(57)【要約】【課題】投影画像とポインティングデバイスとの距離によらずポインティングデバイスによるダブルクリック操作を正しく認識する。【解決手段】画像投影装置１は、スクリーン１３０と電子ペン５０との距離を推定する距離推定部３１と、電子ペン５０の連続するクリック操作を検出した際に、距離推定部３１で推定された距離に応じて、ダブルクリック操作を認識する際の１回目のクリック位置と２回目のクリック位置のずれ許容値を設定し、該ずれ許容値に基づいて、ダブルクリック操作であるか、連続したシングルクリック操作であるかを判定するダブルクリック判定部３２と、を備える。【選択図】図６
2016103060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被投影面に投影画像を投影する画像投影装置と、
該画像投影装置に投影情報を供給する映像供給装置と、
少なくとも前記投影画像上の位置指定および指定された位置でのクリック操作が可能なポインティングデバイスと、を備えた画像投影システムにおける前記画像投影装置であって、
前記被投影面と前記ポインティングデバイスとの距離を推定する距離推定部と、
前記ポインティングデバイスの連続するクリック操作を検出した際に、前記距離推定部で推定された距離に応じて、ダブルクリック操作を認識する際の１回目のクリック位置と２回目のクリック位置のずれ許容値を設定し、該ずれ許容値に基づいて、ダブルクリック操作であるか、連続したシングルクリック操作であるかを判定するダブルクリック判定部と、を備えたことを特徴とする画像投影装置。
【請求項２】
前記ダブルクリック判定部は、
前記距離推定部で推定された距離と、該距離について設定された閾値とを比較して、
前記距離推定部で推定された距離が前記閾値以下である場合は、ずれ許容値Ａを設定し、前記閾値を超える場合は、ずれ許容値Ｂ（ただし、Ａ＜Ｂである）を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項３】
前記距離推定部で推定された距離と、前記ずれ許容値との対応関係を規定したずれ許容値テーブルを備え、
前記ダブルクリック判定部は、
前記ずれ許容値テーブルに基づいて、前記距離推定部で推定された距離に応じた前記ずれ許容値を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項４】
前記ダブルクリック判定部での判定結果に基づいて、前記映像供給装置で処理可能なマウス情報を生成するとともに、該マウス情報を前記映像供給装置に送信するマウス情報生成部を備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の画像投影装置と、
前記映像供給装置と、
前記ポインティングデバイスと、を備えたことを特徴とする画像投影システム。
【請求項６】
前記ポインティングデバイスは、
前記投影画像に含まれる位置情報を検出する位置情報検出部と、
該ポインティングデバイスの加速度を検出する加速度検出部と、
前記位置情報検出部で検出した前記位置情報と、前記加速度検出部で検出した加速度情報を前記画像投影装置に送信する無線通信部と、を備え、
前記画像投影装置の前記距離推定部は、
前記ポインティングデバイスの前記無線通信部から送信された前記位置情報および前記加速度情報に基づいて、前記被投影面と前記ポインティングデバイスとの距離を推定することを特徴とする請求項５に記載の画像投影システム。
【請求項７】
前記投影画像を撮像するとともに、撮像情報を前記画像投影装置に送信する撮像装置をさらに備え、
前記ポインティングデバイスは、
前記投影画像中の任意の位置を照射する照射部と、
該ポインティングデバイスの加速度を検出する加速度検出部と、
前記加速度検出部で検出した加速度情報を前記画像投影装置に送信する無線通信部と、を備え、
前記画像投影装置の前記距離推定部は、
前記ポインティングデバイスの前記無線通信部から送信された前記加速度情報と、前記撮像装置から送信された前記撮像情報に基づいて、前記被投影面と前記ポインティングデバイスとの距離を推定することを特徴とする請求項５に記載の画像投影システム。
【請求項８】
前記ポインティングデバイスは、
前記投影画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像した撮像情報を前記画像投影装置に送信する無線通信部と、を備え、
前記画像投影装置の前記距離推定部は、
前記ポインティングデバイスの前記無線通信部から送信された前記撮像情報に基づいて、前記被投影面と前記ポインティングデバイスとの距離を推定することを特徴とする請求項５に記載の画像投影システム。
【請求項９】
被投影面に投影画像を投影する画像投影装置と、
該画像投影装置に投影情報を供給する映像供給装置と、
少なくとも前記投影画像上の位置指定および指定された位置でのクリック操作が可能なポインティングデバイスと、を備えた画像投影システムにおける前記映像供給装置であって、
前記被投影面と前記ポインティングデバイスとの距離を推定する距離推定部と、
前記ポインティングデバイスの連続するクリック操作を検出した際に、前記距離推定部で推定された距離に応じて、ダブルクリック操作を認識する際の１回目のクリック位置と２回目のクリック位置のずれ許容値を設定し、該ずれ許容値に基づいて、ダブルクリック操作であるか、連続したシングルクリック操作であるかを判定するダブルクリック判定部と、を備えたことを特徴とする映像供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影装置、画像投影システムおよび映像供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像投影装置として広く知られたプロジェクタは、近来、液晶パネルの高解像化、光源ランプの高効率化に伴う明るさの改善、低価格化などが進んでいる。また、ＤＭＤ（Digital  Micro-mirror  Device）を利用した小型軽量な画像投影装置が普及し、オフィスや学校のみならず家庭においても広くこれら画像投影装置が利用されるようになってきている。
