(57)【要約】【課題】操作性の高い仮想入力面を作成するプロジェクタを提供する。【解決手段】プロジェクタ１００は、机２０上にＶＵＩ画面２２を投影し、壁３０上に本投影画面３２を投影する。プロジェクタ１００は、受光素子１７０を備える。受光素子１７０は、机２０（ＶＵＩ画面２２の被投射面）に向かって照射され、机２０付近の物体１０により反射（あるいは散乱）された光が入射する位置に設置される。プロジェクタ１００は、受光素子１７０の光検出タイミングおよび各時刻での光の走査位置に基づいて、物体１０の位置を算出する。プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面２２の複数の箇所に同時に物体１０が接触しており、かつ、少なくとも１つの接触位置が移動したと判断したときに、投影画面を変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示するための画像表示装置であって、
前記レーザ光を出力するレーザ光源と、
前記レーザ光をフレーム単位で走査する走査手段と、
前記走査手段により走査された前記レーザ光を、前記第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、前記第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割する光分割素子と、
前記第２の被投射面上の外部物体により反射された前記第２のレーザ光を検出する光検出器と、
前記画像表示装置の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記走査手段を所定の走査周波数で動作させる走査制御手段と、
前記画像に対応する画像データおよび前記走査周波数に基づいて、前記レーザ光源が前記レーザ光を出力するタイミングを制御する光源制御手段と、
前記光検出器の光検出タイミングにおける前記レーザ光の走査位置に基づいて、前記外部物体の位置を算出する位置算出手段と、
所定数の前記フレームの走査期間に含まれる前記光検出タイミングに基づいて複数の前記位置が算出され、かつ、少なくとも１つの前記位置が移動すると、前記画像データを変更するための指示を作成する指示手段とを含む、画像表示装置。
【請求項２】
前記指示手段は、前記位置算出手段が算出した第１の位置が所定の領域内にあり、かつ、前記位置算出手段が算出した第２の位置が移動すると、前記指示を作成する、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記所定の領域は、アイコンの表示領域である、請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記指示手段は、前記第２の位置がしきい距離よりも長く移動すると、前記指示を作成する、請求項２または３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記指示手段は、所定の期間内に２つの前記指示位置が相対的に移動するとき、前記指示を作成する、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記指示手段は、２つの前記指示位置の相対的な移動の種類に基づいて、作成する前記指示を決定する、請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記指示手段は、２つの前記指示位置の移動の方向に基づいて、作成する前記指示を決定する、請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記指示手段は、２つの前記指示位置間の距離の増減に基づいて、作成する前記指示を決定する、請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記指示手段は、２つの前記指示位置の移動距離がしきい値を上回ると、前記指示を作成する、請求項６から８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示するための画像表示装置であって、
前記レーザ光を出力するレーザ光源を備え、
前記レーザ光源は、
赤色レーザ光および青色レーザ光を出力する２色レーザと、
緑色レーザ光を出力する緑色レーザとを含み、
前記レーザ光をフレーム単位で走査する共振型ＭＥＭＳミラーと、
前記共振型ＭＥＭＳミラーにより走査された前記レーザ光を、前記第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、前記第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割するビームスプリッタと、
前記第２の被投射面上の外部物体により反射された前記第２のレーザ光を検出するフォトダイオードと、
前記画像表示装置の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記共振型ＭＥＭＳミラーを所定の走査周波数で動作させる走査制御手段と、
前記画像に対応する画像データおよび前記走査周波数に基づいて、前記レーザ光源による前記レーザ光の出力を制御する光源制御手段と、
前記フォトダイオードの光検出タイミングにおける前記レーザ光の走査位置に基づいて、前記外部物体の位置を算出する位置算出手段と、
前記共振型ＭＥＭＳミラーが所定数の前記フレームを走査する間の前記光検出タイミングに基づいて前記位置算出手段が複数の前記位置を算出し、かつ、少なくとも前記位置が移動すると、前記画像データを変更するための指示を作成する指示手段とを含む、画像表示装置。
【請求項１１】
前記画像表示装置を電子機器に接続可能なインターフェースをさらに備え、
前記光源制御手段は、前記画像表示装置に接続された前記電子機器が前記画像表示装置に送信した前記画像データに基づいて、前記レーザ光の出力を制御し、
前記インターフェースは、前記指示を前記電子機器に送信する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示するための画像表示システムであって、
前記画像表示システムは、画像表示装置と電子機器とを備え、
前記画像表示装置は、
前記画像表示装置を電子機器に接続可能な画像表示装置側インターフェースと、
前記レーザ光を出力するレーザ光源と、
前記レーザ光をフレーム単位で走査する走査手段と、
前記走査手段により走査された前記レーザ光を、前記第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、前記第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割する光分割素子と、
前記第２の被投射面上の外部物体により反射された前記第２のレーザ光を検出する光検出器と、
前記画像表示装置の動作を制御する制御手段とを含み、
前記制御手段は、
前記走査手段を所定の走査周波数で動作させる走査制御手段と、
前記画像に対応する画像データおよび前記走査周波数に基づいて、前記レーザ光源による前記レーザ光の出力を制御する光源制御手段と、
前記光検出器の光検出タイミングにおける前記レーザ光の走査位置に基づいて、前記外部物体の位置を算出する位置算出手段と、
前記走査手段が前記画像の所定数のフレームを走査する間の前記光検出タイミングに基づいて前記位置算出手段が複数の前記位置を算出し、かつ、少なくとも１つの算出された前記位置が移動すると、前記画像データを変更するための指示を作成し、前記画像表示装置側インターフェースに前記指示を前記電子機器に送信させる指示手段とを有し、
前記電子機器は、
前記電子機器を前記画像表示装置に接続する電子機器側インターフェースと、
前記電子機器側インターフェースが前記画像表示装置に送信する前記画像データを作成する画像作成部とを含み、
前記画像作成部は、前記指示に基づいて、作成する前記画像データを変更する、画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を投影する画像表示装置および画像表示システムに関する。特に、本発明は、レーザ光によって画像を投影する画像表示装置および画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、様々な場面で、スクリーン、壁等の被投射面に画像を投影するプロジェクタが用いられている。近年では、様々な種類のプロジェクタの開発が進められている。
【０００３】
プロジェクタの１つの用途に、仮想キーボードがある。例えば、特表２００４−５２３０３１号公報（特許文献１）に、仮想キーボードとして用いることのできるデータ入力装置が開示されている。このデータ入力装置は、係合面に光を照射する照明装置と、オブジェクトと係合面との係合によって散乱した照明装置からの光を感知するセンサと、センサの出力を受信し、データエントリ入力を利用回路に供給するプロセッサとを備える。
【０００４】
特許第４１５８９１７号公報（特許文献２）に開示されているプロジェクタは、第１の面に仮想キーボード画像を表示し、第２の面にユーザ出力表示画像を表示する。仮想キーボード画像の下部は、キーストローク検出システム上に重ねられる。
【０００５】
特開２０００−３０５７０６号公報（特許文献３）に開示されているデータ入力装置は、デバイスの本体の外側にある入力エリアに一時的に出現する障害物を検出し、データ入力を決定する。このデータ入力装置は、レーザダイオードと回析オプティックスとを使用して、入力エリアにバーチャル・キーボードの映像を投影する。データ入力装置は、赤外線送信装置と受信装置とを用いて、バーチャル・キーボード上にあるポインタまたは指の検出を行なう。
【０００６】
特開２００６−２９５７７９号公報（特許文献４）に開示されている携帯情報機器は、第１の筐体と、第１の筐体と開閉可能に接続される第２の筐体とを備える。第１の筐体は、仮想キーボードを入力表示エリアに映し出す投射型入力表示デバイスと、文字データや画像データをディスプレイ表示エリアを映し出す投射型ディスプレイ表示デバイスと、入力表示エリアに出現する障害物を検出する入力決定デバイスとを有する。第１の筐体と第２の筐体とのなす開閉角度は、変更可能である。開閉角度の変更により、携帯情報機器は、入力表示エリアとディスプレイ表示エリアとを、様々な位置に設定できる。
【０００７】
ところで、ユーザ操作の受け付けのためには、画像を表示するスクリーンにタッチパネルを組み合わせる技術も知られている。特開２００７−１０８５７０号公報（特許文献５）に開示されているプロジェクタ装置は、プロジェクタ装置から投射される光の一部を、プロジェクタ装置近傍の子スクリーンに投影する。子スクリーンは、スクリーンと、スクリーンに重ねあわされたタッチパネルとを含む。プロジェクタ装置は、子スクリーンへの使用者操作をＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等に送信する。
