(57)【要約】  本開示による１つの例において、プロジェクティブコンピューティングシステムによって行われる方法が提供される。本方法は、プロジェクティブコンピューティングシステムのカメラによって、物体及び背景要素を含む画像を捕捉することを含む。本方法は、プロジェクティブコンピューティングシステムのプロジェクタアセンブリによって、物体の画像を、物体の画像の少なくとも一部分に隣接する人工的な影と共に、物体の上に投影することを更に含む。【選択図】図１
2016528647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチセンサ式マットと、
前記タッチセンサ式マット上に配置されるカメラであって、該カメラは、前記タッチセンサ式マットの少なくとも一部分と、前記タッチセンサ式マット上に位置する物体とを含む画像を捕捉する、カメラと、
前記画像を受信し、該画像を処理して前記物体の画像を生成する、画像処理モジュールと、
前記物体の画像を、該物体の画像の少なくとも一部分に隣接する人工的な影と共に投影する、プロジェクタアセンブリと、
を備える、プロジェクティブコンピューティングシステム。
【請求項２】
前記プロジェクタアセンブリは、前記タッチセンサ式マット上に位置する前記物体の上に、前記物体の画像を投影する、請求項１に記載のプロジェクティブコンピューティングシステム。
【請求項３】
前記物体の画像は二次元画像である、請求項１に記載のプロジェクティブコンピューティングシステム。
【請求項４】
前記人工的な影の寸法は、少なくとも部分的に、前記物体の寸法又は前記物体の画像の寸法に基づく、請求項１に記載のプロジェクティブコンピューティングシステム。
【請求項５】
前記物体の画像は前記物体と同じスケールである、請求項１に記載のプロジェクティブコンピューティングシステム。
【請求項６】
前記画像処理モジュールは、前記画像を処理して、前記タッチセンサ式マットの部分を除去する、請求項１に記載のプロジェクティブコンピューティングシステム。
【請求項７】
前記物体は、ピクチャ及び文書の少なくとも一方を含む、請求項１に記載のプロジェクティブコンピューティングシステム。
【請求項８】
前記プロジェクタアセンブリは、指向性光パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記人工的な影の画像を投影する、請求項１に記載のプロジェクティブコンピューティングシステム。
【請求項９】
プロジェクティブコンピューティングシステムによって行われる方法であって、
前記プロジェクティブコンピューティングシステムのカメラによって、物体及び背景要素を含む画像を捕捉するステップと、
前記プロジェクティブコンピューティングシステムのプロジェクタアセンブリによって、前記物体の画像を、該物体の画像の少なくとも一部分に隣接する人工的な影と共に前記物体の上に投影するステップと、
を含む、方法。
【請求項１０】
前記物体及び前記背景要素を含む画像を処理して、前記背景要素を除去するステップを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
指向性光パラメータを取得するステップと、
前記指向性光パラメータに少なくとも部分的に基づいて前記人工的な影を投影するステップと、
を更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記物体の画像は、前記物体と同じスケールである、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
基部と、該基部から上方に延在する垂直部材と、該垂直部材から外側に延在する片持ち頂部とを有する支持構造物と、
前記片持ち頂部内に位置するカメラであって、該カメラは物体の画像を捕捉する、カメラと、
前記物体の画像を、該物体の画像の少なくとも一部分に隣接する人工的な画像と共に、前記物体の上に投影するプロジェクタアセンブリと、
を備える、プロジェクティブコンピューティングシステム。
【請求項１４】
前記人工的な画像は、影、ハロ及びシンボルのうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載のプロジェクティブコンピューティングシステム。
【請求項１５】
前記物体は、ピクチャ及び文書のうちの少なくとも一方を含む、請求項１３に記載のプロジェクティブコンピューティングシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
コンピュータシステムは通常、支持スタンドに搭載される及び／又はコンピュータシステムの幾つかの他のコンポーネントに組み込まれる単数又は複数のディスプレイを用いる。タッチセンサ技術を用いるディスプレイ（例えば、タッチスクリーン）の場合、システム動作中にそのようなタッチ技術を十分に活用するために、ユーザがそのようなディスプレイと直接インタラクトすることが多くの場合に望ましい。しかしながら、単に画像を閲覧するためのディスプレイの最適な人間工学的配置は、多くの場合、そのディスプレイとのタッチインタラクションを行うための配置と対立する。このため、従来の閲覧用途及びタッチインタラクションの用途の双方のために単一のコンピュータシステムを用いることを望むユーザは、多くの場合、そのようなシステムの位置決め及び／又は利用において難題に直面する。
【０００２】
ここで、様々な例の詳細な説明のために、添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】本明細書において開示される原理によるプロジェクティブコンピュータシステムの一例の概略斜視図である。
