(57)【要約】【課題】受光部に対する電気ノイズに対する影響を阻止することにより、誤検出の発生を防止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入力機能付き表示システムを提供すること。【解決手段】光学式位置検出装置１０において、制御用ＩＣ７０が第１駆動ライン１２５Ａおよび第２駆動ライン１２５Ｂを介して光源部１２に高周波数の駆動パルスを順次供給すると、光源部１２からは検出光Ｌ２が放射状に出射される。その際、受光部１３は、検出光Ｌ２が出射された検出対象空間１０Ｒに位置する対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ２を受光する。光学式位置検出装置１０には、受光部１３を複数の光源１２０、駆動ライン（第１駆動ライン１２５Ａ、第２駆動ライン１２５Ｂ）、および制御用ＩＣ７０から電気的にシールドするシールド部材１６が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出光を出射する複数の光源を備えた光源部と、
前記複数の光源に対して駆動ラインを介して駆動パルスを供給する光源駆動部と、
前記検出光が出射された空間からの戻り光を受光する受光部と、
前記受光部を前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部から電気的にシールドするシールド部材と、
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】
前記光源部は、第１方向、該第１方向に直交する第２方向、および前記第１方向と前記第２方向とに直交する第３方向のうち、前記第１方向および前記第２方向より規定される仮想面に沿うように前記検出光を放射状に出射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】
前記光源駆動部は、前記複数の光源を駆動して、第１期間中、前記検出光の出射強度を当該検出光の放射角度範囲の一方側から他方側に向かって減少させ、第２期間中、前記検出光の出射強度を前記放射角度範囲の他方側から一方側に向かって減少させ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】
前記光源部として、互いに異なる期間において前記検出光を出射する第１光源部と第２光源部とを備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光学式位置検出装置。
【請求項５】
前記シールド部材は、前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部を内部に収容した金属製の筐体であ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】
前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部を保持する光源保持部材を備え、
当該光源保持部材の金属部分によって前記シールド部材が構成されてい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７】
前記受光部は、前記光源保持部材に保持されて受発光ユニットを構成している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】
画像が表示される表示面を備えた表示装置と、前記表示面に沿う方向の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、を有し、当該光学式位置検出装置での前記対象物体の位置検出結果に基づいて前記画像が切り換えられる入力機能付き表示システムであって、
前記光学式位置検出装置は、検出光を出射する複数の光源を備えた光源部と、前記複数の光源に対して駆動ラインを介して駆動パルスを供給する光源駆動部と、前記検出光が出射された空間からの戻り光を受光する受光部と、前記受光部を前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部から電気的にシールドする金属製のシールド部材と、を有していることを特徴とする入力機能付き表示システム。
【請求項９】
画像を投射する画像投射装置と、画像の投射方向と交差する方向の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、を有し、当該光学式位置検出装置での前記対象物体の位置検出結果に基づいて前記画像が切り換えられる入力機能付き表示システムであって、
前記光学式位置検出装置は、検出光を出射する複数の光源を備えた光源部と、前記複数の光源に対して駆動ラインを介して駆動パルスを供給する光源駆動部と、前記検出光が出射された空間からの戻り光を受光する受光部と、前記受光部を前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部から電気的にシールドする金属製のシールド部材と、を有していることを特徴とする入力機能付き表示システム。
【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、および当該光学式位置検出装置を備えた入力機能付き表示システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
対象物体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、複数の点光源を互いに離間した位置に設け、複数の点光源の各々から検出光を出射した際に、対象物体で反射した検出光が受光部で検出されるものが提案されている（特許文献１参照）。また、複数の点光源の各々から出射された検出光を、導光板を介して出射し、対象物体で反射した検出光を受光部で検出する方式の光学式位置検出装置も提案されている（特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００３−５３４５５４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７６７１号公報
【特許文献３】特開２００９−２９５３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる光学式位置検出装置では、対象物体の位置を検出するのに複数の点光源を順次点灯させる必要があるため、対象物体の位置を短い期間で検出するには、周波数の高い駆動パルスで点光源を駆動する必要がある。しかしながら、特許文献１〜３に記載の構成のままでは、光源駆動部から駆動ラインを介して点光源に駆動パルスを供給した際、光源駆動部、駆動ラインおよび点光源から放出された電気ノイズの影響が受光部に及び、誤検出が発生しやすいという問題点がある。特に、受光部において、検出光を受光した際に出力する信号は、微弱な信号であるため、電気ノイズの影響を受けやすく、誤検出が発生しやすいという問題点がある。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、受光部に対する電気ノイズに対する影響を阻止することにより、誤検出の発生を防止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入力機能付き表示システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る光学式位置検出装置は、検出光を出射する複数の光源を備えた光源部と、前記複数の光源に対して駆動ラインを介して駆動パルスを供給する光源駆動部と、前記検出光が出射された空間からの戻り光を受光する受光部と、前記受光部を前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部から電気的にシールドするシールド部材と、を有していることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る光学式位置検出装置において、光源が検出光を出射した際、受光部は、検出光が出射された空間に位置する対象物体で反射した検出光（戻り光）を受光する。ここで、受光部での受光強度は、対象物体の位置に対応するので、光学式位置検出装置では、受光部での受光強度に基づいて対象物体の位置を検出することができる。また、本発明では、受光部を複数の光源、駆動ラインおよび光源駆動部から電気的にシールドするシールド部材が設けられている。このため、光源に供給する駆動パルスの周波数を高めて、対象物体の位置検出に要する時間の短縮を図った場合に、光源駆動部、駆動ラインおよび光源から電気ノイズが放出されたとしても、かかる電気ノイズの影響が受光部に及びにくい。特に、受光部が検出光を受光した際に出力する信号は、かなり微弱であるが、本発明によれば、かかる信号に電気ノイズの影響が及びにくい。それ故、本発明によれば、電気ノイズに起因する誤検出の発生を防止することができる。
