位置檢測(cè)裝置、位置檢測(cè)系統(tǒng)以及位置檢測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】能夠利用拍攝圖像更加準(zhǔn)確地檢測(cè)出操作面中的指示體的指示位置。投影儀(10)具有對(duì)屏幕(SC)進(jìn)行拍攝的攝像部(51)、以及根據(jù)攝像部(51)的拍攝圖像檢測(cè)指示體(80)的指示位置的位置檢測(cè)部。位置檢測(cè)部從攝像部(51)的拍攝圖像中檢測(cè)指示體(80)反射檢測(cè)光(LC)得到的反射光，根據(jù)從拍攝圖像中檢測(cè)出的反射光的位置(80a)、以及從屏幕(SC)到攝像部(51)的距離(L)，求出指示體(80)的指示位置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
位置檢測(cè)裝置、位置檢測(cè)系統(tǒng)以及位置檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及位置檢測(cè)裝置、位置檢測(cè)系統(tǒng)以及位置檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，已知對(duì)由筆等指示體操作的位置進(jìn)行檢測(cè)的裝置(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。 例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的系統(tǒng)通過(guò)拍攝投影面來(lái)檢測(cè)作為指示體的發(fā)光筆的位置。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2011 - 227600號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的課題
[0007] 在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，通過(guò)從拍攝圖像中檢測(cè)發(fā)光筆的光的像而能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)指示 位置。這是因?yàn)榘l(fā)光筆的光與指示位置一致。但是，例如，在利用由指示體反射的反射光進(jìn) 行位置檢測(cè)的情況下等，存在實(shí)際上指示體所指示的操作面上的位置沒(méi)有被攝入拍攝圖像 中的情況。在這樣的情況下，難以準(zhǔn)確地檢測(cè)指示位置。
[0008] 本發(fā)明正是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，能夠更加準(zhǔn)確地利用拍攝圖像 來(lái)檢測(cè)操作面中的指示體的指示位置。
[0009] 用于解決課題的手段
[0010] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的特征在于，具有:攝像部，其對(duì)操作 面進(jìn)行拍攝；以及檢測(cè)部，其根據(jù)所述攝像部的拍攝圖像，檢測(cè)指示體的指示位置，所述檢 測(cè)部從所述攝像部的拍攝圖像中檢測(cè)由所述指示體反射檢測(cè)光而得到的反射光，根據(jù)從所 述拍攝圖像檢測(cè)出的反射光的位置、以及從所述操作面到所述攝像部的距離，求出所述指 示體的指示位置。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，能夠根據(jù)攝像部與操作面之間的位置關(guān)系，校正并求出從拍攝圖像 中檢測(cè)出的指示位置。由此，即使在例如由于指示體的反射檢測(cè)光的反射位置與操作面之 間的位置關(guān)系，在拍攝圖像中檢測(cè)出的位置與指示體的指示位置不一致的情況下，也能夠 更加準(zhǔn)確地檢測(cè)操作面中的指示體的指示位置。
[0012] 此外，本發(fā)明的特征在于，在上述位置檢測(cè)裝置中具有運(yùn)算部，所述運(yùn)算部根據(jù)與 所述操作面垂直的方向上的從所述操作面到所述攝像部的基準(zhǔn)位置的距離，求出與所述操 作面垂直的方向上的從所述操作面到所述指示體的反射位置的距離。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，能夠根據(jù)在從操作面隔開(kāi)的位置處反射的反射光，求出在操作面中 指示的位置。
[0014] 此外，本發(fā)明的特征在于，在上述位置檢測(cè)裝置中具有存儲(chǔ)部，所述存儲(chǔ)部對(duì)如下 的距離數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，所述距離數(shù)據(jù)表示由所述運(yùn)算部求出的、在與所述操作面垂直的方 向上的從所述操作面到所述指示體的反射位置的距離，所述檢測(cè)部根據(jù)所述存儲(chǔ)部中存儲(chǔ) 的所述距離數(shù)據(jù)，求出所述指示體的指示位置。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)利用存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的距離數(shù)據(jù)，無(wú)需在每次進(jìn)行位置檢測(cè)時(shí)求 出距離，能夠迅速檢測(cè)操作面中的指示位置。
[0016] 此外，本發(fā)明的特征在于，在上述位置檢測(cè)裝置中，所述位置檢測(cè)裝置構(gòu)成為投影 儀，所述投影儀具有向所述操作面投影圖像的投影部，通過(guò)所述攝像部對(duì)所述投影部的投 影范圍進(jìn)行拍攝。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)?yīng)于在投影儀投影圖像的操作面處進(jìn)行的操作來(lái)檢測(cè)指示位 置。
[0018] 此外，本發(fā)明的特征在于，在上述位置檢測(cè)裝置中，所述位置檢測(cè)裝置具有校準(zhǔn)控 制部，所述校準(zhǔn)控制部執(zhí)行將所述攝像部的拍攝圖像中的位置與由所述投影部投影的圖像 的位置對(duì)應(yīng)起來(lái)的校準(zhǔn)，所述運(yùn)算部根據(jù)所述校準(zhǔn)控制部執(zhí)行的校準(zhǔn)的結(jié)果，生成所述距 離數(shù)據(jù)。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明，能夠通過(guò)執(zhí)行校準(zhǔn)來(lái)生成從操作面到指示體的反射位置的距離數(shù) 據(jù)。由此，能夠在執(zhí)行校準(zhǔn)之后準(zhǔn)確地檢測(cè)指示位置，并將檢測(cè)出的指示位置作為投影圖像 中的位置求出。
[0020] 此外，本發(fā)明的特征在于，在上述位置檢測(cè)裝置中具有距離測(cè)量部，所述距離測(cè)量 部求出與所述操作面垂直的方向上的從所述操作面到所述攝像部的基準(zhǔn)位置的距離。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明，能夠測(cè)量從操作面到攝像部的基準(zhǔn)位置的距離，由此能夠更加準(zhǔn)確 地求出指示位置。
[0022] 此外，本發(fā)明的特征在于，在上述位置檢測(cè)裝置中具有光出射部，所述光出射部沿 著所述操作面射出所述檢測(cè)光。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明，從位置檢測(cè)裝置射出檢測(cè)光，由指示體反射該檢測(cè)光，由此能夠?qū)Σ?具有發(fā)光功能等的指示體的指示位置進(jìn)行檢測(cè)。
[0024] 此外，為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的位置檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，所述位置檢測(cè)系統(tǒng) 具有沿著利用指示體操作的操作面射出檢測(cè)光的光出射裝置、以及檢測(cè)所述指示體的指示 位置的位置檢測(cè)裝置，所述位置檢測(cè)裝置具有:攝像部，其對(duì)所述操作面進(jìn)行拍攝；以及檢 測(cè)部，其根據(jù)所述攝像部的拍攝圖像，檢測(cè)所述指示體的指示位置，所述檢測(cè)部從所述攝像 部的拍攝圖像中檢測(cè)由所述指示體反射檢測(cè)光而得到的反射光，根據(jù)從所述拍攝圖像中檢 測(cè)出的反射光的位置、以及從所述操作面到所述攝像部的距離，求出所述指示體的指示位 置。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明，能夠根據(jù)攝像部與操作面之間的位置關(guān)系，校正并求出從拍攝圖像 中檢測(cè)出的指示位置。由此，即使在例如由于指示體的反射檢測(cè)光的反射位置與操作面之 間的位置關(guān)系，在拍攝圖像中檢測(cè)出的位置與指示體的指示位置不一致的情況下，也能夠 更加準(zhǔn)確地檢測(cè)操作面中的指示體的指示位置。
[0026]此外，為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的位置檢測(cè)方法檢測(cè)操作面中由指示體指示的 位置，所述位置檢測(cè)方法的特征在于，對(duì)所述操作面進(jìn)行拍攝;從拍攝圖像中檢測(cè)由所述指 示體反射檢測(cè)光而得到的反射光，根據(jù)從所述拍攝圖像中檢測(cè)出的反射光的位置、以及從 所述操作面到拍攝位置的距離，求出所述指示體的指示位置。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，能夠根據(jù)攝像部與操作面之間的位置關(guān)系，校正并求出從拍攝圖像 中檢測(cè)出的指示位置。由此，即使在例如由于指示體的反射檢測(cè)光的反射位置與操作面之 間的位置關(guān)系，在拍攝圖像中檢測(cè)出的位置與指示體的指示位置不一致的情況下，也能夠 更加準(zhǔn)確地檢測(cè)操作面中的指示體的指示位置。
[0028] 發(fā)明效果
[0029] 根據(jù)本發(fā)明，能夠基于攝像部與操作面之間的位置關(guān)系，校正并求出從拍攝圖像 檢測(cè)的指示位置，能夠基于拍攝圖像更加準(zhǔn)確地檢測(cè)指示位置。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1是實(shí)施方式的投影系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0031] 圖2是投影系統(tǒng)的功能模塊圖。
[0032]圖3是示出自動(dòng)校準(zhǔn)圖像的一例的圖。
[0033]圖4是示出拍攝投影于屏幕的自動(dòng)校準(zhǔn)圖像而得到的拍攝圖像數(shù)據(jù)的一例的圖。 [0034]圖5是示出手動(dòng)校準(zhǔn)圖像的一例的圖。
[0035]圖6是示出檢測(cè)指示位置的情形的側(cè)視圖。
[0036]圖7是示出檢測(cè)指示位置的情形的主要部分放大圖。
[0037]圖8是計(jì)算屏幕與檢測(cè)光的距離的方法的說(shuō)明圖。
[0038]圖9是示出投影儀的動(dòng)作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0040] 圖1是示出應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式的投影系統(tǒng)1(位置檢測(cè)系統(tǒng)）的結(jié)構(gòu)的圖。投 影系統(tǒng)1具有設(shè)置于屏幕sc(投影面、操作面)上方的投影儀10(位置檢測(cè)裝置)和設(shè)置于屏 幕SC上部的光出射裝置60(光出射部）。
[0041] 投影儀10設(shè)置在屏幕SC的正上方或者斜上方，朝向斜下方的屏幕SC投影圖像。并 且，本實(shí)施方式中例示的屏幕SC是固定于壁面或者豎立設(shè)置于地面的平板或幕。本發(fā)明不 限于該示例，也可以把壁面用作屏幕SC。在該情況下，可以在用作屏幕SC的壁面的上部安裝 投影儀10及光出射裝置60。
