(57)【要約】【課題】検出対象物の姿勢（状態）に基づいて投影領域に投影される画像を制御することが可能なプロジェクタを提供する。【解決手段】このプロジェクタ１００は、レーザ光を照射する赤色ＬＤ６１ａ、緑色ＬＤ６２ａ、青色ＬＤ６３ａおよび赤外線ＬＤ６４ａから照射されるレーザ光を走査させることにより、テーブル１およびスクリーン２に画像を投影するＭＥＭＳミラー６９ａと、赤色ＬＤ６１ａ、緑色ＬＤ６２ａ、青色ＬＤ６３ａおよび赤外線ＬＤ６４ａから照射されるレーザ光のうちユーザの指により反射されたレーザ光を検出する赤外線検出器１０ａおよび１０ｂとを備える。また、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより検出されたレーザ光に基づいて、ユーザの指のテーブル１およびスクリーン２に対する傾きを取得するように構成されている。【選択図】図１６
2013065061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を照射するレーザ光照射部と、
前記レーザ光照射部から照射される前記レーザ光を走査させることにより、任意の投影領域に画像を投影する投影部と、
前記レーザ光照射部から照射される前記レーザ光のうち前記検出対象物により反射された前記レーザ光を検出する検出部とを備え、
前記検出部により検出された前記レーザ光に基づいて、前記検出対象物の前記投影領域に対する傾きを取得するように構成されている、プロジェクタ。
【請求項２】
前記検出部により検出された前記レーザ光の入射タイミングに基づいて、前記検出対象物の高さ方向の複数領域の位置情報を取得するとともに、前記複数領域の位置情報から前記検出対象物の前記投影領域に対する傾きを取得する制御を行う制御部をさらに備える、請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記制御部は、前記検出部により検出された前記レーザ光の入射タイミングに基づいて取得された前記検出対象物の高さ方向の複数領域の位置情報の差を検出するとともに、前記複数領域の位置情報の差から前記検出対象物の前記投影領域に対する傾きを取得する制御を行うように構成されている、請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記制御部は、前記検出部が前記検出対象物により反射された前記レーザ光を検出した時点での前記レーザ光照射部から照射される前記レーザ光の走査信号に基づく座標を前記検出対象物の高さ方向の複数領域の位置情報として取得する制御を行うように構成されている、請求項２または３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記検出部は、前記検出対象物の第１領域により反射された前記レーザ光を検出する第１検出器と、前記投影領域からの高さが前記第１領域よりも高い第２領域により反射された前記レーザ光を検出する第２検出器とを含み、
前記制御部は、前記第１検出器により検出された前記レーザ光の入射タイミングおよび前記第２検出器により検出された前記レーザ光の入射タイミングに基づいて、前記第１領域の位置情報および前記第２領域の位置情報を検出するとともに、前記第１領域の位置情報および前記第２領域の位置情報から前記検出対象物の前記投影領域に対する傾きを取得する制御を行うように構成されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記投影部は、前記投影領域の面内において横方向である水平方向および縦方向である垂直方向に連続的に交互に前記レーザ光を走査するように構成され、
前記制御部は、前記レーザ光照射部から照射される前記水平方向の前記レーザ光の走査信号に基づいて前記検出対象物の前記水平方向における前記第１領域および前記第２領域の位置情報を検出するとともに、前記レーザ光照射部から照射される前記垂直方向の前記レーザ光の走査信号に基づいて前記検出対象物の前記垂直方向における前記第１領域および前記第２領域の位置情報を検出する制御を行うように構成されている、請求項５に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記検出部は、前記検出対象物が前記水平方向に傾斜する場合には、前記検出対象物が前記投影領域の表面に対して略鉛直に配置されている状態において、前記検出対象物の前記第１領域により反射される前記レーザ光と前記第２領域により反射される前記レーザ光との入射タイミングが略一致するように検出するように構成され、
前記制御部は、前記検出対象物の前記水平方向における前記第１領域の位置情報と前記第２領域の位置情報との差分の値に基づいて、前記検出対象物の前記投影領域の表面に対する水平方向の傾斜角度を取得する制御を行うように構成されている、請求項６に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記制御部は、前記検出対象物が前記垂直方向に傾斜する場合であって、前記検出対象物が前記投影領域の表面に対して略鉛直に配置されている状況において、前記検出対象物の前記第１領域により反射される前記レーザ光および前記第２領域により反射される前記レーザ光の前記検出部に対する入射タイミングがずれる場合に、前記検出対象物が前記投影領域の表面に対して略鉛直に配置されている状態における前記検出部により検出された前記第１領域により反射される前記レーザ光と前記第２領域により反射される前記レーザ光との入射タイミングのずれ量の値をオフセット値として設定するとともに、前記検出対象物の前記垂直方向における前記第１領域の位置情報と前記第２領域の位置情報と前記オフセット値との差分の値に基づいて前記検出対象物の前記投影領域の表面に対する前記垂直方向の傾斜角度を取得する制御を行うように構成されている、請求項６または７に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記制御部は、前記検出部が前記検出対象物の前記投影領域の表面に対する傾斜角度の大きさが変化していることを検知した場合には、前記検出対象物の前記投影領域の表面に対する傾斜角度の大きさの変化に基づいて取得した前記検出対象物の移動距離と、前記検出対象物の位置情報の変化に基づいて取得した前記検出対象物の移動距離とを比較して、比較結果に基づいて、前記投影領域に投影される画像が複数の前記検出対象物により操作されているか否かを判別する制御を行うように構成されている、請求項２〜８のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記レーザ光照射部は、前記投影領域に任意の画像を投影する可視光のレーザ光を照射するレーザ光照射部と、画像に寄与しない非可視光のレーザ光を照射するレーザ光照射部とを含み、
前記検出部は、前記レーザ光照射部から照射される前記レーザ光のうち前記検出対象物により反射された前記非可視光のレーザ光を検出可能に構成され、
前記制御部は、前記検出部により検出された前記非可視光のレーザ光の入射タイミングに基づいて、前記検出対象物の高さ方向の複数領域の位置情報を検出するとともに、前記複数領域の位置情報から前記検出対象物の前記投影領域に対する傾きを取得する制御を行うように構成されている、請求項２〜９のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プロジェクタに関し、特に、レーザ光を照射するレーザ光照射部を備えるプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光を照射するレーザ光照射部を備えるプロジェクタが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、赤色、緑色および青色の３色のレーザ光をそれぞれ発生させる３つのレーザ光源（レーザ光照射部）と、レーザ光源から照射されるレーザ光を走査する走査部とを備えるプロジェクタが開示されている。このプロジェクタでは、レーザ光源から照射される赤色、緑色および青色の３色のレーザ光が走査部によって走査されることにより、プロジェクタの上方に設けられたレンズを介して、テーブルや壁面などの投影領域に画像が投影されるように構成されている。また、ユーザの把持するタッチペン（検出対象物）がテーブル上に投影された画像に近づいた場合には、レーザ光源から照射されるレーザ光がタッチペンにより反射され、反射したレーザ光がプロジェクタに設けられている受光センサにより受光されることによって、ユーザの把持するタッチペンの投影領域の面内（表面）における位置情報（座標）が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２３００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のプロジェクタでは、ユーザの把持するタッチペンの投影領域の面内における座標のみを検出することが可能であり、投影領域の面内における座標以外のタッチペンの姿勢（状態）を検出することが困難であるという不都合がある。このため、ユーザの把持するタッチペンの姿勢（状態）に基づいて投影領域に投影される画像を制御することが困難であるという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、検出対象物の姿勢（状態）に基づいて投影領域に投影される画像を制御することが可能なプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
