CN102681732A - 光学式位置检测装置以及带有输入功能的显示系统 - Google Patents

Abstract

一种光学式位置检测装置以及带有输入功能的显示系统，光学式位置检测装置的检测对象空间被分割为：基于第一受光发光单元以及第二受光发光单元的检测对象空间；以及基于第三受光发光单元以及第四受光发光单元的检测对象空间。第一受光发光单元与第四受光发光单元在X轴方向分离，第二受光发光单元以及第三受光发光单元被配置于Y轴方向的一侧。第一受光发光单元以及第四受光发光单元被配置在X轴方向比第二受光发光单元以及第三受光发光单元靠外侧。

Description

光学式位置检测装置以及带有输入功能的显示系统

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，以及具备该光学式位置检测装置的带有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，例如，提出有从多个点光源的各光源经由透光部件朝向对象物体射出检测光，由对象物体反射后的检测光透过透光部件后由受光部检测的光学式位置检测装置(参照专利文献1)。另外，还提出有将从多个点光源所分别射出的检测光经由导光板射出，利用受光部检测由对象物体反射后的检测光的方式的光学式位置检测装置(参照专利文献2、3)。

在所述的光学式位置检测装置中，基于在点亮多个点光源中的一部分的点光源时的受光部的受光强度、与在点亮其他的一部分的点光源时的受光部的受光强度的比较结果，而对对象物体的位置进行检测。

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

然而，在专利文献1～3所记载的光学式位置检测装置中，存在能够检测对象物体的位置的范围狭小的问题。即，在专利文献1所记载的光学式位置检测装置中，利用从点光源射出的检测光。因此，由于检测光的射出方向的角度范围本身狭小，故能够检测对象物体的位置的范围狭小。另外，在专利文献2、3所记载的光学式位置检测装置中，由于将从点光源射出的检测光经由导光板射出，故能够遍及比较广的范围射出检测光，但不能避免检测光在导光板内部传播时的衰减。因此，难以遍及较广的范围以足够的强度水平形成规定的光强度分布，故能够检测对象物体的位置的范围狭小。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的课题在于，提供能够遍及较广的范围来光学地检测对象物体的位置的光学式位置检测装置，以及具备所述光学式位置检测装置的带有输入功能的显示系统。

为了解决上述课题，本发明所涉及的光学式位置检测装置的特征在于，具有：第一受光发光单元，其具备：以放射状射出检测光的第一光源部；以及第一受光部，该第一受光部将至少一部分与该第一光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围；第二受光发光单元，其具备：第二光源部，该第二光源部以放射状向至少一部分与所述第一光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围射出检测光；以及第二受光部，该第二受光部将至少一部分与该第二光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围；第三受光发光单元，其具备：以放射状射出检测光的第三光源部；以及第三受光部，该第三受光部将至少一部分与该第三光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围；以及第四受光发光单元，其具备：第四光源部，该第四光源部以放射状向至少一部分与所述第三光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围射出检测光；以及第四受光部，该第四受光部将至少一部分与该第四光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围，所述第二受光发光单元以及所述第三受光发光单元相对于所述第一受光发光单元以及所述第四受光发光单元，被配置于与下述的第一方向正交的第二方向的一侧，该第一方向是所述第一受光发光单元和所述第四受光发光单元分离的方向，假定有连结所述第一受光发光单元与所述第四受光发光单元的假想的线段，相对于该假想的线段的假想的中垂线与所述第一受光发光单元的分离距离以及所述第四受光发光单元与所述中垂线的分离距离，比所述第二受光发光单元与所述中垂线的分离距离以及所述第三受光发光单元与所述中垂线的分离距离大。

本发明所涉及的光学式位置检测装置具有第一受光发光单元和第二受光发光单元，该第一受光发光单元具备第一光源部以及第一受光部，该第二受光发光单元具备第二光源部以及第二受光部，在所述受光发光单元中，光源部(第一光源部以及第二光源部)射出的检测光的射出方向的角度范围(检测光射出角度范围)重叠。因此，在两个受光发光单元(第一受光发光单元以及第二受光发光单元)各单元中，只要接收由对象物体反射的检测光来检测对象物体所存在的方向(角度)，就能够检测对象物体的位置。在此，本发明所涉及的光学式位置检测装置具备另一组受光发光单元对，在另一组的两个受光发光单元(第三受光发光单元以及第四受光发光单元)的各单元中，也接收由对象物体反射的检测光来检测对象物体所存在的方向(角度)，从而检测对象物体的位置。因此，仅使基于一方的受光发光单元对(第一受光发光单元以及第二受光发光单元)的检测对象空间、与基于另一方的受光发光单元对(第三受光发光单元以及第四受光发光单元)的检测对象空间连续，就能够实现广阔的检测对象空间。逆向说明，能够将广阔的检测对象空间分割为基于一方的受光发光单元对(第一受光发光单元以及第二受光发光单元)的检测对象空间、与基于另一方的受光发光单元对(第三受光发光单元以及第四受光发光单元)的检测对象空间。因此，即使在检测对象空间广阔的情况下，也能够以足够的强度向检测对象空间整体照射检测光。另外，由于分割了检测对象空间，因此各受光部所承担的角度范围比较狭小，故受光部只要接收从灵敏度比较高的角度范围射入的检测光即可。因此，即使在检测对象空间广阔的情况下，对象物体的位置检测精度也高。另外，第一受光发光单元与第四受光发光单元在第一方向分离，第二受光发光单元以及第三受光发光单元相对于第一受光发光单元以及第四受光发光单元被配置于与第一方向正交的第二方向的一侧。因此，能够将四个受光发光单元(第一受光发光单元、第二受光发光单元、第三受光发光单元以及第四受光发光单元)配置于相互比较接近的位置。在该情况下，第一受光发光单元与中垂线的分离距离以及第四受光发光单元与中垂线的分离距离，比第二受光发光单元与中垂线的分离距离以及第三受光发光单元与中垂线的分离距离大。因此，即使在将比第二受光发光单元以及第三受光发光单元靠第二方向的一侧作为检测对象空间的情况下，从第一受光发光单元以及第四受光发光单元朝向检测对象空间射出的检测光也难以被第二受光发光单元以及第三受光发光单元遮挡。

在本发明中，优选在所述第一方向上，所述第二受光发光单元相对于所述中垂线被配置于所述第一受光发光单元所处的一侧，所述第三受光发光单元相对于所述中垂线被配置于所述第四受光发光单元所处的一侧。根据所述结构，从第二受光发光单元朝向检测对象空间射出的检测光不被第三受光发光单元遮挡，从第三受光发光单元朝向检测对象空间射出的检测光不被第二受光发光单元遮挡。

在本发明中，优选所述第一受光部的受光灵敏度峰值所处的角度方向与所述中垂线间的夹角、所述第二受光部的受光灵敏度峰值所处的角度方向与所述中垂线间的夹角、所述第三受光部的受光灵敏度峰值所处的角度方向与所述中垂线间的夹角以及所述第四受光部的受光灵敏度峰值所处的角度方向与所述中垂线间的夹角在60°以下。当使用普通的光电二极管作为受光部时，其半值角通常为60°。因此，由于受光部只要接收从半值角内的灵敏度比较高的角度范围射入的检测光即可，故对象物体的位置检测精度高。

在本发明中，优选所述第一受光部的受光灵敏度峰值所处的角度方向与所述中垂线间的夹角，小于所述第二受光部的受光灵敏度峰值所处的角度方向与所述中垂线间的夹角，所述第四受光部的受光灵敏度峰值所处的角度方向与所述中垂线间的夹角，小于所述第三受光部的受光灵敏度峰值所处的角度方向与所述中垂线间的夹角。根据所述结构，即使在第一受光发光单元以及第四受光发光单元所承担的检测对象角度范围比第二受光发光单元以及第三受光发光单元所承担的检测对象角度范围广的情况下，由于第一受光部以及第四受光部只要接收从半值角内的灵敏度比较高的角度范围射入的检测光即可，故对象物体的位置检测精度高。

在本发明中，优选所述第二受光发光单元与所述第三受光发光单元被配置于以所述中垂线为中心的线对称位置。根据所述结构，由于一方的受光发光单元对(第一受光发光单元以及第二受光发光单元)、与另一方的受光发光单元对(第三受光发光单元以及第四受光发光单元)形成为线对称的结构，故能够使分割出的检测对象空间的灵敏度分布等相同。

在本发明中，优选所述第二受光发光单元与所述第三受光发光单元隔着所述中垂线而邻接。即，优选第二受光发光单元与第三受光发光单元尽可能地接近。根据所述结构，即使在将比第二受光发光单元以及第三受光发光单元靠第二方向的一侧设定为检测对象空间的情况下，从第一受光发光单元以及第四受光发光单元朝向检测对象空间射出的检测光也难以被第二受光发光单元以及第三受光发光单元遮挡。

