特開 2024-157142 検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157142

(43)【公開日】2024-11-07

(54)【発明の名称】検出装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/042 20060101AFI20241030BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20241030BHJP

【ＦＩ】

G06F3/042 470

G06F3/041 580

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023071295

(22)【出願日】2023-04-25

(71)【出願人】

【識別番号】000003551

【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野畑 直樹

(57)【要約】

【課題】製造コストを抑えることができる検出装置を提供する。
【解決手段】検出装置１は、検出光２０を出力する光源を少なくとも１つ有する光源部２と、入射した検出光２０を伝播させる導光体３と、導光体３に配置され、導光体３から出射した検出光２０の光路２００を、検出対象を検出するため、導光体３の上方に予め定められた検出領域１０の方向に変更させる光路変更部４と、検出領域１０に位置する検出対象で反射した検出光２０である反射光２１を、光路変更部４及び導光体３を介して出射した後に受光する受光部６と、光源部２が検出光２０を出力した出力時間から受光部６が反射光２１を受光した受光時間までの経過時間Ｔに基づいて検出対象の検出を判定する制御部１４と、を備えて概略構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検出光を出力する光源を少なくとも１つ有する光源部と、
入射した前記検出光を伝播させる導光体と、
前記導光体に配置され、前記導光体から出射した前記検出光の光路を、検出対象を検出するため、前記導光体の上方に予め定められた検出領域の方向に変更させる光路変更部と、
前記検出領域に位置する前記検出対象で反射した前記検出光である反射光を、前記光路変更部及び前記導光体を介して出射した後に受光する受光部と、
前記光源部が前記検出光を出力した出力時間から前記受光部が前記反射光を受光した受光時間までの経過時間に基づいて前記検出対象の検出を判定する判定部と、
を備えた検出装置。

【請求項2】

さらに、前記光源部と前記導光体の間に配置され、前記光源部から出力された前記検出光のうち、予め定められた波長の前記検出光を予め定められた入射角で前記導光体に入射させ、また前記導光体を伝播する前記反射光のうち、前記予め定められた波長の前記反射光を予め定められた出射角で出射させる入出射部を備え、
前記受光部は、前記入出射部を介して前記反射光を受光する、
請求項１に記載の検出装置。

【請求項3】

前記光路変更部は、前記予め定められた波長の前記検出光の光路を変更する、
請求項２に記載の検出装置。

【請求項4】

前記導光体は、操作対象画像を表示する表示装置の表示画面の上方に配置され、
前記光路変更部は、少なくとも一部が前記操作対象画像に重なるように配置される、
請求項３に記載の検出装置。

【請求項5】

前記光路変更部は、前記表示装置が複数の前記操作対象画像を表示する場合、複数の前記操作対象画像に応じて複数配置され、
前記光源及び前記受光部は、複数の前記光路変更部に応じて複数配置される、
請求項４に記載の検出装置。

【請求項6】

前記光源部及び前記受光部は、前記表示画面の外側に配置される、
請求項５に記載の検出装置。

【請求項7】

前記検出領域は、前記操作対象画像の上方であって、前記導光体の表面から予め定められた高さまでを含む領域である、
請求項４乃至６のいずれか１項に記載の検出装置。

【請求項8】

前記判定部は、前記経過時間と比較される判定しきい値を有し、前記判定しきい値を経過しても前記受光部が前記反射光を検出しない場合、前記検出対象が検出されていないと判定し、前記経過時間が前記判定しきい値以下である場合、前記検出対象が前記検出領域において検出されたと判定する、
請求項７に記載の検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の技術として、画像を表示する表示部と、表示部の上に配置され、上方にある空中検知面に画像を結像するマイクロレンズアレイと、鉛直方向に所定の間隔を空けて配置された、空中検知面に電界を発生させる駆動電極及び検出電極と、を備えたホバータッチセンサが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

このホバータッチセンサは、表示部の上に駆動電極及び検出電極が配置されているので、駆動電極及び検出電極が金属酸化物などを用いた透明電極として構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－１４２８０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来のホバータッチセンサは、表示部の上に透明電極を配置しなければならないので、表示部の輝度が低下し、また製造コストが高くなる問題がある。