【０００８】
なお、特許文献５に開示されているような、タッチパネルと表示画面との組み合わせは、プロジェクタ以外の機器にも用いられている。例えば、特開２００８−０７０９６８号公報（特許文献６）に開示されている表示処理装置は、タッチパネルに接触された２本の指の位置情報に基づいて、表示画像の移動、回転、拡大あるいは縮小を行なう。
【０００９】
特開２００３−３４４０５９号公報（特許文献７）に開示されているナビゲーション装置は、地図を表示するナビゲーション画面上の少なくとも２点への連続した入力操作をタッチパネルにより検出する。また、ナビゲーション装置は、入力操作の操作方向を判断し、操作方向に応じて、地図の縮尺を切り替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００４−５２３０３１号公報
【特許文献２】特許第４１５８９１７号公報
【特許文献３】特開２０００−３０５７０６号公報
【特許文献４】特開２００６−２９５７７９号公報
【特許文献５】特開２００７−１０８５７０号公報
【特許文献６】特開２００８−０７０９６８号公報
【特許文献７】特開２００３−３４４０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１などに記載のような、対象物の反射光に基づいて対象物の位置を決定するプロジェクタは、高精度に対象物の位置を決定できない。この問題は、対象物の散乱光が広がりを持つことや、対象物の角度が一定でないことなどに起因する。
【００１２】
したがって、このようなプロジェクタにとって、仮想入力面へのクリック動作の有無を判定することは難しい。このようなプロジェクタは、対象物が、仮想入力面に接触したかどうかを精度よく判定できないためである。そのため、プロジェクタのユーザは、仮想入力面を利用して、スムーズに操作を行なうことができなかった。また、ユーザは、仮想入力面を利用して、様々な種類の操作を行なうことが難しかった。
【００１３】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、操作性の高い仮想入力面を作成するプロジェクタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の１つの局面に従うと、レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示するための画像表示装置であって、レーザ光を出力するレーザ光源と、レーザ光をフレーム単位で走査する走査手段と、走査手段により走査されたレーザ光を、第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割する光分割素子と、第２の被投射面上の外部物体により反射された第２のレーザ光を検出する光検出器と、画像表示装置の動作を制御する制御手段とを備え、制御手段は、走査手段を所定の走査周波数で動作させる走査制御手段と、画像に対応する画像データおよび走査周波数に基づいて、レーザ光源がレーザ光を出力するタイミングを制御する光源制御手段と、光検出器の光検出タイミングにおけるレーザ光の走査位置に基づいて、外部物体の位置を算出する位置算出手段と、所定数のフレームの走査期間に含まれる光検出タイミングに基づいて複数の位置が算出され、かつ、少なくとも１つの位置が移動すると、画像データを変更するための指示を作成する指示手段とを含む。
【００１５】
好ましくは、指示手段は、位置算出手段が算出した第１の位置が所定の領域内にあり、かつ、位置算出手段が算出した第２の位置が移動すると、指示を作成する。
【００１６】
さらに好ましくは、所定の領域は、アイコンの表示領域である。
さらに好ましくは、指示手段は、第２の位置がしきい距離よりも長く移動すると、指示を作成する。
【００１７】
さらに好ましくは、指示手段は、所定の期間内に２つの指示位置が相対的に移動するとき、指示を作成する。
【００１８】
さらに好ましくは、指示手段は、２つの指示位置の相対的な移動の種類に基づいて、作成する指示を決定する。
【００１９】
さらに好ましくは、指示手段は、２つの指示位置の移動の方向に基づいて、作成する指示を決定する。
【００２０】
さらに好ましくは、指示手段は、２つの指示位置間の距離の増減に基づいて、作成する指示を決定する。
【００２１】
さらに好ましくは、指示手段は、２つの指示位置の移動距離がしきい値を上回ると、指示を作成する。
【００２２】
本発明の他の局面に従うと、レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示するための画像表示装置であって、レーザ光を出力するレーザ光源を備え、レーザ光源は、赤色レーザ光および青色レーザ光を出力する２色レーザと、緑色レーザ光を出力する緑色レーザとを含み、レーザ光をフレーム単位で走査する共振型ＭＥＭＳミラーと、共振型ＭＥＭＳミラーにより走査されたレーザ光を、第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割するビームスプリッタと、第２の被投射面上の外部物体により反射された第２のレーザ光を検出するフォトダイオードと、画像表示装置の動作を制御する制御手段とを備え、制御手段は、共振型ＭＥＭＳミラーを所定の走査周波数で動作させる走査制御手段と、画像に対応する画像データおよび走査周波数に基づいて、レーザ光源によるレーザ光の出力を制御する光源制御手段と、フォトダイオードの光検出タイミングにおけるレーザ光の走査位置に基づいて、外部物体の位置を算出する位置算出手段と、共振型ＭＥＭＳミラーが所定数のフレームを走査する間の光検出タイミングに基づいて位置算出手段が複数の位置を算出し、かつ、少なくとも位置が移動すると、画像データを変更するための指示を作成する指示手段とを含む。
【００２３】
好ましくは、画像表示装置を電子機器に接続可能なインターフェースをさらに備え、光源制御手段は、画像表示装置に接続された電子機器が画像表示装置に送信した画像データに基づいて、レーザ光の出力を制御し、インターフェースは、指示を電子機器に送信する。
【００２４】
本発明のさらに他の局面に従うと、レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示するための画像表示システムであって、画像表示システムは、画像表示装置と電子機器とを備え、画像表示装置は、画像表示装置を電子機器に接続可能な画像表示装置側インターフェースと、レーザ光を出力するレーザ光源と、レーザ光をフレーム単位で走査する走査手段と、走査手段により走査されたレーザ光を、第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割する光分割素子と、第２の被投射面上の外部物体により反射された第２のレーザ光を検出する光検出器と、画像表示装置の動作を制御する制御手段とを含み、制御手段は、走査手段を所定の走査周波数で動作させる走査制御手段と、画像に対応する画像データおよび走査周波数に基づいて、レーザ光源によるレーザ光の出力を制御する光源制御手段と、光検出器の光検出タイミングにおけるレーザ光の走査位置に基づいて、外部物体の位置を算出する位置算出手段と、走査手段が画像の所定数のフレームを走査する間の光検出タイミングに基づいて位置算出手段が複数の位置を算出し、かつ、少なくとも１つの算出された位置が移動すると、画像データを変更するための指示を作成し、画像表示装置側インターフェースに指示を電子機器に送信させる指示手段とを有し、電子機器は、電子機器を画像表示装置に接続する電子機器側インターフェースと、電子機器側インターフェースが画像表示装置に送信する画像データを作成する画像作成部とを含み、画像作成部は、指示に基づいて、作成する画像データを変更する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係るプロジェクタは、プロジェクタが投影するＶＵＩ画面付近の物体により反射（あるいは散乱）された光が入射する位置に設置された受光素子を備える。プロジェクタは、受光素子の光検出タイミングおよび各時刻での光の走査位置に基づいて、物体の位置を算出する。プロジェクタは、ＶＵＩ画面の複数の箇所に同時に物体が接触しており、かつ、少なくとも１つの接触位置が移動したと判断したときに、投影画面を変更する。したがって、プロジェクタは、操作性の高い仮想入力面を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施の形態に係るプロジェクタの使用態様を表わす図である。
【図２】プロジェクタの主要なハードウェア構成を示す図である。
【図３】プロジェクタのハードウェア構成をより詳しく説明した図である。
【図４】プロジェクタの機能的構成を示す図である。
【図５】ＶＵＩ画面上の物体の位置特定に関係する光路を示す図である。
【図６】散乱光の検出タイミングに基づく接触位置の決定について説明するための図である。
【図７】ＶＵＩ画面への操作に基づくプロジェクタの動作の一例を説明するための図である。
【図８】ＶＵＩ画面への操作に基づくプロジェクタの動作の他の例を説明するための図である。
【図９】プロジェクタが行なう処理の流れをフローチャート形式で示す図である。
【図１０】相対移動に基づく動作指示の決定処理の流れをフローチャート形式で示す図である。
【図１１】１つの指示位置の移動に基づく動作指示の決定処理の流れをフローチャート形式で示す図である。
【図１２】第２の実施の形態に係るプロジェクタの使用態様を示す図である。
【図１３】電子機器のハードウェア構成をブロック図形式で示す図である。
【図１４】プロジェクタシステムの機能的構成を示す図である。
【図１５】プロジェクタシステムが行なう処理の流れをシーケンス図形式で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部分には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２８】
［第１の実施の形態］
＜概要＞
図１を参照して、本発明の実施の形態に係るプロジェクタ１００の使用態様について説明する。図１は、第１の実施の形態に係るプロジェクタ１００の使用態様を表わす図である。
【００２９】
図１では、プロジェクタ１００は、机２０上に配置されて使用されている。プロジェクタ１００は、ＶＵＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）画面２２を第１の方向に投影する。また、プロジェクタ１００は、本投影画面３２を、第１の方向と異なる第２の方向に投影する。
【００３０】
本投影画面３２は、通常、多くの人が見ることのできるように投影される。図１では、プロジェクタ１００は、本投影画面３２を壁３０に投影する。ただし、壁３０は、本投影画面３２が投影される被投射面の一例である。壁３０のかわりに、スクリーンなどを用いてもよい。