在本发明中，优选所述第二光源部的检测光射出角度范围以及所述第三光源部的检测光射出角度范围在90°以下。即，在本发明中，由于将广阔的检测对象空间分割为基于一方的受光发光单元对(第一受光发光单元以及第二受光发光单元)的检测对象空间、与基于另一方的受光发光单元对(第三受光发光单元以及第四受光发光单元)的检测对象空间，故能够将第二光源部的检测光射出角度范围以及所述第三光源部的检测光射出角度范围设定在90°以下的狭小的范围内。因此，能够简化光源部的结构。

本发明所涉及的光学式位置检测装置能够利用于带有输入功能的显示系统等各种系统。

例如在具备具有显示图像的显示面的显示装置、与光学地检测沿着所述显示面的方向的对象物体的位置的光学式位置检测装置，且基于该光学式位置检测装置的所述对象物体的位置检测结果切换所述图像的带有输入功能的显示系统中，作为光学式位置检测装置，能够使用本发明所涉及的光学式位置检测装置。另外，在具备具有投影图像的图像投影装置、以及光学地检测与图像的投影方向交叉的方向的对象物体的位置的光学式位置检测装置，且基于该光学式位置检测装置的所述对象物体的位置检测结果切换所述图像的带有输入功能的显示系统中，作为光学式位置检测装置，能够使用本发明所涉及的光学式位置检测装置。另外，作为其他的系统，能够用于对于电子纸张的输入系统、带有输入功能的窗口系统以及带有输入功能的娱乐系统。

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主要部分的说明图。

图2是用于本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置的受光发光单元的说明图。

图3是表示用于本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置的受光部的受光灵敏度的入射角度依赖性的说明图。

图4是表示用于本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置的受光发光单元的外观的说明图。

图5是表示图4所示的受光发光单元的主要部分的说明图。

图6是示意性地表示图5所示的光源部的结构的说明图。

图7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的电气结构等的说明图。

图8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位置检测原理的说明图。

图9是表示在本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置中检测对象物体的角度位置的原理的说明图。

图10是表示本发明的实施方式1的变形例所涉及的光学式位置检测装置的结构的说明图。

图11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主要部分的说明图。

图12是本发明的实施方式2所涉及的光学式位置检测装置的光源部的说明图。

图13是表示本发明的实施方式2的变形例所涉及的光学式位置检测装置的结构的说明图。

图14是应用了本发明的位置检测系统的具体例1(带有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(带有输入功能的显示系统/带有输入功能的投影型显示系统)的说明图。

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地说明。此外，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，将本发明中的“第一方向”设为X轴方向，将“第二方向”设为Y轴方向而进行说明。另外，以下在参照的附图中，将X轴方向的一侧设为X1侧，将另一侧设为X2侧，将Y轴方向的一侧设为Y1侧，将另一侧设为Y2侧，将Z轴方向的一侧设为Z1侧，将另一侧设为Z2侧而表示。另外，虽在受光发光单元的一侧设定有检测对象空间，但在以下的说明中，所述“一侧”是指Y轴方向的另一侧Y2。

实施方式1

(整体结构)

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主要部分的说明图，图1(a)是从检测光的射出空间侧的倾斜方向观察光学式位置检测装置时的说明图，图1(b)是从正面观察光学式位置检测装置时的说明图。

在图1中，本实施方式的位置检测系统1具有：观察面构成部件40，其具备观察信息的观察面41；以及光学式位置检测装置10，其检测相对于观察面构成部件40位于观察面41侧(Z轴方向的一侧Z1)的对象物体Ob的位置，观察面41沿着XY平面扩展。所述位置检测系统1能够被用作通过光学式位置检测装置10对后述的检测对象空间10R内的对象物体Ob在XY平面的位置(XY坐标)进行检测的带有输入功能的显示系统等。

光学式位置检测装置10具有由第一受光发光单元15A、第二受光发光单元15B、第三受光发光单元15C、以及第四受光发光单元15D构成的四个受光发光单元。所述第一受光发光单元15A、第二受光发光单元15B、第三受光发光单元15C以及第四受光发光单元15D，在相对于观察面构成部件40靠向Y轴方向的一侧Y1、在观察面构成部件40的沿X轴方向延伸的长边部分的大致中央位置，被集中地配置在罩体16的内部，并且位于比观察面构成部件40的观察面41更向Z轴方向的一侧Z1突出的位置。另外，第一受光发光单元15A、第二受光发光单元15B、第三受光发光单元15C以及第四受光发光单元15D如以下说明的那样，具备沿着观察面41(假想的XY平面)射出检测光L2的光源部与受光部。因此，第一受光发光单元15A、第二受光发光单元15B、第三受光发光单元15C以及第四受光发光单元15D在从光源部射出检测光L2时，利用受光部能够接收由对象物体Ob反射的检测光L2(检测光L3)。此外，在光学式位置检测装置10中，从光源部射出检测光L2的空间(沿着检测光射出空间/观察面41的空间)被设定成检测对象物体Ob的位置的检测对象空间10R。

受光发光单元的结构

图2是在本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置中使用的受光发光单元的说明图，图2(a)、(b)是表示来自受光发光单元的检测用光源的射出角度范围等的说明图，以及表示受光发光单元的布置的说明图。图3是表示在本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置中使用的受光部的受光灵敏度的入射角度依赖性的说明图。

如图1以及图2(a)所示，第一受光发光单元15A具备第一光源部12A以及第一受光部13A。第一光源部12A如由长虚线L12a所表示的检测光L2的射出角度范围那样，沿着观察面构成部件40的观察面41遍及检测光射出角度范围θa以放射状射出检测光L2。在本实施方式中，第一光源部12A的检测光射出角度范围θa被设定为120°。第一受光部13A被配置于与从第一光源部12A射出的检测光L2的放射中心在Z轴方向重叠的位置，第一受光部13A的受光角度范围的至少一部分与第一光源部12A的检测光射出角度范围θa重叠。在此，第一受光部13A具备光电二极管等受光元件，所述受光元件的受光灵敏度具有图3所示的入射角度依赖性。因此，在第一受光部13A中，对从低于灵敏度峰值的1/2的角度方向射入的检测光L2的受光灵敏度显著降低。因此，第一受光部13A将达到灵敏度峰值的1/2以上的半值角范围作为受光角度范围而利用，第一受光部13A的受光角度范围是与灵敏度峰值所处的方向(在图1(b)以及图2(a)中由虚线L13a表示的方向)呈±60°的范围。在本实施方式中，第一受光部13A的灵敏度峰值所处的方向朝向平分第一光源部12A的检测光射出角度范围θa的方向。因此，第一受光部13A的受光角度范围与第一光源部12A的检测光射出角度范围θa完全重叠。

第二受光发光单元15B与第一受光发光单元15A相同，具备第二光源部12B以及第二受光部13B。第二光源部12B如由单点划线L12b所表示的检测光L2的射出角度范围那样，沿着观察面构成部件40的观察面41遍及检测光射出角度范围θb以放射状射出检测光L2。在本实施方式中，第二光源部12B的检测光射出角度范围θb被设定为90°以下(在本实施方式中为90°)，设定为比第一光源部12A的检测光射出角度范围θa(120°)窄。第二受光部13B被配置于与从第二光源部12B射出的检测光L2的放射中心在Z轴方向重叠的位置，第二受光部13B的受光角度范围的至少一部分与第二光源部12B的检测光射出角度范围θb重叠。在此，第二受光部13B与第一受光部13A相同，灵敏度具有入射角度依赖性，由单点划线L13b表示第二受光部13B的灵敏度峰值所处的方向。第二受光部13B将受光灵敏度达到峰值的1/2以上的半值角范围作为受光角度范围而利用，所述受光角度范围与第一受光部13A相同，是与灵敏度峰值所处的方向(由单点划线L13b表示的方向)呈±60°的范围。在本实施方式中，第二受光部13B的灵敏度峰值所处的方向朝向平分第二光源部12B的检测光射出角度范围θb的方向。因此，第二受光部13B的受光角度范围与超出第二光源部12B的检测光射出角度范围θb的范围重叠。

另外，第三受光发光单元15C与第一受光发光单元15A等相同，具备第三光源部12C以及第三受光部13C。第三光源部12C如由虚线L12c所表示的检测光L2的射出角度范围那样，沿着观察面构成部件40的观察面41遍及检测光射出角度范围θc以放射状射出检测光L2。在本实施方式中，第三光源部12C的检测光射出角度范围θc与第二受光发光单元15B相同，被设定为90°以下(在本实施方式中为90°)。第三受光部13C被配置于与从第三光源部12C射出的检测光L2的放射中心在Z轴方向重叠的位置，第三受光部13C的受光角度范围的至少一部分与第三光源部12C的检测光射出角度范围θc重叠。在此，第三受光部13C与第一受光部13A等相同，灵敏度具有入射角度依赖性，由虚线L13c表示第三受光部13C的灵敏度峰值所处的方向。第三受光部13C将受光灵敏度达到峰值的1/2以上的半值角范围作为受光角度范围而利用，所述受光角度范围与第一受光部13A等相同，是与灵敏度峰值所处的方向(由虚线L13c表示的方向)呈±60°的范围。在本实施方式中，第三受光部13C的灵敏度峰值所处的方向朝向平分第三光源部12C的检测光射出角度范围θc的方向。因此，第三受光部13C的受光角度范围与超出第三光源部12C的检测光射出角度范围θc的范围重叠。

