(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自発光指示体と、操作面上で前記自発光指示体により指示された指示位置を検出する位置検出装置と、を有する位置検出システムであって、
前記自発光指示体は、
赤外光を発する発光部と、
前記自発光指示体に関する更新可能な更新情報を含む固有情報を記憶する記憶部と、
前記自発光指示体による指示位置を位置検出装置によって検出するための第１の発光シーケンスで前記発光部に前記赤外光を発光させる第１のモードと、前記第１の発光シーケンスと異なり前記固有情報を前記位置検出装置に伝達するための第２の発光シーケンスで前記発光部に前記赤外光を発光させる第２のモードと、を有し、ボタンスイッチの押下状態に応じて、前記第１のモードと前記第２のモードとを切り替える指示体制御部と、
を備え、
前記位置検出装置は、
前記自発光指示体が発した前記赤外光を受光する受光部と、
前記操作面上で前記自発光指示体が発する前記赤外光を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像画像に基づいて前記自発光指示体による前記指示位置を検出する検出部と、
前記受光部が受光した前記赤外光に応じて前記固有情報を取得する取得部と、
前記受光部が前記第１の発光シーケンスで発光された前記赤外光を受光した場合に、前記撮像部と前記検出部を制御して、前記撮像画像に基づいて前記自発光指示体による前記指示位置を検出させ、前記受光部が前記第２の発光シーケンスで発光された前記赤外光を受光した場合に、前記取得部に前記固有情報を取得させる装置側制御部と、
を備える、位置検出システム。
【請求項２】
請求項１に記載の位置検出システムにおいて、
前記位置検出装置は、前記取得部で取得した前記固有情報を外部に出力する出力部をさらに備える、位置検出システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の位置検出システムであって、
前記位置検出装置は、前記操作面に画像を投写する投写部をさらに備える、位置検出システム。
【請求項４】
請求項３に記載の位置検出システムであって、
前記装置側制御部は、前記取得部で取得した前記固有情報を前記投写部から投写させる、位置検出システム。
【請求項５】
操作面上の位置を指示するための自発光指示体であって、
赤外光を発する発光部と、
前記自発光指示体に関する更新可能な更新情報を含む固有情報を記憶する記憶部と、
前記自発光指示体による指示位置を位置検出装置によって検出するための第１の発光シーケンスで前記発光部に前記赤外光を発光させる第１のモードと、前記第１の発光シーケンスと異なり前記固有情報を前記位置検出装置に伝達するための第２の発光シーケンスで前記発光部に前記赤外光を発光させる第２のモードと、を有し、ボタンスイッチの押下状態に応じて、前記第１のモードと前記第２のモードとを切り替える指示体制御部と、
を備える、自発光指示体。
【請求項６】
自発光指示体と、操作面上で前記自発光指示体により指示された指示位置を検出する位置検出装置と、を有する位置検出システムにおいて、前記自発光指示体に関する更新可能な更新情報を含む固有情報を取得する方法であって、
前記自発光指示体が、
前記位置検出装置による前記指示位置の検出用の第１の発光シーケンスで赤外光を発光する第１のモードと、前記第１の発光シーケンスと異なり前記固有情報を前記位置検出装置に伝達するための第２の発光シーケンスで前記赤外光を発光する第２のモードと、をボタンスイッチの押下状態に応じて切り替えて、前記赤外光を発光する工程と、
前記位置検出装置が、
前記自発光指示体が前記第１のモードで発光した前記赤外光を受光した場合に、前記操作面上で前記自発光指示体が発する前記赤外光を撮像して撮像画像を生成し、前記撮像画像に基づいて前記自発光指示体による前記指示位置を検出する工程と、
前記自発光指示体が前記第２のモードで発光した前記赤外光を受光した場合に、前記固有情報を取得する工程と、
を備える、自発光指示体の固有情報取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自発光指示体と、操作面上における指示体の指示位置を検出可能な位置検出装置とを有する位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、位置検出装置としての機能を有するインタラクティブプロジェクターが開示されている。これらのインタラクティブプロジェクターは、投写画面をスクリーンに投写するとともに、発光ペンや指などの指示体（pointing element）を含む画像をカメラで撮像し、この撮像画像を用いて指示体の位置を検出することが可能である。すなわち、インタラクティブプロジェクターは、指示体の先端がスクリーンに接しているときに投写画面に対して描画等の所定の指示が入力されているものと認識し、その指示に応じて投写画面を再描画する。従って、ユーザーは、投写画面をユーザーインターフェースとして用いて、各種の指示を入力することが可能である。