【０００３】
近年、画像投影装置とパーソナルコンピュータなどの映像供給装置（情報処理装置）とを接続した画像投影システムにおいて、画像投影装置から被投影面（スクリーン）に投影されている投影画像に対して、ユーザが付属の電子ペンなどのポインティングデバイスを用いて、スクリーン上のポインタ操作や、文字や図形の手書き入力操作などを可能としたインタラクティブな画像投影システム（インタラクティブシステムともいう）が知られている。また、スクリーンから離れた位置においても、投影画像に対して操作を可能としたポインティングデバイス（リモートポインティングデバイス）も知られている。また、映像供給装置から入力される画像についての投影画像に対して、一般的なマウスと同様に、左クリック操作、右クリック操作、ダブルクリック操作などが可能なポインティングデバイスも知られている。
【０００４】
これらのインタラクティブシステムでは、投影画像中に位置情報を判定するための情報を含ませて投影させて、ポインティングデバイスで投影画像中の位置情報を読み取ることで、ポインティングデバイスの操作位置を検出する方式が知られている。このインタラクティブシステムでは、ポインティングデバイスの操作位置を、ポインティングデバイスから、画像投影装置を介して、または直接、映像供給装置へ送信することで映像供給装置での操作に反映される。
【０００５】
また、画像投影装置の内部または外部に撮像装置を備え、被投影面を撮像した画像に基づいて、ポインティングデバイスの操作位置を検出する方式も知られている。このインタラクティブシステムでは、ポインティングデバイスとしてレーザーポインターなどを用い、投影画像上に視認可能に表示されるレーザーポインターの照射位置を、撮像装置で撮像し、このデータを、画像投影装置を介して、または直接、映像供給装置へ送信することで映像供給装置での操作に反映される。
【０００６】
例えば、特許文献１には、表示画面の映像のある部分を光照射し、照射スポットを含む画面をビデオカメラで撮像し、撮影した信号から光照射位置を求め、座標位置情報をパーソナルコンピュータへポインティング情報として送るポインティングシステムが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のインタラクティブシステムでは、マウスと同様の機能を有するポインティングデバイスでポインティングデバイスを投影画像から離れた位置でダブルクリック操作をすると、机などの平面上におかれたマウスでのダブルクリック操作と異なり、手振れの影響が大きくなるため、ダブルクリック操作の１クリック目の操作位置と２クリック目の操作位置がずれてしまい、ダブルクリックとして認識されないことがあった。また、独立した２つのクリック操作と判断されることで、意図しない操作内容となってしまうという問題があった。これは、ポインティングデバイスがスクリーン上やその至近距離から操作される場合も、スクリーンから離れた位置で操作される場合も、ダブルクリックの判定を同じ基準で判断していることに起因する。
【０００８】
そこで本発明は、投影画像とポインティングデバイスとの距離によらずポインティングデバイスによるダブルクリック操作を正しく認識することができる画像投影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため、本発明に係る画像投影装置は、被投影面に投影画像を投影する画像投影装置と、該画像投影装置に投影情報を供給する映像供給装置と、少なくとも前記投影画像上の位置指定および指定された位置でのクリック操作が可能なポインティングデバイスと、を備えた画像投影システムにおける前記画像投影装置であって、前記被投影面と前記ポインティングデバイスとの距離を推定する距離推定部と、前記ポインティングデバイスの連続するクリック操作を検出した際に、前記距離推定部で推定された距離に応じて、ダブルクリック操作を認識する際の１回目のクリック位置と２回目のクリック位置のずれ許容値を設定し、該ずれ許容値に基づいて、ダブルクリック操作であるか、連続したシングルクリック操作であるかを判定するダブルクリック判定部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、投影画像とポインティングデバイスとの距離によらずポインティングデバイスによるダブルクリック操作を正しく認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像投影システムの一例を示す概略構成図である。
【図２】画像投影装置の一実施形態を示す外観斜視図である。
【図３】画像投影装置の側面図であって、被投影面への投影状態を示した図である。
【図４】（Ａ）画像投影装置の外装カバーを外した状態を示す斜視図、（Ｂ）（Ａ）の丸囲み部分の拡大構成図である。
【図５】照明ユニット、投影ユニット、画像表示素子ユニット、および光源ユニットの断面図である。
【図６】画像投影装置の機能ブロック図である。
【図７】電子ペンの機能ブロック図である。
【図８】映像供給装置の機能ブロック図である。
【図９】投影画像から離れた位置で電子ペンを操作する際の様子を示す模式図である。
【図１０】投影画像の至近位置で電子ペンを操作する際の様子を示す模式図である。
【図１１】画像投影装置がスクリーンに投影画像を投影している様子を示す概略図（１）である。
【図１２】画像投影装置が実行するダブルクリック判定処理のフローチャートである。
【図１３】スクリーンと電子ペンとの距離推定処理の説明図であって、（Ａ）電子ペンをスクリーンの至近距離で動かした様子、（Ｂ）電子ペンをスクリーンから離れた位置で動かした様子である。
【図１４】スクリーンと電子ペンとの距離推定テーブルの一例である。
【図１５】画像投影装置がスクリーンに投影画像を投影している様子を示す概略図（２）である。
【図１６】画像投影装置がスクリーンに投影画像を投影している様子を示す概略図（３）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る構成を図１から図１６に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