第四受光发光单元15D与第一受光发光单元15A等相同，具备第四光源部12D以及第四受光部13D。第四光源部12D如由双点划线L12d所表示的检测光L2的射出角度范围那样，沿着观察面构成部件40的观察面41遍及检测光射出角度范围θd以放射状射出检测光L2。在本实施方式中，第四光源部12D的检测光射出角度范围θd被设定为120°，设定为比第三光源部12C的检测光射出角度范围θc(90°)宽。第四受光部13D被配置于与从第四光源部12D射出的检测光L2的放射中心在Z轴方向重叠的位置，第四受光部13D的受光角度范围的至少一部分与第四光源部12D的检测光射出角度范围θd重叠。在此，第四受光部13D与第一受光部13A等相同，灵敏度具有入射角度依赖性，由双点划线L13d表示第四受光部13D的灵敏度峰值所处的方向。第四受光部13D将受光灵敏度达到峰值的1/2以上的半值角范围作为受光角度范围而利用，所述受光角度范围与第一受光部13A相同，是与灵敏度峰值所处的方向(由双点划线L13d表示的方向)呈±60°的范围。因此，第四受光部13D的受光角度范围与第四光源部12D的检测光射出角度范围θd完全重叠。

在本实施方式中，第一光源部12A、第二光源部12B、第三光源部12C以及第四光源部12D如后述那样，具备由LED(发光二极管)构成的光源，以放射状射出由峰值波长位于840～1000nm的红外线构成的检测光L2。第一受光部13A、第二受光部13B、第三受光部13C以及第四受光部12D作为受光元件，具备在红外区域具备灵敏度峰值的光电二极管。

在本实施方式中，四个受光发光单元按照每一被依次切换成接通的状态。因此，当第一受光发光单元15A的第一光源部12A点亮并射出检测光L2时，由对象物体Ob反射的检测光L2由第一受光发光单元15A的第一受光部13A检测，当第二受光发光单元15B的第二光源部12B点亮并射出检测光L2时，由对象物体Ob反射的检测光L2由第二受光发光单元15B的第二受光部13B检测。另外，当第三受光发光单元15C的第三光源部12C点亮并射出检测光L2时，由对象物体Ob反射的检测光L2由第三受光发光单元15C的第三受光部13C检测，当第四受光发光单元15D的第四光源部12D点亮并射出检测光L2时，由对象物体Ob反射的检测光L2由第四受光发光单元15D的第四受光部13D检测。

单元对的结构

在本实施方式中，参照图2(b)并通过采用后述的布置，由此在第一受光发光单元15A与第二受光发光单元15B中，第一光源部12A的检测光射出角度范围θa与第二光源部12B的检测光射出角度范围θb间至少有一部分重叠。另外，第一受光部13A的受光角度范围与第二受光部13B的受光角度范围至少有一部分重叠。因此，第一受光发光单元15A以及第二受光发光单元15B根据后述的原理，能够检测位于第一光源部12A的检测光射出角度范围θa、第二光源部12B的检测光射出角度范围θb、第一受光部13A的受光角度范围以及第二受光部13B的受光角度范围所重叠的空间的对象物体Ob的位置。因此，在本实施方式中，所述空间中、与观察面41在Z轴方向重叠的空间形成为基于由第一受光发光单元15A以及第二受光发光单元15B构成的第一单元对11ab的检测对象空间10Rab。

另外，在第三受光发光单元15C与第四受光发光单元15D中，第三光源部12C的检测光射出角度范围θc与第四光源部12D的检测光射出角度范围θd至少有一部分重叠。另外，第三受光部13C的受光角度范围与第四受光部13D的受光角度范围至少有一部分重叠。因此，第三受光发光单元15C以及第四受光发光单元15D根据后述的原理，能够检测位于第三光源部12C的检测光射出角度范围θc、第四光源部12D的检测光射出角度范围θd、第三受光部13C的受光角度范围以及第四受光部13D的受光角度范围重叠的空间的对象物体Ob的位置。因此，在本实施方式中，所述空间中、与观察面41在Z轴方向重叠的空间形成为基于由第三受光发光单元15C以及第四受光发光单元15D构成的第二单元对11cd的检测对象空间10Rcd。

受光发光单元的布置等

在本实施方式中，参照图2(b)并通过采用以下说明的布置，使基于第一单元对11ab的检测对象空间10Rab、与基于第二单元对11cd的检测对象空间10Rcd邻接，作为整体，构成一体连续的检测对象空间10R。

在本实施方式中，首先，第一受光发光单元15A以及第四受光发光单元15D，在相对于观察面构成部件40靠Y轴方向的一侧Y1被配置为在X轴方向分离。另外，第一受光发光单元15A以及第四受光发光单元15D被配置于Y轴方向的相同位置。因此，连结第一受光发光单元15A与第四受光发光单元15D的假想的线段L10与观察面构成部件40中沿X轴方向延伸的边部分平行。

另外，第二受光发光单元15B以及第三受光发光单元15C相对于第一受光发光单元15A与第四受光发光单元15D被配置在Y轴方向的一侧(Y轴方向的另一侧Y2)，在Y轴方向上位于观察面构成部件40、第一受光发光单元15A以及第四受光发光单元15D所配置的位置之间。

在此，当以针对连结第一受光发光单元15A与第四受光发光单元15D的假想的线段L10的假想的中垂线L11为基准时，第一受光发光单元15A与中垂线L11之间的分离距离以及第四受光发光单元15D与中垂线L11之间的分离距离比第二受光发光单元15B与中垂线L11之间的分离距离以及第三受光发光单元15C与中垂线L11之间的分离距离大。因此，第一受光发光单元15A与第四受光发光单元15D之间的分离距离比第二受光发光单元15B与第三受光发光单元15C之间的分离距离大，在X轴方向上，第一受光发光单元15A以及第四受光发光单元15D位于比第二受光发光单元15B以及第三受光发光单元15C靠外侧的位置。

另外，在X轴方向上，第二受光发光单元15B相对于中垂线L11被配置于第一受光发光单元15A所处的一侧(X轴方向的另一侧X2)，第三受光发光单元15C相对于中垂线L11被配置于第四受光发光单元15D所处的一侧(X轴方向的一侧X1)。另外，第二受光发光单元15B与第三受光发光单元15C被配置于以中垂线L11为中心的线对称位置，第二受光发光单元15B与第三受光发光单元15C被配置在Y轴方向上相同的位置。另外，第二受光发光单元15B以及第三受光发光单元15C被配置为隔着中垂线L11在X轴方向邻接，第二受光发光单元15B以及第三受光发光单元15C尽可能地被配置为在Y轴方向接近并邻接。因此，第二受光发光单元15B中的检测光L2的放射中心位置与第三受光发光单元15C中的检测光L2的放射中心位置大致重叠。因此，当连结第一受光发光单元15A中的检测光L2的放射中心位置、第四受光发光单元15D中的检测光L2的放射中心位置以及第二受光发光单元15B中的检测光L2的放射中心位置(第三受光发光单元15C中的检测光L2的放射中心位置)时，形成为正三角形。

受光发光单元的朝向等

在本实施方式中，如上述那样，对受光发光单元进行布置，并且参照图2(a)如以下说明那样设定受光发光单元的朝向，使基于第一单元对11ab的检测对象空间10Rab、与基于第二单元对11cd的检测对象空间10Rcd以之间隔有沿Y轴方向延伸的中垂线L11的方式在X轴方向邻接，作为整体，构成一体连续的检测对象空间10R。

首先，在第一单元对11ab中，第一受光发光单元15A的第一光源部12A将沿X轴方向的另一侧X2延伸的方向(与中垂线L11正交的方向)、与相对于中垂线L11朝X轴方向的一侧X1(逆时针的方向)倾斜30°的角度的方向所夹的120°的角度范围设为检测光射出角度范围θa。因此，在第一受光部13A中灵敏度峰值所处的方向是相对于中垂线L11朝顺时针方向倾斜30°的角度的方向，灵敏度峰值所处的方向与中垂线L11之间的夹角在60°以下。在此，由于在第一受光部13A中与灵敏度峰值所处的方向呈±60°的角度范围是第一受光部13A的受光角度范围，故从第一受光发光单元15A观察时，朝向X轴方向的另一侧X2的方向、和相对朝向X轴方向的另一侧X2的方向逆时针旋转形成120°的角度的方向所夹的角度范围，形成为基于第一受光发光单元15A的检测光L2的受光发光角度范围。

