(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面上方に配置された操作体を表示画面を通じて検出する操作体検出部と、
前記検出結果から前記操作体の三次元位置を判定し、前記操作体の位置情報として出力する位置判定部と、
前記表示画面上方の三次元位置を指定する位置指定部と、
前記指定された三次元位置の周辺で操作体に対して所定の動作を行わせた後に、前記指定された三次元位置へ前記操作体を配置することをユーザに促す案内情報を、前記表示画面に表示するために生成する案内情報生成部と、
前記指定された三次元位置と、前記案内情報に従って配置された前記操作体の三次元位置の判定結果との誤差から補正情報を生成する補正情報生成部と、
前記補正情報に基づき操作体の三次元位置を補正する位置補正部と
を備える表示装置。
【請求項２】
前記所定の動作は、２つの指先を指定された垂直位置に維持した状態で、前記２つの指先を互いに離間させた状態から指定された水平位置で接触させる動作である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記所定の動作は、２つの指先を指定された垂直位置に維持した状態で、前記２つの指先を接触させた状態から指定された水平位置を中心として互いに離間させる動作である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記所定の動作は、操作体を指定された垂直位置に維持した状態で、前記操作体を水平移動させ、指定された水平位置で停止させる動作である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記所定の動作は、操作体を指定された水平位置に維持した状態で、前記操作体を垂直移動させ、指定された垂直位置で停止させる動作である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記補正情報生成部は、前記指定された三次元位置に複数回に亘って配置された前記操作体の三次元位置の判定結果に基づき前記補正情報を生成する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
表示画面上方に配置された操作体を表示画面を通じて検出し、
前記検出結果から前記操作体の三次元位置を判定し、前記操作体の位置情報として出力し、
前記表示画面上方の三次元位置を指定し、
前記指定された三次元位置の周辺で操作体に対して所定の動作を行わせた後に、前記指定された三次元位置へ前記操作体を配置することをユーザに促す案内情報を、前記表示画面に表示するために生成し、
前記指定された三次元位置と、前記案内情報に従って配置された前記操作体の三次元位置の判定結果との誤差から補正情報を生成し、
前記補正情報に基づき操作体の三次元位置を補正すること
を含む位置補正方法。
【請求項８】
表示画面上方に配置された操作体を表示画面を通じて検出し、
前記検出結果から前記操作体の三次元位置を判定し、前記操作体の位置情報として出力し、
前記表示画面上方の三次元位置を指定し、
前記指定された三次元位置の周辺で操作体に対して所定の動作を行わせた後に、前記指定された三次元位置へ前記操作体を配置することをユーザに促す案内情報を、前記表示画面に表示するために生成し、
前記指定された三次元位置と、前記案内情報に従って配置された前記操作体の三次元位置の判定結果との誤差から補正情報を生成し、
前記補正情報に基づき操作体の三次元位置を補正すること
を含む位置補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、位置補正方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、接触式、近接式のタッチパネル等の表示装置が知られている。これらの表示装置では、表示画面に接触および／または近接した１以上の操作体を検出し、操作体の位置を判定することで、ユーザによる操作入力が行われる。そして、操作体の位置判定時には、センサ等の感度に応じて表示装置に固有の誤差が生じたり、操作方法等に応じてユーザに固有の誤差が生じたりする。よって、操作入力の精度を向上するために、表示画面上および／または表示画面上方で検出された操作体の位置を補正する場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、表示画面上で操作体の二次元位置を判定する接触操作については、表示画面上で検出された操作体の位置を比較的容易に補正することができる。しかし、表示画面上方で操作体の三次元位置を判定しなければならない非接触操作については、操作体の位置を補正するためのフィードバックを表示装置に適切に与えることが困難であり、表示画面上方で検出された操作体の位置を容易に補正することができなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、表示画面上方で検出された操作体の三次元位置を容易に補正可能な、表示装置、位置補正方法およびプログラムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のある観点によれば、表示画面上方に配置された操作体を表示画面を通じて検出する操作体検出部と、検出結果から操作体の三次元位置を判定し、操作体の位置情報として出力する位置判定部と、表示画面上方の三次元位置を指定する位置指定部と、指定された三次元位置の周辺で操作体に対して所定の動作を行わせた後に、指定された三次元位置へ操作体を配置することをユーザに促す案内情報を、表示画面に表示するために生成する案内情報生成部と、指定された三次元位置と、案内情報に従って配置された操作体の三次元位置の判定結果との誤差から補正情報を生成する補正情報生成部と、補正情報に基づき操作体の三次元位置を補正する位置補正部とを備える表示装置が提供される。
【０００６】
上記所定の動作は、２つの指先を指定された垂直位置に維持した状態で、２つの指先を互いに離間させた状態から指定された水平位置で接触させる動作でもよい。
【０００７】
上記所定の動作は、２つの指先を指定された垂直位置に維持した状態で、２つの指先を接触させた状態から指定された水平位置を中心として互いに離間させる動作でもよい。
【０００８】
上記所定の動作は、操作体を指定された垂直位置に維持した状態で、操作体を水平移動させ、指定された水平位置で停止させる動作でもよい。
【０００９】
上記所定の動作は、操作体を指定された水平位置に維持した状態で、操作体を垂直移動させ、指定された垂直位置で停止させる動作でもよい。
