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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022128932
(43)【公開日】2022-09-05
(54)【発明の名称】入力支援機構、入力システム
(51)【国際特許分類】
G06F 3/042 20060101AFI20220829BHJP
【ＦＩ】
G06F3/042 485
G06F3/042 484
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021027415
(22)【出願日】2021-02-24
(71)【出願人】
【識別番号】504123166
【氏名又は名称】有限会社 アドリブ
(71)【出願人】
【識別番号】310023335
【氏名又は名称】株式会社Ｅｇｇｓ
(74)【代理人】
【識別番号】100108604
【弁理士】
【氏名又は名称】村松 義人
(72)【発明者】
【氏名】加畑 健志
(57)【要約】
【課題】ホバー入力を行えるディスプレイにどの程度まで指を近づけたら入力を行えるかを、ユーザが直感的に理解できるようにする。
【解決手段】ホバー入力を行えないディスプレイに対して入力装置２００が取付けられる。入力装置２００は、レーザを照射する光源１１と、光源１１から照射されたレーザをディスプレイの画面と平行に広げる拡散部材１２とを備えている。拡散部材１２を通過したレーザは、面状の光面Ｐを形成する。入力装置２００は、光面Ｐよりも下側に至ったユーザの指先の位置情報を生成する。光面Ｐを横切った指先は光るので、指先が光っていることを確認しながらユーザが指先を移動させれば、入力装置２００は指先の位置情報を確実に生成することができる。
【選択図】図３
【解決手段】ホバー入力を行えないディスプレイに対して入力装置２００が取付けられる。入力装置２００は、レーザを照射する光源１１と、光源１１から照射されたレーザをディスプレイの画面と平行に広げる拡散部材１２とを備えている。拡散部材１２を通過したレーザは、面状の光面Ｐを形成する。入力装置２００は、光面Ｐよりも下側に至ったユーザの指先の位置情報を生成する。光面Ｐを横切った指先は光るので、指先が光っていることを確認しながらユーザが指先を移動させれば、入力装置２００は指先の位置情報を確実に生成することができる。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ユーザが操作を行う対象となるディスプレイにおける表示が行われる面である対象面、前記対象面に近接する位置でユーザが行った操作についてのデータである操作データを受付けて前記操作データに基づく所定の情報処理を実行する情報処理装置、及び前記対象面の正面から見た場合において前記対象面上に位置する、前記対象面からの距離が所定の距離である第１距離よりも近い位置にあるユーザ指先の前記対象面上での位置座標を検出して当該位置座標についてのデータを含む操作データを前記情報処理装置へ出力するようになっている入力装置、と組合せて用いられる入力支援機構であって、
光を照射する光源と、
前記光源からの光を、前記対象面から前記第１距離と同じかそれよりも小さい距離だけ離れた前記対象面と平行な平面上の、前記対象面を正面から見た場合における前記対象面の所定の部分を少なくとも覆う範囲に広げることにより面状の光である光面を生成する拡散部材と、
を備えており、
前記光面を横切ることにより前記光源からの光を受けて光った指先を視認したユーザが、ユーザの指先が前記第１距離よりも前記対象面に近づいたことを認識できるようになっている、
入力支援機構。
光を照射する光源と、
前記光源からの光を、前記対象面から前記第１距離と同じかそれよりも小さい距離だけ離れた前記対象面と平行な平面上の、前記対象面を正面から見た場合における前記対象面の所定の部分を少なくとも覆う範囲に広げることにより面状の光である光面を生成する拡散部材と、
を備えており、
前記光面を横切ることにより前記光源からの光を受けて光った指先を視認したユーザが、ユーザの指先が前記第１距離よりも前記対象面に近づいたことを認識できるようになっている、
入力支援機構。
【請求項2】
前記光源は直線光を照射する直線光光源であり、前記拡散部材はシリンドリカルレンズ又はシリンドリカルミラーである、
請求項１記載の入力支援機構。
請求項１記載の入力支援機構。
【請求項3】
前記入力装置は、ユーザの指先の前記対象面上での位置座標に加えて、前記対象面からの距離の座標である距離座標をも検出するようになっているとともに、ユーザの指先から前記対象面までの距離が、前記光面から前記対象面までの距離よりも短い所定の距離である第２距離よりも近い距離まで前記対象面に近づいたことを前記距離座標に基づいて検知したときに近接信号を生成し、生成した前記近接信号を前記光源に送るようになっており、
前記光源は、光の照射の状態を変化させることができるようになっており、且つ前記近接信号を受取ったときに、光の照射の状態を変化させるようになっている、
請求項１又は２記載の入力支援機構。
前記光源は、光の照射の状態を変化させることができるようになっており、且つ前記近接信号を受取ったときに、光の照射の状態を変化させるようになっている、
請求項１又は２記載の入力支援機構。
【請求項4】
光の照射の状態の前記変化は、光の点滅又は、可視光領域における光の波長の変更である、
請求項３記載の入力支援機構。
請求項３記載の入力支援機構。
【請求項5】
光を照射する補助光源と、
前記補助光源からの光を、前記対象面から前記第１距離よりも小さい所定の距離だけ離れた前記対象面と平行な平面上の、前記対象面を正面から見た場合における前記対象面の所定の部分を少なくとも覆う範囲に広げることにより面状の光である補助光面を生成する補助拡散部材と、
を備えており、
前記補助光面を横切ることにより前記補助光源からの光を受けて光った指先を視認したユーザが、ユーザの指先が前記第１距離よりも前記対象面に更に近づいたことを認識できるようになっている、
請求項１記載の入力支援機構。
前記補助光源からの光を、前記対象面から前記第１距離よりも小さい所定の距離だけ離れた前記対象面と平行な平面上の、前記対象面を正面から見た場合における前記対象面の所定の部分を少なくとも覆う範囲に広げることにより面状の光である補助光面を生成する補助拡散部材と、
を備えており、
前記補助光面を横切ることにより前記補助光源からの光を受けて光った指先を視認したユーザが、ユーザの指先が前記第１距離よりも前記対象面に更に近づいたことを認識できるようになっている、
請求項１記載の入力支援機構。
【請求項6】
前記光源からの光の波長と、前記補助光源からの光の波長とは、いずれも可視光領域の波長であり、且つ互いに異なる、
請求項５記載の入力支援機構。
請求項５記載の入力支援機構。
【請求項7】
前記入力装置による入力をユーザが行おうとしたことを検知するセンサを備えており、
前記センサが前記入力装置による入力をユーザが行おうとしたことを検知した場合にのみ、前記光源が光を照射するようになっている、
請求項１記載の入力支援機構。
前記センサが前記入力装置による入力をユーザが行おうとしたことを検知した場合にのみ、前記光源が光を照射するようになっている、
請求項１記載の入力支援機構。
【請求項8】
前記ディスプレイ及び情報処理装置と別体とされ、一体とされた前記ディスプレイ及び情報処理装置に対して取付けられるようにされた前記入力装置と一体とされている、
請求項１記載の入力支援機構。
請求項１記載の入力支援機構。
【請求項9】
前記入力装置は、前記対象面を囲むフレームを備えており、前記光源及び前記拡散部材は、前記フレームに取付けられている、
請求項８記載の入力支援機構。
請求項８記載の入力支援機構。
【請求項10】
ユーザが操作を行う対象となるディスプレイにおける表示が行われる面である対象面、前記対象面に近接する位置でユーザが行った操作についてのデータである操作データを受付けて前記操作データに基づく所定の情報処理を実行する情報処理装置、及び前記対象面の正面から見た場合において前記対象面上に位置する、前記対象面からの距離が所定の距離である第１距離よりも近い位置にあるユーザの指先の前記対象面上での位置座標を検出して当該位置座標についてのデータを含む操作データを前記情報処理装置へ出力するようになっている入力装置、及び入力支援機構を備えている入力システムであって、
前記入力支援機構は、
光を照射する光源と、
前記光源からの光を、前記対象面から前記第１距離と同じかそれよりも小さい距離だけ離れた前記対象面と平行な平面上の、前記対象面を正面から見た場合における前記対象面の所定の部分を少なくとも覆う範囲に広げることにより面状の光である光面を生成する拡散部材と、
を備えており、
前記光面を横切ることにより前記光源からの光を受けて光った指先を視認したユーザが、ユーザの指先が前記第１距離よりも前記対象面に近づいたことを認識できるようになっている、
入力システム。
前記入力支援機構は、
光を照射する光源と、
前記光源からの光を、前記対象面から前記第１距離と同じかそれよりも小さい距離だけ離れた前記対象面と平行な平面上の、前記対象面を正面から見た場合における前記対象面の所定の部分を少なくとも覆う範囲に広げることにより面状の光である光面を生成する拡散部材と、
を備えており、
前記光面を横切ることにより前記光源からの光を受けて光った指先を視認したユーザが、ユーザの指先が前記第１距離よりも前記対象面に近づいたことを認識できるようになっている、
入力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、対象面に取付けることにより、対象面をホバー入力可能な面とするための入力装置において、入力を行うユーザを支援するための技術に関する。
対象面の典型例は、タッチパネルであるかを問わず、ホバー入力が不可能なディスプレイである。
対象面の典型例は、タッチパネルであるかを問わず、ホバー入力が不可能なディスプレイである。
【背景技術】
【0002】
液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイその他のディスプレイが広く用いられている。ディスプレイは単に画像を表示する目的で用いられる場合もあるが、ディスプレイに表示した画像に応じた何らかの入力をユーザに行わせる目的で用いられる場合も非常に多い。
例えば、デスクトップ型のパーソナルコンピュータであれば、マウスやトラックボール等のパーソナルコンピュータ及びディスプレイとは別の製品であるアクセサリを介した入力をユーザに行わせることが多いが、ノートブック型のパーソナルコンピュータの場合には、それが備えるディスプレイをタッチパネルとすることにより、アクセサリを介さない入力を、ユーザのディスプレイの画面に対する接触によって行わせることが一般的になって来つつあり、また、スマートフォン、タブレット等では、タッチパネルであるディスプレイに接触させることによってユーザに入力を行わせることが殆どとなっている。
例えば、デスクトップ型のパーソナルコンピュータであれば、マウスやトラックボール等のパーソナルコンピュータ及びディスプレイとは別の製品であるアクセサリを介した入力をユーザに行わせることが多いが、ノートブック型のパーソナルコンピュータの場合には、それが備えるディスプレイをタッチパネルとすることにより、アクセサリを介さない入力を、ユーザのディスプレイの画面に対する接触によって行わせることが一般的になって来つつあり、また、スマートフォン、タブレット等では、タッチパネルであるディスプレイに接触させることによってユーザに入力を行わせることが殆どとなっている。
【0003】
ディスプレイをタッチパネルとすることによって実現されるタッチパネルからの入力は、アクセサリの準備及びその操作を不要とするものであり、そして何より、ディスプレイの画面に表示されたボタンなどをユーザがタッチすることにより入力を行うことができるため直感的な操作が可能となるので便利である。
このような事情から、ディスプレイをタッチパネルとすることによる、タッチパネルを介しての入力は、ATM（automated/automatic teller machine、現金自動預け払い機）や、券売機、コンビニエンスストアのレジスター等の、公共向けの装置のディスプレイにも広く採用されている。
このような事情から、ディスプレイをタッチパネルとすることによる、タッチパネルを介しての入力は、ATM（automated/automatic teller machine、現金自動預け払い機）や、券売機、コンビニエンスストアのレジスター等の、公共向けの装置のディスプレイにも広く採用されている。
【0004】
公共向けの装置が備えるディスプレイをタッチパネルとすることにより実現される上述の如きタッチパネルを介しての入力は便利ではあるものの、一部のユーザにはよく思われていない。一部のユーザは、不特定多数の人間が触り得るタッチパネルを自分も触らなければならないのは不潔であると嫌悪する。
特に、新型コロナウイルスの感染が広まった昨今においては、清潔か不潔かという問題を超え、新型コロナウイルスへの、或いは他のウイルス等への感染を避けるため、タッチパネルに触ることを極度に嫌うユーザが現れている。また、そこまで強い嫌悪感を抱かないユーザであっても、もし可能なのであれば、タッチパネルに触らないで入力を行いたいと希望する者が確実に増えている。
特に、新型コロナウイルスの感染が広まった昨今においては、清潔か不潔かという問題を超え、新型コロナウイルスへの、或いは他のウイルス等への感染を避けるため、タッチパネルに触ることを極度に嫌うユーザが現れている。また、そこまで強い嫌悪感を抱かないユーザであっても、もし可能なのであれば、タッチパネルに触らないで入力を行いたいと希望する者が確実に増えている。
【0005】
もちろん、タッチパネルとしてのディスプレイの中には、既に実用化されているものも存在するが、ホバー入力を行えるものがある。ホバー入力とは、タッチパネルの画面前面の所定距離の空間を指で触れることにより、タッチパネルを介しての入力を行う入力の仕組みである。タッチレスタイプのタッチパネル等とも称される、非接触での入力が可能なホバー入力の行えるタイプのディスプレイは、新型コロナウイルスの感染が広まった昨今において急激に大きくなった、タッチパネルであるディスプレイに触ることなく入力を行いたいという需要に、非常によくマッチしている。
【0006】
ホバー入力を可能としたディスプレイには、例えば、ディスプレイに内蔵されたセンサが、ディスプレイとユーザの指との間に生じる僅かな静電容量の変化を検出することによって、ディスプレイに対する入力を行おうとしているユーザの指のディスプレイ上での座標を検出するものがある。このようなディスプレイは、例えば、NISSHA株式会社や、株式会社ジャパンディスプレイによって製造販売され、或いは発表されている。
また、特開２００７－３１０４４１や、本願出願人が先に出願した特願２０２０－１４５７８８には、出荷され、例えば既に使用されているタッチパネルであるディスプレイを、事後的にホバー入力を行えるディスプレイとするための装置が開示されている。
加えて、タッチパネルでないディスプレイをタッチパネルとして機能させることを専らの目的として日本ではテックウインド株式会社が販売するデバイスである「AirBar（商標）」も、タッチパネルであるディスプレイをホバー入力可能とする目的にも応用可能である。
また、特開２００７－３１０４４１や、本願出願人が先に出願した特願２０２０－１４５７８８には、出荷され、例えば既に使用されているタッチパネルであるディスプレイを、事後的にホバー入力を行えるディスプレイとするための装置が開示されている。
加えて、タッチパネルでないディスプレイをタッチパネルとして機能させることを専らの目的として日本ではテックウインド株式会社が販売するデバイスである「AirBar（商標）」も、タッチパネルであるディスプレイをホバー入力可能とする目的にも応用可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
このように、ホバー入力が可能なディスプレイ、或いはタッチパネルであるディスプレイを事後的にホバー入力の可能なディスプレイとするための技術には既に様々なものが存在する。
しかしながら、これら技術には共通する難点がある。
それは、ホバー入力による入力を行う場合にはユーザは当然に、ディスプレイを触らないで入力を行うため、ユーザが指をどの程度までディスプレイに近づけたら入力を行えるのか（ディスプレイ等側が備える入力を受付けるための仕組みが反応するのか）ということをユーザに直感的に理解させるのが難しいという点である。
もちろん、入力が行えたときに、例えば、ディスプレイ上の表示や、或いはスピーカから発せられる音によってユーザに、入力が行えたという事実を通知することは考えられる。しかしながら、上述の難点はむしろ、入力が行えた後ではなく、入力を行っている最中の、言い換えればディスプレイ上で指を任意の方向に移動させているユーザに、ディスプレイに対してこの程度の距離まで指を近づけたのであれば入力を行えるということを理解させたいのであるから、上述の通知はあまり役に立たない。
しかしながら、これら技術には共通する難点がある。
