JP2011257336A - Optical position detection device, electronic apparatus and display device - Google Patents

Optical position detection device, electronic apparatus and display device Download PDF

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正輝 高橋
Yasunori Onishi
康憲 大西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical position detection device, an electronic apparatus and a display device that are capable of efficiently detecting the position of an object in accordance with the location thereof.SOLUTION: The optical position detection device includes: a light emission part EU for emitting irradiation light LT to a detection area RDET that is set along the X-Y plane; a light reception part RU for receiving reflection light LR that derives from the irradiation light LT being reflected on an object OB in the detection area RDET; and a detection part 50 for detecting position information of the object OB on the basis of the reception result of the light reception part RU. The light emission part EU emits irradiation light LT with a first intensity distribution pattern PID1 and irradiation light LT with a second intensity distribution pattern PID2 when determining that the distance of the object OB from an object surface 20 on which the detection area RDET is set is short, and emits irradiation light LT with a third intensity distribution pattern PID3 when determining that the distance of the object OB from the object surface 20 is long.

Description

本発明は、光学式位置検出装置、電子機器及び表示装置等に関する。   The present invention relates to an optical position detection device, an electronic apparatus, a display device, and the like.

携帯電話、パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、券売機、銀行の端末などの電子機器では、近年、表示部の前面にタッチパネルが配置された位置検出機能付きの表示装置が用いられる。この表示装置によれば、ユーザは、表示部に表示された画像を参照しながら、表示画像のアイコン等をポインティングしたり、情報を入力することが可能になる。このようなタッチパネルによる位置検出方式としては、例えば抵抗膜方式や静電容量方式などが知られている。   In recent years, electronic devices such as mobile phones, personal computers, car navigation devices, ticket vending machines, and bank terminals have used display devices with a position detection function in which a touch panel is arranged on the front surface of a display unit. According to this display device, the user can point to an icon of a display image or input information while referring to an image displayed on the display unit. As a position detection method using such a touch panel, for example, a resistance film method or a capacitance method is known.

一方、投写型表示装置(プロジェクター)やデジタルサイネージ用の表示装置では、携帯電話やパーソナルコンピューターの表示装置に比べて、その表示エリアが広い。従って、これらの表示装置において、上述の抵抗膜方式や静電容量方式のタッチパネルを用いて位置検出を実現することは難しい。   On the other hand, projection display devices (projectors) and display devices for digital signage have a larger display area than display devices for mobile phones and personal computers. Therefore, in these display devices, it is difficult to realize position detection using the above-described resistive film type or capacitive type touch panel.

投写型表示装置用の位置検出装置の従来技術としては、例えば特許文献1に開示される技術が知られている。しかしながら、この位置検出装置では、検出エリアが広範囲になると消費電力が大きくなるなどの問題がある。   As a conventional technique of a position detection device for a projection display apparatus, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 is known. However, this position detection device has a problem that the power consumption increases when the detection area is wide.

また位置検出装置の消費電力を低減する手法としては、例えば特許文献2に開示される手法が知られている。しかしながら、この手法は、対象物が検出されない場合に検出休止時間を増加させて低消費電力化を図るものであって、対象物の位置に応じた効率的な位置検出を行うことは難しい。   As a technique for reducing the power consumption of the position detection device, for example, a technique disclosed in Patent Document 2 is known. However, this method is intended to reduce the power consumption by increasing the detection pause time when the object is not detected, and it is difficult to perform efficient position detection according to the position of the object.

特開2001−142643号公報JP 2001-142463 A 特開2001−82923号公報JP 2001-82923 A

本発明の幾つかの態様によれば、対象物の位置に応じて効率良く位置検出ができる光学式位置検出装置、電子機器及び表示装置等を提供できる。   According to some aspects of the present invention, it is possible to provide an optical position detection device, an electronic device, a display device, and the like that can efficiently detect a position according to the position of an object.

本発明の一態様は、X−Y平面に沿って設定される検出エリアに照射光を出射する光出射部と、前記検出エリアにおいて前記照射光が対象物に反射したことによる反射光を受光する受光部と、前記受光部の受光結果に基づいて、前記対象物の位置情報を検出する検出部とを含み、前記光出射部は、前記検出エリアを設定する対象面からの前記対象物の距離が短いと判断された場合には、第1の強度分布パターンの前記照射光と第2の強度分布パターンの前記照射光とを出射し、前記対象面からの前記対象物の距離が長いと判断された場合には、第3の強度分布パターンの前記照射光を出射する光学式位置検出装置に関係する。   In one embodiment of the present invention, a light emitting unit that emits irradiation light to a detection area that is set along an XY plane, and light reflected by the irradiation light reflected on an object in the detection area are received. A light receiving unit; and a detection unit that detects position information of the object based on a light reception result of the light receiving unit, wherein the light emitting unit is a distance of the object from a target surface that sets the detection area Is determined to be short, the irradiation light of the first intensity distribution pattern and the irradiation light of the second intensity distribution pattern are emitted, and it is determined that the distance of the object from the target surface is long. If so, the present invention relates to an optical position detection device that emits the irradiation light of the third intensity distribution pattern.

本発明の一態様によれば、対象物の対象面からの距離に応じて照射光の強度分布パターンを切り換えることができるから、例えば対象物が対象面に近い場合には2つの強度分布パターンの照射光を用いて高い検出精度を確保し、一方、対象物が対象面から遠い場合には1つの強度分布パターンの照射光を用いて消費電力を低減することなどが可能になる。その結果、対象物の位置に応じて効率の良い光学式位置検出装置を実現することが可能になる。   According to one aspect of the present invention, the intensity distribution pattern of the irradiation light can be switched according to the distance from the target surface of the target object. For example, when the target object is close to the target surface, It is possible to ensure high detection accuracy using the irradiation light, while reducing the power consumption using the irradiation light of one intensity distribution pattern when the object is far from the target surface. As a result, an efficient optical position detection device can be realized according to the position of the object.

また本発明の一態様では、前記光出射部は、前記対象面からの前記対象物の距離が短いと判断された場合に、第1の期間では前記第1の強度分布パターンの前記照射光を出射し、第2の期間では前記第2の強度分布パターンの前記照射光を出射してもよい。   In the aspect of the invention, the light emitting unit may emit the irradiation light of the first intensity distribution pattern in the first period when it is determined that the distance of the object from the target surface is short. In the second period, the irradiation light of the second intensity distribution pattern may be emitted.

このようにすれば、対象物が対象面に近い場合には、第1の強度分布パターンの照射光と第2の強度分布パターンの照射光とを交互に出射することができるから、高い精度で対象物の位置を検出することが可能になる。   In this way, when the object is close to the target surface, the irradiation light of the first intensity distribution pattern and the irradiation light of the second intensity distribution pattern can be emitted alternately, so that the object has high accuracy. It becomes possible to detect the position of the object.

また本発明の一態様では、前記第3の強度分布パターンは、前記第1の強度分布パターン及び前記第2の強度分布パターンのいずれか一方の強度分布パターンであってもよい。   In the aspect of the invention, the third intensity distribution pattern may be one of the first intensity distribution pattern and the second intensity distribution pattern.

このようにすれば、対象面からの対象物の距離が長いと判断された場合に、第1、第2の強度分布パターンを形成するための2つの光源のいずれか一方を点灯することで、第3の強度分布パターンを形成することができる。その結果、消費電力を低減することなどが可能になる。   In this way, when it is determined that the distance of the target object from the target surface is long, by lighting one of the two light sources for forming the first and second intensity distribution patterns, A third intensity distribution pattern can be formed. As a result, it becomes possible to reduce power consumption.

また本発明の一態様では、前記第1の強度分布パターン及び前記第2の強度分布パターンは、前記検出エリアでの位置に応じて強度が異なる強度分布パターンであってもよい。   In the aspect of the invention, the first intensity distribution pattern and the second intensity distribution pattern may be intensity distribution patterns having different intensities according to positions in the detection area.

このようにすれば、対象物の検出エリアでの位置に応じて強度が異なる2つの強度分布パターンを形成することができるから、対象物の位置検出精度を高めることなどが可能になる。   In this way, two intensity distribution patterns having different intensities depending on the position of the object in the detection area can be formed, so that the position detection accuracy of the object can be increased.

また本発明の一態様では、前記受光部は、第1の受光ユニット及び第2の受光ユニットを有し、前記第1の受光ユニット及び前記第2の受光ユニットは、Z方向に沿って配置されてもよい。   In the aspect of the invention, the light receiving unit includes a first light receiving unit and a second light receiving unit, and the first light receiving unit and the second light receiving unit are disposed along the Z direction. May be.

このようにすれば、第1、第2の受光ユニットのそれぞれに対応する検出エリアをZ方向に沿って設定することができる。   In this way, the detection area corresponding to each of the first and second light receiving units can be set along the Z direction.

また本発明の一態様では、前記第1の受光ユニットの前記対象面からの距離は、前記第2の受光ユニットの前記対象面からの距離よりも短く配置され、前記第1の受光ユニットの前記検出エリアは、前記第2の受光ユニットの前記検出エリアよりも狭く設定されてもよい。   In the aspect of the invention, the distance from the target surface of the first light receiving unit is arranged to be shorter than the distance from the target surface of the second light receiving unit, The detection area may be set narrower than the detection area of the second light receiving unit.

このようにすれば、対象面の近くに配置された受光ユニットの検出エリアを狭く設定することができるから、例えば対象面の近くにある対象物に対して位置検出精度を高めることなどが可能になる。   In this way, since the detection area of the light receiving unit arranged near the target surface can be set narrow, for example, it is possible to increase the position detection accuracy for an object near the target surface. Become.

また本発明の一態様では、前記検出部は、前記第1の受光ユニット及び前記第2の受光ユニットからの受光検出信号を増幅する第1の増幅部及び第2の増幅部を含み、前記第1の増幅部の方が、増幅率が低く設定されていてもよい。   In the aspect of the invention, the detection unit includes a first amplification unit and a second amplification unit that amplify a light reception detection signal from the first light reception unit and the second light reception unit, and The amplification unit 1 may be set to have a lower amplification factor.

このようにすれば、対象面に近い検出エリアからの受光検出信号を低い増幅率で増幅し、対象面から遠い検出エリアからの受光検出信号を高い増幅率で増幅することができるから、対象物の位置に応じて効率の良い位置検出などが可能になる。   In this way, the light reception detection signal from the detection area close to the target surface can be amplified with a low amplification factor, and the light reception detection signal from the detection area far from the target surface can be amplified with a high amplification factor. Efficient position detection can be performed according to the position.

また本発明の一態様では、前記第1の受光ユニット及び前記第2の受光ユニットは、前記X−Y平面に交差する方向の入射光を制限する入射光制限部を有し、前記第1の受光ユニットの前記入射光制限部の方が、前記入射光の制限の度合いが強く設定されてもよい。   In the aspect of the invention, the first light receiving unit and the second light receiving unit may include an incident light restricting unit that restricts incident light in a direction intersecting the XY plane. The incident light restriction unit of the light receiving unit may be set with a higher degree of restriction of the incident light.

このようにすれば、対象面からの距離が短いほど、入射光制限部により入射光の制限の度合いが強く設定されるから、検出エリアを狭く設定することができる。   In this way, as the distance from the target surface is shorter, the degree of restriction of incident light is set stronger by the incident light restriction unit, so that the detection area can be set narrower.

また本発明の一態様では、前記入射光制限部は、スリットであり、前記第1の受光ユニットの前記入射光制限部の方が、前記スリットの幅が狭くてもよい。   In one aspect of the present invention, the incident light limiting unit may be a slit, and the incident light limiting unit of the first light receiving unit may have a narrower width.

このようにすれば、対象面からの距離が短いほど、スリットにより入射光の制限の度合いが強く設定されるから、検出エリアを狭く設定することができる。   In this way, as the distance from the target surface is shorter, the degree of restriction of incident light is set stronger by the slit, so that the detection area can be set narrower.

また本発明の一態様では、前記光出射部は、前記対象物の前記対象面からの距離が長いほど、前記照射光の強度を弱くしてもよい。   In the aspect of the invention, the light emitting unit may weaken the intensity of the irradiation light as the distance from the target surface of the target object is longer.

このようにすれば、対象物の対象面からの距離が長いほど照射光の強度を弱くすることで、位置検出精度を低くしたり、消費電力を低減したりすることができる。その結果、対象物の位置に応じて、検出効率や電力効率の良い位置検出などが可能になる。   In this way, the position detection accuracy can be lowered and the power consumption can be reduced by decreasing the intensity of the irradiation light as the distance from the target surface of the target increases. As a result, position detection with good detection efficiency and power efficiency can be performed according to the position of the object.

本発明の他の態様は、上記いずれかに記載の光学式位置検出装置を含む電子機器及び表示装置に関係する。   Another aspect of the present invention relates to an electronic apparatus and a display device including any one of the optical position detection devices described above.

