"相互作用面16の前にある少なくとも1つの対象物25の位置及び/又は姿勢を決定するカメラ式マルチタッチ相互作用システムにおいて、可視光及び/又は近赤外線光の1つ又は複数の平面扇形光ビーム5,26を生成する光源機構2と、カメラ機構1の視野内の前記相互作用体積16を検出して対応する信号を生成するカメラ機構1と、前記カメラ機構1から提供された前記信号に基づいて前記1つ又は複数の平面扇形光ビーム5,26を遮る前記少なくとも1つの対象物25の前記姿勢及び/又は位置を計算する計算装置とを含むシステムであって、前記1つ又は複数の扇形光ビーム5,26が、動作において、前記平面が前記相互作用面16と実質的に平行になるように構成され、前記1つ又は複数の扇形光ビーム5,26が、前記相互作用面16の平面に実質的に垂直な方向に合焦されて、前記1つ又は複数の扇形光ビーム5,26が、前記光強度を高めるために前記前記方向に実質的に一定の厚さを有し、前記システムによって提供される前記少なくとも1つの対象物25の位置決定の精度を高めるシステム。前記1つ又は複数の扇形光ビーム5が、前記相互作用面16を照らすように構成された、請求項1に記載のシステム。前記システムが、前記相互作用面16に対する前記少なくとも1つの対象物25のホバリング位置を検出するように動作可能である、請求項1又は2に記載のシステム。前記光源機構2が、複数の扇形光ビーム5,26を生成するように動作可能であり、各光ビーム5,26が、前記相互作用面16の近くの対応する空間領域を照らすように配置され、その結果、前記扇形光ビーム5,26の前記対応する空間領域が、前記相互作用面16の近くに完全領域の連続照明を提供する、請求項1、2又は3に記載のシステム。前記1つ又は複数の光ビーム5,26が、前記相互作用面16自体ではなく前記相互作用面16の近くの体積を照らすことができるように構成された、請求項1に記載のシステム。前記光源機構2が、前記相互作用面16上への前記1つ又は複数の対象物25のタッチと、前記相互作用面16に対する前記1つ又は複数の対象物のホバリング及び/又はホバリングレベルとの決定を強化するために、強度が選択的に変調されるように動作可能な光源11を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のシステム。前記光源11が、選択的にオンオフされるように動作可能である、請求項6に記載のシステム。前記光源11が、前記1つ又は複数の対象物25の動きを有効にとどめるために前記カメラ機構1の有効検出期間内でフラッシュモードで動作可能である、請求項6に記載のシステム。前記カメラ機構1が、前記放射の波長に基づいて前記カメラ機構1のセンサが受け取る放射を選択的に阻止又は通過させる1つ又は複数の光学フィルタを含む、請求項1~8のいずれか一項に記載のシステム。前記1つ又は複数の光学フィルタが、前記光源機構2から放射され前記1つ又は複数の対象物25によって遮ぎられた光と同じ波長範囲を有する光を、前記カメラ機構1に通過させるように動作可能である、請求項9に記載のシステム。前記1つ又は複数の光学フィルタが、前記相互作用面16にあるプロジェクタ又はフラットスクリーンからの前記画像を取得するために可視光だけを通過させるように動作可能である、請求項9に記載のシステム。前記光源機構2が、近赤外線波長の放射を含む1つ又は複数の光ビーム5,26を生成する複数の光源11を含み、前記カメラ機構1が、1つ又は複数の光学フィルタを含み、前記光学フィルタが、可視光波長を阻止し、近赤外線波長を透過させて、日光、室内照明、プロジェクタからの光、ディスプレイ照明のうちの1つ又は複数を含む他の光源に対するシステムの感度を低下させる、請求項1~11のいずれか一項に記載のシステム。前記システムが、新しい機器に一体化されるか、既存の機器に改造され、前記機器を対話型にするように適応された、請求項1~12のいずれか一項に記載のシステム。前記システムが、前面又は後面投射装置として実現された。請求項13に記載のシステム。前記システムが、LCD、OLED、LED、CRTの少なくとも1つを含むプロジェクタ壁取付け部又はスクリーン取付け部に動作可能に取り付けられるか一体化されるように適応された、請求項1~13のいずれか一項に記載のシステム。前記光源機構2が、1つ又は複数の筐体14を含み、照明光学部品と関連する前記筐体のそれぞれの長さが、集束扇形光ビーム5,26の様々な層を、前記相互作用面16に対する前記1つ又は複数の対象物25のタッチ及びZ方向ジェスチャの前記システムの分解能と精度を高めるのに十分に薄くするように構成された、請求項1~15のいずれか一項に記載のシステム。前記光源機構2が、前記相互作用平面16の平面に直角方向の前記1つ又は複数の扇形光ビームの厚さを更に小さくするために、近赤外線を放射するように動作可能な1つ又は複数の発光レーザダイオードを含む、請求項16に記載のシステム。前記カメラ機構1が、CCD又はCMOS画素センサを使用して実現され、前記光源機構2が、近赤外線LEDと、近赤外線を透過しかつ/又は反射するように適応された光学部品とを使用して実現された、請求項1~17のいずれか一項に記載のシステム。前記光源機構2が、透過された放射を合焦する凸レンズ10と、複数の照明光源11であって、前記集束扇形光ビーム5,26の扇形内の集中放射強度を保証しまた熱放散の拡散を支援するために前記レンズ10の中心軸に中心を有する円の周囲の一部分に沿って実質的に広げて配置された照明光源と、前記照明光源からの照明を前記凸レンズ10の直径の約半分に制限するように構成された遮光板19と、対称軸を前記相互作用面16に実質的に平行になるように変化させる円錐形ミラー9とを含む、請求項1~18のいずれか一項に記載のシステム。前記円錐形ミラー9が、前記扇形光ビーム5,26の前記光学対称軸を前記相互作用面16の方に傾けるように適応された反射面角度を有する、請求項19に記載のシステム。前記遮光板19が、前記光源機構2の各照明光源11からの知覚光源サイズ27を有する光線が前記凸レンズ10の反対側部分を照らすのを阻止し、それにより光線が前記レンズ10と前記円錐形ミラー9の前記共通光学軸28と交差しないようにするように構成された、請求項19に記載のシステム。前記光源機構2が、更に、円錐形ミラーを含み、前記円錐形ミラーは、その反射面角度が、前記凸レンズ10の中心軸に合っていない前記1つ又は複数の扇形光ビーム5,26を生成するために使用される光源11の軸を補償するように適応された、請求項19に記載のシステム。前記1つ又は複数の扇形光ビーム5,26が、前記相互作用面全体に対応する領域を照らすために前記相互作用面16から十分離れて配置された前縁を有し、その結果、前記後縁が、実質的に前記相互作用面16の境界になる、請求項1~22のいずれか一項に記載のシステム。請求項1~23のいずれか一項に記載のシステムの実現に使用される装置。