(57)【要約】【課題】  部品コスト及び部品の選別コストの増加を抑制できると共に、フィードバック制御を行う場合でも物体の位置の検知精度を向上できる位置検知装置を提供する。【解決手段】  位置検知装置１は、１つの光源４１と１つの光偏向器４２と検知部３とを備える。検知部３は、第１の所定期間において、光の出射方向を変化させることで導光部５から出射された光が検知領域Ｒの全体を通過するように第１の角度範囲θ１１〜θ１３で光を出射し、該光が物体Ｑによって遮られたと検知したときの第１の出射方向θ1qと、第２の所定期間において、光の出射方向を変化させることで導光部５から出射された光が検知領域Ｒの全体を通過するように第２の角度範囲θ２１〜θ２３で光を出射し、該光が物体Ｑによって遮られたと検知したときの第２の出射方向θ2qとに基づいて、物体Ｑの位置を検知する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元の検知領域にある物体の位置を検知するように構成された検知部と、
光の出射方向を所定の角度範囲内で変化可能に構成された１つの発光部と、
前記発光部から出射された光を導光して、前記検知領域を通過するように出射する導光部と、
前記導光部から出射されて前記検知領域を通過した後の光を受光するように構成された受光部とを備え、
前記検知部は、
第１の所定期間において、前記出射方向を変化させることで前記導光部から出射された光が前記検知領域の全体を通過するように、前記所定の角度範囲のうち第１の角度範囲で前記発光部から光を出射し、
前記第１の所定期間と重ならない第２の所定期間において、前記出射方向を変化させることで前記導光部から出射された光が前記検知領域の全体を通過するように、前記所定の角度範囲のうち前記第１の角度範囲と重ならない第２の角度範囲で光を出射し、
前記第１の所定期間において、前記受光部の受光状態に応じて前記発光部からの光が前記物体によって遮られたと検知したときの第１の出射方向と、前記第２の所定期間において、前記受光部の受光状態に応じて前記発光部からの光が前記物体によって遮られたと検知したときの第２の出射方向とに基づいて、前記物体の位置を検知することを特徴とする位置検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置検知装置において、
前記導光部から出射されて前記検知領域を通過した後の光を再帰反射するように構成された再帰反射部を備え、
前記受光部は、前記再帰反射部に再帰反射された後に、前記導光部によって再度導光された後の光を受光することを特徴とする位置検知装置。
【請求項３】
請求項２に記載の位置検知装置において、
前記検知領域の形状は第１辺〜第４辺の４つの辺を有する長方形であり、
前記発光部は、その光が出射される出射部が、互いに向かいあう前記第１辺と前記第２辺の各々の辺方向に延在した２つの直線との間で、且つ前記第３辺に対して前記検知領域とは反対側に配置され、
前記導光部は、前記第１の所定期間において、前記発光部からの光を導光して前記検知領域を通過するように出射するように前記第１辺に沿って設けられた第１導光部と、前記第２の所定期間において、前記発光部からの光を導光して前記検知領域を通過するように出射するように前記第２辺に沿って設けられた第２導光部とを備え、
前記再帰反射部は、前記検知領域側から入射した光を再帰反射するように、前記第１辺、前記第２辺、及び前記第４辺に沿って設けられていることを特徴とする位置検知装置。
【請求項４】
請求項３に記載の位置検知装置において、前記出射部は、前記第３辺に平行な方向において中央に配置されていることを特徴とする位置検知装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の位置検知装置において、前記受光部は、最も光を効率よく受光できる方向が、前記再帰反射部によって再帰反射された光のエネルギーが最も小さいときの光である最小光の進行方向と一致するように配置されていることを特徴とする位置検知装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の位置検知装置において、前記第１辺及び前記第２辺が長辺であり、前記第３辺及び前記第４辺が短辺であることを特徴とする位置検知装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の位置検知装置において、前記発光部は、１つの光源と、該光源からの光を反射する反射面を有し、前記反射面によって反射された光の反射方向が前記所定の角度範囲内で変化するように、前記反射面の向きを変化させる１つの光偏向器とを備えることを特徴とする位置検知装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の位置検知装置において、前記物体が、前記発光部と前記導光部との間の光路を妨げることを防止する区分部を備えることを特徴とする位置検知装置。
【請求項９】
請求項８に記載の位置検知装置において、前記区分部は、所定の情報を表示する表示装置であることを特徴とする位置検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次元の検知領域にある物体の位置を検知する位置検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、長方形状の検知領域にある物体の位置を検知する位置検知装置が知られている（特許文献１）。この位置検知装置は、２つの光源を検知領域の上辺の両端部に備え、各光源において、光の出射方向をアクチュエータ等によって所定の周期で変化させることで、検知領域内を走査する。この位置検知装置では、走査した光が検知領域の周縁に配置された再帰反射部によって再帰反射されることで当該再帰反射された光を受光部が受光する。
【０００３】
そして、位置検知装置は、各光源からの光が検知領域にある物体によって遮られて受光部が受光できなかったときの各光源からの光の出射方向（２つの角度）と２つの光源間の距離とに基づいて、三角測量法によって検知領域にある物体の位置を検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−５４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光源から出射された光は、再帰反射部で再帰反射される成分（再帰反射光）と、正反射する成分（正反射光）とに分かれる。このため、特許文献１に記載の位置検知装置においては、２つの光源のうち一方の光源からの光が物体に遮られて、一方の光源からの光を受光しなかった受光部に、物体に遮られなかった他方の光源からの正反射光が拡散されて入射する可能性がある。その場合でも、一方の光源からの光が受光部に入射したものと判断されるので、物体の位置の検知精度が低下するおそれがある。
【０００６】
