JP2011123585A - 位置検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】対象物体の三次元座標を検出するとともに、使用状況に合わせて最適な検出動作を行なうことのできる位置検出装置を提供すること。
【解決手段】位置検出装置はモード切換部を有しており、かかるモード切換部は、第2モードM2として、X座標検出およびY座標検出を停止し、Z座標検出については検出周期を第1モード用周期より長い周期とする低頻度検出モードM21(スタンバイモード)を位置検出部に実行させる。また、モード切換部は、第2モードM2として、Z座標検出を停止し、X座標検出およびY座標検出の検出周期を第1モード用周期より短い周期とする高頻度検出モードM22(手書き入力モード)を位置検出部に実行させる。
【選択図】図1
【解決手段】位置検出装置はモード切換部を有しており、かかるモード切換部は、第2モードM2として、X座標検出およびY座標検出を停止し、Z座標検出については検出周期を第1モード用周期より長い周期とする低頻度検出モードM21(スタンバイモード)を位置検出部に実行させる。また、モード切換部は、第2モードM2として、Z座標検出を停止し、X座標検出およびY座標検出の検出周期を第1モード用周期より短い周期とする高頻度検出モードM22(手書き入力モード)を位置検出部に実行させる。
【選択図】図1
Description
本発明は、対象物体の三次元座標を検出する位置検出装置に関するものである。
位置検出装置では、使用状況に合わせてモードを切り換える方式が採用されることが多い。例えば、対象物体が長期間にわたって存在しない場合にもかかわらず、通常の検出モードを実行すると、無駄な電力を消費してしまう。そこで、対象物体が一定の期間、存在しない場合には消費電力を抑えたスタンバイモードとし、対象物体の接近をトリガーにしてスタンバイモードから通常モードに移行する技術が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
ここに本発明者は、対象物体の三次元座標を検出する位置検出装置において使用状況に合わせて適正な動作を実行可能な構成を提案するものである。しかしながら、特許文献1、2に記載の技術では、位置検出装置全体を通常モードとスタンバイモードとの間で移行させるだけであるため、使用状況に最適な検出動作を行なっているとはいえないという問題点がある。すなわち、特許文献1、2に記載の技術では、スタンバイモードでは、位置検出装置の機能を低下させているに過ぎないため、使用状況に十分合致したモード切換えを行なっているとはいえないという問題点がある。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、対象物体の三次元座標を検出するとともに、使用状況に合わせて最適な検出動作を行なうことのできる位置検出装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、検出領域内の対象物体の位置を検出する位置検出装置であって、検出領域における平面方向をXY平面方向とし、該XY平面に対して交差する方向をZ軸としたとき、第1モードにおいて前記検出領域内の前記対象物体のX座標検出、Y座標検出およびZ座標検出を第1モード用周期で実行する位置検出部と、前記X座標検出、前記Y座標検出および前記Z座標検出のうち、一部の座標検出のみが停止、あるいは一部の座標検出の検出周期が他の座標検出の検出周期と相違する第2モードを前記位置検出部に実行させるモード切換部と、を有することを特徴とする。
本発明では、対象物体の三次元座標(X座標、Y座標、Z座標)を検出する位置検出装置において、位置検出部は、第1モードではX座標検出、Y座標検出およびZ座標検出を第1モード用周期で実行する。ここに本発明では、モード切換部を備えており、モード切換部は、第2モードとして、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出のうち、一部の座標検出が停止、あるいは一部の座標検出の検出周期が他の座標検出の検出周期と相違する第2モードを位置検出部に実行させる。すなわち、本発明において、モード切換部は、第2モードとして、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出の全ての動作条件を同一に変更するのではなく、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出の動作条件が相違する条件とする。このため、本発明によれば、位置検出装置を使用状況に最適な条件で動作させることができる。
本発明において、前記モード切換部は、前記第2モードとして、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出のうち、2つの座標検出を停止し、他の1つの座標検出については検出周期を前記第1モード用周期より長い周期とする低頻度検出モードを前記位置検出部に実行させる構成を採用することができる。
例えば、前記低頻度検出モードにおいて、前記2つの座標検出は前記X座標検出および前記Y座標検出であり、前記他の1つの座標検出は前記Z座標検出である。このように構成すれば、低頻度検出モードをスタンバイモードとして利用した場合、低頻度検出モード(スタンバイモード)では、Z座標検出によって対象物体の接近を低頻度で監視できる一方、その間は、無駄なX座標検出およびY座標検出を停止することができる。それ故、低消費電力に適したスタンバイモードを実現することができる。
本発明において、前記モード切換部は、前記第2モードとして、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出のうち、1つの座標検出を停止し、他の2つの座標検出については検出周期を前記第1モード用周期より短い周期とする高頻度検出モードを前記位置検出部に実行させる構成を採用することができる。
例えば、前記高頻度検出モードにおいて、前記1つの座標検出は前記Z座標検出であり、前記他の2つの座標検出は、前記X座標検出および前記Y座標検出である。このように構成すれば、高頻度検出モードをXY座標検出モードとして利用した場合、高頻度検出モード(XY座標検出モード)では、XY座標検出を高頻度で監視できる一方、その間は、無駄なZ座標検出を停止することができる。それ故、XY座標検出を高精度に行なうことができるXY座標検出モードを実現することができる。
本発明において、前記モード切換部は、前記X座標検出、前記Y座標検出および前記Z座標検出の検出周期を前記第1モード用周期より長い周期とする第3モードを前記位置検出部に実行させることが好ましい。このように構成すると、例えば、対象物体が存在しない状態が長期間にわたって継続した場合のように座標検出を高頻度で実施する必要がない状況に合致した動作を実現することができる。
