(57)【要約】【課題】対象物体で反射した検出光を検出して対象物体の位置を検出するにあたって、検出光の出射強度を適正に設定することのできる光学式位置検出装置、および位置検出機能付き表示装置を提供すること。【解決手段】光学式位置検出装置１０では、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄによって検出領域１０Ｒに検出光Ｌ２の強度分布を形成し、対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ２を光検出器３０で検出した結果に基づいて、対象物体Ｏｂの位置を検出する。また、光学式位置検出装置１０は、検出領域１０Ｒを経由せずに光検出器３０に入射する参照光を出射する参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇが設けられている。このため、駆動条件を設定する際、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２が光検出器３０に入射しない場合でも、光強度分布のバランスをモニターでき、かかる光強度分布のバランスを最適化するような駆動条件を設定することができる。【選択図】図１
2011123583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出領域内の対象物体の位置を検出する光学式位置検出装置であって、
前記検出領域に検出光を出射して当該検出領域に前記検出光の光強度分布を形成する複数の光強度分布形成用発光素子と、
前記検出領域内において前記対象物体により反射した前記検出光を検出する光検出器と、
前記検出領域を経由せずに前記光検出器に入射する参照光を出射する参照用発光素子と、
前記光強度分布形成用発光素子および前記参照用発光素子を駆動する光源駆動部と、
前記光検出器による前記検出光の受光強度に基づいて前記対象物体の座標を検出する位置検出部と、
を有していることを特徴とする光学式位置検出装置。
【請求項２】
前記光源駆動部は、前記対象物体の位置を検出する位置検出期間では、前記光強度分布形成用発光素子に光強度分布形成用信号を供給して前記光強度分布を形成し、前記光強度分布形成用発光素子の駆動条件を設定する駆動条件設定期間では、参照用駆動信号を前記参照用発光素子に供給して前記参照光を出射させ、当該参照光を前記光検出器が受光した結果に基づいて前記光強度分布形成用発光素子の駆動条件を設定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。
【請求項３】
前記参照用駆動信号と前記光強度分布形成用信号とは共通の信号であ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。
【請求項４】
前記参照用駆動信号は、前記光強度分布形成用信号よりも低電流レベルの信号に変換されて前記位置検出期間および前記駆動条件設定期間の双方において前記参照用発光素子に供給されることを特徴とする請求項３に記載の光学式位置検出装置。
【請求項５】
前記参照用駆動信号は、前記位置検出期間中は前記参照用発光素子への供給が停止されることを特徴とする請求項３に記載の光学式位置検出装置。
【請求項６】
前記光源駆動部は、前記位置検出期間では、前記光強度分布形成用発光素子を順次点灯させて、前記光強度分布として、第１方向で強度が変化する第１座標検出用強度分布と、前記第１方向に対して交差する第２方向で強度が変化する第２座標検出用強度分布と、前記第１方向および前記第２方向の双方に対して交差する第３方向で強度が変化する第３座標検出用強度分布と、を形成し、
前記位置検出部は、前記第１方向において前記対象物体が位置する第１座標と、前記第２方向において前記対象物体が位置する第２座標と、前記第３方向において前記対象物体が位置する第３座標と、を検出し、
前記参照用発光素子の数は、前記位置検出期間で形成される光強度分布の数よりも少ないことを特徴とする請求項２乃至５の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。
【請求項７】
前記光源駆動部は、前記第１座標を検出する際には前記第１座標検出用強度分布として前記第１方向での強度変化が反転する２つの強度分布を形成したときの前記光検出器での受光強度の比較を行い、前記第２座標を検出する際には前記第２座標検出用強度分布として前記第２方向での強度変化が反転する２つの強度分布を形成したときの前記光検出器での受光強度の比較を行い、前記第３座標を検出する際には前記第３座標検出用強度分布を形成したときの前記光検出器での受光強度と前記参照用発光素子を点灯させたときの前記光検出器での受光強度との比較を行う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。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の光学式位置検出装置を備えた位置検出機能付き表示装置であって、
前記検出領域に対して重なる領域に画像を形成する画像生成装置を有していることを特徴とする位置検出機能付き表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出領域内の対象物体の位置を光学的に検出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位置検出機能付き表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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しては、例えば、２つのビーム源の各々から透光部材を介して対象物体に向けて検出光を出射し、対象物体で反射して検出光が透光部材を透過してきた成分を共通の光検出器で受光するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる特許文献１に記載の構成では、２つのビーム源のうち、一方のビーム源から出射された検出光が対象物体で反射した際の光検出器の受光強度と、他方のビーム源から出射された検出光が対象物体で反射した際の光検出器の受光強度とが等しくなるように２つのビーム源を制御した際の出射強度の比に基づいて対象物体の位置を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００３−５３４５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の構成では、２つのビーム源から出射された検出光の空間的関係を利用する方式であるため、ビーム源からの出射強度については正確に制御する必要がある。それには、対象物体が存在しない状態で２つのビーム源から検査光を出射させ、それをモニターしながらビーム源の出射強度を設定する必要があるが、特許文献１に記載の構成では、対象物体が存在しない状態で２つのビーム源から検査光を出射した際には、検査光が光検出器に入射しないため、ビーム源の駆動条件を適正に設定できないという問題点がある。なお、特許文献１には、検査光が透光部材で反射した光が光検出器に入射する様子が図示されているが、かかる反射光を利用することを示唆することは記載されていない。また、例え、透光部材で反射した光をビーム源の駆動条件の設定に利用しようにも、かかる反射光の強度は安定しないため、利用することは困難であるとともに、透光部材を用いない方式の場合にも、かかる反射光自身が存在しない。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、対象物体で反射した検出光を検出して対象物体の位置を検出するにあたって、検出光の出射強度を適正に設定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位置検出機能付き表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、検出領域内の対象物体の位置を検出する光学式位置検出装置であって、前記検出領域に検出光を出射して当該検出領域に前記検出光の光強度分布を形成する複数の光強度分布形成用発光素子と、前記検出領域内において前記対象物体により反射した前記検出光を検出する光検出器と、前記検出領域を経由せずに前記光検出器に入射する参照光を出射する参照用発光素子と、前記光強度分布形成用発光素子および前記参照用発光素子を駆動する光源駆動部と、前記光検出器による前記検出光の受光強度に基づいて前記対象物体の座標を検出する位置検出部と、を有していることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、前記光源駆動部は、前記対象物体の位置を検出する位置検出期間では、前記光強度分布形成用発光素子に光強度分布形成用信号を供給して前記光強度分布を形成し、前記光強度分布形成用発光素子の駆動条件を設定する駆動条件設定期間では、参照用駆動信号を前記参照用発光素子に供給して前記参照光を出射させ、当該参照光を前記光検出器が受光した結果に基づいて前記光強度分布形成用発光素子の駆動条件を設定する構成を採用することができる。
【０００９】
本発明では、検出領域を経由せずに光検出器に入射する参照光を出射する参照用発光素子が設けられているため、光強度分布形成用発光素子の駆動条件を設定する際、検出領域に対象物体が存在しなくても、検出領域に出射される検査光に対応する強度の参照光が光検出器に入射する。従って、光検出器での参照光の受光結果を利用して、光強度分布形成用発光素子の駆動条件を適正に設定することができる。
【００１０】
本発明では、前記参照用駆動信号と前記光強度分布形成用信号とは共通の信号であることが好ましい。参照用駆動信号を光強度分布形成用信号と共通の信号とすれば、光検出器での参照光の受光結果を利用して、光強度分布形成用発光素子の駆動条件を設定する際、実際に光強度分布形成用発光素子を駆動したのと同様な状態を再現できるので、光強度分布形成用発光素子の駆動条件を適正に設定することができる。また、光源駆動部では、参照用駆動信号および光強度分布形成用信号を別々に生成する必要がないので、光源駆動部の構成を簡素化することができるという利点がある。
【００１１】
この場合、前記参照用駆動信号は、前記光強度分布形成用信号よりも低電流レベルの信号に変換されて前記位置検出期間および前記駆動条件設定期間の双方において前記参照用発光素子に供給されることが好ましい。このように構成すると、参照用駆動信号が位置検出期間および駆動条件設定期間の双方において参照用発光素子に供給される場合でも、位置検出期間において光検出器に入射する参照光の強度を低減することができる。それ故、位置検出期間において光検出器に入射する光における参照光の割り合いを低減することができるので、位置検出期間中も光検出器に参照光Ｌが入射する構成を採用した場合でも、対象物体の位置検出精度が低下することを防止することができる。
【００１２】
本発明において、前記参照用駆動信号は、前記位置検出期間中は前記参照用発光素子への供給が停止されることが好ましい。このように構成すると、位置検出期間において光検出器に入射する光には参照光が含まれていないので、対象物体の位置検出精度を高めることができる。
【００１３】
