JP2014202622A - 位置検出装置および操作入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示面の周囲に設けるセンサの設置スペースを最小限に抑えることができる位置検出装置を提供すること。【解決手段】位置検出装置５は、表示面３１の少なくとも一部を囲む複数の近接センサを備え、複数の近接センサは、指向性の方向が表示面３１の垂線ＶＬと平行な方向に設定された１または複数の第１近接センサ５１と、指向性の方向が表示面３１の垂線ＶＬに対して表示面３１側に傾斜する方向に設定された１または複数の第２近接センサ５２とから構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、位置検出装置および操作入力装置に関する。

従来、表示面に接近するユーザの手などの物体の位置を検出する構成が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
非特許文献１の構成では、表示面を囲むインナーリングとアウターリングと呼ばれる２重のリング状に複数のセンサが配置されている。これらインナーリングおよびアウターリングを構成する複数のセンサは、表示面に対して垂直な検出面を形成するように構成されている。そして、インナーリングおよびアウターリングの真上に位置する腕をセンサで検出することで、表示面上に手が移動したと判断している。

Michelle Annett、他３名、"Medusa: A Proximity-Aware Multi-touch Tabletop"、［online］、［平成25年3月6日］、インターネット（URL:www.dgp.toronto.edu/~dwigdor/research/MedusaFinalVersion.pdf）

しかしながら、非特許文献１のような構成では、インナーリングおよびアウターリングの２つのリング状にセンサを配置するスペースが表示面の周囲に必要であり、装置が大型化してしまうという問題がある。

本発明は、表示面の周囲に設けるセンサの設置スペースを最小限に抑えることができる位置検出装置および操作入力装置を提供することを１つの目的とする。

請求項１に記載の発明は、表面の近傍の物体の位置を検出する位置検出装置であって、前記表面の周囲の少なくとも一部に設けられた複数の近接センサを備え、前記複数の近接センサは、指向性の方向が複数の異なる方向に設定されていることを特徴とする位置検出装置である。

請求項７に記載の発明は、上述の位置検出装置と、前記位置検出装置での検出結果に基づく前記物体の位置に対応する処理を実施する位置対応処理部とを備えることを特徴とする操作入力装置である。

本発明の一実施形態に係る操作入力装置の概略構成を示すブロック図。 前記操作入力装置の概略構成を示す斜視図。 前記操作入力装置における側方位置の特定方法を示す模式図。 前記操作入力装置の作用を示すフローチャート。 前記操作入力装置が実施する処理を示す模式図。 前記操作入力装置が実施する他の処理を示す模式図。 本発明の変形例に係る操作入力装置が実施する処理を示す模式図。 本発明の他の変形例に係る操作入力装置が実施する処理を示す模式図。 本発明のさらに他の変形例に係る操作入力装置の概略構成を示す斜視図。 本発明のさらに他の変形例に係る操作入力装置の概略構成を示す斜視図。 本発明のさらに他の変形例に係る操作入力装置の概略構成を示す斜視図。 本発明のさらに他の変形例に係る操作入力装置の概略構成を示す斜視図。 本発明のさらに他の変形例に係る操作入力装置の概略構成を示す斜視図。

以下、本発明の一実施形態について説明する。
［操作入力装置の構成］
図１に示すように、操作入力装置１は、タッチパネル装置２と、位置検出装置５と、側方位置検出装置６と、制御装置７とを備える。

タッチパネル装置２は、表示部３と、指示位置検出部４とを備える。
表示部３は、図２に示すように、四角形状の表面としての表示面３１を備える。表示部３は、表示面３１を上方に向けて（表示面３１がＸＹ平面と平行になるように）長方形状の枠体３２内に収容される。この枠体３２は、長方形状の一方の長辺を構成する前面部３３と、他方の長辺を構成する後面部３４と、一方の短辺を構成する右面部３５と、他方の短辺を構成する左面部３６とを備える。