另外，在第二受光发光单元15B中，第二光源部12B将由沿X轴方向的另一侧X2延伸的方向(与中垂线L11正交的方向)、与中垂线L11延伸的Y轴方向的另一侧Y2所夹的90°的角度范围设为检测光射出角度范围θb。因此，在第二受光部13B中，灵敏度峰值所处的方向是相对于中垂线L11倾斜45°的角度的方向。因此，在第二受光部13B中灵敏度峰值所处的方向与中垂线L11之间的夹角在60°以下，并且，在第一受光部13A中灵敏度峰值所处的方向与中垂线L11间的夹角小于在第二受光部13B中灵敏度峰值所处的方向与中垂线L11间的夹角。在此，由于在第二受光部13B中与灵敏度峰值所处的方向呈±60°的角度范围是第二受光部13B的受光角度范围，故当从第二受光发光单元15B观察时，朝向X轴方向的另一侧X2的方向、和相对朝向X轴方向的另一侧X2的方向逆时针旋转90°的角度的方向所夹的角度范围，形成为基于第二受光发光单元15B的检测光L2的受光发光角度范围。

并且，第一受光发光单元15A虽位于比第二受光发光单元15B靠Y轴方向的一侧Y1的位置，但位于比第二受光发光单元15B靠X轴方向的另一侧X2位置，因此第一受光发光单元15A的关于检测光L2的受光发光不会被第二受光发光单元15B遮挡。因此，检测对象空间10R中的位于比中垂线L11靠X轴方向的另一侧X2的空间，整体被包含于第一光源部12A的检测光射出角度范围θa、第二光源部12B的检测光射出角度范围θb、基于第一受光部13A的受光角度范围以及基于第二受光部13B的受光角度范围所重叠的空间。因此，检测对象空间10R中的位于比中垂线L11靠X轴方向的另一侧X2的空间的整体成为基于第一单元对11ab的检测对象空间10Rab。

另外，第二单元对11cd被配置为以中垂线L11为中心相对于第一单元对11ab呈线对称。因此，在第二单元对11cd中，第四受光发光单元15D的第四光源部12D将沿X轴方向的一侧X1延伸的方向(与中垂线L11正交的方向)、与相对于中垂线L11朝X轴方向的另一侧X2(顺时针的方向)倾斜30°的角度的方向所夹的120°的角度范围设为检测光射出角度范围θd。因此，在第四受光部13D中灵敏度峰值所处的方向是相对于中垂线L11朝逆时针方向倾斜30°的角度的方向，灵敏度峰值所处的方向与中垂线L11之间的夹角在60°以下。在此，由于在第四受光部13D中与灵敏度峰值所处的方向呈±60°的角度范围是第四受光部13D的受光角度范围，故当从第四受光发光单元15D观察时，朝向X轴方向的一侧X1的方向、和相对朝X轴方向的一侧X1的方向顺时针旋转120°的角度的方向所夹的角度范围，成为基于第四受光发光单元15D的检测光L2的受光发光角度范围。

另外，在第三受光发光单元15C中，第三光源部12C将由沿X轴方向的一侧X1延伸的方向(与中垂线L11正交的方向)、与中垂线L11延伸的Y轴方向的另一侧Y2所夹的90°的角度范围设为检测光射出角度范围θc。因此，在第三受光部13C中灵敏度峰值所处的方向是相对于中垂线L11倾斜45°的角度的方向。因此，在第三受光部13C中灵敏度峰值所处的方向与中垂线L11之间的夹角在60°以下，并且，在第三受光部13C中灵敏度峰值所处的方向与中垂线L11之间的夹角小于在第四受光部13D中灵敏度峰值所处的方向与中垂线L11之间的夹角。在此，由于在第三受光部13C中与灵敏度峰值所处的方向呈±60°的角度范围是第三受光部13C的受光角度范围，故当从第三受光发光单元15C观察时，朝向X轴方向的一侧X1的方向、和相对朝向X轴方向的一侧X1的方向顺时针旋转90°的角度的方向所夹的角度范围，成为基于第三受光发光单元15C的检测光L2的受光发光角度范围。

并且，第四受光发光单元15D虽位于比第三受光发光单元15C靠Y轴方向的一侧Y1的位置，但位于比第三受光发光单元15C靠X轴方向的一侧X1的位置，因此在第四受光发光单元15D中的关于检测光L2的受光发光不会被第三受光发光单元15C遮挡。因此，检测对象空间10R中的位于比中垂线L11靠X轴方向的一侧X1的空间，整体被包含于第三光源部12C的检测光射出角度范围θc、第四光源部12D的检测光射出角度范围θd、基于第三受光部13C的受光角度范围以及基于第四受光部13D的受光角度范围所重叠的空间。因此，检测对象空间10R中的位于比中垂线L11靠X轴方向的一侧X1的空间的整体成为基于第二单元对11cd的检测对象空间10Rcd。

受光发光单元的具体的结构例

图4是表示在本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置10中使用的受光发光单元的外观的说明图。图5是表示图4所示的受光发光单元的主要部分的说明图。图6是示意性地表示图5所示的光源部的结构的说明图，是表示在第一点亮动作时检测光L2被射出的样子的说明图、以及表示在第二点亮动作时检测光L2被射出的样子的说明图。

如图4所示，在本实施方式的光学式位置检测装置10中，第一受光发光单元15A具有在从Z轴方向观察时具有扇形形状的光源支承部件15，所述光源支承部件150为第一光源支承部件151与第二光源支承部件152在Z轴方向重叠的构造，在第一光源支承部件151与第二光源支承部件152之间构成有第一光源部12A。第一光源支承部件151以及第二光源支承部件152分别具备半圆状的凸缘部156a、156b，所述凸缘部156a、156b限制Z轴方向上的检测光L2的射出范围。

在本实施方式中，第一光源部12A具备在Z轴方向重叠配置的第一光源模块126与第二光源模块127。另外，在Z轴方向由第一光源模块126与第二光源模块127包夹的部分形成为透光性的导光部128，在所述导光部128的内部配置有具备光电二极管的第一受光部13A。在此，第一受光发光单元15A的光源支承部件150的中心角约为120°，第一光源部12A被形成为遍及120°的角度范围。由于第二受光发光单元15B也具有与第一受光发光单元15A相同的结构，故省略说明，但光源支承部件150的中心角、第一光源部12A所形成的角度范围为90°。

如图5所示，在第一受光发光单元15A中，第一光源模块126以及第二光源模块127均具备由发光二极管等发光元件构成的光源120以及光导LG。第二受光发光单元15B也与第一受光发光单元15A相同，第一光源模块126以及第二光源模块127均具备由发光二极管等发光元件构成的光源120以及光导LG。

更具体地说，如图6所示，第一光源模块126具备由射出红外线的发光二极管等发光元件构成的第一光源121作为光源120，并且具备圆弧状的光导LG，第一光源121被配置于光导LG的一个端部LG1。另外，第一光源模块126沿着光导LG的圆弧状的外周表面LG3具备具有光学片材PS以及隔栅胶片(louver film)LF等的圆弧状的照射方向设定部LE，沿着光导LG的圆弧状的内周面LG4具备圆弧状的反射板RS。另外，第二光源模块127也与第一光源模块126相同，具备由射出红外线的发光二极管等的发光元件构成的第二光源122作为光源120，并且具备圆弧状的光导LG，第二光源122被配置于光导LG的另一端部LG2。另外，第二光源模块127也与第一光源模块126相同，沿着光导LG的圆弧状的外周表面LG3具备具有光学片材PS以及隔栅胶片LF等圆弧状的照射方向设定部LE，沿着光导LG的圆弧状的内周面LG4具备圆弧状的反射板RS。此外，在光导LG的外周面以及内周面中的至少一方实施用于调整来自光导LG的检测光的射出效率的加工，作为所述加工手法，能够采用例如对反射点进行印刷的方式、利用压模、注射形成凹凸的成型方式、槽加工方式。

由于第二受光发光单元15B也具有与第一受光发光单元15A相同的结构，故省略说明，但光导LG的角度范围为90°。此外，由于参照图1等进行说明的第三受光发光单元15C具有与第二受光发光单元15B相同的结构，第四受光发光单元15D具有与第一受光发光单元15A相同的结构，故省略说明。

位置检测部等的结构

图7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的电气结构等的说明图。在本实施方式的光学式位置检测装置10中，参照图1～图6进行说明的第一受光发光单元15A、第二受光发光单元15B、第三受光发光单元15C以及第四受光发光单元15D分别与图7示出的控制用IC70电连接。在此，存在控制用IC70构成为与一个受光发光单元对应的情况、或构成为与多个受光发光单元对应的情况，图7例示控制用IC70构成为与一个受光发光单元对应的情况。因此，在本实施方式中，作为控制用IC70使用由控制用IC70A、70B、70C、70D构成的四个控制用IC，所述控制用IC70分别与第一受光发光单元15A、第二受光发光单元15B、第三受光发光单元15C以及第四受光发光单元15D电连接。另外，四个控制用IC70具有相同的结构，与共用的控制装置60电连接。

四个控制用IC70中、控制用IC70A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、同步时钟等的多个电路(未图示)。另外，控制用IC70A具有：脉冲发生器75a，其基于A相基准脉冲生成规定的驱动脉冲；脉冲发生器75b，其基于B相基准脉冲生成规定的驱动脉冲；以及开关部76，其对将脉冲发生器75a以及脉冲发生器75b所生成的驱动脉冲施加于第一光源部12A的光源120(第一光源121以及第二光源122)的哪一个进行控制。所述脉冲发生器75a、75b以及开关部76构成光源驱动部51。

