(57)【要約】【課題】指示手段により照射された指示光の位置を容易に識別可能な画像投影装置を提供する。【解決手段】画像投影装置は、画像信号を入力する入力手段と、画像信号の画像処理を行う画像処理手段と、光源からの光を用いて、画像処理手段から出力される信号から画像を生成する光学手段と、画像を投影画像として投影面に投影する投影手段とを有し、画像処理手段は、指示手段からの指示光を投影面に照射した状態で得られた投影画像の撮像データに基づいて、指示光の照射位置を示す指示信号と画像信号とを分離するように画像処理を行う。【選択図】図１
2017021237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号を入力する入力手段と、
前記画像信号の画像処理を行う画像処理手段と、
光源からの光を用いて、前記画像処理手段から出力される信号から画像を生成する光学手段と、
前記画像を投影画像として投影面に投影する投影手段と、を有し、
前記画像処理手段は、指示手段からの指示光を前記投影面に照射した状態で得られた前記投影画像の撮像データに基づいて、該指示光の照射位置を示す指示信号と前記画像信号とを分離するように画像処理を行う、ことを特徴とする画像投影装置。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記指示信号として、前記投影面における前記指示光の軌跡と、該軌跡の色の属性とは異なる色の属性を有する縁取りラインとを生成する、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】
前記画像処理手段は、
前記撮像データに基づいて前記指示光の前記照射位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段から出力される信号に基づいて前記指示光の前記軌跡を演算する軌跡演算手段と、を有することを特徴とする請求項２に記載の画像投影装置。
【請求項４】
前記画像処理手段は、前記指示光の前記軌跡と前記画像信号とを合成して合成信号を出力する画像合成手段を有し、
前記光学手段は、前記合成信号に基づいて前記画像を生成する、ことを特徴とする請求項２または３に記載の画像投影装置。
【請求項５】
前記画像処理手段は、
前記指示光の前記照射位置に関し、前記画像信号の色の属性と前記指示信号の色の属性とが互いに類似するか否かを判定し、
前記色の属性が互いに類似すると判定した場合、前記画像信号の前記色の属性と類似しないように前記指示信号の前記色の属性を変更する、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６】
前記画像処理手段は、
前記画像信号の色の属性と前記指示信号の色の属性との類似度が所定の閾値よりも大きい場合、該色の属性が互いに類似していると判定し、
前記色の属性の前記類似度が前記所定の閾値よりも小さい場合、該色の類似度が互いに類似していないと判定する、ことを特徴とする請求項５に記載の画像投影装置。
【請求項７】
前記画像処理手段は、所定の期間における前記指示光の前記照射位置を含む領域に関する平均値を用いて、前記類似度を決定することを特徴とする請求項６に記載の画像投影装置。
【請求項８】
前記画像処理手段は、
前記指示信号として、前記投影面における前記指示光の軌跡を生成し、
前記指示光の前記照射位置に関し、前記画像信号の色の属性と前記軌跡の色の属性とが互いに類似するか否かを判定し、
前記色の属性が互いに類似すると判定した場合、前記軌跡の前記色の属性とは異なる色の属性を有する縁取りラインを生成する、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９】
前記画像処理手段は、前記指示信号として、前記投影面における前記指示光の現在位置を示す指標と、該指標の色の属性とは異なる色の属性を有する縁取りラインとを生成する、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１０】
前記色の属性は、色相、彩度、または、明度の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２乃至９のいずれか１項に記載の画像投影装置。
【請求項１１】
画像信号を入力する入力手段と、
前記画像信号の画像処理を行う画像処理手段と、
光源からの光を用いて、前記画像処理手段から出力される信号から画像を生成する光学手段と、
前記画像を投影画像として投影面に投影する投影手段と、
指示光を前記投影面に照射する指示手段と、
前記指示光を前記投影面に照射した状態で前記投影画像の撮像データを取得する撮像手段と、を有し、
前記画像処理手段は、前記撮像データに基づいて、前記指示光の照射位置を示す指示信号と前記画像信号とを分離するように画像処理を行う、ことを特徴とする画像投影システム。
【請求項１２】
前記指示手段は、前記指示光として、非可視光を前記投影面に照射することを特徴とする請求項１１に記載の画像投影システム。
【請求項１３】
画像信号を入力する入力手段と、
