JP2015088060A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】操作物が投影面にタッチしたことを精度良く検出することができるプロジェクタを提供する。
【解決手段】画像１２をスクリーン６に投影し、且つ、操作物１４がスクリーン６にタッチしたことを検出するプロジェクタ２であって、レーザ光を出力するレーザ光源２２，２４，２６と、レーザ光源２２，２４，２６からのレーザ光をスクリーン６に向けて走査することにより、画像１２をスクリーン６に投影する投影部３８と、操作物１４により反射されたレーザ光を検出する受光部１０と、受光部１０により検出されたレーザ光の変化に基づいて、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する制御部１６と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像を投影面に投影し、且つ、操作物が投影面にタッチしたことを検出するプロジェクタに関する。

レーザ光を投影面に走査することにより、画像を投影面に投影するプロジェクタが知られている。近年では、ＶＵＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）機能を備えたプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。ＶＵＩ機能とは、投影面に投影された画像（例えば、キーボード又は操作パネル等の画像）に対してユーザがタッチペン等の操作物を用いて操作することが可能な、仮想的なユーザインターフェース機能である。

このようなプロジェクタは、レーザ光を出力する光源と、光源からのレーザ光を投影面に向けて走査する走査部と、操作物により反射されたレーザ光を検出する受光部と、受光部によりレーザ光が検出された場合に、操作物が投影面にタッチ（接触）したと判定する制御部と、を備えている。例えば、ユーザは、キーボードの画像が投影された投影面に操作物でタッチすることにより、当該キーボードのタッチ操作を実行することができる。

特開２００９−２５８５６９号公報

上述した従来のプロジェクタでは、次のような課題が生じる。上述したように、制御部は、受光部によりレーザ光が検出された場合に、操作物が投影面にタッチしたと判定する。そのため、操作物が投影面に近付く方向に移動している途中で、受光部によりレーザ光が検出された場合には、制御部によりタッチしたと判定されてしまうおそれがある。その結果、操作物が投影面にタッチしたことを精度良く検出することができないという課題が生じる。

本発明は、上述した課題を解決しようとするものであり、その目的は、操作物が投影面にタッチしたことを精度良く検出することができるプロジェクタを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るプロジェクタは、画像を投影面に投影し、且つ、操作物が前記投影面にタッチしたことを検出するプロジェクタであって、レーザ光を出力する光源と、前記光源からの前記レーザ光を前記投影面に向けて走査することにより、前記画像を前記投影面に投影する投影部と、前記操作物により反射された前記レーザ光を検出する受光部と、前記受光部により検出された前記レーザ光の変化に基づいて、前記操作物が前記投影面にタッチしたと判定する制御部と、を備える。

操作物が投影面にタッチした際には、受光部により検出されるレーザ光の変化を捉えることができる。本態様によれば、制御部は、このようなレーザ光の変化に基づいて操作物が投影面にタッチしたと判定するので、例えば操作物が投影面に近付く方向に移動している途中で、制御部によりタッチしたと判定されるのを抑制することができる。その結果、操作物が投影面にタッチしたことを精度良く検出することができる。

例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記制御部は、前記受光部により検出された前記レーザ光に関する検出量を取得し、取得した前記検出量の変化が第１の期間だけ停止した場合に、前記操作物が前記投影面にタッチしたと判定するように構成してもよい。

操作物が投影面にタッチした際には、制御部により取得される検出量の変化が停止するようになる。本態様によれば、制御部は、取得した検出量の変化が第１の期間だけ停止した場合に、操作物が投影面にタッチしたと判定するので、操作物が投影面にタッチしたことを精度良く判定することができる。

例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記制御部は、さらに、前記検出量の変化が前記第１の期間よりも短い第２の期間だけ停止した後に、前記検出量が減少し始めた場合に、前記操作物が前記投影面にタッチしたと判定するように構成してもよい。

本態様によれば、制御部は、検出量の変化が第１の期間よりも短い第２の期間だけ停止した後に、検出量が減少し始めた場合に、操作物が投影面にタッチしたと判定する。これにより、例えば操作物が投影面にタッチした直後に投影面から遠ざかる方向に移動し始めた際に、制御部は、操作物が投影面にタッチしたと判定することができる。

例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記検出量は、前記画像１フレーム毎に前記受光部により前記レーザ光が検出される検出時間であるように構成してもよい。

本態様によれば、検出量をレーザ光の検出時間とすることができる。

例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記検出量は、前記画像１フレーム毎に前記受光部により検出される前記レーザ光の光量の検出ピーク値であるように構成してもよい。

本態様によれば、検出量をレーザ光の光量の検出ピーク値とすることができる。

例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、さらに、前記操作物が前記投影面にタッチした際に、前記画像１フレーム毎に前記受光部により前記レーザ光が検出されるべき基準検出時間が予め記憶された記憶部を備え、前記制御部は、前記画像１フレーム毎に前記受光部により前記レーザ光が検出される検出時間を取得し、取得した前記検出時間が前記記憶部に記憶された前記基準検出時間と一致した場合に、前記操作物が前記投影面にタッチしたと判定するように構成してもよい。

