光检测装置及光检测方法与流程

本发明涉及一种光检测装置及光检测方法。

背景技术：

已知有具备多个像素的光检测装置(专利文献1)。多个像素以行列状二维排列。多个像素分别具有一对光感应部。一对光感应部的一方通过第1电路按每行连接。一对光感应部的另一方通过第2电路按每列连接。向行方向投影的信号数据自第1电路读取。向列方向投影的信号数据自第2电路读取。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2003/049190号

技术实现要素：

发明所要解决的问题

已知的上述光检测装置具有如下的受光部构造：二维排列的多个像素的各个具有一对光感应部，且通过第1配线将一对光感应部的一方按每行连接，同样地通过第2配线将一对光感应部的另一方按每列连接。该受光部构造的输出数据量与组合2个具有多个像素的一维传感器的情况同样。因此，与一般的二维传感器的输出数据量相比，上述光检测装置的输出数据量较少。通过该构造，可高速检测入射至受光部的光点的二维位置。根据该特性，上述光检测装置用于测量机器的动体检测及打印机的定位等多数机器。市场上，在上述光检测装置中，谋求检测速度的进一步高速化。

在上述光检测装置中，读取分别连接于第1配线及第2配线的各像素的信号数据。进行读取的像素数越多，则在上述入射光点的位置检测中分辨率越高。因此，上述入射光点的位置检测的位置检测精度、即上述入射光点的入射位置检测的准确度提高，但读取速度下降。另一方面，进行读取的像素数越少，则读取速度越提高。在该情况下，因为在上述入射光点的位置检测中分辨率下降，因而上述入射光点的位置检测的位置检测精度下降。

本发明的第一方式的目的在于提供可一边确保入射光点的位置检测的位置检测精度、即入射光点的入射位置检测的准确度，一边提高检测速度的光检测装置。本发明的第二方式的目的在于提供可一边确保入射光点的位置检测的位置检测精度、即入射光点的入射位置检测的准确度，一边提高检测速度的光检测方法。

解决问题的技术手段

本发明的第一方式是检测光的入射位置的光检测装置。该光检测装置具备多个像素、多条第1配线、多条第2配线、第1读取部、及第2读取部。多个像素以行列状二维排列，且分别包含第1光感应部及第2光感应部。多条第1配线将多个第1光感应部按每行连接。多条第2配线将多个第2光感应部按每列连接。第1读取部通过多条第1配线的至少一部分读取信号数据。第2读取部通过多条第2配线的至少一部分读取信号数据。第1读取部具有：读取像素设定部，其基于在第1帧读取的信号数据，自多个像素中，设定在第1帧之后的第2帧读取信号数据的像素组。

在本第一方式中，读取像素设定部基于在第1帧读取的信号数据，自多个像素中，设定在第2帧读取信号数据的像素组。因此，例如，第1读取部在第2帧，基于在第1帧读取的信号数据，选择上述多个像素中适合光的入射位置的检测的像素组而读取信号数据。在该情况下，因为基于在第1帧读取的信号数据设定在第2帧读取的像素组，因而即使削减读取信号数据的像素数，也确保入射光点的位置检测的位置检测精度、即入射光点的入射位置检测的准确度。即，可一边确保入射光点的位置检测的位置检测精度，一边削减读取的像素数。若削减读取的像素数，则可提高光点的入射位置检测速度。因此，可使入射光点的位置检测的位置检测精度的确保与位置检测速度的提高并存。

在本第一方式中，读取像素设定部也可将在第1帧读取信号数据的像素组设定为多个像素中的第1像素组，并基于在第1帧读取的信号数据，将在第2帧读取信号数据的像素组设定为与连接于第1像素组的多条第1配线中的一部分第1配线连接的第2像素组。在该情况下，因为基于自较在第2帧读取信号数据的第2像素组更宽的区域即第1像素组进行像素的读取的第1帧的信号数据决定第2像素组，因而即使在削减读取的像素数的情况下，也确保入射光点的位置检测的位置检测精度。

在本第一方式中，读取像素设定部也可具有分割部、比较部、及决定部。分割部也可通过划分排列有多个像素的区域，而将在第2帧读取信号数据的像素组分成多个分组。比较部也可在通过分割部分割的分组间，比较自各分组读取的信号数据。决定部也可基于比较部中的比较结果，决定在第2帧读取信号数据的像素组。在该情况下，基于在经分割的分组间的比较结果，决定在第2帧读取信号数据的像素组。因此，与不划分区域而将自多条第1配线读取的信号数据直接用于像素组决定的情况相比，容易且高速地变更像素组。

在本第一方式中，第1读取部也可具有：合并读取部，其在通过分割部分割的每个分组，将自各分组的多条第1配线输出的信号的信息汇总于1个信号并读取信号数据。比较部也可在分组间，比较通过合并读取部读取的信号数据。在该情况下，进行将在每个分组自多条第1配线输出的各信号数据汇总为1个信号数据并读取的合并读取。由此，与一边反映自多条第1配线输出的各信号数据的信息，一边分别读取自多条第1配线输出的各信号数据的情况相比，提高读取速度。

在本第一方式中，分割部也可基于比较部中的比较结果，将在第2帧读取信号数据的像素组分成多个分组。在该情况下，相较于将自多条第1配线读取的各信号数据分别使用于分组的情况，更容易且高速地变更分割像素组的位置。由此，在光点的入射位置移动的情况下，也追随于其移动而适当变更分割像素组的位置，因而容易且准确地进行各分组的信号数据的比较。

