(57)【要約】【課題】赤外光の受光による動作特性に対応して、操作性の低下を抑制することができるようにする。【解決手段】赤外線発光部７１２と赤外線受光部７１３とを備え、通常動作時において赤外線受光部７１３での受光に応じて赤外線発光部７１２を発光させる指示体７０であって、所定の条件が成立した場合に、赤外線発光部７１２を使用して赤外線受光部７１３の動作特性の検出を行い、検出結果に基づいて、通常動作時における赤外線発光部７１２の発光を制御するマイコン７２０を備えている。このため、赤外光の受光による動作特性に対応して、操作性の低下を抑制することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と受光部とを備え、通常動作時において前記受光部での受光に応じて前記発光部を発光させる操作デバイスであって、
所定の条件が成立した場合に、前記発光部を使用して前記受光部の動作特性の検出を行い、検出結果に基づいて、前記通常動作時における前記発光部の発光を制御する制御部を備えることを特徴とする操作デバイス。
【請求項２】
前記所定の条件が成立した場合に、前記制御部は、前記発光部を発光させてから、前記受光部により受光を検出するまでの時間を測定し、測定した時間に基づいて、前記通常動作時における前記発光部の発光タイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の操作デバイス。
【請求項３】
前記制御部は、前記所定の条件として、前記受光部が光を所定時間受光していない場合に、前記受光部の動作特性の検出を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の操作デバイス。
【請求項４】
前記制御部は、前記所定の条件として、前記操作デバイスの備える操作子の操作を検出していない場合に、前記受光部の動作特性の検出を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の操作デバイス。
【請求項５】
前記制御部は、前記所定の条件が成立した場合に、前記受光部の前記動作特性の検出を行って、前記操作デバイスの電力消費量を低減する省電力モードに移行することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の操作デバイス。
【請求項６】
前記制御部は、前記所定の条件として、電池が前記操作デバイスに挿入された場合と、前記操作デバイスの姿勢を検知する姿勢検知センサーによって、前記操作デバイスの姿勢に一定時間変化がないことが検出された場合との少なくとも一方において、前記受光部の前記動作特性の検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の操作デバイス。
【請求項７】
発光部と受光部とを備え、通常動作時において前記受光部での受光に応じて前記発光部を発光させる操作デバイスと、前記操作デバイスの前記発光部から発せられる光を受光して、前記操作デバイスの位置を検出する位置検出装置と、を備える位置検出システムであって、
前記操作デバイスは、所定の条件が成立した場合に、前記発光部を使用して前記受光部の動作特性の検出を行い、検出結果に基づいて、前記通常動作時における前記発光部の発光を制御する制御部を備えることを特徴とする位置検出システム。
【請求項８】
前記位置検出装置は、前記操作デバイスに、光を投光する装置発光部を備え、
前記制御部は、前記通常動作時において、前記位置検出装置が投光した光を前記受光部で受光したタイミングに同期して前記発光部を発光させる制御を行い、当該同期のタイミングを、前記受光部の動作特性の検出結果に基づいて補正することを特徴とする請求項７記載の位置検出システム。
【請求項９】
前記位置検出装置は、前記装置発光部により、前記操作デバイスに、前記受光部の動作特性の検出を行わせるタイミングを通知し、
前記制御部は、前記所定の条件として、前記位置検出装置から通知されたタイミングで前記受光部の動作特性の検出を行うことを特徴とする請求項８に記載の位置検出システム。
【請求項１０】
発光部と受光部とを備え、通常動作時において前記受光部での受光に応じて前記発光部を発光させる操作デバイスの制御方法であって、
所定の条件が成立した場合に、前記発光部を使用して前記受光部の動作特性の検出を行うステップと、
検出した前記動作特性に基づいて、前記通常動作時における前記発光部の発光を制御するステップと、
を有することを特徴とする操作デバイスの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作デバイス、位置検出システム、及び、操作デバイスの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターにより画像が投射されている投射面に対し、ペン型の操作デバイスを用いて位置を指示する操作を可能とするシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【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】
操作デバイスには、プロジェクターから投光される赤外光を受光する赤外線受光部を備えるものがある。赤外線受光部に使用されるフォトダイオード等の受光素子は、赤外光を受光して電流を出力するが、電流が出力されるまでの反応時間には固体差がある。この反応時間は、温度や経年劣化等によっても変化する。このため、定期的に受光素子の動作特性を確認して反応時間を認識し、反応時間に応じた動作を行うことが望ましい。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光の受光による動作特性に対応して、操作性の低下を抑制することができる操作デバイス、位置検出システム、及び、操作デバイスの制御方法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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、発光部と受光部とを備え、通常動作時において前記受光部での受光に応じて前記発光部を発光させる操作デバイスであって、所定の条件が成立した場合に、前記発光部を使用して前記受光部の動作特性の検出を行い、検出結果に基づいて、前記通常動作時における前記発光部の発光を制御する制御部を備えることを特徴とする。
本発明の構成によれば、受光部の動作特性を、発光部の発する光を使用して検出し、検出結果に基づいて発光部の光を制御する。従って、受光部で光を受光して、発光部を発光させる場合に、受光部の動作特性による影響を低減することができる。このため、光の受光による動作特性に対応して、操作性の低下を抑制することができる。
【０００６】
また、本発明は、上記操作デバイスにおいて、前記所定の条件が成立した場合に、前記制御部は、前記発光部を発光させてから、前記受光部により受光を検出するまでの時間を測定し、測定した時間に基づいて、前記通常動作時における前記発光部の発光タイミングを制御することを特徴とする。
本発明の構成によれば、受光部により受光を検出するまでの時間にずれが生じても、受光部の動作特性による影響を低減したタイミングで発光部を発光させることができる。
【０００７】
また、本発明は、上記操作デバイスにおいて、前記制御部は、前記所定の条件として、前記受光部が光を所定時間受光していない場合に、前記受光部の動作特性の検出を行うことを特徴とする。
本発明の構成によれば、受光部が光を受光していないタイミングで、受光部の動作特性を検出することができる。
【０００８】
また、本発明は、上記操作デバイスにおいて、前記制御部は、前記所定の条件として、前記操作デバイスの備える操作子の操作を検出していない場合に、前記受光部の動作特性の検出を行うことを特徴とする。
本発明の構成によれば、操作デバイスが操作されていないタイミングで、受光部の動作特性を検出することができる。
【０００９】
また、本発明は、上記操作デバイスにおいて、前記制御部は、前記所定の条件が成立した場合に、前記受光部の前記動作特性の検出を行って、前記操作デバイスの電力消費量を低減する省電力モードに移行することを特徴とする。
本発明の構成によれば、操作デバイスが操作されていない場合に、操作デバイスの動作モードを省電力モードに移行させることができる。
【００１０】
また、本発明は、上記操作デバイスにおいて、前記制御部は、前記所定の条件として、電池が前記操作デバイスに挿入された場合と、前記操作デバイスの姿勢を検知する姿勢検知センサーによって、前記操作デバイスの姿勢に一定時間変化がないことが検出された場合との少なくとも一方において、前記受光部の前記動作特性の検出を行うことを特徴とする。
本発明の構成によれば、操作デバイスが操作されていないタイミングで、受光部の動作特性を検出することができる。