[0042]投影儀10與PC(個(gè)人計(jì)算機(jī)）、視頻再現(xiàn)裝置、DVD再現(xiàn)裝置等外部的圖像供給裝置 連接，根據(jù)從該圖像供給裝置提供的模擬圖像信號(hào)或數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，對(duì)屏幕SC投影圖像。另 外，投影儀10也可以構(gòu)成為，讀出存儲(chǔ)在內(nèi)置的存儲(chǔ)部11〇(圖2)或外接的存儲(chǔ)介質(zhì)中的圖 像數(shù)據(jù)，根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)，在屏幕SC上顯示圖像。
[0043]光出射裝置60具有由固體光源構(gòu)成的光源部61(圖2)，使光源部61發(fā)出的光沿屏 幕SC擴(kuò)散并射出（照射）。光出射裝置60的出射范圍在圖1中以角度Θ表示。光出射裝置60設(shè) 置得比屏幕SC的上端靠上，朝下地向角度Θ的范圍內(nèi)射出光，該光形成沿著屏幕SC的光層。 在本實(shí)施方式中，角度Θ幾乎達(dá)到180度，在屏幕SC的幾乎整體形成光層。優(yōu)選屏幕SC的表面 與光層接近，在本實(shí)施方式中，屏幕SC的表面與光層之間的距離在大致10mm~1mm的范圍 內(nèi)。
[0044]光出射裝置60所射出的光是可見(jiàn)區(qū)域外的光，在本實(shí)施方式中設(shè)為是紅外光。
[0045]在進(jìn)行了對(duì)屏幕SC的指示操作的情況下，投影系統(tǒng)1通過(guò)投影儀10檢測(cè)指示位置。
[0046] 關(guān)于指示操作所利用的指示體，能夠使用筆型的指示體70。指示體70的末端部71 內(nèi)置有在被按壓的情況下工作的操作開(kāi)關(guān)75(圖2)，因此當(dāng)進(jìn)行了將末端部71抵在墻壁或 屏幕SC上的操作時(shí)，操作開(kāi)關(guān)75接通。指示體70以用戶(hù)手持棒狀的軸部72并使末端部71與 屏幕SC接觸的方式被操作，還進(jìn)行將末端部71按壓在屏幕SC上的操作。在末端部71設(shè)有發(fā) 出光的收發(fā)部74(圖2)。投影儀10根據(jù)指示體70發(fā)出的光，將末端部71的位置檢測(cè)為指示位 置。指示體70發(fā)出的光是可見(jiàn)區(qū)域外的光，在本實(shí)施方式中設(shè)為是紅外光。
[0047] 另外，在利用用戶(hù)的手指即指示體80進(jìn)行位置指示操作的情況下，用戶(hù)使手指接 觸屏幕SC。在該情況下，檢測(cè)出指示體80與屏幕SC接觸的位置。
[0048] 即，當(dāng)指示體80的末端(例如，指尖)與屏幕SC接觸時(shí)，遮擋光出射裝置60所形成的 光層。此時(shí)，光出射裝置60射出的光遇到指示體80而反射，反射光的一部分從指示體80向投 影儀10前進(jìn)。投影儀10具有利用后述的位置檢測(cè)部50檢測(cè)來(lái)自屏幕SC側(cè)的光，即來(lái)自下方 的光的功能，因此能夠檢測(cè)指示體80的反射光。投影儀10通過(guò)檢測(cè)由指示體80反射的反射 光，而檢測(cè)指示體80進(jìn)行的對(duì)屏幕SC的指示操作。并且，投影儀10檢測(cè)由指示體80所指示的 指示位置。
[0049] 光出射裝置60射出的光層接近屏幕SC，因此指示體80中的反射光的位置可以被視 為距屏幕SC最近的末端或者指示位置。因此，能夠根據(jù)指示體80的反射光確定指示位置。 [0050] 投影系統(tǒng)1作為交互式電子白板系統(tǒng)（interactive white board system)發(fā)揮功 能，檢測(cè)用戶(hù)通過(guò)指示體70、80進(jìn)行的指示操作，使指示位置反映于投影圖像。
[0051]具體而言，投影系統(tǒng)1進(jìn)行在指示位置描繪圖形、配置文字和/或記號(hào)的處理、沿著 指示位置的軌跡描繪圖形的處理、消除描繪的圖形和/或配置的文字或記號(hào)的處理等。并 且，還能夠?qū)⒃谄聊籗C描繪的圖形、配置的文字或記號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，也能夠?qū)⑵?輸出給外部裝置。
[0052]并且，也可以通過(guò)檢測(cè)指示位置而作為指向設(shè)備進(jìn)行工作，輸出投影儀10在屏幕 SC上投影圖像的圖像投影區(qū)域中的指示位置的坐標(biāo)。此外，也可以利用該坐標(biāo)進(jìn)行GUI (Graphical User Interface，圖形用戶(hù)界面)操作。
[0053] 圖2是構(gòu)成投影系統(tǒng)1的各部分的功能模塊圖。
[0054] 作為與外部裝置連接的接口，投影儀10具有I/F(接口）部11和圖像I/F(接口）部 12<J/F部11和圖像I/F部12也可以具有有線連接用的連接器和與上述連接器對(duì)應(yīng)的接口電 路。此外，I/F部11和圖像I/F部12也可以具有無(wú)線通信接口。作為有線連接用的連接器和接 口電路，可以列舉出遵循有線LAN、IEEE1394、USB等的設(shè)備。此外，作為無(wú)線通信接口，可以 列舉出遵循無(wú)線LAN、Bluet 〇〇th(藍(lán)牙，注冊(cè)商標(biāo))等的設(shè)備。圖像I/F部12也能夠使用HDMI (高清晰度多媒體，注冊(cè)商標(biāo))接口等圖像數(shù)據(jù)用的接口。圖像I/F部12也可以具有供輸入聲 音數(shù)據(jù)的接口。
[0055] I/F部11是與PC等外部裝置之間進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的收發(fā)的界面。I/F部11輸入/輸出 與圖像的投影有關(guān)的控制數(shù)據(jù)、設(shè)定投影儀10的動(dòng)作的設(shè)定數(shù)據(jù)、以及投影儀10檢測(cè)出的 指示位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)等。后述的控制部30具有經(jīng)由I/F部11與外部裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)的 功能。
[0056] 圖像I/F部12是供輸入數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的界面。本實(shí)施方式的投影儀10基于經(jīng)由圖 像I/F部12輸入的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)來(lái)投影圖像。此外，投影儀10也可以具有基于模擬圖像信號(hào) 投影圖像的功能，在該情況下，圖像I/F部12也可以具有模擬圖像用接口、和將模擬圖像信 號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0057]投影儀10具有進(jìn)行光學(xué)意義上的圖像的形成的投影部20。投影部20具有光源部 21、光調(diào)制裝置22和投影光學(xué)系統(tǒng)23。光源部21具有由氙氣燈、超高壓汞燈、LED(Light Emitting Diode:發(fā)光二極管）、或激光光源等構(gòu)成的光源。并且，光源部21也可以具有將光 源發(fā)出的光引導(dǎo)至光調(diào)制裝置22的反射器和輔助反射器。并且，也可以具有用于提高投影 光的光學(xué)特性的透鏡組(省略圖示）、偏振片、或者使光源發(fā)出的光的光量在到達(dá)光調(diào)制裝 置22的路徑上降低的調(diào)光元件等。
[0058] 光調(diào)制裝置22具有例如與RGB這三原色對(duì)應(yīng)的三張透過(guò)型液晶面板，對(duì)透過(guò)該液 晶面板的光進(jìn)行調(diào)制而生成圖像光。來(lái)自光源部21的光被分離為RGB三色的顏色光，各顏色 光入射到對(duì)應(yīng)的各液晶面板。通過(guò)各液晶面板且經(jīng)調(diào)制后的顏色光被分色棱鏡等合成光學(xué) 系統(tǒng)合成，并被射出到投影光學(xué)系統(tǒng)23。
[0059] 投影光學(xué)系統(tǒng)23具有透鏡組，該透鏡組將由光調(diào)制裝置22調(diào)制后的圖像光引導(dǎo)至 屏幕SC方向，使其在屏幕SC上成像。并且，投影光學(xué)系統(tǒng)23也可以具有進(jìn)行屏幕SC的投影圖 像的放大和縮小以及焦點(diǎn)調(diào)節(jié)的變焦機(jī)構(gòu)、進(jìn)行對(duì)焦調(diào)節(jié)的對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。在投影儀10為 短焦點(diǎn)型的情況下，投影光學(xué)系統(tǒng)23也可以具有向屏幕SC反射圖像光的凹面鏡。
[0060] 依照控制部30的控制使光源部21點(diǎn)亮的光源驅(qū)動(dòng)部45、以及依照控制部30的控制 使光調(diào)制裝置22工作的光調(diào)制裝置驅(qū)動(dòng)部46與投影部20連接。光源驅(qū)動(dòng)部45也可以具有進(jìn) 行光源部21的點(diǎn)亮/熄滅的切換、和對(duì)光源部21的光量進(jìn)行調(diào)節(jié)的功能。
[0061] 投影儀10具有對(duì)投影部20所要投影的圖像進(jìn)行處理的圖像處理系統(tǒng)。該圖像處理 系統(tǒng)包含:對(duì)投影儀10進(jìn)行控制的控制部30、存儲(chǔ)部110、操作檢測(cè)部17、圖像處理部40、光 源驅(qū)動(dòng)部45以及光調(diào)制裝置驅(qū)動(dòng)部46。并且，幀存儲(chǔ)器44與圖像處理部40連接，姿勢(shì)傳感器 47、出射裝置驅(qū)動(dòng)部48以及位置檢測(cè)部50與控制部30連接。也可以在圖像處理系統(tǒng)中包含 這各個(gè)部分。
[0062] 控制部30通過(guò)執(zhí)行規(guī)定的控制程序111，來(lái)控制投影儀10的各部分。存儲(chǔ)部110以 非易失方式存儲(chǔ)控制部30執(zhí)行的控制程序111和控制部30處理的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)部110存儲(chǔ)用于 設(shè)定投影儀10的動(dòng)作的畫(huà)面的設(shè)定畫(huà)面數(shù)據(jù)112、以及示出利用設(shè)定畫(huà)面數(shù)據(jù)112設(shè)定的內(nèi) 容的設(shè)定數(shù)據(jù)113。
[0063]圖像處理部40依照控制部30的控制，對(duì)經(jīng)由圖像I/F部12輸入的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處 理，并向光調(diào)制裝置驅(qū)動(dòng)部46輸出圖像信號(hào)。圖像處理部40執(zhí)行的處理是3D(立體）圖像和 2D(平面）圖像的判別處理、分辨率轉(zhuǎn)換處理、幀頻轉(zhuǎn)換處理、失真校正處理、數(shù)字變焦處理、 色調(diào)校正處理和亮度校正處理等。圖像處理部40執(zhí)行由控制部30指定的處理，并根據(jù)需要 使用從控制部30輸入的參數(shù)進(jìn)行處理。此外，當(dāng)然也可以組合執(zhí)行上述處理中的多個(gè)處理。 [0064]圖像處理部40與幀存儲(chǔ)器44連接。圖像處理部40將從圖像輸入I/F 12輸入的圖像 數(shù)據(jù)在幀存儲(chǔ)器44中展開(kāi)，對(duì)展開(kāi)后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行上述各種處理。圖像處理部40從幀存 儲(chǔ)器44讀出處理后的圖像數(shù)據(jù)，生成與該圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的R、G、B的圖像信號(hào)，并輸出給光調(diào) 制裝置驅(qū)動(dòng)部46。
