(57)【要約】【課題】ユーザの指等の指示物体の動きを迅速に検出して情報を入力することのできる情報装置および情報入力方法およびプログラムを提供する。【解決手段】指の動きによって非接触に情報が入力される携帯電話装置５０であって、絞り１と、絞り１の開口度を調節する絞り調節部４と、指を撮影する撮影部３と、絞り調節部４により開口度を異ならせてそれぞれの開口度において撮影部３で撮影した複数の指画像を比較することにより指が所定の距離範囲内にあるか否かを判定するキー接触検出部１１と、指が所定の距離範囲内にあると判定された場合にいずれのキーが操作されたかを判定するキー操作判定部１３とを備えた。【選択図】図２
2006010489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の動きによって非接触に情報を発生する情報装置であって、
絞り部と、
前記絞り部の開口度を調節する開口度調節部と、
前記物体を撮影する撮影部と、
前記開口度調節部により前記絞り部の開口度を異ならせて前記物体を前記撮影部で撮影して取得した、互いに開口度の異なる複数の画像を比較することにより前記物体が所定の領域内にあるか否かを判定する距離判定部と、
前記物体が前記所定の領域内にあると判定された場合に前記物体の位置に対応した所定の情報を発生する情報発生部を備えたことを特徴とする情報装置。
【請求項２】
前記物体の互いに開口度の異なる複数の画像の中から選択した一つの画像から前記物体の二次元座標を算出する座標算出部を備え、
前記情報発生部は、前記物体の二次元座標に応じて異なる情報を発生することを特徴とする請求項１に記載の情報装置。
【請求項３】
前記情報発生部が前記物体の二次元座標に対応させて発生する情報を記憶する情報記憶部を備え、
前記情報発生部は、前記物体の二次元座標の情報および前記情報記憶部に記憶された情報にもとづいて前記異なる情報を発生することを特徴とする請求項２に記載の情報装置。
【請求項４】
前記情報記憶部に記憶された情報にもとづいて、前記物体の二次元座標に対応させて前記情報発生部より発生する情報をキーボード状に表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の情報装置。
【請求項５】
前記物体の移動軌跡を生成する軌跡生成部を備え、
前記距離判定部は、前記物体が前記所定の領域よりも大きな軌跡表示領域内にあるか否かを判定し、
前記距離判定部において前記物体が前記軌跡表示領域内にあると判定された場合に、前記表示部は前記物体の移動軌跡を表示することを特徴とする請求項４に記載の情報装置。
【請求項６】
前記距離判定部は、前記物体の互いに開口度の異なる複数の画像における合焦度の違いにもとづいて前記物体が前記所定の領域内にあるか否かを判別することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の情報装置。
【請求項７】
前記距離判定部は、前記物体の互いに開口度の異なる複数の画像における合焦度を、ＤＣＴ処理した場合の係数にもとづいて計算することを特徴とする請求項６に記載の情報装置。
【請求項８】
前記距離判定部は、前記物体の互いに開口度の異なる複数の画像における合焦度を、ＤＣＴ処理した場合の所定周波数の係数値を積算して計算することを特徴とする請求項７に記載の情報装置。
【請求項９】
前記撮影部は、開口度が異なる３枚の画像を撮影し、
前記距離判定部は、開口度が異なる３枚の画像のうち、もっとも開口度の大きな第１の画像と前記第１の画像よりも開口度の小さな第２の画像とを用いて前記物体が前記軌跡表示領域内にあるか否かの判定を行い、前記第１の画像、前記第２の画像、および、前記第２の画像よりも開口度の小さな第３の画像を用いて前記物体が前記所定の領域内にあるか否かを判定することを特徴とする請求項５から請求項８までのいずれか１項に記載の情報装置。
【請求項１０】
前記撮影部は、開口度が異なる３枚の画像を撮影し、
前記距離判定部は、開口度が異なる３枚の画像のうち、もっとも開口度の小さい第１の画像と前記第１の画像よりも開口度の大きな第２の画像とを用いて前記物体が前記軌跡表示領域内にあるか否かの判定を行い、前記第２の画像と前記第２の画像よりも開口度の大きな第３の画像とを用いて前記物体が前記所定の領域内にあるか否かを判定することを特徴とする請求項５から請求項８までのいずれか１項に記載の情報装置。
【請求項１１】
前記絞り部は、液晶シャッタを有することを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の情報装置。
【請求項１２】
前記開口度調節部は、前記液晶シャッタを透過する光線の光量が一定になるように前記光量を調節する光量調節部を有することを特徴とする請求項１１に記載の情報装置。
【請求項１３】
第１の絞り開口度で物体の第１の画像を撮影する第１のステップと、
前記第１の絞り開口度よりも大きな第２の絞り開口度で、前記物体の第２の画像を撮影する第２のステップと、
前記第１の画像および前記第２の画像それぞれの合焦度を算出する第３のステップと、
前記第１の画像および前記第２の画像それぞれの合焦度を比較することにより、前記物体が所定の領域内にあるか否かを判定する第４のステップと、
前記物体が前記所定の領域内にあると判定された場合に、前記物体の位置に対応した所定の情報を入力する第５のステップとを備えたことを特徴とする情報入力方法。
【請求項１４】
コンピュータに、
物体の第１の絞り開口度で撮影された画像を入力する第１のステップと、
前記第１の絞り開口度よりも大きな第２の絞り開口度で撮影された画像を入力する第２のステップと、
前記第１の絞り開口度で撮影された画像および前記第２の絞り開口度で撮影された画像それぞれの合焦度を算出する第３のステップと、
前記第１の絞り開口度で撮影された画像および前記第２の絞り開口度で撮影された画像それぞれの合焦度を比較することにより、前記物体が所定の領域内にあるか否かを判定する第４のステップと、
前記物体が前記所定の領域内にあると判定された場合に、前記物体の位置に対応した所定の情報を発生する第５のステップとを実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話装置等の情報装置に関し、特に非接触に情報入力することのできる情報装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）装置およびパソコン装置等の情報装置の小型化が進んでいる。情報装置のさらなる小型化を実現するためには、その装置構成から文字や数字等の情報を入力するためのテンキーやキーボード等の入力部を除去することが必要となってきている。
【０００３】
情報装置に対してこのような入力部を用いることなく情報を入力することのできる装置としては、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）装置等の表示部の上に透明なタッチパネルを重ねて配置して、表示部の画面上にキーボード等の入力を誘導する画像を表示し、ユーザはあたかも画像上の所望のキーに触れるようにして実際にはタッチパネルに触れることによって所望の情報が入力できる情報装置が実用化されている。