【００１０】
上記補正情報生成部は、指定された三次元位置に複数回に亘って配置された操作体の三次元位置の判定結果に基づき補正情報を生成してもよい。
【００１１】
本発明の別の観点によれば、表示画面上方に配置された操作体を表示画面を通じて検出し、検出結果から操作体の三次元位置を判定し、操作体の位置情報として出力し、表示画面上方の三次元位置を指定し、指定された三次元位置の周辺で操作体に対して所定の動作を行わせた後に、指定された三次元位置へ操作体を配置することをユーザに促す案内情報を、表示画面に表示するために生成し、指定された三次元位置と、案内情報に従って配置された操作体の三次元位置の判定結果との誤差から補正情報を生成し、補正情報に基づき操作体の三次元位置を補正することを含む位置補正方法が提供される。
【００１２】
本発明の別の観点によれば、上記位置補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。ここで、プログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体を用いて提供されてもよく、通信手段等を介して提供されてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表示画面上方で検出された操作体の三次元位置を容易に補正可能な、表示装置、位置補正方法およびプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した表示装置に設けられた操作体検出部周辺の構成を示す図である。
【図３】図１に示したバックライトの断面を示す図である。
【図４Ａ】操作体の位置判定の一例を示す図（１／３）である。
【図４Ｂ】操作体の位置判定の一例を示す図（２／３）である。
【図４Ｃ】操作体の位置判定の一例を示す図（３／３）である。
【図５Ａ】操作体の位置判定の誤差の一例を示す図（１／３）である。
【図５Ｂ】操作体の位置判定の誤差の一例を示す図（２／３）である。
【図５Ｃ】操作体の位置判定の誤差の一例を示す図（３／３）である。
【図６】本発明の一実施形態に係る表示装置の動作手順を示すフロー図である。
【図７】指先を接触させる動作をユーザに促す案内情報の一例を示す図である。
【図８Ａ】指先を離間させた状態における操作体の位置判定の一例を示す図（１／２）である。
【図８Ｂ】指先を離間させた状態における操作体の位置判定の一例を示す図（２／２）である。
【図９Ａ】指先を接触させた状態における操作体の位置判定の一例を示す図（１／２）である。
【図９Ｂ】指先を接触させた状態における操作体の位置判定の一例を示す図（２／２）である。
【図１０】指先を接触させる動作中における指先の離間距離の変化を示す図である。
【図１１】指先を接触させる動作に基づき得られた補正情報の一例を示す図である。
【図１２】図１１に示した補正情報に基づく操作体の位置補正の一例を示す図である。
【図１３Ａ】指先を離間させる動作に基づき得られた補正情報の一例を示す図（１／２）である。
【図１３Ｂ】指先を離間させる動作に基づき得られた補正情報の一例を示す図（２／２）である。
【図１４Ａ】操作体の水平移動および停止動作に基づき得られた補正情報の一例を示す図（１／２）である。
【図１４Ｂ】操作体の水平移動および停止動作に基づき得られた補正情報の一例を示す図（２／２）である。
【図１５Ａ】操作体の垂直移動および停止動作に基づき得られた補正情報の一例を示す図（１／２）である。
【図１５Ｂ】操作体の垂直移動および停止動作に基づき得られた補正情報の一例を示す図（２／２）である。
【図１６Ａ】表示画面上の複数の位置で操作体を垂直移動させて停止させる動作に基づき得られた補正情報の一例を示す図（１／２）である。
【図１６Ｂ】表示画面上の複数の位置で操作体を垂直移動させて停止させる動作に基づき得られた補正情報の一例を示す図（２／２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
［１．表示装置の構成］
まず、図１から図５を参照して、本発明の一実施形態に係る表示装置の構成について説明する。表示装置は、ユーザの指やスタイラス等、表示画面１１に近接した１以上の操作体Ｏの位置を検出して出力する。表示装置は、携帯電話、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ、テレビ、デジタルカメラ、音楽プレイヤ、ゲームプレイヤ、家電機器等に用いられる。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示した表示装置に設けられた操作体検出部１２の周辺の構成を示している。図３は、図１に示したバックライト２０の断面を示している。
【００１８】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る表示装置は、表示パネル１０、バックライト２０および制御部３０を含む。
【００１９】
表示パネル１０は、基板上に液晶素子等の表示画素をマトリクス状に配置した表示画面１１を有している。表示パネル１０は、表示画面１１上方に配置された操作体Ｏを検出し、後述する位置判定部３１に検出結果を供給する操作体検出部１２を有している。操作体検出部１２は、表示画素に対応するように配置されたフォトセンサ４２Ｂ（図２参照）を有している。バックライト２０は、表示パネル１０の背面に配置され、表示パネル１０を通じて表示画面１１の前面および上方を照らす光源である。なお、表示パネル１０とバックライト２０の詳細については後述する。
【００２０】
制御部３０は、位置判定部３１、位置指定部３２、案内情報生成部３３、補正情報生成部３４、位置補正部３５および記憶部３６を有している。制御部３０は、補正情報生成モードと通常動作モードで選択的に動作する。
【００２１】
補正情報生成モードは、操作体Ｏの三次元位置の判定結果を補正するために用いる補正情報を生成するモードである。通常動作モードは、補正情報を生成しないモードであり、操作体Ｏの三次元位置に応じて所定の処理を行うモードである。
【００２２】
位置判定部３１は、操作体検出部１２の検出結果から操作体Ｏの三次元位置を判定し、操作体Ｏの位置情報として出力する。位置判定部３１は、通常動作モードにおいて、所定操作のために表示画面１１上方の任意位置に配置された操作体Ｏの三次元位置を判定し、位置補正部３５に供給する。位置判定部３１は、補正情報生成モードにおいて、後述する案内情報Ｇに従って配置された操作体Ｏの三次元位置を判定し、補正情報生成部３４に供給する。
【００２３】