【００１１】
また、本発明は、発光部と受光部とを備え、通常動作時において前記受光部での受光に応じて前記発光部を発光させる操作デバイスと、前記操作デバイスの前記発光部から発せられる光を受光して、前記操作デバイスの位置を検出する位置検出装置と、を備える位置検出システムであって、前記操作デバイスは、所定の条件が成立した場合に、前記発光部を使用して前記受光部の動作特性の検出を行い、検出結果に基づいて、前記通常動作時における前記発光部の発光を制御する制御部を備えることを特徴とする。
本発明の構成によれば、受光部の動作特性を、発光部の発する光を使用して検出する。また、検出結果に基づいて発光部の発光を制御する。従って、受光部で光を受光して、発光部を発光させる場合に、受光部の動作特性による影響を低減することができる。このため、光の受光による動作特性に対応して、操作性の低下を抑制することができる。
【００１２】
また、本発明は、上記位置検出システムにおいて、前記位置検出装置は、前記操作デバイスに、光を投光する装置発光部を備え、前記制御部は、前記通常動作時において、前記位置検出装置が投光した光を前記受光部で受光したタイミングに同期して前記発光部を発光させる制御を行い、当該同期のタイミングを、前記受光部の動作特性の検出結果に基づいて補正することを特徴とする。
本発明の構成によれば、受光部の動作特性による影響を低減し、位置検出装置が投光した光を受光したタイミングに同期して、発光部を発光させることができる。従って、操作デバイの操作性の低下を抑制することができる。
【００１３】
また、本発明は、上記位置検出システムにおいて、前記位置検出装置は、前記装置発光部により、前記操作デバイスに、前記受光部の動作特性の検出を行わせるタイミングを通知し、前記制御部は、前記所定の条件として、前記位置検出装置から通知されたタイミングで前記受光部の動作特性の検出を行うことを特徴とする。
本発明の構成によれば、位置検出装置からの指示により、操作デバイスに、受光部の動作特性を検出させることができる。
【００１４】
また、本発明の操作デバイスの制御方法は、発光部と受光部とを備え、通常動作時において前記受光部での受光に応じて前記発光部を発光させる操作デバイスの制御方法であって、所定の条件が成立した場合に、前記発光部を使用して前記受光部の動作特性の検出を行うステップと、検出した前記動作特性に基づいて、前記通常動作時における前記発光部の発光を制御するステップと、を有することを特徴とする。
本発明の構成によれば、受光部の動作特性を、発光部の発する光を使用して検出する。また、検出結果に基づいて発光部の発光を制御する。従って、受光部で光を受光して、発光部を発光させる場合に、受光部の動作特性による影響を低減することができる。このため、光の受光による動作特性に対応して、操作性の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光の受光による動作特性に対応して、操作性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る位置検出システムの概略構成を示す図である。
【図２】位置検出システムの機能ブロック図である。
【図３】指示体の概略構成を示す図である。
【図４】指示体の備えるマイコンの第１の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】動作特性の検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】省電力モード移行後のマイコンの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】指示体の備えるマイコンの第２の処理手順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】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施形態に係るプロジェクションシステム１の構成を示す図である。プロジェクションシステム１は、スクリーンＳＣの上方に設置されたプロジェクター１０と、スクリーンＳＣの上部に設置された光出射装置６０とを備える。
【００１８】
プロジェクター１０はスクリーンＳＣの直上又は斜め上方に設置され、斜め下方のスクリーンＳＣに向けて画像を投射する。また、本実施形態で例示するスクリーンＳＣは、壁面に固定され、或いは床面に立設された、平板又は幕である。本発明はこの例に限定されず、壁面をスクリーンＳＣとして使用することも可能である。この場合、スクリーンＳＣとして使用される壁面の上部にプロジェクター１０及び光出射装置６０を取り付けるとよい。
【００１９】
プロジェクター１０は、ＰＣ（パーソナルコンピューター）、ビデオ再生装置、ＤＶＤ再生装置等の外部の画像供給装置に接続され、この画像供給装置から供給されるアナログ画像信号又はデジタル画像データに基づき、スクリーンＳＣに画像を投射する。また、プロジェクター１０は、内蔵する記憶部１１０（図２）や外部接続される記憶媒体に記憶された画像データを読み出して、この画像データに基づきスクリーンＳＣに画像を表示する構成としてもよい。
光出射装置６０は、固体光源からなる光源部６１（図２）を有し、光源部６１が発する光（本実施形態では赤外光）をスクリーンＳＣに沿って拡散させて出射（照射）する。光出射装置６０の出射範囲を図１に角度θで示す。光出射装置６０はスクリーンＳＣの上端より上に設置され、下向きに角度θの範囲に光を出射し、この光はスクリーンＳＣに沿う光の層を形成する。本実施形態では角度θはほぼ１８０度に達し、スクリーンＳＣのほぼ全体に、光の層が形成される。スクリーンＳＣの表面と光の層とは近接していることが好ましく、本実施形態では、スクリーンＳＣの表面と光の層との距離は概ね１０ｍｍ〜１ｍｍの範囲内である。
【００２０】
プロジェクションシステム１は、スクリーンＳＣに対する指示操作が行われた場合に、指示位置をプロジェクター１０によって検出する。
指示操作に利用される指示体は、ペン型の指示体（操作デバイス）７０を用いることができる。指示体７０の先端部７１は、押圧された場合に動作する操作スイッチ７１１（操作子、図３）を内蔵しているので、先端部７１を壁やスクリーンＳＣに押しつける操作がされると操作スイッチ７１１がオンになる。指示体７０は、ユーザーが棒状の軸部７２を手に持って、先端部７１をスクリーンＳＣに接触させるように操作され、先端部７１をスクリーンＳＣに押しつける操作も行われる。先端部７１には、赤外光を発する赤外線発光部７１２、プロジェクター１０の発する赤外光を受光する赤外線受光部７１３（図３）を備える。プロジェクター１０は、指示体７０が発する赤外光に基づき、先端部７１の位置を、指示位置として検出する。
【００２１】
また、ユーザーの手指である指示体８０で位置指示操作を行う場合、ユーザーは指をスクリーンＳＣに接触させる。この場合、指示体８０がスクリーンＳＣに接触した位置が検出される。
すなわち、指示体８０の先端（例えば、指先）がスクリーンＳＣに接触するときに、光出射装置６０が形成する光の層を遮る。このとき、光出射装置６０が出射した光が指示体８０に当たって反射し、反射光の一部は指示体８０からプロジェクター１０に向かって進む。プロジェクター１０は、スクリーンＳＣ側からの光、すなわち下方からの光を後述する位置検出部５０により検出する機能を有するので、指示体８０の反射光を検出できる。プロジェクター１０は、指示体８０で反射した反射光を検出することにより、指示体８０によるスクリーンＳＣへの指示操作を検出する。また、プロジェクター１０は指示体８０により指示された指示位置を検出する。
光出射装置６０が出射する光の層はスクリーンＳＣに近接しているので、指示体８０において光が反射する位置は、スクリーンＳＣに最も近い先端、或いは指示位置と見なすことができる。このため、指示体８０の反射光に基づき指示位置を特定できる。
【００２２】
プロジェクションシステム１は、インタラクティブホワイトボードシステムとして機能し、操作者が指示体７０、８０により行った指示操作を検出して、指示位置を投射画像に反映させる。
具体的には、プロジェクションシステム１は、指示位置に図形を描画したり文字や記号を配置したりする処理、指示位置の軌跡に沿って図形を描画する処理、描画した図形や配置した文字又は記号を消去する処理等を行う。また、スクリーンＳＣに描画された図形、配置された文字又は記号を画像データとして保存することもでき、外部の装置に出力することもできる。
さらに、指示位置を検出することによりポインティングデバイスとして動作し、スクリーンＳＣにプロジェクター１０が画像を投射する画像投射領域における指示位置の座標を出力してもよい。また、この座標を用いてＧＵＩ（Graphical User Interface）操作を行ってもよい。
【００２３】
図２はプロジェクター１０及び光出射装置６０の構成を示す機能ブロック図である。