【０００４】
しかしながら、一般に透明タッチパネルはその反射率が高いので、屋外等の外光のもとでは下側に配置された表示部の表示が見えにくい上に、タッチパネルに指を接触させて入力を行う場合には、タッチパネル上に皮脂等による汚れが付着したり、さらには、指によって操作可能な範囲が表示部の大きさに制限されるので、情報装置の小型化にともなって表示部が小型化すると操作可能な範囲も小さくなり、それによって操作性が悪化したりするという課題があり、このような構成の情報装置は必ずしもユーザに広く受け入れられているとはいえなかった。
【０００５】
このような課題に鑑みて、ユーザはタッチパネル等のデバイスに触れることなく空間で指、ペンまたは指示棒等の物体を動かし、情報装置はその物体の動きを検出することによって、その物体の動き方の違いによって様々な情報を非接触に入力することのできる情報装置が提案されてきている。
【０００６】
このような情報装置の一例として、二次元に複数の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記す）を配置して順番に点灯させ、それぞれのＬＥＤから発した光線の指における反射光の位置を位置検出素子によって検出する入力装置を備えた構成により、指の座標を三次元的に検出し、検出した指の動きにもとづいて様々な情報を入力することのできる情報装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開平７−３３４２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述したような従来の情報装置においては、二次元に複数配置されたＬＥＤを一つずつ順番に点灯させて、それぞれのＬＥＤに対応する指からの反射光の位置を検知した後に指の三次元座標を計算するので、指の位置を検知するのに時間がかかり、指を迅速に移動させたときにはその動きに追随することが難しく、その位置を的確に検出できないという課題があった。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ユーザの指等の指示物体を迅速に移動させてもその位置を的確に検出して情報を入力することのできる情報装置、情報入力方法およびプログラム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】
【０００９】
本発明の情報装置は、物体の動きによって非接触に情報を発生する情報装置であって、絞り部と、絞り部の開口度を調節する開口度調節部と、物体を撮影する撮影部と、開口度調節部により絞り部の開口度を異ならせて物体を撮影部で撮影して取得した、互いに開口度の異なる複数の画像を比較することにより物体が所定の領域内にあるか否かを判定する距離判定部と、物体が所定の領域内にあると判定された場合に物体の位置に対応した所定の情報を発生する情報発生部を備えたことを特徴としている。
【００１０】
このような構成により、絞り部を開閉することによって開口度の異なる複数の画像を得、その開口度の異なる複数の画像を比較するという比較的簡易な処理によって、ユーザの指等の指示物体を迅速に移動させてもその位置を的確に検出して情報を発生、入力することのできる情報装置を提供することができる。
【００１１】
また、物体の互いに開口度の異なる複数の画像の中から選択した一つの画像から物体の二次元座標を算出する座標算出部を備え、情報発生部は、物体の二次元座標に応じて異なる情報を発生する構成であってもよい。
【００１２】
このような構成によれば、さらに、ユーザの指等の指示物体の二次元座標にもとづいて異なる情報が発生されるので、指示物体を装置に向かって縦横に移動させることによって、異なる情報を発生することが可能である。
【００１３】
さらに、情報発生部が物体の二次元座標に対応させて発生する情報を記憶する情報記憶部を備え、情報発生部は、物体の二次元座標の情報および情報記憶部に記憶された情報にもとづいて異なる情報を発生する構成であってもよい。
【００１４】
このような構成によれば、さらに、あらかじめ情報記憶部に物体の二次元座標に対応付けて、発生すべき情報を有させることができるので、発生すべき情報の変更等を迅速に行うことが可能となる。
【００１５】
また、情報記憶部に記憶された情報にもとづいて、物体の二次元座標に対応させて情報発生部より発生する情報をキーボード状に表示する表示部を備えた構成であってもよい。
【００１６】
このような構成によれば、さらに、表示部にユーザの指等の指示物体の座標に対応して入力可能な情報が表示されるので、ユーザは表示された画像を見ながら指等の指示物体を移動させて、所望の情報を発生させることが可能である。
【００１７】
さらに、物体の移動軌跡を生成する軌跡生成部を備え、距離判定部は、物体が所定の領域よりも大きな軌跡表示領域内にあるか否かを判定し、距離判定部において物体が軌跡表示領域内にあると判定された場合に、表示部は物体の移動軌跡を表示する構成であってもよい。
【００１８】
このような構成によれば、さらに、指等の指示物体が所定の領域よりも外側にあるときに、指示物体の移動軌跡が表示部に表示されるので、ユーザはその移動軌跡を見ながら、自らが入力したい情報を選択することができ、情報の発生を容易に行うことができる。
【００１９】
さらに、距離判定部は、物体の互いに開口度の異なる複数の画像における合焦度の違いにもとづいて物体が所定の領域内にあるか否かを判別する構成であってもよい。
【００２０】
このような構成によれば、さらに、画像の合焦度を比較するという簡易な構成によって、物体が所定の領域内にあるか否かを判別して、情報を発生させることができる。
【００２１】
さらに、距離判定部は、物体の互いに開口度の異なる複数の画像における合焦度を、ＤＣＴ処理した場合の係数にもとづいて計算する構成であってもよい。
【００２２】
このような構成によれば、さらに、画像圧縮技術等に広く用いられるＤＣＴ処理を用いてその係数にもとづいて合焦度を計算して、その合焦度にもとづいて物体が所定の領域内にあるか否かの判定を行うので、ＭＰＥＧ等の画像圧縮技術に用いられるＤＣＴ処理ブロック等を用いて構成することの容易な情報装置を提供できる。
【００２３】
また、距離判定部は、物体の互いに開口度の異なる複数の画像における合焦度を、ＤＣＴ処理した場合の所定周波数の係数値を積算して計算する構成であってもよい。
【００２４】
このような構成によれば、さらに、所定周波数の係数値を積算して合焦度を計算するので、より人の指の検出に適した情報発生を行うことが可能となる。
【００２５】
さらに、撮影部は、開口度が異なる３枚の画像を撮影し、距離判定部は、開口度が異なる３枚の画像のうち、もっとも開口度の大きな第１の画像と第１の画像よりも開口度の小さな第２の画像とを用いて物体が軌跡表示領域内にあるか否かの判定を行い、第１の画像、第２の画像、および、第２の画像よりも開口度の小さな第３の画像を用いて物体が所定の領域内にあるか否かを判定する構成であってもよい。
