(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン手段と、このスクリーン手段に画像を投影する投影手段と、プレゼンターが手に持つか装着する指示マークと、上記プレゼンターが上記手以外の部分で持つか装着する基準マークとを撮影する撮影手段と、上記撮影手段が撮影した上記基準マークと上記指示マークとの相対位置を演算し、演算した相対位置から上記画像上での上記指示マークの座標を生成する演算手段とを備え、上記投影手段は、上記画像上の上記指示マークの座標にポイント画像を投影することを特徴とするプレゼンテーションシステム。
【請求項２】
前記基準マークを追尾して同撮影手段の向きを変更する自動追尾手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のプレゼンテーションシステム。
【請求項３】
前記撮影手段に前記基準マークに焦点を合わせるオートフォーカス手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のプレゼンテーションシステム。
【請求項４】
前記撮影手段にプレゼンターを照らす照明手段を備え、操作に応じてプレゼンターを前記スクリーン手段に投影することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプレゼンテーションシステム。
【請求項５】
前記基準マークおよび指示マークは、発光部を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプレゼンテーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶プロジェクタ等の投影機を用いてスクリーンにポイントを指示しながら行うプレゼンテーションシステムに係り、特に、新たなポインタの開発に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタを用いて講演等のプレゼンテーションを行う場合には、レーザ光を投射してスクリーンにポイントを明示するレーザポインタがよく使用されている。このようなレーザポインタは、手振れが大きく反映してポイントを安定させにくかったり、レーザ光の誤投射により例えば聴衆の目に入射して危険を及ぼしたりする欠点があった。また、ポイントの形状が円や線等の単純な形状に限られ、ポイントの形状を使用者の好みによって変更したいという要望には応えられないものであった。
【０００３】
そこで、これらの課題を解決する提案が従来より種々なされている。例えば、特開平８−２８６１４７号公報…（１）によれば、レーザ光を屈折させる複数の屈折グリッドを有する回転ディスクを駆動モータで回転させる構成とし、屈折グリッドでレーザ光を走査してポイントの形状を任意とすることができ、しかも回転ディスクのジャイロ効果で手振れの軽減が図られるとされている。また、安全対策としては、特開平１０−４２２８号公報…（２）に開示されるように、レーザ光の投射対象物（スクリーン等）の明るさに応じてレーザ光の投射が自動的にＯＮ／ＯＦＦし、一定のしきい値を超えた明るい場合にのみレーザ光を投射する提案がなされている。また、特開２０００−３２１５３０号公報…（３）には、垂直あるいは水平方向の角度を検出してその角度が所定範囲内である場合に限りレーザ光を投射する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報（１）に記載のレーザポインタによれば、部品点数が比較的多いので重量が嵩むとともに小型化が難しく、しかも回転ディスクによって生じるモーメントに抵抗しながらの操作を強いられるので、手軽に使用できるものではない。また、ポイントの形状を変更できるものの、その形状のバリエーションを多くすることは難しく、かつ複雑な形状にレーザ光を変換させることも難しい。一方、上記公報（２），（３）による安全対策では、万一的確に動作しない場合が起こるとレーザ光が投射されるので、根本的な対策にはなり得ていない。また、いずれの従来技術においても、複数のスクリーンに同じ画像を投影してそれらスクリーンに同時にポイントしながら行う規模の大きなプレゼンテーション、いわゆるマルチスクリーンによるプレゼンテーションの要望があった場合、それに対応することはできなかった。
【０００５】
