專利名稱：光位置檢測(cè)裝置和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于確定發(fā)出光的位置的檢測(cè)裝置，其使用由遙控器(remote controller)發(fā)出的信號(hào)光來確定遙控器的位置。
此外，本發(fā)明涉及具有上述光位置檢測(cè)裝置的空調(diào)、圖像設(shè)備、音響設(shè) 備和照相機(jī)等電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
以往，提出了各種用于檢測(cè)遙控器等光源的位置的光角度檢測(cè)裝置。其 光接收單元一般是將兩個(gè)光電二極管相鄰配置，或者使用PSD (Position Sensitive Device,位置傳感裝置)，在光接收面上部適當(dāng)?shù)嘏渲谜诠獠牧?，?過基于光的入射角由遮光材料產(chǎn)生的影來檢測(cè)兩輸出端子的差，使用所謂曰 規(guī)的原理。
例如，在第一現(xiàn)有例子(參照特開平8-264826號(hào)公報(bào))中，在兩個(gè)光電 二極管的光接收面的上方設(shè)置該光接收面積的一半的遮光區(qū)域，運(yùn)算兩個(gè)光 接收元件的輸出比來才企測(cè)光的入射角度(incident angle )。
同樣，在第二現(xiàn)有例子(參照特開平8-340124號(hào)公報(bào))中，包括對(duì)光^) 進(jìn)入方向(incoming direction)具有光圈的光接收單元，運(yùn)算兩個(gè)光電二極管 的輸出比來檢測(cè)光的入射角。
提出了許多使用這樣的光角度檢測(cè)裝置，將設(shè)備的朝向控制到面對(duì)遙控 器的發(fā)送者的方向的應(yīng)用。
但是，在這些現(xiàn)有例子中僅檢測(cè)光源的方向，并不能檢測(cè)包含了至發(fā)送 者為止的距離的位置。
此外，在第三現(xiàn)有例子(參照特開平4-322208號(hào)公報(bào))中，具有在隔開 一定間隔的位置上所配置的兩個(gè)超聲波接收器和光接收器，由光波和聲波的 到達(dá)時(shí)間差來檢測(cè)兩個(gè)超聲波接收器和發(fā)送器之間的距離，從而檢測(cè)發(fā)送器 (光源)的方向。
在第三現(xiàn)有例子中，停留在確定光的進(jìn)入方向，但由于在兩個(gè)超聲波接收器之間的一定間隔一般比兩個(gè)超聲波接收器和發(fā)送器之間的距離充分小， 因此能簡(jiǎn)單地類推為可以由光的進(jìn)入方向以及兩個(gè)超聲波接收器和發(fā)送器之 間的距離來確定發(fā)送者的大置位置。
而且，如果將第一 第三現(xiàn)有例子組合來考慮，則可以如下來檢測(cè)發(fā)送 者的位置。在第三現(xiàn)有例子的兩個(gè)超聲波接收器的位置上使用第一現(xiàn)有例子 和第二現(xiàn)有例子的光角度檢測(cè)裝置，如果發(fā)送器的位置為光源的位置，則對(duì)
兩個(gè)接收器的入射角一皮檢測(cè)，因?yàn)閮蓚€(gè)接收器之間的距離已知，所以由發(fā)送 器和兩個(gè)接收器形成的三角形被唯一地決定。這樣可以確定發(fā)送器(光源) 的位置。
但是，在上述現(xiàn)有的光位置檢測(cè)裝置中，為了提高位置的檢測(cè)精度，需 要提高光角度檢測(cè)裝置的檢測(cè)角度精度或光波和聲波的到達(dá)時(shí)間差的檢測(cè)精 度，或者增加兩個(gè)接收器之間的一定間隔。
如前者這樣，提高檢測(cè)器的精度是最為容易的，但是無(wú)法避免裝置價(jià)格 上升。
如后者這樣，若增大接收器之間的一定間隔，則由于由兩個(gè)接收器檢測(cè) 出的信號(hào)為光強(qiáng)度(模擬信號(hào))，因此為了運(yùn)算由兩個(gè)接收器所檢測(cè)出的信號(hào)
量之比，需要傳輸長(zhǎng)距離的模擬信號(hào)，或者對(duì)兩個(gè)接收器中使用A/D變換器 變換為數(shù)字信號(hào)后，然后將信號(hào)傳輸?shù)竭\(yùn)算信號(hào)量之比的運(yùn)算器為止。
如果傳輸模擬信號(hào)，則其距離越大，信號(hào)線中疊加的噪聲分量就越大， 存在位置的檢測(cè)精度變差的問題。此外，各個(gè)接收器中如果包括A/D變換器， 則位置檢測(cè)器變得昂貴。而且，接收器所檢測(cè)出的信號(hào)強(qiáng)度非常微弱，因此 需要在接收器附近放大信號(hào)，需要相當(dāng)于接收器數(shù)目的信號(hào)處理電路，而且 為了信號(hào)處理電路也需要長(zhǎng)距離纏繞電源系統(tǒng)。
此外，在第三現(xiàn)有例子的位置檢測(cè)方法中，除了上述課題之外，還存在 需要光波和聲波的兩個(gè)發(fā)送系統(tǒng)和接收系統(tǒng)，裝置變得更昂貴的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的課題在于，提供能夠高精度地檢測(cè)光源的位置并且廉價(jià) 的光位置檢測(cè)裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明的光位置檢測(cè)裝置包括
檢測(cè)系統(tǒng)，具有用于檢測(cè)光的進(jìn)入角度(incoming angle )的光角度傳感器；以及
基準(zhǔn)系統(tǒng)，具有互相隔開一定距離配置的兩個(gè)光源，
上述光角度傳感器從上述兩個(gè)光源分別接收信號(hào)光，檢測(cè)來自 一個(gè)上述 光源的信號(hào)光對(duì)于上述檢測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)入角度，以及來自另 一個(gè)上述光源的信 號(hào)光對(duì)于上述檢測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)入角度，
上述檢測(cè)系統(tǒng)基于上述兩個(gè)光源之間的上述一定距離、來自上述一個(gè)光 源的信號(hào)光對(duì)于上述檢測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)入角度、以及來自上述另一個(gè)光源的信號(hào) 光對(duì)于上述沖企測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)入角度，檢測(cè)上述^^測(cè)系統(tǒng)對(duì)于上述基準(zhǔn)系統(tǒng)的位 置。
根據(jù)本發(fā)明的光位置檢測(cè)裝置，由于上述檢測(cè)系統(tǒng)基于上述兩個(gè)光源之 間的上述一定距離、來自上述一個(gè)光源的信號(hào)光對(duì)于上述檢測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)入角 度、以及來自上述另一個(gè)光源的信號(hào)光對(duì)于上述檢測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)入角度，檢測(cè) 上述^r測(cè)系統(tǒng)對(duì)于上述基準(zhǔn)系統(tǒng)的位置，所以不必如以往那樣長(zhǎng)距離傳輸具 有光角度的信息的模擬信號(hào)量，也不必具有多個(gè)A/D變換器，因此能夠便宜 地提供高精度的光位置檢測(cè)裝置。
此外，本發(fā)明的光位置檢測(cè)裝置包括
發(fā)送系統(tǒng)，其具有發(fā)出遙控信號(hào)光的第一光源和檢測(cè)光的進(jìn)入角度的光 角度傳感器；以及
接收系統(tǒng)，其具有從上述第一光源接收上述遙控信號(hào)光的遙控光接收單 元，以及互相隔開一定距離配置的第二光源和第三光源，
上述光角度傳感器從上述第二光源以及上述第三光源接收信號(hào)光，檢測(cè) 來自上述第二光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)的進(jìn)入角度，以及來自上述第 三光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)的進(jìn)入角度，
