JP2012037261A - Optical detection device, display device and electronic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、光学式検出装置、表示装置及び電子機器等に関する。 The present invention relates to an optical detection device, a display device, an electronic apparatus, 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、ユーザーは、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, a projection display device (projector) and a display device for digital signage have a larger display area than a display device of a mobile phone or a personal computer. 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、２に開示される技術が知られている。これらの位置検出装置では、温度変化や経年変化などによる素子特性の変化により、検出精度の低下などが生じる。これを補正するためには、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しなければならないなどの課題がある。
As a conventional technique of a position detection device for a projection display device, for example, techniques disclosed in
本発明の幾つかの態様によれば、安定した検出精度を得ることができる光学式検出装置、表示装置及び電子機器等を提供できる。 According to some aspects of the present invention, it is possible to provide an optical detection device, a display device, an electronic device, and the like that can obtain stable detection accuracy.
本発明の一態様は、検出用光源部と調整用光源部とを有する照射部と、前記照射部からの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、前記受光素子から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検出する検出部と、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、前記調整用光源部の発光時における前記受光素子の受光結果に基づいて、前記増幅部が有する回路素子の回路定数を設定する処理を行う制御部とを含む光学式検出装置に関係する。 One embodiment of the present invention includes an irradiation unit including a light source unit for detection and an adjustment light source unit, a light receiving element that receives at least reflected light generated by reflection of irradiation light from the irradiation unit on an object, and the light receiving unit. An amplifying unit that amplifies a light reception detection signal from the element; a detection unit that detects position specifying information of the object based on a signal output from the amplifying unit; and a position of the object based on the position specifying information And a control unit that performs a process of setting a circuit constant of a circuit element included in the amplifying unit based on a light reception result of the light receiving element when the adjustment light source unit emits light. Related to the device.
本発明の一態様によれば、制御部が、受光素子の受光結果に基づいて素子特性の変化を検出し、その変化を補正するように、増幅部が有する回路素子の回路定数を設定することができる。こうすることで、温度変化や経年変化などによって発光素子、受光素子、回路素子等の特性が変化しても、検出特性の変化を補正することができる。その結果、例えば温度などの使用環境に関わらず長期間にわたって安定した検出精度を得ることなどが可能になる。 According to one aspect of the present invention, the control unit detects a change in element characteristics based on the light reception result of the light receiving element, and sets the circuit constant of the circuit element included in the amplification unit so as to correct the change. Can do. In this way, even if the characteristics of the light emitting element, the light receiving element, the circuit element, and the like change due to a temperature change or a secular change, the change in the detection characteristic can be corrected. As a result, for example, it becomes possible to obtain stable detection accuracy over a long period of time regardless of the usage environment such as temperature.
また本発明の一態様では、前記増幅部は、前記受光素子の検出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により電圧に変換された検出信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路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んでもよい。 In one aspect of the present invention, the amplification unit includes a current-voltage conversion circuit that converts a detection current of the light receiving element into a voltage, an amplification circuit that amplifies the detection signal converted into a voltage by the current-voltage conversion circuit, and A coupling capacitor provided between the output node of the amplifier circuit and the input node of the detection unit may be included.
このようにすれば、増幅部により増幅された検出信号を、結合キャパシターを介して検出部に入力することができる。結合キャパシターを設けることで、検出信号の交流成分を通過させ、直流成分を遮断することができる。 In this way, the detection signal amplified by the amplification unit can be input to the detection unit via the coupling capacitor. By providing the coupling capacitor, it is possible to pass the AC component of the detection signal and block the DC component.
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記調整用光源部の発光時における前記受光結果に基づいて、前記結合キャパシターの容量値を、前記回路定数として設定してもよい。 In the aspect of the invention, the control unit may set the capacitance value of the coupling capacitor as the circuit constant based on the light reception result when the adjustment light source unit emits light.
このようにすれば、結合キャパシターの容量値を調整することで、検出信号の信号レベルを調整することができるから、制御部は、受光結果に基づいて検出信号の信号レベルを調整することができる。こうすることで、素子特性の変化を検出し、その変化を補正するように、結合キャパシターの容量値を設定することができる。 In this way, the signal level of the detection signal can be adjusted by adjusting the capacitance value of the coupling capacitor, so the control unit can adjust the signal level of the detection signal based on the light reception result. . In this way, the capacitance value of the coupling capacitor can be set so as to detect a change in the element characteristics and correct the change.
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記調整用光源部の発光時における前記受光結果に基づいて、前記増幅回路の回路定数を設定してもよい。 In the aspect of the invention, the control unit may set a circuit constant of the amplifier circuit based on the light reception result when the adjustment light source unit emits light.
このようにすれば、増幅回路の回路定数を調整することで、検出信号の信号レベルを調整することができるから、制御部は、受光結果に基づいて検出信号の信号レベルを調整することができる。こうすることで、素子特性の変化を検出し、その変化を補正するように、増幅回路の回路定数を設定することができる。 In this way, the signal level of the detection signal can be adjusted by adjusting the circuit constant of the amplifier circuit, and therefore the control unit can adjust the signal level of the detection signal based on the light reception result. . In this way, the circuit constant of the amplifier circuit can be set so as to detect a change in the element characteristics and correct the change.
また本発明の一態様では、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、前記制御部は、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、前記回路定数を設定してもよい。 In the aspect of the invention, the detection unit outputs light emission current control information as the position specifying information, and the control unit is configured so that the fluctuation range of the light emission current control information is a predetermined fluctuation range. A circuit constant may be set.
このようにすれば、制御部は、回路定数を設定することで、発光電流制御情報の変動幅を所定の変動幅に設定することができる。その結果、座標検出レンジを一定に保持することができるから、温度変化や経年変化などによって発光素子、受光素子、回路素子等の特性が変化しても、検出特性を安定にすることなどが可能になる。 If it does in this way, the control part can set the fluctuation range of light emission current control information to a predetermined fluctuation range by setting a circuit constant. As a result, the coordinate detection range can be kept constant, so that the detection characteristics can be stabilized even if the characteristics of light-emitting elements, light-receiving elements, circuit elements, etc. change due to changes in temperature or aging. become.
また本発明の一態様では、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ってもよい。 In the aspect of the invention, the predetermined variation range may be a variation range in which the detection accuracy of the object becomes a desired detection accuracy.
このようにすれば、制御部は、回路定数を設定することで、対象物の検出精度を所望の検出精度に保つことができる。その結果、温度変化や経年変化などによって発光素子、受光素子、回路素子等の特性が変化しても、検出特性を安定にすることなどが可能になる。 If it does in this way, the control part can maintain the detection accuracy of a target object in desired detection accuracy by setting up a circuit constant. As a result, even if the characteristics of the light emitting element, the light receiving element, the circuit element, and the like change due to a temperature change or a secular change, the detection characteristics can be stabilized.
また本発明の一態様では、前記調整用光源部は、前記検出用光源部に比べて、前記受光素子から近い距離に配置されてもよい。 In the aspect of the invention, the adjustment light source unit may be arranged at a distance closer to the light receiving element than the detection light source unit.
このようにすれば、受光素子が調整用光源部からの光を受光する時に、太陽光などの外乱光の影響を低減することができる。その結果、外乱光による誤差を低減できるから、制御部が、受光素子の受光結果に基づいて素子特性の変化を正確に検出することが可能になる。 In this way, when the light receiving element receives light from the light source for adjustment, the influence of disturbance light such as sunlight can be reduced. As a result, errors due to disturbance light can be reduced, so that the control unit can accurately detect changes in element characteristics based on the light reception results of the light receiving elements.
また本発明の一態様では、前記調整用光源部と前記受光素子は、同一筐体内に設けられてもよい。 In the aspect of the invention, the adjustment light source unit and the light receiving element may be provided in the same casing.
