(57)【要約】【課題】  投影装置から投影される画像の座標と座標入力装置で検出される座標とのずれを容易に且つ確実に補正する。【解決手段】  プロジェクタ１０４は、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３からの光に基づいて、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の位置を導出する。そして、プロジェクタ１０４は、導出した位置を頂点とする四角形ＰＱＲＳをα［％］縮小した四角形ｐｑｒｓを、投影する画像の領域とする。デジタイザ１０１は、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の真下にあるセンサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４の赤外ＬＥＤからの光に基づいて、センサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４の位置を導出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影面に画像を投影する投影装置であって、
前記画像に対して指示された位置を検出する座標入力装置であって、前記投影面に配置された座標入力装置の位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された位置に基づいて、前記投影面に投影する画像の領域を導出する導出手段と、を有することを特徴とする投影装置。
【請求項２】
前記座標入力装置から発せられる光を受光する受光手段をさらに有し、
前記検出手段は、前記受光手段により受光された光に基づいて、前記座標入力装置の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
光を投光する投光手段をさらに有し、
前記受光手段は、前記投光手段により投光された光の、前記座標入力装置に備わる再帰反射材からの反射光を受光することを特徴とする請求項２に記載の投影装置。
【請求項４】
前記投光手段は、前記画像を表示するための光を投光することを特徴とする請求項３に記載の投影装置。
【請求項５】
前記受光手段は、前記座標入力装置に備わる発光手段により発光された光を受光することを特徴とする請求項２に記載の投影装置。
【請求項６】
前記座標入力装置は、前記投影面において、相互に間隔を有する位置に配置される２つの座標入力装置を有し、
前記検出手段は、前記２つの座標入力装置のそれぞれの位置を検出し、
前記導出手段は、前記検出手段により検出された位置に基づいて、前記２つの座標入力装置の間の領域を、前記投影面に投影する画像の領域として導出することを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載の投影装置。
【請求項７】
前記受光手段は、前記２つの座標入力装置の長手方向における２つの位置から発せられる光をそれぞれ受光し、
前記導出手段は、前記検出手段により検出された４つの位置を頂点とする四角形を縮小した領域を、前記投影面に投影する画像の領域として導出することを特徴とする請求項６に記載の投影装置。
【請求項８】
前記受光手段は、前記２つの座標入力装置の長手方向における２つの位置から発せられる光を受光し、
前記導出手段は、前記検出手段により検出された４つの位置の少なくとも１つの位置を頂点とする長方形または正方形を縮小した長方形または正方形の領域を、前記投影面に投影する画像の領域として導出することを特徴とする請求項６に記載の投影装置。
【請求項９】
投影装置から投影面に投影された画像に対して指示された位置を検出する座標入力装置であって、
前記投影装置から投影される画像の領域を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された領域に基づいて、前記指示された位置の座標を調整する調整手段と、を有することを特徴とする座標入力装置。
【請求項１０】
前記投影面に配置された前記座標入力装置の位置を検出する検出手段をさらに有し、
前記取得手段は、前記検出手段により取得された位置に基づいて、前記投影装置から投影される画像の領域を導出することを特徴とする請求項９に記載の座標入力装置。
【請求項１１】
発光手段をさらに有し、
前記検出手段は、前記発光手段により発光された光に基づいて、前記投影面に設置された前記座標入力装置の位置を検出することを特徴とする請求項１０に記載の座標入力装置。
【請求項１２】
請求項１〜８の何れか１項に記載の投影装置と、
請求項９〜１１の何れか１項に記載の座標入力装置と、を有することを特徴とする画像投影システム。
【請求項１３】
前記投影装置の前記検出手段により検出される前記座標入力装置の位置であって、前記投影面に平行な面における位置と、前記座標入力装置の前記検出手段により検出される前記座標入力装置の位置であって、前記投影面に平行な面における位置と、が同じであることを特徴とする請求項１２に記載の画像投影システム。
【請求項１４】
投影面に画像を投影する投影装置における処理方法であって、
前記画像に対して指示された位置を検出する座標入力装置の位置を検出する検出工程と、
前記検出工程により検出された位置に基づいて、前記投影面に投影する画像の領域を導出する導出工程と、を有することを特徴とする処理方法。
【請求項１５】
投影装置から投影面に投影された画像に対して指示された位置を検出する座標入力装置における処理方法であって、
前記投影装置から投影される画像の領域を取得する取得工程と、
