JP2017138871A - Position detection system, position detection device, and position detection method - Google Patents

Position detection system, position detection device, and position detection method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detection device that prevents a reduction in detection accuracy when detection of a pointing element is performed in a wide range by arranging a plurality of projection systems including interactive projectors and light curtain units.SOLUTION: A position detection system 1000 includes a first position detection system 900a and a second position detection system 900b. The first position detection system 900a includes: a first layered detection light radiation part 440a that periodically radiates first detection light for detecting a first pointed position pointed on a first operation surface 920a; and a first control part for controlling radiation timing of the first detection light unit. The second position detection device 900b includes: a second layered detection light radiation part 440b that periodically radiates second detection light for detecting a second pointed position pointed on a second operation surface 920b; and a second control part for controlling the second detection light to be radiated at timing different from the radiation timing of the first detection light.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、操作面上における指示体の指示位置を検出可能な位置検出装置に関する。   The present invention relates to a position detection device capable of detecting an indication position of an indicator on an operation surface.

特許文献1には、位置検出装置としての機能を有するインタラクティブプロジェクターが開示されている。これらのインタラクティブプロジェクターは、投写画面をスクリーンに投写するとともに、発光ペンや指などの指示体(pointing element)を含む画像をカメラで撮像し、この撮像画像を用いて指示体の位置を検出することが可能である。すなわち、インタラクティブプロジェクターは、指示体の先端がスクリーンに接しているときに投写画面に対して描画等の所定の指示が入力されているものと認識し、その指示に応じて投写画面を再描画する。従って、ユーザーは、投写画面をユーザーインターフェースとして用いて、各種の指示を入力することが可能である。   Patent Document 1 discloses an interactive projector having a function as a position detection device. These interactive projectors project a projection screen onto a screen, capture an image including an indicator (pointing element) such as a light-emitting pen and a finger, and detect the position of the indicator using the captured image. Is possible. That is, the interactive projector recognizes that a predetermined instruction such as drawing is input to the projection screen when the tip of the indicator is in contact with the screen, and redraws the projection screen according to the instruction. . Therefore, the user can input various instructions using the projection screen as a user interface.

特許文献1では、指示体の検出のためにスクリーンの表面にカーテン状(又は層状)の検出光を射出する光照射装置(「ライトカーテンユニット」とも呼ぶ)が利用されている。指示体がスクリーンに接したときに指示体によって検出光が反射されると、その反射光の位置がカメラで撮像されるので、その撮像画像を解析することによって投写画面上における指示体の位置を決定することができる。   In Patent Document 1, a light irradiation device (also referred to as a “light curtain unit”) that emits detection light in the form of curtains (or layers) on the surface of a screen is used for detection of an indicator. If the detection light is reflected by the indicator when it touches the screen, the position of the reflected light is captured by the camera, so the position of the indicator on the projection screen can be determined by analyzing the captured image. Can be determined.

特開2015−158887号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-158887

上述のようにインタラクティブプロジェクターとライトカーテンユニットとを備えるプロジェクションシステムを、複数並べて広い範囲で指示体の検出を行う場合がある。そうすると、隣り合うライトカーテンユニットからの検出光の照射範囲の一部が重複する場合があり、2つの検出光が重複する範囲では、指示体に対して異なる方向から2つの検出光が照射される。インタラクティブプロジェクターでは、指示体による検出光の反射光を撮像することにより投写画面上における指示体による指示位置を検出しているため、1つの指示体に対して2つの反射光が撮像されると、検出精度が低下するおそれがある。   As described above, there are cases where a plurality of projection systems including an interactive projector and a light curtain unit are arranged to detect an indicator in a wide range. Then, a part of the irradiation range of the detection light from the adjacent light curtain unit may overlap, and in the range where the two detection lights overlap, the two detection lights are irradiated to the indicator from different directions. . In the interactive projector, since the indication position by the indicator on the projection screen is detected by imaging the reflected light of the detection light by the indicator, when two reflected lights are imaged for one indicator, There is a possibility that the detection accuracy is lowered.

上述のような課題は、カメラとライトカーテンユニットとを用いて非発光指示体の指示位置を検出するインタラクティブプロジェクターに限らず、一般に、非発光指示体による操作が行われる操作面上の指示位置を検出する位置検出装置に共通する課題であった。   The problems as described above are not limited to interactive projectors that detect the indication position of a non-luminous indicator using a camera and a light curtain unit. This is a problem common to the position detection device to detect.

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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

(1)本発明の一形態によれば、第1の操作面上の位置を検出する第1の位置検出装置と、前記第1の操作面と隣接する第2の操作面上の位置を検出する第2の位置検出装置と、を備える位置検出システムが提供される。この位置検出システムにおいて、前記第1の位置検出装置は、前記第1の操作面上で非発光指示体により指示された第1の指示位置を検出するための第1の検出光を周期的に照射する第1の照射部と;前記第1の検出光の波長を含む波長領域の光を受光し前記第1の操作面を撮像して第1の撮像画像を生成する第1の撮像部と;前記第1の撮像画像に基づいて、前記第1の指示位置を検出する第1の検出部と;前記第1の照射部による前記第1の検出光の照射タイミングを制御する第1の制御部と;を備え、前記第2の位置検出装置は、前記第2の操作面上で前記非発光指示体を用いて指示された第2の指示位置を検出するための第2の検出光を周期的に照射する第2の照射部と;前記第2の検出光の波長を含む波長領域の光を受光し前記第2の操作面を撮像して第2の撮像画像を生成する第2の撮像部と;前記第2の撮像画像に基づいて、前記第2の指示位置を検出する第2の検出部と;前記第1の検出光の照射タイミングと異なるタイミングで、前記第2の検出光が照射されるように前記第2の照射部を制御する第2の制御部と;を備える。
この位置検出システムによれば、第1の位置検出装置からの第1の検出光と、第2の位置検出装置からの第2の検出光と、が異なるタイミングで照射されるため、それらが同じタイミングで照射される場合と比較して、第1の検出光と第2の検出光とが重複する期間が短縮される。そのため、非発光指示体による反射光が複数存在する期間が短縮され、検出精度の低下が抑制される。
(1) According to one aspect of the present invention, a first position detection device that detects a position on a first operation surface, and a position on a second operation surface adjacent to the first operation surface are detected. And a second position detection device that provides a position detection system. In the position detection system, the first position detection device periodically emits first detection light for detecting a first indicated position indicated by a non-light emitting indicator on the first operation surface. A first irradiating unit that irradiates; a first imaging unit that receives light in a wavelength region including a wavelength of the first detection light, images the first operation surface, and generates a first captured image; A first detection unit that detects the first designated position based on the first captured image; and a first control that controls an irradiation timing of the first detection light by the first irradiation unit; The second position detecting device emits second detection light for detecting a second indicated position indicated by using the non-light emitting indicator on the second operation surface. A second irradiating unit for periodically irradiating; receiving light in a wavelength region including a wavelength of the second detection light; A second imaging unit that images the operation surface of the second imaging unit to generate a second captured image; a second detection unit that detects the second designated position based on the second captured image; A second control unit that controls the second irradiation unit so that the second detection light is irradiated at a timing different from the irradiation timing of the first detection light.
According to this position detection system, since the first detection light from the first position detection device and the second detection light from the second position detection device are irradiated at different timings, they are the same. Compared with the case where irradiation is performed at the timing, a period in which the first detection light and the second detection light overlap is shortened. Therefore, the period during which a plurality of reflected lights from the non-light emitting indicator exist is shortened, and a decrease in detection accuracy is suppressed.

(2)上記位置検出システムにおいて、前記第2の位置検出装置の前記第2の制御部は、前記第1の位置検出装置の前記第1の検出光が照射される第1の照射期間と、前記第2の位置検出装置の前記第2の検出光が照射される第2の照射期間との一部が重複するようなタイミングで、前記第2の検出光が照射されるように前記第2の照射部を制御し、前記第1の照射期間と前記第2の照射期間とが重複する重複照射期間は、前記第1の照射期間の50%以下としてもよい。
このようにすると、第1の検出光と第2の検出光とが重複する期間が50%以下となるため、さらに、検出精度の低下が抑制される。
(2) In the position detection system, the second control unit of the second position detection device includes a first irradiation period in which the first detection light of the first position detection device is irradiated, The second detection light is emitted so that the second detection light is emitted at a timing such that a part of the second position detection apparatus overlaps with the second irradiation period during which the second detection light is emitted. The overlapping irradiation period in which the first irradiation period and the second irradiation period overlap may be 50% or less of the first irradiation period.
If it does in this way, since the period when the 1st detection light and the 2nd detection light overlap will be 50% or less, a fall of detection accuracy is further controlled.

(3)上記位置検出システムであって、さらに、周期的に光を発光する発光部と、前記発光部の発光タイミングを制御する発光制御部と、を備え、前記第1または第2の操作面上の位置を指示するために用いられる自発光指示体を備え、前記位置検出システムにおいて、前記第1の撮像部が撮像する第1の撮像期間と前記第2の撮像部が撮像する第2の撮像期間とは、少なくとも一部が重複し、前記自発光指示体の前記発光制御部は、前記第1の撮像期間と前記第2の撮像期間とが重複する重複撮像期間に前記発光部が発光するように制御してもよい。
この構成によれば、自発光指示体による指示位置も検出することができる。自発光指示体は、第1の撮像期間と第2の撮像期間とが重複する重複撮像期間に発光するため、1回の発光が第1の位置検出装置と第2の位置検出装置のいずれかで必ず撮像されるため、検出漏れを抑制することができる。
(3) The position detection system further comprising: a light emitting unit that periodically emits light; and a light emission control unit that controls a light emission timing of the light emitting unit, and the first or second operation surface. A self-luminous indicator used to indicate an upper position; and in the position detection system, a first imaging period for imaging by the first imaging unit and a second imaging for imaging by the second imaging unit At least part of the imaging period overlaps, and the light emission control unit of the self-emission indicator emits light during the overlapping imaging period in which the first imaging period and the second imaging period overlap. You may control to do.
According to this configuration, it is possible to detect the position indicated by the self-luminous indicator. Since the self-emission indicator emits light during the overlapping imaging period in which the first imaging period and the second imaging period overlap, one light emission is either the first position detection device or the second position detection device. Since an image is always taken in, detection omission can be suppressed.

(4)上記位置検出システムであって、前記第1の位置検出装置は、前記第1の操作面に画像を投写する第1の投写部をさらに備え、前記第2の位置検出装置は、前記第2の操作面に画像を投写する第2の投写部をさらに備えてもよい。
この構成によれば、指示体の指示位置に応じた適切な画像を操作面上に投写できる。
(4) In the position detection system, the first position detection device further includes a first projection unit that projects an image on the first operation surface, and the second position detection device includes You may further provide the 2nd projection part which projects an image on the 2nd operation surface.
According to this configuration, an appropriate image corresponding to the indication position of the indicator can be projected on the operation surface.

本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、位置検出装置、位置検出方法、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体(non-transitory storage medium)等の様々な形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various forms, for example, a position detection device, a position detection method, a computer program for realizing the function of the method or device, and not a temporary recording of the computer program. It can be realized in various forms such as a recording medium (non-transitory storage medium).