指示位置検出部４は、ユーザの指やスタイラス等の物体Ｆが表示面３１に接触または近接したときに、接触位置または近接位置を指示位置として検出し、検出結果を制御装置７に送信する。具体的に、指示位置検出部４は、赤外線方式により指示位置を検出するものであり、枠体３２の前面部３３および右面部３５の内周面にそれぞれ設けられた複数の赤外線発光部４１（図１では１個のみ図示）と、後面部３４および左面部３６の内周面の赤外線発光部４１にそれぞれ対向する位置に設けられた赤外線発光部４１と同数の赤外線受光部４２（図１では１個のみ図示）とを備える。
赤外線発光部４１は、制御装置７の制御により、表示面３１と平行な方向に（前面部３３に設けられた赤外線発光部４１は−Ｘ方向に、右面部３５に設けられた赤外線発光部４１は＋Ｙ方向に）赤外線を発光する。そして、赤外線受光部４２は、当該赤外線受光部４２に対向する赤外線発光部４１からの赤外線を受光し、この受光レベルに対応する信号を制御装置７へ送信する。
なお、指示位置検出部４としては、物体Ｆが表示面３１に接触したことを検出可能な静電容量方式や電磁誘導方式などの各種方式のものを用いてもよい。また、指示位置検出部４は、例えば、操作入力装置１に接続されたマウスやキーボード等の使用者による操作指示を、制御装置７に入力可能な各種入力手段でもよい。

位置検出装置５は、表示面３１の近傍の物体Ｆの位置を検出する。ここで、本発明における「位置」とは、上記指示位置（物体Ｆが表示面３１に接触または近接した位置）よりも表示面３１から離れた当該表示面３１に対向する位置であって、指示位置検出部４で検出不可能な位置を意味する。
位置検出装置５は、表示面３１を囲む複数の第１近接センサ５１（図１では１個のみ図示）と、複数の第２近接センサ５２（図１では１個のみ図示）とから構成されている。
第１近接センサ５１および第２近接センサ５２としては、光学式または超音波式のセンサを用いることができる。本実施形態では、第１近接センサ５１および第２近接センサ５２として、赤外線Ｌ１，Ｌ２を発光し、当該赤外線Ｌ１，Ｌ２の物体Ｆでの反射状態に基づいて物体Ｆの位置を検出可能なＰＳＤ（Position Sensitive Detector）素子を用いている。

第１近接センサ５１および第２近接センサ５２は、長方形を描くように、かつ、交互に並ぶように、枠体３２に配置されている。第１近接センサ５１が発光する赤外線Ｌ１の光軸方向（第１近接センサ５１の指向性の方向）は、表示面３１の垂線ＶＬ（Ｚ軸）と平行な方向に設定されている。前面部３３および後面部３４に設けられた第２近接センサ５２が発光する赤外線Ｌ２の光軸方向（第２近接センサ５２の指向性の方向）は、ＸＺ平面と平行な平面上において表示面３１の垂線ＶＬに対し、表示面３１側に角度θだけ傾斜する方向に設定されている。右面部３５および左面部３６に設けられた第２近接センサ５２が発光する赤外線Ｌ２の光軸方向は、ＹＺ平面と平行な平面上において表示面３１の垂線ＶＬに対し、表示面３１側に角度θだけ傾斜する方向に設定されている。なお、前面部３３および後面部３４に設けられた第２近接センサ５２からの赤外線Ｌ２の光軸方向は、ＸＺ平面と交差する平面上において垂線ＶＬに対し、表示面３１側に角度θだけ傾斜する方向に設定されてもよい。同様に、右面部３５および左面部３６に設けられた第２近接センサ５２からの赤外線Ｌ２の光軸方向は、ＹＺ平面と交差する平面上において上記のように傾斜する方向に設定されてもよい。

