专利名称：光学式位置检测装置以及带输入功能的显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学地检测对象物体的位置的光学式位置检测装置以及具备光学式位置检测装置的带输入功能的显示系统。
背景技术：
作为光学地检测对象物体的光学式位置检测装置，提出了如下的技术，S卩、在相互分离开的位置设置多个点光源，在从多个点光源分别经由透光部件朝向对象物体射出检测光时，被对象物体反射的检测光透过透光部件被受光部检测出(例如，参照专利文献I)。另夕卜，也提出一种如下的方式的光学式位置检测装置，即、使从多个点光源分别射出的检测光经由导光板射出，并由受光部检测被对象物体反射的检测光(例如，参照专利文献2、3)。在前述的光学式位置检测装置中，作为受光部使用一个受光元件，基于多个点光源中的一部分点光源点亮时的受光元件的输出、和另外一部分点光源点亮时的受光元件的 输出的比较结果，检测对象物体的位置。专利文献I :日本特表2003 - 534554号公报专利文献2 :日本特开2010 - 127671号公报专利文献3 :日本特开2009 - 295318号公报然而，专利文献I所记载的光学式位置检测装置利用了从点光源射出的检测光，所以检测光的照射范围本身较窄。因此，存在能够检测对象物体的位置的范围较窄的问题点。另外，专利文献2、3所记载的光学式位置检测装置利用导光板来形成光强度分布，能够检测的范围根据导光板的尺寸受限制。因此，存在能够检测对象物体的位置的范围较窄的问题点。于是，本发明者等研究出如下的方式，S卩、利用从光源装置沿着假想面射出的检测光，检测对象物体的假想面上的位置。例如，如图16所示的光学式位置检测装置，从光源部
12沿着XY平面射出检测光L2，并且在第I期间的第I点亮动作中，如以圆弧L21的直径表示射出强度，使检测光L2的射出强度从射出检测光L2的空间(检测空间10R)的一侧朝向另一侧减少。另外，在与第I期间不重合的第2期间的第2点亮动作中，如以圆弧L22的直径表示射出强度，使检测光L2的射出强度从另一侧朝向一侧减少。而且，基于在第I期间由受光元件130接受到被对象物体Ob反射的检测光(反射光L3)的结果、和在第2期间由受光元件130接受到被对象物体Ob反射的检测光(反射光L3)的结果的比较结果，检测对象物体Ob的位置。根据前述的构成，沿着要检测对象物体Ob的坐标面(假想面)射出检测光L2，所以存在检测空间IOR较宽的优点。然而，参照图16说明的构成以及专利文献I 3所记载的构成都存在产生起因于受光元件130的灵敏度指向性的检测误差的问题点。另外，也存在如下的问题，即、在射出检测光L2时，被对象物体Ob以外的物体反射的检测光L2的一部分入射到受光元件130，所以在对象物体Ob位于从受光面130a的法线方向较大地倾斜的方向时，受光元件130的输出中起因于被对象物体Ob以外的物体反射而入射到受光元件130的检测光L2的输出分量的比率增大，检测精度降低。具体而言，如图17 (a)所示，受光元件130具备整体为长方体形状的元件主体130b、和从元件主体130b的两端突出的端子130c，元件主体130b在一面侧具备受光面130a。前述的受光元件130的受光灵敏度具有图17 (b)所示的入射角度依赖性(灵敏度指向性)，在受光面130a的法线方向具有灵敏度峰值方向。另外，从图17 (b)可知，若检测光的入射角度从受光面130a的法线方向倾斜60°以上，则受光元件130的灵敏度成为不足灵敏度峰值的I / 2的灵敏度，若检测光的入射角度从受光面130a的法线方向倾斜90°以上，则灵敏度为O。因此，检测光的入射角度相对于受光面130a的法线方向较大地倾斜的情况下，从受光元件130输出的信号的电平变低，检测精度降低。具体而言，若使对象物体Ob的角度位置错开，而进行第I点亮动作以及第2点亮动作，则来自受光部13的输出信号成为图18 (a)所示的结果 。在图18 (a)中，横轴是将相当于检测光L2的射出空间中一侧(X轴方向的另一侧X2)的方向设为0°时的对象物体Ob的角度位置。另外，图18 (a)中，以线V181表示的值表示来自第I点亮动作时的受光元件130的输出信号，以线V182表示的值表示来自第2点亮动作时的受光元件130的输出信号，以线V183表示的值是表示第I点亮动作时的受光元件130的输出信号与来自第2点亮动作时的受光元件130的输出信号的差。前述的结果中，以线V183表示的差应随着对象物体Ob的角度位置移动而单调变化，但实际上，反射光L3从法线方向较大地倾斜的方向入射至受光元件130的受光面130a的情况下，来自受光元件130的输出信号的电平极低，并且差不会单调变化。其中，若对图18 (a)所示的结果乘以图17 (b)所示的灵敏度进行换算，则成为图18 (b)所示的结果。图18 (b)中，以线V186表示的值表示来自第I点亮动作时的受光元件130的输出信号乘以灵敏度的结果，以线V187表示的值表示来自第2点亮动作时的受光元件130的输出信号乘以灵敏度的结果，以线V188表示的值是换算后的输出信号之间的差。如图18 (b)所示，若进行基于灵敏度的换算，则即使在反射光L3从法线方向较大地倾斜的方向入射至受光元件130的受光面130a的情况下，受光元件130的输出信号的电平也足够高，并且差在较宽的角度范围内单调变化。所以，可以说图18 (a)所示的异常的变化是起因于受光元件130的灵敏度指向性，对受光元件130的入射光量自身不依赖于入射角度，符合条件。因此，如果消除起因于受光元件130的灵敏度指向性的问题，则以包围检测空间IOR的方式配置受光元件130即可，但在前述的构成中，装置大型化，实用较困难。
发明内容
鉴于以上的问题点，本发明的课题在于提供一种即使在扩大检测空间的情况下，也不会使装置大型化而能够精确地检测对象物体的位置的光学式位置检测装置，以及具备该光学式位置检测装置的带输入功能的显示系统。为了解决上述课题，本发明的光学式位置检测装置的特征在于，具有光源装置，其射出检测光，并且在射出上述检测光时，使上述检测光的射出强度从射出该检测光的空间的一侧向另一侧变化；受光部，其接受在上述空间发生反射的上述检测光；位置检测部，其基于从上述受光部输出的检测用信号对上述空间内的对象物体的位置进行检测，上述受光部具备第I受光元件，其受光面朝向上述空间的上述一侧;第2受光元件，其在与该第I受光元件相邻的位置且受光面朝向上述空间的上述另一侧，上述第I受光元件的受光面的法线方向与上述第2受光元件的受光面的法线方向的交叉角度超过90°且不到180°。根据本发明，受光部利用第I受光元件以及第2受光元件检测在被射出检测光的空间发生反射的检测光(反射光)。此处，第I受光元件以及第2受光元件配置为第I受光元件的受光面的法线方向与第2受光元件的受光面的法线方向的交叉角度超过90°且不到180°。因此，无论在相邻的位置配置第I受光元件与第2受光元件来实现装置的小型化的情况下，还是在从受光灵敏度降低的方向检测光入射至第I受光元件以及第2受光元件中的一个受光元件中的情况下，在另一个受光元件，能够以高灵敏度接受检测光。因此，即使在扩大了检测空间的情况下，也不会使装置大型化而能够精确地检测对象物体的位置。在本发明中，优选上述交叉角度超过120°且不到140°。根据前述的构成，检测光始终从灵敏度高的方向入射至第I受光元件以及第2受光元件中的至少一个，所以能够 精确地检测对象物体的位置。