(57)【要約】【課題】位置検出を行うためのキャリブレーションが正常に完了しなかった場合に、キャリブレーションを阻害した要因の解消を支援する。【解決手段】プロジェクター１０は、指示体７０による操作位置を検出する位置検出部５０と、位置検出部５０による操作位置の検出に関するキャリブレーションを行うキャリブレーション制御部３９と、を備える。キャリブレーション制御部３９は、キャリブレーションの実行時または実行後に正否を判定し、キャリブレーションが正常に完了しなかった場合にキャリブレーションの実行に係る関連情報を出力する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指示体による操作位置を検出する検出部と、
前記検出部による操作位置の検出に関するキャリブレーションを行うキャリブレーション制御部と、を備え、
前記キャリブレーション制御部は、キャリブレーションの実行時または実行後に正否を判定し、キャリブレーションが正常に完了しなかった場合に前記キャリブレーションの実行に係る関連情報を出力すること、
を特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記指示体の操作対象領域に画像を表示する表示部を備え、
前記キャリブレーション制御部は、キャリブレーションが正常に完了しなかった場合に、前記表示部により前記関連情報を表示させること、
を特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記操作対象領域を撮影して撮影画像を出力する撮像部を備え、
前記キャリブレーション制御部は、前記表示部によりキャリブレーション用の画像を前記操作対象領域に表示させて前記撮像部に撮影させ、撮影画像に基づいてキャリブレーションを行うこと、を特徴とする請求項２記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記キャリブレーション制御部は、前記関連情報として正常に完了しなかったキャリブレーションの実行条件を、前記表示部により表示させること、を特徴とする請求項２または３記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記キャリブレーション制御部は、複数の前記関連情報をひとまとまりのコードとして前記表示部により表示させること、を特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記表示部によって前記操作対象領域に画像を投射するプロジェクターであること、を特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記キャリブレーション制御部は、実行条件が異なる複数のキャリブレーションを実行し、いずれかのキャリブレーションが正常に完了した場合には前記関連情報を出力しないこと、を特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項８】
指示体による操作位置を検出する位置検出装置の制御方法であって、
前記操作位置の検出に関するキャリブレーションを行い、
キャリブレーションの実行時または実行後に正否を判定し、キャリブレーションが正常に完了しなかった場合に前記キャリブレーションの実行に係る関連情報を出力すること、
を特徴とする位置検出装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出装置、及び、位置検出装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力操作がされた場合に操作位置を検出する装置において、操作された位置を正確に検出するため、キャリブレーションを行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の装置は、操作面に表示した画像を撮影することにより、オートキャリブレーションを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２７６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、キャリブレーションを行う状況によって、キャリブレーションが失敗することがある。例えば、特許文献１記載の装置では、所定のパターンを投射して撮影を行い、撮影画像からパターンを検出してキャリブレーションを行う。このため、外光の影響等により撮影画像からパターンを認識できないと、キャリブレーションを正常に完了できないことがある。この場合、位置検出に利用できる完全なデータが得られないので、キャリブレーションの障害になった外光等の要因を解消して、キャリブレーションをやり直すことが望ましい。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、位置検出を行うためのキャリブレーションが正常に完了しなかった場合に、キャリブレーションを阻害した要因の解消を支援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、本発明の位置検出装置は、指示体による操作位置を検出する検出部と、前記検出部による操作位置の検出に関するキャリブレーションを行うキャリブレーション制御部と、を備え、前記キャリブレーション制御部は、キャリブレーションの実行時または実行後に正否を判定し、キャリブレーションが正常に完了しなかった場合に前記キャリブレーションの実行に係る関連情報を出力すること、を特徴とする。
本発明によれば、キャリブレーションが正常に完了しなかった場合に、キャリブレーションを阻害した要因を推定するために役立つ関連情報を提供し、要因の解消を促すことができる。
【０００６】
また、本発明は、上記位置検出装置において、前記指示体の操作対象領域に画像を表示する表示部を備え、前記キャリブレーション制御部は、キャリブレーションが正常に完了しなかった場合に、前記表示部により前記関連情報を表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、キャリブレーションを阻害した要因を推定するために役立つ関連情報を、表示によってわかりやすく提供できる。
【０００７】
また、本発明は、上記位置検出装置において、前記操作対象領域を撮影して撮影画像を出力する撮像部を備え、前記キャリブレーション制御部は、前記表示部によりキャリブレーション用の画像を前記操作対象領域に表示させて前記撮像部に撮影させ、撮影画像に基づいてキャリブレーションを行うこと、を特徴とする。
本発明によれば、周辺環境の影響を受けやすい撮影画像に基づくキャリブレーションを行い、正常に完了しなかった場合に、関連情報を提供するので、より速やかに阻害要因を解消できる。
【０００８】
また、本発明は、上記位置検出装置において、前記キャリブレーション制御部は、前記関連情報として正常に完了しなかったキャリブレーションの実行条件を、前記表示部により表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、キャリブレーションが正常に完了しなかった場合に実行条件を表示することで、より効果的に、キャリブレーションを阻害した要因を推定し、解消を図ることができる。
【０００９】
また、本発明は、上記位置検出装置において、前記キャリブレーション制御部は、複数の前記関連情報をひとまとまりのコードとして前記表示部により表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、関連情報をコードとして表示することにより、複数の項目に関する情報を速やかに提供できる。