このような課題を解決するために、例えば、２つの光源のうち所定の時点においていずれか一方のみが光を出射するように位置検知装置を構成することが考えられる。詳細には、一方の光源が検知領域を走査している間は他方の光源の発光を停止し、一方の光源による検知領域の走査が終了した後、一方の光源の発光を停止して他方の光源による検知領域の走査を行うことを繰り返す。これにより、光が物体に遮られた場合には、受光部が光源からの光を受光することを抑制できる。
【０００７】
しかしながら、この場合においては、２つの光源の作動を同期させるために、同一の周期で各光源の出射方向を変化させる必要がある。このため、２つの光源の出射方向を変化させる２つのアクチュエータには、その動作特性が高精度で同等であることが要求される。従って、アクチュエータ等の部品の選別コストが増加する。
【０００８】
更に、光源の出射方向が目標となる出射方向に一致させるために、各アクチュエータの実際の作動に対してフィードバック制御を行うと、各アクチュエータを同期するように作動させることが難しい。このため、各アクチュエータが正確に同期していないと、他方の光源からの正反射光を無視することができなくなり、それによって、物体の位置の検知精度が低下するおそれがある。
【０００９】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、部品コスト及び部品の選別コストの増加を抑制できると共に、フィードバック制御を行う場合でも物体の位置の検知精度を向上できる位置検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、二次元の検知領域にある物体の位置を検知するように構成された検知部と、光の出射方向を所定の角度範囲内で変化可能に構成された１つの発光部と、前記発光部から出射された光を導光して、前記検知領域を通過するように出射する導光部と、前記導光部から出射されて前記検知領域を通過した後の光を受光するように構成された受光部とを備え、前記検知部は、第１の所定期間において、前記出射方向を変化させることで前記導光部から出射された光が前記検知領域の全体を通過するように、前記所定の角度範囲のうち第１の角度範囲で前記発光部から光を出射し、前記第１の所定期間と重ならない第２の所定期間において、前記出射方向を変化させることで前記導光部から出射された光が前記検知領域の全体を通過するように、前記所定の角度範囲のうち前記第１の角度範囲と重ならない第２の角度範囲で光を出射し、前記第１の所定期間において、前記受光部の受光状態に応じて前記発光部からの光が前記物体によって遮られたと検知したときの第１の出射方向と、前記第２の所定期間において、前記受光部の受光状態に応じて前記発光部からの光が前記物体によって遮られたと検知したときの第２の出射方向とに基づいて、前記物体の位置を検知することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、第１の所定期間において第１の角度範囲で発光部から出射される光の出射角度が変化することで検知領域の全体が走査される。また、第２の所定期間において第２の角度範囲で発光部から出射される光の出射角度が変化することで検知領域の全体が走査される。
【００１２】
これにより、検知領域にある物体は、第１及び第２の各所定期間において、第１の出射方向で発光部から出射されて導光部から出射された光、及び第２の出射方向で発光部から出射されて導光部から出射された光を遮るので、受光部の受光状態が変化する（例えば、受光量が減少する）。従って、検知部は、第１の出射方向と第２の出射方向とに基づいて物体の位置を検知できる。
【００１３】
このように、発光部が１つであっても物体の位置を検知できるので、複数の発光部を用いる場合に要求される動作特性が高精度で同等な発光部を選別する必要がなく、部品の選別コストの増加を抑制できる。
【００１４】
また、発光部が１つであるので、複数の発光部を用いる場合のように、各発光部の作動を同期させる制御が不要で、フィードバック制御を行う場合でも物体の位置の検知精度を向上できる。
【００１５】
本発明において、前記導光部から出射されて前記検知領域を通過した後の光を再帰反射するように構成された再帰反射部を備え、前記受光部は、前記再帰反射部に再帰反射された後に、前記導光部によって再度導光された後の光を受光することが好ましい。
【００１６】
これにより、再帰反射部に入射する光の光路と、当該再帰反射部によって再帰反射された光の光路とは、方向が反対となるだけで、基本的には、ほぼ同一の光路となる。従って、再帰反射された後に導光部によって再度導光された後の光は、導光部から発光部（又はその近く）の方に向かう光となる。従って、受光部を発光部の近くに配置するだけでよくなり、受光部の数を減少することができる。
【００１７】
本発明において、前記検知領域の形状は第１辺〜第４辺の４つの辺を有する長方形であり、前記発光部は、その光が出射される出射部が、互いに向かいあう前記第１辺と前記第２辺の各々の辺方向に延在した２つの直線との間で、且つ前記第３辺に対して前記検知領域とは反対側に配置され、前記導光部は、前記第１の所定期間において、前記発光部からの光を導光して前記検知領域を通過するように出射するように前記第１辺に沿って設けられた第１導光部と、前記第２の所定期間において、前記発光部からの光を導光して前記検知領域を通過するように出射するように前記第２辺に沿って設けられた第２導光部とを備え、前記再帰反射部は、前記検知領域側から入射した光を再帰反射するように、前記第１辺、前記第２辺、及び前記第４辺に沿って設けられていることが好ましい。
【００１８】
これにより、再帰反射部及び導光部（第１導光部及び第２導光部）が検知領域に沿うように設けられるので、検知領域の大きさに対する位置検知装置の大きさが大型化することを抑制できる。
【００１９】
本発明において、前記出射部は、前記第３辺に平行な方向において中央に配置されていることが好ましい。これにより、第３辺に直交する方向における出射部の位置が同一の場合において、第３辺に平行な方向において中央以外の位置に出射部を配置するものに比べて、光の出射方向の所定の角度範囲を最も小さくできると共に、再帰反射部への光の入射角を最も小さくできる。
【００２０】
従って、発光部が、光の出射方向を小さい角度範囲でしか変更できないような構成であっても、出射部を第３辺に平行な方向において中央に配置したときに必要となる角度範囲だけ変更できるのであれば、当該発光部を当該位置検知装置に用いることができる。また、再帰反射部への光の入射角が大きい場合よりも小さい場合の方が、再帰反射部によって再帰反射された光のエネルギーが大きくなる。このため、再帰反射された後に導光部から出射された後の光のエネルギーも大きくなり、受光部の受光量が増加する。これにより、受光部が受光する光が外乱光等に埋れ難くなり、物体の位置の検知精度を向上できる。
【００２１】
