(57)【要約】【課題】検出用光源から出射された検出光の一部が対象物体で反射せずに光検出器に入射することに起因する検出誤差を解消することのできる光学式位置検出装置を提供すること。【解決手段】光学式位置検出装置１０は、検出光Ｌ２を出射する複数の検出用光源１２、および対象物体Ｏｂで反射した検出光を受光する光検出器３０に加えて、検出空間１０Ｒを経由せずに光検出器３０に入射する参照光Ｌｒを出射する参照用光源１２Ｒを有する。検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態で、複数の検出用光源１２の一部を点灯させる第１検出用光源点灯動作、他の一部を点灯させる第２検出用光源点灯動作、および参照用光源点灯動作を行うとともに、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態でも第１検出用光源点灯動作、第２検出用光源点灯動作および参照用光源点灯動作を行なう。【選択図】図１
2011257334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物体の位置を検出するための検出光を出射する複数の検出用光源を備えた光学式位
置検出装置であって、
前記検出光の出射側空間に位置する前記対象物体で反射した前記検出光を受光する光検
出器と、
前記出射側空間を介さずに前記光検出器に入射する参照光を出射する参照用光源と、
前記複数の検出用光源のうちの一部の検出用光源を第１検出用光源として点灯させる第
１検出用光源点灯動作、前記複数の検出用光源のうちの他の一部の検出用光源を第２検出
用光源として点灯させる第２検出用光源点灯動作、および前記参照用光源を点灯させる参
照用光源点灯動作を異なるタイミングで実行する光源駆動部と、
前記光検出器での受光結果に基づいて前記対象物体の位置を検出する位置検出部と、
を有し、
前記光源駆動部は、前記出射側空間に前記対象物体が存在しない状態で前記第１検出用
光源点灯動作、前記第２検出用光源点灯動作および前記参照用光源点灯動作を行うととも
に、前記出射側空間に前記対象物体が存在する状態で前記第１検出用光源点灯動作、前記
第２検出用光源点灯動作および前記参照用光源点灯動作を行なう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、前記出射側空間に前記対象物体が存在しない状態で前記第１検出用
光源点灯動作、前記第２検出用光源点灯動作および前記参照用光源点灯動作を行なう際、
前記第１検出用光源点灯動作と前記参照用光源点灯動作とにおいて前記光検出器での受光
強度が等しく、前記第２検出用光源点灯動作と前記参照用光源点灯動作とにおいて前記光
検出器での受光強度が等しくなるように前記第１検出用光源、前記第２検出用光源、およ
び前記参照用光源に対する駆動電流を調整し、前記出射側空間に前記対象物体が存在する
状態で前記第１検出用光源点灯動作、前記第２検出用光源点灯動作および前記参照用光源
点灯動作を行なう際、前記第１検出用光源点灯動作と前記参照用光源点灯動作とにおいて
前記光検出器での受光強度が等しく、前記第２検出用光源点灯動作と前記参照用光源点灯
動作とにおいて前記光検出器での受光強度が等しくなるように前記第１検出用光源、前記
第２検出用光源、および前記参照用光源に対する駆動電流を調整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】
前記位置検出部は、前記出射側空間に前記対象物体が存在しない状態で前記第１検出用
光源点灯動作、前記第２検出用光源点灯動作および前記参照用光源点灯動作を行なった際
に前記光検出器での受光強度が等しくなったときの前記第１検出用光源に対する駆動電流
ＩAD、前記第２検出用光源に対する駆動電流ＩBD、および前記参照用光源に対する駆動電
流ＩRDと、前記出射側空間に前記対象物体が存在する状態で前記第１検出用光源点灯動作
、前記第２検出用光源点灯動作および前記参照用光源点灯動作を行なった際に前記光検出
器での受光強度が等しくなったときの前記第１検出用光源に対する駆動電流ＩA、前記第
２検出用光源に対する駆動電流ＩB、前記参照用光源に対する駆動電流ＩRと、に基づいて
前記対象物体の位置を検出す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】
前記位置検出部は、下式
Ｐ＝［（ＩR／ＩA）−（ＩRD／ＩAD）］／［（ＩR／ＩB）−（ＩRD／ＩBD）］
により規定される比Ｐに基づいて前記対象物体の位置を検出す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】
前記光源駆動部は、前記複数の検出用光源のうち、異なる組み合わせの検出用光源を前
記第１検出用光源および前記第２検出用光源として、前記第１検出用光源点灯動作と、前
記第２検出用光源点灯動作と、前記参照用光源を点灯させる参照用光源点灯動作と、を異
なるタイミングで複数回実行す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。
【請求項６】
前記光検出器には環境光が入射することを特徴とする請求項１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】
前記検出用光源と前記出射側空間との間、および前記参照用光源と前記出射側空間との
間には透光部材が介在することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光学式
位置検出装置。
【請求項８】
前記検出光は赤外光であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の光学
式位置検出装置。
【請求項９】
対象物体の位置を検出するための検出光を出射する複数の検出用光源を備えた光学式位
置検出装置における位置検出方法であって、
前記検出光の出射側空間に位置する前記対象物体で反射した前記検出光を受光する光検
出器と、前記出射側空間を介さずに前記光検出器に入射する参照光を出射する参照用光源
と、を設け、
前記出射側空間に前記対象物体が存在しない状態で、前記複数の検出用光源のうちの一
部の検出用光源からなる第１検出用光源、前記複数の検出用光源のうちの他の一部の検出
用光源からなる第２検出用光源、および前記参照用光源を順次点灯させた際に前記光検出
器での受光強度が等しくなったときの前記第１検出用光源に対する駆動電流ＩAD、前記第
２検出用光源に対する駆動電流ＩBD、および前記参照用光源に対する駆動電流ＩRDを求め
る第１工程と、
前記出射側空間に前記対象物体が存在する状態で、前記第１検出用光源、前記第２検出
用光源、および前記参照用光源を順次点灯させた際に前記光検出器での受光強度が等しく
なったときの前記第１検出用光源に対する駆動電流ＩA、前記第２検出用光源に対する駆
動電流ＩB、および前記参照用光源に対する駆動電流ＩRを求める第２工程と、
下式
Ｐ＝［（ＩR／ＩA）−（ＩRD／ＩAD）］／［（ＩR／ＩB）−（ＩRD／ＩBD）］
により規定される比Ｐに基づいて前記対象物体の位置を算出する第３工程と、
を行なうことを特徴とする位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、および位置検出方
法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、図１３に示
すように、２つの検出用光源１２（検出用光源１２Ａ、１２Ｂ）の各々から透光部材４０
を介して対象物体Ｏｂに向けて検出光Ｌ２（検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ）を出射し、対象物体
Ｏｂで反射した検出光Ｌ３（検出光Ｌ３ａ、Ｌ３ｂ）が透光部材４０を透過して共通の光
検出器３０で検出されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる光学式位置検出装置では、検出用光源１２Ａから検出光Ｌ２ａが出射された際の
光検出器３０の受光強度と、検出用光源１２Ｂから検出光Ｌ２ｂが出射された際の光検出
器３０の受光強度とが等しくなるように検出用光源１２Ａ、１２Ｂを制御した際の駆動電
流の比に基づいて対象物体Ｏｂ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】
しかしながら、図１３に示す構成では、検出用光源１２Ａ、１２Ｂの差動を利用してい
るため、対象物体Ｏｂが存在しない場合、および検出用光源１２Ａ、１２Ｂの中央に対象
物体Ｏｂが位置する状態のいずれにおいても、検出用光源１２Ａ、１２Ｂに対する駆動電
流が等しくなる。このため、対象物体Ｏｂが存在しない場合と、検出用光源１２Ａ、１２
Ｂの中央に対象物体Ｏｂが位置する状態とを区別することができないという問題点がある
。
【０００６】
そこで、本発明者は、検出空間１０Ｒを経由せずに光検出器３０に入射する参照光Ｌｒ
を出射する参照用光源１２Ｒを設け、検出光Ｌ２と参照光Ｌｒとの差動を利用する方式を
検討している。かかる構成では、検出用光源１２Ａから検出光Ｌ２ａが出射された際の光
検出器３０の受光強度と、光検出器３０での参照光Ｌｒの受光強度とが等しくなるように
検出用光源１２Ａに対する駆動電流を調整する。また、検出用光源１２Ｂから検出光Ｌ２
ｂが出射された際の光検出器３０の受光強度と、光検出器３０での参照光Ｌｒの受光強度
とが等しくなるように検出用光源１２Ｂに対する駆動電流を調整する。そして、調整後の
検出用光源１２Ａに対する駆動電流と、調整後の検出用光源１２Ａに対する駆動電流との
比に基づいて、対象物体Ｏｂの位置を検出する。従って、対象物体Ｏｂが存在しない場合
と、検出用光源１２Ａ、１２Ｂの中央に対象物体Ｏｂが位置する状態とを区別することが
できる。
【０００７】
しかしながら、検出光Ｌ２と参照光Ｌｒとの差動を利用した場合、対象物体Ｏｂの有無
や位置にかかわらず、検出用光源１２から出射された検出光Ｌ２の一部が対象物体Ｏｂで
反射せずに光検出器３０に入射することに起因する検出誤差が発生するという問題点があ
る。より具体的には、検出用光源１２から出射された検出光Ｌ２のうち、透光部材４０で
反射した光Ｌ０（光Ｌ０ａ、Ｌ０ｂ）の一部は光検出器３０で受光されるのに対して、参
照光Ｌｒは透光部材４０で反射して光検出器３０で受光されるということがない。このた
め、光検出器３０での検出光Ｌ２の受光強度は、対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ３の受
光強度と、透光部材４０で反射した光Ｌ０の受光強度とが合成された結果になってしまい
、透光部材４０で反射した光Ｌ０の受光強度分は、検出誤差となってしまうのである。
【０００８】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、検出用光源から出射された検出光の一部が対
象物体で反射せずに光検出器に入射することに起因する検出誤差を解消することのできる
光学式位置検出装置、および位置検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、対象物体の位置を検出するための検出光を出射
する複数の検出用光源を備えた光学式位置検出装置であって、前記検出光の出射側空間に
位置する前記対象物体で反射した前記検出光を受光する光検出器と、前記出射側空間を介
さずに前記光検出器に入射する参照光を出射する参照用光源と、前記複数の検出用光源の
うちの一部の検出用光源を第１検出用光源として点灯させる第１検出用光源点灯動作、前
記複数の検出用光源のうちの他の一部の検出用光源を第２検出用光源として点灯させる第
２検出用光源点灯動作、および前記参照用光源を点灯させる参照用光源点灯動作を異なる
タイミングで実行する光源駆動部と、前記光検出器での受光結果に基づいて前記対象物体
の位置を検出する位置検出部と、を有し、前記光源駆動部は、前記出射側空間に前記対象
物体が存在しない状態で前記第１検出用光源点灯動作、前記第２検出用光源点灯動作およ
び前記参照用光源点灯動作を行うとともに、前記出射側空間に前記対象物体が存在する状
態で前記第１検出用光源点灯動作、前記第２検出用光源点灯動作および前記参照用光源点
灯動作を行なうことを特徴とする。
【００１０】
本発明では、検出光を出射する複数の検出用光源、および対象物体で反射した検出光を