【００１０】
また、本発明は、上記位置検出装置において、前記表示部によって前記操作対象領域に画像を投射するプロジェクターであってもよい。
また、本発明は、上記位置検出装置において、前記キャリブレーション制御部は、実行条件が異なる複数のキャリブレーションを実行し、いずれかのキャリブレーションが正常に完了した場合には前記関連情報を出力しない構成としてもよい。
【００１１】
また、上記目的を達成するために、本発明は、指示体による操作位置を検出する位置検出装置の制御方法であって、前記操作位置の検出に関するキャリブレーションを行い、キャリブレーションの実行時または実行後に正否を判定し、キャリブレーションが正常に完了しなかった場合に前記キャリブレーションの実行に係る関連情報を出力すること、を特徴とする。
本発明によれば、キャリブレーションが正常に完了しなかった場合に、キャリブレーションを阻害した要因を推定するために役立つ関連情報を提供し、要因の解消を促すことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、キャリブレーションが正常に完了しなかった場合に、キャリブレーションを阻害した要因を推定するために役立つ関連情報を提供し、要因の解消を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るプロジェクションシステムの概略構成図である。
【図２】プロジェクションシステムの機能ブロック図である。
【図３】オートキャリブレーション画像の一例を示す図である。
【図４】投射方向とオートキャリブレーション画像を撮影した撮影画像の例を示す図である。
【図５】プロジェクターの動作を示すフローチャートである。
【図６】プロジェクターの動作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】
【００１４】
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（投射面、操作面）の前方に設置されたプロジェクター１０（位置検出装置）を備え、指示体７０の操作を検出する。
【００１５】
プロジェクター１０はスクリーンＳＣの前方に設置され、スクリーンＳＣの前側から画像を投射する前面投射を行う。プロジェクター１０が、スクリーンＳＣの斜め上方や斜め下方から投射を行う構成とすることも勿論可能である。
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、平板または幕である。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り、平面を持たない立体物に画像を投射してもよい。
【００１６】
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また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。図１には、画像供給装置としてＰＣ２が接続された構成を例示する。
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。
【００１７】
プロジェクションシステム１は、指示体７０によって指示操作が行われた場合に、指示操作された位置、すなわち操作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７５（図２）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７５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、光を発する送受信部７４（図２）を備える。プロジェクター１０は、指示体７０が発する光に基づき、先端部７１の位置を、操作位置として検出する。指示体７０が発する光は可視領域外の波長であることが好ましく、本実施形態では赤外光とする。
プロジェクター１０が指示体７０の操作を検出する範囲（領域）は、後述する撮像部５１の撮像範囲であり、本実施形態では、スクリーンＳＣ上でプロジェクター１０が画像を投射する範囲に相当する。従って、スクリーンＳＣが操作面に相当し、スクリーンＳＣにおいてプロジェクター１０が画像を投射する投射範囲１０ａが操作対象領域に相当する。
【００１８】
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、ユーザーが指示体７０により行った指示操作を検出して、操作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、操作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、操作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また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、配置された文字また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、操作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操作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。
【００１９】
図２は、プロジェクションシステム１を構成する各部の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）インターフェイス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。
【００２０】
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が検出した操作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。
【００２１】
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、および投射光学系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およ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。
【００２２】
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・縮小および焦点の調整を行うズーム機構、フォーカスの調整を行うフォーカス調整機構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。
【００２３】
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。
【００２４】
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には位置検出部５０が接続される。これらを画像処理系に含めてもよい。
【００２５】
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、および、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画面データや、この画面データを利用して設定された内容を示す設定データ１１６を記憶する。
