JP2012194130A - Optical position detector and input function equipped-display system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical position detector that is capable of preventing occurrence of false detection by eliminating influence of electric noise on a light receiving section, and an input function-equipped display system including the optical position detector.SOLUTION: In an optical position detector 10, when a control IC 70 sequentially supplies high frequency driving pulses to a light source section 12 via a first driving line 125a and a second driving line 125B, the light source section 12 emits detection light L2 in a radiate pattern. At this time, a light receiving section 13 receives detection light L2 which is reflected by a target object Ob located in a detection target space 10R in which the detection light L2 is emitted. The optical position detector 10 is provided with a shielding member 16 that electrically shields the light receiving section 13 from a plurality of light sources 120, driving lines (first driving line 125A, second driving line 125B) and the control IC 70.

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、および当該光学式位置検出装置を備えた入力機能付き表示システムに関するものである。   The present invention relates to an optical position detection device that optically detects the position of a target object, and a display system with an input function including the optical position detection device.

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、複数の点光源を互いに離間した位置に設け、複数の点光源の各々から検出光を出射した際に、対象物体で反射した検出光が受光部で検出されるものが提案されている(特許文献1参照)。また、複数の点光源の各々から出射された検出光を、導光板を介して出射し、対象物体で反射した検出光を受光部で検出する方式の光学式位置検出装置も提案されている(特許文献2、3参照)。   As an optical position detection device for optically detecting a target object, for example, a plurality of point light sources are provided at positions separated from each other, and the detection light is reflected from the target object when emitted from each of the plurality of point light sources. There has been proposed one in which detection light is detected by a light receiving unit (see Patent Document 1). In addition, an optical position detection device has been proposed in which detection light emitted from each of a plurality of point light sources is emitted through a light guide plate, and detection light reflected by a target object is detected by a light receiving unit ( (See Patent Documents 2 and 3).

特表2003−534554号公報Special Table 2003-534554 特開2010−127671号公報JP 2010-127671 A 特開2009−295318号公報JP 2009-295318 A

かかる光学式位置検出装置では、対象物体の位置を検出するのに複数の点光源を順次点灯させる必要があるため、対象物体の位置を短い期間で検出するには、周波数の高い駆動パルスで点光源を駆動する必要がある。しかしながら、特許文献1〜3に記載の構成のままでは、光源駆動部から駆動ラインを介して点光源に駆動パルスを供給した際、光源駆動部、駆動ラインおよび点光源から放出された電気ノイズの影響が受光部に及び、誤検出が発生しやすいという問題点がある。特に、受光部において、検出光を受光した際に出力する信号は、微弱な信号であるため、電気ノイズの影響を受けやすく、誤検出が発生しやすいという問題点がある。   In such an optical position detection device, it is necessary to sequentially turn on a plurality of point light sources in order to detect the position of the target object. Therefore, in order to detect the position of the target object in a short period of time, a point with a high-frequency drive pulse is used. It is necessary to drive the light source. However, with the configuration described in Patent Documents 1 to 3, when a driving pulse is supplied from the light source driving unit to the point light source via the driving line, electrical noise emitted from the light source driving unit, the driving line, and the point light source is reduced. There is a problem that the influence is exerted on the light receiving unit and erroneous detection is likely to occur. In particular, since the signal output when the detection light is received in the light receiving unit is a weak signal, there is a problem that it is easily affected by electrical noise and erroneous detection is likely to occur.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、受光部に対する電気ノイズに対する影響を阻止することにより、誤検出の発生を防止することのできる光学式位置検出装置、および当該光学式位置検出装置を備えた入力機能付き表示システムを提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical position detection device capable of preventing the occurrence of false detection by preventing the influence of electrical noise on the light receiving unit, and the optical position detection device. It is providing the display system with an input function provided with.

上記課題を解決するために、本発明に係る光学式位置検出装置は、検出光を出射する複数の光源を備えた光源部と、前記複数の光源に対して駆動ラインを介して駆動パルスを供給する光源駆動部と、前記検出光が出射された空間からの戻り光を受光する受光部と、前記受光部を前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部から電気的にシールドするシールド部材と、を有していることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an optical position detection device according to the present invention supplies a light source unit including a plurality of light sources that emit detection light and a driving pulse to the plurality of light sources via a driving line. A light source driving unit, a light receiving unit that receives return light from a space from which the detection light is emitted, and a shield member that electrically shields the light receiving unit from the plurality of light sources, the drive line, and the light source driving unit. It is characterized by having.

本発明に係る光学式位置検出装置において、光源が検出光を出射した際、受光部は、検出光が出射された空間に位置する対象物体で反射した検出光(戻り光)を受光する。ここで、受光部での受光強度は、対象物体の位置に対応するので、光学式位置検出装置では、受光部での受光強度に基づいて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、受光部を複数の光源、駆動ラインおよび光源駆動部から電気的にシールドするシールド部材が設けられている。このため、光源に供給する駆動パルスの周波数を高めて、対象物体の位置検出に要する時間の短縮を図った場合に、光源駆動部、駆動ラインおよび光源から電気ノイズが放出されたとしても、かかる電気ノイズの影響が受光部に及びにくい。特に、受光部が検出光を受光した際に出力する信号は、かなり微弱であるが、本発明によれば、かかる信号に電気ノイズの影響が及びにくい。それ故、本発明によれば、電気ノイズに起因する誤検出の発生を防止することができる。   In the optical position detection apparatus according to the present invention, when the light source emits the detection light, the light receiving unit receives the detection light (return light) reflected by the target object located in the space where the detection light is emitted. Here, since the received light intensity at the light receiving unit corresponds to the position of the target object, the optical position detection device can detect the position of the target object based on the received light intensity at the light receiving unit. In the present invention, a shield member that electrically shields the light receiving portion from the plurality of light sources, the drive line, and the light source drive portion is provided. For this reason, even if electrical noise is emitted from the light source drive unit, the drive line, and the light source when the frequency of the drive pulse supplied to the light source is increased to shorten the time required for position detection of the target object It is difficult for the light receiving part to be affected by electrical noise. In particular, the signal that is output when the light receiving unit receives the detection light is quite weak. However, according to the present invention, the signal is not easily affected by electrical noise. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent erroneous detection due to electrical noise.

本発明において、前記光源部は、第1方向、該第1方向に直交する第2方向、および前記第1方向と前記第2方向とに直交する第3方向のうち、前記第1方向および前記第2方向より規定される仮想面に沿うように前記検出光を放射状に出射することが好ましい。かかる構成によれば、検出対象空間が広い場合でも、複数の光源を比較的近い位置に配置することができるので、受光部を複数の光源、駆動ラインおよび光源駆動部から電気的にシールドするのが容易である。   In the present invention, the light source unit includes a first direction, a second direction orthogonal to the first direction, and a third direction orthogonal to the first direction and the second direction. It is preferable that the detection light is emitted radially along a virtual plane defined from the second direction. According to such a configuration, even when the detection target space is wide, the plurality of light sources can be disposed at relatively close positions, so that the light receiving unit is electrically shielded from the plurality of light sources, the drive line, and the light source drive unit. Is easy.

本発明は、前記光源駆動部が、前記複数の光源を駆動して、第1期間中、前記検出光の出射強度を当該検出光の放射角度範囲の一方側から他方側に向かって減少させ、第2期間中、前記検出光の出射強度を前記放射角度範囲の他方側から一方側に向かって減少させる場合に適用すると効果的である。かかる構成では、第1期間および第2期間の各々において複数の光源を各々、異なる条件で駆動するため、対象物体の位置検出に要する時間を短縮するには、その分、駆動パルスの周波数を高める必要があるが、この場合でも、本発明によれば、電気ノイズに起因する誤検出の発生を防止することができる。   In the present invention, the light source driving unit drives the plurality of light sources to reduce the emission intensity of the detection light from one side to the other side of the emission angle range of the detection light during the first period, It is effective to apply to the case where the emission intensity of the detection light is decreased from the other side to the one side of the radiation angle range during the second period. In such a configuration, since the plurality of light sources are driven under different conditions in each of the first period and the second period, the frequency of the driving pulse is increased correspondingly in order to reduce the time required for detecting the position of the target object. Even in this case, according to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of erroneous detection due to electrical noise.

本発明は、前記光源部として、互いに異なる期間において前記検出光を出射する第1光源部と第2光源部とを備えている場合に適用すると効果的である。かかる構成では、第1光源部および第2光源部の各々において光源を異なる条件で駆動するため、対象物体の位置検出に要する時間を短縮するには、その分、駆動パルスの周波数を高める必要があるが、この場合でも、本発明によれば、電気ノイズに起因する誤検出の発生を防止することができる。   The present invention is effective when applied to a case where the light source unit includes a first light source unit and a second light source unit that emit the detection light in different periods. In such a configuration, since the light source is driven under different conditions in each of the first light source unit and the second light source unit, in order to shorten the time required for detecting the position of the target object, it is necessary to increase the frequency of the drive pulse accordingly. However, even in this case, according to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of erroneous detection due to electrical noise.

本発明において、前記シールド部材は、前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部を内部に収容した金属製の筐体である構成を採用することができる。   In the present invention, the shield member may employ a metal casing in which the plurality of light sources, the drive line, and the light source drive unit are housed.

本発明において、前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部を保持する光源保持部材を備え、当該光源保持部材の金属部分によって前記シールド部材が構成されている構成を採用してもよい。かかる構成によれば、複数の光源、駆動ラインおよび光源駆動部の保持と、電気的なシールドとを共通の部材(光源保持部材)によって行うことができるので、専用のシールド部材を設ける必要がないという利点がある。   In this invention, you may employ | adopt the structure provided with the light source holding member holding the said several light source, the said drive line, and the said light source drive part, and the said shield member being comprised by the metal part of the said light source holding member. According to such a configuration, the holding of the plurality of light sources, the driving lines and the light source driving unit, and the electric shield can be performed by the common member (light source holding member), so there is no need to provide a dedicated shield member. There is an advantage.

この場合、前記受光部は、前記光源保持部材に保持されて受発光ユニットを構成している構成であってもよい。光源保持部材によって電気的なシールドを行うことができれば、受光部も光源保持部材で保持して受発光ユニットを構成した場合でも、受光部を複数の光源、駆動ラインおよび光源駆動部から電気的にシールドすることができる。   In this case, the light receiving unit may be configured to be held by the light source holding member to constitute a light emitting / receiving unit. If the light shield can be electrically shielded by the light source holding member, even if the light receiving unit is also held by the light source holding member to constitute the light receiving / emitting unit, the light receiving unit is electrically connected to the plurality of light sources, drive lines, and light source driving units. Can be shielded.

本発明に係る光学式位置検出装置は、入力機能付き表示システム等、各種のシステムに利用することができる。例えば、画像が表示される表示面を備えた表示装置と、前記表示面に沿う方向の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と、を有し、当該光学式位置検出装置での前記対象物体の位置検出結果に基づいて前記画像が切り換えられる入力機能付き表示システムにおいて、本発明を適用した光学式位置検出装置を入力装置として用いることができる。また、画像を投射する画像投射装置と、画像の投射方向と交差する方向の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と、を有し、当該光学式位置検出装置での前記対象物体の位置検出結果に基づいて前記画像が切り換えられる入力機能付き表示システムにおいて、本発明を適用した光学式位置検出装置を入力装置として用いることができる。さらにまた、他のシステムとしては、電子ペーパーに対する入力システムや、入力機能付きウインドウシステムや、入力機能付きアミューズメントシステムに用いることができる。   The optical position detection apparatus according to the present invention can be used in various systems such as a display system with an input function. For example, a display device having a display surface on which an image is displayed and an optical position detection device that optically detects the position of a target object in a direction along the display surface, the optical position detection device In the display system with an input function in which the image is switched based on the position detection result of the target object in the above, the optical position detection device to which the present invention is applied can be used as the input device. Further, the image projection apparatus for projecting an image, and an optical position detection apparatus for optically detecting the position of the target object in a direction intersecting the image projection direction, the optical position detection apparatus In the display system with an input function in which the image is switched based on the position detection result of the target object, the optical position detection device to which the present invention is applied can be used as the input device. Furthermore, as another system, it can be used for an input system for electronic paper, a window system with an input function, and an amusement system with an input function.