プロジェクター１０は、外部の装置に接続されるインターフェイスとして、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）部１１及び画像Ｉ／Ｆ（インターフェイス）部１２を備える。Ｉ／Ｆ部１１及び画像Ｉ／Ｆ部１２は有線接続用のコネクターを備え、上記コネクターに対応するインターフェイス回路を備えていてもよい。また、Ｉ／Ｆ部１１及び画像Ｉ／Ｆ部１２は、無線通信インターフェイスを備えていてもよい。有線接続用のコネクター及びインターフェイス回路としては有線ＬＡＮ、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ等に準拠したものが挙げられる。また、無線通信インターフェイスとしては無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等に準拠したものが挙げられる。画像Ｉ／Ｆ部１２には、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ（商標）、ＣｏａＸＰｒｅｓｓ（商標）等の画像データ用のインターフェイスを用いることもできる。画像Ｉ／Ｆ部１２は、音声データが入力されるインターフェイスを備えてもよい。
【００２４】
Ｉ／Ｆ部１１は、ＰＣ等の外部の装置との間で各種データを送受信するインターフェイスである。Ｉ／Ｆ部１１は、画像の投射に関する制御データ、プロジェクター１０の動作を設定する設定データ、プロジェクター１０が検出した指示位置の座標データ等を入出力する。後述する制御部３０は、Ｉ／Ｆ部１１を介して外部の装置とデータを送受信する機能を有する。
画像Ｉ／Ｆ部１２は、デジタル画像データが入力されるインターフェイスである。本実施形態のプロジェクター１０は、画像Ｉ／Ｆ部１２を介して入力されるデジタル画像データに基づき画像を投射する。なお、プロジェクター１０は、アナログ画像信号に基づき画像を投射する機能を備えてもよく、この場合、画像Ｉ／Ｆ部１２は、アナログ画像用のインターフェイスと、アナログ画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換回路とを備えてもよい。
【００２５】
プロジェクター１０は、光学的な画像の形成を行う投射部２０を備える。投射部２０は、光源部２１、光変調装置２２及び投射光学系２３を有する。光源部２１は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、或いはレーザー光源等からなる光源を備える。また、光源部２１は、光源が発した光を光変調装置２２に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよい。さらに、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群（図示略）、偏光板、或いは光源が発した光の光量を光変調装置２２に至る経路上で低減させる調光素子等を備えていてもよい。
光変調装置２２は、例えばＲＧＢの三原色に対応した３枚の透過型液晶パネルを備え、この液晶パネルを透過する光を変調して画像光を生成する。光源部２１からの光はＲＧＢの３色の色光に分離され、各色光は対応する各液晶パネルに入射する。各液晶パネルを通過して変調された色光はクロスダイクロイックプリズム等の合成光学系によって合成され、投射光学系２３に射出される。
【００２６】
投射光学系２３は、光変調装置２２により変調された画像光をスクリーンＳＣ方向へ導き、スクリーンＳＣ上に結像させるレンズ群を備える。また、投射光学系２３は、スクリーンＳＣの投射画像の拡大・縮小及び焦点の調整を行うズーム機構と、フォーカスの調整を行うフォーカス調整機構とを備えていてもよい。プロジェクター１０が短焦点型である場合、投射光学系２３に、画像光をスクリーンＳＣに向けて反射する凹面鏡を備えていてもよい。
【００２７】
投射部２０には、制御部３０の制御に従って光源部２１を点灯させる光源駆動部４５、及び制御部３０の制御に従って光変調装置２２を動作させる光変調装置駆動部４６が接続される。光源駆動部４５は、光源部２１の点灯／消灯の切り替えを行い、光源部２１の光量を調整する機能を有していてもよい。
【００２８】
プロジェクター１０は、投射部２０が投射する画像を処理する画像処理系を備える。この画像処理系は、プロジェクター１０を制御する制御部３０、記憶部１１０、操作検出部１７、画像処理部４０、光源駆動部４５及び光変調装置駆動部４６を含む。また、画像処理部４０にはフレームメモリー４４が接続され、制御部３０には姿勢センサー４７、出射装置駆動部４８及び位置検出部５０が接続される。これらの各部を画像処理系に含めてもよい。
【００２９】
制御部３０は、所定の制御プログラム１１１を実行することにより、プロジェクター１０の各部を制御する。記憶部１１０は、制御部３０が実行する制御プログラム１１１及び制御部３０が処理するデータを不揮発的に記憶する。記憶部１１０は、プロジェクター１０の動作を設定するための画面の設定画面データ１１２、及び設定画面データ１１２を利用して設定された内容を示す設定データ１１３を記憶する。
【００３０】
操作検出部１７は、入力デバイスとして機能するリモコン受光部１８及び操作パネル１９に接続され、リモコン受光部１８及び操作パネル１９を介した操作を検出する。
リモコン受光部１８は、プロジェクター１０の操作者が使用するリモコン（図示略）がボタン操作に対応して送信した赤外線信号を、リモコン受光部１８によって受光する。リモコン受光部１８は、上記リモコンから受光した赤外線信号をデコードして、上記リモコンにおける操作内容を示す操作データを生成し、制御部３０に出力する。
操作パネル１９は、プロジェクター１０の外装筐体に設けられ、各種スイッチ及びインジケーターランプを有する。操作検出部１７は、制御部３０の制御に従い、プロジェクター１０の動作状態や設定状態に応じて操作パネル１９のインジケーターランプを適宜点灯及び消灯させる。この操作パネル１９のスイッチが操作されると、操作されたスイッチに対応する操作データが操作検出部１７から制御部３０に出力される。
【００３１】
画像処理部４０は、制御部３０の制御に従って、画像Ｉ／Ｆ部１２を介して入力される画像データを処理し、光変調装置駆動部４６に画像信号を出力する。画像処理部４０が実行する処理は、３Ｄ（立体）画像と２Ｄ（平面）画像の判別処理、解像度変換処理、フレームレート変換処理、歪み補正処理、デジタルズーム処理、色調補正処理、輝度補正処理等である。画像処理部４０は、制御部３０により指定された処理を実行し、必要に応じて、制御部３０から入力されるパラメーターを使用して処理を行う。また、上記のうち複数の処理を組み合わせて実行することも勿論可能である。
画像処理部４０は、フレームメモリー４４に接続されている。画像処理部４０は、画像入力Ｉ／Ｆ１２から入力される画像データをフレームメモリー４４に展開して、展開した画像データに対し上記の各種処理を実行する。画像処理部４０は、処理後の画像データをフレームメモリー４４から読み出して、この画像データに対応するＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を生成し、光変調装置駆動部４６に出力する。
光変調装置２２の液晶パネルに接続される光変調装置駆動部４６は、画像処理部４０から入力される画像信号に基づいて液晶パネルを駆動し、各液晶パネルに画像を描画する。
【００３２】
姿勢センサー４７は、加速度センサーやジャイロセンサー等により構成され、制御部３０に対して検出値を出力する。姿勢センサー４７はプロジェクター１０の本体に対して、プロジェクター１０の設置方向を識別可能なように固定される。
【００３３】
出射装置駆動部４８は、接続部４９を介して光出射装置６０に接続される。接続部４９は、例えば複数のピンを有するコネクターであり、接続部４９を介して光出射装置６０がプロジェクター１０に有線接続される。接続部４９のピンは、パルス信号、電源、ＧＮＤ等にアサインされる。出射装置駆動部４８は、制御部３０の制御に従ってパルス信号を生成し、接続部４９を介して光出射装置６０に出力する。このパルス信号は光源部６１の点灯をＰＷＭ制御する信号であり、パルスの周波数、オン期間、オフ期間は制御部３０により制御される。光源部６１は、制御部３０が指定したタイミングで点灯及び消灯する。また、パルスのオン期間とオフ期間とのデューティを調整することによって、制御部３０は、光源部６１の光量を調整できる。また、出射装置駆動部４８は接続部４９を介して光出射装置６０に電源を供給する。
【００３４】
