專利名稱:光學式檢測裝置、顯示裝置及電子設備的制作方法
技術領域:
本發明涉及光學式檢測裝置、顯示裝置及電子設備等。
背景技術:
近年來,在移動電話機、個人計算機、汽車導航裝置、售票機、銀行的終端等電子設備中,采用在顯示部的前面配置有觸摸面板的附帶位置檢測功能的顯示裝置。根據該顯示裝置,用戶可以邊參照顯示部中所顯示的圖像,邊點擊顯示圖像的圖標等來輸入信息。作為由這樣的觸摸面板進行位置檢測方式,眾所周知有例如電阻膜方式或靜電容量方式等。另一方面,在投射型顯示裝置(投影儀)或數字標牌用顯示裝置中,與移動電話機或個人計算機的顯示裝置相比,其顯示區域大。因此,這些顯示裝置中,難以使用上述電阻膜方式或靜電容量方式的觸摸面板實現位置檢測。另外,作為投射型顯示裝置用的位置檢測裝置的以往技術,眾所周知有例如專利文獻1、2中公開的技術。可是,在該位置檢測裝置中,具有系統大等問題。專利文獻1 日本特開平11-;345085專利文獻2 日本特開2001-14264
發明內容
根據本發明的幾個實施方式,能夠提供一種可以在大范圍內檢測對象物的光學式檢測裝置、顯示裝置和電子設備等。本發明的實施方式一的光學式檢測裝置,其包含光源部,其射出光源光;曲線狀的光引導器,其包括以下的面位于上述光引導器的端部并被射入光源光的光入射面以及射出自上述光入射面射入的上述光源光的凸面;照射方向設定部,其接收自上述光引導器的上述凸面射出的上述光源光,將照射光的照射方向設定在上述凸面的法線方向;受光部, 其接收上述照射光被對象物反射的反射光;及檢測部,其根據上述受光部的接收結果,至少檢測上述對象物所位于的方向。根據本發明的實施方式一,來自光源部的光源光沿著光引導器曲線形狀的導光路徑進行傳導。并且從光引導器的外周側射出的光源光作為從光引導器的內周側向外周側方向的照射光射出。并且如果該射出光被對象物反射,其反射光被受光部接收,根據接收結果檢測對象物的方向等。根據這樣構成的光學式檢測裝置,照射光從光引導器的內周側向外周側放射狀射出,通過其反射光來檢測對象物,因此能夠實現在大范圍內檢測對象物的光學式檢測裝置。另外,在本發明的實施方式一中,也可以包括射出第二光源光的第二光源部,通過上述光源部對上述光引導器的一端側的光入射面射出上述光源光,在上述對象物的檢測區域形成第一照射光強度分布,通過上述第二光源部對上述光引導器的另一端側的光入射面射出上述第二光源光,在上述檢測區域形成第二照射光強度分布,該第二照射光強度分布的強度分布與上述第一照射強度分布不同。
這樣,例如使用一個光引導器就能夠形成第一、第二照射光強度分布,因此能夠實現裝置的小型化等。另外,根據形成第一照射光強度分布時的接收結果和形成第二照射光強度分布時的接收結果能夠檢測到對象物,因此可以進行降低環境光等干擾光的影響的檢測,能夠提高檢測精度等。另外,在本發明的實施方式一中,也可以包括第二光源部,其射出第二光源光;和曲線形狀的第二光引導器,其將來自上述第二光源部的上述第二光源光沿著曲線狀導光路徑傳導,通過上述光源部對上述光引導器的一端側的光入射面射出上述光源光,在上述對象物的檢測區域形成第一照射光強度分布,通過上述第二光源部對上述第二光引導器的另一端側的光入射面射出上述第二光源光,在上述檢測區域上形成第二照射光強度分布,該第二照射光強度分布的強度分布與上述第一照射強度分布不同。這樣使用兩個光引導器,能夠簡化光輸出特性調整等的光學設計。另外,根據形成第一照射光強度分布時的接收結果和形成第二照射光強度分布時的接收結果能夠檢測到對象物,因此能夠進行降低環境光等干擾光影響的檢測,提高檢測精度等。另外,在本發明的實施方式一中,上述光引導器和上述第二光引導器,也可以在如下的方向上排列配置,該方向是與沿著排列了上述光引導器和上述照射方向設定部的排列方向的面交叉的方向。這樣,能夠緊湊地收納光引導器和第二光引導器,因此能夠實現裝置的小型化等。另外,在本發明的實施方式一中,上述第一照射光強度分布還可以是照射光的強度隨著從上述光引導器的一端部朝向另一端部而降低的強度分布,上述第二照射光強度分布還可以是照射光的強度隨著從上述光引導器的另一端部朝向一端部而降低的強度分布。這樣,由于能形成強度隨照射方向而不同的照射光強度分布,利用該強度分布,通過簡單的處理就可以檢測到對象物。另外,在本發明的實施方式一中,也可以包括進行上述光源部和上述第二光源部發光控制的控制部,上述控制部通過使上述光源部和上述第二光源部交替發光,來交替形成上述第一照射光強度分布和上述第二照射光強度分布。這樣,只要控制部使光源部和第二光源部交替發光,就能形成第一、第二照射光強度分布檢測到對象物。另外,在本發明的實施方式一中,也可以包括進行上述光源部和上述第二光源部的發光控制的控制部,上述控制部按照上述受光部在上述光源部發光的第一發光期間中的檢測受光量與上述受光部在上述第二光源部發光的第二發光期間中的檢測受光量相等的方式,進行上述光源部和上述第二光源部的發光控制。這樣,可以抵消形成第一照射光強度分布時的干擾光的影響和形成第二照射光強度分布時的干擾光的影響,能夠提高檢測精度等。另外,使第一發光期間的檢測受光量和第二發光期間的檢測受光量相等的發光控制,也可以是利用參照用光源部進行的發光控制。另外,在本發明的實施方式一中,上述檢測部,也可以根據上述受光部的接收結果,檢測到上述對象物的距離,根據上述距離和上述對象物的上述方向,檢測上述對象物的位置。這樣,通過求出到對象物的距離,不僅能夠對對象物的方向,對對象物的位置也能夠進行檢測。
另外,在本發明的實施方式一中,也可以包含照射方向限制部,其將上述照射光的照射方向限制在沿著上述對象物的檢測區域的面的方向上。這樣,能夠抑制照射光在與對象物的檢測區域交叉的方向上變寬的情況,可以防止誤檢測等。另外,在本發明的實施方式一中,上述照射方向限制部也可以是具有沿著上述檢測區域的面的第一狹縫面和第二狹縫面的狹縫。這樣,只通過在光學式檢測裝置的框體上設置狹縫,就能將照射光的照射方向限制在沿著對象物的檢測區域的面的方向上。另外,在本發明的實施方式一中,也可以在上述第一狹縫面和上述第二狹縫面形成有凹部。這樣,可以抑制第一、第二狹縫面上的表面反射,可以更有效地抑制照射光變寬的情況。另外,本發明的其他實施方式涉及包含上述任意一項所述的光學式檢測裝置的顯
示裝置。另外,本發明的其他實施方式涉及包含上述任意一項所述的光學式檢測裝置的電子設備。