第１近接センサ５１および第２近接センサ５２の指向性をこのような方向にするために、同じ型式の第１近接センサ５１および第２近接センサ５２を設置角度が異なるように設けている。すなわち、第２近接センサ５２は、当該第２近接センサ５２の姿勢が第１近接センサ５１の姿勢に対し表示面３１側に傾くように設置されている。また、第１近接センサ５１および第２近接センサ５２は、物体Ｆが表示面３１上に位置する際に、少なくともそれぞれ１個ずつの第１近接センサ５１および第２近接センサ５２からの赤外線Ｌ１，Ｌ２が、物体Ｆやユーザの腕で反射するような間隔で配置されている。
第１近接センサ５１および第２近接センサ５２は、制御装置７の制御により赤外線Ｌ１，Ｌ２を発光する。そして、第１近接センサ５１および第２近接センサ５２は、表示面３１に対向する位置に存在する物体Ｆで反射された赤外線（反射赤外線）を受光し、この受光レベルに対応する信号を制御装置７へ送信する。
なお、図２においては、第１近接センサ５１および第２近接センサ５２の一部が赤外線Ｌ１，Ｌ２を発光しているように図示しているが、実際は全ての第１近接センサ５１および第２近接センサ５２が赤外線Ｌ１，Ｌ２を発光する。

側方位置検出装置６は、操作入力装置１の側方に位置するユーザの位置（以下、側方位置、という）を検出する。側方位置検出装置６は、枠体３２の外周面に設けられた複数の側方近接センサ６１（図１では１個のみ図示）を備える。
側方近接センサ６１としては、第１近接センサ５１と同様に、光学式または超音波式のセンサを用いることができる。本実施形態では、側方近接センサ６１として、第１近接センサ５１と同様のＰＳＤ素子を用いている。
側方近接センサ６１は、枠体３２の外周方向に一列に並んで設けられている。側方近接センサ６１が発光する赤外線ＬＳの光軸方向（側方近接センサ６１の指向性の方向）は、表示面３１の垂線（Ｚ軸）に対し直交する方向に設定されている。具体的に、前面部３３、後面部３４、右面部３５および左面部３６にそれぞれ設けられた側方近接センサ６１からの赤外線ＬＳの光軸方向は、＋Ｘ方向、−Ｘ方向、−Ｙ方向および＋Ｙ方向に設定されている。
側方近接センサ６１は、制御装置７の制御により赤外線ＬＳを発光する。そして、側方近接センサ６１は、操作入力装置１の側方に位置するユーザで反射された赤外線（反射赤外線）を受光し、この受光レベルに対応する信号を制御装置７へ送信する。
なお、赤外線発光部４１、赤外線受光部４２、第１近接センサ５１、第２近接センサ５２および側方近接センサ６１は、赤外線を透過する図示しない部材で隠されており、ユーザから見えないようになっている。

制御装置７は、記憶部７１と、制御部７２とを備える。
記憶部７１は、画像をタッチパネル装置２に表示させるための画像データなどを記憶する。
制御部７２は、記憶部７１に記憶されたプログラムおよびデータをＣＰＵ（Central Processing Unit）が処理することにより構成される、側方位置対応処理部７３と、位置対応処理部７４と、指示位置対応処理部７５とを備える。

側方位置対応処理部７３は、操作入力装置１のメイン電源がオンされると、側方位置検出装置６の側方近接センサ６１から赤外線ＬＳを発光させる。そして、側方位置対応処理部７３は、側方近接センサ６１から反射赤外線の受光レベルに対応する信号を受信し、各側方近接センサ６１での受光レベルに基づいて、ユーザの側方位置を特定する。
例えば、図３に示すように、前面部３３および左面部３６の側方にそれぞれユーザＵが位置すると、当該ユーザＵに対向する位置に配置された側方近接センサ６１からの赤外線ＬＳがユーザＵで反射され、反射赤外線として当該側方近接センサ６１で受光される。一方、当該ユーザＵに対向しない位置に配置された側方近接センサ６１からの赤外線ＬＳは、ユーザＵで反射されずに、反射赤外線として当該側方近接センサ６１で受光されない。側方位置対応処理部７３は、図３に示すように、このような各側方近接センサ６１における反射赤外線の受光レベルの分布に基づいて、受光レベルが最も高い側方近接センサ６１に対向する位置をユーザＵの側方位置として特定する。なお、側方位置対応処理部７３は、反射赤外線の受光レベルに基づいて、枠体３２からユーザＵまでの距離を特定することもできる。
そして、側方位置対応処理部７３は、操作入力装置１の側方位置でユーザＵを検出すると、表示部３の電源をオンにして、表示部３をスタンバイ状態にする。

