JP2007017516A - Projector provided with function of projecting two-dimensional positional information - Google Patents

Projector provided with function of projecting two-dimensional positional information Download PDF

Info

Publication number
JP2007017516A
JP2007017516A JP2005196372A JP2005196372A JP2007017516A JP 2007017516 A JP2007017516 A JP 2007017516A JP 2005196372 A JP2005196372 A JP 2005196372A JP 2005196372 A JP2005196372 A JP 2005196372A JP 2007017516 A JP2007017516 A JP 2007017516A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
position information
projection
projector
projecting
image data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005196372A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Nakamura
洋一 中村
Takeshi Matsuoka
毅 松岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Plus Vision Corp
Original Assignee
Plus Vision Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Plus Vision Corp filed Critical Plus Vision Corp
Priority to JP2005196372A priority Critical patent/JP2007017516A/en
Publication of JP2007017516A publication Critical patent/JP2007017516A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector where non-visible light indicating a position within the projection picture therein is projected in order to detect the position in the projection picture. <P>SOLUTION: The method for projecting positional information on the projection plane 430 projected by a projector comprises: the first step of projecting projection data on the projection plane 430 by visible light; and the second step of projecting positional information representing the coordinate position of the projection plane on the projection plane 430 by infrared light. The positional information is preferably composed of a plurality of discrimination patterns 400. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、テレビやDVDなどの映像を投影することができる前面投射型または背面投射型のプロジェクタに関し、特に、背面投射型のプロジェクタによる投影面に2次元の位置情報を投影するプロジェクタおよび投影面上で操作された入力装置の位置を投影することができるプロジェクタシステムに関する。   The present invention relates to a front-projection or rear-projection projector that can project an image such as a television or a DVD, and in particular, a projector that projects two-dimensional position information on a projection surface by a rear-projection projector and the projection surface The present invention relates to a projector system capable of projecting the position of an input device operated above.

プロジェクタによる投影画像に、筆記情報を合成して表示する電子黒板機能とプロジェクタ機能をもつ投影表示システムが知られている。これは、電子黒板の所定の位置に超音波を発生させる装置を配置して、ペンの位置を三角測量の原理により検出し、検出された位置情報を基にして、筆記情報を作成し、投影画像に合成させるものである。   2. Description of the Related Art A projection display system having an electronic blackboard function that combines and displays handwritten information on a projection image by a projector and a projector function is known. This is a device that generates ultrasonic waves at a predetermined position on the electronic blackboard, detects the position of the pen based on the principle of triangulation, creates writing information based on the detected position information, and projects it. It is synthesized with the image.

特許文献1は、プロジェクタを使用した電子黒板システムに関するもので、
図12(A)に示すように、ホワイトボード1の信号処理器2に、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が出力される。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判る原理を利用し、信号処理器2は赤外光受光部20に赤外光パルス4が入力してから、超音波受信部21、22に超音波が入力す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は信号処理器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。図12(B)に示すように、プロジェクタでホワイトボードに映像を投射し、投射映像6のどの位置に電子ペン3があるかを算出し、その結果、パソコンに電子ペンの座標を出力したり、またマウスカーソルを動かしたり、画面上のアイコンを指定することを可能にしている。
Patent Document 1 relates to an electronic blackboard system using a projector.
As shown in FIG. 12A, the signal processor 2 of the whiteboard 1 is provided with an infrared light receiving unit 21, an ultrasonic receiving unit 22, and an ultrasonic receiving unit 23. From the electronic pen 3, the infrared light pulse 4 and the ultrasonic pulse 5 are output simultaneously. The signal processor 2 uses the principle that the distance to the lightning is known in the time from when the lightning light is seen until the sound is heard. The signal processor 2 inputs the infrared light pulse 4 to the infrared light receiving unit 20 and then detects the ultrasonic wave. The distance from the electronic pen 3 to the ultrasonic receivers 21 and 22 can be known by measuring the time until the ultrasonic waves are input to the receivers 21 and 22. Since the ultrasonic receivers 21 and 22 are fixed to the signal processor 2, the position of the electronic pen 3 viewed from the ultrasonic receivers 21 and 22 can be obtained from the principle of triangulation. As shown in FIG. 12B, the projector projects an image on the whiteboard, calculates the position of the electronic pen 3 in the projected image 6, and outputs the coordinates of the electronic pen to the personal computer as a result. It also allows you to move the mouse cursor and specify icons on the screen.

特開2005−128611号JP 2005-128611 A

しかしながら、上記特許文献1に示すような電子黒板システムでは、超音波発生装置のようなものをプロジェクタの投影画面に設けなければならず、利用できる場所や範囲が限定されてしまう。さらには、装置が大型化し、コストも高くなってしまうという課題を有している。   However, in the electronic blackboard system as shown in Patent Document 1, a device such as an ultrasonic generator has to be provided on the projection screen of the projector, and the available place and range are limited. Furthermore, there is a problem that the apparatus becomes larger and the cost becomes higher.

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、プロジェクタの投影面内の位置情報を投影し、かつ、投影面内の位置検出を行うことが可能なプロジェクタを提供することを目的とする。
さらに本発明は、投影画面内の位置情報を利用して、投影面上の入力ペン等の入力情報を併せて投影して表示することができるプロジェクタシステムを提供することを目的とする。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a projector capable of projecting position information within a projection plane of a projector and detecting a position within the projection plane. .
Another object of the present invention is to provide a projector system capable of projecting and displaying input information such as an input pen on a projection plane by using position information in a projection screen.

