(57)【要約】【課題】撮像部に対する迷光の影響を抑えることが可能な情報取得装置および物体検出装置を提供する。【解決手段】パーソナルコンピュータ１は、本体部１１に窓部１１ｂを備えている。情報取得ユニット２は、目標領域に所定の波長の光を投射する投射部１００と、目標領域からの反射光を受光して目標領域を撮像する撮像部２００と、撮像部２００と投射部１００との間に配され、窓部１１ｂの裏面に接触して投射部１００から撮像部２００へと向かう迷光を遮光する遮光部３００と、を備える。これにより、投射部１００と撮像部２００が同一筐体内に並べて配置されていても、撮像部２００に対する迷光の影響を抑えることができる。【選択図】図６
2015132729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標領域に所定の波長の光を投射する投射部と、
前記目標領域からの反射光を受光して前記目標領域を撮像する撮像部と、
少なくとも前記投射部からの光の通過領域に設けられ前記光を透過する透光部と、
前記撮像部と前記投射部との間に配され、前記透光部の裏面に接触して前記投射部から前記撮像部へと向かう迷光を遮光する遮光部と、を備える、
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報取得装置において、
前記遮光部は、弾性を有する部材からなっており、前記透光部の裏面に押し付けられている、
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の情報取得装置において、
前記透光部は、開口と、前記開口に嵌め込まれた透明部材とを備え、
前記開口の境界が、前記投射部から投射される前記光の画角よりも外側に位置づけられている、
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の情報取得装置において、
前記透光部は、前記光の波長帯域の光を透過させるフィルタを備え、
前記遮光部は、前記フィルタの裏面に接触するように配置される、
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載の情報取得装置において、
前記遮光部は、前記透光部側の端部に鍔部が設けられている、
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載の情報取得装置において、
前記遮光部は、筒部を有し、前記筒部の端が、前記透光部の裏側に密着している、
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか一項に記載の情報取得装置と、
前記情報取得装置によって取得された撮像情報に基づいて、前記目標領域に存在する物体を検出する物体検出部と、を備える、
ことを特徴とする物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標領域内の情報を取得する情報取得装置および当該情報取得装置を備えた物体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光を用いた物体検出装置が種々の分野で開発されている（たとえば、特許文献１）。この種の物体検出装置では、イメージセンサを備える撮像部と光を目標領域に投射する投射部が同一筐体内に並べて配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２５９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のように投射部と撮像部が同一筐体内に並べて配置されると、投射部の光源から出射された光が、筐体内で迷光となって、撮像部に入射する惧れがある。このように撮像部に迷光が入射すると、対象物体の検出精度が低下することが起こり得る。
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明は、撮像部に対する迷光の影響を抑えることが可能な情報取得装置および物体検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、情報取得装置に関する。本態様に係る情報取得装置は、目標領域に所定の波長の光を投射する投射部と、前記目標領域からの反射光を受光して前記目標領域を撮像する撮像部と、少なくとも前記投射部からの光の通過領域に設けられ前記光を透過する透光部と、前記撮像部と前記投射部との間に配され、前記透光部の裏面に接触して前記投射部から前記撮像部へと向かう迷光を遮光する遮光部と、を備える。
【０００７】
