JP2013175001A - 画像表示装置、画像表示システム、および画像表示装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】指示体を利用している際に、指示体の属性を認識することが可能な画像表示装置を提供する。
【解決手段】画像表示装置（プロジェクター１００）は、１つ以上の指示体（発光ペン５０１，５０２）を備えた画像表示装置であって、画像を表示する表示部（画像投写部１０）と、表示部によって表示された表示画像内において、指示体が指し示す位置を検出し、当該位置を表す位置情報を生成する位置検出部５３ａと、指示体の属性を表す属性情報を設定する属性設定部（画像処理部３２）と、属性情報に応じたカーソル画像を、位置情報に対応する位置に表示するカーソル表示部（画像処理部３２）と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像表示装置、画像表示システム、および画像表示装置の制御方法に関する。

コンピューターと、スクリーン等の投写面に映像を投写する投写型映像表示装置（プロジェクター）と、特定の波長帯の光を透過する選択透過素子と、スクリーン等を撮像する撮像装置と、映像の一部を指示するために用いられ、先端から赤外光を発する指示棒（指示体）とを備えたプレゼンテーションシステムが知られている（特許文献１）。このようなプレゼンテーションシステム（インタラクティブシステム）では、基本映像に指示棒（指示体）によって描いた描画映像を重畳することが可能である。

また、このようなインタラクティブシステムにおいて、指示体の描画属性、即ち指示体によって描画する図形等の描画色や描画形状等の属性を設定するためのツールバーを表示するものがある。

特開２０１１−２８６２９号公報

近年、複数の指示体を使用可能なインタラクティブシステムが知られている。しかし、このようなインタラクティブシステムでは、ツールバーで指示体の属性を設定すると、複数の指示体が同様な属性となる場合があり、紛らわしいという問題があった。

また、指示体の属性を個別に設定可能なインタラクティブシステムの場合にも、複数人で複数の指示体を用いてインタラクティブシステムを利用している態様では、ツールバーに表されている属性の情報を視認しても、どの指示体の属性を表しているのかが不明であるため、自分の指示体の描画色や描画形状を認識することができず、不便であった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る画像表示装置は、画像表示装置であって、画像を表示する表示部と、前記表示部によって表示された表示画像内において、指示体が指し示す位置を検出し、当該位置を表す位置情報を出力する位置検出部と、前記指示体の属性を表す属性情報を設定する属性設定部と、前記属性情報に応じたカーソル画像を、前記位置情報に対応する位置に表示するカーソル表示部と、を備えることを特徴とする。

このような画像表示装置によれば、位置検出部は、表示画像内において、指示体が指し示す位置情報を検出する。属性設定部は、指示体の属性情報を設定する。カーソル表示部は、属性情報に応じたカーソル画像を、位置情報に対応する位置に表示する。これにより、カーソル画像を視認することで、指示体の属性情報を認識することができる。

［適用例２］上記適用例に係る画像表示装置において、前記指示体の種別を表す種別情報を検出する種別検出部をさらに備え、前記種別検出部は、第１の指示体および第２の指示体の前記種別情報を検出し、前記位置検出部は、前記第１の指示体および前記第２の指示体が指し示す位置を表す前記位置情報を検出し、前記属性設定部は、前記第１の指示体および前記第２の指示体の属性を表す前記属性情報を設定し、前記カーソル表示部は、前記第１の指示体および前記第２の指示体の前記属性情報に応じたカーソル画像を、前記第１の指示体および前記第２の指示体の前記位置情報に対応する位置に表示することを特徴とする。

このような画像表示装置によれば、種別検出部は、指示体の種別を表す種別情報を検出する。種別検出部は、第１の指示体および第２の指示体の種別情報を検出し、位置検出部は、第１の指示体および第２の指示体の位置情報を検出し、属性設定部は、第１の指示体および第２の指示体の属性情報を設定する。カーソル表示部は、第１の指示体および第２の指示体の属性情報に応じたカーソル画像を、第１の指示体および第２の指示体の位置情報に対応する位置に表示する。これにより、複数の指示体を用いて画像表示装置を利用している場合でも、カーソル画像を視認することで、指示体毎の属性情報を認識することができる。

［適用例３］上記適用例に係る画像表示装置において、前記位置検出部は、前記表示部によって表示された前記表示画像を含む範囲を撮像して撮像画像を生成する撮像部を有し、前記撮像部によって生成された前記撮像画像に基づいて、前記表示画像内において、前記指示体が指し示す位置を検出することを特徴とする。

このような画像表示装置によれば、位置検出部は、撮像部を有する。撮像部は、表示画像を含む範囲を撮像する。位置検出部は、撮像画像に基づいて表示画像内において、指示体が指し示す位置を検出する。これにより、カーソル画像を視認することで、指示体の属性情報を認識することができる。

［適用例４］上記適用例に係る画像表示装置において、前記属性設定部によって設定される前記属性情報は、前記指示体によって描画を行う際の描画色情報であることを特徴とする。

このような画像表示装置によれば、属性情報は、指示体によって描画を行う際の描画色情報である。これにより、カーソル画像を視認することで、指示体の描画色を認識することができる。

［適用例５］上記適用例に係る画像表示装置において、前記属性設定部によって設定される前記属性情報は、前記指示体によって描画を行う際の描画形状情報であることを特徴とする。

このような画像表示装置によれば、属性情報は、指示体によって描画を行う際の描画形状情報である。これにより、カーソル画像を視認することで、指示体の描画形状を認識することができる。