【００２６】
このような構成によれば、さらに、３枚の画像を撮影してその画像を比較するという簡易な構成により、物体が所定の領域およびその領域よりも外側の領域内にあるか否かを判定することができる。
【００２７】
さらに、撮影部は、開口度が異なる３枚の画像を撮影し、距離判定部は、開口度が異なる３枚の画像のうち、もっとも開口度の小さい第１の画像と第１の画像よりも開口度の大きな第２の画像とを用いて物体が軌跡表示領域内にあるか否かの判定を行い、第２の画像と第２の画像よりも開口度の大きな第３の画像とを用いて物体が所定の領域内にあるか否かを判定する構成であってもよい。
【００２８】
このような構成によれば、さらに、３枚の画像を撮影してその画像を比較するという簡易な構成により、物体が所定の領域内にあるか、および、所定の領域よりも外側の領域内にあるか否かを判定することができる。
【００２９】
また、絞り部は、液晶シャッタを有する構成であってもよい。
【００３０】
このような構成によれば、さらに、絞り部の耐久性を向上することが可能となる。
【００３１】
さらに、開口度調節部は、液晶シャッタを透過する光線の光量が一定になるように光量を調節する光量調節部を有する構成であってもよい。
【００３２】
このような構成によれば、さらに、液晶シャッタを透過する光線の光量を一定にすることができるので、異なる開口度で撮影した画像同士を比較した際に、輝度調整等の前処理が必要なくなる。
【００３３】
次に、本発明の情報入力方法は、第１の絞り開口度で物体の第１の画像を撮影する第１のステップと、第１の絞り開口度よりも大きな第２の絞り開口度で、物体の第２の画像を撮影する第２のステップと、第１の画像および第２の画像それぞれの合焦度を算出する第３のステップと、第１の画像および第２の画像それぞれの合焦度を比較することにより、物体が所定の領域内にあるか否かを判定する第４のステップと、物体が所定の領域内にあると判定された場合に、物体の位置に対応した所定の情報を入力する第５のステップとを備えたことを特徴としている。
【００３４】
このような方法により、絞り部を開閉することによって開口度の異なる複数の画像を得、その開口度の異なる複数の画像を比較するという比較的簡易な処理によって、ユーザの指等の指示物体の動きを迅速に検出して情報を入力することのできる情報入力方法を提供することができる。
【００３５】
次に、本発明のプログラムは、コンピュータに、物体の第１の絞り開口度で撮影された画像を入力する第１のステップと、第１の絞り開口度よりも大きな第２の絞り開口度で撮影された画像を入力する第２のステップと、第１の絞り開口度で撮影された画像および第２の絞り開口度で撮影された画像それぞれの合焦度を算出する第３のステップと、第１の絞り開口度で撮影された画像および第２の絞り開口度で撮影された画像それぞれの合焦度を比較することにより、物体が所定の領域内にあるか否かを判定する第４のステップと、物体が所定の領域内にあると判定された場合に、物体の位置に対応した所定の情報を発生する第５のステップとを実行させることを特徴としている。
【００３６】
このようなプログラムにより、開口度の異なる複数の画像を入力し、その開口度の異なる複数の画像を比較するという比較的簡易な処理によって、ユーザの指等の指示物体の動きを迅速に検出して情報を発生することのできるプログラムを提供することができる。
【発明の効果】
【００３７】
以上述べたように、本発明の情報装置および情報入力方法およびプログラムを用いれば、開口度のそれぞれ異なる複数の画像を比較するという比較的簡易な処理によって、ユーザの指等の指示物体を迅速に移動させてもその位置を的確に検出して情報を入力することのできる情報装置、情報入力方法およびプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３９】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態における情報装置および情報入力方法について説明する。本発明の第１の実施の形態においては、情報装置の例として携帯電話装置を用いて説明を行う。
【００４０】
図１は、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０の概要について説明するための図である。
【００４１】
図１において、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０は、ユーザの指５１を撮影する撮影部３およびユーザに入力を促すような入力誘導表示５２および指の軌跡５３を表示する表示部１５を備えている。ユーザは撮影部３の画角θの範囲内で指５１を動かすことにより、携帯電話装置５０への電話番号の入力や、電子メールまたはアドレス帳等の数字や文字等の各種情報の入力を行うことが可能である。なお、図１においては、撮影部３の撮影光軸の方向をＺ軸方向として示し、Ｚ軸と直交する方向をＸ軸およびＹ軸としてそれぞれ示している。
【００４２】
ユーザが携帯電話装置５０に対して、数字や文字等の各種情報を入力する場合について説明する。まず、表示部１５に、テンキー表示を模したキーボード状の入力誘導表示５２が表示される。さらに、ユーザの指５１が撮影部３から所定距離範囲の領域Ａ１内に入ると、表示部１５の画面上に指５１の軌跡５３が表示される。
【００４３】
ユーザはこの軌跡５３を見ながら、自らの指５１の軌跡５３が、表示部１５の入力誘導表示５２において自らが入力したい情報に対応するキー表示（例えば「１」等）に重なるように指５１を動かす。指５１の軌跡５３が所望のキー表示に重なったときに、ユーザは指５１を撮影部３にさらに接近させ、図１における領域Ａ２内に達するまで指５１を動かすこと（以下、この動作を「押下」と記す。）により、キー表示に対応した情報を携帯電話装置５０に入力することができる。
【００４４】
つまり、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０によれば、ユーザは指５１を携帯電話装置５０に接触させることなく、あたかも領域Ａ２の空間中に存在する仮想キーボード５４を操作するように非接触に情報を入力することが可能である。本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０によれば、携帯電話装置５０にテンキー等の入力部を設ける必要がないので、装置全体のさらなる小型化が可能である。
【００４５】
次に、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０の構成についてさらに詳細に説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０の構成を示すブロック図である。
【００４６】