光出射装置６０は、図１に示すように略箱形のケースに、光源部６１及び光学部品を収容して構成される。本実施形態の光出射装置６０は、光源部６１に固体光源を備える。固体光源としては、赤外ＬＥＤや赤外レーザーダイオードが挙げられる。固体光源が発する赤外光は、平行化レンズ及びパウエルレンズによって拡散され、スクリーンＳＣに沿った面を形成する。また、光源部６１が複数の固体光源を備え、これら複数の固体光源が発する光をそれぞれ拡散させることによって、スクリーンＳＣの画像投射範囲を覆うように光の層を形成してもよい。また、光出射装置６０は、光源部６１が発する光の層とスクリーンＳＣとの間の距離や角度を調整する調整機構を備えていてもよい。
【００３５】
光出射装置６０は、接続部４９に接続されるケーブル６０ａにより供給されるパルス信号及び電源により、光源部６１を点灯させる。例えば、ケーブル６０ａにより入力されるパルス信号及び電源を直接、光源部６１に入力してもよい。従って、光源部６１の固体光源が点灯及び消灯するタイミングは、出射装置駆動部４８により制御できる。制御部３０は、出射装置駆動部４８を制御して、後述する撮像部５１が撮影を行うタイミングに同期して光源部６１を点灯させる。
【００３６】
位置検出部５０は、指示体７０、８０による操作を検出する。位置検出部５０は、撮像部５１、送信部５２、撮影制御部５３、指示体検出部５４及び座標算出部５５の各部を備えて構成される。位置検出部５０は、操作検出手段として機能する。
撮像部５１は、撮像光学系、撮像素子、インターフェイス回路等を有し、投射光学系２３の投射方向を撮影する。撮像部５１の撮像光学系は、投射光学系２３と略同じ方向を向いて配置され、投射光学系２３がスクリーンＳＣ上に画像を投射する範囲をカバーする画角を有する。また、撮像素子は、赤外領域及び可視光領域の光を受光するＣＣＤやＣＭＯＳが挙げられる。撮像部５１は、撮像素子に入射する光の一部を遮るフィルターを備えてもよく、例えば、赤外光を受光させる場合に、主に赤外領域の光を透過するフィルターを撮像素子の前に配置させてもよい。また、撮像部５１のインターフェイス回路は、撮像素子の検出値を読み出して出力する。
【００３７】
撮影制御部５３は、撮像部５１により撮影を実行させて撮影画像データを生成する。撮像素子が可視光による撮影を行うと、スクリーンＳＣ上に投射された画像が撮影される。この撮影画像は、例えば投射画像の台形歪みや糸巻き型歪みを補正する歪み補正処理に使用される。また、撮影制御部５３は、撮像部５１により赤外光を撮影することができ、この場合の撮影画像には指示体７０が発する赤外光（赤外線信号）や、指示体８０に反射した反射光が写る。
【００３８】
指示体検出部５４は、撮影制御部５３が撮影した撮影画像データに基づいて指示体７０、８０の指示位置を検出する。指示体検出部５４は、撮影制御部５３が撮像部５１によって赤外光の撮影を実行させた場合の撮影画像データから、指示体７０が発した赤外光の像と、指示体８０に反射した反射光の像との少なくとも一方を検出する。さらに、指示体検出部５４は、検出した像が、指示体７０が発した光の像であるか、指示体８０の反射光の像であるか判別してもよい。
座標算出部５５は、指示体検出部５４が検出した像の位置に基づき、撮影画像データにおける指示体７０、８０の指示位置の座標を算出して、制御部３０に出力する。座標算出部５５は、また、投射部２０が投射した投射画像における指示体７０、８０の指示位置の座標を算出して、制御部３０に出力してもよい。さらに、座標算出部５５は、画像処理部４０がフレームメモリー４４に描画した画像データにおける指示体７０、８０の指示位置の座標や、画像Ｉ／Ｆ部１２の入力画像データにおける指示体７０、８０の指示位置の座標を、算出してもよい。
【００３９】
送信部５２は、指示体検出部５４の制御に従って、指示体７０に対して赤外線信号を送信する。送信部５２は、赤外ＬＥＤ等の光源を有し、この光源を指示体検出部５４の制御に従って点灯及び消灯させる。
【００４０】
次に、制御部３０の備える機能ブロックについて説明する。制御部３０は、記憶部１１０に記憶された制御プログラム１１１を読み出して実行することにより、投射制御部３１、検出制御部３２、出射制御部３３の機能を実現し、プロジェクター１０の各部を制御する。
投射制御部３１は、操作検出部１７から入力される操作データに基づいて、操作者が行った操作の内容を取得する。投射制御部３１は、操作者が行った操作に応じて画像処理部４０、光源駆動部４５及び光変調装置駆動部４６を制御して、スクリーンＳＣに画像を投射させる。投射制御部３１は、画像処理部４０を制御して、上述した３Ｄ（立体）画像と２Ｄ（平面）画像の判別処理、解像度変換処理、フレームレート変換処理、歪み補正処理、デジタルズーム処理、色調補正処理、輝度補正処理等を実行させる。また、投射制御部３１は、画像処理部４０の処理に合わせて光源駆動部４５を制御し、光源部２１の光量を制御する。
【００４１】
検出制御部３２は、位置検出部５０を制御して、指示体７０、８０の操作位置の検出を実行させ、操作位置の座標を取得する。また、検出制御部３２は、操作位置の座標とともに、指示体７０の操作位置であるか指示体８０の操作位置であるかを識別するデータ、及び操作スイッチ７１１の操作状態を示すデータを取得する。検出制御部３２は、取得した座標及びデータに基づいて、予め設定された処理を実行する。例えば、取得した座標に基づいて、画像処理部４０により図形を描画させ、描画した図形を画像Ｉ／Ｆ部１２に入力される入力画像に重畳して投射させる処理を行う。また、検出制御部３２は、取得した座標をＩ／Ｆ部１１に接続されたＰＣ等の外部の装置に出力してもよい。この場合、検出制御部３２は、取得した座標を、Ｉ／Ｆ部１１に接続された外部の装置のオペレーティングシステムにおいて、座標入力デバイスの入力として認識されるデータフォーマットに変換して出力してもよい。例えば、Ｉ／Ｆ部１１にＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムで動作するＰＣが接続された場合、オペレーティングシステムにおいてＨＩＤ（Human Interface Device）の入力データとして処理されるデータを出力する。また、検出制御部３２は、座標のデータとともに、指示体７０の操作位置であるか指示体８０の操作位置であるかを識別するデータ、及び操作スイッチ７１１の操作状態を示すデータを出力してもよい。
また、検出制御部３２は、指示体８０を使用した位置検出を制御する。具体的には、検出制御部３２は、光出射装置６０の接続の有無、判定部３４の判定結果、及び異常検出部３５の検出結果に基づき、光出射装置６０を使用できるか否かを判定する。検出制御部３２は、光出射装置６０を使用できない場合に、光出射装置６０の使用を不可とする設定を行う。ここで、検出制御部３２は、光出射装置６０を使用できないことを報知してもよい。
【００４２】
出射制御部３３は、出射装置駆動部４８を制御して、接続部４９に接続された光出射装置６０に対する電源及びパルス信号の出力を実行又は停止させる。出射制御部３３は、検出制御部３２の制御により、或いは、設定制御部３６の機能で行われる設定により、光出射装置６０を使用できない又は使用しない場合に、出射装置駆動部４８の電源及びパルス信号の出力を停止させる。また、光出射装置６０を使用する場合、出射制御部３３は出射装置駆動部４８の電源及びパルス信号を出力させる。
また、出射制御部３３は、出射装置駆動部４８を制御して、接続部４９に光出射装置６０が接続されているか否かを判定してもよい。例えば、接続部４９に光出射装置６０が接続された場合に、接続部４９のコネクターが有するピン間の抵抗値が変化する構成とすることができる。この場合、検出制御部３２は、出射装置駆動部４８により接続部４９のピン間の抵抗値を検出させることにより、光出射装置６０の有無を判定できる。検出制御部３２は、光出射装置６０が接続されていない場合に、出射装置駆動部４８の電源及びパルス信号の出力を停止させ、或いは開始させない。
【００４３】
次に、指示体７０について図３を参照しながら説明する。指示体７０は、ペン型の操作デバイスであって、先端が押圧された場合、又はプロジェクター１０から指示コマンドを受信した場合に、赤外光を発光する。
【００４４】
指示体７０は、操作スイッチ７１１を備えている。操作スイッチ７１１は、指示体７０の先端部７１に設けられている。操作スイッチ７１１は、先端部７１を壁やスクリーンＳＣに押しつける操作がされると、先端の押圧によって接触状態がオンに切り替わる。
【００４５】
指示体７０は、赤外線発光部７１２と赤外線受光部７１３とを備える。赤外線発光部７１２は、マイコン７２０の制御により赤外光を点灯する。プロジェクター１０は、赤外線発光部７１２の点灯タイミングに同期して、撮影制御部５３により撮影画像データを生成し、指示体検出部５４により、生成した撮影画像データに基づいて指示体７０の指示位置の座標を算出する。赤外線受光部７１３は、受光素子として、フォトダイオード又はフォトトランジスターを備え、プロジェクター１０の発した赤外光、又は赤外線発光部７１２の発した赤外光を受光して検出電流を発生させる。赤外線受光部７１３から出力される検出電流は、検出電圧に変換され、Ａ／Ｄ変換されてマイコン７２０に入力される。