圖1(A)、圖I(B)的本實施方式的光學式檢測裝置、顯示裝置等的基本構成的例子。圖2(A)、圖2(B)是本實施方式的檢測方法的說明圖。圖3(A)、圖3(B)是本實施方式的檢測方法的說明圖。圖4是本實施方式的光學式檢測裝置的第一構成例。圖5是本實施方式的光學式檢測裝置的第二構成例。圖6是關于第二構成例的光引導器的配置的說明圖。圖7 (A)、圖7⑶是用于說明本實施方式的檢測方法的信號波形例子。圖8是光學式檢測裝置的變形例。圖9(A)、圖9(B)是照射方向限制部的說明圖。
圖10是照射單元的詳細的構造例。圖11是照射單元的詳細的構造例。圖12是照射單元的詳細的構造例。圖13(A)、圖13⑶是照射方向設定部的說明圖。圖14㈧ 圖14(C)是棱鏡片、漫射片的說明圖。圖15是關于照射方向的設定方法的說明圖。圖16是檢測部等的詳細的構成例。圖中符號說明EU_照射單元,RU-受光部,ARD-顯示區域,RDET-檢測區域,LG、 LGULG2-光引導器,LSI、LS2-光源部,RS-反射片,PS-棱鏡片,LF-百葉窗式膜,LE-照射方向設定部,LT-照射光,LIDl-第一照射光強度分布,LID2-第二照射光強度分布,SL-狹縫,SFLl-第一狹縫面,SFL2-第二狹縫面,10-圖像投射裝置,20-屏幕,50-檢測部,52-信號檢測電路,54-信號分離電路,56-判定部,60-控制部,70-驅動電路。
具體實施例方式以下,對本發明的最佳實施方式詳細地進行說明。另外,以下說明的本實施方式并不是不當地限定權利要求范圍內所述的本發明的內容,本實施方式中說明的全部構成未必是必須作為本發明的解決手段。1.基本構成圖1(A)、圖I(B)表示本實施方式的光學式檢測裝置和使用該光學式檢測裝置的顯示裝置或電子設備的基本構成例。圖1(A)、圖I(B)是將本實施方式的光學式檢測裝置應用于液晶投影儀或被稱為數字微鏡裝置的投射型顯示裝置(投影儀)時的例子。在圖1 (A)、 圖I(B)中,將相互交叉的軸分別設為X軸、Y軸、Z軸(廣義上的第一、第二、第三坐標軸)。 具體地說,將X軸方向作為橫方向,Y軸方向作為縱方向,Z軸方向作為縱深方向。本實施方式的光學式檢測裝置包括照射單元EU、受光部RU和檢測部50。還包括控制部60。另外,本實施方式的顯示裝置(電子設備)包括光學式檢測裝置和屏幕20 (廣義上的顯示部)。并且,顯示裝置(電子設備)還可以包括圖像投射裝置10 (廣義上的圖像生成裝置)。并且,本實施方式的光學式檢測裝置、顯示裝置和電子設備并不局限于圖1(A)、 圖I(B)的構成,也可以是省略其構成要素的一部分或追加其他構成要素等的各種變形來實施。圖像投射裝置10從設置在框體前面側的投射透鏡開始朝向屏幕20放大投射圖像顯示光。具體地說,圖像投射裝置10生成彩色圖像的顯示光,通過投射透鏡向屏幕20射出。 由此彩色圖像被顯示在屏幕20的顯示區域ARD上。本實施方式的光學式檢測裝置,如圖I(B)所示,在被設定在屏幕20的前方側(Z 軸方向側)的檢測區域RDET中,對用戶的手指或觸摸筆等對象物進行光學檢測。因此,光學式檢測裝置的照射單元EU射出用于檢測對象物的照射光(檢測光)。具體地說,放射狀射出強度(照度)隨照射方向不同的照射光。由此在檢測區域RDET中形成強度隨照射方向不同的照射光強度分布。并且,檢測區域RDET是在屏幕20 (顯示部)的Z方向側(用戶側)且沿著XY平面設定的區域。受光部RU接收由來自照射單元EU的照射光被對象物反射所產生的反射光。該受光部RU可以由例如光電二極管或光電晶體管等受光元件構成。該受光部RU上例如電連接有檢測部50。檢測部50根據受光部RU的接收結果,至少檢測對象物所位于的方向等。該檢測部50的功能可以由具有模擬電路等集成電路裝置或在微型計算機上運行的軟件(程序) 等實現。例如檢測部50將由受光部RU的受光元件接收來自對象物的反射光而產生的檢測電流變換為檢測電壓,根據接收結果即檢測電壓來檢測對象物所位于的方向等。具體地說, 檢測部50根據受光部RU的接收結果(受光信號),檢測到對象物的距離(距照射單元的配置位置的距離)。并且根據檢測到的距離和檢測到的對象物的方向(存在方向)來檢測對象物的位置。具體地說,檢測在檢測區域RDET的XY平面中的X、Y坐標。并且,也可以沿著 X軸方向隔開規定的距離設置第一、第二照射單元。此時,根據來自第一照射單元的第一照射光被對象物反射所產生的第一反射光的接收結果,檢測對象物相對于第一照射單元的方向,并作為第一方向。另外,根據來自第二照射單元的第二照射光被對象物反射產生的第二反射光的接收結果,檢測相對于第二照射單元的對象物的方向,并作為第二方向。并且,也可以根據檢測的第一、第二方向和第一、第二照射單元間的距離來檢測對象物的位置。控制部60進行光學式檢測裝置的各種控制處理。具體地說,對具有照射單元EU的光源部進行發光控制等。該控制部60與照射單元EU、檢測部50電連接。控制部60的功能可以由集成電路裝置或微型計算機上運行的軟件等實現。例如在照射單元EU中包含第一、 第二光源部時,控制部60進行使上述第一、第二光源部交替發光的控制。另外,在如上所述地設置第一、第二照射單元時,在求得對象物相對于第一照射單元的方向的第一期間中,進行使設置在第一照射單元中的第一、第二光源部交替發光的控制。另外,在求得對象物相對于第二照射單元的方向的第二期間,進行使設置在第二照射單元中的第三、第四光源部交替發光的控制。另外,本實施方式的光學式檢測裝置并不局限于圖I(A)所示的投射型顯示裝置, 還可以應用于被搭載在各種電子設備中的各種顯示裝置。另外,作為能夠應用本實施方式的光學式檢測裝置的電子設備,可以想到個人計算機、汽車導航裝置、售票機、便攜信息終端或銀行的終端等各種設備。該電子設備可以包括例如顯示圖像的顯示部(顯示裝置)、 用于輸入信息的輸入部、根據輸入的信息等進行各種處理的處理部等。2.對象物的檢測方法下面對本實施方式的對象物的檢測方法詳細地進行說明。如圖2(A)所示,本實施方式的光學式檢測裝置(照射單元)包括光源部LSI、光引導器LG和照射方向設定部LE。還包括反射片RS。并且,照射方向設定部LE包括光學片 PS和百葉窗式膜LF。并且,還可以是以省略上述構成要素的一部分或追加其他構成要素等各種變形來實施。光源部LSl是射出光源光的部件,具有LED (發光二極管)等發光元件。