【０００３】
特許文献１に記載されたインタラクティブプロジェクターでは、指示体としての発光ペンの発光シーケンスにより、複数の発光ペンの識別、ペンの状態（ペン先やサイドボタンの押下）の検出が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１５８８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
指示体として発光ペンを用いる場合に、発光ペンに搭載されているソフトウェア（制御プログラム）のバージョンや、発光ペンに用いられている電池の残量等の固有情報を、ユーザーが確認したいという要望がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
本発明の一形態は、自発光指示体と、操作面上で前記自発光指示体により指示された指示位置を検出する位置検出装置と、を有する位置検出システムであって、前記自発光指示体は、赤外光を発する発光部と、前記自発光指示体に関する更新可能な更新情報を含む固有情報を記憶する記憶部と、前記自発光指示体による指示位置を位置検出装置によって検出するための第１の発光シーケンスで前記発光部に前記赤外光を発光させる第１のモードと、前記第１の発光シーケンスと異なり前記固有情報を前記位置検出装置に伝達するための第２の発光シーケンスで前記発光部に前記赤外光を発光させる第２のモードと、を有し、ボタンスイッチの押下状態に応じて、前記第１のモードと前記第２のモードとを切り替える指示体制御部と、を備え、前記位置検出装置は、前記自発光指示体が発した前記赤外光を受光する受光部と、前記操作面上で前記自発光指示体が発する前記赤外光を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、前記撮像画像に基づいて前記自発光指示体による前記指示位置を検出する検出部と、前記受光部が受光した前記赤外光に応じて前記固有情報を取得する取得部と、前記受光部が前記第１の発光シーケンスで発光された前記赤外光を受光した場合に、前記撮像部と前記検出部を制御して、前記撮像画像に基づいて前記自発光指示体による前記指示位置を検出させ、前記受光部が前記第２の発光シーケンスで発光された前記赤外光を受光した場合に、前記取得部に前記固有情報を取得させる装置側制御部と、を備える、位置検出システム。
この位置検出システムによれば、位置検出装置が自発光指示体の固有情報を取得することができる。
【０００７】
（１）本発明の一形態によれば、自発光指示体と、操作面上で前記自発光指示体により指示された指示位置を検出する位置検出装置と、を有する位置検出システムが提供される。この位置検出システムにおいて、前記自発光指示体は、光を発する発光部と；前記自発光指示体に関する更新可能な更新情報を含む固有情報を記憶する記憶部と；第１の発光シーケンスで前記発光部に発光させる第１のモードと、前記第１の発光シーケンスと異なる第２の発光シーケンスで前記発光部に発光させる第２のモードと、を有する指示体制御部と；を備え、前記位置検出装置は、前記自発光指示体が発した前記光を受光する受光部と；前記操作面上で前記自発光指示体が発する前記光を撮像して撮像画像を生成する撮像部と；前記撮像画像に基づいて前記自発光指示体による前記指示位置を検出する検出部と；前記受光部が受光した前記光に応じて前記固有情報を取得する取得部と；前記受光部が前記第１の発光シーケンスで発光された前記光を受光した場合に、前記撮像部と前記検出部を制御して、前記撮像画像に基づいて前記自発光指示体による前記指示位置を検出させ、前記受光部が前記第２の発光シーケンスで発光された前記光を受光した場合に、前記取得部に前記固有情報を取得させる装置側制御部と；を備える。
この位置検出システムによれば、位置検出装置が自発光指示体の固有情報を取得することができる。
【０００８】
（２）前記位置検出装置は、前記取得部で取得した前記固有情報を外部に出力する出力部をさらに備えてもよい。
このようにすると、位置検出装置が取得した自発光指示体の固有情報を、外部に出力することができるため、ユーザーが自発光指示体の固有情報を容易に知ることができ、ユーザーの利便性が向上する。
【０００９】
（３）上記位置検出システムであって、前記位置検出装置は、前記操作面に画像を投写する投写部をさらに備えてもよい。
この構成によれば、自発光指示体の指示位置に応じた適切な画像を操作面上に投写できる。
【００１０】
