(57)【要約】【課題】非接触での入力操作を精度よく受け付けることができる入力装置を提供する。【解決手段】入力装置１は、平面状に進行する光を射出し、射出した光が進行する平面上の物体をセンシングする光学式センサ１０と、光学式センサ１０から射出された光の進路を変更する光学部材２０と、光学式センサ１０のセンシング結果に基づいて入力処理を行う処理部４０と、を備え、光学式センサ１０及び光学部材３０は、光学式センサ１０から射出された光が進行する平面領域からなる第１センシング面４１、及び、第１センシング面４１より光学式センサ１０から遠い第２センシング面４２を形成し、処理部４０は、第１センシング面４１における光学式センサ１０の第１センシング結果と、第２センシング面４２における光学式センサ１０の第２センシング結果とに基づいて、入力処理を行う。【選択図】図１
2020170302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状に進行する光を射出し、射出した光が進行する平面上の物体をセンシングする光学式センサと、
前記光学式センサから射出された光の進路を変更する光学部材と、
前記光学式センサのセンシング結果に基づいて入力処理を行う処理部と、を備え、
前記光学式センサ及び前記光学部材は、前記光学式センサから射出された光が進行する平面領域からなる第１センシング面、及び、前記第１センシング面よりも前記光学式センサから遠い第２センシング面を形成し、
前記処理部は、前記第１センシング面における前記光学式センサの第１センシング結果と、前記第２センシング面における前記光学式センサの第２センシング結果とに基づいて、前記入力処理を行う
入力装置。
【請求項２】
前記第２センシング面を進行する光は、前記光学部材によって進路が変更された、前記第１センシング面を進行した光である
請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記光学部材は、前記光学式センサから射出された光の進路を変更可能で回転可能な光学素子を含み、
前記光学素子の回転角度が第１の角度である場合に、前記第１センシング面が形成され、
前記光学素子の回転角度が第２の角度である場合に、前記第２センシング面が形成される
請求項１に記載の入力装置。
【請求項４】
前記光学部材は、前記光学式センサから射出された光の進路を変更可能で移動可能な光学素子を含み、
前記光学素子の位置が第１の位置である場合に、前記第１センシング面が形成され、
前記光学素子の位置が第２の位置である場合に、前記第２センシング面が形成される
請求項１に記載の入力装置。
【請求項５】
前記第１センシング面と前記第２センシング面とは略平行である
請求項１〜４のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項６】
前記光学部材は鏡を含む
請求項１〜５のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項７】
さらに、表示面に画像を表示する表示部を備える
請求項１〜６のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項８】
前記表示面は、前記第１センシング面と前記第２センシング面とのうちの少なくとも一方に略平行である
請求項７に記載の入力装置。
【請求項９】
前記表示部は、空中結像させることで前記表示面に画像を表示し、
前記表示面は、前記第１センシング面内又は前記第２センシング面内に形成される
請求項７又は８に記載の入力装置。
【請求項１０】
さらに、前記光学式センサから射出された光が、センシング対象となる物体に当たることなく前記光学式センサに入射することを抑制する入射抑制部材を備える
請求項１〜９のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１１】
前記表示部は、表示する画像にアイコンを含め、
前記処理部は、前記第１センシング結果と前記第２センシング結果とに基づいて、前記入力装置を利用するユーザからの、前記アイコンをクリックするクリック動作を検出し、当該検出に基づいて、前記入力処理を行う
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空中結像とセンサとを組み合わせた、非接触での入力操作を行うことができる入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−８８０２７号公報
【特許文献２】特許第６０２９６４０号公報
【特許文献３】特許第５２２９７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された従来の入力装置では、センサの検知対象となる物体の、空中像が表示される平面に対する垂直方向の位置を精度よく検出することは難しい。このため、上記従来の入力装置では、非接触での入力操作を受け付ける精度には、一定程度の限界がある。
【０００５】
そこで、本発明は、非接触での入力操作を精度よく受け付けることができる入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る入力装置は、平面状に進行する光を射出し、射出した光が進行する平面上の物体をセンシングする光学式センサと、前記光学式センサから射出された光の進路を変更する光学部材と、前記光学式センサのセンシング結果に基づいて入力処理を行う処理部と、を備え、前記光学式センサ及び前記光学部材は、前記光学式センサから射出された光が進行する平面領域からなる第１センシング面、及び、前記第１センシング面よりも前記光学式センサから遠い第２センシング面を形成し、前記処理部は、前記第１センシング面における前記光学式センサの第１センシング結果と、前記第２センシング面における前記光学式センサの第２センシング結果とに基づいて、前記入力処理を行う。
【０００７】
上記構成の入力装置によると、光学式センサのセンシング対象となる物体の、表示面と略平行な平面上の位置に加えて、表示面と垂直な方向の位置をも検出することができる。
【０００８】
従って、上記構成の入力装置によると、非接触での入力操作を精度よく受け付けることができる。
【０００９】
例えば、前記第２センシング面を進行する光は、前記光学部材によって進路が変更された、前記第１センシング面を進行した光であるとしてもよい。
【００１０】
これにより、第１センシング面と第２センシング面とを同時に形成することができる。
【００１１】
例えば、前記光学部材は、前記光学式センサから射出された光の進路を変更可能で回転可能な光学素子を含み、前記光学素子の回転角度が第１の角度である場合に、前記第１センシング面が形成され、前記光学素子の回転角度が第２の角度である場合に、前記第２センシング面が形成されるとしてもよい。
【００１２】
これにより、光学素子の回転角度を制御することで、第１センシング面と第２センシング面とを形成することができる。
【００１３】
例えば、前記光学部材は、前記光学式センサから射出された光の進路を変更可能で移動可能な光学素子を含み、前記光学素子の位置が第１の位置である場合に、前記第１センシング面が形成され、前記光学素子の位置が第２の位置である場合に、前記第２センシング面が形成されるとしてもよい。
【００１４】
これにより、光学素子の位置を制御することで、第１センシング面と第２センシング面とを形成することができる。
【００１５】
例えば、前記第１センシング面と前記第２センシング面とは略平行であるとしてもよい。ここで、略平行とは、厳密に平行である状態だけではなく、実質的に平行である状態のことを意味する。
【００１６】
これにより、光学式平面センサのセンシング対象となる物体の、表示面と垂直な方向の位置を、より精度よく検出することができる。
【００１７】
例えば、前記光学部材は鏡を含むとしてもよい。
【００１８】
これにより、光学部材を、比較的平易な構成で実現することができる。
【００１９】
例えば、さらに、表示面に画像を表示する表示部を備えるとしてもよい。
【００２０】
これにより、表示面を表示することができる。
【００２１】