位置対応処理部７４は、側方位置対応処理部７３で表示部３の電源がオンされると、位置検出装置５の第１，第２近接センサ５１，５２から赤外線Ｌ１，Ｌ２を発光させる。そして、位置対応処理部７４は、第１，第２近接センサ５１，５２から反射赤外線の受光レベルに対応する信号を受信し、第１，第２近接センサ５１，５２での受光レベルに基づいて、表示面３１の近傍の物体Ｆの位置を特定する。
例えば、表示面３１上の位置に物体Ｆが移動する際、物体Ｆは表示面３１の側方から表示面３１上に進入してくるため、まず、第１近接センサ５１からの赤外線Ｌ１が物体Ｆで反射され、反射赤外線として当該第１近接センサ５１で受光される。その後、物体Ｆが表示面３１上に位置すると、第１近接センサ５１での反射赤外線の受光が継続されるともに、今度は、第２近接センサ５２からの赤外線Ｌ２が物体Ｆで反射され、反射赤外線として当該第２近接センサ５２で受光される。位置対応処理部７４は、このような第１，第２近接センサ５１，５２での両方の受光レベルに基づいて、物体Ｆの位置を特定する。ここで、位置対応処理部７４は、物体Ｆの位置として、少なくとも水平方向の座標（ＸＹ座標）を特定する。なお、位置対応処理部７４は、物体Ｆの位置として、水平方向の座標に加えて、垂直方向の距離（Ｚ座標）を特定することもできる。
そして、位置対応処理部７４は、特定した位置に対応する処理（位置対応処理）を実施する。なお、位置対応処理部７４は、側方位置対応処理部７３で特定した側方位置を考慮に入れて位置対応処理を実施してもよい。

指示位置対応処理部７５は、位置対応処理部７４で位置対応処理が行われると、指示位置検出部４の赤外線発光部４１から赤外線を発光させる。そして、指示位置対応処理部７５は、赤外線受光部４２での赤外線の受光レベルに対応する信号を受信し、赤外線受光部４２での受光レベルに基づいて、物体Ｆの指示位置を特定する。なお、物体Ｆの指示位置の特定方法は、従来の赤外線方式のものと同じため説明を省略する。
そして、指示位置対応処理部７５は、特定した指示位置に対応する処理（指示位置対応処理）を実施する。なお、指示位置対応処理部７５は、側方位置対応処理部７３で特定した側方位置を考慮に入れて指示位置対応処理を実施してもよい。

［操作入力装置の作用］
次に、操作入力装置１の作用を説明する。
まず、図４に示すように、操作入力装置１の制御装置７を構成する側方位置対応処理部７３は、操作入力装置１のメイン電源がオンされると、側方近接センサ６１から赤外線ＬＳを発光させ、側方位置のスキャンを実施する（ステップＳ１）。そして、側方位置対応処理部７３は、側方近接センサ６１での反射赤外線の受光レベルに基づいて、側方位置でユーザＵを検出したか否かを判断する（ステップＳ２）。このステップＳ２において、側方位置対応処理部７３は、ユーザＵを検出していないと判断した場合、ステップＳ１の処理を実施する。一方、側方位置対応処理部７３は、ステップＳ２において、ユーザＵを検出したと判断した場合、ユーザＵの側方位置を特定し（ステップＳ３）、表示部３の電源をオンする（ステップＳ４）。なお、ステップＳ３の処理が終了した時点で、表示部３の電源がオンの場合には、側方位置対応処理部７３は、ステップＳ４の処理を実施しない。