在本第一方式中，分割部也可基于通过比较部中的比较而求出的比较值的时间变化量，将在第2帧读取信号数据的像素组分成多个分组。决定部也可基于时间变化量，决定在第2帧读取信号数据的像素组。根据该结构，与直接使用自多条第1配线及多条第2配线读取的信号数据的情况相比，可容易且高速地变更分割像素组的位置及读取信号数据的像素组。若追随于光点的入射位置的移动而适当变更分割像素组的位置，则容易且准确地进行各分组的信号数据的比较。若追随于光点的入射位置的移动而适当变更读取信号数据的像素组，则可提高入射光点的位置检测的位置检测精度。

在本第一方式中，分割部在通过比较部中的比较而求出的比较值或该比较值的时间变化量超过规定值的情况下，也可将在第2帧读取信号数据的像素组分成多个分组。在该情况下，可根据规定值的设定而在适当的时机进行像素组的分组，因而可降低进行分组的频率。若降低分割部进行分组的频率，则可提高入射光点的入射位置检测速度。

在本第一方式中，决定部在通过比较部中的比较而求出的比较值或该比较值的时间变化量超过规定值的情况下，也可将与在第2帧之前的帧读取信号数据的像素组不同的像素组决定为在第2帧读取信号数据的像素组。在该情况下，可根据规定值的设定而在适当的时机变更读取信号数据的像素组，因而可一边确保入射光点的位置检测的位置检测精度，一边降低进行分组的频率。若降低分割部进行分组的频率，则可提高入射光点的入射位置检测的速度。

在本第一方式中，读取像素设定部也可还具有：运算部，其运算通过多条第1配线的至少一部分输出的信号的向行方向或列方向的投影数据的重心位置。分割部也可通过自由运算部运算的重心位置求出的分割位置，划分排列有多个像素的区域，而将在第2帧读取信号数据的像素组分成多个分组。决定部也可基于通过运算部运算的重心位置，决定作为在第2帧读取信号数据的像素组设定的像素组。在该情况下，基于上述重心位置进行分组，因而可容易比较分组间的信号数据。

本发明的第二方式是使用光检测装置检测光的二维入射位置的光检测方法。上述光检测装置具备多个像素、多条第1配线、多条第2配线、第1读取部、及第2读取部。多个像素以行列状二维排列，且分别包含第1光感应部及第2光感应部。多条第1配线将多个第1光感应部按每行连接。多条第2配线将多个第2光感应部按每列连接。在该光检测方法中，自通过多条第1配线的至少一部分输出的信号读取向行方向投影的信号数据，自通过多条第2配线的至少一部分输出的信号读取向列方向投影的信号数据，并自读取的2个信号数据检测光的二维入射位置。2个信号数据在多个帧通过多条第1配线的至少一部分读取。基于在第1帧读取的信号数据，自多个像素中，设定在第1帧之后的第2帧读取信号数据的像素组。

在本第二方式中，基于在第1帧通过读取工序读取的信号数据，自多个像素中，设定在第1帧之后的第2帧读取信号数据的像素组。因此，在第2帧，基于在第1帧读取的信号数据，可自上述多个像素中适合光的入射位置的检测的像素组读取信号数据。在该情况下，因为基于在第1帧读取的信号数据设定读取的像素组，因而即使削减读取信号数据的像素数，也确保入射光点的位置检测的位置检测精度、即入射光点的入射位置检测的准确度。若削减读取的像素数，则提高入射光点的位置检测速度。

发明的效果

根据本发明的第一方式，可提供针对光的入射位置的检测一边确保入射光点的位置检测的位置检测精度、即入射光点的入射位置检测的准确度，一边提高入射位置检测速度的光检测装置。根据本发明的第二方式，可提供针对光的入射位置的检测一边确保入射光点的位置检测的位置检测精度，一边提高入射位置检测速度的光检测方法。

附图说明

图1是一实施方式的光检测装置的方块图。

图2是光检测装置的概略电路图。

图3是显示光检测装置的信号数据的读取的图。

图4是显示向行方向投影的信号数据的亮度分布的图。

图5是显示向列方向投影的信号数据的亮度分布的图。

图6是显示光检测装置的信号数据的部分读取及合并读取的图。

图7是显示通过合并读取而读取的信号数据的图。

图8是显示通过合并读取而读取的信号数据的图。

图9是显示点光移动的情况下的处理的图。

图10是显示通过比较部中的比较而求出的比较值与阈值的关系的图。

图11是显示通过比较部中的比较而求出的比较值与阈值的关系的图。

图12是显示点光移动的情况下的处理的图。

图13是显示读取电路进行的处理的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。另外，在说明中，对同一要件或具有同一功能的要件使用同一符号，并省略重复的说明。

首先，参照图1～图5，对本实施方式的光检测装置的整体的结构进行说明。图1是本实施方式的光检测装置的方块图。图2是本实施方式的光检测装置的概略电路图。图3是用于说明光检测装置的信号数据的读取的图。图4及图5是显示通过光检测装置读取的信号数据的图。

光检测装置1是检测光的二维入射位置的分布传感器，将通过光入射而产生的信号作为对应于入射位置的二维投影数据、即二维分布读取。在本实施方式中，光检测装置1在多个帧持续检测点光的入射位置。此处，“帧”是指由光检测装置1进行的一次光检测的期间。

光检测装置1具备传感器受光部10、行方向读取部21、及列方向读取部31。例如，行方向读取部21为第1读取部，列方向读取部31为第2读取部。通过由传感器受光部10接收光点而产生的信号的投影数据分别通过行方向读取部21及列方向读取部31读取。传感器受光部10如图2所示，具有：多个像素11；多条配线12，其用于将多个像素11连接于行方向读取部21；及多条配线13，其用于将多个像素11连接于列方向读取部31。例如，多条配线12为多条第1配线，多条配线13为多条第2配线。

多个像素11以行列状二维排列。此处，“行列状”也包含蜂窝状图案等二维的最密填充图案。多个像素11分别包含光感应部15及光感应部16。各光感应部15、16包含光电二极管等受光元件。各光感应部15、16也可包含多个受光元件。例如，在光感应部15包含于第1光感应部的情况下，光感应部16包含于第2光感应部。