該光源部 LSl發射例如紅外光(接近可見光區域的近紅外線)的光源光。即,優選光源部LSl發出的光源光是能夠被用戶的手指或觸摸筆等對象物有效地反射的波段內的光,或是在作為干擾光的環境光中包含很少的波段的光。具體地說,是人體的表面反射率高的波段的光即850nm 附近的波長的紅外光或環境光中包含很少的波段的光,即950nm附近的紅外光等。光引導器LG(導光構件)是對光源部LSl發出的光源光進行傳導的構件。例如光引導器LG沿著曲線狀的導光路徑傳導來自光源部LSl的光源光,其形狀變為曲線形狀。具體地說,在圖2(A)中,光引導器LG形成為圓弧形狀。另外,在圖2(A)中,光引導器LG形成為其中心角為180度的圓弧形狀,但也可以是中心角比180度小的圓弧形狀。光引導器LG 由例如丙烯樹脂或聚碳酸酯等透明的樹脂構件等形成。并且,來自光源部LSl的光源光被入射到光引導器LG的一端側(圖2(A)中左側)的光入射面。對光引導器LG的外周側(Bi所示的一側)和內周側(B2所示的側)的至少一方實施加工,以調整來自光引導器LG的光源光的光輸出效率。作為加工方法可以采用例如印刷反射點的絲網印刷方式、印花或由注塑成型機賦予凹凸的成型方式、凹槽加工方式等各種方法。由棱鏡片PS和百葉窗式膜LF實現的照射方向設定部LE (照射光出射部)被設置在光引導器LG的外周側,接收從光引導器LG的外周側(外周面)射出的光源光。并且,照射方向被設定為自曲線形狀(圓弧形狀)的光引導器LG的內周側(B2)起朝向外周側(Bi) 的方向,照射光LT在該照射方向上被照射出去。即,將自光引導器LG的外周側射出的光源光的方向設定(限制)在沿著光引導器LG的例如法線方向(半徑方向)的照射方向上。由此,照射光LT自光引導器LG的內周側向外周側的方向放射狀射出。這樣的照射光LT的照射方向的設定,能夠由照射方向設定部LE的棱鏡片PS或百葉窗式膜LF等實現。例如棱鏡片PS被設定為使自光引導器LG的外周側以低視角射出的光源光的方向向法線方向側豎起,使光輸出特性的峰值變為法線方向。另外,百葉窗式膜LF 遮斷(消除)除法線方向以外的方向的光(低視角光)。并且,如后面所述,也可以在照射方向設定部LE中設置漫射片等。另外,反射片RS被設置在光引導器LG的內周側。這樣, 通過將反射片RS設置在內周側,能夠改善射向外周側的光源光的光輸出效率。并且,如圖2(A)所示,光源部LSl通過對光引導器LG的一端側(B3)的光入射面射出光源光,在對象物的檢測區域(圖I(B) WRDET)形成第一照射光強度分布LID1。該第一照射光強度分布LIDl是照射光的強度隨著自光引導器LG的一端側(Β; )向另一端側 (B4)而降低的強度分布。即在圖2(A)中照射光LT的矢量的大小表示強度(發光強度), 在光引導器LG的一端側(B3)照射光LT的強度最大,另一端側(B4)強度最小。并且,照射光LT的強度隨著自光引導器LG的一端側向另一端側單調減少。另一方面,如圖2(B)所示,第二光源部LS2,通過對光引導器LG的另一端側(B4) 的光入射面射出第二光源光,在檢測區域形成第二照射光強度分布LID2。該第二照射光強度分布LID2與第一照射光強度分布LIDl的強度分布不同,是照射光的強度隨著自光引導器LG的另一端側(B4)向一端側(B3)而降低的強度分布。即在圖2(B)中,在光引導器LG 的另一端側照射光LT的強度最大,一端側強度最小。并且,照射光LT的強度隨著自另一端側向一端側而單調減少。形成這樣的照射光強度分布LID1、LID2,通過接收由上述強度分布的照射光被對象物反射所產生的反射光,能夠將環境光等干擾光的影響抑制到最小限度,可以進行更高精度的對象物的檢測。即,可以抵消干擾光所包含的紅外成分,可以將該紅外成分對對象物的檢測帶來的不良影響抑制到最小限度。例如圖3㈧的El是表示在圖2㈧的照射光強度分布LIDl中,照射光LT的照射方向的角度和此角度下的照射光LT的強度的關系的圖。在圖3(A)的El中,在照射方向為圖3(B)的DDl的方向(左方向)時強度達到最高。另一方面,在照射方向為DD3的方向 (右方向)時強度降到最低,在照射方向為DD2的方向時達到其中間的強度。具體地說,照射光的強度隨著自方向DDl向方向DD3的角度變化而單調減少,例如線性地(直線的)變化。另外,在圖3(B)中,光引導器LG的圓弧形狀的中心位置成為光學式檢測裝置的配置位置PE。另外,圖3(A)的E2表示在圖2(B)的照射光強度分布LID2中,照射光LT的照射方向的角度與在此角度下的照射光LT的強度的關系的圖。在圖3(A)的E2中,在照射方向為圖3(B)的DD3的方向時強度達到最高。另一方面,在照射方向為DDl的方向時強度變為最低,在照射方向為DD2的方向時達到其中間的強度。具體地說,照射光的強度隨著自方向 DD3向方向DDl的角度變化而單調減少,例如線性地變化。另外,在圖3(A)中,照射方向的角度和強度的關系為線性關系,但是,本實施方式并不局限于此,也可以是例如雙曲線的關系等。并且,如圖3(B)所示,假設在角度θ的方向DDB存在對象物0Β。則,如圖2(A)所示,在通過光源部LSl發光形成照射光強度分布LIDl時(El的情況),如圖3(A)所示,存在于DDB (角度θ )方向的對象物OB的位置處的強度變為INTa。另一方面,如圖2 (B)所示, 在通過光源部LS2發光形成照射光強度分布LID2時(E2的情況),存在于DDB方向的對象物OB的位置的強度變為INTb。因此,通過求出上述強度INTa、INTb的關系,能夠確定對象物OB所位于的方向 DDB(角度Θ)。并且,例如由后面所述的圖7(A)、圖7(B)的方法求出對象物OB距光學式檢測裝置的配置位置PE的距離,則根據求出的距離和方向DDB就能夠確定對象物OB的位置。或者,如后面所述的圖8所示,設置兩個照射單元EU1、EU2,如果求出對象物OB相對于 EUl、EU2的各個照射單元的方向DDBl ( θ 1)、DDB2 ( θ 2),則根據上述方向DDBl、DDB2和照射單元EU1、EU2間的距離DS,就能夠確定對象物OB的位置。為了求出這樣的強度INTa、INTb的關系,在本實施方式中,圖1 (A)的受光部RU接收在形成圖2 (A)所示的照射光強度分布LIDl時的對象物OB的反射光(第一反射光)。將此時的反射光的檢測受光量設為( 時,則該( 對應強度INTa。