本発明において、前記受光部は、最も光を効率よく受光できる方向が、前記再帰反射部によって再帰反射された光のエネルギーが最も小さいときの光である最小光の進行方向と一致するように配置されていることが好ましい。これにより、実際に受光部が受光する光のエネルギーのばらつきを抑えることができる。
【００２２】
本発明において、前記第１辺及び前記第２辺が長辺であり、前記第３辺及び前記第４辺が短辺であることが好ましい。これにより、第３辺が、長辺である場合に比べて短辺である場合の方が、再帰反射部への光の最大の入射角が小さくなる。従って、再帰反射部によって再帰反射された光のエネルギーが大きくなり、ひいては、受光部が受光する光が外乱光等に埋れ難くなり、物体の位置の検知精度を向上できる。
【００２３】
本発明において、前記発光部は、１つの光源と、該光源からの光を反射する反射面を有し、前記反射面によって反射された光の反射方向が前記所定の角度範囲内で変化するように、前記反射面の向きを変化させる１つの光偏向器とを備えるように構成できる。
【００２４】
本発明において、前記物体が、前記発光部と前記導光部との間の光路を妨げることを防止する区分部を備えることが好ましい。これにより、例えば、物体を検知領域に配置する場合に、発光部と導光部との間の光路を妨げることがないように物体を配置する必要がなくなり、区分部が無いものに比べて物体の配置を簡単にできる。
【００２５】
本発明において、前記区分部は、所定の情報を表示する表示装置であることが好ましい。これにより、例えば、表示装置に表示された情報に応じて検知領域に指等を配置することによって、位置を指定できるポインティングデバイスのように用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態の位置検知装置の斜視図。
【図２】（ａ）は図１の位置検知装置の正面図、（ｂ）は（ａ）の光偏向器の反射面の模式的拡大図。
【図３】図１の位置検知装置の左側面図。
【図４】図１の位置検知装置が備える光源、光偏向器及び受光部の拡大図。
【図５】図１の位置検知装置の各構成要素の関係を示すブロック図。
【図６】図１の位置検知装置において、光偏向器に印加される電圧、出射方向、第１受光部の受光量及び第２受光部の受光量の関係を示すタイミングチャート。
【図７】実施形態の位置検知装置と実質的に等価な位置検知装置の概念図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態の位置検知装置について説明する。
【００２８】
図１に示す位置検知装置１は、二次元の検知領域Ｒにある物体Ｑの位置を検知する装置である。本実施形態の位置検知装置１は、所定の情報を表示する表示装置（本発明における区分部を含む）２の表示画面に対して利用者が指等でタッチ操作できるタッチパネル機器として構成されている。
【００２９】
本実施形態では、表示装置２の表示画面の法線方向に向かって見たときに、当該表示画面と検知領域Ｒとの大きさが同じとなるように規定されている。また、検知領域Ｒは二次元の領域であるので、当該検知領域Ｒの法線方向において、異なる位置にある領域であっても互いに等価な検知領域Ｒである（例えば、図１に示されるＲ，Ｒａ，Ｒｂは全て等価な検知領域である）。
【００３０】
また、本実施形態においては、検知領域Ｒの形状は、第１辺Ｒ１〜第４辺Ｒ４の４つの辺で確定される長方形である。第１辺Ｒ１及び第２辺Ｒ２は長辺であり、第３辺Ｒ３及び第４辺Ｒ４は短辺である。以下の説明では、検知領域Ｒを基準として、その法線方向をＮ、その上方向をＵ、その左方向をＬと表す。
【００３１】
位置検知装置１は、検知部３と、光の出射方向（角度）を所定の角度範囲θ１１〜θ２１内で変化可能に構成された１つの発光部４と、発光部４から出射された光を導光して、検知領域Ｒを通過するように出射する導光部５と、導光部５から出射されて検知領域Ｒを通過した後の光が入射し、当該入射した光を再帰反射するように構成された再帰反射部６と、導光部５から出射されて検知領域Ｒを通過した後の光（より詳細には、再帰反射部６に再帰反射された後に導光部５によって再度導光された後の光）を受光する受光部７とを主に備える（図１〜図５を参照）。
【００３２】
検知部３は、ＣＰＵ及びメモリ等により構成された電子ユニットであり、メモリに保持された制御用プログラムをＣＰＵで実行することによって、発光部４の作動を制御すると共に、受光部７の受光状態に応じて検知領域Ｒにある物体Ｑの位置を検知する。
【００３３】
発光部４は、図４に示すように、１つの光源４１と、１つの光偏向器４２とを備える。光源４１及び光偏向器４２は、表示装置２の表示画面とは反対側（図３の左側）に、第１辺Ｒ１と第２辺Ｒ２の各々の辺方向に延在した２つの直線Ｌｒ１，Ｌｒ２との間の中央に配置されている（図２（ａ）参照）。
【００３４】
光源４１は、狭指向性の光となるように半導体レーザ光を出射するように構成されており、第４辺Ｒ４側から第３辺Ｒ３側に向かって光を出射するように配置されている。
【００３５】
光偏向器４２は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）であり、光源４１からの光を反射する反射面４２１と、１対のトーションバー４２４を介して反射面４２１を支持する支持部４２３と、圧電駆動によりトーションバー４２４をその軸線周りに捩る圧電部４２５，４２６とを備える。
【００３６】
光偏向器４２は、出射部４２２（光源４１からの光が入射する反射面４２１上の領域又はその代表点）が第３辺Ｒ３に対して検知領域Ｒとは反対側に位置するように配置されている。本実施形態では、出射部４２２は、第３辺Ｒ３の近傍に配置されている。また、光源４１及び光偏向器４２は、法線方向Ｎにおいて、光源４１と出射部４２２との間を結ぶ線が検知領域Ｒに平行となるように配置されている。
【００３７】
圧電部４２５，４２６は、例えば、シリコン基板等の上に、電圧を印加可能に成膜されたチタン酸ジルコン酸鉛等による圧電膜が成膜されて構成されている。これにより、圧電膜に電圧が印加されることで、圧電膜がシリコン基板と共に屈曲変形する。このときの屈曲変形の大きさは、印加された電圧に応じて変化する。
【００３８】
本実施形態においては、圧電部４２５，４２６において、シリコン基板の上で、２つの圧電膜が平面的に分離されて形成されている。これらの圧電膜の一方は、シリコン基板と共に屈曲変形をするための駆動用の圧電膜であり、他方の圧電膜は、シリコン基板の屈曲変形と共に屈曲変形することで、当該屈曲変形の大きさに応じた電圧信号を出力する。このように、他方の圧電膜は、実際の屈曲変形の大きさを検知する検知用の圧電膜である。
【００３９】
検知部３が圧電部４２５と圧電部４２６に互いに逆相となる印加電圧を印加することで（図６参照）、圧電部４２５と圧電部４２６とが互いに反対側に屈曲変形し、トーションバー４２４に捩れが生じる。これにより、反射面４２１の光源４１に対する角度が変化することで、出射部４２２からの光の出射方向θが変化する。