例えば、前記表示面は、前記第１センシング面と前記第２センシング面とのうちの少なくとも一方に略平行であるとしてもよい。
【００２２】
これにより、光学式センサによるセンシングの精度を向上させることができる。
【００２３】
例えば、前記表示部は、空中結像させることで前記表示面に画像を表示し、前記表示面は、前記第１センシング面内又は前記第２センシング面内に形成されるとしてもよい。
【００２４】
これにより、入力操作を行うユーザによる、表示部への接触の頻度を低減することができる。
【００２５】
例えば、さらに、前記光学式センサから射出された光が、センシング対象となる物体に当たることなく前記光学式センサに入射することを抑制する入射抑制部材を備えるとしてもよい。
【００２６】
これにより、光学式センサによるセンシングの精度を向上させることができる。
【００２７】
例えば、前記表示部は、表示する画像にアイコンを含め、前記処理部は、前記第１センシング結果と前記第２センシング結果とに基づいて、前記入力装置を利用するユーザからの、前記アイコンをクリックするクリック動作を検出し、当該検出に基づいて、前記入力処理を行うとしてもよい。
【００２８】
これにより、ユーザからのアイコンをクリックする動作による入力操作を受け付けることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、非接触での入力操作を精度よく受け付けることができる入力装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、実施の形態１に係る入力装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る光学部材が、実施の形態１に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図３Ａ】図３Ａは、ユーザが指を用いてクリック操作を行う様子を示す模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ユーザが指を用いてクリック操作を行う様子を示す模式図である。
【図４】図４は、変形例１に係る光学部材が、変形例１に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図５】図５は、実施の形態２に係る入力装置の構成を示すブロック図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施の形態２に係る光学部材が、実施の形態２に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施の形態２に係る光学部材が、実施の形態２に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図７Ａ】図７Ａは、変形例２に係る光学部材が、変形例２に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、変形例２に係る光学部材が、変形例２に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、変形例２に係る光学部材が、変形例２に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図８Ａ】図８Ａは、変形例３に係る光学部材が、変形例３に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、変形例３に係る光学部材が、変形例３に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、変形例３に係る光学部材が、変形例３に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図９Ａ】図９Ａは、変形例４に係る光学部材が、変形例４に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、変形例４に係る光学部材が、変形例４に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、変形例５に係る光学部材が、変形例５に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、変形例５に係る光学部材が、変形例５に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、変形例５に係る光学部材が、変形例５に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、変形例６に係る光学部材が、変形例６に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、変形例６に係る光学部材が、変形例６に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、変形例６に係る光学部材が、変形例６に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図１２】図１２は、変形例７に係る光学部材が、変形例７に係る光学式センサから射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３に係る入力装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００３２】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１に係る入力装置について、図面を参照しながら説明する。この入力装置は、空中結像された画像を表示し、入力装置を利用するユーザからの、表示する画像に対する非接触の入力操作を受け付ける。
【００３３】
図１は、実施の形態１に係る入力装置１の構成を示すブロック図である。
【００３４】
図１に示されるように、入力装置１は、光学式センサ１０と、光学部材２０と、表示部３０と、処理部４０と、入射抑制部材５０と、第１支持部材６１と、第２支持部材６２とを含んで構成される。
【００３５】
光学式センサ１０は、平面状に進行する光を射出し、射出した光が進行する平面上の物体をセンシングする。より具体的には、光学式センサ１０は、射出した光が進行する平面上の物体の、その平面における位置を検出する。光学式センサ１０は、例えば、特許文献２に記載された光学的近接センサにより実現されてもよいし、例えば、特許文献３に記載された光操作装置により実現されてもよいし、他の構成により実現されてもよい。ここでは、一例として、光学式センサ１０は、特許文献２に記載された光学的近接センサにより実現されるとする。
【００３６】
光学部材２０は、光学式センサ１０から射出された光の進路を変更する。より具体的には、光学部材２０は、光の進路を変更する第１光学素子２１と、光の進路を変更する第２光学素子２２とを含んで構成される。第１光学素子２１と第２光学素子２２とは、例えば、鏡により実現されてもよいし、プリズムにより実現されてもよいし、他の構成により実現されてもよい。ここでは、一例として、第１光学素子２１と第２光学素子２２とは、鏡で構成されるとする。
【００３７】
図２は、光学部材２０が、光学式センサ１０から射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【００３８】
図２に示されるように、第１光学素子２１は、図２中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に４５度傾けられた鏡面を有する。
【００３９】
第２光学素子２２は、図２中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に１３５度傾けられた鏡面を有する。
【００４０】
光学式センサ１０は、図２中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面上を、Ｘ軸の正方向に平面状に進行する光を射出する。
【００４１】
