WO2011033806A1 - 位置検出システム、表示パネル、および表示装置 - Google Patents

位置検出システム、表示パネル、および表示装置 Download PDF

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WO2011033806A1
WO2011033806A1 PCT/JP2010/056567 JP2010056567W WO2011033806A1 WO 2011033806 A1 WO2011033806 A1 WO 2011033806A1 JP 2010056567 W JP2010056567 W JP 2010056567W WO 2011033806 A1 WO2011033806 A1 WO 2011033806A1
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WO
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light
receiving sensor
unit
sensor unit
shadows
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Application number
PCT/JP2010/056567
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English (en)
French (fr)
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雅幸 畠
敏明 中川
吉水　敏幸
之雄 水野
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シャープ株式会社
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Filing date
Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0428—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by sensing at the edges of the touch surface the interruption of optical paths, e.g. an illumination plane, parallel to the touch surface which may be virtual
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04104—Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger

Definitions

  • the present invention relates to a position detection system for detecting the position of an object, a display panel (liquid crystal display panel or the like) on which the position detection system is mounted, and a display device (liquid crystal display device or the like) on which the display panel is mounted.
  • Recent liquid crystal display devices may be equipped with a touch panel that can set various instructions on the liquid crystal display device by touching a finger or the like. There are various mechanisms for a position detection system for an object such as a finger on such a touch panel.
  • the touch panel 149 disclosed in Patent Document 1 shown in FIG. 16 is a position detection system using light, and includes two optical transmission / reception units 129 (129A and 129B).
  • the light transmission / reception unit 129 (129A / 129B) includes a light receiving element 122 (122A / 122B), a light emitting element 123 (123A / 123B), and a polygon mirror 124 (124A / 124B).
  • the light transmission / reception unit 129 is located near both ends of the retroreflective sheet 131 surrounding the touch panel 149, and supplies the light from the light emitting element 123 to the retroreflective sheet 131 via the polygon mirror 124.
  • the reflected light from the retroreflective sheet 131 is incident on the light receiving element 122 after being reflected by the polygon mirror 124.
  • an object (shielding object) S such as a finger
  • the reflected light is blocked and does not enter the light receiving element 122.
  • the received light data in the light receiving element 122 includes a change corresponding to light being blocked. Therefore, the position of the object is obtained from this change.
  • the position detection system of the touch panel 149 uses only two optical transmission / reception units 129A and 129B, only one object such as a finger can be detected.
  • the light transmission / reception unit 129 includes the light receiving element 122, the light emitting element 123, the polygon mirror 124, and a plurality of members in one unit, the structure becomes complicated, resulting in an increase in cost. Absent.
  • the present invention has been made to solve the above problems.
  • the object is to provide a simple position detection system or the like that can simultaneously detect a plurality of objects such as fingers.
  • the position detection system includes a light source unit including a plurality of light sources, a light receiving sensor unit that receives light from the light source, and a position detection unit that detects a position of a shield that blocks light from the light source from a change in received light amount in the light receiving sensor. ,including.
  • the light-receiving sensor unit has two side-type linear light-receiving sensors facing each other and a bridge-type linear light bridge extending from one side-type linear light-receiving sensor to the other side-type linear light-receiving sensor.
  • the space overlapping the area surrounded by these linear light receiving sensors is a two-dimensional coordinate map space in which the position of the shielding object can be specified from the change in the amount of received light.
  • the light source unit includes a plurality of P (three or more integers) light sources, and these light sources are arranged so as to face the bridge-type linear light receiving sensor while being spaced apart from each other, and are lit in order. Supply light to the coordinate map space. Further, the position detection unit receives light according to P or more shadows in the linear light receiving sensor unit that is generated by illuminating the (P-1) or less shields in which light from a plurality of light sources is arranged in the coordinate map space. From the quantity change, the position of one or more shielding objects in the coordinate map area is detected using a triangulation method.
  • the position detection unit is based on one of the three light sources and the light of the light source. Connections connecting the shadows in the linear light-receiving sensor unit with another one of the three light sources and connections connecting the shadows in the linear light-receiving sensor unit based on the light of the light source and the last one of the three light sources and the light source It is preferable that a part of the dense area of the intersection generated by the three types of connections connecting the shadows in the linear light receiving sensor unit based on the light is the position of the shielding object.
  • the position detection unit preferably sets the intersection satisfying the following (1) and (2) as the position of the shielding object.
  • the position detection unit specifies the position of the shielding object as follows.
  • the position detection unit includes a part included in one overlapping area of the first surrounding area, the second surrounding area, and the third surrounding area, and another one of the first surrounding areas. It is desirable that a part included in the overlapping region of the first surrounding region, the second surrounding region, and the third surrounding region is the position of the shielding object.
  • two surrounding areas in the coordinate map area surrounded by one light source and both ends of the width of each of the two shadows in the linear light receiving sensor unit based on the light of the light source are defined as two first surrounding areas.
  • one enclosed area in the coordinate map area surrounded by another light source and both ends of the width of one shadow in the linear light receiving sensor unit based on the light of the light source is defined as one second enclosed area.
  • one enclosed area in the coordinate map area surrounded by another light source and both ends of one shadow width in the linear light receiving sensor unit based on the light of the light source is designated as one third enclosed area. To do.
  • a liquid crystal display panel equipped with this position detection system that is, a touch panel, can recognize a gesture operation using two objects (such as fingers).
  • this touch panel has a relatively simple structure, it is possible to suppress an increase in the cost of the touch panel.
  • a plurality of objects such as fingers can be detected simultaneously, and the cost can be reduced because of the simple structure.
  • FIG. 7A to FIG. 7C are plan views mainly showing connections.
  • FIG. 9A to FIG. 9C are plan views mainly showing connection and surrounding areas
  • the top view which showed the shadow of the target object when LED23A light-emits The top view which showed the shadow of the target object when LED23B light-emits
  • the top view which showed the shadow of the target object when LED23C light-emits 11A to 11C are plan views mainly showing the surrounding areas EAa12, EAb1, and EAc12.
  • FIGS. 12A and 12B are plan views mainly showing the surrounding areas EAa12, EAb2, and EAc12. Plan view summarizing FIGS. 12A and 12B The top view which showed the shadow of the target object when LED23A light-emits The top view which showed the shadow of the target object when LED23B light-emits The top view which showed the shadow of the target object when LED23C light-emits
  • FIG. 13A to FIG. 13C are plan views mainly showing connections. Partial sectional view of liquid crystal display Plan view showing a conventional touch panel
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a liquid crystal display device [display device] 69.
  • the liquid crystal display device 69 includes a backlight unit [illumination device] 59 and a liquid crystal display panel [display panel] 49.
  • the backlight unit 59 is an illuminating device equipped with a light source such as an LED (Light Emitting Diode) or a fluorescent tube, and emits light (backlight light BL) to the liquid crystal display panel 49 which is a non-light emitting display panel. ).
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode) or a fluorescent tube
  • backlight light BL light
  • the liquid crystal display panel 49 which is a non-light emitting display panel.
  • the liquid crystal display panel 49 that receives light includes an active matrix substrate 42 and a counter substrate 43 that sandwich the liquid crystal 41.
  • the active matrix substrate 42 is arranged so that the gate signal lines and the source signal lines intersect with each other, and at the intersection of the both signal lines, the applied voltage to the liquid crystal (liquid crystal molecules) 41 is adjusted.
  • Necessary switching elements for example, Thin Film Transistor are arranged.
  • a polarizing film 44 is attached to the light receiving side of the active matrix substrate 42 and the emission side of the counter substrate 43.
  • the liquid crystal display panel 59 as described above displays an image using a change in light transmittance caused by the inclination of the liquid crystal molecules 41 in response to the applied voltage.
  • the liquid crystal display panel 49 is also equipped with a position detection system PM.
  • the liquid crystal display panel 49 on which the position detection system PM is mounted may be referred to as a touch panel.
  • the position detection system PM is a system that detects where the finger as shown in FIG. 2 is on the liquid crystal display panel 49.
  • FIG. 1 is a plan view of the position detection system PM and a block diagram of the microcomputer unit 11 required for controlling the position detection system PM). Is an explanatory diagram).
  • the position detection system PM includes a protection sheet 21, a line sensor unit [light receiving sensor unit] 22U, an LED unit [light source unit] 23U, a reflection mirror unit 24U, and a microcomputer unit 11.
  • the protective sheet 21 is a sheet that covers the counter substrate 43 of the liquid crystal display panel 49 (more specifically, the polarizing film 44 on the counter substrate 43). This protective sheet 21 is arranged between the finger and the display surface by disposing an object such as a finger on the display surface side of the liquid crystal display panel 49, and prevents damage to the liquid crystal display panel 49.
  • the line sensor unit 22U is a unit in which three line sensors 22 (22A to 22C) in which light receiving chips CP (see FIG. 3A described later) are arranged in a line are arranged. However, the three line sensors 22A to 22C may be integrated in a series.
  • the line sensor unit 22U is disposed in the same layer as the liquid crystal 41, that is, between the active matrix substrate 42 and the counter substrate 43, and faces the light receiving surface toward the counter substrate 43. The light receiving mechanism will be described later.
  • the line sensors 22A to 22C are arranged so as to surround a certain area (enclosed shape).
  • the arrangement shape of the line sensor unit 22U is not particularly limited as long as it is a surrounding shape surrounding a certain region.
  • the line sensor unit 22U includes a line sensor 22A and a line sensor 22B that are arranged to face each other as shown in FIG. 1, and a line sensor [side type linear light receiving sensor] 22A to a line sensor [side type linear light receiving sensor] 22B.
  • Line sensor [bridge type linear light receiving sensor] 22C extending between the line sensors 22A to 22C, the line sensors 22A to 22C are arranged in a bracket shape (“[” shape) surrounding a certain area. That is, the line sensor 22A, the line sensor 22C, and the line sensor 22B are arranged in a bracket shape while forming a series.
  • a rectangular area surrounded by the line sensors 22A to 22C in the line sensor unit 22U is defined as a coordinate map area MA, and a space in which a finger or the like is arranged overlapping the coordinate map area MA is an object arrangement space [coordinate map space]. Let it be MS. Further, the line direction of the line sensor 22C is the X direction, the line direction of the line sensors 22A and 22B is the Y direction, and the direction intersecting (orthogonal) with the X direction and the Y direction is the Z direction.
  • the LED unit 23U is a unit in which three LEDs 23 (23A to 23C) are arranged in a row on the protective sheet 21. More specifically, the LED unit 23U has LEDs [point light sources] 23A to 23C arranged so as to face the line sensor 22C while being spaced apart from each other. That is, the LEDs 23A to 23C are arranged in a line along the line direction (X direction) of the line sensor 22C, and are arranged so as to close the bracket-shaped openings that are the arrangement shape of the line sensor unit 22U.
  • the LEDs 23A to 23C make the traveling direction of the emitted light [light source light] follow the sheet surface of the protective sheet 21 (the XY plane direction defined by the X direction and the Y direction) and are surrounded by the line sensors 22A to 22C. Directed to the object placement space MS that overlaps the coordinate map area MA (that is, the space on the protective sheet 21 that overlaps the coordinate map area MA).
  • the reflection mirror unit 24U is a unit in which three linear reflection mirrors 24 (24A to 24C) are arranged in the same manner as the line sensors 22A to 22C. More specifically, the reflection mirror unit 24U superimposes the reflection mirror 24A on the line sensor 22A, the reflection mirror 24B on the line sensor 22B, and the reflection mirror 24C on the line sensor 22C on the protective sheet 21. That is, the reflection mirror unit 24U surrounds the target arrangement space MS on the protective sheet 21 that overlaps the coordinate map area MA with the reflection mirrors 24A to 24C.
  • the LED 23A is disposed near one end of the reflection mirror 24A that is not adjacent to the reflection mirror 24C. In other words, the LED 23A is disposed near one end of the licensor 22A that is not adjacent to the licensor 22C. Therefore, the light emitted from the LED 23A reaches the protective sheet 21 that overlaps the coordinate map area MA, that is, the target arrangement space MS.
