WO2017006422A1

WO2017006422A1 - 電子装置

Info

Publication number: WO2017006422A1
Application number: PCT/JP2015/069466
Authority: WO
Inventors: 村瀬　太一; 昌史多田
Original assignee: 富士通株式会社
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2017-01-12

Abstract

操作するユーザが圧迫感を感じるおそれが低い電子装置を、測離センサの検出感度を低下させることなしに実現する。　電子装置１は、投影装置２０と、反射部４０と、測離センサ３０とを有する。反射部４０は筐体の上方に配置され、投影装置２０が出射した投射光を投影領域１０４に反射する。測離センサ３０は、筐体１０に配置され、測離領域１０５に位置する物体との間の距離を測定するための測離光を反射部４０に出射する。測離センサ３０は、投影領域１０４に対して投影装置２０と平行又は投影装置２０の後方の位置に配置される。また、測離センサ３０は、測離領域１０５が投影領域１０４の全体を含み且つ測離センサ３０から出射される測離光の光軸と投影面１０３の法線との間の傾斜角が基準角以下になる角度で配置される。反射部４０は、測離センサ３０から出射された測離光が反射して測離センサ３０に直接入射しないように配置される。

Description

電子装置

　本発明は、例えば、画像を投影領域に投影する投影装置と、投影領域内に位置するユーザの指等の物体との間の距離を測定する測離センサを有する電子装置に関する。

　近年、ユーザの指等の物体の動作を検知して、その動作に応じた入力信号を生成するユーザインタフェース機能を有するインタラクティブプロジェクタとも称される電子装置が提案されている（例えば、特許文献１～３及び非特許文献１を参照）。このよう電子装置では、投影面に画像を投影する投影装置と、投影装置から投影される画像を反射するミラーと、投影面で操作を指示する指等の動きを検出する測離センサとを備えることがある。投影装置、ミラー及び測離センサを備える電子装置では、投影装置は電子装置の筐体に配置され、測離センサはミラーを支持するミラー支持部材に配置される。

特開２０１４－２０４１９６号公報特開２００９－２５８５６９号公報特開２０１２－１０８２３２号公報

ヒューレット－パッカード（登録商標）　デベロップメント　カンパニー　エル．ピー．「sprout（登録商標）」［平成２７年６月２６日検索］、インターネット（ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：//ｓｐｒｏｕｔ.ｈｐ.ｃｏｍ/ｕｓ/ｅｎ/）

　このような電子装置では、測離センサは、ミラー支持部材に配置されるため、ユーザの指等の物体の動きを上方向から検知することが可能になり、物体の形状の判定が容易になると共に、投影面に位置する障害物により検出を妨害されるおそれが低くなる。しかしながら、測離センサをミラー支持部材に配置すると、ミラー支持部材の大きさが大きくなる。ユーザは、ミラー支持部材の下方に位置する投影面に指を置いて電子装置を操作するため、ユーザの頭部とミラー支持部材とが近接することがある。測離センサをミラー支持部材に配置することによりミラー支持部材の大きさが大きくなると、ユーザの頭部とミラー支持部材とが近接したときに、ユーザが圧迫感を感じることになり、電子装置のユーザビリティが低下する。

　電子装置のユーザビリティの低下を防止するために、測離センサをミラー支持部ではなく、電子装置の筐体に配置し、投影装置と共通のミラーを介してユーザの指等の物体の動きを検出する構成を採用することが考えられる。測離センサを電子装置の筐体に配置して投影装置と共通のミラーを介して物体の動きを検出する場合、測離センサは、測離センサから出射される光の光軸方向が投影面の法線方向に近くなるように配置されることが好ましい。出射される光の光軸方向が投影面の法線方向に近くなるように測離センサを配置することにより、ユーザの指等の物体の動きを上方向から検知することが可能になるためである。

　しかしながら、出射される光の光軸方向が投影面の法線方向に近くなるように測離センサを配置すると、測離センサから出射された光がミラーに反射して測離センサに直接入射するおそれがある。投影面に位置するユーザの指等の物体を介さずにミラーで反射して直接入射する光は、強度が比較的強いため、このような光が測離センサに入射することにより、投影面に位置する物体を検出する測離センサの検出感度が低下する。

