(57)【要約】【課題】従来の電子黒板では、ホワイトボードへのプロジェクタの投射位置や距離が変わるたびに初期化を行なわなければならない煩わしさがある。また、位置基準である超音波受信部をホワイトボードの書き込み面の端に複数取り付け、初期化を省略できる従来例では、ホワイトボードとプロジェクタの投射位置や角度を固定的にしておくか、投射の度に投射条件を調整しなおすなどの不自由さがある。【解決手段】信号処理器２の超音波受信部２１、２２に発光素子７１，７２を取り付け、撮像素子８２で発光素子とプロジェクタの投射テストパターン映像９１〜９４を撮影し、発光素子とプロジェクタの投射映像の位置関係を取得することで簡単に座標の初期化が行える電子黒板システムが実現する。【選択図】      図１
2005128611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホワイトボード上に複数の輝点を投射する手段と、
赤外光発光部と超音波発生部を備え前記ボード上で操作される電子ペンの発する前記赤外光を受光する赤外光受光部と、前記電子ペンの発する前記超音波を受信する少なくとも２つ以上の超音波受信部と、前記複数の超音波受信部とほぼ同一位置に配設された複数の発光素子を有する信号処理器の前記複数の発光素子の発する光と前記複数の輝点を撮影する手段、
を有し、前記電子ペンの前記ボード上での位置を取得する機能を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
ホワイトボード上に複数の輝点を投射する手段と、
赤外光発光部と超音波発生部を備え前記ボード上で操作される電子ペンの発する前記赤外光を受光する赤外光受光部と、前記電子ペンの発する前記超音波を受信する少なくとも２つ以上の超音波受信部と、前記複数の超音波受信部とほぼ同一位置に配設された複数の発光素子を有する信号処理器の前記複数の発光素子の発する光と前記複数の輝点を撮影する手段と、
前記赤外光受光部の出力と、前記超音波受信部の出力から前記電子ペンの前記ボード上での位置情報を取得し、
前記撮影手段が撮影する前記複数の発光素子の発する光と前記複数の輝点の撮影映像から前記複数の輝点の前記ボード上の位置情報を取得し、
前記電子ペンの前記ボード上での位置情報を前記複数の輝点の前記ボード上の位置情報によって正規化した前記電子ペンの座標データを出力する手段
を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
前記電子ペンの前記ボード上での位置情報は、
前記電子ペンと前記複数のうちいずれか２つの超音波受信部との間の距離と、前記２つの超音波受信部間の距離から算出され、
前記複数の輝点の前記ボード上の位置情報は、
前記撮影手段の撮影映像に含まれる前記輝点像と前記複数のうち前記２つの超音波受信部と同一位置にあるそれぞれの発光素子像との間の間隔と、前記２つの発光素子像間の間隔から算出される、
ことを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記電子ペンの前記ボード上での位置情報は、
前記電子ペンと前記複数のうちいずれか２つの超音波受信部の中点との間の距離を前記２つの超音波受信部間の距離で除した値と、前記２つの超音波受信部間を結ぶ線と前記電子ペンと前記中点を結ぶ線とが成す角度であり、
前記複数の輝点の前記ボード上の位置情報は、
前記撮影手段の含まれる前記輝点像と前記複数のうち前記２つの超音波受信部と同一位置にあるそれぞれの発光素子像の中間との間の間隔を、前記２つの発光素子像間の間隔で除した値と、前記撮影映像上における前記２つの発光素子像を結ぶ線と前記輝点像と前記中間とを結ぶ線とが成す角度である、
ことを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
赤外光発光部と超音波発生部を備えホワイトボード上で操作される電子ペンの発する前記赤外光を受光する赤外光受光部と、前記電子ペンの発する前記超音波を受信する少なくとも２つ以上の超音波受信部と、前記複数の超音波受信部とほぼ同一位置に配設され同一数の発光素子、
