(57)【要約】【課題】超音波受信部と赤外線受光部がプロジェクタに設けられた電子黒板付プロジェクタと、反射波が入力しても誤動作しない電子ペン位置表示範囲規制方法を提供する。【解決手段】電子黒板付プロジェクタ１のプロジェクタ１０の電子ペン位置検出部は、電子ペン９０の超音波発生部９１で発生した超音波を受信する第１の超音波受信部３１と第２の超音波受信部３２、電子ペン９０の赤外線発光部９２で発生した赤外線を受光する赤外線受光部３３、および電子ペン９０の超音波発生部９１から第１の超音波受信部３１と第２の超音波受信部３２までの超音波到達時間から電子ペン９０の超音波発生部９１の位置を算出する時間差解析位置算出部を有し、電子黒板７０の最短位置までの到達時間と最長位置までの到達時間を記憶し、到達時間がこの間の範囲を超える場合は位置算出を中止する。【選択図】図１
2006053738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子黒板と、該電子黒板に画像を投射するプロジェクタとが構造体により一体に構成されており、超音波を出力する超音波発生部および赤外線を発生する赤外線発生部を備える電子ペンと組み合わせて使用され、前記プロジェクタは前記電子黒板の面上の位置を指示する前記電子ペンの電子ペン位置検出部を有する電子黒板付プロジェクタであって、
前記電子ペン位置検出部は、前記電子ペンの超音波発生部で発生した超音波を受信する第１の超音波受信部と第２の超音波受信部、前記電子ペンの赤外線発光部で発生した赤外線を受光する赤外線受光部、および前記電子ペンの前記超音波発生部から前記第１の超音波受信部と前記第２の超音波受信部までの超音波到達時間から前記電子ペンの前記超音波発生部の位置を算出する時間差解析位置算出部を有する、電子黒板付プロジェクタ。
【請求項２】
前記時間差解析位置算出部は、
前記赤外線受光部における赤外線受光時刻と前記第１の超音波受信部および前記第２の超音波受信部における超音波受信時刻の差を基に、前記超音波発生部から前記第１の超音波受信部および前記第２の超音波受信部までの超音波到達時間を算出する超音波到達時間算出手段と、
算出された超音波到達時間から、前記超音波発生部から前記第１の超音波受信部および前記第２の超音波受信部までの距離を算出する距離算出手段と、
算出された前記超音波発生部から前記第１の超音波受信部および前記第２の超音波受信部までの距離と、予め記憶されている前記第１の超音波受信部と前記第２の超音波受信部との間隔および位置算出の基準となる前記超音波受信部と前記電子黒板の垂直距離とから、前記電子ペンの前記超音波発生部の前記電子黒板上の位置座標を算定する電子ペン位置算定手段と、
算定した前記位置座標を前記プロジェクタの画像制御部に出力する電子ペン位置通知手段とを備える、請求項１に記載の電子黒板付プロジェクタ。
【請求項３】
前記電子ペン位置検出部には、さらに最短・最長時間取得スイッチが設けられ、
前記時間差解析位置算出部には、さらに、
前記最短・最長時間取得スイッチの作動時に前記電子ペンの前記超音波発生部が位置算出の基準となる前記超音波受信部に最も近接した前記電子黒板上の位置にあるときの前記超音波到達時間算出手段で算出された到達時間を最短時間として記録し、前記最短・最長時間取得スイッチの作動時に前記電子ペンの前記超音波発生部が位置算出の基準となる前記超音波受信部に最も離れた前記電子黒板上の位置にあるときの前記超音波到達時間算出手段で算出された到達時間を最長時間として記録する最短・最長時間取得格納手段と、
前記最短・最長時間取得スイッチの不作動時には、前記超音波到達時間算出手段で算出された到達時間と前記最短・最長時間取得格納手段に記録されている前記最短・最長時間とを比較し、前記到達時間が前記最短・最長時間の間の範囲にあるときは位置算出動作を継続させ、前記到達時間が前記最短・最長時間の間の範囲外にあるときは位置算出動作を中止させる到達時間監視手段とを有する、請求項１または請求項２に記載の電子黒板付プロジェクタ。
【請求項４】
前記電子ペン位置検出部には、さらに最短・最長距離取得スイッチが設けられ、
前記時間差解析位置算出部には、さらに、