【０００８】
本発明において、前記光源部は、第１方向、該第１方向に直交する第２方向、および前記第１方向と前記第２方向とに直交する第３方向のうち、前記第１方向および前記第２方向より規定される仮想面に沿うように前記検出光を放射状に出射することが好ましい。かかる構成によれば、検出対象空間が広い場合でも、複数の光源を比較的近い位置に配置することができるので、受光部を複数の光源、駆動ラインおよび光源駆動部から電気的にシールドするのが容易である。
【０００９】
本発明は、前記光源駆動部が、前記複数の光源を駆動して、第１期間中、前記検出光の出射強度を当該検出光の放射角度範囲の一方側から他方側に向かって減少させ、第２期間中、前記検出光の出射強度を前記放射角度範囲の他方側から一方側に向かって減少させる場合に適用すると効果的である。かかる構成では、第１期間および第２期間の各々において複数の光源を各々、異なる条件で駆動するため、対象物体の位置検出に要する時間を短縮するには、その分、駆動パルスの周波数を高める必要があるが、この場合でも、本発明によれば、電気ノイズに起因する誤検出の発生を防止することができる。
【００１０】
本発明は、前記光源部として、互いに異なる期間において前記検出光を出射する第１光源部と第２光源部とを備えている場合に適用すると効果的である。かかる構成では、第１光源部および第２光源部の各々において光源を異なる条件で駆動するため、対象物体の位置検出に要する時間を短縮するには、その分、駆動パルスの周波数を高める必要があるが、この場合でも、本発明によれば、電気ノイズに起因する誤検出の発生を防止することができる。
【００１１】
本発明において、前記シールド部材は、前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部を内部に収容した金属製の筐体である構成を採用することができる。
【００１２】
本発明において、前記複数の光源、前記駆動ラインおよび前記光源駆動部を保持する光源保持部材を備え、当該光源保持部材の金属部分によって前記シールド部材が構成されている構成を採用してもよい。かかる構成によれば、複数の光源、駆動ラインおよび光源駆動部の保持と、電気的なシールドとを共通の部材（光源保持部材）によって行うことができるので、専用のシールド部材を設ける必要がないという利点がある。
【００１３】
この場合、前記受光部は、前記光源保持部材に保持されて受発光ユニットを構成している構成であってもよい。光源保持部材によって電気的なシールドを行うことができれば、受光部も光源保持部材で保持して受発光ユニットを構成した場合でも、受光部を複数の光源、駆動ラインおよび光源駆動部から電気的にシールドすることができる。
【００１４】
本発明に係る光学式位置検出装置は、入力機能付き表示システム等、各種のシステムに利用することができる。例えば、画像が表示される表示面を備えた表示装置と、前記表示面に沿う方向の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、を有し、当該光学式位置検出装置での前記対象物体の位置検出結果に基づいて前記画像が切り換えられる入力機能付き表示システムにおいて、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用いることができる。また、画像を投射する画像投射装置と、画像の投射方向と交差する方向の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、を有し、当該光学式位置検出装置での前記対象物体の位置検出結果に基づいて前記画像が切り換えられる入力機能付き表示システムにおいて、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用いることができる。さらにまた、他のシステムとしては、電子ペーパーに対する入力システムや、入力機能付きウインドウシステムや、入力機能付きアミューズメントシステムに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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光源部の説明図である。
【図３】図２に示す光源部の主要部の構成を示す説明図である。
【図４】図３に示す光源部の詳細構成を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る光学式位置検出装置の電気的構成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ける位置検出原理を示す説明図である。
【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対象物体のＸＹ座標データを取得する原理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の受発光ユニットの説明図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る光学式位置検出装置の受発光ユニットの説明図である。
【図１０】図９に示す受発光ユニットにおける光源部の説明図である。
【図１１】本発明を適用した位置検出システムの具体例１（入力機能付き表示システム）の説明図である。
【図１２】本発明を適用した位置検出システムの具体例２（入力機能付き表示システム／入力機能付き投射型表示システム）の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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、互いに交差する方向をＸ軸方向およびＹ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に交差する方向をＺ軸方向とする。従って、本発明における第１方向はＸ軸方向であり、第２方向はＹ軸方向であり、第３方向はＺ軸方向である。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、Ｚ軸方向の一方側をＺ１側とし、他方側をＺ２側として表してある。
【００１７】
［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を検出光出射空間側の斜め方向からみたときの説明図、および光学式位置検出装置を正面からみたときの説明図である。
【００１８】
