(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作パネルを備えた画像処理装置であり、
前記操作パネルの表面から所定の範囲に広がる空間に電界を発生させて監視対象の空間として設定すると共に、当該空間における物体の存在に起因する前記電界の歪みを検出する検出部と、
前記検出部の検出した電界の歪みから、前記監視対象の空間における前記物体の３次元座標を計測する計測部と、
前記画像処理装置のうち前記操作パネルと相対的に変位可能な部位に設けられ、前記操作パネルとの相対的な位置に応じて前記電界の歪みを変化させる導電部材と、
前記計測部が計測した３次元座標に基づいて前記物体が、前記画像処理装置に対するユーザーの入力操作に利用される指示体と前記導電部材とのいずれであるかを判別する判別部と、
前記判別部による判別結果が前記指示体である場合、前記計測部が計測した３次元座標の動きをユーザーのジェスチャーとみなして、当該ジェスチャーの指標する入力操作を解釈する解釈部と、
前記判別結果が前記導電部材である場合、前記計測部が計測した３次元座標から前記操作パネルと前記画像処理装置の部位との相対的な位置を推測する推測部と、
前記推測部が推測した位置に基づいて前記画像処理装置の動作状態を判断し、当該動作状態に応じた処理を制御する制御部と、
を備えた画像処理装置。
【請求項２】
前記検出部は、
平面形状に配置された送信電極と、
前記送信電極を含む平面から所定の距離を隔てて平行に広がる矩形面の各辺に１つずつ分離して配置された４つの受信電極と、
前記送信電極に送信電圧信号を送出する送信部と、
前記送信電圧信号に応じて前記４つの受信電極のそれぞれが受ける受信電圧信号を検出する受信部と、
を含み、
前記電界の歪みを前記送信電圧信号に対する前記受信電圧信号の波形の歪みとして検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記送信電圧信号のレベルと比べれば全体の電位が実質的に一様とみなせる程度の電気伝導性を持ち、かつ前記送信電圧信号のレベルと比べれば実質的に接地電位に等しいとみなせる電位に維持された物体が前記監視対象の空間に存在するか否かに応じて前記送信電圧信号に対する前記受信電圧信号のレベルの落差に現れる変化を、前記検出部は検出し、
前記導電部材は実質的に接地電位に等しい電位に維持され、
前記計測部は前記レベルの落差に現れる変化から物体の３次元座標を計測する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記判別部は、
前記計測部の計測した３次元座標が前記検出部から閾値以下の距離に位置する場合には、当該３次元座標に位置する物体が前記指示体であると判別し、
当該３次元座標が前記検出部から前記閾値を超えた距離に位置する場合には、当該３次元座標に位置する物体が前記導電部材であると判別する
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記判別部は、
前記計測部の計測した３次元座標が前記検出部から閾値以下の距離に位置する場合には、当該３次元座標に位置する物体が前記指示体であると判別し、
当該３次元座標が前記検出部から前記閾値を超えた距離に位置する場合には更に当該３次元座標の時間的変化を観察し、当該時間的変化の幅が所定値以下であれば当該３次元座標に位置する物体が前記導電部材であると判別する
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記操作パネルは水平面に対する表面の傾きが可変であり、
前記操作パネルの表面が水平面から傾斜する際に当該表面に対する軌跡が前記監視対象の空間を通過するように、前記導電部材が配置されている
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記操作パネルは、操作画面を表示するための表示部を含み、
前記推測部は、前記計測部が計測した３次元座標から前記操作パネルの傾きを推測し、
前記制御部は、当該傾きに応じて前記表示部に表示の属性を変更させる
ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記操作パネルは、操作画面を表示するための表示部を含み、
前記推測部は、前記計測部が計測した３次元座標から前記操作パネルの傾きを推測し、
前記解釈部は、ユーザーのジェスチャーが対象とする前記操作画面上の座標を前記操作パネルの傾きに基づいて推定する
ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項９】
原稿台に載せられたシートから画像を読み取るスキャナーと、
前記原稿台を覆い隠すように前記スキャナーに開閉可能に取り付けられた上蓋と、
を更に備え、
前記操作パネルは前記原稿台の縁に設置され、
前記導電部材は、前記上蓋の開閉に伴って前記操作パネルの表面に対して描く軌跡が前記監視対象の空間を通過するように配置され、
前記制御部は、前記推測部が推測した前記上蓋の位置に基づいて前記画像処理装置の動作状態を判断する
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１０】
トナーまたはインクでシートに画像を形成する画像形成部と、
前記画像処理装置の前面のうち、前記操作パネルの下方に位置する部位に開閉可能に取り付けられ、前記画像形成部に対するトナーもしくはインクの補充、またはシートの出し入れを可能にする前扉と、
を更に備え、
前記導電部材は、前記前扉の開閉に伴って前記操作パネルの表面に対して描く軌跡が前記監視対象の空間を通過するように配置され、
前記制御部は、前記推測部が推測した前記前扉の位置に基づいて前記画像処理装置の動作状態を判断する
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理装置に関し、特に、その装置にユーザーのジェスチャーを入力操作として解釈させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンター、コピー機、スキャナー、ファクシミリ機（ＦＡＸ）等の画像処理装置の開発においては、ユニバーサルデザイン（ＵＤ）の観点からの見直しが、主に操作パネル等の入力装置（ユーザーインターフェース：ＵＩ）を対象として進められている。画像処理装置はオフィスでの利用に見られるように、複数のユーザーに共用される場合が多い。したがって、その操作性の更なる向上にはＵＤの理念、すなわち、健常者と障碍者とを問わず、何人にとっても操作しやすいことが重要である。
【０００３】
水平方向に対する傾斜角を可変にした操作パネルは、画像処理装置に採用されたＵＤの一例である（たとえば特許文献１参照）。操作パネルの表示は一般に、画面に対して垂直な方向（画面の法線方向）からが最も明瞭に見えやすいので、背の高いユーザーはそのパネルを水平に倒せばその表示が見やすい。一方、背の低いユーザーは逆にそのパネルを垂直に立てればよい。このように、操作パネルの傾斜角を可変にしてユーザーに自分の背の高さに応じてそのパネルの傾きを調節させることにより、いずれのユーザーにもその背の高さにかかわらず、そのパネルの表示を見えやすくすることができる。
【０００４】
３次元（３Ｄ）ジェスチャーセンサーは、画像処理装置のＵＩにおけるＵＤの実現に有利な技術として有望視されているものの１つである（たとえば特許文献２−４、非特許文献１参照）。「３Ｄジェスチャーセンサー」とは、ユーザーの指、手等の３次元的な動きを検出し、その動きからユーザーの３次元的なジェスチャーを識別する技術、またはその機能を備えた検出器をいう。このセンサーの原理は多様であり、たとえば、ユーザーの指等に装着された加速度センサーを利用してその指等の加速度からその３次元的な軌跡を計算するもの、ユーザーの指等に装着された送信器から放出された電磁波等を検出してその指等の３次元座標を算定するもの、赤外線、レーザー光等を利用してユーザーの指等を撮影し、その画像の解析からその指等の３次元座標を算定するもの、ユーザーの指等に起因する（準静的な）電界の歪みを検出してその指等の３次元座標を算定するもの（以下、「電界型」という。）を含む。フリック、スライド（スワイプ）等のジェスチャーを利用すれば画像処理装置に対する操作が直感的に表現可能であるので、老若男女、国籍、言語、文化等の違いを超えて何人にもその操作がわかりやすい。この意味で３Ｄジェスチャーセンサーは画像処理装置の操作性を更に向上させると期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１１９４９８号公報
【特許文献２】特開平０７−１０４９２２号公報
【特許文献３】特表２０１３−５１９９３３号公報
【特許文献４】特表２０１５−５００５４５号公報
【特許文献５】特開２００２−１３５３６９号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「マイクロチップ  ジェストＩＣ（登録商標）デザインガイド」、マイクロチップ社、２０１３−２０１５年（"MICROCHIP GestIC(登録商標) Design Guide," Microchip Technology, Inc., 2013-2015）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
画像処理装置には、操作性の更なる向上とは別に、製造コストの更なる低減が求められている。これら２つの要求は実質的にはトレードオフの関係にある。実際、操作性の更なる向上には、３Ｄジェスチャーセンサーのような新規のセンサーの搭載が効果的である。しかし、製造コストの低減にはセンサーの削減が効果的である。
操作性の向上と製造コストの低減とを両立させるための工夫の１つとしては、既存のセンサーに本来の検出対象に加えて、別の対象をも検出させる技術が知られている。たとえば、特許文献５に開示された携帯電話は、タッチパネルに受話部へのユーザーの接触を検出させることにより、通話中であるか否かを判別する。
【０００８】
操作性の向上を目的として３Ｄジェスチャーセンサーを画像処理装置に搭載するには、このセンサーにユーザーのジェスチャーに加えて、既存のセンサーの検出対象をも検出させる工夫が望ましい。この工夫が実現すれば、その既存のセンサーを削減することによって画像処理装置の製造コストを低減することができるからである。しかし、このような工夫についてはまだ何も知られてはいない。
【０００９】
本発明の目的は上記の課題を解決することであり、特にユーザーの３次元的なジェスチャーと他の検出対象とを共通の構成で検出することにより、操作性の向上と製造コストの低減とを両立させることが可能な画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１つの観点における画像処理装置は操作パネルを備え、その操作パネルの表面から所定の範囲に広がる空間に電界を発生させて監視対象の空間として設定すると共に、その空間における物体の存在に起因するその電界の歪みを検出する検出部と、検出部の検出した電界の歪みから、監視対象の空間における物体の３次元座標を計測する計測部と、この画像処理装置のうち操作パネルと相対的に変位可能な部位に設けられ、操作パネルとの相対的な位置に応じて電界の歪みを変化させる導電部材と、計測部が計測した３次元座標に基づいて物体が、この画像処理装置に対するユーザーの入力操作に利用される指示体と導電部材とのいずれであるかを判別する判別部と、判別部による判別結果が指示体である場合、計測部が計測した３次元座標の動きをユーザーのジェスチャーとみなして、そのジェスチャーの指標する入力操作を解釈する解釈部と、その判別結果が導電部材である場合、計測部が計測した３次元座標から操作パネルとこの画像処理装置の上記の部位との相対的な位置を推測する推測部と、推測部が推測した位置に基づいてこの画像処理装置の動作状態を判断し、その動作状態に応じた処理を制御する制御部とを備えている。
【００１１】
検出部は、平面形状に配置された送信電極と、送信電極を含む平面から所定の距離を隔てて平行に広がる矩形面の各辺に１つずつ分離して配置された４つの受信電極と、送信電極に送信電圧信号を送出する送信部と、この送信電圧信号に応じて４つの受信電極のそれぞれが受ける受信電圧信号を検出する受信部とを含み、上記の電界の歪みを送信電圧信号に対する受信電圧信号の波形の歪みとして検出してもよい。この場合、送信電圧信号のレベルと比べれば全体の電位が実質的に一様とみなせる程度の電気伝導性を持ち、かつ送信電圧信号のレベルと比べれば実質的に接地電位に等しいとみなせる電位に維持された物体が監視対象の空間に存在するか否かに応じて送信電圧信号に対する受信電圧信号のレベルの落差に現れる変化を検出部は検出し、導電部材は実質的に接地電位に等しい電位に維持され、計測部はそのレベルの落差に現れる変化から物体の３次元座標を計測してもよい。
