(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が表示される表示部に取り付けるための取り付け部と、
対象物が検出されるエリアであり、前記表示部によって規定される表示面に沿うＸ−Ｙ平面に沿った対象面に対して設定される検出エリアに対して照射光を出射する照射部と、
前記照射光が対象物により反射することによる反射光を受光する受光部と、
前記受光部における前記反射光の受光結果に基づいて、前記対象物の座標情報を検出する座標情報検出部と、
前記座標情報の検出についてのキャリブレーション処理を行うキャリブレーション部と
を含み、
前記照射部は、前記検出エリアでの前記Ｘ−Ｙ平面に沿った位置に応じて強度分布を形成する照射光を出射し、
前記受光部は、複数の受光ユニットを含み、前記複数の受光ユニットは、Ｚ方向において高さが異なる位置に配置され、
前記座標情報検出部は、前記受光部における前記反射光の受光光量に基づいて、前記対象物のＸＹ方向の前記座標情報であるＸＹ座標情報を検出し、前記複数の受光ユニットの各々の受光結果に基づいて、前記対象物のＺ方向での前記座標情報であるＺ座標情報を検出し、
前記キャリブレーション部は、前記Ｚ座標情報についての前記キャリブレーション処理を行うことを特徴とする光学式検出システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記照射部は、前記検出エリアでの前記Ｘ−Ｙ平面に沿った位置に応じた強度分布が異なる照射光を出射し、
前記座標情報検出部は、前記照射部が異なる強度分布の前記照射光を出射した場合に生ずるそれぞれの前記反射光の受光光量に基づいて、前記ＸＹ座標情報を検出することを特徴とする光学式検出システム。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記キャリブレーション部は、キャリブレーション時に、前記対象物がキャリブレーション用Ｚ座標範囲にある場合の前記受光結果に基づいて、前記Ｚ座標情報の前記キャリブレーション処理を行うことを特徴とする光学式検出システム。
【請求項４】
請求項３において、
前記キャリブレーション部は、前記対象物が所定のＺ座標範囲に存在する期間に所定の操作指示が行われる場合に、前記所定の操作指示に対応する前記所定のＺ座標範囲についての前記キャリブレーション処理を行うことを特徴とする光学式検出システム。
【請求項５】
請求項４において、
前記キャリブレーション部は、ホバリング操作におけるＺ座標のしきい値に関する前記キャリブレーション処理を行うことを特徴とする光学式検出システム。
【請求項６】
請求項５において、
前記キャリブレーション部は、
前記対象物のＺ座標位置がＺ１（Ｚ１は実数）以下である場合に確定操作と判断され、前記対象物の前記Ｚ座標位置が前記Ｚ１より大きく、Ｚ２（Ｚ２はＺ２＞Ｚ１である実数）以下である場合に前記ホバリング操作と判断される場合に、
前記Ｚ座標位置Ｚ１及び前記Ｚ座標位置Ｚ２に関する前記キャリブレーション処理を行うことを特徴とする光学式検出システム。
【請求項７】
請求項６において、
前記キャリブレーション時に前記対象物をキャリブレーション用Ｚ座標位置に停止する指示を行う停止指示部を含み、
前記キャリブレーション部は、前記停止指示部による停止指示の後に、前記キャリブレーション処理を行うことを特徴とする光学式検出システム。
【請求項８】
請求項７において、
前記停止指示部は、前記Ｚ座標位置Ｚ１に関する前記キャリブレーション処理のための第１の停止指示と前記Ｚ座標位置Ｚ２に関する前記キャリブレーション処理のための第２の停止指示とを行い、
前記キャリブレーション部は、前記第１の停止指示の後に、前記Ｚ座標位置Ｚ１に関する前記キャリブレーション処理を行い、前記第２の停止指示の後に、前記Ｚ座標位置Ｚ２に関する前記キャリブレーション処理を行うことを特徴とする光学式検出システム。
【請求項９】
請求項８において、
前記検出エリアは、情報処理装置の表示部に沿って設定されることを特徴とする光学式検出システム。
【請求項１０】
請求項９において、
キャリブレーション用画面を前記表示部に表示する指示を行う表示指示部を含むこと
特徴とする光学式検出システム。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の光学式検出システムを含むことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式検出システム、電子機器及びプログラム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、券売機、銀行の端末などの電子機器では、近年、表示部の前面にタッチパネルが配置された位置検出機能付きの表示装置が用いられる。この表示装置によれば、ユーザーは、表示部に表示された画像を参照しながら、表示画像のアイコン等をポインティングしたり、情報を入力することが可能になる。このようなタッチパネルによる位置検出方式としては、例えば抵抗膜方式や静電容量方式などが知られている。
【０００３】
しかしこのようなタッチパネルでは、画面に指を接触させる必要があるために、画面が汚れたり、画面を傷つけるおそれがあるなどの問題がある。さらに指を画面に近接させた状態で指示を与えるホバリング操作ができないなどの問題もある。
【０００４】
一方、投写型表示装置（プロジェクター）やデジタルサイネージ用の表示装置では、携帯電話やパーソナルコンピューターの表示装置に比べて、その表示エリアが広いために、上述の抵抗膜方式や静電容量方式のタッチパネルを用いて位置検出を実現することは難しい。投写型表示装置用の位置検出装置の従来技術としては、例えば特許文献１、２に開示される技術が知られているが、システムが大掛かりになること、また表示面（スクリーン）と対象物との距離を検出することが難しいなどの問題があり、ホバリング操作により指示を与えることが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３４５０８５号公報
