(57)【要約】【課題】投影装置が投影する投影画像において利用する位置指定装置の操作性を向上させる。【解決手段】投影システムにおいて、電子ペン３０は、電子ペン３０による投影画像に対する指示位置を検出するカメラ３２と、指示位置を示す指示位置情報をプロジェクタ２０に送信する通信部３２０と、投影画像における指示位置近傍の第１投影領域からの反射光を電力に変換する光電変換部３４と、変換された電力を蓄電する充電可能な二次電池３２６と、を備え、プロジェクタ２０は、投影光を出射して、投影画像を投影媒体に投影する投影部２３０と、電子ペン３０から指示位置情報を受信する通信部２２３と、指示位置情報から定められた第１投影領域の輝度を、投影画像における第１投影領域以外の第２投影領域の輝度より高くする輝度制御を行う制御部２１５と、を備える。【選択図】図２
2016062199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置指定装置と投影装置とを備える投影システムにおいて、
前記位置指定装置は、
前記位置指定装置による投影画像に対する指示位置を検出する撮影部と、
前記指示位置を示す指示位置情報を前記投影装置に送信する送信部と、
前記投影画像における前記指示位置近傍の第１投影領域からの反射光を電力に変換する光電変換部と、
変換された電力を蓄電する充電可能な補助蓄電部と、を備え、
前記投影装置は、
投影光を出射して、前記投影画像を投影媒体に投影する投影部と、
前記位置指定装置から前記指示位置情報を受信する受信部と、
前記指示位置情報から定められた前記第１投影領域の輝度を、前記投影画像における前記第１投影領域以外の第２投影領域の輝度より高くする第１輝度制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする投影システム。
【請求項２】
前記位置指定装置は、
電力が蓄電された主蓄電部と、
前記補助蓄電部に所定量の電力が充電された場合、前記位置指定装置への電力供給を前記主蓄電部から前記補助蓄電部に切り替える切替部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の投影システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１投影領域を、前記光電変換部の形状に応じて変更して、前記第１輝度制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の投影システム。
【請求項４】
前記投影部は、前記光電変換部による光電変換に適した波長の光で、前記投影画像を投影することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の投影システム。
【請求項５】
前記受信部は、前記位置指定装置から光電変換が可能である旨を受信し、
前記制御部は、光電変換が可能である旨を受信した場合、前記第１輝度制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の投影システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２投影領域の輝度を、前記第１投影領域の輝度より低くする第２輝度制御を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の投影システム。
【請求項７】
前記位置指定装置は、
前記位置指定装置の先端付近にある前記撮影部近傍に設けられ、前記投影媒体に押圧されたことを検出する検出部をさらに備え、
前記光電変換部は、前記検出部が前記投影媒体に押圧されたことが検出された場合、光電変換を開始することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の投影システム。
【請求項８】
位置指定装置と接続可能な投影装置において、
投影光を出射して、投影画像を投影媒体に投影する投影部と、
前記位置指定装置から、前記位置指定装置による前記投影画像に対する指示位置を示す指示位置情報を受信する受信部と、
前記指示位置情報から定められた、前記投影画像における前記指示位置近傍の第１投影領域の輝度を、前記投影画像における前記第１投影領域以外の第２投影領域の輝度より高くする輝度制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする投影装置。
【請求項９】
位置指定装置と接続可能な投影装置において実行される輝度制御方法において、
投影光を出射して、投影画像を投影媒体に投影する投影ステップと、
前記位置指定装置から、前記位置指定装置による前記投影画像に対する指示位置を示す指示位置情報を受信する受信ステップと、
前記指示位置情報から定められた、前記投影画像における前記指示位置近傍の第１投影領域の輝度を、前記投影画像における前記第１投影領域以外の第２投影領域の輝度より高くする輝度制御を行う制御ステップと、
