JP2017009664A - 画像投写装置、及び対話型入出力システム - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも、対話型入出力機能を備えた画像投写装置を利用する利用者の利便性を向上させることができる画像投写装置を提供する。
【解決手段】プロジェクタ１００は、投写画面１０、及びその周囲を撮像するカメラ１０２と、これで撮像した画像からペン２００や指で指す位置座標、及び位置座標を入力するユーザの位置座標を算出する位置座標算出手段１２５と、を備えている。そして、位置座標算出手段１２５で算出したユーザの位置座標から、机５０の上面等の投写対象の位置を基準とした、ユーザ方向を検知する入力ユーザ方向検知手段１２６も備えている。また、ユーザが投写画面１０上の位置を指しているか否かと、ユーザ方向に応じて投写画面１０を、映像編集手段１２４で回転させるか否かと、を判断する画面回転判断手段１２３も備えている。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像投写装置、及び対話型入出力システム（インタラクティブシステム）に関するものである。

プロジェクタ等の画像投写装置で投写した投写画面上の、ペン等の座標位置特定手段や指で指す位置に関する座標情報を入力して文字等を書いたり、コンピュータ等の外部機器を操作したりする対話型入出力（インタラクティブ）機能に関する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、次のような対話型入出力機能を備えた画像投写装置（プロジェクタ）が記載されている。
入力画像を投写する投写手段（投写部）と、座標位置特定手段（発光ペン）の向きを検出する検出部と、この検出部で検出した座標位置特定手段の向きに基づいて入力画像を回転し、回転後の入力画像を投写手段で投写させる回転部と、を備えるものである。
検出部は、撮像手段（撮像部）で撮像した発光する座標位置特定手段の画像に含まれる光の強度分布に基づいて、座標位置特定手段の向きを検出する。そして、この画像投写装置は、検出した座標位置特定手段の向きから、利用者方向（投写画面から利用者への方向）を検出し、この利用者方向に合わせて入力画像を画像処理手段で回転させて投写するというものである。

このように、画像投写装置を構成することで、特許文献１には、次のような効果を奏することができる旨、記載されている。
例えば机等の水平な投写面（投影面）に投写画像（投射画像）を投写（投射）するとき、利用者（ユーザー）は、机の周りの様々な位置から操作することがある。座標位置特定手段の向きを検出することで利用者が操作しやすい向きに投写画像（出力画像）の向きを回転させることができるため、投写画像を操作するときの利用者の利便性を向上させることができる。

しかしながら、従来の投写画像の向きを回転させる画像投写装置では、机やテーブルの上面（卓上）に投写した投写画面上に、上面を囲んだユーザ等の複数の利用者が異なる方向から座標位置特定手段を用いて文字等を書く場合、次のようなおそれがあった。
一般的に、蛍光ペン等のペン形状の座標位置特定手段を用いて投写画面上の座標を特定する場合には、座標位置特定手段を持つ利用者の位置や癖により、座標位置特定手段の方向と、実際の利用者方向とは同一方向とはならず、交差して角度差が生じることがある。
この角度差により、座標位置特定手段の方向から利用者方向を検出する構成では、座標位置特定手段を用いる利用者の位置や癖によっては、精度良く利用者方向を検出することができず、誤った方向に投写画面を回転させてしまうおそれである。
このように誤った方向に投写画像を回転させてしまうと、対話型入出力機能を備えた画像投写装置を利用する利用者の利便性が著しく低下してしまう。

上述した課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、画像信号を加工処理して投写信号に変換する画像処理手段、該画像処理手段で変換された前記投写信号を投写する投写手段、該投写手段で投写した投写画面上の、座標位置特定手段や指で指す位置座標を算出する位置座標算出手段を用いる対話型入出力機能を備えた画像投写装置において、前記投写画面の周囲を撮像する撮像手段を有し、前記位置座標算出手段は、前記撮像手段で撮像した画像情報から前記座標位置特定手段や指を用いて位置座標を入力する利用者の位置座標の算出を行い、前記位置座標算出手段で算出した前記利用者の位置座標から、前記投写画面を投写している投写対象の位置を基準とした、前記利用者がいる利用者方向を検知する利用者方向検知手段、及び前記利用者が前記投写画面上の位置を指しているか否かと、前記利用者方向検知手段で検知した前記利用者がいる利用者方向に応じて投写画面を、前記画像処理手段で回転させるか否かと、を判断する投写画面回転判断手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、従来よりも、対話型入出力機能を備えた画像投写装置を利用する利用者の利便性を向上させることができる画像投写装置を提供できる。

―実施形態に係る画像投写システムの概略構成図。 机等の卓上に投写した投写画像を複数のユーザで利用するときの概要説明図。 特許文献２に記載された画像投写装置の説明に用いるために作成した図。 実施例１に係る画像投写システムの、ペンや指で指す投写画面上の位置座標を検出する方法の説明図。 実施例１に係る画像投写システムの機能ブロック図。 実施例１に係る画像投写システムの、ペン、及び座標入力を行うユーザの位置座標の検出方法の説明図。 実施例１に係る画像投写システムの、投写画面を回転させるときのフロー図。 実施例１に係る画像投写システムの、ユーザがいる位置座標の検出方法の説明図。 実施例１に係る画像投写システムの、ユーザ方向を検知（決定）するときに用いるユーザ方向決定テーブルに格納した座標領域の説明図。 実施例１に係る画像投写システムの、投写画面の回転についての説明図。 実施例２に係る画像投写システムの、投写画面を回転させるときの回転中心に係る説明図。 実施例３に係る画像投写システムの、投写画面の回転のフロー図。 実施例３のペンを使用するユーザが２人いた場合に、投写画面を回転させる回転量の説明図。 実施例４に係る画像投写システムの概略構成図の一例。 画像投写システムに赤外線方式のリモコンを用いた場合の問題点の説明図。 実施例４に係る画像投写システムの機能ブロック図の一例。 赤外線方式のリモコンにより、投写画面に向けて照射された赤外光の認識方法の例の説明図。 座標位置特定手段として赤外光を照射（出力）する電子ペンにより、投写画面に向けて照射された赤外光の認識方法の例の説明図。 実施例４に係る画像投写システムの、投写画面上に照射された赤外光の判定方法のフロー図の一例。 ユーザが投写画面に向けて赤外線方式のリモコンを操作していると判定したときに表示（投写）する警告文の一例。

以下、本発明を適用した画像投写装置であるプロジェクタ（以下、プロジェクタ１００という。）を備えた対話型入力システム（以下、インタラクティブシステムという。）を採用した画像投写システムの一実施形態について説明する。
まず、本実施形態の画像投写システムの基本的な構成、及び動作について、図を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る画像投写システム１の概略構成図であり、図１（ａ）が天吊りのプロジェクタ１００でスクリーン６０に投写する場合の概略構成図、図１（ｂ）が机５０の上に設置したプロジェクタ１００で卓上に投写する場合の概略構成図である。図２は、机５０等の卓上に投写した投写画面１０を複数のユーザで利用するときの概要説明図、図３は、特許文献２に記載された画像投写装置の説明に用いるために作成した図である。

本実施形態の画像投写システム１は、主につぎのようなものから構成されている。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように座標位置特定手段であるペン２００やユーザ（利用者）の指等を撮像するカメラ１０２を備えたプロジェクタ１００、及び投写する映像（画像）情報をプロジェクタに対して入力する外部機器であるコンピュータ３００により構成される。そして、コンピュータ３００とプロジェクタ１００は映像ケーブル２１（例えば、ＨＤＭＩ(登録商標)ケーブル）、及びＵＳＢ有線ケーブルもしくは無線（２３）で接続される。プロジェクタ１００は、映像ケーブル２１経由で、コンピュータ３００のディスプレイ映像に、必要に応じて画像処理した後、カーソルの映像を重ねて投写する。