  • the LED 23B is disposed near one end of the reflection mirror 24B that is not adjacent to the reflection mirror 24C. In other words, the LED 23B is disposed near one end of the line sensor 22B that is not adjacent to the line sensor 22C. Therefore, the light emitted from the LED 23B spreads over the protective sheet 21 overlapping the coordinate map area MA.
  • the reflecting mirror unit 24U on the protective sheet 21 is tilted so that the mirror surface of the reflecting mirror 24A can receive the light of the LED unit 23U, and is directed toward the light receiving surface of the line sensor 22A, and the mirror surface of the reflecting mirror 24B is directed to the LED unit 23U.
  • the light is directed toward the light receiving surface of the line sensor 22B while being tilted so as to receive the light
  • the mirror surface of the reflecting mirror 24C is directed toward the light receiving surface of the line sensor 22C while being tilted so that the light from the LED unit 23U can be received.
  • the reflection mirror unit 24U guides the light traveling in the target arrangement space MS on the protective sheet 21 to the line sensor unit 22U.
  • the line sensor unit 22U receives light traveling in the target arrangement space MS.
  • a light shielding film BF is preferably attached to the reflection mirror unit 24U (ie, the reflection mirrors 24A to 24C) and the LED unit 23U (ie, the LEDs 23A to 23C) in order to suppress light leakage to the outside.
  • a light shielding film BF may be attached to the outer surface of the reflecting mirror 24 facing the outside and the outer surface of the LED 23 facing the outside.
  • the microcomputer unit 11 controls the position detection system PM and includes an LED driver 18 and a position detection unit 12.
  • the LED driver 18 is a driver that supplies an operating current to the LEDs 23A to 23C of the LED unit 23U.
  • the position detection unit 12 includes a memory 13, a detection management unit 14, a surrounding area setting unit 15, a connection setting unit 16, and a position specifying unit 17.
  • the memory 13 stores a coordinate map area MA for specifying the position of a finger or the like when an object such as a finger is arranged in the target arrangement space MS.
  • the coordinate map area MA is defined by the number of light receiving chips CP incorporated in the line sensors 22A to 22C arranged in a bracket shape as shown in FIG. 3A, for example.
  • the line sensor 22A includes m light receiving chips CP
  • the line sensor 22B includes m light receiving chips CP
  • the line sensor 22C includes n light receiving chips CP (n and m are plural).
  • the outermost light receiving chip CP of the line sensor 22A and the outermost light receiving chip CP of the line sensor 22B face each other along the X direction in the line sensors 22A and 22B arranged in parallel. Further, the line sensor 22C spans between the outermost light receiving chips CP in the line sensors 22A and 22B facing each other.
  • the coordinate map area MA is a large section area in which the width W for each light receiving chip CP in the line sensors 22A to 22C is extended in a direction orthogonal to the line direction of the line sensors 22A to 22C including each light receiving chip CP. It is divided.
  • the width W of each light receiving chip CP in the line sensor 22A extends in the X direction to become m large divided areas
  • the width W of each light receiving chip CP in the line sensor 22B extends in the X direction to m large. It becomes a partitioned area. Note that the large section area based on the light receiving chip CP included in the line sensor 22A matches the large section area based on the light receiving chip CP included in the line sensor 22B. Further, the width W of each light receiving chip CP in the line sensor 22C extends in the Y direction and becomes n large divided regions.
  • the coordinate map area MA is an area filled with the small divisions as shown in FIG. 3B.
  • a coordinate map area MA having matrix-like small sections is formed. Then, by forming such a coordinate map area MA, it is possible to specify the position of a finger or the like in the target arrangement space MS overlapping the coordinate map area MA.
  • the longitudinal direction is along the X direction
  • the short direction is along the Y direction.
  • the detection management unit 14 controls the LED unit 23U through the LED driver 18, and determines the light receiving state in the line sensor unit 22U through the line sensor unit 22U. More specifically, the detection management unit 14 controls the light emission timing and the light emission time of the LEDs 23A to 23C by the control signal, and the shadow generated in the line sensors 22A to 22C from the values (signal intensity) of the light reception signals of the line sensors 22A to 22C. [Shadow counting step].
  • the line sensors 22B and 22C reach the line sensor unit 22U.
  • the dark hatched portion connected to the object (shielding object) (1) and (2) means a shadow
  • the other thin hatch means an area irradiated with light, and is hatched.
  • the LED 23A means that light is emitted.
  • change areas V1 and V2 occur in the light reception data (light reception signal) in the line sensor unit 22U.
  • the arrangement of the graph indicating the received light data is matched with the positions of the line sensors 22A to 22C.
  • the detection management unit 14 counts the number of shadows overlapping the line sensor unit 22U by the number of change regions V1 and V2 generated in the light reception data (signal intensity of the data signal) in the line sensor unit 22U.
  • the enclosure area setting unit 15 sets an enclosure area EA that connects the shadow in the line sensor unit 22U and the LED 23 that creates the shadow in the coordinate map area MA [enclosure area setting step].
  • the surrounding area setting unit 15 is an area (enclosing area EAa1) surrounded by one light source LED 23A and both ends of one shadow width in the line sensor 22C based on the light of the LED 23A.
  • the surrounding area setting unit 15 sets an area (enclosing area EAa2) surrounded by the LED 23A and both ends of one shadow width in the line sensor 22B based on the light of the LED 23A. Details of how to set the position of an object such as a finger using the surrounding area EA (for example, EAa1 and EAa2) will be described later.
  • connection setting unit 16 sets a connection line L (for example, La1 and La2) that connects one shaded point in the line sensor unit 22U and the LED 23 that creates the shadow in the coordinate map area MA [connection setting process].
  • the one point may be an intermediate point in the width direction of the shadow in the line sensor 22, that is, in the arrangement direction of the light receiving chips CP where the shadow reaches.
  • the connection line L that connects the intermediate point and the LED 23 may be set as a line that bisects the angle of the LED 23 in the surrounding area EA at the apex while passing through the LED 23. Details of how to set the position of an object such as a finger using this connection L (for example, La1 and La2) will be described later.
  • the position specifying unit 17 specifies the position of an object such as a finger using at least one of the enclosing area EA set by the enclosing area setting unit 15 and the connection L set by the connection setting unit 16 [position specifying step]. . Specifically, it is as follows.
  • the detection management unit 14 causes the LED 23A to emit light as shown in FIG. 7A via the LED driver 18, the detection management is performed when the line sensor unit 22U detects a shadow caused by the objects (1) and (2).
  • the unit 14 determines that the number of shadows is two from the light reception data of the line sensor unit 22U.
  • the line sensor unit 22U detects the shadow caused by the objects (1) and (2).
  • the management unit 14 determines that the number of shadows is two from the light reception data of the line sensor unit 22U.
  • the detection management unit 14 causes the LED 23C to emit light as shown in FIG. 7C via the LED driver 18, the detection management is performed when the line sensor unit 22U detects a shadow caused by the objects (1) and (2).
  • the unit 14 determines that the number of shadows is two from the light reception data of the line sensor unit 22U.
  • the detection management unit 14 turns on the LEDs 23A to 23C individually and sequentially, and counts the shadows of the objects (1) and (2) caused by the light of the LEDs 23A to 23C from the light reception data of the line sensor unit 22U. Further, the detection management unit 14 counts the total number of shadows generated by the light of the LEDs 23A to 23C [shadow counting step]. As a result, when the objects (1) and (2) are located as shown in FIGS. 7A to 7C, the detection management unit 14 determines that six shadows have occurred.
  • the detection management unit 14 specifies which section of the outermost linear area of the coordinate map area MA the shadow occupies from the data (map data) of the coordinate map area MA acquired from the memory 13 (see FIG. 3B). .
  • the shadows are divided into one row of partition regions from the reference partition E to the partition G, one row of partition regions from the partition G to the partition H, and one row of partition regions from the partition H to the partition F.
  • connection setting unit 16 sets the connection L in the coordinate map area MA using the specific section data transmitted from the detection management unit 14.
  • This connection line L is a section in a plurality of sections indicating the width of one shadow in the coordinate map area MA, for example, an intermediate section of a plurality of sections (specific section data) arranged in a line indicating a shadow, and an emission point of the LED 23. It is a connection which connects the section shown.
  • connection La1 is set.
  • the specific division data which shows the shadow of a target object (2), the intermediate division between the divisions of both ends, and the reference division E which is a division which shows the emission point of LED23A are tied.
  • Connection La2 is set.
  • the specific section data indicating the shadow of the object (1), the intermediate section between the sections at both ends, and the section J that is a section indicating the emission point of the LED 23C; are connected to set the connection Lc1.
  • the intermediate division between the divisions of both ends and the division J which is a division which shows the emission point of LED23C are connected by the specific division data which shows the shadow of a target object (2), and it connects. Lc2 is set.
  • connection setting unit 16 sets six connections L [connection setting step], and transmits data (connection data) indicating the connections L to the position specifying unit 17.
  • the position specifying unit 17 specifies the intersection of the connection lines L from the connection data transmitted from the connection setting unit 16. Then, eleven intersection points IP1 to IP11 are specified as shown in FIG. The figure shown at the tip of the white line arrow is an enlarged partial view. The positions of these intersection points IP are identified by, for example, triangulation using the reference section E as a fixed point and a line connecting the reference point E to the section F (also referred to as the X axis) as a base line. Furthermore, the position specifying unit 17 specifies two places where three intersection points IP are dense among the eleven intersection points IP. In addition, the setting of the space
  • the position specifying unit 17 densely gathers the intersection point IP1 (intersection point between the connection line La1 and the connection line Lb1), the intersection point IP2 (intersection point between the connection line Lb1 and the connection line Lc1), and the intersection point IP3 (intersection point between the connection line Lc1 and the connection line La1).
  • the position specifying unit 17 densely gathers the intersection point IP4 (intersection point between the connection line La2 and the connection line Lb2), the intersection point IP5 (intersection point between the connection line Lb2 and the connection line Lc2), and the intersection point IP6 (intersection point between the connection line Lc2 and the connection line La2).
  • Judge. And these two places are specified as the position of the object (1) (2) such as a finger [position specifying step].
  • the position detection unit 12 including the position specifying unit 17 uses a part of a dense area of intersections IP1 to IP3 generated by the connection La1 based on the LED 23A, the connection Lb1 based on the LED 23B, and the connection Lc1 based on the LED 23C as one object.
  • the position (1) is determined, and a part of the dense area of the intersections IP4 to IP6 generated by the connection La2 based on the LED 23A, the connection Lb2 based on the LED 23B, and the connection Lc2 based on the LED 23C is set as another object (2 ) Position.
  • the center of a region surrounded by the intersection point IP that is, the triangular region having the intersection points IP1 to IP3 as vertices, and the intersection points IP4 to IP6 as vertices It is good also considering the gravity center of the triangular area to be the position of the object (1) (2).
  • the number of shadows counted by the line sensor unit 22U varies depending on the arrangement of the objects (1) and (2).
  • the LED 23A emits light as shown in FIG. 9A
  • the detection management unit 14 determines that the number of shadows is two from the light reception data of the line sensor unit 22U
  • the LED 23B emits light as shown in FIG. 9B.
  • FIG. 9C a case as shown in FIG. 9C also occurs.
  • the detection management unit 14 determines that the number of shadows is one from the light reception data of the line sensor unit 22U.
  • the detection management unit 14 turns on the LEDs 23A to 23C individually and sequentially, and the shadow of the object (1) (2) generated by the light of each of the LEDs 23A to 23C is line sensor unit. It counts from the light reception data of 22U. Then, the detection management unit 14 determines that the total number of shadows generated by the lights of the LEDs 23A to 23C is 5 [shadow count process].