カメラ式マルチタッチ相互作用システムを使用して、相互作用面16の前にある少なくとも1つの対象物25の位置及び/又は姿勢を決定する方法において、可視光及び/又は近赤外線光の1つ又は複数の平面扇形光ビーム5,26を生成する光源機構2と、前記カメラ1視野内の前記相互作用面16を検出して、対応する信号を生成するカメラ機構1と、前記カメラ機構1から提供された前記信号に基づいて前記1つ又は複数の平面扇形光ビーム5,26を遮る前記少なくとも1つの対象物25の前記位置及び/又は姿勢を計算する計算装置とを含む方法であって、動作において、前記1つ又は複数の扇形光ビーム5,26を、その平面が前記相互作用面16と実質的に平行になるように形成する工程と、前記1つ又は複数の扇形光ビーム5,26を、前記相互作用面16の平面に実質的に垂直な方向に合焦させ、それにより、前記1つ又は複数の扇形光ビーム5,26が、前記光強度を強化するために前記相互作用面16の平面と直角に実質的に一定の厚さを有し、また前記システムによって提供される前記少なくとも1つの対象物25の位置決定の精度を高める工程とを含む方法。本発明の目的は、数人のユーザの共存を可能にし、デュアルモード動作を可能にし、即ち同時のマルチタッチ指入力及びペン入力、並びに指及び手姿勢入力を可能にし、高度なマルチモード人間-コンピュータ相互作用のための一連の人間姿勢及びジェスチャコマンドを取得する、人間とコンピュータとの相互作用のための相互作用空間を含むシステムを提供することである。本発明の更に他の目的は、壁取付け型及びテーブル取付け型データプロジェクタ及びフラットディスプレイと共に使用されるか又はそれらに組み込まれ、そのようなシステムを対話型にし、また既存のペン式対話型ホワイトボードをマルチタッチ入力を有するように改良する、デュアルモードマルチタッチ入力システムを提供することである。本発明の第1の態様によれば、添付された請求項1に定義されたようなシステムが提供され、即ち相互作用面の前にある少なくとも1つの対象物の位置及び/又は姿勢を決定するカメラ式マルチタッチ相互作用システムが提供され、可視光及び/又は近赤外線光の1つ又は複数の平面扇形光ビームを生成する光源機構と、カメラの視野内で相互作用面を検出して対応する信号を生成するカメラ機構と、カメラから提供された信号に基づいて1つ又は複数の平面扇形光ビームを遮る少なくとも1つの対象物の位置及び/又は姿勢を計算する計算装置とを含むシステムであって、1つ又は複数の扇形光ビームが、動作において、その平面が相互作用面と実質的に平行になるように形成され、1つ又は複数の扇形光ビームが、相互作用面の平面と実質的に垂直な方向に集束され、その結果、1つ又は複数の扇形光ビームが、光強度を高めるために相互作用面の平面に直角な実質的に一定の厚さを有し、システムによって提供される少なくとも1つの対象物の位置決定の精度を高める。システムは、1つ又は複数の扇形光ビームが、相互作用面に対する1つ又は複数の対象物の位置のより正確な決定を達成できるという利点を有する。必要に応じて、システムは、1つ又は複数の扇形光ビームが、相互作用面を照らすように実現され、それにより、対象物の相互作用面とのタッチの決定が強化される。必要に応じて、システムは、相互作用面に対して少なくとも1つの対象物のホバリング位置を検出する働きをするように実現される。必要に応じて、システムは、複数の扇形光ビームを生成する働きをするように実現され、各扇形光ビームは、相互作用面の近くの対応する空間領域を照らすように配置され、その結果、扇形光ビームの対応する空間領域が、相互作用面の近くの完全領域の連続照明を提供する。必要に応じて、システムは、1つ又は複数の扇形光ビームが、動作において、相互作用面自体ではなく相互作用面の近くの体積を照らすように構成されるように実現される。必要に応じて、システムは、光源機構が、相互作用面上に1つ又は複数の対象物のタッチ、及び/又は相互作用面に対する1つ又は複数の対象物のホバリング及び/又はホバリングレベルの決定を強化するために強度が選択的に変調されるように動作可能な光源を含むように実現される。更に必要に応じて、システムは、光源を選択的にオンオフできるように実現される。更に必要に応じて、システムは、光源が、1つ又は複数の対象物の動きを実質的にとどめるためにカメラ機構の有効検出期間内でフラッシュモードで動作できるように実現される。必要に応じて、システムは、カメラ機構が、放射の波長によりカメラ機構のセンサが受け取った放射を選択的に阻止又は通過させる1つ又は複数の光学フィルタを含むように実現される。更に必要に応じて、1つ又は複数の光学フィルタは、光源機構から放射され1つ又は複数の対象物によって遮ぎられた光と同じ波長範囲を有する光をカメラセンサに通過させることができる。更に必要に応じて、1つ又は複数の光学フィルタは、相互作用面におけるプロジェクタ又はフラットスクリーンからの画像を取得するために可視光だけを通過させるように動作可能である。必要に応じて、システムは、光源機構が、近赤外線波長の放射を含む1つ又は複数の扇形光ビームを生成する複数の光源を含み、カメラ機構は、可視放射波長を阻止しかつ近赤外線波長を通過させて、日光、室内照明、プロジェクタからの光、表示光のうちの1つ又は複数を含む他の光源に対するシステムの感度を低下させる1つ又は複数の光学フィルタを含む。必要に応じて、システムは、新しい機器に一体化されるか又は既存の機器に改造されてもよく、そのような機器を対話型にするように適応される。必要に応じて、システムは、前面又は後面投射装置として実現される。必要に応じて、システムは、LCD、OLED、LED、CRTのうちの少なくとも1つを含むプロジェクタ壁取付け部又はスクリーン取付け部に動作可能に取り付けられるか一体化されるように適応される。必要に応じて、システムは、光源機構が1つ又は複数の筐体を含むように実現され、照明光学部品と関連する筐体のそれぞれの長さは、様々な集束扇形光ビーム層を、相互作用面に対する1つ又は複数の対象物のタッチとZ方向ジェスチャに対するシステムの分解能と精度を高めるのに十分な薄さにできる長さのものである。必要に応じて、システムは、光源機構が1つ又は複数の発光レーザダイオードを含むように実現され、この発光レーザダイオードは、近赤外線を放射し、相互作用平面の平面と直角方向の1つ又は複数の扇形光ビームの厚さを小さくする働きをする。必要に応じて、システムは、カメラ機構が、CCD又はCMOの画素センサを使用して実現されるように実現され、光源機構は、近赤外線を透過かつ/又は反射させるように適応された近赤外線LED及び光学部品を使用して実現される。必要に応じて、システムは、光源機構が、透過される放射の集束を提供する凸レンズと、複数の照明光源であって、レンズの中心軸に中心を有する円の周囲の一部分に沿って実質的に広げられて配列されて、集束扇形光ビームの扇形内の集中放射強度を保証し、またそれによる熱放散の拡散を支援する照明光源と、照明光源からの照明を凸レンズの直径の約半分に制限するように構成された遮光板と、対称軸を相互作用面と実質的に平行になるように変化させる円錐形ミラーとを含むように実現される。更に必要に応じて、システムは、円錐形ミラーが、扇形光ビームを形成する光源機構からの光ビームの光学対称軸を相互作用面の方に傾けるように適応された反射面角度を有するように実現される。更に必要に応じて、システムは、遮光板が、知覚光源サイズを有する光源機構の各照明光源からの光線が凸レンズの反対側部分を照明しないように阻止し、それにより、光線がレンズ及び円錐形ミラーの共通光学軸と交差するのを実質的に防ぐように構成されるように実現される。