【００２６】
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。
光変調装置駆動部４６は、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。
【００２７】
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および操作パネル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のユーザー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、各種スイッチおよ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。
【００２８】
位置検出部５０（検出部）は、指示体７０によるスクリーンＳＣへの操作を検出する。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、および座標算出部５５の各部を備えて構成される。
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。このように、撮像部５１は、撮影制御部５３の制御により、赤外光を撮影することも、可視光を撮影することもできる。
【００２９】
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上に可視光で投射された画像が撮影される。例えば、後述するオートキャリブレーションでは撮像部５１が可視光で撮影を行う。
また、撮影制御部５３は、上記のように撮像部５１により赤外光を撮影させる。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）が写る。
【００３０】
指示体検出部５４は、撮影制御部５３の制御により撮影された撮影画像データに基づいて指示体７０の操作位置を検出する。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を検出する。指示体検出部５４は、後述するキャリブレーション制御部３９が撮影画像データからマークを検出するための各種の動作を行う。指示体検出部５４は、送信部５２を制御して指示体７０に信号を送信することにより、例えば、指示体７０に対して発光タイミングを指示する。この場合、指示体検出部５４は、指示体７０に指示した発光タイミングに合わせて、撮影制御部５３に撮影タイミングを指示する。また、例えば、指示体検出部５４は、指示体７０に対して、発光パターンを変化させる。これらの動作の詳細は後述する。
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の操作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の操作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の操作位置の座標や、画像Ｉ／Ｆ部１２の入力画像データにおける指示体７０の操作位置の座標を、算出してもよい。
【００３１】
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。
【００３２】
また、指示体７０は、制御部７３、送受信部７４、操作スイッチ７５、及び電源部７６を備え、これらの各部は軸部７２（図１）に収容される。制御部７３は、送受信部７４及び操作スイッチ７５に接続され、操作スイッチ７５のオン／オフ状態を検出する。送受信部７４は、赤外ＬＥＤ等の光源と、赤外光を受光する受光素子とを備え、制御部７３の制御に従って光源を点灯及び消灯させるとともに、受光素子の受光状態を示す信号を制御部７３に出力する。
電源部７６は、電源として乾電池または二次電池を有し、制御部７３、送受信部７４、及び操作スイッチ７５の各部に電力を供給する。
指示体７０は、電源部７６からの電源供給をオン／オフする電源スイッチを備えていてもよい。
【００３３】
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。
指示体７０が備える制御部７３は、電源部７６から電源の供給が開始され、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、送受信部７４により受光する。送信部５２が周期的に発する赤外光を送受信部７４により受光すると、制御部７３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、送受信部７４の光源を点灯（発光）させる。この点灯のパターンにより、光源の点灯と消灯をデータのオンとオフに対応させて、特定のデータを表すことができる。このデータは指示体７０に固有のデータとすることができる。制御部７３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。制御部７３は、電源部７６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。
【００３４】
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。このように、指示体７０が所定のパターンに従って点灯し、位置検出部５０の撮影タイミングと指示体７０の点灯タイミングを制御することにより、指示体７０の発光と、位置指示操作とは無関係の赤外光とを区別できる。このため、例えば外光に由来する赤外光やリモコン（図示略）が発する光と、指示体７０の発光とを区別して、指示体７０の発光のみについて位置検出を行うことができる。
また、指示体７０が点灯するパターンは、指示体７０の個体毎に固有のパターン、または、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とすることができる。つまり、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ようにすることができる。
【００３５】
さらに、指示体７０が備える制御部７３は、操作スイッチ７５の操作状態に応じて、送受信部７４を点灯させるパターンを切り替える。このため、指示体検出部５４は、複数の撮影画像データに基づいて、指示体７０の操作状態、すなわち先端部７１がスクリーンＳＣに押しつけられているか否かを判定できる。
【００３６】
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、及びキャリブレーション制御部３９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、ユーザーが行った操作の内容を取得する。投射制御部３１は、ユーザー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。
【００３７】
検出制御部３２は、位置検出部５０を制御して、指示体７０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、検出した指示体７０を識別するデータ、及び、操作スイッチ７５の操作状態を示すデータを取得してもよい。この機能により、例えば、プロジェクションシステム１で複数の指示体７０が使用される場合に、各々の指示体７０を識別して操作位置を検出できる。これらのデータは座標算出部５５から入力される。