【特許文献２】特開２００１−１４２６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の幾つかの態様によれば、対象物の座標情報を検出し、キャリブレーション処理を行って、座標情報に対応付けられたコマンドやデータの入力等の操作指示を与えることができる光学式検出システム、電子機器及びプログラム等を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、照射光が対象物により反射することによる反射光の受光結果に基づいて、前記対象物の座標情報を検出する座標情報検出部と、前記座標情報の検出についてのキャリブレーション処理を行うキャリブレーション部とを含み、前記座標情報検出部は、前記対象物が検出されるエリアである検出エリアがＸ−Ｙ平面に沿った対象面に対して設定される場合に、少なくともＺ方向での前記座標情報であるＺ座標情報を検出し、前記キャリブレーション部は、前記Ｚ座標情報についての前記キャリブレーション処理を行う光学式検出システムに関係する。
【０００８】
本発明の一態様によれば、対象物からの反射光の受光結果に基づいて、対象物の少なくともＺ座標情報を検出することができる。こうすることで、対象物のＺ座標情報とコマンドやデータの入力等の操作指示とを対応付けることができる。さらにＺ座標情報についてのキャリブレーション処理を行うことができるから、対応付けられるＺ座標の範囲を使用状況等に応じて較正することができる。
【０００９】
また本発明の一態様では、前記キャリブレーション部は、キャリブレーション時に、前記対象物がキャリブレーション用Ｚ座標範囲にある場合の前記受光結果に基づいて、前記Ｚ座標情報の前記キャリブレーション処理を行ってもよい。
【００１０】
このようにすれば、キャリブレーション用Ｚ座標位置に置かれた対象物を検出することで、キャリブレーション処理を行うことができる。
【００１１】
また本発明の一態様では、前記キャリブレーション部は、前記対象物が所定のＺ座標範囲に存在する期間に所定の操作指示が行われる場合に、前記所定の操作指示に対応する前記所定のＺ座標範囲についての前記キャリブレーション処理を行ってもよい。
【００１２】
このようにすれば、対象物のＺ座標情報を検出して、そのＺ座標情報と操作指示情報とを対応付けることができる。その結果、対象物のＺ座標位置により操作指示を与えることができる。
【００１３】
また本発明の一態様では、前記キャリブレーション部は、ホバリング操作におけるＺ座標のしきい値に関する前記キャリブレーション処理を行ってもよい。
【００１４】
このようにすれば、キャリブレーション処理により、ホバリング操作におけるＺ座標のしきい値を適切に設定することができるから、ユーザーは自分自身の操作に適したＺ座標のしきい値を設定することができる。
【００１５】
また本発明の一態様では、前記キャリブレーション部は、前記対象物のＺ座標位置がＺ１（Ｚ１は実数）以下である場合に確定操作と判断され、前記対象物の前記Ｚ座標位置が前記Ｚ１より大きく、Ｚ２（Ｚ２はＺ２＞Ｚ１である実数）以下である場合に前記ホバリング操作と判断される場合に、前記Ｚ座標位置Ｚ１及び前記Ｚ座標位置Ｚ２に関する前記キャリブレーション処理を行ってもよい。
【００１６】
このようにすれば、対象物のＺ座標位置により、例えばホバリング操作や確定操作などの操作指示を与えることができる。さらにホバリング操作であるか、確定操作であるかを判断するためのＺ座標のしきい値についてキャリブレーション処理を行うことができるから、ユーザーは自分自身の操作に適したＺ座標のしきい値を設定することなどが可能になる。
【００１７】
また本発明の一態様では、前記キャリブレーション時に前記対象物を前記キャリブレーション用Ｚ座標位置に停止する指示を行う停止指示部を含み、前記キャリブレーション部は、前記停止指示部による停止指示の後に、前記キャリブレーション処理を行ってもよい。
【００１８】
このようにすれば、対象物をキャリブレーション用Ｚ座標位置に停止させてから、キャリブレーション処理を行うことができる。
【００１９】
また本発明の一態様では、前記停止指示部は、前記Ｚ座標位置Ｚ１に関する前記キャリブレーション処理のための第１の停止指示と前記Ｚ座標位置Ｚ２に関する前記キャリブレーション処理のための第２の停止指示とを行い、前記キャリブレーション部は、前記第１の停止指示の後に、前記Ｚ座標位置Ｚ１に関する前記キャリブレーション処理を行い、前記第２の停止指示の後に、前記Ｚ座標位置Ｚ２に関する前記キャリブレーション処理を行ってもよい。
【００２０】
このようにすれば、対象物をＺ１に対応するＺ座標位置に停止させてから、Ｚ１に関するキャリブレーション処理を行い、対象物をＺ２に対応するＺ座標位置に停止させてから、Ｚ２に関するキャリブレーション処理を行うことができる。
【００２１】
また本発明の一態様では、情報処理装置に取り付けるための取り付け部を含み、前記キャリブレーション部は、前記情報処理装置から電源が供給されて前記キャリブレーション処理を行ってもよい。
【００２２】
このようにすれば、情報処理装置に取り付けてキャリブレーション処理を行うことができるから、情報処理装置に対して、対象物のＺ座標位置により、例えばホバリング操作や確定操作などの操作指示を与えることができる。その結果、例えばタッチパネル等の入力手段を持たない情報処理装置に取り付けることで、指先やペンなどで操作指示を与えることなどが可能になる。
【００２３】
また本発明の一態様では、前記検出エリアは、前記情報処理装置の表示部に沿って設定されてもよい。
【００２４】
このようにすれば、対象物と表示部との距離に応じて、例えばホバリング操作や確定操作などの操作指示を与えることができる。
【００２５】
また本発明の一態様では、キャリブレーション用画面を前記表示部に表示する指示を行う表示指示部を含んでもよい。
【００２６】
このようにすれば、表示部に表示されるキャリブレーション用画面に従ってキャリブレーション処理を行うことができる。
【００２７】
また本発明の一態様では、前記検出エリアに対して前記照射光を出射する照射部と、前記反射光を受光する受光部とを含んでもよい。
【００２８】
このようにすれば、照射部から出射された照射光が対象物により反射することによる反射光を、受光部が受光して、受光結果に基づいて対象物の座標情報を検出することができる。
【００２９】
また本発明の一態様では、前記受光部は、複数の受光ユニットを含み、前記複数の受光ユニットは、Ｚ方向において高さが異なる位置に配置され、前記座標情報検出部は、前記複数の受光ユニットの各々の受光結果に基づいて、前記Ｚ座標情報を検出してもよい。
【００３０】
このようにすれば、受光ユニットはそれぞれ異なるＺ座標位置に存在する対象物からの反射光を受光することができるから、対象物のＺ座標情報を検出することが可能になる。
【００３１】
本発明の他の態様は、上記いずれかに記載の光学式検出システムを含む電子機器に関係する。
【００３２】