よって本発明は、手振れの抑制、複雑多様なポイント形状の生成、安全性の確立は勿論のこと、マルチスクリーンにも対応可能なプレゼンテーションシステムを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプレゼンテーションシステムは、スクリーン手段と、このスクリーン手段に画像を投影する投影手段と、プレゼンターが手に持つか装着する指示マークと、プレゼンターが上記手以外の部分で持つか装着する基準マークとを撮影する撮影手段と、撮影手段が撮影した基準マークと指示マークとの相対位置を演算し、演算した相対位置から画像上での指示マークの座標を生成する演算手段とを備え、投影手段は、画像上の上記指示マークの座標にポイント画像を投影することを特徴としている。
【０００７】
上記プレゼンテーションシステムにあっては、撮影手段が撮影する基準マークと指示マークの相対位置からポイント画像の座標が演算され、その座標にポイント画像が投影されるから、指示マークを移動させることで画像上の任意の箇所にポイント画像を投影することができる。この場合、プレゼンターは、自分が手にした（または装着した）指示マークで示す範囲に仮想スクリーンを想定し、その仮想スクリーン上で指示マークを移動させれば良いから、スクリーン上の所望の位置にポイント画像を簡単に移動させることができる。
【０００８】
ここで、プレゼンターの身長差により手の移動範囲つまり仮想スクリーンの大きさが異なるから、プレゼンテーションを始める前に身長差を補正する初期設定を行うことが望ましい。その初期設定の方法としては、プレゼンターの身長を入力することが考えられる。この場合、演算手段には、基準マークを基準に上下左右の範囲が身長毎に記憶されるか、あるいは身長をパラメータとする演算式が記憶され、入力された身長の値に基づいて仮想スクリーンの範囲を求める。この仮想スクリーンは、スクリーン手段をプレゼンターの身長に応じた縮尺で縮小したものと見ることができるから、演算手段は、基準マークと指示マークの相対位置から、指示マークのスクリーン手段上での座標を求めることができる。
【０００９】
初期設定には、矩形状の仮想スクリーンの対角位置に指示マークを位置させ、その状態を撮影手段により撮影して演算手段が記憶する方法も採ることができる。この方法においても、プレゼンターの身長に応じた大きさの仮想スクリーンが設定される。
【００１０】
上記のようなプレゼンテーションシステムでは、レーザポインタのようにポインタの操作で遠方にポイントを投影するものではないので安全である。また、レーザポインタでは、その角度の僅かな振れがレーザポインタから離間した位置に投射されるポインタに増幅されて手振れとなるが、本発明では、指示マークが振れても振れが大きく増幅されることがないので目立たない。したがって、手振れの問題を解消することができる。また、画像処理によって指示マークが所定の範囲を超える動作をしないとポイント画像を移動させないように制御することもでき、そのように構成することによってポイント画像をさらに安定させることができる。さらに、投影手段により画像とポイント画像とが投影されるから、それらの画像データを複数の投影手段に配信することにより、複数のスクリーン手段で画像を投影することができ、マルチスクリーンに対応することができる。
【００１１】
基準マークを追尾して撮影手段の向きを変更する自動追尾手段を備えると好適である。プレゼンターは、常に演壇等の一定の場所でプレゼンテーションを行うとは限らないので、プレゼンターが移動したときに基準マークを追尾させることにより、基準マークおよび指示マークを撮影手段の視野内に常に収めることができる。なお、自動追尾手段としては、撮影手段に回動機構を備え、指示マークが撮影画像中の所定の位置に配置されるように撮影手段を回動させる構成を採用することができる。
【００１２】
また、プレゼンターが撮影手段に対して接近または離間することで撮影画像における仮想スクリーンの大きさが変化する。たとえば、プレゼンターが初期設定したときの撮影手段からの位置よりも遠ざかると、撮影画像上での仮想スクリーンの大きさが小さくなる。また、撮影手段による撮影画像のピントがずれると、基準マークおよび指示マークが撮影画像上で不鮮明になることが想定される。そこで、撮影手段に基準マークにピントを合わせるオートフォーカス手段を設けると好適である。そして、オートフォーカス手段によりプレゼンターまでの距離を測定し、演算手段による演算結果に距離に基づく補正を行うとともに、プレゼンターにピントを合わせるようにする。なお、オートフォーカス手段は、市販されているカメラやビデオカメラ等に一般に用いられているものを使用すれば良い。また、距離に基づく補正を行う代わりに、カメラにズーム機能を設けて仮想スクリーンの大きさを修正するようにしても良い。
【００１３】