前記画像信号の画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段から出力される信号に基づいて、画像を表示面に表示する表示手段と、を有し、
前記画像処理手段は、指示手段からの指示光を前記表示面に照射した状態で得られた前記画像の撮像データに基づいて、該指示光の照射位置を示す指示信号と前記画像信号とを分離するように画像処理を行う、ことを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
画像信号を入力する入力手段と、
前記画像信号の画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段から出力される信号に基づいて、画像を表示面に表示する表示手段と、
指示光を前記表示面に照射する指示手段と、
前記指示光を前記表示面に照射した状態で前記画像の撮像データを取得する撮像手段と、を有し、
前記画像処理手段は、前記撮像データに基づいて、前記指示光の照射位置を示す指示信号と前記画像信号とを分離するように画像処理を行う、ことを特徴とする表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指示手段を介して投影画像上の任意の位置に指示光を照射する画像投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プロジェクタなどの画像投影装置を用いて会議やプレゼンテーションを行う際に、レーザポインタを用いて投影画像の説明を行う場合がある。しかしながら、レーザポインタにより照射された指示光は、投影画像の明るさや背景色との関係によっては識別することが難しい場合がある。また指示光は、スクリーンの大きさに比べて非常に小さく、その指示は瞬間的なものであることからも、指示光を識別することは比較的困難である。
【０００３】
特許文献１には、レーザポインタなどのポインティングデバイスから照射される指示光の照射位置を検出する指示位置検出装置が開示されている。この指示位置検出装置は、光の三原色であるＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）を時分割して別々に照射する。そして指示位置検出手段は、レーザポインタの色がＲ（赤色）の場合、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）が投影されているタイミングで撮像し、撮像データ中のＲ（赤色）をレーザポインタとして、指示光の照射位置を検出する。
【０００４】
特許文献２には、レーザポインタにより照射された指示光の位置を撮像手段により検出し、その位置に合わせて特徴的な色彩やシンボルを再投影するプロジェクタが開示されている。このプロジェクタは、レーザポインタの光の波長を投影画像の波長と異なるように設定し、かつ、レーザポインタの光の波長のみを透過するフィルタを撮像手段に設けることにより、投影画像に対する影響を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１０７９７号公報
【特許文献２】特開２００４−１１８８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成では、投影画像とレーザポインタにより照射された指示光との色が互いに類似している場合、スクリーンを見ている視聴者は指示光の位置を識別することが困難である。また、特許文献２には、指示光の位置に合わせた再投影の色彩やシンボルについて、具体的に記載されていない。このため、スクリーンを見ている視聴者は、指示光の位置に合わせて再投影される色彩やシンボルを識別することは困難である。
【０００７】
そこで本発明は、指示手段により照射された指示光の位置を容易に識別可能な画像投影装置、画像投影システム、表示装置、および、表示システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての画像投影装置は、画像信号を入力する入力手段と、前記画像信号の画像処理を行う画像処理手段と、光源からの光を用いて、前記画像処理手段から出力される信号から画像を生成する光学手段と、前記画像を投影画像として投影面に投影する投影手段とを有し、前記画像処理手段は、指示手段からの指示光を前記投影面に照射した状態で得られた前記投影画像の撮像データに基づいて、該指示光の照射位置を示す指示信号と前記画像信号とを分離するように画像処理を行う。
【０００９】
本発明の他の側面としての画像投影システムは、画像信号を入力する入力手段と、前記画像信号の画像処理を行う画像処理手段と、光源からの光を用いて、前記画像処理手段から出力される信号から画像を生成する光学手段と、前記画像を投影画像として投影面に投影する投影手段と、指示光を前記投影面に照射する指示手段と、前記指示光を前記投影面に照射した状態で前記投影画像の撮像データを取得する撮像手段とを有し、前記画像処理手段は、前記撮像データに基づいて、前記指示光の照射位置を示す指示信号と前記画像信号とを分離するように画像処理を行う。
【００１０】