本発明の他の態様は、照射光が対象物により反射することによる反射光の受光結果に基づいて、前記対象物の座標情報を検出する座標情報検出部と、前記座標情報の検出についてのキャリブレーション処理を行うキャリブレーション部と、キャリブレーション時に前記対象物をキャリブレーション用Ｚ座標位置に停止する指示を行う停止指示部として、コンピューターを機能させ、前記座標情報検出部は、前記対象物が検出されるエリアである検出エリアがＸ−Ｙ平面に沿った対象面に対して設定される場合に、少なくともＺ方向での前記座標情報であるＺ座標情報を検出する処理を行い、前記キャリブレーション部は、前記停止指示部による停止指示の後に、前記Ｚ座標情報についての前記キャリブレーション処理を行うプログラムに関係する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１（Ａ）、図１（Ｂ）は、光学式検出システムの基本的な構成例。
【図２】受光部の具体的な構成例。
【図３】受光部の変形例。
【図４】図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、受光ユニットの構成例。
【図５】照射部の詳細な構成例。
【図６】図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、座標情報検出の手法を説明する図。
【図７】図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、発光制御信号の信号波形例。
【図８】照射部の変形例。
【図９】図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、取り付け部を含む光学式検出システムの構成例。
【図１０】キャリブレーション処理のフローチャートの一例。
【図１１】図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は、第１、第２の停止指示の一例。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３５】
１．光学式検出システム
図１（Ａ）に、本実施形態の光学式検出システムの基本的な構成例を示す。本実施形態の光学式検出システムは、光学式検出装置１００と情報処理装置２００とを含む。光学式検出装置１００は、座標情報検出部１１０、キャリブレーション部１２０、表示指示部１３０、停止指示部１４０、照射部ＥＵ及び受光部ＲＵを含む。図１（Ｂ）は、本実施形態の光学式検出システムによるＺ座標情報の検出を説明する図である。なお、本実施形態の光学式検出システムは図１（Ａ）、図１（Ｂ）の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。また本実施形態の光学式検出システムは、光学式検出装置１００だけで実現してもよいし、光学式検出装置１００と情報処理装置２００の両方により実現してもよい。例えばキャリブレーション部１２０、表示指示部１３０、停止指示部１４０等の各構成要素の一部の機能を情報処理装置２００により実現してもよい。
【００３６】
座標情報検出部１１０は、照射光ＬＴが対象物ＯＢにより反射することによる反射光ＬＲの受光結果に基づいて、対象物ＯＢの座標情報を検出する。具体的には、例えば図１（Ｂ）に示すように、座標情報検出部１１０は、対象物ＯＢが検出されるエリアである検出エリアＲＤＥＴがＸ−Ｙ平面に沿った対象面に対して設定される場合に、少なくともＺ方向での座標情報であるＺ座標情報を検出する。座標情報検出部１１０は、検出エリアＲＤＥＴに存在する対象物ＯＢのＸ座標情報及びＹ座標情報をさらに検出してもよい。なお、座標情報検出部１１０による座標情報検出の手法については、後述する。
【００３７】
ここでＸ−Ｙ平面とは、例えば表示部２０によって規定される対象面（表示面）に沿った平面である。対象面とは、検出エリアＲＤＥＴの設定対象となる面であって、例えば情報処理装置のディスプレイの表示面、或いは投射型表示装置の投影面、或いはデジタルサイネージにおけるディスプレイ面などである。
【００３８】
検出エリアＲＤＥＴとは、対象物ＯＢが検出されるエリア（領域）であって、具体的には、例えば照射光ＬＴが対象物ＯＢに反射されることによる反射光ＬＲを、受光部ＲＵが受光して、対象物ＯＢを検出することができるエリアである。より具体的には、受光部ＲＵが反射光ＬＲを受光して対象物ＯＢを検出することが可能であって、かつ、その検出精度について、許容できる範囲の精度が確保できるエリアである。
【００３９】
キャリブレーション部１２０は、座標情報の検出についてのキャリブレーション処理を行う。具体的には、Ｚ座標情報についてのキャリブレーション処理を行う。より具体的には、キャリブレーション部１２０は、キャリブレーション時に、対象物ＯＢがキャリブレーション用Ｚ座標範囲（例えば図１（Ｂ）のＺ１、Ｚ２で規定される範囲）にある場合の受光結果に基づいて、Ｚ座標情報のキャリブレーション処理を行う。
【００４０】
さらにキャリブレーション部１２０は、対象物ＯＢが所定のＺ座標範囲に存在する期間に所定の操作指示が行われる場合に、所定の操作指示に対応する所定のＺ座標範囲についてのキャリブレーション処理を行う。具体的には、例えばホバリング操作におけるＺ座標のしきい値に関するキャリブレーション処理を行う。より具体的には、図１（Ｂ）に示すように、対象物ＯＢのＺ座標位置がＺ１以下である場合に確定操作と判断され、対象物ＯＢのＺ座標位置がＺ１より大きく、Ｚ２（Ｚ１＜Ｚ２）以下である場合にホバリング操作と判断される場合に、Ｚ１及びＺ２に関するキャリブレーション処理を行う。
【００４１】
なお、キャリブレーション処理は、キャリブレーション部１２０が行うのではなく、情報処理装置２００がキャリブレーション処理を行ってもよい。
【００４２】
ここで操作指示情報とは、例えば図１（Ａ）の情報処理装置２００（パーソナルコンピューターＰＣなど）を操作するための指示に関する情報であって、マウスによるカーソル移動やボタンのクリックなどに相当するものである。具体的には、例えば対象物ＯＢ（指先、ペンなど）のＺ座標位置がＺ１より大きく、Ｚ２以下である場合に、その指先等による操作指示はホバリング操作として認識される。このホバリング操作により、例えば表示部２０（ディスプレイ）に表示されるカーソル等を移動させることができる（図１（Ａ）のＡ１）。また例えば対象物ＯＢのＺ座標位置がＺ１以下である場合に、その指先等による操作指示は確定操作として認識される。この確定操作により、例えば画面上のボタンを指定して所定のコマンドを実行させたり、手書き文字の入力や、画面のスクロールなどを行うことができる（図１（Ａ）のＡ２）。