【００４０】
光偏向器４２は、正弦波の交流電圧を印加されることで反射面４２１が揺動し（図６の最上段参照）、出射部４２２からの光の出射方向がθ１１〜θ２１の間で変化するように構成されている（図６の２段目参照）。
【００４１】
検知部３は、光偏向器４２の圧電部４２５，４２６に互いに逆位相の電圧信号を印加したとき（以下、このように電圧信号を印加することを単に「光偏向器４２に電圧信号を印加する」という。）、検知用の圧電膜が出力した電圧値（出射方向検知電圧値）を得ることで圧電部４２５，４２６の実際の屈曲変形の大きさ（すなわち、光偏向器４２の偏向角に応じた出射方向θ）を検知する（図５参照）。そして、該検知した実際の屈曲変形の大きさを、目標となる屈曲変形の大きさとなるように、光偏向器４２に印加する電圧信号を制御する（すなわち、フィードバック制御をする）。
【００４２】
なお、本実施形態において用いられる光偏向器には、例えば、特開２００８−４０２４０号公報等に記載されているような様々な種類の光偏向器を適宜適用することができる。また、実際の屈曲変形の大きさを検知するための検知用の圧電膜は、特開２０１３−００７７７９号公報又は特開２０１２−２０３０７９号公報等に記載されている手法を適用することができる。
【００４３】
図５に示すように、導光部５は、第１導光部５１と第２導光部５２とからなる。第１導光部５１及び第２導光部５２は、例えば、アクリル樹脂等によって形成され、入射した光をその内部で全反射することで導光する導光体である。第１導光部５１及び第２導光部５２は、底面が台形（詳細には、一対の平行な短辺と長辺を有し、該短辺の両端が該長辺の両端よりも内側に位置した台形）の四角柱に形成されている。なお、第２導光部５２の長辺の長さは、第１導光部５１の長辺の長さに対して後述する第１再帰反射部６１の法線方向Ｎの長さと同じ程度だけ長い。
【００４４】
第１導光部５１は、その高さ方向の長さが第１辺Ｒ１よりやや長く形成され、第１辺Ｒ１側から第２辺Ｒ２側に向かって見たときに第１辺Ｒ１を覆うように配置されている。また、第１導光部５１は、その断面において長辺側が検知領域Ｒ側に向かうように、第１辺Ｒ１に沿って当該第１辺Ｒ１と所定の間隔を有して配置されている。
【００４５】
第２導光部５２は、その高さ方向の長さが第２辺Ｒ２よりやや長く形成され、第２辺Ｒ２側から第１辺Ｒ１側に向かって見たときに第２辺Ｒ２を覆うように配置されている。また、第２導光部５２は、その断面において長辺側が検知領域Ｒ側に向かうように、第２辺Ｒ２に沿って当該第２辺Ｒ２と所定の間隔を有して配置されている。
【００４６】
図５に示すように、再帰反射部６は、第１再帰反射部６１と第２再帰反射部６２とからなる。第１再帰反射部６１及び第２再帰反射部６２は、入射した光に平行で且つ入射方向とは反対方向に出射する再帰反射となるような反射特性を持つように表面が加工されている。
【００４７】
より詳細には、第１再帰反射部６１及び第２再帰反射部６２は、例えば、ガラスビーズ又はコーナーキューブ等が表面に並べられた再帰反射テープ又は再帰反射シート等が、検知領域Ｒを向くようにして、板状に形成された樹脂部材等の表面に貼着されている。
【００４８】
このような再帰反射テープ又は再帰反射シートは、ガラスビーズ又はコーナーキューブ等の再帰反射体が表面に直接露出しているのではなく、当該表面を保護するための透光性を有する平面状の透光性部材によって覆われている。透光性部材としては、例えば、透光性プラスチック板又は透光性プラスチックフィルム等が用いられる。このため、第１再帰反射部６１及び第２再帰反射部６２に入射した光は、再帰反射体によって再帰反射される光（再帰反射光）と、透光性部材によって反射（再帰反射ではない通常の反射）される光（正反射光）とに分かれる。
【００４９】
第１再帰反射部６１は、出射部４２２から出射されて第１導光部５１に導光されて出射された光が入射するように配置されている。詳細には、第１再帰反射部６１は、法線方向Ｎに向かって見たときにＬ字状となるように形成され、第２辺Ｒ２及び第４辺Ｒ４に沿って配置されている。
【００５０】
より詳細には、第１再帰反射部６１は、第４辺Ｒ４に平行な方向において、第２辺Ｒ２に沿う部位が、第２導光部５２の断面における長辺と第２辺Ｒ２との間に配置されている。また、第１再帰反射部６１は、第２辺Ｒ２に平行な方向において、第４辺Ｒ４に沿う部位が、第４辺Ｒ４に対して検知領域Ｒの反対側に所定の間隔を有して配置されている。
【００５１】
第２再帰反射部６２は、出射部４２２から出射されて第２導光部５２に導光されて出射された光が入射するように配置されている。詳細には、第２再帰反射部６２は、法線方向Ｎに向かって見たときにＬ字状となるように形成され、第１辺Ｒ１及び第４辺Ｒ４に沿って配置されている。
【００５２】
より詳細には、第２再帰反射部６２は、法線方向Ｎにおいて、第１再帰反射部６１に対して表示装置２とは反対側に配置されている。このとき、第２再帰反射部６２は、第４辺Ｒ４に平行な方向において、第１辺Ｒ１に沿う部位が、第１導光部５１の断面における長辺と第１辺Ｒ１との間に配置されている。また、第２再帰反射部６２は、法線方向Ｎに向かって見たときに、第４辺Ｒ４に沿う部位が、第１再帰反射部６１の第４辺Ｒ４に沿う部位と同じ位置に配置されている。
【００５３】
上記のように、第１導光部５１、第２導光部５２、第１再帰反射部６１及び第２再帰反射部６２が、検知領域Ｒに沿って配置されているので、位置検知装置１の大きさを、検知領域Ｒの大きさに対して大型化することを抑制できる。
【００５４】
図４及び５に示すように、受光部７は、第１受光部７１と第２受光部７２とからなる。第１受光部７１及び第２受光部７２は、例えば、フォトダイオード等のように受光量に応じた電気信号を出力する光電変換素子である。
【００５５】
第１受光部７１及び第２受光部７２は、法線方向Ｎにおいて、光偏向器４２の両側に並設されている（図３及び図４参照）。詳細には、第１受光部７１は、法線方向Ｎにおいて、光偏向器４２に対して表示装置２とは反対側に配置されている。また、第２受光部７２は、法線方向Ｎにおいて、光偏向器４２に対して表示装置２側に配置されている。
【００５６】
次に、図２及び図３を主に参照して、光偏向器４２から出射された光が受光部７まで届く光路について説明する。
【００５７】
光偏向器４２から第１導光部５１に入射した光は、その断面の長辺の端部と短辺の端部とを結ぶ斜辺で全反射され、該斜辺に対向するもう一つの斜辺によって再度全反射され、該第１導光部５１から出射される（図３の光路Ｌ１参照）。このとき、第１導光部５１からは、検知領域Ｒ（この場合には、検知領域Ｒと等価な検知領域Ｒａ）を通過するように出射される。
【００５８】
