(57)【要約】【課題】指示体でオブジェクトを描画するときのユーザーの利便性を向上させること。【解決手段】プロジェクターは、指示体を用いて描画されるオブジェクトを投射する投射部と、指示体が送信する筆圧情報を受信する受信部と、受信部が受信した筆圧情報に応じて、オブジェクトを構成する描画要素のサイズを変更する画像処理部と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指示体を用いて描画されるオブジェクトを投射する投射部と、
前記指示体が送信する筆圧情報を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記筆圧情報に応じて、前記オブジェクトを構成する描画要素のサイズを変更する画像処理部と、
を備えること
を特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
前記受信部が受信する受信信号のパターンに基づいて前記筆圧情報を認識するパターン解析部をさらに備えること
を特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記受信部は、撮像部を含み、
前記指示体が発光する光を前記撮像部により撮影することで、前記筆圧情報を受信すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
筆圧を測定する測定部と、
前記測定部が測定した前記筆圧に応じた筆圧情報を送信する送信部と、
を備えること
を特徴とする指示体。
【請求項５】
指示体とプロジェクターとを備えるインタラクティブシステムであって、
前記指示体は、
筆圧を測定する測定部と、
前記測定部が測定した前記筆圧に応じた筆圧情報を前記プロジェクターに送信する送信部と、
を備え、
前記プロジェクターは、
前記指示体を用いて描画されるオブジェクトを投射する投射部と、
前記指示体が送信する前記筆圧情報を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記筆圧情報に応じて、前記オブジェクトを構成する描画要素のサイズを変更する画像処理部と、
を備えること
を特徴とするインタラクティブシステム。
【請求項６】
プロジェクターが、指示体を用いて描画されるオブジェクトを投射する第１の過程と、
前記プロジェクターが、筆圧を表す筆圧情報を前記指示体から受信する第２の過程と、
前記プロジェクターが、前記第２の過程において受信した前記筆圧情報に応じて、前記オブジェクトを構成する描画要素のサイズを変更する第３の過程と、
を有すること
を特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター、指示体、インタラクティブシステムおよび制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を投射するプロジェクターと、投射された画像上でユーザーによって操作される発光ペンと、を備えたインタラクティブシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。発光ペンは、ペン先から赤外線を発光する指示体であり、プロジェクターは、発光ペンからの赤外線を検出して、ユーザーの操作内容を認識する。例えば、投写画像上でユーザーが発光ペンで線を描くような操作を行うと、プロジェクターは、発光ペンの軌跡を認識し、投写された画像に発光ペンの軌跡を表す線を合成して投射する。つまり、ユーザーは、投写画像上で指示体によって線を描画することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７３４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のインタラクティブシステムでは、指示体（発光ペン）で線を描画するときのユーザーの利便性が十分でないという問題があった。具体的には、描画する線の太さを変更するためには、例えば、投写画像内に表示されるツールバーやメニューを用いて線の太さを選択する操作を行わなければならず、線の太さを変更するたびにこの操作を繰り返さなければならなかった。また、一本の線の太さを徐々に変化させるような操作はほぼ不可能であった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、指示体でオブジェクトを描画するときのユーザーの利便性を向上させることができるプロジェクター、指示体、インタラクティブシステムおよび制御方法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】
