JPH05233148A

JPH05233148A - 座標入力機能付プロジェクタ装置

Info

Publication number: JPH05233148A
Application number: JP6950292A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Obata; 敏明小幡; Tetsuo Ichikawa; 哲雄市川; Hiroshi Miura; 寛三浦
Original assignee: Sony Tektronix Corp
Current assignee: Tektronix Japan Ltd
Priority date: 1992-02-19
Filing date: 1992-02-19
Publication date: 1993-09-10

Abstract

(57)【要約】【目的】背面投影方式プロジェクタを用い、座標入力
手段からスクリーン上に照射された特定光の輝点の座標
位置を確実に検出する。【構成】プロジェクタ１６は、透過型スクリーン１２
の背面に画像を投影する。座標入力手段２０は、スクリ
ーンの前面側から所定光を照射し、プロジェクタの近傍
に配置されたビデオ・カメラ１８がスクリーンの背面を
撮影する。座標検出手段２８は、このビデオ・カメラ１
８の出力信号からスクリーン上の所定光の座標を検出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザーなどの所定光
により座標を入力できるプロジェクタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】大形スクリーンに画像を投影するプロジ
ェクタ装置は、一度に多くの人に情報を伝達するのに非
常に有効な装置である。このプロジェクタ装置を用い
て、種々の説明を行なう場合、スクリーン上の特定位
置、即ち、座標位置を指定できると、特定画像を指示し
たり、（プロジェクタ装置がコンピュータ出力を表示す
る場合）特定命令を入力したりするのに便利である。こ
の際、レーザーなどの光をスクリーンに照射することに
より座標入力を行なうと、説明者が、コンピュータを直
接操作することなく、任意の場所から座標を指定でき
る。

【０００３】このような装置の従来例が、特開平２―３
０６２９４号公報に開示されている。この従来例では、
反射型スクリーンの前面側に配置した正面投影方式プロ
ジェクタにより、このスクリーンに画像を投影する。一
方、スクリーンの前面側からレーザー光の輝点によりス
クリーン上の特定位置を指定し、スクリーン前面側に配
置されたビデオ・カメラによりレーザー光の輝点を検出
して、座標入力を行う。ビデオ・カメラの出力信号を処
理して、座標が確定すると、その座標位置のスクリーン
上に、プロジェクタによりカソールを表示する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
プロジェクタ及びビデオ・カメラがスクリーンの前面に
配置されているため、レーザー光を操作する説明者は、
プロジェクタ及びビデオ・カメラとスクリーンとの間に
立つことができず、説明者の位置が制限された。また、
ビデオ・カメラがスクリーンの前面を撮影するために、
外光、例えば、表示画像及び室内灯などに影響されるの
で、レーザー光の座標を検出するためのビデオ・カメラ
の出力信号処理が複雑であった。

【０００５】一方、投影画像が外光や説明者に影響され
ない背面投影方式プロジェクタ装置が提案されている。
これは、透過型スクリーンの背面側にプロジェクタを配
置して、スクリーンの背面に画像を投影するが、スクリ
ーンが透過型のため、スクリーンの前面側から画像を観
察できる。しかし、この背面投影方式プロジェクタ装置
に適応したレーザーなどの特定光による座標入力装置は
提案されていない。背面投影方式のプロジェクタ装置に
特開平２―３０６２９４号公報に開示された技術を適用
するとすれば、スクリーンの前面側にビデオ・カメラを
配置し、レーザー光の輝点座標を検出することになる。
この場合、透過型スクリーンの性質上、レーザー光も透
過してしまい、スクリーン上での反射が少なくなる。そ
の結果、レーザー光の輝点のコントラストが低下し、外
光の影響を受け易くなる。コントラストの低下を防ぐに
は、レーザー光の出力パワーを増加させたり、透過型ス
クリーンの前面を特殊処理したりする方法が考えられる
が、安全面や表示映像の見やすさの点で問題がある。

【０００６】したがって、本発明の目的は、背面投影方
式プロジェクタを用い、座標入力手段からスクリーン上
に照射された特定光の輝点の座標位置を確実に検出でき
る座標入力機能付プロジェクタ装置の提供にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の座標入力機能付
プロジェクタ装置は、透過型スクリーン１２と、透過型
スクリーン１２の背面側からこのスクリーンに画像を投
影するプロジェクタ１６と、透過型スクリーン１２の前
面側からこの透過型スクリーン１２に所定光を照射する
座標入力手段２０と、プロジェクタの近傍に配置され、
透過型スクリーン１２の背面側からこの透過型スクリー
ンを撮影するビデオ・カメラ１８と、このビデオ・カメ
ラ１８の出力信号から透過型スクリーン１２上の所定光
の座標を検出する座標検出手段２８とを具えている。ビ
デオ・カメラが、透過型スクリーンの背面側からこのス
クリーンを撮影するので、表示画像の光の進む方向と所
定光の進む方向が異なるため、表示画像が所定光の検出
に対する影響が小さくなる。よって、スクリーン上の特
定光の座標を確実に検出できる。