このようにすれば、同一筐体内に設けることで、太陽光などの外乱光の入射を抑制することができる。その結果、外乱光による誤差を低減できるから、制御部が、受光素子の受光結果に基づいて素子特性の変化を正確に検出することが可能になる。 If it does in this way, incidence in disturbance light, such as sunlight, can be controlled by providing in the same case. As a result, errors due to disturbance light can be reduced, so that the control unit can accurately detect changes in element characteristics based on the light reception results of the light receiving elements.
また本発明の一態様では、前記照射部は、前記調整用光源部の発光時における外乱光の入射を規制する入射規制部を有してもよい。 In the aspect of the invention, the irradiating unit may include an incident regulating unit that regulates the incidence of disturbance light when the adjustment light source unit emits light.
このようにすれば、入射規制部により、太陽光などの外乱光の入射を規制することができる。その結果、外乱光による誤差を低減できるから、制御部が、受光素子の受光結果に基づいて素子特性の変化を正確に検出することが可能になる。 If it does in this way, incidence of disturbance light, such as sunlight, can be controlled by an entrance control part. As a result, errors due to disturbance light can be reduced, so that the control unit can accurately detect changes in element characteristics based on the light reception results of the light receiving elements.
本発明の他の態様は、上記いずれかに記載の光学式検出装置を含む表示装置及び電子機器に関係する。 Another embodiment of the present invention relates to a display device and an electronic apparatus including any one of the optical detection devices described above.
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．光学式検出装置
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及び制御部４００を含む。また、照射部ＥＵは、検出用光源部ＬＳ１、ＬＳ２及び調整用光源部ＬＳＤ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、照射部ＥＵは、３個以上の検出用光源部を含んでもよい。
1. Optical Detection Device FIG. 1 shows a basic configuration example of the optical detection device of the present embodiment. The optical detection device of this embodiment includes an irradiation unit EU, a light receiving element PD, an
検出用光源部ＬＳ１、ＬＳ２は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を含み、例えば赤外光（可視光領域に近い近赤外線）を出射する。照射部ＥＵは、検出用光源部ＬＳ１、ＬＳ２が発光することで、対象物の位置を検出するための照射光を出射する。 The light source units LS1 and LS2 for detection include light emitting elements such as LEDs (light emitting diodes), and emit infrared light (near infrared light close to the visible light region), for example. The irradiation unit EU emits irradiation light for detecting the position of the target object by the light sources LS1 and LS2 for detection emitting light.
調整用光源部ＬＳＤは、ＬＳ１、ＬＳ２と同様にＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を含み、例えば赤外光（可視光領域に近い近赤外線）を出射する。調整用光源部ＬＳＤは、後述するように、温度変化に伴う検出特性（座標検出レンジ、検出精度など）の変化を補正するためのものである。 The adjustment light source unit LSD includes a light emitting element such as an LED (light emitting diode) as in the case of LS1 and LS2, and emits infrared light (near infrared light close to the visible light region), for example. As will be described later, the adjustment light source unit LSD is for correcting a change in detection characteristics (coordinate detection range, detection accuracy, etc.) accompanying a temperature change.
受光素子ＰＤは、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。この受光素子ＰＤ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を用いることができる。また、受光素子ＰＤは、調整用光源部ＬＳＤからの直接光ＬＡＤを受光する。後述するように、調整用光源部ＬＳＤの発光時における受光素子ＰＤの受光結果に基づいて、増幅部１００の回路素子の回路定数を設定することで、温度変化に伴う検出特性の変化を補正することができる。
The light receiving element PD receives at least the reflected light resulting from the irradiation light reflected by the object. For example, a photodiode or a phototransistor can be used as the light receiving element PD. The light receiving element PD receives the direct light LAD from the adjustment light source unit LSD. As will be described later, by setting the circuit constants of the circuit elements of the amplifying
増幅部１００は、受光素子ＰＤからの受光検出信号を増幅して、検出部２００に出力する。検出部２００は、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（発光電流制御情報ＬＣＮ）を検出し、判定部３００に出力する。判定部３００は、検出部２００が出力する位置特定情報（発光電流制御情報ＬＣＮ）に基づいて、対象物の位置を判定する。なお、発光電流制御及び発光電流制御情報ＬＣＮを用いて位置関係を判定する手法については、後述する。
The
ここで対象物の位置特定情報とは、対象物の位置を特定するための情報であり、例えば後述する図９（Ｂ）の検出領域ＲＤＥＴ（ＸＹ平面）でのＸ、Ｙ座標自体であってもよいし、これらのＸ、Ｙ座標を取得するための情報であってもよい。また例えば位置特定情報は、後述する図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）の構成例における方向ＤＤＢ（角度θ）であってもよい。 Here, the position specifying information of the object is information for specifying the position of the object, for example, the X and Y coordinates in a detection region RDET (XY plane) of FIG. Alternatively, it may be information for acquiring these X and Y coordinates. Further, for example, the position specifying information may be a direction DDB (angle θ) in a configuration example of FIG. 12A and FIG.
制御部４００は、調整用光源部ＬＳＤの発光時における受光素子ＰＤの受光結果に基づいて、増幅部１００が有する回路素子の回路定数ＣＮＴを設定する処理を行う。具体的には、調整用光源部ＬＳＤが発光する期間において、受光素子ＰＤはＬＳＤからの直接光ＬＡＤ（対象物からの反射光及び太陽光などの外乱光を含まない光）を受光し、増幅部１００はその受光検出信号を増幅して、検出信号ＶＡＤを出力する。制御部４００は、検出信号ＶＡＤを受けて、ＶＡＤの信号レベル（電圧レベル）が所定の信号レベルになるように、増幅部１００が有する回路素子の回路定数ＣＮＴを設定するための制御信号ＳＡＤを出力する。この回路定数ＣＮＴは、例えば後述する結合キャパシターＣＡの容量値や帰還抵抗ＲＦＢの抵抗値などである。なお、所定の信号レベルとは、発光電流制御情報ＬＣＮの変動幅が所定の変動幅となるように回路定数が設定された時のＶＡＤの信号レベルである。発光電流制御情報ＬＣＮの変動幅については、発光電流制御を説明する際に詳細を述べる。
The
後述するように、本実施形態の光学式検出装置によれば、温度変化に伴う発光素子（ＬＥＤなど）及び受光素子ＰＤの特性や回路素子の特性などの変化により生じる検出信号ＶＡＤの信号レベルの変化を検出して、その変化を補償する（打ち消す）ように増幅部１００の回路定数を設定することができる。こうすることで、検出信号ＶＡＤの信号レベルが所定のレベルに保持されるから、温度変化に伴う検出特性（座標検出レンジ、検出精度など）の変化を補正することができる。また、発光素子や受光素子などの特性の経年変化による検出特性の変化に対しても、それを補正することができる。その結果、安定した検出特性を得ることなどが可能になる。
As will be described later, according to the optical detection device of the present embodiment, the signal level of the detection signal VAD generated by changes in the characteristics of the light emitting element (LED, etc.) and the light receiving element PD and the characteristics of the circuit element accompanying a temperature change The circuit constant of the
図２に、本実施形態の増幅部１００の構成例を示す。増幅部１００は、電流電圧変換回路１１０、増幅回路１２０、結合キャパシターＣＡ及び逆バイアス設定回路ＢＳＣを含む。なお、本実施形態の増幅部１００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。
FIG. 2 shows a configuration example of the
電流電圧変換回路１１０は、オペアンプＯＰＡ１及び抵抗素子Ｒ１を含み、受光素子ＰＤに流れる電流（検出電流）を電圧に変換して、例えば高電位電源電圧ＶＤＤの１／２の電圧レベルを中心とする信号（受光検出信号）を出力する。この受光検出信号は、キャパシターＣ１を介して増幅回路１２０に入力される。
The current-
増幅回路１２０は、オペアンプＯＰＡ２及び抵抗素子Ｒ２、ＲＦＢを含み、受光検出信号を増幅して、例えば１／２×ＶＤＤの電圧レベル（バイアス電圧）を中心とする信号を出力ノードＮ１に出力する。抵抗素子ＲＦＢは、オペアンプＯＰＡ２の帰還抵抗であって、増幅回路１２０の増幅率（ゲイン）は、ＲＦＢの抵抗値に依存する。従って、帰還抵抗ＲＦＢの抵抗値（広義には回路定数）を可変に設定することで、検出信号ＶＡＤの信号レベルを所定の信号レベルに設定することができる。
The
結合キャパシターＣＡは、増幅回路１２０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、交流成分である検出信号ＶＡＤを通過させ、直流成分であるバイアス電圧を遮断する働きをする。結合キャパシターＣＡの容量値が大きいほど検出信号ＶＡＤの信号レベルは大きくなり、容量値が小さいほどＶＡＤの信号レベルは小さくなるから、ＣＡの容量値を可変に設定することで、検出信号ＶＡＤの信号レベルを所定の信号レベルに設定することができる。
The coupling capacitor CA is provided between the output node N1 of the
逆バイアス設定回路ＢＳＣは、受光素子ＰＤ（フォトダイオード）に対して逆方向のバイアス電圧を印加する。 The reverse bias setting circuit BSC applies a reverse bias voltage to the light receiving element PD (photodiode).