包含于同一像素11的光感应部15及光感应部16自正交于上述行方向及列方向的方向观察进行邻接。即，在传感器受光部10，多个光感应部15与多个光感应部16在每个像素11排列于行方向及列方向。

多条配线12将多个光感应部15按每行连接。各配线12在行方向延伸，且彼此连接行方向上排列成一列的多个光感应部15。各配线12也可包含对应于光感应部15设置的多个开关元件。在该情况下，在各配线12，通过将多个开关元件设为开启(on)，而将行方向上排列成一列的多个光感应部15彼此电连接。

多条配线13将多个光感应部16按每列连接。各配线13在列方向延伸，且彼此电连接列方向上排列成一列的多个光感应部16。各配线13也可包含对应于光感应部16设置的多个开关元件。在该情况下，在各配线13，通过将多个开关元件设为开启，而将列方向上排列成一列的多个光感应部16彼此电连接。

行方向读取部21及列方向读取部31通过包含由and/or/not/xor栅极等各种逻辑电路构成的寄存器、存储器、比较器、运算器、多重器、选择器、a/d转换器、及电源控制电路等的硬件构成。再者，行方向读取部21及列方向读取部31的一部分或整体也可通过asic(applicationspecificintegratedcircuit(专用集成电路))或fpga(fieldprogrammablegatearray(现场可编程门阵列))等集成电路构成。行方向读取部21及列方向读取部31通过内置及外部的控制程序、各种控制信号等控制而动作。

行方向读取部21还具有：第1输出线22，其将来自多个光感应部15的信号输出至外部；及多个开关元件23，其切换各配线12与第1输出线22的连接状态。多个开关元件23设置于各配线12与第1输出线22之间。通过开关元件23设为开启，而将与设为开启的开关元件23连接的配线12与第1输出线22电连接。行方向读取部21通过控制多个开关元件23，而通过多条配线12的至少一部分读取信号数据。

例如，如图3所示，行方向读取部21通过多条配线12自多个光感应部15读取信号数据x。信号数据x为向行方向投影的信号数据，并累加来自以同一配线12连接的多个光感应部15的输出。向行方向投影的信号数据也称为例如行方向分布。图4显示通过行方向读取部21读取的信号数据x。纵轴显示信号数据x的亮度，横轴显示输出信号的像素11的列方向的位置。

列方向读取部31还具有：第2输出线32，其将来自多个光感应部16的信号输出至外部；及多个开关元件33，其切换各配线13与第2输出线32的连接状态。多个开关元件33设置于各配线13与第2输出线32之间。通过开关元件33设为开启，而将与设为开启的开关元件33连接的配线13与第2输出线32电连接。列方向读取部31通过控制多个开关元件33，而通过多条配线13的至少一部分读取信号数据。

例如，如图3所示，列方向读取部31通过多条配线13，自多个光感应部16读取信号数据y。信号数据y为向列方向投影的信号数据，并累加来自以同一配线13连接的多个光感应部16的输出。向列方向投影的信号数据也称为例如列方向分布。图5显示通过列方向读取部31读取的信号数据y。纵轴显示信号数据y的亮度，横轴显示输出信号的像素11的行方向的位置。

接着，对行方向读取部21及列方向读取部31的功能区块进行详细的说明。如图1所示，行方向读取部21具有部分读取部24、合并读取部25、及行方向读取像素设定部26。列方向读取部31具有部分读取部34、合并读取部35、及列方向读取像素设定部36。

部分读取部24、34进行在构成传感器受光部10的全部像素11中，仅自通过行方向读取像素设定部26及列方向读取像素设定部36设定的一部分像素11读取信号数据的部分读取。部分读取在传感器受光部10中，可在排列于预先设定的区域的像素11中进行，也可在检测出规定的阈值以上的亮度的像素11中进行。该规定的阈值例如可为自检测出的亮度、峰位置、及信号数据宽度、即分布宽度等特征量求出的值，或也可为由使用者设定的任意的值。在本实施方式中，部分读取部24仅自与通过行方向读取像素设定部26设定的像素组连接的配线12读取信号。部分读取部34仅自与通过列方向读取像素设定部36设定的像素组连接的配线13读取信号。

合并读取部25、35通过合并读取而自排列于预先设定的区域或由行方向读取像素设定部26及列方向读取像素设定部36设定的区域的像素11、即像素组读取信号数据。在本实施方式中，合并读取部25将自相邻配置的规定数量的配线12输出的多个信号数据汇总为1个信号数据并读取。合并读取部35将自相邻配置的规定数量的配线13输出的多个信号数据汇总为1个信号数据并读取。

合并读取部25、35也可通过加算电路，将自多条配线12及多条配线13输出的信号数据的累加值、累加值的平均值、逻辑和、中央值等汇总为上述的1个信号数据并读取，也可将投影自多条配线12或多条配线13输出的信号的信号数据、即分布数据中的根据峰值、峰位置、分布宽度等特征量求出的值汇总为上述的1个信号数据并读取。

行方向读取像素设定部26及列方向读取像素设定部36自多个像素11中设定读取信号数据的像素组。在本实施方式中，通过行方向读取像素设定部26及列方向读取像素设定部36设定的上述像素组排列于一个连续的区域。行方向读取像素设定部26将与读取信号数据的配线12连接的开关元件23设为开启。即，行方向读取像素设定部26通过电连接第1输出线22与配线12，而设定通过配线12读取信号数据的像素组。列方向读取像素设定部36将与读取信号数据的配线13连接的开关元件33设为开启。即，列方向读取像素设定部36通过电连接第2输出线32与配线13，而设定通过配线13读取信号数据的像素组。