更に必要に応じて、システムは、その反射面角度が、凸レンズの中心軸に合わない1つ又は複数の扇形光ビームを生成するために使用される光源の軸を補償するように適応され構成された円錐形ミラーを光源機構が更に含むように実現される。必要に応じて、システムは、1つ又は複数の扇形光ビームが、前縁を有するように実現され、前縁は、相互作用面全体に対応する領域を照らすために相互作用面から十分に離されて配置され、その結果、後縁が、実質的に相互作用面の境界になるように実現される。本発明の第2の態様によれば、本発明の第1の態様によるシステムを実現する際に使用される装置が提供される。本発明の第3の態様によれば、カメラ式マルチタッチ相互作用システムを使用して、相互作用面の前にある少なくとも1つの対象物の位置及び/又は姿勢を決定する方法が提供され、このシステムは、可視光及び/又は近赤外線光の1つ又は複数の平面扇形光ビームを生成するための光源機構と、カメラの視野内で相互作用面を検出して対応する信号を生成するカメラ機構と、カメラから提供された信号に基づいて、1つ又は複数の平面扇形光ビームを遮る少なくとも1つの対象物の位置及び/又は姿勢を計算する計算装置を含み、方法は、動作において1つ又は複数の扇形光ビームを形成して、それらの平面が、相互作用面と実質的に平行になるようにする工程と、1つ又は複数の扇形光ビームを、相互作用面の平面に対して実質的に垂直の方向に集束して、それにより、1つ又は複数の扇形光ビームが、光強度を高めるために相互作用面の平面と垂直方向に実質的に一定の厚さを有し、システムによって提供される少なくとも1つの対象物の位置決定の精度を高める工程とを含む。必要に応じて、方法は、高度なユーザマルチタッチ相互作用を教育及びビジネス市場に提供し、小型及び中型ディスプレイを提供し、大型及び幅広の学校及び講堂用ホワイトボードを提供し、教育、相互作用看板、及び博物館と展示会においてディスプレイと共に又はディスプレイなしに使用されるように適応される。本発明の第4の態様によれば、対象物の相互作用面又は同義的には座標面内における位置を追跡し、様々な高さ範囲内で相互作用面にある相互作用体積内のホバリング及び/又はタッチ状態を検出し、対象物の姿勢を認識するための人間-機械対話又は同義的には人間-コンピュータ相互作用における入力装置を含むシステムが提供され、システムは、可視光及び/又は近赤外線を使用して画像を取得するカメラと、特に座標面と合わせられた少なくとも1つの可視光及び/又は近赤外線扇形ビーム光平面と、計算装置とを含み、カメラの視野が、座標面と、少なくとも1つの扇形光ビーム平面との両方を含み、計算装置は、カメラによって生成された信号から、計算装置が受け取った単一画像に基づいて、対象物の座標及び/又はそのホバリング及び/又はタッチ状態及び/又は姿勢特性を計算するように適応され、計算装置は、カメラによって生成された信号から、一連の画像に基づいて対象物の動き及び/又は対象物のジェスチャを計算するように適応される。本発明の分脈では、光平面は、1つ又は複数の集束扇形光ビームによって提供される照明の連続した体積スライスであるように理解され、各扇形光ビームは、可視光又は近赤外光線の狭い扇状ビーム、即ち、高さが集束により狭いビーム幅で、方位が広いビーム幅を有し、高さと方位角は、相互作用面の平面と関連付けられる。集束扇形光ビームは、相互作用面に対して実質的に平行又は収束しており、即ちゼロの高さ又は僅かに負の角度を有する。1つ又は複数の集束扇形光ビームは、相互作用体積内に照明の連続した体積スライスを形成し、本発明の記述では、単純にするために光平面によって示されるが、より完全な意味は、1つ又は複数の集束扇形可視及び/又は近赤外線ビームによる狭く連続した体積スライス照明である。カメラは、二次元画像取得用のCCD又はCMOS撮像チップ類と、座標面を含むのに十分な大きさの視野、体積、及び実際の撮像チップ分解能に適応された実際の波長範囲に十分な光学撮像品質を有するレンズ類とを含む。あるいは、カメラは、必要に応じて、画素センサ要素の線形アレイ、更には少なくとも2つの座標方向に走査される単一検出要素を含む走査センサを使用することにより実現される。本発明の幾つかの好ましい実施形態では、照明装置機構は、必要に応じて、様々な画像用に照明を選択的にオンオフするために、オンオフ制御スイッチによって制御される。本発明の幾つかの好ましい実施形態では、照明機構内の照明光源機構は、動いている対象物と関連した動きをとどめるために、カメラの活動露出期間内でフラッシュモードで操作される。本発明の幾つかの好ましい実施形態では、カメラは、望ましくない光即ち、フラットディスプレイ又はプロジェクタスクリーンからの光及び/又は周囲光を遮り、同時に照明と同じ波長範囲を有する光が通過できるようにする光学フィルタを含む。本発明の幾つかの好ましい実施形態では、カメラは、様々な波長範囲の光を選択的に遮るか通過させる1つ又は複数の選択可能な光学フィルタを含み、例えば、照明と同じ波長範囲を有する幾つかの画像の光が通過され、他の画像の光は、プロジェクタ又はフラットスクリーンからの画像を次に取得するために可視光波長だけが通過される。幾つかの好ましい実施形態では、本発明は、参照により本明細書に組み込まれる、公開特許出願番号WO2002027461及びUS7083100B2、及び/又はWO2006135241A1及びUS2009040195A1に記載された技術革新と組み合わされてもよい。これらの技術革新は、対象物を正確に追跡しかつ/又は識別しかつ/又は前述の発明による可観察パターンを変更できるボタンなどのような様々なユーザ対話制御の状態を検出するための手段として、表面及び/又はその本体の内側に所定の波長範囲内で観察可能かつ/又はスクリーンに投射されるパターンを備えた対象物に関する。更に、対象物の表面への近接又は対象物の様々な内部構成要素間の近接は、本発明を参照により組み込まれる公開特許出願番号WO2005050130/US7339684B2に記載されたような光学接近検出器と組み合わせることによって観察されてもよい。本発明の幾つかの好ましい実施形態では、座標面の表示座標への正確なマッピングを見つけるために、単純なコンピュータ式較正手順が使用される。必要に応じて、較正手順は、例えばディスプレイ上の何箇所かに十文字を示すことによってユーザ支援されるが、マッピングを見つけるには、即ち表示座標への座標面のマッピングを記述する適切な変換行列を決定するには、手動のペン又は指タッチを必要とする。本発明の幾つかの好ましい実施形態では、コンピュータプログラムが、ディスプレイ上に画像を呈示することができ、画像は、例えば公開国際PCT特許出願番号WO2002027461及びUS7083100B2、及び/又はWO2006135241A1及びUS2009040195A1に記載されたように、対象物の識別と追跡に使用されるパターンを含み、これらのパターンは、座標面を表示座標にマッピングする変換行列を計算するためにカメラによって自動的に認識され、これらの初期の出願は、参照により本明細書に組み込まれる。本発明の目的は、X及びY方向の位置情報、並びに人間-機械インタフェースにおけるユーザからのタッチ及びホバー情報ユーザ操作情報を表わすZ方向を提供することであり、人間-機械インタフェースは、典型的には協力ディスプレイも含むが必須ではない。