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位置檢測裝置以及位置檢測方法.pdf

關 鍵 詞:
位置 檢測 裝置 以及 方法
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摘要
申請專利號:

CN201510088665.7

申請日:

2015.02.26

公開號:

CN104898894A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G06F 3/042申請日:20150226|||公開
IPC分類號: G06F3/042; G03B21/14 主分類號: G06F3/042
申請人: 精工愛普生株式會社
發明人: 阿野尊洋
地址: 日本東京都
優先權: 2014-040898 2014.03.03 JP; 2014-040899 2014.03.03 JP
專利代理機構: 北京三友知識產權代理有限公司11127 代理人: 李輝; 黃綸偉
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510088665.7

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2017.03.15|||2015.09.09

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

位置檢測裝置以及位置檢測方法,能夠與所使用的指示體無關地適當地進行指示位置的校正。投影儀(10)具有:指示體檢測部(54),其判定指示體(70、80)的種類;坐標計算部(55),其檢測指示體(70、80)的指示位置;存儲部(110),其按每種指示體(70、80)存儲指示體(70、80)的指示位置的基準變動量;以及投射控制部(31),其從存儲部(110)取得與由指示體檢測部(54)判定出的指示體的種類對應的基準變動量,根據取得的基準變動量,對坐標計算部(55)檢測出的指示位置進行校正。

權利要求書

權利要求書
1.  一種位置檢測裝置,其特征在于,該位置檢測裝置具有:
判定部,其判定指示體的種類;
檢測部,其檢測所述指示體的指示位置;
存儲部,其按每種所述指示體存儲與所述檢測部檢測出的指示位置的變動相關的基準變動量;以及
校正部,其從所述存儲部取得與由所述判定部判定出的所述指示體的種類對應的基準變動量,根據取得的所述基準變動量,對所述檢測部檢測出的指示位置進行校正。

2.  根據權利要求1所述的位置檢測裝置,其特征在于,
在所述指示位置的變動處于所述基準變動量的范圍內的情況下,所述校正部進行補償所述變動的校正。

3.  根據權利要求1所述的位置檢測裝置,其特征在于,
所述位置檢測裝置還具有計算部,該計算部根據所述檢測部檢測出的指示位置的變動,計算所述基準變動量,
所述存儲部存儲由所述計算部計算出的所述基準變動量。

4.  根據權利要求1所述的位置檢測裝置,其特征在于,
所述位置檢測裝置具有:
光出射部,其向檢測所述指示體的指示位置的檢測區域射出檢測光;以及
攝影部,其拍攝所述檢測區域,
所述檢測部根據所述攝影部的攝影圖像數據,檢測作為所述指示體的第1指示體發出的光的像和由作為所述指示體的第2指示體反射的所述檢測光的像中的至少一方,根據所述第1指示體和所述光出射部的發光定時,區分地檢測所述第1指示體和所述第2指示體的指示位置。

5.  根據權利要求4所述的位置檢測裝置,其特征在于,
所述檢測部檢測所述光出射部熄滅時的攝影圖像數據中顯現的亮點的位置作為所述第1指示體的指示位置。

6.  根據權利要求1所述的位置檢測裝置,其特征在于,
所述校正部在對所述指示位置進行校正時,使用根據所述指示位置而不同的基準 變動量。

7.  根據權利要求6所述的位置檢測裝置,其特征在于,
所述存儲部存儲與指示位置對應的多個基準變動量,
所述校正部從所述存儲部取得與所述檢測部檢測出的指示位置對應的基準變動量,根據取得的所述基準變動量,對所述檢測部檢測出的指示位置進行校正。

8.  根據權利要求6所述的位置檢測裝置,其特征在于,
所述校正部根據指示位置對所述存儲部存儲的所述基準變動量進行調整,根據調整后的基準變動量,對所述檢測部檢測出的指示位置進行校正。

9.  根據權利要求6所述的位置檢測裝置,其特征在于,
所述位置檢測裝置還具有計算部,該計算部將檢測所述指示體的指示位置的檢測區域分割為多個區域,按分割后的每個所述區域,根據所述檢測部檢測出的指示位置的變動,計算所述基準變動量,
所述存儲部存儲所述計算部計算出的所述基準變動量,
所述校正部根據所述多個區域中的包含所述檢測部檢測出的指示位置的區域的基準變動量,對所述指示位置進行校正。

10.  根據權利要求9所述的位置檢測裝置,其特征在于,
所述計算部針對分割后的所述區域中的一部分區域,根據所述檢測部檢測出的指示位置的變動,計算所述基準變動量,針對其它區域,通過使用所述一部分區域的基準變動量的運算處理來計算所述基準變動量。

11.  一種位置檢測方法,其特征在于,包括以下步驟:
判定指示體的種類;
檢測所述指示體的指示位置;以及
從存儲部中取得與判定出的所述指示體的種類對應的基準變動量,根據取得的所述基準變動量,對檢測出的指示位置進行校正,其中,所述存儲部按每種所述指示體存儲與檢測出的指示位置的變動相關的基準變動量。