図1(A)、図1(B)は、本実施形態の光学式位置検出装置等の基本的な構成例。FIG. 1A and FIG. 1B are basic configuration examples of the optical position detection device and the like of this embodiment. 光出射部の詳細な構成例。The detailed structural example of a light-projection part. 図3(A)、図3(B)は、位置検出の手法を説明する図。3A and 3B are diagrams illustrating a position detection method. 光出射部の変形例。The modification of a light-projection part. 受光部の構成例及び検出エリアの設定例。2 shows a configuration example of a light receiving unit and a setting example of a detection area. 図6(A)、図6(B)は、入射光制限部を有する受光ユニットの構成例。6A and 6B are configuration examples of a light receiving unit having an incident light limiting unit. 検出部、駆動回路等の具体的な構成例。A specific configuration example of a detection unit, a drive circuit, and the like. 位置検出動作のタイミングチャートの一例。An example of a timing chart of a position detection operation. 位置検出制御のフローの一例。An example of the flow of position detection control.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are indispensable as means for solving the present invention. Not necessarily.

1.光学式位置検出装置等の基本的な構成例
図1(A)、図1(B)に、本実施形態の光学式位置検出装置及びこれを用いた電子機器や表示装置の基本的な構成例を示す。図1(A)、図1(B)は、本実施形態の光学式位置検出装置を、液晶プロジェクター或いはデジタル・マイクロミラー・デバイスと呼ばれる投射型表示装置(プロジェクター)に適用した場合の例である。図1(A)、図1(B)では、互いに交差する軸をX軸、Y軸、Z軸(広義には第1、第2、第3の座標軸)としている。具体的には、X軸方向を横方向とし、Y軸方向を縦方向とし、Z軸方向を奥行き方向としている。
1. Basic Configuration Example of Optical Position Detection Device, etc. FIG. 1A and FIG. 1B show a basic configuration example of an optical position detection device of this embodiment and an electronic apparatus and a display device using the same. Indicates. FIG. 1A and FIG. 1B are examples in which the optical position detection device of this embodiment is applied to a projection display device (projector) called a liquid crystal projector or a digital micromirror device. . In FIG. 1 (A) and FIG. 1 (B), the intersecting axes are the X axis, Y axis, and Z axis (first, second, and third coordinate axes in a broad sense). Specifically, the X-axis direction is the horizontal direction, the Y-axis direction is the vertical direction, and the Z-axis direction is the depth direction.

本実施形態の光学式位置検出装置は、光出射部EU、受光部RU、検出部50を含む。また、さらに制御部60を含んでもよい。また本実施形態の表示装置(電子機器)は、光学式位置検出装置とスクリーン20(広義には検出エリアを設定する対象面)を含む。さらに表示装置(電子機器)は、画像投射装置10(広義には画像生成装置)を含むことができる。なお、本実施形態の光学式位置検出装置、電子機器及び表示装置は図1(A)、図1(B)の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。   The optical position detection device according to the present embodiment includes a light emitting unit EU, a light receiving unit RU, and a detecting unit 50. Further, the control unit 60 may be included. The display device (electronic device) of the present embodiment includes an optical position detection device and a screen 20 (a target surface for setting a detection area in a broad sense). Furthermore, the display device (electronic device) can include an image projection device 10 (an image generation device in a broad sense). Note that the optical position detection device, the electronic apparatus, and the display device of this embodiment are not limited to the configurations in FIGS. 1A and 1B, and some of the components may be omitted or other configurations may be used. Various modifications such as replacement with elements or addition of other components are possible.

画像投射装置10は、筺体の前面側に設けられた投射レンズからスクリーン20に向けて画像表示光を拡大投射する。具体的には画像投射装置10は、カラー画像の表示光を生成して、投射レンズを介してスクリーン20に向けて出射する。これによりスクリーン20の表示エリアARDにカラー画像が表示されるようになる。   The image projection apparatus 10 enlarges and projects image display light toward a screen 20 from a projection lens provided on the front side of the housing. Specifically, the image projection apparatus 10 generates display light of a color image and emits the light toward the screen 20 through the projection lens. As a result, a color image is displayed in the display area ARD of the screen 20.

本実施形態の光学式位置検出装置は、図1(B)に示すようにスクリーン20の前方側(Z軸方向側)に設定された検出エリアRDETにおいて、ユーザの指やタッチペンなどの対象物を光学的に検出する。このために光学式位置検出装置の光出射部EUは、検出エリアRDETに対象物を検出するための照射光LTを出射する。具体的には、光出射部EUは、検出エリアRDETでの位置に応じて強度分布が異なる照射光LTを出射する。なお検出エリアRDETは、スクリーン20(検出エリアを設定する対象面)のZ方向側(ユーザ側)において、X−Y平面に沿って設定される領域である。   As shown in FIG. 1B, the optical position detection apparatus according to the present embodiment detects an object such as a user's finger or a touch pen in a detection area RDET set on the front side (Z-axis direction side) of the screen 20. Detect optically. For this purpose, the light emitting unit EU of the optical position detection device emits irradiation light LT for detecting an object in the detection area RDET. Specifically, the light emitting unit EU emits irradiation light LT having a different intensity distribution depending on the position in the detection area RDET. The detection area RDET is an area set along the XY plane on the Z direction side (user side) of the screen 20 (target surface for setting the detection area).

光出射部EUは、例えばLED(発光ダイオード)等の発光素子により構成される2つの光源部LS1、LS2(図示せず)を含む。この光源部は例えば赤外光(可視光領域に近い近赤外線)の光源光を放出する。即ち、光源部LS1が発光する光源光は、ユーザの指やタッチペン等の対象物により効率的に反射される波長帯域の光や、外乱光となる環境光にあまり含まれない波長帯域の光であることが望ましい。具体的には、人体の表面での反射率が高い波長帯域の光である850nm付近の波長の赤外光や、環境光にあまり含まれない波長帯域の光である950nm付近の赤外光などである。なお、光出射部EUの具体的な構成については、後述する。   The light emitting unit EU includes two light source units LS1 and LS2 (not shown) configured by light emitting elements such as LEDs (light emitting diodes). This light source unit emits, for example, infrared light (near infrared light close to the visible light region). That is, the light source light emitted from the light source unit LS1 is light in a wavelength band that is efficiently reflected by an object such as a user's finger or a touch pen, or light in a wavelength band that is not included in the ambient light that becomes disturbance light. It is desirable to be. Specifically, infrared light with a wavelength near 850 nm, which is light in a wavelength band with high reflectance on the surface of the human body, infrared light near 950 nm, which is light in a wavelength band that is not so much included in environmental light, etc. It is. A specific configuration of the light emitting unit EU will be described later.

本実施形態の光出射部EUは、対象物OBの対象面(スクリーン)20からの距離に応じて、3つの強度分布パターンの照射光LTを出射する。具体的には、光出射部EUは、検出エリアRDETを設定する対象面20からの対象物OBの距離が短いと判断された場合には、第1の強度分布パターンPID1の照射光LTと第2の強度分布パターンPID2の照射光LTとを出射する。より具体的には、対象面20からの対象物OBの距離が短いと判断された場合には、第1の期間では第1の強度分布パターンPID1の照射光LTを出射し、第2の期間では第2の強度分布パターンPID2の照射光LTとを出射する。すなわち第1、第2の強度分布パターンPID1、PID2の照射光LTを交互に出射する。また対象面20からの対象物OBの距離が長いと判断された場合には、第3の強度分布パターンPID3の照射光LTを出射する。より具体的には、対象面20からの対象物OBの距離が長いと判断された場合には、第1の期間では第3の強度分布パターンPID3の照射光LTを出射し、第2の期間では照射光LTを出射しない。   The light emitting unit EU of the present embodiment emits irradiation light LT of three intensity distribution patterns according to the distance from the target surface (screen) 20 of the object OB. Specifically, if the light emitting unit EU determines that the distance of the object OB from the target surface 20 where the detection area RDET is set is short, the light emitting unit EU and the irradiation light LT of the first intensity distribution pattern PID1 The irradiation light LT of the second intensity distribution pattern PID2 is emitted. More specifically, when it is determined that the distance of the object OB from the target surface 20 is short, the irradiation light LT of the first intensity distribution pattern PID1 is emitted in the first period, and the second period Then, the irradiation light LT of the second intensity distribution pattern PID2 is emitted. That is, the irradiation light LT of the first and second intensity distribution patterns PID1, PID2 is alternately emitted. Further, when it is determined that the distance of the object OB from the target surface 20 is long, the irradiation light LT of the third intensity distribution pattern PID3 is emitted. More specifically, when it is determined that the distance of the object OB from the target surface 20 is long, the irradiation light LT of the third intensity distribution pattern PID3 is emitted in the first period, and the second period Then, the irradiation light LT is not emitted.

第1の強度分布パターンPID1及び第2の強度分布パターンPID2は、検出エリアRDETでの位置に応じて強度が異なる強度分布パターンである。また第3の強度分布パターンPID3は、第1の強度分布パターンPID1及び第2の強度分布パターンPID2のいずれか一方の強度分布パターンであってもよい。なお、強度分布パターンの形成手段については、後述する。   The first intensity distribution pattern PID1 and the second intensity distribution pattern PID2 are intensity distribution patterns having different intensities depending on the position in the detection area RDET. Further, the third intensity distribution pattern PID3 may be either one of the first intensity distribution pattern PID1 and the second intensity distribution pattern PID2. The means for forming the intensity distribution pattern will be described later.

こうすることで、対象面20からの対象物OBの距離が短い場合、すなわち対象物OBが対象面20に近い場合には、2つの異なる強度分布パターンの照射光を用いて、位置検出精度を高くすることができる。逆に、対象物OBが対象面20から遠い場合には、1つの強度分布パターンの照射光を用いることで、位置検出精度は落ちるが、消費電力を低減することができる。   By doing this, when the distance of the object OB from the target surface 20 is short, that is, when the object OB is close to the target surface 20, the position detection accuracy is improved by using irradiation light of two different intensity distribution patterns. Can be high. On the other hand, when the object OB is far from the object surface 20, by using the irradiation light of one intensity distribution pattern, the position detection accuracy is lowered, but the power consumption can be reduced.

また本実施形態の光出射部EUは、対象面20からの距離が長いほど、照射光LTの強度を弱くすることができる。こうすることで、対象面(スクリーン)から遠くにある対象物に対しては、照射光の強度を弱くすることができるから、位置検出精度は落ちるが、消費電力を低減することが可能になる。   Moreover, the light emission part EU of this embodiment can make the intensity | strength of irradiation light LT weak, so that the distance from the target surface 20 is long. By doing so, the intensity of irradiation light can be weakened for an object far from the target surface (screen), so that the position detection accuracy is reduced, but the power consumption can be reduced. .

例えばスクリーン(対象面)20に近い検出エリアでは、スクリーンに表示された画像等のある箇所を指し示したり、或いは手書き文字等により表示装置(電子機器)に情報を入力するなどの操作が行われる。このような素早い手又は指の動きを正確に検出するために、スクリーンに近い検出エリアでは、高い位置検出精度が要求される。一方、スクリーンから離れた検出エリアでは、対象物(例えば人体)の位置の概略等が検出されればよいから、位置検出精度を低くしてもよい。   For example, in a detection area close to the screen (target surface) 20, an operation such as pointing to a certain place such as an image displayed on the screen or inputting information to a display device (electronic device) by handwritten characters or the like is performed. In order to accurately detect such a quick hand or finger movement, high position detection accuracy is required in the detection area close to the screen. On the other hand, in the detection area away from the screen, it is only necessary to detect the outline of the position of the object (for example, the human body), so the position detection accuracy may be lowered.

受光部RUは、検出エリアRDETにおいて対象物OBより反射した反射光LRを受光する。具体的には、受光部RUは、光出射部EUからの照射光LTが対象物OBに反射されることによる反射光LRを受光する。この受光部RUは、例えばフォトダイオードやフォトトランジスターなどの受光素子により実現できる。この受光部RUには検出部50が例えば電気的に接続されている。   The light receiving unit RU receives the reflected light LR reflected from the object OB in the detection area RDET. Specifically, the light receiving unit RU receives the reflected light LR resulting from the irradiation light LT from the light emitting unit EU being reflected by the object OB. The light receiving unit RU can be realized by a light receiving element such as a photodiode or a phototransistor. For example, a detection unit 50 is electrically connected to the light receiving unit RU.