本発明において、前記位置検出部は、前記検出領域にX軸方向で強度が変化する検出光のX座標検出用強度分布、前記検出領域にY軸方向で強度が変化する前記検出光のY座標検出用強度分布、および前記検出領域にZ軸方向で強度が変化する前記検出光のZ座標検出用強度分布を形成する光源と、前記検出領域内の前記対象物体で反射した前記位置検出光を受光する光検出器と、該光検出器での受光結果に基づいて前記対象物体のX座標、Y座標およびZ座標を順次算出する座標算出部と、を備えている構成を採用ことができる。かかる構成の位置検出部を採用した場合、検出光の出射に大きな電力を消費する分、本発明を適用した場合の省電力化の効果が顕著である。
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、互いに交差する軸をX軸、Y軸およびZ軸とする。また、以下に参照する図面では、説明の便宜上、X軸方向を横方向とし、Y軸方向を縦方向とし、XY平面に対して直交する方向をZ軸方向として表してある。また、以下に参照する図面では、X軸方向の一方側をX1側とし、他方側をX2側とし、Y軸方向の一方側をY1側とし、他方側をY2側として示してある。また、以下の説明で参照する図においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
(位置検出機能付き表示装置の全体構成)
図1は、本発明を適用した位置検出機能付き表示装置の構成を模式的に示す説明図であり、図1(a)、(b)は、位置検出機能付き表示装置の要部を斜め上からみた様子を模式的に示す説明図、および横方向からみた様子を模式的に示す説明図である。
図1は、本発明を適用した位置検出機能付き表示装置の構成を模式的に示す説明図であり、図1(a)、(b)は、位置検出機能付き表示装置の要部を斜め上からみた様子を模式的に示す説明図、および横方向からみた様子を模式的に示す説明図である。
図1(a)、(b)に示す位置検出機能付き表示装置100は、液晶プロジェクター、あるいはデジタル・マイクロミラー・デバイスと称せられる画像投射装置200(画像生成装置)と、スクリーン部材290とを備えた投射型表示装置として構成されている。画像投射装置200は、筐体250の前面部201に設けられた投射レンズ系210からスクリーン部材290に向けて画像表示光L1を拡大投射する。
本形態の位置検出機能付き表示装置100は位置検出装置10を備えており、位置検出装置10は、スクリーン部材290において画像が視認されるスクリーン面290a側(スクリーン部材290の前方)に設定された検出領域10R内の対象物体Obの位置を光学的に検出する機能を備えている。本形態において、検出領域10Rは、スクリーン部材290に対する法線方向からみたとき四角形の領域であり、スクリーン部材290において画像投射装置200によって画像が投射される領域(画像表示領域20R)と重なっている。
本形態の位置検出装置10は、後述するように、検出領域10Rにおいてスクリーン部材290と平行なXY平面(検出面)内における対象物体Obの位置(X座標およびY座標)を検出する。従って、本形態の位置検出機能付き表示装置100では、例えば、位置検出装置10において対象物体ObのXY座標を検出した結果を、投射された画像の一部等を指定する入力情報等として扱い、かかる入力情報に基づいて画像の切り換え等を行なうことができる。また、本形態の位置検出装置10では、対象物体ObのX座標およびY座標の変化を基づいて対象物体Obの移動軌跡に対応する文字を特定する光学式文字読取装置としても機能する。さらに、本形態の位置検出装置10は、検出領域10Rにおいてスクリーン部材290に対する法線方向(Z軸方向)における対象物体Obの位置(Z座標)を検出する。従って、本形態の位置検出機能付き表示装置100では、例えば、Z座標の検出結果に基づいて対象物体Obがスクリーン部材290に接近したことを検出することができるとともに、対象物体Obがスクリーン部材290から所定の距離内にある場合のみを入力情報として扱うこと等もできる。
(位置検出装置10の構成)
図2は、本発明を適用した位置検出装置10の構成を模式的に示す説明図であり、図2(a)、(b)、(c)は、位置検出装置10の断面構成を模式的に示す説明図、位置検出装置に用いた導光板等の構成を示す説明図、および導光板内での位置検出用赤外光の減衰状態を示す説明図である。なお、図2では、Z軸方向を上下方向として表してある。
図2は、本発明を適用した位置検出装置10の構成を模式的に示す説明図であり、図2(a)、(b)、(c)は、位置検出装置10の断面構成を模式的に示す説明図、位置検出装置に用いた導光板等の構成を示す説明図、および導光板内での位置検出用赤外光の減衰状態を示す説明図である。なお、図2では、Z軸方向を上下方向として表してある。
図1および図2(a)、(b)に示すように、本形態の位置検出装置10は、強度分布形成用光源としての4つの発光素子12(発光素子12A〜12D)と、検出領域10R内において対象物体Obで反射した位置検出用反射光L3を検出する光検出器30とを備えている。発光素子12は、LED(発光ダイオード)等により構成され、赤外光からなる検出光L2を発散光として放出する。すなわち、検出光L2は、指やタッチペン等の対象物体Obにより効率的に反射される波長域を有することが好ましいことから、対象物体Obが指等の人体であれば、人体の表面で反射率の高い赤外線(特に可視光領域に近い近赤外線、例えば波長で850nm付近)、あるいは950nmであることが望ましい。
また、本形態の位置検出装置10では、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の透明な樹脂板等からなる導光板13が用いられており、発光素子12から出射された検出光L2は、導光板13を介して検出領域10Rに出射されることになる。より詳細には、本形態の位置検出装置10は、スクリーン部材290の裏面側290bに、略長方形の平面形状を有する導光板13を備えており、導光板13は、検出領域10Rに対して入力操作側とは反対側に配置されている。Z軸方向からみたときに、導光板13は、スクリーン部材290の前方に設定された検出領域10Rと略相似形を有しており、導光板13の角部分13a〜13dは、検出領域10Rの角部分10Ra〜10Rdと略同一方向に位置している。
導光板13において、検出領域10Rに向いている面が光出射面13sであり、角部分10Ra〜10Rdが発光素子12から出射された検出光L2の光入射部として用いられている。より具体的には、4つの発光素子12(発光素子12A〜12D)は、導光板13の角部分13a、13b、13c、13dに対峙する位置で角部分13a、13b、13c、13dに光軸を向けている。なお、導光板13の背面13tあるいは光出射面13sには、表面凹凸構造、プリズム構造、散乱層(図示せず)等が設けられており、このような光散乱構造によって、角部分13a〜13dから入射して内部を伝播する光は、その伝播方向に進むに従って徐々に偏向されて光出射面13sより出射される。なお、導光板13の光出射側には、必要に応じて、検出光L2a〜L2dの均―化を図るために、プリズムシートや光散乱板等の光学シートが配置される場合もある。