（４）上記位置検出システムであって、前記装置側制御部は、前記取得部で取得した前記固有情報を前記投写部から投写させてもよい。
この構成によれば、自発光指示体の固有情報が操作面に投写されるため、ユーザーは、容易に自発光指示体の固有情報を確認することができる。
【００１１】
本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、位置検出装置、自発光指示体、自発光指示体の固有情報取得方法、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体（non-transitory storage medium）等の様々な形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態としての位置検出システムの斜視図。
【図２Ａ】位置検出システムの正面図。
【図２Ｂ】位置検出システムの側面図。
【図３】プロジェクターと自発光指示体の内部構成を示すブロック図。
【図４】位置検出時の指示体信号光の発光タイミングを示すタイミングチャート。
【図５】固有情報伝達用指示体信号光の発光タイミングを示すタイミングチャート。
【図６】固有情報を表す投写画像を示す図である。
【図７】第２実施形態としての位置検出システムの内部構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の一実施形態としての位置検出システム９００の斜視図である。位置検出システム９００は、位置検出装置としてのインタラクティブプロジェクター１００（以下、単に「プロジェクター１００」とも称する）と、操作面を提供するスクリーン板９２０と、自発光指示体７０とを有している。プロジェクター１００は、層状検出光照射部４４０（ライトカーテンユニット）を備える。なお、図１では、図示の便宜上、層状検出光照射部４４０を、プロジェクター１００と別体として描いている。スクリーン板９２０の前面は、投写スクリーン面ＳＳ（projection Screen Surface）として利用される。プロジェクター１００は、支持部材９１０によってスクリーン板９２０の前方かつ上方に固定されている。なお、図１では投写スクリーン面ＳＳを鉛直に配置しているが、投写スクリーン面ＳＳを水平に配置してこのシステム９００を使用することも可能である。
【００１４】
プロジェクター１００は、投写スクリーン面ＳＳ上に投写画面ＰＳ（Projected Screen）を投写する。投写画面ＰＳは、通常は、プロジェクター１００内で描画された画像を含んでいる。プロジェクター１００内で描画された画像がない場合には、プロジェクター１００から投写画面ＰＳに光が照射されて、白色画像が表示される。本明細書において、「投写スクリーン面ＳＳ」とは、画像が投写される部材の表面を意味する。また、「投写画面ＰＳ」とは、プロジェクター１００によって投写スクリーン面ＳＳ上に投写された画像の領域を意味する。通常は、投写スクリーン面ＳＳの一部に投写画面ＰＳが投写される。投写スクリーン面ＳＳは、指示体による位置指示を行う操作面としても利用されるので、「操作面ＳＳ」とも呼ぶ。
【００１５】
自発光指示体７０は、発光可能な先端部７１と、使用者が保持する軸部７２と、軸部７２に設けられたボタンスイッチ７３とを有するペン型の指示体である。自発光指示体７０の先端部７１は、例えば赤外光を発する。自発光指示体７０の構成や機能については後述する。このシステム９００では、１つ又は複数の自発光指示体７０とともに、１つ又は複数の非発光指示体８０（非発光のペンや指など）を利用可能である。
【００１６】
図２Ａは、位置検出システム９００の正面図であり、図２Ｂはその側面図である。本明細書では、操作面ＳＳの左右に沿った方向をＸ方向と定義し、操作面ＳＳの上下に沿った方向をＹ方向と定義し、操作面ＳＳの法線に沿った方向をＺ方向と定義している。また、図２Ａにおける操作面ＳＳの左上の位置を座標（Ｘ，Ｙ）の原点（０，０）としている。なお、便宜上、Ｘ方向を「左右方向」とも呼び、Ｙ方向を「上下方向」とも呼び、Ｚ方向を「前後方向」とも呼ぶ。また、Ｙ方向（上下方向）のうち、プロジェクター１００から見て投写画面ＰＳが存在する方向を「下方向」と呼ぶ。なお、図２Ｂでは、図示の便宜上、スクリーン板９２０のうちの投写画面ＰＳの範囲にハッチングを付している。
【００１７】
