JP2012037263A - 光学式位置検出装置および位置検出機能付き機器 - Google Patents

光学式位置検出装置および位置検出機能付き機器 Download PDF

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Abstract

【課題】対象物体が存在しない状態でも、光源部における発光強度に対応する強度の光をデフォルト光として受光部に入射させることができ、かかるデフォルト光の受光結果に基づいて、光源部での駆動電流と受光部での受光強度との関係を適正に初期設定することができる光学式位置検出装置、および位置検出機能付き機器を提供すること。
【解決手段】光学式位置検出装置１０では、光源部１２を点灯させた際の受光部３０での受光結果に基づいて対象物体Ｏｂの位置を検出する。光学ユニット１１のハウジング１６の前側ハウジング部分１６３、１６４には、対象物体Ｏｂが存在しない状態でも、受光部３０にデフォルト光ＤＬを入射させるデフォルト光生成用反射部１６６、１６７が構成されている。従って、デフォルト光ＤＬの受光結果に基づいて、光源部１２での駆動電流と受光部３０での受光強度との関係を適正に初期設定することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、対象物体の位置を光学的に検出する光学式位置検出装置、および該光学式位置検出装置を備えた位置検出機能付き機器に関するものである。
対象物体を光学的に検出する光学式位置検出装置としては、例えば、第１光源部および第２光源部の各々から対象物体に向けて検出光を出射し、対象物体で反射した検出光を受光部で検出するものが提案されている。かかる光学式位置検出装置によれば、第１光源部および第２光源部が順次点灯した際の受光部での受光強度の比較結果や、第１光源部および第２光源部が順次点灯した際の受光部での受光強度が等しくなるように第１光源部および第２光源部を制御した際の駆動電流の比較結果に基づいて対象物体の位置を検出することができる（例えば、特許文献１参照）。
特表２００３−５３４５５４号公報
特許文献１に記載の光学式位置検出装置では、複数の光源部からの検出光の出射強度と受光部での受光強度との関係を利用して対象物体の位置を検出する。このため、光源部において駆動電流と発光強度との関係にばらつきがある場合や、受光部における入射光量と信号強度との関係にばらつきがある場合、検出精度が低下する。従って、光学式位置検出装置においては、光源部に対する駆動電流と受光部での受光強度との関係を適正に初期設定しておく必要がある。また、光学式位置検出装置では、起動するたびに駆動電流と受光強度との関係を適正に初期設定することが好ましい。
しかしながら、特許文献１には上記の初期設定の必要性について記載されていないため、特許文献１に記載の技術では、駆動電流と受光強度との関係を常に適正な条件に設定しておくことが難しいという問題点がある。
なお、引用文献１の図１には、第１光源部、第２光源部、および受光部の前側に透光部材が配置されているため、対象物体が存在する条件で第１光源部および第２光源部を点灯させた際、対象物体で反射した光とともに、透光部材で反射した光も受光部に入射する様子が記載されている。但し、引用文献１には、対象物体が存在しない状態で第１光源部および第２光源部を点灯させ、デフォルト光を受光部に入射させるとの記載や、受光部でのデフォルト光の受光結果に基づいて駆動電流と受光強度との関係を初期設定するとの記載が一切ない。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、対象物体が存在しない状態でも、光源部における発光強度に対応する強度の光をデフォルト光として受光部に入射させることができ、かかるデフォルト光の受光結果に基づいて、光源部での駆動電流と受光部での受光強度との関係を適正に初期設定することができる光学式位置検出装置、および該光学式位置検出装置を備えた位置検出機能付き機器を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、対象物体の位置を光学的に検出する光学式位置検出装置であって、検出光を出射する光源部と、前記検出光の出射空間に位置する前記対象物体で反射した前記検出光を受光する受光部と、前記光源部が点灯したときの前記受光部での受光結果に基づいて前記出射空間における前記対象物体の位置を検出する位置検出部と、前記光源部から出射された検出光の一部を反射して前記出射空間に前記対象物体が存在しない場合に前記受光部にデフォルト光として入射させるデフォルト光生成用反射部と、を有していることを特徴とする。本発明において、「デフォルト光」とは、光学式位置検出装置を起動させた際、対象物体が存在しない状態で受光部が受光する光の意味であり、本発明では、かかる光の代替えとして受光部に入射させる光も「デフォルト光」として説明する。
本発明では、光源部を点灯させた際、受光部での受光結果は、光源部から対象物体を経て受光部に至るまでの距離や、光源部から出射された検出光が形成する強度分布に対応する。従って、受光部での検出結果を直接、あるいは受光部での受光結果に基づいて光源部同士を差動させたときの駆動電流等を用いれば、対象物体の位置を検出することができる。また、本発明では、デフォルト光生成用反射部が設けられているため、対象物体が存在しない場合で光源部を点灯させた際、光源部と受光部との位置関係にかかわらず、光源部から出射された検出光の一部がデフォルト光生成用反射部で反射し、受光部にデフォルト光として入射する。このため、受光部におけるデフォルト光の受光強度に基づいて、光源部での駆動電流と受光部での受光強度との関係を初期設定することができる。それ故、光源部での駆動電流と受光部での受光強度との関係を常に適正な条件に設定しておくことができるので、対象物体の位置を精度よく検出することができる。
本発明において、前記光源部および前記受光部を覆うハウジングを有し、前記デフォルト光生成用反射部は、前記ハウジングにおいて前記光源部の光出射側に位置する前側ハウジング部分により構成されていることが好ましい。かかる構成によれば、ハウジングの一部を利用してデフォルト光生成用反射部を構成することができる。従って、新たな部材を別途追加する必要がないので、構成の簡素化を図ることができる。
本発明において、前記デフォルト光生成用反射部は、前記前側ハウジング部分において前記デフォルト光生成用反射部を構成する部分以外の部分よりも反射率が高いことが好ましい。かかる構成によれば、前側ハウジング部分においてデフォルト光生成用反射部以外の部分に検出光が当たっても、かかる部分の反射率が低いので、検出光の一部が迷光となって検出光の出射空間等に漏れることを防止することができる。
また、本発明の別の形態は、対象物体の位置を光学的に検出する光学式位置検出装置であって、検出光を出射する光源部と、前記検出光の出射空間に位置する前記対象物体で反射した前記検出光を受光する受光部と、前記光源部が点灯したときの前記受光部での受光結果に基づいて前記出射空間における前記対象物体の位置を検出する位置検出部と、前記光源部に連動して光を出射して前記出射空間に前記対象物体が存在しない場合に前記受光部にデフォルト光として入射させるデフォルト光生成用光源と、を有していることを特徴とする。
本発明では、光源部を点灯させた際、受光部での受光結果は、光源部から対象物体を経て受光部に至るまでの距離や、光源部から出射された検出光が形成する強度分布に対応する。従って、受光部での検出結果を直接、あるいは受光部での受光結果に基づいて光源部同士を差動させたときの駆動電流を用いれば、対象物体の位置を検出することができる。また、本発明では、デフォルト光生成用光源が設けられているため、対象物体が存在しない場合で光源部を点灯させた際、デフォルト光生成用光源も点灯し、受光部にデフォルト光が入射する。従って、受光部におけるデフォルト光の受光強度に基づいて、光源部での駆動電流と受光部での受光強度との関係を初期設定することができる。それ故、光源部での駆動電流と受光部での受光強度との関係を常に適正な条件に設定しておくことができるので、対象物体の位置を精度よく検出することができる。
本発明において、前記デフォルト光生成用光源は、前記光源部に用いられた光源と並列あるいは直列に電気的接続されていることが好ましい。かかる構成によれば、光源部に連動してデフォルト光生成用光源を点灯させることができる。
本発明において、前記光源部は複数設けられ、前記位置検出部は、前記複数の光源部のうち、一部の光源部が点灯した際の前記受光部での受光強度と他の一部の光源部が点灯した際の前記受光部での受光強度とが等しくなるように当該光源部を駆動した際の駆動条件の比較結果に基づいて前記対象物体の位置を検出する構成を採用することが好ましい。このような差動を用いれば、環境光等の影響を自動的に補正することができる。かかる差動を行わる場合には、一部の光源部と他の一部の光源部とを直接差動させてもよいが、前記出射空間を介さずに前記受光部に入射する参照光を出射する参照用光源を設け、一部の光源部と参照用光源とを差動させるとともに、他の一部の光源部と参照用光源とを差動させ、これらの差動結果を比較して、光源部を駆動した際の駆動条件の比較結果に基づいて対象物体の位置を検出してもよい。
本発明を適用した光学式位置検出装置は、視認面を備えた視認面構成部材を備えた位置検出機能付き機器に用いることができる。この場合、前記検出光が前記視認面に沿うように出射される構成、あるいは前記検出光が前記視認面を透過するように出射される構成のいずれを採用してもよい。
本発明において、前記視認面構成部材としては、画像を表示する直視型画像生成装置を用いることができ、この場合、前記視認面は、前記直視型画像生成装置において前記画像が表示される画像表示面である。かかる構成によれば、位置検出機能付き機器を位置検出機能付き直視型表示装置として構成することができる。
本発明において、前記視認面構成部材としては、情報が視認されるスクリーンを用いることができ、この場合、前記視認面は、前記スクリーンにおいて前記情報が視認されるスクリーン面である。かかる構成によれば、位置検出機能付き機器を位置検出機能付きスクリーン装置として構成することができる。