　一実施形態では、操作するユーザが圧迫感を感じるおそれが低い電子装置を、測離センサの検出感度を低下させることなしに実現することを目的とする。

　１つの態様では、電子装置は、投影面に起立して配置される筐体と、投影装置と、反射部と、測離センサとを有する。投影装置は筐体に配置され、画像を投影するための投影光を上方向に出射し、反射部は筐体の上方に配置され、投影装置が出射した投射光を投影面上の投影領域に反射する。測離センサは、筐体に配置され、測離領域に位置する物体との間の距離を測定するための測離光を反射部に出射し、物体で反射した測離光が反射部を介して入射する。測離センサは、投影領域との間の距離が投影装置と等しい位置又は投影装置よりも離れた位置に、測離領域が投影領域の全体を含み且つ測離センサから出射される測離光の光軸と前記投影面の法線との間の傾斜角が所定の基準角以下になる角度で配置される。反射部は、測離センサから出射された測離光が反射して測離センサに直接入射しないように配置される。

　一実施形態では、操作するユーザが圧迫感を感じるおそれが低い電子装置を、測離センサの検出感度を低下させることなしに実現することができる。

（ａ）は実施形態に係る電子装置を含むプロジェクタシステムの側面図であり、図１（ｂ）は（ａ）に示す電子装置の正面図である。図１に示す測離センサの配置条件の説明のための第１図である。図１に示す測離センサの配置条件の説明のための第２図である。図１に示す測離センサの配置条件の説明のための第３図である。図１に示す測離センサの配置条件の説明のための第４図である。図１に示す測離センサの配置条件の説明のための第５図である。測離センサから出射した測離光がミラーで反射して測離センサに直接入射する場合の測離センサとミラーとの配置条件を説明する図である。（ａ）は変形例に係る電子装置の第１状態の側面図であり、（ｂ）は変形例に係る電子装置の第２状態の側面図である。実施形態に係る電子装置の一例の斜視図である。図９に示す電子装置の他の斜視図である。図９に示す電子装置の正面図である。図９に示す電子装置の背面図である。図９に示す電子装置の左側面図である。図９に示す電子装置の右側面図である。図９に示す電子装置の平面図である。図９に示す電子装置の底面図である。

　以下図面を参照して、本発明に係る電子装置について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されない。

　（実施形態に係る電子装置の概要）
　実施形態に係る電子装置は、筐体に配置された投影装置と、筐体の上方に配置され、投影装置が出射した投射光を投射面上の投影領域に反射する反射部と、投影領域を含む測離領域に位置する物体との間の距離を測定する測離センサとを有する。測離センサは、投影領域との間の距離が投影装置と等しい位置又は投影装置よりも離れた位置に、測離センサから出射される測離光の光軸と投影面の法線との間の傾斜角が所定の基準角以下になるように筐体に配置される。この測離センサの配置により、測離センサが物体との間の距離を測定する測離領域が投影領域の全体を含むと共に、測定対象の形状を容易に判定可能になる。反射部は、測離センサから出射された測離光が反射して測離センサに直接入射しないように配置される。この反射部の配置により、測離センサから出射された測離光が反射して測離センサに直接入射することにより、測離センサの検出感度が低下することを防止できる。実施形態に係る電子装置では、測離センサ及び反射部の配置を工夫することで、単一の反射部を投影装置と測離センサとが共用することにより生じる問題を解決することができる。

　（実施形態に係る電子装置の構成及び機能）
　図１（ａ）は実施形態に係る電子装置の一例であるインタラクティブプロジェクタを含むプロジェクタシステムの側面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すインタラクティブプロジェクタの正面図である。

　プロジェクタシステム１００は、インタラクティブプロジェクタ１と、コンピュータ１０１と、インタラクティブプロジェクタ１とコンピュータ１０１との間を接続する電気配線１０２とを有する。インタラクティブプロジェクタ１及びコンピュータ１０１のそれぞれは、投影面１０３に配置される。インタラクティブプロジェクタ１は、筐体１０と、筐体１０の上方に配置されるミラー支持部材１１と、一端が筐体１０に接合され、他端がミラー支持部材１１に接合された一対の腕部１２及び１３とを有する。筐体１０には、投影装置２０と、測離センサ３０とが配置される。ミラー支持部材１１の投影面１０３に対向する面には、ミラー４０が配置される。コンピュータ１０１は、一例ではパーソナルコンピュータであり、インタラクティブプロジェクタ１が表示する画像を示す画像データを電気配線１０２を介してインタラクティブプロジェクタ１に提供する。また、コンピュータ１０１は、インタラクティブプロジェクタ１が検出したユーザの指等の物体の動作に基づく入力を示す入力データを電気配線１０２を介してインタラクティブプロジェクタ１から取得する。

