WO2016063911A1 - 物体検出装置および情報処理装置 - Google Patents

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WO2016063911A1
WO2016063911A1 PCT/JP2015/079695 JP2015079695W WO2016063911A1 WO 2016063911 A1 WO2016063911 A1 WO 2016063911A1 JP 2015079695 W JP2015079695 W JP 2015079695W WO 2016063911 A1 WO2016063911 A1 WO 2016063911A1
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WO
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reflected light
signal
light
detected
detected object
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PCT/JP2015/079695
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English (en)
French (fr)
Inventor
石川　弘樹
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
    • G01V8/20—Detecting, e.g. by using light barriers using multiple transmitters or receivers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0362—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 1D translations or rotations of an operating part of the device, e.g. scroll wheels, sliders, knobs, rollers or belts

Definitions

  • the present invention relates to an object detection apparatus and an information processing apparatus that detect the presence and moving direction of an object to be detected using a light emitting element and a light receiving element.
  • an input device that detects the movement of an object to be detected such as a finger or a hand using a light emitting element and a light receiving element is known (for example, see Patent Document 1).
  • the input device described in Patent Document 1 includes one light emitting element and two light receiving elements, and receives reflected light from a detection object for each of the two light receiving elements, and receives two reflected light signals.
  • the moving direction of the detected object is detected based on the time change of the.
  • a value “1” is used when the sensor detects a finger, which is a detected object, and a digital signal is expressed as a binary (1 bit) value “0” when no finger is detected. ing.
  • a digital signal is expressed as a binary (1 bit) value “0” when no finger is detected.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an object detection apparatus and an information processing apparatus that can improve the detection accuracy of an object to be detected.
  • the present invention provides a first light-emitting element and a first light-receiving element that receives first reflected light in which light emitted from the first light-emitting element is reflected by an object to be detected.
  • a first light sensor having an element, a second light emitting element, and a second light receiving the second reflected light reflected by the object to be detected, the light emitted from the second light emitting element.
  • a second light sensor having a light receiving element; and a signal processing means for detecting the presence and moving direction of the detected object based on reflected light signals output from the first and second light receiving elements.
  • the signal processing means is configured to process the first and second reflected light signals using an analog signal or a multilevel digital signal.
  • the light emitted from the first light emitting element is received by the first light receiving element as the first reflected light reflected by the detected object.
  • the light emitted from the second light emitting element is received by the second light receiving element as the second reflected light reflected by the object to be detected.
  • the first reflected light by the light from the first light emitting element and the light from the second light emitting element are used.
  • the second reflected light can be clearly distinguished.
  • the first reflected light is increased by covering the first light emitting element with the detected object
  • the second reflected light is increased by covering the second light emitting element with the detected object.
  • first and second light emission it can be determined whether or not the detected object covers the element, and the presence and moving direction of the detected object can be detected.
  • the signal processing means processes the first and second reflected light signals output from the first and second light receiving elements using analog signals or multilevel digital signals. For this reason, even when the intensities of the first and second reflected light signals change depending on the shape, size, movement method, etc. of the detected object, The moving direction can be detected, and the detection accuracy of the detected object can be increased.
  • the signal processing means has a threshold value for detecting a change in signal intensity with respect to the first and second reflected light signals, and the signal intensity of the first reflected light signal is the threshold value. And a time point when the signal intensity of the second reflected light signal changes beyond the threshold value to detect the moving direction of the detected object.
  • the signal processing means is provided with a threshold for detecting a change in signal intensity with respect to the first and second reflected light signals.
  • the signal processing means compares the time when the signal intensity of the first reflected light signal changes beyond the threshold and the time when the signal intensity of the second reflected light signal changes beyond the threshold, The moving direction of the detected object can be detected.
  • the threshold value can be variably set according to the first and second reflected light signals.
  • the threshold value is variably set according to the first and second reflected light signals. For this reason, for example, even when the intensity change of the first and second reflected light signals becomes small depending on the shape, size, movement method, etc. of the detected object, such a small intensity change can be detected.
  • a threshold value can be set to any value.
  • the threshold value can be changed to a value that makes it easy to compare the first reflected light signal and the second reflected light signal. Therefore, even when it is difficult to compare the first reflected light signal and the second reflected light signal due to the position of the detected object, the moving direction of the detected object is detected by setting the threshold value to an appropriate value. be able to.
  • the detected object moves from the first optical sensor toward the second optical sensor, the detected object moves from the second optical sensor toward the first optical sensor.
  • the detected object passes when the detected object has different signal intensities after passing through the first and second optical sensors.
  • the threshold value is set based on a value that increases the signal intensity of the first and second reflected light signals.
  • the threshold is set based on the value that increases. At this time, if the signal intensity of the first and second reflected light signals after passing through the detected object increases, the change in the signal intensity of the first and second reflected light signals decreases, and the detected object passes. Becomes difficult to detect.
  • the threshold value is set based on the value that increases the signal intensity of the first and second reflected light signals after the detected object passes, so that such a small intensity change can be detected.
  • a threshold value can be set for the value, and the detection accuracy of the moving direction of the detected object can be increased.
  • the first and second positions are detected at positions where the presence of the operator's finger as the detected object and the moving direction are detected when the operator holds the object by hand.
  • the optical sensor is provided.
  • the ON / OFF operation or scrolling operation of the information processing apparatus can be operated by moving the finger while the operator holds the information processing apparatus.
  • the first and second optical sensors are provided on a side surface of the information processing apparatus, and are configured to detect the movement of the operator's thumb in the extending direction and the bending direction.
  • the object detection device is provided on the side surface of the information processing device and detects the operation of the operator's thumb, the operator operates the information processing device by performing the thumb extending and bending operations. can do.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram showing temporal changes in the first and second reflected light signals when the operation shown in FIG. 5 is performed.
  • FIG. 8 is a characteristic diagram showing temporal changes of the first and second reflected light signals when the operation shown in FIG. 7 is performed.
  • FIG. 10 is a characteristic diagram showing temporal changes of the first and second reflected light signals when the operation shown in FIG. 9 is performed. It is explanatory drawing when the finger as a to-be-detected object is moved up and down on the object detection apparatus.
  • FIG. 12 is a characteristic diagram showing temporal changes of the first and second reflected light signals when the operation shown in FIG. 11 is performed.
  • FIG. 15 It is an external appearance perspective view which shows a state when the information processing apparatus by 2nd Embodiment is hold
  • the object detection apparatus 1 includes a substrate 2, a first optical sensor 3, a second optical sensor 7, a signal processing circuit 11, and the like.
  • substrate 2 is a flat plate formed using the insulating material, for example, the printed wiring board is used.
  • a first optical sensor 3 and a second optical sensor 7 are mounted on the surface (upper surface) of the substrate 2.
  • the first optical sensor 3 includes a first light emitting element 4, a first light receiving element 5, a first sealing member 6, and the like.
  • the first optical sensor 3 uses the first light receiving element 5 as the first reflected light R1 obtained by reflecting the light emitted from the first light emitting element 4 (first outgoing light O1) by the detected object Obj. The light is received by.
  • the first light emitting element 4 is mounted on the surface of the substrate 2 and emits infrared or visible light based on a light emission signal St1 output from a light emitting element driving unit 12 described later.
  • the optical axis of the first light emitting element 4 is usually in a direction perpendicular to the substrate 2 (upward direction in FIG. 1), for example.
  • a light emitting diode (LED), a laser diode (LD), a surface emitting laser (VCSEL) or the like is used as the first light emitting element 4, for example, a light emitting diode (LED), a laser diode (LD), a surface emitting laser (VCSEL) or the like is used.
  • the first light receiving element 5 is located next to the first light emitting element 4 and is mounted on the surface of the substrate 2.
  • the first light receiving element 5 receives the first reflected light R1 in which the light emitted from the first light emitting element 4 is reflected by the detection object Obj. Then, the first light receiving element 5 outputs a current corresponding to the intensity of the first reflected light R1 to the signal processing circuit 11 described later as a first reflected light signal Sr1.
  • a photodiode (PD), a phototransistor, or the like is used as the first light receiving element 5.
  • the first sealing member 6 is provided on the surface of the substrate 2, and the first light emitting element 4 and the first light receiving element 5 are embedded therein.
  • the first sealing member 6 is formed of, for example, an insulating resin material that can transmit light output from the first light emitting element 4 and seals the surface of the substrate 2.
  • the first sealing member 6 may be formed with a condensing lens or the like.
  • the second optical sensor 7 is disposed at a position different from the first optical sensor 3, for example, at a position adjacent to the first optical sensor 3 in the horizontal direction.
  • the second optical sensor 7 is configured in substantially the same manner as the first optical sensor 3, and includes a second light emitting element 8, a second light receiving element 9, a second sealing member 10, and the like.
  • the second light emitting element 8, the second light receiving element 9, and the second sealing member 10 correspond to the first light emitting element 4, the first light receiving element 5, and the first sealing member 6, respectively. is doing.
  • the second light sensor 7 receives the second reflected light R2 obtained by reflecting the light emitted from the second light emitting element 8 (second emitted light O2) by the detected object Obj by the second light receiving element 9. It receives light.
  • the signal processing circuit 11 includes a light emitting element driving unit 12, a reflected light signal amplifying unit 13, an A / D converter 14, an arithmetic processing unit 15, and the like.
  • the signal processing circuit 11 constitutes signal processing means.
  • the signal processing circuit 11 drives the first and second light emitting elements 4 and 8 using the light emitting element driving unit 12, and uses the reflected light signal amplifying unit 13 to reflect the reflected lights R1 and R2 from the detected object Obj.
  • the corresponding first and second reflected light signals Sr1, Sr2 are output to the arithmetic processing unit 15.