この発明の一の局面によるプロジェクタは、レーザ光を照射するレーザ光照射部と、レーザ光照射部から照射されるレーザ光を走査させることにより、任意の投影領域に画像を投影する投影部と、レーザ光照射部から照射されるレーザ光のうち検出対象物により反射されたレーザ光を検出する検出部とを備え、検出部により検出されたレーザ光に基づいて、検出対象物の投影領域に対する傾きを取得するように構成されている。
【０００８】
この一の局面によるプロジェクタでは、上記のように、検出部により検出されたレーザ光に基づいて、検出対象物の投影領域に対する傾きを取得することによって、検出対象物の投影領域の面内における座標に基づく画像に加えて、投影領域の面内における座標以外の検出対象物の状態（傾き）に基づく画像も制御することができる。これにより、たとえば、投影領域に投影された画像上において検出対象物を画像の上方向または下方向に傾けることにより、検出対象物の傾きに対応するように投影された画像を上方向または下方向にスクロールさせることができる。その結果、検出対象物の姿勢（状態）に基づいて制御することが可能な画像の種類を増やすことができる。
【０００９】
上記一の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、検出部により検出されたレーザ光の入射タイミングに基づいて、検出対象物の高さ方向の複数領域の位置情報を取得するとともに、複数領域の位置情報から検出対象物の投影領域に対する傾きを取得する制御を行う制御部をさらに備える。このように構成すれば、検出対象物の高さ方向の複数領域の位置情報を用いて容易に検出対象物の傾きを検出することができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、制御部は、検出部により検出されたレーザ光の入射タイミングに基づいて取得された検出対象物の高さ方向の複数領域の位置情報の差を検出するとともに、複数領域の位置情報の差から検出対象物の投影領域に対する傾きを取得する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、検出対象物の高さ方向の複数領域の位置情報の差を用いて容易に検出対象物の投影領域に対する傾きを検出することができる。
【００１１】
上記制御部を備えるプロジェクタにおいて、好ましくは、制御部は、検出部が検出対象物により反射されたレーザ光を検出した時点でのレーザ光照射部から照射されるレーザ光の走査信号に基づく座標を検出対象物の高さ方向の複数領域の位置情報として取得する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、検出対象物の投影領域の面内における座標のみを検出することが可能な場合と異なり、検出対象物の高さ方向の複数領域の位置情報としての座標を取得することができるので、検出対象物の高さ方向の複数領域の座標を用いて容易に検出対象物の投影領域の表面に対する傾きを検出することができる。
【００１２】
上記制御部を備えるプロジェクタにおいて、好ましくは、検出部は、検出対象物の第１領域により反射されたレーザ光を検出する第１検出器と、投影領域からの高さが第１領域よりも高い第２領域により反射されたレーザ光を検出する第２検出器とを含み、制御部は、第１検出器により検出されたレーザ光の入射タイミングおよび第２検出器により検出されたレーザ光の入射タイミングに基づいて、第１領域の位置情報および第２領域の位置情報を検出するとともに、第１領域の位置情報および第２領域の位置情報から検出対象物の投影領域に対する傾きを取得する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、高さの異なる第１領域および第２領域の位置情報から容易に検出対象物の投影領域に対する傾きを取得することができ、かつ、その取得した検出対象物の傾きに対応するように投影領域に投影された画像の表示内容を制御することができる。
【００１３】
上記高さの異なる第１領域および第２領域の位置情報から検出対象物の傾きを検出するプロジェクタにおいて、好ましくは、投影部は、投影領域の面内において横方向である水平方向および縦方向である垂直方向に連続的に交互にレーザ光を走査するように構成され、制御部は、レーザ光照射部から照射される水平方向のレーザ光の走査信号に基づいて検出対象物の水平方向における第１領域および第２領域の位置情報を検出するとともに、レーザ光照射部から照射される垂直方向のレーザ光の走査信号に基づいて検出対象物の垂直方向における第１領域および第２領域の位置情報を検出する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、レーザ光照射部から照射されたレーザ光の走査信号に基づいて検出された検出対象物の第１領域および第２領域の各々における水平方向および垂直方向の位置情報から検出対象物の投影領域の表面に対する水平方向および垂直方向の傾きを容易に取得することができる。
【００１４】
上記投影領域の面内において水平方向および垂直方向に連続的に交互にレーザ光を走査するように構成されたプロジェクタにおいて、好ましくは、検出部は、検出対象物が水平方向に傾斜する場合には、検出対象物が投影領域の表面に対して略鉛直に配置されている状態において、検出対象物の第１領域により反射されるレーザ光と第２領域により反射されるレーザ光との入射タイミングが略一致するように検出するように構成され、制御部は、検出対象物の水平方向における第１領域の位置情報と第２領域の位置情報との差分の値に基づいて、検出対象物の投影領域の表面に対する水平方向の傾斜角度を取得する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、検出対象物の水平方向における第１領域の位置情報と第２領域の位置情報との差分の値がゼロの場合に、検出対象物が投影領域の表面に対して略鉛直に配置されていると制御部により判別されるのに対して、検出対象物の水平方向における第１領域の位置情報と第２領域の位置情報との差分の値がゼロ以外の場合には、検出対象物が投影領域の表面に対して水平方向（横方向）に傾いていると制御部により判別することができる。
【００１５】
上記投影領域の面内において水平方向および垂直方向に連続的に交互にレーザ光を走査するように構成されたプロジェクタにおいて、好ましくは、制御部は、検出対象物が垂直方向に傾斜する場合であって、検出対象物が投影領域の表面に対して略鉛直に配置されている状況において、検出対象物の第１領域により反射されるレーザ光および第２領域により反射されるレーザ光の検出部に対する入射タイミングがずれる場合に、検出対象物が投影領域の表面に対して略鉛直に配置されている状態における検出部により検出された第１領域により反射されるレーザ光と第２領域により反射されるレーザ光との入射タイミングのずれ量の値をオフセット値として設定するとともに、検出対象物の垂直方向における第１領域の位置情報と第２領域の位置情報とオフセット値との差分の値に基づいて検出対象物の投影領域の表面に対する垂直方向の傾斜角度を取得する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、検出対象物の垂直方向における第２領域の位置情報からオフセット値と第１領域の位置情報とを差分した値がゼロの場合に、検出対象物が投影領域の表面に対して略鉛直に配置されていると制御部により判別されるのに対して、検出対象物の垂直方向における第２領域の位置情報からオフセット値と第１領域の位置情報とを差分した値がゼロ以外の場合には、検出対象物が投影領域の表面に対して垂直方向（縦方向）に傾いていると制御部により判別することができる。