本態様によれば、制御部は、取得した検出時間が記憶部に記憶された基準検出時間と一致した場合に、操作物が投影面にタッチしたと判定する。例えば、プロジェクタ専用のタッチペン等のように操作物の大きさ（直径）が決まっている場合などに、当該操作物により反射されたレーザ光が検出されるべき基準検出時間を記憶部に予め記憶しておくことにより、上述した操作物が投影面にタッチしたことを精度良く検出することができる。

例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記制御部は、前記受光部により検出された前記レーザ光に関する検出量の変化量を取得し、取得した前記検出量の変化量と所定の閾値との比較に基づいて、前記操作物が前記投影面にタッチしたと判定するように構成してもよい。

本態様によれば、制御部は、取得した検出量の変化量と所定の閾値との比較に基づいて、操作物が投影面にタッチしたと判定するので、例えば検出量の変化量が時間的に急激に変化する場合などに、操作物が投影面にタッチしたことを精度良く検出することができる。

例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記検出量は、前記画像１フレーム毎に前記受光部により前記レーザ光が検出される検出時間であり、前記制御部は、前記検出時間の変化量を取得し、取得した前記検出時間の変化量が前記所定の閾値よりも低下した場合に、前記操作物が前記投影面にタッチしたと判定するように構成してもよい。

検出量がレーザ光の検出時間である場合において、操作物が投影面にタッチした際には、検出時間の変化量は急激に低下する。本態様によれば、制御部は、検出時間の変化量が所定の閾値よりも低下した場合に、操作物が投影面にタッチしたと判定するので、操作物が投影面にタッチしたことを精度良く検出することができる。

例えば、本発明の一態様に係るプロジェクタにおいて、前記検出量は、前記画像１フレーム毎に前記受光部により検出される前記レーザ光の光量の検出ピーク値であり、前記制御部は、前記検出ピーク値の変化量を取得し、取得した前記検出ピーク値の変化量が前記所定の閾値を超えた場合に、前記操作物が前記投影面にタッチしたと判定するように構成してもよい。

検出量がレーザ光の光量の検出ピーク値である場合において、操作物が投影面にタッチした際には、検出ピーク値の変化量は急激に上昇する。本態様によれば、制御部は、検出ピーク値の変化量が所定の閾値を超えた場合に、操作物が投影面にタッチしたと判定するので、操作物が投影面にタッチしたことを精度良く検出することができる。

なお、本発明は、このような特徴的な制御部を備えるプロジェクタとして実現することができるだけでなく、プロジェクタに含まれる特徴的な制御部が実行する処理をステップとする制御方法として実現することができる。また、プロジェクタに含まれる特徴的な制御部としてコンピュータを機能させるためのプログラム又は制御方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは、言うまでもない。

本発明の一態様に係るプロジェクタによれば、操作物が投影面にタッチしたことを精度良く検出することができる。

実施の形態１に係るプロジェクタの外観を模式的に示す斜視図である。 プロジェクタ本体部の機能的構成を示すブロック図である。 操作物の移動と検出時間との関係を説明するための図である。 操作物の移動と検出ピーク値との関係を説明するための図である。 実施の形態１に係るプロジェクタにおける、制御部によるタッチの判定方法の流れを示すフローチャートである。 検出時間の変化が第１の期間だけ停止した後に減少する場合における、画像のフレームと検出時間との関係を示すグラフである。 検出時間の変化が第２の期間だけ停止した後に減少する場合における、画像のフレームと検出時間との関係を示すグラフである。 実施の形態２に係るプロジェクタにおける、制御部によるタッチの判定方法の流れを示すフローチャートである。 検出ピーク値の変化が第１の期間だけ停止した後に減少する場合における、画像のフレームと検出ピーク値との関係を示すグラフである。 検出ピーク値の変化が第２の期間だけ停止した後に減少する場合における、画像のフレームと検出ピーク値との関係を示すグラフである。 実施の形態３に係るプロジェクタにおける、制御部によるタッチの判定方法の流れを示すフローチャートである。 実施の形態４に係るプロジェクタにおける、制御部によるタッチの判定方法の流れを示すフローチャートである。 検出時間の変化量の時間的な変化を示すグラフである。 実施の形態５に係るプロジェクタにおける、制御部によるタッチの判定方法の流れを示すフローチャートである。 検出ピーク値の変化量の時間的な変化を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

（実施の形態１）
［プロジェクタの概略構成］
まず、図１を参照しながら、実施の形態１に係るプロジェクタの概略構成について説明する。図１は、実施の形態１に係るプロジェクタの外観を模式的に示す斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態のプロジェクタ２は、ハウジング４、スクリーン６（投影面を構成する）、プロジェクタ本体部８及び受光部１０を備えている。なお、本実施の形態のプロジェクタ２は、ＶＵＩ機能を有するレーザ光走査型のプロジェクタである。さらに、本実施の形態のプロジェクタ２は、スクリーン６の後方からスクリーン６に画像１２を投影する、いわゆるリアプロジェクション型のプロジェクタである。

