JP2014203212A - 入力装置及び入力方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ光の行走査方向における投射領域上に位置する物体の傾きを検出することができる仮想的な入力インターフェースを実現する。【解決手段】入力装置は、光源と、レーザ光走査部と、光検出部と、傾き判断部と、を備える。光源はレーザ光を出射し、レーザ光走査部は被投射面上の投射領域に投射されるレーザ光を複数行走査する。光検出部は、投射領域の上方に位置する物体で反射されるレーザ光の反射光を検出する。傾き判断部は、光検出部が反射光を検出するタイミングの変化量に基づいて、レーザ光の行走査方向における被投射面に対する物体の傾きを判断する。【選択図】図１

Description

本発明は、入力装置及び入力方法に関する。

従来、たとえば特許文献１のようなＶＵＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用いた入力装置が知られている。このＶＵＩは、投影画像に対してユーザが入力操作を行うことができる仮想的な入力インターフェースである。

たとえば特許文献１では、電子機器の設置面に投影画像を投影するプロジェクタモジュールと、フォトダイオードと、を備える電子機器を開示している。プロジェクタモジュールから設置面に走査レーザ光が投射される。この走査レーザ光は設置面の上方に位置するユーザの指などの物体で反射される。この反射光をフォトダイオードが検出することにより、投影画像に対する物体の位置を得ることができる。

特開２００９−２５８５６９号公報

しかしながら、従来のＶＵＩを用いた入力装置では、投影画像の被投射面に対する物体の傾きを検出することはできなかった。また、特許文献１においても、物体の傾きを検出する方法について何ら言及していない。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、レーザ光の行走査方向における投射領域の上方に位置する物体の傾きを検出することができる仮想的な入力インターフェースを実現することができる入力装置及び入力方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一の局面による入力装置は、レーザ光を出射する光源と、被投射面上の投射領域に投射されるレーザ光を複数行走査するレーザ光走査部と、投射領域の上方に位置する物体で反射されるレーザ光の反射光を検出する光検出部と、光検出部が反射光を検出するタイミングの変化量に基づいて、レーザ光の行走査方向における被投射面に対する物体の傾きを判断する傾き判断部と、を備える。

上記構成によれば、レーザ光走査部により複数行走査されるレーザ光が、被投射面上の投射領域に投射され、投射領域の上方に位置する物体で反射される。各反射光が光検出部により検出されるタイミングの変化量に基づいて、レーザ光の行走査方向における被投射面に対する物体の傾きが傾き判定部により判断される。従って、レーザ光の行走査方向における投射領域の上方に位置する物体の傾きを検出することができる仮想的な入力インターフェースを実現できる。

また、本発明の一の局面による入力装置では、傾き判断部は、レーザ光走査部により行走査される第１レーザ光が物体で反射された第１反射光が検出される第１タイミングと、第１レーザ光の以降に行走査される第２レーザ光が物体で反射された第２反射光が検出される第２タイミングとの変化量に基づいて、行走査方向における被投射面に対する物体の傾きを判断してもよい。

この構成によれば、物体で反射された第１及び第２レーザ光の各反射光が検出される各タイミングの変化量に基づいて、行走査方向における被投射面に対する物体の傾きを検出することができる。

また、本発明の一の局面に係る入力装置では、傾き判断部は、物体からの反射光が検出されるタイミングの変化量を複数判断し、複数の変化量に基づいて、行走査方向における被投射面に対する物体の傾きを判断してもよい。

この構成によれば、行走査方向における被投射面に対する物体の傾きをより精度良く算出することができる。

また、本発明の一の局面による入力装置は、ＶＵＩ機能を有する投影装置であってもよい。

この構成によれば、ＶＵＩ（Ｖｅｒｔｕａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）機能を有する投影装置を入力装置として用いることができる。

また、上記目的を達成するために、本発明の一の局面による入力方法は、レーザ光が出射されるステップと、被投射面上の投射領域に投射されるレーザ光が複数行走査されるステップと、投射領域の上方に位置する物体で反射されるレーザ光の反射光が検出されるステップと、反射光が検出されるタイミングの変化量に基づいて、レーザ光の行走査方向における被投射面に対する物体の傾きが判断されるステップと、を備える。

上記構成によれば、複数行走査されるレーザ光が、被投射面上の投射領域に投射され、投射領域の上方に位置する物体で反射される。各反射光が検出されるタイミングの変化量に基づいて、レーザ光の行走査方向における被投射面に対する物体の傾きが判断される。従って、レーザ光の行走査方向における投射領域の上方に位置する物体の傾きを検出することができる仮想的な入力インターフェースを実現できる。