検出部50は、受光部RUでの受光結果に基づいて、対象物OBの位置情報を検出する。この検出部50の機能は、アナログ回路等を有する集積回路装置や、マイクロコンピューター上で動作するソフトウェア(プログラム)などにより実現できる。例えば検出部50は、受光部RUの受光素子が対象物OBからの反射光LRを受光することで発生した検出電流を、検出電圧に変換し、受光結果である検出電圧に基づいて、対象物OBが位置する方向等を検出する。具体的には検出部50は、受光部RUでの受光結果(受光信号)に基づいて、対象物OBまでの距離(光出射部EUの配置位置からの距離)を検出する。そして検出された距離と、検出された対象物OBの方向(存在方向)とに基づいて、対象物の位置を検出する。より具体的には、検出エリアRDETのX−Y平面でのX、Y座標を検出する。   The detection unit 50 detects the position information of the object OB based on the light reception result at the light receiving unit RU. The function of the detection unit 50 can be realized by an integrated circuit device having an analog circuit or the like, or software (program) operating on a microcomputer. For example, the detection unit 50 converts the detection current generated when the light receiving element of the light receiving unit RU receives the reflected light LR from the object OB into a detection voltage, and based on the detection voltage that is the light reception result, The direction in which the OB is located is detected. Specifically, the detection unit 50 detects the distance to the object OB (the distance from the arrangement position of the light emitting unit EU) based on the light reception result (light reception signal) at the light receiving unit RU. Based on the detected distance and the detected direction (existing direction) of the object OB, the position of the object is detected. More specifically, the X and Y coordinates on the XY plane of the detection area RDET are detected.

制御部60は、光学式位置検出装置の各種の制御処理を行う。具体的には光出射部EUが有する光源部の発光制御などを行う。この制御部60は、光出射部EU、検出部50に電気的に接続されている。制御部60の機能は、集積回路装置やマイクロコンピューター上で動作するソフトウェアなどにより実現できる。例えば制御部60は、対象物OBの対象面20からの距離に応じて、照射光の強度分布パターンを切り換える制御や照射光の強度を変化させる制御を行う。また例えば制御部60は、光出射部EUが第1、第2の光源部を含む場合に、これらの第1、第2の光源部を交互に発光させる制御を行う。   The control unit 60 performs various control processes of the optical position detection device. Specifically, light emission control of the light source unit included in the light emitting unit EU is performed. The control unit 60 is electrically connected to the light emitting unit EU and the detection unit 50. The function of the control unit 60 can be realized by software operating on an integrated circuit device or a microcomputer. For example, the control unit 60 performs control for switching the intensity distribution pattern of the irradiation light and control for changing the intensity of the irradiation light according to the distance of the object OB from the target surface 20. Further, for example, when the light emitting unit EU includes the first and second light source units, the control unit 60 performs control to alternately emit light from the first and second light source units.

以上説明したように、本実施形態の光学式位置検出装置によれば、対象物のスクリーン等(対象面)からの距離に応じて、照射光の強度分布パターンを切り換えることができる。すなわち対象物がスクリーン等に近い場合には、2つの異なる強度分布パターン(第1、第2の強度分布パターン)の照射光を用いて位置検出精度を高くし、逆に対象物がスクリーン等から遠い場合には、1つの強度分布パターン(第3の強度分布パターン)の照射光を用いることで、位置検出精度は落ちるが、消費電力を低減することができる。その結果、必要とされる位置検出精度を維持しながら、低消費電力の光学式位置検出装置を実現することが可能になる。   As described above, according to the optical position detection device of the present embodiment, the intensity distribution pattern of the irradiation light can be switched according to the distance of the target object from the screen or the like (target surface). That is, when the object is close to a screen or the like, the position detection accuracy is increased by using irradiation light of two different intensity distribution patterns (first and second intensity distribution patterns), and conversely, the object is removed from the screen or the like. In the case of being far away, by using irradiation light of one intensity distribution pattern (third intensity distribution pattern), the position detection accuracy is lowered, but the power consumption can be reduced. As a result, it is possible to realize an optical position detection device with low power consumption while maintaining the required position detection accuracy.

なお本実施形態の光学式位置検出装置は、図1(A)、図1(B)に示す投射型表示装置には限定されず、各種の電子機器に搭載される様々な表示装置に適用できる。また本実施形態の光学式位置検出装置を適用できる電子機器としては、携帯電話、パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、券売機、或いは銀行の端末などの様々な機器を想定できる。この電子機器は、例えば画像を表示する表示部(表示装置)や、情報を入力するための入力部や、入力された情報等に基づいて各種の処理を行う処理部などを含むことができる。   The optical position detection device of the present embodiment is not limited to the projection display device shown in FIGS. 1A and 1B, and can be applied to various display devices mounted on various electronic devices. . In addition, as an electronic device to which the optical position detection device of this embodiment can be applied, various devices such as a mobile phone, a personal computer, a car navigation device, a ticket vending machine, or a bank terminal can be assumed. The electronic device can include, for example, a display unit (display device) that displays an image, an input unit for inputting information, a processing unit that performs various processes based on input information and the like.

2.光出射部
図2に、本実施形態の光学式位置検出装置に含まれる光出射部EUの詳細な構成例を示す。図2の構成例の光出射部EUは、光源部LS1、LS2と、ライトガイドLGと、照射方向設定部LEを含む。また反射シートRSを含む。そして照射方向設定部LEは光学シートPS及びルーバーフィルムLFを含む。なお、本実施形態の光出射部EUは、図2の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
2. Light Emitting Unit FIG. 2 shows a detailed configuration example of the light emitting unit EU included in the optical position detection device of the present embodiment. The light emitting unit EU in the configuration example of FIG. 2 includes light source units LS1 and LS2, a light guide LG, and an irradiation direction setting unit LE. Moreover, the reflective sheet RS is included. The irradiation direction setting unit LE includes the optical sheet PS and the louver film LF. Note that the light emitting unit EU of the present embodiment is not limited to the configuration of FIG. 2, and various components such as omitting some of the components, replacing them with other components, and adding other components. Can be implemented.

光源部LS1、LS2は、光源光を出射するものであり、LED(発光ダイオード)等の発光素子を有する。この光源部LS1、LS2は例えば赤外光(可視光領域に近い近赤外線)の光源光を放出する。即ち、光源部LS1、LS2が発光する光源光は、ユーザの指やタッチペン等の対象物により効率的に反射される波長帯域の光や、外乱光となる環境光にあまり含まれない波長帯域の光であることが望ましい。具体的には、人体の表面での反射率が高い波長帯域の光である850nm付近の波長の赤外光や、環境光にあまり含まれない波長帯域の光である950nm付近の赤外光などである。   The light source units LS1 and LS2 emit light source light and have light emitting elements such as LEDs (light emitting diodes). The light source units LS1 and LS2 emit, for example, infrared light (near infrared light close to the visible light region). That is, the light source light emitted by the light source units LS1 and LS2 has a wavelength band that is not so much included in light in a wavelength band that is efficiently reflected by an object such as a user's finger or a touch pen or ambient light that becomes disturbance light. It is desirable to be light. Specifically, infrared light with a wavelength near 850 nm, which is light in a wavelength band with high reflectance on the surface of the human body, infrared light near 950 nm, which is light in a wavelength band that is not so much included in environmental light, etc. It is.

光源部LS1は、図2のF1に示すようライトガイドLGの一端側に設けられる。また第2の光源部LS2は、F2に示すようにライトガイドLGの他端側に設けられる。そして光源部LS1が、ライトガイドLGの一端側(F1)の光入射面に対して光源光を出射することで、照射光LT1を出射し、第1の強度分布パターンPID1の照射光を対象物の検出エリアに形成(設定)する。一方、光源部LS2が、ライトガイドLGの他端側(F2)の光入射面に対して第2の光源光を出射することで、第2の照射光LT2を出射し、第1の強度分布パターンPID1とは強度分布が異なる第2の強度分布パターンPID2の照射光を検出エリアに形成する。このように光出射部EUは、検出エリアRDETでの位置に応じて強度分布パターンが異なる照射光を出射することができる。   The light source unit LS1 is provided on one end side of the light guide LG as indicated by F1 in FIG. The second light source unit LS2 is provided on the other end side of the light guide LG as indicated by F2. The light source unit LS1 emits the light source light to the light incident surface on one end side (F1) of the light guide LG, thereby emitting the irradiation light LT1, and the irradiation light of the first intensity distribution pattern PID1 as the object. Formed (set) in the detection area. On the other hand, the light source section LS2 emits the second light source light to the light incident surface on the other end side (F2) of the light guide LG, thereby emitting the second irradiation light LT2, and the first intensity distribution. Irradiation light of a second intensity distribution pattern PID2 having an intensity distribution different from that of the pattern PID1 is formed in the detection area. As described above, the light emitting unit EU can emit irradiation light having different intensity distribution patterns depending on the position in the detection area RDET.

ライトガイドLG(導光部材)は、光源部LS1、LS2が発光した光源光を導光するものである。例えばライトガイドLGは、光源部LS1、LS2からの光源光を曲線状の導光経路に沿って導光し、その形状は曲線形状になっている。具体的には図2ではライガイドLGは円弧形状になっている。なお図2ではライトガイドLGはその中心角が180度の円弧形状になっているが、中心角が180度よりも小さい円弧形状であってもよい。ライトガイドLGは、例えばアクリル樹脂やポリカーボネートなどの透明な樹脂部材等により形成される。   The light guide LG (light guide member) guides the light source light emitted from the light source units LS1 and LS2. For example, the light guide LG guides the light source light from the light source units LS1 and LS2 along a curved light guide path, and the shape thereof is a curved shape. Specifically, in FIG. 2, the lie guide LG has an arc shape. In FIG. 2, the light guide LG has an arc shape with a center angle of 180 degrees, but may have an arc shape with a center angle smaller than 180 degrees. The light guide LG is formed of, for example, a transparent resin member such as acrylic resin or polycarbonate.

ライトガイドLGの外周側及び内周側の少なくとも一方には、ライトガイドLGからの光源光の出光効率を調整するための加工が施されている。加工手法としては、例えば反射ドットを印刷するシルク印刷方式や、スタンパーやインジェクションで凹凸を付ける成型方式や、溝加工方式などの種々の手法を採用できる。   At least one of the outer peripheral side and the inner peripheral side of the light guide LG is processed to adjust the light output efficiency of the light source light from the light guide LG. As a processing method, for example, various methods such as a silk printing method for printing reflective dots, a molding method for forming irregularities with a stamper or injection, and a groove processing method can be adopted.

プリズムシートPSとルーバーフィルムLFにより実現される照射方向設定部LE(照射光出射部)は、ライトガイドLGの外周側に設けられ、ライトガイドLGの外周側(外周面)から出射される光源光を受ける。そして曲線形状(円弧形状)のライトガイドLGの内周側から外周側へと向かう方向に照射方向が設定された照射光LT1、LT2を出射する。即ち、ライトガイドLGの外周側から出射される光源光の方向を、ライトガイドLGの例えば法線方向(半径方向)に沿った照射方向に設定(規制)する。これにより、ライトガイドLGの内周側から外周側に向かう方向に、照射光LT1、LT2が放射状に出射されるようになる。   The irradiation direction setting unit LE (irradiation light emitting unit) realized by the prism sheet PS and the louver film LF is provided on the outer peripheral side of the light guide LG, and is emitted from the outer peripheral side (outer peripheral surface) of the light guide LG. Receive. And the irradiation light LT1 and LT2 by which the irradiation direction was set to the direction which goes to an outer peripheral side from the inner peripheral side of the light guide LG of curved shape (arc shape) are radiate | emitted. That is, the direction of the light source light emitted from the outer peripheral side of the light guide LG is set (restricted) to an irradiation direction along, for example, the normal direction (radial direction) of the light guide LG. Thereby, irradiation light LT1 and LT2 come to radiate | emit radially in the direction which goes to the outer peripheral side from the inner peripheral side of the light guide LG.

このような照射光LT1、LT2の照射方向の設定は、照射方向設定部LEのプリズムシートPSやルーバーフィルムLFなどにより実現される。例えばプリズムシートPSは、ライトガイドLGの外周側から低視角で出射される光源光の方向を、法線方向側に立ち上げて、出光特性のピークが法線方向になるように設定する。またルーバーフィルムLFは、法線方向以外の方向の光(低視角光)を遮光(カット)する。   Such setting of the irradiation direction of the irradiation light LT1, LT2 is realized by the prism sheet PS, the louver film LF, or the like of the irradiation direction setting unit LE. For example, the prism sheet PS sets the direction of the light source light emitted at a low viewing angle from the outer peripheral side of the light guide LG to the normal direction side so that the peak of the light emission characteristic is in the normal direction. The louver film LF blocks (cuts) light in a direction other than the normal direction (low viewing angle light).

