位置检测装置、位置检测系统和位置检测装置的控制方法与流程

本发明涉及检测指示体的指示位置的位置检测装置、位置检测系统和位置检测装置的控制方法。

背景技术：

关于能够与画面接触而进行指示的交互系统，提出了如下系统：除了能够检测专用的指示体(例如发光笔)的指示之外，还能够检测通用的指示体(例如用户的手指)的指示。专利文献1记载的位置检测系统能够根据第1指示体发出的光来检测其指示位置，并且还能够以覆盖画面的方式射出检测光，从而检测不发光的第2指示体的指示位置。

专利文献1：日本特开2015-158887号公报

但是，在专利文献1所记载的位置检测系统中，在通过第1指示体(发光笔)进行指示时，拿着第1指示体的用户的手或袖子有时会不小心触碰到画面(检测光)，从而将其位置误检测为第2指示体(手指)的指示位置。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或应用例来实现。

[应用例1]本应用例的位置检测装置的特征在于，具有：位置检测部，其在检测区域内检测第1指示体的指示位置和第2指示体的指示位置；方向判别部，其判别所述第1指示体的指示方向；以及设定部，其根据所述位置检测部检测出的所述第1指示体的指示位置和所述方向判别部判别出的所述第1指示体的指示方向，在所述检测区域内设定使所述第2指示体的指示位置无效的无效区域。

根据该位置检测装置，设定部根据第1指示体的指示位置和第1指示体的指示方向，在检测区域内设定使第2指示体的指示位置无效的无效区域。因此，通过将在用第1指示体进行指示时手或袖子等容易接触的位置设定为无效区域，能够抑制将手或袖子等接触的位置误检测为第2指示体的指示位置。

[应用例2]在上述应用例的位置检测装置中，优选所述设定部将所述无效区域设定为：相对于所述位置检测部检测出的所述第1指示体的指示位置，处于与所述方向判别部判别出的所述指示方向相反的一侧。

根据该位置检测装置，由于设定部将无效区域设定为，相对于指示位置处于与指示方向相反的一侧，所以，能够将在用第1指示体进行指示时手或袖子容易接触的位置设定为无效区域。

[应用例3]在上述应用例的位置检测装置中，优选所述方向判别部从所述第1指示体取得与所述第1指示体的指示方向相关的检测信息，根据所述检测信息判别所述指示方向。

根据该位置检测装置，由于方向判别部根据从第1指示体取得的检测信息判别指示方向，所以，位置检测装置不需要具有检测指示方向的单元，能够简化位置检测装置的处理。

[应用例4]在上述应用例的位置检测装置中，所述位置检测部根据所述第1指示体发出的光的位置，检测所述第1指示体的指示位置，所述方向判别部根据所述第1指示体发出的光的亮度分布，判别所述第1指示体的指示方向。

根据该位置检测装置，由于方向判别部根据第1指示体所发出的光的亮度分布判别指示方向，所以能够容易地判别指示方向。

[应用例5]在上述应用例的位置检测装置中，所述位置检测部根据所述第1指示体发出的第1光的位置，检测所述第1指示体的指示位置，所述方向判别部根据所述第1指示体发出的第2光的位置，判别所述第1指示体的指示方向。

根据该位置检测装置，方向判别部根据第1指示体发出的第2光的位置判别指示方向。例如，方向判别部能够根据第1光的位置与第2光的位置之间的位置关系判别指示方向。因此，方向判别部能够容易地判别指示方向。

[应用例6]本应用例的位置检测系统具有：第1指示体，其发出光；检测光射出装置，其沿着检测区域射出检测光；以及位置检测装置，其特征在于，所述位置检测装置具有：位置检测部，其在所述检测区域内根据所述第1指示体发出的光的位置，检测所述第1指示体的指示位置，并且在所述检测区域内根据所述检测光被第2指示体反射的位置，检测所述第2指示体的指示位置；方向判别部，其判别所述第1指示体的指示方向；以及设定部，其根据所述位置检测部检测出的所述第1指示体的指示位置和所述方向判别部判别出的所述第1指示体的指示方向，在所述检测区域内设定使所述第2指示体的指示位置无效的无效区域。

根据该位置检测系统，位置检测装置的设定部根据第1指示体的指示位置和第1指示体的指示方向，在检测区域内设定使第2指示体的指示位置无效的无效区域。因此，通过将在用第1指示体进行指示时手或袖子等容易接触的位置设定为无效区域，能够抑制将手或袖子等接触的位置误检测为第2指示体的指示位置。