　投影装置２０は、筐体１０に配置され、投影面１０３に画像を投影するための投影光を上方向に出射する。投影装置２０から上方に出射された投影光は、ミラー４０で反射されて投影面１０３に位置する投影領域１０４に投射される。投影装置２０から出射される投影光の例は、図１（ａ）及び１（ｂ）において、符号２１～２６で示される。投影光２１は筐体１０の幅方向に延伸する筐体１０から遠い辺の一点Ｐｖ０に到達し、投影光２２は筐体１０の幅方向に延伸する筐体１０に近い辺の一点Ｐｖ１に到達する。投影光２３は筐体１０の幅方向に延伸する筐体１０から遠い辺の一方の頂点Ｐｖ２に到達し、投影光２４は筐体１０の幅方向に延伸する筐体１０から遠い辺の他方の頂点Ｐｖ３に到達する。投影光２５は筐体１０の幅方向に延伸する筐体１０に近い辺の一方の頂点Ｐｖ４に到達し、投影光２６は筐体１０の幅方向に延伸する筐体１０に近い辺の他方の頂点Ｐｖ５に到達する。

　測離センサ３０は、筐体１０の投影面１０３と反対側の背面に配置され、測離領域１０５に位置するユーザの指等の物体を検出するために物体との間の距離を測定する測離光を上方に出射し、物体で反射した測離光が入射する。測離センサ３０は、奥行きが取得できる深度値付きの測離センサであり、例えば、赤外線パターンの歪みを解析するマイクロソフト（登録商標）社のKinect（登録商標）であるが、これに限定されるものではない。測離センサ３０から上方に出射された測離光は、ミラー４０で反射されて投影領域１０４の全体を含む測離領域１０５に投射される。測離領域１０５にユーザの指等の物体があるとき、測離センサ３０は、測定した物体との間の距離に応じて、物体の動きを検出する。測離センサ３０から出射される測離光の例は、図１（ａ）及び１（ｂ）において、符号３１～３６で示される。測離光３１は筐体１０の幅方向に延伸する筐体１０から遠い辺の一点Ｓｖ０に到達し、測離光３２は筐体１０の幅方向に延伸する筐体１０に近い辺の一点Ｓｖ１に到達する。測離光３３は筐体１０の幅方向に延伸する筐体１０から遠い辺の一方の頂点Ｓｖ２に到達し、測離光３４は筐体１０の幅方向に延伸する筐体１０から遠い辺の他方の頂点Ｓｖ３に到達する。測離光３５は筐体１０の幅方向に延伸する筐体１０に近い辺の一方の頂点Ｓｖ４に到達し、測離光３６は筐体１０の幅方向に延伸する筐体１０に近い辺の他方の頂点Ｓｖ５に到達する。

　測離センサ３０は、測離センサ３０から出射される測離光の光軸が投影面１０３の法線との間の傾斜角が所定の基準角以下になるように配置される。基準角は、測離センサ３０から出射される測離光がユーザの指等の物体の形状が容易に判定可能な範囲に規定される。測離光の光軸が投影面１０３の法線との間の傾斜角が大きくなり、物体を斜め方向又は横方向から測離することになると、物体の形状の判定が容易ではなくなると共に、測離センサ３０と物体との間に存在する遮蔽物により測離の精度が低くなるおそれがある。測離センサ３０から出射される測離光の光軸が投影面１０３の法線との間の傾斜角が所定の基準角以下になるように配置することにより、物体を上方向から測離して、物体の形状の判定を容易とすると共に、遮蔽物の影響を最小限に抑える。

　ミラー４０は、ミラー支持部材１１の投影面１０３に対向する面に配置され、投影装置２０から出射された投影光を投影面１０３の投影領域１０４に反射し且つ測離センサ３０から出射された測離光を投影面１０３の測離領域１０５に反射する反射部である。また、ミラー４０は、測離領域１０５に位置するユーザの指等の物体で反射した測離光を測離センサ３０に反射する。ミラー４０は、投影光及び測離光を反射可能な最小限の面積を有する。すなわち、ミラー４０では、筐体１０から遠い辺に到達する投影光２１、２３及び２４並びに測離光３１、３３及び３４を先端の近傍で反射し、筐体１０に近い辺に到達する投影光２２、２５及び２６並びに測離光３２、３５及び３６を後端の近傍で反射する。

　図１（ａ）に示すように、測離センサ３０から出射される測離光が到達する筐体１０から遠い辺の一点Ｓｖ０は、投影装置２０から出射される投影光が到達する筐体１０から遠い辺の一点Ｐｖ０よりも筐体１０から遠い。また、測離センサ３０から出射される測離光が到達する筐体１０に近い辺の一点Ｓｖ０は、投影装置２０から出射される投影光が到達する筐体１０に近い辺の一点Ｐｖ０よりも筐体１０に近い。これから、投影領域１０４の筐体１０から遠い辺及び筐体１０に近い辺の双方は、測離領域１０５の筐体１０から遠い辺と筐体１０に近い辺との間に挟まれる。