このように本実施形態の光出射部EUによれば、ライトガイドLGの両端に光源部LS1、LS2を設け、これらの光源部LS1、LS2を交互に点灯させることで、2つの照射光強度分布を形成することができる。すなわちライトガイドLGの一端側の強度が高くなる第1の強度分布パターンPID1と、ライトガイドLGの他端側の強度が高くなる第2の強度分布パターンPID2を交互に形成することができる。   As described above, according to the light emitting unit EU of the present embodiment, the light source portions LS1 and LS2 are provided at both ends of the light guide LG, and these light source portions LS1 and LS2 are alternately turned on to thereby generate two irradiation light intensity distributions. Can be formed. That is, the first intensity distribution pattern PID1 in which the intensity on one end side of the light guide LG is increased and the second intensity distribution pattern PID2 in which the intensity on the other end side of the light guide LG is increased can be alternately formed.

このような第1、第2の強度分布パターンPID1、PID2を形成し、これらの強度分布の照射光による対象物の反射光を受光することで、環境光などの外乱光の影響を最小限に抑えた、より精度の高い対象物の検出が可能になる。即ち、外乱光に含まれる赤外成分を相殺することが可能になり、この赤外成分が対象物の検出に及ぼす悪影響を最小限に抑えることが可能になる。   By forming such first and second intensity distribution patterns PID1 and PID2 and receiving the reflected light of the object by the irradiation light of these intensity distributions, the influence of disturbance light such as ambient light is minimized. It is possible to detect a suppressed object with higher accuracy. That is, it is possible to cancel out the infrared component included in the disturbance light, and it is possible to minimize the adverse effect of the infrared component on the detection of the object.

また第1、第2の強度分布パターンPID1、PID2の照射光を交互に形成する代わりに、第3の強度分布パターンPID3の照射光を形成して位置検出を行うこともできる。第3の強度分布パターンPID3は、第1の強度分布パターンPID1及び第2の強度分布パターンPID2のいずれか一方の強度分布パターンであってもよい。第3の強度分布パターンPID3の照射光を用いる場合は、位置検出精度は低くなるが、2つの光源部LS1、LS2のうちどちらか一方を発光(点灯)すればよいから、消費電力を低減することができる。   Further, instead of alternately forming the irradiation light of the first and second intensity distribution patterns PID1, PID2, the position detection can be performed by forming the irradiation light of the third intensity distribution pattern PID3. The third intensity distribution pattern PID3 may be one of the first intensity distribution pattern PID1 and the second intensity distribution pattern PID2. When the irradiation light of the third intensity distribution pattern PID3 is used, the position detection accuracy is lowered, but one of the two light source units LS1 and LS2 only needs to emit light (light on), thereby reducing power consumption. be able to.

3.位置検出手法
図3(A)、図3(B)は、本実施形態の光学式位置検出装置による位置検出の手法を説明する図である。
3. Position Detection Method FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating a position detection method by the optical position detection device of the present embodiment.

図3(A)のE1は、図2の第1の強度分布パターンPID1において、照射光LT1の照射方向の角度と、その角度での照射光LT1の強度との関係を示す図である。図3(A)のE1では、照射方向が図3(B)のDD1の方向(左方向)である場合に強度が最も高くなる。一方、DD3の方向(右方向)である場合に強度が最も低くなり、DD2の方向ではその中間の強度になる。具体的には方向DD1から方向DD3への角度変化に対して照射光の強度は単調減少しており、例えばリニア(直線的)に変化している。なお図3(B)では、ライトガイドLGの円弧形状の中心位置が、光出射部EUの配置位置PEになっている。   E1 in FIG. 3A is a diagram showing the relationship between the angle of the irradiation direction of the irradiation light LT1 and the intensity of the irradiation light LT1 at that angle in the first intensity distribution pattern PID1 of FIG. At E1 in FIG. 3A, the intensity is highest when the irradiation direction is the direction DD1 in FIG. 3B (left direction). On the other hand, the intensity is lowest when the direction is DD3 (right direction), and the intensity is intermediate in the direction DD2. Specifically, the intensity of the irradiation light monotonously decreases with respect to the angle change from the direction DD1 to the direction DD3, for example, changes linearly (linearly). In FIG. 3B, the arc-shaped center position of the light guide LG is the arrangement position PE of the light emitting unit EU.

また図3(A)のE2は、図2の第2の強度分布パターンPID2において、照射光LT2の照射方向の角度と、その角度での照射光LT2の強度との関係を示す図である。図3(A)のE2では、照射方向が図3(B)のDD3の方向である場合に強度が最も高くなる。一方、DD1の方向である場合に強度が最も低くなり、DD2の方向ではその中間の強度になる。具体的には方向DD3から方向DD1への角度変化に対して照射光の強度は単調減少しており、例えばリニアに変化している。なお図3(A)では照射方向の角度と強度の関係はリニアな関係になっているが、本実施形態はこれに限定されず、例えば双曲線の関係等であってもよい。   Further, E2 in FIG. 3A is a diagram showing the relationship between the angle of the irradiation direction of the irradiation light LT2 and the intensity of the irradiation light LT2 at that angle in the second intensity distribution pattern PID2 of FIG. At E2 in FIG. 3A, the intensity is highest when the irradiation direction is the direction of DD3 in FIG. On the other hand, the intensity is the lowest in the direction of DD1, and the intermediate intensity in the direction of DD2. Specifically, the intensity of irradiation light monotonously decreases with respect to an angle change from the direction DD3 to the direction DD1, and changes linearly, for example. In FIG. 3A, the relationship between the angle in the irradiation direction and the intensity is linear, but the present embodiment is not limited to this, and may be a hyperbolic relationship, for example.

そして図3(B)に示すように、角度θの方向DDBに対象物OBが存在したとする。すると、光源部LS1が発光することで第1の強度分布パターンPID1を形成した場合(E1の場合)には、図3(A)に示すように、DDB(角度θ)の方向に存在する対象物OBの位置での強度はINTaになる。一方、光源部LS2が発光することで第2の強度分布パターンPID2を形成した場合(E2の場合)には、DDBの方向に存在する対象物OBの位置での強度はINTbになる。   Then, as shown in FIG. 3B, it is assumed that the object OB exists in the direction DDB of the angle θ. Then, when the first intensity distribution pattern PID1 is formed by light emission from the light source unit LS1 (in the case of E1), as shown in FIG. 3A, the target existing in the direction of DDB (angle θ) The intensity at the position of the object OB is INTa. On the other hand, when the second intensity distribution pattern PID2 is formed by light emission from the light source unit LS2 (in the case of E2), the intensity at the position of the object OB existing in the direction of DDB is INTb.

従って、これらの強度INTa、INTbの関係を求めることで、対象物OBの位置する方向DDB(角度θ)を特定できる。さらに例えば後述する図4に示すように、光出射部EUとして2個の照射ユニットEU1、EU2を設け、EU1、EU2の各照射ユニットに対する対象物OBの方向DDB1(θ1)、DDB2(θ2)を求めれば、これらの方向DDB1、DDB2と照射ユニットEU1、EU2間の距離DSとにより、対象物OBの位置を特定できる。   Therefore, the direction DDB (angle θ) in which the object OB is located can be specified by obtaining the relationship between the intensities INTa and INTb. Further, for example, as shown in FIG. 4 to be described later, two irradiation units EU1 and EU2 are provided as the light emitting unit EU, and the directions DDB1 (θ1) and DDB2 (θ2) of the object OB with respect to the irradiation units of EU1 and EU2 are set. If it calculates | requires, the position of target object OB can be pinpointed by these directions DDB1 and DDB2 and distance DS between irradiation units EU1 and EU2.

このような強度INTa、INTbの関係を求めるために、本実施形態では、受光部RUが、第1の強度分布パターンPID1を形成した際の対象物OBの反射光(第1の反射光)を受光する。この時の反射光の検出受光量をGaとした場合に、このGaが強度INTaに対応するようになる。また受光部RUが、第2の強度分布パターンPID2を形成した際の対象物OBの反射光(第2の反射光)を受光する。この時の反射光の検出受光量をGbとした場合に、このGbが強度INTbに対応するようになる。従って、検出受光量GaとGbの関係が求まれば、強度INTa、INTbの関係が求まり、対象物OBの位置する方向DDBを求めることができる。   In order to obtain such a relationship between the intensity INTa and INTb, in the present embodiment, the light receiving unit RU uses the reflected light (first reflected light) of the object OB when the first intensity distribution pattern PID1 is formed. Receive light. If the detected light reception amount of the reflected light at this time is Ga, this Ga corresponds to the intensity INTa. The light receiving unit RU receives the reflected light (second reflected light) of the object OB when the second intensity distribution pattern PID2 is formed. When the detected light reception amount of the reflected light at this time is Gb, this Gb corresponds to the intensity INTb. Therefore, if the relationship between the detected light reception amounts Ga and Gb is obtained, the relationship between the intensity INTa and INTb can be obtained, and the direction DDB in which the object OB is located can be obtained.

例えば光源部LS1の制御量(例えば電流量)、変換係数、放出光量を、各々、Ia、k、Eaとする。また光源部LS2の制御量(電流量)、変換係数、放出光量を、各々、Ib、k、Ebとする。すると下式(1)、(2)が成立する。   For example, the control amount (for example, current amount), the conversion coefficient, and the emitted light amount of the light source unit LS1 are Ia, k, and Ea, respectively. In addition, the control amount (current amount), the conversion coefficient, and the amount of emitted light of the light source unit LS2 are Ib, k, and Eb, respectively. Then, the following expressions (1) and (2) are established.

Ea=k・Ia (1)
Eb=k・Ib (2)
また光源部LS1からの光源光(第1の光源光)の減衰係数をfaとし、この光源光に対応する反射光(第1の反射光)の検出受光量をGaとする。また光源部LS2からの光源光(第2の光源光)の減衰係数をfbとし、この光源光に対応する反射光(第2の反射光)の検出受光量をGbとする。すると下式(3)、(4)が成立する。
Ea = k · Ia (1)
Eb = k · Ib (2)
Further, let fa be the attenuation coefficient of the light source light (first light source light) from the light source unit LS1, and let Ga be the detected received light amount of the reflected light (first reflected light) corresponding to this light source light. Further, the attenuation coefficient of the light source light (second light source light) from the light source unit LS2 is fb, and the detected light reception amount of the reflected light (second reflected light) corresponding to the light source light is Gb. Then, the following expressions (3) and (4) are established.

Ga=fa・Ea=fa・k・Ia (3)
Gb=fb・Eb=fb・k・Ib (4)
従って、検出受光量Ga、Gbの比は下式(5)のように表せる。
Ga = fa · Ea = fa · k · Ia (3)
Gb = fb · Eb = fb · k · Ib (4)
Therefore, the ratio of the detected light reception amounts Ga and Gb can be expressed as the following equation (5).

Ga/Gb=(fa/fb)・(Ia/Ib) (5)
ここでGa/Gbは、受光部RUでの受光結果から特定することができ、Ia/Ibは、制御部60による光出射部EUの制御量から特定することができる。そして図3(A)の強度INTa、INTbと減衰係数fa、fbとは一意の関係にある。例えば減衰係数fa、fbが小さな値となり、減衰量が大きい場合は、強度INTa、INTbが小さいことを意味する。一方、減衰係数fa、fbが大きな値となり、減衰量が小さい場合は、強度INTa、INTbが大きいことを意味する。従って、上式(5)から減衰率の比fa/fbを求めることで、対象物の方向、位置等を求めることが可能になる。
Ga / Gb = (fa / fb). (Ia / Ib) (5)
Here, Ga / Gb can be specified from the light reception result in the light receiving unit RU, and Ia / Ib can be specified from the control amount of the light emitting unit EU by the control unit 60. Intensities INTa and INTb and attenuation coefficients fa and fb in FIG. 3A are in a unique relationship. For example, when the attenuation coefficients fa and fb are small values and the attenuation is large, it means that the strengths INTa and INTb are small. On the other hand, when the attenuation coefficients fa and fb are large and the attenuation is small, it means that the strengths INTa and INTb are large. Therefore, the direction, position, etc. of the object can be obtained by obtaining the attenuation factor ratio fa / fb from the above equation (5).

より具体的には、一方の制御量IaをImに固定し、検出受光量の比Ga/Gbが1になるように、他方の制御量Ibを制御する。例えば光源部LS1、LS2を逆相で交互に点灯させる制御を行い、検出受光量の波形を解析し、検出波形が観測されなくなるように(Ga/Gb=1になるように)、他方の制御量Ibを制御する。そして、この時の他方の制御量Ib=Im・(fa/fb)から、減衰係数の比fa/fbを求めて、対象物の方向、位置等を求める。   More specifically, one control amount Ia is fixed to Im, and the other control amount Ib is controlled so that the detected light reception amount ratio Ga / Gb becomes 1. For example, the light source units LS1 and LS2 are controlled to turn on alternately in reverse phase, the detected received light amount waveform is analyzed, and the other control is performed so that the detected waveform is not observed (Ga / Gb = 1). The amount Ib is controlled. Then, from the other control amount Ib = Im · (fa / fb) at this time, the ratio fa / fb of the attenuation coefficient is obtained, and the direction, position, etc. of the object are obtained.