本発明に係る、プロジェクタにより投影される投影面に位置情報を投影する投影方法は、投影面に可視光により画像データを投影する第1のステップと、投影面の座標位置を表す位置情報を可視光以外の光で投影面に投影する第2のステップとを有する。   According to the present invention, a projection method for projecting position information onto a projection plane projected by a projector includes a first step of projecting image data onto a projection plane with visible light, and position information representing the coordinate position of the projection plane is visible. And a second step of projecting onto the projection surface with light other than light.

好ましくは、第2のステップは、第1のステップによる投影中に、一定のサイクルで行われ、また、可視光以外の赤外光により位置情報を投影する。これにより、投影面に通常の映像が投影されるが、位置情報は赤外光であるため、肉眼で認識することはできない。   Preferably, the second step is performed in a certain cycle during the projection by the first step, and the position information is projected by infrared light other than visible light. As a result, a normal image is projected on the projection surface, but the position information is infrared light and cannot be recognized with the naked eye.

位置情報の投影方法はさらに、投影面に投影された位置情報を読取るステップと、読取られた位置情報に基づき画像データを作成するステップと、作成された画像データと投影用の画像データを合成するステップと、合成された画像データを投影面に投影するステップとを有する。好ましくは、位置情報を読取るステップは、投影面上においてポインティング装置を移動することにより行われ、合成された画像データは、ポインティング装置の移動軌跡を含む。   The position information projection method further includes a step of reading the position information projected on the projection surface, a step of creating image data based on the read position information, and a composition of the created image data and the image data for projection. And a step of projecting the synthesized image data onto a projection plane. Preferably, the step of reading the position information is performed by moving the pointing device on the projection plane, and the synthesized image data includes a movement locus of the pointing device.

本発明に係るプロジェクタは、可視光による投影動作中に、投影面の座標位置を表す位置情報を可視光以外の光として投影する位置情報投影手段を有する。好ましくは、位置情報はDMDにより表示され、位置情報投影手段は、位置情報を記憶する記憶部を有する。   The projector according to the present invention includes position information projection means for projecting position information representing the coordinate position of the projection plane as light other than visible light during a projection operation using visible light. Preferably, the position information is displayed by DMD, and the position information projection means has a storage unit for storing the position information.

本発明に係るプロジェクタシステムは、プロジェクタと、プロジェクタとデータ通信が可能なポインティング装置とを有し、ポインティング装置は、投影面に投影された位置情報を読取る手段と、読取られたデータを送信する手段とを含み、プロジェクタは、送信された読取りデータに基づき画像データを作成する手段と、作成された画像データと投影用の画像データを合成する手段と、合成されたデータを投影面に投影する手段とを有する。   The projector system according to the present invention includes a projector and a pointing device capable of data communication with the projector, and the pointing device reads the position information projected on the projection surface and transmits the read data. The projector includes means for creating image data based on the transmitted read data, means for synthesizing the created image data and image data for projection, and means for projecting the synthesized data onto the projection surface And have.

好ましくは、ポインティング装置は、読取られた位置情報に基づきポインティング装置の座標位置を算出する算出手段、および座標位置情報をプロジェクタに送信する送信手段を含み、プロジェクタは、座標位置情報を受信する受信手段を含む。   Preferably, the pointing device includes a calculation unit that calculates a coordinate position of the pointing device based on the read position information, and a transmission unit that transmits the coordinate position information to the projector, and the projector receives the coordinate position information. including.

本発明によれば、プロジェクタの投影面に可視光以外の光で投影面の座標位置を表す位置情報を投影するようにしたので、通常動作時の画像表示に干渉することなく、その位置情報を利用して、ペン入力装置等のポインティング装置による移動軌跡を検出し、これを投影面上に合成して投影することができる。   According to the present invention, since the position information indicating the coordinate position of the projection plane is projected onto the projection plane of the projector with light other than visible light, the position information is displayed without interfering with the image display during normal operation. By utilizing this, it is possible to detect a movement trajectory by a pointing device such as a pen input device, and synthesize it on the projection surface and project it.

以下、本発明に係るプロジェクタシステムの好ましくは構成を図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a preferred configuration of the projector system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例に係るプロジェクタシステムの構成を示す図である。プロジェクタシステム10は、背面投射型のプロジェクタ100と、プロジェクタ100による投影面上で操作されるポインティング装置200とを有する。ポインティング装置200は、有線または無線によりデータをプロジェクタ100に送信可能であり、また、後述するように、ユーザーが投影面に映し出された画像等に対して文字や図形等を仮想的に入力するための入力装置としても機能することができる。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a projector system according to an embodiment of the present invention. The projector system 10 includes a rear projection type projector 100 and a pointing device 200 operated on a projection surface by the projector 100. The pointing device 200 can transmit data to the projector 100 by wire or wirelessly, and as will be described later, the user virtually inputs characters, figures, and the like for an image projected on the projection surface. It can also function as an input device.

図2は、プロジェクタ100の一般的な構成を示す図である。同図は、DMD(Digital Micro-mirror Device)を用いたDLP方式のプロジェクタを示している。ランプ110から発せられた光は、集光ミラーである楕円ミラー112で反射され、光学部品であるライトトンネルまたは光インテグレータ114に入射される。ライトトンネル114において均一な光線束とされた光は、カラーホイール116に入射される。   FIG. 2 is a diagram illustrating a general configuration of the projector 100. This figure shows a DLP projector using DMD (Digital Micro-mirror Device). The light emitted from the lamp 110 is reflected by an elliptical mirror 112 which is a condensing mirror and is incident on a light tunnel or an optical integrator 114 which is an optical component. The light having a uniform light flux in the light tunnel 114 is incident on the color wheel 116.

