(57)【要約】【課題】位置特定情報の効率的な検出等が可能な光学式検出装置等の提供。【解決手段】光学式検出装置は、第１の発光波長の第１、第２の光源光を出射する第１、第２の光源部ＬＳ１、ＬＳ２と、第２の発光波長の第３、第４の光源光を出射する第３、第４の光源部ＬＳ３、ＬＳ４と、第１の光源光による第１の照射光が対象物に反射することによる第１の反射光と、第２の光源光による第２の照射光が対象物に反射することによる第２の反射光を受光する第１の受光部ＲＵ１と、第３の光源光による第３の照射光が対象物に反射することによる第３の反射光と、第４の光源光による第４の照射光が前記対象物に反射することによる第４の反射光を受光する第２の受光部ＲＵ２と、第１の受光部ＲＵ１での第１の受光結果と第２の受光部ＲＵ２での第２の受光結果に基づいて、対象物の位置特定情報を検出する検出部５０を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発光波長の第１の光源光を出射する第１の光源部と、
前記第１の発光波長の第２の光源光を出射する第２の光源部と、
前記第１の発光波長とは異なる第２の発光波長の第３の光源光を出射する第３の光源部と、
前記第２の発光波長の第４の光源光を出射する第４の光源部と、
前記第１の光源光による第１の照射光が対象物に反射することによる第１の反射光と、前記第２の光源光による第２の照射光が前記対象物に反射することによる第２の反射光を受光する第１の受光部と、
前記第３の光源光による第３の照射光が前記対象物に反射することによる第３の反射光と、前記第４の光源光による第４の照射光が前記対象物に反射することによる第４の反射光を受光する第２の受光部と、
前記第１の受光部での第１の受光結果と前記第２の受光部での第２の受光結果とに基づいて、前記対象物の位置特定情報を検出する検出部と、
を含むことを特徴とする光学式検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記検出部は、
検出期間において前記第１の受光部が前記第１の反射光、前記第２の反射光を受光することにより取得された前記第１の受光結果と、前記検出期間において前記第２の受光部が前記第３の反射光、前記第４の反射光を受光することにより取得された前記第２の受光結果とに基づいて、前記対象物の前記位置特定情報を検出することを特徴とする光学式検出装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記検出期間において前記第１の光源部と前記第２の光源部を交互に発光させる制御を行うと共に、前記検出期間において前記第３の光源部と前記第４の光源部を交互に発光させる制御を行う制御部を含むことを特徴とする光学式検出装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記第１の光源部、前記第２の光源部、前記第３の光源部、前記第４の光源部を発光させる制御を行う制御部を含み、
前記検出部は、
前記位置特定情報として、前記対象物の検出領域に沿った面でのＸ、Ｙ座標を検出し、
前記制御部は、
第１の検出期間において、前記第１の光源部、前記第２の光源部、前記第３の光源部、前記第４の光源部を、前記Ｘ、Ｙ座標を検出するための光源部として発光させる制御を行い、
第２の検出期間において、前記第１の光源部及び前記第２の光源部の第１のペアと前記第３の光源部及び前記第４の光源部の第２のペアのうちの一方のペアの光源部を、Ｚ座標方向での前記対象物の位置を検出するための補償用光源部として発光させる制御を行うことを特徴とする光学式検出装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
一端側の光入射面に入射された前記第１の光源部からの前記第１の光源光を導光し、前記第１の光源光に対応する前記第１の照射光を、前記対象物の検出領域に出射する第１のライトガイドと、
一端側の光入射面に入射された前記第２の光源部からの前記第２の光源光を導光し、前記第２の光源光に対応する前記第２の照射光を、前記検出領域に出射する第２のライトガイドと、
一端側の光入射面に入射された前記第３の光源部からの前記第３の光源光を導光し、前記第３の光源光に対応する前記第３の照射光を、前記検出領域に出射する第３のライトガイドと、
一端側の光入射面に入射された前記第４の光源部からの前記第４の光源光を導光し、前記第４の光源光に対応する前記第４の照射光を、前記検出領域に出射する第４のライトガイドと、
を含み、
前記第１の受光部は、
前記第１のライトガイドから出射された前記第１の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第１の反射光と、前記第２のライトガイドから出射された前記第２の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第２の反射光を受光し、
前記第２の受光部は、
前記第３のライトガイドから出射された前記第３の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第３の反射光と、前記第４のライトガイドから出射された前記第４の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第４の反射光を受光することを特徴とする光学式検出装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１のライトガイドと前記第２のライトガイドは、前記検出領域を挟んで対向して設けられ、
前記第３のライトガイドと前記第４のライトガイドは、前記検出領域を挟んで対向して設けられることを特徴とする光学式検出装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記第１のライトガイドは、前記第１のライトガイドからの距離が遠ざかるにつれて強度が低くなる第１の強度分布の前記第１の照射光を出射し、
前記第２のライトガイドは、前記第２のライトガイドからの距離が遠ざかるにつれて強度が低くなる第２の強度分布の前記第２の照射光を出射し、
前記第３のライトガイドは、前記第３のライトガイドからの距離が遠ざかるにつれて強度が低くなる第３の強度分布の前記第３の照射光を出射し、
前記第４のライトガイドは、前記第４のライトガイドからの距離が遠ざかるにつれて強度が低くなる第４の強度分布の前記第４の照射光を出射し、
前記第１のライトガイドと前記第２のライトガイドは、前記第１の強度分布の前記第１の照射光と前記第２の強度分布の前記第２の照射光を交互に出射し、
前記第３のライトガイドと前記第４のライトガイドは、前記第３の強度分布の前記第３の照射光と前記第４の強度分布の前記第４の照射光を交互に出射することを特徴とする光学式検出装置。
【請求項８】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記第１の光源部からの前記第１の光源光が一端側の光入射面に入射された場合に、前記第１の光源光を導光経路に沿って導光し、前記第１の光源光に対応する前記第１の照射光を、前記対象物の検出領域に出射し、前記第２の光源部からの前記第２の光源光が他端側の光入射面に入射された場合に、前記第２の光源光を導光経路に沿って導光し、前記第２の光源光に対応する前記第２の照射光を、前記検出領域に出射する第１のライトガイドと、
前記第３の光源部からの前記第３の光源光が一端側の光入射面に入射された場合に、前記第３の光源光を導光経路に沿って導光し、前記第３の光源光に対応する前記第３の照射光を、前記検出領域に出射し、前記第４の光源部からの前記第４の光源光が他端側の光入射面に入射された場合に、前記第４の光源光を導光経路に沿って導光し、前記第４の光源光に対応する前記第４の照射光を、前記検出領域に出射する第２のライトガイドと、
を含み、
前記第１の受光部は、
前記第１のライトガイドから出射された前記第１の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第１の反射光と、前記第１のライトガイドから出射された前記第２の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第２の反射光を受光し、
前記第２の受光部は、
前記第２のライトガイドから出射された前記第３の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第３の反射光と、前記第２のライトガイドから出射された前記第４の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第４の反射光を受光することを特徴とする光学式検出装置。
【請求項９】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記第１の光源部、前記第２の光源部、第１のライトガイドを有する第１の照射部と、
前記第３の光源部、前記第４の光源部、第２のライトガイドを有する第２の照射部と、
を含み、
前記第１の照射部の前記第１のライトガイドは、
前記第１の光源部からの前記第１の光源光が一端側の光入射面に入射された場合に、前記第１の光源光を曲線形状の導光経路に沿って導光し、前記第１の光源光に対応する、照射方向によって強度が異なる前記第１の照射光を、前記対象物の検出領域に出射し、前記第２の光源部からの前記第２の光源光が他端側の光入射面に入射された場合に、前記第２の光源光を曲線形状の導光経路に沿って導光し、前記第２の光源光に対応する、照射方向によって強度が異なる前記第２の照射光を、前記検出領域に出射し、
前記第２の照射部の前記第２のライトガイドは、
前記第３の光源部からの前記第３の光源光が一端側の光入射面に入射された場合に、前記第３の光源光を曲線形状の導光経路に沿って導光し、前記第３の光源光に対応する、照射方向によって強度が異なる前記第３の照射光を、前記検出領域に出射し、前記第４の光源部からの前記第４の光源光が他端側の光入射面に入射された場合に、前記第４の光源光を曲線形状の導光経路に沿って導光し、前記第４の光源光に対応する、照射方向によって強度が異なる前記第４の照射光を、前記検出領域に出射し、
前記第１の受光部は、
前記第１の照射部から出射された前記第１の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第１の反射光と、前記第１の照射部から出射された前記第２の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第２の反射光を受光し、
前記第２の受光部は、
前記第２の照射部から出射された前記第３の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第３の反射光と、前記第２の照射部から出射された前記第４の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第４の反射光を受光することを特徴とする光学式検出装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記検出部は、
前記第１の受光部での前記第１の受光結果に基づいて、前記第１の照射部に対する前記対象物の方向を第１の方向として検出し、前記第２の受光部での前記第２の受光結果に基づいて、前記第２の照射部に対する前記対象物の方向を第２の方向として検出し、検出された前記第１の方向及び前記第２の方向と、前記第１の照射部と前記第２の照射部の間の距離とに基づいて、前記対象物の位置情報を検出することを特徴とする光学式検出装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかにおいて、
前記第１の発光波長及び前記第２の発光波長のいずれか一方は８５０ｎｍ±３０ｎｍの波長であり、他方は９４０ｎｍ±３０ｎｍの波長であることを特徴とする光学式検出装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかにおいて、