【００４３】
ここでキャリブレーション処理とは、座標情報検出部１１０から出力された座標情報を較正する処理であって、具体的には、対象物ＯＢ（指先など）による操作が、ホバリング操作であるか、確定操作であるかを判断するためのＺ座標のしきい値（例えばＺ１、Ｚ２）を較正するための処理である。
【００４４】
表示指示部１３０は、キャリブレーション用画面を表示部２０に表示する指示を行う。
【００４５】
停止指示部１４０は、キャリブレーション時に対象物ＯＢをキャリブレーション用Ｚ座標位置（例えば図１（Ｂ）のＺ１、Ｚ２）に停止する指示を行う。キャリブレーション部１２０は、停止指示部１４０による停止指示の後に、キャリブレーション処理を行う。より具体的には、停止指示部１４０は、Ｚ１に関するキャリブレーション処理のための第１の停止指示とＺ２に関するキャリブレーション処理のための第２の停止指示とを行う。そしてキャリブレーション部１２０は、第１の停止指示の後に、Ｚ１に関するキャリブレーション処理を行い、第２の停止指示の後に、Ｚ２に関するキャリブレーション処理を行う。第１、第２の停止指示及びキャリブレーション処理のフローの詳細については、後述する。
【００４６】
照射部ＥＵは、検出エリアＲＤＥＴに対して照射光ＬＴを出射する。後述するように、照射部ＥＵは、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子から成る光源部を含み、光源部が発光することで、例えば赤外光（可視光領域に近い近赤外線）を出射する。
【００４７】
受光部ＲＵは、照射光ＬＴが対象物ＯＢにより反射することによる反射光ＬＲを受光する。受光部ＲＵは、複数の受光ユニットＰＤを含んでもよい。受光ユニットＰＤは、例えばフォトダイオードやフォトトランジスターなどを用いることができる。
【００４８】
情報処理装置２００は、例えばパーソナルコンピューター（ＰＣ）であって、表示指示部１３０の指示に基づいて、表示部（ディスプレイなど）２０にキャリブレーション用画面を表示する。また、座標情報検出部１１０の検出結果に基づいて、表示部２０にカーソル等を表示する。さらにＺ座標情報に応じて操作指示が行われる場合には、対象物ＯＢのＺ座標位置に基づいて、情報処理装置２００に対するホバリング操作及び確定操作を行うことができる。また情報処理装置２００がキャリブレーション処理を行ってもよい。
【００４９】
本実施形態の光学式検出システムによれば、対象物ＯＢのＺ座標情報を検出して、そのＺ座標情報と操作指示情報とを対応付けることができる。こうすることで、ユーザーは指先などを動かすことにより、ホバリング操作や確定操作などの指示を情報処理装置２００に与えることができる。さらにホバリング操作であるか、確定操作であるかを判断するためのＺ座標のしきい値（例えばＺ１、Ｚ２）を較正するためのキャリブレーション処理を行うことができるから、ユーザーは自分が操作しやすいようにＺ座標のしきい値を設定することができる。またタッチパネルのように指先等を画面に接触させなくても操作指示を与えることができるから、画面が汚れることや画面を傷つけることなどを防止できる。
【００５０】
図２に、本実施形態の受光部ＲＵの具体的な構成例を示す。図２の構成例では、受光部ＲＵは３個の受光ユニットＰＤ１〜ＰＤ３を含み、受光ユニットＰＤ１〜ＰＤ３はＺ方向において高さが異なる位置に配置される。３つの受光ユニットＰＤ１〜ＰＤ３は、入射光が入射する角度（Ｙ−Ｚ平面上の角度）を制限するためのスリット等（入射光制限部）が設けられ、それぞれ検出エリアＲＤＥＴ１〜ＲＤＥＴ３に存在する対象物ＯＢからの反射光ＬＲを受光する。例えば、受光ユニットＰＤ１は検出エリアＲＤＥＴ１に存在する対象物ＯＢからの反射光ＬＲを受光するが、他の検出エリアＲＤＥＴ２、ＲＤＥＴ３に存在する対象物ＯＢからの反射光ＬＲは受光しない。座標情報検出部１１０は、複数の受光ユニットＰＤ１〜ＰＤ３の各々の受光結果に基づいて、Ｚ座標情報を検出する。なお、照射部ＥＵは、３つの検出エリアＲＤＥＴ１〜ＲＤＥＴ３に対して照射光ＬＴを出射する。また各検出エリアＲＤＥＴ１〜ＲＤＥＴ３は、Ｘ−Ｙ平面に沿った対象面に対して設定されるエリアである。
【００５１】
このようにすることで、対象物ＯＢが３つの検出エリアＲＤＥＴ１〜ＲＤＥＴ３のうちのどの検出エリアに存在するかを検出することができるから、対象物ＯＢのＺ座標情報を検出することができる。そして上述したように、Ｚ座標情報と操作指示情報とを対応付けるためのキャリブレーション処理を行うことができる。
【００５２】
なお、図２の構成例は３つの受光ユニットで構成されるが、４つ以上の受光ユニットを含む構成としてもよい。また後述するように、照射部ＥＵが照射光ＬＴを出射し、各受光ユニットＰＤ１〜ＰＤ３が対象物ＯＢからの反射光ＬＲを受光することで、対象物ＯＢのＸ座標情報及びＹ座標情報を検出することができる。
【００５３】
図３に、本実施形態の受光部ＲＵの変形例を示す。図３の変形例では、照射部ＥＵは３つの照射ユニットＥＤ１〜ＥＤ３を含む。照射ユニットＥＤ１〜ＥＤ３は、それぞれ対応する検出エリアＲＤＥＴ１〜ＲＤＥＴ３に対して照射光ＬＴを出射する。例えば、対象物ＯＢが検出エリアＲＤＥＴ１に存在する場合には、照射ユニットＥＤ１からの照射光が対象物ＯＢにより反射されて、その反射光が受光ユニットＰＤ１で受光される。
【００５４】
このようにすることで、対象物ＯＢが３つの検出エリアＲＤＥＴ１〜ＲＤＥＴ３のうちのどの検出エリアに存在するかを検出することができるから、対象物ＯＢのＺ座標情報を検出し、キャリブレーション処理をすることができる。また、１つの検出エリアに対して１つの照射ユニットを設けることで、Ｚ座標情報の検出精度を高くすることができるから、精度の良いキャリブレーション処理を行うことができる。
【００５５】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）に、スリットＳＬＴ（入射光制限部）を有する受光ユニットＰＤ１〜ＰＤ３の構成例を示す。図４（Ａ）に示すように、受光素子ＰＨＤの前面にスリットＳＬＴを設けて、入射する入射光を制限する。スリットＳＬＴはＸ−Ｙ平面に沿って設けられ、入射光が入射するＺ方向の角度を制限することができる。すなわち受光ユニットＰＤ１〜ＰＤ３は、スリットＳＬＴのスリット幅で規定される所定の角度で入射する入射光を受光することができる。
【００５６】
図４（Ｂ）は、スリットＳＬＴを有する受光ユニットの上から見た平面図である。例えばアルミニウム等の筐体（ケース）内に配線基板ＰＷＢが設けられ、この配線基板ＰＷＢ上に受光素子ＰＨＤが実装される。
