CN102541363A - 光学式位置检测装置以及带位置检测功能的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学式位置检测装置以及带位置检测功能的设备。该光学式位置检测装置用于检测对象物体的位置，具有：射出检测光的多个检测用光源；驱动该多个检测用光源的光源驱动部；第一受光部，其接受由位于上述检测光的出射空间的上述对象物体反射的上述检测光；补偿用光源部，其射出不向上述出射空间入射的补偿光；第二受光部，其不接受上述检测光而接受上述补偿光；以及位置检测部，其根据上述第一受光部中的受光强度与上述第二受光部中的受光强度之差来检测上述对象物体的位置。

Description

光学式位置检测装置以及带位置检测功能的设备

技术领域

本发明涉及对对象物体的位置以光学方式进行检测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位置检测功能的设备。

背景技术

作为对对象物体进行光学方式检测的光学式位置检测装置，例如提出有下述方案：从多个检测用光源的每一个经透光部件朝向对象物体射出检测光，由对象物体反射的检测光经过透光部件后被受光部检测。在这样的结构的光学式位置检测装置中，根据受光部中的检测光的检测结果来检测对象物体的位置(参照专利文献1)。

而且，还提出有下述方案：在光学式位置检测装置中设置导光板，借助导光板使从多个检测用光源的每一个出射的检测光朝向对象物体射出，由受光部检测被对象物体反射后的检测光(参照专利文献2、3)。

【专利文献1】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

在实际使用专利文献1～3所记载的光学式位置检测装置时，由于除了由对象物体反射的检测光之外，由对象物体以外的物体反射的检测光也入射到受光部，所以，存在对象物体的位置检测精度低这一问题。例如，在专利文献1所记载的光学式位置检测装置中，导致在透光部件的背面侧反射的检测光入射到受光部。另外，在专利文献2、3所记载的光学式位置检测装置中，当在检测光的出射空间存在备件等对象物体以外的物体时，会导致被该物体反射的检测光入射到受光部。

此外，除了由对象物体反射的检测光、由对象物体以外的物体反射的检测光入射到受光部之外，还存在外部光等环境光入射到受光部的情况，该环境光的影响与由对象物体以外的物体反射的检测光的影响不同，能够比较容易地排除。例如如果使用脉冲调制后的光作为检测光，则由对象物体反射的检测光的受光信号为高频信号，与此相对，环境光的受光信号为低频信号，因此，如果使用高通滤波器等，则能够比较容易地去除与环境光对应的受光信号。另外，如果利用按照受光部的检测强度相等的方式使检测用光源彼此差动时的针对检测用光源的驱动条件来检测对象物体的位置，则能够去除环境光的影响。但是，通过这些方法，无法去除由对象物体以外的物体反射的检测光的影响。

发明内容

鉴于以上的问题点，本发明的课题在于，提供能够不受由对象物体以外的物体反射的检测光的影响地检测出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位置检测功能的设备。

为了解决上述课题，本发明的光学式位置检测装置用于检测对象物体的位置，该光学式位置检测装置具有：射出检测光的多个检测用光源；驱动该多个检测用光源的光源驱动部；第一受光部，其接受由位于上述检测光的出射空间的上述对象物体反射的上述检测光；补偿用光源部，其射出不向上述出射空间入射的补偿光；第二受光部，其不接受上述检测光而接受上述补偿光；以及位置检测部，其根据上述第一受光部中的受光强度与上述第二受光部中的受光强度之差来检测上述对象物体的位置。

在本发明中，可以采用下述构成：具有补偿用光源控制部，该补偿用光源控制部控制上述补偿用光源部，以使得上述第二受光部中的上述补偿光的受光强度，成为被上述对象物体以外的物体反射的上述检测光在上述第一受光部中的受光强度。

在本发明中，采用射出检测光的多个检测用光源，若使该多个检测用光源依次点亮，则第一受光部接受由对象物体反射的检测光。因此，如果直接使用第一受光部中的检测结果，或者如果使用根据第一受光部中的受光强度而使检测用光源彼此差动时的驱动电流值等驱动条件，则能够检测出对象物体的位置。这里，存在除了由对象物体反射的检测光入射到第一受光部之外，由对象物体以外的物体反射的检测光也入射到第一受光部的情况，但在本发明中，设有射出不向出射空间入射的补偿光的补偿用光源部、和不接受检测光而接受补偿光的第二受光部。因此，如果将第二受光部中的补偿光的受光强度设定为由对象物体以外的物体反射的检测光在第一受光部中的受光强度，则在位置检测部中，当根据第一受光部中的受光强度与第二受光部中的受光强度之差来检测对象物体的位置时，在该检测结果中，由对象物体以外的物体反射的检测光的影响被自动排除。因此，能够不受由对象物体以外的物体反射的检测光的影响地检测出对象物体的位置。

在本发明中，可以采用下述构成：上述光源驱动部执行从上述多个检测用光源中的一部分检测用光源射出上述检测光的第一动作、和从另一部分检测用光源射出上述检测光的第二动作，上述位置检测部根据上述第一动作时的上述第一受光部中的受光强度与上述第二受光部中的受光强度之差、以及上述第二动作时的上述第一受光部中的受光强度与上述第二受光部中的受光强度之差，来检测上述对象物体的位置。即使在采用了执行从多个检测用光源中的一部分检测用光源射出检测光的第一动作、和从另一部分检测用光源射出检测光的第二动作的检测原理的情况下，由于在本发明中利用第一受光部中的受光强度与第二受光部中的受光强度之差，所以能够不受由对象物体以外的物体反射的检测光的影响地检测出对象物体的位置。

在本发明中，优选上述位置检测部控制上述光源驱动部，以使得上述第一动作时的上述第一受光部中的受光强度与上述第二受光部中的受光强度之差、和上述第二动作时的上述第一受光部中的受光强度与上述第二受光部中的受光强度之差相等，并且，上述位置检测部根据上述第一动作时的针对上述检测用光源的驱动条件以及上述第二动作时的针对上述检测用光源的驱动条件来检测上述对象物体的位置，从上述补偿用光源部射出的上述补偿光的输出强度在上述第一动作时，与该第一动作时从上述检测用光源射出的上述检测光的射出强度连动地变化，在上述第二动作时，与该第二动作中从上述检测用光源射出的上述检测光的射出强度连动地变化。根据该构成，即使在使检测用光源彼此差动时，向检测用光源供应的驱动电流等驱动条件变化了的情况下，由于从补偿用光源部射出的补偿光的射出强度也变化，所以，能够不受由对象物体以外的物体反射的检测光的影响地检测出对象物体的位置。

在本方式中，优选上述光源驱动部在上述第一动作时，向在该第一动作时射出上述检测光的上述检测用光源以及上述补偿用光源部供电，在上述第二动作时，向在该第二动作时射出上述检测光的上述检测用光源以及上述补偿用光源部供电。根据该构成，由于能够由共用的光源驱动部驱动检测用光源以及补偿用光源部，所以可简化电路构成。另外，虽然使检测用光源彼此差动时向检测用光源供应的驱动电流等驱动条件变化，但与该变化对应地使从补偿用光源部射出的补偿光的射出强度变化也比较容易。

本发明中，优选具有补偿用驱动电流设定部，该补偿用驱动电流设定部分别规定向在上述第一动作时射出上述检测光的上述检测用光源供应的驱动电流与向上述补偿用光源部供应的驱动电流的比率、以及向在上述第二动作时射出上述检测光的上述检测用光源供应的驱动电流与向上述补偿用光源部供应的驱动电流的比率。根据该构成，即使在第一动作时从检测用光源输出的检测光被对象物体以外的物体反射而入射到第一受光部的光量、和第二动作时从检测用光源射出的检测光被对象物体以外的物体反射而入射到第一受光部的光量不同的情况下，也能够恰当地排除由对象物体以外的物体反射而入射到第一受光部的检测光的影响。

在本发明中，优选上述补偿用光源部具备：第一补偿用光源，其在上述第一动作时作为上述补偿光而射出第一补偿光；以及第二补偿用光源，其在上述第二动作时作为上述补偿光而射出第二补偿光。根据该构成，容易在第一动作时以及第二动作时射出适当强度的补偿光。

在本发明中，优选上述第一受光部是第一光电转换元件，上述第二受光部是相对于该第一光电转换元件反极性地并联电连接的第二光电转换元件。根据该构成，由于从第一受光部与第二受光部的连接点，输出第一受光部中的受光强度与上述第二受光部中的受光强度之差，所以能够容易地输出第一受光部中的受光强度与第二受光部中的受光强度之差。

应用了本发明的光学式位置检测装置例如与具备辨识面的辨识面构成部件一同被用于各种带位置检测功能的设备。作为上述辨识面构成部件，能够采用显示图像的直视型图像生成装置，该情况下，上述辨识面是在上述直视型图像生成装置中显示上述图像的图像显示面。根据该构成，能够将带位置检测功能的设备构成为带位置检测功能的直视型显示装置。另外，作为上述辨识面构成部件，能够采用辨识信息的屏幕，该情况下，上述辨识面是在上述屏幕中辨识上述信息的屏幕面。根据该构成，可将带位置检测功能的设备构成为带位置检测功能的屏幕装置。并且，作为上述辨识面构成部件，能够采用覆盖展示品的透光部件，该情况下，上述辨识面在上述辨识面构成部件中是在与配置上述展示品的一侧相反侧辨识该展示品的面。根据该构成，能够将带位置检测功能的设备构成为带位置检测的橱窗等。进而，作为上述辨识面构成部件，能够采用具备对移动的游戏用介质进行支承的基盘的构成，该情况下，上述辨识面是在上述基盘中辨识上述游戏用介质一侧的面。根据该构成，能够将带位置检测功能的设备构成为弹珠游戏台或投币游戏等娱乐设备。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置的整体构成的说明图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置中的检测用光源等的布局的说明图。