第１のモードでは、前記第１の光源部、前記第２の光源部、前記第３の光源部、前記第４の光源部を発光させるための駆動周波数を第１の周波数に設定し、第２のモードでは、前記駆動周波数を前記第１の周波数よりも低い第２の周波数に設定する駆動周波数設定部を含むことを特徴とする光学式検出装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の光学式検出装置を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の光学式検出装置を含むことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式検出装置、表示装置及び電子機器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、券売機、銀行の端末などの電子機器では、近年、表示部の前面にタッチパネルが配置された位置検出機能付きの表示装置が用いられる。この表示装置によれば、ユーザーは、表示部に表示された画像を参照しながら、表示画像のアイコン等をポインティングしたり、情報を入力することが可能になる。このようなタッチパネルによる位置検出方式としては、例えば抵抗膜方式や静電容量方式などが知られている。
【０００３】
一方、投写型表示装置（プロジェクター）やデジタルサイネージ用の表示装置では、携帯電話やパーソナルコンピューターの表示装置に比べて、その表示エリアが広い。従って、これらの表示装置において、上述の抵抗膜方式や静電容量方式のタッチパネルを用いて位置検出を実現することは難しい。
【０００４】
また投写型表示装置用の位置検出装置の従来技術としては、例えば特許文献１、２に開示される技術が知られている。しかしながら、この位置検出装置では、システムが大掛かりになってしまうなどの問題がある。
【０００５】
一方、赤外光などを用いて対象物の位置を光学的に検出する手法も考えられる。しかしながら、このような光学的検出手法により、例えば対象物のＸ座標を検出し、次にＹ座標を検出するというように、各座標を順次に検出すると、Ｘ、Ｙ座標のデータのサンプリングレート（データ取得レート）が低下してしまう。一方、このようなデータのサンプリングレートの低下を回避するために、光源部の発光の駆動周波数を高くすると、消費電力が増加してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３４５０８５
【特許文献２】特開２００１−１４２６４３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の幾つかの態様によれば、位置特定情報の効率的な検出等が可能な光学式検出装置、表示装置及び電子機器等を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、第１の発光波長の第１の光源光を出射する第１の光源部と、前記第１の発光波長の第２の光源光を出射する第２の光源部と、前記第１の発光波長とは異なる第２の発光波長の第３の光源光を出射する第３の光源部と、前記第２の発光波長の第４の光源光を出射する第４の光源部と、前記第１の光源光による第１の照射光が対象物に反射することによる第１の反射光と、前記第２の光源光による第２の照射光が前記対象物に反射することによる第２の反射光を受光する第１の受光部と、前記第３の光源光による第３の照射光が前記対象物に反射することによる第３の反射光と、前記第４の光源光による第４の照射光が前記対象物に反射することによる第４の反射光を受光する第２の受光部と、前記第１の受光部での第１の受光結果と前記第２の受光部での第２の受光結果とに基づいて、前記対象物の位置特定情報を検出する検出部とを含む光学式検出装置に関係する。
【０００９】
本発明の一態様によれば、第１の発光波長の第１、第２の光源光を出射する第１、第２の光源部と、第２の発光波長の第３、第４の光源光を出射する第３、第４の光源部が設けられる。そして第１の受光部は、第１の発光波長の第１、第２の光源光による第１、第２の照射光が対象物に反射することによる第１、第２の反射光を受光する。また第２の受光部は、第２の発光波長の第３、第４の光源光による第３、第４の照射光が対象物に反射することによる第３、第４の反射光を受光する。そして検出部は、第１、第２の受光部での第１、第２の受光結果に基づいて、対象物の位置特定情報を検出する。これにより、位置特定情報の効率的な検出等が可能な光学式検出装置の提供が可能になる。
【００１０】
また本発明の一態様では、前記検出部は、検出期間において前記第１の受光部が前記第１の反射光、前記第２の反射光を受光することにより取得された前記第１の受光結果と、前記検出期間において前記第２の受光部が前記第３の反射光、前記第４の反射光を受光することにより取得された前記第２の受光結果とに基づいて、前記対象物の前記位置特定情報を検出してもよい。
【００１１】
このようにすれば、同じ検出期間で取得された第１、第２の受光結果により対象物の位置特定情報を検出できるため、検出期間の短縮化等を図れる。
【００１２】
また本発明の一態様では、前記検出期間において前記第１の光源部と前記第２の光源部を交互に発光させる制御を行うと共に、前記検出期間において前記第３の光源部と前記第４の光源部を交互に発光させる制御を行う制御部を含んでもよい。
【００１３】
このようにすれば、第１、第２の光源部を交互に発光させることで第１、第２の照射光強度分布を形成し、第３、第４の光源部を交互に発光させることで第３、第４の照射光強度分布を形成して、対象物の位置特定情報を検出できるようになる。
【００１４】
また本発明の一態様では、前記第１の光源部、前記第２の光源部、前記第３の光源部、前記第４の光源部を発光させる制御を行う制御部を含み、前記検出部は、前記位置特定情報として、前記対象物の検出領域に沿った面でのＸ、Ｙ座標を検出し、前記制御部は、第１の検出期間において、前記第１の光源部、前記第２の光源部、前記第３の光源部、前記第４の光源部を、前記Ｘ、Ｙ座標を検出するための光源部として発光させる制御を行い、第２の検出期間において、前記第１の光源部及び前記第２の光源部の第１のペアと前記第３の光源部及び前記第４の光源部の第２のペアのうちの一方のペアの光源部を、Ｚ座標方向での前記対象物の位置を検出するための補償用光源部として発光させる制御を行ってもよい。
【００１５】
このようにすれば、専用の補償用光源部を設けなくても、第１の検出期間において対象物のＸ、Ｙ座標を検出し、第２の検出期間において対象物のＺ座標方向での位置を検出できるようになる。
【００１６】
また本発明の一態様では、一端側の光入射面に入射された前記第１の光源部からの前記第１の光源光を導光し、前記第１の光源光に対応する前記第１の照射光を、前記対象物の検出領域に出射する第１のライトガイドと、一端側の光入射面に入射された前記第２の光源部からの前記第２の光源光を導光し、前記第２の光源光に対応する前記第２の照射光を、前記検出領域に出射する第２のライトガイドと、一端側の光入射面に入射された前記第３の光源部からの前記第３の光源光を導光し、前記第３の光源光に対応する前記第３の照射光を、前記検出領域に出射する第３のライトガイドと、一端側の光入射面に入射された前記第４の光源部からの前記第４の光源光を導光し、前記第４の光源光に対応する前記第４の照射光を、前記検出領域に出射する第４のライトガイドとを含み、前記第１の受光部は、前記第１のライトガイドから出射された前記第１の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第１の反射光と、前記第２のライトガイドから出射された前記第２の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第２の反射光を受光し、前記第２の受光部は、前記第３のライトガイドから出射された前記第３の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第３の反射光と、前記第４のライトガイドから出射された前記第４の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第４の反射光を受光してもよい。
【００１７】
このようにすれば、第１、第２のライトガイドからの第１、第２の照射光による第１、第２の反射光が受光されることによる第１の受光結果と、第３、第４のライトガイドからの第３、第４の照射光による第３、第４の反射光が受光されることによる第２の受光結果を用いて、対象物の位置特定情報を検出できるようになる。
【００１８】
また本発明の一態様では、前記第１のライトガイドと前記第２のライトガイドは、前記検出領域を挟んで対向して設けられ、前記第３のライトガイドと前記第４のライトガイドは、前記検出領域を挟んで対向して設けられてもよい。
【００１９】
このようにすれば、対向する第１、第２のライトガイドと、対向する第３、第４のライトガイドとにより、対象物の検出領域を設定して、対象物の位置特定情報を検出できるようになる。
【００２０】
また本発明の一態様では、前記第１のライトガイドは、前記第１のライトガイドからの距離が遠ざかるにつれて強度が低くなる第１の強度分布の前記第１の照射光を出射し、前記第２のライトガイドは、前記第２のライトガイドからの距離が遠ざかるにつれて強度が低くなる第２の強度分布の前記第２の照射光を出射し、前記第３のライトガイドは、前記第３のライトガイドからの距離が遠ざかるにつれて強度が低くなる第３の強度分布の前記第３の照射光を出射し、前記第４のライトガイドは、前記第４のライトガイドからの距離が遠ざかるにつれて強度が低くなる第４の強度分布の前記第４の照射光を出射し、前記第１のライトガイドと前記第２のライトガイドは、前記第１の強度分布の前記第１の照射光と前記第２の強度分布の前記第２の照射光を交互に出射し、前記第３のライトガイドと前記第４のライトガイドは、前記第３の強度分布の前記第３の照射光と前記第４の強度分布の前記第４の照射光を交互に出射してもよい。
【００２１】
このようにすれば、第１のライトガイドにより第１の照射光の第１の強度分布を形成し、第２のライトガイドにより第２の照射光の第２の強度分布を形成することにより、例えば対象物の第１の座標軸での位置情報等を検出できるようになる。また第３のライトガイドにより第３の照射光の第３の強度分布を形成し、第４のライトガイドにより第４の照射光の第４の強度分布を形成することにより、例えば対象物の第２の座標軸での位置情報等を検出できるようになる。
【００２２】
また本発明の一態様では、前記第１の光源部からの前記第１の光源光が一端側の光入射面に入射された場合に、前記第１の光源光を導光経路に沿って導光し、前記第１の光源光に対応する前記第１の照射光を、前記対象物の検出領域に出射し、前記第２の光源部からの前記第２の光源光が他端側の光入射面に入射された場合に、前記第２の光源光を導光経路に沿って導光し、前記第２の光源光に対応する前記第２の照射光を、前記検出領域に出射する第１のライトガイドと、前記第３の光源部からの前記第３の光源光が一端側の光入射面に入射された場合に、前記第３の光源光を導光経路に沿って導光し、前記第３の光源光に対応する前記第３の照射光を、前記検出領域に出射し、前記第４の光源部からの前記第４の光源光が他端側の光入射面に入射された場合に、前記第４の光源光を導光経路に沿って導光し、前記第４の光源光に対応する前記第４の照射光を、前記検出領域に出射する第２のライトガイドとを含み、前記第１の受光部は、前記第１のライトガイドから出射された前記第１の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第１の反射光と、前記第１のライトガイドから出射された前記第２の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第２の反射光を受光し、前記第２の受光部は、前記第２のライトガイドから出射された前記第３の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第３の反射光と、前記第２のライトガイドから出射された前記第４の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第４の反射光を受光してもよい。
【００２３】
このようにすれば、第１のライトガイドからの第１、第２の照射光による第１、第２の反射光が受光されることによる第１の受光結果と、第２のライトガイドからの第３、第４の照射光による第３、第４の反射光が受光されることによる第２の受光結果を用いて、対象物の位置特定情報を検出できるようになる。
【００２４】