本発明の目的は、相互作用面上又は相互作用体積内に少なくとも1つの集束平面扇形光ビームを提供し、それにより、少なくとも1つの対象物例えば、人間の指による集束扇形光ビームの貫入が、相互作用面、相互作用体積及び少なくとも1つの貫入対象物を検出するように構成された視野内のカメラによって検出されるようにすることである。相互作用面の上の特定の体積に区切られた集束扇形光ビームは、対象物を特徴的に照明する働きをし、その理由は、強度が、典型的には、背景照明よりかなり高いからであり、少なくとも1つの対象物が、画像信号処理手段によって、高強度領域を探索することによって、エッジを検出し重心計算を実行して少なくとも1つの対象物例えば、1つ又は複数の指を見つけることによって有効に見つけられる。更に、本発明の目的は、コンピュータや他の電子機器用のヒューマンインタフェース装置で利用される高度なマルチタッチ相互作用に対応することである。集束扇形光ビームの幾つかの層を相互作用体積に含めることによって、正確なタッチ制御、手姿勢及びユーザジェスチャを含むユーザの相互作用の細かい詳細を取得することができる。本発明の好ましい実施形態では、それぞれ集束扇形光ビームを生成する照明光源は、周期的にオンオフされ例えば、ストロボ発光され、その結果、集束扇形光ビームの異なる層が、それぞれの信号寄与率を区別するために選択的にオンオフされ、それにより、例えばホバー状態とタッチ状態を有効に区別することができる。異なる平面扇形光ビーム層によって選択的に照明された幾つかのスライスで相互作用体積を分離することによって、断層撮影法と多少同じように相互作用体積を有効に解析することができる。また、照明は、受信信号に検出されたときに動きをとどめるために、動き自体の時間フレームに対して比較的短い照明持続時間でフラッシュ即ち、ストロボ発光されてもよい。本発明の幾つかの更なる実施形態では、平面扇形光ビームは、近赤外線光照明光源、例えば出力放射が700nm以上の波長を有する照明光源から提供された照明から生成される。更に、カメラは、可視光類及び類似物を遮り、それにより前述の近赤外線だけが通過することができる光学フィルタを含むと有益である。本発明のそのような実施形態では、日光、室内照明、使用されたプロジェクタからの光、表示光などの他の光源の影響を受けにくい。本発明を実施するとき、集束扇形光ビームは、光を相互作用面/体積の最遠端の方に集束させて最遠端で十分な照明を維持することによって生成されると有益である。また、本発明を実施するとき、集束扇形光ビームが、表面に対してほぼ一定かつ平行な距離になるように、集束扇形光ビームが、ホワイトボード類の表面に対して小さい角度だけ相互作用面の方に傾けられると有益である。本発明を実施するとき、従来の光平面の使用と対照的に、扇形ビームの生成が集中され分散されないと有益である。壁及びテーブル上に画像を生成する前面及び後面投射システムにおいて、本発明は、そのようなシステムを対話型にするために、完全な赤外線光平面フレームを作成することなく、即ち、単に、本発明の集中扇形光ビーム生成装置、及び、計算装置と連携するカメラを含むように、新しい機器に一体化されるか既存の機器に改造されると有益である。本発明は、有利には、プロジェクタ壁取付け部又はスクリーン取付け部例えば、LCD、OLED、類似の発光装置を利用したに取り付けられるか一体化することができるという点で好都合である。本発明の幾つかの代替の実施形態では、きわめて高度な相互作用空間には、集束扇形光ビームの様々な層を薄くしてタッチ及びZ方向ジェスチャの分解能と精度を高めるために照明光学システムにより長い筐体が使用されてもよい。更に代替の実施形態では、LED光源の1つ又は複数を近赤外線レーザダイオードと置き換えて扇形光ビームの層の厚さを小さくすることができる。本発明は、低コストのCCD又はCMOSカメラ技術部品と、低コストの近赤外線LED及び光学部品を利用することができる。そのような部品は、製造が安価である。更に、最近の信号処理集積回路例えば、信号プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、プログラマブル論理装置を使用して本発明を実施することができ、そのような集積回路は、本発明の実際の用途のためにプログラムするのが容易である。したがって、本発明は、大量生産で実現するのが容易である。また、本発明は、高度なユーザマルチタッチ相互作用を教育とビジネス市場に提供することができる。本発明は、大型及び幅広学校及び講堂用ホワイトボードだけでなく小型及び中型ディスプレイにも適する可能性がある。更に、本発明は、また、教育、相互作用看板用、及び博物館と展示会においてディスプレイと共に又はディスプレイなしに使用されるように適応可能である。本発明は、また、デジタルコンテンツを含むフラットディスプレイ又はプロジェクタスクリーンを使用するデジタル看板内で利用されるように適応された対話型スペースを提供することができ、デジタルコンテンツは、コンテンツ提供者からの所定のシーケンスだけでなく、タッチ及びジェスチャ制御からのユーザ入力によって動的に変更することができ、それにより看板が、更に適応的で、多情報で、使い勝手がよくなる。提供する本発明は、また、破壊に耐える厚い窓を介してうまく機能し、あらゆる種類の表面とフラットスクリーン上で簡単な取り付けでうまく機能し、屋内及び屋外の公共及び商業地域に取り付けて使用するのに適する相互作用看板で使用されるタッチ及びジェスチャ制御用の入力装置を提供することができる。本発明は、人間-機械相互作用のため、換言すると人間-コンピュータ相互作用のためのカメラ式コンピュータ入力装置のためのシステム及び方法に関する。更に、本発明は、また、そのようなシステムを実現しそのような方法を実行するために装置に関する。本発明の少なくとも1つの実施形態の実行及び操作を詳細に説明する前に、本発明が、その応用において、以下の記述で説明し又は図面に示す構成要素の構造及び構成の詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態で実現されてもよく、様々な方法で実施又は実行されてもよい。更に、本明細書で使用される表現と用語は、記述のためのものであり、制限と見なされるべきでないことを理解されたい。本発明による相互作用入力装置、システム及び方法の原理及び動作は、図面及び付随する説明を参照してより良く理解される。最初に、相互作用装置と相互作用システムの原理について述べる。その後で、幾つかの好ましい実施形態の詳細な説明を、その詳細なシステムの動作原理と共に述べる。相互作用システム及びそれと関連する相互作用装置の動作原理は、図1と図2に示されたような例示的構成を参照して説明される。図1と図2では、本発明の好ましい実施形態のハードウェア構成が斜視図と側面図で概略的に示された。ハードウェア構成は、壁取付け部4上のカメラ1と照明具2と共に配置されたショートスローデータプロジェクタ3を含むハードウェア構成要素を含む。壁取付け部4は、著しく異なる外観と実際的実装を有することができるが、その主な目的は、1つ又は複数のショートスロープロジェクタ3、カメラ1及び照明具2を、スクリーンと壁上の取付け部までの適切な距離で、好ましくは表示ピクチャ16の上に配置することである。