受光する光検出器に加えて、検出空間を経由せずに光検出器に入射する参照光を出射する
参照用光源を設けてある。また、光源駆動部は、複数の検出用光源のうちの一部の検出用
光源を第１検出用光源として点灯させる第１検出用光源点灯動作と、複数の検出用光源の
うちの他の一部の検出用光源を第２検出用光源として点灯させる第２検出用光源点灯動作
と、参照用光源を点灯させる参照用光源点灯動作とを異なるタイミングで実行する。従っ
て、検出光と参照光との差動を利用することができるので、対象物体が存在しない場合と
、検出用光源の中央に対象物体が位置する状態とを区別することができる。また、光源駆
動部は、出射側空間に対象物体が存在する状態で第１検出用光源点灯動作、第２検出用光
源点灯動作および参照用光源点灯動作を行うとともに、出射側空間に対象物体が存在しな
い状態でも第１検出用光源点灯動作、第２検出用光源点灯動作および参照用光源点灯動作
を行なう。このため、出射側空間に対象物体が存在しない状態で第１検出用光源点灯動作
、第２検出用光源点灯動作および参照用光源点灯動作を行ったときに得られたデータを用
いて、出射側空間に対象物体が存在する状態で第１検出用光源点灯動作、第２検出用光源
点灯動作および参照用光源点灯動作を行ったときに得られたデータを補正することができ
る。ここで、出射側空間に対象物体が存在しない状態で第１検出用光源点灯動作、第２検
出用光源点灯動作および参照用光源点灯動作を行ったときに得られたデータには、検出用
光源から出射された検出光の一部が対象物体で反射せずに光検出器に入射したデータが含
まれているので、かかるデータを用いて補正すれば、検出用光源から出射された検出光の
一部が対象物体で反射せずに光検出器に入射することに起因する誤差分を補正した対象物
体の位置を検出することができる。
【００１１】
本発明において、前記光源駆動部は、前記出射側空間に前記対象物体が存在しない状態
で前記第１検出用光源点灯動作、前記第２検出用光源点灯動作および前記参照用光源点灯
動作を行なう際、前記第１検出用光源点灯動作と前記参照用光源点灯動作とにおいて前記
光検出器での受光強度が等しく、前記第２検出用光源点灯動作と前記参照用光源点灯動作
とにおいて前記光検出器での受光強度が等しくなるように前記第１検出用光源、前記第２
検出用光源、および前記参照用光源に対する駆動電流を調整し、前記出射側空間に前記対
象物体が存在する状態で前記第１検出用光源点灯動作、前記第２検出用光源点灯動作およ
び前記参照用光源点灯動作を行なう際、前記第１検出用光源点灯動作と前記参照用光源点
灯動作とにおいて前記光検出器での受光強度が等しく、前記第２検出用光源点灯動作と前
記参照用光源点灯動作とにおいて前記光検出器での受光強度が等しくなるように前記第１
検出用光源、前記第２検出用光源、および前記参照用光源に対する駆動電流を調整する構
成を採用することができる。
【００１２】
かかる構成によれば、前記位置検出部は、前記出射側空間に前記対象物体が存在しない
状態で前記第１検出用光源点灯動作、前記第２検出用光源点灯動作および前記参照用光源
点灯動作を行なった際に前記光検出器での受光強度が等しくなったときの前記第１検出用
光源に対する駆動電流ＩAD、前記第２検出用光源に対する駆動電流ＩBD、および前記参照
用光源に対する駆動電流ＩRDと、前記出射側空間に前記対象物体が存在する状態で前記第
１検出用光源点灯動作、前記第２検出用光源点灯動作および前記参照用光源点灯動作を行
なった際に前記光検出器での受光強度が等しくなったときの前記第１検出用光源に対する
駆動電流ＩA、前記第２検出用光源に対する駆動電流ＩB、前記参照用光源に対する駆動電
流ＩRと、に基づいて前記対象物体の位置を検出することができる。本発明において、参
照用光源に対する駆動電流ＩRについては、第１検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動
作とにおいて光検出器での受光強度が等しくなった場合の駆動電流ＩRと、第２検出用光
源点灯動作と参照用光源点灯動作とにおいて光検出器での受光強度が等しくなった場合の
駆動電流ＩRとについて同一の値であっても、異なる値であってもよい。また、参照用光
源に対する駆動電流ＩRDについては、第１検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作とに
おいて光検出器での受光強度が等しくなった場合の駆動電流ＩRDと、第２検出用光源点灯
動作と参照用光源点灯動作とにおいて光検出器での受光強度が等しくなった場合の駆動電
流ＩRDとについて同一の値であっても、異なる値であってもよい。
【００１３】
この場合、前記位置検出部は、下式
Ｐ＝［（ＩR／ＩA）−（ＩRD／ＩAD）］／［（ＩR／ＩB）−（ＩRD／ＩBD）］
により規定される比Ｐに基づいて前記対象物体の位置を検出する構成を採用することがで
きる。かかる比Ｐによれば、検出用光源から出射された検出光の一部が対象物体で反射せ
ずに光検出器に入射することに起因する誤差分、外光等の環境光に起因する誤差、および
対象物体での反射率変化に起因する誤差を補正した対象物体の位置を検出することができ
る。
【００１４】
本発明において、前記光源駆動部は、前記複数の検出用光源のうち、異なる組み合わせ
の検出用光源を前記第１検出用光源および前記第２検出用光源として、前記第１検出用光
源点灯動作と、前記第２検出用光源点灯動作と、前記参照用光源を点灯させる参照用光源
点灯動作と、を異なるタイミングで複数回実行することが好ましい。このように構成する
と、対象物体の二次元座標を検出することができる。
【００１５】
本発明は、前記光検出器に環境光が入射する条件下で使用される光学式位置検出装置に
適用すると、効果的である。
【００１６】
本発明は、前記検出用光源と前記出射側空間との間、および前記参照用光源と前記出射
側空間との間に透光部材が介在する光学式位置検出装置に適用すると、効果的である。
【００１７】
本発明において、前記検出光は赤外光であることが好ましい。かかる構成によれば、検
出光が視認されないので、表示装置に適用した場合で表示を妨げない等、光学式位置検出
装置を各種機器に用いることができる。
【００１８】
本発明は、対象物体の位置を検出するための検出光を出射する複数の検出用光源を備え
た光学式位置検出装置における位置検出方法であって、前記検出光の出射側空間に位置す
る前記対象物体で反射した前記検出光を受光する光検出器と、前記出射側空間を介さずに
前記光検出器に入射する参照光を出射する参照用光源と、を設け、前記出射側空間に前記
対象物体が存在しない状態で、前記複数の検出用光源のうちの一部の検出用光源からなる
第１検出用光源、前記複数の検出用光源のうちの他の一部の検出用光源からなる第２検出
用光源、および前記参照用光源を順次点灯させた際に前記光検出器での受光強度が等しく
なったときの前記第１検出用光源に対する駆動電流ＩAD、前記第２検出用光源に対する駆
動電流ＩBD、および前記参照用光源に対する駆動電流ＩRDを求める第１工程と、前記出射
側空間に前記対象物体が存在する状態で、前記第１検出用光源、前記第２検出用光源、お
よび前記参照用光源を順次点灯させた際に前記光検出器での受光強度が等しくなったとき
の前記第１検出用光源に対する駆動電流ＩA、前記第２検出用光源に対する駆動電流ＩB、
および前記参照用光源に対する駆動電流ＩRを求める第２工程と、下式
Ｐ＝［（ＩR／ＩA）−（ＩRD／ＩAD）］／［（ＩR／ＩB）−（ＩRD／ＩBD）］
により規定される比Ｐに基づいて前記対象物体の位置を算出する第３工程と、を行なうこ
とを特徴とする。本発明において、参照用光源に対する駆動電流ＩRについては、第１検
出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作とにおいて光検出器での受光強度が等しくなった
場合の駆動電流ＩRと、第２検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作とにおいて光検出
器での受光強度が等しくなった場合の駆動電流ＩRとについて同一の値であっても、異な
る値であってもよい。また、参照用光源に対する駆動電流ＩRDについては、第１検出用光
源点灯動作と参照用光源点灯動作とにおいて光検出器での受光強度が等しくなった場合の
駆動電流ＩRDと、第２検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作とにおいて光検出器での
受光強度が等しくなった場合の駆動電流ＩRDとについて同一の値であっても、異なる値で
あってもよい。
【００１９】
かかる比Ｐによれば、検出用光源から出射された検出光の一部が対象物体で反射せずに
光検出器に入射することに起因する誤差分、外光に起因する誤差、および対象物体での反
射率変化に起因する誤差を補正した対象物体の位置を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】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。
【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全体構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置で用いたＸ座標検出の基本原理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、参照光と検出光との差動を利用して対象物体の位置を検出する原理を示す説明図である。
【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、位置検出部で行なわれる処理内容等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において、対象物体が存在しない状態で光検出器に光が入射する様子を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２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。
【図８】本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置の全体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の効果を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態４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。
【図１１】本発明を適用した光学式位置検出装置をハンド装置に設けたロボットアームの説明図である。
【図１２】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備えた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１３】参考例に係る光学式位置検出装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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軸とし、透光部材と対象物体とが
離間する方向をＺ軸方向として説明する。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。
【００２２】
［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の構成要素の立体的な配置を示す
説明図、および光学式位置検出装置の構成要素の平面的な配置を示す説明図である。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の全体構成を示す説明図である。
【００２３】
図１および図２において、本形態の光学式位置検出装置１０は、シート状あるいは板状
の透光部材４０の第１面４１側に位置する対象物体Ｏｂの位置を検出する光学式センサー
装置であり、ロボットハンド装置での触覚センサーや入力装置等として利用される。かか
る検出を行なうにあたって、本形態の光学式位置検出装置１０は、ＸＹ平面に沿って第１
面４１を向けるシート状あるいは板状の透光部材４０と、透光部材４０において第１面４