前記取得工程により取得された領域に基づいて、前記指示された位置の座標を調整する調整工程と、を有することを特徴とする処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影装置、座標入力装置、および処理方法に関し、特に、投影装置から投影された画像に対して指示された位置を座標入力装置で検出するために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタ（投影装置）によって投影された画像を指示具や指などを用いてデジタイザ（座標入力装置）へ座標入力させる際には、投影される画像の座標とデジタイザで検出される入力座標とを一致させることが必要である。これを主にキャリブレーション（校正）と呼ぶ。このキャリブレーションを、人手を介さないで自動的に行う技術がある。特許文献１に記載の技術では、プロジェクタから投影された画像とデジタイザとの双方を含む撮影画像に基づいて投影画像とデジタイザとの相対位置を算出し、算出した相対位置に基づいて、キャリブレーションを行う。このように特許文献１に記載の技術ではカメラが必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５４３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記技術においては、プロジェクタをデジタイザが配置されているスクリーンに対して投影し、当該投影した画像の歪み補正や大きさの変更を行う作業がまず発生し、その後にキャリブレーションを行わなければならない。このため、システムが使えるようになるまでに時間と手間がかかる。
【０００５】
また、プロジェクタから投影される画像の歪みを補正する前にキャリブレーションを行った場合、その後に行う当該歪みの補正によって、プロジェクタから投影された画像の座標とデジタイザで検出される入力座標とがずれる。このため、改めてキャリブレーションを行わなければならない。つまり、ユーザは作業手順を間違えてしまった場合、余分な時間を浪費し、システムが使用できるまでに時間を費やさなければならない。
【０００６】
加えて、プロジェクタから投影される画像の歪み補正や大きさを変える作業というのは、プロジェクタを使い慣れたユーザにとっても、煩雑な作業である。プロジェクタから投影された画像を見ながら、当該作業を行わなければならないからである。したがって、プロジェクタに精通していないユーザにとっては、プロジェクタから投影された画像の歪み補正や大きさを正しく行うことは尚更難しい。
【０００７】
また、カメラを使ってキャリブレーションを自動で行う技術では、撮影するカメラの撮像素子の解像度が高い必要がある。さらに、撮影画像を認識するためにメモリも必要になる。したがって、構成が複雑で高価となる。また、撮影画像を、認識技術を使って解析するので処理時間がかかる。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、投影装置から投影される画像の座標と座標入力装置で検出される座標とのずれを容易に且つ確実に補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の投影装置は、投影面に画像を投影する投影装置であって、前記画像に対して指示された位置を検出する座標入力装置であって、前記投影面に配置された座標入力装置の位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された位置に基づいて、前記投影面に投影する画像の領域を導出する導出手段と、を有することを特徴とする。
本発明の座標入力装置は、投影装置から投影面に投影された画像に対して指示された位置を検出する座標入力装置であって、前記投影装置から投影される画像の領域を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された領域に基づいて、前記指示された位置の座標を調整する調整手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、投影装置から投影される画像の座標と座標入力装置で検出される座標とのずれを容易に且つ確実に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像投影システムの構成を示す図である。
【図２】デジタイザの構成を示す図である。
【図３】デジタイザの内部構成を示す図である。
【図４】デジタイザの動作を説明する図である。
【図５】プロジェクタの内部構成を示す図である。
【図６】デジタイザを投影面に設置した様子を示す図である。
【図７】デジタイザの設置位置の検出方法を説明するフローチャートである。
【図８】プロジェクタから投影した画像が映し出される様子を示す図である。
【図９】デジタイザのｘ−ｙ平面における位置を示す図である。
【図１０】再帰反射材の位置の検出方法を説明するフローチャートである。
【図１１】投影画像と再帰反射材の位置との関係を説明する図である。
【図１２】投影画像の四隅の点の座標を求める方法を説明する図である。
【図１３】各センサユニット部（再帰反射材）の座標を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を参照しながら、実施形態を説明する。
図１は、画像投影システムの構成の一例を示す図である。図１において、投影面１００は、例えば、ホワイトボードまたは室内の壁などである。図１では、投影面１００が、地面に対して垂直な平面である場合を例に挙げて示す。
【００１３】
デジタイザ１０１、１０２は、座標入力装置の一例であり、例えば、遮光方式のデジタイザである。本実施形態では、デジタイザ１０１、１０２は、ユーザにより指示されたポイントの位置を、赤外光を用いて判別する。図１では、投影面１００に対して、水平方向において間隔を有してデジタイザ１０１、１０２が配置される場合を例に挙げて示す。
【００１４】
デジタイザ１０１、１０２のそれぞれ向かい合う側面（投影面１００の中心側の面）には、再帰反射材が配置される。デジタイザ１０１内の赤外ＬＥＤから投光された赤外光は、デジタイザの１０２の再帰反射材によって反射される。同様に、デジタイザ１０２内の赤外ＬＥＤから投光された赤外光は、デジタイザ１０１の再帰反射材によって反射される。
【００１５】
ケーブル１０３は、デジタイザ１０１、１０２を電気的に接続するケーブルである。プロジェクタ１０４は、投影装置の一例であり、図示しないＰＣなどから受信した画像、またはプロジェクタ１０４本体内のメモリに記憶されている画像を投影する。
【００１６】
投影画面１０５は、プロジェクタ１０４が投影した画像が投影面１００に投影されたときに映し出される画面である。この時点では、デジタイザ１０１、１０２で検出される入力座標と、プロジェクタ１０４から投影される画像の座標とはまったく別の座標として存在している。そのため、デジタイザ１０１、１０２を用いてユーザが投影画面１０５を操作するには、前記２つの座標を一致させる作業（キャリブレーション）が必要である。また、投影画面１０５は、デジタイザ１０１、１０２のそれぞれ向かい合う側面（投影面１００の中心側の面）の底辺（投影面１００に近接または接する辺）の両端の点１０６、１０７、１０８、１０９を頂点とする四角形に沿って等間隔に投影されていない。このため、通常は、ユーザによる投影画面１０５の補正が必要となる。