行方向读取像素设定部26及列方向读取像素设定部36基于在第1帧读取的信号数据，自多个像素11中设定在该第1帧之后的第2帧读取信号数据的像素组。此处，“第1帧”及“第2帧”与上述的“帧”同样，是指由光检测装置1进行的一次光检测的期间。“第1帧”为光检测装置1的光检测的任意帧。

行方向读取像素设定部26及列方向读取像素设定部36将在光检测装置1的电源开启后的最初的帧、或信号数据的检测失败的帧的下一个帧读取信号数据的像素组设定为基于预先储存的信息的像素组。基于预先储存的信息的像素组称为例如第1像素组。在本实施方式中，行方向读取像素设定部26及列方向读取像素设定部36将在光检测装置1的电源开启后的最初的帧、或信号数据的检测失败的帧的下一个帧读取信号数据的像素组设定为由排列于传感器受光部10的全部像素11构成的像素组。

在本实施方式中，行方向读取像素设定部26通过仅将与读取信号数据的配线12连接的开关元件23设为开启，而设定读取信号数据的像素组。部分读取部24仅自与由行方向读取像素设定部26设定的像素组连接的配线12读取信号数据。其结果，自包含于由行方向读取像素设定部26设定的像素组的多个光感应部15，读取信号数据。

也可通过合并读取部25，在与由行方向读取像素设定部26设定的像素组连接的配线12中，在规定数量的每条配线12进行合并读取。在未进行合并读取的情况下，在每条配线12读取信号数据。在通过合并读取部25进行合并读取的情况下，在规定数量的每条配线12作为1个信号数据汇总并读取。

在本实施方式中，列方向读取像素设定部36通过仅将与读取信号数据的配线13连接的开关元件33设为开启，而设定读取信号数据的像素组。部分读取部34仅自与由列方向读取像素设定部36设定的像素组连接的配线13读取信号数据。其结果，自包含于由列方向读取像素设定部36设定的像素组的多个光感应部16，读取信号数据。

也可通过合并读取部35，在与由列方向读取像素设定部36设定的像素组连接的配线13中，在规定数量的每条配线13进行合并读取。在未进行合并读取的情况下，在每条配线13读取信号数据。在通过合并读取部35进行合并读取的情况下，在规定数量的每条配线13作为1个信号数据汇总并读取。

行方向读取像素设定部26作为功能部，具有运算部41、决定部42、分割部43、及比较部44。列方向读取像素设定部36作为功能部，具有运算部51、决定部52、分割部53、及比较部54。

图4及图5显示通过多条配线12或多条配线13的至少一部分读取的信号数据、即分布。运算部41自上述信号数据运算图4所示的信号数据的重心位置mpx、峰位置px、信号数据的分布宽度wx、及峰位置的亮度ix等特征量。运算部51自上述信号数据运算图5所示的信号数据的重心位置mpy、峰位置py、信号数据的分布宽度wy、及峰位置的亮度iy等特征量。由此，运算部41、51分别在行方向及列方向上，运算传感器受光部10的点光的入射位置、即在传感器受光部10中照射点光的区域。传感器受光部10的点光的入射位置也可基于上述特征量而在光检测装置1的外部运算。

在本实施方式中，运算部41运算上述信号数据的重心位置mpx。运算部51运算上述信号数据的重心位置mpy。重心位置mpx为通过多条配线12的至少一部分向行方向投影的信号数据的重心位置。重心位置mpy为通过多条配线13的至少一部分向列方向投影的信号数据的重心位置。有上述运算的重心位置mpx、mpy不与实际上物理配置的像素11的位置严格一致的担忧。因此，运算部41、51也可将近似于自上述信号数据运算的重心位置的位置、例如最接近上述运算的重心位置的像素11的位置作为重心位置mpx、mpy输出。运算部41、51也可输出像素的值取最大亮度的峰位置px、py作为重心位置mpx、mpy。像素的值为例如亮度。最大亮度为例如极大值。

决定部42、52基于在第1帧读取的信号数据，决定在该第1帧之后的第2帧读取信号数据的像素组。通过决定部42决定的像素组通过行方向读取像素设定部26而设定为在第2帧读取信号数据的像素组。通过决定部52决定的像素组通过列方向读取像素设定部36而设定为在第2帧读取信号数据的像素组。在本实施方式中，行方向读取像素设定部26参照由决定部42决定的像素组，将对应于该像素组的开关元件23设为开启。列方向读取像素设定部36参照由决定部52决定的像素组，将对应于该像素组的开关元件33设为开启。

决定部42将在第2帧读取信号数据的像素组决定为连接于多条配线12中的一部分配线12的像素组。决定部52将在第2帧读取信号数据的像素组决定为连接于多条配线13中的一部分配线13的像素组。连接于多条配线12及多条配线13中的一部分配线12、13的像素组称为例如第2像素组。决定部42例如以通过运算部41运算的信号数据的重心位置mpx为中心，将在行方向及列方向上排列于预先决定的像素数量的区域的像素组决定为在第2帧读取信号数据的像素组。决定部52例如以通过运算部51运算的信号数据的重心位置mpy为中心，将在行方向及列方向上排列于预先决定的像素数量的区域的像素组决定为在第2帧读取信号数据的像素组。

例如，决定部42如图6所示，将配置于区域r1的像素组决定为行方向读取部21在第2帧读取信号数据的像素组。部分读取部24在第2帧，仅通过与配置于区域r1的像素组的光感应部15连接的配线12读取信号数据。在图6中，区域r1及区域r2以点阴影表示。

决定部52将排列于区域r2的像素组决定为列方向读取部31在第2帧读取信号数据的像素组。部分读取部34在第2帧，仅通过与排列于区域r2的像素组的光感应部15连接的配线13读取信号数据。也可在第2帧，与部分读取一起，通过合并读取部25、35进行由决定部42、52决定的像素组的合并读取。

