JP2019197410A - 操作デバイス、位置検出システム及び操作デバイスの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1は、先端部が座標入力面に接触したかを判定するスイッチ手段を有する専用の発光ペン(指示部材)を開示する。
本発明は、操作の検出精度の低下を抑制しつつ、消費電力を削減することを目的とする。
この構成によれば、操作面に接触していない状態では、発光部を第1発光モードよりも光量が低い第2発光モードで発光させるため、操作の検出精度の低下を抑制しつつ、消費電力を削減することができる。
この構成によれば、消費電力を削減することができる。
この構成によれば、第2発光モードの1周期に含まれる複数回の発光期間のうち少なくともいずれかの発光期間で発光部を発光させないため、操作の検出精度の低下を抑制しつつ、消費電力を削減することができる。
この構成によれば、第2発光モードは、第1発光モードの1周期に含まれる複数の位置検出発光期間のいずれかで発光部を発光させないモードであるため、操作の検出精度の低下を抑制しつつ、消費電力を削減することができる。
この構成によれば、検出部により検出される操作面への接触の有無により、発光部を第1発光モード又は第2発光モードで発光させることができる。
この構成によれば、操作面に接触していない状態では、発光部を第1発光モードよりも光量が低い第2発光モードで発光させるため、操作の検出精度の低下を抑制しつつ、消費電力を削減することができる。
この構成によれば、操作面に接触していない状態では、発光部を第1発光モードよりも光量が低い第2発光モードで発光させるため、操作の検出精度の低下を抑制しつつ、消費電力を削減することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、位置検出システム1の構成を示す斜視図である。本実施形態の位置検出システム1は、操作デバイスとして動作する指示体50と、検出装置として動作するプロジェクター100とを備える。
図2は、プロジェクター100及び指示体50の構成を示す構成図である。まず、プロジェクター100の構成について説明する。
プロジェクター100は、制御部110と、投射画像生成部120と、投射部130と、信号光送信部140と、撮像部150と、位置検出部160とを備える。
指示体50は、先端部51、軸部52、信号光受信部53、先端スイッチ54、先端発光部55、ボタンスイッチ56、電源部57及び制御部58を備える。
ここで、指示体50の発光タイミングを、撮像部150の撮像タイミングに同期させる方法を、図3に示す装置信号光ASL及び指示体信号光PSLの発光タイミングを参照しながら説明する。
プロジェクター100は、第1フェーズPH1、第2フェーズPH2、第3フェーズPH3及び第4フェーズPH4の4つのフェーズをこの順番に、繰り返し実行する。これら4つのフェーズを1周期として繰り返すことで、プロジェクター100は、指示体50の位置を特定し、指示体50による操作を検出する。第1フェーズPH1、第2フェーズPH2、第3フェーズPH3及び第4フェーズPH4は、本発明の「発光期間」に相当する。本実施形態では、指示体50の制御部58は、「発光期間」において、図3のように、決定した発光タイミングと時間で、先端発光部55を発光させて指示体信号光PSLを出力させる。
また、指示体50のボタンスイッチ56が使用者により押下された場合、第1フェーズPH1において指示体50から指示体信号光PSLが送信される。図3において、第1フェーズPH1に破線で示す指示体信号光PSLの波形は、ボタンスイッチ56が押下された場合に送信される指示体信号光PSLの波形を示す。なお、第1フェーズPH1において、プロジェクター100が装置信号光ASLを送信するタイミングと、指示体50が指示体信号光PSLを送信するタイミングとが重なることはない。
複数の指示体50を用いて操作を行う場合、第3フェーズにおいて、各指示体50は異なる発光パターンで発光する。例えば、指示体50Aと指示体50B(いずれも不図示)との2つの指示体50により操作を行う場合について説明する。指示体50Aは、第3フェーズにおける発光パターンとして「100」が設定され、指示体50Bは第3フェーズにおける発光パターンとして「010」が設定されていると仮定する。指示体50A及び50Bは、連続する3サイクルにおいて、「1」に対応したサイクルでは、第3フェーズPH3で先端発光部55を発光させ、「0」に対応したサイクルでは、第3フェーズPH3で先端発光部55を発光させない。発光パターンが「100」に設定された指示体50Aは、連続する3サイクルにおいて、最初の1サイクル目の第3フェーズPH3で発光し、2サイクル及び3サイクルの第3フェーズPH3では発光しない。1サイクルは、第1フェーズPH1〜第4フェーズPH4を1回とする1周期である。また、発光パターンが「010」に設定された指示体50Bは、1サイクル目の第3フェーズPH3ででは発光せず、2サイクルの第3フェーズPH3で発光し、3サイクルの第3フェーズPH3では発光しない。プロジェクター100は、連続する3サイクルにおいて、第3フェーズPH3での指示体50A及び指示体50Bの発光状態を検出することで、指示体50Aと指示体50Bとを区別する。