また本発明の一態様では、前記第１の光源部、前記第２の光源部、第１のライトガイドを有する第１の照射部と、前記第３の光源部、前記第４の光源部、第２のライトガイドを有する第２の照射部とを含み、前記第１の照射部の前記第１のライトガイドは、前記第１の光源部からの前記第１の光源光が一端側の光入射面に入射された場合に、前記第１の光源光を曲線形状の導光経路に沿って導光し、前記第１の光源光に対応する、照射方向によって強度が異なる前記第１の照射光を、前記対象物の検出領域に出射し、前記第２の光源部からの前記第２の光源光が他端側の光入射面に入射された場合に、前記第２の光源光を曲線形状の導光経路に沿って導光し、前記第２の光源光に対応する、照射方向によって強度が異なる前記第２の照射光を、前記検出領域に出射し、前記第２の照射部の前記第２のライトガイドは、前記第３の光源部からの前記第３の光源光が一端側の光入射面に入射された場合に、前記第３の光源光を曲線形状の導光経路に沿って導光し、前記第３の光源光に対応する、照射方向によって強度が異なる前記第３の照射光を、前記検出領域に出射し、前記第４の光源部からの前記第４の光源光が他端側の光入射面に入射された場合に、前記第４の光源光を曲線形状の導光経路に沿って導光し、前記第４の光源光に対応する、照射方向によって強度が異なる前記第４の照射光を、前記検出領域に出射し、前記第１の受光部は、前記第１の照射部から出射された前記第１の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第１の反射光と、前記第１の照射部から出射された前記第２の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第２の反射光を受光し、前記第２の受光部は、前記第２の照射部から出射された前記第３の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第３の反射光と、前記第２の照射部から出射された前記第４の照射光が前記対象物に反射されることによる前記第４の反射光を受光してもよい。
【００２５】
このようにすれば、第１の照射部からは、照射方向に応じて強度が異なる第１、第２の照射光が対象物の検出領域に出射され、第２の照射部からは、照射方向に応じて強度が異なる第３、第４の照射光が検出領域に出射されるようになる。そして第１、第２の照射光による第１、第２の反射光の第１の受光結果と、第３、第４の照射光による第３、第４の反射光の第２の受光結果により、対象物の位置特定情報を検出することが可能になり、狭い設置面積で広い範囲での対象物の検出が可能になる。
【００２６】
また本発明の一態様では、前記検出部は、前記第１の受光部での前記第１の受光結果に基づいて、前記第１の照射部に対する前記対象物の方向を第１の方向として検出し、前記第２の受光部での前記第２の受光結果に基づいて、前記第２の照射部に対する前記対象物の方向を第２の方向として検出し、検出された前記第１の方向及び前記第２の方向と、前記第１の照射部と前記第２の照射部の間の距離とに基づいて、前記対象物の位置情報を検出してもよい。
【００２７】
このようにすれば、第１の照射部に対する対象物の方向である第１の方向と、第２の照射部に対する対象物の方向である第２の方向を検出することで、これらの第１、第２の方向と第１、第２の照射部間の距離から、対象物の位置情報を検出できるようになる。
【００２８】
また本発明の一態様では、前記第１の発光波長及び前記第２の発光波長のいずれか一方は８５０ｎｍ±３０ｎｍの波長であり、他方は９４０ｎｍ±３０ｎｍの波長であってもよい。
【００２９】
このようにすれば、対象物の検出に有効な赤外光の２つの波長を有効活用して、第１、第２の光源部の第１の発光波長と、第３、第４の光源部の第２の発光波長を設定して、対象物の位置検出情報を検出できるようになる。
【００３０】
また本発明の一態様では、第１のモードでは、前記第１の光源部、前記第２の光源部、前記第３の光源部、前記第４の光源部を発光させるための駆動周波数を第１の周波数に設定し、第２のモードでは、前記駆動周波数を前記第１の周波数よりも低い第２の周波数に設定する駆動周波数設定部を含んでもよい。
【００３１】
このようにすれば、例えば高いデータのサンプリングレートが必要な場合には第１のモードに設定し、低消費電力を優先する場合には第２のモードに設定することで、これに対応できるようになる。
【００３２】
また本発明の他の態様は、上記のいずれかに記載の光学式検出装置を含む表示装置に関係する。
【００３３】
また本発明の他の態様は、上記のいずれかに記載の光学式検出装置を含む電子機器に関係する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態の光学式検出装置の第１の構成例。
【図２】図２（Ａ）、図２（Ｂ）は第１の構成例の動作説明図。
【図３】図３（Ａ）、図３（Ｂ）は第１の構成例の動作説明図。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は第１の構成例での照射光の強度分布の例。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は本実施形態の比較例の構成例及びその動作を説明するための信号波形例。
【図６】図６（Ａ）、図６（Ｂ）は本実施形態の動作を説明するための信号波形例。
【図７】本実施形態の光学式検出装置の第２の構成例。
【図８】図８（Ａ）、図８（Ｂ）は第２の構成例の動作説明図。
【図９】図９（Ａ）、図９（Ｂ）は第２の構成例での照射光の強度分布の例。
【図１０】図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は本実施形態の光学式検出装置等の第３の構成例。
【図１１】第３の構成例の検出手法の説明図。
【図１２】図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）は第３の構成例の検出手法の説明図。
【図１３】第３の構成例の全体的な構成を示す図。
【図１４】検出部等の詳細な構成例。
【図１５】図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）は発光素子の波長−相対強度の特性例であり、図１５（Ｃ）、図１５（Ｄ）は受光素子の波長−相対感度の特性例。
【図１６】図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）は、本実施形態で用いられるローパスフィルター、ハイパスフィルターの周波数特性の例。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３６】
１．第１の構成例
図１に本実施形態の光学式検出装置の第１の構成例を示す。この光学式検出装置は、第１〜第４の光源部ＬＳ１〜ＬＳ４と、第１、第２の受光部ＲＵ１、ＲＵ２と、検出部５０を含む。また制御部６０、駆動周波数設定部６２、ライトガイドＬＧ１〜ＬＧ４を含むことができる。なお、本実施形態の光学式検出装置は図１の構成に限定されず、その構成要素の一部（例えば駆動周波数設定部、制御部、ライトガイド等）を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
【００３７】
また図１では、検出領域ＲＤＥＴに沿った面が、Ｘ、Ｙ座標が設定されるＸＹ平面になり、ＸＹ平面に交差（直交）する方向がＺ座標軸方向になっている。ここで検出領域ＲＤＥＴは、対象物が検出される領域であって、例えば照射光が対象物に反射されることによる反射光を、受光部ＲＵ１、ＲＵ２が受光して、対象物の位置特定情報を検出することができる領域である。より具体的には、受光部ＲＵ１、ＲＵ２が反射光を受光して対象物を検出することが可能であって、且つ、その位置特定情報の検出精度について、許容できる範囲の精度が確保できる領域である。
【００３８】
第１の光源部ＬＳ１は、第１の発光波長λ１の第１の光源光を出射し、第２の光源部ＬＳ２も、同じ第１の発光波長λ１の第２の光源光を出射する。第３の光源部ＬＳ３は、第１の発光波長λ１とは異なる第２の発光波長λ２の第３の光源光を出射し、第４の光源部ＬＳ４も、同じ第２の発光波長λ２の第４の光源光を出射する。
【００３９】
これらの光源部ＬＳ１〜ＬＳ４は、光源光を出射するＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を有する。例えば光源部ＬＳ１〜ＬＳ４は赤外光（可視光領域に近い近赤外線）の光源光を放出する。この場合に光源部ＬＳ１〜ＬＳ４が発光する光源光は、ユーザーの指やタッチペン等の対象物により効率的に反射される波長帯域の光や、外乱光となる環境光にあまり含まれない波長帯域の光であることが望ましい。
【００４０】
そして本実施形態では、光源部ＬＳ１、ＬＳ２の発光波長λ１（ピーク波長）と、光源部ＬＳ３、ＬＳ４の発光波長λ２（ピーク波長）とが、互いに異なっている。具体的には、後述するように発光波長λ１は、例えば８５０ｎｍ付近（具体的には８５０ｎｍ±３０ｎｍ）の波長であり、発光波長λ２は、例えば９４０ｎｍ付近（具体的には９４０ｎｍ±３０ｎｍ）の波長である。なお発光波長λ２が８５０ｎｍ付近の波長であり、発光波長λ１が９４０ｎｍ付近の波長であってもよい。ここで、８５０ｎｍ付近の波長の赤外光は、人体の表面での反射率が高い波長帯域の光となる。一方、９４０ｎｍ付近の波長の赤外光は、環境光にあまり含まれない波長帯域の光となる。但し、光源部ＬＳ１、ＬＳ２の発光波長λ１や光源部ＬＳ３、ＬＳ４の発光波長λ２は、これらの波長には限定されず、受光部ＲＵ１、ＲＵ２での受光において互いに干渉しない程度に異なっている波長であればよい。具体的には、対象物の位置特定情報の検出精度を確保できる程度に異なっている波長であればよく、例えば発光波長λ２は９５０ｎｍ付近の波長であってもよい。
【００４１】
また光源部ＬＳ１とＬＳ２の発光波長λ１は厳密に一致している必要はなく、ＬＳ１、ＬＳ２の各光源部が有する発光素子（発光ダイオード等）の発光波長（ピーク波長）に製造等によるバラツキが存在する場合には、そのバラツキの範囲内において波長が異なっていてもよい。同様に、光源部ＬＳ２とＬＳ３の発光波長λ２も厳密に一致している必要はなく、バラツキの範囲内で波長が異なっていてもよい。
【００４２】
第１、第２の受光部ＲＵ１、ＲＵ２は、照射光が対象物に反射されることによる反射光を受光する。この受光部ＲＵ１、ＲＵ２は、例えばフォトダイオードやフォトトランジスターなどの受光素子により実現できる。この受光部ＲＵ１、ＲＵ２には検出部５０が例えば電気的に接続されている。
【００４３】
具体的には受光部ＲＵ１は、光源部ＬＳ１からの第１の光源光による第１の照射光が対象物に反射することによる第１の反射光を受光する。また光源部ＬＳ２からの第２の光源光による第２の照射光が対象物に反射することによる第２の反射光を受光する。そして受光部ＲＵ１は、これらの第１、第２の照射光による第１、第２の反射光を受光することにより取得された第１の受光結果ＳＲ１（受光結果信号）を検出部５０に出力する。ここで、第１、第２の照射光は、ライトガイドＬＧ１、ＬＧ２等により、光源部ＬＳ１、ＬＳ２からの第１、第２の光源光を導光することにより、対象物に照射される光である。また受光部ＲＵ１は、第１、第２の照射光による第１、第２の反射光を少なくとも受光できればよく、それ以外の外光や他の反射光等の光を受光してもよい。また第１の受光結果ＳＲ１は、受光により得られた検出電流や、検出電流を電圧に変換した検出電圧などである。
【００４４】
受光部ＲＵ２は、光源部ＬＳ３からの第３の光源光による第３の照射光が対象物に反射することによる第３の反射光を受光する。また光源部ＬＳ４からの第４の光源光による第４の照射光が対象物に反射することによる第４の反射光を受光する。そして受光部ＲＵ２は、これらの第３、第４の照射光による第３、第４の反射光を受光することにより取得された第２の受光結果ＳＲ２（受光結果信号）を検出部５０に出力する。ここで、第３、第４の照射光は、ライトガイドＬＧ３、ＬＧ４等により、光源部ＬＳ３、ＬＳ４からの第３、第４の光源光を導光することにより、対象物に照射される光である。また受光部ＲＵ２は、第３、第４の照射光による第３、第４の反射光を少なくとも受光できればよく、それ以外の外光や他の反射光等の光を受光してもよい。また第２の受光結果ＳＲ２は、受光により得られた検出電流や、検出電流を電圧に変換した検出電圧などである。
【００４５】
検出部５０は、受光部ＲＵ１での第１の受光結果ＳＲ１と受光部ＲＵ２での第２の受光結果ＳＲ２とに基づいて、対象物の位置特定情報を検出（取得）する。例えば検出期間（第１の検出期間）において受光部ＲＵ１が第１、第２の反射光を受光することにより取得された第１の受光結果ＳＲ１と、同じ検出期間において受光部ＲＵ２が第３、第４の反射光を受光することにより取得された第２の受光結果ＳＲ２とに基づいて、対象物の位置特定情報を検出する。この検出部５０の機能は、アナログ回路等を有する集積回路装置や、マイクロコンピューター上で動作するソフトウェア（プログラム）などにより実現できる。