  • the detection management unit 14 obtains specific section data indicating which section of the outermost linear area of the coordinate map area MA the shadow occupies [specific section data setting step], and the specific section data is connected to the connection setting section. 16 and the enclosed area setting unit 15. More specifically, the detection management unit 14 transmits two specific section data corresponding to the light emission of the LED 23A and two specific section data corresponding to the light emission of the LED 23B to the connection setting unit 16, and responds to the light emission of the LED 23C. One specific section data is transmitted to the surrounding area setting unit 15. Note that the detection management unit 14 sets the transmission destination of the specific section data according to the number of shadows.
  • the connection setting unit 16 sets the connection L using the specific section data transmitted from the detection management unit 14. That is, the connection setting unit 16 connects the lines La1 and La2 [first connection] based on the specific section data corresponding to the light emission of the LED 23A and the connections Lb1 and Lb2 [second connection based on the specific section data corresponding to the light emission of the LED 23B. ] [Connection setting step]. Then, the connection setting unit 16 transmits the four connection data to the position specifying unit 17.
  • the surrounding area setting unit 15 sets an area (enclosing area EAc12) surrounded by the LED 23C as one light source and both ends of one shadow width in the line sensor unit 22U based on the light of the LED 23C [enclosing area setting step. ]. More specifically, the enclosing area EAc12 is set by the section J that is a section indicating the emission point of the LED 23C and the outermost two sections indicated by the specific section data corresponding to the light emission of the LED 23C. In other words, the connection between the section J and the outermost section of the specific section data is set, and the connection between the section J and another outermost section of the specific section data is set.
  • the surrounding area setting unit 15 obtains one surrounding area EAc12 and positions the surrounding area data (in other words, the connection data and the specific section data corresponding to the outer periphery of the surrounding area EAc12) indicating the surrounding area EAc12. It transmits to the specifying unit 17.
  • the position specifying unit 17 specifies the intersection of the connection lines L from the connection data transmitted from the connection setting unit 16. Then, as shown in FIG. 10, four intersection points IP21 to IP24 are specified. Further, the position specifying unit 17 specifies an intersection IP that overlaps the enclosed area EAc12 among the four intersections IP21 to IP24 from the enclosed area data transmitted from the enclosed area setting unit 15 [position specifying step].
  • the position specifying unit 17 determines that the intersection IP21 (intersection of the connection La1 and the connection Lb1) and the intersection IP22 (intersection of the connection La2 and the connection Lb2) are the intersection IP overlapping the surrounding area EAc12. Then, these two intersections IP21 and IP22 are specified as the positions of the objects (1) and (2) such as fingers.
  • the position detection unit 12 including the position specifying unit 17 has two connection lines La1 and La2 that are generated by individually connecting two shadows from one LED 23A that simultaneously generates two shadows, and two shadows at the same time.
  • the intersections IP21 to IP24 of the two connections Lb1 and Lb2 generated by individually connecting the two shadows are specified from the LED 23B that generates
  • the position detection unit 12 specifies an enclosed area EAc12 in the coordinate map area MA surrounded by the LED 23C and both ends of the width of one shadow in the sensor unit 22U based on the light of the LED 23C, and intersects with the enclosed area EAc12 Specify IP. Then, as shown in FIG. 10, these intersections IP21 and IP22 are specified as the positions of the objects (1) and (2) such as fingers.
  • the line sensor unit 22U detects only one shadow by the light from the LED 23C, which is one of the three LEDs 23. In some cases, the line sensor unit 22U detects only one shadow with the light from the LEDs 23A and 23C, which are two of the three LEDs 23.
  • the detection management unit 14 turns on the LEDs 23A to 23C individually and sequentially, and the shadow of the object (1) (2) caused by the light of each of the LEDs 23A to 23C is line sensor unit. It counts from the light reception data of 22U. Then, the detection management unit 14 determines that the total number of shadows generated by the lights of the LEDs 23A to 23C is four [shadow counting step]. Further, the detection management unit 14 surrounds one specific section data corresponding to the light emission of the LED 23A, two specific section data corresponding to the light emission of the LED 23B, and one specific section data corresponding to the light emission of the LED 23C. Transmit to the area setting unit 15 [specific section data setting step].
  • the enclosed area setting unit 15 sets an area (enclosed area EAa12) surrounded by the LED 23A and both ends of one shadow width in the line sensor unit 22U based on the light of the LED 23A. More specifically, the surrounding area EAa12 is set by the reference section E that is a section indicating the emission point of the LED 23A and the outermost two sections indicated by the specific section data corresponding to the light emission of the LED 23A [enclosed area setting step]. In other words, the connection between the reference section E and the outermost section of the specific section data is set, and the connection between the reference section E and another outermost section of the specific section data is set. Then, the surrounding area setting unit 15 transmits the surrounding area data indicating the surrounding area EAa12 [second surrounding area] to the position specifying unit 17.
  • the surrounding area setting unit 15 sets areas (enclosing areas EAb1 and EAb2) surrounded by the LED 23B and both ends of two shadow widths in the line sensor unit 22U based on the light of the LED 23B. More specifically, the surrounding areas EAb1 and EAb2 are set by the section F, which is a section indicating the emission point of the LED 23B, and the outermost two sections shown for each specific section data corresponding to the light emission of the LED 23B. ]. In other words, the connection between the section F and the outermost section of each specific section data is set, and the connection between the section F and another outermost section of each specific section data is set. Then, the surrounding area setting unit 15 transmits the surrounding area data indicating the surrounding areas EAb1 and EAb2 [first surrounding area] to the position specifying unit 17.
  • the surrounding area setting unit 15 sets an area (enclosing area EAc12) surrounded by the LED 23C and both ends of one shadow width in the line sensor unit 22U based on the light of the LED 23C [enclosing area setting step]. Then, the surrounding area setting unit 15 transmits the surrounding area data indicating the surrounding area EAc12 [third surrounding area] to the position specifying unit 17.
  • the position specifying unit 17 specifies the overlapping area PA where the different types of surrounding areas EA overlap from the surrounding area data EA transmitted from the surrounding area setting unit 15. For example, as shown in FIG. 12A, an area PA1 where the surrounding area EAa12 based on the LED 23A, the surrounding area EAb1 which is one of the two surrounding areas EA based on the LED 23B, and the surrounding area EAc12 based on the LED 23C overlap is specified. . And the range (for example, circle of the maximum diameter which covers superimposition field PA1) which can cover this superimposition field PA1 is specified as the position of objects (1), such as a finger [position specification process].
  • the position specifying unit 17 overlaps the surrounding area EAa12 based on the LED 23A, the surrounding area EAb2 which is the other of the two surrounding areas EA based on the LED 23B, and the surrounding area EAc12 based on the LED 23C.
  • the area PA2 is specified.
  • a range that covers this overlapping area PA2 is specified as the position of the object (2) such as a finger [position specifying step].
  • the position detection unit 12 including the position specifying unit 17 is a coordinate map of the two surrounding areas EAb1 and EAb2 surrounded by the LED 23B and both ends of the widths of the two shadows in the line sensor unit 22U based on the light of the LED 23B. Set on area MA.
  • the position detection unit 12 sets one surrounding area EAa12 surrounded by the LED 23A and both ends of one shadow width in the line sensor unit 22U based on the light of the LED 23A on the coordinate map area MA.
  • the position detection unit 12 sets one surrounding area EAc12 surrounded by the LED 23C and both ends of one shadow width in the line sensor unit 22U based on the light of the LED 23C on the coordinate map area MA.
  • the position detection unit 12 includes one enclosed area EAb1, an enclosed area EAa12, and a part included in an overlapping area of the enclosed area EAc12, another enclosed area EAb2, an enclosed area EAa12, and A part included in the overlapping region of the surrounding region EAc12 is set as the position of the objects (1) and (2).
  • the center of gravity of the overlapping area PA1 or the center of the maximum diameter circle covering the overlapping area PA2 may be set as the position of the object.
  • the line sensor unit 22U detects only one shadow by the light from each of the LEDs 23A to 23C, there is a case where only one object is arranged in the object arrangement space MS.
  • the detection management unit 14 turns on the LEDs 23A to 23C individually and sequentially, and the shadow of the object (1) generated by the light of each LED 23A to 23C is received by the line sensor unit 22U. Count from the data. That is, the detection management unit 14 determines that the total number of shadows generated by the lights of the LEDs 23A to 23C is three [shadow count process].
  • the detection management unit 14 connects one specific section data corresponding to the light emission of the LED 23A, one specific section data corresponding to the light emission of the LED 23B, and one specific section data corresponding to the light emission of the LED 23C. It transmits to the setting part 16 [specific division data setting process].
  • the connection setting unit 16 sets the connection L using the specific section data transmitted from the detection management unit 14. That is, the connection setting unit 16 connects the connection La1 based on the specific section data corresponding to the light emission of the LED 23A, the connection Lb1 based on the specific section data corresponding to the light emission of the LED 23B, and the connection Lc1 based on the specific section data corresponding to the light emission of the LED 23C. And [Connection setting step]. Then, the connection setting unit 16 transmits the three connection data to the position specifying unit 17.
  • the position specifying unit 17 sets the intersection of the connections L from the connection data transmitted from the connection setting unit 16. Then, as shown in FIG. 14, three intersection points IP1 to 1P3 are set. And the location where this intersection is crowded is specified as the position of the object (1) such as a finger [position specifying step].
  • the position detection unit 12 including the position specifying unit 17 uses a part of the dense basin of intersections IP1 to IP3 generated by the connection La1 based on the LED 23A, the connection Lb1 based on the LED 23B, and the connection Lc1 based on the LED 23C as one object. Judged as the position.
  • the center of gravity of the triangular area having the intersections IP1 to IP3 as vertices may be set as the position of the object (1).
  • the position detection unit 12 generates the line sensor unit 22U generated by illuminating the two objects (1) and (2) arranged in the object arrangement space MS (coordinate map space) with the light from the plurality of LEDs 23A to 23C. From the change in the amount of received light according to three or more shadows in (the occurrence of the change areas V1 and V2 in the received light data), one object (1) or two objects (1) and (2) in the coordinate map area MA The position is detected using triangulation.
  • the shadow of the object overlapping the coordinate map area MA surrounded by the line sensor unit 22U is detected from the light reception data of the line sensor unit 22U, and data based on the shadow (specific section data, connection data, enclosed area data, etc.) ) To detect the position of the object by triangulation.
  • the position detection system PM including the position detection unit 12 includes only the bracket-shaped line sensor unit 22U and the three LEDs 23A to 23C (LED unit 23U) arranged in the bracket-shaped opening in terms of mechanism (hardware).
  • the liquid crystal display panel 49 equipped with the position detection system PM that is, the touch panel 49 can recognize a gesture operation using two objects (such as fingers).
  • the touch panel 49 has a relatively simple structure, an increase in cost of the touch panel 49 and the liquid crystal display device 69 equipped with the touch panel 49 can be suppressed.
  • the number of the LEDs 23 included in the LED unit 23U is three, but is not limited thereto. For example, four or more LEDs 23 may be included.
  • the LED unit 23U includes a plurality of P (an integer greater than or equal to 3) LEDs 23, and these LEDs 23 are arranged so as to face the line sensor 22C while being spaced apart from each other, and are lit in order so that the target arrangement space is obtained.
  • the position detection unit 12 is a line sensor unit that is generated by illuminating an object such as (P-1) or less fingers, in which the light from the plurality of LEDs 23 is arranged in the target arrangement space MS.
  • the position of the object or objects in the coordinate map area MA is detected from the change in the amount of received light corresponding to P or more shadows in 22U using the triangulation method.
  • the reflection mirror unit 24U is not necessarily essential.
  • the line sensor unit 22U may be disposed on the protective sheet 21, and the light of the LED unit 23U may be received without passing through a light refraction member such as the reflection mirror unit 24U.
  • the number of parts of the liquid crystal display panel 49 is reduced, so that the cost can be reduced.
  • the LED 23 which is a light emitting element is described as an example of the point light source, but the present invention is not limited to this.