【００３１】
ＶＵＩ画面２２は、ユーザの参照用の画面である。ＶＵＩ画面２２は、通常、プロジェクタ１００の近傍に投影される。図１では、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面２２を机２０上に投影している。
【００３２】
プロジェクタ１００は、単一の画像を、プロジェクタ１００内の光学素子（図１には示さず）により、ＶＵＩ画面２２と、本投影画面３２とに分割している。したがって、ＶＵＩ画面２２と本投影画面３２とは、拡大率を除き、基本的に同一である。なお、通常、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面２２の大きさが本投影画面３２の大きさよりも小さくなるように設計される。
【００３３】
プロジェクタ１００は、光を検出するための受光素子１７０を備える。受光素子１７０は、机２０（ＶＵＩ画面２２の被投射面）に向かって照射され、机２０付近の物体１０により反射（あるいは散乱）された光が入射する位置に設置される。なお、図１では、物体１０をペンであるとして描いているが、物体１０はペンに限られない。例えば、物体１０は、ユーザの指であっても構わない。ただし、物体１０は、受光素子１７０が光を検出できるように、プロジェクタ１００からの光を散乱することが好ましい。
【００３４】
本実施の形態では、受光素子１７０は、フォトダイオードであるとする。ただし、フォトダイオードのかわりに、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサなどを用いてもよい。
【００３５】
プロジェクタ１００は、受光素子１７０の検出結果に基づいて、物体１０の位置を算出する。また、プロジェクタ１００は、算出した物体１０の位置に基づいて、ＶＵＩ画面２２と本投影画面３２との双方（以下、これらをまとめて「投影画面」とよぶ）の表示制御を行なう。ユーザは、ＶＵＩ画面２２へ物体１０により指示を与えることで、投影画面上のポインタを移動したり、投影画面の表示内容（表示スライドのページなど）を変更したりできる。ユーザは、ユーザの近くにあるＶＵＩ画面２２を用いて、ＶＵＩ画面２２と同内容の本投影画面３２を変化させることができる。そのため、ユーザは、直感的に本投影画面３２に対する操作を行ないやすい。
【００３６】
なお、プロジェクタ１００の形状および大きさは、図１に示すものに限られるわけではない。プロジェクタ１００は、例えば、携帯可能な大きさのモバイル型のプロジェクタであってもよいし、据付型のプロジェクタであってもよい。
【００３７】
＜ハードウェア構成＞
プロジェクタ１００のハードウェア構成について、図２を参照して説明する。図２は、プロジェクタ１００の主要なハードウェア構成を示す図である。
【００３８】
プロジェクタ１００は、レーザ光を被投射面に照射して被投射面に画像を表示する、いわゆるレーザプロジェクタである。プロジェクタ１００は、光学系１１０と、レーザ制御回路１２０と、投影位置算出コントローラ１３０と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１４０と、ミラーコントローラ１５０と、ＸＹドライバ１６０と、受光素子１７０と、アンプ１８０と、Ａ／Ｄ変換器１９０とを備える。
【００３９】
光学系１１０は、緑色レーザ１１１と、２色レーザ１１２と、第１のビームスプリッタ１１３と、コリメートレンズ１１４と、スキャンミラー１１５と、第２のビームスプリッタ１１６と、第３のビームスプリッタ１１７と、レンズＬ１と、光検出器１１８と、レーザパワー検出器１１９とを含む。
【００４０】
緑色レーザ１１１は、緑色レーザ光を出射する。なお、緑色レーザ光を発振できるレーザがない場合、赤色レーザ光を出射する赤色レーザとＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ−Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）素子との組み合わせを緑色レーザ１１１として用いてもよい。
【００４１】
２色レーザ１１２は、赤色レーザと青色レーザとを出射する。２色レーザ１１２のパッケージ内には、赤色レーザ光を発振する赤色レーザチップと、青色レーザ光を発振する青色レーザチップとが組み込まれている。
【００４２】
２色レーザ１１２を用いることにより、互いに独立な赤色レーザと青色レーザとを用いる場合に比べ、部品点数の削減や光学系１１０の小型化が可能となる。ただし、使用に耐えうるかどうか、あるいは、価格等の観点から製品化に適切な２色レーザ１１２が準備できない場合は、２色レーザ１１２のかわりに、互いに独立な赤色レーザと青色レーザとを用いてもよい。
【００４３】
第１のビームスプリッタ１１３は、緑色レーザ光の光路と、赤色レーザ光および青色レーザ光の光路とを重ね合わせて、コリメートレンズ１１４に出力する。また、第１のビームスプリッタ１１３は、各色のレーザ光の一部を、レーザパワー検出器１１９に出力する。第１のビームスプリッタ１１３の光の反射率（あるいは透過率）は、レーザパワー検出器１１９でレーザパワーが測定できる範囲で、コリメートレンズ１１４側になるべく光が出力されるように設定されていることが好ましい。なお、第１のビームスプリッタ１１３は、レーザ光の光路を合成する合成素子の一例であり、第１のビームスプリッタ１１３のかわりに、他の光学素子を用いても構わない。
【００４４】
コリメートレンズ１１４は、第１のビームスプリッタ１１３を通った光を集光し、平行光にする。
【００４５】
スキャンミラー１１５は、駆動信号を受けて、レーザ光を走査し、表示対象の画像の画素ごとに選択的に被投射面に向けて照射する。本実施の形態では、スキャンミラー１１５は、ＸＹ方向に走査を行なう共振型ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーであるとする。共振型ＭＥＭＳミラーには、小型、低消費電力、安価に製造可能、といった利点がある。ただし、スキャンミラー１１５は、共振型ＭＥＭＳミラーに限られない。例えば、スキャンミラー１１５として、他のタイプの共振型走査ミラーやＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）、あるいは、２軸ガルバノミラーなどを用いてもよい。
【００４６】
本実施の形態では、スキャンミラー１１５は、レーザ光を２次元的に走査する。スキャンミラー１１５としては、２軸型のものを用いることができる。あるいは、２つの１軸のスキャンミラーを組み合わせたものを、スキャンミラー１１５として用いてもよい。
【００４７】
スキャンミラー１１５は、レーザ光を画像のフレーム単位で走査する。スキャンミラー１１５は、１フレームの間に、画像の画素数に応じた回数、走査位置を変更する。スキャンミラー１１５は、この走査位置の一連の変更を、フレームごとに繰り返す。
【００４８】
第２のビームスプリッタ１１６は、スキャンミラー１１５により走査されたレーザ光を異なる方向に進行する２つのレーザ光に分割する。第２のビームスプリッタ１１６からの一方のレーザ光は、第３のビームスプリッタ１１７に入射する。第２のビームスプリッタ１１６からの他方のレーザ光は、光検出器１１８に入射する。
【００４９】
具体的には、第２のビームスプリッタ１１６を透過したレーザ光が、第３のビームスプリッタ１１７に入射する。また、第２のビームスプリッタ１１６により反射されたレーザ光が、光検出器１１８に入射する。第２のビームスプリッタ１１６の反射率は、各被投射面になるべく多くの光が投射できるように、光検出器１１８で反射光を検出できる範囲内でなるべく低いことが好ましい。なお、ここで説明した透過光と反射光との関係は、逆であってもよい。
【００５０】
第３のビームスプリッタ１１７は、第２のビームスプリッタ１１６からのレーザ光を、机２０（ＶＵＩ画面２２の被投射面）に向かうレーザ光と、壁３０（本投影画面３２の被投射面）に向かうレーザ光とに分割する。本実施の形態では、第３のビームスプリッタ１１７は、光の透過率が５０％のハーフミラーであるとする。したがって、本投影画面３２とＶＵＩ画面２２とは、ほぼ同じ明るさである。ただし、第３のビームスプリッタ１１７の光の透過率は、５０％に限られない。
【００５１】
光検出器１１８は、光検出器１１８の検出面に入射した光を検出する。光検出器１１８の検出結果は、スキャンミラー１５０の触れ角（あるいは各被投射面への画像の投影範囲）を検出するために用いられる。また、これらの検出結果は、画像投影のためのレーザ光の打ち出しタイミングの確認にも用いられる。
【００５２】
ただし、スキャンミラー１５０の触れ角や打ち出しタイミングを検出するためには、他の方法を用いることもできる。例えば、スキャンミラー１５０自身の信号を検知する検出器を用いてもよい。例えば、電磁誘導型の共振型ＭＥＭＳミラーの逆起電力や、静電容量型の共振型ＭＥＭＳミラーのピエゾ信号を検知する方法もある。
【００５３】
光検出器１１８を用いる場合、光検出器１１８をスキャンミラー１１５の後方に配置する必要があるため、光検出器１１８の検出面サイズを大きくする必要がある。しかしながら、スキャンミラー１５０自身の信号を検知する方法によれば、光検出器１１８は不要であり、プロジェクタ１００を小型化できる。また、これらの方法によれば、プロジェクタ１００の製造コストを低減できる。
【００５４】
なお、スキャンミラー１５０自身の信号を検知する検出器を用いる場合も、光検出器１１８を同位置に設け、光検出器１１８をＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）に用いてもよい。ただし、ＡＰＣ用の光検出器は、スキャンミラー１５０へ入射する前の光を検出できる位置に配置してもよい。
【００５５】
レーザパワー検出器１１９は、第１のビームスプリッタ１１３からの光の強度を測定する。レーザパワー検出器１１９の検出結果は、緑色レーザ１１１および２色レーザ１１２が出力するレーザ光の強度の制御に用いられる。
【００５６】
なお、光学系１１０の構成は上記のものに限られるわけではない。光学系１１０は、走査されたレーザ光が、各被投射面に投射されるように配置された複数の光学素子を含むものであればよい。
【００５７】
レーザ制御回路１２０は、レーザパワー検出器１１９の検出結果に基づいて、緑色レーザ１１１および２色レーザ１１２を制御する。具体的には、レーザ制御回路１２０は、緑色レーザ１１１および２色レーザ１１２が、所定のタイミングで指定された強度のレーザ光を出力するように、緑色レーザ１１１および２色レーザ１１２の駆動電流などを制御する。
【００５８】
投影位置算出コントローラ１３０は、光検出器１１８の検出結果に基づいて、画面の投影位置（スキャンミラー１１５により走査された光の進行方向）を検出する。具体的には、投影位置算出コントローラ１３０は、レーザ光の出力タイミングの指定値と、光検出器１１８によるレーザ光の検出タイミングとに基づいて、画面の投影位置を検出する。検出された投影位置は、走査異常の検出に用いられる。