本発明において、前記視認面構成部材としては、展示品を覆う透光部材を用いることができ、この場合、前記視認面は、前記視認面構成部材において前記展示品が配置される側とは反対側で当該展示品が視認される面である。かかる構成によれば、位置検出機能付き機器を位置検出機能付きショーウインドウ等として構成することができる。
本発明において、前記視認面構成部材としては、移動する遊技用媒体を支持する基盤を備えている構成を採用でき、この場合、前記視認面は、前記基盤において前記遊技用媒体が視認される側の面である。かかる構成によれば、位置検出機能付き機器をパチンコ台やコインゲーム等のアミューズメント機器として構成することができる。
本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置の主要部を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置の光学ユニットの説明図である。 本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置の全体構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置において、検出光と参照光との差動を利用して対象物体の位置を検出する原理を示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置の主要部を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置の光学ユニットの説明図である。 本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置の全体構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態３に係る光学式位置検出装置の主要部を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態３に係る光学式位置検出装置に用いた光源部を構成する２つの光源ユニットの説明図である。 本発明の実施の形態３に係る光学式位置検出装置における位置検出原理を示す説明図である。 本発明の実施の形態３に係る光学式位置検出装置において対象物体の位置を特定する方法を示す説明図である。 本発明を適用した光学式位置検出装置を用いた位置検出機能付き機器の説明図である。 本発明を適用した位置検出機能付き直視型表示装置（位置検出機能付き機器）の分解斜視図である。 本発明を適用した位置検出機能付きスクリーン装置（位置検出機能付き機器）の説明図である。 本発明を適用した位置検出機能付き投射型表示装置（位置検出機能付き機器）の説明図である。 本発明を適用した位置検出機能付きウインドウ（位置検出機能付き機器）の説明図である。 本発明を適用した位置検出機能付きアミューズメント機器（位置検出機能付き機器）の説明図である。 本発明を適用した光学式位置検出装置を用いた別の位置検出機能付き機器の説明図である。 本発明を適用した別の位置検出機能付き直視型表示装置（位置検出機能付き機器）の分解斜視図である。 本発明を適用した別の位置検出機能付きスクリーン装置（位置検出機能付き機器）の説明図である。 本発明を適用した別の位置検出機能付きウインドウ（位置検出機能付き機器）の説明図である。 本発明を適用した別の位置検出機能付きアミューズメント機器（位置検出機能付き機器）の説明図である。
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、互いに交差する軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、検出光の出射方向をＺ軸方向として説明する。従って、本発明における「第１方向」はＺ軸方向であり、「第１方向」に交差する「第２方向」はＸ軸方向である。また、以下に参照する図面では、Ｘ軸方向の一方側をＸ１側とし、他方側をＸ２側とし、Ｙ軸方向の一方側をＹ１側とし、他方側をＹ２側として示し、Ｚ軸方向の一方側をＺ１側とし、他方側をＺ２側として示してある。
［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置の主要部を模式的に示す説明図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置の光学ユニットの説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、光学ユニットのハウジングを一部切り欠いて示す斜視図、光学ユニットをＺ軸方向の一方側からみた説明図およびＸＹ断面図である。
図１および図２において、本形態の光学式位置検出装置１０は、Ｚ軸方向（第１方向）の一方側Ｚ１から他方側Ｚ２に向けて検出光Ｌ２を出射する光出射面１１０を備えた光学ユニット１１を有している。かかる光学ユニット１１は、Ｚ軸方向の一方側Ｚ１から他方側Ｚ２に向けて検出光Ｌ２を出射する複数の光源部１２と、対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ３を検出する受光部３０と、複数の光源部１２および受光部３０を内側に保持するハウジング１６とを有している。光学ユニット１１は、複数の光源部１２として、２つ以上の光源部を備えている。本形態において、２つの光源部１２は、第１光源部１２Ａと、Ｚ軸方向に交差するＸ軸方向（第２方向）において第１光源部１２Ａから離間する位置に設けられた第２光源部１２Ｂとからなる。
本形態において、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂはいずれも、発光部をＺ軸方向の他方側Ｚ２に向けた光源１２０ａ、１２０ｂからなり、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂの光軸は互いに平行である。また、第１光源部１２Ａと第２光源部１２Ｂは、Ｚ軸方向において同一の位置に配置されている。第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂは各々、検出光Ｌ２として、検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを出射する。本形態では、かかる検出光Ｌ２の出射空間によって、対象物体Ｏｂの位置が検出される検出空間１０Ｒが構成されている。
本形態において、光源部１２（第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂ）に用いた光源１２０ａ、１２０ｂはいずれも、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子により構成され、本形態において、光源１２０ａ、１２０ｂはいずれも、ピーク波長が８４０〜１０００ｎｍに位置する赤外光からなる検出光Ｌ２（検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ）を発散光として放出する。本形態では、対象物体Ｏｂが指先等であることが多いことから、検出光Ｌ２として、対象物体Ｏｂ（人体）での反射率が高い波長域の赤外光（８４０〜９２０ｎｍ程度の近赤外光）が用いられている。
受光部３０は、Ｚ軸方向の他方側Ｚ２に受光面３１を向けたフォトダイオードやフォトトランジスター等からなり、本形態において、受光部３０は赤外域の感度ピークを備えたフォトダイオードである。本形態において、受光部３０は、Ｘ軸方向において第１光源部１２Ａと第２光源部１２Ｂとの略中央位置に配置され、Ｚ軸方向において第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂと略同一位置に配置されている。
また、光学ユニット１１は、受光部３０に発光部を向けた参照用光源１２Ｒも備えている。参照用光源１２Ｒは、光源部１２と同様、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子から構成され、参照用光源１２Ｒは、ピーク波長が８４０〜１０００ｎｍに位置する赤外光からなる参照光Ｌｒを発散光として放出する。但し、参照用光源１２Ｒから出射される参照光Ｌｒは、参照用光源１２Ｒの向きや、参照用光源１２Ｒに設けられる遮光カバー（図示せず）等によって、視認面構成部材４０の視認面４１側（検出空間１０Ｒ）に入射せず、検出空間１０Ｒを介さずに受光部３０に入射するようになっている。
（デフォルト光生成用反射部の構成）
光学ユニット１１において、ハウジング１６は、光源部１２、受光部３０および参照用光源１２ＲをＹ軸方向の両側で覆う側板部分１６１、１６２と、側板部分１６１、１６２のＺ軸方向の一方側Ｚ１同士を連結する断面Ｕ字状の後側ハウジング部分１６８とを備えている。側板部分１６１、１６２は、Ｙ軸方向において所定寸法を隔てて対向しており、側板部分１６１、１６２の間においてＺ軸方向の他方側Ｚ２で開口する部分によって、光源部１２から検出空間１０Ｒへの検出光Ｌ２の出射、および検出空間１０Ｒから検出光Ｌ３の受光部３０への入射が行われる光学ユニット１１の光出射面１１０が構成されている。
また、ハウジング１６は、側板部分１６１のＺ軸方向の他方側Ｚ２の端部から側板部分１６２に向けて屈曲した前側ハウジング部分１６３と、側板部分１６２のＺ軸方向の他方側Ｚ２の端部から側板部分１６１に向けて屈曲した前側ハウジング部分１６４とを備えている。本形態において、前側ハウジング部分１６３、１６４のＹ軸方向の寸法（幅寸法）は、側板部分１６１、１６２の対向距離に比して小さい。このため、本形態では、前側ハウジング部分１６３、１６４の間によって光学ユニット１１の光出射面１１０が構成されている。
ここで、前側ハウジング部分１６３、１６４は、光源部１２から出射された検出光Ｌ２の一部が照射される幅寸法を有している。このため、光源部１２から出射された検出光Ｌ２の一部は、前側ハウジング部分１６３、１６４の内面で反射され、その一部は、検出空間１０Ｒに出射されずにＸ軸方向に進行して受光部３０に入射する。