図２に示されるように、光学式センサ１０から射出された光は、第１光学素子２１によって反射され、図２中に示されるＺ軸方向及びＹ軸方向に規定される平面上をＺ軸の正方向に進行する。すなわち、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子２１により、その進路を、Ｘ軸の正方向からＺ軸の正方向へと変更される。そして、第１光学素子２１により進路が変更された光は、第２光学素子２２によって反射され、図２中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向に規定される平面上をＸ軸の負方向に進行する。すなわち、第１光学素子２１により進路が変更された、平面状に進行する光は、第２光学素子２２により、その進路を、Ｚ軸の正方向から、Ｘ軸の負方向へと変更される。
【００４２】
図１及び図２に示されるように、光学式センサ１０及び光学部材２０は、光学式センサ１０から射出された光であって、光学部材２０によって進路が変更されていない光が進行する平面からなる第１センシング面４１、及び、光学式センサ１０から射出された光であって、光学部材２０によって１回以上（ここでは２回）進路が変更された光が進行する平面からなる第２センシング面４２を形成する。ここで、第２センシング面４２は、第１センシング面４１よりも、光学式センサ１０から遠い位置にある。
【００４３】
上述した通り、第１センシング面４１と第２センシング面４２とは、共に、図２中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向に規定される平面である。このため、第１センシング面４１と第２センシング面４２とは、互いに略平行である。以下、第１センシング面４１の、図２中に示されるＺ軸方向の位置をｚ１とし、第２センシング面４２の、Ｚ軸方向の位置をｚ２であるとして説明する。
【００４４】
光学式センサ１０は、第１センシング面４１上の物体の、第１センシング面における位置を検出する。すなわち、光学式センサ１０は、センシング対象となる物体の、Ｚ＝ｚ１の位置における、Ｘ軸方向の位置及びＹ軸方向の位置を検出する。
【００４５】
また、光学式センサ１０は、第２センシング面４２上の物体の、第２センシング面における位置を検出する。すなわち、光学式センサ１０は、センシング対象となる物体の、Ｚ＝ｚ２の位置における、Ｘ軸方向の位置及びＹ軸方向の位置を検出する。この場合、Ｚ＝ｚ２は、Ｚ＝ｚ１よりも、光学式センサ１０から遠い位置にある。
【００４６】
表示部３０は、表示面３１に画像を表示する。より具体的には、表示部３０は、ディスプレイ３２と、空中結像光学素子３３とを備え、ディスプレイ３２が出力する画像を、空中結像光学素子３３を用いて空中結像させることで、表示面３１に画像を表示する。なお、表示部３０は、表示面３１に画像を表示することができれば、必ずしも上記構成通りに限定される必要はない、例えば、表示部３０は、ディスプレイと、ハーフミラーと、再帰反射シートをと備え、ディスプレイが出力する画像を、ハーフミラーと再帰反射シートをと用いて、再起反射方式により空中結像させることで、表示面３１画像を表示する構成により実現されてもよい。
【００４７】
表示面３１は、第１センシング面４１及び第２センシング面４２とのうちの少なくとも一方に略平行である。ここでは、第１センシング面４１と第２センシング面４２とが互いに略平行であるため、表示面３１は、第１センシング面４１及び第２センシング面４２と略平行である。表示面３１は、第１センシング面４１内又は第２センシング面内に形成されるとしてもよい。
【００４８】
入射抑制部材５０は、光学部材２０により進路が変更された光の進路上に配置され、光学部材２０により進路が変更された光が、センシング対象となる物体に当たることなく直接光学式センサ１０に直接入射することを抑制する。すなわち、入射制御部材５０は、光学式センサ１０から射出された光が、センシング対象となる物体に当たることなく光学式センサ１０に入射することを抑制する。入射抑制部材５０は、例えば、光学式センサ１０が射出する光の周波数帯域の光を吸収する光吸収材料により実現されてもよいし、光学式センサ１０に光が入射しない方向に光を反射する鏡により実現されてもよいし、他の構成により実現されてもよい。
【００４９】
第１支持部材６１は、光学部材２０を支持する部材である。
【００５０】
第２支持部材６２は、入射抑制部材５０を支持する部材である。
【００５１】
処理部４０は、第１センシング面４１における光学式センサ１０の第１センシング結果と、第２センシング面４２における光学式センサ１０の第２センシング結果とに基づいて、入力処理を行う。処理部４０は、例えば、プロセッサとメモリとを備え、プロセッサが、メモリに記憶されるプログラムを実行することで入力処理を実行する構成であってもよい。
【００５２】
以下、処理部４０が行う入力処理の一具体例として、入力装置１を利用するユーザからの、表示面３１に表示されたアイコンをクリックするクリック操作を受け付けるクリック入力処理について、図面を参照しながら説明する。以下の説明において、表示面３１は、第１センシング面４１及び第２センシング面４２と略平行であるとし、表示面３１の、図２中に示されるＺ軸方向の位置をｚ０であるとして説明する。ただし、表示面３１は、必ずしも、第１センシング面４１及び第２センシング面４２と略平行である例に限定される必要はない。
【００５３】
図３Ａ、図３Ｂは、ユーザが指を用いてクリック操作を行う様子を示す模式図である。図３Ａは、時刻ｔ０における模式図であり、図３Ｂは、時刻ｔ１（ｔ１＞ｔ０）における模式図である。
【００５４】
図３Ａ、図３Ｂに示されるように、クリック入力処理が行われる期間、表示部３０は、表示面３１に、クリックの対象となるアイコン７０を表示する。
【００５５】
ユーザが、表示面３１に表示されるアイコン７０をクリックしようとして、クリック操作を開始し、時刻ｔ０にユーザの指９０が第２センシング面４２に侵入すると、光学式センサ１０は、第２センシング面４２における指９０の位置を示すＸ軸座標ｘ２及びＹ軸座標ｙ２を検出する。すると、処理部４０は、光学式センサ１０により検出されたｘ２、ｙ２を取得する。そして、処理部４０は、取得したｘ２及びｙ２を、第２センシング面４２のＺ軸方向の位置を示すｚ２に紐づけして記憶する。この際、処理部４０は、取得したｘ２及びｙ２に対応する表示面３１上の位置に、指９０を示す図形８０Ａを表示させるとしてもよい。また、この際、処理部４０は、入力装置１がスピーカを備えている場合には、第２センシング面４２に指９０が侵入した旨を示す音を出力させるとしてもよい。このように、ユーザに対して、視覚、聴覚等を通じてクリック入力処理が開始されている旨を通知することで、ユーザは、入力処理が開始されたことを認識することができる。
【００５６】
次に、時刻ｔ１にユーザの指９０が第１センシング面４１に侵入すると、光学式センサ１０は、第１センシング面４１における指９０の位置を示すＸ軸座標ｘ１及びＹ軸座標ｙ１を検出する。すると、処理部４０は、光学式センサ１０により検出されたｘ１、ｙ１を取得する。そして、処理部４０は、取得したｘ１及びｙ１を、第１センシング面４１のＺ軸方向の位置を示すｚ１に紐づけして記憶する。この際、処理部４０は、取得したｘ１及びｙ１に対応する表示面３１上の位置に、指９０を示す図形８０Ｂを表示させるとしてもよい。また、この際、処理部４０は、入力装置１がスピーカを備えている場合には、第１センシング面４１に指９０が侵入した旨を示す音を出力させるとしてもよい。このように、ユーザに対して、視覚、聴覚等を通じてユーザの指９０が入力装置１にさらに近づいている旨を通知することで、ユーザは、指９０等が入力装置１に接触しないように注意を払うことができる。
【００５７】
次に、処理部４０は、取得したｘ２、ｙ２、ｘ１、ｙ１に基づいて、指９０が指し示す、表示面３１上の位置を推定する。より具体的には、処理部４０は、第２センシング面４２上のｘ２、ｙ２、ｚ２で示される位置を始点とし、第１センシング面４１上のｘ１、ｙ１、ｚ１で示される位置を終点とする第１ベクトルに対して、終点の位置が表示面３１上となるように線形補完して延伸することで、第２センシング面４２上のｘ２、ｙ２、ｚ２で示される位置を始点とし、表示面３１上のｚ０、ｙ０、ｚ０で示される位置を終点とする第２ベクトルを算出する。そして、第２ベクトルの終点位置を示すＸ軸座標ｘ０及びＹ軸座標ｙ０を、指９０が指す、表示面３１上の位置として推定する。