ハウジング４の内部には、プロジェクタ本体部８及び受光部１０が収納されている。ハウジング４の前面は、凸面形状に構成されている。ハウジング４は、例えばテーブル上等に設置される。

スクリーン６は、ハウジング４の前面に設けられている。スクリーン６は、プロジェクタ本体部８からのレーザ光をスクリーン６の後方から前方に向けて（すなわち、プロジェクタ本体部８側から操作物１４側に向けて）透過及び拡散させるように構成されている。具体的には、スクリーン６は、レーザ光を透過させるために半透明の樹脂（例えば、塩化ビニル等）で形成されている。さらに、スクリーン６は、レーザ光を拡散させるために複数の拡散レンズ（図示せず）を有している。スクリーン６の形状は、例えば、ハウジング４の前面の形状に対応した凸面形状に構成されている。

プロジェクタ本体部８は、スクリーン６の後方に配置されている。プロジェクタ本体部８は、スクリーン６に向けてレーザ光を走査することにより、スクリーン６に画像１２（例えば、キーボード又は操作パネル等の画像）を投影する。プロジェクタ本体部８の機能的構成については後述する。

受光部１０は、スクリーン６の後方に配置されている。受光部１０は、例えばフォトダイオード等で構成されており、操作物１４（例えば、タッチペン又はユーザの手指等）により反射されたレーザ光を検出（受光）する。受光部１０は、検出したレーザ光に関する検出情報をプロジェクタ本体部８の制御部１６（後述する）に送信する。

上述したプロジェクタ２は、例えば次のようにして使用される。プロジェクタ本体部８からのレーザ光がスクリーン６に向けて走査されることにより、スクリーン６に画像１２が投影される。例えば、スクリーン６にキーボードの画像１２が投影されている場合に、ユーザが画像１２に含まれる入力キーの画像１２ａを操作物１４でタッチすることにより、当該入力キーの操作を実行することができる。なお、操作物１４は、スクリーン６の前方からスクリーン６にタッチされる。

［プロジェクタ本体部の機能的構成］
次に、図２を参照しながら、上述したプロジェクタ本体部８の機能的構成について説明する。図２は、プロジェクタ本体部の機能的構成を示すブロック図である。

図２に示すように、プロジェクタ本体部８は、制御部１６、記憶部１８、画像処理部２０、３つのレーザ光源２２，２４及び２６（３つのレーザ光源２２，２４及び２６の各々は光源を構成する）、２つのダイクロイックミラー２８及び３０、レンズ３２、光源制御部３４、ＬＤドライバ３６、投影部３８、ミラー制御部４０並びにミラードライバ４２を有している。

制御部１６は、プロジェクタ本体部８の各構成要素を統括的に制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。制御部１６は、受光部１０からの検出情報に基づいて、操作物１４の画像１２に対する位置を取得する。具体的には、制御部１６は、受光部１０がレーザ光を検出した時間情報及びレーザ光の走査軌跡に基づいて、受光部１０により検出されたレーザ光が画像１２上のどの位置を走査されていたかを特定することによって、操作物１４の画像１２に対する位置（座標）を取得する。

さらに、制御部１６は、受光部１０からの検出情報に基づいて、画像１２が１フレーム投影される毎に、検出時間（検出量を構成する）を取得する。検出時間とは、画像１２が１フレーム投影されている間に、受光部１０によりレーザ光が検出される時間である。制御部１６は、取得した検出時間の変化に基づいて、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する。具体的には、制御部１６は、検出時間の変化が第１の期間（例えば、画像１２が５フレーム投影されている間の期間）だけ停止した場合に、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する。さらに、制御部１６は、検出時間の変化が上記第１の期間よりも短い第２の期間（例えば、画像１２が２フレーム〜４フレーム投影されている間の期間）だけ停止した後に、検出時間が減少し始めた場合に、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する。制御部１６によるタッチの判定方法の流れについては後述する。

さらに、制御部１６は、受光部１０からの検出情報に基づいて、画像１２が１フレーム投影される毎に、検出ピーク値（検出量を構成する）を取得する。検出ピーク値とは、画像１２が１フレーム投影されている間に、受光部１０により検出されたレーザ光の光量のピーク値である。

記憶部１８は、画像１２が１フレーム投影される毎に、制御部１６により取得された検出時間をデータとして記憶する。記憶部１８には、複数フレーム分の画像１２に対応する検出時間が記憶される。

画像処理部２０は、外部から入力された画像信号に基づいて、画像１２の投影を制御する。具体的には、画像処理部２０は、外部から入力された画像信号に基づいて、光源制御部３４を介して３つのレーザ光源２２，２４及び２６の各々によるレーザ光の照射を制御するとともに、ミラー制御部４０を介して投影部３８によるレーザ光の走査を制御する。

３つのレーザ光源２２，２４及び２６はそれぞれ、特定の波長の単色色成分のレーザ光を出力するレーザダイオード（ＬＤ）である。具体的には、レーザ光源２２は赤色成分のレーザ光を出力し、レーザ光源２４は緑色成分のレーザ光を出力し、レーザ光源２６は青色成分のレーザ光を出力する。なお、３つのレーザ光源２２，２４及び２６の各々から出力されるレーザ光は、例えば直線偏光のレーザ光である。