そして、検知領域Ｒ（検知領域Ｒａ）を通って、第２辺Ｒ２又は第４辺Ｒ４に沿って配置された第１再帰反射部６１によって再帰反射され（このとき、再帰反射した光は、理論的には、再帰反射する前後で通る光路は一致するものであるが、実際には多少の広がりを持つ光路となるように再帰反射される。図３に示された光路Ｌ１，Ｌ２は、広がった光路のうち受光部７１，７２に入射する光路を示している）、再び第１導光部５１に入射する。そして、第１導光部５１の断面の長辺の端部と短辺の端部とを結ぶ斜辺で全反射され、該斜辺に対向するもう一つの斜辺によって再度全反射され、該第１導光部５１から出射されて第１受光部７１に入射する（図３の光路Ｌ１参照）。
【００５９】
光偏向器４２から第２導光部５２に入射した光は、その断面の長辺の端部と短辺の端部とを結ぶ斜辺で全反射され、該斜辺に対向するもう一つの斜辺によって再度全反射され、該第２導光部５２から出射される（図３の光路Ｌ２参照）。このとき、第２導光部５２からは、検知領域Ｒ（この場合には、検知領域Ｒと等価な検知領域Ｒｂ）を通過するように出射される。
【００６０】
そして、検知領域Ｒ（検知領域Ｒｂ）を通って、第１辺Ｒ１又は第４辺Ｒ４に沿って配置された第２再帰反射部６２によって再帰反射され、再び第２導光部５２に入射する。そして、第２導光部５２の断面の長辺の端部と短辺の端部とを結ぶ斜辺で全反射され、該斜辺に対向するもう一つの斜辺によって再度全反射され、該第２導光部５２から出射されて第２受光部７２に入射する（図３の光路Ｌ２参照）。
【００６１】
本実施形態においては、第１再帰反射部６１及び第２再帰反射部６２が上記のように設けられているので、第１再帰反射部６１及び第２再帰反射部６２に入射する光の光路と、各再帰反射部６１，６２によって再帰反射された光の光路とは、方向が反対となるだけで、基本的には、ほぼ同一の光路となる（実際には、若干の光の広がりが生じ得る）。従って、再帰反射された後に、第１導光部５１及び第２導光部５２によって再度導光された後の光は、当該導光部５１，５２から多少の広がりを持って光偏向器４２の方に向かう光となる。従って、第１受光部７１及び第２受光部７２を光偏向器４２の近くに配置するだけでよくなり、受光部の数を減少することができる。
【００６２】
以下、光偏向器４２から再帰反射部６に入射するまでの光路を、符号の末尾に「ｆ」を付与して表し、再帰反射部６に再帰反射されてから受光部７に入射するまでの光路を、光路の符号の末尾に「ｂ」を付与して表す場合がある（例えば、図４参照）。
【００６３】
検知部３は、光偏向器４２に対して所定の周波数且つ所定の振幅の交流電圧を印加することで、当該光偏向器４２の反射面４２１を揺動させる。これにより、反射面４２１から出射される光の出射方向θが、所定の周波数且つ所定の角度範囲θ１１〜θ２１（θ１３→θ１２→θ１１→θ１２→θ１３→θ２３→θ２２→θ２１→θ２２→θ２３→θ１３を繰り返す）で変化する（図２（ｂ）及び図６参照）。なお、図２（ｂ）においては、光偏向器４２を反射面４２１のみ簡略化して記載している。また、このときの反射面４２１は、出射方向がθ1qのときを図示している。
【００６４】
以下、光の出射方向θに関して、「θ１３→θ１２→θ１１→θ１２→θ１３」のように、θ１１〜θ１３の角度範囲（以下、「第１の角度範囲」という）で変化している期間を第１の所定期間という。また、光の出射方向θに関して、「θ２３→θ２２→θ２１→θ２２→θ２３」のように、θ２１〜θ２３の角度範囲（以下、「第２の角度範囲」という）で変化している期間を第２の所定期間という。
【００６５】
ここで、光源４１及び光偏向器４２は各々１つである（換言すると、発光部４が１つである）から、第１の所定期間と第２の所定期間とは、互いに重なり合うことがない（第２の所定期間が含む時刻は、第１の所定期間に含まれる時刻以外の時刻のみを含む）。また、第１の角度範囲と第２の角度範囲とは、互いに重なり合うことがない（第２の角度範囲が含む角度は、第２の角度範囲に含まれる角度以外の角度のみを含む）。
【００６６】
光偏向器４２からの光の出射方向θがθ１１のときには光が光路Ｌ１１を通る。この場合には、光偏向器４２から出射された光は、検知領域Ｒの第２辺Ｒ２の図２（ａ）における左端を通り、第１再帰反射部６１に再帰反射されて第１受光部７１に入射する。光偏向器４２からの光の出射方向θがθ１２のときには光が光路Ｌ１２を通る。この場合には、光偏向器４２から出射された光は、検知領域Ｒの第２辺Ｒ２と第４辺Ｒ４との交点を通り、第１再帰反射部６１に再帰反射されて第１受光部７１に入射する。光偏向器４２からの光の出射方向θがθ１３のときには光が光路Ｌ１３を通る。この場合には、光偏向器４２から出射された光は、検知領域Ｒの第４辺Ｒ４の下端を通り、第１再帰反射部６１に再帰反射されて第１受光部７１に入射する。
【００６７】
光偏向器４２からの光の出射方向θがθ１１とθ１２との間にあるときには、光偏向器４２から出射された光は、検知領域Ｒを通って第２辺Ｒ２のいずれかの点を通り、第１再帰反射部６１に再帰反射されて第１受光部７１に入射する。光偏向器４２からの光の出射方向θがθ１２とθ１３との間にあるときには、光偏向器４２から出射された光は、検知領域Ｒを通って第４辺Ｒ４のいずれかの点を通り、第１再帰反射部６１に再帰反射されて第１受光部７１に入射する。
【００６８】
このように、検知部３は、第１の所定期間において、第１の角度範囲θ１１〜θ１３で光の出射方向が変化することで、検知領域Ｒの全体を通過（走査）している。
【００６９】
光偏向器４２からの光の出射方向θがθ２１のときには光が光路Ｌ２１を通る。この場合には、光偏向器４２から出射された光は、検知領域Ｒの第１辺Ｒ１の左端を通り、第２再帰反射部６２に再帰反射されて第２受光部７２に入射する。光偏向器４２からの光の出射方向θがθ２２のときには光が光路Ｌ２２を通る。この場合には、光偏向器４２から出射された光は、検知領域Ｒの第１辺Ｒ１と第４辺Ｒ４との交点を通り、第２再帰反射部６２に再帰反射されて第２受光部７２に入射する。光偏向器４２からの光の出射方向θがθ２３のときには光が光路Ｌ２３を通る。この場合には、光偏向器４２から出射された光は、検知領域Ｒの第４辺Ｒ４の上端を通り、第２再帰反射部６２に再帰反射されて第２受光部７２に入射する。
【００７０】
光偏向器４２からの光の出射方向θがθ２１とθ２２との間にあるときには、光偏向器４２から出射された光は、検知領域Ｒを通って第１辺Ｒ１のいずれかの点を通り、第２再帰反射部６２に再帰反射されて第２受光部７２に入射する。光偏向器４２からの光の出射方向θがθ２２とθ２３との間にあるときには、光偏向器４２から出射された光は、検知領域Ｒを通って第４辺Ｒ４のいずれかの点を通り、第２再帰反射部６２に再帰反射されて第２受光部７２に入射する。
【００７１】
このように、検知部３は、第２の所定期間において、第２の角度範囲θ２１〜θ２３で光の出射方向が変化することで、検知領域Ｒの全体を通過（走査）している。
【００７２】