［適用例６］本適用例に係る画像表示システムは、画像を表示する画像表示装置と、前記画像表示装置に画像情報を供給するコンピューターと、１つ以上の指示体と、を有する画像表示システムであって、前記画像表示装置は、前記画像情報が入力される画像情報入力部と、前記画像情報に応じた表示画像を表示する表示部と、前記表示画像内において、指示体が指し示す位置を検出し、当該位置を表す位置情報を出力する位置検出部と、前記位置情報を出力する位置情報出力部と、を有し、前記コンピューターは、前記画像情報を生成する画像情報生成部と、前記位置情報を入力する位置情報入力部と、前記指示体の属性を表す属性情報を設定する属性設定部と、前記属性情報に応じたカーソル画像を、前記画像情報内の前記位置情報に対応する位置に付加するカーソル表示部と、前記画像情報を出力する画像情報出力部と、を有することを特徴とする。

このような画像表示システムによれば、画像表示装置は、画像情報入力部と表示部と位置検出部と位置情報出力部とを有する。位置検出部は、表示画像内において、指示体が指し示す位置情報を検出する。コンピューターは、画像情報生成部と位置情報入力部と属性設定部とカーソル表示部と画像情報出力部とを有する。属性設定部は、指示体の属性情報を設定する。カーソル表示部は、属性情報に応じたカーソル画像を、画像情報内の位置情報に対応する位置に付加する。これにより、カーソル画像を視認することで、指示体の属性情報を認識することができる。

［適用例７］本適用例に係る画像表示装置の制御方法は、画像を表示する表示部を備えた画像表示装置の制御方法であって、前記表示部によって表示された表示画像内において、指示体が指し示す位置を検出し、当該位置を表す位置情報を出力する位置検出ステップと、前記指示体の属性を表す属性情報を設定する属性設定ステップと、前記属性情報に応じたカーソル画像を、前記位置情報に対応する位置に表示するカーソル表示ステップと、を備えることを特徴とする。

このような画像表示装置の制御方法によれば、カーソル画像を視認することで、指示体の属性情報を認識することができる。

また、上述した画像表示装置、画像表示システム、および画像表示装置の制御方法が、画像表示装置または画像表示システムに備えられたコンピューターを用いて構築されている場合には、上記形態および上記適用例は、その機能を実現するためのプログラム、あるいは当該プログラムを前記コンピューターで読み取り可能に記録した記録媒体等の態様で構成することも可能である。記録媒体としては、フレキシブルディスクやＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標）、光磁気ディスク、不揮発性メモリーカード、画像表示装置またはコンピューターの内部記憶装置（ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の半導体メモリー）、および外部記憶装置（ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリー等）等、前記コンピューターが読み取り可能な種々の媒体を利用することができる。

第１の実施形態に係るプロジェクターの構成を示すブロック図。 発光ペンの機能情報設定ツールバーを示す説明図であり、（ａ）は、通常の機能情報設定ツールバーの説明図、（ｂ）は、ツールバーサブメニューが表示されたときの機能情報設定ツールバーの説明図。 発光ペンのカーソル形状の種類を表す説明図。 投写画像における発光ペンのカーソル画像の説明図。 プロジェクターのインタラクティブ処理のフローチャート。 発光ペンによって描画された画像の説明図。 第２の実施形態に係る画像表示システムの構成を示すブロック図。 画像表示システムのインタラクティブ処理のフローチャート。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態として、投写画像を撮像し、撮像画像に基づいて、投写画像内における指示操作や描画操作を検出するインタラクティブ機能を備えた画像表示装置としてのプロジェクターについて説明する。

図１は、第１の実施形態に係るプロジェクターの構成を示すブロック図である。
図１には、指示体としての発光ペン５０１（第１の指示体）および発光ペン５０２（第２の指示体）、プロジェクター１００、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２００、およびホワイトボード等の投写面Ｓとが表されている。

プロジェクター１００は、画像投写部１０、制御部２０、操作受付部２１、画像信号入力部３１、画像処理部３２、検出部５０等を備えて構成されている。

画像投写部１０は、光源１１、光変調装置としての３つの液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ、投写光学系としての投写レンズ１３、ライトバルブ駆動部１４等を含んでいる。画像投写部１０は、光源１１から射出された光を、液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂで変調して画像光を形成し、この画像光を投写レンズ１３から投写して投写面Ｓ等に表示する。画像投写部１０および投写面Ｓが表示部に相当する。

光源１１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源ランプ１１ａと、光源ランプ１１ａが放射した光を液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ側に反射するリフレクター１１ｂとを含んで構成されている。光源１１から射出された光は、図示しないインテグレーター光学系によって輝度分布が略均一な光に変換され、図示しない色分離光学系によって光の３色である赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの各色光成分に分離された後、それぞれ液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに入射する。

液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル等によって構成される。液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂには、マトリクス状に配列された複数の画素（図示せず）が形成されており、液晶に対して画素毎に駆動電圧を印加可能になっている。ライトバルブ駆動部１４が、入力される画像情報に応じた駆動電圧を各画素に印加すると、各画素は、画像情報に応じた光透過率に設定される。このため、光源１１から射出された光は、この液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを透過することによって変調され、画像情報に応じた画像が色光毎に形成される。形成された各色の画像は、図示しない色合成光学系によって画素毎に合成されてカラー画像となった後、投写レンズ１３から投写される。

制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、各種データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ、および、マスクＲＯＭやフラッシュメモリー、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric RAM：強誘電体メモリー）等の不揮発性のメモリー等（いずれも図示せず）を備え、コンピューターとして機能するものである。制御部２０は、ＣＰＵが不揮発性のメモリーに記憶されている制御プログラムに従って動作することにより、プロジェクター１００の動作を統括制御する。