【００５９】
ＣＰＵ１４０は、レーザ制御回路１２０、投影位置算出コントローラ１３０、および、ミラーコントローラ１５０の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ１４０は、投影画像に応じた画像信号をレーザ制御回路１２０に送る。また、ＣＰＵ１４０は、投影位置算出コントローラ１３０の検出結果（投影位置）をミラーコントローラ１５０に与える。
【００６０】
ミラーコントローラ１５０は、ＸＹドライバ１６０の駆動信号を作成する。駆動信号は、スキャンミラー１５０の駆動周波数や駆動波形を指定する。詳しくは、ミラーコントローラ１５０は、垂直方向コントローラ１５１と、水平方向コントローラ１５２とを含む。垂直方向コントローラ１５１は、Ｙ方向についての駆動信号を作成する。水平方向コントローラ１５２は、Ｘ方向についての駆動信号を作成する。
【００６１】
特に、ミラーコントローラ１５０は、光検出器１１８により検出された投影位置の変化に応じて、ＸＹドライバ１６０の駆動信号を変更する。つまり、ミラーコントローラ１５０は、ＣＰＵ１４０から投影位置に応じた信号を受け取り、受け取った信号に基づいて、ＸＹドライバ１６０の駆動信号を作成する。
【００６２】
ＸＹドライバ１６０は、ミラーコントローラ１５０からの駆動信号に応じて、スキャンミラー１１５に走査動作を行なわせる。具体的には、ＸＹドライバ１６０は、スキャンミラー１１５（共振型ＭＥＭＳミラー）に対して、駆動信号に応じた波形の電流を生成し、生成した電流をスキャンミラー１１５に与える。
【００６３】
より詳しくは、ＸＹドライバ１６０は、ミラーコントローラ１５０からの駆動周波数の制御指示あるいは波形パターンの生成または切替指示に基づいて、水平方向駆動（高速駆動）のためのパルス矩形波や、垂直方向駆動のためのＤＣ波形を生成する。
【００６４】
ＸＹドライバ１６０は、水平方向については、矩形波によって、スキャンミラー１１５を共振駆動する。共振駆動は、少ない電流でスキャンミラー１１５を高速に動かすことができる。ＸＹドライバ１６０は、スキャンミラー１１５固有の共振周波数にあわせたパルスで、スキャンミラー１１５を駆動する。
【００６５】
ＸＹドライバ１６０は、垂直方向については、スキャンミラー１１５を低速ＤＣ駆動する。低速ＤＣ駆動は、スキャンミラー１１５の位置を電流によって、所望の位置に制御可能である。垂直駆動波形は、投影画像のフレームの投影期間中、徐々に時間とともに減少（あるいは増加）する電流パターンの繰り返しとなる。垂直の駆動周波数が、フレームレートを規定する。
【００６６】
プロジェクタ１００の水平方向の解像度は、水平１走査期間中にレーザがレーザ光を出力する回数により決まる。したがって、プロジェクタ１００の水平方向の解像度は、スキャンミラー１１５の共振周波数、および、レーザの打ち出し周波数に依存する。
【００６７】
一方、プロジェクタ１００の垂直方向の解像度は、垂直駆動波形によって決まる。詳しくは、垂直方向の１往復期間に、スキャンミラー１１５が垂直方向の解像度分のラインを走査できるように、垂直駆動波形の１サイクルにおいて、投影方向（走査の往路あるいは復路）の波形が時間的に占める比率が、設定される。
【００６８】
なお、プロジェクタ１００の解像度は、走査方式にも依存する。具体的には、プロジェクタ１００の解像度は、走査方式がプログレッシブ方式であるかインターレース方式であるかによっても異なる。
【００６９】
走査方式は、レーザ光の出力期間と、走査の往路あるいは復路の期間との関係により決まる。本実施の形態では、スキャンミラー１１５は、光をフレームの上から下に走査するものとする。つまり、レーザは、往路期間に、レーザ光を出力する。ただし、走査方向は、これに限られない。例えば、レーザが復路期間にレーザ光を出力すると、走査方向は逆（下から上）になる。また、レーザが、往路期間および復路期間の両方でレーザ光を出力すると、光は、双方向に走査される。
【００７０】
なお、低速（垂直方向）ミラーも共振周波数を有している。そのため、ミラーコントローラ１５１は、垂直方向の駆動周波数の高調波を、高調波が共振周波数成分にかからないように、アナログおよびデジタル的に除去する。ただし、ＸＹドライバ１６０が、このようなフィルタ処理を行なってもよい。
【００７１】
受光素子１７０は、受光素子１７０に入射した光を検出し、光の検出に応じた検出信号をアンプ１８０に出力する。すでに説明したように、受光素子１７０は、机２０上の物体１０による散乱光を検出する。
【００７２】
アンプ１８０は、受光素子１７０からの検出信号を増幅して、増幅した検出信号をＡ／Ｄ変換器１９０に出力する。Ａ／Ｄ変換器１９０は、アンプ１８０からの信号をデジタル信号に変換し、ＣＰＵ１４０に与える。
【００７３】
プロジェクタ１００の構成について、図３を参照してより詳しく説明する。図３は、プロジェクタ１００のハードウェア構成をより詳しく説明した図である。なお、図３では、すでに図２に示している構成のいくつか（受光素子１７０、アンプ１８０など）は、省略している。
【００７４】
プロジェクタ１００は、光学系１１０と、レーザ制御回路１２０と、フロントエンド用ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）３１０と、デジタル信号プロセッサ３２０と、操作パネル３３０と、バックエンドブロック３４０と、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３４４と、ビデオＲＡＭ３４５とを含む。
【００７５】
操作パネル３３０は、プロジェクタ１００の筐体の表面あるいは側面に設けられる。操作パネル３３０は、たとえば、操作内容を表示するディスプレイ装置（図示しない）と、プロジェクタ１００に対する操作入力を受け付けるスイッチ（たとえばプラス・マイナスボタン）とを含む。操作パネル３３０は、操作を受け付けると、受け付けた操作に応じた信号をバックエンドブロック３４０に含まれるＣＰＵ１４０に送出する。
【００７６】
バックエンドブロック３４０は、ＣＰＵ１４０と、ビデオインターフェース３４２と、外部インターフェース３４３とを含む。
【００７７】
ビデオインターフェース３４２は、プロジェクタ１００の外部から与えられた画像信号（外部ビデオ信号）を受け付ける。ビデオインターフェース３４２には、パソコンなどが接続される。
【００７８】
外部インターフェース３４３は、ＳＤカード３８０の装着を受け付ける。外部インターフェース３４３は、ＳＤカード３８０からデータを読み出す。ＣＰＵ１４０は、読み出されたデータを、ＳＤＲＡＭ３４４あるいはビデオＲＡＭ３４５に格納する。なお、外部インターフェース３４３は、ＳＤカード３８０以外の記憶媒体を取り扱うものであってもよい。
【００７９】
ＣＰＵ１４０は、操作パネル３３０に対して与えられた操作入力などに応じて、ビデオインターフェース３４２あるいは外部インターフェース３４３を介してプロジェクタ１００に入力された信号に基づく画像の投影を制御する。より詳しくは、ＣＰＵ１４０は、入力された信号に基づく画像データをビデオＲＡＭ３４５に格納する。ＣＰＵ１４０は、フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０内のタイミングコントローラ３１１を制御し、ビデオＲＡＭ３４５の画像データに基づく画像の投影を制御する。
【００８０】
フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０は、データ／階調変換器３１４と、タイミングコントローラ３１１と、データコントローラ３１２と、ビットデータ変換器３１３とを含む。
【００８１】
タイミングコントローラ３１１は、ＣＰＵ１４０から送られる指令に基づいてデータコントローラ３１２を介してビデオＲＡＭ３４５に保持されている画像データを読み出す。また、タイミングコントローラ３１１は、デジタル信号プロセッサ３２０の制御も行なう。
【００８２】
データコントローラ３１２は、ビデオＲＡＭ３４５から読み出した画像データをビットデータ変換器３１３に送出する。
【００８３】
ビットデータ変換器３１３は、タイミングコントローラ３１１からの命令に基づいて、画像データを、レーザ発光によって投影するのに適合した形式のデータに変換する。また、形式変換後の画像データを、データ／階調変換器３１４に送出する。
【００８４】
データ／階調変換器３１４は、ビットデータ変換器３１３から出力されたデータを、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の３色として表示するための色の階調データに変換する。データ／階調変換器３１４は、変換後のデータを、レーザ制御回路１２０に送出する。
【００８５】
レーザ制御回路１２０は、図１では詳しく示していなかったものの、緑色レーザ制御回路１２１と、赤色レーザ制御回路１２２と、青色レーザ制御回路１２３とを含む。緑色レーザ制御回路１２１は、Ｇ階調データに基づいて、緑色レーザ１１１の出力するレーザ光の出力タイミングおよび強度を制御する。具体的には、例えば、緑色レーザ制御回路１２１は、緑色レーザ１１１に与える駆動電流を調整して、緑色レーザ光の強度を調整する。赤色レーザ制御回路１２２および青色レーザ制御回路１２３も、緑色レーザ制御回路１２１と同様に動作する。
【００８６】
デジタル信号プロセッサ３２０は、ミラーコントローラ１５０と、変換器３２２とを含む。
【００８７】
ミラーコントローラ１５０は、タイミングコントローラ３１１からの命令に基づいて、スキャンミラー１１５の動作を制御する。詳しくは、ミラーコントローラ１５０は、命令に基づいて、ＸＹドライバ１６０を駆動する駆動信号を作成する。ＸＹドライバ１６０は、駆動信号に基づいて、スキャンミラー１１５の動作を制御することで、レーザ光を走査する。
【００８８】
変換器３２２は、ミラーコントローラ１５０から送られる信号を、ＣＰＵ１４０に伝送する。たとえば、変換器３２２は、ＸＹドライバ１６０への駆動信号と、ＸＹドライバ１６０の状態とを含む信号を生成し、生成した信号をＣＰＵ１４０に送出する。ＣＰＵ１４０は、この信号に基づいて走査異常の有無を判定し、走査に異常がある場合、画像の投影を中止する。
【００８９】
＜機能的構成＞
プロジェクタ１００の機能的構成について、図４を参照して説明する。図４は、プロジェクタ１００の機能的構成を示す図である。
【００９０】
図４を参照して、プロジェクタ１００は、レーザ光源４１０と、レーザパワー検出部４１２と、走査部４１４と、第１の光分割部４１５と、第２の光分割部４１６と、光検出部４１８と、入力部４３０と、インターフェース部４５０と、記憶部４７０と、受光部４８０と、制御部４９０とを含む。
【００９１】