【００１２】
判別部は、計測部の計測した３次元座標が検出部から閾値以下の距離に位置する場合には、その３次元座標に位置する物体が指示体であると判別し、その３次元座標が検出部から閾値を超えた距離に位置する場合には、その３次元座標に位置する物体が導電部材であると判別してもよい。
判別部は、計測部の計測した３次元座標が検出部から閾値以下の距離に位置する場合には、その３次元座標に位置する物体が指示体であると判別し、その３次元座標が検出部から閾値を超えた距離に位置する場合には更にその３次元座標の時間的変化を観察し、その時間的変化の幅が所定値以下であればその３次元座標に位置する物体が導電部材であると判別してもよい。
【００１３】
操作パネルは水平面に対する表面の傾きが可変であり、操作パネルの表面が水平面から傾斜する際にその表面に対する軌跡が監視対象の空間を通過するように、導電部材が配置されていてもよい。この場合、操作パネルは、操作画面を表示するための表示部を含み、推測部は、計測部が計測した３次元座標から操作パネルの傾きを推測し、制御部は、その傾きに応じて表示部に表示の属性を変更させてもよい。また、解釈部は、ユーザーのジェスチャーが対象とする操作画面上の座標を操作パネルの傾きに基づいて推定してもよい。
【００１４】
この画像処理装置は、原稿台に載せられたシートから画像を読み取るスキャナーと、原稿台を覆い隠すようにスキャナーに開閉可能に取り付けられた上蓋とを更に備えていてもよい。この場合、操作パネルは原稿台の縁に設置され、導電部材は、上蓋の開閉に伴って操作パネルの表面に対して描く軌跡が監視対象の空間を通過するように配置され、制御部は、推測部が推測した上蓋の位置に基づいて画像処理装置の動作状態を判断してもよい。
【００１５】
この画像処理装置は、トナーまたはインクでシートに画像を形成する画像形成部と、この画像処理装置の前面のうち、操作パネルの下方に位置する部位に開閉可能に取り付けられ、画像形成部に対するトナーもしくはインクの補充、またはシートの出し入れを可能にする前扉とを更に備えていてもよい。この場合、導電部材は、前扉の開閉に伴って操作パネルの表面に対して描く軌跡が監視対象の空間を通過するように配置され、制御部は、推測部が推測した前扉の位置に基づいて画像処理装置の動作状態を判断してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による上記の画像処理装置ではまず、検出部が監視対象の空間における物体の存在に起因する電界の歪みを検出する。次に、判別部がこの電界の歪みからその物体の３次元座標を計測し、この３次元座標に基づいてその物体が指示体と導電部材とのいずれであるかを判別する。判別結果が指示体である場合には解釈部がこの指示体の動きからユーザーのジェスチャーによる入力操作を解釈し、導電部材である場合には推測部が操作パネルと導電部材の設けられた部位との相対的な位置を推測する。こうして、この画像処理装置はユーザーの３次元的なジェスチャーと所定の部位の３次元的な変位とを共通の構成で検出する。これにより、この画像処理装置は操作性の向上と製造コストの低減とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態による画像処理装置の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、この画像処理装置に実装された操作パネルの側面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１の示す操作パネルの傾斜角と背の高いユーザー、背の低いユーザーとの関係を示す模式図である。
【図３】図１の示す画像処理装置の電子制御系統の構成を示すブロック図である。
【図４】図１の示す操作パネルの電子制御系統を示すブロック図である。
【図５】（ａ）は、図４の示す電界型３Ｄジェスチャーセンサーの電極群の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の示す直線ｂ−ｂに沿った断面の拡大図であり、（ｃ）は、（ａ）の示す送信電極４Ｔ、第４受信電極４Ｅ、送信部、および受信部の等価回路図である。
【図６】（ａ）−（ｃ）はそれぞれ、図５の示す送信電極４Ｔに対し、接地電位を基準として正である電圧が印加された際に送信電極４Ｔと基板４Ｇとの間に生じる電界を、タッチパネルの近傍に接地導体が存在しない場合、ユーザーの手が存在する場合、接地された導体が存在する場合に示す側面図である。（ｄ）は、接地導体の有無に応じた受信電圧信号の波形の歪みの差を受信電極ごとに示すグラフである。
【図７】（ａ）は、図４の示す電界型３Ｄジェスチャーセンサーで検出可能な接地導体の３次元座標の範囲を示す側面図である。（ｂ）は、この３Ｄジェスチャーセンサーによる検出で識別可能な接地導体の３次元座標の仮想的な範囲を示す側面図である。（ｃ）は、（ａ）の示す表側空間ＵＲＧの２点に位置する２つの異なる接地導体Ｄ１、Ｄ２を示す側面図であり、（ｄ）は、この表側空間ＵＲＧの別の１点に位置する１つの接地導体Ｄ３を示す側面図である。
【図８】（ａ）は、図７の（ａ）の示す範囲内に設定された監視対象の空間を示す模式図である。（ｂ）は、この監視対象の空間と図７の（ｂ）の示す仮想的な範囲との関係を示す模式図である。（ｃ）は、操作パネルの揺動によってタッチパネルの表面が水平面に対して傾斜したときにおける監視対象の空間を示す模式図である。（ｄ）は、（ｃ）の示す監視対象の空間と図７の（ｂ）の示す仮想的な範囲との対応関係を示す模式図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みから計測された３次元座標のＺ軸成分の時間的変化の一例を示すグラフである。
【図１０】判別方法（Ａ）による処理のフローチャートである。
【図１１】判別方法（Ｂ）による処理のフローチャートである。
【図１２】（ａ）は、図４の示すＬＣＤの表示の属性、３Ｄジェスチャーセンサーによる検出の特性、および操作パネルの傾斜角θの間の対応表である。（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、操作パネルの傾斜角が第１区間（θ＜θＢ）、第２区間（θ≧θＢ）に属すると推測されたときにその画面に表示される文字を示す模式図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、図１の示す操作パネルの傾斜角が、第１区間（θ≦θ１）、第２区間（θ１＜θ＜θ２）、第３区間（θ２≦θ）に属するときにその画面に向けられるユーザーの視線を示す模式図である。（ｄ）は、この傾斜角に応じた対象座標の補正値を示す表である。
【図１４】（ａ）は、図１の示すスキャナーの原稿台の上蓋と図４の示す電界型３Ｄジェスチャーセンサーによる監視対象の空間との位置関係を示す模式図である。（ｂ）は、（ａ）の示す監視対象の空間とこの３Ｄジェスチャーセンサーによる検出で識別可能な接地導体の３次元座標の仮想的な範囲との間の対応関係を示す模式図である。（ｃ）は、（ａ）の示す上蓋が開いたときにおける監視対象の空間を示す模式図である。（ｄ）は、（ｃ）の示す監視対象の空間と３Ｄジェスチャーセンサーによる検出で識別可能な接地導体の３次元座標の仮想的な範囲との対応関係を示す模式図である。
【図１５】（ａ）は、図１の示す画像処理装置の前扉と図４の示す電界型３Ｄジェスチャーセンサーによる監視対象の空間との位置関係を示す模式図である。（ｂ）は、（ａ）の示す監視対象の空間と３Ｄジェスチャーセンサーによる検出で識別可能な接地導体の３次元座標の仮想的な範囲との間の対応関係を示す模式図である。（ｃ）は、（ａ）の示す前扉が開いたときにおける監視対象の空間を示す模式図である。（ｄ）は、（ｃ）の示す監視対象の空間と３Ｄジェスチャーセンサーによる検出で識別可能な接地導体の３次元座標の仮想的な範囲との対応関係を示す模式図である。
【図１６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１の示す操作パネルの傾斜角が０°、正の値であり、かつ第１領域の定点にユーザーの手が位置する場合に判別部の計測する３次元座標を示す模式図である。（ｃ）は、判別部が計測する３次元座標、操作パネルの傾斜角、およびジェスチャー座標の対応表である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［画像処理装置の外観］
図１の（ａ）は、本発明の実施形態による画像処理装置の外観を示す斜視図である。この画像処理装置１００は胴内排紙型の複合機（multi-function peripheral：ＭＦＰ）であり、スキャナー、カラーコピー機、およびカラーレーザープリンターの機能を併せ持つ。図１の（ａ）を参照するに、このＭＦＰ１００の筐体の上面には自動原稿送り装置（auto document feeder：ＡＤＦ）１１０が開閉可能に装着されている。ＡＤＦ１１０の直下に位置する筐体の上部にはスキャナー１２０が内蔵され、下部にはプリンター１３０が内蔵され、更にその底部には複数段の給紙カセット１４０が引き出し可能に取り付けられている。スキャナー１２０とプリンター１３０との間には隙間ＧＡＰが開けられ、その中に排紙トレイ１５０が配置されている。この隙間ＧＡＰの奥には排紙口１３１が設置され、そこから排紙トレイ１５０へシートが排紙される。隙間ＧＡＰの横に位置する筐体の前面部分には操作パネル１６０が取り付けられている。操作パネル１６０の前面にはタッチパネル１６１が埋め込まれ、その周囲に各種の機械的な押しボタン１６２が配置されている。このタッチパネル１６１には、タッチパッドと薄膜ディスプレイとに加え、電界型３Ｄジェスチャーセンサーの電極が積層されている。
【００１９】
［水平面に対する傾きが可変な操作パネル］
図１の（ｂ）は、この操作パネル１６０の側面図である。図１の（ｂ）を参照するに、この操作パネル１６０は水平面に対する傾きが可変である。具体的には、操作パネル１６０の背面１６３は、ＭＦＰ１００の筐体１０１から前方に突出したヒンジ部１０２に揺動可能に接続されている。この背面１６３はレバー１６４を含む。ユーザーにこのレバー１６４を引かせることにより操作パネル１６０は、ヒンジ部１０２を水平方向（図１の（ｂ）では紙面の法線方向）に貫く仮想的な軸のまわりに上下方向（図１の（ｂ）では紙面の縦方向）に揺動する。この揺動に伴い、操作パネル１６０の前面に埋め込まれたタッチパネル１６１は、その画面がほぼ水平な姿勢（図１の（ｂ）は実線で示す。）から、その画面が水平面に対して角度θだけ傾斜した姿勢（図１の（ｂ）は一点鎖線で示す。）へ変化する。この角度、すなわち傾斜角θはたとえば約０°から約９０°までの範囲で調節可能である。
【００２０】
図２は、操作パネル１６０の傾斜角θとユーザーの背の高さとの関係を示す模式図である。図２の（ａ）を参照するに、背の高いユーザーは一般に、操作パネル１６０の傾斜角θを０°付近に調節してタッチパネル１６１の画面を水平近くに寝かせる。一方、背の低いユーザーは一般に、この傾斜角θを９０°付近に調節してタッチパネル１６１の画面を垂直近くまで立てる。
【００２１】
これらの理由は主に、画面表示の見えやすいタッチパネル１６１の傾きがユーザーの背の高さに関係することにある。実際、タッチパネル１６１の含む薄膜ディスプレイ、たとえば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）では一般に、そのコントラストが視野角の中心付近で最も高いので、それらは画面の法線方向からが最も明瞭に見えやすい。図２の（ａ）が示すように、成人等、比較的背の高いユーザーはその目の位置も高いので、操作パネル１６０の傾斜角θを０°付近に調節すれば視線を画面の法線方向に合わせやすい。一方、図２の（ｂ）が示すように、車椅子の利用者、高齢者、子供等、比較的背の低いユーザーはその逆であり、傾斜角θを９０°付近に調節すれば視線を画面の法線方向に合わせやすい。
【００２２】