在本发明中优选，上述光源装置在第I期间使上述射出强度从上述空间的上述一侧向上述另一侧减少，在与上述第I期间不重合的第2期间使上述射出强度从上述空间的上述另一侧向上述一侧减少，上述位置检测部基于上述第I期间中的上述检测用信号的电平与上述第2期间中的上述检测用信号的电平变为相等时的上述光源装置中的驱动电流值，检测上述对象物体的位置。在本发明中优选，上述位置检测部基于对上述光源装置在上述第I期间以及上述第2期间中利用基准驱动电流值射出上述检测光时的上述第I期间的上述检测用信号的电平与上述第2期间的上述检测用信号的电平进行比较的结果，使上述第I期间中的上述驱动电流值与上述第2期间中的上述驱动电流值变化，在上述第I期间中上述检测用信号的电平与上述第2期间中的检测用信号的电平变为相等时，基于上述第I期间中的上述驱动电流值相对于上述基准驱动电流值调整的调整量与上述第2期间中的上述驱动电流值相对于上述基准驱动电流值调整的调整量的比较结果，检测上述对象物体的位置。根据前述的构成，即使在射出检测光的空间存在对象物体以外的物体的情况下，也能够减少前述的物体的影响。在本发明中，可以采用上述第I受光元件以及上述第2受光元件同时检测在上述空间发生反射的上述检测光的构成。在本发明中，可以采用上述第I受光元件以及上述第2受光元件在不同的期间检测在上述空间发生反射的上述检测光。该情况下优选，上述光源装置在上述第I受光元件检测的期间，将上述第I期间中的上述基准驱动电流值设定成比上述第2期间中的上述基准驱动电流值低，在上述第2受光元件检测的期间，将上述第2期间中的上述基准驱动电流值设定成比上述第I期间中的上述基准驱动电流值低。根据前述的构成，即使在对象物体以外的物体的反射光入射到受光部的情况下，也能够减少前述的反射光的影响。在本发明中优选，上述光源装置具备第I光源，其在上述第I期间射出上述检测光；第I放大部，其对供给给该第I光源的电流进行放大；第2光源，其在上述第2期间射出上述检测光；第2放大部，其对供给给该第2光源的电流进行放大。根据前述的构成，能够分别以适当的驱动电流值驱动在第I期间射出检测光的第I光源、和在第2期间射出检测光的第2光源。本发明所涉及的光学式位置检测装置的特征在于，能够用于构成具有显示装置的带输入功能的显示系统，该显示装置具备了显示图像的显示面，该情况下，上述显示装置基于通过上述光学式位置检测装置所检测出的沿上述显示面的方向的上述对象物体的位置，切换上述图像。根据前述的构成的带输入功能的显示系统，能够确保较宽的光学式位置检测装置的检测空间，所以能够由对象物体指示在较宽范围内显示的图像，从而进行切换图像等的动作。另外，本发明所涉及的光学式位置检测装置的特征在于，能够用于构成具有投射图像的图像投射装置的带输入功能的显示系统，该情况下，上述图像投射装置基于通过上述光学式位置检测装置所检测出的与上述图像的投射方向交叉的方向的上述对象物体的位置，切换上述图像。根据前述的构成的带输入功能的显示系统，能够确保较宽的光学式位置检测装置的检测空间，所以能够由对象物体指示在较宽的范围内显示的投射图像，从而进行切换图像等的动作。
图I是本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置的主要部分的说明图。图2是本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置的发光受光单元的立体图。图3是表示本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置的发光受光单元的主要部分的构成的说明图。图4是从本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置的发光受光单元射出的检测光的说明图。图5是表示本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置的受光部的构成的说明图。图6是本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置的控制系统的说明图。图7是本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置的位置检测原理的说明图。图8是在本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置中获取对象物体的XY坐标数据的原理的说明图。图9是表示本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置中的受光元件的受光面的倾斜度与从受光元件输出的信号强度的关系的图表。图10是表示在本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置中，将交叉角度设定为100°的情况下的受光部的灵敏度指向性的图表。图11是本发明的实施方式2所涉及的光学式位置检测装置的说明图。图12是表示本发明的实施方式2所涉及的光学式位置检测装置的放大部等电气构成的说明图。图13是表示本发明的实施方式2所涉及的光学式位置检测装置的效果的说明图。图14是应用了本发明的位置检测系统的具体例I (带输入功能的显示系统)的说明图。图15是应用了本发明的位置检测系统的具体例2(带输入功能的显示系统/带输入功能的投射型显示系统)的说明图。图16是本发明的参考例所涉及的光学式位置检测装置的说明图。图17是光学式位置检测装置所使用的受光元件的说明图。图18是表示本发明的参考例所涉及的光学式位置检测装置中的受光部的灵敏度指向性的说明图。
具体实施例方式以下参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。其中，在以下的说明中，将 相互交叉的方向设为X轴方向以及Y轴方向，将与X轴方向以及Y轴方向交叉的方向设为Z轴方向。另外，在以下参照的附图中，将X轴方向的一侧设为Xl侧，将另一侧设为X2侦牝将Y轴方向的一侧设为Yl侧，将另一侧设为Y2侧，将Z轴方向的一侧设为Zl侧，将另一侧设为Z2侧进行表示。另外，在以下的说明中，为了容易理解与参照图16以及图17说明的构成的对应关系，在对应的部分标注相同的符号进行说明。实施方式I整体构成图I是本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置的主要部分的说明图。图I (a)是从检测光射出空间侧的斜方向观察光学式位置检测装置时的说明图，图I (b)是从正面观察光学式位置检测装置时的说明图。本方式的位置检测系统I具有光学式位置检测装置10，该光学式位置检测装置10检测对象物体Ob的位置。光学式位置检测装置10利用以沿着由X轴方向以及Y轴方向所规定的假想的XY平面(假想面)的方式放射状地射出的检测光L2，检测对象物体Ob的位置。在本方式中，位置检测系统I具有视觉平面构成部件40，该视觉平面构成部件40在Z轴方向的一侧Zl具备沿着XY平面扩展的视觉平面41，光学式位置检测装置10沿着视觉平面41射出检测光L2，对相对于视觉平面构成部件40位于视觉平面41侧(Z轴方向的一侧Zl)的对象物体Ob的位置进行检测。因此，位置检测系统I的检测空间IOR是在光学式位置检测装置10中射出检测光L2的检测光射出空间，在检测空间IOR形成后述的检测光L2的光强度分布。