本発明の第２の態様は、物体検出装置に関する。本態様に係る物体検出装置は、上記第１の態様に係る情報取得装置と、前記情報取得装置によって取得された撮像情報に基づいて、前記目標領域に存在する物体を検出する物体検出部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、撮像部に対する迷光の影響を抑えることが可能な情報取得装置および物体検出装置を提供することができる。
【０００９】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態により何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る物体検出装置を内蔵したパーソナルコンピュータの外観構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る情報取得装置および物体検出装置の構成を示す図である。
【図３】実施の形態に係る情報取得装置の構成を示す図である。
【図４】実施の形態に係る遮光部の取り付け状況を説明する図である。
【図５】実施の形態に係る情報取得装置の構成を示す図である。
【図６】実施の形態に係る投射部から出射される赤外光による撮像部への迷光の影響を説明する図である。
【図７】実施の形態に係る光源とパーソナルコンピュータの開口の位置関係による迷光の影響を説明する図である。
【図８】変更例に係る遮光部の構成を示す図である。
【図９】変更例に係る情報取得装置の透光部を示す図である。
【図１０】比較例に係る投射部から出射される赤外光による撮像部への迷光の影響を説明する図である。
【図１１】変更例に係る投射部から出射される赤外光による撮像部への迷光の影響を説明する図である。
【図１２】変更例に係るＩＲフィルタの貼り付け方法を説明する図である。
【図１３】変更例に係るＩＲフィルタによるパーソナルコンピュータへの反射光の影響を説明する図およびＩＲフィルタに対するマット処理を説明する図である。
【図１４】変更例に係る投射部から出射される赤外光による撮像部への迷光の影響を説明する図である。
【図１５】変更例に係る情報取得装置の構成を示す図である。
【図１６】変更例に係るイメージセンサの感度、および、輝度値と距離の関係を規定する距離変換関数の波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００１２】
本実施の形態は、ノート型のパーソナルコンピュータに本発明に係る物体検出装置を適用したものである。この他、本発明に係る物体検出装置は、デスクトップ型のパーソナルコンピュータやテレビ等の他の機器にも適宜適用可能なものである。なお、本発明に係る情報取得装置および物体検出装置は、必ずしも、他の機器に一体的に搭載されなくとも良く、単独で一つの装置を構成するものであっても良い。
【００１３】
以下に示す実施の形態において、パーソナルコンピュータ１の本体部１１に備えられた開口１１ａ、窓部１１ｂと情報取得ユニット２からなる構成が、特許請求の範囲に記載の「情報取得装置」に相当する。
【００１４】
図１（ａ）は、本実施の形態に係るパーソナルコンピュータ１の概略構成を示す図である。図１（ｂ）は、情報取得ユニット２周辺の一部拡大図である。なお、図１（ｂ）では、本体部１１の内部が透視されるように示されている。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、パーソナルコンピュータ１は、本体部１１と、モニタ部１２を備えている。本体部１１は、情報取得ユニット２と、情報処理部３を備えている。この他、本体部１１は、キーボード４と、操作パッド５を備えている。モニタ部１２は、モニタ６を備えている。
【００１６】
情報取得ユニット２は、目標領域全体に、可視光の波長帯よりも長い赤外の波長帯域の光（赤外光）を投射し、その反射光をＣＭＯＳイメージセンサにて受光することにより、目標領域に存在する物体の撮像情報を取得する。情報取得ユニット２は、図１（ｂ）に示すように、前後方向がＺ軸方向からＹＺ平面の面内方向に傾いた状態で本体部１１の内部に取り付けられている。情報処理部３は、情報取得ユニット２により取得された撮像情報に基づいて、目標領域に存在する所定の物体を検出し、さらに、当該物体の動きを検出する。そして、情報処理部３は、当該物体の動きに応じて、パーソナルコンピュータ１の機能を制御する。
【００１７】
たとえば、ユーザが手を用いて所定のジェスチャを行うと、情報取得ユニット２からジェスチャに応じた撮像情報が情報処理部３に送信される。この情報に基づき、情報処理部３は、ユーザの手を検出対象物体として検出し、手の動きに対応付けられた機能（画面の拡大・縮小や、画面の明るさ調整、ページ送り、等）を実行する。
【００１８】