  • the signal processing circuit 11 is mounted on the substrate 2, for example.
  • the signal processing circuit 11 may be mounted on a member different from the substrate 2.
  • the light emitting element driving unit 12 and the reflected light signal amplifying unit 13 may be mounted on the substrate 2, and the A / D converter 14 and the arithmetic processing unit 15 may be mounted on different members from the substrate 2.
  • the light emitting element driving unit 12 constitutes a light emission control unit in cooperation with the arithmetic processing unit 15.
  • the light emitting element driving unit 12 is connected to the first and second light emitting elements 4 and 8 and outputs light emission signals St1 and St2 based on a control signal from the arithmetic processing unit 15. Specifically, the light emitting element driving unit 12 supplies a drive current for causing the first and second light emitting elements 4 and 8 to emit light to the first and second light emitting elements 4 and 8.
  • the reflected light signal amplifying unit 13 is connected to the first and second light receiving elements 5 and 9, and the first and second reflected light signals Sr 1 and Sr 2 are input from the first and second light receiving elements 5 and 9.
  • the reflected light signal amplifier 13 performs current-voltage conversion on the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2, and amplifies the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 that have undergone current-voltage conversion. To do.
  • the A / D converter 14 constitutes a part of the arithmetic processing unit 15 and is connected to the first and second light receiving elements 5 and 9.
  • the A / D converter 14 converts the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 supplied from the first and second light receiving elements 5 and 9 from analog signals to digital signals.
  • the digital signal is a multi-value digital signal of 2 bits or more, and preferably a multi-value digital signal of 8 bits or more.
  • the arithmetic processing unit 15 is, for example, a microprocessor, a process for controlling the light emission of the first and second light emitting elements 4 and 8, and the first and second light output from the first and second light receiving elements 5 and 9. Based on the reflected light signals Sr 1 and Sr 2, processing for detecting the presence and moving direction of the detected object Obj, overall control of the object detection apparatus 1 and the like are performed.
  • the arithmetic processing unit 15 supplies a control signal for controlling the intensity (level) and timing of the emitted lights O 1 and O 2 of the first and second light emitting elements 4 and 8 to the light emitting element driving unit 12. Then, the first and second light emitting elements 4 and 8 are caused to emit light so as to correspond to this control signal.
  • the light emitting element driving unit 12 supplies, for example, pulsed driving currents to the first and second light emitting elements 4 and 8 as the light emission signals St1 and St2, respectively.
  • the pulses of the light emission signals St1 and St2 have a predetermined light emission cycle and are output at different timings for the first and second light emitting elements 4 and 8, respectively. Thereby, each of the first and second light-emitting elements 4 and 8 is pulsed light emission and time-division light emission.
  • the arithmetic processing unit 15 receives the first and second reflected light signals Sr1, Sr2 corresponding to the reflected lights R1, R2 from the detected object Obj via the A / D converter 14. At this time, the arithmetic processing unit 15 converts the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 into digital signals using the A / D converter 14 for each light emission timing of the first and second light emitting elements 4 and 8. Convert and take out. For this reason, the pulsed reflected light signals Sr1 and Sr2 extracted at each light emission timing are converted into an envelope detected signal and input to the arithmetic processing unit 15.
  • the first reflected light signal Sr1 by the first emitted light O1 and the second reflected light signal Sr2 by the second emitted light O2 are used so that the wavelengths of the emitted lights O1 and O2 are different. As long as they can be detected separately, the emitted lights O1 and O2 may emit light continuously.
  • the arithmetic processing unit 15 has predetermined thresholds TH1 and TH2 for detecting changes in signal intensity with respect to the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2.
  • the arithmetic processing unit 15 variably sets the thresholds TH1 and TH2 according to the signal strengths of the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 so that the detection sensitivity and accuracy of the detected object Obj are improved.
  • the thresholds TH1 and TH2 are set to values near the intermediate value between the maximum value Smax and the minimum value Smin of the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2, for example.
  • the thresholds TH1 and TH2 are set to values larger than the increased signal strength.
  • the thresholds TH1 and TH2 are set to the same value, for example. Note that the thresholds TH1 and TH2 may be set to different values in consideration of individual differences between the first and second light-emitting elements 4 and 8 and the first and second light-receiving elements 5 and 9.
  • the arithmetic processing unit 15 determines when the signal intensity of the first reflected light signal Sr1 changes beyond the threshold value TH1 and when the signal intensity of the second reflected light signal Sr2 changes beyond the threshold value TH2. In comparison, the presence and moving direction of the detected object Obj are detected.
  • the arithmetic processing unit 15 has a rising time point ta1 at which the signal intensity of the first reflected light signal Sr1 increases beyond the threshold value TH1, and the signal intensity of the second reflected light signal Sr2 exceeds the threshold value TH2.
  • the time difference ⁇ T a is calculated by comparing with the rising rising time point ta2.
  • the arithmetic processing unit 15 decreases the falling time tb1 when the signal intensity of the first reflected light signal Sr1 decreases beyond the threshold value TH1 and the signal intensity of the second reflected light signal Sr2 exceeds the threshold value TH2. to compare the falling time tb2, to calculate these time differences [Delta] T b.
  • the arithmetic processing unit 15 detects the presence and moving direction of the detected object Obj based on the time differences ⁇ T a and ⁇ T b .
  • the signal processing circuit 11 uses the A / D converter 14 to convert the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 from analog signals to multilevel digital signals.
  • the present invention is not limited to this, and the signal processing circuit may be configured to process the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 as analog signals without providing an A / D converter.
  • the first and second light emitting elements 4 and 8 emit light (emitted light O 1 and O 2) based on the light emission signals St 1 and St 2 toward the upper side of the substrate 2.
  • the detected object Obj such as a hand or a finger passes above the substrate 2 in this state, the detected object Obj blocks the optical path of the first and second light emitting elements 4 and 8.
  • the detected object Obj reflects the emitted lights O1 and O2 from the first and second light emitting elements 4 and 8.
  • the reflected lights R1 and R2 are received by the first and second light receiving elements 5 and 9, respectively.
  • the first and second light receiving elements 5 and 9 receive the first and second light depending on the intensity of the reflected lights R1 and R2. 2 reflected light signals Sr1, Sr2.
  • the A / D converter 14 converts the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 from the first and second light receiving elements 5 and 9 from multi-valued digital signals such as 8-bit or 10-bit from analog signals. Convert to Then, the arithmetic processing unit 15 identifies the moving direction, position, moving speed, etc. of the detected object Obj based on the first and second reflected light signals Sr1, Sr2.
  • the signal processing circuit 11 detects the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 as shown in FIG.
  • the detected object Obj does not exist above the first and second photosensors 3 and 7, so that the reflected lights R1 and R2 from the detected object Obj are not generated, and the first and second light sensors are not generated.
  • the reflected light signals Sr1 and Sr2 both have the minimum value Smin.
  • the arithmetic processing unit 15 records the rising time point ta1 at which the first reflected light signal Sr1 increases beyond the threshold value TH1.
  • the arithmetic processing unit 15 records the rising time point ta2 at which the second reflected light signal Sr2 increases beyond the threshold value TH2. Then, the arithmetic processing unit 15 calculates the time difference [Delta] T a between the rise time ta1 and rise time ta2.
  • the reflected lights R1 and R2 by the detected object Obj gradually decrease.
  • the second reflected light signal Sr2 is decreased.
  • the detected object Obj deviates from above the first and second photosensors 3 and 7, so that the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 both converge to the minimum value Smin.
  • the arithmetic processing unit 15 has a falling time tb1 at which the first reflected light signal Sr1 decreases beyond the threshold TH1, and a falling time tb2 at which the second reflected light signal Sr2 decreases above the threshold TH2. Record. Then, the arithmetic processing unit 15 calculates the time difference [Delta] T b of the falling time tb1 and fall time tb2.
  • the signal processing circuit 11 can detect that the detected object Obj is moving from the first optical sensor 3 toward the second optical sensor 7.
  • the signal processing circuit 11 can detect the position, moving speed, and the like of the detected object Obj based on the signal levels of the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 and the time differences ⁇ T a and ⁇ T b .
  • the signal processing circuit 11 detects the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 as shown in FIG.
  • the object to be detected Obj is arranged on the first photosensor 3 but is not present on the second photosensor 7, so that the first reflected light R1 is generated and the second reflection is made. Light R2 is not generated.
  • the first reflected light signal Sr1 has a maximum value Smax, for example
  • the second reflected light signal Sr2 has a minimum value Smin, for example.
  • the arithmetic processing unit 15 records the rising time point ta2 at which the second reflected light signal Sr2 increases beyond the threshold value TH2.
  • the rising time point ta1 of the first reflected light signal Sr1 is detected within a predetermined time, for example, within a predetermined time from the rising time point ta2. Absent. Therefore, the time difference [Delta] T a rising time point ta1, ta2 is not detected.
  • the predetermined time is set in consideration of the moving speed of the detected object Obj.
  • the arithmetic processing unit 15 has a falling time tb1 at which the first reflected light signal Sr1 decreases beyond the threshold TH1, and a falling time tb2 at which the second reflected light signal Sr2 decreases beyond the threshold TH2. Record. Then, the arithmetic processing unit 15 calculates the time difference [Delta] T b of the falling time tb1 and fall time tb2.
  • the falling time tb1 of the first reflected light signal Sr1 is earlier than the falling time tb2 of the second reflected light signal Sr2. For this reason, the signal processing circuit 11 can detect that the detected object Obj is moving from the first optical sensor 3 toward the second optical sensor 7.
  • the fingertip portion Ft of the finger F as the detected object Obj is moved toward the second optical sensor 7 as shown in FIG. 7
  • the finger F is bent as shown in FIG. 7B from the state where the first and second optical sensors 3 and 7 are covered with the fingertip portion Ft.
