(57)【要約】【課題】スクリーンに表示された画像に対するユーザからのタッチ操作の検出精度を向上させることができるリアプロジェクション型のプロジェクタ装置を提供する。【解決手段】プロジェクタ装置１００は、画像が表示される表示領域１２１ならびに光反射部材および光吸収部材のうちの少なくとも一方がスクリーン１２０の前側に配置されたキャリブレーション領域１２２を有するスクリーン１２０と、スクリーン１２０の後側から光を照射するプロジェクタ１１０と、スクリーン１２０の後側への反射光を検知する受光部１３０と、キャリブレーション領域１２２において検知された反射光の信号レベルに基づいて、タッチ操作を検出するための閾値レベルを調整する閾値調整部１４１と、表示領域１２１において検知された反射光の信号レベルおよび調整された閾値レベルを比較することにより、タッチ操作を検出する操作検出部１４２とを備える。【選択図】図４
2015088050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアプロジェクション型のプロジェクタ装置であって、
画像が表示される表示領域と、光反射部材および光吸収部材のうちの少なくとも一方がスクリーンの前側に配置されたキャリブレーション領域とを有するスクリーンと、
前記スクリーンの後側から光を照射するプロジェクタと、
前記スクリーンの後側への反射光を検知する受光部と、
検知された前記反射光の信号レベルに基づいて、前記表示領域に表示された画像に対するユーザからのタッチ操作を検出するユーザインタフェース部とを備え、
前記ユーザインタフェース部は、
前記キャリブレーション領域において検知された反射光の信号レベルに基づいて、前記タッチ操作を検出するための閾値レベルを調整する閾値調整部と、
前記表示領域において検知された反射光の信号レベルと、調整された前記閾値レベルとを比較することにより、前記タッチ操作を検出する操作検出部とを備える
プロジェクタ装置。
【請求項２】
前記キャリブレーション領域は、前記スクリーンの水平方向に延びている
請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項３】
前記閾値調整部は、前記キャリブレーション領域内の複数の水平位置の各々について、当該水平位置において検知された反射光の信号レベルに基づいて閾値レベルを調整し、
前記操作検出部は、前記表示領域において検知された反射光の信号レベルと、当該反射光が検知された前記表示領域内の水平位置に対応する閾値レベルとを比較することにより、前記タッチ操作を検出する
請求項２に記載のプロジェクタ装置。
【請求項４】
前記キャリブレーション領域は、さらに、前記スクリーンの垂直方向に延びており、
前記閾値調整部は、さらに、前記キャリブレーション領域内の複数の垂直位置の各々について、当該垂直位置において検知された反射光の信号レベルに基づいて閾値レベルを調整し、
前記操作検出部は、前記表示領域において検知された反射光の信号レベルと、当該反射光が検知された前記表示領域内の水平位置および垂直位置の組み合わせに対応する閾値レベルとを比較することにより、前記タッチ操作を検出する
請求項３に記載のプロジェクタ装置。
【請求項５】
前記キャリブレーション領域は、前記光反射部材が前記スクリーンの前側に配置された光反射領域を含み、
前記閾値調整部は、前記閾値レベルが、前記光反射領域において検知された反射光の信号レベルよりも低くなるように、前記閾値レベルを調整する
請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項６】
前記キャリブレーション領域は、前記光吸収部材が前記スクリーンの前側に配置された光吸収領域を含み、
前記閾値調整部は、前記閾値レベルが、前記光吸収領域において検知された反射光の信号レベルよりも高くなるように、前記閾値レベルを調整する
請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項７】
前記受光部は、前記反射光の可視光成分を検知する
請求項１〜６のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項８】
前記閾値調整部は、さらに、前記表示領域に表示される画像に応じて前記閾値レベルを調整する
請求項７に記載のプロジェクタ装置。
【請求項９】
前記プロジェクタは、前記表示領域に表示される画像に対応する光を、前記キャリブレーション領域に照射する
請求項７に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１０】
前記プロジェクタは、前記タッチ操作を検知するための、不可視光成分を含む光を照射し、
前記受光部は、前記反射光の不可視光成分を検知する
請求項１〜６のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアプロジェクション型のプロジェクタ装置に関し、特にユーザからのタッチ操作を検出するプロジェクタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リアプロジェクション型のプロジェクタ装置において、スクリーンに表示された画像に対するユーザからのタッチ操作を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１では、スクリーンの後側からユーザの指の影を検出することにより、ユーザからのタッチ操作を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０７０２４５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、上記従来の技術では、プロジェクタ装置の状態が変化した場合（例えば、温度変化によって光源の光量が変化した場合など）に、タッチ操作の検出精度が低下する場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