を含むことを特徴とする輝度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影システム、投影装置、および輝度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、教育現場やオフィス向けのプロジェクタ（投影装置）では、プロジェクタが投影した投影画像上にて電子ペン（位置指定装置）を移動させて文字や図形等の画像を描くと、この電子ペンの移動した軌跡をＰＣ（Personal  Computer）に取り込むことが可能である。また電子ペンでＰＣのマウス操作が可能なインタラクティブ機能が提供されている。
【０００３】
例えば、ＤＬＰ（Digital  Light  Processing）方式（登録商標）の投影システムにおけるインタラクティブ機能の一例では、人の目で識別できない短時間の特定タイミングで位置を検出するためのパターン画像を投影させ、それを電子ペンがプロジェクタから提供されるタイミング信号に同期して認識することで、電子ペンのペン先が指示する指示位置を検出する技術が知られている。そして、電子ペンが検出した指示位置を示す指示位置情報をさらにＰＣに戻し、ＰＣが取り込んだ文字や図形等の画像をプロジェクタによってリアルタイムに投影画像に表示するという仕組みになっている。
【０００４】
このようなＤＬＰ方式のプロジェクタを用いた投影システムでは、電子ペンとプロジェクタ間で、同期信号と指示位置情報のやり取りを無線通信で行い、パターン画像を電子ペンに内蔵されたカメラで検出する構成となっており、このカメラモジュールや無線モジュールで消費される電力は大きい。そこで、ペンスイッチがオン状態（筆記状態）の時でも、必要に応じてＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やタイマを待機状態にすることで、消費電力を抑える電子ペンが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【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、特許文献１のような消費電力を抑える電子ペンを使用した場合でも、電力は減ってしまう。従って、電子ペンを長時間駆動し続けるためには、大容量の乾電池、または専用の充電池を搭載する必要があるが、電子ペン自体の使い勝手（重さ、小型化）の面から大容量の電池等は搭載できない。このため、電子ペンに装着する電池を短期間で交換しなくてはならないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、投影装置が投影する投影画像において位置指定装置を利用する際に、当該位置指定装置の操作性を向上させる投影システム、投影装置、および輝度制御方法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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、位置指定装置と投影装置とを備える投影システムにおいて、前記位置指定装置は、前記位置指定装置による投影画像に対する指示位置を検出する撮影部と、前記指示位置を示す指示位置情報を前記投影装置に送信する送信部と、前記投影画像における前記指示位置近傍の第１投影領域からの反射光を電力に変換する光電変換部と、変換された電力を蓄電する充電可能な補助蓄電部と、を備え、前記投影装置は、投影光を出射して、前記投影画像を投影媒体に投影する投影部と、前記位置指定装置から前記指示位置情報を受信する受信部と、前記指示位置情報から定められた前記第１投影領域の輝度を、前記投影画像における前記第１投影領域以外の第２投影領域の輝度より高くする第１輝度制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、投影装置が投影する投影画像において位置指定装置を利用する際に、当該位置指定装置の操作性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態にかかる投影システムの全体構成の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、実施の形態にかかる投影システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態の電子ペンの先端付近の一例を示す説明図である。
【図４】図４は、実施の形態の電子ペンの先端付近を投影媒体側から見た図である。
【図５】図５は、実施の形態にかかるプロジェクタの構成の一例を示す内部ブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態のカラーホイールのフィルタ構成の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態の投影部である発光装置、カラーホイール、およびＤＭＤによる投影画像の投影の一例の説明図である。
