JP5516102B2 - 光学式位置検出装置、電子機器及び表示装置 - Google Patents
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Description
図1(A)、図1(B)に、本実施形態の光学式位置検出装置及びこれを用いた電子機器や表示装置の基本的な構成例を示す。図1(A)、図1(B)は、本実施形態の光学式位置検出装置を、液晶プロジェクター或いはデジタル・マイクロミラー・デバイスと呼ばれる投射型表示装置(プロジェクター)に適用した場合の例である。図1(A)、図1(B)では、互いに交差する軸をX軸、Y軸、Z軸(広義には第1、第2、第3の座標軸)としている。具体的には、X軸方向を横方向とし、Y軸方向を縦方向とし、Z軸方向を奥行き方向としている。
図2に本実施形態の光学式位置検出装置の受光部RUの構成例及び検出エリアRDETの設定例を示す。本実施形態の光学式位置検出装置の受光部RUは、第1〜第n(nは2以上の整数)の受光ユニットPD1〜PDnを含む。なお、本実施形態の受光部RUは、図2の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。例えば、図2の構成では第1〜第3の受光ユニットPD1〜PD3を示してあるが、4つ以上の受光ユニットを含む構成としてもよい。
図4は、本実施形態の光学式位置検出装置の構成例(図2)における位置検出動作のタイミングチャートの一例である。図4のタイミングチャートでは、光出射部EUの光源部(例えばLEDなど)LS1、LS2を駆動する駆動信号SDE1、SDE2及び第1〜第3の受光ユニットPD1〜PD3からの各受光検出信号の取り込みを制御する検出制御信号SDR1〜SDR3を示す。駆動信号SDE1、SDE2及び検出制御信号SDR1〜SDR3は、制御部60により生成される。
図8に、本実施形態の検出部50、駆動回路70等の具体的な構成例を示す。検出部50は、信号検出回路52a〜52c(広義には第1〜第nの増幅部)、信号分離回路54a〜54c、判定部56を含む。受光部RUは、受光ユニットPD1〜PD3(広義には第1〜第nの受光ユニット)を含む。受光ユニットPD1〜PD3は、例えば図2に示したように、Z方向に沿って配置される。なお、本実施形態の検出部50、駆動回路70等は、図8の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
図9に、本実施形態の光学式位置検出装置に含まれる光出射部EUの詳細な構成例を示す。図9の構成例の光出射部EUは、光源部LS1、LS2と、ライトガイドLGと、照射方向設定部LEを含む。また反射シートRSを含む。そして照射方向設定部LEは光学シートPS及びルーバーフィルムLFを含む。なお、本実施形態の光出射部EUは、図9の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
図10(A)、図10(B)は、本実施形態の光学式位置検出装置による位置検出の手法を説明する図である。
Eb=k・Ib (2)
また光源部LS1からの光源光(第1の光源光)の減衰係数をfaとし、この光源光に対応する反射光(第1の反射光)の検出受光量をGaとする。また光源部LS2からの光源光(第2の光源光)の減衰係数をfbとし、この光源光に対応する反射光(第2の反射光)の検出受光量をGbとする。すると下式(3)、(4)が成立する。
Gb=fb・Eb=fb・k・Ib (4)
従って、検出受光量Ga、Gbの比は下式(5)のように表せる。
ここでGa/Gbは、受光部RUでの受光結果から特定することができ、Ia/Ibは、制御部60による光出射部EUの制御量から特定することができる。そして図10(A)の強度INTa、INTbと減衰係数fa、fbとは一意の関係にある。例えば減衰係数fa、fbが小さな値となり、減衰量が大きい場合は、強度INTa、INTbが小さいことを意味する。一方、減衰係数fa、fbが大きな値となり、減衰量が小さい場合は、強度INTa、INTbが大きいことを意味する。従って、上式(5)から減衰率の比fa/fbを求めることで、対象物の方向、位置等を求めることが可能になる。
Im=Ia+Ib (7)
上式(6)、(7)を上式(5)に代入すると下式(8)が成立する。
=(fa/fb)・{(Im−Ib)/Ib} (8)
上式(8)より、Ibは下式(9)のように表される。
ここでα=fa/(fa+fb)とおくと、上式(9)は下式(10)のように表され、減衰係数の比fa/fbは、αを用いて下式(11)のように表される。
fa/fb=α/(1−α) (11)
従って、Ga/Gb=1になると共にIaとIbの和が一定値Imになるように制御すれば、そのときのIb、Imから下式(10)によりαを求め、求められたαを上式(11)に代入することで、減衰係数の比fa/fbを求めることができる。これにより、対象物の方向、位置等を求めることが可能になる。そしてGa/Gb=1になると共にIaとIbの和が一定になるように制御することで、外乱光の影響等を相殺することが可能になり、検出精度の向上を図れる。
PD1〜PD3 受光ユニット、PHD 受光素子、
RDET、RDET1〜RDET3 検出エリア、LMT 入射光制限部、
SLT スリット、LG、LG1、LG2 ライトガイド、LS1、LS2 光源部、
RS 反射シート、PS プリズムシート、LF ルーバーフィルム、
LE 照射方向設定部、LID1 第1の照射光強度分布、