說明書

說明書位置檢測裝置以及位置檢測方法
技術領域
本發明涉及位置檢測裝置以及位置檢測方法。
背景技術
如下這樣的系統已被提出:利用投影儀將從計算機等影像輸出裝置輸出的圖像投射到投射面,并且,利用照相機拍攝所投射的圖像,在投影儀中識別對投射的圖像進行的操作指示。例如,在專利文獻1中公開了如下技術:利用攝影裝置拍攝作為指示體的發光筆的發光,確定發光筆的指示位置。
專利文獻1:日本特開2011-227600號公報
在根據由攝影裝置拍攝的攝影圖像來確定指示體的指示位置的情況下,確定的指示位置有時會發生變動(抖動),因此,需要進行校正指示位置變動的校正處理。尤其是,在組合使用指示位置檢測方式不同的多個指示體的情況下,有時由于檢測方式的不同而影響位置檢測的精度。此外,變動量有時根據投射面上的被指示的指示位置而不同,從而影響位置檢測的精度。
發明內容
本發明是鑒于上述情況而完成的,目的在于提供能夠與所使用的指示體、指示位置無關地適當地進行指示位置校正的位置檢測裝置以及位置檢測方法。
為了達成上述目的,本發明的位置檢測裝置的特征在于具有:判定部,其判定指示體的種類;檢測部,其檢測所述指示體的指示位置;存儲部,其按每種所述指示體存儲與所述檢測部檢測出的指示位置的變動相關的基準變動量;以及校正部,其從所述存儲部取得與由所述判定部判定出的所述指示體的種類對應的基準變動量,根據取得的所述基準變動量,對所述檢測部檢測出的指示位置進行校正。
根據本結構,能夠與所使用的指示體無關地適當進行指示位置的校正。
此外,本發明的特征在于,在上述位置檢測裝置中,在所述指示位置的變動處于 所述基準變動量的范圍內的情況下,所述校正部進行補償所述變動的校正。
根據本結構,能夠補償指示位置的變動。
此外,本發明的特征在于,所述位置檢測裝置還具有計算部,該計算部根據所述檢測部檢測出的指示位置的變動,計算所述基準變動量,所述存儲部存儲由所述計算部計算出的所述基準變動量。
根據本結構,能夠根據檢測部檢測出的指示位置的變動來計算基準變動量,存儲在存儲部中。
此外,本發明的特征在于,所述位置檢測裝置具有:光出射部,其向檢測所述指示體的指示位置的檢測區域射出檢測光;以及攝影部,其拍攝所述檢測區域;所述檢測部根據所述攝影部的攝影圖像數據,檢測作為所述指示體的第1指示體發出的光的像和由作為所述指示體的第2指示體反射的所述檢測光的像中的至少一方,根據所述第1指示體和所述光出射部的發光定時,區分地檢測所述第1指示體和所述第2指示體的指示位置。
根據本結構,能夠提高第1指示體與第2指示體的識別精度,能夠與所使用的指示體無關地適當進行各指示體的指示位置的校正。
此外,本發明的特征在于,在上述位置檢測裝置中,所述檢測部檢測所述光出射部熄滅時的攝影圖像數據中顯現的亮點的位置作為所述第1指示體的指示位置。
根據本結構,能夠提高區分第1指示體與第2指示體的精度,能夠與所使用的指示體無關地適當進行各指示體的指示位置的校正。
此外,本發明的特征在于,在上述位置檢測裝置中,所述校正部在對所述指示位置進行校正時,使用根據所述指示位置而不同的基準變動量。
根據本結構,能夠使用與指示位置對應的基準變動量來進行指示位置的校正。因此,能夠與指示位置無關地提高位置檢測的精度。
此外,本發明的特征在于,在上述位置檢測裝置中,所述存儲部存儲與指示位置對應的多個基準變動量,所述校正部從所述存儲部取得與所述檢測部檢測出的指示位置對應的基準變動量,根據取得的所述基準變動量,對所述檢測部檢測出的指示位置進行校正。
根據本結構,能夠按照每個指示位置使用適當的基準變動量來對指示位置進行校正。
此外,本發明的特征在于,在上述位置檢測裝置中,所述校正部根據指示位置對所述存儲部存儲的所述基準變動量進行調整,根據調整后的基準變動量,對所述檢測部檢測出的指示位置進行校正。
根據本結構,能夠提高指示位置的校正精度。
此外,本發明的特征在于,在上述位置檢測裝置中,所述位置檢測裝置還具有計算部,該計算部將檢測所述指示體的指示位置的檢測區域分割為多個區域,按分割后的每個所述區域,根據所述檢測部檢測出的指示位置的變動,計算所述基準變動量,所述存儲部存儲所述計算部計算出的所述基準變動量,所述校正部根據所述多個區域中的包含所述檢測部檢測出的指示位置的區域的基準變動量,對所述指示位置進行校正。
根據本結構,由于按多個區域的每一區域來計算基準變動量,因此,能夠提高位置檢測的精度。
此外,本發明的特征在于,在上述位置檢測裝置中,所述計算部針對分割后的所述區域中的一部分區域,根據所述檢測部檢測出的指示位置的變動,計算所述基準變動量,針對其它區域,通過使用所述一部分區域的基準變動量的運算處理來計算所述基準變動量。
根據本結構,能夠削減計算基準變動量的區域,能夠縮短基準變動量的計算耗費的時間。
本發明的位置檢測方法的特征在于,包括以下步驟:判定指示體的種類;檢測所述指示體的指示位置;以及從存儲部中取得與判定出的所述指示體的種類對應的基準變動量,根據取得的所述基準變動量,對檢測出的指示位置進行校正,其中,所述存儲部按每種所述指示體存儲與檢測出的指示位置的變動相關的基準變動量。
根據本結構,能夠與所使用的指示體無關地適當進行指示位置的校正。
根據本發明,能夠與所使用的指示體無關地適當進行指示位置的校正。
附圖說明
圖1是實施方式的投影系統的概略結構圖。
圖2是投影系統的功能框圖。
圖3是示出各部的發光定時的時序圖。
圖4是示出檢測指示體的指示位置的情況的說明圖。
圖5是示出檢測傾斜的屏幕上的指示位置的情況的圖。
圖6是示出指示位置差異導致的檢測位置差異的圖。
圖7的(A)是示出基準變動量計算用圖像的一例的圖,圖7的(B)是示出對攝影圖像數據進行區域分割的情況的圖。
圖8是示出基準變動量的計算步驟的流程圖。
圖9是示出使用基準變動量對指示位置進行校正的步驟的流程圖。
標號說明
1投影系統;10投影儀(位置檢測裝置);20投射部;21光源部;22光調制裝置;23投射光學系統;30控制部;31投射控制部(校正部);32檢測控制部(計算部);33出射控制部;39校準控制部;40圖像處理部;50位置檢測部;54指示體檢測部(判定部);55坐標計算部(檢測部);60光出射裝置(光出射部);70指示體(第1指示體);80指示體(第2指示體);110存儲部;SC屏幕(檢測區域)。
具體實施方式
以下,參照附圖,對本發明的實施方式進行說明。
圖1是示出應用了本發明的實施方式的投影系統1的結構的圖。投影系統1具有設置在屏幕SC(投射面)上方的投影儀10和設置在屏幕SC上部的光出射裝置60(光出射部)。
投影儀10設置在屏幕SC的正上方或斜上方,朝斜下方的屏幕SC投射圖像。此外,在本實施方式中例示的屏幕SC是固定于壁面、或豎立設置于地板的平板或幕布。本發明不限于該例,也可以將壁面用作屏幕SC。在該情況下,可以將投影儀10和光出射裝置60安裝在被用作屏幕SC的壁面的上部。
投影儀10與PC(個人計算機)、視頻再現裝置、DVD(Digital Versatile Disk:數字多功能光盤)再現裝置等外部圖像提供裝置連接。投影儀10根據從該圖像提供裝置提供的模擬圖像信號或數字圖像數據,將圖像投射到屏幕SC。此外,投影儀10也可以構成為讀出內置的存儲部110(圖2)或外部連接的存儲介質中存儲的圖像數據,根據該圖像數據,在屏幕SC上顯示圖像。
光出射裝置60具有由固體光源構成的光源部61(圖2),使光源部61發出的光 沿著屏幕SC擴散地射出(照射)。在圖1中,用角度θ示出光出射裝置60的射出范圍。光出射裝置60相對于屏幕SC的上端設置在上方,以角度θ的范圍向下射出光。從光出射裝置60射出的光形成沿著屏幕SC的光的層。在本實施方式中,角度θ達到大致180度,在屏幕SC的大致整體中形成光的層。優選使屏幕SC的表面接近光的層,在本實施方式中,屏幕SC的表面與光的層之間的距離大致為10mm~1mm的范圍內。此外,光出射裝置60射出的光是可見區域外的光,在本實施方式中為紅外光。