分割部43、53通过将排列有多个像素11的区域划分成多个区域，而将在第2帧读取信号数据的像素组分成多个分组。在本实施方式中，分割部43基于在第1帧读取的信号数据，将在第2帧读取信号数据的像素组根据连接于各像素11的配线12分成多个分组。分割部53基于在第1帧读取的信号数据，将在第2帧读取信号数据的像素组根据连接于各像素11的配线13分成多个分组。即，连接于同一配线12、13的像素11分成同一分组。

分割部43、53例如如图6所示，通过基于由运算部41、51运算的运算结果，将排列有多个像素11的区域划分成4个，而将在第2帧读取信号数据的像素组分成4个分组。在图6所示的结构中，通过将多条配线12及多条配线13分别分成2个，而将在第2帧读取信号数据的像素组分成4个分组。在本实施方式中，分割部43自通过运算部41运算的信号数据的重心位置mpx求出分割位置α。分割部53自通过运算部51运算的信号数据的重心位置mpy求出分割位置β。分割部43、53通过分割位置α、β，将排列有多个像素11的区域划分成4个。在本实施方式中，分割位置α与行方向平行，分割位置β与列方向平行。

在图6所示的结构中，分割部43将分割位置α作为基准，将连接于多条配线12的像素组分成分组12a与分组12b。分割部53将分割位置β作为基准，将连接于多条配线13的像素组分成分组13a与分组13b。通过各分割部43、53分割的分组也可预先决定。

部分读取部24、34在通过分割部43、53分割的每个分组，进行部分读取。例如，部分读取部24自连接于多条配线12的一方的分组12a读取信号数据x1，自另一方的分组12b读取信号数据x2。部分读取部34自连接于多条配线13的一方的分组13a读取信号数据y1，自另一方的分组13b读取信号数据y2。

在图6所示的例子中，通过决定部42、52将读取信号数据的像素组决定为排列于区域r1、r2的像素组。因此，部分读取部24在连接于多条配线12的一方的分组12a中，自排列于区域r1的像素组读取信号数据x1。部分读取部24在另一方的分组12b中，自排列于区域r2的像素组读取信号数据x2。部分读取部34在连接于多条配线13的一方的分组13a中，自排列于区域r1的像素组读取信号数据y1。部分读取部34在另一方的分组13b中，自排列于区域r2的像素组读取信号数据y2。

合并读取部25、35也可在通过分割部43、53分割的每个分组，将自配线12或配线13输出的信号的信息汇总于1个信号，而读取信号数据。例如，合并读取部25也可将自分组12a输出的信号的信息汇总于1个信号并作为信号数据x1读取，将自分组12b输出的信号的信息汇总于1个信号并作为信号数据x2读取。

例如，合并读取部35也可将自分组13a输出的信号的信息汇总于1个信号并作为信号数据y1读取，将自分组13b输出的信号的信息汇总于1个信号并作为信号数据y2读取。在该情况下，例如自合并读取部25读取的信号数据x1与信号数据x2如图7及图8所示可容易进行比较。

比较部44、54在通过分割部43、53分割的分组间，比较自各分组读取的信号数据。例如，比较部44、54通过自各分组读取的信号数据的比较而求出比较值输出(x)、输出(y)作为比较结果。在本实施方式中，比较部44、54比较自各分组通过合并读取而读取的信号数据。比较部44、54通过ad转换器、及电压比较电路等构成。

在本实施方式中，在比较部44，输入自分组12a经合并读取的信号数据x1与自分组12b经合并读取的信号数据x2。在比较部54，输入自分组13a经合并读取的信号数据y1与自分组13b经合并读取的信号数据y2。例如，比较部44若输入信号数据x1、x2，则通过以下的式求出比较值输出(x)。此处，在以下的式中ix1，ix2分别表示信号数据x1及x2的亮度值。

输出(x)＝(ix1-ix2)/(ix1+ix2)

在对分组12a的像素组、与分组12b的像素组，均等地入射光的情况下，如图7所示信号数据x1的亮度值ix1与信号数据x2的亮度值ix2相等。在该情况下，作为比较结果，导出输出(x)＝0。在点光的入射位置向分组12b侧、即列方向位移的情况下，如图8所示信号数据x2的亮度值ix2大于信号数据x1的亮度值ix1。在该情况下，作为比较结果，导出输出(x)<0，并检测入射位置的位移。

比较部54若输入信号数据y1、y2，则通过以下的式求出比较值输出(y)。此处，在以下的式中iy1、iy2分别表示信号数据y1及y2的亮度值。

输出(y)＝(iy1-iy2)/(iy1+iy2)

在对分组13a的像素组、与分组13b的像素组，均等地入射光的情况下，信号数据y1的亮度值iy1与信号数据y2的亮度值iy2相等。在该情况下，作为比较结果，导出输出(y)＝0。在点光的入射位置向分组12b侧(列方向)位移的情况下，信号数据y2的亮度值iy2大于信号数据y1的亮度值iy1。在该情况下，作为比较结果，导出输出(y)<0，并检测入射位置的位移。

在本实施方式中，比较部44、54导出比较值输出(x)、输出(y)的帧间的时间变化量，并与比较值输出(x)、输出(y)一起输出该比较值的时间变化量。自输出(x)或输出(x)的时间变化量的输出，导出列方向的点光入射位置的位移量。同样地，自输出(y)或输出(y)的时间变化量的输出，导出行方向的点光入射位置的位移量。