本発明によれば、レーザ光の行走査方向における投射領域上に位置する物体の傾きを検出することができる仮想的な入力インターフェースを実現することができる入力装置及び入力方法を提供することができる。

プロジェクタの外観斜視図である。 プロジェクタの構成を示すブロック図である。 走査レーザ光の走査状態を説明するための平面図である。 行走査方向に傾いた物体で走査レーザ光が反射される状況を示す斜視図である。 行走査方向に傾いた物体をｙ方向から見た図である。 行走査方向に傾いた物体をｘ方向から見た図である。 行走査方向に傾いた物体からの反射光を検出する光検出部の光検出信号を示すグラフである。 直立する物体で走査レーザ光が反射される状況を示す斜視図である。 直立する物体をｙ方向から見た図である。 直立する物体をｘ方向から見た図である。 直立する物体からの反射光を検出する光検出部の光検出信号を示すグラフである。 物体の傾きを判断する方法をフリック入力に応用した例を示す図である。 物体の傾きを判断する方法をジョイスティック入力に応用した例を示す図である。

以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

プロジェクタ１は、ＶＵＩ（Ｖｅｒｔｕａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）機能を有するレーザ光走査型の投影装置であり、且つ、ＶＵＩ機能により入力装置として用いることが可能な電子機器である。なお、ＶＵＩは、被投射面Ｆに投影された投影画像（キーボードの画像など）に対してユーザが操作入力をおこなうことができる仮想的な入力インターフェースである。

図１は、プロジェクタの外観斜視図である。なお、以下では、図１に限らず、被投射面Ｆに投射される走査レーザ光Ｒの行走査方向をｘ方向とする。また、行走査方向に垂直な方向をｙ方向とする。ｘ方向及びｙ方向は被投射面Ｆと平行である。また、被投射面Ｆの法線方向をｚ方向とする。ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向はそれぞれ直交する。

図１に示すように、レーザ光走査型のプロジェクタ１は、光出射面１０ａから出射される複数行の走査レーザ光Ｒを被投射面Ｆに投射することにより、被投射面Ｆ上の投射領域Ａ内に所定の投影画像（たとえば静止画像、動画像など）を投影する。

また、投射領域Ａの上方に物体Ｏ（たとえば、タッチペン、ユーザの指など）がある場合、走査レーザ光Ｒはこの物体Ｏで反射される。その反射光ｒはプロジェクタ１の光入射面１０ｂに入射する。プロジェクタ１は、投射領域Ａの上方に位置する物体Ｏで反射された走査レーザ光Ｒの反射光ｒの検出結果に基づいて、投射領域Ａに対する物体Ｏの相対的な位置を検出する。

ここで、被投射面Ｆに対して物体Ｏが行走査方向（ｘ方向）にθｘ（０°≦θｘ＜９０°）傾いている場合、走査レーザ光Ｒが物体Ｏで反射されるタイミングは何行目の走査レーザ光Ｒであるのかによって変化する。たとえば、後述するように、ｎ行目（ｎは１以上の正の整数）の走査レーザ光Ｒｎと（ｎ＋１）行目の走査レーザ光Ｒｎ＋１とでは、物体Ｏで反射されるタイミングは異なる。そのため、物体Ｏからの反射光ｒがプロジェクタ１の光入射面１０ｂに入射するタイミング及び反射光ｒの検出タイミングも、何行目の走査レーザ光Ｒの反射光ｒであるかに応じて変化する。プロジェクタ１は、このような物体Ｏからの反射光ｒの検出タイミングのずれ（変化量）に基づいて、被投射面Ｆに対する物体Ｏの行走査方向の傾きθｘを検出する。なお、この物体Ｏの行走査方向の傾きθｘを判断する方法については、後に詳述する。