【００１７】
再帰反射材１１０、１１１は、デジタイザに１０１に配置された再帰反射材のうち、デジタイザ１０１、１０２の長手方向の一端、他端に最も近い位置に配置された再帰反射材である。ここで、再帰反射材１１０、１１１で反射された光がプロジェクタ１０４の方向に反射されるようにする。例えば、デジタイザ１０１の面のうちプロジェクタ１０４と対向する位置にある面（プロジェクタ１０４から見える面）に再帰反射材１１０、１１１を配置する。このことは、再帰反射材１１２、１１３、デジタイザ１０２についても同じである。一方、再帰反射材１１０〜１１３以外の再帰反射材で反射される光は、プロジェクタ１０４に入射されないようにする。
【００１８】
図２は、デジタイザ１０１、１０２の構成の一例を簡略化して示す図である。図２では、説明および表記の都合上、デジタイザ１０１、１０２の内部を必要に応じて透視して示す。このことは、他の図においても同じである。
図２において、センサユニット部２０１、２０２は、デジタイザ１０１のセンサユニット部であり、センサユニット部２０３、２０４は、デジタイザ１０２のセンサユニット部である。センサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４は、それぞれ、赤外ＬＥＤと赤外受光センサとを有する。
メインユニット部２０５、２０６は、それぞれ、デジタイザ１０１、１０２のメインユニット部である。メインユニット部２０５は、内部バスを介してセンサユニット部２０１、２０２と相互に通信可能に接続される。同様に、メインユニット部２０６は、内部バスを介してセンサユニット部２０３、２０４と相互に通信可能に接続される。
【００１９】
尚、図１に示した再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３は、それぞれ、センサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４の赤外ＬＥＤの真上（投影面１００のプロジェクタ１０４側の法線方向）に位置するものとする。ただし、赤外ＬＥＤと再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３との位置関係を、予めデジタイザ１０１、１０２およびプロジェクタ１０４の双方に設定していれば、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３は、必ずしも赤外ＬＥＤの真上になくてもよい。
【００２０】
図３は、デジタイザ１０１の内部構成の一例を示すブロック図である。
図２および図３において、センサユニット部２０１、２０２は、それぞれ、デジタイザ１０１の内部の位置であって、デジタイザ１０１の長手方向の一端に近接する位置、他端に近接する位置に配置される。センサユニット部２０１、２０２は、それぞれ、赤外光を投光する投光部と、再帰反射材から反射されて戻ってきた光、または、対向するデジタイザ１０２のセンサユニット部２０３、２０４の投光部から投光された赤外光を受光する受光部とを有する。
【００２１】
メインユニット部２０５の構成の一例を以下に詳述する。
画像処理部３０１、３０２は、それぞれ、センサユニット部２０１、２０２から送信されたアナログデータをデジタル化したり適正なレベルに変換したりする。主制御部３０３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを有し、デジタイザ１０１全体の制御を司る。メモリ部３０４は、不揮発性メモリや揮発性メモリを有する。不揮発性メモリ内には、主制御部３０３が実行可能なプログラムが予め格納されている。また、揮発性メモリは、主制御部３０３の演算時に、データを格納したり呼び出して用いたりするのに使われる。主制御部３０３は、センサユニット部２０１、２０２を制御して赤外ＬＥＤの動作（点滅など）を制御する。内部データバス３０５は、画像処理部３０１、３０２、主制御部３０３、メモリ部３０４を双方向に通信可能に接続する。尚、デジタイザ１０２の構成もデジタイザ１０１と同じ構成で実現できるので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００２２】
図４は、図１に示したデジタイザ１０１、１０２の動作の一例を概念的に説明する図である。
図４では、デジタイザ１０１内のセンサユニット部２０１、デジタイザ１０２内のセンサユニット部２０３から、それぞれ赤外光が投光されている様子を示す。ここで、デジタイザ１０１に配置されている再帰反射材は、デジタイザ１０１の長手方向の一端の点１０６の位置から他端の点１０７の位置まで存在する。同様に、デジタイザ１０２の再帰反射材は、デジタイザ１０２の一端の点１０８から他端の点１０９まで存在する。
【００２３】
センサユニット部２０１の赤外ＬＥＤから投光された光は、デジタイザ１０２の一端の点１０８から他端の点１０９までにある再帰反射材に当たり、その反射光がセンサユニット部２０１の受光部に戻る。同様に、センサユニット部２０３の赤外ＬＥＤから投光された光は、デジタイザ１０１の一端の点１０６から他端の点１０７までに再帰反射材に当たり、その反射光がセンサユニット部２０３の受光部に戻る。
【００２４】
ここで、図４に示すように、ユーザが自分の指、もしくは指示棒のような物体で投影面１００の地点４０１を指した場合を例に挙げて、デジタイザ１０１、１０２の動作の一例を説明する。
各センサユニット部２０１、２０３から投光された赤外光は、デジタイザ１０２、１０１に配置されている再帰反射材でそれぞれ反射され、センサユニット部２０１、２０３に戻る。センサユニット部２０１、２０３に戻ってきた光は、センサユニット部２０１、２０３内の受光部で蓄積される。地点４０１で指または物体によって赤外光が遮られると、図４に示すように、その遮られた部分だけ再帰反射材に光が到達しないため、当然その部分の光もセンサユニット部２０１、２０３に戻ってこない。
【００２５】