また、光の出射方向θが「θ１３〜θ２３」の角度範囲のときには（換言すると、第１の所定期間及び第２の所定期間のいずれでもない期間（以下、「対象外期間」という）では）、当該出射された光は、法線方向Ｎに向かって見たときに第４辺Ｒ４の方に向かうが、導光部５が存在しないので当該光が検知領域Ｒを通過することはない。すなわち、この期間は、検知部３が物体Ｑの位置を検知しない期間となる。
【００７３】
本実施形態の位置検知装置１では、検知部３が、第１受光部７１及び第２受光部７２の受光状態に応じて（例えば、各受光部７１，７２の受光量が所定値ｅ未満になったときに。この所定値は、外乱光の影響等を鑑みて、物体Ｑによって光が遮られたことを検知できるような値となるように、実験等によって予め決定される）発光部４からの光が物体Ｑによって遮られたか否かを検知する。
【００７４】
そして、検知部３は、第１の所定期間において、第１受光部７１の受光状態に応じて（例えば、所定値ｅ未満となったときに。図６参照）、発光部４からの光が物体Ｑによって遮られたと検知したとき（図６の時刻t1q1,t1q2,t2q1）の第１の出射方向θ1qと、第２の所定期間において、第２受光部７２の受光状態に応じて（例えば、所定値ｅ未満となったときに。図６参照）、発光部４からの光が物体Ｑによって遮られたと検知したとき（図６の時刻t1q3,t1q4）の第２の出射方向θ2qとに基づいて、物体Ｑの位置を検知する。
【００７５】
なお、第１の所定期間以外の期間は、第１受光部７１の受光状態に応じて物体Ｑの位置を検知する対象の期間ではない。従って、検知部３は、第１の所定期間以外の期間において、第１受光部７１が第２再帰反射部６２の表面の透光性部材による正反射光を受光した場合であっても無視する。また、第２の所定期間以外の期間は、第２受光部７２の受光状態に応じて物体Ｑの位置を検知する対象の期間ではない。従って、検知部３は、第２の所定期間以外の期間において、第２受光部７２が第１再帰反射部６１の表面の透光性部材による正反射光を受光した場合であっても無視する。
【００７６】
第１の出射方向θ1qと、第１の出射方向θ1qに対する検知領域Ｒに入射する角度（すなわち、光路Ｌ1qと第１辺Ｒ１とによってなす角度。以下、「第１角度」という）φ1qとは、光偏向器４２及び第１導光部５１の相対的な関係（各々の相対的な位置関係及び第１導光部５１の形状）に応じて規定される。第２の出射方向θ2qと、第２の出射方向θ2qに対する検知領域Ｒに入射する角度（すなわち、光路Ｌ2qと第２辺Ｒ２とによってなす角度。以下、「第２角度」という）φ2qとは、光偏向器４２及び第２導光部５２の相対的な関係（各々の相対的な位置関係及び第２導光部５２の形状）に応じて規定される。
【００７７】
ここで、本実施形態の位置検知装置１と実質的に等価な位置検知装置（図７）について説明する。
【００７８】
図７に示される位置検知装置は、本実施形態の位置検知装置１の導光部５を備えておらず、２つの発光部４Ｌ，４Ｒを備えている。また、図７に示される位置検知装置は、本実施形態の位置検知装置１と同じ検知領域Ｒ、及び同じ再帰反射部６（第１再帰反射部６１及び第２再帰反射部６２）を備えている。
【００７９】
２つの発光部４Ｌ，４Ｒは、第３辺Ｒ３に平行な方向において、当該第３辺Ｒ３の中央から第３辺Ｒ３とほぼ同じ長さ（第３辺Ｒ３の長さに本実施形態の導光部５内における法線方向Ｎの光路の長さを加えた長さ）だけ上側又は下側の位置に配置されていると共に、第２辺Ｒ２に平行な方向において、本実施形態の光偏向器４２が配置されていた位置と同じ位置に配置されている。
【００８０】
発光部４Ｌ，４Ｒの各々は、所定の期間において、検知領域Ｒの全体を通過するように光の出射方向を変更する。
【００８１】
詳細には、発光部４Ｌから出射されて光路Ｌ１１’を通る光は、検知領域Ｒの第２辺Ｒ２の図７における左端を通り、第１再帰反射部６１に再帰反射される。発光部４Ｌから出射されて光路Ｌ１２’を通る光は、検知領域Ｒの第２辺Ｒ２と第４辺Ｒ４との交点を通り、第１再帰反射部６１に再帰反射される。発光部４Ｌから出射されて光路Ｌ１３’を通る光は、検知領域Ｒの第４辺Ｒ４の下端を通り、第１再帰反射部６１に再帰反射される。発光部４Ｌからの光の出射方向が光路Ｌ１１’を通るときの出射方向とＬ１２’を通るときの出射方向との間にあるときには、検知領域Ｒを通って第２辺Ｒ２のいずれかの点を通り、第１再帰反射部６１に再帰反射される。発光部４Ｌからの光の出射方向が光路Ｌ１２’を通るときの出射方向とＬ１３’を通るときの出射方向との間にあるときには、検知領域Ｒを通って第４辺Ｒ４のいずれかの点を通り、第１再帰反射部６１に再帰反射される。このように、図７の発光部４Ｌは、所定の期間において、検知領域Ｒの全体を通過（走査）している。
【００８２】
また、発光部４Ｒから出射されて光路Ｌ２１’を通る光は、検知領域Ｒの第１辺Ｒ１の左端を通り、第２再帰反射部６２に再帰反射される。発光部４Ｒから出射されて光路Ｌ２２’を通る光は、検知領域Ｒの第１辺Ｒ１と第４辺Ｒ４との交点を通り、第２再帰反射部６２に再帰反射される。発光部４Ｒから出射されて光路Ｌ２３’を通る光は、検知領域Ｒの第４辺Ｒ４の上端を通り、第２再帰反射部６２に再帰反射される。発光部４Ｒからの光の出射方向が光路Ｌ２１’を通るときの出射方向とＬ２２’を通るときの出射方向との間にあるときには、検知領域Ｒを通って第１辺Ｒ１のいずれかの点を通り、第２再帰反射部６２に再帰反射される。発光部４Ｒからの光の出射方向が光路Ｌ２２’を通るときの出射方向とＬ２３’を通るときの出射方向との間にあるときには、検知領域Ｒを通って第４辺Ｒ４のいずれかの点を通り、第２再帰反射部６２に再帰反射される。このように、図７の発光部４Ｒは、所定の期間において、検知領域Ｒの全体を通過（走査）している。
【００８３】
なお、本実施形態の位置検知装置１と図７の位置検知装置とを比較すると、本実施形態の光路Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３と、図７の位置検知装置の光路Ｌ１１’、Ｌ１２’、Ｌ１３’、Ｌ２１’、Ｌ２２’、Ｌ２３’とは、各々実質的に等価である。
【００８４】
図７の位置検知装置において、２つの発光部４Ｌ，４Ｒが検知領域Ｒの全体を通過しているので、検知領域Ｒに物体Ｑがある場合には、物体Ｑによって光が遮られた光路Ｌ1q'，Ｌ2q'が２つ存在する。このとき、光路Ｌ1q'と第１辺Ｒ１とがなす角φ1qと光路Ｌ2q'と第２辺Ｒ２とがなす角φ2qとは、発光部４Ｌ，４Ｒの出射方向（すなわち、走査周期のどの時点であるか）に応じて決定される。また、２つの発光部４Ｌ，４Ｒの間の距離は既知であるので、図７の位置検知装置は、当該距離と角φ1q，φ2qとに基づいて、三角測量法により、２つの発光部４Ｌ，４Ｒからの物体Ｑの位置を検知できる。
【００８５】
一方、本実施形態の位置検知装置１においては、第１の出射方向θ1qで出射された光の光路Ｌ1qのうち、検知領域Ｒを通過する直線状の光路を直線的に延長すると、当該延長線は、図７に示された位置検知装置の発光部４Ｌが配置されていた位置と同じ位置を通る（以下、本実施形態におけるこのような位置を「仮想発光部位置」という）。