図２は、情報取得ユニット２と情報処理部３の構成を示す図である。
【００１９】
情報取得ユニット２は、光学部の構成として、投射部１００と撮像部２００とを備えている。投射部１００と撮像部２００は、Ｘ軸方向に並ぶように、配置されている。
【００２０】
投射部１００は、赤外の波長帯域の光を出射する４つの光源１１０を備えている。このように４つの光源１１０が用いられることにより、一つ一つの光源１１０が低出力であっても、大きな発光量で光を出射することができる。これにより、光源１１０の温度上昇量を抑えることができ、光源１１０の信頼性を保つことができる。
【００２１】
撮像部２００は、アパーチャ２１０と、撮像レンズ２２０と、フィルタ２３０と、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０とを備えている。この他、情報取得ユニット２は、回路部の構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、赤外光源駆動回路２２と、撮像信号処理回路２３と、入出力回路２４と、メモリ２５を備えている。
【００２２】
４つの光源１１０から目標領域に投射された光は、目標領域に存在する物体によって反射され、アパーチャ２１０を介して撮像レンズ２２０に入射する。
【００２３】
アパーチャ２１０は、撮像レンズ２２０のＦナンバーに合うように、外部からの光を制限する。撮像レンズ２２０は、アパーチャ２１０を介して入射された光をＣＭＯＳイメージセンサ２４０上に集光する。フィルタ２３０は、光源１１０の出射波長を含む波長帯域の光を透過し、可視光の波長帯域の光をカットするバンドパスフィルタである。
【００２４】
ＣＭＯＳイメージセンサ２４０は、後述のように、可視光の波長帯域と、光源１１０から出射される赤外光の波長帯域に対して感度を有するカラーのイメージセンサである。ＣＭＯＳイメージセンサ２４０は、撮像レンズ２２０にて集光された光を受光して、画素毎に、受光量に応じた信号を撮像信号処理回路２３に出力する。ここで、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０は、各画素における受光から高レスポンスでその画素の信号を撮像信号処理回路２３に出力できるよう、信号の出力速度が高速化されている。
【００２５】
ＣＰＵ２１は、メモリ２５に格納された制御プログラムに従って各部を制御する。かかる制御プログラムによって、ＣＰＵ２１には、光源制御部２１ａと、撮像情報取得部２１ｂの機能が付与される。
【００２６】
光源制御部２１ａは、赤外光源駆動回路２２を制御する。撮像情報取得部２１ｂは、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０から出力される信号に基づいて、輝度情報等の検出対象物体に関する撮像情報を取得する。
【００２７】
赤外光源駆動回路２２は、ＣＰＵ２１からの制御信号に応じて４つの光源１１０を駆動する。
【００２８】
撮像信号処理回路２３は、ＣＰＵ２１からの制御を受けてＣＭＯＳイメージセンサ２４０を駆動し、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０から出力される信号から、各画素に輝度信号を取得し、取得した信号をＣＰＵ２１に出力する。撮像信号処理回路２３は、ＣＰＵ２１により設定された露光時間をＣＭＯＳイメージセンサ２４０の各画素に適用し、さらに、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０から出力される信号に対してＣＰＵ２１により設定されたゲインを適用して、画素毎に、輝度信号を取得する。
【００２９】
入出力回路２４は、情報処理部３とのデータ通信を制御する。
【００３０】
メモリ２５は、ＣＰＵ２１により実行される制御プログラムの他、ＣＰＵ２１における処理の際のワーク領域としても用いられる。
【００３１】
情報処理部３は、ＣＰＵ３１と、入出力回路３２と、メモリ３３を備えている。なお、情報処理部３には、図２に示す構成の他、パーソナルコンピュータ１の各部を駆動および制御するための構成が配されるが、便宜上、これら周辺回路の構成は図示省略されている。
【００３２】
ＣＰＵ３１は、メモリ３３に格納された制御プログラムに従って各部を制御する。かかる制御プログラムによって、ＣＰＵ３１には、物体検出部３１ａの機能と、当該物体検出部３１ａからの信号に応じて、パーソナルコンピュータ１の機能を制御するための機能制御部３１ｂの機能が付与される。
【００３３】