また下式(6)、(7)のように、Ga/Gb=1になると共に制御量IaとIbの和が一定になるように制御してもよい。   Further, as in the following formulas (6) and (7), control may be performed so that Ga / Gb = 1 and the sum of the control amounts Ia and Ib is constant.

Ga/Gb=1 (6)
Im=Ia+Ib (7)
上式(6)、(7)を上式(5)に代入すると下式(8)が成立する。
Ga / Gb = 1 (6)
Im = Ia + Ib (7)
Substituting the above equations (6) and (7) into the above equation (5), the following equation (8) is established.

Ga/Gb=1=(fa/fb)・(Ia/Ib)
=(fa/fb)・{(Im−Ib)/Ib} (8)
上式(8)より、Ibは下式(9)のように表される。
Ga / Gb = 1 = (fa / fb) · (Ia / Ib)
= (Fa / fb) · {(Im−Ib) / Ib} (8)
From the above equation (8), Ib is expressed as the following equation (9).

Ib={fa/(fa+fb)}・Im (9)
ここでα=fa/(fa+fb)とおくと、上式(9)は下式(10)のように表され、減衰係数の比fa/fbは、αを用いて下式(11)のように表される。
Ib = {fa / (fa + fb)} · Im (9)
Here, if α = fa / (fa + fb), the above equation (9) is expressed as the following equation (10), and the attenuation coefficient ratio fa / fb is expressed by the following equation (11) using α. It is expressed in

Ib=α・Im (10)
fa/fb=α/(1−α) (11)
従って、Ga/Gb=1になると共にIaとIbの和が一定値Imになるように制御すれば、そのときのIb、Imから下式(10)によりαを求め、求められたαを上式(11)に代入することで、減衰係数の比fa/fbを求めることができる。これにより、対象物の方向、位置等を求めることが可能になる。そしてGa/Gb=1になると共にIaとIbの和が一定になるように制御することで、外乱光の影響等を相殺することが可能になり、検出精度の向上を図れる。
Ib = α · Im (10)
fa / fb = α / (1-α) (11)
Therefore, if Ga / Gb = 1 and control is performed so that the sum of Ia and Ib becomes a constant value Im, α is obtained from Ib and Im at that time by the following equation (10), and the obtained α is increased. By substituting into Equation (11), the ratio fa / fb of the attenuation coefficient can be obtained. This makes it possible to obtain the direction, position, etc. of the object. Further, by controlling so that Ga / Gb = 1 and the sum of Ia and Ib becomes constant, it becomes possible to cancel the influence of disturbance light and the like, and the detection accuracy can be improved.

図4に、本実施形態の光出射部EUの変形例を示す。図4では、光出射部EUとして第1、第2の照射ユニットEU1、EU2が設けられる。これらの第1、第2の照射ユニットEU1、EU2は、対象物OBの検出エリアRDETの面に沿った方向において所与の距離DSだけ離れて配置される。即ち図1(A)、図1(B)のX軸方向に沿って距離DSだけ離れて配置される。   FIG. 4 shows a modification of the light emitting unit EU of the present embodiment. In FIG. 4, first and second irradiation units EU <b> 1 and EU <b> 2 are provided as the light emitting unit EU. These first and second irradiation units EU1 and EU2 are arranged apart by a given distance DS in the direction along the surface of the detection area RDET of the object OB. That is, they are arranged apart from each other by a distance DS along the X-axis direction of FIGS. 1 (A) and 1 (B).

第1の照射ユニットEU1は、照射方向に応じて強度が異なる第1の照射光を放射状に出射する。第2の照射ユニットEU2は、照射方向に応じて強度が異なる第2の照射光を放射状に出射する。受光部RUは、第1の照射ユニットEU1からの第1の照射光が対象物OBに反射されることによる第1の反射光と、第2の照射ユニットEU2からの第2の照射光が対象物OBに反射されることによる第2の反射光を受光する。そして検出部50は、受光部RUでの受光結果に基づいて、対象物OBの位置POBを検出する。   The first irradiation unit EU1 emits first irradiation light having different intensities according to the irradiation direction radially. The second irradiation unit EU2 emits second irradiation light having different intensities according to the irradiation direction radially. The light receiving unit RU targets the first reflected light by reflecting the first irradiation light from the first irradiation unit EU1 on the object OB and the second irradiation light from the second irradiation unit EU2. Second reflected light is received by being reflected by the object OB. And the detection part 50 detects the position POB of the target object OB based on the light reception result in the light-receiving part RU.

具体的には検出部50は、第1の反射光の受光結果に基づいて、第1の照射ユニットEU1に対する対象物OBの方向を第1の方向DDB1(角度θ1)として検出する。また第2の反射光の受光結果に基づいて、第2の照射ユニットEU2に対する対象物OBの方向を第2の方向DDB2(角度θ2)として検出する。そして検出された第1の方向DDB1(θ1)及び第2の方向DDB2(θ2)と、第1、第2の照射ユニットEU1、EU2の間の距離DSとに基づいて、対象物OBの位置POBを求める。   Specifically, the detection unit 50 detects the direction of the object OB relative to the first irradiation unit EU1 as the first direction DDB1 (angle θ1) based on the reception result of the first reflected light. Further, based on the reception result of the second reflected light, the direction of the object OB relative to the second irradiation unit EU2 is detected as the second direction DDB2 (angle θ2). Then, based on the detected first direction DDB1 (θ1) and second direction DDB2 (θ2) and the distance DS between the first and second irradiation units EU1 and EU2, the position POB of the object OB. Ask for.

4.受光部及び検出エリア
図5に本実施形態の光学式位置検出装置の受光部RUの構成例及び検出エリアRDETの設定例を示す。本実施形態の光学式位置検出装置の受光部RUは、第1、第2の受光ユニットPD1、PD2を含む。なお、本実施形態の受光部RUは、図5の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。例えば、図5の構成では第1、第2の受光ユニットPD1、PD2を示してあるが、3つ以上の受光ユニットを含む構成としてもよい。
4). Light Receiving Unit and Detection Area FIG. 5 shows a configuration example of the light receiving unit RU and a setting example of the detection area RDET of the optical position detection device of the present embodiment. The light receiving unit RU of the optical position detection device of the present embodiment includes first and second light receiving units PD1 and PD2. Note that the light receiving unit RU of the present embodiment is not limited to the configuration of FIG. 5, and various components such as omitting some of the components, replacing them with other components, and adding other components. Variations are possible. For example, although the first and second light receiving units PD1 and PD2 are shown in the configuration of FIG. 5, the configuration may include three or more light receiving units.

第1、第2の受光ユニットPD1、PD2は、Z方向に沿って配置され、例えばフォトダイオードやフォトトランジスターなどの受光素子により実現できる。例えば図5に示すように、第1の受光ユニットPD1の対象面20からの距離は、第2の受光ユニットPD2の対象面20からの距離よりも短く配置される。そして第1、第2の受光ユニットPD1、PD2に対応して、第1、第2の検出エリアRDET1、RDET2が設定される。   The first and second light receiving units PD1 and PD2 are arranged along the Z direction, and can be realized by a light receiving element such as a photodiode or a phototransistor, for example. For example, as shown in FIG. 5, the distance from the target surface 20 of the first light receiving unit PD1 is arranged to be shorter than the distance from the target surface 20 of the second light receiving unit PD2. Then, first and second detection areas RDET1 and RDET2 are set corresponding to the first and second light receiving units PD1 and PD2.

具体的には、例えば図5のA1に示すように、対象物OBが第1の検出エリアRDET1に存在する場合には、光出射部EUからの照射光LTが対象物OBにより反射され、その反射光LRを第1の受光ユニットPD1が受光する。また図5のA2に示すように、対象物OBが第2の検出エリアRDET2に存在する場合には、第2の受光ユニットPD2が対象物OBからの反射光LRを受光する。   Specifically, for example, as shown in A1 of FIG. 5, when the object OB exists in the first detection area RDET1, the irradiation light LT from the light emitting unit EU is reflected by the object OB, The first light receiving unit PD1 receives the reflected light LR. As shown in A2 of FIG. 5, when the object OB exists in the second detection area RDET2, the second light receiving unit PD2 receives the reflected light LR from the object OB.

このようにすることで、対象物OBが第1、第2の検出エリアRDET1、RDET2のうちのどちらの検出エリアに存在するかを判断することができる。具体的には、第1の受光ユニットPD1が反射光LRを受光した場合には、対象物OBは第1の検出エリアRDET1に存在すると判断し、第2の受光ユニットPD2が反射光LRを受光した場合には、対象物OBは第2の検出エリアRDET2に存在すると判断することができる。そして対象物OBがRDET1に存在すると判断した場合には、光出射部EUは、第1の強度分布パターンPID1の照射光と第2の強度分布パターンPID2の照射光とを出射する。また対象物OBがRDET2に存在すると判断した場合には、光出射部EUは、第3の強度分布パターンPID3の照射光を出射する。   By doing so, it is possible to determine in which of the detection areas RDET1 and RDET2 the object OB is present. Specifically, when the first light receiving unit PD1 receives the reflected light LR, it is determined that the object OB exists in the first detection area RDET1, and the second light receiving unit PD2 receives the reflected light LR. In this case, it can be determined that the object OB exists in the second detection area RDET2. If it is determined that the object OB exists in RDET1, the light emitting unit EU emits the irradiation light of the first intensity distribution pattern PID1 and the irradiation light of the second intensity distribution pattern PID2. When it is determined that the object OB exists in RDET2, the light emitting unit EU emits irradiation light of the third intensity distribution pattern PID3.

第1の受光ユニットPD1の検出エリアRDET1は、第2の受光ユニットPD2の検出エリアRDET2よりも狭く設定される。具体的には、例えば図5に示すように、対象面(スクリーン)20上のある点PAからZ方向に沿って、各検出エリアの広がり(Z方向の広がり)を定義することができる。すなわち、第1の検出エリアRDET1は、Z方向に長さZAの奥行き(広がり)を有する領域であり、第2の検出エリアRDET2は、Z方向に長さZBの奥行き(広がり)を有する領域である。このように定義した場合に、ZA<ZBであるように検出エリアRDET1、RDET2が設定される。   The detection area RDET1 of the first light receiving unit PD1 is set narrower than the detection area RDET2 of the second light receiving unit PD2. Specifically, for example, as shown in FIG. 5, the spread of each detection area (spread in the Z direction) can be defined from a certain point PA on the target surface (screen) 20 along the Z direction. That is, the first detection area RDET1 is a region having a depth (expansion) of length ZA in the Z direction, and the second detection area RDET2 is a region having a depth (expansion) of length ZB in the Z direction. is there. When defined in this way, the detection areas RDET1 and RDET2 are set so that ZA <ZB.

第1、第2の受光ユニットPD1、PD2は、X−Y平面に交差する方向の入射光を制限する入射光制限部LMTを有し、第1の受光ユニットPD1の入射光制限部の方が、入射光の制限の度合いが強く設定される。その結果、上述したように、対象面(例えばスクリーン)20からの距離が短い第1の受光ユニットPD1の検出エリアRDET1の方が狭く設定される。   The first and second light receiving units PD1 and PD2 have an incident light limiting unit LMT that limits incident light in a direction intersecting the XY plane, and the incident light limiting unit of the first light receiving unit PD1 is more The degree of restriction of incident light is set strongly. As a result, as described above, the detection area RDET1 of the first light receiving unit PD1 having a short distance from the target surface (for example, the screen) 20 is set to be narrower.

図6(A)、図6(B)に、入射光制限部LMTを有する受光ユニットの構成例を示す。図6(A)に示すように、受光素子PHDの前面に入射光制限部LMTを設けて、入射する入射光を制限する。具体的には、入射光制限部LMTは、スリットSLTであり、対象面(スクリーン)20からの距離が短いほど、スリットSLTの幅が狭い。具体的には、例えば図5のPD1、PD2では、PD1のスリット幅をWA、PD2のスリット幅をWBとした場合に、WA<WBである。こうすることで、対象面(スクリーン)20からの距離が短いほど、受光ユニットに入射する入射光のZ方向の角度の範囲を狭くすることができる。その結果、上述したように、対象面(例えばスクリーン)20に近いPD1の検出エリアRDET1の方が狭く設定される。   FIGS. 6A and 6B show a configuration example of a light receiving unit having an incident light limiting unit LMT. As shown in FIG. 6A, an incident light limiting unit LMT is provided in front of the light receiving element PHD to limit incident incident light. Specifically, the incident light limiting unit LMT is a slit SLT, and the width of the slit SLT is narrower as the distance from the target surface (screen) 20 is shorter. Specifically, for example, in PD1 and PD2 of FIG. 5, when the slit width of PD1 is WA and the slit width of PD2 is WB, WA <WB. By doing so, the shorter the distance from the target surface (screen) 20, the narrower the range of angles in the Z direction of the incident light incident on the light receiving unit. As a result, as described above, the detection area RDET1 of PD1 close to the target surface (for example, the screen) 20 is set to be narrower.