另外,受光部RU接收在形成如圖2 (B)所示的照射光強度分布LID2時的對象物OB的反射光(第二反射光)。將此時的反射光的檢測受光量設為( 時,該( 對應強度INTb。因此,如果求出檢測受光量( 和 Gb的關系,就能夠求出強度INTa、INTb的關系,能夠求出對象物OB位于的方向DDB。例如將圖2(A)的光源部LSl的控制量(例如電流量)、變換系數、射出光量分別設為Ia、k、Ea。另外,將圖2(B)的光源部LS2的控制量(電流量)、變換系數、射出光量分別設為lb, k, Eb0則下式(1)、(2)成立。Ea = k · Ia (1)Eb = k · Ib (2)另外,將來自光源部LSl的光源光(第一光源光)的衰減系數設為fa,將對應該光源光的反射光(第一反射光)的檢測受光量設為fe。另外,將來自光源部LS2的光源光 (第二光源光)的衰減系數設為fb,將對應該光源光的反射光(第二反射光)的檢測受光量設為(Λ。則下式(3)、⑷成立。Ga = fa · Ea = fa · k · Ia (3)Gb = fb · Eb = fb · k · Ib (4)因此,檢測受光量Ga、( 之比能表示為下式⑶。Ga/Gb = (fa/fb) · (Ia/Ib) (5)其中,Ga/(ib可以由受光部RU的接收結果確定,Ia/Ib能夠根據由控制部60產生的照射單元EU的控制量確定。并且,圖3 (A)的強度INTa、INTb和衰減系數fa、fb存在唯一的關系。例如衰減系數fa、fb取小的值,衰減量大的情況,意味著強度INTa、INTb小。另一方面,衰減系數fa、fb取大的值,衰減量小的情況,意味著強度INTa、INTb大。因此,通過由上式( 求出衰減率之比fa/fb,可以求出對象物的方向、位置等。更具體地說,將一方的控制量Ia固定為Im,控制另一方的控制量Ib,以使檢測受光量之比( / 變為1。例如后面所述的圖7(A)所示,進行控制以使按反相使光源部LSI、 LS2交替點亮,分析檢測受光量的波形,不必觀測檢測波形(使( / = 1),控制另一方的控制量讓。并且,由此時的另一方的控制量rt = Lii · (fa/fb)求出衰減系數之比fa/fb, 求出對象物的方向、位置等。另外,如下式(6)、(7),也可以在fei/Gb = 1的同時,將控制量Ia和Λ之和控制
為一定。Ga/Gb = 1 (6)Im = Ia+Ib (7)將上式(6)、(7)代入上式(5),則下式(8)成立。Ga/Gb = 1 = (fa/fb) · (Ia/Ib)= (fa/fb) · {(Im-Ib)/lb} (8)根據上式(8),Ib能表示為下式(9)。Ib = {fa/ (fa+fb)} · Im (9)其中,若設α =fa/(fa+fb),則上式(9)能表示如下式(10),衰減系數之比fa/fb 能用α表示為下式(11)。Ib = α · Im(10)fa/fb = α/(1-α) (11)因此,如果在( / = 1的同時,控制Ia和Λ之和為一定值Im,根據此時的lb、 Lii由上式(10)求出α,通過將求出的α代入上式(11),能夠求出衰減系數之比fa/fb。由此,可以求出對象物的方向、位置等。并且,通過在( / = 1的同時,控制Ia和Ib之和為一定,可以抵消干擾光的影響等,能夠實現檢測精度的提高。并且,以上對交替形成圖2(A)的照射強度分布LIDl和圖2(B)的照射光強度分布 LID2來檢測對象物的方向、位置等的方法進行了說明。但是,在某種程度上允許檢測精度的降低等的情況下,也可以只形成圖2(A)的照射光強度分布LIDl或者圖2 (B)的照射光強度分布LID2 —方,就能求出對象物的方向、位置等。3.構成例下面,對本實施方式的光學式檢測裝置的第一、第二構成例進行說明。圖4表示光學式檢測裝置的第一構成例。在該第一構成例中,光源部LSl如圖4的Fl所示,被設置在光引導器LG的一端側。 另外第二光源部LS2如F2所示,被設置在光引導器LG的另一端側。并且,光源部LSl通過對光引導器LG的一端側(Fl)的光入射面射出光源光,在對象物的檢測區域形成(設定) 第一照射光強度分布LIDl。另一方面,光源部LS2通過對光引導器LG的另一端側(F2)的光入射面射出第二光源光,在檢測區域形成與第一照射強度分布LIDl強度分布不同的第二照射光強度分布LID2。即在圖4的第一構成例中,在光引導器LG的兩端設置光源部LSI、LS2,如后面所述的圖7㈧所示,通過以反相使上述光源部LS1、LS2交替點亮,交替實現圖2(A)的狀態和圖2(B)的狀態。即,交替形成光引導器LG的一端側的強度增高的照射強度分布LIDl和光引導器LG的另一端側的強度增高的照射強度分布LID2,接收對象物的反射光,根據接收結果確定對象物的方向等。通過該第一構成例,由于只設置了一個光引導器LG即可,所以能夠實現光學式檢測裝置的小型化等。
圖5表示光學式檢測裝置的第二構成例。在第二構成例中還設置有第二光引導器 LG2。并且如圖6所示,光引導器LG和第二光引導器LG2被排列配置在與沿著光引導器LG 和照射方向設定部LE排列的方向的面交叉(垂直)的方向DLG上。例如,光引導器LG1、 LG2被配置為沿著垂直于圖I(B)的檢測區域RDET的面(平行于XY平面的面)的方向(Z 方向)。這樣,由于能夠使光引導器LG1、LG2緊湊地收納到光學式檢測裝置中,能夠抑制光學式檢測裝置大型化。另外,在圖5中,為了易于理解附圖,以將光引導器LGl和LG2排列配置在圓弧形狀的半徑方向的方式進行描述,實際上光引導器LG1、LG2,以如圖6所示的位置關系進行配置。另外,在圖5中,除了光源部LSl之外,還設置有射出第二光源光的第二光源部 LS2。并且曲線形狀的光引導器LG2,沿著曲線狀的導光路徑傳導來自第二光源部LS2的第二光源光。并且,通過光源部LSl對光引導器LGl的一端側(Gl)的光入射面射出光源光,在對象物的檢測區域形成第一照射光強度分布LIDl。另一方面,通過第二光源部LS2對第二光引導器的另一端側(6 的光入射面射出第二光源光,在檢測區域形成與第一照射強度分布LIDl強度分布不同的第二照射光強度分布LID2。S卩,在第二構成例中,設置光引導器LGl和產生入射到其中的光的光源部LSl的同時,設置光引導器LG2和產生入射到其中的光的光源部LS2。并且,通過如后面所述的圖 7(A)所示,通過以反相使光源部LSI、LS2交替點亮,交替產生圖2(A)的狀態和圖2(B)的狀態。