次に、プロジェクタ１の構成について説明する。図２は、プロジェクタの構成を示すブロック図である。図２に示すように、プロジェクタ１は、筐体１０と、記憶部１１と、ＣＰＵ１２と、画像データ処理部１３と、レーザ光駆動部１４と、レーザダイオード１５と、コリメータレンズ１６ａ〜１６ｃと、ビームスプリッタ１７ａ〜１７ｃと、を備えている。さらに、プロジェクタ１は、ＭＥＭＳミラー１８と、アクチュエータ１９と、ミラーサーボ部２０と、反射ミラー２１と、光検出部２２と、インターフェース部２３と、入力部２４と、を備えている。なお、以下では、レーザダイオードをＬＤと呼ぶ。また、レーザ光駆動部１４は、赤色レーザ光駆動部１４ａと、緑色レーザ光駆動部１４ｂと、青色レーザ光駆動部１４ｃと、を含んで構成される。また、ＬＤ１５は、赤色ＬＤ１５ａと、緑色ＬＤ１５ｂと、青色ＬＤ１５ｃと、を含んで構成される。

記憶部１１は、不揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１２などにより用いられるプログラム及び制御情報を格納している。このほか、記憶部１１は、たとえば投射領域Ａに投影される投影画像の画像データなども格納している。なお、記憶部１１は、図２ではＣＰＵ１２とは別の構成部となっているが、この例に限定されず、ＣＰＵ１２に含まれていてもよい。

ＣＰＵ１２は、記憶部１１に格納されたプログラム及び制御情報などを用いて、プロジェクタ１の各部を制御する制御部である。このＣＰＵ１２は、位置判断部１２１と、傾き判断部１２２と、を有している。

位置判断部１２１は、光検出部２２の検出結果に基づいて、投射領域Ａに対する物体Ｏの相対的な位置を判断する。この相対的な位置は、たとえば物体Ｏで反射される走査レーザ光Ｒの反射光ｒを光検出部２２が検出した結果に基づいて算出される。

傾き判断部１２２は、光検出部２２が物体Ｏからの反射光ｒを検出するタイミングのずれ（変化量）に基づいて、走査レーザ光Ｒの行走査方向（ｘ方向）における被投射面Ｆに対する物体Ｏの傾きθｘ（図１参照）を判断する。

画像データ処理部１３は、ＣＰＵ１２から出力される画像データを赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色のデータに変換する。変換された３色のデータはレーザ光駆動部１４に出力される。

レーザ光駆動部１４は、ＬＤ１５の駆動制御を行う制御回路部である。赤色レーザ光駆動部１４ａは赤色ＬＤ１５ａの発光及び光出力などの駆動制御を行なう。緑色レーザ光駆動部１４ｂは緑色ＬＤ１５ｂの発光及び光出力などの駆動制御を行なう。青色レーザ光駆動部１４ｃは青色ＬＤ１５ｃの発光及び光出力などの駆動制御を行なう。

ＬＤ１５は、可視光域の波長のレーザ光を出射する光源である。赤色ＬＤ１５ａは赤色レーザ光を出射する発光素子である。緑色ＬＤ１５ｂは緑色レーザ光を出射する発光素子である。青色ＬＤ１５ｃは青色レーザ光を出射する発光素子である。

ＭＥＭＳミラー１８は、ＬＤ１５からコリメータレンズ１６ａ〜１６ｃ及びビームスプリッタ１７ａ〜１７ｃを経て入射する各レーザ光を反射する光学反射素子である。アクチュエータ１９は、ＭＥＭＳミラー１８を駆動して、各レーザ光の反射方向を２軸方向に変化させる駆動部である。ミラーサーボ部２０は、ＣＰＵ１２から入力される制御信号に基づいて、アクチュエータ１９によるＭＥＭＳミラー１８の駆動を制御する駆動制御部である。なお、ＭＥＭＳミラー１８、アクチュエータ１９、及びミラーサーボ部２０は、被投射面Ｆに投射される走査レーザ光Ｒを複数行走査するレーザ光走査部の一例である。

反射ミラー２１は、筐体１０の外部に設けられたレーザ光反射部である。反射ミラー２１は、筐体１０に形成される光出射面１０ａを通過して筐体１０の外部に出射される走査レーザ光Ｒを反射し、被投射面Ｆに導く。なお、反射ミラー２１は、筐体１０に対して可動に設けられており、走査レーザ光Ｒの光路から外すことも可能である。