図6(B)は、スリットSLTを有する受光ユニットの上から見た平面図である。例えばアルミニウム等で作製された筐体(ケース)100内に配線基板PWBが設けられ、この配線基板PWB上に受光素子PHDが実装される。   FIG. 6B is a plan view seen from above of the light receiving unit having the slit SLT. For example, a wiring board PWB is provided in a housing (case) 100 made of aluminum or the like, and a light receiving element PHD is mounted on the wiring board PWB.

以上説明したように、本実施形態の光学式位置検出装置によれば、Z方向に沿って配置される複数の受光ユニットを設け、さらに各受光ユニットに入射される入射光を制限することにより、各受光ユニットにそれぞれ対応してZ方向に沿って配置される複数の検出エリアを設定することができる。こうすることで、対象物がスクリーン等(対象面)から近くにあるのか、遠くにあるのかを判断し、この判断に基づいて照射光の強度分布パターンを切り換えることができる。さらにスクリーン等からの距離が短いほど、検出エリアを狭く設定することができるから、例えばスクリーン等の近くにある対象物に限定して位置検出精度を高めることなどが可能になる。   As described above, according to the optical position detection device of the present embodiment, by providing a plurality of light receiving units arranged along the Z direction and further limiting incident light incident on each light receiving unit, A plurality of detection areas arranged along the Z direction can be set corresponding to each light receiving unit. By doing so, it is possible to determine whether the object is near or far from the screen or the like (target surface), and based on this determination, the intensity distribution pattern of the irradiation light can be switched. Furthermore, since the detection area can be set narrower as the distance from the screen or the like is shorter, for example, it is possible to increase the position detection accuracy only for an object near the screen or the like.

5.検出部
図7に、本実施形態の検出部50、駆動回路70等の具体的な構成例を示す。検出部50は、信号検出回路52a、52b(広義には第1、第2の増幅部)、信号分離回路54a、54b、判定部56を含む。受光部RUは、第1、第2の受光ユニットPD1、PD2を含む。第1、第2の受光ユニットPD1、PD2は、例えば図5に示したように、Z方向に沿って配置される。なお、本実施形態の検出部50、駆動回路70等は、図7の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
5). FIG. 7 shows a specific configuration example of the detection unit 50, the drive circuit 70, and the like according to this embodiment. The detection unit 50 includes signal detection circuits 52a and 52b (first and second amplification units in a broad sense), signal separation circuits 54a and 54b, and a determination unit 56. The light receiving unit RU includes first and second light receiving units PD1 and PD2. The first and second light receiving units PD1 and PD2 are arranged along the Z direction, for example, as shown in FIG. Note that the detection unit 50, the drive circuit 70, and the like of the present embodiment are not limited to the configuration in FIG. 7, and some of the components are omitted, replaced with other components, or other components are added. Various modifications can be made such as.

駆動回路70は、光源部LS1の発光素子LEDAと光源部LS2の発光素子LEDBとを駆動する。この駆動回路70は、可変抵抗RA、RBを含む。可変抵抗RAの一端には、制御部60から矩形波形の駆動信号SDE1が入力される。可変抵抗RAは、信号SDE1の入力ノードN1と、発光素子LEDAのアノード側のノードN2の間に設けられる。可変抵抗RBは、駆動信号SDE2の入力ノードN3と、発光素子LEDBのアノード側のノードN4の間に設けられる。発光素子LEDAはノードN2とGND(VSS)の間に設けられ、発光素子LEDBはノードN4とGNDの間に設けられる。   The drive circuit 70 drives the light emitting element LEDA of the light source unit LS1 and the light emitting element LEDB of the light source unit LS2. The drive circuit 70 includes variable resistors RA and RB. A rectangular waveform drive signal SDE1 is input from the control unit 60 to one end of the variable resistor RA. The variable resistor RA is provided between the input node N1 of the signal SDE1 and the node N2 on the anode side of the light emitting element LEDA. The variable resistor RB is provided between the input node N3 of the drive signal SDE2 and the node N4 on the anode side of the light emitting element LEDB. The light emitting element LEDA is provided between the node N2 and GND (VSS), and the light emitting element LEDB is provided between the node N4 and GND.

そして駆動信号SDE1がHレベルである期間では、可変抵抗RAを介して発光素子LEDAに電流が流れて、発光素子LEDAが発光する。また駆動信号SDE2がHレベルである期間では、可変抵抗RBを介して発光素子LEDBに電流が流れて、発光素子LEDBが発光する。このように駆動信号SDE1、SDE2により、光源部LS1と光源部LS2とを交互に発光させることができる。   During the period in which the drive signal SDE1 is at the H level, a current flows through the light emitting element LEDA via the variable resistor RA, and the light emitting element LEDA emits light. Further, during the period in which the drive signal SDE2 is at the H level, a current flows to the light emitting element LEDB via the variable resistor RB, and the light emitting element LEDB emits light. Thus, the light sources LS1 and LS2 can be made to emit light alternately by the drive signals SDE1, SDE2.

上述したように、本実施形態の光学式位置検出装置では、対象物OBが検出エリアRDET1、RDET2のうちのどの検出エリアに存在するかによって、反射光が入射する受光ユニット(反射光を検出する受光ユニット)が異なる。例えば図5で説明したように、対象物OBが検出エリアRDET1に存在する場合には第1の受光ユニットPD1が反射光を検出し、対象物OBが検出エリアRDET2に存在する場合には第2の受光ユニットPD2が反射光を検出する。   As described above, in the optical position detection device according to the present embodiment, the light receiving unit (detects the reflected light) on which the reflected light is incident, depending on which detection area of the detection areas RDET1 and RDET2 the object OB exists. The light receiving unit is different. For example, as described with reference to FIG. 5, when the object OB exists in the detection area RDET1, the first light receiving unit PD1 detects the reflected light, and when the object OB exists in the detection area RDET2, the second light is detected. The light receiving unit PD2 detects the reflected light.

受光ユニットPD1は、フォトダイオード等により実現される受光素子PHDと、電流・電圧変換用の抵抗R1を含む。そして光源部LS1が発光する期間(第1の期間)では、発光素子LEDAからの光による対象物OBの反射光が、例えば受光ユニットPD1の受光素子PHDに入射されて、抵抗R1及び受光素子PHDに電流が流れ、ノードN5に電圧信号が発生する。一方、光源部LS2が発光する期間(第2の期間)では、発光素子LEDBからの光による対象物OBの反射光が、例えば受光ユニットPD1の受光素子PHDに入射されて、抵抗R1及び受光素子PHDに電流が流れ、ノードN5に電圧信号が発生する。なお、第2の受光ユニットPD2も同一の構成とすることができる。   The light receiving unit PD1 includes a light receiving element PHD realized by a photodiode or the like, and a current / voltage converting resistor R1. In the period (first period) in which the light source unit LS1 emits light, the reflected light of the object OB by the light from the light emitting element LEDA is incident on the light receiving element PHD of the light receiving unit PD1, for example, and the resistor R1 and the light receiving element PHD Current flows, and a voltage signal is generated at the node N5. On the other hand, in the period (second period) in which the light source unit LS2 emits light, the reflected light of the object OB by the light from the light emitting element LEDB is incident on the light receiving element PHD of the light receiving unit PD1, for example, and the resistor R1 and the light receiving element A current flows through the PHD, and a voltage signal is generated at the node N5. The second light receiving unit PD2 can also have the same configuration.

信号検出回路(増幅部)52aは、キャパシターCFと演算増幅器OP1と抵抗R2を含み、第1の受光ユニットPD1からの受光検出信号を増幅する。キャパシターCFは、ノードN5の電圧信号のDC成分(直流成分)をカットするハイパスフィルターとして機能する。このようなキャパシターCFを設けることで、環境光に起因する低周波成分や直流成分をカットすることができ、検出精度を向上できる。演算増幅器OP1及び抵抗R2で構成されるDCバイアス設定回路は、DC成分カット後のAC信号に対してDCバイアス電圧(VB/2)を設定するための回路である。なお、第2の信号検出回路(増幅部)52bも同様の構成とすることができ、第2の受光ユニットPD2からの受光検出信号を増幅する。   The signal detection circuit (amplification unit) 52a includes a capacitor CF, an operational amplifier OP1, and a resistor R2, and amplifies the light reception detection signal from the first light reception unit PD1. Capacitor CF functions as a high-pass filter that cuts the DC component (DC component) of the voltage signal at node N5. By providing such a capacitor CF, it is possible to cut low frequency components and direct current components caused by ambient light and improve detection accuracy. The DC bias setting circuit including the operational amplifier OP1 and the resistor R2 is a circuit for setting a DC bias voltage (VB / 2) for the AC signal after the DC component cut. The second signal detection circuit (amplifying unit) 52b can have the same configuration, and amplifies the light reception detection signal from the second light reception unit PD2.

信号分離回路54aは、選択回路SEL、キャパシターCA、CB、演算増幅器OP2を含む。選択回路SELは、検出制御信号SDR1に基づいて、信号検出回路52aからの出力を演算増幅器OP2の2つの入力ノードのいずれか一方を選択して入力する。具体的には、第1の期間では、信号検出回路52aの出力ノードN7を、演算増幅器OP2の反転入力側(−)のノードN8に接続する。一方、第2の期間では、信号検出回路52aの出力ノードN7を、演算増幅器OP2の非反転入力側(+)のノードN8に接続する。演算増幅器OP2は、キャパシターCAにより保持されたノードN8の電圧信号とキャパシターCBにより保持されたノードN9の電圧信号を比較する。なお、第2の信号分離回路54bも同様の構成とすることができ、検出制御信号SDR2に基づいて制御される。   The signal separation circuit 54a includes a selection circuit SEL, capacitors CA and CB, and an operational amplifier OP2. The selection circuit SEL selects one of the two input nodes of the operational amplifier OP2 and inputs the output from the signal detection circuit 52a based on the detection control signal SDR1. Specifically, in the first period, the output node N7 of the signal detection circuit 52a is connected to the node N8 on the inverting input side (−) of the operational amplifier OP2. On the other hand, in the second period, the output node N7 of the signal detection circuit 52a is connected to the non-inverting input (+) node N8 of the operational amplifier OP2. The operational amplifier OP2 compares the voltage signal at the node N8 held by the capacitor CA with the voltage signal at the node N9 held by the capacitor CB. The second signal separation circuit 54b can also have the same configuration and is controlled based on the detection control signal SDR2.

制御部60は、信号分離回路54a、54bでのノードN8、N9の電圧信号の比較結果に基づいて、駆動回路70の可変抵抗RA、RBの抵抗値を制御信号SCA、SCBにより制御する。判定部56は、制御部60での可変抵抗RA、RBの抵抗値の制御結果に基づいて、対象物の位置の判定処理を行う。また制御部60は、対象物の位置検出結果に基づいて、対象物OBが検出エリアRDET1、RDET2のうちのどの検出エリアに存在するかを判断し、照射光の強度分布パターンを切り換える制御を行う。   The control unit 60 controls the resistance values of the variable resistors RA and RB of the drive circuit 70 based on the control signals SCA and SCB based on the comparison result of the voltage signals of the nodes N8 and N9 in the signal separation circuits 54a and 54b. The determination unit 56 performs determination processing of the position of the object based on the control result of the resistance values of the variable resistors RA and RB in the control unit 60. Further, the control unit 60 determines which detection area of the detection areas RDET1 and RDET2 the object OB exists based on the position detection result of the object, and performs control to switch the intensity distribution pattern of the irradiation light. .

本実施形態の光学式位置検出装置では、第1の期間での受光素子PHDの検出受光量をGaとし、第2の期間での受光素子PHDの検出受光量をGbとすると、この検出受光量の比Ga/Gbが1になるように、制御部60は、信号分離回路54a、54bでの比較結果に基づいて可変抵抗RA、RBの抵抗値を制御する。すなわち検出受光量の比Ga/Gbが1になるように、光源部LS1、LS2の発光制御を行う。このようにGa/Gb=1とする制御を行うことで、対象物の位置の判定処理を行う。   In the optical position detection device of the present embodiment, when the detected light reception amount of the light receiving element PHD in the first period is Ga and the detected light reception amount of the light receiving element PHD in the second period is Gb, this detected light reception amount The control unit 60 controls the resistance values of the variable resistors RA and RB based on the comparison result in the signal separation circuits 54a and 54b so that the ratio Ga / Gb of the signal becomes 1. That is, the light emission control of the light source units LS1 and LS2 is performed so that the ratio Ga / Gb of the detected light reception amount becomes 1. In this way, the process of determining the position of the object is performed by controlling Ga / Gb = 1.