カラーホイール116は、円周上にR(赤色)、G(緑色)、B(青色)のカラーフィルターと赤外光の透過フィルターを配列しており、これらがモータ118によって回転される。カラーホイール116に入射された光は、R、G、Bの可視光と、可視光以外の赤外光に分離され、R、G、B光および赤外光が、順次、コンデンサレンズ120、折り返し用の平面ミラー122、第2の折り返し用の球面ミラー124、第2のコンデンサレンズ126を介してDMD128を照明する。DMD128の反射光は、投影レンズ130に入射され、そこで拡大されスクリーン状に映像が投影される。   The color wheel 116 has R (red), G (green), and B (blue) color filters and an infrared light transmission filter arranged on the circumference, and these are rotated by a motor 118. The light incident on the color wheel 116 is separated into R, G, and B visible light and infrared light other than visible light. The R, G, B light, and infrared light are sequentially returned to the condenser lens 120 and folded. The DMD 128 is illuminated via the plane mirror 122 for use, the second spherical mirror 124 for folding, and the second condenser lens 126. The reflected light of the DMD 128 is incident on the projection lens 130, where it is magnified and projected on a screen.

図3は、カラーホイールの構成を示す図である。上記したように、カラーホール116は、R、G、Bのカラーフィルター140、142、144と、赤外光透過フィルター146とを有している。ランプ110により発光される光は、可視光の波長と赤外光の波長を含んでおり、この光が、回転するカラーホイール116に対して略垂直に入射される。これにより、カラーホイール116からは、カラーフィルター140〜144により選択されたR、G、B光が順次出射され、かつ、カラーホイールが1回転される度に赤外光フィルター146により選択された赤外光が出射される。すなわち、ランプ110から発せられた光は、カラーホイール116により可視光と赤外光に分離される。   FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the color wheel. As described above, the color hole 116 includes the R, G, and B color filters 140, 142, and 144 and the infrared light transmission filter 146. The light emitted by the lamp 110 includes the wavelength of visible light and the wavelength of infrared light, and this light is incident on the rotating color wheel 116 substantially perpendicularly. As a result, the R, G, B light selected by the color filters 140 to 144 is sequentially emitted from the color wheel 116, and the red selected by the infrared light filter 146 each time the color wheel is rotated once. External light is emitted. That is, the light emitted from the lamp 110 is separated into visible light and infrared light by the color wheel 116.

図4は、DMDの平面図である。DMD128は、シリコン基板上に複数のミラー150を2次元アレイ状に配列している。ミラー150は、M行×N列に配置され、例えば、XGA、SVGA等の解像度に応じた数のミラーが配列されている。各ミラー150は、例えばヒンジによって回動可能に支持され、1つ1つが±12度(オン・オフ)で傾斜される。ミラー150の表面は、鏡として機能し、照射された光を反射する。各ミラー150は、ディジタル信号で制御され、1秒間に数千回というハイスピードで高速にオン・オフに切り替えられる。   FIG. 4 is a plan view of the DMD. The DMD 128 has a plurality of mirrors 150 arranged in a two-dimensional array on a silicon substrate. The mirror 150 is arranged in M rows × N columns. For example, a number of mirrors corresponding to the resolution such as XGA, SVGA, and the like are arranged. Each mirror 150 is rotatably supported by, for example, a hinge, and each mirror 150 is tilted by ± 12 degrees (on / off). The surface of the mirror 150 functions as a mirror and reflects the irradiated light. Each mirror 150 is controlled by a digital signal and is switched on and off at high speed at a high speed of several thousand times per second.

図5は、プロジェクタの電気的構成を示すブロック図である。プロジェクタ100は、ポインティング装置200とデータ通信を行うデータ通信部300、ランプ110の駆動を行うランプ駆動回路310、カラーホイール116およびモータ118を駆動するカラーホイール駆動回路320、DMD128を駆動するDMD駆動回路330、DMD128によって投影される画像データ等を生成する画像処理回路340、投影面に投影される位置情報やポインティング装置の移動軌跡、プログラムデータ等を記憶するメモリ350、プログラムに従い各部の制御を行うCPU360を含んでいる。   FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of the projector. The projector 100 includes a data communication unit 300 that performs data communication with the pointing device 200, a lamp driving circuit 310 that drives the lamp 110, a color wheel 116 and a color wheel driving circuit 320 that drives the motor 118, and a DMD driving circuit that drives the DMD 128. 330, an image processing circuit 340 that generates image data projected by the DMD 128, a memory 350 that stores position information projected on the projection plane, a movement trajectory of the pointing device, program data, and the like, and a CPU 360 that controls each unit according to the program. Is included.

画像処理回路340は、DMD128のミラー画素に対応するR、G、Bのフォーマットプレーンを有するディジタル画像データを生成し、CPU360は、これらのフレームデータに基づきDMD駆動回路330の駆動する。画像処理回路340はさらに、メモリ350に格納された、投影面の座標位置を表す位置情報に対応する画像データを生成する。   The image processing circuit 340 generates digital image data having R, G, and B format planes corresponding to the mirror pixels of the DMD 128, and the CPU 360 drives the DMD driving circuit 330 based on these frame data. The image processing circuit 340 further generates image data corresponding to position information representing the coordinate position of the projection plane stored in the memory 350.