图3是从侧方观察本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置中的检测用光源等时的说明图。

图4是表示本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置中的动作的时序图。

图5是示意性地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整体构成的说明图。

图6是表示在本发明的实施方式1、2所涉及的光学式位置检测装置中使用了参照用光源的情况下的构成例的说明图。

图7是表示本发明的另一构成例1所涉及的光学式位置检测装置的主要部分的说明图。

图8是本发明的另一构成例1所涉及的光学式位置检测装置中所采用的检测光的说明图。

图9是表示在本发明的另一构成例1所涉及的光学式位置检测装置中，以规定的模式依次点亮检测用光源而形成光强度分布的样子的说明图。

图10是表示在本发明的另一构成例1所涉及的光学式位置检测装置中，由从检测用光源出射的检测光形成坐标检测用的光强度分布的样子的说明图。

图11是示意性地表示本发明的另一构成例1所涉及的光学式位置检测装置中的位置检测原理的说明图。

图12是示意性地表示本发明的又一构成例2所涉及的光学式位置检测装置的主要部分的说明图。

图13是在本发明的又一构成例2所涉及的光学式位置检测装置中构成光源部的2个光源单元的说明图。

图14是表示本发明的又一构成例2所涉及的光学式位置检测装置中的位置检测原理的说明图。

图15是表示在本发明的又一构成例2所涉及的光学式位置检测装置中，确定对象物体的位置的方法的说明图。

图16是应用了本发明的带位置检测功能的屏幕装置(带位置检测功能的设备)的说明图。

图17是应用了本发明的另一带位置检测功能的屏幕装置(带位置检测功能的设备)的说明图。

图18是应用了本发明的带位置检测功能的投影型显示装置(带位置检测功能的设备)的说明图。

符号说明：1...带位置检测功能的设备；8...屏幕装置(带位置检测功能的设备)；10...光学式位置检测装置；10R...检测对象空间(检测光的出射空间)；12、12A～12D...检测用光源；12R...参照用光源；12S...第一补偿用光源；12T...第二补偿用光源；31...第一受光部；32...第二受光部；40...辨识面构成部件；50...位置检测部；51...光源驱动部；60...控制部；70...控制用IC；81...补偿用光源部；83...补偿用驱动电流设定部；85...补偿用光源控制部；88...点亮模式控制部；200...带位置检测功能的投影型显示装置(带位置检测功能的设备)。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。其中，在以下的说明中，将彼此交叉的轴设为X轴和Y轴、将与X轴和Y轴交叉的轴设为Z轴、将检测光的出色方向设为Z轴方向来进行说明。而且，在以下参照的附图中，将X轴方向的一侧设为X1侧、将X轴方向的另一侧设为X2侧、将Y轴方向的一侧设为Y1侧、将Y轴方向的另一侧设为Y2侧、将Z轴方向的一侧设为Z1侧、将Z轴方向的另一侧设为Z2侧。

[实施方式1]

(整体构成)

图1是示意性地表示本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置的整体构成的说明图。

在图1中，本方式的光学式位置检测装置10是对对象物体Ob的位置进行光学方式检测的装置，具有：射出检测光L2的多个检测用光源12；驱动多个检测用光源12的光源驱动部51；第一受光部31，其接受由位于检测光L2的出射空间(检测对象空间10R)的对象物体反射的检测光L3；和位置检测部50，其根据第一受光部31中的检测结果来检测对象物体Ob的位置。作为多个检测用光源12，使用了3个以上光源，在本方式中，检测用光源12的个数为4个。更具体而言，光学式位置检测装置10具备作为4个检测用光源12的检测用光源12A、12B、12C、12D，由来自这些检测用光源12的检测光L2的出射空间构成了检测对象物体Ob的位置的检测对象空间10R。

检测用光源12(检测用光源12A、12B、12C、12D)均由LED(发光二极管)等发光元件构成，检测用光源12均将由峰值波长位于840～1000nm的红外光形成的检测光L2作为发散光射出。在本方式中，由于对象物体Ob大多是指尖等，所以作为检测光L2，采用了对象物体Ob(人体)的反射率高的波长区域的红外光(840～920nm左右的近红外光)。

第一受光部31由使受光面朝向检测对象空间10R的光电二极管或光电晶体管等光电转换元件构成，在本方式中，第一受光部31是对红外区域具备灵敏度峰值的光电二极管。

另外，在本方式中，将在后面进行详细说明，若在检测对象空间10R存在对象物体Ob以外的物体Sb，则由物体Sb反射的检测光L4作为多余的光入射到第一受光部31，使得对象物体Ob的位置检测精度降低。鉴于此，在光学式位置检测装置10中设有补偿用光源部81，该补偿用光源部81射出不入射到检测对象空间10R的补偿光L5，在本方式中，补偿用光源部81由第一补偿用光源12S和第二补偿用光源12T构成。第一补偿用光源12S及第二补偿用光源12T是射出波长区域与检测用光源12相同的红外光的LED。而且，本方式在光学式位置检测装置10中设有第二受光部32，该第二受光部32不接受由对象物体Ob反射的检测光L3、由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4、以及外部光等环境光，而接受从补偿用光源部81(第一补偿用光源12S以及第二补偿用光源12T)射出的补偿光L5。在本方式中，第二受光部32与第一受光部31同样由对红外区域具备灵敏度峰值的光电二极管构成。

在该构成的光学式位置检测装置10中，对于本方式，担负光源驱动部51、位置检测部50的一部分功能的部分构成在控制用IC70中。控制用IC70具备：生成基准时钟的基准时钟生成部71s、根据基准时钟来生成A相基准脉冲的A相基准脉冲生成部71a、根据基准时钟来生成B相基准脉冲的B相基准脉冲生成部71b、生成定时控制脉冲的定时控制脉冲生成部71t、以及生成同步时钟的同步时钟生成部71u。

而且，控制用IC70具有：根据A相基准脉冲来生成规定的驱动脉冲的脉冲发生器75a、根据B相基准脉冲来生成规定的驱动脉冲的脉冲发生器75b、以及对将脉冲发生器75a、75b所生成的驱动脉冲施加给4个检测用光源12的哪一个进行控制的开关部76，由脉冲发生器75a、75b以及开关部76构成了光源驱动部51。

另外，控制用IC70具备：将第一受光部31、第二受光部32的检测结果放大的差动放大器72；根据从差动放大器72输出的信号来测定受光量的受光量测定部73；以及调整量计算部74，其根据受光量测定部73中的测定结果来控制脉冲发生器75a、75b，对供应给检测用光源12的驱动脉冲的电流等级进行调整，该差动放大器72、受光量测定部73以及调整量计算部74担负位置检测部50的一部分功能。更具体而言，控制用IC70由个人计算机等上位的控制部60控制，控制部60具备与差动放大器72、受光量测定部73以及调整量计算部74一起构成位置检测部50的坐标取得部55。因此，在本方式中，位置检测部50由控制用IC70的差动放大器72、受光量测定部73以及调整量计算部74、和上位的控制部60(个人计算机)的坐标取得部55构成。

其中，控制用IC70具备受理来自上位的控制部60的指令的端子781以及外部IO77，并且具备多个端子782～784、787、788。因此，控制用IC70能够经端子788驱动检测用光源12，并且，第一受光部31、第二受光部32中的检测结果经端子787被输入到控制用IC70。而且，驱动电位、地电位经端子782、784被输入到控制用IC70。并且，控制用IC70能够经端子783将调整量计算部74中的调整结果等输出给上位的控制部60。

(检测用光源等的布局)

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置10中的检测用光源12等的布局的说明图，图2(a)、(b)是表示检测用光源等的立体布局的说明图、以及示出检测用光源等的平面布局的说明图。图3是从侧方观察本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置中的检测用光源等时的说明图。

如图2以及图3所示，本方式的光学式位置检测装置10用于与具备辨识面41的透光性的辨识面构成部件40一起构成后述的带位置检测装置的显示装置等带有位置检测功能的设备1。在该带位置检测功能的设备1中，相对于辨识面构成部件40，辨识面41侧(Z轴方向的另一侧Z2)的空间整体是光学式位置检测装置10的检测对象空间10R。

辨识面构成部件40由将检测用光源12以及第一受光部31配置于Z轴方向的一侧Z1的片状或者板状的透光部件构成。而且，检测用光源12均使发光部朝向辨识面构成部件40，第一受光部31使受光面朝向辨识面构成部件40。因此，在辨识面构成部件40中，检测用光源12(检测用光源12A、12B、12C、12D)从与辨识面41侧相反侧的背面42侧向辨识面41侧射出检测光L2(检测光L2a、L2b、L2c、L2d)，第一受光部31检测由对象物体Ob反射后向辨识面构成部件40的背面42侧透过时的检测光L3。其中，辨识面构成部件40有时因带位置检测功能的设备1的种类的不同而被省略。

在本方式中，当从检测对象空间10R(Z轴方向)观察时，检测用光源12A和检测用光源12B沿X轴方向错开，在Y轴方向上处于大致同一位置。检测用光源12C和检测用光源12D沿X轴方向错开，在Y轴方向上处于大致同一位置。检测用光源12A和检测用光源12D沿Y轴方向错开，在X轴方向上处于大致同一位置。检测用光源12B和检测用光源12C沿Y轴方向错开，在X轴方向上处于大致同一位置。

(坐标检测的基本原理)

图4是表示本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置10中的动作的时序图。参照图1～图4，在本方式的光学式位置检测装置10中对检测位于检测对象空间10R的对象物体Ob的位置的基本原理进行说明之后，对采用补偿用光源部81、第二受光部32进行补偿的动作加以说明。

首先，在本方式的光学式位置检测装置10中，位置检测部50根据检测用光源12彼此的差动，求出2个检测用光源12中的一个检测用光源12与对象物体Ob之间的距离、和另一个检测用光源12与对象物体Ob之间的距离之比，根据与该比对应地以2个检测用光源12为基准而设定的等比线，来检测对象物体Ob的位置。

更具体而言，如图4(a)所示，光源驱动部51在第一坐标信息检测期间tx中，作为第一动作，只向4个检测用光源12中的检测用光源12A断续地供应A相的驱动脉冲，另一方面，作为第二动作而，只向检测用光源12B断续地供应与A相反相的B相的驱动脉冲。因此，在第一坐标信息检测期间tx中，交替执行检测用光源12A点亮而向检测对象空间10R射出检测光L2a的第一动作、和检测用光源12C点亮而向检测对象空间10R射出检测光L2c的第二动作。结果，如图4(c)所示，第一受光部31中的受光强度交替变化为与在第一动作中从检测用光源12A射出的检测光L2a被对象物体Ob反射后入射到第一受光部31的光量对应的检测强度、和与在第二动作中从检测用光源12C射出的检测光L2c被对象物体Ob反射后入射到第一受光部31的光量对应的检测强度。这里，第一动作时的第一受光部31中的受光强度是与检测用光源12A和对象物体Ob之间的位置关系对应的值，第二动作时的第一受光部31中的受光强度是与检测用光源12C和对象物体Ob之间的位置关系对应的值。