さらに本実施形態の光学式位置検出装置によれば、光出射部EUは、対象面(例えばスクリーン)からの対象物OBの距離が長いほど、照射光の強度を弱くすることができる。具体的には、例えば対象面(スクリーン等)から遠い検出エリアRDET2に対象物OBが存在する場合(検出される場合)には、制御部60は、制御信号SCA、SCBにより可変抵抗RA、RBの抵抗値を制御して、光源部LS1、LS2の発光強度を共に減少させ、照射光の強度を弱くする。こうすることで、スクリーン等から遠くにある対象物に対しては位置検出精度を低くして、消費電力を低減することが可能になる。   Furthermore, according to the optical position detection apparatus of the present embodiment, the light emitting unit EU can reduce the intensity of the irradiation light as the distance of the object OB from the target surface (for example, the screen) is longer. Specifically, for example, when the object OB is present (detected) in the detection area RDET2 far from the target surface (screen or the like), the control unit 60 uses the variable resistances RA, RB based on the control signals SCA, SCB. Is controlled to reduce both the light emission intensities of the light source portions LS1 and LS2 and weaken the intensity of the irradiation light. By doing so, it is possible to reduce the position detection accuracy and reduce power consumption for an object far from the screen or the like.

またさらに本実施形態の光学式位置検出装置では、Z座標位置に応じて第1、第2の増幅部の増幅率が設定されている。具体的には、例えば受光ユニットPD1からの受光検出信号を増幅する第1の増幅部(信号検出回路)52aの増幅率をG1とし、受光ユニットPD2からの受光検出信号を増幅する第2の増幅部(信号検出回路)52bの増幅率をG2とした場合に、G1<G2に設定されている。このようにすることで、スクリーン等に近い対象物からの受光検出信号を低い増幅率で増幅し、スクリーン等から遠い対象物からの受光検出信号を高い増幅率で増幅することができるから、対象物の位置に応じて効率の良い位置検出などが可能になる。   Furthermore, in the optical position detection device of the present embodiment, the amplification factors of the first and second amplification units are set according to the Z coordinate position. Specifically, for example, the amplification factor of the first amplification unit (signal detection circuit) 52a that amplifies the light reception detection signal from the light reception unit PD1 is G1, and the second amplification that amplifies the light reception detection signal from the light reception unit PD2. When the amplification factor of the unit (signal detection circuit) 52b is G2, G1 <G2. By doing so, it is possible to amplify a light reception detection signal from an object close to a screen or the like with a low amplification factor, and amplify a light reception detection signal from an object far from the screen or the like with a high amplification factor. Efficient position detection can be performed according to the position of the object.

6.位置検出動作
図8は、本実施形態の光学式位置検出装置の構成例(図5、図7)における位置検出動作のタイミングチャートの一例である。図8のタイミングチャートでは、光出射部EUの光源部(例えばLEDなど)LS1、LS2を駆動する駆動信号SDE1、SDE2を示す。また受光ユニットPD1、PD2からの受光検出信号の取り込みを制御する検出制御信号SDR1、SDR2を示す。さらに受光ユニットPD1、PD2の受光検出信号SPD1、SPD2を示す。駆動信号SDE1、SDE2及び検出制御信号SDR1、SDR2は、制御部60により生成される。
6). Position Detection Operation FIG. 8 is an example of a timing chart of the position detection operation in the configuration example (FIGS. 5 and 7) of the optical position detection device of the present embodiment. The timing chart of FIG. 8 shows drive signals SDE1 and SDE2 for driving the light source units (for example, LEDs) LS1 and LS2 of the light emitting unit EU. In addition, detection control signals SDR1 and SDR2 for controlling reception of light reception detection signals from the light receiving units PD1 and PD2 are shown. Further, light reception detection signals SPD1 and SPD2 of the light receiving units PD1 and PD2 are shown. The drive signals SDE1 and SDE2 and the detection control signals SDR1 and SDR2 are generated by the control unit 60.

上述したように本実施形態の光学式位置検出装置では、光出射部EUは、対象物OBの対象面(スクリーン)20からの距離に応じて、3つの強度分布パターンの照射光LTを出射する。すなわち光出射部EUは、対象面20からの対象物OBの距離が短いと判断された場合(例えば対象物が検出エリアRDET1に検出された場合)には、第1の強度分布パターンPID1の照射光LTと第2の強度分布パターンPID2の照射光LTとを出射する。また対象面20からの対象物OBの距離が長いと判断された場合(例えば対象物が検出エリアRDET2に検出された場合)には、第3の強度分布パターンPID3の照射光LTを出射する。   As described above, in the optical position detection device of the present embodiment, the light emitting unit EU emits the irradiation light LT of three intensity distribution patterns according to the distance from the target surface (screen) 20 of the target object OB. . That is, when it is determined that the distance of the object OB from the target surface 20 is short (for example, when the object is detected in the detection area RDET1), the light emitting unit EU irradiates the first intensity distribution pattern PID1. The light LT and the irradiation light LT of the second intensity distribution pattern PID2 are emitted. When it is determined that the distance of the object OB from the target surface 20 is long (for example, when the object is detected in the detection area RDET2), the irradiation light LT of the third intensity distribution pattern PID3 is emitted.

具体的には、例えば図8のA1に示すように、対象面20からの対象物OBの距離が短いと判断された場合には、第1の期間TA1では駆動信号SDE1がHレベルになり、光源部LS1が発光して第1の強度分布パターンPID1の照射光LTを出射する。そして第2の期間TA2では駆動信号SDE2がHレベルになり、光源部LS2が発光して第2の強度分布パターンPID2の照射光LTを出射する。すなわち第1、第2の強度分布パターンPID1、PID2の照射光LTを交互に出射する。   Specifically, for example, as shown in A1 of FIG. 8, when it is determined that the distance of the object OB from the target surface 20 is short, the drive signal SDE1 becomes H level in the first period TA1, The light source unit LS1 emits light and emits the irradiation light LT of the first intensity distribution pattern PID1. In the second period TA2, the drive signal SDE2 becomes H level, the light source unit LS2 emits light, and emits the irradiation light LT of the second intensity distribution pattern PID2. That is, the irradiation light LT of the first and second intensity distribution patterns PID1, PID2 is alternately emitted.

また例えば図8のA2に示すように、対象面20からの対象物OBの距離が長いと判断された場合には、第1の期間TB1では光源部LS1が第3の強度分布パターンPID3の照射光LTを出射し、第2の期間TB2では照射光LTを出射しない。図8では、第3の強度分布パターンPID3は、第1の強度分布パターンPID1と同一の強度分布パターンであるが、PID3を第2の強度分布パターンPID2と同一にしてもよい。   For example, as illustrated in A2 of FIG. 8, when it is determined that the distance of the object OB from the target surface 20 is long, the light source unit LS1 emits the third intensity distribution pattern PID3 in the first period TB1. The light LT is emitted, and the irradiation light LT is not emitted in the second period TB2. In FIG. 8, the third intensity distribution pattern PID3 is the same intensity distribution pattern as the first intensity distribution pattern PID1, but PID3 may be the same as the second intensity distribution pattern PID2.

受光ユニットPD1、PD2からの受光検出信号SPD1、SPD2は、検出制御信号SDR1、SDR2に同期して検出部50に取り込まれる。受光検出信号SPD1、SPD2は、対象面20からの対象物OBの距離が短いと判断された場合には、例えば図8のA3に示すような信号波形になる。この受光検出信号は、環境光(外光)等によるノイズ成分VAを含んでいるが、第1の期間TA1の信号レベルと第2の期間TA2の信号レベルとの差V1を検出することで、環境光等の影響を除去することができる。   The light reception detection signals SPD1 and SPD2 from the light reception units PD1 and PD2 are taken into the detection unit 50 in synchronization with the detection control signals SDR1 and SDR2. If it is determined that the distance of the object OB from the target surface 20 is short, the light reception detection signals SPD1 and SPD2 have signal waveforms as shown in A3 of FIG. This light reception detection signal includes a noise component VA due to ambient light (external light) or the like. By detecting a difference V1 between the signal level of the first period TA1 and the signal level of the second period TA2, The influence of ambient light and the like can be removed.

一方、対象面20からの対象物OBの距離が長いと判断された場合には、受光検出信号SPD1、SPD2は、例えば図8のA4に示すような信号波形になる。この受光検出信号もまた環境光(外光)等によるノイズ成分VAを含んでいるが、第1の期間TB1の信号レベルと第2の期間TB2の信号レベルとの差V2を検出することで、環境光等の影響を除去することができる。この場合には、1つの強度分布パターンの照射光を用いるため、位置検出精度は低下するが、1つの光源部を発光すればよいから消費電力を低減することが可能になる。   On the other hand, when it is determined that the distance of the object OB from the target surface 20 is long, the light reception detection signals SPD1 and SPD2 have signal waveforms as shown by A4 in FIG. 8, for example. This received light detection signal also includes a noise component VA due to ambient light (external light) or the like, but by detecting a difference V2 between the signal level of the first period TB1 and the signal level of the second period TB2, The influence of ambient light and the like can be removed. In this case, since the irradiation light of one intensity distribution pattern is used, the position detection accuracy is lowered, but it is only necessary to emit one light source unit, so that it is possible to reduce power consumption.

図9に、制御部60による位置検出制御のフローの一例を示す。図9に示すフロー(ステップS1〜S6)は、上述した図8の位置検出動作に対応するものである。例えばステップS1、S2は図8のA1、A3の動作に対応し、ステップS4、S5は図8のA2、A4の動作に対応する。   FIG. 9 shows an example of a flow of position detection control by the control unit 60. The flow (steps S1 to S6) shown in FIG. 9 corresponds to the position detection operation of FIG. 8 described above. For example, steps S1 and S2 correspond to the operations of A1 and A3 in FIG. 8, and steps S4 and S5 correspond to the operations of A2 and A4 in FIG.

最初に光源部LS1、LS2の駆動を開始し、第1、第2の強度分布パターンの照射光を出射する(ステップS1)。次に受光ユニットPD1、PD2の検出結果により対象物の位置を検出する(ステップS2)。そして第2の検出エリアRDET2に対象物が存在するか否かを判断する(ステップS3)。対象物が存在する場合には、ステップS4に移行する。一方、対象物が存在しない場合には、ステップS2の処理を繰り返す。   First, driving of the light source parts LS1 and LS2 is started, and irradiation light of the first and second intensity distribution patterns is emitted (step S1). Next, the position of the object is detected from the detection results of the light receiving units PD1 and PD2 (step S2). Then, it is determined whether or not an object exists in the second detection area RDET2 (step S3). If there is an object, the process proceeds to step S4. On the other hand, if the object does not exist, the process of step S2 is repeated.

ステップS4では、光源部LS2の駆動を停止し、光源部LS1のみを駆動して第3の強度分布パターンの照射光を出射する。次に受光ユニットPD1、PD2の検出結果により対象物の位置を検出する(ステップS5)。そして第1の検出エリアRDET1に対象物が存在するか否かを判断する(ステップS6)。対象物が存在する場合には、ステップS1に戻り、第1、第2の強度分布パターンの照射光を出射する。一方、対象物が存在しない場合には、ステップS5の処理を繰り返す。   In step S4, the driving of the light source unit LS2 is stopped, and only the light source unit LS1 is driven to emit the irradiation light of the third intensity distribution pattern. Next, the position of the object is detected from the detection results of the light receiving units PD1 and PD2 (step S5). Then, it is determined whether or not an object exists in the first detection area RDET1 (step S6). If there is an object, the process returns to step S1 and emits irradiation light of the first and second intensity distribution patterns. On the other hand, if the object does not exist, the process of step S5 is repeated.

このように、対象物がスクリーン等から離れた検出エリア(例えばRDET2)に存在する場合には、第3の強度分布パターンの照射光を用いることで、位置検出精度は低下するが消費電力を低減することができる。反対に対象物がスクリーン等に近い検出エリア(例えばRDET1)に存在する場合には、第1、第2の強度分布パターンの照射光を用いることで、位置検出精度を高めることができる。その結果、対象物のスクリーン等からの距離に応じて、必要とされる位置検出精度を維持しつつ、電力効率の良い位置検出を行うことなどが可能になる。   As described above, when the object is present in a detection area (for example, RDET2) away from the screen or the like, the position detection accuracy is reduced but the power consumption is reduced by using the irradiation light of the third intensity distribution pattern. can do. On the other hand, when the object is present in a detection area (for example, RDET1) close to a screen or the like, the position detection accuracy can be increased by using the irradiation light of the first and second intensity distribution patterns. As a result, it is possible to perform position detection with high power efficiency while maintaining the required position detection accuracy according to the distance of the object from the screen or the like.