１側とは反対側の第２面４２側から検出光Ｌ２を出射する光源装置１１と、対象物体Ｏｂ
で反射して透光部材４０の第２面４２側に透過してきた検出光Ｌ３を検出する光検出器３
０とを備えている。光検出器３０の受光部３１は、透光部材４０の第２面４２に対向して
いる。
【００２４】
図２に示すように、光源装置１１は複数の検出用光源１２と光源駆動部１４とを備えて
いる。本形態において、光源装置１１は、複数の検出用光源１２として、２つの検出用光
源１２Ａ、１２Ｂを備えており、かかる検出用光源１２Ａ、１２Ｂは、Ｘ軸方向で離間す
る位置で発光面を透光部材４０に向けている。検出用光源１２Ａ、１２Ｂは、ＬＥＤ（発
光ダイオード）等の発光素子により構成され、本形態において、検出用光源１２Ａ、１２
Ｂは、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）を発散光として放出する。
【００２５】
ここで、検出用光源１２Ａ、１２ＢはＸ軸方向で離間しており、対象物体ＯｂのＸ座標
を検出する際、検出用光源１２Ａ、１２Ｂのうち、検出用光源１２Ａは第１検出用光源と
して用いられ、検出用光源１２Ｂは第２検出用光源として用いられる。
【００２６】
このように構成した複数の検出用光源１２を点灯させると、検出用光源１２から出射さ
れた検出光Ｌ２は、透光部材４０を透過して、第１面４１側（光源装置１１からの検出光
Ｌ２の出射側空間）に出射され、本形態では、かかる出射側空間（第１面４１側の空間）
によって、対象物体Ｏｂの位置が検出される検出空間１０Ｒが構成されている。
【００２７】
また、光源装置１１は、光検出器３０に向けて参照光Ｌｒを出射する参照用光源１２Ｒ
も備えている。参照用光源１２Ｒも、検出用光源１２（検出用光源１２Ａ、１２Ｂ）と同
様、ＬＥＤ（発光ダイオード）等により構成され、検出用光源１２Ｒは、ピーク波長が８
４０〜１０００ｎｍに位置する赤外光からなる参照光Ｌｒを発散光として放出する。但し
、参照用光源１２Ｒから出射される参照光Ｌｒは、参照用光源１２Ｒの向きや、参照用光
源１２Ｒに設けられる遮光カバー（図示せず）等によって、透光部材４０の第１面４１側
（検出空間１０Ｒ）に入射しないようになっている。
【００２８】
光検出器３０は、透光部材４０に受光部３１を向けたフォトダイオードやフォトトラン
ジスター等からなり、本形態において、光検出器３０はフォトダイオードである。本形態
において、光検出器３０は、透光部材４０の第２面４２側において、２つの検出用光源１
２Ａ、１２Ｂが配置されている位置の間に配置されている。
【００２９】
かかる光検出器３０には、検出用光源１２Ａ（第１検出用光源）が点灯して、検出用光
源１２Ｂおよび参照用光源１２Ｒが消灯する第１検出用光源点灯動作中、検出空間１０Ｒ
に対象物体Ｏｂが存在すれば、検出光Ｌ２ａのうち、対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ３
ａが入射する。また、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在するか否かにかかわらず、検
出光Ｌ２ａのうち、透光部材４０で反射した検出光Ｌ０ａが光検出器３０に入射する。
【００３０】
また、光検出器３０には、検出用光源１２Ｂ（第２検出用光源）が点灯して、検出用光
源１２Ａおよび参照用光源１２Ｒが消灯する第２検出用光源点灯動作中、検出空間１０Ｒ
に対象物体Ｏｂが存在すれば、検出光Ｌ２ｂのうち、対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ３
ｂが入射する。また、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在するか否かにかかわらず、検
出光Ｌ２ｂのうち、透光部材４０で反射した検出光Ｌ０ｂが光検出器３０に入射する。
【００３１】
また、光検出器３０には、参照用光源１２Ｒが点灯して、検出用光源１２Ａ、１２Ｂが
消灯する参照用光源点灯動作中、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在するか否かにかか
わらず、参照光Ｌｒが入射する。
【００３２】
さらに、第１検出用光源点灯動作中、第２検出用光源点灯動作中、および参照用光源点
灯動作中のいずれの期間においても、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在するか否かに
かかわらず、外光等の環境光Ｌｃが入射する。
【００３３】
なお、本形態では、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で、透光部材４０
で反射して光検出器３０に入射した検出光Ｌ０を利用して検出用光源１２の初期条件を設
定する。
【００３４】
（位置検出部等の構成）
本形態の光学式位置検出装置１０において、光源装置１１の光源駆動部１４は、検出用
光源１２および参照用光源１２Ｒを駆動する光源駆動回路１４０と、光源駆動回路１４０
を介して複数の検出用光源１２の各々の点灯パターンを制御する光源制御部１４５とを備
えている。光源駆動回路１４０は、検出用光源１２Ａを駆動する光源駆動回路１４０ａと
、検出用光源１２Ｂを駆動する光源駆動回路１４０ｂと、参照用光源１２Ｒを駆動する光
源駆動回路１４０ｒとを備えている。光源制御部１４５は、光源駆動回路１４０ａ、１４
０ｂ、１４０ｒの全てを制御する。
【００３５】
光検出器３０には位置検出部５０が電気的に接続されており、光検出器３０での検出結
果は位置検出部５０に出力される。位置検出部５０は、増幅器や比較器等を備えた信号処
理部５５、および対象物体ＯｂのＸ座標を検出するＸ座標検出部５１を備えており、光源
駆動部１４と位置検出部５０とは連動して動作し、後述する位置検出を行なう。なお、本
形態において、位置検出部５０は、対象物体ＯｂのＺ座標を検出するＺ座標検出部５３も
備えている。
【００３６】
（差動を利用した座標検出の原理)
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で用いたＸ座標検出の基
本原理を示す説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、対象物体ＯｂのＸ軸方向の位置と光
検出器３０での受光強度との関係を模式的に示す説明図、および検出器３０での受光強度
が等しくなるように検出光Ｌ２の出射強度を調整する様子を模式的に示す説明図である。
なお、以下の説明では、原理の説明を簡素化するために、対象物体Ｏｂが２つの検出用光
源１２を結ぶ直線上に位置するものとする。
【００３７】
本形態の光学式位置検出装置１０において、透光部材４０の第１面４１側（光源装置１
１からの検出光Ｌ２の出射側の空間）には検出空間１０Ｒが設定されている。また、２つ
の検出用光源１２Ａ、１２ＢはＸ軸方向で離間している。このため、検出用光源１２Ａが
点灯して検出光Ｌ２ａを出射すると（第１検出用光源点灯動作）、検出光Ｌ２ａは、図３
に示すように、透光部材４０を透過して第１面４１側（検出空間１０Ｒ）に、Ｘ軸方向の
一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に向けて強度が単調減少するＸ座標検出用第１光強度分布Ｌ２
Ｘａ（Ｘ座標検出用光強度分布）を形成する。また、検出用光源１２Ｂが点灯して検出光
Ｌ２ｂを出射すると（第２検出用光源点灯動作）、検出光Ｌ２ａは、透光部材４０を透過
して第１面４１側（検出空間１０Ｒ）に、Ｘ軸方向の一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に向けて
強度が単調増加するＸ座標検出用第２光強度分布Ｌ２Ｘｂ（Ｘ座標検出用光強度分布）を
形成する。なお、図３では、光強度分布を直線的に表してあるが、光強度分布は直線的に
変化していなくても本発明を適用することができる。
【００３８】
検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの差動を利用してＸ座標を検出する際には、図３（ａ）に示すよ
うに、まず、検出用光源１２Ａを点灯させる一方、検出用光源１２Ｂを消灯させ、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。また、検出用光源１２Ａを消灯させる一方、検出用光源１２
Ｂを点灯させ、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増加していく
Ｘ座標検出用第２光強度分布Ｌ２Ｘｂを形成する。従って、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏ
ｂ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。その際、対象物体Ｏｂでの反射強度は、対象物体Ｏｂが位置
する個所での検出光Ｌ２の強度に比例し、光検出器３０での受光強度は対象物体Ｏｂでの
反射強度に比例する。従って、強光検出器３０での受光強度は、対象物体Ｏｂの位置に対
応する値となる。
【００３９】
それ故、図３（ｂ）に示すように、Ｘ座標検出用第１光強度分布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光強度分布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、検出用光源１２Ａに対する制御
量（駆動電流）を調整した際の駆動電流と、検出用光源１２Ｂに対する制御量（駆動電流
）を調整した際の駆動電流との比や差を用いれば、かかる比や差に基づいて対象物体Ｏｂ
のＸ座標を検出できることになる。
【００４０】
より具体的には、図３（ａ）に示すように、Ｘ座標検出用第１光強度分布Ｌ２ＸａとＸ
座標検出用第２光強度分布Ｌ２ＸｂをＸ軸方向で逆向きに形成する。この状態で、光検出
器３０での検出値ＬＸａ、ＬＸｂ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。これに対して、光検出器３０での検出値ＬＸａ、ＬＸｂが相違している場
合、検出値ＬＸａ、ＬＸｂが等しくなるように、検出用光源１２に対する制御量（駆動電
流）を調整して、図３（ｂ）に示すように、再度、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を順次形成する。その結果、光検出器３０で
の検出値ＬＸａ、ＬＸｂが等しくなれば、その時点での検出用光源１２Ａに対する駆動電
流Ｉａと、検出用光源１２Ｂに対する駆動電流Ｉｂとの比や差に基づいて対象物体Ｏｂの
Ｘ座標を検出できることになる。
【００４１】
（参照光Ｌｒと検出光Ｌ２との差動）
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、参照光Ｌｒと
検出光Ｌ２との差動を利用して対象物体Ｏｂの位置を検出する原理を示す説明図であり、
図４（ａ）、（ｂ）は、検出用光源１２から対象物体Ｏｂまでの距離と検出光Ｌ２等の受
光強度との関係を示す説明図、および光源への駆動電流を調整した後の様子を示す説明図
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、位置検
出部５０で行なわれる処理内容等を示す説明図である。
【００４２】
本形態の光学式位置検出装置１０においては、検出光Ｌ２ａと検出光Ｌ２ｂとの直接的
な差動に代えて、検出光Ｌ２ａと参照光Ｌｒとの差動と、検出光Ｌ２ｂと参照光Ｌｒとの
差動とを利用し、最終的に図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明した原理と同様な結果を導
く。ここで、検出光Ｌ２ａと検出光Ｌ２ｂとの差動、および検出光Ｌ２ａと参照光Ｌｒと
の差動は、以下のようにして実行される。
【００４３】
図４（ａ）に示すように、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態においては、
検出用光源１２Ａから対象物体Ｏｂまで距離と、光検出器３０での検出光Ｌ２ａの受光強
度Ｄxとは、図４（ａ）に実線ＳＸで示すように単調に変化する。これに対して、参照用
光源１２Ｒから出射された参照光Ｌｒの光検出器３０での検出強度Ｄrは、実線ＳＲで示
すように、対象物体Ｏｂの位置にかかわらず、一定である。従って、光検出器３０での検