在本方式中，位置检测部50的调整量计算部74调整针对检测用光源12A的驱动电流(控制量)以及针对检测用光源12C的驱动电流(控制量)，以使得经差动放大器72以及受光量测定部73而得到的第一动作时的第一受光部31的受光强度、与第二动作时的第一受光部31的受光强度相等。例如，在开始检测时，光源驱动部51对检测用光源12A以及检测用光源12C供应相等的驱动电流，当此刻的第一动作时的第一受光部31的受光强度与第二动作时的第一受光部31的受光强度不同时，分别调整针对检测用光源12A、12C的驱动电流，以使得第一动作时的第一受光部31的受光强度与第二动作时的第一受光部31的受光强度相等。在该差动中，分别调整了针对检测用光源12A、12C的驱动电流之后的驱动电流之比、驱动电流的调整量之比等，是与对象物体Ob相对于检测用光源12A、12C的位置对应的值。因此，位置检测部50的坐标取得部55能够设定在XY平面内以检测用光源12A、12C为基准的等比线，对象物体Ob位于该等比线上。

本方式中，在图4(b)所示的第二坐标信息检测期间ty中，与第一坐标信息检测期间tx大致相同，光源驱动部51作为第一动作而只向4个检测用光源12中的检测用光源12B断续地供应A相的驱动脉冲，另一方面，作为第二动作只向检测用光源12D断续地供应与A相反相的B相的驱动脉冲。因此，在第二坐标信息检测期间ty中，交替执行检测用光源12B点亮而向检测对象空间10R射出检测光L2b的第一动作、和检测用光源12D点亮而向检测对象空间10R射出检测光L2d的第二动作。结果，如图4(c)所示，第一受光部31中的受光强度交替变化为与在第一动作中从检测用光源12B射出的检测光L2b被对象物体Ob反射之后入射到第一受光部31的光量对应的检测强度、和与在第二动作中从检测用光源12D射出的检测光L2d被对象物体Ob反射后入射到第一受光部31的光量对应的检测强度。这里，第一动作时的第一受光部31中的受光强度是与检测用光源12B和对象物体Ob之间的位置关系对应的值，第二动作时的第一受光部31中的受光强度是与检测用光源12D和对象物体Ob之间的位置关系对应的值。

而且，对本方式而言，在第二坐标信息检测期间ty中也与第一坐标信息检测期间tx大致相同，位置检测部50的调整量计算部74调整针对检测用光源12B的驱动电流(控制量)以及针对检测用光源12D的驱动电流(控制量)，以使得经差动放大器72以及受光量测定部73而得到的第一动作时的第一受光部31的受光强度与第二动作时的第一受光部31的受光强度相等。例如，在开始检测时，光源驱动部51对检测用光源12B以及检测用光源12D供应相等的驱动电流，当此刻的第一动作时的第一受光部31的受光强度与第二动作时的第一受光部31的受光强度不同时，分别调整针对检测用光源12B、12D的驱动电流，以使得第一动作时的第一受光部31的受光强度与第二动作时的第一受光部31的受光强度相等。在该差动中，分别调整了针对检测用光源12B、12D的驱动电流之后的驱动电流之比、驱动电流的调整量之比等，是与对象物体Ob相对于检测用光源12B、12D的位置对应的值。因此，位置检测部50的坐标取得部55能够设定在XY平面内以检测用光源12B、12D为基准的等比线，对象物体Ob位于该等比线上。

由此，位置检测部50能够根据与在第一坐标信息检测期间tx中基于检测用光源12A和检测用光源12C的差动而得到的等比线、和在第二坐标信息检测期间ty中基于检测用光源12B和检测用光源12D的差动而得到的等比线之间的交点相当的位置，得出对象物体Ob的位置(XY坐标)。

当着眼于从检测用光源12射出的检测光L2被对象物体Ob反射后到达第一受光部31的距离函数时，上述的等比线能够通过以下方式求得。首先，各参数如下：

T＝对象物体Ob的反射率

A_t＝从检测用光源12A射出的检测光L2a被对象物体Ob反射而到达第一受光部31的距离函数

A＝在检测对象空间10R中存在对象物体Ob的状态下检测用光源12A点亮时的第一受光部31的检测强度

C_t＝从检测用光源12C射出的检测光L2c被对象物体Ob反射而到达第一受光部31的距离函数

C＝在检测对象空间10R中存在对象物体Ob的状态下检测用光源12C点亮时的第一受光部31的检测强度。

其中，检测用光源12A以及检测用光源12C的发光强度由驱动电流和发光系数之积表示，在以下的说明中，设发光系数为1。而且，在上述的差动中，设第一受光部31中的受光强度变为相等时的针对检测用光源12A的驱动电流为I_A，针对检测用光源12C的驱动电流为I_C。

若在检测对象空间10R中存在对象物体Ob的状态下进行上述的差动，则得出下述关系：

A＝T×A_t×I_A+环境光    ··式(1)

C＝T×C_t×I_C+环境光    ··式(2)。

这里，由于差动时的第一受光部31的检测强度相等，所以能够根据式(1)、(2)导出下式：

T×A_t×I_A+环境光＝T×C_t×I_C+环境光

T×A_t×I_A＝T×C_t×I_C··式(3)。

而且，由于距离函数A_t、C_t之比P_AC由下式定义：

P_AC＝A_t/C_t··式(4)

所以根据式(3)、(4)，距离函数之比P_AC表示为

P_AC＝I_C/I_A··式(5)。

在该式(5)中，不存在环境光这一项。而且，如果与对象物体Ob的部位无关，反射率一定，则不存在对象物体Ob的反射率这一项。因此，环境光、对象物体Ob的反射率不影响距离函数A_t、C_t之比P_AC。此外，关于上述的数理模型，也可以进行用于抵消不被对象物体Ob反射而入射的检测光L2的影响等的修正。

这里，检测用光源12是点光源，某一地点处的光强度与离光源的距离的二次方成反比例。因此，从检测用光源12A经对象物体Ob至第一受光部31的分离距离P1、与从检测用光源12C经对象物体Ob至第一受光部31的分离距离P2之比能够由下式求出P_AC＝(P1)²∶(P2)²。

因此，在XY平面内能够以检测用光源12A和检测用光源12C为基准设定与比P1∶P2对应的等比线，对象物体Ob位于该等比线上。

同样，如果使检测用光源12B和检测用光源12D差动，求出检测用光源12B和对象物体Ob之间的距离、与检测用光源12D和对象物体Ob之间的距离之比，则在XY平面内能够以检测用光源12B和检测用光源12D为基准设定等比线，对象物体Ob位于该等比线上。

由此，如果位置检测部50求出通过检测用光源12A和检测用光源12C的差动而得到的等比线、与通过检测用光源12B和检测用光源12D的差动而得到的等比线之间的交点，则能够得出对象物体Ob的位置(XY坐标)。根据这样的构成，由于利用了检测用光源12彼此的差动，所以，能够自动地修正环境光等的影响。

(补偿用光源部81等的构成)

在本方式的光学式位置检测装置10中，如图1以及图2所示，若在检测对象空间10R中存在对象物体Ob以外的物体Sb，则被物体Sb反射的检测光L4作为多余的光入射到第一受光部31。因此，如图4(c)所示，在第一坐标信息检测期间tx中，第一受光部31的受光强度中包括被对象物体Ob反射的检测光L3的受光强度P3、和被物体Sb反射的检测光L4的受光强度P4(灰色区域)。而且，在第二坐标信息检测期间ty中也同样，第一受光部31的受光强度中包括被对象物体Ob反射的检测光L3的受光强度、和被物体Sb反射的检测光L4的受光强度(灰色区域)。

鉴于此，如图1所示，在本方式的光学式位置检测装置10中设有补偿用光源部81(第一补偿用光源12S以及第二补偿用光源12T)和第二受光部32，其中，补偿用光源部81射出不入射到检测对象空间10R的补偿光L5，第二受光部32不接受被对象物体反射的检测光L3以及被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4，而接受补偿光L5。该构成例如能够通过将补偿用光源部81(第一补偿用光源12S以及第二补偿用光源12T)及第二受光部32设于利用遮光部件与检测对象空间10R隔离的位置的构成等来实现。

而且，针对补偿用光源部81设有补偿用光源控制部85，由补偿用光源控制部85控制供应给补偿用光源部81的驱动电流的等级等。在本方式中，补偿用光源控制部85设在控制用IC70的外部。这里，补偿用光源控制部85具备：补偿用驱动电流设定部83，其设定供应给补偿用光源部81的驱动电流的等级；和点亮模式控制部88，其用于与检测用光源12中的点亮模式对应地使第一补偿用光源12S以及第二补偿用光源12T点亮。

补偿用驱动电流设定部83具备：第一补偿用驱动电流设定部83S，其设定供应给第一补偿用光源12S的补偿用的驱动电流；以及第二补偿用驱动电流设定部83T，其设定供应给第二补偿用光源12T的补偿用的驱动电流；该第一补偿用驱动电流设定部83S以及第二补偿用驱动电流设定部83T作为由设于上位的控制部60的补偿条件设定部57来设定电阻值的可变电阻发挥作用。因此，补偿用光源部81(第一补偿用光源12S以及第二补偿用光源12T)的补偿光L5的射出强度是可变的。

另外，点亮模式控制部88具备开关88S、88T，在第一坐标信息检测期间tx中，与检测用光源12A、12C同步地使第一补偿用光源12S以及第二补偿用光源12T点亮，在第二坐标信息检测期间ty中，与检测用光源12B、12D同步地使第一补偿用光源12S以及第二补偿用光源12T点亮。更具体而言，开关88S、88T在第一坐标信息检测期间tx中借助第一补偿用驱动电流设定部83S使针对检测用光源12A的供电线与第一补偿用光源12S导通，并且，借助第二补偿用驱动电流设定部83T使针对检测用光源12C的供电线与第二补偿用光源12T导通。因此，如图4(a)、(b)所示，当在第一坐标信息检测期间tx的第一动作时检测用光源12A点亮时，由于向第一补偿用光源12S供应由第一补偿用驱动电流设定部83S设定的电流，所以，检测用光源12A和第一补偿用光源12S同时点亮。另外，当在第一坐标信息检测期间tx的第二动作时检测用光源12C点亮时，由于向第二补偿用光源12T供应由第二补偿用驱动电流设定部83T设定的电流，所以检测用光源12C和第二补偿用光源12T同时点亮。

而且，在点亮模式控制部88中，开关88S、88T在第二坐标信息检测期间ty中借助第一补偿用驱动电流设定部83S使针对检测用光源12B的供电线与第一补偿用光源12S导通，并且，借助第二补偿用驱动电流设定部83T使针对检测用光源12D的供电线与第二补偿用光源12T导通。因此，如图4(a)、(b)所示，当在第二坐标信息检测期间ty的第一动作时检测用光源12B点亮时，由于向第一补偿用光源12S供应由第一补偿用驱动电流设定部83S设定的电流，所以检测用光源12B和第一补偿用光源12S同时点亮。另外，当在第二坐标信息检测期间ty的第二动作时检测用光源12D点亮时，由于向第二补偿用光源12T供应由第二补偿用驱动电流设定部83T设定的电流，所以检测用光源12D和第二补偿用光源12T同时点亮。