このようにして、本形態では、前側ハウジング部分１６３、１６４の一部によって、光源部１２から出射された検出光Ｌ２の一部を反射して検出空間１０Ｒ（出射空間）に受光部３０にデフォルト光ＤＬとして入射させるデフォルト光生成用反射部１６６、１６７が構成されている。かかるデフォルト光生成用反射部１６６、１６７によれば、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂが点灯して検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを出射すると、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在するか否かにかかわらず、検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの一部がデフォルト光ＤＬａ、ＤＬｂとして入射する。
本形態において、ハウジング１６は、アルミニウムやステンレス等といった金属板からなる。また、前側ハウジング部分１６３、１６４のうち、デフォルト光生成用反射部１６６、１６７として利用する箇所は、光源部１２と受光部３０との位置関係によって規定される特定箇所である。このため、ハウジング１６において、デフォルト光生成用反射部１６６、１６７として利用される箇所は、研磨等の加工が施された領域や、反射性の高いシートが貼付された領域になっており、デフォルト光生成用反射部１６６、１６７は、ハウジング１６のうち、デフォルト光生成用反射部１６６、１６７として利用される箇所以外の領域に比して反射率が高くなっている。
（位置検出部等の構成）
図３は、本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置１０の全体構成を示す説明図である。図３に示すように、光学式位置検出装置１０は、複数の光源部１２および参照用光源１２Ｒを駆動する光源駆動部１４を備えている。光源駆動部１４は、光源部１２および参照用光源１２Ｒを駆動する光源駆動回路１４０と、光源駆動回路１４０を介して複数の光源部１２の各々の点灯を制御する光源制御部１４５とを備えている。光源駆動回路１４０は、第１光源部１２Ａ、第２光源部１２Ｂおよび参照用光源１２Ｒを駆動する光源駆動回路１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｒを備えており、光源制御部１４５は、光源駆動回路１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｒの全てを制御する。
受光部３０には位置検出部５０が電気的に接続されており、受光部３０での検出結果は位置検出部５０に出力される。位置検出部５０は、受光部３０での検出結果に基づいて対象物体Ｏｂの位置を検出するための信号処理を行う信号処理部５５（信号処理回路）を備えており、かかる信号処理部５５は、増幅器や比較器等を備えている。また、位置検出部５０は、複数の光源部１２が点灯した際の受光部３０での受光結果に基づいて検出空間１０Ｒ（出射空間）における対象物体ＯｂのＸ軸方向の位置およびＺ軸方向の位置を検出するＸＺ座標検出部５１を備えている。
また、本形態では、光源制御部１４５には、光学式位置検出装置１０を出荷する前の初期設定、あるいは光学式位置検出装置１０を起動する度毎の初期設定の際、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂの光源１２０ａ、１２０ｂに対する駆動電流と受光部３０での受光強度との関係を補正するための補正部１４６が構成されている。
このように構成した位置検出部５０と光源駆動部１４とは連動して動作し、後述する位置検出を行なう。位置検出部５０において、ＸＺ座標検出部５１としてはマイクロプロセッサーユニット（ＭＰＵ）を用い、これにより所定のソフトウェア（動作プログラム）を実行することに従って処理を行う構成を採用することができる。
（駆動電流と発光強度（受光強度）との補正／初期設定）
図１、図２および図３において、本形態の光学式位置検出装置１０においては、詳しくは後述するように、光源部１２（第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂ）が点灯したときの受光部３０での受光結果に基づいて検出空間１０Ｒにおける対象物体Ｏｂの位置を検出する。従って、光学式位置検出装置１０を出荷する前の初期設定、あるいは光学式位置検出装置１０を起動する度毎の初期設定の際、対象物体Ｏｂが存在しない状態で第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂを順次点灯させ、受光部３０での検出結果に基づいて、補正部１４６は、駆動電流と受光強度との関係を補正する。
その際、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂは、受光部３０と同じ方向を向いているが、本形態では、前側ハウジング部分１６３、１６４の一部によって、光源部１２から出射された検出光Ｌ２の一部を反射して検出空間１０Ｒ（出射空間）に受光部３０にデフォルト光ＤＬとして入射させるデフォルト光生成用反射部１６６、１６７が構成されている。従って、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂを順次点灯させた際、対象物体Ｏｂが存在しない状態でも、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂから出射される検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂに対応する強度のデフォルト光ＤＬａ、ＤＬｂが受光部３０に入射する。それ故、補正部１４６は、デフォルト光ＤＬａ、ＤＬｂに対する受光部３０での受光強度に基づいて、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂが所定強度の検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを出射するように駆動電流を補正し、かかる補正結果に基づいて光源駆動回路１４０を制御することができる。
（座標の検出原理）
本形態の光学式位置検出装置１０において、位置検出部５０は、Ｘ軸方向で離間する複数の光源部１２（第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂ）が順次点灯した際の受光部３０での受光結果に基づいて、検出空間１０Ｒにおける対象物体ＯｂのＸ軸方向における情報を取得する。また、位置検出部５０は、複数の光源部１２（第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂ）が全て点灯した際の受光部３０での受光結果に基づいて、検出空間１０Ｒにおける対象物体ＯｂのＺ軸方向における情報を取得する。そして、対象物体ＯｂのＸ軸方向における情報とＹ軸方向における情報とに基づいて対象物体ＯｂのＸＺ座標を検出する。
より具体的には、光源駆動部１４は、対象物体ＯｂのＸ軸方向における情報を取得するにあたって、第１光源部１２Ａを点灯させる一方、第２光源部１２Ｂを消灯させる。また、光源駆動部１４は、第１光源部１２Ａを消灯させる一方、第２光源部１２Ｂを点灯させる。従って、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが配置されると、対象物体Ｏｂにより検出光Ｌ２が反射され、その反射光の一部が受光部３０により検出される。その際、受光部３０での受光強度は、対象物体ＯｂのＸ軸方向における位置に対応する値となる。それ故、第１光源部１２Ａを点灯させた際の受光部３０の受光強度と、第２光源部１２Ｂを点灯させた際の受光部３０の受光強度とが等しくなるように、第１光源部１２Ａに対する制御量（駆動電流）を調整した際の駆動電流と、第２光源部１２Ｂに対する制御量（駆動電流）を調整した際の駆動電流との比や調整量の比等を用いれば、ＸＺ平面内に第１光源部１２Ａと第２光源部１２Ｂとを基準にした等比線を設定でき、かかる等比線上に対象物体Ｏｂが位置することになる。
また、光源駆動部１４は、対象物体ＯｂのＺ軸方向における情報を取得するにあたって、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂの双方を点灯させる。従って、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが配置されると、対象物体Ｏｂにより検出光Ｌ２が反射され、その反射光の一部が受光部３０により検出される。その際、受光部３０での受光強度は、対象物体ＯｂのＺ軸方向における位置に対応する値となる。それ故、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂを同時点灯させた際の受光部３０の受光強度が所定の値となるように第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂに対する制御量（駆動電流）を調整した際の駆動電流値等を用いれば、ＸＺ平面内に第１光源部１２Ａと第２光源部１２Ｂとを基準にした線を設定でき、かかる線上に対象物体Ｏｂが位置することになる。
よって、第１光源部１２Ａと第２光源部１２Ｂとを順次点灯させた際に得た等比線と、第１光源部１２Ａおよび第３光源部１２Ｃを同時点灯させた際に得た線との交点を求めれば、対象物体Ｏｂの位置（ＸＺ座標）を得ることができる。
（座標の具体的な検出原理）
図４は、本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置１０において、検出光Ｌ２と参照光Ｌｒとの差動を利用して対象物体Ｏｂの位置を検出する原理を示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、光源部１２から対象物体Ｏｂまでの距離と検出光Ｌ２等の受光強度との関係を示す説明図、および光源への駆動電流を調整した後の様子を示す説明図である。