[0065]光調(diào)制裝置驅(qū)動(dòng)部46與光調(diào)制裝置22的液晶面板連接。光調(diào)制裝置驅(qū)動(dòng)部46根據(jù) 從圖像處理部40輸入的圖像信號(hào)對(duì)液晶面板進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，在各液晶面板上描繪圖像。
[0066] 操作檢測(cè)部17與作為輸入設(shè)備發(fā)揮作用的遙控器受光部18和操作面板19連接，檢 測(cè)借助于遙控器受光部18以及操作面板19進(jìn)行的操作。
[0067] 關(guān)于遙控器受光部18,由遙控器受光部18接收投影儀10的用戶(hù)所使用的遙控器 (省略圖示)與按鈕操作對(duì)應(yīng)地發(fā)送的紅外線信號(hào)。遙控器受光部18對(duì)從上述遙控器接收到 的紅外線信號(hào)進(jìn)行解碼，生成表示上述遙控器的操作內(nèi)容的操作數(shù)據(jù)，并輸出給控制部30。
[0068] 操作面板19設(shè)于投影儀10的外裝框體，具有各種開(kāi)關(guān)和指示燈。操作檢測(cè)部17依 照控制部30的控制，與投影儀10的工作狀態(tài)和/或設(shè)定狀態(tài)對(duì)應(yīng)地使操作面板19的指示燈 適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)亮和熄滅。當(dāng)操作該操作面板19的開(kāi)關(guān)時(shí)，與所操作的開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的操作數(shù)據(jù)從操 作檢測(cè)部17被輸出給控制部30。
[0069]出射裝置驅(qū)動(dòng)部48經(jīng)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(gè) 插針(pin)的的連接器，光出射裝置60經(jīng)由線纜60a與連接部49連接。出射裝置驅(qū)動(dòng)部48依 照控制部30的控制生成脈沖信號(hào)，并經(jīng)由連接部49輸出給光出射裝置60。并且，出射裝置驅(qū) 動(dòng)部48經(jīng)由連接部49向光出射裝置60提供電源。
[0070] 如圖1所示，光出射裝置60構(gòu)成為在大致箱形的殼體中收納光源部61及光學(xué)部件。 本實(shí)施方式的光出射裝置60在光源部61中具有發(fā)出紅外光的固體光源62。固體光源62發(fā)出 的紅外光被準(zhǔn)直透鏡以及鮑威爾透鏡(Powell lens)擴(kuò)散，形成沿著屏幕SC的面。并且，光 源部61也可以具有多個(gè)固體光源，通過(guò)分別對(duì)這些多個(gè)固體光源發(fā)出的光進(jìn)行擴(kuò)散，而以 覆蓋屏幕SC的圖像投影范圍的方式形成光層。并且，光出射裝置60也可以具有對(duì)光源部61 發(fā)出的光的層與屏幕SC之間的距離和/或角度進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整機(jī)構(gòu)。光出射裝置60通過(guò)從 出射裝置驅(qū)動(dòng)部48供給的脈沖信號(hào)和電源，使光源部61點(diǎn)亮。出射裝置驅(qū)動(dòng)部48控制光源 部61點(diǎn)亮和熄滅的時(shí)機(jī)?？刂撇?0控制出射裝置驅(qū)動(dòng)部48,使光源部61與后述的攝像部51 進(jìn)行拍攝的時(shí)機(jī)同步地點(diǎn)亮。
[0071] 位置檢測(cè)部50(檢測(cè)部)檢測(cè)利用指示體70、80進(jìn)行的對(duì)屏幕SC的操作。位置檢測(cè) 部50構(gòu)成為具有攝像部51、發(fā)送部52、拍攝控制部53、指示體檢測(cè)部54以及坐標(biāo)計(jì)算部55這 各個(gè)部件。
[0072]攝像部51具有攝像光學(xué)系統(tǒng)、攝像元件和接口電路等，對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)23的投影 方向進(jìn)行拍攝。攝像部51的攝像光學(xué)系統(tǒng)被配置為與投影光學(xué)系統(tǒng)23朝向大致相同的方 向，具有包含投影光學(xué)系統(tǒng)23將圖像投影于屏幕SC上的范圍（投影范圍）的視場(chǎng)角。并且，攝 像元件可以列舉出對(duì)紅外區(qū)域以及可見(jiàn)光區(qū)域的光進(jìn)行接收的CCD或CMOS。攝像部51也可 以具有對(duì)入射到攝像元件的光的一部分進(jìn)行遮擋的濾光器，例如，可以在接收紅外光的情 況下，在攝像元件的前面配置主要透過(guò)紅外區(qū)域的光的濾光器。并且，攝像部51的接口電路 讀出并輸出攝像元件的檢測(cè)值。
[0073]拍攝控制部53使攝像部51執(zhí)行拍攝而生成拍攝圖像數(shù)據(jù)。在攝像元件進(jìn)行基于可 見(jiàn)光的拍攝時(shí)，拍攝投影在屏幕SC上的圖像。例如，后述的自動(dòng)校準(zhǔn)圖像是在可見(jiàn)光下拍攝 的。并且，如上所述，拍攝控制部53使攝像部51拍攝紅外光。在該情況下的拍攝圖像中，攝入 了指示體70發(fā)出的紅外光(紅外線信號(hào))和被指示體80反射得到的反射光。
[0074]指示體檢測(cè)部54根據(jù)拍攝控制部53拍攝的拍攝圖像數(shù)據(jù)，檢測(cè)指示體70、80的指 示位置。指示體檢測(cè)部54根據(jù)拍攝控制部53使攝像部51執(zhí)行紅外光拍攝的情況下的拍攝圖 像數(shù)據(jù)，檢測(cè)指示體70發(fā)出的紅外光的像及/或被指示體80反射得到的反射光的像。并且， 指示體檢測(cè)部54也可以判別檢測(cè)出的像是指示體70發(fā)出的光的像還是指示體80的反射光 的像。
[0075]坐標(biāo)計(jì)算部55根據(jù)指示體檢測(cè)部54檢測(cè)出的像的位置，計(jì)算拍攝圖像數(shù)據(jù)中的指 示體70、80的指示位置的坐標(biāo)，并輸出給控制部30。坐標(biāo)計(jì)算部55也可以還計(jì)算投影部20投 影的投影圖像中的指示體70、80的指示位置的坐標(biāo)，并輸出給控制部30。并且，坐標(biāo)計(jì)算部 55也可以計(jì)算圖像處理部40在幀存儲(chǔ)器44中描繪的圖像數(shù)據(jù)中的指示體70、80的指示位置 的坐標(biāo)和/或圖像I/F部12的輸入圖像數(shù)據(jù)中的指示體70、80的指示位置的坐標(biāo)。
[0076]發(fā)送部52依照指示體檢測(cè)部54的控制，對(duì)指示體70發(fā)送紅外線信號(hào)。發(fā)送部52具 有紅外LED等光源，使該光源依照指示體檢測(cè)部54的控制點(diǎn)亮及熄滅。
[0077]并且，指示體70具有控制部73、收發(fā)部74、操作開(kāi)關(guān)75以及電源部76,這各個(gè)部件 被收納于軸部72(圖1)中?？刂撇?3與收發(fā)部74以及操作開(kāi)關(guān)75連接，對(duì)操作開(kāi)關(guān)75的接 通/斷開(kāi)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。收發(fā)部74具有紅外LED等光源和對(duì)紅外光進(jìn)行接收的受光元件，依 照控制部73的控制使光源點(diǎn)亮及熄滅，并且向控制部73輸出表示受光元件的受光狀態(tài)的信 號(hào)。
[0078]電源部76具有干電池或二次電池作為電源，向控制部73、收發(fā)部74以及操作開(kāi)關(guān) 75的各部件供給電力。
[0079]指示體70也可以具有對(duì)來(lái)自電源部76的電源供給進(jìn)行接通/斷開(kāi)的電源開(kāi)關(guān)。 [0080]在此，對(duì)通過(guò)位置檢測(cè)部50與指示體70之間的相互通信，根據(jù)攝像部51的拍攝圖 像數(shù)據(jù)確定指示體70的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0081]控制部30在檢測(cè)出利用指示體70進(jìn)行的位置指示操作的情況下，控制指示體檢測(cè) 部54,使得從發(fā)送部52發(fā)送同步用信號(hào)。即，指示體檢測(cè)部54依照控制部30的控制，使發(fā)送 部52的光源按規(guī)定周期點(diǎn)亮。發(fā)送部52周期性地發(fā)出的紅外光作為使位置檢測(cè)部50與指示 體70同步的同步信號(hào)發(fā)揮作用。
[0082]另一方面，控制部73在開(kāi)始了從電源部76的電源供給而進(jìn)行了規(guī)定的初始化動(dòng)作 后，通過(guò)收發(fā)部74接收投影儀10的發(fā)送部52發(fā)出的紅外光。當(dāng)由收發(fā)部74接收到發(fā)送部52 周期性地發(fā)出的紅外光時(shí)，控制部73與該紅外光的定時(shí)同步地，使收發(fā)部74的光源按照預(yù) 先設(shè)定的點(diǎn)亮模式點(diǎn)亮(發(fā)光）。該點(diǎn)亮模式使光源的點(diǎn)亮和熄滅與數(shù)據(jù)的開(kāi)啟(0N)和關(guān)閉 (OFF)對(duì)應(yīng)地來(lái)表示指示體70固有的數(shù)據(jù)?？刂撇?3依照所設(shè)定的模式的點(diǎn)亮?xí)r間及熄滅 時(shí)間，使光源點(diǎn)亮和熄滅?？刂撇?3在被從電源部76供給電源的期間，反復(fù)執(zhí)行上述的模 式。
[0083] 即，位置檢測(cè)部50對(duì)指示體70周期性地發(fā)送同步用紅外線信號(hào)，指示體70與位置 檢測(cè)部50發(fā)送的紅外線信號(hào)同步地，發(fā)送預(yù)先設(shè)定的紅外線信號(hào)。
[0084]位置檢測(cè)部50的拍攝控制部53執(zhí)行使攝像部51的拍攝定時(shí)與指示體70的點(diǎn)亮定 時(shí)匹配的控制。該拍攝定時(shí)是指示體檢測(cè)部5 4根據(jù)使發(fā)送部5 2點(diǎn)亮的定時(shí)來(lái)決定的。指示 體檢測(cè)部54能夠根據(jù)在攝像部51的拍攝圖像數(shù)據(jù)中是否攝入了指示體70的光的像，來(lái)確定 指示體70點(diǎn)亮的模式。
[0085]指示體70點(diǎn)亮的模式能夠設(shè)為指示體70的每個(gè)個(gè)體的固有模式、或者包含多個(gè)指 示體70的共同模式和每個(gè)個(gè)體的固有模式的模式。在該情況下，指示體檢測(cè)部54在拍攝圖 像數(shù)據(jù)中包含多個(gè)指示體70發(fā)出的紅外光的像的情況下，能夠?qū)⒏鱾€(gè)像區(qū)分為不同的指示 體70的像。
[0086]并且，控制部30對(duì)出射裝置驅(qū)動(dòng)部48進(jìn)行控制，使光源部61的點(diǎn)亮定時(shí)與攝像部 51的拍攝定時(shí)同步。當(dāng)光源部61配合攝像部51的拍攝定時(shí)而進(jìn)行脈沖點(diǎn)亮?xí)r，指示體80指 示屏幕SC上的情況下，在攝像部51的拍攝圖像中攝入指示體80的反射光。如果使光源部61 以可以區(qū)別于指示體70的點(diǎn)亮定時(shí)的模式點(diǎn)亮，則指示體檢測(cè)部54能夠判定出拍攝圖像數(shù) 據(jù)中攝入的像是指示體70還是指示體80。關(guān)于光源部61的點(diǎn)亮定時(shí)將在后文參照?qǐng)D8進(jìn)行 敘述。
[0087]并且，指示體70具有的控制部73對(duì)應(yīng)于操作開(kāi)關(guān)75的操作狀態(tài)，切換使收發(fā)部74 點(diǎn)亮的模式。因此，指示體檢測(cè)部54能夠根據(jù)多個(gè)拍攝圖像數(shù)據(jù)，判定指示體70的操作狀 態(tài)、即末端部71是否被按壓在屏幕SCI。
[0088] 姿勢(shì)傳感器47由加速度傳感器或陀螺儀傳感器等構(gòu)成，對(duì)控制部30輸出檢測(cè)值。 姿勢(shì)傳感器47以能夠識(shí)別投影儀10的設(shè)置方向的方式，固定于投影儀10的主體。