このように、操作パネル１６０はその傾斜角が可変であるので、いずれのユーザーにとっても、その背の高さにかかわらず、画面表示を見えやすくすることができる。
［画像処理装置の電子制御系統］
図３は、ＭＦＰ１００の電子制御系統の構成を示すブロック図である。図３を参照するにこの系統では、画像形成部１０、操作部２０、画像入力部２６、および主制御部３０がバス４０を通して互いに通信可能に接続されている。
【００２３】
−画像形成部−
画像形成部１０は画像データに基づいてシートに画像を形成する要素であり、給送部１１、作像部１２、定着部１３、および排紙部１４を含む。給送部１１は搬送ローラー群を利用して給紙カセット１４０からシートを１枚ずつ作像部１２へ給送する。作像部１２は給送部１１から送られたシートの上にトナー像を形成する。定着部１３は作像部１２から送り出されたシートの上にトナー像を熱定着させる。排紙部１４はトナー像が定着したシートを排紙トレイ１５０へ排紙する。
【００２４】
−操作部−
操作部２０はＭＦＰ１００に実装された入力装置（ＵＩ）であり、ユーザーのジェスチャー等からユーザーの操作を解釈して主制御部３０に通知する。操作部２０は、操作パネル１６０を含む。操作パネル１６０は、検出部２１、計測部２２、判別部２３、制御部２４、および表示部２５を含む。
【００２５】
検出部２１はタッチパッドを利用して、ユーザーの指、またはスタイラス等、ユーザーがＭＦＰ１００に対する入力操作に利用する物体（以下、「指示体」という。）によるタッチパッドへの接触を検出する。検出部２１はまた電界型３Ｄジェスチャーセンサーの電極群を利用して操作パネル１６０の周囲の空間に電界を発生させ、この空間における物体の存在に起因する電界の歪みを検出する。この物体にはたとえば、ユーザーの手、その手に握られた金属製のスタイラス等、ユーザーの身体を通して実質的に接地された導電性の指示体が含まれる。計測部２２は検出部２１の検出した電界の歪みから物体の３次元座標を計測する。判別部２３はこの３次元座標に基づいてその物体の運動がユーザーのジェスチャーと操作パネル１６０の揺動とのいずれに対応するかを判別する。制御部２４は検出部２１の検出結果と判別部２３の判別結果とに基づいて、タッチパッドもしくは押しボタンを利用したユーザーの入力操作またはユーザーの３次元的なジェスチャーの指標する入力操作を解釈し、それらの入力操作に関する情報（以下、「操作情報」という。）を主制御部３０へ伝える。表示部２５は主制御部３０からの指示に応じて、操作画面、各種情報の入力画面等のグラフィックユーザーインターフェース（ＧＵＩ）画面をタッチパネル１６１に表示する。
【００２６】
−画像入力部−
画像入力部２６はスキャナー１２０に加え、メモリーインタフェース（Ｉ／Ｆ）２７とネットワーク（ＬＡＮ）Ｉ／Ｆ２８とを含む。スキャナー１２０は光学機器を利用して、ＡＤＦ１１０が取り込んだ原稿、またはその下の原稿台に置かれた原稿に光を照射し、その反射光の強度分布から、文字、図柄、または写真を読み取って画像データに変換する。メモリーＩ／Ｆ２７は、ＵＳＢポート、メモリーカードスロット等の映像入力端子を通して、ＵＳＢメモリー、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の外付けの記憶装置から印刷対象の画像データを読み込み、またはそれらの記憶装置へスキャナー１２０で取り込んだ画像データを書き出す。ＬＡＮＩ／Ｆ２８は外部のＬＡＮに有線または無線で接続され、そのＬＡＮ上の電子機器から印刷対象の画像データを取得し、またはその電子機器へスキャナー１２０で取り込んだ画像データを送出する。
【００２７】
−主制御部−
主制御部３０は、ＭＦＰ１００の内部に設置された１枚の印刷回路基板に実装された電子回路である。図３を参照するに主制御部３０は、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２、およびＲＯＭ３３を含む。ＣＰＵ３１は各種ファームウェアを実行することにより、他の要素１０、２０に対する制御主体としての多様な機能を実現する。たとえば、ＣＰＵ３１は操作部２０に操作画面等のＧＵＩ画面を表示させてユーザーの入力操作を受け付けさせる。この入力操作に応じてＣＰＵ３１は、稼動モード、待機モード、スリープモード等、ＭＦＰ１００の動作モードを決定し、その動作モードに応じた処理を各要素１０、２０に指示する。ＲＡＭ３２は、ＣＰＵ３１がファームウェアを実行する際の作業領域をＣＰＵ３１に提供すると共に、操作部２０が受け付けた印刷対象の画像データを保存する。ＲＯＭ３３は書き込み不可の半導体メモリー装置と、ＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な半導体メモリー装置またはＨＤＤとを含む。前者はファームウェアを格納し、後者はＣＰＵ３１に環境変数等の保存領域を提供する。
【００２８】
［操作パネルの構造］
図４は、操作パネル１６０の電子制御系統を示すブロック図である。図４を参照するに検出部２１は、タッチパネル１６１、タイミング生成部４１１、送信部４１２、および受信部４１３を含む。タッチパネル１６１は、タッチパッド４Ｐ、ＬＣＤ４Ｄ、および電極群４Ｔ、４Ｎ、４Ｓ、４Ｅ、４Ｗを含む。これらは印刷回路基板（ＰＣＢ）４Ｇに積層されている。タイミング生成部４１１、送信部４１２、および受信部４１３は、操作パネル１６０に内蔵の印刷回路基板に実装された電子回路である。この基板には更に、ＡＤ変換部４２、計測部２２、判別部２３、制御部２４、および通信部４４が実装されている。特に、計測部２２、判別部２３、および制御部２４はそれぞれ、信号処理回路の含む１つのモジュールとして構成されている。制御部２４は更にサブモジュールとして、タッチ監視部４３１、表示制御部４３２、ボタン監視部４３３、ジェスチャー解釈部４３４、および傾斜角推測部４３５を含む。
【００２９】
タッチパッド４Ｐとタッチ監視部４３１とは、たとえば抵抗膜方式のタッチセンサーを構成する。タッチパッド４Ｐは、上下２枚の基板がスペーサーを間に挟んで貼り合わされた構造を含み、各基板には細い帯状の透明電極が複数本、平行に並んでいる。これらの透明電極の長手方向は上下の基板で互いに直交するので、これらの交差部分はタッチパッド４Ｐの全体にマトリックス状に分布する。指示体がタッチパッド４Ｐに接触すると、その接触部分では上側の基板が凹んで上下の透明電極の交差部分が短絡する。タッチ監視部４３１は、上下の透明電極のいずれの対が短絡するかを監視することにより、いずれの交差部分に指示体が接触したかを検出する。タッチ監視部４３１は更に、検出した交差部分の時間的変位から、タップ、フリック等の２次元的ジェスチャーの種類を識別すると共に、その交差部分の位置とタッチパネル１６１の画面表示とを照合し、仮想ボタン、メニューの項目等、そのジェスチャーの指標する入力操作の対象を解釈する。こうしてタッチ監視部４３１は操作情報を生成して主制御部３０へ通知する。
【００３０】
ＬＣＤ４Ｄと表示制御部４３２とは図３の示す表示部２５を構成する。表示制御部４３２は主制御部３０からの指示に従い、操作画面等のＧＵＩ画面を表す画像データを生成してＬＣＤ４Ｄへ送出する。ＬＣＤ４Ｄはこの画像データに基づいて各画素の輝度を調節する。これにより、タッチパネル１６１の画面にはＧＵＩ画面が表示される。
ボタン監視部４３３は、図１の示す操作パネル１６０上の各種の押しボタン１６２が押下されたか否かを監視する。いずれかの押しボタン１６２が押下されたとき、ボタン監視部４３３はそのボタンを識別し、印刷の開始、停止等、そのボタンに対応付けられた処理を解釈し、それに関する操作情報を生成して主制御部３０へ通知する。
【００３１】
タッチパネル１６１の含む電極群４Ｔ、４Ｎ、…、４Ｗ、タイミング生成部４１１、送信部４１２、受信部４１３、ＡＤ変換部４２、計測部２２、判別部２３、ジェスチャー解釈部４３４、および傾斜角推測部４３５は電界型３Ｄジェスチャーセンサー４１０を構成する。具体的には、電極群４Ｔ、…、４Ｗ、タイミング生成部４１１、送信部４１２、および受信部４１３はタッチパネル１６１の周囲の空間に準静的な電界を発生させ、ユーザーの手等の物体の存在に起因するその電界の歪みを検出する。この歪みをＡＤ変換部４２はデジタル値で評価する。計測部２２はこのデジタル値からその物体の３次元座標を計測する。判別部２３はこの３次元座標に基づいてその出力先にジェスチャー解釈部４３４と傾斜角推測部４３５とのいずれかを選択する。ジェスチャー解釈部４３４は、判別部２３から受信した３次元座標の時間的変化に基づいて、タップ、フリック、スライド、ローテーション等の３次元的ジェスチャーの種類を識別する。ジェスチャー解釈部４３４はまた操作パネル１６０の傾斜角に基づいてその３次元座標とタッチパネル１６１の画面表示とを照合し、仮想ボタン、メニューの項目等、ユーザーのジェスチャーが対象とするＧＵＩ部品を推定する。ジェスチャー解釈部４３４は更に、識別したジェスチャーの種類と推定したＧＵＩ部品とに基づいて、ユーザーのジェスチャーが指標する入力操作を解釈して操作情報を生成し、主制御部３０へ通知する。傾斜角推測部４３５は、判別部２３から受信した３次元座標に基づいて操作パネル１６０の傾斜角θを推測する。
【００３２】
通信部４４は制御部２４を図３の示すバス４０へ通信可能に接続し、主制御部３０からバス４０を通して指示、画像データ等を受け取って制御部２４へ渡すと共に、制御部２４の生成した操作情報等をバス４０に主制御部３０へ伝達させる。
［電界型３Ｄジェスチャーセンサーの構造と原理］
図５の（ａ）は電界型３Ｄジェスチャーセンサー４１０の電極群４Ｔ、４Ｎ、４Ｓ、４Ｅ、４Ｗの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の示す直線ｂ−ｂに沿った断面の一部の拡大図である。図５の（ａ）、（ｂ）を参照するに、ＰＣＢ４Ｇは矩形状であり、その表面に第１絶縁層５１、送信電極４Ｔ、第２絶縁層５２、および４つの受信電極４Ｎ、４Ｓ、４Ｅ、４Ｗが下から順に積層されている。第１絶縁層５１、送信電極４Ｔ、および第２絶縁層５２はＰＣＢ４Ｇの表面に同じ平面形状で広がっている。第１絶縁層５１はＰＣＢ４Ｇから送信電極４Ｔを電気的に分離し、第２絶縁層５２は送信電極４Ｔから受信電極４Ｎ、…、４Ｗを電気的に分離している。受信電極４Ｎ、…、４Ｗは、第２絶縁層５２の表面上に広がる仮想的な矩形領域の各辺に１つずつ分離して配置されている。いずれの受信電極４Ｎ、…も細い帯状であり、その矩形領域の辺に沿って伸びている。
【００３３】
以下、説明の便宜上、図１の（ｂ）の示す操作パネル１６０の傾斜角θが０°のとき、すなわちタッチパネル１６１の表面が実質的に水平であるとき、ＭＦＰ１００の筐体１０１に最も近い受信電極４Ｎを「第１受信電極」と呼び、最も遠い受信電極４Ｓを「第２受信電極」と呼ぶ。更に、ＭＦＰ１００の前方からタッチパネル１６１を見たときに左側に位置する受信電極４Ｗを「第３受信電極」と呼び、右側に位置する受信電極４Ｅを「第４受信電極」と呼ぶ。さらに、タッチパネル１６１の表面に固定されたＸＹＺ直交座標系を次のように想定する。第１受信電極４Ｎと第２受信電極４Ｓとの長手方向をＸ軸とし、第３受信電極４Ｗと第４受信電極４Ｅとの長手方向をＹ軸とし、タッチパネル１６１の表面の法線方向をＺ軸とする。
【００３４】
図５の（ｃ）は、送信電極４Ｔ、第４受信電極４Ｅ、送信部４１２、および受信部４１３の等価回路図である。他の受信電極４Ｎ、４Ｓ、４Ｗも同様な等価回路に含まれる。図５の（ｃ）を参照するに、ＰＣＢ４ＧはＭＦＰ１００のシャーシ等、接地された導電性の部材（以下、「接地部材」という。）に接続され、送信電極４Ｔは送信部４１２に接続され、第４受信電極４Ｅは受信部４１３に接続されている。送信部４１２は送信電極４Ｔに送信電圧信号ＴＶＳを送出する。送信電圧信号ＴＶＳはたとえば矩形パルス波である。受信部４１３は、送信電圧信号ＴＶＳに応じて第４受信電極４Ｅが受ける受信電圧信号ＲＶＳを検出する。送信部４１２による送信電圧信号ＴＶＳの送出と、受信部４１３による受信電圧信号ＲＶＳの検出とは、図４の示すタイミング生成部４１１が生成するクロック信号によって同期する。
【００３５】
受信電圧信号ＲＶＳの波形は一般に送信電圧信号ＴＶＳの波形に対して歪む。たとえば送信電圧信号ＴＶＳが矩形パルスである場合、受信電圧信号ＲＶＳのパルスの立ち上がりと立ち下がりとがいずれも鈍る。このような波形の歪みは主に送信電極４Ｔと基板４Ｇ（または接地電位）との間の静電容量ＣＴＧ、第４受信電極４Ｅと送信電極４Ｔとの間の静電容量ＣＥＴ、および第４受信電極４Ｅと基板４Ｇ（または接地電位）との間の静電容量ＣＥＧとに起因する。