それは、ホバー入力による入力を行う場合にはユーザは当然に、ディスプレイを触らないで入力を行うため、ユーザが指をどの程度までディスプレイに近づけたら入力を行えるのか（ディスプレイ等側が備える入力を受付けるための仕組みが反応するのか）ということをユーザに直感的に理解させるのが難しいという点である。
もちろん、入力が行えたときに、例えば、ディスプレイ上の表示や、或いはスピーカから発せられる音によってユーザに、入力が行えたという事実を通知することは考えられる。しかしながら、上述の難点はむしろ、入力が行えた後ではなく、入力を行っている最中の、言い換えればディスプレイ上で指を任意の方向に移動させているユーザに、ディスプレイに対してこの程度の距離まで指を近づけたのであれば入力を行えるということを理解させたいのであるから、上述の通知はあまり役に立たない。
【0008】
本願発明は、事後的にホバー入力を行えるようにされたのか否かを問わず、ホバー入力を行えるディスプレイに対する入力を行うユーザが、ディスプレイにどの程度まで指を近づけたら入力を行えるかを直感的に理解できるようにするための技術を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述の課題を解決するために、本願発明者は、以下の発明を提案する。
本願発明は、ユーザが操作を行う対象となるディスプレイにおける表示が行われる面である対象面、前記対象面に対してユーザが行った操作についてのデータである操作データを受付けて前記操作データに基づく所定の情報処理を実行する情報処理装置、及び前記対象面の正面から見た場合において前記対象面上に位置する、前記対象面からの距離が所定の距離である第１距離よりも近い位置にあるユーザ指先の前記対象面上での位置座標を検出して当該位置座標についてのデータである位置座標データを前記情報処理装置へ出力するようになっている入力装置、と組合せて用いられる入力支援機構である。
つまり、本願発明の入力支援機構は、表示が行われる対象面を備えるディスプレイ、ディスプレイに対してユーザが行った操作についての操作データを生成する入力装置、入力装置から操作データを受取って所定の情報処理を実行する情報処理装置を含む、ホバー入力を行えるようにされた装置と組合せて用いられる。ここで、ディスプレイと情報処理装置とは通常一体の装置である。他方、入力装置は、ディスプレイ及び情報処理装置と一体であることもあるし、一体であるディスプレイ及び情報処理装置に対して後付して用いられるものである場合もある。
入力支援機構は、光を照射する光源と、前記光源からの光を、前記対象面から前記第１距離と同じかそれよりも小さい距離だけ離れた前記対象面と平行な平面上の、前記対象面を正面から見た場合における前記対象面の所定の部分を少なくとも覆う範囲に広げることにより面状の光である光面を生成する拡散部材と、を備えている。入力支援機構は、前記光面を横切ることにより前記光源からの光を受けて光った指先を視認したユーザが、ユーザの指先が前記第１距離よりも前記対象面に近づいたことを認識できるように構成されている。
このような入力支援機構が存在すると、ディスプレイの対象面に対して指を近づけてホバー入力を行おうとするユーザが指先をディスプレイに近づけて行くと、やがて指先が光面を横切ることになる。そうすると、空中にある光面自体はユーザに視認できないものであったとしても、光面を横切る指先は、光源からの光を反射或いは散乱させて光る。光面は、対象面と平行であり、対象面から第１距離以下の距離だけ離れたところに位置しているため、光ったユーザの指先は、対象面からの距離が第１距離以下の位置にあることが保証される。上述したように、入力装置が指先の位置座標データを情報処理装置へ出力するのは、指先がディスプレイの対象面から第１距離よりも近い位置にあるときである。したがって、指先が光っていることをユーザが確認しながらユーザが指先をディスプレイの対象面に沿って動かすことにより、第１距離よりも対象面に近い場所に位置するユーザの指先の位置座標を、入力装置は確実に情報処理装置へと出力する。
つまり、上述の如き入力支援機構が存在するのであれば、指先が光っているときにはホバー入力が可能である（指先が光っているときにはホバー入力が可能な程度に指先がディスプレイの対象面に近づいている）ということをユーザに認識させておくことにより、ユーザは、自らの指先が光っていることを視認することにより、今現在の指先の位置（ディスプレイの対象面からの距離）が、ホバー入力が可能な位置にあることを認識することができるようになる。つまり、本願の入力支援機構により、ホバー入力を行えるディスプレイに対する入力を行うユーザは、ディスプレイの対象面にどの程度まで指を近づけたらホバー入力を行えるかを直感的に理解できるようになる。
本願発明は、ユーザが操作を行う対象となるディスプレイにおける表示が行われる面である対象面、前記対象面に対してユーザが行った操作についてのデータである操作データを受付けて前記操作データに基づく所定の情報処理を実行する情報処理装置、及び前記対象面の正面から見た場合において前記対象面上に位置する、前記対象面からの距離が所定の距離である第１距離よりも近い位置にあるユーザ指先の前記対象面上での位置座標を検出して当該位置座標についてのデータである位置座標データを前記情報処理装置へ出力するようになっている入力装置、と組合せて用いられる入力支援機構である。
つまり、本願発明の入力支援機構は、表示が行われる対象面を備えるディスプレイ、ディスプレイに対してユーザが行った操作についての操作データを生成する入力装置、入力装置から操作データを受取って所定の情報処理を実行する情報処理装置を含む、ホバー入力を行えるようにされた装置と組合せて用いられる。ここで、ディスプレイと情報処理装置とは通常一体の装置である。他方、入力装置は、ディスプレイ及び情報処理装置と一体であることもあるし、一体であるディスプレイ及び情報処理装置に対して後付して用いられるものである場合もある。
入力支援機構は、光を照射する光源と、前記光源からの光を、前記対象面から前記第１距離と同じかそれよりも小さい距離だけ離れた前記対象面と平行な平面上の、前記対象面を正面から見た場合における前記対象面の所定の部分を少なくとも覆う範囲に広げることにより面状の光である光面を生成する拡散部材と、を備えている。入力支援機構は、前記光面を横切ることにより前記光源からの光を受けて光った指先を視認したユーザが、ユーザの指先が前記第１距離よりも前記対象面に近づいたことを認識できるように構成されている。
このような入力支援機構が存在すると、ディスプレイの対象面に対して指を近づけてホバー入力を行おうとするユーザが指先をディスプレイに近づけて行くと、やがて指先が光面を横切ることになる。そうすると、空中にある光面自体はユーザに視認できないものであったとしても、光面を横切る指先は、光源からの光を反射或いは散乱させて光る。光面は、対象面と平行であり、対象面から第１距離以下の距離だけ離れたところに位置しているため、光ったユーザの指先は、対象面からの距離が第１距離以下の位置にあることが保証される。上述したように、入力装置が指先の位置座標データを情報処理装置へ出力するのは、指先がディスプレイの対象面から第１距離よりも近い位置にあるときである。したがって、指先が光っていることをユーザが確認しながらユーザが指先をディスプレイの対象面に沿って動かすことにより、第１距離よりも対象面に近い場所に位置するユーザの指先の位置座標を、入力装置は確実に情報処理装置へと出力する。
つまり、上述の如き入力支援機構が存在するのであれば、指先が光っているときにはホバー入力が可能である（指先が光っているときにはホバー入力が可能な程度に指先がディスプレイの対象面に近づいている）ということをユーザに認識させておくことにより、ユーザは、自らの指先が光っていることを視認することにより、今現在の指先の位置（ディスプレイの対象面からの距離）が、ホバー入力が可能な位置にあることを認識することができるようになる。つまり、本願の入力支援機構により、ホバー入力を行えるディスプレイに対する入力を行うユーザは、ディスプレイの対象面にどの程度まで指を近づけたらホバー入力を行えるかを直感的に理解できるようになる。
【0010】
本願発明の入力支援機構は上述したように、光源と拡散部材とを備えている。光源は光を照射する機能を有する。拡散部材は、光源からの光を広げることにより面状の光である光面を生成する機能を有する。それら機能が保証される限り、光源、拡散部材はどのように構成されていても構わない。
前記光源は直線光を照射する直線光光源とすることができる。直線光の例はレーザであり、直線光光源の例はレーザ装置である。また、前記拡散部材はシリンドリカルレンズ又はシリンドリカルミラーとすることができる。
なお、直線光光源とシリンドリカルレンズ又はシリンドリカルミラーの組合せによって生成される光面は、光面が生成されている時間帯のどの瞬間においても、光面が存在している状態にある。もちろん、シリンドリカルレンズや、シリンドリカルミラーに到達する前、或いは後の光路に鏡やプリズム等の他の光学要素を配することも可能である。
他方、本願による、光面は、光面が生成されている時間帯のある一瞬に着目した場合には面状の光が存在しておらず、直線上の光のみが存在している場合であって、直線上の光がある程度高速で、ある平面に沿って、例えば、ワイパー運動することによって、或いは回転することによって、ある程度の時間長さに着目した場合には面状に存在する場合においても光面であるものとする。かかる光面を生成するには、典型的にはレーザ装置である直線光光源と、ある角度内で往復して揺動する鏡や、ある軸回りに回転する鏡（双方とも、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）の技術を用いて実現可能である。）を用いて構成することができる。例えば、直線光を、揺動或いは回転する鏡に対して、揺動或いは回転の軸に対して垂直に照射すれば、ある平面に沿う、平面上の光面が生成されることになる。もちろん、揺動或いは回転する鏡や、シリンドリカルミラーに到達する前、或いは後の光路に鏡やプリズム等の他の光学要素を配することも可能である。
前記光源は直線光を照射する直線光光源とすることができる。直線光の例はレーザであり、直線光光源の例はレーザ装置である。また、前記拡散部材はシリンドリカルレンズ又はシリンドリカルミラーとすることができる。
なお、直線光光源とシリンドリカルレンズ又はシリンドリカルミラーの組合せによって生成される光面は、光面が生成されている時間帯のどの瞬間においても、光面が存在している状態にある。もちろん、シリンドリカルレンズや、シリンドリカルミラーに到達する前、或いは後の光路に鏡やプリズム等の他の光学要素を配することも可能である。
他方、本願による、光面は、光面が生成されている時間帯のある一瞬に着目した場合には面状の光が存在しておらず、直線上の光のみが存在している場合であって、直線上の光がある程度高速で、ある平面に沿って、例えば、ワイパー運動することによって、或いは回転することによって、ある程度の時間長さに着目した場合には面状に存在する場合においても光面であるものとする。かかる光面を生成するには、典型的にはレーザ装置である直線光光源と、ある角度内で往復して揺動する鏡や、ある軸回りに回転する鏡（双方とも、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）の技術を用いて実現可能である。）を用いて構成することができる。例えば、直線光を、揺動或いは回転する鏡に対して、揺動或いは回転の軸に対して垂直に照射すれば、ある平面に沿う、平面上の光面が生成されることになる。もちろん、揺動或いは回転する鏡や、シリンドリカルミラーに到達する前、或いは後の光路に鏡やプリズム等の他の光学要素を配することも可能である。
【0011】
本願発明における入力支援機構と組合せて用いられる前記入力装置は、ユーザの指先の前記対象面上での位置座標に加えて、前記対象面からの距離の座標である距離座標をも検出するようになっていてもよい。この場合、入力装置は、ユーザの指先から前記対象面までの距離が、前記光面から前記対象面までの距離よりも短い所定の距離である第２距離よりも近い距離まで前記対象面に近づいたことを前記距離座標に基づいて検知したときに近接信号を生成し、生成した前記近接信号を前記光源に送るようになっていてもよい。
そのような入力装置と組合せて用いられる入力支援機構における前記光源は、光の照射の状態を変化させることができるようになっており、且つ前記近接信号を受取ったときに、光の照射の状態を変化させるようになっていてもよい。
このようにすることにより、ユーザは、光源から照射される光の状態の変化に伴って生じる、光面を横切る指先の光り方の変化を視認することにより、指先が、ホバー入力が可能な位置よりもディスプレイの対象面により近づいたことを認識することができることになる。第２距離の設定の仕方によっては、ユーザは、それ以上指先をディスプレイの対象面に近づけると指先がディスプレイに触れてしまうということを認識できることになる。
光源が実行する光の照射の状態の前記変化は、例えば、光の点滅又は、可視光領域における光の波長の変更、光の強度の変更とすることができる。可視光領域における光の波長の変更は、要するに光の色の変化である。
そのような入力装置と組合せて用いられる入力支援機構における前記光源は、光の照射の状態を変化させることができるようになっており、且つ前記近接信号を受取ったときに、光の照射の状態を変化させるようになっていてもよい。
このようにすることにより、ユーザは、光源から照射される光の状態の変化に伴って生じる、光面を横切る指先の光り方の変化を視認することにより、指先が、ホバー入力が可能な位置よりもディスプレイの対象面により近づいたことを認識することができることになる。第２距離の設定の仕方によっては、ユーザは、それ以上指先をディスプレイの対象面に近づけると指先がディスプレイに触れてしまうということを認識できることになる。
光源が実行する光の照射の状態の前記変化は、例えば、光の点滅又は、可視光領域における光の波長の変更、光の強度の変更とすることができる。可視光領域における光の波長の変更は、要するに光の色の変化である。
【0012】
入力支援機構は、上述したように、光源と拡散部材とを備える。光源と拡散部材は、複数組であっても良い。２組目の光源と拡散部材は上述した光源と拡散部材と同じもので良い。本願発明では、２組目の光源と拡散部材とを、補助光源と補助拡散部材と称する。
補助光源と補助拡散部材を有する入力支援機構は、光を照射する補助光源と、前記補助光源からの光を、前記対象面から前記第１距離よりも小さい所定の距離だけ離れた前記対象面と平行な平面上の、前記対象面を正面から見た場合における前記対象面の所定の部分を少なくとも覆う範囲に広げることにより面状の光である補助光面を生成する補助拡散部材と、を備えており、前記補助光面を横切ることにより前記補助光源からの光を受けて光った指先を視認したユーザが、ユーザの指先が前記第１距離よりも前記対象面に更に近づいたことを認識できるようになっている。
このような入力支援機構が存在すれば、ユーザが、指先をディスプレイの対象面に近づけて行くと、指先はまず光面を横切り、やがては補助光面を横切ることになる。光面を横切ったときにまず指先が光り、補助光面を横切ったときには、光面を横切るとともに補助光面を横切ることにより指先が２箇所で光ることになる。そのような指先の光り具合の変化を視認することにより、ユーザは、指先が、ホバー入力が可能な位置よりもディスプレイの対象面により近づいたことを認識することができることになる。補助光面の対象面からの距離の設定の仕方によっては、ユーザは、それ以上指先をディスプレイの対象面に近づけると指先がディスプレイに触れてしまうということを認識できることになる。
前記光源からの光の波長と、前記補助光源からの光の波長とは、いずれも可視光領域の波長であり、且つ互いに異なるものとすることができる。そうすると、光面を横切ったときと、補助光面を横切ったときとで、指先で反射乃至散乱する光の色に差が生じるので、ユーザは、指先の光の色を視認することにより、指先が光面のみを横切ったのか、光面と補助光面の双方を横切ったのかを容易に判別することが可能となる。また、光源と補助光源からの光は、同じ波長で強度が異なっていても良い。
なお、上述した例では、光源と拡散部材との組は２組であったが、それを３組以上とすることも当然に可能である。つまり、補助光面は平行に複数存在していても構わない。
補助光源と補助拡散部材を有する入力支援機構は、光を照射する補助光源と、前記補助光源からの光を、前記対象面から前記第１距離よりも小さい所定の距離だけ離れた前記対象面と平行な平面上の、前記対象面を正面から見た場合における前記対象面の所定の部分を少なくとも覆う範囲に広げることにより面状の光である補助光面を生成する補助拡散部材と、を備えており、前記補助光面を横切ることにより前記補助光源からの光を受けて光った指先を視認したユーザが、ユーザの指先が前記第１距離よりも前記対象面に更に近づいたことを認識できるようになっている。