【００８６】
第２の出射方向θ2qで出射された光の光路Ｌ2qのうち、検知領域Ｒを通過する直線状の光路を直線的に延長すると、当該延長線は、図７に示された位置検知装置の発光部４Ｒが配置されていた位置（すなわち、仮想発光部位置）と同じ位置を通る。
【００８７】
また、これらの仮想発光部位置は、光偏向器４２、第１導光部５１及び第２導光部５２の相対的な関係（各々の相対的な位置関係及び第１導光部５１及び第２導光部５２の形状）に応じて規定される。従って、本実施形態において、第１の出射方向θ1qと第２の出射方向θ2qとが得られることで、第１角度φ1qと、第２角度φ2qと、２つの仮想発光部位置との間の距離とに基づいて、三角測量法にて仮想発光部位置からの相対的な物体Ｑの位置が決定される。このように、検知部３は、物体Ｑが検知領域Ｒのいずれの位置にあるのかを検知できる。
【００８８】
本実施形態の位置検知装置１において、発光部４（光源４１及び光偏向器４２）が１つであっても物体Ｑの位置を検知できるので、複数の発光部を用いる場合に要求される動作特性が高精度で同等な発光部を選別する必要がなく、部品コスト及び部品の選別コストの増加を抑制できる。
【００８９】
また、発光部４（光偏向器４２）が１つであるので、複数の発光部を用いる場合のように、各発光部の作動を同期させる制御が不要で、フィードバック制御を行う場合でも物体Ｑの位置の検知精度を向上できる。
【００９０】
また、本実施形態では、光の出射方向を変更するために、ＭＥＭＳによる光偏向器を用いている。このため、光偏向器の大きさを小型にできる。
【００９１】
また、このような光偏向器４２は、小さなサイズで大きな偏向角が得られることが求められる。従って、光偏向器４２の機械的な共振周波数で反射面４２１を揺動することも多い。このため、複数の光偏向器を用いる場合には、各光偏向器の動作特性を同等に形成するために許容される製造誤差が非常に小さくなる。従って、特にＭＥＭＳによる光偏向器を位置検知装置の発光部として用いる場合においては、複数の発光部が必要になると、部品の選別コストを増大させる一因となりやすい。１つの発光部だけでよい本発明の位置検知装置は、ＭＥＭＳによる光偏向器を発光部として用いる場合において、特に有効に適用できる。
【００９２】
また、前述したように、第１再帰反射部６１及び第２再帰反射部６２の表面は、透光性部材によって覆われているので、第１再帰反射部６１及び第２再帰反射部６２に入射した光の一部は、透光性部材による正反射光となる。従って、第１再帰反射部６１及び第２再帰反射部６２から再帰反射される光のエネルギーを多くするためには、第１再帰反射部６１及び第２再帰反射部６２への入射角が所定の角度（本実施形態においては、約60°に規定されている。所定の角度は、再帰反射部として用いる部材に応じて適宜規定される）よりも小さくなるように構成することが望ましい。
【００９３】
このため、本実施形態においては、光偏向器４２の出射部４２２が検知領域Ｒの短辺（第３辺Ｒ３）に対して検知領域Ｒとは反対側で、且つ当該短辺の中央部に配置されている（以下、このように、「所定の辺に対して検知領域Ｒとは反対側で且つ当該所定の辺の中央部に配置されている」ことを、単に「検知領域Ｒの所定の辺の中央部に配置されている」という）。これにより、光偏向器４２の出射部４２２が検知領域Ｒの長辺の中央部に配置されるものに比べて、第１再帰反射部６１及び第２再帰反射部６２に入射する光の最大の入射角が小さくなる。
【００９４】
従って、第１再帰反射部６１及び第２再帰反射部６２によって再帰反射された光のエネルギーが大きくなり、ひいては、受光部７が受光する光が外乱光等に埋れ難くなり、物体Ｑの位置の検知精度を向上できる。
【００９５】
ここで、入射角が最大となる光路は、出射部４２２が配置されている辺（本実施形態における第３辺Ｒ３）に対向する辺（本実施形態における第４辺Ｒ４）において、導光部５を通過したときの辺（本実施形態において、第１の所定期間では、光が第１導光部５１を通過するので、第１辺Ｒ１であり、第２の所定期間では、光が第２導光部５２を通過するので、第２辺Ｒ２である）に対して、隣り合う辺と対向する辺との交点（本実施形態において、第１の所定期間では、第２辺Ｒ２と第４辺Ｒ４との交点であり、第２の所定期間では、第１辺Ｒ１と第４辺Ｒ４との交点である）を通過するときの光路（本実施形態において、第１の所定期間における光路Ｌ１２及び第２の所定期間における光路Ｌ２２）である。
【００９６】
すなわち、第１再帰反射部６１においては、第２辺Ｒ２と第４辺Ｒ４との間の交点を通過するときの入射角であり、第２再帰反射部６２においては、第１辺Ｒ１と第４辺Ｒ４との間の交点を通過するときの入射角である。
【００９７】
なお、このときの入射角としては、出射部４２２が配置されている辺に対向する辺に入射するときの入射角αと、出射部４２２が配置されている辺に隣り合う辺に入射するときの入射角βとがある。
【００９８】
ここで、例えば、出射部４２２が、左方向Ｌにおいて当該出射部４２２が配置されている辺（長辺又は短辺）上で、且つ上方向Ｕにおいて当該辺の中央部に配置されていると仮定する。このとき、更に、検知領域Ｒの短辺の長さと長辺の長さの比率（以下、「辺比率」という）を「短辺の長さ：長辺の長さ＝a：b・a」と規定し（但し、bは1以上の実数。なおbが1のときは、検知領域Ｒの形状は正方形である）、導光部５を通過するときの法線方向Ｎの移動距離の、短辺の長さに対する比率をcと規定したとき、入射角α，βは、下記の関係式（１−１），（１−２），（２−１），（２−２）で表される。
【００９９】
【数１】
2014178746.tif 000003
【０１００】
ここで、α_lは、出射部４２２が配置されている辺が長辺の場合の入射角αであり、β_lは、出射部４２２が配置されている辺が長辺の場合の入射角βである。
【０１０１】
【数２】
2014178746.tif 000004
【０１０２】
ここで、α_sは、出射部４２２が配置されている辺が短辺の場合の入射角αであり、β_sは、出射部４２２が配置されている辺が短辺の場合の入射角βである。
【０１０３】
これらの入射角α_l、β_l、α_s、β_sは、関係式（１−１），（１−２），（２−１），（２−２）において、全て逆正接関数で表されているので、それらの中の項（C_1〜C_4）が大きい程大きくなる。ここで、「b≧1」であり「c≧0」であるのでC_1〜C_4の中でC_1が最も大きい。すなわち、α_lが最も大きくなる。
【０１０４】
従って、出射部４２２が配置されている側の辺が短辺の方が、長辺の場合に比べて最大の入射角が小さくなる（又は長辺の場合と入射角が等しい）。このように、出射部４２２を、検知領域Ｒの短辺の中央部に配置することで、検知領域Ｒの長辺の中央部に配置するものに比べて、入射角αを小さくできる。
【０１０５】
