(57)【要約】【課題】静電容量検出型の非接触センサを用いて、任意の形状の立体物に対して検出対象物が接触したことを検出することができる情報処理装置を提供する。【解決手段】センサ手段１は、検出対象物を検知可能な検知空間における検出対象物の、検知空間における３次元座標位置に応じたセンサ出力信号を、検出空間における静電容量を検出することにより生成して出力する。位置検出手段２２は、センサ手段１のセンサ出力信号から、検出対象物の検知空間における３次元座標位置を検出する。記憶手段２１は、検知空間において設定された３次元設定空間領域を特定するための座標情報を記憶する。判断手段２３は、検出された検出対象物の３次元座標位置と、記憶手段に記憶されている座標情報とから、検知空間における検出対象物の３次元座標位置が、３次元設定空間領域に含まれるか否かを判断する。出力手段は、判断手段の判断結果を出力する。【選択図】図１
2010092420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象物を検知可能な検知空間における前記検出対象物の、前記検知空間における３次元座標位置に応じたセンサ出力信号を、前記検出空間における静電容量を検出することにより生成して出力するセンサ手段と、
前記センサ手段の前記センサ出力信号から、前記検出対象物の前記検知空間における３次元座標位置を検出する位置検出手段と、
前記検知空間において設定された３次元設定空間領域を特定するための座標情報を記憶する記憶手段と、
前記位置検出手段で検出された前記検出対象物の３次元座標位置と、前記記憶手段に記憶されている座標情報とから、前記検知空間における前記検出対象物の３次元座標位置が、前記３次元設定空間領域に含まれるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段の判断結果を出力する出力手段と、
を備える情報処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報処理装置において、
前記センサ手段は、互いに交差する２方向に配列された複数個の電極を備え、前記複数個の電極を含む面上の空間を前記検知空間として、前記検出対象物の前記検知空間における３次元座標位置に応じたセンサ出力信号を、前記複数の電極の２電極間の静電容量から生成するものである
情報処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の情報処理装置において、
前記設定された３次元設定空間領域は、前記検知空間に置かれた立体物に応じて設定されたものであり、
前記判断手段は、前記検出対象物が前記立体物の外表面に接触したか否かを判断するものである
情報処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の情報処理装置において、
前記出力手段は、前記検出対象物が前記立体物の外表面に接触したか否かをスイッチ出力として出力する
情報処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の情報処理装置において、
前記３次元設定空間領域は、前記検知空間に置かれ、且つ、押圧力を受けたときに弾性変位可能な立体物の外表面に応じて設定されたものであり、
前記判断手段は、前記検知空間における前記検出対象物の３次元座標位置の、前記３次元設定空間領域内における当該３次元設定空間領域の境界面からの距離に応じた押圧力を前記検出対象物から受けたと判断すると共に、前記境界面からの距離に応じた押圧力の強さを判断し、
前記出力手段は、前記押圧力の強さに違いに応じた出力信号を出力する
情報処理装置。
【請求項６】
請求項１に記載の情報処理装置において、
立体映像を前記センサ手段の前記検知空間に投影する投影手段を備え、
前記３次元設定空間領域は、前記立体映像に応じて設定されたものであり、
前記判断手段は、前記検出対象物が前記立体映像の仮想的な外表面に接触したか否かを判断するものである
情報処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の情報処理装置において、
前記出力手段からの前記検出対象物が前記立体映像の仮想的な外表面に接触したことを示す出力を受けて、前記接触を報知する報知手段を備える
情報処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の情報処理装置において、
前記報知手段は、
前記検知空間に投影する前記立体映像の画像情報を生成して、前記投影手段に供給するものであって、
前記出力手段からの前記検出対象物が前記立体映像の仮想的な外表面に接触したことを示す出力を受けて、前記立体映像に、前記仮想的な外表面における前記接触位置を示す表示を追加する立体画像情報生成手段で構成される
情報処理装置。
【請求項９】
請求項７に記載の情報処理装置において、
前記報知手段は、前記出力手段からの前記検出対象物が前記立体映像の仮想的な外表面に接触したことを示す出力を受けて、音声を放音する手段からなる
情報処理装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の情報処理装置において、
前記検知空間に投影する前記立体映像の画像情報を生成して、前記投影手段に供給する立体画像情報生成手段と、
前記立体画像情報生成手段で生成された前記立体映像の３次元座標情報から、前記検知空間における前記３次元設定空間領域を特定するための３次元座標情報を生成し、前記記憶手段に記憶する設定空間領域情報生成手段と、
を備え、前記立体画像が変化したとき、その変化に応じて前記設定空間領域情報生成手段は、前記３次元設定空間領域を特定するための３次元座標情報を、前記前記立体画像情報生成手段で生成された前記立体映像の３次元座標情報から生成し直す
情報処理装置。
【請求項１１】
センサ手段と、記憶手段と、位置検出手段と、判断手段と、出力手段とを備える情報処理装置における情報処理方法であって、
前記センサ手段が、検出対象物を検知可能な検知空間における前記検出対象物の、前記検知空間における３次元座標位置に応じたセンサ出力信号を、前記検出空間における静電容量を検出することにより生成して出力する工程と、
前記位置検出手段が、前記センサ手段の前記センサ出力信号から、前記検出対象物の前記検知空間における３次元座標位置を検出する位置検出工程と、
前記記憶手段が、検知空間において設定された３次元設定空間領域を特定するための座標情報を記憶する工程と、
前記判断手段が、前記位置検出工程で検出された前記検出対象物の３次元座標位置と、前記記憶工程で記憶された座標情報とから、前記検知空間における前記検出対象物の３次元座標位置が、前記３次元設定空間領域に含まれるか否かを判断する判断工程と、
前記出力手段が、前記判断工程での判断結果を出力する出力工程と、
を有する情報処理方法。
【請求項１２】
センサ装置と、前記センサ装置からの出力信号を受ける情報処理装置とからなる情報処理システムであって、
前記センサ装置は、
検出対象物を検知可能な検知空間における前記検出対象物の、前記検知空間における３次元座標位置に応じたセンサ出力信号を、前記検出空間における静電容量を検出することにより生成して出力するものとされ、
前記情報処理装置は、
前記センサ装置の前記センサ出力信号から、前記検出対象物の前記検知空間における３次元座標位置を検出する位置検出手段と、
前記検知空間において設定された３次元設定空間領域を特定するための座標情報を記憶する記憶手段と、
前記位置検出手段で検出された前記検出対象物の３次元座標位置と、前記記憶手段に記憶されている座標情報とから、前記検知空間における前記検出対象物の３次元座標位置が、前記３次元設定空間領域に含まれるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段の判断結果を出力する出力手段と、
を備える情報処理システム。
【請求項１３】
検出対象物を検知可能な検知空間における前記検出対象物の、前記検知空間における３次元座標位置に応じたセンサ出力信号を、前記検出空間における静電容量を検出することにより生成して出力するセンサ装置と、
立体映像を前記センサ手段の前記検知空間に投影する投影装置と、
前記センサ装置からの出力信号を受けると共に、前記立体映像の画像情報を前記投影装置に供給する情報処理装置とからなる情報処理システムであって、
前記情報処理装置は、
前記センサ装置の前記センサ出力信号から、前記検出対象物の前記検知空間における３次元座標位置を検出する位置検出手段と、
前記検知空間に投影される前記立体映像の仮想的な外表面位置に応じた３次元設定空間領域を特定するための座標情報を記憶する記憶手段と、
前記位置検出手段で検出された前記検出対象物の３次元座標位置と、前記記憶手段に記憶されている座標情報とから、前記検知空間における前記検出対象物の３次元座標位置が、前記３次元設定空間領域に含まれるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段の判断結果を出力する出力手段と、
を備える情報処理システム。
【請求項１４】
検出対象物を検知可能な検知空間における前記検出対象物の、前記検知空間における３次元座標位置に応じたセンサ出力信号を、前記検出空間における静電容量を検出することにより生成して出力するセンサ手段からの検出出力を受ける情報処理装置が備えるコンピュータを、
前記センサ装置の前記センサ出力信号から、前記検出対象物の前記検知空間における３次元座標位置を検出する位置検出手段と、
前記検知空間において設定された３次元設定空間領域を特定するための座標情報を記憶する記憶手段、
前記位置検出手段で検出された前記検出対象物の３次元座標位置と、前記記憶手段に記憶されている座標情報とから、前記検知空間における前記検出対象物の３次元座標位置が、前記３次元設定空間領域に含まれるか否かを判断する判断手段、
前記判断手段の判断結果を出力する出力手段、
として機能させるための情報処理用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、非接触型のセンサ手段で検出される人の手や指などの検出対象物の空間の位置情報を用いて、実物体または仮想的な物体への接触等を検出できるようにする情報処理装置、情報処理方法、情報処理システムおよび情報処理用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人が何らかの入力をする場合には、操作ボタンやタッチパネルが用いられるのが一般的である。タッチパネルの場合には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などの平面ディスプレイと組み合わせられ、表示画面に表示されたボタンアイコンなどをあたかも押下操作するような操作入力となる。