このような入力支援機構が存在すれば、ユーザが、指先をディスプレイの対象面に近づけて行くと、指先はまず光面を横切り、やがては補助光面を横切ることになる。光面を横切ったときにまず指先が光り、補助光面を横切ったときには、光面を横切るとともに補助光面を横切ることにより指先が２箇所で光ることになる。そのような指先の光り具合の変化を視認することにより、ユーザは、指先が、ホバー入力が可能な位置よりもディスプレイの対象面により近づいたことを認識することができることになる。補助光面の対象面からの距離の設定の仕方によっては、ユーザは、それ以上指先をディスプレイの対象面に近づけると指先がディスプレイに触れてしまうということを認識できることになる。
前記光源からの光の波長と、前記補助光源からの光の波長とは、いずれも可視光領域の波長であり、且つ互いに異なるものとすることができる。そうすると、光面を横切ったときと、補助光面を横切ったときとで、指先で反射乃至散乱する光の色に差が生じるので、ユーザは、指先の光の色を視認することにより、指先が光面のみを横切ったのか、光面と補助光面の双方を横切ったのかを容易に判別することが可能となる。また、光源と補助光源からの光は、同じ波長で強度が異なっていても良い。
なお、上述した例では、光源と拡散部材との組は２組であったが、それを３組以上とすることも当然に可能である。つまり、補助光面は平行に複数存在していても構わない。
【0013】
本願発明による入力支援機構は、前記入力装置による入力をユーザが行おうとしたことを検知するセンサを備えており、前記センサが前記入力装置による入力をユーザが行おうとしたことを検知した場合にのみ、前記光源が光を照射するようになっていても構わない。
光源は光を発するために電力を消費する。特に、光源がレーザ装置である場合には、消費電力は大きい。上述の如きセンサが存在すれば、ユーザが入力装置による入力を行おうとしたときにのみ光源が光を照射するので、電力の消費を抑制することができる。
光源は光を発するために電力を消費する。特に、光源がレーザ装置である場合には、消費電力は大きい。上述の如きセンサが存在すれば、ユーザが入力装置による入力を行おうとしたときにのみ光源が光を照射するので、電力の消費を抑制することができる。
【0014】
上述したように、本願発明における入力支援機構は、ディスプレイ、情報処理装置、及び入力装置に組合せて用いられる。ここで、ディスプレイと情報処理装置とは一体の装置であり、入力装置は、ディスプレイ及び情報処理装置と一体である場合もあるし、そうでない場合もある。入力装置がディスプレイ及び情報処理装置と一体でない場合には、入力装置はディスプレイ及び情報処理装置に対して後付される。
入力装置がディスプレイ及び情報処理装置と一体でない場合、入力支援機構は以下のようなものとすることができる。すなわち、本願発明における入力支援機構は、前記ディスプレイ及び情報処理装置と別体とされ、一体とされた前記ディスプレイ及び情報処理装置に対して取付けられるようにされた前記入力装置と一体とされていても良い。つまり、入力支援機構は、ディスプレイ及び情報処理装置に後付される入力装置の一部とされていても良い。これによれば、ディスプレイ及び情報処理装置に入力装置を取付けると自動的に、本願の入力支援機構がそれらに取付けられる、或いは組込まれることになる。
入力支援機構が入力装置の一部である場合、前記入力装置は、前記対象面を囲むフレームを備えており、前記光源及び前記拡散部材は、前記フレームに取付けられていてもよい。これによれば、フレームをディスプレイの対象面に対して正しく位置決めすれば、入力支援機構中の光源と拡散部材もディスプレイの対象面に対して自動的に正しく位置決めされた状態となる。
入力装置がディスプレイ及び情報処理装置と一体でない場合、入力支援機構は以下のようなものとすることができる。すなわち、本願発明における入力支援機構は、前記ディスプレイ及び情報処理装置と別体とされ、一体とされた前記ディスプレイ及び情報処理装置に対して取付けられるようにされた前記入力装置と一体とされていても良い。つまり、入力支援機構は、ディスプレイ及び情報処理装置に後付される入力装置の一部とされていても良い。これによれば、ディスプレイ及び情報処理装置に入力装置を取付けると自動的に、本願の入力支援機構がそれらに取付けられる、或いは組込まれることになる。
入力支援機構が入力装置の一部である場合、前記入力装置は、前記対象面を囲むフレームを備えており、前記光源及び前記拡散部材は、前記フレームに取付けられていてもよい。これによれば、フレームをディスプレイの対象面に対して正しく位置決めすれば、入力支援機構中の光源と拡散部材もディスプレイの対象面に対して自動的に正しく位置決めされた状態となる。
【0015】
本願発明者は、上述した入力支援機構を、ディスプレイ、情報処理装置、及び入力装置を含む、ホバー入力を行うことが可能な装置に組合せた入力システムをも本願発明の一態様として提案する。かかる入力システムの効果は、入力システムに組込まれた入力支援機構の効果に等しい。
一例となる入力システムは、ユーザが操作を行う対象となるディスプレイにおける表示が行われる面である対象面、前記対象面に近接する位置でユーザが行った操作についてのデータである操作データを受付けて前記操作データに基づく所定の情報処理を実行する情報処理装置、及び前記対象面の正面から見た場合において前記対象面上に位置する、前記対象面からの距離が所定の距離である第１距離よりも近い位置にあるユーザ指先の前記対象面上での位置座標を検出して当該位置座標についてのデータを含む操作データを前記情報処理装置へ出力するようになっている入力装置、及び入力支援機構を備えている入力システムである。
入力システムにおける前記入力支援機構は、光を照射する光源と、前記光源からの光を、前記対象面から前記第１距離と同じかそれよりも小さい距離だけ離れた前記対象面と平行な平面上の、前記対象面を正面から見た場合における前記対象面の所定の部分を少なくとも覆う範囲に広げることにより面状の光である光面を生成する拡散部材と、を備えており、前記光面を横切ることにより前記光源からの光を受けて光った指先を視認したユーザが、ユーザの指先が前記第１距離よりも前記対象面に近づいたことを認識できるようになっている。
一例となる入力システムは、ユーザが操作を行う対象となるディスプレイにおける表示が行われる面である対象面、前記対象面に近接する位置でユーザが行った操作についてのデータである操作データを受付けて前記操作データに基づく所定の情報処理を実行する情報処理装置、及び前記対象面の正面から見た場合において前記対象面上に位置する、前記対象面からの距離が所定の距離である第１距離よりも近い位置にあるユーザ指先の前記対象面上での位置座標を検出して当該位置座標についてのデータを含む操作データを前記情報処理装置へ出力するようになっている入力装置、及び入力支援機構を備えている入力システムである。
入力システムにおける前記入力支援機構は、光を照射する光源と、前記光源からの光を、前記対象面から前記第１距離と同じかそれよりも小さい距離だけ離れた前記対象面と平行な平面上の、前記対象面を正面から見た場合における前記対象面の所定の部分を少なくとも覆う範囲に広げることにより面状の光である光面を生成する拡散部材と、を備えており、前記光面を横切ることにより前記光源からの光を受けて光った指先を視認したユーザが、ユーザの指先が前記第１距離よりも前記対象面に近づいたことを認識できるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】第１実施形態の入力支援機構を含む入力装置と組合せて用いられるＡＴＭの構造を概略的に示す斜視図。
【図2】第１実施形態の入力支援機構を含む入力装置の斜視図。
【図13】変形例２による入力装置の正面板を除去した状態の平面図。
【図15】第３実施形態における入力支援装置をディスプレイに取付けた状態を示す斜視図。
【図16】揺動する鏡を拡散部材として用いて光面を作る場合の原理図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して、本発明の第１から第３実施形態、及びそれらの変形例について説明する。
各実施形態及び変形例の説明において、共通する対象には共通の符号を付すものとし、重複する説明は、場合により省略するものとする。また、各実施形態及び変形例に記載した内容は、組合せた場合に矛盾が生じない限り、他の実施形態及び変形例にも組合せ可能なものとする。
各実施形態及び変形例の説明において、共通する対象には共通の符号を付すものとし、重複する説明は、場合により省略するものとする。また、各実施形態及び変形例に記載した内容は、組合せた場合に矛盾が生じない限り、他の実施形態及び変形例にも組合せ可能なものとする。
【0018】
≪第１実施形態≫
第１実施形態では、ディスプレイ及び情報処理装置を含む既存の装置に後付して用いられる入力装置に、本願発明における入力支援機構が組込まれた例について説明するものとする。
公共向けの既存の装置は、例えば、ＡＴＭ、券売機、コンビニエンスストアのレジスターであるが、これらに限られない。もっと言えば、装置は、ディスプレイと情報処理装置を備え、それらが直接的に或いは他の部品を介して一体的にされた装置であれば良く、公共向けの装置である必要はなく、また、既存の装置である必要もない。とはいえ、それら装置はすべて、公知或いは周知のもので良いから、それらの構成の詳細についての説明は行わない。
ディスプレイは、ユーザに操作データの入力を行わせるために必要となる情報を、その画面に表示する機能を有している。ディスプレイは、タッチパネルであっても良いし、そうでなくても良いが、ディスプレイがタッチパネルである場合には、ユーザはディスプレイに触れることにより操作データの入力を行い、ディスプレイがタッチパネルでない場合には、その装置におけるディスプレイの近傍に設けられている押し釦等の所定の入力装置から操作データの入力を行うようになっている。
この実施形態では、既存の装置は、既に街に設置されているＡＴＭであり（図１参照）、ディスプレイは、タッチパネルであるものとする。
第１実施形態では、ディスプレイ及び情報処理装置を含む既存の装置に後付して用いられる入力装置に、本願発明における入力支援機構が組込まれた例について説明するものとする。
公共向けの既存の装置は、例えば、ＡＴＭ、券売機、コンビニエンスストアのレジスターであるが、これらに限られない。もっと言えば、装置は、ディスプレイと情報処理装置を備え、それらが直接的に或いは他の部品を介して一体的にされた装置であれば良く、公共向けの装置である必要はなく、また、既存の装置である必要もない。とはいえ、それら装置はすべて、公知或いは周知のもので良いから、それらの構成の詳細についての説明は行わない。
ディスプレイは、ユーザに操作データの入力を行わせるために必要となる情報を、その画面に表示する機能を有している。ディスプレイは、タッチパネルであっても良いし、そうでなくても良いが、ディスプレイがタッチパネルである場合には、ユーザはディスプレイに触れることにより操作データの入力を行い、ディスプレイがタッチパネルでない場合には、その装置におけるディスプレイの近傍に設けられている押し釦等の所定の入力装置から操作データの入力を行うようになっている。
この実施形態では、既存の装置は、既に街に設置されているＡＴＭであり（図１参照）、ディスプレイは、タッチパネルであるものとする。
【0019】
ＡＴＭはディスプレイ１１０を備えている。ディスプレイ１１０は、ＡＴＭが備える公知のテーブル１３１に、その画面１１１が露出する態様で取付けられており、また、ＡＴＭの内部に組込まれた情報処理装置１２０と、信号線１３２を介して接続されている。画面１１１の露出している部分が本願で言う対象面である。
図１に概念的に、ＡＴＭを図示するが、同図では、ディスプレイ１１０の画面１１１とテーブル１３１とのみを実線で図示し、ＡＴＭの全体と、情報処理装置１２０、信号線１３２は一点鎖線で図示している。なお、この実施形態では、本願発明でいう対象面に相当するディスプレイ１１０の画面１１１は、必ずしもそうである必要はないが矩形である。画面１１１の四つ角は面取りされている場合もあるが、そもそも画面１１１が矩形である必要もないので矩形の定義は厳密なものとする必要はなく、この実施形態においては、四つ角において面取りがなされていてもディスプレイ１１０が矩形であるといって差し支えない。
情報処理装置１２０は一般的なコンピュータである。情報処理装置１２０は、ディスプレイ１１０の画面１１１に、操作データの入力を行うユーザに入力のために必要な情報を表示させる機能を有している。ディスプレイ１１０を備える装置がＡＴＭである場合であれば、画面１１１に表示される画像は、例えば、キャッシュカードの暗証番号の入力をユーザに促す画像や、ユーザがＡＴＭに行わせる手続きを、例えば出金、入金、振込等から選択させるための公知或いは周知の画像である。情報処理装置１２０は、公知或いは周知のように、ディスプレイ１１０の画面１１１に表示される画像についての画像データを生成し、その画像データをディスプレイ１１０に信号線１３２を介して送るようになっている。それにより、ディスプレイ１１０の画面１１１には、画像データに対応した画像が表示されるようになっている。
情報処理装置１２０は、また、入力された操作データに基づいた情報処理を実行するようになっている。情報処理装置１２０が実行する情報処理は、例えば、装置がＡＴＭである場合には、ユーザが入力した暗証番号に基づくユーザの認証や、出金、入金、振込等からユーザが選択した処理の一つ等である。ＡＴＭのディスプレイ１１０がタッチパネルである場合には本来、操作データはディスプレイ１１０から信号線１３２を介して情報処理装置１２０に送られる。ただし、この実施形態では、後述するように、操作データは、入力装置から、情報処理装置１２０に送られるようになっている。もちろん、入力装置から情報処理装置１２０に操作データが入力されることを基本としつつ、ディスプレイ１１０からも情報処理装置１２０に操作データが入力できるようにする（入力装置を後付した状態においてもディスプレイ１１０からの操作データの入力機能をそのまま生かしておく）ことも可能である。そうすれば、仮に入力装置に故障その他の不具合が生じたとしても、ディスプレイ１１０からの操作データの入力を従前どおりに行うことが可能となる。
図１に概念的に、ＡＴＭを図示するが、同図では、ディスプレイ１１０の画面１１１とテーブル１３１とのみを実線で図示し、ＡＴＭの全体と、情報処理装置１２０、信号線１３２は一点鎖線で図示している。なお、この実施形態では、本願発明でいう対象面に相当するディスプレイ１１０の画面１１１は、必ずしもそうである必要はないが矩形である。画面１１１の四つ角は面取りされている場合もあるが、そもそも画面１１１が矩形である必要もないので矩形の定義は厳密なものとする必要はなく、この実施形態においては、四つ角において面取りがなされていてもディスプレイ１１０が矩形であるといって差し支えない。
情報処理装置１２０は一般的なコンピュータである。情報処理装置１２０は、ディスプレイ１１０の画面１１１に、操作データの入力を行うユーザに入力のために必要な情報を表示させる機能を有している。ディスプレイ１１０を備える装置がＡＴＭである場合であれば、画面１１１に表示される画像は、例えば、キャッシュカードの暗証番号の入力をユーザに促す画像や、ユーザがＡＴＭに行わせる手続きを、例えば出金、入金、振込等から選択させるための公知或いは周知の画像である。情報処理装置１２０は、公知或いは周知のように、ディスプレイ１１０の画面１１１に表示される画像についての画像データを生成し、その画像データをディスプレイ１１０に信号線１３２を介して送るようになっている。それにより、ディスプレイ１１０の画面１１１には、画像データに対応した画像が表示されるようになっている。
情報処理装置１２０は、また、入力された操作データに基づいた情報処理を実行するようになっている。情報処理装置１２０が実行する情報処理は、例えば、装置がＡＴＭである場合には、ユーザが入力した暗証番号に基づくユーザの認証や、出金、入金、振込等からユーザが選択した処理の一つ等である。ＡＴＭのディスプレイ１１０がタッチパネルである場合には本来、操作データはディスプレイ１１０から信号線１３２を介して情報処理装置１２０に送られる。ただし、この実施形態では、後述するように、操作データは、入力装置から、情報処理装置１２０に送られるようになっている。もちろん、入力装置から情報処理装置１２０に操作データが入力されることを基本としつつ、ディスプレイ１１０からも情報処理装置１２０に操作データが入力できるようにする（入力装置を後付した状態においてもディスプレイ１１０からの操作データの入力機能をそのまま生かしておく）ことも可能である。そうすれば、仮に入力装置に故障その他の不具合が生じたとしても、ディスプレイ１１０からの操作データの入力を従前どおりに行うことが可能となる。
【0020】
以上で説明したＡＴＭにこの実施形態における入力装置は組み合わせて使用される。具体的には、入力装置は、ディスプレイ１１０が取付けられたテーブル１３１に、ディスプレイ１１０の画面１１１に対して適宜に位置決めした状態で固定して用いられる。それにより、ユーザは、ディスプレイ１１０の画面１１１に対して、ホバー入力を行えるようになる。
入力装置２００の斜視図を図２に示す。また、図３は、入力装置２００の図２におけるＡ－Ａ断面図、図４は、同Ｂ－Ｂ断面図、図５は、入力装置２００の図２における厚さ方向の中程で切断した断面図である。