プロジェクター１００は、投写画面ＰＳを操作面ＳＳ上に投写する投写レンズ２１０と、投写画面ＰＳの領域を撮像するカメラ３１０と、指示体（自発光指示体７０及び非発光指示体８０）に層状検出光ＬＬ（図２Ｂ）を照射するための層状検出光照射部４４０とを有している。層状検出光照射部４４０は、非発光指示体８０が投写画面ＰＳ（すなわち操作面ＳＳ）に接していることを検出するために、投写画面ＰＳの表面全体に亘って層状（又はカーテン状）の検出光ＬＬを射出する照射部である。図２Ａにおいて層状検出光ＬＬの照射範囲を、一点鎖線と角度θで示す。層状検出光照射部４４０はスクリーン板９２０の上端より上に設置され、下向きに角度θの範囲に層状検出光ＬＬを射出する。本実施形態において、角度θは約１６０°である。これにより、投写画面ＰＳの表面全体に亘って検出光ＬＬが射出される。なお、層状検出光ＬＬが射出される角度θは本実施形態に限定されず、投写画面ＰＳの表面全体に亘って層状検出光ＬＬが射出される角度であればよい。層状検出光ＬＬとしては、例えば赤外光を利用できる。ここで、「層状」又は「カーテン状」とは、ほぼ一様な厚さの薄い空間形状を意味する。操作面ＳＳと層状検出光ＬＬとの間の距離は、例えば１〜１０ｍｍ（好ましくは１〜５ｍｍ）の範囲の値に設定される。
【００１８】
カメラ３１０は、層状検出光ＬＬ（赤外光）と自発光指示体７０が発する赤外光の波長を含む波長領域の光を受光し撮像する第１の撮像機能を少なくとも有している。カメラ３１０は、更に、可視光を含む光を受光し撮像する第２の撮像機能を有し、これらの２つの撮像機能を切り替え可能に構成されていることが好ましい。例えば、カメラ３１０は、可視光を遮断して近赤外光のみを通過させる近赤外フィルターをレンズの前に配置したりレンズの前から後退させたりすることが可能な近赤外フィルター切換機構（図示せず）をそれぞれ備えることが好ましい。
【００１９】
図２Ａの例は、位置検出システム９００がホワイトボードモードで動作している様子を示している。ホワイトボードモードは、自発光指示体７０や非発光指示体８０を用いて投写画面ＰＳ上にユーザーが任意に描画できるモードである。操作面ＳＳ上には、ツールボックスＴＢを含む投写画面ＰＳが投写されている。このツールボックスＴＢは、処理を元に戻す取消ボタンＵＤＢと、マウスポインターを選択するポインターボタンＰＴＢと、描画用のペンツールを選択するペンボタンＰＥＢと、描画された画像を消去する消しゴムツールを選択する消しゴムボタンＥＲＢと、画面を次に進めたり前に戻したりする前方／後方ボタンＦＲＢと、を含んでいる。ユーザーは、指示体を用いてこれらのボタンをクリックすることによって、そのボタンに応じた処理を行ったり、ツールを選択したりすることが可能である。なお、システム９００の起動直後は、マウスポインターがデフォールトツールとして選択されるようにしてもよい。図２Ａの例では、ユーザーがペンツールを選択した後、自発光指示体７０の先端部７１を操作面ＳＳに接した状態で投写画面ＰＳ内で移動させることにより、投写画面ＰＳ内に線が描画されてゆく様子が描かれている。この線の描画は、プロジェクター１００の内部の投写画像生成部（後述）によって行われる。
【００２０】
なお、位置検出システム９００は、ホワイトボードモード以外の他のモードでも動作可能である。例えば、このシステム９００は、パーソナルコンピューター（図示せず）から通信回線を介して転送されたデータの画像を投写画面ＰＳに表示するＰＣインタラクティブモードでも動作可能である。ＰＣインタラクティブモードにおいては、例えば表計算ソフトウェアなどのデータの画像が表示され、その画像内に表示された各種のツールやアイコンを利用してデータの入力、作成、修正等を行うことが可能となる。
【００２１】
図３は、プロジェクター１００と自発光指示体７０の内部構成を示すブロック図である。プロジェクター１００は、制御部７００と、投写部２００と、投写画像生成部５００と、位置検出部６００と、撮像部３００と、信号光送信部４３０と、層状検出光照射部４４０と、受光部４５０と、を有している。
【００２２】
制御部７００は、プロジェクター１００内部の各部の制御を行う。また、制御部７００は、位置検出部６００で検出された指示体（自発光指示体７０や非発光指示体８０）の指示位置に応じて、投写画面ＰＳ上で行われた指示の内容を判定するとともに、その指示の内容に従って投写画像を作成又は変更することを投写画像生成部５００に指令する。また、制御部７００は、受光部４５０が受光した自発光指示体７０からの信号光に応じて、自発光指示体７０の固有情報を取得する取得部７１０を備える。制御部７００は、受光部４５０が受光した自発光指示体７０からの信号光に基づいて、指示体による指示位置の検出処理、自発光指示体の固有情報の取得処理を切り替える（後に詳述する）。
【００２３】
投写画像生成部５００は、投写画像を記憶する投写画像メモリー５１０を有しており、投写部２００によって操作面ＳＳ上に投写される投写画像を生成する機能を有する。投写画像生成部５００は、更に、投写画面ＰＳ（図２Ａ）の台形歪みを補正するキーストーン補正部としての機能を有することが好ましい。
【００２４】