また、発光素子12から出射された検出光L2は、導光板13の角部分13a〜13dから入射した後、導光板13内部を伝播しながら光出射面13sから出射され、光強度分布を形成する。例えば、発光素子12Aから出射された検出光L2aは、導光板13の内部で伝播しながら、光出射面13sから出射される際、導光板13から検出領域10Rに出射される検出光L2aの光量は、図2(c)に示すように、発光素子12Aからの距離に伴って直線的に減衰する。他の発光素子12B〜12Dから出射された検出光L2b〜L2dも同様に減衰しながら光出射面13sから出射される際、発光素子12B〜12Dからの距離に伴って直線的に減衰する。従って、導光板13の光出射面13sから検出領域10Rに出射された検出光L2が対象物体Obで反射すると、対象物体Obで反射した位置検出用反射光L3は、対象物体Obの位置に対応する強度で光検出器30で検出される。
光検出器30は、フォトダイオードやフォトトランジスター等の受光素子からなり、スクリーン部材290のスクリーン面290aの側において、検出領域10Rの外側でスクリーン面290aに沿う方向に受光部31を向けている。本形態において、光検出器30は、フォトダイオードからなる。
(位置検出装置10の電気的構成)
図3は、本発明を適用した位置検出装置に用いた電気的構成等を示す説明図である。図3に示すように、本形態の位置検出装置10は位置検出部15を有しており、かかる位置検出部15は、光強度分布形成用の発光素子12(発光素子12A〜12D)と、光検出器30と、発光素子12(発光素子12A〜12D)を駆動する光源駆動部14と、光検出器30から検出結果が出力されるデータ処理部50とを有している。光源駆動部14とデータ処理部50とは共通の半導体集積回路500に構成されている。光源駆動部14は、発光素子12(発光素子12A〜12D)を駆動する光源駆動回路140と、光源駆動回路140を介して発光素子12(発光素子12A〜12D)を制御する光源制御部145とを備えている。光源駆動回路140は、発光素子12A〜12Dを駆動する光源駆動回路140a〜140dを備えている。光源制御部145は、オシュレーター146と、オシュレーター146から出力される信号に同期して発光素子12(発光素子12A〜12D)が点灯するタイミングを制御するタイミング制御部147とを備えている。
図3は、本発明を適用した位置検出装置に用いた電気的構成等を示す説明図である。図3に示すように、本形態の位置検出装置10は位置検出部15を有しており、かかる位置検出部15は、光強度分布形成用の発光素子12(発光素子12A〜12D)と、光検出器30と、発光素子12(発光素子12A〜12D)を駆動する光源駆動部14と、光検出器30から検出結果が出力されるデータ処理部50とを有している。光源駆動部14とデータ処理部50とは共通の半導体集積回路500に構成されている。光源駆動部14は、発光素子12(発光素子12A〜12D)を駆動する光源駆動回路140と、光源駆動回路140を介して発光素子12(発光素子12A〜12D)を制御する光源制御部145とを備えている。光源駆動回路140は、発光素子12A〜12Dを駆動する光源駆動回路140a〜140dを備えている。光源制御部145は、オシュレーター146と、オシュレーター146から出力される信号に同期して発光素子12(発光素子12A〜12D)が点灯するタイミングを制御するタイミング制御部147とを備えている。
データ処理部50は、信号処理部55と座標検出部56とを備えており、座標検出部56は、光検出器30での検出結果に基づいて対象物体Obの位置を検出し、検出結果を上位の制御部20に出力する。本形態において、座標検出部56は、対象物体ObのX座標を検出するX座標検出部51と、対象物体ObのY座標を検出するY座標検出部52と、対象物体ObのZ座標を検出するZ座標検出部53とを備えている。光源制御部145とデータ処理部50とは、信号線で接続されており、発光素子12に対する駆動とデータ処理部50での検出動作とは、連動して行われる。
さらに、本形態の位置検出装置10は、後述するモードを位置検出部15に実行させるためのモード切換部16を有しており、本形態において、モード切換部16は、光源駆動部14およびデータ処理部50と同様、半導体集積回路500に構成されている。本形態において、モード切換部16は、モード選択部161と、位置検出部15での初期動作条件や各モードにおける位置検出部15での動作条件等を記憶しておくEEPROMやFlashメモリ等の記憶装置162とを備えており、位置検出部15での検出状況、および上位の制御部20からの指令に基づいて、位置検出部15のモードを切り換える。記憶装置162には、位置検出用の初期設定値(赤外照射分布を補正するルックアップテーブルや発光素子12毎のばらつき補正値等)が記憶されており、モード移行時に初期設定値を再度読み込むことにより、静電気によるレジスタの誤書き込み等をリフレッシュする。
本形態において、上位の制御部20は、マイクロプロセッサーユニット(MPU)からなり、電源制御部21やモード指示部22を備えている。モード指示部22は電源制御部21からの指令や、OCR(Optical Character Recognition/光学式文字読み取り)ソフト23の起動に連動して、モード切換部16に対してモードを切り換えるように指令する。
(強度分布の説明)
図4は、本発明を適用した位置検出装置10において強度分布形成用の発光素子12(発光素子12A〜12D)から出射される検出光の説明図である。図5は、本発明を適用した位置検出装置10において、発光素子12から出射された検出光によって座標検出用の光強度分布を形成した様子を示す説明図である。
図4は、本発明を適用した位置検出装置10において強度分布形成用の発光素子12(発光素子12A〜12D)から出射される検出光の説明図である。図5は、本発明を適用した位置検出装置10において、発光素子12から出射された検出光によって座標検出用の光強度分布を形成した様子を示す説明図である。
本形態の位置検出装置10においては、発光素子12Aが点灯すると、図4(a)に示すように検出領域10Rの角部分10Raを中心にした光強度分布が形成される。また、発光素子12Bが点灯すると、図4(b)に示すように検出領域10Rの角部分10Rbを中心にした光強度分布が形成される。発光素子12Cが点灯すると、図4(c)に示すように検出領域10Rの角部分10Rcを中心にした光強度分布が形成される。また、発光素子12Dが点灯すると、図4(d)に示すように検出領域10Rの角部分10Rdを中心にした光強度分布が形成される。
従って、発光素子12A、12Dが点灯状態にあって他の発光素子12A、12Bが消灯状態にあると、図5(a)に示すように、X軸方向の一方側X1から他方側X2に向かって検出光の強度が単調減少するX座標検出用第1光強度分布L2Xa(第1座標検出用光強度分布/第1座標検出用第1光強度分布)が形成される。本形態において、X座標検出用第1光強度分布L2Xaでは、X軸方向の一方側X1から他方側X2に向かって検出光L2の強度が直線的に変化し、かつ、Y軸方向では、検出光L2の強度が一定である。
これに対して、発光素子12B、12Cが点灯状態にあって他の発光素子12A、12Dが消灯状態にあると、図5(b)に示すように、X軸方向の他方側X2から一方側X1に向かって検出光の強度が単調減少するX座標検出用第2光強度分布L2Xb(第1座標検出用光強度分布/第1座標検出用第2光強度分布)が形成される。本形態において、X座標検出用第2光強度分布L2Xbでは、X軸方向の他方側X2から一方側X1に向かって検出光L2の強度が直線的に変化し、かつ、Y軸方向では、検出光L2の強度が一定である。
