特開 2022-138244 領域検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022138244

(43)【公開日】2022-09-26

(54)【発明の名称】領域検出装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0346 20130101AFI20220915BHJP

   G06F 3/0484 20220101ALI20220915BHJP

【ＦＩ】

G06F3/0346 421

G06F3/0484

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021038027

(22)【出願日】2021-03-10

(71)【出願人】

【識別番号】000001487

【氏名又は名称】フォルシアクラリオン・エレクトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】玉川 謙一郎

【テーマコード（参考）】

5B087

5E555

【Ｆターム（参考）】

5B087BC06

5B087BC32

5B087CC33

5E555AA11

5E555BA23

5E555BB23

5E555BC01

5E555CA12

5E555CA41

5E555CB22

5E555FA00

(57)【要約】      （修正有）

【課題】指等の対象物の動きの有無に拘わらず、指等の対象物が近接する領域を特定する領域検出装置を提供する。
【解決手段】領域検出装置２０は、表示部の表示面の幅方向に沿って並んで配置された４つのＬＥＤ２２ａ～２２ｄと、これら４つのＬＥＤ２２ａ～２２ｄを、互いに異なるタイミングで繰り返し点灯させるように駆動する発光素子駆動部２４と、幅方向に沿って分割された５つの領域のうちのいずれか一つの領域における指で反射した光を受光する２つのＰＤ２３ａ，２３ｂと、ＰＤ２３ａ，２３ｂが受光した光を、ＬＥＤ２２ａ～２２ｄを点灯させたタイミングに対応させて分離する分離処理部２５と、分離して得られた光の光量と点灯したＬＥＤ２２ａ～２２ｄとの対応関係に基づいて指が存在する一つの領域を特定する領域特定部２６と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定方向に沿って並んで配置された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子を、互いに異なるタイミングで繰り返し点灯させるように、前記複数の発光素子をそれぞれ駆動する発光素子駆動部と、
前記発光素子と並んで配置され、前記発光素子が点灯することにより発光し、前記所定方向に沿って分割された複数の領域のうちのいずれか一つの領域に存在した検出対象物で反射した光を受光する複数の受光素子と、
前記受光素子が受光した光を、前記発光素子駆動部が前記発光素子を点灯させるタイミングに対応させて分離する分離処理部と、
前記分離処理部で分離して得られた光の光量と、前記発光素子駆動部が点灯させた発光素子との対応関係に基づいて、前記検出対象物が存在する、前記所定方向に沿って分割された複数の領域のうちの一つの領域を特定する領域特定部と、を備えた領域検出装置。

【請求項2】

前記発光素子及び前記受光素子は、画像を表示する表示面の延びた方向に沿って配置され、
前記領域特定部は、前記表示面の延びた方向に沿って分割された複数の領域のうち一つの領域を特定する、請求項１に記載の領域検出装置。

【請求項3】

前記発光素子が点灯することにより発光する光が赤外光であり、前記受光素子は前記赤外光の反射光を受光する、請求項１又は２に記載の領域検出装置。

【請求項4】

前記発光素子は、画像を表示する表示部の表示面の範囲を前記複数の領域に分割するように、前記表示面の延びた方向に沿って配置され、
前記受光素子は、前記検出対象物として、前記複数の領域のうちいずれか一つの領域に近接した操作者の指で反射した光を検出する、請求項１から３のうちいずれか１項に記載の領域検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、領域検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

表示装置の表示面に表示されたアイコン等に指を接触することで、アイコン等に対応した内容を選択できるようにしたタッチパネルが知られている。このようなタッチパネルを有する表示装置は、選択された内容に応じた選択信号を出力することで、表示面に表示する内容を切り替えたり、外部の装置に選択信号を出力したりする。

【0003】

ここで、指等が表示面に実際に接触する前の状態、すなわち、表示面に指等が近接した状態で、表示面の表示を変化させることが提案されている。この提案は、通常は表示面の明るさを低下させた状態とし、指が近づいたときに表示面の明るさを明るく切り替えるものであり、明るさを低下させた状態では電力の消費を抑えるとともに、まぶしさを軽減することができ、一方、明るくした状態では表示内容の視認性を向上させて指による選択をし易くすることができる。