[应用例7]关于本应用例的位置检测装置的控制方法，该位置检测装置在检测区域内检测第1指示体的指示位置和第2指示体的指示位置，其特征在于，在所述检测区域内检测所述第1指示体的指示位置，判别所述第1指示体的指示方向，根据检测出的所述第1指示体的指示位置和判别出的所述第1指示体的指示方向，在所述检测区域内设定使所述第2指示体的指示位置无效的无效区域。。

根据该位置检测装置的控制方法，基于第1指示体的指示位置和第1指示体的指示方向，在检测区域内设定使第2指示体的指示位置无效的无效区域。因此，通过将在用第1指示体进行指示时手或袖子等容易接触的位置设定为无效区域，能够抑制将手或袖子等接触的位置误检测为第2指示体的指示位置。

附图说明

图1是示出第1实施方式的图像投射系统的说明图。

图2是示出投影仪的概略结构的框图。

图3是示出投影仪具有的图像投射部的概略结构的框图。

图4是示出发光笔的概略结构的框图。

图5是示出投影仪的控制部的概略结构的框图。

图6是用于对投影仪的动作进行说明的流程图。

图7是示出设定在检测区域内的无效区域的图，是示出发光笔的指示方向朝右的例子的图。

图8是示出设定在检测区域内的无效区域的图，是示出发光笔的指示方向朝向左下的例子的图。

图9是示出第2实施方式的投影仪的控制部的概略结构的框图。

图10是用于对发光笔发出的光的亮度分布进行说明的说明图。

图11是示出第3实施方式的投影仪的控制部的概略结构的框图。

图12是用于对第3实施方式的投影仪的动作进行说明的流程图。

图13是示出设定在检测区域内的无效区域的变形例的图。

图14是示出设定在检测区域内的无效区域的变形例的图。

标号说明

1：投影仪；2：光幕单元；3：发光笔；10：控制部；11：存储部；12：输入操作部；13：同步信号发送部；14：摄像部；15：图像信息输入部；16：图像信息处理部；17：图像投射部；21：光源；22r、22g、22b：液晶光阀；22i：图像形成区域；23：投射光学系统；24：光阀驱动部；25：拍摄图像分析部；26：位置检测部；27：状态判别部；28：交互控制部；29：无效区域设定部；30：控制部；31：存储部；32：同步信号接收部；33：前端开关；34：姿势检测部；35：发光部；100：图像投射系统；ad：检测区域；ap：投射区域；ax：无效区域；ds：指示方向；f：手指；l1～l4：边界线；ps：指示位置；sp：投射面；t：固定部件。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照附图，对投射图像的图像投射系统的第1实施方式进行说明。

图1是示出第1实施方式的图像投射系统100的说明图。

如图1所示，作为位置检测系统的图像投射系统100具有作为位置检测装置的投影仪1、作为检测光射出装置的光幕单元2、以及作为第1指示体的发光笔3。投影仪1将图像投射到屏幕或白板、墙面等投射面sp上。本实施方式的投影仪1借助固定部件t固定在投射面sp的上方的墙面上，朝向沿着墙面配置的投射面sp投射图像。另外，投影仪1能够对投射面sp上的包含检测区域ad的范围进行拍摄，能够根据从发光笔3的发光部35发出的光的位置，在检测区域ad内检测发光笔3指示的位置(指示位置)。

光幕单元2配置在投射面sp的上方且投影仪1的下方，以覆盖检测区域ad的整个区域的方式沿着投射面sp射出平面状的检测光。该检测光使得像用户的手指f或指示棒(未图示)等不发光的通用指示体(以下，也称为“第2指示体”。)的指示位置的检测成为可能。投影仪1能够对投射面sp上的包含检测区域ad的范围进行拍摄，根据手指f等反射的检测光的位置，检测手指f等指示的位置(指示位置)。另外，在本实施方式中，能够检测指示位置的检测区域ad相当于从投影仪1投射图像的投射区域ap，但也可以是比投射区域ap宽的范围或窄的范围。另外，在本实施方式中，光幕单元2和发光笔3发出红外光，但也可以是发出其他波段的光的方式。

图2是示出投影仪1的概略结构的框图，图3是示出投影仪1具有的图像投射部17的概略结构的框图。

如图2所示，投影仪1构成为一体地具有控制部10、存储部11、输入操作部12、同步信号发送部13、摄像部14、图像信息输入部15、图像信息处理部16、以及作为投射部的图像投射部17。投影仪1根据输入到图像信息输入部15的图像信息，从图像投射部17向投射面sp投射图像。