本発明の一実施形態としての広域位置検出システムの正面図である。It is a front view of the wide area position detection system as one embodiment of the present invention. 第1実施形態の位置検出システムの斜視図である。It is a perspective view of the position detection system of a 1st embodiment. 位置検出システムの正面図である。It is a front view of a position detection system. 位置検出システムの側面図である。It is a side view of a position detection system. プロジェクターと自発光指示体の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of a projector and a self-light-emitting indicator. 2台のプロジェクターが同期して動作する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that two projectors operate | move synchronously. 層状検出光の発光タイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the light emission timing of layered detection light. 層状検出光の照射範囲の説明図である。It is explanatory drawing of the irradiation range of layered detection light. 層状検出光の照射範囲の説明図である。It is explanatory drawing of the irradiation range of layered detection light. 層状検出光の発光タイミングの他の例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the other example of the light emission timing of layered detection light. 第2実施形態としての広域位置検出システムを示す正面図である。It is a front view which shows the wide area position detection system as 2nd Embodiment. 第2実施形態の位置検出システムの斜視図である。It is a perspective view of the position detection system of 2nd Embodiment. 位置検出システムの側面図である。It is a side view of a position detection system. 第2実施形態のプロジェクターの内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the projector of 2nd Embodiment.

A.第1実施形態:
図1は、本発明の一実施形態としての広域位置検出システム1000の概略構成を示す正面図である。広域位置検出システム1000は、第1の位置検出システム900aと、第2の位置検出システム900bと、を備える。広域位置検出システム1000は、2つの投写スクリーン面SSa,SSbが隣接して配置され、これらの投写スクリーン面SSa,SSbを合わせた広範囲において、自発光指示体70および非発光指示体80(非発光のペンや指など)による指示位置を検出するシステムである。本実施形態における広域位置検出システム1000を、「位置検出システム」とも呼ぶ。
A. First embodiment:
FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a wide area position detection system 1000 as an embodiment of the present invention. The wide area position detection system 1000 includes a first position detection system 900a and a second position detection system 900b. In the wide area position detection system 1000, two projection screen surfaces SSa and SSb are arranged adjacent to each other, and the self-luminous indicator 70 and the non-luminous indicator 80 (non-luminous indicator) are arranged in a wide range including the projection screen surfaces SSa and SSb. This is a system for detecting the indicated position by a pen or a finger. The wide area position detection system 1000 in this embodiment is also referred to as a “position detection system”.

第1の位置検出システム900aと第2の位置検出システム900bとは、同一の構成であり、それぞれ、単独で用いることができる。以下、第1の位置検出システム900aと第2の位置検出システム900bとを区別する場合には、それぞれの構成要素等の符号にも、末尾に「a」,「b」を付すものとする。一方、第1の位置検出システム900aと第2の位置検出システム900bとを区別しないときには、双方を単に「位置検出システム900」と呼び、構成要素等の符号についても、末尾の「a」,「b」を省略する。   The first position detection system 900a and the second position detection system 900b have the same configuration and can be used alone. Hereinafter, when the first position detection system 900a and the second position detection system 900b are distinguished from each other, “a” and “b” are appended to the reference numerals of the respective constituent elements. On the other hand, when the first position detection system 900a and the second position detection system 900b are not distinguished from each other, both are simply referred to as “position detection system 900”, and the reference numerals of components and the like are also “a” and “a” at the end. b ”is omitted.

図2は、位置検出システム900の斜視図である。位置検出システム900は、位置検出装置としてのインタラクティブプロジェクター100(以下、単に「プロジェクター100」とも称する)と、操作面を提供するスクリーン板920と、自発光指示体70とを有している。プロジェクター100は、層状検出光照射部440(ライトカーテンユニット)を備える。なお、図2では、図示の便宜上、層状検出光照射部440を、プロジェクター100と別体として描いている。スクリーン板920の前面は、投写スクリーン面SS(projection Screen Surface)として利用される。プロジェクター100は、支持部材910によってスクリーン板920の前方かつ上方に固定されている。なお、図2では投写スクリーン面SSを鉛直に配置しているが、投写スクリーン面SSを水平に配置してこのシステム900を使用することも可能である。   FIG. 2 is a perspective view of the position detection system 900. The position detection system 900 includes an interactive projector 100 (hereinafter also simply referred to as “projector 100”) as a position detection device, a screen plate 920 that provides an operation surface, and a self-luminous indicator 70. The projector 100 includes a layered detection light irradiation unit 440 (light curtain unit). In FIG. 2, for convenience of illustration, the layered detection light irradiation unit 440 is drawn separately from the projector 100. The front surface of the screen plate 920 is used as a projection screen surface (SS). The projector 100 is fixed to the front and above the screen plate 920 by a support member 910. In FIG. 2, the projection screen surface SS is arranged vertically, but the system 900 can also be used with the projection screen surface SS arranged horizontally.

プロジェクター100は、投写スクリーン面SS上に投写画面PS(Projected Screen)を投写する。投写画面PSは、通常は、プロジェクター100内で描画された画像を含んでいる。プロジェクター100内で描画された画像がない場合には、プロジェクター100から投写画面PSに光が照射されて、白色画像が表示される。本明細書において、「投写スクリーン面SS」とは、画像が投写される部材の表面を意味する。また、「投写画面PS」とは、プロジェクター100によって投写スクリーン面SS上に投写された画像の領域を意味する。通常は、投写スクリーン面SSの一部に投写画面PSが投写される。投写スクリーン面SSは、指示体による位置指示を行う操作面としても利用されるので、「操作面SS」とも呼ぶ。   The projector 100 projects a projection screen PS (Projected Screen) on the projection screen surface SS. The projection screen PS usually includes an image drawn in the projector 100. When there is no image drawn in the projector 100, light is emitted from the projector 100 to the projection screen PS, and a white image is displayed. In this specification, “projection screen surface SS” means the surface of a member on which an image is projected. The “projection screen PS” means an area of an image projected on the projection screen surface SS by the projector 100. Usually, the projection screen PS is projected on a part of the projection screen surface SS. The projection screen surface SS is also referred to as an “operation surface SS” because it is also used as an operation surface for performing a position instruction by an indicator.

自発光指示体70は、発光可能な先端部71と、使用者が保持する軸部72と、軸部72に設けられたボタンスイッチ73とを有するペン型の指示体である。自発光指示体70の先端部71は、例えば赤外光を発する。自発光指示体70の構成や機能については後述する。このシステム900では、1つ又は複数の自発光指示体70とともに、1つ又は複数の非発光指示体80(非発光のペンや指など)を利用可能である。   The self-light emitting indicator 70 is a pen-type indicator having a tip portion 71 capable of emitting light, a shaft portion 72 held by a user, and a button switch 73 provided on the shaft portion 72. For example, the tip 71 of the self-luminous indicator 70 emits infrared light. The configuration and function of the self-luminous indicator 70 will be described later. In this system 900, one or a plurality of non-luminous indicators 80 (non-luminous pens, fingers, etc.) can be used together with one or a plurality of self-luminous indicators 70.

図3Aは、位置検出システム900の正面図であり、図3Bはその側面図である。本明細書では、操作面SSの左右に沿った方向をX方向と定義し、操作面SSの上下に沿った方向をY方向と定義し、操作面SSの法線に沿った方向をZ方向と定義している。また、図3Aにおける操作面SSの左上の位置を座標(X,Y)の原点(0,0)としている。なお、便宜上、X方向を「左右方向」とも呼び、Y方向を「上下方向」とも呼び、Z方向を「前後方向」とも呼ぶ。また、Y方向(上下方向)のうち、プロジェクター100から見て投写画面PSが存在する方向を「下方向」と呼ぶ。なお、図3Bでは、図示の便宜上、スクリーン板920のうちの投写画面PSの範囲にハッチングを付している。   3A is a front view of the position detection system 900, and FIG. 3B is a side view thereof. In this specification, the direction along the left and right of the operation surface SS is defined as the X direction, the direction along the top and bottom of the operation surface SS is defined as the Y direction, and the direction along the normal line of the operation surface SS is defined as the Z direction. It is defined as Further, the upper left position of the operation surface SS in FIG. 3A is the origin (0, 0) of the coordinates (X, Y). For convenience, the X direction is also referred to as “left-right direction”, the Y direction is also referred to as “up-down direction”, and the Z direction is also referred to as “front-rear direction”. Further, in the Y direction (up and down direction), a direction in which the projection screen PS exists when viewed from the projector 100 is referred to as a “down direction”. In FIG. 3B, for convenience of illustration, the range of the projection screen PS in the screen plate 920 is hatched.

プロジェクター100は、投写画面PSを操作面SS上に投写する投写レンズ210と、投写画面PSの領域を撮像するカメラ310と、指示体(自発光指示体70及び非発光指示体80)に層状検出光LL(図3B)を照射するための層状検出光照射部440とを有している。層状検出光照射部440は、非発光指示体80が投写画面PS(すなわち操作面SS)に接していることを検出するために、投写画面PSの表面全体に亘って層状(又はカーテン状)の検出光LLを射出する照射部である。図3Aにおいて層状検出光LLの照射範囲を、一点鎖線と角度θで示す。層状検出光照射部440はスクリーン板920の上端より上に設置され、下向きに角度θの範囲に層状検出光LLを射出する。本実施形態において、角度θは約160°である。これにより、投写画面PSの表面全体に亘って検出光LLが射出される。なお、層状検出光LLが射出される角度θは本実施形態に限定されず、投写画面PSの表面全体に亘って層状検出光LLが射出される角度であればよい。層状検出光LLとしては、例えば赤外光を利用できる。ここで、「層状」又は「カーテン状」とは、ほぼ一様な厚さの薄い空間形状を意味する。操作面SSと層状検出光LLとの間の距離は、例えば1〜10mm(好ましくは1〜5mm)の範囲の値に設定される。   The projector 100 detects layers in the projection lens 210 that projects the projection screen PS onto the operation surface SS, the camera 310 that captures an area of the projection screen PS, and indicators (the self-luminous indicator 70 and the non-luminous indicator 80). And a layered detection light irradiation unit 440 for irradiating the light LL (FIG. 3B). The layered detection light irradiating unit 440 is layered (or curtained) over the entire surface of the projection screen PS in order to detect that the non-light emitting indicator 80 is in contact with the projection screen PS (that is, the operation surface SS). It is an irradiation part which inject | emits the detection light LL. In FIG. 3A, the irradiation range of the layered detection light LL is indicated by a one-dot chain line and an angle θ. The layered detection light irradiating unit 440 is installed above the upper end of the screen plate 920, and emits the layered detection light LL downward in the range of the angle θ. In the present embodiment, the angle θ is about 160 °. Thereby, the detection light LL is emitted over the entire surface of the projection screen PS. Note that the angle θ at which the layered detection light LL is emitted is not limited to the present embodiment, and may be an angle at which the layered detection light LL is emitted over the entire surface of the projection screen PS. For example, infrared light can be used as the layered detection light LL. Here, “layer” or “curtain” means a thin space shape having a substantially uniform thickness. The distance between the operation surface SS and the layered detection light LL is set to a value in the range of 1 to 10 mm (preferably 1 to 5 mm), for example.