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。It is explanatory drawing which shows typically the principal part of the optical position detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る光学式位置検出装置の光源部の説明図である。It is explanatory drawing of the light source part of the optical position detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図2に示す光源部の主要部の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the principal part of the light source part shown in FIG. 図3に示す光源部の詳細構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the detailed structure of the light source part shown in FIG. 本発明の実施の形態1に係る光学式位置検出装置の電気的構成等を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electrical structure etc. of the optical position detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1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。It is explanatory drawing which shows the position detection principle in the optical position detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 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対象物体のXY座標データを取得する原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principle which acquires the XY coordinate data of a target object in the optical position detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る光学式位置検出装置の受発光ユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the light emitting / receiving unit of the optical position detection apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る光学式位置検出装置の受発光ユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the light receiving / emitting unit of the optical position detection apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 図9に示す受発光ユニットにおける光源部の説明図である。It is explanatory drawing of the light source part in the light emitting / receiving unit shown in FIG. 本発明を適用した位置検出システムの具体例1(入力機能付き表示システム)の説明図である。It is explanatory drawing of the specific example 1 (display system with an input function) of the position detection system to which this invention is applied. 本発明を適用した位置検出システムの具体例2(入力機能付き表示システム/入力機能付き投射型表示システム)の説明図である。It is explanatory drawing of the specific example 2 (display system with an input function / projection type display system with an input function) of the position detection system to which this invention is applied.

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、互いに交差する方向をX軸方向およびY軸方向とし、X軸方向およびY軸方向に交差する方向をZ軸方向とする。従って、本発明における第1方向はX軸方向であり、第2方向はY軸方向であり、第3方向はZ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、Z軸方向の一方側をZ1側とし、他方側をZ2側として表してある。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, directions intersecting each other are defined as an X-axis direction and a Y-axis direction, and directions intersecting the X-axis direction and the Y-axis direction are defined as a Z-axis direction. Accordingly, the first direction in the present invention is the X-axis direction, the second direction is the Y-axis direction, and the third direction is the Z-axis direction. In the drawings referred to below, one side in the X-axis direction is the X1 side, the other side is the X2 side, one side in the Y-axis direction is the Y1 side, the other side is the Y2 side, and one side in the Z-axis direction. Is the Z1 side and the other side is the Z2 side.

[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り、図1(a)、(b)は、光学式位置検出装置を検出光出射空間側の斜め方向からみたときの説明図、および光学式位置検出装置を正面からみたときの説明図である。
[Embodiment 1]
(overall structure)
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the main part of an optical position detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIGS. 1 (a) and 1 (b) show the detection light of the optical position detection apparatus. It is explanatory drawing when it sees from the diagonal direction by the side of radiation | emission space, and explanatory drawing when an optical position detection apparatus is seen from the front.

図1において、本形態の位置検出システム1は、対象物体Obの位置を検出する光学式位置検出装置10を有しており、かかる光学式位置検出装置10は、X軸方向(第1方向)およびY軸方向(第2方向)により規定される仮想のXY平面(仮想面)に沿うように放射状に出射した検出光L2を利用して、対象物体Obの位置を検出する。本形態において、位置検出システム1は、XY平面に沿って広がる視認面41をZ軸方向(第3方向)の一方側Z1に備えた視認面構成部材40を有しており、光学式位置検出装置10は、視認面41に沿って検出光L2を出射し、視認面構成部材40に対して視認面41側(Z軸方向の一方側Z1)に位置する対象物体Obの位置を検出する。従って、位置検出システム1の検出対象空間10Rは、光学式位置検出装置10において検出光L2が出射される検出光出射空間であり、検出対象空間10Rには、後述する検出光L2の光強度分布が形成される。かかる位置検出システム1は、光学式位置検出装置10によって、後述する電子黒板等の入力機能付き表示システムや入力機能付き投射型表示システム等として用いることができる。   In FIG. 1, the position detection system 1 of the present embodiment includes an optical position detection device 10 that detects the position of a target object Ob, and the optical position detection device 10 is in the X-axis direction (first direction). And the position of the target object Ob is detected using the detection light L2 radiate | emitted radially along the virtual XY plane (virtual surface) prescribed | regulated by the Y-axis direction (2nd direction). In this embodiment, the position detection system 1 includes a viewing surface constituent member 40 provided with a viewing surface 41 that extends along the XY plane on one side Z1 in the Z-axis direction (third direction). The apparatus 10 emits the detection light L2 along the viewing surface 41, and detects the position of the target object Ob located on the viewing surface 41 side (one side Z1 in the Z-axis direction) with respect to the viewing surface constituent member 40. Accordingly, the detection target space 10R of the position detection system 1 is a detection light emission space from which the detection light L2 is emitted in the optical position detection device 10, and the detection target space 10R includes a light intensity distribution of the detection light L2 described later. Is formed. The position detection system 1 can be used as a display system with an input function such as an electronic blackboard, which will be described later, or a projection display system with an input function, by the optical position detection device 10.

本形態の位置検出システム1において、光学式位置検出装置10は、視認面41(XY平面)に沿って検出光L2を放射状に出射する光源部12(線状光源部)と、検出光L2の出射空間(検出対象空間10R)に位置する対象物体Obで反射した検出光L2(反射光L3)を受光する受光部13とを備えている。   In the position detection system 1 of this embodiment, the optical position detection device 10 includes a light source unit 12 (linear light source unit) that emits the detection light L2 radially along the viewing surface 41 (XY plane), and the detection light L2. And a light receiving unit 13 that receives the detection light L2 (reflected light L3) reflected by the target object Ob located in the emission space (detection target space 10R).

本形態においては、光源部12として、視認面構成部材40に対してY軸方向の一方側Y1に離間する位置で検出対象空間10Rに向く2つの光源部12(第1光源部12Aおよび第2光源部12B)が用いられており、第1光源部12Aと第2光源部12Bとは、X軸方向で離間し、Y軸方向では同一の位置にある。受光部13は、視認面構成部材40に対してY軸方向の一方側Y1に離間する位置で、X軸方向において第1光源部12Aと第2光源部12Bとの間に配置され、受光面を検出対象空間10Rに向けている。なお、受光部13は、図8〜図10を参照して後述する形態のように、第1光源部12Aおよび第2光源部12Bに対して1対1の関係で配置されることもある。   In the present embodiment, as the light source unit 12, two light source units 12 (the first light source unit 12A and the second light source unit 12A) that face the detection target space 10R at positions separated from the viewing surface constituent member 40 on one side Y1 in the Y-axis direction. The light source unit 12B) is used, and the first light source unit 12A and the second light source unit 12B are separated in the X-axis direction and are in the same position in the Y-axis direction. The light receiving unit 13 is disposed between the first light source unit 12A and the second light source unit 12B in the X axis direction at a position separated from the viewing surface constituent member 40 on one side Y1 in the Y axis direction. Is directed to the detection target space 10R. Note that the light receiving unit 13 may be arranged in a one-to-one relationship with the first light source unit 12A and the second light source unit 12B, as described later with reference to FIGS.

後述するように、2つの光源部12(第1光源部12Aおよび第2光源部12B)は各々、LED(発光ダイオード)等の発光素子からなる光源(点光源)を備えており、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)を発散光として出射する。受光部13は、フォトダイオードやフォトトランジスター等の受光素子を備えており、本形態において、受光素子は赤外域に感度ピークを備えたフォトダイオードである。   As will be described later, each of the two light source units 12 (the first light source unit 12A and the second light source unit 12B) includes a light source (point light source) including a light emitting element such as an LED (light emitting diode), and has a peak wavelength. Detection light L2 (detection light L2a, L2b) composed of infrared light located at 840 to 1000 nm is emitted as diverging light. The light receiving unit 13 includes a light receiving element such as a photodiode or a phototransistor. In this embodiment, the light receiving element is a photodiode having a sensitivity peak in the infrared region.

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)、および受光部13は、視認面構成部材40よりZ軸方向の一方側Z1に突出した位置にある。また、第1光源部12Aと第2光源部12Bとは異なる期間において点灯する。従って、本形態では、まず、第1光源部12Aから検出光L2aが出射され、その際、受光部13は、検出対象空間10Rに位置する対象物体Obで反射した検出光L2a(反射光L3)を受光する。次に、第2光源部12Bから検出光L2bが出射され、その際、受光部13は、検出対象空間10Rに位置する対象物体Obで反射した検出光L2b(反射光L3)を受光する。   In this embodiment, the light source unit 12 (the first light source unit 12A and the second light source unit 12B) and the light receiving unit 13 are in a position protruding from the viewing surface constituent member 40 to the one side Z1 in the Z-axis direction. The first light source unit 12A and the second light source unit 12B are lit during different periods. Therefore, in this embodiment, first, the detection light L2a is emitted from the first light source unit 12A, and at this time, the light receiving unit 13 detects the detection light L2a (reflected light L3) reflected by the target object Ob located in the detection target space 10R. Is received. Next, the detection light L2b is emitted from the second light source unit 12B, and at this time, the light receiving unit 13 receives the detection light L2b (reflected light L3) reflected by the target object Ob located in the detection target space 10R.

かかる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および受光部13はいずれも、制御用IC70に電気的に接続され、制御用IC70は、パーソナルコンピューター等の制御装置60に電気的に接続されている。制御装置60には、ディスプレイ66やキーボード67等が設けられている。   In the optical position detection device 10, as will be described in detail later, the light source unit 12 and the light receiving unit 13 are both electrically connected to the control IC 70, and the control IC 70 is a control device 60 such as a personal computer. Is electrically connected. The control device 60 is provided with a display 66, a keyboard 67, and the like.

(光源部12の具体的構成)
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10の光源部12の説明図である。図3は、図2に示す光源部12の主要部の構成を示す説明図である。図4は、図3に示す光源部12の詳細構成を模式的に示す説明図であり、図4(a)、(b)は、第1期間の第1点灯動作時に検出光L2が出射される様子を示す説明図、および第2期間の第2点灯動作時に検出光L2が出射される様子を示す説明図である。
(Specific configuration of the light source unit 12)
FIG. 2 is an explanatory diagram of the light source unit 12 of the optical position detection device 10 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a main part of the light source unit 12 illustrated in FIG. 2. FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a detailed configuration of the light source unit 12 shown in FIG. 3, and FIGS. 4A and 4B show that the detection light L2 is emitted during the first lighting operation in the first period. It is explanatory drawing which shows a mode that it shows, and explanatory drawing which shows a mode that the detection light L2 is radiate | emitted at the time of the 2nd lighting operation of a 2nd period.

図2に示すように、本形態の光学式位置検出装置10において、第1光源部12Aおよび第2光源部12Bは同一の構成を有している。より具体的には、第1光源部12Aは、Z軸方向からみたときに扇形形状あるいは半円形状を有する光源支持部材150を有している。かかる光源支持部材150は、第1光源支持部材151と第2光源支持部材152とがZ軸方向で重ねられた構造になっており、第1光源支持部材151および第2光源支持部材152は各々、扇形形状あるいは半円形状の鍔部156a、156bを備えている。鍔部156a、156bにより挟まれた部分は、第1光源部12Aから検出光L2が出射される出射部になっており、鍔部156a、156bは、Z軸方向における検出光L2の出射範囲を制限している。   As shown in FIG. 2, in the optical position detection device 10 of the present embodiment, the first light source unit 12A and the second light source unit 12B have the same configuration. More specifically, the first light source unit 12A includes a light source support member 150 having a fan shape or a semicircular shape when viewed from the Z-axis direction. The light source support member 150 has a structure in which a first light source support member 151 and a second light source support member 152 are stacked in the Z-axis direction, and each of the first light source support member 151 and the second light source support member 152 has a structure. The fan-shaped or semi-circular flanges 156a and 156b are provided. The portion sandwiched between the flange portions 156a and 156b is an emission portion from which the detection light L2 is emitted from the first light source portion 12A, and the flange portions 156a and 156b define the emission range of the detection light L2 in the Z-axis direction. Restricted.

第1光源部12Aは、検出光L2の出射部として、Z軸方向に重ねて配置された第1光源モジュール126と第2光源モジュール127とを備えている。第2光源部12Bも、第1光源部12Aと同様な構成を有しているため、説明を省略する。   12 A of 1st light source parts are provided with the 1st light source module 126 and the 2nd light source module 127 which were arrange | positioned and overlapped with the Z-axis direction as an emission part of the detection light L2. Since the 2nd light source part 12B also has the structure similar to 12A of 1st light source parts, description is abbreviate | omitted.

