(57)【要約】【課題】キャリブレーションを簡易化することが可能なプロジェクタ及びプロジェクタの制御方法を提供する。【解決手段】本発明に係るプロジェクタ１０は、投射面に画像を投射する投射部１１と、投射面との接触状態を検出する投射面検出部１２と、検出された接触状態に基づいて、投射される画像の位置と画像に対する電子ペンの操作位置との関係を調整するキャリブレーション処理の実行を判断するキャリブレーション処理部１３と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射面に画像を投射する投射部と、
前記投射面との接触状態を検出する投射面検出部と、
前記検出された接触状態に基づいて、前記投射される画像の位置と前記画像に対する電子ペンの操作位置との関係を調整するキャリブレーション処理の実行を判断するキャリブレーション処理部と、
を備える、プロジェクタ。
【請求項２】
前記キャリブレーション処理部は、前記プロジェクタと前記投射面が接触していない場合、前記キャリブレーション処理を実行し、前記プロジェクタと前記投射面が接触している場合、前記キャリブレーション処理を実行しない、
請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
予めデフォルトのキャリブレーションデータを記憶する記憶部を備え、
前記キャリブレーション処理部は、前記プロジェクタと前記投射面が接触している場合、前記キャリブレーション処理を実行せずに、前記記憶されたキャリブレーションデータをキャリブレーション処理結果とする、
請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記投射面検出部を複数備え、複数の前記投射面検出部の検出結果に基づいて前記プロジェクタと前記投射面が接触していると判断された場合、前記キャリブレーション処理を実行しない、
請求項２または３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
複数の前記投射面検出部の検出結果の一部に基づいて前記プロジェクタと前記投射面が接触していないと判断された場合、前記キャリブレーション処理を実行する、
請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
複数の前記投射面検出部の検出結果の一部に基づいて前記プロジェクタと前記投射面が接触していないと判断された場合、前記プロジェクタの位置を調整するか、もしくは前記キャリブレーション処理を実行するか確認メッセージを表示する、
請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記投射面は、前記プロジェクタを載置する載置面であり、
前記投射面検出部は、前記プロジェクタを載置したときに前記載置面と接する接触面に配置される、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記投射面は、前記プロジェクタを載置する載置面に対し垂直な壁面であり、
前記投射面検出部は、前記プロジェクタを載置したときに前記壁面と接する接触面に配置される、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
固定具により前記プロジェクタの背面から前記投射面に固定可能であり、
前記プロジェクタの背面に、前記固定具による固定状態を検出する固定検出部を備える、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
投射面に画像を投射するプロジェクタの制御方法であって、
前記投射面との接触状態を検出し、
前記検出された接触状態に基づいて、前記投射される画像の位置と前記画像に対する電子ペンの操作位置との関係を調整するキャリブレーション処理の実行を判断する、
プロジェクタの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ及びその制御方法に関し、特に、キャリブレーションを行うプロジェクタ及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、焦点距離の短いプロジェクタの中には、壁に投射するだけでなく、投射方向を変えると床面に映像を投射できるものがある。図１の例では、壁９０１から離れた位置にプロジェクタ９００を水平に設置し、プロジェクタ９００から壁９０１に映像を投射している。図２の例では、床９０２の上にプロジェクタ９００を垂直に設置し、プロジェクタ９００から床９０２に映像を投射している。関連する技術として特許文献１や２のプロジェクタが知られている。
【０００３】
また、特許文献１のように、プロジェクタと電子ペンを組み合わせることによって、投射した映像に対し、例えば線を描く、例えばマウスのように操作する使い方がある。ただし、それを行うにはキャリブレーションと呼ばれる作業が必要である。キャリブレーションとは、電子ペンでタッチした位置と投射されている映像でタッチされた位置を合わせることである。それは多くの場合、プロジェクタから投射されている映像までの距離とセンサの検出距離を基にして求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１１５８９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２３４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