另外，控制用IC70A具备：受光量测定部73，其具备对第一受光部13A的检测结果进行放大的放大部等；以及调整量计算部74，其基于受光量测定部73的测定结果对脉冲发生器75a、75b进行控制并对向第一光源部12A的光源120(第一光源121以及第二光源122)供给的驱动脉冲的电流水平进行调整。所述受光量测定部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。

其他的控制用IC70B、70C、70D也具有与第一控制用IC70A相同的结构。所述四个控制用IC70由个人计算机等上位的控制装置60的控制部61控制，所述控制装置60具有与受光量测定部73以及调整量计算部74一并构成位置检测部50的坐标数据取得部55。因此，在本实施方式中，位置检测部50由控制用IC70的受光量测定部73以及调整量计算部74和上位的控制装置60(个人计算机)的坐标数据取得部55构成。

坐标数据取得部55具有：第一坐标数据取得部551，其根据后述的原理，利用第一受光发光单元15A以及第二受光发光单元15B取得检测对象空间10Rab中的对象物体Ob的坐标数据(XY坐标数据)；以及第二坐标数据取得部552，其利用第三受光发光单元15C以及第四受光发光单元15D取得检测对象空间10Rcd中的对象物体Ob的坐标数据(XY坐标数据)。另外，坐标数据取得部55具备坐标数据确定部553，该坐标数据确定部553基于由第一坐标数据取得部551以及第二坐标数据取得部552取得的结果来确定对象物体Ob的坐标数据(XY坐标数据)。

坐标检测原理

图8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中的位置检测原理的说明图，图8(a)、(b)是光强度分布的说明图以及取得对象物体存在的位置信息(方位信息)的方法的说明图。图9是表示在本发明的实施方式1所涉及的光学式位置检测装置10中检测对象物体Ob的角度位置的原理的说明图。

在本实施方式的光学式位置检测装置10中，在对检测对象空间10Rab中的对象物体Ob的坐标数据(XY坐标数据)进行检测的过程中，控制用IC70A的光源驱动部51对第一受光发光单元15A的第一光源部12A进行驱动，进行检测光L2的射出强度从检测光射出角度范围θa的一侧朝向另一侧减弱的第一点亮动作以及检测光L2的射出强度从检测光射出角度范围θa的另一侧朝向一侧减弱的第二点亮动作。另外，控制用IC70B的光源驱动部51对第二受光发光单元15B的第二光源部12B进行驱动，进行检测光L2的射出强度从检测光射出角度范围θb的一侧朝向另一侧减弱的第一点亮动作以及检测光L2的射出强度从检测光射出角度范围θb的另一侧朝向一侧减弱的第二点亮动作。

更具体地说，控制用IC70A的光源驱动部51在进行第一点亮动作时，在第一受光发光单元15A的第一光源部12A中点亮第一光源模块126的第一光源121，并向检测对象空间10R射出检测光L2。此时，第二光源122处于熄灭状态。其结果，在检测对象空间10R中形成第一光强度分布LID1。所述第一光强度分布LID1如在图6(a)中由箭头的长度所表示的射出光的强度那样，是强度从与一个端部LG1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递减的强度分布。另外，控制用IC70A的光源驱动部51在进行第二点亮动作时，在第一受光发光单元15A的第一光源部12A中点亮第二光源模块127的第二光源122，并向检测对象空间10R射出检测光L2。此时，第一光源121处于熄灭状态。其结果，在检测对象空间10R中形成第二光强度分布LID2。所述第二光强度分布LID2如在图6(a)中由箭头的长度所表示的射出光的强度那样，是强度从与另一个端部LG2对应的角度方向朝向与一个端部LG1对应的角度方向单调递减的强度分布。

此外，控制用IC70B的光源驱动部51在对第二受光发光单元15B的第二光源部12B进行点亮第一光源模块126的第一光源121的第一点亮动作与点亮第二光源模块127的第二光源122的第二点亮动作时，与第一光源部12A相同，形成第一光强度分布LID1以及第二光强度分布LID2。

因此，如以下说明那样，如果利用第一光强度分布LID1以及第二光强度分布LID2，则由于第一光源部12A以及第二光源部12B的位置固定，故能够对检测对象空间10Rab中的对象物体Ob的坐标数据(XY坐标数据)进行检测。

对象物体Ob的角度位置的检测

首先，在利用第一受光发光单元15A的第一光源部12A来形成第一光强度分布LID1时，检测光L2的照射方向与检测光L2的强度处于图8(a)中线E1所示的关系。另外，在利用第一受光发光单元15A的第一光源部12A来形成第二光强度分布LID2时，检测光L2的照射方向与检测光L2的强度处于图8(a)中线E2所示的关系。在此，如图8(b)以及图9所示，假设从第一光源部12A的中心PE观察在角度θ的方向存在对象物体Ob。在该情况下，当形成第一光强度分布LID1时，在对象物体Ob存在的位置的检测光L2的强度为INTa。与此相对，当形成第二光强度分布LID2时，在对象物体Ob存在的位置的检测光L2的强度为INTb。因此，若对形成第一光强度分布LID1时的第一受光部13A的检测强度与形成第二光强度分布LID2时的第一受光部13A的检测强度进行比较，求得强度INTa、INTb的关系，则如图8(b)以及图9所示，能够以第一光源部12A的中心PE为基准求得对象物体Ob所处的方向的角度θ(角度θ1)。

当利用所述原理检测对象物体Ob的角度位置(角度θ1)时，在本实施方式中，根据对驱动第一光源121以及第二光源122时的驱动电流进行调整时的驱动电流之比、驱动电流的调整量之比来求得对象物体Ob所处的方向的角度θ(角度θ1)，以使得在第一光源部12A中，利用第一光源模块126来形成第一光强度分布LID1时的第一受光部13A的检测强度与利用第二光源模块127来形成第二光强度分布LID2时的第一受光部13A的检测强度相等。

更具体地说，首先，图7所示的控制用IC70A的光源驱动部51在作为第一点亮动作点亮第一光源121而形成第一光强度分布LID1之后，作为第二点亮动作点亮第二光源122而形成第二光强度分布LID2。此时，第一光强度分布LID1与第二光强度分布LID2的强度变化的朝向为相反方向，但强度水平相同。然后，图7所示的位置检测部50的受光量测定部73以及调整量计算部74对第一点亮动作时的第一受光部13A的受光强度INTa和第二点亮动作时的第一受光部13A的受光强度INTb进行比较，在受光强度INTa、INTb不同的情况下，调整向第一光源121以及第二光源122供给的驱动电流值，以使得第一点亮动作时的第一受光部13A的受光强度INTa与第二点亮动作时的第一受光部13A的受光强度INTb相等。然后，当再次进行第一点亮动作与第二点亮动作时，如果第一点亮动作时的第一受光部13A的受光强度INTa与第二点亮动作时的第一受光部13A的受光强度INTb相等，则图7所示的第一坐标数据取得部551根据进行了所述调整之后的针对第一光源121以及第二光源122的驱动电流之比、驱动电流的调整量之比来求得对象物体Ob所处的方向的角度θ(角度θ1)。

如果在第二受光发光单元15B的第二光源部12B中也进行所述动作，则图7所示的第一坐标数据取得部551如图8(b)以及图9所示，能够以第二光源部12B的中心PE为基准求得对象物体Ob所处的方向的角度θ(角度θ2)。因此，第一坐标数据取得部551求得在第一受光发光单元15A中求得的角度θ(角度θ1)与在第二受光发光单元15B中求得的角度θ(角度θ2)的交点，并将与所述交点相当的位置设为检测对象空间10R中的对象物体Ob的坐标数据(XY坐标数据)。

另外，如果在第二单元对11cd的第三受光发光单元15C以及第四受光发光单元15D中进行相同的动作，则第二坐标数据取得部552能够对检测对象空间10R中的对象物体Ob的坐标数据(XY坐标数据)进行检测。

在此，检测对象空间10R被分割为：进行基于第一单元对11ab的位置检测的检测对象空间10Rab；以及进行基于第二单元对11cd的位置检测的检测对象空间10Rcd。因此，当对象物体Ob位于检测对象空间10Rab内时，第二单元对11cd的受光强度为零、或是处于非常低的水平，当对象物体Ob位于检测对象空间10Rcd内时，第一单元对11ab的受光强度为零、或是处于非常低的水平。因此，坐标数据确定部553基于第一单元对11ab的受光强度以及第二单元对11cd的受光强度，能够判断对象物体Ob处于检测对象空间10Rab以及检测对象空间10Rcd的哪一个，并且能够检测对象物体Ob的坐标数据。