を有する信号処理器と、
前記ボード上に複数の輝点を投射する手段と、
前記複数の発光素子の発する光と前記複数の輝点を撮影する手段、
を有するプロジェクタ、
から成り、
前記電子ペンの前記ボード上での位置情報を取得する機能を備えることを特徴とするプロジェクタを使用した電子黒板システム。
【請求項６】
赤外光発光部と超音波発生部を備えホワイトボード上で操作される電子ペンの発する前記赤外光を受光する赤外光受光部と、前記電子ペンの発する前記超音波を受信する少なくとも２つ以上の超音波受信部と、前記複数の超音波受信部とほぼ同一位置に配設され同一数の発光素子、
を有する信号処理器と、
前記ボード上に複数の輝点を投射する手段と、
前記複数の発光素子の発する光と前記複数の輝点を撮影する手段、
を有するプロジェクタ、
から成り、
前記信号処理器は、
前記赤外光受光部の出力と、前記超音波受信部の出力から前記電子ペンの前記ボード上での位置情報を取得して前記プロジェクタに出力する手段を備え、
前記プロジェクタは、
前記撮影手段が撮影する前記複数の発光素子の発する光と前記複数の輝点の撮影映像から前記複数の輝点の前記ボード上の位置情報を取得し、
前記信号処理器の出力を前記複数の輝点の前記ボード上の位置情報によって正規化した前記電子ペンの座標データを出力する手段
を備えることを特徴とするプロジェクタを使用した電子黒板システム。
【請求項７】
前記電子ペンの前記ボード上での位置情報は、
前記電子ペンと前記複数のうちいずれか２つの超音波受信部との間の距離と、前記２つの超音波受信部間の距離から算出され、
前記複数の輝点の前記ボード上の位置情報は、
前記撮影手段の撮影映像に含まれる前記輝点像と前記複数のうち前記２つの超音波受信部と同一位置にあるそれぞれの発光素子像との間の間隔と、前記２つの発光素子像間の間隔から算出される、
ことを特徴とする請求項６に記載のプロジェクタを使用した電子黒板システム。
【請求項８】
前記電子ペンの前記ボード上での位置情報は、
前記電子ペンと前記複数のうちいずれか２つの超音波受信部の中点との間の距離を前記２つの超音波受信部間の距離で除した値と、前記２つの超音波受信部間を結ぶ線と前記電子ペンと前記中点を結ぶ線とが成す角度であり、
前記複数の輝点の前記ボード上の位置情報は、
前記撮影手段の含まれる前記輝点像と前記複数のうち前記２つの超音波受信部と同一位置にあるそれぞれの発光素子像の中間との間の間隔を、前記２つの発光素子像間の間隔で除した値と、前記撮影映像上における前記２つの発光素子像を結ぶ線と前記輝点像と前記中間とを結ぶ線とが成す角度である、
ことを特徴とする請求項６に記載のプロジェクタを使用した電子黒板システム。
【請求項９】
赤外光発光部と超音波発生部を備えホワイトボード上で操作される電子ペンの発する前記赤外光を受光する赤外光受光部と、前記電子ペンの発する前記超音波を受信する少なくとも２つ以上の超音波受信部と、前記複数の超音波受信部とほぼ同一位置に配設され同一数の発光素子、
を有する信号処理器と、
前記ボード上に複数の輝点を投射する手段と、
前記複数の発光素子の発する光と前記複数の輝点を撮影する手段、
を有するプロジェクタから成るプロジェクタを使用した電子黒板システムにおいて、
前記プロジェクタが、前記発光素子を点灯し、前記ボード上に複数の輝点を投射するステップと、
前記信号処理器が、
前記赤外光受光部の出力と、前記超音波受信部の出力から前記電子ペンの前記ボード上での位置情報を取得して前記プロジェクタに出力するステップと、
前記プロジェクタが、
前記撮影手段が撮影する前記複数の発光素子の発する光と前記複数の輝点の撮影映像から前記複数の輝点の前記ボード上の位置情報を取得し、前記信号処理器の出力を前記複数の輝点の前記ボード上の位置情報によって正規化した前記電子ペンの座標データを出力するステップ、
を含むことを特徴とする指示位置座標取得方法。
【請求項１０】
前記電子ペンの前記ボード上での位置情報は、
前記電子ペンと前記複数のうちいずれか２つの超音波受信部との間の距離と、前記２つの超音波受信部間の距離から算出され、
