JP2012160040A - Irradiation unit, optical detector and information processing system - Google Patents

Irradiation unit, optical detector and information processing system Download PDF

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Daisuke Nakanishi
大介 中西
Yasunori Onishi
康憲 大西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an irradiation unit and an optical detector capable of detecting a position of an object with smaller structures than those of conventional ones, and further to provide an information processing system and the like.SOLUTION: An irradiation unit EU includes: a first light source section LS1 for emitting first light source light; a second light source section LS2 for emitting second light source light; a first incident section LA1, to which the first light source light is made incident; a second incident section LA2, to which the second light source light is made incident; and a light guide having a curved emitting section LB disposed between the first incident section LA1 and the second incident section LA2. The emitting section LB has a first end edge AR1 on a first virtual surface SF1 that intersects the first and second incident sections LA1 and LA2, and further has a second end edge AR2 on a second virtual surface SF2 that intersects the first and second incident sections LA1 and LA2 and further intersects the first virtual surface SF1.

Description

本発明は、照射ユニット、光学式検出装置及び情報処理システム等に関する。   The present invention relates to an irradiation unit, an optical detection device, an information processing system, 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することで、情報を入力することなどが可能になる。このような表示装置における位置検出方式としては、例えば、表示エリアに沿ってライトガイドを設け、複数の光源からライトガイドを介して照射光を照射し、対象物で反射した照射光を受光部で検出する方式が特許文献1に開示されている。このような構成の光学式位置検出装置では、受光部での受光結果に基づいて対象物の位置を検出する。   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 input information by pointing an icon or the like of the display image while referring to the image displayed on the display unit. As a position detection method in such a display device, for example, a light guide is provided along a display area, irradiation light is irradiated from a plurality of light sources through the light guide, and irradiation light reflected by an object is received by a light receiving unit. A detection method is disclosed in Patent Document 1. In the optical position detection device having such a configuration, the position of the object is detected based on the light reception result of the light receiving unit.

一方、上述の特許文献1に開示される方式では、表示エリアと同等の大きさのライトガイドが必要となる。従って、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ために、上述の特許文献1に開示される方式を用いた位置検出を実現することは難しい。   On the other hand, the method disclosed in Patent Document 1 requires a light guide having the same size as the display area. Therefore, the projection display device (projector) and the display device for digital signage have a larger display area than the display device of a mobile phone or a personal computer, so the method disclosed in Patent Document 1 is used. It is difficult to realize the position detection.

特開2009−295318号公報JP 2009-295318 A

本発明の幾つかの態様によれば、従来よりも小型な構成で対象物の位置を検出することができる照射ユニット、光学式検出装置及び情報処理システム等を提供できる。   According to some aspects of the present invention, it is possible to provide an irradiation unit, an optical detection device, an information processing system, and the like that can detect the position of an object with a smaller configuration than conventional ones.

本発明の一態様は、第1の光源光を出射する第1の光源部と、第2の光源光を出射する第2の光源部と、前記第1の光源光が入射される第1の入射部と、前記第2の光源光が入射される第2の入射部と、前記第1の入射部と前記第2の入射部との間に設けられる湾曲した出射部とを有するライトガイドとを含み、前記出射部は、前記第1の入射部及び前記第2の入射部と交差する第1の仮想面に第1の端縁を有し、前記第1の入射部及び前記第2の入射部と交差し、且つ、前記第1の仮想面と交差する第2の仮想面に第2の端縁を有する照射ユニットに関係する。   One embodiment of the present invention includes a first light source unit that emits first light source light, a second light source unit that emits second light source light, and a first light source on which the first light source light is incident. A light guide having an incident part, a second incident part into which the second light source light is incident, and a curved emitting part provided between the first incident part and the second incident part; The emission part has a first edge on a first imaginary plane intersecting the first incident part and the second incident part, and the first incident part and the second incident part. The present invention relates to an irradiation unit that has a second edge on a second virtual surface that intersects the incident portion and intersects the first virtual surface.

本発明の一態様によれば、第1の光源光及び第2の光源光に基づいて、第1の仮想面と第2の仮想面とに挟まれた領域に放射状に照射光を出射することができる。   According to one aspect of the present invention, the irradiation light is emitted radially to a region sandwiched between the first virtual surface and the second virtual surface based on the first light source light and the second light source light. Can do.

また本発明の一態様では、第1の入射部の幅をW1とし、前記出射部の中央部における前記出射部の幅をWAとし、前記第2の入射部の幅をW2とした場合に、WA>2×W1、且つ、WA>2×W2であってもよい。   In one aspect of the present invention, when the width of the first incident portion is W1, the width of the emission portion at the center of the emission portion is WA, and the width of the second incident portion is W2, WA> 2 × W1 and WA> 2 × W2 may be satisfied.

このようにすれば、出射部の中央部の幅を入射部の幅より十分に広くすることができるから、出射部の中央部から広い角度範囲で照射光を出射することができる。その結果、広い範囲で照射光強度分布を形成することが可能になる。   In this way, the width of the central portion of the emitting portion can be made sufficiently wider than the width of the incident portion, so that the irradiation light can be emitted from the central portion of the emitting portion in a wide angle range. As a result, it is possible to form an irradiation light intensity distribution in a wide range.

また本発明の一態様では、前記第1の光源部は、第1の発光素子を有し、前記第2の光源部は、第2の発光素子を有し、前記第1の発光素子の光軸方向である第1の光軸方向は、前記第1の光軸方向と前記第1の仮想面との成す角度が、前記第1の光軸方向と前記第2の仮想面との成す角度よりも小さくなる方向に設定され、前記第2の発光素子の光軸方向である第2の光軸方向は、前記第2の光軸方向と前記第1の仮想面との成す角度が、前記第2の光軸方向と前記第2の仮想面との成す角度よりも小さくなる方向に設定されてもよい。   According to one embodiment of the present invention, the first light source unit includes a first light emitting element, the second light source unit includes a second light emitting element, and the light of the first light emitting element. The first optical axis direction, which is the axial direction, is an angle formed by the first optical axis direction and the first imaginary plane, and an angle formed by the first optical axis direction and the second imaginary plane. And the second optical axis direction, which is the optical axis direction of the second light emitting element, is set such that the angle formed between the second optical axis direction and the first virtual plane is It may be set in a direction smaller than the angle formed by the second optical axis direction and the second virtual plane.

このようにすれば、第1の発光素子から出射される光源光は、第1の仮想面に近い光軸方向に対して強度が高くなる。また第2の発光素子から出射される光源光は、第1の仮想面に近い光軸方向に対して強度が高くなる。その結果、第1の仮想面上では照射光の強度が高くなり、第1の仮想面から第2の仮想面に向かって照射光の強度が低くなる。   In this way, the light source light emitted from the first light emitting element has a higher intensity with respect to the optical axis direction close to the first virtual plane. Further, the light source light emitted from the second light emitting element has a higher intensity with respect to the optical axis direction close to the first virtual plane. As a result, the intensity of the irradiation light increases on the first virtual surface, and the intensity of the irradiation light decreases from the first virtual surface toward the second virtual surface.

また本発明の一態様では、前記第1の発光素子の光軸方向である前記第1の光軸方向は、前記第1の仮想面に沿って設定され、前記第2の発光素子の光軸方向である前記第2の光軸方向は、前記第1の仮想面に沿って設定されてもよい。   In the aspect of the invention, the first optical axis direction that is the optical axis direction of the first light emitting element is set along the first virtual plane, and the optical axis of the second light emitting element is set. The second optical axis direction that is a direction may be set along the first virtual plane.

このようにすれば、第1の発光素子から出射される光源光は、第1の仮想面に沿った方向に対して強度が高くなる。また第2の発光素子から出射される光源光は、第1の仮想面に沿った方向に対して強度が高くなる。その結果、第1の仮想面上では照射光の強度が高くなり、第1の仮想面から第2の仮想面に向かって照射光の強度が低くなる。   In this way, the light source light emitted from the first light emitting element has a higher intensity in the direction along the first virtual plane. Further, the light source light emitted from the second light emitting element has a higher intensity in the direction along the first virtual plane. As a result, the intensity of the irradiation light increases on the first virtual surface, and the intensity of the irradiation light decreases from the first virtual surface toward the second virtual surface.

また本発明の一態様では、前記ライトガイドは、前記第1の仮想面上では出光効率が高く、前記第1の仮想面から前記第2の仮想面に向かって前記出光効率が低くなる出光特性を有してもよい。   In one embodiment of the present invention, the light guide has high light output efficiency on the first virtual surface, and the light output characteristic that the light output efficiency decreases from the first virtual surface toward the second virtual surface. You may have.

このようにすれば、ライトガイドの出光効率が高いほど出射される照射光の強度が高くなるから、第1の仮想面上では照射光の強度が高くなり、第1の仮想面から第2の仮想面に向かって照射光の強度が低くなる。   In this way, the intensity of the emitted light is increased as the light output efficiency of the light guide is increased. Therefore, the intensity of the irradiated light is increased on the first virtual plane, and the second virtual plane is increased from the first virtual plane. The intensity of irradiation light decreases toward the virtual plane.

また本発明の一態様では、前記ライトガイドから出射される前記照射光の照射方向を規定する照射方向設定部を含み、前記照射方向設定部は、前記第1の仮想面上では出光効率が高く、前記第1の仮想面から前記第2の仮想面に向かって前記出光効率が低くなる出光特性を有してもよい。   Moreover, in one mode of the present invention, it includes an irradiation direction setting unit that defines an irradiation direction of the irradiation light emitted from the light guide, and the irradiation direction setting unit has high light emission efficiency on the first virtual surface. The light output efficiency may decrease from the first virtual surface toward the second virtual surface.

このようにすれば、照射方向設定部の出光効率が高いほど出射される照射光の強度が高くなるから、第1の仮想面上では照射光の強度が高くなり、第1の仮想面から第2の仮想面に向かって照射光の強度が低くなる。   In this case, the higher the light output efficiency of the irradiation direction setting unit, the higher the intensity of the emitted light. Therefore, the intensity of the irradiated light is increased on the first virtual surface, and the first virtual surface is changed from the first virtual surface. The intensity of irradiation light decreases toward the virtual plane 2.