本発明の他の側面としての表示装置は、画像信号を入力する入力手段と、前記画像信号の画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段から出力される信号に基づいて、画像を表示面に表示する表示手段とを有し、前記画像処理手段は、指示手段からの指示光を前記表示面に照射した状態で得られた前記画像の撮像データに基づいて、該指示光の照射位置を示す指示信号と前記画像信号とを分離するように画像処理を行う。
【００１１】
本発明の他の側面としての表示システムは、画像信号を入力する入力手段と、前記画像信号の画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段から出力される信号に基づいて、画像を表示面に表示する表示手段と、指示光を前記表示面に照射する指示手段と、前記指示光を前記表示面に照射した状態で前記画像の撮像データを取得する撮像手段とを有し、前記画像処理手段は、前記撮像データに基づいて、前記指示光の照射位置を示す指示信号と前記画像信号とを分離するように画像処理を行う。
【００１２】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、指示手段により照射された指示光の位置を容易に識別可能な画像投影装置、画像投影システム、表示装置、および、表示システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１における画像投影システムの構成図である。
【図２】実施例１における画像投影装置の側面図である。
【図３】実施例１におけるポインタ登録の説明図である。
【図４】実施例１における画像投影装置のブロック図である。
【図５】実施例１における画像処理部のブロック図である。
【図６】実施例１における画像投影装置による処理を示すフローチャートである。
【図７】実施例２における画像処理部のブロック図である。
【図８】実施例２における画像投影装置による処理を示すフローチャートである。
【図９】実施例３における画像処理部のブロック図である。
【図１０】実施例４における画像処理部のブロック図である。
【図１１】実施例５における表示装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
まず、図１を参照して、本発明の実施例１における画像投影システムについて説明する。図１は、本実施例における画像投影システムの構成図である。画像投影装置１００（プロジェクタ）は、スクリーンなどの投影面６００に投影画像４００を投影する。ポインタ５００（指示手段）は、ユーザの操作に基づいて、投影画像４００の上における任意の位置（ポインタ照射位置５２０）に、ポイント光（指示光）を照射する。ポインタ５００は、赤外光などの非可視光を利用した非可視光レーザポインタや非可視光ＬＥＤであるが、これらに限定されるものではない。本実施例において、画像投影装置１００は、ポインタ５００により照射されたポインタ照射位置５２０の軌跡に対応するポインタ軌跡５３０、および、ポインタ軌跡５３０を縁取る縁取りライン５４０を、投影画像４００上に表示する。この詳細については後述する。
【００１７】
次に、図２を参照して、画像投影装置１００の外部構成について説明する。図２は、画像投影装置１００の側面図である。画像投影装置１００は、その前面において、投影部４０および撮像部５０を有する。投影部４０は、投影面６００上に投影画像４００を投影する。撮像部５０は、投影画像４００（投影面６００）を撮像する。特に本実施例において、撮像部５０は、指示光を投影面６００に照射した状態で投影画像４００の撮像データを取得する。本実施例において、撮像部５０は、画像投影装置１００の内部に設けられているが、これに限定されるものではない。例えば、撮像部５０を画像投影装置１００の外部に設け、撮像部５０を画像投影装置１００に取り付けるように構成してもよい。また、撮像部５０を画像投影装置１００と一体的に設ける必要はなく、投影画像４００を画像投影装置１００とは別体として（画像投影装置１００とは離れた場所に）撮像部５０を設けてもよい。投影画像４００を撮像可能に構成されていれば、撮像部５０の設置場所は限定されるものではない。例えば、図２において、撮像部５０は、画像投影装置１００の前面において、投影部４０の下側の位置に設けられているが、これに限定されるものではなく、投影画像４００を撮像可能であれば、他の位置に設けてもよい。
【００１８】
次に、図４を参照して、画像投影装置１００の構成について説明する。図４は、画像投影装置１００のブロック図である。画像投影装置１００は、信号入力部１０、光源部２０、光学部３０、投影部４０、撮像部５０、および、画像処理部２００を備えて構成されている。
【００１９】
信号入力部１０（入力手段）は、コンピュータやメディアプレーヤなどの外部装置と接続して画像信号（映像信号）を入力するための入力インターフェースである。信号入力部１０は、画像信号として、種々の規格の画像信号に対応可能であることが好ましい。例えば、デジタルインターフェース規格であるＨＤＭＩ（登録商標）、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ、ＵＳＢ、ＨＤＢａｓｅＴ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＤＶＩなど、アナログインターフェース規格であるＶＧＡ、Ｄ端子、Ｓ端子など、および、Ｗｉ−Ｆｉなどの無線ＬＡＮなどがある。また信号入力部１０は、ＲＳ２３２Ｃなどの低速なインターフェース信号にも対応可能であることが更に好ましい。