【0004】

また、近接した指の動きを検出するものとして、光学ジェスチャ認識システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許第８６６０３００号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示された技術は、指の動きによって動作を特定するものであり、表示面の一部の領域に近接するときに、その近接する領域を特定するものではない。

【0007】

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、動きの有無に拘わらず、指等の対象物が近接する領域を特定することができる領域検出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、所定方向に沿って並んで配置された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を、互いに異なるタイミングで繰り返し点灯させるように、前記複数の発光素子をそれぞれ駆動する発光素子駆動部と、前記発光素子と並んで配置され、前記発光素子が点灯することにより発光し、前記所定方向に沿って分割された複数の領域のうちのいずれか一つの領域に存在した検出対象物で反射した光を受光する複数の受光素子と、前記受光素子が受光した光を、前記発光素子駆動部が前記発光素子を点灯させるタイミングに対応させて分離する分離処理部と、前記分離処理部で分離して得られた光の光量と、前記発光素子駆動部が点灯させた発光素子との対応関係に基づいて、前記検出対象物が存在する、前記所定方向に沿って分割された複数の領域のうちの一つの領域を特定する領域特定部と、を備えた領域検出装置である。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る領域検出装置によれば、動きの有無にかかわらず、指等の物体が近接する領域を特定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る領域検出装置を備えた表示装置を示す模式図である。

【図2】表示装置の筐体とセンサ基板とを示す分解図である。

【図3】表示装置の鉛直面による断面図である。

【図4】表示面の幅方向Ｗでの各ＬＥＤが発光した光の広がりを、細線及び網掛けで模式的に示した図である。

【図5】本実施形態の領域検出装置の構成を示すブロック図である。

【図6】領域検出装置によって領域を特定する原理を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る領域検出装置の具体的な実施の形態について、図面を参照して説明する。

【0012】

図１は本発明の一実施形態に係る領域検出装置２０を備えた表示装置１００を示す模式図、図２は表示装置１００の筐体１４とセンサ基板２１とを示す分解図、図３は表示装置１００の鉛直面による断面図である。

【0013】

図１に示した表示装置１００は、例えば、車両の室内に設置された空気調和装置を操作するための操作パネルとして用いられる。表示装置１００は、表示部１１と、表示制御部１２と、筐体１４と、領域検出装置２０と、を備えている。

【0014】

表示部１１の表示面は、例えば液晶パネルで形成されていて、表示制御部１２の制御によって、アイコン等の画像や文字等動作内容を表す画像を可視的に表示する。

【0015】

筐体１４は、表示部１１及び表示制御部１２等を支持する部材であり、図２に示すように、前後方向の前方Ｆに配置された前面パネル１４ａと、前後方向の後方Ｒに配置された後側ケース１４ｂと、を備えている。前面パネル１４ａは、表示部１１における矩形の表示面の縁を支持する枠状に形成されていて、この枠で囲んだ内側には、タッチパネル１３が一体に設けられている。後側ケース１４ｂは、表示部１１の後面側及び表示制御部１２を覆っている。

【0016】

タッチパネル１３は、例えば、操作者の指２００が触ると、タッチパネル１３の触った位置を検出し、その触ったタッチパネル１３の位置に対応する表示面の位置に表示されていたアイコン等の内容を選択する動作を行う。

【0017】

そのような動作としては、例えば、表示面に表示していた内容を別の表示内容に切り替えたり、空気調和装置の動作を切り替えたり、といった動作である。そのような動作としては、例示した動作に限定されない。

【0018】

後側ケース１４ｂの下部（支持した表示部１１の表示面よりも下方の部分）には、６個の孔１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉ，１４ｊが幅方向Ｗに沿って並んで形成されている。後側ケース１４ｂの後面には、センサ基板２１が配置されている。センサ基板２１は、後述する領域検出装置２０の構成の一部である。

【0019】

センサ基板２１は、幅方向Ｗに沿って延びた細長の平板状に形成されている。センサ基板２１には、４つのＬＥＤ（発光素子）２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと、２つのＰＤ（フォトダイオード；受光素子）２３ａ，２３ｂと、を備えている。具体的には、センサ基板２１の長手方向（幅方向Ｗ）に沿って、図示の左側から、ＬＥＤ２２ａ、ＰＤ２３ａ、ＬＥＤ２２ｂ、ＬＥＤ２２ｃ、ＰＤ２３ｂ、ＬＥＤ２２ｄの順序で、これらＬＥＤ２２ａ～２２ｄ及びＰＤ２３ａ，２３ｂが一列に並んで配置されている。