【０００６】
（１）本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、指示体を用いて描画されるオブジェクトを投射する投射部と、前記指示体が送信する筆圧情報を受信する受信部と、前記受信部が受信した前記筆圧情報に応じて、前記オブジェクトを構成する描画要素のサイズを変更する画像処理部と、を備えることを特徴とするプロジェクターである。
【０００７】
この構成によれば、プロジェクターは、オブジェクトを描画するときの筆圧を表す筆圧情報を指示体から受信し、受信した筆圧情報に応じて投射部が投射するオブジェクトを構成する描画要素のサイズを変更することができる。このため、指示体でオブジェクトを描画するときのユーザーの利便性を向上させることができる。
【０００８】
（２）また、本発明の一態様は、前記受信部が受信する受信信号のパターンに基づいて前記筆圧情報を認識するパターン解析部をさらに備えることを特徴とするプロジェクターである。
【０００９】
この構成によれば、プロジェクターは、筆圧情報を受信信号のパターンから認識することができる。
【００１０】
（３）また、本発明の一態様は、前記受信部は、撮像部を含み、前記指示体が発光する光を前記撮像部により撮影することで、前記筆圧情報を受信することを特徴とするプロジェクターである。
【００１１】
この構成によれば、プロジェクターは、指示体が発光する光を撮影することで筆圧情報を受信することができる。
【００１２】
（４）また、本発明の一態様は、筆圧を測定する測定部と、前記測定部が測定した前記筆圧に応じた筆圧情報を送信する送信部と、を備えることを特徴とする指示体である。
【００１３】
この構成によれば、指示体は、筆圧を測定し、測定した筆圧に応じた筆圧情報を送信することができる。
【００１４】
（５）また、本発明の一態様は、指示体とプロジェクターとを備えるインタラクティブシステムであって、前記指示体は、筆圧を測定する測定部と、前記測定部が測定した前記筆圧に応じた筆圧情報を前記プロジェクターに送信する送信部と、を備え、前記プロジェクターは、前記指示体を用いて描画されるオブジェクトを投射する投射部と、前記指示体が送信する前記筆圧情報を受信する受信部と、前記受信部が受信した前記筆圧情報に応じて、前記オブジェクトを構成する描画要素のサイズを変更する画像処理部と、を備えることを特徴とするインタラクティブシステムである。
【００１５】
この構成によれば、インタラクティブシステムは、指示体が筆圧を測定し、当該筆圧に応じた筆圧情報をプロジェクターに送信し、プロジェクターが受信した筆圧情報に応じて投射するオブジェクトを構成する描画要素のサイズを変更することができる。このため、指示体でオブジェクトを描画するときのユーザーの利便性を向上させることができる。
【００１６】
（６）また、本発明の一態様は、プロジェクターが、指示体を用いて描画されるオブジェクトを投射する第１の過程と、前記プロジェクターが、筆圧を表す筆圧情報を前記指示体から受信する第２の過程と、前記プロジェクターが、前記第２の過程において受信した前記筆圧情報に応じて、前記オブジェクトを構成する描画要素のサイズを変更する第３の過程と、を有することを特徴とする制御方法である。
【００１７】
この構成によれば、制御方法は、プロジェクターが、オブジェクトを描画するときの筆圧を表す筆圧情報を指示体から受信し、受信した筆圧情報に応じて投射部が投射するオブジェクトを構成する描画要素のサイズを変更することを制御することができる。このため、指示体でオブジェクトを描画するときのユーザーの利便性を向上させることができる。
【００１８】
本発明によれば、指示体でオブジェクトを描画するときのユーザーの利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るインタラクティブシステムＳ１の構成の一例を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係るプロジェクターの構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図３】本実施形態に係る指示体の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図４】本実施形態に係る指示体の測定部および制御部の動作を説明する説明図である。