控制部10构成为具有1个或多个处理器，根据存储于存储部11的控制程序进行动作，从而对投影仪1的动作进行统一控制。

存储部11构成为具有ram(randomaccessmemory)和rom(readonlymemory)等存储器。ram用于临时存储各种数据等，rom存储用于控制投影仪1的动作的控制程序或控制数据等。另外，存储部11也可以存储从图像投射部17投射的图像信息。

输入操作部12具有用于供用户对投影仪1进行各种指示的多个操作键。作为输入操作部12具有的操作键，具有用于切换电源的通断的“电源键”、显示出用于进行各种设定的菜单的“菜单键”、用于选择菜单的项目的“方向键”等。当用户对输入操作部12的各种操作键进行操作时，输入操作部12将与用户的操作内容对应的操作信号输出到控制部10。另外，也可以构成为使用可远程操作的遥控器(未图示)作为输入操作部12。在该情况下，遥控器发送与用户的操作内容对应的红外线的操作信号，未图示的遥控器信号接收部接收该操作信号并传递至控制部10。

同步信号发送部13具有用于向发光笔3发送同步用脉冲信号(同步信号)的发光部。作为发光部的光源，例如，使用发出红外光的led(lightemittingdiode)。同步信号发送部13根据控制部10的控制，使发光部周期性地(例如，以几十赫兹的频率)发光而向发光笔3发送同步信号。发光笔3周期性地接收该同步信号，在与接收到的同步信号同步的时刻，反复使发光部35发光。另外，控制部10还对光幕单元2的检测光射出进行控制，以使得在与该同步信号同步的时刻反复射出检测光。

摄像部14是具有ccd(chargecoupleddevice)传感器或cmos(complementarymetaloxidesemiconductor)传感器等摄像元件(未图示)的照相机。摄像部14具有吸收可见光并使红外光透过的红外透过滤光器，经由该红外透过滤光器对红外光进行拍摄。摄像部14根据控制部10的控制，拍摄投射面sp的检测区域ad，将作为其拍摄结果的图像信息(拍摄图像信息)输出到控制部10。控制部10在与从同步信号发送部13发送的同步信号同步的时刻，使摄像部14进行拍摄。即，摄像部14对应于发光笔3发光的时刻、以及光幕单元2射出检测光的时刻而反复进行拍摄。

图像信息输入部15与计算机、图像再现装置等外部的图像供给装置(未图示)连接，从图像供给装置接受图像信息的供给。另外，图像信息输入部15能够从控制部10接受存储于存储部11的图像信息的供给。图像信息输入部15将所输入的图像信息输出到图像信息处理部16。

图像信息处理部16根据控制部10的控制，对从图像信息输入部15输入的图像信息实施各种处理，将处理后的图像信息输出到图像投射部17的光阀驱动部24(参照图3)。例如，图像信息处理部16根据需要，对图像信息实施调整明亮度或对比度等画质的处理、叠加osd(在屏显示)图像的处理等。

另外，图像信息输入部15和图像信息处理部16可以由1个或多个处理器等构成，也可以由asic(applicationspecificintegratedcircuit)或fpga(fieldprogrammablegatearray)等专用处理装置构成。

如图3所示，图像投射部17构成为具有光源21、作为光调制装置的3个液晶光阀22r、22g、22b、投射光学系统23、光阀驱动部24等。图像投射部17利用液晶光阀22r、22g、22b对从光源21射出的光进行调制而形成图像光，从包含透镜和反射镜中的至少一方的投射光学系统23投射该图像光而在投射面sp上显示图像。

光源21构成为包含超高压汞灯、金属卤化物灯等放电型光源灯、或者发光二极管、半导体激光器等固体光源。从光源21射出的光被未图示的积分光学系统转换成亮度分布大致均匀的光，被未图示的色分离光学系统分离成作为光的3原色的红色(r)、绿色(g)、蓝色(b)的各色光成分之后，分别入射到液晶光阀22r、22g、22b。

液晶光阀22r、22g、22b分别由在一对透明基板之间封入了液晶的透过型液晶面板等构成。在各液晶面板上形成有由排列成矩阵状的多个像素构成的矩形的图像形成区域22i，能够按照每个像素对液晶施加驱动电压。

光阀驱动部24在液晶光阀22r、22g、22b的图像形成区域22i中形成图像。具体来说，光阀驱动部24将与从图像信息处理部16输入的图像信息对应的驱动电压施加到图像形成区域22i的各像素，将各像素设定为与图像信息对应的光透过率。从光源21射出的光通过透过液晶光阀22r、22g、22b的图像形成区域22i而按照每个像素被调制，按照各色光形成与图像信息对应的图像光。所形成的各色的图像光通过未图示的色合成光学系统而按照每个像素进行合成，成为表示彩色图像的图像光，被投射光学系统23放大投射到投射面sp上。其结果是，在投射面sp上显示基于输入到图像信息输入部15的图像信息的图像(输入图像)。