【図２】本明細書において開示される原理による図１のコンピュータシステムの別の概略斜視図である。
【図３】本明細書において開示される原理による図１のコンピュータシステムの概略側面図である。
【図４】本明細書において開示される原理による図１のコンピュータシステムの概略正面図である。
【図５】本明細書において開示される原理による、動作中の図１のコンピュータシステムの概略側面図である。
【図６】本明細書において開示される原理による、動作中の図１のシステムの概略正面図である。
【図７】本明細書において開示される原理による、図１のコンピュータシステムのブラックボックス回路図である。
【図８（Ａ）】本発明に開示される原理による、捕捉及び投影前の図１のコンピュータシステムのタッチマット上の写真の概略図である。
【図８（Ｂ）】本発明に開示される原理による、捕捉及び投影後の図１のコンピュータシステムのタッチマット上の写真の概略図である。
【図９】本明細書に開示される原理による、図１のコンピューティングシステムによって行われるプロセスのプロセスフロー図である。
【図１０】本明細書に開示される原理による、捕捉及び投影後の図１のコンピュータシステムのタッチマット上の写真の別の概略図である。
【図１１】本明細書に開示される原理による、捕捉及び投影後の図１のコンピュータシステムのタッチマット上の写真の更に別の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
表記及び用語
幾つかの用語は、以下の説明及び特許請求の範囲全体を通じて、特定のシステムコンポーネントを指すように用いられる。当業者であれば、コンピュータ会社が或るコンポーネントを様々な名称で呼ぶ場合があることを理解するであろう。本文書は、名称が異なるが機能は異ならないコンポーネント間を区別することを意図していない。以下の論考及び特許請求の範囲において、「含む」及び「備える」という語は、オープンエンド型で用いられ、このため、「・・・を含むが、・・・に限定されない」を意味するように解釈されるべきである。また、「結合する」という語は、間接接続又は直接接続のいずれかを意味するように意図される。このため、第１のデバイスが第２のデバイスに結合するとき、接続は、電気的又は機械的直接接続を通じたものとすることもできるし、他のデバイス及び接続を介した電気的又は機械的間接接続を通じたものとすることもできるし、光電接続を通じたものとすることもできるし、無線電気接続を通じたものとすることもできる。本明細書において用いられるとき、「概ね（approximately）」という語は、プラスマイナス１０％を意味する。さらに、本明細書において用いられるとき、「ユーザ入力デバイス」というフレーズは、ユーザによって電気システムに入力を提供するための、例えば、マウス、キーボード、手（又は手の任意の指）、スタイラス、ポインティングデバイス等の任意の適切なデバイスを指す。
【０００５】
詳細な説明
以下の論考は、開示の様々な例を対象にする。これらの例のうちの１つ又は複数が好ましい場合があるが、開示される例は、特許請求の範囲を含めて本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきでなく、また他の形でそのように用いられるべきでない。さらに、当業者であれば、以下の説明が広い用途を有し、任意の例の論考が、その例を説明することのみを意図しており、特許請求の範囲を含めて本開示の範囲がその例に限定されることを暗示することを意図していないことを理解するであろう。
【０００６】
ここで図１〜図４を参照すると、本明細書において開示される原理によるプロジェクティブ（projective：投影）コンピューティングシステム１００が示される。この例において、システム１００は、通常、支持構造物１１０と、コンピューティングデバイス１５０と、プロジェクタユニット１８０と、タッチセンサ式マット２００とを備える。コンピューティングデバイス１５０は、本明細書に開示する原理に適合している限り、任意の適切なコンピューティングデバイスを含むことができる。例えば、幾つかの実施態様では、デバイス１５０は、電子ディスプレイ、スマートフォン、タブレット、オールインワンコンピュータ（すなわち、コンピュータの基板も収容するディスプレイ）又はそれらの何らかの組合せを含むことができる。この例では、デバイス１５０は、中央軸又は中心線１５５と、第１の面又は上面１５０ａと、上面１５０ａと軸方向に反対側の第２の面又は下面１５０ｂと、面１５０ａ、１５０ｂ間に軸方向に延在する前面１５０ｃと、同様に面１５０ａ、１５０ｂ間に軸方向に、かつ前面１５０ｃに対しほぼ径方向に反対側に延在する背面とを含むオールインワンコンピュータである。ディスプレイ１５２は、閲覧面を画定し、ユーザ（図示せず）によって閲覧及びインタラクトするための画像を投影するように、前面１５０ｃに沿って配置される。幾つかの例では、ディスプレイ１５２は、例えば、抵抗性、容量性、音響波、赤外線（ＩＲ）、歪みゲージ、光、音響パルス認識、又はそれらの何らかの組合せ等の、タッチセンサ技術を含む。したがって、以下の説明全体を通じて、ディスプレイ１５２は、定期的に（periodically）、タッチセンサ式表面又はディスプレイと呼ばれる場合がある。さらに、幾つかの例では、デバイス１５０は、ユーザがディスプレイ１５２の正面にいる間、このユーザを撮影するカメラ１５４を更に備える。幾つかの実施態様では、カメラ１５４はウェブカメラである。さらに、幾つかの例では、デバイス１５０は、動作中にユーザから音入力（例えば、音声）を受信するように構成されたマイクロフォン又は同様のデバイスも備える。