  • the base portion Fb of the finger F is arranged on the second photosensor 7 side.
  • the fingertip portion Ft moves in a direction away from above the first and second photosensors 3 and 7 after passing through the first photosensor 3.
  • the signal processing circuit 11 detects the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 as shown in FIG.
  • the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 have a maximum value Smax, for example.
  • first, second reflected light signals Sr1, Sr2 of rise time ta1 since ta2 is not detected, the time difference [Delta] T a rising time point ta1, ta2 is not detected.
  • the reflected lights R1 and R2 from the fingertip portion Ft gradually decrease.
  • the second reflected light signal Sr2 is decreased.
  • the reflected lights R1 and R2 are not generated.
  • the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 both converge to the minimum value Smin.
  • the arithmetic processing unit 15 has a falling time tb1 at which the first reflected light signal Sr1 decreases beyond the threshold TH1, and a falling time tb2 at which the second reflected light signal Sr2 decreases beyond the threshold TH2. Record. Then, the arithmetic processing unit 15 calculates the time difference [Delta] T b of the falling time tb1 and fall time tb2.
  • the falling time tb1 of the first reflected light signal Sr1 is earlier than the falling time tb2 of the second reflected light signal Sr2. For this reason, the signal processing circuit 11 can detect that the detected object Obj is moving from the first optical sensor 3 toward the second optical sensor 7.
  • the fingertip portion Ft of the finger F as the detected object Obj is moved toward the first optical sensor 3 as shown in FIG. 9
  • the finger F is folded so as to cover the first and second optical sensors 3 and 7 with the fingertip portion Ft.
  • the base portion Fb of the finger F is arranged on the second photosensor 7 side.
  • the fingertip portion Ft moves in a direction away from above the first and second photosensors 3 and 7 after passing through the first photosensor 3.
  • the signal processing circuit 11 detects the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 as shown in FIG.
  • the detected object Obj covers both the first and second optical sensors 3 and 7, and therefore the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 have, for example, the maximum value Smax.
  • the fingertip portion Ft passes through the first photosensor 3 to the left in FIG. Move towards.
  • the first reflected light signal Sr1 decreases.
  • the root portion Fb remains above the first and second photosensors 3 and 7 with a gap. For this reason, the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 do not decrease to the minimum value Smin, but converge within the range between the thresholds TH1 and TH2 and the minimum value Smin (see FIG. 10).
  • the signal processing circuit 11 performs the first and second after the fingertip portion Ft passes the first and second photosensors 3 and 7 so that the operation of the fingertip portion Ft shown in FIG. 9 can be detected.
  • the thresholds TH1 and TH2 are set based on the value of the signal light intensity of the reflected light signals Sr1 and Sr2 that increase. Specifically, as shown in FIG. 10, the threshold values TH1 and TH2 are larger than values after the fingertip portion Ft passes through the first and second photosensors 3 and 7 (after the falling points tb1 and tb2). It is set to a large value.
  • the arithmetic processing unit 15 has a falling time tb1 at which the first reflected light signal Sr1 decreases beyond the threshold TH1, and a falling time tb2 at which the second reflected light signal Sr2 decreases beyond the threshold TH2. Record. Then, the arithmetic processing unit 15 calculates the time difference [Delta] T b of the falling time tb1 and fall time tb2.
  • the falling time tb2 of the second reflected light signal Sr2 is earlier than the falling time tb1 of the first reflected light signal Sr1. For this reason, the signal processing circuit 11 can detect that the fingertip portion Ft as the detected object Obj is moving from the second optical sensor 7 toward the first optical sensor 3.
  • the signal processing circuit 11 detects the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 as shown in FIG.
  • the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 are the first and second optical signals. It becomes a value corresponding to the separation distance between the optical sensors 3 and 7 and the finger F.
  • the finger F when the finger F is moved downward in FIG. 11, the finger F approaches the first and second photosensors 3 and 7, and therefore the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 are used. Will increase.
  • the arithmetic processing unit 15 rises when the signal intensity of the first reflected light signal Sr1 increases beyond the threshold value TH1 and the signal intensity of the second reflected light signal Sr2 increases beyond the threshold value TH2. Record the rise time ta2. Then, the arithmetic processing unit 15 calculates the time difference [Delta] T a between the rise time ta1 and rise time ta2.
  • the arithmetic processing unit 15 decreases the falling time tb1 when the signal intensity of the first reflected light signal Sr1 exceeds the threshold value TH1 and the signal intensity of the second reflected light signal Sr2 decreases above the threshold value TH2.
  • the falling time tb2 to be recorded is recorded.
  • the arithmetic processing unit 15 calculates the time difference [Delta] T b of the falling time tb1 and fall time tb2.
  • the time difference ⁇ T a is a value near 0 (zero).
  • the time difference [Delta] T b becomes a value close to 0 (zero).
  • the time differences ⁇ T a and ⁇ T b are smaller than a predetermined value at any of the rising times ta1 and ta2 and the falling times tb1 and tb2.
  • the detection object Obj) does not move in the horizontal direction in which the first and second photosensors 3 and 7 are arranged, and repeats approaching and separating from the first and second photosensors 3 and 7. , It can detect moving downward.
  • the predetermined value for determining the time differences ⁇ T a and ⁇ T b is a value for determining whether or not the detected object Obj is moving upward and downward.
  • the first emitted light O1 emitted from the first light emitting element 4 is converted into the first light receiving element as the first reflected light R1 reflected by the detection object Obj. 5 is received.
  • the second outgoing light O2 emitted from the second light emitting element 8 is received by the second light receiving element 9 as the second reflected light R2 reflected by the detection object Obj.
  • the first reflected light R1 based on the first outgoing light O1 is compared with the case where the light emitted from one light emitting element is received by the two light receiving elements.
  • the second reflected light R2 based on the second outgoing light O2 can be clearly distinguished.
  • the first reflected light is strengthened by covering the first light emitting element 4 with the detected object Obj
  • the second reflected light is strengthened by covering the second light emitting element 8 with the detected object Obj.
  • the signal processing circuit 11 processes the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 output from the first and second light receiving elements 5 and 9 using analog signals or multilevel digital signals. For this reason, even when the intensities of the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 change according to the shape, size, movement method, etc. of the detected object Obj, The presence and moving direction of the detected object Obj can be detected, and the detection accuracy of the detected object Obj can be increased.
  • the signal processing circuit 11 is provided with thresholds TH1 and TH2 for detecting changes in signal intensity with respect to the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2. As a result, the signal processing circuit 11 detects when the signal intensity of the first reflected light signal Sr1 changes beyond the thresholds TH1 and TH2 and when the signal intensity of the second reflected light signal Sr2 changes beyond the threshold. And the moving direction of the detected object Obj can be detected.
  • the thresholds TH1 and TH2 can be variably set according to the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2. For this reason, for example, even when the intensity changes of the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 become small depending on the shape, size, movement method, etc. of the detected object Obj, such a small intensity change is detected.
  • the thresholds TH1 and TH2 can be set to such values that are possible.
  • the thresholds TH1 and TH2 can be set to values that make it easy to compare the first reflected light signal Sr1 and the second reflected light signal Sr2.
  • the rising times ta1 and ta2 of the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 and the falling times tb1 and tb2 of the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 are set to values that can be easily compared. can do.
  • the thresholds TH1 and TH2 are set to appropriate values to detect the object. The moving direction of the object Obj can be detected.
  • the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 differ according to the moving direction of the detected object Obj
  • the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 after the detected object Obj passes.
  • the thresholds TH1 and TH2 are set based on the value at which the signal intensity increases. At this time, when the signal intensity of the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 after passing the detected object Obj increases, the change in the signal intensity of the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 becomes small. Thus, it is difficult to detect the passage of the detected object Obj.
  • the thresholds TH1 and TH2 are set based on the values at which the signal intensities of the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 increase after the detected object Obj passes, such a small intensity change Threshold values TH1 and TH2 can be set to such values that can be detected, and the detection accuracy of the moving direction of the detected object Obj can be increased.
  • an object detection device is provided in the information processing device.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • an arrow X direction in FIG. 13 is a width direction
  • an arrow Y direction is a length direction
  • an arrow Z direction is a thickness direction.
  • the information processing device 21 includes a housing 22, a display device 23, an object detection device 24, and the like.
  • the casing 22 forms an outer shell of the information processing apparatus 21 and is formed in a substantially rectangular parallelepiped box shape using, for example, a resin material, a metal material, or the like.
  • a display device 23 made of a liquid crystal panel or the like is fitted in the front center portion of the housing 22. The display device 23 is for displaying various information to the operator.
  • the object detection device 24 is configured in substantially the same manner as the object detection device 1 according to the first embodiment, and includes the first optical sensor 3, the second optical sensor 7, the signal processing circuit 11, and the like.
  • the object detection device 24 is provided on the side surface of the information processing device 21 along the length direction (Y direction) of the information processing device 21. That is, the first and second optical sensors 3 and 7 are positions in the information processing apparatus 21 that detect the presence and movement direction of the operator's finger as the detected object Obj when the operator holds it with a hand, Specifically, it is provided at a position where it can be operated with the thumb F1 of the operator when the information processing apparatus 21 is held with one hand (left hand H in FIG. 13).
  • the first and second light-emitting elements 4 and 8 of the first and second optical sensors 3 and 7 transmit infrared or visible light based on the light emission signals St1 and St2, respectively. 21 is emitted to the outside along the width direction (X direction) 21. Thereby, the object detection device 24 detects the operation of the fingertip portion Ft of the thumb F1 when the thumb F1 is bent or stretched along the length direction of the housing 22.
