(57)【要約】【課題】  可視光を用いて情報の入力を検出することができるキーボードを投影可能なプロジェクタを提供する。  【解決手段】  投影面に指示情報を入力するための少なくとも１つの入力キーを含む投影画像を投影する投影部２４と、前記投影面を撮像する撮像部１０と、前記撮像部により撮像された撮像画像を解析する画像解析部１４と、前記画像解析部により前記投影面に投影された前記投影画像の位置を指定する位置指定部材の光源からの光による影が消失したと判断された場合に、前記位置指定部材による指示入力を検出し、前記撮像画像と前記投影面との位置関係を参照して前記位置指定部材により指定された前記位置に対応して前記投影面に表示されている前記入力キーを特定する入力検出部１６とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影面に指示情報を入力するための少なくとも１つの入力キーを含む投影画像を投影する投影部と、
前記投影面を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された撮像画像を解析する画像解析部と、
前記画像解析部により前記投影面に投影された前記投影画像の位置を指定する位置指定部材の光源からの光による影が消失したと判断された場合に、前記位置指定部材による指示入力を検出し、前記撮像画像と前記投影面との位置関係を参照して前記位置指定部材により指定された前記位置に対応して前記投影面に表示されている前記入力キーを特定する入力検出部と
を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記投影画像は、少なくとも１つの前記入力キーと一般画像とを含むことを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記撮像部は、前記投影部の下方に所定の距離離れて配置されることを特徴とする請求項１または２記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記撮像画像に基づいて前記投影画像を幾何学的に補正する画像処理部を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記画像処理部は、前記撮像画像に基づいて前記投影面の明るさ、色、模様を判別し前記投影画像を補正することを特徴とする請求項４記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
実際には入力キーを配置せず、情報を入力することができる仮想キーボードが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、仮想キーボードを投影し情報を入力することができるプロジェクタが知られている（例えば、特許文献２参照）。これらの仮想キーボード及びプロジェクタにおいては、赤外光等のレーザを発光し仮想キーボードへの入力を行う指に反射したレーザを受光することにより情報の入力を検出している。
【特許文献１】特許第３３２７２１８号公報
【特許文献２】特開２０００−８９８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、これら仮想キーボード及び仮想キーボードを投影するプロジェクタにおいては、赤外線等のレーザの発光を行う光源及び受光を行う検出器が別途必要であった。
【０００４】
本発明の目的は、可視光を用いて情報の入力を検出することができるキーボードを投影可能なプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のプロジェクタは、投影面に指示情報を入力するための少なくとも１つの入力キーを含む投影画像を投影する投影部と、前記投影面を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された撮像画像を解析する画像解析部と、前記画像解析部により前記投影面に投影された前記投影画像の位置を指定する位置指定部材の光源からの光による影が消失したと判断された場合に、前記位置指定部材による指示入力を検出し、前記撮像画像と前記投影面との位置関係を参照して前記位置指定部材により指定された前記位置に対応して前記投影面に表示されている前記入力キーを特定する入力検出部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のプロジェクタによれば、キーボードを投影し可視光を用いて指示情報の入力を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るプロジェクタについて説明する。図１は、実施の形態に係るプロジェクタの投影時における状態を示す側面図である。プロジェクタ２の前面には、投影画像を投影するための投影窓４、投影面等を撮像するための撮影窓６が設けられている。ここで、本実施の形態において、投影画像が投影される投影面７は投影窓４及び撮影窓６の斜め下方に設けられ、また、投影窓４及び撮影窓６が設けられたカメラ２の前面に対して平行ではない面である。以下の実施の形態において投影面として投影窓４及び撮影窓６が設けられたカメラ２の前面に対して略直角であるテーブル等を例に説明する。また、撮影窓６は、投影面７に投影された投影画像及び入力キーが撮像できる範囲で投影窓４から下方に離れたカメラ２の前面の位置に設けられている。