【００４６】
ここで位置特定情報は、対象物の位置を特定するための情報であり、例えば図１の検出領域ＲＤＥＴ（ＸＹ平面）でのＸ、Ｙ座標自体であってもよいし、これらのＸ、Ｙ座標を取得するための情報であってもよい。例えば位置特定情報は、後述する第３の構成例における第１、第２の方向ＤＤＢ１、ＤＤＢ２であってもよい。
【００４７】
制御部６０は光学式検出装置の各種の制御処理を行う。具体的には、第１〜第４の光源部ＬＳ１〜ＬＳ４を発光させる制御を行う。例えば制御部６０は、光源部ＬＳ１〜ＬＳ４に対して発光制御信号（発光駆動信号）ＳＬ１〜ＳＬ４を出力して、光源部ＬＳ１〜ＬＳ４の発光素子を発光させる制御を行う。この制御部６０の機能は、集積回路装置やマイクロコンピューター上で動作するソフトウェアなどにより実現できる。
【００４８】
駆動周波数設定部６２は、第１のモード（通常動作モード）では、光源部ＬＳ１〜ＬＳ４を発光させるための駆動周波数を第１の周波数ｆ１に設定する。一方、第２のモード（低消費電力モード）では、駆動周波数を第１の周波数ｆ１よりも低い第２の周波数ｆ２に設定する。制御部６０は、この駆動周波数設定部６２で設定された駆動周波数（クロック周波数）で、発光制御信号ＳＬ１〜ＳＬ４を生成して、光源部ＬＳ１〜ＬＳ４を発光させる制御を行う。
【００４９】
具体的には制御部６０は、検出期間において光源部ＬＳ１と光源部ＬＳ２を交互に発光（点灯）させる制御を行うと共に、検出期間において光源部ＬＳ３と光源部ＬＳ４を交互に発光させる制御を行う。例えば同じ検出期間において、光源部ＬＳ１及びＬＳ２と光源部ＬＳ３及びＬＳ４を同期させて交互に発光させる。
【００５０】
例えば制御部６０は、第１の検出期間において、光源部ＬＳ１〜ＬＳ４を、Ｘ、Ｙ座標を検出するための光源部として発光させる制御を行う。そして検出部５０は、位置特定情報として、対象物の検出領域ＲＤＥＴに沿った面でのＸ、Ｙ座標を検出する。また制御部６０は、第１の検出期間に続く第２の検出期間において、光源部ＬＳ１、ＬＳ２からなる第１のペアと、光源部ＬＳ３、ＬＳ４からなる第２のペアのうちの一方のペアの光源部を、Ｚ座標方向での対象物の位置を検出するための補償用光源部として発光させる制御を行う。このようにすることで、ユーザーの指やタッチペン等の対象物がＺ方向において検出領域ＲＤＥＴ（スクリーン、表示画面）に接近した場合に、これを検出することが可能になる。
【００５１】
第１〜第４のライトガイドＬＧ１〜ＬＧ４は光源光を導光するためのものであり、例えばアクリル樹脂やポリカーボネートなどの透明な樹脂部材等により形成される。
【００５２】
第１のライトガイドＬＧ１は、一端側の光入射面に入射された光源部ＬＳ１からの第１の光源光を導光する。そして第１の光源光に対応する第１の照射光を、対象物の検出領域ＲＤＥＴに出射する。第２のライトガイドＬＧ２は、一端側の光入射面に入射された光源部ＬＳ２からの第２の光源光を導光する。そして第２の光源光に対応する第２の照射光を、検出領域ＲＤＥＴに出射する。第３のライトガイドＬＧ３は、一端側の光入射面に入射された光源部ＬＳ３からの第３の光源光を導光する。そして第３の光源光に対応する第３の照射光を、検出領域ＲＤＥＴに出射する。第４のライトガイドＬＧ４は、一端側の光入射面に入射された光源部ＬＳ４からの第４の光源光を導光する。そして第４の光源光に対応する第４の照射光を、検出領域ＲＤＥＴに出射する。
【００５３】
ここで、図１ではライトガイドＬＧ１〜ＬＧ４は直線形状のライトガイドになっており、光源部ＬＳ１〜ＬＳ４からの第１〜第４の光源光を、直線形状の導光経路に沿って導光する。そして導光された第１〜第４の光源光は、ＬＧ１〜ＬＧ４の各ライドガイドから、各ライドガイドの直線形状に交差（直交）する方向に、第１〜第４の照射光として出射される。
【００５４】
具体的には、ＬＧ１〜ＬＧ４の各ライトガイドの内周側（検出領域側）及び外周側（検出領域と逆側）の少なくとも一方には、各ライドガイドからの光源光の出光効率を調整するための加工が施されている。加工方法としては、例えば反射ドットを印刷するシルク印刷方式や、スタンパーやインジェクションで凹凸を付ける成型方式や、溝加工方式などの種々の手法を採用できる。そして、このような加工を施すことで、各ライトガイドに沿って導光された光源光が、ライトガイドの直線に直交する法線方向に沿った照射方向の照射光として、検出領域ＲＤＥＴ側に出射されるようになる。これにより、対象物に照射光が入射され、その反射光を、受光部ＲＵ１、ＲＵ２が受光できるようになる。
【００５５】
受光部ＲＵ１は、ライトガイドＬＧ１から出射された第１の照射光が対象物に反射されることによる第１の反射光と、ライトガイドＬＧ２から出射された第２の照射光が対象物に反射されることによる第２の反射光を受光する。そして受光結果ＳＲ１を検出部５０に出力する。
【００５６】
一方、受光部ＲＵ２は、ライトガイドＬＧ３から出射された第３の照射光が対象物に反射されることによる第３の反射光と、ライトガイドＬＧ４から出射された第４の照射光が対象物に反射されることによる第４の反射光を受光する。そして受光結果ＳＲ２を検出部５０に出力する。
【００５７】
そして検出部５０は、これらの受光結果ＳＲ１、ＳＲ２に基づいて、対象物のＸ、Ｙ座標等の位置情報を検出することになる。
【００５８】
なおＬＧ１〜ＬＧ４の各ライトガイドの内周側（検出領域側）に、後述する第３の構成例のような照射方向設定部を設けてもよい。この照射方向設定部は、第３の構成例の場合と同様にプリズムシートやルーバーフィルムや拡散シートなどの光学シートにより実現できる。このような光学シートを設けることで、各ライトガイドの内周側（検出領域側）から出射される光源光の方向を、各ライトガイドの法線方向に沿った照射方向に設定できる。具体的には、プリズムシートは、各ライトガイドの内周側から低視角で出射される光源光の方向を、法線方向側に立ち上げて、出光特性のピークが法線方向になるように設定する。またルーバーフィルムは、法線方向以外の方向の光（低視角光）を遮光（カット）する。なおＬＧ１〜ＬＧ４の各ライトガイドの外周側に反射シートを設けてもよい。
【００５９】
また図１では、ライトガイドＬＧ１とＬＧ２は、検出領域ＲＤＥＴを挟んで対向して設けられる。またライトガイドＬＧ３とＬＧ４は、検出領域ＲＤＥＴを挟んで対向して設けられる。即ち、検出領域ＲＤＥＴを囲むようにライトガイドＬＧ１〜ＬＧ４が配置されている。具体的には、矩形の検出領域ＲＤＥＴの第１〜第４の辺に沿ってライトガイドＬＧ１〜ＬＧ４が配置される。
【００６０】
そして後述するようにライトガイドＬＧ１は、ＬＧ１からの距離が遠ざかるにつれて強度が低くなる第１の強度分布の第１の照射光を出射し、ライトガイドＬＧ２は、ＬＧ２からの距離が遠ざかるにつれて強度が低くなる第２の強度分布の第２の照射光を出射する。具体的には、ライトガイドＬＧ１、ＬＧ２は、第１の強度分布の第１の照射光と第２の強度分布の第２の照射光を交互に出射する。このような第１、第２の強度分布の第１、第２の照射光が対象物に照射され、その反射光である第１、第２の反射光を受光部ＲＵ１により受光することで、対象物のＸ座標を特定できる。
【００６１】
またライトガイドＬＧ３は、ＬＧ３からの距離が遠ざかるにつれて強度が低くなる第３の強度分布の第３の照射光を出射し、ライトガイドＬＧ４は、ＬＧ４からの距離が遠ざかるにつれて強度が低くなる第４の強度分布の第４の照射光を出射する。具体的には、ライトガイドＬＧ３、ＬＧ４は、第３の強度分布の第３の照射光と第４の強度分布の第４の照射光を交互に出射する。このような強度分布の第３、第４の照射光が対象物に照射され、その反射光である第３、第４の反射光を受光部ＲＵ２により受光することで、対象物のＹ座標を特定できる。
【００６２】
２．動作
次に図２（Ａ）〜図４（Ｃ）を用いて第１の構成例の光学式検出装置の動作を更に詳細に説明する。
【００６３】
図２（Ａ）では光源部ＬＳ１からの第１の光源光がライトガイドＬＧ１により導光され、第１の光源光による第１の照射光ＬＴ１がライトガイドＬＧ１から出射される。第１の照射光ＬＴ１はライトガイドＬＧ１の直線形状の例えば法線方向に出射される。そして受光部ＲＵ１は、第１の照射光ＬＴ１が対象物ＯＢにより反射されることによる第１の反射光ＬＲ１を受光する。
【００６４】
また図２（Ｂ）では光源部ＬＳ２からの第２の光源光がライトガイドＬＧ２により導光され、第２の光源光による第２の照射光ＬＴ２がライトガイドＬＧ２から、その法線方向に出射される。そして受光部ＲＵ１は、第２の照射光ＬＴ２が対象物ＯＢにより反射されることによる第２の反射光ＬＲ２を受光する。
【００６５】
具体的には光源部ＬＳ１、ＬＳ２は、制御部６０の制御により交互に発光（点灯）する。受光部ＲＵ１は、光源部ＬＳ１、ＬＳ２が交互に発光することによる反射光ＬＲ１、ＬＲ２を受光し、その受光結果ＳＲ１を検出部５０に出力する。そして検出部５０は、受光部ＲＵ１での受光結果ＳＲ１に基づいて対象物ＯＢのＸ座標を検出する。
【００６６】
図３（Ａ）では光源部ＬＳ３からの第３の光源光がライトガイドＬＧ３により導光され、第３の光源光による第３の照射光ＬＴ３がライトガイドＬＧ３からその法線方向に出射される。そして受光部ＲＵ２は、第３の照射光ＬＴ３が対象物ＯＢにより反射されることによる第３の反射光ＬＲ３を受光する。
【００６７】
また図３（Ｂ）では光源部ＬＳ４からの第４の光源光がライトガイドＬＧ４により導光され、第４の光源光による第４の照射光ＬＴ４がライトガイドＬＧ４からその法線方向に出射される。そして受光部ＲＵ２は、第４の照射光ＬＴ４が対象物ＯＢにより反射されることによる第４の反射光ＬＲ４を受光する。
【００６８】
具体的には光源部ＬＳ３、ＬＳ４は、制御部６０の制御により交互に発光する。受光部ＲＵ２は、光源部ＬＳ３、ＬＳ４が交互に発光することによる反射光ＬＲ３、ＬＲ４を受光し、その受光結果ＳＲ２を検出部５０に出力する。そして検出部５０は、受光部ＲＵ２での受光結果ＳＲ２に基づいて対象物ＯＢのＹ座標を検出する。
【００６９】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、ライトガイドＬＧ１〜ＬＧ４が出射する照射光ＬＴ１〜ＬＴ４の強度分布の例である。
【００７０】
図４（Ａ）のＬＩＤ１は、図２（Ａ）のライトガイドＬＧ１が出射する照射光ＬＴ１の強度分布の例である。同図に示すように照射光ＬＴ１の強度は、ライトガイドＬＧ１からのＸ方向での距離が遠ざかるにつれて、徐々に低くなっている。
【００７１】
図４（Ａ）のＬＩＤ２は、図２（Ｂ）のライトガイドＬＧ２が出射する照射光ＬＴ２の強度分布の例である。同図に示すように照射光ＬＴ２の強度は、ライトガイドＬＧ２からのＸ方向での距離が遠ざかるにつれて、徐々に低くなっている。なお、照射光ＬＴ１、ＬＴ２の強度は、Ｙ方向においては一定（ほぼ一定）になっている。
【００７２】
図４（Ｂ）のＬＩＤ３は、図３（Ａ）のライトガイドＬＧ３が出射する照射光ＬＴ３の強度分布の例である。同図に示すように照射光ＬＴ３の強度は、ライトガイドＬＧ３からのＹ方向での距離が遠ざかるにつれて、徐々に低くなっている。
【００７３】
図４（Ｂ）のＬＩＤ４は、図３（Ｂ）のライトガイドＬＧ４が出射する照射光ＬＴ４の強度分布の例である。同図に示すように照射光ＬＴ４の強度は、ライトガイドＬＧ４からのＹ方向での距離が遠ざかるにつれて、徐々に低くなっている。なお、照射光ＬＴ３、ＬＴ４の強度は、Ｘ方向においては一定（ほぼ一定）になっている。
【００７４】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すような照射光強度分布を形成することで、本実施形態では、対象物ＯＢのＸ、Ｙ座標を検出している。以下、Ｘ座標の検出手法を例にとり説明する。なおＹ座標の検出手法はＸ座標の検出手法と同様であるため、詳しい説明を省略する。
【００７５】
例えば図４（Ｃ）のＣ１は、図４（Ａ）の照射光強度分布ＬＩＤ１に対応しており、対象物ＯＢのＸ座標と、そのＸ座標での照射光ＬＴ１の強度との関係を示している。図４（Ｃ）のＣ２は、図４（Ａ）の照射光強度分布ＬＩＤ２に対応しており、対象物ＯＢのＸ座標と、そのＸ座標での照射光ＬＴ２の強度との関係を示している。
【００７６】
例えば対象物ＯＢがＸ＝ＸＯＢの座標位置に存在したとする。すると、図２（Ａ）のように光源部ＬＳ１が発光することで、図４（Ａ）のような強度分布ＬＩＤ１を形成した場合（Ｃ１の場合）には、図４（Ｃ）に示すように、対象物ＯＢの位置での強度はＩＮＴａになる。一方、図２（Ｂ）のように光源部ＬＳ２が発光することで、図４（Ａ）のような強度分布ＬＩＤ２を形成した場合（Ｃ２の場合）には、図４（Ｃ）に示すように、対象物ＯＢの位置での強度はＩＮＴｂになる。
