JP2017041130A - 画像投影システム、画像投影装置及び画像投影方法 - Google Patents

Abstract

【課題】投影画像を高解像度化すると共に、簡易な処理で複数の指示操作装置による操作位置を検出可能な画像投影システムを提供すること。
【解決手段】画像投影装置と、複数の指示操作装置とを有する画像投影システムであって、入力される画像データに基づいて投影画像を生成する画像生成手段と、前記投影画像の投影位置を複数の位置の間で移動させる移動制御手段と、前記投影位置に応じて異なる位置検出パターンを含む投影画像を生成するように前記画像生成手段を制御する画像制御手段と、前記各指示操作装置を、それぞれ前記投影位置に応じて異なる複数の位置検出パターンの何れかに紐付ける紐付け手段と、前記指示操作装置が紐付けられている位置検出パターンに基づいて、操作位置に対応する画素位置を検出する画素位置検出手段と、前記画素位置に基づいて前記画像データにおける位置情報を求める位置情報演算手段と、を有する画像投影システム。
【選択図】図１８

Description

本発明は、画像投影システム、画像投影装置及び画像投影方法に関する。

例えばＰＣから送信される画像データに基づいて投影画像を生成し、生成した投影画像をスクリーン等に拡大して投影するプロジェクタが広く用いられている。

このようなプロジェクタと、電子ペンとを含み、プロジェクタの投影画像上で文字等を描くように電子ペンを操作すると、電子ペンによって描かれた文字等が投影画像に描画されるインタラクティブシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、投影光学系に設けられているレンズを偏芯させて投影画像をシフトさせることで、投影画像を疑似的に高解像度化するプロジェクタが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

上記したプロジェクタと電子ペンとを含むシステムにおいて、投影画像を高解像度化するためにプロジェクタに投影画像をシフトさせると、投影画像上で電子ペンによって指示されている位置と、投影画像に描画する位置とを正確に合わせることが困難になる。また、複数の電子ペンを含むシステムを構成する場合に、複数の電子ペンの各々が指し示す位置を検出する処理が複雑化する可能性がある。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、投影画像を高解像度化すると共に、簡易な処理で複数の指示操作装置による操作位置を検出可能な画像投影システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、画像投影装置と、前記画像投影装置による投影画像において指示操作を行う複数の指示操作装置とを有する画像投影システムであって、前記指示操作装置は、前記投影画像において操作位置を指し示す指示手段と、前記操作位置を含む操作領域画像を取得する画像取得手段と、を有し、前記画像投影装置は、入力される画像データに基づいて投影画像を生成する画像生成手段と、前記投影画像の投影位置を複数の位置の間で移動させる移動制御手段と、前記投影位置に応じて異なる位置検出パターンを含む投影画像を生成するように前記画像生成手段を制御する画像制御手段と、前記各指示操作装置を、それぞれ前記投影位置に応じて異なる複数の位置検出パターンの何れかに紐付ける紐付け手段と、前記操作領域画像に含まれている前記位置検出パターンのうち、前記指示操作装置が紐付けられている位置検出パターンに基づいて、前記投影画像において前記操作位置に対応する画素位置を検出する画素位置検出手段と、前記画素位置に基づいて前記画像データにおいて前記操作位置に対応する位置情報を求める位置情報演算手段と、を有する画像投影システム。

本発明の実施形態によれば、投影画像を高解像度化すると共に、簡易な処理で複数の指示操作装置による操作位置を検出可能な画像投影システムが提供される。

実施形態における画像投影装置を例示する図である。 実施形態における画像投影装置の機能構成を例示するブロック図である。 実施形態における画像投影装置の光学エンジンを例示する斜視図である。 実施形態における照明光学系ユニットを例示する図である。 実施形態における投影光学系ユニットの内部構成を例示する図である。 実施形態における画像表示ユニットを例示する斜視図である。 実施形態における画像表示ユニットを例示する側面図である。 実施形態における固定ユニットを例示する斜視図である。 実施形態における固定ユニットを例示する分解斜視図である。 実施形態における固定ユニットによる可動プレートの支持構造について説明する図である。 実施形態における固定ユニットによる可動プレートの支持構造について説明する部分拡大図である。 実施形態におけるトップカバーを例示する底面図である。 実施形態における可動ユニットを例示する斜視図である。 実施形態における可動ユニットを例示する分解斜視図である。 実施形態における可動プレートを例示する斜視図である。 実施形態における可動プレートが外された可動ユニットを例示する斜視図である。 実施形態における可動ユニットのＤＭＤ保持構造について説明する図である。 実施形態における画像投影システムを例示する図である。 実施形態におけるデジタルペンを例示する図である。 実施形態における画像投影システムの機能構成を例示するブロック図である。 実施形態における位置検出パターンを例示する図である。 実施形態における画像投影処理を例示するシーケンス図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

＜画像投影装置の構成＞
図１は、実施形態におけるプロジェクタ１を例示する図である。

プロジェクタ１は、画像投影装置の一例であり、出射窓３、外部Ｉ／Ｆ９を有し、投影画像を生成する光学エンジンが内部に設けられている。プロジェクタ１は、例えば外部Ｉ／Ｆ９に接続されるパソコンやデジタルカメラから画像データが送信されると、光学エンジンが送信された画像データに基づいて投影画像を生成し、図１に示されるように出射窓３からスクリーンＳに画像Ｐを投影する。

なお、以下に示す図面において、Ｘ１Ｘ２方向はプロジェクタ１の幅方向、Ｙ１Ｙ２方向はプロジェクタ１の奥行き方向、Ｚ１Ｚ２方向はプロジェクタ１の高さ方向である。また、以下では、プロジェクタ１の出射窓３側を上、出射窓３とは反対側を下として説明する場合がある。

図２は、実施形態におけるプロジェクタ１の機能構成を例示するブロック図である。

図２に示されるように、プロジェクタ１は、電源４、メインスイッチＳＷ５、操作部７、外部Ｉ／Ｆ９、システムコントロール部１０、ファン２０、光学エンジン１５を有する。

電源４は、商用電源に接続され、プロジェクタ１の内部回路用に電圧及び周波数を変換して、システムコントロール部１０、ファン２０、光学エンジン１５等に給電する。

メインスイッチＳＷ５は、ユーザによるプロジェクタ１のＯＮ／ＯＦＦ操作に用いられる。電源４が電源コード等を介して商用電源に接続された状態で、メインスイッチＳＷ５がＯＮに操作されると、電源４がプロジェクタ１の各部への給電を開始し、メインスイッチＳＷ５がＯＦＦに操作されると、電源４がプロジェクタ１の各部への給電を停止する。

操作部７は、ユーザによる各種操作を受け付けるボタン等であり、例えばプロジェクタ１の上面に設けられている。操作部７は、例えば投影画像の大きさ、色調、ピント調整等のユーザによる操作を受け付ける。操作部７が受け付けたユーザ操作は、システムコントロール部１０に送られる。

