(57)【要約】【課題】投写光に重畳される外部機器への制御信号の検出精度が低下することを抑制する。【解決手段】光変調素子８は、光源１から出射された光を、映像信号に応じて変調する。投写部は、光変調素子８により変調された光を投写する。制御部１０は、光源１の出力レベルを調整する。映像信号には、外部機器に制御情報を伝達するための制御信号が重畳されている。制御部１０は、制御信号が含まれる期間の光源１の出力レベルを、環境光に応じて調整する。【選択図】図１
2013121068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から出射された光を、映像信号に応じて変調する光変調素子と、
前記光変調素子により変調された光を投写する投写部と、
前記光源の出力レベルを調整する制御部と、を備え、
前記映像信号には、外部機器に制御情報を伝達するための制御信号が重畳されており、
前記制御部は、前記制御信号が含まれる期間の前記光源の出力レベルを、環境光に応じて調整することを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記光変調素子には単位フレーム期間に、それぞれ異なる複数の色光が時分割に入射し、
前記制御信号は、前記光変調素子に特定の色光が入射される期間の映像信号に重畳されることを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項３】
前記外部機器には明るさを検知するためのセンサが搭載されており、
前記制御部は、前記センサの出力値に応じて、前記制御信号が含まれる期間の前記光源の出力レベルを調整することを特徴とする請求項１または２に記載の投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記光変調素子には左眼映像信号と右眼映像信号が時分割に設定され、
前記投写部は、左眼映像と右眼映像を時分割に投写し、
前記外部機器は、左眼シャッタと右眼シャッタを交互に開閉するシャッタメガネであり、
前記制御信号は、前記左眼映像と前記右眼映像の投写タイミングと、前記左眼シャッタと前記右眼シャッタの開閉タイミングとの同期をとるための同期信号であり、
前記制御部は、前記同期信号が含まれる期間の前記光源の出力レベルを調整することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の投写型映像表示装置。
【請求項５】
前記制御信号は、投写面に表示される画素の位置を特定するための位置信号であり、
前記外部機器は、前記位置信号を検出してインタラクティブ入力を行う電子機器であり、
前記制御部は、前記位置信号が含まれる期間の前記光源の出力レベルを調整することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源の出力レベルを調整可能な投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、投写型映像表示装置の機能が拡張されている。例えば、３Ｄ対応の投写型映像表示装置（例えば、特許文献１参照）やインタラクティブ機能を搭載した投写型映像表示装置（例えば、特許文献２参照）が実用化されている。
【０００３】
３Ｄ対応の投写型映像表示装置としてシャッタメガネ方式が有力である。シャッタメガネ方式では、投写型映像表示装置は視差を持つ左眼映像と右眼映像を交互に表示させ、シャッタメガネはその映像切替に同期して、左眼シャッタと右眼シャッタを交互に開閉させる。これにより、シャッタメガネを装着した観察者は立体映像を認識できる。このシャッタメガネ方式において投写光に同期信号を重畳する手法がある。
【０００４】