在投影系統1中,在進行了針對屏幕SC的指示操作的情況下,由投影儀10檢測指示位置。
在指示操作中使用的指示體可以使用筆型的指示體70(第1指示體)或作為用戶手指的指示體80(第2指示體)。指示體70的末端部71內置有在被按壓的情況下進行動作的操作開關75(圖2),因此,在進行將末端部71按壓于墻壁或屏幕SC的操作時,操作開關75接通。關于指示體70,用戶將棒狀的軸部72持在手中,以使末端部71與屏幕SC接觸的方式進行操作,還進行將末端部71按壓于屏幕SC的操作。末端部71具有發出光的發送接收部74(圖2)。投影儀10根據指示體70發出的光,檢測末端部71的位置作為指示位置。指示體70發出的光為可見區域外的光,在本實施方式中為紅外光。
此外,在利用用戶手指即指示體80進行位置指示操作的情況下,用戶使手指與屏幕SC接觸。在該情況下,檢測指示體80與屏幕SC接觸的位置。
即,在指示體80的末端(例如指尖)與屏幕SC接觸時,遮擋光出射裝置60形成的光的層。此時,光出射裝置60射出的光到達指示體80而反射,反射光的一部分從指示體80進入投影儀10。投影儀10具有利用后述的位置檢測部50檢測來自屏幕SC側的光、即來自下方的光的功能,因此,能夠檢測指示體80的反射光。投影儀10通過檢測被指示體80反射的反射光,檢測指示體80對屏幕SC的指示操作。此外,投影儀10檢測由指示體80指示的指示位置。
光出射裝置60射出的光的層與屏幕SC接近,因此,能夠將在指示體80上光發生反射的位置視作與屏幕SC最接近的末端或指示位置。因此,能夠根據指示體80的反射光確定指示位置。
投影系統1作為交互式白板系統而發揮作用,檢測用戶利用指示體70、80進行 的指示操作,將指示位置反映到投射圖像中。具體而言,投影系統1進行如下處理等:在指示位置描繪圖形或配置字符、記號;沿著指示位置的軌跡而描繪圖形;將描繪出的圖形或配置的字符、記號刪除。此外,還能夠將屏幕SC中描繪出的圖形、配置的字符或記號作為圖像數據進行保存并輸出到外部裝置。
此外,投影系統1可以通過檢測指示位置而作為定位設備進行動作,輸出投影儀10投射圖像的屏幕SC的投射區域中的指示位置的坐標。此外,在投影系統1中,可以使用指示位置的坐標來進行GUI(Graphical User Interface:圖形用戶界面)操作。
圖2是構成投影系統1的各部的功能框圖。
投影儀10具有接口部11和圖像接口部12作為與外部裝置連接的接口。接口部11和圖像接口部12可以具有有線連接用的連接器,并具有與上述連接器對應的接口電路。此外,接口部11和圖像接口部12還可以具有無線通信接口。作為有線連接用的連接器和接口電路,可舉出以有線局域網、IEEE1394、USB等為標準的電路。此外,作為無線通信接口,可舉出以無線局域網或Bluetooth(注冊商標)等為標準的電路。圖像接口部12可以使用HDMI(注冊商標)接口等圖像數據用接口。圖像接口部12還可以具有輸入聲音數據的接口。
接口部11是在與PC等外部裝置之間對各種數據進行收發的接口。接口部11輸入輸出與圖像的投射相關的控制數據、對投影儀10的動作進行設定的設定數據、投影儀10檢測出的指示位置的坐標數據等。后述的控制部30具有經由接口部11而與外部裝置收發數據的功能。
圖像接口部12是輸入數字圖像數據的接口。本實施方式的投影儀10根據經由圖像接口部12輸入的數字圖像數據,投射圖像。此外,投影儀10還可以具有根據模擬圖像信號投射圖像的功能,在該情況下,圖像接口部12還可以具有模擬圖像用的接口和將模擬圖像信號轉換成數字圖像數據的A/D轉換電路。
投影儀10具有形成光學圖像的投射部20。投射部20具有光源部21、光調制裝置22以及投射光學系統23。光源部21具有由氙氣燈、超高壓水銀燈、LED(Light Emitting Diode:發光二極管)或激光光源等構成的光源。此外,光源部21還可以具有將光源發出的光引導到光調制裝置22的反射器和輔助反射器。此外,還可以具有用于提高投射光的光學特性的透鏡組(圖示省略)、偏振片或調光元件等,該調光元件用于使光源發出的光的光量在通往光調制裝置22的路徑上降低。
光調制裝置22例如具有與RGB三原色對應的3張透射型液晶面板,對透過該液晶面板的光進行調制,生成圖像光。來自光源部21的光被分離成RGB這3種顏色的顏色光,各顏色光入射到對應的各液晶面板。通過各液晶面板而調制后的顏色光被十字分色棱鏡等合成光學系統合成,射出到投射光學系統23。
投射光學系統23具有透鏡組,該透鏡組朝屏幕SC方向引導由光調制裝置22調制后的圖像光,在屏幕SC上成像。此外,投射光學系統23可以具有進行屏幕SC的投射圖像的放大/縮小以及焦點調整的變焦機構、進行聚焦的調整的聚焦調整機構。在投影儀10為短焦點型的情況下,在投射光學系統23中可以具有朝屏幕SC反射圖像光的凹面鏡。
投射部20與光源驅動部45以及光調制裝置驅動部46連接,其中,光源驅動部45按照控制部30的控制而使光源部21點亮,光調制裝置驅動部46按照控制部30的控制而使光調制裝置22進行動作。光源驅動部45可以具有如下功能:進行光源部21的點亮/熄滅的切換,調整光源部21的光量。
投影儀10具有對投射部20投射的圖像進行處理的圖像處理系統。該圖像處理系統包含控制投影儀10的控制部30、存儲部110、操作檢測部17、圖像處理部40、光源驅動部45以及光調制裝置驅動部46。此外,圖像處理部40與幀存儲器44連接,控制部30與姿態傳感器47、出射裝置驅動部48以及位置檢測部50連接。也可以將這些各部包含在圖像處理系統中。
控制部30通過執行規定的控制程序111來控制投影儀10的各部。存儲部110以非易失的方式存儲控制部30執行的控制程序111和控制部30處理的數據。存儲部110存儲用于設定投影儀10的動作的畫面的設定畫面數據112以及表示利用設定畫面數據112而設定的內容的設定數據113。
此外,在存儲部110中存儲有基準變動量計算用圖像114、第1基準變動量115、第2基準變動量116、第1校準數據117、第2校準數據118等。后面將對這些數據進行記述。
圖像處理部40按照控制部30的控制,對經由圖像接口部12輸入的圖像數據進行處理,將圖像信號輸出到光調制裝置驅動部46。圖像處理部40執行的處理是3D(立體)圖像與2D(平面)圖像的判別處理、分辨率轉換處理、幀速率轉換處理、失真校正處理、數字變焦處理、色調校正處理、亮度校正處理等。圖像處理部40執 行由控制部30指定的處理,根據需要使用從控制部30輸入的參數進行處理。此外,當然也可以組合執行上述處理中的多個處理。
圖像處理部40與幀存儲器44連接。圖像處理部40在幀存儲器44中展開從圖像接口部12輸入的圖像數據,對展開后的圖像數據執行上述各種處理。圖像處理部40從幀存儲器44讀出處理后的圖像數據,生成與該圖像數據對應的R、G、B的圖像信號并輸出到光調制裝置驅動部46。
光調制裝置驅動部46與光調制裝置22的液晶面板連接。光調制裝置驅動部46根據從圖像處理部40輸入的圖像信號驅動液晶面板,在各液晶面板中描繪圖像。
操作檢測部17與作為輸入設備而發揮作用的遙控器受光部18和操作面板19連接,檢測經由遙控器受光部18和操作面板19進行的操作。
遙控器受光部18接收投影儀10的用戶使用的遙控器(圖示省略)與按鈕操作對應地發送的紅外線信號。遙控器受光部18對從上述遙控器接收到的紅外線信號進行解碼,生成表示上述遙控器的操作內容的操作數據并輸出到控制部30。