外部Ｉ／Ｆ９は、例えばパソコン、デジタルカメラ等に接続される接続端子を有し、接続された機器から送信される画像データをシステムコントロール部１０に出力する。

システムコントロール部１０は、画像制御部１１、移動制御部１２を有する。システムコントロール部１０は、例えばＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含み、ＣＰＵがＲＡＭと協働してＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで、各部の機能が実現される。

画像制御部１１は、画像制御手段の一例であり、外部Ｉ／Ｆ９から入力される画像データに基づいて光学エンジン１５の画像表示ユニット５０に設けられているデジタルマイクロミラーデバイスＤＭＤ（Digital Micromirror Device（以下、単に「ＤＭＤ」という））５５１を制御し、スクリーンＳに投影する画像を生成する。

移動制御部１２は、移動制御手段の一例であり、画像表示ユニット５０において移動可能に設けられている可動ユニット５５を移動させ、可動ユニット５５に設けられているＤＭＤ５５１の位置を制御する。

ファン２０は、システムコントロール部１０に制御されて回転し、光学エンジン１５の光源３０を冷却する。

光学エンジン１５は、光源３０、照明光学系ユニット４０、画像表示ユニット５０、投影光学系ユニット６０を有し、システムコントロール部１０に制御されてスクリーンＳに画像を投影する。

光源３０は、例えば水銀高圧ランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ等であり、システムコントロール部１０により制御され、照明光学系ユニット４０に光を照射する。

照明光学系ユニット４０は、例えばカラーホイール、ライトトンネル、リレーレンズ等を有し、光源３０から照射された光を画像表示ユニット５０に設けられているＤＭＤ５５１に導く。

画像表示ユニット５０は、固定支持されている固定ユニット５１、固定ユニット５１に対して移動可能に設けられている可動ユニット５５を有する。可動ユニット５５は、ＤＭＤ５５１を有し、システムコントロール部１０の移動制御部１２によって固定ユニット５１に対する位置が制御される。ＤＭＤ５５１は、画像生成手段の一例であり、システムコントロール部１０の画像制御部１１により制御され、照明光学系ユニット４０によって導かれた光を変調して投影画像を生成する。

投影光学系ユニット６０は、例えば複数の投射レンズ、ミラー等を有し、画像表示ユニット５０のＤＭＤ５５１によって生成される画像を拡大してスクリーンＳに投影する。

＜光学エンジンの構成＞
次に、プロジェクタ１の光学エンジン１５の各部の構成について説明する。

図３は、実施形態における光学エンジン１５を例示する斜視図である。光学エンジン１５は、図３に示されるように、光源３０、照明光学系ユニット４０、画像表示ユニット５０、投影光学系ユニット６０を有し、プロジェクタ１の内部に設けられている。

光源３０は、照明光学系ユニット４０の側面に設けられ、Ｘ２方向に光を照射する。照明光学系ユニット４０は、光源３０から照射された光を、下部に設けられている画像表示ユニット５０に導く。画像表示ユニット５０は、照明光学系ユニット４０によって導かれた光を用いて投影画像を生成する。投影光学系ユニット６０は、照明光学系ユニット４０の上部に設けられ、画像表示ユニット５０によって生成された投影画像をプロジェクタ１の外部に投影する。

なお、本実施形態に係る光学エンジン１５は、光源３０から照射される光を用いて上方に画像を投影するように構成されているが、水平方向に画像を投影するような構成であってもよい。

［照明光学系ユニット］
図４は、実施形態における照明光学系ユニット４０を例示する図である。

図４に示されるように、照明光学系ユニット４０は、カラーホイール４０１、ライトトンネル４０２、リレーレンズ４０３，４０４、シリンダミラー４０５、凹面ミラー４０６を有する。

カラーホイール４０１は、例えば周方向の異なる部分にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色のフィルタが設けられている円盤である。カラーホイール４０１は、高速回転することで、光源３０から照射される光を、ＲＧＢ各色に時分割する。

ライトトンネル４０２は、例えば板ガラス等の貼り合わせによって四角筒状に形成されている。ライトトンネル４０２は、カラーホイール４０１を透過したＲＧＢ各色の光を、内面で多重反射することで輝度分布を均一化してリレーレンズ４０３，４０４に導く。

リレーレンズ４０３，４０４は、ライトトンネル４０２から出射された光の軸上色収差を補正しつつ集光する。

シリンダミラー４０５及び凹面ミラー４０６は、リレーレンズ４０３，４０４から出射された光を、画像表示ユニット５０に設けられているＤＭＤ５５１に反射する。ＤＭＤ５５１は、凹面ミラー４０６からの反射光を変調して投影画像を生成する。

［投影光学系ユニット］
図５は、実施形態における投影光学系ユニット６０の内部構成を例示する図である。

図５に示されるように、投影光学系ユニット６０は、投影レンズ６０１、折り返しミラー６０２、曲面ミラー６０３がケースの内部に設けられている。

投影レンズ６０１は、複数のレンズを有し、画像表示ユニット５０のＤＭＤ５５１によって生成された投影画像を、折り返しミラー６０２に結像させる。折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３は、結像された投影画像を拡大するように反射して、プロジェクタ１の外部のスクリーンＳ等に投影する。

［画像表示ユニット］
図６は、実施形態における画像表示ユニット５０を例示する斜視図である。また、図７は、実施形態における画像表示ユニット５０を例示する側面図である。

図６及び図７に示されるように、画像表示ユニット５０は、固定支持されている固定ユニット５１、固定ユニット５１に対して移動可能に設けられている可動ユニット５５を有する。

固定ユニット５１は、第１固定板としてのトッププレート５１１、第２固定板としてのベースプレート５１２を有する。固定ユニット５１は、トッププレート５１１とベースプレート５１２とが所定の間隙を介して平行に設けられており、照明光学系ユニット４０の下部に固定される。

可動ユニット５５は、ＤＭＤ５５１、第１可動板としての可動プレート５５２、第２可動板としての結合プレート５５３、ヒートシンク５５４を有し、固定ユニット５１に移動可能に支持されている。

可動プレート５５２は、固定ユニット５１のトッププレート５１１とベースプレート５１２との間に設けられ、固定ユニット５１によってトッププレート５１１及びベースプレート５１２と平行且つ表面に平行な方向に移動可能に支持されている。

結合プレート５５３は、固定ユニット５１のベースプレート５１２を間に挟んで可動プレート５５２に固定されている。結合プレート５５３は、上面側にＤＭＤ５５１が固定して設けられ、下面側にヒートシンク５５４が固定されている。結合プレート５５３は、可動プレート５５２に固定されることで、可動プレート５５２、ＤＭＤ５５１、及びヒートシンク５５４と共に固定ユニット５１に移動可能に支持されている。

