(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン手段と、
このスクリーン手段にコンピュータにより発生された可視像を投影する投影手段と、
使用者によって操作され、前記スクリーン手段にレーザ光を投射するレーザポインタとを備えたプレゼンテーションシステムにおいて、
前記レーザポインタには、レーザ光の投射方向とほぼ同方向に赤外光を発光する赤外光発光手段と、レーザ光の投射であるレーザポインタモードと前記赤外光発光手段からの赤外光の発光であるマウスモードとに切り換えるスイッチ手段とが設けられており、
さらに、前記赤外光発光手段から前記スクリーン手段に発光された赤外光の投影像を感知する赤外光感知手段と、
この赤外光感知手段で感知される赤外光の投影像の移動方向ならびに移動距離である移動データを生成するとともに前記コンピュータにその移動データを供給する処理部とを備え、
前記投影手段は前記コンピュータからの該移動データを反映した可視像を前記スクリーン手段に投影することを特徴とするレーザポインタを用いたプレゼンテーションシステム。
【請求項２】
前記レーザポインタからのレーザ光の投射方向に存在する人体の発熱を感知する人体感知センサと、この人体感知センサが作動した時にレーザポインタからのレーザ光の投射を規制するレーザ光制御手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載のレーザポインタを用いたプレゼンテーションシステム。
【請求項３】
前記スクリーン手段のほぼ全面に向けて赤外光を投射する赤外光投射手段を備える一方、前記レーザポインタには、レーザ光の投射方向と同方向に指向し、前記赤外光投射手段から投射されて前記スクリーン手段から反射する赤外光を受ける赤外光受光部と、この赤外光受光部が赤外光を受光している時にのみレーザ光を投射させるレーザ光制御手段とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のレーザポインタを用いたプレゼンテーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリーンに映した画像をレーザポインタで指示しながら行う講演等のプレゼンテーションシステムに係り、特に、パソコン画面のマウス操作をレーザポインタで可能とするシステムおよびレーザ光を人体に向けて発射する危険を防止するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタ等を用いて講演等のプレゼンテーションを行う場合には、レーザ光を投射してスクリーンに指示用のポイントを明示するレーザポインタがよく使用されている。また、近年ではパソコンの画面を液晶プロジェクタ等を用いてスクリーンに投影してプレゼンテーションを行う機会が多くなっており、その場合には、パソコン用の入力デバイスの一つであるマウス操作も合わせて行われる。ところで近年では、目に対して危険なレーザポインタの代わりに赤外光等の光をスクリーンに照射し、その照射スポットを撮像手段で撮像して座標を演算し、演算した座標に対してポイント画像を投影するといったシステムが提案されている。このようなプレゼンテーション用のポインティングシステムとしては、例えば、特許第２６２２６２０号、特許第２９７７５５９号、特開平１１ー８５３９５号、特開平１１ー１４３６３６号等によって公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記マウス操作は、パソコンに接続されているマウスそのものをプレゼンターが操作しているのが現状であるが、マウス操作を上記公報等に記載のポインティングシステムに応用することも可能である。しかしながら、これら従来の技術においては、スクリーン上での赤外光等の照射スポットの位置は撮像画面における１つの座標としか読み込まれない。つまり、赤外光の投射スポットの絶対的な位置を座標として演算し、その演算結果からポイント画像をスクリーンに投影するので、システムを構成する際には、撮像手段とスクリーンとの位置関係を光学的に厳密に定める必要がある。すなわち、撮像手段によって撮像されるスクリーン画像は遠近差の関係から台形状に歪む場合が多く、そのスクリーンに対する座標を設定するために各種の補正が必要であり、それらを実施するためには、光学的デバイスおよび電気システムあるいはシステムソフト等が複雑化することが推測される。
【０００４】