操作面板19設置在投影儀10的外裝框體,具有各種開關和指示燈。操作檢測部17按照控制部30的控制,根據投影儀10的動作狀態或設定狀態而適當地使操作面板19的指示燈點亮和熄滅。在操作該操作面板19的開關時,從操作檢測部17將與被操作的開關對應的操作數據輸出到控制部30。
顯示部16按照控制部30的控制來顯示信息。例如,在顯示部16中顯示選擇畫面,在該選擇畫面中,選擇要計算基準變動量的指示體70、80。
出射裝置驅動部48經由連接部49與光出射裝置60連接。連接部49例如是具有多個針的連接器,連接部49經由線纜60a與光出射裝置60連接。出射裝置驅動部48按照控制部30的控制生成脈沖信號,經由連接部49輸出到光出射裝置60。此外,出射裝置驅動部48經由連接部49向光出射裝置60提供電源。
如圖1所示,光出射裝置60構成為在箱形的殼體中收納有光源部61以及光學部件。本實施方式的光出射裝置60在光源部61中具有發出紅外光的固體光源(未圖示)。固體光源發出的紅外光被平行化透鏡和鮑威爾鏡頭擴散而形成沿著屏幕SC的面。此外,光源部61也可以具有多個固體光源,通過分別使這些固體光源發出的光擴散,以覆蓋屏幕SC的圖像投射范圍的方式形成光的層。此外,光出射裝置60也可以具有對光源部61發出的光的層與屏幕SC之間的距離或角度進行調整的調整機構。
光出射裝置60利用從出射裝置驅動部48提供的脈沖信號以及電源,使光源部61點亮。光源部61點亮以及熄滅的定時由出射裝置驅動部48控制。控制部30控制出射裝置驅動部48,使光源部61與后述的攝像部51進行攝影的定時同步地點亮。
位置檢測部50檢測指示體70、80對屏幕SC的操作。位置檢測部50構成為具有攝像部51、發送部52、攝影控制部53、指示體檢測部54以及坐標計算部55的各部。
攝像部51具有攝像光學系統、攝像元件、接口電路等,朝投射光學系統23的投射方向進行拍攝。攝像部51的攝像光學系統被配置成朝向與投射光學系統23大致相同的方向,具有覆蓋投射光學系統23在屏幕SC上投射圖像的范圍的視場角。此外,關于攝像元件,可舉出接收紅外區域和可見光區域的光的CCD或CMOS。攝像部51可以具有遮斷向攝像元件入射的光的一部分的濾光器,例如,在接收紅外光的情況下,可以在攝像元件的前方配置主要使紅外區域的光透過的濾光器。此外,攝像部51的接口電路讀出攝像元件的檢測值而進行輸出。
攝影控制部53使攝像部51執行攝影,生成攝影圖像數據。在攝像元件進行基于可見光的攝影時,拍攝投射到屏幕SC上的圖像。此外,攝影控制部53能夠使攝像部51拍攝紅外光,在該情況下的攝影圖像中顯現指示體70發出的紅外光(紅外線信號)或由指示體80反射后的反射光。
指示體檢測部54根據攝影控制部53使攝像部51進行拍攝而得到的攝影圖像數據,檢測指示體70、80的指示位置。指示體檢測部54根據攝影控制部53使攝像部51執行紅外光攝影的情況下的攝影圖像數據,檢測指示體70發出的紅外光的像和由指示體80反射的反射光的像中的至少一方。此外,指示體檢測部54判別檢測出的像是指示體70發出的光的像、還是指示體80的反射光的像。即,指示體檢測部54判定操作指示是由指示體70進行的,還是由指示體80進行的。關于由指示體檢測部54進行的指示體70、80的判別方法,在后面記述。指示體檢測部54生成表示檢測出的像是指示體70的像、還是指示體80的反射光的像的種類信息,發送給坐標計算部55。此外,指示體檢測部54根據攝影圖像數據,判定指示體70具有的操作開關75的操作狀態。指示體70根據指示體70具有的操作開關75的操作狀態,切換指示體70的點亮模式。指示體檢測部54根據多個攝影圖像數據,判定指示體70的點亮模式,從而判定操作開關75的操作狀態。指示體檢測部54將表示判定出的操作狀態 的數據發送給坐標計算部55。
坐標計算部55根據指示體檢測部54檢測出的像的位置,計算攝影圖像數據中的指示體70、80的指示位置的坐標值,將其輸出到控制部30。此外,坐標計算部55還可以計算投射部20投射出的投射圖像中的指示體70、80的指示位置的坐標值,并將其輸出到控制部30。此外,坐標計算部55還可以計算圖像處理部40在幀存儲器44中描繪的圖像數據中的指示體70、80的指示位置的坐標或圖像接口部12的輸入圖像數據中的指示體70、80的指示位置的坐標。坐標計算部55將從指示體檢測部54輸入的種類信息與計算出的指示位置的坐標值一并輸出到控制部30。此外,坐標計算部55在從指示體檢測部54輸入了表示操作開關75的操作狀態的數據的情況下,將表示該操作狀態的數據輸出到控制部30。
發送部52按照指示體檢測部54的控制,向指示體70發送紅外線信號。發送部52具有紅外LED等光源,按照指示體檢測部54的控制,使該光源點亮和熄滅。
此外,指示體70具有控制部73、發送接收部74、操作開關75以及電源部76,這些部分被收納在軸部72(圖1)中。控制部73與發送接收部74以及操作開關75連接,檢測操作開關75的狀態(接通或斷開)。發送接收部74具有紅外LED等光源、接收紅外線的受光元件,按照控制部73的控制,使光源點亮和熄滅,并且,將表示受光元件的受光狀態的信號輸出到控制部73。
電源部76具有干電池或二次電池作為電源,向控制部73、發送接收部74以及操作開關75的各部提供電力。
指示體70也可以具有電源開關,該電源開關使來自電源部76的電源供給接通或斷開。
在此,說明利用位置檢測部50和指示體70的相互通信、根據攝像部51的攝影圖像數據確定指示體70的方法。
控制部30在檢測指示體70的位置指示操作的情況下,控制指示體檢測部54,從發送部52發送同步用信號。即,指示體檢測部54按照控制部30的控制,使發送部52的光源以規定的周期點亮。發送部52周期性地發出的紅外光作為使位置檢測部50和指示體70同步的同步信號發揮作用。
另一方面,控制部73在開始從電源部76提供電源而進行規定的初始化動作后,通過發送接收部74接收投影儀10的發送部52發出的紅外光。在發送接收部74接收 到發送部52周期性地發出的紅外光時,控制部73使發送接收部74的光源以預先設定的點亮模式與該紅外光的定時同步地點亮(發光)。該點亮的模式表示將光源的點亮以及熄滅與數據的ON以及OFF對應起來的、指示體70固有的數據。控制部73按照設定的點亮模式的點亮時間和熄滅時間,使光源點亮和熄滅。控制部73在電源部76提供電源的期間內,反復執行上述模式。
即,位置檢測部50向指示體70周期性地發送同步用紅外線信號,指示體70與位置檢測部50發送的紅外線信號同步地發送預先設定的紅外線信號。
位置檢測部50的攝影控制部53進行使攝像部51的攝影定時與指示體70點亮的定時一致的控制。該攝影定時是根據指示體檢測部54使發送部52點亮的定時而決定的。指示體檢測部54可以根據在攝像部51的攝影圖像數據中是否顯現有指示體70的光的像,來確定指示體70點亮的模式。
指示體70點亮的模式可以是指示體70的每個個體固有的模式,或包含多個指示體70公共的模式和每個個體固有的模式。在該情況下,在攝影圖像數據包含多個指示體70發出的紅外光的像的情況下,指示體檢測部54能夠將各自的像區分成不同指示體70的像。
此外,控制部30控制出射裝置驅動部48,使得光源部61的點亮的定時與攝像部51的攝影的定時同步。如果光源部61與攝像部51的攝影定時對應地進行脈沖點亮,則在指示體80在屏幕SC上進行指示的情況下,在攝像部51的攝影圖像中會顯現指示體80的反射光。如果以能夠與指示體70的點亮定時區分的模式使光源部61點亮,則指示體檢測部54能夠判定攝影圖像數據中顯現的像是指示體70還是指示體80。關于光源部61的點亮的定時,后面將參照圖3進行記述。