入力装置２００はフレーム２１０を備えている。この実施形態におけるフレーム２１０は、これには限られないが、図２における底面と上面とを有さない、或いは底面と上面とが開放された、平べったい直方体形状である。フレーム２１０は例えば、金属或いは不透明な樹脂でできている。
フレーム２１０を、図２における上から見た場合において、フレーム２１０は矩形である。便宜上、フレーム２１０の図２において奥側に位置する鉛直な板を第１長辺板２１１、第１長辺板２１１と対向する鉛直な板を第２長辺板２１２、フレーム２１０の図２において左側に位置する鉛直な板を第１短辺板２１３、第１短辺板２１３と対向する鉛直な板を第２短辺板２１４と称するものとする。
第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、第２短辺板２１４はいずれも矩形であり、図２における高さ方向の長さは、例えばこの実施形態では皆等しい。図２における入力装置２００を平面視した場合において、第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、第２短辺板２１４は、図２を平面視したときに矩形を作るが、この実施形態ではこの矩形を「仮想の矩形」と称する場合がある。
第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、第２短辺板２１４の図２における上側には、孔２１５Ａの開いた正面板２１５が存在している。正面板２１５はこの実施形態では１枚ものの板であるが、これはこの限りではない。例えば、第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、第２短辺板２１４のそれぞれを断面Ｌ字状のいわゆるアングルとすることにより、第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、第２短辺板２１４の上側の板を組合せて作られていても良い。
正面板２１５の孔２１５Ａは、この入力装置２００と組合せて用いられるディスプレイ１１０の画面１１１の形状、大きさと略一致している。孔２１５Ａの大きさはディスプレイ１１０の画面１１１の形状、大きさと完全に一致している必要はなく、例えば、ディスプレイ１１０の画面１１１の端の部分においてユーザが入力を行わないことが当初から明らかなのであるなら、孔２１５Ａの大きさは画面１１１の大きさよりも小さくても構わない。つまり、後述するようにしてフレーム２１０は、ディスプレイ１１０の画面１１１を第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、第２短辺板２１４からなる仮想の矩形が囲むようにしてテーブル１３１に取付けられるが、そのとき、正面板２１５の孔２１５Ａの内側の縁が、正面から見た場合の画面１１１の縁に若干被さることは許容されうる。正面板２１５は、第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、第２短辺板２１４の内面（フレーム２１０の内側の面、以下同じ。）付近に、孔２１５Ａを介して、外部環境からの迷光が入り込むのを防ぐためのものであるが、これは必ずしも必須ではない。
入力装置２００の斜視図を図２に示す。また、図３は、入力装置２００の図２におけるＡ－Ａ断面図、図４は、同Ｂ－Ｂ断面図、図５は、入力装置２００の図２における厚さ方向の中程で切断した断面図である。
入力装置２００はフレーム２１０を備えている。この実施形態におけるフレーム２１０は、これには限られないが、図２における底面と上面とを有さない、或いは底面と上面とが開放された、平べったい直方体形状である。フレーム２１０は例えば、金属或いは不透明な樹脂でできている。
フレーム２１０を、図２における上から見た場合において、フレーム２１０は矩形である。便宜上、フレーム２１０の図２において奥側に位置する鉛直な板を第１長辺板２１１、第１長辺板２１１と対向する鉛直な板を第２長辺板２１２、フレーム２１０の図２において左側に位置する鉛直な板を第１短辺板２１３、第１短辺板２１３と対向する鉛直な板を第２短辺板２１４と称するものとする。
第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、第２短辺板２１４はいずれも矩形であり、図２における高さ方向の長さは、例えばこの実施形態では皆等しい。図２における入力装置２００を平面視した場合において、第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、第２短辺板２１４は、図２を平面視したときに矩形を作るが、この実施形態ではこの矩形を「仮想の矩形」と称する場合がある。
第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、第２短辺板２１４の図２における上側には、孔２１５Ａの開いた正面板２１５が存在している。正面板２１５はこの実施形態では１枚ものの板であるが、これはこの限りではない。例えば、第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、第２短辺板２１４のそれぞれを断面Ｌ字状のいわゆるアングルとすることにより、第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、第２短辺板２１４の上側の板を組合せて作られていても良い。
正面板２１５の孔２１５Ａは、この入力装置２００と組合せて用いられるディスプレイ１１０の画面１１１の形状、大きさと略一致している。孔２１５Ａの大きさはディスプレイ１１０の画面１１１の形状、大きさと完全に一致している必要はなく、例えば、ディスプレイ１１０の画面１１１の端の部分においてユーザが入力を行わないことが当初から明らかなのであるなら、孔２１５Ａの大きさは画面１１１の大きさよりも小さくても構わない。つまり、後述するようにしてフレーム２１０は、ディスプレイ１１０の画面１１１を第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、第２短辺板２１４からなる仮想の矩形が囲むようにしてテーブル１３１に取付けられるが、そのとき、正面板２１５の孔２１５Ａの内側の縁が、正面から見た場合の画面１１１の縁に若干被さることは許容されうる。正面板２１５は、第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、第２短辺板２１４の内面（フレーム２１０の内側の面、以下同じ。）付近に、孔２１５Ａを介して、外部環境からの迷光が入り込むのを防ぐためのものであるが、これは必ずしも必須ではない。
【0021】
第１長辺板２１１の内面と、第１短辺板２１３の内面とには、鏡２２１、２２２がそれぞれ取付けられている。
第１長辺板２１１の内面に取付けられた鏡２２１は、矩形で、第１長辺板２１１の内面の略全面を覆っており、且つその内面が鏡面となっている。
第１短辺板２１３の内面に取付けられた鏡２２２は、矩形で、第１短辺板２１３の内面の略全面を覆っており、且つその内面が鏡面となっている。
鏡２２１は第１長辺板２１１の内面の全面を覆っていても良いが、この実施形態では、その上下左右においては第１長辺板２１１の内面を覆っていない。また、鏡２２２は第１短辺板２１３の内面の全面を覆っていても良いが、この実施形態では、その上下左右においては第１短辺板２１３の内面を覆っていない。つまり、鏡２２１、及び鏡２２２は、上述する仮想の矩形の隣接する２辺に沿って存在しているものの、隣接する２辺のそれぞれよりもその長さが幾らか短い。このように、鏡２２１と鏡２２２のそれが沿う仮想の矩形の辺方向の長さは、鏡２２１の鏡面と鏡２２２の鏡面のそれが沿う仮想の矩形の辺の長さよりも短くても構わない。ただし、仮想の矩形を図２の上方から見た場合において、鏡２２１の鏡面が作る線分と、鏡２２２の鏡面が作る線分との双方を、それら線分と平行な仮想の矩形の辺の遠い側に向けて平行移動させた場合に両者が交差する矩形の範囲は、対象面としてのディスプレイ１１０の画面１１１をその範囲内に収められる形状、大きさとするのが好ましい。
また、鏡２２１と鏡２２２が存在する図２における高さ方向の範囲は、図２、３、４等では同一とされているが、これは同一である必要は必ずしもない。鏡２２１、鏡２２２の存在する高さ方向の範囲は、ユーザの指を検出すべき画面１１１からの距離に応じて決定すれば良い。
第１長辺板２１１の内面に取付けられた鏡２２１は、矩形で、第１長辺板２１１の内面の略全面を覆っており、且つその内面が鏡面となっている。
第１短辺板２１３の内面に取付けられた鏡２２２は、矩形で、第１短辺板２１３の内面の略全面を覆っており、且つその内面が鏡面となっている。
鏡２２１は第１長辺板２１１の内面の全面を覆っていても良いが、この実施形態では、その上下左右においては第１長辺板２１１の内面を覆っていない。また、鏡２２２は第１短辺板２１３の内面の全面を覆っていても良いが、この実施形態では、その上下左右においては第１短辺板２１３の内面を覆っていない。つまり、鏡２２１、及び鏡２２２は、上述する仮想の矩形の隣接する２辺に沿って存在しているものの、隣接する２辺のそれぞれよりもその長さが幾らか短い。このように、鏡２２１と鏡２２２のそれが沿う仮想の矩形の辺方向の長さは、鏡２２１の鏡面と鏡２２２の鏡面のそれが沿う仮想の矩形の辺の長さよりも短くても構わない。ただし、仮想の矩形を図２の上方から見た場合において、鏡２２１の鏡面が作る線分と、鏡２２２の鏡面が作る線分との双方を、それら線分と平行な仮想の矩形の辺の遠い側に向けて平行移動させた場合に両者が交差する矩形の範囲は、対象面としてのディスプレイ１１０の画面１１１をその範囲内に収められる形状、大きさとするのが好ましい。
また、鏡２２１と鏡２２２が存在する図２における高さ方向の範囲は、図２、３、４等では同一とされているが、これは同一である必要は必ずしもない。鏡２２１、鏡２２２の存在する高さ方向の範囲は、ユーザの指を検出すべき画面１１１からの距離に応じて決定すれば良い。
【0022】
第２長辺板２１２と、第２短辺板２１４との内面には、これには限られないが発光体２３１、２３２がそれぞれ設けられている。発光体２３１と、発光体２３２とは、後述するカメラで指を撮像する際に、撮像された画像中の指とその背景とのコントラストを高める役割を有している。発光体２３１、２３２は例えば、ＥＬワイヤ、ＬＥＤ等の公知、或いは周知の材料で構成することができる。これらは、図示を省略の電源から供給される電力によって発光する。
発光体２３１、２３２はともに、第２長辺板２１２と第２短辺板２１４の内面の全面を覆うようになっていても構わないが、この実施形態では、発光体２３１、２３２はともに、第２長辺板２１２と第２短辺板２１４の内面の一部のみを覆うようになっており、より詳細には、これには限られないが、それらの内面に連続する所定のパターンを形成している。
連続するパターンの例を図５に示す。
図５（Ａ）に示した例では、発光体２３１、２３２は、第２長辺板２１２又は第２短辺板２１４の内面の全面に、図２における縦方向の縦縞を形成している。この例では、発光体２３１、２３２の幅と発光体２３１、２３２が無い部分の幅は同じであるが、これは必ずしもこの限りではない。
同（Ｂ）に示した例では、発光体２３１、２３２は、第２長辺板２１２又は第２短辺板２１４の内面の全面に、図２における横方向の横縞を形成している。この例では、発光体２３１、２３２の幅と発光体２３１、２３２が無い部分の幅は同じであるが、これは必ずしもこの限りではない。
（Ｃ）に示した例では、発光体２３１、２３２は、第２長辺板２１２又は第２短辺板２１４の内面の全面に、市松模様を形成している。
第２長辺板２１２、及び第２短辺板２１４の内面のうち、発光体２３１、及び発光体２３２が存在しない部分の色彩は、例えば、黒等の、発光体２３１、及び発光体２３２が存在する部分との間で、後述するカメラで撮像した場合においてコントラストが大きくなるような明度の低い色彩とされているのが好ましい。
第２長辺板２１２、及び第２短辺板２１４の内面に発光体２３１、及び発光体２３２が存在しない場合には、それらの内面の色彩の明度を低くするのが良い。
発光体２３１、２３２はともに、第２長辺板２１２と第２短辺板２１４の内面の全面を覆うようになっていても構わないが、この実施形態では、発光体２３１、２３２はともに、第２長辺板２１２と第２短辺板２１４の内面の一部のみを覆うようになっており、より詳細には、これには限られないが、それらの内面に連続する所定のパターンを形成している。
連続するパターンの例を図５に示す。
図５（Ａ）に示した例では、発光体２３１、２３２は、第２長辺板２１２又は第２短辺板２１４の内面の全面に、図２における縦方向の縦縞を形成している。この例では、発光体２３１、２３２の幅と発光体２３１、２３２が無い部分の幅は同じであるが、これは必ずしもこの限りではない。
同（Ｂ）に示した例では、発光体２３１、２３２は、第２長辺板２１２又は第２短辺板２１４の内面の全面に、図２における横方向の横縞を形成している。この例では、発光体２３１、２３２の幅と発光体２３１、２３２が無い部分の幅は同じであるが、これは必ずしもこの限りではない。
（Ｃ）に示した例では、発光体２３１、２３２は、第２長辺板２１２又は第２短辺板２１４の内面の全面に、市松模様を形成している。
第２長辺板２１２、及び第２短辺板２１４の内面のうち、発光体２３１、及び発光体２３２が存在しない部分の色彩は、例えば、黒等の、発光体２３１、及び発光体２３２が存在する部分との間で、後述するカメラで撮像した場合においてコントラストが大きくなるような明度の低い色彩とされているのが好ましい。
第２長辺板２１２、及び第２短辺板２１４の内面に発光体２３１、及び発光体２３２が存在しない場合には、それらの内面の色彩の明度を低くするのが良い。
【0023】
また、フレーム２１０の内面の、この実施形態では第２長辺板２１２と第２短辺板２１４とが交わる部分には、カメラ２４０が設けられている（図６）。もっとも、カメラ２４０が配置される位置は、フレーム２１０が対象面のあるテーブル１３１に対して取付けられたときに、対象面の外側であり、鏡２２１の鏡面と、鏡２２２の鏡面との双方の全体を撮像できるような位置であれば良い。図６における鎖線は、カメラ２４０の画角を示している。カメラ２４０が取付けられる図２における高さは適宜選択することができるが、例えば、フレーム２１０の図２における高さ方向の中程に、カメラ２４０を取付けることができる。
カメラ２４０は動画像を撮像することができ、且つその動画像についてのデータである動画像データを出力することができるようなものであれば良い。もちろんそのようなカメラは公知或いは周知であり、市販もされている。そのようなカメラから適当なものを選択してカメラ２４０として利用すれば良い。もっとも、カメラ２４０で鏡２２１の鏡面と、鏡２２２の鏡面との双方の全体を撮像できるようにするにはカメラ２４０の画角が広い方が有利であるので、カメラ２４０の選択の際にはそのような点も考慮すべきである。
カメラ２４０は動画像を撮像することができ、且つその動画像についてのデータである動画像データを出力することができるようなものであれば良い。もちろんそのようなカメラは公知或いは周知であり、市販もされている。そのようなカメラから適当なものを選択してカメラ２４０として利用すれば良い。もっとも、カメラ２４０で鏡２２１の鏡面と、鏡２２２の鏡面との双方の全体を撮像できるようにするにはカメラ２４０の画角が広い方が有利であるので、カメラ２４０の選択の際にはそのような点も考慮すべきである。
【0024】
フレーム２１０には、図示を省略のコンピュータが配されている。コンピュータは、カメラ２４０と接続されており、カメラ２４０が生成した動画像データを公知或いは周知の技術によりカメラ２４０から略実時間で受取るようになっている。コンピュータがカメラ２４０から動画像データを受取る方法は、有線であっても無線であっても構わない。
なお、コンピュータは、フレーム２１０に取付けられている必要はなく、例えば、ＡＴＭの内部に設けられていても良い。コンピュータがＡＴＭの内部に設けられている場合には、上述の情報処理装置１２０がコンピュータを兼ねても良い。この実施形態では、これには限られないが、フレーム２１０に、より詳細にはフレーム２１０内の、図２におけるカメラ２４０の上又は下の空間に、小さなコンピュータが取付けられているものとする。
なお、コンピュータは、フレーム２１０に取付けられている必要はなく、例えば、ＡＴＭの内部に設けられていても良い。コンピュータがＡＴＭの内部に設けられている場合には、上述の情報処理装置１２０がコンピュータを兼ねても良い。この実施形態では、これには限られないが、フレーム２１０に、より詳細にはフレーム２１０内の、図２におけるカメラ２４０の上又は下の空間に、小さなコンピュータが取付けられているものとする。
【0025】
コンピュータは、動画像データに基づいて後述する操作データを生成し、それを情報処理装置１２０へと出力する機能を有する。それが可能であるなら、コンピュータは公知の或いは周知のもので良く、市販のもので良い。
コンピュータは、図７に示したようなハードウエアを備えている。この実施形態におけるコンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３１３、インタフェイス３１５、及びこれらを接続するバス３１６を備えている。
