专利名称：交互系统、位置信息变换方法以及投影仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及交互系统、位置信息变换方法以及投影仪。
背景技术：
近年，提出了这样的系统将基于从计算机输出的图像信号的图像通过投影仪投影到白板等，并使用摄像装置(照相机)拍摄所投影的图像(投影图像)，使用计算机识别对投影图像进行的用户操作(例如，参照专利文献I)。专利文献I日本特开2005-353071号公报为了使用上述系统实现准确操作，需要实施这样的步骤(校准)在设置了投影仪和摄像装置之后，使投影图像内的预定场所与基于图像信号的图像内的预定场所对应。例如，公知有这样的方式在使用摄像装置拍摄投影图像的同时，使用户指向投影图像内的预定位置来实施校准。在这种系统中，存在用户变更使用的计算机的情况。此时，当从计算机输出的图像的析像度变更时，投影到白板的图像的区域变化，因而投影图像与基于图像信号的图像的位置对应发生偏差，不能实现准确操作。因此，用户必须再次实施校准。
发明内容
本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而作成的，能够作为以下的方式或应用例来实现。[应用例I]本应用例的交互系统具有投影仪，将图像信号提供给所述投影仪的计算机，以及根据预定操作发送光信号的发送器，所述交互系统的特征在于，所述投影仪具有图像信号输入部，其被输入所述图像信号；光源；图像投影部，其根据所述图像信号调制从所述光源射出的光，作为投影图像投影到投影面；析像度判别部，其判别基于所述图像信号的图像的析像度并输出析像度信息；以及位置信息变换装置，其根据所述图像信号，执行被进行所述预定操作的位置信息的变换，所述位置信息变换装置具有摄像部，其拍摄包含所述投影图像的范围而输出摄像图像数据；校准控制部，其计算位置变换信息，以使由所述摄像图像数据表示的所述投影图像内的预定场所与基于所述图像信号的图像内的预定场所对应；位置变换信息存储部，其根据所述析像度信息按各析像度存储所述位置变换信息；变换控制部，在所述摄像图像数据中包含的所述投影图像内检测到所述光信号所成的像时，判定为进行了所述预定操作，使用存储在所述位置变换信息存储部内的所述位置变换信息，将表示被进行了所述预定操作的位置的位置信息变换为基于所述图像信号的图像上的位置而将其输出；以及变换位置信息输出部，其输出由所述变换控制部进行了变换的所述位置信息，所述计算机具有对象操作部，所述对象操作部根据所述变换位置信息输出部输出的所述位置信息，操作所述图像信号表示的图像内包含的对象。根据这种交互系统，该交互系统具有投影仪、计算机以及发送器。投影仪具有图像信号输入部，图像投影部，析像度判别部，以及位置信息变换装置。投影仪根据从计算机输入的图像信号，将投影图像投影到投影面。此时，投影仪判别图像信号的析像度。位置信息变换装置具有摄像部，校准控制部，位置变换信息存储部，变换控制部，以及变换位置信息输出部。摄像部拍摄包含投影图像的范围并输出摄像图像数据。位置信息变换装置在实施了校准时，将位置变换信息按各析像度存储在位置变换信息存储部内，位置变换信息使投影图像内的预定场所与基于图像信号的图像内的预定场所对应。变换控制部在摄像图像数据中包含的投影图像内检测到光信号所成的像时，判定为进行了预定操作，使用位置变换信息将表示被进行了预定操作的位置的位置信息变换为基于图像信号的图像上的位置并将其输出。变换位置信息输出部输出进行了变换的位置信息。计算机根据变换位置信息输出部输出的位置信息，操作图像信号表示的图像内包含的对象。由此，由于在位置信息变换装置的位置变换信息存储部内存储有各析像度的位置变换信息，因而在交互系统中，在计算机变更的情况下，只要在位置变换信息存储部内存储有与同一析像度对应的位置变换信息，就能使用该位置变换信息来变换位置信息。因此，由于无需再次实施校准，因而便利性提闻。并且，在与基于析像度信息的析像度对应的位置变换信息未被存储在位置变换信息存储部内的情况下，变换控制部使变换位置信息输出部输出督促实施校准的通知。由此，计算机可识别出需要实施校准的情况。并且，由于能向用户报知，因而便利性提高。 并且，位置变换信息是变换式。