此外,指示體70具有的控制部73根據操作開關75的操作狀態,切換使發送接收部74點亮的模式。因此,指示體檢測部54能夠根據多個攝影圖像數據,判定指示體70的操作狀態,即,判定末端部71是否被按壓于屏幕SC。指示體檢測部54經由坐標計算部55,將表示操作開關75的操作狀態的數據輸出到控制部30。
姿態傳感器47由加速度傳感器或陀螺儀傳感器等構成,向控制部30輸出檢測值。姿態傳感器47以能夠識別投影儀10的設置方向的方式固定于投影儀10的主體。
投影儀10除了可以如圖1所示那樣從壁面或天花板面吊掛的吊掛設置以外,還能夠以從屏幕SC的下方進行投射的設置狀態、使用桌子的頂面等水平面作為屏幕SC 的設置狀態等來使用。根據投影儀10的設置狀態,有時不適合使用光出射裝置60。例如,在將投影儀10以及光出射裝置60設置在屏幕SC的下方而從下方朝屏幕SC進行投射的情況下,用戶的身體有時會遮擋光出射裝置60的出射光,是不合適的。姿態傳感器47以能夠識別出被設想為投影儀10的設置狀態的多個設置狀態的方式,設置在投影儀10的主體上。姿態傳感器47例如使用2軸陀螺儀傳感器、1軸陀螺儀傳感器、加速度傳感器等來構成。控制部30能夠根據姿態傳感器47的輸出值,自動判定投影儀10的設置狀態。控制部30在判定為不適合使用光出射裝置60的設置狀態的情況下,例如使出射裝置驅動部48停止電源電壓或脈沖信號的輸出。
控制部30讀出并執行存儲部110中存儲的控制程序111,由此實現投射控制部31、檢測控制部32、出射控制部33以及校準控制部34的功能,控制投影儀10的各部。
投射控制部31根據從操作檢測部17輸入的操作數據,取得用戶進行的操作的內容。投射控制部31根據用戶進行的操作,控制圖像處理部40、光源驅動部45以及光調制裝置驅動部46,將圖像投射到屏幕SC。投射控制部31控制圖像處理部40,使其執行上述3D(立體)圖像和2D(平面)圖像的判別處理、分辨率轉換處理、幀速率轉換處理、失真校正處理、數字變焦處理、色調校正處理、亮度校正處理等。此外,投射控制部31與圖像處理部40的處理對應地控制光源驅動部45,控制光源部21的光量。
此外,投射控制部31使用存儲部110中存儲的第1基準變動量115或第2基準變動量116,對由位置檢測部50檢測出的指示位置的坐標值進行校正。
檢測控制部32控制位置檢測部50,執行指示體70、80的指示位置的檢測。檢測控制部32從位置檢測部50取得指示位置的坐標值和表示用戶用于操作指示的指示體70、80的種類的種類信息。此外,在進行了基于指示體70的操作指示的情況下,檢測控制部32從位置檢測部50取得表示操作開關75的操作狀態的數據。檢測控制部32使用取得的坐標值和種類信息,執行校正坐標值的校正處理。此外,檢測控制部32根據由校正處理校正后的坐標值和表示操作開關75的操作狀態的數據,執行預先設定的處理。例如,圖像處理部40進行如下處理:根據取得的坐標描繪圖形,將描繪出的圖形重疊于輸入到圖像接口部12的輸入圖像而進行投射。此外,檢測控制部32也可以將取得的坐標輸出到與接口部11連接的PC等外部裝置。在此情況下, 檢測控制部32可以將所取得的坐標轉換成在與接口部11連接的外部裝置的操作系統中被識別為坐標輸入設備的輸入的數據格式而進行輸出。例如,當在Windows(注冊商標)操作系統下進行動作的PC與接口部11連接時,輸出在操作系統中被作為HID(Human Interface Device)的輸入數據進行處理的數據。另外,檢測控制部32可以將坐標的數據、用于識別是指示體70的操作位置還是指示體80的操作位置的數據、以及表示操作開關75的操作狀態的數據一起輸出。
另外,檢測控制部32控制使用指示體80進行的位置檢測。具體地說,檢測控制部32根據有無光出射裝置60的連接,判定是否能夠使用光出射裝置60。在不能使用光出射裝置60的情況下,檢測控制部32進行禁止使用光出射裝置60的設定。這里,檢測控制部32也可以報知不能使用光出射裝置60的情況。
出射控制部33控制出射裝置驅動部48,使其執行或停止向與連接部49連接的光出射裝置60輸出電源以及脈沖信號。出射控制部33根據檢測控制部32的控制,在不能使用或不使用光出射裝置60的情況下,使出射裝置驅動部48停止電源以及脈沖信號的輸出。另外,在使用光出射裝置60的情況下,出射控制部33使出射裝置驅動部48輸出電源以及脈沖信號。
校準控制部34執行校準。校準是用于進行投射到屏幕SC的投影圖像與由攝像部51拍攝到的攝像圖像數據的位置的關聯的處理。校準控制部34能夠執行自動校準和手動校準作為與指示體70或80的指示位置相關的校準。自動校準是如下處理:向屏幕SC投射自動校準用圖像,由攝像部51進行攝影,使用攝影圖像數據生成第1校準數據117。在自動校準用圖像中顯示有多個標記。校準控制部34將從攝影圖像數據中檢測出的標記與幀存儲器44中描繪的投射圖像即自動校準用圖像的標記對應起來,生成第1校準數據117。
此外,在執行手動校準的情況下,校準控制部34向屏幕SC投射手動校準用圖像。在手動校準用圖像中也顯示有多個標記。校準控制部34檢測指示體70或80對投射出的圖像的操作,生成第2校準數據118。即,校準控制部34將根據攝影圖像數據檢測出的指示位置的坐標值與投影圖像上的標記的坐標值對應起來,由此生成第2校準數據118。
此處,參照圖3,說明由指示體檢測部54進行的指示體70、80的判別方法。
在本實施方式的投影系統1中,利用攝像部51拍攝指示體70發出的光的像和光 出射裝置60輸出的光在指示體80上的反射光的像中的至少一方,確定指示體70、80的指示位置。在本實施方式的投影系統中,為了區分指示體70發出的光的像與指示體80上的反射光的像,使指示體70和光出射裝置60按規定的發光順序點亮。本實施方式的投影系統1的發光順序由第1階段~第4階段這4個階段構成,依次反復這第1階段~第4階段。在本實施方式中,第1階段~第4階段的長度被設定為相同時間。此外,發送部52的1次發光時間被設定為1個階段的1/4,指示體70的1次發光時間被設為1個階段的1/8,光出射裝置60的1次發光時間被設定為1個階段,但這些只是一例。
第1階段是同步階段。在第1階段中,投影儀10的發送部52發光,發送同步用紅外線信號。指示體70的控制部73利用發送接收部74檢測同步用紅外線信號,識別第1階段的開始定時。
第2階段是位置檢測的階段,光出射裝置60的光源部61和指示體70的發送接收部74點亮。投影儀10與光出射裝置60以及指示體70的發光定時對應地利用攝像部51拍攝攝影范圍。例如,當在第2階段中攝像部51按指示體70發光的定時進行攝影時,在攝影圖像中顯現指示體70的發光和由指示體80反射的檢測光。此外,如果攝像部51在指示體70不發光的定時進行攝影,則在攝影圖像中顯現指示體80的反射光。
攝像部51的攝影定時以及攝影間隔是預先設定的,每1階段進行的攝影次數可以是1次,也可以是多次。如圖3所示,在指示體70每一1階段進行1次發光的情況下,期望至少在各階段中按指示體70發光的定時來進行攝影。此外,攝像部51的攝影定時和各部的發光定時的調整方法是任意的。通常,往往不容易將攝像部51的攝影定時以及攝影間隔設為可變,因此,出射控制部33考慮攝像部51的攝影定時來調整發送部52的發光的定時即可。
第3階段是指示體判定的階段。在第3階段中,指示體70發光,而光出射裝置60不發光。因此,在攝像部51在第3階段拍攝的攝影圖像中,顯現指示體70發出的光的像,而不顯現指示體80的反射光。
第4階段是與第2階段相同的位置檢測的階段,光出射裝置60的光源部61和指示體70的發送接收部74點亮。