因此，如图4(d)所示，第二受光部32在第一坐标信息检测期间tx的第一动作时，接受从第一补偿用光源12S射出的第一补偿光，在第二动作时接受从第二补偿用光源12T射出的第二补偿光。另外，第二受光部32在第二坐标信息检测期间ty的第一动作时接受从第一补偿用光源12S射出的第一补偿光，在第二动作时接受从第二补偿用光源12T射出的第二补偿光。

(第二受光部32等的构成)

再次回到图1，在本方式的光学式位置检测装置10中，第一受光部31以及第二受光部32均为光电二极管(光电转换元件)，第一受光部31和第二受光部32反极性地并联电连接。而且，第一受光部31和第二受光部32的2个连接点与位置检测部50的差动放大器72电连接。即，第一受光部31的阳极和第二受光部32的阴极的连接点与差动放大器72的一个输入端子电连接，第一受光部31的阴极和第二受光部32的阳极的连接点与差动放大器72电连接。因此，第一受光部31中的检测强度与第二受光部32中的检测强度之差被输入到差动放大器72。

因此，在利用上述的原理检测对象物体Ob的位置时，位置检测部50的受光量测定部73如图4(e)所示，作为受光量而检测出第一受光部31的受光强度与第二受光部32的受光强度之差。因此，位置检测部50的调整量计算部74在第一坐标信息检测期间tx中分别调整针对检测用光源12A、12C的控制量(驱动电流)，以使得第一受光部31中的受光强度与第二受光部32的受光强度之差在第一动作和第二动作过程中相等。另外，调整量计算部74在第二坐标信息检测期间ty中分别调整针对检测用光源12B、12D的控制量(驱动电流)，以使得第一受光部31中的受光强度与第二受光部32的受光强度之差在第一动作和第二动作过程中相等。因此，位置检测部50的坐标取得部55根据在第一坐标信息检测期间tx中，按照第一受光部31的受光强度与第二受光部32的受光强度之差在第一动作过程中和第二动作过程中相等的方式，分别调整了针对检测用光源12A、12C的控制量(驱动电流)的结果求出等比线。而且，坐标取得部55根据在第二坐标信息检测期间ty中，按照第一受光部31的受光强度与第二受光部32的受光强度之差在第一动作过程中和第二动作过程中相等的方式，分别调整了针对检测用光源12B、12D的控制量(驱动电流)的结果求出等比线。然后，坐标取得部55将与在第一坐标信息检测期间tx中求出的等比线和在第二坐标信息检测期间ty中求出的等比线之间的交点相当的位置，确定为对象物体Ob的位置。

其中，在第一受光部31和第二受光部32的连接点与差动放大器72之间，插入有使用了电容器以及电阻等的高通滤波器35。因此，被输入到差动放大器72的是高频信号，因外部光等环境光所引起的低频信号被去除。因此，当检测对象物体Ob的位置时，能排除外部光等环境光的影响。

(基于补偿用光源部81以及第二受光部32的补偿动作)

本方式的光学式位置检测装置10在开始参照图4而说明的动作之前、或者反复进行参照图4而说明的动作的途中，在控制部60的控制下，以检测对象空间10R不存在对象物体Ob的状态执行以下的动作。

首先，光源驱动部51向检测用光源12A、12B、12C、12D依次供给成为基准的驱动脉冲，使检测用光源12A、12B、12C、12D依次点亮。在该期间，补偿用光源控制部85停止针对补偿用光源部81(第一补偿用光源12S以及第二补偿用光源12T)的供电。因此，在使检测用光源12A点亮时，第一受光部31中的受光强度为被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L2a的受光强度，该结果被暂时存储到设于上位的控制部60的补偿条件设定部57。接下来，在使检测用光源12B点亮时，第一受光部31的受光强度为被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L2b的受光强度，该结果被暂时存储到设于上位的控制部60的补偿条件设定部57。接下来，在使检测用光源12C点亮时，第一受光部31中的受光强度为被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L2c的受光强度，该结果被暂时存储到设于上位的控制部60的补偿条件设定部57。接下来，在使检测用光源12D点亮时，第一受光部31中的受光强度为被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L2d的受光强度，该结果被存储到设于上位的控制部60的补偿条件设定部57。

然后，在进行参照图4而说明的检测动作之前，补偿条件设定部57对补偿用驱动电流设定部83指示在检测用光源12A、12B、12C、12D分别点亮时应对补偿用光源部81(第一补偿用光源12S以及第二补偿用光源12T)供应的驱动电流值。结果，在补偿用驱动电流设定部83中，对第一补偿用驱动电流设定部83S设定向第一动作时射出检测光L2的检测用光源12供给的驱动电流与供应给第一补偿用光源12S的驱动电流之间的比率，对第二补偿用驱动电流设定部83T设定向第二动作时射出检测光L2的检测用光源12供给的驱动电流与供应给第二补偿用光源12T的驱动电流之间的比率。

这里，对第一补偿用驱动电流设定部83S以及第二补偿用驱动电流设定部83T设定的比率，是按照在检测用光源12A、12B、12C、12D依次点亮时，由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4在第一受光部31中的受光强度和补偿光L5在第二受光部32中的受光强度相等的方式，规定从补偿用光源部81(第一补偿用光源12S以及第二补偿用光源12T)射出的补偿光L5的射出强度的值。因此，受光量测定部73测定将被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4的受光强度去除之后的真的值(由对象物体Ob反射的检测光L3的受光强度)。

更具体而言，在第一坐标信息检测期间tx的第一动作时，对第一补偿用驱动电流设定部83S设定了按照在检测用光源12A点亮时，由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4在第一受光部31中的受光强度与补偿光L5在第二受光部32中的受光强度相等的方式，规定从第一补偿用光源12S射出的补偿光L5的射出强度的值(比率)。并且，在第一坐标信息检测期间tx的第一动作时，若检测用光源12A点亮，则第一补偿用光源12S也点亮。因此，受光量测定部73测定将被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4的受光强度去除后的真的值(由对象物体Ob反射的检测光L3的受光强度)。

另外，在第一坐标信息检测期间tx的第二动作时，对第二补偿用驱动电流设定部83T设定了按照在检测用光源12C点亮时，由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4在第一受光部31中的受光强度与补偿光L5在第二受光部32中的受光强度相等的方式，规定从第二补偿用光源12T射出的补偿光L5的射出强度的值(比率)。并且，在第一坐标信息检测期间tx的第二动作时，若检测用光源12C点亮，则第二补偿用光源12T也点亮。因此，受光量测定部73测定将被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4的受光强度去除之后的真的值(由对象物体Ob反射的检测光L3的受光强度)。

而且，在第二坐标信息检测期间ty中也与第一坐标信息检测期间tx同样。即，在第二坐标信息检测期间ty的第一动作时，对第一补偿用驱动电流设定部83S设定了按照在检测用光源12B点亮时，由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4在第一受光部31中的受光强度与在第二受光部32中的补偿光L5的受光强度相等的方式，规定从第一补偿用光源12S射出的补偿光L5的射出强度的值(比率)。并且，在第二坐标信息检测期间ty的第一动作时，若检测用光源12B点亮，则第一补偿用光源12S也点亮。因此，受光量测定部73测定将被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4的受光强度去除之后的真的值(由对象物体Ob反射的检测光L3的受光强度)。另外，在第二坐标信息检测期间ty的第二动作时，对第二补偿用驱动电流设定部83T设定了按照在检测用光源12D点亮时，由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4在第一受光部31中的受光强度与补偿光L5在第二受光部32中的受光强度相等的方式，规定从第二补偿用光源12T射出的补偿光L5的射出强度的值(比率)。并且，在第二坐标信息检测期间ty的第二动作时，若检测用光源12D点亮，则第二补偿用光源12T也点亮。因此，受光量测定部73测定将被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4的受光强度去除之后的真的值(由对象物体Ob反射的检测光L3的受光强度)。

而且，在进行上述的补偿动作之际，光源驱动部51对检测用光源12进行供电，并且，向补偿用光源部81供应下述的驱动电流，即：以对补偿用驱动电流设定部83设定的比率变换了向检测用光源12供给的驱动电流而得到的电流值的驱动电流。因此，若在上述的差动时供应给检测用光源12A、12B、12C、12D的驱动电流值变化，则与该变化连动，供应给第一补偿用光源12S以及第二补偿用光源12T的电流值自动变化。从而，受光量测定部73总是测定将被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4的受光强度去除之后的真的值(由对象物体Ob反射的检测光L3的受光强度)。

(本方式的主要效果)

如以上说明那样，在本方式的光学式位置检测装置10中，采用射出检测光L2的多个检测用光源12，若使该多个检测用光源12依次点亮，则第一受光部31接受由对象物体Ob反射的检测光L3。因此，如果直接采用第一受光部31中的检测结果，或者如果采用根据第一受光部31中的受光强度使检测用光源12彼此差动时的驱动电流值等驱动条件，则能够检测出对象物体Ob的位置。

这里，存在除了由对象物体Ob反射的检测光L3入射到第一受光部31以外，由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4也入射到第一受光部31的情况，但在本方式中，设有射出不入射到检测对象空间10R的补偿光L5的补偿用光源部81、和不接受检测光L2、L3、L4而接受补偿光L5的第二受光部32。因此，如果将第二受光部32中的补偿光L5的受光强度设定为由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4在第一受光部31中的受光强度，则在位置检测部50中，当根据第一受光部31中的受光强度与第二受光部32中的受光强度之差检测对象物体Ob的位置时，该检测结果中已自动去除了由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4的影响。因此，能够不受被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4的影响地检测出对象物体Ob的位置。

而且，在本方式中，即使在光源驱动部51执行从多个检测用光源12中的一部分检测用光源12射出检测光L2的第一动作、和从另一部分检测用光源12射出检测光L2的第二动作的情况下，位置检测部50也会根据第一动作时的第一受光部31中的受光强度与第二受光部32中的受光强度之差、以及第二动作时的第一受光部31中的受光强度与第二受光部32中的受光强度之差检测对象物体Ob的位置。因此，即使在采用了利用第一动作和第二动作的检测原理的情况下，也能不受被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光的影响而检测出对象物体Ob的位置。