図6(a)〜(d)は、座標位置を表す位置情報を説明する図である。位置情報は、座標位置を識別するための複数の識別パターン400を有している。1つの識別パターン400は、6×6画素から構成され、DMD128の画素数に対応する数の識別パターンが用意されている。識別パターン400の各画素は、2値情報(図には、白または黒で表している)で構成される。すべての識別パターン400は、左上のコーナー領域に、3画素が黒(例えば、2値情報が「1」)である基準パターン410を含んでいる。基準パターン410以外の画素領域には、当該識別パターンの座標位置を示す固有の位置パターン420が構成されている。   6A to 6D are diagrams for explaining position information representing coordinate positions. The position information has a plurality of identification patterns 400 for identifying coordinate positions. One identification pattern 400 includes 6 × 6 pixels, and the number of identification patterns corresponding to the number of pixels of the DMD 128 is prepared. Each pixel of the identification pattern 400 is composed of binary information (shown in white or black in the figure). All the identification patterns 400 include a reference pattern 410 in which the three pixels are black (for example, binary information is “1”) in the upper left corner area. In the pixel area other than the reference pattern 410, a unique position pattern 420 indicating the coordinate position of the identification pattern is configured.

図7は、DMDによる投影面と識別パターンの関係を示す図である。DMD128がM×Nの画素を有するとき、投影面430には、M×Nの画素が投影される。投影面430において、一番左上の6×6画素領域P1が、1つの識別パターン400に対応する。この識別パターン400は、上記したように基準パターン410と、この座標位置を識別するための固有の位置パターン420を含んでいる。識別パターン400の周囲には1画素分の境界領域440が割り当てられ、この境界領域を隔てて次の識別パターン400が配列される。境界領域440は、位置情報を含まない値(例えば、2値データが「0」)に設定される。こうして、DMDによる投影面430の全領域上に、境界領域440を介して識別パターン400が配列されている。   FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a projection surface by DMD and an identification pattern. When the DMD 128 has M × N pixels, M × N pixels are projected onto the projection plane 430. In the projection plane 430, the uppermost 6 × 6 pixel region P1 corresponds to one identification pattern 400. As described above, the identification pattern 400 includes the reference pattern 410 and a unique position pattern 420 for identifying the coordinate position. A boundary region 440 for one pixel is assigned around the identification pattern 400, and the next identification pattern 400 is arranged across the boundary region. The boundary region 440 is set to a value that does not include position information (for example, binary data is “0”). In this way, the identification pattern 400 is arranged on the entire area of the projection surface 430 by DMD via the boundary area 440.

これらの識別パターン400は、位置情報としてメモリ350に格納されており、画像処理回路340は、メモリ350から読み出された位置情報をDMD128のフォーマット情報に変換する。変換された位置情報は、赤外光によりDMDが照明されるタイミングで投影される。   These identification patterns 400 are stored in the memory 350 as position information, and the image processing circuit 340 converts the position information read from the memory 350 into DMD 128 format information. The converted position information is projected at a timing when the DMD is illuminated by infrared light.

図8は、ポインティング装置の構成を示すブロック図である。ポインティング装置200は、ペン状のハウジング210内に、赤外光検知用のCCDを含む撮像装置220と、撮像装置220より撮像された撮像信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換器230と、変換されたディジタル信号を識別パターンとパターンマッチングする画像処理回路240と、プロジェクタ100にデータを送信する送信回路250とを含んでいる。   FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the pointing device. The pointing device 200 includes an imaging device 220 including a CCD for detecting infrared light in a pen-shaped housing 210, an analog / digital converter 230 that converts an imaging signal captured by the imaging device 220 into a digital signal, An image processing circuit 240 that pattern-matches the converted digital signal with an identification pattern, and a transmission circuit 250 that transmits data to the projector 100 are included.

ハウジング210の先端には筆記部260が設けられ、筆記部260内には、図示しない対物レンズが取り付けられている。筆記部260を投射面に当接または近接させることで、対物レンズを介して一定の範囲の光学的な読取を行うことができる。本実施例では、撮像装置220による読取り範囲は、12×12画素に対応する領域である。撮像装置220によって読取られた信号は、アナログ・ディジタル変換器230により2値化され、画像処理回路240へ供給される。   A writing part 260 is provided at the tip of the housing 210, and an objective lens (not shown) is attached in the writing part 260. By bringing the writing unit 260 into contact with or close to the projection surface, optical reading in a certain range can be performed through the objective lens. In this embodiment, the reading range by the imaging device 220 is an area corresponding to 12 × 12 pixels. The signal read by the imaging device 220 is binarized by the analog / digital converter 230 and supplied to the image processing circuit 240.

画像処理回路240は、複数の識別パターン400をメモリに格納しており、読取られた画素パターンと識別パターンとをパターンマッチングする。パターンマッチングでは、先ず、読取られた画像パターンから基準パターンを探しだし、マッチングすべき領域を切り出す。次に、切り出された領域内に含まれる位置パターンの比較を行う。これにより、投射面上の、ポインティング装置200の筆記部260が位置する座標位置が算出される。画像処理回路240は、算出した座標位置を送信回路250へ供給し、送信回路250は、座標位置をプロジェクタ100へ送信する。   The image processing circuit 240 stores a plurality of identification patterns 400 in a memory, and performs pattern matching between the read pixel pattern and the identification pattern. In pattern matching, first, a reference pattern is searched from the read image pattern, and a region to be matched is cut out. Next, the position patterns included in the cut out region are compared. Thereby, the coordinate position where the writing unit 260 of the pointing device 200 is located on the projection surface is calculated. The image processing circuit 240 supplies the calculated coordinate position to the transmission circuit 250, and the transmission circuit 250 transmits the coordinate position to the projector 100.