【図８】図８は、パターン画像の投影タイミングの一例の説明図である。
【図９】図９は、１以上のパターン画像の一例の説明図である。
【図１０】図１０は、指示位置の検出方法の一例の説明図である。
【図１１】図１１は、投影画像に対する輝度制御の説明図である。
【図１２】図１２は、実施の形態にかかる投影システムにおける電力蓄電処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる投影システム、投影装置、および輝度制御方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
まず、本実施の形態にかかる投影システム１の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態にかかる投影システムの全体構成の一例を示す模式図である。図１に示すように、投影システム１は、ＰＣ１０と、投影装置の一例であるプロジェクタ２０と、位置指定装置の一例である電子ペン３０と、を備えて構成されている。
【００１２】
ＰＣ１０、プロジェクタ２０、および電子ペン３０は、無線接続されている。無線接続としては、例えば、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などが挙げられる。但し、接続形態は、無線接続に限定されず、有線ＬＡＮ（Local  Area  Network）や、ＩＥＥＥ１３９４またはＵＳＢなどの規格を用いた通信ケーブルでの接続であってもよい。
【００１３】
ＰＣ１０は、プロジェクタ２０で投影する投影画像の画像データを送信する。プロジェクタ２０は、スクリーンなどの投影媒体４０に、受信した画像データを投影用に変換して投影画像を投影する。本実施の形態では、プロジェクタ２０として、ＤＬＰ（Digital  Light  Processing）プロジェクタを例に挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、どのようなプロジェクタであってもよい。
【００１４】
電子ペン３０は、プロジェクタ２０が投影した投影画像に対してペン先が指し示した位置である指示位置を検出し、プロジェクタ２０に検出した指示位置を示す指示位置情報を送信する。プロジェクタ２０は、指示位置情報を受信すると、受信した指示位置情報により特定された座標データ（画像データにおける座標）をＰＣ１０に送信する。これにより、投影画像に対する電子ペン３０による指示位置を、ＰＣ１０で把握することができる。
【００１５】
投影システム１でこのようなインタラクティブ機能を実現するためには、まず、プロジェクタ２０にプロジェクタ用アダプタ２１をセットして、プロジェクタ２０をインタラクティブモードに設定する。次に、ＰＣ１０にＰＣ用ＵＳＢアダプタ１１をセットし、プロジェクタ２０に電子ペン３０を認識させる（コンフィギュレーションを行う）。そして、ＰＣ１０にインタラクティブ用ソフトウェア１２をインストールして実行するなどのセットアップ（事前作業）が必要である。
【００１６】
図２は、本実施の形態にかかる投影システムの構成の一例を示すブロック図である。上述したように、投影システム１は、ＰＣ１０、プロジェクタ２０、および電子ペン３０を備えている。
【００１７】
まず、ＰＣ１０について説明する。図２に示すように、ＰＣ１０は、通信部１２０と、電源装置１２２と、データ処理部１１０と、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）１２４と、入力装置１２６と、表示装置１２８とを備えている。
【００１８】
通信部１２０は、プロジェクタ２０などの外部装置と無線通信を行い所望のデータを送受信する。本実施の形態では、通信部１２０は、投影画像の画像データをプロジェクタ２０に送信する（Ｓ２）。また、通信部１２０は、投影画像に対する電子ペン３０の指示位置を示す指示位置情報により特定された座標データを、プロジェクタ２０から受信する（Ｓ１０）。
【００１９】
電源装置１２２は、ＰＣ１０の電源を制御する。データ処理部１１０は、各種プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read  Only  Memory）１１２とワーク領域として使用されるＲＡＭ（Random  Access  Memory）１１４を用いて、画像データをストリーミングデータに変換する。ＨＤＤ１２４は、プロジェクタ２０に投影される投影画像の画像データ等を記憶する記憶媒体である。
【００２０】
入力装置１２６は、ユーザからの操作入力を受け付けるキーボード、マウス等である。表示装置１２８は、画像データや操作画面等を表示するディスプレイ等である。