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、画像処理部４０によって、取得した座標に基づいて図形を描画させ、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、検出した指示体７０を識別するデータ、及び、操作スイッチ７５の操作状態を示すデータを出力してもよい。
【００３８】
キャリブレーション制御部３９は、指示体７０の操作位置を検出して、検出した操作位置を、画像Ｉ／Ｆ部１２の入力画像における座標に変換するためのキャリブレーションを実行する。キャリブレーションは、例えば、フレームメモリー４４に描画され投射部２０が投射する画像における位置と、撮像部５１が撮影する撮影画像データ上の位置とを対応付ける処理である。位置検出部５０が撮影画像データから検出する指示体７０の操作位置は、撮影画像データにおける位置であり、例えば撮影画像に設定される座標系における座標で示される。ユーザーはスクリーンＳＣに投射された投射画像を意識して指示体７０で指示を行う。従って、プロジェクター１０は、スクリーンＳＣ上の投射画像に対する操作位置を特定する必要がある。キャリブレーションによって、撮影画像データで検出された位置の座標を投射画像データ上の座標に変換できる。この対応づけを行うデータをキャリブレーションデータとする。キャリブレーションデータは、撮影制御部５３が出力する撮影画像データ上の座標と投射画像上の座標とを対応付けるデータである。具体的には、撮影画像データ上の座標と投射画像上の座標とを１対１で対応付けるテーブルであってもよいし、撮影画像データ上の座標を投射画像上の座標に変換する関数であってもよい。
【００３９】
キャリブレーション制御部３９は、指示体７０の操作位置に関するキャリブレーションとして、オートキャリブレーションとマニュアルキャリブレーションとを実行できる。
オートキャリブレーションは、スクリーンＳＣに、オートキャリブレーション用の画像を投射し、スクリーンＳＣを撮像部５１で撮影して、撮影画像データを用いてキャリブレーションデータを生成する処理である。オートキャリブレーションは、プロジェクター１０が自動的に実行可能であり、ユーザーによる指示体７０の操作を必要としない。オートキャリブレーションは、ユーザーがリモコンまたは操作パネル１９で実行を指示した場合に限らず、制御部３０が制御するタイミングで実行することもできる。例えば、プロジェクター１０の電源オン直後等の動作開始時に行ってもよいし、後述する通常動作中に行ってもよい。オートキャリブレーションで投射されるオートキャリブレーション画像１２１は、予め記憶部１１０に記憶されている。
【００４０】
図３は、オートキャリブレーション画像１２１（キャリブレーション用画像）の一例を示す。図３（Ａ）は５×５のオートキャリブレーション画像の例であり、図３（Ｂ）は４×４のオートキャリブレーション画像の例である。
オートキャリブレーション画像１２１には、複数のマーク（シンボル）が所定の間隔で配置されている。キャリブレーション画像中のマークは、撮影画像データから検出可能な図形や記号であり、その形状やサイズは特に限定されない。
図３（Ａ）に示す「５×５」のオートキャリブレーション画像１２１は、縦５行×横５列に配列された２５個のマークが配置された画像である。図３（Ａ）のオートキャリブレーション画像１２１に配置されるマークは、黒背景の上に白で表示されるチェックパターンである。オートキャリブレーション画像１２１のマークは、複数のドット（画素）で構成されることが好ましい。この場合、各マークを構成する複数のドットの重心の座標が、各マークの座標として処理される。
また、図５（Ｂ）に示す「４×４」のオートキャリブレーション画像１２１は、縦４行×横４列に配列された１６個のマークが配置された画像である。図３（Ｂ）のオートキャリブレーション画像１２１に配置されるマークは、図３（Ａ）と同様、黒背景の上に白で表示されるチェックパターンであり、各マークを構成する複数のドットの重心の座標が、各マークの座標として処理される。
【００４１】
キャリブレーション制御部３９は、投射制御部３１の機能により、記憶部１１０に記憶されたオートキャリブレーション画像１２１に基づいて、画像処理部４０及び投射部２０を動作させて、オートキャリブレーション画像１２１をスクリーンＳＣに投射させる。キャリブレーション制御部３９は、位置検出部５０を制御して撮像部５１に撮影を実行させ、撮影画像データを取得する。この撮影画像データは、撮影制御部５３から、図示しないメモリーに一時的に記憶され、制御部３０に出力される。キャリブレーション制御部３９は、撮影画像データからマークを検出し、各マークの重心位置をマークの座標値として取得する。キャリブレーション制御部３９は、撮影画像データから検出されたマークと、フレームメモリー４４に描画された投射画像、すなわちオートキャリブレーション画像１２１のマークとを対応付ける。
【００４２】
キャリブレーション制御部３９は、撮影画像におけるマークの座標値と、投射画像におけるマークの座標値とを対応付けることにより、テーブル形式または関数形式のオートキャリブレーションデータ１２３を作成する。オートキャリブレーション画像１２１のマークの投射画像における座標値は、予めオートキャリブレーション画像１２１とともに、或いはオートキャリブレーション画像１２１に含まれて記憶部１１０に記憶されている。キャリブレーション制御部３９は、既にオートキャリブレーションデータ１２３が記憶されている場合、このオートキャリブレーションデータ１２３を更新する。
【００４３】
キャリブレーション制御部３９は、オートキャリブレーション画像１２１の１つのマークについて、１つの座標を対応付ける。従って、多数のマークを含むオートキャリブレーション画像１２１を用いた場合、スクリーンＳＣの投射領域の多数の座標について、対応づけを行うことができる。
例えば、図３（Ａ）の「５×５」のオートキャリブレーション画像１２１を用いる場合撮影画像データから２５個のマークが検出される。オートキャリブレーションが正常に実行されれば、２５の点について座標の対応付けが行われる。また、図３（Ｂ）の「４×４」のオートキャリブレーション画像１２１を用いる場合は、撮影画像データから１６個のマークが検出される。オートキャリブレーションが正常に実行されれば、１６の点について座標の対応付けが行われる。
【００４４】
オートキャリブレーションでは、撮像部５１が可視光を受光して撮影を行う。このため、撮影制御部５３が出力する撮影画像はカラー画像データとすることも、モノクロ画像データとすることもできる。本実施形態では、キャリブレーション制御部３９は、撮像部５１の撮影画像データとして、モノクロ二値の画像データ、または、明度の情報を有し色情報を含まないグレースケールの画像データを処理する。ここで、撮影制御部５３が、キャリブレーション制御部３９の制御に従って、モノクロ二値またはグレースケールの画像データを出力してもよい。或いは、キャリブレーション制御部３９の制御により、指示体検出部５４が、撮影制御部５３の出力画像データをモノクロ二値またはグレースケールに変換してもよい。
【００４５】
オートキャリブレーションでは、様々な実行条件を設定できる。使用するオートキャリブレーション画像１２１の種類、撮像部５１の撮影条件、座標算出部５５が実行する処理のパラメーター等である。ここでは、オートキャリブレーションの実行条件として、オートキャリブレーション画像１２１のマークの数、オートキャリブレーション画像１２１の解像度、オートキャリブレーション画像１２１の方向、撮像部５１の露出値、の４つの条件を例示する。
