(57)【要約】【課題】特殊な光照射装置を用いる必要が無く、障害物に阻害されにくい光検出装置、それを用いた光入力装置、光照射位置特定装置及び画像表示システム並びに光照射位置特定方法、それを用いた相対位置検出方法及び凹凸検出方法を提供する。【解決手段】受光面１１１ａが形成され、照射光Ｌ０を受光面１１１ａと平行な平面方向に導光する導光部１１と、受光面１１１ａの周縁に沿った形状を有し、導光部１１に導光された照射光Ｌ０を検知する光検知部１２と、を備え、導光部１１が、照射位置Ｐ０を起点として長辺方向Ｄ１（第１方向）及び短辺方向Ｄ２（第２方向）に異方性を持って、照射光Ｌ０を受光面１１１ａの周縁まで導光し、光検知部１２が、当該異方性を検知することで、受光面１１１ａの周縁のうち、照射位置Ｐ０から長辺方向Ｄ１にある位置及び照射位置Ｐ０から短辺方向Ｄ２にある位置を検出する、光検出装置１０。【選択図】図１
2015125689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の受光面を備え、前記受光面内の照射光の照射位置に応じた検出を行う光検出装置であって、
前記受光面が形成され、前記照射光を前記受光面と平行な平面方向に導光する導光部と、
前記受光面の周縁に沿った形状を有し、前記導光部に導光された前記照射光を検知する光検知部と、
を備え、
前記導光部が、前記照射位置を起点として前記平面方向のうち互いに交差する第１方向及び第２方向に異方性を持って、前記照射光を前記受光面の周縁まで導光し、
前記光検知部が前記異方性を検知することで、前記受光面の周縁のうち、前記照射位置から前記第１方向にある位置及び前記照射位置から前記第２方向にある位置を検出する、
光検出装置。
【請求項２】
前記導光部が、透光性の板状部材であって一方の主面が前記受光面となる第１導光板と、前記第１導光板の前記受光面と反対側の面に対向配置された板状部材である第２導光板とを有し、
前記第１導光板が、前記照射光の一部を前記平面方向に導光し、
前記第２導光板が、前記第１導光板を透過した照射光の少なくとも一部を前記平面方向に導光し、
前記第１導光板に導光される光の前記平面方向における強度分布が、前記照射位置に関わらず前記第１方向を最大とする異方性を示し、
前記第２導光板に導光される光の前記平面方向における強度分布が、前記照射位置に関わらず前記第２方向を最大とする異方性を示す、
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項３】
前記第２導光板が、さらに透光性を有し、
前記第１導光板及び前記第２導光板のそれぞれが、さらに入射光を常光線と異常光線に分ける複屈折性を有し、
前記第１導光板内を前記平面方向に進む前記異常光線の進行方向に対する屈折率が、前記第１方向を最大とする異方性を示し、
前記第２導光板内を前記平面方向に進む前記異常光線の進行方向に対する屈折率が、前記第２方向を最大とする異方性を示す、
請求項２に記載の光検出装置。
【請求項４】
前記第１導光板及び前記第２導光板が、入射した光を散乱する光散乱体を含有する、
請求項３に記載の光検出装置。
【請求項５】
前記光検知部が、前記受光面の周縁に沿って並ぶ複数の光電変換素子を有し、
前記複数の光電変換素子の各々が、前記導光部に導光されて当該光電変換素子に入射した前記照射光の強度を検知する、
請求項１から４のいずれかに記載の光検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光検出装置と、
互いに素である発振周波数でパルス光を発する複数の光照射装置と、
を備え、
前記光検出装置の前記複数の光電変換素子の各々が有する遮断周波数が、前記複数の光照射装置の各々が有する発振周波数のうち最大のものよりも大きい、
光入力装置。
【請求項７】
請求項５に記載の光検出装置と、
互いに異なる波長の光を発する複数の光照射装置と、
を備え、
前記光検出装置の前記複数の光電変換素子の各々が、前記互いに異なる波長の光のうちいずれか１つの波長の光のみを検知し、
前記互いに異なる波長の光の各々に対し、当該波長の光を検知する前記光電変換素子が複数存在して前記受光面の周縁に沿って並ぶ、
光入力装置。
【請求項８】
請求項１に記載の光検出装置と、
前記光検出装置の前記受光面に対して垂直に光を照射する光照射装置と、
を備え、
前記光検出装置の前記導光部が、前記受光面上に二次元配列され、各々が前記受光面上に底面を有する四角錐状である複数の反射部を有し、
前記複数の反射部の底面の各々は、前記第１方向と直交する２辺及び前記第２方向と直交する２辺からなる平行四辺形であり、
前記複数の反射部の側面の各々は、光反射性を有しかつ前記受光面に対して３５°以上５０°以下の傾斜角度をなし、
前記光検知部が、前記受光面の上方を囲繞する、
光入力装置。
【請求項９】
前記複数の反射部のうち、前記受光面の中心に近い反射部ほど、前記受光面からの高さが大きい、
請求項８に記載の光入力装置。
【請求項１０】
請求項１から５のいずれかに記載の光検出装置と、
前記光検出装置に接続され、前記光検出装置が検出した位置に基づいて、前記照射位置を特定する処理装置と、
を備える、
光照射位置特定装置。
【請求項１１】
請求項１から５のいずれかに記載の光検出装置と、
前記光検出装置の前記受光面と対向するように配置された板状であって、画像を表示する表示パネルと、
前記光検出装置及び前記表示パネルと接続され、前記表示パネルに表示する画像を制御する画像制御装置と、
を備え、
前記画像制御装置が、前記光検出装置の検出した位置に基づいて前記照射位置を特定し、当該照射位置に基づいて前記表示パネルに表示する画像を変化させる、
画像表示システム。
【請求項１２】
平面状の受光面内の照射光の照射位置を特定する光照射位置特定方法であって、
前記照射位置を起点に前記受光面と平行な方向のうち互いに交差する第１方向及び第２方向に異方性を持って、前記照射光を前記受光面の周縁まで導光し、
前記導光された前記照射光の前記異方性を検知することで、前記受光面の周縁のうち、前記照射位置から前記第１方向にある位置及び前記照射位置から前記第２方向にある位置を検出し、
前記検出した位置に基づいて前記照射位置を特定する、
光照射位置特定方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光照射位置特定方法と、平板状の基板を用いた、前記受光面と前記基板との相対位置検出方法であって、
透光性のアライメントマークが形成された前記基板を用意し、
前記受光面と前記基板とを対向させて配置し、
前記受光面に対して垂直な光を、前記アライメントマークを通じて、前記受光面に照射する、
請求項１２に記載の光照射位置特定方法によって特定した光の照射位置を、前記アライメントマークが前記受光面へ垂直投影された位置として検出する、
相対位置検出方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の光照射位置特定方法と、平板状の基板を用いた、前記基板の凹凸検出方法であって、
前記受光面と、
前記受光面上に二次元配列され、各々が前記受光面と垂直に入射する光を前記第１方向及び前記第２方向に反射し、前記受光面の中心に近いほど前記受光面からの高さが大きい複数の反射部と、
を有し、かつ柔軟性を有するフィルム状の導光フィルムを用意し、
前記導光フィルムを前記基板の主面に密着させて配置し、
前記基板の主面に対して垂直な光を、前記受光面に照射し、
請求項１２に記載の光照射位置特定方法によって特定した光の照射位置の有無によって、前記基板の凹凸を検出する、
凹凸検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面状の受光面内の光の照射位置に応じた検出を行う光検出装置、それを用いた光入力装置、光照射位置特定装置及び画像表示システム並びに受光面内の光の照射位置を特定する方法、それを用いた相対位置検出方法及び凹凸検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を表示する表示装置の大型化、薄型化、低コスト化などにより、屋外や公共・商業施設などに設置され、多数の人間が視聴する大画面テレビや電子看板（Ｄｅｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｇｅ）などの大型表示装置が普及し始めている。また、地上波デジタル放送技術、ブロードバンド技術、無線通信技術などを利用して、表示装置の画像を視聴者の操作により変化させ、より視聴者の興味を引くことができる双方向通信に対応した画像表示システムが開発・実用化されている。
【０００３】
上記双方向通信に対応した画像表示システムでは、視聴者の操作を表示装置に反映させるために入力装置が必要である。また、前述のような多数の視聴者を想定した大型表示装置を用いて双方向通信に対応した画像表示システムを構築する場合、通常は視聴者と表示装置との間に距離があるため、入力装置は遠隔操作に対応する必要がある。
遠隔操作に対応した入力装置としては、光照射装置と、光照射装置からの照射光を検出する光検出装置とを利用した光入力装置が提案されている（例えば、特許文献１、２、３参照）。この光入力装置では、表示装置の画像表示面（以下、「画面」という。）内の光の照射位置を画像表示システムへの入力としている。このようにすれば、入力と出力とが同じ画面上で行われるため、直感的な操作が可能となる。
【０００４】
上記光入力装置においては、画面内の光の照射位置を特定する方法として、光検出装置に画面全体を撮影するカメラや、画面内の画素ごとに配置された光電変換素子を用いる方法が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。ただし、カメラを用いる場合は、その設置に伴う調整の煩雑さ・装置の大型化などの問題がある。また、画素ごとに光電変換素子を配置する場合は、表示装置の高コスト化・解像度の低下・非汎用化などの問題がある。
【０００５】
そこで、光照射装置を工夫して、光検出装置を簡易な構成とすることが提案されている。例えば、特許文献３に記載するように、光検出装置として、画面の周縁に沿って配置した複数の光電変換素子を用いれば、前述の光検出装置と比較して簡易な構成とできる。このとき、光照射装置は、照射位置を示す収束光線と、収束光線を中心に収束光線と直交する一方向にのみ拡散する線拡散光線とを同時に照射する。そして、光検出装置で線拡散光線を検知した位置及びその位置での光の強度を検出すれば、画面内の収束光線の照射位置を特定できる。また、線拡散光線を交差するように２つ照射すれば、光検出装置で線拡散光線を検知した位置から、画面内の収束光線の照射位置を特定することもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２４２８８４号公報
【特許文献２】特表２００１−１７５４１３号公報
【特許文献３】特開２００４−１７１０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献３の構成では、光検出装置は簡易であるものの、対応する光照射装置は非常に複雑なものとなる。特に線拡散光線を整形するための光学系は非常に繊細な調整を要する。
具体的には、光検出装置が、線拡散光線を検知した位置及びその位置での光の強度を検出する場合、画面内の収束光線の照射位置からの距離に対する線拡散光線の光の強度を、光電変換素子に適した勾配で変化させる必要がある。勾配が大きいと、照射位置から離れた光電変換素子では、入射する光の強度が小さくなりすぎ、検知不可となる場合がある。逆に、勾配が小さいと、照射位置からの距離に対する光の強度の変化が小さくなりすぎ、照射位置を特定できない場合がある。
【０００８】
また、線拡散光線は、収束光線と直交する方向のうち、ある一方向（必要方向）にのみ拡散する（強度を有する）ように整形することが望ましいが、現実的にはそれ以外の方向（不要方向）にもある程度拡散する（強度を有する）。このとき、不要方向に拡散した光の検知をノイズと認識できるよう、線拡散光線では、必要方向の光の強度と不要方向の光の強度との間に十分な差を設定しなければならない。特に、線拡散光線を２つ照射する場合は、光の重なりにより不要方向の光の強度が高まるため、光の強度の分布をさらに繊細に調整する必要がある。
【０００９】
さらに、ある一定の条件下で光学系の調整を行ったとしても、使用条件（表示装置の画面形状・大きさ、光照射装置と画面との間の距離・角度、周囲の明るさなど）によって、光電変換素子に入射する光の強度は変化する。したがって、使用条件が変わる度に、光照射装置を再度個別に調整する必要がある。
