JP2005115870A - プロジェクタ並びにプロジェクタの付属装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】信号処理器をプロジェクタに設け、またプロジェクタからスクリーンまでの距離を取得する手段をプロジェクタに設ける。これによって、信号処理器を持たないホワイトボードでも座標取得ができる。また、画面4隅を指定するなど座標の初期化が必要ない。
【選択図】 図1
Description
仕組みは、まず前記信号処理部をホワイトボードの隅に取り付け、パソコンの映像をプロジェクタでホワイトボードに投写し、投写映像の特定の位置(例えばボードの4隅)を電子ペンで指定することで投写映像の位置を前記信号処理器に覚えこませ、その後は電子ペンの位置と先に覚えこませた特定の位置を比較することで電子ペンのボード上の座標を算出し、パソコンに算出された座標を渡し、ボードに描いた図形の取り込みやマウスカーソルなどを動かす処理を行うものとなっている(例えば、特許文献1参照)。
スクリーン1に取り付けられた、信号処理部2には赤外光受光部21、超音波受信部22、超音波受信部23が設けられている。電子ペン3からは、同時に赤外光パルス4と超音波パルス5(ここでパルスとは一瞬だけ出力される信号という意味でつかう)が出力される。そうすると、雷の光が見えてから音が聞こえるまでの時間で雷までの距離がわかる原理を利用し、信号処理部2は赤外光受光部20に赤外光パルス4が入力されてから、超音波受信部21、22に超音波が入力されるまでの時間を測ることで、電子ペン3から超音波受信部21、22までの距離を知ることができる。超音波受光部21、22は信号処理部2に固定されていることから、超音波受信部21、22からみた電子ペン3の位置は三角測量の原理から求めることができる(異なる2点から特定の点への距離が分かればその特定点の位置は算出できる)。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、信号処理器をプロジェクタに設け、またプロジェクタからスクリーンまでの距離を取得する手段をプロジェクタに設けることによって、上記2つの問題点を解決することのできる、電子黒板機能を有するプロジェクタ並びにプロジェクタに電子黒板機能を付加するプロジェクタの付属装置を提供することにある。
また別なる本発明のプロジェクタは、赤外光発光部と超音波発生部を備えスクリーン上で操作される電子ペンの発する赤外光を受光する赤外光受光部と、電子ペンの発する超音波を受信する少なくとも2つ以上の超音波受信部と、スクリーンとの距離を計測する手段を備えることを特徴とする。
プロジェクタは、さらに、赤外光受光部の出力と、超音波受信部の出力と、スクリーンとの距離を計測する手段の出力とから、電子ペンのスクリーン上での位置を取得する手段を備える。
また別なる本発明のプロジェクタは、ライトバルブ上の表示画像をスクリーンへ拡大投写するプロジェクタであって、赤外光発光部と超音波発生部を備えスクリーン上で操作される電子ペンの発する赤外光を受光する赤外光受光部と、電子ペンの発する超音波を受信する少なくとも2つ以上の超音波受信部と、スクリーンとの距離を計測する手段と、赤外光受光部の出力と、超音波受信部の出力と、スクリーンとの距離を計測する手段の出力とから演算される電子ペンのスクリーン上での位置を、拡大投写される投写矩形画像の辺の長さで正規化した座標データを出力する手段を備えることを特徴とする。
上記プロジェクタは、ミラー投写型プロジェクタである。
別なる本発明のプロジェクタの付属装置は、赤外光発光部と超音波発生部を備えスクリーン上で操作される電子ペンの発する赤外光を受光する赤外光受光部と、電子ペンの発する超音波を受信する少なくとも2つ以上の超音波受信部と、スクリーンとの距離を計測する手段を備えることを特徴とする。
プロジェクタの付属装置は、さらに、赤外光受光部の出力と、超音波受信部の出力と、スクリーンとの距離を計測する手段の出力とから、電子ペンのスクリーン上での位置を取得する手段を備える。
上記プロジェクタは、ミラー投写型プロジェクタである。
図1に本発明のプロジェクションシステムの実施の形態を示す。このプロジェクションシステムは、スクリーン1と、スクリーン上で図形を描く電子ペン3と、プロジェクタ7とからなる。電子ペン3は、赤外光発光部と超音波発生部を持つ。
プロジェクタ7は、信号処理部10と、投写光学系40と、CPU30から構成される。信号処理部10は、赤外光受光部70と、超音波受信部71、72と、スクリーンまでの距離測定手段73と、これらの出力から電子ペン3までの距離を算出する距離演算部50から構成される。
超音波センサは、40〜50KHz程度の振動周波数の圧電屈曲振動子を一定周期のバーストパルスで駆動することによって、空気中に超音波パルスを送出し、スクリーン1からの反射パルスエコーを同じ振動子によって検知するものである。
スクリーンまでの距離測定手段73は、ミリ波の送受波手段であってもよい。ミリ波の連続波をスクリーンに向けて送出すると、スクリーンからの反射波との間で干渉が生じる。干渉の山谷の位置は、発振周波数を掃引すると変化する。周波数の掃引幅と干渉振幅とから、プロジェクタとスクリーンとの距離を検出することができる。
