位置检测装置以及位置检测方法_2

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的一部分从指示体80进入投影仪10。投影仪10具有利用后述的位置检测部50检测来自屏幕SC侧的光、即来自下方的光的功能,因此,能够检测指示体80的反射光。投影仪10通过检测被指示体80反射的反射光,检测指示体80对屏幕SC的指示操作。此外,投影仪10检测由指示体80指示的指示位置。
[0049]光出射装置60射出的光的层与屏幕SC接近,因此,能够将在指示体80上光发生反射的位置视作与屏幕SC最接近的末端或指示位置。因此,能够根据指示体80的反射光确定指示位置。
[0050]投影系统I作为交互式白板系统而发挥作用,检测用户利用指示体70、80进行的指示操作,将指示位置反映到投射图像中。具体而言,投影系统I进行如下处理等:在指示位置描绘图形或配置字符、记号;沿着指示位置的轨迹而描绘图形;将描绘出的图形或配置的字符、记号删除。此外,还能够将屏幕SC中描绘出的图形、配置的字符或记号作为图像数据进行保存并输出到外部装置。
[0051]此外,投影系统I可以通过检测指示位置而作为定位设备进行动作,输出投影仪10投射图像的屏幕SC的投射区域中的指示位置的坐标。此外,在投影系统I中,可以使用指示位置的坐标来进行⑶I (Graphical User Interface:图形用户界面)操作。
[0052]图2是构成投影系统I的各部的功能框图。
[0053]投影仪10具有接口部11和图像接口部12作为与外部装置连接的接口。接口部11和图像接口部12可以具有有线连接用的连接器,并具有与上述连接器对应的接口电路。此外,接口部11和图像接口部12还可以具有无线通信接口。作为有线连接用的连接器和接口电路,可举出以有线局域网、IEEE1394、USB等为标准的电路。此外,作为无线通信接口,可举出以无线局域网或Bluetooth(注册商标)等为标准的电路。图像接口部12可以使用HDMI(注册商标)接口等图像数据用接口。图像接口部12还可以具有输入声音数据的接口。
[0054]接口部11是在与PC等外部装置之间对各种数据进行收发的接口。接口部11输入输出与图像的投射相关的控制数据、对投影仪10的动作进行设定的设定数据、投影仪10检测出的指示位置的坐标数据等。后述的控制部30具有经由接口部11而与外部装置收发数据的功能。
[0055]图像接口部12是输入数字图像数据的接口。本实施方式的投影仪10根据经由图像接口部12输入的数字图像数据,投射图像。此外,投影仪10还可以具有根据模拟图像信号投射图像的功能,在该情况下,图像接口部12还可以具有模拟图像用的接口和将模拟图像信号转换成数字图像数据的A/D转换电路。
[0056]投影仪10具有形成光学图像的投射部20。投射部20具有光源部21、光调制装置22以及投射光学系统23。光源部21具有由氙气灯、超高压水银灯、LED (Light EmittingD1de:发光二极管)或激光光源等构成的光源。此外,光源部21还可以具有将光源发出的光引导到光调制装置22的反射器和辅助反射器。此外,还可以具有用于提高投射光的光学特性的透镜组(图示省略)、偏振片或调光元件等,该调光元件用于使光源发出的光的光量在通往光调制装置22的路径上降低。
[0057]光调制装置22例如具有与RGB三原色对应的3张透射型液晶面板,对透过该液晶面板的光进行调制,生成图像光。来自光源部21的光被分离成RGB这3种颜色的颜色光,各颜色光入射到对应的各液晶面板。通过各液晶面板而调制后的颜色光被十字分色棱镜等合成光学系统合成,射出到投射光学系统23。
[0058]投射光学系统23具有透镜组,该透镜组朝屏幕SC方向引导由光调制装置22调制后的图像光,在屏幕SC上成像。此外,投射光学系统23可以具有进行屏幕SC的投射图像的放大/缩小以及焦点调整的变焦机构、进行聚焦的调整的聚焦调整机构。在投影仪10为短焦点型的情况下,在投射光学系统23中可以具有朝屏幕SC反射图像光的凹面镜。
[0059]投射部20与光源驱动部45以及光调制装置驱动部46连接,其中,光源驱动部45按照控制部30的控制而使光源部21点亮,光调制装置驱动部46按照控制部30的控制而使光调制装置22进行动作。光源驱动部45可以具有如下功能:进行光源部21的点亮/熄灭的切换,调整光源部21的光量。
[0060]投影仪10具有对投射部20投射的图像进行处理的图像处理系统。该图像处理系统包含控制投影仪10的控制部30、存储部110、操作检测部17、图像处理部40、光源驱动部45以及光调制装置驱动部46。此外,图像处理部40与帧存储器44连接,控制部30与姿态传感器47、出射装置驱动部48以及位置检测部50连接。也可以将这些各部包含在图像处理系统中。
[0061]控制部30通过执行规定的控制程序111来控制投影仪10的各部。存储部110以非易失的方式存储控制部30执行的控制程序111和控制部30处理的数据。存储部110存储用于设定投影仪10的动作的画面的设定画面数据112以及表示利用设定画面数据112而设定的内容的设定数据113。