【００２０】
画像処理部２００（画像処理手段）は、信号入力部１０からの画像信号に対して種々の画像処理を行う演算部である。画像処理部２００の詳細については後述する。光源部２０は、ランプ、ＬＥＤ、または、レーザなどの光源を有する発光部である。光学部３０（光学手段）は、光源部２０から発せられる光を用いて、画像処理部２００から出力される信号から画像（カラー画像）を生成する。光学部３０は、例えば、透過型液晶パネル、反射型液晶パネル、または、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）と呼ばれる反射型ミラーパネルなどの光学変調素子を有する。光学部３０は、光源部２０から発せられた光を３原色光に分離し、画像処理部２００からの信号に基づいて各原色光に対する強度的な変調を行い、変調された３原色光を再合成する。投影部４０（投影手段）は、光学部３０により生成された画像を拡大し、投影画像４００として投影面６００に投影する。
【００２１】
撮像部５０は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ＭＯＳ）イメージセンサなどの撮像デバイスを備えて構成される。ポインタ５００が非可視光レーザポインタまたは非可視光ＬＥＤとしての赤外光ポインタである場合、撮像部５０は、赤外光を撮像可能であるように構成される。例えば、撮像部５０は、赤外光専用のカメラを用いるか、または、撮像デバイスの前段に光学フィルタを配置して可視光を遮断し、赤外光を透過させて撮像するように構成してもよい。このように撮像部５０は、非可視光のみを撮像して可視光を撮像しないため、ポインタ５００により照射された非可視光（非可視ポイント光）のみを撮像することが可能である。なお、撮像部５０は、画像処理部２００から出力されるタイミング信号に基づいて撮像を行うように構成することができる。また、撮像部５０は、撮像部５０の内部において決定されたタイミングで撮像した撮像データを画像処理部２００に送信してもよい。本実施例において、撮像部５０の撮像レートは、例えば３０フレーム／秒程度である。また、ポインタ５００の動き速度が遅い場合、数フレーム／秒などであってもよい。一方、ポインタ５００の動き速度が速い場合、数十フレーム／秒または百フレーム／秒以上とすることができる。
【００２２】
次に、図５および図６を参照して、画像処理部２００の構成および動作について説明する。図５は、画像処理部２００のブロック図である。図６は、画像処理部２００を含む画像投影装置１００による処理を示すフローチャートである。図６の各ステップは、主に、画像処理部２００の各部により実行される。
【００２３】
図５に示されるように、画像処理部２００は、信号処理部２１０、画像合成部２２０、および、駆動部２３０を有する。画像処理部２００は、更に、ポインタ情報記憶部２４０、ポインタ位置検出部２５０、ポインタ軌跡設定部２６０、ポインタ軌跡演算部２７０、ポインタ画像処理部２８０、および、縁取りライン設定部３００を有する。
【００２４】
図６のステップＳ９において、信号入力部１０に、外部装置から画像信号が入力される。続いてステップＳ１０において、信号処理部２１０は、入力された画像信号の表示フォーマットをパネル表示フォーマットへ変換し、フレームレート変換や、画質の各種調整および補正などの画像処理を行う。
【００２５】
ステップＳ１において、画像処理部２００は、ポインタ５００から発せられるポイント光５５０（指示光）の強度（輝度）または形状を登録する（ポインタ登録）。例えば、図３（ポインタ登録の説明図）に示されるように、画像投影装置１００は、投影面６００上に、投影画像４００の一部を構成するポインタ登録エリア５１０を投影する。ここでユーザは、ポインタ５００を用いて、ポインタ５００から発せられるポイント光５５０をポインタ登録エリア５１０に照射する。そして撮像部５０は、ポインタ登録エリア５１０（ポインタ登録エリア５１０を含む投影面６００）を撮像し、ポインタ登録エリア５１０に含まれる撮像データを解析することによりポインタ情報を取得する。ポインタ情報は、ポイント光５５０の強度（輝度）、または、ポイント光５５０の形状に特徴がある場合にはその形状である。ポインタ情報記憶部２４０は、撮像部５０を介して取得されたポインタ情報を記憶（登録）する。
【００２６】
本実施例において、非可視光であるポイント光５５０をポインタ登録エリア５１０に照射することが困難な場合、ユーザは、投影面６００に近づいてポインタ登録を行うことが好ましい。または、画像投影装置１００は、ポイント光５５０がポインタ登録エリア５１０の範囲内に照射された場合、所定のメッセージを表示してユーザに通知するように構成してもよい。なお本実施例において、画像投影装置１００は投影画像４００の一部にポインタ登録エリア５１０を投影しているが、これに限定されるものではない。すなわちポインタ情報は、ポインタ登録エリア５１０を投影することなく、画像投影装置１００により投影される投影面６００上において、撮像部５０が撮像可能な範囲内にポイント光５５０を照射して取得することが可能である。