レーザ光源４１０は、レーザ光を出力する。本実施の形態では、レーザ光源４１０は、ＲＧＢの３色のレーザ光を出力する。緑色レーザ１１１、２色レーザ１１２および第１のビームスプリッタ１１３がレーザ光源４１０に相当する。
【００９２】
レーザパワー検出部４１２は、レーザ光源４１０から出力されたレーザ光の強度を検出する。第１のビームスプリッタ１１３およびレーザパワー検出器１１９がレーザパワー検出部４１２に相当する。
【００９３】
走査部４１４は、レーザ光源４１０から出力されたレーザ光を走査する。スキャンミラー１１５およびＸＹドライバ１６０が走査部４１４に相当する。
【００９４】
第１の光分割部４１５は、走査されたレーザ光を、光検出部４１８へ向かうレーザ光と、第２の光分割部４１６に向かうレーザ光とに分割する。第２のビームスプリッタ１１６が第１の光分割部４１５に相当する。
【００９５】
第２の光分割部４１６は、第１の光分割部４１６からのレーザ光を、本投影画面の被投射面（壁３０）へ向かうレーザ光と、ＶＵＩ画面の被投射面（机２０）へ向かうレーザ光とに分割する。第３のビームスプリッタ１１７が、第２の光分割部４１６に相当する。
【００９６】
光検出部４１８は、走査されたレーザ光の一部を検出する。光検出部４１８の検出結果は、走査位置の算出のために用いられる。光検出器１１８が光検出部４１８に相当する。
【００９７】
入力部４３０は、外部からのプロジェクタ１００への指示を受け付ける。また、入力部４３０は、受け付けた指示を制御部４９０に送る。操作パネル３３０が入力部４３０に相当する。なお、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面への入力も指示とみなすものの、ここでの入力部４３０には、ＶＵＩ画面への入力に関する部分を含めていない。
【００９８】
インターフェース部４５０は、外部とのデータのやり取りを行なう。ビデオインターフェース３４２および外部インターフェース３４３が、インターフェース部４５０に相当する。
【００９９】
記憶部４７０は、データを格納する。具体的には、記憶部４７０は、画像データ４７２およびプログラム４７４を格納する。ただし、記憶部４７０が格納するデータは、これらに限られるわけではない。ＳＤＲＡＭ３４４やビデオＲＡＭ３４５が、記憶部４７０に相当する。
【０１００】
画像データ４７２は、プロジェクタ１００が投影する投影画像の基礎となるデータである。画像データ４７２は、例えば、プロジェクタ１００が外部記憶装置から読み込んだデータや外部ビデオ信号である。あるいは、画像データ４７２は、これらのデータに所定の処理が施されたものである。
【０１０１】
プログラム４７４は、画像データ４７２に対する画像処理を行なうためのプログラムである。
【０１０２】
受光部４８０は、机２０上の物体１０による散乱光を検出する。受光素子１７０が、受光部４８０に相当する。
【０１０３】
制御部４９０は、レーザパワー検出部４１２、光検出部４１８の検出結果、受光部４８０の検出結果、および、入力部４３０が受け付けた指示に基づいて、記憶部４７０、レーザ光源４１０および走査部４１４の動作を制御する。制御部４９０は、投影位置算出部４９１と、光源制御部４９２と、走査制御部４９３と、投影制御部４９４と、画像処理部４９５と、物体位置算出部４９６と、指示作成部４９７とを含む。
【０１０４】
投影位置算出部４９１は、光検出部４１８の検出結果に基づいて、投影位置を算出する。また、投影位置算出部４９１は、算出した投影位置を投影制御部４９４に送る。投影位置算出コントローラ１３０が投影位置算出部４９１に相当する。
【０１０５】
光源制御部４９２は、レーザパワー検出部４１２の検出結果および投影制御部４９４からの信号に基づいて、レーザ光源４１０によるレーザ光の出力を制御する。具体的には、光源制御部４９２は、各色のレーザ光の出力タイミングおよび強度を制御する。レーザ制御回路１２０が光源制御部４９２に相当する。
【０１０６】
走査制御部４９３は、投影制御部４９４からの信号に基づいて、走査部４１４の動作を制御する。走査制御部４９３は、走査部４１４を所定の走査周波数で動作させる。また、走査制御部４９３は、走査部４１４の動作状態などを含む信号を、投影制御部４９３に送る。デジタル信号プロセッサ３２０が、走査制御部４９３に相当する。
【０１０７】
投影制御部４９４は、画像の投影のために、光源制御部４９２および走査制御部４９３の動作を制御する。ＣＰＵ１４０、タイミングコントローラ３１１およびデータコントローラ３１２が、投影制御部４９４に相当する。
【０１０８】
具体的には、投影制御部４９４は、記憶部４７０から画像データ４７２を読み出す。そして、投影制御部４９４は、読み出した画像データ４７２およびスキャンミラー１１５の走査周波数の指定値に基づいて、光源制御部４９２に対して与える制御信号を作成する。投影制御部４９４は、作成した制御信号を光源制御部４９２に送る。
【０１０９】
また、投影制御部４９４は、指示された走査期間や走査部４１４の動作状態に応じて、走査制御部４９３に走査の開始や終了などのための指示を与える。
【０１１０】
画像処理部４９５は、インターフェース部４５０が受け付けた画像データを記憶部４７０に格納する。また、画像処理部４９５は、入力部４３０が受け付けた指示、あるいは、指示作成部４９７がＶＵＩ画面２２への入力に応じて作成する指示（後述）に基づいて、プログラム４７４を実行し、画像データ４７２に対し所定の処理を施す。
【０１１１】
例えば、画像処理部４９５は、記憶部４７０に格納されている画像データ４７２に対し、サイズ変更処理や、回転処理などを施し、処理後のデータを記憶部４７０に格納する。あるいは、画像処理部４９５は、入力位置に対応するポインタに対応する表示データを画像データ４７２に追加したデータを記憶部４７０に格納する。
【０１１２】
また、画像データ４７２が複数の画像ページデータを含む場合、画像処理部４９５は、画像データ４７２の中から投影用の画像ページデータを決定する。画像処理部４９５は、入力部４３０が外部から受け付けた指示、あるいは、指示作成部４９７が作成した指示に基づいて、投影用のページデータを選択する。
【０１１３】
物体位置算出部４９６は、受光部４８０による検出結果、つまり、物体１０による散乱光の検出結果に基づいて、物体１０によるＶＵＩ画面への指示位置を算出する。なお、受光部４８０の検出結果に基づく指示位置の算出の詳細については後述する。
【０１１４】
指示作成部４９７は、物体位置算出部４９６により算出された指示位置に基づいて、投影画像を変更するための指示を作成する。具体的には、指示作成部４９７は、画像処理部４９５に対する画像処理の実行指示を作成する。また、画像データ４７２が複数のページデータを含むとき、指示作成部４９７は、画像処理部４９５に対して、投影用ページの変更指示を送ることもある。
【０１１５】
以上、説明したような制御部４９０の機能は、投影位置算出コントローラ１３０、プログラム４７４を実行するＣＰＵ１４０、フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０、デジタル信号プロセッサ３２０、およびレーザ制御回路１２０により実現される。ただし、制御部４９０の機能を実現する構成は、上述のものに限られない。制御部４９０の機能の一部または全部は、専用回路などのハードウェアで実現されてもよいし、ＲＡＭなどをワーキングメモリとして用いてプログラムを実行するプロセッサにより実現されてもよい。
【０１１６】
＜外部物体の位置算出方法＞
以下では、図５を参照しつつ、ＶＵＩ画面２２上の物体１０の位置特定処理について詳細に説明する。図５は、ＶＵＩ画面２２上の物体１０の位置特定に関係する光路を示す図である。
【０１１７】
プロジェクタ１００は、レンズＬ１を通して、机２０上に、ＶＵＩ画面２２を投影する。プロジェクタ１００は、レーザ光を投影画像の画素毎に選択的に出力する。すなわち、プロジェクタ１００は、複数の期間（走査ステップとよぶ）の各々において、１つの画素に対応する色および強度を持つレーザ光を出力する。プロジェクタ１００は、レーザ光を走査し、各走査ステップにおいて、画素に対応する方向にレーザ光を出力する。図５には、ある走査ステップでプロジェクタ１００が出力する光が、物体１０あるいは机２０により反射されず、直進する場合の光路Ａを示している。
【０１１８】
ＶＵＩ画面２２上に物体１０が置かれると、プロジェクタ１００からＶＵＩ画面２２に向かうレーザ光は、物体１０により散乱する。散乱されたレーザ光は、光路を変え、受光素子１７０に入射する。図５には、光路Ａに進行し、物体１０で散乱された光の光路Ｂを示している。なお、図５では、光路Ｂを１本の線で描いているものの、実際には、光路Ｂは、散乱角度の違いによって、ある程度広がる。
【０１１９】
図５では、物体１０がＶＵＩ画面２２と接触しているが、受光素子１７０は、物体１０がＶＵＩ画面２２の近傍にある場合、物体１０による散乱光を検出する。すなわち、ここでの説明において、「ＶＵＩ画面２２上に物体１０が置かれる」とは、物体１０がＶＵＩ画面２２に接触する場合のみならず、物体１０がＶＵＩ画面２２の近傍に位置する場合も含む。
【０１２０】
受光素子１７０の検出面は、プロジェクタ１００の底面（机２０への設置面）からの所定の下限高さと上限高さとの間に設置される。下限高さおよび上限高さは、ＶＵＩ画面２２の表面上あるいは表面の近傍に位置する物体１０の散乱光が検出面に入射し、かつ、ＶＵＩ画面２２から離れた面内の物体１０の散乱光がなるべく検出面に入射しないように、設計されることが好ましい。下限高さおよび上限高さは、プロジェクタ１００とＶＵＩ画面２２との位置関係や物体１０の形状等に基づいて、あるいは、実験的に定めればよい。
【０１２１】
プロジェクタ１００は、散乱光の検出タイミングに基づいて、物体１０のＶＵＩ画面２２への接触位置を決定する。このことについて、図６を参照して説明する。図６は、散乱光の検出タイミングに基づく接触位置の決定について説明するための図である。
【０１２２】
図６に示す３つのグラフの横軸は、ともに、時間を表わす。３つのグラフの縦軸は、上から順に、それぞれ、Ｘカウント、Ｙカウント、および、受光素子１７０の検出信号（反射強度）を表わす。また、図６の下側には、ＶＵＩ画面２２上の光の走査の様子を示す図も示している。なお、ここでは、画像の解像度は、８００×６００画素であるとして説明する。
【０１２３】
Ｘカウントは、スキャンミラー１５０がＸ方向（水平方向）に往復した回数に対応する。ＣＰＵ１４０は、レーザの打ち出し周波数に対応する所定の時間間隔で、Ｘカウントを増やす。図でグラフが高くなっている箇所が、ＣＰＵ１４０が、Ｘカウントを増やすタイミングである。ＣＰＵ１４０は、Ｘカウントをメモリに格納する。
【０１２４】