另外，在对象物体Ob分别存在于检测对象空间10Rab以及检测对象空间10Rcd的情况下，第一单元对11ab的受光强度以及第二单元对11cd的受光强度两者都高。因此，坐标数据确定部553基于第一单元对11ab的检测结果来取得位于检测对象空间10Rab内的对象物体Ob的坐标数据，基于第二单元对11cd的检测结果来取得位于检测对象空间10Rcd内的对象物体Ob的坐标数据。

本实施方式的主要效果

如以上说明那样，在本实施方式的光学式位置检测装置10中，在由第一受光发光单元15A与第二受光发光单元15B构成的第一单元对11ab中，光源部(第一光源部12A以及第二光源部12B)射出的检测光L2的射出角度范围(检测光射出角度范围θa、θb)重叠。因此，在两个受光发光单元(第一受光发光单元15A以及第二受光发光单元15B)的各单元中，如果接收由对象物体Ob反射的检测光L2来检测对象物体Ob存在的角度方向，则能够检测对象物体Ob的位置。在此，光学式位置检测装置10具备另一组单元对，在另一组的第二单元对11cd的第三受光发光单元15C以及第四受光发光单元15D的各单元中，也接收由对象物体Ob反射的检测光L2来检测对象物体Ob存在的角度方向，进而检测对象物体Ob的位置。因此，仅使基于第一单元对11ab的检测对象空间10Rab与基于第二单元对11cd的检测对象空间10Rcd连续，便能实现广阔的检测对象空间10R。反向说明，能够将广阔的检测对象空间10R分割为基于第一单元对11ab的检测对象空间10Rab与基于第二单元对11cd的检测对象空间10Rcd。因此，即使在检测对象空间10R广阔的情况下，也能够向检测对象空间10R整体以足够的强度来照射检测光L2。另外，由于分割检测对象空间10R，因此各受光部(第一受光部13A、第二受光部13B、第三受光部13C以及第四受光部13D)所承担的角度范围可以比较狭小，故受光部只要接收从灵敏度比较高的角度范围射入的检测光即可。因此，即使在检测对象空间10R广阔的情况下，对象物体Ob的位置检测精度也很高。

另外，第一受光发光单元15A与第四受光发光单元15D在X轴方向分离，第二受光发光单元15B以及第三受光发光单元15C被配置于Y轴方向的一侧。因此，能够将四个受光发光单元(第一受光发光单元15A、第二受光发光单元15B、第三受光发光单元15C以及第四受光发光单元15D)配置于相互比较接近的位置。在该情况下，第一受光发光单元15A与中垂线L11的分离距离以及第四受光发光单元15D与中垂线L11的分离距离比第二受光发光单元15B与中垂线L11的分离距离以及第三受光发光单元15C与中垂线L11的分离距离大。因此，即使是在将比第二受光发光单元15B以及第三受光发光单元15C靠Y轴方向的一侧作为检测对象空间10R的情况下，从第一受光发光单元15A以及第四受光发光单元15D朝向检测对象空间10R射出的检测光L2也难以被第二受光发光单元15B以及第三受光发光单元15C遮挡。因此，即使将四个受光发光单元(第一受光发光单元15A、第二受光发光单元15B、第三受光发光单元15C以及第四受光发光单元15D)配置于检测对象空间10R的长边方向的大致中央位置，也不会产生死角。

另外，在X轴方向上，第二受光发光单元15B相对于中垂线L11被配置于第一受光发光单元15A所处的一侧，第三受光发光单元15C相对于中垂线L11被配置于第四受光发光单元15D所处的一侧。因此，从第二受光发光单元15B朝向检测对象空间10R射出的检测光L2不会被第三受光发光单元15C遮挡，从第三受光发光单元15C朝向检测对象空间10R射出的检测光L2不会被第二受光发光单元15B遮挡。

另外，将各受光部(第一受光部13A、第二受光部13B、第三受光部13C以及第四受光部13D)的受光灵敏度峰值所处的角度方向与中垂线L11间的夹角设定在60°以下。因此，即使是在将中垂线L11作为检测对象空间10Rab与检测对象空间10Rcd的边界的情况下，由于受光部(第一受光部13A、第二受光部13B、第三受光部13C以及第四受光部13D)只要接收从半值角内的灵敏度比较高的角度范围射入的检测光L2即可，故对象物体Ob的位置检测精度高。

另外，第一受光部13A的受光灵敏度峰值所处的角度方向与中垂线L11间的夹角小于第二受光部13B的受光灵敏度峰值所处的角度方向与中垂线L11间的夹角。另外，第四受光部13D的受光灵敏度峰值所处的角度方向与中垂线L11间的夹角小于第三受光部13C的受光灵敏度峰值所处的角度方向与中垂线L11间的夹角。因此，即使是在第一受光发光单元15A以及第四受光发光单元15D所承担的检测对象角度范围比第二受光发光单元15B以及第三受光发光单元15C所承担的检测对象角度范围广的情况下，由于第一受光部13A以及第四受光部13D只要接收从半值角内的灵敏度比较高的角度范围射入的检测光L2即可，故对象物体Ob的位置检测精度也高。

另外，由于第二受光发光单元15B与第三受光发光单元15C被配置于以中垂线L11为中心的线对称位置，故第一单元对11ab(第一受光发光单元15A以及第二受光发光单元15B)与第二单元对11cd(第三受光发光单元15C以及第四受光发光单元15D)处于以中垂线L11为中心的线对称的关系。因此，在进行基于第一单元对11ab的位置检测的检测对象空间10Rab与进行基于第二单元对11cd的位置检测的检测对象空间10Rcd中，检测光L2的强度分布是以中垂线L11为中心的线对称等，能够使检测对象空间10Rab、10Rcd的灵敏度分布等相同。

并且，第二受光发光单元15B与第三受光发光单元15C隔着中垂线L11而邻接，第二受光发光单元15B与第三受光发光单元15C尽可能地接近。因此，即使在将比第二受光发光单元15B以及第三受光发光单元15C靠Y轴方向的一侧形成为检测对象空间10R的情况下，从第一受光发光单元15A以及第四受光发光单元15D朝向检测对象空间10R射出的检测光L2也难以被第二受光发光单元15B以及第三受光发光单元15C遮挡。

另外，第二光源部12B的检测光射出角度范围θb以及第三光源部12C的检测光射出角度范围θc在90°以下。即，在本实施方式中，由于将广阔的检测对象空间10R分割为基于第一单元对11ab的检测对象空间10Rab与基于第二单元对11cd的检测对象空间10Rcd，故能够将第二光源部12B的检测光射出角度范围θb以及第三光源部12C的检测光射出角度范围θc设定成90°以下的狭小的范围。因此，能够简化第二光源部12B以及第三光源部12C的结构。

另外，第一光源部12A、第二光源部12B、第三光源部12C以及第四光源部12D具备延伸为圆弧状的光导LG、以及从光导LG的端部向光导LG的内部射入检测光L2的光源120。因此，由于检测光L2的射出强度从射出角度范围的一侧朝向另一侧连续地变化，故能够遍及检测对象空间10R的整体实现高检测精度。

另外，由于检测光L2是红外线，故不被看到。因此，存在即使在观察面41显示有图像的情况下，检测光L2也不妨碍图像的观察的优点。

实施方式1的变形例

图10是表示本发明的实施方式1的变形例所涉及的光学式位置检测装置10的结构的说明图。此外，由于本实施方式的基本的结构与实施方式1相同，故在共用的部分标注相同的附图标记而图示，并省略其说明。

在实施方式1中，各受光发光单元的光源部(第一光源部12A、第二光源部12B、第三光源部12C以及第四光源部12D)均为具备在Z轴方向上重叠配置的第一光源模块126与第二光源模块127的结构，但在本实施方式中，第一光源部12A、第二光源部12B、第三光源部12C以及第四光源部12D均由一个光源模块构成。更具体地说，如图10所示，第一受光发光单元15A的第一光源部12A在一个光导LG的一个端部LG1以及另一个端部LG2上分别配置有光源120(第一光源121以及第二光源122)。另外，第二受光发光单元15B的第二光源部12B也与第一光源部12A相同，在一个光导LG的一个端部LG1以及另一个端部LG2上分别配置有光源120(第一光源121以及第二光源122)。此外，虽省略图示，但第三受光发光单元15C具有与第二受光发光单元15B相同的结构，第四受光发光单元15D具有与第一受光发光单元15A相同的结构。其他的结构与实施方式1相同。

在所述结构中，如果在进行第一点亮动作时点亮第一光源121，则能够形成如图6(a)以及图8(a)所示的第一光强度分布LID1，如果在进行第二点亮动作时点亮第二光源122，则能够形成图6(b)以及图6(a)所示的第二光强度分布LID2。

实施方式2

图11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10的主要部分的说明图。图12是本发明的实施方式2所涉及的光学式位置检测装置10的光源部的说明图。此外，由于本实施方式的基本的结构与实施方式1相同，故在共用的部分标注相同的附图标记而图示，并省略其说明。