由此，可简单地进行位置变换处理。并且，在计算机变更的情况下，只要通过位置变换信息存储步骤存储有与同一析像度对应的位置变换信息，就能使用该位置变换信息来变换位置信息。因此，由于无需再次实施校准，因而便利性提高。并且，在与基于析像度信息的析像度对应的位置变换信息未被存储在位置变换信息存储部内的情况下，输出督促实施校准的通知。由此，计算机可识别出需要实施校准的情况。并且，由于能向用户报知，因而便利性提高。并且，位置变换信息是变换式。由此，可简单地进行位置变换处理。并且，在所输入的图像信号的析像度变更的情况下，只要在位置变换信息存储部内存储有与同一析像度对应的位置变换信息，就能使用该位置变换信息来进行位置信息的变换。并且，在上述的交互系统以及投影仪使用位置信息变换装置、投影仪内配备的计算机来构建的情况下，上述方式和上述应用例也能够以用于实现该功能的程序、或者采用由所述计算机可读取的方式记录了该程序的记录介质等的形态构成。作为记录介质，可利用软盘或 HDD(Hard Disk Drive :硬盘驱动器)、CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory 压缩盘只读存储器)、DVD (Digital Versatile Disk :数字通用盘)、Blu-ray Disc (注册商标)、光磁盘、非易失性存储卡、位置信息变换装置或投影仪的内部存储装置(RAM(RandomAccess Memory :随机存取存储器)、ROM (Read OnlyMemory :只读存储器)等半导体存储器)、以及外部存储装置(USB存储器等)等由所述计算机可读取的各种介质。
图I是示出实施方式的交互系统的结构的框图。
图2是位置变换信息存储部的说明图。图3是校准时的PC和投影仪的顺序图。
图4是校准时的图像的说明图，图4的(a)是第I个校准点的投影图像的说明图，图4的(b)是第I个校准时的摄像图像的说明图。图5是校准时的图像的说明图，图5的(a)是第9个校准点的投影图像的说明图，图5的(b)是第9个校准时的摄像图像的说明图。图6是在交互系统起动时投影仪进行的处理的流程图。图7是当交互系统执行位置变换处理时的顺序图。标号说明I :交互系统；10 :图像投影部；11 :光源；lla:光源灯；llb :反射器；12R、12G、12B :液晶光阀；13 :投影镜头；14 :光阀驱动部；20 :控制部；21 :操作受理部；22 :光源控制部；31 :图像信号输入部；31a :析像度判别部；32 :图像处理部；50 :位置信息变换装置；51 摄像部；52 :变换控制部；53 :位置变换信息存储部；54 :通信部；55 :析像度输入部；100 投影仪；200 PC ；300 :发光笔；C1 :电缆；C2 :电缆。
具体实施例方式以下，说明实施方式。在本实施方式中，对交互系统进行说明，交互系统拍摄投影图像，根据摄像图像检测投影图像内的进行了预定操作的位置。图I是示出本实施方式的交互系统的结构的框图。如图I所示，交互系统I构成为具有投影仪100，个人计算机(PC) 200，作为发送光信号的发送器的发光笔300，以及白板等的投影面S。投影仪100构成为具有图像投影部10，控制部20，操作受理部21，光源控制部22，图像信号输入部31，图像处理部32，以及位置信息变换装置50等。图像投影部10包括光源11，作为光调制装置的3个液晶光阀12R、12G、12B，作为投影光学系统的投影镜头13，以及光阀驱动部14等。图像投影部10使用液晶光阀12R、12G、12B调制从光源11射出的光并形成图像光，从投影镜头13投影该图像光并显示在投影面S等上。光源11构成为包括由超高压水银灯或金属卤化物灯等构成的放电型的光源灯Ila,以及使光源灯Ila放射的光反射到液晶光阀12R、12G、12B侧的反射器lib。从光源11射出的光由未图示的组合光学系统变换为亮度分布大致均匀的光，由未图示的颜色分离光学系统分离为光的3色即红色R、绿色G、蓝色B的各色光成分，之后分别入射到液晶光阀12R、12G、12B。液晶光阀12R、12G、12B由在一对透明基板间封入有液晶的液晶面板等构成。在液晶光阀12R、12G、12B上形成有呈矩阵状排列的多个像素(未图示)，能够按各像素对液晶施加驱动电压。当光阀驱动部14将与输入的图像信息对应的驱动电压施加给各像素时，各像素被设定为与图像信息对应的光透射率。因此，从光源11射出的光通过透射该液晶光阀12R、12G、12B被调制，按各色光形成与图像信息对应的图像。所形成的各色的图像由未图示的颜色合成光学系统按各像素进行合成而成为彩色图像，之后从投影镜头13被投影。