携帯電話装置５０は、開閉制御の可能な絞り１、絞り１を通過した光線を集光する単焦点のレンズ２および絞り１とレンズ２とを通過した被写体の光像を撮影して画像信号を出力するＣＣＤ等の撮像素子３３を有する撮影部３、所定の同期信号を発生する同期信号発生部５、同期信号発生部５によって発生された同期信号にもとづいて絞り１の開口度を調節する絞り調節部４、同期信号発生部５で発生された同期信号にもとづいて絞り１の開口度の違いに対応した画像信号を撮影部３から取得し、その画像情報を絞り１の開口度の違いに応じて記憶部に振り分けて出力する振り分け部６、振り分け部６によって振り分けられた画像情報を記憶する第１の画像記憶部７、第２の画像記憶部８および第３の画像記憶部９、第２の画像記憶部８および第３の画像記憶部９に接続され、それぞれに記憶された画像情報から指５１の位置を検出する指位置検出部１０、第１の画像記憶部７、第２の画像記憶部８および第３の画像記憶部９に接続され、それぞれに記憶された画像情報から後述の方法で指５１が押下されているか否かを検出するキー接触検出部１１、指位置検出部１０およびキー接触検出部１１に接続され、指５１と撮影部３との位置関係を示す指位置情報を記憶している指位置記憶部１６、指位置検出部１０で抽出された指５１の移動軌跡を生成する軌跡生成部１２、指５１の位置に対応させた入力すべき情報の内容を記憶するキー配置記憶部１４、指位置検出部１０で検出された指５１の位置、キー接触検出部１１で検出された指５１の押下作業の有無およびキー配置記憶部１４に記憶された情報によってユーザがどのキー操作を行ったのかを判定し、そのキー操作に対応する情報を発生し、出力するキー操作判定部１３、軌跡生成部１２で生成された指５１の軌跡５３およびキー配置記憶部１４に記憶された情報にもとづいてユーザに入力誘導表示５２を表示する表示部１５、ならびに、キー操作判定部１３から出力されたキー操作に対応する情報を受信して携帯電話装置としての通信や情報処理等の各種公知の処理を行う携帯通信処理部６０を備える。
【００４７】
絞り１は、開口度の調節が可能な絞りであれば、機械式の広く知られた絞りを用いて構成してもよいし、液晶シャッタを用いて構成してもよい。絞り１として液晶シャッタを用いることにより、機械式の絞りよりも耐久性に優れるとともに、絞り調節部４によって、絞り１の開口度の調節のみならず、絞り１を透過する光線の光量を一定にするように、液晶シャッタの透過率を変更させることが可能である。このような構成によれば、後述するような画像情報の比較等を行う際に輝度補正等の余分な処理を行う必要がなくなり、絞り１としては液晶シャッタを用いることが実用性に鑑みて望ましい。
【００４８】
絞り調節部４としては、絞り１として機械式の絞りを用いた場合にはその開口度の調節を行う機構を用いればよいし、絞り１として液晶シャッタを用いた場合には、その開閉制御および透過率の調節を行う制御回路を構成すればよい。
【００４９】
本発明の第１の実施の形態においては、絞り調節部４は、絞り１の開口度が「大」「中」「小」の三つの状態になるように調節することができるものとして説明する。なお、絞り調節部４が液晶シャッタを透過する光線の光量を一定になるように液晶シャッタの透過率を制御するためには、あらかじめ開口度に対応した、光量が一定になるような透過率についての情報をテーブルに有する構成であってもよいし、図示しないが、液晶シャッタを透過する光量を測定するセンサ部を有し、そのセンサ部からの出力が一定になるように液晶シャッタの透過率を調節する構成であってもよい。
【００５０】
レンズ２は、カメラ付きの携帯電話装置等の携帯型の撮影装置に広く搭載されている、単焦点の簡易な構成のレンズ系を用いることができる。
【００５１】
撮像素子３３としては、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の広く知られた素子を用いることができる。
【００５２】
撮影部３は、絞り１、レンズ２および撮像素子３３を有し、その撮影可能な画角範囲が図１における画角θで表される領域であるとする。
【００５３】
図３は、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０における絞り１の開口の違いによる合焦可能範囲を示す図である。図３に示したように、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０において、その撮影部３の絞り１の開口度を「大」とした場合の被写界深度を距離範囲Δ３であるとする。また、絞り１の開口度を「中」とした場合には、被写界深度が深くなり、距離範囲Δ２の範囲で焦点が合うものとする。さらに、絞り１の開口度を「小」とした場合にはもっとも被写界深度が深くなり、距離範囲Δ１の範囲で焦点が合っているものとする。本発明の第１の実施の形態においては、距離範囲Δ２は指５１の軌跡５３が表示部１５上に表示される範囲（図１における領域Ａ１）であり、距離範囲Δ３は、仮想キーボード５４が押下されたと判定される範囲（図１における領域Ａ２）である。
【００５４】
再び図２に戻って、同期信号発生部５としては、水晶等を用いた発振回路を用いることができる。
【００５５】
第１の画像記憶部７、第２の画像記憶部８、第３の画像記憶部９およびキー配置記憶部１４としては、それぞれ、ハードディスク装置（ＨＤＤ）や半導体メモリ等の公知の記憶手段から適宜選択したものを用いることが可能である。
【００５６】
本発明の第１の実施の形態の携帯電話装置５０においては、第１の画像記憶部７に絞り１の開口の大きさが「小」の場合の画像情報（以下、第１の画像情報と記す）が、第２の画像記憶部８に絞り１の開口の大きさが「中」の場合の画像情報（以下、第２の画像情報と記す）が、さらに、第３の画像記憶部９に絞り１の開口の大きさが「大」の場合の画像情報（以下、第３の画像情報と記す）がそれぞれ記憶されているものとする。
【００５７】
振り分け部６としては、撮影部３から出力される画像信号を同期信号発生部５で発生される同期信号にもとづいて、第１の画像記憶部７、第２の画像記憶部８または第３の画像記憶部９に振り分けるような専用回路を用いることもできるし、前述のように、記憶部が一つの場合には、その画像情報が記憶されるべき領域を絞り１の開口度に応じて割り振る構成であってもよいし、絞り１の開口度を示す付加情報を画像情報に付加して記憶させるソフトウェアによって振り分け部６の機能が実現されていてもよい。
【００５８】
指位置検出部１０は、前述の第２の画像情報と第３の画像情報とを用いて、絞り１の開口度の違いによる物体深度の違いを利用して、ユーザの指５１の位置が図３における撮影部３から所定の距離範囲Δ２内に入ったか否かを検出し、ユーザの指５１が所定の距離範囲Δ２内に入った場合に、指位置記憶部１６に記憶された指位置情報であるキー操作フラグをＯＮとして、その指５１の二次元の位置座標（図１におけるＸＹ面における位置座標）を検出し、軌跡生成部１２およびキー操作判定部１３に出力する。この指位置検出部１０の機能については後述するが、ソフトウェアまたは専用回路のいずれを用いても実現することが可能である。
【００５９】