  • the fingertip portion Ft of the operator's thumb F 1 is positioned so as to cover the first and second optical sensors 3 and 7. Be placed.
  • the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 have maximum values, for example.
  • the signal processing circuit 11 detects the presence of the thumb F1 as the detected object Obj.
  • the signal processing circuit 11 records the falling times tb1 and tb2 of the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2.
  • the signal processing circuit 11 has the thumb F1 as the detected object Obj. It is detected that the second optical sensor 7 is operating in the bending direction from the second optical sensor 7 toward the first optical sensor 3.
  • the upper portions of the first and second photosensors 3 and 7 are located at the root portion Fb closer to the root than the fingertip portion Ft of the thumb F1. Covered through a gap.
  • the signal intensities of the first and second reflected light signals Sr1 and Sr2 are equivalent to the gap, as compared with the case where the upper portions of the first and second optical sensors 3 and 7 are covered with the fingertip portion Ft of the thumb F1. become weak.
  • the signal processing circuit 11 records the rising times ta1, ta2 and the falling times tb1, tb2 of the first and second reflected light signals Sr1, Sr2. At this time, the rising time point ta1 of the first reflected light signal Sr1 is earlier than the rising time point ta2 of the second reflected light signal Sr2. Similarly, the falling time tb1 of the first reflected light signal Sr1 is earlier than the falling time tb2 of the second reflected light signal Sr2. For this reason, the signal processing circuit 11 detects that the thumb F1 as the detected object Obj is moving in the extending direction from the first optical sensor 3 toward the second optical sensor 7.
  • the information processing device 21 is provided with an object detection device 24 at a position for detecting the presence and movement direction of the operator's thumb F1 as the detected object Obj when the operator holds it with the left hand H. Accordingly, the operator can operate the ON / OFF operation, the scroll operation, and the like of the information processing device 21 by moving the thumb F1 while holding the information processing device 21.
  • the object detection device 24 is provided on the side surface of the information processing device 21 and detects the operation of the operator's thumb F1, so that the information processing device 21 is moved by the operator extending and bending the thumb F1. Can be operated.
  • the object detection device 24 when the object detection device 24 is provided on the left side surface of the information processing device 21 so that the extension operation and the bending operation by the thumb F1 of the left hand H of the operator can be detected.
  • an object detection device may be provided on the right side surface of the information processing device so that the extension operation and the bending operation by the thumb of the right hand of the operator can be detected.
  • the object detection device 24 is provided on the side surface of the information processing device 21 that is a position that can be operated by the operator's thumb F1 when the operator holds the information processing device 21 with one hand.
  • the present invention is not limited to this, and the object detection device may be provided on the front side (display device side) of the information processing device, which is a position where the object detection device can be operated with the thumb of the operator.
  • the rising and falling edges of the first reflected light signal Sr1 are detected using the same threshold value TH1, but are detected using different threshold values for rising and falling edges. May be. The same applies to the threshold value TH2 for the second reflected light signal Sr2.
  • the object detection devices 1 and 24 have been described as an example in which the first and second optical sensors 3 and 7 are provided.
  • the present invention is not limited to this, and the object detection device may be configured to include three or more optical sensors.

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Abstract

　物体検出装置（１）は、第１，第２の発光素子（４），（８）、第１，第２の受光素子（５），（９）を有する第１，第２の光センサ（３），（７）と、信号処理回路（１１）とを備えている。信号処理回路（１１）は、第１，第２の受光素子（５），（９）から出力される第１，第２の反射光信号（Ｓr1），（Ｓr2）を、アナログ信号または多値化デジタル信号を用いて処理する。信号処理回路（１１）は、第１，第２の反射光信号（Ｓr1），（Ｓr2）に対して信号強度の変化を検出するための閾値（ＴＨ1），（ＴＨ2）を有する。信号処理回路（１１）は、第１の反射光信号（Ｓr1）の信号強度が閾値（ＴＨ1）を超えて変化する時点と、第２の反射光信号（Ｓr2）の信号強度が閾値（ＴＨ2）を超えて変化する時点とを比較して、被検出物体（Ｏbj）の移動方向を検知する。

Description

物体検出装置および情報処理装置
　本発明は、発光素子と受光素子とを用いて被検出物体の存在や移動方向を検知する物体検出装置および情報処理装置に関する。
　一般に、発光素子と受光素子とを用いて指や手等の被検出物体の移動を検知する入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された入力装置は、１個の発光素子と２個の受光素子とを備え、２個の受光素子毎に被検出物体からの反射光を受光して、２つの反射光信号の時間的変化に基づいて被検出物体の移動方向を検知する。
特開２００２－２８７８７０号公報
　特許文献１に記載された入力装置では、センサが被検出物体である指を検知した場合を値「１」、検知しない場合を値「０」として２値（１ビット）のデジタル信号として表現している。しかしながら、指の形状、大きさ、動かし方等は操作者によって異なるため、２値のデジタル信号では、被検出物体を正確に検知できないという問題がある。
　本発明は前述の問題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、被検出物体の検知精度を高めることができる物体検出装置および情報処理装置を提供することにある。