なお本実施形態の発光制御手法は図7〜図9で説明した手法に限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば図7の発光素子LEDBを参照用光源部の発光素子として用いる手法を採用してもよい。この参照用光源部は、例えば他の光源部(図2のLS1、LS2)に比べて受光部RUから近い距離に配置されたり、受光部RUと同じ筺体内に配置されることで、周囲光(外乱光、対象物からの反射光等)の入射が規制されるように配置設定される光源部である。そして制御部60が、第1の期間において光源部LS1と図示しない参照用光源部を交互に発光させ、受光部RUでの検出受光量が等しくなるように、光源部LS1と参照用光源部の発光制御を行う。また第2の期間において第2の光源部LS2と参照用光源部を交互に発光させ、受光部RUでの検出受光量が等しくなるように、第2の光源部LS2と参照用光源部の発光制御を行う。このようにすれば、光源部LS1が発光する第1の発光期間での検出受光量と、第2の光源部LS2が発光する第2の発光期間での検出受光量とが、参照用光源部を介して実質的に等しくなるように、発光制御が行われるようになる。   In addition, the light emission control method of this embodiment is not limited to the method demonstrated in FIGS. 7-9, A various deformation | transformation implementation is possible. For example, a method of using the light emitting element LEDB of FIG. 7 as the light emitting element of the reference light source unit may be adopted. For example, the reference light source unit is disposed at a distance closer to the light receiving unit RU than the other light source units (LS1 and LS2 in FIG. 2), or is disposed in the same housing as the light receiving unit RU, so that the ambient light The light source unit is arranged and set so that the incidence of disturbance light, reflected light from an object, and the like is restricted. Then, the control unit 60 causes the light source unit LS1 and the reference light source unit to emit light alternately in the first period so that the detected light received by the light receiving unit RU is equal. Perform light emission control. Further, in the second period, the second light source unit LS2 and the reference light source unit emit light alternately, and the second light source unit LS2 and the reference light source unit emit light so that the detected light reception amounts in the light receiving unit RU are equal. Take control. In this way, the detected light reception amount in the first light emission period in which the light source unit LS1 emits light and the detected light reception amount in the second light emission period in which the second light source unit LS2 emits light are the reference light source unit. The light emission control is performed so as to be substantially equal to each other.

また参照用光源部を図4の光源部LS11〜LS22と共に用いてもよい。この参照用光源部は、例えば他の光源部(LS11〜LS22)に比べて受光部RUから近い距離に配置されたり、受光部RUと同じ筺体内に配置されることで、周囲光(外乱光、対象物からの反射光等)の入射が規制されるように配置設定される光源部である。そして制御部60が、第1の期間において図4の第1の光源部LS11と図示しない参照用光源部を交互に発光させ、受光部RUでの検出受光量が等しくなるように、第1の光源部LS11と参照用光源部の発光制御を行う。また第2の期間において第2の光源部LS12と参照用光源部を交互に発光させ、受光部RUでの検出受光量が等しくなるように、第2の光源部LS12と参照用光源部の発光制御を行う。また第3の期間において第3の光源部LS21と参照用光源部を交互に発光させ、受光部RUでの検出受光量が等しくなるように、第3の光源部LS21と参照用光源部の発光制御を行う。また第4の期間において第4の光源部LS22と参照用光源部を交互に発光させ、受光部RUでの検出受光量が等しくなるように、第4の光源部LS22と参照用光源部の発光制御を行う。このようにすれば、第1の光源部LS11が発光する第1の発光期間での検出受光量と、第2の光源部LS12が発光する第2の発光期間での検出受光量とが、参照用光源部を介して実質的に等しくなるように、発光制御が行われるようになる。また第3の光源部LS21が発光する第3の発光期間での検出受光量と、第4の光源部LS22が発光する第4の発光期間での検出受光量とが、参照用光源部を介して実質的に等しくなるように、発光制御が行われるようになる。   Moreover, you may use the light source part for a reference with the light source parts LS11-LS22 of FIG. For example, the reference light source unit is disposed closer to the light receiving unit RU than the other light source units (LS11 to LS22) or is disposed in the same housing as the light receiving unit RU, so that ambient light (disturbance light) The light source unit is arranged and set so that the incidence of the reflected light from the object is regulated. Then, the control unit 60 causes the first light source unit LS11 of FIG. 4 and the reference light source unit (not shown) to emit light alternately in the first period, and the detected light reception amount in the light receiving unit RU is equal. Light emission control of the light source unit LS11 and the reference light source unit is performed. Further, in the second period, the second light source unit LS12 and the reference light source unit emit light alternately, and the second light source unit LS12 and the reference light source unit emit light so that the detected light reception amounts in the light receiving unit RU are equal. Take control. Further, in the third period, the third light source unit LS21 and the reference light source unit emit light alternately, and the third light source unit LS21 and the reference light source unit emit light so that the detected light reception amount in the light receiving unit RU becomes equal. Take control. Further, the fourth light source unit LS22 and the reference light source unit emit light alternately in the fourth period, and the fourth light source unit LS22 and the reference light source unit emit light so that the detected light reception amounts at the light receiving unit RU are equal. Take control. In this way, the detected light reception amount in the first light emission period in which the first light source unit LS11 emits light and the detected light reception amount in the second light emission period in which the second light source unit LS12 emits light are referred. The light emission control is performed so as to be substantially equal via the light source unit. Further, the detected light reception amount in the third light emission period in which the third light source unit LS21 emits light and the detected light reception amount in the fourth light emission period in which the fourth light source unit LS22 emits light are transmitted via the reference light source unit. Thus, the light emission control is performed so as to be substantially equal.

なお、以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、光学式位置検出装置、電子機器及び表示装置の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。   Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, a term described with a different term having a broader meaning or the same meaning at least once in the specification or the drawings can be replaced with the different term in any part of the specification or the drawings. Further, the configurations and operations of the optical position detection device, the electronic device, and the display device are not limited to those described in this embodiment, and various modifications can be made.

EU 光出射部、RU 受光部、ARD 表示エリア、LT 照射光、
LR 反射光、PD1、PD2 受光ユニット、
RDET、RDET1、RDET2 検出エリア、LMT 入射光制限部、
SLT スリット、LG、LG1、LG2 ライトガイド、LS1、LS2 光源部、
RS 反射シート、PS プリズムシート、LF ルーバーフィルム、
LE 照射方向設定部、PID1〜PID3 第1〜第3の強度分布パターン、
10 画像投影装置、20 スクリーン(対象面)、50 検出部、
52 信号検出回路(増幅部)、54 信号分離回路、56 判定部、60 制御部、
70 駆動回路、100 筐体
EU light emitting part, RU light receiving part, ARD display area, LT irradiation light,
LR reflected light, PD1, PD2 light receiving unit,
RDET, RDET1, RDET2 detection area, LMT incident light limiting unit,
SLT slit, LG, LG1, LG2 light guide, LS1, LS2 light source part,
RS reflective sheet, PS prism sheet, LF louver film,
LE irradiation direction setting unit, PID1 to PID3 first to third intensity distribution patterns,
10 image projector, 20 screen (target surface), 50 detector,
52 signal detection circuit (amplification unit), 54 signal separation circuit, 56 determination unit, 60 control unit,
70 drive circuit, 100 housing

Claims (12)

X−Y平面に沿って設定される検出エリアに照射光を出射する光出射部と、
前記検出エリアにおいて前記照射光が対象物に反射したことによる反射光を受光する受光部と、
前記受光部の受光結果に基づいて、前記対象物の位置情報を検出する検出部とを含み、
前記光出射部は、
前記検出エリアを設定する対象面からの前記対象物の距離が短いと判断された場合には、第1の強度分布パターンの前記照射光と第2の強度分布パターンの前記照射光とを出射し、
前記対象面からの前記対象物の距離が長いと判断された場合には、第3の強度分布パターンの前記照射光を出射することを特徴とする光学式位置検出装置。
A light emitting unit that emits irradiation light to a detection area set along the XY plane;
A light receiving unit that receives reflected light caused by the irradiation light reflected on an object in the detection area;
A detection unit that detects position information of the object based on a light reception result of the light receiving unit;
The light emitting part is
When it is determined that the distance of the object from the target surface for setting the detection area is short, the irradiation light of the first intensity distribution pattern and the irradiation light of the second intensity distribution pattern are emitted. ,
An optical position detection device that emits the irradiation light of a third intensity distribution pattern when it is determined that the distance of the object from the object surface is long.
請求項1において、
前記光出射部は、前記対象面からの前記対象物の距離が短いと判断された場合に、第1の期間では前記第1の強度分布パターンの前記照射光を出射し、第2の期間では前記第2の強度分布パターンの前記照射光を出射することを特徴とする光学式位置検出装置。
In claim 1,
The light emitting unit emits the irradiation light of the first intensity distribution pattern in the first period when it is determined that the distance of the object from the target surface is short, and in the second period An optical position detection apparatus that emits the irradiation light of the second intensity distribution pattern.
請求項1又は2において、
前記第3の強度分布パターンは、前記第1の強度分布パターン及び前記第2の強度分布パターンのいずれか一方の強度分布パターンであることを特徴とする光学式位置検出装置。
In claim 1 or 2,
The optical position detection device, wherein the third intensity distribution pattern is any one of the first intensity distribution pattern and the second intensity distribution pattern.
請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記第1の強度分布パターン及び前記第2の強度分布パターンは、前記検出エリアでの位置に応じて強度が異なる強度分布パターンであることを特徴とする光学式位置検出装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The optical position detection apparatus according to claim 1, wherein the first intensity distribution pattern and the second intensity distribution pattern are intensity distribution patterns having different intensities according to positions in the detection area.
請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記受光部は、第1の受光ユニット及び第2の受光ユニットを有し、
前記第1の受光ユニット及び前記第2の受光ユニットは、Z方向に沿って配置されることを特徴とする光学式位置検出装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The light receiving unit includes a first light receiving unit and a second light receiving unit,
The optical position detection device, wherein the first light receiving unit and the second light receiving unit are arranged along a Z direction.
請求項5において、
前記第1の受光ユニットの前記対象面からの距離は、前記第2の受光ユニットの前記対象面からの距離よりも短く配置され、
前記第1の受光ユニットの前記検出エリアは、前記第2の受光ユニットの前記検出エリアよりも狭く設定されることを特徴とする光学式位置検出装置。
In claim 5,
The distance from the target surface of the first light receiving unit is arranged to be shorter than the distance from the target surface of the second light receiving unit,
The optical position detection device according to claim 1, wherein the detection area of the first light receiving unit is set narrower than the detection area of the second light receiving unit.
請求項5又は6において、
前記検出部は、前記第1の受光ユニット及び前記第2の受光ユニットからの受光検出信号を増幅する第1の増幅部及び第2の増幅部を含み、
前記第1の増幅部の方が、増幅率が低く設定されていることを特徴とする光学式位置検出装置。
In claim 5 or 6,
The detection unit includes a first amplification unit and a second amplification unit that amplify a light reception detection signal from the first light reception unit and the second light reception unit,
The optical position detection device is characterized in that the first amplification unit has a lower amplification factor.
請求項5乃至7のいずれかにおいて、
前記第1の受光ユニット及び前記第2の受光ユニットは、前記X−Y平面に交差する方向の入射光を制限する入射光制限部を有し、
前記第1の受光ユニットの前記入射光制限部の方が、前記入射光の制限の度合いが強く設定されることを特徴とする光学式位置検出装置。
In any of claims 5 to 7,
The first light receiving unit and the second light receiving unit have an incident light limiting unit that limits incident light in a direction intersecting the XY plane,
The optical position detection device according to claim 1, wherein the incident light restriction unit of the first light receiving unit is set to have a higher degree of restriction of the incident light.
請求項8において、
前記入射光制限部は、スリットであり、
前記第1の受光ユニットの前記入射光制限部の方が、前記スリットの幅が狭いことを特徴とする光学式位置検出装置。
In claim 8,
The incident light limiting unit is a slit,
The optical position detection device according to claim 1, wherein the slit of the incident light restricting portion of the first light receiving unit is narrower.
請求項1乃至9のいずれかにおいて、
前記光出射部は、前記対象物の前記対象面からの距離が長いほど、前記照射光の強度を弱くすることを特徴とする光学式位置検出装置。
In any one of Claims 1 thru | or 9,
The optical position detecting device, wherein the light emitting unit weakens the intensity of the irradiation light as the distance from the target surface of the target object increases.
請求項1乃至10のいずれかに記載の光学式位置検出装置を含むことを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the optical position detection device according to claim 1. 請求項1乃至10のいずれかに記載の光学式位置検出装置を含むことを特徴とする表示装置。   A display device comprising the optical position detection device according to claim 1.
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