［第１の実施形態］
本実施形態では、投影画像中にポインティングデバイスが読み込むための位置情報が埋め込まれる方式の画像投影システムについて説明する。この方式としては、例えば、テキサスインスツルメンツ社のＰｏｉｎｔｂｌａｎｋという技術が知られているが、投影画像中に位置情報が埋め込まれ、該位置情報をポインティングデバイスで読み込み、読み込んだ情報に基づいて、ポインティングデバイスのポイント位置を検出可能なものであればよい。
【００１４】
（画像投影システム）
図１は、画像投影システム１００の一例を示す概略構成図である。画像投影システム１００は、画像投影装置（プロジェクタ）１と、映像信号（投影情報ともいう）を画像投影装置１に供給する映像供給装置１１０と、を含んで構成されており、画像投影装置１と映像供給装置１１０とは、ケーブル１２０によって接続されている。なお、映像信号には静止画表示のための画像信号も含まれる。
【００１５】
画像投影装置１は、映像供給装置１１０が提供する映像信号を基に映像を生成し、スクリーン１３０等の被投影面に投影するプロジェクタである。図１では、スクリーン１３０上に画像投影装置１から投影画像１４０が投影されている。
【００１６】
画像投影装置１は、映像信号を入力するインタフェースとして、ＨＤＭＩ（High-Definition  Multimedia  Interface）（登録商標）端子、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ端子、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ端子、ＶＧＡ（Video  Graphics  Array）入力端子、Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子、ＲＣＡ端子等の画像入力端子を備えている。また、画像投影装置１は、複数の画像入力端子を備えていることが好ましい。画像入力端子に接続されたケーブル１２０を介して映像供給装置１１０から映像信号を受信する。ケーブル１２０は、通信インタフェースに準拠したケーブルであって、例えば、ＨＤＭＩケーブルである。
【００１７】
また、画像投影装置１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉＦｉ（登録商標）等の無線通信プロトコルに準拠した無線通信により、映像供給装置１１０から映像信号を受信してもよい。
【００１８】
映像供給装置１１０は、画像投影装置１が投影すべき画像を提供する装置である。映像供給装置１１０は、映像信号を出力するインタフェースを備えており、映像供給装置１１０の表示画像を形成する映像信号を所定の転送レート（例えば、３０ｆｐｓ（frame  per  second）〜６０ｆｐｓ）で画像投影装置１に送信する。
【００１９】
映像供給装置１１０も同様に、映像信号を出力するインタフェースとして、ＨＤＭＩ端子、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ端子、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ端子、ＶＧＡ入力端子、Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子、ＲＣＡ端子等の画像出力端子を備えており、これらの端子に接続されたケーブル１２０を介して画像投影装置１に送信することができる。また、映像供給装置１１０は、無線通信により、画像投影装置１に映像信号を送信してもよい。
【００２０】
映像供給装置１１０としては、例えば、ノート型ＰＣ、デスクトップ型ＰＣやタブレット型ＰＣ、スマートフォン等の映像信号を供給可能な情報処理装置を用いることができる。なお、図１に示す例では、画像投影装置１に１つの映像供給装置１１０が接続されているが、画像投影装置１に複数の映像供給装置１１０を接続するものであってもよい。
【００２１】
また、画像投影システム１００は、ユーザが握持した状態でスクリーン１３０上または離間した位置から投影画像１４０に向けて操作することで、種々の操作を実行することができるポインティングデバイスである電子ペン５０を備えている。電子ペン５０は、画像投影装置１および映像供給装置１１０、または映像供給装置１１０に無線通信により接続され、信号の送信が可能となっている。
【００２２】
（画像投影装置）
図２は、画像投影装置１の一実施形態を示す外観斜視図である。また、図３は、画像投影装置１の側面図であって、スクリーン１３０への投影状態を示した図である。
【００２３】
画像投影装置１は、装置内部に光源としてのランプや多数の電子基板を備えており、起動時には、装置の内部温度が上昇する。このため、画像投影装置１には、内部の構成部品が耐熱温度を超えないように、吸気口１１および排気口１２が設けられている。
【００２４】
図４（Ａ）は、画像投影装置１の外装カバー２を外した状態を示す斜視図である。また、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の丸囲み部分で示す光学エンジン３と光源ユニット４の拡大構成図である。図４に示すように、画像投影装置１は、光学エンジン３および光源ユニット４を備えている。また、図５は、照明装置である照明ユニット３ａ（照明光学系）、投影ユニット３ｂ（投影光学系）、画像表示素子ユニット１０、および光源ユニット４の上面から見た断面図である。光学エンジン３は、照明ユニット３ａおよび投影ユニット３ｂからなる。
【００２５】
図４に示すように、吸気口１１、排気口１２の内側には、それぞれ吸気ファン１３、排気ファン１４が設けられており、吸気ファン１３から吸入した外気を排気ファン１４から排出することで、装置内の強制気流による空冷がなされる。
【００２６】