在实施方式1中，在光源部使用了光导LG，但在本实施方式中，无需使用光导，便能以与实施方式1相同的原理检测对象物体Ob的XY坐标。

更具体地说，如图11所示，第一受光发光单元15A的第一光源部12A具备：多个光源120(多个第一光源121以及多个第二光源122)；带状的柔性基板180，在其长度方向上以规定的间隔安装有多个光源120；光源支承部件150，其具备在长度方向(周方向)上以弯曲的形状延伸的凸曲面155。在本实施方式中，凸曲面155具有在其长度方向(周方向)上以半圆弧形状弯曲的形状。在本实施方式中，作为柔性基板180，使用带状的第一柔性基板181、和与第一柔性基板181在宽度方向(Z轴方向)上并列的带状的第二柔性基板182。在第一柔性基板181上沿其长度方向安装有多个第一光源121作为多个光源120，在第二柔性基板182上沿其长度方向安装有多个第二光源122作为多个光源120。光源120均使用LED。

光源支承部件150为第一光源支承部件151与第二光源支承部件152在Z轴方向重叠的构造，第一光源支承部件151与第二光源支承部件152具有在Z轴方向相互对称的结构。第一光源支承部件151具备：半圆弧状的凸曲面155a，其构成凸曲面155的上半部；以及半圆状的凸缘部156a，其在凸曲面155a中与第二光源支承部件152所处一侧的相反的一侧的端部且从凸曲面155a突出，在凸曲面155a上重叠地配置第一柔性基板181。第二光源支承部件152具备：半圆弧状的凸曲面155b，其构成凸曲面155的下半部；以及半圆状的凸缘部156b，其在凸曲面155b中与第一光源支承部件151所处一侧的相反的一侧的端部且从凸曲面155b突出，在凸曲面155b上重叠地配置第二柔性基板182。由第一柔性基板181与第二柔性基板182在Z轴方向所夹持的部分形成为透光性的导光部128，在所述的导光部128的内部配置有具备光电二极管的第一受光部13A。

另外，第二受光发光单元15B的第二光源部12B也与第一光源部12A相同，具备安装于柔性基板180上的多个光源120。此外，虽省略图示，但第三受光发光单元15C具有与第二受光发光单元15B相同的结构，第四受光发光单元15D具有与第一受光发光单元15A相同的结构。其他的结构与实施方式1相同。

在这样构成的光学式位置检测装置10中，在对检测对象空间10R中的对象物体Ob的位置进行检测的过程中，在不同时机点亮安装于第一柔性基板181的多个第一光源121、与安装于第二柔性基板182的多个第二光源122。此时，在全部点亮多个第一光源121、并全部熄灭多个第二光源122的第一点亮动作中，如在图12(a)中由箭头Pa表示的射出强度的强弱那样，从第一柔性基板181的长度方向的一侧的端部181f所处的一侧朝向另一侧的端部181e所处的一侧减弱第一光源121的射出强度。因此，在向检测对象空间10R射出的检测光L2的第一光强度分布LID1中，在第一柔性基板181的长度方向的一侧的端部181f所处的角度方向中光强度最强，由此朝向另一侧的端部181e所处的角度方向光强度连续地减弱。

与此相对地，在全部点亮多个第二光源122、并全部熄灭多个第一光源121的第二点亮动作中，如在图12(b)中由箭头Pb表示的射出强度的强弱那样，从第二柔性基板182的长度方向的一侧的端部182f所处的一侧朝向另一侧的端部182e所处的一侧增强第二光源122的射出强度。因此，在向检测对象空间10R射出的检测光L2的第二光强度分布LID2中，在第二柔性基板182的长度方向的另一侧的端部182e所处的角度方向中光强度最高，由此朝向一侧的端部182f所处的角度方向光强度连续地减弱。

因此，如果使第一受光发光单元15A的第一光源部12A、第二受光发光单元15B的第二光源部12B的各光源部执行第一点亮动作以及第二点亮动作，则能够以与实施方式1相同的原理检测对象物体Ob的位置(XY坐标)。另外，如果使第三受光发光单元15C的第三光源部12C、第四受光发光单元15D的第四光源部12D的各光源部执行第一点亮动作以及第二点亮动作，则能够以与实施方式1相同的原理检测对象物体Ob的位置(XY坐标)。此时，只要基于向多个第一光源121供给的驱动电流的和、以及基于向多个第二光源122供给的驱动电流的和来检测对象物体Ob的角度位置即可。另外，在改变多个光源120的射出强度的过程中，只要利用电阻元件等按每一光源改变驱动电流即可。根据所述实施方式2，具有即使在与光源部分离的位置也能够以足够的强度射出检测光的优点。

实施方式2的变形例

图13是表示本发明的实施方式2的变形例所涉及的光学式位置检测装置10的结构的说明图。此外，由于本实施方式的基本的结构与实施方式2相同，故在共用的部分标注相同的附图标记而图示，并省略其说明。

在实施方式2中，在第一点亮动作中点亮第一光源121、在第二点亮动作中点亮第二光源122，但在本实施方式中，如图13所示，在第一受光发光单元15A的第一光源部12A以及第二受光发光单元15B的第二光源部12B中均仅使用一个系统的光源120。此外，虽省略图示，但第三受光发光单元15C具有与第二受光发光单元15B相同的结构，第四受光发光单元15D具有与第一受光发光单元15A相同的结构。其他的结构与实施方式1相同。

在所述结构中，如果在第一点亮动作时与第二点亮动作时改变向光源120供给的驱动电流，则能够以与实施方式1相同的原理检测对象物体Ob的位置(XY坐标)。即，在第一点亮动作中，如在图12(a)中由箭头Pa表示的射出强度的强弱那样，从柔性基板180的长度方向的一侧的端部所处的一侧朝向另一侧的端部所处的一侧减弱光源120的射出强度。因此，在向检测对象空间10R射出的检测光L2的第一光强度分布LID1中，在柔性基板180的长度方向的一侧的端部所处的角度方向中光强度最高，由此朝向另一侧的端部所处的角度方向光强度连续地减弱。另外，在第二点亮动作中，如在图12(b)中由箭头Pb表示的射出强度的强弱那样，从柔性基板180的长度方向的另一侧的端部所处的一侧朝向一侧的端部所处的一侧减弱光源120的射出强度。因此，在向检测对象空间10R射出的检测光L2的第二光强度分布LID2中，在柔性基板180的长度方向的另一侧的端部所处的角度方向中光强度较强，由此朝向一侧的端部所处的角度方向光强度连续地减弱。

因此，如果使第一光源部12A以及第二光源部12B的各光源部执行第一点亮动作以及第二点亮动作，则能够以与实施方式1相同的原理检测对象物体Ob的位置(XY坐标)。此时，只要基于第一点亮动作中的向光源120供给的驱动电流的和、以及基于第二点亮动作中的向光源120供给的驱动电流的和来检测对象物体Ob的角度位置即可。

其他的实施方式

在上述实施方式中，将第一受光发光单元15A的检测光射出角度范围θa以及第四受光发光单元15D的检测光射出角度范围θd设为120°，将第二受光发光单元15B的检测光射出角度范围θb以及第三受光发光单元15C的检测光射出角度范围θc设为90°。其中，也可以根据第一受光发光单元15A以及第四受光发光单元15D与检测对象空间10R的距离，将检测光射出角度范围θa、θd设为小于120°。另外，也可以根据第二受光发光单元15B以及第三受光发光单元15C与检测对象空间10R的距离，将检测光射出角度范围θb、θc设为小于90°。

在上述实施方式中，直接比较第一点亮动作时的受光结果与第二点亮动作时的受光结果，但也可以设置参照用光源，其不经由检测对象空间10R射出向受光部射入的参照光。在所述结构的情况下，比较第一点亮动作时的受光结果与参照光的受光结果，比较第二点亮动作时的受光结果与参照光的受光结果，以参照光的受光结果为基准，间接地比较第一点亮动作时的受光结果与第二点亮动作时的受光结果。

位置检测系统的结构

位置检测系统1的具体例1

图14是应用本发明的位置检测系统1的具体例1(带有输入功能的显示系统)的说明图。此外，由于在本实施方式的位置检测系统1中，光学式位置检测装置10的结构与参照图1～图13而进行了说明的结构相同，故对共用的部分标注相同的附图标记而图示，并省略其说明。

参照图1～图13进行说明的位置检测系统1，如图14所示，作为观察面构成部件40使用显示装置110，如果在所述显示装置110上设置参照图1～图13进行说明的光学式位置检测装置10，则能够作为电子黑板、数字标牌等带有输入功能的显示系统100使用。在此，显示装置110是将直视型显示装置、观察面构成部件40作为屏幕的背投式显示装置。

在所述带有输入功能的显示系统100中，光学式位置检测装置10沿着显示面110a(观察面41)射出检测光L2，并且检测由对象物体Ob反射的检测光L2(反射光L3)。因此，如果使指尖等对象物体Ob接近由显示装置110显示的图像的一部分，则因为能够检测所述对象物体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输入信息而进行利用。