出光Ｌ２ａの受光強度Ｄxと、光検出器３０での参照光Ｌｒの検出強度Ｄrとは、相違して
いる。
【００４４】
次に、図４（ｂ）に示すように、検出用光源１２Ａに対する駆動電流、および参照用光
源１２Ｒに対する駆動電流のうちの少なくとも一方を調整し、光検出器３０での検出光Ｌ
２ａの受光強度Ｄxと、参照光Ｌｒの光検出器３０での検出強度Ｄrとを一致させる。この
ような差動は、参照光Ｌｒと検出光Ｌ２ａとの間で行なわれるとともに、参照光Ｌｒと検
出光Ｌ２ｂとの間でも行なわれる。また、かかる差動を実施するにあたっては、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、図５を参照して以下に説明するように、論理回路等のハードウェアを用いた信
号処理部で処理を行う構成を採用することもできる。
【００４５】
図５（ａ）に示すように、本形態の光学式位置検出装置１０において、光源駆動回路１
４０は、第１検出用光源点灯動作中、可変抵抗１１１を介して検出用光源１２Ａに所定電
流値の駆動パルスを印加する一方、参照用光源点灯動作中、可変抵抗１１２および反転回
路１１３を介して参照用光源１２Ｒに所定電流値の駆動パルスを印加する。このため、検
出用光源１２Ａと参照用光源１２Ｒには逆相の駆動パルスが印加されるので、検出用光源
１２Ａと参照用光源１２Ｒとは交互に点灯することになる。そして、検出用光源１２Ａが
点灯した際、検出光Ｌ２ａのうち、対象物体Ｏｂで反射した光は光検出器３０で受光され
、参照用光源１２Ｒが点灯した際、参照光Ｌｒが光検出器３０で受光される。光強度信号
生成回路１５０において、光検出器３０には、１ｋΩ程度の抵抗３０ｒが直列に電気的接
続されており、それらの両端にはバイアス電圧Ｖｂが印加されている。
【００４６】
かかる光強度信号生成回路１５０において、光検出器３０と抵抗３０ｒとの接続点Ｑ１
には、位置検出部５０が電気的に接続されている。光検出器３０と抵抗３０ｒとの接続点
Ｑ１から出力される検出信号Ｖｃは、下式
Ｖｃ＝Ｖ30／（Ｖ30＋抵抗３０ｒの抵抗値）
Ｖ30：光検出器３０の等価抵抗
で表される。従って、環境光Ｌｃが光検出器３０に入射しない場合と、環境光Ｌｃが光検
出器３０に入射している場合とを比較すると、環境光Ｌｃが光検出器３０に入射している
場合には、検出信号Ｖｃのレベルおよび振幅が大きくなる。
【００４７】
位置検出部５０は概ね、位置検出用信号抽出回路１９０、位置検出用信号分離回路１７
０、および発光強度補償指令回路１８０を備えている。位置検出用信号抽出回路１９０は
、１ｎＦ程度のキャパシタからなるフィルター１９２を備えており、かかるフィルター１
９２は、光検出器３０と抵抗３０ｒとの接続点Ｑ１から出力された信号から直流成分を除
去するハイパスフィルターとして機能する。このため、フィルター１９２によって、光検
出器３０と抵抗３０ｒとの接続点Ｑ１から出力された検出信号Ｖｃからは、光検出器３０
による位置検出信号Ｖｄのみが抽出される。すなわち、検出光Ｌ２ａおよび参照光Ｌｒは
変調されているのに対して、環境光Ｌｃはある期間内において強度が一定であると見なす
ことができるので、環境光Ｌｃに起因する低周波成分あるいは直流成分はフィルター１９
２によって除去される。
【００４８】
また、位置検出用信号抽出回路１９０は、フィルター１９２の後段に、２２０ｋΩ程度
の帰還抵抗１９４を備えた加算回路１９３を有しており、フィルター１９２によって抽出
された位置検出信号Ｖｄは、バイアス電圧Ｖｂの１／２倍の電圧Ｖ／２に重畳された位置
検出信号Ｖｓとして位置検出用信号分離回路１７０に出力される。
【００４９】
位置検出用信号分離回路１７０は、検出用光源１２Ａに印加される駆動パルスに同期し
てスイッチング動作を行なうスイッチ１７１と、比較器１７２と、比較器１７２の入力線
に各々、電気的接続されたキャパシタ１７３とを備えている。このため、位置検出信号Ｖ
ｓが位置検出用信号分離回路１７０に入力されると、位置検出用信号分離回路１７０から
発光強度補償指令回路１８０には、検出用光源１２Ａが点灯した際の位置検出信号Ｖｓの
実効値Ｖｅａと、参照用光源１２Ｒが点灯した際の位置検出信号Ｖｓの実効値Ｖｅｂとが
交互に出力される。
【００５０】
発光強度補償指令回路１８０は、実効値Ｖｅａ、Ｖｅｂを比較して、図５（ｂ）に示す
処理を行ない、位置検出信号Ｖｓの実効値Ｖｅａと位置検出信号Ｖｓの実効値Ｖｅｂとが
同一レベルとなるように光源駆動回路１４０に制御信号Ｖｆを出力する。すなわち、発光
強度補償指令回路１８０は、位置検出信号Ｖｓの実効値Ｖｅａと位置検出信号Ｖｓの実効
値Ｖｅｂとを比較して、それらが等しい場合、現状の駆動条件を維持させる。これに対し
て、位置検出信号Ｖｓの実効値Ｖｅａが位置検出信号Ｖｓの実効値Ｖｅｂより低い場合、
発光強度補償指令回路１８０は、可変抵抗１１１の抵抗値を下げさせて検出用光源１２Ａ
からの出射光量を高める。また、位置検出信号Ｖｓの実効値Ｖｅｂが位置検出信号Ｖｓの
実効値Ｖｅａより低い場合、発光強度補償指令回路１８０は、可変抵抗１１２の抵抗値を
下げさせて参照用光源１２Ｒからの出射光量を高める。
【００５１】
このようにして、光学式位置検出装置１０では位置検出部５０の発光強度補償指令回路
１８０によって、第１検出用光源点灯動作中および参照用光源点灯動作中での光検出器３
０による検出量が同一となるように、検出用光源１２Ａおよび参照用光源１２Ｒの制御量
（駆動電流）を制御する。従って、発光強度補償指令回路１８０には、第１検出用光源点
灯動作中および参照用光源点灯動作中での光検出器３０による検出量が同一となるような
検出用光源１２Ａおよび参照用光源１２Ｒに対する駆動電流に関する情報が存在し、かか
る情報は、位置検出信号Ｖｇとして位置検出部５０に出力される。
【００５２】
同様な処理は、第２検出用光源１２Ｂと参照用光源１２Ｒとの間でも行なわれ、発光強
度補償指令回路１８０から出力される位置検出用信号Ｖｇは、第２検出用光源点灯動作中
および参照用光源点灯動作中での光検出器３０による検出量が同一となるような検出用光
源１２Ｂおよび参照用光源１２Ｒに対する駆動電流に関する情報である。
【００５３】
（Ｘ座標検出方法）
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において、対象物体Ｏｂ
が存在しない状態で光検出器３０に光が入射する様子を示す説明図である。なお、以下の
説明では、原理の説明を簡素化するために、対象物体Ｏｂが２つの検出用光源１２を結ぶ
直線上に位置するものとする。
【００５４】
本形態の光学式位置検出装置１０においては、図６に示す第１工程において、光源駆動
部１４は、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で、第１検出用光源点灯動作
、第２検出用光源点灯動作および参照用光源点灯動作を行なわせる。
【００５５】
第１検出用光源点灯動作では、検出用光源１２Ａ（第１検出用光源）が点灯して、検出
用光源１２Ｂおよび参照用光源１２Ｒが消灯する。第２検出用光源点灯動作では、検出用
光源１２Ｂ（第２検出用光源）が点灯して、検出用光源１２Ａおよび参照用光源１２Ｒが
消灯する。参照用光源点灯動作では、参照用光源１２Ｒが点灯して、検出用光源１２Ａ、
１２Ｂが消灯する。
【００５６】
その際、位置検出部５０は、図４を参照した差動を利用して光源駆動部１４を指令し、
第１検出用光源点灯動作、第２検出用光源点灯動作および参照用光源点灯動作のいずれの
動作においても、光検出器３０での受光強度が等しくなるように検出用光源１２Ａ（第１
検出用光源）、検出用光源１２Ｂ（第２検出用光源）、および参照用光源１２Ｒに対する
駆動電流を調整させる。かかる差動の際、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流については
、例えば、検出用光源１２Ａとの差動、および検出用光源１２Ｂとの差動で同一レベルと
する。
【００５７】
このような差動において、光検出器３０での受光強度が等しくなったときの検出用光源
１２Ａに対する駆動電流をＩADとし、検出用光源１２Ｂに対する駆動電流をＩBDとし、参
照用光源１２Ｒに対する駆動電流をＩRDとする。
【００５８】
次に、本形態の光学式位置検出装置１０においては、図２に示す第２工程において、光
源駆動部１４は、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態で第１検出用光源点灯動
作、第２検出用光源点灯動作および参照用光源点灯動作を行なわせる。その際、位置検出
部５０は、図４を参照した差動を利用して光源駆動部１４を指令し、第１検出用光源点灯
動作、第２検出用光源点灯動作および参照用光源点灯動作のいずれの動作においても、光
検出器３０での受光強度が等しくなるように検出用光源１２Ａ（第１検出用光源）、検出
用光源１２Ｂ（第２検出用光源）、および参照用光源１２Ｒに対する駆動電流を調整させ
る。かかる差動の際、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流については、例えば、検出用光
源１２Ａとの差動、および検出用光源１２Ｂとの差動で同一レベルとする。
【００５９】
このような差動において、光検出器３０での受光強度が等しくなったときの検出用光源
１２Ａに対する駆動電流をＩAとし、検出用光源１２Ｂに対する駆動電流をＩBとし、参照
用光源１２Ｒに対する駆動電流をＩRとする。
【００６０】
そして、第３工程では、位置検出部５０のＸ座標検出部５１は、下式
Ｐx＝［（ＩR／ＩA）−（ＩRD／ＩAD）］／［（ＩR／ＩB）−（ＩRD／ＩBD）］
検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態での差動結果
ＩAD＝検出用光源１２Ａに対する駆動電流
ＩBD＝検出用光源１２Ｂに対する駆動電流
ＩRD＝参照用光源１２Ｒに対する駆動電流
検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態での差動結果
ＩA＝検出用光源１２Ａに対する駆動電流
ＩB＝検出用光源１２Ｂに対する駆動電流
ＩR＝参照用光源１２Ｒに対する駆動電流
により距離関数の比Ｐxを算出し、Ｘ座標検出部５１は、距離関数の比Ｐxに基づいて、対
象物体ＯｂのＸ座標を検出する。ここで、検出用光源１２は点光源であり、ある地点での
光強度は、光源からの距離の２乗に反比例する。従って、検出用光源１２Ａと対象物体Ｏ
ｂとの離間距離Ｐ１と、第２検出用光源１２Ｂと対象物体Ｏｂとの離間距離Ｐ２との比は
、下式
Ｐx＝（Ｐ１）2：（Ｐ２）2
により求められる。それ故、対象物体Ｏｂは、図１（ｂ）に示すように、検出用光源１２
Ａと第２検出用光源１２Ｂとを結ぶ線Ｒ１をＰ１：Ｐ２で分割した位置に存在することが
分かるので、対象物体ＯｂのＸ座標を検出することができる。
【００６１】
なお、図６に示す第１工程については、対象物体Ｏｂの位置を検出する度に行なっても
よいが、光学式位置検出装置１０の出荷時の際の初期設定の際に第１工程を行なってもよ
い。
【００６２】
また、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流ＩRについては、第１検出用光源点灯動作と
参照用光源点灯動作とにおいて光検出器３０での受光強度が等しくなった場合の駆動電流
ＩRと、第２検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作とにおいて光検出器３０での受光
強度が等しくなった場合の駆動電流ＩRとについて同一の値であっても、異なる値であっ
ても、同様な方法で比Ｐxを求めればよい。また、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流ＩR
Dについては、第１検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作とにおいて光検出器３０で
の受光強度が等しくなった場合の駆動電流ＩRDと、第２検出用光源点灯動作と参照用光源
点灯動作とにおいて光検出器３０での受光強度が等しくなった場合の駆動電流ＩRDとにつ
いて同一の値であっても、異なる値であっても、同様な方法で比Ｐxを求めればよい。
【００６３】
（本形態の位置検出方法の数理モデル）
本形態の上記のＸ座標の検出方法によれば、以下の数理モデルで説明できるように、検