本発明において、前記光源駆動部は、前記位置検出期間では、前記光強度分布形成用発光素子を順次点灯させて、前記複数の光強度分布として、第１方向で強度が変化する第１座標検出用強度分布と、前記第１方向に対して交差する第２方向で強度が変化する第２座標検出用強度分布と、前記第１方向および前記第２方向の双方に対して交差する第３方向で強度が変化する第３座標検出用強度分布と、を形成し、前記位置検出部は、前記第１方向において前記対象物体が位置する第１座標と、前記第２方向において前記対象物体が位置する第２座標と、前記第３方向において前記対象物体が位置する第３座標と、を検出し、前記参照用発光素子の数は、前記位置検出期間で形成される光強度分布の数よりも少ないことが好ましい。このように構成すると、対象物体の三次元座標を検出することができる。また、参照用発光素子の数が位置検出期間で形成される光強度分布の数よりも少なくすれば、その分、光学式位置検出装置の低コスト化を図ることができる。
【００１４】
本発明において、前記光源駆動部は、前記第１座標を検出する際には前記第１座標検出用強度分布として前記第１方向での強度変化が反転する２つの強度分布を形成したときの前記光検出器での受光強度の比較を行い、前記第２座標を検出する際には前記第２座標検出用強度分布として前記第２方向での強度変化が反転する２つの強度分布を形成したときの前記光検出器での受光強度の比較を行い、前記第３座標を検出する際には前記第３座標検出用強度分布を形成したときの前記光検出器での受光強度と前記参照用発光素子を点灯させたときの前記光検出器での受光強度との比較を行うことが好ましい。
【００１５】
本発明を適用した光学式位置検出装置は位置検出機能付き表示装置や、各種ロボットに搭載されるセンサーとして用いることができる。位置検出機能付き表示装置を構成する場合、前記検出領域に対して重なる領域に画像を形成する画像生成装置を設けることになる。かかる画像生成装置としては、投射型表示装置や、液晶装置や有機エレクトロルミネッセンス装置等といった直視型表示装置を用いることができる。かかる位置検出機能付き表示装置は、各種表示装置の他、携帯電話、カーナビゲーション、パーソナルコンピューター、券売機、銀行の端末等の電子機器に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る位置検出機能付き表示装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置に用いた検出ユニット等の構成を示す説明図である。
【図４】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光強度分布形成用の発光素子から出射される検出光の説明図である。
【図５】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、発光素子から出射された検出光によって座標検出用の光強度分布を形成した様子を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置の原理を模式的に示す説明図である。
【図７】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各発光素子の駆動条件を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置に用いた検出ユニット等の構成を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置において各発光素子の駆動条件を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る光学式位置検出装置に用いた検出ユニット等の構成を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る光学式位置検出装置において各発光素子の駆動条件を示す説明図である。
【図１２】本発明の別の実施の形態に係る位置検出機能付き表示装置の構成を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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、互いに交差する軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とする。また、以下に参照する図面では、説明の便宜上、Ｘ軸方向（第１方向）を横方向とし、Ｙ軸方向（第２方向）を縦方向とし、Ｚ軸方向（第３方向）を前後方向として表してある。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側として示してある。また、以下の説明で参照する図においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００１８】
［実施の形態１］
（位置検出機能付き表示装置の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る位置検出機能付き表示装置の構成を模式的に示す説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は、位置検出機能付き表示装置の要部を斜め上からみた様子を模式的に示す説明図、および横方向からみた様子を模式的に示す説明図である。
【００１９】
図１（ａ）、（ｂ）に示す位置検出機能付き表示装置１００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２００（画像生成装置）と、スクリーン部材２９０とを備えた投射型表示装置として構成されている。画像投射装置２００は、筐体２５０の前面部２０１に設けられた投射レンズ系２１０からスクリーン部材２９０に向けて画像表示光Ｌ１を拡大投射する。
【００２０】
本形態の位置検出機能付き表示装置１００は光学式位置検出装置１０を備えており、光学式位置検出装置１０は、スクリーン部材２９０において画像が視認されるスクリーン面２９０ａ側（スクリーン部材２９０の前方）に設定された検出領域１０Ｒ内の対象物体Ｏｂの位置を光学的に検出する機能を備えている。本形態において、検出領域１０Ｒは、スクリーン部材２９０に対する法線方向からみたとき四角形の領域であり、スクリーン部材２９０において画像投射装置２００によって画像が投射される領域（画像表示領域２０Ｒ）と重なっている。
【００２１】
本形態の光学式位置検出装置１０は、検出領域１０Ｒにおいてスクリーン部材２９０と平行なＸＹ平面（検出面）内における対象物体Ｏｂの位置（Ｘ座標およびＹ座標）を検出する。従って、本形態の位置検出機能付き表示装置１００では、例えば、光学式位置検出装置１０において対象物体ＯｂのＸＹ座標を検出した結果を、投射された画像の一部等を指定する入力情報等として扱い、かかる入力情報に基づいて画像の切り換え等を行なうことができる。また、本形態の光学式位置検出装置１０は、検出領域１０Ｒにおいてスクリーン部材２９０に対する法線方向（Ｚ軸方向）における対象物体Ｏｂの位置（Ｚ座標）を検出する。従って、本形態の位置検出機能付き表示装置１００では、例えば、対象物体Ｏｂがスクリーン部材２９０から所定の距離内にある場合のみを入力情報として扱うこと等もできる。
【００２２】
（光学式位置検出装置１０の構成）
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の構成を模式的に示す説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、光学式位置検出装置１０の断面構成を模式的に示す説明図、光学式位置検出装置に用いた導光板等の構成を示す説明図、および導光板内での位置検出用赤外光の減衰状態を示す説明図である。なお、図２では、Ｚ軸方向を上下方向として表してある。
【００２３】
図１および図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本形態の光学式位置検出装置１０は、検出領域１０Ｒに検出光を出射する強度分布形成用の４つの発光素子１２（光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）と、検出領域１０Ｒ内において対象物体Ｏｂで反射した位置検出用反射光Ｌ３を検出する光検出器３０とを備えている。発光素子１２は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等により構成され、赤外光からなる検出光Ｌ２を発散光として放出する。すなわち、検出光Ｌ２は、指やタッチペン等の対象物体Ｏｂにより効率的に反射される波長域を有することが好ましいことから、対象物体Ｏｂが指等の人体であれば、人体の表面で反射率の高い赤外線（特に可視光領域に近い近赤外線、例えば波長で８５０ｎｍ付近）、あるいは９５０ｎｍであることが望ましい。
【００２４】
また、本形態の光学式位置検出装置１０では、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の透明な樹脂板等からなる導光板１３が用いられており、発光素子１２から出射された検出光Ｌ２は、導光板１３を介して検出領域１０Ｒに出射されることになる。
【００２５】
より詳細には、本形態の光学式位置検出装置１０は、スクリーン部材２９０の裏面側２９０ｂに、略長方形の平面形状を有する導光板１３を備えており、導光板１３は、検出領域１０Ｒに対して入力操作側とは反対側に配置されている。Ｚ軸方向からみたときに、導光板１３は、スクリーン部材２９０の前方に設定された検出領域１０Ｒと略相似形を有しており、導光板１３の角部分１３ａ〜１３ｄは、検出領域１０Ｒの角部分１０Ｒａ〜１０Ｒｄと略同一方向に位置している。
【００２６】
導光板１３において、検出領域１０Ｒに向いている面が光出射面１３ｓであり、角部分１０Ｒａ〜１０Ｒｄが発光素子１２から出射された検出光Ｌ２の光入射部として用いられている。より具体的には、４つの発光素子１２（発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）は、導光板１３の角部分１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに対峙する位置で角部分１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに光軸を向けている。なお、導光板１３の背面１３ｔあるいは光出射面１３ｓには、表面凹凸構造、プリズム構造、散乱層（図示せず）等が設けられており、このような光散乱構造によって、角部分１３ａ〜１３ｄから入射して内部を伝播する光は、その伝播方向に進むに従って徐々に偏向されて光出射面１３ｓより出射される。なお、導光板１３の光出射側には、必要に応じて、検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄの均―化を図るために、プリズムシートや光散乱板等の光学シートが配置される場合もある。
【００２７】
ここで、発光素子１２から出射された検出光Ｌ２は、導光板１３の角部分１３ａ〜１３ｄから入射した後、導光板１３内部を伝播しながら光出射面１３ｓから出射される。
【００２８】