２つのダイクロイックミラー２８及び３０はそれぞれ、特定の波長のレーザ光のみを反射し、その他の波長のレーザ光を透過する光学的性質を有している。具体的には、ダイクロイックミラー２８は、緑色成分のレーザ光のみを反射し、且つ、その他の色成分のレーザ光を透過する。ダイクロイックミラー３０は、赤色成分のレーザ光のみを反射し、且つ、その他の色成分のレーザ光を透過する。

ダイクロイックミラー２８は、レーザ光の光路の上流側に配置され、ダイクロイックミラー３０は、レーザ光の光路の下流側に配置されている。レーザ光源２４からの緑色成分のレーザ光は、ダイクロイックミラー２８で反射され、レーザ光源２６からの青色成分のレーザ光は、ダイクロイックミラー２８を透過する。これにより、緑色成分のレーザ光及び青色成分のレーザ光がダイクロイックミラー２８において合成される。

さらに、レーザ光源２２からの赤色成分のレーザ光は、ダイクロイックミラー３０で反射され、上述のように合成された緑色成分のレーザ光及び青色成分のレーザ光は、ダイクロイックミラー３０を透過する。これにより、赤色成分のレーザ光、緑色成分のレーザ光及び青色成分のレーザ光がダイクロイックミラー３０において合成される。

レンズ３２は、上述のようにダイクロイックミラー３０において合成されたレーザ光を集光するための集光レンズである。

光源制御部３４は、画像処理部２０からの制御信号に基づいてＬＤドライバ３６を駆動することにより、３つのレーザ光源２２，２４及び２６の各々によるレーザ光の照射を制御する。具体的には、光源制御部３４は、投影部３８がレーザ光を走査するタイミングに合わせて、画像１２の各画素に対応する色のレーザ光を３つのレーザ光源２２，２４及び２６の各々から照射させるように制御する。

投影部３８は、画像１２をスクリーン６に投影するためのものであり、例えばＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラー３８ａで構成されている。ＭＥＭＳミラー３８ａは、水平方向に比較的高速で走査され、且つ、垂直方向に比較的低速で走査される。ＭＥＭＳミラー３８ａは、レンズ３２からのレーザ光を自己の振れ角に応じた方向に反射する。ＭＥＭＳミラー３８ａが水平方向及び垂直方向にそれぞれ走査されることにより、レーザ光がスクリーン６に向けて水平方向及び垂直方向にそれぞれ走査され、スクリーン６に画像１２が投影される。

ミラー制御部４０は、画像処理部２０からの制御信号に基づいてミラードライバ４２を駆動することにより、ＭＥＭＳミラー３８ａの振れ角を制御する。

［タッチの判定方法］
次に、図３〜図７を参照しながら、本実施の形態のプロジェクタ２の特徴的な機能である、制御部１６によるタッチの判定方法について説明する。図３は、操作物の移動と検出時間との関係を説明するための図である。図４は、操作物の移動と検出ピーク値との関係を説明するための図である。図５は、実施の形態１に係るプロジェクタにおける、制御部によるタッチの判定方法の流れを示すフローチャートである。図６は、検出時間の変化が第１の期間だけ停止した後に減少する場合における、画像のフレームと検出時間との関係を示すグラフである。図７は、検出時間の変化が第２の期間だけ停止した後に減少する場合における、画像のフレームと検出時間との関係を示すグラフである。

まず、図３を参照しながら、操作物１４の移動と検出時間との関係について説明する。図３の（ａ）に示すように、操作物１４がスクリーン６から離れている場合において、操作物１４で反射したレーザ光のうち、受光部１０により検出可能なレーザ光の角度範囲はαである。一方、図３の（ｂ）に示すように、操作物１４がスクリーン６にタッチしている場合において、操作物１４に反射したレーザ光のうち、受光部１０により検出可能なレーザ光の角度範囲はβ（＞α）である。

上記角度範囲は、操作物１４がスクリーン６に近付く方向に移動するに従って大きくなる。このとき、受光部１０により検出されるレーザ光の本数が増大するので、検出時間が増大する。一方、上記角度範囲は、操作物１４がスクリーン６から遠ざかる方向に移動するに従って小さくなる。このとき、受光部１０により検出されるレーザ光の本数が減少するので、検出時間が減少する。さらに、上記角度範囲は、操作物１４がスクリーン６にタッチしている際には一定となる。このとき、受光部１０により検出されるレーザ光の本数が一定となるので、検出時間の変化が停止する。

次に、図４を参照しながら、操作物１４の移動と検出ピーク値との関係について説明する。本実施の形態のようなリアプロジェクション型のプロジェクタ２では、操作物１４がスクリーン６に近付く方向に移動するに従って、操作物１４と受光部１０との間の距離が短くなるので、受光部１０により検出されるレーザ光の光量の検出ピーク値が増大する。そのため、図４の（ａ）に示すように、操作物１４がスクリーン６から離れている場合には、受光部１０により検出されるレーザ光の光量の検出ピーク値は比較的小さくなる。一方、図４の（ｂ）に示すように、操作物１４がスクリーン６にタッチしている場合には、受光部１０により検出されるレーザ光の光量の検出ピーク値は最大となる。