　図１（ｂ）に示すように、測離センサ３０から出射される測離光が到達する筐体１０から遠い辺の一方の頂点Ｓｖ２は、投影装置２０から出射される投影光が到達する筐体１０から遠い辺の一方の頂点Ｐｖ２よりも筐体１０から遠い。また、測離センサ３０から出射される測離光が到達する筐体１０に近い辺の一方の頂点Ｓｖ４は、投影装置２０から出射される投影光が到達する筐体１０に近い辺の一方の頂点Ｐｖ４よりも筐体１０に近い。これから、投影領域１０４の頂点Ｐｖ２からＰｖ４に延伸する辺は、測離領域１０５の頂点Ｓｖ２からＳｖ４に延伸する辺よりも筐体１０に近い。同様に、頂点Ｐｖ３はＳｖ３よりも筐体１０に近く且つ頂点Ｐｖ５はＳｖ５よりも筐体１０に近いので、投影領域１０４の頂点Ｐｖ３からＰｖ５に延伸する辺は、測離領域１０５の頂点Ｓｖ３からＳｖ５に延伸する辺よりも筐体１０に近い。したがって、投影領域１０４の頂点Ｐｖ２からＰｖ４に延伸する辺及び頂点Ｐｖ３からＰｖ５に延伸する辺の双方は、測離領域１０５の頂点Ｓｖ２からＳｖ４に延伸する辺及び頂点Ｓｖ３からＳｖ５に延伸する辺との間に挟まれる。

　投影領域１０４の外縁を形成する頂点Ｐｖ２～Ｐｖ５を結ぶ４つの辺は、測離領域１０５の外縁を形成する頂点Ｓｖ２～Ｓｖ５を結ぶ４つの辺によって挟まれるので、測離領域１０５は、投影領域１０４の全てを含む。測離領域１０５が投影領域１０４の全てを含むように測離センサ３０が配置される配置条件は、測離センサ３０の配置位置ＳＰ（ｘ,ｙ,ｚ）及び光軸傾斜角θｓにより規定される。配置位置ＳＰ（ｘ,ｙ,ｚ）は、筐体１０の幅方向をＸ方向とし、筐体１０の幅方向に直交し且つ投影面１０３に平行な方向をＹ方向とし、投影面１０３の法線方向をＺ方向として規定される。光軸傾斜角θｓは、投影面１０３の法線方向に対する測離センサ３０から出射される測離光の光軸の傾斜角として規定される。

　測離センサ３０の配置位置ＳＰ（ｘ,ｙ,ｚ）及び光軸傾斜角θｓは、投影面１０３に接した筐体１０の底面を原点とする座標系において、投影装置２０の配置位置、光軸方向及び画角により規定される所定のＰｖ０～Ｐｖ５に対して、Ｓｖ０～Ｓｖ５が
　Ｓｖ０（ｙ）＞Ｐｖ０（ｙ）
　Ｓｖ１（ｙ）＜Ｐｖ１（ｙ）
　Ｓｖ２（ｘ）＞Ｐｖ２（ｘ）
　Ｓｖ３（ｘ）＜Ｐｖ３（ｘ）
　Ｓｖ４（ｘ）＞Ｐｖ４（ｘ）
　Ｓｖ５（ｘ）＜Ｐｖ５（ｘ）
　となるように設定される。ここで、Ｐｖ０（ｙ）はＰｖ２からＰｖ３に延伸する辺の一点Ｐｖ０のＹ座標を示し、Ｐｖ１（ｙ）はＰｖ４からＰｖ５に延伸する辺の一点Ｐｖ１のＹ座標を示す。Ｓｖ０（ｙ）はＳｖ２からＳｖ３に延伸する辺の一点Ｓｖ０のＹ座標を示し、Ｓｖ１（ｙ）はＳｖ４からＳｖ５に延伸する辺の一点Ｓｖ１のＹ座標を示す。また、Ｐｖ２（ｘ）はＰｖ２のＸ座標を示し、Ｐｖ３（ｘ）はＰｖ３のＸ座標を示し、Ｐｖ４（ｘ）はＰｖ４のＸ座標を示し、Ｐｖ５（ｘ）はＰｖ５のＸ座標を示す。また、Ｓｖ２（ｘ）はＳｖ２のＸ座標を示し、Ｓｖ３（ｘ）はＳｖ３のＸ座標を示し、Ｓｖ４（ｘ）はＳｖ４のＸ座標を示し、Ｓｖ５（ｘ）はＳｖ５のＸ座標を示す。すなわち、測離センサ３０の配置位置ＳＰ（ｘ,ｙ,ｚ）及び光軸傾斜角θｓは、Ｓｖ２～Ｓｖ５の４つの頂点で規定される測離領域１０５がＰｖ２～Ｐｖ５の４つの頂点で規定される投影領域１０４を含むように設定される。