このように、特許文献３の構成では、使用条件ごとに非常に繊細な調整が必要である特殊な光照射装置を用いる必要があり、実用性がかなり低い。
【００１０】
また、特許文献３の構成では、光検出装置が障害物に阻害されやすい。具体的には、収束光線の進路上に障害物が無い場合でも、線拡散光線の進路上に障害物が存在すると、線拡散光線が検出できず、照射位置が特定できなくなる場合がある。このとき、例えば画像表示システムにおいて、光照射装置で正しい位置を照射しているにも関わらず、表示装置の画面が変化しないなど、装置としての操作性が悪化する。特に表示装置が屋外や公共・商業施設などに設置され、多数の人間に視聴される場合、画面の左右端や下端などが建材、設置物、視聴者などに遮られやすく、このような状況となることは容易にありうる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、特殊な光照射装置を用いる必要が無く、障害物に阻害されにくい光検出装置、それを用いた光入力装置、光照射位置特定装置及び画像表示システム並びに光照射位置特定方法、それを用いた相対位置検出方法及び凹凸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】
【００１２】
本発明の一態様に係る光検出装置は、平面状の受光面を備え、受光面内の照射光の照射位置に応じた検出を行う光検出装置である。また、当該光検出装置は、受光面が形成され、照射光を受光面と平行な平面方向に導光する導光部と、受光面の周縁に沿った形状を有し、導光部に導光された照射光を検知する光検知部と、を備える。さらに、導光部が、照射位置を起点として平面方向のうち互いに交差する第１方向及び第２方向に異方性を持って、照射光を受光面の周縁まで導光する。そして、光検知部が、当該異方性を検知することで、受光面の周縁のうち、照射位置から第１方向にある位置及び照射位置から第２方向にある位置を検出する。
【発明の効果】
【００１３】
上記態様に係る光検出装置では、照射光を導光する際の異方性により、受光面の周縁のうち、照射光の照射位置から第１方向と第２方向とにある位置を検出する。このとき、検出された位置から第１方向と第２方向とに引いた直線の交点から、照射光の照射位置を特定できる。したがって、上記態様に係る光検出装置を用いれば、照射光が受光面内を直接照射するだけで、その照射位置を特定できるため、特殊な光照射装置を用いる必要が無く、障害物に阻害されにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】光検出装置１０への光の照射状態を示す模式平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線における模式断面図である。
【図３】（ａ）は第１導光板１１１における屈折率楕円体を示す模式図であり、（ｂ）は第２導光板１１２における屈折率楕円体を示す模式図である。
【図４】（ａ）は第１導光板１１１を平面方向で切った模式断面図であり、（ｂ）は第２導光板１１２を平面方向で切った模式断面図である。
【図５】光検知部１２の内側側面を示す模式図である。
【図６】導光部１１における照射光Ｌ０の導光を示す模式断面図であり、（ａ）は長辺方向Ｄ１に沿った導光を示す模式断面図であり、（ｂ）は短辺方向Ｄ２に沿った導光を示す模式断面図であり、（ｃ）はＤ１とＤ２との中間方向に沿った導光を示す模式断面図である。
【図７】光検出装置２０への光の照射状態を示す模式平面図である。
【図８】光検出装置３０の構成を示す模式平面図である。
【図９】（ａ）は導光部３１への光の照射状態を示す模式平面図であり、（ｂ）は図９（ａ）のＺ−Ｚ線における模式断面図である。
【図１０】（ａ）は図８のＹ−Ｙ線における模式断面図であり、（ｂ）は図１０（ａ）の一部を拡大した図であり、（ｃ）は図１０（ａ）の一部を拡大した図である。
【図１１】導光部４１における照射光Ｌ０の導光を示す模式断面図である。
【図１２】光入力装置１の使用状態を示す模式平面図である。
【図１３】画像表示システム２の構成を示すブロック図である。
【図１４】光検出装置３０を用いた基板９０の相対位置検出方法を説明する図であって、（ａ）は当該相対位置検出方法を説明する分解斜視図であり、（ｂ）は当該相対位置検出方法を説明する部分断面図である。
【図１５】光検出装置３０を用いた基板９０の凹凸検出方法を説明する図であって、（ａ）は当該凹凸検出方法を説明する分解斜視図であり、（ｂ）は当該凹凸検出方法を説明する部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜本発明の態様の概要＞
本発明の一態様に係る光検出装置は、平面状の受光面を備え、受光面内の照射光の照射位置に応じた検出を行う光検出装置である。また、当該光検出装置は、受光面が形成され、照射光を受光面と平行な平面方向に導光する導光部と、受光面の周縁に沿った形状を有し、導光部に導光された照射光を検知する光検知部と、を備える。さらに、導光部が、照射位置を起点として平面方向のうち互いに交差する第１方向及び第２方向に異方性を持って、照射光を受光面の周縁まで導光する。そして、光検知部が、当該異方性を検知することで、受光面の周縁のうち、照射位置から第１方向にある位置及び照射位置から第２方向にある位置を検出する。
【００１６】
上記態様に係る光検出装置を用いれば、照射光が受光面内を直接照射するだけで、その照射位置を特定できるため、特殊な光照射装置を用いる必要が無く、障害物に阻害されにくい。
また、本発明の別態様に係る光検出装置は、上記態様において、導光部が、透光性の板状部材であって一方の主面が受光面となる第１導光板と、第１導光板の受光面と反対側の面に対向配置された板状部材である第２導光板とを有する。さらに、第１導光板が、照射光の一部を平面方向に導光し、第２導光板が、第１導光板を透過した照射光の少なくとも一部を平面方向に導光する。そして、第１導光板に導光される光の平面方向における強度分布が、照射位置に関わらず第１方向を最大とする異方性を示し、第２導光板に導光される光の平面方向における強度分布が、照射位置に関わらず第２方向を最大とする異方性を示す。
【００１７】
上記態様に係る光検出装置では、受光面の周縁のうち、照射位置から第１方向にある位置は第１導光板に導光された光の強度が極大となる位置となり、照射位置から第２方向にある位置は第２導光板に導光された光の強度が極大となる位置となる。したがって、上記態様に係る光検出装置では、光の強度が極大となる位置として、受光面の周縁のうち、照射位置から第１方向と第２方向とにある位置を検出できる。
【００１８】
また、本発明の別態様に係る光検出装置は、上記態様において、第２導光板が、さらに透光性を有し、第１導光板及び第２導光板のそれぞれが、さらに入射光を常光線と異常光線に分ける複屈折性を有する。そして、第１導光板内を平面方向に進む異常光線の進行方向に対する屈折率が、第１方向を最大とする異方性を示し、第２導光板内を平面方向に進む異常光線の進行方向に対する屈折率が、第２方向を最大とする異方性を示す。
【００１９】
上記態様に係る光検出装置では、平面方向における異常光線に対する屈折率の異方性によって、第１導光板に導光される光の平面方向における強度分布が、照射位置に関わらず第１方向を最大とする異方性を示す。また、第２導光板に導光される光の平面方向における強度分布が、照射位置に関わらず第２方向を最大とする異方性を示す。したがって、上記態様に係る光検出装置では、光の強度が極大となる位置として、受光面の周縁のうち、照射位置から第１方向と第２方向とにある位置を検出できる。
【００２０】
また、本発明の別態様に係る光検出装置は、上記態様において、第１導光板及び第２導光板が、入射した光を散乱する光散乱体を含有する。上記態様に係る光検出装置では、光散乱体によって平面方向に導光される照射光の割合を増やすことができる。
また、本発明の別態様に係る光検出装置は、上記態様において、光検知部が、受光面の周縁に沿って並ぶ複数の光電変換素子を有し、複数の光電変換素子の各々が、導光部に導光されて当該光電変換素子に入射した照射光の強度を検知する。
【００２１】
上記態様に係る光検出装置では、検知した照射光の強度が極大となる光電変換素子の位置として、照射位置から第１方向と第２方向とにある位置が検出される。
また、本発明の別態様に係る光入力装置は、上記態様の光検出装置と、互いに素である発振周波数でパルス光を発する複数の光照射装置と、を備える。そして、光検出装置の複数の光電変換素子の各々が有する遮断周波数が、複数の光照射装置の各々が有する発振周波数のうち最大のものよりも大きい。
【００２２】
また、本発明の別態様に係る光入力装置は、上記態様の光検出装置と、互いに異なる波長の光を発する複数の光照射装置と、を備える。そして、光検出装置の複数の光電変換素子の各々が、互いに異なる波長の光のうちいずれか１つの波長の光のみを検知し、互いに異なる波長の光の各々に対し、当該波長の光を検知する光電変換素子が複数存在して受光面の周縁に沿って並ぶ。
【００２３】
上記態様に係る光入力装置では、複数の光照射装置が同時に照射光を発しても、その照射光を発振周波数又は波長の違いによって区別できる。したがって、上記態様に係る光入力装置では、光の照射位置だけではなく、複数の照射位置の組み合わせも入力とできる。
また、本発明の別態様に係る光入力装置は、上記態様の光検出装置と、光検出装置の受光面に対して垂直に光を照射する光照射装置と、を備える。さらに、光検出装置の導光部が、受光面上に二次元配列され、各々が受光面上に底面を有する四角錐状である複数の反射部を有する。そして、複数の反射部の底面の各々は、第１方向と直交する２辺及び第２方向と直交する２辺からなる平行四辺形であり、複数の反射部の側面の各々は、光反射性を有しかつ受光面に対して３５°以上５０°以下の傾斜角度をなす。そして、光検知部が、受光面の上方を囲繞する。
【００２４】
上記態様に係る光入力装置では、反射部によって、照射光が第１方向と第２方向とに反射される。したがって、上記態様に係る光入力装置では、光検知部が光を検知した位置として、受光面の周縁のうち、照射位置から第１方向と第２方向とにある位置を検出できる。
また、本発明の別態様に係る光入力装置は、上記態様の光入力装置において、複数の反射部のうち、受光面の中心に近い反射部ほど、受光面からの高さが大きい。上記態様に係る光入力装置では、各反射部で反射した光が、光検知部に到達しやすくなる。
【００２５】
また、本発明の別態様に係る光照射位置特定装置は、上記態様のいずれかの光検出装置と、光検出装置に接続され、光検出装置が検出した位置に基づいて、照射位置を特定する処理装置と、を備える。上記態様に係る光照射位置特定装置では、特殊な光照射装置を用いる必要が無く、障害物に阻害されにくい。
また、本発明の別態様に係る画像表示システムは、上記態様のいずれかの光検出装置と、光検出装置の受光面と対向するように配置された板状であって、画像を表示する表示パネルと、光検出装置及び表示パネルと接続され、表示パネルに表示する画像を制御する画像制御装置と、を備える。そして、画像制御装置が、光検出装置の検出した位置に基づいて照射位置を特定し、当該照射位置に基づいて表示パネルに表示する画像を変化させる。
【００２６】
上記態様に係る画像表示システムでは、特殊な光照射装置を用いる必要が無く、障害物に阻害されにくい。
また、本発明の別態様に係る光照射位置特定方法は、平面状の受光面内の照射光の照射位置を特定する光照射位置特定方法であって、照射位置を起点に受光面と平行な方向のうち互いに交差する第１方向及び第２方向に異方性を持って、照射光を受光面の周縁まで導光する。そして、導光された照射光の異方性を検知することで、受光面の周縁のうち、照射位置から第１方向にある位置及び照射位置から第２方向にある位置を検出し、検出した位置に基づいて照射位置を特定する。
【００２７】
上記態様に係る光照射位置特定方法では、特殊な光照射装置を用いる必要が無く、障害物に阻害されにくい。
また、本発明の別態様に係る相対位置検出方法は、上記態様に係る光照射位置特定方法と、平板状の基板を用いた、受光面と基板との相対位置検出方法である。そして、透光性のアライメントマークが形成された基板を用意し、受光面と基板とを対向させて配置し、受光面に対して垂直な光を、アライメントマークを通じて、受光面に照射する。さらに、上記態様に係る光照射位置特定方法によって特定した光の照射位置を、アライメントマークが受光面へ垂直投影された位置として検出する。