出用光源１２から出射された検出光Ｌ２の一部が透光部材４０で反射して対象物体Ｏｂで
反射せずに光検出器３０に入射することに起因する誤差分、外光等の環境光Ｌｃに起因す
る誤差、および対象物体Ｏｂでの反射率変化に起因する誤差を補正した対象物体ＯｂのＸ
座標を検出することができる。
【００６４】
まず、図２および図６において、各パラメータを以下
Ｔ＝対象物体Ｏｂの反射率
Ａt＝検出用光源１２Ａから出射された検出光Ｌ２が対象物体Ｏｂで反射して
光検出器３０に到る距離関数
Ａs＝検出用光源１２Ａから出射された検出光Ｌ２が透光部材４０で反射して
光検出器３０に到る光路係数
ＡD＝検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で検出用光源１２Ａが
点灯した第１検出用光源点灯動作中での光検出器３０の検出強度
Ａ＝検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態で検出用光源１２Ａが
点灯した第１検出用光源点灯動作中での光検出器３０の検出強度
Ｂt＝検出用光源１２Ｂから出射された検出光Ｌ２が対象物体Ｏｂで反射して
光検出器３０に到る距離関数
Ｂs＝検出用光源１２Ｂから出射された検出光Ｌ２が透光部材４０で反射して
光検出器３０に到る光路係数
ＢD＝検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で検出用光源１２Ｂが
点灯した第２検出用光源点灯動作中での光検出器３０の検出強度
Ｂ＝検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態で検出用光源１２Ｂが
点灯した第２検出用光源点灯動作中での光検出器３０の検出強度
Ｒs＝参照用光源１２Ｒから光検出器３０に到る光路係数
ＲD＝検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で参照用光源１２Ｒが
点灯した参照用光源点灯動作中での光検出器３０の検出強度
Ｒ＝検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態で参照用光源１２Ｒが
点灯した参照用光源点灯動作中での光検出器３０の検出強度
とする。なお、検出用光源１２Ａ、１２Ｂおよび参照用光源１２Ｒの発光強度は、駆動電
流と発光係数との積で表されるが、以下の説明では、発光係数を１とする。
【００６５】
まず、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で、前記した差動を行なうと、
ＡD＝Ａs×ＩAD＋環境光    ・・式（１）
ＢD＝Ｂs×ＩBD＋環境光    ・・式（２）
ＲD＝Ｒs×ＩRD＋環境光    ・・式（３）
の関係が得られる。
【００６６】
また、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態で、前記した差動を行なうと、
Ａ＝［（Ｔ×Ａt）＋Ａs］ＩA＋環境光    ・・式（４）
Ｂ＝［（Ｔ×Ｂt）＋Ｂs］ＩB＋環境光    ・・式（５）
Ｒ＝Ｒs×ＩR＋環境光        ・・式（６）
の関係が得られる。
【００６７】
ここで、差動の際の光検出器３０の検出強度は等しいことから、式（１）、（３）から
下式
Ａs×ＩAD＋環境光＝Ｒs×ＩRD＋環境光
Ａs×ＩAD＝Ｒs×ＩRD
Ａs＝Ｒs×ＩRD／ＩAD・・式（７）
が導かれ、式（２）、（３）から下式
Ｂs×ＩBD＋環境光＝Ｒs×ＩRD＋環境光
Ｂs×ＩBD＝Ｒs×ＩRD
Ｂs＝Ｒs×ＩRD／ＩBD・・式（８）
が導かれる。
【００６８】
同様に、式（４）、（６）から下式
［（Ｔ×Ａt）＋Ａs］ＩA＋環境光＝Ｒs×ＩR＋環境光
［（Ｔ×Ａt）＋Ａs］ＩA＝Ｒs×ＩR
（Ｔ×Ａt）＋Ａs＝Ｒs×ＩR／ＩA
Ｔ×Ａt＝（Ｒs×ＩR／ＩA）−Ａs・・式（９）
が導かれ、式（５）、（６）から下式
［（Ｔ×Ｂt）＋Ｂs］ＩB＋環境光＝Ｒs×ＩR＋環境光
［（Ｔ×Ｂt）＋Ｂs］ＩB＝Ｒs×ＩR
（Ｔ×Ｂt）＋Ｂs＝Ｒs×ＩR／ＩB
Ｔ×Ｂt＝（Ｒs×ＩR／ＩB）−Ｂs・・式（１０）
が導かれる。
【００６９】
従って、式（９）、（１０）に式（７）、（８）を代入すると、以下の式
Ｔ×Ａt＝（Ｒs×ＩR／ＩA）−（Ｒs×ＩRD／ＩAD）
＝Ｒs×［（ＩR／ＩA）−（ＩRD／ＩAD）］・・式（１１）
Ｔ×Ｂt＝（Ｒs×ＩR／ＩB）−（Ｒs×ＩRD／ＩBD）
＝Ｒs×［（ＩR／ＩB）−（ＩRD／ＩBD）］・・式（１２）
が得られる。
よって、式（１１）、（１２）から距離関数Ａt、Ｂtの比Ｐxは、下式
Ｐx＝Ａt／Ｂt
＝［（ＩR／ＩA）−（ＩRD／ＩAD）］／［（ＩR／ＩB）−（ＩRD／ＩBD）］
で示すように表される。かかる式では、環境光の項、対象物体Ｏｂの反射率の項、検出光
Ｌ２ａ、Ｌ２ｂのうち、透光部材４０で反射して光検出器３０に入射する光Ｌ０ａ、Ｌ０
ｂの光路の項が存在しない。それ故、距離関数Ａt、Ｂtの比Ｐxには、環境光、対象物体
Ｏｂの反射率、検出用光源１２Ａ、１２Ｂから出射された検出光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂのうち、
透光部材４０で反射して光検出器３０に入射する光Ｌ０ａ、Ｌ０ｂが影響しない。
【００７０】
（Ｚ座標の検出方法）
本形態の光学式位置検出装置１０では、検出用光源１２Ａ、１２Ｂが同時に点灯すると
、透光部材４０の第１面４１側（検出空間１０Ｒ）には、第１面４１に対する法線方向で
強度が単調減少する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、透光部材４０の第１面４１から離間するに従って強度が低下する。従って、参照
用光源１２Ｒと検出用光源１２Ａ、１２Ｂとを交互に点灯させたときの光検出器３０での
検出値の差や比に基づいて対象物体ＯｂのＺ座標を検出することができる。また、参照用
光源１２Ｒと検出用光源１２Ａ、１２Ｂとを交互に点灯させたときの光検出器３０での検
出値が等しくなったときの参照用光源１２Ｒに対する駆動電流と検出用光源１２Ａ、１２
Ｂに対する駆動電流との差や比に基づいて対象物体ＯｂのＺ座標を検出することができる
。さらに、検出用光源１２Ａ、１２Ｂを順次点灯させた際と参照用光源１２Ｒを点灯させ
たときの光検出器３０での検出値との差や比に基づいて対象物体ＯｂのＺ座標を検出する
ことができる。さらにまた、検出用光源１２Ａ、１２Ｂを順次点灯させた際と参照用光源
１２Ｒを点灯させたときに光検出器３０での検出値が等しくなったときの参照用光源１２
Ｒに対する駆動電流と検出用光源１２Ａ、１２Ｂに対する駆動電流との差や比に基づいて
対象物体ＯｂのＺ座標を検出することができる。いずれの場合も、かかるＺ座標について
は、対象物体ＯｂのＸ座標によって補正を加えることもある。
【００７１】
また、検出用光源１２Ａ、１２Ｂに対してＺ軸方向で離間する検出用光源を設けてＺ座
標を検出してもよく、この場合も、Ｘ座標を検出したのと同様な差動を利用してＺ座標を
検出することができる。
【００７２】
（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では、検出光Ｌ２を出射する複
数の検出用光源１２、および対象物体Ｏｂで反射した検出光を受光する光検出器３０に加
えて、検出空間１０Ｒを経由せずに光検出器３０に入射する参照光Ｌｒを出射する参照用
光源１２Ｒを設けてある。また、光源駆動部１４は、複数の検出用光源１２のうちの検出
用光源１２Ａ（第１検出用光源）を点灯させる第１検出用光源点灯動作と、検出用光源１
２Ｂ（第２検出用光源）を点灯させる第２検出用光源点灯動作と、参照用光源１２Ｒを点
灯させる参照用光源点灯動作とを異なるタイミングで実行する。従って、検出光Ｌ２と参
照光Ｌｒとの差動を利用することができるので、対象物体Ｏｂが存在しない場合と、検出
用光源１２Ａ、１２Ｂの中央に対象物体Ｏｂが位置する状態とを区別することができる。
【００７３】
また、光源駆動部１４は、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態で第１検出用
光源点灯動作、第２検出用光源点灯動作および参照用光源点灯動作を行うとともに、検出
空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態でも第１検出用光源点灯動作、第２検出用光
源点灯動作および参照用光源点灯動作を行なう。このため、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏ
ｂが存在しない状態で第１検出用光源点灯動作、第２検出用光源点灯動作および参照用光
源点灯動作を行なったときに得られたデータを用いて、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが
存在する状態で第１検出用光源点灯動作、第２検出用光源点灯動作および参照用光源点灯
動作を行なったときに得られたデータを補正することができる。ここで、検出空間１０Ｒ
に対象物体Ｏｂが存在しない状態で第１検出用光源点灯動作、第２検出用光源点灯動作お
よび参照用光源点灯動作を行なったときに得られたデータには、検出用光源１２から出射
された検出光Ｌ２の一部が対象物体Ｏｂで反射せずに光検出器３０に入射したデータが含
まれている。それ故、かかるデータを用いて補正すれば、検出用光源１２から出射された
検出光Ｌ２の一部が対象物体Ｏｂで反射せずに光検出器３０に入射することに起因する誤
差分を補正した対象物体Ｏｂの位置を検出することができる。
【００７４】
さらに、位置検出部５０は、光源駆動部１４を制御して、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏ
ｂが存在しない状態、および対象物体Ｏｂが存在する状態のいずれにおいても、第１検出
用光源点灯動作、第２検出用光源点灯動作および参照用光源点灯動作を行なった際の光検
出器３０での受光強度が等しくなるような検出用光源１２（検出用光源１２Ａ、１２Ｂ）
および参照用光源１２Ｒに対する駆動電流ＩAD、ＩBD、ＩRD、ＩA、ＩB、ＩRを取得する
。従って、距離関数の比Ｐxを、以下の式
Ｐx＝［（ＩR／ＩA）−（ＩRD／ＩAD）］／［（ＩR／ＩB）−（ＩRD／ＩBD）］
により検出することができる。かかる比Ｐによれば、検出用光源１２から出射された検出
光Ｌ２の一部が対象物体Ｏｂで反射せずに光検出器３０に入射することに起因する誤差分
、外光等の環境光に起因する誤差、および対象物体Ｏｂでの反射率変化に起因する誤差を
補正した対象物体Ｏｂの位置を検出することができる。それ故、光検出器３０に環境光が
入射する条件下で使用される場合や、検出用光源１２と検出空間１０Ｒとの間等に透光部
材４０が介在する場合でも、対象物体Ｏｂの位置を精度よく検出することができる。
【００７５】
また、本形態の光学式位置検出装置１０では、検出光Ｌ２や参照光Ｌｒとして赤外光を
使用しているため、検出光が視認されないという利点がある。
【００７６】
［実施の形態２］
実施の形態１では、光検出器３０を用いて対象物体ＯｂのＸ座標検出する例を説明した
が、本形態のように、対象物体ＯｂのＸＹ座標を検出するように構成してもよい。
【００７７】
図７は、本発明の実施の形態２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７（ａ）、（ｂ）は、光学式位置検出装置の構成要素の立体的な配置を示す
説明図、および光学式位置検出装置の構成要素の平面的な配置を示す説明図である。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の全体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の効果を示す説明図であり、図９
（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る光学式位置検出装置を用いて対象物体を
検出した結果を示す説明図、および参考例に係る方法により対象物体を検出した結果を示
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。
【００７８】
図７および図８において、本形態の光学式位置検出装置１０も、実施の形態１と同様、
シート状あるいは板状の透光部材４０の第１面４１側に位置する対象物体Ｏｂの位置を検
