JP2018136364A - 表示システム、表示システムの制御方法、指示体および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロジェクターの動作状態を容易に変更できる技術を提供する。
【解決手段】表示システムは、表示面に画像を表示する表示装置と、表示面を指示する指示体とを備える。指示体は、指示体の保持状態を検出する状態検出部と、状態検出部の検出結果に応じた信号を出力する出力部とを有する。表示装置は、表示面を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、撮像画像に基づいて指示体の指示位置を検出する位置検出部と、信号に基づいて、表示装置の動作状態を変更する動作状態制御部と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、表示システム、表示システムの制御方法、指示体および表示装置に関する。

特許文献１には、投射面上の投射画像を指示する電子ペンを用いて投射画像を制御できるプロジェクター（いわゆるインタラクティブプロジェクター）が記載されている。特許文献１に記載のプロジェクターは、投射面に表示されたメニューが電子ペンで操作されると、プロジェクターの動作状態を変更する。

特開２０１３−１３４４０９号公報

特許文献１に記載のプロジェクターでは、使用者は、プロジェクターの動作状態を変更する場合、メニューを電子ペンで操作する必要があるが、メニューが使用者から遠い位置に表示されている場合は、メニューが表示されている位置まで使用者が移動しなければならなかった。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、プロジェクター等の表示装置の動作状態を容易に変更できる技術を提供することを解決課題とする。

本発明に係る表示システムの一態様は、表示面に画像を表示する表示装置と、前記表示面を指示する指示体と、を備え、前記指示体は、前記指示体の保持状態を検出する状態検出部と、前記状態検出部の検出結果に応じた信号を出力する出力部と、を有し、前記表示装置は、前記表示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体の指示位置を検出する位置検出部と、前記信号に基づいて、前記表示装置の動作状態を変更する動作状態制御部と、を有することを特徴とすることを特徴とする。
この態様によれば、使用者は、指示体の保持状態を変更するという簡単な操作を行うことで、表示装置の動作状態を容易に変更できる。

上述した表示システムの一態様において、前記状態検出部は、前記指示体における異なる検出領域に配置された複数のセンサーを有することが望ましい。この態様によれば、複数のセンサーを用いて保持状態を検出するので、１つのセンサーを用いて保持状態を検出する構成に比べて、保持状態の検出精度を高くできる。

上述した表示システムの一態様において、前記状態検出部は、前記異なる検出領域での前記センサーの検出結果にて前記保持状態を検出することが望ましい。この態様によれば、指示体における異なる検出領域の状態に基づいて、指示体の保持状態を検出できる。

上述した表示システムの一態様において、前記指示体は、電子ペンであり、前記異なる検出領域は、前記電子ペンの一端から他端に向かう方向に並べて設けられていることが望ましい。この態様によれば、電子ペンの一端から他端に向かう方向に並ぶ複数の検出領域の状態に基づいて、指示体の保持状態を検出できる。

上述した表示システムの一態様において、前記指示体は、電子ペンであり、前記異なる検出領域のうち少なくとも１つの検出領域は、前記電子ペンの周方向に沿った領域であり、前記周方向に沿った領域には、前記複数のセンサーのうち少なくとも２つのセンサーが前記周方向に並べて配置されていることが望ましい。この態様によれば、電子ペンの周方向に沿った検出領域の状態に基づいて、指示体の保持状態を検出できる。

上述した表示システムの一態様において、前記出力部は、前記信号を光で出力する発光部を有し、前記動作状態制御部は、前記撮像画像に基づいて、前記光で出力された信号を取得することが望ましい。この態様によれば、光を使って、指示体の保持状態に応じた信号を出力できる。

上述した表示システムの一態様において、前記指示体は、前記状態検出部の検出結果に基づいて、当該指示体の動作状態を変更する変更部を含むことが望ましい。この態様によれば、使用者は、指示体の保持状態を変更するという簡単な操作を行うことで、指示体の動作状態も容易に変更できる。