【００４６】
指示体７０は、電源制御部７１４を備える。電源制御部７１４は、操作スイッチ７１１と、赤外線発光部７１２と、赤外線受光部７１３と、加速度センサー７１６と、マイコン７２０とに接続している。また、電源制御部７１４には、電力を供給する電池７１５が接続されている。電源制御部７１４は、電池７１５から供給される電力を、マイコン７２０の制御に従って、操作スイッチ７１１、赤外線発光部７１２、赤外線受光部７１３、加速度センサー７１６及びマイコン７２０に選択的に供給する。
指示体７０は、動作モードとして、通常モードと省電力モードとを備えている。通常モードは、電池７１５の電力が、赤外線発光部７１２、赤外線受光部７１３、加速度センサー７１６及びマイコン７２０等に供給され、指示体７０が稼働可能な状態である。
省電力モードは、電力供給を制限して、通常モードよりも電力の消費量を削減したモードである。例えば、省電力モードでは、赤外線発光部７１２、赤外線受光部７１３及び加速度センサー７１６への電力供給は、電源制御部７１４によって停止される。また、省電力モードでは、マイコン７２０の備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）７２１に供給される動作クロックの周波数は低く抑えられ、電力供給も低減した状態とされる。また、省電力モードでは、ＣＰＵ７２１への電力供給をオフした状態にしてもよい。なお、省電力モードは、通常モードよりも電力消費量を削減したモードであるため、省電力モードを、指示体７０の電源をオフした状態ということもできる。
【００４７】
加速度センサー７１６は、指示体７０の姿勢を検知するセンサーである。加速度センサー７１６は、所定時間ごと、又はマイコン７２０からの指示があった場合に、指示体７０の加速度を測定し、測定した加速度情報を含むセンサー信号をマイコン７２０に出力する。なお、加速度センサー７１６には、圧電式、半導体ピエゾ抵抗式、静電容量式などの一般的に知られたセンサーを用いることができる。また、加速度センサー７１６に代えて、振動センサー、ジャイロセンサー、速度センサー等の指示体７０の姿勢の変化を検出することができるセンサーを用いてもよい。
【００４８】
マイコン７２０は、ＣＰＵ７２１とメモリー部７２２とを備える。メモリー部７２２は、不揮発性の記憶部であって、ＣＰＵ７２１が実行する制御プログラム及びＣＰＵ７２１が処理するデータが保存される。また、メモリー部７２２には、動作特性の検出処理によって検出された、赤外線受光部７１３の遅延時間の情報が保存される。動作特性の検出処理及び遅延時間の詳細については後述する。ＣＰＵ７２１は、メモリー部７２２に記憶された制御プログラムを実行することにより、指示体７０の各部を制御する。
【００４９】
ここで、位置検出部５０と指示体７０との相互の通信により、撮像部５１の撮影画像データから指示体７０を特定する方法について説明する。
制御部３０は、指示体７０による位置指示操作を検出する場合に、指示体検出部５４を制御して、送信部５２から同期用の信号を送信させる。すなわち、指示体検出部５４は、制御部３０の制御に従って、送信部５２の光源を所定の周期で点灯させる。送信部５２が周期的に発する赤外光が、位置検出部５０と指示体７０とを同期させる同期信号として機能する。
一方、マイコン７２０は、電池７１５から電力供給が開始され、所定の初期化動作を行った後、プロジェクター１０の送信部５２が発する赤外光を、赤外線受光部７１３により受光する。送信部５２が周期的に発する赤外光を赤外線受光部７１３により受光すると、マイコン７２０は、この赤外光のタイミングに同期させて、予め設定された点灯パターンで、赤外線発光部７１２の光源を点灯（発光）させる。この点灯のパターンは、光源の点灯と消灯をデータのオンとオフに対応させて、指示体７０に固有のデータを表す。マイコン７２０は設定されたパターンの点灯時間及び消灯時間に従って光源を点灯及び消灯させる。マイコン７２０は、電池７１５から電源が供給されている間、上記のパターンを繰り返し実行する。つまり、位置検出部５０は指示体７０に対し、同期用の赤外線信号を周期的に送信し、指示体７０は、位置検出部５０が送信する赤外線信号に同期して、予め設定された赤外線信号を送信する。なお、本明細書では、送信部５２から送信される同期信号に同期させて赤外線発光部７１２の光源を点灯（発光）させる動作を、指示体７０の「通常動作」と呼ぶ。
なお、プロジェクター１０は、送信部５２により、同期用の赤外線信号以外に、指示体７０を制御する指示コマンドを送信することもできる。プロジェクター１０は、プロジェクター１０の電源をオフする際や、プロジェクター１０の起動直後のウォームアップ時、ＡＶミュートの実行時等に、指示体７０に、動作特性の検出処理の実行を指示する指示コマンドを送信する。また、指示コマンドの送信用の送信部を別途設けてもよい。
【００５０】
位置検出部５０の撮影制御部５３は、撮像部５１による撮影タイミングを、指示体７０が点灯するタイミングに合わせる制御を行う。この撮影タイミングは、指示体検出部５４が送信部５２を点灯させるタイミングに基づいて決定される。指示体検出部５４は、撮像部５１の撮影画像データに指示体７０の光の像が写っているか否かにより、指示体７０が点灯するパターンを特定できる。ここで、制御部３０は、指示体７０が赤外線信号を送信（発光）するタイミングを、撮像部５１の撮影タイミングに同期させてもよい。この制御は、位置検出部５０が指示体７０に送信する同期用の赤外線信号の送信タイミングを、撮影制御部５３が撮像部５１に撮影を実行させるタイミングを基準として調整することで、容易に実現できる。
指示体７０が点灯するパターンは、複数の指示体７０に共通のパターンと、個体毎に固有のパターンとを含むもの、又は指示体７０の個体毎に固有のパターンとすることができる。この場合、指示体検出部５４は、撮影画像データに複数の指示体７０が発する赤外光の像が含まれる場合に、各々の像を、異なる指示体７０の像として区別できる。
【００５１】
また、制御部３０は、出射装置駆動部４８を制御して、光源部６１の点灯のタイミングを撮像部５１の撮影のタイミングに同期させる。光源部６１が、撮像部５１の撮影タイミングに合わせてパルス点灯すると、指示体８０がスクリーンＳＣ上を指し示す場合には、撮像部５１の撮影画像に指示体８０の反射光が写る。光源部６１を、指示体７０の点灯のタイミングと区別できるパターンで点灯させれば、指示体検出部５４は、撮影画像データに写る像が指示体７０であるか指示体８０であるかを判定できる。例えば、撮像部５１の撮影タイミングの全てに同期して指示体７０を点灯させ、光源部６１については「１０１０１０１０１０」（１は点灯を、０は消灯を示す）のパターンで点灯させる場合を考える。この場合、光源部６１が点灯していないときに撮影された像は、指示体７０によるものであると判断できる。
【００５２】
次に、指示体７０の備えるマイコン７２０の処理について説明する。マイコン７２０は、所定の条件が成立した場合に、赤外線発光部７１２を使用して赤外線受光部７１３の備える受光素子の動作特性の検出処理を行う。マイコン７２０は、検出した受光素子の動作特性に基づいて赤外線発光部７１２の発光を制御する。赤外線受光部７１３に使用されるフォトダイオードやフォトトランジスター等の受光素子は、赤外光を受光して検出電流を出力するが、赤外光を受光して検出電流を出力するまでの反応時間には個体差がある。このため、赤外線受光部７１３が赤外光を受光して検出電流を出力し、この検出電流が電圧変換、Ａ／Ｄ変換されてマイコン７２０に入力されるまでの時間にも個体差が生じる。また、この時間は、温度や経年劣化等によっても変化する。このため、定期的に受光素子の動作特性を検出しておかないと、赤外線信号によりプロジェクター１０から通知される指示に指示体７０が正しく動作することができない場合がある。
【００５３】
次に、上述の所定の条件について説明する。マイコン７２０は、指示体７０がユーザーによって操作されていないと判断される条件と、指示体７０がプロジェクター１０と赤外線通信を行っていないと判断される条件との少なくとも一方が成立した場合に、所定条件が成立したと判定する。指示体７０がユーザーによって操作されている間、又はプロジェクター１０との赤外線通信中に動作特性の検出処理を行うと、赤外線受光部７１３が動作中である可能性が高いため、受光素子の動作特性の検出が正しく行えない場合がある。そこで、マイコン７２０は、所定の条件が成立したか否かを判断し、所定の条件が成立したと判断する場合に、動作特性の検出処理を実行する。
【００５４】