また、図１（ａ）に示すように、ペン２００や指で指すスクリーン６０や、図１（ｂ）に示すように、ペン２００や指で指す机５０に投写した投写画面１０上の位置座標は、プロジェクタ１００に備えた撮像手段であるカメラ１０２を用いて取得する。
また、プロジェクタ１００では、図１（ａ）に示すように、天吊りや床置きに配置してスクリーン６０等の略垂直な面に投写を行う場合は装置本体に設けた投写レンズから直接、画像の投写を行う。一方、机５０の上面等の略水平な面に投写を行う場合は、格納可能な曲面ミラー１０３を投写レンズの前面にセットし、曲面ミラー１０３を介して、画像の投写を行う。

近年、図２に示すようにプロジェクタ１００等を用いて、机５０を囲むユーザＬ，Ｒ，Ｃ等の複数の利用者で、机５０上等の卓上に投写した投写画面１０上にペン２００等を用いて文字等を書き込みながら、打ち合わせ等の会議を行うことが増えている。
このようにインタラクティブ機能を備えたプロジェクタ１００等を用いて会議を行うことで、複数の利用者間での理解を深めるとともに、会議の効率化が図れる。
また、近年、小型化が進んでいるプロジェクタ１００等を用いることで、専用の設備を設けた会議室等でなくても、持ち運び可能な画像投写装置により、いずれに置かれた机等の卓上にも投写画像を投写可能であるため、機動性、及びコストパフォーマンスが高い。

しかし、従来の一般的な対話型入出力機能を備えた画像投写装置では、投写画像を机等の卓上の投写画面に投写し、筆記者等の複数の利用者が、投写画面上に異なる方向から座標位置特定手段を用いて文字等を入力する（書く）場合、次のような問題があった。
例えば、複数の利用者が、交代しながら卓上の投写画面に、異なる方向から文字等を書く座標入力を行おうとすると、投写画面上に表示された文字の角度が異なったり、投写画面の向きに合わせて座標入力しようとしても非常に難しかったりするという問題である。
このような問題を解決するために、机等を囲む複数のユーザのそれぞれに、卓上に投写する投写画面を回転させるスイッチ等をもってもらい、スイッチの操作に応じて、文字等を書き込む投写画面を回転させる構成も考えられるが、ユーザの利便性が低下してしまう。

従来の従来の投写画像の向きを回転させる画像投写装置として、特許文献１には、次のような対話型入出力機能を備えた画像投写装置が記載されている。
入力画像を投写する投写手段（投写部）と、座標位置特定手段（発光ペン）の向きを検出する検出部と、この検出部で検出した座標位置特定手段の向きに基づいて入力画像を回転し、回転後の入力画像を投写手段で投写させる回転部と、を備えるものである。
検出部は、撮像手段（撮像部）で撮像した発光する座標位置特定手段の画像に含まれる光の強度分布に基づいて、座標位置特定手段の向きを検出する。そして、この画像投写装置は、検出した座標位置特定手段の向きから、投写画面から利用者への方向を検出し、この利用者方向に合わせて入力画像を画像処理手段で回転させて投写するというものである。

このように、画像投写装置を構成することで、特許文献１には、次のように記載されている。例えば机等の水平な投写面（投影面）に投写画像（投射画像）を投写（投射）するとき、利用者（ユーザー）は、机の周りの様々な位置から操作することがある。座標位置特定手段の向きを検出することで利用者が操作しやすい向きに投写画像（出力画像）の向きを回転させることができるため、投写画像を操作するときの利用者の利便性を向上させることができる。

しかしながら、従来の投写画像の向きを回転させる画像投写装置では、机やテーブルの上面（卓上）に投写した投写画面上に、上面を囲んだユーザ等の複数の利用者が異なる方向から座標位置特定手段を用いて文字等を書く場合、次のようなおそれがあった。
一般的に、蛍光ペン等のペン形状の座標位置特定手段を用いて投写画面上の座標を特定する場合には、座標位置特定手段を持つ利用者の位置や癖により、座標位置特定手段の方向と、実際の利用者方向とは同一方向とはならず、交差して角度差が生じることがある。この角度差により、座標位置特定手段の方向から利用者方向を検出する構成では、座標位置特定手段を用いる利用者の位置や癖によっては、精度良く利用者方向を検出することができず、誤った方向に投写画面を回転させてしまうおそれである。
このように誤った方向に投写画像を回転させてしまうと、対話型入出力機能を備えた画像投写装置を利用する利用者の利便性が著しく低下してしまう。

また、関連する技術としては、特許文献２に次のような対話型入出力機能（ペンタブレット入力方法）を用いて投写（表示）する画像に手書き入力する情報を表示させる画像投写装置（プロジェクタ表示装置）が記載されている。ここで、図３は、上述したように、特許文献２に記載された画像投写装置の説明に用いるために作成した図であり、図中の名称及び符号は適宜、変更している。
図３に示すように複数の利用者（入力者）が囲む机等の卓上においたタブレット５００（ペンタブレット入力装置）の表示部５１０（サブ画面）上と、画像投写装置４００の投写画面４１０（メイン画面）上の位置座標とを関連付けている。
そして、文字等の書き込みを行うペンがタブレット５００に接触した点と表示部５１０上に形成される手の影を検出し、その影の中、ペンの接触点から最も遠い点を結ぶ線によって利用者のいる方向を判断して表示部５１０に表示する画面（表示情報）を回転させる。

しかし、この画像投写装置４００は、卓上に投写した投写画面（表示画面）を回転させる構成ではなく、画像投写装置４００とは別に表示部５１０を備えたタブレット５００を準備する必要がある。このため、投写画面の大きさいによっては、機動性、及びコストパフォーマンスが著しく低下してしまうおそれが高い。

そこで、発明者は、卓上に投写した投写画面に文字等の入力（書き込み）が行えるインタラクティブ機能を備えた、次のような画像投写装置を提供できないか検討した。
複数の利用者が、交代しながら卓上に投写した投写画面上に異なる方向からペン２００等の座標位置特定手段や指を用いて文字等を書く場合でも書き易く、且つ、他の利用者からも見易い方向に書いた文字を投写できる画像投写装置である。
そして、精度良く利用者方向を検出することができ、誤った方向に投写画面を回転させてしまうおそれを低減して、利用者方向に応じた方向に投写画面を回転させることができる画像投写装置である。
つまり、従来よりも、対話型入出力機能を備えた画像投写装置を利用する利用者の利便性を向上させることができる画像投写装置である。

より具体的には、プロジェクタ１００の正面左右にいるユーザがペン２００で文字等を入力するタイミングで、投写画面１０を、そのユーザ方向に回転させ、入力が終わったら通常の正面向きになるように画面を元に戻すことができるプロジェクタ１００である。
そして、精度良くユーザ方向を検出することができ、誤った方向に投写画面１０を回転させてしまうおそれを低減して、ユーザ方向に応じた方向に投写画面を回転させることができるプロジェクタ１００である。
つまり、従来よりも、インタラクティブ機能を備えた画像投写装置を利用するユーザの利便性を向上させることができるプロジェクタ１００である。

次に、本実施形態の画像投写システム１の特徴について、複数の実施例を挙げて説明する。
（実施例１）
本実施形態の画像投写システム１の実施例１について、図を用いて説明する。
図４は、本実施例に係る画像投写システム１の、ペン２００や指で指す投写画面１０上の位置座標を検出する方法の説明図、図５は、本実施例に係る画像投写システム１の機能ブロック図である。