カメラ310は、層状検出光LL(赤外光)と自発光指示体70が発する赤外光の波長を含む波長領域の光を受光し撮像する第1の撮像機能を少なくとも有している。カメラ310は、更に、可視光を含む光を受光し撮像する第2の撮像機能を有し、これらの2つの撮像機能を切り替え可能に構成されていることが好ましい。例えば、カメラ310は、可視光を遮断して近赤外光のみを通過させる近赤外フィルターをレンズの前に配置したりレンズの前から後退させたりすることが可能な近赤外フィルター切換機構(図示せず)をそれぞれ備えることが好ましい。   The camera 310 has at least a first imaging function for receiving and imaging light in a wavelength region including the layered detection light LL (infrared light) and the wavelength of infrared light emitted from the self-luminous indicator 70. The camera 310 further has a second imaging function for receiving and imaging light including visible light, and is preferably configured to be able to switch between these two imaging functions. For example, the camera 310 has a near-infrared filter switching mechanism capable of disposing a near-infrared filter that blocks visible light and allows only near-infrared light to pass in front of or behind the lens. (Not shown) are preferably provided.

図3Aの例は、位置検出システム900がホワイトボードモードで動作している様子を示している。ホワイトボードモードは、自発光指示体70や非発光指示体80を用いて投写画面PS上にユーザーが任意に描画できるモードである。操作面SS上には、ツールボックスTBを含む投写画面PSが投写されている。このツールボックスTBは、処理を元に戻す取消ボタンUDBと、マウスポインターを選択するポインターボタンPTBと、描画用のペンツールを選択するペンボタンPEBと、描画された画像を消去する消しゴムツールを選択する消しゴムボタンERBと、画面を次に進めたり前に戻したりする前方/後方ボタンFRBと、を含んでいる。ユーザーは、指示体を用いてこれらのボタンをクリックすることによって、そのボタンに応じた処理を行ったり、ツールを選択したりすることが可能である。なお、システム900の起動直後は、マウスポインターがデフォールトツールとして選択されるようにしてもよい。図3Aの例では、ユーザーがペンツールを選択した後、自発光指示体70の先端部71を操作面SSに接した状態で投写画面PS内で移動させることにより、投写画面PS内に線が描画されてゆく様子が描かれている。この線の描画は、プロジェクター100の内部の投写画像生成部(後述)によって行われる。   The example of FIG. 3A shows the position detection system 900 operating in the whiteboard mode. The whiteboard mode is a mode in which the user can arbitrarily draw on the projection screen PS using the self-light emitting indicator 70 and the non-light emitting indicator 80. A projection screen PS including a tool box TB is projected on the operation surface SS. This tool box TB selects a cancel button UDB for returning processing, a pointer button PTB for selecting a mouse pointer, a pen button PEB for selecting a pen tool for drawing, and an eraser tool for erasing a drawn image. It includes an eraser button ERB and a forward / backward button FRB that advances or moves the screen forward. The user can perform a process corresponding to the button or select a tool by clicking these buttons using an indicator. Note that the mouse pointer may be selected as the default tool immediately after the system 900 is activated. In the example of FIG. 3A, after the user selects the pen tool, the tip 71 of the self-luminous indicator 70 is moved in the projection screen PS while being in contact with the operation surface SS, thereby drawing a line in the projection screen PS. The state of being done is drawn. The line drawing is performed by a projection image generation unit (described later) inside the projector 100.

なお、位置検出システム900は、ホワイトボードモード以外の他のモードでも動作可能である。例えば、このシステム900は、パーソナルコンピューター(図示せず)から通信回線を介して転送されたデータの画像を投写画面PSに表示するPCインタラクティブモードでも動作可能である。PCインタラクティブモードにおいては、例えば表計算ソフトウェアなどのデータの画像が表示され、その画像内に表示された各種のツールやアイコンを利用してデータの入力、作成、修正等を行うことが可能となる。   Note that the position detection system 900 can also operate in modes other than the whiteboard mode. For example, the system 900 can also operate in a PC interactive mode in which an image of data transferred from a personal computer (not shown) via a communication line is displayed on the projection screen PS. In the PC interactive mode, for example, an image of data such as spreadsheet software is displayed, and it is possible to input, create, and correct data using various tools and icons displayed in the image. .

図4は、プロジェクター100と自発光指示体70の内部構成を示すブロック図である。プロジェクター100は、制御部700と、投写部200と、投写画像生成部500と、位置検出部600と、撮像部300と、信号光送受信部430と、層状検出光照射部440とを有している。   FIG. 4 is a block diagram showing the internal configuration of the projector 100 and the self-luminous indicator 70. The projector 100 includes a control unit 700, a projection unit 200, a projection image generation unit 500, a position detection unit 600, an imaging unit 300, a signal light transmission / reception unit 430, and a layered detection light irradiation unit 440. Yes.

制御部700は、プロジェクター100内部の各部の制御を行う。また、制御部700は、位置検出部600で検出された指示体(自発光指示体70や非発光指示体80)の指示位置に応じて、投写画面PS上で行われた指示の内容を判定するとともに、その指示の内容に従って投写画像を作成又は変更することを投写画像生成部500に指令する。また、制御部700は、他のプロジェクター100と同期させる同期制御部710を備える。   The control unit 700 controls each unit in the projector 100. In addition, the control unit 700 determines the content of the instruction made on the projection screen PS according to the indication position of the indicator (self-luminous indicator 70 or non-luminous indicator 80) detected by the position detector 600. In addition, it instructs the projection image generation unit 500 to create or change the projection image according to the contents of the instruction. In addition, the control unit 700 includes a synchronization control unit 710 that synchronizes with other projectors 100.

投写画像生成部500は、投写画像を記憶する投写画像メモリー510を有しており、投写部200によって操作面SS上に投写される投写画像を生成する機能を有する。投写画像生成部500は、更に、投写画面PS(図3A)の台形歪みを補正するキーストーン補正部としての機能を有することが好ましい。   The projection image generation unit 500 includes a projection image memory 510 that stores the projection image, and has a function of generating a projection image projected on the operation surface SS by the projection unit 200. The projection image generation unit 500 preferably further has a function as a keystone correction unit that corrects the trapezoidal distortion of the projection screen PS (FIG. 3A).

投写部200は、投写画像生成部500で生成された投写画像を操作面SS上に投写する機能を有する。投写部200は、図3Bで説明した投写レンズ210の他に、光変調部220と、光源230とを有する。光変調部220は、投写画像メモリー510から与えられる投写画像データに応じて光源230からの光を変調することによって投写画像光IMLを形成する。この投写画像光IMLは、典型的には、RGBの3色の可視光を含むカラー画像光であり、投写レンズ210によって操作面SS上に投写される。なお、光源230としては、超高圧水銀ランプ等の光源ランプの他、発光ダイオードやレーザーダイオード等の種々の光源を採用可能である。また、光変調部220としては、透過型又は反射型の液晶パネルやデジタルミラーデバイス等を採用可能であり、色光別に複数の光変調部220を備えた構成としてもよい。   The projection unit 200 has a function of projecting the projection image generated by the projection image generation unit 500 onto the operation surface SS. The projection unit 200 includes a light modulation unit 220 and a light source 230 in addition to the projection lens 210 described with reference to FIG. 3B. The light modulator 220 modulates the light from the light source 230 according to the projection image data given from the projection image memory 510 to form the projection image light IML. The projection image light IML is typically color image light including three colors of visible light of RGB, and is projected onto the operation surface SS by the projection lens 210. As the light source 230, various light sources such as a light emitting diode and a laser diode can be adopted in addition to a light source lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp. Further, as the light modulation unit 220, a transmissive or reflective liquid crystal panel, a digital mirror device, or the like can be adopted, and a configuration including a plurality of light modulation units 220 for each color light may be employed.

信号光送受信部430は、同期用の近赤外光信号である装置信号光ASLを定期的に送信する機能を有する。自発光指示体70の信号光受信部74は、装置信号光ASLを受信し、先端発光部77は、装置信号光ASLに同期して、予め定められた発光パターン(発光シーケンス)を有する近赤外光である指示体信号光PSL(後述)を発する。また、撮像部300のカメラ310は、指示体(自発光指示体70及び非発光指示体80)による指示位置を検出する際に、装置信号光ASLに同期した所定のタイミングで撮像を実行する。信号光送受信部430は、更に、他のプロジェクター100が発する装置信号光ASLを受信する機能を有する。プロジェクター100は、他のプロジェクター100と同期して、自身の同期信号(装置信号光ASL)を発する機能を有する。   The signal light transmission / reception unit 430 has a function of periodically transmitting device signal light ASL, which is a synchronization near-infrared light signal. The signal light receiving unit 74 of the self-luminous indicator 70 receives the device signal light ASL, and the tip light emitting unit 77 is a near-red light having a predetermined light emission pattern (light emission sequence) in synchronization with the device signal light ASL. An indicator signal light PSL (described later) that is external light is emitted. Further, the camera 310 of the imaging unit 300 executes imaging at a predetermined timing synchronized with the apparatus signal light ASL when detecting the indication position by the indicators (the self-luminous indicator 70 and the non-luminous indicator 80). The signal light transmission / reception unit 430 further has a function of receiving the device signal light ASL emitted from another projector 100. The projector 100 has a function of emitting its own synchronization signal (device signal light ASL) in synchronization with the other projectors 100.

撮像部300は、図3A,図3Bで説明したカメラ310を有している。前述したように、このカメラ310は、層状検出光LLと自発光指示体70が発する赤外光の波長を含む波長領域の光を受光し撮像する機能を有する。図4の例では、層状検出光照射部440によって照射された層状検出光LLが指示体(自発光指示体70及び非発光指示体80)で反射され、その反射検出光RDLがカメラ310によって受光されて撮像される様子が描かれている。カメラ310は、更に、自発光指示体70の先端発光部77から発せられる近赤外光である指示体信号光PSLも受光し撮像する。カメラ310の撮像は、層状検出光照射部440から発せられる層状検出光LLがオン状態(発光状態)である第1の期間と、層状検出光LLがオフ状態(非発光状態)である第2の期間と、の両方で実行される。位置検出部600は、これらの2種類の期間における画像を比較することによって、画像内に含まれる個々の指示体(輝点)が、自発光指示体70と非発光指示体80のいずれであるかを判定することが可能である。   The imaging unit 300 includes the camera 310 described with reference to FIGS. 3A and 3B. As described above, the camera 310 has a function of receiving and imaging light in a wavelength region including the layered detection light LL and the wavelength of the infrared light emitted from the self-luminous indicator 70. In the example of FIG. 4, the layered detection light LL irradiated by the layered detection light irradiating unit 440 is reflected by the indicators (the self-emission indicator 70 and the non-emission indicator 80), and the reflected detection light RDL is received by the camera 310. The state of being captured is depicted. The camera 310 further receives and images indicator signal light PSL, which is near-infrared light emitted from the tip light emitting unit 77 of the self-emission indicator 70. Imaging by the camera 310 includes a first period in which the layered detection light LL emitted from the layered detection light irradiation unit 440 is in an on state (light emission state) and a second period in which the layered detection light LL is in an off state (non-light emission state). It is executed both in the period. The position detection unit 600 compares the images in these two types of periods, so that each indicator (bright spot) included in the image is either the self-luminous indicator 70 or the non-luminous indicator 80. Can be determined.