前記複数の輝点の前記ボード上の位置情報は、
前記撮影手段の撮影映像に含まれる前記輝点像と前記複数のうち前記２つの超音波受信部と同一位置にあるそれぞれの発光素子像との間の間隔と、前記２つの発光素子像間の間隔から算出される、
ことを特徴とする請求項９に記載の指示位置座標取得方法。
【請求項１１】
前記電子ペンの前記ボード上での位置情報は、
前記電子ペンと前記複数のうちいずれか２つの超音波受信部の中点との間の距離を前記２つの超音波受信部間の距離で除した値と、前記２つの超音波受信部間を結ぶ線と前記電子ペンと前記中点を結ぶ線とが成す角度であり、
前記複数の輝点の前記ボード上の位置情報は、
前記撮影手段の含まれる前記輝点像と前記複数のうち前記２つの超音波受信部と同一位置にあるそれぞれの発光素子像の中間との間の間隔を、前記２つの発光素子像間の間隔で除した値と、前記撮影映像上における前記２つの発光素子像を結ぶ線と前記輝点像と前記中間とを結ぶ線とが成す角度である、
ことを特徴とする請求項９に記載の指示位置座標取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子黒板機能を有するプロジェクタ及びプロジェクタを使用した電子黒板システム並びに電子黒板システムにおける指示位置取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２つの超音波受信部と１つの赤外光受光部とをもつ信号処理器と、赤外光発光部と超音波発生部を持つ電子ペンとを組み合わせた座標入力装置が市販されるようになってきた。これは着脱可能な信号処理器をホワイトボードなどに取り付け、電子ペンから２つの超音波受信部までの距離を測定することで電子ペンの位置を取得し、パソコンに座標として取り込む電子黒板機能の一形態である。
構成は、まず前記信号処理器をホワイトボードの隅に取り付け、パソコンの映像をプロジェクタでホワイトボードに投射し、投射映像の特定の位置（例えば４隅）を電子ペンで指定することで投射映像の位置を前記信号処理器に覚えこませ、その後は電子ペンの位置と先に覚えこませた特定の基準位置を比較することで座標を算出し、パソコンに算出された座標を渡しマウスカーソルなどを動かす処理を行う、となっている。
【０００３】
図３にその動作を説明する。図３（Ａ）に示すように、ホワイトボード１に取り付けられた信号処理器２には赤外光受光部２１、超音波受信部２２、超音波受信部２３が設けられている。電子ペン３からは、同時に赤外光パルス４と超音波パルス５（ここでパルスとは一瞬だけ出力される信号という意味で使う）が出力される。そうすると、雷の光が見えてから音が聞こえるまでの時間で雷までの距離が判る原理を利用し、信号処理器２は赤外光受光部２０に赤外光パルス４が入力してから、超音波受信部２１、２２に超音波が入力するまでの時間を測ることで、電子ペン３から超音波受信部２１、２２までの距離を知ることができる。超音波受光部２１，２２は信号処理器２に固定されていることから、超音波受信部２１，２２からみた電子ペン３の位置は三角測量の原理から求めることができる（異なる２点からある点への距離がわかればある点の位置は算出できる）。
そこで、図３（Ｂ）に示すように、プロジェクタでホワイトボードに映像を投射し、まず、投射映像左上６１、投射映像右上６２、投射映像左下６３、投射映像右下６４を電子ペン３で指定し、投射映像６の位置を信号処理部２に記憶させる（座標の初期化）。その後、電子ペン３を投射映像６の中で使用すれば、投射映像の位置と電子ペン３を比較することで、映像のどの位置に電子ペン３があるかを算出でき、その結果、パソコンに電子ペンの座標を出力したり、またマウスカーソルを動かしたり、画面上のアイコンを指定したりということが可能になる。
【０００４】
また、複数の超音波受信部をホワイトボードの書き込み面の隅に設置して、初期化を行わない電子黒板の例もある（例えば特許文献１及び２）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３３３３１４号公報（第３頁、図５）