【００５８】
処理部４０は、推定した表示面３１上の位置が、アイコン７０の表示位置と一致する場合に、指９０がアイコン７０をクリックしたと判定する。そして、処理部４０は、ユーザによる、表示面３１に表示されたアイコン７０をクリックするクリック操作を受け付ける。
【００５９】
なお、ここでは、ユーザが指を用いて行うクリック操作を例示して説明したが、クリック操作は、必ずしも指を用いて行われる必要はない。クリック操作は、光学式センサ１０のセンシング対象となる物体であれば何でもよく、例えば、指示棒を用いて行われてもよいし、ペンを用いて行われてもよい。
【００６０】
上記構成の入力装置１によると、光学式センサ１０のセンシング対象となる物体の、表示面３１と略平行な平面上の位置に加えて、表示面３１と垂直な方向の位置をも検出することができる。従って、入力装置１によると、非接触での入力操作を精度よく受け付けることができる。
【００６１】
（変形例１）
以下、実施の形態１に係る入力装置１から、その構成の一部が変更された変形例１に係る入力装置について説明する。
【００６２】
変形例１に係る入力装置は、入力装置１から、光学部材２０が、変形例１に係る光学部材に変更されて構成される。より具体的には、変形例１に係る光学部材は、光学部材２０から、第１光学素子２１と第２光学素子２２とに加えて、さらに、光の進路を変更する変形例１に係る第３光学素子と、光の進路を変更する変形例１に係る第４光学素子とを有するよう変更されて構成される。変形例１に係る第３光学素子と変形例１に係る第４光学素子とは、例えば、鏡により実現されてもよいし、プリズムにより実現されてもよいし、他の構成により実現されてもよい。ここでは、一例として、変形例１に係る第３光学素子と変形例１に係る第４光学素子とは、第１光学素子２１、第２光学素子２２と同様に、鏡で構成されるとする。
【００６３】
図４は、変形例１に係る光学部材が、光学式センサ１０から射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【００６４】
図４に示されるように、変形例１に係る光学部材は、第１光学素子２１と、第２光学素子２２とに加えて、第３光学素子２３と、第４光学素子２４とを含んで構成される。
【００６５】
第３光学素子２３は、図４中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の負方向に４５度傾けられた鏡面を有する。
【００６６】
第４光学素子２４は、図４中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の負方向に１３５度傾けられた鏡面を有する。
【００６７】
図４に示されるように、第２光学素子２１により進路が変更された光は、第３光学素子２３によって反射され、図４中に示されるＺ軸方向及びＹ軸方向に規定される平面上をＺ軸の正方向に進行する。すなわち、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第３光学素子２３により、その進路を、Ｘ軸の負方向からＺ軸の正方向へと変更される。そして、第３光学素子２３により進路が変更された光は、第４光学素子２４によって反射され、図４中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向に規定される平面上をＸ軸の正方向に進行する。すなわち、第３光学素子２３により進路が変更された、平面状に進行する光は、第４光学素子２４により、その進路を、Ｚ軸の正方向から、Ｘ軸の正方向へと変更される。
【００６８】
上記構成により、光学式センサ１０及び変形例１に係る光学部材は、第１センシング面４１と第２センシング面４２とに加えて、さらに、変形例１に係る光学部材によって１回以上（ここでは３回）進路が変更された光が進行する平面からなる第３センシング面４３を形成する。このため、処理部４０は、第１センシング面４１における光学式センサ１０の第１センシング結果と、第２センシング面４２における光学式センサ１０の第２センシング結果とに加えて、さらに、第３センシング面４３における光学式センサ１０の第３センシング結果とにも基づいて、入力処理を行うことができる。従って、上記変形例１に係る入力装置によると、非接触での入力操作を、さらに精度よく受け付けることができる。
【００６９】
（実施の形態２）
以下、実施の形態１に係る入力装置１から、その構成の一部が変更された実施の形態２に係る入力装置について説明する。
【００７０】
図５は、実施の形態２に係る入力装置１Ａの構成を示すブロック図である。以下では、入力装置１Ａについて、入力装置１と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、入力装置１との相違点を中心に説明する。
【００７１】
図５に示されるように、入力装置１Ａは、実施の形態１に係る入力装置１に対して、光学部材２０が光学部材１２０に変更され、第１支持部材６１が第１支持部材６１Ａに変更され、入射抑制部材５０と第２支持部材６２とが削除されている点で異なる。
【００７２】
光学部材１２０は、光学式センサ１０から射出された光の進路を変更する。より具体的には、光学部材１２０は、光の進路を変更する回転可能な第１光学素子１２１と、光の進路を変更する第２光学素子１２２とを含んで構成される。第１光学素子１２１と第２光学素子１２２とは、例えば、鏡により実現されてもよいし、プリズムにより実現されてもよいし、他の構成により実現されてもよい。ここでは、一例として、第１光学素子１２１と第２光学素子１２２とは、鏡で構成されるとする。
【００７３】
図６Ａ、図６Ｂは、光学部材１２０が、光学式センサ１０から射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【００７４】
図６Ａ、図６Ｂに示されるように、第１光学素子１２１は、鏡面を有し、その鏡面が、図６Ａ、図６Ｂ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面と略平行となる第１の角度と、その鏡面が、図６Ａ、図６Ｂ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に４５度傾けられた平面と略平行となる第２の角度とに回転可能である。
【００７５】
図６Ａ、図６Ｂに示されるように、第２光学素子１２２は、図６Ａ、図６Ｂ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の負方向に１３５度傾けられた鏡面を有する。
【００７６】
図６Ａに示されるように、第１光学素子１２１が第１の角度である場合には、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子１２１によって反射されることなくそのまま直進する。このため、光学式センサ１０及び光学部材１２０は、光学式センサ１０から射出された光であって、光学部材１２０によって進路が変更されていない光が進行する平面からなる第１センシング面４１Ａを形成する。
【００７７】
図６Ｂに示されるように、第１光学素子１２１が第２の角度である場合には、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子１２１によって反射され、図６Ｂ中に示されるＺ軸方向及びＹ軸方向に規定される平面上をＺ軸の正方向に進行する。すなわち、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子１２１により、その進路を、Ｘ軸の正方向からＺ軸の正方向へと変更される。
【００７８】
そして、第１光学素子１２１により進路が変更された光は、第２光学素子１２２によって反射され、図６Ｂ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向に規定される平面上をＸ軸の正方向に進行する。すなわち、第１光学素子１２１により進路が変更された、平面状に進行する光は、第２光学素子１２２により、その進路を、Ｚ軸の正方向から、Ｘ軸の正方向へと変更される。このため、光学式センサ１０及び光学部材１２０は、光学式センサ１０から射出された光であって、光学部材２０によって１回以上進路が変更された光が進行する平面からなる第２センシング面４２Ａを形成する。