操作受付部２１は、ユーザーからの入力操作を受け付けるものであり、ユーザーがプロジェクター１００に対して各種指示を行うための複数の操作キーを備えている。操作受付部２１が備える操作キーとしては、電源のオン・オフを切り替えるための電源キー、各種設定を行うためのメニュー画面の表示・非表示を切り替えるメニューキー、メニュー画面におけるカーソルの移動等に用いられるカーソルキー、各種設定を決定するための決定キー等がある。ユーザーが操作受付部２１の各種操作キーを操作（押下）すると、操作受付部２１は、この入力操作を受け付けて、ユーザーの操作内容に応じた操作信号を制御部２０に出力する。なお、操作受付部２１として、遠隔操作が可能なリモコン（図示せず）を用いた構成としてもよい。この場合、リモコンは、ユーザーの操作内容に応じた赤外線等の操作信号を発信し、図示しないリモコン信号受信部がこれを受信して制御部２０に伝達する。

画像信号入力部３１には、ＰＣ２００とケーブルＣＢ１を介した接続を行うための入力端子（図示せず）が備えられており、ＰＣ２００から画像信号が入力される。画像信号入力部３１は、入力される画像信号を、画像処理部３２で処理可能な形式の画像情報に変換して、画像処理部３２に出力する。

画像処理部３２は、画像信号入力部３１から入力される画像情報を、液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの各画素の階調を表す画像データに変換し、ライトバルブ駆動部１４に出力する。ここで、変換された画像データは、Ｒ，Ｇ，Ｂの色光別になっており、各液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂのすべての画素に対応する複数の画素値によって構成されている。画素値とは、対応する画素の光透過率を定めるものであり、この画素値によって、各画素から射出する光の強弱（階調）が規定される。また、画像処理部３２は、制御部２０の指示に基づき、変換した画像データに対して、明るさ、コントラスト、シャープネス、色合い等を調整するための画質調整処理等を行う。さらに、画像処理部３２は、制御部２０の指示に基づき、メニュー画像やツールバー画像等の画像データを生成する。

画像処理部３２は、描画メモリー３２ａ、発光ペン機能情報記憶部３２ｂ、およびカーソル設定情報記憶部３２ｃを有しており、それぞれに対して、書き込みおよび読み出しを行う。描画メモリー３２ａは、発光ペン５０１，５０２の操作に基づく、描画図形やカーソル等の表示データ（描画データ）を記憶する領域である。

発光ペン機能情報記憶部３２ｂは、発光ペン５０１，５０２毎に設定された機能情報（属性情報）を記憶する領域である。機能情報は、発光ペン５０１，５０２の操作によって実行できる機能（属性）を表す情報である。発光ペン５０１，５０２によって実行できる機能には「線を描画する」、「三角形を描画する」、「円を描画する」等の機能が含まれる。また機能情報には、これらの描画をどのような色で行うかを表す情報も含まれる。本実施形態では、描画することができる色に関する情報（描画色情報）や、描画することができる形状に関する情報（描画形状情報）等を総称して「描画機能情報」と称する。この描画機能情報は、機能情報の一種である。以降、描画機能情報を発光ペン機能情報とも呼ぶ。カーソル設定情報記憶部３２ｃは、発光ペン５０１，５０２毎の描画機能情報に応じたカーソルの形状情報およびカーソルの色情報を記憶する領域である。カーソルの形状情報および色情報をカーソル設定情報と呼ぶ。なお、機能情報が表す機能は描画以外の機能を表すものであっても良い。例えば機能情報が表す機能には、画像の拡大や縮小、描画した画像の保存等も含まれる。

画像処理部３２は、後述する検出部５０から発光ペン５０１，５０２の位置情報、種別情報、およびボタン情報（発光ペンの押圧ボタンが押下されているか否かの情報）を入力する。ここで種別情報は、指示体である発光ペン５０１，５０２の種別を表す情報であり、発光ペン５０１，５０２にはそれぞれ異なる種別情報が割り当てられている。また位置情報は、画像投写部１０によって表示された画像（表示画像）内において、発光ペン５０１，５０２が指し示す位置を表す情報である。画像処理部３２は、発光ペン５０１，５０２の位置情報、種別情報、ボタン情報、さらに、描画機能情報、カーソル設定情報に基づいて、描画メモリー３２ａ上に、カーソルの画像や描画図形の画像を記憶させる。そして、画像処理部３２は、描画メモリー３２ａの描画データに基づいた画像データをライトバルブ駆動部１４に出力する。なお、カーソルを表示するときの画像処理部３２が、カーソル表示部に相当する。

ライトバルブ駆動部１４が、画像処理部３２から入力される画像データに従って液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを駆動すると、液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、画像データに応じた画像を形成し、この画像が投写レンズ１３から投写される。

検出部５０は、撮像部５１、画像解析部５２、検出情報生成部５３を含んで構成されている。検出部５０は、制御部２０によって制御される。検出部５０は、投写面Ｓを撮像し、画像解析して、発光ペン５０１，５０２のそれぞれの位置情報、種別情報およびボタン情報を検出する。

撮像部５１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー、或いはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサー等からなる撮像素子等（図示せず）と、撮像対象から発せられた光を撮像素子上に結像させるための撮像レンズ（図示せず）を備えている。撮像部５１は、プロジェクター１００の投写レンズ１３の近傍に配置され、投写面Ｓに投写された画像（投写画像）を含む範囲を所定のフレームレートで撮像する。そして、撮像部５１は、撮像した画像（撮像画像）を表す画像情報を順次生成し、画像解析部５２に出力する。

画像解析部５２は、画像解析用の処理装置やメモリー等（いずれも図示せず）を有して構成されている。画像解析部５２は、撮像部５１から入力された撮像画像の画像情報の解析を行う。画像解析部５２は、解析結果を検出情報生成部５３に出力する。なお、画像解析部５２は、撮像画像上の位置の情報を、画像信号に基づく画像上の位置の情報へ変換する。