出する光学式センサー装置である。本形態の光学式位置検出置１０は、ＸＹ平面に沿って
第１面４１を向けるシート状あるいは板状の透光部材４０と、透光部材４０において第１
面４１側とは反対側の第２面４２側から検出光Ｌ２を出射する光源装置１１と、対象物体
Ｏｂで反射して透光部材４０の第２面４２側に透過してきた検出光Ｌ３を検出する光検出
器３０とを備えている。光検出器３０の受光部３１は、透光部材４０の第２面４２に対向
している。
【００７９】
図８に示すように、本形態において、光源装置１１は、複数の検出用光源１２として、
３つの検出用光源１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを備えており、かかる検出用光源１２Ａ、１２
Ｂ、１２Ｃは、発光面を透光部材４０に向けている。検出用光源１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ
は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子により構成され、本形態において、検出用光
源１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、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、Ｌ２ｃ）を発散光として放出する。
【００８０】
ここで、検出用光源１２Ａ、１２ＢはＸ軸方向で離間しており、対象物体ＯｂのＸＹ座
標を検出するための第１期間において、検出用光源１２Ａは第１検出用光源として用いら
れ、検出用光源１２Ｂは第２検出用光源として用いられる。また、検出用光源１２Ａ、１
２ＣはＹ軸方向で離間しており、対象物体ＯｂのＸＹ座標を検出するための第２期間にお
いて、検出用光源１２Ａは第１検出用光源として用いられ、検出用光源１２Ｃは第２検出
用光源として用いられる。
【００８１】
また、光源装置１１は、光検出器３０に向けて参照光Ｌｒを出射する参照用光源１２Ｒ
も備えている。参照用光源１２Ｒも、検出用光源１２（検出用光源１２Ａ、１２Ｂ）と同
様、ＬＥＤ（発光ダイオード）等により構成されている。
【００８２】
このように構成した光学式位置検出装置１０において、対象物体ＯｂのＸＹ座標につい
ては、実施の形態１と同様な方法を採用することができる。すなわち、位置検出部５０の
ＸＹ座標検出部５２は、まず、第１期間において、検出用光源１２Ａと対象物体Ｏとの距
離関数と、第２検出用光源１２Ｂと対象物体Ｏｂとの距離関数との比Ｐxを、以下の式
Ｐx＝［（ＩR／ＩA）−（ＩRD／ＩAD）］／［（ＩR／ＩB）−（ＩRD／ＩBD）］
検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態での差動結果
ＩAD＝検出用光源１２Ａに対する駆動電流
ＩBD＝検出用光源１２Ｂに対する駆動電流
ＩRD＝参照用光源１２Ｒに対する駆動電流
検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態での差動結果
ＩA＝検出用光源１２Ａに対する駆動電流
ＩB＝検出用光源１２Ｂに対する駆動電流
ＩR＝参照用光源１２Ｒに対する駆動電流
により算出する。その結果、検出用光源１２Ａと対象物体Ｏとの距離Ｐ１と、第２検出用
光源１２Ｂと対象物体Ｏｂとの離間距離Ｐ２との比を、以下の式
Ｐx＝（Ｐ１）2：（Ｐ２）2
により求めることができる。それ故、対象物体Ｏｂは、図７（ｂ）に示すように、検出用
光源１２Ａと第２検出用光源１２Ｂとを結ぶ線Ｒ１をＰ１：Ｐ２で分割した位置を通る線
Ｒ２上の位置することが分かる。なお、図７（ｂ）は、本形態で採用した原理を幾何学的
に示したものであり、実際には、得られたデータを用いて計算を行う。
【００８３】
次に、第２期間では、検出用光源１２Ａを第１検出用光源として用い、検出用光源１２
Ｃを第２検出用光源として用い、実施の形態１においてＸ座標を検出した方法と同様な方
法を行なう。より具体的には、光源駆動部１４は、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在
しない状態で第１検出用光源点灯動作、第２検出用光源点灯動作および参照用光源点灯動
作を行なわせる（第１工程）。その際、位置検出部５０は、図４を参照した差動を利用し
て光源駆動部１４を指令し、第１検出用光源点灯動作、第２検出用光源点灯動作および参
照用光源点灯動作のいずれの動作においても、光検出器３０での受光強度が等しくなるよ
うに検出用光源１２Ａ（第１検出用光源）、検出用光源１２Ｃ（第２検出用光源）、およ
び参照用光源１２Ｒに対する駆動電流を調整させる。かかる差動の際、参照用光源１２Ｒ
に対する駆動電流については、例えば、検出用光源１２Ａとの差動、および検出用光源１
２Ｃとの差動で同一レベルとする。このような差動において、光検出器３０での受光強度
が等しくなったときの検出用光源１２Ａに対する駆動電流をＩADとし、検出用光源１２Ｃ
に対する駆動電流をＩCDとし、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流をＩRDとする。
【００８４】
次に、本形態の光学式位置検出装置１０においては、光源駆動部１４は、検出空間１０
Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態で第１検出用光源点灯動作、第２検出用光源点灯動作お
よび参照用光源点灯動作を行なわせる（第２工程）。その際、位置検出部５０は、図４を
参照した差動を利用して光源駆動部１４を指令し、第１検出用光源点灯動作、第２検出用
光源点灯動作および参照用光源点灯動作のいずれの動作においても、光検出器３０での受
光強度が等しくなるように検出用光源１２Ａ（第１検出用光源）、検出用光源１２Ｃ（第
２検出用光源）、および参照用光源１２Ｒに対する駆動電流を調整させる。かかる差動の
際、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流については、例えば、検出用光源１２Ａとの差動
、および検出用光源１２Ｂとの差動で同一レベルとする。このような差動において、光検
出器３０での受光強度が等しくなったときの検出用光源１２Ａに対する駆動電流をＩAと
し、検出用光源１２Ｃに対する駆動電流をＩCとし、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流
をＩRとする。
【００８５】
そして、位置検出部５０のＸＹ座標検出部５２は、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１から他方側Ｙ
２に向かう方向において検出用光源１２Ａと対象物体Ｏｂとの距離関数と、検出用光源１
２Ｃと対象物体Ｏｂとの距離関数との比Ｐyを、以下の式
Ｐy＝［（ＩR／ＩA）−（ＩRD／ＩAD）］／［（ＩR／ＩC）−（ＩRD／ＩCD）］
検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態での差動結果
ＩAD＝検出用光源１２Ａに対する駆動電流
ＩCD＝検出用光源１２Ｃに対する駆動電流
ＩRD＝参照用光源１２Ｒに対する駆動電流
検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態での差動結果
ＩA＝検出用光源１２Ａに対する駆動電流
ＩC＝検出用光源１２Ｃに対する駆動電流
ＩR＝参照用光源１２Ｒに対する駆動電流
により算出する（第３工程）。その結果、検出用光源１２Ａと対象物体Ｏとの離間距離Ｐ
１１と、第２検出用光源１２Ｃと対象物体Ｏｂとの離間距離Ｐ１２との比を、以下の式
Ｐy＝（Ｐ１１）2：（Ｐ１２）2
により求めることができ、対象物体Ｏｂは、図７（ｂ）に示すように、検出用光源１２Ａ
と第２検出用光源１２Ｃとを結ぶ任意の線Ｒ１１をＰ１１：Ｐ１２で分割した位置を通る
線Ｒ１２上の位置することが分かる。なお、図７（ｂ）は、本形態で採用した原理を幾何
学的に示したものであり、実際には、得られたデータを用いて計算を行う。それ故、線Ｒ
２、Ｒ１２の交点に対象物体Ｏｂが位置することがわかるので、対象物体ＯｂのＸＹ座標
を検出することができる。なお、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流ＩRについては、第
１検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作とにおいて光検出器３０での受光強度が等し
くなった場合の駆動電流ＩRと、第２検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作とにおい
て光検出器３０での受光強度が等しくなった場合の駆動電流ＩRとについて同一の値であ
っても、異なる値であっても、同様な方法で比Ｐxを求めればよい。また、参照用光源１
２Ｒに対する駆動電流ＩRDについては、第１検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作と
において光検出器３０での受光強度が等しくなった場合の駆動電流ＩRDと、第２検出用光
源点灯動作と参照用光源点灯動作とにおいて光検出器３０での受光強度が等しくなった場
合の駆動電流ＩRDとについて同一の値であっても、異なる値であっても、同様な方法で比
Ｐyを求めればよい。
【００８６】
なお、本形態では、実施の形態１と同様、検出用光源１２を全て点灯させてＺ軸方向で
強度が変化するＺ座標検出用光強度分布を形成し、Ｚ座標を検出する。
【００８７】
かかる形態によれば、検出用光源１２から出射された検出光Ｌ２の一部の光Ｌ０ａ〜Ｌ
０ｃが対象物体Ｏｂで反射せずに光検出器３０に入射することに起因する誤差分、外光等
の環境光に起因する誤差、および対象物体Ｏｂでの反射率変化に起因する誤差を補正した
対象物体Ｏｂの位置（Ｘ座標およびＹ座標）を検出することができる。
【００８８】
例えば、図９（ａ）には、対象物体Ｏｂをマトリクス状の各位置に配置した状態で、本
形態を適用してＸＹ座標を検出した位置を「○」で示してある。図９（ａ）からわかるよ
うに、対象物体Ｏｂの実際の位置と、検出結果との間には高い相関性を有している。
【００８９】
これに対して、図９（ｂ）には、参考例として、対象物体Ｏｂをマトリクス状の各位置
に配置した状態で、以下の式
Ｐx＝［（ＩR／ＩA）］／［（ＩR／ＩB）］
ＰY＝［（ＩR／ＩA）］／［（ＩR／ＩC）］
でＸＹ座標を検出した位置を「○」で示してある。図９（ｂ）からわかるように、本形態
での検出結果と比較して、対象物体Ｏｂの実際の位置と検出結果との間に大きな誤差が発
生することがわかる。
【００９０】
また、図９（ａ）、（ｂ）には、上記の対象物体Ｏｂと異なる反射率の対象物体Ｏｂに
ついてＸＹ座標を検出した位置を「×」で示してあるが、本形態によれば、対象物体Ｏｂ
と異なる反射率の対象物体ＯｂについてもＸＹ座標を十分な精度で検出することができる
。
【００９１】
［実施の形態３］
上記実施の形態１、２では、光学式位置検出装置１０に透光部材４０が存在していたが
、透光部材４０を備えていない光学式位置検出装置１０においても、対象物体Ｏｂで反射
せずに周辺で反射した検出光Ｌ２が光検出器３０に入射するような場合に本発明を適用す
ればよい。
【００９２】
［実施の形態４］
以下に説明するように、本発明は、検出用光源１２から出射された検出光Ｌ２を導光板
を介して出射し、検出空間１０Ｒに直線的な光強度分布を形成するタイプの光学式位置検
出装置１０において、検出光Ｌ２が対象物体Ｏｂで反射せずに光検出器３０に入射するよ
うな場合に適用することができる。
【００９３】
図１０は、本発明の実施の形態４に係る光学式位置検出装置１０の主要部を模式的に示
す説明図であり、図１０（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１０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。
【００９４】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、本形態の光学式位置検出装置１０において、位置
検出用光源装置１１は、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１