【００７９】
このように、光学式センサ１０及び光学部材１２０は、第１光学素子１２１が第１の角度である第１期間と、第１光学素子１２１が第２の角度である第２期間との時分割で、第１センシング面４１Ａ、及び、第２センシング面４２Ａを形成する。
【００８０】
第１支持部材６１Ａは、光学部材１２０を支持する部材である。
【００８１】
上記構成の入力装置１Ａによると、実施の形態１と同様に、光学式センサ１０のセンシング対象となる物体の、表示面３１と略平行な平面上の位置に加えて、表示面３１と垂直な方向の位置をも検出することができる。従って、入力装置１Ａによると、非接触での入力操作を精度よく受け付けることができる。
【００８２】
また、入力装置１Ａによると、光学部材１２０及び第１支持部材６１Ａは、光学式センサ１０から見て、第１センシング面４１Ａの手前に配置される。これにより、入力装置１Ａによると、入力装置１Ａを利用するユーザが入力操作を行う際の、ユーザによる入力装置１Ａへの接触の頻度を低減することができる。
【００８３】
（変形例２）
以下、実施の形態２に係る入力装置１Ａから、その構成の一部が変更された変形例２に係る入力装置について説明する。
【００８４】
変形例２に係る入力装置は、入力装置１Ａから、光学部材１２０が、変形例２に係る光学部材に変更されて構成される。より具体的には、変形例２に係る光学部材は、光学部材１２０から、第１光学素子１２１が、光の進行を変更する回転可能な変形例２に係る第１光学素子に変更され、さらに、光の進路を変更する変形例２に係る第３光学素子を有するように変更されて構成される。変形例２に係る第１光学素子と変形例２に係る第３光学素子とは、例えば、鏡により実現されてもよいし、プリズムにより実現されてもよいし、他の構成により実現されてもよい。ここでは、一例として、変形例２に係る第１光学素子と変形例２に係る第３光学素子とは、第２光学素子１２２と同様に、鏡で構成されるとする。
【００８５】
図７Ａ〜図７Ｃは、変形例２に係る光学部材が、光学式センサ１０から射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【００８６】
図７Ａ〜図７Ｃに示されるように、変形例２に係る光学部材は、第２光学素子２２に加えて、第１光学素子１２１Ａと、第３光学素子１２３とを含んで構成される。
【００８７】
第１光学素子１２１Ａは、鏡面を有し、その鏡面が、図７Ａ〜図７Ｃ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面と略平行となる第１の角度と、その鏡面が、図７Ａ〜７Ｃ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に４５度傾けられた平面と略平行となる第２の角度と、その鏡面が、図７Ａ〜７Ｃ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に３５度傾けられた平面と略平行となる第３の角度とに回転可能である。
【００８８】
第３光学素子１２３は、図７Ａ〜図７Ｃ中に図示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の負方向に１４５度傾けられた鏡面を有する。
【００８９】
図７Ａに示されるように、第１光学素子１２１Ａが第１の角度である場合には、実施の形態２に係る入力装置１Ａと同様に、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子１２１Ａによって反射されることなくそのまま直進する。このため、光学式センサ１０及び変形例２に係る光学部材は、光学式センサ１０から射出された光であって、変形例２に係る光学部材によって進路が変更されていない光が進行する平面からなる第１センシング面４１Ａを形成する。
【００９０】
図７Ｂに示されるように、第１光学素子１２１Ａが第２の角度である場合には、実施の形態２に係る入力装置１Ａの場合と同様に、光学式センサ１０及び変形例２に係る光学部材は、光学式センサ１０から射出された光であって、変形例２に係る光学部材によって１回以上（ここでは２回）進路が変更された光が進行する平面からなる第２センシング面４２Ａを形成する。
【００９１】
図７Ｃに示されるように、第１光学素子１２１Ａが第３の角度である場合には、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子１２１Ａによって反射され、図７Ｃ中に示される軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に７０度傾けられた第１平面上を、Ｚ軸の正方向側の第１方向に進行する。すなわち、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子１２１Ａにより、その進路を、Ｘ軸の正方向から第１平面における第１方向へと変更される。
【００９２】
そして、第１光学素子１２１Ａにより進路が変更された光は、第３光学素子１２３によって反射され、図７Ｃ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向に規定される平面上をＸ軸の正方向に進行する。すなわち、第１光学素子１２１により進路が変更された、平面状に進行する光は、第３光学素子１２３により、その進路を、第１平面における第１方向から、Ｘ軸の正方向へと変更される。このため、光学式センサ１０及び変形例２に係る光学部材は、光学式センサ１０から射出された光であって、変形例２に係る光学部材によって１回以上（ここでは２回）進路が変更された光が進行する平面からなる第３センシング面４３Ａを形成する。
【００９３】
このように、光学式センサ１０及び変形例２に係る光学部材は、第１光学素子１２１Ａが第１の角度である第１期間と、第１光学素子１２１Ａが第２の角度である第２期間と、第１光学素子１２１Ａが第３の角度である第３期間との時分割で、第１センシング面４１Ａ、第２センシング面４２Ａ、及び、第３センシング面４３Ａを形成する。このため、処理部４０は、第１センシング面４１Ａにおける光学式センサ１０の第１センシング結果と、第２センシング面４２Ａにおける光学式センサ１０の第２センシング結果とに加えて、さらに、第３センシング面４３Ａにおける光学式センサ１０の第３センシング結果とにも基づいて、入力処理を行うことができる。従って、上記変形例２に係る入力装置によると、非接触での入力操作を、さらに精度よく受け付けることができる。
【００９４】
（変形例３）
以下、実施の形態２に係る入力装置１Ａから、その構成の一部が変更された変形例３に係る入力装置について説明する。
【００９５】
変形例３に係る入力装置は、入力装置１Ａから、光学部材１２０が、変形例３に係る光学部材に変更されて構成される。より具体的には、変形例３に係る光学部材は、光学部材１２０から、第１光学素子１２１が、光の進路を変更する回転可能な変形例３に係る第１光学素子に変更され、第２光学素子１２２が、光の進路を変更する変形例３に係る第２光学素子に変更されて構成される。変形例３に係る第１光学素子と変形例３に係る第２光学素子とは、例えば、鏡により実現されてもよいし、プリズムにより実現されてもよいし、他の構成により実現されてもよい。ここでは、一例として、変形例３に係る第１光学素子と変形例３に係る第２光学素子とは、鏡で構成されるとする。
【００９６】
図８Ａ〜図８Ｃは、変形例３に係る光学部材が、光学式センサ１０から射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【００９７】
図８Ａ〜図８Ｃに示されるように、変形例３に係る光学部材は、第１光学素子１２１Ｂと、第２光学素子１２２Ｂとを含んで構成される。
【００９８】