本形態の光学式位置検出装置１０においては、対象物体ＯｂのＸ軸方向の情報を得る際、検出光同士の直接的な差動等に代えて、検出光Ｌ２と参照光Ｌｒとの差動を利用する。ここで、検出光Ｌ２ａと参照光Ｌｒとの差動、および検出光Ｌ２ｃと参照光Ｌｒとの差動は、以下のようにして実行される。
図４（ａ）に示すように、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態においては、第１光源部１２Ａから対象物体Ｏｂを経て受光部３０まで距離と、受光部３０での検出光Ｌ２ａの受光強度Ｄaとは、実線ＳＡで示すように単調に変化する。これに対して、参照用光源１２Ｒから出射された参照光Ｌｒの受光部３０での検出強度は、実線ＳＲで示すように、対象物体Ｏｂの位置にかかわらず、一定である。従って、受光部３０での検出光Ｌ２ａの受光強度Ｄaと、受光部３０での参照光Ｌｒの検出強度Ｄrとは、相違している。
次に、第１光源部１２Ａに対する駆動電流、および参照用光源１２Ｒに対する駆動電流のうちの少なくとも一方を調整し、受光部３０での検出光Ｌ２ａの受光強度Ｄaと、参照光Ｌｒの受光部３０での検出強度Ｄrとを一致させる。このような差動は、対象物体ＯｂのＸ軸方向における情報を得る際、参照光Ｌｒと検出光Ｌ２ａとの間で行なわれるとともに、参照光Ｌｒと検出光Ｌ２ｂとの間でも行なわれる。従って、受光部３０での検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの検出結果と、受光部３０での参照光Ｌｒの検出結果とが等しくなった時点での第１光源部１２Ａに対する駆動電流と、第２光源部１２Ｂに対する駆動電流との比等求めることができ、かかる比に基づいてＸ軸方向における情報を得ることができる。
また、対象物体ＯｂのＺ軸方向における情報を得るにあたって、検出光Ｌ２と参照光Ｌｒとの差動を利用するには、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂを同時点灯させる。そして、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂを同時点灯させた際の受光部３０での検出強度と、参照用光源１２Ｒから出射された参照光Ｌｒの受光部３０での検出強度とが等しくなるように、光源部１２（第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂ）に対する駆動電流、および参照用光源１２Ｒに対する駆動電流のうちの少なくとも一方を調整する。従って、受光部３０での検出光Ｌ２（Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ）の検出強度と、受光部３０での参照光Ｌｒの検出強度とが等しくなった時点での光源部１２（第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂ）に対する駆動電流と、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流との比等求めることができ、かかる比に基づいてＺ軸方向における情報を得ることができる。
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の光学式位置検出装置１０では、光源部１２を点灯させた際、受光部３０での受光結果は、光源部１２から対象物体Ｏｂを経て受光部３０に至るまでの距離に対応する。従って、受光部３０での検出結果、受光部３０での受光結果に基づいて光源部１２同士を差動させたときの駆動電流、あるいは受光部３０での受光結果に基づいて光源部１２と参照用光源１２Ｒを差動させたときの駆動電流を用いれば、対象物体Ｏｂの位置を検出することができる。
また、本形態では、デフォルト光生成用反射部１６６、１６７が設けられているため、対象物体Ｏｂが存在しない場合で光源部１２を点灯させた際、光源部１２と受光部３０との位置関係にかかわらず、光源部１２から出射された検出光Ｌ２の一部がデフォルト光生成用反射部１６６、１６７で反射し、受光部３０にデフォルト光ＤＬａ、ＤＬｂとして入射する。このため、光学式位置検出装置１０では、出荷前の段階や、利用者が光学式位置検出装置１０を起動させる度毎に、対象物体Ｏｂが存在しない場合で第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂに所定の駆動電流を順次供給して、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂを順次点灯させた際の受光部３０でのデフォルト光ＤＬａの受光強度およびデフォルト光ＤＬｂ受光強度に基づいて、光源部１２（第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂ）に対する駆動電流と、受光部３０での受光強度との実際の関係を把握し、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂ）に対する駆動電流と、受光部３０での受光強度との関係に対する補正データを生成し、かかる補正データを処理設定値として補正部１４６が記憶しておく。それ故、本形態の光学式位置検出装置１０では、光源部１２での駆動電流と受光部３０での受光強度との関係を常に適正な条件に設定しておくことができるので、対象物体Ｏｂの位置を精度よく検出することができる。
また、本形態において、光学ユニット１１は、光源部１２および受光部３０を覆うハウジング１６を有し、デフォルト光生成用反射部１６６、１６７は、ハウジング１６において光源部１２の光出射側に位置する前側ハウジング部分１６３、１６４により構成されている。このため、ハウジング１６の一部を利用してデフォルト光生成用反射部１６６、１６７を構成することができ、新たな部材を別途追加する必要がないので、構成の簡素化を図ることができる。
また、デフォルト光生成用反射部１６６、１６７は、前側ハウジング部分１６３、１６４においてデフォルト光生成用反射部１６６、１６７を構成する部分以外の部分よりも反射率が高い。このため、前側ハウジング部分１６３、１６４においてデフォルト光生成用反射部１６６、１６７以外の部分に検出光が当たっても、かかる部分の反射率が低いので、検出光Ｌ２の一部が迷光となって検出空間１０Ｒ等に漏れることを防止することができる。
また、本形態では、光源部１２同士の差動や、光源部１２と参照用光源１２Ｒとの差動を利用しているため、環境光等の影響を自動的に補正することができる。
さらに、検出光Ｌ２は赤外光であるため、視認されない。このため、本形態の光学式位置検出装置１０を搭載した機器において情報を表示する場合でも、情報の視認を検出光が妨げないという利点がある。
なお、本形態において、前側ハウジング部分１６３、１６４はＸ軸方向の全体にわたって形成されていたが、デフォルト光生成用反射部１６６、１６７に相当する部分のみ残すように、前側ハウジング部分１６３、１６４が間欠的に切り欠かれている構成を採用してもよい。
［実施の形態２］
図５は、本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置の主要部を模式的に示す説明図である、図６は、本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置の光学ユニットにおいてハウジングを一部切り欠いて示す斜視図である。図７は、本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置の全体構成を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。
図５および図６に示すように、本形態の光学式位置検出装置１０も、実施の形態１と同様、Ｚ軸方向（第１方向）の一方側Ｚ１から他方側Ｚ２に向けて検出光Ｌ２を出射する光出射面１１０を備えた光学ユニット１１を有している。かかる光学ユニット１１は、Ｚ軸方向の一方側Ｚ１から他方側Ｚ２に向けて検出光Ｌ２を出射する複数の光源部１２と、対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ３を検出する受光部３０と、光源部１２および受光部３０を覆うハウジング１６とを有している。光学ユニット１１は、複数の光源部１２として、第１光源部１２Ａと、Ｚ軸方向に交差するＸ軸方向（第２方向）において第１光源部１２Ａから離間する位置に設けられた第２光源部１２Ｂとを備えている。また、光学ユニット１１は、受光部３０に発光部を向けた参照用光源１２Ｒも備えており、参照用光源１２Ｒから出射される参照光Ｌｒは、検出空間１０Ｒを介さずに受光部３０に入射するようになっている。
光学ユニット１１において、ハウジング１６は、光源部１２、受光部３０および参照用光源１２ＲをＹ軸方向の両側で覆う側板部分１６１、１６２と、側板部分１６１、１６２のＺ軸方向の一方側Ｚ１同士を連結する断面Ｕ字状の後側ハウジング部分１６８とを備えている。側板部分１６１、１６２は、Ｙ軸方向において所定寸法を隔てて対向しており、側板部分１６１、１６２の間においてＺ軸方向の他方側Ｚ２で開口する部分によって、光源部１２から検出空間１０Ｒへの検出光Ｌ２の出射、および検出空間１０Ｒから検出光Ｌ３の受光部３０への入射が行われる光学ユニット１１の光出射面１１０が構成されている。
本形態の光学式位置検出装置１０において、光学ユニット１１は、ハウジング１６の内側に、受光部３０に発光部を向けたデフォルト光生成用光源１７を備えており、デフォルト光生成用光源１７は、第１光源部１２Ａに対して受光部３０が位置する側で隣り合うデフォルト光生成用光源１７Ａと、第２光源部１２Ｂに対して受光部３０が位置する側で隣り合うデフォルト光生成用光源１７Ｂとからなる。ここで、デフォルト光生成用光源１７Ａは、第１光源部１２Ａの光源１２０ａに直列あるいは並列に電気的接続された発光素子からなり、第１光源部１２Ａに連動して点灯する。デフォルト光生成用光源１７Ｂは、第２光源部１２Ｂの光源１２０ｂに直列あるいは並列に電気的接続された発光素子からなり、第２光源部１２Ｂに連動して点灯する。また、デフォルト光生成用光源１７Ａ、１７Ｂに用いた発光素子は、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂに用いた光源１２０ａ、１２０ｂと同様、赤外光を出射する発光ダイオードからなる。