【０００８】
図２は実施の形態に係るプロジェクタのシステム構成を示すブロック図である。プロジェクタ２はＣＰＵ８を備え、ＣＰＵ８には撮影レンズ６を介した被写体光を撮像して撮像信号（蓄積電荷としてのアナログ信号）を生成するＣＣＤ或いはＣＭＯＳ等により構成される撮像素子１０、図示しないＡ／Ｄ変換部において撮像素子１０から出力された撮像信号に対して、Ａ／Ｄ変換を行うことにより生成された画像データを一時的に記憶するメモリ１２、投影面７を撮像した撮像データから投影面７に投影された投影画像の任意の位置を指定する位置指定部材３４（図５参照）と該位置指定部材３４の後述するＬＥＤ２６からの光による影を解析する画像解析部１４、画像解析部１４により位置指定部材３４のＬＥＤ２６からの光による影の一端が消失したと判断された場合に位置指定部材３４による指示入力を検出する入力検出部１６、投影面７を撮像した画像データから投影画像に対する露出補正、ホワイトバランス補正、周辺光量調整、シェーディング補正、ダイナミックレンジ補正等に係る画質補正量を算出する補正量算出部１８、画像データに露出補正、ホワイトバランス補正、周辺光量調整、シェーディング補正、ダイナミックレンジ補正、輪郭補償、ガンマ補正等の画像処理を施す画像処理部２０、指示情報を入力するための入力キーと投影画像の画像データとを合成する画像合成部２１、撮影画像及び投影画像を記憶する画像データ記憶部２２、画像を投影する投影光学系を備える投影部２４が接続されている。
【０００９】
ここで、投影部２４は、光源であるＬＥＤ（発光ダイオード）２６の点灯及び消灯を行う電源制御部２８、投射する画像を表示するＬＣＯＳ（反射型液晶素子）３０、ＬＣＯＳ３０の表示制御を行う投射制御部３２を備えている。
【００１０】
次に図３に示すフローチャートを参照して本実施の形態に係るプロジェクタの投影処理について説明する。図示しない投影開始ボタンにより投影指示がされると投影部２４により、投影面７に画面全体が黒である画像（（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０））を投影し（ステップＳ１）、撮像素子１０により投影面７を撮像し撮像画像Ａ１を得る（ステップＳ２）。補正量算出部１８は、画面全体が黒である画像が投影された投影面７を撮像した画像データから投影面７における周辺光の影響を算出する（ステップＳ３）。次に投影面７に画面全体が白である画像（（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５））を投影し（ステップＳ４）、投影面７を撮像し撮像画像Ａ２を得る（ステップＳ５）。補正量算出部１８は、撮像画像Ａ１及びＡ２を用いて投影面７の明るさ、色、模様に基づいた補正量を算出する（ステップＳ６）。ここで、例えば、投影面７の明るさについては撮像画像Ａ２とＡ１との差分から投影面７の反射率を求め、反射率に基づいて補正量を算出する。次に画像データ記憶部２２から投影する画像データを読み出し（ステップＳ７）、読み出した画像データに対して指示情報を入力するための入力キーを画像合成部２１により合成し合成画像データを生成する（ステップＳ８）。算出した反射率及び補正量に基づいて画像処理部２０により投影する合成画像データに対して補正を施し（ステップＳ９）、投影部２４により補正が施された合成画像データを用いて投影を行う（ステップＳ１０）。次に投影すべき別の画像が存在するか否かを判定し（ステップＳ１１）、投影すべき画像が存在する場合にはステップＳ７に戻りステップＳ７〜Ｓ１１に示す処理を行う。一方、投影すべき画像が存在しない場合には投影処理を終了する。
【００１１】
次に、図４に示すフローチャートを参照して本実施の形態に係るプロジェクタの指示情報の入力検出処理について説明する。投影画像を入力キーと共に投影している状態において投影面７を撮像し（ステップＳ２１）、画像解析部１４により撮像画像を解析する（ステップＳ２２）。ここで、画像解析部１４は投影面７に投影されている投影画像及び入力キー以外に撮像画像に写り込んだ位置指定部材３４等の物体及び当該物体の影を認識する。図５に示すように投影画像及び入力キーは投影窓４から下方へ投影される。投影面７と投影窓４との間にユーザの指または指示棒等の位置指定部材３４が入り込んでいる場合には、位置指定部材３４がＬＥＤ２６からの光による影３６と共に撮影窓６を介して撮像される。ここで、影３６は位置指定部材３４によりＬＥＤ２６から射出された光が遮られることにより形成されるため、画像解析部１４は輝度値の違いから位置指定部材３４及び影３６を区別して認識することができる。