画像投影装置１においては、光源ユニット４の光源からの光（白色光）が光学エンジン３の照明ユニット３ａに照射される。照明ユニット３ａ内では、照射された白色光をＲＧＢに分光した後、レンズ、ミラー等により画像表示素子ユニット１０へ導き、変調信号に応じて画像形成する画像表示素子ユニット１０とその画像を投影ユニット３ｂによりスクリーン１３０へ拡大投影する構成となっている。
【００２７】
光源ユニット４の光源であるランプ１５としては、種々のランプを用いることができるが、例えば、高圧水銀ランプ、キセノンランプなどのアークランプを用いることができる。例えば、高圧水銀ランプを用いることが好ましい。
【００２８】
また、光源ユニット４の側面の一方向側には光源を冷却するファン１６が設けられている。ファン１６は、光源ユニット４の各部が設定された定格温度範囲内の温度となるように、その回転数が制御される。また、光源ユニット４からの光の出射方向と投影ユニット３ｂからの画像光の出射方向は、図５に示すように、略９０°の関係となっている。
【００２９】
また、光学エンジン３の照明ユニット３ａは、光源から照射された光を分光するカラーホイール５（回転色フィルター）と、カラーホイール５から出射した光を導くライトトンネル６と、リレーレンズ７、平面ミラー８および凹面ミラー９と、を備えている。また、照明ユニット３ａ内には、画像表示素子ユニット１０が設けられる。
【００３０】
照明ユニット３ａでは、先ず、光源からの出射光である白色光が、円盤状のカラーホイール５で単位時間毎にＲＧＢの各色が繰り返す光に変換され出射される。カラーホイール５から出射された色分離された光は、ライトトンネル６に導かれる。ライトトンネル６は、入射された光がその内部（内壁）で複数回反射され合成されることで均一化する照明均一変換光学部材である。
【００３１】
次いで、ライトトンネル６から出射された光は、２枚のレンズを組み合わせてなるリレーレンズ７により、光の軸上色収差を補正しつつ集光される。また、リレーレンズ７から出射される光は、平面ミラー８および凹面ミラー９によって反射されて、画像表示素子ユニット１０に集光される。画像表示素子ユニット１０は、複数のマイクロミラーからなる略矩形のミラー面を有し、画像データに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されることにより、所定の画像を形成するように投影光を加工して反射する画像表示素子（光変調素子）としてのＤＭＤ素子１０ａを備えている。
【００３２】
画像表示素子ユニット１０は、入力信号に応じてマイクロミラーのオンオフを切り替えることで投影ユニットへ光を出力する光を選別するとともに階調を表現する。すなわち、ＤＭＤ素子１０ａにより、時分割で画像データに基づいて、複数のマイクロミラーが使用する光は投影レンズへ反射され、捨てる光はＯＦＦ光板へ反射される。画像表示素子ユニット１０で使用する光は投影ユニット３ｂへ反射し、投影ユニット３ｂ内の複数の投影レンズを通り拡大された画像光はスクリーン１３０上へ拡大投影される。
【００３３】
図６に画像投影装置１の機能ブロック図を示す。画像投影装置１は、映像入力端子部２０、映像音声処理部２１、音声出力ユニット２２、ランプ制御部２３、光学制御部２４、操作部２５、操作受付部２７、入出力インタフェース２８、無線通信部２９、主制御部３０、ファン制御部３５等を備えている。
【００３４】
映像入力端子部２０は、映像供給装置１１０にケーブル１２０にて接続される端子部であって、ＨＤＭＩ端子、ビデオ端子、ＲＧＢ端子などである。
【００３５】
映像音声処理部２１は、入力された映像信号をＲＧＢのデジタル映像データに変換し、主制御部３０に転送する。また、映像入力端子部２０、主制御部３０から入力された音声データをＤ／Ａ変換してスピーカーなどの音声出力ユニット２２に出力する。
【００３６】
主制御部３０は、メインプロセッサであるＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、制御プログラム等を記憶したＲＯＭ（Read  Only  Memory）と、各処理におけるデータを一時的に格納しておくメモリデバイス（例えば、ＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）等）と、電源ＯＦＦ時にも設定情報等を記録しておく不揮発性メモリであるＮＶＲＡＭ（Non  Volatile  RAM）等がバスで接続された制御手段である。ＮＶＲＡＭに替えて、ＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の種々の不揮発性メモリを用いてもよい。
【００３７】
また、主制御部３０は、スクリーン１３０と電子ペン５０との距離を推定する距離推定部３１と、電子ペン５０での連続するクリック操作を検出した際に、距離推定部３１で推定された距離に応じて、ダブルクリック操作を認識する際の１回目のクリック位置と２回目のクリック位置のずれ許容値を設定し、該ずれ許容値に基づいて、ダブルクリック操作であるか、連続したシングルクリック操作であるかを判定するダブルクリック判定部３２と、ダブルクリック判定部３２での判定結果に基づいて、映像供給装置１１０で処理可能なマウス情報を生成するとともに、該マウス情報を、入出力インタフェース２８を介して映像供給装置１１０に送信するマウス情報生成部３３を備えている。
【００３８】
主制御部３０は、映像音声処理部２１より転送されるＲＧＢ映像データを表示すべく、ランプ制御部２３および光学制御部２４を制御する。ランプ制御部２３は、主制御部３０からの制御に基づいて、光源としてのランプ１５を制御する。また、光学制御部２４は、主制御部３０からの制御に基づいて、光学エンジン３、画像表示素子ユニット１０を制御する。また、ファン制御部３５は、主制御部３０からの制御に基づいて、ファン１６を制御する。
【００３９】
操作部２５は、ユーザからの種々の操作要求を受け付けるものであり、画像投影装置１の外面に設けられるキーボタン（本体キー）によって構成される。例えば、各種設定や選択を行うためのメニュー画面を表示させるメニューキーなどを備えている。また、操作要求には、メニュー画面等のＯＳＤ画面の表示指示、投影している画像のアスペクト比の変更要求、画像投影装置１の電源ＯＦＦ要求、ランプ１５の光量を変更するランプパワー変更要求、などが含まれる。操作部２５は、操作要求を受け付けると、当該操作要求を主制御部３０に通知する。