関連する技術では、プロジェクタを設置等するたびに、毎回キャリブレーションを行う必要がある。一般的にキャリブレーションは、煩雑で時間がかかることから、キャリブレーションを簡易化することは困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑み、キャリブレーションを簡易化することが可能なプロジェクタ及びその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】
本発明に係るプロジェクタは、投射面に画像を投射する投射部と、前記投射面との接触状態を検出する投射面検出部と、前記検出された接触状態に基づいて、前記投射される画像の位置と前記画像に対する電子ペンの操作位置との関係を調整するキャリブレーション処理の実行を判断するキャリブレーション処理部と、を備えるものである。
【０００８】
本発明に係るプロジェクタの制御方法は、投射面に画像を投射するプロジェクタの制御方法であって、前記投射面との接触状態を検出し、前記検出された接触状態に基づいて、前記投射される画像の位置と前記画像に対する電子ペンの操作位置との関係を調整するキャリブレーション処理の実行を判断するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、キャリブレーションを簡易化することが可能なプロジェクタ及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】関連するプロジェクタの使用例を示している。
【図２】関連するプロジェクタの使用例を示している。
【図３】一般的なキャリブレーションの方法を示している。
【図４】実施の形態に係るプロジェクタの概要構成を示している。
【図５】実施の形態１に係るプロジェクタの使用例を示している。
【図６】実施の形態１に係るプロジェクタの使用例を示している。
【図７】実施の形態１に係るプロジェクタの使用例を示している。
【図８】実施の形態１に係るプロジェクタの動作例を示している。
【図９】実施の形態１に係るプロジェクタの外観構成の具体例を示している。
【図１０】実施の形態１に係るプロジェクタの機能ブロックの具体例を示している。
【図１１Ａ】その他の実施の形態に係るプロジェクタの使用例を示している。
【図１１Ｂ】その他の実施の形態に係るプロジェクタの使用例を示している。
【図１２】その他の実施の形態に係るプロジェクタの動作例を示している。
【図１３】その他の実施の形態に係るプロジェクタの使用例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態の概要）
キャリブレーションの方法は一般的に手動と自動の２種類がある。前者では投射された複数の点（９〜２５点程度）を電子ペンでタッチしていく手法が主流である。点の数が多いほどキャリブレーションの精度は上がるが時間と手間がかかる問題点がある。後者は投射された図形をカメラで複数枚撮影しキャリブレーションを行う手法（アクティブステレオ方式）である。ユーザの手間は少ないが手動ほど精度はなく、多少の時間（十数秒程度）はかかる。
【００１２】
図３を用いて、手動キャリブレーションの方法を簡単に説明する。まず、プロジェクタはスクリーン３００に１つのキャリブレーション点３０１を表示する。そのキャリブレーション点３０１をユーザが電子ペン３１０でタッチする。次に、プロジェクタは次のキャリブレーション点３０２を表示し、ユーザがそれをタッチする。次々と例えば左上から右下まで表示されるキャリブレーション点をユーザが順次タッチしていく。プロジェクタはカメラ（センサ）によりカメラ読み取り範囲３２０におけるタッチ座標を検出する。このセンサ検出したタッチ座標とプロジェクタが表示したキャリブレーション点の座標が対応するようにキャリブレーションデータが生成される。
【００１３】
このように、関連するプロジェクタにおいて、毎回キャリブレーションを行うのは手間がかかる。そこで実施の形態では、ある特定条件下でキャリブレーションを省略し、キャリブレーションを行った時と同等の効果を得られるようにする。
【００１４】
図４は、実施の形態に係るプロジェクタの概要構成を示している。図４に示すように、実施の形態に係るプロジェクタ１０は、投射部１１、投射面検出部１２、キャリブレーション処理部１３を備えている。投射部１１は、投射面に画像を投射し、投射面検出部１２は、投射面との接触状態を検出する。キャリブレーション処理部１３は、投射面検出部１２の検出結果に基づいて、投射される画像の位置と画像に対する電子ペンの操作位置との関係を調整するキャリブレーション処理の実行を判断する。
【００１５】
このように、投射面との接触状態に基づいてキャリブレーションの実行を判断するため、投射面と接触している場合にキャリブレーション処理を省略することができ、キャリブレーションを簡易化することが可能となる。
【００１６】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して実施の形態１について説明する。図５は、本実施の形態に係るプロジェクタ１００が壁面２００から離れて使用される状態、図６は、プロジェクタ１００が床面２０１に接触して使用される状態、図７は、プロジェクタ１００が壁面２００に接触して使用される状態を示している。