【図５】本実施形態に係る指示体の測定部および制御部の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るインタラクティブシステムＳ１の構成の一例を示す概略図である。
インタラクティブシステムＳ１は、プロジェクター１と、指示体（以下、発光ペン２と称する。）と、を含んで構成される。プロジェクター１と発光ペン２とは、双方向の赤外線通信を行う。プロジェクター１は、発光ペン２と同期をとるために、周期的に赤外線を発光ペン２に送信（発光）する。発光ペン２は、プロジェクター１から赤外線を受信すると、プロジェクター１に同期して赤外線を発光（発信）する。
【００２１】
ユーザーＨ１は、投影面ＳＣに投射された投射画像Ｇ１上に発光ペン２を用いてオブジェクトＧ２を描画する。ここで、オブジェクトＧ２とは、ユーザーＨ１が描画する画像（図形や文字等）であり、点や線などを含んで構成される。発光ペン２は、ユーザーＨ１がオブジェクトＧ２を描画するときの筆圧を検出し、検出した筆圧に応じた筆圧情報をプロジェクター１に送信する。
プロジェクター１は、発光ペン２の位置を検出し、オブジェクトＧ２と投射する画像とを合成した画像を投射画像Ｇ１として投影面ＳＣに投射する。また、プロジェクター１は、投影面ＳＣにオブジェクトＧ２を含む投射画像Ｇ１を投射するとき、発光ペン２から受信した筆圧情報に基づいてオブジェクトＧ２の線の太さを変更して投影面ＳＣに投射する。
【００２２】
図２は、本実施形態に係るプロジェクター１の構成の一例を示す概略ブロック図である。
プロジェクター１は、受信部１１と、信号処理部１２と、入力部１３と、制御部１４と、投射部１５と、送信部１６と、を含んで構成される。受信部１１は、撮像部１１１を含んで構成される。信号処理部１２は、解析部１２１を含んで構成される。解析部１２１は、位置解析部１２１１と、パターン解析部１２１２と、を含んで構成される。制御部１４は、画像処理部１４１を含んで構成される。画像処理部１４１は、生成部１４１１と、合成部１４１２と、を含んで構成される。送信部１６は、発光部１６１を含んで構成される。プロジェクター１は、その他、一般的なプロジェクターの機能を有するが図示および説明は省略する。
【００２３】
受信部１１は、発光ペン２が発した赤外線を撮像部１１１によって受信する。
撮像部１１１は、発光ペン２が発する赤外線を撮像素子上に結像させる。具体的には、撮像部１１１は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：シーシーディー）センサーやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：シーモス）センサーなどの撮像素子（図示せず）と、撮像レンズ（図示せず）と、を備える。撮像部１１１は、プロジェクター１の投射レンズ（図示せず）の近傍に配置され、投影面ＳＣの投射画像を含む範囲を所定のフレームレートで撮影する。撮像部１１１は、撮影した画像（以下、撮影画像と称する。）を表す画像情報を生成し、生成した画像情報を信号処理部１２に出力する。
【００２４】
信号処理部１２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央演算処理装置）、各種データの一時記憶などに用いられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ：ラム）、および、マスクＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ：ロム）やフラッシュメモリー、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｒａｎｄａｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ：強誘電体メモリー）などの不揮発性メモリーや画像解析用の処理装置（いずれも図示せず）を備えている。
【００２５】
位置解析部１２１１は、画像解析用の処理装置やメモリー等（いずれも図示せず）を含んで構成される。位置解析部１２１１は、撮像部１１１から入力された画像情報を解析して、発光ペン２が発光する位置（発光位置）を特定する。位置解析部１２１１は、特定した発光位置を表す位置情報（位置座標）を制御部１４に出力する。