【００２１】
次に、電子ペン３０について説明する。図２に示すように、電子ペン３０は、通信部３２０と、切替部３２２と、主電池３２４と、二次電池３２６と、データ処理部３１０と、カメラ３２と、ペン先スイッチ３１と、光電変換部３４とを備えている。
【００２２】
カメラ３２は、投影媒体４０に投影された投影画像に対して電子ペン３０が指示する指示位置（ペン先が指し示す位置）を検出するものであって、撮影部の一例である。
【００２３】
ペン先スイッチ３１は、電子ペン３０の先端付近にあるカメラ３２近傍に設けられたスイッチである。そして、ペン先スイッチ３１は、投影画像が投影されたスクリーン等の投影媒体に押圧されたこと（押し当てられたこと）を検出するものであって、検出部の一例である。
【００２４】
光電変換部３４は、プロジェクタ２０によって投影光が出射されて投影画像が投影される際に、当該投影画像からの反射光（投影光の反射光）を電力に変換して、二次電池３２６に蓄電する。本実施の形態では、光電変換部３４は、カメラ３２の近傍に設けられており、主に、電子ペン３０のペン先が指示する指示位置近傍の第１投影領域からの反射光を電力に変換して、二次電池３２６に蓄電する。
【００２５】
また、光電変換部３４は、ペン先スイッチ３１が投影媒体４０を押圧されたことが検出された場合、光電変換を開始する。これは、ペン先スイッチ３１が投影媒体４０に押圧されている状態とは、投影画像とカメラ３２とが接近していることになり、反射光の光電変換の効率がよくなるためである。
【００２６】
ここで、電子ペン３０の先端付近の一例を示す。図３は、本実施の形態の電子ペンの先端付近の一例を示す説明図である。図４は、本実施の形態の電子ペンの先端付近を投影媒体側から見た図である。図３、４に示すように、電子ペン３０は、カメラ３２が内蔵されており、そのカメラ３２の周囲には、光電変換部３４が設けられている。そして、電子ペン３０の先端である光電変換部３４の一部から、ペン先スイッチ３１が設けられている。
【００２７】
電子ペン３０のペン先スイッチ３１が投影媒体４０に押圧されたことを検出すると、ペン先スイッチ３１がオンとなる。そして、光電変換部３４が電子ペン３０のペン先が指示する指示位置近傍の第１投影領域からの反射光を電力に変換して蓄電する。また、カメラ３２は、投影媒体４０に投影されているパターン画像を読み取り（Ｓ６）、電子ペン３０の指示位置を検出する。なお、パターン画像を読み取ることによる指示位置の検出についての詳細は後述する（図９、１０参照）。
【００２８】
図２に戻り、データ処理部３１０は、各種プログラム等を記憶するＲＯＭ３１２とワーク領域として使用されるＲＡＭ３１４を用いて、各種処理を行うもので、例えば、電子ペン３０が指示する指示位置を、プロジェクタ２０に送信する指示位置情報に変換する。
【００２９】
通信部３２０は、プロジェクタ２０などの外部装置と無線通信を行い所望のデータを送受信するものであって、送信部の一例である。本実施の形態では、通信部３２０は、電子ペン３０が指示する指示位置を示す指示位置情報をプロジェクタ２０に送信する（Ｓ８）。また、通信部３２０は、光電変換部３４による光電変換が可能である場合、その旨をプロジェクタ２０に送信する。電子ペン３０からプロジェクタ２０への通信は無線転送が主となる。
【００３０】
主電池３２４は、電子ペン３０に供給する電力が蓄電された電池であり、主蓄電部の一例である。二次電池３２６は、光電変換部３４により反射光が変換された電力を蓄電する充電可能な電池であり、補助蓄電部の一例である。データ処理部３１０は、カメラ３２により検出された指示位置を、通信用のデータである指示位置情報に変換する。
【００３１】
切替部３２２は、二次電池３２６に予め定めた所定量の電力が充電された場合（例えば、充電が完了した場合）、電子ペン３０への電力供給を主電池３２４から二次電池３２６に切り替える。これにより、電子ペン３０の主電池３２４での駆動時間を光電変換で得られた電力で補うことができ、電子ペン３０の使用時間を長期化することができる。
【００３２】
次に、プロジェクタ２０について説明する。図２に示すように、プロジェクタ２０は、通信部２２３と、音声出力部２２１と、制御部２１５と、電源装置２４２と、画像入力部２４４と、投影部２３０とを備えている。
【００３３】
電源装置２４２は、プロジェクタ２０の電源を制御する。画像入力部２４４は、ＰＣ１０から投影画像の画像データが入力される（Ｓ２）。音声出力部２２１は、投影画像を投影する際に、音声を出力するスピーカ等である。
【００３４】
通信部２２３は、ＰＣ１０などの外部装置と通信を行い所望のデータを送受信するものであり、受信部の一例である。本実施の形態では、通信部２２３は、電子ペン３０から指示位置情報を受信し（Ｓ８）、投影画像における電子ペン３０の指示位置を示す指示位置情報により特定された座標データをＰＣ１０に送信する（Ｓ１０）。また、通信部２２３は、電子ペン３０から光電変換が可能である旨を受信する。