前述的位置检测系统I通过光学式位置检测装置10能够作为后述的电子黑板等带输入功能的显示系统、带输入功能的投射型显示系统等使用。在本方式的位置检测系统I中，光学式位置检测装置10具备光源部12，其能够沿着视觉平面41 (XY平面)放射状地射出检测光L2 ;受光部13，其接受被位于检测光L2的射出范围(检测空间10R)的对象物体Ob反射的检测光L2(反射光L3)。此处，光源部12与参照图6说明的光源驱动部51、放大部79 —起构成光源装置20。光学式位置检测装置10具备在相对于视觉平面构成部件40而在Y轴方向的一侧Yl分离的位置朝向检测空间IOR的2个光源部12 (第I光源部12A以及第2光源部12B)来作为光源部12,第I光源部12A与第2光源部12B在X轴方向分离,在Y轴方向处于相同的位置。另外，光学式位置检测装置10具备在相对于视觉平面构成部件40而在Y轴方向的一侧Yl分离的位置朝向检测空间IOR的第I受光部13A以及第2受光部13B来作为受光部13,第I受光部13A与第2受光部13B在X轴方向分离，在Y轴方向处于相同的位置。此处，第I受光部13A配置在从第I光源部12A放射状地射出的检测光L2 (检测光L2a)的放射中心位置,第I受光部13A与第I光源部12A被一体化为发光受光单兀15(第I发光受光单兀15A)。另外,第2受光部13B配置在从第2光源部12B放射状地射出的检测光L2 (检测光L2b)的放射中心位置，第2受光部13B与第2光源部12B被一体化为发光受光单兀15 (第2发光受光单兀15B)。第I发光受光单元15A以及第2发光受光单元15B处于从视觉平面构成部件40向Z轴方向的一侧Zl突出的位置。另外，第I发光受光单元15A与第2发光受光单元15B在不同的期间动作。因此，在第I发光受光单元15A中，在从第I光源部12A射出检测光L2a时，第I受光部13A接受被位于检测空间IOR的对象物体Ob反射的检测光L2a(反射光L3)。在与前述的动作不同的期间，在第2发光受光单元15B中，在从第2光源部12B射出检测光L2b时，第2受光部13B接受被位于检测空间IOR的对象物体Ob反射的检测光L2b(反射光L3)。 发光受光单元图2是本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置10的发光受光单元15的立体图。图3是表示本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置10的发光受光单元15的主要部分的构成的说明图。图4是从本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置10的发光受光单元15射出的检测光L2的说明图，图4 (a)表示在第I期间的第I点亮动作时射出检测光L2的情况，图4 (b)表示在第2期间的第2点亮动作时射出检测光L2的情况。此外，如图2以及图3所示，在本方式的光学式位置检测装置10中，第I发光受光单兀15A以及第2发光受光单兀15B具有相同的构成,所以以第I发光受光单兀15A的构成为中心说明，省略第2发光受光单元15B的详细说明。如图2所示，第I光源部12A具备扇形形状的支座150，该支座150具备在长度方向(圆周方向)具有弯曲的形状而延伸的周面。支座150成为第I支座151与第2支座152在Z轴方向重叠的构造,第I支座151在下端侧具备扇形形状的凸缘部156a,第2支座152在上端侧具备扇形形状的凸缘部156b。被凸缘部156a、156b夹住的部分成为射出检测光L2的射出部，凸缘部156a、156b限制了 Z轴方向上的检测光L2的射出范围。第I光源部12A具备在Z轴方向重叠而配置的第I光源模块126和第2光源模块127作为检测光L2的射出部。在第I光源部12A中，在Z轴方向被第I光源模块126与第2光源模块127夹住的部分成为来自对象物体Ob的反射光L3的入射部148，在前述的入射部148的里侧配置有第I受光部13A。如图3以及图4所示，在第I发光受光单元15A中，第I光源模块126以及第2光源模块127都具备由发光二极管等发光元件构成的光源120以及圆弧状的光导管LG。在第2发光受光单兀15B中也与第I发光受光单兀15A相同,第I光源模块126以及第2光源模块127都具备由发光二极管等发光元件构成的光源120以及圆弧状的光导管LG。第I光源模块126具备第I光源121作为光源120。第I光源121配置为射出方向朝向光导管LG的一端部LGl的端面。另外,第I光源模块126沿着光导管LG的圆弧状的外周面LG3具备圆弧状的射出方向设定部LE，该射出方向设定部LE具备光学片PS以及百叶窗膜(louver film)LF等，且第I光源模块126沿着光导管LG的圆弧状的内周面LG4具备圆弧状的反射片RS。第2光源模块127也与第I光源模块126相同，作为光源120，具备第2光源122。第2光源122配置为射出方向朝向光导管LG的另一个端部LG2的端面。另外，第2光源模块127与第I光源模块126相同，沿着光导管LG的圆弧状的外周面LG3具备圆弧状的射出方向设定部LE，该射出方向设定部LE具备光学片PS以及百叶窗膜LF等，且第2光源模块127沿着光导管LG的圆弧状的内周面LG4具备圆弧状的反射片RS。作为第I光源121以及第2光源122，使用LED (发光二极管)等发光元件。LED将由峰值波长位于840 IOOOnm的红外光构成的检测光L2作为发散光射出。此外，对光导管LG的外周面LG3以及内周面LG4中的至少一方实施用于调整来自光导管LG的检测光L2的射出效率的加工。作为前述的加工手法，能够采用例如印刷反射点的方式、通过压膜或注塑施加凹凸的成型方式、槽加工方式。在前述的第I光源模块126以及第2光源模块127中，通过点亮第I光源121，而从第I光源模块126放射状地射出检测光L2，通过点亮第2光源122，而从第2光源模块127放射状地射出检测光L2。受光部13的构成图5是表示本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置10的受光部13的 构成的说明图，图5 (a)、(b)是表示用于受光部13的2个受光元件130的位置关系的说明图，以及将2个受光元件130放大表示的说明图。此外，第I发光受光单元15A以及第2发光受光单元15B具有相同的构成，所以以第I发光受光单元15A的构成为中心说明，省略第2发光受光单元15B的详细说明。如图2 图5所示，在本方式的光学式位置检测装置10中，第I发光受光单元15A在第I受光部13A具备多个受光元件130。更具体而言，第I受光部13A具备第I受光元件131、和配置在相对于第I受光元件131在X轴方向相邻的位置的第2受光元件132来作为多个受光元件130。多个受光元件130 (第I受光元件131以及第2受光元件132)都是例如，光电二极管、光电晶体管，在本方式中，是在红外区域具备了灵敏度峰值的光电二极管，具有参照图17说明的构成。如图5所示，第I受光元件131与第2受光元件132设置在使第I受光元件131的受光面131a与第2受光元件132的受光面132a向相反的方向倾斜而相邻的位置，第I受光兀件131与第2受光兀件132向受光面131a、132a的法线方向相互交叉的方向延伸。