【０００３】
これらの入力操作は、操作ボタントップの平面やタッチパネルの画面への接触や加圧を前提したものとなっている。そのため、平面との接触や加圧という限られた動作が操作入力となっていた。また、平面との接触が可能な限られた用途となっていた。
【０００４】
このため、接触や加圧による振動や力が、機器の性能を阻害するという問題や、接触面を汚したり、傷つけたりするなどという問題もあった。
【０００５】
上述の問題点を改善したものとして、出願人は、先に、特許文献１（特開２００８−１１７３７１号公報）に、近接検知方情報表示装置を開示した。この特許文献１においては、例えば、互いに直交する２方向に複数のライン電極または点電極を配したセンサパネルを備えるセンサ手段を用いる。
【０００６】
そして、このセンサ手段においては、複数個の電極を含むセンサパネル面と、このパネル面に対して空間的に離間する検出対象物、例えば人の手や指との距離を、当該距離に応じた静電容量を複数の電極について検出することにより検出する。
【０００７】
すなわち、センサパネルの複数の電極のそれぞれと接地点との間の静電容量は、人の手や指の位置と、パネル面との空間的な離間距離に応じて変化する。そこで、人の指の位置と、パネル面との空間的な距離にスレッショールド値を設定し、その距離よりも指がパネルに近接したか、遠のいたかを、前記距離に応じた静電容量の変化を検出することにより、検出するものである。
【０００８】
そして、特許文献１では、特に、検出対象物とセンサパネル面との距離に応じて、静電容量を検出する電極の間隔を変えることにより、静電容量の検知感度を向上させることができる技術が開示されている。
【０００９】
この先に提案した技術によれば、センサパネルに接触することなく、スイッチ入力を行うことができる。また、センサパネルには、互いに直交する２方向に複数のライン電極または点電極を配しているので、パネル面に沿う方向の手や指の動きを空間的に検出することができ、空間内での手や指の動きに応じた操作入力をすることもできるという特徴がある。
【００１０】
上記の先行技術文献は、次の通りである。
【特許文献１】特開２００８−１１７３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、任意の形状の立体物の表面に人が手や指を接触させたことを検出する場合、従来は、タッチセンサを、立体物の表面に貼る方法が一般的である。
【００１２】
しかし、人が立体物のどこを触っても検知することできるようにする場合には、タッチセンサは立体物の表面全体に貼るようにしなければならず、構成が困難である。また、タッチセンサを用いる場合には、当該タッチセンサからリード電極を導出しなければならず、そのリード線を検知装置に接続する必要であるという問題がある。
【００１３】
さらに、対象の立体物が、貴重品や貴金属など、その表面にタッチセンサなどを貼ることができないものもある。
【００１４】
上述した特許文献１の技術を用いれば、人の手や指などの検出対象物の空間位置を検出することが可能である。しかし、上記の特許文献１には、検出対象物のセンサパネル面からの距離に応じて検出感度を調整する技術が示されているが、任意の立体物の表面の接触を検知するための技術については、開示されていない。
【００１５】
この発明は、以上の点にかんがみ、上述の特許文献１のような静電容量検出型の非接触センサを用いて、任意の形状の立体物に対して検出対象物が接触したことを検出することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、この発明においては、
検出対象物を検知可能な検知空間における前記検出対象物の、前記検知空間における３次元座標位置に応じたセンサ出力信号を、前記検出空間における静電容量を検出することにより生成して出力するセンサ手段と、
前記センサ手段の前記センサ出力信号から、前記検出対象物の前記検知空間における３次元座標位置を検出する位置検出手段と、
前記検知空間において設定された３次元設定空間領域を特定するための座標情報を記憶する記憶手段と、
前記位置検出手段で検出された前記検出対象物の３次元座標位置と、前記記憶手段に記憶されている座標情報とから、前記検知空間における前記検出対象物の３次元座標位置が、前記３次元設定空間領域に含まれるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段の判断結果を出力する出力手段と、
を備える情報処理装置を提供する。
【００１７】
上述の構成のこの発明による情報処理装置においては、例えば、センサ手段が検出対象物を検知可能な検知空間に置かれた立体物に応じて設定された３次元設定空間領域を特定するための座標情報を記憶する。
【００１８】
そして、位置検出手段は、センサ手段からのセンサ出力信号から、検知空間における手や指などの検出対象物の３次元座標位置を検出する。
【００１９】
判断手段は、位置検出手段で検出された検知空間における検出対象物の３次元座標位置が、３次元設定空間領域に含まれるか否かを判断し、出力手段は、その判断結果を出力する。
【００２０】
したがって、出力手段からの判断手段の判断結果から、例えば検知空間に置かれた立体物に人の手や指が触れたか否かが判る。
【００２１】
この場合に、この発明で用いるセンサ手段は、静電容量を検出するものであるので、検知空間に設定される３次元設定空間領域に実体の立体物が存在しても検出が可能なのである。
【００２２】
しかし、検知空間に設定される３次元設定空間領域に実体の立体物がなくてもよい。例えば、検知空間に設定される３次元設定空間領域に、立体画像の投影手段により投影された立体画像が存在するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、センサ手段の検知空間に置かれた立体物や立体画像に、人の手や指などの検出対象物が接触したか否かを検出することができる。この場合に、立体物や立体画像には、接触を検知するためのタッチセンサなどを設ける必要はなく、単に、センサ手段の検知空間に、立体物や立体画像が占有する空間に対応する３次元設定空間領域を設定して記憶しておくだけでよいというメリットがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明による情報処理装置の一実施形態を、図を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態においては、センサ手段は、特許文献１に開示した静電容量を検出することにより、その検知空間における３次元座標位置を検出できるセンサ部を用いる。また、検出対象物は、操作者の手や指を想定するものである。
【００２５】
＜第１の実施形態＞
この第１の実施形態においては、センサ手段の検知空間に置かれた任意形状の立体物に、検出対象物としての人の手や指が触れたか否かを検出し、触れたと検出したときには、すの旨を、光や音により報知するようにする。
【００２６】
図１は、第１の実施形態の情報処理装置の全体の構成の概要を示すブロック図である。この第１の実施形態の情報処理装置は、センサ部１と、制御部２と、報知手段３と、ディスプレイ４から構成される。
【００２７】
センサ部１は、検出対象物の検知空間における３次元座標位置に応じたセンサ出力を制御部２に供給する。後述するように、この実施形態では、センサ部１は、後述するように、所定の大きさの２次元平面からなる矩形状のセンサパネルを備える。そして、このセンサパネル面上の空間を検知空間として、この検知空間における検出対象物の３次元座標位置を検出し、その検出した３次元座標位置に応じたセンサ出力を制御部２に出力するものである。
【００２８】
そして、この実施形態では、センサ部１は、センサパネル面の横方向および縦方向において、それぞれ複数の位置（ｘ，ｙ軸座標位置）において、独立して検出対象物までの距離（ｚ軸座標位置）を検出して、それぞれ検出出力とすることができるように構成されている。これにより、この実施形態の情報処理装置では、検出対象物が前記センサパネル面のいずれの位置上にあるかをも検出可能とされている。
【００２９】
すなわち、例えばセンサパネル面の横方向をｘ軸方向、縦方向をｙ軸方向とすると共に、センサパネル面に直交する方向をｚ軸方向としたとき、検出対象物の空間的な離間距離は、ｚ軸座標値として検出される。そして、センサパネル上の検出対象物の空間位置は、ｘ軸座標値およびｙ軸座標値により検出される。
【００３０】
制御部２は、この実施形態では、マイクロコンピュータを備えて構成されている。そして、制御部２は、３次元設定空間領域記憶部２１と、位置検出部２２と、接触検出部２３と、３次元設定空間領域設定部２４とを備えている。
【００３１】
位置検出部２２と、接触検出部２３と、３次元設定空間領域設定部２４とは、この実施形態では、マイクロコンピュータでのプログラムによるソフトウエア処理として構成される。なお、位置検出部２２と、接触検出部２３と、３次元設定空間領域設定部２４とを、それぞれハードウエアにより構成することもできることは言うまでもない。
【００３２】
この制御部２の位置検出部２２は、センサ部１からのセンサ出力を受けて、検出対象物のセンサパネル面からの離間距離（ｚ座標）を検出すると共に、検出対象物がセンサパネル面のどの位置（ｘ座標およびｙ座標）にあるかを検出する。つまり、位置検出部２２は、検出対象物の検知空間における３次元座標を、センサ手段１のセンサ出力から検知する。
【００３３】
一方、制御部２は、予め、人の手や指が触れたことを検出する立体物が空間において占める領域を表わす３次元設定空間領域を特定するための座標情報を、３次元設定空間領域記憶部２１に記憶している。
【００３４】
この実施形態では、３次元設定空間領域についての座標情報は、３次元設定空間領域設定部２４によって、設定操作入力部４を通じた設定操作にしたがって、３次元設定空間領域記憶部２１に記憶される。この３次元設定空間領域についての座標情報の設定操作入力については、後で詳述する。
【００３５】
制御部２は、位置検出部２２でセンサ手段１からのセンサ出力から検出した検出対象物の検出空間における３次元座標が、３次元設定空間領域記憶部２１に記憶されている３次元設定空間領域に含まれるか否かを、接触判定部２３において判定する。
【００３６】
ここで、接触判定部２３は、検出対象物の検出空間における３次元座標が、３次元設定空間領域内にあるときはもちろん、３次元設定空間領域の境界位置にある場合も、３次元設定空間領域に含まれていると判定する。
【００３７】
