CN109983764A - 投影仪系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种投影仪系统，在实现交互投影仪时，能够进行较大范围内的指示体的检测，并且即使指示体的姿态发生变化，也能够可靠地检测该指示体的位置。通过使摄像部(50)成为立体射影方式，能够增大视场角，从而不仅拍摄基于倾斜投射的图像光的投影区域，还拍摄包含投影区域的立体区域(CD)，并且，可靠地捕捉存在于立体区域(CD)的指示体(OB)。特别是，通过采用立体射影方式，能够抑制摄像部(50)的光学设计的难易度，并且即使指示体(OB)的角度(姿态)发生变化，也能够避免指示体(OB)在图像上发生失真而变小，从而可靠地检测指示体(OB)的位置。

Description

投影仪系统
技术领域
本发明涉及用于实现能够通过检测位于投射画面上的手指等指示体并将其反映到投射图像的内容中而进行写入的所谓交互投影仪的投影仪系统。
背景技术
作为交互投影仪，例如，已知有如下的交互投影仪：与投影仪的投射机构分开地设置以形成红外光的层的方式射出到投射画面(屏幕)的大致整体的光射出装置，来自该光射出装置的红外光被指示体的前端(例如指尖)反射，基于检测出其反射光的情况而检测指示体的指示操作，从而实现交互功能(例如，参照专利文献1。)。但是，在上述的结构的情况下，需要照射激光的装置，还需要进行精密的位置对准。此外，可检测的范围为由红外光的层形成的二维区域。
作为不使用上述装置的方式，存在识别手指的形状而检测指示位置的方法。但是，在该情况下，为了识别手指的形状，需要检测直到图像光的投射区域及其周边区域为止的较大范围，例如，需要大视场角的摄像装置等。但是，当检测范围较大时，难以检测检测范围中的周边侧的区域。例如，即使拍摄检测范围，在图像的周边侧，要检测的对象部位也会失真而变小，产生错误检测、未检测的可能性升高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-159524号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种投影仪系统，该投影仪系统在实现交互投影仪时，能够进行较大范围内的指示体的检测，并且即使指示体的姿态发生变化，也能够可靠地检测该指示体的位置。
为了达成上述目的，本发明的投影仪系统具有：投影仪主体部，其倾斜投射图像光；以及立体射影方式的摄像部，其能够拍摄包含来自投影仪主体部的图像光的投影区域的立体区域，检测存在于立体区域的指示体。
在上述投影仪系统中，通过使摄像部成为立体射影方式，能够增大视场角，从而不仅拍摄基于被倾斜投射的图像光的投影区域，还拍摄包含投影区域的立体区域，并且，能够可靠地捕捉存在于立体区域的指示体。特别是，通过采用立体射影方式，能够抑制摄像部的光学设计的难易度，并且即使作为被摄体的指示体的角度发生变化，也能够避免该指示体在图像上发生失真而变小，从而可靠地检测该指示体的位置。
根据本发明的具体方面，摄像部包含分别拍摄立体区域的2个以上的照相机。在该情况下，能够取得用于将指示体捕捉为立体形状的视差信息。
根据本发明的再一方面，在投影仪主体部中，投射比为0.27以下。即，投影仪系统为进行所谓超短焦点接近投射的类型。
根据本发明的另一方面，投影仪主体部形成70英寸以上的投影区域。
根据本发明的再一方面，摄像部以10°±5°的范围内的倾斜角倾斜。例如，在投影仪的投射比更小的情况下，需要增大摄像部的视场角，但通过设置倾斜角，与不设置倾斜角的情况相比，能够抑制摄像部的大视场角化。
根据本发明的再一方面，在摄像部中，作为摄像范围的立体区域包含从投影区域起向前16cm以上的区域。在该情况下，在指示体例如为人的手/手指的情况下，能够确保足以确定人的手(或者手指)的形状而进行检测所需的范围。