【0006】

従って本発明の目的は、製造コストを抑えることができる検出装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、検出光を出力する光源を少なくとも１つ有する光源部と、入射した検出光を伝播させる導光体と、導光体に配置され、導光体から出射した検出光の光路を、検出対象を検出するため、導光体の上方に予め定められた検出領域の方向に変更させる光路変更部と、検出領域に位置する検出対象で反射した検出光である反射光を、光路変更部及び導光体を介して出射した後に受光する受光部と、光源部が検出光を出力した出力時間から受光部が反射光を受光した受光時間までの経過時間に基づいて検出対象の検出を判定する判定部と、を備えた検出装置を提供する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、製造コストを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１（ａ）は、検出装置の一例を示す図であり、図１（ｂ）は、検出光と反射光の光路の一例を示す図であり、図１（ｃ）は、入射角と出射角の一例を示す図である。

【図2】図２（ａ）は、検出装置のブロック図の一例であり、図２（ｂ）は、検出光の出力時間と反射光の受光時間の一例を示す図である。

【図3】図３（ａ）は、変形例に係る検出装置の一例を示す図であり、図３（ｂ）は、他の変形例に係る駆動信号の一例を示す図である。

【図4】図４は、検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る検出装置は、検出光を出力する光源を少なくとも１つ有する光源部と、入射した検出光を伝播させる導光体と、導光体に配置され、導光体から出射した検出光の光路を、検出対象を検出するため、導光体の上方に予め定められた検出領域の方向に変更させる光路変更部と、検出領域に位置する検出対象で反射した検出光である反射光を、光路変更部及び導光体を介して出射した後に受光する受光部と、光源部が検出光を出力した出力時間から受光部が反射光を受光した受光時間までの経過時間に基づいて検出対象の検出を判定する判定部と、を備えて概略構成されている。

【0011】

この検出装置は、例えば、検出光と検出対象で反射する反射光を用いることで検出領域に位置する検出対象を検出することができるので、透明電極を用いる場合と比べて、製造コストを抑制することができる。

【0012】

[実施の形態]
（検出装置１の概要）
図１（ａ）は、実施の形態に係る検出装置の一例を示す図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のI（ｂ）-I（ｂ）線で切断した断面における検出光と反射光の光路の一例を示す図であり、図１（ｃ）は、入射角と出射角の一例を示す図である。図２（ａ）は、実施の形態に係る検出装置のブロック図の一例であり、図２（ｂ）は、検出光の出力時間と反射光の受光時間の一例を示す図である。なお図１（ｂ）は、光路を見易くするために断面を示すハッチングを省略している。

【0013】

なお以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率や形状は、実際の比率や形状とは異なる場合がある。また図２（ａ）では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。

【0014】

検出装置１は、図１（ａ）～図２（ａ）に示すように、検出光２０を出力する光源を少なくとも１つ有する光源部２と、入射した検出光２０を伝播させる導光体３と、導光体３に配置され、導光体３から出射した検出光２０の光路２００を、検出対象を検出するため、導光体３の上方に予め定められた検出領域１０の方向に変更させる光路変更部４と、検出領域１０に位置する検出対象で反射した検出光２０である反射光２１を、光路変更部４及び導光体３を介して出射した後に受光する受光部６と、光源部２が検出光２０を出力した出力時間から受光部６が反射光２１を受光した受光時間までの経過時間Ｔに基づいて検出対象の検出を判定する判定部としての制御部１４と、を備えて概略構成されている。

【0015】

本実施の形態の検出対象は、一例として、操作者の操作指９であるがこれに限定されず、ペンなどの物体であっても良い。

【0016】

検出装置１は、さらに、光源部２と導光体３の間に配置され、光源部２から出力された検出光２０のうち、予め定められた波長の検出光２０を予め定められた入射角θ_１で導光体３に入射させ、また導光体３を伝播する反射光２１のうち、予め定められた波長の反射光２１を予め定められた出射角θ_２で出射させる入出射部５を備えている。受光部６は、入出射部５を介して反射光２１を受光する。