【００３５】
投影部２３０は、投影光を出射して（Ｓ４）、ＰＣ１０から受信し各種画像処理が行われた画像データをスクリーン等の投影媒体４０に投影画像として投影する。また、投影部２３０は、投影画像を投影する場合、電子ペン３０が指示位置を検出する際に利用するパターン画像（図９、１０参照）も適宜投影する。また、投影部２３０は、電子ペン３０の光電変換部３４による光電変換に適した波長の光で投影画像を投影する。これにより、光電変換部３４の特性に適した効率により光電変換を行って電力を得ることができる。
【００３６】
制御部２１５は、ＲＯＭ２１７に記憶されたプログラムを実行し、ＲＡＭ２１９をワーク領域に用いて、プロジェクタ２０の各部を制御する。具体的な機能について図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態にかかるプロジェクタの構成の一例を示す内部ブロック図である。
【００３７】
図５に示すように、プロジェクタ２０は、入力Ｉ／Ｆ２０１と、操作パネル２１１と、リモコン２１３と、ＤＬＰコントローラ（制御部）２１５と、ＲＯＭ２１７と、ＲＡＭ２１９と、音声出力部２２１と、通信部２２３と、発光装置２３１と、カラーホイール２３３と、ＤＭＤ（Digital  Micromirror  Device）２３５とを、備える。なお、図５におけるＤＬＰコントローラ２１５は、制御部２１５の一例である。また、図２における投影部２３０が、図５における発光装置２３１、カラーホイール２３３、およびＤＭＤ２３５である。なお、図５では、図２と重複する構成については説明を省略する。
【００３８】
入力Ｉ／Ｆ２０１は、ＬＡＮコントローラ２０３、ＡＦＥ（Analog  Front  End）２０５、ＨＤＭＩ（登録商標）２０７、およびＵＳＢ２０９などの入力インタフェースを有する。操作パネル２１１及びリモコン２１３は、ユーザからの各種操作入力をＤＬＰコントローラ２１５に通知する。
【００３９】
ＤＬＰコントローラ（制御部）２１５は、入力Ｉ／Ｆ２０１を介して画像入力部２４４から入力された画像データに諧調処理、スケーリング、および台形補正などの各種画像処理を施し、画像処理後の投影用の画像データをＤＭＤ２３５に表示する。また、ＤＬＰコントローラ２１５は、受信した画像データに含まれる投影用の音声を音声出力部２２１から出力する。
【００４０】
また、ＤＬＰコントローラ２１５は、発光装置２３１に対する発光制御、カラーホイール２３３に対する回転制御、ＤＭＤ２３５に対する表示制御、および音声出力部２２１に対する音声出力制御などを連動して行う。
【００４１】
発光装置２３１は、例えば、ランプおよびバラスト、またはＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）光源などが挙げられる。
【００４２】
カラーホイール２３３は、発光装置２３１からの光をＲＧＢの３原色に時分割してＤＭＤ２３５に入射させる。図６は、本実施の形態のカラーホイールのフィルタ構成の一例を示す図である。図６に示すように、カラーホイール２３３には、複数色、具体的には、ＲＧＢ各色および白色のフィルタが割り当てられている。
【００４３】
具体的に説明すると、カラーホイール２３３には、発光装置２３１からの白色光を分離するために、ＲＧＢ各色の扇型の色分離フィルタが円盤上に順次配置されている。またカラーホイール２３３には、輝度調整のため白色の扇型の色分離フィルタも円盤上に配置されている。なお、カラーホイール２３３に、投影画像の明暗調整のため、フィルタを通さない領域を設けてもよい。
【００４４】
そして、ＤＬＰコントローラ２１５がカラーホイール２３３を回転させることにより、カラーホイール２３３は、発光装置２３１からの光源光を時分割でＲＧＢ各色に分離し、ＲＧＢそれぞれの単色光をＤＭＤ２３５の表示領域全面に入射させる。具体的には、カラーホイール２３３には、インデックスがマーキングされているため、ＤＬＰコントローラ２１５は、不図示のセンサなどによるインデックスの検出結果をフィードバックして、カラーホイール２３３の回転を制御する。一般的には、カラーホイール２３３は、１００〜１２０Ｈｚの回転数に回転制御されるが、ＤＬＰコントローラ２１５は、動的に回転周波数を制御することもできる。
【００４５】
なお、カラーホイール２３３には、電子ペン３０による指示位置の検出のため、パターン画像が埋め込まれている。
【００４６】
図７は、本実施の形態の投影部である発光装置、カラーホイール、およびＤＭＤによる投影画像の投影の一例の説明図である。
【００４７】
発光装置２３１からの光は、レンズ２３２を介してカラーホイール２３３に入射する。カラーホイール２３３でＲＧＢ各色に時分割された光は、レンズ２３４を介して投影画像を表示するＤＭＤ２３５に入射する。ＤＭＤ２３５で反射された光は、投影レンズ２３７を介してスクリーンなどの投影媒体４０に投影される。これにより、投影媒体４０に投影画像が投影される。