【００２８】
上記態様に係る相対位置検出方法では、特殊な光照射装置を用いることなく、基板と受光面との相対位置を検出することができる。
また、本発明の別態様に係る凹凸検出方法は、上記態様に係る光照射位置特定方法と、平板状の基板を用いた、基板の凹凸検出方法である。そして、受光面と、受光面上に二次元配列され、各々が受光面と垂直に入射する光を第１方向及び第２方向に反射し、受光面の中心に近いほど受光面からの高さが大きい複数の反射部と、を有し、かつ柔軟性を有するフィルム状の導光フィルムを用意する。さらに、導光フィルムを基板の主面に密着させて配置し、基板の主面に対して垂直な光を、受光面に照射し、上記態様に係る光照射位置特定方法によって特定した光の照射位置の有無によって、基板の凹凸を検出する。
【００２９】
上記態様に係る凹凸検出方法では、特殊な光照射装置を用いることなく、基板の凹凸を検出することができる。
なお、本発明において、光の強度とは、単位時間に単位面積を通過する光のエネルギー量（光子数）で示される定量値を指す。また、極大とは、局所的な最大値のことを指す。例えば、光の強度が極大となる位置とは、位置に対する光の強度のグラフを描いた場合に、当該グラフがピークを示す位置を指す。
【００３０】
＜実施の形態１＞
以下では、実施の形態１として、本発明の一態様である光検出装置１０について、図面を用いて説明する。なお、図面は模式的なものであり、各部の寸法・形状は本実施の形態を限定するものではない。
１．光検出装置１０の概略
本実施の形態に係る光検出装置１０の概略について、図１を用いて説明する。図１は光検出装置１０への光の照射状態を示す模式平面図である。
【００３１】
光検出装置１０は、平面状の受光面１１１ａを備え、受光面１１１ａ内の照射光Ｌ０の照射位置Ｐ０に応じた検出を行う装置である。光検出装置１０は、長方形状の受光面１１１ａが形成された導光部１１と、外部線Ｃに接続された接続端子１２５を有し受光面１１１ａの周縁に沿った形状（長方形枠状）を有する光検知部１２とを備え、全体として長方形の平板状となっている。なお、以下では、説明を容易にするため、光検出装置１０の受光面１１１ａ側の主面を上面、その反対側の主面を下面、それ以外の面を側面とし、上下の定義はこれに合わせたものとする。
【００３２】
光検出装置１０では、導光部１１が、照射光Ｌ０の一部を受光面１１１ａと平行な方向（以下、「平面方向」という。）に導光する。この際、導光部１１は、後述するように、照射位置Ｐ０を起点として長辺方向Ｄ１及び短辺方向Ｄ２に異方性を持って、照射光Ｌ０を受光面１１１ａの周縁まで導光する。ここで、長辺方向Ｄ１、短辺方向Ｄ２は、平面方向のうち互いに交差する２方向であり、それぞれ本実施の形態における第１方向、第２方向の一態様に相当する。
【００３３】
次に、光検知部１２が、導光部１１に導光された照射光Ｌ０を検知する。この際、光検知部１２は、上記異方性を検知し、接続端子１２５から上記異方性の情報を含む信号を出力する。後述するように、上記異方性からは、受光面１１１ａの周縁のうち、照射位置Ｐ０から長辺方向Ｄ１にある位置（図１のＰ１１、Ｐ１２）及び照射位置Ｐ０から短辺方向Ｄ２にある位置（図１のＰ２１、Ｐ２２）を特定できる。
【００３４】
すなわち、光検出装置１０では、光検知部１２が上記異方性を検知することで、受光面１１１ａの周縁のうち、照射位置Ｐ０から長辺方向Ｄ１にある位置及び照射位置Ｐ０から短辺方向Ｄ２にある位置を検出していることになる。なお、以下では、光検出装置１０が検出した照射位置Ｐ０から長辺方向Ｄ１にある位置及び短辺方向Ｄ２にある位置をまとめて単に「検出位置」とする。
【００３５】
なお、検出位置から長辺方向Ｄ１及び短辺方向Ｄ２に沿って、例えばＰ１１、Ｐ２１からそれぞれ長辺方向Ｄ１、短辺方向Ｄ２に沿って引いた直線の交点は照射位置Ｐ０を示す。したがって、外部線Ｃを介して接続端子１２５に例えば計算機などの外部処理装置を接続すれば、検出位置に基づいて、外部処理装置は、受光面１１１ａ内の照射光Ｌ０の照射位置Ｐ０を特定することができる。
【００３６】
２．光検出装置１０の各部構成
以下、光検出装置１０の各部構成について、図２から図５を用いて説明する。図２は、図１のＸ−Ｘ線における模式断面図である。図３及び図４は、導光部１１における屈折率を説明するための図である。図５は、光検知部１２の内側側面を示す模式図である。なお、光検知部１２の内側側面とは、導光部１１と接する側の側面を意味し、図５では、一例として光検知部１２の短辺の内側側面を示している。
【００３７】
（１）導光部１１
導光部１１は、前述のように、照射光Ｌ０を平面方向に導光する部材である。図２に示すように、導光部１１は、第１導光板１１１と、第２導光板１１２とを有している。第１導光板１１１、第２導光板１１２は、同じ大きさの薄い長方形板状の部材であって、それぞれ透光性を有し、かつ入射光を常光線と異常光線に分ける複屈折性を有している。なお、常光線とは、複屈折性を有する物質中における屈折率が、進行方向に関わらず一定となる光線である。異常光線とは、複屈折性を有する物質中における屈折率が、進行方向によって変化する（異方性を有する）光線である。常光線及び異常光線はともに直線偏光であり、その電場の振動方向は互いに直交する。
【００３８】
上記特性を有する材料としては、誘電率に一軸性の異方性を示す異方性誘電体、例えば、方解石（カルサイト）、ジフェニルアセチレン基を有する樹脂（トラン含有アゾベンゼンなど）、ポリイミド系樹脂（ＰＭＤＡ／ＴＦＤＢ、ＢＰＤＡ／ＰＤＡなど）などがある。なお、第１導光板１１１と第２導光板１１２とは異なる材料で構成されていてもよい。
第１導光板１１１では、一方の主面が受光面１１１ａ、その反対側の主面が裏面１１１ｂとなる。また、第２導光板１１２は、その上面１１２ａにおいて、裏面１１１ｂに対向配置されている。なお、第２導光板１１２の下面１１２ｂは、光検出装置１０において露出している。
【００３９】
ここで、導光部１１では、厚み方向Ｄ３において、第１導光板１１１と第２導光板１１２とが一定の間隔をあけて配置されており、その中間には空隙部１１３が存在する。空隙部１１３は、例えば空気層である。空隙部１１３は、密閉される必要はないが、これに限られず、密閉して真空層としてもよいし、例えば窒素などの反応性の低い気体を充填した層であってもよい。
【００４０】
第１導光板１１１及び第２導光板１１２は複屈折性を有することから、その内部では、異常光線に対する屈折率に異方性が生じる。このとき、第１導光板１１１及び第２導光板１１２内のある箇所において三次元方向に進行する異常光線に対する屈折率の大きさを、進行方向に沿った当該箇所からの距離で表した屈折率曲面は楕円体となる（屈折率楕円体）。ここで、第１導光板１１１及び第２導光板１１２が示す屈折率の異方性について、以下に説明する。
【００４１】
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第１導光板１１１、第２導光板１１２における異常光線に対する屈折率楕円体Ｎ１、Ｎ２を示す模式図である。ｎ１を長辺方向Ｄ１に進む異常光線に対する屈折率、ｎ２を短辺方向Ｄ２に進む異常光線に対する屈折率、ｎ３を厚み方向Ｄ３に進む異常光線に対する屈折率とするとき、屈折率楕円体Ｎ１ではｎ１＞ｎ２＝ｎ３、屈折率楕円体Ｎ２ではｎ２＞ｎ１＝ｎ３である。このとき、楕円体の形状から、屈折率楕円体Ｎ１ではｎ２及びｎ３が、屈折率楕円体Ｎ２ではｎ１及びｎ３が異常光線に対する屈折率の最小値となる。ここで、第１導光板１１１及び第２導光板１１２では、屈折率の最小値が１より大きい。
【００４２】
なお、常光線に対する屈折率は、第１導光板１１１ではｎ１、第２導光板１１２ではｎ２であり、異常光線に対する屈折率の最大値と同じ値となる。これは方解石のような負号結晶による複屈折（負の複屈折性）を示している。
また図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第１導光板１１１、第２導光板１１２を平面方向で切った模式断面図である。図４（ａ）、（ｂ）では、断面の各箇所における異常光線に対する屈折率楕円体の断面を二点鎖線で示しており、これらは長さの異なる長軸と短軸とを有する楕円となる。また、第１導光板１１１における楕円ＥＬ１の長軸方向ＭＡ１は、長辺方向Ｄ１と一致し、第２導光板１１２における楕円ＥＬ２の長軸方向ＭＡ２は、短辺方向Ｄ２と一致する。
【００４３】
第１導光板１１１及び第２導光板１１２では、このような異常光線に対する屈折率異方性をその内部で一様に有している。すなわち、第１導光板１１１内を平面方向に進む異常光線の進行方向に対する屈折率は、長辺方向Ｄ１を最大とする異方性を示す。また、第２導光板１１２内を平面方向に進む異常光線の進行方向に対する屈折率は、短辺方向Ｄ２を最大とする異方性を示す。
【００４４】
このような屈折率異方性を示す第１導光板１１１及び第２導光板１１２は、例えば次のようにして製造することが可能である。まず、異方性誘電体である材料を、流動性を有するまで高温とし、長方形状の型枠に流し込む。次に、型枠内において一様となる電場を形成する。これは、例えば、電場方向に直交する十分に大きな２枚の平板電極で型枠を挟み、平板電極間に電圧を印加すればよい。型枠内の材料は異方性誘電体であるため、この一様な電場によって、材料内の各分子の向きが一方向に揃う（配向）。
【００４５】
そして、一様な電場を維持したまま型枠内の材料を冷却する。これにより、材料内の分子が配向した状態で固定されるため、誘電率の異方性が内部で一様となった長方形の板状部材を作成できる。ここで、屈折率の異方性は誘電率の異方性に起因するため、上記板状部材では、内部で一様な屈折率の異方性を有する。したがって、電場の形成方向を適宜設定すれば、第１導光板１１１及び第２導光板１１２を製造することができる。
【００４６】
なお、上記はあくまで第１導光板１１１及び第２導光板１１２の製造方法の一例であり、これに限定されることはない。例えば、電場以外にも加圧や延伸などによっても材料中の分子を配向させることは可能である。
（２）光検知部１２
光検知部１２は、前述のように、導光部１１に導光された照射光Ｌ０を検知する部材である。図１、図２及び図５に示すように、光検知部１２は、基板１２１と、光電変換素子１２２と、電気回路部１２３と、封止樹脂１２４と、接続端子１２５と、支持材１２６とを有する。
【００４７】
基板１２１は、受光面１１１ａの周縁に沿って延びる板状部材であり、その主面は導光部１１の側面と対向している。基板１２１は、セラミック、樹脂などからなる電気絶縁性の支持材に、金属などからなる導電性の配線パターン（不図示）を配したものである。配線パターンは、光電変換素子１２２、電気回路部１２３、接続端子１２５を電気的に接続している。
【００４８】
光電変換素子１２２は、光電効果を利用して自身の光入射面に入射した光を電流に変換する素子であり、例えばフォトダイオード、フォトトランジスタ、光電管などである。図２に示すとおり、光電変換素子１２２は、その光入射面を導光部１１の側面に向け、基板１２１上に実装されている。また、図５に示すとおり、光検知部１２では、このような光電変換素子１２２が、受光面１１１ａの周縁に沿って一定の間隔ごとに複数並んでいる。なお、光電変換素子１２２は、短辺方向Ｄ２に沿って並ぶ場合は第１導光板１１１の側面に、長辺方向Ｄ１に沿って並ぶ場合は第２導光板１１２の側面に沿って配置される（図２、図５参照）。
【００４９】
電気回路部１２３は、光電変換素子１２２を駆動するための外部供給電力の変換や光電変換素子１２２から出力される電流を変調するための電流電圧変換・増幅などを行うものである。電気回路部１２３は、例えば、半導体、コンデンサ、コイル、抵抗などの部品が基板１２１上の配線パターンを通じて接続された電気回路である。なお、図２では、電気回路部１２３は、基板１２１の光電変換素子１２２が実装される面とは反対側に実装されているが、これに限られず、光電変換素子１２２と同じ面に実装されてもよい。また、光電変換素子１２２ごとに対応する電気回路部１２３が形成されてもよいし、複数の光電変換素子１２２に対して１つの電気回路部１２３が形成されていてもよい。
【００５０】
封止樹脂１２４は、透光性を有する樹脂であって、図２、図５に示すように光電変換素子１２２及び電気回路部１２３を含む基板１２１を覆うように封止する部材である。これにより、基板１２１、光電変換素子１２２及び電気回路部１２３への水、埃及び空気などの接触を妨げ、電気的な短絡や材料の変質を防ぐことができる。また、封止樹脂１２４は、光検知部１２における光電変換素子１２２の位置を固定する役割も果たしている。