ＣＰＵ１４０は、Ｘカウントとレーザ光の打ち出し位置とを連動して制御する。つまり、ＣＰＵ１４０は、レーザ制御回路１２０を介して、緑色レーザ１１１および２色レーザ１１２に、特定の同期タイミングで、所定の周波数でのレーザ光の打ち出しを開始させる。ここで、同期タイミングは、光検出信号、ピエゾ信号、あるいは、ミラーコントローラ１５０の垂直駆動波形の特定位置などにより定まる。ＣＰＵ１４０は、この同期タイミングで、Ｘカウント信号の生成を開始する。Ｘカウントが８００回になると、水平方向の１ラインの往路での画素の投影は終了する。以降、Ｘカウントが８００増える都度、復路または往路での画素の投影が終了する。
【０１２５】
Ｙカウントは、スキャンミラー１５０がＹ方向（垂直方向）に往復した回数をカウントするために用いられる。ＣＰＵ１４０は、Ｘカウントが８００（水平方向の解像度）増える都度、Ｙカウント信号を１増やす。ＣＰＵ１４０は、Ｙカウントをメモリに格納する。Ｙカウントが６００回になると、画像の１フレームの投影が終了する。
【０１２６】
さて、ＶＵＩ画面２２内の画素位置（２００，１８０）に、物体１０が接触していることを考える。この時、フレームの開始から１８０Ｙカウント経過し、さらに、２００Ｘカウント経過した時点で、受光素子１７０が、物体１０による散乱光に対応する検出信号を出力する。
【０１２７】
ＣＰＵ１４０は、スキャンミラー１１５への制御信号および光検出部４１８の検出結果に基づいて算出された投影位置に基づいて、検出信号の発生タイミングでの、走査位置（光の進行方向）を求める。ＣＰＵ１４０は、検出信号の発生タイミングにおける走査位置である（２００，１８０）を、物体１０が接触している位置であると決定する。
【０１２８】
なお、本実施の形態では、ＣＰＵ１４０は、所定の閾値（位置検出閾値）を超えた検出信号に基づいて、物体１０の位置を決定する。これは、受光素子１７０に入射する散乱光以外の光の影響を抑えるためである。
【０１２９】
＜ＶＵＩによる画像変更＞
プロジェクタ１００は、上で説明した方法で算出した物体１０の位置に基づいて、投影画面の制御を行なう。具体的には、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面２２の複数の箇所に同時に物体１０が接触しており、かつ、少なくとも１つの接触位置が移動したと判断したときに、投影画面を変更する。
【０１３０】
単純には、プロジェクタ１００に、１つの接触位置の発生および消滅に応じて、投影画面を変更させることが考えられる。つまり、プロジェクタ１００に、いわゆるクリック動作を行わせることが考えられる。しかしながら、この方法では、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面２２への操作に、即時的に反応することが難しい。
【０１３１】
これは、プロジェクタ１００が、厳密にＶＵＩ画面２２に接触した物体１０による散乱光だけではなく、ＶＵＩ画面２２から離れた位置にある物体１０による散乱光を検出することもあるためである。散乱光は、ある程度広がっている。また、物体１０の角度によっても散乱光の進行方向は変化する。これらの理由により、物体１０が、ＶＵＩ画面２２に近い位置にある間、検出信号は出力し続ける。したがって、ユーザが、物体１０をＶＵＩ画面２２から離しても、プロジェクタ１００は、そのユーザの動作にすぐに反応するわけではない。
【０１３２】
また、プロジェクタ１００に、検出信号が所定の時間以上検出され続けたときに、外部からの指示とみなさせることも考えられる。しかしながら、この方法では、ユーザが物体１０を持って待つ必要があり、ユーザが、操作にあたってストレスを感じるおそれがある。
【０１３３】
そこで、プロジェクタ１００は、上述のとおり、ＶＵＩ画面２２の複数の箇所に同時に物体１０が接触しており、かつ、少なくとも１つの接触位置が移動したと判断したときに、投影画面を変更する。このことにより、プロジェクタ１００は、ユーザにストレスを感じさせることなく、ＶＵＩ画面２２への入力に基づいて、所定のアクションを実行できる。また、プロジェクタ１００は、複数の検出位置に基づき、アクションを行うことにより、多様なアクションを実現できる。
【０１３４】
プロジェクタ１００は、反射光の検出タイミングと各時刻でのレーザ光の走査位置との比較により、物体１０の位置を検出する。そのため、同時に複数の位置に現れた物体１０を検出することができる。したがって、プロジェクタ１００には、このようなバーチャルユーザインターフェースの操作を実現するために、特別な部品を追加する必要がない。プロジェクタ１００は、特別な部品を用いることなしに、多様なアクションを実現できる。
【０１３５】
以下、ＶＵＩ画面２２上の物体移動に応じたプロジェクタ１００の動作例のいくつかを説明する。
【０１３６】
（アイコン操作）
プロジェクタ１００は、１つの検出位置（第１の検出位置）がＶＵＩ画面２２内のアイコン上にあり、かつ、別の１つの検出位置（第２の検出位置）が移動した際に、アイコンに対応する動作を行なう。
【０１３７】
ここで、「アイコン」とは、動作指示の決定のために、所定の領域に表示される画像を指す。アイコンは、頁送りなど画面の変更動作に対応する画像であることが好ましい。ユーザは、ＶＵＩ画面２２上のアイコンを見ながら操作することで、直感的にプロジェクタ１００を操作することができる。
【０１３８】
ただし、プロジェクタ１００は、第１の検出位置が、アイコン上に限られずＶＵＩ画面２２内の所定の領域にある場合に同様の動作を行なってもよい。例えば、プロジェクタ１００は、第１の検出位置が、ＶＵＩ画面２２の端や隅に設定された所定の領域にある場合に同様の動作を行なってもよい。
【０１３９】
なお、本実施の形態では、プロジェクタ１００は、第２の検出位置の移動量が所定の閾値を越えるとき、アイコンに対応する動作を行なうものとする。これは、物体１０のぶれや、検出の誤差の影響を抑えるためである。
【０１４０】
（投影画面の切替）
また、プロジェクタ１００は、２つの検出位置が相対的に移動すると、投影画面を変更する。ここでは、その一例として、投影画面の切替について、図７を参照して説明する。図７は、ＶＵＩ画面２２への操作に基づくプロジェクタ１００の動作の一例を説明するための図である。
【０１４１】
図７Ａは、ＶＵＩ画面２２内の２箇所に物体１０が検出された状態を示している。図７Ａでは、説明のために、物体１０の検出位置を丸で示している。プロジェクタ１００は、実際には、ＶＵＩ画面２２に図７Ａに示すような丸を表示するわけではない。
【０１４２】
ただし、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面２２内に検出位置に応じたポインタを表示してもよい。この場合、プロジェクタ１００は、画像データ４７２に、検出位置に応じたポインタの表示データを重ねて、画像データ４７２を作成する。
【０１４３】
図７Ｂは、図７Ａに示す状態から検出位置が移動している様子を示す。左の検出位置が上に、右の検出位置が下に移動している。図７Ｃは、検出位置の移動後のＶＵＩ画面２２を示す。検出位置の移動に応じて、プロジェクタ１００は、表示対象となるページデータを変更することで、投影画面を切り替える。
【０１４４】
なお、プロジェクタ１００は、２つの検出位置の相対移動の種類に基づいて、画面変更動作を変更してもよい。例えば、プロジェクタ１００は、左の検出位置が上に、右の検出位置が下に移動したときに、表示ページを次のページに進め、左の検出位置が下に、右の検出位置が上に移動したときに、表示ページを前のページに戻す、といった動作を行なってもよい。
【０１４５】
（サイズ変更）
また、プロジェクタ１００は、検出位置が離れたか近づいたかによって、投影画像のサイズ変更（拡大あるいは縮小）を行なってもよい。この動作について、図８を参照して説明する。図８は、ＶＵＩ画面２２への操作に基づくプロジェクタ１００の動作の他の例を説明するための図である。
【０１４６】
図８Ａは、ＶＵＩ画面２２内の２箇所に物体１０が検出された状態を示している。図８Ａでは、物体１０の検出位置を丸で示している。この丸は、図７と同様に説明のためのものである。
【０１４７】
図８Ｂは、図８Ａに示す状態から検出位置が移動している様子を示す。２つの検出位置は、互いに離れる方向に移動している。詳しくは、左の検出位置が左下に、右の検出位置が右上に移動している。図８Ｃは、検出位置の移動後のＶＵＩ画面２２を示す。検出位置の移動に応じて、プロジェクタ１００は、投影画面を拡大する。
【０１４８】
なお、プロジェクタ１００は、上に説明した２種類以外の画像処理を画像データ４７２に対して行なって、新たな画像データ４７２を作成してもよい。例えば、プロジェクタ１００は、画像データ４７２に対して、回転処理や、投影しきれないサイズの画像のスクロール処理などを行なってもよい。また、アイコンに応じた処理も、上述のページ変更に限られない。例えば、プロジェクタ１００は、動画を投影する場合、アイコンの選択に応じて、動画の早送り、巻き戻し、停止などを行なってもよい。
【０１４９】
＜処理の流れ＞
図９を参照して、プロジェクタ１００が行なう処理の流れについて説明する。図９は、プロジェクタ１００が行なう処理の流れをフローチャート形式で示す図である。
【０１５０】
ステップＳ１０１において、プロジェクタ１００のＣＰＵ１４０は、緑色レーザ１１１、２色レーザ１１２およびスキャンミラー１１５を制御し、画像データに基づく画像を２方向に投影する。
【０１５１】
ステップＳ１０３において、ＣＰＵ１４０は、受光素子１７０の光検出結果に基づいて、ＶＵＩ画面２２上での物体１０の検出位置を求める。より詳しくは、ＣＰＵ１４０は、受光素子１７０が閾値以上の光を検出したタイミングと、各時刻での走査位置とに基づいて、検出位置を求める。
【０１５２】
ステップＳ１０５において、ＣＰＵ１４０は、物体１０が、ＶＵＩ画面２２上の複数の位置に同時に接触している（あるいはＶＵＩ画面２２の近くに位置する）かどうか判断する。具体的には、ＣＰＵ１４０は、投影画像の１フレームの走査期間内に、異なる複数の検出位置が求められたかどうか判断する。なお、ＣＰＵ１４０は、１フレームではなく、数フレームの走査期間内に、同様の判断を行なってもよい。判断期間は、複数の検出位置が、物体１０のＶＵＩ画面２２の複数の位置への同時の接触に相当しているとみなせる範囲で、適宜、設定することができる。
【０１５３】
ステップＳ１０７において、ＣＰＵ１４０は、２つの検出位置が移動したかどうか判断する。具体的には、ＣＰＵ１４０は、前後する２つのフレームの間での、検出位置の移動量を求める。ＣＰＵ１４０は、移動量が閾値を超える場合、検出位置が移動したとみなす。なお、ＣＰＵ１４０は、２つのフレームでの検出位置を、２つのフレームでの検出位置同士の距離に基づいて対応付ける。すなわち、ＣＰＵ１４０は、互いの距離が所定の閾値未満の２つの検出位置を、同じ検出位置とみなす。これは、フレーム間では、検出位置が、あまり大きく移動しないことによる。
【０１５４】
２つの検出位置が移動した場合（ステップＳ１０７においてＹＥＳ）、ステップＳ１０９において、ＣＰＵ１４０は、２つの検出位置の相対移動に基づいて、動作指示を決定する。ステップＳ１０９の処理の詳細については、後述する。
