、L2d・・位置検出光 10 .... Optical position detection device, 10R ... Detection area, 12A, 12B, 12C, 12D ... Light source for position detection, 13 .... Light guide plate, 15 .... Photo detector, 15a ... Light receiving part, 50 ... · Light source drive circuit, 60 ·· Position detector, 70 · · Semiconductor integrated circuit, 71 · · Drive pulse output terminal, 72, 74 · · First drive pulse output terminal (drive pulse output portion), 73, 75 · · Second drive pulse output terminal (drive pulse output unit), 100 ... display device with position detection function, 200 ... image generating device, 510 ... drive pulse output circuit, 512 ... timing control unit, 520 ... delay circuit , L2a, L2b, L2c, L2d ... Position detection light

Claims (9)

検出領域内の対象物体の位置を光学的に検出するための光学式位置検出装置であって、
前記対象物体に照射される位置検出光を放出する複数の位置検出用光源を備えた位置検出用光源装置と、
前記複数の位置検出用光源に駆動パルスを異なるタイミングで供給して前記検出領域内に形成される前記位置検出光の光強度分布の方向を切り換える光源駆動回路と、
前記対象物体で反射した前記位置検出光を受けるように前記検出領域に向けて配置された光検出器と、
該光検出器での検出結果および前記光強度分布に基づいて前記対象物体の位置を検出する位置検出部と、
を有し、
前記光源駆動回路は、前記駆動パルスを出力する駆動パルス出力部を備えた駆動パルス出力回路と、同一の前記駆動パルス出力部から出力された前記駆動パルスを遅延させて当該駆動パルスを前記複数の位置検出用光源に異なるタイミングで出力する遅延回路と、を有していることを特徴とする光学式位置検出装置。
An optical position detection device for optically detecting the position of a target object in a detection region,
A position detection light source device comprising a plurality of position detection light sources for emitting position detection light applied to the target object;
A light source driving circuit that supplies driving pulses to the plurality of position detection light sources at different timings to switch the direction of the light intensity distribution of the position detection light formed in the detection region;
A photodetector arranged toward the detection region to receive the position detection light reflected by the target object;
A position detection unit for detecting the position of the target object based on the detection result of the photodetector and the light intensity distribution;
Have
The light source drive circuit includes a drive pulse output circuit that includes a drive pulse output unit that outputs the drive pulse, and delays the drive pulse output from the same drive pulse output unit so that the drive pulse is output to the plurality of drive pulses. And a delay circuit that outputs the position detection light source at different timings.
前記光源駆動回路は、前記駆動パルス出力部として駆動パルス出力端子を備えた半導体集積回路内に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の光学式位置検出装置。   The optical position detection device according to claim 1, wherein the light source driving circuit is configured in a semiconductor integrated circuit including a driving pulse output terminal as the driving pulse output unit. 前記遅延回路は、前記駆動パルス出力部と前記位置検出用光源との間に容量および抵抗が電気的に接続されたCR遅延回路であることを特徴とする請求項1または2に記載の光学式位置検出装置。   The optical system according to claim 1, wherein the delay circuit is a CR delay circuit in which a capacitor and a resistor are electrically connected between the drive pulse output unit and the position detection light source. Position detection device. 前記駆動パルス出力回路は、前記駆動パルス出力部を1つ備えていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。   4. The optical position detection device according to claim 1, wherein the drive pulse output circuit includes one drive pulse output unit. 5. 前記駆動パルス出力回路は、前記駆動パルス出力部として、互いにずれたタイミングで前記駆動パルスを出力する複数の駆動パルス出力部を備えていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。   4. The drive pulse output circuit includes a plurality of drive pulse output units that output the drive pulses at timings shifted from each other as the drive pulse output unit. 5. An optical position detection apparatus according to 1. 前記駆動パルス出力回路は、前記駆動パルス出力部を複数備えるとともに、当該複数の駆動パルス出力端子から前記駆動パルスを出力するタイミングを制御するタイミング制御部を備えていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。   2. The drive pulse output circuit includes a plurality of the drive pulse output units and a timing control unit that controls timing of outputting the drive pulses from the plurality of drive pulse output terminals. 4. The optical position detection device according to any one of items 1 to 3. 前記位置検出部は、前記駆動パルスの定電流領域が前記位置検出用光源に供給されている期間における前記光検出器での検出結果および前記光強度分布に基づいて前記対象物体の位置を検出するための検出期間選択部を備えていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。   The position detection unit detects the position of the target object based on a detection result of the photodetector and the light intensity distribution during a period in which a constant current region of the drive pulse is supplied to the position detection light source. The optical position detection apparatus according to claim 1, further comprising a detection period selection unit for detecting the position. 前記位置検出用光源装置は、前記複数の位置検出用光源から放出された前記位置検出光を内部に採り込む複数の光入射部と、該光入射部から採り込んだ前記位置検出光を前記検出領域に放出して前記検出領域内に前記強度分布を形成する導光板と、を備えていることを特徴とすることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。   The position detection light source device includes a plurality of light incident portions that incorporate the position detection light emitted from the plurality of position detection light sources, and the position detection light that is captured from the light incidence portions. The optical position according to claim 1, further comprising: a light guide plate that emits to a region and forms the intensity distribution in the detection region. Detection device. 請求項1乃至8の何れか一項に記載の光学式位置検出装置を備えた位置検出機能付き表示装置であって、
前記導光板に対して平面視で重なる領域に画像を形成する画像生成装置を有していることを特徴とする位置検出機能付き表示装置。
A display device with a position detection function, comprising the optical position detection device according to any one of claims 1 to 8,
A display device with a position detection function, comprising: an image generation device that forms an image in a region overlapping the light guide plate in plan view.
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