図3に示すように、第1光源部12Aおよび第2光源部12Bにおいて、第1光源モジュール126および第2光源モジュール127はいずれも、発光ダイオード等の発光素子からなる光源120、および円弧状のライトガイドLGを備えている。第2光源部12Bにおいても、第1光源部12Aと同様、第1光源モジュール126および第2光源モジュール127はいずれも、発光ダイオード等の発光素子からなる光源120、および円弧状のライトガイドLGを備えている。   As shown in FIG. 3, in the first light source unit 12A and the second light source unit 12B, each of the first light source module 126 and the second light source module 127 includes a light source 120 made of a light emitting element such as a light emitting diode, and an arc-shaped A light guide LG is provided. Also in the second light source unit 12B, as in the first light source unit 12A, each of the first light source module 126 and the second light source module 127 includes a light source 120 made of a light emitting element such as a light emitting diode, and an arc-shaped light guide LG. I have.

図4に示すように、第1光源部12Aおよび第2光源部12Bにおいて、第1光源モジュール126は、光源120として、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第1光源121を備えているとともに、円弧状のライトガイドLGを備えており、第1光源121は、ライトガイドLGの一方の端部LG1に配置されている。また、第1光源モジュール126は、ライトガイドLGの円弧状の外周面LG3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LG4に沿って、円弧状の反射シートRSを備えている。第2光源モジュール127も、第1光源モジュール126と同様、光源120として、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第2光源122を備えているとともに、円弧状のライトガイドLGを備えており、第2光源122は、ライトガイドLGの他方の端部LG2に配置されている。また、第2光源モジュール127も、第1光源モジュール126と同様、ライトガイドLGの円弧状の外周面LG3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LG4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LG3および内周面LG4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L2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。   As shown in FIG. 4, in the first light source unit 12 </ b> A and the second light source unit 12 </ b> B, the first light source module 126 uses the first light source 121 made of a light emitting element such as a light emitting diode that emits infrared light as the light source 120. In addition, an arc-shaped light guide LG is provided, and the first light source 121 is disposed at one end LG1 of the light guide LG. The first light source module 126 includes an arc-shaped irradiation direction setting unit LE including the optical sheet PS, the louver film LF, and the like along the arc-shaped outer peripheral surface LG3 of the light guide LG. An arcuate reflecting sheet RS is provided along the arcuate inner circumferential surface LG4. Similarly to the first light source module 126, the second light source module 127 includes a second light source 122 made of a light emitting element such as a light emitting diode that emits infrared light as the light source 120, and an arcuate light guide LG. The second light source 122 is arranged at the other end LG2 of the light guide LG. Similarly to the first light source module 126, the second light source module 127 also has an arcuate irradiation direction setting unit LE provided with an optical sheet PS, a louver film LF, and the like along the arcuate outer circumferential surface LG3 of the light guide LG. And an arcuate reflection sheet RS is provided along the arcuate inner circumferential surface LG4 of the light guide LG. Note that at least one of the outer peripheral surface LG3 and the inner peripheral surface LG4 of the light guide LG is subjected to processing for adjusting the emission efficiency of the detection light L2 from the light guide LG. For example, it is possible to employ a method of printing reflective dots, a molding method of attaching irregularities by a stamper or injection, or a groove processing method.

(位置検出部等の構成)
図5は、本発明の実施の形態1に係る光学式位置検出装置10の電気的構成等を示す説明図であり、図5(a)、(b)は、制御用ICの構成を示す説明図、および光源に供給される駆動信号の説明図である。本形態の位置検出システム1に用いた光学式位置検出装置10において、図1〜図3等を参照して説明した光源部12(第1光源部12A、第2光源部12B)および受光部13は、図5(a)に示す制御用IC70に電気的に接続され、制御用IC70は、信号線69を介してパーソナルコンピューター等の上位の制御装置60に電気的に接続されている。
(Configuration of position detector, etc.)
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an electrical configuration and the like of the optical position detection device 10 according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 5A and 5B are explanations showing the configuration of the control IC. It is explanatory drawing of the drive signal supplied to a figure and a light source. In the optical position detection apparatus 10 used in the position detection system 1 of the present embodiment, the light source unit 12 (first light source unit 12A, second light source unit 12B) and light receiving unit 13 described with reference to FIGS. Is electrically connected to a control IC 70 shown in FIG. 5A, and the control IC 70 is electrically connected to a host control device 60 such as a personal computer via a signal line 69.

制御用IC70は、基準クロック、A相基準パルス、B相基準パルス、タイミング制御パルス、同期クロック等を生成する複数の回路(図示せず)を有している。また、制御用IC70は、A相基準パルスに基づいて所定の駆動パルスを生成するパルス発生器75aと、B相基準パルスに基づいて所定の駆動パルスを生成するパルス発生器75bとを有している。また、制御用IC70は、第1光源部12Aに第1駆動ライン125Aを介して電気的に接続されたスイッチ部76を有しており、かかるスイッチ部76は、第2光源部12Bに第2駆動ライン125Bを介して電気的に接続されている。スイッチ部76は、第1光源部12Aの第1光源121、第1光源部12Aの第2光源122、第2光源部12Bの第1光源121、および第2光源部12Bの第2光源122のいずれに駆動パルスを供給するかを制御する。かかるパルス発生器75a、75bおよびスイッチ部76は光源駆動部51を構成している。   The control IC 70 has a plurality of circuits (not shown) that generate a reference clock, an A-phase reference pulse, a B-phase reference pulse, a timing control pulse, a synchronous clock, and the like. Further, the control IC 70 includes a pulse generator 75a that generates a predetermined drive pulse based on the A-phase reference pulse and a pulse generator 75b that generates a predetermined drive pulse based on the B-phase reference pulse. Yes. Further, the control IC 70 includes a switch unit 76 that is electrically connected to the first light source unit 12A via the first drive line 125A, and the switch unit 76 is connected to the second light source unit 12B. It is electrically connected via the drive line 125B. The switch unit 76 includes the first light source 121 of the first light source unit 12A, the second light source 122 of the first light source unit 12A, the first light source 121 of the second light source unit 12B, and the second light source 122 of the second light source unit 12B. It controls which drive pulse is supplied. The pulse generators 75 a and 75 b and the switch unit 76 constitute the light source driving unit 51.

制御用IC70は、受光信号出力ライン135を介して受光部13と電気的に接続されており、制御用IC70は、受光信号出力ライン135を介して制御用IC70に入力された受光部13での検出結果を増幅する増幅部等を備えた受光量測定部73を有している。また、制御用IC70は、受光量測定部73での測定結果に基づいてパルス発生器75a、75bを制御して第1光源部12Aの第1光源121、第1光源部12Aの第2光源122、第2光源部12Bの第1光源121、および第2光源部12Bの第2光源122に供給する駆動パルスの駆動電流値を調整する調整量算出部74を備えている。かかる受光量測定部73および調整量算出部74は、位置検出部50の一部の機能を担っている。   The control IC 70 is electrically connected to the light receiving unit 13 via the light reception signal output line 135, and the control IC 70 is connected to the control IC 70 via the light reception signal output line 135. A received light amount measuring unit 73 including an amplifying unit for amplifying the detection result is provided. Further, the control IC 70 controls the pulse generators 75a and 75b based on the measurement result of the received light amount measurement unit 73 to control the first light source 121 of the first light source unit 12A and the second light source 122 of the first light source unit 12A. And an adjustment amount calculation unit 74 that adjusts the drive current value of the drive pulse supplied to the first light source 121 of the second light source unit 12B and the second light source 122 of the second light source unit 12B. The received light amount measurement unit 73 and the adjustment amount calculation unit 74 have a partial function of the position detection unit 50.

制御用IC70は、パーソナルコンピューター等の上位の制御装置60の制御部61によって制御されており、かかる制御装置60は、受光量測定部73および調整量算出部74とともに位置検出部50を構成する座標データ取得部55を有している。従って、本形態において、位置検出部50は、制御用IC70の受光量測定部73および調整量算出部74と、上位の制御装置60(パーソナルコンピューター)の座標データ取得部55とによって構成されている。   The control IC 70 is controlled by a control unit 61 of a host control device 60 such as a personal computer. The control device 60 includes coordinates that constitute the position detection unit 50 together with the received light amount measurement unit 73 and the adjustment amount calculation unit 74. A data acquisition unit 55 is included. Therefore, in this embodiment, the position detection unit 50 is configured by the received light amount measurement unit 73 and the adjustment amount calculation unit 74 of the control IC 70 and the coordinate data acquisition unit 55 of the host control device 60 (personal computer). .

本形態では、光源部12として、互いに離間した位置に配置された第1光源部12Aおよび第2光源部12Bを有している。従って、座標データ取得部55は、第1光源部12Aに対する駆動結果に基づいて、第1光源部12Aの放射中心に対する対象物体Obの角度位置を検出する第1角度位置検出部551と、第2光源部12Bに対する駆動結果に基づいて、第2光源部12Bの放射中心に対する対象物体Obの角度位置を検出する第2角度位置検出部552とを有している。また、座標データ取得部55は、第1角度位置検出部551で得られた対象物体Obの角度位置と、第2角度位置検出部552で得られた対象物体Obの角度位置とに基づいて対象物体ObのXY座標データを確定する座標データ確定部553を備えている。   In this embodiment, the light source unit 12 includes a first light source unit 12A and a second light source unit 12B that are disposed at positions separated from each other. Therefore, the coordinate data acquisition unit 55 includes a first angular position detection unit 551 that detects the angular position of the target object Ob with respect to the radiation center of the first light source unit 12A based on the driving result for the first light source unit 12A, and the second And a second angular position detection unit 552 that detects the angular position of the target object Ob with respect to the radiation center of the second light source unit 12B based on the driving result for the light source unit 12B. In addition, the coordinate data acquisition unit 55 performs object detection based on the angular position of the target object Ob obtained by the first angular position detection unit 551 and the angular position of the target object Ob obtained by the second angular position detection unit 552. A coordinate data determination unit 553 is provided for determining the XY coordinate data of the object Ob.

なお、本形態では、制御用IC70を多チャンネル化して、1つの制御用IC70によって第1光源部12Aおよび第2光源部12Bを駆動しているが、第1光源部12Aおよび第2光源部12Bに対して1対1の関係をもつ2つの制御用IC70を用いてもよい。   In this embodiment, the control IC 70 is multi-channeled, and the first light source unit 12A and the second light source unit 12B are driven by one control IC 70. However, the first light source unit 12A and the second light source unit 12B are driven. Two control ICs 70 having a one-to-one relationship may be used.

このように構成した光学式位置検出装置10において、制御用IC70の光源駆動部51は、図5(b)に示すように、第1期間(第1点灯動作時)では、第1光源部12Aの第1光源121に高周波数の駆動パルスを印加し、第2期間(第2点灯動作時)では、第1光源部12Aの第2光源122に第1光源121に印加する駆動パルスとは逆相の駆動パルスを印加する。その後、制御用IC70の光源駆動部51は、第1期間(第1点灯動作時)では、第2光源部12Bの第1光源121に高周波数の駆動パルスを印加するとともに、第2期間(第2点灯動作時)では、第2光源部12Bの第2光源122に第1光源121に印加する駆動パルスとは逆相の駆動パルスを印加する。なお、光学式位置検出装置10において、光源部12に対する駆動電流値を制御するにあたっては、電圧変調やパルス幅変量が行われる。   In the optical position detection device 10 configured as described above, the light source driving unit 51 of the control IC 70 is configured to have the first light source unit 12A in the first period (during the first lighting operation) as shown in FIG. A high-frequency drive pulse is applied to the first light source 121, and in the second period (during the second lighting operation), the drive pulse applied to the first light source 121 is opposite to the second light source 122 of the first light source unit 12A. Apply a phase drive pulse. Thereafter, the light source drive unit 51 of the control IC 70 applies a high-frequency drive pulse to the first light source 121 of the second light source unit 12B in the first period (during the first lighting operation), and the second period (second In the second lighting operation), a driving pulse having a phase opposite to that of the driving pulse applied to the first light source 121 is applied to the second light source 122 of the second light source unit 12B. In the optical position detection device 10, voltage modulation and pulse width variation are performed when controlling the drive current value for the light source unit 12.