上述發(fā)送系統(tǒng)基于上述第二光源和上述第三光源之間的上述一定距離、； 來自上述第二光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)的進(jìn)入角度、以及來自上述第 三光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)的進(jìn)入角度，檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)對(duì)于上述 接收系統(tǒng)的位置。
根據(jù)本發(fā)明的光位置檢測(cè)裝置，由于上述發(fā)送系統(tǒng)基于上述第二光源和 上述第三光源之間的上述一定距離、來自上述第二光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā) 送系統(tǒng)的進(jìn)入角度、以及來自上述第三光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)的進(jìn) 入角度，檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)對(duì)于上述接收系統(tǒng)的位置，所以不必如以往這樣長(zhǎng)距離傳輸具有光角度的信息的模擬信號(hào)量，也不必具有多個(gè)A/D變換器， 因此能夠便宜地提供高精度的光位置檢測(cè)裝置。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，上述接收系統(tǒng)在上述遙控光接收單元中接收 來自上述第一光源的上述遙控信號(hào)光之后，從上述第二光源和上述第三光源 發(fā)出信號(hào)光。
根據(jù)該實(shí)施方式，由于上述接收系統(tǒng)在上述遙控光接收單元中接收來自 上述第 一光源的上述遙控信號(hào)光之后，從上述第二光源和上述第三光源發(fā)出 信號(hào)光，所以不必從上述第二光源和上述第三光源始終或以規(guī)定間隔發(fā)出信 號(hào)光，在要檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)(發(fā)送者)的位置時(shí)，通過發(fā)出上述遙控信號(hào) 光，從而能夠檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)的位置，并且能夠高效率地進(jìn)行裝置的控制。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，上述接收系統(tǒng)在從上述第二光源發(fā)出信號(hào)光 后，從上述第三光源發(fā)出信號(hào)光。
根據(jù)該實(shí)施方式，由于上述接收系統(tǒng)在從上述第二光源發(fā)出信號(hào)光后， 從上述第三光源發(fā)出信號(hào)光，所以上述發(fā)送系統(tǒng)的上述光角度傳感器依次檢 測(cè)上述第二光源的信號(hào)光和上述第三光源的信號(hào)光，上述光角度傳感器可以 通過一個(gè)光角度傳感器檢測(cè)各個(gè)角度，能夠便宜地構(gòu)成裝置。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，上述發(fā)送系統(tǒng)和上述接收系統(tǒng)相互正對(duì)。
根據(jù)該實(shí)施方式，由于上述發(fā)送系統(tǒng)和上述接收系統(tǒng)相互正對(duì)，所以上 述發(fā)送系統(tǒng)和上述接收系統(tǒng)的角度一定，能夠提高上述發(fā)送系統(tǒng)的檢測(cè)精度。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，上述發(fā)送系統(tǒng)檢測(cè)來自上述第二光源的信號(hào)
光的光強(qiáng)度(ligh intensity )和來自上述第三光源的信號(hào)光的光強(qiáng)度，從而檢 測(cè)來自上述第二光源的信號(hào)光的光強(qiáng)度和來自上述第三光源的信號(hào)光的光強(qiáng) 度之比。
根據(jù)該實(shí)施方式，由于上述發(fā)送系統(tǒng)檢測(cè)來自上述第二光源的信號(hào)光的 光強(qiáng)度和來自上述第三光源的信號(hào)光的光強(qiáng)度，從而檢測(cè)來自上述第二光源 的信號(hào)光的光強(qiáng)度和來自上述第三光源的信號(hào)光的光強(qiáng)度之比，所以通過該 光強(qiáng)度之比，可以補(bǔ)充上述發(fā)送系統(tǒng)的位置信息，并且高精度地檢測(cè)上述發(fā) 送系統(tǒng)的位置。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，上述第二光源和上述第三光源的至少其中一 個(gè)具有調(diào)整發(fā)光量的功能。
根據(jù)該實(shí)施方式，由于上述第二光源和上述第三光源的至少其中一個(gè)具有調(diào)整發(fā)光量的功能，所以通過控制上述第二光源和上述第三光源的發(fā)光量， 以使由上述光角度傳感器檢測(cè)的上述第二光源的信號(hào)光和上述第三光源的信 號(hào)光的光強(qiáng)度一定，從而可以補(bǔ)充上述發(fā)送系統(tǒng)的位置信息，并且高精度地 檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)的位置。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，
上述接收系統(tǒng)具有第四光源，
上述光角度傳感器從上述第四光源接收信號(hào)光，從而檢測(cè)來自上述第四 光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)的進(jìn)入角度。
根據(jù)該實(shí)施方式，由于上述光角度傳感器從上述第四光源接收信號(hào)光， 從而檢測(cè)來自上述第四光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)的進(jìn)入角度，所以可 以通過來自上述第四光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)的進(jìn)入角度補(bǔ)充上述發(fā) 送系統(tǒng)的位置信息，并且高精度地檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)的位置。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，上述接收系統(tǒng)在上述遙控光接收單元中接收 來自上述第一光源的上述遙控信號(hào)光之后，從上述第二光源、上述第三光源 和上述第四光源發(fā)出信號(hào)光。 ''
根據(jù)該實(shí)施方式，由于上述接收系統(tǒng)在上述遙控光接收單元中接收來自 上述第一光源的上述遙控信號(hào)光之后，從上述第二光源、上述第三光源和上 述第四光源發(fā)出信號(hào)光，所以不必從上述第二光源、上述第三光源和上述第 四光源始終或以規(guī)定間隔發(fā)出信號(hào)光，在要檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)(發(fā)送者)的 位置時(shí)，通過發(fā)出上述遙控信號(hào)光，從而能夠檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)的位置，并 且能夠高效率地進(jìn)行裝置的控制。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，上述接收系統(tǒng)依次從上述第二光源發(fā)出信號(hào) 光后，從上述第三光源發(fā)出信號(hào)光，從上述第四光源發(fā)出信號(hào)光。
根據(jù)該實(shí)施方式，由于上述接收系統(tǒng)依次從上述第二光源發(fā)出信號(hào)光后， 從上述第三光源發(fā)出信號(hào)光，從上述第四光源發(fā)出信號(hào)光，所以上述發(fā)送系 統(tǒng)的上述光角度傳感器依次檢測(cè)上述第二光源的信號(hào)光、上述第三光源的1 號(hào)光以及上述第四光源的信號(hào)光，上述光角度傳感器可以通過一個(gè)來檢測(cè)各 角度，能夠便宜地構(gòu)成裝置。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，