【００３６】
第４受信電極４Ｅにある種の物体が接近した場合、第４受信電極４Ｅと接地電位との間に新たな静電容量ＣＨが加わる。この物体は、ユーザーの手、接地された金属部材等、送信電圧信号ＴＶＳのレベルと比べれば全体の電位が実質的に一様とみなせる程度の電気伝導性を持ち、かつ送信電圧信号ＴＶＳのレベルと比べれば実質的に接地電位に等しいとみなせる電位に維持された物体（以下、「接地導体」と総称する。）である。この接地導体の存在に起因する静電容量ＣＨはこの接地導体と第４受信電極４Ｅとの相対的な位置に応じて変化するので、受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みもこの位置に応じて変化する。特に第４受信電極４Ｅに接地導体が近いほど、送信電圧信号ＴＶＳに対する受信電圧信号ＲＶＳのレベルの落差が大きい。
【００３７】
図６の（ａ）−（ｃ）は、接地電位を基準として正値である電圧が送信電極４Ｔに対して印加された際に送信電極４Ｔと基板４Ｇ（または接地電位）との間に生じる電界ＥＦＬを示す側面図である。図６の（ａ）はタッチパネル１６１の近傍に接地導体が存在しない場合を示し、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、タッチパネル１６１の近傍にユーザーの手等の指示体ＨＮＤ、他の接地導体ＭＴＬが存在する場合を示す。
【００３８】
図６の（ａ）を参照するに、タッチパネル１６１の周囲の空間に生じる電界ＥＦＬはタッチパネル１６１の表面に対して対称的である。ここで、送信電圧信号ＴＶＳの周波数をたとえば数十ｋＨｚ−百数十ｋＨｚ程度に設定した場合、その波長は数ｋｍ程度に達し、電極群４Ｔ、４Ｅ、…のサイズ、すなわちタッチパネル１６１のサイズよりも十分に大きい。したがって、送信電極４Ｔに対する送信電圧信号ＴＶＳの印加に伴ってタッチパネル１６１の周囲の空間に生じる電界は準静的であり、図６の（ａ）の示す電界ＥＦＬと同等であるとみなしてよい。
【００３９】
図６の（ｂ）、（ｃ）では図６の（ａ）とは異なり、指示体ＨＮＤ、接地導体ＭＴＬ等の周囲で電界ＥＦＬが歪む。特に、指示体ＨＮＤと導体ＭＴＬとはいずれも実質的に接地電位にあるので、電界ＥＦＬに伴う電気力線は接地導体ＨＮＤ、ＭＴＬに引き込まれ、それらを通して接地電極へ逃げる。その結果、接地導体ＨＮＤ、ＭＴＬに接近するほど電界ＥＦＬの歪みは増大する。接地導体ＨＮＤ、ＭＴＬのサイズが基板４Ｇのサイズよりも十分に小さければ、この接地導体ＨＮＤ、ＭＴＬに起因する電界ＥＦＬの歪みは基板４Ｇのサイズに対して局所的に留まる。したがって、４つの受信電極４Ｎ、４Ｓ、４Ｅ、４Ｗの間には接地導体ＨＮＤ、ＭＴＬからの距離の違いに応じて、図６の（ａ）の場合との電位差に違いが生じる。図６の（ｂ）、（ｃ）では第３受信電極４Ｗが第４受信電極４Ｅよりも接地導体ＨＮＤ、ＭＴＬに近いので、図６の（ａ）の場合との電位差は第３受信電極４Ｗが第４受信電極４Ｅよりも大きい。
【００４０】
この電位差、すなわち接地導体の有無に応じた電位差が受信電極４Ｎ、…、４Ｗごとに異なることは、図５の（ｃ）の示す等価回路では各受信電極と接地電位との間の静電容量ＣＨの違いとして現れる。その結果、この静電容量ＣＨの有無、すなわち接地導体の有無に応じた受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みの差は受信電極４Ｎ、…、４Ｗごとに異なる。特に、接地導体に近い受信電極ほどその歪みの差が大きい。
【００４１】
図６の（ｄ）は、接地導体の有無に応じた受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みの差を受信電極４Ｎ、…ごとに示すグラフである。このグラフの縦軸は、その歪みの差として、たとえば送信電圧信号ＴＶＳに対する受信電圧信号ＲＶＳのレベルの落差の変化量を相対値で表し、横軸は第３受信電極４Ｗからの接地導体の代表点、たとえば重心の水平距離Ｘを表す。このグラフでは更に、この接地導体の重心がタッチパネル１６１の表面から一定の距離を保ったまま第３受信電極４Ｗの真上から第４受信電極４Ｅの真上まで、第１受信電極４Ｎと第２受信電極４Ｓとに対して平行に移動する場合が想定されている。
【００４２】
図６の（ｄ）を参照するに、この接地導体の重心が第３受信電極４Ｗの真上、すなわち水平距離Ｘ＝０に位置するとき、この重心には第３受信電極４Ｗが最も近くに位置し、第４受信電極４Ｅが最も遠くに位置する。したがって、受信電圧信号ＲＶＳのレベルの落差の変化量は第３受信電極４Ｗで最も大きく、第４受信電極４Ｅで最も小さい。この接地導体の重心はまた第２受信電極４Ｓよりも第１受信電極４Ｎに近いので、受信電圧信号ＲＶＳのレベルの落差の変化量は第２受信電極４Ｓよりも第１受信電極４Ｎで大きい。
【００４３】
この接地導体の重心は、第３受信電極４Ｗからの水平距離Ｘが増大するにつれて、第３受信電極４Ｗからは離れる一方、第４受信電極４Ｅには接近する。これに応じて受信電圧信号ＲＶＳのレベルの落差の変化量は第３受信電極４Ｗでは減少する一方、第４受信電極４Ｅでは増大する。第１受信電極４Ｎと第２受信電極４Ｓとに対してはこの接地導体の重心は同じ距離を保つので、受信電圧信号ＲＶＳのレベルの落差の変化量は常に第２受信電極４Ｓよりも第１受信電極４Ｎで大きい。また、この接地導体の重心が第３受信電極４Ｗと第４受信電極４Ｅとの中間点（水平距離Ｘ＝ＷＤＴ／２）に近いほど、第１受信電極４Ｎと第２受信電極４Ｓとを貫く多数の電気力線がこの接地導体に引き込まれるので、いずれの電極４Ｎ、４Ｓにおいても受信電圧信号ＲＶＳのレベルの落差の変化量が増大する。図５の（ａ）の示すとおり、電極群４Ｔ、４Ｎ、…、４Ｗの配置は、基板４ＧをＹ軸方向に貫く中心軸に対して対称的であるので、図６の（ｄ）のグラフも中間点Ｘ＝ＷＤＴ／２に対して対称的である。
【００４４】
図６の（ｄ）が示すとおり、受信電極４Ｎ、…、４Ｗの間では接地導体の重心との距離に応じて受信電圧信号ＲＶＳのレベルの落差の変化量が異なる。したがって、予め実験またはシミュレーション等により、４つの受信電極４Ｎ、…の間でのその変化量の組み合わせごとに接地導体の重心の３次元座標を対応付けておき、この対応関係を示すテーブルまたは関数を判別部２３に組み込んでおく。このテーブルまたは関数を利用して判別部２３は、各受信電極４Ｎ、…から検出されたその変化量の組み合わせから接地導体の重心の対応する３次元座標を特定する。
【００４５】
［電界型３Ｄジェスチャーセンサーによる検出の限界］
図７の（ａ）は、電界型３Ｄジェスチャーセンサー４１０で検出可能な接地導体の３次元座標の範囲を示す側面図である。図７の（ａ）を参照するに、この範囲は、タッチパネル１６１の画面に面した空間ＵＲＧ（以下、「表側空間」と呼ぶ。）だけでなく、タッチパネル１６１を隔ててその反対側に広がる空間ＬＲＧ（以下、「裏側空間」と呼ぶ。）にも及ぶ。これは、図６の（ａ）が示すとおり、送信電極４Ｔの生成する電界ＥＦＬが表側空間ＵＲＧだけでなく裏側空間ＬＲＧにも広がることによる。
【００４６】
ただし、表側空間ＵＲＧと裏側空間ＬＲＧとのいずれに接地導体が位置するかまでは３Ｄジェスチャーセンサー４１０では判別できない。さらに、複数の接地導体を同時に識別することも簡単ではない。これらは以下の理由による。
図７の（ｂ）は、３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出で識別可能な接地導体の３次元座標の仮想的な範囲を示す側面図である。図７の（ｂ）を参照するに、この仮想的な範囲のいずれの１点にも、図７の（ａ）の示す表側空間ＵＲＧの１点（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）と、タッチパネル１６１の表面に対する裏側空間ＬＲＧの対称点（Ｘ０、Ｙ０、−Ｚ０）との２点が対応する。これは、これらの２点が識別不能であることを意味する。
【００４７】
実際、図６の（ａ）が示すとおり、送信電極４Ｔの生成する電界ＥＦＬの分布は、接地導体の侵入がない限り、タッチパネル１６１の表面に対して対称的である。この場合、接地導体が表側空間ＵＲＧの１点（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）に位置するときと、その対称点（Ｘ０、Ｙ０、−Ｚ０）に位置するときとでは、電界ＥＦＬの歪みに伴う受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みにいずれの受信電極４Ｎ、…においても違いが生じない。したがって、受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みからだけではこれらの２点を区別することはできない。
【００４８】
図７の（ｃ）は、（ａ）の示す表側空間ＵＲＧの２点（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）、（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）に位置する２つの異なる接地導体Ｄ１、Ｄ２を示す側面図であり、（ｄ）は、その表側空間ＵＲＧの別の１点（Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３）に位置する１つの接地導体Ｄ３を示す側面図である。図７の（ｃ）を参照するに、２つの接地導体Ｄ１、Ｄ２の各近傍で送信電極４Ｔの生成する電界ＥＦＬは歪む。しかし、この場合に各受信電極４Ｎ、…で検出される受信電圧信号ＲＶＳでは、各接地導体Ｄ１、Ｄ２の近傍での電界ＥＦＬの歪みに伴う波形の歪みが合成されている。この合成された歪みが、図７の（ｄ）の示す接地導体Ｄ３の近傍での電界ＥＦＬの歪みに伴う受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みと区別できない場合が生じ得る。この場合、受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みからだけでは、２点（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）、（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）に異なる接地導体Ｄ１、Ｄ２が位置するのか、それとも別の１点（Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３）に１つの接地導体Ｄ３が位置するのかを区別することはできない。
【００４９】
電界型３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出にはこれらの限界がある。したがって、このセンサーを利用するには、これらの限界を回避する工夫が必要である。
［判別部によるユーザーのジェスチャーと操作パネルの揺動との判別］
図８の（ａ）は、電界型３Ｄジェスチャーセンサー４１０で検出可能な接地導体の３次元座標の範囲内に設定された監視対象の空間を示す模式図である。図８の（ａ）を参照するに、この監視対象の空間は、第１領域ＲＧＡ、第２領域ＲＧＢ、および第３領域ＲＧＣから構成される。第１領域ＲＧＡは、図７の（ａ）の示す表側空間ＵＲＧのうち仮想的平面ＢＮＡ（Ｚ＝ＺＢ）よりもタッチパネル１６１の表面（Ｚ＝０）に近い領域であり、第３領域ＲＧＣはその平面ＢＮＡよりもタッチパネル１６１の表面から遠い領域である。第２領域ＲＧＢは、裏側空間ＬＲＧのうち仮想的平面ＢＮＢ（Ｚ＝−ＺＢ）よりもタッチパネル１６１の表面から遠い領域である。これら２つの仮想的平面ＢＮＡ、ＢＮＢはタッチパネル１６１の表面（Ｚ＝０）に対して互いに対称である。
【００５０】
図８の（ａ）を更に参照するに、ＭＦＰ１００の筐体１０１には導電部材８０１が装着されている。筐体１０１が絶縁性の樹脂から成るのに対し、導電部材８０１は導電性の素材から成り、たとえば矩形状の金属板である。この導電部材８０１は更にＭＦＰ１００のシャーシ等の接地部材によって接地電位に保たれている。操作パネル１６０の傾斜角θが０°であるとき、導電部材８０１は第２領域ＲＧＢの中に位置する。
【００５１】