物体検出部３１ａは、撮像情報取得部２１ｂによって取得される撮像情報から物体の形状を抽出し、さらに、抽出した物体形状の動きを検出する。機能制御部３１ｂは、物体検出部３１ａにより検出された物体の動きが所定の動きパターンに合致しているかを判定し、物体の動きが所定の動きパターンに合致している場合に、当該動きパターンに対応する制御を実行する。
【００３４】
本実施の形態に係る情報取得ユニット２では、検出対象物体として、指などが想定されており、検出対象物体と情報取得ユニット２までの距離が非常に近距離である。また、ノート型のパーソナルコンピュータ１では、部品の小型化が求められている。このため、本実施の形態では、投射部１００と撮像部２００は同一筐体に並んで配置されている。しかしながら、投射部１００と撮像部２００が同一筐体に並んで配置されると、投射部１００を出射した光が迷光となって撮像部２００に入射する惧れがある。
【００３５】
そこで、本実施の形態に係る情報取得ユニット２では、撮像部２００に対する投射部１００からの迷光の影響が抑えられるように構成されている。
【００３６】
図３（ａ）は、情報取得ユニット２の構成を示す斜視図である。図３（ａ）には、図１（ａ）に示すパーソナルコンピュータ１の本体部１１の一部が併せて示されている。なお、便宜上、本体部１１は、一部のみが示されているが、実際は、図１（ａ）に示すように、キーボード４、操作パッド５も収容する大きな筐体である。また、図３（ａ）には、図１（ａ）、（ｂ）におけるパーソナルコンピュータ１のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸と、情報取得ユニット２の上下左右方向が示されている。情報取得ユニット２の前後方向は、Ｚ軸方向からＹＺ平面の面内方向にやや傾いている。
【００３７】
図３（ａ）を参照して、情報取得ユニット２は、投射部１００と、撮像部２００と、遮光部３００と、回路基板４００と、回路部５００とを備える。
【００３８】
投射部１００は、上述のように、４つの光源１１０を備える。４つの光源１１０は、発光ダイオード（LＥＤ：Light Emitting Diode）からなっている。赤外光を発する発光素子（図示せず）は、ハウジング内に収容される。発光素子から発せられた赤外光は、上面の出射部から所定の放射角にて外部に出射される。図３（ａ）に示すように、４つの光源１１０は、回路基板４００上に実装されている。
【００３９】
図３（ｂ）を参照して、撮像部２００は、アパーチャ２１０と、撮像レンズ２２０を収容するレンズバレル２５０と、フィルタ２３０と、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０を収容する撮像レンズホルダ２６０を備える。ＣＭＯＳイメージセンサ２４０は、回路基板４００上に実装されている。撮像レンズ２２０は、レンズバレル２５０に装着され、レンズバレル２５０は、撮像レンズ２２０を保持した状態で撮像レンズホルダ２６０に装着される。撮像レンズホルダ２６０は、下面に凹部を有し、この凹部に、フィルタ２３０が装着される。こうして、撮像レンズ２２０とフィルタ２３０とを保持した状態で、撮像レンズホルダ２６０が、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０を覆うように、回路基板４００上に設置される。
【００４０】
図３（ａ）に戻り、遮光部３００は、弾性力があり、且つ、遮光性がある素材で形成されている。遮光部３００は、壁部３０１、３０２と、上面部３０３と、筒部３０４とを備える。上面部３０３と筒部３０４は、本体部１１の上面（ＸＺ平面）に平行な面で切断された形状を有する。筒部３０４の内部は、開口となっており、壁部３０１と壁部３０２の間の空間に連通している。壁部３０１、３０２の下端部には、それぞれ、３つの鍔部が形成されている。鍔部には、それぞれ、ネジ孔が形成されている。遮光部３００は、壁部３０１、３０２の鍔部に形成されたネジ孔が回路基板４００に形成されたネジ孔に整合されて、ネジ３０５、３０６により螺着される。これにより、遮光部３００が回路基板４００に固着される。
【００４１】
回路基板４００には、投射部１００と撮像部２００の他、情報取得ユニット２を構成する回路部５００が実装される。図２に示すＣＰＵ２１、赤外光源駆動回路２２、撮像信号処理回路２３、入出力回路２４およびメモリ２５は、かかる回路部５００に含まれる。また、回路基板４００の右端には、コネクタが形成されている。コネクタには、所定のケーブルが接続され、図２に示す情報処理部３に接続される。また、回路基板４００の両端には、本体部１１に情報取得ユニット２が組付けられるためのネジ孔が形成されている。
【００４２】