【００５７】
図５に、本実施形態の照射部ＥＵの詳細な構成例を示す。図５の構成例の照射部ＥＵは、光源部ＬＳ１、ＬＳ２と、ライトガイドＬＧと、照射方向設定部ＬＥを含む。また反射シートＲＳを含む。そして照射方向設定部ＬＥは光学シートＰＳ及びルーバーフィルムＬＦを含む。なお、本実施形態の照射部ＥＵは、図５の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
【００５８】
光源部ＬＳ１、ＬＳ２は、光源光を出射するものであり、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を有する。この光源部ＬＳ１、ＬＳ２は例えば赤外光（可視光領域に近い近赤外線）の光源光を放出する。即ち、光源部ＬＳ１、ＬＳ２が発光する光源光は、ユーザーの指やタッチペン等の対象物により効率的に反射される波長帯域の光や、外乱光となる環境光にあまり含まれない波長帯域の光であることが望ましい。具体的には、人体の表面での反射率が高い波長帯域の光である８５０ｎｍ付近の波長の赤外光や、環境光にあまり含まれない波長帯域の光である９５０ｎｍ付近の赤外光などである。
【００５９】
光源部ＬＳ１は、図５のＦ１に示すようライトガイドＬＧの一端側に設けられる。また第２の光源部ＬＳ２は、Ｆ２に示すようにライトガイドＬＧの他端側に設けられる。そして光源部ＬＳ１が、ライトガイドＬＧの一端側（Ｆ１）の光入射面に対して光源光を出射することで、照射光ＬＴ１を出射し、第１の照射光強度分布ＬＩＤ１を対象物の検出エリアに形成（設定）する。一方、光源部ＬＳ２が、ライトガイドＬＧの他端側（Ｆ２）の光入射面に対して第２の光源光を出射することで、第２の照射光ＬＴ２を出射し、第１の照射光強度分布ＬＩＤ１とは強度分布が異なる第２の照射光強度分布ＬＩＤ２を検出エリアに形成する。このように照射部ＥＵは、検出エリアＲＤＥＴでの位置に応じて強度分布が異なる照射光を出射することができる。
【００６０】
ライトガイドＬＧ（導光部材）は、光源部ＬＳ１、ＬＳ２が発光した光源光を導光するものである。例えばライトガイドＬＧは、光源部ＬＳ１、ＬＳ２からの光源光を曲線状の導光経路に沿って導光し、その形状は曲線形状になっている。具体的には図５ではライガイドＬＧは円弧形状になっている。なお図５ではライトガイドＬＧはその中心角が１８０度の円弧形状になっているが、中心角が１８０度よりも小さい円弧形状であってもよい。ライトガイドＬＧは、例えばアクリル樹脂やポリカーボネートなどの透明な樹脂部材等により形成される。
【００６１】
ライトガイドＬＧの外周側及び内周側の少なくとも一方には、ライトガイドＬＧからの光源光の出光効率を調整するための加工が施されている。加工手法としては、例えば反射ドットを印刷するシルク印刷方式や、スタンパーやインジェクションで凹凸を付ける成型方式や、溝加工方式などの種々の手法を採用できる。
【００６２】
プリズムシートＰＳとルーバーフィルムＬＦにより実現される照射方向設定部ＬＥは、ライトガイドＬＧの外周側に設けられ、ライトガイドＬＧの外周側（外周面）から出射される光源光を受ける。そして曲線形状（円弧形状）のライトガイドＬＧの内周側から外周側へと向かう方向に照射方向が設定された照射光ＬＴ１、ＬＴ２を出射する。即ち、ライトガイドＬＧの外周側から出射される光源光の方向を、ライトガイドＬＧの例えば法線方向（半径方向）に沿った照射方向に設定（規制）する。これにより、ライトガイドＬＧの内周側から外周側に向かう方向に、照射光ＬＴ１、ＬＴ２が放射状に出射されるようになる。
【００６３】
このような照射光ＬＴ１、ＬＴ２の照射方向の設定は、照射方向設定部ＬＥのプリズムシートＰＳやルーバーフィルムＬＦなどにより実現される。例えばプリズムシートＰＳは、ライトガイドＬＧの外周側から低視角で出射される光源光の方向を、法線方向側に立ち上げて、出光特性のピークが法線方向になるように設定する。またルーバーフィルムＬＦは、法線方向以外の方向の光（低視角光）を遮光（カット）する。
【００６４】
このように本実施形態の照射部ＥＵによれば、ライトガイドＬＧの両端に光源部ＬＳ１、ＬＳ２を設け、これらの光源部ＬＳ１、ＬＳ２を交互に点灯させることで、２つの照射光強度分布を形成することができる。すなわちライトガイドＬＧの一端側の強度が高くなる照射光強度分布ＬＩＤ１と、ライトガイドＬＧの他端側の強度が高くなる照射光強度分布ＬＩＤ２を交互に形成することができる。
【００６５】
このような照射光強度分布ＬＩＤ１、ＬＩＤ２を形成し、これらの強度分布の照射光による対象物の反射光を受光することで、環境光などの外乱光の影響を最小限に抑えた、より精度の高い対象物の検出が可能になる。即ち、外乱光に含まれる赤外成分を相殺することが可能になり、この赤外成分が対象物の検出に及ぼす悪影響を最小限に抑えることが可能になる。
【００６６】
２．座標情報検出の手法
図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、本実施形態の光学式検出システムによる座標情報検出の手法を説明する図である。
【００６７】
図６（Ａ）のＥ１は、図５の照射光強度分布ＬＩＤ１において、照射光ＬＴ１の照射方向の角度と、その角度での照射光ＬＴ１の強度との関係を示す図である。図６（Ａ）のＥ１では、照射方向が図６（Ｂ）のＤＤ１の方向（左方向）である場合に強度が最も高くなる。一方、ＤＤ３の方向（右方向）である場合に強度が最も低くなり、ＤＤ２の方向ではその中間の強度になる。具体的には方向ＤＤ１から方向ＤＤ３への角度変化に対して照射光の強度は単調減少しており、例えばリニア（直線的）に変化している。なお図６（Ｂ）では、ライトガイドＬＧの円弧形状の中心位置が、照射部ＥＵの配置位置ＰＥになっている。
【００６８】
また図６（Ａ）のＥ２は、図５の照射光強度分布ＬＩＤ２において、照射光ＬＴ２の照射方向の角度と、その角度での照射光ＬＴ２の強度との関係を示す図である。図６（Ａ）のＥ２では、照射方向が図６（Ｂ）のＤＤ３の方向である場合に強度が最も高くなる。一方、ＤＤ１の方向である場合に強度が最も低くなり、ＤＤ２の方向ではその中間の強度になる。具体的には方向ＤＤ３から方向ＤＤ１への角度変化に対して照射光の強度は単調減少しており、例えばリニアに変化している。なお図６（Ａ）では照射方向の角度と強度の関係はリニアな関係になっているが、本実施形態はこれに限定されず、例えば双曲線の関係等であってもよい。
【００６９】