上述光角度傳感器、上述第二光源和上述第三光源被配置在XZ平面上，
上述第二光源和上述第三光源被配置在x軸上。根據(jù)該實(shí)施方式，由于上述光角度傳感器、上述第二光源和上述第三光 源被配置在XZ平面上，上述第二光源和上述第三光源被配置在X軸上，所以 能夠高精度地檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)的位置。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，
上述光角度傳感器、上述第二光源、上述第三光源和上述第四光源被配 置在xz平面上，
上述第二光源、上述第三光源和上述第四光源被配置在x軸上。
根據(jù)該實(shí)施方式，由于上述光角度傳感器、上述第二光源、上述第三光
源和上述第四光源被配置在xz平面上，上述第二光源、上述第三光源和上述 第四光源被配置在x軸上，所以能夠高精度地檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)的位置。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，上述第二光源、上述第三光源和上述第四光
源-陂等間隔地配置在X軸上。
才艮據(jù)該實(shí)施方式，由于上述第二光源、上述第三光源和上述第四光源被
等間隔地配置在x軸上，所以上述第二光源、上述第三光源和上述第四光源
的信號(hào)光的檢測(cè)精度互相同等，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的高精度的上述發(fā)送系統(tǒng)的位 置檢測(cè)。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，
上述光角度傳感器是可檢測(cè)二維角度的傳感器，
上述第二光源、上述第三光源和上述第四光源被配置在xy平面上。
根據(jù)該實(shí)施方式，由于上述光角度傳感器是可檢測(cè)二維角度的傳感器， 上述第二光源、上述第三光源和上述第四光源被配置在xy平面上，所以能夠 檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)的空間內(nèi)的三維位置。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，上述第二光源和上述第三光源各自的信號(hào)光 被調(diào)制，使得其調(diào)制頻率互相不同。
根據(jù)該實(shí)施方式，由于上述第二光源和上述第三光源各自的信號(hào)光被調(diào) 制，以使其調(diào)制頻率互相不同，所以通過在上述光角度傳感器中設(shè)置具有對(duì) 于各個(gè)光源的調(diào)制頻率的濾波電路的信號(hào)處理電路，從而能夠分離來自各個(gè) 光源的信號(hào)，并且能夠同時(shí)檢測(cè)光角度，可以縮短測(cè)定時(shí)間。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，上述第二光源、上述第三光源和上述第四光 源的各自的信號(hào)光被調(diào)制，以使其調(diào)制頻率相互不同。
根據(jù)該實(shí)施方式，由于上述第二光源、上述第三光源和上述第四光源的各自的信號(hào)光被調(diào)制，以使其調(diào)制頻率相互不同，所以在上述光角度傳感器 中，通過設(shè)置具有對(duì)于各個(gè)光源的調(diào)制頻率的濾波電路，可以分離來自各個(gè) 光源的信號(hào)，可以同時(shí)檢測(cè)光角度，可以縮短測(cè)定時(shí)間。 此外，本發(fā)明的電子設(shè)備具有上述光位置檢測(cè)裝置。
根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備，由于具有上述光位置檢測(cè)裝置，所以通過由上 述光位置檢測(cè)裝置控制電子設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而能夠擴(kuò)大各種電子設(shè)備的使用 方法的應(yīng)用范圍。
例如，在該電子設(shè)備為空調(diào)的情況下，空調(diào)通過檢測(cè)遙控發(fā)送者的位置， 從而可以對(duì)遙控發(fā)送者的位置進(jìn)行最佳的室內(nèi)溫度控制，不僅能夠提供舒適 的生活空間，而且不必進(jìn)行無(wú)用的空間的調(diào)節(jié)，所以也能夠節(jié)省能源。
根據(jù)本發(fā)明的光位置檢測(cè)裝置，由于上述檢測(cè)系統(tǒng)基于上述兩個(gè)光源之
間的上述一定距離、來自上述一個(gè)光源的信號(hào)光對(duì)于上述^r測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)入角 度、以及來自上述另一個(gè)光源的信號(hào)光對(duì)于上述檢測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)入角度，檢測(cè) 上述檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于上述基準(zhǔn)系統(tǒng)的位置，所以能夠便宜地提供高精度的光位 置檢測(cè)裝置。
根據(jù)本發(fā)明的光位置檢測(cè)裝置，由于上述發(fā)送系統(tǒng)基于上述第二光源牙口 上述第三光源之間的上述一定距離、來自上述第二光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā) 送系統(tǒng)的進(jìn)入角度、以及來自上述第三光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)的碰 入角度，檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)對(duì)于上述接收系統(tǒng)的位置，所以能夠便宜地提供 高精度的光位置檢測(cè)裝置。
根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備由于具有上述光位置檢測(cè)裝置，所以通過由上述 光位置檢測(cè)裝置控制電子設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而能夠擴(kuò)大各種電子設(shè)備的使用方 法的應(yīng)用范圍。


本發(fā)明通過以下的詳細(xì)說明和附圖能夠充分理解。附圖僅用于說明，而 不是用來限制本發(fā)明。在附圖中，
圖1是表示本發(fā)明的光位置檢測(cè)裝置的第一實(shí)施方式的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)圖。 圖2是表示圖1的光位置檢測(cè)裝置的坐標(biāo)系的說明圖。 圖3是表示光位置檢測(cè)裝置的另一結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖4是表示圖3的光位置檢測(cè)裝置的坐標(biāo)系的說明圖。圖5是表示本發(fā)明的光位置檢測(cè)裝置的第二實(shí)施方式，同時(shí)表示坐標(biāo)系 的說明圖。
圖6是表示本發(fā)明的光位置;^測(cè)裝置的第三實(shí)施方式，同時(shí)表示坐標(biāo)系 的說明圖。
圖7是說明二維的光角度傳感器的說明圖。
圖8是表示二維的光角度傳感器的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)圖。
圖9是圖6的光位置檢測(cè)裝置對(duì)yz平面的投影圖。
圖10是表示本發(fā)明的光位置檢測(cè)裝置的第四實(shí)施方式的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下，通過圖示的實(shí)施方式更詳細(xì)地說明本發(fā)明。 (第一實(shí)施方式)
圖1表示本發(fā)明的光位置檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)圖。該光 位置檢測(cè)裝置具有發(fā)送系統(tǒng)1和接收系統(tǒng)2。另外，在圖1中，將紙面設(shè)為 xz平面，將上述發(fā)送系統(tǒng)1和上述接收系統(tǒng)2配置在xz平面上。
