位置检测装置和位置检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种位置检测装置和位置检测方法，所述位置检测装置包括至少一个光接收器和处理器。所述光接收器接收从扫描光源组件的多个光射出位置发出并扫描预定区域，且通过位于所述预定区域内的检测对象反射的光。所述处理器控制所述扫描光源组件，并基于所述光接收器的光接收信号检测所述检测对象的位置。所述处理器进一步确定从哪个光获得所述光接收信号，并基于所述扫描光的光路检测所述检测对象的位置。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2015年4月10日提出的申请号为2015-081199的日本专利申请的优先权。在此全部引用日本专利申请2015-081199作为参考。
本专利技术涉及位置检测装置。更具体地，本专利技术涉及一种用测试光扫描检测区域，并且通过对来自于位于检测区域内的检测对象的反射光和/或散射光加以监测从而检测检测对象的位置的位置检测装置。另外，本专利技术还涉及检测对在空间内形成的空间图像进行输入的空间输入装置和处理器。
技术介绍
一般地，位置检测装置已经被提出，其中，在特定区域进行扫描，检测位于该特定区域内的手、手指或相似物体的移动(参见，例如，日本公开的专利申请公开号2013-80516(专利文献1)和2014-154063(专利文献2))。对于专利文献1，在两个位置设置发射扫描坐标输入面的照明光的光源单元，从连接到坐标支撑物(诸如手指或电子笔)的递归反射构件接收递归反射(recursive reflection)，所述坐标支撑物插入坐标输入面，坐标支撑物的位置(坐标)从接收反射光的定时(timing)就被检测到。对于专利文献2，用检测波(例如波长780nm的红外光)扫描特定的扫描区域，输入装置连接到用户的手指，提供给输入装置的光接收元件检测到红外光，从而检测到该输入装置是在操作区域内，并且压电元件振动以通知用户该输入装置位于扫描区域内。
技术实现思路
在专利文献1所讨论的结构中，然而，可以检测到坐标输入面内的二维坐标，但不能在三维空间检测到位置(坐标)。此外，如在专利文献2中所讨论的结构，可以确认在三维空间中输入装置是否在假设的扫描区域内，但是在特定区域内的给定点的三维位置(坐标)不能被检测到。另外，由于检测到在扫描区域中的输入装置的位置，该输入装置是必需的。鉴于此，本专利技术的目的是提供一种位置检测装置，其中，可以以更大的自由度对部件进行布局，位于检测区的检测对象的位置可以精确地被检测到检测。本专利技术的另一个目的是提供一种空间输入装置，其能够以简单的结构可靠地检测到从用户的手指到空间图像的输入。鉴于公知的技术状态和优选的实施方案，提供了一种位置检测装置，其包括至少一个光接收器和处理器。光接收器被配置为：接收从扫描光源组件的多个光射出位置发射以扫描预定区域，并被位于预定区域内的检测对象反射的光。处理器被配置为控制所述扫描光源组件。所述处理器被配置为基于所述光接收器的光接收信号检测检测对象的位置。所述处理器被进一步配置为确定从哪里的光获得光接收信号。所述处理器被进一步配置为基于光的光路检测所述检测对象的位置。根据如上所述的位置检测装置的另一个优选的实施方式，该扫描光源组件包括被配置为发射光的至少一个光源，被配置为在第一方向和与第一方向相交的第二方向上移动来自光源的光的光路的至少一个扫描光发生器，以及被配置为控制所述光源和所述扫描光发生器的处理器。根据任何一个如上所述的位置检测装置的另一个优选的实施方式，扫描光源组件包括设置在至少一个光射出位置的反射器，并被配置为从扫描光发生器向所述预定区域反射光。根据任何一个如上所述的位置检测装置的另一个优选的实施方式，扫描光源组件包括与光射出位置数量相同的光源和扫描光发生器。根据任何一个如上所述的位置检测装置的另一个优选的实施方式，所述处理器被配置为：当光从光射出位置中的某一个位置发射时，停止从另一个光射出位置发射光，并且被配置为获得光接收器何时接收到反射光的时间信息。根据任何一个如上所述的位置检测装置的另一个优选的实施方式，使用来自光射出位置中的一个位置的光完全扫描预定区域后，所述处理器被配置为使用来自光射出位置中的另一个位置的光开始扫描预定区域。根据任何一个如上所述的位置检测装置的另一个优选的实施方式，来自光射出位置的光的返回周期相互抵消，来自光射出位置的光的发射每扫描一行就被轮换，以及当来自光射出位置中的一个位置的光在返回周期中，预定区域用来自光射出位置中的另一个位置的光往复扫描。根据任何一个如上所述的位置检测装置的另一个优选的实施方式，所述至少一个光接收器具有与光射出位置相同数目的光接收器，来自光射出位置的光相对于彼此具有不同的波长，并且光接收器分别具有接收来自相应的光射出位置的光的波段特性。根据任何一个如上所述的位置检测装置的另一个优选的实施方式，所述扫描光源组件包括与光射出位置相同数量的光源，光源的数量比至少一个扫描光发生器的数量多，来自光源的光以不同的角度入射到至少一个扫描光发生器，并分别引导朝向相应的光射出位置。根据任何一个如上所述的位置检测装置的另一个优选的实施方式，所述扫描光源组件还包括光路切换组件，其被配置为交替地将光的光路引导至光射出位置。根据任何一个如上所述的位置检测装置的另一个优选的实施方式，所述扫描光源组件还包括偏振转换组件，其被设置在所述光源和所述扫描光发生器之间，以及被配置为转换光的偏振方向；光路切换组件包括偏振分束器(beam splitter)，所述偏振分束器被设置在扫描光发生器和光射出位置之间，并被配置为根据光的偏振方向通过反射或透过光选择性地引导光的光路到光射出位置。