また、発光素子１２から出射された検出光Ｌ２は、導光板１３の角部分１３ａ〜１３ｄから入射した後、導光板１３内部を伝播しながら光出射面１３ｓから出射される。例えば、発光素子１２Ａから出射された検出光Ｌ２ａは、導光板１３の内部で伝播しながら、光出射面１３ｓから出射される。その際、導光板１３から検出領域１０Ｒに出射される検出光Ｌ２ａの光量は、図２（ｃ）に示すように、発光素子１２Ａからの距離に伴って直線的に減衰する。他の発光素子１２Ｂ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２ｂ〜Ｌ２ｄも同様に減衰しながら光出射面１３ｓから出射される。従って、導光板１３の光出射面１３ｓから検出領域１０Ｒに出射された検出光Ｌ２が対象物体Ｏｂで反射すると、対象物体Ｏｂで反射した位置検出用反射光Ｌ３は光検出器３０で検出される。
【００２９】
光検出器３０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からなり、スクリーン部材２９０のスクリーン面２９０ａの側において、検出領域１０Ｒの外側でスクリーン面２９０ａに沿う方向に受光部３１を向けている。本形態において、光検出器３０は、フォトダイオードからなる。本形態において、光検出器３０は、後述する参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇとともに検出器ユニット３００に構成されている。
【００３０】
（検出ユニット５００等の構成）
図３は、本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置１０に用いた検出ユニット５００等の構成を示す説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、検出ユニット５００の内部構成を示す説明図、および光学式位置検出装置１０の電気的構成を示す説明図である。
【００３１】
図１、図２および図３（ａ）に示すように、本形態において、光検出器３０は検出器ユニット３００に構成されており、検出器ユニット３００には、３つの参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇが設けられている。検出器ユニット３００は、遮光ケース３１０を備えており、遮光ケース３１０の内部に光検出器３および参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇが収容されている。遮光ケース３１０において光検出器３０の受光部３１が向いている側には開口３１１が形成されており、検出領域１０Ｒにおいて対象物体Ｏｂで反射した位置検出用反射光Ｌ３は、光検出器３０の受光部３１に入射可能である。
【００３２】
検出器ユニット３００において、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆは光検出器３０を間に挟む左右両側に配置されており、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆから出射された参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆの一部は各々、検出領域１０Ｒを経由せずに光検出器３０の受光部３１に入射可能である。参照用発光素子１２Ｇは、光検出器３０において受光部３１が向く側とは反対側に配置されている。但し、遮光ケース３１０の内面において参照用発光素子１２Ｇの光軸が延在している個所は反射面３２０になっているため、参照用発光素子１２Ｇから出射された参照光Ｌｒｇの一部は、検出領域１０Ｒを経由せずに光検出器３０の受光部３１に入射可能である。
【００３３】
（光学式位置検出装置１０の電気的構成）
図３（ｂ）に示すように、本形態の光学式位置検出装置１０は、光強度分布形成用の発光素子１２（発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）および参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇを駆動する光源駆動部１４と、光検出器３０から検出結果が出力される位置検出部５０とを有しており、光源駆動部１４と位置検出部５０とは共通の半導体集積回路５００に構成されている。光源駆動部１４は、発光素子１２（発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）および参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇを駆動する光源駆動回路１４０と、光源駆動回路１４０を介して発光素子１２（発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）および参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇを制御する光源制御部１４５とを備えている。
【００３４】
ここで、光源駆動回路１４０は、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄを駆動する光源駆動回路１４０ａ〜１４０ｄと、参照用発光素子１２Ｇを駆動する光源駆動回路１４０ｇとを備えているが、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆを駆動する光源駆動回路を独立しては備えていない。
【００３５】
但し、図３（ａ）に示すように、光強度分布形成用の発光素子１２Ｂと参照用発光素子１２Ｅは並列に電気的に接続され、光強度分布形成用の発光素子１２Ｄと参照用発光素子１２Ｆは並列に電気的に接続されている。従って、光源制御部１４５は、光源駆動回路１４０ａ〜１４０ｄ、および光源駆動回路１４０ｇを介して発光素子１２（発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）および参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇを制御することができる。
【００３６】
ここで、参照用発光素子１２Ｅには抵抗ＲＥが直列に接続され、参照用発光素子１２Ｆには抵抗ＲＦが直列に接続されている。このため、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄに供給される光強度分布形成用信号と、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆに供給される参照用駆動信号とは同一の信号であるが、参照用駆動信号は、抵抗ＲＥ、ＲＦによって低レベルの電流に変換された駆動電流として発光素子１２Ｅ、１２Ｆに供給されることになる。なお、参照用発光素子１２Ｇは、後述するように位置検出を行なう際の比較光として利用されるため、発光素子１２Ａ〜１２Ｄに供給される光強度分布形成用信号と同等レベルの信号である。
【００３７】
位置検出部５０は、信号処理部５１と座標検出部５６とを備えており、座標検出部５６は、光検出器３０での検出結果に基づいて対象物体Ｏｂの位置を検出する。本形態において、座標検出部５６は、Ｘ座標検出部５１、Ｙ座標検出部５２およびＺ座標検出部５３を備えている。光源制御部１４５と位置検出部５０とは、信号線で接続されており、発光素子１２に対する駆動と位置検出部５０での検出動作とは、連動して行われる。
【００３８】
（強度分布の説明）
図４は、本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置１０において光強度分布形成用の発光素子１２（発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）から出射される検出光の説明図である。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において、発光素子１２から出射された検出光によって座標検出用の光強度分布を形成した様子を示す説明図である。
【００３９】
本形態の光学式位置検出装置１０においては、発光素子１２Ａが点灯すると、図４（ａ）に示すように検出領域１０Ｒの角部分１０Ｒａを中心にした光強度分布が形成される。また、発光素子１２Ｂが点灯すると、図４（ｂ）に示すように検出領域１０Ｒの角部分１０Ｒｂを中心にした光強度分布が形成される。発光素子１２Ｃが点灯すると、図４（ｃ）に示すように検出領域１０Ｒの角部分１０Ｒｃを中心にした光強度分布が形成される。また、発光素子１２Ｄが点灯すると、図４（ｄ）に示すように検出領域１０Ｒの角部分１０Ｒｄを中心にした光強度分布が形成される。
【００４０】
従って、発光素子１２Ａ、１２Ｄが点灯状態にあって他の発光素子１２Ａ、１２Ｂが消灯状態にあると、図５（ａ）に示すように、Ｘ軸方向の一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に向かって検出光の強度が単調減少するＸ座標検出用第１光強度分布Ｌ２Ｘａ（第１座標検出用光強度分布／第１座標検出用第１光強度分布）が形成される。本形態において、Ｘ座標検出用第１光強度分布Ｌ２Ｘａでは、Ｘ軸方向の一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に向かって検出光Ｌ２の強度が直線的に変化し、かつ、Ｙ軸方向では、検出光Ｌ２の強度が一定である。
【００４１】
これに対して、発光素子１２Ｂ、１２Ｃが点灯状態にあって他の発光素子１２Ａ、１２Ｄが消灯状態にあると、図５（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向の他方側Ｘ２から一方側Ｘ１に向かって検出光の強度が単調減少するＸ座標検出用第２光強度分布Ｌ２Ｘｂ（第１座標検出用光強度分布／第１座標検出用第２光強度分布）が形成される。本形態において、Ｘ座標検出用第２光強度分布Ｌ２Ｘｂでは、Ｘ軸方向の他方側Ｘ２から一方側Ｘ１に向かって検出光Ｌ２の強度が直線的に変化し、かつ、Ｙ軸方向では、検出光Ｌ２の強度が一定である。
【００４２】
また、発光素子１２Ａ、１２Ｂが点灯状態にあって他の発光素子１２Ｃ、１２Ｄが消灯状態にあると、図５（ｃ）に示すように、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１から他方側Ｙ２に向かって検出光の強度が単調減少するＹ座標検出用第１光強度分布Ｌ２Ｙａ（第２座標検出用光強度分布／第２座標検出用第１光強度分布）が形成される。本形態において、Ｙ座標検出用第１光強度分布Ｌ２Ｙａでは、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１から他方側Ｙ２に向かって検出光Ｌ２の強度が直線的に変化し、かつ、Ｘ軸方向では、検出光Ｌ２の強度が一定である。
【００４３】
これに対して、発光素子１２Ｃ、１２Ｄが点灯状態にあって他の発光素子１２Ａ、１２Ｂが消灯状態にあると、図５（ｄ）に示すように、Ｙ軸方向の他方側Ｙ２から一方側Ｙ１に向かって検出光の強度が単調減少するＹ座標検出用第２光強度分布Ｌ２Ｙｂ（第２座標検出用光強度分布／第２座標検出用第２光強度分布）が形成される。本形態において、Ｙ座標検出用第２光強度分布Ｌ２Ｙｂでは、Ｙ軸方向の他方側Ｙ２から一方側Ｙ１に向かって検出光Ｌ２の強度が直線的に変化し、かつ、Ｘ軸方向では、検出光Ｌ２の強度が一定である。
【００４４】