パターン解析部１２１２は、撮像部１１１から順次入力される画像情報（複数フレームの撮像画像）を解析して、発光ペン２の発光パターン（受信信号のパターン）を特定する。パターン解析部１２１２は、特定された発光パターンに基づいて、上述した筆圧情報を認識し、認識した筆圧情報を制御部１４に出力する。
【００２６】
入力部１３は、外部（例えば、パソコン）から画像信号の入力を受け付ける。入力部１３は外部から入力された画像信号を制御部１４に出力する。
制御部１４は、位置解析部１２１１から入力される位置情報や、パターン解析部１２１２から入力される筆圧情報などに基づいて、入力部１３から入力される画像信号に対する画像処理を制御する。また、制御部１４は、後述する発光部１６１を発光させることで赤外線信号を送信させ、発光ペン２との通信を制御する。
画像処理部１４１は、入力部１３から入力された画像信号に対して画像処理を施し、当該画像処理を施した画像信号を投射部１５に出力して、画像信号に基づく画像を投射部１５に投射させる。
生成部１４１１は、ユーザーＨ１が発光ペン２を用いて描画したオブジェクトＧ２を表すオブジェクト信号を生成する。生成部１４１１は、撮像部１１１が撮影した撮影画像における座標と、投射部１５が投射する投射画像における座標との対応関係に基づく変換テーブルを記憶している。生成部１４１１は、当該変換テーブルに基づいて、位置解析部１２１１から入力される発光ペン２の位置座標（撮影画像における位置座標）を投射画像における位置座標に変換する。なお、撮影画像における座標と投射画像における座標との対応関係は、事前に行われるキャリブレーションにより取得され、変換テーブルとして記憶される。
生成部１４１１は、投射画像における発光位置に点状のマーク（例えば、小さな丸印）を付加させたオブジェクト信号を生成する。このとき、生成部１４１１は、信号処理部１２から入力された筆圧情報に基づいて付加するマークのサイズ（例えば、直径）を決定する。具体的には、筆圧が高い場合ほど、マークのサイズを大きくする。生成部１４１１は、生成したオブジェクト信号を合成部１４１２に出力する。
【００２７】
合成部１４１２は、入力部１３から入力された画像信号と、生成部１４１１から入力されたオブジェクト信号とを合成し、出力信号を生成する。合成部１４１２は、出力信号を投射部１５に出力して、出力信号に基づく画像を投射部１５に投射させる。なお、合成部１４１２は、画像信号が入力部１３から入力されない場合、または、生成部１４１１からオブジェクト信号が入力されない場合、オブジェクト信号のみ、または画像信号のみを出力信号として投射部１５に出力する。
投射部１５は、放電ランプ、液晶パネル、分光素子、偏光素子、投射レンズなどを備え、制御部１４から入力される出力信号に基づいて、投影面ＳＣに投射画像を投射する。
【００２８】
送信部１６は、発光部１６を発光させることにより、発光ペン２に赤外線信号を送信する。
発光部１６１は、発光素子、例えば赤外線ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｅｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）を備え、制御部１４の制御に基づいて発光素子を発光させることで赤外線信号を発光ペン２に送信する。
【００２９】
プロジェクター１は、上記のように構成されているため、ユーザーＨ１が投射画像Ｇ１上で発光ペン２を発光させると、プロジェクター１は、発光ペン２の発光位置に点状のマークを合成して投射する。そして、ユーザーＨ１が投射画像Ｇ１上で発光ペン２を移動させると、移動の軌跡に沿ってマークが連なり、線として表示される。ここで、生成部１４１１は、筆圧情報に応じてマークのサイズを変化させるため、描画される線の太さも筆圧情報に応じて変化する。なお、本実施形態では、１つのマークで構成される「点」、および連なった複数のマークで構成される「線」のことを、描画要素と称する。
【００３０】
図３は、本実施形態に係る指示体２（発光ペン）の構成の一例を示す概略ブロック図である。