ＤＭＤ５５１は、結合プレート５５３の可動プレート５５２側の面に設けられ、可動プレート５５２及び結合プレート５５３と共に移動可能に設けられている。ＤＭＤ５５１は、可動式の複数のマイクロミラーが格子状に配列された画像生成面を有する。ＤＭＤ５５１の各マイクロミラーは、鏡面がねじれ軸周りに傾動可能に設けられており、システムコントロール部１０の画像制御部１１から送信される画像信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ駆動される。

マイクロミラーは、例えば「ＯＮ」の場合には、光源３０からの光を投影光学系ユニット６０に反射するように傾斜角度が制御される。また、マイクロミラーは、例えば「ＯＦＦ」の場合には、光源３０からの光を不図示のＯＦＦ光板に向けて反射する方向に傾斜角度が制御される。

このように、ＤＭＤ５５１は、画像制御部１１から送信される画像信号によって各マイクロミラーの傾斜角度が制御され、光源３０から照射されて照明光学系ユニット４０を通った光を変調して投影画像を生成する。

ヒートシンク５５４は、放熱手段の一例であり、少なくとも一部分がＤＭＤ５５１に当接するように設けられている。ヒートシンク５５４は、移動可能に支持される結合プレート５５３にＤＭＤ５５１と共に設けられることで、ＤＭＤ５５１に当接して効率的に冷却することが可能になっている。このような構成により、本実施形態に係るプロジェクタ１では、ヒートシンク５５４がＤＭＤ５５１の温度上昇を抑制し、ＤＭＤ５５１の温度上昇による動作不良や故障等といった不具合の発生が低減されている。

（固定ユニット）
図８は、実施形態における固定ユニット５１を例示する斜視図である。また、図９は、実施形態における固定ユニット５１を例示する分解斜視図である。

図８及び図９に示されるように、固定ユニット５１は、トッププレート５１１、ベースプレート５１２を有する。

トッププレート５１１及びベースプレート５１２は、平板状部材から形成され、それぞれ可動ユニット５５のＤＭＤ５５１に対応する位置に中央孔５１３，５１４が設けられている。また、トッププレート５１１及びベースプレート５１２は、複数の支柱５１５によって、所定の間隙を介して平行に設けられている。

支柱５１５は、図９に示されるように、上端部がトッププレート５１１に形成されている支柱孔５１６に圧入され、雄ねじ溝が形成されている下端部がベースプレート５１２に形成されている支柱孔５１７に挿入される。支柱５１５は、トッププレート５１１とベースプレート５１２との間に一定の間隔を形成し、トッププレート５１１とベースプレート５１２とを平行に支持する。

また、トッププレート５１１及びベースプレート５１２には、支持球体５２１を回転可能に保持する支持孔５２２，５２６がそれぞれ複数形成されている。

トッププレート５１１の支持孔５２２には、内周面に雌ねじ溝を有する円筒状の保持部材５２３が挿入される。保持部材５２３は、支持球体５２１を回転可能に保持し、位置調整ねじ５２４が上から挿入される。ベースプレート５１２の支持孔５２６は、下端側が蓋部材５２７によって塞がれ、支持球体５２１を回転可能に保持する。

トッププレート５１１及びベースプレート５１２の支持孔５２２，５２６に回転可能に保持される支持球体５２１は、それぞれトッププレート５１１とベースプレート５１２との間に設けられる可動プレート５５２に当接し、可動プレート５５２を移動可能に支持する。

図１０は、実施形態における固定ユニット５１による可動プレート５５２の支持構造を説明するための図である。また、図１１は、図１０に示されるＡ部分の概略構成を例示する部分拡大図である。

図１０及び図１１に示されるように、トッププレート５１１では、支持孔５２２に挿入される保持部材５２３によって支持球体５２１が回転可能に保持されている。また、ベースプレート５１２では、下端側が蓋部材５２７によって塞がれている支持孔５２６によって支持球体５２１が回転可能に保持されている。

各支持球体５２１は、支持孔５２２，５２６から少なくとも一部分が突出するように保持され、トッププレート５１１とベースプレート５１２との間に設けられる可動プレート５５２に当接して支持する。可動プレート５５２は、回転可能に設けられている複数の支持球体５２１により、トッププレート５１１及びベースプレート５１２と平行且つ表面に平行な方向に移動可能に両面から支持される。

また、トッププレート５１１側に設けられている支持球体５２１は、可動プレート５５２とは反対側で当接する位置調整ねじ５２４の位置に応じて、保持部材５２３の下端からの突出量が変化する。例えば、位置調整ねじ５２４がＺ１方向に変位すると、支持球体５２１の突出量が減り、トッププレート５１１と可動プレート５５２との間隔が小さくなる。また、例えば、位置調整ねじ５２４がＺ２方向に変位すると、支持球体５２１の突出量が増え、トッププレート５１１と可動プレート５５２との間隔が大きくなる。

このように、位置調整ねじ５２４を用いて支持球体５２１の突出量を変化させることで、トッププレート５１１と可動プレート５５２との間隔を適宜調整できる。

また、図８及び図９に示されるように、トッププレート５１１のベースプレート５１２側の面には、磁石５３１，５３２，５３３，５３４が設けられている。

図１２は、実施形態におけるトッププレート５１１を例示する底面図である。図１２に示されるように、トッププレート５１１のベースプレート５１２側の面には、磁石５３１，５３２，５３３，５３４が設けられている。

磁石５３１，５３２，５３３，５３４は、トッププレート５１１の中央孔５１３を囲むように４箇所に設けられている。磁石５３１，５３２，５３３，５３４は、それぞれ長手方向が平行になるように配置された直方体状の２つの磁石で構成され、それぞれ可動プレート５５２に及ぶ磁界を形成する。

磁石５３１，５３２，５３３，５３４は、それぞれ可動プレート５５２の上面に各磁石５３１，５３２，５３３，５３４に対向して設けられているコイルとで、可動プレート５５２を移動させる移動手段を構成する。

なお、上記した固定ユニット５１に設けられる支柱５１５、支持球体５２１の数や位置等は、可動プレート５５２を移動可能に支持できればよく、本実施形態に例示される構成に限られるものではない。

（可動ユニット）
図１３は、実施形態における可動ユニット５５を例示する斜視図である。また、図１４は、実施形態における可動ユニット５５を例示する分解斜視図である。

図１３及び図１４に示されるように、可動ユニット５５は、ＤＭＤ５５１、可動プレート５５２、結合プレート５５３、ヒートシンク５５４、保持部材５５５、ＤＭＤ基板５５７を有し、固定ユニット５１に対して移動可能に支持されている。

可動プレート５５２は、上記したように、固定ユニット５１のトッププレート５１１とベースプレート５１２との間に設けられ、複数の支持球体５２１により表面に平行な方向に移動可能に支持される。

図１５は、実施形態における可動プレート５５２を例示する斜視図である。

図１５に示されるように、可動プレート５５２は、平板状の部材から形成され、ＤＭＤ基板５５７に設けられるＤＭＤ５５１に対応する位置に中央孔５７０を有し、中央孔５７０の周囲にコイル５８１，５８２，５８３，５８４が設けられている。