キー接触検出部１１は、前述の第１の画像情報、第２の画像情報、第３の画像情報および指位置情報を用いて、後述する方法で、ユーザの指５１が図３における距離範囲Δ３内に入ったか否かを検出して、その結果をキー操作判定部１３に出力する。キー接触検出部１１の機能についても後述するが、ソフトウェアまたは専用回路のいずれを用いても実現することが可能である。
【００６０】
軌跡生成部１２は、指位置検出部１０で指５１が撮影部３から距離範囲Δ２内に入ったと判定された場合に、指位置検出部１０から出力される指５１の二次元座標を取得して、表示部１５上に指５１の軌跡５３を表示させる。軌跡生成部１２の機能は、ソフトウェアまたは専用回路のいずれを用いても実現することが可能である。
【００６１】
キー配置記憶部１４には、図４に示したような、表示部１５の画面上に表示すべきキーボード状の入力誘導表示５２の二次元座標と入力されるべき情報とが対応付けられた情報であるキー配置情報６１が記憶されている。図４は、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０のキー配置情報６１の一例を示す図である。
【００６２】
キー操作判定部１３は、キー接触検出部１１で指５１が図２における距離範囲Δ３内に入ったと判定された場合に、指位置検出部１０から出力された指５１の二次元座標を取得して、あらかじめキー配置記憶部１４に記憶されたキー配置情報６１を参照して、指５１の二次元座標に対応する入力されるべき情報を判定して、その情報を出力する。例えば、指５１が図４に示したキー配置情報６１における位置座標Ａに示した位置にあるという情報が指位置検出部１０から出力された場合には、対応して入力されるべきキーの情報は「５」となり、「５」という情報がキー操作判定部１３から携帯通信処理部６０に出力される。このとき、キー操作判定部１３が表示部１５に表示された入力誘導表示５２の「５」に対応するキーの部分の色を変化させたり、別途設けられた音声発生装置（図示せず）によって音声を発生させたりする等して、ユーザに入力が行われた（仮想キーボード５４が押下された）ことを知らしめる構成とすれば、さらに実用性の高い構成を実現できる。
【００６３】
キー操作判定部１３から出力された情報は携帯通信処理部６０に送られて、携帯通信処理部６０での通信の発呼やメール処理におけるテキスト入力等の各種情報処理が行われる。
【００６４】
表示部１５としては、ＬＣＤ、ＥＬまたはＰＤＰ等の公知のディスプレイデバイスから適宜選択したものを用いることができる。
【００６５】
ここで、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０における指位置検出部１０およびキー接触検出部１１の機能についてさらに詳細に説明する。
【００６６】
本発明の指位置検出部１０およびキー接触検出部１１は、絞り１の開口度Ｄの違いによる物体深度Δの違いを利用して、指５１が図３における距離範囲Δ２内またはΔ３の距離範囲内に入っているか否かを判別することができる。
【００６７】
図５は、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０の指位置検出部１０またはキー接触検出部１１の機能の基本原理を示す図である。図５に示したように、ここでは、物体３１が開口Ｄのレンズ３２を透過して撮像素子３３の結像面上に結像した場合を仮定する。このとき、物体３１からレンズ３２までの距離を距離ｕ、レンズ３２の焦点Ｆまでの距離を焦点距離ｆとし、撮像素子３３の画素ピッチ（解像度）をピッチεとしたときに、物体深度Δは、
【００６８】
【数１】
2006010489.tif 000003
【００６９】
であらわされる。
【００７０】
例えば、画素ピッチε＝０．００１ｍｍのＣＣＤを用い、焦点距離ｆ＝１ｍｍのレンズを用いて、絞り（開口）Ｄを０．０７ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍと変化させた場合の、焦点合わせの位置でのカメラからの距離ｕに対する物体深度Δの値の変化を図６に示す。図６は、本発明の第１の実施の形態の携帯電話装置５０における絞りＤを変化させた場合の焦点合わせの位置でのカメラからの距離ｕに対する物体深度Δの値の変化を示す図である。
【００７１】
図６に示したように、例えば焦点合わせの位置でのレンズ３２から物体３１までの距離ｕが５０ｍｍのとき、絞りの開放時（Ｄ＝０．２ｍｍ）には約１０ｍｍであった物体深度Δが、絞りを少し絞ったとき（Ｄ＝０．１ｍｍ）には約３０ｍｍ、さらに絞りを絞ったとき（Ｄ＝０．０７ｍｍ）には約７０ｍｍとなる。なお、このレンズ２および絞り１の設計を各種行うことにより任意の画角θや距離範囲を実現することができ、ユーザの要望に合わせた様々な大きさの仮想キーボード５４を実現することができる。
【００７２】
本発明の携帯電話装置５０における指位置検出部１０またはキー接触検出部１１は、このような絞りの開口Ｄの違いによる物体深度Δの違いを利用する。図７を用いて、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０の指位置検出部１０およびキー接触検出部１１の動作原理についてさらに詳細に説明する。図７は、本発明の第１の実施の形態の携帯電話装置５０における指位置検出部１０およびキー接触検出部１１の動作原理について説明するための図である。図７に示したように、携帯電話装置５０のレンズ２から５０ｍｍ離れた距離に指７１があり、レンズ２から６０ｍｍ離れた位置に指７２があり、レンズ２から７０ｍｍ離れた位置に指７３があり、レンズ２から９０ｍｍ離れた位置に指７４があるものと仮定して説明する。なお、図７は上述した距離関係を正確に反映したものではなく、それぞれの指の位置を模式的に示した図である。
【００７３】
また、携帯電話装置５０に搭載されたレンズ２は、前述のような、焦点合わせの位置でのカメラからの距離ｕを５０ｍｍとしたときに、絞りの開口が「小」の状態での物体深度Δ１≒１０ｍｍ（焦点合わせの位置±５ｍｍの範囲で合焦する（厳密には焦点位置よりもカメラに近い方の合焦範囲が、焦点位置よりもカメラから遠い方の合焦範囲よりも若干小さいが、以後焦点位置前後で合焦範囲が等しいとして議論を進める。））であり、開口が「中」の状態での物体深度Δ２＝３０ｍｍ（焦点合わせの位置±１５ｍｍの範囲で合焦する）であり、開口が「大」の状態での物体深度Δ３＝７０ｍｍ（焦点合わせの位置±３５ｍｍで合焦する）であるとする。
【００７４】
このように構成することにより、撮影される画像情報の一例を図８に示す。図８は、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０によって撮影された画像情報の一例を示す図である。
【００７５】
図８（ａ）は、絞りの開口度が「小」のときの画像情報（第１の画像情報）の一例を示す図である。図８（ａ）に示した第１の画像情報８１のように、指７１，７２，７３では焦点の合った画像情報を得ることができるが、指７４では鮮明さに欠ける、すなわちぼけた画像が得られる。つまり、絞りの開口が「小」であるときには、焦点合わせの位置のカメラからの距離５０ｍｍに対して、物体深度Δ１は±３５ｍｍであるので、指７１（距離５０ｍｍ）、指７２（距離６０ｍｍ）および指７３（距離７０ｍｍ）のいずれにも焦点の合った画像情報を得ることができる。しかし、指７４（距離９０ｍｍ）は、焦点の合う範囲を超えているのでぼけた画像が得られる。