図６は、本実施例に係る画像投写システム１の、ペン２００、及び座標入力を行うユーザの位置座標の検出方法の説明図である。そして、図６（ａ）が検出前の状態を示し、図６（ｂ）がユーザの位置座標を検出するときの状態を示し、図６（ｃ）がペン２００の位置座標を検出するときの状態を示している。図７は、本実施例に係る画像投写システム１の、投写画面１０を回転させるときのフロー図、図８は、本実施例に係る画像投写システム１の、ユーザがいる位置座標の検出方法の説明図である。

図９は、本実施例に係る画像投写システム１の、ユーザ方向を検知（決定）するときに用いるユーザ方向決定テーブルに格納した座標領域の説明図である。図１０は、本実施例に係る画像投写システム１の、投写画面１０の回転についての説明図であり、図１０（ａ）がユーザ方向を検出し、投写画面１０を回転させる前の状態を示している。そして、図１０（ｂ）が検出したユーザ方向に基づいて、投写画面１０を回転させた後の状態を示し、図１０（ｂ）がユーザＲによる座標入力が終了し、元の回転位置に投写画面１０を戻した状態を示している。

本実施例の画像投写システム１では、ペン２００や指で指す投写画面１０上の位置座標を検出するために、図４に示すように、レーザー光を出力する光照射手段であるレーザーモジュール２５０を備えていることに係る点が特徴となっている。詳しくは後述するが、例えば、レーザーモジュール２５０から出力されたレーザー光の反射光をカメラ１０２で捉える（撮像する）ことで、ペン２００や指で指す投写画面１０上の位置座標を検出することが可能となる。

まず、本実例の画像投写システム１の基本的な構成、及び各部の機能について、図５を用いて説明する。
（プロジェクタ１００）
映像入力手段１２１は、ＨＤＭＩやＶＧＡの映像ケーブル２１やネットワークを経由して入力された映像（画像）信号を受付ける手段である。
映像編集手段１２４は、映像入力手段１２１で受付けた映像信号に変倍や回転など投写する画像の編集処理を施し、投写信号に変換する手段である。
投写手段１２２は、映像編集手段１２４で編集処理が施されて変換された投写信号を外部へ投写する手段である。

位置情報測定手段１８１は、スクリーン６０上からペン２００や指の位置座標を取得する手段であり、カメラ１０２から構成される。
位置座標算出手段１２５は、位置情報測定手段１８１を構成するカメラ１０２で撮像した画像情報（測定情報）から、ペン２００や指が指す投写画面１０上の位置座標を算出するものである。

インタラクティブ通信手段１２９は、コンピュータ３００、及びレーザーモジュール２５０とインタラクティブ機能に関わる情報の送受信を行うものである。
ＰＣ操作情報変換手段１２７は、位置座標算出手段１２５で算出したペン２００や指で指す投写画面１０上の位置座標をコンピュータ３００の操作情報へと変換する。そして、インタラクティブ通信手段１２９を使って、変換した情報をコンピュータ３００へ送るものである。

入力ユーザ方向検知手段１２６は、ペン２００や指で指す（特定する）ユーザの、投写画面１０を投写している投写対象を基準とした、位置座標を入力するユーザがいる利用者方向であるユーザ方向を検知するものである。
画面回転判断手段１２３は、ユーザが文字入力等の作業を行っているか否かと、入力ユーザ方向検知手段１２６で検知したユーザ方向に応じて投写画面１０を、映像編集手段１２４で回転させるか否かを判断（決定）するものである。そして、回転させると判断したら、映像編集手段１２４で投写画面１０を回転させるものである。
画面回転位置決定手段１２８は、投写画面１０を回転させる場合、ペン２００で入力した投写画面１０上の任意の位置座標を、投写画面を回転させるときの回転中心位置に決定するものである。

（レーザーモジュール２５０）
光照射手段であるレーザーモジュール２５０は、それぞれレーザー光を出力（照射）する第一レーザー出力手段２５１と第二レーザー出力手段２５２を備えている。
第一レーザー出力手段２５１は、ペンや指の位置座標取得を目的として第一レーザー光：Ｒ１を出力する。
第二レーザー出力手段２５２は、ユーザの位置座標取得を目的として第二レーザー光：Ｒ２を出力する。
これらにより、複数（２つ）の光であるレーザー光が走査出力される。
インタラクティブ通信手段２５９は、プロジェクタ１００と情報の送受信を行う。

（コンピュータ３００）
インタラクティブ通信手段３２９は、プロジェクタ１００とインタラクティブ機能に関わる情報の送受信を行うものである。
映像出力手段３２２は、ディスプレイやプロジェクタ１００等の外部の表示装置へコンピュータの映像を出力するものである。
操作手段３２３は、コンピュータ３００の操作キーやプロジェクタ１００から受信したＰＣ操作情報に従って、コンピュータ３００自体の操作を実現するものである。

本実施例の画像投写システム１（インタラクティブシステム）では、図６に示すように、机５０上にプロジェクタ１００を設置し、机５０の上面に投写を行う、つまり、卓上投写を行うものである。
また、図６（ａ）に示すように、プロジェクタ１００はカメラ１０２を内蔵しており、レーザーモジュール２５０はレーザー有線ケーブル２５３でプロジェクタ１００と接続される。レーザーモジュール２５０では、第一レーザー出力手段２５１から第一レーザー光：Ｒ１が、第二レーザー出力手段２５２から第二レーザー光：Ｒ２が出射され、第一レーザー光：Ｒ１は机５０の端に設置される遮断材２５４にて吸収される。一方、第二レーザー光：Ｒ２は机５０の天板（上板）外まで伝搬する。

図６（ｂ）に示すように、ユーザが机の近傍に位置すると、その位置で第二レーザー光：Ｒ２がユーザの胴体に反射し、その反射光をプロジェクタ１００に備えたカメラ１０２で捉えることで、ユーザ位置（ユーザ位置座標）を検出する。
また、図６（ｃ）に示すように、描画中のペン２００の位置座標を検知するときには、画像投写面上のある位置をペン２００で触れることにより、その位置で第一レーザー光：Ｒ１が反射する。そして、この反射光をプロジェクタ１００に備えたカメラ１０２で捉えることで、描画位置（ペン位置座標）を検出する。

次に、図７のフロー図を用いて、本実施例の画像投写システム１における投写画面１０の回転の方法を説明する。
位置情報測定手段１８１を構成するカメラ１０２がユーザの胴体で反射した第二レーザー光：Ｒ２を測定（撮像）してユーザ位置情報を取得た（Ｓ１０１）後、位置座標算出手段１２５は、その測定情報をもとにユーザが位置する位置座標を算出する（Ｓ１０２）。

次に、上記位置座標算出手段１２５で算出した位置座標に基づいて入力ユーザ方向検知手段１２６が、そのユーザのいる方向を算出する。その後、ユーザ方向を検知していない新しいユーザかどうか判断する（Ｓ１０３）。ここで、機能利用開始して最初にユーザの位置座標を検出した場合や、一定時間以上経ってからユーザの位置座標を検出した場合、新しいユーザが使い始めたと判断する。

新しいユーザの場合は（Ｓ１０３のＹｅｓ）、入力ユーザ方向検知手段１２６が、そのユーザのいる方向を算出する（Ｓ１０４）。その後、ユーザが描画を開始したか判定するため、カメラ１０２が第一レーザー光：Ｒ１をキャプチャしたか否か（捉えたか否か）を判断する（Ｓ１０５）。
一方、新しいユーザでない場合は（Ｓ１０３のＮｏ）、新たに入力ユーザ方向検知手段１２６でユーザのいる方向を算出せずに、ユーザが描画を開始したか判定するため、カメラ１０２が第一レーザー光：Ｒ１をキャプチャしたか否かを判断する（Ｓ１０５）。