また、発光素子12A、12Bが点灯状態にあって他の発光素子12C、12Dが消灯状態にあると、図5(c)に示すように、Y軸方向の一方側Y1から他方側Y2に向かって検出光の強度が単調減少するY座標検出用第1光強度分布L2Ya(第2座標検出用光強度分布/第2座標検出用第1光強度分布)が形成される。本形態において、Y座標検出用第1光強度分布L2Yaでは、Y軸方向の一方側Y1から他方側Y2に向かって検出光L2の強度が直線的に変化し、かつ、X軸方向では、検出光L2の強度が一定である。
これに対して、発光素子12C、12Dが点灯状態にあって他の発光素子12A、12Bが消灯状態にあると、図5(d)に示すように、Y軸方向の他方側Y2から一方側Y1に向かって検出光の強度が単調減少するY座標検出用第2光強度分布L2Yb(第2座標検出用光強度分布/第2座標検出用第2光強度分布)が形成される。本形態において、Y座標検出用第2光強度分布L2Ybでは、Y軸方向の他方側Y2から一方側Y1に向かって検出光L2の強度が直線的に変化し、かつ、X軸方向では、検出光L2の強度が一定である。
さらに、図示を省略するが、4つの発光素子12(発光素子12A〜12D)が全て点灯すると、スクリーン面290sからZ軸方向に離間するに伴って強度が低下するZ座標検出用光強度分布が形成される。かかるZ座標検出用光強度分布では、Z軸方向で強度が単調減少し、かかる変化は、検出領域10Rという限られた空間内では直線的な変化とみなすことができる。また、Z座標検出用光強度分布では、X軸方向およびY軸方向において強度が一定である。
(X座標検出動作/位置検出期間)
本形態の位置検出装置10においては、光強度分布形成用の発光素子12を点灯させて検出領域10Rに検出光L2の光強度分布を形成するともに、対象物体Obで反射した検出光L2を光検出器30で検出し、かかる光検出器30での検出結果に基づいて、データ処理部50は、検出領域10R内の対象物体Obの位置を検出する。そこで、図6を参照して座標検出の原理を説明する。
本形態の位置検出装置10においては、光強度分布形成用の発光素子12を点灯させて検出領域10Rに検出光L2の光強度分布を形成するともに、対象物体Obで反射した検出光L2を光検出器30で検出し、かかる光検出器30での検出結果に基づいて、データ処理部50は、検出領域10R内の対象物体Obの位置を検出する。そこで、図6を参照して座標検出の原理を説明する。
図6は、本発明を適用した位置検出装置10の原理を模式的に示す説明図であり、図6(a)、(b)は、対象物体で反射した検出光の強度を示す説明図、および対象物体で反射した検出光の強度が等しくなるように検出光の光強度分布を調整する様子を示す説明図である。本形態の位置検出機能付き表示装置100において、図5(a)、(b)を参照して説明したX座標検出用第1光強度分布L2XaおよびX座標検出用第2光強度分布L2Xbを利用してX軸方向の位置(X座標)を検出する。その際、X座標検出用第1期間とX座標検出用第2期間とにおいて、発光素子12A、12Dと発光素子12B、12Cとを逆相に駆動する。より具体的には、X座標検出用第1期間において、発光素子12A、12Dを点灯させる一方、発光素子12B、12Cを消灯させ、図5(a)および図6(a)に示すように、X軸方向の一方側X1から他方側X2に向かって強度が単調減少していくX座標検出用第1光強度分布L2Xaを形成する。次に、X座標検出用第2期間において、発光素子12A、12Dを消灯させる一方、発光素子12B、12Cを点灯させ、図5(b)および図6(a)に示すように、X軸方向の他方側X2から一方側X1に向かって強度が単調減少していくX座標検出用第2光強度分布L2Xbを形成する。従って、検出領域10Rに対象物体Obが配置されると、対象物体Obにより検出光L2が反射され、その反射光の一部が光検出器30により検出される。ここで、X座標検出用第1光強度分布L2Xa、およびX座標検出用第2光強度分布L2Xbは、一定の分布を有している。それ故、X座標検出部51は、X座標検出用第1期間における光検出器30での検出強度と、X座標検出用第2期間における光検出器30での検出強度との比較を行えば、以下の方法等により、対象物体ObのX座標を検出することができる。
例えば、第1の方法では、X座標検出用第1強度分布L2Xaと、X座標検出用第2強度分布L2Xbとの差を利用する。より具体的には、X座標検出用第1強度分布L2Xa、およびX座標検出用第2強度分布L2Xbは予め、設定した分布になっているので、X座標検出用第1強度分布L2XaとX座標検出用第2強度分布L2Xbとの差も予め、設定した関数になっている。従って、X座標検出用第1期間においてX座標検出用第1強度分布L2Xaを形成した際の光検出器30での検出値LXaと、X座標検出用第2期間においてX座標検出用第2強度分布L2Xbを形成した際の光検出器30での検出値LXbとの差を求めれば、対象物体ObのX座標を検出することができる。かかる方法によれば、検出光L2以外の環境光、例えば、外光に含まれる赤外成分が光検出器30に入射した場合でも、検出値LXa、LXbの差を求める際、環境光に含まれる赤外成分の強度が相殺されるので、環境光に含まれる赤外成分が検出精度に影響を及ぼすことがない。なお、検出値LXa、LXbの比に基づいて対象物体ObのX座標を検出することもできる。
次に、第2の方法では、X座標検出用第1期間においてX座標検出用第1強度分布L2Xaを形成した際の光検出器30での検出値LXaと、X座標検出用第2期間においてX座標検出用第2強度分布L2Xbを形成した際の光検出器30での検出値LXbとが等しくなるように、発光素子12に対する制御量(駆動電流)を調整した際の調整量に基づいて対象物体ObのX座標を検出する方法である。かかる方法は、X座標検出用第1強度分布L2XaおよびX座標検出用第2強度分布L2XbがX座標に対して直線的に変化する場合に適用できる。
まず、図6(a)に示すように、X座標検出用第1期間およびX座標検出用第2期間においてX座標検出用第1強度分布L2XaとX座標検出用第2強度分布L2Xbを絶対値が等しく、X軸方向で逆向きに形成する。この状態で、X座標検出用第1期間における光検出器30での検出値LXaと、X座標検出用第2期間における光検出器30での検出値LXbとが等しければ、対象物体ObがX軸方向の中央に位置することが分る。
これに対して、X座標検出用第1期間における光検出器30での検出値LXaと、X座標検出用第2期間における光検出器30での検出値LXbとが相違している場合、検出値LXa、LXbが等しくなるように、発光素子12に対する制御量(駆動電流)を調整して、図6(b)に示すように、再度、X座標検出用第1期間においてX座標検出用第1強度分布L2Xaを形成し、X座標検出用第2期間においてX座標検出用第2強度分布L2Xbを形成する。その結果、X座標検出用第1期間における光検出器30での検出値LXaと、X座標検出用第2期間における光検出器30での検出値LXbとが等しくなれば、X座標検出用第1期間での発光素子12に対する制御量の調整量ΔLXaと、X座標検出用第2期間での発光素子12に対する制御量の調整量ΔLXbとの比あるいは差等により、対象物体ObのX座標を検出することができる。かかる方法によれば、検出光L2以外の環境光、例えば、外光に含まれる赤外成分が光検出器30に入射した場合でも、検出値LXa、LXbが等しくなるように発光素子12に対する制御量の調整を行なう際、環境光に含まれる赤外成分の強度が相殺されるので、環境光に含まれる赤外成分が検出精度に影響を及ぼすことがない。