また、ポインティング装置は、複数の線種、例えば、細線用、中線用、太線用のものが用意され、かつ、複数の色、例えば、赤、青、黒のものが用意されている。ポインティング装置毎に識別コードが付与されており、送信回路250は、データの送信時に、併せて識別コードを送信する。   In addition, as the pointing device, a plurality of line types, for example, for thin lines, a medium line, and a thick line are prepared, and a plurality of colors, for example, red, blue, and black are prepared. An identification code is assigned to each pointing device, and the transmission circuit 250 transmits the identification code together with data transmission.

次に、本実施例のプロジェクタシステムの動作について説明する。ランプ110が点灯され、その光は、回転するカラーホイール116に入射される。カラーホイール116からのR、G、Bの可視光および赤外光がDMD128を照射する。DMD128は、画像処理回路340により生成された画像データに応答してミラー画素がオン・オフ制御され、このオン・オフ制御は、カラーホイール116の回転に同期して行われる。こうして、投影面上に、画像データが投影される。   Next, the operation of the projector system of this embodiment will be described. The lamp 110 is turned on and the light is incident on the rotating color wheel 116. The visible light and infrared light of R, G, B from the color wheel 116 irradiate the DMD 128. In the DMD 128, the mirror pixel is turned on / off in response to the image data generated by the image processing circuit 340, and this on / off control is performed in synchronization with the rotation of the color wheel 116. Thus, the image data is projected on the projection surface.

さらに、DMD128は、カラーホイール116の赤外光のタイミングに同期して画像処理回路340により生成された位置情報に応答してミラー画素がオン・オフ制御される。これにより、通常の画像データが投影されている最中に、赤外光による位置情報が投影面に表示される。位置情報は、カラーホイール116の1回転に付き1回の割合で一定の期間だけ表示されるが、この置情報は、赤外光による表示あるため、投影面において肉眼により認識されず、よって、投影されている画像に何ら干渉することはない。   Further, in the DMD 128, the mirror pixels are ON / OFF controlled in response to the position information generated by the image processing circuit 340 in synchronization with the infrared light timing of the color wheel 116. Thereby, position information by infrared light is displayed on the projection plane while normal image data is being projected. The positional information is displayed for a certain period at a rate of once per rotation of the color wheel 116, but this positional information is displayed by infrared light, so it is not recognized by the naked eye on the projection plane, and therefore There is no interference with the projected image.

一方、ユーザーは、ポインティング装置200を用い、投影面上で文字や図形等の入力を行うことができる。ポインティング装置の筆記部260を投影面上で移動させると、撮像装置220が、投影面にある位置情報すなわち識別パターン400を読取る。筆記部260の読取領域は、12×12画素であり、例えば、図9に示すようなパターンが読取られる。画像処理回路240は、読取られた識別パターン400の基準パターン410を基準に読取りデータの切り出しを行い、当該切り出された読取りデータに含まれる識別パターンをパターンマッチングし、そこに含まれる位置パターンを特定する。これにより、識別パターン400、すなわち、筆記部260の座標位置が算出される。画像処理回路240は、撮像装置220から順次送られてくる読取りデータから、筆記部260の移動軌跡を算出する。送信回路250は、算出された座標位置をプロジェクタ100に送信する。   On the other hand, the user can input characters, figures, and the like on the projection surface using the pointing device 200. When the writing unit 260 of the pointing device is moved on the projection surface, the imaging device 220 reads position information on the projection surface, that is, the identification pattern 400. The reading area of the writing unit 260 is 12 × 12 pixels, and for example, a pattern as shown in FIG. 9 is read. The image processing circuit 240 cuts out the read data based on the reference pattern 410 of the read identification pattern 400, pattern-matches the identification pattern included in the extracted read data, and specifies the position pattern included therein To do. Thereby, the identification pattern 400, that is, the coordinate position of the writing unit 260 is calculated. The image processing circuit 240 calculates the movement locus of the writing unit 260 from the read data sequentially sent from the imaging device 220. The transmission circuit 250 transmits the calculated coordinate position to the projector 100.

プロジェクタ100において、データ通信部300は、ポインティング装置200から座標位置およびポインティング装置の識別コードを受信すると、CPU360は、識別コードを解読し、ポインティング装置の線種、および色を判別する。同時に、CPU360は、受信した座標位置に基づき、ポインティング装置200の移動軌跡に対応する画像データを画像処理回路340に生成させる。   In the projector 100, when the data communication unit 300 receives the coordinate position and the identification code of the pointing device from the pointing device 200, the CPU 360 decodes the identification code and determines the line type and color of the pointing device. At the same time, the CPU 360 causes the image processing circuit 340 to generate image data corresponding to the movement locus of the pointing device 200 based on the received coordinate position.

画像処理回路340は、ポインティング装置200の移動軌跡に対応する画像データと、投影面に投影している画像データとの合成を行う。合成された画像データは、DMD128によって投影面に表示される。こうして、投影面においてポインティング装置200により描画された文字、図形等が、投影されている画像に上書きされるかの如く、合成して表示される。   The image processing circuit 340 combines the image data corresponding to the movement locus of the pointing device 200 and the image data projected on the projection plane. The synthesized image data is displayed on the projection plane by the DMD 128. In this way, characters, figures, and the like drawn by the pointing device 200 on the projection surface are combined and displayed as if they were overwritten on the projected image.