撮影手段にプレゼンターを照らす照明手段を備え、操作に応じてプレゼンターをスクリーン手段に投影するように構成すればプレゼンテーションをより一層充実させることができる。この場合、プレゼンターに操作ボックスを装着させ、空いた方の手で操作ボックスを操作するように構成すれば良い。また、スクリーン手段にポイント画像を投影するか否かもその操作ボックスで操作することができる。
【００１４】
なお、基準マークおよび指示マークとしては、撮影手段が撮影したときに他の部分から識別できるものであれば任意である。最も好適な態様は、それらが発光部を備えることである。あるいは、宝石のイミテーションや鏡など光を反射して輝くものであっても良い。また、指示マークは、指輪や腕時計のように手に装着するものの他に、ペンライトあるいはそれに類似する指揮棒状の物等、プレゼンターが手に持つものであっても良い。さらに、基準マークは、指示マークを備える手と反対側の手に持つか装着することができ、また、プレゼンターの胴体、頭など任意の箇所に装着することができる。また、基準マークと指示マークとを識別する手段を設けると好適である。たとえば、指示マークに赤外線等の不可視光を発する発光部を備え、基準マークに可視光を発する発光部を備えることができ、その逆の態様も可能である。あるいは、いずれの発光部も色違いの可視光を発する構成としたり、波長が互いに異なる不可視光を発する構成とすることもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は実施形態のプレゼンテーションシステムの全体を示す概略図である。図１において符号１は液晶プロジェクタ（投影手段）、２は液晶プロジェクタ１に画像データを出力する制御演算部（演算手段）である。液晶プロジェクタ１は、制御演算部２から入力された画像データに基づいて前方に設けられたスクリーン（スクリーン手段）１０に画像を投影する。
【００１６】
図中符号５はカメラ（撮影手段）であり、カメラ５はスポットライト５０を備えている。また、カメラ５には、目標物に対して自動的に距離を測定してピントを合わせるオートフォーカス手段およびズーム機能と、ペンダント３１が撮影画像上で移動したときに、ペンダント３１が撮影画像上の所定の位置に配置されるようにするための回動機構とを備えている。
【００１７】
図に示すプレゼンターＰが手に持っているのは指示棒３である。指示棒３の先端部にはＬＥＤ等の発光部（指示マーク）３０が設けられており、発光部３０が発光することで指示マークとされる。また、プレゼンターＰは、ＬＥＤ等の発光部を備えたペンダント３１（基準マーク）を胸に装着しており、発光部が発光することで基準マークとされる。さらに、プレゼンターＰは操作ボックス３２を腰に装着している。この操作ボックス３２をプレゼンターが操作することにより、ペンダント３１および指示棒３の発光部３０の点灯または消灯が行われる。また、操作ボックス３２は、パソコン４のＣＲＴに表示された画像を投影するか、プレゼンターＰをスクリーン１０に投影するかを選択するためのスイッチも備えている。この場合、スイッチを操作することで所定のコマンドが制御演算部２に送信される。送信のための手段としては、操作ボックス３２からワイヤレスや赤外線にてデータを送信したり、基準マーク３１の発光部が点滅してデジタル信号を送信するように構成することができる。そして、これらペンダント３１および指示棒３の発光部３０は、カメラ５により撮影され、その撮影画像は制御演算部２に入力される。
【００１８】
制御演算部２は、一般的な画像解析の手法によって基準マークと指示マークとの相対位置を演算し、演算した相対位置をスクリーン１０の画像上での指示マークの座標に変換する。そして、制御演算部２は、パソコン４のＣＲＴに表示されたパソコン画面に対応するデータと、指示マークの座標を示すデータを処理し、パソコン４のＣＲＴの画像の上記座標にポイント画像を合成する。
【００１９】
次に、上記構成のプレゼンテーションシステムの動作について説明する。図３（Ａ）はカメラ５で撮影しているときの視野Ｖを示す図、図３（Ｂ）は実施形態の動作を示すフローチャートである。図３（Ａ）に示すように、視野Ｖには、プレゼンテーターＰが装着するペンダント３１である基準マークＭ０と、指示棒３の発光部３０である指示マークＭ１が見えている。なお、カメラ５の撮影画像にはプレゼンターも写っているが、図３（Ａ）では省略してある。
【００２０】
先ず、制御演算部２に設けられたボタンを操作してプレゼンターＰの身長を入力し、初期設定を行う（ステップＳ１）。身長の入力に際しては、身長の範囲を例えば１７０〜１７５ｃｍというように５ｃｍおきに設定し、ボタンを押して身長の範囲を選択したら確定ボタンを押して選択するようにする。身長の範囲が選択されると、制御演算部２は以下の処理を行う（ステップＳ２）。