プロジェクタ7は、スクリーン1上に入力画像を投写する。
電子ペン3の位置を取得する動作原理は、信号処理器をスクリーン設けた従来例と同様だが、従来例と違って超音波受信部71、72がスクリーン面上になく2次元上での三角測量の原理が使用できない。実際に超音波パルス51、52によって電子ペン3から超音波受信部71、72までの2つの距離がわかっても、超音波受信部による電子ペンの位置8に見られるように2つの超音波受信部71、72を結んだ直線の一部を中心とし直線に垂直な円周上に電子ペン3が位置するということしかわからない。
このため、スクリーン上での電子ペン3の位置を得るためには超音波受信部71、72からスクリーンまでの距離を得る必要がある。この距離がわかれば、超音波受信部による電子ペンの位置8が描く円周とスクリーン面の交点9から電子ペン3の位置が限定できる。面と円周の交点は2点あり電子ペン3が交点90に位置する可能性もあるが現実的には交点9の方だけ考えればよい。
スクリーン上の投影画像の位置は、プロジェクタとスクリーン間の距離よりCPU2にて計算される。この位置を基準にして電子ペン3の位置を正規化し、座標データとして出力する。したがってプロジェクタ7がスクリーン1へ画像を投写しなくても電子ペンの位置は取得できる。
また、信号処理部10は、プロジェクタ7に実装されている場合を説明したが、オプションの一つとして、必要に応じて装備する付属部品とすることもできる。
2 信号処理器
3 電子ペン
4 赤外光パルス
5 超音波パルス
6 投写映像
7 プロジェクタ
8 位置
9 交点
10 信号処理部
20 赤外光受光部
21、22 超音波受信部
30 CPU
40 投写光学系
50 距離演算部
51、52 超音波パルス
61 投写映像左上
62 投写映像右上
63 投写映像左下
64 投写映像右下
70 赤外光受光部
71、72 超音波受信部
73 距離取得手段
74 スクリーン−プロジェクタ間距離
90 交点
Claims (9)
- 赤外光発光部と超音波発生部を備えスクリーン上で操作される電子ペンの発する前記赤外光を受光する赤外光受光部と、
前記電子ペンの発する前記超音波を受信する少なくとも2つ以上の超音波受信部、
を有し、
前記電子ペンの前記スクリーン上での位置を取得する機能を備える、
ことを特徴とするプロジェクタ。 - 赤外光発光部と超音波発生部を備えスクリーン上で操作される電子ペンの発する前記赤外光を受光する赤外光受光部と、
前記電子ペンの発する前記超音波を受信する少なくとも2つ以上の超音波受信部と、
前記スクリーンとの距離を計測する手段、
を備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 前記プロジェクタは、
さらに、前記赤外光受光部の出力と、前記超音波受信部の出力と、前記スクリーンとの距離を計測する手段の出力とから、前記電子ペンの前記スクリーン上での位置を取得する手段、
を備えることを特徴とする請求項2に記載のプロジェクタ。 - ライトバルブ上の表示画像を前記スクリーンへ拡大投写するプロジェクタであって、
赤外光発光部と超音波発生部を備えスクリーン上で操作される電子ペンの発する前記赤外光を受光する赤外光受光部と、
前記電子ペンの発する前記超音波を受信する少なくとも2つ以上の超音波受信部と、
前記スクリーンとの距離を計測する手段と、
前記赤外光受光部の出力と、前記超音波受信部の出力と、前記スクリーンとの距離を計測する手段の出力とから演算される前記電子ペンの前記スクリーン上での位置を、前記拡大投写される投写矩形画像の辺の長さで正規化した座標データを出力する手段、
を備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 前記プロジェクタは、ミラー投写型プロジェクタである、
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のプロジェクタ。 - 赤外光発光部と超音波発生部を備えスクリーン上で操作される電子ペンの発する前記赤外光を受光する赤外光受光部と、
前記電子ペンの発する前記超音波を受信する少なくとも2つ以上の超音波受信部、
を有し、
前記電子ペンの前記スクリーン上での位置を取得する機能を前記プロジェクタに付加する、
ことを特徴とするプロジェクタの付属装置。 - 赤外光発光部と超音波発生部を備えスクリーン上で操作される電子ペンの発する前記赤外光を受光する赤外光受光部と、
前記電子ペンの発する前記超音波を受信する少なくとも2つ以上の超音波受信部と、
前記スクリーンとの距離を計測する手段、
を備えることを特徴とするプロジェクタの付属装置。 - 前記プロジェクタの付属装置は、
さらに、前記赤外光受光部の出力と、前記超音波受信部の出力と、前記スクリーンとの距離を計測する手段の出力とから、前記電子ペンの前記スクリーン上での位置を取得する手段、
を備えることを特徴とする請求項7に記載のプロジェクタの付属装置。 - 前記プロジェクタは、ミラー投写型プロジェクタである、
ことを特徴とする請求項6乃至8の何れかに記載のプロジェクタの付属装置。
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