[发明专利]指示装置和电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及能够安装在移动电话等便携式信息终端的指示装置和具有它的电子设备，特别是涉及改善由于光源的输出不均匀造成的检测精度降低的技术。

背景技术

近年来，移动电话和PDA(Personal Digital Assistants)等便携式信息终端能够把图形表示在显示部，作为面向使用者的信息表示方式，采用二维使用显示部的GUI(Graphical  User Interface：图形用户界面)。但由于这样使便携式信息终端高功能化并接近计算机的显示功能，产生了操作复杂化的问题。

一般地，便携式信息终端中作为输入信息的用户界面而采用键盘。键盘由用于输入数字和文字的多个按键和方向键构成。但在上述那样的操作复杂化的情况下，把键盘的菜单键和其他功能键作为方向键使用的输入机构不适合以GUI表现的图符等的选择，不容易进行希望的操作。因此，把上述键盘作为方向键使用的输入机构难以被便携式信息终端采用。其结果是希望在便携式信息终端中也安装与计算机使用的鼠标、触摸屏等具有同样操作性的指示装置。

在这种背景下，作为能够安装在便携式信息终端的指示装置，提出有这样的指示装置，由摄像元件观察与装置接触的手指尖等被摄体的形态(模様)，通过提取接触面的被摄体形态的变化来检测被摄体的运动。另外，还提出了利用光源来照射接触面，利用透镜使接触面上的被摄体的形态在摄像元件中成像，通过检测形态的变化而把被摄体的运动变换成输入信号来进行检测的指示装置。

在此，表示作为上述指示装置的现有例在专利文献1和专利文献2中记载的指示装置。

专利文献1记载的指示装置包括：覆盖玻璃、光源部和受光部。光源部被分为光源和配置在其上部的由多个反射镜构成的光源引导器。从光源发出的光被反射镜以规定角度反射并向覆盖玻璃照射。向覆盖玻璃照射的光则被手指表面反射，被手指表面反射的光则向受光部照射。受光部由反射镜、聚光透镜和光图像传感器构成。向受光部照射的光被反射镜反射并由聚光透镜成像，向光图像传感器提供。

专利文献2记载的指示装置包括：向被摄体照射光的光源、抑制从光源照射的光扩散的准直透镜、为了使来自准直透镜的光朝向图像取得面而按规定角度反射的反射面、图像取得面、把来自图像取得面的像进行聚光的成像元件、接收成像的图像并切换成电信号的光传感器。

专利文献1：日本国公开专利公报“特表2008-507787号公报(2008年3月13日公开)”

专利文献2：日本国公开专利公报“特表2007-528554号公报(2007年10月11日公开)”

但上述现有的指示装置有时接触面的光强度不均匀，存在不能准确地检测被摄体的动作而产生误动作的问题。

在此，关于上述问题，参照图29～图32进行说明。图29是表示现有指示装置500结构的剖视图。图30(a)是表示接触面503中均匀状况的光强度分布的图，图30(b)是表示接触面503中不均匀状况的光强度分布的图。图31(a)是表示接触面503中均匀状况的明暗图形的光强度分布的图，图31(b)是表示接触面503中不均匀状况的明暗图形的光强度分布的图。图32是表示光源501中光强度与放射角之间关系的图。

如图29所示，现有的指示装置500的从光源501到接触面503的照明光学系统包括：光源501、设置在光源501上部的反射镜504、505和接触面503。从接触面503到摄像元件502的摄像光学系统包括：设置在接触面503下部的反射镜506、第一波导管508、第二波导管509、反射镜507和摄像元件502。

现有的指示装置500中，摄像元件502根据手指尖接触前的接触面503的光强度分布来接收反映指纹形态的明暗图形的光。且通过检测明暗图形的动作(变化)来检测手指尖的动作。在如图30(a)所示那样接触面503的光强度分布均匀的情况下，作为反映有指纹形态的明暗图形，摄像元件502接收具有图31(a)所示光强度的明暗图形的光。

另一方面，光源501被设定为发光二极管或激光二极管等发光元件。如图32所示，由于这些发光元件基于放射角的不同而进行光强度不均匀的输出，所以如图30(b)所示那样，接触面503的光强度分布产生不均。这时作为反映指纹形态的明暗图形，摄像元件502接收具有图31(b)所示光强度的明暗图形的光。即摄像元件502接收明暗的光强度不均匀的明暗图形的光。该明暗图形由于有明部比暗部光强度小的部位产生，所以不能检测手指尖的动作而出现误动作。