控制部20具有CPU (Central Processing Unit :中央处理单元)、用于暂时存储各种数据等的RAM、以及掩模ROM和闪存、FeRAM(Ferroelectric RAM :铁电体存储器)等非易失性存储器等(均未图示)，并作为计算机执行功能。控制部20通过由CPU根据存储在非易失性存储器内的控制程序进行动作，对投影仪100的动作进行统一控制。并且，控制部20输入由后述的图像信号输入部31配备的析像度判别部31a判别的图像信号的析像度信息，将该析像度信息通知给位置信息变换装置50。操作受理部21受理来自用户的输入操作，具有用于由用户对投影仪100进行各种指示的多个操作键。作为操 作受理部21具有的操作键，有用于切换电源的接通和断开的电源键，切换用于进行各种设定的菜单画面的显示和非显示的菜单键，用于菜单画面中的光标移动等的光标键，以及用于确定各种设定的确定键等。当用户操作(按下)了操作受理部21的各种操作键时，操作受理部21受理该输入操作，将与用户的操作内容对应的操作信号输出到控制部20。另外，作为操作受理部21，可以采用使用能够进行远程操作的遥控器(未图示)的结构。在该情况下，遥控器发送与用户的操作内容对应的红外线等的操作信号，未图示的遥控器信号接收部接收该操作信号并传递到控制部20。光源控制部22具有将由电源电路(未图示)生成的直流电流变换为交流矩形波电流的逆变器(未图示)，以及用于进行光源灯Ila的电极间的绝缘破化、促使光源灯Ila的起动的触发器(未图示)等，光源控制部22根据控制部20的指示控制光源11的亮灯。具体地说，光源控制部22可通过使光源11起动并提供预定电力来使光源11亮灯，并可停止电力供给来使光源11灭灯。并且，光源控制部22通过根据控制部20的指示控制提供给光源11的电力，能够调整光源11的亮度(明度)。图像信号输入部31具有用于经由电缆Cl与PC200进行连接的输入端子(未图示)，从PC200被输入图像信号。图像信号输入部31将所输入的图像信号变换为能够由图像处理部32进行处理的形式的图像信息，并输出到图像处理部32。并且，图像信号输入部31将图像信号是否被输入通知给控制部20。而且，图像信号输入部31具有析像度判别部31a。析像度判别部31a判别输入到图像信号输入部31的图像信号的析像度，作为析像度的信息(析像度信息)通知给控制部20。图像处理部32将从图像信号输入部31输入的图像信息变换为表示液晶光阀12R、12GU2B的各像素的灰度的图像数据。这里，所变换的图像数据按R、G、B的色光划分，由与各液晶光阀12R、12G、12B的全部像素对应的多个像素值构成。像素值确定对应的像素的光透射率，从各像素射出的光的强弱(灰度)由该像素值规定。并且，图像处理部32根据控制部20的指示，对所变换的图像数据进行用于调整亮度、对比度、清晰度、色调等的画质调整处理等，将处理后的图像数据输出到光阀驱动部14。当光阀驱动部14根据从图像处理部32输入的图像数据驱动液晶光阀12R、12G、12B时，液晶光阀12R、12G、12B形成与图像数据对应的图像，该图像从投影镜头13被投影。位置信息变换装置50构成为包括摄像部51，变换控制部52，位置变换信息存储部53，作为变换位置信息输出部的通信部54，析像度输入部55等。摄像部51具有由CCD (Charge Coupled Device :电荷稱合器件)传感器、或者CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor :互补金属氧化物半导体)传感器等构成的摄像元件等(未图示)，以及用于使从摄像对象发出的光成像在摄像元件上的摄像镜头(未图示)。摄像部51配置在投影仪100的投影镜头13的附近，以预定的帧速率拍摄包含投影到投影面S的图像(以下也称为“投影图像”)的范围。