此处，第I受光元件131使受光面131a朝向检测空间IOR的一侧(图3所示的光导管LG的一个端部LGl位于的侧/第I光源121位于的侧)，第2受光元件132使受光面132a朝向检测空间IOR的另一侧(图3所示的光导管LG的另一端部LG2位于的侧/第2光源122位于的侧)。另外，第I受光元件131以及第2受光元件132与参照图15说明的灵敏度指向性对应，将第I受光元件131的受光面131a的法线方向与第2受光元件132的受光面132a的法线方向所成的交叉角度Ge设定为超过90°且不到180°的数值。因此，第I受光元件131的受光面131a与X轴方向所成的角度0a设定为超过45°且不到90°的数值，第2受光元件132的受光面132a与X轴方向所成的角度9 b设定为超过45°且不到90°的数值。并且，在本方式中，基于参照图9以及图10后述的数据，将第I受光元件131的受光面131a的法线方向与第2受光元件132的受光面132a的法线方向所成的交叉角度Θ c设定为超过120°且不到140°的数值。因此，第I受光元件131的受光面131a与X轴方向所成的角度Ga设定为超过60°且不到70°的数值，第2受光元件132的受光面132a与X轴方向所成的角度Qb设定为超过60°且不到70°的数值。此处，若将与从第I光源部12A射出的检测光L2的射出范围的中央相当的角度方向作为0°方向，将向前述0°的方向扩展的面作为假想面S，则第I受光元件131的受光面131a与第2受光元件132的受光面132a相对于假想面S线对称地配置。因此,第I受光元件131的受光面131a与X轴方向所成的角度Θ a和受光元件132的受光面132a与X轴方向所成的角度Qb相等。此外，第2发光受光单元15B的第2受光部13B也与第I受光部13A相同，具备第I受光元件131和第2受光元件132作为多个受光元件130。控制系统
图6是本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置10的控制系统的说明图，图6 (a)、(b)是控制系统的框图以及表示光源驱动部的点亮动作等的说明图。如图6(a)所示，在光学式位置检测装置10中，第I发光受光单元15A的第I光源部12A以及第2发光受光单元15B的第2光源部12B与控制用IC70电连接。另外，第I发光受光单元15A的第I受光部13A以及第2发光受光单元15B的第2受光部13B经由信号处理部71与控制用IC70电连接。控制用IC70与个人计算机等上位的控制装置60电连接。控制用IC70具有生成基准时钟、A相基准脉冲、B相基准脉冲、定时控制脉冲、和同步时钟等的多个电路(未图示)。另外，控制用IC70具有脉冲产生器75a，其基于A相基准脉冲生成规定的驱动脉冲；脉冲产生器75b，其基于B相基准脉冲生成规定的驱动脉冲；开关部76，其控制向第I光源121以及第2光源122中的哪一个施加脉冲产生器75a以及脉冲产生器75b生成的驱动脉冲。前述的脉冲产生器75a、75b以及开关部76构成光源驱动部51。光源驱动部51与光源部12 (第I光源部12A以及第2光源部12B)以及设置在控制用IC70的外部的放大部79 —起构成光源装置20，且经由放大部79向第I光源121与第2光源122供给驱动电流。此时，如图6 (b)所示，光源驱动部51通过向第I光源121和第2光源122施加逆相的驱动脉冲，从而进行使第I光源121点亮且使第2光源122熄灭的第I期间的第I点亮动作、和使第2光源122点亮且使第I光源121熄灭的第2期间的第2点亮动作。此外，在受光部13中，第I受光元件131以及第2受光元件132在第I期间以及第2期间均同时检测被对象物体Ob反射的反射光L3。通过前述构成的光源装置20，在第I期间的第I点亮动作时，在检测空间IOR沿着XY平面形成第I光强度分布LID1。前述的第I光强度分布LIDl如图4 (a)中利用箭头的长度表示检测光的光强度那样，具备强度在检测空间IOR (射出范围)内从与一个端部LGl对应的角度方向朝向与另一个端部LG2对应的角度方向单调地降低的光强度分布。另一方面，在第2期间的第2点亮动作时，在检测空间IOR沿着XY平面形成第2光强度分布LID2。前述的第2光强度分布LID2如图4 (b)中利用箭头的长度表示检测光的光强度那样，具备强度在射出范围内从与另一个端部LG2对应的角度方向朝向与一个端部LGl对应的角度方向单调地降低的光强度分布。此处，在光学式位置检测装置10中，控制针对光源部12的驱动电流值时，进行电压振幅调制、脉冲宽度调制。
此外,第2发光受光单兀15B具有与第I发光受光单兀15A相同的构成,与控制用IC70电连接，光源驱动部51对第2发光受光单元15B的第2光源部12B也与第I光源部12A相同，在第I期间进行第I点亮动作而形成第I光强度分布LID1。另外，在与第I期间不重合的第2期间进行第2点亮动作而形成第2光强度分布LID2。此处，如图6 (b)所示，光源驱动部51在第I发光受光单元15A的第I光源部12A的第I点亮动作(第I期间)以及第2点亮动作(第2期间)之后，进行第2发光受光单元15B的第2光源部12B的第I点亮动作(第I期间)以及第2点亮动作(第2期间)。再次在图6 Ca)中，控制用IC70具备受光量测量部73 ;调整量计算部74，其基于受光量测量部73中的测量结果，控制脉冲产生器75a、75b来调整向光源部12的光源120(第I光源121以及第2光源122)供给的驱动脉冲的驱动电流值(第I驱动电流值)。前述的受光量测量部73以及调整量计算部74承担位置检测部50的一部分的功能。调整量计算部74具备对脉冲产生器75a、75b输出控制信号的模拟一数字转换部等。
此处，从受光部13的第I受光元件131输出的信号以及从第2受光元件132输出的信号经由具备有I 一 V转换部、放大部等的信号处理部71被输入至控制用IC70的位置检测部50。此处，信号处理部71构成为将从第I受光元件131输出的信号电平与从第2受光元件132输出的信号电平相加的结果作为检测用信号Vt输出给控制用IC70。另外，信号处理部71也可以构成为比较从第I受光兀件131输出的信号电平和从第2受光兀件132输出的信号电平，将信号电平高的一方作为检测用信号Vt输出给控制用IC70。前述的控制用IC70被个人计算机等上位的控制装置60的控制部61控制，前述的控制装置60具有坐标数据获取部55，其与受光量测量部73以及调整量计算部74 一起构成位置检测部50。因此，在本方式中，位置检测部50由控制用IC70的受光量测量部73、调整量计算部74、和上位的控制装置60 (个人计算机)的坐标数据获取部55构成。本方式的光学式位置检测装置10，具有在相互分离的位置配置的第I发光受光单元15A以及第2发光受光单元15B来作为发光受光单元15。因此，坐标数据获取部55具有第I角度位置检测部551，其基于针对第I发光受光单元15A的驱动结果，检测对象物体Ob相对于第I光源部12A的放射中心的角度位置；第2角度位置检测部552，其基于针对第2发光受光单元15B的驱动结果，检测对象物体Ob相对于第2光源部12B的放射中心的角度位置。另外，坐标数据获取部55具备坐标数据确定部553，其基于由第I角度位置检测部551获得的对象物体Ob的角度位置、和由第2角度位置检测部552获得的对象物体Ob的角度位置，确定对象物体Ob的XY坐标数据。