另外，在本方式中，对于位置检测部50，补偿光L5的射出强度在第一动作时与在第一动作时从检测用光源12射出的检测光L2的射出强度连动地变化，在第二动作时与在第二动作中从检测用光源12射出的检测光L2的射出强度连动地变化。因此，即使在采用了按照第一动作时的第一受光部31中的受光强度与第二受光部32中的受光强度之差、以及第二动作时的第一受光部31中的受光强度与第二受光部32中的受光强度之差相等的方式，使检测用光源12差动的检测原理的情况下，也能够不受由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光的影响而检测出对象物体Ob的位置。

而且，在本方式中，由于共用的光源驱动部51对检测用光源12以及补偿用光源部81供电，所以能够简化电路构成。另外，由于利用共用的光源驱动部51驱动检测用光源12以及补偿用光源部81，因此在使检测用光源12彼此差动时，与供应给检测用光源12的驱动电流的变化对应地改变从补偿用光源部81射出的补偿光L5的射出强度也比较容易。

并且，在本方式中，补偿用驱动电流设定部83分别规定了向在第一动作时射出检测光L2的检测用光源12供给的驱动电流与供应给补偿用光源部81的驱动电流的比率、以及向在第二动作时射出检测光L2的检测用光源12供给的驱动电流与供应给补偿用光源部81的驱动电流的比率。因此，即使在第一动作时从检测用光源12射出的检测光L2被对象物体Ob以外的物体Sb反射而入射到第一受光部31的光量、和第二动作时从检测用光源12射出的检测光L2被对象物体Ob以外的物体Sb反射而入射到第一受光部31的光量不同的情况下，也能够恰当地去除被对象物体Ob以外的物体Sb反射而入射到第一受光部31的检测光L4的影响。

而且，由于补偿用光源部81具备在第一动作时作为补偿光L5而射出第一补偿光的第一补偿用光源12S、和在第二动作时作为补偿光L5而射出第二补偿光的第二补偿用光源12T，因此，容易在第一动作时以及第二动作时射出适当强度的补偿光L5。

并且，第一受光部31是光电二极管(第一光电转换元件)，第二受光部32是相对于第一受光部31(光电二极管/第一光电转换元件)反极性地并联电连接的光电二极管(第二光电转换元件)。因此，由于从第一受光部31与第二受光部32的连接点输出第一受光部31中的受光强度与第二受光部32中的受光强度之差，所以能够容易地输出第一受光部31中的受光强度与第二受光部32中的受光强度之差。

进而，在本方式中，补偿用光源控制部85以及点亮模式控制部88设在控制用IC70的外部。因此，对于控制用IC70构成本身而言，在对被对象物体Ob以外的物体Sb反射而入射到第一受光部31的检测光L4进行补偿的情况与不进行补偿的情况下是相同的。因此，即使在对被物体Sb反射而入射到第一受光部31的检测光L4进行补偿的情况下，也能够直接利用在不对被物体Sb反射而入射到第一受光部31的检测光L4进行补偿时所使用的控制用IC70，具有无需进行控制用IC70的设计变更的优点。

实施方式2

图5是示意性地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整体构成的说明图。其中，由于本方式的基本构成与实施方式1大致相同，因此，对于通用的部分标记相同的符号并省略其说明。

如图5所示，本方式的光学式位置检测装置10与实施方式1同样，具有：射出检测光L2的多个检测用光源12；驱动多个检测用光源12的光源驱动部51；第一受光部31，其接受由位于检测光L2的出射空间(检测对象空间10R)的对象物体反射的检测光L3；和位置检测部50，其根据第一受光部31中的检测结果检测对象物体Ob的位置。而且，光学式位置检测装置10与实施方式1同样，具有：补偿用光源部81(第一补偿用光源12S以及第二补偿用光源12T)，其输出不入射到检测对象空间10R的补偿光L5；以及第二受光部32，其不接受由对象物体Ob反射的检测光L3、由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4，而接受从补偿用光源部81输出的补偿光L5。

对该构成的光学式位置检测装置10而言，在实施方式1中，作为第一受光部31以及第二受光部32，采用了反极性地并联电连接的光电二极管，但在本方式中，对第一受光部31以及第二受光部32设置了放大器33、34，该放大器33、34与差动放大器72电连接。即，对第一受光部31设置的放大器33与差动放大器72的一个输入端子电连接，对第二受光部32设置的放大器34与差动放大器72的另一个输入端子电连接。由于其他构成与实施方式1相同，故省略说明。

因此，在本方式的光学式位置检测装置10中，也与实施方式1同样，位置检测部50根据第一受光部31中的受光强度与第二受光部32中的受光强度之差来检测对象物体Ob的位置。从而，由于在本方式中，也能够去除由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4的影响，所以，起到能够不受由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4的影响而检测出对象物体Ob的位置等与实施方式1大致同样的效果。

[实施方式1、2的变形例：采用了参照用光源的情况下的构成例]

图6是表示在本发明的实施方式1、2所涉及的光学式位置检测装置10中采用了参照用光源的情况下的构成例的说明图，图6(a)、(b)是表示检测用光源等的立体布局的说明图、以及表示检测用光源等的平面布局的说明图。其中，由于本方式的基本构成与参照图1～图5而说明的方式同样，所以，对通用的部分标记相同的符号并省略其说明。

如图6所示，本方式的光学式位置检测装置10也与实施方式1同样，具有：射出检测光L2的多个检测用光源12和第一受光部31，该第一受光部31接受由位于该检测光L2的出射空间(检测对象空间10R)的对象物体反射的检测光L3。

在本方式的光学式位置检测装置10中，设有使发光部朝向第一受光部31的参照用光源12R，参照用光源12R与检测用光源12同样，由被参照图1等而说明的控制用IC70驱动的LED(发光二极管)等构成。其中，从参照用光源12R射出的参照光Lr由于参照用光源12R的朝向、设于参照用光源12R的遮光罩(未图示)等而不向辨识面构成部件40的辨识面41侧(检测对象空间10R)入射，不经由检测对象空间10R地入射到第一受光部31。

在本方式的光学式位置检测装置10中，取代检测光L2彼此的直接差动而利用检测光L2与参照光Lr的差动，最终导出与使检测光L2彼此直接差动的结果同样的结果。若采用光路函数对该检测原理进行数理说明，则如下所示。首先，设各参数如下：

T＝对象物体Ob的反射率

A_t＝从检测用光源12A射出的检测光L2a被对象物体Ob反射而到达第一受光部31的距离函数

A＝在检测对象空间10R中存在对象物体Ob的状态下检测用光源12A点亮时的第一受光部31的检测强度

C_t＝从检测用光源12C射出的检测光L2c被对象物体Ob反射而到达第一受光部31的距离函数

C＝在检测对象空间10R中存在对象物体Ob的状态下检测用光源12C点亮时的第一受光部31的检测强度

R_s＝从参照用光源12R到第一受光部31的距离函数

R＝仅参照用光源12R点亮时的第一受光部31的检测强度。

其中，检测用光源12A、检测用光源12C以及参照用光源12R的发光强度以驱动电流和发光系数之积表示，在以下的说明中，设发光系数为1。而且，在上述的差动中，设第一受光部31中的受光强度相等时的针对检测用光源12A的驱动电流为I_A、针对检测用光源12C的驱动电流为I_C、针对参照用光源12R的驱动电流为I_R。另外，在差动时，关于仅参照用光源12R点亮时的第一受光部31的检测强度，假定为在与检测用光源12A差动、以及与检测用光源12C的差动中相同。

若在检测对象空间10R中存在对象物体Ob的状态下进行上述的差动，则能够获得下述关系。

A＝T×A_t×I_A+环境光    ··式(6)

C＝T×C_t×I_C+环境光    ··式(7)

R＝R_s×I_R+环境光       ··式(8)

这里，由于差动时的第一受光部31的检测强度相等，所以能够从式(6)、(8)导出下式：

T×A_t×I_A+环境光＝R_s×I_R+环境光

T×A_t×I_A＝R_s×I_R

T×A_t＝R_s×I_R/I_A··式(9)，

能够从式(7)、(8)导出下式：

T×C_t×I_C+环境光＝R_s×I_R+环境光

T×C_t×I_C＝R_s×I_R

T×C_t＝R_s×I_R/I_C··式(10)。

另外，由于距离函数A_t、C_t之比P_AC由下式定义

P_AC＝A_t/C_t··式(11)，所以，根据式(9)、(10)，距离函数之比P_AC表示为下式：P_AC＝I_C/I_A··式(12)。

在该式(12)中，不存在环境光这一项。其中，关于上述的数理模型，也可以进行用于抵消不被对象物体Ob反射而入射的检测光L2的影响等的修正等。另外，在与检测用光源12A的差动、和与检测用光源12C的差动中，即使在将仅参照用光源12R点亮时的第一受光部31的检测强度设定为不同的值的情况下，同样的原理也基本成立。

这里，检测用光源12是点光源，某一地点处的光强度与距光源的距离的二次方成反比。因此，从检测用光源12A经对象物体Ob至第一受光部31的分离距离P1、与从检测用光源12C经对象物体Ob至第一受光部31的分离距离P2之比，通过下式求出。

P_AC＝(P1)²∶(P2)²

因此，能够在XY平面内以检测用光源12A和检测用光源12C为基准设定与比P1∶P2对应的等比线，对象物体Ob位于该等比线上。

同样，如果使检测用光源12B与检测用光源12D差动，求出检测用光源12B和对象物体Ob的距离、与检测用光源12D和对象物体Ob的距离之比，则能够在XY平面内以检测用光源12B和检测用光源12D为基准设定等比线，对象物体Ob位于该等比线上。

因此，如果求出通过检测用光源12A和检测用光源12C的差动而得到的等比线、与通过检测用光源12B和检测用光源12D的差动而得到的等比线之间的交点，则能够获得对象物体Ob的位置(XY坐标)。根据这样的构成，由于可以利用检测用光源12和参照用光源12R的差动，所以能够自动修正环境光等的影响。

在该构成的光学式位置检测装置10中，如果也与实施方式1、2同样地利用射出不向检测对象空间10R入射的补偿光L5的补偿用光源部81、不接受检测光L2、L3、L4而接受补偿光L5的第二受光部32，则能够不受被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4的影响而检测出对象物体Ob的位置。

[其他实施方式]

在上述实施方式1、2中，将补偿用光源控制部85以及点亮模式控制部88设在控制用IC70的外部，但也可以将补偿用光源控制部85以及点亮模式控制部88构成于控制用IC70。