并且,接收對象物的反射光,根據接收結果,確定對象物的方向等。通過該第二構成例,可以簡化光引導器LG1、LG2的光學設計。例如,為了形成圖3(A)所示的線性的強度分布,需要通過絲網印刷方式等調整光引導器的光輸出特性的光學設計。即,光源光的衰減率為例如0. 9時,強度以雙曲線的特性變化為90<%、81%、73%,不是線性變化。因此,形成如圖3(A)所示的線性強度分布時,需要通過絲網印刷方式等進行光輸出特性的調整。但是,如圖4的第一構成例,在使用一個光引導器LG的方法中,難以實現這樣的光輸出特性的調整。即,如果加工光引導器LG的表面,調整光輸出特性,以使照射光強度分布 LIDl的強度變化符合線性,則照射光強度分布LID2的強度變化就不符合線性。另一方面, 如果加工光引導器LG的表面調整光輸出特性,以使照射光強度分布LID2的強度變化符合線性,則這次照射光強度分布LIDl的強度變化就不符合線性。這一點,在圖5的第二構成例中,對應光源部LSl設置光引導器LGl,對應光源部 LS2設置光引導器LG2。對于光引導器LG1,加工其表面調整光輸出特性,以使照射光強度分布LIDl符合線性的強度變化即可。另一方面,對于光引導器LG2,也可以加工其表面來調整光輸出特性,以使照射光強度分布LID2符合線性的強度變化。因此,能夠簡化光學設計。并且,強度變化的特性即使不符合如圖3(A)所示的線性的特性,例如是雙曲線等的特性,也可以通過軟件等的插補處理,對其進行處理。即,即使在光學上不符合線性的特性,通過對接收結果進行插補處理,能夠調整為線性的特性。因此,進行這樣的插補處理時, 如圖5所示,不必設置兩個光引導器LG1、LG2,如圖4所示,可以做成只設置一個光引導器 LG的構成,能夠實現光學式檢測裝置的小型化等。
通過上述本實施方式的光學式檢測裝置,由于使用同心圓狀曲線狀的光引導器, 所以可以進行角度的檢測。并且,由于光引導器變為曲線狀,能夠放射狀地射出照射光,與使用直線形狀的光引導器等的方法相比,可以對大范圍內的對象物的方向、位置等進行檢測。例如在使用直線形狀的光引導器的方法中,為了可以進行大范圍內的檢測,需要增加光引導器的長度,導致系統變大。與此相反,根據本實施方式,如圖I(A)所示,只配置占用面積較小的照射單元,就可以對大范圍內的對象物的方向、位置等進行檢測。另外,根據本實施方式的光學式檢測裝置,與例如在顯示區域的四角配置光源部(照射單元)的方法等相比,能夠實現檢測系統的小型化。并且,由于照射單元的配置數量例如是一個或兩個就可以,設備設置的自由度也高。另外,在本實施方式中,例如圖I(A)所示,通過只在顯示區域的上側配置照射單元,就能檢測對象物的方向、位置等,設備的設置也變得容易。另外,在顯示區域的四角配置光源部的方法中,由于這些被配置在四角的光源部的存在,有可能對顯示區域的圖像顯示產生妨礙,但根據本實施方式的光學式檢測裝置能夠抑制這樣的情況。4.位置檢測方法下面,對使用本實施方式的光學式檢測裝置檢測對象物的位置的方法的一個例子進行說明。圖7(A)是與光源部LS1、LS2的發光控制相關的信號波形的例子。信號SLSl是光源部LSl的發光控制信號,信號SLS2是光源部LS2的發光控制信號,這些信號SLS1、SLS2 互為反相的信號。另外,信號SRC是受光信號。例如,光源部LSl在信號SLSl為高電平時點亮(發光),為低電平時熄滅。另夕卜, 光源部LS2在信號SLS2為高電平時點亮(發光),為低電平時熄滅。因此,在圖7(A)的第一期間Tl中,光源部LSl和光源部LS2交替點亮。即在光源部LSl點亮的期間,光源部LS2 關閉。由此,形成如圖2(A)所示的照射光強度分布LID1。另一方面,在光源部LS2點亮期間,光源部LSl關閉。由此,形成如圖2(B)所示的照射光強度分布LID2。這樣,圖1的控制部60在第一期間Tl中進行使光源部LSl和光源部LS2交替發光(點亮)的控制。并且,在該第一期間Tl中,檢測自光學式檢測裝置(照射單元)觀察的對象物所位于的方向。具體地說,例如上述式(6)、(7)所示,在( / = 1的同時在第一期間Tl進行發光控制以使控制量Ia和Λ之和變為一定。并且,如圖3(B)所示,求出對象物OB所位于的方向DDB。例如由上式(10)、(11)求出衰減系數之比fa/fb,根據圖3㈧、 圖3(B)中說明的方法求出對象物OB所位于的方向DDB。并且,在接著第一期間Tl的第二期間T2中,根據受光部RU中的接收結果,檢測到對象物OB的距離(沿著方向DDB的方向的距離)。并且,根據檢測到的距離和對象物OB的方向DDB,檢測對象物的位置。即在圖3(B)中,如果求出從光學式檢測裝置的配置位置PE 到對象物OB的距離和對象物OB所位于的方向DDB,就能夠確定圖1 (A)、圖1 (B)的XY平面中的對象物OB的X,Y坐標位置。這樣,根據光源的點亮時刻和光接收時刻的時間偏移求出距離,將其與角度結果結合在一起,就能夠確定對象物OB的位置。具體地說,在圖7(A)中,檢測由發光控制信號SLS1、SLS2控制的光源部LSI、LS2 的發光時刻到受光信號SRC被激活的時刻(接收反射光的時刻)的時間ΔΤ。S卩,檢測距來自光源部LS1、LS2的光被對象物OB反射并由受光部RU接收的時間ΔΤ。通過檢測該時間 Δ T,由于光的速度已知,能夠檢測到對象物OB的距離。即,測量光的到達時間的偏移寬度 (時間),根據光的速度求出距離。