また本発明の一態様では、前記第1の光源部は、前記第1の光源部用の第1の発光素子及び前記第1の光源部用の第2の発光素子を有し、前記第2の光源部は、前記第2の光源部用の第3の発光素子及び前記第2の光源部用の第4の発光素子を有し、前記第1の発光素子の光軸方向である第1の光軸方向は、前記第1の光軸方向と前記第1の仮想面との成す角度が、前記第1の光軸方向と前記第2の仮想面との成す角度よりも小さくなる方向に設定され、前記第2の発光素子の光軸方向である第2の光軸方向は、前記第2の光軸方向と前記第2の仮想面との成す角度が、前記第2の光軸方向と前記第1の仮想面との成す角度よりも小さくなる方向に設定され、前記第3の発光素子の光軸方向である第3の光軸方向は、前記第3の光軸方向と前記第1の仮想面との成す角度が、前記第3の光軸方向と前記第2の仮想面との成す角度よりも小さくなる方向に設定され、前記第4の発光素子の光軸方向である第4の光軸方向は、前記第4の光軸方向と前記第2の仮想面との成す角度が、前記第4の光軸方向と前記第1の仮想面との成す角度よりも小さくなる方向に設定されてもよい。   In the aspect of the invention, the first light source unit includes a first light emitting element for the first light source unit and a second light emitting element for the first light source unit, and the second light source unit. The light source section includes a third light emitting element for the second light source section and a fourth light emitting element for the second light source section, and is a first light axis direction of the first light emitting element. The optical axis direction is such that the angle formed between the first optical axis direction and the first virtual plane is smaller than the angle formed between the first optical axis direction and the second virtual plane. The second optical axis direction that is set and is the optical axis direction of the second light emitting element is such that the angle formed by the second optical axis direction and the second virtual plane is the second optical axis direction. And the third optical axis direction, which is the optical axis direction of the third light emitting element, is set in front of the third optical axis direction. The angle formed by the first virtual plane is set to be smaller than the angle formed by the third optical axis direction and the second virtual plane, and is the optical axis direction of the fourth light emitting element. In the fourth optical axis direction, an angle formed by the fourth optical axis direction and the second virtual plane is smaller than an angle formed by the fourth optical axis direction and the first virtual plane. The direction may be set.

このようにすれば、第1の発光素子又は第3の発光素子の光量に基づいて第1の仮想面上の照射光の強度が規定され、第2の発光素子又は第4の発光素子の光量に基づいて第2の仮想面上の照射光の強度が規定される。   In this way, the intensity of the irradiation light on the first virtual surface is defined based on the light amount of the first light emitting element or the third light emitting element, and the light amount of the second light emitting element or the fourth light emitting element. The intensity of the irradiation light on the second virtual plane is defined based on

また本発明の一態様では、前記第1の発光素子の光量は、前記第2の発光素子の光量より大きく設定され、前記第3の発光素子の光量は、前記第4の発光素子の光量より大きく設定されてもよい。   In the aspect of the invention, the light amount of the first light emitting element is set larger than the light amount of the second light emitting element, and the light amount of the third light emitting element is larger than the light amount of the fourth light emitting element. It may be set larger.

このようにすれば、光量が大きいほど照射光の強度が高くなるから、第1の仮想面上では照射光の強度が高くなり、第1の仮想面から第2の仮想面に向かって照射光の強度が低くなる。   In this way, since the intensity of irradiation light increases as the amount of light increases, the intensity of irradiation light increases on the first virtual plane, and the irradiation light travels from the first virtual plane toward the second virtual plane. The strength of is reduced.

また本発明の一態様では、前記第1の光源部と前記第2の光源部とは、交互に発光してもよい。   In the aspect of the invention, the first light source unit and the second light source unit may alternately emit light.

このようにすれば、第1の光源部が発光することによる照射光の強度分布と、第2の光源部が発光することによる照射光の強度分布とを形成することができる。   In this way, it is possible to form the intensity distribution of the irradiation light caused by the light emission from the first light source unit and the intensity distribution of the irradiation light caused by the light emission from the second light source unit.

また本発明の一態様では、前記第1の光源部が発光する期間に、前記第1の光源部が前記第1の光源光を出射することで、第1の照射光強度分布を形成し、前記第2の光源部が発光する期間に、前記第2の光源部が前記第2の光源光を出射することで、前記第1の照射強度分布とは強度分布が異なる第2の照射光強度分布を形成してもよい。   In one embodiment of the present invention, the first light source unit emits the first light source light during the period in which the first light source unit emits light, thereby forming a first irradiation light intensity distribution, The second light source unit emits the second light source light during the period in which the second light source unit emits light, so that the second irradiation light intensity is different from the first irradiation intensity distribution. A distribution may be formed.

このようにすれば、強度分布が異なる2つの照射光強度分布を交互に形成することができる。   In this way, two irradiation light intensity distributions having different intensity distributions can be alternately formed.

本発明の他の態様は、上記いずれかに記載の照射ユニットと、前記照射ユニットから出射した照射光が検出エリアに存在する対象物により反射されることによる反射光を受光する受光部と、前記受光部の受光結果に基づいて、少なくとも前記対象物の位置する方向を検出する検出部とを含む光学式検出装置に関係する。   According to another aspect of the present invention, there is provided the irradiation unit according to any one of the above, a light receiving unit that receives reflected light by the irradiation light emitted from the irradiation unit being reflected by an object present in a detection area, The present invention relates to an optical detection device including at least a detection unit that detects a direction in which the object is positioned based on a light reception result of a light reception unit.

本発明の他の態様によれば、広い範囲で照射光強度分布を形成することができるから、従来よりも小型な構成で対象物の位置を検出することなどが可能になる。   According to another aspect of the present invention, the irradiation light intensity distribution can be formed in a wide range, so that it is possible to detect the position of the object with a smaller configuration than in the past.

本発明の他の態様は、第1の光源光を出射する第1の光源部と、第2の光源光を出射する第2の光源部と、前記第1の光源光が入射される第1の入射部と、前記第2の光源光が入射される第2の入射部と、前記第1の入射部と前記第2の入射部との間に設けられる湾曲した出射部とを有するライトガイドと、前記出射部から出射した照射光が検出エリアに存在する対象物により反射されることによる反射光を受光する受光部と、前記受光部の受光結果に基づいて、少なくとも前記対象物の位置する方向を検出する検出部とを含み、前記出射部は、前記第1の入射部及び前記第2の入射部と交差する第1の仮想面に第1の端縁を有し、前記第1の入射部及び前記第2の入射部と交差し、且つ、前記第1の仮想面と交差する第2の仮想面に第2の端縁を有する光学式検出装置に関係する。   According to another aspect of the present invention, a first light source unit that emits first light source light, a second light source unit that emits second light source light, and a first light source on which the first light source light is incident. A light guide having a second incident portion into which the second light source light is incident, and a curved emitting portion provided between the first incident portion and the second incident portion. And a light receiving unit that receives reflected light generated by the irradiation light emitted from the emitting unit being reflected by the target existing in the detection area, and at least the target is positioned based on a light reception result of the light receiving unit. A detection unit that detects a direction, and the emission unit has a first edge on a first imaginary plane intersecting the first incident unit and the second incident unit, and A second virtual plane intersecting the incident section and the second incident section and intersecting the first virtual plane is second It related to the optical detection device having an edge.

本発明の他の態様によれば、第1の光源光及び第2の光源光に基づいて、第1の仮想面と第2の仮想面とに挟まれた領域に放射状に照射光を出射することができるから、広い範囲に照射光強度分布を形成することができる。その結果、従来よりも小型な構成で対象物の位置を検出することなどが可能になる。   According to another aspect of the present invention, irradiation light is emitted radially to a region sandwiched between the first virtual surface and the second virtual surface based on the first light source light and the second light source light. Therefore, the irradiation light intensity distribution can be formed in a wide range. As a result, it is possible to detect the position of the object with a smaller configuration than in the past.

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と、前記光学式検出装置からの検出情報に基づいて処理を行う情報処理装置と、前記情報処理装置からの画像データに基づいて画像を表示する表示装置とを含む情報処理システムに関係する。   Another aspect of the present invention is based on any one of the optical detection devices described above, an information processing device that performs processing based on detection information from the optical detection device, and image data from the information processing device. The present invention relates to an information processing system including a display device that displays an image.

本発明の他の態様によれば、従来よりも小型な構成で対象物の位置を検出することができるから、例えば投射型表示装置やデジタルサイネージ用の表示装置のように表示エリアが広い場合であっても、従来よりも小型な構成でポインティング等による情報入力などが可能になる。   According to another aspect of the present invention, the position of an object can be detected with a smaller configuration than conventional ones. For example, when the display area is wide like a projection display device or a display device for digital signage. Even in this case, it is possible to input information by pointing or the like with a smaller configuration than the conventional one.

図1(A)、図1(B)は、照射ユニットの基本的な構成例。1A and 1B are basic configuration examples of an irradiation unit. 図2(A)〜図2(C)は、照射ユニットによる照射光の強度分布を説明する図。FIG. 2A to FIG. 2C are diagrams illustrating the intensity distribution of irradiation light by the irradiation unit. 図3(A)、図3(B)は、照射ユニットの第1の構成例及びその変形例。FIG. 3A and FIG. 3B are a first configuration example of the irradiation unit and a modification thereof. 図4(A)、図4(B)は、照射ユニットの第2の構成例。4A and 4B show a second configuration example of the irradiation unit. 照射ユニットの第3の構成例。3rd structural example of an irradiation unit. 図6(A)、図6(B)は、照射ユニットの第4の構成例及びその変形例。6A and 6B show a fourth configuration example of the irradiation unit and its modification. 照射ユニットの詳細な構成例。The detailed structural example of an irradiation unit. 図8(A)、図8(B)は、照射ユニットを含む光学式検出装置の基本的な構成例。8A and 8B are basic configuration examples of an optical detection device including an irradiation unit. 図9(A)、図9(B)は、情報処理システムの構成例。9A and 9B are configuration examples of the information processing system.