インタラクティブ機能を搭載した投写型映像表示装置の中には、映像光の中に画素レベルの位置座標信号を重畳して投写する投写型映像表示装置があり、インタラクティブペンの受光素子がこの位置座標信号を読み取り、表示面に対するペンの位置を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１７６７９２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０８２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した同期信号や位置座標信号は投写光に重畳されて投写型映像表示装置１００から送信され、シャッタメガネやインタラクティブペンにより受信される。投写型映像表示装置を明るい場所で使用する場合や、投写型映像表示装置に対してユーザが離れ過ぎ又は近過ぎる場所にいる場合、重畳された同期信号や位置座標信号の検出精度が低下する場合がある。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、投写光に重畳される外部機器への制御信号の検出精度が低下することを抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様の投写型映像表示装置は、光源と、光源から出射された光を、映像信号に応じて変調する光変調素子と、光変調素子により変調された光を投写する投写部と、光源の出力レベルを調整する制御部と、を備える。映像信号には、外部機器に制御情報を伝達するための制御信号が重畳されており、制御部は、制御信号が含まれる期間の光源の出力レベルを、環境光に応じて調整する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、投写光に重畳される外部機器への制御信号の検出精度が低下することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る投写型映像表示装置の構成を示す図である。
【図２】カラーホイールの構成を示す図である。
【図３】シャッタメガネの構成を示す図である。
【図４】図４（ａ）−（ｃ）は、実施の形態１に係るランプ変調パターンと同期信号の出力レベルとの関係例を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る環境光とランプ変調パターンを関連付けたテーブルの一例を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る投写型映像表示装置による、同期信号の検出感度最適化制御を説明するためのフローチャートである。
【図７】実施の形態２に係るインタラクティブペンの構成を示す図である。
【図８】図８（ａ）−（ｃ）は、実施の形態２に係るランプ変調パターンと位置座標信号の出力レベルとの関係例を示す図である。
【図９】実施の形態２に係る環境光とランプ変調パターンを関連付けたテーブルの一例を示す図である。
【図１０】実施の形態２に係る投写型映像表示装置による、位置座標信号の検出感度最適化制御を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１を説明する。実施の形態１ではシャッタメガネ方式の３Ｄ対応の投写型映像表示装置を説明する。図１は、実施の形態１に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。投写型映像表示装置１００は、光源１、光学ユニット５０、ミラー７、光変調素子８、投写レンズ９、制御部１０、ホイール駆動部１１、ランプ駆動部１２、光変調素子駆動部１３、映像信号入力部１４、受信部１５を備える。
【００１２】
光源１はランプ駆動部１２による制御に従い、光学ユニット５０に光を照射する。光源１は、フィラメント型の電極構造を有するハロゲンランプ、アーク放電を発生させる電極構造を有するメタルハライドランプ、キセノンショートアークランプ、高圧型の水銀ランプ、ＬＥＤランプなどを用いることができる。光源１の中央部に設けられた発光管１ａから出射された光は、楕円面または双曲面で形成されたリフレクタ１ｂで集光されて、光学ユニット５０に進入する。
【００１３】
カラーホイール２は円盤状であって、光源１から照射された光の光軸に対して垂直に配置される。カラーホイール２は当該光軸と平行な回転軸を中心に回転する。カラーホイール２にはモータ３が取り付けられており、モータ３はホイール駆動部１１による制御に従い、カラーホイール２を回転する。位置検出センサ４はカラーホイール２の近傍に設置される。位置検出センサ４はカラーホイール２の特定位置を検出し、その検出信号を制御部１０に出力する。
【００１４】
ロッドインテグレータ５は上記光軸上に、カラーホイール２を介して配置される。ロッドインテグレータ５は入射面５ａから入射された光の照度を均一化して、出射面５ｂから出射する。図１では内側がミラー面になっている中空ロッドを用いる例を描いているが、ガラス棒で形成される中実ロッドを用いてもよい。