根据本发明的再一方面，还具有投影仪控制部，该投影仪控制部确定基于由摄像部取得的图像光的信息的图像投射位置、以及由摄像部检测出的指示体的位置，进行基于所确定的位置关系的图像投射的控制。在该情况下，能够进行由投影仪控制部将图像投射位置与指示体的指示位置对应起来从而将例如作为指示体的指尖的移动写入投射画面上这样的交互投影仪的动作。另外，关于投影仪控制部，例如，除了组装到投影仪主体部的情况以外，还可考虑与投影仪主体部连接的PC作为投影仪控制部发挥功能等各种方式。
根据本发明的再一方面，投影仪主体部进行图像投射，该图像投射反映了由摄像部检测出的指示体的位置的信息。在该情况下，能够进行反映了指示体的指示位置的信息的交互图像投射。
附图说明
图1是示出第1实施方式的投影仪系统的概略结构的图。
图2是示出投影仪系统的结构的图。
图3是用于说明摄像部的摄影范围的图。
图4是示出作为摄像部的摄影范围的立体区域的立体图。
图5A是用于说明投影仪的投射比的图。
图5B是示出一例的投影仪中的投射画面的各位置处的投射角度的图。
图6是示出一例的投影仪中的摄像部的位置和关于摄像范围的尺寸的图。
图7是示出一例的投影仪中的摄像部拍摄出的传感器上的图像的情形的图。
图8A是用于说明关于指示体的姿态(角度)的规定的图。
图8B是用于关于说明指示体的姿态(角度)的规定的图。
图9是示出各射影条件下的视场角与像高的关系的曲线图。
图10是用于说明摄像部(立体射影方式)的指示体的角度(姿态)的变化与指示体的作为传感器上的图像的宽度的关系的图和曲线图。
图11A是用于说明一个比较例的摄像部(等距离射影方式)的指示体的角度(姿态)的变化与指示体的作为传感器上的图像的宽度的关系的图和曲线图。
图11B是用于说明另一比较例的摄像部的指示体的角度(姿态)的变化与指示体的作为传感器上的图像的宽度的关系的图和曲线图。
图12是示出射影条件与指示体的传感器上的宽度的关系的曲线图。
图13是示出畸变与指示体的传感器上的宽度的关系的曲线图。
图14是示出校准时的图案图像的投影的情形的图。
图15是用于说明第2实施方式的投影仪系统中的摄像部的摄影范围的图。
图16是用于说明摄像部(立体射影方式)的指示体的角度(姿态)的变化与指示体的作为传感器上的图像的宽度的关系的图和曲线图。
图17是示出摄像部的倾斜角与最大视场角的关系的曲线图。
图18是示出各射影条件下的倾斜角与指示体的图像上的宽度的关系的曲线图。
具体实施方式
[第1实施方式]
下面，参照附图，说明本发明的第1实施方式的投影仪系统。
图1等所示的投影仪系统500由投影仪100构成，该投影仪100投射(倾斜投射)作为图像光的投射光PL而进行图像投射。另外，投射光PL的被照射区域PLa例如形成在屏幕SC上。被照射区域PLa相当于来自投影仪100的投射光(图像光)PL的投影区域。此外，虽然省略图示，但除了投影仪100以外，例如，投影仪系统500还通过与PC等连接而构成，并根据需要由该PC进行各种处理，由此，能够进行如受理被照射区域PLa中的显示画面上的写入的交互状况下的图像动作。投影仪系统500中的投影仪100是设置在屏幕SC的斜上方、朝向斜下方的屏幕SC进行接近投射的短焦点型(这里为所谓超短焦点接近投射。)的投影仪，由作为用于进行图像投射的主体部分的投影仪主体部100p、以及摄像部50构成。
投影仪主体部100p朝向屏幕SC投射投射光PL，从而形成投影图像(彩色图像)，该投射光PL是合成可见光波段的光而构成的图像光。在投影仪系统500中，前提是，为了能够进行交互的图像投射，进行了用于确定投射画面上的指示体的位置的位置对准(校准)。之后，参照图14来叙述该校准。
虽然省略详细图示，但投影仪主体部100p具有光源、光调制装置、投射光学系统等，进行针对屏幕SC的图像投影。因此，例如，如图2所示，投影仪主体部100p具有包含投射光学系统的图像投影部90和投影仪控制部CT，由投影仪控制部CT进行图像投射等各种动作控制。此外，特别是，投影仪控制部CT可实现如下的所谓交互图像投射：能够经由摄像部50的通信部82受理来自摄像部50的信息，能够考虑来自摄像部50的信息而修正投射的图像的内容，由此，能够在画面上进行写入。