因此,通過對第3階段的攝影圖像、第2階段以及第4階段的攝影圖像進行比較, 檢測控制部32能夠識別出第2階段以及第4階段的攝影圖像中顯現的光的像是指示體70的光的像、還是指示體80的反射光的像。在各階段的時間足夠短的情況下,連續的第2、第3以及第4階段的攝影圖像中顯現的像的位置接近。因此,容易進行指示體70的光和指示體80的反射光的識別。
此外,當在投影系統1中使用多個指示體70的情況下,也能夠在攝像部51的攝影圖像中識別出各個指示體70的發光。即,預先對各個指示體70設定不同的發光定時即可。具體而言,按照每個指示體70設定在第3階段中是否發光即可。例如,針對第1個指示體70,在執行4次第1階段~第4階段的期間內,將第3階段的發光或非發光設定為“1000”(1表示發光,0表示非發光)。針對第2個指示體70,將執行4次第1階段~第4階段的期間內的第3階段的發光或非發光設定為“1010”。在該情況下,對在執行4次第1階段~第4階段的期間內拍攝到的4張第3階段的攝影圖像進行比較,能夠識別出第1指示體70與第2指示體70。
接下來,參照對圖4,對指示體70、80的指示位置的檢測方法進行說明。圖4的(A)示出檢測指示體70的指示位置的情況,圖4的(B)示出檢測指示體80的指示位置的情況。
符號PA表示攝像部51拍攝屏幕SC的攝影方向。在進行指示體70的位置檢測的情況下,發送接收部74從指示體70的末端的發光位置70a射出紅外光。發光位置70a非常接近于指示體70與屏幕SC接觸的接觸點70b。因此,在根據從攝影方向PA拍攝到的攝影圖像數據來檢測指示體70發出的光的像的情況下,可以將該像的位置視為接觸點70b的位置。
與此相對,如圖4的(B)所示,在檢測指示體80的指示位置時,檢測由指示體80反射檢測光L而得到的反射光。即,根據從拍攝方向PA拍攝的攝影圖像數據,對檢測光L的反射光的像進行檢測。檢測光L的射出方向與屏幕SC大致平行,檢測光L與屏幕SC相距規定的距離(以下設為距離G1)。距離G1根據光出射裝置60相對于屏幕SC的安裝位置而變化,由于構造的原因,很難使距離G1成為零。因此,在從拍攝方向PA拍攝的攝影圖像數據中顯現有在指示體80的前端的與屏幕SC相距距離G1的反射位置80a處反射的反射光的像。如圖4的(B)所示,反射位置80a在相對于拍攝方向PA傾斜的方向上分開。因此,在攝影圖像數據中顯現的反射光的像的位置成為與在拍攝方向PA上由指示體70指示更遠的位置時的像相同的位置。 即,指示體80在接觸點80b處與屏幕SC接觸時的反射光和指示體70在接觸點70b處與屏幕SC接觸時的光在攝像部51的攝影圖像數據中顯現在同一位置。因此,指示體80所指示的接觸點80b被檢測為在拍攝方向PA上與攝像部51分離的接觸點70b,產生距離G2的偏移。
距離G2的偏移是由于攝像部51從與屏幕SC分離的位置傾斜地進行拍攝而引起的。例如,圖4的(A)、(B)所示的拍攝方向PA與指示體70、80的位置關系不限于上下方向,在水平方向上也同樣會發生。在本實施方式中,如圖1所示,在位于屏幕SC上方的投影儀10的主體上設置的1個攝像部51俯瞰屏幕SC進行拍攝,所以,在上下以及水平的兩個方向上產生距離G2的偏移。
此外,如圖5所示,在屏幕SC相對于豎直方向傾斜地設置時,光出射裝置60射出的檢測光L與屏幕SC之間的距離根據距光出射裝置60的距離而不同。即,作為紅外光的檢測光L的直行性較高,所以,在屏幕SC傾斜地設置的情況下,檢測光L與屏幕SC之間的距離有時因指示位置而不同。因此,根據攝像部51的攝影圖像數據檢測出的指示位置的誤差隨著由指示體80指示的屏幕SC上的位置而不同。
例如,在圖5中,在指示了屏幕SC上的位置80c的情況下,該位置80c被檢測為在攝影方向PA上與攝像部51離開的位置70c,產生距離G3的偏差。此外,在指示了屏幕SC上的位置80d的情況下,該位置80d被檢測為在攝影方向PA上與攝像部51離開的位置70d,產生距離G4的偏差。如圖5所示,在檢測光L與屏幕SC之間的距離隨著遠離光出射裝置60而變大的情況下,對距離G3與距離G4進行比較可知,隨著用戶指示的屏幕SC上的位置遠離光出射裝置60,根據攝像部51的攝影圖像數據檢測出的指示位置的誤差變大。
此外,即使屏幕SC沒有相對于豎直方向傾斜地設置,攝像部51有時在屏幕SC被指示體70、80按壓從而屏幕SC相對于豎直方向傾斜的狀態下進行拍攝。這樣的情況下,與屏幕SC相對于豎直方向傾斜地設置的情況同樣地,由指示體70、80指示的屏幕SC上的位置與根據攝像部51的攝影圖像數據檢測出的指示位置產生誤差。即,根據攝像部51的攝影圖像數據檢測出的指示位置發生變動。
此外,根據用戶的操作特性或攝像部51的攝影定時,有時檢測出的指示位置也會產生偏差。
例如,在不使指示體80與屏幕SC接觸而指示了指示位置的情況下(參照圖6 的(A))和使指示體80與屏幕SC接觸而指示了指示位置的情況下(參照圖6的(B)),檢測光L抵達指示體80的位置不同。因此,根據攝像部51的攝影圖像數據而檢測出的指示位置也會產生偏差。此外,圖6的(A)和(B)所示的位置a表示用戶實際利用指示體80指示的屏幕SC上的位置,位置b表示根據攝像部51的攝影圖像數據檢測出的屏幕SC上的位置。
此外,根據攝像部51的攝影定時,也會產生相同的現象。例如,在攝像部51的攝影定時是圖6的(A)所示的指示體80與屏幕SC沒有接觸的定時的情況和圖6的(B)所示的指示體80與屏幕SC接觸的定時的情況下,檢測出的指示位置產生偏差。
為了對這樣的指示位置的變動進行校正,投影儀10例如將圖7的(A)所示的基準變動量計算用圖像114投射到屏幕SC,計算在基準變動量計算用圖像114上的各位置處檢測出的指示位置的基準變動量。基準變動量計算用圖像114是顯示有多個規定標記(在本實施方式中為A~F的字符)的圖像。控制部30通過在屏幕SC中顯示該基準變動量計算用圖像114,使用戶利用指示體70和指示體80中的至少一方在顯示有標記的多個標記位置處進行按壓操作。
用戶在利用操作面板19輸入了進行指示的指示體70或80之后,例如利用所選擇的指示體70或80對顯示有標記的各標記位置各按壓2秒。針對用戶的按壓操作,利用攝像部51按每一標記位置進行多次拍攝。在選擇了指示體70的情況下,位置檢測部50在攝像部51拍攝到的各攝像圖像中,分別計算指示體70發光的位置的坐標值。此外,在選擇了指示體80的情況下,位置檢測部50在攝像部51拍攝到的各攝影圖像中,分別計算由指示體80反射的反射光的位置的坐標值。位置檢測部50將按每一標記位置計算出的多個坐標值輸出到控制部30。控制部30的檢測控制部32使用由用戶輸入的指示體70或80的種類信息和按每一標記位置取得的多個坐標值,計算各標記位置處的坐標值的基準變動量。基準變動量按指示體70和指示體80分別生成。關于標記位置處的基準變動量,例如對根據多次拍攝到的攝影圖像數據而分別計算出的坐標值的X坐標與Y坐標值分別進行比較來求出。例如,檢測控制部32分別求出在同一標記位置檢測出的多個坐標值的X坐標值和Y坐標值的最大值和最小值。X坐標、Y坐標是坐標計算部55計算出的攝影圖像數據中的指示體70、80的指示位置的坐標值,但也可以是投射圖像中的指示位置的坐標值。此外,X坐標、Y坐標也 可以是幀存儲器44中描繪的圖像數據中的指示位置的坐標值。檢測控制部32計算求出的X坐標值的最大值與最小值之差以及Y坐標值的最大值與最小值之差來作為對應標記位置處的基準變動量。