【００５１】
なお、封止樹脂１２４は透光性を有するため、導光された光が光電変換素子１２２の受光面に入射することは妨げない。また、封止樹脂１２４が第１導光板１１１及び第２導光板１１２に対して接着材として働けば、外圧による導光部１１と光検知部１２との間の破断を防止することができる。
接続端子１２５は、外部電源や外部処理装置などの外部装置に接続される部分であり、例えば、複数の金属製の端子を樹脂などの電気絶縁材料で覆ったコネクタである。接続端子１２５は、基板１２１上に形成され、外部装置と接続できるよう、その端子が光検知部１２の表面において露出している（図１参照）。
【００５２】
支持材１２６は、光検出装置１０の剛性を向上させ、導光部１１と光電変換素子１２２との位置関係を固定するものであって、例えば金属や樹脂からなる枠体である。支持材１２６の形状は特に限定されるものではなく、光検出装置１０においては、第１導光板１１１、第２導光板１１２及び封止樹脂１２４を固定するものであればよい。なお、支持材１２６を光の透過率が小さい材料で形成し、光検知部１２の上下面や外側側面を支持材１２６で覆うようにすれば、光電変換素子１２２へのノイズ（外光など）の入射を防ぐことができる。
【００５３】
３．光検出装置１０の機能
以下では、照射光Ｌ０が受光面１１１ａ内の照射位置Ｐ０に照射された際に光検出装置１０が発揮する具体的な機能について説明する。
（１）導光部１１の機能
まず照射光Ｌ０は導光部１１によって平面方向に異方性を持って導光され、受光面１１１ａの周縁に到達する。これについて、図６を用いて説明する。図６は、導光部１１における拡散反射光の導光を示す模式断面図であり、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ長辺方向Ｄ１、短辺方向Ｄ２、その中間方向に沿った導光を示す模式断面図である。なお中間方向とは、平面方向のうち、長辺方向Ｄ１及び短辺方向Ｄ２以外の方向である。また、図６では光検出装置１０の上層、下層をそれぞれ気層ＡＬ１、ＡＬ２としている。さらに、気層ＡＬ１、ＡＬ２及び空隙部１１３は空気の層とし、概算値として屈折率を１としている。
【００５４】
ａ．照射光Ｌ０の平面方向への導光
照射位置Ｐ０に照射光Ｌ０が照射されると、第１導光板１１１及び第２導光板１１２は透光性を有するため、照射光Ｌ０の大部分は、図の実線で示すように、第１導光板１１１及び第２導光板１１２で屈折しながら下層へ透過し、気層ＡＬ２へ出射する。
一方、照射光Ｌ０の一部は導光部１１が形成する各界面で反射する。特に裏面１１１ｂ、下面１１２ｂで反射した光はそれぞれ第１導光板１１１、第２導光板１１２の内部を進む。ここで、裏面１１１ｂ及び下面１１２ｂで鏡面反射した光の大部分は、照射光Ｌ０の受光面１１１ａへの入射角に等しい角度で受光面１１１ａから気層ＡＬ１へ出射する。そこで、裏面１１１ｂ及び下面１１２ｂで拡散反射した光を考える。
【００５５】
照射光Ｌ０が照射位置Ｐ０から各界面で反射せずに裏面１１１ｂ、下面１１２ｂに到達する位置をそれぞれ反射点Ｒ１、Ｒ２とすると、反射点Ｒ１及びＲ２で拡散反射した光は反射点Ｒ１及びＲ２を中心に様々な反射角を持って反射する。このとき、前述のように第１導光板１１１及び第２導光板１１２の屈折率は１より大きいため、一定以上の反射角を有する拡散反射光は、受光面１１１ａ及び上面１１２ａで全反射する。そして全反射した拡散反射光の大部分は、受光面１１１ａと裏面１１１ｂとの間、上面１１２ａと下面１１２ｂとの間で全反射を繰り返し平面方向へ進む。
【００５６】
したがって、導光部１１では、照射光Ｌ０のうち、反射点Ｒ１及びＲ２で拡散反射し、かつその後全反射を繰り返す光が、平面方向に導光され、受光面１１１ａの周縁に到達する。なお、上記全反射を繰り返す際に各界面でさらに拡散反射する光など、その他の光であって平面方向に進む光も存在するが、これらの光は、鏡面反射及び拡散反射を合計２回以上繰り返しており、強度は非常に小さく、無視できる。
【００５７】
ｂ．導光される光の異方性
ここで、第１導光板１１１及び第２導光板１１２は異常光線に対して図３及び図４に示す屈折率異方性をその内部で一様に有する。よって、導光部１１で導光される光の平面方向における強度分布は、照射位置Ｐ０に関わらず、第１導光板１１１では長辺方向Ｄ１を、第２導光板１１２では短辺方向Ｄ２を、それぞれ最大とする異方性を示す。これについて、以下詳細に説明する。
【００５８】
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）では、反射点Ｒ１、Ｒ２における異常光線に対する屈折率楕円体Ｎ１、Ｎ２の各図面における断面形状を二点鎖線で示している。また、反射点Ｒ１で各断面方向に拡散反射する異常光線をＬ１１〜Ｌ１３として、反射点Ｒ２で各断面方向に拡散反射する異常光線をＬ２１〜Ｌ２３として、一点鎖線で示している。なお、同じ符号で示した光線は、同じ反射角で各断面方向に拡散反射しているものとする。
【００５９】
図３、図４より屈折率楕円体Ｎ１、Ｎ２の各断面形状は平面方向を長軸、厚み方向を短軸とする半楕円形であり、屈折率楕円体Ｎ１の各断面における長軸の長さは、長辺方向Ｄ１＞中間方向＞短辺方向Ｄ２となる。また、屈折率楕円体Ｎ２の各断面の長軸の長さは、短辺方向Ｄ２＞中間方向＞長辺方向Ｄ１である。
このとき、屈折率楕円体の定義から、例えば反射点Ｒ１で拡散反射したＬ１１〜Ｌ１３に対する屈折率の大きさは、Ｌ１１〜Ｌ１３が通過する反射点Ｒ１から屈折率楕円体Ｎ１の表面までの距離で示される。したがって、第１導光板１１１では、同じ反射角で拡散反射する異常光線（例えばＬ１１）に対する屈折率の大きさは、屈折率楕円体Ｎ１の各断面形状より、長辺方向Ｄ１＞中間方向＞短辺方向Ｄ２となる。
【００６０】
ここで、屈折率と全反射の臨界角とは反比例するため、屈折率の大きい長辺方向Ｄ１では反射角の小さいＬ１１も全反射する（図６（ａ））。一方、屈折率の小さい短辺方向Ｄ２では反射角の大きいＬ１３のみ全反射し、Ｌ１１、Ｌ１２は全反射しない（図６（ｂ））。また、屈折率が中間値となる中間方向では反射角の比較的大きいＬ１２、Ｌ１３は全反射するが、反射角の小さいＬ１１は全反射しない（図６（ｃ））。
【００６１】
このように、第１導光板１１１では、反射点Ｒ１での拡散反射光のうち、全反射を繰り返して平面方向に導光される反射角の範囲が最も広いのは、長辺方向Ｄ１に導光される光であり、当該方向の光の強度が最も大きくなる。前述のとおり、第１導光板１１１の屈折率の異方性は内部で一様であるため、このような性質は照射位置Ｐ０によらない。したがって、第１導光板１１１に導光される光の平面方向における強度分布は、照射位置Ｐ０に関わらず長辺方向Ｄ１を最大とする異方性を示す。
【００６２】
同様に、第２導光板１１２では、屈折率の大きい短辺方向Ｄ２では反射角の小さいＬ２１も全反射する（図６（ｂ））。一方、屈折率の小さい長辺方向Ｄ１では反射角の大きいＬ２３のみ全反射し、Ｌ２１、Ｌ２２は全反射しない（図６（ａ））。また、屈折率が中間値となる中間方向では反射角の比較的大きいＬ２２、Ｌ２３は全反射するが、反射角の小さいＬ２１は全反射しない。したがって、第２導光板１１２に導光される光の平面方向における強度分布は、照射位置Ｐ０に関わらず短辺方向Ｄ２を最大とする異方性を示す。
【００６３】
このように、導光部１１に導光される照射光Ｌ０の平面方向の強度分布は、照射位置Ｐ０から長辺方向Ｄ１と短辺方向Ｄ２とにおいて極大となる。
なお、厳密には、極大となるのは、反射点Ｒ１から長辺方向Ｄ１側と、反射点Ｒ２から短辺方向Ｄ２側である。図６に示すように、照射光Ｌ０の受光面１１１ａへの入射角に傾きがあると、照射位置Ｐ０と反射点Ｒ１及びＲ２との間に平面方向のずれが生じる。したがって、正確には、上記導光される光の強度分布の極大は、照射位置Ｐ０から長辺方向Ｄ１側と短辺方向Ｄ２とではなく、当該方向からややずれた方向に現れる。
【００６４】
ただし、照射光Ｌ０が発射された箇所から受光面１１１ａまでの距離に対して、第１導光板１１１及び第２導光板１１２の厚みを十分小さくすれば、上記平面方向のずれはほぼ無視できる。したがって、上記導光される光の強度分布は、照射位置Ｐ０から長辺方向Ｄ１側と短辺方向Ｄ２とを極大とする異方性を示すとしてよい。
また、上記異方性は照射光Ｌ０のうち異常光線となる光のみに対するものである。照射光Ｌ０のうち常光線となる光に対しては、第１導光板１１１及び第２導光板１１２は等方的な屈折率を示す。したがって、導光部１１において平面方向に導光される常光線の強度分布は等方的となり、光検知部１２に対してノイズ成分となる。
【００６５】
ここで、常光線によるノイズの影響を減少させる方法としては、具体的には、例えば、第１導光板１１１及び第２導光板１１２に、正の複屈折性を示す材料を用いる方法がある。このとき、異常光線の屈折率の最小値が常光線の屈折率となるため、常光線の第１導光板１１１及び第２導光板１１２における全反射の臨界角が大きくなり、光検知部１２に達する常光線の強度を低減させることができる。また、この方法に限られず、例えば、常光線と異常光線との間の偏光の向きの違いを利用し、異常光線を透過し、常光線を遮断する偏光板を利用してもよい。また、上記光学的な手法以外にも、例えば、ノイズに強い光電変換素子１２２や、ノイズ除去回路を有する電気回路部１２３を用いることもできる。
【００６６】
（２）光検知部１２の機能
導光部１１によって平面方向に導光された光は、受光面１１１ａの周縁に到達し、当該周縁に沿って配置された光検知部１２に入射する。光検知部１２に入射した光は封止樹脂１２４を透過して光電変換素子１２２の光入射面に入射することで光検知部１２に検知される。
【００６７】
ここで、導光された光の強度分布は、平面方向のうち、照射位置Ｐ０から長辺方向Ｄ１と短辺方向Ｄ２とにおいて極大となる異方性を有する。光検知部１２では、受光面の周縁に沿って並ぶ複数の光電変換素子１２２の各々が検知した光の強度の大小として、この異方性を検知する。このとき、検知した光の強度が極大となる光電変換素子１２２の位置は、受光面１１１ａの周縁のうち、照射位置Ｐ０から長辺方向Ｄ１にある位置及び短辺方向Ｄ２にある位置を示す。
【００６８】
次に、光電変換素子１２２は、自身に入射した光の強度に応じた大きさの光電流を発生させ、基板１２１の配線パターンを通じて電気回路部１２３へ出力する。電気回路部１２３では、各光電変換素子１２２からの入力電流を、その大きさに応じた電圧信号に変換し、配線パターンを通じて接続端子１２５へ出力する。接続端子１２５は、外部線Ｃを介して電圧信号を外部装置に出力する。
【００６９】
この際、電気回路部１２３で出力する電圧信号は、どの光電変換素子１２２に由来するか判別可能な状態で、接続端子１２５に応じた変調方式で出力する。例えば、光電変換素子１２２の数だけ物理的に分離された伝送路を用いて同時に電圧を出力してもよい（パラレル伝送）。また、例えば１本の伝送路を時分割して各光電変換素子１２２に割り当て、割り当てられたタイミングに応じて電圧を順次出力してもよい（シリアル伝送）。また、これらの中間的な伝送方法を用いてもよい。
【００７０】
接続端子１２５から出力された信号（電圧）には、光電変換素子１２２ごとに入射した光の強度の情報が含まれ、この情報から光の強度が極大となる光電変換素子１２２の位置を算出することができる。具体的には、例えば、隣接する２つの光電変換素子１２２が検知した光の強度以上の光の強度を検知した光電変換素子１２２の位置を、光の強度が極大となる光電変換素子１２２の位置とすればよい。
【００７１】
したがって、光検知部１２は、光電変換素子１２２ごとに入射した光の強度を区別可能に出力することで、検知した光の強度が極大となる光電変換素子１２２の位置を出力する。これは、光検知部１２が、受光面１１１ａの周縁のうち、照射位置Ｐ０から長辺方向Ｄ１にある位置及び短辺方向Ｄ２にある位置を出力していることに等しい。以上のようにして、光検出装置１０は、受光面１１１ａの周縁のうち、照射位置Ｐ０から長辺方向Ｄ１にある位置及び短辺方向Ｄ２にある位置を検出する。
【００７２】
なお、光検知部１２からの出力形式は上記に限られない。例えば、電気回路部１２３に特定の演算回路を形成し、入射した光の強度が極大となる光電変換素子１２２を電気回路部１２３で特定し、その位置情報のみを検出位置として接続端子１２５から出力してもよい。このとき、上記演算回路を電気回路部１２３にハードウェア実装すれば、外部処理装置でソフトウェア処理するよりもシステム全体の応答速度を向上できる。ただし、上記演算回路を形成しない場合、より電気回路部１２３を簡易にでき、光検出装置１０にかかるコストを低減することができる。