発光ペン２は、スイッチ部２１と、測定部２２と、通信部２３と、制御部２４と、を含んで構成される。スイッチ部２１は、電源スイッチ部２１１と、押圧スイッチ部２１２と、を含んで構成される。測定部２２は、照射部２２１と、受光部２２２と、を含んで構成される。通信部２３は、送信部２３１と、受信部２３２と、を含んで構成される。送信部２３１は、発光部２３１１を含んで構成され、受信部２３２は、受光部２３２１を含んで構成される。制御部２４は、判定部２４１と、筆圧検出部２４２と、を含んで構成される。筆圧検出部２４２は、計測部２４２１と、導出部２４２２と、設定部２４２３と、記憶部２４２４と、を含んで構成される。
【００３１】
電源スイッチ部２１１は、センサー式スイッチ、押下式スイッチなどのいずれかのスイッチである。電源スイッチ部２１１は、発光ペン２を動作させるためのスイッチであり、発光ペン２が動作するＯＮ状態と発光ペン２が動作しないＯＦＦ状態とを切り替えるスイッチである。電源スイッチ部２１１は、スイッチ操作に応じて操作信号を制御部２４に出力する。
押圧スイッチ部２１２は、センサー式スイッチ、押下式スイッチなどのいずれかのスイッチである。押圧スイッチ部２１２は、発光ペン２のペン先が投影面ＳＣなどに接触したことを検出するためのスイッチである。例えば、押圧スイッチ部２１２は、発光ペン２のペン先が投影面ＳＣなどに接触した場合にＯＮ状態となり、投影面ＳＣなどに接触した状態から解放されて非接触となった場合にＯＦＦ状態となる。押圧スイッチ部２１２は、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とに応じた操作信号を制御部２４に出力する。
【００３２】
測定部２２は、発光ペン２のペン先が押圧を受けた際のペン先の移動量、すなわち発光ペン２の軸方向に沿ったペン先の移動量を検出するための測定を行う。
照射部２２１は、レーザー照射器を備え、制御部２４の制御により、発光ペン２の所定の位置から発光ペン２のペン先方向にレーザー光を照射し、例えば、ペン先に備わる反射部Ｃ１（図４参照）に反射させる。
受光部２２２は、照射部２２１が照射したレーザー光が反射部Ｃ１において反射されたレーザー光を受光する。受光部２２２は、反射されたレーザー光を受光したことを表す受光信号を制御部２４に出力する。
発光部２３１１は、発光素子、例えば、赤外線ＬＥＤを備え、制御部２４の制御に基づいて発光素子を発光させることで赤外線信号をプロジェクター１に送信する。
受光部２３２１は、プロジェクター１が発する、赤外線を受光して、これを電気信号として制御部２４に出力する。
【００３３】
制御部２４は、発光ペン２の動作を制御する。具体的には、受光部２３２１がプロジェクター１からの赤外線を受光すると、制御部２４は、これに応答して発光部２３１１に赤外線を発光させる。これにより、プロジェクター１と発光ペン２との間で同期がとれ、双方で通信が可能となる。また、制御部２４は、押圧スイッチ部２１２から入力される操作信号に基づいて測定部２２を制御する。具体的には、制御部２４は、押圧スイッチ部２１２から操作信号が入力されると、照射部２２１からレーザー光を照射させ、レーザー光を照射してから受光部２２２で反射光を受光するまでに要した時間に基づいて、ペン先の移動量を検出する。
【００３４】
判定部２４１は、電源スイッチ部２１１から入力される操作信号に応じて発光ペン２を動作させるか否かを判定する。また、判定部２４１は、押圧スイッチ部２１２から入力される操作信号に応じて、測定部２２を動作させるか否かを判定する。
計測部２４２１は、電源スイッチ部２１１からＯＮ状態を表す操作信号が入力されると、照射部２２１を動作させ、測定部２２から反射部Ｃ１（図４参照）までの距離を計測する。具体的には、計測部２４２１は、照射部２２１にレーザー光を照射させた時刻と、受光部２２２から受光信号が入力された時刻とに基づいて、初期値となる距離Ｄ＿ＭＡＸを計測する。また、計測部２４２１は、押圧スイッチ部２１２からＯＮ状態を表す操作信号が入力され続ける間、照射部２２１にレーザー光の照射を繰り返させ、当該レーザー光を照射させた時刻と受光部から受光信号が入力された時刻とに基づいて、その時点における測定部２２から反射部Ｃ１までの距離Ｄ＿ＭＡＸ’を計測する。計測部２４２１は、初期値となる距離Ｄ＿ＭＡＸと距離Ｄ＿ＭＡＸ’との差分から、ペン先の移動量（距離Ｄ＿ｄｉｆ）を算出する。
【００３５】
記憶部２４２４は、距離Ｄ＿ｄｉｆと、筆圧とを対応付けたテーブルを記憶する。このテーブルは、距離Ｄ＿ｄｉｆがとり得る範囲を複数の段階（筆圧レベル）に区分して、距離Ｄ＿ｄｉｆから筆圧レベルを導出できるようにしたものである。