主制御部３０３は、それぞれのセンサユニット部２０１、２０３が、どの方向から光が戻ってこなかったのかを受光部に蓄積された光を元に判別する。そして、主制御部３０３は、センサユニット部２０１、２０３のそれぞれにおいて検出した光の方向（角度）を用いて三角測量の原理により点１０６〜１０９で囲まれた画面のどの部分にユーザによって指示されたのかを検出する。
以上がデジタイザ１０１、１０２の入力装置としての動作の一例の概要である。
【００２６】
図５は、図１に示したプロジェクタ１０４の内部構成の一例を示すブロック図である。
プロジェクタ１０４は、画像を表す画像光を投影して投影面１００などの面上に画像を表示させる。信号入力部５０１は、図示しないパソコンやＤＶＤプレーヤなどからケーブルを介して入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換する。
【００２７】
画像処理部５０２は、信号入力部５０１から受け取ったデータに対して、画像の輝度、コントラスト、同期、トラッキング、色濃度、色合いなどを調整する。加えて、画像処理部５０２は、画像範囲の検出、最適ズームの算出、ズーム調整、キーストーン調整などを行う機能を含む。例えば、最適ズームの算出とズーム調整により、プロジェクタ１０４から投影される画像の大きさが変更される。また、例えば、キーストーン調整により、プロジェクタ１０４から投影される画像の形が変更される。
【００２８】
液晶パネル駆動部５０３は、画像処理部５０２から受け取ったデータに基づき液晶パネル５０４を駆動する。液晶パネル５０４は、照明光学部５０５から照射された照明光を、画像を表す画像光に変調するためのパネル画像を、液晶面の画像形成領域に形成する。投射光学部５０６は、液晶パネル５０４によって画像光に変調された光を拡大して投影する。受光部５０７は、デジタイザ１０１、１０２の再帰反射材から反射してきた光を受光する。
【００２９】
主制御部５０８は、ＣＰＵやＤＳＰなどを有する。主制御部５０８は、プロジェクタ１０４全体の制御を司る。メモリ部５０９は、不揮発性メモリや揮発性メモリを有する。デジタイザ１０１、１０２と同様に、不揮発性メモリ内には、予めプログラムが格納される。揮発性メモリは、例えば、主制御部５０８が演算を行う際のデータを格納するために使用される。レンズ駆動部５１０は、投影する画像を拡大・縮小、表示画像の移動・補正などを行うために、投射光学部５０６として備わるレンズを移動させる。データバス５１１は、プロジェクタ内の各ブロック間（画像処理部５０２、液晶パネル駆動部５０３、受光部５０７、主制御部５０８、メモリ部５０９、レンズ駆動部５１０）の制御バスおよびデータバスである。
【００３０】
図６は、デジタイザ１０１、１０２のそれぞれを投影面１００に設置した様子の概略の一例を示す図である。前述したように、投影面１００は、例えば、ホワイトボードまたは室内の壁などである。例えば、デジタイザ１０１、１０２の筺体の裏面に磁石が配置される。このようにすることにより、ユーザは、磁石が装着可能なホワイトボードや壁などの投影面１００にデジタイザ１０１、１０２を簡単に設置することが可能である。デジタイザ１０１、１０２はそれぞれが個別のユニットであるため、相互に平行に設置されるとは限らない。図６では、地面と平行な方向をＸ軸、垂直な方向をＹ軸と定義する。デジタイザ１０１は、Ｙ軸と平行に設置されたとする。一方、デジタイザ１０２は、Ｙ軸と平行にならないで設置されたとする。
【００３１】
図７は、図６に示す状態で設置されたデジタイザ１０１が、デジタイザ１０２の設置された位置を検出する方法の一例を説明するフローチャートである。図６および図７を用いて、デジタイザ１０２の設置された位置を検出する方法の一例を説明する。前述したように、センサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４のそれぞれは、赤外ＬＥＤと受光部とを備える。
【００３２】
図７において、まず、ユーザは、デジタイザ１０１、１０２の図示しない電源スイッチを押下し、デジタイザ１０１、１０２の電源をオンする（ステップＳ７０１）。デジタイザ１０１内のメインユニット部２０５内の主制御部３０３は、デジタイザ１０２内のメインユニット部内の主制御部に対してセンサユニット部２０３、２０４内の赤外ＬＥＤを順に点灯するように要求する（ステップＳ７０２）。
【００３３】
デジタイザ１０２内の主制御部は、デジタイザ１０１からの前記要求に対する返答として、前記要求を受け取ったことをデジタイザ１０１の主制御部３０３に対し通知する（ステップＳ７０３）。そして、デジタイザ１０１の主制御部３０３は、センサユニット部２０３、２０４の赤外ＬＥＤを前記要求に従って点灯させる（ステップＳ７０４）。センサユニット部２０３内の赤外ＬＥＤが点灯した際、センサユニット部２０１、２０２内のそれぞれの受光部にてその光を受光する（ステップＳ７０５）。
【００３４】
主制御部３０３は、センサユニット部２０１内の受光部が、センサユニット部２０３内の赤外ＬＥＤの光を受光すると、図６に示すように、Ｙ軸に対してどの方向から赤外ＬＥＤの光を受光したのかを、角度θ１として導出する。同様に、主制御部３０３は、センサユニット部２０４内の赤外ＬＥＤの光を受光した際には、Ｙ軸に対してどの方向から赤外ＬＥＤの光を受光したのかを、角度θ３として導出する。センサユニット部２０１と同様に、センサユニット部２０２の受光部が、センサユニット部２０３、２０４内の赤外ＬＥＤの光を受光すると、主制御部３０３は、Ｙ軸に対してどの方向から赤外ＬＥＤの光を受光したのかを、角度θ２、θ４として導出する。
【００３５】
ここで、デジタイザ１０１内のセンサユニット部２０１、２０２の間の距離は予め決まった値であり、その距離は既知の値である。また、デジタイザ１０１、１０２内のセンサユニット部（２０１と２０２、２０３と２０４）の相互の位置関係は決まっている。このように、センサユニット部２０１、２０２の間の距離は既知である。また、センサユニット部２０１、２０２を相互に結ぶ直線と、センサユニット部２０１、２０２およびセンサユニット部２０３を相互に結ぶ直線とがなす角度θ１、θ２が測定で判明する。したがって、主制御部３０３は、この角度θ１、θ２から、三角測量の原理よりセンサユニット部２０３の位置を導出する。同様に、主制御部３０３は、センサユニット部２０１、２０２を相互に結ぶ直線と、センサユニット部２０１、２０２およびセンサユニット部２０４とを相互に結ぶ直線とがなす角度θ３、θ４から、センサユニット部２０４の位置を導出する。主制御部３０３は、以上のようにして、デジタイザ１０１、１０２の各センサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４の位置を導出する（ステップＳ７０６）。