これにより、操作物１４がスクリーン６に近付く方向に移動している際には検出ピーク値が増大し、操作物１４がスクリーン６から遠ざかる方向に移動している際には検出ピーク値が減少する。また、操作物１４がスクリーン６にタッチしている際には、検出ピーク値の変化が停止する。

次に、図５〜図７を参照しながら、制御部１６によるタッチの判定方法の流れについて説明する。なお、本実施の形態では、操作物１４がスクリーン６に近付く方向に移動してスクリーン６にタッチした後に、スクリーン６から遠ざかる方向に移動する場合について説明する。

操作物１４がスクリーン６に近付く方向に移動している際に、受光部１０は、操作物１４により反射されたレーザ光を検出する（Ｓ１１）。制御部１６は、受光部１０からの検出情報に基づいて、画像１２が１フレーム投影される毎に、検出時間を取得する。記憶部１８は、画像１２が１フレーム投影される毎に、制御部１６により取得された検出時間を記憶する（Ｓ１２）。図６に示すように、操作物１４がスクリーン６に近付く方向に移動している際には、検出時間が増大するようになる。検出時間が増大している場合には（Ｓ１３でＮＯ）、上述したステップＳ１１〜Ｓ１３が繰り返し実行される。

図６に示すように、操作物１４がスクリーン６にタッチした場合には、画像１２の直前のフレームがスクリーン６に投影されている間における検出時間に対して、検出時間の変化が停止する（Ｓ１３でＹＥＳ）。このとき、制御部１６は、検出時間の変化が停止している期間が第１の期間（例えば、画像１２が５フレーム投影されている間の期間）であるかを判定する（Ｓ１４）。図６に示すように、検出時間の変化が停止している期間が第１の期間である場合には（Ｓ１４でＹＥＳ）、制御部１６はスクリーン６にタッチしたと判定する（Ｓ１５）。

一方、検出時間の変化が停止している期間が第１の期間よりも短い場合には（Ｓ１４でＮＯ）、上述したステップＳ１１及びＳ１２と同様に、レーザ光の検出及び検出時間の記憶が実行される（Ｓ１６及びＳ１７）。その後、制御部１６は、検出時間の変化が第２の期間（例えば、画像１２が２フレーム〜４フレーム投影されている間の期間）だけ停止した後に減少し始めたかを判定する（Ｓ１８）。図７に示すように、検出時間の変化が第２の期間だけ停止した後に検出時間が減少し始めた場合には（Ｓ１８でＹＥＳ）、制御部１６はスクリーン６にタッチしたと判定する（Ｓ１５）。

検出時間が減少し始めていない場合には（Ｓ１８でＮＯ）、上述したステップＳ１４が再び実行される。すなわち、検出時間の変化が停止している期間が第１の期間となるまでの間、制御部１６は、検出時間が減少し始めたかを判定し続ける。

なお、本実施の形態では、第１の期間を、画像１２が５フレーム投影されている間の期間としたが、これに限定されず、第１の期間は任意に設定することができる。例えば、第１の期間を、画像１２が１０フレーム投影されている間の期間とすることもできる。また、本実施の形態では、第２の期間を、画像１２が２フレーム〜４フレーム投影されている間の期間としたが、これに限定されず、第２の期間は任意に設定することができる。例えば、第２の期間を、画像１２が２フレーム〜９フレーム投影されている間の期間とすることもできる。

［効果］
次に、本実施の形態のプロジェクタ２により得られる効果について説明する。操作物１４がスクリーン６にタッチした際には、検出時間の変化が停止するようになる。上述したように、制御部１６は、検出時間の変化が第１の期間だけ停止した場合に、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する。これにより、例えば操作物１４がスクリーン６に近付く方向に移動している途中で、制御部１６によりタッチしたと判定されるのを抑制することができる。その結果、操作物１４がスクリーン６にタッチしたことを精度良く検出することができる。

さらに、上述したように、制御部１６は、検出時間の変化が第２の期間だけ停止した後に検出時間が減少し始めた場合に、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する。これにより、例えば操作物１４がスクリーン６にタッチした直後にスクリーン６から遠ざかる方向に移動し始めた際に、操作物１４がスクリーン６にタッチしたことを検出することができる。

（実施の形態２）
次に、図８〜図１０を参照しながら、実施の形態２に係るプロジェクタの構成について説明する。図８は、実施の形態２に係るプロジェクタにおける、制御部によるタッチの判定方法の流れを示すフローチャートである。図９は、検出ピーク値の変化が第１の期間だけ停止した後に減少する場合における、画像のフレームと検出ピーク値との関係を示すグラフである。図１０は、検出ピーク値の変化が第２の期間だけ停止した後に減少する場合における、画像のフレームと検出ピーク値との関係を示すグラフである。以下に示す各実施の形態では、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