【０００７】
図１〜図４を更に参照すると、支持構造物１１０は、基部１２０と、垂直部材１４０と、頂部１６０とを備える。基部１２０は、第１の端部又は前端１２０ａと、第２の端部又は後端１２０ｂとを備える。動作中、基部１２０は、支持面１５と係合して、動作中のシステム１００のコンポーネント（例えば、部材１４０、ユニット１８０、デバイス１５０、頂部１６０等）の少なくとも一部分の重みを支持する。この例では、基部１２０の前端１２０ａは、支持面１５の上方に僅かに分離された隆起部分１２２を備え、それによって、部分１２２と表面１５との間に空間又は隙間が生成される。以下でより詳細に説明するように、システム１００の動作中、マット２００の１つの面は、マット２００の適切な位置合わせを確実にするために、部分１２２と表面１５との間に形成される空間内に受け入れられる。しかしながら、他の例では、本明細書において開示される原理に適合している限り、他の適切な位置合わせ方法又はデバイスを用いることができることが理解されるべきである。
【０００８】
垂直部材１４０は、第１の端部又は上端１４０ａと、上端１４０ａと反対側の第２の端部又は下端１４０ｂと、端部１４０ａ、１４０ｂ間に延在する第１の面又は前面１４０ｃと、前面１４０ｃと反対側にあり、同様に端部１４０ａ、１４０ｂ間に延在する第２の面又は背面１４０ｄとを含む。部材１４０の下端１４０ｂは、部材１４０が支持面１５から実質的に上方に延在するように、基部１２０の後端１２０ｂに結合される。
【０００９】
頂部１６０は、第１の端部又は近位端１６０ａと、近位端１６０ａと反対側の第２の端部又は遠位端１６０ｂと、端部１６０ａ、１６０ｂ間に延在する上面１６０ｃと、上面１６０ｃと反対側にあり、同様に端部１６０ａ、１６０ｂ間に延在する下面１６０ｄとを含む。頂部１６０の近位端１６０ａは、垂直部材１４０の上端１４０ａに結合され、遠位端１６０ｂがこの上端１４０ａから外側に延在するようになっている。結果として、図２に示す例において、頂部１６０は端部１６０ａにおいてのみ支持され、このため、本明細書において、「片持ち」頂部と呼ばれる。幾つかの例では、基部１２０、部材１４０及び頂部１６０は全て一体形成されているが、他の例では、基部１２０、部材１４０及び／又は頂部１６０は、本明細書に開示する原理に適合している限り、一体形成されなくてもよいことが理解されるべきである。
【００１０】
図１〜図４を更に参照すると、マット２００は、中央軸又は中心線２０５と、第１の面又は前面２００ａと、前面２００ａと軸方向に反対側の第２の面又は背面２００ｂとを含む。この例では、タッチセンサ式表面２０２がマット２００上に配置され、軸２０５と実質的に位置合わせされる。表面２０２は、ユーザが、デバイス１５０又は何らかの他のコンピューティングデバイス（図示せず）によって実行されるソフトウェアとインタラクトすることを可能にするために、ユーザによる１つ又は複数のタッチ入力を検出及び追跡するための、任意の適切なタッチセンサ技術を含むことができる。例えば、幾つかの実施態様では、表面２０２は、本明細書において開示される原理に適合している限り、例えば、抵抗性、容量性、音響波、赤外線、歪みゲージ、光、音響パルス認識、又はそれらの何らかの組合せ等の、既知のタッチセンサ技術を利用することができる。さらに、この例では、表面２０２は、マット２００の一部のみの上に延在しているが、他の例では、表面２０２は、本明細書において開示される原理に適合している限り、マット２００の実質的に全ての上に延在することができることが理解されるべきである。
【００１１】
動作中、マット２００は、上記で説明したように、マット２００の適切な位置合わせを確実にするために、構造物１１０の基部１２０に位置合わせされる。特に、この例では、マット２００の背面２００ｂは、基部１２０の隆起部分１２２と、支持面１５との間に配置され、後端２００ｂが基部の前面１２０ａと位置合わせされるようにし、それによって、マット２００、特に表面２０２の、システム１００内の他のコンポーネントとの適切な全体的位置合わせを確実にする。幾つかの実施例では、マット２００は、デバイス１５０の中心線１５５がマット２００の中心線２０５に実質的に位置合わせされるようにデバイス１５０と位置合わせされるが、他の位置合わせも可能である。さらに、以下で更に詳細に説明されるように、少なくとも幾つかの例では、マット２００の表面２０２及びデバイス１５０は互いに電気的に結合されており、表面２０２から受信されるユーザ入力がデバイス１５０に通信されるようになっている。本明細書において開示される原理に適合している限り、例えば、ＷＩ−ＦＩ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、超音波、電気ケーブル、電気リード線、磁気保持力を有するスプリング装着電気ポゴピン、又はそれらの何らかの組合せ等の、任意の適切な無線又は有線による電気結合又は電気接続を、表面２０２とデバイス１５０との間で用いることができる。この例では、マット２００の背面２００ｂに配置された露出した電気コンタクトは、基部１２０の一部分１２２内の対応する電気ポゴピンリードに係合し、動作中にデバイス１５０と表面２０２との間で信号を転送する。さらに、この例では、電気コンタクトは、上記で説明した、基部１２０の一部分１２２と表面１５との間の隙間内に位置する隣接する磁石によって共に保持されて、マット２００の背面２００ｂに沿って配置される対応する鉄及び／又は磁性材料を磁気的に引きつけ、（例えば、機械的に）保持する。