さらに、図示を省略するが、４つの発光素子１２（発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）が全て点灯すると、スクリーン面２９０ｓからＺ軸方向に離間するに伴って強度が低下するＺ座標検出用光強度分布が形成される。かかるＺ座標検出用光強度分布では、Ｚ軸方向で強度が単調減少し、かかる変化は、検出領域１０Ｒという限られた空間内では直線的な変化とみなすことができる。また、Ｚ座標検出用光強度分布では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において強度が一定である。
【００４５】
（Ｘ座標検出動作（ｘセンシング／位置検出期間）
本形態の光学式位置検出装置１０においては、光強度分布形成用の発光素子１２を点灯させて検出領域１０Ｒに検出光Ｌ２の光強度分布を形成するともに、対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ２を光検出器３０で検出し、かかる光検出器３０での検出結果に基づいて、位置検出部５０は、検出領域１０Ｒ内の対象物体Ｏｂの位置を検出する。そこで、図６を参照して座標検出の原理を説明する。
【００４６】
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の原理を模式的に示す説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、対象物体で反射した検出光の強度を示す説明図、および対象物体で反射した検出光の強度が等しくなるように検出光の光強度分布を調整する様子を示す説明図である。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において各発光素子の駆動条件を示す説明図であり、図７（ａ）、（ｂ）は、位置検出期間における駆動条件を示す説明図、および後述する駆動条件設定期間における駆動条件を示す説明図である。
【００４７】
本形態の位置検出機能付き表示装置１００において、図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明したＸ座標検出用第１光強度分布Ｌ２ＸａおよびＸ座標検出用第２光強度分布Ｌ２Ｘｂを利用してＸ軸方向の位置（Ｘ座標）を検出する。その際、図７（ａ）に示すＸ座標検出用第１期間と図７（ａ）に示すＸ座標検出用第２期間とにおいて、発光素子１２Ａ、１２Ｄと発光素子１２Ｂ、１２Ｃとを逆相に駆動する。より具体的には、図７（ａ）に示すＸ座標検出用第１期間において、発光素子１２Ａ、１２Ｄを点灯させる一方、発光素子１２Ｂ、１２Ｃを消灯させ、図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、Ｘ軸方向の一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に向かって強度が単調減少していくＸ座標検出用第１光強度分布Ｌ２Ｘａを形成する。次に、図７（ａ）に示すＸ座標検出用第２期間において、発光素子１２Ａ、１２Ｄを消灯させる一方、発光素子１２Ｂ、１２Ｃを点灯させ、図５（ｂ）および図６（ａ）に示すように、Ｘ軸方向の他方側Ｘ２から一方側Ｘ１に向かって強度が単調減少していくＸ座標検出用第２光強度分布Ｌ２Ｘｂを形成する。従って、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが配置されると、対象物体Ｏｂにより検出光Ｌ２が反射され、その反射光の一部が光検出器３０により検出される。ここで、Ｘ座標検出用第１光強度分布Ｌ２Ｘａ、およびＸ座標検出用第２光強度分布Ｌ２Ｘｂは、一定の分布を有している。それ故、Ｘ座標検出部５１は、Ｘ座標検出用第１期間における光検出器３０での検出強度と、Ｘ座標検出用第２期間における光検出器３０での検出強度との比較を行えば、以下の方法等により、対象物体ＯｂのＸ座標を検出することができる。
【００４８】
例えば、第１の方法では、Ｘ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｘａと、Ｘ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｘｂとの差を利用する。より具体的には、Ｘ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｘａ、およびＸ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｘｂは予め、設定した分布になっているので、Ｘ座標検出用第１強度分布Ｌ２ＸａとＸ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｘｂとの差も予め、設定した関数になっている。従って、Ｘ座標検出用第１期間においてＸ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｘａを形成した際の光検出器３０での検出値ＬＸａと、Ｘ座標検出用第２期間においてＸ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｘｂを形成した際の光検出器３０での検出値ＬＸｂとの差を求めれば、対象物体ＯｂのＸ座標を検出することができる。かかる方法によれば、検出光Ｌ２以外の環境光、例えば、外光に含まれる赤外成分が光検出器３０に入射した場合でも、検出値ＬＸａ、ＬＸｂの差を求める際、環境光に含まれる赤外成分の強度が相殺されるので、環境光に含まれる赤外成分が検出精度に影響を及ぼすことがない。なお、検出値ＬＸａ、ＬＸｂの比に基づいて対象物体ＯｂのＸ座標を検出することもできる。
【００４９】
次に、第２の方法では、Ｘ座標検出用第１期間においてＸ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｘａを形成した際の光検出器３０での検出値ＬＸａと、Ｘ座標検出用第２期間においてＸ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｘｂを形成した際の光検出器３０での検出値ＬＸｂとが等しくなるように、発光素子１２に対する制御量（駆動電流）を調整した際の調整量に基づいて対象物体ＯｂのＸ座標を検出する方法である。かかる方法は、Ｘ座標検出用第１強度分布Ｌ２ＸａおよびＸ座標検出用第２強度分布Ｌ２ＸｂがＸ座標に対して直線的に変化する場合に適用できる。
【００５０】
まず、図６（ａ）に示すように、Ｘ座標検出用第１期間およびＸ座標検出用第２期間においてＸ座標検出用第１強度分布Ｌ２ＸａとＸ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｘｂを絶対値が等しく、Ｘ軸方向で逆向きに形成する。この状態で、Ｘ座標検出用第１期間における光検出器３０での検出値ＬＸａと、Ｘ座標検出用第２期間における光検出器３０での検出値ＬＸｂとが等しければ、対象物体ＯｂがＸ軸方向の中央に位置することが分る。
【００５１】
これに対して、Ｘ座標検出用第１期間における光検出器３０での検出値ＬＸａと、Ｘ座標検出用第２期間における光検出器３０での検出値ＬＸｂとが相違している場合、検出値ＬＸａ、ＬＸｂが等しくなるように、発光素子１２に対する制御量（駆動電流）を調整して、図６（ｂ）に示すように、再度、Ｘ座標検出用第１期間においてＸ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｘａを形成し、Ｘ座標検出用第２期間においてＸ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｘｂを形成する。その結果、Ｘ座標検出用第１期間における光検出器３０での検出値ＬＸａと、Ｘ座標検出用第２期間における光検出器３０での検出値ＬＸｂとが等しくなれば、Ｘ座標検出用第１期間での発光素子１２に対する制御量の調整量ΔＬＸａと、Ｘ座標検出用第２期間での発光素子１２に対する制御量の調整量ΔＬＸｂとの比あるいは差等により、対象物体ＯｂのＸ座標を検出することができる。かかる方法によれば、検出光Ｌ２以外の環境光、例えば、外光に含まれる赤外成分が光検出器３０に入射した場合でも、検出値ＬＸａ、ＬＸｂが等しくなるように発光素子１２に対する制御量の調整を行なう際、環境光に含まれる赤外成分の強度が相殺されるので、環境光に含まれる赤外成分が検出精度に影響を及ぼすことがない。
【００５２】
上記のように、光検出器３０での検出結果に基づいて対象物体Ｏｂの検出領域１０Ｒ内の位置情報を取得するにあたって、例えば、光源制御部１４５や位置検出部５０としてマイクロプロセッサーユニット（ＭＰＵ）を用い、これにより所定のソフトウェア（動作プログラム）を実行することに従って処理を行う構成を採用することができる。また、論理回路等のハードウェアを用いた構成を採用することもできる。
【００５３】
（Ｙ座標検出動作（ｙセンシング）／位置検出期間）
本形態の位置検出機能付き表示装置１００においては、図５（ｃ）、（ｄ）を参照して説明したＹ座標検出用第１光強度分布Ｌ２ＹａおよびＹ座標検出用第２光強度分布Ｌ２Ｙｂを利用してＸ軸方向の位置（Ｘ座標）を検出する。その際、図７（ａ）に示すＹ座標検出用第１期間と図７（ａ）に示すＹ座標検出用第２期間とにおいて、発光素子１２Ａ、１２Ｂと発光素子１２Ｃ、１２Ｄとを逆相に駆動する。より具体的には、図７（ａ）に示すＹ座標検出用第１期間において、発光素子１２Ａ、１２Ｂを点灯させる一方、発光素子１２Ｃ、１２Ｄを消灯させ、図５（ｃ）に示すように、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１から他方側Ｙ２に向かって強度が単調減少していくＹ座標検出用第１光強度分布Ｌ２Ｙａを形成する。次に、図７（ａ）に示すＹ座標検出用第２期間において、発光素子１２Ａ、１２Ｂを消灯させる一方、発光素子１２Ｃ、１２Ｄを点灯させ、図５（ｄ）に示すように、Ｙ軸方向の他方側Ｙ２から一方側Ｙ１に向かって強度が単調減少していくＹ座標検出用第２光強度分布Ｌ２Ｙｂを形成する。従って、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが配置されると、対象物体Ｏｂにより検出光Ｌ２が反射され、その反射光の一部が光検出器３０により検出される。ここで、Ｙ座標検出用第１光強度分布Ｌ２Ｙａ、およびＹ座標検出用第２光強度分布Ｌ２Ｙｂは、一定の分布を有している。それ故、Ｙ座標検出部５２は、Ｙ座標検出用第１期間における光検出器３０での検出強度と、Ｙ座標検出用第２期間における光検出器３０での検出強度との比較を行えば、Ｘ座標を検出した方法と同様な方法により、対象物体ＯｂのＺ座標を検出することができる。
【００５４】
（Ｚ座標検出動作（ｚセンシング）／位置検出期間）
本形態の位置検出機能付き表示装置１００においては、Ｚ座標を検出するには、図７（ａ）に示すＺ座標検出用第１期間において、発光素子１２Ａ〜１２Ｄの全て点灯させ、Ｚ軸方向で強度が単調変化するＺ座標検出用光強度分布を形成する。次に、図７（ａ）に示すＺ座標検出用第２期間においては、発光素子１２Ａ〜１２Ｄの全て消灯させ、参照用発光素子１２Ｇを点灯させる。すなわち、図７（ａ）に示すＺ座標検出用第１期間と図７（ａ）に示すＺ座標検出用第２期間とにおいて、発光素子１２Ａ〜１２Ｄと発光素子１２Ｇとを逆相に駆動する。なお、他の参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆは消灯状態のままである。従って、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが配置されると、対象物体Ｏｂにより検出光Ｌ２が反射され、その反射光の一部が光検出器３０により検出される。ここで、Ｚ座標検出用光強度分布は、一定の分布を有しているに対して、光検出器３０において、参照用発光素子１２Ｇから出射される参照光Ｌｙｇの強度は、対象物体Ｏｂの位置にかかわらず一定である。従って、Ｚ座標検出部５３は、Ｚ座標検出用第１期間における光検出器３０での検出強度と、Ｚ座標検出用第２期間における光検出器３０での検出強度との比較を行えば、Ｘ座標を検出した方法と同様な方法により、対象物体ＯｂのＺ座標を検出することができる。