另外,由于光的速度相當快,帶來只由電信號求出簡單的差值難以檢測到時間ΔΤ 的問題。為了解決這樣的問題,如圖7(B)所示,希望對發光控制信號進行調制。這里,圖 7(B)是通過控制信號SLS1、SLS2的振幅示意地表示光的強度(電流量)的信號波形例子。具體地說,在圖7(B)中,用例如眾所周知的連續波調制的TOF(TimeOfFlight)方式檢測距離。在這種連續波調制TOF方式中,使用由一定周期的連續波進行強度調制的連續光。并且,在照射被強度調制的光的同時,用比調制周期短的時間間隔多次光接收反射光,通過解調反射光的波形,求出照射光和反射光的位相差來檢測距離。另外,在圖7(B) 中,也可以只對與控制信號SLS1、SLS2中的任意一方對應的光進行強度調制。另外,也可以不是圖7(B)所示的時鐘波形,也可以是由連續的三角波或Sin波調制的波形。另外,由使用脈沖光作為連續調制的光的脈沖調制的TOF方式,也可以檢測距離。例如日本特開 2009-8537號等公開有距離檢測方法的詳情。圖8表示本實施方式的變形例。圖8中設置有第一、第二照射單元EU1、EU2。這些第一、第二照射單元EU1、EU2,被隔開規定的距離DS配置在沿著對象物OB的檢測區域RDET 的面的方向上。即沿著圖1(A)、圖I(B)的X軸方向隔開距離DS進行配置。第一照射單元EUl放射狀地射出第一照射光,該第一照射光的強度隨照射方向的不同而不同。第二照射單元EU2放射狀地射出第二照射光,該第二照射光的強度隨照射方向的不同而不同。受光部RU接收來自第一照射單元EUl的第一照射光被對象物OB反射所產生的第一反射光和來自第二照射單元EU2的第二照射光被對象物OB反射所產生的第二反射光。并且,檢測部50根據受光部RU中的接收結果,檢測對象物OB的位置Ρ0Β。具體地說,檢測部50根據第一反射光的接收結果,作為第一方向DDBl (角度θ 1), 檢測對象物OB相對于第一照射單元EUl的方向。另外,根據第二反射光的接收結果,作為第二方向DDB2(角度θ 2),檢測對象物OB相對于第二照射單元EU2的方向。并且,根據檢測到的第一方向DDBl ( θ 1)、第二方向DDB2( θ 2)以及第一、第二照射單元EU1、EU2之間的距離DS,求出對象物OB的位置POB。根據圖8的變形例,如圖7 (A)、圖7 (B)所示,即使不求出光學式檢測裝置和對象物 OB之間的距離,也能夠檢測到對象物OB的位置Ρ0Β。另外,在圖8的變形例中,希望將受光部RU配置在距照射單元EUl、EU2等距離(包含大致等距離的情況)的位置。具體地說,配置受光部RU以使從照射單元EUl的配置位置PEl到受光部RU的配置位置(典型位置、中心位置)的第一距離與從照射單元EU2的配置位置PE2到受光部RU的配置位置的第二距離為等距離(大致等距離)。通過這樣的左右對稱的配置,來自照射單元EUl的照射光和來自照射單元EU2的照射光的差值具有單調性。因此,在受光部RU光接收這些照射光被對象物反射所產生的反射光,檢測對象物的坐標時,可以最大限度地利用受光部RU的光接收量的檢測分辨率,能夠提高坐標檢測精度。5.照射方向的限制另外,在設定圖I(B)所示的檢測區域RDET檢測用戶的手指等對象物時,來自照射單元EU的照射光,如果成為在圖I(B)的Z方向上擴展的光,有可能導致進行錯誤的檢測。 即,盡管檢測對象是用戶的手指,但有可能檢測到用戶的身體一方。例如在圖KA)中,只要用戶的身體靠近屏幕20 —方,就有可能導致誤檢測,認為檢測區域RDET存在檢測對象即用戶的手指。
因此,在本實施方式的光學式檢測裝置中,設置照射方向限制部(照射方向限制部),該照射方向限制部將照射光的照射方向限制在沿著對象物的檢測區域RDET的面(平行于XY平面的面)的方向。具體地說,在圖9(A)中,該照射方向限制部由狹縫SL實現。該狹縫SL具有沿著檢測區域RDET的面的第一狹縫面SFLl和第二狹縫面SFL2。這樣,在本實施方式中,通過對光學式檢測裝置的框體HS設置在照射方向開口的狹縫SL,能夠實現光學式檢測裝置的照射方向限制部。通過設置這樣的狹縫SL,來自光引導器LG的光,被限制在沿著狹縫面SFLl、SFL2 的方向。由此,在圖I(B)中,從照射單元EU射出的照射光能夠限制為平行于X、Y平面的光。因此,能夠防止射向檢測區域RDET的照射光向Z方向擴展的情況,能夠防止在用戶的身體靠近屏幕20時,將用戶的身體誤檢測為手指或觸摸筆等對象物的情況。因此,即使不設置檢測Z方向位置的裝置,也能夠實現對象物位置的正確檢測。另外,在圖9(B)中,對狹縫面SFLl、SFL2形成凹部。即在圖9 (A)中,狹縫面SFLl、 SFL2為平的形狀,但在圖9(B)中,狹縫面SFL1、SFL2不形成平的形狀,而形成有凹部。通過設置這樣的凹部,可以抑制在狹縫面SFL1、SFL2的表面反射,能夠對檢測區域RDET射出相對于XY平面更平行的照射光。另外,通過對狹縫面SFL1、SFL2的表面實施例如無反射涂裝等加工,也可以實現與凹部相同的功能。另外,圖9(A)、圖9(B)表示了由狹縫SL實現限制照射光在Z方向的擺動的照射方向限制部的情況,但也可以使用例如百葉窗式膜等光學片,實現照射方向限制部。例如圖2㈧的百葉窗式膜LF具有,將來自光引導器LG的出射光的光指向的方向限制在法線方向上的功能。因此,為了實現與由狹縫SL實現照射方向限制部的功能相同的功能,設置百葉窗式膜即可,該百葉窗式膜將來自光引導器LG的光的射出方向限制成平行于圖1⑶的XY平面的方向。6.照射單元的詳細的構造例下面,使用圖10 圖12,對本實施方式的光學式檢測裝置的照射單元的詳細的構造例進行說明。圖10 圖12是說明圖4中說明過的照射單元的詳細構造的圖。圖10是自狹縫SL的開口側觀察照射單元EU(EU1、EU2)的立體圖。該照射單元EU 由扇形的框體100、110構成。圖11是分離構成照射單元EU的扇形框體100、110,從其內側面觀察框體100、110的立體圖。圖12是從圖11的Jl方向觀察框體100的立體圖。如圖 10、圖11、圖12所示,照射單元EU成為使扇形的框體100、110相互重疊為其內側面彼此對置的構造。如圖11、圖12所示,框體100的內側面形成有圓弧狀的槽部102、104,框體110的內側面也形成有圓弧狀的槽部112、114。102、112是在內周側形成的槽部,104、114是在外周側形成的槽部。通過在框體100、102上形成這樣的槽部102、104、112、114,能夠實現圖 9(B)中說明過的狹縫面SFL1、SFL2的凹部。如圖11、圖12所示,光引導器LG被配置在槽部102的內周側。另外照射方向設定部LE(棱鏡片、百葉窗式膜等)被配置在光引導器LG的外周側。光引導器LG的內周側設置有反射片RS。通過這樣的配置構成,自光引導器LG的外周側射出的照射光,其方向被照射方向設定部LE限定為法線方向,自照射單元EU的狹縫SL射出。此時,通過由槽部102、 104、112、114實現的照射方向限制部,將照射光的照射方向限制在沿著圖I(B)的檢測區域RDET的面(平行于XY平面的面)。圖13(A)、圖13⑶是說明圖11的J2所示的部分的詳細構造的圖。如圖13(A)所示,來自被設置于FPC(柔性印刷基板)上的光源部LS(LS1、LS2)的光被入射到光引導器LG的光入射面。