例えば、指示体50の第3フェーズにおける発光パターンとして「100」が設定されていると仮定する。指示体50は、先端スイッチ54がオンしている場合、図4に示すように、第1サイクルの第3フェーズPH3において発光し、第2サイクル及び第3サイクルの第3フェーズPH3では発光しない。また、指示体50は、先端スイッチ54がオフしている場合、図5に示すように、第1サイクルの第3フェーズPH3では発光せず、第2サイクル及び第3サイクルの第3フェーズPH3で発光する。
例えば、描画コマンドが選択され、指示体50の先端部51をスクリーンSSに接触させた状態で、指示体50をスクリーンSS上で移動させたと仮定する。この場合、指示体50は、上述の第1発光モードで発光する。また、プロジェクター100は、撮像部150の撮像画像データにより指示体50の指示位置を検出し、検出した指示位置に対応したスクリーンSS上の位置に画像を描画する。図6には、先端部51の移動に合わせてスクリーンSS上に曲線90が描画される様子を示す。
第1発光モードでは、第2フェーズPH2及び第4フェーズPH4において先端発光部55を発光させ、プロジェクター100に位置を通知していた。これに対して第2発光モードは、指示体50を発光させて指示体50の位置をプロジェクター100に通知する回数を第1発光モードのときよりも減らす。具体的には、指示体50は、第2発光モードである場合、第2フェーズPH2及び第4フェーズPH4のいずれか少なくとも一方のフェーズにおいて先端発光部55を発光させない。
図7と図8を比較すると明らかなように第2フェーズPH2と第4フェーズPH4との両方のフェーズで指示体50を発光させたほうが、指示体50の動きに追従させてカーソル80を滑らかに動かすことができる。第2フェーズPH2と第4フェーズPH4との両方のフェーズで指示体50を発光させた場合、カーソル80の位置が57Hzで更新される。これに対し、第2フェーズPH2と第4フェーズPH4とのいずれか一方のフェーズにおいて指示体50を発光させない場合、カーソル80の位置の更新頻度が28.5Hzと低くなる。しかし、ホバリング状態では、カーソル80の位置を、指示体50の動きに合わせて変更しているだけであって、指示体50の動きに応じて文字や図形をスクリーンSSに描画するわけではない。このため、指示体50を用いた操作に支障が生じるわけではない。従って、本実施形態では、発光モードが第2発光モードである場合、第2フェーズPH2又は第4フェーズPH4において指示体50は発光しない。
本実施形態の指示体50は、発光モードが第2発光モードである場合、図9に示すように第4フェーズPH4において先端発光部55を発光させない。すなわち、指示体50が第2発光モードの場合の先端発光部55の発光回数は、第1発光モードの場合の先端発光部55の発光回数よりも少ない。これにより、ホバリング状態でのLEDの発光量を約半分に削減し、指示体50の消費電力を削減することができる。すなわち、第2発光モードにおける先端発光部55の発光量を、第1発光モードにおける先端発光部55の発光量よりも低減することができる。また、図9は、第4フェーズPH4において先端発光部55を発光させない場合を示したが、第2フェーズPH2において先端発光部55を発光させず、第4フェーズPH4において先端発光部55を発光させてもよい。また、第2フェーズPH2及び第4フェーズPH4において先端発光部55を発光させないようにしてもよい。
図10は、指示体50の動作を示すフローチャートである。
まず、制御部58は、同期用の近赤外光信号である装置信号光ASLをプロジェクター100から受信したか否かを判定する(ステップS1)。例えば、制御部58は、装置信号光ASLを受信したタイミングを示す制御信号や、装置信号光ASLをデコードして得られるデータが信号光受信部53から入力されることで、装置信号光ASLを受信したと判定することができる。制御部58は、装置信号光ASLを受信していない場合(ステップS1/NO)、装置信号光ASLをプロジェクター100から受信するまで待機する(ステップS1)。