、スクリーンに表示された画像に対するユーザからのタッチ操作の検出精度を向上させることができるリアプロジェクション型のプロジェクタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るプロジェクタ装置は、リアプロジェクション型のプロジェクタ装置であって、画像が表示される表示領域と、光反射部材および光吸収部材のうちの少なくとも一方がスクリーンの前側に配置されたキャリブレーション領域とを有するスクリーンと、前記スクリーンの後側から光を照射するプロジェクタと、前記スクリーンの後側への反射光を検知する受光部と、検知された前記反射光の信号レベルに基づいて、前記表示領域に表示された画像に対するユーザからのタッチ操作を検出するユーザインタフェース部とを備え、前記ユーザインタフェース部は、前記キャリブレーション領域において検知された反射光の信号レベルに基づいて、前記タッチ操作を検出するための閾値レベルを調整する閾値調整部と、前記表示領域において検知された反射光の信号レベルと、調整された前記閾値レベルとを比較することにより、前記タッチ操作を検出する操作検出部とを備える。
【０００７】
この構成によれば、スクリーンのキャリブレーション領域において検知された反射光の信号レベルに基づいて、タッチ操作を検出するための閾値レベルを調整することができる。したがって、プロジェクタ装置の状態が変化した場合であっても、その変化した状態に適した閾値レベルを用いてタッチ操作を検出することができる。その結果、スクリーンに表示された画像に対するユーザからのタッチ操作の検出精度を向上させることができる。
【０００８】
例えば、前記キャリブレーション領域は、前記スクリーンの水平方向に延びていてもよい。
【０００９】
この構成によれば、キャリブレーション領域が水平方向に延びているので、反射光の信号レベルが水平位置で異なる場合であっても、閾値レベルを適切に調整することができる。その結果、スクリーンに表示された画像に対するユーザからのタッチ操作の検出精度をさらに向上させることができる。
【００１０】
例えば、前記閾値調整部は、前記キャリブレーション領域内の複数の水平位置の各々について、当該水平位置において検知された反射光の信号レベルに基づいて閾値レベルを調整し、前記操作検出部は、前記表示領域において検知された反射光の信号レベルと、当該反射光が検知された前記表示領域内の水平位置に対応する閾値レベルとを比較することにより、前記タッチ操作を検出してもよい。
【００１１】
この構成によれば、複数の水平位置の各々について、当該水平位置において検知された反射光の信号レベルに基づいて閾値レベルを調整することができる。したがって、タッチ操作を検出する際に、水平位置に対応する閾値レベルを用いることができ、タッチ操作の検出精度をさらに向上させることができる。
【００１２】
例えば、前記キャリブレーション領域は、さらに、前記スクリーンの垂直方向に延びており、前記閾値調整部は、さらに、前記キャリブレーション領域内の複数の垂直位置の各々について、当該垂直位置において検知された反射光の信号レベルに基づいて閾値レベルを調整し、前記操作検出部は、前記表示領域において検知された反射光の信号レベルと、当該反射光が検知された前記表示領域内の水平位置および垂直位置の組み合わせに対応する閾値レベルとを比較することにより、前記タッチ操作を検出してもよい。
【００１３】
この構成によれば、キャリブレーション領域を垂直方向に延ばすことができる。また、複数の垂直位置の各々について、当該垂直位置において検知された反射光の信号レベルに基づいて閾値レベルを調整することができる。したがって、タッチ操作を検出する際に、水平位置および垂直位置の各組み合わせに対応する閾値レベルを用いることができ、タッチ操作の検出精度をさらに向上させることができる。
【００１４】
例えば、前記キャリブレーション領域は、前記光反射部材が前記スクリーンの前側に配置された光反射領域を含み、前記閾値調整部は、前記閾値レベルが、前記光反射領域において検知された反射光の信号レベルよりも低くなるように、前記閾値レベルを調整してもよい。
【００１５】
この構成によれば、閾値レベルが、光反射領域において検知された反射光の信号レベルよりも低くなるように、閾値レベルを調整することができる。したがって、タッチ操作を行うための物体（例えば、ユーザの指あるいはスタイラスペンなど）（以下、タッチ物体と呼ぶ）から反射する光の信号レベルよりも閾値レベルを低くすることができ、タッチ操作の検出精度をさらに向上させることができる。
【００１６】
例えば、前記キャリブレーション領域は、前記光吸収部材が前記スクリーンの前側に配置された光吸収領域を含み、前記閾値調整部は、前記閾値レベルが、前記光吸収領域において検知された反射光の信号レベルよりも高くなるように、前記閾値レベルを調整してもよい。
【００１７】
この構成によれば、閾値レベルが、光吸収領域において検知された反射光の信号レベルよりも高くなるように、閾値レベルを調整することができる。したがって、スクリーンの裏面から反射する光の信号レベルよりも閾値レベルを高くすることができ、タッチ操作の検出精度をさらに向上させることができる。
【００１８】
例えば、前記受光部は、前記反射光の可視光成分を検知してもよい。
【００１９】
この構成によれば、反射光の可視光成分を検知することができる。したがって、画像を表示するための光を用いてタッチ操作を検出できる。つまり、タッチ操作を検出するために新たな光源を必要としないので装置構成を簡単にすることができる。
【００２０】
例えば、前記閾値調整部は、さらに、前記表示領域に表示される画像に応じて前記閾値レベルを調整してもよい。
【００２１】
この構成によれば、タッチ物体から反射する光の信号レベルが、表示領域に表示される画像に応じて変化する場合に、画像の変化に適応して閾値レベルを変化させることができ、タッチ操作の検出精度をさらに向上させることができる。
【００２２】