プロジェクター１０は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示したように、マークの数が異なる複数種類のオートキャリブレーション画像１２１を、記憶部１１０に記憶する。オートキャリブレーション画像１２１に含まれるマークの数が多いほど、多くの点で座標の対応付けを行うことができ、より詳細なオートキャリブレーションデータ１２３を生成できる。その結果、指示体７０による操作位置を、より高精度で検出できる。その一方で、オートキャリブレーション画像１２１に含まれるマークの数が多いほど、撮影画像データから多くのマークを抽出する必要がある。撮影画像データに写っているマークの鮮明度が低い場合や、撮影画像データに無関係な物体が写り込んだ場合には、マークを検出することが難しく、マークの数が多いほど困難性が増す。キャリブレーション制御部３９は、できるだけ多くのマークを有するオートキャリブレーション画像１２１を用い、マークの検出に失敗した場合には、より少ないマークを含むオートキャリブレーション画像１２１を用いる。
【００４６】
また、記憶部１１０は、マークの数が異なるオートキャリブレーション画像１２１だけでなく、解像度が異なる複数種類のオートキャリブレーション画像１２１を記憶している。オートキャリブレーション画像１２１の解像度は、プロジェクター１０の解像度、すなわち、光変調装置２２の液晶パネルの表示解像度に合わせることが好ましい。本実施形態では、ＷＸＧＡ（1280ドット×800ドット）と、ＸＧＡ（1024ドット×768ドット）の２種類の解像度の各々に対応するオートキャリブレーション画像１２１を記憶する。本実施形態では、記憶部１１０には、少なくとも、「４×４」であって解像度がＷＸＧＡ、「４×４」であって解像度がＸＧＡ、「５×５」であって解像度がＷＸＧＡおよびＸＧＡの４つのオートキャリブレーション画像１２１が記憶される。
【００４７】
さらに、記憶部１１０は、プロジェクター１０の投射方向に対応する複数種類のオートキャリブレーション画像１２１を記憶する。キャリブレーション制御部３９は、記憶部１１０から、投射方向に対応するオートキャリブレーション画像１２１を読み出して投射させる。
【００４８】
図４は、プロジェクター１０の投射方向の例を示す図であり、図４（Ａ）は正面に投射する例、図４（Ｂ）は右方向に投射する例、図４（Ｃ）は左方向に投射する例を示す。また、図４（Ｄ）は右方向に投射する場合の撮影画像の例を示し、図４（Ｅ）は左方向に投射する場合の撮影画像の例を示す。
プロジェクター１０をスクリーンＳＣの正面に接地した場合、図４（Ａ）に示すようにスクリーンＳＣとプロジェクター１０とは、左右方向においては正対する。このため、撮像部５１の撮影画像は、スクリーンＳＣを正面から撮影した形状となる。
プロジェクター１０の設置環境によっては、プロジェクター１０を、スクリーンＳＣの正面から外れた方向に設置することがある。図４（Ｂ）の例では、プロジェクター１０からみてスクリーンＳＣが右方向に位置する。また、図４（Ｃ）の例では、プロジェクター１０からみてスクリーンＳＣが左方向に位置する。
【００４９】
図４（Ｂ）や図４（Ｃ）に示す態様でプロジェクター１０を設置し、投射すると、撮影画像が台形に歪む現象が発生する。すなわち、図４（Ｂ）のようにスクリーンＳＣが右方向に位置する場合、撮影画像は図４（Ｄ）に示すように、矩形のオートキャリブレーション画像１２１が台形になるように歪む。これは、投射画像の右側がプロジェクター１０から遠い側になるので、投射画像は右側ほど上下に拡大されることによる。また、図４（Ｃ）のようにスクリーンＳＣが左方向に位置する場合も同様に、撮影画像は図４（Ｅ）に示すように歪む。これは、投射画像の左側がプロジェクター１０から遠い側になるので、投射画像は左側ほど上下に拡大されることによる。
これらの歪みにより、撮影画像データにおいては、オートキャリブレーション画像１２１のマークのサイズ及び形状がマークの位置によって変化する。このため、マークの検出が困難になり、キャリブレーション制御部３９がマークを検出する処理に失敗する可能性が高まる。
これらの歪みは、歪みを補償するように予め台形に変形したオートキャリブレーション画像１２１を投射することで、一定の改善が見られる。例えば、プロジェクター１０が右方向に投射する場合、図４（Ｄ）に示した変形とは逆に、オートキャリブレーション画像１２１の左側が上下に拡大した台形のオートキャリブレーション画像１２１を投射する。すると、スクリーンＳＣの左右におけるサイズの差が、もとのオートキャリブレーション画像１２１の形状により相殺され、撮影画像データに写る画像が、矩形に近くなる。これにより、マークの検出が容易になり、キャリブレーション制御部３９がマークの検出に成功する可能性が高まる。
記憶部１１０には、上述したマークの数の違い、解像度の違いに加え、投射方向の違いに対応したオートキャリブレーション画像１２１が記憶される。本実施形態では、２種類のマーク数、２種類の解像度、３通りの投射方向に対応して、２×２×３＝１２種類のオートキャリブレーション画像１２１が記憶される。
投射方向に対応するキャリブレーション画像の選択を行う場合、台形歪み補正を実行したときのデータを利用できる。すなわち、プロジェクター１０が、スクリーンＳＣ上の投射画像の台形歪みを補正する台形歪み補正を実行すると、台形歪みを補償するように光変調装置２２の表示画像を変形させるパラメーターが求められる。台形歪み補正は、撮像部５１が投射画像を撮影した撮影画像データを利用して自動的に行ってもよいし、リモコンや操作パネルの操作に従って行ってもよい。台形歪み補正を実行した場合にはパラメーターが記憶部１１０等に記憶される。オートキャリブレーションを実行する前に，台形歪み補正処理が既に実行され、パラメーターが記憶部１１０等に記憶されている場合、キャリブレーション制御部３９は、このパラメーターに基づいて投射方向が正面か右方向か左方向かを特定できる。そして、特定した方向に対応するオートキャリブレーション画像１２１を、記憶部１１０から読み出して使用すればよい。
【００５０】
なお、記憶部１１０に基本となる少数のオートキャリブレーション画像１２１を記憶し、キャリブレーション制御部３９が、光変調装置２２の液晶パネルの解像度や投射方向に応じて、オートキャリブレーション画像１２１を生成してもよい。例えば、「４×４」の基本のオートキャリブレーション画像１２１と、「５×５」の基本のオートキャリブレーション画像１２１を記憶部１１０に記憶する。基本のオートキャリブレーション画像１２１の解像度をＷＸＧＡとする。キャリブレーション制御部３９は、光変調装置２２の解像度がＷＸＧＡの場合は基本のオートキャリブレーション画像１２１を用い、解像度がＸＧＡの場合は解像度変換処理を行って、ＸＧＡのオートキャリブレーション画像１２１を生成する。また、基本のオートキャリブレーション画像１２１は投射方向が正面の場合に対応し、投射方向が右方向または左方向の場合には、キャリブレーション制御部３９が予め設定された行列に従ってオートキャリブレーション画像１２１を変形させる。この方法では記憶部１１０に記憶するオートキャリブレーション画像１２１の数を抑えることができる。また、多数のオートキャリブレーション画像１２１を記憶することで、キャリブレーション制御部３９の処理負荷を軽くすることも勿論可能である。
【００５１】