そして、第一レーザー光：Ｒ１をキャプチャしている場合は（Ｓ１０５のＹｅｓ）、ユーザがペン２００や指で文字を書こうとしていると判断して、画面回転判断手段１２３が投写画面１０をユーザ方向へ回転させる（Ｓ１０６）。
一方、第一レーザー光：Ｒ１をキャプチャしておらず（Ｓ１０５のＮｏ）、且つ、すでに投写画面１０を回転している場合は（Ｓ１０７のＹｅｓ）、ユーザの筆記が終わったと判断して、画面回転手段が投写画面を元の方向へ戻す（Ｓ１０８）。
また、第一レーザー光：Ｒ１をキャプチャしておらず（Ｓ１０５のＮｏ）、且つ、投写画面１０を回転していない場合には（Ｓ１０７のＮｏ）、そのままの状態を維持する。

次に、図８を用いてユーザがいる位置座標の検出方法を説明する。
例えば、図８に示すように、図８図中、投写画面１０の右側にいるユーザＲが、投写画面１０に対してペン２００や指で書き始める場合、ユーザＲの胴体は通常斜線で囲ったレーザー伝搬／カメラキャプチャ領域７０内、図中右側に位置することになる。したがって、新たなユーザとして検知した位置座標が、左/右/正面（図中下側）に対応するどの領域に入っているか判断すれば利用者方向であるユーザ方向を特定できる。

ここで、入力ユーザ方向検知手段１２６が、ユーザ方向を算出するときの使用する座標領域のテーブルの例を図９に示す。
図９に示したテーブルは、ユーザの方向（ユーザ方向）、及びレーザー伝搬／カメラキャプチャ領域７０におけるＸ／Ｙ座標によって構成される。つまり、図９に示したテーブルは、指定されたＸ及びＹ座標の領域と、方向の紐付けを示すテーブルとなる。そして、入力ユーザ方向検知手段１２６は、位置座標算出手段１２５で算出した位置座標、つまり、検出した位置座標がどの領域に入るかによってユーザ方向を検知する（が決定される）。

次に、図１０を用いて、本実施例に係る画像投写システム１の、投写画面１０の回転について説明する。
例えば、図１０（ａ）に示すように、図中右側にいるユーザがペン２００を使って書き始めるタイミングで、図１０（ｂ）に示すように、投写画面１０を回転（実際は画像編集により、入力画像を左に９０度回転させて投写）させる。ユーザは投写画面１０が自信の方向に向くので、書きやすくなる。そして、ユーザの書き込みが終わったら、図１０（ｃ）に示すように、元の正面の向きにして誰からも見やすい表示となる。

上述したように画像投写システム１に備えるプロジェクタ１００を構成することで、次のような効果を奏することができる。
位置情報測定手段１８１と位置座標算出手段１２５とで取得した座標入力を行うユーザの位置座標に基づいて、ユーザ方向を検知する入力ユーザ方向検知手段１２６を備えている。加えて、ユーザが投写画面１０上の位置を指しているか否かと、ユーザ方向に応じて投写画面１０を、映像編集手段１２４で回転させるか否かと、を判断する画面回転判断手段１２３も備えている。これらの構成により、複数のユーザが、交代しながら机５０の上面等の卓上に投写した投写画面１０上に異なる方向からペン２００や指を用いて文字等を書く場合でも書き易く、且つ、他のユーザからも見易い方向に書いた文字を投写できる。

そして、カメラ１０２で撮像した、投写画面の周囲にいてペン２００や指で投写画面１０上を指すユーザの画像情報から、このユーザの位置座標を位置座標算出手段１２５で算出し、この算出した位置座標から入力ユーザ方向検知手段１２６でユーザ方向を検知する。このようにユーザ方向を検知するため、座標位置特定手段の方向から利用者方向を検出する従来の構成とは異なり、ペン２００や指を用いるユーザの位置やペン２００を持つときの癖に関わりなく、入力ユーザ方向検知手段１２６で精度良くユーザ方向を検知できる。
したがって、誤った方向に投写画面１０を回転させてしまうおそれを低減して、ユーザ方向に応じた方向に投写画面１０を回転させることが可能となる。
よって、従来よりも、インタラクティブ機能を備えた画像投写装置を利用するユーザの利便性を向上させることができるプロジェクタ１００を提供できる。

また、レーザーモジュール２５０から出力（照射）した第一レーザー光：Ｒ１や第二レーザー光：Ｒ２の反射光は、カメラ１０２で撮像した画像から精度良く識別することが可能である。したがって、位置座標の検知精度を高めるとともに、ユーザ方向を誤検知してしまうおそれを、さらに低減できる。
なお、本実施例では、投写画面１０上のペン２００や指で指す位置座標を撮像するカメラ１０２を、投写画面１０の周囲にいて投写画面１０上のペン２００や指を用いて位置座標を入力するユーザを撮像する撮像手段と兼ねる構成について説明した。しかし、本実施例に係るプロジェクタ１００は、このような構成に限定されるものではなく、例えば、投写画面１０上のペン２００や指を用いて位置座標を入力するユーザを撮像する撮像手段として、別のカメラを有した構成にも適用可能である。

（実施例２）
次に、本実施形態の画像投写システム１の実施例２について、図を用いて説明する。
図１１は、本実施例に係る画像投写システム１の、投写画面１０を回転させるときの回転中心に係る説明図である。そして、図１１（ａ）が回転前の状態を示し、図１１（ｂ）が回転中心を指定せずに全体が収まるように投写する画像の倍率を変化させて回転させた場合を示し、図１１（ｃ）が回転中心を指定して画像の倍率を変化させずに回転させた場合を示している。

本実施例の画像投写システム１（プロジェクタ１００）は、上述した実施例１とは、本実施例が、投写画面１０を回転させるときの回転中心を指定して画像の倍率を変化させずに回転させことに係る点のみ異なる。
したがって、実施例１の画像投写システムと同様な構成や、その作用・効果は、適宜、省略して説明するとともに、同一又は同様な部材については、特に区別する必要がない限り、同一の符号、及び名称を付して説明する。

実施例１では、投写画面１０を回転させるときの回転中心の指定や、投写するときの画像の倍率を変化させるか否かについては、特に説明していなかった。
ここで、例えば、図１１（ａ）に示すように縦横比が１対１でない長方形の机上の略全域に投写された投写画面１０を、その図心を中心に、投写画面１０全体が投写できるように９０[°]、左・右に回転させると、図１１（ｂ）に示すように縮小されて小さくなる。つまり、画面全体が入るように画面を左右に回転させた場合は、投写画像が縮小されて小さくなり、書きづらいことがありうる。
一方、投写倍率を変更せずに９０[°]回転させると、ユーザが文字入力等をしたい画像部分が長方形の机上からはみだしてしまうおそれがある。

そこで、本実施例の画像投写システム１（プロジェクタ１００）では、ペン２００や指で指した任意の位置座標を、投写画面１０を回転させるときの回転中心位置として決定する画面回転位置決定手段１２８を備えた。
このように構成することで、次のような効果を奏することができる。
ユーザが位置座標を入力したい画像部分の中心を、画面回転位置決定手段１２８で投写画面１０を回転させるときの回転中心位置に決定することで、入力したい画像部分を大きく投写でき、インタラクティブ機能の機能性が向上する。
つまり、上述のように構成することで、投写画像が縮小されないようにペン２００等で入力した位置を回転中心位置にして投写画面を回転させる。これにより一部画面が切れてしまうが、縮小されず、書きづらいことが発生しなくなる。

（実施例３）
次に、本実施形態の画像投写システム１の実施例３について、図を用いて説明する。
図１２は、本実施例に係る画像投写システム１の、投写画面の回転のフロー図である。図１３は、本実施例のペン２００を使用するユーザが２人いた場合に、投写画面１０を回転させる回転量の説明図である。そして、図１３（ａ）が先の文字入力を行ったときの投写画面１０の回転状態の例、図１３（ｂ）が後の文字入力を行うときの投写画面１０の回転状態の例である。

