(57)【要約】  【課題】  外光状態に応じて外部機器によるポインティング操作とスクリーンを指示するポインティング操作を切換えることができ、操作性の高い画像表示装置を提供すること。  【解決手段】  画像投影表示装置１は、画像が表示される表示面３ａが形成されたスクリーン３と、表示面３ａに画像を表示するプロジェクタ５と、表示面３ａを撮像するＣＣＤカメラ６と、表示面３ａをポインティングしたときに、表示面３ａに割り当てられた操作情報に基づいてプロジェクタ５を制御するポインティング位置検出部１２と、外部機器である入力部１４から入力された操作情報に基づいてプロジェクタ５を制御する入力切換部１３と、スクリーン３を含んだスクリーン３の周囲の外光状態を判別し、ポインティング位置検出部１２および入力切換部１３の何れか一方を作動する輝度最小値取得部１１とを備えている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が表示される表示面が形成されたスクリーンと、
前記スクリーンの表示面に画像を表示する画像表示手段と、
前記表示面を撮像する撮像手段と、
前記スクリーンの表示面を指示したときに、前記表示面に割り当てられた操作情報に基づいて前記画像表示手段を制御する第１の操作制御手段と、
外部機器から入力された操作情報に基づいて前記画像表示手段を制御する第２の操作制御手段と、
前記スクリーンを含んだ前記スクリーンの周囲の外光状態を判別し、前記第１の操作制御手段および第２の操作制御手段の何れか一方を作動する切換制御手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記切換制御手段は、前記撮像手段によって撮像した前記表示面に表示された画像の輝度分布に基づいて外光状態を判別することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記切換制御手段は、前記撮像手段の露出値に基づいて外光状態を判別することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記切換制御手段は、前記スクリーンの表示面を指示したときの指示部の影を検出できる外光条件のときに、前記影の部分における前記スクリーンの外光状態の変化から前記スクリーン上のポインティング位置を検出し、前記第１の操作制御手段を作動させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記切換制御手段は、前記スクリーンの表示面を指示したときの指示部の影を検出できない外光条件のときに、前記第２の操作制御手段を作動させることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記切換制御手段は、第１の操作制御手段によって画像表示手段を制御するときに、前記撮像手段が前記スクリーンを撮像したときの画像に基づいて、スクリーン上のポインティング位置を前記表示面全体とするか、一部とするのかを判別することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記切換制御手段は、前記撮像手段が前記スクリーンを撮像したときの画像を複数の領域に分割し、前記スクリーンの領域毎の輝度分布によって前記スクリーン上のポインティング位置を判別することを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記スクリーンの表示面の一部に前記ポインティング位置が割り当てられたとき、前記画像表示手段は、前記表示面に所定の操作機能を実行する操作手段を表示することを特徴とする請求項４乃至請求項７の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記操作手段は、前記スクリーン上の領域毎の輝度の分布状態に基づいて設定されることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関し、例えば、スクリーン上を指等で指示したときに、スクリーン上のポインティング位置を高精度に検出することができる画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータを用いたプレゼンテーションシステムが広く用いられている。このプレゼンテーションシステムでは、作成した資料をプロジェクタを用いて大画面のスクリーン上に投射表示し、スクリーン上の表示画面に直接座標入力したり、コンピュータ画面をプロジェクタによりスクリーン上に投影しカーソル操作を行うことにより、資料の任意の位置を指し示すようになっている。
【０００３】