例えば、前記プロジェクタは、前記表示領域に表示される画像に対応する光を、前記キャリブレーション領域に照射してもよい。
【００２３】
この構成によれば、表示領域に表示される画像に対応する光をキャリブレーション領域に照射することができる。したがって、タッチ物体から反射する光の信号レベルが、表示領域に表示される画像に応じて変化する場合に、画像の変化に適応して閾値レベルを調整することができ、タッチ操作の検出精度をさらに向上させることができる。
【００２４】
例えば、前記プロジェクタは、前記タッチ操作を検知するための、不可視光成分を含む光を照射し、前記受光部は、前記反射光の不可視光成分を検知してもよい。
【００２５】
この構成によれば、反射光の不可視光成分を検知することができる。したがって、画像を表示するための光の成分（可視光成分）とは別の光の成分（不可視光成分）を用いてタッチ操作を検出できる。つまり、表示領域に表示される画像に関わらず、安定してタッチ操作を検出することができる。
【００２６】
なお、本発明は、このような特徴的な処理部を備えるプロジェクタ装置等として実現することができるだけでなく、例えばプロジェクタ装置に含まれる特徴的な処理部が実行する処理をステップとする操作検出方法として実現することもできる。また、プロジェクタ装置に含まれる特徴的な処理部としてコンピュータを機能させるためのプログラム又は操作検出方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは、言うまでもない。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一態様に係るプロジェクタ装置は、スクリーンに表示された画像に対するユーザからの操作の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１に係るプロジェクタ装置の外観を模式的に示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るプロジェクタ装置の断面図である。
【図３】実施の形態１に係るスクリーンを示す図である。
【図４】実施の形態１に係るプロジェクタ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態１に係る閾値調整部の動作を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１に係るキャリブレーション領域において検知された反射光の信号レベルと閾値レベルとの関係の一例を示すグラフである。
【図７】実施の形態１に係る操作検出部の動作を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態２に係るスクリーンを示す図である。
【図９Ａ】実施の形態２に係るキャリブレーション領域において検知された反射光の信号レベルの時間変化の一例を示すグラフである。
【図９Ｂ】実施の形態２における閾値レベルと水平位置との関係の一例を示すグラフである。
【図１０】実施の形態３に係るスクリーンを示す図である。
【図１１】他の実施の形態に係るスクリーンの一例を示す図である。
【図１２】他の実施の形態に係るスクリーンの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
【００３０】
（実施の形態１）
＜構成＞
図１は、実施の形態１に係るプロジェクタ装置の外観を模式的に示す斜視図である。以降の図面において、Ｚ軸方向は光軸方向を表し、Ｘ軸方向はスクリーンの水平方向を表し、Ｙ軸方向はスクリーンの垂直方向を表す。
【００３１】
プロジェクタ装置１００は、ＶＵＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）機能を有するリアプロジェクション型の画像投影装置である。具体的には、プロジェクタ装置１００は、スクリーン１２０の後側から画像を投影することにより、スクリーン１２０の前側に画像を表示する。さらに、プロジェクタ装置１００は、スクリーン１２０に表示された画像に対するユーザからのタッチ操作を受け付ける。
【００３２】
ユーザからのタッチ操作は、タッチ物体からスクリーン１２０の後側へ反射した光の強さに基づいて検出される。具体的には、タッチ操作は、スクリーン１２０の後側に配置された受光部によって生成された受光信号のレベルを閾値レベルと比較することにより検出される。
【００３３】
ここで、光源からスクリーン１２０に照射される光の強さが変化すれば、タッチ物体から反射する光の強さも変化する。例えば、プロジェクタ装置１００内の温度変化、あるいはプロジェクタ装置１００の経年劣化によって、光源から照射される光の強さが変化する。この場合、タッチ操作の検出に用いられる閾値レベルも、光源からスクリーン１２０に照射される光の強さの変化に対して適応的に調整されることが望ましい。
【００３４】
そこで、本実施の形態に係るプロジェクタ装置１００は、このタッチ操作の検出に用いられる閾値レベルをプロジェクタ装置１００の状態に応じて調整する。具体的には、プロジェクタ装置１００は、スクリーン１２０に設けられたキャリブレーション領域における反射光の強さに基づいて閾値レベルを調整する。
【００３５】
なお、タッチ操作とは、スクリーン１２０にタッチ物体を実質的に接触させる操作である。タッチ物体を実質的に接触させるとは、タッチ物体をスクリーン１２０に実際に接触させることに加えて、タッチ物体がスクリーン１２０に接触したとみなせる程度（例えば５ｍｍ）までタッチ物体をスクリーン１２０に近接させることを含む。
【００３６】
以下に、このようなプロジェクタ装置１００の各構成要素について詳細に説明する。
【００３７】
図２は、実施の形態１に係るプロジェクタ装置の断面図である。図３は、実施の形態１に係るスクリーンを示す図である。
【００３８】
図２に示すように、プロジェクタ装置１００は、プロジェクタ１１０と、スクリーン１２０と、受光部１３０と、ユーザインタフェース部１４０とを備える。