【００３６】
前述したように、図１に示した再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３と、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３に対応するセンサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４内の受光部は、ＸＹ平面上では同一の座標に位置するものとする。すなわち、プロジェクタ１０４からの画像の投影方向に沿って投影面１００を見ると、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３と、センサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４内の受光部の位置は重なる。したがって、デジタイザ１０１は、各センサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４の位置から、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の座標を認識することができる。
【００３７】
そして、前述したように、主制御部３０３は、それぞれのセンサユニット部２０１、２０２が、どの方向から光が戻ってこなかったのかを、センサユニット部２０１、２０２内の受光部に蓄積された光を元に導出する。主制御部３０３は、センサユニット部２０１、２０２のそれぞれにおいて検出した光の方向（角度）を用いて三角測量の原理により、点１０６〜１０９で囲まれた画面のうち、ユーザによって指示された位置を導出する（ステップＳ７０７）。
【００３８】
図８は、プロジェクタ１０４から投影した画像が投影面１００に映し出されている様子の一例の概略を３次元で示す図である。
図８において、図１に示した４つの点１０６、１０７、１０８、１０９を線で結んでできる平面の横軸をｘ軸、縦軸をｙ軸とする。加えて、プロジェクタ１０４は投影面１００に対して垂直方向に光を投影しており、この方向をｚ軸方向とする。図８において、ｘ、ｙ、ｚ軸の原点０は、プロジェクタ１０４から投影面１００に対して垂直に光を投影した場合の光の軸（光軸）と投影面１００との交点とする。また、図８において、プロジェクタ１０４から投影される光の軸（光軸）は、地面に対して水平であるものとする。
【００３９】
図９は、デジタイザ１０１、１０２のｘ−ｙ平面における位置の概略の一例を示す図である。図９では、図６に示したように、デジタイザ１０１の長手方向が地面に対して垂直になるようにデジタイザ１０１が設置され、デジタイザ１０２の長手方向が地面に対して垂直にならないようにデジタイザ１０２が設置されている場合を例に挙げて示す。図１０は、プロジェクタ１０４がデジタイザ１０１、１０２内の再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の位置を検出する方法の一例を説明するフローチャートである。
【００４０】
プロジェクタ１０４の図示しない電源スイッチがオンされる、または、プロジェクタ１０４の図示しないキャリブレーションモード用ボタンが押下されると、図１０のフローチャートが開始する。
【００４１】
プロジェクタ１０４の主制御部５０８は、プロジェクタ１０４から光を投光させ、当該光の再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３からの反射光に基づいて再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の位置を導出する（ステップＳ１００１）。この際に投光される光は、指向性のある光である。尚、この光は、本来、プロジェクタ１０４が画像を投光する際の光ではなく、再帰反射材１１２、１１０、１１１、１１３の位置を検出するための専用の光である。
【００４２】
プロジェクタ１０４の主制御部５０８は、ｘ−ｙ平面でｘ軸およびｙ軸により分けられる４つの領域（図９のＩ、II、III、IVで示す領域）にある再帰反射材１１２、１１０、１１１、１１３をそれぞれ順に検出する。プロジェクタ１０４の主制御部５０８は、プロジェクタ１０４から投光される光の角度をそれぞれｘ軸方向、ｙ軸方向に走査する。このような走査を行うと、各領域（図９のＩ、II、III、IVで示す領域）において、走査した光の反射光が受光部５０７で受光される場所がある。プロジェクタ１０４の主制御部５０８は、受光部５０７で光が受光した際の走査位置（ｘ軸、ｙ軸の値）から、再帰反射材１１２、１１０、１１１、１１３の位置を、原点０からの相対的な座標値として導出する。
【００４３】
次に、プロジェクタ１０４の主制御部５０８は、プロジェクタ１０４から画像を投影面１００に投影した際の画面の大きさ・位置を、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の座標値に基づいて導出する。本実施形態では、画面の大きさ・位置は、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の座標値を頂点とする四角形に対して、予め決められた縮小倍率で縮小したものとする。そして、プロジェクタ１０４の主制御部５０８は、導出した画面の四角形の頂点の座標に画像の四隅が投影されるように、投影する画像の四隅の位置を導出し、四隅が導出した位置になるように、画像を投影する（ステップＳ１００２）。そして、図１０のフローチャートによる処理を終了する。
【００４４】
尚、前述したように、ステップ１００１において、プロジェクタ１０４から再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３に光を当て、その光の反射光に基づいて、デジタイザ１０１、１０２（再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３）の位置を検出する。この際にプロジェクタ１０４から投光する光は、本来、プロジェクタ１０４が画像を投光する際の光を用いてもよい。
【００４５】