此外，在本方式中，使控制用IC70多通道化，通过一个控制用IC70驱动第I发光受光单元15A以及第2发光受光单元15B，但也可以使用相对于第I发光受光单元15A以及第2发光受光单元15B具有I对I的关系的2个控制用IC70。对象物体的位置检测动作图7是本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置10中的位置检测原理的说明图，图7 (a)是光强度分布的说明图，图7 (b)是获取对象物体Ob所在的位置信息(角度位置/方位信息)的方法的说明图。图8是在本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置10中获取对象物体Ob的XY坐标数据的原理的说明图。在图7中，将相当于从光源部12射出的检测光L2的射出范围的中央(受光部13的正面)的角度方向作为0°。在本方式中，首先，在通过第I光源部12A的第I光源模块126形成第I光强度分布LIDl时，检测光L2的射出角度方向与检测光L2的强度处于图7 Ca)中以线El表示的直线关系。另外，在通过第I光源部12A的第2光源模块127形成第2光强度分布LID2时，检测光L2的射出角度方向与检测光L2的强度处于图7(a)中以线E2表示的直线关系。此处，如图7 (b)以及图8所示，从第I光源部12A的中心PE (检测光L2的放射中心位置)观察，在角度Θ的方向存在对象物体Ob。该情况下，在形成了第I光强度分布LIDl时，存在对象物体Ob的位置处的检测光L2的强度为INTa。与此相对，在形成了第2光强度分布LID2时，对象物体Ob存在的位置处的检测光L2的强度为INTb。因此，如果比较形成了第I光强度分布LIDl时的第I受光部13A的受光强度、和形成了第2光强度分布LID2时的第I受光部13A的受光强度，求出强度INTa、INTb的关系，则如图7 (b)以及图8所示，能够求出以第I光源部12A的中心PE为基准，对象物体Ob位于的方向的角度Θ (角度Θ1 /角度位置)。
利用前述的原理，检测对象物体Ob的角度位置(角度Θ I)时，在本方式中，调整第I光源部12A的第I驱动电流值以及第I光源部12A的第2驱动电流值，以使通过第I光源部12A形成第I光强度分布LIDl的第I期间的从第I受光部13A输出的信号的强度、和形成第2光强度分布LID2的第2期间的从第I受光部13A输出的信号的强度相等。此处，从第I光源部12A输出的信号的强度与光源120的第I驱动电流值以及光源120的第2驱动电流值成正比。因此，能够根据调整了光源120的第I驱动电流值以及光源120的第2驱动电流值之后的第I驱动电流值与第2驱动电流值的比、差，或者调整驱动电流值时的驱动电流值的调整量的比、差，求出对象物体Ob位于的方向的角度Θ (角度Θ I)。更具体而言，首先，图6 Ca)所示的控制用IC70的光源驱动部51，作为第I点亮动作，使第I光源121点亮来形成了第I光强度分布LIDl之后，作为第2点亮动作，使第2光源122点亮来形成第2光强度分布LID2。此时，首先，在第I期间以及第2期间，光源装置20利用预先设定的基准驱动电流值来驱动第I光源部12A的第I光源121以及第2光源122。在本方式中，第I光源121的基准驱动电流值与第2光源122的基准驱动电流值相等。因此，第I光强度分布LIDl与第2光强度分布LID2的强度变化的朝向是相反的，但强度大小(level)相同。另外，第I受光部13A的第I受光元件131以及第2受光元件132检测反射光L3，且从第I受光元件131以及第2受光元件132输出的信号作为检测用信号Vt经由信号处理部71被输出给控制用IC70。而且，位置检测部50的调整量计算部74比较第I点亮动作时的第I受光部13A的受光强度INTa和第2点亮动作时的第I受光部13A的受光强度INTb。其结果，如果第I点亮动作时的第I受光部13A的受光强度INTa与第2点亮动作时的第I受光部13A的受光强度INTb相等，则对象物体Ob的角度位置为0°。与此相对，在受光强度INTa、INTb不同的情况下，调整第I光源121的第I驱动电流值以及第2光源122的第2驱动电流值，以使第I点亮动作时的第I受光部13A的受光强度INTa与第2点亮动作时的第I受光部13A的受光强度INTb相等。而且，如果在再次进行了第I点亮动作与第2点亮动作时，第I点亮动作时的第I受光部13A的受光强度INTa与第2点亮动作时的第I受光部13A的受光强度INTb相等，则图6所示的第I角度位置检测部551能够根据进行前述的调整之后的第I光源121以及第2光源122的驱动电流值的比、差，或者驱动电流值的调整量的比、差，求出对象物体Ob位于的方向的角度Θ(角度Θ I)。在本方式中，根据在第I点亮动作时的第I受光部13A的受光强度INTa与第2点亮动作时的第I受光部13A的受光强度INTb变为相等的时刻的、第I驱动电流值相对于基准驱动电流值调整的调整量，和第2驱动电流值相对于基准驱动电流值调整的调整量的比、差，求出对象物体Ob位于的方向的角度Θ (角度Θ1)。如果在第2光源部12B中也进行前述的动作，则第2角度位置检测部552能够求出以第2光源部12B的中心PE为基准，对象物体Ob位于的方向的角度Θ (角度Θ2 /角度位置)。因此，如图8所示，因为中心间距离DS是恒定的，所以坐标数据确定部553获取与由第I角度位置检测部551检测出的角度位置(角度Θ I的方向)和由第2角度位置检测部552检测出的角度位置(角度Θ 2的方向)的交点相当的位置作为对象物体Ob位于的XY坐标数据。
第I受光元件131与第2受光元件132的位置关系图9是表示本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置10中的受光元件130的受光面的倾斜度与从受光元件130输出的信号电平之间的关系的图表，图9(a)、(b)、(c)、(d)是交叉角度0C为40°、80° UOO0、120°的情况下的图表。图10是表示在本发明的实施方式I所涉及的光学式位置检测装置中，将交叉角度设定为100°的情况下的受光部13的灵敏度指向性的图表。更具体而言，在图9 (a)、(b)、(c)、(d)中以线Vl (PhaseB)表示在第I受光元件131的受光面131a与X轴方向所成的角度Θ a为20°、40°、50°、60°的情况下，在第I期间(第I点亮动作)形成了第I光强度分布LIDl的状态下使对象物体Ob的角度位置错开时的第I受光元件131的输出电流的电平。另外，在图9 (a)、(b)、(c)、(d)以线V2 (PhaseA)表不在第I受光兀件131的受光面131a与X轴方向所成的角度Qa为20°、40° >50°、60°的情况下，在第2期间(第2点亮动作)形成了第2光强度分布LID2的状态下使对象物体Ob的角度位置错开时的第I受光元件131的输出电流的电平。另外，在图9 (a)、(b)、(c)、(d)以线V3表示在第I受光元件131的受光面131a与X轴方向所成的角度Qa为20°、40°、50°、60°的情况下，第I期间(第I点亮动作时)的第I受光元件131的输出电流与第2期间(第2点亮动作时)的第I受光元件131的输出电流的电平的差。此外，在图9中，第I受光元件131的输出电流的电平的标度在各图的左侧的纵轴中表示，差的标度在各图的右侧的纵轴中表示。另外，图10表示将交叉角度Θ c为100°的情况下的第I受光元件131的灵敏度指向性与第2受光元件132的灵敏度指向性合成后的灵敏度指向性。此外，在图9以及图10中，横轴是将与检测光L2的射出空间中的一侧(X轴方向的另一侧X2)相当的方向设为0°的情况下的对象物体Ob的角度位置(反射光L3的入射角度)。从图9 (a)、(b)、(C)、(d)所示的结果可知，无论交叉角度Θ c为40° 120°中的哪一种情况，若与图18 (a)所示的结果比较，则即使在对象物体Ob位于从第I受光元件131的受光面131a的法线方向较大地倾斜的方向的情况下，第I受光元件131的输出信号的电平较高，并且第I期间与第2期间的差单调地变化的角度范围较宽。