返回图2，光幕单元2构成为具有光源、平行化透镜以及鲍威尔棱镜等(均未图示)。作为光源，例如使用发出红外光的ld(laserdiode)。光幕单元2在利用平行化透镜使从光源射出的光平行之后，利用鲍威尔棱镜均匀地扩散到检测区域ad的整个区域，从而生成覆盖检测区域ad的平面状的光，将该光作为检测光来射出。光幕单元2将检测光与投射面sp大致平行地射出，并且将投射面sp与检测光之间的间隔例如调整为几mm。另外，光幕单元2与投影仪1以有线或无线的方式进行连接，通过投影仪1的控制部10控制光幕单元2的检测光射出。

当用户例如用手指f在检测区域ad上进行指示时，从光幕单元2射出的检测光的一部分被手指f反射而被摄像部14拍摄。

图4是示出发光笔3的概略结构的框图。

如图4所示，发光笔3构成为具有控制部30、存储部31、同步信号接收部32、前端开关33、姿势检测部34以及发光部35。

控制部30构成为具有1个或多个处理器，根据存储于存储部31的控制程序进行动作，从而对发光笔3的动作进行统一控制。

存储部31由存储器等构成，该存储器存储用于控制发光笔3的动作的控制程序和控制数据等。

同步信号接收部32由接受红外光的受光元件等构成，接收从投影仪1的同步信号发送部13周期性发送的同步信号(红外光的脉冲信号)并输出到控制部30。

前端开关33配置于发光笔3的前端部(笔尖)，在进行将前端部向投射面sp按压的操作的情况下，检测出前端部的按压，将检测结果输出到控制部30。

姿势检测部34检测发光笔3相对于投射面sp的姿势，即，发光笔3的指示方向(笔尖所朝的方向)，将检测结果输出到控制部30。具体来说，姿势检测部34检测与投射面sp平行的面内的指示方向，即、将发光笔3投射到投射面sp的情况下的发光笔3的指示方向。作为用于检测发光笔3的指示方向的传感器，例如将加速度传感器、角速度传感器以及地磁传感器等中的1个或多个组合起来而使用。另外，指示方向的检测精度不需要很高精度，例如，可以是30度单位或45度单位。

发光部35构成为具有配置在发光笔3的前端部附近的光源(例如led)，根据控制部30的控制而发出红外光。控制部30使发光部35与同步信号接收部32周期性接收的同步信号同步地反复发光。具体来说，控制部30例如将同步信号的1个周期分成多个期间(以下，也称为“阶段”。)，在其中的几个规定的阶段(以下，称为“位置检测用阶段”。)中，必须使发光部35发光，在其他阶段(以下，称为“状态判别用阶段”。)中，根据前端开关33的状态和姿势检测部34的检测结果，决定发光部35是否发光。并且，控制部30根据多个周期内的发光部35的发光状态的推移(以下，也称为“发光序列”。)，向投影仪1通知与前端开关33的状态以及姿势检测部34的检测结果相关的信息。另外，根据发光序列通知的上述信息相当于检测信息。

图5是示出投影仪1的控制部10的概略结构的框图。作为由控制程序实现的功能块，控制部10具有拍摄图像分析部25、位置检测部26、作为方向判别部的状态判别部27、交互控制部28、以及作为设定部的无效区域设定部29。

拍摄图像分析部25对基于从摄像部14输入的拍摄图像信息的图像、即摄像部14反复拍摄到的拍摄图像各自进行分析，从拍摄图像内的检测区域ad中提取来自指示体的光(即，发光笔3发出的光)和手指f等反射的检测光。拍摄图像分析部25将拍摄图像内的检测区域ad所包含的红外光的像中的、大小处于规定范围内的光判断为来自指示体的光并进行提取，将规定范围外的光判断为噪声而不提取。