第１光学素子１２１Ｂは、鏡面を有し、その鏡面が、図８Ａ〜図８Ｃ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面と略平行となる第１の角度と、その鏡面が、図８Ａ〜８Ｃ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に４５度傾けられた平面と略平行となる第２の角度と、その鏡面が、図８Ａ〜８Ｃ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に４０度傾けられた平面と略平行となる第３の角度とに回転可能である。
【００９９】
第２光学素子１２２Ｂは、実施の形態２に係る第２光学素子１２２と比べて、その鏡面の面積を大きくするよう変更された点を除いて同様の構成である。すなわち、第２光学素子１２２Ｂは、実施の形態２に係る第２光学素子１２２から、その鏡面の面積が大きくなるように変更されて構成される。
【０１００】
図８Ａに示されるように、第１光学素子１２１Ｂが第１の角度である場合には、実施の形態２に係る入力装置１Ａと同様に、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子１２１Ｂによって反射されることなくそのまま直進する。このため、光学式センサ１０及び変形例３に係る光学部材は、光学式センサ１０から射出された光であって、変形例３に係る光学部材によって進路が変更されていない光が進行する平面からなる第１センシング面４１Ａを形成する。
【０１０１】
図８Ｂに示されるように、第１光学素子１２１Ｂが第２の角度である場合には、実施の形態２に係る入力装置１Ａの場合と同様に、光学式センサ１０及び変形例３に係る光学部材は、光学式センサ１０から射出された光であって、変形例３に係る光学部材によって１回以上進路が変更された光が進行する平面からなる第２センシング面４２Ａを形成する。
【０１０２】
図８Ｃに示されるように、第１光学素子１２１Ｂが第３の角度である場合には、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子１２１Ｂによって反射され、図８Ｃ中に示される軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に８０度傾けられた第２平面上を、Ｚ軸の正方向側の第１方向に進行する。すなわち、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子１２１Ｂにより、その進路を、Ｘ軸の正方向から第２平面における第１方向へと変更される。
【０１０３】
そして、第１光学素子１２１Ｂにより進路が変更された光は、第２光学素子１２２Ｂによって反射され、図８Ｃ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向に規定される平面からＺ軸の正方向に１０度傾けられた第３平面上を、Ｚ軸の正方向側の第１方向に進行する。すなわち、第１光学素子１２１により進路が変更された、平面状に進行する光は、第２光学素子１２２Ｂにより、その進路を、第２平面における第１方向から、第３平面における第１方向へと変更される。このため、光学式センサ１０及び変形例３に係る光学部材は、光学式センサ１０から射出された光であって、変形例３に係る光学部材によって１回以上（ここでは２回）進路が変更された光が進行する平面からなる第３センシング面４３Ｂを形成する。
【０１０４】
このように、光学式センサ１０及び変形例３に係る光学部材は、第１光学素子１２１Ｂが第１の角度である第１期間と、第１光学素子１２１Ｂが第２の角度である第２期間と、第１光学素子１２１Ｂが第３の角度である第３期間との時分割で、第１センシング面４１Ａ、第２センシング面４２Ａ、及び、第３センシング面４３Ｂを形成する。このため、処理部４０は、第１センシング面４１Ａにおける光学式センサ１０の第１センシング結果と、第２センシング面４２Ａにおける光学式センサ１０の第２センシング結果とに加えて、さらに、第３センシング面４３Ｂにおける光学式センサ１０の第３センシング結果とにも基づいて、入力処理を行うことができる。従って、上記変形例３に係る入力装置によると、非接触での入力操作を、さらに精度よく受け付けることができる。
【０１０５】
（変形例４）
以下、実施の形態１に係る入力装置１から、その構成の一部が変更された変形例４に係る入力装置について説明する。
【０１０６】
変形例４に係る入力装置は、入力装置１から、光学部材２０が、変形例４に係る光学部材に変更されて構成される。より具体的には、変形例４に係る光学部材は、光学部材２０から、第２光学素子２２が、光の進路を変更する移動可能な変形例４に係る第２光学素子に変更されて構成される。変形例４に係る第２光学素子は、例えば、鏡により実現されてもよいし、プリズムにより実現されてもよいし、他の構成により実現されてもよい。ここでは、一例として、変形例４に係る第２光学素子は、鏡で構成されるとする。
【０１０７】
図９Ａ、図９Ｂは、変形例４に係る光学部材が、光学式センサ１０から射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【０１０８】
図９Ａ、図９Ｂに示されるように、変形例４に係る光学部材は、第１光学素子２１に加えて、第２光学素子２２Ａを含んで構成される。
【０１０９】
第２光学素子２２Ａは、図９Ａ、図９Ｂ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に１３５度傾けられた鏡面を有し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向により規定される同一平面上の第１の位置（図９Ａにおける第２光学素子２２Ａの位置）と第２の位置（図９Ｂにおける第２光学素子２２Ａの位置）との間を、Ｚ軸方向にスライド式に移動可能である。
【０１１０】
図９Ａに示されるように、第２光学素子２２Ａが第１の位置である場合には、実施の形態１に係る入力装置１と同様に、光学式センサ１０及び変形例４に係る光学部材は、第１センシング面４１及び第２センシング面４２を形成する。
【０１１１】
図９Ｂに示されるように、第２光学素子２２Ａが第２の位置である場合には、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子２１によって反射され、図９Ｂ中に示されるＺ軸方向及びＹ軸方向に規定される平面上をＺ軸の正方向に進行する。すなわち、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子２１により、その進路を、Ｘ軸の正方向からＺ軸の正方向へと変更される。そして、第１光学素子２１により進路が変更された光は、第２光学素子２２Ａによって反射され、図９Ｂ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向に規定される平面上をＸ軸の負方向に進行する。すなわち、第１光学素子２１により進路が変更された、平面状に進行する光は、第２光学素子２２Ａにより、その進路を、Ｚ軸の正方向から、Ｘ軸の負方向へと変更される。このため、光学式センサ１０及び変形例４に係る光学部材は、光学式センサ１０から射出された光であって、変形例４に係る光学部材によって１回以上進路が変更された光が進行する平面からなる第３センシング面４３Ｃを形成する。
【０１１２】
このように、光学式センサ１０及び変形例４に係る光学部材は、常時第１センシング面４１を形成し、また、第２光学素子２２Ａが第１の位置である第１期間と、第２光学素子２２Ａが第２の位置である第２期間との時分割で、第２センシング面４２と第３センシング面４３Ｃとを形成する。このため、処理部４０は、第１センシング面４１における光学式センサ１０の第１センシング結果と、第２センシング面４２における光学式センサ１０の第２センシング結果とに加えて、さらに、第３センシング面４３Ｃにおける光学式センサ１０の第３センシング結果とにも基づいて、入力処理を行うことができる。従って、上記変形例４に係る入力装置によると、非接触での入力操作を、さらに精度よく受け付けることができる。
【０１１３】
（変形例５）
以下、実施の形態１に係る入力装置１から、その構成の一部が変更された変形例５に係る入力装置について説明する。
【０１１４】