然后，摄像部51依次生成表示所拍摄的图像(以下也称为“摄像图像”)的图像信息，并输出到变换控制部52。变换控制部52具有CPU、用于暂时存储各种数据等的RAM、以及掩模ROM和闪存、FeRAM等非易失性存储器等(均未图示)。变换控制部52通过由CPU根据存储在非易失性存储器内的控制程序进行动作，控制位置信息变换装置50的动作。变换控制部52使用存储在位置变换信息存储部53内的位置变换信息，对从摄像部51输入的摄像图像的图像信息进行位置信息变换并输出到通信部54。具体地说，根据摄像图像的图像信息，判别在图像内发光笔300是否发光。然后，在有发光的情况下，检测发光的位置，即在摄像图像内进行了按压开关的按压操作的位置信息(坐标)。变换控制部52当检测出发光的位置信息(坐标)时，使用通过校准而确定的位置变换信息，进行从摄像图像上的位置信息向基于图像信号的图像上的位置信息的变换。
并且，变换控制部52当从PC200经由通信部54接收到用于进行校准的请求时，在与PC200进行通信的同时，实施用于在投影图像与基于图像信号的图像之间进行位置对应的校准。位置变换信息存储部53由非易失性存储器构成，变换控制部52存储用于变换位置信息的位置变换信息。位置变换信息在实施了校准时，由变换控制部52写入。这里，说明位置变换信息存储部53。图2是位置变换信息存储部53的说明图。如图2所示，位置变换信息存储部53按各析像度(XGA、WXGA、WXGA+、一)存储位置变换信息(位置变换信息I、位置变换信息2、位置变换信息3、…)。在本实施方式中，位置变换信息存储在实施了校准时的投影位置和摄像位置的坐标变换信息。这里，作为坐标变换信息，可以采用用于坐标变换的变换式，也可以采用坐标信息本身。通信部54使用预定的通信单元，经由电缆C2进行与PC200的通信。具体地说，发送变换控制部52变换后的位置信息(坐标信息)，或者接收校准用的校准点信息。通信部54根据变换控制部52的指示进行通信，将接收到的控制信息传递到变换控制部52。在本实施方式中，通信部54使用的通信单元为使用USB (Universal Serial Bus :通用串行总线)的通信单元。另外，通信部54使用的通信单元不限定于USB，可以使用其它通信单元。析像度输入部55从控制部20输入由图像信号输入部31的析像度判别部31a判别的图像信号的析像度信息，将其传递到变换控制部52。发光笔300在笔状的主体的前端部(笔尖)具有按压开关和发出红外光的发光二极管。然后，当用户进行了将发光笔300的笔尖按向投影面S的操作(按压操作)、并按压了按压开关时，发光二极管发光。在PC200的存储装置(未图示)内存储有用于如指向器件那样利用发光笔300的软件(器件驱动器)。然后，在该软件起动的状态下，PC200根据从投影仪100的通信部54输入的位置信息(坐标信息)，识别在投影图像内发光笔300发光的位置，即在投影图像内进行按压操作的位置。然后，对图像内包含的对象进行操作。此时的PC200的进行软件动作的CPU210相当于对象操作部。PC200当识别出发光的位置时，在该位置进行与进行了利用指向器件的点击操作的情况相同的处理。也就是说，用户通过在投影图像内使用发光笔300进行按压操作，可对PC200进行与使用指向器件进行的指示相同的指示。这里，说明校准。在本实施方式中的校准中，从PC200投影9个校准点的投影图像。用户使用发光笔300对投影面S上的校准点进行按压操作。投影仪100分析所拍摄的摄像图像，检测利用发光笔300进行了按压操作的位置(坐标)，进行由摄像图像表示的投影图像内的位置信息与基于图像信号的图像的位置信息的位置变换(坐标变换)的对应。图3是校准时的PC200和投影仪100的顺序图。图4是校准时的图像的说明图，图4(a)是第I个校准点的投影图像的说明图，图4(b)是第I个校准时的摄像图像的说明图。当用户使用PC200的输入装置(未图示)来指示了校准执行时，如图3所示，PC200向投影仪100发送校准请求(步骤S101)。当变换控制部52经由投影仪100的通信部54接收到校准请求时，变换控制部52将校准点图像的输出委托发送到PC200 (步骤S102)。PC200当接收到校准点图像输出委托时，输出第一个校准点图像(步骤S103)。这里，图像的输出 由单点划线表示。然后，PC200将作为第I个校准点信息的第I个校准点的坐标信息，即基于图像信号的图像上的坐标信息(以下也称为“图像信号坐标”)发送到投影仪100(步骤
