JP2012013482A - 光学式検出装置、表示装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学式検出装置は、照射光を出射する照射部EUと、照射光が対象物に反射することによる反射光を少なくとも受光する受光素子PDと、受光素子PDの受光検出信号を増幅する増幅部100と、増幅部100が出力する信号に基づいて、対象物の位置特定情報を出力する検出部200と、位置特定情報に基づいて対象物の位置を判定する判定部300と、増幅部100の出力ノードN1と検出部200の入力ノードN2との間に設けられる結合キャパシターCAとを含む。
【選択図】図1
Description
このようにすれば、結合キャパシターの容量値を設定することで、所望の検出精度を得ることが可能になるから、光学設計上のパラメーターや回路設計上のパラメーターを調整することなしに、所望の位置検出精度を実現することが可能になる。
図1に本実施形態の光学式検出装置の基本的な構成例を示す。本実施形態の光学式検出装置は、照射部EU、受光素子PD、増幅部100、検出部200、判定部300、結合キャパシターCAを含む。なお、本実施形態の光学式検出装置は図1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2に示すように増幅部100を含まない構成とすることもできる。
=(IA1×IA2d)/(IA2×IA1d)
ここで、FRは距離関数F(LOB1)の値FA1と距離関数F(LOB2)の値FA2との比である。また距離関数F(LOB1)は、第1の光源部LS1に対する対象物OBの位置関係を表す距離関数であり、F(LOB2)は第2の光源部LS2に対する対象物OBの位置関係を表す距離関数である。
図10に、図7(B)に示した照射部EUの詳細な構成例を示す。図10の構成例の照射部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はプリズムシート(光学シート)PS及びルーバーフィルムLFを含む。なお、本実施形態の照射部EUは、図10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。
図11(A)、図11(B)に本実施形態の光学式検出装置を用いた表示装置や電子機器の基本的な構成例を示す。図11(A)、図11(B)は本実施形態の光学式検出装置を、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写型表示装置(プロジェクター)に適用した場合の例である。図11(A)、図11(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。
LT1、LT2 照射光、LR1、LR2 反射光、LS1、LS2 光源部、
OB 対象物、CA 結合キャパシター、RDET 検出領域、
LCNinit 第1期間用発光電流制御情報、
LCNdet 第2期間用発光電流制御情報、TP 透光部材、
LG1〜LG4 ライトガイド、RS 反射シート、
PS プリズムシート(光学シート)、LF ルーバーフィルム、
LE 照射方向設定部、
LID1 第1の照射光強度分布、LID2 第2の照射光強度分布、
10 画像投影装置、20 スクリーン、100 増幅部、110 電流電圧変換回路、
120 増幅回路、200 検出部、210 逆バイアス印加用回路、
220 比較回路、230 発光電流制御回路、300 判定部
Claims (13)
- 照射光を出射する照射部と、
前記照射光が対象物に反射することによる反射光を少なくとも受光する受光素子と、
前記受光素子の受光検出信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部が出力する信号に基づいて、前記対象物の位置特定情報を出力する検出部と、
前記位置特定情報に基づいて前記対象物の位置を判定する判定部と、
前記増幅部の出力ノードと前記検出部の入力ノードとの間に設けられる結合キャパシターとを含むことを特徴とする光学式検出装置。 - 請求項1において、
前記検出部は、前記入力ノードに対して逆バイアス電圧を設定するための逆バイアス印加用の回路を含むことを特徴とする光学式検出装置。 - 請求項2において、
前記受光素子は、フォトダイオードであって、
前記逆バイアス電圧は、前記入力ノードに前記受光素子を接続する場合に、前記フォトダイオードに対して逆方向の電圧を印加するためのバイアス電圧であることを特徴とする光学式検出装置。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記検出部は、前記位置特定情報として発光電流制御情報を出力し、
前記結合キャパシターの容量値は、前記発光電流制御情報の変動幅が所定の変動幅になるように設定されることを特徴とする光学式検出装置。 - 請求項4において、
前記所定の変動幅は、前記対象物の検出精度が所望の検出精度になる変動幅であることを特徴とする光学式検出装置。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記判定部は、
前記対象物が検出される領域である検出領域に前記対象物が存在しない第1の期間における前記発光電流制御情報である第1期間用発光電流制御情報と、
前記検出領域に前記対象物が存在する第2の期間における前記発光電流制御情報である第2期間用発光電流制御情報とに基づいて、
前記対象物の位置を判定することを特徴とする光学式検出装置。 - 請求項6において、
前記結合キャパシターの前記容量値は、前記第1期間用発光電流制御情報の値が所定の値になるように設定されることを特徴とする光学式検出装置。 - 請求項7において、
前記所定の値は、前記第2期間用発光電流制御情報の変動幅の中間の値であることを特徴とする光学式検出装置。 - 請求項6乃至8のいずれかにおいて、
前記結合キャパシターの前記容量値は、前記第2期間用発光電流制御情報の変動幅が所定の変動幅になるように設定されることを特徴とする光学式検出装置。 - 請求項9において、
前記所定の変動幅は、前記対象物の検出精度が所望の検出精度になる変動幅であることを特徴とする光学式検出装置。 - 請求項1乃至10のいずれかにおいて、
前記増幅部は、
前記受光素子に流れる電流を電圧に変換する電流電圧変換回路と、
前記電流電圧変換回路の出力信号を所定のバイアス電圧を中心として増幅し、増幅信号を前記出力ノードに出力する増幅回路とを含むことを特徴とする光学式検出装置。 - 請求項1乃至11のいずれかに記載の光学式検出装置を含むことを特徴とする表示装置。
- 請求項1乃至11のいずれかに記載の光学式検出装置を含むことを特徴とする電子機器。
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