本発明に係る表示システムの制御方法の一態様は、表示面に画像を表示する表示装置と、前記表示面を指示する指示体と、前記表示面を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、を備え、前記表示装置が前記撮像画像に基づいて前記指示体の指示位置を検出する表示システムの制御方法であって、前記指示体が、前記指示体の保持状態を検出するステップと、前記指示体が、前記保持状態の検出結果に応じた信号を出力するステップと、前記表示装置が、前記信号に基づいて前記表示装置の動作状態を変更するステップと、を有することを特徴とする。この態様によれば、使用者は、指示体の保持状態を変更するという簡単な操作を行うことで、表示装置の動作状態を容易に変更できる。

本発明に係る指示体の一態様は、表示面を指示する指示体であって、前記指示体の保持状態を検出する状態検出部と、前記状態検出部の検出結果に応じた信号を、前記表示面に画像を表示しかつ前記信号に基づいて動作状態を変更する表示装置に出力する出力部と、を有することを特徴とする。この態様によれば、使用者は、指示体の保持状態を変更するという簡単な操作を行うことで、表示装置の動作状態を容易に変更できる。

本発明に係る表示装置の一態様は、表示面に画像を表示する表示装置であって、前記表示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指示体の指示位置を検出する位置検出部と、前記表示面を指示する指示体から出力された、前記指示体の保持状態に応じた信号に基づいて、前記表示装置の動作状態を変更する動作状態制御部と、を有することを特徴とする。この態様によれば、使用者は、指示体の保持状態を変更するという簡単な操作を行うことで、表示装置の動作状態を容易に変更できる。

第１実施形態に係る表示システム１の一例を示した図である。 電子ペン２００の一例を示した図である。 表示システム１を構成する各部の機能ブロック図である。 変換テーブルＴの一例を示した図である。 投射部１０３の一例を示した図である。 表示システム１の動作を説明するためのフローチャートである。 動作指定状態Ｍ１〜Ｍ５の各々に応じた発光パターンの例を示した図である。

以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際のものと適宜異なる。また、以下に記載する実施の形態は、本発明の好適な具体例である。このため、本実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る表示システム１の一例を示した図である。表示システム１は、プロジェクター１００と電子ペン２００とを含む。

プロジェクター１００は、ＰＣ（パーソナルコンピューター）３００から通信線４００を介して画像情報を受け取り、その画像情報に応じた画像をスクリーンＳＣに投射して表示する。プロジェクター１００は、記憶部１０５（図３参照）に記憶された画像情報を読み出し、この画像情報に応じた画像をスクリーンＳＣに表示してもよい。以下、スクリーンＳＣに投射された画像を「投射画像」とも称する。
プロジェクター１００は表示装置の一例であり、ＰＣ３００は画像供給装置の一例であり、スクリーンＳＣは表示面および投射面の一例である。表示面および投射面は、スクリーンに限らず適宜変更可能であり、例えば壁でもよい。画像供給装置は、ＰＣ３００に限らず適宜変更可能である。

電子ペン２００は、例えば、使用者に保持された状態でスクリーンＳＣを指示する。電子ペン２００は、指示体の一例である。

電子ペン２００は、先端２０１がスクリーンＳＣに押し付けられると、光を用いて押圧信号を出力する。プロジェクター１００は、この押圧信号に基づいて、電子ペン２００によるスクリーンＳＣの指示状態、換言すると、電子ペン２００による投射画像への操作状態を検出する。先端２０１は、電子ペン２００の一端の一例である。

また、電子ペン２００は、電子ペン２００の保持状態（電子ペン２００が使用者によって保持されている状態）を検出し、この保持状態に応じた信号（以下「出力信号」と称する）を、光を用いて出力する。プロジェクター１００は、この出力信号に基づいて、プロジェクター１００の動作状態を変更する。

また、電子ペン２００は、プロジェクター１００に電子ペン２００の位置を知らせるための位置信号を、光を用いて出力する。プロジェクター１００は、位置信号である光の発光地点を、電子ペン２００の位置として検出する。

押圧信号、出力信号および位置信号の出力に用いられる光は、例えば、可視領域外の光であり、本実施形態では赤外光が用いられる。

プロジェクター１００は、使用者が電子ペン２００を用いて行った指示操作を、位置信号の発光地点と押圧信号とに基づいて検出し、その指示操作を投射画像に反映させる。例えば、プロジェクター１００は、押圧信号を取得したときの位置信号の発光地点を、電子ペン２００の指示位置として検出し、その指示位置に基づいて指示操作（例えば、描画操作）を特定する。