図２を用いて、温度変化に伴う検出特性（座標検出レンジ、検出精度など）の変化を補正する制御について説明する。調整用光源部ＬＳＤは、所定の期間（調整期間）において、一定の電流値の発光電流ＩＡＤにより発光する。受光素子ＰＤはＬＳＤからの直接光ＬＡＤ（対象物からの反射光及び太陽光などの外乱光を含まない光）を受光し、増幅部１００はその受光検出信号を増幅して、検出信号ＶＡＤを出力する。
A control for correcting a change in detection characteristics (coordinate detection range, detection accuracy, etc.) accompanying a temperature change will be described with reference to FIG. The adjustment light source unit LSD emits light with a light emission current IAD having a constant current value in a predetermined period (adjustment period). The light receiving element PD receives the direct light LAD (light that does not include disturbance light such as reflected light from the object and sunlight) from the LSD, and the amplifying
制御部４００は、検出信号ＶＡＤを受けて、ＶＡＤの信号レベル（電圧レベル）が所定の信号レベルになるように、増幅部１００が有する回路素子の回路定数ＣＮＴを設定するための制御信号ＳＡＤ１、ＳＡＤ２を出力する。具体的には、例えば制御信号ＳＡＤ１により、結合キャパシターＣＡの容量値が可変に設定される。或いは、制御信号ＳＡＤ２により、帰還抵抗ＲＦＢの抵抗値が可変に設定される。こうすることで、検出信号ＶＡＤの信号レベルが所定のレベルに保持される。
The
例えば温度上昇などにより調整用光源部ＬＳＤの発光強度や受光素子の検出電流が変化し、検出信号ＶＡＤの信号レベルが変化した場合には、制御部４００がその変化を検出して、変化を打ち消すように結合キャパシターＣＡの容量値又は帰還抵抗ＲＦＢの抵抗値を再設定する。
For example, when the light emission intensity of the adjustment light source unit LSD or the detection current of the light receiving element changes due to a temperature rise or the like, and the signal level of the detection signal VAD changes, the
位置検出を行う期間（位置検出期間）では、後述するように検出用光源部ＬＳ１、ＬＳ２を交互に発光させて発光電流制御を行う。調整用光源部ＬＳＤと検出用光源部ＬＳ１、ＬＳ２について、同一仕様の発光素子を用いることで、温度変化に伴う各発光素子の特性変化は、ほぼ同様なものになると考えられる。従って、調整期間において上記の回路定数を調整し、検出信号ＶＡＤの信号レベルを所定のレベルに設定することで、位置検出期間における検出特性の温度変化を補正することができる。 During the position detection period (position detection period), as described later, light emission current control is performed by causing the light sources for detection LS1 and LS2 to emit light alternately. By using light emitting elements of the same specification for the adjustment light source unit LSD and the detection light source units LS1 and LS2, it is considered that the characteristic change of each light emitting element due to the temperature change becomes almost the same. Therefore, by adjusting the circuit constants in the adjustment period and setting the signal level of the detection signal VAD to a predetermined level, it is possible to correct the temperature change of the detection characteristics in the position detection period.
調整期間は、例えば一定時間毎に設けることができる。具体的には、位置検出期間が開始して所定の時間が経過したタイミングで調整期間に移行する。そして調整期間終了後、再び位置検出期間が開始され、所定の時間が経過したタイミングで再び調整期間に移行し、以降これを繰り返す。このようにすることで、温度変化に追随して回路定数を調整することができる。また調整期間の時間は、位置検出期間より十分に短くすることができるから、対象物の位置検出に支障を与えることはない。 The adjustment period can be provided at regular intervals, for example. Specifically, the adjustment period is started when a predetermined time has elapsed since the start of the position detection period. Then, after the end of the adjustment period, the position detection period is started again, and when the predetermined time elapses, the position detection period starts again, and this is repeated thereafter. In this way, the circuit constant can be adjusted following the temperature change. Moreover, since the time of the adjustment period can be made sufficiently shorter than the position detection period, it does not hinder the position detection of the object.
なお、制御部４００により可変に設定される回路定数としては、図２に示した結合キャパシターＣＡ及び帰還抵抗ＲＦＢのいずれか一方でもよいし、両方でもよい。また、これら以外の抵抗素子（例えばＲ１、Ｒ２）の抵抗値又はキャパシター（例えばＣ１）の容量値であってもよい。また例えばオペアンプＯＰＡ１、ＯＰＡ２に含まれる電流源の電流値であってもよい。
Note that the circuit constant variably set by the
ここで回路定数とは、回路を構成する素子（抵抗素子、キャパシター、トランジスターなど）の電気的特性を表す値（抵抗値、容量値、電流値など）であって、これらの値によってその回路の動作特性が決定されるものをいう。 Here, the circuit constant is a value (resistance value, capacitance value, current value, etc.) that represents the electrical characteristics of the elements (resistance element, capacitor, transistor, etc.) constituting the circuit, and these values indicate the circuit characteristics. The one whose operating characteristics are determined.