　（１）．上記課題を解決するために、本発明は、第１の発光素子と、前記第１の発光素子から出射された光が被検出物体によって反射された第１の反射光を受光する第１の受光素子と、を有する第１の光センサと、第２の発光素子と、前記第２の発光素子から出射された光が前記被検出物体によって反射された第２の反射光を受光する第２の受光素子と、を有する第２の光センサと、前記第１，第２の受光素子から出力される反射光信号に基づいて前記被検出物体の存在および移動方向を検知する信号処理手段と、を備え、前記信号処理手段は、前記第１，第２の反射光信号をアナログ信号または多値化デジタル信号を用いて処理する構成としている。
　本発明によれば、第１の発光素子から出射された光は、被検出物体に反射された第１の反射光として第１の受光素子で受光される。また、第２の発光素子から出射された光は、被検出物体に反射された第２の反射光として第２の受光素子で受光される。この場合、１つの発光素子から出射された光を２つの受光素子で受光するときに比べて、第１の発光素子からの光による第１の反射光と、第２の発光素子からの光による第２の反射光とを明確に区別することができる。また、第１の発光素子を被検出物体が覆うことによって第１の反射光が強くなり、第２の発光素子を被検出物体が覆うことによって第２の反射光が強くなる。この結果、第１の受光素子から出力される第１の反射光信号と、第２の受光素子から出力される第２の反射光信号とを比較することにより、例えば第１，第２の発光素子を被検出物体が覆うか否かを判別することができ、被検出物体の存在および移動方向を検知することができる。
　また、信号処理手段は、第１，第２の受光素子から出力される第１，第２の反射光信号をアナログ信号または多値化デジタル信号を用いて処理する。このため、被検出物体の形状、大きさ、動かし方等に応じて、第１，第２の反射光信号の強度が変化するときでも、これらの違いを考慮した上で被検出物体の存在および移動方向を検知することができ、被検出物体の検知精度を高めることができる。
　（２）．本発明では、前記信号処理手段は、前記第１，第２の反射光信号に対して信号強度の変化を検出するための閾値を有し、前記第１の反射光信号の信号強度が前記閾値を超えて変化する時点と、前記第２の反射光信号の信号強度が前記閾値を超えて変化する時点とを比較して、前記被検出物体の移動方向を検知する構成としている。
　本発明によれば、信号処理手段は、第１，第２の反射光信号に対して信号強度の変化を検出するための閾値を設けている。これにより、信号処理手段は、第１の反射光信号の信号強度が閾値を超えて変化する時点と、第２の反射光信号の信号強度が閾値を超えて変化する時点とを比較して、被検出物体の移動方向を検知することができる。
　（３）．本発明では、前記閾値は、前記第１，第２の反射光信号に応じて可変に設定することができる構成としている。
　本発明によれば、閾値は、第１，第２の反射光信号に応じて可変に設定する。このため、例えば被検出物体の形状、大きさ、動かし方等に応じて、第１，第２の反射光信号の強度変化が小さくなるときでも、このような小さな強度変化が検出可能となるような値に閾値を設定することができる。この結果、閾値を第１の反射光信号と第２の反射光信号とを比較し易い値に変更することができる。従って、被検出物体の位置等により第１の反射光信号と第２の反射光信号とが比較し難い場合でも、閾値を適切な値に設定することにより、被検出物体の移動方向を検知することができる。
　（４）．本発明では、前記被検出物体が前記第１の光センサから前記第２の光センサに向けて移動したときと、前記被検出物体が前記第２の光センサから前記第１の光センサに向けて移動したときとで、前記被検出物体が前記第１，第２の光センサを通過した後の前記第１，第２の反射光信号の信号強度が異なるときに、前記被検出物体が通過した後の前記第１，第２の反射光信号の信号強度が大きくなる値に基づいて前記閾値を設定してなる構成としている。
　本発明によれば、被検出物体の移動方向に応じて第１，第２の反射光信号が異なるときに、被検出物体が通過した後の第１，第２の反射光信号の信号強度が大きくなる値に基づいて閾値を設定している。このとき、被検出物体が通過した後の第１，第２の反射光信号の信号強度が大きくなると、第１，第２の反射光信号の信号強度の変化が小さくなり、被検出物体の通過が検出し難くなる。これに対し、被検出物体が通過した後の第１，第２の反射光信号の信号強度が大きくなる値に基づいて閾値を設定するから、このような小さな強度変化が検出可能となるような値に閾値を設定することができ、被検出物体の移動方向の検知精度を高めることができる。
　（５）．本発明の物体検出装置を備えた情報処理装置には、操作者が手で把持したときに前記被検出物体としての操作者の指の存在および移動方向を検知する位置に前記第１，第２の光センサを設ける構成としている。
　これにより、操作者が情報処理装置を把持した状態で指を動かすことにより、情報処理装置のＯＮ／ＯＦＦ動作やスクロール動作等を操作することができる。
　（６）．本発明では、前記第１，第２の光センサは前記情報処理装置の側面に設けられ、前記操作者の親指の伸び方向および曲げ方向の動作を検知する構成としている。
　本発明によれば、物体検出装置は情報処理装置の側面に設けられ、操作者の親指の動作を検知するので、操作者が親指の伸び動作および曲げ動作をすることにより、情報処理装置を操作することができる。
第１の実施の形態による物体検出装置を示す図である。 図１の物体検出装置を示すブロック図である。 被検出物体を第１の光センサの左側から第２の光センサに向けて移動させたときの説明図である。 図３に示す動作をしたときの第１，第２の反射光信号の時間変化を示す特性線図である。 被検出物体を第１の光センサ上から第２の光センサに向けて移動させたときの説明図である。 図５に示す動作をしたときの第１，第２の反射光信号の時間変化を示す特性線図である。 （ａ）は被検出物体としての指先部分を第１，第２の光センサを覆う位置に配置したときの説明図であり、（ｂ）は指を曲げることによって、指先部分を第１の光センサから第２の光センサに向けて移動させたときの説明図である。 図７に示す動作をしたときの第１，第２の反射光信号の時間変化を示す特性線図である。 （ａ）は被検出物体としての指先部分を第１，第２の光センサを覆う位置に配置したときの説明図であり、（ｂ）は指を伸ばすことによって、指先部分を第２の光センサから第１の光センサに向けて移動させたときの説明図である。 図９に示す動作をしたときの第１，第２の反射光信号の時間変化を示す特性線図である。 被検出物体としての指を物体検出装置上で上，下方向に移動させたときの説明図である。 図１１に示す動作をしたときの第１，第２の反射光信号の時間変化を示す特性線図である。 第２の実施の形態による情報処理装置を手で把持したときの状態を示す外観斜視図である。 情報処理装置に設けた物体検出装置を示す要部拡大断面図である。 図１３に示す物体検出装置を被検出物体としての親指の指先部分で操作する状態を示す拡大図である。 親指を曲げたときの状態を示す図１５と同様な位置の拡大図である。 親指を伸ばしたときの状態を示す図１５と同様な位置の拡大図である。
　以下、本発明の実施の形態による物体検出装置および情報処理装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
　図１ないし図１２に、第１の実施の形態による物体検出装置１を示す。物体検出装置１は、基板２、第１の光センサ３、第２の光センサ７、信号処理回路１１等を備える。ここで、基板２は、絶縁材料を用いて形成された平板であり、例えばプリント配線基板が用いられている。基板２の表面（上面）には、第１の光センサ３と第２の光センサ７とが実装される。
　第１の光センサ３は、第１の発光素子４、第１の受光素子５、第１の封止部材６等を備えている。この第１の光センサ３は、第１の発光素子４から出射した光（第１の出射光Ｏ1）が被検出物体Ｏbjによって反射された第１の反射光Ｒ1を、第１の受光素子５によって受光するものである。
　第１の発光素子４は、基板２の表面に実装され、後述の発光素子駆動部１２で出力された発光信号Ｓt1に基づいて赤外線や可視光線の光を出射する。第１の発光素子４の光軸は通常、例えば基板２に対して垂直方向（図１の上方向）である。第１の発光素子４としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード（ＬＤ）、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）等が用いられる。
　第１の受光素子５は、第１の発光素子４の隣に位置し基板２の表面に実装されている。この第１の受光素子５は、第１の発光素子４から出射された光が被検出物体Ｏbjによって反射された第１の反射光Ｒ1を受光する。そして、第１の受光素子５は、第１の反射光Ｒ1の強度に応じた電流を第１の反射光信号Ｓr1として後述の信号処理回路１１に出力する。第１の受光素子５としては、例えばフォトダイオード（ＰＤ）、フォトトランジスタ等が用いられる。
　第１の封止部材６は、基板２の表面に設けられ、その内部に第１の発光素子４および第１の受光素子５が埋設されている。この第１の封止部材６は、例えば第１の発光素子４から出力される光を透過可能な絶縁性の樹脂材料により形成され、基板２の表面を封止している。なお、第１の封止部材６には、集光用のレンズ等を形成してもよい。
　第２の光センサ７は、第１の光センサ３と異なる位置として、例えば第１の光センサ３と水平方向で隣合う位置に配置されている。第２の光センサ７は、第１の光センサ３とほぼ同様に構成され、第２の発光素子８、第２の受光素子９、第２の封止部材１０等を備えている。このとき、第２の発光素子８、第２の受光素子９、第２の封止部材１０は、第１の発光素子４、第１の受光素子５、第１の封止部材６にそれぞれ対応している。第２の光センサ７は、第２の発光素子８から出射した光（第２の出射光Ｏ2）が被検出物体Ｏbjによって反射された第２の反射光Ｒ2を、第２の受光素子９によって受光するものである。
　図２に示すように、信号処理回路１１は、発光素子駆動部１２、反射光信号増幅部１３、Ａ／Ｄコンバータ１４および演算処理部１５等を備えている。この信号処理回路１１は、信号処理手段を構成するものである。信号処理回路１１は、発光素子駆動部１２を用いて第１，第２の発光素子４，８を駆動し、反射光信号増幅部１３を用いて被検出物体Ｏbjからの反射光Ｒ1，Ｒ2に応じた第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2を演算処理部１５に向けて出力する。
　信号処理回路１１は、例えば基板２に実装されている。なお、信号処理回路１１は、基板２とは異なる部材に実装される構成としてもよい。また、発光素子駆動部１２、反射光信号増幅部１３が基板２に実装され、Ａ／Ｄコンバータ１４および演算処理部１５は基板２とは異なる部材に実装される構成としてもよい。
　発光素子駆動部１２は、演算処理部１５と協働して発光制御手段を構成する。発光素子駆動部１２は、第１，第２の発光素子４，８に接続され、演算処理部１５からの制御信号に基づいて発光信号Ｓt1，Ｓt2を出力する。具体的には、発光素子駆動部１２は、第１，第２の発光素子４，８を発光させるための駆動電流を、第１，第２の発光素子４，８に供給する。
　反射光信号増幅部１３は、第１，第２の受光素子５，９に接続され、第１，第２の受光素子５，９から第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2が入力される。反射光信号増幅部１３は、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2に対して電流－電圧変換を行い、電流－電圧変換された第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2を増幅する。