図８の（ｂ）は、３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出で識別可能な接地導体の３次元座標の仮想的な範囲を示す模式図である。図８の（ｂ）を参照するに、図７の（ｂ）と同様に、この仮想的な範囲のいずれの１点にも表側空間ＵＲＧの１点（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）と裏側空間ＬＲＧの対称点（Ｘ０、Ｙ０、−Ｚ０）との２点が対応する。したがって、この仮想的な範囲のうち仮想的平面ＢＮＤ（Ｚ＝ＺＢ。以下、「境界面」という。）よりもタッチパネル１６１の表面（Ｚ＝０）に近い領域（Ｚ＜ＺＢ）の各点には、図８の（ａ）の示す監視対象の空間のうち第１領域ＲＧＡの１点のみが対応する。一方、この仮想的な範囲のうち境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠い領域（Ｚ＞ＺＢ）の各点には、図８の（ａ）の示す監視対象の空間のうち第３領域ＲＧＣの１点と第２領域ＲＧＢのその対称点との２点が対応する。
【００５２】
この対応関係を利用して判別部２３は、検出部２１の検出した電界ＥＦＬの歪みが指示体ＨＮＤと導電部材８０１とのいずれに起因するかを判別する。具体的には、まず検出部２１が受信電極４Ｎ、…で検出した受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みから、計測部２２が接地導体の重心の３次元座標を計測する。この３次元座標が境界面ＢＮＤに位置し、またはそれよりもタッチパネル１６１の表面に近ければ、判別部２３はこの３次元座標に位置する接地導体を、第１領域ＲＧＡに位置する指示体ＨＮＤと判別する。
【００５３】
ここで、図８の（ａ）、（ｂ）が示すとおり、第２領域ＲＧＢの中には導電部材８０１がすでに存在する。しかし、第２領域ＲＧＢは第１領域ＲＧＡよりも受信電極４Ｎ、…から遠い。したがって、第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０１に起因する電界ＥＦＬの歪みは第１領域ＲＧＡに位置する指示体ＨＮＤに起因するものに比べ、受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みへの寄与が無視できるほど小さい。すなわち計測部２２の計測した３次元座標が境界面ＢＮＤに位置し、またはそれよりもタッチパネル１６１の表面に近ければ、その座標は許容誤差の範囲内で指示体ＨＮＤの実際の位置を示すとみなしてよい。
【００５４】
計測部２２の計測した３次元座標が境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠ければ、判別部２３は（Ａ）この３次元座標に位置する接地導体を第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０１と判別し、または（Ｂ）更にこの３次元座標の時間的変化を観察し、その時間的変化の幅に基づいてこの３次元座標に位置する接地導体を、第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０１と第３領域ＲＧＣに位置する指示体とのいずれかに判別する。これらの判別方法（Ａ）、（Ｂ）の詳細については後述する。
【００５５】
図８の（ｃ）は、操作パネル１６０の揺動によってタッチパネル１６１の表面が水平面に対して傾斜したときにおける監視対象の空間ＲＧＡ、ＲＧＢ、ＲＧＣを示す模式図である。図８の（ｃ）を参照するに、操作パネル１６０の傾斜角θが０°から増加するにつれて、その背面が導電部材８０１に向かって接近する。これにより、第２領域ＲＧＢが導電部材８０１に対して移動する。
【００５６】
図８の（ｄ）は、（ｃ）の示す監視対象の空間と３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出で識別可能な接地導体の３次元座標の仮想的な範囲との対応関係を示す模式図である。図８の（ｄ）を参照するに、この仮想的な範囲では導電部材８０１は操作パネル１６０の傾斜角θの変化に伴い、境界面ＢＮＤ（Ｚ＝ＺＢ）よりもタッチパネル１６１の表面（Ｚ＝０）から遠い領域の中で一定の軌跡ＴＲＣを描く。監視対象の空間に指示体ＨＮＤが存在していなければこの軌跡ＴＲＣの上に、計測部２２の計測する３次元座標は位置する。さらに、この軌跡ＴＲＣ上の各点は操作パネル１６０の傾斜角θの異なる値に対応するので、この対応関係を利用すれば、計測部２２の計測した３次元座標から操作パネル１６０の傾斜角θを推定することができる。
【００５７】
−判別方法（Ａ）−
受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みから計測された３次元座標が境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠い場合、この３次元座標に位置する接地導体は第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０１と判別される。
図９の（ａ）は、受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みから計測された３次元座標のＺ軸成分の時間的変化の一例を示すグラフである。このグラフの縦軸はそのＺ軸成分すなわちタッチパネル１６１の表面からの距離を表し、横軸は時間を表す。図９の（ａ）を参照するに、第１時刻ｔ０から第２時刻ｔ１までの期間ではＺ軸成分は境界面のＺ座標“ＺＢ”よりも小さい。したがって、この期間ｔ０−ｔ１に計測された３次元座標に位置する接地導体を判別部２３は、第１領域ＲＧＡに位置する指示体ＨＮＤと判別する。第２時刻ｔ１ではＺ軸成分が境界面のＺ座標“ＺＢ”を超え、第２時刻ｔ１から所定時間ΔＴＡが経過しても境界面のＺ座標“ＺＢ”よりも大きいままである。したがって、この期間ｔ１−ｔ１＋ΔＴＡに計測された３次元座標に位置する接地導体を判別部２３は、第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０１と判別する。その後、第３時刻ｔ２ではＺ軸成分が再び境界面のＺ座標“ＺＢ”を下回るので、第３時刻ｔ２以降に計測された３次元座標に位置する接地導体を判別部２３は、第１領域ＲＧＡに位置する指示体ＨＮＤと判別する。
【００５８】
判別方法（Ａ）ではこのように、まず境界面のＺ座標“ＺＢ”が、計測された３次元座標のＺ軸成分に対する閾値に設定される。計測された３次元座標のＺ軸成分がこの閾値ＺＢ以下であれば直ちに、その３次元座標は指示体ＨＮＤの位置と判別される。一方、そのＺ軸成分が所定時間ΔＴＡ、閾値ＺＢを超え続ければ、その３次元座標は導電部材８０１の位置と判別される。なお、そのＺ軸成分が閾値ＺＢを超えている時間が所定時間ΔＴＡよりも短い場合、その３次元座標は判別の対象からは除外される。
【００５９】
後者の条件に「所定時間ΔＴＡの持続」を付加する理由は、第３領域ＲＧＣへ侵入した指示体ＨＮＤを導電部材８０１と誤認する危険性を回避することにある。図８の（ｂ）、（ｄ）が示すとおり、３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出で識別可能な接地導体の３次元座標の仮想的な範囲のうち、境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠い領域（Ｚ＞ＺＢ）には第２領域ＲＧＢだけでなく第３領域ＲＧＣが対応する。この第３領域ＲＧＣには指示体ＨＮＤが侵入する可能性がある。しかし、第３領域ＲＧＣがタッチパネル１６１の表面から十分に離れていれば、この領域への指示体ＨＮＤの侵入は、第１領域ＲＧＡへの移動もしくはそこからの退避を目的とする通過、またはジェスチャー中にユーザーが意図せずに第１領域ＲＧＡからはみ出させたものに限られる。したがって、この侵入の持続時間は一般に短いので、上記の所定時間ΔＴＡを十分に長く設定しておけば、指示体ＨＮＤを導電部材８０１と誤認する危険性を十分に低減させることができる。
【００６０】
−判別方法（Ｂ）−
受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みから計測された３次元座標が境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠い場合、判別部２３は更にこの３次元座標の時間的変化を観察し、その時間的変化の幅に基づいてこの３次元座標に位置する接地導体を、第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０１と第３領域ＲＧＣに位置する指示体とのいずれかに判別する。
【００６１】
図９の（ｂ）は、受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みから計測された３次元座標のＺ軸成分の時間的変化の別例を示すグラフである。このグラフの縦軸はそのＺ軸成分すなわちタッチパネル１６１の表面からの距離を表し、横軸は時間を表す。図９の（ｂ）を参照するに、第１時刻ｔ０から第２時刻ｔ１までの期間ではＺ軸成分は境界面のＺ座標“ＺＢ”よりも小さい。したがって、この期間ｔ０−ｔ１に計測した３次元座標に位置する接地導体を判別部２３は、第１領域ＲＧＡに位置する指示体ＨＮＤと判別する。第２時刻ｔ１ではＺ軸成分が境界面のＺ座標“ＺＢ”を超えるので、第２時刻ｔ１から所定時間ΔＴＢが経過するまでの期間中、判別部２３は計測部２２の計測する３次元座標の時間的変化を観察し、特にその変化の幅を監視する。この幅は所定値ΔＦＲよりも小さいので、この期間ｔ１−ｔ１＋ΔＴＢに計測した３次元座標に位置する接地導体を判別部２３は、第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０１と判別する。その後、第３時刻ｔ２ではＺ軸成分が境界面のＺ座標“ＺＢ”よりも大きい範囲で変動し始めるので、第３時刻ｔ２から所定時間ΔＴＢが経過するまでの期間中、判別部２３は計測部２２の計測する３次元座標の時間的変化を観察する。この期間ｔ２−ｔ２＋ΔＴＢではその３次元座標の変化の幅が所定値ΔＦＲを超えるので、その３次元座標に位置する接地導体を判別部２３は、第３領域ＲＧＣに位置する指示体ＨＮＤと判別する。
【００６２】
判別方法（Ｂ）では判別方法（Ａ）と同様、計測された３次元座標のＺ軸成分が閾値、すなわち境界面のＺ座標“ＺＢ”以下であれば直ちに、その３次元座標が指示体ＨＮＤの位置と判別される。一方、判別方法（Ｂ）では判別方法（Ａ）とは異なり、そのＺ軸成分が閾値ＺＢを超えた場合、その時点から所定時間ΔＴＢが経過するまでの間に計測された３次元座標の変化の幅が所定値ΔＦＲ以下であればその３次元座標は導電部材８０１の位置と判別され、所定値ΔＦＲを超えれば指示体ＨＮＤの位置と判別される。
【００６３】
なお、図９の（ｂ）では説明の便宜上、Ｚ軸方向の変化の幅が所定値ΔＦＲと比較されている。しかし、Ｚ軸方向に限らず、いずれかの方向で変化の幅が所定値ΔＦＲを超えれば、計測された３次元座標は指示体ＨＮＤの位置と判別される。
判別方法（Ｂ）は判別方法（Ａ）とは異なり、たとえば第３領域ＲＧＣをタッチパネル１６１の表面から十分には離すことができない結果、この領域ＲＧＣにジェスチャー中の指示体ＨＮＤが頻繁に侵入し得る場合でも、第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０１と第３領域ＲＧＣに位置する指示体ＨＮＤとを判別可能である。確かに、第２領域ＲＧＢと第３領域ＲＧＣとは受信電極４Ｎ、…からの距離が等しいので、受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みへの寄与は、第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０１に起因する電界ＥＦＬの歪みと、第３領域ＲＧＣに位置する指示体ＨＮＤに起因するものとでは同程度である。しかし、導電部材８０１はＭＦＰ１００の筐体に固定されているので実質上静止し続けるのに対し、指示体ＨＮＤはジェスチャー等の動作で絶えず動き続ける。したがって、第３領域ＲＧＣに指示体ＨＮＤが侵入した場合に計測される３次元座標の時間的変化には、その指示体ＨＮＤの動きに起因する周期の短い、かつ振幅の大きい変動成分が重畳される。一方、導電部材８０１は、図８の（ｄ）の示す一定の軌跡ＴＲＣから大きく外れることはない。これらを考慮して上記の所定時間ΔＴＢを十分に短く、かつ所定値ΔＦＲを十分に大きく設定しておけば、計測される３次元座標の時間的変化から第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０１と第３領域ＲＧＣに位置する指示体ＨＮＤとを判別することができる。