【００１７】
キャリブレーションには、プロジェクタから投射される映像までの距離とプロジェクタに搭載されたセンサ（カメラ）から投射面までの距離が重要であり、この２つの情報からキャリブレーションデータが生成される。この時、プロジェクタから投射面までの距離が変わらなければ、同一のキャリブレーションデータを用いた場合でも結果は変わらない。
【００１８】
そこで、本実施の形態では、図５に示すように、プロジェクタ１００にデフォルトのデータとして、例えばプロジェクタの映像を床面に投射した際のデフォルトキャリブレーションデータ１０１を持たせる（記憶させる）。実際の製品生産時では、工場でプロジェクタ１台ずつキャリブレーションを行ってデフォルトキャリブレーションデータ１０１を設定する方法をとる。
【００１９】
また、本実施の形態では、プロジェクタ１００に映像を投射する投射面との接触状態を検知する検知部（投射面検出部）１０２を設ける。例えば、図６に示すように、検知部１０２は、プロジェクタ１００が床面２０１に投射していることを検知可能なプッシュスイッチ等である。この例では検知部１０２が反応している時、プロジェクタは床面２０１に投射していると判断できる。図６では、映像を投射する投射面がプロジェクタを載置する床面（載置面）２０１であり、検知部１０２は、プロジェクタを載置したときに床面２０１と接する接触面（例えば底面）に配置されている。
【００２０】
図７は、検知部１０２が壁面２００との接触状態を検知する例である。この例では検知部１０２が反応している時、プロジェクタは壁面２００に投射していると判断できる。図７では、映像を投射する投射面がプロジェクタを載置する床面に対し垂直な壁面２００であり、検知部１０２は、プロジェクタを載置したときに壁面２００と接する接触面（例えば側面）に配置されている。その他、プロジェクタ１００から投射される映像までの距離とプロジェクタ１００に搭載されたセンサから投射面までの距離が変わらない場所であればどこであっても本手段は適用できる。また、デフォルトキャリブレーションデータ１０１だけでなく、フォーカス値も同様に自動的に設定することもできる。
【００２１】
図８は、本実施の形態に係るプロジェクタ１００の動作例を示している。図５〜図７に示すように、プロジェクタ１００は、その動作を制御する制御部１１１を備えており、制御部（キャリブレーション処理部）１１１は、キャリブレーション処理を実行するとともに、検知部１０２の検出結果（投射面との接触状態）に基づいて、キャリブレーション処理の実行を判断する。図８に示すように、制御部１１１は、プロジェクタ１００に設けられた検知部１０２が反応しているかどうか判定する（Ｓ１０１）。制御部１１１は、検知部１０２が反応している（投射面に接触している）場合、デフォルトキャリブレーションデータ１０１を使用して、キャリブレーションを完了する（Ｓ１０３）。これにより、キャリブレーションを行う手間を省略することができる。また、制御部１１１は、検知部１０２が反応していない（投射面と接触していない）場合、図３で示したように通常のキャリブレーションを行い（Ｓ１０４）、キャリブレーション処理を完了させる（Ｓ１０３）。
【００２２】
次に、本実施の形態を実現する具体的な構成例について説明する。図９は、本実施の形態に係るプロジェクタ１００の外観構成の具体例を示しており、図１０は、プロジェクタ１００の機能ブロックの具体例を示している。
【００２３】
図９及び図１０に示すように、プロジェクタ１００は、筐体上部に、画像を投射する投射部１０３、投射した画像を検出するカメラ（センサ）１０４を備え、筐体側部に検知部１０２を備えている。プロジェクタ１００は、焦点距離の短い短焦点タイプのプロジェクタで、カメラ１０４が取り付けてあるタイプのプロジェクタである。電子ペン３１０はペン先がスイッチになっており、ペン先が押されると赤外線を発光するタイプの電子ペンである。プロジェクタ１００のカメラ１０４は電子ペン３１０の発する赤外線を捉えることができ、それにより電子ペン３１０のタッチを識別する。検知部１０２は、床面２０１または壁面２００に接触していることが検知できる構造であることが望ましい。例えば、ハートウェアによるプッシュスイッチであれば、スイッチが押されていれば接触していることがわかる。
【００２４】
また、プロジェクタ１００は、筐体内部に、ＣＰＵ（制御部）１１１、デフォルトキャリブレーションデータ（デフォルトデータ）１０１及び通常キャリブレーションデータ（通常データ）１２２を記憶する記憶領域（記憶部）１１２、キャリブレーションデータ１２３を一時的に保持するＲＡＭ１１３、キャリブレーション等のための画像処理を行う画像処理部１１４を備えている。
【００２５】
検知部１０２が反応していることをＣＰＵ１１１が感知すると、ＣＰＵ１１１は、デフォルトキャリブレーションデータ１０１をキャリブレーションデータ１２３としてＲＡＭ１１３に展開し、そうでなければ通常のキャリブレーションを行いその通常キャリブレーションデータ１２２をキャリブレーションデータ１２３としてＲＡＭ１１３に展開する。カメラ読み取り範囲３２０を撮影したカメラ１０４からの電子ペン３１０の入力データ（電子ペンデータ）１２４とキャリブレーションデータ１２３は画像処理部１１４で処理され、生成されたタッチイベント１２５をＣＰＵ１１１に渡す。ＣＰＵ１１１はイベント処理を行い、その結果の投影画像１２１が投射部１０３を通じて投射されスクリーン３００に表示される。