本実施例の画像投写システム１（プロジェクタ１００）と、上述した実施例１、２とは、本実施例が、投写画面１０を回転させるときに、投写画面１０を回転させる回転量に係る点のみ異なる。
したがって、実施例１の画像投写システムと同様な構成や、その作用・効果は、適宜、省略して説明するとともに、同一又は同様な部材については、特に区別する必要がない限り、同一の符号、及び名称を付して説明する。

本実施例のプロジェクタ１００の処理の流れでは、実施例１で説明に用いた図７に示す、カメラ１０２が第一レーザー光：Ｒ１の反射光をとられていると判断した（Ｓ１０５のＹｅｓ）直後に、他のユーザ方向に回転済みか否かの判断を追加している。
すなわち、図１２に示すように、カメラ１０２が第一レーザー光：Ｒ１の反射光をとられていると判断した（Ｓ２０５のＹｅｓ）の直後に、他のユーザ方向に回転済みか否かの判断（Ｓ２１０）を追加している。
そして、回転済みでないと判断した場合（Ｓ２１０のＮｏ）、実施例１と同様に、映像編集手段１２４により、映像信号に投写画面１０を回転させる編集処理を施して投写信号に変換し、投写画面１０をユーザ方向へ回転させる（Ｓ２１６）。
一方、回転済みと判断した場合（Ｓ２１０のＹｅｓ）、画面回転判断手段１２３は次のような処理を行う。映像編集手段１２４により、映像信号に投写画面１０を、２人のユーザ方向の中間である中間方向へ回転させる編集処理を施して投写信号に変換し、投写画面１０をユーザ方向へ回転させる（Ｓ２１７）。

このように中間方向へ投写画面１０を回転させることで、例えば、図１３（ａ）図中、右側にいるユーザが先に文字入力を行ったときの投写画面１０の回転状態は、図１３（ａ）に示すように、文字の底辺方向が図中、右側となるように、投写画面１０が回転する。
そして、図中、正面側（下側）にいるユーザが後から文字入力を行ったときの投写画面１０の回転状態は、図１３（ｂ）に示すように、各ユーザのユーザ方向の中間方向である、文字の底辺が机５０の正面側の辺に４５[°]で交差するように回転する。
このような回転位置まで投写画面１０が回転することで、いずれのユーザからも文字が書き易い画面位置となる。

上述したように、本実施例のプロジェクタ１００では、画面回転判断手段１２３は、ユーザ方向が異なる２人のユーザにより、ペン２００が用いられる場合、二人のユーザがいるユーザ方向の中間位置方向に投写画面１０を回転させる。
このように回転させることで、ユーザ方向が異なる２人のユーザにより、ペン２００が用いられる場合、二人のユーザがいるユーザ方向の中間位置に投写画面１０を回転させるので、どちらのユーザからも文字等が書き易い画面位置となり、利用性が向上する。

すなわち、ユーザ方向へ投写画面１０を回転しようとした場合、すでに投写画面１０が回転済みの場合は他のユーザが書き込むために回転していると考えられる。したがって、そのユーザとの中間方向へ画面を回転することで、２人から書きやすい画面位置となる。

（実施例４）
次に、本実施形態の画像投写システム１の実施例４について、図を用いて説明する。
図１４は、本実施例に係る画像投写システム１の概略構成図の一例であり、図１４（ａ）は、ユーザがインタラクティプペンとしての電子ペン２１０を用いて座標入力を行うときの説明図である。そして、図１４（ｂ）は、ユーザがリモコン２８０を用いてプロジェクタ１００の操作を行うときの説明図である。図１５は、画像投写システム１に赤外線方式のリモコン２８０を用いた場合の問題点の説明図であり、図１５（ａ）が赤外線方式のリモコン２８０の正しい操作方法を示し、図１５（ａ）が誤った操作方法を示している。図１６は、本実施例に係る画像投写システム１の機能ブロック図の一例である。

図１７は、赤外線方式のリモコン２８０により、投写画面１０に向けて照射された赤外光の認識方法の例の説明図であり、図１７（ａ）が斜視説明図、図１７（ｂ）が投写画面１０上の状態の説明図である。図１８は、座標位置特定手段として赤外光を照射するインタラクティブペンである電子ペン２１０により、投写画面１０に向けて照射された赤外光の認識方法の例の説明図であり、図１８（ａ）が斜視説明図、図１８（ｂ）が投写画面１０上の状態の説明図である。図１９は、本実施例に係る画像投写システム１の、投写画面１０上に照射された赤外光の判定方法のフロー図の一例、図２０は、ユーザが投写画面１０に向けて赤外線方式のリモコン２８０を操作していると判定したときに表示（投写）する警告文の一例である。

本実施例の画像投写システム１（プロジェクタ１００）と、上述した実施例１から３とは、次の２つのことに係る点のみ異なる。
最も異なるのは、本実施例が、赤外線方式の遠隔操作装置であるリモコン２８０を備えることに係る点である。そして、本実施例の画像投写システム１では、座標位置特定手段である電子ペン２１０による座標入力に係る構成点も異なる構成をとることができる点である。
したがって、実施例１〜３の画像投写システムと同様な構成や、その作用・効果は、適宜、省略して説明するとともに、同一又は同様な部材については、特に区別する必要がない限り、同一の符号、及び名称を付して説明する。

まず、図を用いて、画像投写システム１に赤外線方式のリモコンを用いた場合の問題点について説明する。
本実施例の画像投写システム１では、図１４（ａ）に示すように、電子ペン２１０を用いたインタラクティブ機能を有している。加えて、プロジェクタ１００本体を遠隔操作する遠隔操作装置として赤外線方式のリモコン２８０も備えている。これらのため、プロジェクタ１００には、インタラクティブ機能を果たすための撮像手段であるカメラ１０２と、リモコン２８０からの赤外光信号を受光する赤外信号受信部１０８を備えている。

このようなプロジェクタ１００をリモコン２８０で遠隔操作するためには、図１５（ａ）に示すように、プロジェクタ１００に備える赤外信号受信部１０８に向けて、リモコン２８０から赤外光信号を照射（出力）する必要がある。
しかし、従来から、図１５（ｂ）に示すように、ユーザがテレビのリモコンのように、プロジェクタ１００のリモコン２８０を被投写対象であるスクリーン６０（投写画面１０）に向かって赤外光信号を照射するように操作するケースが多かった。このような場合、リモコン２８０の赤外光信号をプロジェクタ１００に備える赤外信号受信部１０８受信できず、プロジェクタ１００がリモコン２８０の操作に反応しないという問題が生じる。
これは、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、プロジェクタ１００が天吊りで設置されている場合、そちらに向かってリモコン２８０を操作する必要があるが、ユーザにはテレビと同じという先入観があるため、スクリーン６０に向けて操作しがちなためである。

そして、リモコン２８０を、誤った方向、つまり、スクリーン６０に向けて操作した場合、プロジェクタ１００が反応しないため、ユーザが、リモコン２８０やプロジェクタ１００の故障、及びリモコン２８０の電池切れと勘違いしてしまう事態が生じる。
このような事態が生じると、プロジェクタ１００を利用するユーザの利便性が著しくていかしてしまうおそれがある。

なお、赤外線方式のリモコンで起こりうる問題に関するものとして、特許文献３には、次のようなプロジェクタが記載されている。
プロジェクタのリモコン受光部の光線の導入部に、両辺を係止具で摺動自在に保持して、水平方向に移動する垂直位置の異なる位置に２つの透孔を開口した遮光板を付設する。天吊り用として使用するときは、遮光板を左に移動させ透孔から、光線を受けるようにする。また、床置き用として使用する場合には、遮光板を右に摺動させ、上方に開口した透孔でリモコンからの光線を受けるようにするというものである。