关于构成投影仪主体部100p的光学系统，可以采用各种方式，但是，例如关于光源等，可以应用各种结构的光源，还可以利用例如激光光源、LED光源、以及有机EL(O-LED)。特别是，在应用了有机EL元件等自发光型光源的情况下，光源能够构成为还兼具光调制作用的影像装置。另外，在光源(背照灯)和光调制为单独结构的情况下，光调制装置例如能够采用透射型液晶面板。
返回图1，摄像部50是拍摄由投影仪主体部100p投射的投射图像而取得图像信息的传感器装置。在本实施方式中，特别是，摄像部50由隔开配置的2个(多个)照相机50a、50b构成。照相机50a、50b为相同规格的一对结构，配置在关于投影仪主体部100p的投射光PL的投射位置左右对称的位置处。例如，除了摄像镜头系统以外，各照相机50a、50b还具有受光元件(摄像元件)即受光用传感器、进行包含通信部82(参照图2)向其它装置的发送等在内的各种控制的控制装置等。通过具有以上的多个照相机50a、50b(立体照相机)，投影仪100能够取得视差信息(或者立体图像)。即，能够进行基于立体观察的更高级的位置检测。投影仪控制部CT(参照图2)使图像投影部90(参照图2)投射反映了根据视差信息而检测出的指示体(使用者的指尖等)OB的位置信息的图像，该视差信息基于通过摄像部50a、50b的拍摄而取得的图像信息。另外，2个照相机50a、50b作为用于掌握投影仪100的投影图像位置的结构发挥其作用，所以，例如，配置成使得照相机的镜头系统朝向与投影仪主体部100p的图像投影中的投射角度或投射距离等对应的角度等。即，即使投影仪100的设置环境改变而投射距离等改变，投影仪主体部100p与摄像部50的位置关系也不产生变化，或者即使产生变化，也是小到可进行图像校正等的程度。
此外，投影仪主体部100p能够根据由摄像部50取得的图像信息，进行将构成投影仪主体部100p的图像形成部(光调制中的像素矩阵)的像素与分别内置于构成摄像部50的各照相机50a、50b的摄像元件(受光用传感器)的像素的位置关系对应起来的校准。
另外，摄像部50还能够组装为构成投影仪100的一部分，但是，例如，摄像部50也可以作为与投影仪100分体的摄像装置而存在。
这里，如上所述，由于在本实施方式的投影仪系统500中，进行所谓超短焦点接近投射，所以，需要增大以与投影仪主体部100p接近的方式安装的摄像部50(照相机50a、50b)的摄影范围。并且，从以立体照相机方式取得作为指示体的手指的三维位置的观点出发，也需要设为大视场角。在这样的情况下，难以应用通常的镜头的可能性较高，考虑利用鱼眼镜头。作为鱼眼镜头，例如可考虑采用使用了被称作fθ镜头的镜头的等距离射影方式。但是，当使用这样的镜头时，特别是在摄像图像的周边侧产生较大的失真(压缩)。当失真(压缩)的影响较大时，作为应该检测的对象的指尖等指示体OB作为传感器上的图像而变小，产生错误检测、未检测的可能性升高。因此，在本实施方式中，在摄像部50(照相机50a、50b)中，可以使用下式所示的特性的镜头进行拍摄(立体射影方式)。
y＝2f·tan(θ/2)
这里，设焦距为f、半视场角(或者仅视场角)为θ、像高为y。
在该情况下，与等距离射影方式相比，能够在摄像图像中特别抑制周边侧的失真(压缩)。
以下，参照图3等，关于构成摄像部50的各照相机50a、50b的摄像范围进行说明。在图3中，由于照相机50a与照相机50b的对称性，仅图示1个照相机而进行说明，关于另一个照相机省略说明。如图所示，在本实施方式中，照相机50b(或照相机50a)的光轴AX与作为投影仪主体部100p的被照射面的屏幕SC垂直。即，照相机50b在不存在倾斜的状态下进行拍摄。在本实施方式中，能够由2个照相机50a、50b对作为检测对象的指示体(指尖)OB进行利用了视差的立体检测。即，需要获得用于拍摄触摸屏幕SC的使用者的手指/手并捕捉为有深度感的立体形状的信息。因此，以包含作为屏幕SC上的投影区域的被照射区域Pla以及包括被照射区域PLa的立体区域的方式进行了拍摄。