反射片RS被設置在光引導器LG的內周側,漫射片 DFS被設置在外周側。棱鏡片PSl被設置在漫射片DFS的外周側,棱鏡片PS2被設置在PSl 的外周側,百葉窗式膜LF被設在PS2的外周側。另外,如圖13(B)所示,棱鏡片PSl和PS2 配置為其棱線垂直。在圖13(A)、圖13⑶中,從光引導器LG的外周側射出的光的表面亮度被漫射片 DFS均勻化。即,通過使出射光穿過漫射片DFS得到均勻亮度的擴散光。棱鏡片PS1、PS2具有將自漫射片DFS的外周側射出的光從光引導器LG的內周側向外周側的方向DN(法線方向)聚光的功能。即,在由漫射片DFS進行表面亮度的均勻化之后,由棱鏡片PS向方向DN聚光,提高亮度。百葉窗式膜LF是遮斷自棱鏡片PS1、PS2的外周側射出的低視角光的柵格狀的遮光構件。通過設置百葉窗式膜LF,沿著方向DN的光通過百葉窗式膜LF從照射單元EU射出到外周側,另一方面,低視角光被遮斷。圖14㈧表示棱鏡片PS(PS1、PS2)的例子。棱鏡片PS的棱鏡面200由例如丙烯系樹脂層200形成,基板202由例如聚酯薄膜層202形成。圖14(B)、圖14(C)表示漫射片DFS的例子。發泡層212與粘接層214 —起涂覆在基膜210(PET)上形成該漫射片DFS。由此能夠形成具有圖14(C)所示的凸凹表面的漫射片 DFS。圖15是用于對由棱鏡片PS、百葉窗式膜LF等實現的照射光設定部LE的功能進行說明的圖。如圖15所示,光源光通過全反射在光引導器LG內傳導時,由絲網印刷方式等對光引導器LG的例如內周側實施表面加工,光源光的一部分從光引導器LG的外周側射出。由棱鏡PS、百葉窗式膜LF等實現的照射光設定部LE將這樣射出的光的方向DL1、DL2設定為朝向方向DN(法線方向)。通過這樣,可以形成圖2(A)、圖2(B)所示的照射強度分布LIDl、 LID2。7.檢測部下面使用圖16對檢測部50等的具體構成例進行說明。驅動電路70對光源部LSl的發光元件LEDA和光源部LS2的發光元件LEDB進行驅動。該驅動電路70包含可變電阻RA、RB和反相電路IV(反轉電路)。矩形波形的驅動信號SDR被控制部60輸入到可變電阻RA的一端和反相電路IV中。可變電阻RA被設置在信號SDR的輸入節點m和發光元件LEDA的陽極側的節點N2之間。可變電阻RB被設置在反相電路IV的輸出節點N3和發光元件LEDB的陽極側的節點N4之間。發光元件LEDA被設置在節點N2和GND (VSS)之間,發光元件LEDB被設置在節點N4和GND之間。并且,在驅動信號SDR為高電平的第一發光期間TA,電流通過可變電阻RA流入發光元件LEDA,發光元件LEDA發光。由此,能夠形成如圖2 (A)所示的照射光強度分布LIDl。 另一方面,在驅動信號SDR為低電平的第二發光期間TB,電流通過可變電阻RB流入發光元件LEDB,發光元件LEDB發光。由此能夠形成如圖2 (B)所示的照射光強度分布LID2。因此,如由圖7(A)說明的,使光源部LS1、LS2交替點亮,能夠在第一、第二發光期間TA、TB中分別形成圖2(A)、圖2(B)的照射光強度分布LID2、LID2。即,控制部60使用驅動信號SDR使光源部LSl和光源部LS2交替發光,進行交替形成照射強度分布LIDl和照射強度分布LID2。受光部RU包括由光電二極管等實現的受光元件PHD和電流、電壓變換用的電阻 Rl。并且,在第一發光期間TA,來自發光元件LEDA的光被對象物OB反射,該反射光入射到受光元件PHD,電流流到電阻Rl和受光元件PHD,在節點N5產生電壓信號。另一方面,在第二發光期間TB中,來自發光元件LEDB的光被對象物OB反射,該反射光入射到受光元件 PHD,電流流到電阻Rl和受光元件PHD,在節點N5產生電壓信號。檢測部50包含信號檢測電路52、信號分離電路M和判定部56。信號檢測電路52 (信號提取電路)包含電容器CF、運算放大器OPl和電阻R2。電容器CF起到截斷節點N5的電壓信號的DC成分(直流成分)的高通過濾器的功能。通過設置這樣的電容器CF,能夠截斷由環境光引起的低頻波成分或直流成分,提高檢測精度。由運算放大器OPl和電阻R2構成的DC偏壓設定電路是用于對截斷DC成分后的AC信號設定 DC偏壓電壓(VB/2)的電路。信號分離電路M包含開關電路SW ;電容器CA、CB和運算放大器0P2。開關電路 SW,在驅動信號SDR為高電平的第一發光期間TA中,將信號檢測電路52的輸出節點N7與運算放大器0P2的反相輸入側(-)的節點N8相連接。另一方面,在驅動信號SDR為低電平的第二發光期間TB中,將信號檢測電路52的輸出節點N7與運算放大器0P2的非反相輸入側(+)的節點N9相連接。運算放大器0P2比較節點N8的電壓信號(有效電壓)和節點N9 的電壓信號(有效電壓)。并且,控制部60根據信號分離電路M的節點N8、N9的電壓信號(有效電壓)的比較結果,控制驅動電路70的可變電阻RA、RB的電阻值。判定部56根據控制部60的可變電阻RA、RB的電阻值的控制結果,進行對象物位置的判定處理。在本實施方式中,由圖16的檢測部50等,實現上述的式(6)、(7)中所說明的控制。即,設第一發光期間TA的受光元件PHD的檢測受光量為Ga,設第二發光期間TB的受光元件PHD的檢測受光量為( ,則控制部60根據信號分離電路M的比較結果,控制可變電阻 RA, RB的電阻值,使該檢測受光量之比GaAib變為1。即控制部60進行光源部LS1、LS2的發光控制,以使光源部LSl發光的第一發光期間TA中的受光部RU的檢測受光量( 與光源部LS2發光的第二發光期間TB中的受光部RU 的檢測受光量( 相等。例如第一發光期間TA的檢測受光量( 一方比第二發光期間TB的檢測受光量( 大時,控制部60進行控制,以增大可變電阻RA的電阻值,并使發光元件LEDA中流過的電流值減小。另外,還進行以下控制減小可變電阻RB的電阻值,使發光元件LEDB中流過的電流值增大。由此控制成使第一發光期間TA的受光元件PHD的檢測受光量( 減小,而使第二發光期間TB的受光元件PHD的檢測受光量( 增大,并使GaAib = 1。另一方面,第二發光期間TB的檢測受光量( 一方比第一發光期間TA的檢測受光量( 大時,控制部60進行控制控制,以減小可變電阻RA的電阻值,使發光元件LEDA中流過的電流值增大。另外,還進行以下控制使可變電阻RB的電阻值增大,使流過發光元件 LEDB的電流值變小。