導出部２４２２は、記憶部２４２４に記憶されているテーブルを参照して、計測部２４２１で計測された距離Ｄ＿ｄｉｆに対応する筆圧レベルを導く。なお、発光ペン２を押圧した状態（押圧スイッチ部２１２がＯＮ状態）で電源スイッチ部２１１をＯＮ状態とした場合には、初期値となる距離Ｄ＿ＭＡＸが最大値とならずに、距離Ｄ＿ｄｉｆが負の値になる場合がある。このため、導出部２４２２は、距離Ｄ＿ｄｉｆが０以上か否か判定して、０以上の場合に、上述したテーブルを参照して筆圧レベルを導く。一方で、距離Ｄ＿ｄｉｆが０未満の場合には、筆圧レベルを最低のレベルに設定する。
設定部２４２３は、導出部２４２２が導出した筆圧レベルを筆圧情報としてプロジェクター１に送信するために発光部２３１１を発光させる。具体的には、設定部２４２３は、発光部２３１１の発光パターンを、筆圧レベルに応じて切り替え、導出部２４２２で導出された筆圧レベルに応じた発光パターンで発光部２３１１を発光させる。
【００３６】
図４は、本実施形態に係る指示体（発光ペン２）の測定部２２および制御部２４の動作を説明する説明図である。
発光ペン２は、筐体Ｋｏと、発光部２３１１（図示せず）を含む先端部Ｈｅと、先端部Ｈｅを筐体Ｋｏに保持するガイドＧｉとから構成される。先端部Ｈｅには、照射部２２１が照射するレーザー光を反射する反射部Ｃ１が備えられる。ガイドＧｉは、一端が筐体Ｋｏに固定され、他端がコイルバネなどの弾性部材（図示せず）を介して先端部Ｈｅに接続されており、先端部Ｈｅが押下されることにより先端部Ｈｅの内部に格納される。なお、受光部２３２１は、筐体Ｋｏの側面の複数の位置に配置される。
【００３７】
先端部Ｈｅに外部から筆圧や押圧などが非印加の状態のとき、発光ペン２の所定の位置に備えられた測定部２２が照射するレーザー光は、反射部Ｃ１で反射され、計測部２４２１は、測定部２２から反射部Ｃ１までの距離Ｄ＿ＭＡＸを計測する。先端部Ｈｅが筐体Ｋｏ側に押下され、筆圧を検出する場合、例えば、先端部Ｈｅ’の位置に移動し、それに伴い反射部Ｃ１も筐体Ｋｏ側（反射部Ｃ１’）に動く。このとき、計測部２４２１が計測する距離は、距離Ｄ＿ＭＡＸ’となり、該距離Ｄ＿ＭＡＸ’から筆圧レベルを導出するための距離Ｄ＿ｄｉｆを算出する。先端部Ｈｅが筐体Ｋｏ側に押下される力の強さに応じて距離Ｄ＿ＭＡＸ’が変化し、導出部２４２２は、距離Ｄ＿ＭＡＸと距離Ｄ＿ＭＡＸ’との差分から算出される距離Ｄ＿ｄｉｆに応じた筆圧レベルを導出する。
【００３８】
ここで、計測部２４２１は、発光ペン２に印加される筆圧により変動しない固定された所定の位置（例えば、測定部２２の位置）と、発光ペン２において印加される筆圧により変動する予め定められた所定の位置（例えば、反射部Ｃ１の位置）との距離を測定する。なお、本実施形態において、距離Ｄ＿ｄｉｆに応じた筆圧レベルを導出するとしているが、距離Ｄ＿ＭＡＸ’に応じて筆圧レベルを導出してもよい。
【００３９】
図５は、本実施形態に係る指示体（発光ペン２）の測定部２２および制御部２４の動作の一例を示すフローチャートである。
ステップＳＴ１０１において、制御部２４は、電源スイッチ部２１１からＯＮ状態を表す操作信号が入力されると、以下の動作を行う。
ステップＳＴ１０２において、計測部２４２１は、照射部２２１を動作させて、レーザー光による距離計測を開始させる。
ステップＳＴ１０３において、計測部２４２１は、測定部２２から反射部Ｃ１までの距離の初期値として、距離Ｄ＿ＭＡＸを計測する。
ステップＳＴ１０４において、判定部２４１は、発光ペン２のペン先が投影面ＳＣなどに接触しているか否か、即ち押圧スイッチ部２１２がＯＮ状態を表す操作信号を入力しているか否かを判定する。押圧スイッチ部２１２がＯＮ状態を表す操作信号を入力している場合、ステップＳＴ１０５に進む。一方、押圧スイッチ部２１２がＯＦＦ状態を表す操作信号を入力している場合、ステップＳＴ１１２に進む。
【００４０】
ステップＳＴ１０５において、計測部２４２１は、距離Ｄ＿ＭＡＸ’を計測し、距離Ｄ＿ＭＡＸと距離Ｄ＿ＭＡＸ’との差分から距離Ｄ＿ｄｉｆを算出する。
ステップＳＴ１０６において、導出部２４２２は、計測部２４２１が算出した距離Ｄ＿ｄｉｆが０以上か否かを判定する。計測部２４２１が算出した距離Ｄ＿ｄｉｆが０以上である場合、ステップＳＴ１０７に進む。一方、計測部２４２１が算出した距離Ｄ＿ｄｉｆが０未満である場合、ステップＳＴ１０８に進む。
【００４１】