図１において、本形態の位置検出システム１は、対象物体Ｏｂの位置を検出する光学式位置検出装置１０を有しており、かかる光学式位置検出装置１０は、Ｘ軸方向（第１方向）およびＹ軸方向（第２方向）により規定される仮想のＸＹ平面（仮想面）に沿うように放射状に出射した検出光Ｌ２を利用して、対象物体Ｏｂの位置を検出する。本形態において、位置検出システム１は、ＸＹ平面に沿って広がる視認面４１をＺ軸方向（第３方向）の一方側Ｚ１に備えた視認面構成部材４０を有しており、光学式位置検出装置１０は、視認面４１に沿って検出光Ｌ２を出射し、視認面構成部材４０に対して視認面４１側（Ｚ軸方向の一方側Ｚ１）に位置する対象物体Ｏｂの位置を検出する。従って、位置検出システム１の検出対象空間１０Ｒは、光学式位置検出装置１０において検出光Ｌ２が出射される検出光出射空間であり、検出対象空間１０Ｒには、後述する検出光Ｌ２の光強度分布が形成される。かかる位置検出システム１は、光学式位置検出装置１０によって、後述する電子黒板等の入力機能付き表示システムや入力機能付き投射型表示システム等として用いることができる。
【００１９】
本形態の位置検出システム１において、光学式位置検出装置１０は、視認面４１（ＸＹ平面）に沿って検出光Ｌ２を放射状に出射する光源部１２（線状光源部）と、検出光Ｌ２の出射空間（検出対象空間１０Ｒ）に位置する対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ２（反射光Ｌ３）を受光する受光部１３とを備えている。
【００２０】
本形態においては、光源部１２として、視認面構成部材４０に対してＹ軸方向の一方側Ｙ１に離間する位置で検出対象空間１０Ｒに向く２つの光源部１２（第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂ）が用いられており、第１光源部１２Ａと第２光源部１２Ｂとは、Ｘ軸方向で離間し、Ｙ軸方向では同一の位置にある。受光部１３は、視認面構成部材４０に対してＹ軸方向の一方側Ｙ１に離間する位置で、Ｘ軸方向において第１光源部１２Ａと第２光源部１２Ｂとの間に配置され、受光面を検出対象空間１０Ｒに向けている。なお、受光部１３は、図８〜図１０を参照して後述する形態のように、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂに対して１対１の関係で配置されることもある。
【００２１】
後述するように、２つの光源部１２（第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂ）は各々、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子からなる光源（点光源）を備えており、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）を発散光として出射する。受光部１３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を備えており、本形態において、受光素子は赤外域に感度ピークを備えたフォトダイオードである。
【００２２】
本形態において、光源部１２（第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂ）、および受光部１３は、視認面構成部材４０よりＺ軸方向の一方側Ｚ１に突出した位置にある。また、第１光源部１２Ａと第２光源部１２Ｂとは異なる期間において点灯する。従って、本形態では、まず、第１光源部１２Ａから検出光Ｌ２ａが出射され、その際、受光部１３は、検出対象空間１０Ｒに位置する対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ２ａ（反射光Ｌ３）を受光する。次に、第２光源部１２Ｂから検出光Ｌ２ｂが出射され、その際、受光部１３は、検出対象空間１０Ｒに位置する対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ２ｂ（反射光Ｌ３）を受光する。
【００２３】
かかる光学式位置検出装置１０においては、詳しくは後述するように、光源部１２および受光部１３はいずれも、制御用ＩＣ７０に電気的に接続され、制御用ＩＣ７０は、パーソナルコンピューター等の制御装置６０に電気的に接続されている。制御装置６０には、ディスプレイ６６やキーボード６７等が設けられている。
【００２４】
（光源部１２の具体的構成）
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の光源部１２の説明図である。図３は、図２に示す光源部１２の主要部の構成を示す説明図である。図４は、図３に示す光源部１２の詳細構成を模式的に示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、第１期間の第１点灯動作時に検出光Ｌ２が出射される様子を示す説明図、および第２期間の第２点灯動作時に検出光Ｌ２が出射される様子を示す説明図である。
【００２５】
図２に示すように、本形態の光学式位置検出装置１０において、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂは同一の構成を有している。より具体的には、第１光源部１２Ａは、Ｚ軸方向からみたときに扇形形状あるいは半円形状を有する光源支持部材１５０を有している。かかる光源支持部材１５０は、第１光源支持部材１５１と第２光源支持部材１５２とがＺ軸方向で重ねられた構造になっており、第１光源支持部材１５１および第２光源支持部材１５２は各々、扇形形状あるいは半円形状の鍔部１５６ａ、１５６ｂを備えている。鍔部１５６ａ、１５６ｂにより挟まれた部分は、第１光源部１２Ａから検出光Ｌ２が出射される出射部になっており、鍔部１５６ａ、１５６ｂは、Ｚ軸方向における検出光Ｌ２の出射範囲を制限している。
【００２６】
第１光源部１２Ａは、検出光Ｌ２の出射部として、Ｚ軸方向に重ねて配置された第１光源モジュール１２６と第２光源モジュール１２７とを備えている。第２光源部１２Ｂも、第１光源部１２Ａと同様な構成を有しているため、説明を省略する。
【００２７】
図３に示すように、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂにおいて、第１光源モジュール１２６および第２光源モジュール１２７はいずれも、発光ダイオード等の発光素子からなる光源１２０、および円弧状のライトガイドＬＧを備えている。第２光源部１２Ｂにおいても、第１光源部１２Ａと同様、第１光源モジュール１２６および第２光源モジュール１２７はいずれも、発光ダイオード等の発光素子からなる光源１２０、および円弧状のライトガイドＬＧを備えている。
【００２８】
図４に示すように、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂにおいて、第１光源モジュール１２６は、光源１２０として、赤外光を出射する発光ダイオード等の発光素子からなる第１光源１２１を備えているとともに、円弧状のライトガイドＬＧを備えており、第１光源１２１は、ライトガイドＬＧの一方の端部ＬＧ１に配置されている。また、第１光源モジュール１２６は、ライトガイドＬＧの円弧状の外周面ＬＧ３に沿って、光学シートＰＳおよびルーバーフィルムＬＦ等を備えた円弧状の照射方向設定部ＬＥを備え、ライトガイドＬＧの円弧状の内周面ＬＧ４に沿って、円弧状の反射シートＲＳを備えている。第２光源モジュール１２７も、第１光源モジュール１２６と同様、光源１２０として、赤外光を出射する発光ダイオード等の発光素子からなる第２光源１２２を備えているとともに、円弧状のライトガイドＬＧを備えており、第２光源１２２は、ライトガイドＬＧの他方の端部ＬＧ２に配置されている。また、第２光源モジュール１２７も、第１光源モジュール１２６と同様、ライトガイドＬＧの円弧状の外周面ＬＧ３に沿って、光学シートＰＳおよびルーバーフィルムＬＦ等を備えた円弧状の照射方向設定部ＬＥを備え、ライトガイドＬＧの円弧状の内周面ＬＧ４に沿って、円弧状の反射シートＲＳを備えている。なお、ライトガイドＬＧの外周面ＬＧ３および内周面ＬＧ４のうちの少なくとも一方には、ライトガイドＬＧからの検出光Ｌ２の出射効率を調整するための加工が施されており、かかる加工手法としては、例えば反射ドットを印刷する方式や、スタンパーやインジェクションにより凹凸を付す成型方式や、溝加工方式を採用することができる。