検出情報生成部５３は、位置検出部５３ａ、発光ペン識別部５３ｂおよび発光ペンボタン検出部５３ｃを有している。位置検出部５３ａは、画像解析部５２の解析結果に基づいて、発光ペン５０１，５０２のそれぞれの位置情報を検出する。また、発光ペン識別部５３ｂは、画像解析部５２の解析結果に基づいて、発光ペン５０１，５０２のそれぞれの種別情報を検出（識別）する。発光ペンボタン検出部５３ｃは、画像解析部５２の解析結果に基づいて、それぞれの発光ペン５０１，５０２の押圧ボタンが押下されている状態か否かの情報（ボタン情報）を検出する。検出情報生成部５３は、発光ペン５０１，５０２の位置情報、種別情報およびボタン情報を画像処理部３２に出力する。

発光ペン５０１，５０２は、ペン状の本体の先端部（ペン先）に、押圧ボタン（押圧スイッチ）と、赤外光を発する発光ダイオードとを備えている。そして、ユーザーが発光ペンのペン先を投写面Ｓに押し付ける操作（押圧操作）を行って、押圧ボタンを押圧すると、発光ダイオードが発光するようになっている。また、発光ペン５０１，５０２には、それぞれ種別情報を画像解析によって識別するための識別マークが記されている。

本実施形態では、制御部２０の不揮発性のメモリーには、発光ペン５０１，５０２を指示体（描画デバイス）として利用するためのインタラクティブ処理ソフトウェア（デバイスドライバー）が記憶されている。そして、このソフトウェアが起動した状態では、画像処理部３２は、検出部５０から入力される位置情報、種別情報およびボタン情報に基づいて、投写画像内で発光ペン５０１，５０２の描画操作やカーソル移動操作がなされた位置をそれぞれ認識する。そして、画像処理部３２は、描画メモリー３２ａに描画操作やカーソル移動操作に基づく描画データを記憶させ、描画データに基づいた画像データをライトバルブ駆動部１４に出力する。

本実施形態では、発光ペン５０１，５０２から射出される赤外光を検出するために、撮像部５１は赤外光を撮像することが可能な構成となっている。また発光ペン５０１，５０２に記されている識別マークを検出するために、撮像部５１は可視光を撮像することが可能な構成となっている。例えば撮像部５１は、赤外光を撮像するための第１の撮像素子、及び可視光を撮像するための第２の撮像素子を備えた構成であっても良い。係る構成であれば、発光ペン５０１，５０２から射出される赤外光、及び発光ペン５０１，５０２に記されている識別マークを異なる撮像素子を用いて同時に検出することが可能である。また撮像部５１は、１つの撮像素子と所定の波長帯の光のみを透過する光学フィルターを備えた構成であっても良い。係る構成であれば、撮像素子の光入射側に適切な光学フィルターを配置することで、撮像素子に赤外光が入射する状態、及び撮像素子に可視光が入射する状態を時間的に切り替えることができる。撮像素子に赤外光が入射する状態、及び撮像素子に可視光が入射する状態を時間的に切り替えることで、発光ペン５０１，５０２から射出される赤外光、及び発光ペン５０１，５０２に記されている識別マークをそれぞれ検出することが可能である。

ここで、発光ペン５０１，５０２の描画機能情報（発光ペン機能情報）の設定について説明する。プロジェクター１００が画像を投写して、インタラクティブ処理を行っている状態における発光ペン５０１，５０２の描画機能情報の設定は、機能情報設定ツールバーによって行うことができる。
図２は、発光ペンの機能情報設定ツールバーを示す説明図であり、（ａ）は、通常の機能情報設定ツールバーの説明図、（ｂ）は、ツールバーサブメニューが表示されたときの機能情報設定ツールバーの説明図である。

図２（ａ）に示すように、機能情報設定ツールバーＴ１には、発光ペン５０１，５０２に機能を設定するための複数のダイアログボタンが備えられている。そして、機能情報設定ツールバーＴ１の中には、発光ペン５０１，５０２を、図形を描画するための描画ペンとして使用する際の図形を選択する図形選択ダイアログボタンＢ１も備えられている。発光ペンのカーソルＣＳ１を図形選択ダイアログボタンＢ１上に移動して、発光ペンの押圧ボタンの押下操作を行うと、図２（ｂ）に示すように、ツールバーサブメニューＴ２１が表示された機能情報設定ツールバーＴ２が表示される。

ツールバーサブメニューＴ２１には、右側に、図形の形状を選択するための複数のダイアログボタンＢ２１１が備えられている。また、下側には、図形の色を選択するための複数のダイアログボタンＢ２１２が備えられている。さらに、左側には、図形の線の太さを選択するための複数のダイアログボタンＢ２１３が備えられている。ユーザーによって、発光ペンのカーソルＣＳ１が移動され、描画する図形の形状や色等のダイアログボタンが押下されて選択されると、画像処理部３２は、選択された図形や色の情報（属性情報）を発光ペン機能情報記憶部３２ｂに記憶させる。このときの画像処理部３２が、属性設定部に相当する。さらに、画像処理部３２は、発光ペン機能情報記憶部３２ｂに記憶された属性情報（描画機能情報）に基づき、カーソル設定情報記憶部３２ｃにカーソルの形状情報や色情報を記憶させる。このカーソル設定情報に基づいて、発光ペン５０１，５０２のカーソルが表示される。

次に、インタラクティブ処理を行っている状態における、図形を描画するための発光ペン５０１，５０２のカーソルの形状の種類について説明する。
図３は、発光ペンのカーソル形状の種類を表す説明図である。
図３に示すように、本実施形態では、発光ペン５０１，５０２のカーソルの種類は、７種類の形状がある。

カーソルＣ１は、直線を描画するためのカーソルである。カーソルＣ２は、円形を描画するためのカーソルである。カーソルＣ３は、四角形を描画するためのカーソルである。カーソルＣ４は、三角形を描画するためのカーソルである。カーソルＣ５は、内部を塗りつぶした円形を描画するためのカーソルである。カーソルＣ６は、内部を塗りつぶした四角形を描画するためのカーソルである。カーソルＣ７は、内部を塗りつぶした三角形を描画するためのカーソルである。