本体部１１は、遮光性のある素材により形成されている。本体部１１には、投射部１００と撮像部２００の上面を覆うように開口１１ａが形成されている。開口１１ａには、窓部１１ｂが嵌め込まれる。窓部１１ｂは、可視光をカットし、光源１１０から出射される赤外光の波長帯域の光を透過させるよう構成されている。これにより、本体部１１内の情報取得ユニット２が外部から視認されることを防止している。
【００４３】
本体部１１のＹ軸負側の面には、取付ボス１１ｃ、１１ｄが形成されている。取付ボス１１ｃ、１１ｄには、それぞれ、ネジ孔が形成されている。情報取得ユニット２は、回路基板４００の両端に形成されたネジ孔が取付ボス１１ｃ、１１ｄに形成されたネジ孔に整合されて、ネジ１１ｅ、１１ｆにより螺着される。こうして、情報取得ユニット２が本体部１１に組付けられる。
【００４４】
図４（ａ）は、情報取得ユニット２と本体部１１を示す左側面図である。図４（ｂ）は、遮光部３００と本体部１１の密着状態を示す一部拡大図である。
【００４５】
図４（ａ）を参照して、回路基板４００から筒部３０４の傾斜部までの高さＨ１は、本体部１１の取付ボス１１ｃ、１１ｄの高さｈ１、ｈ２よりも僅かに高い。図４（ｂ）に示すように、情報取得ユニット２が本体部１１に組付けられると、遮光部３００は、本体部１１の窓部１１ｂに隙間なく密着する。この状態で、遮光部３００は、上面部３０３と筒部３０４が弾性変形し、本体部１１に対して弱い圧力が加えられる。これにより、窓部１１ｂと遮光部３００の間に隙間が生じることを防ぐことができる。
【００４６】
図５（ａ）は、情報取得ユニット２が本体部１１に組付けられた状態を示す斜視図である。図５（ｂ）は、情報取得ユニット２が本体部１１に組付けられた状態を示す前面図である。
【００４７】
図５（ａ）に示すように、情報取得ユニット２は、前後方向がＺ軸方向からＹＺ平面の面内方向にやや傾くように本体部１１に取り付けられる。図５（ｂ）に示すように、４つの光源１１０により情報取得ユニット２の上部に光が投射されると、光は、窓部１１ｂを透過し、図１（ａ）に示すキーボード４の上部周辺に向けて投射される。このように、情報取得ユニット２が斜めに取り付けられているため、ユーザは、キーボード４を操作しながら、情報取得ユニット２に対して容易に指でジェスチャを行うことできる。
【００４８】
図６は、投射部１００から出射される赤外光による撮像部２００への迷光の影響を説明する図である。
【００４９】
上述のように４つの光源１１０は、目標領域に向けて赤外光を出射する。光源１１０を出射した赤外光の大半は、窓部１１ｂを透過し、目標領域に投射される。このとき、目標領域に向けて出射された赤外光の一部は、窓部１１ｂで表面反射される。窓部１１ｂで表面反射された赤外光は、直接または情報取得ユニット２内で反射されて、撮像部２００に向かう迷光となる。
【００５０】
本実施の形態では、遮光部３００の壁部３０１、３０２、上面部３０３および筒部３０４によって、撮像部２００が覆われているため、迷光が撮像部２００に入射することを防ぐことができる。また、遮光部３００は、弾性力のある素材で形成されており、窓部１１ｂに隙間なく密着しているため、より確実に撮像部２００に迷光が入射することを防ぐことができる。
【００５１】
図７（ａ）は、本実施の形態に係る光源１１０と遮光部３００と本体部１１を左側から見た模式図である。図７（ｂ）は、本実施の形態に係る光源１１０と開口１１ａの位置関係による撮像部２００への迷光の影響を説明する図である。図７（ｃ）は、比較例に係る光源１１０と開口１１ａの位置関係による撮像部２００への迷光の影響を説明する図である。
【００５２】
図７（ａ）を参照して、本実施の形態に係る光源１１０と開口１１ａの後端は、前後方向に所定の間隔αだけ離れている。間隔αは、開口１１ａの後端が光源１１０を出射する赤外光の画角の最縁部よりも外側に位置付けられるよう設定される。たとえば、図７（ｃ）に示す比較例のように、光源１１０を出射する赤外光の画角の最縁部よりも開口１１ａの後端が内側に位置付けられている場合、赤外光が開口１１ａの後端によって反射され、迷光が遮光部３００内に入射する惧れがある。本実施の形態の場合、間隔αが設けられているため、図７（ｂ）に示すように、開口１１ａの後端によって反射された迷光が、遮光部３００内に入射することを防ぐことができる。
【００５３】
＜実施の形態の効果＞
以上、本実施の形態によれば、撮像部２００を覆う遮光部３００が窓部１１ｂの裏面に接触するように設けられているため、投射部１００から出射され、窓部１１ｂによって表面反射された迷光が撮像部２００に入射することを防ぐことができる。
【００５４】