另外，若比较图9 (a)、(b)、(C)、(d)所示的结果，则图9 (C)、(d)所示的交叉角度0C为100°、120°的情况下与图9 (a)、(b)所示的交叉角度Θ c为40°、80°的情况相比较，如以圆Q表示的区域那样，对象物体Ob位于从第I受光元件131的受光面131a的法线方向向X轴方向的另一侧X2较大地倾斜的方向的情况下的差的变化较大。因此，可以说在交叉角度Θ c为100°、120°的情况与交叉角度ec为40°、80°的情况相比较，检测精度较高。因此，例如，以交叉角度Θ c成为100°的方式配置了第I受光元件131以及第2受光元件132的情况下的受光部13的灵敏度指向性作为将第I受光元件131的灵敏度指向性与第2受光元件132的灵敏度指向性合成的结果表示，前述的受光部13的灵敏度指向性成为图10所示的特性。从图10可知，受光部13的受光灵敏度在0° 180°的角度范围具有较高电平，所以在0° 180°的角度范围，检测精度较高。能够确认如下的情况，即、对交叉角度Θ c在上述的角度以外的情况也作出评价， 如果将交叉角度Ge设定为以下的范围90。< Θ c < 180°，则在较宽的角度范围内获得较高的检测灵敏度。另外，确认了如下的情况，即、如果将交叉角度Θ c设定为以下的范围120。< Θ c < 140°，则在0° 180°的较宽的角度范围内获得较高的检测灵敏度。因此，在本方式中，第I发光受光单元15A的第I受光部13A以及第2发光受光单元15B的第2受光部13B都如参照图5说明的那样，将交叉角度Θ c设定在上述的适当范围，所以检测精度较高。本方式的主要效果如以上所述，根据本方式，作为受光元件130，使用多个受光元件130 (第I受光元件131以及第2受光元件132)检测来自对象物体Ob的反射光L3，所以反射光L3从受光灵敏度低的方向入射至第I受光元件131中时，反射光L3从受光灵敏度高的方向入射至第2受光元件132中。相同地，反射光L3从受光灵敏度低的方向入射至第2受光元件132中时，反射光L3从受光灵敏度高的方向入射至第I受光元件131中。因此，能够扩大检测空间 10R。另外，第I受光元件131以及第2受光元件132配置为第I受光元件131的受光面131a的法线方向与第2受光元件132的受光面132a的法线方向的交叉角度Θ c成为超过90°且不到180°。因此，即使在将第I受光元件131与第2受光元件132配置在相邻的位置而实现装置的小型化的情况下，反射光L3从受光灵敏度低的方向入射至第I受光元件131以及第2受光元件132中的一个中，反射光L3从受光灵敏度高的方向入射至另一个中。因此，即使在扩大检测空间IOR的情况下，也能够不使装置大型化而精确地检测对象物体Ob的位置。另外，在本方式中，交叉角度Θ c为超过120°且不到140°。因此，反射光L3从受光灵敏度低的方向入射至第I受光元件131以及第2受光元件132中的一个中，反射光L3从受光灵敏度高的方向入射至另一个中，所以在0° 180°的较宽的角度范围内获得高检测灵敏度。另外，信号处理部71将从第I受光元件131输出的信号电平和从第2受光元件132输出的信号电平相加的结果作为检测用信号Vt输出给控制用IC70。因此，作为检测用信号vt，位置检测部50使用电平高的信号来检测对象物体Ob的位置，所以检测空间IOR较宽。此外，信号处理部71也可构成为比较从第I受光元件131输出的信号电平和从第2受光元件132输出的信号电平，将信号电平高的一方作为检测用信号Vt输出给控制用IC70输出，前述的构成的情况下，无需扩大位置检测部50的输入范围。因此，位置检测部50能够以高分辨率检测对象物体Ob的位置。实施方式2构成以及动作图11是本发明的实施方式2所涉及的光学式位置检测装置10的说明图，图11(a)、(b)、(c)是表示本发明的实施方式2所涉及的光学式位置检测装置10的点亮动作等的说明图、第I受光元件131变为检测模式的期间的说明图、以及第2受光元件132变为检 测模式的期间的说明图。图12是表示本发明的实施方式2所涉及的光学式位置检测装置10的放大部79等的电气构成的说明图，图12 (a)、(b)是放大部79等中的电连接的切换部分的说明图以及表示切换动作的说明图。此外，本方式的基本构成与实施方式I相同，所以共用的部分标注相同的符号，省略它们的说明。本方式也与实施方式I相同，如参照图5说明的那样，在受光部13中作为受光元件130，使用了第I受光元件131以及第2受光元件132。另外，本方式也与实施方式I相同，如图11 (a)所示，在第I期间使第I光源121点亮来形成第I光强度分布LIDl (第I点亮动作)，在第2期间使第2光源122点亮来形成第2光强度分布LID2 (第2点亮动作)。另外，本方式也与实施方式I相同，在检测对象物体Ob的位置时，基于对在第I期间以及第2期间通过基准驱动电流值射出检测光L2时的第I期间的检测用信号Vt的电平与第2期间的检测用信号Vt的电平进行比较的结果，使第I期间的驱动电流值与第2期间的驱动电流值变化。而且，在第I期间的检测用信号Vt的电平与第2期间的检测用信号Vt的电平变为相等时，基于第I期间的驱动电流值相对于基准驱动电流值调整的调整量与第2期间的驱动电流值相对于基准驱动电流值调整的调整量的比较结果，检测对象物体Ob的位置。此处，在实施方式I中，如参照图6 (b)说明的那样，在反射光L3的检测中同时使用了第I受光元件131以及第2受光元件132，但在本方式中，如图11 (a)、(b)、(c)所示，使第I受光元件131与第2受光元件132在不同的期间成为检测模式。更具体而言，如图
11(a)、(b)所示，在期间Tl，使第I受光元件131成为检测模式，在前述的期间，执行使第I光源121点亮的第I点亮动作(第I期间)、和使第2光源122点亮的第2点亮动作(第2期间)。另外，如图11 (a)、(c)所示，在期间T2，使第2受光元件132成为检测模式，在前述的期间中，执行使第I光源121点亮的第I点亮动作(第I期间)、和使第2光源122点亮的第2点亮动作(第2期间)。另外，在实施方式I中，使第I期间的基准驱动电流值与第2期间的基准驱动电流值相同，但在本方式中，如图11 (a)、(b)所示，在第I受光元件131成为检测模式的期间Tl中，将第I期间的基准驱动电流值设定为比第2期间的基准驱动电流值低。与此相对，如图