【００４０】
また、遠隔操作手段としてのリモコン２６には、操作部２５と同様のキーボタンが備えられており、操作部２５と同様の操作が可能である。リモコン２６からの操作要求は、赤外線データで操作受付部２７に送信され、操作受付部２７は、リモコン２６からの信号を受信すると、主制御部３０へ通知する。
【００４１】
無線通信部２９は、電子ペン５０から送信される位置情報、クリック情報、加速度情報などの情報を受信して、これを主制御部３０に通知する。
【００４２】
入出力インタフェース２８は、映像供給装置１１０と接続する通信インタフェースであって、電子ペン５０からの位置情報、クリック情報、加速度情報に基づいて生成されるマウス情報などが画像投影装置１から映像供給装置１１０に送信される。例えば、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）などの通信インタフェースである。
【００４３】
（電子ペン）
図７に電子ペン５０の機能ブロック図を示す。電子ペン５０は、第１ボタン５１、第２ボタン５２、ペン先ボタン５３、操作受付部５４、加速度検出部５５、位置情報検出部５６、無線通信部５７、電子ペン制御部６０を備え、投影画像１４０上の位置指定および指定された位置での各種のクリック操作が可能となっている。
【００４４】
操作受付部５４は、第１ボタン５１、第２ボタン５２、ペン先ボタン５３が押下されたことを検知して、これを電子ペン制御部６０へ通知する。ペン先ボタン５３は、電子ペン５０の先端部をスクリーン１３０上に押し付けることで押下することが可能となっている。
【００４５】
ここでは、第１ボタン５１がマウスの左ボタン、第２ボタン５２がマウスの右ボタン、ペン先ボタン５３がマウスの左ボタンに割り当てられているものとし、ダブルクリック操作は、第１ボタン５１またはペン先ボタン５３が連続で押下されることで実行されるものとする。なお、ボタンの数および機能の割り当てについては、特に限られるものではない。
【００４６】
加速度検出部５５は、電子ペン５０の加速度を検知するものであって、例えば、加速度センサ（Ｇセンサ）である。
【００４７】
位置情報検出部５６は、投影画像１４０に埋め込まれた位置情報を読み取るものであって、例えば、光を受光する光検出センサと、受光した光を電気信号へ変換する光変換部とを備えている。
【００４８】
無線通信部５７は、画像投影装置１または映像供給装置１１０に対して、位置情報、クリック情報、加速度情報の各情報を送信する。
【００４９】
電子ペン制御部６０は、例えば、マイクロコントローラで構成され、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）などの演算回路および記憶回路を備えている。
【００５０】
電子ペン制御部６０は、加速度検出部５５で検出される加速度情報と、位置情報検出部５６で検出される位置情報と、を所定間隔で継続的に、無線通信部５７を介して画像投影装置１に送信している。また、操作受付部５４からいずれかのボタンがクリックされた情報を受けた時は、該クリック情報を、無線通信部５７を介して画像投影装置１に送信する。
【００５１】
（映像供給装置）
図８に映像供給装置１１０の機能ブロック図を示す。映像供給装置１１０は、データを入力するための入力部１１１と、ディスプレイなどの表示部１１２と、データ通信を行うための通信部１１３と、装置全体の制御を司る制御手段としてのＣＰＵ１１４と、ＣＰＵ１１４のワークエリアとして使用されるＲＡＭ１１５と、ＣＰＵ１１４を動作させるための各種プログラム等を記憶した記憶部１１６とから構成されている。
【００５２】
（ダブルクリック操作）
図９は、スクリーン１３０上の投影画像１４０から離れた位置で電子ペン５０を操作する際の様子を示す模式図である。図１０は、スクリーン１３０上の投影画像１４０の至近位置で電子ペン５０を操作する際の様子を示す模式図である。
【００５３】
画像投影装置１や映像供給装置１１０では、通常、所定のボタン（例えば、マウスの左ボタン）がほぼ同じ位置（１回目のクリック位置から所定の移動範囲内）において、かつ、所定の短い間隔内で２回押下されたときに、ダブルクリック操作があったものと認識している。
【００５４】
通常のマウスを用いた場合、ダブルクリック操作は、机上に置いたマウスのボタンを２回連続で押下することであって、容易な操作である。このため、１回目と２回目のボタンのクリックの間にポイント位置がずれることはほとんどない。
【００５５】
これに対し、図９に示すように投影画像１４０から離れた位置で、スクリーン１３０上の１点を指定した状態で、電子ペン５０の第１ボタン５１を２回連続で押下するダブルクリック操作では、ユーザの手振れに起因して、ポイント位置（カーソル５８の位置）がずれてしまうことが生じうる。
【００５６】
また、電子ペン５０がペン先ボタン５３を有する構成において、図１０に示すように投影画像１４０の至近位置からスクリーン１３０上でダブルクリック操作をする場合は、スクリーン１３０上の１点をペン先で２回叩く操作となる。この場合、図９に示すほど困難ではないが、机上のマウス操作に比べると、やはりポイント位置のずれが生じうる。
【００５７】
このようにダブルクリック操作において、２回のボタンのクリックにおいて、ポイント位置がずれてしまうと、ポイント位置がダブルクリックと検出される範囲（ずれ許容値）からはずれてしまい、ダブルクリック操作として検出されない場合がある。
【００５８】
これに対し、電子ペン５０に、例えば、１度のクリックでダブルクリック操作とする専用のボタンを設けることも考えられるが、電子ペン５０のボタン数の増加につながってしまうとともに、マウスと同じ操作をするのにもかかわらず異なる操作方法となり、操作の統一性がなくなりユーザインターフェース上問題となる。
【００５９】