表示画面に直接入力する手段としては、タッチセンサが広く利用されており、指やその他の指示具等で画面上に触れると、タッチセンサによりこれを検出し、触れた位置をポインティング位置として検出し、カーソルを移動させたりするものがある。
【０００４】
ところが、現状ではタッチセンサの反応性や、画面上に触れた指や指示具を異動させた場合の追従性が良いとは言えず、快適な画面操作が可能であるとは言い難い。
【０００５】
このタッチセンサによるポインティング位置検出法に変わる技術として、投影された画像上をレーザポインタ等によりポインティング位置を特定して、コンピュータ本体のコマンド実行操作、編集、拡大縮小等を行うことができるポインティングデバイスが注目されており、特許文献１や特許文献２に示すようなものがある。
【０００６】
特許文献１に示すものは、スクリーン上にレーザ光発生器からレーザビームを照射してスクリーン上の任意の位置を指示し、このレーザ光をＣＣＤカメラにより撮像してスクリーン上のレーザ輝点を検出することにより、ポインティング位置を検出するようにしている。
【０００７】
特許文献２に示すものは、表示画面上に設けた発光素子からの光を光電変換素子上に集光する集光光学系を有する指示器と、光電変換素子の出力信号から指示の軸の方向を算出し、その軸方向に対応する位置にプロジェクタによりポイント・マークを表示させる計算機を備えている。
【０００８】
ところが、特許文献１に示すものは、レーザビームをスクリーンに照射するレーザ光発生器が必要になってしまう上に、スクリーン上に投影されている画像が高輝度画像になると、レーザビームの輝点検出が困難になってしまい、ポインティング位置を確実に検出することができないという不具合が発生してしまう。
【０００９】
また、特許文献２に示すものは、表示画面上に発光素子を設けて発光する光を指示器に設けられた光電変換素子で受光するので、位置検出するために表示画面に発光素子を設けなければならず、汎用性にかける上に、光強度の指向性とその強度を検出して被検出位置を算出するので、受光素子構造の工夫が必要になるとともに、スクリーン上の被検出位置精度が高くないという不具合を発生してしまう。
【００１０】
このような不具合を解消するものとしては、特許文献３に示すようなものがある。特許文献３に示すものは、画像を表示する画像表示手段と、棒状の指示具によってスクリーンの任意の位置を指示したときに、撮像手段によって撮像されたディスプレイ領域に含まれる棒状の指示具の影を検出し、この指示具の先端部をポインティング位置として検出するようにしている。このため、レーザビームを照射するための特別な指示具を必要とすることなく、ポインティング位置を検出することができる。
【特許文献１】特開平２−３０６２９４号公報
【特許文献２】特開平６−３０８８７９号公報
【特許文献３】特開平１１−３４５０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献３に示すものは、棒状の指示具の影を認識しているため、パーソナルコンピュータ等の外部機器のマウスやキーボードを使ったポインティング操作なのか、スクリーン上を指示具で指示するポインティング操作なのかの判別を行うことが困難であり、外部機器からのポインティング操作とスクリーン上を指示したときのポインティング操作の切換えを行うことが困難であるという問題があった。
【００１２】
また、プレゼンターの影または棒状の指示具の影を利用してポインティング位置を検出する場合には、影を作る要素、すなわち、外光の条件によって影の濃度に影響が現れ、正確なポインティング位置を検出できないおそれがある。
【００１３】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、外光状態に応じて外部機器によるポインティング操作とスクリーンを指示するポインティング操作を切換えることができ、操作性の高い画像表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の画像表示装置は、画像が表示される表示面が形成されたスクリーンと、前記スクリーンの表示面に画像を表示する画像表示手段と、前記表示面を撮像する撮像手段と、前記スクリーンの表示面を指示したときに、前記表示面に割り当てられた操作情報に基づいて前記画像表示手段を制御する第１の操作制御手段と、外部機器から入力された操作情報に基づいて前記画像表示手段を制御する第２の操作制御手段と、前記スクリーンを含んだ前記スクリーンの周囲の外光状態を判別し、前記第１の操作制御手段および第２の操作制御手段の何れか一方を作動する切換制御手段とを備えたものから構成される。
【００１５】
この構成により、スクリーン周囲の外光の量が少ない場合には、外部機器によるポインティング操作を行い、スクリーン周囲の外光の量が多い場合には指等の指示部でスクリーンを指示したときのポインティング操作を行うことができる。
【００１６】