【０１５５】
ステップＳ１０９のあと、ステップＳ１１１において、ＣＰＵ１４０は、決定された動作指示に基づいて、画像データ４７２を更新する。その後、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。
【０１５６】
２つの検出位置が移動していない場合（ステップＳ１０７においてＮＯ）、ステップＳ１１３において、ＣＰＵ１４０は、１つの検出位置が移動したかどうか判断する。ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１０７において説明したものと同様の方法で、検出位置が移動したかどうか判断する。
【０１５７】
１つの検出位置が移動していない場合（ステップＳ１１３においてＮＯ）、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。したがって、全く検出位置が移動していない場合、あるいは、３つ以上の検出位置が同時に移動した場合、ＣＰＵ１４０は、動作指示を作成しない。ただし、３つ以上の検出位置の移動に応じた動作規則を予め定めておけば、ＣＰＵ１４０は、この場合にも、動作指示を作成可能である。
【０１５８】
１つの検出位置が移動している場合（ステップＳ１１３においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１１５において、アイコンに応じた動作指示の決定を行なう。ステップＳ１１５の処理の詳細については後述する。ステップＳ１１５の実行後、ＣＰＵ１４０は、既述のステップＳ１１１に進む。
【０１５９】
（相対移動に基づく動作指示）
図１０を参照して、図９におけるステップＳ１０９（相対移動に基づき動作指示を決定）における処理の詳細について説明する。図１０は、相対移動に基づく動作指示の決定処理の流れをフローチャート形式で示す図である。
【０１６０】
ステップＳ２０１において、ＣＰＵ１４０は、動作指示の決定に移動方向が必要かどうか判断する。例えば、ＣＰＵ１４０は、投影画面の作成のためのプログラムの種類に基づいて、動作指示の決定に移動方向が必要かどうか判断する。あるいは、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面２２上の物体１０の動作と、動作指示とを関係付けるデータを記憶していてもよい。この場合、ＣＰＵ１４０は、このデータに基づいて、動作指示の決定に移動方向が必要かどうか判断する。
【０１６１】
移動方向が必要な場合（ステップＳ２０１においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ２０３に処理を進める。ステップＳ２０３において、ＣＰＵ１４０は、検出位置の移動方向を求める。ＣＰＵ１４０は、動作指示の決定に必要な精度で移動方向を求めればよい。例えば、ＣＰＵ１４０は、検出位置の上下移動に基づいて動作を決定する場合、検出位置の上下方向の移動量を計算すればよい。
【０１６２】
ステップＳ２０３の実行後、ステップＳ２０５において、ＣＰＵ１４０は、移動方向に基づいて動作指示を作成する。上述の例では、ＣＰＵ１４０は、１つの検出位置が上に移動し、もう１つの検出位置が下に移動したとき、投影画面を切り替える動作指示を作成する。
【０１６３】
なお、ＣＰＵ１４０は、複数の移動方向のパターンに応じて、作成する動作指示を変更できてもよい。このようにすれば、ユーザは、ＶＵＩ画面２２を用いて、プロジェクタ１００を多様な方法で操作できる。
【０１６４】
一方、移動方向が必要でない場合（ステップＳ２０１においてＮＯ）、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ２０７に処理を進める。ステップＳ２０７において、ＣＰＵ１４０は、動作指示の決定に検出位置の間隔が必要かどうか判断する。ＣＰＵ１４０は、ステップＳ２０１（移動方向が必要かどうかの判断）と同様の方法で、間隔が必要かどうか判断する。
【０１６５】
間隔が必要な場合（ステップＳ２０７においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ２０９に処理を進める。ステップＳ２０９において、ＣＰＵ１４０は、検出位置の間隔を計算する。ＣＰＵ１４０は、少なくとも２つのフレームにおいて、検出位置の間隔を計算する。
【０１６６】
ステップＳ２０９の実行後、ステップＳ２１１において、ＣＰＵ１４０は、間隔に基づいて、動作指示を作成する。例えば、ＣＰＵ１４０は、間隔が増加したとき、投影画像を拡大するための動作指示を作成する。また、ＣＰＵ１４０は、間隔が減少したとき、投影画像を縮小するための動作指示を作成する。なお、ＣＰＵ１４０は、間隔の変化量あるいは変化率に応じて、拡大あるいは縮小率を変更してもよい。
【０１６７】
間隔が必要でない場合（ステップＳ２０７においてＮＯ）、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ２１３に処理を進める。ステップＳ２１３において、ＣＰＵ１４０は、動作指示を作成する。この場合の動作指示は、２つの検出位置の移動があったことに対応するものであり、移動方向や間隔の変化にはよらない。
【０１６８】
（アイコンによる動作指示）
図１１を参照して、図９におけるステップＳ１１５（アイコンに応じた動作指示を作成）における処理の詳細について説明する。図１１は、１つの指示位置の移動に基づく動作指示の決定処理の流れをフローチャート形式で示す図である。
【０１６９】
ステップＳ３０１において、ＣＰＵ１４０は、移動していない検出位置がアイコンの表示領域に重なっているかどうか判断する。アイコンの表示領域は、ＳＤＲＡＭ３４４などの記憶領域に格納されているものとする。ＣＰＵ１４０は、格納されている表示領域と、検出位置とに基づいて、検出位置がアイコンの表示領域に重なっているかどうか判断する。
【０１７０】
検出位置がアイコンの表示領域に重なっている場合（ステップＳ３０１においてＹＥＳ）、ステップＳ３０３において、ＣＰＵ１４０は、検出位置が重なっているアイコンに応じた動作指示を作成する。
【０１７１】
検出位置がアイコンの表示領域に重なっていない場合（ステップＳ３０１においてＮＯ）、ＣＰＵ１４０は、動作指示を作成しないで、動作指示の決定処理を終了する。
【０１７２】
なお、以上では、プロジェクタ１００が、２つの検出位置が移動に基づく動作と、１つの検出位置の移動によるアイコン動作との両方を行なえる場合を説明した。この場合、ユーザは、ＶＵＩ画面２２を利用して、プロジェクタ１００に非常に多様な動作を行なわせることができる。しかし、プロジェクタ１００は、必ずしも、これら両方の動作を行なわなくてもよい。
【０１７３】
例えば、プロジェクタ１００は、２つの検出位置が相対的に移動した場合には、常に、相対移動に基づく画像変更を行なうものであってもよい。逆に、プロジェクタ１００は、２つの検出位置が相対的に移動した場合には、常に、１つの検出位置が所定の領域上にあるかを判断して、画像切替動作を行なうかどうかを決定してもよい。
【０１７４】
また、プロジェクタ１００は、検出位置の移動に応じた動作を複数種類の動作の中から選択可能であってもよい。プロジェクタ１００は、例えば、ユーザが操作パネル３３０によって指定した設定に応じて、検出位置の移動に応じた動作を決定する。
【０１７５】
［第２の実施の形態］
＜概要＞
第１の実施の形態に係るプロジェクタ１００は、画像データ４７２をプロジェクタ１００内のＣＰＵ１４０（あるいは画像処理部４９５）にて作成する。より詳しくは、プロジェクタ１００は、プロジェクタ１００内に格納されたプログラム４７４を実行し、画像データ４７２を作成することができる。
【０１７６】
例えば、第１の実施の形態では、プロジェクタ１００は、外部から受け付けた画像データに基づいて、投影用の画像データ４７２を作成できる。したがって、例えば、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面への所定の指示に応じて、プロジェクタ１００に装着された記憶媒体（ＳＤやフラッシュメモリなど）内の複数の画像ファイルをスライドショー表示したりできる。
【０１７７】
これに対し、第２の実施の形態に係るプロジェクタ１００＃は、自身では、画像データ４７２を作成しない。プロジェクタ１００＃は、外部の電子機器１０００と接続されて使用される。プロジェクタ１００＃は、ＶＵＩ画面操作に応じて、電子機器１０００に、電子機器１０００がプロジェクタ１００＃に送信する画像データ４７２の変更を指示する。つまり、第２の実施の形態では、電子機器１０００が、ＶＵＩ画面操作に応じた表示画面の切替に主要な役割を果たす。
【０１７８】
第２の実施の形態に係るプロジェクタ１００＃の使用態様を図１２に示す。図１２は、第２の実施の形態に係るプロジェクタ１００＃の使用態様を示す図である。
【０１７９】
図１２を参照して、プロジェクタ１００＃は、外部の電子機器１０００とケーブル１２００により接続される。ただし、プロジェクタ１００＃と電子機器１０００とは、ケーブル１２００以外のものにより接続されてもよい。例えば、プロジェクタ１００＃と電子機器１０００とは、無線接続されてもよい。
【０１８０】
ここでは、電子機器１０００は、図１２に描いているように、ノートパソコンであるとして説明する。しかしながら、電子機器１０００は、ノートパソコンに限られるわけではない。電子機器１０００は、プロジェクタ１００＃に接続可能であって、かつ、以下に説明する動作を行なえればよい。
【０１８１】
プロジェクタ１００＃は、第１の実施の形態に係るプロジェクタ１００と同様、机２０などの上に設置される。プロジェクタ１００＃は、壁３０などの第１の被投射面に本投影画面を投影する。また、プロジェクタ１００＃は、机２０などの第２の被投射面にＶＵＩ画面を投影する。ただし、机２０や壁３０などは、図１２には示していない。
【０１８２】
＜ハードウェア構成＞
（プロジェクタ１００＃）
プロジェクタ１００＃のハードウェア構成は、第１の実施の形態に係るプロジェクタ１００と同様である。したがって、ここでは、ハードウェア構成の全てについては詳しい説明は繰り返さない。ただし、電子機器１０００との接続に関する外部インターフェース３４３（図３参照）については、以下、詳しく説明する。
【０１８３】
プロジェクタ１００＃は、外部インターフェース３４３により、電子機器１０００に接続される。外部インターフェース３４３は、電子機器１０００からの画像データを受け取る。外部インターフェース３４３は、電子機器１０００から受け取った画像データをＣＰＵ１４０に与える。
【０１８４】
本実施の形態における外部インターフェース３４３としては、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）コネクタや、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）コネクタなどの外部接続端子を用いることができる。あるいは、外部インターフェース３４３は、電子機器１０００と無線通信する無線送受信機であってもよい。