【００１２】
次に、特に図３を参照すると、プロジェクタユニット１８０は、外側のハウジング１８２と、ハウジング１８２内に配置されたプロジェクタアセンブリ１８４とを備える。ハウジング１８２は、第１の端部又は上端１８２ａ、上端１８２ａと反対側の第２の端部又は下端１８２ｂ、及び内部空洞１８３を含む。この実施形態では、ハウジング１８２は、動作中にデバイス１５０と係合し且つ該デバイス１５０を支持する結合部材又は取付け部材１８６を更に備える。通常、部材１８６は、本明細書において開示される原理に適合している限り、コンピュータデバイス（例えば、デバイス１５０）をつり下げ、支持するための任意の適切な部材又はデバイスとすることができる。例えば、幾つかの実施態様では、部材１８６は回転軸を含むヒンジを備え、ユーザ（図示せず）がデバイス１５０を回転軸の周りに回転させて、最適な閲覧角度を達成することができるようにする。さらに、幾つかの例では、デバイス１５０は、ユニット１８０のハウジング１８２に永久的に又は半永久的に取り付けられている。例えば、幾つかの実施態様では、ハウジング１８２及びデバイス１５０は、単一のユニットとして統合して及び／又は一体に形成される。
【００１３】
このため、図４を簡単に参照すると、デバイス１５０がハウジング１８２上の取付け部材１８６を通じて構造物１１０からつり下げられているとき、プロジェクタユニット１８０（すなわち、ハウジング１８２及びアセンブリ１８４の双方）は、システム１００がデバイス１５０の前面１５０ｃに配置されたディスプレイ１５２に実質的に面している閲覧面又は閲覧角から閲覧されているとき、実質的にデバイスの１５０の背後に隠れている。さらに、同様に図４に示されているように、デバイス１５０が説明された方式で構造物１１０からつり下げられているとき、プロジェクタユニット１８０（すなわち、ハウジング１８２及びアセンブリ１８４の双方）及びそれによって投影される任意の画像は、デバイス１５０の中心線１５５に対して実質的に位置合わせ又はセンタリングされている。
【００１４】
プロジェクタアセンブリ１８４は、通例、ハウジング１８２の空洞１８３内に配置され、第１の端部又は上端１８４ａと、上端１８４ａと反対側の第２の端部又は下端１８４ｂとを含む。上端１８４ａは、ハウジング１８２の上端１８２ａに近接しているのに対し、下端１８４ｂはハウジング１８２の下端１８２ｂに近接している。プロジェクタアセンブリ１８４は、コンピューティングデバイス（例えば、デバイス１５０）からデータを受信し、その入力データと対応する１つ又は複数の画像を（例えば、上端１８４ａから）投影するための任意の適切なデジタル光プロジェクタアセンブリを含むことができる。例えば、幾つかの実施態様では、プロジェクタアセンブリ１８４は、デジタル光処理（ＤＬＰ）プロジェクタ又は反射型液晶素子（ＬＣｏＳ：liquid crystal on silicon）プロジェクタを含む。これらは有利には小型であり、例えば、標準ＸＧＡ（１０２４×７６８）解像度４：３アスペクト比又は標準ＷＸＧＡ（１２８０×８００）解像度１６：１０アスペクト比等の、複数の表示解像度及びサイズに対応可能な電力効率のよい投影エンジンである。プロジェクタアセンブリ１８４は、動作中に端部１８４ａから光及び画像を生成するためのデータをデバイス１５０から受信するために、デバイス１５０に更に電気的に結合される。プロジェクタアセンブリ１８４は、本明細書において開示される原理に適合している限り、任意の適切なタイプの電気的結合を通じてデバイス１５０に電気的に結合することができる。例えば、幾つかの実施態様では、アセンブリ１８４は、導電体、ＷＩ−ＦＩ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、光接続、超音波接続又はそれらの何らかの組合せを通じてデバイス１５０に電気的に結合される。この例では、デバイス１５０は、デバイス１５０が部材１８６を通じて構造物１１０からつり下げられているとき、部材１８６内に配置された電気リード線が、デバイス１５０上に配置された対応するリード線又は導体と接触するように、取付け部材１８６内に配置されている電気リード線又は導電体（上記で説明した）を通じてアセンブリ１８４に電気的に結合される。
【００１５】
図３を更に参照すると、頂部１６０は、折り畳みミラー１６２及びセンサバンドル１６４を更に備える。ミラー１６２は、頂部１６０の下面１６０ｄに沿って配置された高反射性表面１６２ａを含み、動作中にプロジェクタアセンブリ１８４の上端１８４ａからマット２００に向かって投影される画像及び／又は光を反射するように位置決めされる。ミラー１６２は、本明細書において開示される原理に適合している限り、任意の適切なタイプのミラー又は反射性表面を備えることができる。この例では、折り畳みミラー１６２は、アセンブリ１８４から放出された光をマット２００まで折りたたむように動作する標準的な前面真空金属化アルミニウムコーティングされたガラスミラーを含む。他の例では、ミラー１６２は、追加の収束力又は光補正を与えるための反射レンズ素子として機能するように複雑な非球面曲率を有することができる。
【００１６】