【００４８】
なお、投影レンズ２３７から投影される光は、実際には１色だが、カラーホイール２３３は高速で回転しており、ＤＭＤ２３５も高速でオン状態とオフ状態とに切り替わるため、投影媒体４０には、ＲＧＢ各色が合成された光、即ち、カラーの投影画像が投影される。
【００４９】
ＤＭＤ２３５は、独立して動く複数（４８万〜２００万個）の微小サイズの鏡（マイクロミラー）を平面状に敷き詰めて配列した表示素子である。各マイクロミラーは鏡面を傾斜させることができ、鏡面下部に設けた電極を駆動することにより「オン状態」と「オフ状態」とに切り替えることができる。ＤＭＤ２３５の「オン状態」とは、発光装置２３１からの光を外部に反射し投影媒体４０に投射する状態である。一方、ＤＭＤ２３５の「オフ状態」とは、発光装置２３１からの光を内部の吸収体に反射し外部には投射されない状態である。従って、各ミラーを個別に駆動することにより、表示画素ごとに光の投射を制御することができる。
【００５０】
ここで、電子ペン３０による指示位置の検出手法について説明する。図８は、パターン画像の投影タイミングの一例の説明図である。図８に示す例では、カラーホイール２３３から出射する光の時系列を示しており、時系列の順に、Ｗ（白）、Ｒ、Ｇ、Ｂであるとする。カラーホイール２３３の白フィルタは主に輝度を上げる際に用いられている。
【００５１】
本実施の形態では、カラーホイール２３３の白フィルタに前述したパターン画像が１つ以上埋め込まれている。これは、投影画像の色身への影響を少なくするためである。このため、図８に示す例のＡやＢのタイミングで１以上のパターン画像のいずれかが、投影画像に重畳されて、投影媒体４０に投影され、電子ペン３０は、カメラ３２によりこれらのパターン画像を読み取ることで、電子ペン３０の指示位置を検出する。
【００５２】
図９は、１以上のパターン画像の一例の説明図である。図１０は、指示位置の検出方法の一例の説明図である。図９に示すパターン画像４０１、４０２は、カラーホイール２３３の白フィルタに埋め込まれており、パターン画像４０１は、図８に示す例のＡのタイミングで投影され、パターン画像４０２は、図８に示す例のＢのタイミングで投影される。なお、パターン画像４０１は、４種類のパターンで構成されたパターン画像であり、パターン画像４０２は、１６種類のパターンで構成されたパターン画像である。
【００５３】
例えば、電子ペン３０は、投影画像が投影されている投影媒体４０にペン先スイッチ３１が押圧されることにより、図８に示す例のＡのタイミングでパターン画像４０１のパターン４０１−３を検出し、図８に示す例のＢのタイミングでパターン画像４０２のパターン４０２−１０を検出したとする。この場合、電子ペン３０は、図１０に示すように、パターン４０１−３およびパターン４０２−１０を検出したことから、投影画像を１〜ｇの１６領域に分割した場合のａの領域が指示位置であると特定できる。
【００５４】
なお、検出したパターンの組合せと、投影画像上の領域と、当該投影画像を投影するプロジェクタ２０との対応関係は、インタラクティブ機能のセットアップ時にとられるものとする。このため、電子ペン３０は、検出したパターンの組合せから、投影画像上の領域、および当該投影画像を投影するプロジェクタ２０を特定できる。
【００５５】
また、パターン画像の投影タイミングとカメラ３２による検出タイミングとの同期も、インタラクティブ機能のセットアップ時にとられるものとする。
【００５６】
そして電子ペン３０は、検出した指示位置を示す指示位置情報を、プロジェクタ２０に送信する。そして、指示位置情報を受信したプロジェクタ２０の通信部２２３は、受信した指示位置情報により特定された座標データをＰＣ１０へ無線送信する。
【００５７】
つまり、本実施の形態では、各プロジェクタ２０の発光装置２３１、カラーホイール２３３、およびＤＭＤ２３５は、投影画像を投影するとともに、当該投影画像上の指示位置を検出するための１以上のパターン画像を投影画像に定期的に重畳して投影する。そして、電子ペン３０は、各プロジェクタ２０により投影された投影画像に対する指示位置において、１以上のパターン画像を読み取って指示位置を検出し、プロジェクタ２０に検出した指示位置を示す指示位置情報を送信する。プロジェクタ２０の通信部２２３は、受信した指示位置情報により特定された座標データをＰＣ１０に送信する。
【００５８】
図５に戻って、ＤＬＰコントローラ２１５は、投影媒体４０に投影される投影画像の輝度を制御して、輝度調整を行う。本実施の形態では、ＤＬＰコントローラ２１５は、投影部２３０により投影画像が投影される際に、電子ペン３０から受信した指示位置情報により定められた第１投影領域の輝度を、投影画像における第１投影領域以外の投影領域である第２投影領域の輝度より高くする輝度制御を行う。
【００５９】