このように構成した光学式位置検出装置１０において、デフォルト光生成用光源１７Ａは、光源駆動回路１４０ａによって第１光源部１２Ａに供給される駆動電流に連動する電流が供給され、デフォルト光生成用光源１７Ｂは、光源駆動回路１４０ｂによって第２光源部１２Ｂに供給される駆動電流に連動する電流が供給される。従って、光学式位置検出装置１０の初期設定の際、あるいは光学式位置検出装置１０を起動する度に、対象物体Ｏｂが存在しない状態で第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂを順次点灯させると、デフォルト光生成用光源１７Ａ、１７Ｂが順次点灯する。従って、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂは、受光部３０と同じ方向を向いているが、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂを順次点灯させた際、対象物体Ｏｂが存在しない状態でも、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂから出射される検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂに対応する強度のデフォルト光ＤＬａ、ＤＬｂが受光部３０に入射する。従って、補正部１４６は、デフォルト光ＤＬａ、ＤＬｂに対する受光部３０での受光強度に基づいて、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂが所定強度の検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを出射するように駆動電流を補正し、かかる補正結果に基づいて光源駆動回路１４０を制御することができる。
［実施の形態３］
本発明は実施の形態１、２で説明した光源部に代えて、以下に説明する構成の光源部を用いた場合に適用することができる。
図８は、本発明の実施の形態３に係る光学式位置検出装置の主要部を模式的に示す説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）は、光学式位置検出装置の光学ユニットの説明図、および光源部の説明図である。図９は、本発明の実施の形態３に係る光学式位置検出装置に用いた光源部を構成する２つの光源ユニットの説明図である。図１０は、本発明の実施の形態３に係る光学式位置検出装置における位置検出原理を示す説明図であり、図１０（ａ）、（ｂ）光強度分布の説明図、および対象物体が存在する位置情報（方位情報）を取得する方法の説明図である。図１１は、本発明の実施の形態３に係る光学式位置検出装置において対象物体の位置を特定する方法を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。
図８（ａ）および図９において、本形態の光学式位置検出装置１０は、検出光Ｌ２を出射する光出射面１１０を備えた光学ユニット１１を有している。かかる光学ユニット１１は、半円方向に検出光Ｌ２を出射する複数の光源モジュール１２１、１２２と、光源モジュール１２１、１２２から出射された検出光Ｌ２のうち、対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ３の一部を検出する受光部３０と、光源モジュール１２１、１２２および受光部３０を覆うハウジング１６とを有している。
光学ユニット１１において、光源モジュール１２１、１２２は、Ｚ軸方向において同一の位置に配置されており、光源モジュール１２１、１２２は各々、検出光Ｌ２を出射する。本形態では、かかる検出光Ｌ２の出射空間によって、対象物体Ｏｂの位置が検出される検出空間１０Ｒが構成されている。
ここで、光源モジュール１２１は第１期間において検出光Ｌ２を放射状に出射し、光源モジュール１２２は第２期間において検出光Ｌ２を順次放射状に出射する。従って、位置検出部５０は、第１期間における受光部３０での検出光Ｌ２の受光結果、および第２期間における受光部３０での検出光Ｌ２２の受光結果に基づいて対象物体Ｏｂの位置を検出する。
かかる位置検出方式を採用するにあたって、本形態では、図８（ｂ）に示すように、光源モジュール１２１は、Ｙ軸方向に重ねて配置された第１光源部１２Ｅと第２光源部１２Ｆとを備え、光源モジュール１２２も、光源モジュール１２１と同様、Ｙ軸方向に重ねて配置された第１光源部１２Ｅと第２光源部１２Ｆとを備えている。
ここで、第１光源部１２Ｅは、図９（ａ）に示すように、赤外光を出射する発光ダイオード等の発光素子からなる光源１２０ｅと、円弧状のライトガイドＬＧとを備えており、光源１２０ｅは、ライトガイドＬＧの一方の端部Ｂ３に配置されている。また、第１光源部１２Ｅは、ライトガイドＬＧの円弧状の外周面に沿って、光学シートＰＳおよびルーバーフィルムＬＦ等を備えた円弧状の照射方向設定部ＬＥを備え、ライトガイドＬＧの円弧状の内周面に沿って、円弧状の反射シートＲＳを備えている。
また、図９（ｂ）に示すように、第２光源部１２Ｆも、第１光源部１２Ｅと同様、赤外光を出射する発光ダイオード等の発光素子からなる光源１２０ｆと、円弧状のライトガイドＬＧとを備えており、光源１２０ｆは、ライトガイドＬＧの他方の端部Ｂ４に配置されている。また、第２光源部１２Ｆは、第１光源部１２Ｅと同様、ライトガイドＬＧの円弧状の外周面に沿って、光学シートＰＳおよびルーバーフィルムＬＦ等を備えた円弧状の照射方向設定部ＬＥを備え、ライトガイドＬＧの円弧状の内周面に沿って、円弧状の反射シートＲＳを備えている。
なお、ライトガイドＬＧの外周面および内周面のうちの少なくとも一方には、ライトガイドＬＧからの検出光の出射効率を調整するための加工が施されており、かかる加工手法としては、例えば反射ドットを印刷する方式や、スタンパーやインジェクションにより凹凸を付す成型方式や、溝加工方式を採用することができる。
このように構成した光学式位置検出装置１０では、光源モジュール１２１において、第１光源部１２Ｅにおいて光源１２０ｅが点灯すると、検出空間１０Ｒに検出光Ｌ２が出射され、検出空間１０Ｒに第１光強度分布ＬＩＤ１が形成される。かかる第１光強度分布ＬＩＤ１は、図９（ａ）に矢印の長さにより出射光の強度を示すように、一方の端部Ｂ３に対応する角度方向から他方の端部Ｂ４に対応する角度方向に向けて強度が単調に低下する強度分布である。
これに対して、第２光源部１２Ｆにおいて、光源１２０ｆが点灯すると、検出空間１０Ｒに検出光が出射され、検出空間１０Ｒに第２光強度分布ＬＩＤ２が形成される。かかる第２光強度分布ＬＩＤ２は、図９（ｂ）に矢印の長さにより出射光の強度を示すように、他方の端部Ｂ４に対応する角度方向から一方の端部Ｂ３に対応する角度方向に向けて強度が単調に低下する強度分布である。
なお、光源モジュール１２２において、第１光源部１２Ｅにおいて光源１２０ｅが点灯した場合、および光源モジュール１２２において、第２光源部１２Ｆにおいて光源１２０ｆが点灯した場合も、光源モジュール１２１と同様、第１光強度分布ＬＩＤ１および第２光強度分布ＬＩＤ２が形成される。従って、以下に説明するように、第１光強度分布ＬＩＤ１および第２光強度分布ＬＩＤ２を利用すれば、対象物体Ｏｂの位置を検出することができる。
まず、光源モジュール１２１の第１光源部１２Ｅにおいて、第１光強度分布ＬＩＤ１を形成した際、検出光Ｌ２の照射方向と、検出光Ｌ２の強度とは、図１０（ａ）に線Ｅ１で示す関係にある。また、光源モジュール１２１の第２光源部１２Ｆにおいて、第２光強度分布ＬＩＤ２を形成した際、検出光Ｌ２の照射方向と、検出光Ｌ２の強度とは、図１０（ａ）に線Ｅ２で示す関係にある。ここで、図１０（ｂ）および図１１に示すように、光源モジュール１２１の中心ＰＥ（第１光源部１２Ｅの中心）からみて角度Θの方向に対象物体Ｏｂが存在するとする。この場合、第１光強度分布ＬＩＤ１を形成したとき、対象物体Ｏｂが存在する位置での検出光Ｌ２の強度はＩＮＴａとなる。これに対して、第２光強度分布ＬＩＤ２を形成したとき、対象物体Ｏｂが存在する位置での検出光Ｌ２の強度はＩＮＴｂとなる。従って、第１光強度分布ＬＩＤ１を形成した際の受光部３０での検出強度と、第２光強度分布ＬＩＤ２を形成した際の受光部３０での検出強度とを比較して、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂの関係を求めれば、光源モジュール１２１の中心ＰＥを基準に対象物体Ｏｂが位置する方向の角度Θ（角度Θ１）を求めることができる。
かかる動作を光源モジュール１２２においても行い、対象物体Ｏｂが位置する方向の角度Θ（角度Θ２）を求めれば、光源モジュール１２１、１２２の中心ＰＥを基準に対象物体Ｏｂの位置を特定することができる。
なお、光源モジュール１２１において、第１光源部１２Ｅによって第１光強度分布ＬＩＤ１を形成した際の受光部３０での検出強度と、第２光源部１２Ｆによって第２光強度分布ＬＩＤ２を形成した際の受光部３０での検出強度とが等しくなるように、光源１２０ｅ、１２０ｆを駆動した際の駆動電流を調整した際の駆動電流の比等から対象物体Ｏｂが位置する方向の角度Θ（角度Θ１）を求めてもよい。また、光源モジュール１２２において、第１光源部１２Ｅによって第１光強度分布ＬＩＤ１を形成した際の受光部３０での検出強度と、第２光源部１２Ｆによって第２光強度分布ＬＩＤ２を形成した際の受光部３０での検出強度とが等しくなるように、光源１２０ｅ、１２０ｆを駆動した際の駆動電流を調整した際の駆動電流の比等から対象物体Ｏｂが位置する方向の角度Θ（角度Θ２）を求めてもよい。