位置検出部５０では、キャリブレーション制御部３９が撮影制御部５３を制御することにより、撮像部５１の撮影時の露出を段階的に変更できる。撮影画像データからオートキャリブレーション画像１２１のマークを検出する処理では、マークのコントラストが重要である。撮影時の露出はコントラストに影響するので、適切な露出値で撮像部５１が撮影できるように、キャリブレーションの条件として露出値を変更可能である。
上述した各種の実行条件は、予め設定され、設定データ１１６として記憶部１１０に記憶される。キャリブレーション制御部３９が自動的に実行条件を変更した場合、或いは、リモコン（図示略）の操作によって実行条件が設定された場合、キャリブレーション制御部３９は、設定データ１１６を更新する。
上記の実行条件を踏まえてオートキャリブレーションを実行する動作については、図５及び図６を参照して後述する。
【００５２】
キャリブレーション制御部３９が実行するマニュアルキャリブレーションは、スクリーンＳＣに、マニュアルキャリブレーション用の画像を投射し、投射した画像に対する指示体７０の操作を検出してマニュアルキャリブレーションデータを生成する処理である。
マニュアルキャリブレーション画像１２２は、オートキャリブレーション画像１２１と同様に記憶部１１０に記憶される。マニュアルキャリブレーション画像１２２は、ユーザーに指示体７０で指示をさせるため、操作位置を示すマークを含む。操作位置を示すマークは、記号の○や×を利用し、指示体７０で指示すべき位置が容易に理解されるようになっている。
マニュアルキャリブレーション画像１２２には複数のマークが含まれ、これらのマークは、例えば１つずつスクリーンＳＣに投射される。ユーザーはスクリーンＳＣにマークが表示される毎に、新たに表示されたマークを指示体７０で指示する。キャリブレーション制御部３９はユーザーが操作を行う毎に、操作位置を検出する。そして、キャリブレーション制御部３９は、撮影画像で検出した操作位置と、フレームメモリー４４に描画された投射画像、すなわちマニュアルキャリブレーション画像１２２のマークとを対応付ける。キャリブレーション制御部３９は、撮影画像データで検出した操作位置の座標値と、投写画像上のマークの座標値とを対応付けることにより、マニュアルキャリブレーションデータ１２４を作成する。
【００５３】
マニュアルキャリブレーションデータ１２４は、オートキャリブレーションデータ１２３と同様のデータ形式とすることも可能である。この場合、オートキャリブレーションの代替としてマニュアルキャリブレーションを実行できる。キャリブレーション制御部３９は、オートキャリブレーションまたはマニュアルキャリブレーションを選択して実行することができ、ユーザーが選択を行う構成としてもよい。
また、マニュアルキャリブレーションデータ１２４を、オートキャリブレーションデータ１２３を補正する補正データとしてもよい。この場合、マニュアルキャリブレーションデータ１２４は、オートキャリブレーションデータ１２３に基づいて特定された操作位置の座標を、さらに正確な座標に補正するデータである。キャリブレーション制御部３９は、必ずオートキャリブレーションを実行し、その後、例えばリモコン（図示略）の操作等によって指示された場合に、マニュアルキャリブレーションを実行する。
【００５４】
図５及び図６は、プロジェクター１０の動作を示すフローチャートであり、特に、キャリブレーション制御部３９がオートキャリブレーションを実行する場合の動作を示す。
キャリブレーション制御部３９は、まず、使用するオートキャリブレーション画像１２１の解像度を特定する（ステップＳ１１）。キャリブレーション制御部３９は、例えば、予め設定データ１１６に設定された光変調装置２２の液晶パネルの表示解像度に基づいて、オートキャリブレーション画像１２１の解像度を特定する。
キャリブレーション制御部３９は、マークの数の多い「５×５」のキャリブレーションを開始する（ステップＳ１２）。キャリブレーション制御部３９は、プロジェクター１０の投射方向を特定する（ステップＳ１３）。プロジェクター１０の投射方向は、上述したように台形歪み補正処理を実行したときの歪み補正パラメーターの値に基づき特定することが可能である。また、オートキャリブレーションは、台形歪み補正を行っていない状態であっても、実行できる。この場合には、プロジェクター１０の投射方向を、リモコン（図示略）の操作により設定してもよい。或いは、プロジェクター１０が内蔵するセンサー（図示略）により検出してもよい。設定または検出された投射方向は、設定データ１１６に設定される。キャリブレーション制御部３９は設定データ１１６の設定を参照して、投射方向を特定できる。
【００５５】
図３（Ｃ）に示したように、投射方向が左方向である場合、キャリブレーション制御部３９は、ステップＳ１１で特定した解像度に対応し、かつ、左方向に対応する「５×５」のオートキャリブレーション画像１２１を選択する（ステップＳ１４）。また、図３（Ａ）に示したように、投射方向が正面方向である場合、キャリブレーション制御部３９は、ステップＳ１１で特定した解像度に対応し、かつ、正面に対応する「５×５」のオートキャリブレーション画像１２１を選択する（ステップＳ１５）。また、図３（Ｂ）に示したように、投射方向が右方向である場合、キャリブレーション制御部３９は、ステップＳ１１で特定した解像度に対応し、かつ、右方向に対応する「５×５」のオートキャリブレーション画像１２１を選択する（ステップＳ１６）。
【００５６】
ステップＳ１４〜Ｓ１６でオートキャリブレーション画像１２１を選択した後、キャリブレーション制御部３９は、選択したオートキャリブレーション画像１２１を投射部２０によってスクリーンＳＣに投射させる（ステップＳ１７）。
キャリブレーション制御部３９は、撮像部５１の露出調整が可能な状態であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。露出調整については後述する。
露出調整が可能な場合（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、キャリブレーション制御部３９は、撮像部５１の撮影条件としての露出値を調整する（ステップＳ１９）。最初にステップＳ１９の動作を行う場合、キャリブレーション制御部３９は初期値として設定された露出値を撮影制御部５３に指定し、露出値を調整させる。
【００５７】
キャリブレーション制御部３９は、撮影制御部５３を制御して、撮像部５１による撮影を実行させ、撮影画像データを取得する（ステップＳ２０）。続いて、キャリブレーション制御部３９は、撮影画像データからマークを検出し、検出したマークの撮影画像データにおける座標に取得する処理を行う（ステップＳ２１）。
ここで、キャリブレーション制御部３９は、検出したマークの数に基づいて、キャリブレーションが成功したか否か、すなわちキャリブレーションが正常に完了したか否かを判定する（ステップＳ２２）。キャリブレーション制御部３９は、ステップＳ１４〜Ｓ１６で選択したオートキャリブレーション画像１２１に含まれるマークの数「２５」と、検出したマークの数とを比較する。成功と判定する基準は、例えば設定データ１１６に設定される。本実施形態では、全てのマークが検出された場合に成功と判定する。従って、キャリブレーション制御部３９は、検出したマークの数が２５であった場合は成功と判定し、検出したマークの数が２５でない場合は失敗と判定する。
【００５８】
キャリブレーションに成功した場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、キャリブレーション制御部３９は、検出したマークの座標と、フレームメモリー４４に描画され投射部２０が投射する画像における位置とを対応付ける処理を行う。キャリブレーション制御部３９は、対応付けの内容をオートキャリブレーションデータ１２３として記憶部１１０に記憶させ（ステップＳ２３）、本処理を終了する。