在上述实施方式1、2中，第二受光部32构成为：不接受由对象物体Ob反射的检测光L3、由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4、以及外部光等环境光，而仅接受补偿光L5，但第二受光部32也可以构成为：以与第一受光部31相同的条件接受外部光等环境光。根据该构成，当获得了第一受光部31中的受光强度与第二受光部32中的受光强度之差时，在该差中，成为由对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4、以及外部光等环境光的影响已被排除的值。因此，能够不受被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4、以及外部光等环境光的影响而检测出对象物体Ob的位置。

[对其他位置检测方式的应用例]

利用了射出不向检测对象空间10R入射的补偿光L5的补偿用光源部81、不接受检测光L2、L3、L4而接受补偿光L5的第二受光部32的构成，除了采用了上述位置检测方式的光学式位置检测装置10之外，还能应用于采用了参照图7～图16而说明的方式的光学式位置检测装置10。

[光学式位置检测装置10的其他构成例1]

图7是表示本发明的另一构成例1所涉及的光学式位置检测装置10的主要部分的说明图。图8是在本发明的另一构成例1所涉及的光学式位置检测装置10中所采用的检测光的说明图，图8(a)、(b)、(c)是平面地表示由对象物体反射的光被受光部接受的样子的说明图、剖面地表示由对象物体反射的光被受光部接受的样子的说明图、以及检测光在导光板内的衰减状态的说明图。其中，由于本方式的基本构成与实施方式1、2大致相同，所以对通用的部分标记相同的符号并省略其说明。而且，在以下的说明中，省略了补偿用光源部81、第二受光部32、参照用光源12R的图示以及说明。

(整体构成)

如图7以及图8所示，本方式的光学式位置检测装置10具备：射出检测光L2的多个检测用光源12(检测用光源12A～12D)；和第一受光部31，其检测从检测用光源12射出的检测光L2中、在检测对象空间10R(检测光L2的出射空间)内被对象物体Ob反射的检测光L3的一部分。

而且，本方式的光学式位置检测装置10具备由聚碳酸酯或丙烯酸树脂等透明树脂板等形成的导光板13，从检测用光源12射出的检测光L2经导光板13向检测对象空间10R射出。导光板13具有近似长方形的平面形状，在导光板13中，朝向检测对象空间10R的面是光射出面13s。另外，导光板13的4个角部分13a～13d作为从检测用光源12射出的检测光L2的光入射部13e～13h而被使用。更具体而言，4个检测用光源12(检测用光源12A～12D)在与导光板13的角部分13a～13d对置的位置使发光面朝向角部分13a～13d。因此，由检测用光源12射出的检测光L2从导光板13的角部分13a～13d入射之后，一边在导光板13内部传播一边从光射出面13s射出。例如，从检测用光源12A射出的检测光L2a一边在导光板13的内部传播一边从光射出面13s射出。因此，若从导光板13的光射出面13s向检测对象空间10R射出的检测光L2，被位于检测对象空间10R的对象物体Ob反射，则被对象物体Ob反射的检测光L3由第一受光部31检测。

这里，在导光板13的背面13t或者光射出面13s设有表面凹凸结构、棱镜结构、散射层(未图示)等，利用这样的光散射结构，从角部分13a～13d入射并在内部传播的光随着向其传播方向前进而渐渐偏向，从光射出面13s射出。而且，为了根据需要而实现检测光L2a～L2d的均匀化，存在在导光板13的光射出侧配置棱镜片、光散射板等光学片的情况。因此，向检测对象空间10R射出的检测光L2a的光量如图8(c)中用实线所示那样，随着距检测用光源12A的距离增大而直线衰减。另外，向检测对象空间10R射出的检测光L2b的光量如图8(c)中用虚线所示那样，随着距检测用光源12B的距离增加而直线衰减。从其他检测用光源12C、12D射出的检测光L2c、L2d也同样地一边衰减一边从光射出面13s射出。因此，检测光L2在检测对象空间10R形成参照图10在后面说明的光强度分布。

第一受光部31由光电二极管或光电晶体管等光电转换元件构成，在检测对象空间10R的外侧中、导光板13的边部分的大致中央位置使受光部朝向检测对象空间10R。

(位置检测动作)

图9是表示在本发明的另一构成例1所涉及的光学式位置检测装置10中，以规定的模式使检测用光源12(检测用光源12A～12D)依次点亮而形成光强度分布的样子的说明图。图10是表示在本发明的另一构成例1所涉及的光学式位置检测装置10中，由从检测用光源12射出的检测光L2形成坐标检测用的光强度分布的样子的说明图。其中，在图9中，正点亮的检测用光源12表示为灰色。图11是示意性地表示本发明的另一构成例1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11(a)、(b)是表示由对象物体反射的检测光的强度的说明图、以及调整检测光的光强度分布以使得由对象物体反射的检测光的强度相等的样子的说明图。

在本方式的光学式位置检测装置10中，若处于检测用光源12A点亮，而其他检测用光源12B～12D熄灭的状态，则在检测对象空间10R中形成以X轴方向的一侧X1以及Y轴方向的一侧Y1的角部分为中心的光强度分布。若处于检测用光源12B点亮，而其他检测用光源12A、12C、12D熄灭的状态，则在检测对象空间10R中形成以X轴方向的另一侧X2以及Y轴方向的另一侧Y2的角部分为中心的光强度分布。若处于检测用光源12C点亮，而其他检测用光源12A、12B、12D熄灭的状态，则在检测对象空间10R中形成以X轴方向的另一侧X2以及Y轴方向的一侧Y1的角部分为中心的光强度分布。若处于检测用光源12D点亮，而其他检测用光源12A～12C熄灭的状态，则在检测对象空间10R中形成以X轴方向的一侧X1以及Y轴方向的另一侧Y2的角部分为中心的光强度分布。

因此，若如图9(a)所示，在第一坐标信息检测期间的第一动作中，检测用光源12A、12D处于点亮状态且其他检测用光源12C、12B处于熄灭状态，则如图10(a)所示，形成检测光的强度从X轴方向的一侧X1朝向另一侧X2单调递减的X坐标检测用第一光强度分布L2Xa(第一坐标检测用第一光强度分布)。对本方式而言，在X坐标检测用第一光强度分布L2Xa中，检测光L2的强度从X轴方向的一侧X1朝向另一侧X2直线减少，并且在Y轴方向检测光L2的强度一定。

与此相对，若如图9(b)所示，在第一坐标信息检测期间的第二动作中，检测用光源12B、12C处于点亮状态且其他检测用光源12A、12D处于熄灭状态，则如图10(b)所示，形成检测光的强度从X轴方向的另一侧X2朝向一侧X1单调递减的X坐标检测用第二光强度分布L2Xb(第一坐标检测用第二光强度分布)。对本方式而言，在X坐标检测用第二光强度分布L2Xb中，检测光L2的强度从X轴方向的另一侧X2朝向一侧X1直线减少，并且在Y轴方向上检测光L2的强度一定。

另外，若如图9(c)所示，在第二坐标信息检测期间的第一动作中，检测用光源12A、12C处于点亮状态且其他检测用光源12B、12D处于熄灭状态，则如图10(c)所示，形成检测光的强度从Y轴方向的一侧Y1朝向另一侧Y2单调递减的Y坐标检测用第一光强度分布L2Ya(第二坐标检测用第一光强度分布)。对本方式而言，在Y坐标检测用第一光强度分布L2Ya中，检测光L2的强度从Y轴方向的一侧Y1朝向另一侧Y2直线减少，且在X轴方向上检测光L2的强度一定。

与此相对，若如图9(d)所示，在第二坐标信息检测期间的第二动作中，检测用光源12B、12D处于点亮状态且其他检测用光源12A、12C处于熄灭状态，则如图10(d)所示，形成检测光的强度从Y轴方向的另一侧Y2朝向一侧Y1单调递减的Y坐标检测用第二光强度分布L2Yb(第二坐标检测用第二光强度分布)。对本方式而言，在Y坐标检测用第二光强度分布L2Yb中，检测光L2的强度从Y轴方向的另一侧Y2朝向一侧Y1直线减少，且在X轴方向上检测光L2的强度一定。

在本方式的光学式位置检测装置10中，使光强度分布形成用的检测用光源12点亮，在检测对象空间10R中形成检测光L2的光强度分布，并且由第一受光部31检测被对象物体Ob反射的检测光L2，根据该第一受光部31中的检测结果，位置检测部50对检测对象空间10R内的对象物体Ob的位置进行检测。鉴于此，参照图11，对坐标检测的原理进行说明。

在本方式的光学式位置检测装置10中，利用参照图10(a)、(b)而说明的X坐标检测用第一光强度分布L2Xa以及X坐标检测用第二光强度分布L2Xb来检测X轴方向的位置(X坐标)。此时，反相地驱动检测用光源12A、12D和检测用光源12B、12C。更具体而言，在第一坐标检测期间的第一动作中，使检测用光源12A、12D点亮，另一方面使检测用光源12B、12C熄灭，形成图10(a)所示的X坐标检测用第一光强度分布L2Xa。接下来，在第一坐标检测期间的第二动作中，使检测用光源12A、12D熄灭，另一方面使检测用光源12B、12C点亮，形成图10(b)所示的X坐标检测用第二光强度分布L2Xb。因此，若在检测对象空间10R中配置对象物体Ob，则检测光L2被对象物体Ob反射，该反射光的一部分被第一受光部31检测。这里，X坐标检测用第一光强度分布L2Xa、以及X坐标检测用第二光强度分布L2Xb具有一定的分布。因此，如果对X坐标检测用第一动作中的第一受光部31的检测强度、与X坐标检测用第二动作中的第一受光部31的检测强度进行比较，则位置检测部能够通过参照图11而在以下说明的方法等检测出对象物体Ob的X坐标。

首先，如图11(a)所示，在第一坐标检测期间的第一动作以及第二动作中，使X坐标检测用第一光强度分布L2Xa以及X坐标检测用第二光强度分布L2Xb形成为绝对值相等、且在X轴方向上反向。在该状态下，可知如果第一动作时的第一受光部31中的检测值LXa、和第二动作时的第一受光部31中的检测值LXb相等，则对象物体Ob位于X轴方向的中央。

与此相对，在第一动作时的第一受光部31中的检测值LXa、和第二动作时的第一受光部31中的检测值LXb不同的情况下，调整针对检测用光源12的控制量(驱动电流)，以使得检测值LXa、LXb相等，如图11(b)所示，再次形成X坐标检测用第一光强度分布L2Xa，且形成X坐标检测用第二光强度分布L2Xb。而且，使第一动作时的第一受光部31中的检测值LXa、和第二动作时的第一受光部31中的检测值LXb相等。能够利用进行该差动时的针对检测用光源12A、12D的控制量(电流值)与针对检测用光源12B、12C的控制量(电流值)之比或者差等，来检测对象物体Ob的X坐标。而且，能够利用X坐标检测用第一动作中的针对检测用光源12的控制量的调整量ΔLXa、与X坐标检测用第二动作中的针对检测用光源12的控制量的调整量ΔLXb之比或者差等，来检测对象物体Ob的X坐标。根据该方法，即使在检测光L2以外的环境光、例如外部光中包含的红外成分入射到第一受光部31的情况下，当调整针对检测用光源12的控制量，以使得检测值LXa、LXb相等时，由于环境光中包含的红外成分的强度也被抵消，所以环境光中包含的红外成分不会影响检测精度。