【特許文献２】特開２００１−１２５７３６号公報（第３−１３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら座標の初期化を行う従来例では、ホワイトボードへのプロジェクタの投射位置や距離が変わるたびに初期化を行なわなければならない煩わしさがある。
また、位置基準である超音波受信部をホワイトボードの書き込み面の端に複数取り付け、初期化を省略できる特許文献１や２の従来例では、投射画面の辺を書き込み面の端に合わせないと、書き込みの座標と投射画面の座標とが一致しない。このためホワイトボードとプロジェクタの投射位置や角度を固定的にしておくか、投射の度に投射条件を調整しなおすなどの不自由さがある。前記の信号処理器は、どのような壁面にでも装着できる利点を有しており、またプロジェクタも、好みの画面サイズで投射できるという自由さがある。特許文献１や２の従来例では、この自由度を殺していることになる。
本発明は、このような従来例における問題点に鑑みて成されたものであって、その目的とするところは、信号処理器の超音波受信部に発光素子を取り付け、撮像素子で発光素子とプロジェクタの投射映像を撮影し、発光素子とプロジェクタの投射映像の位置関係を取得することで簡単に座標の初期化が行えるプロジェクタ並びにプロジェクタを使用した電子黒板システム及び指示位置取得方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のプロジェクタは、ホワイトボード上に複数の輝点を投射する手段と、赤外光発光部と超音波発生部を備えボード上で操作される電子ペンの発する赤外光を受光する赤外光受光部と、電子ペンの発する超音波を受信する少なくとも２つ以上の超音波受信部と、複数の超音波受信部とほぼ同一位置に配設された複数の発光素子を有する信号処理器の複数の発光素子の発する光と複数の輝点を撮影する手段、を有し、電子ペンのボード上での位置を取得する機能を備えることを特徴とする。
また、別なる本発明のプロジェクタは、ホワイトボード上に複数の輝点を投射する手段と、赤外光発光部と超音波発生部を備えボード上で操作される電子ペンの発する赤外光を受光する赤外光受光部と、電子ペンの発する超音波を受信する少なくとも２つ以上の超音波受信部と、複数の超音波受信部とほぼ同一位置に配設された複数の発光素子を有する信号処理器の複数の発光素子の発する光と複数の輝点を撮影する手段と、赤外光受光部の出力と、超音波受信部の出力から電子ペンのボード上での位置情報を取得し、撮影手段が撮影する複数の発光素子の発する光と複数の輝点の撮影映像から複数の輝点のボード上の位置情報を取得し、電子ペンのボード上での位置情報を複数の輝点のボード上の位置情報によって正規化した電子ペンの座標データを出力する手段を備えることを特徴とする。
電子ペンのボード上での位置情報は、電子ペンと複数のうちいずれか２つの超音波受信部との間の距離と、２つの超音波受信部間の距離から算出され、複数の輝点のボード上の位置情報は、撮影手段の撮影映像に含まれる輝点像と複数のうち２つの超音波受信部と同一位置にあるそれぞれの発光素子像との間の間隔と、２つの発光素子像間の間隔から算出される。
電子ペンのボード上での位置情報は、電子ペンと複数のうちいずれか２つの超音波受信部の中点との間の距離を２つの超音波受信部間の距離で除した値と、２つの超音波受信部間を結ぶ線と電子ペンと中点を結ぶ線とが成す角度であり、複数の輝点のボード上の位置情報は、撮影手段の含まれる輝点像と複数のうち２つの超音波受信部と同一位置にあるそれぞれの発光素子像の中間との間の間隔を、２つの発光素子像間の間隔で除した値と、撮影映像上における２つの発光素子像を結ぶ線と輝点像と中間とを結ぶ線とが成す角度である。
【０００８】
また、本発明のプロジェクタを使用した電子黒板システムは、赤外光発光部と超音波発生部を備えホワイトボード上で操作される電子ペンの発する赤外光を受光する赤外光受光部と、電子ペンの発する超音波を受信する少なくとも２つ以上の超音波受信部と、複数の超音波受信部とほぼ同一位置に配設され同一数の発光素子、を有する信号処理器と、ボード上に複数の輝点を投射する手段と、複数の発光素子の発する光と複数の輝点を撮影する手段、を有するプロジェクタから成り、電子ペンのボード上での位置情報を取得する機能を備えることを特徴とする。