投写部２００は、投写画像生成部５００で生成された投写画像を操作面ＳＳ上に投写する機能を有する。投写部２００は、図２Ｂで説明した投写レンズ２１０の他に、光変調部２２０と、光源２３０とを有する。光変調部２２０は、投写画像メモリー５１０から与えられる投写画像データに応じて光源２３０からの光を変調することによって投写画像光ＩＭＬを形成する。この投写画像光ＩＭＬは、典型的には、ＲＧＢの３色の可視光を含むカラー画像光であり、投写レンズ２１０によって操作面ＳＳ上に投写される。なお、光源２３０としては、超高圧水銀ランプ等の光源ランプの他、発光ダイオードやレーザーダイオード等の種々の光源を採用可能である。また、光変調部２２０としては、透過型又は反射型の液晶パネルやデジタルミラーデバイス等を採用可能であり、色光別に複数の光変調部２２０を備えた構成としてもよい。
【００２５】
信号光送信部４３０は、同期用の近赤外光信号である装置信号光ＡＳＬを定期的に送信する機能を有する。自発光指示体７０の信号光受信部７４は、装置信号光ＡＳＬを受信し、先端発光部７７は、装置信号光ＡＳＬに同期して、予め定められた発光パターン（発光シーケンス）を有する近赤外光である指示体信号光ＰＳＬ（後述）を発する。また、撮像部３００のカメラ３１０は、指示体（自発光指示体７０及び非発光指示体８０）による指示位置を検出する際に、装置信号光ＡＳＬに同期した所定のタイミングで撮像を実行する。
【００２６】
受光部４５０は、自発光指示体７０が発する指示体信号光ＰＳＬを受光する。制御部７００は、受光部４５０が受信した指示体信号光ＰＳＬの発光シーケンスに基づいて、指示位置の検出処理と自発光指示体７０の固有情報の取得処理とを切り替える。取得部７１０は、受光部４５０が受信した指示体信号光ＰＳＬの発光シーケンスに応じて、自発光指示体７０の固有情報を取得する。
【００２７】
撮像部３００は、図２Ａ，図２Ｂで説明したカメラ３１０を有している。前述したように、このカメラ３１０は、層状検出光ＬＬと自発光指示体７０が発する赤外光の波長を含む波長領域の光を受光し撮像する機能を有する。図３の例では、層状検出光照射部４４０によって照射された層状検出光ＬＬが指示体（自発光指示体７０及び非発光指示体８０）で反射され、その反射検出光ＲＤＬがカメラ３１０によって受光されて撮像される様子が描かれている。カメラ３１０は、更に、自発光指示体７０の先端発光部７７から発せられる近赤外光である指示体信号光ＰＳＬも受光し撮像する。カメラ３１０の撮像は、層状検出光照射部４４０から発せられる層状検出光ＬＬがオン状態（発光状態）である第１の期間と、層状検出光ＬＬがオフ状態（非発光状態）である第２の期間と、の両方で実行される。位置検出部６００は、これらの２種類の期間における画像を比較することによって、画像内に含まれる個々の指示体（輝点）が、自発光指示体７０と非発光指示体８０のいずれであるかを判定することが可能である。
【００２８】
位置検出部６００は、カメラ３１０で撮像された画像を解析して、指示体（自発光指示体７０や非発光指示体８０）による指示位置を決定する機能を有する。この際、位置検出部６００は、自発光指示体７０の発光パターンを利用して、画像内の個々の指示体（輝点）が自発光指示体７０と非発光指示体８０のいずれであるかについても判定する。
【００２９】
自発光指示体７０は、ボタンスイッチ７３の他に、信号光受信部７４と、制御部７５と、先端スイッチ７６と、先端発光部７７と、記憶部７８と、電源部７９と、を備える。信号光受信部７４は、プロジェクター１００の信号光送信部４３０から発せられた装置信号光ＡＳＬを受信する機能を有する。先端スイッチ７６は、自発光指示体７０の先端部７１が押されるとオン状態になり、先端部７１が解放されるとオフ状態になるスイッチである。先端スイッチ７６は、通常はオフ状態にあり、自発光指示体７０の先端部７１が操作面ＳＳに接触するとその接触圧によってオン状態になる。先端スイッチ７６がオン状態になると、制御部７５は、装置信号光ＡＳＬに同期して、先端スイッチ７６がオン状態であることを示す特定の第１の発光シーケンス（後述する）で先端発光部７７を発光させることによって、第１の発光パターンを有する指示体信号光ＰＳＬを発する。プロジェクター１００の位置検出部６００は、カメラ３１０で撮像された画像を分析することによって、自発光指示体７０が操作面ＳＳに接触している際の自発光指示体７０による指示位置を検出することができる。
【００３０】
電源部７９は、電源として一次電池，二次電池，光電池等の電池を備え、自発光指示体７０の各構成に電力を供給する。自発光指示体７０は、電源部７９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し、ボタンスイッチ７３によってそれを行ってもよい。
【００３１】