5104)。此时，投影仪100基于从PC200输出的第I个校准点图像的信号投影图像，图4 (a)所示的投影图像Gal被投影到投影面S。在投影图像Gal中，第I个校准点Pl由圆形表示。这里，如图所示，当朝向投影图像将右方向设定为+X方向、将上方向设定为+Y方向时，第I个校准点Pl的坐标信息为圆形的中心的坐标(X1、Y1)。然后，当用户操作发光笔300在投影面S上的第I个校准点Pl的中心进行了按压操作时，投影仪100的变换控制部52根据摄像部51拍摄的摄像图像Gbl，检测在摄像图像内进行了按压操作的位置的坐标(以下也称为“摄像图像”)pl(xl、yl)(参照图4(b))。然后，变换控制部52进行图像信号坐标和摄像坐标的对应，生成第I个位置变换信息，使位置变换信息存储部53存储该信息(步骤
5105)。投影仪100的变换控制部52将下一个校准点图像输出委托发送到PC200(步骤
5106)。PC200当接收到校准点图像输出委托时，输出第2个校准点图像(步骤S107)。然后，PC200将作为第2个校准点信息的第2个校准点的坐标信息(图像信号坐标)发送到投影仪100 (步骤S108)。然后，变换控制部52根据图像信号坐标和摄像坐标生成第2个位置变换信息，使位置变换信息存储部53存储该信息(步骤S109)。然后，投影仪100的变换控制部52将下一个校准点图像输出委托发送到PC200(步骤SI 10)。如上所述重复校准，投影仪100的变换控制部52将下一个校准点图像输出委托第9次发送到PC200(步骤Sill)。PC200当接收到校准点图像输出委托时，输出第9个校准点图像(步骤S112)。然后，PC200将作为第9个校准点信息的第9个校准点的坐标信息(图像信号坐标)发送到投影仪100(步骤S113)。然后，变换控制部52根据图像信号坐标和摄像坐标生成第9个位置变换信息,使位置变换信息存储部53存储该信息(步骤SI 14)。投影仪100的变换控制部52将校准完成通知发送到PC200 (步骤SI 15)。进行上述的校准时的变换控制部52相当于校准控制部。图5是校准时的图像的说明图，图5(a)是第9个校准点的投影图像的说明图，图5(b)是第9个校准时的摄像图像的说明图。
在第9个校准时，图5 (a)所示的投影图像Ga2由投影仪100投影到投影面S。在投影图像Ga2中，显示从第I个到第9个校准点Pl P9的圆形。这里，校准点Pl P9的图像信号坐标如图所示为(X1、Y1) (X3、Y3)。然后，当用户操作发光笔300在投影面S上的第9个校准点P9的中心进行了按压操作时，投影仪100的变换控制部52根据摄像部51拍摄的摄像图像Gb2，检测在摄像图像内进行了按压操作的摄像坐标P9(x3、y3)(参照图5(b))。下面，说明交互系统I起动时的处理。图6是在交互系统I起动时投影仪100进行的处理的流程图。当交互系统I的投影仪100和PC200接通电源、且PC200配备的交互系统的软件起动时，从PC200向投影仪100发送位置检测模式开始的通知，投影仪100根据图6的流程图开始位置检测模式的动作。这里，位置检测模式是投影仪100进行以下动作的模式(状态)分析摄像图像，检测利用发光笔300的操作位置并进行位置变换处理，将变换后的位 置信息通知给PC200。首先，投影仪100的变换控制部52判断与PC200是否正确地进行了 USB连接(步骤STlI)。在进行了 USB连接的情况下(步骤STll :是)，投影仪100的控制部20根据来自图像信号输入部31的通知，判断是否从PC200输入了图像信号(步骤ST12)。在输入了图像信号的情况下(步骤ST12 :是)，控制部20输入由析像度判别部31a判别的图像信号的析像度的信息，将其通知给析像度输入部55。然后，变换控制部52从析像度输入部55输入图像信号的析像度的信息(步骤ST13)。变换控制部52检测与所输入的图像信号的析像度对应的位置变换信息是否被存储在位置变换信息存储部53内(步骤ST14)。