(57)【要約】【課題】撮像装置の設置を容易に行うことが可能な位置検出ユニット及び位置検出システムを提供する。【解決手段】プロジェクター２の筐体２０の上面２０ｔには、面ファスナー５を構成する第１部材５１が取り付けられており、撮像装置３の筐体３０の底面３０ｂには、面ファスナー５を構成する第２部材５２が取り付けられている。第１部材５１及び第２部材５２は、例えば、一方の部材がフック状に起毛された面を有し、他方の部材がループ状に起毛された面を有して構成される。そして、それぞれの面を向かい合わせて押し付けることによって両者が結合される。また、面ファスナー５は、強めに引き剥がせば結合が解かれて分離するため、結合と分離とを繰り返すこともできる。つまり、本実施形態の撮像装置３は、面ファスナー５によって、プロジェクター２に対して着脱可能に固定される。【選択図】図３
2011180804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロジェクターから投写された投写画像内において所定の操作がなされた位置を検出するための位置検出ユニットであって、
前記投写画像を含む範囲を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置を、前記プロジェクターに着脱可能に固定する固定部材と、
を備えたことを特徴とする位置検出ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の位置検出ユニットであって、
前記固定部材は、面ファスナーであることを特徴とする位置検出ユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の位置検出ユニットであって、
前記固定部材は、前記撮像装置を前記プロジェクターに吸着させることを特徴とする位置検出ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載の位置検出ユニットであって、
前記固定部材は、磁力によって前記撮像装置を前記プロジェクターに固定することを特徴とする位置検出ユニット。
【請求項５】
請求項１に記載の位置検出ユニットであって、
前記固定部材は、粘着シートであることを特徴とする位置検出ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の位置検出ユニットであって、
前記プロジェクターに装着される補助部材をさらに備え、
前記固定部材は、前記プロジェクターに装着された前記補助部材に対して、前記撮像装置を着脱可能に固定することを特徴とする位置検出ユニット。
【請求項７】
プロジェクターと、
前記プロジェクターから投写された投写画像を含む範囲を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置の撮像結果に基づいて、前記投写画像内において所定の操作がなされた位置を検出する検出装置と、
前記撮像装置を、前記プロジェクターに着脱可能に固定する固定部材と、
を備えたことを特徴とする位置検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターから投写された画像内において所定の操作がなされた位置を検出するための位置検出ユニット及び位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピューターから出力される画像を、プロジェクターによってホワイトボード等に投写するとともに、投写された画像（投写画像）を撮像装置（カメラ）で撮像して、投写画像に対して行ったユーザーの操作をコンピューターで認識するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなシステムでは、例えば、ペン先から赤外光を発する発光ペンやレーザーポインター等を用いてユーザーが投写画像の任意の位置を指し示すと、撮像装置によって撮像された画像（撮像画像）に基づいて、指示された位置が検出される。そして、コンピューターが、検出された位置にカーソルやポインターを移動させたり、その位置でクリックがなされたものとみなしたりすることにより、ユーザーは、投写画像に対してタッチパネルのような操作感覚で操作を行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３５３０７１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、上記のようなシステムを構築する際には、プロジェクターから投写される投写画像に向けて撮像装置を設置する必要があるが、不慣れなユーザーは、撮像装置をどこに設置すべきか迷ってしまう場合があった。また、撮像装置を設置した後には、投写画像と撮像画像との間で位置の整合をとるための手続き（キャリブレーション）を行う必要があるが、キャリブレーションの後でプロジェクターと撮像装置の位置関係を誤ってずらしてしまった場合には、キャリブレーションをやり直さなければならなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る位置検出ユニットは、プロジェクターから投写された投写画像内において所定の操作がなされた位置を検出するための位置検出ユニットであって、前記投写画像を含む範囲を撮像する撮像装置と、前記撮像装置を、前記プロジェクターに着脱可能に固定する固定部材と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この位置検出ユニットによれば、撮像装置が固定部材によってプロジェクターに固定されるため、撮像装置の設置が容易になるとともに、使用中にプロジェクターと撮像装置の位置関係がずれることを防止することが可能となる。また、撮像装置の着脱が可能であるため、１つの撮像装置を複数のプロジェクターで使用することが可能となる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に係る位置検出ユニットにおいて、前記固定部材は、面ファスナーであってもよい。