上述發(fā)送系統(tǒng)1具有遙控發(fā)送器10、第一光源11和光角度傳感器15。 上述接收系統(tǒng)2具有遙控光接收單元16、第二光源12和第三光源13。上述 光角度傳感器15、上述第二光源12和上述第三光源13被配置在xz平面上。
上述第一光源11、上述第二光源12以及上述第三光源13分別具有LED 和用于使該LED的出射光束具有所希望的方向性的透鏡系統(tǒng)。上述第二光源 12和上述第三光源13互相隔開一定距離L而^皮配置在x軸上。
上述光角度傳感器15是檢測(cè)光的進(jìn)入角度的傳感器，例如是現(xiàn)有例子中 所示的光接收元件。上述光角度傳感器15的中心軸(光軸)與z軸平行配置。 換言之，上述發(fā)送系統(tǒng)1和上述接收系統(tǒng)2相互正對(duì)。
上述遙控發(fā)送器10具有將適當(dāng)?shù)倪b控信號(hào)光Rl提供給上述第一光源 11，由該第一光源ll發(fā)出遙控信號(hào)Rl，同時(shí)運(yùn)算由上述光角度傳感器15檢 測(cè)的光的進(jìn)入角度的功能。
上述遙控光接收單元16具有接收由上述第一光源11發(fā)出的遙控信號(hào)光 Rl從而檢測(cè)其碼信號(hào)的功能。上述遙控光接收單元16位于上述第二光源12 和上述第三光源13之間，但沒有特別限定，配置在能夠接收到遙控信號(hào)光 Rl的位置上即可。上述光角度傳感器15從上述第二光源12以及上述第三光源13接收信號(hào) 光R2、 R3，并檢測(cè)來自上述第二光源12的信號(hào)光R2對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)1 的進(jìn)入角度(第一角度62)以及自上述第三光源13的信號(hào)光R3對(duì)于上述發(fā) 送系統(tǒng)1的進(jìn)入角度(第二角度63)。
上述發(fā)送系統(tǒng)l基于上述一定距離L、上述第一角度62以及上述第二角 度63，檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)1對(duì)于上述接收系統(tǒng)2的位置。換言之，上述發(fā)送 系統(tǒng)1具有通過基于上述一定距離L、上述第一角度62以及上述第二角度6 3的運(yùn)算來4企測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)1的位置的運(yùn)算單元。
上述接收系統(tǒng)2在上述遙控光接收單元16中接收來自上述第一光源11 的上述遙控信號(hào)光R1之后，從上述第二光源12和上述第三光源13發(fā)出信號(hào) 光R2、 R3。
上述接收系統(tǒng)2從上述第二光源12發(fā)出信號(hào)光R2后，并從上述第三光 源13發(fā)出信號(hào)光R3。
接著，說明檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)1的位置的步驟。
首先，從上述發(fā)送系統(tǒng)1的上述第一光源11射出適當(dāng)?shù)倪b控信號(hào)光R1。 上述遙控光接收單元16檢測(cè)該信號(hào)光R1，并使上述第二光源12射出適當(dāng)?shù)?角度信號(hào)光R2。
在上述光接收系統(tǒng)2和上述發(fā)送系統(tǒng)1相互正對(duì)時(shí)，如圖l所示，角度 信號(hào)光R2以上述第一角度62射入上述發(fā)送系統(tǒng)1，上述光角度傳感器15檢 測(cè)上述第一角度62。上述第一角度0 2是上述角度信號(hào)光R2和上述光角度傳 感器15的光軸所成的角度。
接著，上述遙控光接收單元16使上述第三光源13射出適當(dāng)?shù)慕嵌刃盘?hào) 光R3。與上述角度信號(hào)光R2時(shí)同樣，上述光角度傳感器15檢測(cè)角度信號(hào)光 R3的入射角來得到上述第二角度63。上述第二角度63是上述角度信號(hào)光《3 和上述光角度傳感器15的光軸所成的角度。
關(guān)鍵是，光位置檢測(cè)方法具有第一步驟，從上述第一光源11發(fā)出遙控 信號(hào)光R1;第二步驟，由上述遙控光接收單元16檢測(cè)上述遙控信號(hào)光R1; 第三步驟，基于上述檢測(cè)出的遙控信號(hào)光Rl，由上述第二光源12發(fā)出角度 信號(hào)光R2;第四步驟，由上述光角度傳感器15檢測(cè)上述角度信號(hào)光R2;第 五步驟，接著上述角度信號(hào)光R2，從上述第三光源13發(fā)出角度信號(hào)光R3; 以及第六步驟，由上述光角度傳感器15檢測(cè)上述角度信號(hào)光R3。由于上述第二光源12和上述第三光源13之間的上述一定距離L是已知 的，因此上述遙控發(fā)送器10可以由上述一定距離L、上述第一角度62和上 述第二角度63,運(yùn)算自身的位置。
為了簡(jiǎn)單，圖2表示以上述第二光源12和上述第三光源13的中點(diǎn)為原 點(diǎn)，將圖1簡(jiǎn)化后的坐標(biāo)關(guān)系。通過圖2，遙控發(fā)送器的位置(X, Z)可以 通過以下算式而求。 (式l)
<formula>formula see original document page 14</formula>
與以往例子同樣，為了提高位置檢測(cè)精度，需要將上述第二光源12和上 述第三光源13之間的上述一定距離L增加，但根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在連接到 光源的線中傳輸?shù)氖菦Q定發(fā)光波形的信號(hào)，是適當(dāng)?shù)木匦尾ɑ蛘也ɑ蛘逥C 信號(hào)，因此不需要長(zhǎng)距離傳輸如以往例子那樣檢測(cè)出的角度信號(hào)的模擬量， 因此可進(jìn)行高精度的位置檢測(cè)。此外，由于配置上述一定距離L的間隔而設(shè) 置的是LED等光源，因此不必環(huán)繞電源線。對(duì)此，在以往例子中，由于隔開 一定距離配置接收系統(tǒng)，因此分別需要用于信號(hào)處理的電路(需要電源)。
在圖1中，上述接收系統(tǒng)2被搭載在電子設(shè)備主體3中。換言之，電子 設(shè)備具有上述光檢測(cè)裝置。如上所述，由上述發(fā)送系統(tǒng)1檢測(cè)出的位置信息 被上述發(fā)送系統(tǒng)1變換為包含位置信息的遙控信號(hào)光，并再次從上述第一光 源11向上述接收系統(tǒng)2射出。
上述遙控光接收單元16檢測(cè)包含了該位置信息的遙控信號(hào)光，向適當(dāng)?shù)?運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)控制上述電子設(shè)備主體3。作為這樣的情況，電子設(shè)備例如是空調(diào) 或供暖設(shè)備、風(fēng)扇等空調(diào)設(shè)備，可以檢測(cè)遙控器的操作者的位置，并向其植 置進(jìn)行最佳的空氣調(diào)節(jié)。
此外，作為其它例子，電子設(shè)備是5.1聲道環(huán)繞系統(tǒng)等音響設(shè)備，可以 檢測(cè)遙控器操作者的位置來生成最佳的聲場(chǎng)空間。
進(jìn)而，作為其它例子，電子設(shè)備為照相機(jī)等攝像設(shè)備，通過檢測(cè)遙控器 操作者的位置，從而能夠自動(dòng)調(diào)整照相機(jī)的方向和聚焦，可以極大提高以往 拍攝者在設(shè)定攝像范圍和聚焦之后進(jìn)行的遙控?cái)z影的便利性。圖3示出在上述電子設(shè)備主體3中搭載了上述發(fā)送系統(tǒng)1的例子，如上 述那樣檢測(cè)出的位置信息直接被發(fā)送到上述電子設(shè)備主體3來控制其運(yùn)轉(zhuǎn)狀 態(tài)。作為這樣的情況，電子設(shè)備例如是自行式機(jī)器人或娛樂類機(jī)器人，由于 通過設(shè)置在墻上等的接收系統(tǒng)來決定機(jī)器人的可動(dòng)范圍的坐標(biāo)，所以可以一 邊確認(rèn)自身的位置一邊來回移動(dòng)。
以上所示的電子設(shè)備的例子，在以后的實(shí)施方式中也同樣能夠應(yīng)用，在 以后的實(shí)施方式的說明中省略說明。
圖1中，上述發(fā)送系統(tǒng)1與上述接收系統(tǒng)2相互正對(duì)(換言之，上述光 角度傳感器15的中心軸與z軸平行)是為了檢測(cè)位置信息的必要條件，但不 一定遙控器操作者與上述接收系統(tǒng)2相互正對(duì)而進(jìn)行操作，成為限制其利用 范圍的主要原因。