在与析像度对应的位置变换信息被存储在位置变换信息存储部53内的情况下(步骤ST14 :是)，变换控制部52使投影仪100转移到使用所存储的位置变换信息来进行位置变换(坐标变换)处理的位置检测模式(步骤ST15)。然后，结束交互系统I起动时的投影仪100的处理。在与析像度对应的位置变换信息未被存储在位置变换信息存储部53内的情况下(步骤ST14 :否)，变换控制部52使投影仪100转移到不进行位置变换(坐标变换)处理的位置检测模式(步骤ST16)。然后，变换控制部52将督促校准的通知信息经由通信部54发送到PC200 (步骤ST17)。然后，结束交互系统I起动时的投影仪100的处理。在未正确进行USB连接的情况下(步骤STll :否)，变换控制部52不使投影仪100转移到位置检测模式(步骤ST18)。然后，结束交互系统I起动时的投影仪100的处理。并且，在图像信号未被输入的情况下(步骤ST12 :否)，也转移到步骤ST18，不转移到位置检测模式而是结束。如上所述，在交互系统I起动时，投影仪100在存储有与所输入的图像信号对应的位置变换信息的情况下，转移到使用该位置变换信息来进行位置变换处理的位置检测模式。即，以后，根据位置变换信息进行摄像图像的位置变换(坐标变换)处理。并且，在未存储位置变换信息的情况下，转移到不进行位置变换处理的位置检测模式。下面，说明当交互系统I执行位置变换处理时的处理。图7是当交互系统I执行位置变换处理时的顺序图。
当由用户进行了发光笔300的按压操作时，发光笔300发送红外光，投影仪100利用摄像部51拍摄的摄像图像检测该红外光(步骤S201)。投影仪100进行红外光的分析，根据存储在位置变换信息存储部53内的位置变换信息进行位置变换(坐标变换)处理(步骤 S202)。投影仪100将变换后的位置信息发送到PC200 (步骤S203)。PC200当接收到位置信息时，进行与位置信息对应的指向器件操作处理(步骤S204)。然后，PC200将与指向器件操作处理对应的图像信号发送到投影仪100(步骤S205)。然后，投影仪100将基于接收到的图像信号的图像投影到投影面S (步骤S206)。如上所述，交互系统I可将利用发光笔300的操作作为指向器件的操作进行图像投影。
根据上述的实施方式，获得以下效果。(I)在交互系统I中，投影仪100基于来自PC200的校准点图像的信号投影图像。然后，检测由用户进行的发光笔300的按压操作，进行图像信号坐标和摄像坐标的位置变换(坐标变换)的对应并存储在位置变换信息存储部53内。由此，可存储校准信息。而且，由于能够在位置变换信息存储部53内存储与多个析像度对应的位置变换信息，因而便利性提闻。(2)在与从PC200输入到投影仪100的图像信号的析像度相同的析像度所对应的位置变换信息被存储在位置变换信息存储部53内的情况下，交互系统I以使用该位置变换信息的位置检测模式进行动作。因此，在起动了 PC200时，无需实施校准，因而是有益的。(3)在将PC200变更为另一 PC的情况下，在与输入到投影仪100的图像信号的析像度相同的析像度所对应的位置变换信息被存储在位置变换信息存储部53内的情况下，交互系统I以使用该位置变换信息的位置检测模式进行动作。因此，一旦使用某个析像度的PC200实施校准，并且是输出相同析像度的图像信号的PC，则即使在将PC200变更为另一PC的情况下，也无需实施校准，因而便利性提高。(4)在与输入的图像信号的析像度相同的析像度所对应的位置变换信息未被存储在位置变换信息存储部53内的情况下，交互系统I将督促校准的通知信息发送到PC200。然后，PC200可督促用户进行校准。例如，能够显示“请进行校准”的投影画面(未图示)。由此，用户可识别出需要实施校准的情况，因而便利性提高。另外，不限定于上述的实施方式，可以通过施加各种变更和改良等来实施。以下描述变型例。(变型例I)在上述实施方式中，从PC200将基于图像信号的图像上的坐标信息(图像信号坐标)作为校准点信息发送到投影仪100，然而可以将关于是第几个校准点的信息发送到投影仪100。在该情况下，投影仪100可根据从PC200发送的图像信号的析像度，识别基于图像信号的图像上的坐标信息(图像信号坐标)。