　Ａ／Ｄコンバータ１４は、演算処理部１５の一部を構成し、第１，第２の受光素子５，９に接続されている。このＡ／Ｄコンバータ１４は、第１，第２の受光素子５，９から供給された第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2をアナログ信号からデジタル信号に変換する。ここで、デジタル信号は、２ビット以上の多値化デジタル信号であり、好ましくは８ビット以上の多値化デジタル信号である。
　演算処理部１５は、例えばマイクロプロセッサであり、第１，第２の発光素子４，８の発光を制御する処理、第１，第２の受光素子５，９から出力される第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2に基づいて被検出物体Ｏbjの存在や移動方向を検知する処理、物体検出装置１の全体的な制御等を行う。
　具体的には、演算処理部１５は、第１，第２の発光素子４，８の出射光Ｏ1，Ｏ2の強度（レベル）やタイミングを制御するための制御信号を発光素子駆動部１２に供給し、この制御信号に対応するように第１，第２の発光素子４，８を発光させる。ここで、発光素子駆動部１２は、例えば発光信号Ｓt1，Ｓt2としてパルス状の駆動電流を第１，第２の発光素子４，８にそれぞれ供給する。発光信号Ｓt1，Ｓt2のパルスは、予め決められた一定の発光周期を有すると共に、第１，第２の発光素子４，８毎に異なるタイミングで出力される。これにより、第１，第２の発光素子４，８は、各々がパルス発光で、かつ時分割発光する。
　また、演算処理部１５は、被検出物体Ｏbjからの反射光Ｒ1，Ｒ2に応じた第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2がＡ／Ｄコンバータ１４を介して入力される。このとき、演算処理部１５は、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2を、第１，第２の発光素子４，８の発光タイミング毎にＡ／Ｄコンバータ１４を用いてデジタル信号に変換して取り出す。このため、演算処理部１５には、発光タイミング毎に抽出したパルス状の反射光信号Ｓr1，Ｓr2が包絡線検波したものに変換されて入力される。なお、例えば出射光Ｏ1，Ｏ2の波長を相違させる等のように、第１の出射光Ｏ1による第１の反射光信号Ｓr1と、第２の出射光Ｏ2による第２の反射光信号Ｓr2とが分離して検出可能であれば、出射光Ｏ1，Ｏ2は連続発光してもよい。
　さらに、演算処理部１５は、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2に対して信号強度の変化を検出するための所定の閾値ＴＨ1，ＴＨ2を有する。演算処理部１５は、被検出物体Ｏbjの検出感度や精度が向上するように、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の信号強度に応じて閾値ＴＨ1，ＴＨ2を可変に設定する。このとき、閾値ＴＨ1，ＴＨ2は、例えば第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の最大値Ｓmaxと最小値Ｓminの中間値付近の値に設定されている。また、被検出物体Ｏbjの形状や動作に応じて、被検出物体Ｏbjが第１，第２の光センサ３，７を通過した後の第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の信号強度が最小値Ｓminよりも増加するときには、閾値ＴＨ1，ＴＨ2は、増加した信号強度よりも大きな値に設定される。閾値ＴＨ1，ＴＨ2は、例えば同じ値に設定されている。なお、第１，第２の発光素子４，８、第１，第２の受光素子５，９の個体差等を考慮して、閾値ＴＨ1，ＴＨ2を互いに異なる値に設定してもよい。
　そして、演算処理部１５は、第１の反射光信号Ｓr1の信号強度が閾値ＴＨ1を超えて変化する時点と、第２の反射光信号Ｓr2の信号強度が閾値ＴＨ2を超えて変化する時点とを比較して、被検出物体Ｏbjの存在および移動方向を検知する。
　具体的には、演算処理部１５は、第１の反射光信号Ｓr1の信号強度が閾値ＴＨ1を超えて増加する立上り時点ｔa1と、第２の反射光信号Ｓr2の信号強度が閾値ＴＨ2を超えて増加する立上り時点ｔa2とを比較し、これらの時間差ΔＴａを算出する。同様に、演算処理部１５は、第１の反射光信号Ｓr1の信号強度が閾値ＴＨ1を超えて減少する立下り時点ｔb1と、第２の反射光信号Ｓr2の信号強度が閾値ＴＨ2を超えて減少する立下り時点ｔb2とを比較し、これらの時間差ΔＴｂを算出する。演算処理部１５は、時間差ΔＴａ，ΔＴｂに基づいて、被検出物体Ｏbjの存在および移動方向を検知する。
　なお、信号処理回路１１は、Ａ／Ｄコンバータ１４を用いて第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2をアナログ信号から多値化デジタル信号に変換する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、信号処理回路は、Ａ／Ｄコンバータを設けずに、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2をアナログ信号のまま処理する構成としてもよい。
　次に、図３ないし図１２を用いて、物体検出装置１による被検出物体Ｏbjの検知動作について説明する。
　物体検出装置１が駆動すると、第１，第２の発光素子４，８は基板２の上方に向けて発光信号Ｓt1，Ｓt2に基づく光（出射光Ｏ1，Ｏ2）を出射する。この状態で基板２の上方を手や指等の被検出物体Ｏbjが通過すると、第１，第２の発光素子４，８の光路を被検出物体Ｏbjが遮る。これにより、被検出物体Ｏbjは第１，第２の発光素子４，８からの出射光Ｏ1，Ｏ2を反射する。この反射光Ｒ1，Ｒ2はそれぞれ第１，第２の受光素子５，９によって受光され、第１，第２の受光素子５，９は、反射光Ｒ1，Ｒ2の強度に応じた第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2を出力する。
　Ａ／Ｄコンバータ１４は、第１，第２の受光素子５，９からの第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2を、アナログ信号から例えば８ビットまたは１０ビット等の多値化デジタル信号に変換する。そして、演算処理部１５は、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2に基づいて、被検出物体Ｏbjの移動方向、位置、移動速度等を特定する。
　次に、図３ないし図１２を用いて、信号処理回路１１が被検出物体Ｏbjの移動方向等を特定する方法について説明する。
　まず、図３に示すように、被検出物体Ｏbjを図３中の左側から右側に移動させた場合、即ち、第１，第２の光センサ３，７の上方を横切るように、被検出物体Ｏbjを第１の光センサ３から第２の光センサ７に向けて移動させた場合について説明する。この場合、信号処理回路１１は、図４に示すような第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2を検知する。
　最初の段階では、被検出物体Ｏbjは、第１，第２の光センサ３，７の上方に存在しないので、被検出物体Ｏbjによる反射光Ｒ1，Ｒ2は発生せず、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2は、いずれも最小値Ｓminになる。そして、被検出物体Ｏbjが図３中の左側から第１の光センサ３の上方に移動したときは、被検出物体Ｏbjによる反射光Ｒ1が発生し、第１の反射光信号Ｓr1が増加する。このとき、演算処理部１５は、第１の反射光信号Ｓr1が閾値ＴＨ1を超えて増加する立上り時点ｔa1を記録する。
　続いて、被検出物体Ｏbjが第１の光センサ３上から第２の光センサ７上に移動したときは、被検出物体Ｏbjによる反射光Ｒ2が発生し、第２の反射光信号Ｓr2が増加する。このとき、演算処理部１５は、第２の反射光信号Ｓr2が閾値ＴＨ2を超えて増加する立上り時点ｔa2を記録する。そして、演算処理部１５は、立上り時点ｔa1と立上り時点ｔa2との時間差ΔＴａを演算する。
　続いて、被検出物体Ｏbjが第２の光センサ７上から図３中の右側に移動した場合は、被検出物体Ｏbjによる反射光Ｒ1，Ｒ2が徐々に減少する。このとき、第１の反射光信号Ｓr1が減少した後に、第２の反射光信号Ｓr2が減少する。最終的には、被検出物体Ｏbjは第１，第２の光センサ３，７の上方から外れるので、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2は、いずれも最小値Ｓminに収束する。
　ここで、演算処理部１５は、第１の反射光信号Ｓr1が閾値ＴＨ1を超えて減少する立下り時点ｔb1と、第２の反射光信号Ｓr2が閾値ＴＨ2を超えて減少する立下り時点ｔb2とを記録する。そして、演算処理部１５は、立下り時点ｔb1と立下り時点ｔb2との時間差ΔＴｂを演算する。
　図４に示すように、第１，第２の光センサ３，７の上方を横切るように、被検出物体Ｏbjを第１の光センサ３から第２の光センサ７に向けて動かした場合には、第１の反射光信号Ｓr1の立上り時点ｔa1の方が第２の反射光信号Ｓr2の立上り時点ｔa2よりも早い。同様に、第１の反射光信号Ｓr1の立下り時点ｔb1の方が第２の反射光信号Ｓr2の立下り時点ｔb2よりも早い。このため、信号処理回路１１は、被検出物体Ｏbjが第１の光センサ３から第２の光センサ７に向けて移動していることを検知できる。また、信号処理回路１１は、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の信号レベルや時間差ΔＴａ，ΔＴｂに基づいて、被検出物体Ｏbjの位置、移動速度等を検知できる。
　次に、図５に示すように、被検出物体Ｏbjを第１の光センサ３上から第２の光センサ７に向けて図５中の右側に移動させた場合、即ち、被検出物体Ｏbjを第１の光センサ３の上方を覆って静止させた状態から第２の光センサ７に向けて移動させた場合について説明する。この場合、信号処理回路１１は、図６に示すような第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2を検知する。
　最初の段階では、被検出物体Ｏbjは第１の光センサ３上に配置されるものの、第２の光センサ７上には存在しないので、第１の反射光Ｒ1は発生し、第２の反射光Ｒ2は発生しない。このため、第１の反射光信号Ｓr1は例えば最大値Ｓmaxとなり、第２の反射光信号Ｓr2は例えば最小値Ｓminになる。そして、被検出物体Ｏbjが第１の光センサ３上から第２の光センサ７上に移動したときは、第２の反射光信号Ｓr2が閾値ＴＨ2を超えて増加する。このとき、演算処理部１５は、第２の反射光信号Ｓr2が閾値ＴＨ2を超えて増加する立上り時点ｔa2を記録する。但し、既に第１の反射光信号Ｓr1が閾値ＴＨ1よりも増加しているものの、立上り時点ｔa2よりも例えば予め決められた所定時間以内に第１の反射光信号Ｓr1の立上り時点ｔa1が検知されていない。このため、立上り時点ｔa1，ｔa2の時間差ΔＴａは検知されない。なお、所定時間は、被検出物体Ｏbjの移動速度を考慮して設定されている。
　続いて、被検出物体Ｏbjが第２の光センサ７上から図５中の右側に向けて移動した場合は、被検出物体Ｏbjによる反射光Ｒ1，Ｒ2が徐々に減少する。このとき、第１の反射光信号Ｓr1が減少した後に、第２の反射光信号Ｓr2が減少する。最終的には、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2は、いずれも最小値Ｓminに収束する。このとき、演算処理部１５は、第１の反射光信号Ｓr1が閾値ＴＨ1を超えて減少する立下り時点ｔb1と、第２の反射光信号Ｓr2が閾値ＴＨ2を超えて減少する立下り時点ｔb2とを記録する。そして、演算処理部１５は、立下り時点ｔb1と立下り時点ｔb2との時間差ΔＴｂを演算する。