図３（Ａ）、図３（Ｂ）に、回路定数が可変に設定できる結合キャパシターＣＡ及び帰還抵抗ＲＦＢの構成例を示す。図３（Ａ）に示す結合キャパシターＣＡは、容量値の異なるｎ（ｎは２以上の整数）個のキャパシターＣＡ１〜ＣＡｎを含み、スイッチ回路（選択回路）により容量値が可変に設定される。また、図３（Ｂ）に示す帰還抵抗ＲＦＢは、抵抗値の異なるｎ個の抵抗素子ＲＦＢ１〜ＲＦＢｎを含み、スイッチ回路（選択回路）により抵抗値が可変に設定される。スイッチ回路（選択回路）は、制御部４００に設けられたレジスターＲＥＧのレジスター値に基づいて制御される。なお、本実施形態の結合キャパシターＣＡ及び帰還抵抗ＲＦＢは図３（Ａ）、図３（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。
FIGS. 3A and 3B show configuration examples of the coupling capacitor CA and the feedback resistor RFB whose circuit constants can be variably set. The coupling capacitor CA shown in FIG. 3A includes n capacitors CA1 to CAn (n is an integer of 2 or more) having different capacitance values, and the capacitance value is variably set by a switch circuit (selection circuit). The feedback resistor RFB shown in FIG. 3B includes n resistance elements RFB1 to RFBn having different resistance values, and the resistance value is variably set by a switch circuit (selection circuit). The switch circuit (selection circuit) is controlled based on the register value of the register REG provided in the
図４に、本実施形態の検出部２００の構成例を示す。検出部２００は、バッファー回路ＢＵＦ、スイッチ回路ＳＷ、比較回路２２０、発光電流制御回路２３０及び３つの駆動回路ＤＲＤ、ＤＲ１、ＤＲ２を含む。
FIG. 4 shows a configuration example of the
スイッチ回路ＳＷは、バッファー回路ＢＵＦでバッファーされた受光検出信号を、比較回路２２０の一方の入力ノード（＋）と他方の入力ノード（−）とに切り換えて出力する。具体的には、第１の検出用光源部ＬＳ１の発光時には入力ノード（＋）に受光検出信号を出力し、第２の検出用光源部ＬＳ２の発光時には入力ノード（−）に受光検出信号を出力する。
The switch circuit SW switches the light reception detection signal buffered by the buffer circuit BUF to one input node (+) and the other input node (−) of the
比較回路２２０は、入力ノード（＋）に入力された受光検出信号と入力ノード（−）に入力された受光検出信号とを比較して、その結果を発光電流制御回路２３０に出力する。具体的には、例えばＬＳ１の発光時の受光検出信号ＶＡ１が入力ノード（＋）に入力され、ＬＳ２の発光時の受光検出信号ＶＡ２が入力ノード（−）に入力された場合に、比較回路２２０は２つの受光検出信号の差分ＶＡ１−ＶＡ２に対応する信号を出力する。
The
発光電流制御回路２３０は、比較回路２２０からの信号に基づいて検出用光源部ＬＳ１、ＬＳ２の発光制御を行う。具体的には、比較回路２２０の比較結果（受光検出信号の差分）に基づいて、２つの受光検出信号（例えばＶＡ１、ＶＡ２など）が等しくなるように、２つの検出用光源部ＬＳ１、ＬＳ２に流れる電流（発光電流）を設定するための発光電流制御情報ＬＣＮを出力する。この発光電流制御情報ＬＣＮは、例えばＬＳ１の発光電流を設定するための電流設定値ＩＡ１及びＬＳ２の発光電流を設定するための電流設定値ＩＡ２を含む。なお、発光電流制御の詳細については、後述する。
The light emission
駆動回路ＤＲＤ、ＤＲ１、ＤＲ２は、発光電流制御回路２３０からの電流設定値に基づいて、発光電流ＩＡＤ、ＩＡ１、ＩＡ２を生成して光源部ＬＳＤ、ＬＳ１、ＬＳ２にそれぞれ供給する。具体的には、調整期間では調整用光源部ＬＳＤに発光電流ＩＡＤが供給され、位置検出期間では検出用光源部ＬＳ１、ＬＳ２に発光電流ＩＡ１、ＩＡ２が交互に供給される。上述したように、調整用光源部ＬＳＤに供給される発光電流ＩＡＤの電流値は一定であり、変化しない。一方、検出用光源部ＬＳ１、ＬＳ２に供給される発光電流ＩＡ１、ＩＡ２の電流値は、後述する発光電流制御により制御され、対象物の位置によって変化する。
The drive circuits DRD, DR1, and DR2 generate the light emission currents IAD, IA1, and IA2 based on the current setting values from the light emission
図５（Ａ）、図５（Ｂ）に、本実施形態の受光素子ＰＤ及び調整用光源部ＬＳＤを含む受光部ＲＵの構成例を示す。図５（Ａ）に示すように、本実施形態の受光部ＲＵは、調整用光源部ＬＳＤの発光時における外乱光の入射を規制する入射規制部ＬＭＴを含む。この入射規制部ＬＭＴは、例えばスリットであって、ＬＳＤ発光時に太陽光など外乱光の入射を規制する。 FIGS. 5A and 5B show a configuration example of the light receiving unit RU including the light receiving element PD and the adjustment light source unit LSD of the present embodiment. As shown in FIG. 5A, the light receiving unit RU of the present embodiment includes an incident regulating unit LMT that regulates the incidence of disturbance light when the adjustment light source unit LSD emits light. This incident regulation part LMT is a slit, for example, and regulates the incidence of disturbance light such as sunlight during LSD emission.
図５（Ｂ）は、受光部ＲＵ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）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ＰＤが実装される。調整用光源部ＬＳＤは、受光素子ＰＤと同一筐体内に設けられる。 FIG. 5B is a plan view seen from above the light receiving unit RU. For example, a wiring board PWB is provided in a housing (case) made of aluminum or the like, and the light receiving element PD is mounted on the wiring board PWB. The adjustment light source unit LSD is provided in the same housing as the light receiving element PD.
このように調整用光源部ＬＳＤが、検出用光源部ＬＳ１、ＬＳ２に比べて、受光素子ＰＤから近い距離に配置されることで、外乱光の影響を低減することができる。さらに受光素子ＰＤと同一筐体内に配置したり、入射規制部ＬＭＴを設けることで、外乱光の影響をより低減することができる。こうすることで、受光素子ＰＤが、外乱光の影響を受けずに、調整用光源部ＬＳＤからの光を受光することができるから、温度変化等に伴う素子特性の変化を正確に検出することができる。 As described above, the adjustment light source unit LSD is arranged at a distance closer to the light receiving element PD than the detection light source units LS1 and LS2, so that the influence of disturbance light can be reduced. Furthermore, the influence of disturbance light can be further reduced by arranging in the same housing as the light receiving element PD or by providing the incident restricting portion LMT. By doing so, the light receiving element PD can receive light from the adjustment light source unit LSD without being affected by disturbance light, so that it is possible to accurately detect changes in element characteristics due to temperature changes and the like. Can do.
なお、外乱光の入射を規制する入射規制部ＬＭＴは、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すものに限定されない。例えば、光ファイバー等を介して外乱光の入射を受けずに調整用光源部ＬＳＤから受光素子ＰＤに直接光を送ることもできる。この構成では、ＬＳＤがＰＤの近くに配置されなくてもよい。 In addition, the incident control part LMT which controls incidence | injection of disturbance light is not limited to what is shown to FIG. 5 (A) and FIG. 5 (B). For example, it is also possible to send light directly from the adjustment light source unit LSD to the light receiving element PD without receiving disturbance light through an optical fiber or the like. In this configuration, the LSD need not be located near the PD.
２．位置検出の手法
本実施形態の光学式検出装置では、検出部２００が出力する位置特定情報（発光電流制御情報ＬＣＮ）に基づいて、対象物の位置を判定する。具体的には、判定部３００は、第１期間用発光電流制御情報ＬＣＮｉｎｉｔと第２期間用発光電流制御情報ＬＣＮｄｅｔとに基づいて、第１、第２の検出用光源部ＬＳ１、ＬＳ２と対象物ＯＢとの位置関係を判定する。第１期間用発光電流制御情報ＬＣＮｉｎｉｔは、対象物ＯＢが検出領域に存在しない第１の期間（初期状態期間）での発光電流制御情報であり、第２期間用発光電流制御情報ＬＣＮｄｅｔは、対象物ＯＢが検出領域に存在する第２の期間（検出期間）での発光電流制御情報である。
2. Method of Position Detection In the optical detection device of this embodiment, the position of the object is determined based on the position specifying information (light emission current control information LCN) output from the
なお、検出領域とは、対象物が検出される領域であって、具体的には、例えば照射光が対象物ＯＢに反射されることによる反射光を、受光素子ＰＤが受光して、対象物ＯＢを検出することができる領域である。より具体的には、受光素子ＰＤが反射光を受光して対象物ＯＢを検出することが可能であって、かつ、その検出精度について、許容できる範囲の精度が確保できる領域である。 Note that the detection area is an area where the object is detected. Specifically, for example, the light receiving element PD receives reflected light resulting from reflection of irradiation light on the object OB, and the object is detected. This is an area where OB can be detected. More specifically, this is an area where the light receiving element PD can receive the reflected light and detect the object OB, and the detection accuracy can be ensured within an acceptable range.