よって請求項１に記載の本発明は、ポインタマークの投影に要する構成を簡素かつ安価に実現することができるレーザポインタを用いたプレゼンテーションシステムを提供することを目的としている。さらに請求項２および３に記載の本発明では、人に向けて、あるいはスクリーン以外に向けてのレーザ光の投射を規制して安全なプレゼンテーションシステムを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スクリーン手段と、このスクリーン手段にコンピュータによって発生された可視像を投影する投影手段と、使用者によって操作され、スクリーン手段にレーザ光を投射するレーザポインタとを備えたプレゼンテーションシステムにおいて、レーザポインタには、レーザ光の投射方向とほぼ同方向に赤外光を発光する赤外光発光手段と、レーザ光の投射であるレーザポインタモードと赤外光発光手段からの赤外光の発光であるマウスモードとに切り換えるスイッチ手段とが設けられており、さらに、赤外光発光手段からスクリーン手段に発光された赤外光の投影像を感知する赤外光感知手段と、この赤外光感知手段で感知される赤外光の投影像の移動方向ならびに移動距離である移動データを生成するとともにコンピュータにその移動データを供給する処理部とを備え、投影手段はコンピュータからの該移動データを反映した可視像をスクリーン手段に投影することを特徴としている。
【０００６】
本発明によれば、レーザポインタが備えるスイッチ手段により、レーザ光が投射されるレーザポインタモードと、マウス操作が行われるマウスモードのいずれかに切り換えることができる。レーザポインタモードではレーザ光が投射され、スクリーン手段に向けることによりレーザ光がスクリーン手段に投影される。マウスモードでは、赤外光発光手段から赤外光が発光され、この状態でレーザポインタをスクリーン手段に向けるとスクリーン手段に不可視像である赤外光が投影される。その赤外光の投影像の動きは、適宜な箇所に設置された赤外光感知手段で感知され、その投影像の移動方向ならびに移動距離が処理部に供給される。処理部は、その移動データに基づきマウスデータを生成してコンピュータに供給する。コンピュータはマウスデータを反映させた可視像を生成して投影手段に供給し、スクリーン手段に投影する。すなわち、レーザポインタの動きに応じたポインタマークが投影手段からスクリーン手段にリアルタイムで投影される。
【０００７】
本発明では、従来のようなマウスやジョイスティックを用いることなく、マウスモードにしたレーザポインタを直感的に動かすことにより、マウス操作を行うことができる。プレゼンターはレーザポインタのスイッチ手段でレーザポインタモードかマウスモードかのいずれかに速やかに切り換えることができる。したがって、マウス操作を行うためにプレゼンターの近辺にパソコンを設置したり、プレゼンターがパソコンから離れられなかったりといった制限は生じず、プレゼンターの位置あるいは移動の自由度が高まる。これらのことから、円滑なプレゼンテーションを行うことができる。
【０００８】
また、マウスを画像化するにあたっては、赤外光の投影像の絶対的な位置を座標として演算し、その演算結果からポインタマークをスクリーン手段に投影するのではなく、赤外光感知手段が赤外光の投影像を感知し、その移動方向ならびに移動距離のみを換算してマウスデータを生成する。すなわち、スクリーンに対する赤外光の投影像を相対的に把握して座標を生成するので、システムを構成するデバイスや処理部のプログラムは複雑なものを要さず、よって安価に構成することができる。プレゼンターによるマウス操作は、プレゼンター自身がスクリーン手段に投影されたポインタマークを見ながら、所望の箇所へのポインタマークの移動を調整することにより行われる。
【０００９】
本発明では、レーザポインタからのレーザ光の投射方向に存在する人体の発熱を感知する人体感知センサと、この人体感知センサが作動した時にレーザポインタからのレーザ光の投射を規制するレーザ光制御手段とを備えることを付加的構成としている。
【００１０】
この構成によれば、レーザ光の投射方向に人が存在していると、それが人体感知センサで検出され、レーザ光制御手段によりレーザ光の投射が規制される。この場合のレーザ光の投射の規制は、レーザ光の投射の停止か、もしくはレーザ光の強度を無害な程度に低くすることである。この構成により、レーザポインタモードにおいてレーザ光を人の目に投射する危険が回避される。人体感知センサは、例えばレーザポインタに搭載されていてもよく、スクリーン手段や投影手段等に設置されていてもよい。その人体感知センサとしては、人体から放出される赤外線を検出するものが好適に用いられる。
【００１１】
また、レーザ光の危険回避手段としては、上記の他に次の構成が挙げられる。すなわち、スクリーン手段のほぼ全面に向けて赤外光を投射する赤外光投射手段を備える一方、レーザポインタには、レーザ光の投射方向と同方向に指向し、赤外光投射手段から投射されてスクリーン手段から反射する赤外光を受ける赤外光受光部と、この赤外光受光部が赤外光を受光している時にのみレーザ光を投射させるレーザ光制御手段とが設けられている。