また、ずれ許容値の設定では、至近距離での操作時に合せてずれ許容値を設定すると、遠距離の操作では許容幅が足りずに上記の問題は解決せず、また、遠距離での操作時に合わせてずれ許容値を設定すると、近距離で字を書く場合など、近接した位置でクリックが続く場合（例えば、文字に濁点をふる場合など）にダブルクリックと誤認してしまうという問題があった。
【００６０】
そこで、本実施形態では、被投影面（スクリーン１３０）に投影画像（投影画像１４０）を投影する画像投影装置（画像投影装置１）と、該画像投影装置に投影情報を供給する映像供給装置（映像供給装置１１０）と、少なくとも投影画像上の位置指定および指定された位置でのクリック操作が可能なポインティングデバイス（電子ペン５０）と、を備えた画像投影システム（画像投影システム１００）における画像投影装置であって、被投影面とポインティングデバイスとの距離を推定する距離推定部（距離推定部３１）と、ポインティングデバイスの連続するクリック操作を検出した際に、距離推定部で推定された距離に応じて、ダブルクリック操作を認識する際の１回目のクリック位置と２回目のクリック位置のずれ許容値を設定し、該ずれ許容値に基づいて、ダブルクリック操作であるか、連続したシングルクリック操作であるかを判定するダブルクリック判定部（ダブルクリック判定部３２）と、を備えたものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。
【００６１】
（ダブルクリック判定処理）
図１１は、画像投影システム１００において、画像投影装置１がスクリーン１３０に投影画像１４０を投影している様子を示す概略図である。図１１には、画像投影システム１００において各装置で送受信されるデータを併せて示している。
【００６２】
本実施形態では、映像供給装置１１０から画像投影装置１に投影情報（映像信号）が送信されている。画像投影装置１は、この投影情報に基づいて投影画像１４０を投影する際に、ポイント位置を算出するための位置情報を投影画像１４０に埋め込んで投影を行う。なお、投影画像１４０中に含まれる位置情報は、映像供給装置１１０が付加するものであってもよい。
【００６３】
電子ペン５０は、加速度検出部５５で検出される加速度情報と、位置情報検出部５６により投影画像１４０中から読み取った位置情報を、無線通信部５７から画像投影装置１に継続して、送信している。また、ボタン５１〜５３が押下された際は、クリック情報を画像投影装置１に送信する。
【００６４】
画像投影装置１は、無線通信部２９にて電子ペン５０から加速度情報、位置情報およびクリック情報を受信して、主制御部３０に送る。
【００６５】
主制御部３０は、位置情報に基づいてポイント位置を算出するとともに、これとクリック情報とを併せて、映像供給装置１１０のマウスドライバ等で処理可能な情報であるマウス情報を生成し、これを映像供給装置１１０に送信する。映像供給装置１１０は、マウス情報に基づいて、投影画像１４０に電子ペン５０のカーソル５８を表示させるとともに、カーソル５８の移動、各種クリック操作として反映させる。
【００６６】
この時、主制御部３０は、以下に説明するダブルクリック判定処理を実行する。このダブルクリック判定処理は、位置情報と加速度情報の変化量に基づいて、スクリーン１３０と電子ペン５０の距離を推定し、電子ペン５０から所定間隔以内で連続するクリック情報を受信したときに、推定したスクリーン１３０と電子ペン５０の距離に応じて、ダブルクリック操作を判定する際の１回目のクリックと２回目のクリックのずれ量の許容値を変動させるものである。
【００６７】
そして、設定されたずれ量の許容値に基づいて、ダブルクリック操作であるかどうかを判定し、ダブルクリック操作または２回のシングルクリック操作のいずれかのマウス情報として、映像供給装置１１０に送信するものである。
【００６８】
図１２は、本実施形態に係る画像投影装置１が実行するダブルクリック判定処理のフローチャートである。
【００６９】
先ず、電子ペン５０の第１ボタン５１またはペン先ボタン５３で連続したクリック操作があったことを検出する（Ｓ１０１）。
【００７０】
電子ペン５０の第１ボタン５１またはペン先ボタン５３がクリックされると、そのクリック情報が電子ペン５０の無線通信部５７から、画像投影装置１の無線通信部２９を介して、主制御部３０に送られることで、クリック操作を検出する。主制御部３０は、このクリック操作が所定間隔内で２回連続したなされたことを検出する。
【００７１】
次いで、画像投影装置１は、スクリーン１３０と電子ペン５０の距離を推定する（Ｓ１０２）。以下にスクリーン１３０と電子ペン５０との距離推定処理（Ｓ１０２）の好ましい一例について説明する。
【００７２】
スクリーン１３０と電子ペン５０との距離は、電子ペン５０の加速度検出部５５で検出する値（加速度情報）の変化量と、位置情報の移動量から推定することができる。
【００７３】
図１３は、スクリーン１３０と電子ペン５０との距離推定処理の説明図である。図１３（Ａ）は電子ペン５０をスクリーン１３０の至近距離で動かした様子、図１３（Ｂ）は電子ペン５０をスクリーン１３０から離れた位置で動かした様子を示している。
【００７４】
図１３では、電子ペン５０を５０ａで示す位置から５０ｂに示す位置まで動かした様子を示しており、カーソル５８は、５８ａで示す位置から５８ｂに示す位置まで移動している。また、投影画像１４０上のカーソル５８の移動座標距離を矢印Ａ、ユーザが実際に電子ペン５０を移動させる移動距離を矢印Ｂにて示している。
【００７５】
ここで、図１３（Ｂ）のように、投影画像１４０から離れて電子ペン５０が操作される場合、投影画像１４０から離れれば離れるほど電子ペン５０から見た投影画像１４０が小さくなるので、同じ投影画像１４０上の移動座標距離Ａであっても、画面に触れて操作する場合と比較して実際にペンを動かすペン移動距離Ｂは短くて済むこととなる。
【００７６】
この点に着目し、投影画像１４０上の移動座標距離と、実際に電子ペン５０が移動した距離を比較することで、電子ペン５０が投影画像１４０からどのぐらい離れているかを推定することができる。なお、移動座標距離Ａは、位置情報検出部５６で検出する位置情報の移動量であり、ペン移動距離Ｂは、加速度検出部５５で検出する加速度情報の変化量に基づいて算出することができる。
【００７７】