【００５５】
（発光素子１２Ａ〜１２Ｄの駆動条件の設定方法）
以上説明したように、本形態では、２つの期間における光検出器３０での検出強度の比較を行い、かかる比較結果に基づいて座標を検出する。このため、発光素子１２Ａ〜１２Ｄの駆動条件を適正に設定しておく必要がある。それには、発光素子１２Ａ〜１２Ｄを点灯させた際の光検出器３０での受光結果を利用すればよいが、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない場合には、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２は光検出器３０に入射しない。ここに、本形態では、検出領域１０Ｒを経由せずに光検出器３０に入射する参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆ、Ｌｒｇを出射する参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇが設けられている。そこで、本形態では、位置検出期間の前に、参照用駆動信号を参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇに供給して参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆ、Ｌｒｇを出射させ、かかる参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆ、Ｌｒｇを光検出器３０が受光した結果に基づいて光強度分布形成用発光素子１２Ａ〜１２Ｄの駆動条件を設定する駆動条件設定期間が設けられている。
【００５６】
より具体的には、駆動条件設定期間においては、図７（ｂ）に示す条件で参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇを駆動し、光検出器３０での受光結果に基づいて発光素子１２Ａ〜１２Ｄの駆動条件を設定する。なお、本形態では、図３（ｂ）を参照して説明したように、光強度分布形成用の発光素子１２Ｂと参照用発光素子１２Ｅは並列に電気的に接続され、光強度分布形成用の発光素子１２Ｄと参照用発光素子１２Ｆは並列に電気的に接続されているため、図７（ａ）に示す駆動条件と図７（ｂ）に示す駆動条件とは同一である。
【００５７】
本形態では、まず、Ｘ座標検出用第１期間に形成するＸ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｘａと、Ｘ座標検出用第２期間に形成するＸ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｘｂのバランスを最適化する。それには、図７（ｂ）に示すように、Ｘ座標検出用強度分布のモニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で、発光素子１２Ａ、１２Ｄと発光素子１２Ｂ、１２Ｃとを逆相に駆動し、その間の光検出器３０での検出強度を比較する。そして、モニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて光検出器３０での検出強度が等しくなる条件を決定する。かかる駆動条件設定期間においては、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２は光検出器３０に入射しないが、モニター用第１期間では、発光素子１２Ａ、１２Ｄの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｆが点灯し、参照光Ｌｒｆが光検出器３０に入射する。また、モニター用第２期間では、発光素子１２Ｂ、１２Ｃの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｅが点灯し、参照光Ｌｒｅが光検出器３０に入射する。従って、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２が光検出器３０に入射しない場合でも、Ｘ座標検出用第１期間に形成するＸ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｘａと、Ｘ座標検出用第２期間に形成するＸ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｘｂのバランスを最適化することができる。
【００５８】
次に、Ｙ座標検出用第１期間に形成するＹ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｙａと、Ｙ座標検出用第２期間に形成するＹ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｙｂのバランスを最適化する。それには、図７（ｂ）に示すように、Ｙ座標検出用強度分布のモニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で、発光素子１２Ａ、１２Ｂと発光素子１２Ｃ、１２Ｄとを逆相に駆動し、その間の光検出器３０での検出強度を比較する。そして、モニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて光検出器３０での検出強度が等しくなる条件を決定する。かかる駆動条件設定期間においては、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２は光検出器３０に入射しないが、モニター用第１期間では、発光素子１２Ａ、１２Ｂの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｅが点灯し、参照光Ｌｒｅが光検出器３０に入射する。また、モニター用第２期間では、発光素子１２Ｃ、１２Ｄの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｆが点灯し、参照光Ｌｒｆが光検出器３０に入射する。従って、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２が光検出器３０に入射しない場合でも、Ｙ座標検出用第１期間に形成するＹ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｙａと、Ｙ座標検出用第２期間に形成するＹ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｙｂのバランスを最適化することができる。
【００５９】
次に、Ｚ座標検出用第１期間に形成するＺ座標検出用強度分布と、Ｚ座標検出用第２期間に参照用発光素子１２Ｇから出射される参照光Ｌｇのバランスを最適化する。それには、図７（ｂ）に示すように、Ｚ座標検出用強度分布のモニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で、発光素子１２Ａ〜１２Ｄと参照用発光素子１２Ｇとを逆相に駆動し、その間の光検出器３０での検出強度を比較する。そして、モニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて光検出器３０での検出強度が等しくなる条件を決定する。かかる駆動条件設定期間においては、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２は光検出器３０に入射しないが、モニター用第１期間では、発光素子１２Ａ、１２Ｂの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆが点灯し、参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆが光検出器３０に入射する。従って、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２が光検出器３０に入射しない場合でも、Ｚ座標検出用第１期間に形成するＺ座標検出用強度分布と、Ｚ座標検出用第２期間に参照用発光素子１２Ｇから出射される参照光Ｌｇのバランスを最適化することができる。
【００６０】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄに加えて、検出領域１０Ｒを経由せずに光検出器３０に入射する参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆ、Ｌｒｇを出射する参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇが設けられている。このため、光源駆動部１４は、駆動条件設定期間では、参照用駆動信号を参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇに供給して参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆ、Ｌｒｇを出射させることができる。従って、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄの駆動条件を設定する際、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しないために発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２が光検出器３０に入射しない場合でも、光強度分布のバランスをモニターでき、かかる光強度分布のバランスを最適化するような駆動条件を設定することができる。
【００６１】
また、本形態において、光強度分布形成用の発光素子１２Ｂ、１２Ｄと参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆは各々並列に電気的に接続され、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄに供給される光強度分布形成用信号と、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆに供給される参照用駆動信号とは同一の信号であるが、参照用駆動信号は、抵抗ＲＥ、ＲＦによって低レベルの電流に変換された駆動電流として参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆに供給される。従って、位置検出期間中も、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆから出射された参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆが光検出器３０に入射する場合でも、位置検出期間において光検出器３０に入射する光における参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆの割り合いを低減することができる。それ故、位置検出期間中も光検出器３０に参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆが入射する構成を採用した場合でも、対象物体Ｏｂの位置検出精度が低下することを防止することができる。しかも、本形態では、合計で５つの光強度分布を形成するが、合計３つの参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｆで対応するため、光学式位置検出装置１０の低コスト化を図ることができる。