　図６に示すように、第１の反射光信号Ｓr1の立下り時点ｔb1の方が第２の反射光信号Ｓr2の立下り時点ｔb2よりも早い。このため、信号処理回路１１は、被検出物体Ｏbjが第１の光センサ３から第２の光センサ７に向けて移動していることを検知できる。
　次に、図７に示すように、被検出物体Ｏbjとしての指Ｆの指先部分Ｆtを第２の光センサ７に向けて移動させた場合について説明する。具体的には、図７（ａ）に示すように、指先部分Ｆtで第１，第２の光センサ３，７を覆う状態から、図７（ｂ）に示すように、指Ｆを折り曲げた場合について説明する。このとき、指Ｆの付け根部分Ｆbが第２の光センサ７側に配置されるものとする。また、図７（ｂ）に示すように、指先部分Ｆtは、第１の光センサ３を通過して第１，第２の光センサ３，７の上方から外れる方向に移動する。この場合、信号処理回路１１は、図８に示すような第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2を検知する。
　最初の段階では、指先部分Ｆtは第１，第２の光センサ３，７の両方を覆っているので、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2は例えば最大値Ｓmaxとなる。この場合、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の立上り時点ｔa1，ｔa2は検知されないので、立上り時点ｔa1，ｔa2の時間差ΔＴａは検知されない。
　次に、指先部分Ｆtが第１，第２の光センサ３，７の両方の上方から図７中の右側に向けて移動した場合は、指先部分Ｆtによる反射光Ｒ1，Ｒ2が徐々に減少する。このとき、第１の反射光信号Ｓr1が減少した後に、第２の反射光信号Ｓr2が減少する。最終的には、指先部分Ｆtを含む指Ｆの全体が第１，第２の光センサ３，７の上方から外れることによって、第１，第２の光センサ３，７の上方が開放されるので、反射光Ｒ1，Ｒ2が発生しなくなる。この結果、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2は、いずれも最小値Ｓminに収束する。このとき、演算処理部１５は、第１の反射光信号Ｓr1が閾値ＴＨ1を超えて減少する立下り時点ｔb1と、第２の反射光信号Ｓr2が閾値ＴＨ2を超えて減少する立下り時点ｔb2とを記録する。そして、演算処理部１５は、立下り時点ｔb1と立下り時点ｔb2との時間差ΔＴｂを演算する。
　図８に示すように、第１の反射光信号Ｓr1の立下り時点ｔb1の方が第２の反射光信号Ｓr2の立下り時点ｔb2よりも早い。このため、信号処理回路１１は、被検出物体Ｏbjが第１の光センサ３から第２の光センサ７に向けて移動していることを検知できる。
　次に、図９に示すように、被検出物体Ｏbjとしての指Ｆの指先部分Ｆtを第１の光センサ３に向けて移動させた場合について説明する。具体的には、図９（ａ）に示すように、指先部分Ｆtで第１，第２の光センサ３，７を覆うように指Ｆを折り曲げた状態から、図９（ｂ）に示すように、指Ｆを伸ばした場合について説明する。このとき、指Ｆの付け根部分Ｆbが第２の光センサ７側に配置されるものとする。また、図９（ｂ）に示すように、指先部分Ｆtは、第１の光センサ３を通過して第１，第２の光センサ３，７の上方から外れる方向に移動する。この場合、信号処理回路１１は、図１０に示すような第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2を検知する。
　最初の段階では、被検出物体Ｏbjは第１，第２の光センサ３，７の両方を覆っているので、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2は例えば最大値Ｓmaxとなる。この場合、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の立上り時点ｔa1，ｔa2は検知されないので、立上り時点ｔa1，ｔa2の時間差ΔＴａは検知されない。
　次に、第１，第２の光センサ３，７の両方を覆った状態で折り曲げていた指Ｆを伸ばすと、指先部分Ｆtが第１の光センサ３を通過して図９中の左側に向けて移動する。このとき、第２の反射光信号Ｓr2が減少した後に、第１の反射光信号Ｓr1が減少する。一方、指先部分Ｆtが第１の光センサ３から離れたときでも、付け根部分Ｆbは、第１，第２の光センサ３，７の上方に間隔をもった状態で留まる。このため、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2は最小値Ｓminまでは低下せず、閾値ＴＨ1，ＴＨ2と最小値Ｓminとの間の範囲内で収束する（図１０参照）。
　図８と図１０を比較すると分かるように、指先部分Ｆt（被検出物体Ｏbj）が第１の光センサ３から第２の光センサ７に向けて移動したときと、指先部分Ｆtが第２の光センサ７から第１の光センサ３に向けて移動したときとで、指先部分Ｆtが第１，第２の光センサ３，７を通過した後の第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の信号強度は異なっている。具体的には、図８に示すように、指先部分Ｆtが第１の光センサ３から第２の光センサ７に向けて移動したときは、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の信号強度は例えば最小値Ｓminに収束する。一方、図１０に示すように、指先部分Ｆtが第２の光センサ７から第１の光センサ３に向けて移動したときとは、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の信号強度は最小値Ｓminよりも大きい値に収束する。従って、図９に示す指先部分Ｆtの動作が検出可能となるように、信号処理回路１１は、指先部分Ｆtが第１，第２の光センサ３，７を通過した後の第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の信号強度が大きくなる方の値に基づいて閾値ＴＨ1，ＴＨ2が設定されている。具体的には、閾値ＴＨ1，ＴＨ2は、図１０に示すように、指先部分Ｆtが第１，第２の光センサ３，７を通過した後（立下り時点ｔb1，ｔb2後）の値よりも大きな値に設定されている。
　このとき、演算処理部１５は、第１の反射光信号Ｓr1が閾値ＴＨ1を超えて減少する立下り時点ｔb1と、第２の反射光信号Ｓr2が閾値ＴＨ2を超えて減少する立下り時点ｔb2とを記録する。そして、演算処理部１５は、立下り時点ｔb1と立下り時点ｔb2との時間差ΔＴｂを演算する。
　図１０に示すように、第２の反射光信号Ｓr2の立下り時点ｔb2の方が第１の反射光信号Ｓr1の立下り時点ｔb1よりも早い。このため、信号処理回路１１は、被検出物体Ｏbjとしての指先部分Ｆtが第２の光センサ７から第１の光センサ３に向けて移動していることを検知できる。
　次に、図１１に示すように、被検出物体Ｏbjとしての指Ｆを、第１，第２の光センサ３，７の上方で、上，下方向に複数回移動させた場合について説明する。この場合、信号処理回路１１は、図１２に示すような第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2を検知する。
　最初の段階では、指Ｆは第１，第２の光センサ３，７の両方の上方に配置されているので、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2は、第１，第２の光センサ３，７と指Ｆとの離間距離に応じた値となる。
　次に、指Ｆを図１１中の下方向に移動させた場合には、指Ｆは第１，第２の光センサ３，７に近付くから、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2は増加する。このとき、演算処理部１５は、第１の反射光信号Ｓr1の信号強度が閾値ＴＨ1を超えて増加する立上り時点ｔa1と、第２の反射光信号Ｓr2の信号強度が閾値ＴＨ2を超えて増加する立上り時点ｔa2とを記録する。そして、演算処理部１５は、立上り時点ｔa1と立上り時点ｔa2との時間差ΔＴａを演算する。
　一方、指Ｆを図１１中の上方向に移動させた場合には、指Ｆが第１，第２の光センサ３，７から遠ざかるから、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2は減少する。このとき、演算処理部１５は、第１の反射光信号Ｓr1の信号強度が閾値ＴＨ1を超えて減少する立下り時点ｔb1と、第２の反射光信号Ｓr2の信号強度が閾値ＴＨ2を超えて減少する立下り時点ｔb2とを記録する。そして、演算処理部１５は、立下り時点ｔb1と立下り時点ｔb2との時間差ΔＴｂを演算する。
　この場合、指Ｆは第１の光センサ３および第２の光センサ７からほぼ同等の距離だけ離間しているので、時間差ΔＴａは０（ゼロ）付近の値となる。同様に、時間差ΔＴｂも０（ゼロ）付近の値となる。これにより、立上り時点ｔa1，ｔa2および立下り時点ｔb1，ｔb2のいずれでも、時間差ΔＴａ，ΔＴｂは予め決められた所定値よりも小さい値になるので、信号処理回路１１は、指Ｆ（被検出物体Ｏbj）が第１，第２の光センサ３，７が並んだ水平方向には移動せず、第１，第２の光センサ３，７に対して接近と離間とを繰り返すように上，下方向に動いていることを検知できる。なお、時間差ΔＴａ，ΔＴｂを判定するための所定値は、被検出物体Ｏbjが上，下方向に移動しているか否かを判定するための値である。
　かくして、第１の実施の形態によれば、第１の発光素子４から出射された第１の出射光Ｏ1は、被検出物体Ｏbjに反射された第１の反射光Ｒ1として第１の受光素子５で受光される。また、第２の発光素子８から出射された第２の出射光Ｏ2は、被検出物体Ｏbjに反射された第２の反射光Ｒ2として第２の受光素子９で受光される。この場合、例えば特許文献１に記載されたように、１つの発光素子から出射された光を２つの受光素子で受光するものに比べて、第１の出射光Ｏ1に基づく第１の反射光Ｒ1と、第２の出射光Ｏ2に基づく第２の反射光Ｒ2とを明確に区別することができる。また、第１の発光素子４を被検出物体Ｏbjが覆うことによって第１の反射光が強くなり、第２の発光素子８を被検出物体Ｏbjが覆うことによって第２の反射光が強くなる。この結果、第１の受光素子５から出力される第１の反射光信号Ｓr1と、第２の受光素子９から出力される第２の反射光信号Ｓr2とを比較することにより、被検出物体Ｏbjの存在および移動方向を検知することができる。
　また、信号処理回路１１は、第１，第２の受光素子５，９から出力される第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2をアナログ信号または多値化デジタル信号を用いて処理する。このため、被検出物体Ｏbjの形状、大きさ、動かし方等に応じて、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の強度が変化するときでも、これらの違いを考慮した上で、被検出物体Ｏbjの存在および移動方向を検知することができ、被検出物体Ｏbjの検知精度を高めることができる。
　具体的には、信号処理回路１１は、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2に対して信号強度の変化を検出するための閾値ＴＨ1，ＴＨ2を設けている。これにより、信号処理回路１１は、第１の反射光信号Ｓr1の信号強度が閾値ＴＨ1，ＴＨ2を超えて変化する時点と、第２の反射光信号Ｓr2の信号強度が閾値を超えて変化する時点とを比較して、被検出物体Ｏbjの移動方向を検知することができる。