ステップＳＴ１０７において、導出部２４２２は、記憶部２４２４に記憶されているテーブルを参照して、計測部２４２１で計測された距離Ｄ＿ｄｉｆに対応する筆圧レベルを導く。
ステップＳＴ１０８において、導出部２４２２は、筆圧レベルを最低のレベルに設定し、ステップＳＴ１０９に進む。
ステップＳＴ１０９において、設定部２４２３は、筆圧レベルに応じた発光パターンで発光部２３１１を発光させ、筆圧情報としてプロジェクター１に送信する。
【００４２】
ステップＳＴ１１０において、判定部２４１は、発光ペン２のペン先が依然として投影面ＳＣなどに接触しているか否か、すなわち押圧スイッチ部２１２がＯＮ状態を表す操作信号を入力しているか否かを判定する。押圧スイッチ部２１２がＯＮ状態を表す操作信号を入力している場合、ステップＳＴ１０５に戻って、筆圧レベルの導出と筆圧情報の送信とを繰り返す。一方、押圧スイッチ部２１２がＯＦＦ状態を表す操作信号を入力している場合、ステップＳＴ１１１に進む。
ステップＳＴ１１１において、導出部２４２２は、再度、計測部２４２１が算出した距離Ｄ＿ｄｉｆが０以上か否かを判定する。計測部２４２１が算出した距離Ｄ＿ｄｉｆが０以上である場合、ステップＳＴ１１２に進む。一方、計測部２４２１が算出した距離Ｄ＿ｄｉｆが０未満である場合、ステップＳＴ１０３に戻り、初期値としての距離Ｄ＿ＭＡＸを測定し直す。つまり、距離Ｄ＿ｄｉｆが０未満となるのは、発光ペン２を押圧した状態（押圧スイッチ部２１２がＯＮ状態）でかつ電源スイッチ部２１１をＯＮ状態とした場合であり、このときに測定された距離Ｄ＿ＭＡＸは正確な値ではないことから、改めて距離Ｄ＿ＭＡＸを測定する。
【００４３】
ステップＳＴ１１２において、計測部２４２１は、照射部２２１の動作を停止させ、レーザー光による距離計測を停止させる。
ステップＳＴ１１３において、判定部２４１は、発光ペン２のペン先が投影面ＳＣなどに接触しているか否か、すなわち押圧スイッチ部２１２がＯＮ状態を表す操作信号を入力しているか否かを判定する。押圧スイッチ部２１２がＯＮ状態を表す操作信号を入力している場合、ステップＳＴ１１４に進む。一方、押圧スイッチ部２１２がＯＦＦ状態を表す操作信号を入力している場合、ステップＳＴ１１３を繰り返す。
ステップＳＴ１１４において、計測部２４２１は、照射部２２１を動作させて、レーザー光による距離計測を開始させ、ステップＳＴ１０５に進む。
【００４４】
本実施形態の発光ペン２は、上記のように動作するため、投射画像Ｇ１上でオブジェクトを描画する際に、ユーザーＨ１は、投影面ＳＣに発光ペン２を押し付ける強さ（筆圧）を調整することによって、描画される線の太さ（描画要素のサイズ）を変化させることが可能となる。そして、例えば、筆圧が高いほど線の太さが太くなるようすれば、ユーザーＨ１は、直感的に線の太さを変化させることが可能となる。また、オブジェクトを描画しながら筆圧を調整すれば、線の太さを途中から変化させたり、徐々に変化させたりすることも可能となる。
なお、本実施形態において、筆圧情報に基づいて線の太さを変更しているが、筆圧情報に基づいて、線の太さとともに線の種類や線の色を変更してもよいし、線の太さを変更せずに線の種類や線の色を変更してもよい。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、インタラクティブシステムＳ１は、指示体（発光ペン２）とプロジェクター１とを備える。指示体（発光ペン２）は、筆圧を測定する測定部２２と、測定部２２が測定した筆圧に応じた筆圧情報をプロジェクター１に送信する送信部２３１と、を備える。プロジェクター１は、指示体（発光ペン２）を用いて描画されるオブジェクトを投射する投射部１５と、指示体（発光ペン２）が送信する筆圧情報を受信する受信部１１と、受信部１１が受信した筆圧情報に応じて、オブジェクトを構成する描画要素のサイズを変更する画像処理部１４１と、を備える。
【００４６】
これにより、プロジェクター１は、オブジェクトを描画するときの筆圧を表す筆圧情報を指示体（発光ペン２）から受信し、受信した筆圧情報に応じて投射部１５が投射するオブジェクトを構成する描画要素のサイズを変更することができる。このため、指示体（発光ペン２）でオブジェクトを描画するときのユーザーの利便性を向上させることができる。
【００４７】