位置検出部600は、カメラ310で撮像された画像を解析して、指示体(自発光指示体70や非発光指示体80)による指示位置を決定する機能を有する。この際、位置検出部600は、自発光指示体70の発光パターンを利用して、画像内の個々の指示体(輝点)が自発光指示体70と非発光指示体80のいずれであるかについても判定する。   The position detection unit 600 has a function of analyzing an image picked up by the camera 310 and determining an indication position by an indicator (self-luminous indicator 70 or non-luminous indicator 80). At this time, the position detection unit 600 uses the light emission pattern of the self-light-emitting indicator 70 to determine whether each indicator (bright spot) in the image is the self-light-emitting indicator 70 or the non-light-emitting indicator 80. Also determine.

自発光指示体70には、ボタンスイッチ73の他に、信号光受信部74と、制御部75と、先端スイッチ76と、先端発光部77とが設けられている。信号光受信部74は、プロジェクター100の信号光送受信部430から発せられた装置信号光ASLを受信する機能を有する。先端スイッチ76は、自発光指示体70の先端部71が押されるとオン状態になり、先端部71が解放されるとオフ状態になるスイッチである。先端スイッチ76は、通常はオフ状態にあり、自発光指示体70の先端部71が操作面SSに接触するとその接触圧によってオン状態になる。先端スイッチ76がオフ状態のときには、制御部75は、先端スイッチ76がオフ状態であることを示す特定の第1の発光パターンで先端発光部77を発光させることによって、第1の発光パターンを有する指示体信号光PSLを発する。一方、先端スイッチ76がオン状態になると、制御部75は、先端スイッチ76がオン状態であることを示す特定の第2の発光パターンで先端発光部77を発光させることによって、第2の発光パターンを有する指示体信号光PSLを発する。これらの第1の発光パターンと第2の発光パターンは、互いに異なるので、位置検出部600は、カメラ310で撮像された画像を分析することによって、先端スイッチ76がオン状態かオフ状態かを識別することが可能である。   In addition to the button switch 73, the self light emitting indicator 70 is provided with a signal light receiving unit 74, a control unit 75, a tip switch 76, and a tip light emitting unit 77. The signal light receiving unit 74 has a function of receiving the device signal light ASL emitted from the signal light transmitting / receiving unit 430 of the projector 100. The tip switch 76 is a switch that is turned on when the tip 71 of the self-luminous indicator 70 is pressed and turned off when the tip 71 is released. The tip switch 76 is normally in an off state, and when the tip portion 71 of the self-luminous indicator 70 comes into contact with the operation surface SS, the tip switch 76 is turned on by the contact pressure. When the tip switch 76 is in the OFF state, the control unit 75 has the first light emission pattern by causing the tip light emitting unit 77 to emit light with a specific first light emission pattern indicating that the tip switch 76 is in the OFF state. The indicator signal light PSL is emitted. On the other hand, when the tip switch 76 is turned on, the control unit 75 causes the tip light emitting unit 77 to emit light with a specific second light emission pattern indicating that the tip switch 76 is turned on. The indicator signal light PSL having Since the first light emission pattern and the second light emission pattern are different from each other, the position detection unit 600 identifies whether the tip switch 76 is in the on state or the off state by analyzing the image captured by the camera 310. Is possible.

自発光指示体70のボタンスイッチ73は、先端スイッチ76と同じ機能を有する。従って、制御部75は、ユーザーによってボタンスイッチ73が押された状態では上記第2の発光パターンで先端発光部77を発光させ、ボタンスイッチ73が押されていない状態では上記第1の発光パターンで先端発光部77を発光させる。換言すれば、制御部75は、先端スイッチ76とボタンスイッチ73の少なくとも一方がオンの状態では上記第2の発光パターンで先端発光部77を発光させ、先端スイッチ76とボタンスイッチ73の両方がオフの状態では上記第1の発光パターンで先端発光部77を発光させる。   The button switch 73 of the self-luminous indicator 70 has the same function as the tip switch 76. Accordingly, the control unit 75 causes the tip light emitting unit 77 to emit light with the second light emission pattern when the button switch 73 is pressed by the user, and uses the first light emission pattern when the button switch 73 is not pressed. The tip light emitting unit 77 emits light. In other words, the control unit 75 causes the tip light emitting unit 77 to emit light with the second light emission pattern when at least one of the tip switch 76 and the button switch 73 is on, and both the tip switch 76 and the button switch 73 are off. In this state, the tip light emitting portion 77 is caused to emit light with the first light emission pattern.

但し、ボタンスイッチ73に対して先端スイッチ76と異なる機能を割り当てるようにしてもよい。例えば、ボタンスイッチ73に対してマウスの右クリックボタンと同じ機能を割り当てた場合には、ユーザーがボタンスイッチ73を押すと、右クリックの指示がプロジェクター100の制御部700に伝達され、その指示に応じた処理が実行される。このように、ボタンスイッチ73に対して先端スイッチ76と異なる機能を割り当てた場合には、先端発光部77は、先端スイッチ76のオン/オフ状態及びボタンスイッチ73のオン/オフ状態に応じて、互いに異なる4つの発光パターンで発光する。この場合には、自発光指示体70は、先端スイッチ76とボタンスイッチ73のオン/オフ状態の4つの組み合わせを区別しつつ、プロジェクター100に伝達することが可能である。   However, a function different from the tip switch 76 may be assigned to the button switch 73. For example, when the same function as that of the right click button of the mouse is assigned to the button switch 73, when the user presses the button switch 73, a right click instruction is transmitted to the control unit 700 of the projector 100, and the instruction is received. A corresponding process is executed. As described above, when a function different from that of the tip switch 76 is assigned to the button switch 73, the tip light emitting unit 77 depends on the on / off state of the tip switch 76 and the on / off state of the button switch 73. Light is emitted with four different light emission patterns. In this case, the self-luminous indicator 70 can transmit to the projector 100 while distinguishing the four combinations of the on / off states of the tip switch 76 and the button switch 73.

図4に描かれている5種類の信号光の具体例をまとめると以下の通りである。
(1)投写画像光IML:操作面SSに投写画面PSを投写するために、投写レンズ210によって操作面SS上に投写される画像光(可視光)である。
(2)層状検出光LL: 非発光指示体80の指示位置を検出するために、投写画面PSの全面にわたって照射されるカーテン状の近赤外光である。
(3)反射検出光RDL:層状検出光LLとして照射された近赤外光のうち、指示体(自発光指示体70及び非発光指示体80)によって反射され、カメラ310によって受光される近赤外光である。
(4)装置信号光ASL:プロジェクター100と自発光指示体70との同期をとるために、プロジェクター100の信号光送受信部430から定期的に発せられる近赤外光である。
(5)指示体信号光PSL:装置信号光ASLに同期したタイミングで、自発光指示体70の先端発光部77から発せられる近赤外光である。指示体信号光PSLの発光パターンは、自発光指示体70のボタンスイッチ73,76のオン/オフ状態に応じて変更される。また、複数の自発光指示体70を識別する固有の発光パターンを有する。
The specific examples of the five types of signal light depicted in FIG. 4 are summarized as follows.
(1) Projected image light IML: Image light (visible light) projected on the operation surface SS by the projection lens 210 in order to project the projection screen PS on the operation surface SS.
(2) Layered detection light LL: Curtain-like near-infrared light that is irradiated over the entire surface of the projection screen PS in order to detect the indicated position of the non-light emitting indicator 80.
(3) Reflected detection light RDL: Near-red light reflected by the indicators (self-luminous indicator 70 and non-luminous indicator 80) of the near-infrared light emitted as the layered detection light LL and received by the camera 310 It is outside light.
(4) Device signal light ASL: Near-infrared light periodically emitted from the signal light transmitting / receiving unit 430 of the projector 100 in order to synchronize the projector 100 and the self-luminous indicator 70.
(5) Indicator signal light PSL: Near-infrared light emitted from the tip light emitting part 77 of the self-emission indicator 70 at a timing synchronized with the device signal light ASL. The light emission pattern of the indicator signal light PSL is changed according to the on / off state of the button switches 73 and 76 of the self-light emission indicator 70. Further, it has a unique light emission pattern for identifying the plurality of self-light emitting indicators 70.

図5は、2台のプロジェクター100a,100bが同期して動作する様子を示す説明図である。以下の説明において、2台のプロジェクター100a,100bを区別しない場合には、符号の末尾の「a」,「b」を省略して説明する。プロジェクター100は、単独で動作する単独モードと、他のプロジェクター100と同期して動作する同期モードとを備える。同期モードで動作する場合、1台のプロジェクター100がマスター(主)として動作し、他のプロジェクター100はスレーブ(従)として動作する。個々のプロジェクター100がマスターとスレーブのいずれで動作するかは、装置信号光ASLに基づいて決定される。例えば、プロジェクター100aが先に起動し、プロジェクター100bがその後に起動した場合には、後で起動したプロジェクター100bの信号光送受信部430bは、その起動直後にプロジェクター100aの装置信号光ASLaを受信するので、自身をスレーブと決定する。このプロジェクター100bの制御部700bは、プロジェクター100aの装置信号光ASLaの送信タイミングと同じタイミングで、信号光送受信部430bから装置信号光ASLbを送信させる。なお、マスターであるプロジェクター100aの動作は、単独モードにおける動作と同じである。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing how the two projectors 100a and 100b operate in synchronization. In the following description, when the two projectors 100a and 100b are not distinguished from each other, the explanation will be made by omitting “a” and “b” at the end of the reference numerals. The projector 100 includes a single mode that operates independently and a synchronous mode that operates in synchronization with the other projectors 100. When operating in the synchronous mode, one projector 100 operates as a master (main), and the other projectors 100 operate as slaves (slave). Whether each projector 100 operates as a master or a slave is determined based on the apparatus signal light ASL. For example, when the projector 100a is activated first and the projector 100b is activated later, the signal light transmission / reception unit 430b of the projector 100b activated later receives the apparatus signal light ASLa of the projector 100a immediately after the activation. Determines itself as a slave. The control unit 700b of the projector 100b transmits the apparatus signal light ASLb from the signal light transmission / reception unit 430b at the same timing as the transmission timing of the apparatus signal light ASLa of the projector 100a. The operation of the master projector 100a is the same as the operation in the single mode.

上述の通り、個々のプロジェクター100において、自身の装置信号光ASLに同期して層状検出光LLが射出され、撮像部300による撮像が行われる。図5では、層状検出光照射部440a,440bによって照射された層状検出光LLa,LLbが、指示体(自発光指示体70及び非発光指示体80)で反射され、その反射検出光RDLa,RDLbが撮像部300aによって受光されて撮像される様子が描かれている。   As described above, in each projector 100, the layered detection light LL is emitted in synchronization with its own apparatus signal light ASL, and imaging by the imaging unit 300 is performed. In FIG. 5, the layered detection light LLa and LLb irradiated by the layered detection light irradiation units 440a and 440b are reflected by the indicators (the self-light emitting indicator 70 and the non-light emitting indicator 80), and the reflected detection lights RDLa and RDLb thereof. Is depicted as being received and imaged by the imaging unit 300a.