[0089] 投影儀10除了圖1所示的從壁面或天花板面吊掛的吊掛設(shè)置之外，還能夠在從屏 幕SC的下方進(jìn)行投影的設(shè)置狀態(tài)、將桌子的上表面等水平面用作屏幕SC的設(shè)置狀態(tài)等下使 用。根據(jù)投影儀10的設(shè)置狀態(tài)，存在不適合于光出射裝置60的使用的情況。例如，在從下方 對(duì)屏幕SC進(jìn)行投影的情況下，存在用戶(hù)的身體遮擋光出射裝置60的出射光的情況，因而不 適合。姿勢(shì)傳感器47以能夠識(shí)別被設(shè)想為投影儀10的設(shè)置狀態(tài)的多個(gè)設(shè)置狀態(tài)的方式，設(shè) 置于投影儀10的主體。姿勢(shì)傳感器47例如利用二軸陀螺儀傳感器、單軸陀螺儀傳感器、加速 度傳感器等構(gòu)成?？刂撇?0能夠根據(jù)姿勢(shì)傳感器47的輸出值，自動(dòng)判定投影儀10的設(shè)置狀 態(tài)。在控制部30判定為是不適于光出射裝置60的使用的設(shè)置狀態(tài)的情況下，例如，出射裝置 驅(qū)動(dòng)部48停止電源電壓和脈沖信號(hào)的輸出。
[0090] 距離測(cè)量部59測(cè)量從攝像部51的基準(zhǔn)位置到屏幕SC的距離L(圖6)。距離測(cè)量部59 的具體結(jié)構(gòu)和距離測(cè)量部59測(cè)量距離L的方法可以列舉幾個(gè)例子。
[0091] 例如，可以列舉出在安裝了屏幕SC的壁或天花板設(shè)置距離測(cè)量用子設(shè)備（省略圖 示）的方法。該子設(shè)備與投影儀10分體構(gòu)成。在該情況下，距離測(cè)量部59具有與子設(shè)備之間 收發(fā)超聲波、激光、或無(wú)線信號(hào)的結(jié)構(gòu)，例如具有發(fā)送器和接收器、光源和受光器、或者收發(fā) 設(shè)備。并且，子設(shè)備也同樣具有與距離測(cè)量部59之間收發(fā)超聲波、激光或無(wú)線信號(hào)的結(jié)構(gòu)， 例如是接收器和發(fā)送器、反射鏡、或者收發(fā)設(shè)備。設(shè)于投影儀10的主體的距離測(cè)量部59通過(guò) 與子設(shè)備之間收發(fā)超聲波、激光或無(wú)線信號(hào)，能夠求出子設(shè)備與距離測(cè)量部59之間的距離， 并根據(jù)該距離求出距離L。在該情況下，通過(guò)預(yù)先確定與子設(shè)備和屏幕SC表面(操作面)之間 的位置關(guān)系、以及距離測(cè)量部59和攝像部51的基準(zhǔn)位置(后述)之間的位置關(guān)系對(duì)應(yīng)的函數(shù) 或偏置量，能夠準(zhǔn)確地計(jì)算出距離L。
[0092] 并且，例如，距離測(cè)量部59具有可伸縮的測(cè)量工具，通過(guò)使該測(cè)量工具從投影儀10 向屏幕SC側(cè)延伸，能夠測(cè)量距離L。在該情況下，距離測(cè)量部59具有可伸縮的工具、以及檢測(cè) 工具的伸長(zhǎng)量的線性編碼器或旋轉(zhuǎn)編碼器等檢測(cè)器。并且，也可以具有使工具伸縮的電機(jī) 或致動(dòng)器等驅(qū)動(dòng)部。
[0093]距離測(cè)量部59依照控制部30的控制執(zhí)行測(cè)量動(dòng)作，并將測(cè)量動(dòng)作的結(jié)果輸出給控 制部30。
[0094]控制部30讀出并執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部110中的控制程序111，由此實(shí)現(xiàn)投影控制部 31、檢測(cè)控制部32、出射控制部33、距離運(yùn)算部37(運(yùn)算部）以及校準(zhǔn)控制部39的功能，對(duì)投 影儀10的各部分進(jìn)行控制。
[0095]投影控制部31根據(jù)從操作檢測(cè)部17輸入的操作數(shù)據(jù)，取得用戶(hù)所進(jìn)行的操作的內(nèi) 容。投影控制部31與用戶(hù)進(jìn)行的操作對(duì)應(yīng)地，控制圖像處理部40、光源驅(qū)動(dòng)部45以及光調(diào)制 裝置驅(qū)動(dòng)部46,使圖像投影到屏幕SC。投影控制部31控制圖像處理部40,使其執(zhí)行上述的3D (立體）圖像和2D(平面）圖像的判別處理、分辨率轉(zhuǎn)換處理、幀頻轉(zhuǎn)換處理、失真校正處理、 數(shù)字變焦處理、色調(diào)校正處理和亮度校正處理等。并且，投影控制部31配合圖像處理部40的 處理對(duì)光源驅(qū)動(dòng)部45進(jìn)行控制，來(lái)控制光源部21的光量。
[0096]檢測(cè)控制部32對(duì)位置檢測(cè)部50進(jìn)行控制，使其執(zhí)行指示體70、80的操作位置的檢 測(cè)，取得操作位置的坐標(biāo)。并且，檢測(cè)控制部32取得操作位置的坐標(biāo)，并且一同取得識(shí)別是 指示體70的操作位置還是指示體80的操作位置的數(shù)據(jù)、以及表示操作開(kāi)關(guān)75的操作狀態(tài)的 數(shù)據(jù)。檢測(cè)控制部32根據(jù)所取得的坐標(biāo)和數(shù)據(jù)，執(zhí)行預(yù)先設(shè)定處理。例如，通過(guò)圖像處理部 40,進(jìn)行如下處理:根據(jù)所取得的坐標(biāo)描繪圖形，將描繪出的圖形疊加于輸入到圖像I/F部 12的輸入圖像上并進(jìn)行投影。此外，也可以是，檢測(cè)控制部32將所取得的坐標(biāo)輸出給與I/F 部11連接的PC等外部裝置。在該情況下，檢測(cè)控制部32也可以將所取得的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為在與 I/F部11連接的外部裝置的操作系統(tǒng)中被識(shí)別為坐標(biāo)輸入設(shè)備的輸入的數(shù)據(jù)格式并輸出。 例如，當(dāng)在Windows(注冊(cè)商標(biāo))操作系統(tǒng)下工作的PC與I/F部11連接的情況下，輸出在操作 系統(tǒng)中作為HID(Human Interface Device，人機(jī)接口設(shè)備）的輸入數(shù)據(jù)而被處理的數(shù)據(jù)。此 外，也可以是，檢測(cè)控制部32輸出坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，并且一同輸出識(shí)別是指示體70的操作位置還 是指示體80的操作位置的數(shù)據(jù)、以及表示操作開(kāi)關(guān)75的操作狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
[0097]并且，檢測(cè)控制部32對(duì)使用了指示體80的位置檢測(cè)進(jìn)行控制。具體而言，檢測(cè)控制 部32根據(jù)光出射裝置60的連接有無(wú)，判定能否使用光出射裝置60。檢測(cè)控制部32在不能使 用光出射裝置60的情況下，進(jìn)行將光出射裝置60的使用設(shè)為不可的設(shè)定。在此，檢測(cè)控制部 32也可以通知不能使用光出射裝置60的情況。
[0098]出射控制部33對(duì)出射裝置驅(qū)動(dòng)部48進(jìn)行控制，使其執(zhí)行或停止對(duì)與連接部49連接 的光出射裝置60的電源及脈沖信號(hào)的輸出。出射控制部33通過(guò)檢測(cè)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(qū)動(dòng)部48的電源及脈沖信號(hào)的輸出停 止。并且，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(qū)動(dòng)部48輸出電源及脈 沖信號(hào)。
[0099]在校準(zhǔn)控制部39如后述那樣執(zhí)行指示體80的手動(dòng)校準(zhǔn)時(shí)，距離運(yùn)算部37根據(jù)手動(dòng) 校準(zhǔn)的結(jié)果，計(jì)算后述的距離Ld。對(duì)于距離運(yùn)算部37執(zhí)行的運(yùn)算的內(nèi)容將在后文敘述。
[0100]校準(zhǔn)控制部39檢測(cè)指示體70和指示體80的指示位置，執(zhí)行用于將其轉(zhuǎn)換為圖像1/ F部12的輸入圖像中的坐標(biāo)的校準(zhǔn)。
[0101]校準(zhǔn)作為最開(kāi)始使用投影儀1〇時(shí)的初始設(shè)定之一而被執(zhí)行。校準(zhǔn)是例如使在幀存 儲(chǔ)器44中描繪且投影部20所投影的圖像中的位置、與攝像部51拍攝的拍攝圖像數(shù)據(jù)上的位 置對(duì)應(yīng)起來(lái)的處理。位置檢測(cè)部50從拍攝圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)出的指示體70、80的指示位置是 拍攝圖像數(shù)據(jù)中的位置，例如利用對(duì)拍攝圖像設(shè)定的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)示出。用戶(hù)留意投影 到屏幕SC的投影圖像，利用指示體70、80進(jìn)行指示。因此，投影儀10需要確定對(duì)屏幕SC上的 投影圖像的指示位置。通過(guò)校準(zhǔn)，能夠?qū)⒗门臄z圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)出的位置的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為投 影圖像數(shù)據(jù)上的坐標(biāo)。進(jìn)行該對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)成為校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)是使拍攝控制部53輸出 的拍攝圖像數(shù)據(jù)上的坐標(biāo)與投影圖像上的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)起來(lái)的數(shù)據(jù)。具體而言，可以是使拍攝 圖像數(shù)據(jù)上的坐標(biāo)與投影圖像上的坐標(biāo)一一對(duì)應(yīng)的表，也可以是將拍攝圖像數(shù)據(jù)上的坐標(biāo) 轉(zhuǎn)換為投影圖像上的坐標(biāo)的函數(shù)。
[0102] 校準(zhǔn)控制部39按照指示體的種類(lèi)執(zhí)行校準(zhǔn)。即，執(zhí)行與指示體70的指示位置的檢 測(cè)有關(guān)的校準(zhǔn)和與指示體80的指示位置的檢測(cè)有關(guān)的校準(zhǔn)這兩種校準(zhǔn)。
[0103] 作為與指示體70的指示位置有關(guān)的校準(zhǔn)，校準(zhǔn)控制部39可以執(zhí)行自動(dòng)校準(zhǔn)和手動(dòng) 校準(zhǔn)。
[0104] 自動(dòng)校準(zhǔn)是如下處理:對(duì)屏幕SC投影自動(dòng)校準(zhǔn)用圖像，利用攝像部51進(jìn)行拍攝，并 使用拍攝圖像數(shù)據(jù)生成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。自動(dòng)校準(zhǔn)是投影儀10可自動(dòng)執(zhí)行的處理，不需要用戶(hù)進(jìn) 行的指示體70、80的操作。自動(dòng)校準(zhǔn)不限于用戶(hù)利用遙控器或操作面板19指示了執(zhí)行的情 況，也可以在控制部30所控制的時(shí)機(jī)執(zhí)行。例如，可以在投影儀10的電源剛剛接通后等動(dòng)作 開(kāi)始時(shí)進(jìn)行，也可以在后述的正常工作中進(jìn)行。通過(guò)自動(dòng)校準(zhǔn)投影的自動(dòng)校準(zhǔn)圖像121被預(yù) 先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部110中。
[0105] 圖3示出自動(dòng)校準(zhǔn)圖像121的一例。在自動(dòng)校準(zhǔn)圖像121中，多個(gè)標(biāo)記以規(guī)定間隔配 置。