【００６２】
［実施の形態２］
（検出ユニット５００等の構成）
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に用いた検出ユニット５００等の構成を示す説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）は、検出ユニット５００の内部構成を示す説明図、および光学式位置検出装置１０の電気的構成を示す説明図である。図９は、本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置１０において各発光素子の駆動条件を示す説明図であり、図９（ａ）、（ｂ）は、位置検出期間における駆動条件を示す説明図、および駆動条件設定期間における駆動条件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。
【００６３】
図８（ａ）に示すように、本形態においても、実施の形態１と同様、光検出器３０は検出器ユニット３００に構成されており、検出器ユニット３００には、３つの参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇが設けられている。検出器ユニット３００は、遮光ケース３１０を備えており、遮光ケース３１０の内部に光検出器３および参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇが収容されている。遮光ケース３１０において光検出器３０の受光部３１が向いている側には開口３１１が形成されており、検出領域１０Ｒにおいて対象物体Ｏｂで反射した位置検出用反射光Ｌ３は、光検出器３０の受光部３１に入射可能である。検出器ユニット３００において、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆは、光検出器３０を間に挟む左右両側に配置されており、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆから出射された参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆの一部は各々、検出領域１０Ｒを経由せずに光検出器３０の受光部３１に入射可能である。参照用発光素子１２Ｇから出射された参照光Ｌｒｇの一部は、反射面３２０で反射し、検出領域１０Ｒを経由せずに光検出器３０の受光部３１に入射可能である。
【００６４】
図８（ｂ）に示すように、本形態の光学式位置検出装置１０も、実施の形態１と同様、光強度分布形成用の発光素子１２（発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）および参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇを駆動する光源駆動部１４と、光検出器３０から検出結果が出力される位置検出部５０とを有しており、光源駆動部１４と位置検出部５０とは共通の半導体集積回路５００に構成されている。光源駆動部１４は、発光素子１２（発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）および参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇを駆動する光源駆動回路１４０と、光源駆動回路１４０を介して発光素子１２（発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）および参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇを制御する光源制御部１４５とを備えている。
【００６５】
光源駆動回路１４０は、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄを駆動する光源駆動回路１４０ａ〜１４０ｄと、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇを駆動する光源駆動回路１４０ｅ〜１４０ｇとを備えており、発光素子１２Ａ〜１２Ｄと参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇとは互いに独立して駆動可能である。ここで、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄに供給される光強度分布形成用信号と、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇに供給される参照用駆動信号とは同一の信号であり、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄと、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇとは同一条件で駆動される。
【００６６】
本形態でも、実施の形態１と同様、位置検出部５０は、信号処理部５１と座標検出部５６とを備えており、座標検出部５６は、光検出器３０での検出結果に基づいて対象物体Ｏｂの位置を検出する。本形態において、座標検出部５６は、Ｘ座標検出部５１、Ｙ座標検出部５２およびＺ座標検出部５３を備えている。光源制御部１４５と位置検出部５０とは、信号線で接続されており、発光素子１２に対する駆動と、位置検出部５０での検出動作とは、連動して行われる。
【００６７】
（発光素子１２Ａ〜１２Ｄの駆動条件の設定方法）
本形態でも、実施の形態１と同様、２つの期間における光検出器３０での検出強度の比較を行い、かかる比較結果に基づいて座標を検出する。このため、発光素子１２Ａ〜１２Ｄの駆動条件を適正に設定しておく必要がある。そこで、本形態でも、実施の形態１と同様、位置検出期間の前に、参照用駆動信号を参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇに供給して参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆ、Ｌｒｇを出射させ、かかる参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆ、Ｌｒｇを光検出器３０が受光した結果に基づいて光強度分布形成用発光素子１２Ａ〜１２Ｄの駆動条件を設定する駆動条件設定期間が設けられている。
【００６８】
より具体的には、駆動条件設定期間においては、まず、Ｘ座標検出用第１期間に形成するＸ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｘａと、Ｘ座標検出用第２期間に形成するＸ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｘｂのバランスを最適化する。それには、図９（ｂ）に示すように、Ｘ座標検出用強度分布のモニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で、発光素子１２Ａ、１２Ｄと発光素子１２Ｂ、１２Ｃとを逆相に駆動し、その間の光検出器３０での検出強度を比較する。そして、モニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて光検出器３０での検出強度が等しくなる条件を決定する。かかる駆動条件設定期間においては、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２は光検出器３０に入射しないが、モニター用第１期間では、発光素子１２Ａ、１２Ｄの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｆが点灯し、参照光Ｌｒｆが光検出器３０に入射する。また、モニター用第２期間では、発光素子１２Ｂ、１２Ｃの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｅが点灯し、参照光Ｌｒｅが光検出器３０に入射する。従って、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２が光検出器３０に入射しない場合でも、Ｘ座標検出用第１期間に形成するＸ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｘａと、Ｘ座標検出用第２期間に形成するＸ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｘｂのバランスを最適化することができる。
【００６９】
次に、Ｙ座標検出用第１期間に形成するＹ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｙａと、Ｙ座標検出用第２期間に形成するＹ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｙｂのバランスを最適化する。それには、図９（ｂ）に示すように、Ｙ座標検出用強度分布のモニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で、発光素子１２Ａ、１２Ｂと発光素子１２Ｃ、１２Ｄとを逆相に駆動し、その間の光検出器３０での検出強度を比較する。そして、モニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて光検出器３０での検出強度が等しくなる条件を決定する。かかる駆動条件設定期間においては、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２は光検出器３０に入射しないが、モニター用第１期間では、発光素子１２Ａ、１２Ｂの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｅが点灯し、参照光Ｌｒｅが光検出器３０に入射する。また、モニター用第２期間では、発光素子１２Ｃ、１２Ｄの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｆが点灯し、参照光Ｌｒｆが光検出器３０に入射する。従って、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２が光検出器３０に入射しない場合でも、Ｙ座標検出用第１期間に形成するＹ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｙａと、Ｙ座標検出用第２期間に形成するＹ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｙｂのバランスを最適化することができる。
【００７０】