【００７６】
次に、絞りの開口度を「中」とすると、図８（ｂ）に示したような第２の画像情報８２を得ることができる。第２の画像情報８２は、指７１（距離５０ｍｍ）および指７２（距離６０ｍｍ）は焦点合わせの位置５０ｍｍ±１５ｍｍの位置にあるので合焦しており、指７３（距離７０ｍｍ）や指７４（距離９０ｍｍ）については、物体深度Δ２を超えるので、合焦していないため、ぼけた画像情報が得られる。
【００７７】
さらに、絞りの開口度を「大」とすると、図８（ｃ）に示したような第３の画像情報８３を得ることができる。第３の画像情報８３は、指７１（距離５０ｍｍ）は焦点合わせの位置５０ｍｍ±５ｍｍの位置にあるので合焦している。しかし、指７２（距離６０ｍｍ）、指７３（距離７０ｍｍ）、指７４（距離９０ｍｍ）は、物体深度Δ３を超えるので、合焦していないため、ぼけた画像情報が得られる。
【００７８】
指位置検出部１０は、絞りの開口度が「中」の状態で撮影された第２の画像情報８２と、絞りの開口度が「大」の状態で撮影された第３の画像情報８３とを比較する。具体的には、指位置検出部１０は、第２の画像情報８２の合焦の度合いと第３の画像情報８３の合焦の度合いとを比較して、合焦の度合いが異なっている場合、距離範囲Δ２内に指７２が入ったことを知ることができ、上下左右の二次元座標を出力することが可能である。なお、指７２の二次元座標の算出は、合焦の度合いが異なっている部分の中心座標や重心座標を用いることにより簡易に行うことが可能である。
【００７９】
さらに、指位置検出部１０は、指が距離範囲Δ２内に入ったことを検出した場合、指位置記憶部１６に記憶された指位置情報であるキー操作フラグをＯＮにする。また、指が距離範囲Δ２の外に出た時は、キー操作フラグをＯＦＦにする。
【００８０】
なお、画像情報中のぼけ度合い算出方法、合焦度判定については、例えば「カメラフォーカスを連続変化させた動画像を用いた奥行き分布検出」、工藤朋之、三池秀敏著、情報処理学会、コンピュータビジョン研究会９８−２、１９９６年１月１８日発行や、“Ａ  Ｎｅｗ  Ｓｅｎｓｅ  ｆｏｒ  Ｄｅｐｔｈ  ｏｆ  Ｆｉｅｌｄ”，  Ａ．Ｐｅｎｔｌａｄ，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｏｎ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，  ｖｏｌ．  ＰＡＭＩ−９，Ｎｏ．４  Ｊｕｌｙ  １９８７等に提案された方法を用いることができる。
【００８１】
また、発明者らが既に特開２００１−２２７９１４号公報において提案している方法を用いることも可能である。このような方法によれば、画像を構成する画素を縦×横＝８×８画素の小ブロックに分割して、小ブロック毎に離散コサイン変換（以下、ＤＣＴと記す）した結果の係数を周波数成分毎にマトリックス状に並べて、所定の周波数領域の係数の２乗和をとることによって、画像の合焦の度合いを比較することが可能となる。
【００８２】
指７２を距離範囲Δ２の範囲内からさらに距離範囲Δ３の範囲内に入れた状態、すなわち図７に示した指７１の位置において、絞り１の開口度を「大」、「中」、「小」と変化させると、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示したように指７１についてはどの画像も合焦した画像が得られる。
【００８３】
すなわち、キー接触検出部１１は、このような絞りの開口度が「小」の状態の第１の画像情報８３と、絞りの開口度が「中」の状態の第２の画像情報８２と、絞りの開口度が「大」の状態の第３の画像情報８３とを比較して、第１の画像情報８１および第２の画像情報８２、第３の画像情報８３のいずれにおいても合焦し、かつその度合いに実質的な差のない部分を抽出することにより、距離範囲Δ３内に入った指７１の部分の画像情報を特定するとともに、指７１が距離範囲Δ３内に入ったことを判定することが可能である。
【００８４】
ここで、指が距離範囲Δ１よりも離れている場合、すなわち図７における指７４の位置にある場合も、図８に示したように第１の画像情報８１、第２の画像情報８２、第３の画像情報８３のいずれにおいても合焦の度合いの差がない画像が得られるが、指７１の位置にあるときは、指位置記憶部１６に記憶されたキー操作フラグがＯＮであり、指７４の位置にあるときは、指位置記憶部１６のキー操作フラグがＯＦＦであるため、キー接触検出部１１は指が距離範囲Δ３内に入ったか否かを検知することができる。
【００８５】
なお、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０においては、携帯電話装置５０が第１の画像記憶部７、第２の画像記憶部８、第３の画像記憶部９、指位置記憶部１６およびキー配置記憶部１４の五つの記憶部を備えている構成を示したが、これは本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０が五つの記憶媒体を備えている構成に限定されることを意味するものではない。例えば、携帯電話装置５０が一つの記憶媒体を有し、その記憶媒体内で絞りの開口度毎に画像情報の記憶されるべき領域やキー配置の記憶されるべき領域がそれぞれ割り当てられている構成、または記憶媒体に記憶される画像情報それぞれが、対応する絞りの開口度を示す情報を付加情報として有する構成であってもよいことはいうまでもない。
【００８６】
さらに、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０から携帯通信処理部６０を除いた構成、すなわち、撮影部３、絞り調節部４、同期信号発生部５、振り分け部６、第１の画像記憶部７、第２の画像記憶部８、第３の画像記憶部９、指位置検出部１０、キー接触検出部１１、軌跡生成部１２、キー操作判定部１３、キー配置記憶部１４、指位置記憶部１６および表示部１５を備えた入力装置を構成することも可能である。このような入力装置を構成すれば、外部に接続された情報装置に対して、非接触で指の動きを検出して数字や文字等の各種入力を行うことができる。
【００８７】
次に、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０の動作について説明する。図９は、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０の動作ステップを示すフローチャートである。
【００８８】
図９に示したように、まず携帯電話装置５０は、絞り調節部４によって絞り１の開口度を「小」状態にして、得られる光像を撮影部３で撮影する（Ｓ１）。ステップＳ１で撮影された画像情報を、振り分け部６は、第１の画像情報８１として第１の画像記憶部７に記憶させる（Ｓ２）。
【００８９】