コイル５８１，５８２，５８３，５８４は、それぞれＺ１Ｚ２方向に平行な軸を中心として電線が巻き回されることで形成され、可動プレート５５２のトッププレート５１１側の面に形成されている凹部に設けられてカバーで覆われている。コイル５８１，５８２，５８３，５８４は、それぞれトッププレート５１１の磁石５３１，５３２，５３３，５３４とで、可動プレート５５２を移動させる移動手段を構成する。

トッププレート５１１の磁石５３１，５３２，５３３，５３４と、可動プレート５５２のコイル５８１，５８２，５８３，５８４とは、可動ユニット５５が固定ユニット５１に支持された状態で、それぞれ対向する位置に設けられている。コイル５８１，５８２，５８３，５８４に電流が流されると、磁石５３１，５３２，５３３，５３４によって形成される磁界により、可動プレート５５２を移動させる駆動力となるローレンツ力が発生する。

可動プレート５５２は、磁石５３１，５３２，５３３，５３４とコイル５８１，５８２，５８３，５８４との間で発生する駆動力としてのローレンツ力を受けて、固定ユニット５１に対して、ＸＹ平面において直線的又は回転するように変位する。

各コイル５８１，５８２，５８３，５８４に流される電流の大きさ及び向きは、システムコントロール部１０の移動制御部１２によって制御される。移動制御部１２は、各コイル５８１，５８２，５８３，５８４に流す電流の大きさ及び向きによって、可動プレート５５２の移動（回転）方向、移動量や回転角度等を制御する。

本実施形態では、第１駆動手段として、コイル５８１及び磁石５３１と、コイル５８４及び磁石５３４とが、Ｘ１Ｘ２方向に対向して設けられている。コイル５８１及びコイル５８４に電流が流されると、図１５に示されるようにＸ１方向又はＸ２のローレンツ力が発生する。可動プレート５５２は、コイル５８１及び磁石５３１と、コイル５８４及び磁石５３４とにおいて発生するローレンツ力により、Ｘ１方向又はＸ２方向に移動する。

また、本実施形態では、第２駆動手段として、コイル５８２及び磁石５３２と、コイル５８３及び磁石５３３とが、Ｘ１Ｘ２方向に並んで設けられ、磁石５３２及び磁石５３３は、磁石５３１及び磁石５３４とは長手方向が直交するように配置されている。このような構成において、コイル５８２及びコイル５８３に電流が流されると、図１５に示されるようにＹ１方向又はＹ２方向のローレンツ力が発生する。

可動プレート５５２は、コイル５８２及び磁石５３２と、コイル５８３及び磁石５３３とにおいて発生するローレンツ力により、Ｙ１方向又はＹ２方向に移動する。また、可動プレート５５２は、コイル５８２及び磁石５３２と、コイル５８３及び磁石５３３とで反対方向に発生するローレンツ力により、ＸＹ平面において回転するように変位する。

例えば、コイル５８２及び磁石５３２においてＹ１方向のローレンツ力が発生し、コイル５８３及び磁石５３３においてＹ２方向のローレンツ力が発生するように電流が流されると、可動プレート５５２は、上面視で時計回り方向に回転するように変位する。また、コイル５８２及び磁石５３２においてＹ２方向のローレンツ力が発生し、コイル５８３及び磁石５３３においてＹ１方向のローレンツ力が発生するように電流が流されると、可動プレート５５２は、上面視で反時計回り方向に回転するように変位する。

また、可動プレート５５２には、固定ユニット５１の支柱５１５に対応する位置に、可動範囲制限孔５７１が設けられている。可動範囲制限孔５７１は、固定ユニット５１の支柱５１５が挿入され、例えば振動や何らかの異常等により可動プレート５５２が大きく移動した時に支柱５１５に接触することで、可動プレート５５２の可動範囲を制限する。

以上で説明したように、本実施形態では、システムコントロール部１０の移動制御部１２が、コイル５８１，５８２，５８３，５８４に流す電流の大きさや向きを制御することで、可動範囲内で可動プレート５５２を任意の位置に移動させることができる。

なお、移動手段としての磁石５３１，５３２，５３３，５３４及びコイル５８１，５８２，５８３，５８４の数、位置等は、可動プレート５５２を任意の位置に移動させることが可能であれば、本実施形態とは異なる構成であってもよい。例えば、移動手段としての磁石は、トッププレート５１１の上面に設けられてもよく、ベースプレート５１２の何れかの面に設けられてもよい。また、例えば、磁石が可動プレート５５２に設けられ、コイルがトッププレート５１１又はベースプレート５１２に設けられてもよい。

また、可動範囲制限孔５７１の数、位置及び形状等は、本実施形態に例示される構成に限られない。例えば、可動範囲制限孔５７１は一つであってもよく、複数であってもよい。また、可動範囲制限孔５７１の形状は、例えば長方形や円形等、本実施形態とは異なる形状であってもよい。

固定ユニット５１によって移動可能に支持される可動プレート５５２の下面側（ベースプレート５１２側）には、図１３に示されるように、結合プレート５５３が固定されている。結合プレート５５３は、平板状部材から形成され、ＤＭＤ５５１に対応する位置に中央孔を有し、周囲に設けられている折り曲げ部分が３本のねじ５９１によって可動プレート５５２の下面に固定されている。

図１６は、可動プレート５５２が外された可動ユニット５５を例示する斜視図である。

図１６に示されるように、結合プレート５５３には、上面側にＤＭＤ５５１、下面側にヒートシンク５５４が設けられている。結合プレート５５３は、可動プレート５５２に固定されることで、ＤＭＤ５５１、ヒートシンク５５４と共に、可動プレート５５２に伴って固定ユニット５１に対して移動可能に設けられている。

ＤＭＤ５５１は、ＤＭＤ基板５５７に設けられており、ＤＭＤ基板５５７が保持部材５５５と結合プレート５５３との間で挟み込まれることで、結合プレート５５３に固定されている。保持部材５５５、ＤＭＤ基板５５７、結合プレート５５３、ヒートシンク５５４は、図１４及び図１６に示されるように、固定部材としての段付ねじ５６０及び押圧手段としてのばね５６１によって重ねて固定されている。

図１７は、実施形態における可動ユニット５５のＤＭＤ保持構造について説明する図である。図１７は、可動ユニット５５の側面図であり、可動プレート５５２及び結合プレート５５３は図示が省略されている。

図１７に示されるように、ヒートシンク５５４は、結合プレート５５３に固定された状態で、ＤＭＤ基板５５７に設けられている貫通孔からＤＭＤ５５１の下面に当接する突出部５５４ａを有する。なお、ヒートシンク５５４の突出部５５４ａは、ＤＭＤ基板５５７の下面であって、ＤＭＤ５５１に対応する位置に当接するように設けられてもよい。