这里，控制部10在划分同步信号的1个周期而得到的多个阶段中的上述位置检测用阶段中，从光幕单元2射出检测光，在状态判别用阶段中，不从光幕单元2射出检测光。因此，能够将拍摄图像分析部25所提取的光中的、始终仅在位置检测用阶段提取的光判别为光幕单元2的检测光，即手指f等第2指示体反射的光。另一方面，将除了位置检测用阶段外还能够在状态判别用阶段中提取的光判别为发光笔3发出的光。这样，拍摄图像分析部25从拍摄图像中区分发光笔3发出的光和手指f等反射的检测光而进行提取。另外，虽然来自光幕单元2的检测光也被发光笔3反射，但在大致相同的位置提取出发光笔3的发光和检测光的反射光的情况下，拍摄图像分析部25忽略检测光的反射光。

位置检测部26根据拍摄图像分析部25的分析结果中的、对在位置检测用阶段拍摄到的拍摄图像进行分析后的结果，检测发光笔3和手指f等的指示位置。另外，通过事先进行的校准处理，将显示于投射区域ap的输入图像上的位置与拍摄图像内的投射区域ap上的位置对应起来，位置检测部26能够根据在拍摄图像上提取的指示位置来确定输入图像上的指示位置。位置检测部26将表示检测出的指示位置的信息输出到交互控制部28和无效区域设定部29。

状态判别部27根据拍摄图像分析部25的分析结果中的、在多个周期内对在状态判别用阶段拍摄到的拍摄图像进行分析而得的结果，识别发光笔3的发光序列。然后，状态判别部27根据发光序列，取得发光笔3的检测信息，根据取得的检测信息判别发光笔3的前端开关33的状态和发光笔3的指示方向。状态判别部27将表示判别出的前端开关33的状态的信息输出到交互控制部28，将表示判别出的发光笔3的指示方向的信息输出到无效区域设定部29。

交互控制部28根据位置检测部26所确定的指示位置和状态判别部27所判别出的前端开关33的状态，对投影仪1的动作进行控制。例如，交互控制部28能够使图像信息处理部16进行使光标或指针重叠地显示在位置检测部26所检测出的指示位置的处理，或者，在手指f等的指示位置发生移动的情况、发光笔3的指示位置在前端开关33被按压的状态下发生移动的情况下，能够使图像信息处理部16根据指示位置的轨迹来进行描线的处理。另外，在投射某些选择菜单时进行了手指f等的指示的情况、或发光笔3的前端开关33被按压的情况下，交互控制部28进行确定根据指示位置而选择的项目的处理等。

无效区域设定部29根据由位置检测部26确定的发光笔3的指示位置和状态判别部27所判别出的发光笔3的指示方向，在检测区域ad内设定无效区域。无效区域是手指f等第2指示体的检测变得无效的区域，被设定在当用户通过发光笔3在检测区域内进行指示时拿着发光笔3的手或袖子等容易与光幕单元2的检测光接触的位置。具体来说，由于拿着发光笔3的用户经常将发光笔3朝向远离自己的方向而进行指示，所以，无效区域设定部29将无效区域设定在从发光笔3的指示位置观察时的用户所在的一侧，即与发光笔3的指示方向相反的一侧。无效区域的详细内容在后面叙述。

接着，对投影仪1的动作进行说明。

图6是用于对投影仪1的动作进行说明的流程图。投影仪1的控制部10在投影仪1向投射面sp投射图像的期间，根据图6所示的流程进行动作。

如图6所示，在步骤s101中，控制部10根据拍摄图像分析部25的分析结果，判断是否在拍摄图像的检测区域ad内已经提取来自指示体的光。然后，在未提取来自指示体的光的情况下，控制部10将处理转移到步骤s108，在已提取来自指示体的光的情况下，将处理转移到步骤s102。

在已提取来自指示体的光而使处理转移到步骤s102的情况下，控制部10判断在拍摄图像分析部25对发光笔3的发光和手指f等反射的检测光进行区分而提取的光中是否包含发光笔3的发光。然后，在已提取发光笔3的发光的情况下，控制部10将处理转移到步骤s103，在未提取发光笔3的发光而仅提取了手指f等反射的检测光的情况下，控制部10将处理转移到步骤s106。

在已提取发光笔3的发光而转移到步骤s103的情况下，位置检测部26检测发光笔3的指示位置。然后，在步骤s104中，状态判别部27判别发光笔3的前端开关33的状态和发光笔3的指示方向。

在接下来的步骤s105中，无效区域设定部29根据发光笔3的指示位置和发光笔3的指示方向，在检测区域ad内设定无效区域，将与所设定的无效区域相关的信息输出到位置检测部26。

图7和图8是示出设定在检测区域ad内的无效区域ax的图，是从正面观察检测区域ad的图。这里，图7示出了发光笔3的指示方向ds朝右的例子，图8示出了发光笔3的指示方向ds朝向左下的例子。