【００１６】
上記制御部を備えるプロジェクタにおいて、好ましくは、制御部は、検出部が検出対象物の投影領域の表面に対する傾斜角度の大きさが変化していることを検知した場合には、検出対象物の投影領域の表面に対する傾斜角度の大きさの変化に基づいて取得した検出対象物の移動距離と、検出対象物の位置情報の変化に基づいて取得した検出対象物の移動距離とを比較して、比較結果に基づいて、投影領域に投影される画像が複数の検出対象物により操作されているか否かを判別する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、投影領域に投影された画像を複数の検出対象物（たとえば、ユーザの人差し指および親指）により操作される場合に、複数の検出対象物のうちの１つの検出対象物（人差し指）が検出部により検出可能である一方、複数の検出対象物のうちの残りの検出対象物（親指）が複数の検出対象物のうちの１つの検出対象物（人差し指）の陰に隠れてしまうことによって検出部により検出することが不可能な場合にも、検出対象物の投影領域の表面に対する傾斜角度の大きさの変化に基づいて取得した検出対象物の移動距離と、検出対象物の位置情報の変化に基づいて取得した検出対象物の移動距離との比較に基づいて、投影領域に投影される画像が複数の検出対象物（ユーザの人差し指および親指）により操作されているか否かを推測することができる。
【００１７】
上記制御部を備えるプロジェクタにおいて、好ましくは、レーザ光照射部は、投影領域に任意の画像を投影する可視光のレーザ光を照射するレーザ光照射部と、画像に寄与しない非可視光のレーザ光を照射するレーザ光照射部とを含み、検出部は、レーザ光照射部から照射されるレーザ光のうち検出対象物により反射された非可視光のレーザ光を検出可能に構成され、制御部は、検出部により検出された非可視光のレーザ光の入射タイミングに基づいて、検出対象物の高さ方向の複数領域の位置情報を検出するとともに、複数領域の位置情報から検出対象物の投影領域に対する傾きを取得する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、可視光のレーザ光により検出対象物を検出する場合と異なり、投影領域に黒色の画像が投影された場合にも、非可視光のレーザ光が検出対象物により反射されるので、容易に検出対象物の傾きを取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態によるプロジェクタの使用状態を示した模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるプロジェクタの構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるプロジェクタの投影領域を上面から見た図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるユーザの指が投影領域に対して略鉛直に配置された状態を示す図である。
【図５】図４の状態におけるユーザの指により反射された赤外線のレーザ光の検出タイミングを示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるユーザの指がプロジェクタに対して左側に傾いた状態を示す図である。
【図７】図６の状態におけるユーザの指により反射された赤外線のレーザ光の検出タイミングを示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態によるユーザの指がプロジェクタに対して右側に傾いた状態を示す図である。
【図９】図８の状態におけるユーザの指により反射された赤外線のレーザ光の検出タイミングを示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態によるユーザの指が投影領域に対して略鉛直に配置された状態を示す図である。
【図１１】図１０の状態におけるユーザの指により反射された赤外線の検出タイミングを示す図である。
【図１２】本発明の第１実施形態によるユーザの指がプロジェクタ側（奥側）に傾いた状態を示す図である。
【図１３】図１２に示す状態におけるユーザの指により反射された赤外線のレーザ光の検出タイミングを示す図である。
【図１４】本発明の第１実施形態によるユーザの指がプロジェクタ側とは反対側（手前側）に傾いた状態を示す図である。
【図１５】図１４の状態におけるユーザの指により反射された赤外線のレーザ光の検出タイミングを示す図である。
【図１６】本発明の第１実施形態によるユーザの指の傾きの大きさを算出する制御フローを示した図である。
【図１７】本発明の第２実施形態によるマルチタッチによるピンチアウト操作を示す図である。
【図１８】本発明の第２実施形態によるマルチタッチによるピンチイン操作を示す図である。
【図１９】本発明の第２実施形態によるマルチタッチが行われているか否かを判別する制御フローを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１〜図１５を参照して、本発明の第１実施形態によるプロジェクタ１００の構成を説明する。
【００２１】
本発明の第１実施形態によるプロジェクタ１００は、図１に示すように、テーブル１上に配置して使用されるように構成されている。そして、プロジェクタ１００は、スクリーン２などの投影領域に向けてプレゼンテーション用（表示用）の画像２ａが投影されるように構成されている。なお、テーブル１およびスクリーン２は、本発明の「投影領域」の一例である。また、プロジェクタ１００は、テーブル１などの投影領域の上面に対して、プレゼンテーション用の画像２ａと同様の画像１ａが投影されるように構成されている。なお、テーブル１上に投影される画像１ａの大きさは、スクリーン２に投影される画像２ａの大きさよりも小さくなるように投影される。
【００２２】
また、テーブル１上に投影された画像１ａは、ユーザの指を使用して操作することが可能に構成されている。また、ユーザは、通常、画像１ａを挟んでプロジェクタ１００に対向する位置（プロジェクタの矢印Ｙ１方向側）から人差し指を使用して画像１ａを操作するものとする。
【００２３】
また、プロジェクタ１００の画像１ａが投影される側（矢印Ｙ１方向側）の側面には、画像投影に寄与しないとともに、約７８０ｎｍの波長を有する赤外線のレーザ光（実質的に非可視光のレーザ光）を検出するための２つの赤外線検出器１０ａおよび赤外線検出器１０ｂが設けられている。なお、赤外線検出器１０ａは、本発明の「第１検出器」および「検出部」の一例であり、赤外線検出器１０ｂは、本発明の「第２検出器」および「検出部」の一例である。この２つの赤外線検出器１０ａおよび１０ｂは、フォトダイオードなどからなる。また、赤外線検出器１０ｂは、赤外線検出器１０ｂのテーブル１の表面上からの高さが、赤外線検出器１０ａのテーブル１の表面上からの高さよりも大きくなるように配置されている。
【００２４】
また、赤外線検出器１０ａは、ユーザの指の比較的下方の領域により反射される赤外線のレーザ光を検出することが可能なように構成されているとともに、赤外線検出器１０ｂは、ユーザの指の比較的上方の領域により反射される赤外線のレーザ光を検出することが可能なように構成されている。なお、ユーザの指の下方の領域は、本発明の「第１領域」の一例であり、ユーザの指の上方の領域は、本発明の「第２領域」の一例である。
【００２５】
また、プロジェクタ１００の赤外線検出器１０ｂの上方には、赤外線のレーザ光と、後述する赤色、緑色および青色の可視光のレーザ光とが照射されるレーザ投影口１０ｃが設けられている。また、図２に示すように、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂの投影領域側の部分には、赤色、緑色および青色の可視光のレーザ光をカットするための可視光線フィルタ１０ｄが設けられている。