【００６４】
−判別方法（Ａ）による処理の流れ−
図１０は、判別方法（Ａ）による処理のフローチャートである。この処理は、検出部２１が受信電圧信号ＲＶＳを検出したときに開始される。
ステップＳ１０１では、計測部２２がＡＤ変換部４２から、デジタル化された受信電圧信号ＲＶＳを読み込んでその波形の歪みを解析し、その歪みが、監視対象の空間ＲＧＡ、ＲＧＢ、ＲＧＣへの接地導体の侵入に起因する変化を含むか否かを確認する。この変化を含んでいれば処理がステップＳ１０２へ進み、含んでいなければ処理が終了する。
【００６５】
ステップＳ１０２では、計測部２２が受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みから接地導体の重心の３次元座標ＰＯＳを計測する。その後、処理はステップＳ１０３へ進む。
ステップＳ１０３では、計測部２２の計測した３次元座標ＰＯＳが境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠いか否かを判別部２３が確認する。遠ければ処理がステップＳ１０４へ進み、遠くなければ処理がステップＳ１０６へ進む。
【００６６】
ステップＳ１０４では、計測部２２の計測した３次元座標ＰＯＳが境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠い。このことを最初に確認した時点から所定時間ΔＴＡが経過したか否かを判別部２３は確認する。所定時間ΔＴＡが経過していれば処理がステップＳ１０５へ進み、経過していなければ処理がステップＳ１０１から繰り返される。
ステップＳ１０５では、所定時間ΔＴＡが経過しても、計測部２２の計測した３次元座標ＰＯＳは境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠いままである。したがって、判別部２３はこの３次元座標ＰＯＳを、第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０１の座標と判別する。その後、処理が終了する。
【００６７】
ステップＳ１０６では、計測部２２の計測した３次元座標ＰＯＳは境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面に近い。したがって、判別部２３はこの３次元座標ＰＯＳを、第１領域ＲＧＡに位置する指示体ＨＮＤの座標と判別する。その後、処理が終了する。
−判別方法（Ｂ）による処理の流れ−
図１１は、判別方法（Ｂ）による処理のフローチャートである。この処理は、検出部２１が受信電圧信号ＲＶＳを検出したときに開始される。
【００６８】
ステップＳ１１１では、判別部２３がフラグＦＬを“０”に設定する。その後、処理はステップＳ１１２へ進む。
ステップＳ１１２では、計測部２２がＡＤ変換部４２から、デジタル化された受信電圧信号ＲＶＳを読み込んでその波形の歪みを解析し、その歪みが、監視対象の空間ＲＧＡ、ＲＧＢ、ＲＧＣへの接地導体の侵入に起因する変化を含むか否かを確認する。この変化を含んでいれば処理がステップＳ１１３へ進み、含んでいなければ処理が終了する。
【００６９】
ステップＳ１１３では、計測部２２が受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みから接地導体の重心の３次元座標ＰＯＳを計測する。その後、処理はステップＳ１１４へ進む。
ステップＳ１１４では、計測部２２の計測した３次元座標ＰＯＳが境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠いか否かを判別部２３が確認する。遠ければ処理がステップＳ１１５へ進み、遠くなければ処理がステップＳ１２１へ進む。
【００７０】
ステップＳ１１５では、計測部２２の計測した３次元座標ＰＯＳが境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠い。このとき、フラグＦＬが“０”であるか否かを判別部２３は確認する。“０”であれば処理がステップＳ１１６へ進み、“０”でなければ処理がステップＳ１１９へ進む。
ステップＳ１１６では、フラグＦＬが“０”であるので、３次元座標ＰＯＳは処理開始後、計測部２２が最初に計測した値である。判別部２３はこの値ＰＯＳを初期値ＰＰＳに設定すると共に、フラグＦＬを“１”に変更する。その後、処理はステップＳ１１７へ進む。
【００７１】
ステップＳ１１７では、処理開始時にステップＳ１１２で確認された波形の歪みの変化が生じた時点から所定時間ΔＴＢが経過したか否かを判別部２３は確認する。所定時間ΔＴＢが経過していれば処理がステップＳ１１８へ進み、経過していなければ処理がステップＳ１１２から繰り返される。
ステップＳ１１８では、処理開始時にステップＳ１１２で確認された波形の歪みの変化が生じた時点から所定時間ΔＴＢが経過しても、計測部２２の計測した３次元座標ＰＯＳは境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠いままである。したがって、この３次元座標ＰＯＳを、第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０１の座標と判別部２３は判別する。その後、処理が終了する。
【００７２】
ステップＳ１１９では、フラグＦＬが“０”ではないので、初期値ＰＰＳに値がすでに設定されている。したがって、ステップＳ１１３で計測された３次元座標ＰＯＳと初期値ＰＰＳとの変化の幅ＭＯＶ＝｜ＰＯＳ−ＰＰＳ｜を判別部２３は計算する。その後、処理はステップＳ１２０へ進む。
ステップＳ１２０では、ステップＳ１１９で計算した変化の幅ＭＯＶが所定値ΔＦＲ以下であるか否かを判別部２３が確認する。所定値ΔＦＲ以下であれば処理がステップＳ１１７へ進み、所定値ΔＦＲを超えていれば処理がステップＳ１２１へ進む。
【００７３】
ステップＳ１２１では、ステップＳ１１３で計測された３次元座標ＰＯＳは境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面に近い。また、ステップＳ１１９で計算された変化の幅ＭＯＶが所定値ΔＦＲを超えている。したがって、ステップＳ１１３で計測された３次元座標ＰＯＳを指示体ＨＮＤの座標と判別部２３は判別する。その後、処理が終了する。
［操作パネルの傾斜角に応じた処理］
計測部２２の計測した３次元座標を導電部材８０１の座標と判別したとき、判別部２３はその３次元座標を、図４の示す傾斜角推測部４３５へ渡す。この３次元座標に基づいて傾斜角推測部４３５は操作パネル１６０の傾斜角θを推測する。具体的には、この３次元座標が図８の（ｄ）の示す導電部材８０１の軌跡ＴＲＣ上のいずれの点に相当するかを推測し、この点に対応する操作パネル１６０の傾斜角θを、軌跡ＴＲＣ上の位置と操作パネルの傾斜角との間の対応表から検索する。
【００７４】
傾斜角推測部４３５が推測した操作パネル１６０の傾斜角θに応じて制御部２４は、たとえば次の２種類の処理を制御する。（１）表示部２５にＬＣＤ４Ｄの表示の属性を操作パネルの傾斜角θに応じて変更させる。（２）ジェスチャー解釈部４３４にユーザーのジェスチャーが対象とする操作画面上の座標（以下、「対象座標」という。）を操作パネル１６０の傾斜角θに基づいて推定する。
【００７５】
−表示の属性の変更−
図１２の（ａ）は、ＬＣＤ４Ｄの表示の属性、３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出の特性、および操作パネル１６０の傾斜角θの間の対応表である。この表はたとえば制御部２４に内蔵のメモリー素子に記憶されている。図１２の（ａ）を参照するに、まず操作パネル１６０の傾斜角θの取り得る範囲が閾値θＢ未満の第１区間（θ＜θＢ）とそれ以上の第２区間（θ≧θＢ）とに二分されている。次に第１区間では、ＬＣＤ４Ｄの画面表示のサイズと、３Ｄジェスチャーセンサー４１０によって検出可能なジェスチャーの速度とがいずれも“標準”に設定され、検出可能なジェスチャーの種類として、“フリック”、“スライド”、“ローテーション”がいずれも“あり”に設定されている。一方、第２区間では、画面表示のサイズが“拡大”に設定され、検出可能なジェスチャーの速度が“ゆっくり”に設定され、検出可能なジェスチャーの種類のうち、“フリック”は“スライドへ変更”と設定されている。
【００７６】
傾斜角推測部４３５が操作パネル１６０の傾斜角θを推測したとき、制御部２４はまずその推測値が第１区間（θ＜θＢ）と第２区間（θ≧θＢ）とのいずれに属するかを判別する。制御部２４は次に、その判別結果に対応するＬＣＤ４Ｄの表示の属性と３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出の特性とを上記の対応表から検索し、表示部２５とジェスチャー解釈部４３４とに設定する。
【００７７】
図１２の（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、操作パネル１６０の傾斜角θが第１区間（θ＜θＢ）、第２区間（θ≧θＢ）に属すると推測されたときに操作パネル１６０の画面に表示される文字を示す模式図である。図１２の（ｂ）、（ｃ）を参照するに、傾斜角θが第１区間に属すると推測されたときに画面に表示される文字よりも、第２区間に属すると推測されたときの文字はサイズが拡大されている。これは、図１２の（ａ）の対応表においてＬＣＤ４Ｄの画面表示のサイズが、第１区間については“標準”に設定され、第２区間については“拡大”に設定されていることに応じた表示部２５の処理による。
【００７８】
図１２の（ａ）の対応表には３Ｄジェスチャーセンサー４１０によって検出可能なジェスチャーの速度が、第１区間については“標準”に設定され、第２区間については“ゆっくり”に設定されている。これに応じてジェスチャー解釈部４３４は、判別部２３から受信する３次元座標の時間的変化をユーザーのジェスチャーとして解釈する際に想定する指示体の速度の下限を、傾斜角θが第１区間に属すると推測されたときよりも、第２区間に属すると推測されたときには低く設定する。
【００７９】
図１２の（ａ）の対応表には３Ｄジェスチャーセンサー４１０によって検出可能なジェスチャーの種類のうち“フリック”が、第２区間については“スライドへ変更”と設定されている。これに応じてジェスチャー解釈部４３４は、判別部２３から受信する３次元座標の時間的変化を“フリック”として解釈することが可能な場合でも、傾斜角θが第２区間に属すると推測されたときには“スライド”として解釈する。
【００８０】
このように、制御部２４はＬＣＤ４Ｄの表示の属性と３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出の特性とを、操作パネルの傾斜角θに応じて変更する。これにより、それらの属性を個々のユーザーに自動的に適合させることができる。実際、操作パネル１６０の傾斜角θが第１区間に設定されるのは、図２の（ａ）が示すように、比較的背の高いユーザーによる場合が多い。一方、操作パネル１６０の傾斜角θが第２区間に設定されるのは、図２の（ｂ）が示すように、車椅子の利用者等、比較的背の低いユーザーによる場合が多い。したがって、特に傾斜角θが第２区間に属すると推測されたときには操作パネル１６０の画面表示を、車椅子の利用者、高齢者、子供等にも見えやすい設定に変更し、３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出の特性を比較的遅い手の動きに合わせればよい。具体的には、上記のように、傾斜角θが第２区間に属すると推測されたときには、画面に表示される文字のサイズを拡大し、ジェスチャーとして解釈する際に想定する指示体の速度の下限を低く設定し、“フリック”として解釈可能なジェスチャーも“スライド”として解釈すればよい。
【００８１】
−ジェスチャーの対象の推定−
図１３の（ｄ）は、操作パネル１６０の傾斜角θに応じた対象座標の補正値を示す表である。この表はたとえば制御部２４に内蔵のメモリー素子に記憶されている。図１３の（ｄ）を参照するに、まず操作パネル１６０の傾斜角θの取り得る範囲が、第１閾値θ１以下の第１区間（θ≦θ１）、第１閾値θ１よりも大きく第２閾値θ２よりも小さい第２区間（θ１＜θ＜θ２）、および第２閾値θ２以上の第３区間（θ２≦θ）に分割されている。次に、対象座標の補正値（ΔＸ、ΔＹ）が第１区間では（０、＋Δξ）に設定され、第２区間では（０、０）に設定され、第３区間では（０、−Δη）に設定されている。