  • it may be a light emitting element such as a laser element, or a light emitting element formed of a self-luminous material such as an organic EL (Electro Luminescence) or an inorganic EL.
  • a light emitting element such as a laser element
  • a light emitting element formed of a self-luminous material such as an organic EL (Electro Luminescence) or an inorganic EL.
  • a point light source such as a lamp may be used.
  • the liquid crystal display device 69 is exemplified as the display device, but the present invention is not limited to this.
  • the position detection system PM may be mounted on another display device such as a plasma display device or an electronic blackboard.
  • the position detection as described above is realized by a position detection program.
  • This program is a computer-executable program and may be recorded on a computer-readable recording medium. This is because the program recorded on the recording medium becomes portable.
  • Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape to be separated, a disk system of an optical disk such as a magnetic disk and a CD-ROM, a card system such as an IC card (including a memory card) and an optical card. Or a semiconductor memory system such as a flash memory.
  • a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape to be separated
  • a disk system of an optical disk such as a magnetic disk and a CD-ROM
  • a card system such as an IC card (including a memory card) and an optical card.
  • a semiconductor memory system such as a flash memory.
  • the microcomputer unit 11 may acquire the position detection control program by communication from the communication network.
  • the communication network includes the Internet, infrared communication, and the like regardless of wired wireless communication.
  • the present invention can be used in a position detection system that detects the position of an object, a display panel (such as a liquid crystal display panel) on which the position detection system is mounted, and a display device (such as a liquid crystal display device) that includes the display panel. is there.
  • PM position detection system 11 microcomputer unit 12 position detection unit 13 memory 14 detection management unit 15 enclosure region setting unit 16 connection setting unit 17 position specifying unit 18 LED driver 21 protective sheet 22 line sensor (linear light receiving sensor) 22A line sensor (side-type linear light receiving sensor) 22B Line sensor (Side type linear light receiving sensor) 22C Line sensor (Bridge type linear light receiving sensor) 22U line sensor unit 23 LED (light source) 23U LED unit (light source unit) 24 reflective mirror 24U reflective mirror unit L connection EA enclosed area IP intersection 49 liquid crystal display panel (display panel, touch panel) 59 Backlight unit (lighting device) 69 Liquid crystal display device (display device)

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Abstract

　ＬＥＤユニット２３ＵはＰ個(３個以上の整数)の複数のＬＥＤ２３を互いに間隔を空けつつラインセンサ２２Ｃに対向するように配置し、順番に点灯させることで対象配置空間ＭＳに光を供給している。位置検出ユニット１２は複数のＬＥＤ２３の光が対象配置空間ＭＳに配置される(Ｐ-１)個以下の指等の対象物を照らすことで生じるラインセンサユニット２２ＵにおけるＰ個以上の影に応じた受光量変化から、座標マップ領域ＭＡにおける単数または複数の対象物の位置を、三角測量法を用いて検出する。

Description

位置検出システム、表示パネル、および表示装置
　本発明は、対象物の位置を検出する位置検出システム、およびその位置検出システムを搭載する表示パネル（液晶表示パネル等）、さらに表示パネルを搭載する表示装置（液晶表示装置等）に関する。
　昨今の液晶表示装置は、指等が触れることで様々な指示を液晶表示装置に設定できるタッチパネルを搭載することがある。このようなタッチパネルにおける指等の対象物の位置検出システムの仕組みは様々である。
　例えば、図１６に示した特許文献１に開示されているタッチパネル１４９は光を用いた位置検出システムであって、２つの光送受ユニット１２９（１２９Ａ・１２９Ｂ）を搭載する。この光送受ユニット１２９（１２９Ａ・１２９Ｂ）は受光素子１２２（１２２Ａ・１２２Ｂ）、発光素子１２３（１２３Ａ・１２３Ｂ）、およびポリゴンミラー１２４（１２４Ａ・１２４Ｂ）を含む。そして、光送受ユニット１２９はタッチパネル１４９の周囲を囲む再帰性反射シート１３１の両端付近に位置し、発光素子１２３の光をポリゴンミラー１２４を介して再帰性反射シート１３１に供給する。
　すると、再帰性反射シート１３１からの反射光がポリゴンミラー１２４で反射した後に受光素子１２２に入射する。ただし、指等の対象物（遮蔽物）Ｓが存在すると、反射光は遮られるので受光素子１２２には入射しない。そのため、受光素子１２２における受光データには光を遮られた分の変化が含まれる。そこで、この変化から対象物の位置が求められる。
特開平１１－１４３６２４号公報
　しかしながら、このようなタッチパネル１４９の位置検出システムは２つの光送受ユニット１２９Ａ・１２９Ｂしか用いていないため、指等の対象物を１つだけしか検出できない。その上、光送受ユニット１２９は１つのユニット内に受光素子１２２、発光素子１２３、およびポリゴンミラー１２４と複数の部材とを含むために構造が複雑化し、それに起因してコストも高くならざるを得ない。
　本発明は上記の問題点を解決するためになされたものである。そして、その目的は指等の対象物を同時に複数検出でき、かつ簡易な位置検出システム等を提供することにある。
　位置検出システムは、複数の光源を含む光源ユニットと、光源の光を受光する受光センサユニットと、光源からの光を遮る遮蔽物の位置を上記受光センサにおける受光量変化から検出する位置検出ユニットと、を含む。
　この位置検出システムでは、受光センサユニットが、対向する２つのサイド型線状受光センサと、一方のサイド型線状受光センサから他方のサイド型線状受光センサまでの間に架け渡る架橋型線状受光センサと、を含むことで、これら線状受光センサに囲まれる領域に重なる空間が、受光量変化から遮蔽物の位置特定可能な２次元の座標マップ空間になっている。
　そして、光源ユニットは、Ｐ個（３個以上の整数）の複数の光源を含み、それら光源を互いに間隔を空けつつ架橋型線状受光センサに対向するように配置し、順番に点灯させることで座標マップ空間に光を供給する。さらに、位置検出ユニットは、複数の光源の光が座標マップ空間に配置される（Ｐ－１）個以下の遮蔽物を照らすことで生じる線状受光センサユニットにおけるＰ個以上の影に応じた受光量変化から、座標マップ領域における単数または複数の遮蔽物の位置を、三角測量法を用いて検出する。
　例えば、３つの光源が順番に点灯した後に、線状受光センサユニットにて影が合計で３つまたは６つ生じた場合、位置検出ユニットは、３つの光源における１つと、その光源の光に基づく線状受光センサユニットにおける影とを結ぶ結線、３つの光源における別の１つと、その光源の光に基づく線状受光センサユニットにおける影とを結ぶ結線、３つの光源における最後の１つと、その光源の光に基づく線状受光センサユニットにおける影とを結ぶ結線、の３種類の結線により生じる交点の密集領域の一部を、遮蔽物の位置とすると望ましい。
　また、１つの光源の点灯で線状受光センサユニットに影が同時に２つ生じ、別の１つの光源の点灯で線状受光センサユニットに影が同時に２つ生じ、さらに別の１つの光源の点灯で線状受光センサユニットに影が１つ生じることで、合計５つの影が生じた場合、位置検出ユニットは下記の（１）および（２）を満たす交点を遮蔽物の位置とすると望ましい。
　（１）同時に２つの影を生成する１つの光源から、それら２つの影を個別に結ぶことで生じる２本の第１の結線と、同時に２つの影を生成する別の１つの光源から、それら２つの影を個別に結ぶことで生じる２本の第２の結線と、の交点。
　（２）さらに別の光源と、その光源の光に基づく線状受光センサにおける１つの影における幅の両端とで囲まれる座標マップ領域における囲み領域に重なる交点。