【０００９】
［適用例３］上記適用例に係る位置検出ユニットにおいて、前記固定部材は、前記撮像装置を前記プロジェクターに吸着させるようにしてもよい。
【００１０】
［適用例４］上記適用例に係る位置検出ユニットにおいて、前記固定部材は、磁力によって前記撮像装置を前記プロジェクターに固定するようにしてもよい。
【００１１】
［適用例５］上記適用例に係る位置検出ユニットにおいて、前記固定部材は、粘着シートであってもよい。
【００１２】
［適用例６］上記適用例に係る位置検出ユニットにおいて、前記プロジェクターに装着される補助部材をさらに備え、前記固定部材は、前記プロジェクターに装着された前記補助部材に対して、前記撮像装置を着脱可能に固定するようにしてもよい。
【００１３】
［適用例７］本適用例に係る位置検出システムは、プロジェクターと、前記プロジェクターから投写された投写画像を含む範囲を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の撮像結果に基づいて、前記投写画像内において所定の操作がなされた位置を検出する検出装置と、前記撮像装置を、前記プロジェクターに着脱可能に固定する固定部材と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この位置検出システムによれば、撮像装置が固定部材によってプロジェクターに固定されるため、撮像装置の設置が容易になるとともに、使用中にプロジェクターと撮像装置の位置関係がずれることを防止することが可能となる。また、撮像装置の着脱が可能であるため、１つの撮像装置を複数のプロジェクターで使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】位置検出システムの概略構成を示す構成図。
【図２】位置検出システムを示す斜視図であり、（ａ）は、前方から見た図、（ｂ）は、後方から見た図。
【図３】撮像装置の固定方法を説明するための図であり、（ａ）は、プロジェクターの筐体の上面を示す平面図、（ｂ）は、撮像装置の筐体の底面を示す平面図、（ｃ）は、撮像装置をプロジェクターに固定する様子を示す正面図。
【図４】撮像装置を吸着部材によってプロジェクターに固定する様子を示す正面図。
【図５】撮像装置を磁石によってプロジェクターに固定する様子を示す正面図。
【図６】プロジェクターに装着された金具に撮像装置を固定する様子を示す正面図であり、（ａ）は、吸着部材による固定を示す図、（ｂ）は、磁石による固定を示す図。
【図７】撮像装置を金具によってプロジェクターに固定する様子を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本実施形態の位置検出システムについて、図面を参照して説明する。
図１は、位置検出システムの概略構成を示す構成図である。
位置検出システム１００は、プロジェクターから投写された画像内において所定の操作がなされた位置を検出するためのシステムであり、図１に示すように、コンピューター１と、プロジェクター２と、撮像装置３と、発光ペン４とを備えて構成されている。
【００１７】
コンピューター１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等からなる制御装置１０、ハードディスクドライブ等の記憶装置１１、液晶ディスプレイ等の表示装置１２、キーボード等の入力装置１３、マウスやタッチパッド等のポインティングデバイス１４を備えている。コンピューター１は、記憶装置１１に記憶されているＯＳ（Operating System）やアプリケーションプログラムに従って動作する制御装置１０が、入力装置１３等を用いてなされるユーザーの指示に応じて様々な処理を行い、処理結果等を表示装置１２に表示する。本実施形態のコンピューター１に採用されているＯＳは、ＧＵＩ（Graphical User Interface）を備えたものであり、ユーザーは、表示装置１２に表示されるポインターを、ポインティングデバイス１４を用いて操作することによってコンピューター１に各種指示を与えることもできる。また、コンピューター１は、表示装置１２に表示される画像の画像情報を外部にも出力可能になっており、本実施形態では、プロジェクター２に画像情報を出力する。
【００１８】
プロジェクター２は、コンピューター１から入力された画像情報に基づく画像、即ちコンピューター１の表示装置１２に表示されている画像を、ホワイトボードや壁面、スクリーン等の表面（以降、「投写面Ｓ」とも呼ぶ。）に拡大して投写する。
【００１９】
撮像装置３は、投写面Ｓに投写された画像（以降、「投写画像」とも呼ぶ。）を含む範囲を撮像し、撮像した画像（以降、「撮像画像」とも呼ぶ。）に応じた画像情報を、撮像結果としてコンピューター１に出力する。
【００２０】
発光ペン４は、ペン状の本体の先端部（ペン先）に、押圧スイッチと、赤外光を発する発光ダイオードとを備えている。そして、ユーザーが発光ペン４のペン先を投写面Ｓに押し付けて、押圧スイッチを押圧すると、発光ダイオードが発光するようになっている。