変形例５に係る入力装置は、入力装置１から、光学部材２０が、変形例５に係る光学部材に変更されて構成される。より具体的には、変形例５に係る光学部材は、光学部材２０から、第２光学素子２２が削除され、第１光学素子２１が、光の進路を変更する回転可能な変形例５に係る第１光学素子に変更されて構成される。変形例５に係る第１光学素子は、例えば、鏡により実現されてもよいし、プリズムにより実現されてもよいし、他の構成により実現されてもよい。ここでは、一例として、変形例５に係る第１光学素子は、鏡で構成されるとする。
【０１１５】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、変形例５に係る光学部材が、光学式センサ１０から射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【０１１６】
図１０Ａ〜図１０Ｃに示されるように、変形例５に係る光学部材は、第１光学素子２１Ｂを含んで構成される。
【０１１７】
第１光学素子２１Ｂは、鏡面を有し、その鏡面が、図１０Ａ〜図１０Ｃ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面と略平行となる第１の角度と、その鏡面が、図１０Ａ〜１０Ｃ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に７０度傾けられた平面と略平行となる第２の角度と、その鏡面が、図１０Ａ〜１０Ｃ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に８０度傾けられた平面と略平行となる第３の角度とに回転可能である。
【０１１８】
図１０Ａに示されるように、第１光学素子２１Ｂが第１の角度である場合には、光学式センサ１０から射出された光は、第１光学素子２１Ｂによって反射されることなくそのまま直進する。このため、光学式センサ１０及び変形例５に係る光学部材は、光学式センサ１０から射出された光であって、変形例５に係る光学部材によって進路が変更されていない光が進行する平面からなる第１センシング面４１を形成する。
【０１１９】
図１０Ｂに示されるように、第１光学素子２１Ｂが第２の角度である場合には、光学式センサ１０から射出された光は、第１光学素子２１Ｂによって反射され、図１０Ｂ中に示される軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に１４０度傾けられた第４平面上を、Ｚ軸の正方向側の第１方向に進行する。すなわち、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子２１Ｂにより、その進路を、Ｘ軸の正方向から第４平面における第１方向へと変更される。このため、光学式センサ１０及び変形例５に係る光学部材は、光学式センサ１０から射出された光であって、変形例５に係る光学部材によって１回以上（ここでは１回）進路が変更された光が進行する平面からなる第２センシング面４２Ｄを形成する。
【０１２０】
図１０Ｃに示されるように、第１光学素子２１Ｂが第３の角度である場合には、光学式センサ１０から射出された光は、第１光学素子２１Ｂによって反射され、図１０Ｃ中に示される軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に１６０度傾けられた第５平面上を、Ｚ軸の正方向側の第１方向に進行する。すなわち、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子２１Ｂにより、その進路を、Ｘ軸の正方向から第５平面における第１方向へと変更される。このため、光学式センサ１０及び変形例５に係る光学部材は、光学式センサ１０から射出された光であって、変形例５に係る光学部材によって１回以上（ここでは１回）進路が変更された光が進行する平面からなる第３センシング面４３Ｄを形成する。
【０１２１】
このように、光学式センサ１０及び変形例５に係る光学部材は、常時第１センシング面４１を形成し、また、第１光学素子２１Ｂが第１の位置である第１期間と、第１光学素子２１Ｂが第２の位置である第２期間との時分割で、第２センシング面４２Ｄと第３センシング面４３Ｄとを形成する。このため、処理部４０は、第１センシング面４１における光学式センサ１０の第１センシング結果と、第２センシング面４２Ｄにおける光学式センサ１０の第２センシング結果とに加えて、さらに、第３センシング面４３Ｄにおける光学式センサ１０の第３センシング結果とにも基づいて、入力処理を行うことができる。従って、上記変形例５に係る入力装置によると、非接触での入力操作を、さらに精度よく受け付けることができる。
【０１２２】
（変形例６）
以下、実施の形態２に係る入力装置１Ａから、その構成の一部が変更された変形例６に係る入力装置について説明する。
【０１２３】
変形例６に係る入力装置は、入力装置１Ａから、光学部材１２０が、変形例６に係る光学部材に変更されて構成される。より具体的には、変形例６に係る光学部材は、光学部材１２０から、第２光学素子１２２が削除され、第１光学素子１２１が、光の進路を変更する回転可能な変形例６に係る第１光学素子に変更されて構成される。変形例６に係る第１光学素子は、例えば、鏡により実現されてもよいし、プリズムにより実現されてもよいし、他の構成により実現されてもよい。ここでは、一例として、変形例６に係る第１光学素子は、鏡で構成されるとする。
【０１２４】
図１１Ａ〜図１１Ｃは、変形例６に係る光学部材が、光学式センサ１０から射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【０１２５】
図１１Ａ〜図１１Ｃに示されるように、変形例５に係る光学部材は、第１光学素子２１Ｃを含んで構成される。
【０１２６】
第１光学素子１２１Ｃは、鏡面を有し、その鏡面が、図１１Ａ〜図１１Ｃ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面と略平行となる第１の角度と、その鏡面が、図１１Ａ〜１１Ｃ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に１０度傾けられた平面と略平行となる第２の角度と、その鏡面が、図１１Ａ〜１１Ｃ中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に２０度傾けられた平面と略平行となる第３の角度とに回転可能である。
【０１２７】
図１１Ａに示されるように、第１光学素子１２１Ｃが第１の角度である場合には、実施の形態２に係る入力装置１Ａと同様に、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子１２１Ｃによって反射されることなくそのまま直進する。このため、光学式センサ１０及び変形例６に係る光学部材は、光学式センサ１０から射出された光であって、変形例６に係る光学部材によって進路が変更されていない光が進行する平面からなる第１センシング面４１Ａを形成する。
【０１２８】
図１１Ｂに示されるように、第１光学素子１２１Ｃが第２の角度である場合には、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子１２１Ｃによって反射され、図１１Ｂ中に示される軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に２０度傾けられた第６平面上を、Ｚ軸の正方向側の第１方向に進行する。すなわち、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子１２１Ｃにより、その進路を、Ｘ軸の正方向から第６平面における第１方向へと変更される。このため、光学式センサ１０及び変形例６に係る光学部材は、光学式センサ１０から射出された光であって、変形例６に係る光学部材によって１回以上（ここでは１回）進路が変更された光が進行する平面からなる第２センシング面４２Ｅを形成する。
【０１２９】