そして図６（Ｂ）に示すように、角度θの方向ＤＤＢに対象物ＯＢが存在したとする。すると、光源部ＬＳ１が発光することで照射光強度分布ＬＩＤ１を形成した場合（Ｅ１の場合）には、図６（Ａ）に示すように、ＤＤＢ（角度θ）の方向に存在する対象物ＯＢの位置での強度はＩＮＴａになる。一方、光源部ＬＳ２が発光することで照射光強度分布ＬＩＤ２を形成した場合（Ｅ２の場合）には、ＤＤＢの方向に存在する対象物ＯＢの位置での強度はＩＮＴｂになる。
【００７０】
従って、これらの強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂの関係を求めることで、対象物ＯＢの位置する方向ＤＤＢ（角度θ）を特定できる。そして例えば後述する図７（Ａ）、図７（Ｂ）の手法により光学式検出装置の配置位置ＰＥからの対象物ＯＢの距離を求めれば、求められた距離と方向ＤＤＢとに基づいて対象物ＯＢの位置を特定できる。或いは、後述する図８に示すように、照射部ＥＵとして２個の照射ユニットＥＵ１、ＥＵ２を設け、ＥＵ１、ＥＵ２の各照射ユニットに対する対象物ＯＢの方向ＤＤＢ１（θ１）、ＤＤＢ２（θ２）を求めれば、これらの方向ＤＤＢ１、ＤＤＢ２と照射ユニットＥＵ１、ＥＵ２間の距離ＤＳとにより、対象物ＯＢの位置を特定できる。
【００７１】
このような強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂの関係を求めるために、本実施形態では、受光部ＲＵが、照射光強度分布ＬＩＤ１を形成した際の対象物ＯＢの反射光（第１の反射光）を受光する。この時の反射光の検出受光量をＧａとした場合に、このＧａが強度ＩＮＴａに対応するようになる。また受光部ＲＵが、照射光強度分布ＬＩＤ２を形成した際の対象物ＯＢの反射光（第２の反射光）を受光する。この時の反射光の検出受光量をＧｂとした場合に、このＧｂが強度ＩＮＴｂに対応するようになる。従って、検出受光量ＧａとＧｂの関係が求まれば、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂの関係が求まり、対象物ＯＢの位置する方向ＤＤＢを求めることができる。
【００７２】
例えば光源部ＬＳ１の制御量（例えば電流量）、変換係数、放出光量を、各々、Ｉａ、ｋ、Ｅａとする。また光源部ＬＳ２の制御量（電流量）、変換係数、放出光量を、各々、Ｉｂ、ｋ、Ｅｂとする。すると下式（１）、（２）が成立する。
【００７３】
Ｅａ＝ｋ・Ｉａ      （１）
Ｅｂ＝ｋ・Ｉｂ      （２）
また光源部ＬＳ１からの光源光（第１の光源光）の減衰係数をｆａとし、この光源光に対応する反射光（第１の反射光）の検出受光量をＧａとする。また光源部ＬＳ２からの光源光（第２の光源光）の減衰係数をｆｂとし、この光源光に対応する反射光（第２の反射光）の検出受光量をＧｂとする。すると下式（３）、（４）が成立する。
【００７４】
Ｇａ＝ｆａ・Ｅａ＝ｆａ・ｋ・Ｉａ          （３）
Ｇｂ＝ｆｂ・Ｅｂ＝ｆｂ・ｋ・Ｉｂ          （４）
従って、検出受光量Ｇａ、Ｇｂの比は下式（５）のように表せる。
【００７５】
Ｇａ／Ｇｂ＝（ｆａ／ｆｂ）・（Ｉａ／Ｉｂ）  （５）
ここでＧａ／Ｇｂは、受光部ＲＵでの受光結果から特定することができ、Ｉａ／Ｉｂは、照射部ＥＵの制御量から特定することができる。そして図６（Ａ）の強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂと減衰係数ｆａ、ｆｂとは一意の関係にある。例えば減衰係数ｆａ、ｆｂが小さな値となり、減衰量が大きい場合は、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂが小さいことを意味する。一方、減衰係数ｆａ、ｆｂが大きな値となり、減衰量が小さい場合は、強度ＩＮＴａ、ＩＮＴｂが大きいことを意味する。従って、上式（５）から減衰率の比ｆａ／ｆｂを求めることで、対象物の方向、位置等を求めることが可能になる。
【００７６】
より具体的には、一方の制御量ＩａをＩｍに固定し、検出受光量の比Ｇａ／Ｇｂが１になるように、他方の制御量Ｉｂを制御する。例えば光源部ＬＳ１、ＬＳ２を逆相で交互に点灯させる制御を行い、検出受光量の波形を解析し、検出波形が観測されなくなるように（Ｇａ／Ｇｂ＝１になるように）、他方の制御量Ｉｂを制御する。そして、この時の他方の制御量Ｉｂ＝Ｉｍ・（ｆａ／ｆｂ）から、減衰係数の比ｆａ／ｆｂを求めて、対象物の方向、位置等を求める。
【００７７】
また下式（６）、（７）のように、Ｇａ／Ｇｂ＝１になると共に制御量ＩａとＩｂの和が一定になるように制御してもよい。
【００７８】
Ｇａ／Ｇｂ＝１        （６）
Ｉｍ＝Ｉａ＋Ｉｂ      （７）
上式（６）、（７）を上式（５）に代入すると下式（８）が成立する。
【００７９】
Ｇａ／Ｇｂ＝１＝（ｆａ／ｆｂ）・（Ｉａ／Ｉｂ）
＝（ｆａ／ｆｂ）・{（Ｉｍ−Ｉｂ）／Ｉｂ}    （８）
上式（８）より、Ｉｂは下式（９）のように表される。
【００８０】
Ｉｂ＝{ｆａ／（ｆａ＋ｆｂ）}・Ｉｍ    （９）
ここでα＝ｆａ／（ｆａ＋ｆｂ）とおくと、上式（９）は下式（１０）のように表され、減衰係数の比ｆａ／ｆｂは、αを用いて下式（１１）のように表される。
【００８１】
Ｉｂ＝α・Ｉｍ                （１０）
ｆａ／ｆｂ＝α／（１−α）    （１１）
従って、Ｇａ／Ｇｂ＝１になると共にＩａとＩｂの和が一定値Ｉｍになるように制御すれば、そのときのＩｂ、Ｉｍから下式（１０）によりαを求め、求められたαを上式（１１）に代入することで、減衰係数の比ｆａ／ｆｂを求めることができる。これにより、対象物の方向、位置等を求めることが可能になる。そしてＧａ／Ｇｂ＝１になると共にＩａとＩｂの和が一定になるように制御することで、外乱光の影響等を相殺することが可能になり、検出精度の向上を図れる。
【００８２】
次に本実施形態の光学式検出システムを用いて対象物の座標情報を検出する手法の一例について説明する。図７（Ａ）は、光源部ＬＳ１、ＬＳ２の発光制御についての信号波形例である。信号ＳＬＳ１は、光源部ＬＳ１の発光制御信号であり、信号ＳＬＳ２は、光源部ＬＳ２の発光制御信号であり、これらの信号ＳＬＳ１、ＳＬＳ２は逆相の信号になっている。また信号ＳＲＣは受光信号である。
【００８３】
例えば光源部ＬＳ１は、信号ＳＬＳ１がＨレベルの場合に点灯（発光）し、Ｌレベルの場合に消灯する。また光源部ＬＳ２は、信号ＳＬＳ２がＨレベルの場合に点灯（発光）し、Ｌレベルの場合に消灯する。従って図７（Ａ）の第１の期間Ｔ１では、光源部ＬＳ１と光源部ＬＳ２が交互に点灯するようになる。即ち光源部ＬＳ１が点灯している期間では、光源部ＬＳ２は消灯する。これにより図５に示すような照射光強度分布ＬＩＤ１が形成される。一方、光源部ＬＳ２が点灯している期間では、光源部ＬＳ１は消灯する。これにより図５に示すような照射光強度分布ＬＩＤ２が形成される。