また、ＤＭＤ５５１の冷却効果を高めるために、ヒートシンク５５４の突出部５５４ａとＤＭＤ５５１との間に弾性変形可能な伝熱シートが設けられてもよい。伝熱シートによりヒートシンク５５４の突出部５５４ａとＤＭＤ５５１との間の熱伝導性が向上し、ヒートシンク５５４によるＤＭＤ５５１の冷却効果が向上する。

上記したように、保持部材５５５、ＤＭＤ基板５５７、ヒートシンク５５４は、段付きねじ５６０及びばね５６１によって重ねて固定されている。段付きねじ５６０が締められると、ばね５６１がＺ１Ｚ２方向に圧縮され、図１７に示されるＺ１方向の力Ｆ１がばね５６１から生じる。ばね５６１から生じる力Ｆ１により、ヒートシンク５５４はＺ１方向に力Ｆ２でＤＭＤ５５１に押圧されることとなる。

本実施形態では、段付きねじ５６０及びばね５６１は４箇所に設けられており、ヒートシンク５５４にかかる力Ｆ２は、４つのばね５６１に生じる力Ｆ１を合成したものに等しい。また、ヒートシンク５５４からの力Ｆ２は、ＤＭＤ５５１が設けられているＤＭＤ基板５５７を保持する保持部材５５５に作用する。この結果、保持部材５５５には、ヒートシンク５５４からの力Ｆ２に相当するＺ２方向の反力Ｆ３が生じ、保持部材５５５と結合プレート５５３との間でＤＭＤ基板５５７を保持できるようになる。

段付きねじ５６０及びばね５６１には、保持部材５５５に生じる力Ｆ３からＺ２方向の力Ｆ４が作用する。ばね５６１は、４箇所に設けられているため、それぞれに作用する力Ｆ４は、保持部材５５５に生じる力Ｆ３の４分の１に相当し、力Ｆ１と釣り合うこととなる。

また、保持部材５５５は、図１７において矢印Ｂで示されるように撓むことが可能な部材で板ばね状に形成されている。保持部材５５５は、ヒートシンク５５４の突出部５５４ａに押圧されて撓み、ヒートシンク５５４をＺ２方向に押し返す力が生じることで、ＤＭＤ５５１とヒートシンク５５４との接触をより強固に保つことができる。

可動ユニット５５は、以上で説明したように、可動プレート５５２と、ＤＭＤ５５１及びヒートシンク５５４を有する結合プレート５５３とが、固定ユニット５１によって移動可能に支持されている。可動ユニット５５の位置は、システムコントロール部１０の移動制御部１２によって制御される。また、可動ユニット５５には、ＤＭＤ５５１に当接するヒートシンク５５４が設けられており、ＤＭＤ５５１の温度上昇に起因する動作不良や故障といった不具合の発生が防止されている。

＜画像投影＞
上記したように、本実施形態に係るプロジェクタ１において、投影画像を生成するＤＭＤ５５１は、可動ユニット５５に設けられており、システムコントロール部１０の移動制御部１２によって可動ユニット５５と共に位置が制御される。

移動制御部１２は、例えば、画像投影時にフレームレートに対応する所定の周期で、ＤＭＤ５５１の複数のマイクロミラーの配列間隔未満の距離だけ離れた複数の位置の間を高速移動するように可動ユニット５５の位置を制御する。このとき、画像制御部１１は、それぞれの位置に応じてシフトした投影画像を生成するようにＤＭＤ５５１に画像信号を送信する。

例えば、移動制御部１２は、Ｘ１Ｘ２方向及びＹ１Ｙ２方向にＤＭＤ５５１のマイクロミラーの配列間隔未満の距離だけ離れた位置Ｐ１と位置Ｐ２との間で、ＤＭＤ５５１を所定の周期で往復移動させる。このとき、画像制御部１１が、それぞれの位置に応じてシフトした投影画像を生成するようにＤＭＤ５５１を制御することで、投影画像の解像度を、ＤＭＤ５５１の解像度の約２倍にすることが可能になる。また、ＤＭＤ５５１の移動位置を増やすことで、投影画像の解像度をＤＭＤ５５１の２倍以上にすることもできる。

このように、移動制御部１２が可動ユニット５５と共にＤＭＤ５５１を所定の周期で移動させ、画像制御部１１がＤＭＤ５５１に位置に応じた投影画像を生成させることで、ＤＭＤ５５１の解像度以上の画像を投影することが可能になる。

また、本実施形態に係るプロジェクタ１では、移動制御部１２がＤＭＤ５５１を可動ユニット５５と共に回転するように制御することで、投影画像を縮小させることなく回転させることができる。例えばＤＭＤ５５１等の画像生成手段が固定されているプロジェクタでは、投影画像を縮小させなければ、投影画像の縦横比を維持しながら回転させることはできない。これに対して、本実施形態に係るプロジェクタ１では、ＤＭＤ５５１を回転させることができるため、投影画像を縮小させることなく回転させて傾き等の調整を行うことが可能になっている。

以上で説明したように、本実施形態に係るプロジェクタ１では、ＤＭＤ５５１が移動可能に構成されることで、投影画像の高解像度化が可能になっている。また、ＤＭＤ５５１を冷却するヒートシンク５５４が、ＤＭＤ５５１と共に可動ユニット５５に搭載されていることで、ＤＭＤ５５１に当接してより効率的に冷却することが可能になり、ＤＭＤ５５１の温度上昇が抑制されている。したがって、プロジェクタ１では、ＤＭＤ５５１の温度上昇に起因して発生する動作不良や故障といった不具合が低減される。

＜画像投影システムの構成＞
図１８は、実施形態における画像投影システム１００を例示する図である。

図１８に示されるように、画像投影システム１００は、画像投影装置としてのプロジェクタ１、第１デジタルペン２ａ、第２デジタルペン２ｂ、ＰＣ６を有する。なお、本実施形態における画像投影システム１００は、２本のデジタルペンを有するが、３本以上のデジタルペンを有してもよい。

プロジェクタ１は、上記した構成を有し、ＰＣ６から入力される画像データに基づいて投影画像Ｐを生成してスクリーンＳに投影する。プロジェクタ１は、第１位置と第２位置との間を往復移動するＤＭＤ５５１が投影画像Ｐを生成する。なお、ＤＭＤ５５１が往復移動する第１位置と第２位置との間の距離は、ＤＭＤ５５１のマイクロミラーの配列間隔未満に設けられている。

プロジェクタ１は、このように第１位置と第２位置との間を往復移動するＤＭＤ５５１によって投影画像Ｐを所定の周期でシフトさせることで、投影画像Ｐを高解像度化する。

第１デジタルペン２ａ及び第２デジタルペン２ｂは、指示操作装置の一例であり、例えばユーザによるボタン操作に応じてレーザー光を照射するＬＤを備え、それぞれプロジェクタ１と通信可能に設けられている。第１デジタルペン２ａと第２デジタルペン２ｂとは、同様の構成を有する。以下の説明では、第１デジタルペン２ａ及び第２デジタルペン２ｂの構成や機能等を説明する場合に、単に「デジタルペン２」という場合がある。