ＣＰＵ３１１は、演算装置であり、コンピュータ全体の制御を行う。ＣＰＵ３１１は、コンピュータプログラムを実行することで、以下に説明するような処理を実行する。
ＲＯＭ３１２は、書換不可能なメモリであり、ＣＰＵ３１１を動作させるためのコンピュータプログラム、及びコンピュータが以下の処理を実行する際に必要なデータなどを記憶している。
ＲＡＭ３１３は、書換可能なメモリであり、ＣＰＵ３１１が以下の処理を実行する場合のワーク領域を提供する。ＲＡＭ３１３には、例えば、動画像データの一部や操作データが一時的に書き込まれることがある。
インタフェイス３１５は、ＣＰＵ３１１、ＲＯＭ３１２、ＲＡＭ３１３とコンピュータの図７で示したハードウエアの外部とを繋ぐ窓口となるものであり、ＣＰＵ３１１、ＲＯＭ３１２、ＲＡＭ３１３は、インタフェイス３１５を介して図７に示したハードウエアを持つコンピュータの外部と、データ交換を行えるようになっている。例えば、コンピュータがカメラ２４０から有線で動画像データを受取る場合であれば、インタフェイス３１５はカメラ２４０とコンピュータとを結ぶ動画像データを送信するための図示せぬ導線と接続される接続端子が接続されている。これにより、コンピュータ内のＣＰＵ３１１等は、ケーブルと端子とインタフェイス３１５とを介して、カメラ２４０から動画像データを受取れるようになる。コンピュータがカメラ２４０から無線で動画像データを受取る場合であれば、動画像データを送信するためにカメラ２４０に設けられた送信機から動画像データを受信するための受信機が接続されている。これにより、コンピュータ内のＣＰＵ３１１等は、受信機とインタフェイス３１５とを介して、カメラ２４０から動画像データを受取れるようになる。同様に、コンピュータは生成した操作データを情報処理装置１２０へと送信する必要があるので、かかるデータの送信に必要な部品が、インタフェイス３１５には接続されている。コンピュータから情報処理装置１２０に有線で操作データを送信するなら、インタフェイス３１５には、情報処理装置１２０に有線で接続するケーブル（例えば、ＵＳＢケーブル）を接続するための端子が、コンピュータから情報処理装置１２０に無線で操作データを送信するなら、インタフェイス３１５には、情報処理装置１２０が備える受信機に操作データを送信する送信機（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（商標）やＢｌｕｔｏｏｔｈ（商標）の規格の送信機）が接続されることになる。
コンピュータは、図７に示したようなハードウエアを備えている。この実施形態におけるコンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３１３、インタフェイス３１５、及びこれらを接続するバス３１６を備えている。
ＣＰＵ３１１は、演算装置であり、コンピュータ全体の制御を行う。ＣＰＵ３１１は、コンピュータプログラムを実行することで、以下に説明するような処理を実行する。
ＲＯＭ３１２は、書換不可能なメモリであり、ＣＰＵ３１１を動作させるためのコンピュータプログラム、及びコンピュータが以下の処理を実行する際に必要なデータなどを記憶している。
ＲＡＭ３１３は、書換可能なメモリであり、ＣＰＵ３１１が以下の処理を実行する場合のワーク領域を提供する。ＲＡＭ３１３には、例えば、動画像データの一部や操作データが一時的に書き込まれることがある。
インタフェイス３１５は、ＣＰＵ３１１、ＲＯＭ３１２、ＲＡＭ３１３とコンピュータの図７で示したハードウエアの外部とを繋ぐ窓口となるものであり、ＣＰＵ３１１、ＲＯＭ３１２、ＲＡＭ３１３は、インタフェイス３１５を介して図７に示したハードウエアを持つコンピュータの外部と、データ交換を行えるようになっている。例えば、コンピュータがカメラ２４０から有線で動画像データを受取る場合であれば、インタフェイス３１５はカメラ２４０とコンピュータとを結ぶ動画像データを送信するための図示せぬ導線と接続される接続端子が接続されている。これにより、コンピュータ内のＣＰＵ３１１等は、ケーブルと端子とインタフェイス３１５とを介して、カメラ２４０から動画像データを受取れるようになる。コンピュータがカメラ２４０から無線で動画像データを受取る場合であれば、動画像データを送信するためにカメラ２４０に設けられた送信機から動画像データを受信するための受信機が接続されている。これにより、コンピュータ内のＣＰＵ３１１等は、受信機とインタフェイス３１５とを介して、カメラ２４０から動画像データを受取れるようになる。同様に、コンピュータは生成した操作データを情報処理装置１２０へと送信する必要があるので、かかるデータの送信に必要な部品が、インタフェイス３１５には接続されている。コンピュータから情報処理装置１２０に有線で操作データを送信するなら、インタフェイス３１５には、情報処理装置１２０に有線で接続するケーブル（例えば、ＵＳＢケーブル）を接続するための端子が、コンピュータから情報処理装置１２０に無線で操作データを送信するなら、インタフェイス３１５には、情報処理装置１２０が備える受信機に操作データを送信する送信機（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（商標）やＢｌｕｔｏｏｔｈ（商標）の規格の送信機）が接続されることになる。
【0026】
上記コンピュータプログラムをＣＰＵ３１１が実行することにより、コンピュータの内部には、図８に示した如き種々の機能ブロックが生成される。
コンピュータの内部には、入力部３２１、操作データ生成部３２２、座標データ記録部３２３、出力部３２４が生成される。
入力部３２１はインタフェイス３１５と接続されており、インタフェイス３１５からの入力を受取るものである。入力部３２１がインタフェイス３１５から受取るデータは、カメラ２４０から送られた動画像データである。動画像データは、入力部３２１から操作データ生成部３２２へと送られるようになっている。
操作データ生成部３２２は、入力部３２１から受取った動画像データに基づいて操作データを生成する機能を有する。操作データ生成部３２２は、操作データを生成する際に座標データ記録部３２３に記録された座標データを読み込み、それを利用する。操作データ生成部３２２が操作データを生成する方法については後述する。操作データ生成部３２２は操作データを生成したら、それを出力部３２４に送るようになっている。
座標データ記録部３２３には上述したように座標データが記録されている。座標データの詳細については後述する。
出力部３２４は、コンピュータから外部へ、操作データ生成部３２２が生成した操作データを出力する機能を有する。出力部３２４は、操作データをインタフェイス３１５へ出力する。インタフェイス３１５が受取った操作データは、有線又は無線で情報処理装置１２０へと送られる。
コンピュータの内部には、入力部３２１、操作データ生成部３２２、座標データ記録部３２３、出力部３２４が生成される。
入力部３２１はインタフェイス３１５と接続されており、インタフェイス３１５からの入力を受取るものである。入力部３２１がインタフェイス３１５から受取るデータは、カメラ２４０から送られた動画像データである。動画像データは、入力部３２１から操作データ生成部３２２へと送られるようになっている。
操作データ生成部３２２は、入力部３２１から受取った動画像データに基づいて操作データを生成する機能を有する。操作データ生成部３２２は、操作データを生成する際に座標データ記録部３２３に記録された座標データを読み込み、それを利用する。操作データ生成部３２２が操作データを生成する方法については後述する。操作データ生成部３２２は操作データを生成したら、それを出力部３２４に送るようになっている。
座標データ記録部３２３には上述したように座標データが記録されている。座標データの詳細については後述する。
出力部３２４は、コンピュータから外部へ、操作データ生成部３２２が生成した操作データを出力する機能を有する。出力部３２４は、操作データをインタフェイス３１５へ出力する。インタフェイス３１５が受取った操作データは、有線又は無線で情報処理装置１２０へと送られる。
【0027】
この実施形態では、入力装置２００に、より詳細には、フレーム２１０に対して、本願発明における入力支援機構が設けられている。
入力支援機構は、フレーム２１０が後述するようにしてテーブル１３１に固定された場合において、ディスプレイ１１０の画面１１１から所定の距離である第１距離だけ、或いはそれよりも短い距離だけ離れた部分に、画面１１１と平行な光の面である後述する光面を形成するためのものである。
この実施形態における入力支援機構は、光を発する光源１１と、光源１１からの光を、ディスプレイ１１０の画面１１１から第１距離又は第１距離よりも短い距離だけ離れた距離においてディスプレイ１１０の画面１１１に平行な面状に広げることにより光面を生成する拡散部材１２とを備えて構成される。第１距離は、そこよりもディスプレイ１１０の画面１１１に近い位置にユーザの指先が位置した場合に入力装置２００が操作データを生成する、ディスプレイ１１０からの距離である。
入力支援機構は、フレーム２１０が後述するようにしてテーブル１３１に固定された場合において、ディスプレイ１１０の画面１１１から所定の距離である第１距離だけ、或いはそれよりも短い距離だけ離れた部分に、画面１１１と平行な光の面である後述する光面を形成するためのものである。
この実施形態における入力支援機構は、光を発する光源１１と、光源１１からの光を、ディスプレイ１１０の画面１１１から第１距離又は第１距離よりも短い距離だけ離れた距離においてディスプレイ１１０の画面１１１に平行な面状に広げることにより光面を生成する拡散部材１２とを備えて構成される。第１距離は、そこよりもディスプレイ１１０の画面１１１に近い位置にユーザの指先が位置した場合に入力装置２００が操作データを生成する、ディスプレイ１１０からの距離である。
【0028】
この実施形態における光源１１が発する光は、可視光領域の波長の光である。この実施形態における光源１１は、これには限られないが、直線状の光を発する直線光光源である。より詳細には、この実施形態における光源１１は、レーザを発するレーザ装置である。レーザを発するレーザ装置はもちろん公知或いは周知であり、また、市販もされているので、光源１１はそのようなレーザ装置から適宜選択することができる。
この実施形態ではレーザ装置である光源１１は、フレーム２１０の内側、より詳細には、フレーム２１０を構成する第１長辺板２１１と第２短辺板２１３とが交わる部分における図２における所定の高さ位置に取付けられているが、光源１１の取付けられる位置は、光面を上述するような位置に生成可能な限りかかる位置に存在する必要はない。例えば、第１長辺板２１１や第２長辺板２１２の長さ方向の中程に光源１１が取付けられていても良い。この実施形態における光源１１から照射される直線光であるレーザは、これには限られないが概ね、フレーム２１０の対角に沿う方向、つまり、第２長辺板２１２と第２短辺板２１４とが交わる部分に向けて照射されるようになっている。また、光源１１から照射される光は、テーブル１３１に入力装置２００が取付けられた場合において、ディスプレイ１１０の画面１１１に平行な方向に照射されるようになっている。
光源１１から出た光は、拡散部材１２を通過するようになっており、拡散部材１２は、光源１１のフレーム２１０に対してやや内側に配されている。拡散部材１２を通過した光は、薄い所定の厚さ、例えば、理想的には直線光の直径に相当する厚さで、ディスプレイ１１０の画面１１１に平行に広がるようになっている。この実施形態では、そのような光の拡散を実現するための拡散部材１２として、シリンドリカルレンズを採用している。シリンドリカルレンズの代わりにシリンドリカルミラーを拡散部材１２として用いることも可能であるが、シリンドリカルミラーを拡散部材１２として用いる場合には、拡散部材１２と光源１１の位置関係が逆転する。シリンドリカルレンズ、シリンドリカルミラーともに公知或いは周知であり、市販もされているので、拡散部材１２として用いられるシリンドリカルレンズやシリンドリカルミラーは、そのようなものの中から適宜選択することができる。拡散部材１２を通過して薄く広がった上述の光が、光面Ｐである（図３、図４参照）。光面Ｐは、例えば、正面から見た場合におけるディスプレイ１１０の画面１１１の全体を覆うように形成される。これには限られないが、この実施形態では、光面Ｐは、フレーム２１０の内側一杯に広がるようにされる。また、この実施形態では、これには限られないが光面Ｐからディスプレイ１１０の画面１１１までの距離は第１距離に等しくされる。
光面Ｐそのものは、不可視であるが、光を反射或いは散乱させる物体が光面Ｐを横切ると、その物体の光面Ｐを横切った部分が光るためユーザは、フレーム２１０内でディスプレイ１１０の画面１１１に沿って指を動かすことにより、ディスプレイ１１０から所定の距離離れた位置に光面Ｐがあるということを理解することができる。
他方、本願による、光面Ｐは、光面が生成されている時間帯のある一瞬に着目した場合には面状の光が存在しておらず、直線上の光のみが存在している場合であって、直線上の光が高速で、ある平面に沿って、例えば、ワイパー運動することによって、或いは回転することによって、ある程度の時間長さに着目した場合には面状に存在する場合においても光面Ｐであるものとする。かかる光面Ｐを生成するには、典型的にはレーザ装置である直線光光源と、ある角度内で往復して揺動する鏡や、ある軸回りに回転する鏡を用いて構成することができる。
例えば、図１５に示したように、光源１１から照射される直線光（例えば、レーザ）である光Ｘ１を、角度αの間で揺動する平面状の鏡１９の揺動の軸に相当する部分に照射した場合には、光Ｘ１は、鏡１９が実線の位置にあるときにはＸ２の方向に反射され、鏡１９が２点鎖線の位置にあるときにはＸ３の方向に反射される（なお、この場合には、鏡１９が拡散部材１２に相当することになる。）。したがって、直線光である光Ｘ１が照射され続けているのであれば、光Ｘ１は、光Ｘ２と、光Ｘ３の間の平面（網掛けされた平面）を、鏡１９が実線の位置から破線の位置にまで移動する間に埋め尽くす。つまり、直線光を発する光源１１と揺動する鏡１９とを組合せて用いれば、平面上の光面Ｐを作ることが可能となる。もちろん、図１５に示した例では、作図の都合上αを小さく取っているので、光Ｘ１が光Ｘ２と光Ｘ３の間に作られる扇形の光面Ｐの中心角は小さいが、αを大きくとってやれば、光源１１とシリンドリカルレンズである拡散部材１２を用いて作られる上述の光面Ｐと同じ範囲にわたる光面Ｐを、光源１１と鏡１９の組合せによって生成することも可能である。この場合、鏡１９の揺動の速さは、移動する直線上の光が肉眼によって面状に視認程度の速さ、例えば、３０Ｈｚ（３０往復／秒）とすることができる。
同様に、回転する鏡の例えば、回転の軸の近辺に、直線光である光を照射することによっても、光源１１とシリンドリカルレンズである拡散部材１２を用いて作られる上述の光面Ｐと同じ範囲にわたる光面Ｐを生成することが可能である。この場合、鏡の回転速度は例えば、６０回転／秒とすることができる。
揺動、回転する鏡は、例えば、ＭＥＭＳミラーによって構成することができるがこれには限られない。
この実施形態ではレーザ装置である光源１１は、フレーム２１０の内側、より詳細には、フレーム２１０を構成する第１長辺板２１１と第２短辺板２１３とが交わる部分における図２における所定の高さ位置に取付けられているが、光源１１の取付けられる位置は、光面を上述するような位置に生成可能な限りかかる位置に存在する必要はない。例えば、第１長辺板２１１や第２長辺板２１２の長さ方向の中程に光源１１が取付けられていても良い。この実施形態における光源１１から照射される直線光であるレーザは、これには限られないが概ね、フレーム２１０の対角に沿う方向、つまり、第２長辺板２１２と第２短辺板２１４とが交わる部分に向けて照射されるようになっている。また、光源１１から照射される光は、テーブル１３１に入力装置２００が取付けられた場合において、ディスプレイ１１０の画面１１１に平行な方向に照射されるようになっている。
光源１１から出た光は、拡散部材１２を通過するようになっており、拡散部材１２は、光源１１のフレーム２１０に対してやや内側に配されている。拡散部材１２を通過した光は、薄い所定の厚さ、例えば、理想的には直線光の直径に相当する厚さで、ディスプレイ１１０の画面１１１に平行に広がるようになっている。この実施形態では、そのような光の拡散を実現するための拡散部材１２として、シリンドリカルレンズを採用している。シリンドリカルレンズの代わりにシリンドリカルミラーを拡散部材１２として用いることも可能であるが、シリンドリカルミラーを拡散部材１２として用いる場合には、拡散部材１２と光源１１の位置関係が逆転する。シリンドリカルレンズ、シリンドリカルミラーともに公知或いは周知であり、市販もされているので、拡散部材１２として用いられるシリンドリカルレンズやシリンドリカルミラーは、そのようなものの中から適宜選択することができる。拡散部材１２を通過して薄く広がった上述の光が、光面Ｐである（図３、図４参照）。光面Ｐは、例えば、正面から見た場合におけるディスプレイ１１０の画面１１１の全体を覆うように形成される。これには限られないが、この実施形態では、光面Ｐは、フレーム２１０の内側一杯に広がるようにされる。また、この実施形態では、これには限られないが光面Ｐからディスプレイ１１０の画面１１１までの距離は第１距離に等しくされる。