次に、絞り調節部４によって、絞り１の開口度を「中」状態にして、得られる光像を撮影部３で撮影する（Ｓ３）。ステップＳ３で撮影された画像情報を、振り分け部６は、第２の画像情報８２として第２の画像記憶部８に記憶させる（Ｓ４）。
【００９０】
次に、絞り調節部４によって、絞り１の開口度を「大」状態にして、得られる光像を撮影部３で撮影する（Ｓ５）。ステップＳ５で撮影された画像情報を、振り分け部６は、第３の画像情報８３として第３の画像記憶部９に記憶させる（Ｓ６）。
【００９１】
なお、本発明は上述した三つの画像情報の撮影の順番に限定されるものでなく、いかなる順序で撮影してもよいものである。
【００９２】
次にキー接触検出部１１は、第１の画像記憶部７に記憶された第１の画像情報８１と第２の画像記憶部８に記憶された第２の画像情報８２と第３の画像記憶部９に記憶された第３の画像情報８３との合焦度を比較する（Ｓ７）。
【００９３】
これら三つの画像情報の合焦度に差があるとキー接触検出部１１が判定した場合（Ｓ８）には、指位置検出部１０が、第２の画像記憶部８に記憶された第２の画像情報８２と第３の画像記憶部９に記憶された第３の画像情報８３との合焦度を比較する（Ｓ９）。
【００９４】
ステップＳ９において、第２の画像情報８２と第３の画像情報８３との合焦度に実質的な差がない場合と判定された場合（Ｓ１０）には、未だ指５１が所定の距離範囲Δ２内に存在しない場合（図７における指７３または指７４の位置）であると考えられるので、指位置検出部１０は指位置記憶部１６に記憶されたキー操作フラグをＯＦＦにし（Ｓ１５）、ステップＳ１に戻り（Ｓ１６）、再び第１の画像情報８１の撮影を行う。一方、ステップＳ９において、指位置検出部１０が第２の画像情報８２と第３の画像情報８３との合焦度に実質的な差があると判定した場合には、指５１が携帯電話装置５０から所定の距離範囲Δ２内に存在する（図７における指７２の位置にある）と考えられるので、指位置検出部１０は第２の画像情報８２と第３の画像情報８３とにおいて合焦の度合いに差のある部分を抽出することにより、指７２の含まれる領域を抽出することができ、その領域の重心または中心座標を算出することにより指７２の二次元座標を検出することができる（Ｓ１１）。そして、その二次元座標の値を指位置検出部１０内に一時的に記憶する（Ｓ１２）。また、指位置検出部１０は、指位置記憶部１６に記憶されたキー操作フラグをＯＮとする（Ｓ１３）。軌跡生成部１２は、表示部１５の入力誘導表示５２に重畳させて指位置検出部１０から出力された指７２の二次元座標を軌跡５３として表示する。
【００９５】
ステップＳ７において、キー接触検出部１１が第１の画像情報８１、第２の画像情報８２および第３の画像情報８３との間に合焦度の実質的な差がないと判定した場合（Ｓ８）には、キー接触検出部１１は、指位置記憶部１６に記憶されたキー操作フラグを確認する（Ｓ１７）。
【００９６】
ステップＳ１７において、キー操作フラグがＯＦＦである場合には、指５１が図７における距離範囲Δ１の範囲外、すなわち図７における指７４の位置にあり、やはり指５１が押下されていないものと判定し、同じくステップＳ１に戻る（Ｓ１８）。一方、ステップＳ１７において、キー接触検出部１１が指位置記憶部１６に記憶されたキー操作フラグがＯＮであると判定した場合には、キー接触検出部１１が指５１の位置が図７における距離範囲Δ３の範囲内にあると判定し、指５１が押下された旨の信号をキー操作判定部１３に送る。この場合には、キー操作判定部１３は、キー接触検出部１１からの指５１が押下された旨の信号を受けて、指位置検出部１０から送られた指７２の二次元座標とキー配置記憶部１４に記憶されたキー配置情報６１とを比較し（Ｓ１９）、ユーザの指５１の押下がどのキーを操作するためのものであるかを判定し（Ｓ２０）、そのキーに対応する情報を携帯通信処理部６０に送る（Ｓ２２）。ステップＳ１９において、指５１の位置に対応するキー情報がキー配置情報６１にない場合には、ステップＳ１に戻る（Ｓ２１）。
【００９７】
このような動作を行うことにより、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０によれば、ユーザの指５１の二次元座標および押下の有無を非接触で検知することができるので、テンキーやキーボード等の入力部を設けることなく、数字や文字等の入力を行うことができる。
【００９８】
なお、本発明の第１の実施の形態においては、ユーザが指５１を動かすことによって情報装置に入力を行う例を示したが、本発明は情報装置に指示を行う物体をなんら限定するものではない。例えば、指５１以外にも、ペンや指示棒等を用いて情報を入力することができるものである。
【００９９】
また、本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０によれば、３枚の画像を撮影して画像の比較を行うことにより情報の入力が可能であるので、短時間に処理を行うことが可能である。
【０１００】
なお、本発明の第１の実施の形態においては、携帯電話装置５０を例として用いて説明したが、本発明の情報装置はこれに限定されず、例えばパソコン装置やＰＤＡ装置等も広く含むことはいうまでもない。このような情報装置の一例として、図１０に腕時計型の情報装置９５の外観を示す。図１０は、本発明の第１の実施の形態における情報装置の他の例を示す図であり、情報装置９５は、図２に示した本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０と同様の構成を有しているものとする。図１０に示したように、表示部１５の小さい腕時計型の情報装置９５においても、上述した携帯電話装置５０と同様にキーボード等の入力部を設けなくとも、指５１によって非接触に各種情報の入力を行うことができる。
【０１０１】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態である情報装置について説明する。本発明の第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、情報装置の一例として、携帯電話装置９０を用いて説明を行う。図１１は本発明の第２の実施の形態における携帯電話装置９０の構成を示すブロック図である。図１１に示したように、本発明の第２の実施の形態における携帯電話装置９０の構成は、図２に示した本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０の構成と比較して、指位置記憶部１６を備えない点、指位置検出部９１が第１の画像記憶部７および第２の画像記憶部８に接続されている点、ならびに、キー接触検出部９２が第２の画像記憶部８および第３の画像記憶部９に接続されている点が異なる。
【０１０２】
本発明の第２の実施の形態の携帯電話装置９０においては、指位置検出部９１は、第１の画像情報８１および第２の画像情報８２の合焦の度合いを比較することにより、その合焦の度合いが実質的に異なっている場合に、指５１が距離範囲Δ１内、すなわち図７における指７３の位置にあるものとして、合焦の度合いが異なる部分の重心または中心座標を用いて指７３の二次元座標として、キー操作判定部１３および軌跡生成部１２に送る。