そして、接触判定部２３は、検出対象物の検出空間における３次元座標が、３次元設定空間領域に含まれていると判定したときには、センサ手段の検知空間に置かれた任意形状の立体物に、検出対象物である手や指が接触したと判断する。
【００３８】
そして、制御部２の接触判定部は、センサ手段の検知空間に置かれた任意形状の立体物に、手や指が接触したと判断したときには、報知手段３にその旨を通知する。報知手段３は、例えばブザー音や、「触らないで下さい」などのメッセージ音声を放音して、接触を人に報知するようにする。報知手段３は、手や指が接触したことを、前記音声報知に代えて、あるいは、音声報知と共に、ランプを点滅させる等、光を用いた報知を行うようにしても良い。
【００３９】
［センサ部１の説明］
この実施形態においても、特許文献１の場合と同様に、センサパネル１０面と検出対象物との距離に応じた静電容量は、発振回路の発振周波数に変換して検出する。そして、この実施形態では、センサ部１は、発振周波数に応じたパルス信号のパルス数を計数し、その発信周波数に応じた計数値をセンサ出力信号とする。
【００４０】
図１においては、センサ部１の内部構成として、センサ出力信号を生成するための回路構成例を示している。また、図２および図３は、この実施形態におけるセンサ部のセンサパネル１０の構成例を示すもので、図２は、センサパネル１０の横断面図である。
【００４１】
図２に示すように、この例のセンサパネル１０においては、２枚のガラス板１１，１３の間に、電極層１２が挟持される構成とされている。そして、この２枚のガラス板１１，１３および電極層１２からなるサンドイッチ構造物が、基板１４上に被着されている。
【００４２】
図３は、ガラス板１１を除去した場合において、センサパネル１０をガラス板１１側から見た図である。センサ部１の検出対象物の検知空間は、このセンサパルス１０の横方向（ｘ軸方向）および縦方向（ｙ軸方向）で規定される面の上方の空間である。
【００４３】
この実施形態では、電極層１２は、この図３に示すように、ガラス板１３の上において、互いに直交する２方向に複数本のワイヤ電極が配列されて構成されている。すなわち、ワイヤ電極の延伸方向が図３上の水平方向（横方向）である複数の横電極１２Ｈ１，１２Ｈ２，１２Ｈ３，・・・，１２Ｈｍ（ｍは、２以上の整数）が、図３上の垂直方向（縦方向）に、この例では等間隔に配置されている。
【００４４】
これら複数の横電極１２Ｈ１，１２Ｈ２，１２Ｈ３，・・・，１２Ｈｍのそれぞれと、接地間には静電容量（浮遊容量）ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，・・・，ＣＨｍが存在する。そして、これらの静電容量ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，・・・，ＣＨｍは、センサパネル１０面上の空間における手や指の存在位置により変化する。
【００４５】
複数の横電極１２Ｈ１，１２Ｈ２，１２Ｈ３，・・・，１２Ｈｍの一方および他方の端部は、それぞれ横電極端子とされている。そして、この例では、複数の横電極１２Ｈ１，１２Ｈ２，１２Ｈ３，・・・，１２Ｈｍのそれぞれの横電極端子の一方は、横電極用の発信器１５Ｈに接続される。また、複数の横電極１２Ｈ１，１２Ｈ２，１２Ｈ３，・・・，１２Ｈｍのそれぞれの横電極端子の他方は、アナログスイッチ回路１６に接続される。
【００４６】
この場合、横電極１２Ｈ１，１２Ｈ２，１２Ｈ３，・・・，１２Ｈｍは、図１に示すような等価回路で表わすことができる。図１では、横電極１２Ｈ１についての等価回路が示されているが、他の横電極１２Ｈ２，・・・，１２Ｈｍにおいても同様である。
【００４７】
すなわち、横電極１２Ｈ１の等価回路は、抵抗ＲＨと、インダクタンスＬＨと、検出対象の静電容量ＣＨ１とからなる。他の横電極１２Ｈ２，１２Ｈ３，・・・，１２Ｈｍでは、静電容量がＣＨ２，ＣＨ３，・・・，ＣＨｍに変わる。
【００４８】
この横電極１２Ｈ１，１２Ｈ２，１２Ｈ３，・・・，１２Ｈｍの等価回路は、共振回路を構成するもので、発信器１５Ｈと共に発振回路を構成し、それぞれ横電極容量検出回路１８Ｈ１，１８Ｈ２，１８Ｈ３，・・・，１８Ｈｍを構成する。そして、横電極容量検出回路１８Ｈ１，１８Ｈ２，１８Ｈ３，・・・，１８Ｈｍのそれぞれの出力は、検出対象物のセンサパネル１０面からの距離に応じた静電容量ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，・・・，ＣＨｍのそれぞれに応じた発振周波数の信号となる。
【００４９】
ユーザが、センサパネル面１０上で、手や指先の位置をセンサパネル面１０に対して近づけたり、遠ざけたりすると、静電容量ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，・・・，ＣＨｍの値が変化する。そのため、横電極容量検出回路１８Ｈ１，１８Ｈ２，１８Ｈ３，・・・，１８Ｈｍのそれぞれでは、手や指先位置の位置変化が、発振回路の発振周波数の変化として検出される。
【００５０】
また、ワイヤ電極の延伸方向が図３上の垂直方向（縦方向）である複数の縦電極１２Ｖ１，１２Ｖ２，１２Ｖ３，・・・，１２Ｖｎ（ｎは、２以上の整数）が、図３上、水平方向（横方向）に、この例では等間隔に配置されている。
【００５１】
そして、複数の縦電極１２Ｖ１，１２Ｖ２，１２Ｖ３，・・・，１２Ｖｎの一方および他方の端部は、それぞれ縦電極端子とされている。そして、この例では、複数の縦電極１２Ｖ１，１２Ｖ２，１２Ｖ３，・・・，１２Ｖｎのそれぞれの縦電極端子の一方は、縦電極用の発信器１５Ｖに接続される。この例では、縦電極用の発信器１５Ｖの出力信号の基本周波数は、横電極用の発信器１５Ｈとは周波数が異なるものとされる。
【００５２】
また、複数の縦電極１２Ｖ１，１２Ｖ２，１２Ｖ３，・・・，１２Ｖｎのそれぞれの縦電極端子の他方は、アナログスイッチ回路１６に接続される。
【００５３】
次に、縦電極間容量検出回路１６Ｖも、信号源１６１Ｖと、直流バイアス源１６２Ｖと、スイッチ回路１６３Ｖと、２電極間等価回路１６４Ｖと、周波数電圧変換回路（Ｆ−Ｖ変換回路という）１６５Ｖとからなり、横電極間容量検出回路１６Ｈと同様の構成である。
【００５４】
この場合、縦電極１２Ｖ１，１２Ｖ２，１２Ｖ３，・・・，１２Ｖｎも、図１に示すように、横電極の場合と同様の等価回路で表わすことができる。図１では、縦電極１２Ｖ１についての等価回路が示されているが、他の縦電極１２Ｖ２，・・・，１２Ｖｎにおいても同様である。
【００５５】
すなわち、縦電極１２Ｖ１の等価回路は、抵抗ＲＶと、インダクタンスＬＶと、検出対象の静電容量ＣＶ１とからなる。他の横電極１２Ｖ２，１２Ｖ３，・・・，１２Ｖｎでは、静電容量がＣＶ２，ＣＶ３，・・・，ＣＶｎに変わる。
【００５６】
そして、この縦電極１２Ｖ１，１２Ｖ２，１２Ｖ３，・・・，１２Ｖｎの等価回路は、共振回路を構成するもので、発信器１５Ｖと共に発振回路を構成し、それぞれ縦電極容量検出回路１８Ｖ１，１８Ｖ２，１８Ｖ３，・・・，１８Ｖｎを構成する。そして、縦電極容量検出回路１８Ｖ１，１８Ｖ２，１８Ｖ３，・・・，１８Ｖｎのそれぞれの出力は、検出対象物のセンサパネル１０面からの距離に応じた静電容量ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，・・・，ＣＶｎのそれぞれに応じた発振周波数の信号となる。
【００５７】
そして、縦電極容量検出回路１８Ｖ１，１８Ｖ２，１８Ｖ３，・・・，１８Ｖｎのそれぞれにおいても、手や指先位置の位置変化に応じた静電容量ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３，・・・，ＣＶｎの値の変化が、発振回路の発振周波数の変化として検出される。
【００５８】
そして、横電極容量検出回路１８Ｈ１，１８Ｈ２，１８Ｈ３，・・・，１８Ｈｍのそれぞれの出力と、縦電極容量検出回路１８Ｖ１，１８Ｖ２，１８Ｖ３，・・・，１８Ｖｎのそれぞれの出力とがアナログスイッチ回路１６に供給される。
【００５９】
このアナログスイッチ回路１６は、制御部２からの切替信号ＳＷにより、横電極容量検出回路１８Ｈ１〜１８Ｈｍおよび縦電極容量検出回路１８Ｖ１〜１８Ｖｎのうちの、いずれか１つの出力を、順次に、所定の速度で選択して出力する。
【００６０】
そして、このアナログスイッチ回路１６からの出力が、周波数カウンタ１７に供給される。この周波数カウンタ１７は、これに入力される信号の発振周波数を計数する。すなわち、周波数カウンタ１７の入力信号は、発振周波数に応じたパルス信号であり、そのパルス信号の所定時間区間におけるパルス数を計数すると、その計数値は、発振周波数に対応したものとなる。
【００６１】
この周波数カウンタ１７の出力計数値は、制御部２に、アナログスイッチ回路１６で選択されたワイヤ電極についてのセンサ出力として供給される。そして、周波数カウンタ１７の出力計数値は、制御部２からのアナログスイッチ回路１６に供給する切替信号ＳＷに同期して得られる。
【００６２】
したがって、制御部２は、アナログスイッチ回路１６に供給する切替信号ＳＷから、周波数カウンタ１７の出力計数値がいずれのワイヤ電極についてのセンサ出力であるかを判断する。そして、制御部２は、空間位置検出部２２が備えるバッファ部に、ワイヤ電極と、出力計数値とを対応付けて保持する。
【００６３】
そして、制御部２の空間位置検出部２２は、バッファ部に保持した検出対象の全てのワイヤ電極についてのセンサ出力から、検出対象物の空間位置（センサパネル１０面からの距離およびセンサパネル１０面でのｘ，ｙ座標）を検出する。
【００６４】
特許文献１に記載されているように、実際的には、センサパネル１０面上における検出対象物のｘ，ｙ座標位置に応じて、複数個の横電極容量検出回路１８Ｈ１〜１８Ｈｍおよび縦電極容量検出回路１８Ｖ１〜１８Ｖｎからのセンサ出力が得られる。そして、その複数のセンサ出力は、検出対象物が存在するセンサパネル１０面上におけるｘ，ｙ座標位置から、センサパネル１０面までの距離が最も短くなるので、当該位置に対応する２電極間の静電容量を検出する横電極容量検出回路および縦電極容量検出回路からのセンサ出力が、他に比べて顕著なものとなる。
【００６５】
以上のことから、制御部２の空間位置検出部２１は、前記センサ部１からの複数個のセンサ出力から、センサパネル１０面上における検出対象物が位置するｘ，ｙ座標およびセンサパネル１０面から検出対象物までの距離（ｚ座標）を求める。すなわち、検出したｘ，ｙ座標位置上の空間に、検出対象物、例えば手の位置があると判断する。なお、検出対象物は、所定の大きさを有するので、検出対象物の大きさ分に相当する、センサパネル１０上のｘ，ｙ座標位置範囲上において、静電容量に応じた距離（ｚ座標値）だけ離れているとして検出されるものである。