位置指定部３２は、補正情報生成モードにおいて、表示画面１１上方の三次元位置を指定し、指定した三次元位置を案内情報生成部３３と補正情報生成部３４に供給する。表示画面１１上方の三次元位置は、表示画面１１上の水平位置および垂直位置として指定される。
【００２４】
案内情報生成部３３は、補正情報生成モードにおいて、案内情報Ｇを生成し、生成した案内情報Ｇを表示パネル１０に供給する。案内情報Ｇは、指定された三次元位置の周辺で操作体Ｏに対して所定の動作を行わせた後に、指定された三次元位置へ操作体Ｏを配置することをユーザに促す情報である。ここで、特定の水平位置は、表示画面１１上に表示されたマーク、アイコン等として指示される。特定の垂直位置は、ユーザの使用時に操作体Ｏが通常配置される高さとして指示される。
【００２５】
補正情報生成部３４は、補正情報生成モードにおいて、補正情報を生成し、生成した補正情報を記憶部３６に供給する。補正情報は、指定された三次元位置と、案内情報Ｇに従って配置された操作体Ｏの三次元位置の判定結果との誤差、つまり表示画面１１上における水平位置および／または垂直位置の誤差を打ち消すように生成される。
【００２６】
位置補正部３５は、通常動作モードにおいて、補正情報が生成されている場合に、補正情報に基づき操作体Ｏの三次元位置を補正する。位置補正部３５は、補正した三次元位置を操作体Ｏの位置情報として、不図示の処理部等に供給する。
【００２７】
記憶部３６は、案内情報Ｇや補正情報を記憶している。記憶部３６は、少なくとも案内情報生成部３３、補正情報生成部３４および位置補正部３５によりアクセスされる。
【００２８】
なお、本実施形態では、位置補正部３５が位置判定部３１の後段に設けられる場合を想定するが、位置補正部３５は、位置判定部３１と一体化されてもよい。この場合、位置判定部３１は、通常動作モードにおいて、操作体Ｏの検出結果とともに補正情報を用いて、操作体Ｏの三次元位置を判定し、操作体Ｏの位置情報として出力する。
【００２９】
制御部３０は、ハードウェアおよび／またはソフトウェアとして構成される。制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含み、ＣＰＵは、ＲＯＭ等から読み出されたプログラムをＲＡＭ上に展開して実行することで、本発明に係る位置補正方法を実現することができる。
【００３０】
図２に示すように、表示装置は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板４０、ＣＦ（カラーフィルタ）基板５０を有する表示パネル１０と、表示パネル１０の背面に配置されたバックライト２０とを有している。ＴＦＴ基板４０には、ガラス等からなる基板４１上に、複数のＴＦＴ４２Ａと複数のフォトセンサ４２Ｂ（以下、センサ４２Ｂとも称する。）が所定のピッチで設けられる。ＴＦＴ４２Ａは、画素電極４６Ａに接続され、アクティブマトリクス方式等により複数の表示画素（画素電極４６Ａ）を駆動する。センサ４２Ｂは、半導体のＰＮ接合部に照射された光を、電流や電圧として検出可能な光検出素子であり、後述する非可視光透過ブラック５３の下方に設けられる。センサ４２Ｂは、例えばシリコン半導体を用いたＰＩＮフォトダイオードやＰＤＮ（Ｐ−ドープドＮ）等である。
【００３１】
ＴＦＴ４２Ａとセンサ４２Ｂは、例えば、基板４１上の同一層に同一の薄膜プロセスにより形成可能である。なお、ＴＦＴ４２Ａとセンサ４２Ｂの詳細については後述する。
【００３２】
基板４１上には、ＴＦＴ４２Ａとセンサ４２Ｂの凹凸を平坦化させるための平坦化層４３が形成される。平坦化層４３上には、絶縁膜４５を介して対向するように、共通電極４４と複数の画素電極４６Ａが形成される。このうち、共通電極４４は各表示画素に共通の電極として、画素電極４６Ａは表示画素毎に分離して、それぞれに設けられる。
【００３３】
このような画素電極４６Ａと同一層には、後述する非可視光透過ブラック５３に対応する領域に黒表示用電極４６Ｂが設けられる。黒表示用電極４６Ｂは、駆動素子（不図示）により液晶層６０に入射する可視光を遮断して、常時黒表示を行うために、共通電極４４に対向して設けられる。つまり、液晶層６０を黒表示するための一定の電圧を印加可能に構成されている。また、前述したように、黒表示用電極４６Ｂを設けて黒表示用の電圧を印加してもよいが、黒表示用電極４６Ｂを設けずに共通電極４４を用いて電圧を印加してもよい。
【００３４】
ＣＦ基板５０には、ガラス等からなる基板５１の一面に、カラーフィルタ層５２と非可視光透過ブラック５３が周期的に配列して形成される。カラーフィルタ層５２は、例えば、赤色のカラーフィルタ層５２Ｒ、緑色のカラーフィルタ層５２Ｇおよび青色のカラーフィルタ層５２Ｂからなり、これら３色のカラーフィルタ層５２は、各表示画素（画素電極４６Ａ）に対応して設けられる。非可視光透過ブラック５３は、遮光用のブラックマトリクスとして機能し、表示コントラストを向上するために設けられる。ただし、本実施形態では、非可視光透過ブラック５３は、可視光を遮断する一方、非可視光を透過させるように構成されており、例えば後述する非可視光透過ブラック５３と同様の材料により構成されている。
【００３５】
２枚の偏光板４７、５５は、クロスニコルの状態で配置される。偏光板４７は、バックライト２０側から入射する可視光のうち、特定の偏光成分を選択的に透過させて液晶層６０へ入射させる偏光子である。偏光板５５は、偏光板４７を透過する光と直交する偏光成分を透過させて、表示光を上方へ出射させる検光子である。
【００３６】
液晶層６０は、そこを通過する光を電界の状態に応じて変調するために、ＴＦＴ基板４０とＣＦ基板５０の間に形成される。なお、液晶層６０とＴＦＴ基板４０の間および液晶層６０とＣＦ基板５０の間には、それぞれ配向膜（不図示）が形成されている。
【００３７】
バックライト２０は、表示パネル１０を照明する光源として機能し、その出射面が表示画面１１の全面に対向するように配置される。バックライト２０は、図３に示すように、可視光Ｌ２に加えて非可視光Ｌ１を出射させる。バックライト２０には、例えば、平板状の導光板２１の一端に非可視光源２２Ａが設けられ、他端に可視光源２２Ｂが設けられる。非可視光源２２Ａと可視光源２２Ｂとしては、発光ダイオード等が用いられる。かかる構成により、非可視光源２２Ａから発せられた非可視光Ｌ１と、可視光源２２Ｂから発せられた可視光Ｌ２は、導光板２１内を伝播し、ＴＦＴ基板４０側の一面から取り出される。
【００３８】