(座標検出原理)
図4に示すように、本形態の光学式位置検出装置10において、図5(a)を参照して説明した光源駆動部51は、光源部12(第1光源部12Aおよび第2光源部12B)のいずれにおいても、検出光L2の出射強度が検出光L2の放射角度範囲の一方側から他方側に向かって減少する第1点灯動作(第1期間)と、検出光L2の出射強度が検出光L2の放射角度範囲の他方側から一方側に向かって減少する第2点灯動作(第2期間)とを行わせる。
(Coordinate detection principle)
As shown in FIG. 4, in the optical position detection device 10 of the present embodiment, the light source driving unit 51 described with reference to FIG. 5A is the light source unit 12 (the first light source unit 12A and the second light source unit 12B). ), The first lighting operation (first period) in which the emission intensity of the detection light L2 decreases from one side to the other side of the radiation angle range of the detection light L2, and the emission intensity of the detection light L2 is detected. A second lighting operation (second period) that decreases from the other side of the radiation angle range of the light L2 toward the one side is performed.

より具体的には、光源駆動部51は、第1光源部12Aに対して、第1点灯動作時(第1期間)には、第1光源モジュール126の第1光源121を点灯させ、検出対象空間10Rに検出光L2を出射させる。その際、第2光源122は消灯状態にある。その結果、検出対象空間10Rには第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4(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LG1に対応する角度方向から他方の端部LG2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。   More specifically, the light source driving unit 51 turns on the first light source 121 of the first light source module 126 and detects the first light source unit 12A during the first lighting operation (first period). The detection light L2 is emitted to the space 10R. At that time, the second light source 122 is in an extinguished state. As a result, the first light intensity distribution LID1 is formed in the detection target space 10R. The first light intensity distribution LID1 has an angular direction corresponding to one end LG2 from an angular direction corresponding to one end LG1, as shown by the length of the arrow in FIG. 4A. It is an intensity distribution in which the intensity decreases monotonously toward the point.

また、光源駆動部51は、第1光源部12Aに対して、第2点灯動作時(第2期間)には、第2光源モジュール127の第2光源122を点灯させ、検出対象空間10Rに検出光L2を出射させる。その際、第1光源121は消灯状態にある。その結果、検出対象空間10Rには第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4(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LG2に対応する角度方向から一方の端部LG1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。   In addition, the light source driving unit 51 turns on the second light source 122 of the second light source module 127 and detects it in the detection target space 10R during the second lighting operation (second period) with respect to the first light source unit 12A. Light L2 is emitted. At that time, the first light source 121 is in a light-off state. As a result, the second light intensity distribution LID2 is formed in the detection target space 10R. The second light intensity distribution LID2 has an angular direction corresponding to the one end LG1 from an angular direction corresponding to the other end LG2, as shown in FIG. 4B by the length of the arrow. It is an intensity distribution in which the intensity decreases monotonously toward the point.

なお、第2光源部12Bにおいて、第1光源モジュール126の第1光源121が点灯した第1点灯動作時、および第2光源モジュール127の第2光源122が点灯した第2点灯動作時にも、第1光源部12A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、後述するように、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、第1光源部12Aおよび第2光源部12Bの中心PEの距離DS(図7参照)が固定であるので、対象物体Obの位置を検出することができる。   In the second light source unit 12B, the first light source 121 of the first light source module 126 is turned on and the second light source 122 of the second light source module 127 is turned on. Similar to the first light source unit 12A, the first light intensity distribution LID1 and the second light intensity distribution LID2 are formed. Therefore, as will be described later, if the first light intensity distribution LID1 and the second light intensity distribution LID2 are used, the distance DS (see FIG. 7) between the center PEs of the first light source unit 12A and the second light source unit 12B is fixed. Therefore, the position of the target object Ob can be detected.

(対象物体Obの角度位置の検出)
図6は、本発明の実施の形態1に係る光学式位置検出装置10における位置検出原理を示す説明図であり、図6(a)、(b)は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7は、本発明の実施の形態1に係る光学式位置検出装置10において対象物体ObのXY座標データを取得する原理を示す説明図である。
(Detection of angular position of target object Ob)
FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams showing the position detection principle in the optical position detection device 10 according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams of the light intensity distribution and the target object. It is explanatory drawing of the method of acquiring the positional information (azimuth | direction information) in which there exists. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the principle of acquiring the XY coordinate data of the target object Ob in the optical position detection device 10 according to Embodiment 1 of the present invention.

まず、第1光源部12Aの第1光源モジュール126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6(a)に線E1で示す直線関係にある。また、第1光源部12Aの第2光源モジュール127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6(a)に線E2で示す直線関係にある。ここで、図6(b)および図7に示すように、第1光源部12Aの中心PE(第1光源モジュール126の中心/検出光L2の放射中心位置)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13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13での検出強度とを比較して、強度INTa、INTbの関係を求めれば、図6(b)および図7に示すように、第1光源部12A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/角度位置)を求めることができる。   First, when the first light intensity distribution LID1 is formed in the first light source module 126 of the first light source unit 12A, the irradiation direction of the detection light L2 and the intensity of the detection light L2 are represented by a line E1 in FIG. It is in the linear relationship shown by. In addition, when the second light intensity distribution LID2 is formed in the second light source module 127 of the first light source unit 12A, the irradiation direction of the detection light L2 and the intensity of the detection light L2 are shown by a line E2 in FIG. It is in the linear relationship shown by. Here, as shown in FIGS. 6B and 7, the target object is in the direction of the angle θ as seen from the center PE of the first light source unit 12A (center of the first light source module 126 / radiation center position of the detection light L2). Suppose that Ob is present. In this case, when the first light intensity distribution LID1 is formed, the intensity of the detection light L2 at the position where the target object Ob is present is INTa. On the other hand, when the second light intensity distribution LID2 is formed, the intensity of the detection light L2 at the position where the target object Ob is present is INTb. Therefore, the detection intensity at the light receiving unit 13 when the first light intensity distribution LID1 is formed and the detection intensity at the light receiving unit 13 when the second light intensity distribution LID2 is formed are compared, and the intensity INTa, INTb. 6 (b) and FIG. 7, the angle θ (angle θ1 / angle position) in the direction in which the target object Ob is located with reference to the center PE of the first light source unit 12A is obtained. Can do.

かかる原理を利用して、対象物体Obの角度位置(角度θ1)を検出するにあたって、本形態では、第1光源部12Aにおいて、第1光源モジュール126によって第1光強度分布LID1を形成した際の受光部13での検出強度と、第2光源モジュール127によって第2光強度分布LID2を形成した際の受光部13での検出強度とが等しくなるように、第1光源121に対する第1駆動電流値、および第2光源122に対する第2駆動電流値を調整する。ここで、第1光源部12Aからの検出光L2の出射強度は、第1光源121に対する第1駆動電流値、および第2光源122に対する第2駆動電流値に比例する。従って、第1光源121に対する第1駆動電流値、および第2光源122に対する第2駆動電流値を調整した後の第1駆動電流値と第2光源122との比や差、あるいは駆動電流値を調整した際の調整量の比や差から対象物体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。   In detecting the angular position (angle θ1) of the target object Ob using this principle, in this embodiment, the first light intensity distribution LID1 is formed by the first light source module 126 in the first light source unit 12A. The first drive current value for the first light source 121 so that the detected intensity at the light receiving unit 13 is equal to the detected intensity at the light receiving unit 13 when the second light intensity distribution LID2 is formed by the second light source module 127. , And the second drive current value for the second light source 122 is adjusted. Here, the emission intensity of the detection light L <b> 2 from the first light source unit 12 </ b> A is proportional to the first drive current value for the first light source 121 and the second drive current value for the second light source 122. Accordingly, the ratio or difference between the first drive current value after adjusting the first drive current value for the first light source 121 and the second drive current value for the second light source 122 and the second light source 122, or the drive current value is determined. The angle θ (angle θ1) in the direction in which the target object Ob is located can be obtained from the ratio or difference of the adjustment amounts at the time of adjustment.

より具体的には、まず、図5(a)に示す制御用IC70の光源駆動部51は、第1点灯動作として第1光源121を点灯させて第1光強度分布LID1を形成した後、第2点灯動作として第2光源122を点灯させて第2光強度分布LID2を形成する。この際、第1光強度分布LID1と第2光強度分布LID2とは強度変化の向きは逆向きであるが、強度レベルは同一である。そして、図5(a)に示す位置検出部50の調整量算出部74は、第1点灯動作時の受光部13の受光強度INTaと、第2点灯動作時の受光部13の受光強度INTbとを比較する。その結果、第1点灯動作時の受光部13の受光強度INTaと、第2点灯動作時の受光部13の受光強度INTbとが等しければ、対象物体Obの角度位置は0°であることがわかる。   More specifically, first, the light source driving unit 51 of the control IC 70 shown in FIG. 5A turns on the first light source 121 as the first lighting operation to form the first light intensity distribution LID1, and then As the second lighting operation, the second light source 122 is turned on to form the second light intensity distribution LID2. At this time, the first light intensity distribution LID1 and the second light intensity distribution LID2 have opposite intensity changes, but the intensity levels are the same. The adjustment amount calculation unit 74 of the position detection unit 50 illustrated in FIG. 5A includes the light reception intensity INTa of the light receiving unit 13 during the first lighting operation and the light reception intensity INTb of the light receiving unit 13 during the second lighting operation. Compare As a result, if the light reception intensity INTa of the light receiving unit 13 during the first lighting operation and the light reception intensity INTb of the light receiving unit 13 during the second lighting operation are equal, it can be seen that the angular position of the target object Ob is 0 °. .

これに対して、受光強度INTa、INTbが相違している場合、第1点灯動作時の受光部13の受光強度INTaと、第2点灯動作時の受光部13の受光強度INTbとが等しくなるように、第1光源121に対する第1駆動電流値、および第2光源122に対する第2駆動電流値を調整する。そして、再度、第1点灯動作と第2点灯動作とを行った際に、第1点灯動作時の受光部13の受光強度INTaと、第2点灯動作時の受光部13の受光強度INTbとが等しければ、図5(a)に示す第1角度位置検出部551は、かかる調整を行った後の第1光源121および第2光源122に対する駆動電流の比や差、あるいは駆動電流の調整量の比や差から対象物体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。   On the other hand, when the received light intensity INTa and INTb are different, the received light intensity INTa of the light receiving unit 13 during the first lighting operation is equal to the received light intensity INTb of the light receiving unit 13 during the second lighting operation. In addition, the first drive current value for the first light source 121 and the second drive current value for the second light source 122 are adjusted. Then, when the first lighting operation and the second lighting operation are performed again, the light reception intensity INTa of the light receiving unit 13 during the first lighting operation and the light reception intensity INTb of the light receiving unit 13 during the second lighting operation are If they are equal, the first angular position detection unit 551 shown in FIG. 5A indicates the ratio or difference of the drive currents with respect to the first light source 121 and the second light source 122 after such adjustment, or the adjustment amount of the drive current. The angle θ (angle θ1) in the direction in which the target object Ob is located can be obtained from the ratio and the difference.

かかる動作を異なる期間において第2光源部12Bにおいても行えば、図5(a)に示す第2角度位置検出部552は、第2光源部12B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θ2/角度位置)を求めることができる。従って、図5(a)に示す座標データ確定部553は、第1角度位置検出部551で検出した角度位置(角度θ1の方向)と、第2角度位置検出部552で検出した角度位置(角度θ2の方向)の交点に相当する位置を対象物体Obが位置するXY座標データとして取得する。   If such an operation is also performed in the second light source unit 12B in different periods, the second angular position detection unit 552 shown in FIG. 5A is the direction in which the target object Ob is positioned with reference to the center PE of the second light source unit 12B. Angle θ (angle θ2 / angle position) can be obtained. Accordingly, the coordinate data determination unit 553 illustrated in FIG. 5A includes the angular position (the direction of the angle θ1) detected by the first angular position detection unit 551 and the angular position (angle) detected by the second angular position detection unit 552. A position corresponding to the intersection of (direction of θ2) is acquired as XY coordinate data where the target object Ob is located.