図1に示すように、広域位置検出システム1000では2つの投写スクリーン面SSa,SSbが隣接するように、並んで配置されている。そのため、プロジェクター100aが発する層状検出光LLa(図1において一点鎖線で示す)と、プロジェクター100bが発する層状検出光LLb(図1において二点鎖線で示す)とは、照射範囲の一部が重複する。   As shown in FIG. 1, in the wide area position detection system 1000, two projection screen surfaces SSa and SSb are arranged side by side so as to be adjacent to each other. Therefore, the layered detection light LLa (indicated by a one-dot chain line in FIG. 1) emitted by the projector 100a and the layered detection light LLb (indicated by a two-dot chain line in FIG. 1) emitted by the projector 100b partially overlap. .

仮に、非発光指示体80に対して、2つの層状検出光LLa,LLbが同時に照射されると、その反射光が2つ(図5の反射検出光RDLa,RDLb)生じる。2つの層状検出光LLa,LLbは、非発光指示体80に対して異なる方向から照射されるため、反射検出光RDLa,RDLbの反射位置は完全には一致しない。そのため、撮像部300aにより撮像された撮像画像に含まれる輝点は大きくなり不鮮明になる。そうすると、プロジェクター100における非発光指示体80による指示位置の検出精度が低下する。そこで、本実施形態の広域位置検出システム1000では、位置検出精度の低下を抑制するために、2つの層状検出光LLa,LLbを異なるタイミングで照射する(後に詳述する)。   If two layered detection lights LLa and LLb are simultaneously irradiated onto the non-light emitting indicator 80, two reflected lights (reflected detection lights RDLa and RDLb in FIG. 5) are generated. Since the two layered detection lights LLa and LLb are applied to the non-light emitting indicator 80 from different directions, the reflection positions of the reflected detection lights RDLa and RDLb do not completely match. Therefore, the bright spot included in the captured image captured by the imaging unit 300a becomes large and unclear. If it does so, the detection accuracy of the indication position by the non-light emission indicator 80 in the projector 100 will fall. Therefore, in the wide-area position detection system 1000 according to the present embodiment, the two layered detection lights LLa and LLb are irradiated at different timings in order to suppress a decrease in position detection accuracy (detailed later).

マスターとなったプロジェクター100aは、単独モードと同じタイミングで、層状検出光LLaを射出し、撮像部300aによる撮像を行う。一方、スレーブとなったプロジェクター100bは、層状検出光LLbの射出と、撮像部300bによる撮像をプロジェクター100aと異なるタイミングで行う(後述)。すなわち、2台のプロジェクター100a,100bは、装置信号光ASLの発光後の層状検出光LLの射出および撮像タイミングが互いに異なる。   The master projector 100a emits the layered detection light LLa at the same timing as in the single mode, and performs imaging by the imaging unit 300a. On the other hand, the projector 100b that has become a slave performs emission of the layered detection light LLb and imaging by the imaging unit 300b at timings different from those of the projector 100a (described later). That is, the two projectors 100a and 100b are different from each other in the emission and imaging timing of the layered detection light LL after the device signal light ASL is emitted.

本実施形態におけるプロジェクター100aを「第1の位置検出装置」、投写スクリーン面SSaを「第1の操作面」、層状検出光LLaを「第1の検出光」、層状検出光照射部440aを「第1の照射部」、撮像部300aを「第1の撮像部」、位置検出部600aを「第1の検出部」、制御部700aを「第1の制御部」とも呼ぶ。また、プロジェクター100bを「第2の位置検出装置」、投写スクリーン面SSbを「第2の操作面」、層状検出光LLbを「第2の検出光」、層状検出光照射部440bを「第2の照射部」、撮像部300bを「第2の撮像部」、位置検出部600bを「第2の検出部」、制御部700bを「第2の制御部」とも呼ぶ。また、自発光指示体70の先端発光部77を「発光部」、制御部75を「発光制御部」とも呼ぶ。   In the present embodiment, the projector 100a is the “first position detection device”, the projection screen surface SSa is the “first operation surface”, the layered detection light LLa is the “first detection light”, and the layered detection light irradiation unit 440a is “ The “first irradiating unit”, the imaging unit 300a is also referred to as “first imaging unit”, the position detection unit 600a is also referred to as “first detection unit”, and the control unit 700a is also referred to as “first control unit”. In addition, the projector 100b is a “second position detection device”, the projection screen surface SSb is a “second operation surface”, the layered detection light LLb is “second detection light”, and the layered detection light irradiation unit 440b is “second”. The imaging unit 300b is also referred to as a “second imaging unit”, the position detection unit 600b is also referred to as a “second detection unit”, and the control unit 700b is also referred to as a “second control unit”. Further, the tip light emitting unit 77 of the self-light emitting indicator 70 is also referred to as “light emitting unit”, and the control unit 75 is also referred to as “light emission control unit”.

図6は、広域位置検出システム1000における層状検出光LLと指示体信号光PSLの発光タイミング、および撮像タイミングを示すタイミングチャートである。本実施形態における広域位置検出システム1000では、図6に示すシーケンスに従って、指示体(自発光指示体70,非発光指示体80)の位置検出が行われる。図6では、第1フェーズPH1から第4フェーズPH4を図示している。本実施形態では、第1フェーズPH1から第4フェーズPH4を1サイクルとして、自発光指示体70と非発光指示体80とを区別して指示位置を特定する。   FIG. 6 is a timing chart showing the light emission timing and imaging timing of the layered detection light LL and the indicator signal light PSL in the wide area position detection system 1000. In the wide-area position detection system 1000 according to the present embodiment, position detection of indicators (self-emission indicator 70, non-emission indicator 80) is performed according to the sequence shown in FIG. FIG. 6 illustrates the first phase PH1 to the fourth phase PH4. In this embodiment, the first phase PH1 to the fourth phase PH4 are set as one cycle, and the pointing position is specified by distinguishing the self-light emitting indicator 70 and the non-light emitting indicator 80.

装置信号光ASLa,ASLbは、第1フェーズPH1の先頭において、2台のプロジェクター100a,100bから同じタイミングで発信される。マスタープロジェクター100aは、第2フェーズPH2と第4フェーズPH4において、層状検出光LLaを発光すると共に、撮像部300aで撮像を行う(図6における撮像期間)。同様に、スレーブプロジェクター100bは、第2フェーズPH2と第4フェーズPH4において、層状検出光LLbを発光すると共に、撮像部300bで撮像を行う。但し、層状検出光LLa,LLbの発光タイミングは互いに異なる。図6の最下段に、2つの層状検出光LLa,LLbの発光期間を並べて示す。図6の例では、層状検出光LLaの第1の照射期間(単に「照射期間」とも呼ぶ)と層状検出光LLbの第2の照射期間(単に「照射期間」とも呼ぶ)は、重複しない。   The apparatus signal lights ASLa and ASLb are transmitted from the two projectors 100a and 100b at the same timing at the head of the first phase PH1. In the second phase PH2 and the fourth phase PH4, the master projector 100a emits the layered detection light LLa and performs imaging with the imaging unit 300a (imaging period in FIG. 6). Similarly, in the second phase PH2 and the fourth phase PH4, the slave projector 100b emits the layered detection light LLb and performs imaging with the imaging unit 300b. However, the emission timings of the layered detection lights LLa and LLb are different from each other. The light emission periods of the two layered detection lights LLa and LLb are shown side by side at the bottom of FIG. In the example of FIG. 6, the first irradiation period (simply referred to as “irradiation period”) of the layered detection light LLa and the second irradiation period (simply referred to as “irradiation period”) of the layered detection light LLb do not overlap.

図7Aは、層状検出光LLaの照射範囲の説明図、図7Bは層状検出光LLbの照射範囲の説明図である。図6に示す例では、2つの層状検出光LLa,LLbの照射期間が重複しない。そのため、第2フェーズPH2および第4フェーズPH4において、層状検出光LLaのみが照射された(図7A)後、層状検出光LLbのみが照射される(図7B)。したがって、2つの層状検出光LLの照射範囲が重複する期間はない。   FIG. 7A is an explanatory diagram of an irradiation range of the layered detection light LLa, and FIG. 7B is an explanatory diagram of an irradiation range of the layered detection light LLb. In the example shown in FIG. 6, the irradiation periods of the two layered detection lights LLa and LLb do not overlap. Therefore, in the second phase PH2 and the fourth phase PH4, only the layered detection light LLa is irradiated (FIG. 7A), and then only the layered detection light LLb is irradiated (FIG. 7B). Therefore, there is no period in which the irradiation ranges of the two layered detection lights LL overlap.

指示体信号光PSL(図6)は、装置信号光ASLに同期して、第2フェーズPH2から第4フェーズPH4でそれぞれ発光される。上述の通り、装置信号光ASLbは、装置信号光ASLaに合わせて発光されるため、自発光指示体70は、投写スクリーン面SSa、投写スクリーン面SSbのいずれの上にあっても、同じタイミングで発光する。   The indicator signal light PSL (FIG. 6) is emitted in the second phase PH2 to the fourth phase PH4 in synchronization with the device signal light ASL. As described above, the apparatus signal light ASLb is emitted in accordance with the apparatus signal light ASLa. Therefore, the self-emission indicator 70 is placed on the projection screen surface SSa or the projection screen surface SSb at the same timing. Emits light.

プロジェクター100aの第1の撮像期間CTaは、層状検出光LLaの照射期間の全てを含むことが好ましい。ここで、層状検出光LLaの照射期間は、指示体信号光PSLの発光期間を含むため、プロジェクター100aの第1の撮像期間CTaは、層状検出光LLaの照射期間および指示体信号光PSLの発光期間を含む。また、プロジェクター100bの第2の撮像期間CTbは、層状検出光LLbの照射期間の全てと指示体信号光PSLの発光期間を含むことが好ましい。すなわち、第1の撮像期間CTaと第2の撮像期間CTbとは一部が重複し、その重複撮像期間OCTに自発光指示体70の先端発光部77から指示体信号光PSLが発光される。そのため、自発光指示体70が2つの投写スクリーン面SSa,SSbのいずれにある場合にも、その指示位置を検出することができる。   It is preferable that the first imaging period CTa of the projector 100a includes the entire irradiation period of the layered detection light LLa. Here, since the irradiation period of the layered detection light LLa includes the light emission period of the indicator signal light PSL, the first imaging period CTa of the projector 100a is the light emission period of the layered detection light LLa and the light emission of the indicator signal light PSL. Including period. The second imaging period CTb of the projector 100b preferably includes the entire irradiation period of the layered detection light LLb and the light emission period of the indicator signal light PSL. That is, the first imaging period CTa and the second imaging period CTb partially overlap, and the indicator signal light PSL is emitted from the tip light emitting unit 77 of the self-emission indicator 70 during the overlapping imaging period OCT. Therefore, even when the self-luminous indicator 70 is on either of the two projection screen surfaces SSa and SSb, the indicated position can be detected.