図２に示すように、赤色ＬＤ１５ａから出射される赤色レーザ光は、コリメータレンズ１６ａにより平行光に変換され、ビームスプリッタ１７ａで反射される。反射された赤色レーザ光は、ビームスプリッタ１７ｂ、１７ｃを透過して、ＭＥＭＳミラー１８に至る。また、緑色ＬＤ１５ｂから出射される緑色レーザ光は、コリメータレンズ１６ｂにより平行光に変換され、ビームスプリッタ１７ｂで反射される。反射された緑色レーザ光は、ビームスプリッタ１７ｃを透過して、ＭＥＭＳミラー１８に至る。また、青色ＬＤ１５ｃから出射される青色レーザ光は、コリメータレンズ１６ｃにより平行光に変換され、ビームスプリッタ１７ｃで反射され、ＭＥＭＳミラー１８に至る。ＭＥＭＳミラー１８では、アクチュエータ１９の駆動によって反射方向が変化することにより、各レーザ光が走査レーザ光Ｒとして反射される。この走査レーザ光Ｒは、光出射面１０ａを通過して筐体１０の外部の反射ミラー２１で反射され、被投射面Ｆに投射される。

また、光検出部２２は、たとえば受光素子などを含んで構成され、筐体１０に形成される光入射面１０ｂを通過して入射する光を検出する。光検出部２２は、たとえば、投射領域Ａの上方に位置する物体Ｏで反射された走査レーザ光Ｒの反射光ｒなどを検出し、その検出結果に基づく光検出信号をＣＰＵ１２に出力する。

インターフェース部２３は外部装置と有線通信又は無線通信するための通信インターフェースである。入力部２４は、ユーザの操作入力を受け付ける入力ユニットである。

次に、投射領域Ａに投射される走査レーザ光Ｒの走査状態について説明する。図３は、走査レーザ光の走査状態を説明するための平面図である。図３に示すように、走査レーザ光Ｒは、全て同じ行走査時間Ｔ（後述する図５及び図７参照）で、投射領域Ａの一方の端縁（たとえば図３の左端）から他方の端縁（たとえば図３の右端）に向かってｘ方向に行走査される。１行の行走査により、被投射面Ｆ上の投射領域Ａ内に１行の走査線Ｒａが投影される。また、各行の走査レーザ光Ｒは、投射領域Ａのプロジェクタ１に近い側の端縁（たとえば図３の上端）からプロジェクタ１から遠い側の端縁（たとえば図３の下端）に向かって、ｙ方向に所定の距離ずつずれて行走査される。これらの複数行の走査線Ｒａが投影されることにより、投射領域Ａに１フレームの投影画像が形成される。

次に、傾き判断部１２２が、投射領域Ａの上方に位置する物体Ｏの行走査方向の傾きθｘを判断する方法を説明する。
＜物体Ｏが傾いている場合＞

まず、投射領域Ａの上方に位置する物体Ｏが、被投射面Ｆに対して行走査方向（ｘ方向）にθｘ傾いている場合（すなわちθｘが９０°ではない場合）について説明する。図４Ａは、行走査方向に傾いた物体で走査レーザ光が反射される状況を示す斜視図である。図４Ｂは、行走査方向に傾いた物体をｙ方向から見た図である。図４Ｃは、行走査方向に傾いた物体をｘ方向から見た図である。また、図５は、行走査方向に傾いた物体からの反射光を検出する光検出部の光検出信号を示すグラフである。なお、図５において、水平同期信号は１行分の走査レーザ光Ｒを行走査するために、ＣＰＵ１２から出力される制御信号である。水平同期信号がハイレベルＨとなる期間Ｔは１行分の走査レーザ光Ｒの行走査時間を示している。また、ｔ０は、水平同期信号がロウレベルＬからハイレベルＨとなる時点であり、１行分の走査レーザ光Ｒの行走査が開始される時点を示している。

図４Ａ〜図４Ｃに示すように、ｎ〜（ｎ＋２）行目（但し、ｎは１以上の正の整数）の走査レーザ光Ｒｎ〜Ｒｎ＋２は、その行走査の途中で、物体Ｏの各反射開始点Ｐｎ、Ｐｎ＋１、Ｐｎ＋２にて反射される。なお、図４Ｂに示すように、各反射開始点Ｐｎ、Ｐｎ＋１、Ｐｎ＋２は、ｚ方向に距離ｍずつ離れている。ここで、各反射開始点Ｐｎ、Ｐｎ＋１、Ｐｎ＋２のｘ方向の位置は異なるため、各反射開始点Ｐｎ、Ｐｎ＋１、Ｐｎ＋２で反射されるタイミングも異なる。たとえば、反射開始点Ｐｎ＋１で反射されるタイミングは、反射開始点Ｐｎで反射されるタイミングよりも遅くなる。また、反射開始点Ｐｎ＋２で反射されるタイミングは、反射開始点Ｐｎ＋１で反射されるタイミングよりも遅くなる。