【００７７】
このような強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂの関係を求めるために、本実施形態では、受光部ＲＵ１は、図４（Ａ）のような照射光強度分布ＬＩＤ１を形成した際の対象物ＯＢの反射光を受光する。この時の反射光の検出受光量をＧａとした場合に、このＧａが強度ＩＮＴａに対応するようになる。また受光部ＲＵ１は、図４（Ａ）のような照射光強度分布ＬＩＤ２を形成した際の対象物ＯＢの反射光を受光する。この時の反射光の検出受光量をＧｂとした場合に、このＧｂが強度ＩＮＴｂに対応するようになる。従って、検出受光量ＧａとＧｂの関係が求まれば、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂの関係が求まり、対象物ＯＢのＸ座標ＸＯＢを検出できる。
【００７８】
例えば光源部ＬＳ１の制御量（例えば電流量）、変換係数、放出光量を、各々、Ｉａ、ｋ、Ｅａとする。また、光源部ＬＳ２の制御量（電流量）、変換係数、放出光量を、各々、Ｉｂ、ｋ、Ｅｂとする。すると下式（１）、（２）が成立する。
【００７９】
Ｅａ＝ｋ・Ｉａ      （１）
Ｅｂ＝ｋ・Ｉｂ      （２）
また光源部ＬＳ１からの光源光（第１の光源光）の減衰係数をｆａとし、この光源光に対応する反射光（第１の反射光）の検出受光量をＧａとする。また光源部ＬＳ２からの光源光（第２の光源光）の減衰係数をｆｂとし、この光源光に対応する反射光（第２の反射光）の検出受光量をＧｂとする。すると下式（３）、（４）が成立する。
【００８０】
Ｇａ＝ｆａ・Ｅａ＝ｆａ・ｋ・Ｉａ          （３）
Ｇｂ＝ｆｂ・Ｅｂ＝ｆｂ・ｋ・Ｉｂ          （４）
従って、検出受光量Ｇａ、Ｇｂの比は下式（５）のように表せる。
【００８１】
Ｇａ／Ｇｂ＝（ｆａ／ｆｂ）・（Ｉａ／Ｉｂ）  （５）
ここでＧａ／Ｇｂは、受光部ＲＵ１での受光結果から特定することができ、Ｉａ／Ｉｂは、制御部６０による光源部の制御量から特定することができる。そして図４（Ｃ）の強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂと減衰係数ｆａ、ｆｂとは一意の関係にある。例えば減衰係数ｆａ、ｆｂが小さな値となり、減衰量が大きい場合は、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂが小さいことを意味する。一方、減衰係数ｆａ、ｆｂが大きな値となり、減衰量が小さい場合は、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂが大きいことを意味する。従って、上式（５）から減衰率の比ｆａ／ｆｂを求めることで、対象物のＸ座標を求めることが可能になる。
【００８２】
より具体的には、一方の制御量ＩａをＩｍに固定し、検出受光量の比Ｇａ／Ｇｂが１になるように、他方の制御量Ｉｂを制御する。例えば後述するように光源部ＬＳ１、ＬＳ２を逆相で交互に点灯させる制御を行い、検出受光量の波形を解析し、検出波形が観測されなくなるように（Ｇａ／Ｇｂ＝１になるように）、他方の制御量Ｉｂを制御する。そして、このときの他方の制御量Ｉｂ＝Ｉｍ・（ｆａ／ｆｂ）から、減衰係数の比ｆａ／ｆｂを求めて、対象物のＸ座標を求める。
【００８３】
また下式（６）、（７）のように、Ｇａ／Ｇｂ＝１になると共に制御量ＩａとＩｂの和が一定になるように制御してもよい。
【００８４】
Ｇａ／Ｇｂ＝１        （６）
Ｉｍ＝Ｉａ＋Ｉｂ      （７）
上式（６）、（７）を上式（５）に代入すると下式（８）が成立する。
【００８５】
Ｇａ／Ｇｂ＝１＝（ｆａ／ｆｂ）・（Ｉａ／Ｉｂ）
＝（ｆａ／ｆｂ）・{（Ｉｍ−Ｉｂ）／Ｉｂ}    （８）
上式（８）より、Ｉｂは下式（９）のように表される。
【００８６】
Ｉｂ＝{ｆａ／（ｆａ＋ｆｂ）}・Ｉｍ    （９）
ここでα＝ｆａ／（ｆａ＋ｆｂ）とおくと、上式（９）は下式（１０）のように表され、減衰係数の比ｆａ／ｆｂは、αを用いて下式（１１）のように表される。
【００８７】
Ｉｂ＝α・Ｉｍ                （１０）
ｆａ／ｆｂ＝α／（１−α）    （１１）
従って、Ｇａ／Ｇｂ＝１になると共にＩａとＩｂの和が一定値Ｉｍになるように制御すれば、そのときのＩｂ、Ｉｍから上式（１０）によりαを求め、求められたαを上式（１１）に代入することで、減衰係数の比ｆａ／ｆｂを求めることができる。これにより、対象物のＸ座標を求めることが可能になる。そしてＧａ／Ｇｂ＝１になると共にＩａとＩｂの和が一定になるように制御することで、外乱光の影響等を相殺することが可能になり、検出精度の向上を図れる。
【００８８】
以上のように照射光強度分布ＬＩＤ１、ＬＩＤ２（或いはＬＩＤ３、ＬＩＤ４）を形成し、これらの強度分布の照射光による対象物の反射光を受光することで、環境光などの外乱光の影響を最小限に抑えた、より精度の高い対象物の検出が可能になる。即ち、外乱光に含まれる赤外成分を相殺することが可能になり、この赤外成分が対象物の検出に及ぼす悪影響を最小限に抑えることが可能になる。
【００８９】
なお、検出精度の低下等をある程度許容できる場合には、照射光強度分布ＬＩＤ１又はＬＩＤ２（或いはＬＩＤ３又はＬＩＤ４）の一方だけを形成して、対象物の位置特定情報を検出することも可能である。
【００９０】
３．比較例との比較
次に本実施形態の光学式検出装置の優位点について、図５（Ａ）の比較例の光学式検出装置との比較において説明する。
【００９１】
図５（Ａ）の比較例の光学式検出装置では、検出領域ＲＤＥＴの４隅に光源部ＬＨ１〜ＬＨ４が配置されている。これらの光源部ＬＨ１〜ＬＨ４の発光波長は、同じ波長（例えば８５０ｎｍ又は９４０ｎｍ）に設定されている。そして、これらの光源部ＬＨ１〜ＬＨ４からの照射光が対象物により反射されることによる反射光を、受光部ＲＵが受光し、その受光結果に基づいて対象物の位置を検出する。なお受光部ＲＵは、補償用光源部ＬＳＣを内蔵している。
【００９２】
図５（Ａ）の比較例では、図５（Ｂ）の信号波形例のＡ１に示すように、検出期間ＴＤ１Ａでは、光源部ＬＨ１、ＬＨ４が同時に発光（点灯）することで、図５（Ｃ）に示すように、ＬＨ１とＬＨ４を結ぶ線分からＸ軸方向において距離が遠ざかるほど強度が低くなる第１の照射光強度分布が形成される。また光源部ＬＨ２、ＬＨ３が同時に発光することで、ＬＨ２とＬＨ３を結ぶ線分からＸ軸方向において距離が遠ざかるほど強度が低くなる第２の照射光強度分布が形成される。そして、これらの第１、第２の照射光強度分布を交互に形成して、受光部ＲＵが対象物からの反射光を受光することで、図５（Ｂ）のＡ２に示すように対象物のＸ座標が検出される。
【００９３】
続く検出期間ＴＤ１Ｂでは、図５（Ｂ）のＡ３に示すように、光源部ＬＨ１、ＬＨ３が同時に発光することで、ＬＨ１とＬＨ３を結ぶ線分からＹ軸方向において距離が遠ざかるほど強度が低くなる第３の照射光強度分布が形成される。また光源部ＬＨ２、ＬＨ４が同時に発光することで、ＬＨ２とＬＨ４を結ぶ線分からＹ軸方向において距離が遠ざかるほど強度が低くなる第４の照射光強度分布が形成される。そして、これらの第３、第４の照射光強度分布を交互に形成して、受光部ＲＵが対象物からの反射光を受光することで、Ａ４に示すように対象物のＹ座標が検出される。
【００９４】
続く検出期間ＴＤ２では、図５（Ｂ）のＡ５、Ａ６に示すように、光源部ＬＨ１〜ＬＨ４と補償用光源部ＬＳＣとが交互に発光する。光源部ＬＨ１〜ＬＨ４が同時に発光することで、図５（Ｄ）に示すようにＺ方向に一様な照射光強度分布が形成され、補償用光源部ＬＳＣの光源光との比較が行われる。これにより図５（Ｂ）のＡ７に示すように、対象物のＺ方向での位置の検出が行われる。具体的には、Ｚ方向での所定のＺ座標範囲に対象物が存在する場合には、光源部ＬＨ１〜ＬＨ４からの光源光により形成されたＺ方向に一様な照射光強度分布の照射光が、対象物に反射され、その反射光が受光部ＲＵに入射される。一方、上述のＺ座標範囲に対象物が存在しない場合には、光源部ＬＨ１〜ＬＨ４の照射光強度分布による反射光は受光部ＲＵには入射されず、補償用光源部ＬＳＣからの光源光だけが受光部ＲＵに入射される。従って、受光部ＲＵでの受光結果に基づいて、Ｚ座標範囲に対象物が存在するか否かを検出できる。これにより、ユーザーがその指やタッチペン（ポインター）を、Ｚ方向において検出領域ＲＤＥＴの方に接近させたか否かを検出できる。
【００９５】
図５（Ａ）の比較例では、図５（Ｂ）のＡ２、Ａ４に示すように、Ｘ座標の検出とＹ座標の検出を同時に行うことはできず、これらの検出をシーケンシャルに行う必要がある。即ち、Ｘ座標の検出時には図５（Ｂ）のＡ１に示すように光源部ＬＨ１、ＬＨ４の同時発光とＬＨ２、ＬＨ３の同時発光を交互に繰り返し、Ｙ座標の検出時にはＡ３に示すように光源部ＬＨ１、ＬＨ３の同時発光とＬＨ２、ＬＨ４の同時発光を交互に繰り返す必要がある。このため、本実施形態のように光源部の発光波長を異ならせることができず、Ｘ座標とＹ座標の同時検出を実現できない。従って、その分だけ検出期間が長くなってしまい、取得されるデータのサンプリングレートが低下する。例えば指等の対象物の位置に基づいて、手書き入力を実現する場合には、入力された文字を判別するための位置データの１秒あたりのサンプリング数が少なくなる。このため、滑らかな手書き入力を実現することが難しくなる。
【００９６】
また図５（Ｂ）のＡ１、Ａ３に示す光源部ＬＨ１〜ＬＨ４の発光制御を行うための駆動周波数を低くできれば、クロック周波数を低くできるため、低消費電力化を図れる。しかしながら、比較例では、Ｘ座標の検出とＹ座標の検出を同時に行うことができない。従って、低消費電力化のために駆動周波数を低くすると、検出期間（ＴＤ１Ａ＋ＴＤ１Ｂ）が長くなってしまい、データのサンプリングレートが低下してしまうという問題が生じる。
【００９７】
また図５（Ａ）の比較例では、Ｚ方向での検出を行うために、補償用光源部ＬＳＣが別途必要になる。このため、専用の補償用光源部ＬＳＣを設ける必要が生じ、部品点数等が増えて高コスト化などを招く。
【００９８】
図６（Ａ）は本実施形態の光学式検出装置における信号波形例である。図６（Ａ）のＢ１に示すように、検出期間ＴＤ１（第１の検出期間）において、光源部ＬＳ１とＬＳ２が交互に発光する。そしてＢ２に示すように、光源部ＬＳ１、ＬＳ２からの光源光による対象物の反射光を、受光部ＲＵ１が受光する。そして受光部ＲＵ１での受光結果に基づいて対象物のＸ座標が検出される。なお図６（Ａ）等のＬＳ１〜ＬＳ４の信号波形においてＨレベルはＬＳ１〜ＬＳ４の点灯を意味し、Ｌレベルは消灯を意味する。またＲＵ１、ＲＵ２の信号波形においてＨレベルはＲＵ１、ＲＵ２による反射光の受光を意味する。
【００９９】
図６（Ａ）ではＸ座標が検出される同じ検出期間ＴＤ１において、Ｂ３に示すように光源部ＬＳ３とＬＳ４が交互に発光する。そしてＢ４に示すように、光源部ＬＳ３、ＬＳ４からの光源光による対象物の反射光を、受光部ＲＵ２が受光する。そして受光部ＲＵ２での受光結果に基づいて対象物のＹ座標が検出される。
【０１００】
このように図６（Ａ）の本実施形態では、図５（Ａ）、図５（Ｂ）の比較例とは異なり、対象物のＸ座標とＹ座標とが同時に検出される。
【０１０１】
即ち、図５（Ａ）の比較例では、光源部ＬＨ１〜ＬＨ４の発光波長が全て同じ波長になっている。
【０１０２】
これに対して本実施形態の光学式検出装置では、Ｘ座標検出用の光源部ＬＳ１、ＬＳ２の発光波長はλ１であり、Ｙ座標検出用の光源部ＬＳ３、ＬＳ４の発光波長はλ２となっており、発光波長が互いに異なっている。
【０１０３】
従って、発光波長λ１にピーク感度（感度帯域）を有する受光部ＲＵ１は、発光波長がλ１である光源部ＬＳ１、ＬＳ２の光源光による反射光を十分な感度で受光できるため、Ｘ座標の検出に必要な適正な受光量を得ることができる。一方、光源部ＬＳ３、ＬＳ４の光源光による反射光の波長λ２は、受光部ＲＵ１のピーク感度の波長とはずれているため、Ｘ座標の検出の際には、これらの光源部ＬＳ３、ＬＳ４の光源光による反射光については、ほとんど無視できるようになる。
【０１０４】
同様に、発光波長λ２にピーク感度（感度帯域）を有する受光部ＲＵ２は、発光波長がλ２である光源部ＬＳ３、ＬＳ４の光源光による反射光については十分な感度で受光できるため、Ｙ座標の検出に必要な適正な受光量を得ることができる。一方、光源部ＬＳ１、ＬＳ２の光源光による反射光の波長λ１は、受光部ＲＵ２のピーク感度の波長とはずれているため、Ｙ座標の検出の際には、これらの光源部ＬＳ１、ＬＳ２の光源光による反射光については、ほとんど無視できるようになる。