【００２７】
ステップＳ２において、ポインタ軌跡設定部２６０は、画像投影装置１００により投影されるポイント光５５０の軌跡のパラメータ設定を行う（ポインタ軌跡設定）。具体的には、ポインタ軌跡設定部２６０は、ポイント光５５０（ポインタ軌跡）の各ラインの色相、彩度、明度、太さ、または、実線や破線などの形状などのパラメータを設定する。これらのパラメータは、ユーザにより手動で、または、画像投影装置１００（画像処理部２００）により自動的に設定可能である。ポインタ軌跡設定部２６０は、設定されたパラメータ（設定値）を記憶（登録）する。
【００２８】
続いてステップＳ３において、ポインタ位置検出部２５０（位置検出手段）は、ポインタ５００により照射されたポイント光の投影面６００上における位置（ポインタ位置）を検出する。ポインタ位置は、撮像部５０からの撮像データと、ポインタ情報記憶部２４０に登録されているポインタ情報とに基づいて検出される。ポインタ位置検出部２５０は、ポインタ情報記憶部２４０からのポイント光の強度または形状に関する情報と、撮像部５０により取得された撮像データからの情報とを比較する。そしてポインタ位置検出部２５０は、その比較結果に基づいて、ポイント光であるか否か（投影面６００上における検出対象領域がポイント光であるか否か）を判定する。
【００２９】
続いてステップＳ４において、ポインタ位置検出部２５０は、ポインタ軌跡を描画中であるか否かを判定する。ポインタ軌跡を描画中でない場合、ステップＳ５に進む。そしてステップＳ５において、ポインタ位置検出部２５０は、ポインタ５００のスタート点を確認する（ポインタスタート点確認）。具体的には、ポインタ位置検出部２５０は、所定時間継続してポインタ位置が検出されたか否かを確認する。瞬間的に照射されたポイント光の場合（すなわち、所定時間継続してポインタ位置が検出されない場合）、画像処理部２００はポインタ軌跡の描画を開始しない。
【００３０】
一方、所定時間（例えば１秒間）継続してポインタ位置が検出された場合、ステップＳ６に進む。ステップＳ６において、ポインタ軌跡演算部２７０（軌跡演算手段）は、ポインタ軌跡を演算し、画像処理部２００はポインタ軌跡の描画を開始する。本実施例において、ポインタ軌跡演算部２７０からの出力信号は、ポインタ画像処理部２８０に入力される。また、ステップＳ１１において、縁取りライン設定部３００は、縁取りライン（縁取りラインの色や太さなどのパラメータ）を設定する。そして縁取りライン設定部３００により設定されたパラメータは、ポインタ軌跡設定部２６０により設定されたパラメータとともに、ポインタ画像処理部２８０に入力される。ポインタ画像処理部２８０は、ポインタ軌跡設定部２６０に設定されたポイント光の軌跡ラインの色、太さ、実線または破線などのパラメータに従い、ポインタ軌跡の画像処理を行う。またポインタ画像処理部２８０は、縁取りライン設定部３００に設定された縁取りラインの色や太さなどのパラメータに従い、縁取りラインの画像処理を行う。
【００３１】
ここで、ポイント光の軌跡（ポインタ軌跡）および縁取りラインについて説明する。図１には、投影面６００上に、ポインタ軌跡５３０（濃い灰色）と縁取りライン５４０（薄い灰色）が描かれている。ポインタ軌跡５３０は、現在のポインタ照射位置５２０に対して、それより以前にポインタ５００により照射されたポイント光が投影面６００上に照射された軌跡を表している。従って、ユーザは、ポインタ５００を用いて投影面６００上に文字、記号、または、任意の形状を描くと、画像投影装置１００は、ポイント光の軌跡をポインタ軌跡として描画する。
【００３２】
縁取りライン５４０の効果を示すため、投影画像４００の色およびポインタ軌跡５３０の色は、互いに同一の濃い灰色としている。縁取りライン５４０がない場合、ポインタ軌跡５３０は投影画像４００の中に埋もれてしまい、ポインタ軌跡５３０を識別することは難しい。一方、ポインタ軌跡５３０に加えて、ポインタ軌跡を縁取る縁取りライン５４０を描画すると、縁取りライン５４０により投影画像４００とポインタ軌跡５３０とが明確に分離されるため、両者が同色であっても容易に識別可能となる。なお、縁取りライン設定部３００により設定される縁取りラインの色の属性（色相、彩度、または、明度）は、ポインタ軌跡設定部２６０により設定される色の属性（色相、彩度、または、明度）とそれぞれ互いに異なる。また、縁取りラインの太さは、ポインタ軌跡設定部２６０により設定されたポインタ軌跡のラインの太さに対して、ユーザにより手動でまたは画像投影装置１００により自動的に設定される。
【００３３】
続いてステップＳ７において、画像合成部２２０は、信号処理部２１０からの信号（画像信号）と、ポインタ画像処理部２８０からの信号（ポインタ軌跡に関する信号）とを合成し、合成信号を駆動部２３０に出力する。駆動部２３０は、合成信号に基づいて、光学部３０の光学変調素子を駆動する。そしてステップＳ８において、光学部３０は画像を生成し、投影部４０は画像を拡大して投影面６００に投影画像４００を投影する。