【００２９】
（位置検出部等の構成）
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の電気的構成等を示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、制御用ＩＣの構成を示す説明図、および光源に供給される駆動信号の説明図である。本形態の位置検出システム１に用いた光学式位置検出装置１０において、図１〜図３等を参照して説明した光源部１２（第１光源部１２Ａ、第２光源部１２Ｂ）および受光部１３は、図５（ａ）に示す制御用ＩＣ７０に電気的に接続され、制御用ＩＣ７０は、信号線６９を介してパーソナルコンピューター等の上位の制御装置６０に電気的に接続されている。
【００３０】
制御用ＩＣ７０は、基準クロック、Ａ相基準パルス、Ｂ相基準パルス、タイミング制御パルス、同期クロック等を生成する複数の回路（図示せず）を有している。また、制御用ＩＣ７０は、Ａ相基準パルスに基づいて所定の駆動パルスを生成するパルス発生器７５ａと、Ｂ相基準パルスに基づいて所定の駆動パルスを生成するパルス発生器７５ｂとを有している。また、制御用ＩＣ７０は、第１光源部１２Ａに第１駆動ライン１２５Ａを介して電気的に接続されたスイッチ部７６を有しており、かかるスイッチ部７６は、第２光源部１２Ｂに第２駆動ライン１２５Ｂを介して電気的に接続されている。スイッチ部７６は、第１光源部１２Ａの第１光源１２１、第１光源部１２Ａの第２光源１２２、第２光源部１２Ｂの第１光源１２１、および第２光源部１２Ｂの第２光源１２２のいずれに駆動パルスを供給するかを制御する。かかるパルス発生器７５ａ、７５ｂおよびスイッチ部７６は光源駆動部５１を構成している。
【００３１】
制御用ＩＣ７０は、受光信号出力ライン１３５を介して受光部１３と電気的に接続されており、制御用ＩＣ７０は、受光信号出力ライン１３５を介して制御用ＩＣ７０に入力された受光部１３での検出結果を増幅する増幅部等を備えた受光量測定部７３を有している。また、制御用ＩＣ７０は、受光量測定部７３での測定結果に基づいてパルス発生器７５ａ、７５ｂを制御して第１光源部１２Ａの第１光源１２１、第１光源部１２Ａの第２光源１２２、第２光源部１２Ｂの第１光源１２１、および第２光源部１２Ｂの第２光源１２２に供給する駆動パルスの駆動電流値を調整する調整量算出部７４を備えている。かかる受光量測定部７３および調整量算出部７４は、位置検出部５０の一部の機能を担っている。
【００３２】
制御用ＩＣ７０は、パーソナルコンピューター等の上位の制御装置６０の制御部６１によって制御されており、かかる制御装置６０は、受光量測定部７３および調整量算出部７４とともに位置検出部５０を構成する座標データ取得部５５を有している。従って、本形態において、位置検出部５０は、制御用ＩＣ７０の受光量測定部７３および調整量算出部７４と、上位の制御装置６０（パーソナルコンピューター）の座標データ取得部５５とによって構成されている。
【００３３】
本形態では、光源部１２として、互いに離間した位置に配置された第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂを有している。従って、座標データ取得部５５は、第１光源部１２Ａに対する駆動結果に基づいて、第１光源部１２Ａの放射中心に対する対象物体Ｏｂの角度位置を検出する第１角度位置検出部５５１と、第２光源部１２Ｂに対する駆動結果に基づいて、第２光源部１２Ｂの放射中心に対する対象物体Ｏｂの角度位置を検出する第２角度位置検出部５５２とを有している。また、座標データ取得部５５は、第１角度位置検出部５５１で得られた対象物体Ｏｂの角度位置と、第２角度位置検出部５５２で得られた対象物体Ｏｂの角度位置とに基づいて対象物体ＯｂのＸＹ座標データを確定する座標データ確定部５５３を備えている。
【００３４】
なお、本形態では、制御用ＩＣ７０を多チャンネル化して、１つの制御用ＩＣ７０によって第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂを駆動しているが、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂに対して１対１の関係をもつ２つの制御用ＩＣ７０を用いてもよい。
【００３５】
このように構成した光学式位置検出装置１０において、制御用ＩＣ７０の光源駆動部５１は、図５（ｂ）に示すように、第１期間（第１点灯動作時）では、第１光源部１２Ａの第１光源１２１に高周波数の駆動パルスを印加し、第２期間（第２点灯動作時）では、第１光源部１２Ａの第２光源１２２に第１光源１２１に印加する駆動パルスとは逆相の駆動パルスを印加する。その後、制御用ＩＣ７０の光源駆動部５１は、第１期間（第１点灯動作時）では、第２光源部１２Ｂの第１光源１２１に高周波数の駆動パルスを印加するとともに、第２期間（第２点灯動作時）では、第２光源部１２Ｂの第２光源１２２に第１光源１２１に印加する駆動パルスとは逆相の駆動パルスを印加する。なお、光学式位置検出装置１０において、光源部１２に対する駆動電流値を制御するにあたっては、電圧変調やパルス幅変量が行われる。
【００３６】
（座標検出原理）
図４に示すように、本形態の光学式位置検出装置１０において、図５（ａ）を参照して説明した光源駆動部５１は、光源部１２（第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂ）のいずれにおいても、検出光Ｌ２の出射強度が検出光Ｌ２の放射角度範囲の一方側から他方側に向かって減少する第１点灯動作（第１期間）と、検出光Ｌ２の出射強度が検出光Ｌ２の放射角度範囲の他方側から一方側に向かって減少する第２点灯動作（第２期間）とを行わせる。
【００３７】
より具体的には、光源駆動部５１は、第１光源部１２Ａに対して、第１点灯動作時（第１期間）には、第１光源モジュール１２６の第１光源１２１を点灯させ、検出対象空間１０Ｒに検出光Ｌ２を出射させる。その際、第２光源１２２は消灯状態にある。その結果、検出対象空間１０Ｒには第１光強度分布ＬＩＤ１が形成される。かかる第１光強度分布ＬＩＤ１は、図４（ａ）に矢印の長さにより出射光の強度を示すように、一方の端部ＬＧ１に対応する角度方向から他方の端部ＬＧ２に対応する角度方向に向けて強度が単調に低下する強度分布である。
【００３８】
また、光源駆動部５１は、第１光源部１２Ａに対して、第２点灯動作時（第２期間）には、第２光源モジュール１２７の第２光源１２２を点灯させ、検出対象空間１０Ｒに検出光Ｌ２を出射させる。その際、第１光源１２１は消灯状態にある。その結果、検出対象空間１０Ｒには第２光強度分布ＬＩＤ２が形成される。かかる第２光強度分布ＬＩＤ２は、図４（ｂ）に矢印の長さにより出射光の強度を示すように、他方の端部ＬＧ２に対応する角度方向から一方の端部ＬＧ１に対応する角度方向に向けて強度が単調に低下する強度分布である。
【００３９】
なお、第２光源部１２Ｂにおいて、第１光源モジュール１２６の第１光源１２１が点灯した第１点灯動作時、および第２光源モジュール１２７の第２光源１２２が点灯した第２点灯動作時にも、第１光源部１２Ａと同様、第１光強度分布ＬＩＤ１および第２光強度分布ＬＩＤ２が形成される。従って、後述するように、第１光強度分布ＬＩＤ１および第２光強度分布ＬＩＤ２を利用すれば、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂの中心ＰＥの距離ＤＳ（図７参照）が固定であるので、対象物体Ｏｂの位置を検出することができる。
【００４０】
（対象物体Ｏｂの角度位置の検出）