この結果、外光状態に応じて外部機器によるポインティング操作とスクリーンを指示するポインティング操作を切換えることができ、画像表示装置の操作性を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明の画像表示装置は、前記切換制御手段が、前記撮像手段によって撮像した前記表示面に表示された画像の輝度分布に基づいて外光状態を判別するものから構成される。
【００１８】
この構成により、スクリーン周辺の明るさや照明の方向といったような外光状態を判別することができるので、指等の指示部によって表示面を指示したときのポインティング位置を検出することができる。
【００１９】
また、本発明の画像表示装置は、前記切換制御手段が、前記撮像手段の露出値に基づいて外光状態を判別するものから構成される。
【００２０】
この構成により、スクリーン周辺の明るさや照明の方向といったような外光状態を判別することができるので、指等の指示部によって表示面を指示したときのポインティング位置を検出することができる。
【００２１】
また、本発明の画像表示装置は、前記切換制御手段は、前記スクリーンの表示面を指示したときの指示部の影を検出できる外光条件のときに、前記影の部分における前記スクリーンの外光状態の変化から前記スクリーン上のポインティング位置を検出し、前記第１の操作制御手段を作動させるものから構成される。
【００２２】
この構成により、スクリーンを指等の指示部で指示したときの影を検出できる場合には、スクリーン上の影の位置に基づいてポインティング位置を精度良く検出することができ、スクリーンを指示することにより、スクリーンに表示される画像を形成することができる。
【００２３】
また、本発明の画像表示装置は、前記切換制御手段は、前記スクリーンの表示面を指示したときの指示部の影を検出できない外光条件のときに、前記第２の操作制御手段を作動させるものから構成される。
【００２４】
この構成により、スクリーンを指等の指示部で指示したときの影を検出できない場合には、パーソナルコンピュータ等の外部機器のマウスやキーボードを用いてポインティング操作を行うことができ、確実にポインティング操作を行うことができる。
【００２５】
また、本発明の画像表示装置は、前記切換制御手段は、第１の操作制御手段によって画像表示手段を制御するときに、前記撮像手段が前記スクリーンを撮像したときの画像に基づいて、スクリーン上のポインティング位置を前記表示面全体とするか、一部とするのかを判別するものから構成される。
【００２６】
この構成により、スクリーン上のポインティング位置をスクリーン全体とするか一部にするのか切換えることにより、精度良く操作を行う場合には、スクリーンの一部をポインティング位置とすることにより、正確なポインティング位置を高精度に検出することができる。
【００２７】
また、本発明の画像表示装置は、前記切換制御手段が、前記撮像手段が前記スクリーンを撮像したときの画像を複数の領域に分割し、前記スクリーンの領域毎の輝度分布によって前記スクリーン上のポインティング位置を判別するものから構成される。
【００２８】
この構成により、スクリーン上の領域毎に指等の指示部の影の輝度分布を検出することができるので、ポインティング位置を正確に検出することができる。
【００２９】
また、本発明の画像表示装置は、前記スクリーンの表示面の一部に前記ポインティング位置が割り当てられたとき、前記画像表示手段は、前記表示面に所定の操作機能を実行する操作手段を表示するものから構成される。
【００３０】
この構成により、スクリーンの表示面の一部にポインティング位置が割り当てられたとき、このポインティング位置に所定の操作機能を実行するダイアログ等の操作手段を表示し、この操作手段を指示することにより、ポインティング位置を容易に特定することができるとともに、操作手段の操作内容に応じた操作を行うことができる。
【００３１】
また、本発明の画像表示装置は、前記操作手段が、前記スクリーン上の領域毎の輝度の分布状態に基づいて設定されるものから構成される。
【００３２】
この構成により、操作手段の種類を、ポインティング位置を検出可能な範囲の大きさに応じて変化させることにより、状況に応じたポインティング操作を行うことができる。
【発明の効果】
【００３３】
以上説明したように、本発明は、外光状態に応じて外部機器によるポインティング操作とスクリーンを指示するポインティング操作を切換えることができ、操作性の高い画像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００３５】