以上説明したように、本実施形態の広域位置検出システム1000によれば、2台のプロジェクター100a,100bの層状検出光LLa,LLbが異なるタイミングで照射され、2つの層状検出光LLa,LLbの照射期間が重複しない。そのため、非発光指示体80に対して2つの層状検出光LLa,LLbが異なる方向から同時に照射されることがない。その結果、撮像部300による撮像画像における非発光指示体80による反射光の輝点が、2つの反射光によって形成される輝点に比べて小さくなりなり、指示位置の検出精度が向上する。   As described above, according to the wide area position detection system 1000 of the present embodiment, the layered detection lights LLa and LLb of the two projectors 100a and 100b are irradiated at different timings, and the two layered detection lights LLa and LLb are irradiated. There are no overlapping periods. Therefore, the two layered detection lights LLa and LLb are not simultaneously irradiated from different directions to the non-light emitting indicator 80. As a result, the bright spot of the reflected light by the non-light emitting indicator 80 in the captured image by the imaging unit 300 becomes smaller than the bright spot formed by the two reflected lights, and the detection accuracy of the indicated position is improved.

・他の例:
図8は、広域位置検出システム1000における層状検出光LLと指示体信号光PSLの発光タイミング、および撮像タイミングの他の例を示すタイミングチャートである。図8に示す例では、層状検出光LLの照射期間および照射タイミングが、図6に示した例と異なるものの、撮像タイミングおよび撮像期間、指示体信号光PSLの発光タイミングは、図6に示した例と同一である。
・ Other examples:
FIG. 8 is a timing chart showing another example of the light emission timing and imaging timing of the layered detection light LL and the indicator signal light PSL in the wide area position detection system 1000. In the example shown in FIG. 8, although the irradiation period and irradiation timing of the layered detection light LL are different from the example shown in FIG. 6, the imaging timing and the imaging period and the emission timing of the indicator signal light PSL are shown in FIG. Same as example.

この例では、プロジェクター100aにおける層状検出光LLaの照射期間は、撮像部300aの撮像期間および撮像タイミングと一致し、プロジェクター100bにおける層状検出光LLbの照射期間は、撮像部300bの撮像期間および撮像タイミングと一致する。図8の最下段に示すように、プロジェクター100aの層状検出光LLaの第1の照射期間とプロジェクター100bの層状検出光LLbの第2の照射期間は、一部が重複する。層状検出光LLaの第1の照射期間と層状検出光LLbの第2の照射期間が重複する重複照射期間は、層状検出光LLaの照射期間の50%以下とすることが好ましく、図8の例では、約30%である。   In this example, the irradiation period of the layered detection light LLa in the projector 100a coincides with the imaging period and the imaging timing of the imaging unit 300a, and the irradiation period of the layered detection light LLb in the projector 100b is the imaging period and the imaging timing of the imaging unit 300b. Matches. As shown in the lowermost stage of FIG. 8, a part of the first irradiation period of the layered detection light LLa of the projector 100a and the second irradiation period of the layered detection light LLb of the projector 100b overlap. The overlapped irradiation period in which the first irradiation period of the layered detection light LLa and the second irradiation period of the layered detection light LLLb overlap is preferably 50% or less of the irradiation period of the layered detection light LLa, and the example of FIG. Then, it is about 30%.

この例では、2つの層状検出光LLa,LLbの照射期間の一部が重複するものの、2つの層状検出光LLa,LLbの照射タイミングは異なる。そのため、非発光指示体80に対して2つの層状検出光LLa,LLbが異なる方向から同時に照射される期間が、2つの層状検出光LLa,LLbが同じタイミングで照射される場合と比較して短縮される。そのため、撮像部300による撮像画像における非発光指示体80による反射光の輝点が、2つの層状検出光LLa,LLbが同じタイミングで照射される場合と比較して鮮明になり、指示位置の検出精度が向上する。   In this example, although the irradiation periods of the two layered detection lights LLa and LLb partially overlap, the irradiation timings of the two layered detection lights LLa and LLb are different. Therefore, the period during which the two layered detection lights LLa and LLb are simultaneously irradiated from different directions with respect to the non-light emitting indicator 80 is shortened compared to the case where the two layered detection lights LLa and LLb are irradiated at the same timing. Is done. Therefore, the bright spot of the reflected light by the non-light emitting indicator 80 in the image captured by the imaging unit 300 becomes clearer than when the two layered detection lights LLa and LLb are irradiated at the same timing, and the indication position is detected. Accuracy is improved.

また、2つの層状検出光LLa,LLbの照射期間が重複する重複照射期間は、層状検出光LLaの照射期間の50%以下と短いため、2つの反射光が指示位置の検出に及ぼす影響を抑制することができる。   In addition, since the overlapping irradiation period in which the irradiation periods of the two layered detection lights LLa and LLb overlap is as short as 50% or less of the irradiation period of the layered detection light LLa, the influence of the two reflected lights on the detection of the indicated position is suppressed. can do.

B.第2実施形態:
図9は、第2実施形態としての広域位置検出システム1000Aの概略構成を示す正面図である。本実施形態の位置検出システム900Aと第1実施形態との違いは、第1の位置検出システム900aA,900bAのプロジェクター100Aが、第1実施形態のプロジェクター100における層状検出光照射部440に代えて検出光照射部410を備える点と、第1実施形態のプロジェクター100におけるカメラ310(本実施形態では第1カメラ310と称する)に加え、第2カメラ320を備える点であり、他の構成は、第1実施形態と同じである。
B. Second embodiment:
FIG. 9 is a front view showing a schematic configuration of a wide area position detection system 1000A as the second embodiment. The difference between the position detection system 900A of the present embodiment and the first embodiment is that the projector 100A of the first position detection systems 900aA and 900bA is detected in place of the layered detection light irradiation unit 440 in the projector 100 of the first embodiment. In addition to the point provided with the light irradiation unit 410 and the camera 310 (referred to as the first camera 310 in the present embodiment) in the projector 100 of the first embodiment, the second camera 320 is provided. The same as in the first embodiment.

図10は、第2実施形態の位置検出システム900Aの斜視図であり、図11は、その側面図である。本実施形態のプロジェクター100Aは、2台のカメラ310,320で撮像された画像を用い、三角測量を利用して指示体(自発光指示体70や非発光指示体80)の先端部の三次元位置を決定する機能を有する。   FIG. 10 is a perspective view of a position detection system 900A according to the second embodiment, and FIG. 11 is a side view thereof. The projector 100A according to the present embodiment uses the images captured by the two cameras 310 and 320 and uses the triangulation to three-dimensional the tip of the indicator (the self-luminous indicator 70 or the non-luminous indicator 80). Has the function of determining the position.

図11に示すように、検出光照射部410は、指示体(自発光指示体70及び非発光指示体80)の先端部を検出するための照射検出光IDLを投写スクリーン面SSとその前方の空間にわたって照射する。照射検出光IDLとしては、第1実施形態と同様に、近赤外光が使用される。図9,11に示すように、照射検出光IDLは、投写画面PSの表面全体に亘って照射される。これにより、非発光指示体80による投写画面PS上の全ての指示位置を検出可能である。2つの投写スクリーン面SSa,SSbは隣接して配置されているため、照射検出光IDLa(図9において一点鎖線で示す)と、照射検出光IDLb(図9において二点鎖線で示す)とは、照射範囲の一部が重複する。そのため、2つの照射検出光IDLa,IDLbは、それぞれ、第1実施形態における2つの層状検出光LLa,LLbと同様のタイミングで照射される。これにより、非発光指示体による指示位置の検出精度の低下が抑制される。   As shown in FIG. 11, the detection light irradiation unit 410 generates irradiation detection light IDL for detecting the tip of the indicators (the self-luminous indicator 70 and the non-luminous indicator 80) and the projection screen surface SS and the front thereof. Irradiate over space. As the irradiation detection light IDL, near infrared light is used as in the first embodiment. As shown in FIGS. 9 and 11, the irradiation detection light IDL is irradiated over the entire surface of the projection screen PS. Thereby, all indication positions on the projection screen PS by the non-light emission indicator 80 can be detected. Since the two projection screen surfaces SSa and SSb are arranged adjacent to each other, the irradiation detection light IDLa (indicated by a one-dot chain line in FIG. 9) and the irradiation detection light IDLb (indicated by a two-dot chain line in FIG. 9) are: Part of the irradiation range overlaps. Therefore, the two irradiation detection lights IDLa and IDLb are irradiated at the same timing as the two layered detection lights LLa and LLb in the first embodiment, respectively. Thereby, the fall of the detection accuracy of the indication position by a non-light emission indicator is suppressed.

本実施形態における照射検出光IDLaを「第1の検出光」、検出光照射部410aを「第1の照射部」とも呼ぶ。また、照射検出光IDLbを「第2の検出光」、検出光照射部410bを「第2の照射部」とも呼ぶ。   In the present embodiment, the irradiation detection light IDLa is also referred to as “first detection light”, and the detection light irradiation unit 410a is also referred to as “first irradiation unit”. The irradiation detection light IDLb is also referred to as “second detection light”, and the detection light irradiation unit 410b is also referred to as “second irradiation unit”.

2台のカメラ310,320は、検出光の波長を含む波長領域の光を受光し撮像する第1の撮像機能を少なくとも有している。2台のカメラ310,320のうちの少なくとも一方は、更に、可視光を含む光を受光し撮像する第2の撮像機能を有し、これらの2つの撮像機能を切り替え可能に構成されていることが好ましい。例えば、2台のカメラ310,320は、可視光を遮断して近赤外光のみを通過させる近赤外フィルターをレンズの前に配置したりレンズの前から後退させたりすることが可能な近赤外フィルター切換機構(図示せず)をそれぞれ備えることが好ましい。   The two cameras 310 and 320 have at least a first imaging function for receiving and imaging light in a wavelength region including the wavelength of detection light. At least one of the two cameras 310 and 320 further has a second imaging function for receiving and imaging light including visible light, and is configured to be able to switch between these two imaging functions. Is preferred. For example, in the two cameras 310 and 320, a near-infrared filter that blocks visible light and allows only near-infrared light to pass can be arranged in front of the lens or moved backward from the front of the lens. An infrared filter switching mechanism (not shown) is preferably provided.

図12は、第2実施形態のプロジェクター100Aの内部構成を示すブロック図である。図4との違いは、主として、撮像部300Aが2台のカメラ(第1カメラ310,第2カメラ320)を有する点と、層状検出光照射部440の代わりに検出光照射部410を有する点であり、他の構成は図4とほぼ同じである。   FIG. 12 is a block diagram illustrating an internal configuration of the projector 100A according to the second embodiment. The difference from FIG. 4 is that the imaging unit 300A mainly includes two cameras (first camera 310 and second camera 320) and a detection light irradiation unit 410 instead of the layered detection light irradiation unit 440. The other configurations are almost the same as those in FIG.