【００１５】
コンデンサレンズ６ａ、６ｂは上記光軸上に、ロッドインテグレータ５の出射面５ｂに対向して配置される。コンデンサレンズ６ａ、６ｂは、ロッドインテグレータ５の出射面５ｂから出射された光を集光して、ミラー７に出射する。
【００１６】
ミラー７は上記光軸上に、当該光軸に対して所定の傾きを持って配置される。ミラー７は、コンデンサレンズ６ａ、６ｂから出射された光を反射して、光変調素子８に出射する。このように、コンデンサレンズ６ａ、６ｂ、ミラー７は、ロッドインテグレータ５の出射面５ｂの像を、光変調素子８に結像させる作用を有する。
【００１７】
光変調素子８は、光変調素子駆動部１３による制御に従い、入射される光を変調する。図１ではＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いる例を描いている。ＤＭＤは複数の微小ミラーによって構成される。複数の微小ミラーはそれぞれ独立に可動する。原則として一つの微小ミラーが一画素に対応する。ＤＭＤは、映像信号に応じて各微小ミラーの角度を変更する。これにより、表示画素ごとに入射光を投写レンズ９側に反射するか否かを切り替えることができる。なお、投写レンズ９側に反射する時間を制御することにより階調制御が可能である。
【００１８】
図１に示すように単板式ＤＬＰ（登録商標）の構成では、単位フレーム期間において、ＤＭＤに、それぞれ異なる複数の色光（少なくとも赤色光、緑色光、青色光）が時分割に入射される。従って、一枚のＤＭＤでカラー映像光を生成できる。
【００１９】
光変調素子駆動部１３は制御部１０から設定される映像信号に応じてＤＭＤの各微小ミラーを制御する。実施の形態１では３Ｄ映像を投写するため、光変調素子駆動部１３には制御部１０から左眼映像信号と右眼映像信号が時分割または交互に設定される。
【００２０】
投写レンズ９は、光変調素子８により変調された光を図示しないスクリーンなどの投写面に向けて投写する。その際、投写レンズ９が光変調素子８により変調された光を結像することにより、光変調素子８により形成された映像は、投写面に拡大されて表示される。実施の形態１では、左眼映像光と右眼映像光を時分割または交互に投写する。
【００２１】
映像信号入力部１４は、投写型映像表示装置１００に接続された記録媒体またはＰＣなどから映像ファイルを読込み、制御部１０に出力する。受信部１５は、投写型映像表示装置１００と連携して動作する外部機器（実施の形態１ではシャッタメガネ）から送信される信号を受信し、制御部１０に出力する。
【００２２】
制御部１０は、ホイール駆動部１１、光変調素子駆動部１３、ランプ駆動部１２を制御する。以下、より具体的に説明する。制御部１０は、位置検出センサ４から入力される検出信号に応じて、カラーホイール２の位置および回転速度を把握する。制御部１０はカラーホイール２の回転と光変調素子８による光変調が同期するようホイール駆動部１１および光変調素子駆動部１３を制御する。即ち、カラーホイール２から特定の色光が出射されるタイミングと、光変調素子８にその色光の階調値が設定されるタイミングとの同期がとれるよう制御する。
【００２３】
制御部１０は、光変調素子駆動部１３に設定する映像信号に、外部機器に制御情報を伝達するための制御信号を重畳する。実施の形態１では映像信号に、シャッタメガネへの同期信号を重畳する。この同期信号は、投写型映像表示装置１００の左眼映像と右眼映像の投写タイミングと、シャッタメガネの左眼シャッタと右眼シャッタの開閉タイミングとの同期をとるための信号である。制御部１０は同期信号を、光変調素子８に特定の色光が入射される期間の映像信号に重畳する。即ち、制御部１０は同期信号を、映像信号の特定のカラーセグメントに重畳する。
【００２４】
制御部１０は光源１の出力レベルを調整する。カラーホイールを用いてカラー映像を投写する投写型映像表示装置では、物理的な素子を調整してカラーバランスを調整することが難しい。カラーホイールを交換すればカラーバランスを調整することができるが煩雑な作業となる。単板式ＤＬＰ（登録商標）の投写型映像表示装置では、時系列に分離された色光に同期させてランプの出力を変調させる手法がある。即ち、分離されたカラーセグメントごとにランプの出力を変化させる。これを実現するために、例えば、複数のランプ変調パターンを保持し選択的に使用する。これによれば、複数のカラーホイールを選択的に使用している状態を擬似的に作り出すことができる。