３の側端面１３ｍでは、長辺に相当する辺部分１３ｋ、１３ｌ同士がＹ軸方向で対向し、
短辺に相当する辺部分１３ｉ、１３ｊ同士がＸ軸方向で対向している。また、光学式位置
検出装置１０は、検出空間１０Ｒに受光部３１を向けた光検出器３０を備えている。
【００９５】
位置検出用光源装置１１は、位置検出光Ｌ２（位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄ）を出射する
４つの位置検出用光源１２Ａ〜１２Ｄと、４つの位置検出用光源１２Ａ〜１２Ｄを各々独
立して駆動する光源駆動部１４とを有している。
【００９６】
本形態において、導光板１３の角部分１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ、１３ｈは、位置検出用
光源１２Ａ〜１２Ｄが対向する光入射部１３ａ〜１３ｄになっている。ここで、位置検出
用光源１２Ａ〜１２Ｄは、光入射部１３ａ〜１３ｄと密接するように配置されていること
が好ましい。また、導光板１３は、光入射部１３ａ〜１３ｄから入射した後、導光板１３
内部を伝播した位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄを出射する光出射面１３ｓを一方の表面（図示
上面）に備えており、かかる光出射面１３ｓと側端面１３ｍとは直交している。
【００９７】
導光板１３は、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の透明な樹脂板で構成されている。
導光板１３において、光出射面１３ｓ、または光出射面１３ｓの反対側の背面１３ｔ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、光入射部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、位置検出光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。
【００９８】
位置検出用光源１２Ａ〜１２Ｄは、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子で構
成され、駆動回路（図示せず）から出力される駆動信号に応じて、赤外光からなる位置検
出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄを発散光として放出する。
【００９９】
検出空間１０Ｒは、導光板１３から位置検出光Ｌ２ａ〜Ｌ２ｄが出射される空間であり
、対象物体Ｏｂによる反射光が生じうる領域である。本形態において、検出空間１０Ｒの
平面形状は、四角形状であり、検出空間１０Ｒにおいて、隣接する各辺の角部分の内角は
９０度となっており、かかる内角は、導光板１３の角部分１３ｅ〜１３ｈの内角と同一の
角度とされている。
【０１００】
検出空間１０Ｒの１つの辺部分の長さ方向の略中央部分に隣接する箇所には光検出器３
０が配置されている。光検出器３０には位置検出部５０が接続されており、かかる位置検
出部５０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。光
検出器３０は、検出空間１０Ｒに受光部３１を向けたフォトダイオードやフォトトランジ
スター等からなり、本形態において、光検出器３０はフォトダイオードである。
【０１０１】
このように構成した光学式位置検出装置１０において、位置検出光Ｌ２ａと位置検出光
Ｌ２ｂは、導光板１３の内部では、矢印Ａで示す方向において互いに逆向きに伝播しなが
ら、光出射面１３ｓから出射される。また、位置検出光Ｌ２ｃと位置検出光Ｌ２ｄは、矢
印Ａで示す方向に対して交差する方向（矢印Ｂで示す方向）において互いに逆向きに伝播
しながら光出射面１３ｓから出射される。ここで、導光板１３から検出空間１０Ｒに出射
される位置検出光Ｌ２ａの光量は、図１０（ｃ）に実線で示すように、位置検出用光源１
２Ａからの距離に伴って直線的に減衰する強度分布を有している。また、検出空間１０Ｒ
に出射される位置検出光Ｌ２ｂの光量は、図１０（ｃ）に点線で示すように、位置検出用
光源１２Ｂからの距離に伴って直線的に減衰する強度分布を有している。
【０１０２】
本形態でも、光源装置１１は、光検出器３０に向けて参照光Ｌｒを出射する参照用光源
１２Ｒも備えている。参照用光源１２Ｒも、検出用光源１２と同様、ＬＥＤ（発光ダイオ
ード）等により構成されている。但し、参照用光源１２Ｒから出射される参照光Ｌｒは、
参照用光源１２Ｒの向きや、参照用光源１２Ｒに設けられる遮光カバー（図示せず）等に
よって、検出空間１０Ｒに入射しないようになっている。
【０１０３】
本形態では、ＸＹ座標を検出するための第１期間において、検出用光源１２Ａのみが点
灯する第１検出用光源点灯動作、検出用光源１２Ｂのみが点灯する第２検出用光源点灯動
作、および参照用光源１２Ｒのみが点灯する参照用光源点灯動作中が行なわれる。かかる
第１期間において、第１検出用光源点灯動作中、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在す
れば、検出光Ｌ２ａのうち、対象物体Ｏｂで反射した検出光が入射する。また、検出空間
１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在するか否かにかかわらず、検出光Ｌ２ａの一部が光検出器３
０に入射する。また、第２検出用光源点灯動作中、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在
すれば、検出光Ｌ２ｂのうち、対象物体Ｏｂで反射した検出光が入射する。また、検出空
間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在するか否かにかかわらず、検出光Ｌ２ｂの一部が光検出器
３０に入射する。なお、参照用光源点灯動作中、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在す
るか否かにかかわらず、参照光Ｌｒのみが光検出器３０に入射する。
【０１０４】
また、ＸＹ座標を検出するための第２期間において、検出用光源１２Ｃのみが点灯する
第１検出用光源点灯動作、検出用光源１２Ｄのみが点灯する第２検出用光源点灯動作、お
よび参照用光源１２Ｒのみが点灯する参照用光源点灯動作が行なわれる。かかる第２期間
において、第１検出用光源点灯動作中、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在すれば、検
出光Ｌ２ｃのうち、対象物体Ｏｂで反射した検出光が入射する。また、検出空間１０Ｒに
対象物体Ｏｂが存在するか否かにかかわらず、検出光Ｌ２ｃの一部が光検出器３０に入射
する。また、第２検出用光源点灯動作中、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在すれば、
検出光Ｌ２ｄのうち、対象物体Ｏｂで反射した検出光が入射する。また、検出空間１０Ｒ
に対象物体Ｏｂが存在するか否かにかかわらず、検出光Ｌ２ｄの一部が光検出器３０に入
射する。なお、参照用光源点灯動作中、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在するか否か
にかかわらず、参照光Ｌｒのみが光検出器３０に入射する。
【０１０５】
従って、本形態では、検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で、光検出器３
０に入射した検出光Ｌ２を利用して、検出用光源１２の初期条件を設定する。
【０１０６】
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２と同様、図３〜図５を
参照して説明した差動を利用して対象物体ＯｂのＸＹ座標を検出することができる。
【０１０７】
すなわち、光源駆動部１４は、まず、第１期間において、検出用光源１２Ａを第１検出
用光源として用い、検出用光源１２Ｂを第２検出用光源として用い、実施の形態１におい
てＸ座標を検出した方法と同様な方法を行なう。より具体的には、光源駆動部１４は、検
出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態で第１検出用光源点灯動作、第２検出用光
源点灯動作および参照用光源点灯動作を行なわせる（第１工程）。その際、位置検出部５
０は、図４を参照した差動を利用して光源駆動部１４を指令し、第１検出用光源点灯動作
、第２検出用光源点灯動作および参照用光源点灯動作のいずれの動作においても、光検出
器３０での受光強度が等しくなるように検出用光源１２Ａ（第１検出用光源）、検出用光
源１２Ｃ（第２検出用光源）、および参照用光源１２Ｒに対する駆動電流を調整させる。
かかる差動の際、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流については、例えば、検出用光源１
２Ａとの差動、および検出用光源１２Ｂとの差動で同一レベルとする。このような差動に
おいて、光検出器３０での受光強度が等しくなったときの検出用光源１２Ａに対する駆動
電流をＩADとし、検出用光源１２Ｂに対する駆動電流をＩBDとし、参照用光源１２Ｒに対
する駆動電流をＩRDとする。
【０１０８】
次に、本形態の光学式位置検出装置１０においては、光源駆動部１４は、検出空間１０
Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態で第１検出用光源点灯動作、第２検出用光源点灯動作お
よび参照用光源点灯動作を行なわせる（第２工程）。その際、位置検出部５０は、図４を
参照した差動を利用して光源駆動部１４を指令し、第１検出用光源点灯動作、第２検出用
光源点灯動作および参照用光源点灯動作のいずれの動作においても、光検出器３０での受
光強度が等しくなるように検出用光源１２Ａ（第１検出用光源）、検出用光源１２Ｂ（第
２検出用光源）、および参照用光源１２Ｒに対する駆動電流を調整させる。かかる差動の
際、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流については、例えば、検出用光源１２Ａとの差動
、および検出用光源１２Ｂとの差動で同一レベルとする。このような差動において、光検
出器３０での受光強度が等しくなったときの検出用光源１２Ａに対する駆動電流をＩAと
し、検出用光源１２Ｂに対する駆動電流をＩBとし、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流
をＩRとする。
【０１０９】
そして、位置検出部５０のＸＹ座標検出部５２は、検出用光源１２Ａと対象物体Ｏｂと
の距離関数と、検出用光源１２Ｂと対象物体Ｏｂとの距離関数との比Ｐxを以下の式
Ｐx＝［（ＩR／ＩA）−（ＩRD／ＩAD）］／［（ＩR／ＩB）−（ＩRD／ＩBD）］
検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態での差動結果
ＩAD＝検出用光源１２Ａに対する駆動電流
ＩBD＝検出用光源１２Ｂに対する駆動電流
ＩRD＝参照用光源１２Ｒに対する駆動電流
検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態での差動結果
ＩA＝検出用光源１２Ａに対する駆動電流
ＩB＝検出用光源１２Ｂに対する駆動電流
ＩR＝参照用光源１２Ｒに対する駆動電流
により算出する（第３工程）。ここで、光源装置１１は線光源とみなすことができ、ある
地点での光強度は、光源からの距離に反比例する。従って、検出用光源１２Ａと対象物体
Ｏとの距離Ｐ１と、第２検出用光源１２Ｂと対象物体Ｏｂとの離間距離Ｐ２との比を、以
下の式
Ｐx＝Ｐ１：Ｐ２
により求めることができる。なお、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流ＩRについては、
第１検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作とにおいて光検出器３０での受光強度が等
しくなった場合の駆動電流ＩRと、第２検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作とにお
いて光検出器３０での受光強度が等しくなった場合の駆動電流ＩRとについて同一の値で