【００３９】
プロジェクタ１１０は、スクリーン１２０の後側から光を照射することにより、スクリーン１２０の前側に画像を表示する。プロジェクタ１１０の機能構成については後述する。
【００４０】
スクリーン１２０は、プロジェクタ１１０から照射された光（レーザ光）を透過させるために半透明の樹脂（例えば、塩化ビニル等）で形成されている。さらに、スクリーン１２０は、レーザ光を拡散させるために複数の拡散レンズ（図示せず）を有している。
【００４１】
また、スクリーン１２０は、図３に示すように、画像が表示される表示領域１２１とキャリブレーション領域１２２とを有する。キャリブレーション領域１２２は、スクリーン１２０の水平方向に延びており、光反射領域１２３と光吸収領域１２４とを有する。本実施の形態では、キャリブレーション領域１２２は、矩形状のスクリーン１２０の上辺に沿って設けられている。また、光反射領域１２３と光吸収領域１２４とは、水平方向に並んで配置されている。
【００４２】
光反射領域１２３には、スクリーン１２０の前側に光反射部材が配置されている。光反射部材は、タッチ物体の反射率に近い反射率を有する。例えば、タッチ物体が指である場合、光反射部材は、例えば肌色の塗料あるいはテープである。
【００４３】
光反射領域１２３において検知される反射光の信号レベルは、表示領域１２１においてタッチ物体から反射する光の信号レベルに類似する。つまり、光反射領域１２３において検知される反射光の信号レベルは、タッチ物体がスクリーン１２０に接触あるいは近接しているときに検知される信号レベルに類似する。
【００４４】
光吸収領域１２４には、スクリーン１２０の前側に光吸収部材が配置されている。光吸収部材は、スクリーン１２０を透過した、プロジェクタ１１０からの光を吸収する。光吸収部材は、例えば黒色の布、樹脂あるいは塗料である。光吸収部材は、スクリーンの周縁を覆うカバーであってもよい。
【００４５】
光吸収領域１２４において検知される反射光の信号レベルは、表示領域１２１においてスクリーンの後面から反射する光の信号レベルに類似する。つまり、光吸収領域１２４において検知される反射光の信号レベルは、タッチ物体がスクリーン１２０に接触あるいは近接していないときに検知される信号レベルに類似する。
【００４６】
受光部１３０は、スクリーン１２０の後側に配置されている。本実施の形態では、受光部１３０は、スクリーン１２０の後側への反射光の可視光成分を検知する。そして、受光部１３０は、検知した反射光の可視光成分の大きさに応じた受光信号を、ユーザインタフェース部１４０に出力する。具体的には、受光部１３０は、例えばフォトダイオード等で構成されている。
【００４７】
ユーザインタフェース部１４０は、検知された反射光の信号レベル（受光信号のレベル）に基づいて、表示領域１２１に表示された画像に対するユーザからのタッチ操作を検出する。ユーザインタフェース部１４０の機能構成については後述する。
【００４８】
次に、レーザ光走査型のプロジェクタ装置を例にとり、本実施の形態に係るプロジェクタ装置に含まれるプロジェクタ１１０およびユーザインタフェース部１４０の詳細な機能構成について説明する。
【００４９】
図４は、実施の形態１に係るプロジェクタ装置の機能構成を示すブロック図である。このプロジェクタ装置１００は、レーザ光を水平方向および垂直方向に走査することにより画像を表示する。
【００５０】
まず、プロジェクタ１１０の詳細な機能構成について説明する。
【００５１】
プロジェクタ１１０は、画像処理部１１１と、レーザ光源１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃと、ダイクロイックミラー１１３ａ、１１３ｂと、レンズ１１４と、光源制御部１１５と、ＬＤドライバ１１６と、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラー１１７と、ミラー制御部１１８と、ミラードライバ１１９とを備える。
【００５２】
画像処理部１１１は、外部から入力された画像信号に基づいて、画像の投影を制御する。具体的には、画像処理部１１１は、外部から入力された画像信号に基づいて、光源制御部１１５を介してレーザ光源１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃの各々によるレーザ光の照射を制御するとともに、ミラー制御部１１８を介してＭＥＭＳミラー１１７によるレーザ光の走査を制御する。
【００５３】
レーザ光源１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃはそれぞれ、特定の波長の単色色成分のレーザ光を出力するレーザダイオード（ＬＤ）である。具体的には、レーザ光源１１２ａは赤色成分のレーザ光を出力し、レーザ光源１１２ｂは緑色成分のレーザ光を出力し、レーザ光源１１２ｃは青色成分のレーザ光を出力する。なお、レーザ光源１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃの各々から出力されるレーザ光は、例えば直線偏光のレーザ光である。
【００５４】
ダイクロイックミラー１１３ａ、１１３ｂはそれぞれ、特定の波長のレーザ光のみを反射し、その他の波長のレーザ光を透過する光学的性質を有している。具体的には、ダイクロイックミラー１１３ａは、赤色成分のレーザ光のみを反射し、かつ、その他の色成分のレーザ光を透過する。ダイクロイックミラー１１３ｂは、緑色成分のレーザ光のみを反射し、かつ、その他の色成分のレーザ光を透過する。
【００５５】
ダイクロイックミラー１１３ａは、レーザ光の光路の下流側に配置され、ダイクロイックミラー１１３ｂは、レーザ光の光路の上流側に配置されている。レーザ光源１１２ｂからの緑色成分のレーザ光は、ダイクロイックミラー１１３ｂで反射され、レーザ光源１１２ｃからの青色成分のレーザ光は、ダイクロイックミラー１１３ｂを透過する。これにより、緑色成分のレーザ光および青色成分のレーザ光がダイクロイックミラー１１３ｂにおいて合成される。