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.照射ユニット
図1(A)、図1(B)に、本実施形態の照射ユニットの基本的な構成例を示す。本実施形態の照射ユニットEUは、ライトガイドLG及び第1、第2の光源部LS1、LS2を含む。本実施形態の照射ユニットEUは、後述する光学式検出装置の照射光を出射するための照射ユニットとして用いることができる。なお、本実施形態の照射ユニットEUは、図1(A)、図1(B)の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
1. Irradiation Unit FIGS. 1A and 1B show a basic configuration example of the irradiation unit of the present embodiment. The irradiation unit EU of the present embodiment includes a light guide LG and first and second light source units LS1 and LS2. The irradiation unit EU of this embodiment can be used as an irradiation unit for emitting irradiation light of an optical detection device to be described later. In addition, the irradiation unit EU of this embodiment is not limited to the structure of FIG. 1 (A) and FIG. 1 (B), A part of the component is abbreviate | omitted or replaced with another component, Various modifications such as adding components are possible.

第1の光源部LS1は、ライトガイドLGの第1の入射部LA1に第1の光源光を出射し、第2の光源部LS2は、ライトガイドLGの第2の入射部LA2に第2の光源光を出射する。第1、第2の光源部LS1、LS2は、LED(発光ダイオード)等の発光素子を有し、例えば赤外光(可視光領域に近い近赤外線)の光源光を放出する。第1の光源光に基づいて第1の照射光LT1が、また第2の光源光に基づいて第2の照射光LT2が照射ユニットEUからそれぞれ照射される。後述するように、これら2つの照射光LT1、LT2は異なる強度分布を有する。   The first light source part LS1 emits the first light source light to the first incident part LA1 of the light guide LG, and the second light source part LS2 is second to the second incident part LA2 of the light guide LG. Light source light is emitted. The first and second light source units LS1 and LS2 have light emitting elements such as LEDs (light emitting diodes), and emit, for example, infrared light (near infrared light close to the visible light region). The first irradiation light LT1 is irradiated from the irradiation unit EU based on the first light source light, and the second irradiation light LT2 is irradiated from the irradiation unit EU based on the second light source light. As will be described later, these two irradiation lights LT1 and LT2 have different intensity distributions.

ライトガイドLG(導光部材)は、第1、第2の光源部LS1、LS2が出射した光源光を導光するものである。図1(A)に示すように、ライトガイドLGは、第1の光源光が入射される第1の入射部LA1と、第2の光源光が入射される第2の入射部LA2と、第1の入射部LA1と第2の入射部LA2との間に設けられる湾曲した出射部LBとを有する。   The light guide LG (light guide member) guides the light source light emitted from the first and second light source units LS1 and LS2. As shown in FIG. 1A, the light guide LG includes a first incident portion LA1 into which the first light source light is incident, a second incident portion LA2 into which the second light source light is incident, And a curved emission part LB provided between the first incidence part LA1 and the second incidence part LA2.

出射部LBは、第1、第2の入射部LA1、LA2と交差する第1の仮想面SF1に第1の端縁AR1を有する。また、第1、第2の入射部LA1、LA2と交差し、且つ、第1の仮想面SF1と交差する第2の仮想面SF2に第2の端縁AR2を有する。   The emission part LB has a first edge AR1 on a first virtual plane SF1 that intersects the first and second incident parts LA1 and LA2. The second virtual surface SF2 that intersects the first and second incident portions LA1 and LA2 and intersects the first virtual surface SF1 has a second edge AR2.

すなわち、出射部LBは、第1の入射部LA1と第2の入射部LA2とを結ぶ第1の端縁AR1(第1の曲線、第1の円弧線)と、第1の入射部LA1と第2の入射部LA2とを結ぶ第2の端縁AR2(第2の曲線、第2の円弧線)と、により規定される曲面によって構成される。   That is, the emission part LB includes a first edge AR1 (first curve, first arc line) that connects the first incident part LA1 and the second incident part LA2, and the first incident part LA1. It is comprised by the curved surface prescribed | regulated by 2nd edge AR2 (2nd curve, 2nd circular arc line) which connects 2nd incident part LA2.

ここで第1、第2の仮想面SF1、SF2は、出射部LBの形状を規定するための仮想的な面であって、ライトガイドLGを構成する面(構成要素としての面)ではない。   Here, the first and second virtual surfaces SF1 and SF2 are virtual surfaces for defining the shape of the emission part LB, and are not surfaces (surfaces as components) constituting the light guide LG.

さらに、出射部LBの中央部における出射部LBの幅は、第1、第2の入射部LA1、LA2の幅よりも広い。具体的には、第1の入射部LA1の幅をW1とし、出射部LBの中央部における出射部LBの幅をWAとし、第2の入射部LA2の幅をW2とした場合に、WA>2×W1、且つ、WA>2×W2であってもよい。   Furthermore, the width of the emission part LB at the center of the emission part LB is wider than the width of the first and second incidence parts LA1 and LA2. Specifically, when the width of the first incident portion LA1 is W1, the width of the emission portion LB at the center of the emission portion LB is WA, and the width of the second incident portion LA2 is W2, WA> It may be 2 × W1 and WA> 2 × W2.

ここで出射部LBの幅とは、第1の端縁AR1及び第2の端縁AR2に直交する直線において、その直線と第1の端縁AR1との交点をP1とし、その直線と第2の端縁AR2との交点をP2とした場合に、交点P1と交点P2との間の距離である。   Here, the width of the emission part LB is defined as P1 at the intersection of the straight line and the first edge AR1 in a straight line orthogonal to the first edge AR1 and the second edge AR2. This is the distance between the intersection point P1 and the intersection point P2, where the intersection point with the edge AR2 is P2.

図示していないが、本実施形態の照射ユニットEUは照射方向設定部LEを含み、この照射方向設定部LEによって、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る。こうすることで、ライトガイドLGにより導光された光源光が、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LTとして放射状に出射される。なお、照射ユニットEUの詳細な構成例については、後述する。   Although not shown, the irradiation unit EU of the present embodiment includes an irradiation direction setting unit LE, and the irradiation direction is set in a direction from the inner periphery side to the outer periphery side of the light guide LG by the irradiation direction setting unit LE. The By doing so, the light source light guided by the light guide LG is emitted radially as irradiation light LT in a direction from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the light guide LG. A detailed configuration example of the irradiation unit EU will be described later.

以下の説明のために、図1(A)に示すように、第1、第2、第3の座標軸方向D1、D2、D3を定義しておく。すなわち、第1の光源部LS1から第2の光源部LS2へ向かう方向を第2の座標軸方向D2とし、第2の座標軸方向D2に垂直で第1の端縁AR1を含む面(第1の仮想面)に沿ってライトガイドLGの内周側から外周側に向かう方向を第1の座標軸方向D1とする。そして第1、第2の座標軸方向D1、D2に垂直な方向を第3の座標軸方向D3とする。   For the following description, first, second, and third coordinate axis directions D1, D2, and D3 are defined as shown in FIG. That is, the direction from the first light source unit LS1 to the second light source unit LS2 is defined as the second coordinate axis direction D2, and is a plane perpendicular to the second coordinate axis direction D2 and including the first edge AR1 (first virtual axis A direction from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the light guide LG along the surface) is defined as a first coordinate axis direction D1. A direction perpendicular to the first and second coordinate axis directions D1 and D2 is defined as a third coordinate axis direction D3.

第3の座標軸方向D3を上方向とした場合には、第1の端縁AR1は下端縁であり、第2の端縁AR2は上端縁となる。   When the third coordinate axis direction D3 is an upward direction, the first end edge AR1 is a lower end edge, and the second end edge AR2 is an upper end edge.

図2(A)〜図2(C)は、本実施形態の照射ユニットEUによる照射光の強度分布を説明する図である。   FIG. 2A to FIG. 2C are diagrams illustrating the intensity distribution of irradiation light by the irradiation unit EU of the present embodiment.

図2(A)は、照射ユニットEUを第3の座標軸方向D3から見た図である。図2(A)には、第1の光源部LS1からの光源光により出射される照射光LT1と、第2の光源部LS2からの光源光により出射される照射光LT2を示す。   FIG. 2A is a view of the irradiation unit EU as viewed from the third coordinate axis direction D3. FIG. 2A shows irradiation light LT1 emitted from the light source light from the first light source unit LS1 and irradiation light LT2 emitted from the light source light from the second light source unit LS2.

第1の光源部LS1による照射光LT1は、ライトガイドLGの一端側(第1の入射部LA1が設けられる側)で強度(放射強度、光度)が高くなり、他端側で強度が低くなる。一方、第2の光源部LS2による照射光LT2は、ライトガイドLGの他端側(第2の入射部LA2が設けられる側)で強度が高くなり、一端側で強度が低くなる。   The irradiation light LT1 emitted from the first light source unit LS1 has a high intensity (radiation intensity, luminous intensity) on one end side (side on which the first incident part LA1 is provided) of the light guide LG, and a low intensity on the other end side. . On the other hand, the intensity of the irradiation light LT2 from the second light source unit LS2 increases on the other end side (the side where the second incident portion LA2 is provided) of the light guide LG, and decreases on one end side.

このように、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LID1、LID2を交互に形成することができる。すなわち第1の光源部LS1が発光する期間には、ライトガイドLGの一端側の強度(放射強度、光度)が高くなる第1の照射光強度分布LID1を形成し、第2の光源部LS2が発光する期間には、ライトガイドLGの他端側の強度が高くなる第2の照射光強度分布LID2を形成することができる。   In this way, the two irradiation light intensity distributions LID1 and LID2 can be alternately formed by alternately lighting the light source portions LS1 and LS2. That is, during the period in which the first light source unit LS1 emits light, the first irradiation light intensity distribution LID1 in which the intensity (radiation intensity, luminous intensity) on one end side of the light guide LG increases is formed, and the second light source unit LS2 During the light emission period, the second irradiation light intensity distribution LID2 in which the intensity on the other end side of the light guide LG is increased can be formed.

図2(B)は、照射ユニットEUを第1の座標軸方向D1から見た図である。出射部LBは、第1の仮想面SF1上で第1の光源部LS1と第2の光源部LS2とを結ぶ第1の端縁AR1と、第2の仮想面SF2上で第1の光源部LS1と第2の光源部LS2とを結ぶ第2の端縁AR2と、により規定される曲面によって構成される。   FIG. 2B is a view of the irradiation unit EU as viewed from the first coordinate axis direction D1. The emission unit LB includes a first edge AR1 connecting the first light source unit LS1 and the second light source unit LS2 on the first virtual surface SF1, and a first light source unit on the second virtual surface SF2. It is constituted by a curved surface defined by a second end AR2 connecting LS1 and the second light source unit LS2.