【００１２】
この構成によれば、レーザポインタをスクリーン手段に向けている状態で、レーザポインタに設けられた赤外光受光部がスクリーン手段から反射する赤外光を受光し、この時、レーザポインタからレーザ光が投射され、そのレーザ光はスクリーン手段に投射される。一方、レーザポインタの向きをスクリーン手段から外した状態では、赤外光受光部はスクリーン手段から反射する赤外光を受光せず、レーザ光は投射されない。すなわち、レーザポインタをスクリーン手段に向けている時にのみレーザ光が投射される。この構成により、レーザポインタモードにおいてレーザ光を人の目に投射する危険が回避される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る全体システムを概略的に示している。同図の符号１はスクリーン（スクリーン手段）、２はスクリーン１に液晶画像を投影する液晶プロジェクタ（投影手段）、３は画像処理部（処理部）、４はパソコン（コンピュータ）、５は図示せぬプレゼンターが手にするレーザポインタである。パソコン４で生成する可視像は、液晶プロジェクタ２によってスクリーン１に投影される。
【００１４】
図２はレーザポインタ５の外観図であり、図３はレーザポインタ５の構成を示すブロック図である。このレーザポインタ５は、レーザ発光素子５２およびレーザ光投射部５２ａを備えており、さらに、赤外光発光部（赤外光発光手段）５３を備えている。赤外光発光部５３からの赤外光の発光方向は、レーザ光投射部５２ａから投射されるレーザ光の投射方向とほぼ同じ方向に設定されている。赤外光発光部５３から発光される赤外光の波長は、例えば８５０〜９５０ｎｍ程度であり、人体から放出される１０μｍ近辺の赤外線波長とは著しく異なる。
【００１５】
図３に示すように、レーザポインタ５には、ＯＦＦポジションを挟んで使用モードをレーザポインタモードとマウスモードとに切り換えるスイッチ（スイッチ手段）５４が設けられている。スクリーン１にレーザポインタ５の先端を向け、スイッチ５４をＯＦＦからレーザポインタモードに切り換える（ＯＮする）ことにより、レーザ発光素子５２の投射部５２ａからレーザ光がスクリーン１に向けて投射される。一方、スイッチ５４をマウスモードに切り換えると、レーザ発光素子５２が停止した状態で、後述するようにレーザポインタ５をマウス代わりに用いることができる。また、レーザポインタ５には、マウスモードで使用される左ボタン５５および右ボタン５６が設けられている。スイッチ５４のモード切り換え信号および各ボタン５５，５６の操作信号は、制御部（レーザ光制御手段）５７に供給される。また、レーザポインタ５は、後述するレーザ光発光素子５２の駆動停止信号を受信するワイヤレス信号受信部５８を有し、その信号を受けた時、制御部５７はレーザ発光素子５２の駆動を停止させる。
【００１６】
図１に示すように、液晶プロジェクタ２には、レーザポインタ５の赤外光発光部５３から発光されてスクリーン１に投影される赤外光の投影像を撮影する赤外光感知部（赤外光感知手段）２１が設置されている。この赤外光感知部２１は、ＣＣＤ、ＰＳＤあるいは多分割型フォトダイオード（例えば４分割型）等の撮像素子が用いられ、赤外光の投影像の中心を感知する。レーザポインタ５をスクリーン１に向けて、スイッチ５４をマウスモードに設定して、スクリーン１上の投影像を動かして必要量を動かしたらスイッチ５４をＯＦＦにすると、スクリーン１上の投影像の動きが赤外光感知部２１で感知される。画像処理部３には、赤外光感知部２１が感知したスクリーン１上における赤外光の投影像の中心の移動方向ならびに移動距離が供給され、画像処理部３は、その移動データに基づきマウスデータを生成してパソコン４に供給する。パソコン４はそのマウスデータを反映した可視像を生成し、液晶プロジェクタ２に供給する。これにより、スクリーン１上ではレーザポインタ５の移動に応じてポインタマークが移動する。
【００１７】
また、上記マウスモードでレーザポインタ５の左右のボタン５５，５６を適宜に押すクリック操作しながら従来のマウス操作と同様の操作を行うことにより、各種コマンド（例えば範囲指定、画像のスクロールやページめくり等）を可視像に反映させることができるようになっている。なお、マウスモードにおいて、上記のようにポインタマークを移動させる場合と、ボタン５５，５６のクリック操作の場合は、レーザポインタ５の赤外光発光部５３から発光される赤外光の波長を各々異なるものとし、それら異なる波長の赤外光が赤外光感知部２１で感知される。ボタン５５，５６によるクリック操作においては、各々の赤外光に基づくボタン操作信号が赤外光感知部２１から画像処理部３に伝達され、画像処理部３はボタン操作信号をマウスデータに変換してパソコン４に供給し、パソコン４はそのマウスデータを反映した可視像を生成し、液晶プロジェクタ２に供給する。