【００２５】
実施の形態１ではこの手法を利用する。制御部１０は、同期信号が含まれる期間の光源１の出力レベルを、環境光に応じて調整する。例えば、環境光が第１基準値より強い場合、同期信号が含まれる期間の光源１の出力レベルを上昇させ、環境光が第２基準値より弱い場合、同期信号が含まれる期間の光源１の出力レベルを低下させる。
【００２６】
上述したように同期信号は特定色のカラーセグメントに重畳される。従って、制御部１０は環境光に応じて複数のランプ変調パターンのいずれかを選択してランプ駆動部１２に設定することにより、同期信号が含まれる期間の光源１の出力レベルを調整できる。
【００２７】
図２は、カラーホイール２の構成を示す。カラーホイール２は６つの扇形領域に分割される。６つの扇形領域は、緑色光を透過するＧ領域、黄色光を透過するＹ領域、赤色光を透過するＲ領域、白色光を透過するＷ領域、緑青（シアン）色光を透過するＣ領域、青色光を透過するＢ領域であり、この順番で時計回りに配置される。なお、こららの領域のうち必須な領域は、Ｒ領域、Ｇ領域、Ｂ領域であり、その他の領域はオプションである。図２では色の表現力を高めるためにＹ領域およびＣ領域を追加的に設け、光量が低下しないＷ領域を追加的に設けている。
【００２８】
透過部２ａは入射光が通過する光路であり、その位置は固定である。入射光が中心側ではなく円周側を通過するように配置される（図１参照）。カラーホイール２は、入射方向を回転軸方向として回転し、緑色光、黄色光、赤色光、白色光、緑青色光、青色光を時分割に透過する。
【００２９】
図３は、シャッタメガネ２００の構成を示す図である。シャッタメガネ２００は、制御部２０、光信号受信部２１、左眼シャッタ駆動部２２、左眼シャッタ２３、右眼シャッタ駆動部２４、右眼シャッタ２５、照度センサ２６を備える。
【００３０】
光信号受信部２１は、投写型映像表示装置１００から投写された映像光に重畳された同期信号を受信する。光信号受信部２１はフォトダイオードを含む。このフォトダイオードは、同期信号が含まれるカラーセグメントに感度を持つフォトダイオードである。フォトダイオードは光信号を電気信号に変換して制御部２０に出力する。
【００３１】
制御部２０は、光信号受信部２１から入力される同期信号に応じて左眼シャッタ駆動部２２および右眼シャッタ駆動部２４を制御する。左眼シャッタ駆動部２２は制御部２０による制御に従い左眼シャッタ２３を開閉する。右眼シャッタ駆動部２４は制御部２０による制御に従い右眼シャッタ２５を開閉する。
【００３２】
一般的な３Ｄ映像は、左眼映像および右眼映像がそれぞれ６０Ｈｚで表示され、両者が交互に表示される。左眼映像および右眼映像を合わせると１２０Ｈｚで表示される。シャッタメガネ２００はそれに同期して動作する必要がある。即ち、左眼シャッタ２３および右眼シャッタ２５がそれぞれ６０Ｈｚで駆動され、両者が交互に開閉する。シャッタメガネ２００全体では１２０Ｈｚで駆動される。
【００３３】
照度センサ２６はシャッタメガネ２００の周囲の明るさを検知する。照度センサ２６は光を電気信号に変換して制御部２０に出力する。制御部２０は照度センサ２６の出力値（以下、照度値という）を送信部２７に供給し、送信部２７はこの照度値を無線または有線で投写型映像表示装置１００に送信する。例えば、短距離無線通信や赤外線通信を用いて送信する。
【００３４】
送信部２７から送信された信号は、投写型映像表示装置１００の受信部１５により受信される。受信部１５は、シャッタメガネ２００から送信された信号に含まれる照度値を制御部１０に出力する。制御部１０は当該照度値に応じて、同期信号が含まれる期間の光源１の出力レベルを調整する。
【００３５】
図４（ａ）−（ｃ）は、実施の形態１に係るランプ変調パターンと同期信号の出力レベルとの関係例を示す図である。図４（ａ）−（ｃ）のそれぞれのランプ変調パターンは、図２に示したカラーホイール２の一周分のランプ出力レベルを示している。即ち、緑色光、黄色光、赤色光、白色光、緑青色光、青色光の順番で出射される光の出力レベルを示している。
【００３６】