図2(C)は、照射ユニットEUを第2の座標軸方向D2から見た図である。第1の光源部LS1による照射光LT1は、第1の仮想面SF1上では強度が高くなり(図2(C)のLT1−S1)、第2の仮想面SF2上では強度が低くなる(図2(C)のLT1−S2)。また第2の光源部LS2による照射光LT2についても、同様である(図2(C)のLT2−S1、LT2−S2)。   FIG. 2C is a diagram of the irradiation unit EU as viewed from the second coordinate axis direction D2. Irradiation light LT1 from the first light source unit LS1 has a high intensity on the first virtual surface SF1 (LT1-S1 in FIG. 2C) and a low intensity on the second virtual surface SF2 (FIG. 2 (C) LT1-S2). The same applies to the irradiation light LT2 from the second light source unit LS2 (LT2-S1, LT2-S2 in FIG. 2C).

このように、本実施形態の照射ユニットEUによれば、光源部LS1、LS2を交互に点灯させることで、第1、第2の照射光強度分布LID1、LID2を交互に形成することができる。これらの照射光強度分布LID1、LID2は、3次元的な強度分布である。例えば第1の照射光強度分布LID1は、ライトガイドLGの一端側の強度が高く、他端側の強度が低くなり、且つ、第1の仮想面SF1上で強度が高く、第2の仮想面SF2上で強度が低くなる分布である。また、第2の照射光強度分布LID2は、ライトガイドLGの一端側の強度が低く、他端側の強度が高くなり、且つ、第1の仮想面SF1上で強度が高く、第2の仮想面SF2上で強度が低くなる分布である。また第1の仮想面SF1と第2の仮想面SF2との間の中間の領域における強度は、第1の強度(例えばLT1−S1)と第2の強度(例えばLT1−S2)との間の中間の強度である。   As described above, according to the irradiation unit EU of the present embodiment, the first and second irradiation light intensity distributions LID1 and LID2 can be alternately formed by alternately lighting the light source units LS1 and LS2. These irradiation light intensity distributions LID1 and LID2 are three-dimensional intensity distributions. For example, the first irradiation light intensity distribution LID1 has a high intensity on one end side of the light guide LG, a low intensity on the other end side, a high intensity on the first virtual plane SF1, and a second virtual plane. The distribution is such that the intensity decreases on SF2. Further, the second irradiation light intensity distribution LID2 has a low intensity on one end side of the light guide LG, a high intensity on the other end side, and a high intensity on the first virtual surface SF1, and the second virtual light intensity distribution LID2 The distribution is such that the intensity decreases on the surface SF2. In addition, the intensity in the intermediate region between the first virtual surface SF1 and the second virtual surface SF2 is between the first intensity (for example, LT1-S1) and the second intensity (for example, LT1-S2). Medium strength.

図3(A)、図3(B)に、本実施形態の照射ユニットEUの第1の構成例及びその変形例を示す。   FIG. 3A and FIG. 3B show a first configuration example and a modification example of the irradiation unit EU of the present embodiment.

図3(A)の第1の構成例では、第1の光源部LS1は第1の発光素子LD1を有し、第2の光源部LS2は第2の発光素子LD2を有する。第1の発光素子LD1の光軸方向AX1は、第1の発光素子LD1の光軸方向AX1と第1の仮想面SF1との成す角(図3(A)のθ1)が、第1の発光素子LD1の光軸方向AX1と第2の仮想面SF2との成す角(図3(A)のθ2)より小さくなる方向に設定される。同様に、第2の発光素子LD2の光軸方向AX2は、第2の発光素子LD2の光軸方向AX2と第1の仮想面SF1との成す角が、第2の発光素子LD2の光軸方向AX2と第2の仮想面SF2との成す角より小さくなる方向に設定される。すなわち、第1、第2の発光素子LD1、LD2の光軸方向AX1、AX2は、第1の仮想面SF1により近くなるようにそれぞれ設定される。   In the first configuration example of FIG. 3A, the first light source unit LS1 includes the first light emitting element LD1, and the second light source unit LS2 includes the second light emitting element LD2. In the optical axis direction AX1 of the first light emitting element LD1, the angle (θ1 in FIG. 3A) formed by the optical axis direction AX1 of the first light emitting element LD1 and the first virtual plane SF1 is the first light emission. The direction is set to be smaller than an angle formed by the optical axis direction AX1 of the element LD1 and the second virtual plane SF2 (θ2 in FIG. 3A). Similarly, the optical axis direction AX2 of the second light emitting element LD2 is such that the angle formed by the optical axis direction AX2 of the second light emitting element LD2 and the first virtual plane SF1 is the optical axis direction of the second light emitting element LD2. The direction is set to be smaller than the angle formed by AX2 and the second virtual surface SF2. That is, the optical axis directions AX1, AX2 of the first and second light emitting elements LD1, LD2 are set so as to be closer to the first virtual plane SF1, respectively.

このようにすることで、第1、第2の発光素子LD1、LD2から出射される光源光は、第1の仮想面SF1に近い光軸方向に対して強度(放射強度、光度)が高くなる。その結果、照射ユニットEUから出射される照射光LT1、LT2は、第1の仮想面SF1上での強度が高くなり、第2の仮想面SF2に向かって強度が低くなる。   By doing so, the light source light emitted from the first and second light emitting elements LD1 and LD2 has higher intensity (radiation intensity, luminous intensity) with respect to the optical axis direction close to the first virtual surface SF1. . As a result, the irradiation lights LT1 and LT2 emitted from the irradiation unit EU increase in intensity on the first virtual surface SF1, and decrease in intensity toward the second virtual surface SF2.

図3(B)の変形例では、図3(A)の構成例と同じく、第1の光源部LS1は第1の発光素子LD1を有し、第2の光源部LS2は第2の発光素子LD2を有する。そして第1、第2の発光素子LD1、LD2の光軸方向AX1、AX2は、第1の仮想面SF1に沿ってそれぞれ設定される。   In the modification of FIG. 3B, as in the configuration example of FIG. 3A, the first light source unit LS1 has the first light emitting element LD1, and the second light source unit LS2 is the second light emitting element. It has LD2. The optical axis directions AX1 and AX2 of the first and second light emitting elements LD1 and LD2 are set along the first virtual plane SF1, respectively.

このようにすることで、第1、第2の発光素子LD1、LD2から出射される光源光は、第1の仮想面SF1上で強度(放射強度、光度)が高くなる。その結果、照射ユニットEUから出射される照射光LT1、LT2は、第1の仮想面SF1上での強度が高くなり、第2の仮想面SF2に向かって強度が低くなる。   In this way, the light source light emitted from the first and second light emitting elements LD1 and LD2 has high intensity (radiation intensity, luminous intensity) on the first virtual surface SF1. As a result, the irradiation lights LT1 and LT2 emitted from the irradiation unit EU increase in intensity on the first virtual surface SF1, and decrease in intensity toward the second virtual surface SF2.

図4(A)、図4(B)に、本実施形態の照射ユニットEUの第2の構成例を示す。第2の構成例では、ライトガイドLGは、第1の仮想面SF1上(第1の端縁AR1側)では出光効率が高く、第1の仮想面SF1(第1の端縁AR1)から第2の仮想面SF2(第2の端縁AR2)に向かって出光効率が低くなる出光特性を有する。   FIG. 4A and FIG. 4B show a second configuration example of the irradiation unit EU of the present embodiment. In the second configuration example, the light guide LG has high light emission efficiency on the first virtual surface SF1 (on the first end edge AR1 side), and the first guide surface SF1 (first end AR1) extends from the first virtual surface SF1. The light output efficiency decreases toward the second virtual surface SF2 (second edge AR2).

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、例えば図4(A)に示すように、スタンパーやインジェクションでドットパターンDPを形成する手法がある。ライトガイドLGにより導光された光源光は、ドットパターンDPにより反射・屈折されて、ライトガイドLGの外周方向に向かって出射する。このドットパターンDPの密度を変化させることで、ライトガイドLGの出光効率を変化させることができる。   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, as shown in FIG. 4A, there is a method of forming a dot pattern DP by a stamper or injection. The light source light guided by the light guide LG is reflected and refracted by the dot pattern DP and is emitted toward the outer periphery of the light guide LG. The light output efficiency of the light guide LG can be changed by changing the density of the dot pattern DP.

具体的には、図4(B)に示すように、第1の端縁AR1に向かってドットパターンDPの密度を高くし、第2の端縁AR2に向かってドットパターンDPの密度を低くする。こうすることで、図4(A)に示すように、第1の端縁AR1の近くでは、ドットパターンDPの密度が高いから、ドットパターンDPで反射・屈折してライトガイドLGから出射される出光効率が高くなる。逆に、第2の端縁AR2の近くでは、ドットパターンDPの密度が低いから、ライトガイドLGの出光効率は低くなる。その結果、照射ユニットEUから出射される照射光LT1、LT2は、第1の仮想面SF1(第1の端縁AR1に沿う側)での強度が高くなり(例えば図4(A)のLT1−S1)、第2の仮想面SF2(第2の端縁AR2に沿う側)での強度が低くなる(例えば図4(A)のLT1−S2)。また第1の仮想面SF1と第2の仮想面SF2との間の中間の領域における強度は、第1の強度(例えばLT1−S1)と第2の強度(例えばLT1−S2)との間の中間の強度である。   Specifically, as shown in FIG. 4B, the density of the dot pattern DP is increased toward the first edge AR1, and the density of the dot pattern DP is decreased toward the second edge AR2. . By doing so, as shown in FIG. 4A, the density of the dot pattern DP is high near the first edge AR1, so that it is reflected and refracted by the dot pattern DP and emitted from the light guide LG. Idemitsu efficiency increases. On the contrary, near the second edge AR2, the density of the dot pattern DP is low, so the light output efficiency of the light guide LG is low. As a result, the irradiation lights LT1 and LT2 emitted from the irradiation unit EU have a high intensity on the first virtual surface SF1 (the side along the first edge AR1) (for example, LT1- in FIG. 4A). S1), the strength at the second virtual surface SF2 (the side along the second edge AR2) is reduced (for example, LT1-S2 in FIG. 4A). In addition, the intensity in the intermediate region between the first virtual surface SF1 and the second virtual surface SF2 is between the first intensity (for example, LT1-S1) and the second intensity (for example, LT1-S2). Medium strength.