【００１８】
また、図１に示すように、液晶プロジェクタ２には、人体感知センサ２２が設置されている。この人体感知センサ２２は、液晶プロジェクタ２の周囲における人体の発熱を感知するものであり、具体的には、熱源である人体の表面と背景の温度差に相当する量の赤外線を受けて人体であるか否かを検出するものである。ちなみに、人体からは１０μｍ近辺の赤外線がもっとも多く放出されており、人体感知センサ２２はこのような波長の赤外線を感知する。人体感知センサ２２の作動状態（人体を感知したか否か）は、同じく液晶プロジェクタ２に設置された制御部（レーザ光制御手段）２３によって逐一検出される。そして、この制御部２３からは、人体感知センサ２２が人体を感知して作動した時に、レーザポインタ５のワイヤレス信号受信部５８に対しワイヤレス信号によってレーザ発光素子５２の駆動停止信号が送信され、レーザポインタ５内でワイヤレス信号受信部５８から制御部５７に伝えられる。これにより、人体感知センサ２２が作動するとレーザポインタ５からはレーザ光が投射されないように制御される。
【００１９】
上記実施形態によれば、プレゼンターは、液晶プロジェクタ２から可視像が投影されているスクリーン１にレーザポインタ５を向け、スイッチ５４をレーザポインタモードに切り換えてレーザ光を投射し、そのレーザ光によって可視像を指示しながらプレゼンテーションを行う。ここで、人体感知センサ２２の周囲に人が存在して人体感知センサが作動すると、制御部２３からレーザポインタ５の制御部５７にレーザ発光素子５４の駆動停止信号が発せられ、レーザ光は投射されなくなる。したがって、レーザポインタモードにおいてレーザ光を人の目に投射する危険が回避される。
【００２０】
続いて、マウス操作を行う場合には、レーザポインタ５をスクリーン１に向けてスイッチ５４をマウスモードに切り換える。すると、赤外光発光部５３から発光してスクリーン１に投影される赤外光の投影像の中心が赤外光感知部２１で感知され、レーザポインタ５の動き（マウス操作）に応じた移動データに基づくマウスデータが画像処理部３で生成される。そのマウスデータはパソコン４に供給され、そのマウスデータを反映した可視像を生成して液晶プロジェクタ２に供給し、スクリーン１に投影する。すなわち、レーザポインタ５の動きに応じたポインタマークがスクリーン１に投影されるので、プレゼンターはそのポインタマークを見ながら所望の箇所へのポインタマークの移動を調整する。また、レーザポインタ５の左右のボタン５５，５６を適宜に押しながら従来のマウス操作と同様の操作を行うことにより、各種コマンド（例えば範囲指定、画像のスクロールやページめくり等）を可視像に反映させることができる。
【００２１】
上記実施形態では、従来のようにマウスを用いることなく、レーザポインタ５をスクリーン１に向けてマウスモードに切り換え、スクリーン１上のポインタマークを見ながら動かすことにより、マウス操作を行うことができる。プレゼンターはレーザポインタ５のスイッチ５４でレーザポインタモードかマウスモードかのいずれかに速やかに切り換えることができる。したがって、マウス操作を行うためにプレゼンターの近辺にパソコン４を設置したり、プレゼンターがパソコン４から離れられなかったりといった制限は生じず、プレゼンターの位置あるいは移動の自由度が高まる。これらのことから、円滑なプレゼンテーションを行うことができる。
【００２２】
また、マウスを画像化するにあたっては、スクリーン１上での赤外光の投影像の絶対的な位置を座標として演算し、その演算結果からポインタマークをスクリーン１に投影するのではなく、赤外光感知部２１が赤外光の投影像を感知し、画像処理部３がその移動方向ならびに移動距離のみを換算してポインタマークに生成する。すなわち、スクリーン１に対する赤外光の投影像を相対的に把握してポインタマークの座標を生成するので、画像処理部３のプログラムは複雑なものを要さず、よってコストの増大が抑えられる。
【００２３】
（２）第２実施形態
図４は、本発明の第２実施形態に係る全体システムを概略的に示しており、上記第１実施形態と同様のスクリーン１、液晶プロジェクタ２、画像処理部３およびパソコン４を備えている。本実施形態では、画像処理部３に、スクリーン１のほぼ全面に向けて赤外光を投射する赤外光投射部３１（赤外光投射手段）が設置されている。赤外光投射部３１から投射される赤外光とレーザポインタ６の赤外光発光部５３から発光される赤外光は、互いの干渉を避けるためにある程度波長の離れたもので、しかも変調がかけられていることが望ましい。例えば赤外光投射部から投射される赤外光の波長は８５０ｎｍ程度に設定され、レーザポインタ６の赤外光発光部５３から発光される赤外光の波長は９５０ｎｍ程度に設定される。なお、赤外光発光部５３から発光される赤外光は、マウスモードにおけるポインタマークの移動操作、ボタン５５，５６のクリック操作において、それぞれ異なる波長の赤外光が発光する。