次に、Ｚ座標検出用第１期間に形成するＺ座標検出用強度分布と、Ｚ座標検出用第２期間に参照用発光素子１２Ｇから出射される参照光Ｌｇのバランスを最適化することを目的に、まず、図９（ｂ）に示すように、Ｚ座標検出用強度分布のモニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で、発光素子１２Ａ〜１２Ｄと参照用発光素子１２Ｇとを逆相に駆動し、その間の光検出器３０での検出強度を比較する。そして、モニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて光検出器３０での検出強度が等しくなる条件を決定する。かかる駆動条件設定期間においては、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２は光検出器３０に入射しないが、モニター用第１期間では、発光素子１２Ａ〜１２Ｂの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆが点灯し、参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆが光検出器３０に入射する。従って、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２が光検出器３０に入射しない場合でも、Ｚ座標検出用第１期間に形成するＺ座標検出用強度分布と、Ｚ座標検出用第２期間に参照用発光素子１２Ｇから出射される参照光Ｌｇのバランスを最適化することができる。
【００７１】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態でも、実施の形態１と同様、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄに加えて、検出領域１０Ｒを経由せずに光検出器３０に入射する参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆ、Ｌｒｇを出射する参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇが設けられている。このため、光源駆動部１４は、駆動条件設定期間では、参照用駆動信号を参照用発光素子１２Ｅ〜１２Ｇに供給して参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆ、Ｌｒｇを出射させることができる。従って、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄの駆動条件を設定する際、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しないために発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２が光検出器３０に入射しない場合でも、光強度分布のバランスをモニターでき、かかる光強度分布のバランスを最適化するような駆動条件を設定することができる。
【００７２】
また、本形態では、図８（ｂ）に示すように、発光素子１２Ａ〜１２Ｄと参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇとは互いに独立して駆動可能である。従って、図９（ａ）に示すように、Ｘ座標検出期間（Ｘ座標検出用第１期間およびＸ座標検出用第２期間）では、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇの駆動を停止することができる。また、Ｙ座標検出期間（Ｙ座標検出用第１期間およびＹ座標検出用第２期間）でも、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇの駆動を停止することができる。さらに、Ｚ座標検出期間（Ｚ座標検出用第１期間およびＹ座標検出用第２期間）では、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆの駆動を停止することができる。従って、位置検出期間中は、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆから出射された参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｆが光検出器３０に入射しないので、対象物体Ｏｂの位置検出精度の高いという利点がある。
【００７３】
［実施の形態３］
（検出ユニット５００等の構成）
図１０は、本発明の実施の形態３に係る光学式位置検出装置１０に用いた検出ユニット５００等の構成を示す説明図であり、図１０（ａ）、（ｂ）は、検出ユニット５００の内部構成を示す説明図、および光学式位置検出装置１０の電気的構成を示す説明図である。図１１は、本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置１０において各発光素子の駆動条件を示す説明図であり、図１１（ａ）、（ｂ）は、位置検出期間における駆動条件を示す説明図、および駆動条件設定期間における駆動条件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、２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。
【００７４】
図１０（ａ）に示すように、本形態においても、実施の形態１と同様、光検出器３０は検出器ユニット３００に構成されている。本形態では、検出器ユニット３００には、２つの参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇが設けられている。検出器ユニット３００は、遮光ケース３１０を備えており、遮光ケース３１０の内部に光検出器３および参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇが収容されている。遮光ケース３１０において光検出器３０の受光部３１が向いている側には開口３１１が形成されており、検出領域１０Ｒにおいて対象物体Ｏｂで反射した位置検出用反射光Ｌ３は、光検出器３０の受光部３１に入射可能である。検出器ユニット３００において、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇは、光検出器３０を間に挟む左右両側に配置されており、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇから出射された参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｇの一部は各々、検出領域１０Ｒを経由せずに光検出器３０の受光部３１に入射可能である。
【００７５】
図１０（ｂ）に示すように、本形態の光学式位置検出装置１０も、実施の形態１と同様、光強度分布形成用の発光素子１２（発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）および参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇを駆動する光源駆動部１４と、光検出器３０から検出結果が出力される位置検出部５０とを有しており、光源駆動部１４と位置検出部５０とは共通の半導体集積回路５００に構成されている。光源駆動部１４は、発光素子１２（発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）および参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇを駆動する光源駆動回路１４０と、光源駆動回路１４０を介して発光素子１２（発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）および参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇを制御する光源制御部１４５とを備えている。
【００７６】
光源駆動回路１４０は、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄを駆動する光源駆動回路１４０ａ〜１４０ｄと、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇを駆動する光源駆動回路１４０ｅ、１４０ｇとを備えており、発光素子１２Ａ〜１２Ｄと参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇとは互いに独立して駆動可能である。ここで、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄに供給される光強度分布形成用信号と、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇに供給される参照用駆動信号とは同一の信号であり、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄと、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇとは同一条件で駆動される。
【００７７】
本形態でも、実施の形態１と同様、位置検出部５０は、信号処理部５１と座標検出部５６とを備えており、座標検出部５６は、光検出器３０での検出結果に基づいて対象物体Ｏｂの位置を検出する。本形態において、座標検出部５６は、Ｘ座標検出部５１、Ｙ座標検出部５２およびＺ座標検出部５３を備えている。光源制御部１４５と位置検出部５０とは、信号線で接続されており、発光素子１２に対する駆動と、位置検出部５０での検出動作とは、連動して行われる。
【００７８】
（発光素子１２Ａ〜１２Ｄの駆動条件の設定方法）
本形態でも、実施の形態１、２と同様、２つの期間における光検出器３０での検出強度の比較を行い、かかる比較結果に基づいて座標を検出する。このため、発光素子１２Ａ〜１２Ｄの駆動条件を適正に設定しておく必要がある。そこで、本形態でも、実施の形態１と同様、位置検出期間の前に、参照用駆動信号を参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇに供給して参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｇを出射させ、かかる参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｇを光検出器３０が受光した結果に基づいて光強度分布形成用発光素子１２Ａ〜１２Ｄの駆動条件を設定する駆動条件設定期間が設けられている。
【００７９】