【００１２】
次に、撮像画像における位置指定部材３４と影３６との位置関係に基づいて位置指定部材３６が投影面７に接触したか否かを判定する（ステップＳ２３）。ここで、図５に示す状態、即ち、位置指定部材３４が投影面７と接触していない場合には、図６に示すように位置指定部材３４の影３６が消失しない撮像画像となる。一方、位置指定部材３４が投影面７と接触している場合には図７に示すように位置指定部材３４の影３６が消失した撮像画像となる。
【００１３】
ステップＳ２３において位置指定部材３４が投影面７に接触していないと判定した場合にはステップＳ２１に戻る。一方、位置指定部材３４が投影面７に接触していると判定した場合には、入力検出部１６は、撮像画像から位置指定部材３４が接触した位置を計算して特定し（ステップＳ２４）、特定した位置と投影面７に投影した画像及び入力キーとの位置関係から位置指定部材３４が接触した位置に入力キーが表示されているか否か判定を行う（ステップＳ２５）。入力キーが表示されている場合には入力キーに対応する処理を行う（ステップＳ２６）。
【００１４】
例えば、図８に示すように投影画像３８及び入力キー４０が表示されている場合において、入力キー４０における「９０°右回転」に指等により接触があったと判定された場合には、投影画像３８及び入力キー４０は９０°右回転して図９に示すように投影される。なお、この場合には鑑賞者４２，４４，４６，４８，５０の何れもが入力キー４０に接触し操作することが可能である。
【００１５】
一方、ステップＳ２５において特定された位置に入力キーが表示されていないと判定した場合にはステップＳ２１の処理へ戻る。
【００１６】
本実施の形態に係るプロジェクタによれば、キーボードを投影し可視光を用いて指示情報の入力を検出することができる。
【００１７】
なお、本実施の形態においては投影画像と入力キーを分けて投影する構成としたが、投影画像に対して入力キーを重畳表示してもよい。また、入力キーのみを投影する構成としてもよい。
【００１８】
また、本実施の形態において撮影窓６は投影窓４の下方に位置する構成としたが、撮影窓６は投影窓４と略同じ高さに位置する構成としてもよい。
【００１９】
また、本実施の形態においては位置指定部材３４の影３６が消失した撮像画像となった場合に位置指定部材３４が接触面７に接触したと判定する構成としたが、図１０に示すように位置指定部材３４の投影面７側において影３６の一端が消失した撮像画像となった場合についても位置指定部材３４が投影面７に接触したと判定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの投影時の状態を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るプロジェクタのシステム構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの投影処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの指示情報の入力検出処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの投影時の状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの投影面の撮像画像を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの投影面の撮像画像を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの投影面における投影画像を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの投影面の撮像画像を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの投影面における投影画像を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
２…プロジェクタ、４…投影窓、６…撮影窓、７…投影面、８…ＣＰＵ、１０…撮像素子、１４…画像解析部、１６…入力検出部、１８…補正量算出部、２０…画像処理部、２２…画像データ記憶部、２４…投影部、２６…ＬＥＤ、３０…ＬＣＯＳ。
【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】
2010112990.tif 000011
【図１０】
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