プロジェクター１００は、描画モードと、消しゴムモードと、ページ送りモードとを含む複数の動作モードで動作が可能である。

描画モードでは、プロジェクター１００は、指示位置に、図形を描画したり文字または記号を配置したりする処理、または指示位置の軌跡に沿って図形を描画する処理を行う。描画モードでは、電子ペン２００によって描画される線の太さを３段階（「太い」、「標準」、「細い」）に切り換えることができる。「太い」が設定されると、描画される線の太さが「標準」のときに使用される線よりも太くなる。「細い」が設定されると、描画される線の太さが「標準」のときに使用される線よりも細くなる。

消しゴムモードでは、プロジェクター１００は、描画した図形、および配置した文字または記号を消去する処理を行う。

ページ送りモードでは、プロジェクター１００は、電子ペン２００をポインティングデバイスとして動作させ、一定の速さ以上で電子ペン２００が動いた場合、ページ送り信号を、通信線４００を介してＰＣ３００に出力する。

図２は、電子ペン２００の一例を示した図である。
電子ペン２００では、検出領域Ａに圧力センサーＡ１〜Ａ３が配置され、検出領域Ｂに圧力センサーＢ１〜Ｂ３が配置されている。検出領域Ａと検出領域Ｂは、電子ペン２００の先端２０１から後端２０２に向かう方向に沿って並べて設けられている。検出領域Ａと検出領域Ｂは、電子ペン２００の周方向に沿った領域である。検出領域Ａは、検出領域Ｂよりも先端２０１側に位置している。圧力センサーＡ１〜Ａ３は、電子ペン２００の周方向に沿って並べて配置されている。圧力センサーＢ１〜Ｂ３も、電子ペン２００の周方向に沿って並べて配置されている。

図３は、表示システム１の構成を示した図である。電子ペン２００は、操作スイッチ２０３と、状態検出部２０４と、受光部２０５と、発光部２０６と、記憶部２０７と、制御部２０８と、を含む。

操作スイッチ２０３は、電子ペン２００の先端２０１に配置されている。操作スイッチ２０３は、先端２０１が押圧された場合にオンになる。このため、先端２０１がスクリーンＳＣに押し付けられると、つまり、先端２０１でスクリーンＳＣが指示されると、操作スイッチ２０３はオンになる。

状態検出部２０４は、電子ペン２００の保持状態を検出する。状態検出部２０４は、圧力センサーＡ１〜Ａ３およびＢ１〜Ｂ３を有する。圧力センサーＡ１〜Ａ３およびＢ１〜Ｂ３は、圧力を検知して、検知した圧力に応じた出力値を出力する。状態検出部２０４は、圧力センサーＡ１〜Ａ３およびＢ１〜Ｂ３の検知結果によって電子ペン２００の保持状態（例えば、電子ペン２００が使用者によって鉛筆握りで保持されている状態や、電子ペン２００の後端２０２側が使用者によって摘まれて保持されている状態）を検出する。

受光部２０５は、発光部２０６の発光タイミングの基準となる基準赤外光をプロジェクター１００から受光する。

発光部２０６は、出力部の一例である。発光部２０６は、赤外光を出力する。
発光部２０６は、状態検出部２０４の検出結果に応じた出力信号を、基準赤外光を基準とした出力信号の発光タイミング（以下「第１タイミング」とも称する）で、赤外光を用いて出力する。
また、発光部２０６は、操作スイッチ２０３がオンになっているとき、基準赤外光を基準とした押圧信号の発光タイミング（以下「第２タイミング」とも称する）で、赤外光を用いて押圧信号を出力する。
また、発光部２０６は、基準赤外光を基準とした位置信号の発光タイミング（以下「第３タイミング」とも称する）で、赤外光を用いて位置信号を出力する。

記憶部２０７は、コンピューターが読み取り可能な記録媒体である。記憶部２０７は、電子ペン２００の動作を規定するプログラムと、種々の情報とを記憶する。例えば、記憶部２０７は、圧力センサーＡ１〜Ａ３およびＢ１〜Ｂ３の検出結果と、プロジェクター１００の動作指定状態とが互いに関連づけられた変換テーブルＴを記憶する。