図４（ａ）−（ｃ）に示す例では、上述の同期信号は白色セグメントに重畳される。３Ｄ映像では白色セグメントの期間、有意な映像は表示されず、全面黒の映像が表示される。投写型映像表示装置１００の制御部１０は、この映像が表示されるブランク期間に同期信号を重畳し、シャッタメガネ２００の光信号受信部２１は、このブランク期間の映像から人間の眼に認識されない瞬間的な点滅を検出する。
【００３７】
図４（ａ）は、ランプ変調パターンＡと同期信号の出力レベルとの関係を示し、図４（ｂ）は、ランプ変調パターンＢと同期信号の出力レベルとの関係を示し、図４（ｃ）は、ランプ変調パターンＣと同期信号の出力レベルとの関係を示す。図４（ｂ）に示すランプ変調パターンＢは、全てのカラーセグメントでランプの出力レベルが一定である。これは通常状態で使用される基本となるランプ変調パターンである。
【００３８】
図４（ａ）に示すランプ変調パターンＡは、黄色セグメント、白色セグメント、緑青セグメントの出力レベルが高く、緑色セグメント、赤色セグメント、青色セグメントの出力レベルが低い。一方、図４（ｃ）に示すランプ変調パターンＣは、緑色セグメント、黄色セグメント、赤色セグメント、青色セグメントの出力レベルが高く、白色セグメント、緑青色セグメントの出力レベルが低い。
【００３９】
ランプ変調パターンの全てのカラーセグメントの出力レベルの合計は、一定にしなければならない。従って、ランプ変調パターンＡに示すように緑色セグメント、赤色セグメント、青色セグメントの出力レベルを下げたときはその他のセグメント（ランプ変調パターンＡでは黄色セグメント、白色セグメント、緑青色セグメント）の出力レベルを上げている。同様に、ランプ変調パターンＣに示すように緑色セグメント、赤色セグメント、青色セグメントの出力レベルを上げたときはその他のセグメント（ランプ変調パターンＣでは白色セグメント、青色セグメント）の出力レベルを下げている。なお、ランプ変調パターンＣでは黄色セグメントの出力レベルは上げている。
【００４０】
投写型映像表示装置１００の制御部１０は、ランプ変調パターンＡを選択すると白色光の出力強度が上げるため、同期信号の光信号強度を上げることができる。また、ランプ変調パターンＣを選択すると白色光の出力強度が下がるため、同期信号の光信号強度を下げることができる。
【００４１】
図５は、実施の形態１に係る環境光とランプ変調パターンを関連付けたテーブルの一例を示す図である。投写型映像表示装置１００の制御部１０は、シャッタメガネ２００から受信した照度値を、二つの基準値を使用して第１クラス、第２クラス、第３クラスのいずれかに分類する。第１クラスは環境光が明るいクラスであり、第２クラスは環境光が普通のクラスであり、第３クラスは環境光が暗いクラスである。二つの基準値は予め設計者により設定された値である。
【００４２】
図５に示すテーブルは、第１クラスとランプ変調パターンＡとを対応づけ、第２クラスとランプ変調パターンＢとを対応づけ、第３クラスとランプ変調パターンＣとを対応づけている。投写型映像表示装置１００の制御部１０は、当該テーブルを参照して、シャッタメガネ２００から受信した照度値をもとにランプ変調パターンを選択する。
【００４３】
図６は、実施の形態１に係る投写型映像表示装置１００による、同期信号の検出感度最適化制御を説明するためのフローチャートである。まず、投写型映像表示装置１００は投写面に対する映像光の投写を開始する（Ｓ１０）。この映像光には同期信号が重畳されている。シャッタメガネ２００の照度センサ２６は周囲の明るさを検知し、送信部２７はその照度値を投写型映像表示装置１００に送信する。投写型映像表示装置１００はその照度値を取得する（Ｓ１１）。
【００４４】
投写型映像表示装置１００の制御部１０はその照度値をクラス分けする（Ｓ１２）。照度値が第１クラスに分類される場合（Ｓ１２の明）、制御部１０はランプ変調パターンＡを選択してランプ駆動部１２に設定する（Ｓ１３）。照度値が第２クラスに分類される場合（Ｓ１２の普通）、制御部１０はランプ変調パターンＢを選択してランプ駆動部１２に設定する（Ｓ１４）。照度値が第３クラスに分類される場合（Ｓ１２の暗）、制御部１０はランプ変調パターンＣを選択してランプ駆動部１２に設定する（Ｓ１５）。
【００４５】
投写面に対する映像光の投写が終了すると（Ｓ１６のＹ）、当該検出感度最適化制御が終了する。映像光の投写中（Ｓ１６のＮ）、前回のランプ変調パターン選択処理から所定の期間（例えば、数秒）が経過すると（Ｓ１７のＹ）、ステップＳ１１に遷移し、ステップＳ１１〜ステップＳ１６までの処理を繰り返す。