【００２６】
以上のように、本実施の形態では、プロジェクタに床面や壁面を検知する検知部を設け、床面や壁面の検知に応じて、デフォルトキャリブレーションデータを使用しキャリブレーション処理を省略可能とした。これにより、プロジェクタを設置した床面に投射する場合や、壁面に接触させて投射する場合に、煩雑なブレーション処理を実行する必要がなくなるため、キャリブレーションを簡易化することができる。プロジェクタを床面、もしくは、壁面に接触して設置するだけで、キャリブレーションを行うことなく、すぐに精度よく電子ペンを使用することができる。
【００２７】
（その他の実施の形態）
実施の形態１に係るプロジェクタ１００において、検知部１０２を複数備えてもよい。図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、検知部１０２ａ及び１０２ｂを２か所、例えば上部から見て左右に配置する。これにより、壁面（接触面）２００に対するプロジェクタ１００の傾きを検知できるため、確実に接触しているかどうか判定に利用でき、検出精度の向上が期待できる。図１１Ａのように、検知部１０２ａ及び１０２ｂの全てが壁面２００を検知している場合、プロジェクタ１００が壁面２００に正しく接触していると判断できる。また、図１１Ｂのように、検知部１０２ａ及び１０２ｂの一方が壁面２００を検知し、他方が壁面２００を検知していない場合、正しく接触していないと判断できる。
【００２８】
このとき、メッセージを表示してプロジェクタをきちんと接触させてキャリブレーションを省略するか改めてキャリブレーションを行うかをユーザに判断させることもできる。例えば、図１２に示すように、２つの検知部１０２ａ及び１０２ｂが反応している場合、実施の形態１と同様に、デフォルトキャリブレーションデータ１０１を使用する。一方、検知部１０２ａ及び１０２ｂのいずれかが反応していない場合、メッセージを表示し（Ｓ１１１）、位置を調整するか、キャリブレーションを行うかユーザに判断させる（Ｓ１１２）。ユーザの判断結果を任意の方法でプロジェクタ１００に入力させ、ユーザの指示を判定し（Ｓ１１２）、プロジェクタの位置調整を待って検知部の反応を検知するか、もしくは、通常のキャリブレーションを実行する（Ｓ１０４）。
【００２９】
また、プロジェクタ１００に、例えば加速度センサを組み込むことで、床面と壁の接触の区別やテーブルの裏側からの投射（リア投射）にも対応できる。図１３に示すように、プロジェクタ１００を裏側から投射できるテーブル２０２等に固定具２０３を用いて取り付けてもよい。すなわち、固定具２０３によりプロジェクタの背面（接触面と反対側の面）からプロジェクタ１００を固定してもよい。この場合、テーブル２０２の裏側から投射していること（固定されていること）を検知できる検知部（例えば１０２ｂ）を１つ追加するとよい。検知部（固定検出部）１０２の検知によりテーブル２０２の裏側から投射を検知した場合、１つのキャリブレーションデータを反転させて使用することができる。もしくはリア投射時のキャリブレーションデータを予め追加しておくこともできる。更にこの場合、プロジェクタが投射する映像も自動的にリア用に反転させることもできる。
【００３０】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００３１】
上記実施の形態における各構成は、ハードウェア又はソフトウェア、もしくはその両方によって構成され、１つのハードウェア又はソフトウェアから構成してもよいし、複数のハードウェア又はソフトウェアから構成してもよい。実施の形態における各機能（各処理）を、ＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータにより実現してもよい。例えば、記憶装置（記憶媒体）に実施の形態における制御方法を行うための制御プログラムを格納し、各機能を、記憶装置に格納された制御プログラムをＣＰＵで実行することにより実現してもよい。
【００３２】
このようなプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【００３３】
１０      プロジェクタ
１１      投射部
１２      投射面検出部
１３      キャリブレーション処理部
１００    プロジェクタ
１０１    デフォルトキャリブレーションデータ
１０２    検知部
１０３    投射部
１０４    カメラ
１１１    制御部（ＣＰＵ）
１１２    記憶領域
１１３    ＲＡＭ
１１４    画像処理部
１２１    投影画像
１２２    通常キャリブレーションデータ
１２３    キャリブレーションデータ
１２４    電子ペンデータ
２００    壁
２０２    テーブル
２０３    固定具
３１０    電子ペン
３００    スクリーン
３０１    キャリブレーション点
３２０    カメラ読み取り範囲
【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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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