図１乃至図９は本発明に係る画像表示装置の第１の実施の形態を示す図である。まず、構成を説明する。図１において、画像投影表示装置（画像表示装置）１は本体２にアクリル等の透過性樹脂からなるスクリーン３が設けられており、このスクリーン３の表示面３ａには画像が透過して表示されるようになっている。なお、スクリーン３は画像をプレゼンター側に透過できれば良いので、透過率の高いガラスやプラスチックでも良い。
【００３６】
本体２の内部にはミラー４、プロジェクタ５、ＣＣＤカメラ６および制御部７が設けられている。ミラー４はスクリーン３の背面に設けられており、プロジェクタ５から投影される画像を反射してスクリーン３に透過表示するようになっている。
【００３７】
プロジェクタ５は画像表示手段を構成しており、制御部７によって生成される画像を投影する。ＣＣＤカメラ６は撮像手段を構成しており、スクリーン３の表示面を２次元的に撮像し、この撮像データを制御部７に出力するようになっている。
【００３８】
制御部７は、図２に示すように輝度最小値取得部１１、ポインティング位置検出部１２および入力切換部１３を備えている。
【００３９】
輝度最小値取得部１１は、ＣＣＤカメラ６によって撮像されたスクリーン３の表示面３ａの画像中の最小値の輝度を予め設定された閾値と比較するようになっており、この閾値がメモリに記憶されている。
【００４０】
具体的には、予め設定された閾値とは、スクリーン３の表示面３ａに接触した指や長い棒等の指示部の先端の影が、表示面３ａの撮像画像から正しく検出できる最も低い明るさにおいて撮像されたスクリーン面３ａの撮像画像の最小輝度値である。
【００４１】
表示面３ａを撮像した画像中に写る表示面３ａ付近の指示部の影は、指示部が接触したときに最もその濃度が高くなり、この最も高い濃度の影を画像中から探索することによって指の影を検出することができる。
【００４２】
ところが、ＣＣＤカメラ６の撮像に際しては、外光を利用しているため、外光が少ない環境下では影の濃度も低くなり検出が困難になる。そこで、予め影を検出するために最低限必要な外光のある環境での表示面３ａの画像の輝度の最小値を予め調べて輝度最小値取得部１１のメモリに記憶することにより、ポインティング入力モードの切換えの閾値を決定するのである。
【００４３】
ポインティング位置検出部１２は、輝度最小値取得部１１によって検出されたＣＣＤカメラ６の撮像画像の濃度が閾値よりも高く、所定の大きさの場合に、表示面３ａをポインティングした指示部の影と判断し、これを例えば、プレゼンターの指として認識し、ポインティング位置を検出する。
【００４４】
また、ポインティング位置検出部１２は、輝度最小値取得部１１によって検出されたＣＣＤカメラ６の撮像画像の濃度が閾値よりも低い場合に、表示面３ａをポインティングした指示部の影と判断せず、ポインティング位置を検出しない。
【００４５】
入力切換部１３は、輝度最小値取得部１１が表示面３ａをポインティングした指示部の影と判断したときに、ポインティング入力モードに移行する。このポインティング入力モードでは、ポインティング位置検出部１２によって検出された表示面３ａ上のポインティング位置に基づいてプロジェクタ５を制御する。このとき、スロジェクタ５はポインティングされた位置にカーソルを表示したりする等の画像を生成してスクリーン３に画像を投影する。
【００４６】
また、入力切換部１３は、輝度最小値取得部１１が表示面３ａをポインティングした指示部の影と判断しない場合に、外部機器入力モードに移行する。この外部機器入力モードでは入力部１４による入力操作を行う。
【００４７】
入力部１４は、外部機器であるＰＣ（パーソナルコンピュータ）のマウスやキーボード等から構成されており、プロジェクタ５を制御するようになっている。このとき、プロジェクタ５はマウスやキーボードによってポインティングしたい位置にカーソルを表示したりする等の画像を生成してスクリーン３に画像を投影する。
【００４８】
なお、本実施の形態では、ポインティング位置検出部１２が第１の操作制御手段を構成し、入力部１４が第２の操作制御手段を構成し、輝度最小値取得部１１および入力切換部１３が切換制御手段を構成している。
【００４９】
次に、図３〜図８に基づいて作用を説明する。
【００５０】
図３は、モード切換処理のフローチャートである。
【００５１】
まず、画像投影表示装置１の起動時、プロジェクタ５から画像が投影される前にＣＣＤカメラ６によりスクリーン３の表示面３ａを撮像し（ステップＳ１）、この撮像画像を制御部７に転送した後、輝度最小値取得部１１によって画像中の輝度の最小値ｍを取得する（ステップＳ２）。
【００５２】
図４に示すようにＣＣＤカメラ６の画像にはプレゼンター１５の体の影が写り、このとき、ポインティングした指１６の影は最も濃い影となって画像中に残される。表示面３ａを撮像しているＣＣＤカメラ６の画像中に、所定の閾値以上の濃度で、かつ所定の大きさの黒点が現れたときに指１６の影であると判断することにより、プレゼンター１５の指１６を認識する。