【００３４】
本実施例において、画像処理手段（画像処理部２００）は、指示手段（ポインタ）からの指示光（ポイント光）を投影面に照射した状態で得られた投影画像の撮像データに基づいて、指示光の照射位置を示す指示信号と画像信号とを分離するように画像処理を行う。好ましくは、画像処理手段は、指示信号として、投影面における指示光の軌跡（ポインタ軌跡）と、軌跡の色の属性とは異なる色の属性を有する縁取りラインとを生成する。より好ましくは、画像処理手段は、撮像データに基づいて指示光の照射位置を検出する位置検出手段（ポインタ位置検出部２５０）と、位置検出手段から出力される信号に基づいて指示光の軌跡を演算する軌跡演算手段（ポインタ軌跡演算部２７０）とを有する。より好ましくは、画像処理手段は、指示光の軌跡と画像信号とを合成して合成信号を出力する画像合成手段（画像合成部２２０）を有する。そして光学手段（光学部３０）は、合成信号に基づいて画像を生成する。ここで、色の属性は、色相、彩度、または、明度の少なくとも一つを含む。
【００３５】
このように、画像信号（入力画像）の色と指示光（ポインタ軌跡）の色とが互いに類似している場合でも、縁取りラインにより入力画像とポインタ軌跡とが分離されて画像が投影されるため、入力画像とポインタ軌跡とを容易に識別可能となる。このため本実施例によれば、指示手段（ポインタ）により照射された指示光の位置（ポインタ軌跡）を容易に識別可能な画像投影装置および画像投影システムを提供することができる。
【実施例２】
【００３６】
次に、図７および図８を参照して、本発明の実施例２における画像処理部２００ａの構成および動作について説明する。図７は、画像処理部２００ａのブロック図である。図８は、画像処理部２００ａを含む画像投影装置１００による処理を示すフローチャートである。図８の各ステップは、主に、画像処理部２００ａの各部により実行される。
【００３７】
図７に示される本実施例の画像処理部２００ａは、ポインタ画像処理部２８０および縁取りライン設定部３００に代えて、ポインタ画像処理部２８０ａおよび画像調整部２９０を有する点で、実施例１の画像処理部２００とは異なる。画像処理部２００ａの他の構成は実施例１の画像処理部２００と同様であるため、それらの説明は省略する。図８に示される本実施例の処理は、縁取りライン設定を行うステップ（ステップＳ１１）に代えて、色の属性（色相、彩度、および、明度）の比較および調整を行うステップ（ステップＳ１２、Ｓ１３）を有する点で、実施例１の処理とは異なる。本実施例の処理の他のステップは実施例１の処理と同様であるため、それらの説明は省略する。
【００３８】
図８のステップＳ４において、ポインタ位置検出部２５０は、ポインタ軌跡を描画中であると判定した場合、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、画像調整部２９０は、ステップＳ３にてポインタ位置検出部２５０により検出されたポインタ位置に関し、ステップＳ１０にて信号処理部２１０により処理された画像信号の色相、彩度、および、明度を取得する。また画像調整部２９０は、ステップＳ２にてポインタ軌跡設定部２６０により設定されたポイント光の色相、彩度、および、明度を取得する。そして画像調整部２９０は、画像信号の色相、彩度、および、明度と、ポイント光の色相、彩度、および、明度とをそれぞれ比較する。画像調整部２９０は、画像信号の色の属性（色相、彩度、および、明度の少なくとも一つ）と、ポイント光の色の属性（色相、彩度、および、明度の少なくとも一つ）とが互いに類似していないと判定した場合、ステップＳ６に進む。
【００３９】
一方、画像調整部２９０は、画像信号の色の属性と、ポイント光の色の属性とが互いに類似していると判定した場合、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、画像調整部２９０は、ステップＳ２にて設定されたポイント光の色の属性（色相、彩度、および、明度のうち少なくとも一つ）を調整する。すなわち画像調整部２９０は、ポイント光の色の属性が画像信号の色の属性と類似しないように、ポイント光の色の属性を変更する。この結果、入力画像（画像信号）とポイント光とを互いに分離して投影画像を生成することができる。例えば、ポインタ位置における画像信号の色相が赤であって、ポイント光の色相が赤である場合、ポイント光の色相を赤以外の色（赤とは類似しない他の色）に変更する。この場合、変更後の色は、青や緑に設定されるが、これに限定されるものではない。黄色でもよく、画像信号の色相の赤に対して識別可能な色であればいずれの色でもよい。また、色相を変更するのみではなく、色の鮮やかさ、すなわち彩度、または、色の明るさ、すなわち明度を変更してもよい。また、色相が同色であっても、彩度を落とすと灰色に近づくため、色相を変えずに彩度を変更するように構成してもよい。同様に、色相が同色であっても、明度を上げると白に近づき、明度を落とすと黒に近づくため、色相を変えずに明度を変更してもよい。
【００４０】