センサバンドル１６４は、動作中に、マット２００上又はマット２００の近くで生じる様々なパラメータを測定及び／又は検出する複数のセンサ及び／又はカメラを含む。例えば、図３に示す特定の実施態様では、バンドル１６４は、周辺光センサ１６４ａ、カメラ（例えば、視覚ＲＧＢ１４．１メガピクセル高解像度カメラ）１６４ｂ、デプス（depth：奥行き、深度）センサ又はカメラ１６４ｃ及び三次元（３Ｄ）ユーザインタフェースセンサ１６４ｄを備える。周辺光センサ１６４ａは、幾つかの実施形態では、カメラ及び／又はセンサ（例えば、センサ１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃ、１６４ｄ）の露出設定を調整し、及び／又は例えば、プロジェクタアセンブリ１８４、ディスプレイ１５２等のシステム全体を通じて他のソースから放射される光の輝度を調整するために、システム１００を取り巻く環境の光の輝度を測定するように構成される。幾つかの例では、カメラ１６４ｂは、マット２００上に配置された物体４０（例えば、文書、写真、本、２Ｄ物体及び／又は３Ｄ物体）の静止画像又はビデオのいずれかを撮影するように構成されるカラーカメラを含むことができる。例えば、カメラ１６４ｂは、１４．１メガピクセル視覚ＲＢＧカメラとすることができる。デプスセンサ１６４ｃは通常、３Ｄ物体が作業面上にあるときを示す。特に、デプスセンサ１６４ｃは、動作中、マット２００上に配置された物体の存在、形状、輪郭、動き及び／又は３Ｄ物体奥行き（又は物体の特殊な特徴（複数可））を感知又は検出することができる。このため、幾つかの実施態様では、センサ１６４ｃは、センサの視界（ＦＯＶ）内に配置される各ピクセル（赤外線であるか、色であるか、又は他のものであるかは問わない）の３Ｄ物体及び／又は奥行き値を検知及び検出する、任意の適切なセンサ又はカメラ構成を用いることができる。例えば、幾つかの実施態様では、センサ１６４ｃは、ＩＲ光の均一のフラッド（flood）を有する単一の赤外線（ＩＲ）カメラセンサ、ＩＲ光の均一のフラッドを有するデュアルＩＲカメラセンサ、構造化光デプスセンサ技術、飛行時間（ＴＯＦ）デプスセンサ技術、又はそれらの何らかの組合せを備えることができる。ユーザインタフェースセンサ１６４ｄは、例えば、手、スタイラス、ポインティングデバイス等のユーザ入力デバイスを追跡するための任意の適切な１つ又は複数のデバイス（例えば、センサ又はカメラ）を含む。幾つかの実施態様では、センサ１６４ｄは、ユーザ入力デバイス（例えば、スタイラス）がマット２００、特にマット２００の表面２０２をユーザによって移動させられるときに、そのユーザ入力デバイスのロケーションを立体的に追跡するように構成される１対のカメラを備える。他の例では、センサ１６４ｄは、更に又は代替的に、ユーザ入力デバイスによって放出又は反射される赤外線光を検出するように構成される赤外線カメラ（複数の場合もある）又はセンサ（複数の場合もある）を含むことができる。バンドル１６４は、上記で説明したセンサ１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃ、１６４ｄに代えて、又はこれらに加えて、他のセンサ及び／又はカメラを含むことができることが更に理解されるべきである。さらに、以下でより詳細に説明されるように、��ンドル１６４内のセンサ１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃ、１６４ｄのそれぞれがデバイス１５０に電気的かつ通信可能に結合され、バンドル１６４内で生成されたデータをデバイス１５０に送信することができ、デバイス１５０によって発行されたコマンドを動作中にセンサ１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃ、１６４ｄに通信することができるようにされる。システム１００の他のコンポーネントについて上記で説明したように、例えば、導電体、ＷＩ−ＦＩ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、光接続、超音波接続又はそれらの何らかの組合せ等の任意の適切な電気及び／又は通信結合を用いて、センサバンドル１６４をデバイス１５０に結合することができる。この例では、導電体は、バンドル１６４から、頂部１６０、垂直部材１４０及びプロジェクタユニット１８０を通って、上記で説明した取付け部材１８６内に配置されるリード線を通じてデバイス１５０内にルーティングされる。
【００１７】
次に図５及び図６を参照すると、システム１００の動作中、光１８７がプロジェクタアセンブリ１８４から放出され、ミラー１６２からマット２００に向かって反射され、それによって、画像がプロジェクタディスプレイ空間１８８に表示される。この例では、空間１８８は実質的に長方形であり、長さＬ１８８及び幅Ｗ１８８によって画定される。幾つかの例では、長さＬ１８８は、概ね１６インチ（約４０．６ｃｍ）に等しくすることができ、一方、幅Ｗ１８８は概ね１２インチ（約３０．５ｃｍ）に等しくすることができる。一方、本明細書において開示される原理に適合している限り、長さＬ１８８及び幅Ｗ１８８の双方について他の値を用いることができることが理解されるべきである。さらに、バンドル１６４内のセンサ（例えば、センサ１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃ、１６４ｄ）は、少なくとも幾つかの例において、上記で説明したプロジェクタディスプレイ空間１８８と重複及び／又は対応する感知空間１６８を含む。空間１６８は、バンドル１６４内のセンサが、上記で説明した方式でその状態を監視及び／又は検出するように構成されるエリアを画定する。幾つかの例では、空間１８８及び空間１６８の双方が、以前に説明したマット２００の表面２０２と一致又は対応し、画定されたエリア内のタッチセンサ式表面２０２、プロジェクタアセンブリ１８４及びセンサバンドル１６４の機能を効果的に統合する。