此外,檢測控制部32在計算出基準變動量時,將計算出的基準變動量存儲在存儲部110中。在選擇了指示體70的情況下,檢測控制部32將檢測出的指示體70的基準變動量作為第1基準變動量115存儲在存儲部110中。此外,檢測控制部32在選擇了指示體80的情況下,將指示體80的基準變動量作為第2基準變動量116存儲在存儲部110中。此外,檢測控制部32將計算出的各標記位置中的基準變動量作為包含該標記的區域的基準變動量存儲在存儲部110中。例如,在圖7的(A)所示的基準變動量計算用圖像114中,求出A~F這6處基準變動量。檢測控制部32例如如圖7的(B)所示那樣將攝影圖像數據分割為9個,將分割為9個的各區域中包含的標記的基準變動量作為該區域的基準變動量存儲在存儲部110中。例如,檢測控制部32將圖7的(A)所示的標記位置A的基準變動量作為圖7的(B)所示的第1區域的基準變動量存儲在存儲部110中。同樣,檢測控制部32將圖7的(A)所示的標記位置B、C、D、E、F的基準變動量作為圖7的(B)所示的第2區域、第3區域、第4區域、第5區域、第6區域的基準變動量存儲在存儲部110中。
此外,檢測控制部32使用插值處理求出不存在標記的攝影圖像數據的區域的基準變動量,其中,在插值處理中,使用了與不存在標記的區域接近的區域的基準變動量。例如,在圖7的(B)所示的例子中,在作為攝影圖像數據的中央區域的第7、8、9區域中不包含標記。因此,檢測控制部32求出作為與第7區域接近的區域的第1區域與第2區域的基準變動量的平均值,將求出的平均值作為第7區域的基準變動量存儲在存儲部110中。此外,檢測控制部32針對第8區域、第9區域,也同樣地求出基準變動量,將求出的基準變動量存儲在存儲部110中。
接下來,參照圖8所示的流程圖,對基準變動量的計算步驟順序進行說明。此外,本處理也可以與校準控制部34進行的手動校準同時地執行,也可以在手動校準或自動校準的執行后執行。
首先,控制部30的投射控制部31使顯示部16顯示用于選擇計算基準變動量的指示體70、80的選擇畫面(步驟S1)。在操作面板19接收到指示體70、80的選擇輸入的情況下,或在遙控器受光部18接收到遙控器的操作輸入的情況下(步驟S2: 是),投射控制部31將基準變動量計算用圖像114投射到屏幕SC(步驟S3)。在基準變動量計算用圖像114中,顯示有指定指示體70或80的指示位置的多個標記。控制部30的檢測控制部32在將基準變動量計算用圖像114投射到屏幕SC后,向攝影控制部53輸出開始攝影的指示。
位置檢測部50的攝影控制部53使攝像部51拍攝作為包含屏幕SC的區域的檢測區域,輸入攝像部51拍攝到的攝影圖像數據(步驟S4)。攝影控制部53將輸入的攝影圖像數據發送給指示體檢測部54。指示體檢測部54根據攝影控制部53拍攝到的攝影圖像數據,檢測出指示體70發出的紅外光的像、或指示體80反射的反射光的像。坐標計算部55根據指示體檢測部54檢測出的像的位置,計算出攝影圖像數據中的指示體70或80的指示位置的坐標值,將計算出的坐標值輸出到控制部30。此外,在指示體檢測部54不能根據攝影圖像數據檢測出指示體70發出的紅外光的像或由指示體80反射的反射光的像的情況下,向坐標計算部55發出錯誤通知。坐標計算部55將從指示體檢測部54輸入的錯誤通知輸出到控制部30。
在從坐標計算部55連續輸入了規定次數的坐標值的情況下,控制部30的檢測控制部32判定為檢測出2秒以上的接觸(步驟S5:是),將該標記的顯示變更為“檢測完成”(步驟S6)。此外,檢測控制部32在從位置檢測部50輸入了錯誤通知的情況等、沒有連續輸入規定次數的坐標值的情況下,向攝影控制部53輸出開始攝影的指示。
接下來,檢測控制部32計算輸入了坐標值的標記位置處的基準變動量(步驟S7)。例如,檢測控制部32求出從坐標計算部55連續輸入規定次數的坐標值的X坐標、Y坐標各自的最大值、最小值,計算所求出的最大值與最小值之差作為相應標記位置處的基準變動量。此外,在坐標值的基準變動量為±5像素的情況下,可以判定為坐標值沒有產生變動。檢測控制部32在計算出該標記位置處的基準變動量后,將計算出的標記位置的基準變動量與計算出基準變動量的指示體70或80的種類信息對應起來存儲在存儲部110中(步驟S8)。此外,檢測控制部32將計算出的標記位置處的基準變動量作為包含該標記的區域的基準變動量存儲在存儲部110中。例如,在如圖7的(A)所示的標記位置A的基準變動量的情況下,檢測控制部32將其作為圖7的(B)所示的第1區域的基準變動量存儲在存儲部110中。
接下來,檢測控制部32判定是否在所有標記位置計算了基準變動量(步驟S9)。 在判定為沒有計算完所有標記位置的基準變動量時(步驟S9:否),檢測控制部32返回到步驟S4,向攝影控制部53輸出開始攝影的指示。此外,在判定為所有標記位置的基準變動量已計算完成時(步驟S9:是),檢測控制部32通過插值處理,計算包含標記的區域以外的區域的基準變動量(步驟S10)。檢測控制部32將計算出的基準變動量存儲在存儲部110中。
接下來,參照對圖9所示的流程圖,對校正由指示體70、80指示的坐標值的處理的詳細情況進行說明。
例如,在將基于經由圖像接口部12輸入的圖像數據的圖像投射到屏幕SC時,攝影控制部53通過控制部30的控制,使攝像部51拍攝檢測區域。位置檢測部50根據由攝像部51拍攝到的攝影圖像數據,檢測指示體70發出的紅外光的像或指示體80反射的反射光的像,計算指示體70或80的指示位置的坐標值。此外,位置檢測部50根據指示體70和光出射裝置60的發光定時,判定檢測出的像是指示體70發出的紅外光的像還是指示體80反射的反射光的像。位置檢測部50將檢測出的坐標值和表示所使用的指示體70或80的種類的種類信息輸出到控制部30。
首先,投射控制部31判定是否從位置檢測部50輸入了坐標值(以下,稱作輸入坐標值)和在操作中使用的指示體70或80的種類信息(步驟S11)。在輸入了種類信息和輸入坐標值時(步驟S11:是),投射控制部31根據種類信息,判定操作指示是指示體70的指示還是指示體80的指示(步驟S12)。在判定為指示體70的操作的情況下,投射控制部31從存儲部110取得對包含輸入坐標值的區域設定的第1基準變動量(步驟S13)。此外,在判定為指示體80的操作的情況下,控制部30的投射控制部31從存儲部110取得對包含輸入坐標值的區域設定的第2基準變動量(步驟S13)。投射控制部31在取得了第1基準變動量或第2基準變動量后,利用取得的基準變動量,對從位置檢測部50輸入的輸入坐標值進行校正(步驟S14)。投射控制部31將校正后的輸入坐標值發送給圖像處理部40(步驟S15)。例如,投射控制部31計算前次輸入坐標值與本次輸入坐標值之差。進而,投射控制部31判定計算出的坐標值之差是否處于從存儲部110取得的第1基準變動量或第2基準變動量的范圍內。在計算出的坐標值之差處于取得的第1基準變動量或第2基準變動量的范圍內的情況下,投射控制部31判定為坐標值沒有變化(變動),將前次輸入坐標值直接發送給圖像處理部40。換言之,投射控制部31針對本次的輸入坐標值,進行補償相對于前次 輸入坐標值的變化的校正(使變化為0的校正),發送給圖像處理部40。此外,在計算出的坐標值之差不處于取得的第1基準變動量或第2基準變動量的范圍內的情況下,投射控制部31判定為坐標值發生變化,將本次的輸入坐標值發送給圖像處理部40。圖像處理部40根據從投射控制部31取得的坐標值,描繪出圖形,將描繪出的圖形與向圖像接口部12輸入的輸入圖像重疊地投射。
如以上說明的那樣,在本實施方式中,在根據攝像部51的攝影圖像數據檢測出指示體70或80的像時,指示體檢測部54判斷操作中使用的指示體是指示體70還是指示體80。進而,從存儲部110取得由指示體檢測部54判定出的指示體70、80的種類以及與指示位置對應的基準變動量,由投射控制部31對坐標計算部55檢測出的指示位置進行校正。因此,能夠與所使用的指示體70、80無關地檢測出適當的指示。因此,能夠抑制指示體70或80的觸摸、釋放、拖拽等操作的反應性的下降。