　また、１つの光源の点灯で線状受光センサユニットに影が同時に２つ生じ、別の１つの光源の点灯で線状受光センサユニットに影が１つ生じ、さらに別の１つの光源の点灯で線状受光センサユニットに影が１つ生じることで、合計４つの影が生じた場合、位置検出ユニットは以下のようにして遮蔽物の位置を特定すると望ましい。
　すなわち、位置検出ユニットは以下に続く第１～第３囲み領域に関して、１つの第１囲み領域、第２囲み領域、および第３囲み領域の重なり領域に含まれる一部と、別の１つの第１囲み領域、第２囲み領域、および第３囲み領域の重なり領域に含まれる一部と、を遮蔽物の位置とすると望ましい。
　なお、１つの光源と、その光源の光に基づく線状受光センサユニットにおける２つの影の各々の幅の両端とで囲まれる座標マップ領域における２つの囲み領域を、２つの第１囲み領域とする。
　また、別の１つの光源と、その光源の光に基づく線状受光センサユニットにおける１つの影の幅の両端とで囲まれる座標マップ領域における１つの囲み領域を、１つの第２囲み領域とする。
　また、さらに別の１つの光源と、その光源の光に基づく線状受光センサユニットにおける１つの影の幅の両端とで囲まれる座標マップ領域における１つの囲み領域を、１つの第３囲み領域とする。
　以上のような位置検出システムにより、例えば、機構上、簡易な線状受光センサユニットと、複数の光源を含む簡易な光源ユニットとを含むだけで２つの対象物の同時検出できる。そのため、この位置検出システムを搭載した液晶表示パネル、すなわちタッチパネルは２つの対象物（指等）を用いたジェスチャー動作を認識できる。
　その上、このタッチパネルは比較的簡単な構造であるので、タッチパネルのコストアップを抑制することができる。
　本発明の位置検出システムによると、指等の対象物を同時に複数検出でき、かつ簡易な構造なためにコストダウンが図れる。
位置検出システムの平面図と、この位置検出システムの制御に要するマイコンユニットのブロック図とを、併記した説明図 液晶表示装置の部分断面図 ラインセンサユニットを示す平面図 座標マップ領域を示す平面図 対象配置空間を示す平面図 ラインセンサユニットの信号強度を示すグラフを並べた説明図 囲み領域を示す平面図 結線を示す平面図 ＬＥＤ２３Ａが発光した場合の対象物の影を示した平面図 ＬＥＤ２３Ｂが発光した場合の対象物の影を示した平面図 ＬＥＤ２３Ｃが発光した場合の対象物の影を示した平面図 図７Ａ～図７Ｃにおける結線を主体的に示した平面図 ＬＥＤ２３Ａが発光した場合の対象物の影を示した平面図 ＬＥＤ２３Ｂが発光した場合の対象物の影を示した平面図 ＬＥＤ２３Ｃが発光した場合の対象物の影を示した平面図 図９Ａ～図９Ｃにおける結線および囲み領域を主体的に示した平面図 ＬＥＤ２３Ａが発光した場合の対象物の影を示した平面図 ＬＥＤ２３Ｂが発光した場合の対象物の影を示した平面図 ＬＥＤ２３Ｃが発光した場合の対象物の影を示した平面図 図１１Ａ～図１１Ｃにおける囲み領域ＥＡａ１２・ＥＡｂ１・ＥＡｃ１２を主体的に示した平面図 図１１Ａ～図１１Ｃにおける囲み領域ＥＡａ１２・ＥＡｂ２・ＥＡｃ１２を主体的に示した平面図 図１２Ａおよび図１２Ｂをまとめた平面図 ＬＥＤ２３Ａが発光した場合の対象物の影を示した平面図 ＬＥＤ２３Ｂが発光した場合の対象物の影を示した平面図 ＬＥＤ２３Ｃが発光した場合の対象物の影を示した平面図 図１３Ａ～図１３Ｃにおける結線を主体的に示した平面図 液晶表示装置の部分断面図 従来のタッチパネルを示す平面図
　［実施の形態１］
　実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、便宜上、部材やハッチング、さらに部材符号等を省略する場合もあるが、その場合には他の図面を参照するものとする。例えば、後述のラインセンサ２２を受光チップＣＰのみで図示することもある。逆に、便宜上、断面図ではないがハッチングを用いることもある。また、矢印に併記される黒丸は紙面に対して垂直方向を意味する。
　図２は液晶表示装置［表示装置］６９の部分断面図である。この図に示すように、液晶表示装置６９はバックライトユニット［照明装置］５９と液晶表示パネル［表示パネル］４９とを含む。
　バックライトユニット５９は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）または蛍光管のような光源を搭載する照明装置であって、非発光型の表示パネルである液晶表示パネル４９に対して光（バックライト光ＢＬ）を照射する。
　光を受ける液晶表示パネル４９は液晶４１を挟み込むアクティブマトリックス基板４２と対向基板４３とを含む。また、アクティブマトリックス基板４２には、図示されていないがゲート信号線とソース信号線とが互いに交差するように配置され、さらに両信号線の交差点には液晶（液晶分子）４１に対する印加電圧調整に要するスイッチング素子（例えば、Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が配置される。
　また、アクティブマトリックス基板４２の受光側、対向基板４３の出射側には偏光フィルム４４が取り付けられる。そして、以上のような液晶表示パネル５９は印加電圧に反応した液晶分子４１の傾きに起因する光透過率の変化を利用して画像を表示する。
　また、この液晶表示パネル４９には位置検出システムＰＭも搭載される。なお、この位置検出システムＰＭを搭載する液晶表示パネル４９をタッチパネルと称してもよい。この位置検出システムＰＭは、図２に示すような指が液晶表示パネル４９上のどこにあるかを検出するシステムである。
　ここで、この位置検出システムＰＭについて、図１と図２とを用いて詳説する（図１は位置検出システムＰＭの平面図と、この位置検出システムＰＭの制御に要するマイコンユニット１１のブロック図とを、併記した説明図である）。
　位置検出システムＰＭは保護シート２１、ラインセンサユニット［受光センサユニット］２２Ｕ、ＬＥＤユニット［光源ユニット］２３Ｕ、反射ミラーユニット２４Ｕ、およびマイコンユニット１１を含む。
　保護シート２１は液晶表示パネル４９の対向基板４３（詳説すると、対向基板４３上の偏光フィルム４４）を覆うシートである。この保護シート２１は指のような対象物が液晶表示パネル４９の表示面側に配置されることで指と表示面との間に介在し、液晶表示パネル４９に対する傷等を防ぐ。
　ラインセンサユニット２２Ｕは受光チップＣＰ（後述の図３Ａ参照）を線状に配置させたラインセンサ２２（２２Ａ～２２Ｃ）を３つ並べたユニットである。ただし、３つのラインセンサ２２Ａ～２２Ｃが一連状に一体化してもかまわない。そして、このラインセンサユニット２２Ｕは液晶４１と同層、すなわちアクティブマトリックス基板４２と対向基板４３との間に介在し、受光面を対向基板４３に向ける。なお、受光の仕組みについては後述する。
　また、ラインセンサユニット２２Ｕは一定領域を囲むような形（囲み形状）でラインセンサ２２Ａ～２２Ｃを配置している。ただし、ラインセンサユニット２２Ｕの配置形状は一定領域を囲む囲み形状であれば特に限定されない。
　例えば、ラインセンサユニット２２Ｕは、図１に示すように対向配置されたラインセンサ２２Ａおよびラインセンサ２２Ｂと、ラインセンサ［サイド型線状受光センサ］２２Ａからラインセンサ［サイド型線状受光センサ］２２Ｂまでの間に架け渡るラインセンサ［架橋型線状受光センサ］２２Ｃと、を含むことで、ラインセンサ２２Ａ～２２Ｃを一定領域を囲む括弧状（“［”状）に配置している。すなわち、ラインセンサ２２Ａ、ラインセンサ２２Ｃ、ラインセンサ２２Ｂが、一連状になりつつ括弧状に配置されている。
　なお、ラインセンサユニット２２Ｕにおけるラインセンサ２２Ａ～２２Ｃで囲まれる矩形の領域を座標マップ領域ＭＡとし、この座標マップ領域ＭＡに重なって指等が配置される空間を対象物配置空間［座標マップ空間］ＭＳとする。また、ラインセンサ２２Ｃのライン方向をＸ方向、ラインセンサ２２Ａ・２２Ｂのライン方向をＹ方向、Ｘ方向およびＹ方向に交差（直交等）する方向をＺ方向とする。
　ＬＥＤユニット２３Ｕは保護シート２１上にて３つのＬＥＤ２３（２３Ａ～２３Ｃ）を列状に配置させたユニットである。詳説すると、ＬＥＤユニット２３ＵはＬＥＤ［点状光源］２３Ａ～２３Ｃを互いに間隔を空けつつ、ラインセンサ２２Ｃに対向するように配置している。すなわち、ＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃはラインセンサ２２Ｃのライン方向（Ｘ方向）に沿って列状に並び、且つラインセンサユニット２２Ｕの配置形状である括弧状の開口を塞ぐように並んでいる。
　そして、ＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃは出射光［光源光］の進行方向を保護シート２１のシート面（Ｘ方向とＹ方向とで規定されるＸＹ面方向）に沿わせるとともに、ラインセンサ２２Ａ～２２Ｃに囲まれた座標マップ領域ＭＡに重なる対象物配置空間ＭＳ（すなわち、座標マップ領域ＭＡに重なる保護シート２１上の空間）に向ける。
　反射ミラーユニット２４Ｕはラインセンサ２２Ａ～２２Ｃと同様に、線状な反射ミラー２４（２４Ａ～２４Ｃ）を３つ並べたユニットである。詳説すると、反射ミラーユニット２４Ｕは保護シート２１上にて反射ミラー２４Ａをラインセンサ２２Ａに重ね、反射ミラー２４Ｂをラインセンサ２２Ｂに重ね、反射ミラー２４Ｃをラインセンサ２２Ｃに重ねる。すなわち、反射ミラーユニット２４Ｕは座標マップ領域ＭＡに重なる保護シート２１上の対象配置空間ＭＳを反射ミラー２４Ａ～２４Ｃで囲む。
　その上、ＬＥＤ２３Ａは反射ミラー２４Ｃに隣り合わない反射ミラー２４Ａの一端付近に配置される。別表現すると、ＬＥＤ２３Ａはライセンサ２２Ｃに隣り合わないライセンサ２２Ａの一端付近に配置される。そのため、ＬＥＤ２３Ａの出射光は座標マップ領域ＭＡに重なる保護シート２１上、すなわち対象配置空間ＭＳに行き渡る。
　また、ＬＥＤ２３Ｂは反射ミラー２４Ｃに隣り合わない反射ミラー２４Ｂの一端付近に配置される。別表現すると、ＬＥＤ２３Ｂはラインセンサ２２Ｃに隣り合わないラインセンサ２２Ｂの一端付近に配置される。そのため、ＬＥＤ２３Ｂの出射光は座標マップ領域ＭＡに重なる保護シート２１上に行き渡る。
　また、ＬＥＤ２３Ｃは反射ミラー２４Ａの一端と反射ミラー２４Ｂの一端との間に配置される。別表現すると、ＬＥＤ２３Ｃはラインセンサ２２Ａの一端とラインセンサ２２Ｂの一端との間に配置される。そのため、ＬＥＤ２３Ｃの出射光は座標マップ領域ＭＡに重なる保護シート２１上に行き渡る。
　さらに、保護シート２１上の反射ミラーユニット２４Ｕは反射ミラー２４Ａのミラー面をＬＥＤユニット２３Ｕの光を受光できるように傾けつつラインセンサ２２Ａの受光面に向け、反射ミラー２４Ｂのミラー面をＬＥＤユニット２３Ｕの光を受光できるように傾けつつラインセンサ２２Ｂの受光面に向け、さらに反射ミラー２４Ｃのミラー面をＬＥＤユニット２３Ｕの光を受光できるように傾けつつラインセンサ２２Ｃの受光面に向ける。
　このようになっていると、反射ミラーユニット２４Ｕは保護シート２１上の対象配置空間ＭＳを行き交う光をラインセンサユニット２２Ｕに導く。その結果、ラインセンサユニット２２Ｕは対象配置空間ＭＳを行き交う光を受光する。
　なお、反射ミラーユニット２４Ｕ（すなわち、反射ミラー２４Ａ～２４Ｃ）およびＬＥＤユニット２３Ｕ（すなわち、ＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃ）には外部への光漏れを抑えるために遮光フィルムＢＦが取り付けられているとよい。例えば、図２に示すように外部に面する反射ミラー２４の外面、および外部に面するＬＥＤ２３の外面に遮光フィルムＢＦが貼られているとよい。
　マイコンユニット１１は位置検出システムＰＭを制御するものであり、ＬＥＤドライバー１８と位置検出ユニット１２とを含む。