【００７３】
また、例えば、光検知部１２は、ある一定以上の光の強度を検出した光電変換素子１２２の位置を、検出位置として出力してもよい。この方法では、照射位置Ｐ０の位置特定精度が落ちるが、より簡略なアルゴリズムとなるため、光検出装置１０の動作がより高速となる。このとき、検出位置が同じ長辺又は同じ短辺内で複数存在する場合があるが、外部処理装置でそのすべてを照射位置の計算に用い、一定の大きさの範囲が照射された又は複数の位置が照射されたと認識してもよい。また、複数の隣接する光電変換素子１２２が検出位置として出力された場合は、外部処理装置において、それらの中央の位置を用いて照射位置Ｐ０を特定してもよい。
【００７４】
４．得られる効果
光検出装置１０では、受光面１１１ａ内の照射光Ｌ０を用いて、受光面１１１ａの周縁のうち、照射位置Ｐ０から長辺方向Ｄ１と短辺方向Ｄ２とにある位置を検出する。このとき、検出された位置から長辺方向Ｄ１と短辺方向Ｄ２とに引いた直線の交点から、照射光Ｌ０の照射位置Ｐ０を特定できる。したがって、光検出装置１０を用いれば、照射光Ｌ０が受光面１１１ａ内を直接照射するだけで、その照射位置Ｐ０を特定でき、特許文献３に記載のような特殊な光照射装置を用いる必要がない。また、光検知部１２が人や物に覆われていた場合でも、受光面１１１ａが光照射装置に対して露出していれば照射光Ｌ０は検出可能であり、障害物に阻害されにくい。
【００７５】
５．補足
特許文献３の構成のように、線拡散光線を用い、受光面の周縁にのみ光検出装置を配置する場合、線拡散光線はその進行距離に応じて拡散方向に直交する方向にも拡散する。したがって、受光面が大きいなど、照射位置から光検出装置までの距離が離れると、光検出装置（受光面の周縁）へ入射する線拡散光線の範囲が広くなる。これは、照射位置の特定精度が低下することを意味する。
【００７６】
一方、光検出装置１０では、照射位置Ｐ０から長辺方向Ｄ１及び短辺方向Ｄ２に導光される光が、光検知部１２に到達するまでの間に拡散したとしても、この拡散光も屈折率の異方性の影響を受け、長辺方向Ｄ１及び短辺方向Ｄ２以外に広がりにくい。したがって、受光面１１１ａが大きくなり、照射位置Ｐ０から光検知部１２までの距離が離れても、光検知部１２が検知する光の強度分布（異方性）への影響は小さい。すなわち、照射位置Ｐ０の特定精度は低下しにくい。
【００７７】
また、受光面１１１ａが大きくなると、導光部１１に導光される光が光検知部１２に到達するまでに、第１導光板１１１内及び第２導光板１１２内で全反射する回数が増える。よって、屈折率異方性に起因する光の導光方向に対する減衰効果の差異が重畳され、光検知部１２が検知する光の強度分布の極大（異方性）がより顕著になる。
したがって、光検出装置１０は、受光面１１１ａが大きい、すなわち大画面の表示装置に対し、より適した装置である。
【００７８】
６．変形例
以下では、光検出装置１０の変形例を説明する。なお、上記光検出装置１０と同じ部分については説明を省略する。
（１）光を導光する方向
図７は、変形例に係る光検出装置２０への光の照射状態を示す模式平面図である。光検出装置２０は、長方形状の受光面２１１ａが形成された導光部２１と、受光面２１１ａの周縁に沿った形状を有する光検知部２２とを備える。導光部２１では、導光部１１とは異なり、長辺方向Ｄ１及び短辺方向Ｄ２と平行でない第１方向Ｄ２１及び第２方向Ｄ２２に照射光Ｌ０が導光される。なお、第１方向Ｄ２１及び第２方向Ｄ２２は受光面２１１ａと平行でありかつ互いに交差する。また、上記照射光Ｌ０が導光される方向を除いて、導光部２１は導光部１１と同じ構成である。
【００７９】
導光部２１は、受光面２１１ａ内の照射位置（例えばＰ０１、Ｐ０２）に関わらず常に照射光Ｌ０を第１方向Ｄ２１及び第２方向Ｄ２２に導光する。したがって、光検出装置２０においても、光検知部２２で検知する光の強度から、照射位置から第１方向Ｄ２１と第２方向Ｄ２２とにある位置を検出することが可能である。すなわち、照射光Ｌ０の照射位置を特定することが可能である。
【００８０】
なお、第１方向Ｄ２１及び第２方向Ｄ２２は、受光面２１１ａと平行でありかつ互い交差する２方向であれば、どのような方向でもよい。また、上記第１方向Ｄ２１及び第２方向Ｄ２２を任意に設定するには、例えば、前述の平板電極を利用する方法において、電場の形成方向を適宜調整し、第１導光板及び第２導光板（不図示）の屈折率楕円体の形状を調整すればよい。
【００８１】
ただし、図７のように、第１方向Ｄ２１と第２方向Ｄ２２との少なくともいずれかが受光面２１１ａの周縁と平行でない場合、照射光Ｌ０の照射位置を確実に特定するためには、光検知部２２は照射位置に対して３点以上の位置を検出する必要がある。導光部１１のように、第１方向Ｄ２１及び第２方向Ｄ２２が受光面２１１ａの周縁と平行である場合は、照射位置に対し、第１方向Ｄ２１側から１点及び第２方向Ｄ２２側から１点の計２点を光検知部２２で検出すれば、照射位置を特定できる。
【００８２】
また、第１方向Ｄ２１と第２方向Ｄ２２との少なくともいずれかが受光面２１１ａの周縁と平行でない場合、照射位置から第１方向Ｄ２１及び第２方向Ｄ２２に導光された光が、光検知部２２の同じ長辺又は短辺に入射する場合がある。したがって、この場合、光検知部２２は、光検知部１２とは異なり、四辺のいずれにも、第１導光板（不図示）及び第２導光板（不図示）の両方に沿って、光電変換素子（不図示）を配置する必要がある。
【００８３】
（２）光を導光する方法
図８は、変形例に係る光検出装置３０を示す模式平面図である。また、図９（ａ）は導光部３１への光の照射状態を示す模式平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）Ｚ−Ｚ線における模式断面図である。
図８に示すように、光検出装置３０は、長方形状の受光面３１１ａが形成された導光部３１と、受光面３１１ａの周縁に沿った形状を有する光検知部３２とを備える。
【００８４】
また、図８の導光部３１の一部を拡大した図９（ａ）に示すように、導光部３１は、受光面３１１ａを有する導光板３１１と、受光面３１１ａ上に二次元配列された複数の反射部３１４とを有する。導光板３１１は、透光性を有する板状部材である。反射部３１４は、例えば表面が光を反射する材料からなり、各々が受光面３１１ａ上に底面を有する四角錐状である。反射部３１４の底面３１４ａは、例えば長辺方向Ｄ１と平行な２辺及び短辺方向Ｄ２と平行な２辺からなる正方形であり、側面３１４ｂは、例えば、受光面３１１ａに対して４５°の傾斜角度をなしている（図９（ｂ））。
【００８５】
また、複数の反射部３１４のうち、受光面３１１ａの中心に近い反射部３１４ほど、受光面３１１ａからの高さが大きい。例えば、図９（ａ）では図面左上ほど受光面３１１ａの中心に近い場合を示している。
このような導光部３１において、受光面３１１ａに対して垂直に入射する照射光Ｌ３を照射すると、照射光Ｌ３のうち側面３１４ｂで反射された光は、図９（ａ）の矢印で示すように、底面の４辺に直交する方向に進む。このとき、図９（ｂ）に示すように、照射光Ｌ３の一部である光Ｌ３１及びＬ３２は、側面３１４ｂで反射された後、受光面３１１ａの周縁側に進む場合は進行方向上の反射部３１４と衝突せずに、光検知部３２に入射する。このように光検知部３２に入射できる反射方向は、各反射部３１４に対して長辺方向Ｄ１、短辺方向Ｄ２のそれぞれから少なくとも１方向ずつ存在する。
【００８６】
したがって、光検出装置３０では、光検知部３２で導光部３１に導光された照射光Ｌ３を検知すれば、光を検知した位置として、受光面３１１ａ内の周縁のうち、照射光Ｌ３の照射位置から長辺方向Ｄ１及び短辺方向Ｄ２にある位置を検出できる。そして、光検出装置３０が検出した位置から、照射光Ｌ３の照射位置を特定することが可能である。ただし、光検出装置３０では、照射光Ｌ３は受光面３１１ａに対して常に垂直に入射する必要がある。
【００８７】
なお、導光部２１と同様に、導光部３１においても、光の反射方向は長辺方向Ｄ１及び短辺方向Ｄ２に限られず、受光面３１１ａと平行でありかつ互い交差する２方向であれば、どのような方向でもよい。上記反射方向は、反射部３１４の底面３１４ａの形状で調整可能であり、具体的には、底面３１４ａの各辺に直交する方向に一致する。したがって、反射部３１４の底面３１４ａの形状は、例えば、反射させたい方向に直交する２辺ずつからなる平行四辺形であればよい。
【００８８】
また、図９（ａ）では、照射光Ｌ３が照射される範囲に反射部３１４が一つのみ含まれている状態を示しているが、照射光Ｌ３の照射範囲はこのような条件に限られず、複数の反射部３１４を含んでも良い。この場合、光検出装置３０は、光を複数の位置又は一定の大きさを有する範囲で検出することになるが、例えば、外部処理装置で複数の検出位置のうち光の強度が極大となる位置を求め、当該位置に基づいて照射位置を特定してもよい。また、例えば、外部処理装置で複数の検出位置に基づいて一定の大きさを有する範囲を照射位置として特定してもよい。
【００８９】
また、反射部３１４の側面３１４ｂが、受光面３１１ａに対してなす傾斜角度は４５°に限られない。例えば４５°より小さな傾斜角度とすれば、光の反射方向が平面方向より上向きとなるが、光検知部３２の受光面３１１ａからの高さを調整すれば、反射光を光検知部３２まで到達させることができる。また、例えば、４５°より大きな傾斜角度とすれば、光の反射方向が平面方向より下向きとなるが、反射部３１４の受光面３１４ａからの高さを調整すれば、反射光を光検知部３２まで到達させることができる。
【００９０】
この際、側面３１４ｂが取れる傾斜角度の範囲は、受光面３１１ａのサイズ、反射部３１４の配置（画素の間隔）、光検知部３２の受光面３１１ａからの高さなどによって求めることが可能である。これについて、図１０を用いて具体的に説明する。図１０（ａ）は図８のＹ−Ｙ線における模式断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は図１０（ａ）の一部（二点鎖線の円で示した範囲）を拡大した図である。
【００９１】
図１０において、Ｃは反射部３１４の底面の中心を示す。また、ＡＰ１は反射部３１４の頂点、ＡＰ２はＡＰ１から平面方向に進んだ光検知部３２との交点、ＡＰ３はＡＰ２の真上にある光検知部３２の頂部、ＡＰ４はＡＰ２の真下にある導光板３１１と光検知部３２の境目である。さらに、ＡＰ１からＡＰ２までの距離をＷ、ＡＰ２からＡＰ３までの高さをＨ１、ＡＰ４からＡＰ２までの高さをＨ２とする。なお、本説明において、複数の反射部３１４の側面３１４ｂは、すべて受光面３１１ａに対して等しい傾斜角度を有するものとする。
【００９２】
まず、傾斜角度が４５°より小さい場合を考える。このとき、図１０（ｂ）に示すように、受光面３１１ａと垂直に入射した光は、平面方向より角度β（β＞０）だけ上向きに反射する。この場合、反射光のうち、受光面３１１ａの周縁において、最も上方に到達する光が光検知部３２に入射すればよい。ここで、最も上方に到達するのは、光検知部３２までの距離が一番長い、受光面３１１ａの中心に最も近い反射部３１４から長辺方向Ｄ１に進んだ反射光である。
【００９３】
したがって、図１０（ａ）において、Ｃを受光面３１１ａの中心とした場合（Ｗを受光面の長辺の２分の１とした場合）に、反射光がＡＰ３より下側に到達すればよい。このとき、ｔａｎβは（Ｈ１＋Ｈ２）／Ｗ以下となる。ここで、微視的である反射部３１４の高さ（Ｈ２）は巨視的な光検知部３２の高さ（Ｈ１＋Ｈ２）に比べて非常に小さい。よって、Ｈ１＋Ｈ２はほぼＨ１に等しく、ｔａｎβはＨ１／Ｗ以下となればよい。
【００９４】
例えば、Ｗを１５ｃｍ（１５インチ表示パネルに相当）としたとき、装置の意匠性を考慮してＨ１を５ｃｍとすると、βは約１８°以下であればよい。さらに、図１０（ｂ）より、反射部３１４の側面３１４ｂの受光面３１１ａに対する傾斜角度α１は、２×α１＋β＝９０°であることから、α１は約３６°以上となる。したがって、このとき、傾斜角度の下限値は約３６°である。なお、表示パネルの意匠性を損なわないＨ１の値はＷに比例する（ｔａｎβの上限は一定）と考えられることから、上記下限値は表示パネルのサイズによらないと考えられる。
【００９５】