【００５３】
すなわち、輝度最小値取得部１１はメモリに記憶された閾値とＣＣＤカメラ６によって撮像された画像中の輝度の最小値ｍとを比較し（ステップＳ３）、この輝度の最小値ｍが閾値より大きな値であるとき、ポインティング入力モードに移行する（ステップＳ４）。
【００５４】
このポインティング入力モードでは、ポインティング位置検出部１２によって検出された表示面３ａ上のポインティング位置に基づいてプロジェクタ５を制御し、ポインティングされた位置にカーソルを表示する。図５はポインティングした位置にカーソルを移動させて表示する状態を示している。図５に示すように、ポインタとして検出された位置にカーソル１７を移動させることにより、カーソル１７はポインティング位置に追従して移動する。
【００５５】
また、ステップＳ３で最小値の輝度が閾値より小さい値であるとき、外部機器入力モードに移行する（ステップＳ５）。この外部機器入力モードでは、入力切換部１３によって入力部１４による入力を行い、マウスやキーボードによってプロジェクタ５を制御してポインティングしたい位置にカーソルを表示する。
【００５６】
一方、プレゼンターが表示面３ａを指でポインティングする目的ではなく、表示面３ａに手をついてしまうこと等が考えられ、このときに、図６のフローチャートに示す誤動作防止処理を実行する。
【００５７】
この誤動作防止処理は、図７に示すように認識された黒点１８の周囲の一定の領域１９内に同レベルの濃度の影が存在した場合に輝度最小値取得部１１が指とは見做さず、ポインティング処理を行わない。
【００５８】
図６において、輝度最小値取得部１１はＣＣＤカメラ６によって撮像された画像から影のサイズが一定のサイズＡ以上であるか否かを判別し（ステップＳ１１）、影のサイズが一定のサイズＡ以上である場合には、指と見做さない。
【００５９】
また、影のサイズが一定のサイズＡ以下の場合には、影の濃度が一定の濃度Ｂであるか否かを判別し（ステップＳ１２）、影の濃度が一定の濃度Ｂ以下であれば指と見做さない。
【００６０】
また、影の濃度が一定の濃度Ｂ以上であれば、影の所定の領域内に同濃度の影があるか否かを判別し（ステップＳ１３）、一定の濃度の影があれば、指と見做さず、一定の濃度の影がなければ、指と判断してポインティング入力モードに移行する。   このように指以外の影や、プレゼンターの腕や体のように表示面３ａ上で濃度の薄い影をノイズとして判断し、指の影のみをポインティングとして認識して正確なポインティング位置を検出することができる。
【００６１】
このように本実施の形態では、スクリーン３を含んだスクリーン３の周囲の外光状態を判別し、ポインティング入力モードおよび外部機器入力モードの切換えを行うようにしたので、スクリーン３の周囲の外光の量が少ない場合には、外部機器入力モードに移行し、スクリーン３の周囲の外光の量が多い場合には、ポインティング入力モードに移行してスクリーン３を指でポイティングするポインティング操作を行うことができる。
【００６２】
この結果、外光状態に応じて入力部１４によるポインティング操作とスクリーン３を指で指示するポインティング操作を切換えることができ、画像投影表示装置１の操作性を向上させることができる。
【００６３】
また、本実施の形態では、ＣＣＤカメラ６によって撮像した表示面３ａに表示された画像の輝度分布に基づいて外光状態を判別するので、スクリーン３周辺の明るさや照明の方向といったような外光状態を判別することができ、指によって表示面３ａを指示したときのポインティング位置を検出することができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、スクリーン３の表示面３ａをポインティングしたときの指の影を検出できる外光条件のときに、影の部分におけるスクリーン３の外光状態の変化からスクリーン３上のポインティング位置を検出してポインティング入力モードに移行するようにしたので、スクリーン３上の影の位置に基づいてポインティング位置を精度良く検出することができ、スクリーン３をポインティングすることにより、スクリーン３上でカーソル１７を移動させることができる。
【００６５】
また、本実施の形態では、スクリーン３の表示面３ａをポインティングしたときの指の影を検出できない外光条件のときに、外部機器入力モードに移行するようにしたので、入力部１４のマウスやキーボードを用いてスクリーン３上でカーソル１７を移動させることができ、確実にポインティング操作を行うことができる。
【００６６】