図６は、第１の期間、すなわち対象物が検出領域に存在しない期間における発光電流制御を説明する図である。図６に示すように、発光電流制御回路２３０は、ＬＳ１とＬＳ２とを交互に発光させる。受光素子ＰＤは、ＬＳ１の発光時にはＬＳ１からの照射光ＬＴ１を受光し、ＬＳ２の発光時にはＬＳ２からの照射光ＬＴ２を受光する。さらに受光素子ＰＤは、太陽光などの外光（環境光）ＬＯを受光する。なお、図６には透光部材ＴＰを含む構成例を示すが、透光部材ＴＰを含まない構成であってもよい。
FIG. 6 is a diagram for explaining the light emission current control in the first period, that is, the period in which the object does not exist in the detection region. As shown in FIG. 6, the light emission
発光電流制御回路２３０は、ＬＳ１の発光時の受光結果とＬＳ２の発光時の受光結果とが等しくなるように、発光制御を行う。具体的には、比較回路２２０の比較結果（受光検出信号の差分）に基づいて、差分が０に近づくようにＬＳ１、ＬＳ２の発光電流の電流設定値ＩＡ１、ＩＡ２を設定する。そして２つの受光結果が等しくなった時の発光電流制御情報を第１期間用発光電流制御情報ＬＣＮｉｎｉｔとして判定部３００に出力する。
The light emission
図７は、第２の期間、すなわち対象物ＯＢが検出領域に存在する期間における発光電流制御を説明する図である。図７に示すように、発光電流制御回路２３０は、ＬＳ１とＬＳ２とを交互に発光させる。受光素子ＰＤは、ＬＳ１の発光時にはＬＳ１からの照射光ＬＴ１ａと、照射光ＬＴ１ｂが対象物ＯＢに反射されることによる反射光ＬＲ１とを受光し、ＬＳ２の発光時にはＬＳ２からの照射光ＬＴ２ａと、照射光ＬＴ２ｂが対象物ＯＢに反射されることによる反射光ＬＲ２とを受光する。さらに受光素子ＰＤは、太陽光などの外光（環境光）ＬＯを受光する。なお、図７には透光部材ＴＰを含む構成例を示すが、透光部材ＴＰを含まない構成であってもよい。
FIG. 7 is a diagram illustrating light emission current control in the second period, that is, the period in which the object OB exists in the detection region. As shown in FIG. 7, the light emission
第２の期間、すなわち対象物が検出領域に存在する期間での発光制御は、上述した第１の期間での発光制御と同じである。すなわち発光電流制御回路２３０は、ＬＳ１とＬＳ２とを交互に発光させ、ＬＳ１の発光時の受光結果とＬＳ２の発光時の受光結果とが等しくなるように、発光制御を行う。具体的には、比較回路２２０の比較結果（受光検出信号の差分）に基づいて、差分が０に近づくようにＬＳ１、ＬＳ２の発光電流の電流設定値ＩＡ１ｄ、ＩＡ２ｄを設定する。そして２つの受光結果が等しくなった時の発光電流制御情報を第２期間用発光電流制御情報ＬＣＮｄｅｔとして判定部３００に出力する。
The light emission control in the second period, that is, the period in which the object is present in the detection region is the same as the light emission control in the first period described above. That is, the light emission
判定部３００は、第１期間用及び第２期間用発光制御情報ＬＣＮｉｎｉｔ、ＬＣＮｄｅｔに基づいて、対象物ＯＢの位置を判定する。具体的には、電流設定値ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ１ｄ、ＩＡ２ｄから、次式により検出用光源部ＬＳ１、ＬＳ２と対象物ＯＢとの位置関係を判定することができる。
The
ＦＲ＝ＦＡ１／ＦＡ２＝Ｆ（ＬＯＢ１）／Ｆ（ＬＯＢ２）
＝（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。
FR = FA1 / FA2 = F (LOB1) / F (LOB2)
= (IA1 × IA2d) / (IA2 × IA1d)
Here, FR is the ratio between the value FA1 of the distance function F (LOB1) and the value FA2 of the distance function F (LOB2). The distance function F (LOB1) is a distance function representing the positional relationship of the object OB with respect to the first light source unit LS1, and F (LOB2) is a distance representing the positional relationship of the object OB with respect to the second light source unit LS2. It is a function.
この距離関数Ｆ（Ｌ）は、ある光経路Ｌに対する光減衰を表す関数である。距離関数Ｆ（Ｌ）は、例えば光源が点光源である場合には、距離Ｌの２乗に反比例する関数である。実際には、距離関数Ｆ（Ｌ）は、光源部ＬＳ１、ＬＳ２と受光素子ＰＤとの位置関係や透光部材ＴＰの有無などを考慮して決めることができる。 This distance function F (L) is a function representing optical attenuation with respect to a certain optical path L. The distance function F (L) is a function that is inversely proportional to the square of the distance L when the light source is a point light source, for example. Actually, the distance function F (L) can be determined in consideration of the positional relationship between the light source portions LS1 and LS2 and the light receiving element PD, the presence or absence of the translucent member TP, and the like.
このように、第１期間用及び第２期間用発光制御情報ＬＣＮｉｎｉｔ、ＬＣＮｄｅｔに基づいて対象物ＯＢの位置を判定することで、外光（環境光）ＬＯや照射光の初期経路ＬＴ１ａ、ＬＴ２ａなどの影響を除去することができる。 Thus, by determining the position of the object OB based on the light emission control information LCNinit and LCNdet for the first period and the second period, the external light (environment light) LO, the initial paths LT1a and LT2a of the irradiation light, etc. Can be removed.
図８は、発光電流制御情報ＬＣＮと発光電流との関係を説明する図である。図８の横軸は、１０ビットのデジタル値（０〜１０２３）で表現した発光電流制御情報ＬＣＮを示す。また図８の縦軸は、発光電流制御回路２３０により制御される電流値の範囲（上限値、下限値）を示す。例えば、ＬＣＮが０の場合には、ＩＡ１は下限値に設定され、ＩＡ２は上限値に設定される。またＬＣＮが５１２の場合には、ＩＡ１とＩＡ２は共に中央値（上限値と下限値の中間）に設定され、ＬＣＮが１０２３の場合には、ＩＡ１は上限値に設定され、ＩＡ２は下限値に設定される。
FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the light emission current control information LCN and the light emission current. The horizontal axis of FIG. 8 shows the light emission current control information LCN expressed by a 10-bit digital value (0 to 1023). The vertical axis in FIG. 8 indicates the range of current values (upper limit value and lower limit value) controlled by the light emission
上述したように、発光電流制御回路２３０は、比較回路２２０の比較結果（受光検出信号の差分）に基づいて、差分が０に近づくようにＬＳ１、ＬＳ２の発光電流の電流値ＩＡ１、ＩＡ２を調整する。すなわち、ＩＡ１、ＩＡ２のいずれか一方を増加させ、他方を減少させることで、受光検出信号の差分を０に近づける。このようにして、発光電流制御情報ＬＣＮの値は０〜１０２３の範囲内の１つの値に決まる。
As described above, the light emission
第２の期間、すなわち対象物ＯＢが検出領域に存在する期間では、対象物ＯＢの位置によって、第２期間用発光電流制御情報ＬＣＮｄｅｔの値は変化する。例えば、対象物ＯＢが第１の光源部ＬＳ１に近く、第２の光源部ＬＳ２から遠いほど、ＬＣＮｄｅｔの値は０に近づく。ＩＡ２が大きい値に設定され、ＩＡ１が小さい値に設定されるためである。反対に、対象物ＯＢが第２の光源部ＬＳ２に近く、第１の光源部ＬＳ１から遠いほど、ＬＣＮｄｅｔの値は１０２３に近づく。ＩＡ１が大きい値に設定され、ＩＡ２が小さい値に設定されるためである。 In the second period, that is, the period in which the object OB is present in the detection region, the value of the light emission current control information LCNdet for the second period varies depending on the position of the object OB. For example, the value of LCNdet approaches 0 as the object OB is closer to the first light source unit LS1 and farther from the second light source unit LS2. This is because IA2 is set to a large value and IA1 is set to a small value. Conversely, the closer the object OB is to the second light source unit LS2 and the farther from the first light source unit LS1, the closer the LCNdet value is to 1023. This is because IA1 is set to a large value and IA2 is set to a small value.