　図２は、測離センサ３０の配置条件の説明のための第１図である。図２では、測離光３２がミラー４０に入射する位置のＹ座標及びＺ座標の演算が示される。図２において、横軸はＹ方向を示し、縦軸はＺ方向を示す。座標系の原点は、投影面１０３に接した筐体１０の底面である。したがって、投影面１０３のＺ座標は０になる。また、θｓは測離センサ３０から出射される測離光の光軸の投影面１０３の法線方向に対する傾斜角を示し、θｍはミラー４０の投影面１０３に対する傾斜角を示す。また、θｄ及びθｕのそれぞれは測離センサ３０から出射される測離光の垂直画角の一部であり、θｄは測離光の垂直画角のうち光軸から筐体１０から遠い方向の角度を示し、θｕは測離光の垂直画角のうち光軸から筐体１０に近い方向の角度を示す。ＳＰ（ｘ,ｙ,ｚ）は測離センサ３０の配置位置の座標を示し、Ｍｉｒ（ｘ,ｙ,ｚ）はミラー４０の基準位置の座標を示す。Ｓｖ０（ｙ）は筐体１０の幅方向に延伸する筐体１０から遠い辺の一点Ｓｖ０のＹ座標を示し、Ｓｖ１（ｙ）は筐体１０の幅方向に延伸する筐体１０に近い辺の一点Ｓｖ１のＹ座標を示す。Ｓｍ０（ｘ,ｙ,ｚ）はＳｖ０（ｙ）に到達する測離光３２がミラー４０に入射する座標を示す。Ｓｍ１（ｘ,ｙ,ｚ）はＳｖ１（ｙ）に到達する測離光３２がミラー４０に入射する座標を示す。図２において、角度は、実線矢印で示される場合を正とし、破線矢印で示される場合を負とする。図２では、θｓ及びθｕは正であり、θｍ及びθｄは負である。また、図２において、座標軸は矢印が示す方向が正方向である。Ｙ軸ではＳｖ１（ｙ）、Ｐｖ１（ｙ）、Ｐｖ０（ｙ）及びＳｖ０（ｙ）の順で大きくなり、Ｚ軸ではＳＰ（ｘ,ｙ,ｚ）、Ｓｍ１（ｘ,ｙ,ｚ）、Ｍｉｒ（ｘ,ｙ,ｚ）及びＳｍ０（ｘ,ｙ,ｚ）のＺ座標の順で大きくなる。

　Ｓｍ１（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標Ｓｍ１（ｙ）は、Ｓｐ（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標Ｓｐ（ｙ）及びＺ座標Ｓｐ（ｚ）、Ｓｍ１（ｘ,ｙ,ｚ）のＺ座標Ｓｍ１（ｚ）、θｓ及びθｄから

　で示される。ここで、式（１）の右辺の第２項は、図２において矢印Ａで示される。

　Ｓｍ１（ｘ,ｙ,ｚ）のＺ座標Ｓｍ１（ｚ）は、Ｍｉｒ（ｘ,ｙ,ｚ）のＺ座標Ｍｉｒ（ｚ）及びθｍから

　で示される。ここで、式（２）の右辺の第２項は、図２において矢印Ｂで示される。

　さらに、式（１）に式（２）を代入すると、Ｓｍ１（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標Ｓｍ１（ｙ）は

　で示される。

　また、式（２）に式（３）を代入すると、Ｓｍ１（ｘ,ｙ,ｚ）のＺ座標Ｓｍ１（ｚ）は

　で示される。

　図３は、測離センサ３０の配置条件の説明のための第２図である。図３では、測離光３１がミラー４０に入射する位置Ｓｍ０（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標Ｓｍ０（ｙ）及びＺ座標Ｓｍ０（ｚ）の演算が示される。図３に示される座標及び角度等は図２と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。

　Ｓｍ０（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標Ｓｍ１（ｙ）は、Ｓｐ（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標Ｓｐ（ｙ）及びＺ座標Ｓｐ（ｚ）、Ｓｍ１（ｘ,ｙ,ｚ）のＺ座標Ｓｍ１（ｚ）、θｓ及びθｄから

　で示される。ここで、式（５）の右辺の第２項は、図３において矢印Ｃで示される。

　で示される。ここで、式（６）の右辺の第２項は、図３において矢印Ｄで示される。

　さらに、式（５）に式（６）を代入すると、Ｓｍ０（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標Ｓｍ０（ｙ）は