次に、傾斜角度が４５°より大きい場合を考える。このとき、図１０（ｃ）に示すように、受光面３１１ａと垂直に入射した光は、平面方向より角度γ（γ＞０）だけ下向きに反射する。この場合、反射部３１４からの反射光が、受光面３１１ａに入射せず、かつ受光面３１１ａの周縁において、最も下方に到達する光が光検知部３２に入射すればよい。ここで、最も光検知部３２の下方に到達するのは、光検知部３２までの距離が一番近い反射部３１４からの反射光である。
【００９６】
したがって、図１０（ａ）において、Ｃを光検知部３２に最も近い反射部３１４の底面３１４ａの中心とした場合に、反射部３１４からの反射光が、ＡＰ４より上側に到達すればよい。このとき、ｔａｎγはＨ２／Ｗ以下となる。
ここで、例えば反射部３１４が画素ごとに配置された場合、上記Ｈ２／Ｗはほぼ一定値となる。まず、Ｗは、光検知部３２に最も近い反射部３１４までの距離であり、ほぼ画素の間隔に等しい。さらに、画素間には、ＲＧＢの３つの副画素と、反射部３１４とが並ぶため、反射部３１４の底面幅は、画素の間隔（Ｗ）の４分の１程度である。そして、側面３１４ｂの傾斜角度が４５°前後であることから、Ｈ２は反射部３１４の底面幅の約２分の１、すなわちＷの８分の１程度である。
【００９７】
したがって、Ｈ２／Ｗ、すなわちｔａｎγの最大値は８分の１となり、γは約７°以下であればよい。図１０（ｃ）より、側面３１４ｂの傾斜角度α２は、２×α２−γ＝９０°であることから、α２は約４９°以下となる。したがって、このとき、傾斜角度の上限値は約４９°である。
以上より、反射部３１４の側面３１４ｂの受光面３１１ａに対する傾斜角度は、おおむね３５°以上５０°以下であることが好ましい。
【００９８】
また、上記したように、光検出装置３０を表示装置とともに用いる場合は、反射部３１４が、表示装置に表示される画像の視認を阻害しないようにすることが好ましい。例えば、反射部３１４を、表示装置における画素間に収まる形状、大きさ、位置で受光面３１１ａ上に配置すれば画像の視認を阻害しにくくなる。
また、導光部３１では、導光部１１と異なり、平面方向に導光される光（側面３１４ｂでの反射光）は導光板３１１内ではなく、その上方を通過する。したがって、光検知部３２の光電変換素子１２２（不図示）の位置は適宜変更する必要がある。
【００９９】
（３）光の拡散反射方法
光検出装置１０では、照射光Ｌ０を反射点Ｒ１、Ｒ２で拡散反射させて平面方向に導光したが、拡散反射の方法はこれに限られない。図１１は、変形例に係る導光部４１における照射光Ｌ０の長辺方向Ｄ１に沿った導光を示す模式断面図である。なお、本変形例に係る光検出装置及び図１１の各符号は、第１導光板４１１及び第２導光板４１２を除いて、光検出装置１０で説明したものと同じである。
【０１００】
本変形例の導光部４１は、導光部１１と異なり、光散乱体４１５を含有する第１導光板４１１及び第２導光板４１２を有する。なお、第１導光板４１１及び第２導光板４１２は、光散乱体４１５を含有していることを除いては、第１導光板１１１及び第２導光板１１２と同じである。
光散乱体４１５は、第１導光板４１１及び第２導光板４１２内に均一に包含されており、自身に入射した光を散乱（入射角に関わらず様々な方向に反射）する。光散乱体４１５の具体例としては、例えば、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素などの紛体である。また、光散乱体４１５は、例えば、各種の蛍光体であってもよい。具体的には、例えば、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ2+、（ＢａＳｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3０12：Ｃｅ3+、（Ｓｉ，Ａｌ）6（Ｏ，Ｎ）6：Ｅｕ2+、ＢａＳｉ6Ｏ12Ｎ2：Ｅｕ2+、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+、（Ｃａ，Ｓｒ）2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ2+、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+、ＣａＳｉＮ2：Ｅｕ2+等を用いることができる。
【０１０１】
このとき、照射光Ｌ０は、光散乱体４１５によって、第１導光板４１１及び第２導光板４１２内部で様々な方向に拡散反射される。拡散反射された光のうち、屈折率が大きい方向（図１１に示す第１導光板４１１内）に進行する光は、反射角が小さい光でも界面で全反射する。一方、屈折率が小さい方向（図１１に示す第２導光板４１２内）に進行する光は、反射角が大きい光のみ界面で全反射する。
【０１０２】
したがって、導光部１１と同様に、導光部４１に導光される照射光Ｌ０の平面方向の強度分布は、照射位置Ｐ０から長辺方向Ｄ１と短辺方向Ｄ２において極大となる。よって、導光部４１は、導光部１１と同様の効果を発揮する。
なお、このとき、照射光Ｌ０のうち、拡散反射される光の割合は、導光部１１を用いた場合よりも多くなる。これにより、光電変換素子１２２に入射する光の強度も増加するため、光電変換素子１２２の光感度特性を小さくすることが可能となる。ただし、図１１に示すように、光散乱体４１５に二回以上入射する光も存在し、光電変換素子１２２に対してノイズとなる二回以上の拡散反射光の割合も増加するため、高いノイズ特性（Ｓ／Ｎ比）を有する光電変換素子１２２を用いることが好ましい。
【０１０３】
また、本変形例に係る導光部４１では、含有する光散乱体４１５の影響により、導光部１１と比較して透過率が下がるため、例えば表示装置とともに用いる場合は、表示装置の背面側に設置することが好ましい。
（４）その他
光検出装置１０では、受光面１１１ａが長方形状であったが、受光面の形状は面状であればこれに限られず、例えば正方形、平行四辺形、四角形以外の多角形、円形、楕円形などであってもよい。この際、光検出装置、特に光検知部の形状はこれに合わせて適宜変更される。また、受光面は、導光部による導光を妨げない程度に多少の凹凸を有していてもよい。
【０１０４】
また、光検出装置１０では、第１導光板１１１及び第２導光板１１２が同一形状であったが、異なる形状であってもよい。また、第２導光板１１２の下面１１２ｂは露出する構成であったが、露出させない構成としてもよい。
また、第１導光板１１１と第２導光板１１２との間に空隙部１１３を有する構成であったが、例えば、空隙部１１３を形成せず、第１導光板１１１と第２導光板１１２が接する構成であってもよい。ただし、空隙部１１３を有する場合、裏面１１１ｂ及び上面１１２ａでの全反射の臨界角を小さくでき、導光される光の強度を高めることができる。
【０１０５】
なお、図６では、導光部１１による導光において、光検出装置１０を空気からなる気層ＡＬ１、ＡＬ２に挟まれる構成で説明したが、光検出装置１０の機能はこのような条件でのみ発揮されるものではない。例えば、表示装置の表示パネルと導光部１１の受光面１１１ａ又は下面１１２ｂが直接接していてもよい。光検出装置１０を挟む層の屈折率によって、導光部１１に導光される光の強度は変化するが、光検知部１２へ到達する光は少なからず発生し、かつこの際、光は平面方向において異方的に導光される。
【０１０６】
なお、図６のような気層ＡＬ１、ＡＬ２に挟まれる構成とするために、例えば、光検知部１２の支持材１２６を、受光面１１１ａより上側又は下面１１２ｂより下側に突出する形状とすることができる。このとき、当該突出する部分と、例えば表示装置の表示パネルとが接するように配置すれば、表示パネルと光検出装置１０との間隔が空き、気層ＡＬ１、ＡＬ２を確保することができる。
【０１０７】
また、第１導光板１１１及び第２導光板１１２では、屈折率楕円体Ｎ１、Ｎ２を図３（ａ）、（ｂ）に示す形状（一軸性かつ負の複屈折性）としたが、これに限られない。屈折率楕円体は、少なくとも平面方向の断面が楕円であって、第１導光板では第１方向が、第２導光板では第２方向が楕円の長軸又は短軸となる（屈折率が平面方向で最大又は最小となる）異方性を示せばよい。なお、上記において、第１方向及び第２方向が楕円の短軸（屈折率が平面方向で最小となる）となる場合は、光検知部１２で検知する光の強度が、極小となる位置を検出位置とすればよい。
【０１０８】
また、上記において、平面方向に直交する方向（光検出装置１０の厚み方向Ｄ３）に進む異常光線に対する屈折率には限定はない。したがって、例えば図３において、厚み方向Ｄ３の屈折率を平面方向の屈折率の最大値と同じ値（一軸性かつ正の複屈折性）としてもよい。また、例えば、屈折率楕円体について、その中心を通り平面方向に直交する平面で切断した断面が、平面方向に直交する方向を長軸又は短軸としない（例えば結晶の光学軸が平面方向以外の方向である場合など）形状であってもよい。
【０１０９】
また、第１導光板１１１及び第２導光板１１２は、複屈折性を示す一軸性の結晶を材料に用いているが、これに限られず、例えば、二軸性の結晶によって構成されていてもよい。また、例えば、複屈折性を有する材料以外のものを一部含有していてもよい。
また、光検知部１２において、光電変換素子１２２は、図２、図５のように短辺方向Ｄ２に並ぶ場合は第１導光板１１１の側面に、長辺方向Ｄ１に並ぶ場合は第２導光板１１２の側面にそれぞれ配置されたが、これに限られない。例えば、どの箇所でも第１導光板１１１の側面及び第２導光板１１２両方の側面に沿って光電変換素子１２２を配置してもよい。また、例えば、第１導光板１１１及び第２導光板１１２両方の側面と対向できるよう、受光面の大きな光電変換素子を形成してもよい。なお、図２、図５のように配置した場合は、光電変換素子１２２へのノイズ入射が減るため、光検出装置１０の検出精度が向上する。また光電変換素子１２２の必要数が減るため、光検出装置１０の製造面で有利である。
【０１１０】
また、光検知部１２では、光電変換素子１２２を利用して入射する光を検知したが、これに限られず、例えば、光を熱に変換する素子や、光が照射されると化学結合に変化を起こす素子、光子を検出可能な粒子検出器を用いてもよい。
また、光検知部１２では、基板１２１を受光面１１１ａの周縁に沿って伸びる板状としたが、これに限られず、例えば、光電変換素子１２２ごとに複数に分割されたものであってもよい。
【０１１１】
また、光検知部１２では、封止樹脂１２４を用いたが、これに限られず、例えば、光電変換素子１２２などが封止されずに露出していてもよい。
また、導光部４１では、光散乱体４１５を用いて、導光部内の拡散反射光の成分を増加させたが、これに限られず、例えば、第１導光板１１１の裏面１１１ｂ及び第２導光板１１２の下面１１１ｂに微小な凹凸を形成してもよい。
【０１１２】
＜実施の形態２＞
以下では、実施の形態１に係る光検出装置１０の応用例として、実施の形態２に係る光入力装置１について、図１２を用いて説明する。図１２は、光入力装置１の使用状態を示す模式平面図である。
１．光入力装置１の構成
光入力装置１は、受光面１１１ａ内の光の照射位置に応じて外部機器への入力信号を発生する装置である。光入力装置１は、実施の形態１に係る光検出装置１０と、光照射装置５０ａ、５０ｂとを備える。光検出装置１０については説明を省略する。
【０１１３】
光照射装置５０ａ、５０ｂは、それぞれ照射光Ｌ０１、Ｌ０２を照射する装置であって、例えばレーザポインタなどである。光照射装置５０ａ、５０ｂは、パルス発振可能であって、照射する照射光Ｌ０１、Ｌ０２を一定の発振周波数で発せられるパルス光とすることができる。なお、光照射装置５０ａと５０ｂとでは、パルス発振時の発振周波数が異なっており、これらの発振周波数は互いに素である。
【０１１４】
２．光入力装置１の機能
光入力装置１は、光検出装置１０を備えることから、特殊な光照射装置を用いる必要が無く、障害物に阻害されにくい。また、光入力装置１では、２つの光照射装置５０ａ、５０ｂから同時に照射光Ｌ０１、Ｌ０２を発しても、照射位置Ｐ０１、Ｐ０２を特定できる。以下に詳細を説明する。
【０１１５】
光入力装置１では、光照射装置５０ａ、５０ｂから受光面１１１ａ内の照射位置Ｐ０１、Ｐ０２に照射された照射光Ｌ０１、Ｌ０２が、導光部１１によって、平面方向のうち、一定の方向に異方性を持って導光される。例えば、図１２では受光面１１１ａの長辺方向及び短辺方向に異方性を持って導光されることを示す。
上記導光された光が光検知部１２によって検知されることで、光検出装置１０は、受光面１１１ａの周縁のうち、照射位置Ｐ０１に応じた位置Ｐ０１ａ、照射位置Ｐ０２に応じた位置Ｐ０２ａを検出する。検出された位置Ｐ０１、Ｐ０２は、接続端子１２５から外部線Ｃを介して出力される。