如图7和图8所示，本实施方式的无效区域ax是被4个边界线l1～l4围住的矩形区域，根据发光笔3的指示位置ps和指示方向ds，无效区域ax的配置和斜率也发生变化。具体来说，无效区域ax被与指示方向ds垂直的边界线l1、l3以及与指示方向ds平行的边界线l2、l4围住。另外，边界线l1被配置成穿过指示位置ps，与其相对的边界线l3相对于指示位置ps(边界线l1)配置在与指示方向ds相反的一侧。即，无效区域ax相对于发光笔3的指示位置ps设定在与指示方向ds相反的一侧。另外，边界线l2和边界线l4配置成与指示位置ps的距离相等。

返回图6，在步骤s106中，位置检测部26检测手指f等第2指示体的指示位置。这里，在步骤s105中设定了无效区域ax的情况下，位置检测部26仅检测处于除了无效区域ax之外的范围内的指示位置。即，位置检测部26忽略第2指示体在无效区域ax内进行的指示。

在步骤s107中，交互控制部28根据位置检测部26所确定的指示位置和状态判别部27所判别的前端开关33的状态，执行与上述的指示位置对应的控制。

在步骤s108中，控制部10根据来自输入操作部12的操作信号，判断用户是否进行了用于结束动作的操作。然后，在进行了操作的情况下，控制部10在进行了所需的结束处理之后结束动作，在未进行操作的情况下，将处理转移到步骤s101。

如以上所说明的那样，根据本实施方式的投影仪1、图像投射系统100以及它们的控制方法，能够获得以下的效果。

(1)根据本实施方式，无效区域设定部29根据发光笔3的指示位置ps和指示方向ds，在检测区域ad内设定手指f等的指示位置变得无效的无效区域ax。因此，将用发光笔3进行指示时手或袖子等容易接触的位置设定为无效区域ax，从而能够抑制将手或袖子等接触的位置误检测为第2指示体的指示位置。

(2)根据本实施方式，由于无效区域设定部29将无效区域ax相对于发光笔3的指示位置ps设定在与指示方向ds相反的一侧，所以，能够将用发光笔3进行指示时手或袖子容易接触的位置设定为无效区域ax。

(3)根据本实施方式，状态判别部27根据从发光笔3取得的检测信息(发光序列)判别指示方向ds，所以，投影仪1不需要具有检测指示方向ds的单元，能够简化投影仪1的处理。

(4)根据本实施方式，发光笔3根据有无按压前端开关33来变更发光序列。即，发光笔3构成为无论有无按压前端开关33都使发光部35发光，所以，无论有无按压前端开关33，都向投影仪1通知指示位置ps和指示方向ds。

(第2实施方式)

以下，对第2实施方式的图像投射系统100进行说明。

在上述第1实施方式中，示出了发光笔3具有的姿势检测部34检测发光笔3的指示方向ds的结构，但在本实施方式中，投影仪1根据从发光笔3的发光部35向投射面sp照射的光的亮度分布来检测指示方向ds。因此，本实施方式的发光笔3不需要姿势检测部34，发光笔3的控制部30仅根据前端开关33的状态来决定状态判别用阶段的发光部35是否发光。

图9是示出第2实施方式的投影仪1的控制部10a的概略结构的框图，图10是用于对发光笔3发出的光的亮度分布进行说明的说明图。

如图9所示，与第1实施方式同样，作为由控制程序实现的功能块，控制部10a具有拍摄图像分析部25a、位置检测部26a、状态判别部27a、交互控制部28a、以及作为设定部的无效区域设定部29a。

本实施方式的拍摄图像分析部25a从拍摄图像中区分发光笔3所发出的光和手指f等反射的检测光而进行提取，并且根据发光笔3所发出的光的亮度分布，检测发光笔3的指示方向ds。

在发光笔3与投射面sp接触或者接近的情况下，从发光笔3发出的红外光照射在投射面sp上。在发光笔3处于与投射面sp垂直的姿势的情况下，红外光的亮度分布以发光笔3的笔尖为中心而均等地扩展，但在如图10所示那样发光笔3相对于投射面sp倾斜的情况下，红外光的亮度分布成为根据发光笔3的斜率而偏移的分布。具体来说，在被红外光照射的投射面sp中，具有规定阈值以上的明亮度的范围是从笔尖(指示位置)朝向指示方向ds延伸的形状，并且从发光笔3的笔尖朝向指示方向ds时的亮度变化比朝向相反方向时的亮度变化缓慢。这样，拍摄图像分析部25a能够根据发光笔3发出的光的亮度分布，检测发光笔3的指示方向ds。因此，在本实施方式中，拍摄图像分析部25a相当于方向判别部。