あっても、異なる値であっても、同様な方法で比Ｐxを求めればよい。また、参照用光源
１２Ｒに対する駆動電流ＩRDについては、第１検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作
とにおいて光検出器３０での受光強度が等しくなった場合の駆動電流ＩRDと、第２検出用
光源点灯動作と参照用光源点灯動作とにおいて光検出器３０での受光強度が等しくなった
場合の駆動電流ＩRDとについて同一の値であっても、異なる値であっても、同様な方法で
比Ｐxを求めればよい。
【０１１０】
次に、光源駆動部１４は、第２期間では、検出用光源１２Ｃを第１検出用光源として用
い、検出用光源１２Ｄを第２検出用光源として用い、検出用光源１２Ｃのみが点灯する第
１検出用光源点灯動作、検出用光源１２Ｄのみが点灯する第２検出用光源点灯動作、およ
び参照用光源１２Ｒのみが点灯する参照用光源点灯動作を行う。かかる第１検出用光源点
灯動作、第２検出用光源点灯動作、および参照用光源点灯動作を、検出空間１０Ｒに対象
物体Ｏｂが存在しない状態、および検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態の双方
で行なう。その際、位置検出部５０は、光源駆動部１４を指令し、第１検出用光源点灯動
作、第２検出用光源点灯動作および参照用光源点灯動作のいずれの動作においても、光検
出器３０での受光強度が等しくなるように検出用光源１２Ｃ（第１検出用光源）、検出用
光源１２Ｄ（第２検出用光源）、および参照用光源１２Ｒに対する駆動電流を調整させる
。かかる差動の際、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流については、例えば、検出用光源
１２Ａとの差動、および検出用光源１２Ｃとの差動で同一レベルとする。このような差動
において、光検出器３０での受光強度が等しくなったときの検出用光源１２Ｃに対する駆
動電流をＩCDとし、検出用光源１２Ｄに対する駆動電流をＩDDとし、参照用光源１２Ｒに
対する駆動電流をＩRDとする。
【０１１１】
次に、本形態の光学式位置検出装置１０においては、光源駆動部１４は、検出空間１０
Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態で第１検出用光源点灯動作、第２検出用光源点灯動作お
よび参照用光源点灯動作を行なわせる（第２工程）。その際、位置検出部５０は、光源駆
動部１４を指令し、第１検出用光源点灯動作、第２検出用光源点灯動作および参照用光源
点灯動作のいずれの動作においても、光検出器３０での受光強度が等しくなるように検出
用光源１２Ｃ（第１検出用光源）、検出用光源１２Ｄ（第２検出用光源）、および参照用
光源１２Ｒに対する駆動電流を調整させる。かかる差動の際、参照用光源１２Ｒに対する
駆動電流については、例えば、検出用光源１２Ｃとの差動、および検出用光源１２Ｄとの
差動で同一レベルとする。このような差動において、光検出器３０での受光強度が等しく
なったときの検出用光源１２Ｃに対する駆動電流をＩCとし、検出用光源１２Ｄに対する
駆動電流をＩDとし、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流をＩRとする。
【０１１２】
そして、位置検出部５０は、検出用光源１２Ｃと対象物体Ｏｂとの距離関数と、検出用
光源１２Ｄと対象物体Ｏｂとの距離関数との比Ｐyを、以下の式
Ｐy＝［（ＩR／ＩC）−（ＩRD／ＩCD）］／［（ＩR／ＩD）−（ＩRD／ＩDD）］
検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在しない状態での差動結果
ＩCD＝検出用光源１２Ｃに対する駆動電流
ＩDD＝検出用光源１２Ｄに対する駆動電流
ＩRD＝参照用光源１２Ｒに対する駆動電流
検出空間１０Ｒに対象物体Ｏｂが存在する状態での差動結果
ＩC＝検出用光源１２Ｃに対する駆動電流
ＩD＝検出用光源１２Ｄに対する駆動電流
ＩR＝参照用光源１２Ｒに対する駆動電流
により算出する（第３工程）。その結果、検出用光源１２Ｃと対象物体Ｏとの離間距離Ｐ
１１と、検出用光源１２Ｄと対象物体Ｏｂとの離間距離Ｐ１２との比を、以下の式
Ｐy＝Ｐ１１：Ｐ１２
により求めることができる。なお、参照用光源１２Ｒに対する駆動電流ＩRについては、
第１検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作とにおいて光検出器３０での受光強度が等
しくなった場合の駆動電流ＩRと、第２検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作とにお
いて光検出器３０での受光強度が等しくなった場合の駆動電流ＩRとについて同一の値で
あっても、異なる値であっても、同様な方法で比Ｐxを求めればよい。また、参照用光源
１２Ｒに対する駆動電流ＩRDについては、第１検出用光源点灯動作と参照用光源点灯動作
とにおいて光検出器３０での受光強度が等しくなった場合の駆動電流ＩRDと、第２検出用
光源点灯動作と参照用光源点灯動作とにおいて光検出器３０での受光強度が等しくなった
場合の駆動電流ＩRDとについて同一の値であっても、異なる値であっても、同様な方法で
比Ｐyを求めればよい。
【０１１３】
かかる形態によれば、検出用光源１２から出射された検出光Ｌ２の一部の光Ｌ０ａ〜Ｌ
０ｃが対象物体Ｏｂで反射せずに光検出器３０に入射することに起因する誤差分、外光等
の環境光に起因する誤差、および対象物体Ｏｂでの反射率変化に起因する誤差を補正した
対象物体Ｏｂの位置（Ｘ座標およびＹ座標）を検出することができる。
【０１１４】
なお、本形態では、実施の形態１と同様、検出用光源１２を全て点灯させてＺ軸方向で
強度が変化するＺ座標検出用光強度分布を形成し、Ｚ座標を検出する。また、本形態では
、ＸＹ座標を求めるための第１期間では、検出用光源１２Ａ、１２Ｄを第１検出用光源と
し、検出用光源１２Ｂ、１２Ｃを第２検出用光源とする一方、ＸＹ座標を求めるための第
２期間では、検出用光源１２Ａ、１２Ｃを第１検出用光源とし、検出用光源１２Ｂ、１２
Ｄを第２検出用光源としてもよい。
【０１１５】
［光学式位置検出装置１０の利用例１］
図１１を参照して、本発明を適用した光学式位置検出装置１０を触覺センサーとして用
いたロボットハンド装置を説明する。図１１は、本発明を適用した光学式位置検出装置１
０を触覚センサーとしてハンド装置に備えたロボットアームの説明図であり、図１１（ａ
）、（ｂ）は、ロボットアーム全体の説明図、およびハンド装置の説明図である。
【０１１６】
図１１（ａ）に示すロボットアーム２００は、数値制御工作機械等に対してワークや工
具の供給および取り出し等行う装置であり、基台２９０から直立する支柱２２０と、アー
ム２１０とを備えている。本形態において、アーム２１０は、支柱２２０の先端部に第１
関節２６０を介して連結された第１アーム部２３０と、第１アーム部２３０の先端部に第
２関節２７０を介して連結された第２アーム部２４０とを備えている。支柱２２０は、基
台２９０に対して垂直な軸線Ｈ１周りに回転可能であり、第１アーム部２３０は、支柱２
２０の先端部で第１関節２６０によって水平な軸線Ｈ２周りに回転可能であり、第２アー
ム部２４０は、第１アーム部２３０の先端部で第２関節２７０によって水平な軸線Ｈ３周
りに回転可能である。第２アーム部２４０の先端部にはハンド装置４００のハンド４５０
が連結されており、ハンド４５０は、第２アーム部２４０の軸線Ｈ４周りに回転可能であ
る。
【０１１７】
図１１（ｂ）に示すように、ハンド装置４００は、複数の把持爪４１０（把持具）を備
えたハンド４５０を有しており、ハンド４５０は、複数の把持爪４１０の根元を保持する
円盤状の把持爪保持体４２０を備えている。本形態において、ハンド４５０は、複数の把
持爪４１０として、第１把持爪４１０Ａおよび第２把持爪４１０Ｂを備えている。２つの
把持爪４１０はいずれも、矢印Ｈ４で示すように、互いに離間する方向および接近する方
向に移動可能である。
【０１１８】
このように構成したロボットアーム２００において、対象物体Ｏｂを把持する際には、
支柱２２０、第１アーム部２３０および第２アーム部２４０が所定方向に回転してハンド
４５０を対象物体Ｏｂ（ワーク）に接近させた後、２つの把持爪４１０が互いに接近する
方向に移動して対象物体Ｏｂを把持する。
【０１１９】
ここで、対象物体Ｏｂ（ワーク）を把持する際に対象物体Ｏｂに接する把持爪４１０の
内面は、実施の形態１、２で説明した光学式位置検出装置１０の透光部材４０の第１面４
１からなる。従って、把持爪４１０が対象物体Ｏｂを把持する際、光学式位置検出装置１
０は、対象物体Ｏｂと把持爪４１０との相対位置を検出し、かかる位置検出結果は、把持
爪４１０の駆動制御部にフィードバックされる。それ故、把持爪４１０を対象物体Ｏｂに
高速で接近させることができ、ワーク把持動作の高速化を実現することができる。
【０１２０】
［光学式位置検出装置１０の利用例２］
図１２を参照して、本発明を適用した光学式位置検出装置１０を入力装置として用いた
表示装置を説明する。図１２は、本発明を適用した光学式位置検出装置１０を入力装置と
して備えた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。
【０１２１】
図１２（ａ）、（ｂ）に示す位置検出機能付き表示装置１００は、投射型表示装置であ
り、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１２００を備えている。かかる画像投射装置１２００は、筐体１２５０の前面
部１２０１に設けられた投射レンズ１２１０からスクリーン部材１２９０に向けて画像表
示光Ｌ１を拡大投射する。
【０１２２】
本形態の位置検出機能付き表示装置１００は、画像が投射される前方空間（スクリーン
部材１２９０の前方）に設定された検出空間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おり、検出空間１０Ｒと重なる領域に画像を表示する。本形態の位置
検出機能付き表示装置１００では、かかる対象物体ＯｂのＸＹ座標を投射された画像の一
部等を指定する入力情報として扱い、かかる入力情報に基づいて画像の切り換え等を行な
う。
【０１２３】
かかる位置検出機能を実現することを目的に、本形態の位置検出機能付き表示装置１０
０では、実施の形態１、２を参照して説明した光学式位置検出装置１０を入力装置として
用い、光学式位置検出装置１０の透光部材４０によってスクリーン部材１２９０を構成す
る。従って、スクリーン部材１２９０において画像が視認されるスクリーン面は、透光部
材４０の第１面４１により構成された入力面として利用され、スクリーン部材１２９０の
裏面側（透光部材４０の第２面４２）の側には、検出光用の検出用光源１２を備えた光源
装置１１や光検出器３０が配置される。
【０１２４】
このように構成した位置検出機能付き表示装置１００においては、スクリーン部材１２
９０に表示された画像を指先等の対象物体Ｏｂで指示すると、対象物体ＯｂのＸＹ座標等
が検出され、かかる対象物体Ｏｂの位置を入力情報として扱うことができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１０・・光学式位置検出装置、１０Ｒ・・検出空間（検出光の出射側空間）、１１・・光
源装置、１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ・・検出用光源、１２Ｒ・・参照用光源
、３０・・光検出器、４０・・透光部材、５０・・位置検出部
【図１】
2011257334.tif 000003
【図２】
2011257334.tif 000004
【図３】
2011257334.tif 000005
【図４】
2011257334.tif 000006
【図５】
2011257334.tif 000007
【図６】
2011257334.tif 000008
【図７】
2011257334.tif 000009
【図８】
2011257334.tif 000010
【図９】
2011257334.tif 000011
【図１０】
2011257334.tif 000012
【図１１】
2011257334.tif 000013
【図１２】
2011257334.tif 000014
【図１３】
2011257334.tif 000015