【００８２】
傾斜角推測部４３５が操作パネル１６０の傾斜角θを推測したとき、制御部２４はまずその推測値が、第１区間、第２区間、第３区間のいずれに属するかを判別する。制御部２４は次に、その判別結果に対応する対象座標の補正値を図１３の（ｄ）の表から検索してジェスチャー解釈部４３４に設定する。これに応じてジェスチャー解釈部４３４はまず、３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出結果から指先の３次元座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を推測する。ジェスチャー解釈部４３４は次に、この指先を画面に対して垂直に射影した点の座標（Ｘ、Ｙ）に補正値（ΔＸ、ΔＹ）を加え、得られた座標（Ｘ＋ΔＸ、Ｙ＋ΔＹ）を対象座標として推定する。この対象座標に表示された操作画面のＧＵＩ部品を、ジェスチャー解釈部４３４はジェスチャーの対象として解釈する。
【００８３】
こうして、ジェスチャー解釈部４３４は対象座標を操作パネル１６０の傾斜角θに基づいて推定する。これにより、以下に例示するとおり、ジェスチャーの対象とするＧＵＩ部品を識別する精度が向上するので、ジェスチャーの指標する入力操作を正確に解釈することができる。
図１３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、操作パネル１６０の傾斜角θが、第１区間（θ≦θ１）、第２区間（θ１＜θ＜θ２）、第３区間（θ２≦θ）に属するときに操作パネル１６０の画面に向けられるユーザーの視線ＬＳ１、ＬＳ２、ＬＳ３を示す模式図である。
【００８４】
図１３の（ａ）を参照するに、傾斜角θが第１区間に属すると推測されたとき、操作パネル１６０の画面は水平面に近いので、ユーザーの指先ＦＰ１に向けられた視線ＬＳ１はこの画面の法線方向から斜めに傾く。その結果、この視線ＬＳ１が交差する画面上の点ＴＰ１は、ユーザーの指先ＦＰ１を画面に対して垂直に射影した点ＭＰ１からＹ軸の正方向に距離Δξだけ逸れる。一方、ジェスチャー解釈部４３４が推定する対象座標は、３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出結果から得られた指先ＦＰ１から画面への射影点ＭＰ１の座標（Ｘ、Ｙ）に、図１３の（ｄ）の表から検索された補正値（０、＋Δξ）を加えた値（Ｘ、Ｙ＋Δξ）である。したがってこの対象座標は、視線ＬＳ１が交差する画面上の点ＴＰ１と正確に一致する。
【００８５】
図１３の（ｂ）を参照するに、傾斜角θが第２区間に属すると推測されたとき、操作パネル１６０の画面はユーザーにとって見えやすい傾きに調節されている可能性が高い。すなわち、ユーザーの指先ＦＰ２に向けられた視線ＬＳ２は操作パネル１６０の画面の法線方向と一致するとみなせる。このとき、この視線ＬＳ２が交差する画面上の座標ＴＰ２は３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出結果から推測される指先ＦＰ２を画面に対して垂直に射影した点ＭＰ２の座標に等しい。一方、図１３の（ｄ）の表から検索された補正値は（０、０）であるので、ジェスチャー解釈部４３４が推定する対象座標は、３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出結果から得られた指先ＦＰ２から画面への射影点ＭＰ２の座標（Ｘ、Ｙ）そのものである。したがってこの対象座標は、視線ＬＳ２が交差する画面上の点ＴＰ２と正確に一致する。
【００８６】
図１３の（ｃ）を参照するに、傾斜角θが第３区間に属すると推測されたとき、操作パネル１６０の画面は垂直面に近いので、ユーザーの指先ＦＰ３に向けられた視線ＬＳ３はこの画面の法線方向から、図１３の（ａ）の示す傾きとは逆方向に斜めに傾く。その結果、この視線ＬＳ３が交差する画面上の点ＴＰ３は、ユーザーの指先ＦＰ３を画面に対して垂直に射影した点ＭＰ３からＹ軸の負方向に距離Δηだけ逸れる。一方、ジェスチャー解釈部４３４が推定する対象座標は、３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出結果から得られた指先ＦＰ３から画面への射影点ＭＰ３の座標（Ｘ、Ｙ）に、図１３の（ｄ）の表から検索された補正値（０、−Δη）を加えた値（Ｘ、Ｙ−Δη）である。したがってこの対象座標は、視線ＬＳ３が交差する画面上の点ＴＰ３と正確に一致する。
【００８７】
［実施形態の利点］
本発明の実施形態によるＭＦＰ１００では上記のとおり、まず検出部２１が監視対象の空間ＲＧＡ−ＲＧＣにおける接地導体の存在に起因する電界ＥＦＬの歪みを検出する。次に計測部２２がこの電界ＥＦＬの歪みから計測部２２がその接地導体の３次元座標を計測し、判別部２３がこの３次元座標に基づいてその接地導体が指示体ＨＮＤと導電部材８０１とのいずれであるかを判別する。具体的には、まず、検出部２１が受信電極４Ｎ、…で検出した受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みから、計測部２２が接地導体の重心の３次元座標を計測する。この３次元座標が図８の（ｂ）、（ｄ）の示す境界面ＢＮＤに位置し、またはそれよりもタッチパネル１６１の表面に近ければ、判別部２３はこの３次元座標に位置する接地導体を、第１領域ＲＧＡに位置する指示体ＨＮＤと判別する。一方、この３次元座標が境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠ければ、判別部２３はこの３次元座標に位置する接地導体を、（Ａ）第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０１と判別し、または（Ｂ）この３次元座標の時間的変化の幅に基づいて、第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０１と第３領域ＲＧＣに位置する指示体とのいずれかに判別する。
【００８８】
このように、このＭＦＰ１００はユーザーの３次元的なジェスチャーと操作パネル１６０の揺動とを同じ３Ｄジェスチャーセンサー４１０で検出する。これにより、３Ｄジェスチャーセンサー４１０とは別に、操作パネル１６０の傾斜角θを検出するためのセンサーを追加する必要がない。こうして、このＭＦＰ１００は操作性の向上と製造コストの低減とを両立させることができる。
【００８９】
このＭＦＰ１００では更に、判別部２３が指示体と判別した場合にはジェスチャー解釈部４３４がこの指示体の動きを通し、ユーザーのジェスチャーの指標する入力操作を解釈する。一方、判別部２３が導電部材８０１と判別した場合には、傾斜角推測部４３５がこの導電部材８０１の位置から操作パネル１６０の傾斜角θを推測し、制御２４がその傾斜角θに応じてＬＣＤ４Ｄの表示の属性と３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出の特性とを変更する。これにより、それらの属性を個々のユーザーに自動的に適合させることができる。さらに、ジェスチャー解釈部４３４が対象座標を操作パネル１６０の傾斜角θに基づいて推定する。これにより、ジェスチャーの対象を識別する精度が向上するので、ジェスチャーの指標する入力操作を正確に解釈することができる。
【００９０】
［変形例］
（A）図１の示す画像処理装置１００はＭＦＰである。本発明の実施形態による画像処理装置はその他に、レーザープリンター、インクジェット等の他方式のプリンター、コピー機、スキャナー、ＦＡＸ等のいずれであってもよい。
（B）計測部２２は、接地導体の代表点としてその重心の３次元座標を計測する。接地導体の代表点はその他に、その導体の先端、その外面の形状の対称点等、その導体の特徴的な点であってもよい。
【００９１】
（C）計測部２２の計測した３次元座標が境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠ければ、判別部２３は判別方法（Ａ）、（Ｂ）のいずれかを採用する。判別部２３はその他に、たとえば操作パネル１６０の傾斜角θが特定の閾値以下であれば判別方法（Ａ）を採用し、その閾値を超えていれば判別方法（Ｂ）を採用する等、傾斜角θに応じて両方法を切り換えてもよい。
【００９２】
（D）上記の実施形態は、ＭＦＰ１００の筐体に固定された導電部材８０１に対するタッチパネル１６１の変位から操作パネル１６０の傾斜角θを推測する。その他に、スキャナー１２０の原稿台の上蓋の開閉、筐体の前扉の開閉、または排紙トレイ１５０の載置面の高さ等、タッチパネル１６１の近傍で移動する可動部材の位置であれば、それを推測することは以下のように可能である。
【００９３】
−原稿台の上蓋−
図１４の（ａ）は、スキャナー１２０の原稿台の上蓋と電界型３Ｄジェスチャーセンサー４１０による監視対象の空間との位置関係を示す模式図である。図１４の（ａ）を参照するにこの監視対象の空間は図７の（ａ）の示す表側空間ＵＲＧのみ、すなわち図８の（ａ）の示す第１領域ＲＧＡと第３領域ＲＧＣとから構成される。第３領域ＲＧＣの一部はＡＤＦ１１０の周縁部に重なっている。ＡＤＦ１１０はスキャナー１２０の原稿台の上蓋に装着されているので、この上蓋と共に開閉可能である。図１４の（ａ）はＡＤＦ１１０が閉じた状態を示す。第３領域ＲＧＣと重なったＡＤＦ１１０の周縁部には導電部材８０２が装着されている。ＡＤＦ１１０の周縁部が絶縁性の樹脂から成るのに対し、導電部材８０２は導電性の素材から成り、たとえば矩形状の金属板である。この導電部材８０２は更にＭＦＰ１００のシャーシ等の接地部材によって接地電位に保たれている。
【００９４】
図１４の（ｂ）は、（ａ）の示す監視対象の空間ＲＧＡ、ＲＧＣと３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出で識別可能な接地導体の３次元座標の仮想的な範囲との間の対応関係を示す模式図である。図１４の（ｂ）を参照するに、この仮想的な範囲の各点には表側空間ＵＲＧの１点のみが対応するので、この仮想的な範囲は表側空間ＵＲＧと同一視可能である。この場合、第１領域ＲＧＡと第３領域ＲＧＣとを区切る仮想的平面ＢＮＡ（Ｚ＝ＺＢ）がそのまま境界面ＢＮＤである。
【００９５】
この対応関係を利用して判別部２３は、検出部２１の検出した電界ＥＦＬの歪みが指示体ＨＮＤと導電部材８０２とのいずれであるかを判別する。具体的には、まず検出部２１が受信電極４Ｎ、…で検出した受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みから、計測部２２が接地導体の重心の３次元座標を計測する。この３次元座標が境界面ＢＮＤに位置し、またはそれよりもタッチパネル１６１の表面に近ければ、判別部２３はこの３次元座標に位置する接地導体を、第１領域ＲＧＡに位置する指示体ＨＮＤと判別する。第１領域ＲＧＡは第３領域ＲＧＣよりも受信電極４Ｎ、…に近いので、第１領域ＲＧＡに位置する指示体ＨＮＤに起因する電界ＥＦＬの歪みに比べれば、第３領域ＲＧＣに位置する導電部材８０２に起因するものは無視してよい。一方、計測部２２の計測した３次元座標が境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠ければ、判別部２３は判別方法（Ａ）または（Ｂ）に従ってその３次元座標を、第３領域ＲＧＣに存在する導電部材８０２と指示体とのいずれかの位置に判別する。
【００９６】
図１４の（ｃ）は、ＡＤＦ１１０が開いたときにおける監視対象の空間ＲＧＡ、ＲＧＣを示す模式図である。図１４の（ｃ）を参照するに、ＡＤＦ１１０の開きに伴って導電部材８０２が第３領域ＲＧＣから離脱する。
図１４の（ｄ）は、（ｃ）の示す監視対象の空間ＲＧＡ、ＲＧＣと３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出で識別可能な接地導体の３次元座標の仮想的な範囲との対応関係を示す模式図である。図１４の（ｄ）を参照するに、ＡＤＦ１１０が開くのにつれて導電部材８０２は第３領域ＲＧＣの中で一定の軌跡ＴＲＣを描きながらこの仮想的な範囲から離脱する。したがって、監視対象の空間ＲＧＡ、ＲＧＣに指示体ＨＮＤが存在していない場合に第３領域ＲＧＣに位置する接地導体の３次元座標が計測されれば、ＡＤＦ１１０が閉じた状態であると判別部２３は判別し、その３次元座標が計測されなければ、ＡＤＦ１１０が開いた状態であると判別部２３は判別することができる。