其中，在本方式的光学式位置检测装置10中，利用参照图10(c)、(d)而说明的Y坐标检测用第一光强度分布L2Ya以及Y坐标检测用第二光强度分布L2Yb来检测Y轴方向的位置(Y坐标)。更具体而言，反相驱动检测用光源12A、12C和检测用光源12B、12D。即，如图9(c)所示，在第二坐标检测期间的第一动作中，使检测用光源12A、12C点亮，另一方面使检测用光源12B、12D熄灭，形成图10(c)所示的Y坐标检测用第一光强度分布L2Ya。接下来，在第二坐标检测期间的第二动作中，如图9(d)所示，使检测用光源12A、12C熄灭，另一方面使检测用光源12B、12D点亮，形成图10(d)所示的Y坐标检测用第二光强度分布L2Yb。因此，位置检测部能够通过对第一动作时的第一受光部31中的检测值LYa、和第二动作时的第一受光部31中的检测值LYb进行比较等、与检测X坐标的方法同样的方法，来检测对象物体Ob的Y坐标。

在该构成的光学式位置检测装置10中，如果也与实施方式1、2同样，利用射出不向检测对象空间10R入射的补偿光L5的补偿用光源部81、不接受检测光L2、L3、L4而接受补偿光L5的第二受光部32，则能够不受被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4的影响地检测出对象物体Ob的位置。

[光学式位置检测装置的又一构成例2]

图12是示意性地表示本发明的又一构成例2所涉及的光学式位置检测装置10的主要部分的说明图。图13是在本发明的又一构成例2所涉及的光学式位置检测装置10中构成光源部的2个光源单元的说明图。图14是表示本发明的又一构成例2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14(a)、(b)是光强度分布的说明图、以及取得对象物体所存在的位置信息(方位信息)的方法的说明图。图15是表示在本发明的又一构成例2所涉及的光学式位置检测装置10中确定对象物体Ob的位置的方法的说明图。其中，由于本方式的基本构成与实施方式1等相同，所以，对通用的部分标记相同的符号来图示，并且省略其说明。而且，在以下的说明中，省略了补偿用光源部81、第二受光部32、参照用光源12R的图示以及说明。

在图12以及图13中，本方式的光学式位置检测装置10具有：向半圆方向射出检测光L2的多个光源模块121、122；以及第一受光部31，其检测从光源模块121、122射出的检测光L2中由对象物体Ob反射的检测光L3的一部分。光源模块121、122在Z轴方向配置于相同位置，光源模块121、122分别射出检测光L2。在本方式中，由该检测光L2的出射空间构成了检测对象物体Ob的位置的检测对象空间10R。这里，光源模块121在第一坐标信息检测期间中以放射状射出检测光L2，光源模块122在第二坐标信息检测期间中依次以放射状射出检测光L2。因此，位置检测部50根据第一坐标信息检测期间中的第一受光部31的检测光L2的受光强度、以及第二坐标信息检测期间中的第一受光部31的检测光L2的受光强度，来检测对象物体Ob的位置。

当采用该位置检测方式时，在本方式中，如图12所示，光源模块121具备沿Y轴方向重叠配置的检测用光源部12E和检测用光源部12F，光源模块122也和光源模块121同样，具备沿Y轴方向重叠配置的检测用光源部12E和检测用光源部12F。

这里，检测用光源部12E如图13(a)所示，具备由射出红外光的发光二极管等发光元件构成的检测用光源12A以及圆弧状的光波导LG，检测用光源12A配置于光波导LG的一方的端部B3。而且，检测用光源部12E沿着光波导LG的圆弧状的外周面具备圆弧状的照射方向设定部LE，该照射方向设定部LE具备光学片PS以及百叶窗片LF等，并且检测用光源部12E沿着光波导LG的圆弧状的内周面具备圆弧状的反射片RS。

另外，如图13(b)所示，检测用光源部12F也和检测用光源部12E同样，具备由射出红外光的发光二极管等发光元件构成的检测用光源12C、和圆弧状的光波导LG，检测用光源12C配置于光波导LG的另一方的端部B4。而且，检测用光源部12F与检测用光源部12E同样，沿着光波导LG的圆弧状的外周面具备圆弧状的照射方向设定部LE，该照射方向设定部LE具备光学片PS以及百叶窗片LF等，并且检测用光源部12F沿着光波导LG的圆弧状的内周面具备圆弧状的反射片RS。

其中，对光波导LG的外周面以及内周面中的至少一方，预先实施了用于对来自光波导LG的检测光的射出效率进行调整的加工，作为该加工方法，例如可以采用印刷反射点的方式、利用压模、注塑来赋予凹凸的成型方式、槽加工方式。

对于如此构成的光学式位置检测装置10，在光源模块121中，若当第一坐标信息检测期间的第一动作时，在检测用光源部12E中检测用光源12A点亮，则向检测对象空间10R射出检测光L2，在检测对象空间10R中形成第一光强度分布LID1。如图13(a)中用箭头的长度表示射出光的强度那样，该第一光强度分布LID1是从与一方的端部B3对应的角度方向朝向与另一方的端部B4对应的角度方向强度单调递减的强度分布。

与此相对，在检测用光源部12F中，若当第一坐标信息检测期间的第二动作时检测用光源12C点亮，则向检测对象空间10R射出检测光，在检测对象空间10R中形成第二光强度分布LID2。如图13(b)中用箭头的长度表示射出光的强度那样，该第二光强度分布LID2是从与另一方的端部B4对应的角度方向朝向与一方的端部B3对应的角度方向强度单调递减的强度分布。

其中，在光源模块122中，当在第二坐标信息检测期间的第一动作时，在检测用光源部12E中检测用光源12B点亮的情况下，以及在第二坐标信息检测期间的第二动作时，当在光源模块122中在检测用光源部12F中检测用光源12D点亮的情况下，均与光源模块121同样地形成第一光强度分布LID1以及第二光强度分布LID2。因此，如果如下述说明那样，利用第一光强度分布LID1以及第二光强度分布LID2，则能够检测对象物体Ob的位置。

首先，在光源模块121的检测用光源部12E中，当已形成了第一光强度分布LID1时，检测光L2的照射方向和检测光L2的强度为图14(a)中线E1所表示的关系。另外，在光源模块121的检测用光源部12F中，当已形成了第二光强度分布LID2时，检测光L2的照射方向和检测光L2的强度为图14(a)中线E2所表示的关系。这里，如图14(b)以及图15所示，从光源模块121的中心PE(检测用光源部12E的中心)观察，在角度θ的方向存在对象物体Ob。该情况下，当已形成了第一光强度分布LID1时，对象物体Ob所在的位置处的检测光L2的强度成为INTa。与此相对，当已形成了第二光强度分布LID2时，对象物体Ob所在的位置处的检测光L2的强度成为INTb。因此，如果对已形成第一光强度分布LID1时的第一受光部31中的检测强度、和已形成第二光强度分布LID2时的第一受光部31中的检测强度进行比较，求得强度INTa、INTb的关系，则能够以光源模块121的中心PE为基准，求得对象物体Ob所在的方向的角度θ(角度θ1)。

如果在光源模块122中也进行该动作，求得对象物体Ob所在的方向的角度θ(角度θ2)，则由于中心PE的距离DS一定，所以能够以光源模块121、122的中心PE为基准来确定对象物体Ob的位置。

当采用该方式时，对本方式而言，在光源模块121中，根据按照由检测用光源部12E形成了第一光强度分布LID1时的第一受光部31中的检测强度、和由检测用光源部12F形成了第二光强度分布LID2时的第一受光部31中的检测强度相等的方式，对驱动检测用光源12A、12C时的驱动电流进行调整时的驱动电流之比等，求得对象物体Ob所在的方向的角度θ(角度θ1)。而且，在光源模块122中，根据按照由检测用光源部12E形成了第一光强度分布LID1时的第一受光部31中的检测强度、和由检测用光源部12F形成了第二光强度分布LID2时的第一受光部31中的检测强度相等的方式，对驱动检测用光源12B、12D时的驱动电流进行调整时的驱动电流之比等，求得对象物体Ob所在的方向的角度θ(角度θ2)。因此可知，对象物体Ob位于由角度θ1、θ2规定的方向的交点。

如果在该构成的光学式位置检测装置10中也和实施方式1、2同样，利用射出不向检测对象空间10R入射的补偿光L5的补偿用光源部81、不接受检测光L2、L3、L4而接受补偿光L5的第二受光部32，则能够不受被对象物体Ob以外的物体Sb反射的检测光L4的影响地检测出对象物体Ob的位置。

[带位置检测功能的设备1的具体例1]

参照图16，说明作为带位置检测功能的设备1的辨识面构成部件40而采用屏幕、且将带位置检测功能的设备1构成为带位置检测功能的屏幕装置的例子。图16是应用了本发明的带位置检测功能的屏幕装置(带位置检测功能的设备1)的说明图，图16(a)、(b)是示意性地表示从斜上方观察带位置检测功能的屏幕装置的样子的说明图、以及示意性地表示从横向观察带位置检测功能的屏幕装置的样子的说明图。其中，在本方式的带位置检测功能的屏幕装置中，由于光学式位置检测装置10的构成与参照图1～图6而说明的构成相同，所以，对通用的部分标记同一的符号并省略其说明。

图16(a)、(b)所示的带位置检测功能的屏幕装置8具备屏幕80(辨识面构成部件40)以及参照图1～图6而说明的光学式位置检测装置10，其中屏幕80被从称作液晶投影仪或者数字微镜器件的图像投射装置250(图像生成装置)投射图像，图像投射装置250从设于筐体240的前面部241的投射镜头系统210朝向屏幕装置8放大投射图像显示光Pi。因此，在带位置检测功能的屏幕装置8中，由在屏幕80中被投射图像的屏幕面8a构成了辨识信息的辨识面41。