図１９は、実施形態におけるデジタルペン２を例示する図である。図１９に示されるように、デジタルペン２は、ポインタ部２１、撮像部２２、操作ボタン２３を有する。

ポインタ部２１は、指示手段の一例であり、ユーザによって操作ボタン２３が押下された時にレーザー光を照射するＬＤを有する。ユーザは、操作ボタン２３を押下した時にポインタ部２１から照射されるレーザー光で、投影画像Ｐ上の任意の点である操作位置２５を指し示すことができる。なお、ポインタ部２１は、投影画像Ｐ上の任意の点を指し示すことが可能であれば、上記構成に限られるものではない。

撮像部２２は、画像取得手段の一例であり、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有するデジタルカメラである。撮像部２２は、投影画像Ｐにおいてポインタ部２１によって指示されている操作位置２５を含む操作領域画像２７を取得する。

ユーザは、デジタルペン２を用いて投影画像Ｐ上の操作位置２５を指し示すことができる。デジタルペン２は、ユーザに操作されると、操作位置２５を含む操作領域画像２７を取得し、プロジェクタ１に操作領域画像２７を送信する。

ＰＣ６は、プロジェクタ１に無線又は有線接続され、スクリーンＳに投影する画像データをプロジェクタ１に出力する。また、ＰＣ６は、プロジェクタ１においてデジタルペン２の操作位置に対応する投影画像Ｐの画素位置から求められる画像データ上の位置情報に基づいて、画像データに色情報を付加する。

画像投影システム１００において、ユーザが第１デジタルペン２ａ又は第２デジタルペン２ｂから照射されるレーザー光で投影画像Ｐ上に文字や図形を描くと、プロジェクタ１においてユーザの操作位置に対応する画像データの位置情報が求められる。次に、ＰＣ６において、プロジェクタ１によって求められた位置情報に基づいて、ユーザによって投影画像Ｐ上に描かれた文字や図形等が画像データに付加される。プロジェクタ１が文字や図形等が付加された画像データに基づいて生成した投影画像Ｐを投影することで、ユーザが描いた文字や図形等が投影画像Ｐに描画されることになる。

図２０は、実施形態における画像投影システム１００の機能構成を例示するブロック図である。

プロジェクタ１は、画像制御部１１、画像入力部１３、紐付け部１４、画素位置検出部１６、位置情報演算部１７を有する。デジタルペン２は、操作領域画像取得部２９を有する。ＰＣ６は、画像出力部６１、画像処理部６２を有する。

ＰＣ６の画像出力部６１は、プロジェクタ１に投影させる画像データをプロジェクタ１に出力する。プロジェクタ１の画像入力部１３は、ＰＣ６の画像出力部６１から出力される画像データの入力を受け付ける。

画像制御部１１は、画像入力部１３に入力された画像データに基づいて、ＤＭＤ５５１を制御して投影画像Ｐを生成する。画像制御部１１は、第１位置と第２位置との間を往復移動するＤＭＤ５５１を制御し、第１位置と第２位置とで異なる位置検出パターンを含む投影画像を生成させる。なお、移動制御部１２によってＤＭＤ５５１が３箇所以上の位置の間を移動する場合、画像制御部１１は、各位置で異なる位置検出パターンを含む投影画像Ｐを生成させるようにＤＭＤ５５１を制御する。

図２１は、実施形態における位置検出パターンを例示する図である。なお、図２１には、投影画像Ｐの一部分が示されている。また、投影画像ＰにおいてＤＭＤ５５１のマイクロミラーに対応する画素がそれぞれ四角形で表され、位置検出パターンを構成する画素が黒色で示されている。

画像制御部１１は、例えば図２１（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、ＤＭＤ５５１の位置に応じて異なる位置検出パターンを含む投影画像Ｐを生成させるようにＤＭＤ５５１を制御する。

画像制御部１１は、例えばＤＭＤ５５１が第１位置で投影画像Ｐを生成する場合には、図１２（Ａ）に例示される第１位置検出パターン１１１を含む投影画像ＰをＤＭＤ５５１に生成させる。また、画像制御部１１は、例えばＤＭＤ５５１が第２位置で投影画像Ｐを生成する場合には、図１２（Ｂ）に例示される第２位置検出パターン１１２を含む投影画像ＰをＤＭＤ５５１に生成させる。なお、以下では、第１位置検出パターン１１１及び第２位置検出パターン１１２を、「位置検出パターン１１１，１１２」という場合がある。

位置検出パターン１１１，１１２は、デジタルペン２の撮像部２２によって取得される操作領域画像２７に含まれるパターン構成画素の間隔等に基づいて、投影画像Ｐにおける操作位置２５の画素位置を検出できるように構成されている。位置検出パターン１１１，１１２は、例えば画像データに基づく画像の生成が周期的に瞬断される間に形成される。デジタルペン２の撮像部２２は、位置検出パターン１１１，１１２が投影されているタイミングで、操作領域画像２７を取得する。

なお、位置検出パターン１１１，１１２は、デジタルペン２が取得した操作領域画像２７に含まれているパターン構成画素から操作位置２５の画素位置を検出可能であればよく、構成パターンや投影タイミング等は本実施形態において例示される構成に限られない。

デジタルペン２の操作領域画像取得部２９は、例えばユーザ操作に応じてポインタ部２１からレーザー光が照射された時に、投影画像Ｐにおいてポインタ部２１によって指し示されている操作位置２５を含む操作領域画像２７を撮像部２２から取得する。

操作領域画像取得部２９が取得する操作領域画像２７には、少なくとも位置検出パターン１１１，１１２の一方が含まれる。操作領域画像取得部２９は、連続的に操作領域画像２７を取得することで、位置検出パターン１１１，１１２がそれぞれ含まれている操作領域画像２７を取得する。操作領域画像取得部２９は、取得した操作領域画像２７をプロジェクタ１に送信する。

プロジェクタ１の紐付け部１４は、紐付け手段の一例であり、画像投影システム１００に設けられている第１デジタルペン２ａ及び第２デジタルペン２ｂを、それぞれ位置検出パターン１１１，１１２の何れかに紐付ける。

画素位置検出部１６は、操作領域画像取得部２９によって取得された操作領域画像２７に含まれ、紐付け部１４によってデジタルペン２と紐付けられている位置検出パターン１１１，１１２の何れかから、投影画像Ｐにおける操作位置２５の画素位置を求める。画素位置検出部１６は、例えば操作領域画像２７に含まれているパターン構成画素の間隔等から、投影画像Ｐにおける操作位置２５の画素位置を求めることができる。

位置情報演算部１７は、画素位置検出部１６によって検出された投影画像Ｐにおける操作位置２５の画素位置を取得し、投影画像Ｐを生成する画像データにおいて操作位置２５の画素位置に対応する位置情報を求める。具体的には、位置情報演算部１７は、画像データにおいて投影画像Ｐの操作位置２５に対応する位置座標を求める。位置情報演算部１７は、投影画像Ｐを生成する画像データの解像度と投影画像Ｐの解像度との比率、及び操作位置２５の画素位置に基づいて、画像データにおける操作位置２５に対応する位置座標を求める。