【０１１６】
このとき、例えば図１２に示すように、位置Ｐ０１ａ、Ｐ０２ａから長辺方向及び短辺方向に沿って引いた直線の交点は、４点となり、照射位置Ｐ０１、Ｐ０２だけではなく、照射位置でない位置ＰＸも含む。したがって、単に位置Ｐ０１ａ、Ｐ０２ａの情報を受け取った外部処理装置では、照射位置Ｐ０１、Ｐ０２と位置ＰＸとを区別できず、照射位置Ｐ０１、Ｐ０２を特定することができない。照射位置Ｐ０１、Ｐ０２を特定するためには、接続端子１２５から出力される位置Ｐ０１ａ、Ｐ０２ａの情報において、位置Ｐ０１ａ、Ｐ０２ａが照射位置Ｐ０１、Ｐ０２のどちらに由来する位置であるか判別できる必要がある。
【０１１７】
ここで、光照射装置５０ａ、５０ｂは互いに異なる発振周波数でパルス発振可能であり、発振周波数に対して十分な時間を取れば、接続端子１２５から出力される信号において、位置Ｐ０１ａ、Ｐ０２ａがどちらの光照射装置に由来するかを区別できる。例えば、パルス発振時は、位置Ｐ０１ａ、Ｐ０２ａが一定時間あたりに検知される回数が異なるため、これによって区別することができる。
【０１１８】
すなわち、光入力装置１では、位置Ｐ０１ａ、Ｐ０２ａが照射位置Ｐ０１、Ｐ０２のどちらに由来するかを判別できる。さらに、光照射装置１２０ａ、１２０ｂは互いに素である発振周波数でパルス発振するため、Ｐ０１ａ、Ｐ０２ａが同時に出力されるタイミングが減り、より区別がしやすい。
このとき、外部線Ｃに外部処理装置を接続し、上記方法を用いれば、外部処理装置は、２つの光照射装置５０ａ、５０ｂから同時に照射された照射光Ｌ０１、Ｌ０２の照射位置Ｐ０１、Ｐ０２を特定できる。なお、この際、照射位置Ｐ０１、Ｐ０２が光照射装置５０ａ、５０ｂのどちらによるものかも区別して特定できる。
【０１１９】
したがって、例えば、光入力装置１では、照射位置だけではなく、照射位置の組み合わせも入力とすることができ、光入力装置１を用いるシステムやアプリケーションにおいて選択肢を増やすことが可能となる。
３．備考
光入力装置１では、光検知部１２が、光照射装置５０ａ、５０ｂのパルス発振を区別して検知する必要がある。したがって、光検知部１２に配置された複数の光電変換素子１２２（不図示）のそれぞれにおける遮断周波数は、光照射装置５０ａ、５０ｂのパルス発振時の発振周波数のうち最大のものよりも大きいことが好ましい。また、光検知部１２が有する基板１２１（不図示）の配線、電気回路部１２３（不図示）、接続端子１２５などについても上記発振周波数に応じて特性、配置を適宜設定する必要がある。
【０１２０】
また、光入力装置１において、照射光Ｌ０１、Ｌ０２の照射から照射位置特定までの時間を短くするため、光照射装置５０ａ、５０ｂのパルス発振時の発振周波数はできるだけ大きい方が好ましい。
また、光入力装置１では、光入力装置５０ａ、５０ｂの２つの装置を備えたが、光入力装置の数はこれに限られない。例えば、互いに素である発振周波数でパルス光を発する３以上の光照射装置を備えてもよい。
【０１２１】
また、光入力装置５０ａ、５０ｂによる照射光Ｌ０１、Ｌ０２を区別するには、異なる発振周波数でパルス発振する以外にも、これらが発する照射光Ｌ０１、Ｌ０２の波長を異なるものにしてもよい。このとき、例えば、光電変換素子１２２のそれぞれが、異なる波長の光のうちいずれかのみを検知するようにし、さらに異なる波長の光のそれぞれに対し、対応する光電変換素子１２２を複数存在させれば、Ｐ０１ａ、Ｐ０２ａを示す信号を物理的に分離できる。すなわち、照射位置Ｐ０１、Ｐ０２を区別して特定できる。なお、光電変換素子１２２が、特定の波長のみを検知するようにするためには、例えば、光電変換素子１２２の受光面上にカラーフィルタなどを配置すればよい。
【０１２２】
また、光入力装置５０ａ、５０ｂの例示としてレーザポインタを挙げたが、これに限られず、光入力装置５０ａ、５０ｂは光を照射する装置であればよい。例えば、ＬＥＤなどであってもよい。ただし、光入力装置５０ａ、５０ｂは、光の照射範囲が、受光面１１１ａの面積より小さいものであることが好ましい。
また、光入力装置１では、光検出装置１０を備える構成としたが、これに限られず、光検出装置２０、光検出装置３０、導光部４１を有する光検出装置などを備える構成であってもよい。
【０１２３】
＜実施の形態３＞
以下では、実施の形態１に係る光検出装置１０の応用例として、実施の形態３に係る画像表示システム２について、図１３を用いて説明する。図１３は、画像表示システム２の構成を示すブロック図である。
１．画像表示システム２の構成
画像表示システム２は、表示パネル６０ａの画面を光照射装置５０からの光で照射することによって、その照射位置に応じて画面に表示された画像を変化させることができる表示システムである。画像表示システム２は、実施の形態１に係る光検出装置１０と、光照射装置５０と、表示装置６０と、画像制御装置７０と、記憶装置８０とを備える。光検出装置１０については説明を省略する。
【０１２４】
光照射装置５０は、光を照射する装置であって、例えばレーザポインタなどである。
表示装置６０は、画像を表示する装置であって、表示パネル６０ａと、駆動回路６０ｂとを有する。表示パネル６０ａは、例えば、液晶パネル、プラズマパネル、有機ＥＬパネルなどであって、主面（画面）上に二次元状に配置された複数の画素を有し、各画素の色や輝度などを変化させることによって、画面に画像を表示する。なお、表示パネル６０ａは、例えば画素同士の間などの一部又は全部が光透過性を有している。駆動回路６０ｂは、表示パネル６０ａを駆動するものであって、表示パネル６０ａ及び画像制御部７２と接続され、画像制御部７２からの制御信号に応じ、表示パネル６０ａの画素ごとに所定の信号（電流・電圧など）を印加する。
【０１２５】
画像制御装置７０は、表示装置６０で表示する画像を制御する装置であって、照射位置特定部７１と、画像制御部７２とを有する。照射位置特定部７１は、光検出装置１０の光検知部１２と接続されている。画像制御部７２は、照射位置特定部７１、駆動回路６０ｂ及び記憶装置８０と接続されている。
記憶装置８０は、表示装置６０で表示する画像のデータを記憶する装置であって、画像制御部７２と接続され、画像制御部７２からの制御信号に応じ、画像データを画像制御部７２に出力する。
【０１２６】
画像表示システム２において、表示装置６０は、表示パネル６０ａの画面と反対側の面（背面）が、光検出装置１０の受光面１１１ａと対向するように配置されている。このようにすれば、光検出装置１０を表示装置６０の背面側に隠すことができ、意匠性が向上する。また、この構成では、光検出装置１０を介さずに表示パネル６０ａの画像を視認でき、視認性が向上する。
【０１２７】
また、画像表示システム２において、画像制御装置７０及び記憶装置８０は、例えば、光検出装置１０及び表示装置６０と一体化してもよいし、光検出装置１０又は表示装置６０とは独立した装置、例えば汎用の計算機などであってもよい。
２．画像表示システム２の機能
画像表示システム２は、光検出装置１０を備えることから、特殊な光照射装置を用いる必要が無く、障害物に阻害されにくい。このような画像表示システム２の具体的な機能について、以下に説明する。
【０１２８】
画像表示システム２では、画像制御部７２が、記憶装置８０から所定の画像データを取得し、これに応じた制御信号を駆動回路６０ｂに出力する。駆動回路６０ｂは、制御信号に応じた電流・電圧などを表示パネル６０ａの各画素に印加する。これによって、表示パネル６０ａに所定の画像が表示される。
次に、所定の画像を視認した視聴者が、光照射装置５０を用いて、表示パネル６０ａの画面上の特定の照射位置Ｐに光を照射すると、光は表示パネルを透過して光検出装置１０の受光面１１１ａ内の照射位置Ｐ０に入射する。光検出装置１０は、照射された光を照射位置Ｐ０から長辺方向、短辺方向に導光し、光検知部１２で検知した光の到達位置Ｐ１、Ｐ２の情報を含む信号を照射位置特定部７１に出力する。
【０１２９】
照射位置特定部７１は光検知部１２からの信号に基づいて、受光面１１１ａ内の光の照射位置Ｐ０を特定する。このとき、表示パネル６０ａの画面と光検出装置１０の受光面１１１ａは近接配置されており、照射位置Ｐ０はほぼ画面上の照射位置Ｐと一致する。したがって、照射位置特定部７１は照射位置Ｐを特定できる。この特定された照射位置Ｐを含む情報は照射位置特定部７１から画像制御部７２に出力される。
【０１３０】
画像制御部７２は、照射位置Ｐの情報に対応する画像データを記憶装置８０から取得し、これに応じた制御信号を駆動回路６０ｂに出力し、駆動回路６０ｂを通じて、表示パネル６０ａに表示される画像を変化させる。
このように画像表示システム２では、光照射装置５０からの光の照射位置Ｐに応じて表示パネル６０ａに表示される画像を変化させることができる。
【０１３１】
３．備考
画像表示システム２では、１つの光入力装置５０を備えたが、これに限られず、光入力装置５０を複数備えてもよい。この場合、例えば、実施の形態２の光入力装置５０ａ、５０ｂを用いれば、同時に照射された場合でも区別して照射位置を特定することができる。
また、画像表示システム２では、光検出装置１０は特殊な光入力装置を必要としないため、光入力装置５０を必須の構成要素としない。したがって、画像表示システム２は、光入力装置５０を除いた形態で製造・販売されてもよい。
【０１３２】
また、画像表示システム２では、照射位置特定部７１と画像制御部７２とを有する画像制御装置７０を備える構成であったが、これに限られず、照射位置特定部７１と画像制御部７２とが別々の装置に構成されていてもよい。この場合、光検出装置１０と照射位置特定部７１を備える装置（処理装置）とで、光照射位置特定装置を構成でき、これと汎用的な表示装置、制御装置、記憶装置などを適宜組み合わせれば、多様な画像表示システムを構築することができる。例えば、写真やポスターなどを光照射位置特定装置の受光面上に貼り付け、照射位置に応じた音声などを出力するシステムなども構築することも可能である。
【０１３３】
また、画像表示システム２では、光検出装置１０が表示装置６０の背面側に配置されていたが、これに限定されず、例えば、光検出装置１０が表示装置６０の画面側に配置されていてもよい。この際、光検出装置１０の導光部１１は、画面に表示された画像を視認できるように、光透過性に優れた材料で構成することが好ましい。
また、画像表示システム２では、光検出装置１０を備える構成としたが、これに限られず、光検出装置２０、光検出装置３０、導光部４１を有する光検出装置などを備える構成であってもよい。
【０１３４】
＜実施の形態４＞
以下では、光検出装置３０の応用例として、実施の形態４に係る相対位置検出方法について、図１４を用いて説明する。図１４は、光検出装置３０を用いた基板９０の相対位置検出方法を説明する図であって、（ａ）は当該相対位置検出方法を説明する分解斜視図であり、（ｂ）は当該相対位置検出方法を説明する部分断面図である。
【０１３５】
本実施の形態で説明する方法は、光検出装置３０の受光面３１１ａと、平板状の基板９０との相対的な位置関係を検出する方法である。具体的には、例えば、有機ＥＬ表示パネル用の基板９０と、蒸着法に用いられるマスク３１１との位置合わせに用いることができる。また、例えば、半導体形成用の基板９０と、フォトマスク３１１との位置合わせに用いることができる。
【０１３６】
１．構成
図１４（ａ）に示すように、本実施の形態では、光検出装置３０と、平板状の基板９０と、固定具１００と、光照射装置５０ｃとを用いる。光検出装置３０についての説明は省略する。
基板９０は、長方形平板状の部材であって、例えば、表示パネル形成用のガラス基板である。基板９０は、両主面間の貫通孔であるアライメントマーク９１を有する。アライメントマーク９１は、例えば、基板９０主面の対角線の一方における角部付近に形成されている。なお、基板９０は、図１４（ｂ）に示すように、基台９０ａ上に積層部９０ｂを有していてもよい。ただし、このとき、アライメントマーク９１は、積層部９０ｂよりも外縁側に位置させる必要がある。
【０１３７】
固定具１００は、基板９０の位置を固定するものであって、長方形平板状の部材である。固定具１００は、長方形板状の部材である固定板１０１と、直線状に形成された溝部１０２と、両主面間を貫通する四角形の貫通孔である透光部１０３を有する。
固定板１０１は、固定具１００の主面上に４つ配置され、その長辺を固定具１００の主面各辺と平行に、その短辺を固定具１００の主面と垂直に向けている。なお、固定板１０１は上記長方形から固定具１００側に突出する部分（不図示）を有しており、この突出部は溝部１０２に挿入されている。