【0017】

さらに導光体３は、図１（ｂ）に示すように、操作対象画像を表示する表示装置７の表示画面７０の上方に配置されている。光路変更部４は、少なくとも一部が操作対象画像に重なるように配置される。本実施の形態の検出装置１は、操作対象画像に対するホバー操作を検出するように構成されている。

【0018】

光路変更部４は、表示装置７が複数の操作対象画像を表示する場合、複数の操作対象画像に応じて複数配置される。光源及び受光部６は、複数の光路変更部４に応じて複数配置される。

【0019】

本実施の形態の操作対象画像は、一例として、図１（ｂ）に示すように、画像７１～画像７４である。従って光路変更部４は、画像７１～画像７４に応じて第１の光路変更部４ａ～第４の光路変更部４ｄを備えている。また光源部２は、第１の光路変更部４ａ～第４の光路変更部４ｄに応じて第１の光源２ａ～第４の光源２ｄを備えている。さらに受光部６は、第１の光路変更部４ａ～第４の光路変更部４ｄに応じて第１の受光センサ６ａ～第４の受光センサ６ｄを備えている。

【0020】

この光源部２及び受光部６は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、表示画面７０の外側に配置される。

【0021】

（光源部２の構成）
光源部２の第１の光源２ａ～第４の光源２ｄは、一例として、ＬＥＤ（Light Emission Diode）素子などの発光素子によって構成されているがこれに限定されない。光源部２は、制御部１４と電気的に接続され、制御部１４から出力される駆動信号Ｓ_１～駆動信号Ｓ_４に基づいて検出光２０を出力する。なお以下では、第１の光源２ａ～第４の光源２ｄから出力される光は、検出光２０として記載するものとする。

【0022】

この駆動信号Ｓ_１～駆動信号Ｓ_４は、一例として、図２（ｂ）に示すように、周期的にＬｏ状態とＨｉ状態を繰り返すパルス状の信号である。従って光源部２は、パルス状の検出光２０を出力する。なお図２（ｂ）は、第１の光源２ａに入力する駆動信号Ｓ_１を示している。

【0023】

光源部２は、不可視光線を出力する。本実施の形態の光源部２は、一例として、波長が７８０ｎｍ以上の赤外領域の検出光２０を出力するように構成されている。

【0024】

（導光体３の構成）
導光体３は、フィルム状に形成されているがこれに限定されず、板形状に形成されても良い。導光体３は、一例として、ポリカーボネートやＭＭＡ（Methyl methacrylate）などの透明な樹脂材料を用いて形成されているがこれに限定されない。なお導光体３は、表面３０及び裏面３１に透明な保護フィルムが貼り付けてあっても良い。

【0025】

導光体３は、表示装置７の表示画面７０よりも大きい形状を有している。本実施の形態の導光体３は、一例として、図１（ａ）の紙面の下側に、表示画面７０よりも大きい形状を有しているが上側に大きくても良いし、上側及び下側に大きく形成されて両側に光源部２及び受光部６が配置されても良い。

【0026】

（光路変更部４の構成）
光路変更部４は、予め定められた波長の検出光２０の光路２００を変更する。つまり光路変更部４は、検出光２０から予め定められた波長の光の光路を予め定められた方向に変更するように構成されている。光路変更部４は、一例として、ＨＯＥ（Holographic Optical Element）を用いて形成されるがこれに限定されず、予め定められた波長の光の光路を予め定められた方向に変更する光学素子や反射材であれば良い。

【0027】

光路変更部４は、検出光２０を検出領域１０の方向、つまり導光体３の表面３０の法線方向に光路２００を変更するように構成されている。

【0028】

この光路変更部４は、赤外領域の光の予め定められた波長の光の光路のみを変更するので、可視光線の光路を変えない、つまりユーザからは透明に見える。従ってユーザは、表示画面７０に表示された画像７１～画像７４を、光路変更部４を介して見ることができる。