【００２６】
また、図２に示すように、プロジェクタ１００は、操作パネル２０と、制御処理ブロック３０と、データ処理ブロック４０と、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）５０と、レーザ光源６０と、Ｖｉｄｅｏ  ＲＡＭ（ＳＤ  ＲＡＭ）７１と、ビームスプリッタ８０と、２つの拡大レンズ９０および９１とを含んでいる。
【００２７】
また、制御処理ブロック３０は、プロジェクタ１００全体の制御を司る制御部３１と、外部ビデオ信号を受信するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ）であるＶｉｄｅｏ  Ｉ／Ｆ３２と、各種データを記憶するＳＤ−ＲＡＭ３３と、外部Ｉ／Ｆ３４とを含んでいる。
【００２８】
また、データ処理ブロック４０は、データ／階調変換器４１と、ビットデータ変換器４２と、タイミングコントローラ４３と、データコントローラ４４とを含んでいる。また、デジタル信号プロセッサ５０は、ミラーサーボブロック５１と、変換器５２とを含んでいる。
【００２９】
また、レーザ光源６０は、赤色レーザ制御回路６１と、緑色レーザ制御回路６２と、青色レーザ制御回路６３と、赤外線レーザ制御回路６４とを含んでいる。また、赤色レーザ制御回路６１には、赤色（可視光）のレーザ光を照射する赤色ＬＤ（レーザダイオード）６１ａが接続されている。また、緑色レーザ制御回路６２には、緑色（可視光）のレーザ光を照射する緑色ＬＤ６２ａが接続されている。また、青色レーザ制御回路６３と、青色（可視光）のレーザ光を照射する青色ＬＤ６３ａが接続されている。また、赤外線レーザ制御回路６４には、画像の投影に寄与しない赤外線（非可視光）のレーザ光を照射する赤外線ＬＤ６４ａが接続されている。なお、赤色ＬＤ６１ａ、緑色ＬＤ６２ａ、青色ＬＤ６３ａおよび赤外線ＬＤ６４ａは、本発明の「レーザ光照射部」の一例である。
【００３０】
また、レーザ光源６０は、４つのコリメートレンズ６５と、３つの偏光ビームスプリッタ６６ａ、６６ｂおよび６６ｃと、光検出器６７と、レンズ６８と、レーザ光を水平方向および垂直方向に走査するためのＭＥＭＳミラー６９ａと、ＭＥＭＳミラー６９ａを水平方向および垂直方向に駆動させるためのアクチュエータ７０とを含んでいる。なお、ＭＥＭＳミラー６９ａは、本発明の「投影部」の一例である。
【００３１】
また、赤色ＬＤ６１ａと、緑色ＬＤ６２ａと、青色ＬＤ６３ａと、赤外線ＬＤ６４ａとがそれぞれ照射するレーザ光は、共通のＭＥＭＳミラー６９ａに入射されるように構成されている。また、赤色ＬＤ６１ａ、緑色ＬＤ６２ａおよび青色ＬＤ６３ａからそれぞれ照射される赤色、緑色および青色のレーザ光がＭＥＭＳミラー６９ａに走査されることにより、テーブル１およびスクリーン２にそれぞれ画像１ａおよび２ａが投影される。また、図３に示すように、テーブル１に投影される画像１ａは、矩形形状を有しており、テーブル１の面内において横方向である水平方向（Ｘ方向）にＸｌｎ［ｍｍ］の長さを有するとともに、テーブル１の面内において縦方向である垂直方向（Ｙ方向）にＹｌｎ［ｍｍ］の長さを有している。また、画像１ａは、Ｘ方向にＸ０〜Ｘｍａｘの座標を有するとともに、Ｙ方向にＹ０〜Ｙｍａｘの座標を有している。したがって、１座標あたりのＸ方向の大きさＸｄｉｖ［ｍｍ］は、Ｘｄｉｖ［ｍｍ］＝Ｘｌｎ［ｍｍ］／Ｘｍａｘの式により算出される。また、１座標あたりのＹ方向の大きさＹｄｉｖ［ｍｍ］は、Ｙｄｉｖ［ｍｍ］＝Ｙｌｎ［ｍｍ］／Ｙｍａｘの式により算出される。
【００３２】
また、赤色、緑色、青色および赤外線のレーザ光の走査は、水平方向（矢印Ｘ２方向側から矢印Ｘ１方向側、または、矢印Ｘ１方向側から矢印Ｘ２方向側）および垂直方向（矢印Ｙ２方向側から矢印Ｙ１方向側）に連続的に交互に行われるように構成されている。具体的には、ＭＥＭＳミラー６９ａは、水平方向（矢印Ｘ２方向側から矢印Ｘ１方向側）に赤色、緑色、青色および赤外線のレーザ光を走査した後に、垂直方向（矢印Ｙ２方向側から矢印Ｙ１方向側）に１座標分走査する。その後、ＭＥＭＳミラー６９ａは、水平方向（矢印Ｘ１方向側から矢印Ｘ２方向側）に赤色、緑色、青色および赤外線のレーザ光を走査した後に、垂直方向（矢印Ｙ２方向側から矢印Ｙ１方向側）に１座標分走査する。そして、ＭＥＭＳミラー６９ａは、座標（Ｘｍａｘ、Ｙｍａｘ）に到達するまで上記の走査を繰り返すように構成されている。
【００３３】
また、図２に示すように、操作パネル２０は、プロジェクタ１００の筐体の表面または側面に設けられている。操作パネル２０は、たとえば、操作内容を表示するためのディスプレイ装置（図示せず）や、プロジェクタ１００に対する操作入力を受け付けるスイッチなどを含む。操作パネル２０は、使用者からの操作を受け付けると、操作内容に応じた信号を制御処理ブロック３０の制御部３１に送信するように構成されている。
【００３４】
また、プロジェクタ１００の外部から与えられた外部ビデオ信号は、Ｖｉｄｅｏ  Ｉ／Ｆ３２に入力されるように構成されている。また、外部Ｉ／Ｆ３４は、たとえば、ＳＤカード９２などのメモリを装着することが可能に構成されている。なお、外部Ｉ／Ｆ３４には、ケーブルなどを介してＰＣなどが接続可能であり、ユーザの指の位置情報などをＰＣに送信可能な出力部として機能するように構成されている。そして、制御部３１は、ＳＤカード９２からデータを読み出し、読み出されたデータは、Ｖｉｄｅｏ  ＲＡＭ７１に格納されるように構成されている。
【００３５】
また、制御部３１は、データ処理ブロック４０のタイミングコントローラ４３と相互に通信することにより、Ｖｉｄｅｏ  ＲＡＭ７１に一時的に保持されている画像データに基づく映像の表示を制御するように構成されている。
【００３６】
また、データ処理ブロック４０では、タイミングコントローラ４３は、制御部３１から出力される信号に基づいて、データコントローラ４４を介してＶｉｄｅｏ  ＲＡＭ７１に保持されているデータを読み出すように構成されている。データコントローラ４４は、読み出したデータをビットデータ変換器４２に送信するように構成されている。ビットデータ変換器４２は、タイミングコントローラ４３からの信号に基づいて、データをデータ／階調変換器４１に送信するように構成されている。ビットデータ変換器４２は、外部から与えられた画像データをレーザ光により投影可能な形式に適合したデータに変換する機能を有する。また、タイミングコントローラ４３は、赤外線レーザ制御回路６４に接続されており、赤色ＬＤ６１ａ、緑色ＬＤ６２ａおよび青色ＬＤ６３ａから照射されるレーザ光に同期して、赤外線ＬＤ６４ａからレーザ光を照射するように赤外線レーザ制御回路６４に信号を送信するように構成されている。
【００３７】
また、データ／階調変換器４１は、ビットデータ変換器４２から出力されたデータを赤色（Ｒ：Ｒｅｄ）、緑色（Ｇ：Ｇｒｅｅｎ）および青色（Ｂ：Ｂｌｕｅ）の３色の階調に変換し、変換後のデータを赤色レーザ制御回路６１と、緑色レーザ制御回路６２と、青色レーザ制御回路６３とにそれぞれ送信するように構成されている。
【００３８】
また、赤色レーザ制御回路６１は、データ／階調変換器４１からのデータを赤色ＬＤ６１ａに送信するように構成されている。また、緑色レーザ制御回路６２は、データ／階調変換器４１からのデータを緑色ＬＤ６２ａに送信するように構成されている。また、青色レーザ制御回路６３は、データ／階調変換器４１からのデータを青色ＬＤ６３ａに送信するように構成されている。
【００３９】
また、プロジェクタ１００の画像１ａが投影される側の側面に設けられる２つの赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより受信された信号は、変換器５２を介して、制御部３１に入力されるように構成されている。
【００４０】
また、赤色、緑色および青色の可視光のレーザ光と、赤外線のレーザ光との両方が照射される領域（可視光および赤外線のレーザ光の投影範囲）では、赤色ＬＤ６１ａ、緑色ＬＤ６２ａおよび青色ＬＤ６３ａからそれぞれ照射されるレーザ光と、赤外線ＬＤ６４ａから照射される赤外線のレーザ光とは、同じ走査経路を走査されるように構成されている。すなわち、赤色ＬＤ６１ａ、緑色ＬＤ６２ａおよび青色ＬＤ６３ａからそれぞれ照射されるレーザ光のテーブル１上の平面的な位置（座標）と、赤外線ＬＤ６４ａから照射される赤外線のレーザ光の平面的な位置（座標）とは、略一致するように構成されている。