そのため、図５に示すように、ｎ〜（ｎ＋２）行目の反射光ｒｎ〜ｒｎ＋２の光検出信号には、それぞれ異なる時点ｔａ，ｔｂ，ｔｃでピークが現れ始める。時点ｔａで現れるピークは、物体Ｏの反射開始点Ｐｎで反射されたｎ行目の走査レーザ光Ｒｎの反射光ｒｎの検出結果に対応している。時点ｔｂで現れるピークは、物体Ｏの反射開始点Ｐｎ＋１で反射された（ｎ＋１）行目の走査レーザ光Ｒｎ＋１の反射光ｒｎ＋１の検出結果に対応している。時点ｔｃで現れるピークは、物体Ｏの反射開始点Ｐｎ＋２で反射された（ｎ＋２）行目の走査レーザ光Ｒｎ＋２の反射光ｒｎ＋２の検出結果に対応している。

すなわち、光検出部２２では、物体Ｏで反射される（ｎ＋１）行目の反射光ｒｎ＋１は、ｎ行目の反射光ｒｎよりも（ｔｂ−ｔａ）遅れたタイミングで検出される。また、物体Ｏで反射される（ｎ＋２）行目の反射光ｒｎ＋２は、（ｎ＋１）行目の反射光ｒｎ＋１よりも（ｔｃ−ｔｂ）遅れたタイミングで検出される。

傾き判断部１２２は、たとえば（ｎ＋１）行目の反射光ｒｎ＋１での光検出信号における検出タイミングのずれ（ｔｂ−ｔａ）に基づき、次の数式１を用いて、物体Ｏの行走査方向（ｘ方向）の傾きθｘを判断する。
θｘ＝ｔａｎ^-1［ｍ／｛（Ｌ_n+1／Ｔ）＊（ｔｂ−ｔａ）｝］ （数式１）

但し、数式１において、ｍは反射開始点Ｐｎ及びＰｎ＋１の間隔（ｚ方向の最短距離）を示している。Ｌ_n+1は、（ｎ＋１）行目の走査レーザ光Ｒｎ＋１の行走査距離（すなわちｘ方向の投影距離）を示している。Ｔは、１行分の走査レーザ光Ｒの行走査時間（図５参照）を示している。
＜物体Ｏが直立している場合＞

次に、投射領域Ａの上方に位置する物体Ｏが被投射面Ｆに対して直立している場合について説明する。この場合、被投射面Ｆに対する物体Ｏの行走査方向（ｘ方向）の角度θｘは９０°となっている。図６Ａは、直立する物体で走査レーザ光が反射される状況を示す斜視図である。図６Ｂは、直立する物体をｙ方向から見た図である。図６Ｃは、直立する物体をｘ方向から見た図である。また、図７は、直立する物体からの反射光を検出する光検出部の光検出信号を示すグラフである。なお、図７において、水平同期信号は１行分の走査レーザ光Ｒを行走査するために、ＣＰＵ１２から出力される制御信号である。水平同期信号がハイレベルとなる期間Ｔは１行分の走査レーザ光Ｒの行走査時間を示している。また、ｔ０は水平同期信号がロウレベルＬからハイレベルＨになる時点であり、１行分の走査レーザ光Ｒの行走査が開始される時点を示している。

図６Ａ〜図６Ｃに示すように、ｎ〜（ｎ＋２）行目（但し、ｎは１以上の正の整数）の走査レーザ光Ｒｎ〜Ｒｎ＋２は、その行走査の途中で物体Ｏの各反射開始点Ｑｎ、Ｑｎ＋１、Ｑｎ＋２にて反射される。図６Ｂに示すように、各反射開始点Ｑｎ、Ｑｎ＋１、Ｑｎ＋２は、ｚ方向に距離ｍずつ離れている。ここで、物体Ｏは被投射面Ｆに対して直立しているため、各反射開始点Ｑｎ、Ｑｎ＋１、Ｑｎ＋２のｘ方向の位置はほぼ同じとなる。従って、各反射開始点Ｑｎ、Ｑｎ＋１、Ｑｎ＋２で反射されるタイミングもほぼ同じとなる。