また別なる本発明のプロジェクタを使用した電子黒板システムは、赤外光発光部と超音波発生部を備えホワイトボード上で操作される電子ペンの発する赤外光を受光する赤外光受光部と、電子ペンの発する超音波を受信する少なくとも２つ以上の超音波受信部と、複数の超音波受信部とほぼ同一位置に配設され同一数の発光素子、を有する信号処理器と、ボード上に複数の輝点を投射する手段と、複数の発光素子の発する光と複数の輝点を撮影する手段、を有するプロジェクタ、から成り、信号処理器は、赤外光受光部の出力と、超音波受信部の出力から電子ペンのボード上での位置情報を取得してプロジェクタに出力する手段を備え、プロジェクタは、撮影手段が撮影する複数の発光素子の発する光と複数の輝点の撮影映像から複数の輝点のボード上の位置情報を取得し、信号処理器の出力を複数の輝点のボード上の位置情報によって正規化した電子ペンの座標データを出力する手段を備えることを特徴とする。
電子ペンのボード上での位置情報は、電子ペンと複数のうちいずれか２つの超音波受信部との間の距離と、２つの超音波受信部間の距離から算出され、複数の輝点のボード上の位置情報は、撮影手段の撮影映像に含まれる輝点像と複数のうち２つの超音波受信部と同一位置にあるそれぞれの発光素子像との間の間隔と、２つの発光素子像間の間隔から算出される。
電子ペンのボード上での位置情報は、電子ペンと複数のうちいずれか２つの超音波受信部の中点との間の距離を２つの超音波受信部間の距離で除した値と、２つの超音波受信部間を結ぶ線と電子ペンと中点を結ぶ線とが成す角度であり、複数の輝点のボード上の位置情報は、撮影手段の含まれる輝点像と複数のうち２つの超音波受信部と同一位置にあるそれぞれの発光素子像の中間との間の間隔を、２つの発光素子像間の間隔で除した値と、撮影映像上における２つの発光素子像を結ぶ線と輝点像と中間とを結ぶ線とが成す角度である。
【０００９】
また、本発明の指示位置座標取得方法は、赤外光発光部と超音波発生部を備えホワイトボード上で操作される電子ペンの発する赤外光を受光する赤外光受光部と、電子ペンの発する超音波を受信する少なくとも２つ以上の超音波受信部と、複数の超音波受信部とほぼ同一位置に配設され同一数の発光素子、を有する信号処理器と、ボード上に複数の輝点を投射する手段と、複数の発光素子の発する光と複数の輝点を撮影する手段、を有するプロジェクタから成るプロジェクタを使用した電子黒板システムにおいて、プロジェクタが、発光素子を点灯し、ボード上に複数の輝点を投射するステップと、信号処理器が、赤外光受光部の出力と、超音波受信部の出力から電子ペンのボード上での位置情報を取得してプロジェクタに出力するステップと、プロジェクタが、撮影手段が撮影する複数の発光素子の発する光と複数の輝点の撮影映像から複数の輝点のボード上の位置情報を取得し、信号処理器の出力を複数の輝点のボード上の位置情報によって正規化した電子ペンの座標データを出力するステップを含むことを特徴とする。
電子ペンのボード上での位置情報は、電子ペンと複数のうちいずれか２つの超音波受信部との間の距離と、２つの超音波受信部間の距離から算出され、複数の輝点のボード上の位置情報は、撮影手段の撮影映像に含まれる輝点像と複数のうち２つの超音波受信部と同一位置にあるそれぞれの発光素子像との間の間隔と、２つの発光素子像間の間隔から算出される。
電子ペンのボード上での位置情報は、電子ペンと複数のうちいずれか２つの超音波受信部の中点との間の距離を２つの超音波受信部間の距離で除した値と、２つの超音波受信部間を結ぶ線と電子ペンと中点を結ぶ線とが成す角度であり、複数の輝点のボード上の位置情報は、撮影手段の含まれる輝点像と複数のうち２つの超音波受信部と同一位置にあるそれぞれの発光素子像の中間との間の間隔を、２つの発光素子像間の間隔で除した値と、撮影映像上における２つの発光素子像を結ぶ線と輝点像と中間とを結ぶ線とが成す角度である。