次に、本発明の第2の実施例について説明する。第1の実施例では、ポインティング装置200が、アナログ・ディジタル変換器230、画像処理回路240を包含する例を示したが、アナログ・ディジタル変換器230および画像処理回路240は、プロジェクタ側に設けるようにしてもよい。この場合、ポインティング装置200によって読取られた信号は、送信回路250によってプロジェクタに送信される。プロジェクタは、受信した読取り信号をディジタル変換し、これをパターンマッチングし、ポインティング装置の座標位置を算出する。これにより、ポインティング装置側の構成を簡易にし、ポインティング装置の小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。なお、ポインティング装置にアナログ・ディジタル変換器230、プロジェクタ側に画像処理回路240を設けても良い。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the pointing device 200 includes the analog / digital converter 230 and the image processing circuit 240. However, the analog / digital converter 230 and the image processing circuit 240 are provided on the projector side. It may be. In this case, the signal read by the pointing device 200 is transmitted to the projector by the transmission circuit 250. The projector digitally converts the received read signal, pattern-matches this, and calculates the coordinate position of the pointing device. Accordingly, the configuration on the pointing device side can be simplified, and the pointing device can be reduced in size, weight, and cost. Note that an analog / digital converter 230 may be provided in the pointing device, and an image processing circuit 240 may be provided on the projector side.

次に、本発明の第3の実施例について説明する。図10(a)は、ポインティング装置の構成を示すブロック図である。第3の実施例では、ポインティング装置に、線種、色の切り替えを行うペン切換回路270が設けられている。ペン切換回路270は、図10(b)に示すように、線種と色の組合せを予めメモリ等に格納しており、選択された線種と色に対応する識別コードを、ポインティング装置の識別コードの代わりに送信するようにする。これにより、ポインティング装置を、線種および色毎に複数用意する必要はなくなる。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 10A is a block diagram illustrating a configuration of the pointing device. In the third embodiment, the pointing device is provided with a pen switching circuit 270 for switching line types and colors. As shown in FIG. 10B, the pen switching circuit 270 stores a combination of line type and color in a memory or the like in advance, and an identification code corresponding to the selected line type and color is identified by the pointing device. Send instead of code. This eliminates the need to prepare a plurality of pointing devices for each line type and color.

さらにポインティング装置は、図10(a)に示すように、ポインティング装置の読取機能を有効または無効にするための入力切替回路280を有するようにしてもよい。入力切替回路280は、例えばユーザーの操作によりオン・オフの選択が可能である。オンが選択されたとき、入力切替回路280は、送信回路250に対して、送信回路250が有効に動作可能であることを示す許可信号を与え、オフが選択されたとき、送信回路250が動作不可であることを示す不許可信号を与える。あるいは、入力切替回路280は、撮像装置220に対して、許可信号または不許可信号を与えるようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 10A, the pointing device may include an input switching circuit 280 for enabling or disabling the reading function of the pointing device. The input switching circuit 280 can be turned on / off by a user operation, for example. When ON is selected, the input switching circuit 280 gives a permission signal indicating that the transmission circuit 250 can operate effectively to the transmission circuit 250. When OFF is selected, the transmission circuit 250 operates. A non-permission signal indicating that it is impossible is given. Alternatively, the input switching circuit 280 may give a permission signal or a non-permission signal to the imaging device 220.

送信無効または読取無効の状態のとき、ポインティング装置200は、通常のマジック等のペンとして実際に投影面(例えば、電子黒板)に文字、図形等を描画できるようにし、送信有効または読取有効の場合にのみ、ポインティング装置の移動軌跡を画像データに合成し、これを投影表示することができる。   When the transmission is disabled or the reading is disabled, the pointing device 200 can actually draw characters, figures, etc. on a projection surface (for example, an electronic blackboard) as a normal pen such as a magic pen. In addition, the movement trajectory of the pointing device can be combined with the image data and projected.

次に、本発明の第4の実施例について説明する。第5の実施例は、電子黒板をリアプロジェクタの投影面に適用したものである。図11に示すように、電子黒板500は、文字、図形等を描画する描画面510を有している。さらに、電子黒板500の下部には、プロジェクタ520が接続されている。プロジェクタ520は、画像データを、投影面510に投影するように図2の光学系を構成している。つまり、描画面510は、筆記面および投影面として機能する。プロジェクタにより投影面510に画像を投影している最中に、投影面510上をポインティング装置200を移動させると、その移動軌跡に対応する画像データがプロジェクタにおいて生成され、その画像データが合成されて投影面510に投影される。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the fifth embodiment, an electronic blackboard is applied to the projection surface of the rear projector. As shown in FIG. 11, the electronic blackboard 500 has a drawing surface 510 for drawing characters, graphics, and the like. Further, a projector 520 is connected to the lower part of the electronic blackboard 500. The projector 520 configures the optical system of FIG. 2 so as to project image data onto the projection surface 510. That is, the drawing surface 510 functions as a writing surface and a projection surface. When the pointing device 200 is moved on the projection plane 510 while an image is being projected on the projection plane 510 by the projector, image data corresponding to the movement locus is generated in the projector, and the image data is synthesized. Projected onto the projection surface 510.

本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。   Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail, the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications, within the scope of the gist of the present invention described in the claims, It can be changed.