【０１０３】
また、本発明の第２の実施の形態における携帯電話装置９０においては、キー接触検出部９２は、第２の画像情報８２および第３の画像情報８３の合焦の度合いを比較し、その合焦の度合いが異なっている場合に、指５１が距離範囲Δ２内、すなわち図７における指７２の位置にあるものとしてキー接触がされたものと判定し、仮想キーボード５４のキーが押された旨の信号をキー操作判定部１３に送る。
【０１０４】
他の構成要件の各機能は第１の実施の形態の携帯電話装置５０において説明した各構成要件の機能と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【０１０５】
次に、本発明の第２の実施の形態における携帯電話装置９０の動作について説明する。図１２は本発明の第２の実施の形態における携帯電話装置９０の動作ステップを示すフローチャートである。
【０１０６】
図１２に示したように、ステップＳ１からステップＳ６までの動作ステップは、図９に示した本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置５０の動作ステップと同じであるので、その説明を省略する。
【０１０７】
第１の画像情報８１、第２の画像情報８２および第３の画像情報８３の記憶部への記憶がそれぞれ完了すると、指位置検出部９１は、第１の画像記憶部７に記憶された第１の画像情報８１および第２の画像記憶部８に記憶された第２の画像情報８２の合焦の度合いを比較する（Ｓ３１）。合焦の度合いに差がある場合（Ｓ８）には指５１が図７における距離範囲Δ１、すなわち指７３の位置に入ったとみなしてステップＳ１１に進み、差がない場合（Ｓ８）にはステップＳ１に戻る（Ｓ３０）。
【０１０８】
指位置検出部９１が指７３の二次元座標を算出した（Ｓ１１）後に、キー接触検出部９２は第２の画像情報８２と第３の画像情報８３との合焦の度合いの比較を行う（Ｓ３２）。第２の画像情報８２と第３の画像情報８３との合焦の度合いに実質的な差がある場合（Ｓ３３）には、指５１が図７における距離範囲Δ２、すなわち指７２の位置に入ったとみなしてステップＳ１９に進む一方、差がないと判定された場合（Ｓ３３）には、指７３の位置にあるものとみなしてステップＳ１に戻る（Ｓ３５）。
【０１０９】
なお、ステップＳ１９からステップＳ２２までの各処理ステップは、第１の実施の形態の図９に示した各処理ステップと同様であるので、その説明を省略する。
【０１１０】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態における携帯電話装置９０においても、第１の実施の形態において説明した携帯電話装置５０と同様に、指を装置に触れることなく、指の位置を検出して、対応する情報を入力することが可能となる。本発明の第２の実施の形態における携帯電話装置９０では、距離範囲Δ１は指５１の軌跡５３が表示部１５上に表示される範囲（図１における領域Ａ１）となり、距離範囲Δ２は、仮想キーボード５４が押下されたと判定される範囲（図１における領域Ａ２）となる。
【０１１１】
本発明の第２の実施の形態における携帯電話装置９０においても、３枚の画像を撮影して画像の比較を行うことにより情報の入力が可能であるので、短時間に処理を行うことが可能であることは第１の実施の形態と同じである。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明に係る情報装置および情報入力方法およびプログラムによれば、開口度のそれぞれ異なる複数の画像を比較するという比較的簡易な処理によって、ユーザの指等の指示物体の動きを迅速に検出して情報を入力することができるという効果を奏することができるので、携帯電話装置等の情報装置、特に非接触に情報入力することのできる情報装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置の概要について説明するための図
【図２】本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置における絞りの開口の違いによる合焦可能範囲を示す図
【図４】本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置のキー配置情報の一例を示す図
【図５】本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置の指位置検出部またはキー接触検出部の機能の基本原理を示す図
【図６】本発明の第１の実施の形態の携帯電話装置における絞りを変化させた場合の焦点合わせの位置に対する物体深度の値の変化を示す図
【図７】本発明の第１の実施の形態の携帯電話装置における指位置検出部およびキー接触検出部の動作原理について説明するための図
【図８】本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置によって撮影された画像情報の一例を示す図
【図９】本発明の第１の実施の形態における携帯電話装置の動作ステップを示すフローチャート
【図１０】本発明の第１の実施の形態における情報装置の他の例を示す図
【図１１】本発明の第２の実施の形態における携帯電話装置の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の第２の実施の形態における携帯電話装置の動作ステップを示すフローチャート
【符号の説明】
【０１１４】
１    絞り
２，３２    レンズ
３    撮影部
４    絞り調節部
５    同期信号発生部
６    振り分け部
７    第１の画像記憶部
８    第２の画像記憶部
９    第３の画像記憶部
１０，９１    指位置検出部
１１，９２    キー接触検出部
１２    軌跡生成部
１３    キー操作判定部
１４    キー配置記憶部
１５    表示部
１６    指位置記憶部
３１    物体
３３    撮像素子
５０，９０    携帯電話装置
５１，７１，７２，７３，７４    指
５２    入力誘導表示
５３    軌跡
５４    仮想キーボード
６０    携帯通信処理部
６１    キー配置情報
８１    第１の画像情報
８２    第２の画像情報
８３    第３の画像情報
９５    情報装置
【図１】
2006010489.tif 000004
【図２】
2006010489.tif 000005
【図３】
2006010489.tif 000006
【図４】
2006010489.tif 000007
【図５】
2006010489.tif 000008
【図６】
2006010489.tif 000009
【図７】
2006010489.tif 000010
【図９】
2006010489.tif 000011
【図１０】
2006010489.tif 000012
【図１１】
2006010489.tif 000013
【図１２】
2006010489.tif 000014
【図８】
2006010489.tif 000015