より具体的には、駆動条件設定期間においては、まず、Ｘ座標検出用第１期間に形成するＸ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｘａと、Ｘ座標検出用第２期間に形成するＸ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｘｂのバランスを最適化する。それには、図１１（ｂ）に示すように、Ｘ座標検出用強度分布のモニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で、発光素子１２Ａ、１２Ｄと発光素子１２Ｂ、１２Ｃとを逆相に駆動し、その間の光検出器３０での検出強度を比較する。そして、モニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて光検出器３０での検出強度が等しくなる条件を決定する。かかる駆動条件設定期間においては、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２は光検出器３０に入射しないが、モニター用第１期間では、発光素子１２Ａ、１２Ｄの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｅが点灯し、参照光Ｌｒｅが光検出器３０に入射する。また、モニター用第２期間では、発光素子１２Ｂ、１２Ｃの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｇが点灯し、参照光Ｌｒｇが光検出器３０に入射する。従って、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２が光検出器３０に入射しない場合でも、Ｘ座標検出用第１期間に形成するＸ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｘａと、Ｘ座標検出用第２期間に形成するＸ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｘｂのバランスを最適化することができる。
【００８０】
次に、Ｙ座標検出用第１期間に形成するＹ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｙａと、Ｙ座標検出用第２期間に形成するＹ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｙｂのバランスを最適化する。それには、図１１（ｂ）に示すように、Ｙ座標検出用強度分布のモニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で、発光素子１２Ａ、１２Ｂと発光素子１２Ｃ、１２Ｄとを逆相に駆動し、その間の光検出器３０での検出強度を比較する。そして、モニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて光検出器３０での検出強度が等しくなる条件を決定する。かかる駆動条件設定期間においては、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２は光検出器３０に入射しないが、モニター用第１期間では、発光素子１２Ａ、１２Ｂの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｇが点灯し、参照光Ｌｒｇが光検出器３０に入射する。また、モニター用第２期間では、発光素子１２Ｃ、１２Ｄの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｅが点灯し、参照光Ｌｒｅが光検出器３０に入射する。従って、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２が光検出器３０に入射しない場合でも、Ｙ座標検出用第１期間に形成するＹ座標検出用第１強度分布Ｌ２Ｙａと、Ｙ座標検出用第２期間に形成するＹ座標検出用第２強度分布Ｌ２Ｙｂのバランスを最適化することができる。
【００８１】
次に、Ｚ座標検出用第１期間に形成するＺ座標検出用強度分布と、Ｚ座標検出用第２期間に参照用発光素子１２Ｇから出射される参照光Ｌｇのバランスを最適化することを目的に、まず、図１１（ｂ）に示すように、Ｚ座標検出用強度分布のモニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で、発光素子１２Ａ〜１２Ｄと参照用発光素子１２Ｇとを逆相に駆動し、その間の光検出器３０での検出強度を比較する。そして、モニター用第１期間とモニター用第２期間とにおいて光検出器３０での検出強度が等しくなる条件を決定する。かかる駆動条件設定期間においては、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２は光検出器３０に入射しないが、モニター用第１期間では、発光素子１２Ａ〜１２Ｂの駆動条件に対応する条件で参照用発光素子１２Ｅが点灯し、参照光Ｌｒｅが光検出器３０に入射する。従って、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２が光検出器３０に入射しない場合でも、Ｚ座標検出用第１期間に形成するＺ座標検出用強度分布と、Ｚ座標検出用第２期間に参照用発光素子１２Ｇから出射される参照光Ｌｇのバランスを最適化することができる。
【００８２】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態でも、実施の形態１、２と同様、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄに加えて、検出領域１０Ｒを経由せずに光検出器３０に入射する参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｇを出射する参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇが設けられている。このため、光源駆動部１４は、駆動条件設定期間では、参照用駆動信号を参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇに供給して参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｇを出射させることができる。従って、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄの駆動条件を設定する際、検出領域１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しないために発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射された検出光Ｌ２が光検出器３０に入射しない場合でも、光強度分布のバランスをモニターでき、かかる光強度分布のバランスを最適化するような駆動条件を設定することができる。
【００８３】
また、本形態では、図１０（ｂ）に示すように、発光素子１２Ａ〜１２Ｄと参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇとは互いに独立して駆動可能である。従って、図１１（ａ）に示すように、Ｘ座標検出期間（Ｘ座標検出用第１期間およびＸ座標検出用第２期間）では、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇの駆動を停止することができる。また、Ｙ座標検出期間（Ｙ座標検出用第１期間およびＹ座標検出用第２期間）でも、参照用発光素子１２Ｅ、１２Ｇの駆動を停止することができる。さらに、Ｚ座標検出期間（Ｚ座標検出用第１期間およびＹ座標検出用第２期間）では、参照用発光素子１２Ｅの駆動を停止することができる。従って、位置検出期間中は、不要な参照光Ｌｒｅ、Ｌｒｇが光検出器３０に入射しないので、対象物体Ｏｂの位置検出精度の高いという利点がある。
【００８４】
［位置検出機能付き表示装置の別の実施の形態］
図１２は、本発明の別の実施の形態に係る位置検出機能付き表示装置の構成を模式的に示す説明図であり、図１２（ａ）、（ｂ）は、位置検出機能付き表示装置の要部を斜め上からみた様子を模式的に示す説明図、および横方向からみた様子を模式的に示す説明図である。なお、なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１〜３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。
【００８５】
図１２（ａ）、（ｂ）に示す位置検出機能付き表示装置１００も、実施の形態１と同様、光学式位置検出装置１０を備えた投射型表示装置として構成されている。本形態の光学式位置検出装置１０では、実施の形態１等で説明した導光板が用いられておらず、４つの光強度分布形成用の発光素子１２（発光素子１２Ａ〜１２Ｄ）は、スクリーン部材２９０のスクリーン面２９０ａ側において、検出領域１０Ｒの側方向でスクリーン面２９０ａに沿う方向に光軸を向けている。このため、発光素子１２から出射された位置検出光Ｌ２は、スクリーン面２９０ａに沿うように進行する。
【００８６】
ここで、４つの発光素子１２は、検出領域１０Ｒの外側で検出領域１０Ｒの４つの角部分１０Ｒａ〜１０Ｒｄに光軸を向けている。このように構成した光学式位置検出装置１０では、発光素子１２Ａ〜１２Ｄから出射される検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄが発散光である。このため、検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄは各々が、図４および図５を参照して説明した強度分布を形成することができる。
【００８７】
このように構成した光学式位置検出装置１０でも、実施の形態１〜３で説明した参照用発光素子を用いれば、発光素子１２Ａ〜１２Ｄの駆動条件を適正に設定することができる。
【００８８】
［位置検出機能付き表示装置の他の実施の形態］
上記実施の形態では、光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄをいずれも、スクリーン部材２９０の近傍に配置したが、画像投射装置２００に光強度分布形成用の発光素子１２Ａ〜１２Ｄを設け、画像投射装置２００から検出領域１０Ｒに向けて検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄを投射してもよい。このように構成した光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置でも、実施の形態１〜３で説明した参照用発光素子を用いれば、光強度分布形成用の発光素子の駆動条件を適正に設定することができる。
【００８９】
また、上記実施の形態では、投射型の表示装置に光学式位置検出装置を設けたが、光学式位置検出装置と、液晶装置や有機エレクトロルミネッセンス装置等の直視型の表示装置と組み合わせて位置検出機能付き表示装置を形成してもよい。かかる構成の場合、光学式位置検出装置は、いわゆるタッチパネルとしての機能を発揮する。
【００９０】
［光学位置検出装置の別の利用例］
上記実施の形態では、本発明を適用した光学式位置検出装置を表示装置と組み合わせたが、各種ロボットに搭載されるセンサーとして、本発明を適用した光学式位置検出装置を用いてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１０Ｒ・・検出領域、１２、１２Ａ〜１２Ｄ・・光強度分布形成用の発光素子、１２Ｅ〜１２Ｇ・・参照用発光素子、１４・・光源駆動部、３０・・光検出器、５０・・位置検出部、１００・・位置検出機能付き表示装置、２００・・画像投射装置、Ｏｂ・・対象物体
【図１】
2011123583.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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