なお、図4(A)、図4(B)では、ドットパターンDPを設ける手法を示しているが、他の手法、例えばライトガイドLGに溝(プリズムパターン)を設ける手法を用いることもできる。また、これらのパターンをライトガイドLGの外周側(照射光が出射される側)に設けてもよい。   4A and 4B show a method of providing the dot pattern DP, but other methods, for example, a method of providing a groove (prism pattern) in the light guide LG can also be used. Further, these patterns may be provided on the outer peripheral side (the side from which the irradiation light is emitted) of the light guide LG.

図5に、本実施形態の照射ユニットEUの第3の構成例を示す。第3の構成例では、照射ユニットEUはライトガイドLGから出射される照射光LTの照射方向を規定する照射方向設定部LEを含み、照射方向設定部LEは、第1の仮想面SF1上では出光効率が高く、第1の仮想面SF1から第2の仮想面SF2に向かって出光効率が低くなる出光特性を有する。   In FIG. 5, the 3rd structural example of the irradiation unit EU of this embodiment is shown. In the third configuration example, the irradiation unit EU includes an irradiation direction setting unit LE that defines the irradiation direction of the irradiation light LT emitted from the light guide LG, and the irradiation direction setting unit LE is on the first virtual plane SF1. The light output efficiency is high, and the light output efficiency decreases from the first virtual surface SF1 toward the second virtual surface SF2.

具体的には、例えば照射方向設定部LEにグラデーションフィルムGFを設けることで、上記の出光特性を得ることができる。このグラデーションフィルムGFは、透過率の勾配を有するフィルムであって、第1の端縁AR1に沿う側では透過率が高く、第2の端縁AR2に沿う側に向かって透過率が低くなる。こうすることで、照射ユニットEUから出射される照射光LT1、LT2は、第1の仮想面SF1上での強度が高くなり、第2の仮想面SF2に向かって強度が低くなる。   Specifically, for example, by providing the gradation film GF in the irradiation direction setting unit LE, the above-described light emission characteristics can be obtained. The gradation film GF is a film having a transmittance gradient, and the transmittance is high on the side along the first edge AR1, and the transmittance decreases toward the side along the second edge AR2. By doing so, the intensity of the irradiation lights LT1 and LT2 emitted from the irradiation unit EU increases on the first virtual plane SF1, and decreases toward the second virtual plane SF2.

なお、グラデーションフィルムGFは、後述する照射方向設定部LE(図8)に含まれるプリズムシートPSとルーバーフィルムLFとの間に設けてもよいし、或いはルーバーフィルムLFの外周側に設けてもよい。   The gradation film GF may be provided between the prism sheet PS and the louver film LF included in the irradiation direction setting unit LE (FIG. 8) described later, or may be provided on the outer peripheral side of the louver film LF. .

図6(A)、図6(B)に、本実施形態の照射ユニットEUの第4の構成例及びその変形例を示す。図6(A)に示す第4の構成例では、第1の光源部LS1は、第1の光源部用の第1の発光素子LD1LS1及び第1の光源部用の第2の発光素子LD2LS1を含む。また、図示していないが、第2の光源部LS2は、第2の光源部用の第3の発光素子LD3LS2及び第2の光源部用の第4の発光素子LD4LS2を含む。   FIG. 6A and FIG. 6B show a fourth configuration example and a modification example of the irradiation unit EU of the present embodiment. In the fourth configuration example shown in FIG. 6A, the first light source unit LS1 includes a first light emitting element LD1LS1 for the first light source unit and a second light emitting element LD2LS1 for the first light source unit. Including. Although not shown, the second light source unit LS2 includes a third light emitting element LD3LS2 for the second light source unit and a fourth light emitting element LD4LS2 for the second light source unit.

第1の発光素子LD1LS1の光軸方向である第1の光軸方向LSE1は、第1の光軸方向LSE1と第1の仮想面SF1との成す角度が、第1の光軸方向LSE1と第2の仮想面SF2との成す角度よりも小さくなる方向に設定される。そして、第2の発光素子LD2LS1の光軸方向である第2の光軸方向LSE2は、第2の光軸方向LSE2と第2の仮想面SF2との成す角度が、第2の光軸方向LSE2と第1の仮想面SF1との成す角度よりも小さくなる方向に設定される。また第1の発光素子LD1LS1の光量(明るさ、全光束)は、第2の発光素子LD2LS1の光量より大きく設定される。   The first optical axis direction LSE1 that is the optical axis direction of the first light emitting element LD1LS1 is such that the angle formed by the first optical axis direction LSE1 and the first virtual plane SF1 is the same as that of the first optical axis direction LSE1. The angle is set to be smaller than the angle formed by the two virtual surfaces SF2. The second optical axis direction LSE2 that is the optical axis direction of the second light emitting element LD2LS1 is such that the angle formed between the second optical axis direction LSE2 and the second virtual surface SF2 is the second optical axis direction LSE2. And a direction smaller than an angle formed by the first virtual surface SF1. The light amount (brightness, total luminous flux) of the first light emitting element LD1LS1 is set larger than the light amount of the second light emitting element LD2LS1.

図6(A)では、例えば第1の発光素子LD1LS1の光軸方向及び光量をベクトルLSE1で示し、第2の発光素子LD2LS1の光軸方向及び光量をベクトルLSE2で示す。発光素子の光量(明るさ、全光束)は発光素子に流れる電流(発光電流)に比例するから、LD1LS1に流れる電流をLD2LS1に流れる電流より大きく設定することで、上記のように光量を設定することができる。   In FIG. 6A, for example, the optical axis direction and the light amount of the first light emitting element LD1LS1 are indicated by a vector LSE1, and the optical axis direction and the light amount of the second light emitting element LD2LS1 are indicated by a vector LSE2. Since the light amount (brightness, total luminous flux) of the light emitting element is proportional to the current (light emitting current) flowing through the light emitting element, the light amount is set as described above by setting the current flowing through LD1LS1 to be larger than the current flowing through LD2LS1. be able to.

同様に、第3の発光素子LD3LS2の光軸方向である第3の光軸方向は、第3の光軸方向と第1の仮想面SF1との成す角度が、第3の光軸方向と第2の仮想面SF2との成す角度よりも小さくなる方向に設定される。そして、第4の発光素子LD4LS2の光軸方向である第4の光軸方向は、第4の光軸方向と第2の仮想面SF2との成す角度が、第4の光軸方向と第1の仮想面SF1との成す角度よりも小さくなる方向に設定される。また、第3の発光素子LD3LS2の光量(明るさ、全光束)は、第4の発光素子LD4LS2の光量より大きく設定される。   Similarly, in the third optical axis direction, which is the optical axis direction of the third light emitting element LD3LS2, the angle formed by the third optical axis direction and the first virtual plane SF1 is the same as the third optical axis direction and the third optical axis direction. The angle is set to be smaller than the angle formed by the two virtual surfaces SF2. The fourth optical axis direction that is the optical axis direction of the fourth light emitting element LD4LS2 is such that the angle formed by the fourth optical axis direction and the second virtual plane SF2 is the same as the fourth optical axis direction and the first optical axis direction. Is set in a direction smaller than the angle formed with the virtual plane SF1. The light amount (brightness, total luminous flux) of the third light emitting element LD3LS2 is set larger than the light amount of the fourth light emitting element LD4LS2.

このようにすることで、第1の仮想面SF1上で強度が高くなり、第2の仮想面SF2に向かって強度が低くなる照射光強度分布を得ることができる。   By doing in this way, it is possible to obtain an irradiation light intensity distribution in which the intensity increases on the first virtual surface SF1 and the intensity decreases toward the second virtual surface SF2.

図6(B)に示す変形例では、第1の光源部LS1は、第1の光源部用の第5の発光素子LD5LS1をさらに含む。第5の発光素子LD5LS1の光軸方向は、第1の仮想面SF1と第2の仮想面SF2との中間の方向に設定される。また第5の発光素子LD5LS1の光量(明るさ、全光束)は、第1の発光素子LD1LS1の光量と第2の発光素子LD2LS1の光量との中間の光量に設定される。図6(B)では、例えば第5の発光素子LD5LS1の光軸方向及び光量をベクトルLSE5で示す。   In the modification shown in FIG. 6B, the first light source unit LS1 further includes a fifth light emitting element LD5LS1 for the first light source unit. The optical axis direction of the fifth light emitting element LD5LS1 is set to an intermediate direction between the first virtual surface SF1 and the second virtual surface SF2. The light amount (brightness, total luminous flux) of the fifth light emitting element LD5LS1 is set to an intermediate light amount between the light amount of the first light emitting element LD1LS1 and the light amount of the second light emitting element LD2LS1. In FIG. 6B, for example, the vector LSE5 indicates the optical axis direction and the light amount of the fifth light emitting element LD5LS1.

同様に、第2の光源部LS2は、第2の光源部用の第6の発光素子LD6LS2をさらに含む。第6の発光素子LD6LS2の光軸方向は、第1の仮想面SF1と第2の仮想面SF2との中間の方向に設定される。また第6の発光素子LD6LS2の光量(明るさ、全光束)は、第3の発光素子LD3LS2の光量と第4の発光素子LD4LS2の光量との中間の光量に設定される。   Similarly, the second light source unit LS2 further includes a sixth light emitting element LD6LS2 for the second light source unit. The optical axis direction of the sixth light emitting element LD6LS2 is set to an intermediate direction between the first virtual surface SF1 and the second virtual surface SF2. The light amount (brightness, total luminous flux) of the sixth light emitting element LD6LS2 is set to an intermediate light amount between the light amount of the third light emitting element LD3LS2 and the light amount of the fourth light emitting element LD4LS2.