ＰＣ６の画像処理部６２は、位置情報演算部１７によって求められた位置情報に基づいて、プロジェクタ１に出力する画像データに色情報を付加する。具体的には、画像処理部６２は、位置情報演算部１７によって求められた位置座標に対応する画素データに、設定されている色情報を付加する。

例えばユーザが投影画像Ｐ上で文字や図形等を描くようにデジタルペン２を操作すると、画像処理部６２によって画像データに操作位置２５に対応して色情報が付加され、投影画像Ｐ上にユーザがデジタルペン２で描いた文字や図形等が描画される。

本実施形態における画像投影システム１００は、上記した構成を有し、ユーザが第１デジタルペン２ａ又は第２デジタルペン２ｂを操作して投影画像Ｐ上に文字等を描くと、ユーザが描いた文字や図形等が投影画像Ｐ上に再現される。

＜画像投影処理＞
図２２は、実施形態における画像投影処理を例示するシーケンス図である。図２２は、画像投影システム１００において第１デジタルペン２ａが操作された場合の画像投影処理が例示されている。

図２２に示すように、画像投影システム１００においてプロジェクタ１の画像投影中に第１デジタルペン２ａが操作されると（Ｓ１０１）、第１デジタルペン２ａのポインタ部２１からレーザー光が照射されて投影画像Ｐ上に操作位置２５が指し示される。

第１デジタルペン２ａは、ユーザによって操作されると、位置検出パターン１１１，１１２の何れかを含む投影画像Ｐの操作領域画像２７を取得し（Ｓ１０２）、取得した操作領域画像２７をプロジェクタ１に送信する（Ｓ１０３）。

ここで、ユーザが第１デジタルペン２ａを操作する間にも、ＤＭＤ５５１は、第１位置と第２位置との間を往復移動しながら、投影位置に応じて位置検出パターン１１１，１１２の何れかを含む投影画像Ｐを生成する。したがって、第１デジタルペン２ａは、ユーザによって操作されている間、第１位置検出パターン１１１を含む操作領域画像２７と、第２位置検出パターン１１２を含む操作領域画像２７とを交互に連続して取得することになる。そして、第１デジタルペン２ａは、第１デジタルペン２ａから送信されたことを示す識別情報と共に、取得した操作領域画像２７を順にプロジェクタ１に送信する。

プロジェクタ１が第１デジタルペン２ａから操作領域画像２７及び識別情報を受信すると、紐付け部１４が、第１デジタルペン２ａ及び第２デジタルペン２ｂと、位置検出パターン１１１，１１２との紐付け状態を確認する（Ｓ１０４）。

第１デジタルペン２ａ及び第２デジタルペン２ｂが何れも位置検出パターン１１１，１１２と紐付けられていない場合には、画素位置検出部１６が、第１デジタルペン２ａからプロジェクタ１に最初に送信された操作領域画像２７に含まれている位置検出パターンを判定する（Ｓ１０５）。

紐付け部１４は、第１デジタルペン２ａからプロジェクタ１に最初に送信された操作領域画像２７に第１位置検出パターン１１１が含まれていた場合には、第１デジタルペン２ａと第１位置検出パターン１１１とを紐付ける（Ｓ１０６）。また、紐付け部１４は、第１デジタルペン２ａからプロジェクタ１に最初に送信された操作領域画像２７に第２位置検出パターン１１２が含まれていた場合には、第１デジタルペン２ａと第２位置検出パターン１１２とを紐付ける（Ｓ１０６）。

また、紐付け部１４は、既に第２デジタルペン２ｂが第１位置検出パターン１１１と紐付けられていた場合（Ｓ１０４）には、第１デジタルペン２ａと第２位置検出パターン１１２とを紐付ける（Ｓ１０６）。あるいは、紐付け部１４は、第２デジタルペン２ｂが第２位置検出パターン１１２と既に紐付けられていた場合（Ｓ１０４）には、第１デジタルペン２ａと第１位置検出パターン１１１とを紐付ける（Ｓ１０６）。

以上の処理により、第１デジタルペン２ａが初めて操作された場合には、紐付け部１４によって、第１デジタルペン２ａと、第１位置検出パターン１１１又は第２位置検出パターン１１２とが紐付けられる。

また、紐付け部１４は、第１デジタルペン２ａが第１位置検出パターン１１１又は第２位置検出パターン１１２と既に紐付けられていた場合（Ｓ１０４）には、新たに第１デジタルペン２ａと位置検出パターン１１１，１１２とを紐付けることなく、次の処理に進む。

プロジェクタ１の画素位置検出部１６は、第１デジタルペン２ａが第１位置検出パターン１１１と紐付けられている場合には、操作領域画像２７に含まれている第１位置検出パターン１１１に基づいて操作位置２５に対応する画素位置を検出する（Ｓ１０７）。この場合には、第１デジタルペン２ａからプロジェクタ１に送信される第２位置検出パターン１１２を含む操作領域画像２７は、画素位置検出部１６による画素位置の検出には用いられない。

また、画素位置検出部１６は、第１デジタルペン２ａが第２位置検出パターン１１２と紐付けられている場合には、操作領域画像２７に含まれている第２位置検出パターン１１２に基づいて操作位置２５に対応する画素位置を検出する（Ｓ１０７）。この場合には、第１デジタルペン２ａからプロジェクタ１に送信される第１位置検出パターン１１１を含む操作領域画像２７は、画素位置検出部１６による画素位置の検出には用いられない。

次に、プロジェクタ１の位置情報演算部１７が、画素位置検出部１６による操作位置２５に対応する画素位置の検出結果から、画像データにおいて操作位置２５に対応する位置座標を求めてＰＣ６に送信する（Ｓ１０８）。

ＰＣ６では、画像処理部６２が、プロジェクタ１から送信された位置座標に基づいて、画像データに色情報を付加し、ユーザによって操作された第１デジタルペン２ａの操作位置２５を画像データ上に描画する（Ｓ１０９）。

上記した画像投影処理によって、第１デジタルペン２ａと何れかの位置検出パターン１１１，１１２とが紐付けられ、ユーザが第１デジタルペン２ａを操作して描いた文字や図形等が投影画像Ｐに再現される。第１デジタルペン２ａが操作された場合の画像投影処理について例示したが、第２デジタルペン２ｂが操作された場合も同様の画像投影処理が実行される。第２デジタルペン２ｂが操作された場合には、同様に、第２デジタルペン２ｂと何れかの位置検出パターン１１１，１１２とが紐付けられ、ユーザが第２デジタルペン２ｂを操作して描いた文字や図形等が投影画像Ｐに再現される。