在本实施方式中，作为一例，如图所示，设从屏幕SC到沿垂直方向(深度方向)离开距离d的范围为作为摄像范围的立体区域CD。这里，假设以能够拍摄从手指的前端到手腕的方式，设距离d为160mm(16cm)。在该情况下，如图4所示，立体区域CD为以被照射区域PLa为底面、距离d为厚度的长方体状的区域。因此，摄像部50(照相机50a、50b)的摄影范围比仅为被照射区域PLa的情况更大，特别需要进行大视场角化。当大视场角化进展时，图像的周边侧容易失真，图像容易变小，进而，作为指示体的手/手指的检测容易变困难。与此相对，在本实施方式中，如上所述，通过在摄像部50(照相机50a、50b)中采用立体射影方式，避免了该情况。
以下，参照图5等，对关于投影仪投射的具体的一个结构例(具体规格)进行说明。图5A和5B是示出一例的投影仪中的图像投射的图。
这里，首先，参照图5A，对超短焦点接近投射的程度进行说明。投影仪中的投射比例如用图示的投射距离f1与被照射区域PLa的横向尺寸HS表示为f1/HS。在这里的一例中，假设投射比为大约0.27。具体而言，假设投射距离f1为441mm，规定横向尺寸HS的值的被照射区域PLa的尺寸为70英寸(纵横比16：10)(即，投影仪100形成70英寸的图像)。另外，如图5B所示，在该情况下，示出投射光PL投射到被照射区域PLa的周边侧的各点的投射角度。在该一例中，根据上述的具体规格，进行超短焦点接近投射。
并且，参照图6等，对上述具体一例的图像投射中的摄像部50(照相机50a、50b)的位置和摄像范围的尺寸进行说明。图6是示出包含被照射区域PLa的作为摄像范围的立体区域CD与构成摄像部50的1个照相机的照相机位置Pa的关系的图。关于另一个照相机，仅通过使左右的位置反转就能够进行相同的考察，因此，省略图示和说明。图6中的左侧是示出从正面侧观察到的位置关系的尺寸的图，右侧是示出从侧面(横)侧观察到的位置关系的尺寸的图。这里，如图6所示，照相机位置Pa位于被照射区域PLa的左上方，例如，沿水平方向，从投射光PL的投射位置向左侧隔开30cm。在该情况下，从照相机位置Pa起，被照射区域PLa的右下侧的位置SP在拍摄中位于最靠周边侧。即，需要使得能够可靠地进行该部位的指示体的检测。
另外，如图所示，在设作为检测范围的立体区域CD的上端面的区域为检测区域DD1时，与该检测区域DD1对应的屏幕SC上的区域为用虚线表示的区域DLa。即，摄像部50为了能够进行检测区域DD1中的检测，需要能够在屏幕SC上进行换算而拍摄到达成为区域DLa的范围。此外，区域DLa伴随距离d的值增加(检测区域DD1从被照射区域PLa远离)而急剧地变大。这是因为，在该结构中，进行了超短焦点接近投射。如上所述，距离d的值越大，则越产生对摄像部50进行大视场角化的必要性。
图7是示出摄像部50中的位于上述位置Pa的照相机(例如照相机50b)拍摄的图像、即内置于照相机50b的受光用传感器上的图像的情形的图。另外，这里，所拍摄的影像的上下左右反转，因此，屏幕SC的右下的影像在传感器上的图像上位于左上。因此，在图示的图像PI中，与屏幕SC上的被照射区域PLa对应的影像图像PLi中的、位于左上角部的图像点SPi对应于图6的位置SP。另外，在图像PI中，影像图像DDi对应于图6的检测区域DD1。照相机50a需要使得这些影像图像PLi、DDi收敛于传感器上的区域SE中的、作为有效摄像范围的有效区域AE内。因此，如图所示，显现出矩形区域的影像图像PLi、DDi成为失真地拍摄的影像图像。这里，影像图像PLi需要检测表示指示位置的指示体的前端即指尖，但是可认为影像图像PLi的区域中的图像点SPi及其附近为最失真、指示体的检测最困难的部位。因此，关于该部位处的人的手指宽度，改变摄像部50(照相机50a、50b)应该采用的照相机镜头的射影条件而进行了研究。其结果，综合考虑后得到如下结论：采用以立体射影方式进行拍摄的摄像部作为本实施方式的摄像部50(照相机50a、50b)是最佳的。