次に、投写画像における発光ペン５０１，５０２のカーソル表示について説明する。
図４は、投写画像における発光ペンのカーソル画像の説明図である。

図４に示すように、発光ペン５０１および発光ペン５０２は、それぞれ投写画像Ａ１における所定の位置を指し示している。発光ペン５０１および５０２のペンが指し示している位置には、カーソルＣ２１およびカーソルＣ４１が表示されている。また、投写画像Ａ１には、機能情報設定ツールバーＴ１が表示されている。

本実施形態では、発光ペン５０１に対応するカーソル設定情報記憶部３２ｃのカーソル設定情報には、赤色の円形を描画する設定がなされているため、カーソルＣ２１は、赤色の円形のカーソルとなっている（ただし、本図面では色は表現していない）。同様に、発光ペン５０２に対応するカーソル設定情報には、青色の三角形を描画する設定がなされているため、カーソルＣ４１は、青色の三角形のカーソルとなっている。

次に、プロジェクター１００が行うインタラクティブ処理について説明する。
図５はプロジェクター１００のインタラクティブ処理のフローチャートである。

プロジェクター１００の撮像部５１は、撮像を行い、撮像画像を生成する（ステップＳ１０１）。画像解析部５２は、撮像画像を解析する（ステップＳ１０２）。そして、検出情報生成部５３の位置検出部５３ａは、解析結果に基づいて発光ペン５０１，５０２の位置情報を検出する（ステップＳ１０３）。さらに、検出情報生成部５３の発光ペン識別部５３ｂは、解析結果に基づいて発光ペン５０１，５０２の種別情報（発光ペン情報）を検出する（ステップＳ１０４）。さらに、検出情報生成部５３の発光ペンボタン検出部５３ｃは、解析結果に基づいて発光ペン５０１，５０２の押圧ボタン（押圧スイッチ）が押下されているか否かのボタン情報を検出する（ステップＳ１０５）。

画像処理部３２は、発光ペン５０１，５０２のボタン情報に基づき、発光ペンの押圧ボタンが押下されたか否かを判断する（ステップＳ１０６）。発光ペンの押圧ボタンが押下されている場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、画像処理部３２は、押下された発光ペンのカーソルが機能情報設定ツールバーＴ１内にあるか否かを判断する（ステップＳ１０７）。発光ペンのカーソルが機能情報設定ツールバーＴ１内にある場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、画像処理部３２は、押下された発光ペンのカーソル位置のダイアログボタンの機能情報は、現在設定されている発光ペン機能情報と同じか否かを判断する（ステップＳ１０８）。

現在設定されている発光ペン機能情報と異なっていた場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、画像処理部３２は、発光ペン機能情報記憶部３２ｂに記憶されている発光ペン機能情報を更新する（ステップＳ１０９）。そして、画像処理部３２は、発光ペン機能情報に基づいて、カーソル設定情報記憶部３２ｃに記憶されているカーソル設定情報を更新する（ステップＳ１１０）。画像処理部３２は、発光ペン機能情報、カーソル設定情報、位置情報、発光ペン情報、ボタン情報に基づいて、描画メモリー３２ａに描画を行う（ステップＳ１１１）。

画像処理部３２は、インタラクティブ処理の終了操作がなされたか否かを判断する（ステップＳ１１２）。インタラクティブ処理の終了操作がなされていなければ（ステップＳ１１２：ＮＯ）、ステップＳ１０１に移行する。インタラクティブ処理の終了操作がなされていれば（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、インタラクティブ処理を終了する。なお、インタラクティブ処理の終了操作とは、ユーザーが、発光ペンのカーソルを機能情報設定ツールバーＴ１のインタラクティブ処理を終了させるためのダイアログボタン上に移動させて、発光ペンの押圧ボタンを押下することを示す。

カーソル位置のダイアログボタンが、現在設定されている発光ペン機能情報と同じであった場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、ステップＳ１１１に移行する。発光ペンのカーソルが、機能情報設定ツールバーＴ１内でない場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、ステップＳ１１１に移行する。発光ペンの押圧ボタンが押下されていない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、ステップＳ１１１に移行する。

ここで、インタラクティブ処理によって描画された画像について説明する。
図６は、発光ペン５０１，５０２によって描画された画像の説明図である。

図６には、投写画像Ａ２上に、発光ペン５０１によって描画された円形の図形Ｐ１が表示されている。ここで、図形Ｐ１は、発光ペン機能情報に従った色となっている。また、発光ペン５０２によって描画された三角形の図形Ｐ２が表示されている。図形Ｐ２も、発光ペン機能情報に従った色となっている。

このように、プロジェクター１００は、発光ペン５０１，５０２のカーソル設定情報に基づいたカーソルを表示し、描画操作がなされると、発光ペン機能情報に基づいた図形を描画して表示する。

上述した第１の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）プロジェクター１００の検出部５０は、投写画像内において、発光ペン５０１，５０２のそれぞれの位置情報、種別情報、およびボタン情報を検出する。また、画像処理部３２は、ユーザーの操作によって、発光ペン機能情報を設定し、発光ペン機能情報に基づいてカーソル設定情報を設定する。画像処理部３２は、設定されたカーソル設定情報に応じたカーソル画像を、位置情報に基づく位置に表示する。これにより、複数の発光ペンを用いてプロジェクター１００を利用している場合でも、ユーザーは、カーソル画像を視認することで、発光ペンの描画機能情報を認識することができる。