【0020】

後側ケース１４ｂの後面に、センサ基板２１を配置したとき、ＬＥＤ２２ａが孔１４ｅから、ＰＤ２３ａが孔１４ｆから、ＬＥＤ２２ｂが孔１４ｇから、ＬＥＤ２２ｃが孔１４ｈから、ＰＤ２３ｂが孔１４ｉから、ＬＥＤ２２ｄが孔１４ｊから、それぞれ、後側ケース１４ｂの前面側に突出するように配置される。

【0021】

また、センサ基板２１は、図３に示すように、後側ケース１４ｂの後面に対して、ＬＥＤ２２ａ～２２ｄ及びＰＤ２３ａ，２３ｂが、水平方向の前方Ｆよりも高さ方向Ｈの上方である斜め前上方向を向くように配置される。これにより、ＬＥＤ２２ａ～２２ｄ及びＰＤ２３ａ，２３ｂは、前面パネル１４ａの下枠部分よりも上方に配置されたタッチパネル１３を向いて、タッチパネル１３よりも外側の空間（図３において破線で示した空間）を網掛けで示したように臨む。

【0022】

図４は表示部１１の表示面の幅方向Ｗでの各ＬＥＤ２２ａ～２２ｄが発光した光の広がりを、細線及び網掛けで模式的に示した図である。表示面を正面からみたとき（前後方向の前方Ｆから後方Ｒに向いたとき）、各ＬＥＤ２２ａ～２２ｄはそれぞれ、図４に示した２本の細線で挟まれた網掛けの範囲を、表示面の領域に対応して幅方向Ｗに広がって発光する。

【0023】

（領域検出装置）
図５は本実施形態の領域検出装置２０の構成を示すブロック図である。領域検出装置２０は、図５に示すように、４つのＬＥＤ２２ａ～２２ｄと、発光素子駆動部２４と、２つのＰＤ２３ａ，２３ｂと、分離処理部２５と、領域特定部２６と、を備えている。

【0024】

４つのＬＥＤ２２ａ～２２ｄは、点灯することにより、それぞれ赤外光（赤外線）を発光する。４つのＬＥＤ２２ａ～２２ｄは、前述したように、センサ基板２１に、センサ基板２１の長手方向に沿って並んで配置されている。

【0025】

発光素子駆動部２４は、４つのＬＥＤ２２ａ～２２ｄを、互いに異なるタイミングで繰り返し点灯させるように、ＬＥＤ２２ａ～２２ｄをそれぞれ駆動する。これにより、各ＬＥＤ２２ａ～２２ｄは、例えば、時間０．０５［ｍｓｅｃ（ミリ秒）］の周期、つまり２０［ｋＨｚ］の周波数で点灯と消灯とを繰り返す。

【0026】

なお、各ＬＥＤ２２ａ～２２ｄの点灯の周期は、上述した例示の周期に限定されるものではなく、より短い周期で点灯させてもよいし、より長い周期で点灯させてもよい。

【0027】

また、発光素子駆動部２４は、４つのＬＥＤ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを、互いに異なるタイミングで繰り返し点灯させるように駆動する。具体的には、発光素子駆動部２４は、４つのＬＥＤ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを、この順序で、例えば、０．０１［ｍｓｅｃ］ずつ点灯のタイミングをずらして点灯させる。

【0028】

つまり、ＬＥＤ２２ａが発光してから０．０１［ｍｓｅｃ］後にＬＥＤ２２ｂが発光し、ＬＥＤ２２ｂが発光してから０．０１［ｍｓｅｃ］後にＬＥＤ２２ｃが発光し、ＬＥＤ２２ｃが発光してから０．０１［ｍｓｅｃ］後にＬＥＤ２２ｄが発光する。そして、ＬＥＤ２２ｄが発光してから０．０２［ｍｓｅｃ］後にＬＥＤ２２ａが発光する。４つのＬＥＤ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、それぞれ１つずつしか点灯せず、２つ以上が同時に点灯することが無い。