この後、制御装置７の位置対応処理部７４は、第１，第２近接センサ５１，５２から赤外線Ｌ１，Ｌ２を発光させ、表示面３１の近傍位置のスキャンを実施する（ステップＳ５）。そして、位置対応処理部７４は、第１，第２近接センサ５１，５２での反射赤外線の受光レベルに基づいて、表示面３１の近傍位置でユーザＵの物体Ｆを検出したか否かを判断する（ステップＳ６）。このステップＳ６において、位置対応処理部７４は、物体Ｆを検出していないと判断した場合、ステップＳ１の処理を実施する。一方、位置対応処理部７４は、ステップＳ６において、物体Ｆを検出したと判断した場合、検出した位置を特定し（ステップＳ７）、位置対応処理を実施する（ステップＳ８）。なお、ステップＳ８の位置対応処理は、側方位置を考慮に入れた内容（側方位置に応じて異なる内容）であってもよい。

その後、制御装置７の指示位置対応処理部７５は、赤外線発光部４１から赤外線を発光させ、指示位置のスキャンを実施する（ステップＳ９）。そして、指示位置対応処理部７５は、赤外線受光部４２での赤外線の受光レベルに基づいて、物体Ｆが表示面３１を指示したか否かを判断する（ステップＳ１０）。このステップＳ１０において、指示位置対応処理部７５は、物体Ｆが表示面３１を指示していないと判断した場合、ステップＳ５の処理を実施する。一方、指示位置対応処理部７５は、ステップＳ１０において、物体Ｆが表示面３１を指示したと判断した場合、物体Ｆの指示位置を特定する（ステップＳ１１）。そして、指示位置対応処理部７５は、指示位置対応処理を実施し（ステップＳ１２）、ステップＳ９の処理を実施する。なお、ステップＳ１２の指示位置対応処理は、側方位置を考慮に入れた内容（側方位置に応じて異なる内容）であってもよい。
なお、以上のステップＳ１〜ステップＳ１２の処理の間に終了操作がなされると、その時点で処理を終了する。

そして、上記ステップＳ１〜ステップＳ１２の処理により、ユーザは、例えば以下のような処理を操作入力装置１に実施させることができる。
例えば、図５（Ａ）に示すように、ユーザが前面部３３の側方に位置すると、制御装置７は、ユーザの側方位置を特定して（ステップＳ３）、表示部３の電源をオンする。そして、ユーザが物体Ｆを表示面３１上の位置に位置させると、制御装置７は、表示面３１の近傍の物体Ｆの位置を特定し（ステップＳ７）、表示面３１における当該位置の真下に画像Ｐ１を表示させる（ステップＳ８）。すなわち、制御装置７は、画像Ｐ１の表示処理を、位置対応処理として実施する。なお、位置対応処理の際に、画像Ｐ１は、ユーザの側方位置によらず任意の向きで表示されてもよい。その後、制御装置７は、物体Ｆが表示面３１に所定時間内に２回断続的にタッチした（ダブルタップした）ことを検出すると（ステップＳ１０）、図５（Ｂ）に示すように、画像Ｐ１の下端をユーザがいる前面部３３側に位置させるように画像Ｐ１を回転させるとともに、画像Ｐ１を拡大する（ステップＳ１２）。すなわち、制御装置７は、画像Ｐ１の回転および拡大処理を、側方位置を考慮に入れた指示位置対応処理として実施する。