（２）プロジェクター１００では、画像処理部３２にカーソル設定情報として、発光ペン５０１，５０２のそれぞれについて、描画を行う際の色情報を記憶する。そして、色情報に応じたカーソル画像を表示する。これにより、複数の発光ペンを用いてプロジェクター１００を利用している場合でも、ユーザーは、カーソル画像を視認することで、それぞれの発光ペンの描画色を認識することができるため、利便性が向上する。

（３）プロジェクター１００では、画像処理部３２にカーソル設定情報として、発光ペン５０１，５０２のそれぞれについて、描画を行う際の形状情報を記憶する。そして、形状情報に応じたカーソル画像を表示する。これにより、複数の発光ペンを用いてプロジェクター１００を利用している場合でも、ユーザーは、カーソル画像を視認することで、それぞれの発光ペンの描画形状を認識することができるため、利便性が向上する。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、投写画像を撮像し、投写画像内における発光ペンを検出する画像表示装置としてのプロジェクターと、検出結果を入力して描画処理を行うパーソナルコンピューター（ＰＣ）とを備えた画像表示システム（インタラクティブシステム）について説明する。

図７は、第２の実施形態に係る画像表示システム１の構成を示すブロック図である。
図７には、発光ペン５０１，５０２、プロジェクター３００、ＰＣ４００、および投写面Ｓが表されている。なお、第１の実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。

プロジェクター３００は、画像投写部１０、制御部２０、操作受付部２１、入出力部３５、画像処理部３６、検出部５０等を備えて構成されている。

入出力部３５には、ＰＣ４００とケーブルＣＢ２およびＣＢ３を介した接続を行うための入力端子および出力端子（いずれも図示せず）が備えられている。入出力部３５の入力端子には、ＰＣ４００から画像信号が入力される。そして、入出力部３５は、入力される画像信号を、画像処理部３６で処理可能な形式の画像情報に変換して、画像処理部３６に出力する。この入出力部３５が、画像情報入力部に相当する。

また、出力端子からは、検出部５０の検出情報生成部５３により検出された検出情報として、発光ペン５０１，５０２の位置情報、種別情報およびボタン情報をＰＣ４００に出力する。この入出力部３５が、種別情報出力部および位置情報出力部に相当する。また、検出情報生成部５３の発光ペン識別部５３ｂが、種別検出部に相当する。

画像処理部３６は、入出力部３５から入力される画像情報を、液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの各画素の階調を表す画像データに変換する。また、画像処理部３６は、制御部２０の指示に基づき、変換した画像データに対して、明るさ、コントラスト、シャープネス、色合い等を調整するための画質調整処理等を行い、処理後の画像データをライトバルブ駆動部１４に出力する。

ＰＣ４００は、制御部６０、操作部６１、画像処理部６２、モニター６３、入出力部７０等を備えて構成されている。

制御部６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ等の記憶装置等（いずれも図示せず）によって構成されている。記憶装置にはＯＳ（オペレーティングシステム）や、アプリケーションプログラムが記憶されている。制御部６０は、ＣＰＵがＲＯＭや記憶装置に記憶されているプログラムに従って動作することにより、ＰＣ４００の動作を統括制御する。本実施形態では、記憶装置には、発光ペン５０１，５０２の位置情報、種別情報およびボタン情報に基づき、図形の描画やカーソル表示を行ったり、ＰＣ４００の操作を行ったりするためのインタラクティブ処理プログラムが記憶されている。

操作部６１は、ユーザーからの入力操作を受け付けるキーボードや、マウス等のポインティングデバイスを備えている。

入出力部７０には、プロジェクター３００とケーブルＣＢ２，ＣＢ３を介した接続を行うための出力端子および入力端子（いずれも図示せず）が備えられている。出力端子からは、画像処理部６２で生成した画像信号をプロジェクター３００に出力する。この入出力部７０が、画像情報出力部に相当する。

また、入力端子には、プロジェクター３００から発光ペン５０１，５０２の位置情報、種別情報、ボタン情報等の情報が入力される。入出力部７０は、入力される情報を、画像処理部６２および制御部６０に出力する。この入出力部７０が、種別情報入力部および位置情報入力部に相当する。

画像処理部６２は、画像信号の生成、調整処理、描画処理等を行う。画像処理部６２は、描画メモリー６２ａ、発光ペン機能情報記憶部６２ｂ、およびカーソル設定情報記憶部６２ｃを有している。描画メモリー６２ａは、発光ペン５０１，５０２による描画操作やカーソル表示に基づいた描画データを記憶する。この画像処理部６２が、画像情報生成部に相当する。

発光ペン機能情報記憶部６２ｂは、発光ペン５０１，５０２毎に設定された機能情報（属性情報）を記憶する領域である。機能情報には、描画色や描画形状等の情報である描画機能情報が含まれる。カーソル設定情報記憶部６２ｃは、発光ペン５０１，５０２毎に設定された描画機能情報に応じたカーソル形状情報およびカーソル色情報等のカーソル設定情報を記憶する領域である。

画像処理部６２は、プロジェクター３００から発光ペン５０１，５０２の位置情報、種別情報、およびボタン情報を入力する。そして、画像処理部６２は、発光ペン５０１，５０２の位置情報、種別情報、ボタン情報、さらに、描画機能情報、カーソル設定情報に基づいて、描画メモリー６２ａ上に、カーソルの画像や描画図形の画像の描画データを記憶させる。また、画像処理部６２は、発光ペン機能情報記憶部６２ｂに描画機能情報を書き込んだり、描画機能情報に応じて、カーソル設定情報記憶部６２ｃにカーソル設定情報を設定したりする。そして、画像処理部６２は、描画メモリー６２ａの描画データに基づく画像信号を入出力部７０に出力する。また、画像処理部６２は、描画データをモニター６３に出力する。