前記最短・最長距離取得スイッチの作動時に前記電子ペンの前記超音波発生部が位置算出の基準となる前記超音波受信部に最も近接した前記電子黒板上の位置にあるときの前記距離算出手段で算出された距離を最短距離として記録し、前記最短・最長距離取得スイッチの作動時に前記電子ペンの前記超音波発生部が位置算出の基準となる前記超音波受信部に最も離れた前記電子黒板上の位置にあるときの前記距離算出手段で算出された距離を最長距離として記録する最短・最長距離取得格納手段と、
前記最短・最長距離取得スイッチの不作動時には、前記距離算出手段で算出された距離と前記最短・最長距離取得格納手段に記録されている前記最短・最長距離とを比較し、算出された前記距離が前記最短・最長距離の間の範囲にあるときは位置算出動作を継続させ、前記距離が前記最短・最長距離の間の範囲外にあるときは位置算出動作を中止させる到達距離監視手段とを有する、請求項１または請求項２に記載の電子黒板付プロジェクタ。
【請求項５】
前記プロジェクタが、開口構造を有する筐体に画像投射のための投射ミラーを備えるプロジェクタである、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子黒板付プロジェクタ。
【請求項６】
電子黒板を有するプロジェクタにおける電子ペン位置表示範囲規制方法であって、
位置算出の基準となる超音波受信部に最も近接した前記電子黒板上の位置に前記電子ペンの超音波発生部があるときの超音波到達時間を最短時間として記録するステップと、
位置算出の基準となる前記超音波受信部に最も離れた前記電子黒板上の位置に前記電子ペンの前記超音波発生部があるときの超音波到達時間を最長時間として記録するステップと、
算出された前記超音波発生部からの到達時間と記録されている前記最短・最長時間とを比較し、前記到達時間が前記最短・最長時間の間の範囲にあるときは位置算出動作を継続させ、前記到達時間が前記最短・最長時間の間の範囲外にあるときは位置算出動作を中止させるステップとを含む、電子ペン位置表示範囲規制方法。
【請求項７】
電子黒板を有するプロジェクタにおける電子ペン位置表示範囲規制方法であって、
位置算出の基準となる超音波受信部に最も近接した前記電子黒板上の位置に前記電子ペンの超音波発生部があるときの超音波到達時間から算出された距離を最短距離として記録するステップと、
位置算出の基準となる前記超音波受信部に最も離れた前記電子黒板上の位置に前記電子ペンの前記超音波発生部があるときの超音波到達時間から算出された距離を最長距離として記録するステップと、
算出された前記超音波発生部からの距離と記録されている前記最短・最長距離とを比較し、前記距離が前記最短・最長距離の間の範囲にあるときは位置算出動作を継続させ、前記距離が前記最短・最長距離の間の範囲外にあるときは位置算出動作を中止させるステップとを含む、電子ペン位置表示範囲規制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子黒板付プロジェクタに関し、特に電子ペン位置検出手段を有する電子黒板付プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超音波受信部を有する２個以上の信号処理器と、赤外光受光部を有する１個の信号処理器と、赤外光発光部と超音波発生部を持つ電子ペンとを組み合わせた座標入力装置が見られるようになった。これは信号処理器をホワイトボードなどの互いに離れた場所に取り付け、電子ペンの超音波発生部から発信された超音波がそれぞれの超音波受信部で受信されるまでの所要時間に基づいて電子ペンからそれぞれの超音波受信部までの距離を算定することで電子ペンの位置を取得し、パソコンで座標として取り込むものである（特許文献１参照）。その仕組みとしては、例えばホワイトボードにプロジェクタから映像を投影して説明者が電子ペンを用いて説明する場合に、信号処理器をホワイトボードの２箇所以上の隅部に取り付け、パソコンの映像をプロジェクタでホワイトボードに投射し、投射映像の特定の位置（例えば４隅）を電子ペンで指定することで投射映像の基準位置を前記信号処理器に覚えこませ、その後は電子ペンの位置と先に覚えこませた特定の位置を比較することで座標を算出し、算出された座標をパソコンに渡し映像内のマウスカーソルなどを動かす処理を行なう。