圖4是表示上述發(fā)送系統(tǒng)1傾斜任意角度6i時(shí)的坐標(biāo)系統(tǒng)的圖，如圖中 所示，上述光角度傳感器15的中心軸傾斜角度e，。如簡(jiǎn)單地說明圖4的坐 標(biāo)系統(tǒng)，則上述第二光源12和上述第三光源13分別位于A點(diǎn)和B點(diǎn)，它4門 4立于x軸上。
此外，A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的中點(diǎn)設(shè)為原點(diǎn)O,上述光角度傳感器l5在C
點(diǎn)。上述光角度傳感器15的中心軸相對(duì)于上述接收系統(tǒng)2傾斜角度e"所
以上述光角度傳感器15的中心軸與x軸交叉的點(diǎn)i殳為D點(diǎn)。此外，將從上 述第二光源12射入到上述光角度傳感器15的光束的入射角設(shè)為角度62,將 從上述第三光源13射入到上述光角度傳感器15的光束的入射角設(shè)為角度e
在圖4的坐標(biāo)系統(tǒng)中，由于 (式2)
<formula>formula see original document page 15</formula> 因此，ZDAC和ZDBC可以如下這樣記述。 (式3)
<formula>formula see original document page 15</formula>
從而，由于上式所表示的角度為直線的斜率，因此直線AC以及直線BC 可以通過以下算式表示。直線AC: z=tan(90° - 6 2 - 6 0<formula>formula see original document page 16</formula>兩算式的交點(diǎn)表示c點(diǎn)的坐標(biāo)，所以如果將c(x， z)代入上式計(jì)算x; z,則
(式5)
<formula>formula see original document page 16</formula> 從上式可知，即使由上述光角度傳感器15檢測(cè)角度62和角度63的兩入
射角也不能確定發(fā)送系統(tǒng)的位置，可知需要檢測(cè)發(fā)送系統(tǒng)的斜率角度e ,。
通過在檢測(cè)點(diǎn)C檢測(cè)上述第二光源12和上述第三光源13的光接收強(qiáng)度
的比可檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)i的斜率角度e,。換言之，上述發(fā)送系統(tǒng)l檢測(cè)來
自上述第二光源12的信號(hào)光R2的光強(qiáng)度和來自上述第三光源13的信號(hào)光 R3的光強(qiáng)度，從而檢測(cè)來自上述第二光源12的信號(hào)光R2的光強(qiáng)度和來自上 述第三光源13的信號(hào)光R3的光強(qiáng)度之比。
以下，詳細(xì)進(jìn)行說明。根據(jù)勾股定理，如果將線段AC和線段BC的長(zhǎng) 度設(shè)為la和lb，則可以表示為 (式6)
<formula>formula see original document page 16</formula>
。 一般地，光強(qiáng)度與距離的平方成反比減少，所以在將比例常數(shù)設(shè)為k，將 來自光源A的光接收強(qiáng)度設(shè)為Pa,將來自光源B的光接收強(qiáng)度設(shè)為Pb時(shí)， C點(diǎn)的光接收強(qiáng)度成為 (式7)
<formula>formula see original document page 16</formula><formula>formula see original document page 17</formula>兩個(gè)光接收強(qiáng)度之比如果使用(式5)到(式7)來計(jì)算Pb/Pa，則如下, (式8)
<formula>formula see original document page 17</formula>
在上式中，由于光接收強(qiáng)度之比(Pb/Pa)、來自各個(gè)光源的信號(hào)光的入
射角(e2、 e3)為測(cè)定值，因此未知數(shù)僅成為發(fā)送系統(tǒng)的斜率即e,，可以
通過上式來^r測(cè)6i,并通過應(yīng)用(式5)來檢測(cè)發(fā)送系統(tǒng)的位置(C點(diǎn))。
另外，示出了在上述發(fā)送系統(tǒng)l中檢測(cè)來自上述第二光源12和上述第三 光源13的光接收強(qiáng)度的例子，但也可以控制上述第二光源12和上述第三光 源13的發(fā)光強(qiáng)度，以使來自上述第二光源12和上述第三光源13的光接收強(qiáng) 度相同或成一定比例，由于發(fā)光強(qiáng)度與作用于發(fā)光元件的電流強(qiáng)度有關(guān)，因
此即使控制發(fā)光量，以與(式8)同樣的考慮方法也能夠檢測(cè)出傾斜角度e,。
上述第二光源12和上述第三光源13的至少其中一個(gè)具有調(diào)整發(fā)光量的功能。 根據(jù)上迷結(jié)構(gòu)的光位置檢測(cè)裝置，上述發(fā)送系統(tǒng)1基于上述第二光源12 和上述第三光源.13之間的上述一定距離L、來自上述第二光源12的信號(hào)光 對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)1的進(jìn)入角度62、以及來自上述第三光源13的信號(hào)光對(duì) 于上述發(fā)送系統(tǒng)1的進(jìn)入角度63，檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)1對(duì)于上述接收系統(tǒng)2 的位置，所以不必如以往這樣長(zhǎng)距離傳輸具有光角度的信息的模擬信號(hào)量， 也不必具有多個(gè)A/D變換器，因此能夠便宜地提供高精度的光位置檢測(cè)裝置。 此外，由于上述接收系統(tǒng)2在上述遙控光接收單元16中接收來自上述第 一光源的上述遙控信號(hào)光Rl之后，從上述第二光源12和上述第三光源13 發(fā)出信號(hào)光R2、 R3,所以不必從上述第二光源12和上述第三光源13始終或 以規(guī)定間隔發(fā)出信號(hào)光R2、 R3,在要檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)l (發(fā)送者)的位置 時(shí)，通過發(fā)出上述遙控信號(hào)光Rl,從而能夠檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)1的位置，并 且能夠高效率地進(jìn)行裝置的控制。
此外，由于上述接收系統(tǒng)2在從上述第二光源12發(fā)出信號(hào)光R2后，從上述第三光源13發(fā)出信號(hào)光R3，所以上述發(fā)送系統(tǒng)1的上述光角度傳感器 15依次檢測(cè)上述第二光源12的信號(hào)光R2和上述第三光源13的信號(hào)光R3， 上述光角度傳感器15可以通過一個(gè)來檢測(cè)各個(gè)角度，能夠便宜地構(gòu)成裝置。 此外，由于上述發(fā)送系統(tǒng)1和上述接收系統(tǒng)2相互正對(duì)，所以上述發(fā)送 系統(tǒng)1和上述接收系統(tǒng)2之間的角度已定，能夠提高上述發(fā)送系統(tǒng)1的檢測(cè) 精度。
此外，由于上述發(fā)送系統(tǒng)1檢測(cè)來自上述第二光源12的信號(hào)光R2的先 強(qiáng)度和來自上述第三光源13的信號(hào)光R3的光強(qiáng)度，從而檢測(cè)來自上述第二 光源12的信號(hào)光R2的光強(qiáng)度和來自上述第三光源13的信號(hào)光R3的光強(qiáng)度 之比，所以通過該光強(qiáng)度之比，可以補(bǔ)充上述發(fā)送系統(tǒng)1的位置信息，并且 高精度地檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)1的位置。