【００４１】
また、制御部３１は、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂがユーザの指により反射された赤外線のレーザ光を検出した時点での赤色ＬＤ６１ａ、緑色ＬＤ６２ａおよび青色ＬＤ６３ａから照射される水平方向（Ｘ方向）のレーザ光の走査信号（Ｈｓｙｎｃ）に基づいてユーザの指の水平方向（Ｘ方向）の座標を取得する制御を行うように構成されている。また、制御部３１は、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂがユーザの指により反射された赤外線のレーザ光を検出した時点での赤色ＬＤ６１ａ、緑色ＬＤ６２ａおよび青色ＬＤ６３ａから照射される垂直方向（Ｙ方向）のレーザ光の走査信号（Ｙｓｙｎｃ）に基づいてユーザの指の垂直方向（Ｙ方向）の座標を取得する制御を行うように構成されている。
【００４２】
ここで、第１実施形態では、制御部３１は、ユーザの指により反射された赤外線のレーザ光の赤外線検出器１０ａおよび１０ｂの入射タイミングの差に基づいて、ユーザの指の高さ方向（Ｚ１方向）の上方の領域および下方の領域の各々の水平方向および垂直方向の座標を取得するとともに、ユーザの指の画像１ａの表面に対するユーザの指の傾きを取得する制御を行うように構成されている。
【００４３】
また、ユーザの指の水平方向（Ｘ方向）の傾きの算出方法としては、ユーザの指の上方の領域に対応するＸ方向の座標をＸｕｐとし、ユーザの指の下方の領域に対応するＸ方向の座標をＸｄｏｗｎとし、赤外線検出器１０ａと１０ｂとの間の距離をｈ［ｍｍ］とした場合に、ユーザの指のＸ方向の傾きθＸ［度］は、θＸ＝ｔａｎ−１（ｈ／（（｜Ｘｕｐ−Ｘｄｏｗｎ｜×Ｘｄｉｖ）））の式により算出される。なお、Ｘ方向の１座標あたりの距離Ｘｄｉｖは、Ｘｄｉｖ［ｍｍ］＝Ｘｌｎ［ｍｍ］／Ｘｍａｘの式により算出される。また、制御部３１は、Ｘｕｐ−Ｘｄｏｗｎ＜０の場合には、ユーザの指が左側（矢印Ｘ２方向側）に傾いていると判断するとともに、Ｘｕｐ−Ｘｄｏｗｎ＞０の場合には、ユーザの指が右側（矢印Ｘ１方向側）に傾いていると判断するように構成されている。また、制御部３１は、Ｘｕｐ−Ｘｄｏｗｎ＝０の場合には、ユーザの指が画像１ａの表面に対して略鉛直に配置されていると判断するように構成されている。
【００４４】
次に、ユーザの指の水平方向（Ｘ方向）の傾きを取得する場合について、具体的に説明する。図４に示すように、ユーザの指が画像１ａの表面の水平方向（Ｘ方向）に対して略鉛直に配置されている場合には、図５に示すように、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより検出されるユーザの指により反射される赤外線のレーザ光の入射タイミング（時間ｔ）は、略一致する。このとき、制御部３１は、ユーザの指により反射された赤外線のレーザ光の入射時におけるユーザの指の下方の領域および上方の領域の各々に対応する平面的な座標を取得する。そして、制御部３１は、ユーザの指の下方の領域に対応するＸ方向の座標と、ユーザの指の上方の領域に対応するＸ方向の座標との差分の値に基づいて、ユーザの指の傾きを算出するように構成されている。すなわち、ユーザの指が画像１ａの表面に対して略鉛直（矢印Ｚ１方向）に配置されている場合には、ユーザの指の上方の領域に対応するＸ方向の座標Ｘｕｐがユーザの指の下方の領域に対応するＸ方向の座標Ｘｄｏｗｎと同じ値となるので、Ｘｕｐ−Ｘｄｏｗｎ＝０の場合であると制御部３１により判断される。これにより、ユーザの指が画像１ａの表面に対して略鉛直（矢印Ｚ１方向）に配置されていると制御部３１により判断される。
【００４５】
また、図６に示すように、ユーザの指が画像１ａの表面に対して左側（矢印Ｘ２方向側）に傾いている場合には、図７に示すように、ユーザの指の上方の領域により反射される赤外線のレーザ光の赤外線検出器１０ｂに対する入射タイミングは、ユーザの指の下方の領域により反射される赤外線のレーザ光の赤外線検出器１０ａに対する入射タイミングよりも速くなる。すわなち、ユーザの指の上方の領域に対応するＸ方向の座標Ｘｕｐは、ユーザの指の下方の領域に対応するＸ方向の座標Ｘｄｏｗｎよりも小さい値となるので、Ｘｕｐ−Ｘｄｏｗｎ＜０の場合であると制御部３１により判断される。これにより、ユーザの指が左側（矢印Ｘ２方向側）に傾いていると制御部３１により判断される。
【００４６】
また、図８に示すように、ユーザの指が画像１ａの表面に対して右側（矢印Ｘ１方向側）に傾いている場合には、図９に示すように、ユーザの指の上方の領域により反射される赤外線のレーザ光の赤外線検出器１０ｂに対する入射タイミングは、ユーザの指の下方の領域により反射される赤外線のレーザ光の赤外線検出器１０ａに対する入射タイミングよりも遅くなる。すわなち、ユーザの指の上方の領域に対応するＸ方向の座標Ｘｕｐは、ユーザの指の下方の領域に対応するＸ方向の座標Ｘｄｏｗｎよりも大きい値となるので、Ｘｕｐ−Ｘｄｏｗｎ＞０の場合であると制御部３１により判断される。これにより、ユーザの指が右側（矢印Ｘ１方向側）に傾いていると制御部３１により判断される。
【００４７】
また、ユーザの指の垂直方向（Ｙ方向）の傾きの算出方法としては、ユーザの指の上方の領域に対応するＹ方向の座標をＹｕｐとし、ユーザの指の下方の領域に対応するＹ方向の座標をＹｄｏｗｎとし、赤外線検出器１０ａと１０ｂとの間の距離をｈ［ｍｍ］とし、ユーザの指の下方の領域と上方の領域により反射される赤外線のレーザ光との入射タイミングのずれ量をＹｏｆｆｓｅｔとした場合に、ユーザの指のＹ方向の傾きθＹ［度］は、θＹ＝ｔａｎ−１（ｈ／（（｜Ｙｕｐ−Ｙｏｆｆｓｅｔ−Ｙｄｏｗｎ｜×Ｙｄｉｖ）））の式により算出される。なお、Ｙ方向の１座標あたりの距離Ｙｄｉｖは、Ｙｄｉｖ［ｍｍ］＝Ｙｌｎ［ｍｍ］／Ｙｍａｘの式により算出される。また、制御部３１は、（Ｙｕｐ−Ｙｏｆｆｓｅｔ）−Ｙｄｏｗｎ＜０の場合には、ユーザの指が奥側（矢印Ｙ２方向側）に傾いていると判断するとともに、（Ｙｕｐ−Ｙｏｆｆｓｅｔ）−Ｙｄｏｗｎ＞０の場合には、ユーザの指が手前側（矢印Ｙ１方向側）に傾いていると判断するように構成されている。なお、制御部３１は、（Ｙｕｐ−Ｙｏｆｆｓｅｔ）−Ｙｄｏｗｎ＝０の場合には、ユーザの指が画像１ａの表面に対して略鉛直に配置されていると判断するように構成されている。
【００４８】
次に、ユーザの指の垂直方向（Ｙ方向）の傾きを取得する場合について、具体的に説明する。図１０に示すように、ユーザの指が画像１ａの表面の垂直方向（Ｙ方向）に対して略鉛直（矢印Ｚ１方向）に配置されている場合には、図１１に示すように、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより検出されるユーザの指の下方の領域により反射される赤外線のレーザ光と上方の領域により反射される赤外線のレーザ光との入射タイミングがずれるように構成されている。すなわち、ユーザの指が画像１ａの表面に対して略鉛直に配置されている場合には、ユーザの指の上方の領域に対応するＹ方向の座標Ｙｕｐ−Ｙｏｆｆｓｅｔの値がユーザの指の下方の領域に対応するＹ方向の座標Ｙｄｏｗｎの値と同じ値となるので、（Ｙｕｐ−Ｙｏｆｆｓｅｔ）−Ｙｄｏｗｎ＝０の場合であると制御部３１により判断される。これにより、ユーザの指が画像１ａの表面に対して略鉛直（矢印Ｚ１方向）に配置されていると制御部３１により判断される。
【００４９】
また、図１２に示すように、ユーザの指が画像１ａの表面に対して奥側（矢印Ｙ２方向側）に傾いている場合には、図１３に示すように、ユーザの指の上方の領域により反射される赤外線のレーザ光の赤外線検出器１０ｂに対する入射タイミングは、ユーザの指の下方の領域により反射される赤外線のレーザ光の赤外線検出器１０ａに対する入射タイミングよりも遅くなる。この場合、赤外線検出器１０ｂにより検出された入射タイミングからユーザの指が画像１ａの表面に対して略鉛直に配置されている状態におけるＹｏｆｆｓｅｔ値を減算することにより、ユーザの指の上方の領域により反射される赤外線のレーザ光の赤外線検出器１０ｂに対する入射タイミングは、ユーザの指の下方の領域により反射される赤外線のレーザ光の赤外線検出器１０ａに対する入射タイミングよりも速くなる。すわなち、ユーザの指の上方の領域に対応するＹ方向の座標Ｙｕｐ−Ｙｏｆｆｓｅｔの値は、ユーザの指の下方の領域に対応するＹ方向の座標Ｙｄｏｗｎよりも小さい値となるので、（Ｙｕｐ−Ｙｏｆｆｓｅｔ）−Ｙｄｏｗｎ＜０の場合であると制御部３１により判断される。これにより、ユーザの指が奥側（矢印Ｙ２方向側）に傾いていると制御部３１により判断される。