LID2 第2の照射光強度分布、
10 画像投影装置、20 スクリーン、50 検出部、
52 信号検出回路(増幅部)、54 信号分離回路、56 判定部、60 制御部、
70 駆動回路、100 筐体
Claims (13)
- X−Y平面に沿って設定される検出エリアに照射光を出射する光出射部と、
前記検出エリアにおいて前記照射光が対象物に反射したことによる反射光を受光する受光部と、
前記受光部の受光結果に基づいて、前記対象物の位置情報を検出する検出部とを含み、
前記受光部は、第1の受光ユニット〜第n(nは2以上の整数)の受光ユニットを有し、
前記第1の受光ユニット〜前記第nの受光ユニットは、前記X−Y平面に直交するZ方向に沿って配置され、前記Z軸での前記対象物のZ座標位置に応じて、前記対象物の前記位置情報の検出精度を異ならせることを特徴とする光学式位置検出装置。 - 請求項1において、
前記検出部は、
前記対象物の前記Z座標位置に応じて、前記対象物の座標検出周期を変化させることを特徴とする光学式位置検出装置。 - 請求項2において、
前記検出部は、
前記検出エリアを設定する対象面からの前記対象物の距離が短いほど、前記座標検出周期を短くすることを特徴とする光学式位置検出装置。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記光出射部は、前記対象物の前記Z座標位置に応じて、前記照射光の強度を変化させることを特徴とする光学式位置検出装置。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記光出射部は、前記検出エリアを設定する対象面からの前記対象物の距離が長いほど、前記照射光の強度を弱くすることを特徴とする光学式位置検出装置。 - 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記第1の受光ユニット〜前記第nの受光ユニットの第1の検出エリア〜第nの検出エリアは、前記検出エリアを設定する対象面からの距離が長いほど、広く設定されることを特徴とする光学式位置検出装置。 - 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記検出部は、前記第1の受光ユニット〜前記第nの受光ユニットからの受光検出信号を増幅する第1の増幅部〜第nの増幅部を含み、
前記Z座標位置に応じて前記第1の増幅部〜前記第nの増幅部の増幅率が設定されていることを特徴とする光学式位置検出装置。 - 請求項1乃至7のいずれかにおいて、
前記第1の受光ユニット〜前記第nの受光ユニットは、前記X−Y平面に交差する方向の入射光を制限する入射光制限部を有し、
前記検出エリアを設定する対象面からの距離が短いほど、前記入射光の制限の度合いが強く設定されることを特徴とする光学式位置検出装置。 - 請求項8において、
前記入射光制限部は、スリットであり、
前記検出エリアを設定する対象面からの距離が短いほど、前記スリットの幅が狭いことを特徴とする光学式位置検出装置。 - 請求項1乃至9のいずれかにおいて、
前記光出射部は、前記検出エリアでの位置に応じて強度分布が異なる前記照射光を出射することを特徴とする光学式位置検出装置。 - X−Y平面に沿って設定される検出エリアに照射光を出射する光出射部と、
前記検出エリアにおいて前記照射光が対象物に反射したことによる反射光を受光する受光部と、
前記受光部の受光結果に基づいて、前記対象物の位置情報を検出する検出部とを含み、
前記受光部は、Z方向に沿って配置される第1の受光ユニット〜第n(nは2以上の整数)の受光ユニットを有し、
前記第1の受光ユニット〜前記第nの受光ユニットのうち少なくとも2つの受光ユニットでは、前記検出エリア側に設けられるスリットの幅が異なることを特徴とする光学式位置検出装置。 - 請求項1乃至11のいずれかに記載の光学式位置検出装置を含むことを特徴とする電子機器。
- 請求項1乃至11のいずれかに記載の光学式位置検出装置を含むことを特徴とする表示装置。
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JP2006018567A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Canon Inc | 遮光型座標入力装置 |
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US20070165007A1 (en) * | 2006-01-13 | 2007-07-19 | Gerald Morrison | Interactive input system |
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US9442607B2 (en) * | 2006-12-04 | 2016-09-13 | Smart Technologies Inc. | Interactive input system and method |
TWI380196B (en) * | 2007-12-25 | 2012-12-21 | Pixart Imaging Inc | Method for detecting users' pressing action and optical operating unit |
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