【０００３】
一方、近年プロジェクタの短焦点化が図られ、投射表示距離を非常に短くできるプロジェクタが増え、最近、さらに超短焦点にできる、開口構造を有する筐体に投射ミラーを備えたプロジェクタが開発されていることから、電子黒板とプロジェクタとを一体とした電子黒板付プロジェクタも提供されている。図９は従来例の電子黒板付プロジェクタの模式的斜視図である。電子黒板付プロジェクタ１０１のプロジェクタ１１０の投射ミラー１２４から、構造体１８０でプロジェクタ１１０と一体に構成された電子黒板１７０に映像が投射されるが、この場合も信号処理器１３０は電子黒板１７０の２箇所以上の隅部に取り付けられて電子ペン１９０の位置を検出することが行なわれている。
【特許文献１】特開２００１−１２５７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の方式では、電子ペン９０の超音波発生部が表示面外にあっても超音波を受信するので不必要な位置情報を提供することがある。また超音波を使用しているために天井や壁から反射した超音波がまれに信号処理器の超音波受信部に入ってくる場合があり、この際、信号処理器が電子ペンからの直接波を検知する前に反射波を検知してしまうと、電子ペンの位置を特定できないという問題点がある。また、信号処理器が電子黒板側に設けられている場合には、信号処理器からの信号をプロジェクタまで伝送する必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、超音波受信部と赤外線受光部がプロジェクタに設けられた電子黒板付プロジェクタと、反射波が入力しても誤動作しない電子ペン位置表示範囲規制方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電子黒板付プロジェクタは、
電子黒板と、その電子黒板に画像を投射するプロジェクタとが構造体により一体に構成されており、超音波を出力する超音波発生部および赤外線を発生する赤外線発生部を備える電子ペンと組み合わせて使用され、プロジェクタは電子黒板の面上の位置を指示する電子ペンの電子ペン位置検出部を有する電子黒板付プロジェクタである。電子ペン位置検出部は、電子ペンの超音波発生部で発生した超音波を受信する第１の超音波受信部と第２の超音波受信部、電子ペンの赤外線発光部で発生した赤外線を受光する赤外線受光部、および電子ペンの超音波発生部から第１の超音波受信部と第２の超音波受信部までの超音波到達時間から電子ペンの超音波発生部の位置を算出する時間差解析位置算出部を有する。
【０００７】
時間差解析位置算出部は、赤外線受光部における赤外線受光時刻と第１の超音波受信部および第２の超音波受信部における超音波受信時刻の差を基に、超音波発生部から第１の超音波受信部および第２の超音波受信部までの超音波到達時間を算出する超音波到達時間算出手段と、算出された超音波到達時間から、超音波発生部から第１の超音波受信部および第２の超音波受信部までの距離を算出する距離算出手段と、算出された超音波発生部から第１の超音波受信部および第２の超音波受信部までの距離と、予め記憶されている第１の超音波受信部と第２の超音波受信部との間隔および位置算出の基準となる超音波受信部と電子黒板の垂直距離とから、電子ペンの超音波発生部の電子黒板上の位置座標を算定する電子ペン位置算定手段と、算定した位置座標をプロジェクタの画像制御部に出力する電子ペン位置通知手段とを備えてもよい。
【０００８】
電子ペン位置検出部には、さらに最短・最長時間取得スイッチが設けられ、時間差解析位置算出部には、さらに、最短・最長時間取得スイッチの作動時に電子ペンの超音波発生部が位置算出の基準となる超音波受信部に最も近接した電子黒板上の位置にあるときの超音波到達時間算出手段で算出された到達時間を最短時間として記録し、最短・最長時間取得スイッチの作動時に電子ペンの超音波発生部が位置算出の基準となる超音波受信部に最も離れた電子黒板上の位置にあるときの超音波到達時間算出手段で算出された到達時間を最長時間として記録する最短・最長時間取得格納手段と、最短・最長時間取得スイッチの不作動時には、超音波到達時間算出手段で算出された到達時間と最短・最長時間取得格納手段に記録されている最短・最長時間とを比較し、到達時間が最短・最長時間の間の範囲にあるときは位置算出動作を継続させ、到達時間が最短・最長時間の間の範囲外にあるときは位置算出動作を中止させる到達時間監視手段とを有していてもよい。ここで到達時間に代えて到達時間から算出された到達距離が用いられてもよい。