また、図８に示すように、ＣＣＤカメラ２０をスクリーン３の表面側に設置した場合には、プレゼンター１５の体や指１６が邪魔になり、スクリーン３に投影された画像を正確に撮像することができないが、本実施の形態では、スクリーン３の裏面側にＣＣＤカメラ６を設置したので、ポインティングする指の影がスクリーン３の裏面に表示させることができ、プロジェクタ５が前面投影または背面投影の何れの投影方法を採用した場合であっても、正確にポインティング位置を検出することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態では、ＣＣＤカメラ６によって撮像した表示面３ａに表示された画像の輝度分布に基づいて外光状態を判別しているが、輝度最小値取得部１１に代えて、図９に示すように露出値取得部２１を設け、ＣＣＤカメラ６の露出値に基づいて外光状態を判別するようにしても良い。
【００６８】
すなわち、画像投影表示装置１の起動時に、ＣＣＤカメラ６の内部で自動設定される露出の値を利用してポインティング入力モードおよび外部機器入力モードの切換えの判断基準とするのである。
【００６９】
ＣＣＤカメラ６は外光を利用して撮像するため、ＣＣＤカメラ６が起動した際にはＣＣＤカメラ６の内部で自動設定する露出の値も外光の量を基準に決定される。したがって、この露出値を利用することにより、スクリーン３の周囲の外光をスムーズ、かつ正確に判断することができる。また、この入力モードの判断の基準はＣＣＤカメラ６の内部のホワイトバランスを用いても良い。
【００７０】
図１、図１０乃至図１２は本発明に係る画像表示装置の第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。本実施の形態では、ポインティング入力モード時に、輝度最小値取得部１１およびポインティング位置検出部１２がＣＣＤカメラ６がスクリーン３を撮像したときの画像に基づいて、スクリーン３上のポインティング位置をスクリーン３の表示面３ａ全体とするか、表示面３ａの一部とするのかを判別し、ポインティング操作を行うようにプロジェクタ５を制御するようにしている。
【００７１】
以下、図１０のスクリーン切換処理のフローチャートに基づいて説明する。
【００７２】
画像投影表示装置１の起動時、プロジェクタ５から画像が投影される前にＣＣＤカメラ６によりスクリーン３の表示面３ａを撮像し（ステップＳ２１）、この撮像画像を制御部７に転送した後、輝度最小値取得部１１によって画像中の輝度の最小値Ｍｉｎを取得する（ステップＳ２２）。
【００７３】
輝度最小値取得部１１はメモリに記憶された閾値とＣＣＤカメラ６によって撮像された画像中の輝度の最小値Ｍｉｎとを比較し（ステップＳ２３）、この輝度の最小値Ｍｉｎが閾値より小さい値であるとき、外部機器入力モードに移行する（ステップＳ２４）。
【００７４】
また、この最小値の輝度が閾値より大きな値であるとき、ポインティング入力モードに移行する（ステップＳ２５）。ポインティング入力モードに移行すると、プロジェクタ５による投影を開始した後（ステップＳ２６）、ＣＣＤカメラ６によってスクリーン３の表示面３ａに表示された画像の撮像をする（ステップＳ２７）。
【００７５】
輝度最小値取得部１１は、この撮像画像を図１１（ａ）に示すようにＮ個の領域に分割した後（ステップＳ２８）、１からＮまでの領域中の輝度値の最小値Ｍｎを取得する（ステップＳ２９）。なお、分割数Ｎは自由に変更できる。
【００７６】
次いで、輝度値の最小値Ｍｎが予め定められた閾値より大きな領域の数Ｃをカウントする（ステップＳ３０）。ここで、予め定められた閾値とは、影を検出するために最低限必要な外光のある環境における表示面３ａに表示される画像の輝度の最小値である。
【００７７】
次いで、閾値とカウントされた領域の数Ｃとを比較し（ステップＳ３１）、カウントされた領域の数とその領域番号の集約性により、プロジェクタ５によって投影されている表示面３ａの指示範囲を決定する。この閾値は、予め設定された領域の数である。
【００７８】
ステップＳ３１では、カウントされた領域の数Ｃが閾値よりも小さい場合には、例えば、図１１（ｂ）の斜線部で示すように、表示面３ａの一部のみが指の影情報を利用したポインタの入力が可能である場合には、この領域のみのポインタ入力でこの領域の表示面３ａ上で操作を行うことができるように、図１１（ｃ）で示すように、最低限の操作機能を登録したダイアログ（操作手段）２２を表示する（ステップＳ３２）。
【００７９】
図１１（ｃ）は表示面３ａを指示したときに、上下左右のスクロール、ウィンドウの最大化、最小化、終了の機能をボタン操作によって行うことができるダイアログ２２である。
【００８０】
このダイアログ２２を図１１（ｂ）の斜線部上に表示し、このダイアログ２２のボタンをポインティングすることにより、ＣＣＤカメラ６からの画像より指の影を検出し、画像上の座標とボタンの位置を比較することで制御部７に所定機能の命令を送信し、表示画像の切換え操作を行う。
【００８１】