このようにする場合には、例えば、以下のようにしてもよい。まず、プロジェクタ１０４の主制御部５０８は、原点０を中心とする長方形の領域に光が照射されるようにプロジェクタ１０４から投影面１００に対して光を照射させ、長方形の大きさを徐々に大きくさせる。そして、プロジェクタ１０４の主制御部５０８は、４つの領域（図９のＩ、II、III、IVで示す領域）毎に、最初に受光部５０７で光を受光したときの長方形の頂点の座標値を導出する。光が再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３に当たる点は、長方形の原点０と対角の位置になる。長方形をｘ軸方向、ｙ軸方向でそれぞれ拡大した倍率から、この対角の位置を導出することができ、この対角の位置から、長方形の頂点の座標値を導出することができる。このようにした場合、当該頂点の座標値が、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の位置になる。
【００４６】
ここで、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の大きさは、それぞれ、デジタイザ１０１、１０２の位置を検出するための一点でよいから非常に小さい。デジタイザ１０１、１０２が地面に対してどれだけの角度がついているのかを知るためには、その傾き、つまり、デジタイザ１０１、１０２のそれぞれについて、長手方向の２点の位置が分かればよい。そのため、その再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３を検出するための撮像素子は、デジタイザ１０１上の２点とデジタイザ１０２上の２点の計４点を検出できるものであればよいので、小さくて済む。
【００４７】
以下に、図１０のステップＳ１００２の処理の具体例を説明する。
図１１は、プロジェクタ１０４から投影する画像の領域と、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の４点を結んでなる四角形との関係の一例を説明する図である。図１１では、図８で示した位置関係でデジタイザ１０１、１０２とプロジェクタ１０４が配置されている場合を例に挙げて示す。
【００４８】
図１１において、点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓは、図１０のステップＳ１００１においてプロジェクタ１０４の主制御部５０８で導出された再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の位置である。プロジェクタ１０４が画像を投影する際、この４点を画像の四隅とすると、デジタイザ１０１、１０２上に画像が投影されてしまう。したがって、プロジェクタ１０４から投影される画像は、この四角形ＰＱＲＳよりも小さい画像でなければならない。ここで、プロジェクタ１０４から投影される画像の大きさを、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の４つを頂点とした四角形ＰＱＲＳのαパーセント（α＜１００）と予め定義しておく。また、投影する画像の形と、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の４つを頂点とした四角形ＰＱＲＳの形は同じものとする。
【００４９】
図１１では、プロジェクタ１０４から投影される画像の領域は、点ｐ、ｑ、ｒ、ｓを頂点とする四角形の領域である。したがって、プロジェクタ１０４から投影される画像の領域は、四角形ＰＱＲＳをαパーセント縮小した四角形ｐｑｒｓである。当然、四角形ＰＱＲＳと四角形ｐｑｒｓは相似形である。前述したように、点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓの４点の座標は、図１０のステップＳ１００１において導出されるので、既知である。したがって、ステップＳ１００２で説明したように、プロジェクタ１０４は、点ｐ、ｑ、ｒ、ｓの４点の座標をこの点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓから導出することにより、四角形ｐｑｒｓの画像を投影することができる。
【００５０】
図１２は、プロジェクタ１０４から投影される画像の四隅の点ｐ、ｑ、ｒ、ｓの座標を求める方法の一例を説明する図である。
前述したように、点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓの４点は、プロジェクタ１０４がデジタイザ１０１、１０２に対して投光することにより導出した既知の値である。ここで、点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓの座標をそれぞれ（Ｘｐ、Ｙｐ）、（Ｘｑ、Ｙｑ）、（Ｘｒ、Ｙｒ）、（Ｘｓ、Ｙｓ）とする。また、四角形ＰＱＲＳの対角線の交点を点Ｔとし、点Ｔの座標を（Ｘｔ、Ｙｔ）とする。四角形ＰＱＲＳの各対角線である直線ＰＲ、ＱＳの式が既知であるから、この点Ｔの座標（Ｘｔ、Ｙｔ）も導出することができるので、既知の値となる。
【００５１】
前述したように、四角形ｐｑｒｓは、四角形ＰＱＲＳをαパーセント縮小した図形である。ここでは、点ｐ、ｑ、ｒ、ｓのうち、点ｓの座標を求める場合を例に挙げて説明する。点ｓは、線分ＴＳにおいて点Ｔからαパーセントのところにある点であるから、線分ＴＳを点Ｔからα：（１００−α）に分けた点であるといえる。
【００５２】
ここで、線分ＴＳをｘ軸に投影したときのｘ軸上の投影点を以下のように表記する。すなわち、点Ｔのｘ軸への投影点をＴｘ、点Ｓのｘ軸への投影点をＳｘ、点ｓのｘ軸への投影点をｓｘと表記する。点Ｔ、Ｔｘを相互に結ぶ線分ＴＴｘ、点ｓ、ｓｘを相互に結ぶ線分ｓｓｘ、点Ｓ、Ｓｘを相互に結ぶ線分ＳＳｘは、相互に平行である。したがって、点Ｔ、Ｔｘ、Ｓｘ、Ｓを頂点とする四角形ＴＴｘＳｘＳは台形となる。
【００５３】
同様に、線分ＴＳをｙ軸に投影したときのｙ軸上の投影点を以下のように表記する。すなわち、点Ｔのｙ軸への投影点をＴｙ、点Ｓのｙ軸への投影点をＳｙ、点ｓのｙ軸への投影点をｓｙと表記する。この場合、点Ｔ、Ｔｙ、Ｓｙ、Ｓを頂点とする四角形ＴＴｙＳｙＳも台形となる。
これらの関係により、以下の（１）式、（２）式が成り立つ。したがって、ステップＳ１００２においてプロジェクタ１０４の主制御部５０８は、以下の（１）式、（２）式の計算を行うことにより、点ｓのｘ座標ｓｘとｙ座標ｓｙ、すなわち点ｓの座標（ｓｘ，ｓｙ）を導出することができる。