このように構成することで、プロジェクタが天吊り、及び床置きのいずれで用いられる場合であっても、室内照明に良く用いられる蛍光灯の光が、リモコン受光部に届くことを低減して、赤外光信号の受信の妨害されることを低減できる旨、記載されている。
しかしながら、本実施例の画像投写システム１で問題としている、ユーザが誤って、プロジェクタ１００本体でなくスクリーン６０等へ向けてリモコン操作をしてしまった場合の解決策とはなっていない。

そこで、発明者は、ユーザが誤って、スクリーン６０等へ向けてリモコン操作をしてしまった場合に、ユーザに速く、誤った操作をしていることを通知できないか検討して、次のような構成の画像投写システム１（プロジェクタ１００）を見出した。
プロジェクタ１００に設けた撮像手段であるカメラ１０２により、例えば、プロジェクタ１００の赤外信号受信手段１９１ではなく、スクリーン６０に向けてリモコン２８０が操作された場合、光信号である赤外光信号の反射光をカメラ１０２で捉える。そして、カメラ１０２で捉えた赤外光信号を、リモコン２８０から照射（送信、出力）された赤外光信号であるか否かを判定しる光判定手段として赤外光判定手段１９２を備える構成である。

このようにプロジェクタ１００を構成することで、次のような効果を奏することができる。
ユーザが赤外線方式のリモコン２８０を誤ってプロジェクタ１００の赤外信号受信手段１９１ではなく、スクリーン６０に向けて操作してしまった場合、カメラ１０２で赤外光信号を捉えることができる。そして、捉えた赤外光信号がリモコン２８０によるものか否かを判定して、送信先が誤っている場合、送信先が誤っている旨を投写画面１０に投写してユーザに告知することが可能となる。
したがって、ユーザがスクリーン６０等に向けて赤外線方式のリモコン２８０を操作した場合に投写画面１０に警告を表示（投写）し、ユーザがプロジェクタ１００又はリモコン２８０の故障や、リモコン２８０の電池切れと勘違いする事態を防止することができる。

上述したように、本実施例の画像投写システム１では、赤外線方式の遠隔操作装置であるリモコン２８０を備えることに係る点が最も異なるとともに、座標位置特定手段である電子ペン２１０による座標入力に係る点も異なる構成をとることができる。
これらのため、次に、各図を用いて、座標位置特定手段として、赤外光を照射する電子ペン２１０と、これの赤外光が投写画面１０に反射した反射光をカメラ１０２で捉えて、電子ペン２１０で指す位置座標を取得する構成例について説明する。

まず、本実例の画像投写システム１の上記構成例について、基本的な構成、及び各部の機能について、図１６を用いて説明する。
（プロジェクタ１００）
映像入力手段１２１は、ＨＤＭＩやＶＧＡの映像ケーブル２１やネットワークを経由して入力された映像（画像）信号を受付ける手段である。
映像編集手段１２４は、映像入力手段１２１で受付けた映像信号に変倍や回転など投写する画像の編集処理を施し、投写信号に変換する手段である。
投写手段１２２は、映像編集手段１２４で編集処理が施されて変換された投写信号を外部へ投写する手段である。

赤外信号受信手段１９１は、赤外線方式のリモコン２８０から送信される赤外信号を受信する手段である。
赤外光位置測定手段１９３は、スクリーン上の赤外光を撮像し、位置情報と大きさ（単位はピクセル）を測定する手段であり、カメラ１０２から構成される。
赤外光判定手段１９２は、赤外光位置測定手段１９３（カメラ１０２）で撮像した赤外光が電子ペン２１０によるものか、リモコン２８０によるものか判定する手段である。
位置座標算出手段１２５は、取得した測定情報から投写画面１０上の電子ペン２１０で指す位置座標を算出する。

ＰＣ操作情報変換手段は、算出した位置座標やリモコン２８０のペン先スイッチ２２６のボタンステータス情報をコンピュータ３００の操作情報へと変換してインタラクティブ通信手段１２９を使ってその情報をコンピュータ３００へ送る。
インタラクティブ通信手段１２９は、コンピュータ３００とインタラクティブ機能に関わる情報の送受信を行う。

（電子ペン２１０）
赤外光送信手段２３１は、描画情報の送信を目的として赤外光を出力する手段である。
ペン先スイッチ２２６は、ユーザが電子ペン２１０を用いて描画しているか否かを判定する手段である。
（リモコン２８０）
赤外信号送信手段２８１は、操作情報の送信を目的として赤外光信号を出力する手段である。
リモコン操作キー２８２は、ユーザが所望の操作を選択し確定させる手段である。

（コンピュータ３００）
インタラクティブ通信手段３２９は、プロジェクタ１００とインタラクティブ機能に関わる情報の送受信を行うものである。
映像出力手段３２２は、ディスプレイやプロジェクタ１００等の外部の表示装置へコンピュータの映像を出力するものである。
操作手段３２３は、コンピュータ３００の操作キーやプロジェクタ１００から受信したＰＣ操作情報に従って、コンピュータ３００自体の操作を実現するものである。

次に、スクリーン６０に送信された赤外光の認識方法について、図１７、及び図１８を用いて説明する。
図１７（ａ）に示すように、ユーザがリモコン２８０で赤外光信号をスクリーン６０に送信すると、赤外光はスクリーン６０で反射し、プロジェクタ１００のカメラ１０２で撮像される。
また、図１７（ａ）に示すように、ユーザが電子ペン２１０で描画を始めると、ペン先スイッチ２２６が押印されることで赤外光が発せられ、同じくプロジェクタ１００のカメラ１０２で撮像される。

両者の判別は、リモコン２８０による赤外光が電子ペン２１０のそれと比較して小さいことを利用し、撮像した赤外光の直径の大きさにより判別する。以下に判定式を示す。
（判定式）
カメラで撮像した赤外光の直径をＥｉ（単位はピクセル）、判定閾値をＲとすると、
図１７（ｂ）に示すように、
Ｅｉ＜Ｒのとき、赤外光はリモコン２８０によるものと判定する。
図１８（ｂ）に示すように、
Ｒ＜＝Ｅｉのとき、赤外光は電子ペン２１０によるものと判定する。

次に、図１９を用いて、上記した構成例における赤外光判定フローを説明する。
プロジェクタ１００の撮像装置であるカメラ１０２が直径：Ｅｉの赤外光を捉えると（Ｓ３０１）、捉えた赤外光の直径：Ｅｉと判定閾値：Ｒとを比較して、直径：Ｅｉが判定閾値：Ｒよりも小さいか否かを判断する（Ｓ３０２）。
Ｅｉ＜Ｒのとき（Ｓ３０２のＹｅｓ）、赤外線方式のリモコン２８０によるものと判定し、投写画面１０に警告を表示する（Ｓ３０３）。
一方、Ｒ＜＝Ｅｉのとき（Ｓ３０２のＮｏ）、赤外光は電子ペン２１０によるものと判定し、インタラクティブ機能を開始する（Ｓ３０４）。

また、Ｅｉ＜Ｒのときに（Ｓ３０２のＹｅｓ）、投写画面１０に表示する警告としては（Ｓ３０３）、図２０に記載の「警告 リモコンは投写スクリーンではなくプロジェクタ本体に向けて操作して下さい」等の警告文が挙げられる。この警告文は、ユーザがスクリーン６０（投写スクリーン）に向けてリモコン２８０を操作していると判定したときに表示する警告文である。