光面Ｐそのものは、不可視であるが、光を反射或いは散乱させる物体が光面Ｐを横切ると、その物体の光面Ｐを横切った部分が光るためユーザは、フレーム２１０内でディスプレイ１１０の画面１１１に沿って指を動かすことにより、ディスプレイ１１０から所定の距離離れた位置に光面Ｐがあるということを理解することができる。
他方、本願による、光面Ｐは、光面が生成されている時間帯のある一瞬に着目した場合には面状の光が存在しておらず、直線上の光のみが存在している場合であって、直線上の光が高速で、ある平面に沿って、例えば、ワイパー運動することによって、或いは回転することによって、ある程度の時間長さに着目した場合には面状に存在する場合においても光面Ｐであるものとする。かかる光面Ｐを生成するには、典型的にはレーザ装置である直線光光源と、ある角度内で往復して揺動する鏡や、ある軸回りに回転する鏡を用いて構成することができる。
例えば、図１５に示したように、光源１１から照射される直線光（例えば、レーザ）である光Ｘ１を、角度αの間で揺動する平面状の鏡１９の揺動の軸に相当する部分に照射した場合には、光Ｘ１は、鏡１９が実線の位置にあるときにはＸ２の方向に反射され、鏡１９が２点鎖線の位置にあるときにはＸ３の方向に反射される（なお、この場合には、鏡１９が拡散部材１２に相当することになる。）。したがって、直線光である光Ｘ１が照射され続けているのであれば、光Ｘ１は、光Ｘ２と、光Ｘ３の間の平面（網掛けされた平面）を、鏡１９が実線の位置から破線の位置にまで移動する間に埋め尽くす。つまり、直線光を発する光源１１と揺動する鏡１９とを組合せて用いれば、平面上の光面Ｐを作ることが可能となる。もちろん、図１５に示した例では、作図の都合上αを小さく取っているので、光Ｘ１が光Ｘ２と光Ｘ３の間に作られる扇形の光面Ｐの中心角は小さいが、αを大きくとってやれば、光源１１とシリンドリカルレンズである拡散部材１２を用いて作られる上述の光面Ｐと同じ範囲にわたる光面Ｐを、光源１１と鏡１９の組合せによって生成することも可能である。この場合、鏡１９の揺動の速さは、移動する直線上の光が肉眼によって面状に視認程度の速さ、例えば、３０Ｈｚ（３０往復／秒）とすることができる。
同様に、回転する鏡の例えば、回転の軸の近辺に、直線光である光を照射することによっても、光源１１とシリンドリカルレンズである拡散部材１２を用いて作られる上述の光面Ｐと同じ範囲にわたる光面Ｐを生成することが可能である。この場合、鏡の回転速度は例えば、６０回転／秒とすることができる。
揺動、回転する鏡は、例えば、ＭＥＭＳミラーによって構成することができるがこれには限られない。
【0029】
以上で説明した入力装置２００が取付けられたＡＴＭの使用方法、及び動作について説明する。
入力装置２００を用いる場合、それをＡＴＭのテーブル１３１に固定する。入力装置２００は、図２の下側の部分をテーブル１３１の上面に当接させた状態で、テーブル１３１に対して固定される。後述するような位置決めができていれば、入力装置２００はテーブル１３１に載置しただけで固定していなくても機能はする。しかしながら、使用時において入力装置２００は後述するようにディスプレイ１１０に対して予定された位置に位置決めがなされている必要があり、単にテーブル１３１に載置されただけだと入力装置２００の位置が予定された位置からずれるおそれがあるから、この実施形態では入力装置２００をテーブル１３１に対して固定することとしている。入力装置２００のテーブル１３１に対する固定は、ネジ止め、接着等、公知或いは周知技術により行えば良い。
入力装置２００をテーブル１３１に対して固定する場合、第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、及び第２短辺板２１４が、テーブル１３１の上面に露出しているディスプレイ１１０の画面１１１を囲むようにする。また、入力装置２００のフレーム２１０とディスプレイ１１０の画面とが、相対的に、予定された位置関係となるようにして両者を固定する（図９参照）。
また、入力装置２００のコンピュータと、ＡＴＭの情報処理装置１２０とを、例えば、図示を省略のケーブルで接続することにより、入力装置２００のコンピュータから情報処理装置１２０へと操作データを送信できる状態とする。両者の間での操作データの送受信を無線で行うのであれば、無線で操作データの送受信を行えるように、情報処理装置１２０と入力装置２００との少なくとも一方で必要な設定を行う。
この状態でユーザは、ＡＴＭが備える画面１１１上の空間（概ね、画面１１１上で鏡２２１、及び鏡２２２が側方に存在する範囲の空間のうち、光面Ｐよりも下方の空間）で、ホバー入力を行えるようになる。ユーザには、指先が光る位置よりもディスプレイ１１０の画面１１１に指を近づければ、指先を画面１１１に触れずともホバー入力を行えることを、何らかの方法で予め告げておくと良い。
入力装置２００を用いる場合、それをＡＴＭのテーブル１３１に固定する。入力装置２００は、図２の下側の部分をテーブル１３１の上面に当接させた状態で、テーブル１３１に対して固定される。後述するような位置決めができていれば、入力装置２００はテーブル１３１に載置しただけで固定していなくても機能はする。しかしながら、使用時において入力装置２００は後述するようにディスプレイ１１０に対して予定された位置に位置決めがなされている必要があり、単にテーブル１３１に載置されただけだと入力装置２００の位置が予定された位置からずれるおそれがあるから、この実施形態では入力装置２００をテーブル１３１に対して固定することとしている。入力装置２００のテーブル１３１に対する固定は、ネジ止め、接着等、公知或いは周知技術により行えば良い。
入力装置２００をテーブル１３１に対して固定する場合、第１長辺板２１１、第２長辺板２１２、第１短辺板２１３、及び第２短辺板２１４が、テーブル１３１の上面に露出しているディスプレイ１１０の画面１１１を囲むようにする。また、入力装置２００のフレーム２１０とディスプレイ１１０の画面とが、相対的に、予定された位置関係となるようにして両者を固定する（図９参照）。
また、入力装置２００のコンピュータと、ＡＴＭの情報処理装置１２０とを、例えば、図示を省略のケーブルで接続することにより、入力装置２００のコンピュータから情報処理装置１２０へと操作データを送信できる状態とする。両者の間での操作データの送受信を無線で行うのであれば、無線で操作データの送受信を行えるように、情報処理装置１２０と入力装置２００との少なくとも一方で必要な設定を行う。
この状態でユーザは、ＡＴＭが備える画面１１１上の空間（概ね、画面１１１上で鏡２２１、及び鏡２２２が側方に存在する範囲の空間のうち、光面Ｐよりも下方の空間）で、ホバー入力を行えるようになる。ユーザには、指先が光る位置よりもディスプレイ１１０の画面１１１に指を近づければ、指先を画面１１１に触れずともホバー入力を行えることを、何らかの方法で予め告げておくと良い。
【0030】
この実施形態では、カメラ２４０は常時動画像を撮像しており、動画像データが常時カメラ２４０からコンピュータに送られている。もっとも、カメラ２４０は、ユーザがホバー入力を行う可能性のある時間帯のみ、例えば、ユーザが取引を開始してから（例えば、キャッシュカードがＡＴＭに入れられてから）、取引が終了するまでの間のみ、動画像を撮像して、動画像データをコンピュータに送るようになっていても構わない。これは、光源１１についても同様である。光源１１も、ユーザが取引を開始してから、取引が終了するまでの間のみ光を照射するようになっていても構わない。また、入力支援機構が用いられる対象がＡＴＭでない場合には、例えば、公知或いは周知の人感センサによってホバー入力が行われる装置に人が近づいたときのみ光源１１が発光するようになっていても良いし、また、カメラ２４０に指が写り込んだことをきっかけとして、それまで消灯していた光源１１が発光するようになっていてもよい。、カメラ２４０に指が写り込んだことをきっかけとして、それまで消灯していた光源１１が発光するという光源１１の制御は、入力支援機構が用いられる対象がＡＴＭである場合にももちろん応用可能である。例えば、操作データ生成部３２２に光源１１の点灯、消灯の処理を行わせることが可能である。もちろん、操作データ生成部３２２がそのような処理を行うのであれば、入力装置２００に設けられたコンピュータのインタフェイス３１５と光源１１とを、図示せぬケーブルで結んでおくことが必要となるであろう。
いずれにせよ、光源１１が発光すると、既に説明したようにして光面Ｐが生成されることになる。光面Ｐは、この実施形態では、光源１１が消灯するまで、一定の状態を保つ。
いずれにせよ、光源１１が発光すると、既に説明したようにして光面Ｐが生成されることになる。光面Ｐは、この実施形態では、光源１１が消灯するまで、一定の状態を保つ。
【0031】
カメラ２４０が動画像を撮像することによって生成された動画像データは、カメラ２４０からコンピュータへと送られる。これには限られないが、この実施形態では、カメラ２４０から図示せぬケーブルを通り、端子、インタフェイス３１５を経ることにより、動画像データはコンピュータ内の入力部３２１へと至る。動画像データは、入力部３２１から操作データ生成部３２２へと送られる。
【0032】
カメラ２４０が撮像する動画像の撮像範囲は、例えば、画面１１１上の上述したホバー入力を行える空間である、フレーム２１０内の画面１１１から第１距離よりも離れていない空間のすべてを含み、この実施形態では画面１１１も含む。また、動画の撮像範囲には、鏡２２１及び鏡２２２の鏡面の全体が含まれる。
フレーム２１０内の空間に、フレーム２１０の孔２１５Ａを介してユーザの指が入ってきた場合の動画像データによって特定される動画像中の画像がどのようなものとなるかを、図９、図１０を例として説明する。なお、図９、１０では、入力支援機構（光源１１と、拡散部材１２）の図示を省略している。
例えば、図９中Ｆの符号が付されたのがユーザの指であるが、その位置に指Ｆがある場合、画像には、直接カメラ２４０に至った指Ｆからの像光Ｌ０による指が写り込む。また、画像には、鏡２２１又は鏡２２２の鏡面に１回反射されることによってカメラ２４０に至った指Ｆからの像光Ｆ１１、Ｆ１２による指が写り込む。更に、画像には、鏡２２１及び鏡２２２の鏡面にそれぞれ１回ずつ、合計２回反射されることによってカメラ２４０に至った指Ｆからの像光Ｆ２１、Ｆ２２による指が写り込む。つまり、カメラ２４０で撮像される画像には、指Ｆが５本写り込むことになり、また、画像中に写り込む指Ｆは、それぞれ異なる方向から撮像されることになる。
また、図１０に示した位置に指Ｆがある場合、画像には、直接カメラ２４０に至った指Ｆからの像光Ｌ０による指のみが写り込むことになる。なぜなら、鏡２２１、鏡２２２で反射された像光は、カメラ２４０に近い位置にある指Ｆによって遮られ、カメラ２４０に至ることができないからである。
以上の説明から明らかなように、指Ｆが画面１１１上のどの位置に存在するかということと、動画像データによって特定される動画像を構成する各画像（フレームごとの静止画）中に写り込んだ指の状態とは、一対一対応したものとなる。つまり、指のＸ座標とＹ座標の組合せと、動画像を構成する各画像中に写り込んだ指の状態とは、一対一対応する。
したがって、画面１１１とフレーム２１０との相対的位置が予定された関係になっていることが前提となるが、両者が予定された関係にある場合における、画面１１１の座標ごと（Ｘ座標とＹ座標の組合せごと）に、その座標に指があるときの指が写り込んだ画像の例（或いはモデル）を座標データ記録部３２３に記録しておけば、操作データ生成部３２２は、ある時点においてカメラ２４０から受取った動画像データによって特定される動画像中の画像に写り込んだ指の状態（指の数と、各指の位置と、必要であれば向き）と、座標データ記録部３２３に記録されていた上述のデータとを比較することによって、その時点において指がその直上に存在する画面１１１上の座標、つまり、指のＸ座標及びＹ座標を特定することが可能となる。なお、座標データ記録部３２３に記録されるべき、上述の、座標と指が写り込んだ画像の例とを紐付けたデータが、座標データである。
このようにして、ユーザの指の位置についてのＸ座標及びＹ座標の組合せについての座標データが、ユーザが入力装置２００を用いて入力を行っている間中、常に操作データ生成部３２２で生成されることになる。
フレーム２１０内の空間に、フレーム２１０の孔２１５Ａを介してユーザの指が入ってきた場合の動画像データによって特定される動画像中の画像がどのようなものとなるかを、図９、図１０を例として説明する。なお、図９、１０では、入力支援機構（光源１１と、拡散部材１２）の図示を省略している。
例えば、図９中Ｆの符号が付されたのがユーザの指であるが、その位置に指Ｆがある場合、画像には、直接カメラ２４０に至った指Ｆからの像光Ｌ０による指が写り込む。また、画像には、鏡２２１又は鏡２２２の鏡面に１回反射されることによってカメラ２４０に至った指Ｆからの像光Ｆ１１、Ｆ１２による指が写り込む。更に、画像には、鏡２２１及び鏡２２２の鏡面にそれぞれ１回ずつ、合計２回反射されることによってカメラ２４０に至った指Ｆからの像光Ｆ２１、Ｆ２２による指が写り込む。つまり、カメラ２４０で撮像される画像には、指Ｆが５本写り込むことになり、また、画像中に写り込む指Ｆは、それぞれ異なる方向から撮像されることになる。
また、図１０に示した位置に指Ｆがある場合、画像には、直接カメラ２４０に至った指Ｆからの像光Ｌ０による指のみが写り込むことになる。なぜなら、鏡２２１、鏡２２２で反射された像光は、カメラ２４０に近い位置にある指Ｆによって遮られ、カメラ２４０に至ることができないからである。
以上の説明から明らかなように、指Ｆが画面１１１上のどの位置に存在するかということと、動画像データによって特定される動画像を構成する各画像（フレームごとの静止画）中に写り込んだ指の状態とは、一対一対応したものとなる。つまり、指のＸ座標とＹ座標の組合せと、動画像を構成する各画像中に写り込んだ指の状態とは、一対一対応する。
したがって、画面１１１とフレーム２１０との相対的位置が予定された関係になっていることが前提となるが、両者が予定された関係にある場合における、画面１１１の座標ごと（Ｘ座標とＹ座標の組合せごと）に、その座標に指があるときの指が写り込んだ画像の例（或いはモデル）を座標データ記録部３２３に記録しておけば、操作データ生成部３２２は、ある時点においてカメラ２４０から受取った動画像データによって特定される動画像中の画像に写り込んだ指の状態（指の数と、各指の位置と、必要であれば向き）と、座標データ記録部３２３に記録されていた上述のデータとを比較することによって、その時点において指がその直上に存在する画面１１１上の座標、つまり、指のＸ座標及びＹ座標を特定することが可能となる。なお、座標データ記録部３２３に記録されるべき、上述の、座標と指が写り込んだ画像の例とを紐付けたデータが、座標データである。
このようにして、ユーザの指の位置についてのＸ座標及びＹ座標の組合せについての座標データが、ユーザが入力装置２００を用いて入力を行っている間中、常に操作データ生成部３２２で生成されることになる。
【0033】
そして、この実施形態では、ユーザの指が第１距離よりもディスプレイ１１０の画面１１１に近づき、そして所定の時間、例えば０．３秒以上そこにとどまった後にディスプレイ１１０の画面１１１から離れた場合に、ユーザの指がとどまっていたその箇所に対応する画面１１１に接触したものとみなすこととしている。操作データ生成部３２２は、上述のようにして指がディスプレイ１１０の画面１１１から離れた場合、とどまっていたその指の位置を示す座標データとその座標データによって特定される場所をユーザがタッチしたことを示す情報とを、セットにしたデータとして、操作データを生成する。この操作データは、一般的なタッチパネルを用いて入力できる、座標データ＋ユーザがその座標にタッチしたことを示すデータの組とまったく同じものとすることができる。
指がディスプレイ１１０の画面１１１から離れたことを検出するには、画面１１１からの距離をＺ座標とするのであれば、Ｚ座標を検出することが必要である。もっともＺ座標は、画像中に写り込んでいる指の像のうち、ユーザの指から直接カメラ２４０に至った像光による指の像の先端から画像中に写り込んでいる画面１１１までの距離から容易に特定することが可能である。この実施形態では、指先の位置の座標データが生成されている間中ずっと、操作データ生成部３２２は、指先の位置のＺ座標の検出を行うようになっている。それにより、指先がディスプレイ１１０の画面１１１から離れたことを、操作データ生成部３２２は検知可能となっている。
指がディスプレイ１１０の画面１１１から離れたことを検出するには、画面１１１からの距離をＺ座標とするのであれば、Ｚ座標を検出することが必要である。もっともＺ座標は、画像中に写り込んでいる指の像のうち、ユーザの指から直接カメラ２４０に至った像光による指の像の先端から画像中に写り込んでいる画面１１１までの距離から容易に特定することが可能である。この実施形態では、指先の位置の座標データが生成されている間中ずっと、操作データ生成部３２２は、指先の位置のＺ座標の検出を行うようになっている。それにより、指先がディスプレイ１１０の画面１１１から離れたことを、操作データ生成部３２２は検知可能となっている。