[0106] 圖4示出由攝像部51拍攝了投影于屏幕SC的自動(dòng)校準(zhǔn)圖像121而得到的拍攝圖像 數(shù)據(jù)的一例。在將投影儀10如圖1所示那樣吊掛設(shè)置的情況下，攝像部51的拍攝圖像數(shù)據(jù)是 從屏幕SC的斜上方拍攝的，因此成為扭曲的圖像。圖3例示出標(biāo)記以等間隔排列的矩形的自 動(dòng)校準(zhǔn)圖像121，而在圖4的拍攝圖像數(shù)據(jù)中攝入了扭曲形狀的圖像，在該圖像內(nèi)部排列的 標(biāo)記的間隔因標(biāo)記的位置而不同。
[0107] 校準(zhǔn)控制部39通過(guò)投影控制部31的功能，根據(jù)存儲(chǔ)部110中存儲(chǔ)的自動(dòng)校準(zhǔn)圖像 121，使圖像處理部40及投影部20動(dòng)作，使自動(dòng)校準(zhǔn)圖像121投影于屏幕SC。校準(zhǔn)控制部39對(duì) 位置檢測(cè)部50進(jìn)行控制，使攝像部51執(zhí)行拍攝，取得拍攝圖像數(shù)據(jù)。該拍攝圖像數(shù)據(jù)從拍攝 控制部53被臨時(shí)存儲(chǔ)在未圖示的存儲(chǔ)器中，并被輸出給控制部30。校準(zhǔn)控制部39從拍攝圖 像數(shù)據(jù)中檢測(cè)標(biāo)記，取得各標(biāo)記的重心位置作為標(biāo)記的坐標(biāo)值。校準(zhǔn)控制部39將從拍攝圖 像數(shù)據(jù)中檢測(cè)出的標(biāo)記與幀存儲(chǔ)器中描繪的投影圖像、即自動(dòng)校準(zhǔn)圖像121的標(biāo)記對(duì)應(yīng)起 來(lái)。
[0108] 校準(zhǔn)控制部39將拍攝圖像中的標(biāo)記的坐標(biāo)值、與投影圖像中的標(biāo)記的坐標(biāo)值對(duì)應(yīng) 起來(lái)，由此生成表形式或函數(shù)形式的自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123。自動(dòng)校準(zhǔn)圖像121的標(biāo)記在投影圖 像中的坐標(biāo)值預(yù)先與自動(dòng)校準(zhǔn)圖像121 -同被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部110中，或者包含在自動(dòng)校準(zhǔn)圖 像121中而被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部110中。校準(zhǔn)控制部39在已存儲(chǔ)自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123的情況下，對(duì)該 自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123進(jìn)行更新。
[0109] 校準(zhǔn)控制部39執(zhí)行一次校準(zhǔn)，進(jìn)行一個(gè)自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123的生成或更新。校準(zhǔn)控制 部39可以在一次的自動(dòng)校準(zhǔn)中使用多個(gè)自動(dòng)校準(zhǔn)圖像121。例如，也可以使用標(biāo)記數(shù)量、標(biāo) 記尺寸、標(biāo)記的形狀、標(biāo)記的位置等標(biāo)記的配置狀態(tài)不同的多個(gè)自動(dòng)校準(zhǔn)圖像121。校準(zhǔn)控 制部39也可以使用多個(gè)自動(dòng)校準(zhǔn)圖像121進(jìn)行多次的拍攝與坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)，整合得到的對(duì)應(yīng) 結(jié)果，生成更高精度的自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123。
[0110] 手動(dòng)校準(zhǔn)是如下處理:對(duì)屏幕SC投影手動(dòng)校準(zhǔn)用圖像，檢測(cè)與所投影的圖像對(duì)應(yīng) 的指示體70的操作，生成手動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
[0111] 圖5示出手動(dòng)校準(zhǔn)圖像122的一例。手動(dòng)校準(zhǔn)圖像122因?yàn)槭鞘褂脩?hù)利用指示體70 進(jìn)行指示，因此包含表示指示位置的標(biāo)記。圖5的手動(dòng)校準(zhǔn)圖像122配置有多個(gè)指示用標(biāo)記 (〇），用戶(hù)利用指示體70指示標(biāo)記的位置。
[0112] 手動(dòng)校準(zhǔn)圖像122中包含多個(gè)標(biāo)記，這些標(biāo)記被逐個(gè)投影到屏幕SC。因此，手動(dòng)校 準(zhǔn)圖像122具體而言是由標(biāo)記數(shù)量不同的多個(gè)圖像的組合構(gòu)成的。
[0113] 每當(dāng)屏幕SC上顯示了標(biāo)記時(shí)，用戶(hù)利用指示體70指示新顯示的標(biāo)記。每當(dāng)用戶(hù)進(jìn) 行操作時(shí)，校準(zhǔn)控制部39檢測(cè)指示位置。并且，校準(zhǔn)控制部39將通過(guò)拍攝圖像檢測(cè)出的指示 位置與在幀存儲(chǔ)器44中描繪的投影圖像、即手動(dòng)校準(zhǔn)圖像122的標(biāo)記對(duì)應(yīng)起來(lái)。校準(zhǔn)控制部 39通過(guò)將利用拍攝圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)出的指示位置的坐標(biāo)值、與投影圖像上的標(biāo)記的坐標(biāo)值對(duì) 應(yīng)起來(lái)，生成手動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)124。
[0114] 手動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)124可以設(shè)為與自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123同樣的數(shù)據(jù)形式，也可以設(shè)為對(duì)自 動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123進(jìn)行校正的校正數(shù)據(jù)。自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123是將拍攝圖像上的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為投影 圖像上的坐標(biāo)的數(shù)據(jù)。與此相對(duì)，手動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)124是對(duì)利用自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123進(jìn)行轉(zhuǎn)換后 的坐標(biāo)進(jìn)一步進(jìn)行校正的數(shù)據(jù)。
[0115]校準(zhǔn)控制部39在進(jìn)行與指示體70的指示位置檢測(cè)有關(guān)的校準(zhǔn)的情況下，可以執(zhí)行 自動(dòng)校準(zhǔn)或手動(dòng)校準(zhǔn)。存儲(chǔ)部110在存儲(chǔ)了之前生成的自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123的情況下，能夠選 擇自動(dòng)校準(zhǔn)和手動(dòng)校準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行。在此，在執(zhí)行自動(dòng)校準(zhǔn)的情況下，校準(zhǔn)控制部39更新存儲(chǔ)部 110的自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123。并且，在執(zhí)行手動(dòng)校準(zhǔn)的情況下，生成或更新手動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)124。并 且，當(dāng)在存儲(chǔ)部110中沒(méi)有存儲(chǔ)自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123的情況下，需要執(zhí)行自動(dòng)校準(zhǔn)。這是因?yàn)樵?沒(méi)有存儲(chǔ)自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123的狀態(tài)下，無(wú)法使用手動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)124。
[0116]校準(zhǔn)控制部39能夠與指示體70的手動(dòng)校準(zhǔn)同樣地，執(zhí)行與指示體80的指示位置檢 測(cè)有關(guān)的校準(zhǔn)。在與指示體80有關(guān)的手動(dòng)校準(zhǔn)中，取得用于對(duì)從位置檢測(cè)部50的拍攝圖像 數(shù)據(jù)中檢測(cè)出的指示位置進(jìn)行校正以消除指示體80所特有的誤差的數(shù)據(jù)。對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行說(shuō) 明。
[0117] 圖6和圖7是示出對(duì)指示體70、80的指示位置進(jìn)行檢測(cè)的情形的說(shuō)明圖。圖6是投影 系統(tǒng)1的側(cè)視圖，圖7是屏幕SC附近的主要部分放大圖。圖7的(A)是檢測(cè)指示體70的指示位 置的情況下的放大圖，圖7的(B)是檢測(cè)指示體80的指示位置的情況下的放大圖。
[0118] 如圖6所示，投影儀10設(shè)置于屏幕SC的上方，攝像部51從屏幕SC的前方側(cè)的隔開(kāi)的 位置處俯瞰屏幕SC進(jìn)行拍攝。在圖7的(A)、(B)中利用箭頭PA示出攝像部51的拍攝方向。
[0119] 在下面的說(shuō)明中，設(shè)從攝像部51到屏幕SC的距離為距離L。距離L是與屏幕SC垂直 的方向上的、從屏幕SC的表面(操作面)到攝像部51的基準(zhǔn)位置的距離。在此，攝像部51的基 準(zhǔn)位置能夠設(shè)為攝像部51的鏡頭的位置，也可以設(shè)為攝像部51的鏡頭組內(nèi)的規(guī)定位置，或 者也可以設(shè)為攝像元件的受光面。
[0120] 此外，從設(shè)于屏幕SC上部的光出射裝置60射出的檢測(cè)光LC幾乎與屏幕SC的表面平 行，與屏幕SC隔開(kāi)規(guī)定距離(下面，設(shè)為距離Ld)。距離Ld是與屏幕SC垂直的方向上的、屏幕SC 的表面與檢測(cè)光LC之間的距離。距離Ld根據(jù)光出射裝置60相對(duì)于屏幕SC的安裝位置而變 化，但在結(jié)構(gòu)上難以使距離Ld為零。
[0121] 如圖7的(A)所示，在進(jìn)行指示體70的位置檢測(cè)的情況下，從指示體70的末端的發(fā) 光位置70a射出紅外光。發(fā)光位置70a非常接近指示體70與屏幕SC接觸的接觸點(diǎn)70b。因此， 如果利用攝像部51拍攝的拍攝圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)出指示體70發(fā)出的光的像，則能夠?qū)z測(cè)出的 像的位置視為接觸點(diǎn)70b的位置。
[0122] 與此相對(duì)，在檢測(cè)指示體80的指示位置的情況下，如圖7的(B)所示，對(duì)檢測(cè)光LC由 指示體80反射得到的反射光進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)光LC從屏幕SC隔開(kāi)距離Ld，因此，如圖6和圖7的 (B)所示，反射檢測(cè)光LC的反射位置80a與指示體80和屏幕SC的表面之間的接觸位置80b隔 開(kāi)距離Ld。