表示ピクチャ16は、本書では同義的に座標面16と呼ばれる相互作用面も表わす。必要に応じて、プロジェクタ3を使用するとき、座標面16は、投射、ペン操作及びタッチに適した滑らかで白い面である。これと反対に、プロジェクタ3の代わりにフラットディスプレイを使用する場合、相互作用面16は、フラットディスプレイ自体であり、必要に応じて、ペン及びタッチ操作に対して頑強になるように、保護のために典型的にはガラス又はプラスチック材料の特殊な透明材料で保護される。ショートスロープロジェクタ3は、関連した視野6を有し、1でも示された相互作用体積内の点線の長方形によって表わされたような相互作用面16上に表示ピクチャを投射する働きをする。対象物25が、座標面16の上の特定の高さによって制限された相互作用体積7内にあるとき、対象物25例えば、ユーザの指及び/又は手は、コンピュータ類と相互作用する働きをする。装置は、更に、可視光又は近赤外線照明を投射する光学部品の機構を含み、この機構は、相互作用面即ち、座標面16の外側に配置され、関連した投射照明は、相互作用体積7内の、実質的には相互作用面即ち、座標面16と実質的に合わされた1つ又は複数の光平面5の形を有すると有益である。カメラ1は、相互作用体積7を含む視野8を有し、それにより、対象物25の座標と対象物25のホバー高さが計算され、かつ/又はそのホバリング状態及び/又はタッチ状態及び/又は姿勢特性が、カメラ1によって検出された単一画像に基づいて得られ、信号として計算装置に伝えられ、かつ/又は対象物の動き及び/又は対象物のジェスチャが、更に、カメラ1によって生成された信号で表された一連の画像に基づいて計算され、計算装置に伝えられる対応する信号として提供される。必要に応じて、計算装置は、典型的にはカメラ1に埋め込まれるが、必ずしも埋め込まれなくてもよい。カメラ1は、必要に応じて、例えば日光及びディスプレイ及び/又はロングスロープロジェクタ3からの光の影響を低減するために、異なる波長範囲の光を選択的に遮る光学フィルタを含む。計算装置は、例えば標準シリアルバス及びそれと連携する回路USBなどを使用するか、無線通信プロトコル及び装置を使用して、座標及び他の相互作用データをコンピュータに送る通信装置を含む。図1では、本発明の好ましい実施形態による例示的構成が示され、装置の集束扇形光ビーム生成装置2とカメラ1が、プロジェクタ3と共に壁取付け部4に取り付けられる。カメラ1とプロジェクタ3は、図1に示されたカメラ視野8とプロジェクタ視野6で相互作用面16の方に向けられる。少なくとも1つの対象物25即ち、ここでは人差し指と手として示されたが、相互作用面16の前の相互作用体積7内の少なくとも1つの単一集束扇形光ビーム平面5及び/又は26を貫通することができ、カメラ1と計算装置が、単一ピクチャから、対象物25の照明部分を検出し、横方向X方向とY方向におけるその横位置を見つけ報告し、また対象物25が現在あるホバーレベル即ち、Z方向の関連情報を報告し、それにより、集束扇形光ビームのどの層が、対象物25を照明しているかが、相互作用コンピュータの入力として送られ、この対象物25は、例えばタッチ相互作用面16と接触していることと同義と、例えばホバー相互作用インタフェース語彙で使用される範囲内状態と同義語として表される。図1はまた、インタフェース面16としてフラットスクリーン即ち、壁取付け部4にプロジェクタ3が取り付けられていないに適応された対応システムを示すことを理解されたい。図1に示された実施形態で使用される照明は、必要に応じて切り替え可能であり、したがって、1つ又は複数の光平面5及び/又は26が、必要に応じて、オンオフされて、対象物25を、幾つかの光平面5及び/又は26のうちの1つで照明するか、幾つかの光平面5及び/又は26の組み合わせで照明し、その結果、照明は、横位置を決定し、ホバー高さを決定し、対象物が相互作用面と接触しているかを決定するためにそれぞれ選択される。対象物25の横位置を決定する場合は、相互作用体積7によって許容されたホバリング距離に対応する相互作用面16までの距離にある1つ又は複数の光平面5及び/又は26による照明がオンにされて、相互作用体積7内の光平面5及び/又は26に入るときに側面から対象物25の一部分を照らす平面と平行な概略一定の高さの光線場即ち、扇形光ビームができ、これにより、カメラ1から直接観察したときの対象物25の輪郭が決定される。ホバーレベル即ち、高さを決定する場合は、相互作用体積7内の相互作用面16から異なる距離にある1つ又は複数の光平面26を順次オンオフすることによって、相互作用体積7内の相互作用面16から異なる距離にある対象物25の部分を逐次照明することにより、ホバーレベル、即ち高さ情報を決定することができる。対象物が相互作用面16と接触しているか接触していないこと、即ちタッチしていることを決定する場合は、実質的に相互作用面16の平面で生成され相互作用面16を直接照明する光平面5がオンにされる。光平面5からの相互作用面16の直接照明は、実質的に相互作用面16の平面に位置決めされた扇形光ビームを作成することによって有益に達成され、扇形光ビームの光学対称軸は、相互作用面16の平面に向けて収束し、同時に、扇形光ビームが相互作用面16を照らす。本発明による全ての例示的構成及び好ましい実施形態では、更に、少なくとも1つの外側遮蔽板又はシャーシが存在してもよいが図面では分かりやすくするために省略されているが、必要に応じて、プロジェクタ3、カメラ1必要に応じて、計算装置と通信装置を含む、1つ又は複数の光平面5及び/又は26即ち、扇形光ビームを動作可能に作成する照明具2、壁取付け部4、及び表示及び座標面16などのハードウェア構成要素の1つ又は複数を取り囲む。外側遮蔽板又はシャーシの目的は、例えば、相互作用システムを頑強にし、保守不要にし、防塵にし、使い勝手をよくし、より安全にし、製造し易くし、取り付けを簡単にし、かつ幾つかの所定の原理及び設計要素に従う本物らしい見栄えをシステムに提供することである。図1と図2を更に参照すると、扇形光ビームを生成する照明具2が、生成装置であり、即ち同義的には集束扇形光ビーム平面を生成する照明具2が、照明手段であり、この例示的構成では、相互作用面16、好ましくは壁又は壁取付け部4に取り付けられると有利である。照明具2は、必要に応じて、本発明に準じたタッチ感応式になるように既存のホワイトボード又はショートスロープロジェクタ設置を拡張する改造キット内に取り付けられてもよい。図3を参照すると、これらの例示的構成では、照明具2例えば、集束扇形光ビーム平面照明機構は、プロジェクタ取付け部に組み込まれる。図3を参照すると、図2と同じ構成が、側面図で示されているが、図3では、集束扇形光ビーム平面生成装置として実現された照明具2は、壁取付け部4に組み込まれる。図4を参照すると、図2と同じ構成が、側面図で示されているが、図4では、集束扇形光ビーム平面生成装置として実現された照明具2が、壁取付け部に垂直方向に一体化されるか、壁取付け部4に沿って垂直方向に取り付けられる。