【0029】

光路変更部４は、図１（ｂ）に示すように、導光体３の裏面３１、つまり導光体３と表示画面７０の間に配置されているがこれに限定されず、表面３０に配置されても良い。

【0030】

光路変更部４の第１の光路変更部４ａ～第４の光路変更部４ｄは、それぞれが異なる波長の光の光路を変更するように構成されても良いし、同じ波長の光の光路を変更するように構成されても良い。

【0031】

本実施の形態の第１の光路変更部４ａ～第４の光路変更部４ｄは、一例として、それぞれが異なる波長の光の光路を変更するように構成されている。光路変更部４は、それぞれが異なる波長の光の光路を対応する受光部の方向に変更するように構成された場合、操作対象画像が密集して他の光源からの検出光２０が操作指９と反射することを抑制することが可能となって検出精度が向上する。

【0032】

第１の光路変更部４ａ～第４の光路変更部４ｄは、画像７１～画像７４に対するホバー操作を検出するため、画像７１～画像７４の形状に応じた形状とされている。第１の光路変更部４ａ～第４の光路変更部４ｄは、対応する操作対象画像と同じ形状であっても良いし、大きくても良いし、小さくても良い。

【0033】

検出領域１０は、一例として、図１（ｂ）において斜線で示すように、操作対象画像の上方であって、導光体３の表面３０から予め定められた高さＨまでを含む領域である。つまり検出領域１０は、操作対象画像を底面とした高さＨの柱体形状の領域となる。なお検出領域１０は、表面３０を含まないように構成されても良い。

【0034】

（入出射部５の構成）
入出射部５は、光路変更部４と同様にＨＯＥなどの光学素子を用いて形成されている。入出射部５は、図１（ａ）に示すように、第１の光源２ａ及び第１の受光センサ６ａの上方に配置される第１の入出射部５ａと、第２の光源２ｂ及び第２の受光センサ６ｂの上方に配置される第２の入出射部５ｂと、第３の光源２ｃ及び第３の受光センサ６ｃの上方に配置される第３の入出射部５ｃと、第４の光源２ｄ及び第４の受光センサ６ｄの上方に配置される第４の入出射部５ｄと、を有している。

【0035】

この入出射部５は、光源部２から出力された検出光２０が導光体３の内部を伝播し易くなるような入射角θ_１となるように光路を変更する。この入射角θ_１は、例えば、導光体３の内部の反射が全反射に近くなる角度である。

【0036】

具体的には、入出射部５は、図１（ａ）に示すように、第１の光源２ａから出力された検出光２０が導光体３の内部を第１の光路変更部４ａの方向に伝播するように光路を変更する。また入出射部５は、第２の光源２ｂ～第４の光源２ｄから出力された検出光２０が導光体３の内部を対応する第２の光路変更部４ｂ～第４の光路変更部４ｄの方向に伝播するように光路を変更する。

【0037】

さらに入出射部５は、操作指９を反射して導光体３を伝播する反射光２１を受光部６の方向に出射し易くなるような出射角θ_２となるように光路を変更する。

【0038】

（受光部６の構成）
受光部６は、反射光２１を検出するフォトダイオードなどの受光素子を備えて構成されている。本実施の形態の受光部６は、一例として、図２（ａ）に示すように、第１の受光センサ６ａ～第４の受光センサ６ｄを備えている。

【0039】

第１の受光センサ６ａ～第４の受光センサ６ｄは、一例として、図２（ｂ）に示すように、反射光２１を受光することによってＬｏ状態からＨｉ状態となるパルス状の検出信号Ｓ_５～検出信号Ｓ_８を制御部１４に出力する。

【0040】

第１の受光センサ６ａは、検出光２０の伝播の方向に沿うように、第１の光源２ａに隣接して配置されている。同様に、第２の受光センサ６ｂ～第４の受光センサ６ｄは、第２の光源２ｂ～第４の光源２ｄに隣接するように配置される。

【0041】

（制御部１４の構成）
制御部１４は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部１４が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。また制御部１４は、その内部にクロック信号を生成する手段を有し、このクロック信号に基づいて動作を行う。