【０１０５】
従って、本実施形態によれば、図６（Ａ）のＢ２、Ｂ４に示すようにＸ座標とＹ座標を同時に検出することが可能になり、データのサンプリングレートを向上できる。例えば指等の対象物の位置に基づいて、手書き入力を実現する場合には、入力された文字を判別するための位置データの１秒あたりのサンプリング数を、比較例に比べて多くできるため、滑らかな手書き入力を実現することが容易になる。
【０１０６】
また本実施形態では、検出期間ＴＤ２（第２の検出期間）においては、Ｂ５、Ｂ６に示すように、光源部ＬＳ１及びＬＳ２と、補償用光源部として代用される光源部ＬＳ４とが交互に発光する。即ち、光源部ＬＳ１、ＬＳ２の第１のペアと、光源部ＬＳ３、ＬＳ４の第２のペアのうちの一方である第２のペアの光源部ＬＳ４が、補償用光源部として代用される。これによりＢ７に示すように、対象物のＺ方向での位置の検出が行われる。具体的には、Ｚ方向の所定のＺ座標範囲に対象物が存在する場合には、光源部ＬＳ１、ＬＳ２からの光源光による照射光が対象物に反射され、その反射光が受光部ＲＵ１に入射される。一方、Ｚ座標範囲に対象物が存在しない場合には、光源部ＬＳ１、ＬＳ２による反射光は受光部ＲＵ１には入射されず、補償用光源部として代用される光源部ＬＳ４からの光源光のみが受光部ＲＵ１に入射される。従って、受光部ＲＵ１での受光結果に基づいて、Ｚ座標範囲に対象物が存在するか否かを検出できる。
【０１０７】
これにより、ユーザーがその指やタッチペンを、Ｚ方向において検出領域ＲＤＥＴの方に接近させたか否かを検出できるようになる。また、受光部ＲＵ１での受光量に基づいて、対象物の大まかなＺ座標についても検出できるようになる。従って、専用の補償用光源部を設けなくても、Ｚ方向での位置検出が可能になり、部品点数等の削減が可能になり、低コスト化等を図れる。
【０１０８】
図６（Ｂ）は本実施形態の光学式検出装置における他の信号波形例である。図６（Ｂ）では、図６（Ａ）に比べて、光源部ＬＳ１〜ＬＳ４を発光させるための駆動周波数が半分になっており、遅くなっている。このように駆動周波数が低くなれば、クロック周波数を低くできるため、低消費電力化を図れる。そして図６（Ｂ）と図５（Ｂ）を比較すれば分かるように、本実施形態では、低消費電力化のために駆動周波数を低くしても、位置データ等のサンプリングレートについては、比較例と同じ速度に維持することが可能になる。従って、比較例に比べて低消費電力化を容易に実現できる。
【０１０９】
なお図６（Ａ）の第１のモードと図６（Ｂ）の第２のモードを、随時、切り替え可能にしてもよい。具体的には、図１の駆動周波数設定部６２が、通常動作モードである第１のモードでは、光源部ＬＳ１〜ＬＳ４を発光させるための駆動周波数（Ｂ１、Ｂ２の波形のクロック周波数）を、周波数ｆ１に設定する。一方、低消費電力モードである第２のモードでは、駆動周波数を、周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２に設定する。例えば図６（Ａ）の駆動周波数ｆ１と図６（Ｂ）の駆動周波数ｆ２は、ｆ２＝ｆ１／２の関係になっている。
【０１１０】
このようにすれば、例えば高いデータのサンプリングレートが必要な場合には、図６（Ａ）の第１のモードに設定し、サンプリングレートよりも低消費電力を優先する場合には、図６（Ｂ）の第２のモードに設定することで、これに対応できるようになる。従って、使用用途や動作状況に応じた柔軟なシステム動作が可能になる。
【０１１１】
４．第２の構成例
図７に本実施形態の光学式検出装置の第２の構成例を示す。この第２の構成例の光学式検出装置は、第１〜第４の光源部ＬＳ１〜ＬＳ４と、第１、第２の受光部ＲＵ１、ＲＵ２と、検出部５０と、第１、第２のライトガイドＬＧ１、ＬＧ２を含む。また制御部６０、駆動周波数設定部６２を含むことができる。
【０１１２】
第１、第２の光源部ＬＳ１、ＬＳ２は、第１の発光波長λ１の第１の光源光を出射する。第３、第４の光源部ＬＳ３、ＬＳ４は、第１の発光波長λ１とは異なる第２の発光波長λ２の光源光を出射する。これらの第１〜第４の光源部ＬＳ１〜ＬＳ４、制御部６０、駆動周波数設定部６２の構成・動作は図１の第１の構成例と同様であるため、詳しい説明を省略する。
【０１１３】
第１、第２のライトガイドＬＧ１、ＬＧ２は光源光を導光するためのものであり、例えばアクリル樹脂やポリカーボネートなどの透明な樹脂部材等により形成される。
【０１１４】
第１のライトガイドＬＧ１は、光源部ＬＳ１からの第１の光源光が一端側の光入射面に入射された場合には、第１の光源光を導光経路に沿って導光し、第１の光源光に対応する第１の照射光を、対象物の検出領域ＲＤＥＴに出射する。また光源部ＬＳ２からの第２の光源光が他端側の光入射面に入射された場合には、第２の光源光を導光経路に沿って導光し、第２の光源光に対応する第２の照射光を検出領域ＲＤＥＴに出射する。
【０１１５】
第２のライトガイドＬＧ２は、光源部ＬＳ３からの第３の光源光が一端側の光入射面に入射された場合には、第３の光源光を導光経路に沿って導光し、第３の光源光に対応する第３の照射光を、検出領域ＲＤＥＴに出射する。また光源部ＬＳ４からの第４の光源光が他端側の光入射面に入射された場合には、第４の光源光を導光経路に沿って導光し、第４の光源光に対応する第４の照射光を検出領域ＲＤＥＴに出射する。
【０１１６】
ここでライトガイドＬＧ１、ＬＧ２は直線形状のライトガイドになっており、光源部ＬＳ１〜ＬＳ４からの第１〜第４の光源光を、直線形状の導光経路に沿って導光する。そして導光された第１、第２の光源光は、ライドガイドＬＧ１から、ＬＧ１の直線形状に交差（直交）する方向に、第１、第２の照射光として出射される。また、導光された第３、第４の光源光は、ライドガイドＬＧ２から、ＬＧ２の直線形状に交差（直交）する方向に、第３、第４の照射光として出射される。
【０１１７】
具体的には、図１の第１の構成例と同様に、ＬＧ１、ＬＧ２の各ライトガイドの内周側（検出領域側）及び外周側（検出領域と逆側）の少なくとも一方には、各ライドガイドからの光源光の出光効率を調整するための加工が施されている。また第１の構成例と同様に、ＬＧ１、ＬＧ２の各ライトガイドの内周側に、プリズムシートやルーバーフィルムや拡散シートなどにより実現される照射方向設定部を設けてもよい。またＬＧ１、ＬＧ２の各ライトガイドの外周側に反射シートを設けてもよい。
【０１１８】
受光部ＲＵ１は、ライトガイドＬＧ１から出射された第１の照射光が対象物に反射されることによる第１の反射光と、ライトガイドＬＧ１から出射された第２の照射光が対象物に反射されることによる第２の反射光を受光する。そして受光結果ＳＲ１を検出部５０に出力する。
【０１１９】
一方、受光部ＲＵ２は、ライトガイドＬＧ２から出射された第３の照射光が対象物に反射されることによる第３の反射光と、ライトガイドＬＧ２から出射された第４の照射光が対象物に反射されることによる第４の反射光を受光する。そして受光結果ＳＲ２を検出部５０に出力する。
【０１２０】
そして検出部５０は、これらの受光結果ＳＲ１、ＳＲ２に基づいて、対象物のＸ、Ｙ座標等の位置情報を検出する。
【０１２１】
なお図７では、ライトガイドＬＧ１とＬＧ２は、その方向が直交（交差）するように配置される。具体的には、矩形の検出領域ＲＤＥＴの第１の辺に沿ってライトガイドＬＧ１が配置され、第１の辺に直交する第２の辺に沿ってライトガイドＬＧ２が配置される。
【０１２２】
次に図８（Ａ）〜図９（Ｂ）を用いて第２の構成例の光学式検出装置の動作を更に詳細に説明する。
【０１２３】
図８（Ａ）において、光源部ＬＳ１が発光すると、光源部ＬＳ１からの第１の光源光がライトガイドＬＧ１により導光され、第１の光源光による第１の照射光ＬＴ１がライトガイドＬＧ１から出射される。第１の照射光ＬＴ１は例えばライトガイドＬＧ１の直線形状に交差（直交）する方向（法線方向）に出射される。そして受光部ＲＵ１は、第１の照射光ＬＴ１が対象物ＯＢにより反射されることによる第１の反射光ＬＲ１を受光する。
【０１２４】
一方、光源部ＬＳ２が発光すると、光源部ＬＳ２からの第２の光源光がライトガイドＬＧ１により導光され、第２の光源光による第２の照射光ＬＴ２が、ライトガイドＬＧ１からＬＧ１に交差（直交）する方向に出射される。そして受光部ＲＵ１は、第２の照射光ＬＴ２が対象物ＯＢにより反射されることによる第２の反射光ＬＲ２を受光する。
【０１２５】
具体的には光源部ＬＳ１、ＬＳ２は、制御部６０の制御により交互に発光する。受光部ＲＵ１は、光源部ＬＳ１、ＬＳ２が交互に発光することによる反射光ＬＲ１、ＬＲ２を受光し、その受光結果ＳＲ１を検出部５０に出力する。そして検出部５０は、受光部ＲＵ１での受光結果ＳＲ１に基づいて対象物ＯＢのＹ座標を検出する。
【０１２６】
また図８（Ｂ）において、光源部ＬＳ３が発光すると、光源部ＬＳ３からの第３の光源光がライトガイドＬＧ２により導光され、第３の光源光による第３の照射光ＬＴ３が、ライトガイドＬＧ２からＬＧ２に交差（直交）する方向に出射される。そして受光部ＲＵ２は、第３の照射光ＬＴ３が対象物ＯＢにより反射されることによる第３の反射光ＬＲ３を受光する。
【０１２７】
一方、光源部ＬＳ４が発光すると、光源部ＬＳ４からの第４の光源光がライトガイドＬＧ２により導光され、第４の光源光による第４の照射光ＬＴ４が、ライトガイドＬＧ２からＬＧ２に交差（直交）する方向に出射される。そして受光部ＲＵ２は、第４の照射光ＬＴ４が対象物ＯＢにより反射されることによる第４の反射光ＬＲ４を受光する。
【０１２８】
具体的には光源部ＬＳ３、ＬＳ４は、制御部６０の制御により交互に発光する。受光部ＲＵ２は、光源部ＬＳ３、ＬＳ４が交互に発光することによる反射光ＬＲ３、ＬＲ４を受光し、その受光結果ＳＲ２を検出部５０に出力する。そして検出部５０は、受光部ＲＵ２での受光結果ＳＲ２に基づいて対象物ＯＢのＸ座標を検出する。
【０１２９】
図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、ライトガイドＬＧ１、ＬＧ２が出射する照射光ＬＴ１〜ＬＴ４の強度分布の設定例である。
【０１３０】
図９（Ａ）のＬＩＤ１は、図８（Ａ）のライトガイドＬＧ１が、光源部ＬＳ１からの光源光に基づき出射する照射光ＬＴ１の強度分布の例である。同図に示すように照射光ＬＴ１の強度は、光源部ＬＳ１からのＹ方向での距離が遠ざかるにつれて、徐々に低くなっている。
【０１３１】
図９（Ａ）のＬＩＤ２は、図８（Ａ）のライトガイドＬＧ１が、光源部ＬＳ２からの光源光に基づき出射する照射光ＬＴ２の強度分布の例である。同図に示すように照射光ＬＴ２の強度は、光源部ＬＳ２からのＹ方向での距離が遠ざかるにつれて、徐々に低くなっている。
【０１３２】
図９（Ｂ）のＬＩＤ３は、図８（Ｂ）のライトガイドＬＧ２が、光源部ＬＳ３からの光源光に基づき出射する照射光ＬＴ３の強度分布の例である。同図に示すように照射光ＬＴ３の強度は、光源部ＬＳ３からのＸ方向での距離が遠ざかるにつれて、徐々に低くなっている。
【０１３３】
図９（Ｂ）のＬＩＤ４は、図８（Ｂ）のライトガイドＬＧ２が、光源部ＬＳ４からの光源光に基づき出射する照射光ＬＴ４の強度分布の例である。同図に示すように照射光ＬＴ４の強度は、光源部ＬＳ４からのＸ方向での距離が遠ざかるにつれて、徐々に低くなっている。
【０１３４】
図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示すような照射光強度分布を形成することで、本実施形態の第２の構成例では、対象物ＯＢのＸ、Ｙ座標を検出している。即ち図９（Ａ）のように光源部ＬＳ１、ＬＳ２を交互に発光させて照射光強度分布ＬＩＤ１、ＬＩＤ２を交互に形成することで、対象物ＯＢのＹ座標を検出する。また図９（Ｂ）のように光源部ＬＳ３、ＬＳ４を交互に発光させて照射光強度分布ＬＩＤ３、ＬＩＤ４を交互に形成することで、対象物ＯＢのＸ座標を検出する。この場合の検出原理は、図４（Ｃ）で説明した第１の構成例での検出原理と同様であるため、詳しい説明は省略する。
【０１３５】
また第２の構成例では、図６（Ａ）、図６（Ｂ）の信号波形例の検出期間ＴＤ１において、ライトガイドＬＧ１の両端に設けられた光源部ＬＳ１、ＬＳ２が交互に発光する。これにより、対象物のＹ座標が検出される。そして同じ検出期間ＴＤ１において、ライトガイドＬＧ２の両端に設けられた光源部ＬＳ３、ＬＳ４も交互に発光する。これにより、対象物のＸ座標が検出される。即ち同じ検出期間ＴＤ１において、Ｘ座標とＹ座標の両方が検出される。そして検出期間ＴＤ２では、例えば光源部ＬＳ４が補償用光源部として代用され、対象物ＯＢのＺ方向での位置が検出されることになる。