應用本發明的實施方式的投影儀10具有指示體檢測部54、坐標計算部55、存儲部110和投射控制部31。指示體檢測部54判定指示體70、80的種類。坐標計算部55檢測指示體70、80的指示位置。存儲部110按每一指示體70、80存儲指示體70、80的指示位置的基準變動量。投射控制部31從存儲部110取得與由指示體檢測部54判定出的指示體70、80的種類對應的基準變動量,對坐標計算部55檢測出的指示位置進行校正。因此,能夠與所使用的指示體70、80無關地適當進行指示位置的校正。
此外,投射控制部31在指示位置的變動處于基準變動量的范圍內的情況下,進行補償變動的校正。即,投射控制部31進行補償相對于前次輸入坐標值的變化的校正(使變化為0的校正)。因此,能夠檢測出指示位置沒有變動。
此外,檢測控制部32根據指示體檢測部54檢測出的指示位置的變動,計算基準變動量,將計算出的基準變動量存儲在存儲部110中。因此,能夠根據指示體檢測部54檢測出的指示位置的變動,計算出基準變動量,存儲在存儲部中。
此外,投影儀10具有光出射裝置60和攝像部51。光出射裝置60向檢測指示體70、80的指示位置的檢測區域射出檢測光。攝像部51拍攝檢測區域。指示體檢測部54根據攝像部51的攝影圖像數據,檢測指示體70發出的光的像和由指示體80反射的檢測光的像中的至少一方。進而,指示體檢測部54根據指示體70和光出射裝置60的發光定時,區分檢測指示體70和指示體80的指示位置。因此,能夠與所使用的指示體70、80無關地適當進行指示位置的校正。
此外,指示體檢測部54檢測光出射裝置60的熄滅時的攝影圖像數據中顯現的亮點的位置作為指示體70的指示位置。因此,能夠提高區分指示體70和指示體80的精度。
此外,投射控制部31在校正指示位置時,根據指示位置使用不同的基準變動量。因此,能夠使用與指示體70、80的指示位置對應的基準變動量來進行指示位置的校正。因此,能夠與指示位置無關地提高位置檢測的精度。
此外,在存儲部110中存儲有與指示位置對應的多個基準變動量。投射控制部31從存儲部110取得與坐標計算部55檢測出的指示位置對應的基準變動量,對坐標計算部55檢測出的指示位置進行校正。因此,能夠按指示體70、80的每一指示位置,使用適當的基準變動量來對指示位置進行校正。
此外,投射控制部31根據指示位置,調整存儲部110存儲的基準變動量,根據調整后的基準變動量,對指示體檢測部54檢測出的指示位置進行校正。因此,能夠提高指示位置的校正精度。
此外,檢測控制部32將檢測指示體70、80的指示位置的檢測區域分割為多個區域,按每一分割后的區域計算基準變動量。投射控制部31根據多個區域中的包含坐標計算部55檢測出的指示位置的區域的基準變動量來校正指示位置。因此,通過按多個區域的每一區域來計算基準變動量,能夠提高位置檢測的精度。
此外,檢測控制部32針對分割后的區域中的一部分區域,根據坐標計算部55檢測出的指示位置的變動來計算基準變動量,針對其它區域,通過使用了一部分區域的基準變動量的運算處理來計算基準變動量。因此,能夠削減計算基準變動量的區域,能夠縮短基準變動量的計算耗費的時間。
此外,上述實施方式只是應用本發明的具體的方式的例子,本發明不限于此,也可以以不同的方式來應用本發明。例如,在上述實施方式中,按每一指示體70、80以及按每一區域將基準變動量存儲在存儲部110中,在校正坐標值時,取得與指示體70、80以及區域對應的基準變動量,但不限于該方式。例如,可以是如下方式:按每一指示體70、80存儲1個基準變動量,并且,按每一區域存儲調整量(例如,與基準變動量的差分)。進而,在校正坐標值時,使用與區域對應的調整量來調整根據指示體70、80取得的基準變動量,使用調整后的基準變動量進行校正。
此外,在上述實施方式中,在計算基準變動量時,將坐標值的最大值與最小值之 差作為基準變動量,但不限于此。例如,也可以將坐標值的最大值與最小值之差加上規定值之后的值作為基準變動量。
此外,在上述實施方式中,在計算基準變動量時,設為使指示體70、80與基準變動量計算用圖像114上的各標記接觸規定的設定時間(2秒)以上,但設定時間不限于2秒,也可以是2秒以下或以上。
此外,在上述實施方式中,對如下方式進行了說明:針對從前投影型的投影儀10投射(顯示)圖像的屏幕SC,用戶進行基于指示體70、80的指示操作。除此以外,也可以是對投影儀10以外的顯示裝置顯示的顯示畫面進行指示操作的方式。作為投影儀10以外的顯示裝置,可以使用背投(背面投射)投影儀、液晶顯示器、有機EL(Electro Luminescence:電致發光)顯示器等。此外,作為顯示裝置,可以使用等離子顯示器、CRT(陰極線管)顯示器、SED(Surface-conduction Electron-emitter Display:表面傳導電子發射顯示)等。
此外,作為指示體70,也可以使用設定為不發光的指示體70。此外,指示體不限于筆型指示體70或作為用戶的手指的指示體80,也可以使用激光指示器或指示棒等,其形狀或尺寸沒有限定。此外,基準變動量計算用圖像114中的標記不限于圖7所示的字符,也可以是其它字符或圖形等。
此外,在上述實施方式中,例示出光出射裝置60與投影儀10的主體分體地構成并由線纜60a連接的結構,但本發明不限于此。例如,也可以構成為將光出射裝置60與投影儀10的主體安裝成一體,并內置于投影儀10的主體。此外,光出射裝置60也可以從外部接受電源的提供,通過無線通信線路在與出射裝置驅動部48之間進行連接。
此外,在上述實施方式中,對使用發送部52從投影儀10向指示體70發出的紅外線信號來向指示體70發送同步用信號的結構進行了說明,但同步用信號不限于紅外線信號。例如,也可以構成為利用電波通信或超聲波無線通信來發送同步用信號。該結構可以通過如下方式實現:在投影儀10中設置利用電波通信或超聲波無線通信發送信號的發送部,在指示體70中設置相同的接收部。
此外,在上述實施方式中,是位置檢測部50通過攝像部51拍攝屏幕SC,確定指示體70的位置,但本發明不限于此。例如,攝像部51不限于設置在投影儀10的主體而朝投射光學系統23的投射方向進行拍攝。也可以將攝像部51與投影儀10主 體分體地配置,還可以使攝像部51從屏幕SC的側方或正面進行攝影。此外,還可以配置多個攝像部51,使檢測控制部32根據這些攝像部51的攝影圖像數據來檢測指示體70、80的位置。
此外,在上述實施方式中,作為對光源發出的光進行調制的光調制裝置22,以使用與RGB的各顏色對應的3張透射型液晶面板的結構為例進行了說明,但本發明不限于此。例如,也可以設為使用3張反射型液晶面板的結構,還可以使用組合有1張液晶面板和色輪的方式。或者,也可以通過使用3張數字微鏡器件(DMD)的方式、組合有1張數字微鏡器件和色輪的DMD方式等來構成。在僅使用1張液晶面板或DMD作為光調制裝置的情況下,不需要十字分色棱鏡等相當于合成光學系統的部件。此外,除了液晶面板以及DMD以外,只要是能夠對光源發出的光進行調制的光調制裝置,則能夠無問題地采用。
此外,圖2所示的投影系統1的各功能部是示出功能性結構,對具體的安裝方式沒有特別限制。即,不是必須安裝與各功能部分別對應的硬件,當然也可以構成為,由一個處理器執行程序來實現多個功能部的功能。此外,在上述實施方式中,也可以通過硬件來實現由軟件實現的功能的一部分,或者通過軟件來實現由硬件實現的功能的一部分。此外,在不脫離本發明主旨的范圍內,投影系統1的其它各部的具體詳細結構可以任意變更。

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