【００８４】
このように座標情報検出部１１０は、第１の期間Ｔ１において、光源部ＬＳ１と光源部ＬＳ２を交互に発光（点灯）させる制御を行う。そしてこの第１の期間Ｔ１において、光学式検出装置（照射部）から見た対象物の位置する方向が検出される。具体的には、例えば上述した式（６）、（７）のようにＧａ／Ｇｂ＝１になると共に制御量ＩａとＩｂの和が一定になるような発光制御を、第１の期間Ｔ１において行う。そして図６（Ｂ）に示すように対象物ＯＢの位置する方向ＤＤＢを求める。例えば上式（１０）、（１１）から減衰係数の比ｆａ／ｆｂを求め、図６（Ａ）、図６（Ｂ）で説明した手法により対象物ＯＢの位置する方向ＤＤＢを求める。
【００８５】
そして第１の期間Ｔ１に続く第２の期間Ｔ２では、受光部ＲＵでの受光結果に基づいて対象物ＯＢまでの距離（方向ＤＤＢに沿った方向での距離）を検出する。そして、検出された距離と、対象物ＯＢの方向ＤＤＢとに基づいて、対象物の位置を検出する。即ち図６（Ｂ）において、光学式検出装置の配置位置ＰＥから対象物ＯＢまでの距離と、対象物ＯＢの位置する方向ＤＤＢを求めれば、対象物ＯＢのＸ、Ｙ座標位置を特定できる。このように、光源の点灯タイミングと受光タイミングの時間のずれから距離を求め、これと角度結果を併せることで、対象物ＯＢの位置を特定できる。
【００８６】
具体的には図７（Ａ）では、発光制御信号ＳＬＳ１、ＳＬＳ２による光源部ＬＳ１、ＬＳ２の発光タイミングから、受光信号ＳＲＣがアクティブになるタイミング（反射光を受光したタイミング）までの時間Δｔを検出する。即ち、光源部ＬＳ１、ＬＳ２からの光が対象物ＯＢに反射されて受光部ＲＵで受光されるまでの時間Δｔを検出する。この時間Δｔを検出することで、光の速度は既知であるため、対象物ＯＢまでの距離を検出できる。即ち、光の到達時間のずれ幅（時間）を測定し、光の速度から距離を求める。
【００８７】
なお、光の速度はかなり速いため、電気信号だけでは単純な差分を求めて時間Δｔを検出することが難しいという問題もある。このような問題を解決するためには、図７（Ｂ）に示すように発光制御信号の変調を行うことが望ましい。ここで図７（Ｂ）は、制御信号ＳＬＳ１、ＳＬＳ２の振幅により光の強度（電流量）を模式的に表している模式的な信号波形例である。
【００８８】
具体的には図７（Ｂ）では、例えば公知の連続波変調のＴＯＦ（Time Of Flight）方式で距離を検出する。この連続波変調ＴＯＦ方式では、一定周期の連続波で強度変調した連続光を用いる。そして、強度変調された光を照射すると共に、反射光を、変調周期よりも短い時間間隔で複数回受光することで、反射光の波形を復調し、照射光と反射光との位相差を求めることで、距離を検出する。なお図７（Ｂ）において制御信号ＳＬＳ１、ＳＬＳ２のいずれか一方に対応する光のみを強度変調してもよい。また図７（Ｂ）のようなクロック波形ではなく、連続的な三角波やＳｉｎ波で変調した波形であってもよい。また、連続変調した光としてパルス光を用いるパルス変調のＴＯＦ方式で、距離を検出してもよい。距離検出手法の詳細については例えば特開２００９−８５３７号公報などに開示されている。
【００８９】
図８に、本実施形態の照射部ＥＵの変形例を示す。図８では、照射部ＥＵとして第１、第２の照射ユニットＥＵ１、ＥＵ２が設けられる。これらの第１、第２の照射ユニットＥＵ１、ＥＵ２は、対象物ＯＢの検出エリアＲＤＥＴの面に沿った方向において所与の距離ＤＳだけ離れて配置される。即ち図１（Ａ）、図１（Ｂ）のＸ軸方向に沿って距離ＤＳだけ離れて配置される。
【００９０】
第１の照射ユニットＥＵ１は、照射方向に応じて強度が異なる第１の照射光を放射状に出射する。第２の照射ユニットＥＵ２は、照射方向に応じて強度が異なる第２の照射光を放射状に出射する。受光部ＲＵは、第１の照射ユニットＥＵ１からの第１の照射光が対象物ＯＢに反射されることによる第１の反射光と、第２の照射ユニットＥＵ２からの第２の照射光が対象物ＯＢに反射されることによる第２の反射光を受光する。そして座標情報検出部１１０は、受光部ＲＵでの受光結果に基づいて、対象物ＯＢの位置ＰＯＢを検出する。
【００９１】
具体的には座標情報検出部１１０は、第１の反射光の受光結果に基づいて、第１の照射ユニットＥＵ１に対する対象物ＯＢの方向を第１の方向ＤＤＢ１（角度θ１）として検出する。また第２の反射光の受光結果に基づいて、第２の照射ユニットＥＵ２に対する対象物ＯＢの方向を第２の方向ＤＤＢ２（角度θ２）として検出する。そして検出された第１の方向ＤＤＢ１（θ１）及び第２の方向ＤＤＢ２（θ２）と、第１、第２の照射ユニットＥＵ１、ＥＵ２の間の距離ＤＳとに基づいて、対象物ＯＢの位置ＰＯＢを求める。
【００９２】
図８の変形例によれば、図７（Ａ）、図７（Ｂ）のように光学式検出装置と対象物ＯＢとの距離を求めなくても、対象物ＯＢの位置ＰＯＢを検出できるようになる。
【００９３】
３．取り付け部を含む光学式検出システム
図９（Ａ）、図９（Ｂ）に、情報処理装置２００に取り付け可能な本実施形態の光学式検出システムの構成例を示す。図９（Ａ）に示す光学式検出システムは、取り付け部ＭＴＵを含み、この取り付け部ＭＴＵによりパーソナルコンピューター（広義には情報処理装置）２００のディスプレイ（広義には表示部）２０に取り付けられている。そしてＵＳＢケーブルＵＳＢＣを介して、光学式検出装置１００とパーソナルコンピューター２００とが電気的に接続される。
【００９４】
このＵＳＢケーブルＵＳＢＣを介してパーソナルコンピューター２００から光学式検出装置１００へ電源が供給される。またＵＳＢケーブルＵＳＢＣを介して、表示指示部１３０はキャリブレーション用画面を表示部２０に表示する指示を行う。またＵＳＢケーブルＵＳＢＣを介して、光学式検出装置１００に格納されたキャリブレーション処理のためのプログラムを情報処理装置２００に送信することができる。また、ＵＳＢケーブルＵＳＢＣを介して、光学式検出装置１００が検出したＺ座標情報を情報処理装置２００に送信することができる。
【００９５】
図９（Ｂ）に示す光学式検出システムは、取り付け部ＭＴＵを含み、この取り付け部ＭＴＵによりスクリーン（広義には表示部）２０に取り付けられている。スクリーン２０には、情報処理装置２００に接続された画像投影装置１０により、画像が表示される。そしてＵＳＢケーブルＵＳＢＣを介して、光学式検出装置１００と情報処理装置２００とが電気的に接続される。このようにすることで、より広い表示エリアに対しても、共通の光学式検出装置を用いてキャリブレーション処理を行うことができる。