　で示される。

　また、式（６）に式（７）を代入すると、Ｓｍ０（ｘ,ｙ,ｚ）のＺ座標Ｓｍ０（ｚ）は

　で示される。

　図４は、測離センサ３０の配置条件の説明のための第３図である。図４では、測離光３１及び３３がミラー４０に入射する位置Ｓｍ０及びＳｍ１とＳｖ０及びＳｖ１とのそれぞれとの間のＹ方向の距離の演算が示される。図４に示される座標及び角度等は図２と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。

　Ｓｖ１（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標Ｓｖ１（ｙ）は、Ｓｍ１（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標Ｓｍ１（ｙ）及びＺ座標Ｓｍ１（ｚ）、及びθｒ１から

　で示される。ここで、式（９）の右辺の第１項は、図４において矢印Ｅで示される。また、ミラーによる反射では、入射角と反射角とは等しいので、θｒ１は

　で示される。式（１０）を式（９）に代入すると、Ｓｖ１のＹ座標Ｓｖ１（ｙ）は

　で示される。また、Ｓｖ１（ｘ,ｙ,ｚ）は投影面１０３に位置するので、Ｓｖ１（ｘ,ｙ,ｚ）のＺ座標Ｓｖ１（ｚ）は

　で示される。

　Ｓｖ１（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標Ｓｖ０（ｙ）は、Ｓｍ０（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標Ｓｍ０（ｙ）及びＺ座標Ｓｍ０（ｚ）、及びθｒ０から

　で示される。ここで、式（１３）の右辺の第１項は、図４において矢印Ｆで示される。また、ミラーによる反射では、入射角と反射角とは等しいので、θｒ０は

　で示される。式（１４）を式（１３）に代入すると、Ｓｖ１（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標Ｓｖ１（ｙ）は

　で示される。また、Ｓｖ０（ｘ,ｙ,ｚ）は投影面１０３に位置するので、Ｓｖ０（ｘ,ｙ,ｚ）のＺ座標Ｓｖ０（ｚ）は

　で示される。

　図５は、測離センサ３０の配置条件の説明のための第４図である。図５では、Ｓｖ４（ｘ,ｙ,ｚ）のＸ座標Ｓｖ４（ｘ）の演算が示される。図５において、横軸はＸ方向を示す。横軸以外の図５に示される座標及び角度等は図２と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。

　Ｓｖ４（ｘ,ｙ,ｚ）のＸ座標Ｓｖ４（ｘ）は、測離光３２の光路長のｓｉｎ成分になる。また、図５において、矢印Ｇ及びＨで示される線分の和であるＳｖ４のＺ方向の移動距離は、測離光３２の光路長のｃｏｓ成分になる。したがって、Ｓｖ４（ｘ,ｙ,ｚ）のＸ座標Ｓｖ４（ｘ）は、Ｓｖ４（ｘ,ｙ,ｚ）のＺ方向の移動距離のｔａｎになるので、線分Ｇの長さＬｇ及び線分Ｈの長さＬｈから

　で示される。

　図６は、測離センサ３０の配置条件の説明のための第５図である。図６では、Ｓｖ４（ｘ,ｙ,ｚ）のＸ座標Ｓｖ４（ｘ）の演算に使用される図５の線分Ｇ及び線分Ｈの長さの演算が示される。図６に示される座標及び角度等は図２と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。

　線分Ｇの長さＬｇは

　で示される。また、線分Ｈの長さＬｈは

　で示される。式（１８）及び式（１９）を式（１７）に代入すると、Ｓｖ４（ｘ,ｙ,ｚ）のＸ座標Ｓｖ４（ｘ）は

　で示される。同様に、Ｓｖ２（ｘ,ｙ,ｚ）のＸ座標Ｓｖ２（ｘ）は

　で示される。Ｓｖ４は、筐体１０に近い辺の頂点であるので、Ｓｖ４のＹ座標Ｓｖ４（ｙ）及びＺ座標Ｓｖ４（ｚ）は、筐体１０に近い辺の一点Ｓｖ１を示すＳｖ１のＹ座標Ｓｖ１（ｙ）及びＺ座標Ｓｖ１（ｚ）と同一である。また、Ｓｖ２は、筐体１０から遠い辺の頂点であるので、Ｓｖ２のＹ座標Ｓｖ２（ｙ）及びＺ座標Ｓｖ２（ｚ）は、筐体１０から遠い辺の一点Ｓｖ０を示すＳｖ０のＹ座標Ｓｖ０（ｙ）及びＺ座標Ｓｖ０（ｚ）と同一である。また、Ｓｖ３及びＳｖ５の座標は、Ｓｖ２及びＳｖ４のそれぞれの座標と同様に演算される。