【００５９】
これに対し、キャリブレーションに失敗したと判定した場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）、キャリブレーション制御部３９は、ステップＳ１８に戻って露出値の調整が可能か否かを判定する。プロジェクター１０は、撮像部５１の露出を、例えば５段階に調整可能である。露出値の初期値は、例えば最も露出が低い値に設定され、この初期値でキャリブレーションに失敗した場合に、キャリブレーション制御部３９が露出値を１段階ずつ高くするよう設定されている。従って、キャリブレーションに失敗したと判定した場合、キャリブレーション制御部３９は、ステップＳ１９で、露出値を現在の露出値より一段階高く設定して調整するが、既に最高値に設定されている場合は露出値を高くできない。このような場合に、キャリブレーション制御部３９は露出値の調整不可能と判定する。
【００６０】
そして、露出値の調整が可能な場合（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、キャリブレーション制御部３９はステップＳ１９で露出値を一段階高い値に設定し、撮影制御部５３により調整させる。
一方、露出値の調整ができないと判定した場合（ステップＳ１８；Ｎｏ）、キャリブレーション制御部３９は、「５×５」のキャリブレーションに失敗したと判定して（ステップＳ２４）、「４×４」のキャリブレーションを開始する（ステップＳ２５）。
【００６１】
キャリブレーション制御部３９は、ステップＳ１３で特定したプロジェクター１０の投射方向を取得し（ステップＳ２６）、投射方向に対応するオートキャリブレーション画像１２１を選択する。すなわち、投射方向が左方向である場合、キャリブレーション制御部３９は、ステップＳ１１で特定した解像度に対応し、かつ、左方向に対応する「４×４」のオートキャリブレーション画像１２１を選択する（ステップＳ２７）。投射方向が正面方向である場合、キャリブレーション制御部３９は、ステップＳ１１で特定した解像度に対応し、かつ、正面に対応する「４×４」のオートキャリブレーション画像１２１を選択する（ステップＳ２８）。投射方向が右方向である場合、キャリブレーション制御部３９は、ステップＳ１１で特定した解像度に対応し、かつ、右方向に対応する「４×４」のオートキャリブレーション画像１２１を選択する（ステップＳ２９）。投射方向の特定は、ステップＳ１３で説明した方法により実行でき、ステップＳ１３で設定された設定データ１１６を参照して特定してもよい。
【００６２】
キャリブレーション制御部３９は、ステップＳ２７〜Ｓ２９で選択したオートキャリブレーション画像１２１を投射部２０によってスクリーンＳＣに投射させる（ステップＳ３０）。
キャリブレーション制御部３９は、撮像部５１の露出調整が可能な状態であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。
露出調整が可能な場合（ステップＳ３１）、キャリブレーション制御部３９は、撮像部５１の撮影条件としての露出値を調整する（ステップＳ３２）。最初にステップＳ３２の動作を行う場合、キャリブレーション制御部３９は、撮像部５１の露出値を、「５×５」のキャリブレーションで設定された露出値から初期値に変更する。
【００６３】
キャリブレーション制御部３９は、撮影制御部５３を制御して、撮像部５１による撮影を実行させ、撮影画像データを取得する（ステップＳ３３）。続いて、キャリブレーション制御部３９は、撮影画像データからマークを検出し、検出したマークの撮影画像データにおける座標に取得する処理を行う（ステップＳ３４）。
キャリブレーション制御部３９は、検出したマークの数に基づいて、キャリブレーションが成功したか否かを判定する（ステップＳ３５）。判定の処理はステップＳ２２と同様である。キャリブレーション制御部３９は、オートキャリブレーション画像１２１に含まれるマークの数「１６」と、検出したマークの数とを比較する。キャリブレーション制御部３９は、検出したマークの数が１６であった場合は成功と判定し、検出したマークの数が１６でない場合は失敗と判定する。
【００６４】
キャリブレーションに成功した場合（ステップＳ３５；Ｙｅｓ）、キャリブレーション制御部３９は、検出したマークの座標と、フレームメモリー４４に描画され投射部２０が投射する画像における位置とを対応付ける処理を行う。キャリブレーション制御部３９は、対応付けの内容をオートキャリブレーションデータ１２３として記憶部１１０に記憶させ（ステップＳ３６）、本処理を終了する。
【００６５】
一方、キャリブレーションに失敗したと判定した場合（ステップＳ３５；Ｎｏ）、キャリブレーション制御部３９は、ステップＳ３１に戻って露出値の調整が可能か否かを判定する。露出値の調整が可能な場合（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、キャリブレーション制御部３９はステップＳ３２で露出値を一段階高い値に設定し、撮影制御部５３により調整させる。
【００６６】
露出値の調整ができないと判定した場合（ステップＳ３１；Ｎｏ）、キャリブレーション制御部３９は、「４×４」のキャリブレーションに失敗したと判定する（ステップＳ３７）。
キャリブレーション制御部３９は、失敗したキャリブレーションの実行条件を関連情報として取得する（ステップＳ３８）。本実施形態では、オートキャリブレーション画像１２１の解像度、キャリブレーション画像の方向、検出したマークの数、露出値を取得する。
キャリブレーション制御部３９は、失敗したキャリブレーションの関連情報に対応するコードを、投射部２０によって投射させ（ステップＳ３９）、本処理を終了する。
【００６７】
ステップＳ３９で表示されるコードの表示態様について説明する。
本実施形態のキャリブレーション制御部３９は、「５×５」と「４×４」の両方のキャリブレーションに失敗した場合にコードを表示する。このため、キャリブレーション制御部３９は、「５×５」と「４×４」の両方のキャリブレーションに対応するコードを表示する。
【００６８】
また、本実施形態のキャリブレーション制御部３９は、５段階の露出値を設定して撮影とマークの検出を実行し、全ての露出値でキャリブレーションに失敗した場合にコードを表示する。このため、キャリブレーション制御部３９は、５段階の露出値に対応するコードを表示する。
【００６９】
コードの表示態様は、例えば、次の（１）〜（５）のコードをつなげた７桁の数値コードである。
（１）「５×５」か「４×４」かを示すコード（２桁）。
（２）オートキャリブレーション画像１２１の解像度を示すコード（１桁）。
（３）オートキャリブレーション画像１２１の方向を示すコード（１桁）。
（４）キャリブレーション制御部３９が検出したマークの数を示すコード（２桁）。
（５）露出値を示すコード（１桁）。
【００７０】
（１）「５×５」か「４×４」かを示すコードは、表１に示すように決定される。
【００７１】
【表１】
2015166893.tif 000003
【００７２】
（２）オートキャリブレーション画像１２１の解像度を示すコードは、表２に示すように決定される。
【００７３】
【表２】
2015166893.tif 000004
【００７４】
（３）オートキャリブレーション画像１２１の方向を示すコードは、表３に示すように決定される。
【００７５】
【表３】
2015166893.tif 000005