【００４６】
以上説明したように実施の形態１によれば、シャッタメガネへの同期信号を重畳させるカラーセグメントの出力強度を、シャッタメガネの周囲環境に応じて適応的に変化させることにより、シャッタメガネにおいて同期信号の検出精度を改善または少なくとも検出精度が低下することを抑制できる。従って、使用環境に依存することのない、検出精度の高い３Ｄ映像の投写が実現される。明る過ぎる場所、暗過ぎる場所など、光信号の検出精度が悪い場所でも、シャッタメガネを安定動作できる。
【００４７】
また、シャッタメガネに照度センサを取り付け、その周囲の環境光を投写型映像表示装置にフィードバックし、同期信号を重畳させるカラーセグメントの出力強度を動的に調整することにより、使用環境に最適な受信感度に調整できる。同期信号の受信感度は使用環境に依存する。例えば、明るい場所では受信しづらくなるため、同期信号の強度を上げることにより、受信しやすいように調整する。
【００４８】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２を説明する。実施の形態２ではインタラクティブ機能を搭載した投写型映像表示装置を説明する。実施の形態２では投写型映像表示装置と連携して動作し、インタラクティブ操作が可能な電子デバイス（以下、インタラクティブペンという）を使用する。実施の形態２に係る投写型映像表示装置１００の構成は、図１に示した実施の形態１に係る投写型映像表示装置１００の構成と基本的に同じである。以下の説明では、実施の形態１との相違点を説明する。
【００４９】
制御部１０は、光変調素子駆動部１３に設定する映像信号に、投写面に表示される画素の位置を特定するための位置座標信号を重畳する。本実施の形態に係るインタラクティブシステムは特別なスクリーンなどが必要ない、投写面の制約がないシステムである。その代わりに、投写面に表示される画素の中に位置座標信号を埋め込む。この位置座標信号は各画素の位置を示す光信号である。
【００５０】
光変調素子８にＤＭＤを使用する場合、各画素の階調はパルスパターンで与えられる。従って、当該位置座標信号もパルスパターンで規定され、画素ごとにその画素を一意に特定するパルスパターンが割り当てられる。なお、位置座標信号は全画素に割り当てられる必要はなく、また全フレームに埋め込まれる必要もない。位置座標信号は空間的および／または時間的に間引くことができる。
【００５１】
制御部１０は位置座標信号を、光変調素子８に特定の色光が入射される期間の映像信号に重畳する。即ち、制御部１０は位置座標信号を、映像信号の特定のカラーセグメントに重畳する。制御部１０は、位置座標信号が含まれる期間の光源１の出力レベルを、環境光に応じて調整する。例えば、制御部１０は環境光に応じて複数のランプ変調パターンのいずれかを選択し、ランプ駆動部１２に設定できる。
【００５２】
図７は、実施の形態２に係るインタラクティブペン３００の構成を示す図である。インタラクティブペン３００は、制御部３０、光信号受信部３１、照度センサ３２、操作部３３、送信部３４を備える。光信号受信部３１は、投写型映像表示装置１００から投写された映像光に重畳された位置座標信号を受信する。光信号受信部３１はフォトダイオードを含む。このフォトダイオードは、位置座標信号が含まれるカラーセグメントに感度を持つフォトダイオードである。当該フォトダイオードは受光した信号を電気信号に変換して制御部３０に出力する。当該フォトダイオードはインタラクティブペン３００の先端に取付けられる。
【００５３】
照度センサ３２はシャッタメガネ２００の周囲の明るさを検知する。照度センサ３２は光を電気信号に変換して制御部３０に出力する。制御部３０は照度センサ３２の出力値（以下、照度値という）を送信部３４に供給し、送信部３４はこの照度値を無線または有線で投写型映像表示装置１００に送信する。例えば、短距離無線通信や赤外線通信を用いて送信する。
【００５４】
送信部３４から送信された信号は、投写型映像表示装置１００の受信部１５により受信される。受信部１５は、インタラクティブペン３００から送信された信号に含まれる照度値を制御部１０に出力する。制御部１０は当該照度値に応じて、位置座標信号が含まれる期間の光源１の出力レベルを調整する。