本実施例において、画像処理手段（画像処理部２００ａ）は、指示光の照射位置に関し、画像信号の色の属性と指示信号の色の属性とが互いに類似するか否かを判定する。そして画像処理手段は、色の属性が互いに類似すると判定した場合、画像信号の色の属性と類似しないように指示信号の色の属性を変更する。好ましくは、画像処理手段は、画像信号の色の属性と指示信号の色の属性との類似度が所定の閾値よりも大きい場合、色の属性が互いに類似していると判定する。一方、色の属性の類似度が所定の閾値よりも小さい場合、色の類似度が互いに類似していないと判定する。より好ましくは、画像処理手段は、所定の期間における指示光の照射位置を含む領域に関する平均値を用いて、類似度を決定する。すなわち、瞬間的な特定の位置に関する類似度の高さでなく、所定の期間に渡って所定の領域の範囲内で類似度が高いか否かを判定することにより、指示信号の色の変化の頻度が高くなり過ぎないようにすることができる。ここで、色の属性は、色相、彩度、または、明度の少なくとも一つを含む。
【００４１】
このように、画像信号（入力画像）の色と指示光（ポインタ軌跡）の色とが互いに類似している場合、ポインタ軌跡の属性（色相、彩度、または、明度）が変更されるため、入力画像とポインタ軌跡とを容易に識別可能となる。このため本実施例によれば、指示手段（ポインタ）により照射されたポイント光（指示光）の位置（ポインタ軌跡）を容易に識別可能な画像投影装置および画像投影システムを提供することができる。
【実施例３】
【００４２】
次に、図９を参照して、本発明の実施例３における画像処理部２００ｂの構成および動作について説明する。図９は、画像処理部２００ｂのブロック図である。
【００４３】
本実施例の画像処理部２００ｂは、ポインタ画像処理部２８０に代えて、ポインタ画像処理部２８０ｂおよび画像調整部２９０ｂを有する点で、実施例１の画像処理部２００とは異なる。画像処理部２００ｂの他の構成は実施例１の画像処理部２００と同様であるため、それらの説明は省略する。
【００４４】
画像調整部２９０ｂは、実施例２の画像調整部２９０と同様に、ポインタ位置検出部２５０により検出されたポインタ位置に関し、信号処理部２１０により処理された画像信号の色相、彩度、および、明度を取得する。また、ポインタ軌跡設定部２６０により設定されたポイント光の色相、彩度、および、明度を取得する。そして、画像信号の色相、彩度、および、明度と、ポイント光の色相、彩度、および、明度とをそれぞれ比較する。
【００４５】
ここで、画像調整部２９０ｂは、画像信号の色の属性と、ポイント光の色の属性とが互いに類似していると判定した場合、縁取りライン設定部３００により設定された縁取りラインを生成する。なお縁取りライン設定部３００は、実施例１と同様に、縁取りラインの色相、彩度、または、明度が、ポインタ軌跡設定部２６０により設定された色相、彩度、または、明度とそれぞれ互いに異なるように設定される。
【００４６】
本実施例において、画像処理手段（画像処理部２００ｂ）は、指示信号として、投影面における指示光の軌跡（ポインタ軌跡）を生成する。また画像処理手段は、指示光の照射位置に関し、画像信号の色の属性と軌跡の色の属性とが互いに類似するか否かを判定する。そして画像処理手段は、色の属性が互いに類似すると判定した場合、軌跡の色の属性とは異なる色の属性を有する縁取りラインを生成する。
【００４７】
このように、画像信号（入力画像）の色と指示光（ポインタ軌跡）の色とが互いに類似している場合、ポインタ軌跡に対して縁取りラインを生成して入力画像とポインタ軌跡とを互いに分離するため、入力画像とポインタ軌跡とを容易に識別可能となる。このため本実施例によれば、指示手段（ポインタ）により照射された指示光の位置（ポインタ軌跡）を容易に識別可能な画像投影装置および画像投影システムを提供することができる。
【実施例４】
【００４８】
次に、図１０を参照して、本発明の実施例４における画像処理部２００ｃの構成および動作について説明する。図１０は、画像処理部２００ｃのブロック図である。
【００４９】
本実施例の画像処理部２００ｃは、ポインタ軌跡設定部２６０、ポインタ軌跡演算部２７０、および、ポインタ画像処理部２８０に代えて、投影ポインタ設定部２６０ｃおよび投影ポインタ画像処理部２８０ｃを有する点で、実施例１の画像処理部２００とは異なる。画像処理部２００ｃの他の構成は実施例１の画像処理部２００と同様であるため、それらの説明は省略する。また本実施例の画像投影装置は、位置出力部６０を有する点で、実施例１の画像投影装置１００とは異なる。本実施例は、ポイント光の軌跡を描画することに代えて、現在、ポインタにより照射されているポイント光の位置に投影ポインタを描画する点で、実施例１〜３とは異なる。
【００５０】
位置出力部６０は、ポインタ位置検出部２５０により検出された、ポインタ５００により照射されたポイント光の投影面６００上における位置（ポインタ位置）を出力する。位置出力部６０から出力される信号は、コンピュータ（不図示）などの外部装置に入力される。なおコンピュータは、信号入力部１０への入力画像（画像信号）も生成する。コンピュータからの入力画像には、通常の画像信号（映像信号）に加えて、コンピュータへの指示操作を受け付ける操作画像が付加されている。例えば、操作画像は、映像を停止させ、次の映像に送り、戻し、または、映像の大きさや色相など、信号入力部１０への信号の設定を変更するための複数の操作が選択可能な画像である。投影された操作画像に対してポインタ５００によるポイント光が照射され、ポイント光の位置が位置出力部６０によりコンピュータへ入力されると、コンピュータは、ポイント光の位置に応じた操作画像を識別し、選択された操作を行う。