[0123] 因此，在攝像部51的拍攝圖像數(shù)據(jù)中，反射光的位置成為與在將攝像部51的拍攝 方向PA延長(zhǎng)至屏幕SC上而得到的點(diǎn)80c處發(fā)出的光相同的位置。即，在拍攝圖像數(shù)據(jù)中，指 示體80指示接觸位置80b的情況下的反射光在與例如指示體70指示點(diǎn)80c的情況相同的位 置被檢測(cè)出。
[0124] 因此，當(dāng)位置檢測(cè)部50與指示體70同樣地檢測(cè)出指示體80的指示位置時(shí)，在接觸 位置80b被指示的情況下，指示位置被檢測(cè)為點(diǎn)80c，產(chǎn)生偏差。將該偏差設(shè)為誤差Err。
[0125] 誤差Err是由于檢測(cè)光LC與屏幕SC隔開(kāi)距離Ld導(dǎo)致的，不限于上下方向，在水平方 向上也同樣產(chǎn)生誤差Err。誤差Err的大小可以根據(jù)距離Ld、以及攝像部51與屏幕SC之間的 距離L的大小求出。換言之，能夠根據(jù)距離L和距離Ld求出誤差Err的大小來(lái)進(jìn)行校正。
[0126] 因此，投影儀10在檢測(cè)指示體80的指示位置的情況下，在與指示體70同樣地檢測(cè) 出指示位置后，對(duì)于檢測(cè)出的位置，進(jìn)行基于距離Ld的校正。
[0127] 該校正中使用的距離Ld可以是預(yù)先設(shè)定的值，也可以是實(shí)際計(jì)測(cè)出的值。投影儀 10將距離Ld的標(biāo)準(zhǔn)性的規(guī)定值，作為初始校正數(shù)據(jù)125(距離數(shù)據(jù))存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部110中。初 始校正數(shù)據(jù)125是規(guī)定了距離Ld的標(biāo)準(zhǔn)值的規(guī)定值。
[0128] 在光出射裝置60的設(shè)置時(shí)，屏幕SC與檢測(cè)光LC之間的距離Ld被調(diào)節(jié)為例如10mm~ 1mm，但實(shí)際上在屏幕SC的面內(nèi)發(fā)生變化。初始校正數(shù)據(jù)125作為距離Ld的標(biāo)準(zhǔn)值，被設(shè)定為 例如5mm。
[0129] 此外，投影儀10能夠執(zhí)行指示體80的手動(dòng)校準(zhǔn)來(lái)求出距離Ld。在校準(zhǔn)控制部39執(zhí) 行手動(dòng)校準(zhǔn)時(shí)，距離運(yùn)算部37執(zhí)行該運(yùn)算處理。具體的運(yùn)算處理的內(nèi)容將在后文敘述。 [0130]通過(guò)手動(dòng)校準(zhǔn)計(jì)算出的距離Ld作為手動(dòng)校正數(shù)據(jù)126(距離數(shù)據(jù))被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部 110中。手動(dòng)校正數(shù)據(jù)126能夠設(shè)為對(duì)拍攝圖像數(shù)據(jù)上的每個(gè)坐標(biāo)或者投影圖像上的每個(gè)坐 標(biāo)對(duì)應(yīng)了距離Ld的值的表形式或映射圖數(shù)據(jù)。此外，能夠設(shè)為對(duì)拍攝圖像數(shù)據(jù)上的坐標(biāo)或 者投影圖像上的坐標(biāo)中的預(yù)先設(shè)定的代表點(diǎn)，對(duì)應(yīng)了距離Ld的值的表形式。在校正指示位 置的處理中需要偏離了代表點(diǎn)的坐標(biāo)的距離Ld的值的情況下，能夠利用應(yīng)用與作為校正對(duì) 象的坐標(biāo)接近的代表點(diǎn)的距離Ld的方法、或者通過(guò)插值運(yùn)算而根據(jù)代表點(diǎn)的距離Ld求出作 為校正對(duì)象的坐標(biāo)的距離Ld的方法。手動(dòng)校正數(shù)據(jù)126是根據(jù)手動(dòng)校準(zhǔn)的結(jié)果計(jì)算出的數(shù) 據(jù)，反映了現(xiàn)實(shí)的屏幕SC和光出射裝置60的設(shè)置狀態(tài)。因此，如果利用手動(dòng)校正數(shù)據(jù)126,則 能夠進(jìn)行反映了距離Ld在面內(nèi)的差的校正，能夠更高精度地求出指示體80的指示位置。 [0131]存儲(chǔ)部110將距離運(yùn)算部37計(jì)算距離Ld所需的距離L的值作為屏幕距離數(shù)據(jù)127進(jìn) 行存儲(chǔ)。屏幕距離數(shù)據(jù)127也可以預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部110中。在本實(shí)施方式中，投影儀 10具有距離測(cè)量部59,作為測(cè)量距離L的單元。在距離測(cè)量部59根據(jù)控制部30的控制測(cè)量了 距離L的情況下，測(cè)量值被存儲(chǔ)為屏幕距離數(shù)據(jù)127。在此，控制部30可以將距離測(cè)量部59的 測(cè)量值作為屏幕距離數(shù)據(jù)127,也可以根據(jù)距離測(cè)量部59的測(cè)量值進(jìn)行運(yùn)算處理，計(jì)算距離 L，生成屏幕距離數(shù)據(jù)127。
[0132] 圖8是對(duì)距離運(yùn)算部37計(jì)算距離Ld的方法進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。圖8的(A)是屏幕SC 的主視圖，圖8的(B)、（C)是示意性示出投影儀10和屏幕SC的位置關(guān)系的圖。圖8的(B)是從 屏幕SC的側(cè)視方向觀察到的圖、圖8的(C)是從屏幕SC的上方觀察到的圖。
[0133] 在以下的說(shuō)明中，如圖8的(A)所示，設(shè)定以屏幕SC的左下角為原點(diǎn)Z的X-Y蒸餃坐 標(biāo)系。以原點(diǎn)Z起的水平方向?yàn)閄軸、垂直方向?yàn)閅軸，屏幕SC的右上角的坐標(biāo)為(x?，y?)〇 指示體70、80的操作區(qū)域是根據(jù)攝像部51的視場(chǎng)角和屏幕SC的尺寸等設(shè)定的。
[0134] 在該示例中，將攝像部51的基準(zhǔn)位置設(shè)為攝像部51的鏡頭，將鏡頭位置設(shè)為點(diǎn)C。 點(diǎn)C的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)分別設(shè)為Xg、y g。此外，設(shè)為攝像部51的鏡頭在X軸方向上位于屏幕SC的 中央（Xg = XIWB/2)〇
[0135] 在圖8的（B)的側(cè)視圖中，設(shè)在檢測(cè)出指示體80的指示位置的情況下，指示體80所 指示的屏幕SC上的指示位置的Y坐標(biāo)為y，由指示體80反射檢測(cè)光LC的反射位置為點(diǎn)D。此 外，設(shè)與指示體70的指示位置同樣地求出指示體80的指示位置的情況下得到的指示位置的 Y坐標(biāo)為yP。設(shè)Y坐標(biāo)7[)與￥坐標(biāo)y之差為Y軸方向上的誤差yErr。此外，設(shè)穿過(guò)表示攝像部51的 基準(zhǔn)位置的點(diǎn)C且與屏幕SC垂直的直線與屏幕SC在同一平面中相交的點(diǎn)為點(diǎn)N。
[0136] 在圖8的（C)的俯視圖中，在檢測(cè)出指示體80的指示位置的情況下，設(shè)指示體80所 指示的屏幕SC上的指示位置的X坐標(biāo)為X。此外，設(shè)在與指示體70的指示位置同樣地求出指 示體80的指示位置的情況下得到的指示位置的X坐標(biāo)為x P。設(shè)X坐標(biāo)知與乂坐標(biāo)X之差為X軸方 向上的誤差XErr。
[0137] 首先，參照?qǐng)D8的(B)對(duì)Y軸方向上的誤差yErr與距離Ld之間的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
[0138] 在該圖中，連接點(diǎn)C、點(diǎn)N以及Y軸（屏幕SC)上的坐標(biāo)7[)得到的三角形C-N-yP與連 接點(diǎn)D以及Y軸(屏幕SC)上的坐標(biāo)y、y P得到的三角形D - y - yP相似。因此，下式（1)的關(guān)系成 立。對(duì)下式(1)進(jìn)行變形能夠得到下式(2)，進(jìn)一步變形能夠得到求解Ld的值的下式(3)。
[0142] 屏幕SC上的Y軸方向上的誤差yErr是Y坐標(biāo)7[)與 7之差，因此，能夠根據(jù)上式（2)求 出。
[0143] 此外，能夠利用上式(3)求出從屏幕SC的表面到檢測(cè)光LC的距離Ld。
[0144] 接著，參照?qǐng)D8的(C)對(duì)X軸方向上的誤差XErr與距離Ld之間的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
[0145] 在圖8的（C)中、連接點(diǎn)C、點(diǎn)N以及X軸（屏幕SC)上的坐標(biāo)xP得到的三角形C - N-xP 與連接點(diǎn)D以及X軸(屏幕SC)上的坐標(biāo)1和辦得到的三角形D-x-xP相似。因此，下式⑷的關(guān) 系成立。對(duì)下式（4)進(jìn)行變形能夠得到下式（5)，進(jìn)一步變形能夠得到求解Ld的值的下式 (6)〇
[0149] 屏幕SC上的X軸方向上的誤差是X坐標(biāo)邱與1之差，因此能夠根據(jù)上式(4)求出。此 外，能夠利用上式(6)求出Ld。
[0150] 在關(guān)于指示體80的操作執(zhí)行手動(dòng)校準(zhǔn)時(shí)，根據(jù)關(guān)于指示體70的自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123 和手動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)124,求出指示體70的指示位置與指示體80的指示位置之差。該差相當(dāng)于X 軸方向上的誤差xErr和Y軸方向上的誤差yErr。因此，距離運(yùn)算部37能夠基于根據(jù)指示體80的 手動(dòng)校準(zhǔn)的結(jié)果求出的誤差x Err、yErr的值，利用上式(3)和式(6)進(jìn)行運(yùn)算處理，計(jì)算出距離 Ld的值。能夠根據(jù)這些式(3)和(6)，求出與y坐標(biāo)和X坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的距離Ld的值，因此能夠容易 地生成規(guī)定了與X坐標(biāo)和y坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的距離L D的值的映射圖數(shù)據(jù)。
[0151]并且，投影儀10在后述的正常工作中，在檢測(cè)到指示體80的操作的情況下，檢測(cè)控 制部32對(duì)位置檢測(cè)部50進(jìn)行控制，根據(jù)拍攝圖像數(shù)據(jù)、自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123以及手動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù) 124,檢測(cè)指示位置。檢測(cè)控制部32通過(guò)位置檢測(cè)部50執(zhí)行對(duì)檢測(cè)出的指示位置的校正。位 置檢測(cè)部50基于初始校正數(shù)據(jù)125或者手動(dòng)校正數(shù)據(jù)126中設(shè)定的距離Ld，執(zhí)行上式（2)和 (5)所示的運(yùn)算處理。由此，能夠求出X軸方向和Y軸方向上的誤差。位置檢測(cè)部50通過(guò)使檢 測(cè)出的指示位置移動(dòng)所求出的誤差的量，來(lái)求出指示位置的坐標(biāo)。通過(guò)該處理，能夠考慮距 離Ld地對(duì)指示體80的操作恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行校正，從而檢測(cè)出準(zhǔn)確的指示位置。
[0152] 圖9是示出投影儀10的關(guān)于校準(zhǔn)的動(dòng)作的流程圖。