【００１８】
次に、図５〜図７を参照すると、幾つかの例では、デバイス１５０は、マット２００の表面２０２上に画像を投影するようにアセンブリ１８４に指示する。さらに、デバイス１５０は、ディスプレイ１５２上に画像（アセンブリ１８４によって表面２０２上に投影される画像と同じであっても同じでなくてもよい）を表示することもできる。アセンブリ１８４によって投影される画像は、デバイス１５０内で実行されるソフトウェアによって生成される情報及び／又は画像を含むことができる。次に、ユーザ（図示せず）は、マット２００のタッチセンサ式表面２０２に物理的に係合することによって、表面２０２及びディスプレイ１５２上に表示される画像とインタラクトすることができる。そのようなインタラクションは、スタイラス２５、又は他の適切なユーザ入力デバイス（複数の場合もある）を通じたユーザの手３５との直接インタラクション等の任意の適切な方法を通じて行うことができる。
【００１９】
図７に最も良く示されているように、ユーザがマット２００の表面２０２とインタラクトするとき、信号が生成され、この信号は、上記で説明した電気結合方法及びデバイスのうちの任意のものを通じてデバイス１５０にルーティングされる。デバイス１５０がマット２００内で生成された信号を受信すると、この信号は、内部導体経路１５３を通じてプロセッサ２５０にルーティングされる。プロセッサ２５０は、非一時的コンピュータ可読記憶デバイス２６０と通信して、出力信号を生成する。この出力信号は次に、ルーティングされてプロジェクタアセンブリ１８４及び／又はディスプレイ１５２に戻され、それぞれ、表面２０２上に投影される画像及び／又はディスプレイ１５２上に表示される画像における変更が実施される。また、プロセッサ２５０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、半導体ベースのマイクロプロセッサ、グラフィック処理装置（ＧＰＵ）、マイクロコントローラ、又は非一時的コンピュータ可読記憶デバイス２６０から取り出される命令をフェッチ、復号及び／又は実行するように構成される別の処理デバイスのうちの少なくとも１つとすることができることが理解されるべきである。また、非一時的コンピュータ可読記憶デバイス２６０は、プログラミングコード、ソフトウェア、ファームウェア等の機械可読命令を記憶する任意の通常の記憶デバイスに対応することができることが理解されるべきである。例えば、非一時的コンピュータ可読記憶デバイス２６０は、不揮発性メモリ、揮発性メモリ及び／又は記憶デバイスのうちの１つ又は複数を含むことができる。不揮発性メモリの例は、限定ではないが、電気的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含む。揮発性メモリの例は、限定ではないが、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）及びダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）を含む。記憶デバイスの例は、限定ではないが、ハードディスクドライブ、コンパクトディスクドライブ、デジタル多用途ディスクドライブ、光デバイス及びフラッシュメモリデバイスを含む。幾つかの実施態様では、命令は、プロセッサ２５０によって実行することができるインストレーションパッケージの一部とすることができる。この場合、非一時的コンピュータ可読記憶デバイス２６０は、ＣＤ、ＤＶＤ若しくはフラッシュドライブ等のポータブル媒体、又はインストレーションパッケージをダウンロード及びインストールすることができるサーバによって保持されるメモリとすることができる。別の実施態様では、命令は、アプリケーションの一部又は既にインストールされたアプリケーションとすることができる。ここで、非一時的コンピュータ可読記憶デバイス２６０は、ハードドライブ等の統合されたメモリを含むことができる。さらに、幾つかの例では、プロセッサ２５０は、コンピュータ可読記憶デバイス２６０に統合される一方、他の例では、プロセッサ２５０及びコンピュータ可読記憶デバイス２６０は別個のコンポーネントである。
【００２０】
再び図５〜図７を参照すると、少なくとも幾つかの例の動作中、システム１００は、タッチセンサ式マット２００上に位置する二次元（２Ｄ）又は３Ｄの物理的物体（例えば、文書、ピクチャ、本等）４０の２Ｄ画像を捕捉することができる。次に、捕捉された画像は、処理され、結果として得られた画像を、更なる使用及び操作のために、タッチセンサ式マット２００及び／又は物理的物体４０自体の上に投影することができる。より詳細には、幾つかの例において、センサ（例えば、カメラ１６４ｂ）が、物体４０（例えば、文書又はピクチャ）及び／又は背景要素（例えば、タッチセンサ式マット２００の一部）の画像を捕捉することができるように、物体４０を表面２０２上に配置することができる。次に、画像は、処理のために、プロセッサ２５０及びコンピュータ可読記憶デバイス２６０を備える画像処理モジュール２９０にルーティングすることができる。画像処理モジュール２９０は、受信した画像を処理し、物体４０の画像のみが残るように背景要素を除去することができる。次に、結果として得られる画像を、プロジェクタアセンブリ１８４によって、タッチセンサ式マット２００上に及び／又は物体４０自体の上に直接投影することができる。
【００２１】