【００５１】
投影ポインタ設定部２６０ｃは、画像投影装置１００により投影される投影ポインタのパラメータ設定を行う。具体的には、投影ポインタ設定部２６０ｃは、投影ポインタの色相、彩度、もしくは明度、または、形状などに関するパラメータを設定する。これらのパラメータは、ユーザにより手動で設定されるか、または、画像投影装置により自動的に設定される。投影ポインタの形状は、例えば「○」、「□」、「△」、「☆」等があるが、これらに限定されるものではない。これらのパラメータ（設定値）は、投影ポインタ設定部２６０ｃに登録されて記憶される。また、実施例１と同様に、縁取りライン設定部３００により設定される縁取りラインの色相、彩度、または、明度は、投影ポインタ設定部２６０ｃに設定された色相、彩度、または、明度と異なる。また、縁取りラインの太さは、ポインタ５００を介して設定された形状に対して、ユーザにより手動で設定されるか、または、画像投影装置により自動的に設定される。
【００５２】
投影ポインタ画像処理部２８０ｃは、投影ポインタ設定部２６０ｃから出力される信号と、ポインタ位置検出部２５０から出力される信号とに従い、現在、ポインタにより照射されているポイント光の位置に投影ポインタ位置を描画するための画像処理を行う。すなわち投影ポインタ画像処理部２８０ｃは、投影ポインタを生成する。そして投影ポインタ画像処理部２８０ｃは、生成した投影ポインタに対して、縁取りライン設定部３００から出力される信号に従い、縁取りラインを生成する。画像合成部２２０、実施例１と同様に、入力画像と投影ポインタおよび縁取りラインとを合成する。駆動部２３０および光学部３０は、画像を拡大して投影面に投影する。
【００５３】
本実施例において、画像処理手段（画像処理部２００ｃ）は、指示信号として、投影面における指示光の現在位置を示す指標（投影ポインタ）と、指標の色の属性とは異なる色の属性を有する縁取りラインとを生成する。
【００５４】
このように、画像信号（入力画像）の色と指示光の照射位置（投影ポインタ）の色とが互いに類似している場合でも、縁取りラインにより入力画像と投影ポインタとが分離されて画像が投影されるため、入力画像と投影ポインタとを容易に識別可能となる。このため本実施例によれば、指示手段（ポインタ）により照射された指示光の位置（投影ポインタ）を容易に識別可能な画像投影装置および画像投影システムを提供することができる。
【実施例５】
【００５５】
次に、図１１を参照して、本発明の実施例５について説明する。本実施例は、実施例１〜４のいずれかの特徴を有する表示装置（表示システム）に関する。すなわち本実施例は、実施例１〜４のいずれかの特徴を、画像投影装置（画像投影システム）に代えて、表示装置（表示システム）に適用したものである。
【００５６】
図１１は、本実施例における表示装置７００（モニタ）のブロック図である。表示装置７００は、信号入力部１０（入力手段）、画像処理部２００ｄ（画像処理手段）、および、表示部８００（表示手段）を備えて構成されている。信号入力部１０は、画像信号を入力する。画像処理部２００ｄは、画像信号の画像処理を行い、実施例１〜４の画像処理部２００、２００ａ、２００ｂ、２００ｃのいずれかと同様の機能を有する。表示部８００は、画像処理部２００ｄから出力される信号に基づいて、画像を表示面に表示する。
【００５７】
表示装置７００の外部には、ポインタ５００（指示手段）が設けられている。ポインタ５００は、ポイント光（指示光）を表示面に照射する。また本実施例において、表示装置７００の外部には、外部カメラとしての撮像装置９００（撮像手段）が設けられている。撮像装置９００は、ポイント光を表示面に照射した状態で画像の撮像データを取得する。本実施例において、表示装置７００、ポインタ５００、および、撮像装置９００により表示システムが構成される。画像処理部２００ｄは、撮像データに基づいて、ポイント光の照射位置を示す指示信号と画像信号とを分離するように画像処理を行う。
【００５８】
本実施例によれば、指示手段により照射された指示光の位置を容易に識別可能な表示装置および表示システムを提供することができる。
【００５９】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０    信号入力部（入力手段）
３０    光学部（光学手段）
４０    投影部（投影手段）
１００  画像投影装置
２００、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ  画像処理部（画像処理手段）
【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図８】
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