如上所述，运算部41、51自上述的信号数据运算信号数据的重心位置mpx、mpy、峰位置px、py、上述信号数据的分布宽度wx、wy、及峰位置的亮度ix、iy等特征量。分割部43、53自通过运算部41、51运算的运算结果，将连接于多条配线12的像素组与连接于多条配线13的像素组分别分成2个分组。因此，自比较部44、54中的比较值输出(x)、输出(y)导出的点光的入射位置的位移量为通过运算部41、51运算的点光的自入射位置的位移量。由此，自与通过运算部41、51运算的入射位置的关系，检测当前的入射位置。

比较部44在比较值输出(x)或该比较值输出(x)的时间变化量超过规定值，例如阈值thx(包含±thx)的情况下，更新阈值thx。比较部54在比较值输出(y)或该比较值输出(y)的时间变化量超过规定值，例如阈值thy(包含±thy)的情况下，更新阈值thy。阈值thx、thy可为由使用者预先设定的任意的值，也可自比较值输出(x)、输出(y)、检测出的亮度、峰位置、及分布宽度等特征量求出。在本实施方式中，阈值thx、thy如图9所示设定为显示入射的点光l的中心自在之前的帧读取信号数据的像素组偏离的值。在图9中，区域r1及区域r2以点阴影表示。

决定部42、52基于比较部44、54的比较值输出(x)、输出(y)或该比较值输出(x)、输出(y)的时间变化量，决定在之后的帧，例如第2帧中读取信号数据的像素组。在本实施方式中，决定部42配合自比较部44中的比较值输出(x)的时间变化量求出的入射位置的位移量，决定在下一个帧进行读取的像素组。决定部52配合自比较部54中的比较值输出(y)的时间变化量求出的入射位置的位移量，决定在下一个帧进行读取的像素组。即，决定部42、52配合检测出的点光的入射位置的位移，变更进行读取的像素组，并重新决定在下一个帧进行读取的像素组。

决定部42、52在比较值输出(x)、输出(y)或该比较值输出(x)、输出(y)的时间变化量超过上述规定值，例如阈值thx、thy的情况下，将与在之前的帧读取信号数据的像素组不同的像素组决定为在之后的帧，例如第2帧中读取信号数据的像素组。此处，不同的像素组表示构成像素组的像素11的组合在之前的帧与之后的帧中不同，且也包含像素组所包含的像素11在之前的帧与之后的帧中重复的情况。在本实施方式中，决定部42如图10所示，仅在比较部44的比较值输出(x)超过阈值thx的情况下，决定在下一个帧读取信号数据的像素组。

决定部52如图11所示，仅在比较部54中的比较值输出(y)超过阈值thy的情况下，决定在下一个帧读取信号数据的像素组。在本实施方式中，决定部42、52在判断为比较部44、54中的比较值输出(x)、输出(y)分别超过阈值thx、thy的情况下，如图12所示决定在下一个帧读取信号数据的像素组。

分割部43、53基于比较部44、54中的比较值输出(x)、输出(y)或该比较值输出(x)、输出(y)的时间变化量，将连接于多条配线12的像素组与连接于多条配线13的像素组重新再分类成多个分组。在本实施方式中，分割部43配合自比较部44中的比较值输出(x)的时间变化量求出的入射位置的位移量，将连接于多条配线12的像素组再分类成2个分组。分割部53配合自比较部54中的比较值输出(y)的时间变化量求出的入射位置的位移量，将连接于多条配线13的像素组再分类成2个分组。即，分割部43、53配合检测出的点光的入射位置的位移，变更进行读取的像素组，将在下一个帧进行读取的像素组重新再分类成多个分组。

另外，分割部43、53在比较部44、54中的比较值输出(x)、输出(y)或该比较值输出(x)、输出(y)的时间变化量超过规定值，例如阈值thx、thy的情况下，再分割连接于多条配线12的像素组与连接于多条配线13的像素组。在本实施方式中，分割部43如图10所示，仅在比较部44中的比较值输出(x)超过阈值thx的情况下，再分割连接于多条配线12的像素组。分割部53如图11所示，仅在比较部54中的比较值输出(y)超过阈值thy的情况下，再分割连接于多条配线13的像素组。

此时，例如如图12所示，分割部43将与分割位置α不同的分割位置α’作为基准，将在下一个帧连接于多条配线12的像素组分成2个分组12a、12b。分割部53将与分割位置β不同的分割位置β’作为基准，将连接于多条配线13的像素组分成2个分组13a、13b。在图12中，区域r1及区域r2以点阴影表示。

部分读取部24、34及合并读取部25、35在通过分割部43、53再分割的每个分组，自利用决定部42、52决定的像素组读取信号数据。比较部44、54在再分割的多个分组间，比较自各分组读取的信号数据。这样，行方向读取像素设定部26及列方向读取像素设定部36反复进行决定部42、52的处理、分割部43、53的处理、部分读取部24、34及合并读取部25、35的处理、以及比较部44、54的处理。

接着，参照图13的流程图，对使用光检测装置1的光检测方法进行详细的说明。

首先，行方向读取部21及列方向读取部31通过行方向读取像素设定部26及列方向读取像素设定部36，将读取信号数据的像素组、分割部43、53的分组、及阈值thx、thy的设定初始化(处理s1)。通过该初始化，在最初的帧读取信号数据的像素组设定为基于预先储存的信息的像素组，即初始设定像素组。在本实施方式中，初始设定像素组为由排列于传感器受光部10的全部像素11构成的像素组。

接着，行方向读取部21及列方向读取部31自处理s1中设定的初始设定像素组读取信号数据(处理s2)。行方向读取部21自通过多条配线12的至少一部分输出的信号读取向行方向投影的信号数据。列方向读取部31自通过多条配线13的至少一部分输出的信号读取向列方向投影的信号数据。通过这2个信号数据，检测最初的帧的点光的二维入射位置。

接着，行方向读取部21及列方向读取部31通过运算部41、51，运算由处理s2读取的信号数据的特征量(处理s3)。特征量为例如重心位置mpx、mpy、峰位置px、py、上述信号数据的分布宽度wx、wy、及峰位置的亮度ix、iy。