【００６６】
この実施形態でも、検出対象物の、センサパネル１０面に対する空間的な離間位置の距離に応じて、特許文献１の場合と同様にして、静電容量を検出するワイヤ電極の間引き切り替えをするようにする。このワイヤ電極の間引き切り替えは、制御部２からの切り替え制御信号ＳＷにより、アナログスイッチ回路１６において、順次に選択するワイヤ電極を、何本置き（０本を含む）のワイヤ電極を選択するかが制御されることによりなされる。切り替えタイミングは、センサパネル１０面から検出対象物までの距離に応じて予め定められ、例えば、後述するレイヤの変化点とするようにしてもよい。
【００６７】
なお、発信器は、上述の説明では、横電極用と縦電極用とを用いるようにしたが、簡易的には、１個の共通の発信器とするようにしても良い。また、理想的には、各ワイヤ電極毎に周波数の異なる発信器を設ける方が良い。
【００６８】
［３次元設定空間領域を特定するための座標情報の設定］
図４は、３次元設定空間領域を特定するための座標情報を、３次元設定空間領域記憶部２１に格納するための手順を示すフローチャートである。この例は、接触監視をする対象である立体物の外表面形状を特定できるような多数点を、設定者が順次に設定し、その設定された点の座標値から、補間処理などにより、対象立体物が空間に占める領域を３次元設定空間領域として設定登録する場合である。
【００６９】
先ず、設定者は、図５に示すように、接触監視をする対象である立体物３１を、センサパネル１０の面上に載置する（手順Ｔ１）。
【００７０】
次に、設定者は、立体物３１について、登録する外表面の点を手や指で接触する（手順Ｔ２）。このとき、直接的に手や指で触れることが禁止される立体物の場合には、手袋をした上で、立体物に触れるようにする。この実施形態のセンサ部１は、静電容量により位置検出するので、手袋をした状態でも手や指の位置の検出は可能である。このときに設定者が触れている点の３次元座標は、位置検出部２２で検出される。
【００７１】
次に、立体物３１の登録点に手や指を接触した状態で、設定者は、設定操作入力部４を通じて設定登録操作をする（手順Ｔ３）。この設定登録操作は、設定操作入力部４に備えられる設定ボタンを設定者が押下する操作でよい。
【００７２】
この設定登録操作が設定者によりなされると、制御部２の３次元設定空間領域設定部２４は、内蔵するバッファメモリに、位置検出部２２で検出された設定者が触れている点の３次元座標を格納する（手順Ｔ４）。
【００７３】
次に、設定者は、登録点の全ての設定入力を終了したか否かを判断する（手順Ｔ５）。そして、設定者は、さらに登録点の入力が必要と判断したときには、手順Ｔ２に戻って、立体物３１のついて、次に登録する外表面の点を手や指で接触する。そして、上記の手順Ｔ２からＴ５までを繰り返す。
【００７４】
手順Ｔ５で、登録点の全ての設定入力を終了したと判断したときには、設定者は、登録点の設定入力終了の操作を、設定操作入力部４を通じて行う（手順Ｔ６）。この設定入力終了の操作は、設定操作入力部４に備えられる設定入力終了ボタンを設定者が押下する操作でよい。
【００７５】
設定者が設定入力終了ボタンを押下すると、その押下操作を受けて、制御部２の３次元設定空間領域設定部２４は、内蔵するバッファメモリに格納されている登録点の座標値から、立体物３１の形状に応じた３次元設定空間領域の座標情報を生成する（手順Ｔ６）。この手順Ｔ６では、３次元設定空間領域設定部２４は、隣接する登録点間の座標値を補間により求めて、３次元設定空間領域の座標情報を生成する。
【００７６】
なお、この場合に、３次元設定空間領域の境界面の座標値としては、実際に立体物３１に触れる直前の座標値（図５の点線３２の位置参照）とするようにするとよい。接触判定部２３で位置検出部２２で検出した検出対象物の３次元座標と比較して、立体物３１への接触を判定する際に、確実に判定ができるからである。また、もしも、立体物３１に触れることを禁止する場合には、むしろそのように設定した方が都合が良い。
【００７７】
［制御部２の処理動作］
上述した第１の実施形態における制御部２における処理動作の例を図６のフローチャートに示す。なお、この図６のフローチャートの動作は、前述した位置検出部２２および検出判定部２３の動作を、マイクロコンピュータが実行した場合の動作に相当する。
【００７８】
制御部２は、先ず、センサ部１からのセンサ出力を監視して、センサパネル１０上の検知空間に検出対象物である人の手や指があるか否か判別し（ステップＳ１０１）、手や指が検出できるようになるのを待つ。
【００７９】
ステップＳ１０１で、検知空間において手や指が検知できるようになったと判別したときには、制御部２は、検知空間における手や指の３次元座標位置を検出する（ステップＳ１０２）。
【００８０】
次に、制御部２は、検出した手や指の３次元座標位置と、３次元設定空間領域記憶部２１の３次元設定空間領域の座標情報とを比較して、手や指の位置が３次元設定空間領域に含まれているか否か判別する（ステップＳ１０３）。
【００８１】
ステップＳ１０３で、手や指の位置が３次元設定空間領域に含まれていないと判別したときには、制御部２は、ステップＳ１０１に戻り、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。また、ステップＳ１０３で、手や指の位置が３次元設定空間領域に含まれていると判別したときには、制御部２は、センサパネル１０上の立体物に手や指が接触したと判定し、報知手段３にその旨を通知する（ステップＳ１０４）。これを受けた報知手段３は、前述の音声報知などを実行する。その後、ステップＳ１０１に戻り、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【００８２】
以上のように、この第１の実施形態によれば、センサパネル１０の上に載置した立体物に、検出対象物が触れたことを検出して、それを報知することができる。この場合に、立体物については、単にセンサパネル１０上に置くだけでよく、接触検知のために何等かの加工を施す必要がないというメリットがある。
【００８３】
なお、上述の例では、検出対象物は人の手や指としたが、センサ部１において静電容量の変化として検出可能なものであれば、検出対象物は、人の手や指に限られるものではないことは言うまでもない。
【００８４】
また、上述の実施形態の説明では、立体物に検出対象物が接触したかどうかを判定するようにしたが、立体物の外表面よりも所定距離だけ大きい空間を３次元設定空間領域として設定するようにしてもよい。その場合には、立体物に対して、その外表面から前記所定距離だけ離れた位置よりも、検出対象物が接近したときに、それを検知して、報知することができるものである。
【００８５】
＜第２の実施形態＞
上述の第１の実施形態は、情報処理装置がセンサ部を備える構成であったが、センサ部１と、制御部２とは、別体のものの構成として、情報処理システムの構成とすることができる。第２の実施形態は、その情報処理システムの場合である。
【００８６】
図７は、この第２の実施形態における情報処理システムの構成例を示すブロック図である。
【００８７】
すなわち、この第２の実施形態の情報処理システムは、上述した第１の実施形態におけるセンサ部１と同様の構成を備えるセンサ装置５と、第１の実施形態の制御部２に対応する情報処理装置としてのパーソナルコンピュータ６と、音声や光による報知を行う報知手段３とからなる。この例では、センサ装置５とパーソナルコンピュータ６とは接続ケーブル６１で接続される。そして、報知手段２は、パーソナルコンピュータ６に接続される。
【００８８】
センサ装置５は、上述した第１の実施形態におけるセンサ部１のセンサパネル１０と同様の構成のセンサパネル５Ｐを備え、そのセンサパネル５Ｐの面上に、接触などを監視する立体物３３が載置される。そして、センサ装置５のセンサ出力は、パーソナルコンピュータ６に供給される。
【００８９】
パーソナルコンピュータ６には、上述した制御部２の３次元設定空間領域記憶部２１が備えられると共に、位置検出部２２、接触判定部２３、３次元設定空間領域設定部２４の各機能を実行するためのアプリケーションプログラムがインストールされている。
【００９０】
この情報処理システムによれば、ユーザはセンサ装置５を用意して、パーソナルコンピュータに必要なアプリケーションプログラムをインストールすることにより、上述した第１の情報処理装置と同様にして、立体物に対する接触等の検出ができる。
【００９１】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、センサパネル上に載置した立体物、例えば直方体のブロックに対する操作者の手や指の接触を、スイッチ入力として判定し、その判定結果を用いて、特定のアプリケーションを実行するようにする情報処理装置の実施形態である。
【００９２】
この実施形態では、特定のアプリケーションは、例えば電子図鑑の場合である。この電子図鑑は、予め記憶されている動物や植物の画像情報を、スイッチ入力に応じて読み出して、表示装置の表示画面に表示するものである。
【００９３】
したがって、図８に示すように、この第３の実施形態の情報処理装置７は、ＬＣＤなどからなる表示装置８に、接続ケーブル８１を通じて接続される。
【００９４】
この第３の実施形態の情報処理装置７のハードウエア構成例を、図９に示す。この図９に示すように、この第３の実施形態の情報処理装置７は、マイクロコンピュータを備えて構成されるものである。
【００９５】
すなわち、情報処理装置７は、ＣＰＵ７１に対して、システムバス７８を介してプログラムが格納されているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）７２と、ワークエリア用のＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）７３とが接続される。
【００９６】
また、システムバス７８には、センサ部インターフェース７４を通じてセンサ部７０が接続されている。さらに、システムバス７８には、領域毎スイッチ情報記憶部７５と、表示コントローラ７６と、画像メモリ７７が接続されている。
【００９７】
表示コントローラ７６は、表示装置８に接続され、表示装置インターフェースの機能を有する。
【００９８】
画像メモリ７７には、電子図鑑の画像情報、例えば鳥類、植物、魚類、獣類のそれぞれの画像情報が、アドレス領域を別々にされた状態で格納されている。さらに、この例では、同じ類のものでも、大型、中型、小型、極小というように、大きさの分類に応じてアドレス領域が分離されて格納されている。
【００９９】