【0042】

制御部１４は、経過時間Ｔと比較される判定しきい値を有し、判定しきい値を経過しても受光部６が反射光２１を検出しない場合、操作指９が検出されていないと判定し、経過時間Ｔが判定しきい値以下である場合、操作指９が検出領域１０において検出されたと判定するように構成されている。

【0043】

本実施の形態の制御部１４は、判定しきい値として判定しきい値Ｔｈ_１～判定しきい値Ｔｈ_４を有している。この判定しきい値Ｔｈ_１～判定しきい値Ｔｈ_４は、画像７１～画像７４に対するホバー操作を検出するために設定されている。

【0044】

経過時間Ｔは、一例として、図２（ｂ）に示すように、検出光２０が時間ｔ_１、時間ｔ_２及び時間ｔ_３と周期的に出力され、時間ｔ_２において出力された検出光２０が操作指９に反射して反射光２１として時間ｔ_４において受光された場合、時間ｔ_２（出力時間）と時間ｔ_４（受光時間）の差分として算出される。

【0045】

制御部１４は、操作指９を検出した受光センサの情報を含む操作情報Ｓ_９を生成し、通信部１２を介して接続された電子機器８に出力する。電子機器８は、操作情報Ｓ_９に基づいて操作が検出された画像を特定し、画像に割り当てられた機能を実行する。

【0046】

・判定しきい値Ｔｈ_１～判定しきい値Ｔｈ_４について
第１の光源２ａから出力された検出光２０は、図１（ｂ）に示すように、第１の入出射部５ａを介して導光体３に入射する。導光体３に入射した検出光２０は、導光体３の内部を反射しながら一部が外に出射され、他部がさらに内部を伝播する。

【0047】

第１の光路変更部４ａが配置された位置において導光体３の外に出射した検出光２０は、光路２００を変換され、導光体３を介して検出領域１０の方向に出射される。この検出光２０は、検出領域１０に操作指９がない場合、反射光２１として戻ることがないので、第１の受光センサ６ａによって検出されない。つまり第１の受光センサ６ａは、Ｌｏ状態となる検出信号Ｓ_５を制御部１４に出力する。

【0048】

検出領域１０の方向に出射した検出光２０が検出領域１０の中に位置する操作指９を反射した場合、反射光２１は、導光体３を介して第１の光路変更部４ａに入射し、導光体３の内部を伝播し易い入射角となるように光路２１０を変更される。

【0049】

導光体３に入射した反射光２１は、導光体３の内部を反射しながら一部が外に出射され、他部がさらに内部を伝播する。第１の入出射部５ａが配置された位置において導光体３の外に出射した反射光２１は、光路２１０がさらに変換され、第１の受光センサ６ａの方向に出射される。第１の受光センサ６ａは、反射光２１を受光し、Ｌｏ状態からＨｉ状態となる検出信号Ｓ_５を制御部１４に出力する。

【0050】

反射光２１が検出領域１０の上端で反射して第１の受光センサ６ａによって検出された場合、第１の光源２ａから第１の光路変更部４ａまでの距離Ｒ_１、第１の入出射部５ａと第１の光路変更部４ａの厚みＲ_２、導光体３の厚みＲ_３、第１の光路変更部４ａから第１の受光センサ６ａまでの距離Ｒ_４、及び導光体３の表面３０から検出領域１０の上端までの距離Ｈであるとすると、検出光２０が出力されてから反射光２１として戻ってくるまでの距離Ｘは、以下の式で近似される。なお以下の式は、前方の括弧が、検出光２０が進む距離であり、後方の括弧が、反射光２１が進む距離である。
距離Ｘ＝（Ｒ_２＋Ｒ_１＋Ｒ_２＋Ｒ_３＋Ｈ）＋（Ｈ＋Ｒ_３＋Ｒ_２＋Ｒ_４＋Ｒ_２）
従って距離Ｘは、２Ｈ＋Ｒ_１＋４Ｒ_２＋２Ｒ_３＋Ｒ_４となる。