図７は、画像処理モジュール２９０を、プロセッサ２５０及びコンピュータ可読記憶デバイス２６０のみを備えるものとして描いているが、様々な例では、画像処理モジュール２９０は追加の又は代替的なコンポーネントを備えることを理解するべきである。例えば、画像処理モジュール２９０は、アナログ回路、デジタル信号処理デバイス回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はプロセッサ２５０及びコンピュータ可読記憶デバイス２６０と同じ機能を実行するように構成された他の論理デバイスのような機能的に等価な回路を含むことができる。
【００２２】
ここで、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に進むと、上述したように、システム１００は、物体の画像４０を捕捉し、画像を処理し、結果として得られた画像を物体４０上に直接投影することができる。投影された画像は、物体４０と同じスケール及び／又は色とすることができるため、ユーザが、結果として得られた画像が投影されているときを判断するのが困難である場合がある。言い換えると、投影された画像は、物体自体と同じに見える場合があり、したがって、ユーザは、画像が物体上に直接投影されることに起因して、画像が投影されているときを判断することが困難である場合がある。中でも、これによって、ユーザは、捕捉及び投影機能を再び不必要にトリガーする場合がある。
【００２３】
この問題を回避し、ユーザに対し、画像捕捉及び後続の画像投影機能が完了していることを明確に示すために、様々な例では、投影された画像の周囲に人工的な影を生成する。例えば、図８（Ａ）は、画像捕捉の前にタッチセンサ式マット２００の上に載置されている写真３００を示している。図８（Ｂ）は、センサ（例えばカメラ１６４ｂ）によって写真３００が捕捉され、写真３１０の画像が写真３００上に投影された後の同じシーンを示している。より詳細には、図８（Ｂ）において、写真の画像３１０は、本質的に、少なくともスケール及び色の観点で写真３００と同じであり、したがって、写真の画像３１０が投影されているときを判断するのが困難である。ユーザが写真の画像３１０が投影されていることを見分けるのを支援するために、人工的な影３２０が写真の画像３１０と共に投影される。人工的な影は、ユーザに、写真の画像３１０が現在投影されていることを通知し、写真３００がタッチセンサ式マット２００から持ち上がっている外観を更に与える。このため、ユーザは、物体を移動させる等の追加のタスクを行う必要なく、捕捉機能及び投影機能が完了したことを迅速に判断することができる。
【００２４】
幾つかの例では、画像を捕捉した後、投影の前に、画像処理モジュール２９０は、物体の画像のみが残るように背景要素を除去する処理を行う。例えば、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）を参照すると、センサ（例えば、カメラ１６４ｂ）が写真３００の画像を捕捉するとき、タッチセンサ式マット２００の一部分も捕捉される場合がある。したがって、画像処理モジュール２９０は、写真３００の画像のみが投影され、タッチセンサ式マット２００の画像が投影されないように、捕捉画像を処理して写真３００をタッチセンサ式マット２００から分離することができる。背景要素を除去するための分離プロセスに加えて、画像処理モジュール２９０は、画像を適切に分離するために、スキャン照明からの影を除去する処理も行うことができる。
【００２５】
図９は、例によるシステム１００によって行われるプロセスのための例示的なプロセスフロー図９００を示す。図９に示すプロセスは、一般化された説明を表し、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく、他のプロセスを追加するか、又は既存のプロセスを除去、変更又は再構成することができることが容易に明らかとなるべきである。さらに、プロセスは、システム１００に、応答させ、アクションを実行させ、状態を変更させ、及び／又は判定を行わせることができる、メモリに記憶された実行可能な命令を表すことができることが理解されるべきである。このため、説明されるプロセスは、システム１００に関連付けられたメモリによって提供される実行可能な命令及び／又は動作として実施することができる。代替的に又はさらに、プロセスは、アナログ回路、デジタル信号処理デバイス回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はシステム１００に関連付けられた他の論理デバイスのような機能的に等価な回路によって実行される機能及び／又はアクションを表すことができる。さらに、図９は、説明された実施態様の実施に限定されることを意図するものではなく、図面は、当業者が、回路を設計／製造し、ソフトウェアを生成し、又はハードウェア及びソフトウェアの組合せを用いて説明された実施態様を実行するために用いることができる機能情報を例示するものである。
【００２６】
プロセス９００は、ブロック９１０において開始する。ブロック９１０において、システム１００のカメラが、タッチセンサ式マット２００の少なくとも一部分と、タッチセンサ式マット２００上に位置する物体４０とを含む画像を捕捉する。ブロック９２０において、画像処理モジュール２９０は、画像を捕捉した後、物体及び背景要素を含む捕捉された画像を処理して、背景要素を除去する。このため、物体の画像のみが残る。その後、ブロック９３０において、プロジェクタアセンブリは、物体の画像を、この物体の画像の少なくとも一部分に隣接する人工的な影とともに物体の上に投影する（例えば、図８（Ｂ）を参照）。上記で言及したように、人工的な影は、ユーザに、プロジェクティブコンピューティングシステム１００の捕捉及び投影機能が完了していることを通知する。