所定の条件として、赤外線受光部７１３が、プロジェクター１０の送信部５２の発する赤外光を所定時間受光していない場合、又は操作スイッチ７１１の操作を、マイコン７２０が所定時間検出していない場合が挙げられる。また、赤外線受光部７１３が、プロジェクター１０の発する赤外光を所定時間受光しておらず、かつ、操作スイッチ７１１の操作を、マイコン７２０が所定時間検出していない場合に、マイコン７２０に、前述の所定の条件が成立したと判定させてもよい。マイコン７２０は、所定の条件が成立したと判断すると、動作特性の検出処理を行って、検出結果をメモリー部７２２に保存する。また、マイコン７２０は、所定の条件の成立により動作特性の検出処理を行うと、指示体７０の動作モードを、通常モードから省電力モードに移行させる。
【００５５】
また、前述の所定の条件として、指示体７０に電池７１５が挿入され、マイコン７２０が起動した直後を挙げることができる。新しい電池７１５に交換された直後は、指示体７０がプロジェクター１０の制御によって動作している可能性は低い。このため、マイコン７２０は、電池７１５の交換がされ、マイコン７２０が起動した直後に、動作特性の検出処理を行う。
また、前述の所定の条件として、指示体７０の姿勢に、一定時間変化が検出されない場合が挙げられる。指示体７０の姿勢の変化は、加速度センサー７１６により測定される加速度情報に基づいて判定される。例えば、加速度センサー７１６によって測定された加速度の値に変化がある場合には、ユーザーが指示体７０を手に持って指示体７０を操作していると判定することができる。また、加速度センサー７１６の測定する加速度の値が一定時間変化しない場合、すなわち、加速度を検出できない状態が一定時間継続する場合、指示体７０がテーブル等の所定位置に置かれ、ユーザーが指示体７０を操作していないと判定することができる。このため、マイコン７２０は、加速度センサー７１６が加速度を検出できない状態が一定時間継続していると判定される場合、動作特性の検出処理を行う。
【００５６】
また、マイコン７２０が、プロジェクター１０から指示コマンドを受信した場合に、所定の条件が成立したと判定し、動作特性の検出処理を実行してもよい。プロジェクター１０は、例えば、プロジェクター１０の電源をオフする際や、プロジェクター１０の起動直後のウォームアップ時に、指示体７０に、動作特性の検出処理の実行を指示する指示コマンドを送信する。プロジェクター１０からマイコン７２０への指示コマンドの送信は、赤外線通信を利用することができる。例えば、位置検出部５０の送信部５２を利用して、プロジェクター１０は、指示体７０に指示コマンドを送信する。
また、プロジェクター１０は、ＡＶミュート（映像と音声の出力をミュートする）の実行時等に、指示体７０に、動作特性の検出処理の実行を指示する指示コマンドを送信してもよい。
なお、マイコン７２０は、前述の所定の条件が成立するすべての場合に動作特性の検出処理を行う必要はなく、少なくとも１つの所定条件が成立した場合に、動作特性の検出処理を行えばよい。
【００５７】
次に、動作特性の検出処理の詳細について説明する。
マイコン７２０は、まず、赤外線発光部７１２を点灯させて赤外光を点灯させる。次に、マイコン７２０は、遅延時間を測定する。ここで測定される遅延時間は、マイコン７２０が、赤外線発光部７１２に赤外光の点灯を指示してから、赤外光を受光した赤外線受光部７１３が出力する検出電流が電圧変換、Ａ／Ｄ変換されてマイコン７２０に入力されるまでの時間である。マイコン７２０は、測定した遅延時間をメモリー部７２２に保存して、動作特性の検出処理を終了する。マイコン７２０は、プロジェクター１０の発した赤外光を受光したタイミングに同期する制御を行う際に、この同期のタイミングを、メモリー部７２２に保存した遅延時間に基づいて補正する。これによって、指示体７０の赤外線発光部７１２が点灯するタイミングと、プロジェクター１０の撮像部５１が撮影を行うタイミングとのずれを低減することができる。
【００５８】
次に、マイコン７２０の処理手順を、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。電池７１５が指示体７０内に挿入されて通電し、マイコン７２０が起動すると（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、マイコン７２０は、動作特性の検出処理を実行する（ステップＳ２）。動作特性の検出処理の詳細については、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。動作特性の検出処理が終了すると、マイコン７２０は、プロジェクター１０から送信される赤外線信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ３）。赤外線信号を受信した場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、マイコン７２０は、受信した赤外線信号に応じた処理を行う（ステップＳ４）。例えば、プロジェクター１０から受信した赤外線信号が、同期用の赤外線信号であった場合、マイコン７２０は、通常動作として、この同期用の赤外線信号の受信に同期して、赤外線発光部７１２を発光させる。プロジェクター１０は、指示体７０の点灯タイミングに同期して、撮像部５１に、スクリーンＳＣ方向を撮影させて、撮影画像データを生成させる。指示体検出部５４は、撮像部５１の撮影画像データに指示体７０の光の像が写っているか否かにより、指示体７０が点灯するパターンを特定する。
また、プロジェクター１０から受信した赤外線信号が、動作特性の検出処理の実行を指示する指示コマンドであった場合、マイコン７２０は、動作特性の検出処理を実行する。プロジェクター１０は、プロジェクター１０の電源をオフする際や、プロジェクター１０の起動直後のウォームアップ時、ＡＶミュートの実行時等に、指示体７０に、動作特性の検出処理の実行を指示する指示コマンドを送信する。マイコン７２０は、動作特性の検出処理を実行して、検出結果である遅延時間をメモリー部７２２に保存する。
【００５９】
ステップＳ３において、赤外線信号を受信していない場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、マイコン７２０は、操作スイッチ７１１の操作を検出したか否かを判定する（ステップＳ５）。操作スイッチ７１１の操作を検出した場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、マイコン７２０は、プロジェクター１０から送信される赤外線信号の受信タイミングに同期させて、予め設定されたパターンで、赤外線発光部７１２を点灯（発光）させる（ステップＳ６）。この点灯パターンは、指示体７０の個体毎に固有のパターンである。
【００６０】
ステップＳ５において、操作スイッチ７１１の操作を検出していない場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、マイコン７２０は、プロジェクター１０から送信される赤外線信号の受信から一定時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ７）。すなわち、プロジェクター１０から送信される赤外線信号を、一定時間受信していない状態にあるか否かを判定する。赤外線信号の受信から一定時間を経過していない場合（ステップＳ７；Ｎｏ）、マイコン７２０は、ステップＳ３の処理に戻り、ステップＳ３からの処理を繰り返す。また、赤外線信号の受信から一定時間を経過した場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、マイコン７２０は、操作スイッチ７１１の操作を検出してから一定時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ８）。すなわち、操作スイッチ７１１の操作を一定時間検出していない状態にあるか否かを判定する。操作スイッチ７１１の操作を検出してから一定時間を経過していない場合（ステップＳ８；Ｎｏ）、マイコン７２０は、ステップＳ３の処理に戻り、ステップＳ３からの処理を繰り返す。また、操作スイッチ７１１の操作を検出してから一定時間が経過している場合（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、マイコン７２０は、動作特性の検出処理を開始する（ステップＳ９）。この動作特性の検出処理は、ステップＳ２の検出処理と同様の手順で実行されるものである。この処理の詳細についても後述する。マイコン７２０は、動作特性の検出処理を実行して（ステップＳ９）、検出結果である遅延時間をメモリー部７２２に保存する。そして、マイコン７２０は、省電力モードに移行する（ステップＳ１０）。
【００６１】
ここで、図５に示すフローチャートを参照しながら動作特性の検出処理の詳細について説明する。