以下，说明在得到上述的结论之前，关于在对应于图像点SPi的位置处的图像上(传感器上)为最小的手指宽度的值进行的研究。作为其前提，规定作为指示体的手指的姿态(角度)。另外，考虑标准的手指的尺寸，这里，将直径为10mm的圆柱视为手指进行了研究。图8A和8B示出指示体(手指、或者直径为10mm的圆柱)OB在屏幕SC(被照射区域PLa)上的角度的规定。如图8A所示，设指示体OB相对于屏幕SC面的角度(仰角)为角度η。此外，如图8B所示，在屏幕SC面内，将在作为横向(水平方向)的x方向上以-x方向为基准(0°)而逆时针旋转的角度(方位角)设为角度
关于利用以上的角度η和角度规定了朝向的指示体OB，针对相对于角度η和角度的变化、即姿态的变化的图像上(传感器上)的宽度(相当于手指宽度)的变化，研究了等距离射影、立体射影、通常投影的三种射影条件。各射影条件表示为：
y＝f·θ(等距离射影)
y＝2f·tan(θ/2)(立体射影)
y＝f·tanθ(通常的射影)
f：焦距、θ：半视场角、y：像高。
另外，各射影条件下的视场角(或者半视场角θ)与像高y的关系在图9所示的曲线图中，分别用曲线L1、L2、L3表示。曲线L1表示立体射影方式，曲线L2表示等距离射影方式，曲线L3表示通常的射影方式。此外，作为其他条件，例如，设相当于上述的有效区域AE(参照图7)的传感器有效区域的尺寸为4.48mm×3.2mm。此外，如上所述，设指示体OB的现实的宽度为10mm。
关于上述各射影条件中的立体射影方式、即本实施方式中的基于摄像部50的指示体OB的角度(姿态)的变化与指示体的图像上的宽度的关系，如图10所示。在图10中，左侧示出立体射影中的摄像图像的情形，右侧是示出伴随角度η和角度的变化的、指示了图像点SPi的指示体的宽度(手指宽度)的图像上的大小、即传感器上的宽度(单位：μm)的曲线图。这里，关于角度(仰角)η，计算了0°～90°的范围内的变化，关于角度(方位角)计算了0°～180°的范围内的变化。如图可知，在该情况下，当观察手指宽度的计算结果时，即使角度η和角度发生变化，手指宽度也不改变而是固定值。另外，该情况下的图像上(传感器上)的指示体的最小宽度为15.9μm。
另一方面，作为一个比较例，图11A示出上述各射影条件中的等距离射影方式的摄像部的指示体的角度(姿态)的变化与指示体的图像上的宽度的关系。在该情况下，可知当角度η和角度发生变化时，手指宽度也改变。该情况下的指示体的最小宽度为11.5μm。即，可知在该比较例中，与上述的本实施方式的情况相比，指示体的最小宽度显著地变小。
此外，作为另一比较例，图11B示出上述各射影条件中的通常的射影方式即不应用鱼眼镜头那样的镜头的情况下的摄像部的指示体的角度(姿态)的变化与指示体的图像上的宽度的关系。在该情况下，如图中左侧所示，在拍摄的图像不失真(或者大致不失真)的方面与上述2种情况不同。在该情况下，可知当角度η和角度发生变化时，手指宽度也改变。此外，整体上，手指宽度较大(较粗)，该情况下的指示体的最小宽度为17.3μm(η＝90°时)。
以上，在仅对图像上(传感器上)的指示体的最小宽度进行比较时，图11B所示的比较例保持了尺寸最大的状态。但是，如上所述，本实施方式中的投影仪系统500的结构的前提是进行超短焦点接近投射。因此，要求摄像部50为大视场角的摄像部。因此，将通常的射影方式应用于摄像部50在光学设计上非常困难。综上所述，在本实施方式中，进行基于立体射影方式的拍摄。
以下，参照图12等，说明研究包含上述射影条件在内的各种射影条件后的结果。这里，用下式表示射影条件，计算出将式中的系数(1/C)从0变为1时的最小手指宽度。
y＝Cf·tan(θ/C)
在上式中，
在C＝∞、(1/C＝0)时，y＝f·θ(等距离射影)，
在C＝2、(1/C＝0.5)时，y＝2f·tan(θ/2)(立体射影)，
在C＝1、(1/C＝1)时，y＝f·tanθ(通常的射影)。