第１投影領域とは、電子ペン３０のペン先が指示する指示位置近傍の投影領域である。具体的には、ＤＬＰコントローラ２１５は、まず電子ペン３０から受信した指示位置情報から、投影画像に対する指示位置を特定する。そして、当該指示位置を基準とする予め定められた範囲を、第１投影領域と定める。例えば、指示位置を中心とした半径距離や画素数を定めておき、特定された指示位置により第１投影領域を定める。
【００６０】
本実施の形態では、電子ペン３０の光電変換部３４により第１投影領域からの反射光を光電変換するため、光電変換部３４による光電変換が可能な範囲を第１投影領域とすることが好ましい。また、ＤＬＰコントローラ２１５は、第１投影領域を、光電変換部３４の形状に応じて変更し、第１輝度制御を行う。これにより、異なる形状の光電変換部３４を備えた電子ペンであっても、その形状に合わせて効率よく電力を得ることができる。
【００６１】
また、ＤＬＰコントローラ２１５は、第２投影領域の輝度を、第１投影領域の輝度より低くする第２輝度制御を行うよう構成してもよい。これにより、投影画像を投影する投影光からの電力変換量を維持したまま電子ペン３０による投影画像への操作感を向上させることができる。
【００６２】
また、電子ペンによっては光電変換部３４を備えていない場合もあるため、ＤＬＰコントローラ２１５は、電子ペン３０により光電変換が可能である旨（光電変換部３４を有している旨）を受信した場合、第１輝度制御を行う。これにより、プロジェクタ２０が電子ペン３０の仕様に合わせて輝度制御を行うことができる。
【００６３】
投影画像における輝度の制御について説明する。図１１は、投影画像に対する輝度制御の説明図である。図１１に示す例では、図８と同様に、カラーホイール２３３から出射する光の時系列を示しており、時系列の順に、Ｗ（白）、Ｒ、Ｇ、Ｂとなっている。
【００６４】
ＤＬＰコントローラ２１５は、上述のように、電子ペン３０の指示位置から第１投影領域を定めると、当該第１投影領域に相当するＤＭＤ２３５のマイクロミラーのオン状態の時間を調整することにより、第１投影領域の輝度を制御する。
【００６５】
例えば、図１１を参照すると、プロジェクタ２０は、α（０〜１５ｍｓ）において投影画像の輝度調整を行い、β（１５〜１００ｍｓ）において色調整を行っている。輝度調整を行っているαにおけるα１の部分においてもマイクロミラーをオン状態にすると、投影画像の輝度が上がることになる。すなわち、カラーホイール２３３の白フィルタに対応するＤＭＤ２３５のマイクロミラーのオン状態の時間を増加させることで輝度を上げることができる。なお、ＷＸＧＡ（Wide  Extended  Graphics  Array：Wide-XGA）の場合、１２８０×８００個のマイクロミラーが個別に制御されることになる。
【００６６】
次に、本実施の形態にかかる投影システムにおいて、投影画像を投影するとともに輝度制御を行い、電力を蓄電するまでの処理の概要を説明する。図１２は、本実施の形態にかかる投影システムにおける電力蓄電処理の流れを示すフローチャートである。
【００６７】
まず、プロジェクタ２０は、ＰＣ１０から投影画像の画像データを受信すると、投影部２３０は、投影光を出射して、投影画像を投影媒体４０に投影する（ステップＳ１００）。この時、指示位置を検出する際に利用するパターン画像も適宜投影する。
【００６８】
次に、電子ペン３０により投影画像が指示されている場合、カメラ３２は、パターン画像を読み取ることで投影画像に対する電子ペン３０の指示位置を検出する（ステップＳ１０２）。そして、通信部３２０は、検出された指示位置を示す指示位置情報をプロジェクタ２０に送信する（ステップＳ１０４）。
【００６９】
プロジェクタ２０の通信部２２３は、指示位置情報を電子ペン３０から受信すると（ステップＳ１０６）、ＤＬＰコントローラ２１５は、受信した指示位置情報が示す指示位置を基準として第１投影領域を定め、当該第１投影領域の輝度を第２投影領域（投影画像における第１投影領域以外の投影領域）の輝度より高くする輝度制御を行う（ステップＳ１０８）。
【００７０】
次に、電子ペン３０の光電変換部３４は、第１投影領域からの反射光を電力に変換する光電変換を行い（ステップＳ１１０）、光電変換された電力を二次電池３２６に蓄電する（ステップＳ１１２）。なお、光電変換部３４は、ペン先スイッチ３１により投影媒体４０が押圧されたことが検出された場合、光電変換を開始すればよい。
【００７１】
次に、電子ペン３０の切替部３２２は、二次電池３２６に所定量の電力が充電されたか否かを判断し（ステップＳ１１４）、充電されていない場合（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、ステップＳ１１０に戻る。一方、充電された場合（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、電子ペン３０への電力供給を主電池３２４から二次電池３２６に切り替える（ステップＳ１１６）。