此外，由于上述第二光源12和上述第三光源13的至少其中一個(gè)具有調(diào) 整發(fā)光量的功能，所以通過控制上述第二光源12和上述第三光源13的發(fā)光 量，以使由上述光角度傳感器15檢測(cè)的上述第二光源12的信號(hào)光R2和上述 第三光源13的信號(hào)光R3的光強(qiáng)度為一定量，從而可以補(bǔ)充上述發(fā)送系統(tǒng)1 的位置信息，并且高精度地檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)1的位置。
此外，由于上述光角度傳感器15、上述第二光源12和上述第三光源13 被配置在xz平面上，上述第二光源12和上述第三光源13被配置在x軸上， 所以能夠高精度地檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)1的位置。
此外，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備，由于具有上述光位置檢測(cè)裝置，所以 通過上述光位置檢測(cè)裝置控制電子設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而能夠擴(kuò)大各種電子設(shè)備 的使用方法的應(yīng)用范圍。例如，在該電子設(shè)備為空調(diào)的情況下，空調(diào)通過檢 測(cè)遙控發(fā)送者的位置，從而可以對(duì)遙控發(fā)送者的位置進(jìn)行最佳的室內(nèi)溫度控 制，不僅能夠提供舒適的生活空間，而且不必進(jìn)行無(wú)用的空間的空調(diào)，所以 還能夠節(jié)省能源。
(第二實(shí)施方式)
圖5表示本發(fā)明的光位置檢測(cè)裝置的第二實(shí)施方式。說明與上述第一實(shí) 施方式不同之處時(shí)，在本第二實(shí)施方式中，接收系統(tǒng)22具有第四光源14。, 另外，其它結(jié)構(gòu)與上述第一實(shí)施方式相同，因此省略其說明。
光角度傳感器15從上述第四光源14接收信號(hào)光，從而檢測(cè)來自上述第 四光源14的信號(hào)光R4對(duì)于發(fā)送系統(tǒng)21的進(jìn)入角度(第三角度64)。上述接收系統(tǒng)22在遙控光接收單元16 (參照?qǐng)D1 )中接收來自第一光源 11的遙控信號(hào)光之后，從第二光源12、第三光源13和第四光源14發(fā)出信號(hào) 光。換言之，上述接收系統(tǒng)22依次從上述第二光源12發(fā)出信號(hào)光，從上述 第三光源13發(fā)出信號(hào)光，從上述第四光源14發(fā)出信號(hào)光。
上述光角度傳感器15、上述第二光源12、上述第三光源13和上述第四 光源14 4^配置在xz平面上，上述第二光源12、上述第三光源13和上述第四 光源14被配置在x軸上。上述第二光源12、上述第三光源13和上述第四光 源14被等間隔地配置在x軸上。
圖5是表示坐標(biāo)系以及各元件的配置的圖，在原點(diǎn)O的位置配置有上述 第四光源14。在本實(shí)施方式中，從上述發(fā)送系統(tǒng)21射出遙控信號(hào)光到檢測(cè) 出來自上述第三光源13的信號(hào)光的入射角為止與上述第一實(shí)施方式相同，但 然后，從上述第四光源14射出角度信號(hào)光R4，在上述光角度傳感器15中得 到來自上述第四光源14的角度信號(hào)光R4的入射角64。另外，該入射角64 是上述角度信號(hào)光R4和上述光角度傳感器15的光軸所成的角度。
關(guān)鍵在于，如圖1和圖5所示，光位置檢測(cè)方法具有第一步驟，從上 述第一光源11發(fā)出遙控信號(hào)光R1;第二步驟，由上述遙控光接收單元16檢 測(cè)上述遙控信號(hào)光R1;第三步驟，基于上述檢測(cè)出的遙控信號(hào)光R1，由上 述第二光源12發(fā)出角度信號(hào)光R2;第四步驟，由上述光角度傳感器15檢測(cè) 上述角度信號(hào)光R2;第五步驟，接著上述角度信號(hào)光R2，從上述第三光源 13發(fā)出角度信號(hào)光R3;第六步驟，由上述光角度傳感器15檢測(cè)上述角度信 號(hào)光R3;第七步驟，接著上述角度信號(hào)光R3，從上述第四光源14發(fā)出角度 信號(hào)光R4;以及第八步驟，由上述光角度傳感器15檢測(cè)上述角度信號(hào)光R4。
才艮據(jù)圖5， ZBOC成為 (式9)
<formula>formula see original document page 19</formula>
,所以表示直線oc的算式如下。
(式10)
<formula>formula see original document page 19</formula>
將C點(diǎn)的坐標(biāo)(X, Z)代入到直線OC上，并與(式5)聯(lián)立則得到如下算式。
(式ll)
tan(《+《)—tan(《—《)+ 2 tan(《—《)=0
在上式中，由于62和63、 64分別是測(cè)定值，所以未知數(shù)僅是e,，因此可以
得到^。通過將這樣得到的各6值代入(式5)進(jìn)行運(yùn)算，從而能夠檢測(cè)上 述發(fā)送系統(tǒng)21的位置(X, Z)。
在圖5中，示出了將上述第四光源14配置在坐標(biāo)系的原點(diǎn)時(shí)的例子，但 上述第四光源14的位置不限定于此，在考慮由于電子設(shè)備的狀態(tài)等而將上述 第四光源14配置在原點(diǎn)以外而不是配置在原點(diǎn)的情況下，由于根據(jù)檢測(cè)出的 各進(jìn)入角度來運(yùn)算位置的過程變得復(fù)雜，因此最好盡可能配置在原點(diǎn)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的光位置檢測(cè)裝置，上述光角度傳感器15從上述第四光源 14接收信號(hào)光R4,從而檢測(cè)來自上述第四光源14的信號(hào)光R4對(duì)于上述發(fā) 送系統(tǒng)21的進(jìn)入角度64，所以可以通過來自上述第四光源14的信號(hào)光R4 對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)21的進(jìn)入角度64,補(bǔ)充上述發(fā)送系統(tǒng)21的位置信息，并 且高精度地檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)21的位置。
此外，由于上述接收系統(tǒng)22在上述遙控光接收單元16中接收來自上述 第一光源11的上述遙控信號(hào)光之后，從上述第二光源12、上述第三光源13 和上述第四光源14發(fā)出信號(hào)光，所以不必從上述第二光源12、上述第三光 源13和上述第四光源14始終或以規(guī)定間隔發(fā)出信號(hào)光，在要檢測(cè)上述發(fā)送 系統(tǒng)21 (發(fā)送者)的位置時(shí)，通過發(fā)出上述遙控信號(hào)光，從而能夠檢測(cè)上述 發(fā)送系統(tǒng)21的位置，并且能夠高效率地進(jìn)行裝置的控制。
此外，由于上述接收系統(tǒng)22依次從上述第二光源12發(fā)出信號(hào)光后，從 上述第三光源13發(fā)出信號(hào)光，從上述第四光源14發(fā)出信號(hào)光，所以上述發(fā) 送系統(tǒng)21的上述光角度傳感器15依次檢測(cè)上述第二光源12的信號(hào)光、上述 第三光源13的信號(hào)光以及上述第四光源14的信號(hào)光，上述光角度傳感器15 可以通過一個(gè)來檢測(cè)各個(gè)角度，能夠便宜地構(gòu)成裝置。
此外，由于上述光角度傳感器15、上述第二光源12、上述第三光源13 和上述第四光源14被配置在xz平面上，上述第二光源12、上述第三光源13 和上述第四光源14被配置在x軸上，所以能夠高精度地檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng) 21的位置。
此外，由于上述第二光源12、上述第三光源13和上述第四光源14被等間隔地配置在X軸上，所以上述第二光源12、上述第三光源13和上述第四
光源14的信號(hào)光的檢測(cè)精度互相同等，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的高精度的上述發(fā)送系
統(tǒng)的位置檢測(cè)。 (第三實(shí)施方式)
圖6表示本發(fā)明的光位置檢測(cè)裝置的第三實(shí)施方式。說明與上述第二實(shí) 施方式不同之處時(shí)，在本第三實(shí)施方式中，光角度傳感器25可以檢測(cè)二維角 度，第二光源12、第三光源13和第四光源14被配置在xy平面上。另外， 其它結(jié)構(gòu)與上述第一實(shí)施方式相同，因此省略其說明。