【発明の効果】
【００１０】
本実施例の電子黒板システムは、信号処理器の超音波受信部に発光素子を取り付け、撮像素子で発光素子とプロジェクタの投射映像を撮影し、発光素子とプロジェクタの投射映像の位置関係を取得することで簡単に座標の初期化が自動的に行えるので、従来例のように、ホワイトボードへのプロジェクタの投射位置や距離が変わるたびにユーザ自ら初期化を行なわなければならない煩わしさはない。
また、位置基準である超音波受信部をホワイトボードの書き込み面の端に複数取り付ける従来例のように、ホワイトボードとプロジェクタの投射位置や角度を常に一定しておく必要もなく、投射の度に投射条件を調整する不自由さもない。
また信号処理器のどのような壁面にでも装着できる自由さとプロジェクタも好みの画面サイズで投射できる自由さの双方を生かしていることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１２】
図１に本発明のプロジェクタを使用した電子黒板システムの実施の形態を示す。この電子黒板システムは、ホワイトボード１と、ホワイトボードのボード上の隅に設置された信号処理器２と、ボード上で図形を描く電子ペン３と、レンズ投射型のプロジェクタ８と、パソコン１０からなる。
電子ペン３は、赤外光発光部と超音波発生部を持つ。
【００１３】
図２に本発明のプロジェクタを使用した電子黒板システムの構成ブロック図を示す。
信号処理器２は、信号処理部７０と、超音波受信部２１、２２と、超音波受信部の上部に設けた発光素子７１，７２とからなる。信号処理部７０は、電子ペン３から赤外光受光部２０に電子ペン３からの赤外光パルスが入力してから、超音波受信部２１、２２に超音波が入力するまでの時間を測ることで、電子ペン３から超音波受信部２１、２２までのそれぞれの距離を計測し、予め判っている超音波受信部間の距離Ｌとから三角形の定理によって、超音波受信部間の中心Ｏと電子ペンを結ぶベクトルの長さＲ１と角度θ１を算出する。そして、ベクトルの長さＲを距離超音波受信部間の距離Ｌ（発光素子７１、７２間の距離でもある）で正規化したＲ／Ｌと角度θをプロジェクタ８に出力する。
プロジェクタ８は、ＣＰＵ３０と、投射光学系４０と、撮像素子８２と、輝点位置演算部５０とからなる。
投射光学系４０は、投射レンズ８１を備える。撮像素子８２は、投射レンズの近傍に配設され、ホワイトボード１を撮影する。
輝点位置演算部５０は、投射光学系４０によってホワイトボード１上に投射されるテストパターンの輝点と、信号処理器の超音波受信部２１、２２の中心上に設けられた発光素子７１、７２の発光輝点を撮像素子が撮影した映像信号からピーク検出によって各輝点を抽出し、発光素子間の中心Ｏとテストパターンの各輝点を結ぶベクトルの長さＲ２と角度θ２を算出する。そして、Ｒ２を発光素子間の距離Ｌで正規化したＲ２／Ｌと角度θ２をＣＰＵ３０に出力する。
ＣＰＵ３０は、入力する投射画像信号を投射光学系のライトバルブ（図示せず）に送出する。また、信号処理器７０の出力する電子ペンの座標を、輝点位置演算部５０の出力する初期化時のテストパターンの輝点の座標によって正規化し、座標データとしてプロジェクタ外のパソコン等に出力する。初期化時に投射光学系８から投射する画面の４隅を示すテストパターン９１、９２、９３、９４（または、投射画像のアスペクト比が判っている場合には何れかの２点でもよい）の映像信号は、ＣＰＵが保持している。
パソコン１０は、パソコンのディスプレイの表示を投射画像としてプロジェクタに出力し、プロジェクタから電子ペンの位置座標データを入力する。
【００１４】
次に、本実施例の動作を説明する。
座標の初期化をする場合、ＣＰＵ３０は、信号処理器２の備える発光素子７１，７２を点灯させ、さらに映像の４隅を輝点とする投射テストパターン９を投射する。
この状態を撮像素子８２が撮影し映像信号を輝点位置演算部に出力する。