【０００９】
プロジェクタが、開口構造を有する筐体に画像投射のための投射ミラーを備えるプロジェクタであってもよい。
【００１０】
本発明の電子ペン位置表示範囲規制方法は、
電子黒板を有するプロジェクタにおける電子ペン位置表示範囲規制方法であって、位置算出の基準となる超音波受信部に最も近接した電子黒板上の位置に電子ペンの超音波発生部があるときの超音波到達時間を最短時間として記録するステップと、位置算出の基準となる超音波受信部に最も離れた電子黒板上の位置に電子ペンの超音波発生部があるときの超音波到達時間を最長時間として記録するステップと、算出された超音波発生部からの到達時間と記録されている最短・最長時間とを比較し、到達時間が最短・最長時間の間の範囲にあるときは位置算出動作を継続させ、到達時間が最短・最長時間の間の範囲外にあるときは位置算出動作を中止させるステップとを含む。
【００１１】
他の態様では、位置算出の基準となる超音波受信部に最も近接した電子黒板上の位置に電子ペンの超音波発生部があるときの超音波到達時間から算出された距離を最短距離として記録するステップと、位置算出の基準となる超音波受信部に最も離れた電子黒板上の位置に電子ペンの超音波発生部があるときの超音波到達時間から算出された距離を最長距離として記録するステップと、算出された超音波発生部からの距離と記録されている最短・最長距離とを比較し、距離が最短・最長距離の間の範囲にあるときは位置算出動作を継続させ、距離が最短・最長距離の間の範囲外にあるときは位置算出動作を中止させるステップとを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、超音波受信部と赤外線受光部がプロジェクタ本体に設けられているので、電子黒板側に信号処理器を設ける必要がないという効果がある。
【００１３】
また、予め電子ペンの使用範囲における超音波発生部の超音波受信部と最も近い位置と最も遠い位置における超音波の到達時間、あるいはその距離を記憶しておき、その範囲を超える位置については電子ペンの位置検出を中止するので、所定の範囲外の位置を検出したり、超音波受信部が電子ペンからの直接波を検知する前に反射波を検知してしまったりして、電子ペンの位置を特定できないという問題点が解決できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の第１の実施の形態の電子黒板付プロジェクタについて説明する。図１は本発明の実施の形態の電子黒板付プロジェクタの模式的斜視図であり、図２は本発明の第１の実施の形態の電子黒板付プロジェクタの模式的ブロック構成図であり、図３は本発明の第１の実施の形態のプロジェクタの時間差解析位置算定部の模式的ブロック構成図である。
【００１５】
電子黒板付プロジェクタ１は、プロジェクタ１０と電子黒板７０とが構造体８０により一体に構成されている。プロジェクタ１０は液晶表示部２２と、液晶表示部２２から出力される画像を制御する画像制御部２１と、映像を直接電子黒板７０に投射する投射ミラー２４と、液晶表示部２２から出力された画像を投射ミラー２４に導光する光学系２３と、電子ペン位置検出部３０と、各部の制御を行なう中央処理装置６０とを備えている。
【００１６】
電子ペン位置検出部３０は、電子ペン９０の超音波発生部９１で発生した超音波をそれぞれが受信する、第１の超音波受信部３１、第２の超音波受信部３２、および電子ペン９０の赤外線発光部９２で発光した赤外線を受光する赤外線受光部３３を有する。ここでは、プロジェクタを投射ミラー型として説明するがこれに限定されるものではなく、投射レンズ型であっても同様に適応できる。
【００１７】