【００２１】
制御演算部２は、先ず、基準マークＭ０が視野Ｖの中の所定の位置に存在するようにカメラ５を回動させるとともに、カメラ５のオートフォーカス手段を使ってそのピントを基準マークＭ０に合わせ、さらに、ズーム機能を用いて仮想スクリーンＳを視野Ｖ中で予め設定された大きさにする（以上、ステップＳ２１）。
【００２２】
次いで、制御演算部２は、図３（Ａ）に示すように、基準マークＭ０を原点とするＸＹ座標を生成するとともに、選択されたプレゼンターＰの身長からＸＹ座標上に仮想スクリーンＳを設定し（ステップＳ２２）、ＸＹ座標上での指示マークＭ１の座標を算出する（ステップＳ２３）。
【００２３】
次に、制御演算部２は、指示マークＭ１の座標をスクリーン１０上の座標に変換し、ポイント画像の座標を生成する（ステップＳ２４）。一方、パソコン４は、そのＣＲＴに表示している画像のデータを制御演算部２に出力する。このデータは、スクリーン１０に投影されるポイント画像を含まない画像データである。そして、制御演算部２は、その画像における上記座標の位置に所定のポイント画像を合成する（ステップＳ２５）。こうして、画像データが生成される。この画像データは液晶プロジェクタ１に出力され、液晶プロジェクタ１は、パソコン４のＣＲＴに表示された画像にポイント画像が合成された画像をスクリーン１０に投影する（ステップＳ３）。これにより、仮想スクリーンＳ上の指示マークＭ１の位置に対応するスクリーン１０上の点にポイント画像が投影される。
【００２４】
このように、上記プレゼンテーションシステムにあっては、カメラ５が撮影する基準マークＭ０と指示マークＭ１の相対位置からポイント画像の座標が演算され、その座標にポイント画像が投影されるから、指示マークＭ１を移動させることで画像上の任意の箇所にポイント画像を投影することができる。この場合、プレゼンターは、自分が手にした指示マークＭ１で示す範囲に仮想スクリーンを想定し、その仮想スクリーン上で指示マークＭ１を移動させれば良いから、スクリーン１０上の所望の位置にポイント画像を簡単に移動させることができる。
【００２５】
上記のようなプレゼンテーションシステムでは、レーザポインタのようにポインタの操作で遠方にポイントを投影するものではないので、安全であることは勿論のこと、手振れの問題も生じない。また、ポイント画像が合成された画像データが生成されるから、ポイント画像を任意の形状にすることができるとともに、画像データを複数の液晶プロジェクタに配信することにより、複数のスクリーン手段で画像を投影することができ、マルチスクリーンに対応することができる。
【００２６】
特に、上記実施形態では、制御演算部２がカメラ５に基準マークＭ０を追尾させるから、プレゼンターＰが移動しても何ら支障が生じない。また、上記実施形態では、カメラ５にオートフォーカス手段およびズーム機能を備えているので、プレゼンターＰがカメラ５に接近または離間しても正確なポイント画像の座標を生成することができる。さらに、上記実施形態では、カメラ５にプレゼンターＰを照らすスポットライト５０を備えているので、操作ボックス３２のスイッチを操作することでプレゼンターＰをスクリーン１０に投影することができ、プレゼンテーションをより一層充実させることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮影手段が撮影する基準マークと指示マークの相対位置からポイント画像の座標が演算され、その座標にポイント画像が投影されるから、安全であることは勿論のこと、手振れの問題も無く、しかもマルチスクリーンに対応することができる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態のプレゼンテーションシステムの概略を示す図である。
【図２】  図１の要部を示す図である。
【図３】  （Ａ）は実施形態におけるカメラの視野を示す図であり、（Ｂ）は実施形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  液晶プロジェクタ（投影手段）
２  制御演算部（演算手段）
３  指示棒
５  カメラ（撮影手段）
１０  スクリーン（スクリーン手段）
３０  発光部
３１  ペンダント
Ｍ０  基準マーク
Ｍ１  指示マーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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