由此控制成使第一發光期間TA的受光元件PHD的檢測受光量( 增大,而使第二發光期間TB的受光元件PHD的檢測受光量( 減小,并使( / = 1。并且在 Ga = Gb時,使可變電阻RA、RB的電阻值不變。這樣,在對象物的位置,將光源部LSI、LS2的發光元件LEDA、LEDB的射出光量控制為圖3㈧的強度INTa和INTb相等。并且,根據進行這樣的發光控制時的可變電阻RA、RB 的電阻值等,通過上述式(6) (11)等說明的方法,檢測對象物的位置。這樣,可以將環境光等干擾光的影響抑制到最小限度,可以提高對象物的位置的檢測精度。另外,本實施方式的發光控制方法并不局限于圖16中說明過的方法,可以是各種變形實施。也可以采用例如將圖16的發光元件LEDB用作參照用光源部的發光元件的方法。 通過該參照用光源部被配置為距受光部RU比例如其他光源部(LSI、LS2、LSll LS22)近的距離,或配置在與受光部RU相同的框體內,以限制周圍光(干擾光、來自對象物的反射光等)的入射。并且,控制部60在第一期間進行光源部LSl和參照用光源部的發光控制,以使光源部LSl和圖中沒有表示的參照用光源部交替發光,使受光部RU的檢測受光量相等。 另外,在第二期間進行第二光源部LS2和參照用光源部的發光控制,以使第二光源部LS2和參照用光源部交替發光,使受光部RU的檢測受光量相等。這樣,進行發光控制,使光源部 LSl發光的第一發光期間的檢測受光量和第二光源部LS2發光的第二發光期間的檢測受光量借助參照用光源部達到實際上相等。并且,如上所述,對本實施方式詳細地進行了說明,但是本領域技術人員可以想到在實質上不脫離本發明的新事項和效果的情況下的許多變形。這樣的變形例當然全都包含在本發明的范圍內。例如,在說明書或者附圖中,至少一次,與更廣義或同義的不同用語同時記載的用語,在說明書或附圖的任意地方,都能夠置換為其不同的用語。另外光學式檢測裝置、顯示裝置、電子設備的構成、動作都不局限于本實施方式中說明的,可以是各種變形實施。
權利要求
1.一種光學式檢測裝置,其特征在于,具備 光源部,其射出光源光;曲線狀的光引導器,其包括以下的面位于上述光引導器的端部并被射入光源光的光入射面以及射出自上述光入射面射入的上述光源光的凸面;照射方向設定部,其接收自上述光引導器的上述凸面射出的上述光源光,將照射光的照射方向設定在上述凸面的法線方向;受光部,其接收上述照射光被對象物反射的反射光;及檢測部,其根據上述受光部的接收結果,至少檢測上述對象物所位于的方向。
2.根據權利要求1上述的光學式檢測裝置,其特征在于, 包括射出第二光源光的第二光源部,通過自上述光引導器的一端部的光入射面射入上述光源光,在上述對象物的檢測區域形成第一照射光強度分布,通過自上述光引導器的另一端部的光入射面射入上述第二光源光,在上述檢測區域形成強度分布與上述第一照射光強度分布不同的第二照射光強度分布。
3.根據權利要求1上述的光學式檢測裝置,其特征在于, 包括第二光源部,其射出第二光源光;曲線狀的第二光引導器,其包括以下的面位于上述第二光引導器的端部并被射入上述第二光源光的光入射面以及射出自上述光入射面射入的上述第二光源光的凸面;通過將上述光源光射入到上述光引導器的一端部的光入射面,在上述對象物的檢測區域形成第一照射光強度分布,通過將上述第二光源光射入到上述第二光引導器的另一端部的光入射面,在上述檢測區域形成強度分布與上述第一照射光強度分布不同的第二照射光強度分布。
4.根據權利要求3上述的光學式檢測裝置,其特征在于, 上述光引導器與上述第二光引導器被排列配置,上述光引導器與上述第二光引導器在如下的方向上排列配置,該方向是與沿著排列了上述光引導器和上述照射方向設定部的排列方向的面交叉的方向。
5.根據權利要求2上述的光學式檢測裝置,其特征在于,上述第一照射光強度分布是照射光的強度隨著從上述光引導器的一端部朝向另一端部而降低的強度分布,上述第二照射光強度分布是照射光的強度隨著從上述光引導器的另一端部朝向一端部而降低的強度分布。
6.根據權利要求2上述的光學式檢測裝置,其特征在于, 包括進行上述光源部和上述第二光源部的發光控制的控制部,上述控制部進行以下控制通過使上述光源部和上述第二光源部交替發光,來交替形成上述第一照射光強度分布和上述第二照射光強度分布。
7.根據權利要求2上述的光學式檢測裝置,其特征在于, 包括進行上述光源部和上述第二光源部的發光控制的控制部,上述控制部按照上述受光部在上述光源部發光的第一發光期間中的檢測受光量與上述受光部在上述第二光源部發光的第二發光期間中的檢測受光量相等的方式,進行上述光源部和上述第二光源部的發光控制。
8.根據權利要求1上述的光學式檢測裝置,其特征在于,上述檢測部根據上述受光部的接收結果,檢測從上述光學式檢測裝置到上述對象物的距離,根據上述距離和上述對象物位于的方向檢測上述對象物的位置。
9.根據權利要求1上述的光學式檢測裝置,其特征在于,包括將上述照射光的照射方向限制在上述凸面的法線方向的照射方向限制部。
10.根據權利要求9上述的光學式檢測裝置,其特征在于,上述照射方向限制部是被設置在將上述光學式檢測裝置覆蓋的框體之上的狹縫, 上述狹縫具有沿著上述凸面的法線方向的互相對置的第一狹縫面和第二狹縫面。
11.根據權利要求10上述的光學式檢測裝置,其特征在于, 上述第一狹縫面及上述第二狹縫面形成有凹部。
12.—種顯示裝置,其特征在于,包括權利要求1至權利要求11中任一項上述的光學式檢測裝置。
13.一種電子設備,其特征在于,包括權利要求1至權利要求11中任一項上述的光學式檢測裝置。
全文摘要
本發明涉及光學式檢測裝置、顯示裝置及電子設備,其包括光源部,其射出光源光;曲線狀的光引導器,其包括以下的面位于上述光引導器的端部并被射入光源光的光入射面以及射出自上述光入射面射入的上述光源光的凸面;照射方向設定部,其接收自上述光引導器的上述凸面射出的上述光源光,將照射光的照射方向設定在上述凸面的法線方向;受光部,其接收上述照射光被對象物反射的反射光;及檢測部,其根據上述受光部的接收結果,至少檢測上述對象物所位于的方向。
文檔編號G06F3/042GK102270066SQ20111011376
公開日2011年12月7日 申請日期2011年4月28日 優先權日2010年5月13日
發明者大西康憲 申請人:精工愛普生株式會社