図９で説明した上述の従来の電子黒板付プロジェクタ１０１では、電子ペン１９０の超音波発生部で発生した超音波を受信する超音波受信部と赤外線発光部で発生した赤外線を受光する赤外線受光部とを有する信号処理器１３０ａ、１３０ｂは電子黒板１７０の隅に近接して設けられていたが、本実施の形態の電子黒板付プロジェクタ１ではプロジェクタ１０に超音波受信部３１、３２と赤外線受光部３３が設けられており、電子黒板７０とプロジェクタ１０の電気的な接続は不要となっている。超音波受信部３１と超音波受信部３２の間隔は広い方が位置算出の精度が向上する。
【００１８】
電子ペン９０の先端には超音波発生部９１と赤外線発光部９２とが設けられており、超音波発生部９１と赤外線発光部９２は同時に一瞬だけ超音波パルス、および赤外線パルスを発生する。超音波発生部９１と赤外線発光部９２のオンオフは電子ペンの手元のスイッチ９６で操作できる。超音波パルス９３はプロジェクタ１０の電子ペン位置検出部３０の第１の超音波受信部３１で、超音波パルス９４は電子ペン位置検出部３０の第２の超音波受信部３２で、赤外線パルス９５は電子ペン位置検出部３０の赤外線受光部３３で受信され、時間差解析位置算出部４０で電子ペン９０の先端の電子黒板７０上の座標が算出され、例えば液晶表示部２２から投射ミラー２４を経由して電子黒板７０に投射される画像内のカーソルを座標位置に移動させるなどの所定の動作が行なわれる。
【００１９】
次に、時間差解析位置算出部４０の構成と動作を説明する。超音波発生部９１と赤外線発光部９２は同時に一瞬だけ超音波パルス、および赤外線パルスを発生するので、赤外線パルスの受光時刻が超音波パルスの発射時刻とほぼ同一となり、超音波パルスの受信時刻と赤外線パルスの受光時刻との差が超音波の到達時間となり、音速を用いて超音波発生部と超音波受信部との距離が算出できる。
【００２０】
図３に示すように、時間差解析位置算出部４０は、赤外線受光時刻（ｔ0 ）取得部４１、第１の超音波受信時刻（ｔ1 ）取得部４２、第２の超音波受信時刻（ｔ2 ）取得部４３、第１の超音波到達時間（ｔ1 −ｔ0 ＝Ｔ1 ）算出部４４、第２の超音波到達時間（ｔ2 −ｔ0 ＝Ｔ2 ）算出部４６、Ｔ1 距離換算部（＝Ｌ3 ）４７、Ｔ2 距離換算部（＝Ｌ4 ）４９、電子黒板上の超音波発生部座標算定部５０、電子黒板上の超音波発生部座標通知部５１、第１の超音波受信部−第２の超音波受信部距離Ｌ1 格納部５４、および超音波受信部−電子黒板面距離Ｌ2 格納部５５を有する。
【００２１】
第１の超音波受信部−第２の超音波受信部距離Ｌ1 格納部５４、および超音波受信部−電子黒板面距離Ｌ2 格納部５５には、それぞれ、予め第１の超音波受信部−第２の超音波受信部距離Ｌ1 、および超音波受信部−電子黒板面距離Ｌ2 が格納されている。
【００２２】
赤外線受光時刻（ｔ0 ）取得部４１は電子ペン９０の赤外線発光部９２から超音波発生部９１と同時に発光された赤外線パルス９５の赤外線受光部３３の受光時刻ｔ0 を取得する。第１の超音波受信時刻（ｔ1 ）取得部４２と第２の超音波受信時刻（ｔ2 ）取得部４３は、それぞれ電子ペン９０の超音波発生部９１から赤外線発光部９２と同時に発生した超音波パルス９３、９４の第１の超音波受信部３１、第２の超音波受信部３２における受信時刻ｔ1 、ｔ2 を取得する。第１の超音波到達時間（ｔ1 −ｔ0 ＝Ｔ1 ）算出部４４は、第１の超音波受信部３１の受信時刻ｔ1 と赤外線受光部３３の受光時刻ｔ0 との時間差Ｔ1 を算出する。第２の超音波到達時間（ｔ2 −ｔ0 ＝Ｔ2 ）算出部４６は、第２の超音波受信部３２の受信時刻ｔ2 と赤外線受光部３３の受光時刻ｔ0 との時間差Ｔ2 を算出する。
【００２３】
Ｔ1 距離換算部（＝Ｌ3 ）４７は、音速のデータを用いて時間差Ｔ1 を電子ペン９０の超音波発生部９１と第１の超音波受信部３１までの距離Ｌ3 に換算する。Ｔ2 距離換算部（＝Ｌ4 ）４９は、音速のデータを用いて時間差Ｔ2を電子ペン９０の超音波発生部９１と第２の超音波受信部３２までの距離Ｌ4 に換算する。
【００２４】