然后，投影仪100的变换控制部52可进行图像信号坐标和摄像坐标的对应，生成位置变换信息，并将其存储在位置变换信息存储部53内。(变型例2)上述实施方式的投影仪100可以具有位置变换信息存储部(未图示)，该位置变换信息存储部在具有能够变更在液晶光阀12R、12G、12B中使用的像素区域的宽高比变更功能的情况下，按能够变更的各宽高比存储位置变换信息。然后，当宽高比变更时，可以从与宽高比对应的位置变换信息存储部读出位置变换信息来进行位置变换处理。(变型例3)在上述实施方式中，示出使用发出红外光的发光笔300来对投影图像进行操作的形式，然而，可以不限定于该形式，例如可以采用使用激光指向器进行操作的形式。还可以采用如下形式代替发光笔而使用反射笔，例如从投影仪将光投影到反射笔，检测其反射光来进行操作。另外，可以采用如下形式人在投影面的附近站立，例如从投影仪将光投影到该人的手指，通过检测其反射光来检测手指的运动并进行操作。(变型例4)在上述实施方式中，校准点采用9个，然而不限定于9个。(变型例5)在上述实施方式中，投影仪100的光源11由放电型的光源灯Ila构成，然而也可以使用LED(LightEmittingDiode :发光二极管)光源、激光器等的固体光源、 以及其它光源。(变型例6)在上述实施方式中，作为投影仪100的光调制装置，使用了透射型的液晶光阀12R、12G、12B，然而也能够使用反射型的液晶光阀等反射型的光调制装置。并且，通过按作为像素的各微型反射镜控制入射光的射出方向，也可以使用调制从光源射出的光的微小反射镜阵列器件等。
权利要求
1.一种交互系统，所述交互系统具有投影仪，将图像信号提供给所述投影仪的计算机，以及根据预定操作发送光信号的发送器，所述交互系统的特征在于， 所述投影仪具有 图像信号输入部，其被输入所述图像信号； 光源； 图像投影部，其根据所述图像信号调制从所述光源射出的光，作为投影图像投影到投影面； 析像度判别部，其判别基于所述图像信号的图像的析像度而输出析像度信息；以及位置信息变换装置，其根据所述图像信号，执行被进行了所述预定操作的位置信息的变换， 所述位置信息变换装置具有 摄像部，其拍摄包含所述投影图像的范围而输出摄像图像数据； 校准控制部，其计算位置变换信息，以使由所述摄像图像数据表示的所述投影图像内的预定场所与基于所述图像信号的图像内的预定场所对应；位置变换信息存储部，其根据所述析像度信息，按各析像度存储所述位置变换信息；变换控制部，其在所述摄像图像数据中包含的所述投影图像内检测到所述光信号所成的像时，判定为进行了所述预定操作，使用存储在所述位置变换信息存储部内的所述位置变换信息，将表示被进行了所述预定操作的位置的位置信息变换为基于所述图像信号的图像上的位置而将其输出；以及 变换位置信息输出部，其输出由所述变换控制部进行了变换的所述位置信息， 所述计算机具有对象操作部，所述对象操作部根据所述变换位置信息输出部输出的所述位置信息，操作所述图像信号表示的图像内包含的对象。
2.根据权利要求I所述的交互系统，其特征在于，在与基于所述析像度信息的析像度对应的所述位置变换信息未被存储在所述位置变换信息存储部内的情况下，所述变换控制部使所述变换位置信息输出部输出督促实施所述校准的通知。
3.根据权利要求I或2所述的交互系统，其特征在于，所述位置变换信息是变换式，该变换式用于将所述投影图像内的像素位置的信息变换为基于所述图像信号的图像内的像素位置的信息。
4.一种交互系统中的位置信息变换方法，其特征在于，所述位置信息变换方法具有 图像信号输入步骤，受理图像信号的输入； 图像投影步骤，将基于所述图像信号的图像作为投影图像投影到投影面； 析像度判别步骤，判别基于所述图像信号的图像的析像度而输出析像度信息；以及 位置信息变换步骤，根据所述图像信号，执行被进行了预定操作的位置信息的变换， 所述位置信息变换步骤具有 摄像步骤，拍摄包含所述投影图像的范围而输出摄像图像数据； 校准控制步骤，计算位置变换信息，以使由所述摄像图像数据表示的所述投影图像内的预定场所与基于所述图像信号的图像内的预定场所对应；位置变换信息存储步骤，根据所述析像度信息，按各析像度存储所述位置变换信息；变换控制步骤，在所述摄像图像数据中包含的所述投影图像内检测到来自所述投影面附近的物体的光信号时，判定为进行了所述预定操作，使用所存储的所述位置变换信息，将表示被进行所述预定操作的位置的位置信息变换为基于所述图像信号的图像上的位置而将其输出；以及 变换位置信息输出步骤，输出通过所述变换控制步骤进行了变换的所述位置信息。