【０１３６】
以上のように第２の構成例においても、第１の構成例と同様に、Ｘ座標とＹ座標を同時に検出することが可能になり、データのサンプリングレートを向上できる。また、低消費電力化のために駆動周波数を低くしても、位置データ等のサンプリングレートについては、図５（Ａ）、図５（Ｂ）の比較例と同じ速度に維持することが可能になる。従って、比較例に比べて低消費電力化を容易に実現できるようになる。また光源部の１つを補償用光源部として代用して、Ｚ座標範囲に対象物が存在するか否かを検出したり、対象物の大まかなＺ座標についても検出できるようになる。従って、専用の補償用光源部を設けなくても、Ｚ方向での位置検出が可能になり、部品点数等の削減が可能になり、低コスト化等を図れる。
【０１３７】
５．第３の構成例
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に本実施形態の第３の構成例の光学式検出装置及びこれを用いた表示装置や電子機器の構成例を示す。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は本実施形態の光学式検出装置を、液晶プロジェクター或いはデジタル・マイクロミラー・デバイスと呼ばれる投写型表示装置（プロジェクター）に適用した場合の例である。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）では、互いに交差する軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（広義には第１、第２、第３の座標軸）としている。具体的には、Ｘ軸方向を横方向とし、Ｙ軸方向を縦方向とし、Ｚ軸方向を奥行き方向としている。
【０１３８】
本実施形態の第３の構成例の光学式検出装置は、第１、第２の照射部ＥＵ１、ＥＵ２と第１、第２の受光部ＲＵ１、ＲＵ２と検出部５０を含む。また制御部６０を含むことができる。また本実施形態の表示装置（電子機器）は、光学式検出装置とスクリーン２０（広義には表示部）を含む。更に表示装置（電子機器）は画像投射装置１０（広義には画像生成装置）を含むことができる。
【０１３９】
なお、本実施形態の光学式検出装置、表示装置、電子機器は図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。また図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、第３の構成例の光学式検出装置を用いた表示装置や電子機器の例を示しているが、図１、図７の第１、第２の構成例の光学式検出装置を用いて、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）の表示装置や電子機器を構成してもよい。また本実施形態の光学式検出装置は、図１０（Ａ）に示す投写型表示装置には限定されず、各種の電子機器に搭載される様々な表示装置に適用できる。また本実施形態の光学式検出装置を適用できる電子機器としては、パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、券売機、携帯情報端末、デジタルサイネージ機器、或いは銀行の端末などの様々な機器を想定できる。この電子機器は、例えば画像を表示する表示部（表示装置）や、情報を入力するための入力部や、入力された情報等に基づいて各種の処理を行う処理部などを含むことができる。
【０１４０】
画像投射装置１０は、筺体の前面側に設けられた投射レンズからスクリーン２０に向けて画像表示光を拡大投射する。具体的には画像投射装置１０は、カラー画像の表示光を生成して、投射レンズを介してスクリーン２０に向けて出射する。これによりスクリーン２０の表示エリアＡＲＤにカラー画像が表示されるようになる。
【０１４１】
本実施形態の光学式検出装置は、図１０（Ｂ）に示すようにスクリーン２０の前方側（Ｚ軸方向側）に設定された検出領域ＲＤＥＴにおいて、ユーザーの指やタッチペンなどの対象物を光学的に検出する。
【０１４２】
次に、第３の構成例による対象物の検出手法について詳細に説明する。図１１は、図１０（Ａ）の照射部ＥＵ１の構成例を示す図である。照射部ＥＵ１は、光源部ＬＳ１、ＬＳ２と、ライトガイドＬＧ１と、照射方向設定部ＬＥ１を含む。また反射シートＲＳ１を含む。そして照射方向設定部ＬＥ１はプリズムシートＰＳ１及びルーバーフィルムＬＦ１を含む。なお、照射部ＥＵ２の構成も照射部ＥＵ１と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１４３】
光源部ＬＳ１、ＬＳ２は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を有し、交互に発光する。なお、照射部ＥＵ１においては、光源部ＬＳ１、ＬＳ２は第１の発光波長λ１で発光するが、照射部ＥＵ２においては光源部は第２の発光波長λ２で発光する。
【０１４４】
ライトガイドＬＧ１（導光部材）は、光源部ＬＳ１からの光源光を曲線形状の導光経路に沿って導光するものであり、その形状は曲線形状になっている。具体的にはライガイドＬＧ１は円弧形状になっている。なお図１１ではライトガイドＬＧ１はその中心角が１８０度の円弧形状になっているが、中心角が１８０度よりも小さい円弧形状であってもよい。
【０１４５】
ライトガイドＬＧ１の外周側（Ｄ１側）及び内周側（Ｄ２側）の少なくとも一方には、ライトガイドＬＧ１からの光源光の出光効率を調整するための加工（シルク印刷方式、成型方式、或いは溝加工方式等）が施されている。
【０１４６】
プリズムシートＰＳ１とルーバーフィルムＬＦ１により実現される照射方向設定部ＬＥ１（照射光出射部）は、ライトガイドＬＧ１の外周側（Ｄ１側）に設けられ、ライトガイドＬＧ１の外周側（外周面）から出射される光源光を受ける。そして曲線形状（円弧形状）のライトガイドＬＧ１の内周側から外周側へと向かう方向に照射方向が設定された照射光ＬＴ１又はＬＴ２を出射する。即ち、ライトガイドＬＧ１の外周側から出射される光源光の方向を、ライトガイドＬＧ１の例えば法線方向（半径方向）に沿った照射方向に設定（規制）する。これにより、ライトガイドＬＧ１の内周側（Ｄ２側）から外周側（Ｄ１側）に向かう方向に、照射光ＬＴ１又はＬＴ２が放射状に出射されるようになる。例えばプリズムシートＰＳ１は、ライトガイドＬＧ１の外周側から低視角で出射される光源光の方向を、法線方向側に立ち上げて、出光特性のピークが法線方向になるように設定する。またルーバーフィルムＬＦ１は、法線方向以外の方向の光（低視角光）を遮光（カット）する。なお、照射方向設定部ＬＥ１に拡散シート等を設けてよい。また反射シートＲＳ１は、ライトガイドＬＧ１の内周側に設けられる。このように反射シートＲＳ１を内周側に設けることで、外周側への光源光の出光効率を改善できる。
【０１４７】
そして光源部ＬＳ１が、ライトガイドＬＧの一端側（Ｄ３側）の光入射面に対して光源光を出射することで、第１の照射光強度分布ＬＩＤ１が対象物の検出領域に形成される。この第１の照射光強度分布ＬＩＤ１は、ライトガイドＬＧ１の一端側から他端側に向かうにつれて照射光ＬＴ１の強度が低くなる強度分布である。即ち図１１において照射光ＬＴ１のベクトルの大きさが強度（照度）を表しており、ライトガイドＬＧ1の一端側（Ｄ３側）では照射光ＬＴ１の強度は最も大きく、他端側（Ｄ４側）では強度は最も小さい。そしてライトガイドＬＧ1の一端側から他端側に向かうにつれて、照射光ＬＴ１の強度は単調減少している。
【０１４８】
一方、第２の光源部ＬＳ２が、ライトガイドＬＧ1の他端側（Ｄ４側）の光入射面に対して第２の光源光を出射することで、第２の照射光強度分布ＬＩＤ２が検出領域に形成される。この第２の照射光強度分布ＬＩＤ２は、第１の照射光強度分布ＬＩＤ１とは強度分布が異なり、ライトガイドＬＧ１の他端側から一端側に向かうにつれて照射光ＬＴ２の強度が低くなる強度分布である。即ち、ライトガイドＬＧ１の他端側（Ｄ４側）では照射光ＬＴ２の強度は最も大きく、一端側（Ｄ３側）では強度は最も小さい。そして他端側から一端側に向かうにつれて、照射光ＬＴ２の強度は単調減少している。
【０１４９】
このような照射光強度分布ＬＩＤ１、ＬＩＤ２を形成し、これらの強度分布の照射光による対象物の反射光を受光することで、環境光などの外乱光の影響を最小限に抑えた、より精度の高い対象物の検出が可能になる。
【０１５０】
例えば図１２（Ａ）のＥ１は、図１１の照射光強度分布ＬＩＤ１において、照射光ＬＴ１の照射方向の角度と、その角度での照射光ＬＴ１の強度との関係を示す図である。一方、図１２（Ａ）のＥ２は、図１１の照射光強度分布ＬＩＤ２において、照射光ＬＴ２の照射方向の角度と、その角度での照射光ＬＴ２の強度との関係を示す図である。
【０１５１】
そして図１２（Ｂ）に示すように、角度θ１の第１の方向ＤＤＢ１に対象物ＯＢが存在したとする。すると、図１１の光源部ＬＳ１が発光することで照射光強度分布ＬＩＤ１を形成した場合（Ｅ１の場合）には、図１２（Ａ）に示すように、ＤＤＢ１（角度θ１）の方向に存在する対象物ＯＢの位置での強度はＩＮＴａになる。一方、図１１の光源部ＬＳ２が発光することで照射光強度分布ＬＩＤ２を形成した場合（Ｅ２の場合）には、ＤＤＢ１の方向に存在する対象物ＯＢの位置での強度はＩＮＴｂになる。
【０１５２】
従って、これらの強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂの関係を求めることで、対象物ＯＢの位置する方向ＤＤＢ１（角度θ１）を特定できる。なお、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂの関係を求める手法は、前述の式（１）〜（１１）で説明した手法と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１５３】
図１３は、第３の構成例の全体的な構成を示す図である。照射部ＥＵ１は、第１の光源部ＬＳ１と第２の光源部ＬＳ２と第１のライトガイドＬＧ１を含む。照射部ＥＵ２は、第３の光源部ＬＳ３と第４の光源部ＬＳ４と第２のライトガイドＬＧ２を含む。これらの照射部ＥＵ１、ＥＵ２は、対象物ＯＢの検出領域ＲＤＥＴの面に沿った方向（Ｘ軸方向）において所与の距離ＤＳだけ離れて配置される。
【０１５４】
ライトガイドＬＧ１は、光源部ＬＳ１からの第１の光源光が一端側の光入射面に入射された場合には、第１の光源光を曲線形状の導光経路に沿って導光し、照射方向によって強度が異なる第１の照射光を、対象物ＯＢの検出領域に出射する。また光源部ＬＳ２からの第２の光源光が他端側の光入射面に入射された場合には、第２の光源光を曲線形状の導光経路に沿って導光し、照射方向によって強度が異なる第２の照射光を、検出領域に出射する。
【０１５５】
ライトガイドＬＧ２は、光源部ＬＳ３からの第３の光源光が一端側の光入射面に入射された場合には、第３の光源光を曲線形状の導光経路に沿って導光し、照射方向によって強度が異なる前記第３の照射光を、検出領域に出射する。また光源部ＬＳ４からの第４の光源光が他端側の光入射面に入射された場合には、第４の光源光を曲線形状の導光経路に沿って導光し、照射方向によって強度が異なる第４の照射光を、検出領域に出射する。
【０１５６】
そして受光部ＲＵ１は、照射部ＥＵ１から出射された第１の照射光が対象物ＯＢに反射されることによる第１の反射光と、照射部ＥＵ１から出射された第２の照射光が対象物ＯＢに反射されることによる第２の反射光を受光する。
【０１５７】
一方、受光部ＲＵ２は、照射部ＥＵ２から出射された第３の照射光が対象物ＯＢに反射されることによる第３の反射光と、照射部ＥＵ２から出射された第４の照射光が対象物ＯＢに反射されることによる第４の反射光を受光する。
【０１５８】
そして検出部５０は、受光部ＲＵ１での第１の受光結果に基づいて、照射部ＥＵ１に対する対象物ＯＢの方向を第１の方向ＤＤＢ１（θ１）として検出する。また受光部ＲＵ２での第２の受光結果に基づいて、照射部ＥＵ２に対する対象物ＯＢの方向を第２の方向ＤＤＢ２（θ２）として検出する。そして検出された第１の方向ＤＤＢ１及び第２の方向ＤＤＢ２と、照射部ＥＵ１とＥＵ２の間の距離ＤＳとに基づいて、対象物ＯＢの位置情報（Ｘ、Ｙ座標）を検出する。
【０１５９】
なお図１３のＰＥ１、ＰＥ２は、照射部ＥＵ１、ＥＵ２の配置位置であり、例えばライトガイドＬＧ１、ＬＧ２の円弧形状の中心位置である。そして、例えば第１の方向ＤＤＢ１は、照射部ＥＵ１の配置位置ＰＥ１と対象物ＯＢの位置ＰＯＢを結ぶ方向であり、第２の方向ＤＤＢ２は、照射部ＥＵ２の配置位置ＰＥ２と対象物ＯＢの位置ＰＯＢを結ぶ方向である。