(シールド部材の構成)
図1および図5(a)に示すように、本形態の光学式位置検出装置10は、光源部12、受光部13、制御用IC70、および制御装置60を有しており、光源部12(第1光源部12A、第2光源部12B)と制御用IC70とは第1駆動ライン125Aおよび第2駆動ライン125Bを介して電気的に接続され、受光部13と制御用IC70とは受光信号出力ライン135を介して電気的に接続されている。ここで、制御用IC70の光源駆動部51から光源部12(第1光源部12A、第2光源部12B)には、第1駆動ライン125Aおよび第2駆動ライン125Bを介して駆動パルスが供給される。しかも、本形態では、複数の光源120を順次点灯させて対象物体Obの位置を検出することから、対象物体Obの位置を短い期間で検出することを目的に、駆動パルスとしては、周波数の高い駆動パルス、例えば、125kHzの駆動パルスにより、光源1つ当たり、200〜300mAの駆動電流を供給する。その一方で、受光部13において、検出光L2を受光した際に出力する信号は、微弱な信号であり、電気ノイズの影響を受けやすい。
(Configuration of shield member)
As shown in FIG. 1 and FIG. 5A, the optical position detection device 10 of the present embodiment includes a light source unit 12, a light receiving unit 13, a control IC 70, and a control device 60. The first light source unit 12A, the second light source unit 12B) and the control IC 70 are electrically connected via the first drive line 125A and the second drive line 125B, and the light receiving unit 13 and the control IC 70 output light reception signals. They are electrically connected via a line 135. Here, a driving pulse is supplied from the light source driving unit 51 of the control IC 70 to the light source unit 12 (the first light source unit 12A and the second light source unit 12B) via the first driving line 125A and the second driving line 125B. The In addition, in this embodiment, since the position of the target object Ob is detected by sequentially turning on the plurality of light sources 120, the drive pulse has a high frequency for the purpose of detecting the position of the target object Ob in a short period of time. A driving current of 200 to 300 mA is supplied per light source by a driving pulse, for example, a driving pulse of 125 kHz. On the other hand, the signal output when the light receiving unit 13 receives the detection light L2 is a weak signal and is easily affected by electrical noise.

そこで、本形態の光学式位置検出装置10では、受光部13を複数の光源120、第1駆動ライン125A、第2駆動ライン125B、および制御用IC70(光源駆動部51)から電気的にシールドするシールド部材16が設けられており、受光部13と、複数の光源120、第1駆動ライン125A、第2駆動ライン125B、および制御用IC70(光源駆動部51)との間にはシールド部材16が介在している。   Therefore, in the optical position detection apparatus 10 of this embodiment, the light receiving unit 13 is electrically shielded from the plurality of light sources 120, the first drive line 125A, the second drive line 125B, and the control IC 70 (light source drive unit 51). A shield member 16 is provided, and the shield member 16 is disposed between the light receiving unit 13 and the plurality of light sources 120, the first drive line 125A, the second drive line 125B, and the control IC 70 (light source drive unit 51). Intervene.

かかる構成を実現するにあたって、本形態では、まず、第2光源部12Bに対して受光部13が位置する側とは反対側に制御用IC70を設けてある。また、第1光源部12A、第2光源部12B、第1駆動ライン125A、第2駆動ライン125B、および制御用IC70(光源駆動部51)を金属製の筐体16aに収容し、かかる筐体16aにシールド電位(例えば、グランド電位)を印加することによって、筐体16aをシールド部材16として機能させている。ここで、筐体16aは、概ね、第1光源部12Aからの検出光L2の出射部分、および第2光源部12Bからの検出光L2の出射部分以外は塞がれており、受光部13および受光信号出力ライン135は、筐体16aの外側に配置されている。このため、第1光源部12Aの光源120、第2光源部12Bの光源120、第1駆動ライン125A、第2駆動ライン125B、および制御用IC70(光源駆動部51)から電気ノイズが放出されたとしても、かかる電気ノイズの影響は、受光部13や受光信号出力ライン135に及びにくい。   In realizing this configuration, in this embodiment, first, a control IC 70 is provided on the opposite side of the second light source unit 12B from the side where the light receiving unit 13 is located. Also, the first light source unit 12A, the second light source unit 12B, the first drive line 125A, the second drive line 125B, and the control IC 70 (light source drive unit 51) are housed in a metal housing 16a, and the housing The casing 16a functions as the shield member 16 by applying a shield potential (for example, a ground potential) to 16a. Here, the casing 16a is generally closed except for the emission part of the detection light L2 from the first light source part 12A and the emission part of the detection light L2 from the second light source part 12B. The light reception signal output line 135 is disposed outside the housing 16a. Therefore, electrical noise is emitted from the light source 120 of the first light source unit 12A, the light source 120 of the second light source unit 12B, the first drive line 125A, the second drive line 125B, and the control IC 70 (light source drive unit 51). Even so, the influence of the electrical noise hardly reaches the light receiving unit 13 and the light receiving signal output line 135.

(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において、光源120が検出光L2を出射した際、受光部13は、検出光L2が出射された検出対象空間10Rに位置する対象物体Obで反射した検出光L2(戻り光)を受光する。ここで、受光部13での受光強度は、対象物体Obの位置に対応するので、位置検出部50は、受光部13での受光強度に基づいて対象物体の位置を検出することができる。
(Main effects of this form)
As described above, when the light source 120 emits the detection light L2 in the optical position detection device 10 of the present embodiment, the light receiving unit 13 is the target object Ob positioned in the detection target space 10R from which the detection light L2 is emitted. The detection light L2 (return light) reflected by is received. Here, since the light reception intensity at the light receiving unit 13 corresponds to the position of the target object Ob, the position detection unit 50 can detect the position of the target object based on the light reception intensity at the light reception unit 13.

また、本形態では、受光部13を複数の光源120、駆動ライン(第1駆動ライン125A、第2駆動ライン125B)、および制御用IC70(光源駆動部51)から電気的にシールドするシールド部材16が設けられている。このため、光源120に供給する駆動パルスの周波数を高めて、対象物体Obの位置検出に要する時間の短縮を図った際、光源120、駆動ライン(第1駆動ライン125A、第2駆動ライン125B)、および制御用IC70(光源駆動部51)から電気ノイズが放出されたとしても、かかる電気ノイズの影響が受光部13に及びにくい。特に、受光部13が検出光L2を受光した際に出力する信号は、かなり微弱であるが、本形態によれば、かかる信号に電気ノイズの影響が及びにくい。それ故、本形態によれば、電気ノイズに起因する誤検出の発生を防止することができる。   In this embodiment, the shield member 16 that electrically shields the light receiving unit 13 from the plurality of light sources 120, the drive lines (first drive line 125 </ b> A, second drive line 125 </ b> B), and the control IC 70 (light source drive unit 51). Is provided. For this reason, when the frequency of the drive pulse supplied to the light source 120 is increased to shorten the time required for detecting the position of the target object Ob, the light source 120, the drive line (first drive line 125A, second drive line 125B) Even if the electrical noise is emitted from the control IC 70 (light source driving unit 51), the influence of the electrical noise hardly reaches the light receiving unit 13. In particular, the signal output when the light receiving unit 13 receives the detection light L2 is very weak. However, according to the present embodiment, the influence of electrical noise is less likely to be exerted on the signal. Therefore, according to this embodiment, it is possible to prevent erroneous detection due to electrical noise.

また、光源部12は、検出光L2を放射状に出射するとともに、検出光L2の放射角度範囲において一方側から他方側に向かって強度が変化する光強度分布(第1光強度分布LID1および第2光強度分布LID2)を形成し、受光部13は、光強度分布が形成された検出対象空間10Rに位置する対象物体Obで反射した検出光L2を受光する。かかる方式によれば、光源部12から放射状に出射された検出光L2の光強度分布を利用するので、広い空間にわたって光強度分布を形成することができ、検出対象空間10Rが広い。また、検出対象空間10Rが広い場合でも、本形態によれば、複数の光源120を比較的近い位置に配置することができるので、受光部13を光源120、駆動ライン(第1駆動ライン125A、第2駆動ライン125B)、および制御用IC70(光源駆動部51)から電気的にシールドするのが容易である。   Further, the light source unit 12 emits the detection light L2 radially, and the light intensity distribution (the first light intensity distribution LID1 and the second light intensity distribution LID1 and the second light intensity change in intensity from one side to the other side in the radiation angle range of the detection light L2. A light intensity distribution LID2) is formed, and the light receiving unit 13 receives the detection light L2 reflected by the target object Ob located in the detection target space 10R where the light intensity distribution is formed. According to this method, since the light intensity distribution of the detection light L2 emitted radially from the light source unit 12 is used, the light intensity distribution can be formed over a wide space, and the detection target space 10R is wide. Even in the case where the detection target space 10R is wide, according to the present embodiment, the plurality of light sources 120 can be arranged at relatively close positions, so that the light receiving unit 13 is replaced with the light source 120, the drive line (first drive line 125A, It is easy to electrically shield from the second drive line 125B) and the control IC 70 (light source drive unit 51).

また、本形態では、位置検出部50は、光源部12での第1点灯動作時(第1期間)および第2点灯動作時(第2期間)における受光部13での受光強度が等しくなるように光源部12に供給する第1点灯動作時の第1駆動電流値と第2点灯動作時の第2駆動電流値とを調整し、その調整結果に基づいて角度位置を検出する。このため、第1期間および第2期間の各々において光源120を異なる条件で駆動するため、対象物体Obの位置検出に要する時間を短縮するには、その分、駆動パルスの周波数を高める必要があるが、この場合でも、本形態によれば、電気ノイズに起因する誤検出の発生を防止することができる。   Further, in this embodiment, the position detection unit 50 is configured such that the received light intensity at the light receiving unit 13 is equal during the first lighting operation (first period) and the second lighting operation (second period) of the light source unit 12. The first driving current value during the first lighting operation and the second driving current value during the second lighting operation supplied to the light source unit 12 are adjusted, and the angular position is detected based on the adjustment result. For this reason, since the light source 120 is driven under different conditions in each of the first period and the second period, in order to reduce the time required for detecting the position of the target object Ob, it is necessary to increase the frequency of the drive pulse accordingly. However, even in this case, according to this embodiment, it is possible to prevent occurrence of erroneous detection due to electrical noise.

しかも、本形態では、光源部12として、互いに異なる期間において検出光L2を出射する第1光源部12Aと第2光源部12Bとを備えており、第1光源部12Aおよび第2光源部12Bの各々において光源120を異なる条件で駆動する。このため、対象物体Obの位置検出に要する時間を短縮するには、その分、駆動パルスの周波数を高める必要があるが、この場合でも、本形態によれば、電気ノイズに起因する誤検出の発生を防止することができる。   Moreover, in this embodiment, the light source unit 12 includes the first light source unit 12A and the second light source unit 12B that emit the detection light L2 in different periods, and the first light source unit 12A and the second light source unit 12B. In each, the light source 120 is driven under different conditions. For this reason, in order to shorten the time required to detect the position of the target object Ob, it is necessary to increase the frequency of the drive pulse accordingly, but even in this case, according to the present embodiment, erroneous detection due to electrical noise is caused. Occurrence can be prevented.

さらに、検出光L2は赤外光であるため、視認されない。従って、視認面41に情報が表示されている場合でも、検出光L2が情報の視認を妨げないという利点がある。   Furthermore, since the detection light L2 is infrared light, it is not visually recognized. Therefore, even when information is displayed on the viewing surface 41, there is an advantage that the detection light L2 does not hinder the viewing of information.

[実施の形態2]
図8は、本発明の実施の形態2に係る光学式位置検出装置10の受発光ユニットの説明図である。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。
[Embodiment 2]
FIG. 8 is an explanatory diagram of a light emitting / receiving unit of the optical position detection device 10 according to the second embodiment of the present invention. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図8に示す本形態の光学式位置検出装置10も、実施の形態1と同様、X軸方向およびY軸方向により規定される仮想のXY平面(仮想面)に沿うように放射状に出射した検出光L2を利用して、対象物体Obの位置を検出する。また、本形態においても、実施の形態1と同様、光学式位置検出装置10は、検出光L2を放射状に出射する光源部12(線状光源部)と、検出光L2の出射空間(検出対象空間10R)に位置する対象物体Obで反射した検出光L2(反射光L3)を受光する受光部13とを備えており、光源部12としては、実施の形態1と同様な第1光源部12Aおよび第2光源部12Bが用いられている。   As in the first embodiment, the optical position detection device 10 of the present embodiment shown in FIG. 8 is also detected in a radial manner along a virtual XY plane (virtual plane) defined by the X-axis direction and the Y-axis direction. The position of the target object Ob is detected using the light L2. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the optical position detection device 10 includes a light source unit 12 (linear light source unit) that emits the detection light L2 radially and an emission space (detection target) of the detection light L2. And a light receiving unit 13 that receives the detection light L2 (reflected light L3) reflected by the target object Ob located in the space 10R). The light source unit 12 is the same as the first light source unit 12A in the first embodiment. And the 2nd light source part 12B is used.