このようにして対象物体Ｏｂの位置を検出する方式を採用した場合も、第１光源部１２Ｅ、および第２光源部１２Ｆの光源１２０ｅ、１２０ｆに対する駆動電流と、受光部３０での受光強度との関係を適正に初期設定しておく必要がある。従って、本形態の光学式位置検出装置１０においても、実施の形態１と同様、図８に示すように、前側ハウジング部分１６３、１６４の一部によって、第１光源部１２Ｅおよび第２光源部１２Ｆから出射された検出光Ｌ２の一部を反射して検出空間１０Ｒ（出射空間）に受光部３０にデフォルト光として入射させるデフォルト光生成用反射部１６６、１６７を設ける。従って、第１光源部１２Ｅおよび第２光源部１２Ｆを順次点灯させた際、対象物体Ｏｂが存在しない状態でも、第１光源部１２Ｅおよび第２光源部１２Ｆから出射される検出光Ｌ２に連動した強度のデフォルト光が受光部３０に入射する。それ故、デフォルト光に対する受光部３０での受光強度に基づいて、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂが所定強度の検出光Ｌ２を出射するように駆動電流の初期値等を補正することができる。
［実施の形態４］
上記実施の形態３では、デフォルト光生成用反射部１６６、１６７によって、対象物体Ｏｂが存在しない状態でも、デフォルト光ＤＬａ、ＤＬｂが受光部３０に入射するように構成したが、実施の形態３で説明した検出原理を採用した光学式位置検出装置１０において、実施の形態２のように、光源Ｌ２１、１２０ｆに並列あるいは直列に電気的に接続されたデフォルト光生成用光源を利用して、デフォルト光を受光部３０に入射させてもよい。
［位置検出機能付き機器の構成例１］
図１２は、本発明を適用した光学式位置検出装置１０を用いた位置検出機能付き機器の説明図であり、図１２（ａ）、（ｂ）は、光学式位置検出装置の光学ユニット１１と視認面構成部材との位置関係を示す説明図、および光学ユニット１１をＸ軸方向からみた説明図である。
図１２に示すように、図１〜図１１を参照して説明した光学式位置検出装置１０は、視認面構成部材４０を備えた位置検出機能付き機器１を構成するのに用いることができる。視認面構成部材４０は、光源部１２および受光部３０を備えた光学ユニット１１に対してＺ軸方向の他方側Ｚ２に位置するシート状あるいは板状の透光部材からなる。
ここで、視認面構成部材４０は、情報等が視認される視認面４１がＸＺ平面に沿って展開するように配置されており、光学式位置検出装置１０の光学ユニット１１からは、検出光Ｌ２が視認面４１に沿うように出射される。従って、利用者は、視認面構成部材４０の視認面４１に表示された情報等を見ながら、指先等からなる対象物体Ｏｂを所定位置に移動させれば、対象物体Ｏｂの位置を入力情報として光学式位置検出装置１０での動作を切り換えることができる。
かかる位置検出機能付き機器１は、図１３〜図１７を参照して説明するように、位置検出機能付き直視型表示装置、位置検出機能付きスクリーン装置、位置検出機能付き投射型表示装置、位置検出機能付きショーウインドウ、位置検出機能付きアミューズメント機器として構成することができる。
（位置検出機能付き直視型表示装置の構成例）
図１３を参照して、位置検出機能付き機器１の視認面構成部材４０として直視型画像生成装置を用いて、位置検出機能付き機器１を位置検出機能付き直視型表示装置として構成した例を説明する。
図１３は、本発明を適用した位置検出機能付き直視型表示装置（位置検出機能付き機器１）の分解斜視図である。なお、本形態の位置検出機能付き直視型表示装置において、光学式位置検出装置１０の構成は、図１〜図１１を参照して説明した構成と同様であるため、共通する部分については同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図１３に示す位置検出機能付き直視型表示装置１００は、図１〜図１１を参照して説明した光学式位置検出装置１０と、各種の直視型の画像生成装置２０（直視型表示装置／視認面構成部材４０）とを備えており、画像生成装置２０の一方の面によって情報が視認される視認面４１が構成されている。画像生成装置２０は、視認面４１に画像表示領域２０Ｒを備えており、かかる画像表示領域２０Ｒは、Ｙ軸方向からみたとき検出空間１０Ｒと重なっている。
画像生成装置２０は、画像生成パネル２９を備えている。画像生成パネル２９には、例えば、駆動回路等を構成する電子部品２５が実装されているとともに、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）等の配線部材２６が接続されている。
このように構成した位置検出機能付き直視型表示装置１００において、光学式位置検出装置１０は、画像生成装置２０の画像表示領域２０Ｒの側方に光学ユニット１１を備えている。従って、位置検出機能付き直視型表示装置１００では、対象物体Ｏｂの位置を検出することができるので、画像生成装置２０で表示された画像を指先等の対象物体Ｏｂで指示すると、所定の情報入力を行なうことができる。
（位置検出機能付きスクリーン装置の構成例）
図１４を参照して、位置検出機能付き機器１の視認面構成部材４０としてスクリーンを用い、位置検出機能付き機器１を位置検出機能付きスクリーン装置として構成した例を説明する。
図１４は、本発明を適用した位置検出機能付きスクリーン装置（位置検出機能付き機器１）の説明図であり、図１４（ａ）、（ｂ）は、位置検出機能付きスクリーン装置を斜め上からみた様子を模式的に示す説明図、および横方向からみた様子を模式的に示す説明図である。なお、本形態の位置検出機能付きスクリーン装置において、光学式位置検出装置１０の構成は、図７を参照して説明した構成と同様であるため、共通する部分については同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図１４（ａ）、（ｂ）に示す位置検出機能付きスクリーン装置８は、液晶プロジェクターあるいはデジタル・マイクロミラー・デバイスと称せられる画像投射装置２５０（画像生成装置）から画像が投射されるスクリーン８０（視認面構成部材４０）と、図１〜図１１を参照して説明した光学式位置検出装置１０とを備えている。画像投射装置２５０は、筐体２４０の前面部２４１に設けられた投射レンズ系２１０からスクリーン装置８に向けて画像表示光Ｐｉを拡大投射する。従って、位置検出機能付きスクリーン装置８では、スクリーン８０において画像が投射されるスクリーン面８ａによって、情報が視認される視認面４１が構成されている。
かかる位置検出機能付きスクリーン装置８において、光学式位置検出装置１０は、スクリーン８０（視認面構成部材４０）のスクリーン面８ａ（視認面４１）の側方に光学ユニット１１を備えている。このため、本形態の位置検出機能付きスクリーン装置８では、例えば、スクリーン８０に投射された画像の一部に指先等の対象物体Ｏｂを接近させれば、かかる対象物体Ｏｂの位置を画像の切り換え指示等といった入力情報として利用することができる。
なお、本形態では、位置検出機能付きスクリーン装置８として、画像投射装置２５０から画像が投射される投射型表示装置用のスクリーン装置を説明したが、電子黒板用のスクリーンに光学式位置検出装置１０を設けて電子黒板用の位置検出機能付きスクリーン装置を構成してもよい。
［位置検出機能付き投射型表示装置の構成例］
図１５を参照して、位置検出機能付き機器１の視認面構成部材４０としてスクリーンを用い、スクリーンと画像投射装置とによって位置検出機能付き投射型表示装置を構成した例を説明する。
図１５は、本発明を適用した位置検出機能付き投射型表示装置（位置検出機能付き機器１）の説明図であり、図１５（ａ）、（ｂ）は、位置検出機能付き投射型表示装置を斜め上からみた様子を模式的に示す説明図、および横方向からみた様子を模式的に示す説明図である。なお、本形態の位置検出機能付き投射型表示装置において、光学式位置検出装置１０の構成は、図１〜図１１を参照して説明した構成と同様であるため、共通する部分については同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図１５（ａ）、（ｂ）に示す位置検出機能付き投射型表示装置２００は、液晶プロジェクターあるいはデジタル・マイクロミラー・デバイスと称せられる画像投射装置２５０（画像生成装置）と、図１〜図１１を参照して説明した光学式位置検出装置１０とを備えている。画像投射装置２５０は、筐体２４０の前面部２０１に設けられた投射レンズ系２１０からスクリーン装置８に向けて画像表示光Ｐｉを拡大投射する。かかる投射型表示装置２００では、スクリーン８０において画像が投射されるスクリーン面８ａによって、情報が視認される視認面４１が構成されている。
かかる位置検出機能付き投射型表示装置２００において、光学式位置検出装置１０は、スクリーン８０のスクリーン面８ａ（視認面４１）側に配置された画像投射装置２５０に搭載されている。このため、光学式位置検出装置１０は、画像投射装置２５０からスクリーン８０（視認面構成部材４０）の視認面４１に沿って検出光Ｌ２を出射する。また、光学式位置検出装置１０は、対象物体Ｏｂで反射してきた検出光Ｌ３を画像投射装置２５０において検出する。
このように構成した位置検出機能付き投射型表示装置２００において、検出空間１０Ｒは、スクリーン８０に対する法線方向からみたとき四角形の領域であり、スクリーン８０において画像投射装置２５０によって画像が投射される領域（画像表示領域２０Ｒ）と重なっている。このため、本形態の位置検出機能付き投射型表示装置２００では、例えば、スクリーン８０に投射された画像の一部に指先等の対象物体Ｏｂを接近させれば、かかる対象物体Ｏｂの位置を画像の切り換え指示等といった入力情報として利用することができる。
（位置検出機能付きショーウインドウの構成例）
図１６を参照して、位置検出機能付き機器１の視認面構成部材４０として、情報としての展示品を覆う透光部材を用いて、位置検出機能付き機器１を位置検出機能付きウインドウ（位置検出機能付きショーウインドウ）として構成した例を説明する。
図１６は、本発明を適用した位置検出機能付きウインドウ（位置検出機能付き機器１）の説明図であり、図１６（ａ）、（ｂ）は、位置検出機能付きウインドウを外側（視認面側）からみた様子を模式的に示す説明図、およびその断面を模式的に示す説明図である。なお、本形態の位置検出機能付きウインドウにおいて、光学式位置検出装置１０の構成は、図１〜図１１を参照して説明した構成と同様であるため、共通する部分については同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図１６（ａ）、（ｂ）に示す位置検出機能付きウインドウ４００は、情報としての展示品４５０を覆う透光部材４４０（視認面構成部材４０）を備えており、透光部材４４０の外面４４１によって展示品４５０の視認面（視認面４１）が構成されている。また、位置検出機能付きウインドウ４００において、展示品４５０は、展示品４５０に前進や旋回等の動作を行なわせるアクチュエーター（図示せず）に保持されている。