【０１３８】
溝部１０２は、固定具１００の主面の中心を通り、主面の長辺及び短辺と平行に十字状に形成されている。固定板１０１の一部が溝部１０２に挿入されることで、固定板１０１は固定具１００の主面の長辺又は短辺に沿って平行移動させることができる。
透光部１０３は、基板９０のアライメントマーク９１に対応する位置を含むように形成される。例えば、図１４（ａ）では、透光部１０３は、固定具１００の主面の対角線の一方における両角部付近に形成されている。
【０１３９】
光照射装置５０ｃは、例えばレーザポインタである。光照射装置５０ｃは、光検出装置３０の受光面３１１ａと平行な方向（平面方向）に移動可能であり、かつ常に受光面３１１ａに対して垂直に光を照射する。
２．相対位置検出方法
図１４（ｂ）に示すように、本実施の形態では、固定具１００の主面上に基板９０（基台９０ａ及び積層部９０ｂ）を配置する。このとき、固定板１０１が平行移動し、基板９０の側面に密着することで、基板９０が固定具１００に固定される。またこのとき、透光部１０３上にアライメントマーク９１が配置される。
【０１４０】
次に、受光面３１１ａと基板９０とを対向させて、光検出装置３０を固定具１００の上方に配置する。このとき、光検出装置３０は可動式の治具（不図示）に接続され、固定具１００に対して平面方向に相対移動可能となっている。
次に、光照射装置５０ｃを用いて、受光面３１１ａに対して垂直な光Ｌ３を、一方の透光部１０３及びその上方にあるアライメントマーク９１を通じて、受光面３１１ａに照射する。受光面３１１ａに照射された光Ｌ３は、反射部３１４で長辺方向Ｄ１と短辺方向Ｄ２に反射され、光検知部３２に入射する。
【０１４１】
前述のとおり、光検知部３２に入射した位置により、受光面３１１ａ内の光Ｌ３の照射位置を特定することが可能である。光Ｌ３は、アライメントマーク９１を通過していることから、この照射位置は、アライメントマーク９１が受光面３１１ａへ垂直投影された位置である。さらに、もう一方の透光部１０３及びその上方にあるアライメントマーク９１にも同様の操作を行えば、基板９０の２つのアライメントマーク９１について、受光面３１１ａへ垂直投影された位置を特定することができる。
【０１４２】
上記のようにすれば、２つのアライメントマーク９１の受光面３１１ａへの垂直投影位置によって、受光面３１１ａに対する基板９０の平面方向の相対位置を検出することができる。なお、例えば、光検出装置３０の導光板３１１をマスクとし、基板９０との位置合わせを行う場合は、下記のようにすればよい。
まず、基板９０と導光板３１１との平面方向の相対位置をあらかじめ設定する。このとき、各アライメントマーク９１に対応する受光面３１１ａ内の２点が定まり、当該２点から長辺方向Ｄ１と短辺方向Ｄ２とに進んだ光検知部３２の位置も定まる。したがって、光検知部３２の接続端子１２５に外部線Ｃを接続し、さらに外部線Ｃに接続した計算機などの処理装置で、上記のように定められた光検知部３２の位置への光の入射を検出すれば、基板９０と導光板３１１の位置合わせを行うことができる。この方法では、カメラなどを用いた画像認識技術を用いることなく、光検知部３２の一部領域への光の入射の有無というデジタルデータで位置合わせを行うことができ、簡易・高速な位置合わせを実現することができる。
【０１４３】
３．備考
本実施の形態において、導光板３１１がマスクである場合は、導光板３１１と光検知部３２が着脱可能であることが好ましい。このようにすれば、複数種類のマスクに対して、同一の光検知部３２を流用することができ、装置にかかる費用を低減させることができる。
【０１４４】
また、本実施の形態において、単に受光面３１１ａと基板９０との位置合わせを行うだけの場合は、反射部３１４及び光電変換素子１２２（不図示）は必要な箇所だけに配置すれば、装置にかかる費用を低減させることが可能である。
また、本実施の形態では、基板９０を長方形としたが、これに限られず、例えば、基板９０は、正方形、その他の多角形、円形、楕円形などであってもよい。
【０１４５】
また、本実施の形態では、アライメントマーク９１及び透光部１０３は、貫通孔としたが、これに限られず、例えば、これらは透明なガラスや樹脂など、透光性を有する材料で形成されていてもよい。
また、本実施の形態では、固定具１００を用いたが、基板９０を固定する方法はこれに限られない。例えば、板状部材に基板９０と同じ形状の凹部を形成したものを用いて、当該凹部に基板９０を挿入固定してもよい。また、基板９０が自重や摩擦によって固定されるのであれば、固定具１００は不要である。
【０１４６】
また、本実施の形態では、基板９０は１つであったが、これに限られない。例えば、複数の基板９０を重ね、各基板９０のアライメントマーク９１を同時に透過する光Ｌ３を照射すれば、これら複数の基板９０同士の相対位置を固定することができる。具体的には、例えば、光検出装置３０とは別にアライメントマーク９１が形成されたマスクを用意し、当該マスクと基板９０との位置合わせを行うことも可能である。
【０１４７】
また、本実施の形態では、基板９０におけるアライメントマーク９１は２つであったが、これに限られない。例えば、３つ以上のアライメントマーク９１を形成してもよい。また、例えば、基板９０及び光検出装置３０が平面方向において回転しないように固定されていれば、アライメントマーク９１は１つでもよい。
また、本実施の形態では、光検出装置３０を用いたが、これに限られず、例えば、光検出装置１０、光検出装置２０、導光部４１を有する光検出装置などを用いてもよい。
【０１４８】
また、図１４においては、基板９０を下方、光検出装置３０を上方に配置し、光照射装置５０ｃは下方から光Ｌ３を照射しているが、この上下は相対的なものであって、絶対的なものではない。すなわち、基板９０を上方、光検出装置３０を下方に配置し、光照射装置５０ｃは上方から光Ｌ３を照射してもよい。またこれらを水平方向に配置してもよい。
＜実施の形態５＞
以下では、光検出装置３０の応用例として、実施の形態５に係る凹凸検出方法について、図１５を用いて説明する。図１５は、光検出装置３０を用いた基板９０の凹凸検出方法を説明する図であって、（ａ）は当該凹凸検出方法を説明する分解斜視図であり、（ｂ）は当該凹凸検出方法を説明する部分断面図である。
【０１４９】
本実施の形態で説明する方法は、平板状の基板９０の主面における凹凸を検出する方法である。具体的には、例えば表示パネル用の基板など、凹凸が少ないことを要求される基板９０に対する受入検査などに用いることができる。
１．構成
図１５（ａ）に示すように、本実施の形態では、光検出装置３０と、平板状の基板９０と、光照射装置５０ｃとを用いる。光検出装置３０は、柔軟性を有するフィルム状の導光フィルム３１と、長方形枠状の光検知部３２とを有する。なお、導光フィルム３１と光検知部３２とは分離可能である。
【０１５０】
導光フィルム３１は、前述の導光部３１において、導光板３１１を柔軟性を有するフィルム３１１としたものであり、フィルム３１１を除いては導光部３１と同じ構成である。すなわち、導光フィルム３１は、フィルム３１１の一方の面である長方形平面状の受光面３１１ａと、受光面３１１ａ上に二次元配列された複数の反射部３１４とを有する。受光面３１１ａ及び複数の反射部３１４の説明は省略する。
【０１５１】
フィルム３１１は、例えば樹脂などの柔軟性を有する材料からなる薄いシート状の部材である。なお、フィルム３１１上には、複数の反射部３１４が形成されるため、フィルム３１１の材料は、微細加工に耐えうるもの、例えば耐酸・アルカリ性、耐熱性、耐光性などを有する材料であることが好ましい。
基板９０は、長方形平板状の部材であって、例えば、表示パネル形成用のガラス基板である。なお、基板９０は、導光フィルム３１及び光検知部３２の枠内に収まる大きさであれば、特にその平面形状は限定されない。例えば、正方形、四角形以外の多角形、円形、楕円形などであってもよい。
【０１５２】
光照射装置５０ｃは、例えばレーザポインタである。光照射装置５０ｃは、基板９０の主面と平行な方向（平面方向）に移動可能であり、かつ常に基板９０の主面に対して垂直に光を照射する。
２．相対位置検出方法
図１５（ｂ）に示すように、本実施の形態では、導光フィルム３１を基板９０の主面に密着して配置する。このとき、導光フィルム３１は柔軟性を有するため、基板９０の主面上に凹凸がある場合は、その凹凸に沿った形に配置される。次に、導光フィルム３１を基板９０に密着させたまま、光検知部３２を基板９０の周囲に配置する。このとき、光検知部３２は導光フィルム３１上に配置してもよい。
【０１５３】
次に、光照射装置５０ｃを平面方向のうちの一方向に移動させながら、基板９０の主面に対して垂直な光Ｌ３を、受光面３１１ａに照射する。受光面３１１ａに照射された光Ｌ３は、反射部３１４で長辺方向Ｄ１と短辺方向Ｄ２に反射される。
このとき、基板９０の主面上に凹凸があると、反射部３１４で反射した光Ｌ３が光検知部３２に到達しない場合がある。基板９０の主面上に凹凸がある場合、例えば、図１５（ｂ）のように、基板の凸部に反射部３１４Ｘが、基板の凹部に反射部３１４Ｙが配置される。このとき、反射部３１４Ｘより受光面３１１ａの中心に近い反射部３１４Ｗで反射した光Ｌ３Ｗは、反射部３１４Ｘによって反射され、光検知部３２に到達しない。また、反射部３１４Ｙで反射した光Ｌ３Ｙは、自身より光検知部３２側にある反射部３１４Ｚによって反射され、光検知部３２に到達しない。
【０１５４】
このとき、光検知部３２の検知結果から特定できる光の照射位置には、反射光が光検知部３２に到達しなかった反射部３１４（例えば反射部３１４Ｗ、３１４Ｙ）の位置は含まれない。したがって、本実施の形態の方法を用いると、特定した光の照射位置の有無によって、基板９０の凹凸を検出することができる。
この際、光検知部３２の解像度を元に、照射位置を特定できない箇所が単独で存在する場合はその部分が凹部であり、照射位置を特定できない箇所が連続して存在する場合はその部分に隣接する部分が凸部である。
【０１５５】
また、この方法の場合、隣接する反射部３１４の高さの差によって、検出可能な凹凸量が調整できる。したがって、不良と判定すべき基板９０の凹凸量をあらかじめ設定し、隣接する反射部３１４の高さの差を当該凹凸量に対応するように設定すれば、あとは特定不可能な照射位置の有無というデジタルデータで不良を検出できる。すなわち、この方法によれば、高度な演算を用いることなく、簡易・高速に基板９０の検品を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
本発明に係る光検出装置、光入力装置、光照射位置特定装置、画像表示システム、光照射位置特定方法、相対位置検出方法及び凹凸検出方法は、例えば、家庭用もしくは公共施設、あるいは業務用のディスプレイ、テレビジョン装置、パーソナルコンピュータ、携帯型電子機器などの装置又はその他表示機能を有する様々な電子機器などの使用、製造において、広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１５７】
１  画像表示システム
２  光入力装置
１０、２０、３０  光検出装置
５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ  光照射装置
６０  表示装置
６０ａ  表示パネル
７０  画像制御装置
７１  照射位置特定部（処理装置）
９０  基板
９１  アライメントマーク
１１、２１、３１、４１  導光部（導光フィルム）
１２、２２、３２  光検知部
１１１、４１１  第１導光板
１１１ａ、２１１ａ、３１１ａ  受光面
１１２、４１２  第２導光板
１２２  光電変換素子
３１４  反射部
４１５  光散乱体
Ｌ０、Ｌ０１、Ｌ０２、Ｌ３  照射光
Ｐ０、Ｐ０１、Ｐ０２  照射位置
Ｄ１  長辺方向（第１方向）
Ｄ２  短辺方向（第２方向）
Ｄ２１  第１方向
Ｄ２２  第２方向
【図１】
2015125689.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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【図１３】
2015125689.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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