本形態では、受光部13として、Y軸方向の一方側Y1に離間する位置で検出対象空間10Rに向く第1受光部13Aおよび第2受光部13Bが用いられている。第1受光部13Aは、第1光源部12Aから放射状に出射される検出光L2(検出光L2a)の放射中心位置に配置されており、第1受光部13Aと第1光源部12Aとは第1受発光ユニット15Aとして一体化されている。また、第2受光部13Bは、第2光源部12Bから放射状に出射される検出光L2(検出光L2b)の放射中心位置に配置されており、第2受光部13Bと第2光源部12Bとは第2受発光ユニット15Bとして一体化されている。従って、第1受発光ユニット15Aにおいて、第1光源部12Aから検出光L2aが出射された際、第1受光部13Aは、検出対象空間10Rに位置する対象物体Obで反射した検出光L2a(反射光L3)を受光する。かかる動作とは異なる期間において、第2受発光ユニット15Bにおいて、第2光源部12Bから検出光L2bが出射された際、第2受光部13Bは、検出対象空間10Rに位置する対象物体Obで反射した検出光L2b(反射光L3)を受光する。   In this embodiment, as the light receiving unit 13, a first light receiving unit 13A and a second light receiving unit 13B that face the detection target space 10R at a position separated from one side Y1 in the Y-axis direction are used. The first light receiving unit 13A is disposed at the radiation center position of the detection light L2 (detection light L2a) emitted radially from the first light source unit 12A. The first light receiving unit 13A and the first light source unit 12A are It is integrated as a single light emitting / receiving unit 15A. The second light receiving unit 13B is disposed at the radiation center position of the detection light L2 (detection light L2b) emitted radially from the second light source unit 12B, and the second light receiving unit 13B, the second light source unit 12B, Are integrated as a second light emitting / receiving unit 15B. Accordingly, in the first light emitting / receiving unit 15A, when the detection light L2a is emitted from the first light source unit 12A, the first light receiving unit 13A detects the detection light L2a (reflected) reflected by the target object Ob located in the detection target space 10R. Light L3) is received. In a period different from this operation, when the detection light L2b is emitted from the second light source unit 12B in the second light receiving and emitting unit 15B, the second light receiving unit 13B is reflected by the target object Ob located in the detection target space 10R. The detected light L2b (reflected light L3) is received.

本形態において、第1受発光ユニット15Aおよび第2受発光ユニット15Bは同一の構成を有している。より具体的には、第1受発光ユニット15Aは、Z軸方向からみたときに扇形形状あるいは半円形状を有する光源支持部材150を有している。かかる光源支持部材150において、第1光源部12Aから放射状に出射される検出光L2(検出光L2a)の放射中心位置には空間158が設けられ、かかる空間158に第1受光部13Aが配置されている。また、第1受発光ユニット15Aにおいて、第1光源モジュール126と第2光源モジュール127とによってZ軸方向で挟まれた部分は透光性の導光部128になっており、かかる導光部128の奥に第1受光部13Aが配置されている。   In this embodiment, the first light emitting / receiving unit 15A and the second light emitting / receiving unit 15B have the same configuration. More specifically, the first light emitting / receiving unit 15A includes a light source support member 150 having a fan shape or a semicircular shape when viewed from the Z-axis direction. In the light source support member 150, a space 158 is provided at the radiation center position of the detection light L2 (detection light L2a) emitted radially from the first light source unit 12A, and the first light receiving unit 13A is disposed in the space 158. ing. Further, in the first light emitting / receiving unit 15A, a portion sandwiched between the first light source module 126 and the second light source module 127 in the Z-axis direction is a translucent light guide unit 128, and the light guide unit 128. The first light receiving portion 13A is arranged in the back of the.

また、本形態では、光源支持部材150の内部に制御用IC70が配置されている。ここで、光源支持部材150は金属製であり、受光部13を制御用IC70、図3等に示す複数の光源120、および図5(a)等に示す第1駆動ライン125Aから電気的にシールドするシールド部材16として利用されている。より具体的には、光源支持部材150において、受光部13に対してX軸方向の両側には図3等に示す光源120や、図5(a)等に示す第1駆動ライン125Aが配置され、受光部13に対してX軸方向の一方側X2には制御用IC70が配置されているが、受光部13に対してX軸方向の両側には、光源支持部材150の金属製の壁部分159が位置する。このため、受光部13に対して、制御用IC70、複数の光源120、および第1駆動ライン125Aが位置する側が金属製の壁部分159で覆われている。従って、光源支持部材150にシールド電位(例えば、グランド電位)を印加してシールド部材16として機能させれば、第1光源部12Aの光源120、第1駆動ライン125A、および制御用IC70(光源駆動部51)から電気ノイズが放出されたとしても、かかる電気ノイズの影響は、第1受光部13A等に及びにくい。また、第2受発光ユニット15Bも、第1受発光ユニット15Aと同様な構成を有しているので、電気ノイズの影響は、第2受光部13B等に及びにくい。それ故、本形態の光学式位置検出装置10も、実施の形態1と略同様な効果を奏する。   In this embodiment, the control IC 70 is disposed inside the light source support member 150. Here, the light source support member 150 is made of metal, and the light receiving unit 13 is electrically shielded from the control IC 70, the plurality of light sources 120 shown in FIG. 3 and the like, and the first drive line 125A shown in FIG. The shield member 16 is used. More specifically, in the light source support member 150, the light source 120 shown in FIG. 3 and the first drive line 125A shown in FIG. The control IC 70 is disposed on one side X2 in the X-axis direction with respect to the light receiving unit 13, but the metal wall portion of the light source support member 150 is disposed on both sides in the X-axis direction with respect to the light receiving unit 13. 159 is located. For this reason, the side where the control IC 70, the plurality of light sources 120, and the first drive line 125 </ b> A are located is covered with the metal wall portion 159 with respect to the light receiving unit 13. Therefore, if a shield potential (for example, ground potential) is applied to the light source support member 150 to function as the shield member 16, the light source 120, the first drive line 125A, and the control IC 70 (light source drive) of the first light source unit 12A. Even if the electrical noise is emitted from the part 51), the influence of the electrical noise hardly reaches the first light receiving part 13A and the like. In addition, since the second light emitting / receiving unit 15B has the same configuration as the first light receiving / emitting unit 15A, the influence of electrical noise hardly affects the second light receiving unit 13B and the like. Therefore, the optical position detection device 10 of the present embodiment also has substantially the same effect as that of the first embodiment.

[実施の形態2の変形例]
上記実施の形態1、2では、2つのライドガイドLGの各々に光源120を設けたが、1つのライドガイドLGの両端に光源120を設け、光源120を交互に点灯させて、第1期間と第2期間とにおいて互いに逆向きの光強度分布を形成してもよい。この場合、光源部12の放射中心に受光部13を設けると、受光部13への検出光L2の入射が光源部12によって妨げられることになる。このような構成でも、光源部12の放射中心に対してZ軸方向に重なる位置に受光部13を設ければ、検出光L2を受光部13に入射させることができる。
[Modification of Embodiment 2]
In the first and second embodiments, the light source 120 is provided in each of the two ride guides LG. However, the light source 120 is provided at both ends of the one ride guide LG, and the light sources 120 are alternately turned on, Light intensity distributions in opposite directions may be formed in the second period. In this case, when the light receiving unit 13 is provided at the radiation center of the light source unit 12, the light source unit 12 prevents the detection light L <b> 2 from entering the light receiving unit 13. Even in such a configuration, the detection light L <b> 2 can be incident on the light receiving unit 13 if the light receiving unit 13 is provided at a position overlapping with the radiation center of the light source unit 12 in the Z-axis direction.

[実施の形態3]
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10の受発光ユニットの説明図である。図10は、図9に示す受発光ユニットにおける光源部の説明図であり、図10(a)、(b)は、第1期間の第1点灯動作時に検出光L2が出射される様子を示す説明図、および第2期間の第2点灯動作時に検出光L2が出射される様子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。
[Embodiment 3]
FIG. 9 is an explanatory diagram of a light emitting / receiving unit of the optical position detection device 10 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 10 is an explanatory diagram of the light source unit in the light emitting / receiving unit shown in FIG. 9, and FIGS. 10A and 10B show how the detection light L2 is emitted during the first lighting operation in the first period. It is explanatory drawing and explanatory drawing which shows a mode that the detection light L2 is radiate | emitted at the time of the 2nd lighting operation of a 2nd period. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

実施の形態1、2では、光源部12にライトガイドLGを用いたが、本形態では、ライトガイドを用いずに、実施の形態1と同様な原理で対象物体ObのXY座標を検出する。より具体的には、図9に示すように、本形態の光学式位置検出装置10の光源部12(第1光源部12Aおよび第2光源部12B)はいずれも、複数の光源120(第1光源121および第2光源122)と、複数の光源120が実装された帯状のフレキシブル基板180と、長さ方向(円周方向)で湾曲した形状をもって延在する凸曲面155を備えた扇形形状あるいは半円形状の光源支持部材150とを備えている。本形態において、凸曲面155は、その長さ方向(円周方向)で円弧形状に湾曲した形状を有している。   In the first and second embodiments, the light guide LG is used for the light source unit 12, but in this embodiment, the XY coordinates of the target object Ob are detected based on the same principle as in the first embodiment without using the light guide. More specifically, as illustrated in FIG. 9, the light source unit 12 (the first light source unit 12 </ b> A and the second light source unit 12 </ b> B) of the optical position detection device 10 according to the present embodiment each includes a plurality of light sources 120 (first A light source 121 and a second light source 122), a strip-shaped flexible substrate 180 on which a plurality of light sources 120 are mounted, and a fan-shaped shape including a convex curved surface 155 extending in a shape curved in the length direction (circumferential direction) or And a semicircular light source support member 150. In this embodiment, the convex curved surface 155 has a shape curved in an arc shape in the length direction (circumferential direction).

本形態においては、フレキシブル基板180として、帯状の第1フレキシブル基板181(第1光源モジュール)と、第1フレキシブル基板181に対して幅方向(Z軸方向)で並列する帯状の第2フレキシブル基板182(第2光源モジュール)とが用いられている。第1フレキシブル基板181には、その長さ方向に、複数の光源120として、複数の第1光源121が実装されており、第2フレキシブル基板182には、その長さ方向に、複数の光源120として、複数の第2光源122が実装されている。光源120はいずれも、LEDが用いられている。   In this embodiment, as the flexible substrate 180, a strip-shaped first flexible substrate 181 (first light source module) and a strip-shaped second flexible substrate 182 that is parallel to the first flexible substrate 181 in the width direction (Z-axis direction). (Second light source module) is used. A plurality of first light sources 121 are mounted on the first flexible substrate 181 as a plurality of light sources 120 in the length direction, and a plurality of light sources 120 are mounted on the second flexible substrate 182 in the length direction. As shown, a plurality of second light sources 122 are mounted. As the light source 120, an LED is used.

また、第1受発光ユニット15Aおよび第2受発光ユニット15Bのいずれにおいても、光源支持部材150は、第1光源支持部材151と第2光源支持部材152とがZ軸方向で重ねられた構造になっており、第1光源支持部材151と第2光源支持部材152とはZ軸方向で互いに対称な構成を有している。第1光源支持部材151は、凸曲面155の下半部を構成する円弧状の凸曲面155aと、凸曲面155aにおいて第2光源支持部材152が位置する側とは反対側の端部で凸曲面155aから突出する扇形形状あるいは半円形状の鍔部156aとを備えており、凸曲面155aに第1フレキシブル基板181が重ねて配置されている。第2光源支持部材152は、凸曲面155の上半部を構成する円弧状の凸曲面155bと、凸曲面155bにおいて第1光源支持部材151が位置する側とは反対側の端部で凸曲面155bから突出する扇形形状あるいは半円形状の鍔部156bとを備えており、凸曲面155bに第2フレキシブル基板182が重ねて配置されている。   In both the first light emitting / receiving unit 15A and the second light receiving / emitting unit 15B, the light source support member 150 has a structure in which the first light source support member 151 and the second light source support member 152 are stacked in the Z-axis direction. Thus, the first light source support member 151 and the second light source support member 152 are symmetrical with each other in the Z-axis direction. The first light source support member 151 has an arcuate convex curved surface 155a constituting the lower half of the convex curved surface 155, and a convex curved surface at the end of the convex curved surface 155a opposite to the side where the second light source support member 152 is located. And a fan-shaped or semi-circular flange 156a projecting from 155a, and the first flexible substrate 181 is disposed on the convex curved surface 155a. The second light source support member 152 has an arcuate convex curved surface 155b constituting the upper half of the convex curved surface 155, and a convex curved surface at the end of the convex curved surface 155b opposite to the side where the first light source support member 151 is located. And a fan-shaped or semi-circular flange 156b protruding from 155b, and a second flexible substrate 182 is disposed on the convex curved surface 155b.