【0034】
ここで、ユーザは、第１距離まで指を近づけると、指先が光面Ｐを横切るため指先が光る。したがって、指先が光ったことを視認しつつ指先をディスプレイ１１０の画面１１１に近づけ、そして、そこで例えば０．３秒指を静止させてから指を画面１１１から遠ざけることにより、確実に入力を行うことが、つまり、操作データ生成部３２２に操作データを生成させることが可能となる。
【0035】
操作データは、操作データ生成部３２２から出力部３２４に送られ、出力部３２４から、インタフェイス３１５、図示せぬ端子及びケーブルを経て情報処理装置１２０へと送られる。操作データを受取った情報処理装置１２０は、その操作データに基づいて、必要な情報処理を実行する。
上述の如き、画面のＸ座標及びＹ座標と、その座標にタッチされたことを示すデータの組合せである操作データは、上述のようにディスプレイ１１０がタッチパネルである場合に、ディスプレイ１１０から情報処理装置１２０へ入力されるデータとまったく同じものとすることができる。したがって、情報処理装置１２０は、ディスプレイ１１０に表示する画像にもまったく変更を加えなくとも、というより、ＡＴＭの全体に入力装置２００との接続を行う以外の修正を加えなくとも、入力装置２００から入力される操作データに基づいて、従来どおりの情報処理を行うことができる。
ユーザが入力装置２００による入力を終えたら、光源１１は消灯する。
上述の如き、画面のＸ座標及びＹ座標と、その座標にタッチされたことを示すデータの組合せである操作データは、上述のようにディスプレイ１１０がタッチパネルである場合に、ディスプレイ１１０から情報処理装置１２０へ入力されるデータとまったく同じものとすることができる。したがって、情報処理装置１２０は、ディスプレイ１１０に表示する画像にもまったく変更を加えなくとも、というより、ＡＴＭの全体に入力装置２００との接続を行う以外の修正を加えなくとも、入力装置２００から入力される操作データに基づいて、従来どおりの情報処理を行うことができる。
ユーザが入力装置２００による入力を終えたら、光源１１は消灯する。
【0036】
なお、上述の例では、操作データ生成部３２２は、その時点の画像に写り込んだ指の像のうちのユーザの指から直接カメラ２４０に至った像光による指の像と、画面１１１までの距離から、指の先端のＺ座標を特定することとしていた。
しかしながら、発光体２３１、２３２が、図５（Ｂ）、（Ｃ）に示したようなものである場合には、指の像（ユーザの指から直接カメラ２４０に至った像光による指の像には限らない。）により、どの発光体２３１、２３２が隠れているかということによっても、そのときの指の先端のＺ座標を特定することが可能である。
したがって、座標データ記録部３２３に記録された上述した座標データに、更に、発光体２３１、２３２の写り込みパターンのデータまで加えることによって、操作データ生成部３２２は、動画像データによって特定される動画像中の各フレームの画像において写り込んでいる発光体２３１、２３２それぞれの位置や数に基づいて、ユーザの指の先端のＺ座標を特定することも可能である。
しかしながら、発光体２３１、２３２が、図５（Ｂ）、（Ｃ）に示したようなものである場合には、指の像（ユーザの指から直接カメラ２４０に至った像光による指の像には限らない。）により、どの発光体２３１、２３２が隠れているかということによっても、そのときの指の先端のＺ座標を特定することが可能である。
したがって、座標データ記録部３２３に記録された上述した座標データに、更に、発光体２３１、２３２の写り込みパターンのデータまで加えることによって、操作データ生成部３２２は、動画像データによって特定される動画像中の各フレームの画像において写り込んでいる発光体２３１、２３２それぞれの位置や数に基づいて、ユーザの指の先端のＺ座標を特定することも可能である。
【0037】
座標データ記録部３２３に記録する座標データは、例えば、指の位置するＸ座標とＹ座標の組と、その時点における指が写り込んだカメラ２４０で撮像された画像との組合せを教師データとして、コンピュータにディープランニングさせることによって生成された学習済みデータとして生成することも可能である。もちろんディープランニングさせるために用いられる画像のデータは、画面１１１とフレーム２１０とを予定された相対的な位置関係とした状況で得られたものとする。
その場合、操作データ生成部３２２は人工知能として機能して、動画像データから、その時点における指の先端のＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標を特定することができるようになる。
その場合、操作データ生成部３２２は人工知能として機能して、動画像データから、その時点における指の先端のＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標を特定することができるようになる。
【0038】
＜変形例１＞
変形例１で説明するのも、第１実施形態と同様に、ＡＴＭに入力装置２００を取付けたものである。ＡＴＭ、入力装置２００ともに変形例１と第１実施形態とで殆ど違いはない。第１実施形態と変形例１とで異なるのは、操作データ生成部３２２の機能と、光源１１の点灯の仕方である。
第１実施形態では、光面Ｐは、ユーザが入力を行っている間中、言い換えれば、光源１１が点灯している間中一定の状態を保つようになっていた。また、第１実施形態の入力装置２００では、ユーザが入力を行っている間、或いは、光源１１が点灯している間中、操作データ生成部３２２は、指先のＸ座標、Ｙ座標、及びＺ座標を検出し続けるようになっていた。
また、第１実施形態では、ユーザは、常時点灯している光源１１からの光によって生じている光面Ｐを横切ることによって光る指先を視認することにより、指先が、操作データを入力装置２００から情報処理装置１２０に入力させることが可能な程度にディスプレイ１１０の画面１１１に近づいていることを確認することができるようになっている。
変形例１で説明するのも、第１実施形態と同様に、ＡＴＭに入力装置２００を取付けたものである。ＡＴＭ、入力装置２００ともに変形例１と第１実施形態とで殆ど違いはない。第１実施形態と変形例１とで異なるのは、操作データ生成部３２２の機能と、光源１１の点灯の仕方である。
第１実施形態では、光面Ｐは、ユーザが入力を行っている間中、言い換えれば、光源１１が点灯している間中一定の状態を保つようになっていた。また、第１実施形態の入力装置２００では、ユーザが入力を行っている間、或いは、光源１１が点灯している間中、操作データ生成部３２２は、指先のＸ座標、Ｙ座標、及びＺ座標を検出し続けるようになっていた。
また、第１実施形態では、ユーザは、常時点灯している光源１１からの光によって生じている光面Ｐを横切ることによって光る指先を視認することにより、指先が、操作データを入力装置２００から情報処理装置１２０に入力させることが可能な程度にディスプレイ１１０の画面１１１に近づいていることを確認することができるようになっている。
【0039】
ところで、ユーザが入力装置２００を用いた入力を行っている最中に、指先が画面１１１に近づきすぎ、指先を画面１１１に接触させてしまう場合があり得る。また、指先とディスプレイ１１０の画面１１１との距離に応じて入力されるデータを異ならせる処理を行う等の事情により、ユーザに、指先が光面Ｐよりもディスプレイ１１０の画面１１１に近づいたこと、或いは指先とディスプレイ１１０の画面１１１との距離が第１距離よりも短くなったことを知らせたいような場合もあり得る。
これを可能とするため、この実施形態では、ユーザの指先が、第１距離よりも短い第２距離（例えば、第１距離の１／２～１／３の距離）よりも画面１１１に近づいた場合には、光源１１からの光の照射の状態を変化させることとしている。
変形例１でも第１実施形態の場合と同様に、操作データ生成部３２２は、指先のＸ座標、Ｙ座標、及びＺ座標を検出し続ける。そして、変形例１の操作データ生成部３２２は、指先とディスプレイ１１０の画面１１１との距離が第２距離よりも短くなったことを指先の位置のＺ座標から検出したときに、近接データを生成するようになっている。この近接データは、出力部３２４、入力装置２００に設けられたコンピュータのインタフェイス３１５、及びインタフェイス３１５と光源１１とを結ぶ図示を省略のケーブルを介して、光源１１へと送られる。そうすると、光源１１は、光の照射の状態を変化させる。光源１１における光の照射の状態の変化の例は、光の点滅、可視光領域における光の波長の変更、又は光の強度の変更とすることができる。光が点滅すれば、光面Ｐは点滅して、光面Ｐを指先が横切ったときに指先に生じる光が点滅することになる。光の波長を変更させれば、光面Ｐを指先が横切ったときに指先に生じてユーザが視認することになる光の色が変化することとなる。また、光の強度を変化させれば、光面Ｐを指先が横切ったときに指先に生じる光の強さが変化する。
これを可能とするため、この実施形態では、ユーザの指先が、第１距離よりも短い第２距離（例えば、第１距離の１／２～１／３の距離）よりも画面１１１に近づいた場合には、光源１１からの光の照射の状態を変化させることとしている。
変形例１でも第１実施形態の場合と同様に、操作データ生成部３２２は、指先のＸ座標、Ｙ座標、及びＺ座標を検出し続ける。そして、変形例１の操作データ生成部３２２は、指先とディスプレイ１１０の画面１１１との距離が第２距離よりも短くなったことを指先の位置のＺ座標から検出したときに、近接データを生成するようになっている。この近接データは、出力部３２４、入力装置２００に設けられたコンピュータのインタフェイス３１５、及びインタフェイス３１５と光源１１とを結ぶ図示を省略のケーブルを介して、光源１１へと送られる。そうすると、光源１１は、光の照射の状態を変化させる。光源１１における光の照射の状態の変化の例は、光の点滅、可視光領域における光の波長の変更、又は光の強度の変更とすることができる。光が点滅すれば、光面Ｐは点滅して、光面Ｐを指先が横切ったときに指先に生じる光が点滅することになる。光の波長を変更させれば、光面Ｐを指先が横切ったときに指先に生じてユーザが視認することになる光の色が変化することとなる。また、光の強度を変化させれば、光面Ｐを指先が横切ったときに指先に生じる光の強さが変化する。
【0040】
このように、変形例１によれば、ユーザの指先が第１距離よりもディスプレイ１１０の画面１１１に近づいたときにまず、指先が一定の状態で光り、そして、指先が第２距離よりもディスプレイ１１０の画面１１１に近づいたときに、指先がそれとは異なる状態で光ることになる。そのような指先に生じる光の状態の変化を視認することにより、ユーザは、指先とディスプレイ１１０の画面１１１との間の距離を直感的に認識できるようになる。
なお、変形例１では、指先とディスプレイ１１０の画面１１１との距離について第１距離と第２距離という２つの距離を設定し、光源１１の発光のさせ方を２種類に変化させることとしたが、距離の設定を３種類或いはそれ以上とし、光源１１の発光のさせかたを３種類或いはそれ以上とすることももちろん可能である。
なお、変形例１では、指先とディスプレイ１１０の画面１１１との距離について第１距離と第２距離という２つの距離を設定し、光源１１の発光のさせ方を２種類に変化させることとしたが、距離の設定を３種類或いはそれ以上とし、光源１１の発光のさせかたを３種類或いはそれ以上とすることももちろん可能である。
【0041】
＜変形例２＞
変形例２で説明するのも、第１実施形態と同様に、ＡＴＭに入力装置２００を取付けたものである。ＡＴＭ、入力装置２００ともに変形例２と第１実施形態とで殆ど違いはない。第１実施形態と変形例２とで異なるのは、第１実施形態では、１組の光源１１及び拡散部材１２で構成されていた入力支援機構が、変形例２では光源１１、１３及び拡散部材１２、１４という２組の光源及び拡散部材によって構成されている、という点である。
光源１３及び拡散部材１４は、光源１１及び拡散部材１２が作る光面Ｐよりディスプレイ１１０の画面１１１に近い位置に、光面Ｐとは別の、光面Ｐと平行な光面Ｐ１を生成するためのものである（図１１、１２参照）。光面Ｐ１は、例えば、光面Ｐと同様に、正面から見た場合におけるディスプレイ１１０の画面１１１の全体を覆うように形成され、これには限られないが、変形例２では、フレーム２１０の内側一杯に広がるようにされる。
光源１３及び拡散部材１４はそれが可能な限り適当に設計することができ、例えば、光源１１及び拡散部材１２と同じものとすることができる。変形例２における光源１３及び拡散部材１４は、光源１１及び拡散部材１２と同じものであるが、ただし、光源１３と光源１１が発する光の波長はいずれも可視光領域に属するものの、必ずしもそうする必要はないが、両者の波長は異なるものとされている。或いは、光源１１と光源１３は、同じ波長の光を照射するものの、発する光の強度が異なっていても良い。また、光源１３及び拡散部材１４は、光源１１及び拡散部材１２の直下であって、例えば、変形例１で説明した第２距離に対応する位置に設けられている。
変形例２で説明するのも、第１実施形態と同様に、ＡＴＭに入力装置２００を取付けたものである。ＡＴＭ、入力装置２００ともに変形例２と第１実施形態とで殆ど違いはない。第１実施形態と変形例２とで異なるのは、第１実施形態では、１組の光源１１及び拡散部材１２で構成されていた入力支援機構が、変形例２では光源１１、１３及び拡散部材１２、１４という２組の光源及び拡散部材によって構成されている、という点である。
光源１３及び拡散部材１４は、光源１１及び拡散部材１２が作る光面Ｐよりディスプレイ１１０の画面１１１に近い位置に、光面Ｐとは別の、光面Ｐと平行な光面Ｐ１を生成するためのものである（図１１、１２参照）。光面Ｐ１は、例えば、光面Ｐと同様に、正面から見た場合におけるディスプレイ１１０の画面１１１の全体を覆うように形成され、これには限られないが、変形例２では、フレーム２１０の内側一杯に広がるようにされる。
光源１３及び拡散部材１４はそれが可能な限り適当に設計することができ、例えば、光源１１及び拡散部材１２と同じものとすることができる。変形例２における光源１３及び拡散部材１４は、光源１１及び拡散部材１２と同じものであるが、ただし、光源１３と光源１１が発する光の波長はいずれも可視光領域に属するものの、必ずしもそうする必要はないが、両者の波長は異なるものとされている。或いは、光源１１と光源１３は、同じ波長の光を照射するものの、発する光の強度が異なっていても良い。また、光源１３及び拡散部材１４は、光源１１及び拡散部材１２の直下であって、例えば、変形例１で説明した第２距離に対応する位置に設けられている。
【0042】
このような２組の光源１１、１３及び拡散部材１２、１４を備える入力装置２００にてユーザが入力を行う場合、ユーザの指先がディスプレイ１１０の画面１１１に近づいていく過程でディスプレイ１１０の画面１１１までの距離が第１距離よりも短くなると、光面Ｐを横切ることによりユーザの指先が光る。また、ユーザの指先からディスプレイ１１０の画面１１１までの距離が第２距離よりも短くなると、ユーザの指先は、光面Ｐと光面Ｐ１の双方を横切ることになるので、指先の発光の状態が、指先が光面Ｐのみを横切っていた場合とは異なるものとなる。
このように、変形例２によれば、ユーザの指先が第１距離よりもディスプレイ１１０の画面１１１に近づいたときと、ユーザの指先が第２距離よりもディスプレイ１１０の画面１１１に近づいたときとで、指先に生じる光の状態が変化することになる。したがって、指先に生じる光の状態の変化を視認することにより、ユーザは、変形例１の場合と同様に、指先とディスプレイ１１０の画面１１１との間の距離を直感的に認識できるようになる。しかも、変形例２では、光面Ｐと光面Ｐ１を横切ったときに指先にそれぞれ生じる光の色が異なるので、ユーザは、上述の視認を行いやすい。
このように、変形例２によれば、ユーザの指先が第１距離よりもディスプレイ１１０の画面１１１に近づいたときと、ユーザの指先が第２距離よりもディスプレイ１１０の画面１１１に近づいたときとで、指先に生じる光の状態が変化することになる。したがって、指先に生じる光の状態の変化を視認することにより、ユーザは、変形例１の場合と同様に、指先とディスプレイ１１０の画面１１１との間の距離を直感的に認識できるようになる。しかも、変形例２では、光面Ｐと光面Ｐ１を横切ったときに指先にそれぞれ生じる光の色が異なるので、ユーザは、上述の視認を行いやすい。
【0043】
≪第２実施形態≫
第２実施形態でも、第１実施形態と同様にＡＴＭに入力装置２００を組合わせる。
ＡＴＭに取付けて用いられる入力装置２００には、第１実施形態の場合と同様に構成された入力支援機構が組込まれている。
第１実施形態の入力装置２００は、カメラ２４０と２つの鏡２２１、２２２によって、入力中の指先の位置のＸ座標及びＹ座標を特定するものとなっていた。第２実施形態の入力装置２００は、第１実施形態の入力装置２００と同様に入力中の指先の位置のＸ座標及びＹ座標を特定するものとなっているが、指先の位置のＸ座標及びＹ座標を特定するための原理、仕組みが第１実施形態の場合と異なる。
第１実施形態の入力装置２００と同様に、第２実施形態の入力装置２００はフレーム２１０を備えている。第２実施形態におけるフレーム２１０は、第１実施形態のフレーム２１０と同様に構成されている。