上記実施例では、単一のランプからの光をカラーホイールを用いて可視光と赤外光に分割したが、可視光用の光源と別個に、赤外光用の光源を用いるようにしてもよい。この場合、赤外光用の光源からの光を一定のタイミングでDMDを照明するようにすれば、カラーホイールには赤外光透過フィルターを設ける必要はない。そして、第1の実施例と同様に、赤外光がDMD128を照明するタイミングと同期してDMD128に位置情報を投影させる。さらに、単一のDMD128を用いたが、複数のDMDを用いた光学系であってもよい。この場合、一方のDMDは、赤外線による位置情報の表示用に用いるようにすれば、DMDにより常に位置情報が投影面に投影されることになる。さらに、ランプの光源は、放電ランプや、それ以外にも、ダイオードやレーザを用いたものであっても良い。また、DMD128によって位置情報を形成せずに、赤外光の透過領域、及び不透過領域によって位置情報が形成されたフィルムであって、可視光を透過するフィルムを、DMD128の前に配置するだけでもよい。   In the above embodiment, light from a single lamp is divided into visible light and infrared light using a color wheel. However, a light source for infrared light may be used separately from a light source for visible light. Good. In this case, if the DMD is illuminated with light from the light source for infrared light at a fixed timing, it is not necessary to provide an infrared light transmission filter on the color wheel. As in the first embodiment, the position information is projected onto the DMD 128 in synchronization with the timing when the infrared light illuminates the DMD 128. Furthermore, although a single DMD 128 is used, an optical system using a plurality of DMDs may be used. In this case, if one DMD is used for displaying position information by infrared rays, the position information is always projected onto the projection plane by the DMD. Furthermore, the light source of the lamp may be a discharge lamp, or a diode or a laser other than that. Further, a film in which position information is formed by an infrared light transmission region and a non-transmission region without forming position information by the DMD 128, and a film that transmits visible light, is only disposed in front of the DMD 128. But you can.

本発明に係るプロジェクタおよびプロジェクタシステムは、画像は映像などを表示するための入力機能付き表示装置として利用することができる。   The projector and the projector system according to the present invention can be used as a display device with an input function for displaying images and the like.

本発明の実施例に係るプロジェクタシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the projector system which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係るプロジェクタの光学系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical system of the projector which concerns on the Example of this invention. カラーホイールの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a color wheel. DMDの平面図である。It is a top view of DMD. 本発明の実施例に係るプロジェクタの電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the projector which concerns on the Example of this invention. 座標位置を表す位置情報を説明する図である。It is a figure explaining the positional information showing a coordinate position. プロジェクタによる投射面と識別パターンの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the projection surface by a projector, and an identification pattern. ポインティング装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a pointing device. 読取りパターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a reading pattern. 本発明の第3の実施例に係るポインティング装置の構成を示す図であるIt is a figure which shows the structure of the pointing device which concerns on 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例に係る電子黒板の構成を示す図であるIt is a figure which shows the structure of the electronic blackboard which concerns on the 4th Example of this invention. 従来の電子黒板システムを示す図である。It is a figure which shows the conventional electronic blackboard system.

符号の説明Explanation of symbols

10:プロジェクタシステム 100:プロジェクタ
110:ランプ 116:カラーホイール
128:DMD 140〜144:カラーフィルター
146:赤外光透過フィルター 150:反射ミラー
200:ポインティング装置 210:ハウジング
220:撮像装置 250:送信回路
260:筆記部 400:識別パターン
410:基準パターン 420:固有パターン
430:投影面 440:境界領域
500:電子黒板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Projector system 100: Projector 110: Lamp 116: Color wheel 128: DMD 140-144: Color filter 146: Infrared light transmission filter 150: Reflection mirror 200: Pointing device 210: Housing 220: Imaging device 250: Transmission circuit 260 : Writing part 400: Identification pattern 410: Reference pattern 420: Unique pattern 430: Projection plane 440: Boundary area 500: Electronic blackboard

Claims (15)