記憶部７８には、自発光指示体７０の制御プログラムとともに、当該プログラムのバージョンおよび電池残量を含む固有情報７８２が記憶されている。制御部７５は、図示せざる電池残量チェッカーを介して、定期的に電源部７９の電池残量をチェックして、固有情報７８２の電池残量を更新する。また、自発光指示体７０の制御プログラムが更新された場合には、制御部７５は、固有情報７８２の制御プログラムのバージョンを更新する。制御プログラムの更新は、例えば、プロジェクター１００の信号光送信部４３０から送信される更新制御プログラムを表す装置信号光ＡＳＬを、自発光指示体７０の信号光受信部７４が受信することによって行われる。本実施形態におけるプログラムのバージョン、および電池残量を「更新情報」とも呼ぶ。
【００３２】
自発光指示体７０のボタンスイッチ７３の押下状態に応じて、先端発光部７７の発光パターンが切り替えられる。自発光指示体７０のボタンスイッチ７３が長押し（例えば、２秒以上）された場合、制御部７５は、記憶部７８に記憶されている固有情報７８２に基づいて、固有情報７８２を表す第２の発光シーケンス（後述する）で先端発光部７７を発光させることによって、第２の発光パターンを有する指示体信号光ＰＳＬを発する。プロジェクター１００の取得部７１０は、受光部４５０で受光された指示体信号光ＰＳＬ（第２の発光シーケンス）に応じて、制御部７００の固有情報７８２を取得する。自発光指示体７０のボタンスイッチ７３が押下されていない場合は、上述の通り、先端スイッチ７６がオン状態のときに、上述の第１の発光シーケンスで先端発光部７７が発光する。なお、発光シーケンスの切り替えを指示する手段は、本実施形態に限定されず、ボタンスイッチ７３を間欠的に複数回押下してもよいし、長押しでなく１回押下するだけでもよい。
【００３３】
図３に描かれている５種類の信号光の具体例をまとめると以下の通りである。
（１）投写画像光ＩＭＬ：操作面ＳＳに投写画面ＰＳを投写するために、投写レンズ２１０によって操作面ＳＳ上に投写される画像光（可視光）である。
（２）層状検出光ＬＬ： 非発光指示体８０の指示位置を検出するために、投写画面ＰＳの全面にわたって照射されるカーテン状の近赤外光である。
（３）反射検出光ＲＤＬ：層状検出光ＬＬとして照射された近赤外光のうち、指示体（自発光指示体７０及び非発光指示体８０）によって反射され、カメラ３１０によって受光される近赤外光である。
（４）装置信号光ＡＳＬ：プロジェクター１００と自発光指示体７０との同期をとるために、プロジェクター１００の信号光送信部４３０から定期的に発せられる近赤外光である。
（５）指示体信号光ＰＳＬ：装置信号光ＡＳＬに同期したタイミングで、自発光指示体７０の先端発光部７７から発せられる近赤外光である。指示体信号光ＰＳＬの発光シーケンスは、自発光指示体７０のボタンスイッチ７３のオン／オフ状態に応じて変更される。また、複数の自発光指示体７０を識別する固有の発光パターンを有してもよい。
【００３４】
本実施形態における自発光指示体７０の制御部７５を「指示体制御部」とも呼ぶ。また、プロジェクター１００の制御部７００を「装置側制御部」とも呼ぶ。
【００３５】
図４は、位置検出システム９００における位置検出時の指示体信号光ＰＳＬの発光タイミング、および撮像タイミングを示すタイミングチャートである。図４の下段に示す指示体信号光ＰＳＬは、指示位置検出用の第１の発光シーケンスで発光される。プロジェクター１００は、第１フェーズＰＨ１から第４フェーズＰＨ４を１サイクルとして、非発光指示体８０と自発光指示体７０とを区別して、指示体による指示位置を特定する。
【００３６】
装置信号光ＡＳＬは、第１フェーズＰＨ１（同期フェーズ）の先頭において、プロジェクター１００から発信される。プロジェクター１００は、装置信号光ＡＳＬに同期して第１フェーズＰＨ１から第４フェーズＰＨ４それぞれの一部の撮像期間において、撮像部３００で撮像を行う。自発光指示体７０の信号光受信部７４が装置信号光ＡＳＬを受光すると、指示体信号光ＰＳＬは、装置信号光ＡＳＬに同期して、第１フェーズＰＨ１から第４フェーズＰＨ４でそれぞれ発光される。
【００３７】
図５は、自発光指示体７０の固有情報伝達時の指示体信号光ＰＳＬの発光タイミングを示すタイミングチャートである。図５に示す指示体信号光ＰＳＬは、固有情報伝達用の第２の発光シーケンスで発光される。第２の発光シーケンスは、自発光指示体７０のボタンスイッチ７３を長押しすることによって開始される。
【００３８】
装置信号光ＡＳＬが、図４と同様に、第１フェーズＰＨ１（同期フェーズ）の先頭においてプロジェクター１００から発信されると、第１フェーズの撮像期間において撮像が実行される。このとき、指示体信号光ＰＳＬも、装置信号光ＡＳＬに同期して、第１フェーズＰＨ１で発光する。その後、自発光指示体７０は、自発光指示体７０のＩＤ（識別情報）付き固有情報通信モードへの切り替え要求を表す指示体信号光ＰＳＬを発光した後に、各種の固有情報を順次送信する。この例では、固有情報として、自発光指示体７０の制御プログラムのバージョンを示すバージョン情報と、電池残量とが順次送信されている。プロジェクター１００の受光部４５０は、第２の発光シーケンスに従った指示体信号光ＰＳＬを受光し、制御部７００に送信する。自発光指示体７０は、ボタンスイッチ７３が押下されている間は、第２の発光シーケンスで繰り返し発光する。自発光指示体７０のボタンスイッチ７３の押下が解除されると、先端発光部７７は、指示体信号光ＰＳＬの発光シーケンスを、第２の発光シーケンスから第１の発光シーケンスに切り替える。