なお、本実施の形態のプロジェクタ２は、上記実施の形態１のプロジェクタ２と同様の機能的構成を備えているので、プロジェクタ２の機能的構成については図２を参照しながら説明する。

本実施の形態のプロジェクタ２では、記憶部１８は、画像１２が１フレーム投影される毎に、制御部１６により取得された検出ピーク値をデータとして記憶する。記憶部１８には、複数フレーム分の画像１２に対応する検出ピーク値が記憶される。

制御部１６は、取得した検出ピーク値の変化に基づいて、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する。具体的には、制御部１６は、検出ピーク値の変化が第１の期間（例えば、画像１２が５フレーム投影されている間の期間）だけ停止した場合に、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する。さらに、制御部１６は、検出ピーク値の変化が上記第１の期間よりも短い第２の期間（例えば、画像１２が２フレーム〜４フレーム投影されている間の期間）だけ停止した後に、検出ピーク値が減少し始めた場合に、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する。

次に、図８〜図１０を参照しながら、制御部１６によるタッチの判定方法の流れについて説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１と同様に、操作物１４がスクリーン６に近付く方向に移動してスクリーン６にタッチした後に、スクリーン６から遠ざかる方向に移動する場合について説明する。

操作物１４がスクリーン６に近付く方向に移動している際に、受光部１０は、操作物１４により反射されたレーザ光を検出する（Ｓ３１）。制御部１６は、受光部１０からの検出情報に基づいて、画像１２が１フレーム投影される毎に、検出ピーク値を取得する。記憶部１８は、画像１２が１フレーム投影される毎に、制御部１６により取得された検出ピーク値を記憶する（Ｓ３２）。図７に示すように、操作物１４がスクリーン６に近付く方向に移動している際には、検出ピーク値が増大するようになる。検出ピーク値が増大している場合には（Ｓ３３でＮＯ）、上述したステップＳ３１〜Ｓ３３が繰り返し実行される。

図７に示すように、操作物１４がスクリーン６にタッチした場合には、画像１２の直前のフレームがスクリーン６に投影されている間における検出ピーク値に対して、検出ピーク値の変化が停止する（Ｓ３３でＹＥＳ）。このとき、制御部１６は、検出ピーク値の変化が停止している期間が第１の期間（例えば、画像１２が５フレーム投影されている間の期間）であるかを判定する（Ｓ３４）。図７に示すように、検出ピーク値の変化が停止している期間が第１の期間である場合には（Ｓ３４でＹＥＳ）、制御部１６はスクリーン６にタッチしたと判定する（Ｓ３５）。

一方、検出ピーク値の変化が停止している期間が第１の期間よりも短い場合には（Ｓ３４でＮＯ）、上述したステップＳ３１及びＳ３２と同様に、レーザ光の検出及び検出ピーク値の記憶が実行される（Ｓ３６及びＳ３７）。その後、制御部１６は、検出ピーク値の変化が第２の期間（例えば、画像１２が２フレーム〜４フレーム投影されている間の期間）だけ停止した後に減少し始めたかを判定する（Ｓ３８）。図７に示すように、検出時間の変化が第２の期間だけ停止した後に検出時間が減少し始めた場合には（Ｓ３８でＹＥＳ）、制御部１６はスクリーン６にタッチしたと判定する（Ｓ３５）。

検出ピーク値が減少し始めていない場合には（Ｓ３８でＮＯ）、上述したステップＳ３４が再び実行される。すなわち、検出ピーク値の変化が停止している期間が第１の期間となるまでの間は、制御部１６は、検出ピーク値が減少し始めたかを判定し続ける。

したがって、本実施の形態のプロジェクタ２においても、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態３）
次に、図１１を参照しながら、実施の形態３に係るプロジェクタの構成について説明する。図１１は、実施の形態３に係るプロジェクタにおける、制御部によるタッチの判定方法の流れを示すフローチャートである。

なお、本実施の形態のプロジェクタ２は、上記実施の形態１のプロジェクタ２と同様の機能的構成を備えているので、プロジェクタ２の機能的構成については図２を参照しながら説明する。

本実施の形態のプロジェクタ２では、記憶部１８には、操作物１４（例えば、プロジェクタ２専用のタッチペン等）がスクリーン６にタッチした際に、画像１２が１フレーム投影される毎に受光部１０によりレーザ光が検出されるべき基準検出時間（例えば、１０〜２０μｓｅｃ）が予め記憶されている。

制御部１６は、取得した検出時間と記憶部１８に記憶された基準検出時間とを比較し、取得した検出時間と基準検出時間とが一致している場合には、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する。

次に、図１１を参照しながら、制御部１６によるタッチの判定方法の流れについて説明する。まず、受光部１０は、操作物１４により反射したレーザ光を検出する（Ｓ５１）。制御部１６は、受光部１０からの検出情報に基づいて、画像１２が１フレーム投影される毎に、検出時間を取得する。記憶部１８は、画像１２が１フレーム投影される毎に、検出時間を記憶する（Ｓ５２）。