11(a)、(c)所示，在第2受光元件132成为检测模式的期间T2中，将第2期间的基准驱动电流值设定为比第I期间的基准驱动电流值低。前述的动作通过采用图12 (a)所示的电路构成能够实现。更具体而言，在光源装置20的放大部79中，相对于在第I期间射出检测光L2的第I光源121设置第I放大部791，相对于在第2期间射出检测光L2的第2光源122设置第2放大部792。另外，作为第I放大部791使用双极型的晶体管，切换使第I光源121连接在晶体管的发射极与第I电位VE之间、还是连接在集电极与第2电位VS之间，由此切换供给给第I光源121的基准驱动电流值。另外，作为第2放大部792也与第I放大部791相同，使用双极型的晶体管，进行切换使第2光源122连接在晶体管的发射极与第I电位VE之间、害臊连接在集电极与第2电位VS之间，由此切换供给给第2光源122的基准驱动电流值。此外，从光源驱动部51输出对向晶体管的基极施加的电位进行控制的电位，利用前述的电位，对供给给第I光源121以及第2光源122的驱动电流值进行控制。另外，在期间T1、T2，在受光部13中，在第I受光元件131与第2受光元件132之间切换与信号处理部71的端子ra +、ra —导通的受光元件130。
根据前述的电路构成，如图12 (b)所示，通过切换端子间的连接，从而能够在第I受光元件131成为检测模式的期间Tl，将第I期间的基准驱动电流值设定为比第2期间的基准驱动电流值低，能够在第2受光元件132成为检测模式的期间T2，将第2期间的基准驱动电流值设定为比第I期间的基准驱动电流值低。首先，在第I受光元件131成为检测模式的期间Tl，使信号处理部71的端子ra +、ra —与第I受光元件131的端子pic、pla导通。而且,使第I放大部791的端子til、tl2短路，而使第I光源121的端子sla、sic与第I放大部791的端子tl3、tl4导通。另一方面，使第2放大部792的端子t23、t24短路而使第2光源122的端子s2a、s2c与第2放大部792的端子t21、t22导通。而且，在第I期间，使第I光源121通电来形成第I光强度分布LIDl，在第2期间，使第2光源122通电来形成第2光强度分布LID2。此处，第I光源121被供给集电极电流，而第2光源122被供给发射极电流。因此，供给给第I光源121以及第2光源122的基准驱动电流的大小成为以下的关系，即、第I光源121 <第2光源122。与此相对，在第2受光元件132成为检测模式的期间T2，使信号处理部71的端子ra +、ra —与第2受光元件132的端子p2c、p2a导通。而且,使第I放大部791的端子tl3、tl4短路,而使第I光源121的端子sla、sic与第I放大部791的端子til、tl2导通。另一方面，使第2放大部792的端子t21、t22短路，而使第2光源122的端子s2a、s2c与第2放大部792的端子t23、t24导通。而且，在第I期间，使第I光源121通电来形成第I光强度分布LIDl，在第2期间，使第2光源122通电来形成第2光强度分布LID2。此处，第I光源121被供给发射极电流，而第2光源122被供给集电极电流。因此，供给给第I光源121以及第2光源122的基准驱动电流的大小成为以下的关系，即，第I光源121 >第2光源122。前述的构成在第I发光受光单元15A以及第2发光受光单元15B中都相同。本方式的主要效果图13是表示本发明的实施方式2所涉及的光学式位置检测装置10的效果的说明图，图13 (a)、(b)是应用了本方式的切换构造的情况下的检测范围的说明图、以及未应用本方式的切换构造的情况下的检测范围的说明图。在本方式中，在第I受光元件131成为检测模式的期间Tl，将第I期间的基准驱动电流值设定为比第2期间的基准驱动电流值低，在第2受光元件132成为检测模式的期间T2，将第2期间的基准驱动电流值设定为比第I期间的基准驱动电流值低。因此，无需扩大位置检测部50的输入范围，所以位置检测部50能够以高分辨率检测对象物体Ob的位置。更具体而言，在射出检测光L2时，被对象物体Ob以外的物体反射的杂散光也入射到受光部13。而且，在第I期间形成了第I光强度分布LIDl时，第I受光元件131使受光面131a朝向第I光强度分布LIDl中的光强度高的方向，所以入射到第I受光元件131的杂散光的强度比入射到第2受光元件132的杂散光的强度大。另外，在第2期间形成了第2光强度分布LID2时,第2受光兀件132使受光面132a朝向第2光强度分布LID2中的光强度高的方向，所以入射到第2受光元件132的杂散光的强度比入射到第I受光元件131的杂散光的强度大。因此，若在第I受光元件131成为检测模式的期间Tl，将第I期间的基准驱动电流值与第2期间的基准驱动电流值设定为相同的值，则如图13 (b)所示，在对象物体Ob不存在的状态下，在第I期间从第I受光元件131输出的信号的电平已经从位置检测部50所允 许的输入范围的中央值向一侧偏离。因此，在对象物体Ob存在的状态下进行第I期间时，供给给第I光源121的驱动电流值的调整幅度被限制，检测范围被限制。在第2受光元件132成为检测模式的期间T2的第2期间也相同。然而，在本方式中，在第I受光元件131成为检测模式的期间Tl，将第I期间的基准驱动电流值设定为比第2期间的基准驱动电流值低，所以如图13 (a)所示，在对象物体Ob不存在的状态下，在第I期间从第I受光元件131输出的信号的电平位于位置检测部50所允许的输入范围的中央。因此，在对象物体Ob存在的状态下进行第I期间时，供给给第I光源121的驱动电流值的调整幅度较宽，所以能够防止检测范围被限制这一情况。在第2受光元件132成为检测模式的期间T2的第2期间也相同。因此，根据本方式，无需扩大位置检测部50的输入范围，所以位置检测部50能够以高分辨率检测对象物体Ob的位置。其他的实施方式在上述实施方式中，使用了 2个光源部(第I光源部12A以及第2光源部12B)，但也可以使用一个光源部12检测对象物体Ob的位置。另外，在上述实施方式中，在检测光L2的放射中心位置设置了受光部13，但也可以在其他的位置设置受光部13，也可以对2个光源部(第I光源部12A以及第2光源部12B)设置共用的受光部13。并且，在上述的例子中，受光部13具备2个受光元件(第I受光元件131以及第2受光元件132)，但也可以具备3个以上的受光元件。此外，在上述实施方式中，在2个光导管LG分别设置了光源120，但也可以在一个光导管LG的两端设置光源120，且使光源120交替地点亮，在第I期间与第2期间形成相互相反朝向的光强度分布。此时，若在光源部12的放射中心设置受光部13,则检测光L2向受光部13的入射被光源部12妨碍,所以能够在从光源部12的放射中心向Z轴方向偏离的位置配置受光部13。另外,在上述的方式中,第I光源模块126以及第2光源模块127使用光导管LG,射出具备强度在射出范围内从一侧向另一侧变化的光强度分布的检测光L2，但也能够采用如下的方式，即、作为第I光源模块126以及第2光源模块127,具备多个发光兀件,利用光源驱动部51使对各发光元件的驱动电流从多个发光元件的排列方向的一端的发光元件向另一端的发光元件减少，射出具备强度在射出范围内从一侧向另一侧变化的光强度分布的检测光L2。位置检测系统的构成例位置检测系统的具体例I图14是应用了本发明的位置检测系统I的具体例I (带输入功能的显示系统)的说明图。此外，在本方式的带输入功能的显示系统中，位置检测系统I以及光学式位置检测装置10的构成与参照图I 图13说明的构成相同，所以对共用的部分标注相同的符号进行图示，省略它们的说明。