上記のように、光検出器30での検出結果に基づいて対象物体Obの検出領域10R内の位置情報を取得するにあたって、例えば、光源制御部145やデータ処理部50としてマイクロプロセッサーユニット(MPU)を用い、これにより所定のソフトウェア(動作プログラム)を実行することに従って処理を行う構成を採用することができる。また、論理回路等のハードウェアを用いた構成を採用することもできる。
(Y座標検出動作/位置検出期間)
本形態の位置検出機能付き表示装置100においては、図5(c)、(d)を参照して説明したY座標検出用第1光強度分布L2YaおよびY座標検出用第2光強度分布L2Ybを利用してX軸方向の位置(X座標)を検出する。その際、Y座標検出用第1期間とY座標検出用第2期間とにおいて、発光素子12A、12Bと発光素子12C、12Dとを逆相に駆動する。より具体的には、Y座標検出用第1期間において、発光素子12A、12Bを点灯させる一方、発光素子12C、12Dを消灯させ、図5(c)に示すように、Y軸方向の一方側Y1から他方側Y2に向かって強度が単調減少していくY座標検出用第1光強度分布L2Yaを形成する。次に、Y座標検出用第2期間において、発光素子12A、12Bを消灯させる一方、発光素子12C、12Dを点灯させ、図5(d)に示すように、Y軸方向の他方側Y2から一方側Y1に向かって強度が単調減少していくY座標検出用第2光強度分布L2Ybを形成する。従って、検出領域10Rに対象物体Obが配置されると、対象物体Obにより検出光L2が反射され、その反射光の一部が光検出器30により検出される。ここで、Y座標検出用第1光強度分布L2Ya、およびY座標検出用第2光強度分布L2Ybは、一定の分布を有している。それ故、Y座標検出部52は、Y座標検出用第1期間における光検出器30での検出強度と、Y座標検出用第2期間における光検出器30での検出強度との比較を行えば、X座標を検出した方法と同様な方法により、対象物体ObのY座標を検出することができる。
本形態の位置検出機能付き表示装置100においては、図5(c)、(d)を参照して説明したY座標検出用第1光強度分布L2YaおよびY座標検出用第2光強度分布L2Ybを利用してX軸方向の位置(X座標)を検出する。その際、Y座標検出用第1期間とY座標検出用第2期間とにおいて、発光素子12A、12Bと発光素子12C、12Dとを逆相に駆動する。より具体的には、Y座標検出用第1期間において、発光素子12A、12Bを点灯させる一方、発光素子12C、12Dを消灯させ、図5(c)に示すように、Y軸方向の一方側Y1から他方側Y2に向かって強度が単調減少していくY座標検出用第1光強度分布L2Yaを形成する。次に、Y座標検出用第2期間において、発光素子12A、12Bを消灯させる一方、発光素子12C、12Dを点灯させ、図5(d)に示すように、Y軸方向の他方側Y2から一方側Y1に向かって強度が単調減少していくY座標検出用第2光強度分布L2Ybを形成する。従って、検出領域10Rに対象物体Obが配置されると、対象物体Obにより検出光L2が反射され、その反射光の一部が光検出器30により検出される。ここで、Y座標検出用第1光強度分布L2Ya、およびY座標検出用第2光強度分布L2Ybは、一定の分布を有している。それ故、Y座標検出部52は、Y座標検出用第1期間における光検出器30での検出強度と、Y座標検出用第2期間における光検出器30での検出強度との比較を行えば、X座標を検出した方法と同様な方法により、対象物体ObのY座標を検出することができる。
(Z座標検出動作/位置検出期間)
本形態の位置検出機能付き表示装置100において、Z座標を検出するには、Z座標検出期間において、発光素子12A〜12Dの全てを点灯させ、Z軸方向で強度が単調変化するZ座標検出用光強度分布を形成する。従って、検出領域10Rに対象物体Obが配置されると、対象物体Obにより検出光L2が反射され、その反射光の一部が光検出器30により検出される。ここで、Z座標検出用光強度分布は、一定の分布を有している。従って、Z座標検出部53は、光検出器30での検出強度に基づいて対象物体ObのZ座標を検出することができる。
本形態の位置検出機能付き表示装置100において、Z座標を検出するには、Z座標検出期間において、発光素子12A〜12Dの全てを点灯させ、Z軸方向で強度が単調変化するZ座標検出用光強度分布を形成する。従って、検出領域10Rに対象物体Obが配置されると、対象物体Obにより検出光L2が反射され、その反射光の一部が光検出器30により検出される。ここで、Z座標検出用光強度分布は、一定の分布を有している。従って、Z座標検出部53は、光検出器30での検出強度に基づいて対象物体ObのZ座標を検出することができる。
(モードの説明)
図7は、本発明を適用した位置検出装置10で実行されるモードの説明図であり、図7(a)、(b)はモードが移行する様子を示す説明図、および各モードの内容を示す説明図である。図7(a)に示すように、本形態の位置検出装置10では、第1モードM1としての通常入力モードに加えて、以下に説明する第2モードM2および第3モードM3が行なわれる。本形態では、第2モードM2として、低頻度検出モードM21としてのスタンバイモード、高頻度検出モードM22としての手書き入力モードとが実行される。第3モードM3は省電力モードである。かかるモードは、図7(b)に示す動作条件に対応しており、モード間において座標の検出周期を変更する。本形態では、図3を参照して半導体集積回路500において、モードを司るレジスタに「00」「01」「10」「11」を書き込んだ際、かかる書き込み内容に応じて、モード選択部161は、位置検出部15に対して、タイミング制御部147が発光素子12を点灯させるタイミングと、データ処理部50でのデータ処理動作を変更させてモードの移行を行なわせる。
図7は、本発明を適用した位置検出装置10で実行されるモードの説明図であり、図7(a)、(b)はモードが移行する様子を示す説明図、および各モードの内容を示す説明図である。図7(a)に示すように、本形態の位置検出装置10では、第1モードM1としての通常入力モードに加えて、以下に説明する第2モードM2および第3モードM3が行なわれる。本形態では、第2モードM2として、低頻度検出モードM21としてのスタンバイモード、高頻度検出モードM22としての手書き入力モードとが実行される。第3モードM3は省電力モードである。かかるモードは、図7(b)に示す動作条件に対応しており、モード間において座標の検出周期を変更する。本形態では、図3を参照して半導体集積回路500において、モードを司るレジスタに「00」「01」「10」「11」を書き込んだ際、かかる書き込み内容に応じて、モード選択部161は、位置検出部15に対して、タイミング制御部147が発光素子12を点灯させるタイミングと、データ処理部50でのデータ処理動作を変更させてモードの移行を行なわせる。