上述以外的结构与第1实施方式同样。即，位置检测部26a根据拍摄图像分析部25a的分析结果，检测发光笔3和手指f等的指示位置，状态判别部27a根据拍摄图像分析部25a的分析结果，判别发光笔3的前端开关33的状态。然后，交互控制部28a根据位置检测部26a所确定的指示位置和状态判别部27a所判别的前端开关33的状态，对投影仪1的动作进行控制。

另外，与第1实施方式同样，无效区域设定部29a根据由位置检测部26a确定的发光笔3的指示位置ps和拍摄图像分析部25a所检测的发光笔3的指示方向ds，在检测区域ad内设定无效区域ax。然后，在设定了无效区域ax后，位置检测部26a在检测手指f等第2指示体的指示位置时，仅检测处于无效区域ax之外的范围内的指示位置。

如以上所说明的那样，根据本实施方式的投影仪1、图像投射系统100以及它们的控制方法，除了第1实施方式的效果之外，还能够获得以下的效果。

(1)根据本实施方式，拍摄图像分析部25a根据发光笔3发出的光的亮度分布判别指示方向ds，所以，能够容易地判别指示方向ds。

(2)根据本实施方式，发光笔3构成为无论是否按压前端开关33都使发光部35发光，所以，只要发光笔3的笔尖与投射面sp接近，则无论是否按压前端开关33，拍摄图像分析部25a都能够检测发光笔3的指示方向ds。

(第3实施方式)

以下，对第3实施方式的图像投射系统100进行说明。

在上述第1实施方式中，在位置检测部26检测手指f等的指示位置时，在设定了无效区域ax之后，检测处于无效区域ax之外的范围内的指示位置。与此相对，本实施方式的投影仪1在从检测区域ad的整个区域中检测手指f等的指示位置之后设定无效区域ax，在已检测的指示位置处于无效区域ax的范围内的情况下，使该指示位置无效。

图11是示出第3实施方式的投影仪1的控制部10b的概略结构的框图，图12是用于对第3实施方式的投影仪1的动作进行说明的流程图。

如图11所示，与第1实施方式同样，作为由控制程序实现的功能块，控制部10b具有拍摄图像分析部25b、位置检测部26b、状态判别部27b、交互控制部28b、以及作为设定部的无效区域设定部29b。

拍摄图像分析部25b对基于从摄像部14输入的拍摄图像信息的图像，即摄像部14反复拍摄到的拍摄图像各自进行分析，从拍摄图像内的检测区域ad中提取来自指示体的光、即发光笔3发出的光和手指f等反射的检测光。

然后，当拍摄图像分析部25b提取来自指示体的光后(步骤s111：是)，位置检测部26b检测拍摄图像分析部25b所提取的发光笔3和手指f等的指示位置(步骤s112)。位置检测部26b将表示检测出的指示位置的信息输出到无效区域设定部29b。

另外，状态判别部27b根据拍摄图像分析部25b的分析结果，判别发光笔3的前端开关33的状态和发光笔3的指示方向ds(步骤s113)。状态判别部27b将表示判别出的前端开关33的状态的信息输出到交互控制部28b，将表示判别出的发光笔3的指示方向ds的信息输出到无效区域设定部29b。

无效区域设定部29b根据由位置检测部26b确定的发光笔3的指示位置ps和状态判别部27b所判别的发光笔3的指示方向ds，在检测区域ad内设定无效区域ax(步骤s114)。然后，无效区域设定部29b使由位置检测部26b检测出的手指f等第2指示体的指示位置中的、所设定的无效区域ax的范围内的指示位置无效，仅将有效的指示位置输出到交互控制部28b(步骤s115)。

交互控制部28b根据从无效区域设定部29b输出的指示位置和状态判别部27b所判别的前端开关33的状态，对投影仪1的动作进行控制(步骤s116)。

然后，在用户进行了用于结束动作的操作的情况下(步骤s117：是)，控制部10b在进行了所需的结束处理之后结束动作，在未进行操作的情况下(步骤s117：否)，反复进行该流程。

如以上所说明的那样，根据本实施方式的投影仪1、图像投射系统100以及它们的控制方法，能够获得与第1实施方式同样的效果。

(变形例)