　ＬＥＤドライバー１８はＬＥＤユニット２３ＵのＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃに対して動作電流を供給するドライバーである。
　位置検出ユニット１２はメモリ１３、検知管理部１４、囲み領域設定部１５、結線設定部１６、および位置特定部１７を含む。
　メモリ１３は対象配置空間ＭＳに指等の対象物が配置された場合、その指等の位置を特定するための座標マップ領域ＭＡを記憶する。座標マップ領域ＭＡは、例えば図３Ａに示すような括弧状配置のラインセンサ２２Ａ～２２Ｃに組み込まれる受光チップＣＰの個数で規定される。
　例えば、ラインセンサ２２Ａに受光チップＣＰがｍ個、ラインセンサ２２Ｂに受光チップＣＰがｍ個、ラインセンサ２２Ｃに受光チップＣＰがｎ個、含まれるとする（なお、ｎ、ｍともに複数である）。そして、このラインセンサユニット２２Ｕでは、平行配置のラインセンサ２２Ａ・２２Ｂにて、ラインセンサ２２Ａの最外の受光チップＣＰとラインセンサ２２Ｂの最外の受光チップＣＰとがＸ方向に沿って向かい合う。さらに、ラインセンサ２２Ｃは向かい合ったラインセンサ２２Ａ・２２Ｂにおける最外の受光チップＣＰ同士の間に架け渡る。
　すると、ラインセンサ２２Ａ～２２Ｃにおける受光チップＣＰ毎の幅Ｗを、各受光チップＣＰを含むラインセンサ２２Ａ～２２Ｃのライン方向に対して直交する方向に延ばした大区画領域で、座標マップ領域ＭＡは区分けされる。
　詳説すると、ラインセンサ２２Ａにおける受光チップＣＰ毎の幅ＷはＸ方向に延びてｍ個の大区画領域になり、ラインセンサ２２Ｂにおける受光チップＣＰ毎の幅ＷはＸ方向に延びてｍ個の大区画領域になる。なお、ラインセンサ２２Ａに含まれる受光チップＣＰに基づく大区画領域と、ラインセンサ２２Ｂに含まれる受光チップＣＰに基づく大区画領域とは一致する。また、ラインセンサ２２Ｃにおける受光チップＣＰ毎の幅ＷはＹ方向に延びてｎ個の大区画領域になる。
　そして、これらの大区画領域の重なる領域を小区画とすると、図３Ｂに示すように座標マップ領域ＭＡは小区画で埋め尽くされた領域になる。別表現すると、マトリックス状の小区画を有する座標マップ領域ＭＡが形成される。そして、このような座標マップ領域ＭＡが形成されることで、この座標マップ領域ＭＡに重なる対象配置空間ＭＳにおける指等の位置を特定できる。
　なお、矩形の座標マップ領域ＭＡにおける長手方向はＸ方向に沿い、短手方向はＹ方向に沿う。そして、隣り合うラインセンサ２２Ａおよびラインセンサ２２Ｃにおいて、ラインセンサ２２Ｃの端に隣り合わないラインセンサ２２Ａの端に位置する受光チップＣＰに基づく大区画領域と、ラインセンサ２２Ａの端に隣り合うラインセンサ２２Ｃの端に位置する受光チップＣＰに基づく大区画領域と、で特定される小区画を、便宜上、基準区画Ｅとし、その位置をＥ（Ｘ，Ｙ）＝Ｅ（１，１）と表現する。なお、この基準区画Ｅの位置にＬＥＤ２３Ａの出射点が重なると解釈できる。
　また、基準区画Ｅと同じＹ方向（Ｙ座標）上の位置で、Ｘ方向（Ｘ座標）上における最大の位置にある区画を区画Ｆとし、その位置をＦ（Ｘ，Ｙ）＝Ｆ（Ｘｎ，１）と表現する（ｎはラインセンサ２２Ｃにおける受光チップＣＰの数の個数と同じである）。なお、この区画Ｆの位置にＬＥＤ２３Ｂの出射点が重なると解釈でき、基準区画Ｅと区画Ｆとの中間の区画（区画Ｊ）にＬＥＤ２３Ｃの出射点が重なると解釈できる。
　また、基準区画Ｅと同じＸ方向上の位置で、Ｙ方向上における最大の位置である区画を区画Ｇとし、その位置をＧ（Ｘ，Ｙ）＝Ｆ（１，Ｙｍ）と表現する（ｍはラインセンサ２２Ａ・２２Ｂにおける受光チップＣＰの数の個数と同じである）。また、Ｘ方向上における最大の位置で、Ｙ方向上における最大の位置である区画を区画Ｈとし、その位置をＨ（Ｘ，Ｙ）＝Ｈ（Ｘｎ，Ｙｍ）と表現する。
　検知管理部１４はＬＥＤドライバー１８を介してＬＥＤユニット２３Ｕを制御するとともに、ラインセンサユニット２２Ｕを介してそのラインセンサユニット２２Ｕにおける受光状態を判断する。詳説すると、検知管理部１４は制御信号でＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃの発光タイミングおよび発光時間等を制御するととともに、ラインセンサ２２Ａ～２２Ｃの受光信号の値（信号強度）からラインセンサ２２Ａ～２２Ｃに生じた影の個数をカウントする［影カウント工程］。
　例えば、図４Ａに示すように、対象配置空間ＭＳにおける指等（対象物（１）（２））がＬＥＤユニット２３Ｕからの光を受けることで影が生じた場合、その影はＬＥＤ２３からの光の進行方向に沿って延び、ラインセンサユニット２２Ｕにおけるラインセンサ２２Ｂ・２２Ｃ到達する。なお、図４Ａにおいて、対象物（遮蔽物）（１）（２）に連なる濃いハッチング部分が影を意味し、それ以外の薄いハッチングは光が照射されている領域を意味し、ハッチングの施されたＬＥＤ２３Ａは発光していることを意味する。
　すると、図４Ｂに示すように、ラインセンサユニット２２Ｕにおける受光データ（受光信号）に変化領域Ｖ１・Ｖ２が生じる。なお、図中、受光データを示すグラフの配置をラインセンサ２２Ａ～２２Ｃの位置に合わせている。検知管理部１４はラインセンサユニット２２Ｕにおける受光データ（データ信号の信号強度）に生じる変化領域Ｖ１・Ｖ２の数で、ラインセンサユニット２２Ｕに重なる影の個数をカウントする。
　囲み領域設定部１５は、座標マップ領域ＭＡにてラインセンサユニット２２Ｕにおける影と、その影を作り出すＬＥＤ２３とを繋げた囲み領域ＥＡを設定する［囲み領域設定工程］。
　例えば、図５に示すように、囲み領域設定部１５は１つの光源であるＬＥＤ２３Ａと、そのＬＥＤ２３Ａの光に基づくラインセンサ２２Ｃにおける１つの影の幅の両端とで囲まれる領域（囲み領域ＥＡａ１）を設定する。また、囲み領域設定部１５はＬＥＤ２３Ａと、そのＬＥＤ２３Ａの光に基づくラインセンサ２２Ｂにおける１つの影の幅の両端とで囲まれる領域（囲み領域ＥＡａ２）を設定する。なお、この囲み領域ＥＡ（例えば、ＥＡａ１・ＥＡａ２）を用いて指等の対象物の位置を設定する仕方の詳細は後述する。
　結線設定部１６は、座標マップ領域ＭＡにてラインセンサユニット２２Ｕにおける影のある一点と、その影を作り出すＬＥＤ２３とを結ぶ結線Ｌ（例えば、Ｌａ１・Ｌａ２）を設定する［結線設定工程］。なお、ある一点とは、図６に示すように例えばラインセンサ２２における影の幅方向、すなわち影の到達する受光チップＣＰの並び方向での中間点が挙げられる。なお、この中間点とＬＥＤ２３とを結ぶ結線ＬはＬＥＤ２３を通りつつ、囲み領域ＥＡにおけるＬＥＤ２３を頂点とする角度を２等分する線として設定されてもかまわない。この結線Ｌ（例えば、Ｌａ１・Ｌａ２）を用いて指等の対象物の位置を設定する仕方の詳細は後述する。
　位置特定部１７は囲み領域設定部１５で設定された囲み領域ＥＡ、および結線設定部１６で設定された結線Ｌの少なくとも一方を用いて指等の対象物の位置を特定する［位置特定工程］。具体的には以下の通りである。
　例えば、検知管理部１４がＬＥＤドライバー１８を介して、図７Ａに示すようにＬＥＤ２３Ａを発光させた場合、ラインセンサユニット２２Ｕが対象物（１）（２）によって生じた影を検知すると、検知管理部１４はラインセンサユニット２２Ｕの受光データから影の数が２つであると判断する。
　次に、検知管理部１４がＬＥＤドライバー１８を介して、図７Ｂに示すようにＬＥＤ２３Ｂを発光させた場合、ラインセンサユニット２２Ｕが対象物（１）（２）によって生じた影を検知すると、検知管理部１４はラインセンサユニット２２Ｕの受光データから影の数が２つであると判断する。
　さらに、検知管理部１４がＬＥＤドライバー１８を介して、図７Ｃに示すようにＬＥＤ２３Ｃを発光させた場合、ラインセンサユニット２２Ｕが対象物（１）（２）によって生じた影を検知すると、検知管理部１４はラインセンサユニット２２Ｕの受光データから影の数が２つであると判断する。
　つまり、検知管理部１４はＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃを個別かつ順番に点灯させ、ＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃ毎の光で生じる対象物（１）（２）の影をラインセンサユニット２２Ｕの受光データからカウントする。さらに、検知管理部１４は各ＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃの光で生じた影の合計数をカウントする［影カウント工程］。この結果、図７Ａ～図７Ｃに示されるように対象物（１）（２）が位置する場合、検知管理部１４は影が６個生じたと判断する。
　また、検知管理部１４はメモリ１３から取得した座標マップ領域ＭＡのデータ（マップデータ）から影が座標マップ領域ＭＡの最外の線状領域のどの区画を占めるかを特定する（図３Ｂ参照）。
　詳説すると、影が基準区画Ｅから区画Ｇまでの一列状の区画領域、区画Ｇから区画Ｈまでの一列状の区画領域、および区画Ｈから区画Ｆまでの一列状の区画領域にて、どの区画を連続して占めるかを検知管理部１４が特定する［特定区画データ設定工程］。そして、検知管理部１４は座標マップ領域ＭＡにて特定された区画のデータ（特定区画データ）を結線設定部１６に送信する。
　結線設定部１６は検知管理部１４から送信されてきた特定区画データを用いて、座標マップ領域ＭＡに結線Ｌを設定する。この結線Ｌは座標マップ領域ＭＡにて１つの影の幅を示す複数の区画における一区画、例えば影を示す線状に並ぶ複数区画（特定区画データ）の中間の区画と、ＬＥＤ２３の出射点を示す区画とを結ぶ結線である。
　例えば、ＬＥＤ２３Ａが発光した場合（図７Ａ参照）、対象物（１）の影を示す特定区画データにて両端の区画同士の間の中間区画と、ＬＥＤ２３Ａの出射点を示す区画である基準区画Ｅとが結ばれて結線Ｌａ１が設定される。また、ＬＥＤ２３Ａが発光した場合、対象物（２）の影を示す特定区画データにて両端の区画同士の間の中間区画と、ＬＥＤ２３Ａの出射点を示す区画である基準区画Ｅとが結ばれて結線Ｌａ２が設定される。
　次に、ＬＥＤ２３Ｂが発光した場合（図７Ｂ参照）、対象物（１）の影を示す特定区画データにて両端の区画同士の間の中間区画と、ＬＥＤ２３Ｂの出射点を示す区画である区画Ｆとが結ばれて結線Ｌｂ１が設定される。また、ＬＥＤ２３Ｂが発光した場合、対象物（２）の影を示す特定区画データにて両端の区画同士の間の中間区画と、ＬＥＤ２３Ｂの出射点を示す区画である区画Ｆとが結ばれて結線Ｌｂ２が設定される。
　さらに、ＬＥＤ２３Ｃが発光した場合（図７Ｃ参照）、対象物（１）の影を示す特定区画データにて両端の区画同士の間の中間区画と、ＬＥＤ２３Ｃの出射点を示す区画である区画Ｊとが結ばれて結線Ｌｃ１が設定される。また、ＬＥＤ２３Ｃが発光した場合、対象物（２）の影を示す特定区画データにて両端の区画同士の間の中間区画と、ＬＥＤ２３Ｃの出射点を示す区画である区画Ｊとが結ばれて結線Ｌｃ２が設定される。
　このようにして、結線設定部１６は６本の結線Ｌを設定し［結線設定工程］、それらの結線Ｌを示すデータ（結線データ）を位置特定部１７に送信する。
　位置特定部１７は結線設定部１６から送信された結線データから結線Ｌ同士の交点を特定する。すると、図８に示すように１１個の交点ＩＰ１～ＩＰ１１が特定される。なお、白線矢印の先に示す図は拡大部分図である。これら交点ＩＰの位置は、例えば基準区画Ｅを不動点、基準点Ｅから区画Ｆまでを結ぶ線（Ｘ軸ともいえる）を基線とした三角測量法で特定される。さらに、位置特定部１７は１１個の交点ＩＰのうち、３個の交点ＩＰの密集する箇所を２箇所特定する。なお、密集と判断する交点ＩＰ同士の間隔の設定は任意である。
　例えば、位置特定部１７は交点ＩＰ１（結線Ｌａ１と結線Ｌｂ１との交点）、交点ＩＰ２（結線Ｌｂ１と結線Ｌｃ１との交点）、および交点ＩＰ３（結線Ｌｃ１と結線Ｌａ１との交点）を密集する箇所と判断する。また、位置特定部１７は交点ＩＰ４（結線Ｌａ２と結線Ｌｂ２との交点）、交点ＩＰ５（結線Ｌｂ２と結線Ｌｃ２との交点）、および交点ＩＰ６（結線Ｌｃ２と結線Ｌａ２との交点）を密集する箇所と判断する。そして、これら２箇所が指等の対象物（１）（２）の位置と特定される［位置特定工程］。