【００５０】
また、図１４に示すように、ユーザの指が画像１ａの表面に対して手前側（矢印Ｙ１方向側）に傾いている場合には、図１５に示すように、ユーザの指の上方の領域により反射される赤外線のレーザ光の赤外線検出器１０ｂに対する入射タイミングは、ユーザの指の下方の領域により反射される赤外線のレーザ光の赤外線検出器１０ａに対する入射タイミングよりも遅くなる。この場合、ユーザの指の上方の領域に対応するＹ方向の座標Ｙｕｐ−Ｙｏｆｆｓｅｔの値は、ユーザの指の下方の領域に対応するＹ方向の座標Ｙｄｏｗｎよりも大きい値となるので、（Ｙｕｐ−Ｙｏｆｆｓｅｔ）−Ｙｄｏｗｎ＞０の場合であると制御部３１により判断される。これにより、ユーザの指が手前側（矢印Ｙ１方向側）に傾いていると制御部３１により判断される。
【００５１】
また、制御部３１は、算出されたユーザの指の傾きに対応するように、テーブル１に投影された画像１ａを制御するように構成されている。たとえば、制御部３１は、ユーザの指により画像１ａを所定の時間長押しすることにより、画像１ａにポインタを表示させる。また、制御部３１は、ユーザの指をテーブル１（画像１ａ）に対して水平方向または垂直方向に傾けた状態で所定の時間維持した場合に、ユーザの指が傾いている方向に画像１ａの内容をスクロールさせる制御を行うように構成されている。また、制御部３１は、画像１ａにキーボードが表示されている場合には、ユーザの指によりキーボードのキーが選択された状態で、ユーザの指を所定の方向に傾けた後に、キーボードのキーを選択したときの角度に指の傾きを戻すことにより、キーの選択がキャンセルされるように制御するように構成されている。また、制御部３１は、画像１ａに表示されているアイコンなどをユーザの指により長押しすることにより、長押ししている部分の周りの領域にメニュー画面を表示させるとともに、ユーザの指を傾けることにより、メニュー画面の内容のうちユーザの指が傾いている方向の内容が選択決定されるように制御するように構成されている。上記のように、ユーザの指の水平方向および垂直方向の傾きを検出することにより、入力装置として機能するジョイスティックとしてユーザの指を使用することが可能なように構成されている。
【００５２】
次に、図１６を参照して、画像１ａが投影されているテーブル１の表面に対するユーザの指（検出対象物）の傾きを算出する制御動作について説明する。
【００５３】
まず、ステップＳ１において、赤色ＬＤ６１ａ、緑色ＬＤ６２ａ、青色ＬＤ６３ａおよび赤外線ＬＤ６４ａからそれぞれ照射される赤色、緑色、青色および赤外線のレーザ光がＭＥＭＳミラー６９ａにより走査されることにより、テーブル１およびスクリーン２にそれぞれ画像１ａおよび２ａが投影される。
【００５４】
次に、ステップＳ２において、１フレーム分のレーザ光の走査が終了した後に、ステップＳ３において、画像１ａの投影領域内にユーザの指（検出対象物）が存在するか否かが判断される。ここで、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより赤外線のレーザ光が検出されない場合には、画像１ａの投影領域内にユーザの指が存在しないと判断され、ステップＳ１に戻る。また、ステップＳ３において、ユーザの指により反射された赤外線のレーザ光が赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより検出された場合には、画像１ａの投影領域内にユーザの指が存在すると判断され、ステップＳ４に進む。
【００５５】
また、ステップＳ４において、ユーザの指の水平方向および垂直方向の各々における上方の領域および下方の領域の座標が取得される。このとき、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂがユーザの指により反射された赤外線のレーザ光を検出した時点での赤色ＬＤ６１ａ、緑色ＬＤ６２ａおよび青色ＬＤ６３ａから照射される水平方向（Ｘ方向）および垂直方向（Ｙ方向）のレーザ光の走査信号（ＨｓｙｎｃおよびＹｓｙｎｃ）に基づいてユーザの指の水平方向（Ｘ方向）および垂直方向（Ｙ方向）の座標が取得される。
【００５６】
次に、ステップＳ５において、ユーザの指の上方の領域の座標と下方の領域の座標との差（（Ｘｕｐ−Ｘｄｏｗｎ）または（Ｙｕｐ−Ｙｄｏｗｎ））が規定値（予め定められた値）以内であるか否かが判断される。具体的には、ステップＳ５において、ユーザの指の上方の領域の座標と下方の領域の座標との差が比較的大きい場合には、検出された検出対象物が１つの物体ではない（ユーザの指ではない）と判断された後に、ステップＳ１に戻る。また、ステップＳ５において、ユーザの指の上方の領域の座標と下方の領域の座標との差が規定値以内である場合には、検出された物体が１つの物体（ユーザの指）であると判断され、ステップＳ６に進む。その後、算出されたユーザの指の水平方向および垂直方向の各々の傾きに対応するように、テーブル１に投影された画像１ａが制御される。
【００５７】
次に、第１実施形態では、ステップＳ６において、ユーザの指の水平方向および垂直方向の各々における上方の領域および下方の領域の座標に基づいて、ユーザの指の画像１ａが投影されたテーブル１の表面に対する水平方向および垂直方向の傾きが算出される。具体的には、ステップＳ６において、ユーザの指のＸ方向の傾きθＸ［度］は、θＸ＝ｔａｎ−１（ｈ／（（｜Ｘｕｐ−Ｘｄｏｗｎ｜×Ｘｄｉｖ）））の式により算出されるとともに、ユーザの指のＹ方向の傾きθＹ［度］は、θＹ＝ｔａｎ−１（ｈ／（（｜Ｙｕｐ−Ｙｏｆｆｓｅｔ−Ｙｄｏｗｎ｜×Ｙｄｉｖ）））の式により算出される。
【００５８】
第１実施形態では、上記のように、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより検出された赤外線のレーザ光に基づいて、ユーザの指のテーブル１に対する傾きを取得することによって、ユーザの指のテーブル１の面内における座標に基づく画像１ａに加えて、テーブル１の面内における座標以外のユーザの指の状態に基づく画像１ａも制御することができる。これにより、テーブル１に投影された画像１ａ上においてユーザの指を画像１ａの上方向（矢印Ｙ２方向）または下方向（矢印Ｙ１方向）に傾けることにより、ユーザの指の傾きに対応するように画像１ａを上方向または下方向にスクロールさせることができる。その結果、ユーザの指の傾きに基づいて制御することが可能な画像の種類を増やすことができる。
【００５９】
また、第１実施形態では、上記のように、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより検出されたレーザ光の入射タイミングに基づいて、ユーザの指の高さ方向の下方の領域および上方の領域の座標を取得するとともに、下方の領域および上方の領域の座標からユーザの指のテーブル１に対する傾きを取得する制御を行う制御部３１を設けることによって、ユーザの指の高さ方向の下方の領域および上方の領域の座標を用いて容易にユーザの指の傾きを検出することができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、上記のように、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより検出されたレーザ光の入射タイミングに基づいて取得されたユーザの指の高さ方向の下方の領域および上方の領域の座標の差を検出するとともに、下方の領域および上方の領域の座標の差からユーザの指のテーブル１に対する傾きを取得することによって、ユーザの指の高さ方向の下方の領域および上方の領域の座標の差を用いて容易にユーザの指のテーブル１に対する傾きを検出することができる。
【００６１】