【００２７】
実施態様に応じて、人工的な影は様々な方法で投影することができる。例えば、人工的な影は異なる色（例えば、淡い灰色、濃い灰色等）、異なる透明度レベル（例えば、５０％の透明度）、異なるサイズ（例えば、物体から５ｍｍ、物体から１０ｍｍ等）、及び／又は異なる角度（例えば、物体の中心から０度〜３６０度）で表示するように構成することができる。さらに、幾つかの例では、人工的な影の寸法は、少なくとも部分的に、物体の寸法に基づく（例えば、より大きな物体＝より大きな影；より小さな物体＝より小さな影）。またさらに、幾つかの例では、ユーザによって、指向性光パラメータ設定に基づいて影が現れるように指向性光パラメータを設定することができる。例えば、指向性光パラメータは、「南東」に設定することができ、したがって、影は、物体の南東に位置する光源に基づいて物体に隣接して現れる。幾つかの例では、指向性光パラメータは、全ての人工的な影についてデフォルト設定を有することができ、一方、他の例では、指向性光パラメータ設定はユーザ構成可能とすることができる。
【００２８】
次に、図１０及び図１１に進むと、上記の説明は人工的な影に焦点を当ててきたが、物体の画像と共に他の画像を投影して、捕捉及び投影機能が完了していることをユーザに通知することができることが理解されるべきである。例えば、図１０に示すように、人工的な星の画像を投影することができる。代替的に、図１１に示すように、人工的なハロ（halo：光の輪）の画像を投影することができる。これらの人工的な画像は、図１０に示すような「捕捉完了」等のテキストを含むことができる。さらに、人工的な画像は、テキストのみで構成され、シンボル、ハロ及び／又は影を含まないことができる。さらに、投影の完了を示す画像の投影に加えて、音を再生することもできる。例えば、画像が投影される前か、投影と同時か、又は投影後に、短い鐘の音（「ding」）又はクリック音（「click」：シャッタ音）を再生することができる。この音によって、上記で説明した影、ハロ及び／又はシンボルに加えて、投影機能が完了していることを更に示すことができる。
【００２９】
説明した方式で、本明細書に開示される原理によるプロジェクティブコンピュータシステム１００の例の使用を通じて、物理的物体の画像を捕捉し、処理し、物体上に直接投影することができる。投影された画像をより明らかにするために、影等の人工的な画像を、投影される画像と共に、物体画像に隣接して含めることができる。より詳細には、カメラによる画像捕捉後、物体は、背景から分離することができ、更なる処理によって、スキャン照明からの影を除去して、物体を適切に分離することができる。その後、物体の画像を、人工的に生成された影と共に投影することができる。例において、影は、捕捉された画像の一部ではないが、捕捉及び分離の完了を示すために表示される。影は、特定のロケーションに指向性の光があり、物体がマット上に浮いているか又はマット内に沈んでいるかのように提供することができる。さらに、影を投げている見かけ上の光は、よりシャープな影又はよりソフトな影を生成するように、より焦点を集めるか又はより拡散させることができる。さらに、実際の物体の高さに関する３Ｄセンサからの情報を用いて、影を長く又は短くし、それによって実際の物体の高さに対応させることができる。
【００３０】
デバイス１５０は、オールインワンコンピュータとして説明されているが、他の例において、デバイス１５０は、例えば、キーボード及びマウス等のより従来的なユーザ入力デバイスの使用を更に採用することができることが理解されるべきである。さらに、バンドル１６４内のセンサ１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃ、１６４ｄは、それぞれ単一のセンサ又はカメラを表すものとして説明されてきたが、本明細書において開示される原理に適合している限り、センサ１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃ、１６４ｄのそれぞれが、複数のセンサ又はカメラを含むことができることが理解されるべきである。さらに、頂部１６０は本明細書において片持ち頂部として説明されてきたが、他の例において、本明細書において開示される原理に適合している限り、頂部１６０は、２つ以上の点において支持することができ、このため片持ちでない場合もあることが理解されるべきである。
【００３１】
上記の論考は、本開示の原理及び様々な実施形態を例示することを意図している。多数の変形形態及び変更形態は、上記の開示を完全に理解した当業者には明らかとなるであろう。以下の特許請求の範囲は、全てのそのような変形形態及び変更形態を包含するように解釈されることが意図される。
【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９】
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【図８（Ａ）】
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【図８（Ｂ）】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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