【０１６０】
図１０（Ａ）の制御部６０は、検出期間において、照射部ＥＵ１が有する光源部ＬＳ１、ＬＳ２を交互に発光させる制御を行う。受光部ＲＵ１は、光源部ＬＳ１、ＬＳ２からの光源光に基づく第１、第２の反射光を受光し、検出部５０は、受光部ＲＵ１での受光結果に基づいて、照射部ＥＵ１に対する対象物ＯＢの方向を第１の方向ＤＤＢ１として検出する。
【０１６１】
また制御部６０は、同じ検出期間において、照射部ＥＵ２が有する光源部ＬＳ３、ＬＳ４を交互に発光させる制御を行う。受光部ＲＵ２は、光源部ＬＳ３、ＬＳ４からの光源光に基づく第３、第４の反射光を受光し、検出部５０は、受光部ＲＵ２での受光結果に基づいて、照射部ＥＵ２に対する対象物ＯＢの方向を第２の方向ＤＤＢ２として検出する。そして、これらの第１、第２の方向ＤＤＢ１、ＤＤＢ２から、対象物ＯＢの位置情報を検出する。
【０１６２】
以上の第３の構成例の光学式検出装置によれば、曲線形状のライトガイドを用いることで、角度のセンシングが可能になる。そしてライトガイドが曲線形状になっているため、照射光を放射状に出射することができ、直線形状のライトガイド等を用いる手法に比べて、狭い設置面積で広い範囲での対象物の検出が可能になる。
【０１６３】
また第３の構成例の光学式検出装置によれば、例えば図５（Ａ）のように検出領域の４隅に光源部を配置する手法等に比べて、検出システムのコンパクト化を図れる。そして表示エリアの上側に２つの照射部を配置するだけで、対象物を検出できるため、機器の設置も容易になる。
【０１６４】
また第３の構成例の光学式検出装置によれば、第１の方向と第２の方向を、同じ検出期間において同時に検出できる。従って、対象物の位置データのサンプリングレートの向上や低消費電力化も図れるようになる。
【０１６５】
６．検出部
次に図１４を用いて検出部５０等の具体的な構成例について説明する。
【０１６６】
駆動回路７０は、光源部ＬＳ１（又はＬＳ３）の発光素子ＬＥＤＡと光源部ＬＳ２（又はＬＳ４）の発光素子ＬＥＤＢを駆動する。この駆動回路７０は、可変抵抗ＲＡ、ＲＢとインバーター回路ＩＶ（反転回路）を含む。可変抵抗ＲＡの一端及びインバーター回路ＩＶには、制御部６０から矩形波形の駆動信号ＳＤＲが入力される。可変抵抗ＲＡは、信号ＳＤＲの入力ノードＮ１と、発光素子ＬＥＤＡのアノード側のノードＮ２の間に設けられる。可変抵抗ＲＢは、インバーター回路ＩＶの出力ノードＮ３と、発光素子ＬＥＤＢのアノード側のノードＮ４の間に設けられる。発光素子ＬＥＤＡはノードＮ２とＧＮＤ（ＶＳＳ）の間に設けられ、発光素子ＬＥＤＢはノードＮ４とＧＮＤの間に設けられる。
【０１６７】
そして駆動信号ＳＤＲがＨレベルである第１の発光期間では、可変抵抗ＲＡを介して発光素子ＬＥＤＡに電流が流れて、発光素子ＬＥＤＡが発光する。これにより図４（Ａ）、図９（Ａ）、図１１に示すような照射光強度分布ＬＩＤ１が形成される。
【０１６８】
一方、駆動信号ＳＤＲがＬレベルである第２の発光期間では、可変抵抗ＲＢを介して発光素子ＬＥＤＢに電流が流れて、発光素子ＬＥＤＢが発光する。これにより図４（Ａ）、図９（Ａ）、図１１に示すような照射光強度分布ＬＩＤ２が形成される。従って、光源部ＬＳ１、ＬＳ２（ＬＳ３、ＬＳ４）を交互に点灯させて、照射光強度分布ＬＩＤ１、ＬＩＤ２（ＬＩＤ３、ＬＩＤ４）を交互に形成できるようになる。
【０１６９】
受光部ＲＵ（ＲＵ１又はＲＵ２）は、フォトダイオード等により実現される受光素子ＰＨＤと、電流・電圧変換用の抵抗Ｒ１を含む。そして第１の発光期間では、発光素子ＬＥＤＡからの光による対象物ＯＢの反射光が受光素子ＰＨＤに入射されて、抵抗Ｒ１及び受光素子ＰＨＤに電流が流れ、ノードＮ５に電圧信号が発生する。一方、第２の発光期間では、発光素子ＬＥＤＢからの光による対象物ＯＢの反射光が受光素子ＰＨＤに入射されて、抵抗Ｒ１及び受光素子ＰＨＤに電流が流れ、ノードＮ５に電圧信号が発生する。
【０１７０】
検出部５０は、増幅部５２、スイッチ回路ＳＷ、比較部５４、判定部５６を含む。
【０１７１】
増幅部５２は、受光部ＲＵからの電圧信号を増幅する。スイッチ回路ＳＷは、駆動信号ＳＤＲがＨレベルになる第１の発光期間では、増幅部５２の出力ノードＮ６を、比較部５４の反転入力側（−）のノードＮ７に接続する。一方、駆動信号ＳＤＲがＬレベルになる第２の発光期間では、増幅部５２の出力ノードＮ６を、比較部５４の非反転入力側（＋）のノードＮ８に接続する。比較部５４は、ノードＮ７の電圧信号（実効電圧）とノードＮ８の電圧信号（実効電圧）を比較する。
【０１７２】
そして制御部６０は、比較部５４でのノードＮ７、Ｎ８の電圧信号（実効電圧）の比較結果に基づいて、駆動回路７０の可変抵抗ＲＡ、ＲＢの抵抗値を制御する。判定部５６は、制御部６０での可変抵抗ＲＡ、ＲＢの抵抗値の制御結果（電流制御情報）に基づいて、対象物の位置の判定処理を行う。
【０１７３】
本実施形態では図１４の検出部５０等により、上述した式（６）、（７）で説明した制御を実現する。即ち、第１の発光期間での受光素子ＰＨＤの検出受光量をＧａとし、第２の発光期間での受光素子ＰＨＤの検出受光量をＧｂとすると、この検出受光量の比Ｇａ／Ｇｂが１になるように、制御部６０は、比較部５４での比較結果に基づいて可変抵抗ＲＡ、ＲＢの抵抗値を制御する。
【０１７４】
即ち制御部６０は、光源部ＬＳ１が発光する第１の発光期間における受光部ＲＵでの検出受光量Ｇａと、光源部ＬＳ２が発光する第２の発光期間における受光部ＲＵでの検出受光量Ｇｂとが等しくなるように、光源部ＬＳ１、ＬＳ２の発光制御を行う。
【０１７５】
例えば第１の発光期間での検出受光量Ｇａの方が第２の発光期間ＴＢでの検出受光量Ｇｂよりも大きかった場合には、制御部６０は、可変抵抗ＲＡの抵抗値を大きくして、発光素子ＬＥＤＡに流れる電流値が小さくなるように制御する。また可変抵抗ＲＢの抵抗値を小さくして、発光素子ＬＥＤＢに流れる電流値が大きくなるように制御する。これにより、第１の発光期間での受光素子ＰＨＤの検出受光量Ｇａが小さくなる一方で、第２の発光期間での受光素子ＰＨＤの検出受光量Ｇｂが大きくなり、Ｇａ／Ｇｂ＝１になるように制御される。
【０１７６】
一方、第２の発光期間での検出受光量Ｇｂの方が第１の発光期間での検出受光量Ｇａよりも大きかった場合には、制御部６０は、可変抵抗ＲＡの抵抗値を小さくして、発光素子ＬＥＤＡに流れる電流値が大きくするように制御する。また、可変抵抗ＲＢの抵抗値を大きくして、発光素子ＬＥＤＢに流れる電流値が小さくなるように制御する。これにより、第１の発光期間での受光素子ＰＨＤの検出受光量Ｇａが大きくなる一方で、第２の発光期間での受光素子ＰＨＤの検出受光量Ｇｂが小さくなり、Ｇａ／Ｇｂ＝１になるように制御される。なおＧａ＝Ｇｂである場合には、可変抵抗ＲＡ、ＲＢの抵抗値は変化させない。
【０１７７】
このようにすれば、対象物の位置において、図４（Ｃ）、図１２（Ａ）の強度ＩＮＴａとＩＮＴｂが等しくなるように、光源部ＬＳ１、ＬＳ２の発光素子ＬＥＤＡ、ＬＥＤＢの放出光量が制御される。そして、このような発光制御が行われている際の可変抵抗ＲＡ、ＲＢの抵抗値等に基づいて、上述した式（６）〜（１１）等で説明した手法により、対象物の位置や方向を検出する。このようにすれば、環境光等の外乱光の影響を最小限に抑えることが可能になり、対象物の位置の検出精度を向上することが可能になる。
【０１７８】
なお本実施形態の発光制御手法は図１４で説明した手法に限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば図１４の発光素子ＬＥＤＢを参照用光源部の発光素子として用いる手法を採用してもよい。この参照用光源部は、例えば他の光源部（ＬＳ１、ＬＳ２、ＬＳ１〜ＬＳ４）に比べて受光部ＲＵから近い距離に配置されたり、受光部ＲＵと同じ筺体内に配置されることで、周囲光（外乱光、対象物からの反射光等）の入射が規制されるように配置設定される光源部である。そして制御部６０が、第１の期間において光源部ＬＳ１と図示しない参照用光源部を交互に発光させ、受光部ＲＵでの検出受光量が等しくなるように、光源部ＬＳ１と参照用光源部の発光制御を行う。また第２の期間において第２の光源部ＬＳ２と参照用光源部を交互に発光させ、受光部ＲＵでの検出受光量が等しくなるように、第２の光源部ＬＳ２と参照用光源部の発光制御を行う。このようにすれば、光源部ＬＳ１が発光する第１の発光期間での検出受光量と、第２の光源部ＬＳ２が発光する第２の発光期間での検出受光量とが、参照用光源部を介して実質的に等しくなるように、発光制御が行われるようになる。
【０１７９】
７．発光波長
図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）に光源部ＬＳ１〜ＬＳ４の発光素子の波長−相対強度の特性例を示す。図１５（Ａ）では発光波長であるピーク波長は８５０ｎｍになっており、図１５（Ｂ）ではピーク波長は９４０ｎｍになっている。例えば光源部ＬＳ１、ＬＳ２の発光素子としては図１５（Ａ）の特性の素子が用いられ、光源部ＬＳ３、ＬＳ４の発光素子としては図１５（Ｂ）の特性の素子が用いられる。但し、光源部ＬＳ３、ＬＳ４の発光素子として図１５（Ａ）の特性の素子が用い、光源部ＬＳ１、ＬＳ２の発光素子として図１５（Ｂ）の特性の素子が用いてもよい。
【０１８０】
また発光素子の発光波長には製造変動等によるバラツキが存在するため、光源部ＬＳ１、ＬＳ２の発光波長λ１は、厳密に８５０ｎｍに等しい必要はなく、例えば８５０ｎｍ±３０ｎｍ（或いは８５０ｎｍ±２０ｎｍ）の範囲内であればよい。また、光源部ＬＳ３、ＬＳ４の発光波長λ２も、厳密に９４０ｎｍに等しい必要はなく、例えば９４０ｎｍ±３０ｎｍ（或いは９４０ｎｍ±２０ｎｍ）の範囲内であればよい。
【０１８１】
図１５（Ｃ）、図１５（Ｄ）は、受光部ＲＵ１、ＲＵ２の受光素子の波長−相対感度の特性例を示す。図１５（Ｃ）ではピーク感度は８５０ｎｍになっており、図１５（Ｄ）ではピーク感度は９５０ｎｍになっている。
【０１８２】
図６（Ａ）等のようなＸ座標とＹ座標の同時検出を容易化するためには、例えば光源部ＬＳ１、ＬＳ２からの光（λ１＝８５０ｎｍ）に対しては、受光部ＲＵ１の感度を高く設定する一方で、受光部ＲＵ２の感度を低く設定することが望ましい。また光源部ＬＳ３、ＬＳ４からの光（λ２＝９４０ｎｍ）に対しては、受光部ＲＵ２の感度を高く設定する一方で、受光部ＲＵ１の感度を低く設定することが望ましい。
【０１８３】
そこで受光部ＲＵ１においては図１６（Ａ）に示すようなローパスフィルターを設けて、例えば９００ｎｍ以上の波長の光（λ１とλ２の中間の波長以上の光）をカットすることが望ましい。また受光部ＲＵ２においては図１６（Ｂ）に示すようなハイパスフィルターを設けて、例えば９００ｎｍ以下の波長の光（λ１とλ２の中間の波長以下の光）をカットすることが望ましい。
【０１８４】
このようにすれば、例えば光源部ＬＳ３、ＬＳ４からのλ２＝９４０ｎｍの光に対しては、受光部ＲＵ１の感度が十分に低くなる。また光源部ＬＳ１、ＬＳ２からのλ１＝８５０ｎｍの光に対しては、受光部ＲＵ２の感度が十分に低くなる。これにより、図６（Ａ）等のようなＸ座標とＹ座標の同時検出を容易に実現することが可能になる。
【０１８５】
なお、以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また光学式検出装置、表示装置、電子機器の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【０１８６】
ＬＳ１〜ＬＳ４  第１〜第４の光源部、ＲＵ１、ＲＵ２  第１、第２の受光部、
ＬＧ１〜ＬＧ４  第１〜第４のライトガイド、ＲＤＥＴ  検出領域、
ＳＬ１〜ＳＬ４  発光制御信号、ＳＲ１、ＳＲ２  第１、第２の受光結果、
ＬＴ１〜ＬＴ４  第１〜第４の照射光、ＬＲ１〜ＬＲ４  第１〜第４の反射光、
ＬＩＤ１〜ＬＩＤ４  第１〜第４の照射光強度分布、
ＥＵ１、ＥＵ２  第１、第２の照射部、ＡＲＤ  表示エリア、
ＲＳ１、ＲＳ２  反射シート、ＰＳ１、ＰＳ２  プリズムシート、
ＬＦ１、ＬＦ２  ルーバーフィルム、ＬＥ１、ＬＥ２  照射方向設定部、
１０  画像投射装置、２０  スクリーン、５０  検出部、５２  増幅部、
５４  比較部、５６  判定部、６０  制御部、６２  駆動周波数設定部、７０  駆動回路
【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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