位置検出精度は、発光電流制御情報ＬＣＮを表現するデジタル値（例えば０〜１０２３）の刻み（ステップ数）が多いほど、精度が高くなる。例えば、検出領域のＸ座標値が０〜ＸＡの範囲であり、このＸ座標値に対応するＬＣＮのステップ数がＮである場合には、位置検出精度はＸＡ／Ｎになる。従って、例えば図８では、Ｎ＝１０２４である場合に、最も精度が良くなる。すなわち、対象物ＯＢが検出領域の一端（例えばＸ座標値が０）に存在する時にＬＣＮの値が０になり、対象物ＯＢが検出領域の他端（例えばＸ座標値がＸＡ）に存在する時にＬＣＮの値が１０２３になる場合に、最も精度が良くなる。 The position detection accuracy increases as the number of steps (number of steps) of the digital value (for example, 0 to 1023) representing the light emission current control information LCN increases. For example, when the X coordinate value of the detection area is in the range of 0 to XA and the number of LCN steps corresponding to this X coordinate value is N, the position detection accuracy is XA / N. Therefore, for example, in FIG. 8, when N = 1024, the accuracy is best. That is, when the object OB is present at one end of the detection area (for example, the X coordinate value is 0), the LCN value is 0, and the object OB is present at the other end of the detection area (for example, the X coordinate value is XA). Sometimes the accuracy is best when the LCN value is 1023.
以上説明したように、対象物ＯＢが検出領域の一端から他端に移動した際の第２期間用発光電流制御情報ＬＣＮｄｅｔの変動幅（座標検出レンジ）が大きいほど、位置検出精度が高くなる。従って、できるだけ高い検出精度を得るためには、ＬＣＮｄｅｔの変動幅（座標検出レンジ）を可能な最大の変動幅（例えば１０２３）に近い値に設定する。すなわち、検出精度が所望の検出精度になる変動幅を所定の変動幅とし、発光電流制御情報の変動幅をその所定の変動幅に設定する。 As described above, the position detection accuracy increases as the variation width (coordinate detection range) of the light emission current control information LCNdet for the second period when the object OB moves from one end of the detection region to the other end. Therefore, in order to obtain as high a detection accuracy as possible, the variation range (coordinate detection range) of LCNdet is set to a value close to the maximum possible variation range (for example, 1023). That is, the fluctuation range in which the detection accuracy becomes the desired detection accuracy is set as a predetermined fluctuation range, and the fluctuation range of the light emission current control information is set to the predetermined fluctuation range.
３．検出特性の補正
出荷時に座標検出レンジ（ＬＣＮｄｅｔの変動幅）を可能な最大の変動幅に設定しても、装置使用時の温度変化や経年変化によって座標検出レンジが変化してしまう。例えば座標検出レンジが初期設定値（出荷時の設定値）より小さくなると検出精度が低下する。また、座標検出レンジが初期設定値より大きくなり、可能な最大の変動幅を超えてしまうと、発光電流制御回路２３０による発光電流制御が適正に行われなくなる。
3. Correction of detection characteristics Even if the coordinate detection range (LCNdet fluctuation range) is set to the maximum possible fluctuation range at the time of shipment, the coordinate detection range changes due to temperature change or secular change during use of the apparatus. For example, if the coordinate detection range becomes smaller than the initial setting value (the setting value at the time of shipment), the detection accuracy decreases. Further, when the coordinate detection range becomes larger than the initial set value and exceeds the maximum possible fluctuation range, the light emission current control by the light emission
本実施形態の光学式検出装置によれば、制御部４００が増幅部１００の回路定数を調整（再設定）することにより、温度変化等による検出特性（座標検出レンジ、座標検出精度など）の変化を補正することができる。
According to the optical detection device of the present embodiment, the
図９（Ａ）に、第２期間用発光電流制御情報ＬＣＮｄｅｔ（１０ビットのデジタル値）の温度依存性の実測例を示す。この実測例は、図９（Ｂ）に示す構成例の光学式検出装置を用いて実測されたものである。この構成例では、検出領域ＲＤＥＴの各辺にライトガイドＬＧ１〜ＬＧ４が設けられ、例えば光源部ＬＳ１と直線状のライトガイドＬＧ１が１つの照射部を構成する。ライトガイドＬＧ１〜ＬＧ４から、各辺に垂直に検出領域ＲＤＥＴの内側に向かう方向に照射光が出射される。対象物のＸ座標検出時にはＬＳ１とＬＳ３とを交互に発光させ、Ｙ座標検出時にはＬＳ２とＬＳ４とを交互に発光させて発光電流制御を行う。 FIG. 9A shows an actual measurement example of the temperature dependence of the light emission current control information LCNdet (10-bit digital value) for the second period. This measurement example is actually measured using the optical detection device having the configuration example shown in FIG. In this configuration example, light guides LG1 to LG4 are provided on each side of the detection region RDET. For example, the light source unit LS1 and the linear light guide LG1 form one irradiation unit. Irradiation light is emitted from the light guides LG1 to LG4 in a direction toward the inside of the detection region RDET perpendicular to each side. When the X coordinate of the object is detected, LS1 and LS3 are alternately emitted, and when the Y coordinate is detected, LS2 and LS4 are alternately emitted to perform light emission current control.
図９（Ａ）は、対象物ＯＢが検出領域ＲＤＥＴの左上隅、すなわち図９（Ｂ）のＰ１の位置に存在する場合のＸ方向及びＹ方向のＬＣＮｄｅｔを示す。図９（Ａ）から分かるように、温度上昇に伴ってＸ方向のＬＣＮｄｅｔは減少し、Ｙ方向のＬＣＮｄｅｔは増加する。対象物ＯＢが存在する位置Ｐ１は、Ｘ座標値がほぼ最小になり、Ｙ座標値がほぼ最大になる位置であるから、Ｘ座標及びＹ座標の検出レンジが温度上昇により増大することが分かる。 FIG. 9A shows LCN dets in the X direction and the Y direction when the object OB exists at the upper left corner of the detection region RDET, that is, at the position P1 in FIG. 9B. As can be seen from FIG. 9A, the LCNdet in the X direction decreases and the LCNdet in the Y direction increases as the temperature rises. Since the position P1 where the object OB is present is a position where the X coordinate value is almost minimized and the Y coordinate value is substantially maximized, it can be seen that the detection range of the X coordinate and the Y coordinate increases as the temperature rises.
図１０は、図９（Ｂ）の構成例について、３つの温度（−２０、２０、６０℃）で対象物ＯＢを９箇所の位置Ｐ１〜Ｐ９に置いた場合のＸ方向及びＹ方向のＬＣＮｄｅｔの実測値をプロットしたものである。位置Ｐ１〜Ｐ９は、図９（Ｂ）に示す検出領域ＲＤＥＴ内の９箇所の位置である。図１０から分かるように、Ｘ方向及びＹ方向の座標検出レンジは温度上昇に伴って増大し、また温度降下に伴って減少する。 FIG. 10 shows LCNdets in the X direction and Y direction when the object OB is placed at nine positions P1 to P9 at three temperatures (−20, 20, 60 ° C.) with respect to the configuration example of FIG. 9B. This is a plot of the measured values of. Positions P1 to P9 are nine positions in the detection region RDET shown in FIG. 9B. As can be seen from FIG. 10, the coordinate detection ranges in the X and Y directions increase with increasing temperature and decrease with decreasing temperature.