【0029】

なお、４つのＬＥＤ２２ａ～２２ｄは、点灯のタイミングのずれる時間間隔は、上述した例示の時間間隔に限定されるものではない。

【0030】

発光素子駆動部２４は、４つのＬＥＤ２２ａ～２２ｄを同一の発光量で点灯させるように、ＬＥＤ２２ａ～２２ｄを駆動するが、個体差により、４つのＬＥＤ２２ａ～２２ｄがそれぞれ点灯したときの発光の光量に多少の差があってもよい。また、そのような個体差により、４つのＬＥＤ２２ａ～２２ｄの発光量が同一でないときは、発光素子駆動部２４が、４つのＬＥＤ２２ａ～２２ｄの発光量を同一とするように、４つのＬＥＤ２２ａ～２２ｄの駆動に差をつける制御をしてもよい。

【0031】

２つのＰＤ２３ａ，２３ｂも、上述したように、センサ基板２１に、ＬＥＤ２２ａ～２２ｄと並んで配置されている。２つのＰＤ２３ａ，２３ｂは、ＬＥＤ２２ａ～２２ｄが点灯して、表示面の領域に近接した操作者の指２００で反射した赤外光を受光する。

【0032】

なお、図４に示すように、ＰＤ２３ａは、幅方向Ｗの、向かって左側に配置された２つのＬＥＤ２２ａ，２２ｂの間に配置され、ＰＤ２３ｂは、幅方向Ｗの、向かって右側に配置された２つのＬＥＤ２２ｃ，２２ｄの間に配置されているが、各ＰＤ２３ａ，２３ｂは、これらの配置に限定されるものではない。

【0033】

分離処理部２５は、ＰＤ２３ａ，２３ｂがそれぞれ受光した赤外光の光量を、発光素子駆動部２４が各ＬＥＤ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを点灯させるタイミングに対応させて分離する。つまり、各ＰＤ２３ａ，２３ｂが、時間的に連続して受光した赤外光の光量を検出するが、分離処理部２５は、点灯タイミングがずれて順次点灯するＬＥＤ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの各点灯タイミングに対応させて、各ＰＤ２３ａ，２３ｂが受光した赤外光の光量を時間的に分離して離散的に検出する_。

【0034】

これによって、例えば、幅方向Ｗの最も左側に配置されたＬＥＤ２２ａが点灯したタイミングで各ＰＤ２３ａ，２３ｂがそれぞれ検出した光量は、ＬＥＤ２２ａから発光した赤外光が、表示面の幅方向Ｗに沿って分割された５つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅのうちのいずれか一つの領域に存在する操作者の指２００で反射した赤外光によるものと特定することができる。

【0035】

同様に、幅方向Ｗの左側から２番目に配置されたＬＥＤ２２ｂが点灯したタイミングで各ＰＤ２３ａ，２３ｂがそれぞれ検出した光量は、ＬＥＤ２２ｂから発光した赤外光が、表示面のいずれか一つの領域に存在する操作者の指２００で反射した赤外光によるものと特定することができる。

【0036】

同様に、幅方向Ｗの左側から３番目（右から２番目）に配置されたＬＥＤ２２ｃが点灯したタイミングで各ＰＤ２３ａ，２３ｂがそれぞれ検出した光量は、ＬＥＤ２２ｃから発光した赤外光が、表示面のいずれか一つの領域に存在する操作者の指２００で反射した赤外光によるものと特定することができ、幅方向Ｗの左側から４番目（最も右側）に配置されたＬＥＤ２２ｄが点灯したタイミングで各ＰＤ２３ａ，２３ｂがそれぞれ検出した光量は、ＬＥＤ２２ｄから発光した赤外光が、表示面のいずれか一つの領域に存在する操作者の指２００で反射した赤外光によるものと特定することができる。

【0037】

図６は、表示装置１００の表示部１１の表示面を、幅方向Ｗに沿って５つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに分割したときに、検出対象である操作者の指２００が表示面の各領域に近接したときに、ＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが検出する赤外光の光量の一例を示す模式図である。

【0038】

図６において、実細線は、最も左側に配置されたＬＥＤ２２ａが点灯したタイミングで、ＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが検出する反射光（赤外光）の光量を示すグラフである。つまり、最も左側のＬＥＤ２２ａが点灯したタイミングでは、表示面の最も左側の領域Ａに、操作者の指２００が近接しているときに、指２００で反射してＰＤ２３ａが受光する赤外光の光量が最も大きい。なお、右側に配置されているＰＤ２３ｂは、検出範囲（網掛けの範囲）外であるため、反射光をほとんど検出しない。