センサ部７０は、第１の実施形態で説明したセンサ部１と同様の構成を備えるものである。そして、情報処理装置７は、第１の実施形態における制御部２の機能を、ＣＰＵ７１による、ＲＯＭ７２に格納されているプログラムによるソフトウエア処理機能として備える。
【０１００】
図８に示すように、情報処理装置７の表面７ｓは、センサ部７０のセンサパネル７０Ｐのガラス面に平行する面とされており、所定の保護板（図示は省略）が、センサパネル７０Ｐのガラス面上に設けられて、センサパネル７０Ｐが保護されている。
【０１０１】
この実施形態では、センサ部７０のセンサパネル７０Ｐのｘ，ｙ座標表面領域は、図１０に示すように、第１領域ＡＲ１、第２領域ＡＲ２、第３領域ＡＲ３、第４領域ＡＲ４の４領域に分けられている。この例の第１領域ＡＲ１〜第４領域ＡＲ４のそれぞれの領域範囲は、図１０の（ｘ、ｙ）座標に示す通りである。
【０１０２】
そして、この実施形態では、センサ部７０のセンサパネル７０Ｐの上に載置されて、スイッチ入力を行うためのブロック９が情報処理装置７の付属部品として付随されている。この実施形態では、ブロック９としては、例えば直方体形状とされ、例えば木材のような硬く弾性変形しないブロックが用いられる。
【０１０３】
そして、この実施形態では、操作者は、ブロック９をセンサパネル７０Ｐの上に載置して、当該ブロック９の上面を手や指で触る（タッチする）ことにより、スイッチ入力を行う。
【０１０４】
情報処理装置７の領域毎スイッチ情報記憶部７５には、ブロック９の上面がタッチされたことを検出するために、ブロック９についての３次元設定空間領域の座標情報として記憶されている。この実施形態では、ブロック９についての３次元設定空間領域の座標情報としては、ブロック９の高さ位置に相当するセンサパネル７０Ｐからの距離（ｚ座標値）の情報が記憶される。
【０１０５】
したがって、この実施形態においては、ブロック９についての３次元設定空間領域は、センサパネル面の上空の、ｚ座標値よりも短い距離範囲の領域の全てとなる。この場合、ブロック９の上面のタッチを確実に検出できるように、記憶される当該距離（ｚ座標値）は、ブロック９の高さよりも僅かに高い距離（ｚ座標値）とされるのが好ましい。
【０１０６】
なお、ブロック９をセンサパネル７０Ｐ上に載置するので、当該ブロック９の位置もセンサパネル７０Ｐのセンサ出力から知ることができる。その場合には、ブロック９についての３次元設定空間領域は、センサパネル面の上空の、ｚ座標値よりも短い距離範囲であって、ブロック９が示す領域となる。
【０１０７】
情報処理装置７のＣＰＵ７１は、前述の実施形態と同様に、センサ部７０からのセンサ出力から、操作者の手や指の３次元座標位置を検出し、検出した位置が、記憶されているブロック９についての３次元設定空間領域に含まれているかどうかを検出する。そして、ＣＰＵ７１は、検出した３次元座標位置が、３次元設定空間領域に含まれていると判別したときには、ブロック９の上面がタッチされていると判定する。
【０１０８】
そして、この実施形態では、第１領域ＡＲ１にブロック９を載置して、手でそのブロック９の上面に触れたときには、鳥類の画像が画像メモリ７７から読み出されるように構成されている。
【０１０９】
また、第２領域ＡＲ２にブロック９を載置して、手でそのブロック９の上面に触れたときには、植物の画像が画像メモリ７７から読み出されるように構成されている。
【０１１０】
また、第３領域ＡＲ３にブロック９を載置して、手でそのブロック９の上面に触れたときには、魚類の画像が画像メモリ７７から読み出されるように構成されている。
【０１１１】
また、第２領域ＡＲ２にブロック９を載置して、手でそのブロック９の上面に触れたときには、獣類の画像が画像メモリ７７から読み出されるように構成されている。
【０１１２】
さらに、同じ類でも、大きさが異なるものが画像メモリ７７から読み出されるようにするために、ブロック９は、高さが異なる複数個が用意される。つまり、センサパネル７０Ｐ面から検出対象物である手や指までの距離が複数に分けられて設定され、その距離に応じて、異なる動物や植物が画像メモリ７７から読み出されるように構成される。
【０１１３】
そのため、この実施形態では、図１１に示すように、ブロック９として、高さがＴ１のブロック９Ａ、高さがＴ２（＞Ｔ１）のブロック９Ｂ、高さがＴ３（＞Ｔ２）のブロック９Ｃ、高さがＴ４（＞Ｔ３）のブロック９Ｄ、の４種のブロックが用意されている。
【０１１４】
そして、ブロック９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄのそれぞれに対して、スイッチＡ、スイッチＢ、スイッチＣ、スイッチＤが定義される。
【０１１５】
すなわち、図１２に示すように、高さＴ１のブロックの上面を指で触ると、それはスイッチＡのオン操作となり、また、高さＴ２のブロックの上面を指で触ると、それはスイッチＢのオン操作となる。さらに、高さＴ３のブロックの上面を指で触ると、それはスイッチＣのオン操作となり、高さＴ２のブロックの上面を指で触ると、それはスイッチＤのオン操作となる。
【０１１６】
なお、図１２に示される距離Ｔ１´、Ｔ２´、Ｔ３´、Ｔ４´は、前述したように、スイッチオン検出のためのｚ座標値であり、高さＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４のそれぞれよりも若干高い位置である。
【０１１７】
そして、この実施形態では、スイッチＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれのオンは、極小、小型、中型、大型をそれぞれ指定するものとされる。
【０１１８】
このように構成するための情報が、領域毎スイッチ情報記憶部７５に記憶される。図１３に、領域毎スイッチ情報記憶部７５に記憶される領域毎スイッチ情報の例を示す。すなわち、図１３に示すように、各スイッチＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのオンを検出するための情報として、距離（ｚ座標値）Ｔ１´、Ｔ２´、Ｔ３´、Ｔ４´が記憶される。
【０１１９】
そして、４つの領域と、スイッチＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのオンにより定まる情報として、それぞれの対応する鳥類、直物、魚類、獣類の大型、中型、小型、極小の画像情報が記憶される画像メモリ７７のメモリアドレスが記憶される。
【０１２０】
したがって、ＣＰＵ７１は、この領域毎スイッチ情報記憶部７５を参照することにより、４領域のいずれかに、４種のブロックのいずれかが載置されて、操作者によりなされたスイッチ操作に応じた画像を読み出すようにする。
【０１２１】
例えば、図１４に示すように、第３領域ＡＲ３に載置した、高さＴ３のブロック９Ｃを操作者が指で触ったときには、ＣＰＵ７１は、領域毎スイッチ情報記憶部７５を参照して、対応する中型の魚類のメモリアドレスを読み出す。そして、ＣＰＵ７１は、読み出したメモリアドレスを用いて画像メモリ７７から、中型の魚類の画像を読み出して、表示装置８に供給する。したがって、表示装置８の画面には、中型の魚類が表示される。
【０１２２】
そして、ブロックを交換して、他の高さのブロックを第３領域において、操作者が指で当該ブロックを触ったときには、同様にして、他の大きさの魚類が表示装置８の画面に表示される。
【０１２３】
なお、この実施形態では、スイッチＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのオンを検出すると、指定された画像メモリのメモリアドレス領域に記憶されている複数の画像が順次に読み出されて、いわゆるスライドショーのように表示装置８の画面に表示される。そして、スイッチＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄをオフにする（ブロック９の上面から指を離す）と、当該オフにした時点の画像で固定されて表示される。
【０１２４】
さらに、この実施形態では、情報処理装置７では、センサパネル７０Ｐの上方の空間で、予め定められた所定のジェスチャー、例えば図１５に示すように、手を水平方向に左右に振るジェスチャーをすると、それを終了操作と判断する。すなわち、ＣＰＵ７１は、センサ部７０からのセンサ出力を監視して、手が水平方向に左右に移動したことを検出すると、それを終了操作と判断する。
【０１２５】
そして、ＣＰＵ７１は、終了操作を判別すると、表示装置８の画像の表示を終了するようにする。
【０１２６】
［第３の実施形態における処理動作］
上述した情報処理装置７における処理動作のフローチャートの例を、図１６に示す。この図１６のフローチャートの各ステップの処理は、ＣＰＵ７１が、ＲＯＭ７２のプログラムにしたがって、ＲＡＭ７３をワークエリアとして用いて実行される。
【０１２７】
先ず、ＣＰＵ７１は、センサパネル７０Ｐ上の検知空間に手が接近したか否かを判別し（ステップＳ２０１）、手の接近を判別できなかったときには、このステップＳ２０１の処理を継続して、手の接近を待つ。
【０１２８】
ステップＳ２０１で、センサパネル７０Ｐ上の検知空間に手が接近したと判別したときには、ＣＰＵ７１は、センサ部７０からのセンサ出力から、検知空間における手の３次元座標位置を検出する（ステップＳ２０２）。
【０１２９】
次に、ＣＰＵ７１は、検出した手の３次元座標位置から、手が第１領域ＡＲ１〜第４領域ＡＲ４のいずれの領域にあるかを判定する（ステップＳ２０３）。
【０１３０】
次に、ＣＰＵ７１は、センサ部７０からのセンサ出力を監視して、スイッチＡ〜スイッチＤのいずれかのスイッチのオン操作を検出する（ステップＳ２０４）。このステップＳ２０４のスイッチのオン操作の検出処理については、後で詳述する。
【０１３１】
次に、ＣＰＵ７１は、領域毎スイッチ情報記憶部７５に記憶されている領域毎スイッチ情報の中から、ステップＳ２０３で判定した領域と、ステップＳ２０４でオン操作を検出したスイッチとの組み合わせに対応する画像メモリアドレス情報を読み出す。そして、読み出した画像メモリアドレス情報を用いて、画像メモリ７７から、スライドショーの形式で画像を順次に読み出して、それを表示装置８に供給し、その画面に表示させるようにする（ステップＳ２０５）。
【０１３２】
次に、ＣＰＵ７１は、操作者がブロック９の上面から指を離して、スイッチをオフとしたか否か判別し（ステップＳ２０６）、スイッチをオフとしていないと判別したときには、ステップＳ２０５に戻って、画像の順次表示を継続する。
【０１３３】
ステップＳ２０６で、操作者がスイッチをオフとしたと判別したときには、ＣＰＵ７１は、スイッチオフ時点での画像を画像メモリ７７から継続して読み出すようにして、スイッチオフ時点の画像表示を固定する（ステップＳ２０７）。