図４は、変換テーブルＴの一例を示した図である。図４において、「合計値ＡＴ」は、検出領域Ａ内の圧力センサーＡ１〜Ａ３の出力値の合計値である。「合計値ＢＴ」は、検出領域Ｂ内の圧力センサーＢ１〜Ｂ３の出力値の合計値である。「検出センサー数」は、既定値以上の出力を発した圧力センサーの数である。また、第１閾値は第２閾値よりも大きい。

図４では、動作指定状態Ｍ１〜Ｍ５の各々と、圧力センサーＡ１〜Ａ３およびＢ１〜Ｂ３の検出結果とが関連づけられている。動作指定状態Ｍ１は、動作モードが描画モードで線の太さが「太い」に設定される状態である。動作指定状態Ｍ２は、動作モードが描画モードで線の太さが「標準」に設定される状態である。動作指定状態Ｍ３は、動作モードが描画モードで線の太さが「細い」に設定される状態である。動作指定状態Ｍ４は、動作モードとして消しゴムモードが設定される状態である。動作指定状態Ｍ５は、動作モードとしてページ送りモードが設定される状態である。

動作モード（描画モード、消しゴムモード、ページ送りモード）は、電子ペン２００の握り方（握る位置）によって定まる。具体的には、合計値ＡＴと合計値ＢＴとの大小関係と、各検出領域での検出センサー数とに応じて動作モードが決定される。また、描画モードにおける線の太さは、電子ペン２００を握る強さによって定まる。具体的には、合計値ＡＴと閾値（第１閾値および第２閾値）との大小関係に応じて線の太さが決定される。このように、動作指定状態Ｍ１〜Ｍ５は、圧力センサーＡ１〜Ａ３およびＢ１〜Ｂ３によって保持（圧力）が検知された位置と、その出力値とによって決定される。

図３に戻って、制御部２０８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のコンピューターであり、記憶部２０７に記憶されているプログラムを読み取り実行することによって、電子ペン２００の動作を制御する。

例えば、制御部２０８は、操作スイッチ２０３がオン状態のときに、発光部２０６に第２タイミングで押圧信号を出力させる。また、制御部２０８は、発光部２０６に第３タイミングで位置信号の発光を実行させる。

また、制御部２０８は、圧力センサーＡ１〜Ａ３およびＢ１〜Ｂ３の検出結果に基づいて、合計値ＡＴ、合計値ＢＴ、検出領域Ａの検出センサー数、および検出領域Ｂの検出センサー数を特定する。また、制御部２０８は、合計値ＡＴと第１閾値および第２閾値との大きさ判定を実行する。
制御部２０８は、これらの特定結果および判定結果に関連づけられた動作指定状態を変換テーブルＴ（図４参照）から読み取り、その動作指定状態に応じた出力信号を発光部２０６に第１タイミングで出力させる。
また、プロジェクター１００に、使用者の電子ペン２００の握り状態を伝える場合には、制御部２０８は、上述した特定結果および判定結果に関連づけられた握り判定を変換テーブルＴから読み取り、その握り判定に応じた光信号を発光部２０６に出力させてもよい。握り判定の結果が不要である場合には、変換テーブルＴにおいて握り判定は省略されてもよい。

図３に戻って、プロジェクター１００は、受付部１０１と、発光部１０２と、投射部１０３と、撮像部１０４と、記憶部１０５と、制御部１０６と、を含む。

受付部１０１は、使用者の入力操作等を受け付ける各種の操作ボタンまたはタッチパネルである。受付部１０１は、使用者から受け付けた入力操作に応じた情報を無線または有線で送信するリモートコントローラー等であってもよい。その場合、プロジェクター１００は、リモートコントローラーが送信した情報を受信する受信部を備える。なお、リモートコントローラーは、使用者の入力操作を受け付ける各種の操作ボタンや操作キーまたはタッチパネルを備える。

発光部１０２は、電子ペン２００に含まれる発光部２０６の発光タイミングの基準となる基準赤外光を発光する。

投射部１０３は、表示部の一例である。なお、表示部には、スクリーンＳＣは含まれない。投射部１０３は、制御部１０６が出力した画像信号に応じた画像をスクリーンＳＣに投射して表示する。画像信号は、例えば、ＰＣ３００から出力された画像情報を制御部１０６が処理することによって生成されたり、記憶部１０５から読み取られた画像情報を制御部１０６が処理することによって生成されたりする。つまり、画像信号は、画像情報に応じた情報である。

図５は、投射部１０３の一例を示した図である。投射部１０３は、光源１１、光変調装置の一例である３つの液晶ライトバルブ１２（１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ）、投射光学系の一例である投射レンズ１３、ライトバルブ駆動部１４等を含む。投射部１０３は、光源１１から射出された光を液晶ライトバルブ１２で変調して投射画像（画像光）を形成し、この投射画像を投射レンズ１３から拡大投射する。

光源１１は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、またはレーザー光源等からなる光源部１１ａと、光源部１１ａが放射した光の方向のばらつきを低減するリフレクター１１ｂとを含む。光源１１から射出された光は、不図示のインテグレーター光学系によって輝度分布のばらつきが低減され、その後、不図示の色分離光学系によって光の３原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の色光成分に分離される。Ｒ，Ｇ，Ｂの色光成分は、それぞれ液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに入射する。

液晶ライトバルブ１２は、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル等によって構成される。液晶ライトバルブ１２には、マトリクス状に配列された複数の画素１２ｐからなる矩形の画素領域１２ａが形成されている。液晶ライトバルブ１２は、液晶に対して画素１２ｐごとに駆動電圧を印加可能である。ライトバルブ駆動部１４が、制御部１０６から入力される画像信号に応じた駆動電圧を各画素１２ｐに印加すると、各画素１２ｐは、画像信号に応じた光透過率に設定される。このため、光源１１から射出された光は、画素領域１２ａを透過することで変調され、画像信号に応じた画像が色光ごとに形成される。

各色の画像は、図示しない色合成光学系によって画素１２ｐごとに合成され、カラー画像（カラー画像光）である投射画像が生成される。投射画像は、投射レンズ１３によってスクリーンＳＣに拡大投射される。

図３に戻って、撮像部１０４は、レンズ等の光学系と、この光学系にて集光された光を電気信号に変換する撮像素子（例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサーまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサー）等を備えたカメラである。撮像部１０４は、発光部１０２が出力する基準赤外光を基準とした撮像タイミング（第１タイミング、第２タイミングおよび第３タイミングの各々）で、スクリーンＳＣを繰り返し撮像して撮像画像を生成する。本実施形態では、撮像部１０４は、赤外光を透過するフィルターを通してスクリーンＳＣを撮像して撮像画像を生成する。

記憶部１０５は、コンピューターが読み取り可能な記録媒体である。記憶部１０５は、プロジェクター１００の動作を規定するプログラムと、種々の情報（例えば、画像情報）とを記憶する。

制御部１０６は、ＣＰＵ等のコンピューターであり、記憶部１０５に記憶されているプログラムを読み取り実行することによって、位置検出部１０７と動作状態制御部１０８と画像処理部１０９とを実現する。

位置検出部１０７は、撮像部１０４が第２タイミングおよび第３タイミングで生成した撮像画像に基づいて、電子ペン２００の指示位置を検出する。
具体的には、まず、位置検出部１０７は、発光部１０２を制御して、第１〜第３タイミングの基準となる基準赤外光を発光部１０２に発光させる。
続いて、位置検出部１０７は、第２タイミング（押圧信号に関するタイミング）で生成された撮像画像に基づいて、押圧信号の有無を判定する。位置検出部１０７は、押圧信号が有ると判定した場合、第３タイミング（位置信号に関するタイミング）で生成された撮像画像における、電子ペン２００による赤外光の発光位置に基づいて、電子ペン２００の指示位置を検出する。

動作状態制御部１０８は、上述した描画モードと、消しゴムモードと、ページ送りモードとを管理している。描画モードでは、動作状態制御部１０８は、電子ペン２００の指示位置に、図形を描画したり文字等を配置したりする処理、または指示位置の軌跡に沿って図形を描画する処理を行う。消しゴムモードでは、動作状態制御部１０８は、描画した図形、および配置した文字または記号を消去する処理を行う。ページ送りモードでは、動作状態制御部１０８は、電子ペン２００をポインティングデバイスとして動作させ、一定の速さ以上で電子ペン２００が動いた場合、ページ送り信号を、通信線４００を介してＰＣ３００に出力する。

また、動作状態制御部１０８は、第１タイミング（出力信号に関するタイミング）で順次生成された複数の撮像画像に基づいて、出力信号（動作指定状態）を取得する。動作状態制御部１０８は、出力信号（動作指定状態）に基づいて、プロジェクター１００の動作状態を変更する。
例えば、動作状態制御部１０８は、描画モード下で描画される線の太さを、出力信号（動作指定状態）に基づいて変更したり、出力信号（動作指定状態）に基づいてモードを変更したりする。

画像処理部１０９は、例えばＰＣ３００から受け付けた画像情報を処理して画像信号を生成する。例えば、画像処理部１０９は、ＰＣ３００から受け付けた画像情報が表す画像に、動作状態制御部１０８の描画した画像が重畳された重畳画像を生成し、その重畳画像を表す画像信号を生成する。画像処理部１０９は、生成した画像信号を投射部１０３に出力する。

次に、動作を説明する。
図６は、電子ペン２００の保持状態に基づいてプロジェクター１００の動作状態を変更する動作を説明するためのフローチャートである。
電子ペン２００の制御部２０８は、圧力センサーＡ１〜Ａ３およびＢ１〜Ｂ３の検出結果、つまり電子ペン２００の保持状態を示す検出結果を取得する（ステップＳ１）。

続いて、制御部２０８は、圧力センサーＡ１〜Ａ３およびＢ１〜Ｂ３の検出結果に基づいて、合計値ＡＴ、合計値ＢＴ、検出領域Ａの検出センサー数、および検出領域Ｂの検出センサー数を特定する。続いて、制御部２０８は、合計値ＡＴと第１閾値および第２閾値との大きさ判定を実行する。そして、制御部２０８は、これらの特定結果および判定結果に関連づけられた動作指定状態を、変換テーブルＴ（図４参照）から読み取る（ステップＳ２）。

続いて、制御部２０８は、動作指定状態に応じた発光パターンで発光部２０６を点灯させる（ステップＳ３）。この点灯によって、動作指定状態に応じた出力信号が発光部２０６から出力される。

図７は、動作指定状態Ｍ１〜Ｍ５の各々に応じた発光パターンの例を示した図である。図７に示した例では、電子ペン２００から出力される動作指定状態Ｍ１〜Ｍ５は３ビットで表される。動作指定状態Ｍ１〜Ｍ５の各ビットを表す光の出力タイミングは、プロジェクター１００が出力する基準赤外光Ｐ１の出力タイミングを基準に予め設定されている。

基準赤外光Ｐ１は、単位時間Ｔ１のフェーズＦ１で出力される。そして、動作指定状態Ｍ１〜Ｍ５の最上位ビットは、単位時間Ｔ２のフェーズＦ１で通信され、動作指定状態Ｍ１〜Ｍ５の次のビットは、単位時間Ｔ３のフェーズＦ１で通信され、動作指定状態Ｍ１〜Ｍ５の最下位ビットは、単位時間Ｔ４のフェーズＦ１で通信される。ビット（０か１）はフェーズＦ１での発光の有無にて表される。フェーズＦ１は第１タイミングに対応する。

なお、フェーズＦ２〜Ｆ４は、押圧信号や位置信号の出力に使用される。例えば、フェーズＦ３が押圧信号の出力に使用される場合、フェーズＦ３は第２タイミングに対応する。フェーズＦ２が位置信号の出力に使用される場合、フェーズＦ２は第３タイミングに対応する。

プロジェクター１００では、動作状態制御部１０８は、第１タイミング（フェーズＦ１）で撮像されて生成された撮像画像を用いて発光パターンを取得する（ステップＳ４）。

続いて、動作状態制御部１０８は、プロジェクター１００の動作状態を、発光パターンに応じた動作指定状態に変更する（ステップＳ５）。
例えば、発光パターンが動作指定状態Ｍ１に応じている場合には、動作状態制御部１０８は、プロジェクター１００の動作状態を、描画モードにおいて線の太さが「太い」に設定された状態にする。
動作状態制御部１０８は、この動作状態で押圧信号を取得すると、「太い」で設定された太さの線が指示位置の軌跡に従って投射画像上に描画された画像を示す画像信号を、画像処理部１０９に生成させる。画像処理部１０９は、この画像信号を投射部１０３に出力する。投射部１０３は、この画像信号に応じた画像をスクリーンＳＣに投射する。

本実施形態の表示システム１および表示システム１の制御方法によれば、使用者は、電子ペン２００の保持状態、つまり電子ペン２００の握り方（握る位置）や握る強さを変更するという簡単な操作を行うことで、表示装置の一例であるプロジェクター１００の動作状態を容易に変更できる。

＜変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様の中から任意に選択された一または複数の変形を適宜組み合わせることもできる。

＜変形例１＞
電子ペン２００の制御部２０８は、状態検出部２０４の検出結果に基づいて、電子ペン２００の動作状態を変更してもよい。この場合、制御部２０８は、変更部の一例となる。
例えば、電子ペン２００の先端２０１の押圧を検出するために、操作スイッチ２０３の代わりに押圧センサーが用いられ、制御部２０８は、合計値ＡＴが合計値ＢＴ以上である場合（先端２０１が握られている場合）には、押圧センサーの出力値が第１検出閾値を超えた際に、押圧信号を発光部２０６に出力させる。そして、制御部２０８は、合計値ＡＴが合計値ＢＴ未満である場合（後端２０２が握られている場合）には、押圧センサーの出力が第１検出閾値よりも大きい第２検出閾値を超えた場合に押圧信号を発光部２０６に出力させる。
この例では、使用者が電子ペン２００の先端２０１側を握っているか後端２０２側を握っているかによって、電子ペン２００の押圧に関する感度を変更することが可能になる。

＜変形例２＞
状態検出部２０４は、図２に示した構成に限らず適宜変更可能である。例えば、圧力センサーの数は６に限らず適宜変更可能である。また、圧力センサーの配置される位置、検出領域の形状および位置も適宜変更可能である。例えば、電子ペン２００において、検出領域Ａと検出領域Ｂに加えて、１以上の検出領域が設定され、各検出領域に１以上の圧力センサーが配置されてもよい。また、検出領域の数は、例えば１以上でもよい。この場合、圧力センサーの位置および数に応じて変換テーブルＴも変更される。
また、圧力センサーの代わりに、傾きセンサー、加速度センサー、重力センサーまたは歪センサーが用いられてもよい。この場合、センサーの種類に応じて変換テーブルＴが適宜変更される。例えば、圧力センサーの代わりに傾きセンサーが用いられる場合、傾きに応じて動作指定状態が変更されるように、変換テーブルＴが設定される。

＜変形例３＞
指示体として電子ペン２００が用いられたが、指示体は、電子ペン２００に限らず適宜変更可能である。

＜変形例４＞
動作指定状態は、図４に示した５つに限らず適宜変更可能である。また、動作指定状態は、電子ペン２００の握り方（握る位置）と握る強さとに応じて定まる態様に限定されず、いずれか一方のみによって定まるようにしてもよい。

＜変形例５＞
変換テーブルＴが、電子ペン２００の記憶部２０７ではなく、プロジェクター１００の記憶部１０５に記憶されてもよい。
この場合、電子ペン２００の制御部２０８は、状態検出部２０４の検出結果を示す光信号を、発光部２０６に出力させる。プロジェクター１００の動作状態制御部１０８は、順次生成される複数の撮像画像を用いて状態検出部２０４の検出結果を取得し、その検出結果に対応する動作指定状態を、記憶部１０５の変換テーブルＴを参照して決定する。続いて、動作状態制御部１０８は、プロジェクター１００の動作状態を、決定した動作指定状態に変更する。
変形例５によれば、電子ペン２００が、動作指定状態を決定する必要がなくなり処理の簡略化を図ることができる。しかしながら、変形例５では、上述した実施形態と比較して、電子ペン２００が発光部２０６を用いて出力する情報量が多くなる。よって、電子ペン２００が出力する情報量を少なくするという観点では、変形例５よりも上述した実施形態の方が好ましい。

＜変形例６＞
動作指定状態に応じた出力信号は、光ではなく電波で送受信されてもよい。

＜変形例７＞
投射部１０３では、光変調装置として液晶ライトバルブが用いられたが、光変調装置は液晶ライトバルブに限らず適宜変更可能である。例えば、光変調装置として、３枚の反射型の液晶パネルを用いた構成であってもよい。また、光変調装置は、１枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式、３枚のデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた方式、１枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせた方式等の構成であってもよい。光変調装置として１枚のみの液晶パネルまたはＤＭＤが用いられる場合には、色分離光学系や色合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネルおよびＤＭＤ以外にも、光源が発した光を変調可能な構成は、光変調装置として採用できる。

＜変形例８＞
表示装置としてプロジェクター１００が用いられたが、表示装置はプロジェクター１００に限らず適宜変更可能である。例えば、表示装置は、直視型のディスプレイ（液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ（陰極線管）ディスプレイ等）であってもよい。

＜変形例９＞
位置検出部１０７と動作状態制御部１０８と画像処理部１０９の全部または一部は、例えばＦＰＧＡ（field programmable gate array）またはＡＳＩＣ（Application Specific IC）等の電子回路によりハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現されてもよい。

１…表示システム、１００…プロジェクター、１０１…受付部、１０２…発光部、１０３…投射部、１０４…撮像部、１０５…記憶部、１０６…制御部、１０７…位置検出部、１０８…動作状態制御部、１０９…画像処理部、２００…電子ペン、２０１…先端、２０２…後端、２０３…操作スイッチ、２０４…状態検出部、２０５…発光部、２０６…発光部、２０７…記憶部、２０８…制御部。

Claims (10)

1. 表示面に画像を表示する表示装置と、前記表示面を指示する指示体と、を備え、
   前記指示体は、
   前記指示体の保持状態を検出する状態検出部と、
   前記状態検出部の検出結果に応じた信号を出力する出力部と、を有し、
   前記表示装置は、
   前記表示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体の指示位置を検出する位置検出部と、
   前記信号に基づいて、前記表示装置の動作状態を変更する動作状態制御部と、を有することを特徴とする表示システム。
2. 前記状態検出部は、前記指示体における異なる検出領域に配置された複数のセンサーを有することを特徴とする請求項１に記載の表示システム。
3. 前記状態検出部は、前記異なる検出領域での前記センサーの検出結果にて前記保持状態を検出することを特徴とする請求項２に記載の表示システム。
4. 前記指示体は、電子ペンであり、
   前記異なる検出領域は、前記電子ペンの一端から他端に向かう方向に並べて設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の表示システム。
5. 前記指示体は、電子ペンであり、
   前記異なる検出領域のうち少なくとも１つの検出領域は、前記電子ペンの周方向に沿った領域であり、
   前記周方向に沿った領域には、前記複数のセンサーのうち少なくとも２つのセンサーが前記周方向に並べて配置されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の表示システム。
6. 前記出力部は、前記信号を光で出力する発光部を有し、
   前記動作状態制御部は、前記撮像画像に基づいて、前記光で出力された信号を取得することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の表示システム。
7. 前記指示体は、前記状態検出部の検出結果に基づいて、当該指示体の動作状態を変更する変更部を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の表示システム。
8. 表示面に画像を表示する表示装置と、前記表示面を指示する指示体と、前記表示面を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、を備え、前記表示装置が前記撮像画像に基づいて前記指示体の指示位置を検出する表示システムの制御方法であって、
   前記指示体が、前記指示体の保持状態を検出するステップと、
   前記指示体が、前記保持状態の検出結果に応じた信号を出力するステップと、
   前記表示装置が、前記信号に基づいて前記表示装置の動作状態を変更するステップと、を有することを特徴とする表示システムの制御方法。
9. 表示面を指示する指示体であって、
   前記指示体の保持状態を検出する状態検出部と、
   前記状態検出部の検出結果に応じた信号を、前記表示面に画像を表示しかつ前記信号に基づいて動作状態を変更する表示装置に出力する出力部と、を有することを特徴とする指示体。
10. 表示面に画像を表示する表示装置であって、
    前記表示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指示体の指示位置を検出する位置検出部と、
    前記表示面を指示する指示体から出力された、前記指示体の保持状態に応じた信号に基づいて、前記表示装置の動作状態を変更する動作状態制御部と、を有することを特徴とする表示装置。
    

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