另外，上述实施方式也可以按照以下方式变更。

在上述第2实施方式中，拍摄图像分析部25a根据发光笔3发出的光的亮度分布，检测发光笔3的指示方向ds，但指示方向ds的检测方法不限于该方式。例如，除了发光笔3的笔尖的发光部35之外，笔尖的相反侧的端部也可以具有发光部，拍摄图像分析部25a根据这两个发光部发出的光的位置关系检测指示方向ds。在该情况下，为了能够识别两个发光部，可以分别发出不同波长的光，也可以分别按照不同的发光序列进行发光。另外，笔尖的发光部35发出的光相当于第1光，笔尖的相反侧的发光部发出的光相当于第2光。另外，也可以从笔尖的附近发出与第1光不同的第3光，根据第2光与第3光的位置关系检测指示方向ds。

另外，除了用于检测手指f等第2指示体的平面状检测光(第1检测光)之外，光幕单元2也可以向比第1检测光更远离投射面sp的位置射出平面状的第2检测光，拍摄图像分析部25a根据发光笔3的发光部35发出的光的位置(或第1检测光反射的位置)和第2检测光反射的位置，检测发光笔3的指示方向ds。在该情况下，为了能够识别第1检测光和第2检测光，可以设为互相不同的波长，也可以按照互相不同的发光序列射出。

在上述第1实施方式中，无效区域设定部29根据发光笔3的指示位置ps和发光笔3的指示方向ds，设定矩形的无效区域ax，但无效区域ax的形状并不限于此。例如，无效区域ax也可以是圆形、椭圆形等矩形以外的形状。另外，如图13所示，无效区域设定部29例如也可以将无效区域ax设定为在与指示方向ds垂直的方向上贯通。

另外，无效区域设定部29也可以根据投射面sp是铅直还是水平，变更无效区域ax。例如，在投射面sp是铅直的情况下，如图14所示，无效区域设定部29也可以将无效区域ax设定为指示位置ps的下侧比上侧大。

在上述第1实施方式中，无效区域设定部29将无效区域ax设定为边界线l1穿过指示位置ps，但也可以将无效区域ax设定为指示位置ps位于无效区域ax的内侧或外侧。这里，在指示位置ps位于无效区域ax的内侧的情况下，优选无效区域设定部29将无效区域ax设定为与比指示位置ps靠指示方向ds侧的范围相比，与指示方向ds相反的一侧的范围更大，即与从指示位置ps到边界线l1的距离相比，从指示位置ps到边界线l3的距离更长。

在上述第1实施方式中，无效区域ax的大小可以根据像素数单位来确定，但也可以在实际的投射面sp上设定成期望的大小。例如，投影仪1也可以具有测量投射面sp上的投射区域ap的尺寸(投射尺寸)的测量单元、或者供用户输入投射尺寸的单元，只要无效区域设定部29根据投射尺寸调整无效区域ax的像素数，则无论投射尺寸如何都能够使投射面sp上的无效区域ax的大小恒定。根据该方式，能够使无效区域ax例如成为与用户(人)的大小相适应的大小，能够抑制无效区域ax变得过大。

在上述第1实施方式中，例示了发光笔3的姿势检测部34以30度单位或45度单位检测指示方向的情况，但也可以以更高的精度进行检测，还可以以更低的精度(例如，90度单位或180度单位)进行检测。在检测精度为180度单位的情况下，姿势检测部34例如只要在右方向和左方向这两个方向的任意方向上确定指示方向即可。

在上述第1实施方式中，根据发光部35的发光序列向投影仪1通知姿势检测部34检测出的检测结果(指示方向)，但不限于该方式。例如，也可以使投影仪1和发光笔3双方具有用于通过蓝牙(注册商标)等进行无线通信的通信部，经由这些通信部通知检测结果。在该情况下，投影仪1也可以经由通信部发送要向发光笔3发送的同步信号。

在上述第1～第3实施方式中，作为位置检测装置的一例，对投影仪1进行了说明，但位置检测装置并不限于投影仪1，也可以是其他图像显示装置(例如液晶显示器)，也可以应用在图像显示装置以外的各种装置中。另外，并不限于从光幕单元2射出平面状检测光的方式，也可以是通过触摸面板检测第2指示体的指示位置的方式。另外，第1指示体并不限于发光的发光笔3，也可以是发出电波的指示体。

在上述第1实施方式中，作为光调制装置，使用了透过型的液晶光阀22r、22g、22b，但也可以使用反射型的液晶光阀等反射型光调制装置。另外，也可以使用如下的数字微镜器件等：按照作为像素的每个微镜控制入射的光的射出方向，从而对从光源21射出的光进行调制。另外，并不限于按色光具有多个光调制装置的结构，也可以是通过1个光调制装置以时间分割的方式对多个色光进行调制的结构。