図１１は、結合キャパシターＣＡの容量値の調整（再設定）による検出特性の補正を説明する図である。図１１には、初期設定時の温度Ｔ１と温度上昇時の温度Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）とにおける座標検出レンジ（ＬＣＮｄｅｔの変動幅）の容量値依存性の一例を示す。 FIG. 11 is a diagram for explaining correction of detection characteristics by adjusting (resetting) the capacitance value of the coupling capacitor CA. FIG. 11 shows an example of the capacitance value dependency of the coordinate detection range (the fluctuation range of LCNdet) at the temperature T1 at the initial setting and the temperature T2 at the time of temperature rise (T1 <T2).
例えば初期設定時に温度Ｔ１において容量値が１２００ｐＦに設定されているとする（図１１のＡ１）。温度上昇により温度Ｔ２になると、図１１のＡ２に示すように、座標検出レンジが増加する。この変化に対して、結合キャパシターＣＡの容量値を減少させることにより、図１１のＡ３に示すように、座標検出レンジを初期設定時の値に補正することができる。 For example, assume that the capacitance value is set to 1200 pF at the temperature T1 at the initial setting (A1 in FIG. 11). When the temperature rises to T2 due to the temperature rise, the coordinate detection range increases as indicated by A2 in FIG. In response to this change, by reducing the capacitance value of the coupling capacitor CA, the coordinate detection range can be corrected to the initial setting value as shown by A3 in FIG.
先に図２で説明したように、制御部４００は、調整期間において調整用光源部ＬＳＤの発光時の検出信号ＶＡＤの変化を検出し、ＶＡＤの信号レベルが一定になるように回路定数（例えば結合キャパシターＣＡの容量値）を設定する。調整用光源部ＬＳＤと検出用光源部ＬＳ１、ＬＳ２について、同一仕様の発光素子を用いることで、温度変化に伴う各発光素子の特性変化は、ほぼ同様なものになるから、ＶＡＤの信号レベルが一定になるように回路定数を設定すれば、位置検出期間における検出用光源部ＬＳ１、ＬＳ２の発光時の検出信号についても温度変化の影響を補正することができる。そしてＬＳ１、ＬＳ２発光時の検出信号に対する温度変化の影響がなくなれば、発光電流制御回路２３０から出力される発光電流制御情報ＬＣＮに対する温度変化の影響もなくなるから、上述した手法によりＬＣＮの変動幅、すなわち座標検出レンジに対する温度変化の影響を補正することができる。
As described above with reference to FIG. 2, the
以上説明したように、本実施形態の光学式検出装置によれば、温度変化や経年変化などによって、発光素子、受光素子、回路素子等の特性が変化しても、制御部４００がその変化を検出して増幅部１００の回路定数を調整することで、検出特性（座標検出レンジ、検出精度など）の変化を抑制することができる。その結果、温度などの使用環境に関わらず長期間にわたって安定した検出特性を得ることなどが可能になる。
As described above, according to the optical detection device of this embodiment, even if the characteristics of the light emitting element, the light receiving element, the circuit element, and the like change due to a temperature change or a secular change, the
また、本実施形態の光学式検出装置では、調整期間において増幅部１００の回路定数を調整することでよく、光学設計上のパラメーターや比較回路２２０、発光電流制御回路２３０の回路設計上のパラメーターを調整する必要がないから、簡素な構成で検出特性を安定化することができる。その結果、設計コスト、製造コスト等の増大を抑制しつつ、安定な検出特性を確保することなどが可能になる。
Further, in the optical detection device of the present embodiment, the circuit constants of the amplifying
４．照射部
本実施形態の光学式検出装置では、図９（Ｂ）に示す構成例の他に種々の構成をとることができる。例えば図１２（Ａ）に、照射部ＥＵの別の構成例を示す。図１２（Ａ）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１２（Ａ）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。
4). Irradiation unit The optical detection apparatus of the present embodiment can have various configurations in addition to the configuration example illustrated in FIG. For example, FIG. 12A shows another configuration example of the irradiation unit EU. The irradiation unit EU in FIG. 12A 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 a prism sheet (optical sheet) PS and a louver film LF. Note that the irradiation unit EU of the present embodiment is not limited to the configuration of FIG. 12A, and some of the components are omitted, replaced with other components, or other components are added. Various modifications of the above are possible.
光源部ＬＳ１は、図１２（Ａ）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の照射光強度分布ＬＩＤ１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の照射光強度分布ＬＩＤ１とは強度分布が異なる第２の照射光強度分布ＬＩＤ２を検出エリアに形成する。このように照射部ＥＵは、検出領域ＲＤＥＴでの位置に応じて強度分布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. Then, 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 detecting the first irradiation light intensity distribution LID1. Form (set) the area. On the other hand, the light source unit LS2 emits the second light source light LT2 by emitting the second light source light to the light incident surface on the other end side (F2) of the light guide LG, so that the first irradiation light is emitted. A second irradiation light intensity distribution LID2 having an intensity distribution different from that of the intensity distribution LID1 is formed in the detection area. In this way, the irradiation unit EU can emit irradiation light having different intensity distributions depending on the position in the detection region 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１２（Ａ）ではライガイドＬＧは円弧形状になっている。なお図１２（Ａ）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. 12A, the lie guide LG has an arc shape. In FIG. 12A, 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 in which the irradiation direction was set to the direction which goes to the 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).
このように図１２（Ａ）の照射部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。すなわち図１２（Ｂ）のＤＤ１の方向である場合に強度が最も高くなる照射光強度分布ＬＩＤ１と、図１２（Ｂ）のＤＤ３の方向である場合に強度が最も高くなる照射光強度分布ＬＩＤ２を交互に形成することができる。なお図１２（Ｂ）では、ライトガイドＬＧの円弧形状の中心位置が、照射部ＥＵの配置位置ＰＥになっている。 As described above, according to the irradiation unit EU of FIG. 12A, 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 intensities. A distribution can be formed. That is, the irradiation light intensity distribution LID1 having the highest intensity when in the direction DD1 in FIG. 12B and the irradiation light intensity distribution LID2 having the highest intensity in the direction DD3 in FIG. They can be formed alternately. In FIG. 12B, the center position of the arc shape of the light guide LG is the arrangement position PE of the irradiation unit EU.
そして図１２（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。照射光強度分布ＬＩＤ１を形成した場合の対象物ＯＢの位置での強度と、照射光強度分布ＬＩＤ２を形成した場合の対象物ＯＢの位置での強度とは、それぞれ角度θによって変化する。従って、上述したように、光源部ＬＳ１、ＬＳ２の発光電流制御を行うことで、対象物ＯＢの位置する方向ＤＤＢ（角度θ）を特定することができる。 Then, as shown in FIG. 12B, it is assumed that the object OB exists in the direction DDB of the angle θ. The intensity at the position of the object OB when the irradiation light intensity distribution LID1 is formed and the intensity at the position of the object OB when the irradiation light intensity distribution LID2 is formed vary with the angle θ. Therefore, as described above, the direction DDB (angle θ) where the object OB is located can be specified by performing the light emission current control of the light source units LS1 and LS2.