まず、第1モードM1(通常入力モード)では、X座標検出、Y座標検出、Z座標検出を60〜120Hzの頻度(第1モード用周期)で行い、図1〜図6を参照して説明した位置検出装置10で行われる通常の入力やクリック動作を検出する。
第2モードM2では、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出のうち、一部の座標検出)のみを停止させる。本形態では、第2モードM2のうち、低頻度検出モードM21(スタンバイモード)は、Z軸方向から対象物体Obが検出領域10Rに進入してくるのを待つ入力待機状態であり、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出のうち、2つの座標検出を停止し、他の1つの座標検出については検出周期を第1モード用周期より長い周期とする。より具体的には、低頻度検出モードM21(スタンバイモード)では、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出のうち、X座標検出およびY座標検出を停止し、Z座標検出については検出周期を第1モード用周期より長い15Hzとする。かかる動作条件とすることにより、スタンバイモードにおいて、Z軸方向から対象物体Obが検出領域10Rに進入してくるのを確実に検出することができるとともに、低消費電力化を図ることができる。
また、第2モードM2のうち、高頻度検出モードM22(手書き入力モード)は、OCRソフト23が起動して手書き入力を行なうモードであり、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出のうち、1つの座標検出を停止し、他の2つの座標検出については検出周期を第1モード用周期より短い周期とする。より具体的には、高頻度検出モードM22(手書き入力モード)では、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出のうち、Z座標検出を停止し、X座標検出およびY座標検出については検出周期を第1モード用周期より短い240〜300Hzとする。かかる動作条件とすることにより、X座標検出およびY座標検出を高頻度で検出するので、手書き入力の認識精度を高めることができる。
第3モードM3は、一定の期間以上、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出が検出されなかったときに自動的に移行する省電力モードであり、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出の検出周期を第1モード用周期より長い周期とする。より具体的には、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出の検出周期を30Hzとすることにより、低消費電力化を図ることができる。
ここで、位置検出装置10および位置検出機能付き表示装置100(機器本体)の立ち上げが行なわれた直後(リセット初期値)は、第1モードM1(通常入力モード)である。また、上位の制御部20からモード選択部161にその旨の指令が行なわれたとき、すなわち、制御部20が半導体集積回路500のレジスタに「01」を書き込んだときにも、第1モードM1(通常入力モード)が実行される。
第1モードM1(通常入力モード)から低頻度検出モードM21(スタンバイモード)への移行は、機器本体の電源動作状態に応じて上位の制御部20において電源制御部21がモード指示部22にスタンバイモードを要求したとき、制御部20が半導体集積回路500のレジスタに「00」を書き込むことにより実行される。また、上位の制御部20からモード選択部161にその旨の指令が行なわれたとき、すなわち、制御部20が半導体集積回路500のレジスタに「01」を書き込んだときには、低頻度検出モードM21(スタンバイモード)から第1モードM1(通常入力モード)への移行が行なわれる。
第1モードM1(通常入力モード)から高頻度検出モードM22(手書き入力モード)への移行は、OCRソフト23が起動して上位の制御部20からモード選択部161への指令が行なわれたとき、すなわち、制御部20が半導体集積回路500のレジスタに「11」を書き込んだときに実行される。また、上位の制御部20からモード選択部161にその旨の指令が行なわれたとき、すなわち、制御部20が半導体集積回路500のレジスタに「01」を書き込んだときには、高頻度検出モードM22(手書き入力モード)から第1モードM1(通常入力モード)への移行が行なわれる。
第1モードM1(通常入力モード)から第3モードM3(省電力モード)への移行は、通常入力モードで位置検出動作を繰り返した結果、X座標、Y座標およびZ座標が検出されない状態が一定期間続いて、半導体集積回路500のレジスタに「10」が書き込まれたときに実行される。なお、第3モードM3(省電力モード)から第1モードM1(通常入力モード)、低頻度検出モードM21(スタンバイモード)、高頻度検出モードM22(手書き入力モード)への移行は設定されているが、低頻度検出モードM21(スタンバイモード)や高頻度検出モードM22(手書き入力モード)への移行は設定されていない。
(動作の具体例)
図8は、本発明を適用した位置検出装置10においてモードが移行する様子を示す説明図である。なお、図8には、初期設定動作を{c}で示し、X座標、Y座標およびZ座標を検出する動作を{x,y,z}で示し、X座標およびY座標を検出する動作を{x,y}で示し、Z座標を検出する動作を{z}で示してある。
図8は、本発明を適用した位置検出装置10においてモードが移行する様子を示す説明図である。なお、図8には、初期設定動作を{c}で示し、X座標、Y座標およびZ座標を検出する動作を{x,y,z}で示し、X座標およびY座標を検出する動作を{x,y}で示し、Z座標を検出する動作を{z}で示してある。
まず、図8(a)に示すように、位置検出装置10および位置検出機能付き表示装置100(機器本体)の立ち上げが行なわれてリセット信号が発生すると、モード切換部16において、モード選択部161は、記憶装置162から初期設定値を読み込んで光源制御部145に出力する。そして、座標検出部15は、第1モードM1(通常入力モード)を実施する。その際の検出周期は例えば60Hz(第1モード用周期)であり、かかる条件で通常の入力やクリック動作を検出する。
そして、X座標、Y座標およびZ座標が検出されない状態が一定回数(一定期間)続いたときには、第1モードM1(通常入力モード)から第3モードM3(省電力モード)に自動的に移行する。かかる第3モードM3(省電力モード)に移行した際には、モード切換部16において、モード選択部161は、初期設定値を光源制御部145に設定し直すとともに、第3モードM3に対応する周期での検出条件を位置検出部15に出力し、検出周期を30Hzに下げてのX座標検出、Y座標検出およびZ座標検出を行なわせる。