よって、図７に示すように、ｎ〜（ｎ＋２）行目の反射光ｒｎ〜ｒｎ＋２の光検出信号には、ほぼ同じ時点ｔｒでピークが現れ始める。これらのピークは、物体Ｏの反射開始点Ｑｎ、Ｑｎ＋１、Ｑｎ＋２で反射されたｎ〜（ｎ＋２）行目の走査レーザ光Ｒｎ〜Ｒｎ＋２の反射光ｒｎ〜ｒｎ＋２の検出結果に対応している。

この場合、各光検出信号における検出タイミングのずれ（変化量）は０であるため、傾き判断部１２２は、上述の数式１に基づいて、行走査方向の物体Ｏの傾きθｘを９０°と判断する。

なお、上述の傾きθｘを判断する方法では、１つの検出タイミングのずれ（変化量）に基づいて傾きθｘを算出したが、傾きθｘは複数の検出タイミングのずれに基づいて算出されることが望ましい。こうすれば、行走査方向の物体Ｏの傾きθｘをより精度良く算出することができる。

また、上述の傾きθｘを判断する方法では、ｎ〜（ｎ＋２）行の反射光ｒｎ〜ｒｎ＋２の検出が開始される時点ｔａ〜ｔｃ（図５参照）及びｔｒ（図７参照）で検出タイミングを求めているが、本発明の適用範囲はこの例示に限定されない。検出が終了する時点（図５及び図７にて各光検出信号のピークが消える時点）で検出タイミングを求めてもよい。或いは、検出開始から検出終了までの所定の時点（たとえばそれらの中間の時点）で検出タイミングを求めてもよい。

次に、本実施形態の応用例について説明する。図８Ａは、物体の傾きを判断する方法をフリック入力に応用した例を示す図である。図８Ａに示すように、投射領域Ａには、「あ」を入力するためのキーを示す投影画像Ｋ１が投影されている。たとえば、タッチペンなどの物体Ｏを「あ」を示す投影キーＫ１の上に置き、さらに、物体Ｏをｘ方向（図８Ａの左方向又は右方向）に傾ける。すると、「あ」を示す投影キーＫ１の左側に「い」、「う」を示す投影キーＫ２、Ｋ３が新たに投影され、右側に「え」、「お」を示す投影キーＫ４、Ｋ５が新たに投影される。

この状態において、ユーザが物体Ｏを入力したい投影キー（たとえば投影キーＫ２）の上に移動させると、たとえば、その投影キーが示す文字（たとえば「い」）が選択入力される。或いは、新たに投影キーＫ２〜Ｋ５が表示された状態において、物体Ｏの傾き方向及び傾きθｘの大きさに応じて投影キーが選択されてもよい。なお、物体Ｏを移動させずにタッチペンを投射領域Ａから離すと、「あ」を示す投影キーＫ１が選択入力される。

また、本実施形態の他の応用例について説明する。図８Ｂは、物体の傾きを判断する方法をジョイスティック入力に応用した例を示す図である。図８Ｂに示すように、投射領域ＡにはサークルＳが表示されている。このサークルＳの表示領域上に物体Ｏを置くと、物体Ｏを仮想的なジョイスティックとして機能させることができる。たとえば、物体Ｏを図８Ｂの左側に傾けると、傾きθｘに応じた大きさの左入力操作が選択入力される。また、物体Ｏを図８Ｂの右側に傾けると、傾きθｘに応じた大きさの右入力操作が選択入力される。

以上、本実施形態の一の局面によるプロジェクタ１は、ＬＤ１５と、レーザ光走査部（たとえばＭＥＭＳミラー１８、アクチュエータ１９、及びミラーサーボ部２０）と、光検出部２２と、傾き判断部１２２と、を備える。ＬＤ１５はレーザ光を出射し、レーザ光走査部は、被投射面Ｆ上の投射領域Ａに投射されるレーザ光を複数行走査する。光検出部２２は、投射領域Ａの上方に位置する物体Ｏで反射される走査レーザ光Ｒの反射光ｒを検出する。傾き判断部１２２は、光検出部２２が反射光ｒを検出するタイミング（たとえばｔａ、ｔｂ、ｔｃ、ｔｒなど）の変化量に基づいて、走査レーザ光Ｒの行走査方向（ｘ方向）における被投射面Ｆに対する物体Ｏの傾きθｘを判断する。