また、図６に示すように、ユーザＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が、前面部３３の右側、左側、後面部３４の右側、左側の側方に位置すると、制御装置７は、ユーザＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４の側方位置を特定して（ステップＳ３）、表示部３の電源をオンする。そして、ユーザＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が物体Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を表示面３１上の位置に位置させると、制御装置７は、物体Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４の位置を特定し（ステップＳ７）、表示面３１における当該位置の真下に画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を表示させる（ステップＳ８）。この表示の際、制御装置７は、画像Ｐ１，Ｐ２の下端をユーザＵ１，Ｕ２がいる前面部３３側に位置させ、画像Ｐ３，Ｐ４の下端をユーザＵ３，Ｕ４がいる後面部３４側に位置させる。すなわち、制御装置７は、画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の表示処理を、側方位置を考慮に入れた位置対応処理として実施する。その後、制御装置７は、物体Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４が表示面３１を指示したことを検出すると（ステップＳ１０）、画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を拡大、縮小、回転、変更したりする処理を、指示位置対応処理として実施する（ステップＳ１２）。

［操作入力装置の作用効果］
上述したような実施形態では、以下のような作用効果を奏することができる。
操作入力装置１の位置検出装置５は、指向性の方向が複数の異なる方向に設定された第１近接センサ５１と、第２近接センサ５２とを備える。具体的に、位置検出装置５は、指向性の方向が表示面３１の垂線ＶＬと平行な方向に設定された第１近接センサ５１と、指向性の方向が垂線ＶＬに対して表示面３１側に傾斜する方向に設定された第２近接センサ５２とを備える。そして、第１近接センサ５１および第２近接センサ５２は、表示面３１を囲むように配置されている。
このため、第１近接センサ５１および第２近接センサ５２を１重のリング状に配置するだけで物体Ｆの位置を検出でき、表示面３１の周囲に設ける第１近接センサ５１および第２近接センサ５２の設置スペースを最小限に抑えることができる。また、表示面３１の周囲の真上を検出する第１近接センサ５１と、表示面３１の面内上の位置を検出する第２近接センサ５２とを備えるため、物体Ｆの位置の検出精度を向上できる。

第１近接センサ５１および第２近接センサ５２は、表示面３１の周囲において交互に並ぶように配置されている。
このため、第１近接センサ５１および第２近接センサ５２の間隔を狭くしなくても、少なくともそれぞれ１個ずつの第１近接センサ５１および第２近接センサ５２で物体Ｆを確実に検出することができる。

第１近接センサ５１および第２近接センサ５２は、設置角度が異なるように設けられている。
このため、同じ型式の第１近接センサ５１および第２近接センサ５２の設置角度を調整するだけの簡単な方法で、指向性を所定の向きに設定できる。

［変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、図２に示すように、操作入力装置１に音声出力部８１を設けて、図７に示すような処理を実施する構成としてもよい。
具体的に、ユーザが前面部３３の側方に位置すると、制御装置７は、ユーザの側方位置を特定し（ステップＳ３）、表示部３の電源をオンして、音量調整用の画像Ｐ５の下端が前面部３３側に位置するように画像Ｐ５を表示させる側方位置対応処理を実施する。このとき、制御装置７は、コンテンツやラジオ放送（あるいはテレビ放送）の音声を音声出力部８１から出力させてもよいし、別の操作により音声を出力させてもよい。そして、ユーザが物体Ｆを画像Ｐ５上の位置に位置させ、物体Ｆを矢印Ｄ１で示す右方向に移動させると、制御装置７は、表示面３１の近傍での物体Ｆの移動方向を特定し（ステップＳ７）、音声出力部８１から出力する音声の音量を大きくする（ステップＳ８）。また、ユーザが物体Ｆを矢印Ｄ２で示す左方向に移動させると、制御装置７は、音声出力部８１から出力する音声の音量を小さくする（ステップＳ８）。すなわち、制御装置７は、音量の調整処理を位置対応処理として実施する。
なお、このような構成においては、所定の指示位置対応処理を実施してもよいし、指示位置検出部４および指示位置対応処理部７５を設けずに指示位置対応処理を実施しないようにしてもよい。また、ユーザが側方位置にいるか否かにかかわらず画像Ｐ５を表示させる構成とし、側方位置検出装置６および側方位置対応処理部７３を設けないで側方位置対応処理を実施しなくてもよい。