在该带位置检测功能的屏幕装置8中，光学式位置检测装置10在屏幕80的背面8b侧具备射出检测光L2的多个检测用光源12。因此，检测用光源12对从屏幕80(辨识面构成部件40)中的与辨识面41侧相反一侧朝向辨识面41侧设定的检测对象空间10R射出检测光L2。而且，第一受光部31配置于屏幕80的背面8b侧，检测被对象物体Ob反射后穿过屏幕80的检测光L3。因此，作为屏幕80，采用了相对于检测光L2具备透光性的部件。更具体而言，屏幕80由白色屏幕构成，该白色屏幕由在屏幕面8a侧涂抹有白色涂料的布料、或者经锤压凸出加工的白色乙烯原料形成，并且屏幕80相对于由红外光形成的检测光L2具有透光性，作为屏幕80，为了提高光的反射率可以采用成为高银色的银色屏幕、对构成屏幕面8a侧的布料表面进行树脂加工而提高了光的反射率的珍珠(Pearl)屏幕、在屏幕面8a侧涂布细小的玻璃粉末而提高了光的反射率的玻璃珠(beads)屏幕，在这样的情况下，屏幕80也相对于由红外光形成的检测光L2具备透光性。另外，有时为了提高所显示的图像的质量，会在屏幕80的背面8b形成黑色的遮光层，这种情况下，预先在遮光层形成多个由孔构成的透光部。

在如此构成的带位置检测功能的屏幕装置8中，检测对象空间10R从相对于屏幕装置8的法线方向观察时是四边形的区域，在屏幕装置8中与由图像投射装置250投射图像的区域(图像显示区域20R)重叠。因此，在本方式的带位置检测功能的屏幕装置8中，例如若使指尖等对象物体Ob接近被投射到屏幕80的图像的局部，则能够将该对象物体Ob的位置作为图像的切换指示等输入信息加以利用。

另外，在本方式中，作为带位置检测功能的屏幕装置8，说明了从图像投射装置250投射图像的投射型显示装置用的屏幕装置，但也可以对电子黑板用的屏幕设置光学式位置检测装置10而构成电子黑板用的带位置检测功能的屏幕装置。而且，在图16所示的构成例中，第一受光部31配置于屏幕80的背面8b侧，但第一受光部31也可以配置于屏幕80的表面侧(屏幕面8a侧)。并且，可以将参照图7～图10而说明的光学式位置检测装置10配置于屏幕80的背面8b或者表面侧(屏幕面8a侧)，来构成带位置检测功能的屏幕装置8。

[带位置检测功能的设备1的具体例2]

参照图17，说明作为带位置检测功能的设备1的辨识面构成部件40而采用屏幕、并且将带位置检测功能的设备1构成为另一带位置检测功能的屏幕装置的例子。图17是应用了本发明的另一带位置检测功能的屏幕装置(带位置检测功能的设备1)的说明图，图17(a)、(b)是示意性地表示从斜上方观察带位置检测功能的屏幕装置的样子的说明图、以及示意性地表示从横向观察带位置检测功能的屏幕装置的样子的说明图。其中，在本方式的带位置检测功能的屏幕装置中，由于光学式位置检测装置10的构成与参照图11～图15而说明的构成同样，所以，对通用的部分标记同一的符号并省略其说明。

图17(a)、(b)所示的带位置检测功能的屏幕装置8具备屏幕80(辨识面构成部件40)以及参照图11～图15而说明的光学式位置检测装置10，其中，屏幕80被从称作液晶投影仪或者数字微镜器件的图像投射装置250(图像生成装置)投射图像，图像投射装置250从设于筐体240的前面部241的投射镜头系统210朝向屏幕装置8放大投射图像表示光Pi。因此，在带位置检测功能的屏幕装置8中，由在屏幕80中被投射图像的屏幕面8a构成了辨识信息的辨识面41。

在该带位置检测功能的屏幕装置8中，光学式位置检测装置10在屏幕80的前面侧(屏幕面8a侧)具备射出检测光L2的多个检测用光源12以及第一受光部31。在如此构成的带位置检测功能的屏幕装置8中，检测对象空间10R与由图像投射装置250投射图像的区域(图像显示区域20R)重叠。因此，在本方式的带位置检测功能的屏幕装置8中，例如若使指尖等对象物体Ob接近被投射到屏幕80的图像的局部，则能够将该对象物体Ob的位置作为图像切换指示等输入信息加以利用。

另外，在本方式中，作为带位置检测功能的屏幕装置8而说明了被从图像投射装置250投射图像的投射型显示装置用的屏幕装置，但也可以对电子黑板用的屏幕设置光学式位置检测装置10而构成电子黑板用的带位置检测功能的屏幕装置。

[带位置检测功能的设备1的具体例3]

参照图18，说明作为带位置检测功能的设备1的辨识面构成部件40而采用屏幕、并且由屏幕和图像投射装置构成了带位置检测功能的投影型显示装置的例子。图18是应用了本发明的带位置检测功能的投影型显示装置(带位置检测功能的设备1)的说明图，图18(a)、(b)是示意性地表示从斜上方观察带位置检测功能的投影型显示装置的样子的说明图、以及示意性地表示从横向观察带位置检测功能的投影型显示装置的样子的说明图。其中，在本方式的带位置检测功能的投影型显示装置中，由于光学式位置检测装置10的构成与参照图1～图6以及图11～图15而说明的构成同样，所以对通用的部分标记相同的符号并省略其说明。

图18(a)、(b)所示的带位置检测功能的投影型显示装置200具备被称作液晶投影仪或者数字微镜器件的图像投射装置250(图像生成装置)、以及参照图1～图6、图11～图15而说明的光学式位置检测装置10。图像投射装置250从设于筐体240的前面部241的投射镜头系统210朝向屏幕装置8放大投射图像显示光Pi。在该投射型表示装置200中，由屏幕80中被投射图像的屏幕面8a构成了辨识信息的辨识面41。

在该带位置检测功能的投影型显示装置200中，光学式位置检测装置10被搭载于配置在屏幕80的屏幕面8a(辨识面41)侧的图像投射装置250。因此，光学式位置检测装置10从图像投射装置250沿着屏幕80(辨识面构成部件40)的辨识面41射出检测光L2。而且，光学式位置检测装置10在图像投射装置250中检测被对象物体Ob反射来的检测光L3。在如此构成的带位置检测功能的投影型显示装置200中，检测对象空间10R在从相对于屏幕80的法线方向观察时是四方形的区域，与由屏幕80中被图像投射装置250投射图像的区域(图像显示区域20R)重叠。因此，在本方式的带位置检测功能的投影型显示装置200中，例如若使手指等对象物体Ob接近被投射到屏幕80的图像的局部，则能够将该对象物体Ob的位置作为图像的切换指示等输入信息加以利用。

Claims (10)

1.一种光学式位置检测装置，其特征在于，

用于检测对象物体的位置，具有：

射出检测光的多个检测用光源；

驱动该多个检测用光源的光源驱动部；

第一受光部，其接受由位于上述检测光的出射空间的上述对象物体反射的上述检测光；

补偿用光源部，其射出不向上述出射空间入射的补偿光；

第二受光部，其不接受上述检测光而接受上述补偿光；以及

位置检测部，其根据上述第一受光部中的受光强度与上述第二受光部中的受光强度之差来检测上述对象物体的位置。

2.根据权利要求1所述的光学式位置检测装置，其特征在于，

上述光学式位置检测装置具有补偿用光源控制部，该补偿用光源控制部控制上述补偿用光源部，以使得上述第二受光部中的上述补偿光的受光强度成为被上述对象物体以外的物体反射的上述检测光在上述第一受光部中的受光强度。

3.根据权利要求1所述的光学式位置检测装置，其特征在于，

上述光源驱动部执行从上述多个检测用光源中的一部分检测用光源射出上述检测光的第一动作、和从另一部分检测用光源射出上述检测光的第二动作，

上述位置检测部根据上述第一动作时的上述第一受光部中的受光强度与上述第二受光部中的受光强度之差、以及上述第二动作时的上述第一受光部中的受光强度与上述第二受光部中的受光强度之差，来检测上述对象物体的位置。

4.根据权利要求3所述的光学式位置检测装置，其特征在于，

上述位置检测部控制上述光源驱动部，以使得上述第一动作时的上述第一受光部中的受光强度与上述第二受光部中的受光强度之差、和上述第二动作时的上述第一受光部中的受光强度与上述第二受光部中的受光强度之差相等，并且，上述位置检测部根据上述第一动作时的针对上述检测用光源的驱动条件以及上述第二动作时的针对上述检测用光源的驱动条件来检测上述对象物体的位置，

从上述补偿用光源部射出的上述补偿光的射出强度在上述第一动作时，与该第一动作时从上述检测用光源射出的上述检测光的射出强度连动地变化，在上述第二动作时，与该第二动作中从上述检测用光源射出的上述检测光的射出强度连动地变化。

5.根据权利要求4所述的光学式位置检测装置，其特征在于，

上述光源驱动部在上述第一动作时，向在该第一动作时射出上述检测光的上述检测用光源以及上述补偿用光源部供电，在上述第二动作时，向在该第二动作时射出上述检测光的上述检测用光源以及上述补偿用光源部供电。

6.根据权利要求5所述的光学式位置检测装置，其特征在于，

上述光学式位置检测装置具有补偿用驱动电流设定部，该补偿用驱动电流设定部分别规定向在上述第一动作时射出上述检测光的上述检测用光源供应的驱动电流与向上述补偿用光源部供应的驱动电流的比率、以及向在上述第二动作时射出上述检测光的上述检测用光源供应的驱动电流与向上述补偿用光源部供应的驱动电流的比率。

7.根据权利要求6所述的光学式位置检测装置，其特征在于，

上述补偿用光源部具备：第一补偿用光源，其在上述第一动作时作为上述补偿光而射出第一补偿光；以及第二补偿用光源，其在上述第二动作时作为上述补偿光而射出第二补偿光。

8.根据权利要求1所述的光学式位置检测装置，其特征在于，

上述第一受光部是第一光电转换元件，

上述第二受光部是相对于该第一光电转换元件反极性地并联电连接的第二光电转换元件。

9.一种带位置检测功能的设备，其特征在于，具有：

权利要求1所述的光学式位置检测装置；以及

具备辨识面的辨识面构成部件。

10.一种光学式位置检测装置，其特征在于，

用于检测对象物体的位置，具有：

射出检测光的多个检测用光源；

驱动该多个检测用光源的光源驱动部；

第一受光部，其接受由位于上述检测光的出射空间的上述对象物体反射的上述检测光；

补偿用光源部，其射出强度比上述检测光弱的补偿光；

第二受光部，其接受上述补偿光；以及

位置检测部，其根据上述第一受光部中的受光强度与上述第二受光部中的受光强度之差来检测上述对象物体的位置。

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