图12是汇总了以上结果的曲线图。即，图12的横轴表示系数(1/C)的值，纵轴表示图像上(传感器上)的指示体的最小宽度的值。根据图12的曲线图也可知，基于立体射影方式的拍摄比基于等距离射影方式或者接近该等距离射影方式的拍摄更能够将指示体的最小宽度的值维持为较大的值。此外，也可知如果采用立体射影方式，则与光学设计较困难的通常的射影方式相比，最小宽度的值几乎不改变。但是，图12的横轴不一定表示光学设计的难易度。因此，利用被认为与光学设计的难易度的相关性更高的畸变(各射影方式中的实际的像高与理想像高的比率)也进行了比较。图13是示出视场角80°的情况下的畸变与图像上(传感器上)的指示体的最小宽度的关系的曲线图。此外，在图中示出上述三种射影方式的位置。根据该曲线图可知，等距离射影方式和立体射影方式位于比较近的位置。即，可认为光学设计的难易度没有太大的差异。此外，另一方面，可知等距离射影方式和立体射影方式之间的曲线图的斜率陡峭。即，对二者进行比较可知，在立体射影方式中，能够在不太提高透镜的设计难易度的情况下增大图像上(传感器上)的手指宽度。
下面，参照图14，说明作为用于使得能够进行交互图像投射的前提的位置对准处理即校准。图14示出为了进行基于投影仪主体部100p的图像投影中的尤其是上述校准处理而投射校准时的图案图像的情形。在本实施方式中，首先，这里利用由作为图像光的投射光PL所包含的可见光波段的成分中的绿色波段的光构成的图案图像光GL来投射图案图像PT，该图案图像PT表示通过基于投影仪主体部100p的图像投射(投影)而显现在屏幕SC上的影像的范围。摄像部50通过接收图案图像光GL的一部分的成分，取得关于图案图像PT的图像信息，根据该信息，确定图像投射位置。首先，摄像部50向投影仪主体部100p发送所拍摄的图案图像PT的图像信息。接着，投影仪主体部100p进行由摄像部50取得的图案图像PT的信息与光调制中的像素矩阵的信息的对应。即，将由摄像部50拍摄的图案图像PT的受光用传感器上的各位置与投影仪主体部100p的光调制中的像素矩阵上的各位置即所投射的图像上的位置对应起来。对应例如可以按照像素单位进行(例如可以生成对应的表)，但例如也可以是，能够通过确定对应的函数来进行对应的处理。
如上所述，投影仪主体部100p通过将基于由摄像部50取得的图案图像PT的信息的图像投射位置与光调制的像素位置对应起来，进行校准(位置对准)。在校准后，能够根据校准中的对应来确定由摄像部50检测出的指示体OB的指示位置，能够进行反映了所确定的指示体OB的指示位置的交互图像投射。
如上所述，在本实施方式的投影仪系统500中，通过使摄像部50成为立体射影方式，能够增大视场角，从而不仅拍摄基于被倾斜投射的图像光(投射光)的投影区域(被照射区域PLa)，还拍摄至包含投影区域的立体区域CD，并且，能够可靠地捕捉存在于立体区域CD的指示体OB。特别是，通过在摄像部50中采用立体射影方式，能够抑制摄像部50的光学设计的难易度，并且即使指示体OB的角度发生变化，也能够避免指示体OB在图像上发生失真而变小，从而可靠地检测指示体OB的位置。
〔第2实施方式〕
下面，参照图15，对将第1实施方式变形后的第2实施方式进行说明。另外，本实施方式的投影仪系统是除了构成为改变摄像部50的姿态(倾斜角)以外都与第1实施方式相同的结构，因此，省略整个投影仪系统的图示和说明。此外，具体的一个结构例(具体规格)也设为与第1实施方式中所示的情况相同。但是，本实施方式与第1实施方式(在第1实施方式中，由于倾斜角为0°，所以，焦距f不变。)的不同之处在于，由于使倾斜角发生变化，所以，焦距f伴随倾斜角的增减而发生变化。
图15是用于说明本实施方式的投影仪系统中的摄像部150的姿态和摄影范围的图，且是对应于图3的图。另外，与第1实施方式的情况同样，摄像部150由2个照相机150a、150b构成。与图3相比可知，在图15例示的本实施方式的摄像部150中，照相机150b(或照相机150a)的光轴AX不与屏幕SC垂直，而向下方稍微倾斜。即，照相机150a在设置了倾斜的状态下进行拍摄。在该情况下，通过适当地使倾斜角度增加，与如第1实施方式那样不存在倾斜角(0°)的情况相比，能够减小摄像部150中的拍摄所需的最大视场角。这里，作为一例，假设倾斜角α＝10°。