また、第１実施形態では、上記のように、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂがユーザの指により反射された赤外線のレーザ光を検出した時点での赤色ＬＤ６１ａ、緑色ＬＤ６２ａ、青色ＬＤ６３ａおよび赤外線ＬＤ６４ａから照射される赤外線のレーザ光の走査信号に基づく座標をユーザの指の高さ方向（矢印Ｚ１方向）の上方の領域および下方の領域の座標として取得することによって、ユーザの指のテーブル１の面内における座標のみを検出することが可能な場合と異なり、ユーザの指の高さ方向の上方の領域および下方の領域の座標を用いて容易にユーザの指のテーブル１の表面に対する傾きを検出することができる。
【００６２】
また、第１実施形態では、上記のように、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより検出された赤外線のレーザ光の入射タイミングに基づいて、ユーザの指の上方の領域の位置情報およびユーザの指の下方の座標を検出するとともに、ユーザの指の上方の領域の座標および下方の領域の座標からユーザの指のテーブル１に対する傾きを取得することによって、高さの異なる上方の領域および下方の領域の座標から容易にユーザの指のテーブル１に対する傾きを取得することができ、かつ、その取得したユーザの指の傾きに対応するようにテーブル１に投影された画像１ａの表示内容を制御することができる。
【００６３】
また、第１実施形態では、上記のように、赤色ＬＤ６１ａ、緑色ＬＤ６２ａ、青色ＬＤ６３ａおよび赤外線ＬＤ６４ａから照射される水平方向のレーザ光の走査信号に基づいてユーザの指の水平方向における上方の領域および下方の領域の座標を検出するとともに、赤色ＬＤ６１ａ、緑色ＬＤ６２ａ、青色ＬＤ６３ａおよび赤外線ＬＤ６４ａから照射される垂直方向のレーザ光の走査信号に基づいてユーザの指の垂直方向における上方の領域および下方の領域の座標を検出することによって、ユーザの指の上方の領域および下方の領域の各々における水平方向および垂直方向の座標からユーザの指のテーブル１の表面に対する傾きを容易に取得することができる。
【００６４】
また、第１実施形態では、上記のように、ユーザの指の水平方向における下方の領域の座標と上方の領域の座標との差分の値に基づいて、ユーザの指のテーブル１の表面に対する水平方向の傾斜角度を取得する。これにより、ユーザの指の水平方向における下方の領域の座標と上方の領域の座標との差分の値がゼロの場合に、ユーザの指がテーブル１およびスクリーン２の表面に対して略鉛直に配置されていると制御部３１により判別されるのに対して、ユーザの指の水平方向における下方の領域の座標と上方の領域の座標との差分の値がゼロ以外の場合には、ユーザの指がテーブル１の表面に対して水平方向（横方向）に傾いていると制御部３１により判別することができる。
【００６５】
また、第１実施形態では、上記のように、ユーザの指が垂直方向に傾斜する場合であって、ユーザの指がテーブル１の表面に対して略鉛直に配置されている状況において、ユーザの指の下方の領域により反射されるレーザ光と上方の領域により反射されるレーザ光の赤外線検出器１０ａおよび１０ｂに対する入射タイミングがずれる場合に、ユーザの指がテーブル１の表面に対して略鉛直に配置されている状態における赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより検出された下方の領域により反射されるレーザ光と上方の領域により反射されるレーザ光との入射タイミングのずれ量の値をオフセット値（Ｙｏｆｆｓｅｔ）として設定するとともに、ユーザの指の垂直方向における下方の領域の座標と上方の領域の座標とオフセット値との差分の値に基づいてユーザの指のテーブル１の表面に対する垂直方向の傾斜角度を取得する。これにより、ユーザの指の垂直方向における上方の領域の座標からオフセット値と下方の領域の座標とを差分した値がゼロの場合に、ユーザの指がテーブル１の表面に対して略鉛直に配置されていると制御部３１により判別されるのに対して、ユーザの指の垂直方向における上方の領域の座標からオフセット値と下方の領域の座標とを差分した値がゼロ以外の場合には、ユーザの指がテーブル１の表面に対して垂直方向（縦方向）に傾いていると制御部３１により判別することができる。
【００６６】
また、第１実施形態では、上記のように、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより検出された赤外線のレーザ光の入射タイミングに基づいて、ユーザの指の高さ方向の下方の領域および上方の領域の座標を検出するとともに、下方の領域および上方の領域の座標からユーザの指のテーブル１およびスクリーン２に対する傾きを取得することによって、赤色、緑色および青色のレーザ光によりユーザの指を検出する場合と異なり、テーブル１に黒色の画像が投影された場合にも、赤外線のレーザ光がユーザの指により反射されるので、容易にユーザの指の傾きを取得することができる。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、図１７〜図１９を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、ユーザの指（人差し指）の傾きを取得（算出）する場合について説明した上記第１実施形態とは異なり、ユーザの２本の指（人差し指および親指）を使用して画像の操作を行うマルチタッチについて説明する。なお、第２実施形態では、テーブル１に投影された画像１ａをユーザの２本の指（人差し指および親指）により操作される場合に、ユーザの親指が人差し指の陰に隠れてしまうことによって親指を赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより検出することが不可能な場合について説明する。
【００６８】
図１７および図１８に示すように、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂは、ユーザの人差し指により反射された赤外線を検出することが可能なように構成されている。また、ユーザの親指は、人差し指の矢印Ｙ１方向側に配置されていることにより、赤外線のレーザ光が照射されない位置に配置されていると仮定する。すなわち、ユーザの親指の座標および傾きは、直接的に検出されない状態となっている。
【００６９】
ここで、第２実施形態では、ユーザが親指を支点（軸）として、人差し指を矢印Ｙ１方向側（図１７参照）から矢印Ｙ２方向側（図１８参照）に移動させた場合に、制御部３１は、ユーザの人差し指の傾きの変化に基づいて、ユーザがマルチタッチを行っているか否かを判別するように構成されている。
【００７０】
具体的には、制御部３１は、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂがユーザの人差し指の画像１ａの表面に対する傾斜角度の大きさが変化していることを検知した場合には、ユーザの人差し指の傾斜角度の大きさの変化に基づいて取得したユーザの人差し指の垂直方向（Ｙ方向）の移動距離ΔＹと、ユーザの人差し指の座標の変化に基づいて取得したユーザの人差し指の垂直方向（Ｙ方向）の移動距離ΔＹＬとを取得するように構成されている。なお、ユーザの人差し指の傾斜角度θａ（移動前）およびθｂ（移動後）の大きさの変化に基づいて取得したユーザの人差し指の移動距離ΔＹは、ΔＹ＝（ｈ／ｔａｎθｂ）−（ｈ／ｔａｎθａ）＝（ｈ（ｔａｎθａ−ｔａｎθｂ））／（ｔａｎθａ×ｔａｎθｂ）の式により算出される。また、ユーザの人差し指の座標Ｙａ（移動前）およびＹｂ（移動後）の変化に基づいて取得したユーザの人差し指の移動距離ΔＹＬは、ΔＹＬ＝Ｙｄｉｖ（Ｙａ−Ｙｂ）により算出される。
【００７１】
また、制御部３１は、ユーザの人差し指の傾斜角度θａおよびθｂの大きさの変化に基づいて取得したユーザの人差し指の移動距離ΔＹと、ユーザの人差し指の座標ＹａおよびＹｂの変化に基づいて取得したユーザの人差し指の移動距離ΔＹＬとの比較結果に基づいて、ユーザがマルチタッチを行っているか否かの判別を行うように構成されている。なお、制御部３１は、ΔＹ−誤差≦ΔＹＬ≦ΔＹ＋誤差（誤差は、所定の値）の式を満たす場合に、ユーザがマルチタッチを行っていると判別するように構成されている。すなわち、制御部３１は、ユーザの人差し指の傾斜角度θａおよびθｂの大きさの変化に基づいて取得したユーザの人差し指の移動距離ΔＹと、ユーザの人差し指の座標ＹａおよびＹｂの変化に基づいて取得したユーザの人差し指の移動距離ΔＹＬとが略同じ大きさの場合に、ユーザがマルチタッチを行っていると判別するように構成されている。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記した第１実施形態と同様である。