　つまり、位置特定部１７を含む位置検出ユニット１２はＬＥＤ２３Ａに基づく結線Ｌａ１と、ＬＥＤ２３Ｂに基づく結線Ｌｂ１と、ＬＥＤ２３Ｃに基づく結線Ｌｃ１とで生じる交点ＩＰ１～ＩＰ３の密集領域の一部を１つの対象物（１）の位置と判断し、ＬＥＤ２３Ａに基づく結線Ｌａ２と、ＬＥＤ２３Ｂに基づく結線Ｌｂ２と、ＬＥＤ２３Ｃに基づく結線Ｌｃ２とで生じる交点ＩＰ４～ＩＰ６の密集領域の一部を別の１つの対象物（２）の位置と判断する。
　なお、より正確に対象物（１）（２）の位置の特定を要する場合、交点ＩＰで囲まれた領域、すなわち交点ＩＰ１～ＩＰ３を頂点とする三角領域の重心、および交点ＩＰ４～ＩＰ６を頂点とする三角領域の重心を対象物（１）（２）の位置としてもよい。
　ところで、ラインセンサユニット２２Ｕにてカウントされる影の個数は対象物（１）（２）の配置によって変わる。例えば、図９Ａに示すようにＬＥＤ２３Ａが発光し、ラインセンサユニット２２Ｕの受光データから検知管理部１４が影の数は２つであると判断する場合や、図９Ｂに示すようにＬＥＤ２３Ｂが発光し、ラインセンサユニット２２Ｕの受光データから検知管理部１４が影の数は２つであると判断する場合以外に、図９Ｃに示すような場合も生じる。
　すなわち、検知管理部１４がＬＥＤドライバー１８を介して、図９Ｃに示すようにＬＥＤ２３Ｃを発光させた場合、対象物（２）によって生じた影の範囲に対象物（１）が位置するために、影が１つしか生じない場合も生じる。このような場合、検知管理部１４はラインセンサユニット２２Ｕの受光データから影の数が１つであると判断する。
　すると、図９Ａ～図９Ｃに示すように、検知管理部１４はＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃを個別かつ順番に点灯させ、ＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃ毎の光で生じる対象物（１）（２）の影をラインセンサユニット２２Ｕの受光データからカウントする。そして、検知管理部１４は各ＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃの光で生じた影の合計数を５個と判断する［影カウント工程］。
　さらに、検知管理部１４は影が座標マップ領域ＭＡの最外の線状領域のどの区画を占めるかを示した特定区画データを求め［特定区画データ設定工程］、その特定区画データを結線設定部１６と囲み領域設定部１５とに送信する。詳説すると、検知管理部１４はＬＥＤ２３Ａの発光に応じた２個の特定区画データと、ＬＥＤ２３Ｂの発光に応じた２個の特定区画データとを結線設定部１６に送信し、ＬＥＤ２３Ｃの発光に応じた１個の特定区画データを囲み領域設定部１５に送信する。なお、特定区画データの送信先は影の個数に応じて検知管理部１４が設定する。
　結線設定部１６は検知管理部１４から送信されてきた特定区画データを用いて結線Ｌを設定する。すなわち、結線設定部１６はＬＥＤ２３Ａの発光に応じた特定区画データに基づく結線Ｌａ１・Ｌａ２［第１の結線］と、ＬＥＤ２３Ｂの発光に応じた特定区画データに基づく結線Ｌｂ１・Ｌｂ２［第２の結線］とを設定する［結線設定工程］。そして、結線設定部１６は４本の結線データを位置特定部１７に送信する。
　囲み領域設定部１５は１つの光源であるＬＥＤ２３Ｃと、そのＬＥＤ２３Ｃの光に基づくラインセンサユニット２２Ｕにおける１つの影の幅の両端とで囲まれる領域（囲み領域ＥＡｃ１２）を設定する［囲み領域設定工程］。詳説すると、ＬＥＤ２３Ｃの出射点を示す区画である区画Ｊと、ＬＥＤ２３Ｃの発光に応じた特定区画データに示される最外の２つの区画とで囲み領域ＥＡｃ１２を設定する。言い換えると、区画Ｊと特定区画データの最外の一区画との結線が設定されるとともに、区画Ｊと特定区画データの最外の別の一区画との結線が設定される。
　このようにして、囲み領域設定部１５は１つの囲み領域ＥＡｃ１２を求め、その囲み領域ＥＡｃ１２を示すデータである囲み領域データ（言い換えると、囲み領域ＥＡｃ１２の外周にあたる結線データおよび特定区画データ）を位置特定部１７に送信する。
　位置特定部１７は結線設定部１６から送信された結線データから結線Ｌ同士の交点を特定する。すると、図１０に示すように４個の交点ＩＰ２１～ＩＰ２４が特定される。さらに、位置特定部１７は囲み領域設定部１５から送信された囲み領域データから４個の交点ＩＰ２１～ＩＰ２４のうち囲み領域ＥＡｃ１２に重なる交点ＩＰを特定する［位置特定工程］。
　例えば、位置特定部１７は交点ＩＰ２１（結線Ｌａ１と結線Ｌｂ１との交点）と交点ＩＰ２２（結線Ｌａ２と結線Ｌｂ２との交点）とが囲み領域ＥＡｃ１２に重なる交点ＩＰと判断する。そして、これら２つの交点ＩＰ２１・ＩＰ２２が指等の対象物（１）（２）の位置と特定される。
　つまり、位置特定部１７を含む位置検出ユニット１２は、同時に２つの影を生成する１つのＬＥＤ２３Ａから、それら２つの影を個別に結ぶことで生じる２本の結線Ｌａ１・Ｌａ２と、同時に２つの影を生成するＬＥＤ２３Ｂから、それら２つの影を個別に結ぶことで生じる２本の結線Ｌｂ１・Ｌｂ２と、の交点ＩＰ２１～ＩＰ２４を特定する。
　さらに、位置検出ユニット１２はＬＥＤ２３Ｃと、そのＬＥＤ２３Ｃの光に基づくセンサユニット２２Ｕにおける１つの影の幅の両端とで囲まれる座標マップ領域ＭＡにおける囲み領域ＥＡｃ１２を特定し、その囲み領域ＥＡｃ１２に重なる交点ＩＰを特定する。そして、図１０に示すようにこれらの交点ＩＰ２１・ＩＰ２２が指等の対象物（１）（２）の位置と特定される。
　なお、図９Ａ～図９Ｃに示すように３個のＬＥＤ２３のうちの１つであるＬＥＤ２３Ｃからの光でラインセンサユニット２２Ｕが１つの影しか検知しない場合以外に、図１１Ａ～図１１Ｃに示すように３個のＬＥＤ２３のうちの２つであるＬＥＤ２３ＡおよびＬＥＤ２３Ｃからの光でラインセンサユニット２２Ｕが１つの影しか検知しない場合もある。
　つまり、図１１Ａ～図１１Ｃに示すように、検知管理部１４はＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃを個別かつ順番に点灯させ、ＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃ毎の光で生じる対象物（１）（２）の影をラインセンサユニット２２Ｕの受光データからカウントする。そして、検知管理部１４は各ＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃの光で生じた影の合計数を４個と判断する［影カウント工程］。さらに、検知管理部１４はＬＥＤ２３Ａの発光に応じた１個の特定区画データと、ＬＥＤ２３Ｂの発光に応じた２個の特定区画データと、ＬＥＤ２３Ｃの発光に応じた１個の特定区画データとを囲み領域設定部１５に送信する［特定区画データ設定工程］。
　囲み領域設定部１５はＬＥＤ２３Ａと、そのＬＥＤ２３Ａの光に基づくラインセンサユニット２２Ｕにおける１つの影の幅の両端とで囲まれる領域（囲み領域ＥＡａ１２）を設定する。詳説すると、ＬＥＤ２３Ａの出射点を示す区画である基準区画Ｅと、ＬＥＤ２３Ａの発光に応じた特定区画データに示される最外の２つの区画とで囲み領域ＥＡａ１２を設定する［囲み領域設定工程］。言い換えると、基準区画Ｅと特定区画データの最外の一区画との結線が設定されるとともに、基準区画Ｅと特定区画データの最外の別の一区画との結線が設定される。そして、囲み領域設定部１５はこの囲み領域ＥＡａ１２［第２囲み領域］を示す囲み領域データを位置特定部１７に送信する。
　また、囲み領域設定部１５はＬＥＤ２３Ｂと、そのＬＥＤ２３Ｂの光に基づくラインセンサユニット２２Ｕにおける２つの影の幅の両端とで囲まれる領域（囲み領域ＥＡｂ１・ＥＡｂ２）を設定する。詳説すると、ＬＥＤ２３Ｂの出射点を示す区画である区画Ｆと、ＬＥＤ２３Ｂの発光に応じた特定区画データ毎に示される最外の２つの区画とで囲み領域ＥＡｂ１・ＥＡｂ２を設定する［囲み領域設定工程］。言い換えると、区画Ｆと各特定区画データの最外の一区画との結線が設定されるとともに、区画Ｆと各特定区画データの最外の別の一区画との結線が設定される。そして、囲み領域設定部１５はこの囲み領域ＥＡｂ１・ＥＡｂ２［第１囲み領域］を示す囲み領域データを位置特定部１７に送信する。
　また、囲み領域設定部１５はＬＥＤ２３Ｃと、そのＬＥＤ２３Ｃの光に基づくラインセンサユニット２２Ｕにおける１つの影の幅の両端とで囲まれる領域（囲み領域ＥＡｃ１２）を設定する［囲み領域設定工程］。そして、囲み領域設定部１５はこの囲み領域ＥＡｃ１２［第３囲み領域］を示す囲み領域データを位置特定部１７に送信する。
　位置特定部１７は囲み領域設定部１５から送信されてきた囲み領域データＥＡから異種の囲み領域ＥＡの重なる重畳領域ＰＡを特定する。例えば、図１２Ａに示すようにＬＥＤ２３Ａに基づく囲み領域ＥＡａ１２と、ＬＥＤ２３Ｂに基づく２つの囲み領域ＥＡのうちの一方である囲み領域ＥＡｂ１と、ＬＥＤ２３Ｃに基づく囲み領域ＥＡｃ１２との重なった領域ＰＡ１を特定する。そして、この重畳領域ＰＡ１を覆える程度の範囲（例えば、重畳領域ＰＡ１を覆う最大径の円）が指等の対象物（１）の位置と特定される［位置特定工程］。
　また、位置特定部１７は図１２Ｂに示すようにＬＥＤ２３Ａに基づく囲み領域ＥＡａ１２と、ＬＥＤ２３Ｂに基づく２つの囲み領域ＥＡのうちの他方である囲み領域ＥＡｂ２と、ＬＥＤ２３Ｃに基づく囲み領域ＥＡｃ１２との重なった領域ＰＡ２を特定する。そして、この重畳領域ＰＡ２を覆える程度の範囲が指等の対象物（２）の位置と特定される［位置特定工程］。
　つまり、位置特定部１７を含む位置検出ユニット１２はＬＥＤ２３Ｂと、そのＬＥＤ２３Ｂの光に基づくラインセンサユニット２２Ｕにおける２つの影の各々の幅の両端とで囲まれる２つの囲み領域ＥＡｂ１・ＥＡｂ２を座標マップ領域ＭＡ上に設定する。
　また、位置検出ユニット１２はＬＥＤ２３Ａと、そのＬＥＤ２３Ａの光に基づくラインセンサユニット２２Ｕにおける１つの影の幅の両端とで囲まれる１つの囲み領域ＥＡａ１２を座標マップ領域ＭＡ上に設定する。
　また、位置検出ユニット１２はＬＥＤ２３Ｃと、そのＬＥＤ２３Ｃの光に基づくラインセンサユニット２２Ｕにおける１つの影の幅の両端とで囲まれる１つの囲み領域ＥＡｃ１２を座標マップ領域ＭＡ上に設定する。
　そして、位置検出ユニット１２は図１２Ｃに示すように１つの囲み領域ＥＡｂ１、囲み領域ＥＡａ１２、および囲み領域ＥＡｃ１２の重なり領域に含まれる一部と、別の１つの囲み領域ＥＡｂ２、囲み領域ＥＡａ１２、および囲み領域ＥＡｃ１２の重なり領域に含まれる一部とを対象物（１）（２）の位置とする。
　なお、より正確に対象物（１）（２）の位置の特定を要する場合、重畳領域ＰＡ１の重心、または重畳領域ＰＡ２を覆う最大径の円の中心を対象物の位置としてもよい。
　また、ＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃの各々からの光でラインセンサユニット２２Ｕが１つの影しか検知しない場合としては、対象配置空間ＭＳに１個の対象物だけしか配置されていない場合がある。
　すなわち、図１３Ａ～図１３Ｃに示すように、検知管理部１４はＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃを個別かつ順番に点灯させ、ＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃ毎の光で生じる対象物（１）の影をラインセンサユニット２２Ｕの受光データからカウントする。つまり、検知管理部１４は各ＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃの光で生じた影の合計数を３個と判断する［影カウント工程］。