【0039】

また、表示面の左から２番目の領域Ｂに、操作者の指２００が近接しているときは、領域Ａに近接しているときよりも、指２００で反射してＰＤ２３ａが受光する赤外光の光量は小さい。さらに、表示面の中央の領域Ｃに、操作者の指２００が近接しているときは、領域Ｂに近接しているときよりも、指２００で反射してＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量はさらに小さい。

【0040】

そして、表示面の右から２番目の領域Ｄや最も右側の領域Ｅに、操作者の指２００が近接しているときは、指２００で反射してＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量はほぼゼロとなる。

【0041】

図６において、実太線は、左から２番目に配置されたＬＥＤ２２ｂが点灯したタイミングで、ＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが検出する反射光（赤外光）の光量を示すグラフである。つまり、左から２番目のＬＥＤ２２ｂが点灯したタイミングでは、表示面の左から２番目の領域Ｂに、操作者の指２００が近接しているときに、指２００で反射してＰＤ２３ａが受光する赤外光の光量が最も大きい。

【0042】

また、表示面の最も左側の領域Ａ又は中央の領域Ｃに、操作者の指２００が近接しているときは、領域Ｂに近接しているときよりも、指２００で反射してＰＤ２３ａが受光する赤外光の光量は小さい。さらに、表示面の右から２番目の領域Ｄに、操作者の指２００が近接しているときは、領域Ａ，Ｃに、操作者の指２００が近接しているときよりも、指２００で反射してＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量はさらに小さい。

【0043】

そして、表示面の最も右側の領域Ｅに、操作者の指２００が近接しているときは、指２００で反射してＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量はほぼゼロとなる。

【0044】

図６において、破線は、右から２番目に配置されたＬＥＤ２２ｃが点灯したタイミングで、ＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが検出する反射光（赤外光）の光量を示すグラフである。つまり、右から２番目のＬＥＤ２２ｃが点灯したタイミングでは、表示面の右から２番目の領域Ｄに、操作者の指２００が近接しているときに、指２００で反射してＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量が最も大きい。

【0045】

また、表示面の最も右側の領域Ｅ又は中央の領域Ｃに、操作者の指２００が近接しているときは、領域Ｄに近接しているときよりも、指２００で反射してＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量は小さい。さらに、表示面の左から２番目の領域Ｂに、操作者の指２００が近接しているときは、領域Ｅ，Ｃに、操作者の指２００が近接しているときよりも、指２００で反射してＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量はさらに小さい。

【0046】

そして、表示面の最も左側の領域Ａに、操作者の指２００が近接しているときは、指２００で反射してＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量はほぼゼロとなる。

【0047】

図６において、一点鎖線は、最も右側に配置されたＬＥＤ２２ｄが点灯したタイミングで、ＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが検出する反射光（赤外光）の光量を示すグラフである。つまり、最も右側のＬＥＤ２２ｄが点灯したタイミングでは、表示面の最も右側の領域Ｅに、操作者の指２００が近接しているときに、指２００で反射してＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量が最も大きい。なお、左側に配置されているＰＤ２３ｂは、検出範囲（網掛けの範囲）外であるため、反射光をほとんど検出しない。

【0048】

また、表示面の右から２番目の領域Ｄに、操作者の指２００が近接しているときは、領域Ｅに近接しているときよりも、指２００で反射してＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量は小さい。さらに、表示面の中央の領域Ｃに、操作者の指２００が近接しているときは、領域Ｄに近接しているときよりも、指２００で反射してＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量はさらに小さい。

【0049】

そして、表示面の左から２番目の領域Ｂや最も左側の領域Ａに、操作者の指２００が近接しているときは、指２００で反射してＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量はほぼゼロとなる。

【0050】

また、領域Ａに近接した指２００で反射してＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量は、ＬＥＤ２２ａが点灯したタイミングで受光した光量が最も大きく、次いで、ＬＥＤ２２ｂが点灯したタイミングで受光した光量が大きく、次いで、ＬＥＤ２２ｃが点灯したタイミングで受光した光量が大きく、ＬＥＤ２２ｄが点灯したタイミングで受光した光量が最も小さい。