【００５６】
さらに、レーザ光源１１２ａからの赤色成分のレーザ光は、ダイクロイックミラー１１３ａで反射され、上述のように合成された緑色成分のレーザ光および青色成分のレーザ光は、ダイクロイックミラー１１３ａを透過する。これにより、赤色成分のレーザ光、緑色成分のレーザ光および青色成分のレーザ光がダイクロイックミラー１１３ａにおいて合成される。
【００５７】
レンズ１１４は、上述のようにダイクロイックミラー１１３ａにおいて合成されたレーザ光を集光するための集光レンズである。
【００５８】
光源制御部１１５は、画像処理部１１１からの制御信号に基づいてＬＤドライバ１１６を駆動することにより、レーザ光源１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃの各々によるレーザ光の照射を制御する。具体的には、光源制御部１１５は、ＭＥＭＳミラー１１７がレーザ光を走査するタイミングに合わせて、画像の各画素に対応する色のレーザ光が合成されるように、レーザ光源１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃから照射されるレーザ光を制御する。
【００５９】
ＭＥＭＳミラー１１７は、画像をスクリーン１２０に投影するためにレーザ光を走査する。ＭＥＭＳミラー１１７によって、レーザ光は、水平方向に比較的高速で走査され、かつ、垂直方向に比較的低速で走査される。
【００６０】
具体的には、ＭＥＭＳミラー１１７は、レンズ１１４からのレーザ光を自身の振れ角に応じた方向に反射する。ＭＥＭＳミラー１１７の振れ角が変化することにより、レーザ光は、水平方向および垂直方向にそれぞれ走査される。その結果、スクリーン１２０に画像が投影される。
【００６１】
ミラー制御部１１８は、画像処理部１１１からの制御信号に基づいてミラードライバ１１９を駆動することにより、ＭＥＭＳミラー１１７の振れ角を制御する。
【００６２】
次に、ユーザインタフェース部１４０の詳細な機能構成について説明する。
【００６３】
ユーザインタフェース部１４０は、閾値調整部１４１と操作検出部１４２とを備える。
【００６４】
閾値調整部１４１は、キャリブレーション領域１２２において検知された反射光の信号レベルに基づいて、タッチ操作を検出するための閾値レベルを調整する。具体的には、閾値調整部１４１は、閾値レベルが、光反射領域１２３において検知された反射光の信号レベルよりも低く、かつ、光吸収領域１２４において検知された反射光の信号レベルよりも高くなるように、閾値レベルを調整する。
【００６５】
操作検出部１４２は、表示領域１２１において検知された反射光の信号レベルと、閾値調整部１４１によって調整された閾値レベルとを比較することにより、表示領域に表示された画像に対するタッチ操作を検出する。例えば、操作検出部１４２は、表示領域１２１において検知された反射光の信号レベルが閾値レベルよりも高い場合にタッチ操作を検出する。
【００６６】
＜動作＞
次に、以上のように構成されたプロジェクタ装置１００のユーザインタフェース部１４０の動作について説明する。まず、閾値調整部１４１の動作について説明する。
【００６７】
図５は、実施の形態１に係る閾値調整部の動作を示すフローチャートである。図６は、実施の形態１に係るキャリブレーション領域において検知された反射光の信号レベルと閾値レベルとの関係の一例を示すグラフである。
【００６８】
まず、閾値調整部１４１は、受光部１３０から、キャリブレーション領域１２２において検知された反射光の信号（受光信号）を取得する（Ｓ１０２）。例えば、閾値調整部１４１は、プロジェクタ１１０からの同期信号に基づいて、プロジェクタ１１０がキャリブレーション領域１２２にレーザ光を走査している時に受光部１３０によって検知された反射光の信号を取得する。
【００６９】
次に、閾値調整部１４１は、取得された受光信号の信号レベルに基づいて閾値レベルを調整する（Ｓ１０４）。例えば、図６に示すような受光信号が取得された場合、閾値調整部１４１は、光反射領域の１２３において検知された反射光の信号レベルよりも低く、かつ、光吸収領域１２４において検知された反射光の信号レベルよりも高い閾値レベルを決定する。
【００７０】
このような閾値レベルの調整のための処理は、スクリーンに表示される画像（映像）の１フレームごとに実行されてもよい。また、閾値レベルの調整のための処理は、所定の時間間隔で周期的に実行されてもよい。また、閾値レベルの調整のための処理は、ユーザからの要求に従って実行されてもよい。
【００７１】
なお、本実施の形態では、閾値レベルは、スクリーン１２０上の位置に依存しない一定レベルである。
【００７２】
次に、操作検出部１４２の動作について説明する。図７は、実施の形態１に係る操作検出部の動作を示すフローチャートである。
【００７３】
まず、操作検出部１４２は、受光部１３０から、表示領域１２１において検知された反射光の信号（受光信号）を取得する（Ｓ１１２）。例えば、操作検出部１４２は、プロジェクタ１１０からの同期信号に基づいて、プロジェクタ１１０が表示領域１２１にレーザ光を走査している時に受光部１３０によって検知された反射光の信号を取得する。
【００７４】
次に、操作検出部１４２は、反射光の信号レベルが閾値レベルよりも高いか否かを判定する（Ｓ１１４）。ここで、反射光の信号レベルが閾値レベルよりも高い場合（Ｓ１１４のＹｅｓ）、操作検出部１４２は、ユーザからのタッチ操作を検出する（Ｓ１１６）。例えば、操作検出部１４２は、閾値レベルよりも高い信号レベルを有する反射光が検知されたスクリーン１２０上の位置であるタッチ位置を示す信号を出力する。
【００７５】
一方、反射光の信号レベルが閾値レベル以下である場合（Ｓ１１４のＮｏ）、操作検出部１４２は、タッチ操作を検出しない。
【００７６】
＜効果＞