　（実施形態に係る電子装置の作用効果）
　実施形態に係る電子装置は、測離センサがミラー支持部材ではなく筐体に配置されるため、ミラー支持部材の大きさを小さくすることができるので、ユーザが圧迫感を感じるおそれが低い構造にすることができる。また、実施形態に係る電子装置では、測離センサ３０は筐体１０の投影面１０３と反対側の背面に配置され且つミラーは投影光及び測離光を反射可能な最小限の面積を有する。このため、実施形態に係る電子装置では、測離センサから出射した測離光がミラーで反射して測離センサに直接戻るおそれはなく、測離センサの検出感度が低下するおそれは低い。

　（実施形態に係る電子装置の変形例）
　インタラクティブプロジェクタ１では、ミラー４０は投影光及び測離光を反射可能な最小限の面積を有する。しかしながら、実施形態に係る電子装置では、ミラーの面積は測離センサから出射した測離光がミラーで反射して測離センサに直接入射することがない範囲で大きくすることができる。すなわち、実施形態に係る電子装置では、ミラーの後端は、測離センサから出射した測離光がミラーで反射して測離センサに直接入射することがない範囲で移動してミラーの面積を大きくすることができる。

　図７は、測離センサから出射した測離光がミラーで反射して測離センサに直接入射する場合の測離センサとミラーとの配置条件を説明する図である。図７では、測離センサ３０の配置位置ＳＰ（ｘ,ｙ,ｚ）から出射した測離光がミラー４０に反射して測離センサ３０の配置位置ＳＰ（ｘ,ｙ,ｚ）に直接入射するミラー４０の座標ＭＩ（ｘ,ｙ,ｚ）の演算が示される。図７に示される座標及び角度等は図２と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。

　測離センサ３０に直接入射するミラー４０の座標ＭＩ（ｘ,ｙ,ｚ）は、ミラー４０への測離光の入射角及び反射角が共にゼロである座標、すなわち測離センサ３０の測離光がミラー４０に垂直に入射し且つ反射する座標である。ＭＩ（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標ＭＩ（ｙ）は、Ｓｐ（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標Ｓｐ（ｙ）及びＺ座標Ｓｐ（ｚ）、ＭＩ（ｘ,ｙ,ｚ）のＺ座標ＭＩ（ｚ）並びにθｍから

　で示される。ここで、式（２２）の右辺の第２項は、図７において矢印Ｉで示される。また、ＭＩ（ｘ,ｙ,ｚ）のＺ座標ＭＩ（ｚ）は、Ｍｉｒ（ｘ,ｙ,ｚ）のＺ座標Ｍｉｒ（ｚ）、ＭＩ（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標ＭＩ（ｙ）及びθｍから

　で示される。式（２２）に式（２３）を代入すると、ＭＩ（ｘ,ｙ,ｚ）のＹ座標ＭＩ（ｙ）は

　で示される。式（２３）に式（２２）を代入すると、ＭＩ（ｘ,ｙ,ｚ）のＺ座標ＭＩ（ｚ）は

　で示される。ＭＩ（ｘ,ｙ,ｚ）のＸ座標ＭＩ（ｘ）は、測離センサ３０及びミラー４０は何れもｘ方向に回転していないため、

　で示される。実施形態に係る電子装置では、ミラーは、式（２４）～（２６）で演算される直接入射するミラー４０の座標ＭＩ（ｘ,ｙ,ｚ）を含まないように配置される。

　また、インタラクティブプロジェクタ１では、ミラー支持部材１１は、一対の腕部１２及び１３によって筐体１０に固定されて支持されるが、実施形態に係る電子装置では、ミラー支持部材は、筐体１０に回動可能に支持されてもよい。

　図８（ａ）は変形例に係る電子装置の第１状態の側面図であり、図８（ｂ）は変形例に係る電子装置の第２状態の側面図である。

　インタラクティブプロジェクタ２は、腕部回動装置１４、測離センサ回動装置１５及び遮蔽部１６を有することがインタラクティブプロジェクタ１と相違する。また、腕部回動装置１４、測離センサ回動装置１５及び遮蔽部１６以外のインタラクティブプロジェクタ２の構成素子の構成及び機能は、同一符号が付されたインタラクティブプロジェクタ１の構成素子の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