【００２４】
図５は、第２実施形態のレーザポインタ６の外観を示しており、図６は、このレーザポインタ６の構成を示すブロック図である。このレーザポインタ６は、第１実施形態と同様に、レーザポインタモード用のレーザ発光素子５２およびレーザ光投射部５２ａと、マウスモード用の赤外光発光部５３と、左右のボタン５５，５６を備えている。そしてこのレーザポインタ６は、さらに、赤外光受光部６１を備えている。この赤外光受光部６１は、レーザ光投射部５２ａからのレーザ光の投射方向と同じ方向に指向し、前記赤外光投射部３１から投射されてスクリーン１から反射する赤外光を受ける。赤外光投射部３１から投射された赤外光は、スクリーン１に反射することにより光量が減衰し、赤外光受光部６１が受光する赤外光の光量は、その減衰した光量の範囲内に設定されている。
【００２５】
レーザポインタ６の制御部５７は、スイッチ５４がレーザポインタモードの状態で、赤外光受光部６１が赤外光を受光している時にのみレーザ発光素子５２を駆動させ、受光していない時にはレーザ発光素子５２の駆動を停止する。すなわち、制御部５７により、赤外光受光部６１が赤外光を受光している時にはレーザポインタ６からレーザ光が投射され、受光していない時にはレーザ光は投射されないように制御される。
【００２６】
上記第２実施形態では、レーザポインタモードおよびマウスモードの作用は第１実施形態と同様になされる。そして、レーザポインタモードでは、レーザポインタ６をスクリーン１に向けている状態で、赤外光受光部６１がスクリーン１から反射する赤外光を受光し、この時は、レーザポインタ６からレーザ光がスクリーン１に投射される。一方、レーザポインタ６の向きをスクリーン１から外した状態では、赤外光受光部６１はスクリーン１から反射する赤外光を受光せず、レーザ光は投射されない。すなわち、レーザポインタ６をスクリーン１に向けている時にのみレーザ光が投射される。
【００２７】
図７は、スクリーン１から反射する赤外光の光量の変化によってレーザ光の投射がＯＮ／ＯＦＦされる状態を示しており、レーザポインタ６がスクリーン１に向けられて所定範囲の赤外光の波長を受光している場合（Ｂの範囲）には、レーザ光が投射される。また、レーザポインタ６が赤外光投射部３１から投射されている赤外光の領域に向けられている場合（Ｃの範囲）には、レーザ光は投射されない。さらに、スクリーン１および赤外光投射部３１から投射されている赤外光の領域以外にレーザポインタ６が向けられている場合（Ａの範囲）でも、レーザ光は投射されない。したがって、レーザ光の誤投射が未然に防がれ、安全にプレゼンテーションを行うことができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スクリーン手段に投影した赤外光の投影像の移動方向ならびに移動距離を、スクリーン手段に対して相対的な移動データとして読み込み、この移動データに基づいてポインタマークをスクリーン手段に投影するので、ポインタマークの投影に要する構成を簡素かつ安価に実現することができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態に係るシステムの概念図である。
【図２】  本発明の第１実施形態に係るレーザポインタの斜視図である。
【図３】  本発明の第１実施形態に係るレーザポインタの構成を表すブロック図である。
【図４】  本発明の第２実施形態に係るシステムの概念図である。
【図５】  本発明の第２実施形態に係るレーザポインタの斜視図である。
【図６】  本発明の第２実施形態に係るレーザポインタの構成を表すブロック図である。
【図７】  本発明の第２実施形態において赤外光の光量範囲に応じたレーザポインタのＯＮ／ＯＦＦ状態を概念的に示す図である。
【符号の説明】
１…スクリーン（スクリーン手段）
２…液晶プロジェクタ（投影手段）
３…画像処理部（処理部）
５，６…レーザポインタ
２１…赤外光感知部（赤外光感知手段）
２２…人体感知センサ
２３，５７…制御部（レーザ光制御手段）
３１…赤外光投射部（赤外光投射手段）
５３…赤外光発光部（赤外光発光手段）
５４…スイッチ（スイッチ手段）
６１…赤外光受光部
【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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