非可視光Ｌ１は、可視光Ｌ２以外の光、つまり人の目により視認される波長域（例えば３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）以外の波長域の紫外光、赤外光等である。紫外光としては近紫外領域（３００ｎｍ〜３８０ｎｍ）の光、赤外光としてはＳｉフォトダイオードの感度に適合する近赤外領域（７８０ｎｍ〜１１００ｎｍ）の光が用いられてもよい。ただし、表示パネル１０の両面に設けられた偏光板４７、５５は、可視領域および近紫外領域で偏光特性を有する。よって、透過率が低下して検出光量が少なくなり、また画素電位に応じて変調された画像光に依存してしまう。一方、近赤外領域では、偏光特性を有しないので、検出光量の低減が抑制され、画像光に依存しない。このため、本実施形態のように、偏光板４７、５５を要する液晶素子を用いる場合には、非可視光Ｌ１として近赤外光を用いることが望ましい。
【００３９】
表示装置では、画像信号に基づき共通電極４４と画素電極４６Ａの間に所定の閾値以上の駆動電圧が供給されると、液晶層６０に印加された所定の電界により液晶状態が変調される。これにより、バックライト２０側から偏光板４７を介して液晶層６０へ入射した可視光Ｌ２は、表示画素毎に変調され、対応するカラーフィルタ層５２を通過して、３色の表示光として偏光板５５の上方へ出射する。このようにして、表示画面１１に画像が表示される。また、バックライト２０から発せられ、非可視光透過ブラック５３に入射する光が非可視光透過ブラック５３で遮光されるので、表示光の光学特性に悪影響が及び難くなる。
【００４０】
バックライト２０からの可視光Ｌ２が表示画面１１の画像を表示させる一方で、バックライト２０からの非可視光Ｌ１は、偏光板４７、ＴＦＴ基板４０、液晶層６０、ＣＦ基板５０および偏光板５５を通過する。なお、非可視光Ｌ１は、液晶層６０、カラーフィルタ層５２および非可視光透過ブラック５３により遮断されずに通過する。
【００４１】
ここで、表示画面１１上方に指Ｏ（操作体Ｏの一例）が配置されると、偏光板５５の上方に出射された非可視光Ｌ１は、指Ｏの表面で拡散反射する。そして、この反射光をセンサ４２Ｂにより受光することで、指Ｏの光強度の分布情報が取得される。位置判定部３１は、光強度の分布情報を入力され、指Ｏの重心座標を算出することで、指Ｏの位置を判定する。
【００４２】
図４Ａ〜４Ｃは、操作体Ｏの位置判定の一例を示している。図４Ａに示す例では、操作体Ｏの一例として人差し指の指先Ｏ１（第１の指先Ｏ１）と親指の指先Ｏ２（第２の指先Ｏ２）が表示画面１１上方に配置されている。第１の指先Ｏ１は、表示画面１１に表示された×印Ｘ１の上方高さｈ１に中心が位置するように配置され、第２の指先Ｏ２は、×印Ｘ２の上方高さｈ２（＞高さｈ１）に中心が位置するように配置される。高さｈ１は、ユーザの使用時に指先Ｏ１、Ｏ２の中心が通常配置される高さとする。
【００４３】
すると、操作体検出部１２は、バックライト２０から発せられて第１および第２の指先Ｏ１、Ｏ２で反射された反射光を検出する。図４Ｂには、第１および第２の指先Ｏ１、Ｏ２の位置に対応するセンサ４２Ｂにより検出された光強度の一次元分布が示されている。なお、図４Ｂ中の横軸は、センサ４２Ｂの配置間隔を単位として表している。図４Ｂに示すように、第１と第２の指先Ｏ１、Ｏ２からの反射光は、いずれも表示画面１１に最も近い中心部で最大強度Ｉ１、Ｉ２をそれぞれ示し、その周辺部で強度の低下を示している。
【００４４】
また、第１の指先Ｏ１が第２の指先Ｏ２よりも表示画面１１に近接しているので、第１の指先Ｏ１からの反射光の最大強度Ｉ１は、第２の指先Ｏ２からの反射光の最大強度Ｉ２よりも大きくなる。ここで、最大強度Ｉ１、Ｉ２は、表示画面１１上の高さｈ１、ｈ２に配置された操作体Ｏからの反射光の強度にそれぞれ相当する。よって、表示画面１１に一律の検出閾値Ｉｔを設定すると、第１の指先Ｏ１からの反射光は、第２の指先Ｏ２からの反射光よりも広い領域で検出される。
【００４５】
そして、位置判定部３１は、第１および第２の指先Ｏ１、Ｏ２の位置を判定する。図４Ｃには、検出閾値Ｉｔ以上の反射光を検出したセンサ４２Ｂの二次元分布が示されている。なお、図４Ｃ中のＸ軸、Ｙ軸は、表示画面１１上の位置をセンサ４２Ｂの配置間隔を単位として表す座標であり、Ｘ軸、Ｙ軸の基点は、表示画面１１の所定の位置に設定される。また、図４Ｃ中の斜線領域は、検出閾値Ｉｔ以上の反射光を検出したセンサ４２Ｂの二次元分布を示している。
【００４６】
図４Ｃに示すように、第１の指先Ｏ１からの反射光は、表示画面１１上のある領域に配置された複数のセンサ４２Ｂにより検出され、第２の指先Ｏ２からの反射光は、ある領域よりも右上の領域に配置された複数のセンサ４２Ｂにより検出されている。また、第１の指先Ｏ１が第２の指先Ｏ２よりも表示画面１１に近接しているので、第１の指先Ｏ１からの反射光の検出領域（第１の指先Ｏ１の検出領域とも称する。）は、第２の指先Ｏ２からの反射光の検出領域（第２の指先Ｏ２の検出領域とも称する。）よりも大きくなる。
【００４７】
そして、位置判定部３１は、第１の指先Ｏ１の位置を第１の指先Ｏ１の検出領域の重心から（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（８、１２、ｈ１）と算出し、第２の指先Ｏ２の位置を第２の指先Ｏ２の検出領域の重心から（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（２８、６、ｈ２）と算出する。
【００４８】
図５Ａ〜５Ｃは、操作体Ｏの位置判定の誤差の一例を示している。図５Ａに示す例では、図４Ａに示した場合と同様に、表示画面１１上方に第１および第２の指先Ｏ１、Ｏ２が配置されている。しかし、図５Ｂに示すように、第１の指先Ｏ１からの反射光は、図４Ｂに示した場合よりも小さな強度（最大強度Ｉ２）で検出され、第２の指先Ｏ２からの反射光は、図４Ｃに示した場合よりも左下側にずれて検出されている。
【００４９】
この場合、位置判定部３１は、図５Ｃに示すように、第１の指先Ｏ１の位置を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（８、１２、ｈ２）と算出し、第２の指先Ｏ２の位置を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（２６、８、ｈ２）と算出する。よって、第１の指先Ｏ１の位置は、本来よりも高い位置として判定され、第２の指先Ｏ２の位置は、本来よりも左下の位置として判定される。このため、第１および第２の指先Ｏ１、Ｏ２の位置判定時に誤差が生じてしまう。これらの誤差は、センサ４２Ｂ等の感度に応じて表示装置に固有の誤差として生じたり、操作方法等に応じてユーザに固有の誤差として生じたりする。
【００５０】
［２．表示装置の動作］