輝点位置演算部５０は、投射光学系４０によってホワイトボード１上に投射されるテストパターンの輝点と、信号処理器の超音波受信部２１、２２の中心上に設けられた発光素子７１、７２の輝点を撮像素子８２が撮影した映像信号からピーク検出によって各輝点を抽出し、発光素子間の中心Ｏとテストパターンの各輝点を結ぶベクトルの長さＲ２と角度θ２を算出する。そして、Ｒ２を発光素子間の距離Ｌで正規化したＲ２／Ｌと角度θ２をＣＰＵ３０に出力する。
ＣＰＵ３０は、Ｒ２を発光素子間の距離Ｌで正規化したＲ２／Ｌと角度θ２のデータをメモリに格納する。
ＣＰＵ３０は、テストパターンの投射を終了して、パソコン１０が表示している入力映像に切り換えてホワイトボード１に投射する。
ユーザは、ホワイトボード上に映し出された投射映像中で電子ペン３を操作する。
電子ペン３からは、一定周期で赤外光と超音波がパルス発信される。
信号処理器２の赤外光受光素子２０と超音波受信部２１、２２が受信する。
信号処理部７０は、赤外光受光部２０に電子ペン３からの赤外光パルスが入力してから、超音波受信部２１、２２に超音波が入力するまでの時間を測ることで、電子ペン３から超音波受信部２１、２２までのそれぞれの距離を計測し、予め判っている超音波受信部間の距離Ｌとから三角形の定理によって、超音波受信部間の中心Ｏと電子ペンを結ぶベクトルの長さＲ１と角度θ１を算出する。そして、ベクトルの長さＲを距離超音波受信部間の距離Ｌ（発光素子７１、７２間の距離でもある）で正規化したＲ１／Ｌと角度θ１をＣＰＵ３０に出力する。
ＣＰＵ３０は、テストパターンの輝点の座標が円筒座標で表されているＲ２／Ｌとθ２を予め格納してあるメモリに、信号処理部７０から入力したやはり円筒座標で表されている電子ペン３の位置座標Ｒ１／Ｌとθ１を書き加え、テストパターンの四隅９１〜９４を矩形の頂点とする直角座標に変換し、この矩形で正規化して電子ペンの座標データとして逐次出力する。
パソコン１０は、電子ペンの描画軌跡を表示画像上に上書きしたり、電子ペンの動きによるカーソルの移動などに用いることができる。
【００１５】
以上の本実施例の電子黒板システムは、信号処理器の超音波受信部に発光素子を取り付け、撮像素子で発光素子とプロジェクタの投射映像を撮影し、発光素子とプロジェクタの投射映像の位置関係を取得することで簡単に座標の初期化が自動的に行えるので、従来例のように、ホワイトボードへのプロジェクタの投射位置や距離が変わるたびにユーザ自ら初期化を行なわなければならない煩わしさはない。
また、位置基準である超音波受信部をホワイトボードの書き込み面の端に複数取り付ける従来例のように、ホワイトボードとプロジェクタの投射位置や角度を常に一定しておく必要もなく、投射の度に投射条件を調整する不自由さもない。
また信号処理器のどのような壁面にでも装着できる自由さとプロジェクタも好みの画面サイズで投射できる自由さの双方を生かしていることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のプロジェクタを使用した電子黒板システムの実施形態を示す図である。
【図２】本発明のプロジェクタを使用した電子黒板システムの構成を示すブロック図である。
【図３】従来のプロジェクタを使用した電子黒板システムの実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１    ホワイトボード
２    信号処理器
３    電子ペン
４    赤外光パルス
５    超音波パルス
６    投射映像
８    プロジェクタ
９    投射テストパターン
１０    パソコン
２０    赤外光受光部
２１    超音波受信部
２２    超音波受信部
３０    ＣＰＵ
４０    投射光学系
５０    輝点位置演算部
６１    投射映像左上
６２    投射映像右上
６３    投射映像左下
６４    投射映像右下
７０    信号処理部
７１、７２    発光素子
８１    投射レンズ
８２    撮像素子
９１、９２、９３、９４    テストパターン
【図１】
2005128611.tif 000003
【図２】
2005128611.tif 000004
【図３】
2005128611.tif 000005