以上のように、本実施の形態に係るプロジェクタ装置１００によれば、スクリーン１２０のキャリブレーション領域１２２において検知された反射光の信号レベルに基づいて、タッチ操作を検出するための閾値レベルを調整することができる。したがって、プロジェクタ装置１００の状態が変化した場合であっても、その変化した状態に適した閾値レベルを用いてタッチ操作を検出することができる。その結果、スクリーン１２０に表示された画像に対するユーザからのタッチ操作の検出精度を向上させることができる。
【００７７】
また、本実施の形態に係るプロジェクタ装置１００によれば、閾値レベルが、光反射領域１２３において検知された反射光の信号レベルよりも低くなるように、閾値レベルを調整することができる。したがって、タッチ物体から反射する光の信号レベルよりも閾値レベルを低くすることができ、タッチ操作の検出精度をさらに向上させることができる。
【００７８】
また、本実施の形態に係るプロジェクタ装置１００によれば、閾値レベルが、光吸収領域１２４において検知された反射光の信号レベルよりも高くなるように、閾値レベルを調整することができる。したがって、スクリーン１２０の裏面から反射する光の信号レベルよりも閾値レベルを高くすることができ、タッチ操作の検出精度をさらに向上させることができる。
【００７９】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について、図面を参照しながら具体的に説明する。本実施の形態では、キャリブレーション領域内における光反射領域と光吸収領域との配置が実施の形態１と異なる。なお、本実施の形態の説明では、説明が冗長となるのを避けるために、実施の形態１と実質的に同一の構成要素については、図示および説明を省略する。
【００８０】
図８は、実施の形態２に係るスクリーンを示す図である。図８に示すように、本実施の形態に係るスクリーン１２０ａは、表示領域１２１ａと、キャリブレーション領域１２２ａとを有する。
【００８１】
キャリブレーション領域１２２ａは、光反射領域１２３ａと光吸収領域１２４ａとを有する。光反射領域１２３ａおよび光吸収領域１２４ａの各々の長さは、スクリーン１２０ａの水平方向の長さと実質的に一致している。
【００８２】
また、光反射領域１２３ａと光吸収領域１２４ａとは垂直方向に並んで配置されている。具体的には、光反射領域１２３ａは、矩形状のスクリーン１２０ａの上辺に沿って設けられている。また、光吸収領域１２４ａは、光反射領域１２３ａの下方に隣接して設けられている。
【００８３】
図９Ａは、実施の形態２に係るキャリブレーション領域において検知された反射光の信号レベルの時間変化の一例を示すグラフである。図９Ｂは、実施の形態２における閾値レベルと水平位置との関係の一例を示すグラフである。
【００８４】
スクリーン１２０ａの上側から下側にレーザ光が走査された場合、図９Ａに示すように、まず、光反射領域１２３ａにおいて反射光が検知され、続いて、光吸収領域１２４ａにおいて反射光が検知される。
【００８５】
図９Ｂのグラフは、図９Ａのように検知された反射光の信号レベルと水平位置との関係を示している。図９Ｂに示すように、反射光の信号レベルは、水平位置に応じて変化している。これは、検知される反射光の信号レベルが、受光部１３０からスクリーン上の位置までの距離に依存するからである。ここでは、スクリーン１２０の端ほど反射光の信号レベルが低くなる。
【００８６】
そこで、本実施の形態に係る閾値調整部１４１は、キャリブレーション領域１２２ａ内の複数の水平位置の各々について、当該水平位置において検知された反射光の信号レベルに基づいて閾値レベルを調整する。つまり、閾値調整部１４１は、各水平位置に対応する閾値レベルを決定する。このように決定された、各水平位置に対応する閾値レベルは、例えばメモリ（図示せず）に格納される。
【００８７】
本実施の形態に係る操作検出部１４２は、表示領域１２１ａにおいて検知された反射光の信号レベルと、当該反射光が検知された表示領域１２１ａ内の水平位置に対応する閾値レベルとを比較することにより、タッチ操作を検出する。例えば、操作検出部１４２は、同期信号に基づいて反射光が検知された水平位置を特定する。そして、操作検出部１４２は、特定された水平位置に対応する閾値レベルをメモリから読み出す。それから、操作検出部１４２は、読み出された閾値レベルを用いてタッチ操作を検出する。
【００８８】
以上のように、本実施の形態に係るプロジェクタ装置１００によれば、複数の水平位置の各々について、当該水平位置において検知された反射光の信号レベルに基づいて閾値レベルを調整することができる。したがって、タッチ操作を検出する際に、水平位置に対応する閾値レベルを用いることができ、タッチ操作の検出精度をさらに向上させることができる。
【００８９】
また、本実施の形態に係るプロジェクタ装置１００によれば、キャリブレーション領域１２２ａが水平方向に延びているので、反射光の信号レベルが水平位置で異なる場合であっても、閾値レベルを適切に調整することができる。その結果、スクリーン１２０ａに表示された画像に対するユーザからのタッチ操作の検出精度をさらに向上させることができる。
【００９０】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について、図面を参照しながら具体的に説明する。本実施の形態では、キャリブレーション領域内における光反射領域と光吸収領域との配置が実施の形態１および２と異なる。なお、本実施の形態の説明では、説明が冗長となるのを避けるために、実施の形態１および２と実質的に同一の構成要素については、図示および説明を省略する。
【００９１】
図１０は、実施の形態３に係るスクリーンを示す図である。図１０に示すように、スクリーン１２０ｂは、表示領域１２１ｂと、キャリブレーション領域１２２ｂとを有する。
【００９２】
キャリブレーション領域１２２ｂは、水平方向に加えて、垂直方向にも延びている。ここでは、キャリブレーション領域１２２ｂは、表示領域１２１ｂを囲むように形成されている。
【００９３】