【０１３４】
次に、ＣＰＵ７１は、図１５に示した終了のジェスチャーが操作者によりなされたか否かを、センサ部７０からのセンサ出力を監視することにより判別する（ステップＳ２０８）。そして、ステップＳ２０８で、終了操作がなされていないと判別したときには、ＣＰＵ７１は、ステップＳ２０７に戻って、画像表示を繰り返す。
【０１３５】
また、ステップＳ２０８で、操作者が終了操作をしたと判別したときには、表示装置の画面における画像表示を終了し、ステップＳ２０１に戻る。そして、ステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。
【０１３６】
上述の電子図鑑の画像表示制御は、一例であり、スライドショーではなく、第１領域ＡＲ１〜ＡＲ２のそれぞれから、対応して割り付けられている動物や植物の一覧を表示するようにしても良いし、その他種々の表示制御方法が可能である。
【０１３７】
次に、ステップＳ２０４でのスイッチオンの検出処理の例について、図１７のフローチャートを参照して説明する。
【０１３８】
すなわち、ＣＰＵ７１は、先ず、手の高さ位置は、高さＴ４よりも低い位置であるかどうか判別する（ステップＳ２１１）。高さＴ４よりも高い位置であると判別したときには、ＣＰＵ７１は、手の高さ位置と高さＴ４´とを比較して、スイッチＤのオン操作位置であり、かつ、手の位置が変わらないかどうか判別する（ステップＳ２１２）。
【０１３９】
そして、ステップＳ２１２で、スイッチＤのオン操作位置であり、かつ、手の位置が変わらないと判別したときには、ＣＰＵ７１は、スイッチＤのオン操作がなされたと検出する（ステップＳ２１３）。すなわち、操作対象のブロックがブロック９Ｄであれば、スイッチＤのオン操作検出高さＴ４´の位置で、手の位置は、変わらないはずであるので、ＣＰＵ７１は、それをスイッチＤのオンとして検出する。そして、ＣＰＵ７１は、図１６のメインの処理ルーチンに戻り、ステップＳ２０５以降の処理を行う。
【０１４０】
ステップＳ２１２で、手の高さ位置が、スイッチＤのオン操作位置ではないと判別したときには、ステップＳ２１１に戻る。
【０１４１】
ステップＳ２１１で、手の高さ位置は、高さＴ４よりも低いと判別したときには、ＣＰＵ７１は、ブロック９Ｄよりも低い高さのブロックが操作対照であると判断して、手の高さ位置は、高さＴ３よりも低い位置であるかどうか判別する（ステップＳ２１４）。
【０１４２】
ステップＳ２１４で、高さＴ３よりも高い位置であると判別したときには、ＣＰＵ７１は、手の高さ位置と高さＴ３´とを比較して、スイッチＣのオン操作位置であり、かつ、手の位置が変わらないかどうか判別する（ステップＳ２１５）。
【０１４３】
そして、ステップＳ２１５で、スイッチＣのオン操作位置であり、かつ、手の位置が変わらないと判別したときには、ＣＰＵ７１は、スイッチＣのオン操作がなされたと検出する（ステップＳ２１６）。すなわち、操作対象のブロックがブロック９Ｃであれば、スイッチＣのオン操作検出高さＴ３´の位置で、手の位置は、変わらないはずであるので、それをスイッチＣのオンとして検出する。そして、ＣＰＵ７１は、図１６のメインの処理ルーチンに戻り、ステップＳ２０５以降の処理を行う。
【０１４４】
ステップＳ２１５で、手の高さ位置が、スイッチＣのオン操作位置ではないと判別したときには、ステップＳ２１４に戻る。
【０１４５】
ステップＳ２１４で、手の高さ位置は、高さＴ３よりも低いと判別したときには、ＣＰＵ７１は、ブロック９Ｃよりも低い高さのブロックが操作対照であると判断して、手の高さ位置は、高さＴ２よりも低い位置であるかどうか判別する（ステップＳ２１７）。
【０１４６】
ステップＳ２１７で、高さＴ２よりも高い位置であると判別したときには、ＣＰＵ７１は、手の高さ位置と高さＴ２´とを比較して、スイッチＢのオン操作位置であり、かつ、手の位置が変わらないかどうか判別する（ステップＳ２１８）。
【０１４７】
そして、ステップＳ２１８で、スイッチＢのオン操作位置であり、かつ、手の位置が変わらないと判別したときには、ＣＰＵ７１は、スイッチＢのオン操作がなされたと検出する（ステップＳ２１９）。すなわち、操作対象のブロックがブロック９Ｂであれば、スイッチＢのオン操作検出高さＴ２´の位置で、手の位置は、変わらないはずであるので、それをスイッチＢのオンとして検出する。そして、ＣＰＵ７１は、図１６のメインの処理ルーチンに戻り、ステップＳ２０５以降の処理を行う。
【０１４８】
ステップＳ２１８で、手の高さ位置が、スイッチＢのオン操作位置ではないと判別したときには、ステップＳ２１７に戻る。
【０１４９】
ステップＳ２１７で、手の高さ位置は、高さＴ２よりも低いと判別したときには、ＣＰＵ７１は、ブロック９Ｂよりも低い高さのブロック９Ａが操作対照であると判断する。そして、ＣＰＵ７１は、手の高さ位置と高さＴ１´とを比較して、スイッチＡのオン操作位置であり、かつ、手の位置が変わらないかどうか判別する（ステップＳ２２０）。
【０１５０】
そして、ステップＳ２２０で、スイッチＡのオン操作位置であり、かつ、手の位置が変わらないと判別したときには、ＣＰＵ７１は、スイッチＡのオン操作がなされたと検出する（ステップＳ２２１）。すなわち、操作対象のブロックがブロック９Ａであれば、スイッチＡのオン操作検出高さＴ１´の位置で、手の位置は、変わらないはずであるので、それをスイッチＡのオンとして検出する。そして、ＣＰＵ７１は、図１６のメインの処理ルーチンに戻り、ステップＳ２０５以降の処理を行う。
【０１５１】
ステップＳ２２０で、手の高さ位置が、スイッチＡのオン操作位置ではないと判別したときには、手の高さ位置は、高さＴ１よりも低いかどうか判別する（ステップＳ２２２）。
【０１５２】
ステップＳ２２２で、手の高さ位置が、高さＴ１よりも低くはないと判別したときには、ＣＰＵ７１は、ステップＳ２２０に戻る。また、ステップＳ２２２で、手の高さ位置が、高さＴ１よりも低いと判別したときには、ブロックを用いた操作がなされていないと判別し、この処理ルーチンを終了して、メインルーチンのステップＳ２０１に戻る。
【０１５３】
＜第４の実施形態＞
この第４の実施形態は、第３の実施形態の変形例である。すなわち、第３の実施形態では、木材のような硬く弾性変形しないブロックをスイッチ操作用として用いた。これに対して、この第４の実施形態では、例えばスポンジのように、操作者の押圧操作に応じて弾性変形する素材の弾性変位ブロック９Ｓ（図１８参照）が用いられる。
【０１５４】
そして、第４の実施形態では、複数個のブロック９Ａ〜９Ｄを用いずに、この弾性変位ブロック９Ｓの１個だけで、電子図鑑の画像情報の表示を制御するようにする。
【０１５５】
したがって、情報処理装置のハードウエア構成例は、図９に示したものと同様である。しかし、以下に説明するように、この弾性変位ブロック９Ｓを用いた電子図鑑の画像情報の表示制御処理が第３の実施形態とは異なる。
【０１５６】
この例では、弾性変位ブロック９Ｓは、高さがＴ４の直方体形状とされる。そして、この実施形態では、図１９に示すように、弾性変位ブロック９Ｓの高さＴ４に対して、接触スイッチが割り当てられる。すなわち、弾性変位ブロック９Ｓへの接触（高さＴ４位置）が、接触スイッチのオンとして割り当てられ、弾性変位ブロック９Ｓへの接触の解除が接触スイッチのオフとして割り当てられる。
【０１５７】
そして、この実施形態では、操作者は弾性変位ブロック９Ｓをセンサパネル７０Ｐの方向に押し下げて弾性変位させることができるので、高さＴ４位置と、センサパネル７０Ｐ面との間の距離空間に、距離に応じて４つのレイヤＡ〜Ｄを設定する。
【０１５８】
すなわち、図１９に示すように、センサパネル７０Ｐの面位置をｚ軸の原点位置０としたとき、複数のレイヤＡ〜Ｄの境界となるｚ方向の距離を、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に設定する。
【０１５９】
そして、０＜レイヤＡ≦Ｔ１、Ｔ１＜レイヤＢ≦Ｔ２、Ｔ２＜レイヤＣ≦Ｔ３、Ｔ３＜レイヤＤ≦Ｔ４、として、レイヤＡ〜Ｄのそれぞれについての距離範囲を設定する。なお、レイヤの境界の距離Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に対応するセンサ部７０の出力情報が、各レイヤＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの閾値として、領域毎スイッチ情報記憶部７５に記憶される。
【０１６０】
図１９にも示したように、この場合、レイヤＡ〜Ｄのそれぞれは、操作者によるスイッチ操作の押圧力の強さに対応したものとすることができる。すなわち、レイヤＡ〜Ｄのそれぞれは、弾性変位ブロック９Ｓに対する操作者の押圧力の度合いを示すものとすることができる。
【０１６１】
この第４の実施形態の場合における領域毎スイッチ情報記憶部２２の記憶内容の例を図２０に示す。
【０１６２】
すなわち、この図２０に示すように、接触スイッチのオン・オフのついての閾値の距離として、高さＴ´（Ｔより僅かに大きい）が記憶される。また、レイヤＡ〜Ｄのそれぞれについての距離範囲が記憶される。
【０１６３】
そして、この第４の実施形態では、第３の実施形態におけるスイッチＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，に代えて、レイヤＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれに対して、第１領域ＡＲ１〜ＡＲ４のそれぞれについての画像情報が割り付けられる。
【０１６４】
＜第４の実施形態における画像表示制御処理＞
この第４の実施形態では、１個のスイッチと、４個のレイヤによって、電子図鑑の画像表示制御を行うようにする。
【０１６５】
図２１に、この第４の実施形態の場合における画像表示制御処理の一例のフローチャートを示す。この図２１のフローチャートの各ステップの処理も、図９のＣＰＵ７１が、ＲＯＭ７２のプログラムにしたがって、ＲＡＭ７３をワークエリアとして用いて実行するものである。
【０１６６】
第３の実施形態では、スイッチＡ〜Ｄの操作により、スライドショーのように画像を変更しながら、操作者の操作に応じて、画像の固定を行うようにしたが、第４の実施形態では、第３の実施形態とは異なる態様の表示制御を行う。
【０１６７】
すなわち、第４の実施形態では、接触スイッチのオンにより、電子図鑑の画像表示を開始し、接触スイッチのオフにより、電子図鑑の画像表示を終了するようにする。そして、接触スイッチがオンにされる毎に、第１領域ＡＲ１〜ＡＲ２のそれぞれから読み出す画像を、異ならせるようにする。
【０１６８】