如果在上述实施方式所涉及的位置检测系统I中，如图14所示，作为视觉平面构成部件40使用图像显示装置110，在前述的图像显示装置110设置参照图I 图13说明的光学式位置检测装置10，则能够作为电子黑板、数字标牌等这样的带输入功能的显示系统100使用。此处，图像显示装置110是直视型图像显示装置、或将视觉平面构成部件40作为屏幕的背投式图像显示装置。在前述的带输入功能的显示系统100中，光学式位置检测装置10沿图像显示装置110的显示面IlOa (视觉平面41)射出检测光L2，并且，检测被对象物体Ob反射的检测光L2(反射光L3)。因此，如果使对象物体Ob接近图像显示装置110所显示的图像的一部分，则能够检测前述的对象物体Ob的位置，所以能够将对象物体Ob的位置作为图像的切换指示等这样的输入信息利用。位置检测系统的具体例2参照图15，说明作为视觉平面构成部件40使用屏幕，而构成带输入功能的投射型显示系统的例子。图15是应用了本发明的位置检测系统I的具体例2(带输入功能的显示系统/带输入功能的投射型显示系统)的说明图。此外，在本方式的带输入功能的投射型显示系统中，位置检测系统I以及光学式位置检测装置10的构成与参照图I 图13说明的构成相同，所以对共用的部分标注相同的符号进行图示，省略它们的说明。图15所示的带输入功能的投射型显示系统200 (带输入功能的显示系统)中，从液晶投影仪或者被称为数字微镜设备的图像投射装置250 (图像生成装置)向屏幕80 (视觉平面构成部件40)投射图像。在前述的带输入功能的投射型显示系统200中，图像投射装置250从设置在框体240的投射透镜系统210向屏幕80放大投射图像显示光Pi。此处，图像投射装置250从相对于Y轴方向略微倾斜的方向朝向屏幕80投射图像显示光Pi。因此，通过在屏幕80被投射图像的屏幕面80a，构成观看信息的视觉平面41。在前述的带输入功能的投射型显示系统200中，光学式位置检测装置10被附加到图像投射装置250而一体构成。因此，光学式位置检测装置10从与投射透镜系统210不同的位置，沿屏幕面80a射出检测光L2，并且，检测被对象物体Ob反射的反射光L3。因此，如果使投射到屏幕80的图像的一部分接近对象物体0b，则能够检测前述的对象物体Ob的位置，所以能够将对象物体Ob的位置作为图像的切换指示等这样的输入信息利用。此外，如果使光学式位置检测装置10与屏幕80 —体化，则能够构成带输入功能的屏幕装置。位置检测系统的其他具体例
在本发明中，视觉平面构成部件40能够采用覆盖展示品的透光部件的构成，该情况下，视觉平面41是在透光部件中与配置展示品侧相反的一侧观看到展示品的面。根据前述的构成，能够作为带输入功能的窗口系统等而构成。另外，视觉平面构成部件40能够采用支承移动的游戏用媒介的底座的构成，该情况下，视觉平面41是底座中观看到底座与游戏用媒介的相对位置侧的面。根据前述的构成，能够将弹子机、硬币游戏等娱乐设备机器作为带输入功能的娱乐系统等而构成。符号说明I…位置检测系统，10…光学式位置检测装置，12…光源部，12A···第I光源部，12B…第2光源部，13···受光部，13A···第I受光部，13B···第2受光部，15···发光受光单兀，15A…第I发光受光单兀，15B…第2发光受光单兀,20…光源装置,40…视觉平面构成部件，50…位置检测部，51…光源驱动部，100…带输入功能的显示系统，131···第I受光元件， 132…第2受光元件，200…带输入功能的投射型显示系统。
权利要求
1.ー种光学式位置检测装置，其特征在于，具有 光源装置，其射出检测光，并且在射出所述检测光时，使所述检测光的射出强度从射出该检测光的空间的ー侧向另ー侧变化； 受光部，其接受在所述空间发生反射的所述检测光；以及 位置检测部，其基于从所述受光部输出的检测用信号，检测所述空间内的对象物体的位置， 所述受光部具备受光面朝向所述空间的所述ー侧的第I受光元件，和在与该第I受光元件相邻的位置且受光面朝向所述空间的所述另ー侧的第2受光元件， 所述第I受光元件的受光面的法线方向与所述第2受光元件的受光面的法线方向的交叉角度超过90°且不到180°。
2.根据权利要求I所述的光学式位置检测装置，其特征在干， 所述交叉角度超过120°且不到140°。
3.根据权利要求I或2所述的光学式位置检测装置，其特征在干， 所述光源装置在第I期间使所述射出强度从所述空间的所述ー侧向所述另ー侧減少，在与所述第I期间不重合的第2期间使所述射出强度从所述空间的所述另ー侧向所述ー侧減少， 所述位置检测部基于所述第I期间的所述检测用信号的电平与所述第2期间的所述检测用信号的电平变为相等时所述光源装置中的驱动电流值，检测所述对象物体的位置。
4.根据权利要求3所述的光学式位置检测装置，其特征在干， 所述位置检测部基于对所述光源装置在所述第I期间以及所述第2期间利用基准驱动电流值射出所述检测光时的所述第I期间的所述检测用信号的电平与所述第2期间的所述检测用信号的电平进行比较的结果，使所述第I期间的所述驱动电流值与所述第2期间的所述驱动电流值变化， 在所述第I期间的所述检测用信号的电平与所述第2期间的检测用信号的电平变为相等时，基于所述第I期间的所述驱动电流值相对于所述基准驱动电流值调整的调整量与所述第2期间的所述驱动电流值相对于所述基准驱动电流值调整的调整量的比较结果，检测所述对象物体的位置。
5.根据权利要求I 4中任意一项所述的光学式位置检测装置，其特征在干， 所述第I受光元件以及所述第2受光元件同时检测在所述空间发生反射的所述检测光。
6.根据权利要求4所述的光学式位置检测装置，其特征在干， 所述第I受光元件以及所述第2受光元件在不同的期间检测在所述空间发生反射的所述检测光。
7.根据权利要求6所述的光学式位置检测装置，其特征在干， 所述光源装置在所述第I受光元件进行检测的期间，将所述第I期间的所述基准驱动电流值设定成比所述第2期间的所述基准驱动电流值低，在所述第2受光元件进行检测的期间，将所述第2期间的所述基准驱动电流值设定成比所述第I期间的所述基准驱动电流值低。
8.根据权利要求7所述的光学式位置检测装置，其特征在干，所述光源装置具备在所述第I期间射出所述检测光的第I光源、对供给给该第I光源的电流进行放大的第I放大部、在所述第2期间射出所述检测光的第2光源、对供给给该第2光源的电流进行放大的第2放大部。
9.一种带输入功能的显示系统，其特征在于，具有具备显示图像的显示面的显示装置和权利要求I 8中任意一项所述的光学式位置检测装置， 所述显示装置基于通过所述光学式位置检测装置所检测出的沿所述显示面的方向的所述对象物体的位置，切換所述图像。
10.一种带输入功能的显示系统，其特征在于，具有投射图像的图像投射装置以及权利要求I 8中任意一项所述的光学式位置检测装置， 所述图像投射装置基于通过所述光学式位置检测装置所检测出的与所述图像的投射方向交叉的方向的所述对象物体的位置，切換所述图像。
全文摘要
本发明涉及光学式位置检测装置以及带输入功能的显示系统。在光学式位置检测装置中从光源部射出检测光时，受光部利用第1受光元件以及第2受光元件接受来自对象物体的反射光。对于第1受光元件以及第2受光元件而言，第1受光元件的受光面的法线方向与第2受光元件的受光面的法线方向的交叉角度被设定为超过90°且不到180°的值。
文档编号G01S3/783GK102854489SQ20121022231
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月28日 优先权日2011年6月30日
发明者大西康宪, 高桥正辉 申请人:精工爱普生株式会社