また、図４（ａ）に示すように遮光部３００が弾性を有する部材で形成されており、筒部３０４の高さＨ１が、本体部１１の取付ボス１１ｃ、１１ｄの高さｈ１、ｈ２よりも僅かに高く構成されているため、本体部１１に情報取得ユニット２が装着されたときに遮光部３００が窓部１１ｂに押し付けられる。これにより、遮光部３００と窓部１１ｂの間に隙間が生じるのを防ぐことができ、より確実に迷光が撮像部２００に入射することを防ぐことができる。
【００５５】
また、図７（ａ）に示すように、開口１１ａの後端が、光源１１０から投射される赤外光の画角よりも外側に位置付けられているため、赤外光が開口１１ａの後端によって反射された迷光が撮像部２００に入射することを防ぐことができる。
【００５６】
＜変更例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、本発明の構成例も他に種々の変更が可能である。
【００５７】
たとえば、上記実施の形態では、図６に示すように、遮光部３００は、撮像部２００の左側、右側を覆う壁部３０１、３０２と上面部３０３、筒部３０４が設けられたが、その他の構成であっても良い。たとえば、図８に示すように、投射部１００側にのみ壁部３１１が設けられても良い。このように少なくとも、投射部１００と撮像部２００の間に窓部１１ｂに密着する壁部が設けられれば、投射部１００の赤外光の出射によって生じた迷光が撮像部２００に入射することを防ぐことができる。
【００５８】
また、上記実施の形態では、図３（ａ）に示すように、本体部１１に開口１１ａが設けられ、赤外光のみを透過させる窓部１１ｂが開口１１ａに嵌め込まれたが、図９（ａ）に示すように、本体部１１に開口が設けられていなくても良い。この場合、本体部１１が透光性のある素材で形成され、本体部１１の無着色領域１１ｇ以外の部分が着色塗装される。
【００５９】
本変更例において、本体部１１の無着色領域１１ｇと情報取得ユニット２が、特許請求の範囲に記載の「情報取得装置」に相当する。
【００６０】
無着色領域１１ｇは、上記実施の形態の開口１１ａと略同様に、投射部１００、撮像部２００の上方に位置付けられている。本体部１１の無着色領域１１ｇには、赤外光のみを透過させるＩＲ（Infrared）フィルタ６００が本体部１１の下側から貼り付けられる。図９（ｂ）は、ＩＲフィルタ６００が本体部１１に貼り付けられた状態を上側から見た模式図である。なお、図９（ｂ）では、便宜上、情報取得ユニット２が示されているが、実際は、外部から情報取得ユニット２が視認されることはない。
【００６１】
このように、本変更例では、本体部１１に開口１１ａが設けられないため、本体部１１の表側に段差や切れ目が生じず、パーソナルコンピュータ１の美観を向上させることができる。また、赤外光のみが透過するＩＲフィルタ６００が本体部１１の下側に貼り付けられるため、外部から情報取得ユニット２が視認されることを防ぐことができる。
【００６２】
なお、本変更例の場合、遮光部３００は、ＩＲフィルタ６００に密着する。たとえば、図１０に示す比較例のように、ＩＲフィルタ６００の厚みが厚いと、ＩＲフィルタ６００を透過し、本体部１１の無着色領域１１ｇによって表面反射された迷光が撮像部２００に入射する惧れがある。
【００６３】
したがって、このようにＩＲフィルタ６００の厚みが厚い場合は、図１１に示すように、遮光部３００とＩＲフィルタ６００の当接部周辺にワッシャ３１２が設けられる方が望ましい。こうすると、遮光部３００の筒部３０４の上部とＩＲフィルタ６００の当接部周辺に入射する赤外光は、ワッシャ３１２によって反射されるため、迷光がＩＲフィルタ６００を介して撮像部２００に入射することを防ぐことができる。なお、本変更例では、遮光部３００にワッシャ３１２が設けられたが、筒部３０４の上部に鍔部が形成されていても良い。
【００６４】
なお、厳密には、ＩＲフィルタ６００自身の厚みのほか、本体部１１に対するＩＲフィルタ６００の貼り付け方法によっても、遮光部３００と本体部１１の間隔が増し、撮像部２００に迷光が入射する惧れがある。
【００６５】
図１２（ａ）〜図１２（ｃ）は、ＩＲフィルタ６００の貼り付け方法を説明する模式図である。
【００６６】
図１２（ａ）に示す変更例では、ＩＲフィルタ６００上側の表面全体に両面テープＴａが貼られ、ＩＲフィルタ６００が本体部１１に固定される。図１２（ｂ）に示す変更例では、ＩＲフィルタ６００上側の表面の端部に両面テープＴａが貼られ、ＩＲフィルタ６００が本体部１１に固定される。図１２（ｃ）に示す変更例では、ＩＲフィルタ６００の端部に下側からテープＴｂが貼られ、ＩＲフィルタ６００が本体部１１に固定される。
【００６７】
図１２（ａ）、（ｂ）に示す変更例のように、両面テープＴａがＩＲフィルタ６００の表面に貼り付けられると、両面テープＴａの厚みとＩＲフィルタ６００の厚みを加算した厚みを考慮して、遮光部３００内への迷光の入射を防ぐ必要がある。したがって、図１２（ａ）、（ｂ）に示す変更例では、図１２（ｃ）に示す変更例に比べて、ワッシャ３１２（図１１参照）の幅を広くする必要がある。