图16是用于说明与第1实施方式相同的具体的一个结构例(具体规格)中的本实施方式的摄像部150(立体射影方式)的指示体的角度(姿态)的变化与指示体的图像上的宽度的关系的图和曲线图。即，图16是对应于图10的图。在该情况下，当观察手指宽度的计算结果时，也可知即使参照图8A和8B所规定的角度η和角度发生变化，手指宽度也不改变而取固定值。另外，该情况下的指示体的最小宽度为14.9μm。在该情况下，当与图10进行比较时，值稍微变小。
这里，如上所述，由于通过具有某个程度的倾斜角α，能够减小摄像部150的最大视场角，所以，能够降低照相机镜头的设计难易度。但是，另一方面，当使倾斜角增加时，指示体的最小宽度(手指宽度)变小。即，照相机镜头的设计难易度的缓和与加粗(增大)手指宽度相违背。因此，需要取得平衡，所以，作为这里的例示，如上所述，设倾斜角α的值为10°。另外，该值(倾斜角α＝10°)为本实施方式中的具体的一个结构例(具体规格)中的、可认为最佳的范围内的一个值。图17是示出上述情况下的摄像部150的倾斜角α与拍摄所需的最大视场角的关系的曲线图。根据曲线图可读取到，最大视场角的倾斜角α从0°起下降，在到达10°的附近之前，斜率(下降程度)变大，在10°前后的某个程度的范围内持续大致平稳的状态。由此可知，例如，如果处于10°±5°左右的范围，则容易使设计难易度缓和。此外，图18是示出上述的三种射影条件下的倾斜角与指示体的最小宽度(手指宽度)的关系的曲线图。曲线C1示出在本实施方式中采用的立体射影方式，曲线C2示出等距离射影方式，曲线C3示出通常的射影方式。根据曲线图可知，在立体射影方式中，当使倾斜角α增加时，指示体的最小宽度(手指宽度)变小，但是，可知在倾斜角α超过5°的范围内，在3个方式中，立体射影方式的最小宽度(手指宽度)最大。
另外，如上所述，设倾斜角α为10°是基于本实施方式的具体的一个结构例(具体规格)，根据结构例的不同，最佳角度有时存在略微不同。但是，可认为趋势相同，例如，通过设倾斜角α为10°的前后的值，例如为10°±5°，能够抑制摄像部的最大视场角并维持指示体的可靠检测。
如上所述，在本实施方式的投影仪系统中，也通过使摄像部150成为立体射影方式，能够抑制摄像部150的光学设计的难易度并避免作为被摄体的指示体在图像上产生失真而变小，从而可靠地检测指示体的位置。
此外，如上所述，当使倾斜角增加时，指示体的最小宽度(手指宽度)存在变小的趋势。因此，例如，在投影仪中的投射比更小且需要增大摄像部的视场角的情况下，如本实施方式(第2实施方式)所示，通过设置倾斜角，能够抑制摄像部的大视场角化，认为是有效的。另一方面，由于在投影仪的投射比偏大的情况下，不要求如此大的视场角，所以，可认为相比于积极地设置倾斜角，例如，如第1实施方式那样不设置倾斜角、或者将倾斜角控制为较小的值而增大手指的宽度更优选。
〔其他〕
本发明不限于上述各实施方式，能够在不脱离其宗旨的范围内以各种方式来实施。
在上述内容中，依据具体的一个结构例(具体规格)进行了说明，但这只是一个例子，关于结构例可考虑各种情况。例如，在上述内容中，假设形成70英寸的被照射区域(投影区域)，但可考虑设为70英寸以上(例如，70英寸～120英寸左右)。此外，例如，关于立体区域CD的深度方向，设距离d为160mm(16cm)，但还可考虑设为16cm以上。此外，关于接近投射，设投射比为大约0.27，但是，例如，也可以采用设为0.27以下的结构。除此以外，例如，还可考虑将投影仪100中的投射距离f1设为不同的值。
此外，在上述内容中，能够利用基于从构成摄像部50的一对照相机50a、50b取得的图像信息的视差信息将指示体捕捉为立体形状。这时，来自各照相机50a、50b的图像信息成为根据校准中的对应来分别实施图像处理的图像信息。关于该图像处理，可以按照来自各照相机50a、50b的每个图像信息单独地进行，也可以是，一对照相机50a、50b利用具有左右的对称性来将一方的处理方法左右反转而转用于另一方的处理方法。此外，在该情况下，也可以一并进行2个图像处理。