このようにすることで、第1の仮想面SF1上で強度が高くなり、第2の仮想面SF2に向かって強度が低くなる照射光強度分布を得ることができる。さらにこの変形例では、各光源部に3個の発光素子を設けることで、第1の仮想面SF1から第2の仮想面SF2に向かって、照射光強度の滑らかな勾配を得ることが可能になる。   By doing in this way, it is possible to obtain an irradiation light intensity distribution in which the intensity increases on the first virtual surface SF1 and the intensity decreases toward the second virtual surface SF2. Furthermore, in this modification, by providing three light emitting elements in each light source unit, it is possible to obtain a smooth gradient of the irradiation light intensity from the first virtual surface SF1 toward the second virtual surface SF2. Become.

以上説明したように、本実施形態の照射ユニットEUによれば、光源部LS1、LS2を交互に点灯させることで、2つの異なる照射光強度分布(第1、第2の照射光強度分布LID1、LID2)を交互に形成することができる。これらの照射光強度分布LID1、LID2は、3次元的な強度分布であって、例えば第1の照射光強度分布LID1は、ライトガイドLGの一端側(第1の入射部LA1側)の強度が高く、他端側(第2の入射部LA2側)に向かって強度が低くなり、且つ、第1の仮想面SF1上で強度が高く、第2の仮想面SF2に向かって強度が低くなる分布である。   As described above, according to the irradiation unit EU of the present embodiment, two different irradiation light intensity distributions (first and second irradiation light intensity distributions LID1, LID2) can be formed alternately. These irradiation light intensity distributions LID1 and LID2 are three-dimensional intensity distributions. For example, the first irradiation light intensity distribution LID1 has an intensity on one end side (first incident portion LA1 side) of the light guide LG. Distribution that is high and decreases in strength toward the other end side (second incident portion LA2 side), increases in strength on the first virtual surface SF1, and decreases in strength toward the second virtual surface SF2. It is.

図7に、本実施形態の照射ユニットEUの詳細な構成例を示す。図7の構成例の照射ユニット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、本実施形態の照射ユニットEUは、図7の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。   In FIG. 7, the detailed structural example of the irradiation unit EU of this embodiment is shown. The irradiation unit EU in the configuration example of FIG. 7 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 PS and a louver film LF. Note that the irradiation unit EU of the present embodiment is not limited to the configuration in FIG. 7, and various components such as omitting some of the components, replacing them with other components, and adding other components. Variations are possible.

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

光源部LS1は、図7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を形成する。このように照射ユニットEUは、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. 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 forming (setting) the first irradiation light intensity distribution LID1. To do. 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 the intensity distribution LID1 is formed. Thus, the irradiation unit EU can emit irradiation light having different intensity distributions.

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7ではライトガイドLGは円弧形状になっている。なお図7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. 7, the light guide LG has an arc shape. In FIG. 7, 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 realized by the prism sheet PS and the louver film LF is provided on the outer peripheral side of the light guide LG and receives light source light emitted from the outer peripheral side (outer peripheral surface) of the light guide LG. 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).

このように本実施形態の照射ユニットEUによれば、ライトガイドLGの両端に光源部LS1、LS2を設け、これらの光源部LS1、LS2を交互に点灯させることで、2つの照射光強度分布を形成することができる。すなわちライトガイドLGの一端側の強度が高くなる照射光強度分布LID1と、ライトガイドLGの他端側の強度が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。   As described above, according to the irradiation unit EU of this embodiment, the light source portions LS1 and LS2 are provided at both ends of the light guide LG, and these light source portions LS1 and LS2 are alternately turned on to thereby generate two irradiation light intensity distributions. Can be formed. That is, the irradiation light intensity distribution LID1 in which the intensity on one end side of the light guide LG is increased and the irradiation light intensity distribution LID2 in which the intensity on the other end side of the light guide LG is increased can be alternately formed.

後述するように、本実施形態の照射ユニットEUを光学式検出装置に用いる場合には、これらの強度分布の異なる照射光による対象物の反射光を受光することで、環境光などの外乱光の影響を最小限に抑えた、より精度の高い対象物の検出が可能になる。即ち、外乱光に含まれる赤外成分を相殺することが可能になり、この赤外成分が対象物の検出に及ぼす悪影響を最小限に抑えることが可能になる。   As will be described later, when the irradiation unit EU of the present embodiment is used in an optical detection device, the reflected light of an object due to irradiation light having different intensity distributions is received, thereby causing disturbance light such as ambient light. It is possible to detect an object with higher accuracy while minimizing the influence. That is, it is possible to cancel out the infrared component included in the disturbance light, and it is possible to minimize the adverse effect of the infrared component on the detection of the object.

2.光学式検出装置
図8(A)、図8(B)に、本実施形態の照射ユニットEUを含む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100は、検出部110、処理部120、照射ユニットEU及び受光部RUを含む。なお、本実施形態の光学式検出装置は、図8(A)、図8(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。
2. Optical Detection Device FIGS. 8A and 8B show a basic configuration example of an optical detection device including the irradiation unit EU of the present embodiment. The optical detection device 100 of the present embodiment includes a detection unit 110, a processing unit 120, an irradiation unit EU, and a light receiving unit RU. Note that the optical detection device of this embodiment is not limited to the configuration shown in FIGS. 8A and 8B, and some of the components may be omitted or replaced with other components. Various modifications such as adding the above-described components are possible.

照射ユニットEUは、図1(A)、図1(B)に示したように、第1の光源光を出射する第1の光源部LS1と、第2の光源光を出射する第2の光源部LS2と、ライトガイドLGとを含む。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the irradiation unit EU includes a first light source unit LS1 that emits first light source light and a second light source that emits second light source light. A part LS2 and a light guide LG are included.

ライトガイドLGは、第1の光源光が入射される第1の入射部LA1と、第2の光源光が入射される第2の入射部LA2と、第1、第2の入射部LA1、LA2の間に設けられる湾曲した出射部LBとを有する。   The light guide LG includes a first incident portion LA1 into which the first light source light is incident, a second incident portion LA2 into which the second light source light is incident, and the first and second incident portions LA1 and LA2. And a curved emission part LB provided between the two.

出射部LBは、第1、第2の入射部LA1、LA2と交差する第1の仮想面SF1に第1の端縁AR1を有する。また、第1、第2の入射部LA1、LA2と交差し、且つ、第1の仮想面SF1と交差する第2の仮想面SF2に第2の端縁AR2を有する。   The emission part LB has a first edge AR1 on a first virtual plane SF1 that intersects the first and second incident parts LA1 and LA2. The second virtual surface SF2 that intersects the first and second incident portions LA1 and LA2 and intersects the first virtual surface SF1 has a second edge AR2.

図8(B)に示すように、照射ユニットEUは、検出エリアRDETが設定される対象面SOBに対して斜め方向となる第1の仮想面SF1と、対象面SOBに対して斜め方向となり、且つ、第1の仮想面SF1よりも対象面SOBとの成す角が大きい第2の仮想面SF2とにより規定される照射範囲で、照射光LTを出射する。この照射光LTの強度(放射強度、光度)は、第1の仮想面SF1上において第1の強度S1であり、第2の仮想面SF2上において第1の強度S1よりも強度が低い第2の強度S2である。また、第1の仮想面SF1と第2の仮想面SF2との間の領域における強度は、第1の強度S1と第2の強度S2との中間の強度である。図8(B)に示すように、第1の仮想面SF1と対象面SOBとの成す角をφ1とし、第2の仮想面SF2と対象面SOBとの成す角をφ2とした場合に、φ1<φ2である。   As shown in FIG. 8B, the irradiation unit EU has a first virtual surface SF1 that is oblique with respect to the target surface SOB in which the detection area RDET is set, and an oblique direction with respect to the target surface SOB. In addition, the irradiation light LT is emitted in the irradiation range defined by the second virtual surface SF2 having a larger angle with the target surface SOB than the first virtual surface SF1. The intensity (radiation intensity, luminous intensity) of the irradiation light LT is the first intensity S1 on the first virtual plane SF1, and the second intensity is lower than the first intensity S1 on the second virtual plane SF2. Strength S2. Further, the intensity in the region between the first virtual surface SF1 and the second virtual surface SF2 is an intermediate intensity between the first intensity S1 and the second intensity S2. As shown in FIG. 8B, when the angle between the first virtual surface SF1 and the target surface SOB is φ1, and the angle between the second virtual surface SF2 and the target surface SOB is φ2, φ1 <Φ2.

ここで第1の仮想面SF1は、照射ユニットEUの出射部LBを構成する曲面を規定する第1の端縁AR1(図1(A))を含む面であり、第2の仮想面SF2は、照射ユニットEUの出射部LBを構成する曲面を規定する第2の端縁AR2(図1(A))を含む面である。   Here, the first virtual surface SF1 is a surface including the first edge AR1 (FIG. 1A) that defines the curved surface constituting the emission part LB of the irradiation unit EU, and the second virtual surface SF2 is This is a surface including the second edge AR2 (FIG. 1A) that defines the curved surface constituting the emission part LB of the irradiation unit EU.

受光部RUは、検出エリアRDETに存在する対象物OBにより照射光LTが反射することによる反射光LRを受光する。受光部RUは、後述するように、複数の受光ユニットを含んでもよい。受光ユニットは、例えばフォトダイオードやフォトトランジスターなどで構成することができる。   The light receiving unit RU receives the reflected light LR resulting from the irradiation light LT being reflected by the object OB present in the detection area RDET. As will be described later, the light receiving unit RU may include a plurality of light receiving units. The light receiving unit can be composed of, for example, a photodiode or a phototransistor.

検出部110は、受光部RUの受光結果に基づいて、少なくとも対象物OBの位置する方向(広義には位置検出情報)を検出する。具体的には、例えば図8(B)に示すように、検出部110は、対象物OBが検出されるエリアである検出エリアRDETがX−Y平面に沿った対象面SOBに対して設定される場合に、検出エリアRDETに存在する対象物OBの位置に関する情報(位置検出情報)を検出する。この位置検出情報は、例えば対象物OBが存在する位置のX座標及びY座標に関する情報であり、或いは対象物が存在する方向に関する情報である。また、対象物OBが存在する位置のZ座標に関する情報を含んでもよい。   The detection unit 110 detects at least the direction (position detection information in a broad sense) in which the object OB is located based on the light reception result of the light receiving unit RU. Specifically, as illustrated in FIG. 8B, for example, the detection unit 110 sets a detection area RDET, which is an area in which the object OB is detected, with respect to the target surface SOB along the XY plane. In this case, information (position detection information) related to the position of the object OB existing in the detection area RDET is detected. This position detection information is, for example, information related to the X coordinate and Y coordinate of the position where the object OB exists, or information related to the direction in which the object exists. Moreover, the information regarding the Z coordinate of the position where the target object OB exists may be included.