制御部１６は、取得した検出時間と基準検出時間とを比較する（Ｓ５３）。取得した検出時間と基準検出時間とが一致している場合には（Ｓ５３でＹＥＳ）、制御部１６は、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する（Ｓ５４）。一方、取得した検出時間と基準検出時間とが一致していない場合には（Ｓ５３でＮＯ）、制御部１６は、操作物１４がスクリーン６にタッチしていないと判定し、上述したステップＳ５１が再び実行される。

したがって、本実施の形態のプロジェクタ２においても、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態４）
次に、図１２及び図１３を参照しながら、実施の形態４に係るプロジェクタの構成について説明する。図１２は、実施の形態４に係るプロジェクタにおける、制御部によるタッチの判定方法の流れを示すフローチャートである。図１３は、検出時間の変化量の時間的な変化を示すグラフである。

なお、本実施の形態のプロジェクタ２は、上記実施の形態１のプロジェクタ２と同様の機能的構成を備えているので、プロジェクタ２の機能的構成については図２を参照しながら説明する。

本実施の形態のプロジェクタ２では、制御部１６は、画像１２が１フレーム投影される毎に、記憶部１８に記憶された検出時間に基づいて、検出時間の変化量を算出して取得する。なお、検出時間の変化量とは、画像１２の特定のフレームに対応する検出時間と画像１２の直前のフレームに対応する検出時間との差分である。制御部１６は、取得した検出時間の変化量が第１の閾値（所定の閾値を構成する）よりも低下した場合に、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する。

次に、図１２及び図１３を参照しながら、制御部１６によるタッチの判定方法の流れについて説明する。まず、受光部１０は、操作物１４により反射されたレーザ光を検出する（Ｓ７１）。制御部１６は、受光部１０からの検出情報に基づいて、画像１２が１フレーム投影される毎に、検出時間を取得する。記憶部１８は、画像１２が１フレーム投影される毎に、検出時間を記憶する（Ｓ７２）。

その後、制御部１６は、記憶部１８に記憶された検出時間に基づいて、検出時間の変化量を算出する（Ｓ７３）。図１３に示すように、操作物１４がスクリーン６に近付く方向に移動している際には、検出時間の変化量の時間的な変化はほぼ横ばいであるが、操作物１４がスクリーン６にタッチした際には、検出時間の変化量は０まで急激に低下する。そのため、検出時間の変化量が第１の閾値よりも低下した場合には（Ｓ７４でＹＥＳ）、制御部１６は、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する（Ｓ７５）。

一方、検出時間の変化量が第１の閾値よりも低下していない場合には（Ｓ７４でＮＯ）、制御部１６は、操作物１４がスクリーン６にタッチしていないと判定し、上述したステップＳ７１が再び実行される。

したがって、本実施の形態のプロジェクタ２においても、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態５）
次に、図１４及び図１５を参照しながら、実施の形態５に係るプロジェクタの構成について説明する。図１４は、実施の形態４に係るプロジェクタにおける、制御部によるタッチの判定方法の流れを示すフローチャートである。図１５は、検出ピーク値の変化量の時間的な変化を示すグラフである。

なお、本実施の形態のプロジェクタ２は、上記実施の形態１のプロジェクタ２と同様の機能的構成を備えているので、プロジェクタ２の機能的構成については図２を参照しながら説明する。

本実施の形態のプロジェクタ２では、制御部１６は、画像１２が１フレーム投影される毎に、記憶部１８に記憶された検出ピーク値に基づいて、検出ピーク値の変化量を算出して取得する。検出ピーク値の変化量とは、画像１２の特定のフレームに対応する検出ピーク値と画像１２の直前のフレームに対応する検出ピーク値との差分である。制御部１６は、取得した検出ピーク値の変化量が第２の閾値（所定の閾値を構成する）を超えた場合に、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する。

次に、図１４及び図１５を参照しながら、制御部１６によるタッチの判定方法の流れについて説明する。まず、受光部１０は、操作物１４により反射されたレーザ光を検出する（Ｓ９１）。制御部１６は、受光部１０からの検出情報に基づいて、画像１２が１フレーム投影される毎に、検出ピーク値を取得する。記憶部１８は、画像１２が１フレーム投影される毎に、検出ピーク値を記憶する（Ｓ９２）。

その後、制御部１６は、記憶部１８に記憶された検出ピーク値に基づいて、検出ピーク値の変化量を算出する（Ｓ９３）。図１５に示すように、操作物１４がスクリーン６に近付く方向に移動している際には、検出ピーク値の変化量の時間的な変化はほぼ横ばいであるが、操作物１４がスクリーン６にタッチした際には、操作物１４により反射されたレーザ光が瞬間的に受光部１０に多く入射することにより、検出ピーク値の変化量が急激に上昇する。そのため、検出ピーク値の変化量が第２の閾値を超えた場合には（Ｓ９４でＹＥＳ）、制御部１６は、操作物１４がスクリーン６にタッチしたと判定する（Ｓ９５）。