かかる位置検出機能付きウインドウ４００は、透光部材４４０の外面４４１の側に、図１〜図１１を参照して説明した光学式位置検出装置１０の光学ユニット１１を備えており、光学ユニット１１は、透光部材４４０の外面４４１（視認面４１）に沿って検出光Ｌ２を出射する。また、光学ユニット１１は、対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ３を検出する。
このように構成した位置検出機能付きウインドウ４００において、透光部材４４０の外面４４１側には光学式位置検出装置１０の検出空間１０Ｒが設定されている。従って、検出空間１０Ｒにおいて指先等の対象物体Ｏｂを接近させれば、かかる対象物体Ｏｂの位置を展示品４５０の向きを切り換える指示等といった入力情報として利用することができる。例えば、指先等の対象物体Ｏｂの位置を下方にずらしていけば、展示品４５０を透光部材４４０に接近させ、指先等の対象物体Ｏｂの位置を右側にずらしていけば、展示品４５０を右回りに旋回させる等、展示品４５０の向きを変更することができる。
（位置検出機能付きアミューズメント機器の構成例）
図１７を参照して、位置検出機能付き機器１の視認面構成部材４０として、パチンコ台等のアミューズメント機器において遊技用媒体を支持する基盤を用い、アミューズメント機器を位置検出機能付きアミューズメント機器として構成した例を説明する。
図１７は、本発明を適用した位置検出機能付きアミューズメント機器（位置検出機能付き機器１）の説明図であり、図１７（ａ）、（ｂ）は、位置検出機能付きアミューズメント機器を正面（視認面側）からみた様子を模式的に示す説明図、およびその断面を模式的に示す説明図である。なお、本形態の位置検出機能付きアミューズメント機器において、光学式位置検出装置１０の構成は、図１〜図１１を参照して説明した構成と同様であるため、共通する部分については同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図１７（ａ）、（ｂ）に示す位置検出機能付きアミューズメント機器５００は、パチンコ玉等の遊技媒体５０１を支持する板状の基盤５２０（視認面構成部材４０）、基盤５２０を保持する外枠５１０、遊技媒体５０１を基盤５２０上に送り出す位置等を設定するハンドル５７０、遊技媒体５０１を受ける受け皿５６０等を備えている。基盤５２０の表面５２１（視認面４１）は、ガラス板５３０で覆われており、基盤５２０の表面５２１において、ガラス板５３０の内側には、遊技媒体５０１に対するガイドレール５２５や、遊技媒体５０１の動きを変化させる釘５２８や、入賞口５８０、５９０等が設けられている。また、基盤５２０の表面５２１において、ガラス板５３０の内側には、遊技媒体５０１が入賞口５８０に入るたびに行われる抽選の結果等が表示される画像生成装置５４０が設けられている。
かかる位置検出機能付きアミューズメント機器５００において、ガラス板５３０の外側には、図１〜図１１を参照して説明した光学式位置検出装置１０の光学ユニット１１が設けられており、光学ユニット１１は、ガラス板５３０の外面に沿って検出光Ｌ２を出射する。また、光学ユニット１１、対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ３を検出する。
このため、遊技者が画像生成装置５４０で表示されている内容や遊技に進行に合わせて検出空間１０Ｒに指先等の対象物体Ｏｂを接近させれば、かかる対象物体Ｏｂの位置を、画像生成装置５４０で表示されている内容を切り換える指示等といった入力情報として利用することができる。
［位置検出機能付き機器の構成例２］
図１８は、本発明を適用した光学式位置検出装置１０を用いた別の位置検出機能付き機器の説明図であり、図１８（ａ）、（ｂ）は、光学式位置検出装置の光学ユニット１１と視認面構成部材との位置関係を示す説明図、および光学ユニット１１をＸ軸方向からみた説明図である。
図１８に示すように、図１〜図１１を参照して説明した光学式位置検出装置１０は、視認面構成部材４０を備えた位置検出機能付き機器１を構成するのに用いることができる。視認面構成部材４０は、光源部１２および受光部３０を備えた光学ユニット１１に対してＺ軸方向の他方側Ｚ２に位置するシート状あるいは板状の透光部材からなる。
ここで、視認面構成部材４０は、情報等が視認される視認面４１がＸＹ平面に沿って展開するように配置されており、光学式位置検出装置１０の光学ユニット１１からは、検出光Ｌ２が視認面４１を透過するように出射される。従って、利用者は、視認面構成部材４０の視認面４１に表示された情報等を見ながら、指先等からなる対象物体Ｏｂを所定位置に移動させれば、対象物体Ｏｂの位置を入力情報として光学式位置検出装置１０での動作を切り換えることができる。
かかる位置検出機能付き機器１は、図１９〜図２２を参照して説明するように、位置検出機能付き直視型表示装置、位置検出機能付きスクリーン装置、位置検出機能付きショーウインドウ、位置検出機能付きアミューズメント機器として構成することができる。
（位置検出機能付き直視型表示装置の構成例）
図１９は、本発明を適用した別の位置検出機能付き直視型表示装置（位置検出機能付き機器１）の分解斜視図である。なお、本形態の位置検出機能付き直視型表示装置において、光学式位置検出装置１０の構成は、図１〜図１１を参照して説明した構成と同様であるため、共通する部分については同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図１９に示す位置検出機能付き直視型表示装置１００は、図１〜図１１を参照して説明した光学式位置検出装置１０と、各種の直視型の画像生成装置２０（直視型表示装置／視認面構成部材４０）とを備えており、画像生成装置２０の一方の面によって情報が視認される視認面４１が構成されている。画像生成装置２０は、視認面４１に画像表示領域２０Ｒを備えており、かかる画像表示領域２０Ｒは、Ｙ軸方向からみたとき検出空間１０Ｒと重なっている。画像生成装置２０は、図１３を参照して説明した画像生成装置２０と同一の構成を有していることから説明を省略するが、画像生成パネル２９などを備えている。
ここで、光学式位置検出装置１０の光学ユニット１１は、画像生成パネル２９に対して表示光の出射側とは反対側に配置されている。このため、対象物体Ｏｂの位置を検出するためには、検出光Ｌ２を対象物体Ｏｂが位置する検出空間１０Ｒに出射させる必要がある。従って、画像生成パネル２９の画像表示領域２０Ｒは、検出光Ｌ２を透過可能に構成されている。
このように構成した位置検出機能付き直視型表示装置１００において、光学ユニット１１は、画像生成装置２０（視認面構成部材４０）において視認面４１側とは反対側から視認面４１側に位置する検出空間１０Ｒに検出光Ｌ２を出射し、対象物体Ｏｂで反射して画像生成装置２０を透過してきた検出光Ｌ３を検出する。従って、位置検出機能付き直視型表示装置１００では、対象物体Ｏｂの位置を検出することができるので、画像生成装置２０で表示された画像を指先等の対象物体Ｏｂで指示すると、所定の情報入力を行なうことができる。
（位置検出機能付きスクリーン装置の構成例）
図２０は、本発明を適用した別の位置検出機能付きスクリーン装置（位置検出機能付き機器１）の説明図であり、図２０（ａ）、（ｂ）は、位置検出機能付きスクリーン装置を斜め上からみた様子を模式的に示す説明図、および横方向からみた様子を模式的に示す説明図である。なお、本形態の位置検出機能付きスクリーン装置において、光学式位置検出装置１０の構成は、図７を参照して説明した構成と同様であるため、共通する部分については同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図２０（ａ）、（ｂ）に示す位置検出機能付きスクリーン装置８は、液晶プロジェクターあるいはデジタル・マイクロミラー・デバイスと称せられる画像投射装置２５０（画像生成装置）から画像が投射されるスクリーン８０（視認面構成部材４０）と、図１〜図１１を参照して説明した光学式位置検出装置１０とを備えている。画像投射装置２５０は、筐体２４０の前面部２４１に設けられた投射レンズ系２１０からスクリーン装置８に向けて画像表示光Ｐｉを拡大投射する。従って、位置検出機能付きスクリーン装置８では、スクリーン８０において画像が投射されるスクリーン面８ａによって、情報が視認される視認面４１が構成されている。
かかる位置検出機能付きスクリーン装置８において、光学式位置検出装置１０は、スクリーン８０（視認面構成部材４０）においてスクリーン面８ａ（視認面４１）の側とは反対側の裏面８ｂの側に光学ユニット１１を備えている。このため、光学ユニット１１は、スクリーン８０（視認面構成部材４０）において視認面４１側とは反対側から視認面４１側に設定された検出空間１０Ｒに検出光Ｌ２を出射することになる。また、光学ユニット１１は、対象物体Ｏｂで反射してスクリーン８０を透過してきた検出光Ｌ３を検出することになる。従って、スクリーン８０として、検出光Ｌ２に対する透光性を備えているものが用いられている。より具体的には、スクリーン８０は、スクリーン面８ａ側に白い塗料が塗ってある布地や、エンボス加工された白いビニール素材からなるホワイトスクリーンからなり、赤外光からなる検出光Ｌ２に対して透光を有している、スクリーン８０としては、光の反射率を高めるために高銀色としたシルバースクリーン、スクリーン面８ａ側を構成する布地表面に樹脂加工を行なって光の反射率を高めたパールスクリーン、スクリーン面８ａ側に細かいガラス粉末が塗布して光の反射率を高めたピーススクリーンを用いることができ、このような場合も、スクリーン８０は、赤外光からなる検出光Ｌ２に対して透光性を備えている。なお、スクリーン８０は、表示される画像の品位を高めることを目的に、裏面８ｂに黒色の遮光層が形成される場合があり、このような場合、遮光層には、穴からなる透光部を複数形成しておく。