すなわち、移動座標距離Ａに対してペン移動距離Ｂが大きいほど、スクリーン１３０と電子ペン５０との距離は近いといえる。移動座標距離Ａ≒ペン移動距離Ｂの場合は、電子ペン５０は、スクリーン１３０上またはスクリーン１３０の至近距離にあると推定できる。また、移動座標距離Ａに対してペン移動距離Ｂが小さくなるほど、スクリーン１３０と電子ペン５０との距離は遠くなっていると推定できる。
【００７８】
図１４は、スクリーン１３０と電子ペン５０との距離推定テーブルの一例である。この距離推定テーブルは、例えば、主制御部３０の不揮発性メモリに記憶される。図１４に示すような、移動座標距離Ａとペン移動距離Ｂとの対応関係に応じたスクリーン１３０と電子ペン５０との距離を規定したテーブルを予め設定しておくことで、移動座標距離Ａとペン移動距離Ｂに基づいて、スクリーン１３０と電子ペン５０との距離を推定することができる。
【００７９】
なお、スクリーン１３０と電子ペン５０との距離の推定方法は、上述の方法に限られるものではなく、例えば、電子ペン５０が撮像装置（ＣＣＤカメラなどの撮像部）を備え、電子ペン５０がスクリーン１３０に向けられた状態で、スクリーン１３０を撮像し、該画像情報を送信して、画像情報中の投影画像１４０のサイズに基づいて、距離を推定する方法としてもよい。この場合、電子ペン５０は加速度検出部５５に替えて撮像部を備え、画像投影装置１は、加速度情報ではなく、画像情報に基づいて距離を推定する。
【００８０】
また、電子ペン５０が測距センサを備え、電子ペン５０がスクリーン１３０に向けられた状態で、スクリーン１３０との距離を測り、距離を推定し、この距離情報を送信する方法としてもよい。この場合、電子ペン５０は加速度検出部５５に替えて測距センサを備え、画像投影装置１は、加速度情報ではなく、距離情報に基づいて距離を推定する。
【００８１】
フローチャートの説明に戻る。次いで、推定されたスクリーン１３０と電子ペン５０との距離が、予め距離について設定された閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ１０３）。判断の結果、閾値以下、すなわち距離が近い場合は（Ｓ１０３：Ｙ）、ずれ許容値Ａを設定し（Ｓ１０４）、閾値を超える、すなわち距離が遠い場合は（Ｓ１０３：Ｎ）、ずれ許容値Ｂを設定する（Ｓ１０５）。
【００８２】
ずれ許容値は、１回目のクリックと２回目のクリックのポイント位置のずれ量の許容幅を示す値であって、ずれ許容値Ａ＜ずれ許容値Ｂである。すなわち、距離が遠いときは、ユーザの手振れを考慮して、大きい許容値を、距離が近いときは、小さい許容値を設定するものである。この時のずれ許容値Ａは、既定の許容値を用いることもできる。
【００８３】
次いで、クリック情報および位置情報に基づいて、１回目のクリック位置と２回目のクリック位置のずれ量が、Ｓ１０４またはＳ１０５で設定されたずれ許容値以下であるかどうかを判断する（Ｓ１０６）。
【００８４】
判断の結果、位置ずれ量が設定されたずれ許容値以下である場合は（Ｓ１０６：Ｙ）、ダブルクリック操作として処理（ダブルクリック操作用のマウス情報を生成）し（Ｓ１０７）、位置ずれ量が設定されたずれ許容値を超える場合は（Ｓ１０６：Ｎ）、２回のシングルクリック操作として処理（２回のシングルクリック操作用のマウス情報を生成）するものである（Ｓ１０８）。
【００８５】
なお、図１２の例では、スクリーン１３０と電子ペン５０との距離判断を、１つの閾値を用いて２パターンに判別しているが、距離情報と、対応するずれ許容値との関係を規定したずれ許容値テーブルを記憶しておき、より細かい範囲で、ずれ許容値を設定するようにしてもよいのは勿論である。
【００８６】
以上説明した本実施形態に係る画像投影装置１によれば、画像投影装置１により投影画像１４０が表示されているスクリーン１３０と、ユーザが操作する電子ペン５０の距離に応じて、ダブルクリック操作時のポインタのずれの許容値を変更することで、スクリーン１３０と電子ペン５０の距離によらず、ダブルクリック操作を正しく認識することができる。
【００８７】
［第２の実施形態］
以下、本発明に係る画像投影装置、画像投影システムの他の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は適宜省略する。
【００８８】
図１５は、第２の実施形態に係る画像投影システム１００において、画像投影装置１がスクリーン１３０に投影画像１４０を投影している様子を示す概略図である。
【００８９】
この画像投影システム１００は、ポインティングデバイスとしてレーザーポインターなどの電子ペン５０を用いるとともに、撮像装置７０を備え、スクリーン１３０を撮像した画像に基づいて、ポインティングデバイスの操作位置を検出する。なお、撮像装置７０は、画像投影装置１が内部に備えるものであってもよい。
【００９０】
本実施形態では、電子ペン５０は、位置情報検出部５６（図７）に替えてレーザ発光部（照射部）を備えており、スクリーン１３０の指示位置を照射する。このため投影画像１４０の照射位置には、ポインタ５９（光跡）が表示される。電子ペン５０から画像投影装置１には、加速度情報およびクリック情報が送信される。
【００９１】
撮像装置７０は、ポインタ５９が表示された投影画像１４０を撮像し、この撮像情報を画像投影装置１に送信する。
【００９２】
画像投影装置１は、ダブルクリック判定処理（図１２）を行う。スクリーン１３０と電子ペン５０との距離推定処理（Ｓ１０２）に際しては、撮像情報中のポインタ５９の位置から位置情報を算出し、算出した位置情報と加速度情報に基づいて、スクリーン１３０と電子ペン５０との距離を推定する。そして、マウス情報を生成し、これを映像供給装置１１０に送信するものである。
【００９３】
［第３の実施形態］
図１６は、第３の実施形態に係る画像投影システム１００において、画像投影装置１がスクリーン１３０に投影画像１４０を投影している様子を示す概略図である。
【００９４】