一方、検出ピーク値の変化量が第２の閾値を超えていない場合には（Ｓ９４でＮＯ）、制御部１６は、操作物１４がスクリーン６にタッチしていないと判定し、上述したステップＳ９１が再び実行される。

したがって、本実施の形態のプロジェクタ２においても、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の実施の形態１〜５に係るプロジェクタについて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記各実施の形態をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。

上記各実施の形態では、プロジェクタをリアプロジェクション型のプロジェクタで構成したが、これに限定されず、例えばプロジェクタ本体部、受光部及び操作物がいずれもスクリーン６の前方に配置される、いわゆるフロントプロジェクション型のプロジェクタで構成することもできる。

また、上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクドライブ、ディスプレイユニット、キーボード及びマウス等から構成されるコンピュータシステムとして構成されてもよい。ＲＡＭ又はハードディスクドライブには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。

さらに、上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。

さらにまた、上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なＩＣカード又は単体のモジュールから構成されているとしてもよい。ＩＣカード又はモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等から構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカード又はモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカード又はモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。

また、本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、本発明は、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、上記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。

さらに、本発明は、上記コンピュータプログラム又は上記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ）、半導体メモリ等に記録したものとしてもよい。また、これらの非一時的な記録媒体に記録されている上記デジタル信号であるとしてもよい。

また、本発明は、上記コンピュータプログラム又は上記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。

また、本発明は、マイクロプロセッサ及びメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。

また、上記プログラム又は上記デジタル信号を上記非一時的な記録媒体に記録して移送することにより、又は、上記プログラム又は上記デジタル信号を上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。

本発明は、画像を投影面に投影し、且つ、操作物が投影面にタッチしたことを検出するプロジェクタ等として適用することができる。

２ プロジェクタ
４ ハウジング
６ スクリーン
８ プロジェクタ本体部
１０ 受光部
１２，１２ａ 画像
１４ 操作物
１６ 制御部
１８ 記憶部
２０ 画像処理部
２２，２４，２６ レーザ光源
２８，３０ ダイクロイックミラー
３２ レンズ
３４ 光源制御部
３６ ＬＤドライバ
３８ 投影部
３８ａ ＭＥＭＳミラー
４０ ミラー制御部
４２ ミラードライバ

Claims (9)

1. 画像を投影面に投影し、且つ、操作物が前記投影面にタッチしたことを検出するプロジェクタであって、
   レーザ光を出力する光源と、
   前記光源からの前記レーザ光を前記投影面に向けて走査することにより、前記画像を前記投影面に投影する投影部と、
   前記操作物により反射された前記レーザ光を検出する受光部と、
   前記受光部により検出された前記レーザ光の変化に基づいて、前記操作物が前記投影面にタッチしたと判定する制御部と、を備える
   プロジェクタ。
2. 前記制御部は、前記受光部により検出された前記レーザ光に関する検出量を取得し、取得した前記検出量の変化が第１の期間だけ停止した場合に、前記操作物が前記投影面にタッチしたと判定する
   請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記制御部は、さらに、前記検出量の変化が前記第１の期間よりも短い第２の期間だけ停止した後に、前記検出量が減少し始めた場合に、前記操作物が前記投影面にタッチしたと判定する
   請求項２に記載のプロジェクタ。
4. 前記検出量は、前記画像１フレーム毎に前記受光部により前記レーザ光が検出される検出時間である
   請求項２又は３に記載のプロジェクタ。
5. 前記検出量は、前記画像１フレーム毎に前記受光部により検出される前記レーザ光の光量の検出ピーク値である
   請求項２又は３に記載のプロジェクタ。
6. さらに、前記操作物が前記投影面にタッチした際に、前記画像１フレーム毎に前記受光部により前記レーザ光が検出されるべき基準検出時間が予め記憶された記憶部を備え、
   前記制御部は、前記画像１フレーム毎に前記受光部により前記レーザ光が検出される検出時間を取得し、取得した前記検出時間が前記記憶部に記憶された前記基準検出時間と一致した場合に、前記操作物が前記投影面にタッチしたと判定する
   請求項１に記載のプロジェクタ。
7. 前記制御部は、前記受光部により検出された前記レーザ光に関する検出量の変化量を取得し、取得した前記検出量の変化量と所定の閾値との比較に基づいて、前記操作物が前記投影面にタッチしたと判定する
   請求項１に記載のプロジェクタ。
8. 前記検出量は、前記画像１フレーム毎に前記受光部により前記レーザ光が検出される検出時間であり、
   前記制御部は、前記検出時間の変化量を取得し、取得した前記検出時間の変化量が前記所定の閾値よりも低下した場合に、前記操作物が前記投影面にタッチしたと判定する
   請求項７に記載のプロジェクタ。
9. 前記検出量は、前記画像１フレーム毎に前記受光部により検出される前記レーザ光の光量の検出ピーク値であり、
   前記制御部は、前記検出ピーク値の変化量を取得し、取得した前記検出ピーク値の変化量が前記所定の閾値を超えた場合に、前記操作物が前記投影面にタッチしたと判定する
   請求項７に記載のプロジェクタ。

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