本発明の更に好ましい実施形態では、集束扇形光ビーム照明機構として実現された照明具2が、壁取付け部4の一体部分であるだけでなく、相互作用面16を構成するフラットスクリーンディスプレイの取付け部の一体部分、完全対話型ホワイトボードの一体部分、又は完全データプロジェクタの一体部分であり、あるいは前述の外側遮蔽板又はシャーシ内に配置された又は他の機械的手段により、したがって、完全相互作用システムの一体部分であるが、集束扇形光ビーム照明機構として実現される照明具2の機能は、同じである。図5を参照すると、本発明における光源拡大と合焦の原理が示される。典型的には、複数のLED光源11が、単一凸レンズ10から距離S2に配置され、必要に応じて、焦点距離fを有する凹面鏡として実現され、照明光源11の画像18が、典型的には、範囲S1における相互作用面16の上の相互作用体積7の最も遠い部分に合焦され、照明光源11のS1/S2の拡大率は、体積7全体にわたる実際の集束扇形光ビーム層の最小厚さを表わす。図6を参照すると、図5と同じ原理が示されるが、対角線で90~100即ち、約225cm~250cmのサイズを有する大型対話型ホワイトボードの代表的状況のパラメータ値が挿入され、光源の画像は、この例では、S1=1900mmに合焦される。例えば焦点距離f=250mmを有するレンズを使用することによって、光源は、単一凸レンズ10から距離S2=288mmに配置され有益である。約6.6の倍率が、照明具2の照明光源11の約3.5mmの等価又は知覚光源サイズperceivedsourcesize27光源サイズ27に関しては、図8Bと図8Cを参照によって達成され、照明光源の合焦像18は、約S1/S2倍であり、即ち約23.1mmである。図7を参照すると、図6と関連する光学システムが示されるが、この場合、光線は、円錐形ミラー9によって反射されて対称軸が変化して操作/相互作用面16と平行になる。光源は、凸レンズ10の中心軸からD=25mmの直径に配置される。光源からの照明をレンズの直径の半分に制限する遮光板19が導入される。円錐形ミラーの角度は、レンズ中心軸を通らない光源の軸を補償するために46.43°であり、したがって偏向される。図8Aを参照すると、図7と関連する光学システムが示されるが、この場合、円錐形ミラー9の角度は、相互作用面を扇形光ビーム平面によって直接照明するために、軸が操作/相互作用面16の方に多少傾くように変化するように調整される。円錐形ミラーの例示的な角度は、46.65°であり、これにより、集束扇形光ビームの光学対称軸が、相互作用面16の方に0.44°傾けられる。後述するように、扇形光ビーム平面の前縁は、相互作用面16全体を照らすために相互作用面から十分に離され、扇形光ビーム平面の後縁が、実質的に相互作用面16の境界になる。図8Bを参照すると、図8Aと関連する光学システムの本発明による例示的構成が示され、位置の検出及び/又は相互作用面16との接触即ち、タッチを検出するための扇形光ビーム平面を生成するため、相互作用面によって反射される可能性が高い光線及び光源像成分も含む光線と拡大光源像の例が示される。照明光源11は、必要に応じて発光ダイオードLEDで実現され、直径D=25mmの円に沿って配置される。幾つかの照明光源11は、周囲に沿って有益に拡がって、集束扇形光ビームの様々な扇形の高強度を保証し、また熱放散の拡散を支援する。必要に応じて、単一中央照明光源だけが使用され、それに応じて、光学システムが、円錐形ミラー9の角度を変更し、光平面の光線を制限するために中央遮光板19と調節遮光板30及び29を作成することによって僅かに修正されるが、典型的なそのような照明光源11の放射図の0°頂点で一般に見られる最大強度が、最良に利用されず、電力損が集中しすぎ、熱を生成しすぎる可能性が高い。照明光源11の等価サイズ27又は、知覚サイズ27は、画像処理システムによって拡大されて、図8Aに参照されたような等価照明光源サイズ27のS1/S2倍の大きさの合焦像18が作成されて、その場合、距離S2は、光源11からレンズ10までの距離であり、距離S1は、レンズ10からミラー9を介して画像18までの長さであり、そこで画像は、象徴的に矢印38及び39によって表わされる。したがって、照明光源の等価サイズ27は、十分に薄い扇形光ビーム平面を作成するための重要な制限因子である。高電力損と高照明強度の集中照明光源11は、典型的には、より大きい等価/知覚光源サイズ27を有する傾向があり、即ち、そのような構成では扇形光ビーム平面が厚くなる傾向がある。更に図8Bを参照すると、遮光板19の主目的は、各照明光源11からの知覚光源サイズ27を有する光線が、凸レンズ10の反対側部分を照らすのを阻止し、即ち、光線がレンズ10と円錐形ミラー9の共通光学軸28と交差するのを防ぐことである本発明の動作原理について述べるために、位置の検出及び/又は相互作用面16との接触を検出するために配置された相互作用面16を照らすための、光源サイズ27を有する照明光源11から出る幾つかの例示的光線31、32、33、34、36、37及び43が描かれている。知覚光源サイズ27を有する光源11は、距離S1で、2つの矢印38及び39によって象徴的に示された大きさがS1/S2倍の拡大像で集束される。矢印38の部分は、相互作用面16によって反射されかつ/又は吸収される光源11の画像18の一部分を表わす。相互作用面16の表面特性が、反射性で反射が鏡のようである場合は、矢印38のこの部分の相互作用面16によって鏡像40が反射される。次に、相互作用面16に接触する対象物25は、ミラー9からの直接光線とやはりミラー9から出るが相互作用面16によって反射された反射光線との組み合わせによって照明される。相互作用面16の表面特性が、主に拡散反射があるものである場合、照明面に近い方の照度は、相互作用面16からの拡散反射光成分によって高められる。その場合、ミラー9から出て相互作用面16を照らす光線は、相互作用面16に全て吸収され、相互作用面からの対象物25の照明に貢献しない。ミラー9から出る扇形光ビーム平面の対称軸35が、相互作用体積7内の相互作用面16の平面と交差しない限り、得られる平面の厚さは、前方光線制限遮光板29によって区切られまた相互作用面16自体によって区切られた前方光線31によって与えられる。この軸の相互作用面16の平面との交点を、相互作用面16の外側、即ち図8Bでは相互作用面16の左側になるように構成することによって、相互作用面16によって反射された画像の部分が、画像の直接成分より幅広くならず、このことは、相互作用面16がない場合に光線32で合焦画像38の記号矢印端まで続くことになる極限角の例示的光線37から生じるが、相互作用面16で鏡面反射する可能性が高いので、集束鏡像40の記号矢印端に光線33として反射される例示的光線33によって示される。更に図8Bを参照すると、光線34は、光源サイズ27を有する光源11の限界から出る極限角の光線であり、光学軸28から最も遠くにあり、光源光線制限遮光板19を通過してレンズ10をレンズ10の周囲を通り、直径が最大のミラー9の端部の近くで円錐形ミラー9に当たるが、ミラー9で反射した後で、光線34が後方光線制限遮光板30によって阻止される。極限角の例示的光線34は、遮光板30と相互作用面16によって阻止されない場合は、合焦像38の記号矢印端で光線32と交差することになる。光線43は、光源11の光線34と同じ側から光源サイズ27で出ているが、光線34は、遮光板30によって阻止され、光線43は遮光板30を通過し相互作用面16の側縁によって阻止されるか、前述のように相互作用平面16を照明し吸収され反射されることがある。