なお、上述した実施形態におけるプロジェクター１の一部、または全部をコンピューターで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピューター読み取り可能な記憶媒体に記憶して、この記憶媒体に記憶されたプログラムをコンピューターシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。
【００４８】
なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、プロジェクター１に内蔵されたコンピューターシステムであって、ＯＳや周辺機器などのハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記憶媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記憶媒体」とは、インターネットなどのネットワークや電話回線などの通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピューターシステムにすでに記憶されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００４９】
また、上述した実施形態におけるプロジェクター１の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）などの集積回路として実現しても良い。プロジェクター１の各機能ブロックは個別にプロセッサー化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサー化しても良い。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサーで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
【００５０】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更などをすることが可能である。
例えば、プロジェクター１や発光ペン２が発する光は、赤外線に限定されず、可視光であってもよい。また、プロジェクター１と発光ペン２とで異なる波長の光を発するようにしてもよい。また、プロジェクター１と発光ペン２との間の通信は、光を利用した態様に限定されず、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ラン）などのように、電波を用いた態様であってもよい。
上述した実施形態では、押圧スイッチ部２１２の状態によって発光ペン２の接触を検出しているが、測定部２２を利用して接触を検出するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、計測部２４２１は、測定部２２（照射部２２１および受光部２２２）を用いてペン先の移動距離を求めているが、それらの代わりに、他の手段で移動距離を求めてもよい。また、ペン先の移動距離を求める代わりに、圧力センサーなどを用いて直接筆圧を測定してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
Ｓ１・・・インタラクティブシステム、Ｈ１・・・ユーザー、ＳＣ・・・投影面、Ｇ１・・・投射画像、Ｇ２・・・オブジェクト、１・・・プロジェクター、２・・・発光ペン（指示体）、１１・・・受信部、１１１・・・撮像部、１２・・・信号処理部、１２１・・・解析部、１２１１・・・位置解析部、１２１２・・・パターン解析部、１３・・・入力部、１４・・・制御部、１４１・・・画像処理部、１４１１・・・生成部、１４１２・・・合成部、１５・・・投射部、１６・・・送信部、１６１・・・発光部、２１・・・スイッチ部、２１１・・・電源スイッチ部、２１２・・・押圧スイッチ部、２２・・・測定部、２２１・・・照射部、２２２・・・受光部、２３・・・通信部、２３１・・・送信部、２３１１・・・発光部、２３２・・・受信部、２３２１・・・受光部、２４・・・制御部、２４１・・・判定部、２４２・・・筆圧検出部、２４２１・・・計測部、２４２２・・・導出部、２４２３・・・設定部、２４２４・・・記憶部、Ｋｏ・・・筐体、Ｇｉ・・・ガイド、Ｈｅ、Ｈｅ’・・・先端部、Ｃ１、Ｃ１’・・・反射部、Ｄ＿ＭＡＸ、Ｄ＿ＭＡＸ’、Ｄ＿ｄｉｆ・・・距離
【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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