このように、第１デジタルペン２ａ及び第２デジタルペン２ｂを、それぞれ位置検出パターン１１１，１１２の何れかに紐付けることで、簡易な処理で各デジタルペン２の操作位置を検出することが可能になる。例えば、デジタルペン２の操作位置２５に対応する画素位置を、第１位置検出パターン１１１及び第２位置検出パターン１１２の両方から検出する場合には、何れかの位置検出パターン１１１，１１２から画素位置を検出する場合に比べて、２倍の処理が必要になる。しかしながら、上記したように、各デジタルペン２を位置検出パターン１１１，１１２の何れかに紐付けることで、処理負荷を軽減し、各デジタルペン２の操作位置を容易に検出することが可能になる。

なお、画像投影システム１００が３本以上のデジタルペン２を含む場合には、各デジタルペン２をそれぞれ位置検出パターン１１１，１１２の何れかに紐付けることで、同様に各デジタルペン２の操作位置を検出できる。また、ＤＭＤ５５１が３つ以上の位置の間を移動しながら投影画像を生成する場合には、複数のデジタルペン２を、各投影位置で生成される投影画像に含まれる位置検出パターンの何れかに紐付ける。デジタルペン２と位置検出パターンとは、１対１で紐付けてもよいが、複数のデジタルペン２を同一の位置検出パターンと紐付けてもよい。

以上で説明したように、本実施形態における画像投影システム１００によれば、投影画像を高解像度化すると共に、簡易な処理で複数のデジタルペン２による操作位置を検出することが可能になる。

なお、ＤＭＤ５５１を移動させることで投影位置をシフトさせて投影画像Ｐを高解像度化する構成を例示したが、投影光学系ユニット６０のレンズ群を変位させることで、投影位置をシフトさせて投影画像Ｐを高解像度化してもよい。

また、画像投影システム１００には、複数のＰＣが設けられてもよく、ＰＣ６の画像処理部６２と同様の機能を有するタブレットＰＣやスマートフォン等の携帯端末が設けられてもよい。また、プロジェクタ１、デジタルペン２及びＰＣ６の各装置が有する機能のうち少なくとも１つ以上が、他の装置に設けられてもよい。例えば、プロジェクタ１の紐付け部１４、画素位置検出部１６、位置情報演算部１７は、デジタルペン２又はＰＣ６に設けられてもよい。

以上、実施形態に係る画像投影システム、画像投影装置及び画像投影方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

１ プロジェクタ（画像投影装置）
２ａ 第１デジタルペン（第１指示操作装置）
２ｂ 第２デジタルペン（第２指示操作装置）
１１ 画像制御部（画像制御手段）
１４ 紐付け部（紐付け手段）
１６ 画素位置検出部（画素位置検出手段）
１７ 位置情報演算部（位置情報演算手段）
２１ ポインタ部（指示手段）
２２ 撮像部（画像取得手段）
１００ 画像投影システム
５５１ ＤＭＤ（画像生成手段）

特開２０１４−１８６５８９号公報 特開２００５−８４５８１号公報

Claims (5)

1. 画像投影装置と、前記画像投影装置による投影画像において指示操作を行う複数の指示操作装置とを有する画像投影システムであって、
   前記指示操作装置は、
   前記投影画像において操作位置を指し示す指示手段と、
   前記操作位置を含む操作領域画像を取得する画像取得手段と、を有し、
   前記画像投影装置は、
   入力される画像データに基づいて投影画像を生成する画像生成手段と、
   前記投影画像の投影位置を複数の位置の間で移動させる移動制御手段と、
   前記投影位置に応じて異なる位置検出パターンを含む投影画像を生成するように前記画像生成手段を制御する画像制御手段と、
   前記各指示操作装置を、それぞれ前記投影位置に応じて異なる複数の位置検出パターンの何れかに紐付ける紐付け手段と、
   前記操作領域画像に含まれている前記位置検出パターンのうち、前記指示操作装置が紐付けられている位置検出パターンに基づいて、前記投影画像において前記操作位置に対応する画素位置を検出する画素位置検出手段と、
   前記画素位置に基づいて前記画像データにおいて前記操作位置に対応する位置情報を求める位置情報演算手段と、を有する
   ことを特徴とする画像投影システム。
2. 第１指示操作装置と、第２指示操作装置と、を有し、
   前記移動制御手段は、前記投影位置を第１位置と第２位置との間で往復移動させ、
   前記紐付け手段は、前記第１指示操作装置と前記第１位置で生成される投影画像に含まれる第１位置検出パターンとを紐付け、前記第２指示操作装置と前記第２位置で生成される投影画像に含まれる第２位置検出パターンとを紐付ける
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像投影システム。
3. 前記画像生成手段は、光源から照射された光を前記画像データに基づいて変調する複数のマイクロミラーが配列されたデジタルマイクロミラーデバイスであり、
   前記移動制御手段は、前記デジタルマイクロミラーデバイスを、前記複数のマイクロミラーの配列間隔未満の距離で複数の位置の間を所定の周期で移動させる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像投影システム。
4. 投影画像において指示操作を行う複数の指示操作装置と通信可能に設けられた画像投影装置であって、
   入力される画像データに基づいて投影画像を生成する画像生成手段と、
   投影位置を複数の位置の間で移動させる移動制御手段と、
   前記投影位置に応じて異なる位置検出パターンを含む投影画像を生成するように前記画像生成手段を制御する画像制御手段と、
   前記各指示操作装置を、それぞれ前記投影位置に応じて異なる複数の位置検出パターンの何れかに紐付ける紐付け手段と、
   前記指示操作装置から取得する操作領域画像に含まれている前記位置検出パターンのうち、前記指示操作装置が紐付けられている位置検出パターンに基づいて、前記投影画像における前記指示操作装置の操作位置に対応する画素位置を検出する画素位置検出手段と、
   前記画素位置に基づいて前記画像データにおいて前記操作位置に対応する位置情報を求める位置情報演算手段と、を有する
   ことを特徴とする画像投影装置。
5. 入力される画像データに基づいて投影画像を生成する画像生成手段を有する画像投影装置と、前記画像投影装置による投影画像において指示操作を行う複数の指示操作装置とを有する画像投影システムにおける画像投影方法であって、
   前記投影画像の投影位置を複数の位置の間で移動させる移動制御ステップと、
   前記投影位置に応じて異なる位置検出パターンを含む投影画像を生成するように前記画像生成手段を制御する画像制御ステップと、
   前記各指示操作装置を、それぞれ前記投影位置に応じて異なる複数の位置検出パターンの何れかに紐付ける紐付けステップと、
   前記指示操作装置から取得する操作領域画像に含まれている前記位置検出パターンのうち、前記指示操作装置が紐付けられている位置検出パターンに基づいて、前記投影画像における前記指示操作装置の操作位置に対応する画素位置を検出する画素位置検出ステップと、
   前記画素位置に基づいて前記画像データにおいて前記操作位置に対応する位置情報を求める位置情報演算ステップと、を有する
   ことを特徴とする画像投影方法。

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