電子黒板上の超音波発生部座標算定部５０は、第１の超音波受信部−第２の超音波受信部距離Ｌ1 格納部５４に格納されている第１の超音波受信部と第２の超音波受信部との距離Ｌ1 、超音波受信部−電子黒板面距離Ｌ2 格納部５２に格納されている超音波受信部−電子黒板面距離Ｌ2 、Ｔ1 距離換算部（＝Ｌ3 ）４７で算出した電子ペン９０の超音波発生部９１と第１の超音波受信部３１までの距離Ｌ3 、およびＴ2 距離換算部（＝Ｌ4 ）４９で算出した電子ペン９０の超音波発生部９１と第２の超音波受信部３２までの距離Ｌ4 を基に、電子黒板７０上の超音波発生部９１の座標を算定する。電子黒板上の超音波発生部座標通知部５１は算定された電子黒板７０上の超音波発生部９１の座標を画像制御部２１に通知し、画像制御部２１で、例えば液晶表示部２２から投射ミラー２４を経由して電子黒板７０に投射される画像内のカーソルを座標位置に移動させるなどの所定の動作が行なわれる。
【００２５】
超音波発生部座標算定部５０における電子黒板上の座標算定動作について説明する。図４は超音波発生部座標算定部における電子黒板上の座標算定動作を説明するための模式図である。ここで第２の超音波受信部３３の位置をＡとし、第１の超音波受信部３２の位置をＢとし、電子ペン９０の超音波発生部９２の位置をＣとし、Ｃを通って電子黒板７０の投射面と直交する垂直面とＡ−Ｂを通る線分との交点をＤとし、Ｄより電子黒板面に対して垂直な線と電子黒板面との交点をＥとし、水平方向の座標をｘ、垂直方向の座標をｙとする。
【００２６】
△ＣＡＢにおいて辺ＣＡと辺ＡＢのなす角度をαとすると、
ｃｏｓα＝（Ｌ4 2 ＋Ｌ1 2 −Ｌ3 2 ）／（２Ｌ4 ＋Ｌ1 ）  なので、
α＝ｃｏｓ-1 ｛（Ｌ4 2 ＋Ｌ1 2 −Ｌ3 2 ）／（２Ｌ4 ＋Ｌ1 ）｝  となる。
【００２７】
一方、△ＣＤＡは直角三角形なので、
ｃｏｓ（１８０°−α）＝ｘ／Ｌ4  従って、水平方向の座標ｘは、
ｘ＝ｃｏｓ（１８０°−α）×Ｌ4  となり、先に求めたαを代入するとｘは求められる。
【００２８】
また、△ＣＤＡにおける辺ＣＤの長さｙ’は、
ｙ’＝ｓｉｎ（１８０°−α）×Ｌ4  で求められる。
【００２９】
一方、△ＣＥＤも直角三角形なので、
ｙ2 ＝ｙ’2 −Ｌ2 2   なので、垂直方向の座標ｙは、
ｙ＝√（ｙ’2 −Ｌ2 2 ）  として求められる。
【００３０】
次に、本発明の電子黒板付プロジェクタの第２の実施の形態について説明する。図５は本発明の第２の実施の形態の電子黒板付プロジェクタの模式的ブロック構成図であり、図６は本発明の第２の実施の形態のプロジェクタの時間差解析位置算定部の模式的ブロック構成図である。
【００３１】
電子ペン位置検出部３０に最短・最長時間取得スイッチ３４が設けられ、時間差解析位置算出部４０に最短Ｔ1 ＝Ｔｍｉｎ取得部５２ａ、最長Ｔ1 ＝Ｔｍａｘ取得部５３ａ、Ｔｍｉｎ格納部５６ａ、Ｔｍａｘ格納部５７ａ、Ｔｍａｘ＞Ｔ1 ＞Ｔｍｉｎ確認部４５が設けられた以外の構成と動作は第１の実施の形態と同じなので、同一の構成要素には同一の符号を付し説明を省略する。
【００３２】
電子黒板付プロジェクタでは距離の測定に超音波を使用しているために、天井や壁などから反射した超音波がまれに超音波受信部に入ってくる場合があり、電子ペンからの直接波を検知する前に反射波を超音波受信部が検知してしまうと、電子ペンの位置を特定できなかったり、誤った位置として認識してしまったりするという問題点がある。
【００３３】
電子黒板付プロジェクタの第２の実施の形態では、電子黒板７０上で使用する電子ペン９０の超音波受信部から最も近い位置からの超音波の到達時間と、最も遠い位置からの超音波の到達時間とを予め取得して記憶しておき、実際の超音波の受信時にその到達時間が、最も近い位置からの超音波の到達時間と、最も遠い位置からの超音波の到達時間との間にあることを確認し、この範囲にない場合は座標の算定を行なわないことにより上述の問題点を回避する。
【００３４】
電子黒板７０上の表示範囲を変更する場合には、プロジェクタ１０に設けられている最短・最長時間取得スイッチ３４をオンにし、電子ペン９０の超音波発生部９１を座標の原点に対応する超音波受信部、例えば第２の超音波受信部３２に最も近い電子黒板７０の面上に移動させて電子ペン９０のスイッチ９６をオン−オフし、次に最も遠い位置、例えば上縁の端部に移動させてスイッチ９６をオン−オフすることにより、時間差解析位置算出部４０の最短Ｔ1 ＝Ｔｍｉｎ取得部５２ａ、最長Ｔ1 ＝Ｔｍａｘ取得部５３ａが、最短時間Ｔｍｉｎおよび最長時間Ｔｍａｘを取得し、それぞれを最短Ｔｍｉｎ格納部５６ａ、最長Ｔｍａｘ格納部５７ａに格納する。