[0153] 校準(zhǔn)控制部39通過(guò)投影部20投影菜單畫(huà)面，該菜單畫(huà)面是由投影控制部31指示執(zhí) 行關(guān)于指示體70的校準(zhǔn)的畫(huà)面(步驟S11)。校準(zhǔn)控制部39檢測(cè)遙控器或操作面板19的操作 (步驟S12)，在選擇了自動(dòng)校準(zhǔn)的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S13,在選擇了手動(dòng)校準(zhǔn)的情況下，轉(zhuǎn) 移到步驟S15。
[0154] 在步驟S13中，校準(zhǔn)控制部39執(zhí)行自動(dòng)校準(zhǔn)。校準(zhǔn)控制部39通過(guò)投影控制部31和投 影部20,向屏幕SC投影基于自動(dòng)校準(zhǔn)圖像121的圖像。校準(zhǔn)控制部39對(duì)位置檢測(cè)部50進(jìn)行控 制，使其執(zhí)行拍攝，從拍攝圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)屏幕SC上的圖像的標(biāo)記，使拍攝圖像上的標(biāo)記的 坐標(biāo)與投影圖像上的標(biāo)記的坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)。
[0155] 然后，校準(zhǔn)控制部39基于檢測(cè)出的標(biāo)記的坐標(biāo)，生成自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123,并存儲(chǔ)于 存儲(chǔ)部110中（步驟S14)。
[0156] 在步驟S15中，校準(zhǔn)控制部39執(zhí)行關(guān)于指示體70的操作的手動(dòng)校準(zhǔn)。校準(zhǔn)控制部39 通過(guò)投影控制部31和投影部20,向屏幕SC投影基于手動(dòng)校準(zhǔn)圖像122的圖像。在此，通過(guò)用 戶(hù)對(duì)屏幕SC進(jìn)行利用指示體70進(jìn)行的操作。校準(zhǔn)控制部39對(duì)位置檢測(cè)部50進(jìn)行控制，每當(dāng) 進(jìn)行指示體70的操作時(shí)執(zhí)行拍攝，來(lái)檢測(cè)指示體70的指示位置。然后，使檢測(cè)出的指示體70 的指示位置與投影圖像上的標(biāo)記的坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)。
[0157] 然后，校準(zhǔn)控制部39基于檢測(cè)出的坐標(biāo)，生成手動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)124,并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部 110中（步驟S16)。
[0158] 在通過(guò)步驟S14或步驟S16生成了校準(zhǔn)數(shù)據(jù)后，校準(zhǔn)控制部39對(duì)距離測(cè)量部59進(jìn)行 控制，測(cè)量距離L，并將測(cè)量值作為屏幕距離數(shù)據(jù)127存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部110中（步驟S17)。
[0159]接著，校準(zhǔn)控制部39通過(guò)投影部20投影用戶(hù)界面，該用戶(hù)界面供選擇是否執(zhí)行關(guān) 于指示體80的指示位置檢測(cè)的手動(dòng)校準(zhǔn)(步驟S18)。校準(zhǔn)控制部39檢測(cè)遙控器或操作面板 19的操作，判定是否執(zhí)行手動(dòng)校準(zhǔn)(步驟S19)。
[0160]在不執(zhí)行手動(dòng)校準(zhǔn)的情況下（步驟S19;否），校準(zhǔn)控制部39選擇初始校正數(shù)據(jù)125 (步驟S20)，并轉(zhuǎn)移到正常工作(步驟S21)。在該情況下，在之后的指示體80的指示操作的檢 測(cè)中，作為距離Ld的值，使用預(yù)先設(shè)定的初始校正數(shù)據(jù)125的標(biāo)準(zhǔn)值。
[0161] 此外，正常工作是指如下的動(dòng)作:根據(jù)輸入到圖像I/F部12中的輸入圖像，對(duì)屏幕 SC投影圖像，確定由指示體70、80指示的指示位置，進(jìn)行與指示內(nèi)容對(duì)應(yīng)的處理。
[0162] 在進(jìn)行關(guān)于指示體80的操作的手動(dòng)校準(zhǔn)的情況下(步驟S19;是），校準(zhǔn)控制部39選 擇手動(dòng)校準(zhǔn)圖像122(步驟S22)。接著，校準(zhǔn)控制部39通過(guò)投影部20將選擇出的手動(dòng)校準(zhǔn)圖 像122投影到屏幕SC(步驟S23)。在此，通過(guò)用戶(hù)進(jìn)行使用了指示體80的操作(步驟S24)。校 準(zhǔn)控制部39對(duì)位置檢測(cè)部50進(jìn)行控制，通過(guò)攝像部51執(zhí)行拍攝，取得攝像部51的拍攝圖像 數(shù)據(jù)，檢測(cè)指示體80的指示位置(步驟S25)。校準(zhǔn)控制部39將拍攝圖像數(shù)據(jù)中的指示位置的 坐標(biāo)與在步驟S19中投影的手動(dòng)校準(zhǔn)圖像122的標(biāo)記的位置對(duì)應(yīng)起來(lái)，并臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部 110中（步驟S26)。
[0163] 校準(zhǔn)控制部39判定是否已對(duì)手動(dòng)校準(zhǔn)圖像122的全部標(biāo)記檢測(cè)出指示位置(步驟 S27)，在存在未處理的標(biāo)記的情況下返回步驟S23。并且，在全部標(biāo)記的指示位置的檢測(cè)已 完成的情況下，校準(zhǔn)控制部39根據(jù)在步驟S26中臨時(shí)存儲(chǔ)的指示位置的坐標(biāo)和標(biāo)記的位置， 生成手動(dòng)校正數(shù)據(jù)126(步驟S28)。在此，生成的手動(dòng)校正數(shù)據(jù)126被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部110中。然 后，校準(zhǔn)控制部39轉(zhuǎn)移到步驟S21，開(kāi)始正常工作。
[0164] 此外，校準(zhǔn)控制部39也可以通過(guò)指示體70的手動(dòng)校準(zhǔn)，生成包含與自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù) 123同樣的數(shù)據(jù)的手動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)124。在該情況下，校準(zhǔn)控制部39通過(guò)圖9的步驟S15~S16的 處理，生成與自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123同樣的手動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)124。此外，可以設(shè)為自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123 與手動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)124是相同的數(shù)據(jù)，在該情況下，通過(guò)在步驟S16中生成的數(shù)據(jù)，覆蓋之前生 成的自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123。
[0165] 在該結(jié)構(gòu)中，校準(zhǔn)控制部39只要執(zhí)行自動(dòng)校準(zhǔn)或者手動(dòng)校準(zhǔn)中的任意一項(xiàng)，即可 求出指示體70的指示位置的坐標(biāo)。因此，在圖9的動(dòng)作中，在沒(méi)有存儲(chǔ)自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)123的狀 態(tài)下，可以在步驟S12中選擇手動(dòng)校準(zhǔn)。
[0166] 如以上說(shuō)明的那樣，應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的投影儀10具有拍攝屏幕SC 的攝像部51和根據(jù)攝像部51的拍攝圖像檢測(cè)指示體80的指示位置的位置檢測(cè)部50。位置檢 測(cè)部50從攝像部51的拍攝圖像中檢測(cè)由指示體80反射檢測(cè)光而得到的反射光，根據(jù)從拍攝 圖像中檢測(cè)出的反射光的位置和從屏幕SC至攝像部51的距離L，求出指示體80的指示位置。 因此，根據(jù)攝像部51與屏幕SC之間的位置關(guān)系，能夠校正并求出從拍攝圖像檢測(cè)出的指示 位置。由此，例如根據(jù)指示體80的反射檢測(cè)光的反射位置與屏幕SC之間的位置關(guān)系，即使在 利用拍攝圖像檢測(cè)出的位置與指示體80的指示位置不一致的情況下，也能夠更加準(zhǔn)確地檢 測(cè)屏幕SC上的指示體80的指示位置。
[0167] 此外，投影儀10通過(guò)距離運(yùn)算部37,根據(jù)在與屏幕SC垂直的方向上的從屏幕SC到 攝像部51的基準(zhǔn)位置的距離，求出在與屏幕SC垂直的方向上的從屏幕SC到指示體80的反射 位置的距離。由此，基于在從屏幕SC隔開(kāi)距離Ld的位置處反射的反射光，能夠求出在屏幕SC 中指示體80所指示的指示位置。
[0168] 此外，存儲(chǔ)部110存儲(chǔ)通過(guò)距離運(yùn)算部37求出的手動(dòng)校正數(shù)據(jù)126,該手動(dòng)校正數(shù) 據(jù)126示出在與屏幕SC垂直的方向上的、從屏幕SC到指示體80的反射位置的距離。位置檢測(cè) 部50根據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部110中的手動(dòng)校正數(shù)據(jù)126,求出指示體80的指示位置。由此，通過(guò)利 用存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部110中的手動(dòng)校正數(shù)據(jù)126,無(wú)需在每次進(jìn)行位置檢測(cè)時(shí)求出距離Ld，能夠 迅速地檢測(cè)屏幕SC中的指示位置。
[0169] 此外，投影儀10具有向屏幕SC投影圖像的投影部20,并通過(guò)攝像部51拍攝投影部 的投影范圍，因此，能夠與在被投影圖像的屏幕SC中進(jìn)行的操作對(duì)應(yīng)地檢測(cè)指示位置。 [0170]此外，投影儀10具有執(zhí)行校準(zhǔn)的校準(zhǔn)控制部39,該校準(zhǔn)使攝像部51的拍攝圖像中 的位置與由投影部20投影的圖像的位置對(duì)應(yīng)起來(lái)。距離運(yùn)算部37根據(jù)校準(zhǔn)控制部39執(zhí)行校 準(zhǔn)的結(jié)果，生成手動(dòng)校正數(shù)據(jù)126。由此，通過(guò)執(zhí)行校準(zhǔn)，能夠生成手動(dòng)校正數(shù)據(jù)126。因此， 在執(zhí)行校準(zhǔn)之后，能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)指示位置，將檢測(cè)出的指示位置作為投影圖像中的位置 求出。
[0171] 此外，投影儀10具有求出在與屏幕SC垂直的方向上的、從屏幕SC到攝像部51的基 準(zhǔn)位置的距離L的距離測(cè)量部59,因此能夠更加準(zhǔn)確地求出指示位置。
[0172] 此外，具有沿著屏幕SC射出檢測(cè)光的光出射裝置60,因此，通過(guò)射出檢測(cè)光并利用 指示體80反射該檢測(cè)光，能夠檢測(cè)不具備發(fā)光功能等的指示體80的指示位置。