【0051】

また、領域Ｅに近接した指２００で反射してＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量は、ＬＥＤ２２ｄが点灯したタイミングで受光した光量が最も大きく、次いで、ＬＥＤ２２ｃが点灯したタイミングで受光した光量が大きく、次いで、ＬＥＤ２２ｂが点灯したタイミングで受光した光量が大きく、ＬＥＤ２２ａが点灯したタイミングで受光した光量が最も小さい。

【0052】

また、領域Ｂに近接した指２００で反射してＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量は、ＬＥＤ２２ｂが点灯したタイミングで受光した光量が最も大きく、次いで、ＬＥＤ２２ａが点灯したタイミングで受光した光量が大きく、次いで、ＬＥＤ２２ｃが点灯したタイミングで受光した光量が大きく、ＬＥＤ２２ｄが点灯したタイミングで受光した光量が最も小さい。

【0053】

また、領域Ｄに近接した指２００で反射してＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量は、ＬＥＤ２２ｃが点灯したタイミングで受光した光量が最も大きく、次いで、ＬＥＤ２２ｄが点灯したタイミングで受光した光量が大きく、次いで、ＬＥＤ２２ｂが点灯したタイミングで受光した光量が大きく、ＬＥＤ２２ａが点灯したタイミングで受光した光量が最も小さい。

【0054】

また、領域Ｃに近接した指２００で反射してＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光する赤外光の光量は、ＬＥＤ２２ｂ又はＬＥＤ２２ｃが点灯したタイミングで受光した光量が最も大きく、次いで、ＬＥＤ２２ｃ又はＬＥＤ２２ｂが点灯したタイミングで受光した光量が大きく、ＬＥＤ２２ａ又はＬＥＤ２２ｄが点灯したタイミングで受光した光量が最も小さい。

【0055】

なお、領域Ａと領域Ｂとの境界は、ＬＥＤ２２ａが点灯したタイミングで受光した光量とＬＥＤ２２ｂが点灯したタイミングで受光した光量とが等しくなる位置である。また、領域Ｅと領域Ｄとの境界は、ＬＥＤ２２ｄが点灯したタイミングで受光した光量とＬＥＤ２２ｃが点灯したタイミングで受光した光量とが等しくなる位置である。

【0056】

また、領域Ｂと領域Ｃとの境界は、ＬＥＤ２２ａが点灯したタイミングで受光した光量とＬＥＤ２２ｃが点灯したタイミングで受光した光量とが等しくなる位置である。また、領域Ｄと領域Ｃとの境界は、ＬＥＤ２２ｄが点灯したタイミングで受光した光量とＬＥＤ２２ｂが点灯したタイミングで受光した光量とが等しくなる位置である。

【0057】

以上のように、各ＬＥＤ２２ａ～２２ｄが点灯したタイミングでＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光した反射光の光量は、指２００が近接している領域Ａ～Ｅに応じた大小関係がある。

【0058】

領域特定部２６は、分離処理部２５で分離して得られた反射光の光量と、発光素子駆動部２４が点灯させたＬＥＤ２２ａ～２２ｄの点灯のタイミングとの対応関係に基づいて、すなわち、各ＬＥＤ２２ａ～２２ｄが点灯したタイミングでＰＤ２３ａ又はＰＤ２３ｂが受光した反射光の光量の大小関係に基づいて、検出対象である指２００が近接している領域Ａ～Ｅを特定する。

【0059】

以上のように、本実施形態の領域検出装置２０によれば、指２００が静止しているか又は動いているかの別に拘わらず、指２００がタッチパネル１３に触れる前の近接した状態で、表示面の分割された領域Ａ～Ｅのうち指２００が近ついた一つの領域を特定することができる。

【0060】

これにより、表示面に指２００が近づいていない状態のときは、表示面の明るさを低下させて操作者が眩しくないようにしておき、指２００が近づいたときは、タッチパネル１３に触れる前に、その指２００が近づいたいずれか一つの領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄ又は領域Ｅに対応した表示面の範囲だけを明るく切り替え、他の領域を暗い状態に維持するなどの処理を行うことができる。