モニター６３は、ディスプレイ装置である。モニター６３は、画像処理部６２から入力された描画データに基づく画像を表示する。

次に、画像表示システム１が行うインタラクティブ処理について説明する。
図８は、画像表示システム１のインタラクティブ処理のフローチャートである。

プロジェクター３００の撮像部５１は、撮像を行い、撮像画像を生成する（ステップＳ２０１）。画像解析部５２は、撮像画像を解析する（ステップＳ２０２）。そして、検出情報生成部５３の位置検出部５３ａは、解析結果に基づいて発光ペン５０１，５０２の位置情報を検出する（ステップＳ２０３）。さらに、検出情報生成部５３の発光ペン識別部５３ｂは、解析結果に基づいて発光ペン５０１，５０２の種別情報（発光ペン情報）を検出する（ステップＳ２０４）。さらに、検出情報生成部５３の発光ペンボタン検出部５３ｃは、解析結果に基づいて発光ペン５０１，５０２の押圧ボタン（押圧スイッチ）が押下されているか否かのボタン情報を検出する（ステップＳ２０５）。ここで、プロジェクター３００は、発光ペンの位置情報、種別情報およびボタン情報をＰＣ４００に出力する。

ＰＣ４００の画像処理部６２は、入力された発光ペンのボタン情報に基づき、発光ペンの押圧ボタンが押下されたか否かを判断する（ステップＳ２０６）。発光ペンの押圧ボタンが押下されている場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、画像処理部６２は、押下された発光ペンのカーソルが機能情報設定ツールバーＴ１内にあるか否かを判断する（ステップＳ２０７）。発光ペンのカーソルが機能情報設定ツールバーＴ１内にある場合（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）、画像処理部６２は、押下された発光ペンのカーソル位置のダイアログボタンの機能情報は、現在設定されている発光ペン機能情報と同じか否かを判断する（ステップＳ２０８）。

現在設定されている発光ペン機能情報と異なっていた場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）、画像処理部６２は、発光ペン機能情報記憶部６２ｂに記憶されている発光ペン機能情報を更新する（ステップＳ２０９）。そして、画像処理部６２は、発光ペン機能情報に基づいて、カーソル設定情報記憶部６２ｃに記憶されているカーソル設定情報を更新する（ステップＳ２１０）。

画像処理部６２は、発光ペン機能情報、カーソル設定情報、位置情報、発光ペン情報、ボタン情報に基づいて、描画メモリー６２ａに描画を行う（ステップＳ２１１）。そして、画像処理部６２は、インタラクティブ処理の終了操作がなされたか否かを判断する（ステップＳ２１２）。インタラクティブ処理の終了操作がなされていなければ（ステップＳ２１２：ＮＯ）、ステップＳ２０１に移行する。インタラクティブ処理の終了操作がなされていれば（ステップＳ２１２：ＹＥＳ）、インタラクティブ処理を終了する。

カーソル位置のダイアログボタンが、現在設定されている発光ペン機能情報と同じであった場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、ステップＳ２１１に移行する。発光ペンのカーソルが、機能情報設定ツールバーＴ１内でない場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）、ステップＳ２１１に移行する。発光ペンの押圧ボタンが押下されていない場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）、ステップＳ２１１に移行する。

上述した第２の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）画像表示システム１のプロジェクター３００の検出部５０は、投写画像内において、発光ペン５０１，５０２のそれぞれの位置情報、種別情報、およびボタン情報を検出する。また、ＰＣ４００の画像処理部６２は、発光ペン５０１，５０２の操作に応じて、発光ペン機能情報を設定し、発光ペン機能情報に基づいてカーソル設定情報を設定する。画像処理部６２は、設定されたカーソル設定情報に応じたカーソル画像を、発光ペン５０１，５０２のそれぞれの位置情報に基づく位置に表示させる。これにより、複数の発光ペンを用いて画像表示システム１を利用している場合でも、ユーザーは、カーソル画像を視認することで、発光ペンの描画機能情報を認識することができる。

（２）画像表示システム１では、画像処理部６２にカーソル設定情報として、発光ペン５０１，５０２のそれぞれについて、描画を行う際の色情報を記憶する。これにより、複数の発光ペンを用いて画像表示システム１を利用している場合でも、ユーザーは、カーソル画像を視認することで、それぞれの発光ペンの描画色を認識することができるため、利便性が向上する。

（３）画像表示システム１では、画像処理部６２にカーソル設定情報として、発光ペン５０１，５０２のそれぞれについて、描画を行う際の形状情報を記憶する。これにより、複数の発光ペンを用いて画像表示システム１を利用している場合でも、ユーザーは、カーソル画像を視認することで、それぞれの発光ペンの描画形状を認識することができるため、利便性が向上する。

なお、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良等を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）上記実施形態では、指示体は、赤外光を発する発光ペン５０１，５０２としたが、このような指示体に限定するものではない。例えば、可視光を発する指示体としてもよいし、無線通信用電波等を利用するようにしてもよい。また、位置検出部５３ａがユーザーの指が指し示す位置を検出することができる場合、指示体はユーザーの指であっても良い。
また上記実施形態では、発光ペン５０１，５０２に記された識別マークによって発光ペン５０１，５０２を識別していたが、指示体を識別する方法としてこれ以外の方法を用いても良い。例えば、発光ペン５０１，５０２が発する光（可視光又は非可視光）の波長を異ならせるか、又は発光ペン５０１，５０２が光を発する際の発光パターンを異ならせて、この違いを検出部５０で検出することによって、指示体を識別しても良い。

（変形例２）上記実施形態では、２つの発光ペン５０１，５０２を有するプロジェクター１００および画像表示システム１を示したが、発光ペンの数は２つに限定するものではない。発光ペンの数は、１つや３つ以上としてもよい。このとき、発光ペンの数に応じるように発光ペン機能情報やカーソル設定情報を設定可能とする。