第１の実施形態では、電子ペン５０から画像投影装置１に加速度情報、位置情報およびクリック情報が送信され、画像投影装置１において、これらの情報からマウス情報を生成して、映像供給装置１１０に送信する例について説明した。また、第２の実施形態では、電子ペン５０から画像投影装置１に加速度情報およびクリック情報が送信されるとともに、撮像装置７０から撮像情報が送信され、画像投影装置１において、これらの情報からマウス情報を生成して、映像供給装置１１０に送信する例について説明した。
【００９５】
これに対し、第３の実施形態では、マウス情報の生成に必要な各情報を、電子ペン５０および撮像装置７０から、画像投影装置１を経ずに、映像供給装置１１０に送信するものである。換言すれば、映像供給装置１１０が、上述の距離推定部３１、ダブルクリック判定部３２、マウス情報生成部３３の各部を備え、ダブルクリック判定処理を実行して、マウス情報を生成するものである。
【００９６】
この画像投影システム１００は、ポインティングデバイスとしてレーザーポインターなどの電子ペン５０を用いるとともに、撮像装置７０を備え、スクリーン１３０を撮像した画像に基づいて、ポインティングデバイスの操作位置を検出する。
【００９７】
電子ペン５０から映像供給装置１１０には、加速度情報およびクリック情報が送信される。また、撮像装置７０は、ポインタ５９が表示された投影画像１４０を撮像し、この撮像情報を映像供給装置１１０に送信する。
【００９８】
映像供給装置１１０は、ダブルクリック判定処理（図１２）を行う。スクリーン１３０と電子ペン５０との距離推定処理（Ｓ１０２）に際しては、撮像情報のポインタ５９の位置から位置情報を算出し、算出した位置情報と加速度情報に基づいて、スクリーン１３０と電子ペン５０との距離を推定する。そして、マウス情報を生成し、このマウス情報に基づいて、各種クリック操作を反映させる。
【００９９】
第３の実施形態では、撮像装置７０にてポインティングデバイスによる照射位置を撮像する方式を説明したが、投影画像１４０中にポインティングデバイスが読み込むための位置情報を埋め込む方式においても、同様に、マウス情報の生成に必要な各情報を、電子ペン５０から、画像投影装置１を経ずに、映像供給装置１１０に送信してもよいのは勿論である。
【０１００】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【０１０１】
インタラクティブシステムには、上述した投影画像中にポインティングデバイスが読み込むための位置情報を埋め込む方式のものや、撮像装置にてポインティングデバイスによる照射位置を撮像する方式のもののほかに、被投影面の周縁部に赤外線発光素子や赤外線レーザを置き、縦横斜めに赤外線を走らせ、遮られた位置を検出することにより、位置情報を検出する超音波方式のものも知られている。
【０１０２】
本発明は、スクリーン上の任意の位置をポインティングデバイスを用いて、スクリーンに接触した状態や、スクリーンの至近距離から、または、スクリーンから離れた位置から指定できる画像投影システムであれば適用することができる。
【０１０３】
また、上記実施形態では、画像投影装置は、ＤＬＰ(Digital Light Processing)方式のプロジェクタを例に説明したが、これに限られるものではなく、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）方式、ＬＣＯＳ（Liquid  crystal  on  silicon）方式等であってもよい。また、光源としてアークランプを用いる例について説明したが、これに限られるものではなく、レーザ、ＬＥＤ等を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１  画像投影装置
２  外装カバー
３  光学エンジン
３ａ  照明ユニット
３ｂ  投影ニット
４  光源ユニット
５  カラーホイール
６  ライトトンネル
７  リレーレンズ
８  平面ミラー
９  凹面ミラー
１０  画像表示素子ユニット
１０ａ  ＤＭＤ素子
１１  吸気口
１２  排気口
１３  吸気ファン
１４  排気ファン
１５  ランプ
１６  ファン
２０  映像入力端子部
２１  映像音声処理部
２２  音声出力ユニット
２３  ランプ制御部
２４  光学制御部
２５  操作部
２６  リモコン
２７  操作受付部
２８  入出力インタフェース
２９  無線通信部
３０  主制御部
３１  距離推定部
３２  ダブルクリック判定部
３３  マウス情報生成部
３５  ファン制御部
５０  電子ペン
５１  第１ボタン
５２  第２ボタン
５３  ペン先ボタン
５４  操作受付部
５５  加速度検出部
５６  位置情報検出部
５７  無線通信部
５８  カーソル
５９  ポインタ
６０  電子ペン制御部
７０  撮像装置
１００  画像投影システム
１１０  映像供給装置
１１１  入力部
１１２  表示部
１１３  通信部
１１４  ＣＰＵ
１１５  ＲＡＭ
１１６  記録部
１２０  ケーブル
１３０  スクリーン（被投影面）
１４０  投影画像
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０５】
【特許文献１】特開平８−３３１６６７号公報
【図２】
2016103060.tif 000003
【図３】
2016103060.tif 000004
【図４】
2016103060.tif 000005
【図５】
2016103060.tif 000006
【図６】
2016103060.tif 000007
【図７】
2016103060.tif 000008
【図８】
2016103060.tif 000009
【図１２】
2016103060.tif 000010
【図１４】
2016103060.tif 000011
【図１】
2016103060.tif 000012
【図９】
2016103060.tif 000013
【図１０】
2016103060.tif 000014
【図１１】
2016103060.tif 000015
【図１３】
2016103060.tif 000016
【図１５】
2016103060.tif 000017
【図１６】
2016103060.tif 000018