つぎに、図６から図１６を参照して、本発明の一実施形態に係る表示装置の動作について説明する。
【００５１】
図６は、本発明の一実施形態に係る表示装置の動作手順を示している。図６に示すように、表示装置は、補正情報生成モードと通常動作モードで動作する。動作モードは、所定操作を通じてユーザにより切替えられてもよく、表示装置により所定頻度で補正情報生成モードが設定されてもよい（ステップＳ１１）。通常動作モードにおいて、操作体検出部１２は、表示画面１１上方に配置された操作体Ｏを検出する（ステップＳ２１）。位置判定部３１は、検出結果から操作体Ｏの三次元位置を判定し（ステップＳ２２）、補正情報が生成されていない場合に（ステップＳ２３でＮｏ）、操作体Ｏの位置情報として出力する（ステップＳ２５）。
【００５２】
一方、補正情報生成モードにおいて、位置指定部３２は、表示画面１１上方の三次元位置を指定する（ステップＳ３１）。案内情報生成部３３は、案内情報Ｇを表示画面１１に表示するために生成する（ステップＳ３２）。案内情報Ｇは、指定された三次元位置の周辺で操作体Ｏに対して所定の動作を行わせた後に、指定された三次元位置へ操作体Ｏを配置することをユーザに促す情報である。
【００５３】
操作体検出部１２は、案内情報Ｇに従って指定された三次元位置に配置された操作体Ｏを検出する（ステップＳ３３）。位置判定部３１は、検出結果から操作体Ｏの三次元位置を判定する（ステップＳ３４）。補正情報生成部３４は、指定された三次元位置と、案内情報Ｇに従って配置された操作体Ｏの三次元位置の判定結果との誤差から補正情報を生成する（ステップＳ３５）。補正情報は、記憶部３６に記憶される（ステップＳ３６）。
【００５４】
そして、通常動作モードにおいて、位置補正部３５は、補正情報が生成されている場合に（ステップＳ２３でＮｏ）、記憶部３６に記憶されている補正情報に基づき操作体Ｏの三次元位置を補正する（ステップＳ２４）。補正された三次元位置は、操作体Ｏの位置情報として出力される（ステップＳ２５）。なお、前述したように、操作体Ｏの三次元位置は、操作体Ｏの検出結果と補正情報を用いて判定され、操作体Ｏの位置情報として出力されてもよい。
【００５５】
図７は、指先Ｏ１、Ｏ２を接触させる動作をユーザに促す案内情報Ｇの一例を示している。この案内情報Ｇは、補正情報生成モードにおいて、表示画面１１上の水平位置を指定するマーク、アイコン等とともに、表示画面１１上の任意位置に表示される。案内情報Ｇは、例えば、人差し指の指先Ｏ１（第１の指先Ｏ１）と親指の指先Ｏ２（第２の指先Ｏ２）を表示画面１１上の一定高さに配置し、その高さで、２つの指先Ｏ１、Ｏ２を互いに離間させた状態から移動させ、Ｘ印上で接触させる動作を繰返すことをユーザに促す情報である。なお、表示画面１１上の一定高さとは、ユーザの使用時に指先等の操作体Ｏが通常配置される高さｈ１に相当する。
【００５６】
図７に示すように、ユーザは、案内情報Ｇに従って、まず、第１の指先Ｏ１と第２の指先Ｏ２を表示画面１１上の高さｈ１に配置する。そして、その高さを維持した状態で、第１および第２の指先Ｏ２を互いに離間させた状態から移動させて、正確にＸ印Ｘ１の上方で接触させる。ユーザは、この動作を数回繰り返す。ここでは、後述するように、表示画面１１上の水平位置（Ｘ、Ｙ）＝（１０、１２）がＸ印Ｘ１により指定される場合を想定する。
【００５７】
図８Ａ、８Ｂは、指先Ｏ１、Ｏ２を離間させた状態における操作体Ｏの位置判定の一例を示している。図９Ａ、９Ｂは、指先Ｏ１、Ｏ２を接触させた状態における操作体Ｏの位置判定の一例を示している。図８Ａと図９Ａには、表示画面１１上に設定された検出閾値Ｉｔが示されている。また、図８Ｂと図９Ｂには、表示画面１１上で指定された水平位置がＸ印Ｘ１により示されている。
【００５８】
指先Ｏ１、Ｏ２を離間させた状態では、図８Ｂに示すように、表示画面１１上の左下の領域に第１の指先Ｏ１が配置され、右上の領域に第２の指先Ｏ２が配置されている。操作体検出部１２は、図８Ａに示すように、第１および第２の指先Ｏ１、Ｏ２の位置に対応する領域で検出閾値Ｉｔ以上の反射光を検出し、指先Ｏ１、Ｏ２の中心部の位置に対応する領域で最大強度Ｉ１´の反射光を検出する。ここで、光強度Ｉ１´は、表示画面１１上の高さｈ１＋１単位に配置された操作体Ｏからの反射光の強度に相当する。なお、１単位とは、センサ４２Ｂの垂直分解能に相当する距離に意味する。位置判定部３１は、第１の指先Ｏ１の位置を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（６、１４、ｈ１＋１）と算出し、第２の指先Ｏ２の位置を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１８、６、ｈ１´）と算出する。位置判定部３１は、第１と第２の指先Ｏ１、Ｏ２の離間距離をＤ１と算出する。
【００５９】
指先Ｏ１、Ｏ２を接触させた状態では、第１の指先Ｏ１が右上の方向に、第２の指先Ｏ２が左下の方向に移動されている。位置判定部３１は、第１の指先Ｏ１の水平位置を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１０、１０、ｈ１´）と算出し、第２の指先Ｏ２の水平位置を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１４、１０、ｈ１´）と算出する。位置判定部３１は、第１と第２の指先Ｏ１、Ｏ２の離間距離をＤ２と算出する。
【００６０】
指先Ｏ１、Ｏ２の移動に応じて、操作体検出部１２は、指先Ｏ１、Ｏ２の検出結果を更新し、位置判定部３１は、指先Ｏ１、Ｏ２の位置の判定結果を更新する。そして、指先Ｏ１、Ｏ２を接触させた状態で、位置判定部３１は、指先Ｏ１、Ｏ２の位置の変化状況から、指先Ｏ１、Ｏ２の移動が停止したことを知る。ここで、位置判定部３１は、指先Ｏ１、Ｏ２の移動に応じて指先Ｏ１、Ｏ２の位置を連続して判定することで、指先Ｏ１、Ｏ２の移動の傾向を知る。よって、位置判定部３１は、指先Ｏ１、Ｏ２を接触させた状態での指先Ｏ１、Ｏ２の位置を高い精度で判定することができる。
【００６１】
図１０は、指先Ｏ１、Ｏ２を接触させる動作中における指先Ｏ１、Ｏ２の離間距離Ｄの変化を示している。指先Ｏ１、Ｏ２の離間距離Ｄは、第１の指先Ｏ１の中心部と、第２の指先Ｏ２の中心部との間の距離に相当する。図１０には、指先Ｏ１、Ｏ２を離間させた状態から接触させ、接触させた状態から再び離間させる動作を繰り返した場合における指先Ｏ１、Ｏ２の離間距離Ｄの時系列変化が示されている。
【００６２】