【００７６】
（４）キャリブレーション制御部３９が検出したマークの数を示すコードは、表４に示すように、マークの数そのものを示す２桁の数値である。なお、検出されたマークが０個〜９個の場合は１桁のコードとしてもよい。
【００７７】
【表４】
2015166893.tif 000006
【００７８】
（５）露出値を示すコードは、表５に示すように、５段階の露出値に対応する１桁の数で表される。
【００７９】
【表５】
2015166893.tif 000007
【００８０】
キャリブレーション制御部３９は、ステップＳ２２、Ｓ３５で失敗と判定した全てのケースについて、７桁のコードを表示する。本実施形態では「５×５」と「４×４」の両方で、５段階の全ての露出値でキャリブレーションに失敗した場合にコードを表示するので、１０個のコード（７桁）が並べて表示される。
このコードの表示により、ユーザーに対し、オートキャリブレーションの失敗に関する関連情報が提供される。このため、ユーザーは、オートキャリブレーションが失敗した要因を推定し、外的な要因により失敗した場合は、この要因を排除、解消して、キャリブレーションを正常に実行できる。
【００８１】
オートキャリブレーションの関連情報を示すコードは、全てのキャリブレーションに失敗した場合に限らず、表示することができる。例えば、オートキャリブレーションに成功した場合に、オートキャリブレーションが完了した旨を示すメッセージとともに、失敗したキャリブレーションのコードを表示してもよい。また、リモコン（図示略）の操作に応じて、最後に実行したオートキャリブレーションで、失敗したケースのコードを表示してもよい。これらの場合には、失敗したケースについてのみコードを表示すればよいので、表示されるコードの数は１０個とは限らない。
【００８２】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係るプロジェクター１０は、指示体７０による操作位置を検出する位置検出部５０と、位置検出部５０による操作位置の検出に関するキャリブレーションを行うキャリブレーション制御部３９と、を備える。キャリブレーション制御部３９は、キャリブレーションの実行時または実行後に正否を判定し、キャリブレーションが正常に完了しなかった場合にキャリブレーションの実行に係る関連情報を出力する。このため、キャリブレーションが正常に完了しなかった場合に、キャリブレーションを阻害した要因を推定するために役立つ関連情報を提供し、要因の解消を促すことができる。
【００８３】
また、プロジェクター１０は、指示体７０の操作対象領域に画像を投射する投射部２０を備える。キャリブレーション制御部３９は、キャリブレーションが正常に完了しなかった場合に、投射部２０により関連情報のコードを投射させる。このため、キャリブレーションを阻害した要因を推定するために役立つ関連情報を、表示によってわかりやすく提供できる。
また、プロジェクター１０は、操作対象領域を撮影して撮影画像を出力する撮像部５１を備える。キャリブレーション制御部３９は、投射部２０によりキャリブレーション用の画像を操作対象領域に表示させて撮像部５１に撮影させ、撮影画像に基づいてキャリブレーションを行う。従って、周辺環境の影響を受けやすい撮影画像に基づくキャリブレーションを行い、正常に完了しなかった場合に、関連情報を提供するので、より速やかに阻害要因を解消できる。
【００８４】
また、キャリブレーション制御部３９は、関連情報として正常に完了しなかったキャリブレーションの実行条件を、投射部２０により表示させる。従って、より効果的に、キャリブレーションが失敗したケースについて、阻害要因を推定し、解消を図ることができる。また、キャリブレーション制御部３９は、複数の関連情報をひとまとまりのコードとして投射部２０により表示させるので、複数の項目に関する情報を速やかに提供できる。
【００８５】
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、キャリブレーション制御部３９が、「５×５」と「４×４」のキャリブレーションを、露出値を変更して実行し、全てのケースで失敗した場合にコードを表示する構成とした。本発明はこれに限定されず、例えば、ステップＳ２２、Ｓ３５で、実行中のケースについてキャリブレーションに失敗したと判定した場合に、このケースに関する関連情報をコードで表示してもよい。このとき、露出値を変更してキャリブレーションを続けて試行するか否かの指示入力を要求してもよく、リモコン等により指示入力がされた場合に、ステップＳ１８、Ｓ３１に移行してもよい。また、キャリブレーションの実行中にコードを表示してもよい。この場合、ステップＳ１７、Ｓ３０でオートキャリブレーション画像１２１の表示を開始したとき、及び／または、ステップＳ１９、Ｓ３２で露出値を調整した場合に、その時点で実行中のケースの関連情報をコードで表示してもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、スクリーンＳＣの前方から投射するフロントプロジェクション型のプロジェクター１０によって、画像が投射（表示）されるスクリーンＳＣに対し、ユーザーが指示体７０による指示操作を行う態様について説明した。本発明はこれに限定されず、プロジェクター１０以外の表示装置が表示する表示画面に対して、指示体７０等により指示操作を行う態様であってもよい。プロジェクター１０以外の表示装置としては、スクリーンＳＣの背面側から投射するリアプロジェクション（背面投射）型のプロジェクターが挙げられる。また、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）等を表示装置として用いることができる。
【００８７】
また、指示体は、ペン型の指示体７０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、指示体による操作位置を検出する方法は上記実施形態の例に限定されず、可視光線、紫外線等の光線を利用してもよいし、超音波や電波等を利用してもよい。
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の位置を検出してもよい。
【００８８】
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または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、液晶パネルおよび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。
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。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。
【符号の説明】
【００８９】
１…プロジェクションシステム、１０…プロジェクター（位置検出装置）、２０…投射部（表示部）、３０…制御部、３１…投射制御部、３２…検出制御部、３９…キャリブレーション制御部、４０…画像処理部、５０…位置検出部（検出部）、７０…指示体、１１０…記憶部、１１６…設定データ、１２１…オートキャリブレーション画像（キャリブレーション用の画像）、１２３…オートキャリブレーションデータ、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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