圖6是表示坐標(biāo)系和各元件的配置的圖，與圖5相比，新增加了坐標(biāo)軸y。 關(guān)于上述第二光源12或上述第三光源13，與上述第二實(shí)施方式同樣，配置 在A點(diǎn)(-Lx/2，0，0)以及B點(diǎn)(Lx/2，0，0)。
如果上述第四光源14在x軸上以外，則原理上沒有問題，但為了簡(jiǎn)化計(jì) 算，配置在作為xy平面上的y軸上的E點(diǎn)(0，-Ly， 0)。發(fā)送系統(tǒng)31的上述 光角度傳感器25位于在任意的C點(diǎn)(X，Y,Z),搡作者從遙控發(fā)送器向任意 方向射出遙控信號(hào)光。
這里，如圖7所示，在上述光角度傳感器25位于原點(diǎn)，P點(diǎn)有光源時(shí)， 可通過上述光角度傳感器25來檢測(cè)在xz平面上投影而得到的Q點(diǎn)的角度6 、 在yz平面上投影而得到的R點(diǎn)的角度4)的兩個(gè)角度。
圖8中，參照以往例子例示可進(jìn)行二維角度檢測(cè)的光接收元件的結(jié)構(gòu)， 作為上述光角度傳感器25。如圖8所示，在光接收面上配置適當(dāng)?shù)目p隙S(或 遮光材料)，由于各光接收區(qū)域Z1、 Z2、 Z3、 Z4的輸出強(qiáng)度因光的入射方向 在光接收面上形成的影線所示的光點(diǎn)P (或影)而變化，所以通過檢測(cè)該情 況，可以二維檢測(cè)如圖7所示的光的進(jìn)入角度。另外，圖8中，從紙面上方 一點(diǎn)半的方向射入光。
在圖6中，上述光角度傳感器25的中心軸(圖7的z軸)相對(duì)于x軸傾 斜角度6i,相對(duì)于y軸傾斜角度cJM。在該狀態(tài)下，如果對(duì)xz面將圖6進(jìn)行 投影，則與圖5完全相同，關(guān)于xz平面內(nèi)的位置(X, Z)可以使用(式5) 或(式11 )來檢測(cè)位置。進(jìn)而，如果對(duì)yz面將圖6進(jìn)行投影，則如圖9這樣。 如圖9所示，由于上述光角度傳感器25的中心軸相對(duì)于y軸傾斜角度4),, 所以直線OC和直線EC可以表示為 (式12)直線OC: z =——^--_y
tan(A +^2)
直線EC:
tan(A +^3)
。C點(diǎn)的x坐標(biāo)(=X )和z坐標(biāo)(=Z )如上所述，從圖5已經(jīng)檢測(cè)出，由 于cj)2和cf)3是測(cè)定值，Ly是既定值，所以如果將(式5)的Z值代入(式12) 而刪除作為未知數(shù)的cj),并進(jìn)行整理，則如(式13 )這樣成為關(guān)于Y的二次 式。
(式13)
一-—3 " + (t—2 - y +1— _ ta—3 +爭(zhēng).(1 +1—, t—3)- o 可以解上式而得到Y(jié)坐標(biāo)。
如以上這樣，即使在上述發(fā)送系統(tǒng)31 (上述光角度傳感器25)任意傾斜 的情況下，也可以檢測(cè)其空間位置。換言之，可以檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)31對(duì)于 上述接收系統(tǒng)32的位置。 (第四實(shí)施方式)
圖IO表示本發(fā)明的光位置檢測(cè)裝置的第四實(shí)施方式。說明與上述第一施 方式不同之處時(shí)，在本第四實(shí)施方式中，沒有上述第一實(shí)施方式(圖1)的 第一光源11和遙控光接收單元16。另外，其它結(jié)構(gòu)與上述第一實(shí)施方式相 同，因此省略其說明。
該第四實(shí)施方式的光位置檢測(cè)裝置具有作為檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)送系統(tǒng)41和作 為基準(zhǔn)系統(tǒng)的接收系統(tǒng)42。上述發(fā)送系統(tǒng)41具有檢測(cè)光的進(jìn)入角度的光角 度傳感器15。上述接收系統(tǒng)42具有互相隔開一定距離配置的兩個(gè)光源(即 第二光源12和第三光源13)。
上述光角度傳感器15從上述兩個(gè)光源12、 13分別接收信號(hào)光，檢測(cè)一 個(gè)上述光源(上述第二光源12)對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)41的進(jìn)入角度，以及另 一個(gè)上述光源(上述第三光源13)對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)41的進(jìn)入角度。
上述檢測(cè)系統(tǒng)41基于上述第二光源12和上述第三光源13之間的上述一 定距離、上述第二光源12對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)41的進(jìn)入角度、以及上述第三 光源13對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)41的進(jìn)入角度，檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)41對(duì)于上述基 準(zhǔn)系統(tǒng)42的位置。
換言之，在上述第一實(shí)施方式(圖1)中，上述接收系統(tǒng)2接收到來自上述發(fā)送系統(tǒng)1 (遙控器)的信號(hào)后，進(jìn)行動(dòng)作，以檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)1對(duì)于 上述接收系統(tǒng)2的位置，但在本第四實(shí)施方式(圖10)中，例如通過搭載在
電子設(shè)備主體3中的開關(guān)等而使上述第二光源12以及上述第三光源13發(fā)光， 從而測(cè)定上述發(fā)送系統(tǒng)41 (遙控器)的位置，或定期地使上述第二光源12 和上述第三光源13發(fā)光，從而監(jiān)視上述發(fā)送系統(tǒng)41 (遙控器)的位置。
而且，本第四實(shí)施方式的光位置檢測(cè)方法與上述第一實(shí)施方式(圖1 )的 光位置檢測(cè)方法相比，除了沒有從第一光源11對(duì)遙控光接收單元16發(fā)出遙 控信號(hào)光R1的步驟之外，具有相同的步驟。
從而，由于上述檢測(cè)系統(tǒng)基于上述兩個(gè)光源之間的上述一定距離、上述 一個(gè)光源對(duì)于上述檢測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)入角度、以及上述另一個(gè)光源對(duì)于上述檢測(cè) 系統(tǒng)的進(jìn)入角度，檢測(cè)上述檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于上述基準(zhǔn)系統(tǒng)的位置，所以不必如 以往這樣長(zhǎng)距離傳輸具有光角度的信息的模擬信號(hào)量，也不必具有多個(gè)A/D 變換器，因此能夠便宜地提供高精度的光位置檢測(cè)裝置。
另外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式。例如，在上述第一 上述第三實(shí) 施方式中，作為位置的檢測(cè)方法，例示了在時(shí)間上依次使上述第二光源12、 上述第三光源13和上述第四光源14動(dòng)作而每次檢測(cè)一個(gè)角度的方法，但在 尋求高速動(dòng)作的情況下，以互相不同的頻率對(duì)從上述第二光源l2、上述第三 光源13和上述第四光源14射出的角度信號(hào)光調(diào)制而使其同時(shí)發(fā)光。而且， 在上述光角度傳感器15、 25的信號(hào)處理電路中，通過內(nèi)置適于這些調(diào)制頻率 的濾波電路，從而從頻率進(jìn)行了混合的光接收信號(hào)中分離為各個(gè)光源的信息， 從而檢測(cè)角度。此外，在電子設(shè)備中也可以使用上述第一 上述第四實(shí)施方 式的任何一 個(gè)的光位置檢測(cè)裝置。