【0061】

なお、指２００が近づく前は表示面の全体を暗くし、指２００が近づいた領域に対応する表示面の範囲だけを明るくする処理に代えて、指２００が近づく前も表示面の全体を明るくし、指２００が近づいた領域に対応する表示面の範囲だけをコントラストを高める等の強調処理を行うようにしてもよい。

【0062】

また、指２００等の検出対象物が近接した領域を特定するに際して、特定し得る領域の分解能を高める（狭い領域を特定することができる）ことにより、接触した位置を検出するタッチパネル１３を不要にすることもできる。

【0063】

本実施形態の領域検出装置２０は、表示面の幅方向Ｗに沿って分割された５つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ．Ｅのうち一つの領域を特定するものであるが、分割された領域の数は５つに限定されるものではなく、３つや４つであってもよいし、６つ以上であってもよい。この場合、分割された領域の数に応じて、発光素子や受光素子の数量を適宜変更すればよい。

【0064】

なお、発光素子の数は２個以上であればよく、受光素子の数は１個以上であればよい。本実施形態における受光素子も、受光の角度範囲がＰＤ２３ａ，２３ｂより広いものであれば、ＬＥＤ２２ｂとＬＥＤ２２ｃとの間に１つだけ配置したものでもよい。

【0065】

本実施形態の領域検出装置２０は、各ＬＥＤ２２ａ～２２ｄの点灯タイミングで受光した光量(受光量)の単純な大小比較によって、検出対象である指２００が存在する領域を特定したが、受光量の単純な大小比較ではなく、一方の受光量には予め設定された定数を乗じた値として大小比較（一方の受光量の何割以上か、といった判定方法）を行うことで、検出対象である指２００が存在する領域を特定するなどの特定方法を適用してもよい。

【0066】

本実施形態の領域検出装置２０は、表示面の幅方向Ｗに沿って分割された複数の領域のうち一つの領域を特定するものであるが、表示面の高さ方向Ｈに沿って分割された複数の領域のうち一つの領域を特定するように、複数の発光素子（例えばＬＥＤ）を高さ方向Ｈに沿って並ぶように配置し、複数の受光素子（例えばＰＤ）を高さ方向Ｈに沿って並ぶように配置してもよい。

【0067】

また、本実施形態の領域検出装置２０において、表示面の幅方向Ｗに沿って分割された複数の領域のうち一つの領域を特定するとともに、表示面の高さ方向Ｈに沿って分割された複数の領域のうち一つの領域を特定することで、幅方向Ｗと高さ方向Ｈとにそれぞれ分割された格子状の領域の一つを特定するようにしてもよい。

【0068】

この場合、複数の発光素子及び複数の受光素子を、幅方向Ｗと高さ方向Ｈとにそれぞれ沿って並ぶように配置し、幅方向Ｗと高さ方向Ｈとの両方において点灯のタイミングをそれぞれずらして、発光素子を発光させればよい。

【0069】

本実施形態の領域検出装置２０は、ＬＥＤ２２ａ～２２ｄが発光する光として、人が肉眼で視認することができない赤外光を適用したため、操作者は、表示部１１に表示されたアイコン等の、可視的に表示されたものの視認性を低下させることが無い。

【0070】

ただし、本発明に係る領域検出装置は、発光素子が発光する光として赤外光に限定するものではなく、不可視の光やその他の人体で反射する電磁波であってもよい。この場合、受光素子も、発光素子の発光する光やその他の人体で反射する電磁波を受光し得るものであればよい。

【0071】

本実施形態の領域検出装置２０は、表示部１１を有する表示装置１００が備えたものとして説明したが、本発明に係る領域検出装置は、表示部１１を有する表示装置１００が備えたものでなく、領域検出装置のみで独立したものであってもよい。

【0072】

なお、本発明に係る領域検出装置は、表示部１１を有する表示装置１００に備えられたものではないなどの理由で、視認性の影響を考慮しない場合は、発光素子が発光する光として可視光を適用してもよい。

【符号の説明】

【0073】

１１ 表示部
１３ タッチパネル
２０ ：領域検出装置
２１ ：センサ基板
２２ａ～２２ｄ ＬＥＤ
２３ａ，２３ｂ ＰＤ
２４ 発光素子駆動部
２５ 分離処理部
２６ 領域特定部
１００ 表示装置
２００ 指
Ａ～Ｅ 領域
Ｗ 幅方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】