接着，行方向读取部21及列方向读取部31通过决定部42、52及分割部43、53，并基于由处理s2运算的运算结果，进行在下一个帧读取的像素组的决定、与该像素组的分组(处理s4)。在本实施方式中，基于由处理s2运算的重心位置mpx、mpy，进行在下一个帧读取的像素组的决定、与该像素组的分组。在下一个帧读取信号数据的像素组设定为在处理s4中通过决定部42、52决定的像素组。

接着，行方向读取部21及列方向读取部31通过部分读取部24、34及合并读取部25、35，自上一个处理中设定的像素组，在由上一个处理分割的每个分组读取信号数据(处理s5)。即，行方向读取部21及列方向读取部31通过部分读取部24、34及合并读取部25、35，而通过多条配线12及多条配线13的至少一部分读取信号数据。

接着，行方向读取部21及列方向读取部31通过比较部44、54，在分组间比较自各分组读取的信号数据(处理s6)。自比较部44、45中的比较值输出(x)、输出(y)或该比较值输出(x)、输出(y)的时间变化量导出点光的入射位置的位移量，并检测点光的二维入射位置。

接着，行方向读取部21及列方向读取部31判定是否结束处理(处理s7)。行方向读取部21及列方向读取部31在判断为结束处理的情况下，结束处理。

行方向读取部21及列方向读取部31在判断为不结束处理的情况下，判断比较值输出(x)、输出(y)或该比较值输出(x)、输出(y)的时间变化量是否超过阈值thx、thy(处理s8)。在比较值输出(x)、输出(y)或该比较值输出(x)、输出(y)的时间变化量未超过阈值thx、thy的情况下，进行上述处理s5。

行方向读取部21及列方向读取部31在判断为比较值输出(x)、输出(y)或时间变化量超过阈值thx、thy的情况下，通过决定部42、52、分割部43、53、及比较部44、54，进行在下一个帧读取信号数据的像素组的决定、该像素组的分组、及阈值thx、thy的更新(处理s9)。在下一个帧读取信号数据的像素组设定为在处理s9中通过决定部42、52决定的像素组。其后，行方向读取部21及列方向读取部31进行处理s5。通过以上的处理，点光的二维入射位置在多个帧中反复检测。

如以上所说明的那样，在光检测装置1中，行方向读取像素设定部26及列方向读取像素设定部36基于在第1帧读取的信号数据，自多个像素11中设定在第2帧读取信号数据的像素组。因此，行方向读取部21及列方向读取部31可在第2帧，基于在第1帧读取的信号数据，自上述多个像素11中适合光的入射位置的检测的像素组读取信号数据。例如，通过仅自光的入射位置的检测所需的像素11进行读取信号数据的部分读取，而削减读取信号数据的像素数，因而可提高读取速度。

在现有的检测装置中，在削减读取的像素数的情况下，因为入射的光点的分辨率下降，因而有入射光点的位置检测的位置检测精度下降的可能性。换言之，入射光点的位置检测的位置检测精度为入射光点的入射位置检测的准确度。另一方面，在光检测装置1中，因为基于在第1帧读取的信号数据适当设定读取的像素组，因而在削减读取信号数据的像素数的情况下，也确保入射光点的位置检测的位置检测精度。即，可一边确保入射光点的位置检测的位置检测精度，一边削减读取的像素数。若削减读取的像素数，则可提高位置检测速度。因此，可使入射光点的位置检测的位置检测精度的确保与位置检测速度的提高并存。

行方向读取像素设定部26及列方向读取像素设定部36将在第1帧读取信号数据的像素组设定为多个像素11中的第1像素组，例如初始设定像素组，并基于在第1帧读取的信号数据，将在第2帧读取信号数据的像素组设定为与连接于第1像素组的多条配线12、13中的一部分配线12、13连接的第2像素组。根据该结构，因为基于自较在第2帧读取信号数据的第2像素组更宽的区域即第1像素组进行像素的读取的第1帧的信号数据决定第2像素组，因而可提高入射光点的位置检测的位置检测精度。

行方向读取像素设定部26及列方向读取像素设定部36具有：分割部43、53，其通过划分排列有多个像素11的区域，将在第2帧读取信号数据的像素组分成多个分组；比较部44、54，其在通过分割部43、53分割的分组间，比较自各分组读取的信号数据；及决定部42、52，其基于比较部44、54中的比较结果，决定在第2帧读取信号数据的像素组。根据该结构，基于在经分割的分组间的比较结果，决定在第2帧读取信号数据的像素组。因此，与不划分区域而将自多条配线12、13读取的信号数据直接使用于像素组决定的情况相比，在入射光点移动的情况下，也可适当追随于其移动而容易且高速地决定像素组。

行方向读取部21及列方向读取部31具有：合并读取部25、35，其在通过分割部43、53分割的每个分组，将自各分组的多条配线12、13输出的信号的信息汇总于1个信号并读取信号数据。比较部44、54在分组间比较通过合并读取部25、35读取的信号数据。根据该结构，进行在每个分组将自多条配线12、13输出的信号的信息汇总为1个信号数据并读取的合并读取。因此，与一边反映上述信号数据的信息，一边不汇总自多条配线12、13读取的信号数据而直接读取的情况相比，可提高读取速度。

分割部43、53基于比较部44、54中的比较结果，将在第2帧读取信号数据的像素组分类成多个分组。根据该结构，与将自多条配线12、13读取的信号数据直接使用于分组的分类的情况相比，可追随于入射光点的移动而容易且高速地变更分割像素组的位置。若追随于入射光点的移动而变更分割像素组的位置，则可容易且准确地进行分类的分组间的信号数据的比较。