また、キャリブレーション領域１２２ｂは、光反射領域１２３ｂと光吸収領域１２４ｂとを有する。光反射領域１２３ｂおよび光吸収領域１２４ｂの各々は、水平方向に延びる部分と、垂直方向に延びる部分とを有する。
【００９４】
本実施の形態に係る閾値調整部１４１は、キャリブレーション領域１２２ｂ内の複数の水平位置の各々について、当該水平位置において検知された反射光の信号レベルに基づいて閾値レベルを調整する。さらに、閾値調整部１４１は、キャリブレーション領域１２２ｂ内の複数の垂直位置の各々について、当該垂直位置において検知された反射光の信号レベルに基づいて閾値レベルを調整する。
【００９５】
つまり、閾値調整部１４１は、水平位置および垂直位置の各組み合わせに対応する閾値レベルを決定する。このように決定された、水平位置および垂直位置の各組み合わせに対応する閾値レベルは、例えばメモリ（図示せず）に格納される。
【００９６】
例えば、閾値調整部１４１は、まず、実施の形態２のように１つの垂直位置について各水平位置に対応する閾値レベルを決定し、続いて、各垂直位置において検知された反射光の信号レベルを用いて各水平位置に対応する閾値レベルを調整してもよい。
【００９７】
また例えば、閾値調整部１４１は、表示領域１２１ｂに光反射領域および光吸収領域が配置されていると仮定した場合における反射光の信号レベルを、光反射領域１２３ｂおよび光吸収領域１２４ｂにおいて検知された反射光の信号レベルを用いて推定してもよい。そして、閾値調整部１４１は、推定された反射光の信号レベルを用いて、表示領域１２１ｂ内の各位置（水平位置および垂直位置の組み合わせ）における閾値レベルを決定してもよい。
【００９８】
本実施の形態に係る操作検出部１４２は、表示領域１２１ｂにおいて検知された反射光の信号レベルと、当該反射光が検知された表示領域１２１ｂ内の水平位置および垂直位置の組み合わせに対応する閾値レベルとを比較することにより、タッチ操作を検出する。
【００９９】
以上のように、本実施の形態に係るプロジェクタ装置１００によれば、キャリブレーション領域１２２ｂを垂直方向に延ばすことができる。また、複数の垂直位置の各々について、当該垂直位置において検知された反射光の信号レベルに基づいて閾値レベルを調整することができる。したがって、タッチ操作を検出する際に、水平位置および垂直位置の各組み合わせに対応する閾値レベルを用いることができ、タッチ操作の検出精度をさらに向上させることができる。
【０１００】
（他の実施の形態）
以上、各実施の形態に係るプロジェクタ装置について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【０１０１】
例えば、上記各実施の形態では、キャリブレーション領域は、光反射領域および光吸収領域の両方を有していたが、光反射領域および光吸収領域の一方のみを有してもよい。以下に、キャリブレーション領域が光反射領域および光吸収領域の一方のみを有する場合について、図１１および図１２を用いて説明する。
【０１０２】
図１１は、他の実施の形態に係るスクリーンの一例を示す図である。図１１に示すように、スクリーン１２０ｃは、表示領域１２１ｃとキャリブレーション領域１２２ｃとを有する。キャリブレーション領域１２２ｃは、光反射領域１２３ｃを有し、光吸収領域を有しない。
【０１０３】
この場合、閾値調整部１４１は、閾値レベルが、光反射領域１２３ｃにおいて検知された反射光の信号レベルよりも低くなるように、閾値レベルを調整する。具体的には、閾値調整部１４１は、例えば、光反射領域１２３ｃにおいて検知された反射光の信号レベルの最小レベルに、予め定められた１より小さい係数（例えば、０．９など）を乗じて得られるレベルを閾値レベルと決定してもよい。
【０１０４】
図１２は、他の実施の形態に係るスクリーンの一例を示す図である。図１２に示すように、スクリーン１２０ｄは、表示領域１２１ｄとキャリブレーション領域１２２ｄとを有する。キャリブレーション領域１２２ｄは、光吸収領域１２４ｄを有し、光反射領域を有しない。
【０１０５】
この場合、閾値調整部１４１は、閾値レベルが、光吸収領域１２４ｄにおいて検知された反射光の信号レベルよりも高くなるように、閾値レベルを調整する。具体的には、閾値調整部１４１は、例えば、光吸収領域１２４ｄにおいて検知された反射光の信号レベルの最大レベルに、予め定められた１より大きい係数（例えば、１．１など）を乗じて得られるレベルを閾値レベルと決定してもよい。
【０１０６】
なお、上記各実施の形態において、閾値調整部１４１は、表示領域に表示される画像に応じて、閾値レベルを調整してもよい。具体的には、例えば、キャリブレーション領域に照射された光の強さよりも、表示領域に画像（例えば、プッシュボタンなどのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の要素）を表示するために照射される光の強さの方が大きい場合は、閾値調整部１４１は、閾値レベルを増加させてもよい。
【０１０７】
これによれば、タッチ物体から反射する光の信号レベルが、表示領域に表示される画像に応じて変化する場合に、画像の変化に適応して閾値レベルを変化させることができ、タッチ操作の検出精度をさらに向上させることができる。
【０１０８】
なお、上記各実施の形態において、プロジェクタ１１０は、表示領域に表示される画像に対応する光を、キャリブレーション領域に照射してもよい。具体的には、プロジェクタ１１０は、例えば、表示領域に表示される画像の色と実質的に同一の色の光を、キャリブレーション領域に照射してもよい。また例えば、プロジェクタ１１０は、表示領域に画像を表示するための光と実質的に同一の光を、キャリブレーション領域に照射してもよい。
【０１０９】
これによれば、タッチ物体から反射する光の信号レベルが、表示領域に表示される画像に応じて変化する場合に、画像の変化に適応して閾値レベルを調整することができ、タッチ操作の検出精度をさらに向上させることができる。
【０１１０】