【００５５】
図７に戻る。操作部３３はユーザ操作を受け付け、その操作を示す操作信号を制御部３０に出力する。例えば、操作部３３に描画ボタンが設けられ、ユーザが描画ボタンを押すと描画モードになり、ユーザがインタラクティブペン３００で投写面に文字等を書き込むことができるようになる。即ち、投写面が電子黒板のようになる。
【００５６】
本実施の形態に係るインタラクティブシステムでは、当該フォトダイオードが投写面の各画素の位置座標信号を検出することにより、インタラクティブペン３００によるインタラクティブ操作が可能となる。例えば、ユーザがインタラクティブペン３００で投写面をタップした場合、当該フォトダイオードは、タップされた位置の画素に埋め込まれた位置座標信号を検出する。この位置座標信号は制御部３０に出力される。制御部３０はこの位置座標信号を送信部３４に供給し、送信部３４はこの位置座標信号を投写型映像表示装置１００に送信する。
【００５７】
送信部３４から送信された信号は、投写型映像表示装置１００の受信部１５により受信される。受信部１５は、インタラクティブペン３００から送信された信号に含まれる位置座標信号を制御部１０に出力する。制御部１０は当該位置座標信号をもとに、インタラクティブペン３００でタップされた位置を特定する。
【００５８】
投写型映像表示装置１００がＰＣなどの情報処理装置に接続され、情報処理装置から映像信号の供給を受けている場合、制御部１０は情報処理装置にその位置がタップされたことを通知する。情報処理装置はその位置のタップに応じた処理を実行する。例えば、投写映像としてウェブページが表示されている場合において、タップされた位置がハイパーリンクの位置であれば、そのリンク先のウェブページに映像を切り換える。
【００５９】
また描画モードであれば、投写型映像表示装置１００の制御部１０は、映像内のタップされた位置に点を合成する。なお、投写面とインタラクティブペン３００とは接触している必要はなく非接触でもよい。従って、ユーザはインタラクティブペン３００を用いて、投写面と非接触な状態においても映像内に文字等を書き込むことができる。
【００６０】
図８（ａ）−（ｃ）は、実施の形態２に係るランプ変調パターンと位置座標信号の出力レベルとの関係例を示す図である。図８（ａ）−（ｃ）のランプ変調パターンＡ−Ｃは、図４（ａ）−（ｃ）のランプ変調パターンＡ−Ｃと同様である。
【００６１】
図８（ａ）−（ｃ）に示す例では、上述の位置座標信号は緑色セグメント、赤色セグメント、青色セグメントに重畳される。制御部１０は位置座標信号が重畳される期間の映像データを省略する。例えば、位置座標信号が埋め込まれる画素が、数画素または数十画素に一画素の場合、位置座標信号が埋め込まれた画素の映像データを省略しても大きな影響はない。また、制御部１０は他のカラーセグメントで、その画素の本来の映像に近似する映像を生成するよう映像信号を補正してもよい。
【００６２】
図８（ａ）は、ランプ変調パターンＡと位置座標信号の出力レベルとの関係を示し、図８（ｂ）は、ランプ変調パターンＢと位置座標信号の出力レベルとの関係を示し、図８（ｃ）は、ランプ変調パターンＣと位置座標信号の出力レベルとの関係を示す。
【００６３】
投写型映像表示装置１００の制御部１０は、ランプ変調パターンＡを選択すると緑色光、赤色光、青色光の出力強度が下がるため、位置座標信号の光信号強度を下げることができる。また、ランプ変調パターンＣを選択すると緑色光、赤色光、青色光の出力強度が上がるため、位置座標信号の光信号強度を上げることができる。
【００６４】
図９は、実施の形態２に係る環境光とランプ変調パターンを関連付けたテーブルの一例を示す図である。投写型映像表示装置１００の制御部１０は、インタラクティブペン３００から受信した照度値を、二つの基準値を使用して第１クラス、第２クラス、第３クラスのいずれかに分類する。図９に示すテーブルは、第１クラスとランプ変調パターンＣとを対応づけ、第２クラスとランプ変調パターンＢとを対応づけ、第３クラスとランプ変調パターンＡとを対応づけている。投写型映像表示装置１００の制御部１０は、当該テーブルを参照して、インタラクティブペン３００から受信した照度値をもとにランプ変調パターンを選択する。
【００６５】