【００６８】
図１２（ｃ）に示す変更例では、テープＴｂ分の厚みを考慮する必要はないものの、ＩＲフィルタ６００の端部に下側からテープＴｂが貼られるため、本体部１１にＩＲフィルタ６００の外側に間隔βの貼り付けスペースを設ける必要がある。
【００６９】
この他、ＩＲフィルタ６００の歩留まりや、気泡の発生等を考慮して、適宜状況に応じたＩＲフィルタ６００の貼り付け方法が選択され得る。図１２（ａ）、（ｂ）に示すＩＲフィルタ６００の貼り付け方法が選択される場合は、ＩＲフィルタ６００と両面テープＴａの両方の厚みを考慮して、ワッシャ３１２（図１１参照）の幅が調整された方が望ましい。こうすると、より確実に撮像部２００（図１１参照）に対する迷光の影響を抑えることができる。
【００７０】
なお、上記変更例のように、本体部１１の裏面にＩＲフィルタ６００が貼り付けられた場合、図１３（ａ）に示すように、ＩＲフィルタ６００によって反射された光がモニタ６に写り込む惧れがある。
【００７１】
そこで、本体部１１の裏面にＩＲフィルタ６００が貼り付けられる場合には、図１３（ｂ）に示すようにＩＲフィルタ６００に光を拡散させるマット処理が施されている方が望ましい。なお、この場合、撮像部２００の撮像処理への影響を抑えるため、撮像部２００の上方においては、マット処理が施されていない方がさらに望ましい。
【００７２】
こうすると、ＩＲフィルタ６００を用いたとしても、撮像部２００への影響を抑えつつ、モニタ６に反射光が写り込むことを防ぐことができる。これにより、パーソナルコンピュータ１の美観を向上させることができる。
【００７３】
なお、ＩＲフィルタ６００に光を拡散させるマット処理が施されることにより、美観を向上させる効果は、上記実施の形態のように、遮光部３００が設けられる構成に限られるものではない。
【００７４】
すなわち、この効果を実現する発明は、以下のように抽出することが可能である。
【００７５】
目標領域に光を投射する投射部と、前記光を受光して前記目標領域を撮像する撮像部と、少なくとも前記投射部からの光の通過領域に設けられ前記光を透過する透光部と、前記透光部に設けられ前記光の波長帯域の光を透過させるフィルタと、を備え、前記撮像部の上方を除く前記フィルタの表面には、光を拡散させるマット処理が施されている、ことを特徴とする情報取得装置。
【００７６】
こうすると、撮像部の撮像処理への影響を抑えつつ、情報取得装置が組付けられる情報処理装置に対する反射光の写り込みを抑制することができる。これにより、情報取得装置が組付けられる情報処理装置の美観を向上させることができる。
【００７７】
また、上記変更例では、ＩＲフィルタ６００が投射部１００と撮像部２００を跨ぐように設けられたが、図１４に示すように撮像部２００の上方に開口１１ｈが形成されていても良い。こうすると、撮像部２００上方の本体部１１による赤外光の表面反射を防ぐことができ、撮像部２００に対する迷光の影響を抑えることができる。
【００７８】
また、上記実施の形態では、遮光部３００は、回路基板４００と窓部１１ｂを跨ぐように設置されたが、撮像レンズホルダ２６０と窓部１１ｂを跨ぐように設置されても良い。さらには、撮像レンズホルダ２６０に一体的に形成された遮光部材が窓部１１ｂに密着されていても良い。
【００７９】
また、上記実施の形態では、情報取得ユニット２は、斜めに傾けられてパーソナルコンピュータ１の本体部１１に取り付けられたが、情報取得ユニット２は、傾けられていなくても良い。
【００８０】
また、上記実施の形態では、情報取得ユニット２により撮像情報が取得されて、情報処理部３により検出対象物体の形状、動きが検出されたが、情報取得ユニット２によりさらに検出対象物体までの距離情報が取得されても良い。
【００８１】
図１５は、変更例に係る情報取得ユニット２と情報処理部３の構成を示す図である。
【００８２】
本変更例では、ＣＰＵ２１に撮像情報取得部２１ｂの機能とともに、距離取得部２１ｃの機能が付与される。
【００８３】
距離取得部２１ｃは、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０から出力される信号に基づいて、距離情報を取得する。また、メモリ２５は、距離情報の取得に用いられる距離変換関数を保持している。
【００８４】
図１６（ａ）は、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０上の各画素の感度を模式的に示す図である。
【００８５】