光源支持部材150において、第1光源部12Aから放射状に出射される検出光L2(検出光L2a)の放射中心位置には空間158が設けられ、かかる空間158に第1受光部13Aが配置されている。また、第1受発光ユニット15Aにおいて、第1フレキシブル基板181と第2フレキシブル基板182とによってZ軸方向で挟まれた部分は透光性の導光部128になっており、かかる導光部128の奥に第1受光部13Aが配置されている。   In the light source support member 150, a space 158 is provided at the radiation center position of the detection light L2 (detection light L2a) emitted radially from the first light source unit 12A, and the first light receiving unit 13A is disposed in the space 158. Yes. Further, in the first light emitting / receiving unit 15A, a portion sandwiched between the first flexible substrate 181 and the second flexible substrate 182 in the Z-axis direction is a translucent light guide portion 128, and the light guide portion 128. The first light receiving portion 13A is arranged in the back of the.

また、本形態では、光源支持部材150の内部に制御用IC70が配置されている。ここで、光源支持部材150は金属製であり、受光部13を制御用IC70、図3等に示す複数の光源120、および図5(a)等に示す第1駆動ライン125Aから電気的にシールドするシールド部材16として利用されている。より具体的には、受光部13の前側には、第1光源121、第1フレキシブル基板181(第1駆動ライン125A)、第2光源122、および第2フレキシブル基板182(第1駆動ライン125A)が位置しているが、これらのノイズ発生源と受光部13との間には、金属製の光源支持部材150の凸曲面155a、155bが介在している。また、受光部13に対してX軸方向の一方側X2には制御用IC70が配置されているが、受光部13に対してX軸方向の両側には、金属製の光源支持部材150の壁部分159が位置する。このため、光源支持部材150にシールド電位(例えば、グランド電位)を印加してシールド部材16として機能させれば、第1光源部12Aの光源120、第1駆動ライン125A、および制御用IC70(光源駆動部51)から電気ノイズが放出されたとしても、かかる電気ノイズの影響は、第1受光部13A等に及びにくい。また、第2受発光ユニット15Bも、第1受発光ユニット15Aと同様な構成を有しているので、電気ノイズの影響は、第2受光部13B等に及びにくい。それ故、本形態の光学式位置検出装置10も、実施の形態1と略同様な効果を奏する。   In this embodiment, the control IC 70 is disposed inside the light source support member 150. Here, the light source support member 150 is made of metal, and the light receiving unit 13 is electrically shielded from the control IC 70, the plurality of light sources 120 shown in FIG. 3 and the like, and the first drive line 125A shown in FIG. The shield member 16 is used. More specifically, on the front side of the light receiving unit 13, the first light source 121, the first flexible substrate 181 (first drive line 125A), the second light source 122, and the second flexible substrate 182 (first drive line 125A). However, convex curved surfaces 155 a and 155 b of a metal light source support member 150 are interposed between these noise generation sources and the light receiving unit 13. Further, the control IC 70 is arranged on one side X2 in the X-axis direction with respect to the light receiving unit 13, but on the both sides in the X-axis direction with respect to the light receiving unit 13, the wall of the metal light source support member 150 is provided. Portion 159 is located. Therefore, if a shield potential (for example, ground potential) is applied to the light source support member 150 to function as the shield member 16, the light source 120, the first drive line 125A, and the control IC 70 (light source) of the first light source unit 12A. Even if the electrical noise is emitted from the drive unit 51), the influence of the electrical noise hardly reaches the first light receiving unit 13A and the like. In addition, since the second light emitting / receiving unit 15B has the same configuration as the first light receiving / emitting unit 15A, the influence of electrical noise hardly affects the second light receiving unit 13B and the like. Therefore, the optical position detection device 10 of the present embodiment also has substantially the same effect as that of the first embodiment.

このように構成した光学式位置検出装置10において、検出対象空間10Rにおける対象物体Obの位置を検出するには、第1フレキシブル基板181に実装されている複数の第1光源121と、第2フレキシブル基板182に実装されている複数の第2光源122とを異なる期間において点灯させる。その際、複数の第1光源121を全て点灯させ、複数の第2光源122を全て消灯させる第1点灯動作(第1期間)では、図10(a)に出射強度の高低を矢印Paで示すように、第1フレキシブル基板181の長さ方向の一方側の端部181fが位置する側から他方側の端部181eが位置する側に向かって第1光源121の出射強度を減少させる。従って、検出対象空間10Rに出射される検出光L2の第1光強度分布LID1では、第1フレキシブル基板181の長さ方向の一方側の端部181fが位置する角度方向では光強度が高く、そこから、他方側の端部181eが位置する角度方向に向かって光強度が連続的に低くなる。   In the optical position detection device 10 configured as described above, in order to detect the position of the target object Ob in the detection target space 10R, the plurality of first light sources 121 mounted on the first flexible substrate 181 and the second flexible light source The plurality of second light sources 122 mounted on the substrate 182 are turned on in different periods. At that time, in the first lighting operation (first period) in which all of the plurality of first light sources 121 are turned on and all of the plurality of second light sources 122 are turned off, the level of the emission intensity is indicated by an arrow Pa in FIG. As described above, the emission intensity of the first light source 121 is decreased from the side where the one end 181f in the length direction of the first flexible substrate 181 is located toward the side where the other end 181e is located. Therefore, in the first light intensity distribution LID1 of the detection light L2 emitted to the detection target space 10R, the light intensity is high in the angular direction in which the one end 181f in the length direction of the first flexible substrate 181 is located. Thus, the light intensity continuously decreases in the angular direction in which the other end 181e is located.

これに対して、複数の第2光源122を全て点灯させ、複数の第1光源121を全て消灯させる第2点灯動作(第2期間)では、図10(b)に出射強度の高低を矢印Pbで示すように、第2フレキシブル基板182の長さ方向の一方側の端部182fが位置する側から他方側の端部182eが位置する側に向かって第2光源122の出射強度を増大させる。従って、検出対象空間10Rに出射される検出光L2の第2光強度分布LID2では、第2フレキシブル基板182の長さ方向の他方側の端部182eが位置する角度方向では光強度が高く、そこから、一方側の端部182fが位置する角度方向に向かって光強度が連続的に低くなる。   On the other hand, in the second lighting operation (second period) in which all of the plurality of second light sources 122 are turned on and all of the plurality of first light sources 121 are turned off, the level of the emission intensity is indicated by an arrow Pb in FIG. As shown, the emission intensity of the second light source 122 is increased from the side where the one end 182f in the length direction of the second flexible substrate 182 is located toward the side where the other end 182e is located. Therefore, in the second light intensity distribution LID2 of the detection light L2 emitted to the detection target space 10R, the light intensity is high in the angular direction in which the other end 182e of the second flexible substrate 182 in the length direction is located. Accordingly, the light intensity continuously decreases in the angular direction in which the one end 182f is located.

それ故、第1点灯動作および第2点灯動作を第1光源部12Aおよび第2光源部12Bの各々において実行すれば、実施の形態1と同様な原理で対象物体Obの位置(XY座標)を検出することができる。その際、複数の第1光源121に供給する駆動電流の和(第1駆動電流値)、および複数の第2光源122に供給する駆動電流の和(第2駆動電流値)に基づいて対象物体Obの角度位置を検出すればよい。また、複数の光源120の出射強度を変えるにあたっては、抵抗素子等により、駆動電流を光源120毎に変えればよい。   Therefore, if the first lighting operation and the second lighting operation are performed in each of the first light source unit 12A and the second light source unit 12B, the position (XY coordinate) of the target object Ob is determined based on the same principle as in the first embodiment. Can be detected. At that time, the target object is based on the sum of drive currents supplied to the plurality of first light sources 121 (first drive current value) and the sum of drive currents supplied to the plurality of second light sources 122 (second drive current values). What is necessary is just to detect the angular position of Ob. Further, when changing the emission intensity of the plurality of light sources 120, the drive current may be changed for each light source 120 by a resistance element or the like.

[実施の形態3の変形例]
上記実施の形態では、2系統の光源120を設けたが、1系統の光源120を設け、第1期間と第2期間とにおいて、複数の光源120に供給する駆動電流の大小関係を反転させて第1期間と第2期間とにおいて互いに逆向きの光強度分布を形成してもよい。この場合、光源部12の放射中心に受光部13を設けると、受光部13への検出光L2の入射が光源部12によって妨げられることになる。このような構成でも、光源部12の放射中心に対してZ軸方向に重なる位置に受光部13を設ければ、検出光L2を受光部13に入射させることができる。
[Modification of Embodiment 3]
In the above embodiment, two light sources 120 are provided, but one light source 120 is provided, and the magnitude relationship of the drive currents supplied to the plurality of light sources 120 is reversed between the first period and the second period. Light intensity distributions in opposite directions may be formed in the first period and the second period. In this case, when the light receiving unit 13 is provided at the radiation center of the light source unit 12, the light source unit 12 prevents the detection light L <b> 2 from entering the light receiving unit 13. Even in such a configuration, the detection light L <b> 2 can be incident on the light receiving unit 13 if the light receiving unit 13 is provided at a position overlapping with the radiation center of the light source unit 12 in the Z-axis direction.

[他の実施の形態]
上記実施の形態では、2つの光源部12を用いたが、1つの光源部12を用いて対象物体Obの位置を検出してもよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, the two light source units 12 are used. However, the position of the target object Ob may be detected using one light source unit 12.

上記実施の形態では、第1点灯動作時の受光結果と第2点灯動作時の受光結果とを直接、比較したが、検出対象空間10Rを介さずに受光部に入射する参照光を出射する参照用光源を設けてもよい。かかる構成の場合、第1点灯動作時における受光結果と参照光の受光結果とを比較し、第2点灯動作時における受光結果と参照光の受光結果とを比較し、参照光の受光結果を基準に、第1点灯動作時の受光結果と第2点灯動作時の受光結果とを間接的に比較する。より具体的には、第1点灯動作時における受光部13の検出光L2(反射光L3)の検出強度と受光部13の参照光の検出強度との差を、第1点灯動作時における受光部13の検出強度として処理し、第2点灯動作時における受光部13の検出光L2(反射光L3)の検出強度と受光部13の参照光の検出強度との差を、第2点灯動作時における受光部13の検出強度として処理する。かかる構成によれば、外光等の影響を、参照光を受光した際の強度によって相殺することができるという利点がある。   In the above embodiment, the light reception result at the time of the first lighting operation and the light reception result at the time of the second lighting operation are directly compared, but the reference that emits the reference light incident on the light receiving unit without passing through the detection target space 10R. A light source may be provided. In such a configuration, the light reception result during the first lighting operation is compared with the light reception result of the reference light, the light reception result during the second lighting operation is compared with the light reception result of the reference light, and the light reception result of the reference light is used as a reference. In addition, the light reception result during the first lighting operation and the light reception result during the second lighting operation are indirectly compared. More specifically, the difference between the detection intensity of the detection light L2 (reflected light L3) of the light receiving unit 13 during the first lighting operation and the detection intensity of the reference light of the light receiving unit 13 is expressed as the light receiving unit during the first lighting operation. The difference between the detection intensity of the detection light L2 (reflected light L3) of the light receiving unit 13 during the second lighting operation and the detection intensity of the reference light of the light receiving unit 13 during the second lighting operation The detected intensity of the light receiving unit 13 is processed. According to such a configuration, there is an advantage that the influence of external light or the like can be offset by the intensity when the reference light is received.

[位置検出システムの構成例]
(位置検出システム1の具体例1)
図11は、本発明を適用した位置検出システム1の具体例1(入力機能付き表示システム)の説明図である。なお、本形態の入力機能付き表示システムにおいて、位置検出システム1および光学式位置検出装置10の構成は、図1〜図10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図示し、それらの説明を省略する。
[Configuration example of position detection system]
(Specific example 1 of the position detection system 1)
FIG. 11 is an explanatory diagram of a specific example 1 (display system with an input function) of the position detection system 1 to which the present invention is applied. In addition, in the display system with an input function of this embodiment, the configurations of the position detection system 1 and the optical position detection device 10 are the same as the configurations described with reference to FIGS. The same reference numerals are used for illustration, and descriptions thereof are omitted.