【００７２】
そして、投影画像の投影が終了した場合は、光電変換も終了する。また、二次電池３２６の電力がなくなった場合は、再度電子ペン３０への電力供給を主電池３２４に切り替え、二次電池３２６への充電を行ってもよい。
【００７３】
このように、本実施の形態にかかる投影システムでは、投影媒体４０に投影された投影画像に対して電子ペン３０による指示位置が検出されると、当該指示位置近傍の第１投影領域の輝度を他の投影領域の輝度より上げる。そして、電子ペン３０が第１投影領域からの反射光を光電変換して二次電池３２６に電力を蓄電し、所定量の電力が充電された場合、電子ペン３０は二次電池３２６から電力が供給される。これにより、プロジェクタ２０が投影する投影画像において電子ペン３０を利用する際に、プロジェクタ２０が出射した投影光の反射光を効率よく電力に変換して蓄電することができる。このため、電子ペン３０の操作性を向上させることができる。
【００７４】
本実施の形態のプロジェクタ２０で実行される輝度制御プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。
【００７５】
本実施の形態のプロジェクタ２０で実行される輝度制御プログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００７６】
さらに、本実施の形態のプロジェクタ２０で実行される輝度制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施の形態のプロジェクタ２０で実行される輝度制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
【００７７】
本実施の形態のプロジェクタ２０で実行される輝度制御プログラムは、上述した各部を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭから輝度制御プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。また、例えば、上述した各部の機能のうちの一部または全部が専用のハードウェア回路で実現されてもよい。
【００７８】
なお、本実施の形態は本発明の範囲を限定するものではなく、例えば、投影装置（プロジェクタ）および位置指定装置（電子ペン）と接続されたサーバ装置等が第１投影領域の輝度制御を行う機能を備えてもよい。また、システムを構成する投影装置、位置指定装置は複数接続されていてもよい。なお、本実施の形態で説明する投影装置と位置指定装置とが接続されたシステム構成は一例であり、用途や目的に応じて様々なシステム構成例があることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７９】
１  投影システム
１０  ＰＣ
１１  ＰＣ用ＵＳＢアダプタ
１２  インタラクティブ用ソフトウェア
２０  プロジェクタ
２１  プロジェクタ用アダプタ
３０  電子ペン
３１  ペン先スイッチ
３２  カメラ
３４  光電変換部
４０  投影媒体
１１０  データ処理部
１１２  ＲＯＭ
１１４  ＲＡＭ
１２０  通信部
１２２  電源装置
１２４  ＨＤＤ
１２６  入力装置
１２８  表示装置
２０３  ＬＡＮコントローラ
２０５  ＡＦＥ
２０７  ＨＤＭＩ
２０９  ＵＳＢ
２１１  操作パネル
２１３  リモコン
２１５  ＤＬＰコントローラ（制御部）
２１７  ＲＯＭ
２１９  ＲＡＭ
２２１  音声出力部
２２３  通信部
２３０  投影部
２３１  発光装置
２３２、２３４  レンズ
２３３  カラーホイール
２３７  投影レンズ
２４２  電源装置
２４４  画像入力部
３１０  データ処理部
３１２  ＲＯＭ
３１４  ＲＡＭ
３２０  通信部
３２２  切替部
３２４  主電池
３２６  二次電池
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特開２００７−０７２６１８号公報
【図１】
2016062199.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2016062199.tif 000006
【図５】
2016062199.tif 000007
【図６】
2016062199.tif 000008
【図７】
2016062199.tif 000009
【図８】
2016062199.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2016062199.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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