【００３５】
それ以降の超音波発生部座標位置算定動作では、Ｔｍａｘ＞Ｔ1 ＞Ｔｍｉｎ確認部４５で、ｔ1 −ｔ0 ＝Ｔ1 算定部４４で算定されたＴ1 がＴｍａｘとＴｍｉｎとの間にあるかを確認し、この範囲にある場合は座標の算定動作を進め、この範囲にない場合はそれ以降の座標の算定を中止する。それによって電子ペンの位置を特定できなかったり、誤った位置として認識してしまったりするという問題点を回避できる。
【００３６】
次に、本発明の電子黒板付プロジェクタの第３の実施の形態について説明する。図７は本発明の第３の実施の形態の電子黒板付プロジェクタの模式的ブロック構成図であり、図８は本発明の第３の実施の形態のプロジェクタの時間差解析位置算定部の模式的ブロック構成図である。
【００３７】
電子ペン位置検出部３０に最短・最長距離取得スイッチ３５が設けられ、時間差解析位置算出部４０に最短Ｌ1 ＝Ｌｍｉｎ取得部５２ｂ、最長Ｌ1 ＝Ｌｍａｘ取得部５３ｂ、最短Ｌｍｉｎ格納部５６ｂ、最長Ｌ1 ｍａｘ格納部５７ｂ、Ｌｍａｘ＞Ｌ3 ＞Ｌｍｉｎ確認部４８が設けられた以外の構成と動作は第１の実施の形態と同じなので、同一の構成要素には同一の符号を付し説明を省略する。
【００３８】
電子黒板付プロジェクタでは距離の測定に超音波を使用しているために、天井や壁などから反射した超音波がまれに超音波受信部に入ってくる場合があり、電子ペンからの直接波を検知する前に反射波を超音波受信部が検知してしまうと、電子ペンの位置を特定できなかったり、誤った位置として認識してしまったりするという問題点がある。
【００３９】
電子黒板付プロジェクタの第３の実施の形態では、電子ペン９０の電子黒板７０上で使用する超音波受信部から最も近い位置からの超音波の到達距離と、最も遠い位置からの超音波の到達距離とを予め取得して格納しておき、実際の超音波の受信時にその到達距離が、最も近い位置からの超音波の到達距離と、最も遠い位置からの超音波の到達距離との間にあることを確認し、この範囲にない場合は座標の算定を行なわないことにより上述の問題点を回避する。
【００４０】
電子黒板７０上の表示範囲を変更する場合には、プロジェクタ１０に設けられている最短・最長距離取得スイッチ３５をオンにし、座標の原点に対応する超音波受信部、例えば第２の超音波受信部３２に最も近い電子黒板７０の面上に電子ペン９０の超音波発生部９１を移動させてスイッチ９６をオン−オフし、次に最も遠い位置、例えば上縁の端部に移動させてスイッチ９６をオン−オフすることにより、時間差解析位置算出部４０の最短Ｌ1 ＝Ｌｍｉｎ取得部５２ｂ、最長Ｌ1 ＝Ｌｍａｘ取得部５３ｂが、最短距離Ｌｍｉｎおよび最長距離Ｌｍａｘを取得し、それぞれを最短Ｌｍｉｎ格納部５６ｂ、最長Ｌｍａｘ格納部５７ｂに格納する。
【００４１】
それ以降の超音波発生部座標位置算定動作では、Ｌｍａｘ＞Ｌ3 ＞Ｌ1 ｍｉｎ確認部４８で、Ｔ1 距離換算部（＝Ｌ3 ）４７で算定されたＬ3 がＬｍａｘとＬｍｉｎとの間にあるかを確認し、この範囲にある場合は座標の算定動作を進め、この範囲にない場合はそれ以降の座標の算定を中止する。それによって電子ペンの位置を特定できなかったり、誤った位置として認識してしまったりするという問題点を回避できる。
【００４２】
これまでの実施の形態では、超音波受信部と赤外線受光部がプロジェクタに設けられている電子黒板付プロジェクタについて説明してきたが、図９の従来例に示すように信号処理器をホワイトボードの隅部に取り付けて、電子ペンの超音波発生部から発信された超音波がそれぞれの超音波受信部で受信されるまでの所要時間に基づいて電子ペンからそれぞれの超音波受信部までの距離を算定することで電子ペンの位置を取得する電子ペン位置算出方式に対してもそのまま適用することができる。