また、図２および図８に示すように、タッチパネル装置２の代わりに枠体３２内に収容された立体画像表示ユニット８２を設け、図８に示すような処理を実施する構成としてもよい。
具体的に、ユーザＵが右面部３５の側方に位置すると、制御装置７は、ユーザＵの側方位置を特定し（ステップＳ３）、立体画像表示ユニット８２の電源をオンして、立体画像表示ユニット８２の表面としての表示面８３の上方にホログラムの画像Ｐ６を浮かび上がるように表示させる側方位置対応処理を実施する。なお、側方位置対応処理の際に、画像Ｐ６は、ユーザＵの側方位置によらず任意の向きで表示されてもよい。例えば、前面部３３側のユーザから正しく見えるような向きで、画像Ｐ６が表示されてもよい。そして、ユーザＵが物体Ｆを表示面８３上の位置に位置させると、制御装置７は、物体Ｆの位置を特定し（ステップＳ７）、画像Ｐ６を物体Ｆの位置の高さまで移動させるとともに、右面部３５側から正しく見えるような向きに回転させる（ステップＳ８）。すなわち、制御装置７は、画像Ｐ６の移動処理および回転処理を、側方位置を考慮に入れた位置対応処理として実施する。
なお、このような構成においては、所定の指示位置対応処理を実施してもよいし、指示位置検出部４および指示位置対応処理部７５を設けずに指示位置対応処理を実施しないようにしてもよい。また、ユーザが側方位置にいるか否かにかかわらず画像Ｐ６を表示させる構成とし、側方位置検出装置６および側方位置対応処理部７３を設けないで側方位置対応処理を実施しなくてもよい。さらに、位置対応処理として、画像Ｐ６の移動処理または回転処理のみを実施してもよい。

また、図９に示すように、表示面３１を囲む楕円形を描くように、第１近接センサ５１および第２近接センサ５２を配置してもよいし、図１０に示すように、表示面３１を囲みかつ千鳥状に、第１近接センサ５１および第２近接センサ５２を配置してもよい。さらには、第１近接センサ５１および第２近接センサ５２を円形状、三角形や五角形などの多角形状に配置してもよい。

さらに、図１１に示すように、複数の近接センサは、指向性の方向が表示面３１の垂線ＶＬと平行な方向に設定された複数の第１近接センサ５１と、指向性の方向が表示面３１の垂線ＶＬに対して表示面３１と反対側に傾斜する方向に設定された複数の第３近接センサ５３とから構成されてもよい。
また、図１２に示すように、複数の近接センサは、指向性の方向が表示面３１の垂線ＶＬに対して表示面３１側に傾斜する方向に設定された複数の第２近接センサ５２と、指向性の方向が表示面３１の垂線ＶＬに対して表示面３１と反対側に傾斜する方向に設定された複数の第３近接センサ５３とから構成されてもよい。
さらに、複数の近接センサは、指向性の方向が表示面３１の垂線ＶＬと平行な方向に設定された複数の第１近接センサ５１と、指向性の方向が表示面３１の垂線ＶＬに対して表示面３１側に傾斜する方向に設定された複数の第２近接センサ５２と、指向性の方向が表示面３１の垂線ＶＬに対して表示面３１と反対側に傾斜する方向に設定された複数の第３近接センサ５３とから構成されてもよい。
なお、第３近接センサ５３は、当該第３近接センサ５３が発光する赤外線Ｌ３の光軸方向（第３近接センサ５３の指向性の方向）が表示面３１の垂線ＶＬに対し、表示面３１と反対側（表示面３１の外側）に角度θだけ傾斜する方向に設定されている。そして、物体Ｆが表示面３１の側方から表示面３１に近づいてくると、まず、第３近接センサ５３からの赤外線Ｌ３が物体Ｆで反射される。
また、第１近接センサ５１、第２近接センサ５２および第３近接センサ５３の指向性を上述のような方向にするために、同じ型式の第１近接センサ５１、第２近接センサ５２および第３近接センサ５３を設置角度が異なるように設けている。
さらに、図１１〜図１３においては、第１近接センサ５１、第２近接センサ５２および第３近接センサ５３の一部が赤外線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を発光しているように図示しているが、実際は全ての第１近接センサ５１、第２近接センサ５２および第３近接センサ５３が赤外線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を発光する。