指先Ｏ１、Ｏ２を接触させた状態では、離間距離Ｄが最小値Ｄ２となる。よって、位置判定部３１は、離間距離Ｄの変化に基づき、例えば最小値Ｄ２から所定範囲内の離間距離（例えばＤ２〜１．１Ｄ２）が検出された時点を、指先Ｏ１、Ｏ２を接触させた時点と判定することができる。なお、最小値Ｄ２は、指先Ｏ１、Ｏ２を接触させる動作毎に算出され、この動作を繰り返すことで得られる平均値として算出されることが望ましい。また、最小値Ｄ２から所定範囲内の離間距離Ｄは、操作体Ｏの位置判定に限らず、指先Ｏ１、Ｏ２を接触させた状態の判定に用いられてもよい。
【００６３】
図１１は、指先Ｏ１、Ｏ２を接触させる動作に基づき得られた補正情報の一例を示している。なお、図１１中のＸ軸、Ｙ軸は、表示画面１１上の位置をセンサ４２Ｂの配置間隔を単位として表す座標であり、Ｘ軸、Ｙ軸の基点は、表示画面１１の所定の位置に設定される。また、図１１中のＺ軸は、表示画面１１上の位置をセンサ４２Ｂの分解能を単位として表す座標であり、Ｚ軸の基点は、表示画面１１の表面に設定される。
【００６４】
ここで、図９Ｂに示す状態で、指先Ｏ１、Ｏ２を接触させた状態が判定されたとする。すると、位置判定部３１は、図９Ｂ中に二重丸で示すように、第１の指先Ｏ１の水平位置と第２の指先Ｏ２の水平位置との中間位置（Ｘ、Ｙ）＝（１２、１０）を、案内情報Ｇに従って配置された操作体Ｏ１、Ｏ２の水平位置として判定する。なお、中間位置は、指先Ｏ１、Ｏ２を接触させる動作毎に算出され、この動作を繰り返すことで得られる平均値として算出されることが望ましい。
【００６５】
ここで、水平位置の判定結果は、指定された水平位置（Ｘ、Ｙ）＝（１０、１２）に対して右と上に２センサ分に相当する距離ずつずれている。このような誤差は、例えば、センサ４２Ｂの感度が水平方向で適切に調節されていなかったり、操作入力の位置がユーザの視認方向に応じてずれたりすることで生じる。
【００６６】
また、指先Ｏ１、Ｏ２を接触させた状態で、図９Ａに示すように、第１および第２の指先Ｏ１、Ｏ２の位置に対応するセンサ４２Ｂにより光強度が検出されたとする。すると、位置判定部３１は、第１と第２の指先Ｏ１、Ｏ２の位置に対応して検出された反射光の最大強度の平均値に相当する高さ（例えば、表示画面１１上の高さｈ１＋１）を、案内情報Ｇに従って配置された操作体Ｏ１、Ｏ２の垂直位置と判定する。なお、操作体Ｏ１、Ｏ２の垂直位置は、指先Ｏ１、Ｏ２を接触させた状態に限らず、指先Ｏ１、Ｏ２を離間させた状態でも判定し、これらの平均値として算出されることが望ましい。さらに、中間位置は、指先Ｏ１、Ｏ２を接触させる動作毎に算出され、この動作を繰り返すことで得られる平均値として算出されることが望ましい。
【００６７】
ここで、垂直位置の判定結果は、指定された垂直位置Ｚ＝ｈ１に対して上に１単位分ずれている。このような誤差は、例えば、センサ４２Ｂの感度が垂直方向で適切に調節されていなかったり、操作入力の位置がユーザの視認方向に応じてずれたりすることで生じる。
【００６８】
そして、補正情報生成部３４は、図１１に示すように、指定された三次元位置と、判定された三次元位置との誤差から補正情報を生成する。ここでは、補正情報生成部３４は、指定された位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１０、１２、ｈ１）と、位置判定の結果（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１２、１０、ｈ１＋１）との誤差から、誤差（Ｘｄ、Ｙｄ、Ｚｄ）＝（＋２、−２、＋１）を算出する。得られた誤差は、位置判定の結果が指定された位置よりも水平方向で右と上に２センサ分に相当する距離ずつ、垂直方向で上に１単位ずれていることを意味している。
【００６９】
このため、補正情報生成部３４は、誤差を打ち消すように、補正情報（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）＝（−２、＋２、−１）を生成する。補正情報は、操作体Ｏの検出結果を水平方向で左と下に２センサ分に相当する距離ずつ、垂直方向で下に１単位ずらすことを意味している。
【００７０】
図１２は、図１１に示した補正情報に基づく操作体Ｏの位置補正の一例を示している。図１２では、通常動作モードにおいて操作体Ｏとして人差し指Ｏ１が表示画面１１上方に配置されている。位置判定部３１は、図４Ａ〜図４Ｃに示したように、操作体Ｏの検出結果に基づき操作体Ｏ１の三次元位置を、例えば（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（２０、４、ｈ２＋１）と判定する。つぎに、位置補正部３５は、前述した補正情報（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）＝（−２、＋２、−１）に基づき、操作体Ｏ１の三次元位置を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１８、６、ｈ２）と補正する。
【００７１】
図１３Ａ、１３Ｂは、指先Ｏ１、Ｏ２を離間させる動作に基づき得られた補正情報の一例を示している。図１３Ａには、指先Ｏ１、Ｏ２を離間させる動作をユーザに促す案内情報Ｇと、案内情報Ｇに従って行われる動作とが示されている。図１３Ｂには、図１３Ａに示す動作に基づき得られた補正情報が示されている。
【００７２】
図１３Ａに示すように、ユーザは、案内情報Ｇに従って、まず、人指し指の指先Ｏ１（第１の指先Ｏ１）と親指の指先Ｏ２（第２の指先Ｏ２）を表示画面１１上の高さｈ１に配置する。そして、その高さを維持した状態で、第１および第２の指先Ｏ１、Ｏ２を正確にＸ印Ｘ１の上方で互いに接触させた状態から移動させて、Ｘ印Ｘ１から均等に離間させる。ここでは、表示画面１１上の水平位置（Ｘ、Ｙ）＝（１０、１２）がＸ印Ｘ１により指定される場合を想定する。また、第１および第２の指先Ｏ１、Ｏ２が垂直位置Ｚ＝ｈ１に維持される場合を想定する。なお、指先Ｏ１、Ｏ２が垂直位置Ｚ＝ｈ１に維持されない場合、図１１に示した場合と同様に、垂直位置の補正情報が生成される。
【００７３】
指先Ｏ１、Ｏ２の移動に応じて、操作体検出部１２は、指先Ｏ１、Ｏ２の検出結果を更新し、位置判定部３１は、指先Ｏ１、Ｏ２の位置の判定結果を更新する。そして、指先Ｏ１、Ｏ２を離間させた状態で、位置判定部３１は、指先Ｏ１、Ｏ２の位置の変化状況から、指先Ｏ１、Ｏ２の移動が停止したことを知る。ここで、位置判定部３１は、指先Ｏ１、Ｏ２の移動に応じて指先Ｏ１、Ｏ２の位置を連続して判定することで、指先Ｏ１、Ｏ２の移動の傾向を知る。よって、位置判定部３１は、指先Ｏ１、Ｏ２を離間させた状態での指先Ｏ１、Ｏ２の位置を高い精度で判定することができる。
【００７４】