従って、指示体50がスクリーンSSに接触していない状態では、先端発光部55を第1発光モードよりも光量が低い第2発光モードで発光させるため、操作の検出精度の低下を抑制しつつ、消費電力を削減することができる。
従って、指示体50がスクリーンSSに接していない場合、1周期あたりの先端発光部55の発光回数を、指示体50がスクリーンSSに接している場合よりも少なくすることができる。このため、操作の検出精度の低下を抑制しつつ、消費電力を削減することができる。
従って、操作の検出精度の低下を抑制しつつ、消費電力を削減することができる。
従って、操作の検出精度の低下を抑制しつつ、消費電力を削減することができる。
従って、位置検出部160により検出される指示体50のスクリーンSSへの接触の有無により、先端発光部55を第1発光モード又は第2発光モードで発光させることができる。
上述した実施形態では、第1発光モードを、指示体50の先端部51をスクリーンSSに接触させたタッチ状態での指示体50の発光モードとし、第2発光モードを、指示体50の先端部51がスクリーンSSに接触していないホバリング状態での指示体50の発光モードとして説明した。変形例として、第1発光モードを、指示体50の消費電力を削減しない通常の発光モードとし、第2発光モードを、指示体50の消費電力を削減した発光モードとすることも可能である。
例えば、上述した実施形態では、プロジェクター100を、透過型液晶パネルを用いた液晶プロジェクターとして説明したが、反射型の液晶パネルやデジタルミラーデバイスを用いたプロジェクターであってもよい。
Claims (7)
- 操作面に対する操作に利用される操作デバイスであって、
発光部と、
前記発光部を発光させることで信号光を送信する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記操作面に接触している状態で前記発光部を第1発光モードで発光させ、
前記操作面に接触していない状態で、前記発光部を前記第1発光モードよりも光量が低い第2発光モードで発光させる、操作デバイス。 - 前記制御部は、前記発光部を周期的に発光させ、前記第2発光モードは、前記第1発光モードより1周期あたりの前記発光部の発光回数が少ないモードである、請求項1記載の操作デバイス。
- 前記制御部は、前記第1発光モードでは1周期に複数回の発光期間で前記発光部を発光させ、前記第2発光モードでは、前記第1発光モードの1周期に含まれる複数回の発光期間のうち少なくともいずれかの発光期間で前記発光部を発光させない、請求項2記載の操作デバイス。
- 前記第1発光モード及び前記第2発光モードは、1周期に、複数回の前記発光期間として光信号送信用の発光を行う信号発光期間と、位置検出用の発光を行う複数の位置検出発光期間とを含み、
前記第2発光モードでは、前記第1発光モードの1周期に含まれる前記複数の位置検出発光期間のいずれかで前記発光部を発光させない、請求項3記載の操作デバイス。 - 前記操作面への接触を検出する検出部を備え、
前記制御部は、前記検出部により前記操作面への接触を検出している状態で、前記第1発光モードで前記発光部を発光させ、前記検出部により前記操作面への接触を検出していない状態では前記第2発光モードで前記発光部を発光させる、請求項1から3のいずれか1項に記載の操作デバイス。 - 操作面に対する操作に利用される操作デバイスと、前記操作デバイスを用いた操作を検出する検出装置と、を備える位置検出システムであって、
前記操作デバイスは、
発光部と、
前記発光部を発光させることで信号光を送信する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記操作面に接触している状態で前記発光部を第1発光モードで発光させ、
前記操作面に接触していない状態で、前記発光部を前記第1発光モードよりも光量が低い第2発光モードで発光させ、
前記検出装置は、
前記操作デバイスが発する光を検出する光検出部と、
前記光検出部の検出状態に基づいて、前記操作面における前記操作デバイスを用いた操作を検出する検出制御部と、を備える位置検出システム。 - 発光部を備え、操作面に対する操作に利用される操作デバイスの制御方法であって、
前記発光部を発光させることで信号光を送信し、
前記操作面に接触している状態で前記発光部を第1発光モードで発光させ、
前記操作面に接触していない状態で、前記発光部を前記第1発光モードよりも光量が低い第2発光モードで発光させる、操作デバイスの制御方法。
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