このプロジェクタ１によれば、レーザ光走査部（たとえば反射ミラー２１、アクチュエータ１９、及びミラーサーボ部２０）により複数行走査されるレーザ光が、被投射面Ｆ上の投射領域Ａに投射され、投射領域Ａの上方に位置する物体Ｏで反射される。各反射光ｒが光検出部２２により検出されるタイミング（たとえばｔａ、ｔｂ、ｔｃ、ｔｒなど）の変化量に基づいて、走査レーザ光Ｒの行走査方向（ｘ方向）における被投射面Ｆに対する物体Ｏの傾きθｘが傾き判定部１２２により判断される。従って、走査レーザ光Ｒの行走査方向（ｘ方向）における投射領域Ａの上方に位置する物体Ｏの傾きθｘを検出することができる仮想的な入力インターフェースを実現できる。

また、本実施形態の一の局面によるプロジェクタ１では、傾き判断部１２２は、たとえば、タイミングｔａと、タイミングｔｂとの変化量（ｔａ−ｔｂ）に基づいて、行走査方向（ｘ方向）における被投射面Ｆに対する物体Ｏの傾きθｘを判断する。タイミングｔａでは、レーザ光走査部（たとえば反射ミラー２１、アクチュエータ１９、及びミラーサーボ部２０）により行走査されるｎ行目の走査レーザ光Ｒｎが物体Ｏで反射された反射光ｒｎが検出される。また、タイミングｔｂでは、ｎ行目の走査レーザ光Ｒｎの以降に行走査される（ｎ＋１）行目の走査レーザ光Ｒｎ＋１が物体Ｏで反射された反射光ｒｎ＋１が検出される。

こうすれば、各タイミングｔａ、ｔｂの変化量（ｔｂ−ｔａ）に基づいて、行走査方向（ｘ方向）における被投射面Ｆに対する物体Ｏの傾きθｘを検出することができる。なお、各タイミングｔａ、ｔｂでは、物体Ｏで反射されたｎ行目及び（ｎ＋１）行目の走査レーザ光Ｒｎ、Ｒｎ＋１の各反射光ｒｎ、ｒｎ＋１が検出される。

また、本実施形態の一の局面によるプロジェクタ１では、傾き判断部１２２は、物体Ｏからの反射光ｒが検出されるタイミング（たとえばｔａ、ｔｂ、ｔｃ、ｔｒなど）の変化量（たとえば（ｔｂ−ｔａ）、（ｔｃ−ｔｂ）など）を複数判断する。そして、傾き判断部１２２は、複数の変化量に基づいて、行走査方向（ｘ方向）における被投射面Ｆに対する物体Ｏの傾きθｘを判断することが望ましい。

こうすれば、行走査方向（ｘ方向）における被投射面Ｆに対する物体Ｏの傾きθｘをより精度良く算出することができる。

また、本実施形態の一の局面によれば、ＶＵＩ機能を有するプロジェクタ１は入力装置である。

こうすれば、ＶＵＩ（Ｖｅｒｔｕａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）機能を有するプロジェクタ１を入力装置として用いることができる。

また、本実施形態の一の局面による物体Ｏの傾きθｘの入力方法は、以下のステップを備える。まず、レーザ光が出射され、被投射面Ｆに投射されるレーザ光が複数行走査される。投射領域Ａの上方に位置する物体Ｏで反射される走査レーザ光Ｒの反射光ｒが検出される。反射光ｒが検出されるタイミング（たとえばｔａ，ｔｂ，ｔｃなど）の変化量に基づいて、走査レーザ光Ｒの行走査方向（ｘ方向）における被投射面Ｆに対する物体Ｏの傾きθｘが判断される。

この入力方法によれば、複数行走査されるレーザ光が、被投射面Ｆ上の投射領域Ａに投射され、投射領域Ａの上方に位置する物体Ｏで反射される。各反射光ｒが検出されるタイミング（たとえばｔａ、ｔｂ、ｔｃ、ｔｒなど）の変化量に基づいて、走査レーザ光Ｒの行走査方向（ｘ方向）における被投射面Ｆに対する物体Ｏの傾きθｘが判断される。従って、走査レーザ光Ｒの行走査方向（ｘ方向）における投射領域Ａの上方に位置する物体Ｏの傾きθｘを検出することができる仮想的な入力インターフェースを実現できる。

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

たとえば、上述の実施形態では、位置判断部１２１及び傾き判断部１２２は、ＣＰＵ１２の機能部として実現されているが、本発明の適用範囲はこの例示に限定されない。位置判断部１２１及び傾き判断部１２２はそれぞれ、ＣＰＵ１２とは別の電子回路部により実現されていてもよい。