【００７２】
次に、図１９を参照して、ユーザがマルチタッチを行っているか否かを判別する制御動作について説明する。
【００７３】
まず、ステップＳ１１において、ユーザの人差し指の水平方向および垂直方向の各々における上方の領域および下方の領域の座標が検出される。そして、ステップＳ１２において、検出された座標に基づいて、ユーザの人差し指の画像１ａの表面に対する水平方向および垂直方向の傾きが算出される。
【００７４】
次に、ステップＳ１３において、算出されたユーザの人差し指の水平方向および垂直方向の各々における上方の領域および下方の領域の座標およびユーザの人差し指の傾きに関するデータがＳＤ−ＲＡＭ３３に保存（記憶）される。次に、ステップＳ１４において、ＳＤ−ＲＡＭ３３に所定のフレーム分の人差し指の上方の領域および下方の領域の各々の水平方向および垂直方向の座標および傾きに関するデータが保存（記憶）されたか否かが判断される。そして、ステップＳ１４において、所定のフレーム分のユーザの人差し指の座標および傾きに関するデータが保存されていないと判断された場合には、ステップＳ１１に戻る。また、ステップＳ１４において、所定のフレーム分のユーザの人差し指の座標および傾きに関するデータが保存された場合には、ステップＳ１５に進む。
【００７５】
ここで、第２実施形態では、ステップＳ１５において、ユーザの人差し指の垂直方向（Ｙ方向）に対する傾きの変化が算出され、ステップＳ１６において、算出されたユーザの人差し指の傾きの変化が所定の値よりも大きいか否かが判断される。ステップＳ１６において、算出されたユーザの人差し指の傾きの変化が所定の値よりも小さい場合には、ユーザの人差し指が移動（動作）していないと判断され、ステップＳ１に戻る。また、ステップＳ１６において、算出されたユーザの人差し指の傾きの変化が所定の値よりも大きいと判断された場合には、ユーザの人差し指が移動（動作）したと判断され、ステップＳ１７に進む。
【００７６】
また、第２実施形態では、ステップＳ１７において、ユーザの人差し指の垂直方向（Ｙ方向）に対する移動前の傾斜角度θａおよび移動後の傾斜角度θｂの大きさの変化に基づいて取得したユーザの人差し指の移動距離ΔＹが算出される。なお、移動距離ΔＹは、ΔＹ＝（ｈ（ｔａｎθａ−ｔａｎθｂ））／（ｔａｎθａ×ｔａｎθｂ）の式により算出される。
【００７７】
また、第２実施形態では、ステップＳ１８において、ユーザの人差し指の垂直方向（Ｙ方向）に対する移動前の下方の領域の座標Ｙａおよび移動後の下方の領域の座標Ｙｂの変化に基づいて取得したユーザの人差し指の移動距離ΔＹＬが算出される。なお、移動距離ΔＹＬは、ΔＹＬ＝Ｙｄｉｖ（Ｙａ−Ｙｂ）の式により算出される。
【００７８】
その後、ステップＳ１９において、算出された移動距離ΔＹおよびΔＹＬの値がΔＹ−誤差≦ΔＹＬ≦ΔＹ＋誤差（誤差は、所定の値）の式を満たさない場合には、ユーザがマルチタッチ操作を行っていないと判断され、ステップＳ１１に戻る。また、ステップＳ１９において、算出された移動距離ΔＹおよびΔＹＬの値がΔＹ−誤差≦ΔＹＬ≦ΔＹ＋誤差（誤差は、所定の値）の式を満たす場合には、ステップＳ２０に進み、ユーザがマルチタッチ操作を行っていると判断される。その後、ユーザのマルチタッチ操作に対応するように画像１ａの内容が制御部３１により制御される。
【００７９】
第２実施形態では、上記のように、赤外線検出器１０ａおよび１０ｂがユーザの人差し指のテーブル１の表面に対する傾斜角度の大きさが変化していることを検知した場合には、ユーザの人差し指のテーブル１の表面に対する傾斜角度の大きさの変化に基づいて取得したユーザの人差し指の移動距離ΔＹと、ユーザの指の座標の変化に基づいて取得したユーザの指の移動距離ΔＹＬとを比較して、比較結果に基づいて、テーブル１に投影される画像１ａが２本のユーザの指（人差し指および親指）により操作されているか否かを判別する。これにより、テーブル１に投影された画像１ａを２本のユーザの指（ユーザの人差し指および親指）により操作される場合に、ユーザの人差し指が赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより検出可能である一方、ユーザの親指がユーザの人差し指の陰に隠れてしまうことによって赤外線検出器１０ａおよび１０ｂにより検出することが不可能な場合にも、ユーザの人差し指のテーブル１の表面に対する傾斜角度の大きさの変化に基づいて取得したユーザの人差し指の移動距離ΔＹと、ユーザの指の座標の変化に基づいて取得したユーザの指の移動距離ΔＹＬとの比較に基づいて、テーブル１に投影される画像１ａが２本のユーザの指（ユーザの人差し指および親指）により操作されているか否かを推測することができる。
【００８０】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記した第１実施形態と同様である。
【００８１】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８２】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、２つの赤外線検出器１０ａおよび１０ｂを用いてユーザの指により反射した赤外線のレーザ光を検出する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、３つ以上の赤外線検出器を用いてユーザの指の３か所以上の領域により反射した赤外線のレーザ光を検出してもよい。また、ユーザの指の２つ以上の領域により反射された赤外線のレーザ光を検出可能な検出部であれば、１つの検出部により検出するように構成してもよい。
【００８３】
また、上記第１および第２実施形態では、ユーザの指により反射された赤外線のレーザ光（非可視光のレーザ光）を検出することにより、ユーザの指の座標を取得する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ユーザの指により反射された赤色、緑色および青色のレーザ光（可視光のレーザ光）を検出することにより、ユーザの指の座標を取得してもよい。
【００８４】
また、上記第１および第２実施形態では、画像１ａ（投影領域）におけるユーザの指の座標に基づいてユーザの指の傾きが算出される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、座標以外の位置情報に基づいてユーザの指の傾きを算出してもよい。
【００８５】
また、上記第１および第２実施形態では、本発明のレーザ光照射部の一例として、赤色ＬＤ、緑色ＬＤ、青色ＬＤおよび赤外線ＬＤを用いたが、本発明はこれに限られない。たとえば、レーザ光を照射することが可能であれば、赤色ＬＤ、緑色ＬＤ、青色ＬＤおよび赤外線ＬＤ以外のレーザ光照射部でも適用可能である。
【００８６】
また、上記第１および第２実施形態では、本発明の検出対象物の一例として、ユーザの指を使用する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、投影領域に投影された画像を操作することが可能であるとともに、検出対象物の位置情報を検出する検出用のレーザ光を反射することが可能であれば、ユーザの指以外に専用のタッチペンなどでも適用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１  テーブル（投影領域）
１ａ  画像
１０ａ  赤外線検出器（第１検出器）（検出部）
１０ｂ  赤外線検出器（第２検出器）（検出部）
３１  制御部
６１ａ  赤色ＬＤ（レーザ光照射部）
６２ａ  緑色ＬＤ（レーザ光照射部）
６３ａ  青色ＬＤ（レーザ光照射部）
６４ａ  赤外線ＬＤ（レーザ光照射部）
６９ａ  ＭＥＭＳミラー（投影部）
１００  プロジェクタ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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