[0173] 此外，上述實(shí)施方式和變形例只不過(guò)是應(yīng)用了本發(fā)明的具體形式的示例，并不對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行限定，也可以將本發(fā)明作為不同的形式加以應(yīng)用。在上述實(shí)施方式中，對(duì)于通過(guò) 指示體80的指示位置的檢測(cè)所涉及的手動(dòng)校準(zhǔn)求出距離Ld的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并 不限定于此。例如，也可以在設(shè)置了屏幕SC和投影儀10之后，在屏幕SC的操作區(qū)域的面內(nèi)， 在多個(gè)位置處測(cè)量距離Ld，將測(cè)量出的數(shù)據(jù)以映射圖形式或者表形式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部110中。 該數(shù)據(jù)與手動(dòng)校正數(shù)據(jù)126同樣地，能夠作為表示基于實(shí)際的直接或間接性測(cè)量的距離Ld 的值的數(shù)據(jù)加以利用。此外，指示體并不限定于筆型的指示體70或作為用戶(hù)手指的指示體 80,也可以使用激光指示器或指示棒等，其形狀和尺寸不做限定。此外，檢測(cè)指示體的指示 位置的方法并不限定于上述實(shí)施方式的例子，也可以利用可見(jiàn)光線、紫外線等光線，還可以 利用超聲波、電波等。
[0174]此外，在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了使用發(fā)送部52發(fā)出的紅外線信號(hào)從投影儀10對(duì) 指示體70發(fā)送同步用信號(hào)的結(jié)構(gòu)，但同步用信號(hào)并不限定于紅外線信號(hào)。例如，也可以設(shè)為 通過(guò)電波通信或超聲波無(wú)線通信發(fā)送同步用信號(hào)的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)能夠通過(guò)在投影儀10中設(shè) 置通過(guò)電波通信或超聲波無(wú)線通信發(fā)送信號(hào)的發(fā)送部，在指示體70中設(shè)置同樣的接收部來(lái) 實(shí)現(xiàn)。
[0175]此外，在上述實(shí)施方式中，設(shè)為位置檢測(cè)部50通過(guò)攝像部51拍攝屏幕SC來(lái)確定指 示體70的位置，但本發(fā)明并不限定于此。例如，攝像部51不限定于設(shè)于投影儀10的主體并對(duì) 投影光學(xué)系統(tǒng)23的投影方向進(jìn)行拍攝。可以將攝像部51與投影儀10主體分開(kāi)配置，也可以 是攝像部51從屏幕SC的側(cè)方或正面進(jìn)行拍攝。并且，也可以配置多個(gè)攝像部51，根據(jù)這些多 個(gè)攝像部51的拍攝圖像數(shù)據(jù)，檢測(cè)控制部32檢測(cè)指示體70、80的位置。
[0176]此外，在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了根據(jù)初始校正數(shù)據(jù)125或手動(dòng)校正數(shù)據(jù)126對(duì)從 拍攝圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)出的指示位置進(jìn)行校正的運(yùn)算處理是由位置檢測(cè)部50執(zhí)行的，但也可以 是控制部30執(zhí)行運(yùn)算處理。
[0177]此外，在上述實(shí)施方式中，作為對(duì)光源發(fā)出的光進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制裝置22,以使用 了與RGB的各色對(duì)應(yīng)的3張透過(guò)型液晶面板的結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于 此。例如，也可以是使用了 3張反射型液晶面板的結(jié)構(gòu)，還可以使用組合1張液晶面板與色輪 的方式?；蛘?，也可以通過(guò)使用3張數(shù)字鏡器件(DMD)的方式、組合了 1張數(shù)字鏡器件和色輪 的DMD方式等構(gòu)成。在僅使用1張液晶面板或者DMD來(lái)作為光調(diào)制裝置的情況下，不需要相當(dāng) 于分色棱鏡等合成光學(xué)系統(tǒng)的部件。并且，除液晶面板和DMD以外，只要是能夠?qū)庠窗l(fā)出 的光進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制裝置，則能夠沒(méi)有問(wèn)題地加以采用。
[0178]在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了用戶(hù)對(duì)正投型投影儀10投影(顯示）圖像的屏幕SC(投 影面、顯示面)進(jìn)行了利用指示體70、80的指示操作的形式，但也可以是用戶(hù)對(duì)投影儀10以 外的顯示裝置(顯示部）顯示圖像的顯示畫(huà)面(顯示面)進(jìn)行指示操作的形式。在該情況下同 樣，光出射裝置60和攝像部51可以與顯示裝置一體構(gòu)成，也可以與顯示裝置分開(kāi)構(gòu)成。作為 投影儀10以外的顯示裝置，也可以使用背投（背面投影）型投影儀、液晶顯示器、有機(jī)EL (Electro Luminescence，電致發(fā)光）顯示器、等離子顯示器、CRT(陰極射線管）顯示器、SED (Surface-conduction Electron-emitter Display，表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯不器）等。
[0179] 此外，圖2所示的投影系統(tǒng)1的各功能部示出了功能性結(jié)構(gòu)，具體的安裝形式并不 做特別限定。即，并不一定需要安裝與各功能部單獨(dú)對(duì)應(yīng)的硬件，當(dāng)然也可以設(shè)為通過(guò)一個(gè) 處理器持續(xù)執(zhí)行程序來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能部的功能的結(jié)構(gòu)。此外，在上述實(shí)施方式中，一部分由 軟件實(shí)現(xiàn)的功能也可以由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者，一部分由硬件實(shí)現(xiàn)的功能也可以由軟件來(lái)實(shí) 現(xiàn)。對(duì)于其他的、投影系統(tǒng)1的其他各部件的具體的細(xì)微部的結(jié)構(gòu)在不脫離本發(fā)明的宗旨的 范圍內(nèi)可以任意地進(jìn)行變更。
[0180] 標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0181] 1:投影系統(tǒng)(位置檢測(cè)系統(tǒng)）；10:投影儀(位置檢測(cè)裝置）；20:投影部;21:光源部； 22:光調(diào)制裝置;23:投影光學(xué)系統(tǒng);30:控制部;31:投影控制部;32:檢測(cè)控制部;33:出射控 制部;37:距離運(yùn)算部(運(yùn)算部）；39:校準(zhǔn)控制部;40:圖像處理部;50:位置檢測(cè)部(檢測(cè)部）； 51:攝像部;59:距離測(cè)量部;60:光出射裝置(光出射部）；70、80:指示體；110:存儲(chǔ)部；122: 手動(dòng)校準(zhǔn)圖像;125:初始校正數(shù)據(jù)；126:手動(dòng)校正數(shù)據(jù)(距離數(shù)據(jù)）；SC:屏幕(操作面）。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種位置檢測(cè)裝置，其特征在于，所述位置檢測(cè)裝置具有： 攝像部，其對(duì)操作面進(jìn)行拍攝；以及 檢測(cè)部，其根據(jù)所述攝像部的拍攝圖像，檢測(cè)指示體的指示位置， 所述檢測(cè)部從所述攝像部的拍攝圖像中檢測(cè)由所述指示體反射檢測(cè)光而得到的反射 光，根據(jù)從所述拍攝圖像檢測(cè)出的反射光的位置、以及從所述操作面到所述攝像部的距離， 求出所述指示體的指示位置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述位置檢測(cè)裝置具有運(yùn)算部，所述運(yùn)算部根據(jù)與所述操作面垂直的方向上的從所述 操作面到所述攝像部的基準(zhǔn)位置的距離，求出與所述操作面垂直的方向上的從所述操作面 到所述指示體的反射位置的距離。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述位置檢測(cè)裝置具有存儲(chǔ)部，所述存儲(chǔ)部對(duì)如下的距離數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，所述距離數(shù) 據(jù)表示由所述運(yùn)算部求出的、在與所述操作面垂直的方向上的從所述操作面到所述指示體 的反射位置的距離， 所述檢測(cè)部根據(jù)所述存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的所述距離數(shù)據(jù)，求出所述指示體的指示位置。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述位置檢測(cè)裝置構(gòu)成為投影儀，所述投影儀具有向所述操作面投影圖像的投影部， 通過(guò)所述攝像部對(duì)所述投影部的投影范圍進(jìn)行拍攝。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述位置檢測(cè)裝置具有校準(zhǔn)控制部，所述校準(zhǔn)控制部執(zhí)行將所述攝像部的拍攝圖像中 的位置與由所述投影部投影的圖像的位置對(duì)應(yīng)起來(lái)的校準(zhǔn)， 所述運(yùn)算部根據(jù)所述校準(zhǔn)控制部執(zhí)行的校準(zhǔn)的結(jié)果，生成所述距離數(shù)據(jù)。6. 根據(jù)權(quán)利要求2~5中的任意一項(xiàng)所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述位置檢測(cè)裝置具有距離測(cè)量部，所述距離測(cè)量部求出與所述操作面垂直的方向上 的從所述操作面到所述攝像部的基準(zhǔn)位置的距離。7. 根據(jù)權(quán)利要求1~6中的任意一項(xiàng)所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述位置檢測(cè)裝置具有光出射部，所述光出射部沿著所述操作面射出所述檢測(cè)光。8. -種位置檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述位置檢測(cè)系統(tǒng)具有沿著利用指示體操作的操 作面射出檢測(cè)光的光出射裝置、以及檢測(cè)所述指示體的指示位置的位置檢測(cè)裝置， 所述位置檢測(cè)裝置具有： 攝像部，其對(duì)所述操作面進(jìn)行拍攝；以及 檢測(cè)部，其根據(jù)所述攝像部的拍攝圖像，檢測(cè)所述指示體的指示位置， 所述檢測(cè)部從所述攝像部的拍攝圖像中檢測(cè)由所述指示體反射檢測(cè)光而得到的反射 光，根據(jù)從所述拍攝圖像中檢測(cè)出的反射光的位置、以及從所述操作面到所述攝像部的距 離，求出所述指示體的指示位置。9. 一種位置檢測(cè)方法，檢測(cè)操作面中由指示體指示的位置，所述位置檢測(cè)方法的特征 在于， 對(duì)所述操作面進(jìn)行拍攝；以及 從拍攝圖像中檢測(cè)由所述指示體反射檢測(cè)光而得到的反射光，根據(jù)從所述拍攝圖像中 檢測(cè)出的反射光的位置、以及從所述操作面到拍攝位置的距離，求出所述指示體的指示位 置。
【文檔編號(hào)】G06F3/042GK105874414SQ201580003532
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2015年1月20日
【發(fā)明人】H·阮, T·諾斯塔德, B·莫薩克哈尼, K·M·帕夫拉克, 田中健兒, 久保田真司
【申請(qǐng)人】精工愛(ài)普生株式會(huì)社