上述したように構成することで、次のような効果を奏することができる。
電子ペン２１０及びリモコン２８０として赤外線方式のものを用いた場合であっても、電子ペン２１０から照射された赤外光と、リモコン２８０から照射された赤外光とを赤外光判定手段１９２で精度良く判別することができる。
したがって、電子ペン２１０及びリモコン２８０として赤外線方式のものを用いた場合であっても、ユーザが誤って、スクリーン６０等に向けてリモコン２８０を操作した場合に、プロジェクタ１００による投写画面１０への警告の表示を適正に行うことができる。

なお、上記構成例で説明した図１６の機能ブロック図は、座標位置特定手段である赤外線方式の電子ペン２１０と、これの赤外光が投写画面１０に反射した反射光をカメラ１０２で捉えて、電子ペン２１０で指す位置座標を取得する構成例の機能ブロック図であった。
しかし、本実施例の画像投写システム１は、このような構成に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等を行っても良い。
例えば、実施例１の説明に用いた図７のブロック図に、図１８に記載のブロック（手段）を追加することも可能である。図７のブロック図のプロジェクタ１００に、赤外信号受信部１０８により構成する赤外信号受信手段、赤外光判定手段１９２、及びカメラ１０２により構成する赤外光位置測定手段を追加する。そして、レーザーモジュール２５０で構成する各手段と、ペン２００で構成する各手段とはそのままで、リモコン２８０で構成する各手段を追加する。

つまり、実施例１で説明したペン２００及びユーザの位置検出や、ユーザ方向などを検知する構成は、そのままに、リモコン２８０に関わる構成（ブロック）の追加する構成である。
このように構成することで、実施例１で説明した構成と同様に、従来の構成よりも、精度良く利用者方向を検出することができる。
したがって、誤った方向に投写画面を回転させてしまうおそれを低減して、利用者方向に応じた方向に投写画面を回転させることが可能となる。
加えて、利用者が被投写面に向けて光学式の遠隔操作装置を操作した場合に、投写画面に警告を表示し、利用者が画像投写装置、又は遠隔操作装置の故障や、遠隔操作装置の電池切れと勘違いする事態を防止することができる。

以上、本実施形態について、図面を参照しながら説明してきたが、具体的な構成は、上述した本実施形態のプロジェクタ１００を備えた構成に限られるものではなく、要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等を行っても良い。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
映像信号などの画像信号を加工処理して投写信号に変換する映像編集手段１２４などの画像処理手段、該画像処理手段で変換された前記投写信号を投写する投写手段１２２などの投写手段、該投写手段で投写した投写画面１０などの投写画面上の、ペン２００などの座標位置特定手段や指で指す位置座標を算出する位置座標算出手段１２５などの位置座標算出手段を用いる対話型入出力機能を備えたプロジェクタ１００などの画像投写装置において、前記投写画面の周囲を撮像するカメラ１０２（位置情報測定手段１８１）などの撮像手段を有し、前記位置座標算出手段は、前記撮像手段で撮像した画像情報から前記座標位置特定手段や指を用いて位置座標を入力する利用者の位置座標の算出を行い、前記位置座標算出手段で算出した前記利用者の位置座標から、前記投写画面を投写している机５０の上面などの投写対象の位置を基準とした、前記利用者がいるユーザ方向などの利用者方向を検知する入力ユーザ方向検知手段１２６などの利用者方向検知手段、及び前記利用者が前記投写画面上の位置を指しているか否かと、前記利用者方向検知手段で検知した前記利用者がいる利用者方向に応じて投写画面を、前記画像処理手段で回転させるか否かと、を判断する画面回転判断手段１２３などの投写画面回転判断手段を備えることを特徴とする。

これによれば、本実施形態で説明したように、次のような効果を奏することができる。
撮像手段で撮像した、投写画面の周囲にいて座標位置特定手段や指で投写画面上を指す利用者の画像情報から、この利用者の位置座標を座標位置特定手段で算出し、この算出した位置座標から利用者方向検知手段で利用者方向を検知する。このように利用者方向を検知するため、座標位置特定手段の方向から利用者方向を検出する従来の構成とは異なり、座標位置特定手段を用いる利用者の位置や座標位置特定手段を持つときの癖に関わりなく、利用者方向検知手段で精度良く利用者方向を検知できる。
したがって、誤った方向に投写画面を回転させてしまうおそれを低減して、利用者方向に応じた方向に投写画面を回転させることが可能となる。
よって、従来よりも、対話型入出力機能を備えた画像投写装置を利用する利用者の利便性を向上させることができる画像投写装置を提供できる。

（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記撮像手段は、前記投写画面上を指す前記座標位置特定手段や指、及び前記利用者に照射される、レーザーモジュール２５０などの光照射手段の第一レーザー光：Ｒ１や第二レーザー光：Ｒ２などの複数の光の反射光を捉え、前記位置座標算出手段は、前記撮像手段で捉えた前記光照射手段の複数の光の反射光の画像情報から、前記座標位置特定手段や指で指す前記投写画面上の位置座標、及び前記利用者がいる位置座標を算出することを特徴とする。

これによれば、本実施形態で説明したように、次のような効果を奏することができる。
光照射手段から照射した光の反射光は、撮像手段で撮像した画像から精度良く識別することが可能である。したがって、位置座標の検知精度を高めるとともに、利用者方向を誤検知してしまうおそれを、さらに低減できる。

（態様Ｃ）
（態様Ａ）、又は（態様Ｂ）において、前記座標位置特定手段や指で指した任意の位置座標を、前記投写画面を回転させるときの回転中心位置として決定する画面回転位置決定手段１２８などの画面回転位置決定手段を備えたことを特徴とする。

これによれば、本実施形態で説明したように、次のような効果を奏することができる。
例えば、縦横比が１対１でない長方形の机５０などの卓上の全域に同じ縦横比で投写された投写画面を、投写画面の図心を中心に、投写画面全体が投写できるように９０[°]回転させると、投写画面が縮小されて小さくなってしまう。一方、投写倍率を変更せずに９０[°]回転させると、利用者が位置座標を入力したい画像部分が長方形の卓上からはみだしてしまうおそれがある。
そこで、利用者が位置座標を入力したい画像部分の中心を、画面回転位置決定手段で投写画像を回転させるときの回転中心位置に決定することで、入力したい画像部分を大きく投写でき、インタラクティブ機能などの対話型入出力機能の機能性が向上する。

（態様Ｄ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）のいずれかにおいて、前記投写画面回転判断手段は、利用者方向が異なる２人の利用者により、前記座標位置特定手段や指で前記投写画面上の位置座標が指される場合、前記２人の利用者がいる利用者方向の例えば正面側の辺に４５[°]で交差する方向などの中間方向に投写画面を回転させることを特徴とする。

これによれば、本実施形態で説明したように、次のような効果を奏することができる。
利用者方向が異なる２人の利用者により、座標位置特定手段が用いられる場合、２人の利用者がいる利用者方向の中間位置に投写画面を回転させるので、どちらの利用者からも文字等が書き易い画面位置となり、利用性が向上する。

（態様Ｅ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、当該画像投写装置を遠隔操作する赤外線方式などの光学方式のリモコン２８０などの遠隔操作装置、該遠隔操作装置から照射された光信号を受信する赤外信号受信手段１９１などの光信号受信手段、及び前記撮像手段で撮像した前記投写画面上の画像から、前記投写画面上に照射された光が前記遠隔操作手段から照射された光信号であるか否かを判定する赤外光判定手段１９２などの光判定手段を備えることを特徴とする。