【０１８５】
（電子機器１０００）
電子機器１０００のハードウェア構成について図１３を参照しつつ説明しておく。図１３は、電子機器１０００のハードウェア構成をブロック図形式で示す図である。電子機器１０００は、ディスプレイ１０１０と、キーボード１０２２と、ＣＰＵ１０３０（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０３０と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０４０と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０５０と、ハードディスク１０６０と、外部インターフェース１０７０とを備える。
【０１８６】
ディスプレイ１０１０は、電子機器１０００内のデータに基づく画像を表示する。マウス１０２０およびキーボード１０２２は、外部からの入力操作を受けつける。マウス１０２０およびキーボード１０２２は、入力装置の一例である。電子機器１０００は、タブレットなどの他の入力装置を備えていてもよい。
【０１８７】
ＣＰＵ１０３０は、マウス１０２０やキーボード１０２２が受け付けた指示などに基づいて、電子機器１０００の動作を制御する。具体的には、ＣＰＵ１０３０は、プログラムを実行し、電子機器１０００の各部に対して、動作指示を与える。
【０１８８】
ＲＡＭ１０４０は、データを一時的に格納する。ＲＡＭ１０４０は、プログラム実行時のワーキングメモリとして使用される。ＲＯＭ１０５０は、データを長期的に格納する。ハードディスク１０６０は、データの読み書きの可能な記憶装置である。ハードディスク１０６０は、プログラム１０６２などを格納する。なお、ハードディスク１０６０は、データの読み書きの可能な記憶装置の一例である。電子機器１０００は、ハードディスク１０６０のかわりに、あるいは、ハードディスク１０６０に加えてさらに、フラッシュメモリなどの記憶装置を備えていてもよい。
【０１８９】
プログラム１０６２は、ＣＰＵ１０３０により実行され、画像データを作成する。プログラム１０６２は、例えば、プレゼンテーションソフトである。図１３では、プログラム１０６２は１つしか示していないものの、ハードディスク１０６０などの記憶装置は、複数のプログラム１０６２を格納していてもよい。
【０１９０】
外部インターフェース１０７０は、電子機器１０００とプロジェクタ１００＃とを接続する。外部インターフェース１０７０は、例えば、ＵＳＢコネクタや、ＬＡＮコネクタなどである。あるいは、外部インターフェース１０７０は、無線送受信機であってもよい。
【０１９１】
＜機能的構成＞
電子機器１０００＃および電子機器１０００を含むシステム（プロジェクタシステム）の機能的構成について、図１４を参照して説明する。図１４は、プロジェクタシステムの機能的構成を示す図である。
【０１９２】
（電子機器）
まず、電子機器１０００の機能的構成について説明する。図１４を参照して、電子機器１０００は、インターフェース部１４１０と、制御部１４２０と、入力部１４３０とを備える。
【０１９３】
インターフェース部１４１０は、プロジェクタ１００＃との間で、データの授受を行なう。例えば、インターフェース部１４１０は、プロジェクタ１００＃からの動作指示を受け取る。また、インターフェース部１４１０は、プロジェクタ１００＃に対して画像データを送信する。外部インターフェース１０７０が、インターフェース部１４１０に相当する。
【０１９４】
制御部１４２０は、電子機器１０００の各部の動作を制御する。ＣＰＵ１０３０が、制御部１４２０に相当する。制御部１４２０は、画像作成部１４２２を含む。画像作成部１４２２は、指示に基づいて、画像データを作成する。制御部１４２０は、インターフェース部１４１０を制御し、作成した画像データをプロジェクタ１００＃に送信する。
【０１９５】
入力部１４３０は、外部からの指示を受け付ける。マウス１０２０およびキーボード１０２２が、入力部１４３０に相当する。
【０１９６】
（プロジェクタ）
プロジェクタ１００＃の機能的構成は、第１の実施の形態に係るプロジェクタ１００の機能的構成とほぼ同様である。以下では、第１の実施の形態と異なる点を説明する。
【０１９７】
電子機器１０００は、画像データの変更指示に基づいて、新たな画像データをプロジェクタ１００＃に送信する。プロジェクタ１００＃は、記憶部４７０の画像データ４７２を、プロジェクタ１００＃からの新たな画像データに書き換える。
【０１９８】
プロジェクタ１００＃の指示作成部４９７は、物体位置算出部４９６から受け取った物体位置データに基づいて、電子機器１０００がプロジェクタ１００＃に送信する画像データの変更指示を作成する。指示作成部４９７は、インターフェース部４５０を制御し、変更指示を電子機器１０００に送る。
【０１９９】
インターフェース部４５０は、変更指示に応じて電子機器１０００がプロジェクタ１００＃に送信したデータを受け取る。また、インターフェース部４５０は、プロジェクタ１００＃は、受け取ったデータを画像データ４７２として記憶領域に格納する。
【０２００】
表示制御部４４４は、変更指示に応じて電子機器１０００が作成した新たな画像データ４７２に基づいて、光源制御部４９２および走査制御部４９３の動作を制御する。具体的には、例えば、表示制御部４４４は、所定の時間周期ごと、もしくは、指示作成部４９７による動作指示に応じて、記憶部４７０から画像データ４７２を読み出す。そして、表示制御部４４４は、読み出した画像データ４７２に基づいて、光源制御部４９２および走査制御部４９３の動作を制御する。
【０２０１】
また、本実施の形態では、画像処理部４９５は、必ずしも必要でない。電子機器１０００の画像作成部１４２２が、ＶＵＩ画面操作に応じた画面変更を行なうのであれば、画像処理部４９５は不要である。この場合、プロジェクタ１００＃は、電子機器１０００からのデータを、画像データ４７２として扱えばよい。
【０２０２】
本実施の形態においては、ユーザは、ＶＵＩ画面を介して、電子機器１０００が実行するアプリケーションソフトの操作ができる。プロジェクタ１００＃は、投影画面にアイコンを作成するなどのプログラムを格納している必要はない。
【０２０３】
＜処理の流れ＞
図１５は、プロジェクタシステムが行なう処理の流れをシーケンス図形式で示す図である。
【０２０４】
まず、プロジェクタ１００＃の動作について説明する。ステップＳ５０１において、プロジェクタ１００＃のＣＰＵ１４０は、緑色レーザ１１１、２色レーザ１１２およびスキャンミラー１１５を制御し、電子機器１０００からの画像データに基づく画像を２方向に投影する。
【０２０５】
ステップＳ５０３からステップＳ５１５までのＣＰＵ１４０の処理は、図９のステップＳ１０３からステップＳ１１５までの処理と同様であり、その説明は繰り返さない。
【０２０６】
ステップＳ５１７において、ＣＰＵ１４０は、外部インターフェース３４３を制御し、動作指示を電子機器１０００に送信する。
【０２０７】
ステップＳ５１９において、ＣＰＵ１４０は、外部インターフェース３４３を介して、電子機器１０００からの画像データを受信する。
【０２０８】
ステップＳ５２１において、ＣＰＵ１４０は、記憶部４７０に格納されていた画像データ４７２を、ステップＳ５２１において受信した画像データで置き換える。その後、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ５０１からの処理を繰り返す。
【０２０９】
次に、電子機器１０００の動作について説明する。ステップＳ６０１において、電子機器１０００のＣＰＵ１０３０は、外部インターフェース１０７０を制御し、画像データをプロジェクタ１００＃に送信する。例えば、電子機器１０００は、ディスプレイ１０１０に表示される画像に対応する画像データをプロジェクタ１００＃に送信する。
【０２１０】
ステップＳ６０３において、ＣＰＵ１０３０は、プロジェクタ１００＃からの動作指示に基づいて、画像データを作成するプログラムを実行する。ここでのプログラムは、例えば、プレゼンテーション用ソフトなどである。
【０２１１】
ステップＳ６０５において、ＣＰＵ１０３０は、外部インターフェース１０７０を制御し、プログラムの実行の結果作成される画像データをプロジェクタ１００＃に送信する。そのあと、ＣＰＵ１０３０は、ステップＳ６０３からの処理を繰り返す。
【０２１２】
［その他］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２１３】
１０  物体、２０  机、２２  ＶＵＩ画面、３０  壁、３２  本投影画面、１００  プロジェクタ、１１０  光学系、１１１  緑色レーザ、１１２  ２色レーザ、１１３  第１のビームスプリッタ、１１４  コリメートレンズ、１１５  スキャンミラー、１１６  第２のビームスプリッタ、１１７  第３のビームスプリッタ、１１８  光検出器、１１９  レーザパワー検出器、１２０  レーザ制御回路、１２１  緑色レーザ制御回路、１２２  赤色レーザ制御回路、１２３  青色レーザ制御回路、１３０  投影位置算出コントローラ、１４０  制御部、１５０  ミラーコントローラ、１６０  ＸＹドライバ、１７０  受光素子、１８０  アンプ、１９０  Ａ／Ｄ変換器、３１１  タイミングコントローラ、３１２  データコントローラ、３１３  ビットデータ変換器、３１４  階調変換器、３２０  デジタル信号プロセッサ、３２２  変換器、３３０  操作パネル、３４０  バックエンドブロック、３４２  ビデオインターフェース、３４３  外部インターフェース、３８０  ＳＤカード、４１０  レーザ光源、４１２  レーザパワー検出部、４１４  走査部、４１５  第１の光分割部、４１６  第２の光分割部、４１８  光検出部、４３０  入力部、４４４  表示制御部、４５０  インターフェース部、４７０  記憶部、４７２  画像データ、４７４  プログラム、４８０  受光部、４９０  制御部、４９１  投影位置算出部、４９２  光源制御部、４９３  走査制御部、４９４  投影制御部、４９５  画像処理部、４９６  物体位置算出部、４９７  指示作成部、１０００  電子機器、１０１０  ディスプレイ、１０２０  マウス、１０２２  キーボード、１０６０  ハードディスク、１０６２  プログラム、１０７０  外部インターフェース、１２００  ケーブル、１４１０  インターフェース部、１４２２  制御部、１４２２  画像作成部、１４３０  入力部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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