[发明专利]光学位置检测设备

说明书

技术领域

本发明涉及光学位置检测设备，且更具体地涉及利用图像传感器在由指示器指示的检测区域上以光学方式检测位置的光学位置检测设备。

背景技术

近年来，已开发了多种利用图像传感器的光学位置检测设备和数字化仪。本发明人提交的例如专利文献1公开了一种光学数字化仪，所述数字化仪具有：图像传感器，所述图像传感器围绕检测区域布置以将指示器成像；用于将指示器在图像传感器上成像的成像透镜；和用于将图像传感器的观察角度扩张的曲面镜。在此技术中，曲面镜被利用以防止如下缺点，即在图像传感器靠近检测区域的相邻角部设置的情况中，图像传感器物理上位于检测区域的在侧向方向上的外侧。通过利用曲面镜，图像传感器和光源能设置在检测区域的侧向尺寸内。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请Kokai公开第2001-142630号

然而，在专利文献1的技术中，曲面镜仍设置在检测区域的相邻角部附近，使得存在对于曲面镜的安装位置的限制。此外，曲面镜、图像传感器和光源的设置位置需要精确地确定，且难于将这些部件单独地以选择方式安装。此外，当位置检测功能应用于黑板或白板以构造数字化仪时，难于安装可覆盖极大检测区域的此曲面镜。此外，可考虑到将一对曲面镜和一对图像传感器一体形成为单元以固定它们之间的相对位置，以便于其定位。然而，在此情况中，单元尺寸相应地增加，使得单元覆盖了检测区域的整个侧，使得在其中检测区域极大的情况中，整个设备的尺寸增加。

此外，在专利文献1中，半镜等用于使得光源和图像传感器的光轴相互重合，使得光量衰减从而导致低效率。此外，难于使得包括曲面镜的各部件的光轴相互重合。

发明内容

技术问题

考虑到以上所述的情况，本发明的目的是提供光学位置检测设备，所述光学位置检测设备具有紧凑的检测单元且可容易地拆卸和附接。

为实现本发明的上述的目的，根据本发明的第一方面提供了光学位置检测设备，所述光学位置检测设备包括：反向反射构件，所述反向反射构件设置在所述指示器上，或设置为覆盖检测区域的周边的至少一部分；和检测单元，所述检测单元设置在所述检测区域的周边的一个部分处，并通过利用从所述反向反射构件反射的反射光来检测所述指示器的指示位置，所述检测单元包括至少两个检测部分，每个检测部分具有发出沿所述检测区域的表面方向行进的光的光源部分和将从所述光源部分发出的且被所述反向反射构件反射的光成像的照相机部分。光源部分具有足够宽以利用光照射整个检测区域的照射角度。照相机部分包括超宽角度透镜和图像传感器，所述照相机部分设置为靠近光源部分，并具有足够宽以将整个检测区域成像的观察角度。所述两个检测部分设置为使得所述两个检测部分之间的距离小于所述检测区域的在从所述检测单元向所述检测区域的方向上观察的宽度。

光源部分可包括复曲面透镜和多个LED。

超宽角度透镜和/或复曲面透镜可由透镜树脂模制。

超宽角度透镜可形成为薄形透镜，所述薄形透镜的上平面表面和下平面表面沿所述检测区域的所述表面方向延伸，且所述超宽角度透镜与所述光源部分堆叠。

所述检测单元可包括三个检测部分，所述三个检测部分设置为使得在所述三个检测部分中的在两侧的两个检测部分之间的距离小于所述检测区域的在从所述检测单元向所述检测区域的方向上观察的宽度，且剩余的一个检测部分设置在所述两个检测部分之间。

检测单元可以可拆卸地附接到检测区域的周边的一个部分。

设置为覆盖检测区域的周边的至少一部分的反向反射构件可以可拆卸地附接到检测区域的周边。

检测单元和/或反向反射构件可具有磁体以可拆卸地附接到检测区域的周边。

光学位置检测设备可进一步包括在检测区域的周边内的定位基部构件，所述定位基部构件由铁磁材料制成，设置在检测单元和/或反向反射构件内的磁体能附着到所述定位基部构件。

检测单元可同时检测多个指示器的指示位置。