【００３９】
本実施形態の位置検出システム９００では、自発光指示体７０の制御部７５（図３）は、ボタンスイッチ７３が所定の期間押下されたか否かに応じて、第１の発光シーケンスで先端発光部７７に発光させる第１のモードと、第２の発光シーケンスで先端発光部７７に発光させる第２のモードと、を切り替える。自発光指示体７０は、通常動作として、第１の発光シーケンスの指示体信号光ＰＳＬを発光する。すなわち、自発光指示体７０のボタンスイッチ７３が所定の期間（例えば、２秒）押下されていない場合には、信号光受信部７４が装置信号光ＡＳＬを受信すると、制御部７５は、先端スイッチ７６がオン状態の間、先端発光部７７に第１の発光シーケンスで指示体信号光ＰＳＬを発光させる（図４）。ボタンスイッチ７３が所定の期間押下されると、制御部７５は、信号光受信部７４が装置信号光ＡＳＬを受信した後、先端発光部７７に第２の発光シーケンスで指示体信号光ＰＳＬを発光させる（図５）。
【００４０】
一方、インタラクティブプロジェクター１００の制御部７００（図３）は、受光部４５０が受光した指示体信号光ＰＳＬに応じて、位置検出処理（位置検出モード）と固有情報取得処理（固有情報通信モード）とを切り替える。プロジェクター１００は、通常動作として位置検出処理を行う。すなわち、プロジェクター１００が起動されると、制御部７００は、信号光送信部４３０に装置信号光ＡＳＬを発光させ、位置検出処理を行う（図４）。制御部７００は、受光部４５０が第２の発光シーケンスで発光される指示体信号光ＰＳＬを受光した場合には、固有情報取得処理を行う（図５）。詳しくは、制御部７００は、装置信号光ＡＳＬを発光し、第１フェーズＰＨ１において指示体信号光ＰＳＬが受光された後、固有情報通信モードへの切り替え要求を受信した場合には、撮像部３００による撮像および位置検出部６００による指示位置の検出を行わせず、取得部７１０に受光部４５０によって受光された指示体信号光ＰＳＬに応じて固有情報７８２（自発光指示体７０の制御プログラムのバージョン、電池残量）を取得させる。そして、制御部７００は、取得部７１０によって取得された固有情報と、自発光指示体７０のＩＤとから、投写画像生成部５００に、自発光指示体７０の固有情報を表す投写画像を生成させ、投写部２００に投写させる。
【００４１】
プロジェクター１００の受光部４５０が、電池残量を表す指示体信号光ＰＳＬを受信した後、再度、ＩＲ通信モードへの切り替え要求を受信したら、制御部７００は、再度固有情報取得処理を行わせる。すなわち、受光部４５０において、固有情報通信モードへの切り替え要求が繰り返し受信されると、固有情報取得処理が繰り返し行われる。プロジェクター１００の受光部４５０が、電池残量を表す指示体信号光ＰＳＬを受信した後、所定の期間（例えば、１秒間）、固有情報通信モードへの切り替え要求を受信しなければ、制御部７００は、位置検出処理に戻る。
【００４２】
図６は、固有情報を表す投写画像を示す図である。スクリーン板９２０（図１）上に投写される投写画面ＰＳには、自発光指示体７０の固有情報７８２を示す固有情報画像ＵＩが含まれる。
【００４３】
ユーザーが、自発光指示体７０のボタンスイッチ７３を長押しすると、ボタンスイッチ７３が押下されている間、固有情報画像ＵＩがスクリーン板９２０に投写表示される。そのため、ユーザーは、例えば、自発光指示体７０が故障した場合や、自発光指示体７０の電池残量が知りたい場合等、自発光指示体７０の固有情報を知りたい場合に、容易に自発光指示体７０の固有情報を知ることができる。したがって、例えば、自発光指示体７０を分解して制御部７５にアクセスして固有情報を取得する等の手間を削減することができ、ユーザーの利便性が向上する。なお、ボタンスイッチ７３が長押しされた後、ボタンスイッチ７３の状態によらず、所定の期間、固有情報画像ＵＩがスクリーン板９２０に投写表示される構成にしてもよい。
【００４４】
Ｂ．第２実施形態：
図７は、第２実施形態としての位置検出システム９００Ａの内部構成を示すブロック図である。図７において、スクリーン板９２０（図１）の図示を省略している。本実施形態の位置検出システム９００Ａと第１実施形態との違いは、コンピューター９０を備える点と、プロジェクター１００Ａが、ＵＳＢＩ／Ｆ（インターフェース）８００を備える点であり、他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００４５】