【0051】

この距離Ｘは、主に第１の光源２ａ、第１の光路変更部４ａ、検出領域１０及び第１の受光センサ６ａによって定まり、変化しない。また検出光２０及び反射光２１の速度Ｃは、一定である。従って検出光２０が出力された出力時間から検出領域１０の上端を反射した反射光２１が受光される受光時間までの経過時間は、Ｘ／Ｃによって算出することができる。

【0052】

経過時間がＸ／Ｃよりも長い場合、操作指９は、検出領域１０の外に位置し、経過時間がＸ／Ｃ以下である場合、検出領域１０に位置する。従って画像７１に対するホバー操作を検出するための判定しきい値Ｔｈ_１は、一例として、Ｘ／Ｃとして予め定めることができる。

【0053】

他の画像７２～画像７４に対する判定しきい値Ｔｈ_２～判定しきい値Ｔｈ_４は、同様に予め定めることができる。

【0054】

制御部１４は、第１の受光センサ６ａが反射光２１を受光した際には判定しきい値Ｔｈ_１を用いて判定を行う。同様に、制御部１４は、第２の受光センサ６ｂ～第４の受光センサ６ｄが反射光２１を受光した際には判定しきい値Ｔｈ_２～判定しきい値Ｔｈ_４を用いて判定を行う。

【0055】

（変形例について）
図３（ａ）は、変形例に係る検出装置の一例を示す図であり、図３（ｂ）は、他の変形例に係る駆動信号の一例を示す図である。

【0056】

変形例の検出装置１は、一例として、図３（ａ）に示すように、操作対象画像である画像７０１～画像７１０に応じて第１の光源２ａ～第１０の光源２ｊ、第１の光路変更部４ａ～第１０の光路変更部４ｊ、第１の入出射部５ａ～第１０の入出射部５ｊ、及び第１の受光センサ６ａ～第１０の受光センサ６ｊを備えている。

【0057】

この検出装置１は、図３（ａ）の紙面において、画像７０１～画像７０５、及び画像７０６～画像７１０が上側から下側に向かって階段状に並んで配置されている。

【0058】

また他の変形例に係る検出装置１は、一例として、図３（ｂ）に示すように、第１の光源２ａ～第４の光源２ｄに供給される駆動信号Ｓ_１～駆動信号Ｓ_４のＬｏ状態からＨｉ状態に切り替わるタイミングがずれるように構成されている。

【0059】

駆動信号Ｓ_１～駆動信号Ｓ_４は、それぞれが異なる時間ｔ_１０、時間ｔ_１１、時間ｔ_１２及び時間ｔ_１３においてＬｏ状態からＨｉ状態に切り替わり、以後周期的に繰り返されている。

【0060】

この変形例の検出装置１は、第１の光源２ａ～第４の光源２ｄから出力される検出光２０のタイミングがずれているので、同じ場合と比べて、誤判定を抑制することができる。具体的には、例えば、光路変更部４と入出射部５が同じ波長の光の光路を変更する場合、光源から出力された検出光２０が反射光２１として当該光源に対応する受光部以外の受光部で受光されても検出光２０の出射のタイミングから誤検出と判定することが可能となる。

【0061】

従って変形例の検出装置１は、検出光２０のタイミングをずらすことにより、操作対象画像が隣り合って並んだ場合でもホバー検出の誤判定を抑制することができる。

【0062】

さらに他の変形例の検出装置１は、入出射部５を備えず、光路変更部４のみを備える構成であっても良い。また検出装置１は、入出射部５によって異なる波長の光の光路を光路変更部４の方向に変更する場合、光源が１つであっても良い。

【0063】

またさらに他の変形例の検出装置１は、光源部２から光路変更部４まで、光源ごとに導光体３を形成し、保護フィルムなどに貼ることで検出光２０及び反射光２１の拡散を抑制する構成としても良い。

【0064】

以下では、本実施の形態の検出装置１の動作の一例について図４のフローチャートに従って説明する。

【0065】

（動作）
検出装置１の制御部１４は、駆動信号Ｓ_１～駆動信号Ｓ_４を第１の光源２ａ～第４の光源２ｄに出力する。第１の光源２ａ～第４の光源２ｄは、検出光２０を出力する（Ｓｔｅｐ１）。