　この場合、閾値ＴＨ1，ＴＨ2は、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2に応じて可変に設定することができる構成とした。このため、例えば被検出物体Ｏbjの形状、大きさ、動かし方等に応じて、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の強度変化が小さくなるときでも、このような小さな強度変化が検出可能となるような値に閾値ＴＨ1，ＴＨ2を設定することができる。この結果、閾値ＴＨ1，ＴＨ2を第１の反射光信号Ｓr1と第２の反射光信号Ｓr2とを比較し易い値に設定することができる。具体的には、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の立上り時点ｔa1，ｔa2や第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の立下り時点ｔb1，ｔb2を比較し易い値に設定することができる。この結果、被検出物体Ｏbjの位置等により第１の反射光信号Ｓr1と第２の反射光信号Ｓr2とが比較し難い場合でも、閾値ＴＨ1，ＴＨ2を適切な値に設定することにより、被検出物体Ｏbjの移動方向を検知することができる。
　また、被検出物体Ｏbjの移動方向に応じて第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2が異なるときに、被検出物体Ｏbjが通過した後の第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の信号強度が大きくなる値に基づいて閾値ＴＨ1，ＴＨ2を設定している。このとき、被検出物体Ｏbjが通過した後の第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の信号強度が大きくなると、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の信号強度の変化が小さくなり、被検出物体Ｏbjの通過が検出し難くなる。これに対し、被検出物体Ｏbjが通過した後の第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の信号強度が大きくなる値に基づいて閾値ＴＨ1，ＴＨ2を設定するから、このような小さな強度変化が検出可能となるような値に閾値ＴＨ1，ＴＨ2を設定することができ、被検出物体Ｏbjの移動方向の検知精度を高めることができる。
　次に、図１３ないし図１７を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、情報処理装置に物体検出装置を設ける構成とした。なお、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一の構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、説明の便宜上、図１３中の矢示Ｘ方向を幅方向、矢示Ｙ方向を長さ方向、矢示Ｚ方向を厚さ方向とする。
　第２の実施の形態による情報処理装置２１は、筐体２２、表示装置２３、物体検出装置２４等を備えている。筐体２２は、情報処理装置２１の外殻をなし、例えば樹脂材料、金属材料等を用いて略直方体の箱型に形成されている。筐体２２の正面中央部には、液晶パネル等からなる表示装置２３が嵌め込まれている。この表示装置２３は、操作者に各種の情報を表示するためのものである。
　物体検出装置２４は、第１の実施の形態による物体検出装置１とほぼ同様に構成され、第１の光センサ３、第２の光センサ７、信号処理回路１１等を備えている。この物体検出装置２４は、情報処理装置２１の長さ方向（Ｙ方向）に沿って、情報処理装置２１の側面に位置して設けられている。即ち、第１，第２の光センサ３，７は、情報処理装置２１における、操作者が手で把持したときに被検出物体Ｏbjとしての操作者の指の存在および移動方向を検知する位置、具体的には片手（図１３では左手Ｈ）で情報処理装置２１を把持したときに操作者の親指Ｆ1により操作可能な位置に設けられている。
　図１４に示すように、第１，第２の光センサ３，７の第１，第２の発光素子４，８は、発光信号Ｓt1，Ｓt2に基づいて赤外線や可視光線の光を情報処理装置２１の幅方向（Ｘ方向）に沿って外部に出射する。これにより、物体検出装置２４は、筐体２２の長さ方向に沿って親指Ｆ1を曲げ動作または伸ばし動作させたときに、親指Ｆ1の指先部分Ｆtの動作を検知する。
　次に、第２の実施の形態による情報処理装置２１の物体検出処理について、図１５ないし図１７を参照して説明する。
　まず、図１５に示すように、操作者が情報処理装置２１を左手Ｈで把持したときに、操作者の親指Ｆ1の指先部分Ｆtが第１，第２の光センサ３，７を覆う位置に配置される。この場合、第１，第２の光センサ３，７は親指Ｆ1の指先部分Ｆtに覆われているので、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2は例えば最大値となる。これにより、信号処理回路１１は、被検出物体Ｏbjとしての親指Ｆ1の存在を検知する。
　次に、図１６に示すように、操作者が親指Ｆ1を曲げた場合は、第１，第２の光センサ３，７の上部は開放され、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の信号強度は例えば最小値となる。この場合、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2は、例えば図８に示す特性と同様に時間変化し、第１，第２の光センサ３，７から遠ざかるに従って減少する。このため、信号処理回路１１は、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の立下り時点ｔb1，ｔb2を記録する。このとき、第１の反射光信号Ｓr1の立下り時点ｔb1の方が第２の反射光信号Ｓr2の立下り時点ｔb2よりも早いので、信号処理回路１１は、被検出物体Ｏbjとしての親指Ｆ1が第２の光センサ７から第１の光センサ３に向けて曲げ方向に動作していることを検知する。
　次に、図１７に示すように、操作者が親指Ｆ1を伸ばした場合は、第１，第２の光センサ３，７の上部は親指Ｆ1の指先部分Ｆtよりも根元に近い付け根部分Ｆbに隙間を介して覆われる。この隙間の分だけ、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の信号強度は、第１，第２の光センサ３，７の上部が親指Ｆ1の指先部分Ｆtに覆われた場合よりも弱くなる。
　この場合、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2は、指先部分Ｆtが第１，第２の光センサ３，７に近付くに従って増加し、第１，第２の光センサ３，７から遠ざかるに従って減少する。このため、信号処理回路１１は、第１，第２の反射光信号Ｓr1，Ｓr2の立上り時点ｔa1，ｔa2と立下り時点ｔb1，ｔb2を記録する。このとき、第１の反射光信号Ｓr1の立上り時点ｔa1の方が第２の反射光信号Ｓr2の立上り時点ｔa2よりも早い。同様に、第１の反射光信号Ｓr1の立下り時点ｔb1の方が第２の反射光信号Ｓr2の立下り時点ｔb2よりも早い。このため、信号処理回路１１は、被検出物体Ｏbjとしての親指Ｆ1が第１の光センサ３から第２の光センサ７に向けて伸び方向に動作していることを検知する。
　かくして、第２の実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様な作用効果を得ることができる。情報処理装置２１には、操作者が左手Ｈで把持したときに被検出物体Ｏbjとしての操作者の親指Ｆ1の存在および移動方向を検知する位置に物体検出装置２４を設けている。これにより、操作者が情報処理装置２１を把持した状態で親指Ｆ1を動かすことにより、情報処理装置２１のＯＮ／ＯＦＦ動作やスクロール動作等を操作することができる。
　また、物体検出装置２４は情報処理装置２１の側面に設けられ、操作者の親指Ｆ1の動作を検知するので、操作者が親指Ｆ1の伸び動作および曲げ動作をすることにより、情報処理装置２１を操作することができる。
　なお、前記第２の実施の形態では、操作者の左手Ｈの親指Ｆ1による伸び動作と曲げ動作が検出可能となるように、情報処理装置２１の左側の側面に物体検出装置２４を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、操作者の右手の親指による伸び動作と曲げ動作が検出可能となるように、情報処理装置の右側の側面に物体検出装置を設けてもよい。
　また、第２の実施の形態では、物体検出装置２４を、操作者が情報処理装置２１を片手で把持したときに操作者の親指Ｆ1により操作可能な位置である情報処理装置２１の側面に設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、物体検出装置を操作者の親指により操作可能な位置である情報処理装置の正面側（表示装置側）に設ける構成としてもよい。また、物体検出装置を操作者の親指以外の指により操作可能な位置に設ける構成としてもよい。
　また、前記各実施の形態では、第１の反射光信号Ｓr1の立上りと立下りは同じ値の閾値ＴＨ1を用いて検出するものとしたが、立上りと立下りで異なる値の閾値を用いて検出してもよい。この点は、第２の反射光信号Ｓr2に対する閾値ＴＨ2でも同様である。
　また、前記各実施の形態では、物体検出装置１，２４は、２個の第１，第２の光センサ３，７を備える場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、物体検出装置は３個以上の光センサを備える構成としてもよい。
　１，２４　物体検出装置
　３　第１の光センサ
　４　第１の発光素子
　５　第１の受光素子
　７　第２の光センサ
　８　第２の発光素子
　９　第２の受光素子
　１１　信号処理回路（信号処理手段）
　２１　情報処理装置

Claims (6)

  1. 　第１の発光素子と、前記第１の発光素子から出射された光が被検出物体によって反射された第１の反射光を受光する第１の受光素子と、を有する第１の光センサと、
    　第２の発光素子と、前記第２の発光素子から出射された光が前記被検出物体によって反射された第２の反射光を受光する第２の受光素子と、を有する第２の光センサと、
    　前記第１，第２の受光素子から出力される反射光信号に基づいて前記被検出物体の存在および移動方向を検知する信号処理手段と、を備え、
    　前記信号処理手段は、前記第１，第２の反射光信号をアナログ信号または多値化デジタル信号を用いて処理する物体検出装置。
  2. 　前記信号処理手段は、前記第１，第２の反射光信号に対して信号強度の変化を検出するための閾値を有し、
    　前記第１の反射光信号の信号強度が前記閾値を超えて変化する時点と、前記第２の反射光信号の信号強度が前記閾値を超えて変化する時点とを比較して、前記被検出物体の移動方向を検知する請求項１に記載の物体検出装置。
  3. 　前記閾値は、前記第１，第２の反射光信号に応じて可変に設定することができる請求項２に記載の物体検出装置。
  4. 　前記被検出物体が前記第１の光センサから前記第２の光センサに向けて移動したときと、前記被検出物体が前記第２の光センサから前記第１の光センサに向けて移動したときとで、前記被検出物体が前記第１，第２の光センサを通過した後の前記第１，第２の反射光信号の信号強度が異なるときに、前記被検出物体が通過した後の前記第１，第２の反射光信号の信号強度が大きくなる値に基づいて前記閾値を設定してなる請求項３に記載の物体検出装置。
  5. 　請求項１ないし４のいずれかに記載の物体検出装置を備えた情報処理装置であって、
    　前記情報処理装置には、操作者が手で把持したときに前記被検出物体としての操作者の指の存在および移動方向を検知する位置に前記第１，第２の光センサを設ける情報処理装置。
  6. 　前記第１，第２の光センサは前記情報処理装置の側面に設けられ、
    　前記操作者の親指の伸び方向および曲げ方向の動作を検知する請求項５に記載の情報処理装置。
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