すると、図１３Ｂに示すように、位置判定部３１は、まず、指先Ｏ１、Ｏ２を離間させた状態で、第１の指先Ｏ１の位置を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（６、１４、ｈ１）と算出し、第２の指先Ｏ２の位置を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１８、６、ｈ１）と算出する。つぎに、位置判定部３１は、第１の指先Ｏ１の水平位置と第２の指先Ｏ２の水平位置との中間位置（Ｘ、Ｙ）＝（１２、１０）を、案内情報Ｇに従って配置された操作体Ｏの位置として判定する。
【００７５】
そして、補正情報生成部３４は、例えば、指定された位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１０、１２、ｈ１）と、位置判定の結果（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１２、１０、ｈ１）との誤差から、誤差（Ｘｄ、Ｙｄ、Ｚｄ）＝（＋２、−２、０）を算出する。そして、補正情報生成部３４は、誤差を打ち消すように、補正情報（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）＝（−２、＋２、０）を生成する。
【００７６】
図１４Ａ、１４Ｂは、指先Ｏ１の水平移動および停止動作に基づき得られた補正情報の一例を示している。図１４Ａには、指先Ｏ１を水平移動させて停止させる動作をユーザに促す案内情報Ｇと、案内情報Ｇに従って行われる動作とが示されている。図１４Ｂには、図１４Ａに示す動作に基づき得られた補正情報が示されている。
【００７７】
図１４Ａに示すように、ユーザは、案内情報Ｇに従って、まず、例えば人指し指の指先Ｏ１（第１の指先Ｏ１）を表示画面１１上の高さｈ１に配置する。そして、その高さを維持した状態で、第１の指先Ｏ１を水平移動させた後に正確にＸ印Ｘ１の上方で停止させる。ここでは、表示画面１１上の水平位置（Ｘ、Ｙ）＝（１０、１２）がＸ印Ｘ１により指定される場合を想定する。また、第１の指先Ｏ１が垂直位置Ｚ＝ｈ１に維持される場合を想定する。なお、指先Ｏ１が垂直位置Ｚ＝ｈ１に維持されない場合、図１１に示した場合と同様に、垂直位置の補正情報が生成される。
【００７８】
指先Ｏ１の移動に応じて、操作体検出部１２は、指先Ｏ１の検出結果を更新し、位置判定部３１は、指先Ｏ１の位置の判定結果を更新する。そして、指先Ｏ１を停止させた状態で、位置判定部３１は、指先Ｏ１の位置の変化状況から、指先Ｏ１の移動が停止したことを知る。ここで、位置判定部３１は、指先Ｏ１の移動に応じて指先Ｏ１の位置を連続して判定することで、指先Ｏ１の移動の傾向を知る。よって、位置判定部３１は、指先Ｏ１を停止させた状態での指先Ｏ１の位置を高い精度で判定することができる。
【００７９】
すると、図１４Ｂに示すように、補正情報生成部３４は、まず、指先Ｏ１を停止させた状態で、第１の指先Ｏ１の位置を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１２、１０、ｈ１）と算出し、案内情報Ｇに従って配置された操作体Ｏ１の位置として判定する。そして、補正情報生成部３４は、例えば、指定された位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１０、１２、ｈ１）と、位置判定の結果（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１２、１０、ｈ１）との誤差から、誤差（Ｘｄ、Ｙｄ、Ｚｄ）＝（＋２、−２、０）を算出する。そして、補正情報生成部３４は、誤差を打ち消すように、補正情報（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）＝（−２、＋２、０）を生成する。
【００８０】
図１５Ａ、１５Ｂは、指先Ｏ１の垂直移動および停止動作に基づき得られた補正情報の一例を示している。図１５Ａには、指先Ｏ１を垂直移動させて停止させる動作をユーザに促す案内情報Ｇと、案内情報Ｇに従って行われる動作とが示されている。図１５Ｂには、図１５Ａに示す動作に基づき得られた補正情報が示されている。
【００８１】
図１５Ａに示すように、ユーザは、案内情報Ｇに従って、まず、例えば人指し指の指先Ｏ１（第１の指先Ｏ１）をＸ印Ｘ１の上方に配置する。そして、その水平位置を維持した状態で、第１の指先Ｏ１を垂直移動させた後に正確に高さｈ１の位置で停止させる。ここでは、表示画面１１上の水平位置（Ｘ、Ｙ）＝（１０、１２）がＸ印Ｘ１により指定され、第１の指先Ｏ１が水平位置（Ｘ、Ｙ）＝（１０、１２）に維持される場合を想定する。なお、指先Ｏ１が水平位置（Ｘ、Ｙ）＝（１０、１２）に維持されない場合、図１１に示した場合と同様に、水平位置の補正情報が生成される。
【００８２】
指先Ｏ１の移動に応じて、操作体検出部１２は、指先Ｏ１の検出結果を更新し、位置判定部３１は、指先Ｏ１の位置の判定結果を更新する。そして、指先Ｏ１を停止させた状態で、位置判定部３１は、指先Ｏ１の位置の変化状況から、指先Ｏ１の移動が停止したことを知る。ここで、位置判定部３１は、指先Ｏ１の移動に応じて指先Ｏ１の位置を連続して判定することで、指先Ｏ１の移動の傾向を知る。よって、位置判定部３１は、指先Ｏ１を停止させた状態での指先Ｏ１の位置を高い精度で判定することができる。
【００８３】
補正情報生成部３４は、まず、指先Ｏ１を停止させた状態で、センサ４２Ｂの最大強度Ｉ１´から第１の指先Ｏ１の位置を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１０、１２、ｈ１＋１）と算出し、案内情報Ｇに従って配置された操作体Ｏ１の位置として判定する。そして、補正情報生成部３４は、例えば、指定された位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１０、１２、ｈ１）と、位置判定の結果（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（１０、１２、ｈ１＋１）との誤差から、誤差（Ｘｄ、Ｙｄ、Ｚｄ）＝（０、０、＋１）を算出する。そして、補正情報生成部３４は、誤差を打ち消すように、補正情報（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）＝（０、０、−１）を生成する。
【００８４】
なお、位置判定の結果は、操作体Ｏの位置判定に限らず、ユーザの使用時に指先Ｏ１の中心が通常配置される高さや、指先Ｏ１の中心が通常配置される高さの上限および／または下限を設定するために用いられてもよい。