撮像部300は、第1カメラ310と第2カメラ320とを有している。前述したように、2台のカメラ310,320は、検出光の波長を含む波長領域の光を受光し撮像する機能を有する。図12の例では、検出光照射部410によって照射された照射検出光IDLが指示体(自発光指示体70及び非発光指示体80)で反射され、その反射検出光RDLが2台のカメラ310,320によって受光されて撮像される様子が描かれている。2台のカメラ310,320は、更に、自発光指示体70の先端発光部77から発せられる近赤外光である指示体信号光PSLも受光し撮像する。2台のカメラ310,320の撮像は、検出光照射部410から発せられる照射検出光IDLがオン状態(発光状態)である第1の期間と、照射検出光IDLがオフ状態(非発光状態)である第2の期間と、の両方で実行される。位置検出部600は、これらの2種類の期間における画像を比較することによって、画像内に含まれる個々の指示体が、自発光指示体70と非発光指示体80のいずれであるかを判定することが可能である。   The imaging unit 300 includes a first camera 310 and a second camera 320. As described above, the two cameras 310 and 320 have a function of receiving and imaging light in a wavelength region including the wavelength of the detection light. In the example of FIG. 12, the irradiation detection light IDL irradiated by the detection light irradiation unit 410 is reflected by the indicators (the self-emission indicator 70 and the non-emission indicator 80), and the reflected detection light RDL is reflected by the two cameras 310. , 320 are received and imaged. The two cameras 310 and 320 also receive and image indicator signal light PSL, which is near-infrared light emitted from the tip light emitting unit 77 of the self-emission indicator 70. The two cameras 310 and 320 are imaged in a first period in which the irradiation detection light IDL emitted from the detection light irradiation unit 410 is on (light emission state) and the irradiation detection light IDL is off (non-light emission state). It is executed both in the second period. The position detection unit 600 determines whether each indicator included in the image is the self-emission indicator 70 or the non-emission indicator 80 by comparing the images in these two types of periods. It is possible.

なお、2台のカメラ310,320の少なくとも一方は、近赤外光を含む光を用いて撮像する機能に加えて、可視光を含む光を用いて撮像する機能を有することが好ましい。こうすれば、投写スクリーン面SS上に投写された投写画面PSをそのカメラで撮像し、その画像を利用して投写画像生成部500がキーストーン補正を実行することが可能である。1台以上のカメラを利用したキーストーン補正の方法は周知なので、ここではその説明は省略する。   Note that at least one of the two cameras 310 and 320 preferably has a function of capturing an image using light including visible light in addition to a function of capturing an image using light including near infrared light. In this way, the projection screen PS projected on the projection screen surface SS can be captured by the camera, and the projection image generation unit 500 can execute keystone correction using the image. Since the keystone correction method using one or more cameras is well known, the description thereof is omitted here.

位置検出部600は、2台のカメラ310,320で撮像された画像を用い、三角測量を利用して指示体(自発光指示体70や非発光指示体80)の先端部の三次元位置を決定する機能を有する。自発光指示体70の場合は、自発光指示体70の先端部71に配置された先端発光部77から発せられる指示体信号光PSLが、撮像画像に含まれる。そのため、自発光指示体70の先端部71の3次元位置は、撮像画像に含まれる輝点に基づいて、三角測量に従って算出される。   The position detection unit 600 uses the images captured by the two cameras 310 and 320 and uses the triangulation to determine the three-dimensional position of the tip of the indicator (the self-emission indicator 70 or the non-emission indicator 80). Has a function to determine. In the case of the self-luminous indicator 70, the indicator signal light PSL emitted from the tip light emitting portion 77 disposed at the tip portion 71 of the self-luminous indicator 70 is included in the captured image. For this reason, the three-dimensional position of the tip 71 of the self-luminous indicator 70 is calculated according to triangulation based on the bright spot included in the captured image.

一方、非発光指示体80の場合は、非発光指示体80によって反射された反射検出光RDLが、撮像画像に含まれる。2台のカメラ310,320により撮像された2枚の画像における非発光指示体80の先端部の位置は、テンプレートマッチングや特徴抽出等の周知の技術を利用して決定することができる。例えば、テンプレートマッチングによって指である非発光指示体80の先端部を認識する場合には、指に関する複数のテンプレートを予め準備しておき、2台のカメラ310,320により撮像された画像において、これらのテンプレートに適合する部分を検索することによって指の先端部を認識することが可能である。非発光指示体80の先端部の3次元位置は、テンプレートマッチング等によって認識された先端部に基づいて、三角測量にしたがって算出される。   On the other hand, in the case of the non-light emitting indicator 80, the reflected detection light RDL reflected by the non-light emitting indicator 80 is included in the captured image. The position of the tip of the non-light emitting indicator 80 in the two images captured by the two cameras 310 and 320 can be determined using a known technique such as template matching or feature extraction. For example, when recognizing the tip of the non-light emitting indicator 80, which is a finger, by template matching, a plurality of templates relating to the finger are prepared in advance and these images are captured by the two cameras 310 and 320. It is possible to recognize the tip of the finger by searching for a part that matches the template. The three-dimensional position of the tip of the non-light emitting indicator 80 is calculated according to triangulation based on the tip recognized by template matching or the like.

以上説明したように、第2実施形態の広域位置検出システム1000Aにおいても、第1実施形態と同様に、2つの照射検出光IDLを異なるタイミングで照射することにより、非発光指示体による指示位置の検出精度の低下を抑制することができる。   As described above, also in the wide area position detection system 1000A of the second embodiment, similarly to the first embodiment, by irradiating the two irradiation detection lights IDL at different timings, A decrease in detection accuracy can be suppressed.

・変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
・ Modification:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

・変形例1:
上記実施形態では、位置検出装置の一例としてインタラクティブプロジェクターを説明したが、本発明は、インタラクティブプロジェクター以外の他の位置検出装置にも適用可能である。例えば、指示体を用いて操作面上の位置を指示するデジタイザやタブレットにも本発明を適用可能である。また、液晶パネル、有機ELパネル、プラズマディスプレイパネル(PDP)等の画像表示部に画像を表示させるフラットパネルディスプレイ等を操作面として用いる位置検出装置でもよい。
・ Modification 1:
In the above embodiment, an interactive projector has been described as an example of a position detection device. However, the present invention can also be applied to other position detection devices other than the interactive projector. For example, the present invention can be applied to a digitizer or a tablet that indicates a position on the operation surface using an indicator. Further, a position detection device using a flat panel display or the like that displays an image on an image display unit such as a liquid crystal panel, an organic EL panel, or a plasma display panel (PDP) as an operation surface may be used.

・変形例2:
上記実施形態では、2つの位置検出システム900を並べて配置する例を示したが、3つ以上の位置検出システム900を並べて配置してもよい。3つ以上の位置検出システム900を並べる場合には、少なくとも隣り合う2つのプロジェクター100において、異なるタイミングで層状検出光LLまたは照射検出光IDLが照射される構成にすればよい。
Modification 2
In the above embodiment, an example in which two position detection systems 900 are arranged side by side has been described. However, three or more position detection systems 900 may be arranged side by side. When three or more position detection systems 900 are arranged, at least two adjacent projectors 100 may be configured to irradiate the layered detection light LL or the irradiation detection light IDL at different timings.

・変形例3:
上記実施形態では、層状検出光LLa,LLbの照射期間が重複しない例(図6)と、重複する重複照射期間が層状検出光LLaの照射期間の50%以下の例(図8)を示したが、重複照射期間はこれらの例に限定されず、2つの層状検出光LLa,LLbが異なるタイミングで照射されればよい。但し、2つの層状検出光LLa,LLbの照射期間の重複する重複照射期間が短いほど指示位置の検出精度は向上する。例えば、重複照射期間は、層状検出光LLaの照射期間の50%以下が好ましく、30%以下が更に好ましく、2つの層状検出光LLa,LLbの照射期間が重複しないのが最も好ましい。但し、操作面SSにおいて、層状検出光照射部440や検出光照射部410から遠い位置では、近い位置と比較して検出光が弱くなるため、広い操作面SS上のどこでも非発光指示体80を検出可能とするためには、検出光の照射期間を比較的長くすることが好ましい。そこで、検出光の強さに応じて重複照射期間を定めてもよい。また、層状検出光照射部440,検出光照射部410と操作面SSとの距離に応じて重複照射期間を定めてもよい。
・ Modification 3:
In the above embodiment, an example in which the irradiation periods of the layered detection lights LLa and LLb do not overlap (FIG. 6) and an example in which the overlapping irradiation period overlaps 50% or less of the irradiation period of the layered detection light LLa are shown. However, the overlapping irradiation period is not limited to these examples, and the two layered detection lights LLa and LLb may be irradiated at different timings. However, the detection accuracy of the indicated position is improved as the overlapping irradiation period in which the irradiation periods of the two layered detection lights LLa and LLb overlap is shorter. For example, the overlapping irradiation period is preferably 50% or less of the irradiation period of the layered detection light LLa, more preferably 30% or less, and most preferably the irradiation periods of the two layered detection lights LLa and LLb do not overlap. However, on the operation surface SS, the detection light becomes weaker at a position far from the layered detection light irradiation unit 440 or the detection light irradiation unit 410 as compared with a close position. In order to enable detection, it is preferable to make the irradiation period of the detection light relatively long. Therefore, the overlapping irradiation period may be determined according to the intensity of the detection light. In addition, the overlapping irradiation period may be determined according to the distance between the layered detection light irradiation unit 440, the detection light irradiation unit 410, and the operation surface SS.

・変形例4:
上記実施形態では、自発光指示体70と非発光指示体80の両方の指示位置を検出可能な広域位置検出システム1000を例示したが、少なくとも非発光指示体80による指示位置を検出可能であればよい。
-Modification 4:
In the above-described embodiment, the wide-area position detection system 1000 that can detect the indication positions of both the self-luminous indicator 70 and the non-luminous indicator 80 has been exemplified. Good.

・変形例5:
上記実施形態では、プロジェクター100aとプロジェクター100bの撮像期間の一部が重複する例を示したが、プロジェクター100aとプロジェクター100bの撮像期間の全部が重複してもよい。例えば、層状検出光LLaの照射期間と層状検出光LLbの照射期間の両方を含むように撮像期間を設定してもよい。図6に示す例の場合に、第2フェーズの期間全部を撮像期間としてもよい。第3、4フェーズについても同様である。
-Modification 5:
In the above embodiment, an example in which a part of the imaging period of the projector 100a and the projector 100b overlaps is shown, but the whole imaging period of the projector 100a and the projector 100b may overlap. For example, the imaging period may be set so as to include both the irradiation period of the layered detection light LLa and the irradiation period of the layered detection light LLb. In the example shown in FIG. 6, the entire second phase period may be set as the imaging period. The same applies to the third and fourth phases.

以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。   The embodiments of the present invention have been described above based on some examples. However, the above-described embodiments of the present invention are for facilitating the understanding of the present invention and limit the present invention. It is not a thing. The present invention can be changed and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.