光線を阻止する遮光板30や相互作用面16がない場合、光線32に名前が変わる例示的光線34と例示的光線37が、光学軸28から最も遠い光源サイズ27を有する光源11の限界から出て、合焦像38の矢印端で出会って交差する。その結果、例示的光線36と前縁の例示的光線31が、光学軸28に最も近い光源サイズ27を有する光源11の限界から出て、合焦像39の矢印端で出会い交差する。本発明の利点は、図8Bによってはっきりと示される。第1に、相互作用面16の平面と実質的に平行に合わせされた扇形光ビームを合焦することによって、相互作用面16の遠端即ち、図8Bの左側における照明光源の画像39と38によって示されたようにが、ビームの幅を定める。第2に、合焦によって、最遠端即ち、図8Bの左側で強度が低下しすぎず、扇形光ビームの光線が円錐形ミラー9から円形状に広がり、円形の拡がりによってミラー9からの距離全体にビーム強度が低下するときに、相互作用面16全体にわたってできるだけ高い強度レベルが維持される。第3に、対称軸35が相互作用面16の方に収束して相互作用面16を照らすことにより、相互作用面16自体が光視野の後端になるので、光視野の更なる限界が提供される。第4に、対称軸35が相互作用面16の方に集束することにより、照らされた相互作用面16から反射した反射成分と拡散成分が、表面の近くの強度を高める。第5に、対称軸35の相互作用面16の方への収束は、相互作用面16内で相互作用面16の平面と交差することなく行われ、即ち、平面との交点は、図8Bの相互作用面16の実質的に左側にあると有益であり、相互作用面16から反射された反射成分が、照明視野の幅を大きくせず、その結果、幅は、前方光線31と相互作用面16とによって有効に画定される。本発明によって提供されたこれらの5つの前述の有利な特性によれば、光ビーム5は、その強度をできるだけ高く維持するためにできるだけ狭く合焦され、相互作用面16に実質的に平行又は僅かに収束し相互作用面16によって限定され、照明具2に対応する少なくとも1つの扇形光ビーム平面生成装置から、相互作用面16の上に有益に拡げられ、即ち扇形状にされ、分散され、照明し、したがって、相互作用面16と接触し即ち、同義的にはタッチしている対象物25の部分の別個で区分された照明を提供する。図8Cでは、図7や図8Aと関連する光学システムの例が示され、光線及び拡大光源像の例が、位置を検出しかつ/又は相互作用面16の上の相互作用体積7内のホバリング状態及び/又はホバーレベルを検出するための扇形光ビーム平面を作成するように描かれている。照明光源11例えば、発光ダイオードLEDが、直径D=25mmの円に沿って配置される。必要に応じて、複数の照明光源11は、集束扇形光ビームの様々な扇形内の高い強度を保証し、また、それによる熱放散の拡がりを支援するために周囲に沿って分散される。必要に応じて単一の中心照明光源だけが使用され、その場合、光学システムは、円錐形ミラー9の角度を変化させることによって僅かに修正され、中央遮光板19及び調整遮光板44と29を作成して光平面の光線を制限しなければならず、一方、典型的なそのような照明光源11の放射図における0°頂点で一般に見られる最大強度は、最適に利用されず、電力損は集中し、最終的には生成される熱が多すぎる可能性がある。照明光源11の等価サイズ27又は、知覚サイズ27は、結像システムによって拡大されて図7又は図8Aで参照したような等価な照明光源サイズ27のS1/S2倍の大きさの合焦像18が作成され、この場合、S2は、光源11からレンズ10まで距離であり、S1は、レンズ10からミラー9を介して画像18までの距離であり、画像は、矢印41及び39によって象徴的に表わされている。したがって照明光源11の等価サイズ27は、十分に薄い扇形光ビーム平面を作成するのに重要な制限因子である。電力損を高め照明強度を高める集中照明光源11は、典型的には、より大きい等価/知覚光源サイズ27も有する傾向があり、即ち、そのような構成では、扇形光ビーム平面が厚くなる傾向がある。更に、図8Cを参照すると、遮光板19の主な目的は、知覚光源サイズ27を有する各照明光源11からの光線が、凸レンズ10の反対側部分を照らすのを阻止すること、即ち、光線が、レンズ10と円錐形ミラー9の共通光学軸28と交差するのを防ぐことである。本発明の動作原理について述べるために、位置を検出しかつ/又はホバリングを検出し又は相互作用面16との上の相互作用体積7内のホバーレベルを決定するように構成された相互作用面16の上の対象物25を照らすために、光源サイズ27を有する照明光源11から出る幾つかの例示的な光線31、34、36、42及び43が描かれている。知覚光源サイズ27を有する光源11は、距離S1で合焦されて、その拡大画像は、大きさが画像S1/S2倍であり、2つの矢印41及び39によって象徴的に示された。更に、図8Cを参照すると、例示的な光線43は、光源光線制限遮光板19を通過する光学軸28から最も遠くにあり、光源サイズ27を有する光源11の限界から出る極限角光線であり、レンズ10をレンズ10の周囲で通過し、直径が最大のミラー9の端の近くで円錐形ミラー9に当たり、ミラー9で反射した後、光線43は、後方光線制限遮光板30を通過し、相互作用面16の上を進み、矢印41の矢先で象徴化された画像点で、光源11の同じ側から出て遮光板29を通過し相互作用面16の上を進む別の例示的な極限角光線42と出会い交差する。その結果、例示的光線36と前縁の例示的光線31は、光学軸28に最も近い光源サイズ27を有する光源11の限界から出て、合焦像39の矢印端で出会い交差する。本発明のこの構成の利点を図8Cに示す。最初に、相互作用面16の平面と実質的に平行に合わせられたビームを合焦することによって、相互作用面16の遠端即ち、図8Cの左側の照明光源の画像39と41で示されたが、ビームの幅を区切る。第2に、合焦によって、最も遠い端即ち、図8Cの左側で強度が低下しすぎず、相互作用面16全体にできるだけ高い強度レベルが維持され、扇形光ビームの光線が、円錐形ミラー9から円形に広がり、円形の拡がりによってミラー9からの距離全体にビーム強度が低下する。第3に、円錐形ミラー9の適切なミラー角度を選択して対称軸35の角度を調整することによって、前縁、後縁又は対称軸が、ホバーレベルの決定を最適化するように相互作用面16と平行にされる。第4で最後に、前方光線制限遮光板29と後方光線制限遮光板44を調整することによって、相互作用面の上に入るミラー9に近い非焦点ビームの幅が、有効に画定される。本発明の以上の利点により、強度をできるだけ高く維持するためにできるだけ細く合焦されまた相互作用面16と実質的に平行な光ビーム26は、有益的に拡げられ、即ち扇形にされ、照明具2に対応する少なくとも1つの扇形光ビーム光平面生成装置から相互作用面16の上に分散され、したがって、相互作用面16の上の特定のホバーレベル即ち、ホバリングモードにある対象物25の部分の別個かつ区分された照明が提供される。図9を参照すると、本発明の合焦扇形光ビーム生成装置照明具2に対応するの例示的構成が示され、円錐形状ミラー9、凸レンズ10及び照明光源11が、ハウジング/筐体14内に取り付けられ、上記の原理に準じて、光平面の前縁12と後縁13内の相互作用面16に沿って扇形光ビーム平面5を作成するように動作する。