また、図8(b)に示すように、第1モードM1(通常入力モード)においてOCRソフト23が起動すると、上位の制御部20からモード選択部161への指令(制御部20から半導体集積回路500のレジスタへの「11」の書き込み)が行なわれる。その結果、第1モードM1(通常入力モード)から高頻度検出モードM22(手書き入力モード)に移行する。その際にも、モード切換部16において、モード選択部161は、初期設定値を光源制御部145に設定し直した後、検出周期を240Hzに上げるように位置検出部15に指令し、かかる周期でのX座標検出およびY座標検出を行なわせる。また、モード選択部161は、位置検出部15に指令し、Z座標検出を停止させる。従って、X座標検出およびY座標検出を高頻度で検出するので、手書き入力の認識精度を高めることができる。
この状態で、OCRソフト23の使用が停止されると、第1モードM1(通常入力モード)に戻る(図示せず)。そして、制御部20から半導体集積回路500のレジスタへの「00」の書き込み(上位の制御部20からモード選択部161への指令)が行なわれると、第1モードM1(通常入力モード)から低頻度検出モードM21(スタンバイモード)に移行する。その際にも、モード切換部16において、モード選択部161は、初期設定値を光源制御部145に設定し直した後、検出周期を15Hzに下げるように位置検出部15に指令し、かかる周期でのZ座標検出を行なわせる。また、モード選択部161は、位置検出部15に指令し、X座標検出およびY座標検出を停止させる。従って、Z軸方向から対象物体Obが検出領域10Rに進入してくるのを確実に検出することができるとともに、低消費電力化を図ることができる。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の位置検出装置10は、第1モードM1において対象物体ObのX座標検出、Y座標検出およびZ座標検出を第1モード用周期で実行する位置検出部15と、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出のうち、一部の座標検出のみが停止した第2モードを位置検出部15に実行させるモード切換部16とを有している。すなわち、モード切換部16は、第2モードにおいて、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出の全ての動作条件を同一に変更するのではなく、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出の動作条件が相違する条件とする。このため、本形態によれば、位置検出装置10を使用状況に最適な条件で動作させることができる。
以上説明したように、本形態の位置検出装置10は、第1モードM1において対象物体ObのX座標検出、Y座標検出およびZ座標検出を第1モード用周期で実行する位置検出部15と、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出のうち、一部の座標検出のみが停止した第2モードを位置検出部15に実行させるモード切換部16とを有している。すなわち、モード切換部16は、第2モードにおいて、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出の全ての動作条件を同一に変更するのではなく、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出の動作条件が相違する条件とする。このため、本形態によれば、位置検出装置10を使用状況に最適な条件で動作させることができる。
例えば、モード切換部16は、第2モードM2として、X座標検出およびY座標検出を停止し、Z座標検出については検出周期を第1モード用周期より長い周期とする低頻度検出モードM21(スタンバイモード)を位置検出部15に実行させる。すなわち、位置検出部15は、Z軸方向から対象物体Obが検出領域10Rに進入してくるのを検出に必要なZ座標の検出のみを低頻度で行ない、対象物体Obが進入してくるのを検出するのに必要のないX座標検出およびY座標検出を停止する。従って、スタンバイモードでは、Z軸方向から対象物体Obが検出領域10Rに進入してくるのを確実に検出することができるとともに、発光素子12の点灯頻度が低下するので、低消費電力化を図ることができる。
また、モード切換部16は、第2モードM2として、Z座標検出を停止し、X座標検出およびY座標検出の検出周期を第1モード用周期より短い周期とする高頻度検出モードM22(手書き入力モード)を位置検出部15に実行させる。すなわち、手書き入力の検出に必要なX座標検出およびY座標検出のみを高頻度で行ない、手書き入力の検出に必要のないZ座標検出を停止する。従って、手書き入力モードでは、手書き入力の認識精度を高めることができる。また、Z座標検出を検出するための発光素子12の点灯が停止されるので、低消費電力化を図ることができる。
また、モード切換部16は、第3モードM3として、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出の検出周期を第1モード用周期より長い周期とする省電力モードも位置検出部15に実行させる。従って、発光素子12の点灯頻度が低下するので、低消費電力化を図ることができる。
このように、本形態の位置検出装置10は、三次元座標を検出するため、1つの周期が長くなりがちであるが、必要な座標検出のみを行ない、不必要な座標検出を停止するなどのモード切換えを適正に行なう。このため、本形態の位置検出装置10では、消費電力の削減を図ることができるとともに、かかる消費電力の削減を行なっても、必要な座標検出については高頻度で行なうので、検出精度が高い。
特に、本形態の位置検出装置10は、光学式であるため、検出光の出射に大きな電力を消費する分、本形態によれば省電力化の効果が顕著である。
[第2モードでの動作条件の変形例]
上記実施の形態では、第2モードでは、一部の座標検出を停止させたが、一部の座標検出の検出周期については、他の座標検出の検出周期と相違させてもよい。例えば、上記実施形態では、第2モードM2のうち、低頻度検出モードM21(スタンバイモード)では、X座標検出およびY座標検出を停止し、Z座標検出については検出周期を第1モード用周期より長い周期にしたが、低頻度検出モードM21(スタンバイモード)において、X座標検出およびY座標検出を停止せずに、Z座標検出よりもさらに長い検出周期でX座標検出およびY座標検出を行なってもよい。また、上記実施形態では、第2モードM2のうち、高頻度検出モードM22(手書きモード)では、Z座標検出を停止し、X座標検出およびY座標検出については検出周期を第1モード用周期より短い周期にしたが、高頻度検出モードM22(手書きモード)において、Z座標検出を停止せずに、X座標検出およびX座標検出よりも長い検出周期でZ座標検出を行なってもよい。