分割部43、53基于通过比较部44、54中的比较而求出的比较值输出(x)、输出(y)的时间变化量，将在第2帧读取信号数据的像素组分类成多个分组。决定部42、52基于时间变化量，决定在第2帧读取信号数据的像素组。根据该结构，与直接使用自多条配线12、13读取的信号数据的情况相比，可追随于入射光点的移动而容易且高速地变更分割像素组的位置、及读取信号数据的像素组。若追随于入射光点的移动而变更分割的位置，则可容易且准确地进行分类的分组间的信号数据的比较。若追随于光的入射位置的移动而变更读取信号数据的像素组，则可提高入射光点的位置检测的位置检测精度。

分割部43、53在通过比较部44、54中的比较而求出的比较值输出(x)、输出(y)或该比较值输出(x)、输出(y)的时间变化量超过阈值thx、thy的情况下，将在第2帧读取信号数据的像素组分成多个分组。根据该结构，因为可在适当的时机进行像素组的分组，因而可降低进行分组的频率。若降低分割部43、53进行分组的频率，则可提高入射光点的入射位置检测的处理速度。

决定部42、52在比较值输出(x)、输出(y)或该比较值输出(x)、输出(y)的时间变化量超过阈值thx、thy的情况下，将与在第1帧读取信号数据的像素组不同的像素组重新决定为在第2帧读取信号数据的像素组。根据该结构，可在适当的时机变更读取信号数据的像素组，因而可一边确保入射光点的入射位置检测精度，一边降低进行分组的频率。若降低分割部43、53进行分组的频率，则可提高入射光点的入射位置检测的处理速度。

行方向读取像素设定部26及列方向读取像素设定部36还具有：运算部41、51，其运算通过多条配线12、13的至少一部分输出的信号的向行方向的投影数据的重心位置mpx、mpy。分割部43、53通过自运算部41、51运算的重心位置mpx、mpy求出的分割位置α、β，划分排列有多个像素的区域，由此将在第2帧读取信号数据的像素组分成多个分组。决定部42、52基于通过运算部41、51运算的重心位置mpx、mpy，决定作为在第2帧读取信号数据的像素组设定的像素组。在该情况下，因为在重心位置mpx、mpy进行分组，因而在分组间可容易比较信号数据。

例如，分割部43、53通过自运算部41、51运算的重心位置mpx、mpy求出的分割位置α、β，将连接于多条配线12、13的像素组分别分割成2个分组。在该情况下，认为比较部44、54的比较结果分别为输出(x)＝0、输出(y)＝0。因此，可自输出(x)简单地检测通过运算部41运算重心位置mpx的帧的入射光点的列方向的入射位置的位移量。同样地，可自输出(y)简单地检测通过运算部51运算重心位置mpy的帧的入射光点的行方向的入射位置的位移量。

另外，有重心位置mpx、mpy不与实际上物理配置的像素11的位置严格一致的担忧。其结果，在通过运算部41、51运算重心位置mpx、mpy的帧中，有比较部44、54的比较结果不成为输出(x)＝0、输出(y)＝0的担忧。在该情况下，通过导出输出(x)及输出(y)的时间变化量，也可自该时间变化量检测行方向及列方向的入射位置的位移量。

如以上所述，在通过运算部41、51进行运算的帧中，通过检测出的自入射位置的位移量，可检测当前的入射位置。

本实施方式的光检测方法具备：像素设定工序，其基于在第1帧通过读取工序读取的信号数据，自多个像素11中，设定在第1帧之后的第2帧读取信号数据的像素组。因此，在第2帧，基于在第1帧读取的信号数据，可自上述多个像素11中适合光的入射位置的检测的像素组读取信号数据。在该情况下，因为基于在第1帧读取的信号数据设定读取的像素组，因而即使削减读取信号数据的像素数，也可确保入射光点的位置检测的位置检测精度。若削减读取的像素数，则可提高位置检测速度。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明未必限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内可进行各种变更。

例如，行方向读取像素设定部26或列方向读取像素设定部36基于在规定的帧读取的信号数据，设定在该规定的帧之后的帧读取信号数据的像素组即可，运算部41、51、决定部42、52、分割部43、53、及比较部44、54也可设置于光检测装置1的外部。

决定部42、52也可在每个帧，决定读取信号数据的像素组。同样地，分割部43、53也可在每个帧，进行再分割。决定部42、52进行像素组的决定时的成为触发的阈值thx、thy、与分割部43、53进行再分割时的成为触发的阈值thx、thy也可为不同的值。

决定部42、52也可在满足与阈值thx、thy不同的条件时进行像素组的决定。分割部43、53也可在满足与阈值thx、thy不同的条件时进行再分割。作为上述不同的条件的例子，也可例如并非将比较值输出(x)、输出(y)超过阈值thx、thy，而将在通过分割部43、53分割的分组中的1个分组未检测出点光设为条件。决定部42、52进行像素组的决定时的成为触发的条件、与分割部43、53进行再分割时的成为触发的条件也可为不同的条件。

在本实施方式中，行方向读取部21与列方向读取部31以时间分割而读取来自多条配线12及多条配线13的信号数据。然而，也可分割来自多条配线12及多条配线13的信号数据，同时并联读取。例如，部分读取部24也可同时并联读取信号数据x1与信号数据x2，部分读取部34也可同时并联读取信号数据y1与信号数据y2。

符号的说明

1…光检测装置、11…像素、12、13…配线、12a、12b、13a、13b…分组、15、16…光感应部、21…行方向读取部、31…列方向读取部、26…行方向读取像素设定部、36…列方向读取像素设定部、41、51…运算部、42、52…决定部、43、53…分割部、44、54…比较部、x、y、x1、x2、y1、y2…信号数据、输出(x)、输出(y)…比较值、thx、thy…阈值、α、β…分割位置。