【００９６】
図１０は、図９（Ａ）、図９（Ｂ）の構成例におけるキャリブレーション処理のフローチャートの一例である。図１０に示すフローは、情報処理装置２００（ＰＣ）がキャリブレーション処理を行う場合であるが、光学式検出装置１００に設けられたキャリブレーション部１２０（図１（Ａ））がキャリブレーション処理を行ってもよい。
【００９７】
最初に、光学式検出装置１００を、取り付け部ＭＴＵにより表示部２０に取り付け、ＵＳＢケーブルにより情報処理装置２００（ＰＣ）と光学式検出装置１００とを接続する。そしてＵＳＢを介して、ＰＣ２００から光学式検出装置１００に対して電源が供給される（ステップＳ１）。
【００９８】
次に、ＵＳＢを介して、光学式検出装置１００からＰＣ２００に対してキャリブレーション用プログラムが送信される（ステップＳ２）。そしてＰＣ２００において、キャリブレーション用プログラムがインストールされる（ステップＳ３）。なお、キャリブレーション用プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスク、ハードディスク、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶装置などの記憶媒体に格納される。
【００９９】
ＰＣ２００においてキャリブレーション用プログラムが実行されると、キャリブレーション開始選択画面がディスプレイ（又はスクリーン）２０に表示される（ステップＳ４）。そしてユーザーがキャリブレーション処理の開始を選択した場合は（ステップＳ５：ＹＥＳ）、停止指示部１４０からの指示により、第１の停止指示をディスプレイ（又はスクリーン）２０に表示する（ステップＳ６）。またユーザーがキャリブレーション処理の開始を選択しない場合は（ステップＳ５：ＮＯ）、選択待ちの状態を継続する。
【０１００】
ステップＳ６の第１の停止指示は、Ｚ１に関するキャリブレーション処理のために、ユーザーが対象物（指先、ペンなど）を所望のＺ座標位置に停止することを指示するものである。具体的には、例えば図１１（Ａ）に示すように、「Ｚ１の位置に指を停止して下さい。」などの指示がディスプレイ２０に表示される。
【０１０１】
続いて、ユーザーが指先などで指示した位置を光学式検出装置１００が検出し、検出されたＺ座標情報に基づいて、ＰＣ２００がＺ１に関するキャリブレーション処理を実行する（ステップＳ７）。例えば図１１（Ａ）に示すように、指先のＺ座標位置が検出されて、Ｚ１に関するキャリブレーション処理が行われる。
【０１０２】
次に、停止指示部１４０からの指示により、第２の停止指示をディスプレイ（又はスクリーン）２０に表示する（ステップＳ８）。第２の停止指示は、Ｚ２に関するキャリブレーション処理のために、ユーザーが対象物（指先、ペンなど）を所望のＺ座標位置に停止することを指示するものである。具体的には、例えば図１１（Ｂ）に示すように、「Ｚ２の位置に指を停止して下さい。」などの指示がディスプレイ２０に表示される。
【０１０３】
続いて、ユーザーが指先などで指示した位置を光学式検出装置１００が検出し、検出されたＺ座標情報に基づいて、ＰＣ２００がＺ２に関するキャリブレーション処理を実行する（ステップＳ９）。例えば図１１（Ｂ）に示すように、指先のＺ座標位置が検出されて、Ｚ２に関するキャリブレーション処理が行われる。
【０１０４】
そしてキャリブレーション処理が完了した場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、処理が終了し、完了しない場合には（ステップＳ１０：ＮＯ）、ステップＳ６に戻り、キャリブレーション処理を再度実行する。
【０１０５】
以上説明したように、本実施形態の光学式検出システムによれば、対象物のＺ座標情報を検出して、そのＺ座標情報と操作指示情報とを対応付けることができる。こうすることで、ユーザーは指先などを動かすことにより、ホバリング操作や確定操作などの指示を情報処理装置に与えることができる。さらにホバリング操作であるか、確定操作であるかを判断するためのＺ座標のしきい値（例えばＺ１、Ｚ２）を較正するためのキャリブレーション処理を行うことができるから、ユーザーは自分が操作しやすいようにＺ座標のしきい値を設定することができる。
【０１０６】
また情報処理装置等の表示部（ディスプレイ、スクリーンなど）に取り付けて用いることができるから、タッチパネル機能を持たない表示部に本実施形態の光学式検出システムを取り付けることで、指先やペンなどで操作指示を与えることが可能になる。さらにタッチパネルのように指先等を画面に接触させなくても操作指示を与えることができるから、画面が汚れることや画面を傷つけることなどを防止できる。
【０１０７】
さらに表示エリアが広い場合（スクリーンなど）であっても、狭い場合（ノートＰＣのディスプレイなど）であっても、キャリブレーション処理によりＺ座標のしきい値を設定することができるから、１つの光学式検出システムで対応することが可能になる。
【０１０８】
なお、以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また光学式検出システム、電子機器及びプログラムの構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
ＥＵ  照射部、ＲＵ  受光部、ＬＴ  照射光、ＬＲ  反射光、
ＰＤ１〜ＰＤ３  受光ユニット、ＰＨＤ  受光素子、ＥＤ１〜ＥＤ２  照射ユニット、
ＲＤＥＴ、ＲＤＥＴ１〜ＲＤＥＴ３  検出エリア、ＭＴＵ  取り付け部、
ＳＬＴ  スリット、ＬＧ、ＬＧ１、ＬＧ２  ライトガイド、ＬＳ１、ＬＳ２  光源部、
ＲＳ  反射シート、ＰＳ  プリズムシート、ＬＦ  ルーバーフィルム、
ＬＥ  照射方向設定部、ＬＩＤ１  第１の照射光強度分布、
ＬＩＤ２  第２の照射光強度分布、
１０  画像投影装置、２０  表示部、１００  光学式検出装置、
１１０  座標情報検出部、１２０  キャリブレーション部、１３０  表示指示部、
１４０  停止指示部、２００  情報処理装置
【図１】
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【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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