　腕部回動装置１４は、一対の腕部１２及び１３を回動可能に支持し、不図示のユーザが腕部１２及び１３を回動した位置で腕部１２及び１３を固定する。また、腕部回動装置１４は、腕部１２及び１３を固定したときの角度を測離センサ回動装置１５及び遮蔽部１６に送信する。測離センサ回動装置１５は、式（１）～（２１）等を使用して、腕部１２及び１３を固定したときの角度に応じて測離領域が投影領域を含むような測離センサ３０の角度を演算して、演算した角度に応じて測離センサ３０を回動する。

　遮蔽部１６は、ミラー４０の表面に伸縮可能に覆設される。遮蔽部１６は、腕部回動装置１４が固定した腕部１２及び１３の角度に応じて、測離センサ３０から出射した測離光がミラーで反射して測離センサ３０に直接入射するおそれがあるミラー４０の範囲を覆う。一例では、遮蔽部１６は、式（２４）～（２６）で演算される直接入射するミラー４０の座標ＭＩ（ｘ,ｙ,ｚ）を覆う。

　インタラクティブプロジェクタ２では、ミラー支持部材を支持する腕部が回動可能であるので、投影面及び測離領域の位置及び大きさを調整することができる。インタラクティブプロジェクタ２では、設置環境及び利用状態に合せて投影面及び測離領域の調整が可能になるので、ユーザビリティを向上させることができる。

　また、実施形態に係る電子装置では、筐体、腕部、ミラー支持部材の形状並びに撮影装置及び測離センサの筐体での配置は、インタラクティブプロジェクタ１及び２に示すものに限定されるものではない。例えば、実施形態に係る電子装置は、図９～１８に示す形状を有してもよい。

　図９は実施形態に係る電子装置の一例の斜視図であり、図１０は図９に示す電子装置の他の斜視図であり、図１１は図９に示す電子装置の正面図であり、図１２は図９に示す電子装置の背面図である。図１３は図９に示す電子装置の左側面図であり、図１４は図９に示す電子装置の右側面図であり、図１５は図９に示す電子装置の平面図であり、図１６は図９に示す電子装置の底面図である。

　インタラクティブプロジェクタ３では、投影装置２０は筐体１０の正面上部左側に形成された凹部に配置され、測離センサ３０は筐体１０の背面に形成された凸部に配置され、ミラー４０はミラー支持部材１１の裏面の全面に亘って配置される。

　また、インタラクティブプロジェクタ３では、腕部１２及び１３は、上方に向かうに従って外側に広がるように湾曲した形状を有する。腕部１２は、投影装置２０が筐体１０の中心から左側にずれた位置に配置されるため、腕部１３よりも大きく湾曲した形状を有する。

　また、インタラクティブプロジェクタ１では、測離センサ３０は、筐体１０の投影面１０３と反対側の背面に配置される。しかしながら、実施形態に係る電子装置では、測離センサは、投影面の筐体の幅方向に延伸する辺に対して投影装置と平行又は投影装置の後方に位置するように筐体に配置されていればよい。すなわち、実施形態に係る電子装置では、測離センサは、投影領域との間の距離が投影装置と等しい位置又は投影装置よりも離れた位置に配置されていればよい。

　１～３　　インタラクティブプロジェクタ（電子装置）
　１０　　筐体
　１１　　ミラー支持部材
　１２、１３　　腕部
　２０　　投影装置
　３０　　測離センサ
　４０　　ミラー（反射部）

Claims

　投影面に起立して配置される筐体と、
　前記筐体に配置され、画像を投影するための投影光を上方向に出射する投影装置と、
　前記筐体の上方に配置され、前記投影装置が出射した投射光を前記投影面上の投影領域に反射する反射部と、
　前記筐体に配置され、測離領域に位置する物体との間の距離を測定するための測離光を前記反射部に出射し、前記物体で反射した測離光が前記反射部を介して入射する測離センサと、を有し、
　前記測離センサは、前記投影領域との間の距離が前記投影装置と等しい位置又は前記投影装置よりも離れた位置に、前記測離領域が前記投影領域の全体を含み且つ前記測離センサから出射される測離光の光軸と前記投影面の法線との間の傾斜角が所定の基準角以下になる角度で配置され、
　前記反射部は、前記測離センサから出射された測離光が反射して前記測離センサに直接入射しないように配置される、電子機器。
　一端が前記筐体に接合され、他端が前記反射部に接合された腕部と、前記腕部を回動可能に前記筐体に固定する腕部回動部と、を更に有する、請求項１に記載の電子機器。
　前記腕部回動部が前記腕部を前記筐体に固定した角度に応じて、前記測離センサを回動する測離センサ回動部を更に有する、請求項２に記載の電子機器。
　前記腕部回動部が前記腕部を固定した角度に応じて、前記反射部の一部を遮蔽する遮蔽部を更に有する、請求項２又は３に記載の電子機器。