[0062]此外,在存储部110中存储有基准变动量计算用图像114、第I基准变动量115、第2基准变动量116、第I校准数据117、第2校准数据118等。后面将对这些数据进行记述。
[0063]图像处理部40按照控制部30的控制,对经由图像接口部12输入的图像数据进行处理,将图像信号输出到光调制装置驱动部46。图像处理部40执行的处理是3D (立体)图像与2D (平面)图像的判别处理、分辨率转换处理、帧速率转换处理、失真校正处理、数字变焦处理、色调校正处理、亮度校正处理等。图像处理部40执行由控制部30指定的处理,根据需要使用从控制部30输入的参数进行处理。此外,当然也可以组合执行上述处理中的多个处理。
[0064]图像处理部40与帧存储器44连接。图像处理部40在帧存储器44中展开从图像接口部12输入的图像数据,对展开后的图像数据执行上述各种处理。图像处理部40从帧存储器44读出处理后的图像数据,生成与该图像数据对应的R、G、B的图像信号并输出到光调制装置驱动部46。
[0065]光调制装置驱动部46与光调制装置22的液晶面板连接。光调制装置驱动部46根据从图像处理部40输入的图像信号驱动液晶面板,在各液晶面板中描绘图像。
[0066]操作检测部17与作为输入设备而发挥作用的遥控器受光部18和操作面板19连接,检测经由遥控器受光部18和操作面板19进行的操作。
[0067]遥控器受光部18接收投影仪10的用户使用的遥控器(图示省略)与按钮操作对应地发送的红外线信号。遥控器受光部18对从上述遥控器接收到的红外线信号进行解码,生成表示上述遥控器的操作内容的操作数据并输出到控制部30。
[0068]操作面板19设置在投影仪10的外装框体,具有各种开关和指示灯。操作检测部17按照控制部30的控制,根据投影仪10的动作状态或设定状态而适当地使操作面板19的指示灯点亮和熄灭。在操作该操作面板19的开关时,从操作检测部17将与被操作的开关对应的操作数据输出到控制部30。
[0069]显示部16按照控制部30的控制来显示信息。例如,在显示部16中显示选择画面,在该选择画面中,选择要计算基准变动量的指示体70、80。
[0070]出射装置驱动部48经由连接部49与光出射装置60连接。连接部49例如是具有多个针的连接器,连接部49经由线缆60a与光出射装置60连接。出射装置驱动部48按照控制部30的控制生成脉冲信号,经由连接部49输出到光出射装置60。此外,出射装置驱动部48经由连接部49向光出射装置60提供电源。
[0071]如图1所示,光出射装置60构成为在箱形的壳体中收纳有光源部61以及光学部件。本实施方式的光出射装置60在光源部61中具有发出红外光的固体光源(未图不)。固体光源发出的红外光被平行化透镜和鲍威尔镜头扩散而形成沿着屏幕SC的面。此外,光源部61也可以具有多个固体光源,通过分别使这些固体光源发出的光扩散,以覆盖屏幕SC的图像投射范围的方式形成光的层。此外,光出射装置60也可以具有对光源部61发出的光的层与屏幕SC之间的距离或角度进行调整的调整机构。
[0072]光出射装置60利用从出射装置驱动部48提供的脉冲信号以及电源,使光源部61点亮。光源部61点亮以及熄灭的定时由出射装置驱动部48控制。控制部30控制出射装置驱动部48,使光源部61与后述的摄像部51进行摄影的定时同步地点亮。
[0073]位置检测部50检测指示体70、80对屏幕SC的操作。位置检测部50构成为具有摄像部51、发送部52、摄影控制部53、指示体检测部54以及坐标计算部55的各部。
[0074]摄像部51具有摄像光学系统、摄像元件、接口电路等,朝投射光学系统23的投射方向进行拍摄。摄像部51的摄像光学系统被配置成朝向与投射光学系统23大致相同的方向,具有覆盖投射光学系统23在屏幕SC上投射图像的范围的视场角。此外,关于摄像元件,可举出接收红外区域和可见光区域的光的CCD或CMOS。摄像部51可以具有遮断向摄像元件入射的光的一部分的滤光器,例如,在接收红外光的情况下,可以在摄像元件的前方配置主要使红外区域的光透过的滤光器。此外,摄像部51的接口电路读出摄像元件的检测值而进行输出。
[0075]摄影控制部53使摄像部51执行摄影,生成摄影图像数据。在摄像元件进行基于可见光的摄影时,拍摄投射到屏幕SC上的图像。此外,摄影控制部53能够使摄像部51拍摄红外光,在该情况下的摄影图像中显现指示体70发出的红外光(红外线信号)或由指示体80反射后的反射光。
[0076]指示体检测部54根据摄影控制部53使摄像部51进行拍摄而得到的摄影图像数据,检测指示体70、80的指示位置。指示体检测部54根据摄影控制部53使摄像部51执行红外光摄影的情况下的摄影图像数据,检测指示体70发出的红外光的像和由指示体80反射的反射光的像中的至少一方。此外,指示体检测部54判别检测出的像是指示体70发出的光的像、还是指示体80的反射光的像。即,指示体检测部54判定操作指示是由指示体70进行的,还是由指示体80进行的。关于由指示体检测部54进行的指示体
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