なお、このダイアログ２２の大きさ、機能の数は、ポインティング可能な領域の数によって決定され、状況に応じた機能を実現することができる。本実施の形態の画像投影表示装置１を会議等に使用する場合には、会議に使用するファイルをプロジェクタ５からスクリーン３に投影した後は、このダイアログ２２で操作をしながらスムーズな会議を行うことができる。
【００８２】
また、ステップＳ３１でカウントされた領域の数Ｃが閾値よりも大きい場合には、スクリーン３の全体を操作面として設定する（ステップＳ３３）。この場合には、スクリーン３の一部分ではなく、どの面を操作してもポインティング操作が可能となる。
【００８３】
なお、図１２に示すように、２箇所以上のポインティング可能な領域（斜線で示す）が存在する場合には、ダイアログを二つにして機能を切り分けるようにすれば良く、この場合には操作性をより一層向上させることができる。
【００８４】
このように本実施の形態では、ポインティング入力モードのときに、ＣＣＤカメラ６がスクリーン３を撮像したときの画像に基づいて、スクリーン３上のポインティング位置を表示面３ａ全体とするか、表示面３ａの一部とするのかを判別するようにしたので、精度良く操作を行う場合には、スクリーン３の一部をポインティング位置とすることにより、正確なポインティング位置を高精度に検出することができる。
【００８５】
また、本実施の形態では、ＣＣＤカメラ６がスクリーン３を撮像したときの画像を複数の領域に分割し、スクリーン３の領域毎の輝度分布によってスクリーン３上のポインティング位置を判別するようにしたので、ポインティング位置を正確に検出することができる。
【００８６】
また、本実施の形態では、スクリーン３の表示面３ａの一部にポインティング位置が割り当てられたとき、表示面３ａに所定の操作機能を実行するダイアログ２２を表示したので、このダイアログ２２をポインティングすることにより、ポインティング位置に容易に特定することができるとともに、ダイアログ２２の操作内容に応じた操作を行うことができる。
【００８７】
また、本実施の形態では、ダイアログ２２をスクリーン３上の領域毎の輝度の分布状態に基づいて設定したので、ダイアログ２２の種類を、ポインティング位置を検出可能な範囲の大きさに応じて変化させることにより、状況に応じたポインティング操作を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
以上のように、本発明に係る画像表示装置は、外光状態に応じて外部機器によるポインティング操作とスクリーンを指示するポインティング操作を切換えることができ、操作性の向上させることができるという効果を有し、スクリーン上を指等で指示したときに、スクリーン上のポインティング位置を高精度に検出することができる画像表示装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る画像表示装置の第１、２の実施の形態の断面図である。
【図２】第１の実施の形態の画像表示装置のブロック図である。
【図３】第１の実施の形態のモード切換処理のフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態のスクリーンに写ったプレゼンターと指の影を示す図である。
【図５】第１の実施の形態のスクリーン上でカーソルが移動する状態を示す図である。
【図６】第１の実施の形態の誤動作防止処理のフローチャートである。
【図７】第１の実施の形態のスクリーンに指以上の領域の影が写った状態を示す図である。
【図８】第１の実施の形態のスクリーンの表面と裏面にカメラを設置した様子を示す図である。
【図９】第１の実施の形態の画像表示装置の他の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明に係る画像表示装置の第２の実施の形態のスクリーン切換処理のフローチャートを示す図である。
【図１１】（ａ）は第１の実施形態の撮像画像を複数の領域に分割した状態を示す図、（ｂ）はポインタの入力が可能なスクリーンの表示面の一部を示す図、（ｃ）はスクリーンの表示面の一部に形成されたダイアログを示す図である。
【図１２】第２の実施の形態のポインタの入力が可能なスクリーンの表示面の他の一部を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  画像投影表示装置（画像表示装置）
３  スクリーン
５  プロジェクタ（画像表示手段）
６  ＣＣＤカメラ（撮像手段）
１１  輝度最小値取得部（切換制御手段）
１２  ポインティング位置検出部（第１の操作制御手段）
１３  入力切換部（切換制御手段）
１４  入力部（第２の操作制御手段）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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