5.根据权利要求4所述的位置信息变换方法，其特征在于，所述方法还具有校准请求通知步骤在与基于所述析像度信息的析像度对应的所述位置变换信息在所述位置变换信息存储步骤中未被存储的情况下，输出督促实施校准的通知。
6.根据权利要求4或5所述的位置信息变换方法，其特征在于，所述位置变换信息是变换式，该变换式用于将所述投影图像内的像素位置的信息变换为基于所述图像信号的图像内的像素位置的信息。
7.一种投影仪，该投影仪与提供图像信号的计算机、根据预定操作发送光信号的发送器一起使用而构成交互系统，所述投影仪的特征在于，所述投影仪具有 图像信号输入部，其被输入所述图像信号； 光源； 图像投影部，其根据所述图像信号调制从所述光源射出的光，作为投影图像投影到投影面； 析像度判别部，其判别基于所述图像信号的图像的析像度并输出析像度信息；以及位置信息变换装置，其根据所述图像信号，执行被进行了所述预定操作的位置信息的变换， 所述位置信息变换装置具有 摄像部，其拍摄包含所述投影图像的范围而输出摄像图像数据； 校准控制部，其计算位置变换信息，以使由所述摄像图像数据表示的所述投影图像内的预定场所与基于所述图像信号的图像内的预定场所对应；位置变换信息存储部，其根据所述析像度信息，按各析像度存储所述位置变换信息；变换控制部，其在所述摄像图像数据中包含的所述投影图像内检测到所述光信号所成的像时，判定为进行了所述预定操作，使用存储在所述位置变换信息存储部内的所述位置变换信息，将表示被进行所述预定操作的位置的位置信息变换为基于所述图像信号的图像上的位置而将其输出；以及 变换位置信息输出部，其输出由所述变换控制部进行了变换的所述位置信息。
8.一种交互系统中的位置信息变换装置，其特征在于，所述位置信息变换装置具有 图像信号输入单元，其受理图像信号的输入； 图像投影单元，其将基于所述图像信号的图像作为投影图像投影到投影面；析像度判别单元，其判别基于所述图像信号的图像的析像度而输出析像度信息；位置信息变换单元，其根据所述图像信号，执行被进行了预定操作的位置信息的变换； 摄像单元，其拍摄包含所述投影图像的范围而输出摄像图像数据； 校准控制单元，其计算位置变换信息，以使由所述摄像图像数据表示的所述投影图像内的预定场所与基于所述图像信号的图像内的预定场所对应； 位置变换信息存储单元，其根据所述析像度信息，按各析像度存储所述位置变换信息； 变换控制单元，其在所述摄像图像数据中包含的所述投影图像内检测到来自所述投影面附近的物体的 光信号时，判定为进行了所述预定操作，使用所存储的所述位置变换信息，将表示被进行所述预定操作的位置的位置信息变换为基于所述图像信号的图像上的位置而将其输出；以及 变换位置信息输出单元，其输出通过所述变换控制单元进行了变换的所述位置信息。
全文摘要
一种减少校准实施的交互系统、位置信息变换方法以及投影仪。交互系统(1)具有投影仪(100)，PC(200)，根据预定操作发送光信号的发送笔(300)，投影仪(100)具有析像度判别部(31a)，其判别图像信号的析像度；位置信息变换装置(50)，位置信息变换装置(50)具有摄像部(51)；位置变换信息存储部(53)，其按各析像度存储位置变换信息，位置变换信息被计算成使所拍摄的投影图像内的预定场所与基于图像信号的图像内的预定场所对应；变换控制部(52)，其在检测出光信号在投影图像内成像的情况下，将表示被进行预定操作的位置的位置信息变换为基于图像信号的图像上的位置；以及变换位置信息输出部(通信部(54))，其输出位置信息，PC(200)根据位置信息，操作图像信号表示的图像内包含的对象。
文档编号G03B21/00GK102707796SQ201210039249
公开日2012年10月3日 申请日期2012年2月20日 优先权日2011年2月21日
发明者横林实 申请人:精工爱普生株式会社