これによれば、本実施形態で説明したように、次のような効果を奏することができる。
利用者が光学式の遠隔操作装置を誤って画像投写装置の光信号受信手段ではなく、スクリーン６０などの被投写面に向けて操作してしまった場合、撮像手段で光信号を捉えることができる。そして、捉えた光信号が遠隔操作装置によるものか否かを判定して、送信先が誤っている場合、送信先が誤っている旨を投写画面に投写して利用者に告知することが可能となる。
したがって、利用者が被投写面に向けて光学式の遠隔操作装置を操作した場合に、投写画面に警告を表示し、利用者が画像投写装置、又は遠隔操作装置の故障や、遠隔操作装置の電池切れと勘違いする事態を防止することができる。

（態様Ｆ）
（態様Ｅ）において、電子ペン２１０などの前記座標位置特定手段は前記投写画面に赤外光を照射し、前記撮像手段は前記投写画面上の赤外光を撮像し、前記位置座標算出手段は前記撮像手段で撮像した前記投写画面上の赤外光による光点の中心位置と直径：Ｅｉなどの大きさを算出し、前記光判定手段は、前記投写画面上に照射された光が前記遠隔操作装置から照射された赤外光信号のものであるか、前記座標位置特定手段から照射された赤外光であるのかを、前記光点の大きさにより判定することを特徴とする。

これによれば、本実施形態で説明したように、次のような効果を奏することができる。
座標位置特定手段及び遠隔操作装置として赤外線方式のものを用いた場合であっても、座標位置特定手段から照射された赤外光と、遠隔操作装置から照射された赤外光とを光判定手段で精度良く判別することができる。
したがって、座標位置特定手段及び遠隔操作装置として赤外線方式のものを用いた場合であっても、利用者が誤って被投写面に向けて赤外線方式の遠隔操作装置を操作した場合に、画像投写装置による投写画面への警告の表示を適正に行うことができる。

（態様Ｇ）
画像を投写する画像投写装置と、該画像投写装置で投写した投写画面を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像した画像情報から座標位置特定手段や指で指した位置座標を算出する位置座標算出手段と、前記画像投写装置で投写する画像信号を出力する外部機器と、前記座標位置特定手段や指が指す前記投写画面上の位置座標に基づいて、前記画像投写装置や前記外部機器の操作を行う対話型入出力機能と、を備えた対話型入力システムにおいて、前記画像投写装置として、（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）のいずれかのプロジェクタ１００などの画像投写装置を備えたことを特徴とする。

これによれば、本実施形態で説明したように、次のような効果を奏することができる。
（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）のいずれかの画像投写装置と同様な効果を奏することができる対話型入力システムを提供できる。

１ 画像投写システム
１０ 投写画面（投写領域）
２１ 映像ケーブル
２３ 無線
５０ 机
６０ スクリーン
７０ レーザー伝搬／カメラキャプチャ領域
１００ プロジェクタ
１０２ カメラ
１０３ 曲面ミラー
１０８ 赤外信号受信部
１２１ 映像入力手段
１２２ 投写手段
１２３ 画面回転判断手段
１２４ 映像編集手段
１２５ 位置座標算出手段
１２６ 入力ユーザ方向検知手段
１２７ ＰＣ操作情報変換手段
１２８ 画面回転位置決定手段
１２９ インタラクティブ通信手段（プロジェクタ）
１８１ 位置情報測定手段
２００ ペン
２１０ 電子ペン
２２５ 位置情報測定手段
２２９ インタラクティブ通信手段（電子ペン）
２３１ 赤外光伝送手段
２５０ レーザーモジュール
２５１ 第一レーザー出力手段
２５２ 第二レーザー出力手段
２５３ レーザー有線ケーブル
２５４ 遮断材
２５９ インタラクティブ通信手段（レーザーモジュール）
２８０ リモコン
２８１ 赤外信号送信手段
２８２ リモコン操作キー
３００ コンピュータ
３２２ 映像出力手段
３２３ 操作手段
３２９ インタラクティブ通信手段（コンピュータ）
４００ 画像投写装置（特許文献２）
４１０ 投写画面（特許文献２）
５００ タブレット（特許文献２）
５１０ 表示部（特許文献２）
Ｒ１ 第一レーザー光
Ｒ２ 第二レーザー光

特開２０１４−１８６２０３号公報 特開２０１１−１１３１２８号公報 特開２０００−０４９３６４号公報

Claims (7)

1. 画像信号を加工処理して投写信号に変換する画像処理手段、該画像処理手段で変換された前記投写信号を投写する投写手段、該投写手段で投写した投写画面上の、座標位置特定手段や指で指す位置座標を算出する位置座標算出手段を用いる対話型入出力機能を備えた画像投写装置において、
   前記投写画面の周囲を撮像する撮像手段を有し、
   前記位置座標算出手段は、前記撮像手段で撮像した画像情報から前記座標位置特定手段や指を用いて位置座標を入力する利用者の位置座標の算出を行い、
   前記位置座標算出手段で算出した前記利用者の位置座標から、前記投写画面を投写している投写対象の位置を基準とした、前記利用者がいる利用者方向を検知する利用者方向検知手段、
   及び前記利用者が前記投写画面上の位置を指しているか否かと、前記利用者方向検知手段で検知した前記利用者がいる利用者方向に応じて投写画面を、前記画像処理手段で回転させるか否かと、を判断する投写画面回転判断手段を備えることを特徴とする画像投写装置。
2. 請求項１に記載の画像投写装置において、
   前記撮像手段は、前記投写画面上を指す前記座標位置特定手段や指、及び前記利用者に照射される、光照射手段の複数の光の反射光を捉え、
   前記位置座標算出手段は、前記撮像手段で捉えた前記光照射手段の複数の光の反射光の画像情報から、前記座標位置特定手段や指で指す前記投写画面上の位置座標、及び前記利用者がいる位置座標を算出することを特徴とする画像投写装置。
3. 請求項１、又は２に記載の画像投写装置において、
   前記座標位置特定手段や指で指した任意の位置座標を、前記投写画面を回転させるときの回転中心位置として決定する画面回転位置決定手段を備えたことを特徴とする画像投写装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一に記載の画像投写装置において、
   前記投写画面回転判断手段は、利用者方向が異なる２人の利用者により、前記座標位置特定手段や指で前記投写画面上の位置座標が指される場合、前記二人の利用者がいる利用者方向の中間方向に投写画面を回転させることを特徴とする画像投写装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一に記載の画像投写装置において、
   当該画像投写装置を遠隔操作する光学方式の遠隔操作装置、該遠隔操作装置から照射された光信号を受信する光信号受信手段、及び前記撮像手段で撮像した前記投写画面上の画像から、前記投写画面上に照射された光が前記遠隔操作手段から照射された光信号であるか否かを判定する光判定手段を備えることを特徴とする画像投写装置。
6. 請求項５に記載の画像投写装置において、
   前記座標位置特定手段は前記投写画面に赤外光を照射し、前記撮像手段は前記投写画面上の赤外光を撮像し、前記位置座標算出手段は前記撮像手段で撮像した前記投写画面上の赤外光による光点の中心位置と大きさを算出し、
   前記光判定手段は、前記投写画面上に照射された光が前記遠隔操作装置から照射された赤外光信号のものであるか、前記座標位置特定手段から照射された赤外光であるのかを、前記光点の大きさにより判定することを特徴とする画像投写装置。
7. 画像を投写する画像投写装置と、該画像投写装置で投写した投写画面を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像した画像情報から座標位置特定手段や指で指した位置座標を算出する位置座標算出手段と、前記画像投写装置で投写する画像信号を出力する外部機器と、前記座標位置特定手段や指が指す前記投写画面上の位置座標に基づいて、前記画像投写装置や前記外部機器の操作を行う対話型入出力機能と、を備えた対話型入力システムにおいて、
   前記画像投写装置として、請求項１乃至６のいずれか一に記載の画像投写装置を備えたことを特徴とする対話型入力システム。