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における位置検出原理を示す説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は光強度分布の説明図、および対象物体が存在する位置情報（方位情報）を取得する方法の説明図である。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において対象物体ＯｂのＸＹ座標データを取得する原理を示す説明図である。
【００４１】
まず、第１光源部１２Ａの第１光源モジュール１２６において、第１光強度分布ＬＩＤ１を形成した際、検出光Ｌ２の照射方向と、検出光Ｌ２の強度とは、図６（ａ）に線Ｅ１で示す直線関係にある。また、第１光源部１２Ａの第２光源モジュール１２７において、第２光強度分布ＬＩＤ２を形成した際、検出光Ｌ２の照射方向と、検出光Ｌ２の強度とは、図６（ａ）に線Ｅ２で示す直線関係にある。ここで、図６（ｂ）および図７に示すように、第１光源部１２Ａの中心ＰＥ（第１光源モジュール１２６の中心／検出光Ｌ２の放射中心位置）からみて角度θの方向に対象物体Ｏｂが存在するとする。この場合、第１光強度分布ＬＩＤ１を形成したとき、対象物体Ｏｂが存在する位置での検出光Ｌ２の強度はＩＮＴａとなる。これに対して、第２光強度分布ＬＩＤ２を形成したとき、対象物体Ｏｂが存在する位置での検出光Ｌ２の強度はＩＮＴｂとなる。従って、第１光強度分布ＬＩＤ１を形成した際の受光部１３での検出強度と、第２光強度分布ＬＩＤ２を形成した際の受光部１３での検出強度とを比較して、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂの関係を求めれば、図６（ｂ）および図７に示すように、第１光源部１２Ａの中心ＰＥを基準に対象物体Ｏｂが位置する方向の角度θ（角度θ１／角度位置）を求めることができる。
【００４２】
かかる原理を利用して、対象物体Ｏｂの角度位置（角度θ１）を検出するにあたって、本形態では、第１光源部１２Ａにおいて、第１光源モジュール１２６によって第１光強度分布ＬＩＤ１を形成した際の受光部１３での検出強度と、第２光源モジュール１２７によって第２光強度分布ＬＩＤ２を形成した際の受光部１３での検出強度とが等しくなるように、第１光源１２１に対する第１駆動電流値、および第２光源１２２に対する第２駆動電流値を調整する。ここで、第１光源部１２Ａからの検出光Ｌ２の出射強度は、第１光源１２１に対する第１駆動電流値、および第２光源１２２に対する第２駆動電流値に比例する。従って、第１光源１２１に対する第１駆動電流値、および第２光源１２２に対する第２駆動電流値を調整した後の第１駆動電流値と第２光源１２２との比や差、あるいは駆動電流値を調整した際の調整量の比や差から対象物体Ｏｂが位置する方向の角度θ（角度θ１）を求めることができる。
【００４３】
より具体的には、まず、図５（ａ）に示す制御用ＩＣ７０の光源駆動部５１は、第１点灯動作として第１光源１２１を点灯させて第１光強度分布ＬＩＤ１を形成した後、第２点灯動作として第２光源１２２を点灯させて第２光強度分布ＬＩＤ２を形成する。この際、第１光強度分布ＬＩＤ１と第２光強度分布ＬＩＤ２とは強度変化の向きは逆向きであるが、強度レベルは同一である。そして、図５（ａ）に示す位置検出部５０の調整量算出部７４は、第１点灯動作時の受光部１３の受光強度ＩＮＴａと、第２点灯動作時の受光部１３の受光強度ＩＮＴｂとを比較する。その結果、第１点灯動作時の受光部１３の受光強度ＩＮＴａと、第２点灯動作時の受光部１３の受光強度ＩＮＴｂとが等しければ、対象物体Ｏｂの角度位置は０°であることがわかる。
【００４４】
これに対して、受光強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂが相違している場合、第１点灯動作時の受光部１３の受光強度ＩＮＴａと、第２点灯動作時の受光部１３の受光強度ＩＮＴｂとが等しくなるように、第１光源１２１に対する第１駆動電流値、および第２光源１２２に対する第２駆動電流値を調整する。そして、再度、第１点灯動作と第２点灯動作とを行った際に、第１点灯動作時の受光部１３の受光強度ＩＮＴａと、第２点灯動作時の受光部１３の受光強度ＩＮＴｂとが等しければ、図５（ａ）に示す第１角度位置検出部５５１は、かかる調整を行った後の第１光源１２１および第２光源１２２に対する駆動電流の比や差、あるいは駆動電流の調整量の比や差から対象物体Ｏｂが位置する方向の角度θ（角度θ１）を求めることができる。
【００４５】
かかる動作を異なる期間において第２光源部１２Ｂにおいても行えば、図５（ａ）に示す第２角度位置検出部５５２は、第２光源部１２Ｂの中心ＰＥを基準に対象物体Ｏｂが位置する方向の角度θ（角度θ２／角度位置）を求めることができる。従って、図５（ａ）に示す座標データ確定部５５３は、第１角度位置検出部５５１で検出した角度位置（角度θ１の方向）と、第２角度位置検出部５５２で検出した角度位置（角度θ２の方向）の交点に相当する位置を対象物体Ｏｂが位置するＸＹ座標データとして取得する。
【００４６】
（シールド部材の構成）
図１および図５（ａ）に示すように、本形態の光学式位置検出装置１０は、光源部１２、受光部１３、制御用ＩＣ７０、および制御装置６０を有しており、光源部１２（第１光源部１２Ａ、第２光源部１２Ｂ）と制御用ＩＣ７０とは第１駆動ライン１２５Ａおよび第２駆動ライン１２５Ｂを介して電気的に接続され、受光部１３と制御用ＩＣ７０とは受光信号出力ライン１３５を介して電気的に接続されている。ここで、制御用ＩＣ７０の光源駆動部５１から光源部１２（第１光源部１２Ａ、第２光源部１２Ｂ）には、第１駆動ライン１２５Ａおよび第２駆動ライン１２５Ｂを介して駆動パルスが供給される。しかも、本形態では、複数の光源１２０を順次点灯させて対象物体Ｏｂの位置を検出することから、対象物体Ｏｂの位置を短い期間で検出することを目的に、駆動パルスとしては、周波数の高い駆動パルス、例えば、１２５ｋＨｚの駆動パルスにより、光源１つ当たり、２００〜３００ｍＡの駆動電流を供給する。その一方で、受光部１３において、検出光Ｌ２を受光した際に出力する信号は、微弱な信号であり、電気ノイズの影響を受けやすい。
【００４７】
そこで、本形態の光学式位置検出装置１０では、受光部１３を複数の光源１２０、第１駆動ライン１２５Ａ、第２駆動ライン１２５Ｂ、および制御用ＩＣ７０（光源駆動部５１）から電気的にシールドするシールド部材１６が設けられており、受光部１３と、複数の光源１２０、第１駆動ライン１２５Ａ、第２駆動ライン１２５Ｂ、および制御用ＩＣ７０（光源駆動部５１）との間にはシールド部材１６が介在している。
【００４８】
かかる構成を実現するにあたって、本形態では、まず、第２光源部１２Ｂに対して受光部１３が位置する側とは反対側に制御用ＩＣ７０を設けてある。また、第１光源部１２Ａ、第２光源部１２Ｂ、第１駆動ライン１２５Ａ、第２駆動ライン１２５Ｂ、および制御用ＩＣ７０（光源駆動部５１）を金属製の筐体１６ａに収容し、かかる筐体１６ａにシールド電位（例えば、グランド電位）を印加することによって、筐体１６ａをシールド部材１６として機能させている。ここで、筐体１６ａは、概ね、第１光源部１２Ａからの検出光Ｌ２の出射部分、および第２光源部１２Ｂからの検出光Ｌ２の出射部分以外は塞がれており、受光部１３および受光信号出力ライン１３５は、筐体１６ａの外側に配置されている。このため、第１光源部１２Ａの光源１２０、第２光源部１２Ｂの光源１２０、第１駆動ライン１２５Ａ、第２駆動ライン１２５Ｂ、および制御用ＩＣ７０（光源駆動部５１）から電気ノイズが放出されたとしても、かかる電気ノイズの影響は、受光部１３や受光信号出力ライン１３５に及びにくい。
【００４９】