ここでX−Y平面とは、例えばスクリーン(投射面)20によって規定される対象面SOBに沿った平面である。対象面SOBとは、検出エリアRDETの設定対象となる面であって、例えばディスプレイの表示面、或いは投射型表示装置の投射面、或いはデジタルサイネージにおけるディスプレイ面などである。   Here, the XY plane is a plane along the target surface SOB defined by the screen (projection surface) 20, for example. The target surface SOB is a surface to which the detection area RDET is set, and is, for example, a display surface of a display, a projection surface of a projection display device, or a display surface in digital signage.

検出エリアRDETとは、対象物OBが検出されるエリア(領域)であって、具体的には、例えば照射光LTが対象物OBに反射されることによる反射光LRを、受光部RUが受光して、対象物OBを検出することができるエリアである。より具体的には、受光部RUが反射光LR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エリアである。   The detection area RDET is an area (region) in which the object OB is detected. Specifically, for example, the light receiving unit RU receives reflected light LR due to the irradiation light LT being reflected by the object OB. Thus, this is an area where the object OB can be detected. More specifically, this is an area where the light receiving unit RU can receive the reflected light LR and detect the object OB, and the detection accuracy can be ensured within an acceptable range.

処理部120は、検出部110からの位置検出情報に基づいて処理を行う。この処理は、例えばコマンド処理及びホバリング処理等を含む。   The processing unit 120 performs processing based on the position detection information from the detection unit 110. This processing includes, for example, command processing and hovering processing.

本実施形態の照射ユニットEUは、上述したように、第1の仮想面SF1上において第1の強度S1であり、第2の仮想面SF2上において第1の強度S1よりも強度が低い第2の強度S2である照射光LTを出射する。こうすることで、例えば図8(B)のA1に示す位置にある対象物OBに照射される照射光LTの強度(明るさ、照度)と、A2に示す位置にある対象物OBに照射される照射光LTの強度(明るさ、照度)との差を低減することができる。或いは両者をほぼ等しくすることができる。   As described above, the irradiation unit EU of the present embodiment has the first intensity S1 on the first virtual plane SF1, and the second intensity lower than the first intensity S1 on the second virtual plane SF2. Irradiation light LT having the intensity S2 is emitted. By doing so, for example, the intensity (brightness, illuminance) of the irradiation light LT irradiated to the object OB at the position indicated by A1 in FIG. 8B and the object OB at the position indicated by A2 are irradiated. The difference with the intensity (brightness, illuminance) of the irradiation light LT can be reduced. Or both can be made substantially equal.

従って、本実施形態の照射ユニットEUを含む光学式検出装置によれば、対象物OBの位置が照射ユニットEUから遠くなるほど、出射される照射光LTの強度を強くすることができるから、図8(B)のA1の位置での照射光の強度(明るさ、照度)とA2の位置での照射光の強度(明るさ、照度)をほぼ同じにすることができる。その結果、対象物OBの位置検出精度を、検出エリアRDET内において、ほぼ均一にすることが可能になる。   Therefore, according to the optical detection device including the irradiation unit EU of the present embodiment, the intensity of the emitted irradiation light LT can be increased as the position of the object OB is farther from the irradiation unit EU. The intensity (brightness and illuminance) of the irradiation light at the position A1 in (B) can be made substantially the same as the intensity (brightness and illuminance) of the irradiation light at the position A2. As a result, the position detection accuracy of the object OB can be made substantially uniform in the detection area RDET.

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、広い範囲で照射光強度分布を形成することができるから、従来よりも小型な構成で対象物の位置を検出することなどが可能になる。   As described above, according to the optical detection device of the present embodiment, the irradiation light intensity distribution can be formed in a wide range, so that it is possible to detect the position of the object with a smaller configuration than in the past. It becomes possible.

3.情報処理システム
図9(A)、図9(B)に、本実施形態の情報処理システムの構成例を示す。図9(A)の構成例は、光学式検出装置100、情報処理装置200及び表示装置10を含む。情報処理装置200は、例えばパーソナルコンピューター(PC)などであって、光学式検出装置100からの検出情報に基づいて処理を行う。光学式検出装置100と情報処理装置200とは、USBケーブルUSBCを介して電気的に接続される。表示装置10は、例えば投射型表示装置(プロジェクター)などであって、情報処理装置200からの画像データに基づいて、表示部(スクリーン)20に画像を表示する。ユーザーは、表示部20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することで、情報処理装置200に対して必要な情報を入力することができる。
3. Information Processing System FIGS. 9A and 9B show a configuration example of the information processing system of the present embodiment. The configuration example in FIG. 9A includes an optical detection device 100, an information processing device 200, and a display device 10. The information processing apparatus 200 is a personal computer (PC), for example, and performs processing based on detection information from the optical detection apparatus 100. The optical detection device 100 and the information processing device 200 are electrically connected via a USB cable USBC. The display device 10 is, for example, a projection display device (projector) or the like, and displays an image on the display unit (screen) 20 based on image data from the information processing device 200. The user can input necessary information to the information processing apparatus 200 by pointing an icon or the like of the display image while referring to the image displayed on the display unit 20.

なお、図9(A)では、光学式検出装置100が表示部20に取り付けられているが、他の場所に取り付けることもできる。例えば、光学式検出装置100を表示装置10に取り付けてもよいし、天井や壁などに取り付けてもよい。また、表示装置10としては、投射型表示装置(プロジェクター)に限定されるものではなく、例えばデジタルサイネージ用表示装置であってもよい。   In FIG. 9A, the optical detection device 100 is attached to the display unit 20, but it can also be attached to another location. For example, the optical detection device 100 may be attached to the display device 10, or may be attached to a ceiling or a wall. Further, the display device 10 is not limited to a projection display device (projector), and may be a display device for digital signage, for example.

上述したように、本実施形態の光学式検出装置によれば、広い範囲で照射光強度分布を形成することができるから、従来よりも小型な構成で対象物の位置を検出することなどが可能になる。従って、投射型表示装置(プロジェクター)やデジタルサイネージ用の表示装置のように表示エリアが広い場合であっても、従来よりも小型な構成でポインティング等による情報入力などが可能になる。   As described above, according to the optical detection device of the present embodiment, the irradiation light intensity distribution can be formed in a wide range, so that it is possible to detect the position of the object with a smaller configuration than in the past. become. Therefore, even when the display area is large, such as a projection display device (projector) or a digital signage display device, it is possible to input information by pointing or the like with a smaller configuration than the conventional one.

図9(B)の構成例では、表示装置10として情報処理装置200(PC)に内蔵されたディスプレイ220が用いられる。光学式検出装置100はディスプレイ220に着脱可能であって、USBケーブルUSBCを介して情報処理装置200と電気的に接続される。   In the configuration example of FIG. 9B, a display 220 built in the information processing apparatus 200 (PC) is used as the display apparatus 10. The optical detection device 100 can be attached to and detached from the display 220, and is electrically connected to the information processing device 200 via the USB cable USBC.

上述したように、本実施形態の光学式検出装置によれば、従来よりも小型な構成で対象物の位置を検出することができる。その結果、例えばタッチパネル機能を持たないディスプレイに本実施形態の光学式検出装置を後付けで装着することにより、ディスプレイに手を加えずにタッチパネル機能を付加することなどが可能になる。   As described above, according to the optical detection device of the present embodiment, the position of the object can be detected with a smaller configuration than the conventional one. As a result, for example, by attaching the optical detection device of the present embodiment to a display that does not have a touch panel function, it is possible to add the touch panel function without changing the display.

なお、上述した処理部120が行う処理(コマンド処理及びホバリング処理等)を、情報処理装置200が行ってもよい。   Note that the information processing apparatus 200 may perform the processing (command processing, hovering processing, and the like) performed by the processing unit 120 described above.

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。また照射ユニット、光学式検出装置及び情報処理システムの構成、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 irradiation unit, the optical detection device, and the information processing system are not limited to those described in the present embodiment, and various modifications can be made.

EU 照射ユニット、RU 受光部、LT、LT1、LT2 照射光、LR 反射光、
AR1、AR2 第1、第2の端縁、
RDET 検出エリア、SOB 対象面、OB 対象物、SF1 第1の仮想面、
SF2 第2の仮想面、LG ライトガイド、LA1、LA2 入射部、LB 出射部、
LS1、LS2 光源部、LD1〜LD6 発光素子、RS 反射シート、
PS プリズムシート、LF ルーバーフィルム、LE 照射方向設定部、
LID1 第1の照射光強度分布、LID2 第2の照射光強度分布、
10 表示装置、20 表示部、100 光学式検出装置、110 検出部、
120 処理部、200 情報処理装置、220 ディスプレイ
EU irradiation unit, RU light receiving unit, LT, LT1, LT2 irradiation light, LR reflected light,
AR1, AR2 first and second edges,
RDET detection area, SOB target plane, OB target, SF1 first virtual plane,
SF2 second virtual plane, LG light guide, LA1, LA2 incident part, LB emission part,
LS1, LS2 light source part, LD1-LD6 light emitting element, RS reflection sheet,
PS prism sheet, LF louver film, LE irradiation direction setting part,
LID1 first irradiation light intensity distribution, LID2 second irradiation light intensity distribution,
10 display device, 20 display unit, 100 optical detection device, 110 detection unit,
120 processing units, 200 information processing apparatus, 220 display

Claims (13)