根据任何一个如上所述的位置检测装置的另一个优选的实施方式，所述光路切换组件包括反射构件，其包括一反射面，所述反射面被配置为根据在第一方向上的光在所述反射面上的入射位置选择性地反射所述光到多个反射器。根据任何一个如上所述的位置检测装置的另一个优选的实施方式，所述反射面在第一方向上分离。根据任何一个如上所述的位置检测装置的另一个优选的实施方式，所述处理器被配置为当切换光射出位置时，控制所述光源停止发射光。根据任何一个如上所述的位置检测装置的另一个优选的实施方式，所述反射面具有使得在预定区域内光的扫描速率是恒定的形状。鉴于公知的技术状态和优选的实施方案，提供了一种空间输入装置，其包括上面提到的位置检测装置中的任何一个，以及成像组件，所述成像组件被配置为在预定区域内形成图像。鉴于公知的技术状态和优选的实施方案，提供了一种位置检测方法，该方法包括：接收从扫描光源组件的多个光射出位置发出的、以扫描预定区域并被位于预定区域的检测对象反射的光，控制扫描光源组件，以及根据对光的接收反应的光接收信号检测检测对象的位置。位置的检测进一步包括确定从哪个光获得光接收信号，以及基于所述光的光路检测检测对象的位置。根据任何一个如上所述的位置检测方法的另一个优选的实施方式，所述扫描光源组件的控制包括控制发射光的至少一个光源，以及控制至少一个扫描光发生器，使所述扫描光发生器在第一方向和与第一方向相交的第二方向上移动来自光源的光的光路。根据任何一个如上所述的位置检测方法的另一个优选的实施方式，所述扫描光源组件的控制包括：当光从另外的光射出位置发射时，停止从其中一个光射出位置发射光。位置的检测包括获得何时接收到反射光的时间信息。根据任何一个如上所述的位置检测方法的另一个优选的实施方式，来自光射出位置的光的返回周期相互抵消。来自光射出位置的光的发射每扫描一行就
被轮换。以及当来自光射出位置中的一个位置的光在返回周期中时，预定区域用来自光射出位置中的另一个位置的光往复扫描。附图说明现在叙述构成本原始公开的一部分的附图：图1是根据实施例1的空间输入装置的简化图；图2是位置检测装置的简化结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位置检测装置，包括：至少一个光接收器，所述至少一个光接收器被配置成接收光，所述光从扫描光源组件的多个光射出位置发出并扫描预定区域，并被位于所述预定区域内的检测对象反射；和处理器，所述处理器被配置成：控制所述扫描光源组件，并基于所述光接收器的光接收信号检测所述检测对象的位置，所述处理器还被配置成确定从哪个所述光获得所述光接收信号，并基于所述光的光路检测所述检测对象的所述位置。

【技术特征摘要】
2015.04.10 JP 2015-0811991.一种位置检测装置，包括：至少一个光接收器，所述至少一个光接收器被配置成接收光，所述光从扫描光源组件的多个光射出位置发出并扫描预定区域，并被位于所述预定区域内的检测对象反射；和处理器，所述处理器被配置成：控制所述扫描光源组件，并基于所述光接收器的光接收信号检测所述检测对象的位置，所述处理器还被配置成确定从哪个所述光获得所述光接收信号，并基于所述光的光路检测所述检测对象的所述位置。2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述扫描光源组件包括被配置为发射光的至少一个光源，以及至少一个扫描光发生器，所述扫描光发生器配置为在第一方向和在与所述第一方向相交的第二方向上移动来自所述光源的所述光的光路，并且所述处理器配置为控制所述光源和所述扫描光发生器。3.根据权利要求2所述的位置检测装置，其特征在于，所述扫描光源组件包括设置在所述光射出位置中的至少一个位置处的反射器，并且所述反射器被配置为将来自所述扫描光发生器的所述光反射至所述预定区域。4.根据权利要求2或3所述的位置检测装置，其特征在于，所述扫描光源组件包括与所述光射出位置相同数量的光源和扫描光发生器。5.根据权利要求1-4中任一项所述的位置检测装置，其特征在于，当所述光从所述光射出位置中的一个位置发射，所述处理器被配置为停止从所述光射出位置中的另一个位置发射所述光，并被配置为获取与所述光接收器何时接收到所述光的反射有关的时间信息。6.根据权利要求1-5中任一项所述的位置检测装置，其特征在于，当使用来自所述光射出位置中的一个位置的所述光完全扫描所述预定区域后，所述处理器配置为开始使用来自所述光射出位置中的另一个位置的所述光扫描所述预定区域。7.根据权利要求1-5中任一项所述的位置检测装置，其特征在于，来自所述光射出位置的所述光的返回周期相对于彼此偏移，每扫描一行就轮换来自所述光射出位置的所述光的发射，当来自所述光射出位置中的一个位置的所述光位于返回周期时，所述预定区域被来自所述光射出位置中的另一个位置的所述光往复扫描。8.根据权利要求1-7中任一项所述的位置检测装置，其特征在于，所述至少一个光接收器具有与所述光射出位置相同数量的光接收器，来自所述光射出位置的所述光相对于彼此具有不同的波长，所述光接收器分别具有接收来自相应光射出位置的所述光的波段属性。9.根据权利要求2-4中任一个所述的位置检测装置，其特征在于，所述扫描光源组件包括与所述光射出位置相同数量的光源，所述光源的数量比所述至少一个扫描光发生器的数量多，和来自所述光源的光以不同的角度入射到所述至少一个扫描光发生器，并分别被引导朝向相应的光射出位...

【专利技术属性】
技术研发人员：近冈笃彦，西冈谦，长岛贤治，高桥和浩，
申请(专利权)人：船井电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP