JP2018181032A - 表示装置及び表示装置の制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】照射装置の設置状態に応じて照射装置の出力を調整して、指示位置の検出精度を向上させる。【解決手段】スクリーンＳＣの投射領域１０Ａに画像を表示する投射部１１０Ａと、投射領域１０Ａに沿って赤外光を照射する第１光源部２１１Ａ及び第２光源部２１２Ａを備える光出射装置２００Ａと、第１光源部２１１Ａ及び第２光源部２１２Ａの少なくとも一方により照射された赤外光の反射光を検出する指示体検出部１４０Ａと、光出射装置２００Ａの設置状態に応じて、第１光源部２１１Ａ及び第２光源部２１２Ａの少なくとも一方が照射する赤外光の出力を調整する出力制御部１７４とを備えるプロジェクター１００Ａ。【選択図】図３

Description

本発明は、表示装置及び表示装置の制御方法に関する。
従来、画像が表示される表示面に沿って検出光を照射し、表示面の位置を指示する指示体で反射する検出光の反射光を検出して、指示体により指示された表示面の位置を検出する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）
特開２０１４−１４９６４３号公報
ところで、表示装置の設置状態にはさまざまな状態がある。このため、指示体による指示位置を精度よく検出するためには、検出光を照射する照射装置の出力も、表示装置の設置状態に応じて最適に調整する必要がある。
本発明は、照射装置の設置状態に応じて照射装置の出力を調整して、指示位置の検出精度を向上させることを目的とする。
上記課題を解決するために本発明の表示装置は、表示面に画像を表示する表示部と、前記表示面に沿って検出光を照射する第１の照射部及び第２の照射部を備える照射装置と、前記第１の照射部と前記第２の照射部との少なくとも一方により照射された前記検出光の反射光を検出する検出部と、前記照射装置の設置状態に応じて、前記第１の照射部及び前記第２の照射部の少なくとも一方が照射する前記検出光の出力を調整する調整部と、を備える。
本発明によれば、照射装置の設置状態に応じて、第１の照射部及び第２の照射部の少なくとも一方が照射する検出光の出力が調整部により調整される。従って、照射装置の設置状態に応じて照射装置の出力を最適に調整して、指示位置の検出精度を向上させることができる。
また、本発明は、前記照射装置の前記設置状態を判定する判定部を備え、前記調整部は、前記判定部により判定された前記照射装置の前記設置状態に応じて、前記第１の照射部及び前記第２の照射部の少なくとも一方が照射する前記検出光の出力を調整する。
本発明によれば、照射装置の設置状態を判定部により判定することができる。従って、表示装置の操作部を操作して、照射装置の設置状態を示す情報を入力する手間を省くことができる。
また、本発明は、前記判定部は、前記照射装置の前記設置状態として、前記表示面に沿って前記検出光を照射する他の表示装置が存在するか否かを判定し、前記調整部は、前記判定部により前記他の表示装置が存在すると判定された場合に、前記照射装置が照射する前記検出光の出力を、前記他の表示装置が存在しないと判定された場合よりも小さくする。
本発明によれば、検出光を照射する他の表示装置が存在する場合に、照射装置の出力が、他の表示装置が存在しない場合よりも小さく調整される。従って、照射装置の出力を最適に調整して、指示位置の検出精度を向上させることができる。
また、本発明は、前記判定部は、前記他の表示装置が存在する場合に、前記他の表示装置の位置を判定し、前記調整部は、前記判定部の判定結果に基づいて、前記第１の照射部及び前記第２の照射部のうち、前記他の表示装置に近い側に位置する照射部が照射する前記検出光の出力を、前記他の表示装置に遠い側に位置する照射部が照射する前記検出光の出力よりも小さくする。
本発明によれば、第１の照射部及び第２の照射部のうち、他の表示装置に近い側に位置する照射部が照射する検出光の出力が、他の表示装置から遠い側に位置する照射部が照射する検出光の出力よりも小さく調整される。従って、照射装置の出力を最適に調整して、指示位置の検出精度を向上させることができる。
また、本発明は、前記判定部は、前記検出部が前記検出光を検出する検出範囲に、前記照射装置により照射された前記検出光を反射する反射面が存在するか否かを判定し、前記調整部は、前記判定部により前記反射面が存在すると判定された場合に、前記照射装置が照射する前記検出光の出力を、前記反射面が存在しないと判定された場合よりも小さくする。
本発明によれば、検出部の検出範囲に反射面が存在する場合に、照射装置の出力が、反射面が存在しない場合よりも小さく調整される。従って、照射装置の出力を最適に調整して、指示位置の検出精度を向上させることができる。
また、本発明は、前記判定部は、前記反射面が存在する場合に、前記反射面の位置を判定し、前記調整部は、前記判定部の判定結果に基づいて、前記第１の照射部及び前記第２の照射部のうち、前記反射面に近い側に位置する照射部が照射する前記検出光の出力を、前記反射面に遠い側に位置する照射部が照射する前記検出光の出力よりも小さくする。
本発明によれば、第１の照射部及び第２の照射部のうち、反射面に近い側に位置する照射部が照射する検出光の出力が、反射面から遠い側に位置する照射部が照射する検出光の出力よりも小さく調整される。従って、照射装置の出力を最適に調整して、指示位置の検出精度を向上させることができる。
また、本発明は、前記検出部は、前記表示面の表示領域に配置された反射体で反射された前記検出光の光量を検出し、前記調整部は、前記検出部により検出される前記検出光の光量に基づいて、前記第１の照射部及び前記第２の照射部の少なくとも一方が照射する前記検出光の出力を調整する。
本発明によれば、照射装置の出力を最適に調整して、指示位置の検出精度を向上させることができる。
また、本発明は、前記調整部は、前記表示領域において前記反射体を配置する位置を示す表示画像を前記表示部により表示させる。
本発明によれば、使用者に、反射体を配置する位置を簡単に認識させることができる。
また、本発明は、前記調整部は、前記反射体で反射され、前記検出部で検出される前記検出光の光量がしきい値以下となる位置を示す画像を、前記表示画像として表示させる。
本発明によれば、検出される検出光の光量がしきい値以下となる位置を示す画像が表示される。従って、照射装置の出力する検出光の光量が、表示面の全体で、指示位置の検出に必要な光量を下回ってしまうのを防止することができる。
また、本発明は、前記反射体は、使用者の指又は治具であることを特徴とする。
本発明によれば、反射体として、使用者の指又は治具を用いることができる。反射体として治具を用いる場合には、反射体で反射された検出光の光量を精度よく検出することができ、反射体として使用者の指を用いる場合には、治具等を別途設けることなく、簡単に反射される検出光の光量を検出することができる。
また、本発明は、前記調整部は、前記検出光の照射方向を前記表示面に沿った面内で調整する。
本発明によれば、検出光の照射方向を表示面に沿った面内で調整することができる。
上記課題を解決するため、本発明は、表示面に画像を表示する表示部と、前記表示面に沿って検出光を照射する第１の照射部及び第２の照射部を備える照射装置とを備える表示装置の制御方法であって、前記照射装置の設置状態に応じて、前記第１の照射部及び前記第２の照射部の少なくとも一方が照射する前記検出光の出力を調整するステップと、前記第１の照射部と前記第２の照射部との少なくとも一方により照射された前記検出光の反射光を検出するステップと、を有する。
本発明によれば、照射装置の設置状態に応じて、第１の照射部及び第２の照射部の少なくとも一方が照射する検出光の出力が調整部により調整される。従って、照射装置の設置状態に応じて照射装置の出力を最適に調整し、指示位置の検出精度を向上させることができる。
プロジェクターの設置状態を示す図。 光出射装置により照射される赤外光の照射範囲を示す図。 プロジェクターの構成を示す構成図。 プロジェクターの設置状態を示す図。 プロジェクターの設置状態を示す図。 反射体を示す図。 反射体の設置位置を示す図。 反射体の設置位置を示す図。 動作を示すフローチャート。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、プロジェクター１００の設置状態を示す図である。
本実施形態は、表示面としてのスクリーンＳＣの直上又は斜め上方に、スクリーンＳＣの横方向に沿って２台のプロジェクター１００を設置した構成である。スクリーンＳＣに向かって左側のプロジェクター１００を、プロジェクター１００Ａと表記し、右側のプロジェクター１００をプロジェクター１００Ｂと表記する。また、以下の説明では、プロジェクター１００Ａとプロジェクター１００Ｂとを総称して表記する場合に、プロジェクター１００と表記する。本実施形態は、プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂの２台のプロジェクター１００により画像を投射する場合について説明するが、プロジェクター１００の台数は２台に限定されるものではなく、３台以上であってもよい。
スクリーンＳＣは、壁に固定され、又は床面に立設された平板又は幕である。本実施形態は、表示面がスクリーンＳＣである場合を例に説明するが、会議室や教室等の壁をそのまま表示面として使用することも可能である。会議室や教室等の壁を表示面として使用する場合、壁の上部にプロジェクター１００を設置する。
スクリーンＳＣの領域は、プロジェクター１００Ａが画像を投射する投射領域１０Ａと、プロジェクター１００Ｂが画像を投射する投射領域１０Ｂとの２つの領域に分かれる。投射領域１０Ａは、スクリーンＳＣに向かって左側の領域であり、投射領域１０Ｂは、スクリーンＳＣに向かって右側の領域である。投射領域１０Ａ及び１０Ｂは、本発明の「表示領域」に相当する。なお、投射領域１０Ａと投射領域１０Ｂとを区別する必要がない場合には、投射領域１０と表記する。
プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂは、不図示の画像供給装置に接続される。プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂと画像供給装置との接続は、有線接続であってもよいし、無線接続であってもよい。プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂには、画像供給装置から供給される画像データが入力される。プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂは、入力された画像データに対して明るさや解像度等を補正する画像処理を実施し、処理後の画像データに基づく画像をスクリーンＳＣの投射領域１０Ａ及び１０Ｂにそれぞれ投射する。
本実施形態では、プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂが同一の画像供給装置に接続される場合を説明するが、プロジェクター１００Ａとプロジェクター１００Ｂとがそれぞれ別々の画像供給装置に接続される構成であってもよい。また、プロジェクター１００Ａとプロジェクター１００Ｂとのいずれか一方だけが、画像供給装置から供給される画像データに基づく画像をスクリーンＳＣに投射する構成であってもよい。
プロジェクター１００Ａは、光出射装置２００Ａに接続され、プロジェクター１００Ｂは、光出射装置２００Ｂに接続される。本実施形態は、光出射装置２００Ａ及び２００Ｂを、それぞれプロジェクター１００Ａ及び１００Ｂの外部に露出させた構成であるが、光出射装置２００Ａ及び２００Ｂをプロジェクター１００Ａ及び１００Ｂのそれぞれ内部に設けてもよい。光出射装置２００Ａ及び２００Ｂは、スクリーンＳＣに沿って面状に赤外線周波数帯の光（以下、簡単に赤外光という）を照射する装置である。赤外光は、本発明の「検出光」に相当する。
使用者が、スクリーンＳＣに指又は指示棒等（以下、指示体８０という）を接触又は近づけると、光出射装置２００Ａ又は２００Ｂから照射された赤外光が指示体８０に当たって反射する。指示体８０に当たって反射した反射光の一部がプロジェクター１００Ａ又は１００Ｂに向かって進む。プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂは、指示体８０で反射した反射光をそれぞれ撮像部１４１Ａ及び１４１Ｂ（図３参照）により検出して、指示体８０により指示されたスクリーンＳＣ上の位置（以下、指示位置という）を検出する。
本実施形態は、スクリーンＳＣの上方に設置されたプロジェクター１００Ａ及び１００Ｂの撮像部１４１Ａ及び１４１Ｂにより赤外光の反射光を撮像して検出する構成である。このため、光出射装置２００Ａ及び２００Ｂが照射する赤外光とスクリーンＳＣと間の距離は、例えば、数ミリメートル程度の距離であることが望ましい。
図２は、プロジェクター１００Ａに接続された光出射装置２００Ａが照射する赤外光の照射範囲を示す図である。
光出射装置２００Ａ及び２００Ｂは、スクリーンＳＣの上端よりも上に設置され、下向きに赤外光を照射して赤外光の層（以下、ライトカーテンという）を形成する。光出射装置２００Ａは、箱型のケース内に、第１光源部２１１Ａや、第２光源部２１２Ａ、光学装置（不図示）等を収納して構成される。光出射装置２００Ａは、本発明の「照射装置」に相当する。また、第１光源部２１１Ａは、本発明の「第１の照射部」に相当し、第２光源部２１２Ａは、本発明の「第２の照射部」に相当する。
第１光源部２１１Ａ及び第２光源部２１２Ａは、赤外光を出射するＬＤ（Laser Diode）である。第１光源部２１１Ａは、スクリーンＳＣに向かって左側に設置され、第２光源部２１２Ａは、スクリーンＳＣに向かって右側に設置される。
光学装置は、第１光源部２１１Ａ及び第２光源部２１２Ａから出力された光をスクリーンＳＣに沿って拡散させて照射する。光学装置によって拡散された赤外光のなす角度θ（図２参照）はほぼ１８０度に達し、投射領域１０Ａのほぼ全体に赤外光を照射する。赤外光のなす角度は、第１光源部２１１Ａから出力され、光学装置によって第２光源部２１２Ａとは反対側に拡散された赤外光と、第２光源部２１２Ａから出力され、光学装置によって第１光源部２１１Ａとは反対側に拡散された赤外光とのなす角度θである。
プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂの光学装置は、赤外光を拡散させる角度（上述の赤外光のなす角度θ）を調整する調整機構（不図示）を備える。
光出射装置２００Ｂは、光出射装置２００Ａとほぼ同一の構成を備え、投射領域１０Ｂに赤外光を照射する。
図３は、プロジェクター１００Ａの構成を示す構成図である。プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂは、ほぼ同一の構成を備える。このため以下の説明では、プロジェクター１００を代表してプロジェクター１００Ａの構成について説明し、プロジェクター１００Ｂの構成の説明は省略する。なお、プロジェクター１００Ａの構成要素を示す符号の末尾には「Ａ」の文字を付しているが、プロジェクター１００Ｂの構成要素を示す場合には、符号の末尾に「Ｂ」を付すものとする。また、プロジェクター１００Ａの構成要素とプロジェクター１００Ｂの構成要素とを区別する必要がない場合には、符号の末尾に文字「Ａ」、「Ｂ」を付さないものとする。
プロジェクター１００Ａは、画像入力部１５１Ａを備える。画像入力部１５１Ａは、有線又は無線で画像供給装置に接続される。以下の説明では、画像入力部１５１Ａが画像供給装置にケーブルで接続される場合について説明する。
画像入力部１５１Ａは、ケーブルを接続するコネクター及びインターフェース回路（いずれも不図示）を備える。画像入力部１５１Ａには、画像供給装置から供給される画像データが入力される。画像入力部１５１Ａのインターフェースは、データ通信用のインターフェースであってもよいし、画像通信用のインターフェースであってもよい。データ通信用のインターフェースとして、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ等が挙げられる。また、画像通信用のインターフェースとして、例えば、ＭＨＬ（登録商標）、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ等が挙げられる。
また、画像入力部１５１Ａは、コネクターとして、アナログ映像信号が入力されるＶＧＡ端子や、デジタル映像データが入力されるＤＶＩ（Digital Visual Interface）端子を備える構成であってもよい。さらに、画像入力部１５１Ａは、Ａ／Ｄ変換回路を備え、ＶＧＡ端子を介してアナログ映像信号が入力された場合に、Ａ／Ｄ変換回路によりアナログ映像信号をデジタルの画像データに変換して、後述する画像処理部１５２Ａに出力する。
プロジェクター１００Ａは、光学的な画像の形成を行い、スクリーンＳＣに画像を投射する投射部１１０Ａを備える。投射部１１０Ａは、本発明の「表示部」に相当する。投射部１１０Ａは、光源部１１１Ａ、光変調装置１１２Ａ及び投射光学系１１３Ａを備える。
光源部１１１Ａは、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）又はレーザー光源等からなる光源を備える。光源部１１１Ａは、光源が発した光を光変調装置１１２Ａに導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよい。光源部１１１Ａは、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群、偏光板、又は光源が発した光の光量を光変調装置１１２Ａに至る経路上で低減させる調光素子等（いずれも不図示）を備えていてもよい。
プロジェクター１００Ａは、光源部１１１Ａを駆動する光源駆動部１２１Ａを備える。光源駆動部１２１Ａは、光源部１１１Ａ及びバス１８０Ａに接続され、同じくバス１８０Ａに接続された制御部１７０Ａの制御に従って光源部１１１Ａの点灯と消灯とを制御する。
光変調装置１１２Ａは、例えばＲＧＢの三原色に対応した３枚の液晶パネルを備える。光源部１１１Ａが発する光はＲＧＢの３色の色光に分離され、対応する液晶パネルに入射される。３枚の液晶パネルは、透過型の液晶パネルであり、透過する光を変調して画像光を生成する。各液晶パネルを通過して変調された各色の画像光は、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系によって合成され、投射光学系１１３Ａに射出される。
プロジェクター１００Ａは、光変調装置１１２Ａを駆動する光変調装置駆動部１２２Ａを備える。光変調装置駆動部１２２Ａは、光変調装置１１２Ａ及びバス１８０Ａに接続され、制御部１７０Ａの制御に従って動作する。
光変調装置駆動部１２２Ａは、後述するＯＳＤ処理部１５５Ａから入力される表示画像データに基づいてＲ，Ｇ，Ｂの画像信号を生成する。光変調装置駆動部１２２Ａは、生成したＲ，Ｇ，Ｂの画像信号に基づき、光変調装置１１２Ａの対応する液晶パネルを駆動して各液晶パネルに画像を描画する。
投射光学系１１３Ａは、光変調装置１１２Ａにより変調された画像光をスクリーンＳＣ方向に投射して、スクリーンＳＣ上に結像させる投射レンズ（不図示）を備える。投射レンズは、画角の調整、すなわち投射される画像の大きさの調整（ズーム調整）を行う機能を有するズームレンズである。また、投射レンズは、焦点位置を調整（フォーカス調整）する機能も有する。
プロジェクター１００Ａは、投射光学系１１３Ａを駆動する投射光学系駆動部１２３Ａを備える。投射光学系駆動部１２３Ａは、投射光学系１１３Ａ及びバス１８０Ａに接続され、制御部１７０Ａの制御に従って、投射レンズのレンズ位置を調整し、ズーム調整やフォーカス調整を行う。
プロジェクター１００Ａは、リモコン受光部１３１Ａ及び操作検出部１３３Ａを備え、リモコン５の操作を受け付ける。操作検出部１３３Ａは、リモコン受光部１３１Ａ及びバス１８０Ａに接続される。
リモコン５は、プロジェクター１００Ａを操作する複数の操作ボタンを備え、操作された操作ボタンに対応した赤外線信号を送信する。リモコン受光部１３１Ａは、リモコン５から送信される赤外線信号を受光する。操作検出部１３３Ａは、リモコン受光部１３１Ａが受光した赤外線信号をデコードして、リモコン５で受け付けた操作内容を示す信号（以下、操作信号という）を生成し、バス１８０Ａを介して制御部１７０Ａに出力する。
また、リモコン５は、前述の操作ボタンの１つとして切替ボタンを備える。この切替ボタンが操作されると、リモコン５により操作可能となるプロジェクター１００が、プロジェクター１００Ａ又は１００Ｂに切り替えられる。
プロジェクター１００Ａは、通信部１３５Ａを備える。通信部１３５Ａは、バス１８０Ａに接続される。
通信部１３５Ａは、データ通信を行う有線インターフェースであり、通信回線３に接続する。通信部１３５Ａは、制御部１７０Ａの制御に従い、通信回線３を介してプロジェクター１００Ｂとの間で各種データを送受信する。
本実施形態では、通信部１３５Ａが有線インターフェースである場合を示すが、通信部１３５Ａは、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信を実行する無線通信インターフェースであってもよい。この場合、通信回線３は、一部又は全部が無線通信回線で構成される。
プロジェクター１００Ａは、出射装置駆動部１４５Ａ、光出射装置２００Ａ及び指示体検出部１４０Ａを備える。出射装置駆動部１４５Ａ、光出射装置２００Ａ及び指示体検出部１４０Ａは、スクリーンＳＣに対する操作の検出に用いられる。出射装置駆動部１４５Ａ及び指示体検出部１４０Ａは、バス１８０Ａに接続される。指示体検出部１４０Ａは、本発明の「検出部」に相当する。
出射装置駆動部１４５Ａは、光出射装置２００Ａに接続され、光出射装置２００Ａを駆動する。出射装置駆動部１４５Ａは、制御部１７０Ａの制御に従ってパルス信号を生成し、生成したパルス信号を光出射装置２００Ａに出力する。出射装置駆動部１４５Ａから入力されるパルス信号によって、第１光源部２１１Ａ及び第２光源部２１２Ａの点灯と消灯とが制御される。制御部１７０Ａは、出射装置駆動部１４５Ａを制御し、後述する撮像部１４１Ａが撮像を行うタイミングに同期して第１光源部２１１Ａ及び２１２Ａを点灯させる。
また、出射装置駆動部１４５Ａは、制御部１７０Ａの制御に従って光出射装置２００Ａに供給する電力を調整する。例えば、第１光源部２１１Ａが出力する赤外光の光量を、第２光源部２１２Ａが出力する赤外光の光量よりも小さくすると仮定する。この場合、制御部１７０Ａは、第１光源部２１１Ａに供給する電力が、第２光源部２１２Ａに供給される電力よりも小さくなるように出射装置駆動部１４５Ａを制御する。
指示体検出部１４０Ａは、撮像部１４１Ａ、撮像制御部１４２Ａ及び対象検出部１４３Ａを備え、スクリーンＳＣに対する指示体８０の操作を検出する。
撮像部１４１Ａは、スクリーンＳＣよりも上に設置されたプロジェクター１００Ａに内蔵される。撮像部１４１Ａは、撮像光学系、撮像素子、インターフェース回路等を有し、投射光学系１１３Ａの投射方向を撮像する。
撮像光学系は、撮像素子の受光面上に被写体像を結像させる撮像レンズを構成する。撮像光学系の撮像範囲は、投射領域１０Ａとその周辺部とを含む範囲である。撮像範囲は、本発明の「検出範囲」に相当する。撮像素子は、受光面に結像された被写体像を電気的な画像信号に変換してインターフェース回路に出力する。撮像素子には、赤外領域及び可視光領域の光を受光するＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）が用いられる。インターフェース回路は、撮像素子から入力される画像信号に対して所定の処理を施し、デジタル信号に変換する。インターフェース回路は、変換した画像信号を、撮像画像データとして撮像制御部１４２Ａに出力する。
また、撮像部１４１Ａは、撮像素子に入射する光の一部を遮るフィルターを備えていてもよい。例えば、赤外光を撮像素子に受光させる場合に、撮像素子の前に主に赤外領域の光を透過するフィルターを配置する。
撮像制御部１４２Ａは、撮像部１４１Ａに撮像を実行させて撮像画像データを形成させる。撮像部１４１Ａが可視光による撮像を行うと、スクリーンＳＣに投射された画像が撮像される。また、撮像部１４１Ａが赤外光による撮像を行うと、指示体８０で反射した赤外光の反射光が撮像される。
対象検出部１４３Ａは、撮像制御部１４２Ａから撮像画像データを入力し、入力した撮像画像データに撮像された反射光の像を検出する。反射光の像は、光出射装置２００Ａから照射された赤外光が指示体８０に当たって反射した反射光の像である。
また、対象検出部１４３Ａは、検出した反射光の像の位置を示す座標を検出する。対象検出部１４３Ａが検出する座標は、例えば、予め設定された任意の位置（例えば、左上）を原点とする撮像画像データ上の位置を示す座標である。対象検出部１４３Ａは、検出した座標を座標情報として制御部１７０Ａに出力する。
プロジェクター１００Ａは、画像処理系を備える。画像処理系は、プロジェクター１００Ａの全体を統括的に制御する制御部１７０Ａを中心に構成され、この他に、画像処理部１５２Ａ、フレームメモリー１５３Ａ、ＯＳＤ（On-Screen Display）処理部１５５Ａ及び記憶部１６０Ａを備える。制御部１７０Ａ、画像処理部１５２Ａ、ＯＳＤ処理部１５５Ａ及び記憶部１６０Ａは、バス１８０Ａに互いにデータ通信可能に接続される。
画像処理部１５２Ａは、制御部１７０Ａの制御に従って、画像入力部１５１Ａから入力される画像データをフレームメモリー１５３Ａに展開する。画像処理部１５２Ａは、フレームメモリー１５３Ａに展開した画像データに対して、解像度変換（スケーリング）処理、リサイズ処理、歪曲収差の補正、形状補正処理、デジタルズーム処理、色合い調整処理、明るさ調整処理等の画像処理を行う。画像処理部１５２Ａは、制御部１７０Ａにより指定された処理を実行し、必要に応じて、制御部１７０Ａから入力されるパラメーターを使用して処理を行う。また、画像処理部１５２Ａは、上記のうち複数の処理を組み合わせて実行することも勿論可能である。
ＯＳＤ処理部１５５Ａは、ＯＳＤメモリー１５７Ａを備える。ＯＳＤメモリー１５７Ａは、図形データ（例えば、ツールバーとして表示される図形のデータ）やフォント等をオブジェクト画像データとして記憶する。ＯＳＤ処理部１５５Ａは、制御部１７０Ａの指示に従って、フレームメモリー１５３Ａに展開された画像データに、オブジェクト画像データを重畳させる。ＯＳＤ処理部１５５Ａは、オブジェクト画像データが重畳された画像データをフレームメモリー１５３Ａから読み出し、表示画像データとして光変調装置駆動部１２２Ａに出力する。また、ＯＳＤ処理部１５５Ａは、制御部１７０Ａからオブジェクト画像データの重畳指示がない場合、フレームメモリー１５３Ａから画像データを読み出し、表示画像データとして光変調装置駆動部１２２Ａに出力する。
記憶部１６０Ａは、制御部１７０ＡのＣＰＵが実行するアプリケーションプログラム等の制御プログラムを記憶する。また、記憶部１６０Ａは、画像処理部１５２Ａが画像処理に用いる各種のパラメーターや、後述するキャリブレーションに用いられるキャリブレーション画像データを記憶する。
制御部１７０Ａは、ハードウェアとしてＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ（いずれも不図示）を備える。ＲＯＭは、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性の記憶装置であり、ＯＳ（Operating System）等の制御プログラム及びデータを格納する。ＲＡＭは、ＣＰＵのワークエリアとして使用される。ＣＰＵは、ＲＯＭや記憶部１６０Ａから読み出した制御プログラムをＲＡＭに展開し、展開した制御プログラムを実行してプロジェクター１００Ａの各部を制御する。
また、制御部１７０Ａは、投射制御部１７１Ａ、キャリブレーション制御部１７２Ａ、表示処理部１７３Ａ及び出力制御部１７４Ａを機能ブロックとして備える。これらの機能ブロックは、ＲＯＭや記憶部１６０Ａに記憶された制御プログラムをＣＰＵが実行することで実現される。出力制御部１７４Ａは、本発明の「調整部」と「判定部」とに相当する。
投射制御部１７１Ａは、プロジェクター１００Ａの各部を制御して、スクリーンＳＣに画像を投射させる。具体的には、投射制御部１７１Ａは、画像処理部１５２Ａに、画像データに対する画像処理を実施させる。この際、投射制御部１７１Ａは、画像処理部１５２Ａが画像処理に必要なパラメーターを記憶部１６０Ａから読み出して画像処理部１５２Ａに渡してもよい。また、投射制御部１７１Ａは、光源駆動部１２１Ａを制御して光源部１１１Ａの光源を点灯させ、光源の輝度を調整させる。さらに、投射制御部１７１Ａは、光変調装置駆動部１２２Ａを制御して、光変調装置１１２Ａの液晶パネルに表示画像データに基づく画像を描画させる。また、投射制御部１７１Ａは、投射光学系駆動部１２３Ａを制御して投射レンズのレンズ位置を調整し、ズーム調整やフォーカス調整を行う。
キャリブレーション制御部１７２Ａは、指示体８０により指示された指示位置を特定するためのキャリブレーションを実行する。キャリブレーションとは、例えば、フレームメモリー１５３Ａ上の位置（座標）と、投射領域１０Ａを撮像した撮像画像データ上の位置（座標）とを対応付ける処理である。この撮像画像データは、撮像部１４１Ａが撮像した撮像画像データである。フレームメモリー１５３Ａ上の位置と、撮像画像データ上の位置とが対応付けられることで、指示体８０により指示された投射領域１０Ａ上の指示位置に表示した画像を特定したり、指示位置に使用者により指示された画像を投射したりすることができる。
キャリブレーション制御部１７２Ａは、例えば、予め設定された形状のマークが所定間隔で配置されたキャリブレーション画像データを記憶部１６０Ａから読み出す。キャリブレーション制御部１７２Ａは、投射部１１０Ａを制御して、スクリーンＳＣの投射領域１０Ａにキャリブレーション画像を投射させる。
次に、キャリブレーション制御部１７２Ａは、指示体検出部１４０Ａを制御して撮像部１４１Ａに撮像を実行させ、撮像制御部１４２Ａから撮像画像データを取得する。キャリブレーション制御部１７２Ａは、取得した撮像画像データに撮像されたマークを検出し、各マークの重心位置を各マークの座標値として取得する。この座標は、例えば、撮像画像データの左上を原点とする撮像画像データ上の位置を示す座標である。
次に、キャリブレーション制御部１７２Ａは、撮像画像データから検出されたマークの座標と、フレームメモリー１５３Ａに展開されたキャリブレーション画像データのマークの座標との対応付けを行う。キャリブレーション制御部１７２Ａは、この対応付けにより、撮像画像データ上の座標と、フレームメモリー１５３Ａ上の座標とを対応付けるキャリブレーションデータを生成する。
また、キャリブレーション制御部１７２Ａは、キャリブレーションの実行結果に基づいて、投射領域１０Ａの縦方向及び横方向のサイズを判定する。投射領域１０Ａのサイズの判定も、撮像画像データから検出されたマークの座標と、フレームメモリー１５３Ａに展開されたキャリブレーション画像データのマークの座標とを対応付けた結果に基づいて判定される。
表示処理部１７３Ａには、指示体検出部１４０Ａから座標情報が入力される。この座標情報が示す座標は、撮像画像データ上の位置を示す座標である。表示処理部１７３Ａは、キャリブレーションデータを用いて、入力された座標情報が示す座標をフレームメモリー１５３Ａ上の座標に変換する。表示処理部１７３Ａは、変換したフレームメモリー１５３Ａ上の座標に基づいて、投射領域１０Ａに画像を描画する描画処理を行う。例えば、表示処理部１７３Ａは、ＯＳＤ処理部１５５Ａを制御して、変換したフレームメモリー１５３Ａ上の座標に文字や図形、記号等を描画させる。
出力制御部１７４Ａは、出射装置駆動部１４５Ａを制御して、出射装置駆動部１４５Ａが光出射装置２００Ａに供給するパルス信号の信号レベルをハイ又はローに切り替える。パルス信号の信号レベルの変化に対応して、光出射装置２００Ａが出力する赤外光がオン又はオフされる。
また、出力制御部１７４Ａは、光出射装置２００Ａの設置状態を判定する。出力制御部１７４Ａは、判定した光出射装置２００Ａの設置状態に応じて出射装置駆動部１４５Ａを制御し、第１光源部２１１Ａ及び第２光源部２１２Ａに供給される電力を調整する。これにより、第１光源部２１１Ａ及び第２光源部２１２Ａの少なくとも一方が照射する赤外光の出力が調整される。例えば、第１光源部２１１Ａに供給される電力を、第２光源部２１２Ａに供給される電力より小さくすることで、第１光源部２１１Ａの出力する赤外光の光量が、第２光源部２１２Ａの出力する赤外光の光量より小さくなる。
図４は、プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂの設置状態を示す図である。
本実施形態では、光出射装置２００Ａ及び２００Ｂは、それぞれプロジェクター１００Ａ及び１００Ｂの直下に設置される。このため、光出射装置２００Ａ及び２００Ｂの設置状態は、プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂの設置状態とも言い換えることができる。このため、以下の説明では、光出射装置２００Ａ及び２００Ｂの設置状態を、プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂの設置状態とも言う。
出力制御部１７４Ａが判定する光出射装置２００Ａの設置状態には、以下の状況がある。まず第１の設置状態として、図４に示すように２台のプロジェクター１００Ａ及び１００Ｂが横方向に並べて配置された場合が挙げられる。特に、図４に示すように、光出射装置２００Ａと光出射装置２００Ｂとが近くに設置され、光出射装置２００Ａが照射する赤外光の一部と、光出射装置２００Ｂが照射する赤外光の一部とが重なる場合である。図４には、光出射装置２００Ａの第２光源部２１２Ａが照射する赤外光の一部と、光出射装置２００Ｂの第１光源部２１１Ａが照射する赤外光の一部とが重なり合っている場合を示す。２つの光出射装置２００Ａ、２００Ｂにより照射される赤外光が重なり合った領域の光量は、赤外光が重なり合っていない領域の光量より多くなる。撮像部１４１Ａ又は１４１Ｂの撮像画像データから指示体８０の指示位置を検出するためには、指示位置を検出する投射領域１０Ａ及び１０Ｂに沿って照射される赤外光の光量を一定光量以上にする必要がある。しかし、指示位置の検出に必要な光量以上の光量があると、指示体８０で反射する赤外光が広がりすぎてしまうため、検出精度の向上の観点から好ましくない。このため、出力制御部１７４Ａは、判定した光出射装置２００Ａの設置状態に基づいて、出射装置駆動部１４５Ａを制御し、第１光源部２１１Ａ及び第２光源部２１２Ａに供給される電力を調整する。図４に示す光出射装置２００Ａの設置状態の場合、出力制御部１７４Ａは、第２光源部２１２Ａの出力を第１光源部２１１Ａの出力よりも下げるように出射装置駆動部１４５Ａを制御する。
また、出力制御部１７４Ａは、プロジェクター１００Ｂに、光出射装置２００Ｂの出力する赤外光の出力を下げるように指示する。プロジェクター１００Ｂは、プロジェクター１００Ａと同様に、光出射装置２００Ｂの設置状態を判定することができる。プロジェクター１００Ｂの出力制御部１７４Ｂは、プロジェクター１００Ａからの指示を受信すると、判定した光出射装置２００Ｂの設置状態に基づき、第１光源部２１１Ｂの出力を第２光源部２１２Ｂの出力よりも下げるように出射装置駆動部１４５Ｂを制御する。
図５は、プロジェクター１００Ａの設置状態を示す図である。
第２の設置状態として、会議室や教室等の室内の角部（コーナー）の近傍にプロジェクター１００設置した場合が挙げられる。図５には、プロジェクター１００として、プロジェクター１００Ａを設置した場合を示す。プロジェクター１００Ａを設置した壁を壁３０１と表記し、この壁３０１と共に室内の角部を構成する壁を壁３０２と表記する。プロジェクター１００Ａを室内の角部の近傍に設置した場合、図５に示すようにプロジェクター１００Ａと壁３０２との距離が近くなる。このため、光出射装置２００Ａから照射された赤外光の一部が壁３０２で反射して、投射領域１０Ａの方向に戻ってくる。このため、投射領域１０Ａの一部の領域を指示体８０により指示した場合、この壁３０２で反射して投射領域１０Ａの方向に戻ってきた赤外光と、光出射装置２００Ａから照射された赤外光との反射光が検出される。従って、図４に示す第１の設置状態と同様に、指示位置の検出に必要な赤外光の光量が、必要以上の光量となるため、検出精度の向上の観点から好ましくない。このため、出力制御部１７４Ａは、判定した光出射装置２００Ａの設置状態に基づいて、出射装置駆動部１４５Ａを制御し、第１光源部２１１Ａ及び第２光源部２１２Ａに供給される電力を調整する。図５に示す光出射装置２００Ａの設置状態の場合、出力制御部１７４Ａは、第２光源部２１２Ａの出力を第１光源部２１１Ａの出力よりも下げるように出射装置駆動部１４５Ａを制御する。
次に、出力制御部１７４Ａが、光出射装置２００Ａの設置状態を判定する判定方法について説明する。例えば、出力制御部１７４Ａは、リモコン５により受け付けた操作に基づいて、光出射装置２００Ａの設置状態を判定する。すなわち、使用者がリモコン５を操作して、光出射装置２００Ａの設置状態をプロジェクター１００Ａに認識させる。同様に、リモコン５を操作して、光出射装置２００Ｂの設置状態をプロジェクター１００Ｂに認識させる。
出力制御部１７４Ａが判定する光出射装置２００Ａの設置状態には、以下に示す第１パターンから第４パターンの４つのパターンが含まれる。
第１パターン及び第２パターンは、プロジェクター１００Ａが他のプロジェクター１００Ｂと共に横並びで設置されたパターンである。第１パターンは、対象のプロジェクター１００であるプロジェクター１００Ａの右側に、他のプロジェクター１００であるプロジェクター１００Ｂが設置されたパターンである。ここでは、出力制御部１７４Ａの動作について説明しているため、プロジェクター１００Ａが対象のプロジェクター１００となる。図４に示すプロジェクター１００Ａ及び１００Ｂが横並びで設置された状況において、プロジェクター１００Ａの設置状態は第１パターンに該当する。
第２パターンは、対象のプロジェクター１００であるプロジェクター１００Ａの左側に、他のプロジェクター１００であるプロジェクター１００Ｂが設置されたパターンである。図４において、プロジェクター１００Ｂを対象のプロジェクター１００とした場合、プロジェクター１００Ｂの設置状態は第２パターンに該当する。
第３パターン及び第４パターンは、プロジェクター１００Ａが単独で設置されたパターンである。第３パターンは、プロジェクター１００Ａの右側に壁があるパターンである。図５の設置状態は、第３パターンに該当する場合を示す。また、第４パターンは、プロジェクター１００Ａの左側に壁があるパターンである。
出力制御部１７４Ａは、リモコン５が操作され、光出射装置２００Ａの設置状態を示す操作信号が操作検出部１３３Ａから入力されると、第１光源部２１１Ａ及び第２光源部２１２Ａの少なくとも一方の出力を調整する。
出力制御部１７４Ａは、第１パターンを示す操作信号が操作検出部１３３Ａから入力された場合、第２光源部２１２Ａの出力が、第１光源部２１１Ａの出力より低くなるよう第２光源部２１２Ａに供給する電力を調整する。第１パターンの場合、第２光源部２１２Ａが出力する赤外光が、プロジェクター１００Ｂの第１光源部２１１Ｂが出力する赤外光に重なる。このため、出力制御部１７４Ａは、出射装置駆動部１４５Ａを制御して、第２光源部２１２Ａに供給される電力が、第１光源部２１１Ａに供給される電力より予め設定された値だけ小さくなるように調整する。これにより、第２光源部２１２Ａが出力する赤外光の光量が、第１光源部２１１Ａが出力する赤外光の光量よりも小さくなる。
また、出力制御部１７４Ａは、第２パターンを示す操作信号が操作検出部１３３Ａから入力された場合、第１光源部２１１Ａの出力が、第２光源部２１２Ａの出力より低くなるよう第１光源部２１１Ａに供給する電力を調整する。第２パターンの場合、第１光源部２１１Ａが出力する赤外光が、プロジェクター１００Ｂの第２光源部２１２Ｂが出力する赤外光に重なる。このため、出力制御部１７４Ａは、出射装置駆動部１４５Ａを制御して、第１光源部２１１Ａに供給される電力が、第２光源部２１２Ａに供給される電力より予め設定された値だけ小さくなるように調整する。これにより、第１光源部２１１Ａが出力する赤外光の光量が、第２光源部２１２Ａが出力する赤外光の光量よりも小さくなる。
また、出力制御部１７４Ａは、第３パターンを示す操作信号が操作検出部１３３Ａから入力された場合、第２光源部２１２Ａの出力が、第１光源部２１１Ａの出力より低くなるよう第２光源部２１２Ａに供給する電力を調整する。第３パターンの場合、第２光源部２１２Ａが出力する赤外光が壁に反射され、スクリーンＳＣの投射領域１０Ａの方向に戻ってくる。このため、出力制御部１７４Ａは、出射装置駆動部１４５Ａを制御して、第２光源部２１２Ａに供給される電力が、第１光源部２１１Ａに供給される電力より予め設定された値だけ小さくなるように調整する。これにより、第２光源部２１２Ａが出力する赤外光の光量が、第１光源部２１１Ａが出力する赤外光の光量よりも小さくなる。
また、出力制御部１７４Ａは、第４パターンを示す操作信号が操作検出部１３３Ａから入力された場合、第１光源部２１１Ａの出力が、第２光源部２１２Ａの出力よりも低くなるよう第１光源部２１１Ａに供給する電力を調整する。第４パターンの場合、第１光源部２１１Ａが出力する赤外光が壁に反射され、スクリーンＳＣの投射領域１０Ａの方向に戻ってくる。このため、出力制御部１７４Ａは、出射装置駆動部１４５Ａを制御して、第１光源部２１１Ａに供給される電力が、第２光源部２１２Ａに供給される電力より予め設定された値だけ小さくなるように調整する。これにより、第１光源部２１１Ａが出力する赤外光の光量が、第２光源部２１２Ａが出力する赤外光の光量よりも小さくなる。
また、出力制御部１７４Ａは、撮像部１４１Ａの撮像画像データに基づいて、プロジェクター１００Ａの設置状態が第１パターンから第４パターンのうちのいずれのパターンに該当するかを判定してもよい。
例えば、出力制御部１７４Ａは、プロジェクター１００Ｂと通信を行い、プロジェクター１００Ｂに、赤外光の出力指示を送信する。プロジェクター１００Ａからの出力指示を受信したプロジェクター１００Ｂは、光出射装置２００Ｂを駆動して赤外光を出力させる。このとき、プロジェクター１００Ｂは、光出射装置２００Ｂの光学装置により拡散される赤外光のなす角度θ（図２参照）が最大となるように光出射装置２００Ｂを制御する。これにより、プロジェクター１００Ｂの左側又は右側に設置されたプロジェクター１００Ａの撮像部１４１Ａにより、光出射装置２００Ｂが出力する赤外光が撮像されるようにする。
出力制御部１７４Ａは、プロジェクター１００Ｂに赤外光の出力指示を送信すると、撮像部１４１Ａに撮像を実行させる。出力制御部１７４Ａは、撮像画像データを取得し、取得した撮像画像データから、光出射装置２００Ｂが照射する赤外光が撮像された領域を検出する。出力制御部１７４Ａは、検出した赤外光が撮像された撮像画像データの領域に基づいて、プロジェクター１００Ａの設置状態を判定する。すなわち、出力制御部１７４Ａは、撮像画像データの左側の領域で、光出射装置２００Ｂの出力する赤外光が撮像された場合、プロジェクター１００Ａの左側にプロジェクター１００Ｂが設置されていると判定する。また、出力制御部１７４Ａは、撮像画像データの右側の領域で、光出射装置２００Ｂの出力する赤外光が撮像された場合、プロジェクター１００Ａの右側にプロジェクター１００Ｂが設置されていると判定する。
出力制御部１７４Ａは、プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂの設置状態を判定すると、判定した設置状態を示す情報（以下、設置情報という）をプロジェクター１００Ｂに送信する。設置情報は、プロジェクター１００Ａの設置状態が、第１パターンと第２パターンのいずれに該当するのかを示す情報である。
また、出力制御部１７４Ａは、撮像部１４１Ａが撮像した可視光の撮像画像データに壁が撮像されているか否かを判定して、プロジェクター１００Ａの設置状態が第３パターン又は第４パターンであるか否かを判定する。
出力制御部１７４Ａは、例えば、撮像画像データに撮像された床と天井とをまず特定し、特定した床と天井との間で、一定以上の面積を有して床から天井までの色が一色の領域を壁と判定する。次に、出力制御部１７４Ａは、壁と判定された領域の撮像画像データにおける位置に基づいて、プロジェクター１００Ａの設置状態が、第３パターンに該当するのか、第４パターンに該当するのかを判定する。
また、プロジェクター１００Ａの撮像部１４１Ａが撮像可能な撮像範囲が投射領域１０Ａだけでなく、投射領域１０Ｂの一部も撮像可能である場合、プロジェクター１００Ａがプロジェクター１００Ｂに画像の投射を指示してもよい。画像の投射指示を受けたプロジェクター１００Ｂは、投射領域１０Ｂに予め設定されたパターン画像が形成された画像を投射する。プロジェクター１００Ａは、このパターン画像を撮像部１４１Ａで撮像することで、プロジェクター１００Ａ及びプロジェクター１００Ｂの配置を判定することができる。
図６は、反射体７０の構成を示す図である。
出力制御部１７４Ａは、光出射装置２００Ａの設置状態を判定すると、判定した設置状態に基づき、反射体７０を配置する投射領域１０Ａ上の位置を判定する。反射体７０は、光出射装置２００Ａが照射する光を反射するＬ字形状の部材である。反射体７０は、反射面７１を有する。この反射面７１は、光出射装置２００Ａにより照射される赤外光を反射する材質を用いて形成されており、例えば、プラスチック等により形成される。また、反射体７０は、磁石や吸盤、両面テープ等によってスクリーンＳＣに対して着脱可能であるが、人の手等によって支えられてもよい。
また、本実施形態では、反射体７０として治具を用いる場合について説明するが、反射体７０として使用者の指（指示体８０）を使用してもよい。
図７は、反射体７０が配置される投射領域１０Ａ上の位置を示す図である。
出力制御部１７４Ａは、光出射装置２００Ａの設置状態が第１パターンであると判定した場合、スクリーンＳＣに向かって投射領域１０Ａの右下の端に反射体７０を配置するように使用者に指示する。すなわち、出力制御部１７４Ａは、光出射装置２００Ａの第２光源部２１２Ａが照射する赤外光と、光出射装置２００Ｂの第１光源部２１１Ｂが照射する赤外光とが重なる領域に反射体７０を配置するように指示する。反射体７０を配置する位置の指示は、例えば、出力制御部１７４Ａが、投射領域１０Ａに所定の画像を表示させることで行う。出力制御部１７４Ａは、投射領域１０Ａを示す矩形画像と、反射体７０を配置する位置にマークや記号等を付した画像とが表示された画像（以下、配置画像）を投射領域１０Ａに表示する。
また、出力制御部１７４Ａは、プロジェクター１００Ａの設置状態が第２パターンであると判定した場合、スクリーンＳＣに向かって投射領域１０Ａの左下の端に反射体７０を配置するように使用者に指示する。
投射領域１０Ａ上で反射体７０を配置する位置は、第１パターン〜第４パターンに応じて変更される。反射体７０を配置する位置は、投射領域１０Ａのうち、光出射装置２００から照射される赤外光の光量が他の領域よりも小さく、予め設定されたしきい値以下となる領域内の位置である。この位置の赤外光の光量が基準値以上であれば、投射領域１０Ａの他の位置で検出される赤外光の光量も基準値以上となる。この位置は、第１パターン〜第４パターンのパターンごとに予め測定し、位置情報として記憶部１６０Ａに記憶させておくとよい。
また、出力制御部１７４Ａは、光出射装置２００Ａの設置状態が第１パターン又は第２パターンであると判定した場合、プロジェクター１００Ｂに、光出射装置２００Ｂの設置状態を通知する。すなわち、出力制御部１７４Ａは、光出射装置２００Ａの設置状態が第１パターンであると判定した場合、プロジェクター１００Ｂに、光出射装置２００Ｂの設置状態が第２パターンであることを通知する。また、出力制御部１７４Ａは、光出射装置２００Ａの設置状態が第２パターンであると判定した場合、プロジェクター１００Ｂに、光出射装置２００Ｂの設置状態が第１パターンであることを通知する。本実施形態では、プロジェクター１００Ａがマスター機として動作する場合について説明するが、マスター機として動作するプロジェクター１００は、プロジェクター１００Ａであってもよいし、プロジェクター１００Ｂであってもよい。
プロジェクター１００Ｂの出力制御部１７４Ｂは、プロジェクター１００Ａから光出射装置２００Ｂの設置状態の通知を受信すると、投射領域１０Ｂに所定の画像を表示させて反射体７０を配置する位置を指示する。
図８は、壁の近くにプロジェクター１００を設置した場合の反射体７０の配置位置を示す図である。
出力制御部１７４Ａは、光出射装置２００Ａの設置状態が第３パターン、すなわち、プロジェクター１００の右側に壁があると判定した場合、投射領域１０Ａの右下の端、つまり投射領域１０Ａの壁側の下端部に反射体７０を配置するように使用者に指示する。
出力制御部１７４Ａは、上述したように配置画像を表示させる。
また、出力制御部１７４Ａは、設置状態が第４パターン、すなわち、プロジェクター１００の左側に壁があると判定した場合、投射領域１０Ａの左下の端、つまり投射領域１０Ａの壁側の下端部に反射体７０を配置するように、使用者に指示する。
使用者は、反射体７０の配置を指示する画像が投射領域１０Ａに表示されると、この画像に示された位置に反射体７０を配置する。また、使用者は、反射体７０の配置を指示する画像が投射領域１０Ｂに表示されると、この画像に示された位置に反射体７０を配置する。
使用者は、反射体７０を配置すると、リモコン５を操作して、反射体７０の配置が完了したことをプロジェクター１００Ａに通知する。同様に、使用者は、リモコン５を操作して、反射体７０の配置が完了したことをプロジェクター１００Ｂに通知する。
出力制御部１７４Ａは、操作検出部１３３Ａから操作信号が入力され、この操作信号が反射体７０の配置が完了したことを示す信号である場合、出射装置駆動部１４５Ａを制御して、光出射装置２００Ａに赤外光を照射させる。また、出力制御部１７４Ａは、プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂの設置状態が第１パターン又は第２パターンである場合、プロジェクター１００Ｂに赤外光の出力指示を送信する。
投射領域１０Ａに配置された反射体７０は、光出射装置２００Ａ及び２００Ｂから赤外光が照射されると、これらの光出射装置２００Ａ及び２００Ｂから照射された赤外光を反射する。同様に、投射領域１０Ｂに配置された反射体７０は、光出射装置２００Ａ及び２００Ｂから赤外光が照射されると、これらの光出射装置２００Ａ及び２００Ｂから照射された赤外光を反射する。
出力制御部１７４Ａは、撮像部１４１Ａの撮像素子に反射体７０で反射した赤外光を受光させ、撮像素子の受光量に基づき、反射体７０を配置した位置における赤外光の光量を判定する。
出力制御部１７４Ａは、撮像素子が受光した受光量と、予め設定された基準値とを比較して、第１光源部２１１Ａ又は第２光源部２１２Ａの出力する赤外光の光量を調整するか否かを判定する。出力制御部１７４Ａは、光出射装置２００Ａの設置状態が第１パターンの場合、第２光源部２１２Ａの出力する赤外光の光量を調整するか否かを判定する。また、出力制御部１７４Ａは、光出射装置２００Ａの設置状態が第２パターンの場合、第１光源部２１１Ａの出力する赤外光の光量を調整するか否かを判定する。
出力制御部１７４Ａは、撮像素子の受光した受光量と、予め設定された基準値との差を求める。出力制御部１７４Ａは、求めた差に基づいて、第１光源部２１１Ａ又は第２光源部２１２Ａの出力を下げるか否かを判定する。出力制御部１７４Ａは、撮像素子の受光した受光量が予め設定された基準値以上であり、受光量と基準値との差がしきい値よりも小さいと判定した場合、光出射装置２００Ａの出力を下げないと判定する。また、出力制御部１７４Ａは、撮像素子で受光した受光量が基準値以上であり、受光量と基準値との差がしきい値以上であると判定した場合、第１光源部２１１Ａ又は第２光源部２１２Ａの出力する赤外光の光量を一定量だけ下げる。
また、出力制御部１７４Ａは、光出射装置２００Ａの出力を下げる場合、出射装置駆動部１４５Ａを制御して、第１光源部２１１Ａ及び第２光源部２１２Ａのいずれか一方の出力を一定値だけ下げる。出力制御部１７４Ａは、光出射装置２００Ａの出力を一定値だけ下げると、再度、撮像部１４１Ａの撮像素子が受光する受光量と、予め設定された基準値との差を求めて、第１光源部２１１Ａ又は第２光源部２１２Ａの出力を下げるか否かを判定する。出力制御部１７４Ａは、以上の動作を、撮像素子が受光した赤外光の受光量が予め設定された基準値以上であり、受光量と基準値との差がしきい値より小さくなるまで繰り返す。
また、光出射装置２００Ａは、回転機構を備えていてもよい。この回転機構は、第１光源部２１１Ａと、第１光源部２１１Ａの出力する赤外光を拡散させる光学装置、及び第２光源部２１２Ａと、第２光源部２１２Ａの出力する赤外光を拡散させる光学装置との少なくとも一方を回転させる機構である。
出射装置駆動部１４５Ａは、制御部１７０Ａの制御により、第１光源部２１１Ａ及び光学装置と、第２光源部２１２Ａ及び光学装置との少なくとも一方を回転させ、赤外光の照射方向をスクリーンＳＣに沿った面内で調整する。例えば、出力制御部１７４Ａは、光出射装置２００Ａの設置状態が、図４に示す第１パターンであると判定した場合、第２光源部２１２Ａ及び光学装置を回転させて赤外光の照射方向を調整する。出力制御部１７４Ａは、第２光源部２１２Ａ及び光学装置を回転させ、赤外光の照射方向が投射領域１０Ｂの方向に広がらないように調整する。また、出力制御部１７４Ａは、光出射装置２００Ａの設置状態が、図５に示す第３パターンであると判定した場合も、第２光源部２１２Ａ及び光学装置を回転させて、赤外光の照射方向が壁３０２の方向に広がらないように調整する。
図９は、プロジェクター１００Ａの動作を示すフローチャートである。このフローチャートでは、プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂの設置状態が第１パターン又は第２パターンである場合について説明する。また、プロジェクター１００Ａがマスター機として動作し、スレーブ機であるプロジェクター１００Ｂに、赤外光の光量の調整を指示する場合について説明する。
プロジェクター１００Ａは電源がオンされると、キャリブレーションを実行して（ステップＳ１）、キャリブレーションデータを生成する。このキャリブレーションデータの生成過程において、プロジェクター１００Ａは、投射領域１０Ａの縦方向及び横方向のサイズを判定する。プロジェクター１００Ｂもプロジェクター１００Ａと同様に、電源がオンされると、キャリブレーションを実行してキャリブレーションデータを生成し、投射領域１０Ｂの縦方向及び横方向のサイズを判定する。
次に、制御部１７０Ａは、ＯＳＤメニューをスクリーンＳＣに投射する（ステップＳ２）。このＯＳＤメニューは、プロジェクター１００Ａに実行させる動作を選択する選択項目が表示されたメニュー画面であり、選択項目として光出射装置２００Ａ及び２００Ｂの出力調整が含まれる。ＯＳＤニューの表示は、マスター機であるプロジェクター１００Ａだけが実行する動作である。
制御部１７０Ａは、ＯＳＤメニューとして光出射装置２００Ａ及び２００Ｂの出力調整が選択された場合、光出射装置２００Ａの設置状態を判定する（ステップＳ３）。設置状態の判定は、上述のようにリモコン５から送信される操作信号により判定してもよい。また、制御部１７０Ａは、プロジェクター１００Ｂと通信して、プロジェクター１００Ｂの光出射装置２００Ｂに赤外光を照射させ、この赤外光を撮像部１４１Ａで撮像して、プロジェクター１００Ａの設置状態を検出してもよい。
マスター機である制御部１７０Ａは、光出射装置２００Ａ及び光出射装置２００Ｂの設置状態を判定する。制御部１７０Ａは、光出射装置２００Ａ及び光出射装置２００Ｂの設置状態が第１パターン及び第２パターンに該当すると判定した場合、プロジェクター１００Ｂに、光出射装置２００Ｂの設置状態を示す設置情報を送信する。
次に、制御部１７０Ａは、判定した光出射装置２００Ａの設置状態に対応した投射領域１０Ａの位置に、反射体７０を配置するように、使用者に指示する（ステップＳ４）。例えば、制御部１７０Ａは、配置画像を投射領域１０Ａに表示して、使用者への指示を行う。
次に、制御部１７０Ａは、操作検出部１３３Ａから、投射領域１０Ａへの反射体７０の配置が完了したことを示す操作信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ５）。制御部１７０Ａは、操作信号が入力されない場合（ステップＳ５／ＮＯ）、操作信号が入力されるまで待機する。また、制御部１７０Ａは、操作信号が入力された場合（ステップＳ５／ＹＥＳ）、出射装置駆動部１４５Ａを制御して、光出射装置２００Ａの第１光源部２１１Ａ及び第２光源部２１２Ａを駆動して赤外光を出力する（ステップＳ６）。このとき、制御部１７０Ａは、光出射装置２００Ａの出力が、キャリブレーションにおいて判定した投射領域１０Ａのサイズに対応した出力となるように出射装置駆動部１４５Ａを制御する。投射領域１０Ａのサイズに対応した出力とは、投射領域１０Ａの全面において、撮像部１４１Ａの撮像素子が受光する受光量が予め設定された基準値以上となるように設定された出力である。例えば、記憶部１６０Ａには、投射領域１０Ａのサイズと、光出射装置２００Ａの出力とが対応付けて記憶される。
制御部１７０Ａは、出射装置駆動部１４５Ａを制御して、光出射装置２００Ａの第１光源部２１１Ａ及び第２光源部２１２Ａに赤外光を出力させると、撮像部１４１Ａの撮像素子に赤外光の光量を測定させる（ステップＳ７）。そして、制御部１７０Ａは、撮像素子の受光量に基づいて、反射体７０を配置した位置における赤外光の光量を判定する。制御部１７０Ａは、撮像素子の受光量と、基準値とを比較して、反射体７０を配置した位置における赤外光の光量を判定する。制御部１７０Ａは、撮像素子の受光量と基準値との差を求め、求めた差をしきい値と比較する（ステップＳ８）。制御部１７０Ａは、受光量と基準値との差がしきい値以上であると判定した場合（ステップＳ８／ＹＥＳ）、ステップＳ３で判定した設置状態に応じて第１光源部２１１Ａ又は第２光源部２１２Ａのいずれか一方の赤外光の光量を一定量だけ下げる（ステップＳ９）。また、制御部１７０Ａは、光出射装置２００Ａの設置状態が第１パターン又は第２パターンである場合、プロジェクター１００Ｂに、光出射装置２００Ｂの出力する赤外光の光量を一定量だけ下げるように指示する（ステップＳ１０）。プロジェクター１００Ａからの指示を受信したプロジェクター１００Ｂの制御部１７０Ｂは、判定した光出射装置２００Ｂの設置状態に応じて第１光源部２１１Ｂ又は第２光源部２１２Ｂのいずれか一方の出力する赤外光の光量を一定量だけ下げる。また、制御部１７０Ａは、制御部１７０Ａは、受光量と基準値との差がしきい値よりも小さい場合（ステップＳ８／ＮＯ）、この処理フローを終了させる。
この処理フローでは、光出射装置２００Ａ及び２００Ｂの設置状態が第１パターン及び第２パターンに該当する場合に、判定したパターンに対応する投射領域１０Ａ及び１０Ｂの位置に反射体７０を配置させ、光出射装置２００Ａ及び２００Ｂの出力を調整した。これ以外に、プロジェクター１００Ａは、光出射装置２００Ａの設置状態が第１パターン又は第２パターンに該当すると判定した場合、判定したパターンに応じて第１光源部２１１Ａ又は第２光源部２１２Ａの出力を一定量だけ下げるようにしてもよい。すなわち、反射体７０を使用して反射体７０で反射される赤外光の光量を撮像部１４１で測定する処理を行うことなく、第１光源部２１１Ａ又は第２光源部２１２Ａの出力を予め設定された光量だけ下げるようにしてもよい。
また、プロジェクター１００Ａは、光出射装置２００Ａの設置状態が第３パターン又は第４パターンに該当すると判定した場合、判定したパターンに応じて第１光源部２１１Ａ又は第２光源部２１２Ａの出力を一定量だけ下げるようにしてもよい。すなわち、出力制御部１７４は、プロジェクター１０の近くに壁があると判定した場合に、第１光源部２１１Ａ又は第２光源部２１２Ａのうち、壁に違い側の光源部の出力を一定量だけ下げるようにしてもよい。
以上説明したように本実施形態のプロジェクター１００は、投射部１１０、光出射装置２００、指示体検出部１４０、出力制御部１７４を備える。
投射部１１０は、スクリーンＳＣに画像を表示する。光出射装置２００は、スクリーンＳＣに沿って赤外光を照射する第１光源部２１１及び第２光源部２１２を備える。指示体検出部１４０は、第１光源部２１１と第２光源部２１２との少なくとも一方により照射された赤外光の反射光を検出する。出力制御部１７４は、光出射装置２００の設置状態に応じて、第１光源部２１１及び第２光源部２１２の少なくとも一方が照射する赤外光の出力を調整する。
従って、光出射装置２００の設置状態に応じて光出射装置２００の出力を最適に調整して、指示位置の検出精度を向上させることができる。
また、出力制御部１７４は、光出射装置２００の設置状態を判定する。出力制御部１７４は、判定した光出射装置２００の設置状態に応じて、第１光源部２１１及び第２光源部２１２の少なくとも一方が照射する赤外光の出力を調整する。
従って、リモコン５を操作して、光出射装置２００の設置状態を示す情報を入力する手間を省くことができる。
また、出力制御部１７４は、光出射装置２００の設置状態として、スクリーンＳＣに沿って赤外光を照射する他のプロジェクター１００が存在するか否かを判定する。出力制御部１７４は、他のプロジェクター１００が存在すると判定された場合に、光出射装置２００が照射する赤外光の出力を、他のプロジェクター１００が存在しないと判定した場合よりも小さくする。
従って、光出射装置２００の出力を最適に調整して、指示位置の検出精度を向上させることができる。また、赤外光の出力を小さくするため、表示装置の消費電力を削減することも可能となる。
また、出力制御部１７４は、他のプロジェクター１００が存在する場合に、他のプロジェクター１００の位置を判定する。出力制御部１７４は、判定結果に基づいて、第１光源部２１１及び第２光源部２１２のうち、他のプロジェクター１００に近い側に位置する光源部が照射する赤外光の出力を、他のプロジェクター１００に遠い側に位置する光源部が照射する赤外光の出力よりも小さくする。
従って、光出射装置２００の出力を最適に調整して、指示位置の検出精度を向上させることができる。また、赤外光の出力を小さくするため、表示装置の消費電力を削減することも可能となる。
また、出力制御部１７４は、指示体検出部１４０が赤外光を検出する検出範囲に、光出射装置２００により照射された赤外光を反射する壁３０２が存在するか否かを判定する。壁３０２は、発明の「反射面」に相当する。出力制御部１７４は、壁が存在すると判定した場合に、光出射装置２００が照射する赤外光の出力を、壁３０２が存在しないと判定された場合よりも小さくする。
従って、光出射装置２００の出力を最適に調整して、指示位置の検出精度を向上させることができる。また、赤外光の出力を小さくするため、表示装置の消費電力を削減することも可能となる。
また、出力制御部１７４は、壁３０２が存在する場合に、壁３０２の位置を判定する。
出力制御部１７４は、判定結果に基づいて、第１光源部２１１及び第２光源部２１２のうち、壁３０２に近い側に位置する光源部が照射する赤外光の出力を、壁に遠い側に位置する光源部が照射する赤外光の出力よりも小さくする。
従って、光出射装置２００の出力を最適に調整して、指示位置の検出精度を向上させることができる。また、赤外光の出力を小さくするため、表示装置の消費電力を削減することも可能となる。
また、撮像部１４１は、スクリーンＳＣの投射領域１０Ａ又は１０Ｂに配置された反射体７０で反射された赤外光の光量を検出する。出力制御部１７４は、検出される赤外光の光量に基づいて、第１光源部２１１及び第２光源部２１２の少なくとも一方が照射する赤外光の出力を調整する。
従って、光出射装置２００の出力を最適に調整して、指示位置の検出精度を向上させることができる。
また、出力制御部１７４は、投射領域１０において反射体７０を配置する位置を示す表示画像を投射部１１０により表示させる。
従って、使用者に、反射体７０を配置する位置を簡単に認識させることができる。
また、出力制御部１７４は、反射体７０で反射され、指示体検出部１４０で検出される赤外光の光量がしきい値以下となる位置を示す画像を、表示画像として表示させる。
従って、光出射装置２００の出力する赤外光の光量が、スクリーンＳＣの全体で、指示位置の検出に必要な光量を下回ってしまうのを防止することができる。
また、反射体７０は、使用者の指である指示体８０又は治具である。
反射体７０として治具を用いる場合には、反射体７０で反射された赤外光の光量を精度よく検出することができ、反射体として指示体８０を用いる場合には、治具等を別途設けることなく、簡単に赤外光の光量を検出することができる。
また、出力制御部１７４は、赤外光の照射方向をスクリーンＳＣに沿った面内で調整する。従って、赤外光の照射方向をスクリーンＳＣに沿った面内で調整することができる。
上述した実施形態は、本発明の好適な実施の形態である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。
例えば、上述した実施形態では、プロジェクター１００Ａ及び１００Ｂを、透過型液晶パネルを用いた液晶プロジェクターとして説明したが、反射型の液晶パネルやデジタルミラーデバイスを用いたプロジェクターであってもよい。
また、図３に示すプロジェクター１００Ａの各機能部は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。従って、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。
また、図９に示すフローチャートの処理単位は、制御部１７０の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。図９のフローチャートに示す処理単位の分割の仕方や名称によって本発明が制限されることはない。また、制御部１７０の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできるし、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。
３…通信回線、５…リモコン、１０Ａ、１０Ｂ…投射領域、７０…反射体、７１…反射面、８０…指示体、１００、１００Ａ、１００Ｂ…プロジェクター（表示装置）、１１０Ａ…投射部（表示部）、１１１Ａ…光源部、１１２Ａ…光変調装置、１１３Ａ…投射光学系、１２１Ａ…光源駆動部、１２２Ａ…光変調装置駆動部、１２３Ａ…投射光学系駆動部、１３１Ａ…リモコン受光部、１３３Ａ…操作検出部、１３５Ａ…通信部、１４０Ａ…指示体検出部（検出部）、１４１Ａ…撮像部、１４２Ａ…撮像制御部、１４３Ａ…対象検出部、１４５Ａ…出射装置駆動部、１５１Ａ…画像入力部、１５２Ａ…画像処理部、１５３Ａ…フレームメモリー、１５５Ａ…ＯＳＤ処理部、１５７Ａ…ＯＳＤメモリー、１６０Ａ…記憶部、１７０Ａ…制御部、１７１Ａ…投射制御部、１７２Ａ…キャリブレーション制御部、１７３Ａ…表示処理部、１７４Ａ、１７４Ｂ…出力制御部（調整部、判定部）、１８０Ａ…バス、２００Ａ、２００Ｂ…光出射装置（照射装置）、２１１Ａ、２１１Ｂ…第１光源部（第１の照射部）、２１２Ａ、２１２Ｂ…第２光源部（第２の照射部）、３０１、３０２…壁（反射面）、ＳＣ…スクリーン（表示面）。

Claims (12)

  1. 表示面に画像を表示する表示部と、
    前記表示面に沿って検出光を照射する第１の照射部及び第２の照射部を備える照射装置と、
    前記第１の照射部と前記第２の照射部との少なくとも一方により照射された前記検出光の反射光を検出する検出部と、
    前記照射装置の設置状態に応じて、前記第１の照射部及び前記第２の照射部の少なくとも一方が照射する前記検出光の出力を調整する調整部と、
    を備える表示装置。
  2. 前記照射装置の前記設置状態を判定する判定部を備え、
    前記調整部は、前記判定部により判定された前記照射装置の前記設置状態に応じて、前記第１の照射部及び前記第２の照射部の少なくとも一方が照射する前記検出光の出力を調整する請求項１記載の表示装置。
  3. 前記判定部は、前記照射装置の前記設置状態として、前記表示面に沿って前記検出光を照射する他の表示装置が存在するか否かを判定し、
    前記調整部は、前記判定部により前記他の表示装置が存在すると判定された場合に、前記照射装置が照射する前記検出光の出力を、前記他の表示装置が存在しないと判定された場合よりも小さくする請求項２記載の表示装置。
  4. 前記判定部は、前記他の表示装置が存在する場合に、前記他の表示装置の位置を判定し、
    前記調整部は、前記判定部の判定結果に基づいて、前記第１の照射部及び前記第２の照射部のうち、前記他の表示装置に近い側に位置する照射部が照射する前記検出光の出力を、前記他の表示装置に遠い側に位置する照射部が照射する前記検出光の出力よりも小さくする請求項３記載の表示装置。
  5. 前記判定部は、前記検出部が前記検出光を検出する検出範囲に、前記照射装置により照射された前記検出光を反射する反射面が存在するか否かを判定し、
    前記調整部は、前記判定部により前記反射面が存在すると判定された場合に、前記照射装置が照射する前記検出光の出力を、前記反射面が存在しないと判定された場合よりも小さくする請求項２記載の表示装置。
  6. 前記判定部は、前記反射面が存在する場合に、前記反射面の位置を判定し、
    前記調整部は、前記判定部の判定結果に基づいて、前記第１の照射部及び前記第２の照射部のうち、前記反射面に近い側に位置する照射部が照射する前記検出光の出力を、前記反射面に遠い側に位置する照射部が照射する前記検出光の出力よりも小さくする請求項５記載の表示装置。
  7. 前記検出部は、前記表示面の表示領域に配置された反射体で反射された前記検出光の光量を検出し、
    前記調整部は、前記検出部により検出される前記検出光の光量に基づいて、前記第１の照射部及び前記第２の照射部の少なくとも一方が照射する前記検出光の出力を調整する請求項１から６のいずれか１項に記載の表示装置。
  8. 前記調整部は、前記表示領域において前記反射体を配置する位置を示す表示画像を前記表示部により表示させる請求項７記載の表示装置。
  9. 前記調整部は、前記反射体で反射され、前記検出部で検出される前記検出光の光量がしきい値以下となる位置を示す画像を、前記表示画像として表示させる請求項８記載の表示装置。
  10. 前記反射体は、使用者の指又は治具であることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の表示装置。
  11. 前記調整部は、前記検出光の照射方向を前記表示面に沿った面内で調整する請求項１から１０のいずれか１項に記載の表示装置。
  12. 表示面に画像を表示する表示部と、前記表示面に沿って検出光を照射する第１の照射部及び第２の照射部を備える照射装置とを備える表示装置の制御方法であって、
    前記照射装置の設置状態に応じて、前記第１の照射部及び前記第２の照射部の少なくとも一方が照射する前記検出光の出力を調整するステップと、
    前記第１の照射部と前記第２の照射部との少なくとも一方により照射された前記検出光の反射光を検出するステップと、
    を有する表示装置の制御方法。
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