位置检测系统1的具体例2

参照图15，对使用屏幕作为观察面构成部件40、构成带有测位功能的投影型显示系统的例子进行说明。图15是应用本发明的位置检测系统1的具体例2(带有输入功能的显示系统/带有输入功能的投影型显示系统)的说明图。此外，由于在本实施方式的带有测位功能的投影型显示系统中，光学式位置检测装置10的结构与参照图1～图13进行说明的结构相同，故对共用的部分标注相同的附图标记而图示，并省略其说明。

在图15所示的带有输入功能的投影型显示系统200(带有输入功能的显示系统)中，从称为液晶投影仪或数字微镜装置的图像投影装置250(图像生成装置)向屏幕80(观察面构成部件40)投影图像。在所述带有输入功能的投影型显示系统200中，图像投影装置250从设置于壳体240的投影透镜系统210朝向屏幕80放大投影图像显示光Pi。在此，图像投影装置250从相对于Y轴方向稍微倾斜的方向朝向屏幕80投影图像显示光Pi。因此，利用在屏幕80中投影图像的屏幕面80a，构成有观察信息的观察面41。

在所述带有输入功能的投影型显示系统200中，光学式位置检测装置10被附加于图像投影装置250而被一体地构成。因此，光学式位置检测装置10从与投影透镜系统210不同的位置沿着屏幕面80a射出检测光L2，并且检测由对象物体Ob反射的反射光L3。因此，如果使指尖等对象物体Ob接近向屏幕80投影的图像的一部分，则因为能够检测所述对象物体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输入信息而进行利用。

此外，如果使光学式位置检测装置10与屏幕80一体化，则能够构成带有输入功能的屏幕装置。

位置检测系统1的其他的具体例

在本发明中，观察面构成部件能够采用覆盖展示品的透光部件的结构，在该情况下，观察面是在透光部件中与配置展示品的一侧相反的一侧观察展示品的面。根据所述结构，能够作为带有输入功能的窗口系统等而构成。

另外，观察面构成部件能够采用支承移动的游艺用介质的底座的结构，在该情况下，观察面是在底座中观察底座与游艺用介质的相对位置的一侧的面。根据所述结构，能够将弹子机、硬币游戏等娱乐设备作为带有输入功能的娱乐系统等而构成。

符号说明

1…位置检测系统，10…光学式位置检测装置，10R、10Rab、10Rcd…检测对象空间，12A…第一光源部，12B…第二光源部，12C…第三光源部，12D…第四光源部，13A…第一受光部，13B…第二受光部，13C…第三受光部，13D…第四受光部，15A…第一受光发光单元，15B…第二受光发光单元，15C…第三受光发光单元，15D…第四受光发光单元，40…观察面构成部件，41…观察面，50…位置检测部，110…显示装置，120…光源，121…第一光源，122…第二光源，100…带有输入功能的显示系统，200…带有输入功能的投影型显示系统，250…图像投影装置，Ob…对象物体。

Claims (9)

1.一种光学式位置检测装置，其特征在于，具有：

第一受光发光单元，其具备：以放射状射出检测光的第一光源部；以及第一受光部，该第一受光部将至少一部分与该第一光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围；

第二受光发光单元，其具备：第二光源部，该第二光源部以放射状向至少一部分与所述第一光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围射出检测光；以及第二受光部，该第二受光部将至少一部分与该第二光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围；

第三受光发光单元，其具备：以放射状射出检测光的第三光源部；以及第三受光部，该第三受光部将至少一部分与该第三光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围；以及

第四受光发光单元，其具备：第四光源部，该第四光源部以放射状向至少一部分与所述第三光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围射出检测光；以及第四受光部，该第四受光部将至少一部分与该第四光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围，

所述第二受光发光单元以及所述第三受光发光单元相对于所述第一受光发光单元以及所述第四受光发光单元，被配置于与下述的第一方向正交的第二方向的一侧，该第一方向是所述第一受光发光单元和所述第四受光发光单元分离的方向，

假定有连结所述第一受光发光单元与所述第四受光发光单元的假想的线段，相对于该假想的线段的假想的中垂线与所述第一受光发光单元的分离距离以及所述第四受光发光单元与所述中垂线的分离距离，比所述第二受光发光单元与所述中垂线的分离距离以及所述第三受光发光单元与所述中垂线的分离距离大。

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，

在所述第一方向上，所述第二受光发光单元相对于所述中垂线被配置于所述第一受光发光单元所处的一侧，所述第三受光发光单元相对于所述中垂线被配置于所述第四受光发光单元所处的一侧。

3.根据权利要求1或2所述的光学式位置检测装置，其特征在于，

所述第一受光部的受光灵敏度峰值所处的方向与所述中垂线间的夹角、所述第二受光部的受光灵敏度峰值所处的方向与所述中垂线间的夹角、所述第三受光部的受光灵敏度峰值所处的方向与所述中垂线间的夹角以及所述第四受光部的受光灵敏度峰值所处的方向与所述中垂线间的夹角在60°以下。

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，

所述第一受光部的受光灵敏度峰值所处的方向与所述中垂线间的夹角，小于所述第二受光部的受光灵敏度峰值所处的方向与所述中垂线间的夹角，

所述第四受光部的受光灵敏度峰值所处的方向与所述中垂线间的夹角，小于所述第三受光部的受光灵敏度峰值所处的方向与所述中垂线间的夹角。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的光学式位置检测装置，其特征在于，

所述第二受光发光单元与所述第三受光发光单元被配置于以所述中垂线为中心的线对称位置。

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，

所述第二受光发光单元与所述第三受光发光单元隔着所述中垂线而邻接。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的光学式位置检测装置，其特征在于，

所述第二光源部的检测光射出方向的角度范围以及所述第三光源部的检测光射出方向的角度范围在90°以下。

8.一种带有输入功能的显示系统，其特征在于，

所述带有输入功能的显示系统具有：显示装置，其具备显示图像的显示面；以及光学式位置检测装置，其光学地检测沿着所述显示面的方向的对象物体的位置，在所述带有输入功能的显示系统中，基于该光学式位置检测装置对于所述对象物体的位置检测结果来切换所述图像，

所述光学式位置检测装置具有：

第一受光发光单元，其具备：以放射状射出检测光的第一光源部；以及第一受光部，该第一受光部将至少一部分与该第一光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围；

第二受光发光单元，其具备：第二光源部，该第二光源部以放射状向至少一部分与所述第一光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围射出检测光；以及第二受光部，该第二受光部将至少一部分与该第二光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围；

第三受光发光单元，其具备：以放射状射出检测光的第三光源部；以及第三受光部，该第三受光部将至少一部分与该第三光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围；以及

第四受光发光单元，其具备：第四光源部，该第四光源部以放射状向至少一部分与所述第三光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围射出检测光；以及第四受光部，该第四受光部将至少一部分与该第四光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围，

所述第二受光发光单元以及所述第三受光发光单元相对于所述第一受光发光单元以及所述第四受光发光单元，被配置于与下述的第一方向正交的第二方向的一侧，该第一方向是所述第一受光发光单元和所述第四受光发光单元分离的方向，

假定有连结所述第一受光发光单元与所述第四受光发光单元的假想的线段，相对于该假想的线段的假想的中垂线与所述第一受光发光单元的分离距离以及所述第四受光发光单元与所述中垂线的分离距离，比所述第二受光发光单元与所述中垂线的分离距离以及所述第三受光发光单元与所述中垂线的分离距离大。

9.一种带有输入功能的显示系统，其特征在于，

所述带有输入功能的显示系统具有：投影图像的图像投影装置；以及光学式位置检测装置，其光学地检测与图像的投影方向交叉的方向的对象物体的位置，在所述带有输入功能的显示系统中，基于该光学式位置检测装置的对于所述对象物体的位置检测结果来切换所述图像，

所述光学式位置检测装置具有：

第一受光发光单元，其具备：以放射状射出检测光的第一光源部；以及第一受光部，该第一受光部将至少一部分与该第一光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围；

第二受光发光单元，其具备：第二光源部，该第二光源部以放射状向至少一部分与所述第一光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围射出检测光；以及第二受光部，该第二受光部将至少一部分与该第二光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围；

第三受光发光单元，其具备：以放射状射出检测光的第三光源部；以及第三受光部，该第三受光部将至少一部分与该第三光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围；以及

第四受光发光单元，其具备：第四光源部，该第四光源部以放射状向至少一部分与所述第三光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围射出检测光；以及第四受光部，该第四受光部将至少一部分与该第四光源部的检测光射出方向的角度范围重叠的方向的角度范围设定为受光角度范围，

所述第二受光发光单元以及所述第三受光发光单元相对于所述第一受光发光单元以及所述第四受光发光单元，被配置于与下述的第一方向正交的第二方向的一侧，该第一方向是所述第一受光发光单元和所述第四受光发光单元分离的方向，

假定有连结所述第一受光发光单元与所述第四受光发光单元的假想的线段，相对于该假想的线段的假想的中垂线与所述第一受光发光单元的分离距离以及所述第四受光发光单元与所述中垂线的分离距离，比所述第二受光发光单元与所述中垂线的分离距离以及所述第三受光发光单元与所述中垂线的分离距离大。

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