図１０は、実施の形態２に係る投写型映像表示装置１００による、位置座標信号の検出感度最適化制御を説明するためのフローチャートである。まず、投写型映像表示装置１００は投写面に対する映像光の投写を開始する（Ｓ１０）。この映像光には位置座標信号が重畳されている。インタラクティブペン３００の照度センサ３２は周囲の明るさを検知し、送信部３４はその照度値を投写型映像表示装置１００に送信する。投写型映像表示装置１００はその照度値を取得する（Ｓ１１）。
【００６６】
投写型映像表示装置１００の制御部１０はその照度値をクラス分けする（Ｓ１２）。照度値が第３クラスに分類される場合（Ｓ１２の暗）、制御部１０はランプ変調パターンＡを選択してランプ駆動部１２に設定する（Ｓ１３）。照度値が第２クラスに分類される場合（Ｓ１２の普通）、制御部１０はランプ変調パターンＢを選択してランプ駆動部１２に設定する（Ｓ１４）。照度値が第１クラスに分類される場合（Ｓ１２の明）、制御部１０はランプ変調パターンＣを選択してランプ駆動部１２に設定する（Ｓ１５）。
【００６７】
投写面に対する映像光の投写が終了すると（Ｓ１６のＹ）、当該検出感度最適化制御が終了する。映像光の投写中（Ｓ１６のＮ）、前回のランプ変調パターン選択処理から所定の期間（例えば、数秒）が経過すると（Ｓ１７のＹ）、ステップＳ１１に遷移し、ステップＳ１１〜ステップＳ１６までの処理を繰り返す。
【００６８】
以上説明したように実施の形態２によれば、位置座標信号を重畳させるカラーセグメントの出力強度を、インタラクティブペンの周囲環境に応じて適応的に変化させることにより、インタラクティブペンにおいて位置座標信号の検出精度を改善または少なくとも検出精度が低下することを抑制できる。従って、使用環境に依存することのない、検出精度の高いインタラクティブ機能が実現される。明る過ぎる場所、暗過ぎる場所など、光信号の検出精度が悪い場所でも、インタラクティブ機能を安定動作できる。
【００６９】
また、インタラクティブペンに照度センサを取り付け、その周囲の環境光を投写型映像表示装置にフィードバックし、位置座標信号を重畳させるカラーセグメントの出力強度を動的に調整することにより、使用環境に最適な受信感度に調整できる。
【００７０】
以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００７１】
実施の形態１、２では照度センサをシャッタメガネ２００、インタラクティブペン３００に取り付ける例を説明したが、投写型映像表示装置１００に取り付けてもよい。また、投写型映像表示装置１００、室内に設置されている既存の照度センサから照度値を取得してもよい。
【００７２】
また実施の形態１、２では説明の簡単のため、ランプ変調パターンが３種類の例を説明したが、２種類または４種類以上であってもよい。
【００７３】
また実施の形態１、２では単板式ＤＬＰ（登録商標）の投写型映像表示装置１００を用いる例を説明したが、ＤＭＤの代わりに反射型または透過型の液晶パネルを用いる投写型映像表示装置にも本発明は適用可能である。また、単板式ではなく３板式にも適用可能である。いずれの場合も、同期信号または位置座標信号を重畳するカラーセグメントの出力光を調整すればよい。
【符号の説明】
【００７４】
１  光源、  ２  カラーホイール、  ２ａ  透過部、  ３  モータ、  ４  位置検出センサ、  ５  ロッドインテグレータ、  ６ａ  ｂ,コンデンサレンズ、  ７  ミラー、  ８  光変調素子、  ９  投写レンズ、  １０  制御部、  １１  ホイール駆動部、  １２  ランプ駆動部、  １３  光変調素子駆動部、  １４  映像信号入力部、  １５  受信部、  ５０  光学ユニット、  １００  投写型映像表示装置、  ２０  制御部、  ２１  光信号受信部、  ２２  左眼シャッタ駆動部、  ２３  左眼シャッタ、  ２４  右眼シャッタ駆動部、  ２５  右眼シャッタ、  ２６  照度センサ、  ２７  送信部、  ２００  シャッタメガネ、  ３０  制御部、  ３１  光信号受信部、  ３２  照度センサ、  ３３  操作部、  ３４  送信部、  ３００  インタラクティブペン。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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