【0066】

制御部１４は、第１の受光センサ６ａ～第４の受光センサ６ｄから出力される検出信号Ｓ_５～検出信号Ｓ_８を監視する。制御部１４は、検出信号Ｓ_５～検出信号Ｓ_８に基づいて反射光２１を検出した受光センサがある場合（Ｓｔｅｐ２：Ｙｅｓ）、出力時間から検出時間までの経過時間Ｔが判定しきい値以下であるか判定する。

【0067】

制御部１４は、経過時間Ｔが受光センサに対応した判定しきい値以下である場合、つまり検出領域１０においてホバー操作が検出された場合（Ｓｔｅｐ３：Ｙｅｓ）、受光した受光センサの情報を含む操作情報Ｓ_９を接続された電子機器８に出力し（Ｓｔｅｐ４）、ステップ１に処理を進める。なお制御部１４は、反射光２１を受光した受光センサに基づいてホバー操作がなされた操作対象画像が特定可能な構成であった場合、ホバー操作がなされた操作対象画像に関する操作情報Ｓ_９を電子機器８に出力する。

【0068】

ここでステップ２において制御部１４は、反射光２１を受光した受光センサがない場合（Ｓｔｅｐ２：Ｎｏ）、ステップ１に処理を進める。

【0069】

またステップ３において制御部１４は、経過時間Ｔが判定しきい値を超えている、つまりホバー操作が検出されない場合（Ｓｔｅｐ３：Ｎｏ）、ステップ１に処理を進める。

【0070】

（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る検出装置１は、製造コストを抑制することができる。具体的には、検出装置１は、検出光２０と操作指９で反射する反射光２１を用いることでホバー操作を検出することができるので、透明電極を用いる場合と比べて、表示装置７の輝度が低下することを抑制し、かつ高価な透明電極を使用しないことによって製造コストを抑制することができる。

【0071】

検出装置１は、入出射部５によって予め定められた波長の検出光２０を予め定められた入射角θ_１で導光体３に入射させ、導光体３の内部を伝播し易くするので、この構成を採用しない場合と比べて、検出光２０が光源の上方に出力されて導光体３に入射し、そのまま導光体３から出射して伝播する光量が低下することを抑制することができる。

【0072】

検出装置１は、入出射部５によって光源部２から出力された検出光２０のうち、予め定められた波長を有する検出光２０の入射角θ_１と光路の方向を定めるので、この構成を採用しない場合と比べて、光源部２から出力された検出光２０が導光体３の内部で拡散したり、外に出射したりすることを抑制しつつ光路変更部４に導くことができる。また検出装置１は、光路変更部４によって反射光２１の光路の方向を定めるので、この構成を採用しない場合と比べて、反射光２１が導光体３の内部で拡散したり、外に出射したりすることを抑制しつつ受光部６に導くことができる。従って検出装置１は、反射光２１の光量の減少が抑制され、検出精度が向上する。

【0073】

検出装置１は、表示装置７の表示画面７０に触れずにホバー操作によって操作対象画像に割り当てられた機能を電子機器８に実行させるので、タッチ操作により実行させる場合と比べて、不特定多数の操作を受け付ける用途に好適である。

【0074】

検出装置１は、表示装置７の上方に配置することにより容易に使用することができるので、表示装置７と共に製造が必要な場合と比べて、後付けによって容易にホバー操作を検出可能とすることができる。

【0075】

検出装置１は、操作対象画像に対応するように光路変更部４などを配置することで操作対象画像に対するホバー操作を検出可能とすることができるので、この構成を採用しない場合と比べて、製造コストを抑制することができる。

【0076】

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0077】

１…検出装置、２…光源部、２ａ～２ｊ…第１の光源～第１０の光源、３…導光体、４…光路変更部、４ａ～４ｊ…第１の光路変更部～第１０の光路変更部、５…入出射部、５ａ～５ｊ…第１の入出射部～第１０の入出射部、６…受光部、６ａ～６ｊ…第１の受光センサ～第１０の受光センサ、７…表示装置、１０…検出領域、１４…制御部、２０…検出光、２１…反射光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】