図8Aと同じような製造された円錐形ミラーの例示的構成を図10に示す。円錐形ミラーの角度は、46.65°であり、その直径はD=50mmである。ミラーは、必要に応じて、様々なタイプの金属例えば、アルミニウムで製造され、あるいは、ミラーは、必要に応じて、プラスチック材料を使用し、例えば射出成形プロセスを使用してモールド成形部品を作成し、例えば真空蒸着アルミニウムを使用して部品を後で金属化することにより実施される。次に図11を参照すると、本発明の例示的構成が、照明具2に対応する幾つかの扇形光ビーム生成装置を使用して示され、円錐形ミラー9、凸レンズ10及び照明光源11が、ハウジング/筐体14内に取り付けられ、前述の原理によって、光平面のそれぞれに前縁12と後縁13を有する相互作用面16に沿って幾つかの扇形光ビーム平面5,26を作成することができ、光平面5が、X-Y位置及び/又は接触タッチを決定するために前述のように構成され、他の光平面26が、X-Y位置、ホバリング及び/又はホバリングレベルを決定するために前述のように構成される。図9と同じような本発明に関する以上の説明から分かるような照明具2としての光線生成装置の扇形の例示的構成が図12に示され、この装置は、光平面光学システム取付け部17によって壁15上の相互作用面16の上に取り付けられる。同様に、図13は、後面投射又はフラットスクリーンシステムを除いて、図9と同じように本発明に関する前述の説明から分かるような照明具2を実現するための扇形光ビーム生成装置の例示的構成の説明図である。図9では、筐体14を有する装置が、相互作用面16の上に、光平面光学システムが後面投射システム内に取り付けられた状態で取り付けられ、それにより、壁及び/又は相互作用面16に孔7があき、装置の左側部分だけが、壁の側面と相互作用面16内に延在し、相互作用が行なわれる。前述のような合焦と相互作用面16の上の扇形光ビームの拡散とを行うために、直線円錐形ミラー9と凸レンズ10を使用する代わりに、図14は、図9と類似の機能を有するが、凹状円錐形ミラー20を使用して合焦機能と直角拡散機能を1つの光学要素内で組み合わせる、照明具2の扇形光ビーム生成装置の例示的構成の説明図である。そのような光学要素は、図10に示された円錐形ミラーの製造に使用される方法と類似の方法を使用して製造されると有益である。要素は、必要に応じて、様々なタイプの金属例えば、アルミニウムで製造され、あるいは、射出成形を使用してプラスチック材料から製造され、後で、例えば真空蒸着アルミニウム及び/又はめっき工程を使用してプラスチック部分が金属化される。照明具2に対応する扇形光ビーム生成装置によって生成された扇形光ビームは、扇形に拡げられなくてもよいので、照明光源は、完全円に均一に分散されなくてもよい。図15は、照明光源11が、必要に応じて、図7~図14と同じような円錐形ミラー実施形態に構成された方式の例示的構成の説明図である。図16では、照明具2に対応する合焦扇形光ビーム生成装置を使用するシステムの側面からの例示的構成が示される。システムは、更に、ハウジング筐体14に有益的に取り付けられた円筒形レンズ21、凸レンズ10及び複数の照明光源11を含む。照明光源11は、より平行なビームを提供するレンズ10に進む光を放射する働きをし、この平行ビームは、円筒形レンズ21を通って、相互作用面16と関連した相互作用体積7を照らす扇形光ビームを生成する。図17では、照明具2に対応する扇形光ビーム生成装置を実現するシステムの上方から見た例示的構成が示される。例示的構成は、更に、円筒形レンズ21及び凸レンズ10を照明光源11と共に含み、照明光源11は、境界22によって示された角度内の凸レンズ10の主軸に沿った扇形光ビーム平面5,26を生成するように、ハウジングユニット/筐体14内に取り付けられると有益である。動作において、光源11から放射された光は、レンズ10に進み、その光は、より平行化され、次に円筒形レンズ21内を進んで扇形光ビーム平面5,26を生成する。図18では、図17の代替の例示的構成が示されるが、軸は、平面ミラー23を使用することにより傾けられる。図19では、図17と類似の例示的構成が示されるが、軸は、90°偏向されており、即ち、45°角度で配置された平面ミラー23を使用することにより直角方向に偏向される。図20では、より理想的な空間的特徴を有するより広い扇形光ビーム平面5,26を生成するように図17、図18及び図19による実施形態を配置することにより得られた例示的構成が示される。図20の例示的構成では、左側、中央及び右側照明具2があり、中央照明具2は、軸が光平面5,26に対して対称になるように配置されたレンズ21を有し、左側及び右側照明具2はそれぞれ、例えば中央照明具2のレンズ21に対して20°~80°の範囲の実行角度のレンズ21を有する。図21では、完全相互作用面16をカバーするより幅広い扇形光ビーム光平面5,26を生成するように配置された図17、図18及び図19の実施形態を含む例示的構成が示される。照明具2の筐体14は、図20に示されたものより長くなるように実現され、図21の照明具2からの光線の視野は、図示されたように操作が重なるように構成される。筐体が長くなるので、光源11の拡大率が小さくなり、照明の層が薄くなる。図21で筐体を長くする代わりに、筐体14は、光源11の拡大率を大きくし、それにより照明の層を厚くするために、図22に示されたように短くされる。図23では、図17、図18及び図19と実質的に類似した実施形態が配置されて、完全相互作用面16を照らす扇形光ビーム5及び26を生成する例示的構成が示される。図23の例示的構成は、右側、中央及び左側照明具2を有し、それぞれの照明具の筐体14は、その中心軸が、図示されたように相互に平行に配置される。例えば、図23の照明具2は、使用中に筐体14の中心軸が垂直の向きになるように取り付けられると有益である。図24では、相互作用面16の一部分を角からカバーする扇形光ビーム平面5,26を生成するために、凹状円筒形ミラーを使用して照明具2を実現する例示的構成が示される。図25では、前述の照明具2に基づく照明具2の例示的構成が示されるが、この構成は、凹状円筒形ミラーを使用して、相互作用面16の上側角から相互作用面16をカバーする扇形光ビーム平面5,26を生成する。更に、図26では、照明光源11が、図16~図25に基づく円筒形レンズと円筒形ミラーのように構成された方式の例示的構成が示される。前述の本発明の実施形態の修正は、添付の特許請求の範囲によって定義されたような本発明の範囲を逸脱することなく可能である。含むincluding、含むcomprising、内蔵するincorporating、から成るconsistingof、有するhave、であるisなどの表現は、本発明を説明し請求するために使用され、非排他的に解釈されるものであり、即ち、明示的に記述されていない項目、構成要素又は要素が存在することができる。また、単数の言及は、複数と関連すると解釈される。添付の特許請求の範囲の括弧内に含まれる数字は、特許請求の範囲の理解を支援するものであり、これらの請求項によって請求される内容を如何なる形でも限定するように解釈されるべきない。"