５．表示装置及び電子機器
図１３（Ａ）、図１３（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１３（Ａ）、図１３（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１３（Ａ）、図１３（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。
5. Display Device and Electronic Device FIGS. 13A and 13B show basic configuration examples of a display device and an electronic device using the optical detection device of this embodiment. FIGS. 13A and 13B show an example in which the optical detection device of the present embodiment is applied to a projection display device (projector) called a liquid crystal projector or a digital micromirror device. In FIG. 13A and FIG. 13B, the axes that intersect each other are the X axis, the Y axis, and the 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検出装置は、照射部ＥＵ、受光部ＲＵ（受光素子ＰＤ）、増幅部１００、検出部２００及び判定部３００を含む。また本実施形態の表示装置（電子機器）は、光学式検出装置とスクリーン２０（広義には表示部）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検出装置、表示装置、電子機器は図１３（Ａ）、図１３（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、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
The optical detection device of the present embodiment includes an irradiation unit EU, a light receiving unit RU (light receiving element PD), an
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
本実施形態の光学式検出装置は、図１３（Ｂ）に示すようにスクリーン２０の前方側（Ｚ軸方向側）に設定された検出領域ＲＤＥＴにおいて、ユーザーの指やタッチペンなどの対象物を光学的に検出する。このために光学式検出装置の照射部ＥＵは、対象物を検出するための照射光（検出光）を出射する。具体的には、照射方向に応じて強度（照度）が異なる照射光を放射状に出射する。これにより検出領域ＲＤＥＴには、照射方向に応じて強度が異なる照射光強度分布が形成される。なお検出領域ＲＤＥＴは、スクリーン２０（表示部）のＺ方向側（ユーザー側）において、ＸＹ平面に沿って設定される領域である。
In the detection region RDET set on the front side (Z-axis direction side) of the
なお、図１３（Ａ）では、照射部ＥＵとして図１２（Ａ）の構成例を用いているが、他の構成の照射部ＥＵ（例えば図９（Ｂ）に示した構成例）を用いてもよい。 In FIG. 13A, the configuration example of FIG. 12A is used as the irradiation unit EU, but the irradiation unit EU having another configuration (for example, the configuration example shown in FIG. 9B) is used. Also good.
受光部ＲＵは、照射部ＥＵからの照射光が対象物に反射されることによる反射光を受光する。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ＰＤにより実現できる。この受光部ＲＵには増幅部１００が例えば電気的に接続されている。また、図示していないが、受光部ＲＵ或いはその近傍に調整用光源部ＬＳＤを設けることができる。受光素子ＰＤは、調整用光源部ＬＳＤが発光する期間（調整期間）には、ＬＳＤからの光を受光する。
The light receiving unit RU receives reflected light resulting from reflection of irradiation light from the irradiation unit EU on an object. The light receiving unit RU can be realized by a light receiving element PD such as a photodiode or a phototransistor. The amplifying
増幅部１００は、受光素子ＰＤの受光検出信号を増幅し、増幅された信号を検出部２００に出力する。
The
検出部２００は、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検出し、判定部３００に出力する。また検出部２００は、照射部ＥＵが有する光源部及び参照光源部の発光制御などを行う。この検出部２００は照射部ＥＵに電気的に接続されている。
Based on the signal output from the
判定部３００は、検出部２００が出力する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。
The
制御部４００は、調整用光源部ＬＳＤの発光時における受光素子ＰＤの受光結果に基づいて、増幅部１００が有する回路素子の回路定数を調整する処理を行う。こうすることで、温度変化や経年変化による検出特性の変化を補正することができる。
The
なお本実施形態の光学式検出装置は、図１３（Ａ）に示す投写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検出装置を適用できる電子機器としては、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、携帯情報端末、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。 Note that the optical detection device of this embodiment is not limited to the projection display device shown in FIG. 13A, and can be applied to various display devices mounted on various electronic devices. Also, as an electronic device to which the optical detection device of the present embodiment can be applied, various devices such as a personal computer, a car navigation device, a ticket machine, a portable information terminal, 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.
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、光学式検出装置、表示装置及び電子機器の構成、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 detection device, the display device, and the electronic device are not limited to those described in this embodiment, and various modifications can be made.
ＥＵ 照射部、ＲＵ 受光部、ＰＤ 受光素子、ＡＲＤ 表示エリア、
ＬＴ１、ＬＴ２ 照射光、ＬＲ１、ＬＲ２ 反射光、ＬＳ１、ＬＳ２ 検出用光源部、
ＬＳＤ 調整用光源部、ＯＢ 対象物、ＣＮＴ 回路定数、ＣＡ 結合キャパシター、
ＲＦＢ 帰還抵抗、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 画像投射装置、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、
２２０ 比較回路、２３０ 発光電流制御回路、３００ 判定部、４００ 制御部
EU irradiation unit, RU light receiving unit, PD light receiving element, ARD display area,
LT1, LT2 irradiation light, LR1, LR2 reflected light, LS1, LS2 detection light source unit,
LSD adjustment light source, OB object, CNT circuit constant, CA coupling capacitor,
RFB feedback resistance, RDET detection area,
LCNinit light emission current control information for the first period,
LCNdet second period light emission current control information, TP translucent member,
LG1 to LG4 light guide, RS reflection sheet,
PS prism sheet (optical sheet), LF louver film,
LE irradiation direction setting section,
LID1 first irradiation light intensity distribution, LID2 second irradiation light intensity distribution,
10 image projection device, 20 screen, 100 amplifying unit, 110 current voltage conversion circuit,
120 amplifier circuit, 200 detector,
220 comparison circuit, 230 light emission current control circuit, 300 determination unit, 400 control unit
Claims (11)
前記照射部からの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、
前記受光素子から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検出する検出部と、
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、
前記調整用光源部の発光時における前記受光素子の受光結果に基づいて、前記増幅部が有する回路素子の回路定数を設定する処理を行う制御部とを含むことを特徴とする光学式検出装置。 An irradiation unit having a light source unit for detection and a light source unit for adjustment;
A light receiving element that receives at least reflected light by reflecting the irradiation light from the irradiation unit to an object;
An amplifying unit for amplifying a received light detection signal from the light receiving element;
Based on a signal output from the amplification unit, a detection unit that detects position specifying information of the object;
A determination unit that determines the position of the object based on the position specifying information;
An optical detection apparatus comprising: a control unit that performs a process of setting a circuit constant of a circuit element included in the amplification unit based on a light reception result of the light receiving element during light emission of the adjustment light source unit.
前記増幅部は、
前記受光素子の検出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により電圧に変換された検出信号を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路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。 In claim 1,
The amplification unit is
A current-voltage conversion circuit that converts a detection current of the light receiving element into a voltage;
An amplification circuit for amplifying the detection signal converted into a voltage by the current-voltage conversion circuit;
An optical detection apparatus comprising: a coupling capacitor provided between an output node of the amplifier circuit and an input node of the detection unit.
前記制御部は、前記調整用光源部の発光時における前記受光結果に基づいて、前記結合キャパシターの容量値を、前記回路定数として設定することを特徴とする光学式検出装置。 In claim 2,
The control unit sets the capacitance value of the coupling capacitor as the circuit constant based on the light reception result at the time of light emission of the adjustment light source unit.
前記制御部は、前記調整用光源部の発光時における前記受光結果に基づいて、前記増幅回路の回路定数を設定することを特徴とする光学式検出装置。 In claim 2 or 3,
The control unit is configured to set a circuit constant of the amplifier circuit based on the light reception result when the adjustment light source unit emits light.
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、
前記制御部は、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、前記回路定数を設定することを特徴とする光学式検出装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The detection unit outputs light emission current control information as the position specifying information,
The control unit sets the circuit constant so that a fluctuation range of the light emission current control information becomes a predetermined fluctuation range.
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。 In claim 5,
The optical detection apparatus according to claim 1, wherein the predetermined fluctuation range is a fluctuation range in which the detection accuracy of the object becomes a desired detection accuracy.
前記調整用光源部は、前記検出用光源部に比べて、前記受光素子から近い距離に配置されることを特徴とする光学式検出装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6.
The optical detection device, wherein the adjustment light source unit is disposed closer to the light receiving element than the detection light source unit.
前記調整用光源部と前記受光素子は、同一筐体内に設けられることを特徴とする光学式検出装置。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
The optical detection device, wherein the adjustment light source unit and the light receiving element are provided in the same casing.
前記照射部は、前記調整用光源部の発光時における外乱光の入射を規制する入射規制部を有することを特徴とする光学式検出装置。 In any one of Claims 1 thru | or 8.
The optical detection apparatus according to claim 1, wherein the irradiation unit includes an incident restricting unit that restricts the incidence of disturbance light when the adjustment light source unit emits light.
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