（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において、光源１２０が検出光Ｌ２を出射した際、受光部１３は、検出光Ｌ２が出射された検出対象空間１０Ｒに位置する対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ２（戻り光）を受光する。ここで、受光部１３での受光強度は、対象物体Ｏｂの位置に対応するので、位置検出部５０は、受光部１３での受光強度に基づいて対象物体の位置を検出することができる。
【００５０】
また、本形態では、受光部１３を複数の光源１２０、駆動ライン（第１駆動ライン１２５Ａ、第２駆動ライン１２５Ｂ）、および制御用ＩＣ７０（光源駆動部５１）から電気的にシールドするシールド部材１６が設けられている。このため、光源１２０に供給する駆動パルスの周波数を高めて、対象物体Ｏｂの位置検出に要する時間の短縮を図った際、光源１２０、駆動ライン（第１駆動ライン１２５Ａ、第２駆動ライン１２５Ｂ）、および制御用ＩＣ７０（光源駆動部５１）から電気ノイズが放出されたとしても、かかる電気ノイズの影響が受光部１３に及びにくい。特に、受光部１３が検出光Ｌ２を受光した際に出力する信号は、かなり微弱であるが、本形態によれば、かかる信号に電気ノイズの影響が及びにくい。それ故、本形態によれば、電気ノイズに起因する誤検出の発生を防止することができる。
【００５１】
また、光源部１２は、検出光Ｌ２を放射状に出射するとともに、検出光Ｌ２の放射角度範囲において一方側から他方側に向かって強度が変化する光強度分布（第１光強度分布ＬＩＤ１および第２光強度分布ＬＩＤ２）を形成し、受光部１３は、光強度分布が形成された検出対象空間１０Ｒに位置する対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ２を受光する。かかる方式によれば、光源部１２から放射状に出射された検出光Ｌ２の光強度分布を利用するので、広い空間にわたって光強度分布を形成することができ、検出対象空間１０Ｒが広い。また、検出対象空間１０Ｒが広い場合でも、本形態によれば、複数の光源１２０を比較的近い位置に配置することができるので、受光部１３を光源１２０、駆動ライン（第１駆動ライン１２５Ａ、第２駆動ライン１２５Ｂ）、および制御用ＩＣ７０（光源駆動部５１）から電気的にシールドするのが容易である。
【００５２】
また、本形態では、位置検出部５０は、光源部１２での第１点灯動作時（第１期間）および第２点灯動作時（第２期間）における受光部１３での受光強度が等しくなるように光源部１２に供給する第１点灯動作時の第１駆動電流値と第２点灯動作時の第２駆動電流値とを調整し、その調整結果に基づいて角度位置を検出する。このため、第１期間および第２期間の各々において光源１２０を異なる条件で駆動するため、対象物体Ｏｂの位置検出に要する時間を短縮するには、その分、駆動パルスの周波数を高める必要があるが、この場合でも、本形態によれば、電気ノイズに起因する誤検出の発生を防止することができる。
【００５３】
しかも、本形態では、光源部１２として、互いに異なる期間において検出光Ｌ２を出射する第１光源部１２Ａと第２光源部１２Ｂとを備えており、第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂの各々において光源１２０を異なる条件で駆動する。このため、対象物体Ｏｂの位置検出に要する時間を短縮するには、その分、駆動パルスの周波数を高める必要があるが、この場合でも、本形態によれば、電気ノイズに起因する誤検出の発生を防止することができる。
【００５４】
さらに、検出光Ｌ２は赤外光であるため、視認されない。従って、視認面４１に情報が表示されている場合でも、検出光Ｌ２が情報の視認を妨げないという利点がある。
【００５５】
［実施の形態２］
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の受発光ユニットの説明図である。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。
【００５６】
図８に示す本形態の光学式位置検出装置１０も、実施の形態１と同様、Ｘ軸方向およびＹ軸方向により規定される仮想のＸＹ平面（仮想面）に沿うように放射状に出射した検出光Ｌ２を利用して、対象物体Ｏｂの位置を検出する。また、本形態においても、実施の形態１と同様、光学式位置検出装置１０は、検出光Ｌ２を放射状に出射する光源部１２（線状光源部）と、検出光Ｌ２の出射空間（検出対象空間１０Ｒ）に位置する対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ２（反射光Ｌ３）を受光する受光部１３とを備えており、光源部１２としては、実施の形態１と同様な第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂが用いられている。
【００５７】
本形態では、受光部１３として、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１に離間する位置で検出対象空間１０Ｒに向く第１受光部１３Ａおよび第２受光部１３Ｂが用いられている。第１受光部１３Ａは、第１光源部１２Ａから放射状に出射される検出光Ｌ２（検出光Ｌ２ａ）の放射中心位置に配置されており、第１受光部１３Ａと第１光源部１２Ａとは第１受発光ユニット１５Ａとして一体化されている。また、第２受光部１３Ｂは、第２光源部１２Ｂから放射状に出射される検出光Ｌ２（検出光Ｌ２ｂ）の放射中心位置に配置されており、第２受光部１３Ｂと第２光源部１２Ｂとは第２受発光ユニット１５Ｂとして一体化されている。従って、第１受発光ユニット１５Ａにおいて、第１光源部１２Ａから検出光Ｌ２ａが出射された際、第１受光部１３Ａは、検出対象空間１０Ｒに位置する対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ２ａ（反射光Ｌ３）を受光する。かかる動作とは異なる期間において、第２受発光ユニット１５Ｂにおいて、第２光源部１２Ｂから検出光Ｌ２ｂが出射された際、第２受光部１３Ｂは、検出対象空間１０Ｒに位置する対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ２ｂ（反射光Ｌ３）を受光する。
【００５８】
本形態において、第１受発光ユニット１５Ａおよび第２受発光ユニット１５Ｂは同一の構成を有している。より具体的には、第１受発光ユニット１５Ａは、Ｚ軸方向からみたときに扇形形状あるいは半円形状を有する光源支持部材１５０を有している。かかる光源支持部材１５０において、第１光源部１２Ａから放射状に出射される検出光Ｌ２（検出光Ｌ２ａ）の放射中心位置には空間１５８が設けられ、かかる空間１５８に第１受光部１３Ａが配置されている。また、第１受発光ユニット１５Ａにおいて、第１光源モジュール１２６と第２光源モジュール１２７とによってＺ軸方向で挟まれた部分は透光性の導光部１２８になっており、かかる導光部１２８の奥に第１受光部１３Ａが配置されている。
【００５９】
また、本形態では、光源支持部材１５０の内部に制御用ＩＣ７０が配置されている。ここで、光源支持部材１５０は金属製であり、受光部１３を制御用ＩＣ７０、図３等に示す複数の光源１２０、および図５（ａ）等に示す第１駆動ライン１２５Ａから電気的にシールドするシールド部材１６として利用されている。より具体的には、光源支持部材１５０において、受光部１３に対してＸ軸方向の両側には図３等に示す光源１２０や、図５（ａ）等に示す第１駆動ライン１２５Ａが配置され、受光部１３に対してＸ軸方向の一方側Ｘ２には制御用ＩＣ７０が配置されているが、受光部１３に対してＸ軸方向の両側には、光源支持部材１５０の金属製の壁部分１５９が位置する。このため、受光部１３に対して、制御用ＩＣ７０、複数の光源１２０、および第１駆動ライン１２５Ａが位置する側が金属製の壁部分１５９で覆われている。従って、光源支持部材１５０にシールド電位（例えば、グランド電位）を印加してシールド部材１６として機能させれば、第１光源部１２Ａの光源１２０、第１駆動ライン１２５Ａ、および制御用ＩＣ７０（光源駆動部５１）から電気ノイズが放出されたとしても、かかる電気ノイズの影響は、第１受光部１３Ａ等に及びにくい。また、第２受発光ユニット１５Ｂも、第１受発光ユニット１５Ａと同様な構成を有しているので、電気ノイズの影響は、第２受光部１３Ｂ等に及びにくい。それ故、本形態の光学式位置検出装置１０も、実施の形態１と略同様な効果を奏する。