コンピューター９０は、制御部９２と、表示部９４と、ＵＳＢＩ／Ｆ（インターフェース）９６と、を備える。コンピューター９０のＵＳＢＩ／Ｆ９６と、プロジェクター１００ＡのＵＳＢＩ／Ｆ８００とは、ＵＳＢケーブルを介して接続されている。コンピューター９０の制御部９２は、ＵＳＢＩ／Ｆ９６，ＵＳＢＩ／Ｆ８００を介してプロジェクター１００Ａの取得部７１０から自発光指示体７０の固有情報７８２を取得して固有情報７８２を表す画像を生成し、表示部９４に表示させる。表示部９４には、図６に示した投写画像と同様の画像が表示される。表示部９４としては、例えば、液晶パネル、有機ＥＬパネル、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等を適用することができる。本実施形態におけるＵＳＢＩ／Ｆ８００を「出力部」とも呼ぶ。
【００４６】
第２実施形態の位置検出システム９００Ａによれば、プロジェクター１００Ａにおいて取得された自発光指示体７０の固有情報が、コンピューター９０の表示部９４に表示される。そのため、ユーザーは、コンピューター９０の表示部９４を介して容易に自発光指示体７０の固有情報を知ることができる。
【００４７】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４８】
・変形例１：
上記実施形態では、位置検出装置の一例としてインタラクティブプロジェクターを説明したが、本発明は、インタラクティブプロジェクター以外の他の位置検出装置にも適用可能である。例えば、自発光指示体を用いて操作面上の位置を指示するデジタイザやタブレットにも本発明を適用可能である。自発光指示体の固有情報をタブレットの表示画面に表示させてもよいし、デジタイザやタブレットに接続された他の機器の表示画面に表示させてもよい。
【００４９】
・変形例２：
上記実施形態では、自発光指示体７０と非発光指示体８０の両方の指示位置を検出可能な位置検出システム９００を例示したが、少なくとも自発光指示体７０による指示位置を検出可能であればよい。
【００５０】
・変形例３：
上記実施形態では、固有情報として、自発光指示体７０を制御するための制御プログラムのバージョンと、電池残量を例示したが、更新可能な情報であれば、他の情報であってもよい。
【００５１】
・変形例４：
上記実施形態では、ボタンスイッチ７３が押下されている間、先端発光部７７から第２の発光シーケンスを有する指示体信号光ＰＳＬが発光され、ボタンスイッチ７３が押下されておらず、先端スイッチ７６がオン状態のときに、先端発光部７７から第１の発光シーケンスを有する指示体信号光ＰＳＬが発光される例を示したが、さらに、ボタンスイッチ７３が押下されておらず、先端スイッチ７６がオフ状態のときに、先端発光部７７から第１，２の発光シーケンスと異なる第３の発光シーケンスを有する指示体信号光ＰＳＬが発光されてもよい。このようにすると、自発光指示体７０が操作面ＳＳに接触していない場合にも自発光指示体７０から指示体信号光ＰＳＬが発光されるため、プロジェクター１００によって、操作面ＳＳに接触していない自発光指示体７０の位置を検出することができる。
【００５２】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５３】
７０…自発光指示体、７１…先端部、７２…軸部、７３…ボタンスイッチ、７４…信号光受信部、７５…制御部、７６…先端スイッチ、７７…先端発光部、７８…記憶部、７９…電源部、８０…非発光指示体、９０…コンピューター、９２…制御部、９４…表示部、１００、１００Ａ…プロジェクター（インタラクティブプロジェクター）、２００…投写部、２１０…投写レンズ、２２０…光変調部、２３０…光源、３００…撮像部、３１０…カメラ、４３０…信号光送信部、４４０…層状検出光照射部、４５０…受光部、５００…投写画像生成部、５１０…投写画像メモリー、６００…位置検出部、７００…制御部、７１０…取得部、７８２…固有情報、９００、９００Ａ…位置検出システム、９１０…支持部材、９２０…スクリーン板、ＡＳＬ…装置信号光、ＥＲＢ…消しゴムボタン、ＦＲＢ…前方／後方ボタン、８００…ＵＳＢＩ／Ｆ、９６…ＵＳＢＩ／Ｆ、ＩＭＬ…投写画像光、ＬＬ…層状検出光、ＰＥＢ…ペンボタン、ＰＳ…投写画面、ＰＳＬ…指示体信号光、ＰＴＢ…ポインターボタン、ＲＤＬ…反射検出光、ＳＳ…操作面（投写スクリーン面）、ＴＢ…ツールボックス、ＵＤＢ…取消ボタン、ＵＩ…固有情報画像
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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