上記実施の形態に係る位置検出システム1において、図11に示すように、視認面構成部材40として表示装置110を用い、かかる表示装置110に、図1〜図10を参照して説明した光学式位置検出装置10を設ければ、電子黒板やデジタルサイネージ等といった入力機能付き表示システム100として用いることができる。ここで、表示装置110は、直視型表示装置や、視認面構成部材40をスクリーンとする背面型投射型表示装置である。   In the position detection system 1 according to the above embodiment, as shown in FIG. 11, the display device 110 is used as the viewing surface constituent member 40, and the optical device described with reference to FIGS. If the position detection device 10 is provided, it can be used as a display system 100 with an input function such as an electronic blackboard or digital signage. Here, the display device 110 is a direct-view display device or a rear projection display device using the viewing surface constituent member 40 as a screen.

かかる入力機能付き表示システム100において、光学式位置検出装置10は、表示面110a(視認面41)に沿って検出光L2を出射するとともに、対象物体Obで反射した検出光L2(反射光L3)を検出する。このため、表示装置110で表示された画像の一部に対象物体Obを接近させれば、かかる対象物体Obの位置を検出することができるので、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。   In the display system 100 with an input function, the optical position detection device 10 emits the detection light L2 along the display surface 110a (viewing surface 41) and also detects the detection light L2 (reflected light L3) reflected by the target object Ob. Is detected. For this reason, if the target object Ob is brought close to a part of the image displayed on the display device 110, the position of the target object Ob can be detected. It can be used as input information.

(位置検出システム1の具体例2)
図12を参照して、視認面構成部材40としてスクリーンを用い、入力機能付き投射型表示システムを構成した例を説明する。図12は、本発明を適用した位置検出システム1の具体例2(入力機能付き表示システム/入力機能付き投射型表示システム)の説明図である。なお、本形態の入力機能付き投射型表示システムにおいて、位置検出システム1および光学式位置検出装置10の構成は、図1〜図10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図示し、それらの説明を省略する。
(Specific example 2 of the position detection system 1)
With reference to FIG. 12, the example which comprised the projection type display system with an input function using a screen as the visual recognition surface structural member 40 is demonstrated. FIG. 12 is an explanatory diagram of a specific example 2 (display system with an input function / projection type display system with an input function) of the position detection system 1 to which the present invention is applied. In the projection display system with an input function of this embodiment, the configurations of the position detection system 1 and the optical position detection device 10 are the same as the configurations described with reference to FIGS. Are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図12に示す入力機能付き投射型表示システム200(入力機能付き表示システム)では、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)からスクリーン80(視認面構成部材40)に画像が投射される。かかる入力機能付き投射型表示システム200において、画像投射装置250は、筐体240に設けられた投射レンズ系210からスクリーン80に向けて画像表示光Piを拡大投射する。ここで、画像投射装置250は、Y軸方向に対してわずかに傾いた方向から画像表示光Piをスクリーン80に向けて投射する。従って、スクリーン80において画像が投射されるスクリーン面80aによって、情報が視認される視認面41が構成されている。   In the projection display system 200 with an input function shown in FIG. 12 (display system with an input function), an image projection apparatus 250 (image generation apparatus) called a liquid crystal projector or a digital micromirror device is changed to a screen 80 (viewing surface constituent member). 40) An image is projected. In the projection display system 200 with an input function, the image projection device 250 enlarges and projects the image display light Pi from the projection lens system 210 provided in the housing 240 toward the screen 80. Here, the image projection device 250 projects the image display light Pi toward the screen 80 from a direction slightly inclined with respect to the Y-axis direction. Therefore, the screen surface 80a on which an image is projected on the screen 80 constitutes a viewing surface 41 on which information is visually recognized.

かかる入力機能付き投射型表示システム200において、光学式位置検出装置10は、画像投射装置250に付加されて一体に構成されている。このため、光学式位置検出装置10は、投射レンズ系210とは異なる箇所から、スクリーン面80aに沿って検出光L2を出射するとともに、対象物体Obで反射した反射光L3を検出する。このため、スクリーン80に投射された画像の一部に対象物体Obを接近させれば、かかる対象物体Obの位置を検出することができるので、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。また、かかる構成の場合、画像投射装置250の筐体240をシールド部材として利用してもよい。   In the projection display system 200 with an input function, the optical position detection device 10 is added to the image projection device 250 and configured integrally. For this reason, the optical position detection device 10 emits the detection light L2 along the screen surface 80a from a location different from the projection lens system 210, and detects the reflected light L3 reflected by the target object Ob. For this reason, if the target object Ob is brought close to a part of the image projected on the screen 80, the position of the target object Ob can be detected. Therefore, the position of the target object Ob is input as an image switching instruction or the like. It can be used as information. In such a configuration, the housing 240 of the image projection device 250 may be used as a shield member.

なお、光学式位置検出装置10とスクリーン80とを一体化させれば、入力機能付きスクリーン装置を構成することができる。   If the optical position detection device 10 and the screen 80 are integrated, a screen device with an input function can be configured.

(位置検出システム1の他の具体例)
本発明において、視認面構成部材40は、展示品を覆う透光部材である構成を採用することができ、この場合、視認面41は、透光部材において展示品が配置される側とは反対側で展示品が視認される面である。かかる構成によれば、入力機能付きウインドウシステム等として構成することができる。
(Other specific examples of the position detection system 1)
In the present invention, the viewing surface constituent member 40 can employ a configuration that is a translucent member that covers the exhibit. In this case, the viewing surface 41 is opposite to the side on which the exhibit is arranged in the translucent member. This is the surface on which the exhibits can be seen. According to such a configuration, a window system with an input function can be configured.

また、視認面構成部材40は、移動する遊技用媒体を支持する基盤である構成を採用することができ、この場合、視認面41は、基盤において基盤と遊技用媒体との相対位置が視認される側の面である。かかる構成によれば、パチンコ台やコインゲーム等のアミューズメント機器を入力機能付きアミューズメントシステム等として構成することができる。   Further, the viewing surface constituting member 40 can adopt a configuration that is a base that supports a moving game medium. In this case, the visual recognition surface 41 is such that the relative position between the base and the game medium is visually recognized on the base. This is the surface on the other side. According to this configuration, an amusement device such as a pachinko machine or a coin game can be configured as an amusement system with an input function.

1・・位置検出システム、10・・光学式位置検出装置、10R・・検出対象空間、12・・光源部、12A・・第1光源部、12B・・第2光源部、13・・受光部、13A・・第1受光部、13B・・第2受光部、15A・・第1受発光ユニット、15B・・第2受発光ユニット、16・・シールド部材、16a・・筐体、40・・視認面構成部材、41・・視認面、50・・位置検出部、51・・光源駆動部、70・・制御用IC、100・・入力機能付き表示システム、120・・光源、125A・・第1駆動ライン、125B・・第2駆動ライン、150・・光源保持部材、200・・入力機能付き投射型表示システム、250・・画像投射装置、Ob・・対象物体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 .... Position detection system, 10 .... Optical position detection apparatus, 10R ... Detection target space, 12 .... Light source unit, 12A ... First light source unit, 12B ... Second light source unit, 13 .... Light receiving unit , 13A ··· First light receiving portion, 13B · · Second light receiving portion, 15A · · First light emitting and receiving unit, 15B · · Second light emitting and receiving unit, 16 · · Shield member, 16a · · Case, 40 · · · Viewing surface constituting member, 41 ..Viewing surface, 50 ..Position detection unit, 51 ..Light source driving unit, 70 ..Control IC, 100 ..Display system with input function, 120. 1 drive line, 125B ... second drive line, 150 ... light source holding member, 200 ... projection type display system with input function, 250 ... image projection device, Ob ... target object

Claims (9)

検出光を出射する複数の光源を備えた光源部と、
前記複数の光源に対して駆動ラインを介して駆動パルスを供給する光源駆動部と、
前記検出光が出射された空間からの戻り光を受光する受光部と、
前記受光部を前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部から電気的にシールドするシールド部材と、
を有していることを特徴とする光学式位置検出装置。
A light source unit including a plurality of light sources for emitting detection light;
A light source driving unit for supplying a driving pulse to the plurality of light sources via a driving line;
A light receiving unit that receives return light from the space from which the detection light is emitted;
A shield member that electrically shields the light receiving unit from the plurality of light sources, the drive line, and the light source drive unit;
An optical position detection device characterized by comprising:
前記光源部は、第1方向、該第1方向に直交する第2方向、および前記第1方向と前記第2方向とに直交する第3方向のうち、前記第1方向および前記第2方向より規定される仮想面に沿うように前記検出光を放射状に出射す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。   The light source unit includes a first direction, a second direction orthogonal to the first direction, and a third direction orthogonal to the first direction and the second direction, from the first direction and the second direction. The optical position detection apparatus according to claim 1, wherein the detection light is emitted radially so as to follow a defined virtual plane. 前記光源駆動部は、前記複数の光源を駆動して、第1期間中、前記検出光の出射強度を当該検出光の放射角度範囲の一方側から他方側に向かって減少させ、第2期間中、前記検出光の出射強度を前記放射角度範囲の他方側から一方側に向かって減少させる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。   The light source driving unit drives the plurality of light sources to decrease the emission intensity of the detection light from one side to the other side of the emission angle range of the detection light during the first period, and during the second period The optical position detection device according to claim 2, wherein the emission intensity of the detection light is decreased from the other side of the radiation angle range toward the one side. 前記光源部として、互いに異なる期間において前記検出光を出射する第1光源部と第2光源部とを備えていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。   The optical position according to any one of claims 1 to 3, wherein the light source unit includes a first light source unit and a second light source unit that emit the detection light in different periods. Detection device. 前記シールド部材は、前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部を内部に収容した金属製の筐体であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。   5. The optical type according to claim 1, wherein the shield member is a metal housing that accommodates the plurality of light sources, the drive line, and the light source drive unit therein. 6. Position detection device. 前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部を保持する光源保持部材を備え、
当該光源保持部材の金属部分によって前記シールド部材が構成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。
A light source holding member that holds the plurality of light sources, the drive line, and the light source drive unit;
The optical position detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the shield member is configured by a metal portion of the light source holding member.
前記受光部は、前記光源保持部材に保持されて受発光ユニットを構成していることを特徴とする請求項6に記載の光学式位置検出装置。   The optical position detection device according to claim 6, wherein the light receiving unit is held by the light source holding member to constitute a light receiving and emitting unit. 画像が表示される表示面を備えた表示装置と、前記表示面に沿う方向の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と、を有し、当該光学式位置検出装置での前記対象物体の位置検出結果に基づいて前記画像が切り換えられる入力機能付き表示システムであって、
前記光学式位置検出装置は、検出光を出射する複数の光源を備えた光源部と、前記複数の光源に対して駆動ラインを介して駆動パルスを供給する光源駆動部と、前記検出光が出射された空間からの戻り光を受光する受光部と、前記受光部を前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部から電気的にシールドする金属製のシールド部材と、を有していることを特徴とする入力機能付き表示システム。
A display device including a display surface on which an image is displayed; and an optical position detection device that optically detects a position of a target object in a direction along the display surface. The display system with an input function, wherein the image is switched based on the position detection result of the target object,
The optical position detection device includes a light source unit including a plurality of light sources that emit detection light, a light source driving unit that supplies a driving pulse to the plurality of light sources via a driving line, and the detection light is emitted. A light receiving portion that receives return light from the space formed, and a metal shield member that electrically shields the light receiving portion from the plurality of light sources, the drive line, and the light source drive portion. A display system with an input function.
画像を投射する画像投射装置と、画像の投射方向と交差する方向の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と、を有し、当該光学式位置検出装置での前記対象物体の位置検出結果に基づいて前記画像が切り換えられる入力機能付き表示システムであって、
前記光学式位置検出装置は、検出光を出射する複数の光源を備えた光源部と、前記複数の光源に対して駆動ラインを介して駆動パルスを供給する光源駆動部と、前記検出光が出射された空間からの戻り光を受光する受光部と、前記受光部を前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部から電気的にシールドする金属製のシールド部材と、を有していることを特徴とする入力機能付き表示システム。
An image projection device that projects an image; and an optical position detection device that optically detects a position of a target object in a direction that intersects a projection direction of the image, and the target object in the optical position detection device A display system with an input function in which the image is switched based on the position detection result of
The optical position detection device includes a light source unit including a plurality of light sources that emit detection light, a light source driving unit that supplies a driving pulse to the plurality of light sources via a driving line, and the detection light is emitted. A light receiving portion that receives return light from the space formed, and a metal shield member that electrically shields the light receiving portion from the plurality of light sources, the drive line, and the light source drive portion. A display system with an input function.
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