このように構成した位置検出機能付きスクリーン装置８において、例えば、スクリーン８０に投射された画像の一部に指先等の対象物体Ｏｂを接近させれば、かかる対象物体Ｏｂの位置を画像の切り換え指示等といった入力情報として利用することができる。
なお、本形態では、位置検出機能付きスクリーン装置８として、画像投射装置２５０から画像が投射される投射型表示装置用のスクリーン装置を説明したが、電子黒板用のスクリーンに光学式位置検出装置１０を設けて電子黒板用の位置検出機能付きスクリーン装置を構成してもよい。
（位置検出機能付きショーウインドウの構成例）
図２１は、本発明を適用した別の位置検出機能付きウインドウ（位置検出機能付き機器１）の説明図であり、図２１（ａ）、（ｂ）は、位置検出機能付きウインドウを外側（視認面側）からみた様子を模式的に示す説明図、およびその断面を模式的に示す説明図である。なお、本形態の位置検出機能付きウインドウにおいて、光学式位置検出装置１０の構成は、図１〜図１１を参照して説明した構成と同様であるため、共通する部分については同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図２１（ａ）、（ｂ）に示す位置検出機能付きウインドウ４００は、情報としての展示品４５０を覆う透光部材４４０（視認面構成部材４０）を備えており、透光部材４４０の外面４４１によって展示品４５０の視認面（視認面４１）が構成されている。また、位置検出機能付きウインドウ４００において、展示品４５０は、展示品４５０に前進や旋回等の動作を行なわせるアクチュエーター（図示せず）に保持されている。
かかる位置検出機能付きウインドウ４００は、透光部材４４０の内面４４２の側に、図１〜図１１を参照して説明した光学式位置検出装置１０の光学ユニット１１を備えており、光学ユニットは、透光部材４４０の内側から外面４４１（視認面４１）の側に検出光Ｌ２を出射することになる。また、光学ユニット１１は、対象物体Ｏｂで反射して透光部材４４０を透過してきた検出光Ｌ３を検出することになる。
このように構成した位置検出機能付きウインドウ４００において、透光部材４４０の外面４４１側には光学式位置検出装置１０の検出空間１０Ｒが設定されている。従って、検出空間１０Ｒにおいて指先等の対象物体Ｏｂを接近させれば、かかる対象物体Ｏｂの位置を展示品４５０の向きを切り換える指示等といった入力情報として利用することができる。例えば、指先等の対象物体Ｏｂの位置を下方にずらしていけば、展示品４５０を透光部材４４０に接近させ、指先等の対象物体Ｏｂの位置を右側にずらしていけば、展示品４５０を右回りに旋回させる等、展示品４５０の向きを変更することができる。
（位置検出機能付きアミューズメント機器の構成例）
図２２は、本発明を適用した別の位置検出機能付きアミューズメント機器（位置検出機能付き機器１）の説明図であり、図２２（ａ）、（ｂ）は、位置検出機能付きアミューズメント機器を正面（視認面側）からみた様子を模式的に示す説明図、およびその断面を模式的に示す説明図である。なお、本形態の位置検出機能付きアミューズメント機器において、光学式位置検出装置１０の構成は、図１〜図１１を参照して説明した構成と同様であるため、共通する部分については同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図２２（ａ）、（ｂ）に示す位置検出機能付きアミューズメント機器５００は、パチンコ玉等の遊技媒体５０１を支持する板状の基盤５２０（視認面構成部材４０）、基盤５２０を保持する外枠５１０、遊技媒体５０１を基盤５２０上に送り出す位置等を設定するハンドル５７０、遊技媒体５０１を受ける受け皿５６０等を備えている。基盤５２０の表面５２１（視認面４１）は、ガラス板５３０で覆われており、基盤５２０の表面５２１において、ガラス板５３０の内側には、遊技媒体５０１に対するガイドレール５２５や、遊技媒体５０１の動きを変化させる釘５２８や、入賞口５８０、５９０等が設けられている。また、基盤５２０の表面５２１において、ガラス板５３０の内側には、遊技媒体５０１が入賞口５８０に入るたびに行われる抽選の結果等が表示される画像生成装置５４０が設けられている。
かかる位置検出機能付きアミューズメント機器５００において、基盤５２０の裏面５２２には、図１〜図１１を参照して説明した光学式位置検出装置１０の光学ユニット１１が設けられており、光学ユニット１１は、基盤５２０の裏面５２２側から表面４５２（視認面４１）の側に設定された検出空間１０Ｒに検出光Ｌ２を出射する。また、光学ユニット１１は、対象物体Ｏｂで反射して透光部材４４０を透過してきた検出光Ｌ３を検出することになる。
このように光学式位置検出装置１０を配置するにあたって、本形態では、画像生成装置５４０が、図１９を参照して説明した位置検出機能付き直視型表示装置１００として構成されている。すなわち、画像生成装置５４０の裏面側に光学ユニット１１が設けられている。このため、本形態の位置検出機能付きアミューズメント機器５００では、基盤５２０の表面４５２側（視認面４１側）のうち、画像生成装置５４０と重なる領域に検出空間１０Ｒが設定されている。また、本形態では、ガラス板５３０の外面側を検出空間１０Ｒとし、かかる検出空間１０Ｒに位置する対象物体Ｏｂの位置を検出する。
このため、遊技者が画像生成装置５４０で表示されている内容や遊技に進行に合わせて検出空間１０Ｒに指先等の対象物体Ｏｂを接近させれば、かかる対象物体Ｏｂの位置を、画像生成装置５４０で表示されている内容を切り換える指示等といった入力情報として利用することができる。
なお、位置検出機能付きアミューズメント機器５００を構成するにあたって、基盤５２０を赤外光からなる検出光Ｌ２が透過可能な構成とすれば、基盤５２０と重なる領域を検出空間１０Ｒとすることができる。また、基盤５２０において光学ユニット１１の光源部１２および受光部３０と重なる領域を赤外光からなる検出光Ｌ２が透過可能な構成とすれば、基盤５２０と重なる領域を検出空間１０Ｒとすることができる。
１・・位置検出機能付き機器、８・・スクリーン装置（位置検出機能付き機器）、１０・・光学式位置検出装置、１０Ｒ・・検出空間（検出光出射空間）、１１・・光学ユニット、１２・・光源部、１２Ａ、１２Ｅ・・第１光源部、１２Ｂ、１２Ｆ・・第２光源部、１２Ｒ・・参照用光源、１６・・ハウジング、１７、１７Ａ、１７Ｂ・・デフォルト光生成用光源、２０・・画像生成装置（視認面構成部材）、３０・・受光部、４０・・視認面構成部材、４１・・視認面、５０・・位置検出部、５１・・ＸＺ座標検出部、８０・・スクリーン（視認面構成部材）、１００・・位置検出機能付き直視型表示装置（位置検出機能付き機器）、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｅ、１２０ｆ・・光源、１６３、１６４・・前側ハウジング部分、１６６、１６７・・デフォルト光生成用反射部、２００・・位置検出機能付き投射型表示装置、４００・・位置検出機能付きウインドウ（位置検出機能付き機器）、５００・・位置検出機能付きアミューズメント機器（位置検出機能付き機器）、Ｏｂ・・対象物体

Claims (7)

  1. 対象物体の位置を光学的に検出する光学式位置検出装置であって、
    検出光を出射する光源部と、
    前記検出光の出射空間に位置する前記対象物体で反射した前記検出光を受光する受光部と、
    前記光源部が点灯したときの前記受光部での受光結果に基づいて前記出射空間における前記対象物体の位置を検出する位置検出部と、
    前記光源部から出射された検出光の一部を反射して前記出射空間に前記対象物体が存在しない場合に前記受光部にデフォルト光として入射させるデフォルト光生成用反射部と、
    を有していることを特徴とする光学式位置検出装置。
  2. 前記光源部および前記受光部を覆うハウジングを有し、
    前記デフォルト光生成用反射部は、前記ハウジングにおいて前記光源部の光出射側に位置する前側ハウジング部分により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学式位置検出装置。
  3. 前記デフォルト光生成用反射部は、前記前側ハウジング部分において前記デフォルト光生成用反射部を構成する部分以外の部分よりも反射率が高いことを特徴とする請求項２に記載の光学式位置検出装置。
  4. 対象物体の位置を光学的に検出する光学式位置検出装置であって、
    検出光を出射する光源部と、
    前記検出光の出射空間に位置する前記対象物体で反射した前記検出光を受光する受光部と、
    前記光源部が点灯したときの前記受光部での受光結果に基づいて前記出射空間における前記対象物体の位置を検出する位置検出部と、
    前記光源部に連動して光を出射して前記出射空間に前記対象物体が存在しない場合に前記受光部にデフォルト光として入射させるデフォルト光生成用光源と、
    を有していることを特徴とする光学式位置検出装置。
  5. 前記デフォルト光生成用光源は、前記光源部に用いられた光源と並列あるいは直列に電気的接続されていることを特徴とする請求項４に記載の光学式位置検出装置。
  6. 前記光源部は複数設けられ、
    前記位置検出部は、前記複数の光源部のうち、一部の光源部が点灯した際の前記受光部での受光強度と他の一部の光源部が点灯した際の前記受光部での受光強度とが等しくなるように当該光源部を駆動した際の駆動条件の比較結果に基づいて前記対象物体の位置を検出することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。
  7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の光学式位置検出装置と、視認面を備えた視認面構成部材とを備えていることを特徴とする位置検出機能付き機器。
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