　さらに、検知管理部１４はＬＥＤ２３Ａの発光に応じた１個の特定区画データと、ＬＥＤ２３Ｂの発光に応じた１個の特定区画データと、ＬＥＤ２３Ｃの発光に応じた１個の特定区画データとを結線設定部１６に送信する［特定区画データ設定工程］。
　結線設定部１６は検知管理部１４から送信されてきた特定区画データを用いて、結線Ｌを設定する。すなわち、結線設定部１６はＬＥＤ２３Ａの発光に応じた特定区画データに基づく結線Ｌａ１と、ＬＥＤ２３Ｂの発光に応じた特定区画データに基づく結線Ｌｂ１と、ＬＥＤ２３Ｃの発光に応じた特定区画データに基づく結線Ｌｃ１とを設定する［結線設定工程］。そして、結線設定部１６は３本の結線データを位置特定部１７に送信する。
　位置特定部１７は結線設定部１６から送信された結線データから結線Ｌ同士の交点を設定する。すると、図１４に示すように３個の交点ＩＰ１～１Ｐ３が設定される。そして、この交点の密集する箇所が指等の対象物（１）の位置と特定される［位置特定工程］。
　つまり、位置特定部１７を含む位置検出ユニット１２はＬＥＤ２３Ａに基づく結線Ｌａ１と、ＬＥＤ２３Ｂに基づく結線Ｌｂ１と、ＬＥＤ２３Ｃに基づく結線Ｌｃ１とで生じる交点ＩＰ１～ＩＰ３の密集流域の一部を１つの対象物の位置と判断する。
　なお、より正確に対象物の位置の特定を要する場合、交点ＩＰ１～ＩＰ３を頂点とする三角領域の重心を対象物（１）の位置としてもよい。
　以上を総括すると、位置検出ユニット１２は複数のＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃの光が対象配置空間ＭＳ（座標マップ空間）に配置される２つの対象物（１）（２）を照らすことで生じるラインセンサユニット２２Ｕにおける３つ以上の影に応じた受光量変化（受光データにおける変化領域Ｖ１・Ｖ２の発生）から、座標マップ領域ＭＡにおける１つの対象物（１）または２つの対象物（１）（２）の位置を、三角測量法を用いて検出する。言い換えると、ラインセンサユニット２２Ｕにて囲まれる座標マップ領域ＭＡに重なる対象物の影をラインセンサユニット２２Ｕの受光データから検出し、その影に基づくデータ（特定区画データ、結線データ、囲み領域データ等）を用いて三角測量法で対象物の位置を検出する。
　つまり、位置検出ユニット１２を含む位置検出システムＰＭは機構上（ハード上）、括弧状のラインセンサユニット２２Ｕと、括弧状の開口に並ぶ３個のＬＥＤ２３Ａ～２３Ｃ（ＬＥＤユニット２３Ｕ）とを含むだけで、２つの対象物の同時検出（同時認識）できる。そのため、この位置検出システムＰＭを搭載した液晶表示パネル４９、すなわちタッチパネル４９は２つの対象物（指等）を用いたジェスチャー動作を認識できる。
　その上、このタッチパネル４９は比較的簡単な構造であるので、タッチパネル４９、さらにタッチパネル４９を搭載した液晶表示装置６９のコストアップを抑制することができる。
　［その他の実施の形態］
　なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
　例えば、上記実施形態において、ＬＥＤユニット２３Ｕに含まれるＬＥＤ２３の個数は３個であったが、これに限定されるものではない。例えば、４個以上のＬＥＤ２３が含まれていてもかまわない。
　すなわち、ＬＥＤユニット２３ＵがＰ個（３個以上の整数）の複数のＬＥＤ２３を含み、それらＬＥＤ２３を互いに間隔を空けつつラインセンサ２２Ｃに対向するように配置して順番に点灯させることで対象配置空間ＭＳに光を供給している場合、位置検出ユニット１２は複数のＬＥＤ２３の光が対象配置空間ＭＳに配置される（Ｐ－１）個以下の指等の対象物を照らすことで生じるラインセンサユニット２２ＵにおけるＰ個以上の影に応じた受光量変化から、座標マップ領域ＭＡにおける単数または複数の対象物の位置を、三角測量法を用いて検出する。
　また、ＬＥＤユニット２３Ｕの光は反射ミラーユニット２４Ｕを介してラインセンサユニット２２Ｕに入射していたが、反射ミラーユニット２４Ｕが必須とは限らない。
　例えば、図１５の断面図に示すようにラインセンサユニット２２Ｕが保護シート２１上に配置され、反射ミラーユニット２４Ｕ等の光屈折部材を介することなくＬＥＤユニット２３Ｕの光を受光してもよい。その結果、液晶表示パネル４９の部品点数が削減するのでコストダウンが図れる。
　また、上記実施形態では、点状光源として、発光素子であるＬＥＤ２３を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、レーザ素子のような発光素子、あるいは有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、または無機ＥＬのような自発光材料で形成される発光素子であってもかまわない。また、発光素子に限らず、ランプのような点状光源であってもかまわない。
　また、上記実施形態では、表示装置として、液晶表示装置６９を例に挙げているが、これに限定されるものではない。例えば、プラズマディスプレイ装置、または電子黒板のような他の表示装置に位置検出システムＰＭが搭載されてもよい。
　ところで、以上のような位置検出は位置検出プログラムで実現される。そして、このプログラムはコンピュータにて実行可能なプログラムであり、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。なぜなら、記録媒体に記録されたプログラムは持ち運び自在になるためである。
　なお、この記録媒体としては、例えば分離される磁気テープやカセットテープ等のテープ系、磁気ディスクやＣＤ－ＲＯＭ等の光ディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）や光カード等のカード系、あるいはフラッシュメモリ等による半導体メモリ系が挙げられる。
　また、マイコンユニット１１は通信ネットワークからの通信で位置検出制御プログラムを取得してもよい。なお、通信ネットワークとしては有線無線を問わず、インターネット、赤外線通信等が挙げられる。
　本発明は、対象物の位置を検出する位置検出システム、およびその位置検出システムを搭載する表示パネル（液晶表示パネル等）、さらに表示パネルを搭載する表示装置（液晶表示装置等）において利用可能である。
　　　ＰＭ　　　　位置検出システム
　　　１１　　　　マイコンユニット
　　　１２　　　　位置検出ユニット
　　　１３　　　　メモリ
　　　１４　　　　検知管理部
　　　１５　　　　囲み領域設定部
　　　１６　　　　結線設定部
　　　１７　　　　位置特定部
　　　１８　　　　ＬＥＤドライバー
　　　２１　　　　保護シート
　　　２２　　　　ラインセンサ（線状受光センサ）
　　　２２Ａ　　　ラインセンサ（サイド型線状受光センサ）
　　　２２Ｂ　　　ラインセンサ（サイド型線状受光センサ）
　　　２２Ｃ　　　ラインセンサ（架橋型線状受光センサ）
　　　２２Ｕ　　　ラインセンサユニット
　　　２３　　　　ＬＥＤ（光源）
　　　２３Ｕ　　　ＬＥＤユニット（光源ユニット）
　　　２４　　　　反射ミラー
　　　２４Ｕ　　　反射ミラーユニット
　　　Ｌ　　　　　結線
　　　ＥＡ　　　　囲み領域
　　　ＩＰ　　　　交点
　　　４９　　　　液晶表示パネル（表示パネル、タッチパネル）
　　　５９　　　　バックライトユニット（照明装置）
　　　６９　　　　液晶表示装置（表示装置）

Claims (6)

  1. 　複数の光源を含む光源ユニットと、
    　上記光源の光を受光する受光センサユニットと、
    　上記光源からの光を遮る遮蔽物の位置を上記受光センサにおける受光量変化から検出する位置検出ユニットと、
    を含む位置検出システムであって、
    　上記受光センサユニットが、対向する２つのサイド型線状受光センサと、上記一方のサイド型線状受光センサから他方のサイド型線状受光センサまでの間に架け渡る架橋型線状受光センサと、を含むことで、
    　これら線状受光センサに囲まれる領域に重なる空間が、上記受光量変化から上記遮蔽物の位置特定可能な２次元の座標マップ空間になっており、
    　上記光源ユニットは、Ｐ個（３個以上の整数）の複数の光源を含み、それら光源を互いに間隔を空けつつ上記架橋型線状受光センサに対向するように配置し、順番に点灯させることで上記座標マップ空間に光を供給しており、
    　上記位置検出ユニットは、複数の上記光源の光が上記座標マップ空間に配置される（Ｐ－１）個以下の上記遮蔽物を照らすことで生じる上記線状受光センサユニットにおけるＰ個以上の影に応じた上記受光量変化から、上記座標マップ領域における単数または複数の上記遮蔽物の位置を、三角測量法を用いて検出する位置検出システム。
  2. 　３つの上記光源が順番に点灯した後に、上記線状受光センサユニットにて上記影が合計で３つまたは６つ生じた場合、
    　上記位置検出ユニットは、
    上記３つの光源における１つと、その光源の光に基づく上記線状受光センサユニットにおける上記影とを結ぶ結線、
    上記３つの光源における別の１つと、その光源の光に基づく上記線状受光センサユニットにおける上記影とを結ぶ結線、
    上記３つの光源における最後の１つと、その光源の光に基づく上記線状受光センサユニットにおける上記影とを結ぶ結線、
    の３種類の上記結線により生じる交点の密集領域の一部を上記遮蔽物の位置とする請求項１に記載の位置検出システム。
  3. 　１つの上記光源の点灯で上記線状受光センサユニットに上記影が同時に２つ生じ、別の１つの上記光源の点灯で上記線状受光センサユニットに上記影が同時に２つ生じ、さらに別の１つの上記光源の点灯で上記線状受光センサユニットに上記影が１つ生じることで、合計５つの上記影が生じた場合、
    　上記位置検出ユニットは、
    （１）同時に２つの上記影を生成する１つの上記光源から、それら２つの影を個別に結ぶことで生じる２本の第１の上記結線と、同時に２つの上記影を生成する別の１つの上記光源から、それら２つの影を個別に結ぶことで生じる２本の第２の上記結線と、の交点、
    （２）さらに別の光源と、その光源の光に基づく上記線状受光センサにおける１つの影における幅の両端とで囲まれる上記座標マップ領域における囲み領域に重なる上記交点、
    上記（１）および（２）を満たす交点を上記遮蔽物の位置とする請求項１に記載の位置検出システム。
  4. 　１つの上記光源の点灯で上記線状受光センサユニットに上記影が同時に２つ生じ、別の１つの上記光源の点灯で上記線状受光センサユニットに上記影が１つ生じ、さらに別の１つの上記光源の点灯で上記線状受光センサユニットに上記影が１つ生じることで、合計４つの上記影が生じた場合、
    　上記位置検出ユニットは、
    １つの上記光源と、その光源の光に基づく上記線状受光センサユニットにおける２つの影の各々の幅の両端とで囲まれる上記座標マップ領域における２つの囲み領域を、２つの第１囲み領域とし、
    別の１つの上記光源と、その光源の光に基づく上記線状受光センサユニットにおける１つの影の幅の両端とで囲まれる上記座標マップ領域における１つの囲み領域を、１つの第２囲み領域とし、
    さらに別の１つの上記光源と、その光源の光に基づく上記線状受光センサユニットにおける１つの影の幅の両端とで囲まれる上記座標マップ領域における１つの囲み領域を、１つの第３囲み領域とし、
    １つの上記第１囲み領域、上記第２囲み領域、および上記第３囲み領域の重なり領域に含まれる一部と、別の１つの上記第１囲み領域、上記第２囲み領域、および上記第３囲み領域の重なり領域に含まれる一部と、を上記遮蔽物の位置とする請求項１に記載の位置検出システム。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の位置検出システムを搭載した表示パネル。
  6. 　請求項５に記載の表示パネルを搭載した表示装置。
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