ｓｘ＝Ｘｔ＋α（Ｘｓ−Ｘｔ）／１００  ・・・（１）
ｓｙ＝Ｙｔ＋α（Ｙｓ−Ｙｔ）／１００  ・・・（２）
同様に点ｐ、ｑ、ｒも導出することができるので、プロジェクタ１０４から投影される画像の四隅の位置を求めることができる。
【００５４】
図１３は、図６において、デジタイザ１０１がデジタイザ１０２から投光される光を受光することによって各センサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４（再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３）の位置を求めたときの各点の座標を示す図である。
図１３において、原点は点Ｐ（再帰反射材１１０、センサユニット部２０１の位置）とする。また、地面と平行な方向をＸ軸方向、垂直な方向をＹ軸方向とする。図１３に示す点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓを頂点とする四角形ＰＱＲＳは、図１２に示した点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓを頂点とする四角形と同じである。
【００５５】
図１３に示す点ｐ、ｑ、ｒ、ｓを頂点とする四角形は、図１２で示した四角形ｐｑｒｓと同じであり、四角形ＰＱＲＳをαパーセントに縮小した場合の四角形ｐｑｒｓである。四角形ｐｑｒｓの頂点（点ｐ、ｑ、ｒ、ｓ）を導出する方法は、図１２を参照しながら説明した通りである。ただし、ここでは、センサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４の位置を点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓの位置とする。前述したように、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３は、それぞれ、センサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４の赤外ＬＥＤの真上にある。したがって、ｘ−ｙ平面におけるセンサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４の位置と、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の位置は同じである。よって、デジタイザ１０１の主制御部３０３は、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の位置（点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ）を導出した後に、プロジェクタ１０４から投光される画像の四隅を四角形ｐｑｒｓと想定できる。
【００５６】
そして、デジタイザ１０１の主制御部３０３は、図７のステップＳ７０７で導出した位置（ユーザによって指示された位置）を、プロジェクタ１０４から投影された画像の座標に応じて調整する。そして、デジタイザ１０１の主制御部３０３は、当該調整した位置を、ユーザによって指示された位置として決定して出力することができる。よって、デジタイザ１０１、１０２の入力座標とプロジェクタ１０４から投光される画像の座標とを一致させることができる。
【００５７】
以上のように本実施形態では、プロジェクタ１０４は、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３からの光に基づいて、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の位置を導出する。そして、プロジェクタ１０４は、当該導出した位置を頂点とする四角形ＰＱＲＳをα［％］縮小した四角形ｐｑｒｓを、投影する画像の領域とする。デジタイザ１０１は、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の真下にあるセンサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４の赤外ＬＥＤからの光に基づいて、センサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４の位置を導出する。これにより、デジタイザ１０１は、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の位置が得られる。そして、デジタイザ１０１は、導出した位置を頂点とする四角形ＰＱＲＳをα［％］縮小した四角形ｐｑｒｓが、プロジェクタ１０４から投影される画像の領域であると認識する。
【００５８】
したがって、ユーザの作業は、例えば、デジタイザ１０１、１０２をおおよそ平行に投影面１００に設置することと、プロジェクタ１０４から画像を投影する指示を行うことになる。このような作業を行うだけで、プロジェクタ１０４から投影される画像の座標と、デジタイザ１０１、１０２で検出される座標とのずれを補正することができる。また、解像度が高い撮像素子を用いることも、撮影画像に対する画像認識処理のために余分なメモリを用いることも不要になる。したがって、デジタイザ１０１、１０２の入力座標とプロジェクタ１０４から投影される座標を容易に且つ確実に一致させることができる。
【００５９】
本実施形態では、図６において、説明を分かりやすくするために、デジタイザ１０２を斜めに設置したが、通常、ユーザは、目分量でデジタイザ１０１、１０２を設置する。この場合、デジタイザ１０１、１０２は、おおよそ相互に平行に近い状態になるように設置される。そのため、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の位置（点１０６、１０７、１０８、１０９）を頂点とした四角形もおおよそ長方形になる。この場合、プロジェクタ１０４から投影される画像は、この長方形を縮小した相似の長方形となるため、台形歪みの少ない画像になる。
【００６０】
また、本実施形態では、デジタイザ１０１、１０２およびプロジェクタ１０４とも、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の位置を頂点とする四角形を縮小した画像を、投影される画像とし、その画像における位置を入力座標、投影する画像の座標とした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。