【００２１】
コンピューター１の制御装置１０は、撮像装置３から入力される画像情報に基づいて、撮像画像に含まれる投写画像内で発光ペン４が発光したか否かを判別する。そして、発光があった場合には、発光した位置、即ち投写画像内においてペン先を押し付ける操作がなされた位置を検出する。制御装置１０は、発光した位置を検出すると、この位置でポインティングデバイス１４によるクリック操作がなされた場合と同一の処理を行う。つまり、ユーザーは、投写画像内において発光ペン４で所定の操作を行うことにより、コンピューター１に対して、ポインティングデバイス１４で行う指示と同一の指示を行うことができる。
【００２２】
このような位置検出システム１００において、撮像画像内における投写画像の位置は、プロジェクター２と撮像装置３の位置関係が変わる度に変化する。また、撮像画像内における投写画像は、プロジェクター２の投写レンズ２１（図２参照）の光軸と撮像装置３の撮像レンズ３１（図２参照）の光軸との不一致によって歪んでおり、この歪みも、プロジェクター２と撮像装置３の位置関係が変わる度に変化する。このため、プロジェクター２及び撮像装置３を設置した後には、投写画像と撮像画像との間で位置の整合をとるためのキャリブレーションを行う必要がある。キャリブレーションは、所定のパターン（例えば、市松模様）の画像情報をコンピューター１からプロジェクター２に出力し、プロジェクター２にこのパターンを投写させることによって行われる。そして、投写されたパターンが撮像装置３によって撮像され、撮像結果がコンピューター１に出力されると、コンピューター１は、撮像画像の中における投写画像の位置や歪み等を認識する。そして、コンピューター１は、この認識結果を利用することにより、投写画像内のどの位置で発光ペン４が操作されたのかを検出することが可能となる。
【００２３】
図２は、位置検出システム１００を示す斜視図であり、（ａ）は、前方から見た図、（ｂ）は、後方から見た図である。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、コンピューター１は、例えば、ノート型のパーソナルコンピューターであり、表示装置１２、入力装置１３、及びポインティングデバイス１４を一体的に備えて構成されている。なお、コンピューター１は、ノート型のパーソナルコンピューターに限定されない。例えば、デスクトップ型のパーソナルコンピューターのように、表示装置１２、入力装置１３、ポインティングデバイス１４の全部又は一部が外付けで接続される構成のコンピューターであってもよいし、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯型情報機器であってもよい。
【００２４】
プロジェクター２は、光源（図示せず）、及び光源から射出された光を変調して画像を形成する画像形成装置（図示せず）等が筐体２０に収容された構成を有しており、筐体２０の前面２０ｆには、形成された画像を投写するための投写レンズ２１が備えられている。プロジェクター２は、所定の投写面Ｓに画像が投写されるように配置される。
【００２５】
撮像装置３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー、或いはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサー等からなる撮像素子等（図示せず）が筐体３０に収容された構成を有しており、筐体３０の前面３０ｆには、撮像対象から発せられた光を撮像素子上に結像させるための撮像レンズ３１が備えられている。撮像装置３は、プロジェクター２の筐体２０の上面２０ｔに、プロジェクター２から投写される投写画像を含む範囲を撮像できるように固定されている。
【００２６】
図３は、撮像装置３の固定方法を説明するための図であり、（ａ）は、プロジェクター２の筐体２０の上面を示す平面図、（ｂ）は、撮像装置３の筐体３０の底面を示す平面図、（ｃ）は、撮像装置３をプロジェクター２に固定する様子を示す正面図である。
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、プロジェクター２の筐体２０の上面２０ｔには、面ファスナー５を構成する第１部材５１が取り付けられており、撮像装置３の筐体３０の底面３０ｂには、面ファスナー５を構成する第２部材５２が取り付けられている。第１部材５１及び第２部材５２は、例えば、一方の部材がフック状に起毛された面を有し、他方の部材がループ状に起毛された面を有して構成される。そして、それぞれの面を向かい合わせて押し付けることによって両者が結合される。また、面ファスナー５は、強めに引き剥がせば結合が解かれて分離するため、結合と分離とを繰り返すこともできる。つまり、本実施形態の撮像装置３は、面ファスナー５によって、プロジェクター２に対して着脱可能に固定される。
【００２７】
なお、面ファスナー５は、フック状に起毛された部材と、ループ状に起毛された部材とによって結合される態様に限定されず、様々な態様の面ファスナーを用いることができる。例えば、第１部材５１及び第２部材５２の双方に、きのこ状に形成された多数の樹脂製の突起を配列させ、両者を向かい合わせて突起同士を噛み合わせる態様としてもよい。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態の位置検出システム１００によれば、撮像装置３は、面ファスナー５によってプロジェクター２に固定されて使用される。このため、撮像装置３を設置すべき位置が分かりやすくなり、撮像装置３の設置が容易になる。また、使用中に誤ってプロジェクター２又は撮像装置３を動かしてしまった場合でも、双方が一緒に動くことになるため、撮像装置３とプロジェクター２の位置関係が変化しない。つまり、キャリブレーションをやり直さなければならない事態が生じにくい。さらに、プロジェクター２に対して撮像装置３の着脱が自在であるため、複数のプロジェクター２の筐体２０に面ファスナー５の第１部材５１を取り付けるようにすれば、１つの撮像装置３を複数のプロジェクター２で使用することが可能となる。