プロジェクタにより投影される投影面に位置情報を投影する投影方法であって、
投影面に可視光により画像データを投影する第1のステップと、
投影面の座標位置を表す位置情報を可視光以外の光で投影面に投影する第2のステップと、
を含む、位置情報の投影方法。
A projection method for projecting position information onto a projection surface projected by a projector,
A first step of projecting image data with visible light onto a projection surface;
A second step of projecting position information representing the coordinate position of the projection plane onto the projection plane with light other than visible light;
A method for projecting position information, including:
第2のステップは、第1のステップによる投影中に行われる、請求項1に記載の位置情報の投影方法。 The position information projecting method according to claim 1, wherein the second step is performed during the projection of the first step. 第2のステップは、赤外光により位置情報を投影する、請求項1または2に記載の位置情報の投影方法。 The position information projecting method according to claim 1, wherein the second step projects the position information with infrared light. 投影される位置情報は、投影面に対応する複数の識別パターンを含む、請求項1ないし3いずれか1つに記載の位置情報の投影方法。 The position information projection method according to claim 1, wherein the projected position information includes a plurality of identification patterns corresponding to the projection plane. 位置情報の投影方法はさらに、
投影面に投影された位置情報を読取るステップと、
読取られた位置情報に基づき第2の画像データを作成するステップと、
作成された第2の画像データと投影用の画像データを合成するステップと、
合成された画像データを投影面に投影するステップと、
を有する、位置情報の投影方法。
The projection method of position information is further
Reading position information projected on the projection plane;
Creating second image data based on the read position information;
Combining the created second image data and image data for projection;
Projecting the synthesized image data onto a projection plane;
A method for projecting position information.
位置情報を読取るステップは、投影面上においてポインティング装置を移動することにより行われる、請求項5に記載の位置情報の投影方法。 The method of projecting position information according to claim 5, wherein the step of reading the position information is performed by moving a pointing device on the projection surface. 合成された画像データは、ポインティング装置の移動軌跡を含む、請求項5に記載の位置情報の投影方法。 The position information projection method according to claim 5, wherein the synthesized image data includes a movement trajectory of the pointing device. 投影面に画像データを投影するプロジェクタであって、
可視光による投影動作中に、投影面の座標位置を表す位置情報を可視光以外の光として投影する位置情報投影手段を有するプロジェクタ。
A projector that projects image data on a projection surface,
A projector having position information projection means for projecting position information representing a coordinate position of a projection plane as light other than visible light during a projection operation using visible light.
位置情報投影手段は、位置情報を記憶する記憶部を有する、請求項8に記載のプロジェクタ。 The projector according to claim 8, wherein the position information projection unit includes a storage unit that stores position information. 位置情報投影手段は、位置情報を一定のサイクルで投影する、請求項8に記載のプロジェクタ。 The projector according to claim 8, wherein the position information projecting unit projects the position information at a constant cycle. 位置情報投影手段は、光源から発せられた光のうち、赤外光を抽出する抽出手段を含み、位置情報投影手段は、抽出された赤外光により位置情報を投影する、請求項8に記載のプロジェクタ。 The position information projection means includes extraction means for extracting infrared light out of light emitted from the light source, and the position information projection means projects position information with the extracted infrared light. Projector. 位置情報投影手段は、位置情報に基づき赤外光を照明されたDMDを駆動する、請求項8ないし11いずれか1つに記載のプロジェクタ 12. The projector according to claim 8, wherein the position information projection unit drives the DMD illuminated with infrared light based on the position information. 請求項8ないし12いずれか1つに記載のプロジェクタと、
プロジェクタとデータ通信が可能なポインティング装置とを有し、
ポインティング装置は、投影面に投影された位置情報を読取る手段と、読取られたデータを送信する送信手段とを含み、
プロジェクタは、送信された読取りデータに基づき画像データを作成する手段と、作成された画像データと投影用の画像データを合成する手段と、合成された画像データを投影面に投影する手段とを有する、プロジェクタシステム。
A projector according to any one of claims 8 to 12,
A pointing device capable of data communication with the projector,
The pointing device includes means for reading position information projected on the projection surface, and transmission means for transmitting the read data.
The projector includes means for creating image data based on the transmitted read data, means for synthesizing the created image data and image data for projection, and means for projecting the synthesized image data onto a projection plane. Projector system.
ポインティング装置はさらに、読取られた位置情報に基づきポインティング装置の座標位置を算出する算出手段を含む、請求項13に記載のプロジェクタシステム。 14. The projector system according to claim 13, wherein the pointing device further includes calculation means for calculating a coordinate position of the pointing device based on the read position information. 電子黒板の描画面に、画像データが投影される、請求項8ないし14いずれか1つに記載のプロジェクタシステム。 The projector system according to claim 8, wherein the image data is projected on a drawing surface of the electronic blackboard.
JP2005196372A 2005-07-05 2005-07-05 Projector provided with function of projecting two-dimensional positional information Pending JP2007017516A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005196372A JP2007017516A (en) 2005-07-05 2005-07-05 Projector provided with function of projecting two-dimensional positional information

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005196372A JP2007017516A (en) 2005-07-05 2005-07-05 Projector provided with function of projecting two-dimensional positional information

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007017516A true JP2007017516A (en) 2007-01-25

Family

ID=37754765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005196372A Pending JP2007017516A (en) 2005-07-05 2005-07-05 Projector provided with function of projecting two-dimensional positional information

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007017516A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8016425B2 (en) 2007-01-29 2011-09-13 Seiko Epson Corporation Projector
JP2012216928A (en) * 2011-03-31 2012-11-08 Casio Comput Co Ltd Projection system, projection device, projection method and program
JP2013195798A (en) * 2012-03-21 2013-09-30 Casio Comput Co Ltd Projection device, projection method and program
JP2021105639A (en) * 2019-12-26 2021-07-26 セイコーエプソン株式会社 Control method for projection system, projection system, and control program

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8016425B2 (en) 2007-01-29 2011-09-13 Seiko Epson Corporation Projector
JP2012216928A (en) * 2011-03-31 2012-11-08 Casio Comput Co Ltd Projection system, projection device, projection method and program
JP2013195798A (en) * 2012-03-21 2013-09-30 Casio Comput Co Ltd Projection device, projection method and program
JP2021105639A (en) * 2019-12-26 2021-07-26 セイコーエプソン株式会社 Control method for projection system, projection system, and control program
JP7347205B2 (en) 2019-12-26 2023-09-20 セイコーエプソン株式会社 Projection system control method, projection system and control program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007048135A (en) Method for acquiring coordinate position on projection plane using dmd
JP6153564B2 (en) Pointing device with camera and mark output
US10373356B2 (en) Presentation system and display apparatus for use in the presentation system
US8491135B2 (en) Interactive projection with gesture recognition
JP3867205B2 (en) Pointed position detection device, pointed position detection system, and pointed position detection method
JPH1185395A (en) Liquid crystal projector device with pointing function
WO2016002510A1 (en) Image processing device and method
WO2016157803A1 (en) Display device, display device control method, document camera and document camera control method
US20150261385A1 (en) Picture signal output apparatus, picture signal output method, program, and display system
JP7163943B2 (en) INFORMATION GENERATION METHOD, INFORMATION GENERATION SYSTEM AND PROGRAM
JP2008233462A (en) Projector and projection method for projector
JP3832132B2 (en) Display system and presentation system
JP2011013396A (en) Projector, image projection system and image projection method
JP4957327B2 (en) Display control device
JP2007017516A (en) Projector provided with function of projecting two-dimensional positional information
JP2010272078A (en) System, and control unit of electronic information board, and cursor control method
JP2007048136A (en) Projector provided with function for projecting two-dimensional position information
JP6645588B2 (en) Display system
JP2003091366A (en) Presentation system
JP2012053603A (en) Information display system
JP4001487B2 (en) Presentation system
JP2007248939A (en) Projector with function of projecting two-dimensional positional information
JP2007310789A (en) Interface device
Lee Projector-based location discovery and tracking
WO2023223760A1 (en) Control device, control method, control program, and system