まず、マイコン７２０は、赤外線発光部７１２を点灯させる（ステップＳ２１）。次に、マイコン７２０は、赤外線受光部７１３の出力する検出電流に応じた信号を入力したか否かを判定する（ステップＳ２２）。この信号は、赤外線受光部７１３の出力する検出電流を電圧変換、Ａ／Ｄ変換した信号である。信号を入力すると（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、マイコン７２０は、遅延時間を計算する（ステップＳ２３）。遅延時間は、マイコン７２０が、赤外線発光部７１２に赤外光の点灯を指示してから、赤外光を受光した赤外線受光部７１３が出力する検出電流が電圧変換、Ａ／Ｄ変換されてマイコン７２０に入力されるまでの時間である。マイコン７２０は、遅延時間を計算すると、計算した遅延時間をメモリー部７２２に保存する（ステップＳ２４）。
【００６２】
次に、省電力モードに移行した後のマイコン７２０の処理について図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。
省電力モードの状態にあるマイコン７２０の割込ポート（不図示）に割込信号が入力されると（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、マイコン７２０は起動する。例えば、操作スイッチ７１１の操作を検出した場合、不図示の割込コントローラーによってマイコン７２０の割込ポートに割込信号が出力される。また、タイマー（不図示）によって所定時間が計時された場合にも、割込コントローラーによってマイコン７２０の割込ポートに割込信号が出力される。
割込信号を入力したマイコン７２０は、電源制御部７１４を制御して電源供給を再開させ、省電力モードから通常モードに移行する（ステップＳ１２）。通常モードに移行したマイコン７２０は、割込信号が発生した要因（割込要因）が操作スイッチ７１１のオン操作であった否かを判定する（ステップＳ１３）。割込要因が、操作スイッチ７１１のオン操作であった場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、マイコン７２０は、図４に示すステップＳ３の処理に移行し、プロジェクター１０から送信される赤外線信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ３）。例えば、プロジェクター１０から受信した赤外線信号が、同期用の赤外線信号であった場合、マイコン７２０は、通常動作として、この同期用の赤外線信号の受信に同期して、赤外線発光部７１２を発光させる（ステップＳ４）。このとき、マイコン７２０は、プロジェクター１０の発した赤外光を受光したタイミングに同期する制御を行う際に、同期タイミングを、メモリー部７２２に保存した遅延時間に基づいて補正する。
また、割込要因が、操作スイッチ７１１のオン操作ではなかった場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、割込要因がタイマーによる所定時間の計時と判定して、マイコン７２０は、加速度センサー７１６に加速度の測定を実施させる（ステップＳ１４）。加速度センサー７１６は、加速度を測定し、測定した加速度情報を含むセンサー信号をマイコン７２０に出力する。マイコン７２０は、加速度センサー７１６からセンサー信号を受信すると（ステップＳ１４）、受信したセンサー信号から加速度情報を取得して、指示体７０の姿勢に変化があるか否かを判定する（ステップＳ１５）。指示体７０の姿勢に変化があると判定すると（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、マイコン７２０は、図４に示すステップＳ３の処理に移行し、プロジェクター１０から送信される赤外線信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ３）。例えば、プロジェクター１０から受信した赤外線信号が、同期用の赤外線信号であった場合、マイコン７２０は、この同期用の赤外線信号の受信に同期して、赤外線発光部７１２を発光させる。マイコン７２０は、プロジェクター１０の発した赤外光を受光したタイミングに同期する制御を行う際に、同期タイミングを、メモリー部７２２に保存した遅延時間に基づいて補正する。
また、加速度センサー７１６によって測定された加速度情報により、指示体７０の姿勢に変化がないと判定すると（ステップＳ１５；Ｎｏ）、マイコン７２０は、再び省電力モードに移行する（ステップＳ１６）。マイコン７２０は、電源制御部７１４を制御して、赤外線発光部７１２、赤外線受光部７１３、加速度センサー７１６等への電力供給をオフにする。また、マイコン７２０は、マイコン７２０に供給される動作クロックの周波数を低く下げるように指示し、マイコン７２０への電力供給も低減した状態となるように電源制御部７１４を制御する。
【００６３】
次に、図７に示すフローチャートを参照しながらマイコン７２０の第２の処理手順を説明する。このフローでは、動作特性の検出処理を、加速度センサー７１６によって測定されるセンサー信号に基づいて行うフローである。なお、図７に示す手順のうち、ステップＳ３１〜Ｓ３６までの手順は、図４に示す手順と同一であるため、その説明を省略する。
ステップＳ３５において、操作スイッチ７１１の操作を検出していない場合、マイコン７２０は、メモリー部７２２に保存している加速度情報を用いて、指示体７０の姿勢に変化があるか否かを判定する（ステップＳ３７）。加速度センサー７１６は、所定時間ごとに加速度を測定して、測定した加速度情報をセンサー信号としてマイコン７２０に送信している。マイコン７２０は、加速度センサー７１６から受信したセンサー信号から加速度情報を取得し、取得した加速度情報をメモリー部７２２に保存している。マイコン７２０は、メモリー部７２２に保存している加速度情報のうち、直近に測定された加速度情報を参照して、指示体７０の姿勢に変化があるか否かを判定する（ステップＳ３７）。指示体７０の姿勢に変化がある場合には（ステップＳ３７；Ｙｅｓ）、マイコン７２０は、ステップＳ３３の処理に移行して、赤外線信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ３３）。また、指示体７０の姿勢に変化がない場合（ステップＳ３７；Ｎｏ）、マイコン７２０は、加速度に変化のない状態が一定時間継続し、指示体７０の姿勢に変化がない状態が一定時間継続しているか否かを判定する（ステップＳ３８）。指示体７０の姿勢に変化がない状態が一定時間継続していると判定すると（ステップＳ３８；Ｙｅｓ）、マイコン７２０は、動作特性の検出処理を実行する（ステップＳ３９）。動作特性の検出処理については、図５のフローチャートによる説明の通りであるため、説明を省略する。マイコン７２０は、動作特性の検出処理が終了すると、省電力モードに移行する（ステップＳ４０）。また、加速度に変化のない状態が一定時間継続していないと判定した場合（ステップＳ３８；Ｎｏ）、マイコン７２０は、ステップＳ３３に戻って、ステップＳ３３〜Ｓ３８の処理を繰り返す。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態の指示体７０は、赤外線発光部７１２と赤外線受光部７１３とを備え、通常動作時において赤外線受光部７１３での受光に応じて赤外線発光部７１２を発光させる指示体７０である。また、指示体７０は、所定の条件が成立した場合に、赤外線発光部７１２を使用して赤外線受光部７１３の動作特性の検出を行い、検出結果に基づいて、通常動作時における赤外線発光部７１２の発光を制御するマイコン７２０を備えている。このため、赤外線受光部７１３の動作特性を、赤外線発光部７１２の発する赤外線を使用して検出することができる。また、検出結果に基づいて赤外線発光部７１２の発光を制御することができる。従って、赤外線受光部７１３で赤外線を受光して、赤外線発光部７１２を発光させる場合に、赤外線受光部７１３の動作特性による影響を低減することができる。このため、赤外光の受光による動作特性に対応して、操作性の低下を抑制することができる。
【００６５】
また、マイコン７２０は、所定の条件が成立した場合に、赤外線発光部７１２を発光させてから、赤外線受光部７１３により受光を検出するまでの時間を測定し、測定した時間に基づいて、通常動作時における赤外線発光部７１２の発光タイミングを制御する。このため、赤外線受光部７１３により受光を検出するまでの時間にずれが生じても、赤外線受光部７１３の動作特性による影響を低減したタイミングで赤外線発光部７１２を発光させることができる。
【００６６】
また、マイコン７２０は、所定の条件として、赤外線受光部７１３が赤外光を所定時間受光していない場合に、赤外線受光部７１３の動作特性の検出を行う。このため、赤外線受光部７１３が赤外光を受光していないタイミングで、赤外線受光部７１３の動作特性を検出することができる。
【００６７】
また、マイコン７２０は、所定の条件として、指示体７０の備える操作スイッチ７１１の操作を検出していない場合に、赤外線受光部７１３の動作特性の検出を行う。このため、指示体７０が操作されていないタイミングで、赤外線受光部７１３の動作特性を検出することができる。
【００６８】