先ず、ＣＰＵ７１は、センサパネル７０Ｐ上の検知空間に手が接近したか否かを判別し（ステップＳ２３１）、手の接近を判別できなかったときには、このステップＳ２３１の処理を継続して、手の接近を待つ。
【０１６９】
ステップＳ２３１で、センサパネル７０Ｐ上の検知空間に手が接近したと判別したときには、ＣＰＵ７１は、センサ部７０からのセンサ出力から、検知空間における手の３次元座標位置を検出する（ステップＳ２３２）。
【０１７０】
次に、ＣＰＵ７１は、検出した手の３次元座標位置から、手が第１領域ＡＲ１〜第４領域ＡＲ４のいずれの領域にあるかを判定する（ステップＳ２３３）。
【０１７１】
次に、ＣＰＵ７１は、センサ部７０からのセンサ出力を監視して、弾性変位ブロック９Ｓに対して手が触れた位置になったかどうか、つまり、接触スイッチがオン操作の状態となったか否かを判別する（ステップＳ２３４）。
【０１７２】
ステップＳ２３４で、接触スイッチがオン操作の状態となっていないと判別したときには、ＣＰＵ７１は、ステップＳ２３１に戻り、このステップＳ２３１以降の処理を繰り返す。
【０１７３】
ステップＳ２３４で、接触スイッチがオン操作の状態となっていると判別したときには、ＣＰＵ７１は、電子図鑑の画像表示の開始指示があったと判断する。このとき、ＣＰＵ７１は、この第４の実施形態では、第１領域ＡＲ１〜ＡＲ４のそれぞれから読み出す画像を、前回の表示画像の次の表示画像とする準備をしておく（ステップＳ２３５）。
【０１７４】
次に、ＣＰＵ７１は、手が位置しているレイヤが、レイヤＡ〜レイヤＤのいずれであるかを判定する。接触スイッチがオン操作の状態となっていると判別されたときには、レイヤＤであると判定される。そして、判定したレイヤと、ステップＳ２３３で判定した領域との組み合わせに対応する画像を、画像メモリ７７から読み出して、表示装置８に供給して、その画面に表示する（ステップＳ２３６）。
【０１７５】
次に、ＣＰＵ７１は、センサ部７０からのセンサ出力を監視して、手が位置するレイヤが変化したか否か判別する（ステップＳ２３８）。そして、ステップＳ２３８で、手が位置するレイヤが変化したと判別したときには、ステップＳ２３６に戻り、新たなレイヤに対応する画像を、画像メモリ７７から読み出して、表示装置８に供給して、その画面に表示する。
【０１７６】
ステップＳ２３７で、手が位置するレイヤが変化していないと判別したときには、ＣＰＵ７１は、接触スイッチがオフ操作の状態、つまり、手が弾性変位ブロック９Ｓを離れて、高さＴ４よりも高い位置になったか否か判別する（ステップＳ２３８）。
【０１７７】
ステップＳ２３８で、接触スイッチがオフ操作の状態になってはいないと判別したときには、ＣＰＵ７１は、ステップＳ２３７に戻り、このステップＳ２３７以降の処理を繰り返す。
【０１７８】
また、ステップＳ２３８で、接触スイッチがオフ操作の状態になったと判別したときには、ＣＰＵ７１は、画像表示を終了し（ステップＳ２３９）、ステップＳ２３１に戻る。そして、ステップＳ２３１以降の処理を繰り返す。
【０１７９】
＜第５の実施形態＞
以上の実施形態は、実体物が占有する空間領域に応じた空間領域を、３次元設定空間領域とした場合であるが、この発明は実体物がなくても、適用が可能である。この第５の実施形態は、その場合の例であり、例えばホログラム画像のように、あたかも空間に投影された立体画像に対して、操作者が仮想的に接触する場合に適用した例である。
【０１８０】
図２２は、この第５の実施形態の情報処理システムの構成例を示すブロック図である。この第５の実施形態は、センサ装置１００と、情報処理装置２００と、ホログラム投影装置３００とからなる。
【０１８１】
センサ装置１００は、第１の実施形態におけるセンサ部１と同様の構成を備えるもので、第１の実施形態におけるセンサ部１のセンサパネル１０と同様の構成のセンサパネル１００Ｐを備える。センサ装置１００のセンサ出力は、情報処理装置２００に供給される。
【０１８２】
そして、センサ装置１００のセンサパネル１００Ｐの面上の検知空間に、ホログラム投影装置３００により投影される３次元立体画像ＩＭが、仮想的に存在するように表示される。図２２では、３次元立体画像ＩＭの例として、カップが、センサパネル１００Ｐ上の検知空間に表示されていることを示している。
【０１８３】
情報処理装置２００は、例えばパーソナルコンピュータで構成され、センサ装置１００からのセンサ出力から、センサパネル１００Ｐ上の検知空間における操作者の手や指を検出対象物の３次元座標位置を検出する機能を備えている。
【０１８４】
また、情報処理装置２００は、３次元立体画像の生成機能を備えており、生成した立体画像の画像情報を、ホログラム投影装置３００に供給する。ホログラム投影装置３００は、受け取った立体画像の画像情報を用いて、センサパネル１００Ｐ上の検知空間に、３次元立体画像ＩＭを投影表示する。
【０１８５】
この実施形態では、情報処理装置２００においては、センサパネル１００Ｐ上の検知空間に投影表示される３次元立体画像ＩＭの、前記検知空間内における位置を、操作者の指示操作に応じて変更することができるようにされている。また、情報処理装置２００においては、投影表示される３次元立体画像ＩＭを、操作者の指示操作に応じて種々の立体画像に変更することができる機能も備えている。
【０１８６】
さらに、情報処理装置２００は、この実施形態では、センサパネル１００Ｐ上の検知空間において検出した操作者の手や指の３次元空間位置を、投影表示される３次元立体画像ＩＭに反映させる機能を備えている。
【０１８７】
すなわち、この実施形態の情報処理装置２００は、３次元立体画像ＩＭがセンサパネル１００Ｐ上の検知空間において占める３次元領域を、３次元設定空間領域として、その座標情報を記憶する。そして、情報処理装置２００は、センサ装置１００からのセンサ出力を監視し、手や指の位置が３次元設定空間領域に含まれているか否かにより、３次元立体画像ＩＭの外表面に仮想的に触れているか否かを判別する。
【０１８８】
そして、情報処理装置２００は、手や指の位置が３次元立体画像ＩＭの外表面に仮想的に触れていると判別したときには、その３次元座標位置を、３次元立体画像ＩＭにおいて、例えば赤や黄色のハイライトマーク点として表示するなどして、報知するようにする。
【０１８９】
情報処理装置２００は、以上の機能を実現する構成として、図２２に示すような構成を備える。
【０１９０】
すなわち、情報処理装置２００は、ＣＰＵ２０１に対して、システムバス２１０を介してプログラムが格納されているＲＯＭ２０２と、ワークエリア用のＲＡＭ２０３とが接続される。
【０１９１】
また、システムバス２１０には、センサ装置インターフェース２０４を通じてセンサ装置１００が接続されている。さらに、システムバス２１０には、３次元画像情報メモリ２０５と、３次元表示画像生成部２０６と、操作部２０７が接続される操作部インターフェース２０８と、ホログラム投影装置３００に立体画像情報を供給するためのＩ／Ｏポート２０９が接続されている。
【０１９２】
３次元表示画像生成部２０６は、ハードウエアの構成とすることもできるが、ＣＰＵ２０１によるソフトウエア処理機能として構成することも可能であることは勿論である。
【０１９３】
さらに、また、システムバス２１０には、３次元設定空間領域生成記憶部２１１が接続されている。なお、この３次元設定空間領域生成記憶部２１１は、記憶メモリを備えるが、当該記憶メモリ以外の３次元設定空間領域生成は、ＣＰＵ２０１によるソフトウエア処理機能として構成することも可能であることは勿論である。
【０１９４】
情報処理装置２００においては、操作者が、操作部２０７を通じて、表示する立体画像を選択する操作をし、その表示を指示すると、操作者が選択した３次元画像の画像情報が３次元画像メモリ２０５から読み出されて３次元表示画像生成部２０６に供給される。
【０１９５】
３次元表示画像生成部２０６は、操作者による操作部２０７を通じた立体画像の向きの指示に応じて、表示する３次元立体画像の画像情報を、３次元画像メモリ２０５からの３次元画像情報から生成する。
【０１９６】
そして、３次元表示画像生成部２０６は、生成した３次元表示画像の画像情報についての３次元座標情報（３次元画像の画像輪郭を現す情報となる）を、３次元設定空間領域生成記憶部２１１に送る。
【０１９７】
３次元設定空間領域生成記憶部２１１は、３次元表示画像生成部２０６から取得した３次元座標情報から、センサパネル１００Ｐ上の検知空間における、３次元立体画像ＩＭに応じた３次元設定空間領域の座標情報を生成し、記憶メモリに格納保持する。ここで、生成される３次元設定空間領域の座標情報は、投影表示される３次元立体画像ＩＭの仮想的な外表面の座標に相当する。
【０１９８】
操作部２０７を通じて操作者が、センサパネル上の検知空間における３次元立体画像ＩＭの表示位置や見る方向角度を変更したりすると、それに応じて、３次元設定空間領域生成記憶部２１１は、３次元設定空間領域の座標情報を変更する。
【０１９９】
操作部２０７を通じて操作者が、３次元立体画像ＩＭとする画像を変更したときにも、上述と同様の処理手順で、３次元設定空間領域生成記憶部２１１は、３次元設定空間領域の座標情報を生成し直し、記憶メモリに記憶保持する。
【０２００】
そして、ＣＰＵ２０１は、センサ装置１００からのセンサ出力を監視して、手や指の位置を検出する。そして、検出した手や指の３次元座標位置と、３次元設定空間領域生成記憶部２１１に記憶されている３次元設定空間領域の座標情報とを比較し、３次元立体画像ＩＭの外表面に仮想的に触れているか否かを判別する。
【０２０１】
そして、ＣＰＵ２０１は、手や指の位置が３次元立体画像ＩＭの外表面に仮想的に触れていると判別すると、その３次元座標位置を３次元表示画像生成部２０６に通知する。これを受けた３次元表示画像生成部２０６は、３次元立体画像ＩＭ上の対応する点位置に、例えば赤や黄色のハイライトマーク点を付加するようにした３次元表示画像の画像情報を生成し、出力する。すると、この３次元表示画像の画像情報が、Ｉ／Ｏポート２０９を通じてホログラム投影装置３００に供給されて、センサパネル１００Ｐ上の検知空間においては、ハイライトマーク点が付加された３次元立体画像ＩＭが投影表示される。
【０２０２】
＜情報処理装置２００の処理動作のフローチャート＞
図２３および図２４に、３次元設定空間領域生成処理を含む上述したＣＰＵ２０１の処理動作の一例のフローチャートを示す。
【０２０３】
先ず、ＣＰＵ２０１は、３次元表示画像生成部２０６で生成された３次元画像の３次元座標情報を取得する（ステップＳ３０１）。次に、生成された３次元表示画像の投影立体画像ＩＭのセンサパネル１００Ｐ上検知空間における位置座標を取得する（ステップＳ３０２）。このステップＳ３０２の処理は、操作部２０７を通じた操作者の、センサパネル１００Ｐ上の検知空間における表示位置の設定操作により入力された情報を取得する処理である。