即ち、電子ペンのホワイトボード上で使用する超音波受信部から最も近い位置からの超音波の到達距離と、最も遠い位置からの超音波の到達距離とを予め取得して格納しておき、実際の超音波の受信時にその到達距離が、最も近い位置からの超音波の到達距離と、最も遠い位置からの超音波の到達距離との間にあることを確認し、この範囲にない場合は座標の算定を行なわないことにより、天井や壁などから反射した超音波が超音波受信部に入って、電子ペンからの直接波を検知する前に反射波を超音波受信部が検知した場合に生ずる電子ペンの位置を特定できなかったり、誤った位置として認識してしまったりするという問題点を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態の電子黒板付プロジェクタの模式的斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の電子黒板付プロジェクタの模式的ブロック構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のプロジェクタの時間差解析位置算定部の模式的ブロック構成図である。
【図４】超音波発生部座標算定部における電子黒板上の座標算定動作を説明するための模式図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の電子黒板付プロジェクタの模式的ブロック構成図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態のプロジェクタの時間差解析位置算定部の模式的ブロック構成図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態の電子黒板付プロジェクタの模式的ブロック構成図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態のプロジェクタの時間差解析位置算定部の模式的ブロック構成図である。
【図９】従来例の電子黒板付プロジェクタの模式的斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１、１０１    電子黒板付プロジェクタ
１０、１１０    プロジェクタ
２１    画像制御部
２２    液晶表示部
２３    光学系
２４、１２４    投射ミラー
３０    電子ペン位置検出部
３１    第１の超音波受信部
３２    第２の超音波受信部
３３    赤外線受光部
３４    最短・最長時間取得スイッチ
３５    最短・最長距離取得スイッチ
４０    時間差解析位置算出部
４１    赤外線受光時刻（ｔ0 ）取得部
４２    第１の超音波受信時刻（ｔ1 ）取得部
４３    第２の超音波受信時刻（ｔ2 ）取得部
４４    第１の超音波到達時間（ｔ1 −ｔ0 ＝Ｔ1 ）算出部
４５    Ｔｍａｘ＞Ｔ1 ＞Ｔｍｉｎ確認部
４６    第２の超音波到達時間（ｔ2 −ｔ0 ＝Ｔ2 ）算出部
４７    Ｔ1 距離換算部（＝Ｌ3 ）
４８    Ｌｍａｘ＞Ｌ3 ＞Ｌｍｉｎ確認部
４９    Ｔ2 距離換算部（＝Ｌ4 ）
５０    電子黒板上の超音波発生部座標算定部
５１    電子黒板上の超音波発生部座標通知部
５２ａ    最短Ｔ1 ＝Ｔｍｉｎ取得部
５２ｂ    最短Ｌ1 ＝Ｌｍｉｎ取得部
５３ａ    最長Ｔ1 ＝Ｔｍａｘ取得部
５３ｂ    最長Ｌ1 ＝Ｌｍａｘ取得部
５４    第１の超音波受信部−第２の超音波受信部距離Ｌ1 格納部
５５    超音波受信部−電子黒板面距離Ｌ2 格納部
５６ａ    最短Ｔｍｉｎ格納部
５６ｂ    最短Ｌｍｉｎ格納部
５７ａ    最長Ｔｍａｘ格納部
５７ｂ    最長Ｌｍａｘ格納部
６０    中央制御装置
７０、１７０    電子黒板
８０、１８０    構造体
９０、１９０    電子ペン
９１    超音波発生部
９２    赤外線発光部
９３、９４    超音波パルス
９５    赤外線パルス
９６    スイッチ
１３０ａ、１３０ｂ    信号処理器
【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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