【００６０】
［実施の形態２の変形例］
上記実施の形態１、２では、２つのライドガイドＬＧの各々に光源１２０を設けたが、１つのライドガイドＬＧの両端に光源１２０を設け、光源１２０を交互に点灯させて、第１期間と第２期間とにおいて互いに逆向きの光強度分布を形成してもよい。この場合、光源部１２の放射中心に受光部１３を設けると、受光部１３への検出光Ｌ２の入射が光源部１２によって妨げられることになる。このような構成でも、光源部１２の放射中心に対してＺ軸方向に重なる位置に受光部１３を設ければ、検出光Ｌ２を受光部１３に入射させることができる。
【００６１】
［実施の形態３］
図９は、本発明の実施の形態３に係る光学式位置検出装置１０の受発光ユニットの説明図である。図１０は、図９に示す受発光ユニットにおける光源部の説明図であり、図１０（ａ）、（ｂ）は、第１期間の第１点灯動作時に検出光Ｌ２が出射される様子を示す説明図、および第２期間の第２点灯動作時に検出光Ｌ２が出射される様子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。
【００６２】
実施の形態１、２では、光源部１２にライトガイドＬＧを用いたが、本形態では、ライトガイドを用いずに、実施の形態１と同様な原理で対象物体ＯｂのＸＹ座標を検出する。より具体的には、図９に示すように、本形態の光学式位置検出装置１０の光源部１２（第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂ）はいずれも、複数の光源１２０（第１光源１２１および第２光源１２２）と、複数の光源１２０が実装された帯状のフレキシブル基板１８０と、長さ方向（円周方向）で湾曲した形状をもって延在する凸曲面１５５を備えた扇形形状あるいは半円形状の光源支持部材１５０とを備えている。本形態において、凸曲面１５５は、その長さ方向（円周方向）で円弧形状に湾曲した形状を有している。
【００６３】
本形態においては、フレキシブル基板１８０として、帯状の第１フレキシブル基板１８１（第１光源モジュール）と、第１フレキシブル基板１８１に対して幅方向（Ｚ軸方向）で並列する帯状の第２フレキシブル基板１８２（第２光源モジュール）とが用いられている。第１フレキシブル基板１８１には、その長さ方向に、複数の光源１２０として、複数の第１光源１２１が実装されており、第２フレキシブル基板１８２には、その長さ方向に、複数の光源１２０として、複数の第２光源１２２が実装されている。光源１２０はいずれも、ＬＥＤが用いられている。
【００６４】
また、第１受発光ユニット１５Ａおよび第２受発光ユニット１５Ｂのいずれにおいても、光源支持部材１５０は、第１光源支持部材１５１と第２光源支持部材１５２とがＺ軸方向で重ねられた構造になっており、第１光源支持部材１５１と第２光源支持部材１５２とはＺ軸方向で互いに対称な構成を有している。第１光源支持部材１５１は、凸曲面１５５の下半部を構成する円弧状の凸曲面１５５ａと、凸曲面１５５ａにおいて第２光源支持部材１５２が位置する側とは反対側の端部で凸曲面１５５ａから突出する扇形形状あるいは半円形状の鍔部１５６ａとを備えており、凸曲面１５５ａに第１フレキシブル基板１８１が重ねて配置されている。第２光源支持部材１５２は、凸曲面１５５の上半部を構成する円弧状の凸曲面１５５ｂと、凸曲面１５５ｂにおいて第１光源支持部材１５１が位置する側とは反対側の端部で凸曲面１５５ｂから突出する扇形形状あるいは半円形状の鍔部１５６ｂとを備えており、凸曲面１５５ｂに第２フレキシブル基板１８２が重ねて配置されている。
【００６５】
光源支持部材１５０において、第１光源部１２Ａから放射状に出射される検出光Ｌ２（検出光Ｌ２ａ）の放射中心位置には空間１５８が設けられ、かかる空間１５８に第１受光部１３Ａが配置されている。また、第１受発光ユニット１５Ａにおいて、第１フレキシブル基板１８１と第２フレキシブル基板１８２とによってＺ軸方向で挟まれた部分は透光性の導光部１２８になっており、かかる導光部１２８の奥に第１受光部１３Ａが配置されている。
【００６６】
また、本形態では、光源支持部材１５０の内部に制御用ＩＣ７０が配置されている。ここで、光源支持部材１５０は金属製であり、受光部１３を制御用ＩＣ７０、図３等に示す複数の光源１２０、および図５（ａ）等に示す第１駆動ライン１２５Ａから電気的にシールドするシールド部材１６として利用されている。より具体的には、受光部１３の前側には、第１光源１２１、第１フレキシブル基板１８１（第１駆動ライン１２５Ａ）、第２光源１２２、および第２フレキシブル基板１８２（第１駆動ライン１２５Ａ）が位置しているが、これらのノイズ発生源と受光部１３との間には、金属製の光源支持部材１５０の凸曲面１５５ａ、１５５ｂが介在している。また、受光部１３に対してＸ軸方向の一方側Ｘ２には制御用ＩＣ７０が配置されているが、受光部１３に対してＸ軸方向の両側には、金属製の光源支持部材１５０の壁部分１５９が位置する。このため、光源支持部材１５０にシールド電位（例えば、グランド電位）を印加してシールド部材１６として機能させれば、第１光源部１２Ａの光源１２０、第１駆動ライン１２５Ａ、および制御用ＩＣ７０（光源駆動部５１）から電気ノイズが放出されたとしても、かかる電気ノイズの影響は、第１受光部１３Ａ等に及びにくい。また、第２受発光ユニット１５Ｂも、第１受発光ユニット１５Ａと同様な構成を有しているので、電気ノイズの影響は、第２受光部１３Ｂ等に及びにくい。それ故、本形態の光学式位置検出装置１０も、実施の形態１と略同様な効果を奏する。
【００６７】
このように構成した光学式位置検出装置１０において、検出対象空間１０Ｒにおける対象物体Ｏｂの位置を検出するには、第１フレキシブル基板１８１に実装されている複数の第１光源１２１と、第２フレキシブル基板１８２に実装されている複数の第２光源１２２とを異なる期間において点灯させる。その際、複数の第１光源１２１を全て点灯させ、複数の第２光源１２２を全て消灯させる第１点灯動作（第１期間）では、図１０（ａ）に出射強度の高低を矢印Ｐａで示すように、第１フレキシブル基板１８１の長さ方向の一方側の端部１８１ｆが位置する側から他方側の端部１８１ｅが位置する側に向かって第１光源１２１の出射強度を減少させる。従って、検出対象空間１０Ｒに出射される検出光Ｌ２の第１光強度分布ＬＩＤ１では、第１フレキシブル基板１８１の長さ方向の一方側の端部１８１ｆが位置する角度方向では光強度が高く、そこから、他方側の端部１８１ｅが位置する角度方向に向かって光強度が連続的に低くなる。
【００６８】
これに対して、複数の第２光源１２２を全て点灯させ、複数の第１光源１２１を全て消灯させる第２点灯動作（第２期間）では、図１０（ｂ）に出射強度の高低を矢印Ｐｂで示すように、第２フレキシブル基板１８２の長さ方向の一方側の端部１８２ｆが位置する側から他方側の端部１８２ｅが位置する側に向かって第２光源１２２の出射強度を増大させる。従って、検出対象空間１０Ｒに出射される検出光Ｌ２の第２光強度分布ＬＩＤ２では、第２フレキシブル基板１８２の長さ方向の他方側の端部１８２ｅが位置する角度方向では光強度が高く、そこから、一方側の端部１８２ｆが位置する角度方向に向かって光強度が連続的に低くなる。
【００６９】
それ故、第１点灯動作および第２点灯動作を第１光源部１２Ａおよび第２光源部１２Ｂの各々において実行すれば、実施の形態１と同様な原理で対象物体Ｏｂの位置（ＸＹ座標）を検出することができる。その際、複数の第１光源１２１に供給する駆動電流の和（第１駆動電流値）、および複数の第２光源１２２に供給する駆動電流の和（第２駆動電流値）に基づいて対象物体Ｏｂの角度位置を検出すればよい。また、複数の光源１２０の出射強度を変えるにあたっては、抵抗素子等により、駆動電流を光源１２０毎に変えればよい。