ここで、いくつか具体例を示す。検知領域Ｒの辺比率が「3:4」で（すなわち、「a=3」「b=4/3」）、「c=7/30」のとき、入射角α_lは65.9°、入射角β_lは24.1°、入射角α_sは52.4°、入射角β_sは37.6°となる。また、検知領域Ｒの辺比率が「9:16」で（すなわち、「a=9」「b=16/9」）、「c=2/9」のとき、入射角α_lは70.9°、入射角β_lは19.1°、入射角α_sは44.1°、入射角β_sは45.9°となる。
【０１０６】
また、本実施形態においては、第１受光部７１及び第２受光部７２では、最も光を効率よく受光できる方向（以下、「最大受光効率方向」という）が、当該第１受光部７１及び第２受光部７２の受光面７１１，７２１の法線方向となっている。このため、第１受光部７１及び第２受光部７２の受光面７１１，７２１の法線方向が、第１再帰反射部６１及び第２再帰反射部６２に再帰反射されて第１導光部５１及び第２導光部５２によって再度導光された光のエネルギーが最も小さいときの光（以下、「最小光」という）の進行方向と一致するように、第１受光部７１及び第２受光部７２が配置されている（図４参照）。
【０１０７】
詳細には、第１の角度範囲θ１１〜θ１３のうち最小光となる出射方向は、第１再帰反射部６１に入射する入射角が最も大きくなる光路Ｌ１２のときの出射方向θ１２である。従って、光路Ｌ１２ｂが第１受光部７１に入射するときの方向が、第１受光部７１の受光面７１１の法線方向（すなわち、第１受光部７１における最大受光効率方向）と一致するように第１受光部７１が配置される（図４（ｂ）参照）。
【０１０８】
また、第２の角度範囲θ２１〜θ２３のうち最小光となる出射方向は、第２再帰反射部６２に入射する入射角が最も大きくなる光路Ｌ２２のときの出射方向θ２２である。従って、光路Ｌ２２ｂが第２受光部７２に入射するときの方向が、第２受光部７２の受光面７２１の法線方向（すなわち、第２受光部７２における最大受光効率方向）と一致するように第２受光部７２が配置される（図４（ｃ）参照）。
【０１０９】
このように、各受光部７１，７２が配置されることで、実際に各受光部７１，７２が受光する光のエネルギーのばらつきを抑えることができる。
【０１１０】
なお、必ずしも、各受光部７１，７２を、最も光を効率よく受光できる方向が、最小光の進行方向と一致するように配置されていなくともよい。
【０１１１】
なお、本実施形態においては、検知領域Ｒの形状が長方形であったが、検知領域の形状は、長方形に限らず、円形等どのような形状をも取り得る。
【０１１２】
また、本実施形態では、発光部として、光の出射方向を変更するためにＭＥＭＳによる光偏向器を用いているが、光の出射方向を変更できれば、ＭＥＭＳによる光偏向器を用いる必要はなく、例えば、電動モータ等の回転駆動力を出力するアクチュエータを用いて反射面を動かすか、又は、当該アクチュエータの駆動力によって光源を動かすことで、発光部からの光の出射方向を変更してもよい。
【０１１３】
また、本実施形態においては、再帰反射部６を設けているが、再帰反射部が設けられていない態様であってもよい。この場合には、第１受光部として、第１導光部５１から出射された光を受光するための複数の受光素子を、検知領域Ｒの第２辺Ｒ２及び第４辺Ｒ４に沿って並設する。また、第２受光部として、第２導光部５２から出射された光を受光するための複数の受光素子を、検知領域Ｒの第１辺Ｒ１及び第４辺Ｒ４に沿って並設する。
【０１１４】
この態様であっても、発光部４は１つであるので、部品コスト及び部品の選別コストの増加を抑制できると共に、フィードバック制御を行った場合であっても物体の位置の検知精度を向上できるという本発明の効果が得られる。
【０１１５】
また、再帰反射部を設ける場合であっても、これらの配置位置は本実施形態のように検知領域の辺に沿うように配置する必要はない。
【０１１６】
また、本実施形態においては、光源４１と出射部４２２との間を結ぶ線は、検知領域Ｒに平行であったが、検知領域Ｒに対して平行である必要はない。例えば、検知領域Ｒに対して斜めであってもよいし、法線方向Ｎに対して平行であってもよい。
【０１１７】
また、本実施形態においては、光源４１、光偏向器４２、及び出射部４２２を、第３辺Ｒ３に平行な方向において、当該第３辺Ｒ３の中央に配置しているが、これらの各々は中央以外に配置される態様でもよい。
【０１１８】
また、本実施形態では、出射部４２２が配置される辺に対して検知領域Ｒの反対側に配置されるときの、出射部４２２と当該辺との間の距離が短い。これによって、位置検知装置を小型にできる。一方、この距離を長くすることで、偏向角が大きくとれない光偏向器を用いる場合であっても（すなわち、光の出射方向を変更できる角度範囲が狭い場合であっても）、各所定期間において検知領域Ｒの全体を走査することができる。
【０１１９】
また、導光部の配置位置及びその形状は、本実施形態の態様に限らない。これらの態様は、発光部から出射される光の出射方向、及び検知領域等の相対的な関係（各々の相対的な位置関係及び形状）に応じて、第１の所定期間において第１の角度範囲で発光部から出射された光が、その出射方向が変化することで導光部から出射された光が検知領域の全体を通過すると共に、第２の所定期間において第２の角度範囲で発光部から出射された光が、その出射方向が変化することで導光部から出射された光が検知領域の全体を通過するように適宜構成される。
【０１２０】
また、本実施形態の位置検知装置は、タッチパネル機器として用いられているが、表示装置以外の部材（区分部）が設けられているか、又は該区分部が設けられていない場合であっても、規定された検知領域にある物体の位置を検知する位置検知装置として構成することができる。区分部が設けられている場合には、例えば、物体を検知領域に配置する場合に、発光部と導光部との間の光路を妨げることがないように物体を配置する必要がなくなり、区分部が設けられていないものに比べて物体の配置を簡単にできる。なお、区分部が設けられていない場合であっても、検知領域に配置された物体の位置を検知できるという本発明の効果は得られる。
【符号の説明】
【０１２１】
１…位置検知装置、Ｑ…物体、Ｒ…検知領域、Ｒａ…検知領域、Ｒｂ…検知領域、Ｒ１…第１辺、Ｒ２…第２辺、Ｒ３…第３辺、Ｒ４…第４辺、２…表示装置、３…検知部、４…発光部、４１…光源、４２…光偏向器、４２１…反射面、４２２…出射部、５…導光部、５１…第１導光部、５２…第２導光部、６…再帰反射部、７…受光部、７１…第１受光部、７２…第２受光部、θ…出射方向、θ1q…第１の出射方向、θ2q…第２の出射方向、θ１１〜θ２１…所定の角度範囲、θ１１〜θ１３…第１の角度範囲、θ２１〜θ２３…第２の角度範囲。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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