【００２９】
なお、本実施形態では、面ファスナー５が固定部材に相当し、コンピューター１の制御装置１０が検出装置に相当する。また、撮像装置３、及びこれをプロジェクター２に固定するための面ファスナー５は、位置検出ユニットに相当する。また、本明細書において、「着脱が可能」とは、ユーザーがドライバー等の道具を用いずに、固定（装着）したり、離脱させたりすることができる状態を言う。
【００３０】
（変形例）
上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
【００３１】
上記実施形態では、プロジェクター２に撮像装置３を着脱可能に固定するための固定部材として、面ファスナー５を用いているが、この態様に限定されない。例えば、接着（固定）と離脱とを繰り返し行うことが可能な粘着シート（図示省略）を固定部材として用いることもできる。
【００３２】
また、図４に示すように、撮像装置３の筐体３０に、吸盤を備えた吸着部材６を固定部材として取り付けて、吸盤の吸着によってプロジェクター２の筐体２０に着脱可能に固定するようにしてもよい。ここで、プロジェクター２の筐体２０の表面が平滑でない場合には、平滑な表面を備えた補助部材６０を、予めプロジェクター２の筐体２０に装着しておくようにすればよい。これにより、吸盤の吸着が弱まることが抑制されるとともに、撮像装置３を固定すべき位置が分かりやすくなる。
【００３３】
また、図５に示すように、撮像装置３の筐体３０に、固定部材としての磁石７を取り付けて、磁石７の磁力によってプロジェクター２の筐体２０に着脱可能に固定するようにしてもよい。ここで、プロジェクター２の筐体２０が強磁性体でなく、磁石７を固定できない場合には、強磁性体からなる補助部材７０を、予めプロジェクター２の筐体２０に装着しておくようにすればよい。これにより、筐体２０の材質に拘らずに磁力によって撮像装置３を固定することが可能になるとともに、撮像装置３を固定すべき位置が分かりやすくなる。
【００３４】
なお、補助部材６０，７０は、種々の形態のものを採用可能である。例えば、図４及び図５に示したように、プロジェクター２の筐体２０の表面に貼り付け可能なフィルム状、或いは平板状の部材を採用してもよいし、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ねじ等によってプロジェクター２に装着される金具を用いてもよい。このような補助部材６０，７０を複数のプロジェクター２に装着しておけば、撮像装置３と固定部材（吸着部材６又は磁石７）とを含んで構成される１組の位置検出ユニットを、複数のプロジェクター２で使用することが可能となる。また、面ファスナー５や粘着シートによって撮像装置３を固定する場合であっても、プロジェクター２の筐体２０に直接固定する代わりに、プロジェクター２に装着された補助部材に固定するようにしてもよい。一方、図７に示すように、プロジェクター２に装着される金具８が、手回しが可能なねじ８ａ等によって着脱できる構成であれば、この金具８を固定部材として使用することもできる。この場合には、撮像装置３と金具８との固定については、着脱可能である必要はない。
【００３５】
上記実施形態では、撮像装置３は、プロジェクター２の筐体２０の上面２０ｔに固定されているが、撮像装置３を固定する位置は、上面２０ｔに限定されず、他の位置（例えば、側面）であってもよい。また、撮像装置３の大きさが、プロジェクター２の大きさと同程度、又はそれ以上である場合には、撮像装置３の上にプロジェクター２を載置（固定）する態様にすることもできる。
【００３６】
上記実施形態では、投写画像に対して、赤外光を発光する発光ペン４を用いて操作を行う態様を示したが、発光ペン４が発する光は赤外光に限定されない。また、発光ペン４を用いた態様に限定されず、例えば、レーザーポインターで操作を行う態様としてもよい。さらに、コンピューター１が、撮像画像から人間の手（指）を検出できる構成であれば、発光ペン４やレーザーポインター等の道具を用いることなく操作を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００３７】
１…コンピューター、２…プロジェクター、３…撮像装置、４…発光ペン、５…面ファスナー、６…吸着部材、７…磁石、８…金具、１０…制御装置、１１…記憶装置、１２…表示装置、１３…入力装置、１４…ポインティングデバイス、２０…筐体、２１…投写レンズ、３０…筐体、３１…撮像レンズ、５１…第１部材、５２…第２部材、６０，７０…補助部材、１００…位置検出システム、Ｓ…投写面。
【図１】
2011180804.tif 000003
【図２】
2011180804.tif 000004
【図３】
2011180804.tif 000005
【図４】
2011180804.tif 000006
【図５】
2011180804.tif 000007
【図６】
2011180804.tif 000008
【図７】
2011180804.tif 000009