以上，說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但很清除可以進(jìn)行各種變更。這樣的 變更不應(yīng)視作脫離本發(fā)明的精神和范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員明白的變更都 包含于權(quán)利要求的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種光位置檢測(cè)裝置，其特征在于，包括檢測(cè)系統(tǒng)，具有用于檢測(cè)光的進(jìn)入角度的光角度傳感器；以及基準(zhǔn)系統(tǒng)，具有互相隔開一定距離配置的兩個(gè)光源，上述光角度傳感器從上述兩個(gè)光源分別接收信號(hào)光，檢測(cè)來自一個(gè)上述光源的信號(hào)光對(duì)于上述檢測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)入角度，以及來自另一個(gè)上述光源的信號(hào)光對(duì)于上述檢測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)入角度，上述檢測(cè)系統(tǒng)基于上述兩個(gè)光源之間的上述一定距離、來自上述一個(gè)光源的信號(hào)光對(duì)于上述檢測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)入角度、以及來自上述另一個(gè)光源的信號(hào)光對(duì)于上述檢測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)入角度，檢測(cè)上述檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于上述基準(zhǔn)系統(tǒng)的位置。
2. —種光位置檢測(cè)裝置，其特征在于，包括發(fā)送系統(tǒng)，其具有發(fā)出遙控信號(hào)光的第 一光源和檢測(cè)光的進(jìn)入角度的光 角度傳感器；以及接收系統(tǒng)，其具有從上述第一光源接收上述遙控信號(hào)光的遙控光接收單 元，以及互相隔開一定距離配置的第二光源和第三光源，上述光角度傳感器從上述第二光源以及上述第三光源接收信號(hào)光，檢測(cè) 來自上述第二光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)的進(jìn)入角度，以及來自上述第 三光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)的進(jìn)入角度，上述發(fā)送系統(tǒng)基于上述第二光源和上述第三光源之間的上述一定距離、 來自上述第二光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)的進(jìn)入角度、以及來自上述第 三光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)的進(jìn)入角度，檢測(cè)上述發(fā)送系統(tǒng)對(duì)于上述 接收系統(tǒng)的位置。
3. 如權(quán)利要求2所述的光位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述接收系統(tǒng)在上述遙控光接收單元中接收來自上述第一光源的上述遙控信號(hào)光之后，從上述第二光源和上述第三光源發(fā)出信號(hào)光。
4. 如權(quán)利要求3所述的光位置檢測(cè)裝置，其特征在于，上述接收系統(tǒng)在從上述第二光源發(fā)出信號(hào)光后，從上述第三光源發(fā)出信 號(hào)光。
5. 如權(quán)利要求2所述的光位置檢測(cè)裝置，其特征在于，上述發(fā)送系統(tǒng)和上述接收系統(tǒng)相互正對(duì)。
6. 如權(quán)利要求2所述的光位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述發(fā)送系統(tǒng)檢測(cè)來自上述第二光源的信號(hào)光的光強(qiáng)度和來自上述第三光源的信號(hào)光的光強(qiáng)度，從而檢測(cè)來自上述第二光源的信號(hào)光的光強(qiáng)度和來 自上述第三光源的信號(hào)光的光強(qiáng)度之比。
7. 如權(quán)利要求2所述的光位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述第二光源和上述第三光源的至少其中一個(gè)具有調(diào)整發(fā)光量的功能。
8. 如權(quán)利要求2所述的光位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述接收系統(tǒng)具有第四光源，上述光角度傳感器從上述第四光源接收信號(hào)光，從而檢測(cè)來自上述第四 光源的信號(hào)光對(duì)于上述發(fā)送系統(tǒng)的進(jìn)入角度。
9. 如權(quán)利要求8所述的光位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述接收系統(tǒng)在上述遙控光接收單元中接收來自上述第一光源的上述遙控信號(hào)光之后，從上述第二光源、上述第三光源和上述第四光源發(fā)出信號(hào)光。
10. 如權(quán)利要求9所述的光位置檢測(cè)裝置，其特征在于，上述接收系統(tǒng)依次從上述第二光源發(fā)出信號(hào)光后，從上述第三光源發(fā)出 信號(hào)光，從上述第四光源發(fā)出信號(hào)光。
11. 如權(quán)利要求2所述的光位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述光角度傳感器、上述第二光源和上述第三光源被配置在xz平面上， 上述第二光源和上述第三光源被配置在x軸上。
12. 如權(quán)利要求8所述的光位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述光角度傳感器、上述第二光源、上述第三光源和上述第四光源被配置在xz平面上，上述第二光源、上述第三光源和上述第四光源被配置在x軸上。
13. 如權(quán)利要求12所述的光位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述第二光源、上述第三光源和上述第四光源被等間隔地配置在x軸上。
14. 如權(quán)利要求8所述的光位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述光角度傳感器是可4企測(cè)二維角度的傳感器， 上述第二光源、上述第三光源和上述第四光源被配置在xy平面上。
15. 如權(quán)利要求2所述的光位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述第二光源和上述第三光源的各自的信號(hào)光被調(diào)制，以使其調(diào)制頻率互相不同。
16. 如權(quán)利要求8所述的光位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述第二光源、上述第三光源和上述第四光源的各自的信號(hào)光被調(diào)制，以使其調(diào)制頻率互相不同。
17. —種電子設(shè)備，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的光位置檢測(cè)裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠高精度地檢測(cè)光源的位置并且廉價(jià)的光位置檢測(cè)裝置。發(fā)送系統(tǒng)(1)基于第二光源(12)和第三光源(13)之間的一定距離(L)、來自第二光源(12)的信號(hào)光(R2)對(duì)于發(fā)送系統(tǒng)(1)的進(jìn)入角度(θ₂)、以及來自第三光源(13)的信號(hào)光(R3)對(duì)于發(fā)送系統(tǒng)(1)的進(jìn)入角度(θ₃)，檢測(cè)發(fā)送系統(tǒng)(1)對(duì)于接收系統(tǒng)(2)的位置。
文檔編號(hào)G01S11/00GK101290348SQ200810092618
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月18日
發(fā)明者和田秀夫 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社