【０２０４】
次に、ＣＰＵ２０１は、センサパネル上検知空間における投影立体画像ＩＭが占める空間領域に相当する３次元設定空間領域の座標情報を、ステップＳ３０１およびステップＳ３０２で取得した情報から生成し、メモリ部に記憶する（ステップＳ３０３）。
【０２０５】
以上のステップＳ３０１からステップＳ３０３までの処理は、３次元設定空間領域生成記憶部２１１における３次元設定空間領域生成処理に対応する処理である。
【０２０６】
次に、ＣＰＵ３０１は、センサパネル１００Ｐ上の検知空間に手が接近したか否かを判別し（ステップＳ３０４）、手の接近を判別できなかったときには、このステップＳ３０４の処理を継続して、手の接近を待つ。
【０２０７】
ステップＳ３０４で、センサパネル１００Ｐ上の検知空間に手が接近したと判別したときには、ＣＰＵ２０１は、センサ装置１００からのセンサ出力から、センサパネル１００Ｐ上検知空間における手の３次元座標位置を検出する（ステップＳ３０５）。
【０２０８】
次に、ＣＰＵ２０１は、センサ装置１００からのセンサ出力を監視して、３次元設定空間領域に手の座標位置が含まれるか否かにより、投影立体画像ＩＭの輪郭部分に手が触れた位置になったかどうかを判別する（ステップＳ３０６）。
【０２０９】
ステップＳ３０６で、投影立体画像ＩＭの輪郭部分に手が触れた位置になっていないと判別したときには、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ３０４に戻り、このステップＳ３０４以降の処理を繰り返す。
【０２１０】
ステップＳ３０６で、投影立体画像ＩＭの輪郭部分に手が触れた位置になっていると判別したときには、ＣＰＵ２０１は、３次元表示画像生成部２０６に、接触点の３次元座標（手の３次元座標）を送り、接触点表示を依頼する（図２４のステップＳ３１１）。
【０２１１】
接触点の３次元座標の情報を受けた３次元表示画像生成部２０６は、前述したように、当該接触点位置に赤色や黄色のハイライトマークを付加した３次元表示画像の画像情報を生成し、ホログラム投影装置３００に供給する。
【０２１２】
ホログラム投影装置３００は、この３次元表示画像情報に基づく投影立体画像ＩＭを、
例えば図２５に示すように、ハイライトマークＭＫを付加した状態で表示する。
【０２１３】
次に、ＣＰＵ２０１は、操作者によって、表示する３次元立体画像についての画像変更指示、例えば回転指示などがあったか否か判別する（ステップＳ３１２）。ステップＳ３１２で、表示する３次元立体画像についての画像変更指示があったと判別したときには、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ３０１に戻り、このステップＳ３０１以降の処理を繰り返す。
【０２１４】
また、ステップＳ３１２で、表示する３次元立体画像についての画像変更指示がなかったと判別したときには、ＣＰＵ２０１は、表示する３次元立体画像について、検知空間における表示位置の変更指示があったか否か判別する（ステップＳ３１３）。
【０２１５】
ステップＳ３１３で、表示する３次元立体画像についての表示位置の変更指示があったと判別したときには、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ３０２に戻り、このステップＳ３０２以降の処理を繰り返す。
【０２１６】
ステップＳ３１３で、表示する３次元立体画像についての表示位置の変更指示がなかったと判別したときには、ＣＰＵ２０１は、操作部２０７を通じて表示終了の指示があったか否か判別する（ステップＳ３１４）。
【０２１７】
そして、ステップＳ３１４で、終了操作がないと判別したときには、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ３０４に戻り、このステップＳ３０４以降の処理を繰り返す。また、ステップＳ３１４で、終了操作があったと判別したときには、ＣＰＵ２０１は、この処理ルーチンを終了する。
【０２１８】
以上のようにして、この第５の実施形態においては、センサパネル上の検知空間に投影表示された立体画像を、あたかも操作者が触ったような表示を、この例では、ハイライトマークＭＫによりすることができる。
【０２１９】
なお、このハイライトマークＭＫの表示に加えて、あるいは、ハイライトマークＭＫの表示に代えて、操作者が投影立体画像ＩＭの輪郭部分に仮想的に接触したタイミングで、ブザー音などを放音するようにしても良い。
【０２２０】
なお、上述の第５の実施形態では、操作者の手の位置による投影立体画像ＩＭへの反映は、接触点の表示や音声による報知としたが、例えば、操作者の手の動きに応じて、投影立体画像ＩＭを移動したり、変形させたりする処理を行うこともできる。
【０２２１】
例えば、操作者の手が投影立体画像ＩＭの輪郭部分に接触した位置から、さらに、投影立体画像ＩＭの内側に移動した場合、投影立体画像ＩＭが固体物の画像である場合には、当該投影立体画像ＩＭが操作者により押されたと判断する。そして、情報処理装置２００は、センサ装置１００からのセンサ出力から検出される操作者の手の移動距離に応じて、投影立体画像ＩＭのセンサパネル１００Ｐ上検知空間における位置を平行移動するように、３次元表示画像を変更するようにする。
【０２２２】
また、例えば、操作者の手が投影立体画像ＩＭの輪郭部分に接触した位置から、さらに、投影立体画像ＩＭの内側に移動した場合、投影立体画像ＩＭが弾性変位可能な立体物の画像である場合には、当該投影立体画像ＩＭが操作者により弾性変位されたと判断する。そして、情報処理装置２００は、センサ装置１００からのセンサ出力から検出される操作者の手の移動距離に応じて、投影立体画像ＩＭを弾性変位したような３次元表示画像に変更するようにする。
【０２２３】
［その他の実施形態および変形例］
なお、以上の実施形態では、センサ手段は、検出対象物までの空間離間距離に応じた静電容量を発振周波数に変換し、その発振周波数を周波数カウンタで計数して出力するようにしたが、前記静電容量に応じたセンサ出力を得る手法は、これに限られない。すなわち、例えば特許文献１と同様に、周波数−電圧変換器を用いて、発振周波数に応じた出力電圧をセンサ出力としてもよい。
【０２２４】
また、例えば、検出対象物までの空間離間距離に応じた静電容量を電圧に変換する、いわゆるチャージドトランスファー法を用いるようにしても良い。また、プロジェクテッドキャパシタ法によっても、検出対象物までの空間離間距離に応じた静電容量を検出することができる。
【０２２５】
また、上述の実施形態では、センサ手段の電極はワイヤー電極を用いるようにしたが、前記横方向のワイヤー電極と、縦方向のワイヤー電極との交点に、点電極を配置するようにした構成とすることもできる。その場合には、各点電極と接地間における静電容量を検出するので、複数の電極について、１電極毎に、横方向および縦方向の順次に切り替えて静電容量を検出するようにする。そして、検出する距離に応じて検出感度を適正なものとするために、検出する距離に応じて検出する電極を間引いた飛び飛びの電極を用いるようにするのは、ワイヤー電極の場合と同様である。
【０２２６】
また、以上の実施形態では、センサ手段は、静電容量により検出対象物までの空間離間距離を検出するものを用いたが、これに限らず、検出対象物までの空間離間距離を検出することができるものであれば、いずれのセンサ手段をも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２２７】
【図１】この発明による情報処理装置の実施形態のハードウエア構成例を示すブロック図である。
【図２】この発明による情報処理装置の実施形態に用いるセンサ手段の例を説明するために用いる図である。
【図３】この発明による情報処理装置の実施形態に用いるセンサ手段の例を説明するために用いる図である。
【図４】この発明による情報処理装置の第１の実施形態における３次元設定空間領域の座標情報を生成するための手順を示す図である。
【図５】この発明による情報処理装置の第１の実施形態における３次元設定空間領域の座標情報を説明するために用いる図である。
【図６】この発明による情報処理装置の第１の実施形態における処理動作の例を示すフローチャートである。
【図７】この発明による情報処理システムの実施形態の構成例を示すブロック図である。
【図８】この発明による情報処理装置の他の実施形態（第３の実施形態）を含むシステム構成例を示す図である。
【図９】第３の実施形態の情報処理装置のハードウエア構成例を示すブロック図である。
【図１０】第３の実施形態の情報処理装置を説明するために用いる図である。
【図１１】第３の実施形態の情報処理装置を説明するために用いる図である。
【図１２】第３の実施形態の情報処理装置を説明するために用いる図である。
【図１３】第３の実施形態の情報処理装置を説明するために用いる図である。
【図１４】第３の実施形態の情報処理装置による処理動作を説明するために用いる図である。
【図１５】第３の実施形態の情報処理装置による処理動作を説明するために用いる図である。
【図１６】第３の実施形態の情報処理装置による処理動作の一例を示すフローチャートである。
【図１７】図６のフローチャートのステップＳ２０４における処理例を説明するためのフローチャートである。
【図１８】この発明による情報処理装置の他の実施形態（第４の実施形態）を説明するために用いる図である。
【図１９】第４の実施形態の情報処理装置を説明するために用いる図である。
【図２０】第４の実施形態の情報処理装置を説明するために用いる図である。
【図２１】第４の実施形態の情報処理装置による処理動作の一例を示すフローチャートである。
【図２２】この発明による情報処理システムの実施形態（第５の実施形態）の構成例を示すブロック図である。
【図２３】第５の実施形態の情報処理システムによる処理動作の一例を示すフローチャートの一部を示す図である。
【図２４】第５の実施形態の情報処理システムによる処理動作の一例を示すフローチャートの一部を示す図である。
【図２５】第５の実施形態の情報処理システムによる処理動作を説明するために用いる図である。
【符号の説明】
【０２２８】
１…センサ部、２…制御部、３…報知手段、４…設定操作入力部、５，１００…センサ装置、６…情報処理装置としてのパーソナルコンピュータ、７…情報処理装置、８…表示装置、１０、７０Ｐ，１００Ｐ…センサパネル、２１、２１１…３次元設定空間領域記憶部
【図１】
2010092420.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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