また、マイコン７２０は、所定の条件が成立した場合に、赤外線受光部７１３の動作特性の検出を行って、指示体７０の電力消費量を低減する省電力モードに移行する。このため、指示体７０が操作されていない場合に、指示体７０の動作モードを省電力モードに移行させることができる。
【００６９】
また、マイコン７２０は、所定の条件として、電池７１５が指示体７０に挿入された場合と、加速度センサー７１６によって指示体７０の姿勢に一定時間変化がないことが検出された場合との少なくとも一方において、赤外線受光部７１３の動作特性の検出を行う。このため、指示体７０が操作されていないタイミングで、赤外線受光部７１３の動作特性を検出することができる。
【００７０】
また、本実施形態のプロジェクションシステム１は、指示体７０とプロジェクター１０とを備えている。指示体７０は、赤外線発光部７１２と赤外線受光部７１３とを備え、通常動作時において赤外線受光部７１３での受光に応じて赤外線発光部７１２を発光させる。プロジェクター１０は、指示体７０の赤外線発光部７１２から発せられる赤外光を受光して、指示体７０の位置を検出する。指示体７０は、所定の条件が成立した場合に、赤外線発光部７１２を使用して赤外線受光部７１３の動作特性の検出を行い、検出結果に基づいて、通常動作における赤外線発光部７１２の発光を制御するマイコン７２０を備えている。このため、赤外線受光部７１３の動作特性を、赤外線発光部７１２の発する赤外線を使用して検出することができる。また、検出結果に基づいて赤外線発光部７１２の発光を制御することができる。従って、赤外線受光部７１３で赤外線を受光して、赤外線発光部７１２を発光させる場合に、赤外線受光部７１３の動作特性による影響を低減することができる。このため、赤外光の受光による動作特性に対応して、操作性の低下を抑制することができる。
【００７１】
プロジェクター１０は、指示体７０に、光を投光する送信部５２を備える。また、指示体７０のマイコン７２０は、通常動作時において、プロジェクター１０が投光した赤外光を受光したタイミングに同期して赤外線発光部７１２を発光させる制御を行い、同期のタイミングを、赤外線受光部７１３の動作特性の検出結果に基づいて補正する。このため、赤外線受光部７１３の動作特性による影響を低減し、プロジェクター１０が投光した赤外光を受光したタイミングに同期して、赤外線発光部７１２を発光させることができる。従って、指示体７０の操作性の低下を抑制することができる。
【００７２】
プロジェクター１０は、送信部５２により、指示体７０に、赤外線受光部７１３の動作特性の検出を行わせるタイミングを通知する。マイコン７２０は、所定の条件として、プロジェクター１０から通知されたタイミングで赤外線受光部７１３の動作特性の検出を行う。プロジェクターからの指示により、指示体７０に、赤外線受光部７１３の動作特性を検出させることができる。
【００７３】
なお、上述した実施形態及び変形例は本発明を適用した具体的態様の例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、異なる態様として本発明を適用することも可能である。上記実施形態では、指示体は、ペン型の指示体７０やユーザーの手指である指示体８０に限定されず、レーザーポインターや指示棒等を用いてもよく、その形状やサイズは限定されない。
また、上記実施形態及び変形例では、光出射装置６０はプロジェクター１０の本体とは別体で構成され、ケーブル６０ａで接続される構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、光出射装置６０をプロジェクター１０の本体に一体に取り付けることも、プロジェクター１０の本体に内蔵する構成としてもよい。また、光出射装置６０が外部から電源の供給を受け、出射装置駆動部４８との間で無線通信回線により接続されてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、位置検出部５０は、撮像部５１によりスクリーンＳＣを撮影して指示体７０の位置を特定するものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、撮像部５１は、プロジェクター１０の本体に設けられ、投射光学系２３の投射方向を撮影するものに限定されない。撮像部５１をプロジェクター１０本体とは別体として配置してもよいし、撮像部５１がスクリーンＳＣの側方や正面から撮影を行うものとしてもよい。さらに、複数の撮像部５１を配置し、これら複数の撮像部５１の撮影画像データに基づいて、検出制御部３２が指示体７０、８０の位置を検出してもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、光源が発した光を変調する光変調装置２２として、ＲＧＢの各色に対応した３枚の透過型の液晶パネルを用いた構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、３枚の反射型液晶パネルを用いた構成としてもよいし、１枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式を用いてもよい。或いは、３枚のデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた方式、１枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせたＤＭＤ方式等により構成してもよい。光変調装置として１枚のみの液晶パネル又はＤＭＤを用いる場合には、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネル及びＤＭＤ以外にも、光源が発した光を変調可能な光変調装置であれば問題なく採用できる。
上記実施形態では、ユーザーが、フロントプロジェクション型のプロジェクター１０が画像を投射（表示）するスクリーンＳＣ（投射面、表示面）に対して、指示体７０、８０による指示操作を行う態様について説明したが、ユーザーが、プロジェクター１０以外の表示装置（表示部）が画像を表示する表示画面（表示面）に対して指示操作を行う態様であってもよい。この場合にも、光出射装置６０や撮像部５１は、表示装置と一体的に構成されてもよいし、表示装置とは別体で構成されてもよい。プロジェクター１０以外の表示装置としては、リアプロジェクション（背面投射）型のプロジェクター、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ（陰極線管）ディスプレイ、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）等を用いることができる。
【００７６】
また、図２に示したプロジェクションシステム１の各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、プロジェクションシステム１の他の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
また、送信部５２や指示体７０の発する光は、赤外線に限定されず、赤外線以外の他の波長域の光であってもよい。
また、上述した実施形態では、位置検出装置としてプロジェクター１０を例に説明したが、指示体７０と組み合わせて使用することができる装置は、プロジェクター１０に限定されるものではなく、光を投光する投光部を有する装置であればよい。
また、上記実施形態では、プロジェクター１０から指示体７０に対し、送信部５２が発する赤外線信号を用いて指示体７０に同期用の信号を送信する構成を説明したが、同期用の信号は赤外線信号に限定されない。例えば、電波通信や超音波無線通信により同期用の信号を送信する構成としてもよい。この構成は、電波通信や超音波無線通信により信号を送信する送信部をプロジェクター１０に設け、同様の受信部を指示体７０に設けることで実現できる。
【符号の説明】
【００７７】
１…プロジェクションシステム（位置検出システム）、１０…プロジェクター、２０…投射部、２１…光源部、２２…光変調装置、２３…投射光学系、３０…制御部、３１…投射制御部、３２…検出制御部、３３…出射制御部、３４…判定部、３５…異常検出部、３６…設定制御部、４０…画像処理部、４７…姿勢センサー、４８…出射装置駆動部、４９…接続部、５０…位置検出部、５２…送信部（装置発光部）、６０…光出射装置、７０…指示体（操作デバイス）、８０…指示体、１１０…記憶部、７１１…操作スイッチ（操作子）、７１２…赤外線発光部（発光部）、７１３…赤外線受光部（受光部）、７１６…加速度センサー（姿勢検知センサー）、７２０…マイコン（制御部）、ＳＣ…スクリーン。
【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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