本実施の形態では、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０として、カラーセンサが用いられる。したがって、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０には、赤、緑、青をそれぞれ検知する３種の画素が含まれる。
【００８６】
図１６（ａ）において、Ｒ、Ｇ、Ｂは、それぞれ、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０に含まれる赤、緑、青の画素の感度を示している。図１６（ａ）に示すとおり、赤、緑、青の画素の感度は、赤外の波長帯域である８００ｎｍ以上の帯域において、略同じ感度となっている（図１６（ａ）の斜線部分を参照）。したがって、図１６（ｂ）に示すフィルタ２３０によって、可視光の波長帯域が除去されると、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０の赤、緑、青の画素の感度は、互いに略等しくなる。このため、赤、緑、青の画素に、それぞれ、同じ光量の赤外光が入射すると、各色の画素から出力される信号の値は略等しくなる。よって、各画素からの信号を画素間で調整する必要はなく、各画素からの信号をそのまま距離情報の取得に用いることができる。
【００８７】
図１６（ｂ）は、メモリ２５に保持された距離変換関数の波形を模式的に示す図である。
【００８８】
図１６（ｂ）に示すように、距離変換関数は、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０を介して取得される輝度値と、当該輝度値に対応する距離の関係を規定する。一般に、直進する光の光量は、距離の２乗に反比例して減衰する。したがって、投射部１００から出射された赤外光は、投射部１００から目標領域までの距離と目標領域から撮像部２００までの距離を加算した距離の２乗分の１に光量が減衰した状態で、撮像部２００によって受光される。このため、図１６（ｂ）に示すように、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０を介して取得される輝度値は、物体までの距離が長いほど小さくなり、物体までの距離が短いほど大きくなる。したがって、距離と輝度との関係を規定する距離変換関数は、図１６（ｂ）に示すような曲線波形になる。
【００８９】
距離取得部２１ｃは、距離変換関数を用いて、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０を介して画素毎に取得される輝度値を距離情報に変換する。このようにして、情報取得ユニット２から検出対象物体の各部までの距離情報が取得される。
【００９０】
本変更例の場合、さらに、輝度値に応じて距離情報が取得されるため、物体の上下左右方向の動きとともに、奥行き方向の動きをも精度良く検出することができる。このように、本変更例では、３次元方向の物体の動きを検出できるため、多種多様なジェスチャに応じて、パーソナルコンピュータ１の機能を制御することができる。
【００９１】
また、上記実施の形態では、ＣＰＵ２１が撮像情報を取得する機能を有したが、撮像情報の取得が回路によるハードウエア処理により実現されても良い。
【００９２】
さらに、上記実施の形態では、受光素子として、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０を用いたが、これに替えて、ＣＣＤイメージセンサを用いることもできる。また、赤外以外の波長帯域の光を距離取得に用いることもできる。
【００９３】
また、上記実施の形態および変更例では、パーソナルコンピュータ１の本体部１１に情報取得ユニット２が組み付けられて情報処理装置が構成されたが、情報処理装置が単体として構成されても良い。この場合、情報取得ユニット２は情報処理装置の筐体に収容され、この筐体に赤外光の透光部（開口１１ａ、窓部１１ｂまたは無着色領域１１ｇ）が設けられる。
【００９４】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１  …  パーソナルコンピュータ（物体検出装置）
１１ａ  …  開口（透光部）
１１ｂ  …  窓部（透光部、透明部材）
１１ｇ  …  無着色部（透光部）
２  …  情報取得ユニット（情報取得装置）
１００  …  投射部
２００  …  撮像部
３００  …  遮光部
３０４  …  筒部
３１２  …  ワッシャ（鍔部）
６００  …  ＩＲフィルタ（透光部、フィルタ）
【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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