70…自発光指示体、71…先端部、72…軸部、73…ボタンスイッチ、74…信号光受信部、75…制御部、76…先端スイッチ、77…先端発光部、80…非発光指示体、100…インタラクティブプロジェクター(プロジェクター)、100A…プロジェクター、100a…プロジェクター、100b…プロジェクター、200…投写部、210…投写レンズ、220…光変調部、230…光源、300…撮像部、300A…撮像部、300a…撮像部、300b…撮像部、310…カメラ(第1カメラ)、320…第2カメラ、410…検出光照射部、430…信号光送受信部、430a…信号光送受信部、430b…信号光送受信部、440…層状検出光照射部、440a…層状検出光照射部、440b…層状検出光照射部、500…投写画像生成部、510…投写画像メモリー、600…位置検出部、700…制御部、700a・・・制御部、700b…制御部、710・・・同期制御部、900…位置検出システム、900A…位置検出システム、900a…第1の位置検出システム、900aA…第1の位置検出システム、900b…第2の位置検出システム、900bA…第2の位置検出システム、910…支持部材、920…スクリーン板、1000A…広域位置検出システム、1000…広域位置検出システム、ASL…装置信号光、ASLa…装置信号光、ASLb…装置信号光、ERB…消しゴムボタン、FRB…前方/後方ボタン、IDL…照射検出光、IDLa…照射検出光、IDLb…照射検出光、IML…投写画像光、LL…層状検出光、LLa…層状検出光、LLb…層状検出光、PEB…ペンボタン、PS…投写画面、PSL…指示体信号光、PTB…ポインターボタン、RDL…反射検出光、RDLa…反射検出光、RDLb…反射検出光、SS…投写スクリーン面(操作面)、SSa…投写スクリーン面、SSb…投写スクリーン面、TB…ツールボックス、UDB…取消ボタン   DESCRIPTION OF SYMBOLS 70 ... Self-luminous indicator, 71 ... Tip part, 72 ... Shaft part, 73 ... Button switch, 74 ... Signal light receiving part, 75 ... Control part, 76 ... Tip switch, 77 ... Tip light emission part, 80 ... Non-light emission instruction Body 100 ... Interactive projector (projector) 100A Projector 100a Projector 100b Projector 200 Projector 210 Projector lens 220 Light modulator 230 Light source 300 Imager 300A Imager , 300a ... Imaging unit, 300b ... Imaging unit, 310 ... Camera (first camera), 320 ... Second camera, 410 ... Detection light irradiation unit, 430 ... Signal light transmission / reception unit, 430a ... Signal light transmission / reception unit, 430b ... Signal light transmission / reception unit, 440 ... layered detection light irradiation unit, 440a ... layered detection light irradiation unit, 440b ... layered detection light irradiation unit, 5 DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 ... Projection image generation part, 510 ... Projection image memory, 600 ... Position detection part, 700 ... Control part, 700a ... Control part, 700b ... Control part, 710 ... Synchronization control part, 900 ... Position detection system, 900A ... position detection system, 900a ... first position detection system, 900aA ... first position detection system, 900b ... second position detection system, 900bA ... second position detection system, 910 ... support member, 920 ... screen Plate, 1000A ... Wide area position detection system, 1000 ... Wide area position detection system, ASL ... Device signal light, ASLa ... Device signal light, ASLb ... Device signal light, ERB ... Eraser button, FRB ... Front / rear button, IDL ... Irradiation detection Light, IDLa ... irradiation detection light, IDLb ... irradiation detection light, IML ... projection image light, LL ... layered detection light, L a ... layer detection light, LLb ... layer detection light, PEB ... pen button, PS ... projection screen, PSL ... indicator signal light, PTB ... pointer button, RDL ... reflection detection light, RDLa ... reflection detection light, RDLb ... reflection detection Light, SS ... Projection screen surface (operation surface), SSa ... Projection screen surface, SSb ... Projection screen surface, TB ... Tool box, UDB ... Cancel button

Claims (6)

第1の操作面上の位置を検出する第1の位置検出装置と、前記第1の操作面と隣接する第2の操作面上の位置を検出する第2の位置検出装置と、を備える位置検出システムであって、
前記第1の位置検出装置は、
前記第1の操作面上で非発光指示体により指示された第1の指示位置を検出するための第1の検出光を周期的に照射する第1の照射部と、
前記第1の検出光の波長を含む波長領域の光を受光し前記第1の操作面を撮像して第1の撮像画像を生成する第1の撮像部と、
前記第1の撮像画像に基づいて、前記第1の指示位置を検出する第1の検出部と、
前記第1の照射部による前記第1の検出光の照射タイミングを制御する第1の制御部と、を備え、
前記第2の位置検出装置は、
前記第2の操作面上で前記非発光指示体を用いて指示された第2の指示位置を検出するための第2の検出光を周期的に照射する第2の照射部と、
前記第2の検出光の波長を含む波長領域の光を受光し前記第2の操作面を撮像して第2の撮像画像を生成する第2の撮像部と、
前記第2の撮像画像に基づいて、前記第2の指示位置を検出する第2の検出部と、
前記第1の検出光の照射タイミングと異なるタイミングで、前記第2の検出光が照射されるように前記第2の照射部を制御する第2の制御部と、
を備える位置検出システム。
A position comprising: a first position detection device that detects a position on a first operation surface; and a second position detection device that detects a position on a second operation surface adjacent to the first operation surface. A detection system,
The first position detection device includes:
A first irradiating unit that periodically irradiates a first detection light for detecting a first indication position indicated by a non-luminous indicator on the first operation surface;
A first imaging unit that receives light in a wavelength region including a wavelength of the first detection light, images the first operation surface, and generates a first captured image;
A first detector that detects the first designated position based on the first captured image;
A first control unit for controlling the irradiation timing of the first detection light by the first irradiation unit,
The second position detection device includes:
A second irradiating unit that periodically irradiates a second detection light for detecting a second designated position designated using the non-light emitting indicator on the second operation surface;
A second imaging unit that receives light in a wavelength region including the wavelength of the second detection light, images the second operation surface, and generates a second captured image;
A second detector for detecting the second designated position based on the second captured image;
A second control unit that controls the second irradiation unit so that the second detection light is irradiated at a timing different from the irradiation timing of the first detection light;
A position detection system comprising:
請求項1に記載の位置検出システムにおいて、
前記第2の位置検出装置の前記第2の制御部は、
前記第1の位置検出装置の前記第1の検出光が照射される第1の照射期間と、前記第2の位置検出装置の前記第2の検出光が照射される第2の照射期間との一部が重複するようなタイミングで、前記第2の検出光が照射されるように前記第2の照射部を制御し、
前記第1の照射期間と前記第2の照射期間とが重複する重複照射期間は、前記第1の照射期間の50%以下である、位置検出システム。
The position detection system according to claim 1.
The second control unit of the second position detection device is
A first irradiation period in which the first detection light of the first position detection device is irradiated and a second irradiation period in which the second detection light of the second position detection device is irradiated Controlling the second irradiating unit so that the second detection light is irradiated at a timing such that a part thereof overlaps;
The overlapping detection period in which the first irradiation period and the second irradiation period overlap is 50% or less of the first irradiation period.
請求項1または2に記載の位置検出システムであって、
さらに、
周期的に光を発光する発光部と、前記発光部の発光タイミングを制御する発光制御部と、を有する自発光指示体を備え、
前記位置検出システムにおいて、
前記第1の撮像部が撮像する第1の撮像期間と前記第2の撮像部が撮像する第2の撮像期間とは、少なくとも一部が重複し、
前記自発光指示体の前記発光制御部は、
前記第1の撮像期間と前記第2の撮像期間とが重複する重複撮像期間に前記発光部が発光するように制御する、位置検出システム。
The position detection system according to claim 1 or 2,
further,
A self-emission indicator having a light emitting unit that periodically emits light and a light emission control unit that controls the light emission timing of the light emitting unit,
In the position detection system,
The first imaging period captured by the first imaging unit and the second imaging period captured by the second imaging unit at least partially overlap,
The light emission control unit of the self-luminous indicator is
The position detection system which controls so that the said light emission part light-emits in the overlapping imaging period in which a said 1st imaging period and a said 2nd imaging period overlap.
請求項1から3のいずれか一項に記載の位置検出システムであって、
前記第1の位置検出装置は、
前記第1の操作面に画像を投写する第1の投写部をさらに備え、
前記第2の位置検出装置は、
前記第2の操作面に画像を投写する第2の投写部をさらに備える、位置検出システム。
The position detection system according to any one of claims 1 to 3,
The first position detection device includes:
A first projection unit that projects an image on the first operation surface;
The second position detection device includes:
A position detection system further comprising a second projection unit that projects an image on the second operation surface.
操作面上の位置を検出する位置検出装置であって、
前記操作面に隣接する他の操作面上の位置を検出する他の位置検出装置と同期させる同期制御部と、
前記操作面上で非発光指示体により指示された指示位置を検出するための検出光を周期的に照射する照射部と、
前記検出光の波長を含む波長領域の光を受光し前記操作面を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像画像に基づいて、前記指示位置を検出する検出部と、
前記他の位置検出装置と同期使用される場合に、前記他の位置検出装置が検出光を照射するタイミングと異なるタイミングで、自身の前記検出光が照射されるように前記照射部の照射タイミングを制御する制御部と、
を備える位置検出装置。
A position detection device for detecting a position on an operation surface,
A synchronization control unit that synchronizes with another position detection device that detects a position on another operation surface adjacent to the operation surface;
An irradiating unit for periodically irradiating detection light for detecting an indication position indicated by a non-luminous indicator on the operation surface;
An imaging unit that receives light in a wavelength region including the wavelength of the detection light, images the operation surface, and generates a captured image;
A detection unit that detects the indicated position based on the captured image;
When used in synchronization with the other position detection device, the irradiation timing of the irradiation unit is set so that the detection light of the other position detection device is irradiated at a timing different from the timing at which the other position detection device irradiates the detection light. A control unit to control;
A position detection device comprising:
第1の操作面上の位置を検出する第1の位置検出装置と、前記第1の操作面と隣接する第2の操作面上の位置を検出する第2の位置検出装置と、を備える位置検出システムを用いて、前記第1の操作面または前記第2の操作面上で非発光指示体により指示された指示位置を検出する方法であって、
前記指示位置を検出するための検出光として、前記第1の位置検出装置が照射する第1の検出光と、前記第2の位置検出装置が照射する第2の検出光と、を異なるタイミングで周期的に照射する工程と、
前記第1の検出光と前記第2の検出光の波長を含む波長領域の光を受光し前記第1の操作面と前記第2の操作面を撮像して撮像画像を生成する工程と、
前記撮像画像に基づいて、前記指示位置を検出する工程と、
を備える、位置検出方法。
A position comprising: a first position detection device that detects a position on a first operation surface; and a second position detection device that detects a position on a second operation surface adjacent to the first operation surface. A method for detecting an indication position indicated by a non-light emitting indicator on the first operation surface or the second operation surface using a detection system,
As detection light for detecting the indicated position, the first detection light emitted by the first position detection device and the second detection light emitted by the second position detection device are at different timings. Irradiating periodically,
Receiving light in a wavelength region including wavelengths of the first detection light and the second detection light, capturing the first operation surface and the second operation surface, and generating a captured image;
Detecting the indicated position based on the captured image;
A position detection method comprising:
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