また、上記実施形態および変形例において、複数の近接センサ（第１近接センサ５１、第２近接センサ５２、第３近接センサ５３の少なくとも２つ）を、表示面３１の全周を囲むように設けたが、表示面３１の周囲の一部に設けてもよい。例えば、表示面３１の半周に沿ってコ字状に設けてもよいし、四角形の表示面３１の少なくとも１つの辺に沿わないように設けてもよい。
さらに、第１近接センサ５１および第２近接センサ５２からの赤外線Ｌ１，Ｌ２の光軸方向を光学的に調整することで、指向性を所定の向きに設定してもよい。
また、第１近接センサ５１および第２近接センサ５２は、複数個おきに配置されてもよい。
さらに、側方位置検出装置６を設けなくてもよい。
そして、表示面３１上の位置においてユーザの顔（物体）が表示面３１に近づくときや表示面３１から離れるときに、画像を大きくしたり小さくしたりする処理を位置対応処理として実施してもよい。
また、本発明の表面としては、画像を切替表示可能な表示面に限らず、建築物、自動車や電車などの車両の壁や床、机など画像を表示しないものや画像を切替表示しないものであってもよい。
さらに、本発明の物体としては、人間の体の一部に限らず、携帯端末やＩＣカードなどの表面の近傍の位置に位置させることが可能な全ての物体を対象とすることができる。

さらに、本発明の操作入力装置としては、家電機器、業務用インフォメーション、車内インフォメーションの表示部に動画オブジェクトを表示させるものであってもよい。
また、上述した各機能をプログラムとして構築したが、例えば回路基板などのハードウェアあるいは１つのＩＣなどの素子にて構成するなどしてもよく、いずれの形態としても利用できる。なお、プログラムや別途記録媒体から読み取らせる構成とすることにより、上述したように取扱が容易で、利用の拡大が容易に図れる。

その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。

１…操作入力装置
５…位置検出装置
３１，８３…表面としての表示面
５１…第１近接センサ
５２…第２近接センサ
５３…第３近接センサ
７４…位置対応処理部

Claims (7)

1. 表面の近傍の物体の位置を検出する位置検出装置であって、
   前記表面の周囲の少なくとも一部に設けられた複数の近接センサを備え、
   前記複数の近接センサは、指向性の方向が複数の異なる方向に設定されていることを特徴とする位置検出装置。
2. 請求項１に記載の位置検出装置において、
   前記複数の近接センサは、指向性の方向が前記表面の垂線と平行な方向に設定された複数の第１近接センサと、指向性の方向が前記表面の垂線に対して前記表面側に傾斜する方向に設定された複数の第２近接センサとから構成されていることを特徴とする位置検出装置。
3. 請求項２に記載の位置検出装置において、
   前記複数の近接センサは、前記第１近接センサおよび前記第２近接センサでの前記物体の検出結果に基づいて、前記物体の位置を検出可能に設けられていることを特徴とする位置検出装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の位置検出装置において、
   前記第１近接センサおよび前記第２近接センサは、交互に並ぶように設けられていることを特徴とする位置検出装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の位置検出装置において、
   前記複数の近接センサは、光学式または超音波式であることを特徴とする位置検出装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の位置検出装置において、
   前記複数の近接センサは、前記指向性の方向が複数の異なる方向に設定されるように、設置角度を異ならせて設けられていることを特徴とする位置検出装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の位置検出装置と、
   前記位置検出装置での検出結果に基づく前記物体の位置に対応する処理を実施する位置対応処理部とを備えることを特徴とする操作入力装置。
   

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