しかしながら、第２実施形態のフレーム２１０の内側には、代位１実施形態で存在したカメラ２４０も鏡２２１、２２２も、また、発光体２３１、２３２も存在しない。その代わりに、第２実施形態の入力装置２００におけるフレーム２１０の内面には、多数の発光部２９１と、受光部２９２とが設けられている（図１３、図１４）。
第２実施形態でも、第１実施形態と同様にＡＴＭに入力装置２００を組合わせる。
ＡＴＭに取付けて用いられる入力装置２００には、第１実施形態の場合と同様に構成された入力支援機構が組込まれている。
第１実施形態の入力装置２００は、カメラ２４０と２つの鏡２２１、２２２によって、入力中の指先の位置のＸ座標及びＹ座標を特定するものとなっていた。第２実施形態の入力装置２００は、第１実施形態の入力装置２００と同様に入力中の指先の位置のＸ座標及びＹ座標を特定するものとなっているが、指先の位置のＸ座標及びＹ座標を特定するための原理、仕組みが第１実施形態の場合と異なる。
第１実施形態の入力装置２００と同様に、第２実施形態の入力装置２００はフレーム２１０を備えている。第２実施形態におけるフレーム２１０は、第１実施形態のフレーム２１０と同様に構成されている。
しかしながら、第２実施形態のフレーム２１０の内側には、代位１実施形態で存在したカメラ２４０も鏡２２１、２２２も、また、発光体２３１、２３２も存在しない。その代わりに、第２実施形態の入力装置２００におけるフレーム２１０の内面には、多数の発光部２９１と、受光部２９２とが設けられている（図１３、図１４）。
【0044】
発光部２９１は、第１長辺板２１１の内側と、第１短辺板２１３の内側とにそれぞれ多数設けられている。第１長辺板２１１に設けられる発光部２９１はいずれも、図１４における上下方向を高さとした場合において、同じ高さ位置に位置するようにして、第１長辺板２１１の長さ方向において等間隔に取付けられている。また、第１短辺板２１３に設けられる発光部２９１はいずれも、同じ高さ位置に位置するようにして、第１短辺板２１３の長さ方向において等間隔に取付けられている。第１長辺板２１１の内側と、第１短辺板２１３の内側とにそれぞれ多数設けられる発光部２９１は、必ずしも同じ高さ位置に存在する必要はないが、この実施形態では同じ高さ位置に位置するようにされている。
発光部２９１は、直線光を発する光源である。発光部２９１は、光を発するようにされており、例えば、不可視領域の波長の光である赤外線を発するようにされている。発光部２９１は、それが取付けられている第１長辺板２１１又は第１短辺板２１３の内面に垂直な方向に、対面する第２長辺板２１２又は第２短辺板２１４に向けて直線光を発するようになっている。
受光部２９２は、第２長辺板２１２の内側と、第２短辺板２１４の内側とにそれぞれ多数設けられている。
第２長辺板２１２に設けられる受光部２９２の数は、第１長辺板２１１に設けられる発光部２９１の数と同数であり、両者にそれぞれ設けられる受光部２９２と発光部２９１は一対一対応している。一対一対応する発光部２９１と受光部２９２とは、第１長辺板２１１の背面から見た場合に、丁度対応する位置に位置している。それにより、第１長辺板２１１に設けられた発光部２９１から出た赤外線は、第２長辺板２１２に設けられた、その赤外線を発した発光部２９１に一対一対応した受光部２９２によって受けられるようになっている。
第２短辺板２１４に設けられる受光部２９２の数は、第１短辺板２１３に設けられる発光部２９１の数と同数であり、両者にそれぞれ設けられる受光部２９２と発光部２９１は一対一対応している。一対一対応する発光部２９１と受光部２９２とは、第１短辺板２１３の背面から見た場合に、丁度対応する位置に位置している。それにより、第１短辺板２１３に設けられた発光部２９１から出た赤外線は、第２短辺板２１４に設けられた、その赤外線を発した発光部２９１に一対一対応した受光部２９２によって受けられるようになっている。
各受光部２９２は、発光部２９１が発した光をその時点で受信しているか、受信していないかを検知し、光の受信状態を示すデータを生成するようになっている。
入力装置２００を用いてユーザが入力を行うとき、すべての発光部２９１は、対応する受光部２９２に向けて赤外線を発する。それにより、平面視した場合のフレーム２１０の内側には、縦横に走る赤外線によって形成されるマトリクスが形成される。図１３、１４において、Ｒの符号が付されているのが直線光である赤外線であり、赤外線Ｒに付された矢印は、赤外線Ｒの進行方向を示している。
入力装置２００を用いて入力を行うユーザの指先がフレーム２１０内に入って来て、縦横、例えば１本ずつの赤外線Ｒを遮断すると、遮断された赤外線Ｒを受けていた受光部２９２は、赤外線Ｒを受けない状態となる。そうすると、それまで光（赤外線Ｒ）を受信していることを示すデータを生成していた受光部２９２は、光を受信していないことを示すデータを生成するようになる。
したがって、第２長辺板２１２にある受光部２９２のうちどれが光を受信していない状態になったかと、第２短辺板２１４にある受光部２９２のうちどれが光を受信していない状態になったかということを検出することにより、ディスプレイ１１０の画面に対する指先の位置、つまり、指先のＸ座標とＹ座標とを検出することが可能となる。
発光部２９１は、直線光を発する光源である。発光部２９１は、光を発するようにされており、例えば、不可視領域の波長の光である赤外線を発するようにされている。発光部２９１は、それが取付けられている第１長辺板２１１又は第１短辺板２１３の内面に垂直な方向に、対面する第２長辺板２１２又は第２短辺板２１４に向けて直線光を発するようになっている。
受光部２９２は、第２長辺板２１２の内側と、第２短辺板２１４の内側とにそれぞれ多数設けられている。
第２長辺板２１２に設けられる受光部２９２の数は、第１長辺板２１１に設けられる発光部２９１の数と同数であり、両者にそれぞれ設けられる受光部２９２と発光部２９１は一対一対応している。一対一対応する発光部２９１と受光部２９２とは、第１長辺板２１１の背面から見た場合に、丁度対応する位置に位置している。それにより、第１長辺板２１１に設けられた発光部２９１から出た赤外線は、第２長辺板２１２に設けられた、その赤外線を発した発光部２９１に一対一対応した受光部２９２によって受けられるようになっている。
第２短辺板２１４に設けられる受光部２９２の数は、第１短辺板２１３に設けられる発光部２９１の数と同数であり、両者にそれぞれ設けられる受光部２９２と発光部２９１は一対一対応している。一対一対応する発光部２９１と受光部２９２とは、第１短辺板２１３の背面から見た場合に、丁度対応する位置に位置している。それにより、第１短辺板２１３に設けられた発光部２９１から出た赤外線は、第２短辺板２１４に設けられた、その赤外線を発した発光部２９１に一対一対応した受光部２９２によって受けられるようになっている。
各受光部２９２は、発光部２９１が発した光をその時点で受信しているか、受信していないかを検知し、光の受信状態を示すデータを生成するようになっている。
入力装置２００を用いてユーザが入力を行うとき、すべての発光部２９１は、対応する受光部２９２に向けて赤外線を発する。それにより、平面視した場合のフレーム２１０の内側には、縦横に走る赤外線によって形成されるマトリクスが形成される。図１３、１４において、Ｒの符号が付されているのが直線光である赤外線であり、赤外線Ｒに付された矢印は、赤外線Ｒの進行方向を示している。
入力装置２００を用いて入力を行うユーザの指先がフレーム２１０内に入って来て、縦横、例えば１本ずつの赤外線Ｒを遮断すると、遮断された赤外線Ｒを受けていた受光部２９２は、赤外線Ｒを受けない状態となる。そうすると、それまで光（赤外線Ｒ）を受信していることを示すデータを生成していた受光部２９２は、光を受信していないことを示すデータを生成するようになる。
したがって、第２長辺板２１２にある受光部２９２のうちどれが光を受信していない状態になったかと、第２短辺板２１４にある受光部２９２のうちどれが光を受信していない状態になったかということを検出することにより、ディスプレイ１１０の画面に対する指先の位置、つまり、指先のＸ座標とＹ座標とを検出することが可能となる。
【0045】
第２実施形態における入力装置２００にも、入力支援機構が設けられている。第２実施形態における入力支援機構は、第１実施形態の場合と同様に、光源１１と拡散部材１２とを含んで構成されている（図１４参照）。なお、図１３では、入力支援機構の図示を省略している。
第２実施形態における入力支援機構は、第１実施形態の場合と同様に、入力装置２００が取付けられる装置に設けられたディスプレイ１１０の画面１１１と平行な光面Ｐを生成する。これには限られないが、第２実施形態における光面Ｐは、第１実施形態における光面Ｐと同様に、フレーム２１０の内側一杯に広がるようになっている。
上述したように、第２実施形態の入力装置２００では、マトリクス状に張り巡らされた赤外線Ｒのうち縦横のどの赤外線Ｒが指先によって遮断されたかによって、指先のＸ座標とＹ座標とを検出することができる。したがって、指先を、少なくともマトリクス状に張り巡らされた赤外線Ｒの位置までディスプレイ１１０の画面に近づけないと、ユーザは、第２実施形態による入力装置２００による入力を行えない。この場合には、マトリクス状に張り巡らされた赤外線Ｒが存在する位置から、ディスプレイ１１０の画面１１１までの距離が、本願発明における第１距離となる。
光面Ｐは、ディスプレイ１１０の画面１１１からの距離が第１距離と同じかそれよりも短くなるような位置に設けられる。図１４に示した例では、光面Ｐは、ディスプレイ１１０の画面１１１から第１距離離れた位置よりもやや画面１１１に近い位置に位置している。ユーザが指先で光面Ｐを横切ると、第１実施形態の場合と同様に指先が光るので、ユーザは指先が光ることを視認することができる。指先が光っている状態が生じているとき、ユーザの指はその手前にあるマトリクス状の赤外線Ｒをかならず横切っている。したがって、指先が光っていることを確認しながらユーザが入力装置２００の操作を行えば、指先がマトリクス状に張り巡らされた赤外線Ｒに届いていないことによって生じる誤入力や入力ミスを生じさせることなく、確実な入力を実現できることとなる。
第２実施形態における入力支援機構は、第１実施形態の場合と同様に、入力装置２００が取付けられる装置に設けられたディスプレイ１１０の画面１１１と平行な光面Ｐを生成する。これには限られないが、第２実施形態における光面Ｐは、第１実施形態における光面Ｐと同様に、フレーム２１０の内側一杯に広がるようになっている。
上述したように、第２実施形態の入力装置２００では、マトリクス状に張り巡らされた赤外線Ｒのうち縦横のどの赤外線Ｒが指先によって遮断されたかによって、指先のＸ座標とＹ座標とを検出することができる。したがって、指先を、少なくともマトリクス状に張り巡らされた赤外線Ｒの位置までディスプレイ１１０の画面に近づけないと、ユーザは、第２実施形態による入力装置２００による入力を行えない。この場合には、マトリクス状に張り巡らされた赤外線Ｒが存在する位置から、ディスプレイ１１０の画面１１１までの距離が、本願発明における第１距離となる。
光面Ｐは、ディスプレイ１１０の画面１１１からの距離が第１距離と同じかそれよりも短くなるような位置に設けられる。図１４に示した例では、光面Ｐは、ディスプレイ１１０の画面１１１から第１距離離れた位置よりもやや画面１１１に近い位置に位置している。ユーザが指先で光面Ｐを横切ると、第１実施形態の場合と同様に指先が光るので、ユーザは指先が光ることを視認することができる。指先が光っている状態が生じているとき、ユーザの指はその手前にあるマトリクス状の赤外線Ｒをかならず横切っている。したがって、指先が光っていることを確認しながらユーザが入力装置２００の操作を行えば、指先がマトリクス状に張り巡らされた赤外線Ｒに届いていないことによって生じる誤入力や入力ミスを生じさせることなく、確実な入力を実現できることとなる。
【0046】
≪第３実施形態≫
第３実施形態では、入力支援装置５００について説明する。
第３実施形態における入力支援装置５００は、NISSHA株式会社や、株式会社ジャパンディスプレイによって製造販売され、或いは発表されている、ディスプレイの画面１１１とユーザの指との間に生じる僅かな静電容量の変化を検出することによって、ディスプレイに対する入力を行おうとしているユーザの指のディスプレイ上での座標を検出する機能を有するディスプレイに組合せて用いられる。つまり、この実施形態における入力支援機構５００が用いられるディスプレイは、第１実施形態における入力装置２００自体、或いは入力装置２００の機能を内包している。
しかしながら、このようなディスプレイを用いて入力を行おうとしてもユーザは、画面１１１からどの程度の距離まで指を近づければ、ディスプレイが指の座標を検知することが可能かをにわかには知ることができない。
そのような不具合を解決すべく第３実施形態の入力支援装置５００は使用される。
第３実施形態では、入力支援装置５００について説明する。
第３実施形態における入力支援装置５００は、NISSHA株式会社や、株式会社ジャパンディスプレイによって製造販売され、或いは発表されている、ディスプレイの画面１１１とユーザの指との間に生じる僅かな静電容量の変化を検出することによって、ディスプレイに対する入力を行おうとしているユーザの指のディスプレイ上での座標を検出する機能を有するディスプレイに組合せて用いられる。つまり、この実施形態における入力支援機構５００が用いられるディスプレイは、第１実施形態における入力装置２００自体、或いは入力装置２００の機能を内包している。
しかしながら、このようなディスプレイを用いて入力を行おうとしてもユーザは、画面１１１からどの程度の距離まで指を近づければ、ディスプレイが指の座標を検知することが可能かをにわかには知ることができない。
そのような不具合を解決すべく第３実施形態の入力支援装置５００は使用される。
【0047】
入力支援装置５００は、照射部５１０と、固定部５２０とを備えている。
照射部５１０は、第１実施形態で説明した光源１１及び拡散部材１２を内蔵しており、平面状の光、要するに第１実施形態における光面Ｐに相当する光を射出する機能を有している。
固定部５２０は、照射部５１０を、ディスプレイの画面１１１に対して位置決めした状態で、ディスプレイに対して直接的、或いは他の部材を介して間接的に固定する機能を有している。固定部５２０は例えば棒状である。また、固定部５２０は、画面１１１から照射部５１０までの距離を可変として構成するのが望ましい。
入力支援装置５００は、照射部５１０が画面１１１に対して適宜の位置になるようにして、固定部５２０を用いてディスプレイに対して固定した状態で用いる。その状態で、照射部５１０は、ディスプレイの画面１１１に対して指先を近づけた場合においてディスプレイが指先の位置を検知できる位置と同じか、それよりも画面１１１に近い位置に、光面Ｐを形成する。光面Ｐは、例えば、正面からディスプレイの画面１１１を見た場合において、画面１１１の全体を覆うような範囲に形成される。
光面Ｐを横切ることによって指先が光っていることを確認しながら指先をディスプレイの画面１１１に近づけてディスプレイに対して入力を行えば、ディスプレイは指先の位置を確実に特定することができるため、誤入力や入力ミスが生じることがない。
照射部５１０は、第１実施形態で説明した光源１１及び拡散部材１２を内蔵しており、平面状の光、要するに第１実施形態における光面Ｐに相当する光を射出する機能を有している。
固定部５２０は、照射部５１０を、ディスプレイの画面１１１に対して位置決めした状態で、ディスプレイに対して直接的、或いは他の部材を介して間接的に固定する機能を有している。固定部５２０は例えば棒状である。また、固定部５２０は、画面１１１から照射部５１０までの距離を可変として構成するのが望ましい。
入力支援装置５００は、照射部５１０が画面１１１に対して適宜の位置になるようにして、固定部５２０を用いてディスプレイに対して固定した状態で用いる。その状態で、照射部５１０は、ディスプレイの画面１１１に対して指先を近づけた場合においてディスプレイが指先の位置を検知できる位置と同じか、それよりも画面１１１に近い位置に、光面Ｐを形成する。光面Ｐは、例えば、正面からディスプレイの画面１１１を見た場合において、画面１１１の全体を覆うような範囲に形成される。
光面Ｐを横切ることによって指先が光っていることを確認しながら指先をディスプレイの画面１１１に近づけてディスプレイに対して入力を行えば、ディスプレイは指先の位置を確実に特定することができるため、誤入力や入力ミスが生じることがない。
【符号の説明】
【0048】
１１ 光源
１２ 拡散部材
１１０ ディスプレイ
１１１ 画面
１３１ テーブル
２００ 入力装置
２１０ フレーム
２２１ 鏡
２２２ 鏡
２３１ 発光体
２３２ 発光体
２４０ カメラ
３２１ 入力部
３２２ 操作データ生成部
３２３ 座標データ記録部
３２４ 出力部
１２ 拡散部材
１１０ ディスプレイ
１１１ 画面
１３１ テーブル
２００ 入力装置
２１０ フレーム
２２１ 鏡
２２２ 鏡
２３１ 発光体
２３２ 発光体
２４０ カメラ
３２１ 入力部
３２２ 操作データ生成部
３２３ 座標データ記録部
３２４ 出力部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】