[发明专利]光学位置检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学位置检测装置，并且更具体地，涉及可以迅速地检测具有低功耗的指示器主体的光学位置检测装置。

背景技术

已知用于检测指示器主体的指示位置的、使用LED等作为光源的光学位置检测装置。例如，本申请的同一发明人的专利文件1描述了一种光学位置检测装置，该光学位置检测装置意欲通过减小光源的数量来实现低功耗和低成本。该装置包括：在检测表面的三侧布置的回射构件；以及用于采集指示器主体的阴影的图像的两个成像单元。该成像单元具有相机部分和光源。该光源被布置在水平方向上的相机部分的右和左侧之一的附近。其描述了可以将用于成像单元的光源的数量减少为一个，以实现低功耗率和低成本。

引用列表

专利文献

专利文件1：日本专利申请Kokai公布No.2005-107607。

发明内容

技术问题

然而，当检测表面较大时，当使用单个光源时已经难于将光照射为覆盖整个检测表面。当使用单个LED时，需要功率强大到特定程度以便通过单个LED来照射宽范围，使得不可能实现低功耗和低成本。

另外，虽然优选地使用可以照射比环境光强的光的光源，以便消除从除了成像单元的光源之外的到达的环境光的影响，但是，存在可以照射强光的LED等涉及高功耗和高成本的情况。另一种消除环境光的影响的方法是使用红外线LED作为光源，并且成像指示器主体，并且在相机部分使用红外线透射过滤器。然而，对于这样的布置，当考虑由于使用红外线透射过滤器而导致的在光量上的损失时，需要使用可以照射强到特定程度的光的光源。

而且，需要大约每秒60帧的高速成像来改善指示器主体的检测灵敏度，并且跟随指示器主体的高速移动而检测指示器主体。然而，当提高成像速度时，快门速度由此而提高，因此，需要大量的光。所以，在该情况下，难以实现光源的低功耗。

例如，当光学位置检测装置被应用到例如要连接到计算机的数字转换器时，USB时常被用于连接。因此，如果布置使得通过USB总线电力来提供电源，则存在USB总线电力的消耗电流最大为500mA的限制。因此，当通过USB总线电力来将电源提供到使用强光源的数字转换器时，存在超过最高消耗电流的情况。因此，难以通过USB总线电力来提供电源。

鉴于上述情况，本发明提供了一种光学位置检测装置，所述光学位置检测装置可以在低功耗下以高精度和高速度来检测指示器主体。

解决问题的手段

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的一种光学位置检测装置可以包括：多个光源部分，其中每一个用于发射光以照射检测表面的预定区域，以便能够通过其组合选择性地照射所述检测表面的整个表面；相机部分，其具有能够对所述检测表面的所述整个表面进行成像的视角，并且对由所述光源部分照射的所述指示器主体的图像进行成像；检测部分，用于通过使用由所述相机部分成像的所述指示器主体的所述图像来计算所述指示器主体的指示位置；以及，控制部分，其被适配为在初始扫描时，同时地或以预定次序接通所述多个光源部分，并且一旦所述检测部分检测到所述指示器主体的所述指示位置，则接通照射覆盖所述检测的指示器主体的所述指示位置的范围的所述光源部分中的至少一个，但是关断或降低用于点亮所有剩余的光源部分的电力。

所述多个光源部分的每一个可以发射光以照射在到所述检测表面的方向上的带状区域。

所述多个光源部分的每一个可以发射光以照射在到所述检测表面的方向上的扇形区域。

所述多个光源部分的每一个可以发射光以照射在到所述检测表面的方向上的正方形区域。

所述多个光源部分的每一个可以发射光以照射在到所述检测表面的方向上的圆形区域。

所述多个光源部分的每一个可以具有波束形成透镜和LED。

所述多个光源部分的每一个可以具有柱面透镜和LED。

所述检测表面可以透射光，并且所述多个光源部分的每一个可以具有在所述检测表面的后表面侧布置的导光板和LED。

所述检测表面可以透射光，并且所述多个光源部分可以具有在所述检测表面的后表面侧布置的扩散板和多个LED。

所述多个光源部分的每一个可以被布置于相对于所述检测表面的前表面侧的在垂直方向上与所述检测表面分离的位置处。

所述检测表面可以透射光，并且所述多个光源部分的每一个可以被布置于相对于所述检测表面的后表面侧的在垂直方向上与所述检测表面分离的位置处。

所述多个光源部分的每一个可以具有红外线LED，并且所述相机部分可以具有红外线透射过滤器。