（変形例３）上記実施形態では、発光ペン５０１，５０２のカーソルの種類は、７種類としたが、これらに限定するものではない。例えば、多角形や星形等を描画するためカーソルを有して表示してもよい。

（変形例４）上記実施形態では、プロジェクター１００，３００とＰＣ２００，４００とは、ケーブルＣＢ１，ＣＢ２，ＣＢ３等で接続されるものとしたが、無線通信によって情報の入出力を行ってもよい。

（変形例５）上記実施形態では、プロジェクター１００，３００は、描画メモリー３２ａ，６２ａに描画された描画データに基づいた画像を表示するものとしたが、外部（ビデオ再生装置等）から画像情報を入力し、当該画像情報に基づく画像上に、描画データに基づいた画像を重畳して表示してもよい。

（変形例６）上記実施形態では、検出情報生成部５３や位置検出部５３ａは、プロジェクター１００，３００に含まれる構成としているが、検出情報生成部５３や位置検出部５３ａは、プロジェクター１００，３００やＰＣ２００，４００から分離した装置であってもよい。

（変形例７）上記実施形態では、光源１１は、放電型の光源ランプ１１ａを有して構成されているが、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源やレーザー等の固体光源や、その他の光源を用いることもできる。

（変形例８）上記実施形態では、プロジェクター１００，３００は、光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを用いているが、反射型の液晶ライトバルブ等、反射型の光変調装置を用いることも可能である。また、入射した光の射出方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源から射出した光を変調する微小ミラーアレイデバイス等を用いることもできる。

１…画像表示システム、１０…画像投写部（表示部）、１１…光源、１１ａ…光源ランプ、１１ｂ…リフレクター、１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ…液晶ライトバルブ、１３…投写レンズ、１４…ライトバルブ駆動部、２０…制御部、２１…操作受付部、３１…画像信号入力部、３２…画像処理部（属性設定部、カーソル表示部）、３２ａ…描画メモリー、３２ｂ…発光ペン機能情報記憶部、３２ｃ…カーソル設定情報記憶部、３５…入出力部、３６…画像処理部、５０…検出部、５１…撮像部、５２…画像解析部、５３…検出情報生成部、５３ａ…位置検出部、５３ｂ…発光ペン識別部、５３ｃ…発光ペンボタン検出部、６０…制御部、６１…操作部、６２…画像処理部、６２ａ…描画メモリー、６２ｂ…発光ペン機能情報記憶部、６２ｃ…カーソル設定情報記憶部、６３…モニター、７０…入出力部、１００，３００…プロジェクター、２００，４００…ＰＣ、５０１，５０２…発光ペン、ＣＢ１，ＣＢ２，ＣＢ３…ケーブル、Ｓ…投写面。

Claims (7)

1. 画像表示装置であって、
   画像を表示する表示部と、
   前記表示部によって表示された表示画像内において、指示体が指し示す位置を検出し、当該位置を表す位置情報を出力する位置検出部と、
   前記指示体の属性を表す属性情報を設定する属性設定部と、
   前記属性情報に応じたカーソル画像を、前記位置情報に対応する位置に表示するカーソル表示部と、
   を備えることを特徴とする画像表示装置。
2. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記指示体の種別を表す種別情報を検出する種別検出部をさらに備え、
   前記種別検出部は、第１の指示体および第２の指示体の前記種別情報を検出し、
   前記位置検出部は、前記第１の指示体および前記第２の指示体が指し示す位置を表す前記位置情報を検出し、
   前記属性設定部は、前記第１の指示体および前記第２の指示体の属性を表す前記属性情報を設定し、
   前記カーソル表示部は、前記第１の指示体および前記第２の指示体の前記属性情報に応じたカーソル画像を、前記第１の指示体および前記第２の指示体の前記位置情報に対応する位置に表示することを特徴とする画像表示装置。
3. 請求項１または２に記載の画像表示装置であって、
   前記位置検出部は、前記表示部によって表示された前記表示画像を含む範囲を撮像して撮像画像を生成する撮像部を有し、前記撮像部によって生成された前記撮像画像に基づいて、前記表示画像内において、前記指示体が指し示す位置を検出することを特徴とする画像表示装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像表示装置であって、
   前記属性設定部によって設定される前記属性情報は、前記指示体によって描画を行う際の描画色情報であることを特徴とする画像表示装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像表示装置であって、
   前記属性設定部によって設定される前記属性情報は、前記指示体によって描画を行う際の描画形状情報であることを特徴とする画像表示装置。
6. 画像を表示する画像表示装置と、
   前記画像表示装置に画像情報を供給するコンピューターと、
   １つ以上の指示体と、
   を有する画像表示システムであって、
   前記画像表示装置は、
   前記画像情報が入力される画像情報入力部と、
   前記画像情報に応じた表示画像を表示する表示部と、
   前記表示画像内において、指示体が指し示す位置を検出し、当該位置を表す位置情報を出力する位置検出部と、
   前記位置情報を出力する位置情報出力部と、
   を有し、
   前記コンピューターは、
   前記画像情報を生成する画像情報生成部と、
   前記位置情報を入力する位置情報入力部と、
   前記指示体の属性を表す属性情報を設定する属性設定部と、
   前記属性情報に応じたカーソル画像を、前記画像情報内の前記位置情報に対応する位置に付加するカーソル表示部と、
   前記画像情報を出力する画像情報出力部と、
   を有することを特徴とする画像表示システム。
7. 画像を表示する表示部を備えた画像表示装置の制御方法であって、
   前記表示部によって表示された表示画像内において、指示体が指し示す位置を検出し、当該位置を表す位置情報を出力する位置検出ステップと、
   前記指示体の属性を表す属性情報を設定する属性設定ステップと、
   前記属性情報に応じたカーソル画像を、前記位置情報に対応する位置に表示するカーソル表示ステップと、
   を備えることを特徴とする画像表示装置の制御方法。