【００６１】
例えば、仮に、図６に示したようにしてデジタイザ１０１、１０２が設置される場合、プロジェクタ１０４から投影される画像の領域は、図１１に示すように四角形ｐｑｒｓの領域となり、台形になる。したがって、プロジェクタ１０４から投影される画像は歪むことになる。したがって、プロジェクタ１０４の主制御部５０８は、この歪みを補正するために、例えば、以下のようにすることができる。
【００６２】
まず、主制御部５０８は、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の位置（点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ）のうちの１つの位置（例えば点Ｐ）を選択する。次に、プロジェクタ１０４の主制御部５０８は、当該選択した位置を頂点とする長方形または正方形であって、点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓを頂点とする四角形ＰＱＲＳの内部に含まれる長方形または正方形を導出する。例えば、プロジェクタ１０４の主制御部５０８は、点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓを頂点とする四角形ＰＱＲＳの内部に含まれる長方形または正方形のうち、最大の大きさとなる長方形または正方形を導出する。そして、プロジェクタ１０４の主制御部５０８は、当該導出した長方形または正方形の頂点の位置を、前述した点ｐ、ｑ、ｒ、ｓの代わりに用いて、プロジェクタ１０４から画像を投影する。
【００６３】
前述したように、デジタイザ１０１の主制御部３０３も、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の位置（点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ）を導出することができる。また、デジタイザ１０１の主制御部３０３は、点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓを頂点とする四角形ＰＱＲＳの内部に含まれる長方形または正方形のうち、最大の大きさとなる長方形または正方形が、プロジェクタ１０４から投影される画像の領域であることを予め記憶しておく。このようにすることにより、デジタイザ１０１の主制御部３０３も、プロジェクタ１０４から投影される画像の領域を導出することができる。
以上のようにすれば、ユーザが、相互に平行になるようにデジタイザ１０１、１０２を設置しなくても、プロジェクタ１０４から投影される画像が歪むことを抑制することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、デジタイザ１０１、１０２が赤外遮光方式（赤外線が遮光された領域に基づいて指示された位置を検出する方式）である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、デジタイザ１０１、１０２は、この方式以外のものでもよく、例えば静電容量方式のものでもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、プロジェクタ１０４が投光し、デジタイザ１０１、１０２の再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３からの反射光を受光することで、プロジェクタ１０４がデジタイザ１０１、１０１の設置位置を検出する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、デジタイザ１０１、１０２側に再帰反射材の代わりに自発光素子がある場合、その自発光素子からの光をプロジェクタ１０４側で検出するようにしてもよい。さらには、赤外遮光方式で位置を検出する際に発光する赤外光をプロジェクタ１０４側からも見えるように配置して、その自発光素子からの光を元にプロジェクタ１０４がデジタイザ１０１、１０２の位置を検出してもよい。例えば、デジタイザ１０１の面のうちプロジェクタ１０４と対向する位置にある面（プロジェクタ１０４から見える面）に配置した再帰反射材１１０、１１１の箇所の筺体部分に穴をあけ、赤外ＬＥＤからの発光が、プロジェクタ１０４から見えるようにする。
【００６６】
また、本実施形態では、再帰反射材１１０、１１１、１１２、１１３の位置と、プロジェクタ１０４から投影される画像の領域との関係（例えば、前述したα）を、プロジェクタ１０４とデジタイザ１０１との双方に予め記憶する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、プロジェクタ１０４が、プロジェクタ１０４から投影される画像の領域を導出し、導出した領域の情報をデジタイザ１０１に送信してもよい。このようにした場合には、デジタイザ１０１は、プロジェクタ１０４からの情報を取得して、プロジェクタ１０４から投影される画像の領域を特定することができる。すなわち、このようにした場合には、デジタイザ１０１は、前述したようにしてセンサユニット部２０１、２０２、２０３、２０４の位置を導出してプロジェクタ１０４から投影される画像の領域を特定する必要はない。
【００６７】
尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００６８】
（その他の実施例）
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、まず、以上の実施形態の機能を実現するソフトウェア（コンピュータプログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）が当該コンピュータプログラムを読み出して実行する。
【符号の説明】
【００６９】
１００：投影面、１０１・１０２：デジタイザ、１０３：ケーブル、１０４：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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