【００９７】
このように、このＭＦＰ１００は、ユーザーの３次元的なジェスチャーとＡＤＦ１１０の開閉とを同じ３Ｄジェスチャーセンサー４１０で検出することもできる。これにより、ＡＤＦ１１０の開閉を検出するための既存のセンサーを削減可能であるので、このＭＦＰ１００は操作性の向上と製造コストの低減とを両立させることができる。
−筐体の前扉−
図１５の（ａ）は、ＭＤＦ１００の筐体の前扉と電界型３Ｄジェスチャーセンサー４１０による監視対象の空間との位置関係を示す模式図である。図１５の（ａ）を参照するにこの監視対象の空間は図８の（ａ）の示す第１領域ＲＧＡと第２領域ＲＧＢとから構成される。第２領域ＲＧＢの一部は前扉１５１の上端部に重なっている。図１５の（ａ）は前扉１５１が閉じた状態を示す。第２領域ＲＧＢと重なった前扉１５１の上端部には導電部材８０３が装着されている。前扉１５１が絶縁性の樹脂から成るのに対し、導電部材８０３は導電性の素材から成り、たとえば矩形状の金属板である。この導電部材８０３は更にＭＦＰ１００のシャーシ等の接地部材によって接地電位に保たれている。
【００９８】
図１５の（ｂ）は、（ａ）の示す監視対象の空間ＲＧＡ、ＲＧＢと３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出で識別可能な接地導体の３次元座標の仮想的な範囲との間の対応関係を示す模式図である。図１５の（ｂ）を参照するに、この仮想的な範囲のうち境界面ＢＮＤ（Ｚ＝ＺＢ）よりもタッチパネル１６１の表面（Ｚ＝０）に近い領域（Ｚ＜ＺＢ）の各点には第１領域ＲＧＡの１点が対応し、境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠い領域（Ｚ＞ＺＢ）の各点には第２領域ＲＧＢの１点が対応する。
【００９９】
この対応関係を利用して判別部２３は、検出部２１の検出した電界ＥＦＬの歪みが指示体ＨＮＤと導電部材８０３とのいずれであるかを判別する。具体的には、まず検出部２１が受信電極４Ｎ、…で検出した受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みから、計測部２２が接地導体の重心の３次元座標を計測する。この３次元座標が境界面ＢＮＤに位置し、またはそれよりもタッチパネル１６１の表面に近ければ、判別部２３はこの３次元座標に位置する接地導体を、第１領域ＲＧＡに位置する指示体ＨＮＤと判別する。第１領域ＲＧＡは第２領域ＲＧＢよりも受信電極４Ｎ、…に近いので、第１領域ＲＧＡに位置する指示体ＨＮＤに起因する電界ＥＦＬの歪みに比べれば、第２領域ＲＧＢに位置する導電部材８０３に起因するものは無視してよい。一方、計測部２２の計測した３次元座標が境界面ＢＮＤよりもタッチパネル１６１の表面から遠ければ、判別部２３は判別方法（Ａ）または（Ｂ）に従ってこの３次元座標を、第２領域ＲＧＢに存在する導電部材８０３の位置と判別する。
【０１００】
図１５の（ｃ）は、前扉１５１が開いたときにおける監視対象の空間ＲＧＡ、ＲＧＢを示す模式図である。図１５の（ｃ）を参照するに、前扉１５１の開きに伴って導電部材８０３が第２領域ＲＧＢから離脱する。
図１５の（ｄ）は、（ｃ）の示す監視対象の空間ＲＧＡ、ＲＧＢと３Ｄジェスチャーセンサー４１０による検出で識別可能な接地導体の３次元座標の仮想的な範囲との対応関係を示す模式図である。図１５の（ｄ）を参照するに、前扉１５１が開くのにつれて導電部材８０３は第２領域ＲＧＢの中で一定の軌跡ＴＲＣを描きながらこの仮想的な範囲から離脱する。したがって、第１領域ＲＧＡに指示体ＨＮＤが存在していない場合、第２領域ＲＧＢに位置する接地導体の３次元座標が計測されれば、前扉１５１が閉じた状態であると判別部２３は判別し、その３次元座標が計測されなければ、前扉１５１が開いた状態であると判別部２３は判別することができる。このように前扉１５１が開くのはたとえば、画像形成部１０にトナーを補充し、または紙詰まりの際に画像形成部１０からシートを引き出す場合である。したがって、前扉１５１が開いた状態であると判別部２３が判別したときに制御部２４はたとえば、ＭＦＰ１００による処理の中断を主制御部３０に要求する。
【０１０１】
このように、このＭＦＰ１００は、ユーザーの３次元的なジェスチャーと前扉１５１の開閉とを同じ３Ｄジェスチャーセンサー４１０で検出することもできる。これにより、前扉１５１の開閉を検出するための既存のセンサーを削減可能であるので、このＭＦＰ１００は操作性の向上と製造コストの低減とを両立させることができる。
−補足−
操作パネル１６０の揺動、およびＡＤＦ１１０と前扉１５１との開閉はいずれも手動である。その他に、自動的に移動する可動部材の位置を３Ｄジェスチャーセンサー４１０で検出することも可能である。たとえば、スキャナー１２０とプリンター１３０との隙間ＧＡＰの中で排紙トレイ１５０の載置面が、その上に積載されるシート数の増加に合わせて自動的に降下する場合、その載置面に装着された導電部材の位置を３Ｄジェスチャーセンサー４１０で検出してもよい。
【０１０２】
（E）上記の実施形態は、第１領域ＲＧＡよりも受信電極４Ｎ、…から遠い第２領域ＲＧＢに導電部材８０１を配置することにより、受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みへの寄与について、導電部材８０１に起因する電界ＥＦＬの歪みを第１領域ＲＧＡに位置する指示体ＨＮＤに起因するものに対して無視する。この場合、導電部材８０１の３次元座標は、監視対象の空間に指示体ＨＮＤが存在しないときに計測される。
【０１０３】
その他に、第１領域ＲＧＡに指示体ＨＮＤが存在する場合であっても、受信電極４Ｎ、…と導電部材８０１との相対的な変位に伴う受信電圧信号ＲＶＳの波形の歪みの変化が検出可能であるとき、その変化から指示体ＨＮＤの３次元座標（以下、「ジェスチャー座標」という。）と共に、少なくとも操作パネル１６０の傾斜角θを特定することは以下のようにすれば可能である。
【０１０４】
図１６の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、操作パネル１６０の傾斜角θが０°、正の値であり、かつ第１領域ＲＧＡの定点（Ｘｊ，Ｙｊ，Ｚｊ）に指示体ＨＮＤが位置する場合に計測部２２が計測する３次元座標（Ｘ, Ｙ, Ｚ）、（Ｘ, Ｙ, Ｚ）を示す模式図である。図１６の（ａ）、（ｂ）を参照するに、導電部材８０１が３次元座標（Ｘｃ, Ｙｃ, Ｚｃ）、（Ｘｃ, Ｙｃ, Ｚｃ）に位置することにより、計測部２２が計測する３次元座標（Ｘ, Ｙ, Ｚ）、（Ｘ, Ｙ, Ｚ）はいずれも厳密には定点（Ｘｊ，Ｙｊ，Ｚｊ）とは異なる。さらに、導電部材８０１の３次元座標（Ｘｃ, Ｙｃ, Ｚｃ）と（Ｘｃ, Ｙｃ, Ｚｃ）との違いによって厳密には、計測部２２が計測する３次元座標（Ｘ, Ｙ, Ｚ）と（Ｘ, Ｙ, Ｚ）とにも違いが生じる。ここで、導電部材８０１が描く軌跡ＴＲＣは一定である。したがって、第１領域ＲＧＡの各点（Ｘｊ，Ｙｊ，Ｚｊ）に指示体ＨＮＤを固定した状態で、導電部材８０１の位置（Ｘｃ, Ｙｃ, Ｚｃ）と計測部２２の計測する３次元座標（Ｘ, Ｙ, Ｚ）との間の対応関係を予め求めておく。この対応関係と照合すれば、計測部２２が計測した３次元座標（Ｘ, Ｙ, Ｚ）から、導電部材８０１の３次元座標（Ｘｃ, Ｙｃ, Ｚｃ）と第１領域ＲＧＡの１点（Ｘｊ，Ｙｊ，Ｚｊ）、すなわちジェスチャー座標との組み合わせを推定することができる。特に導電部材８０１の３次元座標（Ｘｃ, Ｙｃ, Ｚｃ）からは操作パネル１６０の傾斜角θを特定することができる。
【０１０５】
図１６の（ｃ）は、計測部２２が計測する３次元座標（Ｘ, Ｙ, Ｚ）、操作パネル１６０の傾斜角θ、およびジェスチャー座標（Ｘｊ，Ｙｊ，Ｚｊ）の対応表である。この表は上記の対応関係の一例を示す。図１６の（ｃ）を参照するに、計測部２２の計測する３次元座標（Ｘ, Ｙ, Ｚ）が属する直方体状の小空間ごとに、操作パネル１６０の傾斜角θが閾値θＢ未満であるか否かと、対応するジェスチャー座標とが規定されている。特に、対応するジェスチャー座標が同一であっても、操作パネル１６０の傾斜角θが閾値θＢ未満であるか否かに応じて計測部２２の計測する３次元座標は異なる。
【０１０６】
たとえば、第１領域ＲＧＡに指示体ＨＮＤが存在しない場合、操作パネル１６０の傾斜角θが閾値θＢ未満であれば、計測部２２の計測する３次元座標は小空間｛（Ｘ, Ｙ, Ｚ）｜Ｘ０＜Ｘ≦Ｘ１、Ｙ０＜Ｙ≦Ｙ１、Ｚ０＜Ｚ≦Ｚ１｝に位置し、傾斜角θが閾値θＢ以上であればこの３次元座標は小空間｛（Ｘ, Ｙ, Ｚ）｜Ｘ０＜Ｘ≦Ｘ１、Ｙ０＜Ｙ≦Ｙ１、Ｚ０＜Ｚ≦Ｚ１｝に位置する。ジェスチャー座標（Ｘｊ０, Ｙｊ０, Ｚｊ０）に指示体ＨＮＤが位置する場合、操作パネル１６０の傾斜角θが閾値θＢ未満であれば、計測部２２の計測する３次元座標は小空間｛（Ｘ, Ｙ, Ｚ）｜Ｘ２＜Ｘ≦Ｘ３、Ｙ２＜Ｙ≦Ｙ３、Ｚ２＜Ｚ≦Ｚ３｝に位置し、傾斜角θが閾値θＢ以上であればこの３次元座標は小空間｛（Ｘ, Ｙ, Ｚ）｜Ｘ２＜Ｘ≦Ｘ３、Ｙ２＜Ｙ≦Ｙ３、Ｚ２＜Ｚ≦Ｚ３｝に位置する。
【０１０７】
この対応関係を利用すれば、計測部２２が計測した３次元座標（Ｘ, Ｙ, Ｚ）から、操作パネル１６０の傾斜角θが閾値θＢ未満か否かを、対応するジェスチャー座標と共に推定することが可能である。たとえば、その３次元座標が小空間｛（Ｘ, Ｙ, Ｚ）｜Ｘ０＜Ｘ≦Ｘ１、Ｙ０＜Ｙ≦Ｙ１、Ｚ０＜Ｚ≦Ｚ１｝に位置すれば、操作パネル１６０の傾斜角θが閾値θＢ未満であり、かつ第１領域ＲＧＡに指示体ＨＮＤが存在しないことが推定される。また、その３次元座標が小空間｛（Ｘ, Ｙ, Ｚ）｜Ｘ２＜Ｘ≦Ｘ３、Ｙ２＜Ｙ≦Ｙ３、Ｚ２＜Ｚ≦Ｚ３｝に位置すれば、傾斜角θが閾値θＢ以上であり、かつジェスチャー座標（Ｘｊ０, Ｙｊ０, Ｚｊ０）に指示体ＨＮＤが位置することが推定される。
【０１０８】
図１６の（ｃ）の規定する小空間の大きさは主に３Ｄジェスチャーセンサー４１０の検出精度で決まる。この精度を更に高くすれば、各小空間に対応する操作パネル１６０の傾斜角θの範囲を、閾値θＢ未満か否かの２種類よりも細かく分けることは可能である。
図１６の（ｃ）の示す対応表と同様な対応表を、導電部材８０１に代えて、図１の（ｂ）の示すヒンジ部１０２等、ＭＦＰ１００の筐体に固定された既存の導電部材について設定してもよい。この対応表を利用しても、計測部２２が計測した３次元座標から操作パネル１６０の傾斜角θとジェスチャー座標とを推定することは可能である。
【０１０９】
（F）上記の実施形態は、ＭＦＰ１００の操作パネル１６０に搭載された３Ｄジェスチャーセンサー４１０を利用して、操作パネル１６０の傾斜角θと、ＡＤＦ１１０、筐体１０１の前扉１５１等、操作パネル１６０の周囲で移動する可動部材の位置とを検出する。その他にも、３Ｄジェスチャーセンサー搭載の操作パネルを入力装置として利用する電子機器であれば同様に、その操作パネルの周囲で移動する可動部材の位置の検出に３Ｄジェスチャーセンサーを利用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は画像処理装置に関し、上記のとおり、３Ｄジェスチャーセンサーをユーザーのジェスチャーの検出だけでなく、操作パネルと相対的に変位可能な部位の位置の推測にも利用する。このように、本発明は明らかに産業上利用可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１００  ＭＦＰ
１０１  ＭＦＰの筐体
１６０  操作パネル
１６１  タッチパネル
８０１  導電部材
ＵＲＧ  表側空間
ＬＲＧ  裏側空間
ＲＧＡ  監視対象の空間の第１領域
ＲＧＢ  監視対象の空間の第２領域
ＲＧＣ  監視対象の空間の第３領域
ＢＮＡ  第１領域と第３領域とを分ける仮想的平面
ＢＮＢ  第２領域を裏側空間の他の領域から分ける仮想的平面
ＢＮＤ  境界面
θ      操作パネルの傾斜角
【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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【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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