また、上述の実施形態では、プロジェクタ１は反射ミラー２１を備えているが、本発明の適用範囲はこの例示に限定されない。プロジェクタ１は反射ミラー２１を備えていなくてもよい。この場合、光出射面１０ａから出射される走査レーザ光Ｒは直接に被投射面Ｆへと投射される。

また、上述の実施形態では、連続して行走査される２つの走査レーザ光Ｒの反射光ｒ（たとえば反射光ｒｎ及びｒｎ＋１）に基づいて、物体Ｏの傾きθｘを判断しているが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。ある行の走査レーザ光Ｒの反射光ｒと、その複数行後の走査レーザ光Ｒの反射光ｒとに基づいて傾きθｘが判断されてもよい。たとえば、ｎ及び（ｎ＋２）行目の反射光ｒｎ、ｒｎ＋２での光検出信号における検出タイミングのずれ（ｔｃ−ｔａ）に基づき、上述の数式１を用いて、物体Ｏの行走査方向（ｘ方向）の傾きθｘが判断されてもよい。なお、この場合には、反射開始点Ｐｎ及びＰｎ＋２の間隔２ｍと、（ｎ＋２）行目の走査レーザ光Ｒｎ＋２の行走査距離Ｌ_n+2とが数式１に用いられることは言うまでもない。こうすれば、行走査方向（ｘ方向）における被投射面Ｆに対する物体Ｏの傾きθｘを、数式１を用いて、より精度良く算出することができる。

また、上述の実施形態では、ＬＤ１５は可視光域の波長のレーザ光を出射するが、本発明の適用範囲はこの構成に限定されない。ＬＤ１５は、可視光域以外の波長のレーザ光（たとえば、赤外光、紫外光など）を出射してもよい。

１ プロジェクタ
１０ 筐体
１０ａ 光出射面
１０ｂ 光入射面
１１ 記憶部
１２ ＣＰＵ
１２１ 位置判断部
１２２ 傾き判断部
１３ 画像データ処理部
１４ レーザ光駆動部
１４ａ 赤色レーザ光駆動部
１４ｂ 緑色レーザ光駆動部
１４ｃ 青色レーザ光駆動部
１５ レーザダイオード（ＬＤ）
１５ａ 赤色ＬＤ
１５ｂ 緑色ＬＤ
１５ｃ 青色ＬＤ
１６ａ〜１６ｃ コリメータレンズ
１７ａ〜１７ｃ ビームスプリッタ
１８ ＭＥＭＳミラー
１９ アクチュエータ
２０ ミラーサーボ部
２１ 反射ミラー
２２ 光検出部
２３ インターフェース部
２４ 入力部
Ｆ 被投射面
Ａ 投射領域
Ｏ 物体
Ｒ 走査レーザ光
Ｒａ 走査線
ｒ 反射光

Claims (5)

1. レーザ光を出射する光源と、
   被投射面上の投射領域に投射される前記レーザ光を複数行走査するレーザ光走査部と、
   前記投射領域の上方に位置する物体で反射される前記レーザ光の反射光を検出する光検出部と、
   前記光検出部が前記反射光を検出するタイミングの変化量に基づいて、前記レーザ光の行走査方向における前記被投射面に対する前記物体の傾きを判断する傾き判断部と、
   を備えることを特徴とする入力装置。
2. 前記傾き判断部は、前記レーザ光走査部により行走査される第１レーザ光が前記物体で反射された第１反射光が検出される第１タイミングと、前記第１レーザ光の以降に行走査される第２レーザ光が前記物体で反射された第２反射光が検出される第２タイミングとの変化量に基づいて、前記行走査方向における前記被投射面に対する前記物体の傾きを判断することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
3. 前記傾き判断部は、前記物体からの前記反射光が検出される前記タイミングの前記変化量を複数判断し、複数の前記変化量に基づいて、前記行走査方向における前記被投射面に対する前記物体の傾きを判断することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の入力装置。
4. ＶＵＩ機能を有する投影装置であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の入力装置。
5. レーザ光が出射されるステップと、
   被投射面上の投射領域に投射される前記レーザ光が複数行走査されるステップと、
   前記投射領域の上方に位置する物体で反射される前記レーザ光の反射光が検出されるステップと、
   前記反射光が検出されるタイミングの変化量に基づいて、前記レーザ光の行走査方向における前記被投射面に対する前記物体の傾きが判断されるステップと、
   を備えることを特徴とする入力方法。

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