【００８５】
図１６Ａ、１６Ｂは、表示画面１１上の複数の位置で操作体Ｏを垂直移動させて停止させる動作に基づき得られた補正情報の一例を示している。図１６Ａには、表示画面１１上の複数の位置で指先Ｏ１を垂直移動させて停止させる動作をユーザに促す案内情報Ｇと、案内情報Ｇに従って行われる動作とが示されている。図１６Ｂには、図１６Ａに示す動作に基づき得られた補正情報が示されている。
【００８６】
図１６Ａに示すように、表示画面１１上の領域は、例えば左右２つの領域に区分される。ユーザは、案内情報Ｇに従って、まず、例えば人指し指の指先Ｏ１（第１の指先Ｏ１）を第１の領域中のＸ印Ｘ１の上方で垂直移動させて正確に高さｈ１の位置で停止させる。ユーザは、つぎに、第１の指先Ｏ１を第２の領域中のＸ印Ｘ２の上方で垂直移動させて正確に高さｈ１で停止させる。ここでは、表示画面１１上の水平位置（Ｘ、Ｙ）＝（６、１０）と（Ｘ、Ｙ）＝（２６、１０）が第１と第２の領域中のＸ印Ｘ１、Ｘ２によりそれぞれ指定され、指先Ｏ１が水平位置（Ｘ、Ｙ）＝（６、１０）または（Ｘ、Ｙ）＝（２６、１０）に維持される場合を想定する。
【００８７】
すると、センサ４２Ｂは、図１６Ｂに示すように、第１の指先Ｏ１の位置に対応する領域で検出閾値Ｉｔ以上の反射光を検出し、指先Ｏ１の中心部の位置に対応する領域で最大強度Ｉ１´の反射光を検出する。位置判定部３１は、まず、第１の領域中では第１の指先Ｏ１の位置を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（６、１０、ｈ１＋１）と算出し、第２の領域中では第１の指先Ｏ１の位置を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（２６、１０、ｈ１）と算出する。
【００８８】
そして、補正情報生成部３４は、例えば、第１の領域について、位置判定の結果（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（６、１０、ｈ１＋１）と、指定された位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（６、１０、ｈ１）との誤差から、第１の領域での誤差（Ｘｄ、Ｙｄ、Ｚｄ）＝（０、０、＋１）を算出する。そして、補正情報生成部３４は、誤差を打ち消すように、第１の領域での補正情報（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）＝（０、０、−１）を生成する。これにより、第１の領域では、センサ４２Ｂの感度が低いと判断され、第１の領域上方で検出された操作体Ｏの垂直位置が補正情報に従って補正される。
【００８９】
一方、補正情報生成部３４は、例えば、第２の領域について、位置判定の結果（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（２６、１０、ｈ１）が指定された位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝（２６、１０、ｈ１）と一致しているので、第２の領域での誤差（Ｘｄ、Ｙｄ、Ｚｄ）＝（０、０、０）を算出する。この場合、補正情報生成部３４は、第２の領域での補正情報を（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）＝（０、０、０）とする。これにより、第２の領域では、センサ４２Ｂの感度が適切に調節されていると判断され、第２の領域上方で検出された操作体Ｏの垂直位置が補正されない。
【００９０】
なお、図１６Ａ、１６Ｂでは、表示画面１１を左右２つの領域に区分する場合について説明したが、表示画面１１を左右に３つ以上、および／または上下に２つ以上の領域に区分してもよい。この場合、各領域について、補正情報を生成して記憶することで、操作体Ｏの検出された領域に応じて、操作体Ｏの垂直位置を補正情報に従って補正することができる。
【００９１】
［３．まとめ］
以上説明したように、本発明の実施形態に係る表示装置および位置補正方法によれば、表示画面１１上方に配置された操作体Ｏが表示画面１１を通じて検出され、検出結果から操作体Ｏの三次元位置が判定され、操作体Ｏの位置情報として出力される。そして、表示画面１１上方の三次元位置が指定され、指定された三次元位置の周辺で操作体Ｏに対して所定の動作を行わせた後に、指定された三次元位置へ操作体Ｏを配置することをユーザに促す案内情報Ｇが、表示画面１１に表示するために生成される。そして、指定された三次元位置と、案内情報Ｇに従って配置された操作体Ｏの三次元位置の判定結果との誤差から補正情報が生成され、補正情報に基づき操作体Ｏの三次元位置が補正される。これにより、表示画面１１上方で検出された操作体Ｏの三次元位置を容易に補正することができる。
【００９２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９３】
例えば、上記説明では、操作体Ｏの位置がセンサ４２Ｂの配置間隔の整数倍の値として特定される場合について説明した。しかし、操作体Ｏの位置は、操作体Ｏからの反射光を検出閾値Ｉｔ以上の強度で検出した複数のセンサ４２Ｂの重心位置として、センサ４２Ｂの配置間隔の実数倍の値として特定されてもよい。この場合、補正情報も、センサ４２Ｂの配置間隔の実数倍の値として生成される。
【００９４】
また、上記説明では、操作体Ｏの一例として、人差し指Ｏ１と親指Ｏ２、または人差し指Ｏ１を用いる場合について説明したが、他の指を用いてもよい。また、指に代えて、スタイラス等のポインティングデバイスが用いられてもよい。
【００９５】
また、上記説明では、表示画面１１に案内情報Ｇが表示される場合について説明したが、案内情報Ｇのうち、水平位置を指定するマーク以外の情報は、音声情報としてユーザに通知されてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１０    表示パネル
１１    表示画面
１２    操作体検出部
２０    バックライト
３０    制御部
３１    位置判定部
３２    位置指定部
３３    案内情報生成部
３４    補正情報生成部
３５    位置補正部
３６    記憶部
Ｏ、Ｏ１、Ｏ２    操作体
Ｇ    案内情報
Ｘ１、Ｘ２    水平位置マーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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