なお、上記各実施の形態において、プロジェクタ装置１００は、可視光を利用してタッチ操作を検出していたが、不可視光を利用してタッチ操作を検出してもよい。つまり、プロジェクタ１１０は、タッチ操作を検知するための、不可視光成分（例えば、赤外光）を含む光を照射してもよい。そして、受光部１３０は、反射光の不可視光成分を検知してもよい。これによれば、画像を表示するための光の成分（可視光成分）とは別の成分（不可視光成分）を用いてタッチ操作を検出できる。つまり、表示領域に表示される画像の影響を反射光の信号レベルから除去することができ、安定してタッチ操作を検出することができる。
【０１１１】
なお、上記各実施の形態において、キャリブレーション領域は水平方向または垂直方向に延びる長尺状の領域であったが、キャリブレーション領域は必ずしもこのような領域でなくてもよい。例えば、キャリブレーション領域は、スクリーンの角に設けられた正方形の領域であってもよい。また、キャリブレーション領域は、矩形ではなく、楕円形、円形あるいは三角形などであってもよい。
【０１１２】
なお、上記各実施の形態において、受光部１３０は、キャリブレーション領域内の複数の位置において反射光を検知していたが、キャリブレーション領域内の１つの位置において反射光を検知してもよい。この場合、閾値調整部１４１は、キャリブレーション領域内の１つの位置において検知された反射光の信号レベルに基づいて、閾値レベルを調整すればよい。
【０１１３】
また、上記のユーザインタフェース部は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムとして構成されてもよい。ＲＡＭまたはハードディスクドライブには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ユーザインタフェース部は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【０１１４】
上記のユーザインタフェース部を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【０１１５】
さらにまた、上記のユーザインタフェース部を構成する構成要素の一部または全部は、ユーザインタフェース部に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
【０１１６】
また、本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、本発明は、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、上記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
【０１１７】
さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの非一時的な記録媒体に記録されている上記デジタル信号であるとしてもよい。
【０１１８】
また、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
【０１１９】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。
【０１２０】
また、上記プログラムまたは上記デジタル信号を上記非一時的な記録媒体に記録して移送することにより、または上記プログラムまたは上記デジタル信号を上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
【０１２１】
さらに、上記実施の形態をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明は、ユーザからのタッチ操作を検出することができるリアプロジェクションテレビ等として利用することができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１００  プロジェクタ装置
１１０  プロジェクタ
１１１  画像処理部
１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ  レーザ光源
１１３ａ、１１３ｂ  ダイクロイックミラー
１１４  レンズ
１１５  光源制御部
１１６  ＬＤドライバ
１１７  ＭＥＭＳミラー
１１８  ミラー制御部
１１９  ミラードライバ
１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ  スクリーン
１２１、１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ  表示領域
１２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ  キャリブレーション領域
１２３、１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ  光反射領域
１２４、１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｄ  光吸収領域
１３０  受光部
１４０  ユーザインタフェース部
１４１  閾値調整部
１４２  操作検出部
【図１】
2015088050.tif 000003
【図２】
2015088050.tif 000004
【図３】
2015088050.tif 000005
【図４】
2015088050.tif 000006
【図５】
2015088050.tif 000007
【図６】
2015088050.tif 000008
【図７】
2015088050.tif 000009
【図８】
2015088050.tif 000010
【図９Ａ】
2015088050.tif 000011
【図９Ｂ】
2015088050.tif 000012
【図１０】
2015088050.tif 000013
【図１１】
2015088050.tif 000014
【図１２】
2015088050.tif 000015