図１１Ｃに示されるように、第１光学素子１２１Ｃが第３の角度である場合には、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子１２１Ｃによって反射され、図１１Ｃ中に示される軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に４０度傾けられた第７平面上を、Ｚ軸の正方向側の第１方向に進行する。すなわち、光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子１２１Ｃにより、その進路を、Ｘ軸の正方向から第７平面における第１方向へと変更される。このため、光学式センサ１０及び変形例６に係る光学部材は、光学式センサ１０から射出された光であって、変形例６に係る光学部材によって１回以上（ここでは１回）進路が変更された光が進行する平面からなる第３センシング面４３Ｅを形成する。
【０１３０】
このように、光学式センサ１０及び変形例６に係る光学部材は、常時第１センシング面４１Ａを形成し、また、第１光学素子１２１Ｃが第１の位置である第１期間と、第１光学素子１２１Ｃが第２の位置である第２期間との時分割で、第２センシング面４２Ｅと第３センシング面４３Ｅとを形成する。このため、処理部４０は、第１センシング面４１Ａにおける光学式センサ１０の第１センシング結果と、第２センシング面４２Ｅにおける光学式センサ１０の第２センシング結果とに加えて、さらに、第３センシング面４３Ｅにおける光学式センサ１０の第３センシング結果とにも基づいて、入力処理を行うことができる。従って、上記変形例６に係る入力装置によると、非接触での入力操作を、さらに精度よく受け付けることができる。
【０１３１】
（変形例７）
以下、実施の形態１に係る入力装置１から、その構成の一部が変更された変形例７に係る入力装置について説明する。
【０１３２】
実施の形態１に係る入力装置は、第１光学素子２１が、図２中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に４５度傾けられた鏡面を有し、第２光学素子２２が、図２中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に１３５度傾けられた鏡面を有する構成の例であった。これに対して、変形例７に係る入力装置は、変形例７に係る第１光学素子が、図２中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に４５度傾けられ、さらに、Ｚ軸を中心に反時計回りに角度α回転された鏡面を有し、変形例７に係る第２光学素子が、図２中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面からＺ軸の正方向に１３５度傾けられ、さらに、Ｚ軸を中心に反時計回りに角度α回転された鏡面を有する構成の例となっている。
【０１３３】
図１２は、変形例７に係る光学部材が、光学式センサ１０から射出された光の進路を変更する様子を示す模式図である。
【０１３４】
図１２に示されるように、変形例７に係る光学部材は、第１光学素子２１Ｆと、第２光学素子２２Ｆとを含んで構成される。
【０１３５】
図１２に示されるように、光学式センサ１０は、実施の形態１と同様に、図１２中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向により規定される平面上を、Ｘ軸の正方向に平面状に進行する光を射出する。このため、光学式センサ１０及び変形例７に係る光学部材は、実施の形態１に係る入力装置１と同様に、第１センシング面４１を形成する。
【０１３６】
光学式センサ１０から射出された平面状に進行する光は、第１光学素子２１Ｆ及び第２光学素子２２Ｆにより反射されて、図２中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向に規定される平面上を、Ｘ軸方向から反時計回りに角度２α傾いた方向に進行する。このため、光学式センサ１０及び変形例７に係る光学部材は、図２中に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向に規定される平面上を、Ｘ軸方向から反時計回りに角度２α傾いた方向に進行する光による、第２センシング面４２Ｆを形成する。
【０１３７】
上記構成の変形例７に係る入力装置によると、第１センシング面４１において、第１の物体のオクルージョンにより光学式センサ１０でセンシングできない第２の物体を、第２センシング面４２Ｆにおいて、光学式センサ１０でセンシングできるようになる。
【０１３８】
（実施の形態３）
以下、実施の形態１に係る入力装置１から、その構成の一部が変更された実施の形態３に係る入力装置について説明する。
【０１３９】
図１３は、実施の形態３に係る入力装置１Ｂの構成を示すブロック図である。
【０１４０】
以下では、入力装置１Ｂについて、入力装置１と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、入力装置１との相違点を中心に説明する。
【０１４１】
図１３に示されるように、入力装置１Ｂは、実施の形態１に係る入力装置１に対して、表示部３０が表示部３０Ａに変更されている点で異なる。
【０１４２】
表示部３０Ａは、空中結像によらずに、表示面３１Ａに画像を表示する。表示部３０Ａは、例えば、その液晶面を表示面３１Ａとする液晶ディスプレイにより実現されてもよいし、表示面３１Ａとなるスクリーンに画像を投影するプロジェクタにより実現されてもよいし、他の構成により実現されてもよい。
【０１４３】
表示部３０Ａは、表示面３１Ａが、第１センシング面４１及び第２センシング面４２よりも、入力装置１Ｂの本体側となるように配置される。これにより、入力装置１Ｂを利用するユーザは、表示部３０Ａに接触することなく入力操作を行うことができる。
【０１４４】
表示面３１Ａは、第１センシング面４１及び第２センシング面４２とのうちの少なくとも一方に略平行である。ここでは、第１センシング面４１と第２センシング面４２とが互いに略平行であるため、表示面３１Ａは、第１センシング面４１及び第２センシング面４２と略平行である。
【０１４５】
上記構成の入力装置１Ｂによると、実施の形態１と同様に、光学式センサ１０のセンシング対象となる物体の、表示面３１Ａと略平行な平面上の位置に加えて、表示面３１Ａと垂直な方向の位置をも検出することができる。従って、入力装置１Ｂによると、非接触での入力操作を精度よく受け付けることができる。
【０１４６】
また、入力装置１Ｂによると、空中結像によらずに、表示面３１Ａに画像を表示する。従って、入力装置１Ｂを、比較的平易な構成により実現することができる。
【０１４７】
（補足）
以上、本発明に係る入力装置について、実施の形態１〜実施の形態３、及び、変形例１〜変形例７に基づいて説明したが、本発明は、これら実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形をこれら実施の形態又は変形例に施したものや、異なる実施の形態又は変形例における構成要素を組み合わせて構成される形態も、本発明の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明は、非接触での入力操作を行うことができる装置に広く利用可能である。
【符号の説明】
【０１４９】
１、１Ａ、１Ｂ  入力装置
１０  光学式センサ
２０、１２０  光学部材
２１、２１Ｂ、２１Ｆ、１２１、１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ  第１光学素子
２２、２２Ａ、２２Ｆ、１２２、１２２Ｂ  第２光学素子
２３、１２３  第３光学素子
２４  第４光学素子
３０、３０Ａ  表示部
３１、３１Ａ  表示面
３２  ディスプレイ
３３  空中結像光学素子
４０  処理部
４１、４１Ａ  第１センシング面
４２、４２Ａ、４２Ｄ、４２Ｅ、４２Ｆ  第２センシング面
４３、４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ、４３Ｅ  第３センシング面
５０  入射抑制部材
７０  アイコン
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３】
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