【００７０】
［実施の形態３の変形例］
上記実施の形態では、２系統の光源１２０を設けたが、１系統の光源１２０を設け、第１期間と第２期間とにおいて、複数の光源１２０に供給する駆動電流の大小関係を反転させて第１期間と第２期間とにおいて互いに逆向きの光強度分布を形成してもよい。この場合、光源部１２の放射中心に受光部１３を設けると、受光部１３への検出光Ｌ２の入射が光源部１２によって妨げられることになる。このような構成でも、光源部１２の放射中心に対してＺ軸方向に重なる位置に受光部１３を設ければ、検出光Ｌ２を受光部１３に入射させることができる。
【００７１】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、２つの光源部１２を用いたが、１つの光源部１２を用いて対象物体Ｏｂの位置を検出してもよい。
【００７２】
上記実施の形態では、第１点灯動作時の受光結果と第２点灯動作時の受光結果とを直接、比較したが、検出対象空間１０Ｒを介さずに受光部に入射する参照光を出射する参照用光源を設けてもよい。かかる構成の場合、第１点灯動作時における受光結果と参照光の受光結果とを比較し、第２点灯動作時における受光結果と参照光の受光結果とを比較し、参照光の受光結果を基準に、第１点灯動作時の受光結果と第２点灯動作時の受光結果とを間接的に比較する。より具体的には、第１点灯動作時における受光部１３の検出光Ｌ２（反射光Ｌ３）の検出強度と受光部１３の参照光の検出強度との差を、第１点灯動作時における受光部１３の検出強度として処理し、第２点灯動作時における受光部１３の検出光Ｌ２（反射光Ｌ３）の検出強度と受光部１３の参照光の検出強度との差を、第２点灯動作時における受光部１３の検出強度として処理する。かかる構成によれば、外光等の影響を、参照光を受光した際の強度によって相殺することができるという利点がある。
【００７３】
［位置検出システムの構成例］
（位置検出システム１の具体例１）
図１１は、本発明を適用した位置検出システム１の具体例１（入力機能付き表示システム）の説明図である。なお、本形態の入力機能付き表示システムにおいて、位置検出システム１および光学式位置検出装置１０の構成は、図１〜図１０を参照して説明した構成と同様であるため、共通する部分について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】
上記実施の形態に係る位置検出システム１において、図１１に示すように、視認面構成部材４０として表示装置１１０を用い、かかる表示装置１１０に、図１〜図１０を参照して説明した光学式位置検出装置１０を設ければ、電子黒板やデジタルサイネージ等といった入力機能付き表示システム１００として用いることができる。ここで、表示装置１１０は、直視型表示装置や、視認面構成部材４０をスクリーンとする背面型投射型表示装置である。
【００７５】
かかる入力機能付き表示システム１００において、光学式位置検出装置１０は、表示面１１０ａ（視認面４１）に沿って検出光Ｌ２を出射するとともに、対象物体Ｏｂで反射した検出光Ｌ２（反射光Ｌ３）を検出する。このため、表示装置１１０で表示された画像の一部に対象物体Ｏｂを接近させれば、かかる対象物体Ｏｂの位置を検出することができるので、対象物体Ｏｂの位置を画像の切り換え指示等といった入力情報として利用することができる。
【００７６】
（位置検出システム１の具体例２）
図１２を参照して、視認面構成部材４０としてスクリーンを用い、入力機能付き投射型表示システムを構成した例を説明する。図１２は、本発明を適用した位置検出システム１の具体例２（入力機能付き表示システム／入力機能付き投射型表示システム）の説明図である。なお、本形態の入力機能付き投射型表示システムにおいて、位置検出システム１および光学式位置検出装置１０の構成は、図１〜図１０を参照して説明した構成と同様であるため、共通する部分については同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。
【００７７】
図１２に示す入力機能付き投射型表示システム２００（入力機能付き表示システム）では、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２５０（画像生成装置）からスクリーン８０（視認面構成部材４０）に画像が投射される。かかる入力機能付き投射型表示システム２００において、画像投射装置２５０は、筐体２４０に設けられた投射レンズ系２１０からスクリーン８０に向けて画像表示光Ｐｉを拡大投射する。ここで、画像投射装置２５０は、Ｙ軸方向に対してわずかに傾いた方向から画像表示光Ｐｉをスクリーン８０に向けて投射する。従って、スクリーン８０において画像が投射されるスクリーン面８０ａによって、情報が視認される視認面４１が構成されている。
【００７８】
かかる入力機能付き投射型表示システム２００において、光学式位置検出装置１０は、画像投射装置２５０に付加されて一体に構成されている。このため、光学式位置検出装置１０は、投射レンズ系２１０とは異なる箇所から、スクリーン面８０ａに沿って検出光Ｌ２を出射するとともに、対象物体Ｏｂで反射した反射光Ｌ３を検出する。このため、スクリーン８０に投射された画像の一部に対象物体Ｏｂを接近させれば、かかる対象物体Ｏｂの位置を検出することができるので、対象物体Ｏｂの位置を画像の切り換え指示等といった入力情報として利用することができる。また、かかる構成の場合、画像投射装置２５０の筐体２４０をシールド部材として利用してもよい。
【００７９】
なお、光学式位置検出装置１０とスクリーン８０とを一体化させれば、入力機能付きスクリーン装置を構成することができる。
【００８０】
（位置検出システム１の他の具体例）
本発明において、視認面構成部材４０は、展示品を覆う透光部材である構成を採用することができ、この場合、視認面４１は、透光部材において展示品が配置される側とは反対側で展示品が視認される面である。かかる構成によれば、入力機能付きウインドウシステム等として構成することができる。
【００８１】
また、視認面構成部材４０は、移動する遊技用媒体を支持する基盤である構成を採用することができ、この場合、視認面４１は、基盤において基盤と遊技用媒体との相対位置が視認される側の面である。かかる構成によれば、パチンコ台やコインゲーム等のアミューズメント機器を入力機能付きアミューズメントシステム等として構成することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１・・位置検出システム、１０・・光学式位置検出装置、１０Ｒ・・検出対象空間、１２・・光源部、１２Ａ・・第１光源部、１２Ｂ・・第２光源部、１３・・受光部、１３Ａ・・第１受光部、１３Ｂ・・第２受光部、１５Ａ・・第１受発光ユニット、１５Ｂ・・第２受発光ユニット、１６・・シールド部材、１６ａ・・筐体、４０・・視認面構成部材、４１・・視認面、５０・・位置検出部、５１・・光源駆動部、７０・・制御用ＩＣ、１００・・入力機能付き表示システム、１２０・・光源、１２５Ａ・・第１駆動ライン、１２５Ｂ・・第２駆動ライン、１５０・・光源保持部材、２００・・入力機能付き投射型表示システム、２５０・・画像投射装置、Ｏｂ・・対象物体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１１】
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【図１２】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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