上記実施の形態では、第2モードでは、一部の座標検出を停止させたが、一部の座標検出の検出周期については、他の座標検出の検出周期と相違させてもよい。例えば、上記実施形態では、第2モードM2のうち、低頻度検出モードM21(スタンバイモード)では、X座標検出およびY座標検出を停止し、Z座標検出については検出周期を第1モード用周期より長い周期にしたが、低頻度検出モードM21(スタンバイモード)において、X座標検出およびY座標検出を停止せずに、Z座標検出よりもさらに長い検出周期でX座標検出およびY座標検出を行なってもよい。また、上記実施形態では、第2モードM2のうち、高頻度検出モードM22(手書きモード)では、Z座標検出を停止し、X座標検出およびY座標検出については検出周期を第1モード用周期より短い周期にしたが、高頻度検出モードM22(手書きモード)において、Z座標検出を停止せずに、X座標検出およびX座標検出よりも長い検出周期でZ座標検出を行なってもよい。
[位置検出機能付き表示装置の他の実施の形態]
上記実施の形態では、発光素子12A〜12Dから導光板13を介して検出領域10Rに検出光L2a〜L2dに出射したが、検出領域10Rの周囲に発光素子12A〜12Dを設けることにより、発光素子12A〜12Dから検出領域10Rに直接、検出光L2a〜L2dに出射してもよい。また、上記実施の形態では、スクリーン部材290の近傍に発光素子12A〜12Dを配置したが、画像投射装置200に発光素子12A〜12Dを設け、画像投射装置200から検出領域10Rに検出光L2a〜L2dに出射してもよい。
上記実施の形態では、発光素子12A〜12Dから導光板13を介して検出領域10Rに検出光L2a〜L2dに出射したが、検出領域10Rの周囲に発光素子12A〜12Dを設けることにより、発光素子12A〜12Dから検出領域10Rに直接、検出光L2a〜L2dに出射してもよい。また、上記実施の形態では、スクリーン部材290の近傍に発光素子12A〜12Dを配置したが、画像投射装置200に発光素子12A〜12Dを設け、画像投射装置200から検出領域10Rに検出光L2a〜L2dに出射してもよい。
また、上記実施の形態では、投射型の表示装置に位置検出装置を設けたが、位置検出装置と、液晶装置や有機エレクトロルミネッセンス装置等の直視型の表示装置と組み合わせて位置検出機能付き表示装置を形成してもよい。かかる構成の場合、位置検出装置は、いわゆるタッチパネルとしての機能を発揮する。
[光学位置検出装置の別の利用例]
上記実施の形態では、本発明を適用した位置検出装置を表示装置と組み合わせたが、各種ロボットに搭載されるセンサーとして、本発明を適用した位置検出装置を用いてもよい。
上記実施の形態では、本発明を適用した位置検出装置を表示装置と組み合わせたが、各種ロボットに搭載されるセンサーとして、本発明を適用した位置検出装置を用いてもよい。
10R・・検出領域、12、12A〜12D・・強度分布形成用の発光素子、14・・光源駆動部、15・・位置検出部、16・・モード切換部、20・・上位の制御部、30・・光検出器、50・・データ処理部、100・・位置検出機能付き表示装置、200・・画像投射装置、Ob・・対象物体
Claims (7)
- 検出領域内の対象物体の位置を検出する位置検出装置であって、
検出領域における平面方向をXY平面方向とし、該XY平面に対して交差する方向をZ軸としたとき、第1モードにおいて前記検出領域内の前記対象物体のX座標検出、Y座標検出およびZ座標検出を第1モード用周期で実行する位置検出部と、
前記X座標検出、前記Y座標検出および前記Z座標検出のうち、一部の座標検出のみが停止、あるいは一部の座標検出の検出周期が他の座標検出の検出周期と相違する第2モードを前記位置検出部に実行させるモード切換部と、
を有することを特徴とする位置検出装置。 - 前記モード切換部は、前記第2モードとして、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出のうち、2つの座標検出を停止し、他の1つの座標検出については検出周期を前記第1モード用周期より長い周期とする低頻度検出モードを前記位置検出部に実行させることを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
- 前記低頻度検出モードにおいて、前記2つの座標検出は前記X座標検出および前記Y座標検出であり、前記他の1つの座標検出は前記Z座標検出であることを特徴とする請求項2に記載の位置検出装置。
- 前記モード切換部は、前記第2モードとして、X座標検出、Y座標検出およびZ座標検出のうち、1つの座標検出を停止し、他の2つの座標検出については検出周期を前記第1モード用周期より短い周期とする高頻度検出モードを前記位置検出部に実行させることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の位置検出装置。
- 前記高頻度検出モードにおいて、前記1つの座標検出は前記Z座標検出であり、前記他の2つの座標検出は、前記X座標検出および前記Y座標検出であることを特徴とする請求項4に記載の位置検出装置。
- 前記モード切換部は、前記X座標検出、前記Y座標検出および前記Z座標検出の検出周期を前記第1モード用周期より長い周期とする第3モードを前記位置検出部に実行させることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の位置検出装置。
- 前記位置検出部は、前記検出領域にX軸方向で強度が変化する検出光のX座標検出用強度分布、前記検出領域にY軸方向で強度が変化する前記検出光のY座標検出用強度分布、および前記検出領域にZ軸方向で強度が変化する前記検出光のZ座標検出用強度分布を形成する光源と、前記検出領域内の前記対象物体で反射した前記位置検出光を受光する光検出器と、該光検出器での受光結果に基づいて前記対象物体のX座標、Y座標およびZ座標を順次算出する座標算出部と、を備えていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の位置検出装置。
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JP2009279200A JP2011123585A (ja) | 2009-12-09 | 2009-12-09 | 位置検出装置 |
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---|---|---|---|---|
JP2014106865A (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Renesas Sp Drivers Inc | 半導体装置及び電子機器 |
JP2015148837A (ja) * | 2014-02-04 | 2015-08-20 | 株式会社リコー | 座標入力システム、座標入力方法、情報処理装置及びプログラム |
JPWO2015174111A1 (ja) * | 2014-05-14 | 2017-04-20 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム |
-
2009
- 2009-12-09 JP JP2009279200A patent/JP2011123585A/ja not_active Withdrawn
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