第1の光源光を出射する第1の光源部と、
第2の光源光を出射する第2の光源部と、
前記第1の光源光が入射される第1の入射部と、前記第2の光源光が入射される第2の入射部と、前記第1の入射部と前記第2の入射部との間に設けられる湾曲した出射部とを有するライトガイドとを含み、
前記出射部は、
前記第1の入射部及び前記第2の入射部と交差する第1の仮想面に第1の端縁を有し、
前記第1の入射部及び前記第2の入射部と交差し、且つ、前記第1の仮想面と交差する第2の仮想面に第2の端縁を有することを特徴とする照射ユニット。
A first light source unit that emits first light source light;
A second light source unit that emits second light source light;
Between the first incident part into which the first light source light is incident, the second incident part into which the second light source light is incident, and between the first incident part and the second incident part. A light guide having a curved exit portion provided on the
The emitting part is
A first imaginary plane intersecting the first incident portion and the second incident portion has a first edge;
An irradiation unit having a second edge on a second virtual plane that intersects with the first incident section and the second incident section and intersects with the first virtual plane.
請求項1において、
前記第1の入射部の幅をW1とし、前記出射部の中央部における前記出射部の幅をWAとし、前記第2の入射部の幅をW2とした場合に、WA>2×W1、且つ、WA>2×W2であることを特徴とする照射ユニット。
In claim 1,
When the width of the first incident portion is W1, the width of the emission portion at the center of the emission portion is WA, and the width of the second incidence portion is W2, WA> 2 × W1, and WA> 2 × W2. Irradiation unit characterized by the above-mentioned.
請求項2において、
前記第1の光源部は、第1の発光素子を有し、
前記第2の光源部は、第2の発光素子を有し、
前記第1の発光素子の光軸方向である第1の光軸方向は、前記第1の光軸方向と前記第1の仮想面との成す角度が、前記第1の光軸方向と前記第2の仮想面との成す角度よりも小さくなる方向に設定され、
前記第2の発光素子の光軸方向である第2の光軸方向は、前記第2の光軸方向と前記第1の仮想面との成す角度が、前記第2の光軸方向と前記第2の仮想面との成す角度よりも小さくなる方向に設定されることを特徴とする照射ユニット。
In claim 2,
The first light source unit includes a first light emitting element,
The second light source unit includes a second light emitting element,
The first optical axis direction which is the optical axis direction of the first light emitting element is such that the angle formed by the first optical axis direction and the first virtual plane is the first optical axis direction and the first optical axis direction. Set to be smaller than the angle formed by the two virtual planes,
The second optical axis direction that is the optical axis direction of the second light emitting element is such that the angle formed between the second optical axis direction and the first virtual plane is the second optical axis direction and the second optical axis direction. An irradiation unit, wherein the irradiation unit is set in a direction smaller than an angle formed by the two virtual planes.
請求項3において、
前記第1の発光素子の光軸方向である前記第1の光軸方向は、前記第1の仮想面に沿って設定され、
前記第2の発光素子の光軸方向である前記第2の光軸方向は、前記第1の仮想面に沿って設定されることを特徴とする照射ユニット。
In claim 3,
The first optical axis direction that is the optical axis direction of the first light emitting element is set along the first virtual plane,
The irradiation unit, wherein the second optical axis direction which is the optical axis direction of the second light emitting element is set along the first virtual plane.
請求項2において、
前記ライトガイドは、前記第1の仮想面上では出光効率が高く、前記第1の仮想面から前記第2の仮想面に向かって前記出光効率が低くなる出光特性を有することを特徴とする照射ユニット。
In claim 2,
Irradiation characterized in that the light guide has a light output characteristic that the light output efficiency is high on the first virtual surface and the light output efficiency decreases from the first virtual surface toward the second virtual surface. unit.
請求項2において、
前記ライトガイドから出射される前記照射光の照射方向を規定する照射方向設定部を含み、
前記照射方向設定部は、前記第1の仮想面上では出光効率が高く、前記第1の仮想面から前記第2の仮想面に向かって前記出光効率が低くなる出光特性を有することを特徴とする照射ユニット。
In claim 2,
Including an irradiation direction setting unit that defines an irradiation direction of the irradiation light emitted from the light guide;
The irradiation direction setting unit has a light emission characteristic in which the light emission efficiency is high on the first virtual surface and the light emission efficiency decreases from the first virtual surface toward the second virtual surface. Irradiation unit.
請求項2において、
前記第1の光源部は、前記第1の光源部用の第1の発光素子及び前記第1の光源部用の第2の発光素子を有し、
前記第2の光源部は、前記第2の光源部用の第3の発光素子及び前記第2の光源部用の第4の発光素子を有し、
前記第1の発光素子の光軸方向である第1の光軸方向は、前記第1の光軸方向と前記第1の仮想面との成す角度が、前記第1の光軸方向と前記第2の仮想面との成す角度よりも小さくなる方向に設定され、
前記第2の発光素子の光軸方向である第2の光軸方向は、前記第2の光軸方向と前記第2の仮想面との成す角度が、前記第2の光軸方向と前記第1の仮想面との成す角度よりも小さくなる方向に設定され、
前記第3の発光素子の光軸方向である第3の光軸方向は、前記第3の光軸方向と前記第1の仮想面との成す角度が、前記第3の光軸方向と前記第2の仮想面との成す角度よりも小さくなる方向に設定され、
前記第4の発光素子の光軸方向である第4の光軸方向は、前記第4の光軸方向と前記第2の仮想面との成す角度が、前記第4の光軸方向と前記第1の仮想面との成す角度よりも小さくなる方向に設定されることを特徴とする照射ユニット。
In claim 2,
The first light source unit includes a first light emitting element for the first light source unit and a second light emitting element for the first light source unit,
The second light source unit includes a third light emitting element for the second light source unit and a fourth light emitting element for the second light source unit,
The first optical axis direction which is the optical axis direction of the first light emitting element is such that the angle formed by the first optical axis direction and the first virtual plane is the first optical axis direction and the first optical axis direction. Set to be smaller than the angle formed by the two virtual planes,
The second optical axis direction that is the optical axis direction of the second light emitting element is such that the angle formed by the second optical axis direction and the second virtual plane is the second optical axis direction and the second optical axis direction. Set to be smaller than the angle formed by one virtual plane,
The third optical axis direction that is the optical axis direction of the third light emitting element is such that the angle formed by the third optical axis direction and the first virtual plane is the third optical axis direction and the third optical axis direction. Set to be smaller than the angle formed by the two virtual planes,
The fourth optical axis direction that is the optical axis direction of the fourth light emitting element is such that the angle formed by the fourth optical axis direction and the second imaginary plane is the fourth optical axis direction and the fourth optical axis direction. An irradiation unit, wherein the irradiation unit is set in a direction smaller than an angle formed with one virtual plane.
請求項7において、
前記第1の発光素子の光量は、前記第2の発光素子の光量より大きく設定され、
前記第3の発光素子の光量は、前記第4の発光素子の光量より大きく設定されることを特徴とする照射ユニット。
In claim 7,
The light amount of the first light emitting element is set larger than the light amount of the second light emitting element,
The irradiation unit, wherein the light amount of the third light emitting element is set larger than the light amount of the fourth light emitting element.
請求項1乃至8のいずれかにおいて、
前記第1の光源部と前記第2の光源部とは、交互に発光することを特徴とする照射ユニット。
In any one of Claims 1 thru | or 8.
The irradiation unit, wherein the first light source unit and the second light source unit emit light alternately.
請求項9において、
前記第1の光源部が発光する期間に、
前記第1の光源部が前記第1の光源光を出射することで、第1の照射光強度分布を形成し、
前記第2の光源部が発光する期間に、
前記第2の光源部が前記第2の光源光を出射することで、前記第1の照射強度分布とは強度分布が異なる第2の照射光強度分布を形成することを特徴とする照射ユニット。
In claim 9,
During the period in which the first light source unit emits light,
The first light source unit emits the first light source light to form a first irradiation light intensity distribution,
During the period in which the second light source unit emits light,
The irradiation unit, wherein the second light source unit emits the second light source light, thereby forming a second irradiation light intensity distribution different from the first irradiation intensity distribution.
請求項1乃至10のいずれかに記載の照射ユニットと、
前記照射ユニットから出射した照射光が検出エリアに存在する対象物により反射されることによる反射光を受光する受光部と、
前記受光部の受光結果に基づいて、少なくとも前記対象物の位置する方向を検出する検出部とを含むことを特徴とする光学式検出装置。
The irradiation unit according to any one of claims 1 to 10,
A light receiving unit that receives reflected light by the irradiation light emitted from the irradiation unit being reflected by an object present in the detection area;
An optical detection apparatus comprising: a detection unit that detects at least a direction in which the object is positioned based on a light reception result of the light reception unit.
第1の光源光を出射する第1の光源部と、
第2の光源光を出射する第2の光源部と、
前記第1の光源光が入射される第1の入射部と、前記第2の光源光が入射される第2の入射部と、前記第1の入射部と前記第2の入射部との間に設けられる湾曲した出射部とを有するライトガイドと、
前記出射部から出射した照射光が検出エリアに存在する対象物により反射されることによる反射光を受光する受光部と、
前記受光部の受光結果に基づいて、少なくとも前記対象物の位置する方向を検出する検出部とを含み、
前記出射部は、
前記第1の入射部及び前記第2の入射部と交差する第1の仮想面に第1の端縁を有し、
前記第1の入射部及び前記第2の入射部と交差し、且つ、前記第1の仮想面と交差する第2の仮想面に第2の端縁を有することを特徴とする光学式検出装置。
A first light source unit that emits first light source light;
A second light source unit that emits second light source light;
Between the first incident part into which the first light source light is incident, the second incident part into which the second light source light is incident, and between the first incident part and the second incident part. A light guide having a curved exit portion provided in
A light receiving unit that receives reflected light by the irradiation light emitted from the emitting unit being reflected by an object present in the detection area;
A detection unit that detects at least a direction in which the object is located based on a light reception result of the light receiving unit;
The emitting part is
A first imaginary plane intersecting the first incident portion and the second incident portion has a first edge;
An optical detection device characterized by having a second edge on a second imaginary plane that intersects the first incident section and the second incident section and intersects the first imaginary plane. .
請求項11又は12に記載の光学式検出装置と、
前記光学式検出装置からの検出情報に基づいて処理を行う情報処理装置と、
前記情報処理装置からの画像データに基づいて画像を表示する表示装置とを含むことを特徴とする情報処理システム。
The optical detection device according to claim 11 or 12,
An information processing device that performs processing based on detection information from the optical detection device;
An information processing system comprising: a display device that displays an image based on image data from the information processing device.
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