此外，在上述内容中，记载为由投影仪控制部、或可与投影仪100连接的PC等进行各种处理，但关于所负责的处理，能够采用各种方式，例如，可考虑由PC侧进行确定基于由摄像部50取得的投射光PL的信息的图像投射位置、以及基于由摄像部50检测出的检测光DL的位置等的处理。换言之，可以设为确定投影仪控制部CT中的上述图像投射位置、指示体的指示位置，并由PC等外部连接设备进行基于所确定的位置关系的图像投射的控制的一部分或全部(PC等构成投影仪控制部)。此外，相反，还可以设为不将PC等连接，例如，由投影仪控制部CT负责全部处理的结构(无PC)。
此外，在上述内容中，在校准中，假设利用由绿色波段的光构成的图案图像光GL来投射图案图像PT，图案图像PT的投射不限于绿色波段的光，还可考虑利用其它波段的光。
此外，在上述内容中，省略了构成投影仪主体部100p的光源、光调制装置、投射光学系统等的图示和详细说明，还能够应用各种方式，例如，关于光源，除了上述以外，例如还能够利用高压汞灯等，分离为3色的光源进行应用。关于光调制装置，除了上述以外，例如还可考虑光调制装置由在液晶面板中利用了滤色器的装置、反射型液晶面板、数字微镜器件等构成的各种方式。
标号说明
50：摄像部；50a、50b：照相机；82：通信部；90：图像投影部；100：投影仪；100p：投影仪主体部；150：摄像部；150a、150b：照相机；500：投影仪系统；AE：有效区域；AX：光轴；C1：曲线；C2：曲线；C3：曲线；CD：立体区域；CT：投影仪控制部；d：距离；DD1：检测区域；DDi：影像图像；DL：检测光；DLa：区域；f：焦距；f1：投射距离；GL：图案图像光；HS：横向尺寸；L1、L2、L3：曲线；OB：指示体；Pa：照相机位置；Pa：位置；PI：图像；PL：投射光；PLa：被照射区域；PLi：影像图像；PT：图案图像；SC：屏幕；SE：区域；SP：位置；SPi：图像点；y：像高；η、角度；θ：半视场角(视场角)。

Claims (8)

1.一种投影仪系统，其具有：
投影仪主体部，其倾斜投射图像光；以及
立体射影方式的摄像部，其能够拍摄包含来自所述投影仪主体部的图像光的投影区域的立体区域，检测存在于所述立体区域的指示体。
2.根据权利要求1所述的投影仪系统，其中，
所述摄像部包含分别拍摄所述立体区域的2个以上的照相机。
3.根据权利要求1或2所述的投影仪系统，其中，
在所述投影仪主体部中，投射比为0.27以下。
4.根据权利要求3所述的投影仪系统，其中，
所述投影仪主体部形成70英寸以上的投影区域。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的投影仪系统，其中，
所述摄像部以10°±5°的范围内的倾斜角倾斜。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的投影仪系统，其中，
在所述摄像部中，包含从所述投影区域起向前16cm以上的区域作为所述立体区域。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的投影仪系统，其中，
所述投影仪系统还具有投影仪控制部，该投影仪控制部确定基于由所述摄像部取得的图像光的信息的图像投射位置、以及由所述摄像部检测出的指示体的位置，进行基于所确定的位置关系的图像投射的控制。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的投影仪系统，其中，
所述投影仪主体部进行图像投射，该图像投射反映了由所述摄像部检测出的指示体的位置的信息。
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