【０００８】

【実施例】以下、添付図を参照して、本発明の好適な実
施例を説明する。図１は、本発明の好適な実施例の構成
図である。プロジェクタ装置１０は、キャビネット１１
と、特定光を発生する座標入力手段であるレーザー・ビ
ーム・ポインタ２０と、座標検出手段２８とを具えてい
る。キャビネット１１内には、透過型スクリーン１２
と、反射板１４と、プロジェクタ（陰極線管及びレンズ
系）１６と、ビデオ・カメラ１８とが設けられる。これ
らの位置関係は、図２に示すとおりである。すなわち、
スクリーン１２の背面側に配置されたプロジェクタ１６
からの画像は、反射板１４に反射されて、スクリーン１
２の背面に画像を表示する。説明者や操作者は、レーザ
ー・ビーム・ポインタ２０を手に持ち、そこから発生す
るレーザー・ビームをスクリーン１２上の任意の位置に
向け、輝点を形成する。

【０００９】一方、ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラなど
のビデオ・カメラ１８のレンズには、スクリーン１２に
表示されたレーザー・ビーム輝点のみを通過させる光フ
ィルタが設けられている。よって、ビデオ・カメラ１８
は、反射板１４を介して、スクリーン１２の背面に表示
されたレーザー・ビーム輝点のみに応じたビデオ出力信
号を発生し、ケーブル３４を介して、座標検出手段２８
に供給する。この座標検出手段２８は、ビデオ・カメラ
３４の出力信号から、レーザー輝点の座標を検出する
が、その具体的な構成及び動作は後述する。

【００１０】コンピュータ２２は、入力装置としてキー
ボード２４やマウス（図示せず）を有し、出力装置とし
て陰極線管モニタ２６を有する。また、コンピュータ２
２の出力画像信号は、ケーブル３０を介してプロジェク
タ１６に供給される。また、コンピュータ２２は、ケー
ブル３２を介して座標検出手段２８からの座標情報を受
け、その情報に応じて、出力画像上のカソールを制御し
たり、種々のコマンドを実行する。

【００１１】ところで、背面投影方式のプロジェクタ装
置における透過型スクリーン１２は、スクリーンの前面
方向の輝度をかせいだり、プロジェクタ１６の赤、緑及
び青の３管陰極線管（ＣＲＴ）の色ずれ（カラー・シフ
ト）対策のために、レンチキュラーやフレネル・レンズ
などを重ねたレンズ・スクリーンになっている。すなわ
ち、透過型スクリーン１２は、１つの大きなレンズと見
ることができる（スクリーンのレンズ効果）。その結
果、光学的な可逆性によって、スクリーン１２の前面側
からレーザー・ビームなどの特定光をスクリーン１２に
照射すれば、スクリーンのレンズ効果によって、レーザ
ー・ビームは、スクリーン１２を通過する際に屈折し
て、プロジェクタ１６の陰極線管に入る。これは、陰極
線管上に表示された画像がスクリーン経由で観察者の目
に届く際の光の軌跡をさかのぼることになる。

【００１２】ビデオ・カメラ１８の位置は、理想的には
プロジェクタ１６の位置である。しかし、実際には、上
述のスクリーンのレンズ効果はそれほど大きくないた
め、このレンズの焦点もある程度の範囲がある。そこ
で、図２に示すように、ビデオ・カメラ１８をプロジェ
クタ１６の陰極線管とほぼ平行の向きで、この陰極線管
の上側に配置する。この結果、ビデオ・カメラ１８に
も、スクリーン１２上のレーザー・ビームの輝点が明る
く入射することになる。

【００１３】図３は、座標検出手段２８のブロック図で
ある。ビデオ・カメラ１８からのビデオ信号は、ケーブ
ル３４を介して、同期分離回路３６及び比較器３８に入
力する。同期分離回路３６は、ビデオ信号から水平同期
信号Ｈ及び垂直同期信号Ｖを検出する。ピクセル・クロ
ック発生回路４０は、水平同期信号Ｈに同期したピクセ
ル・クロック信号を発生する。水平カウンタ４２は、水
平同期信号Ｈによりクリアされ、ピクセル・クロックを
計数する。垂直カウンタ４４は、垂直同期信号Ｖにより
クリアされ、水平同期信号Ｈを計数する。

【００１４】比較器３８は、ビデオ信号及び比較電圧発
生回路４６からの比較電圧を比較し、ビデオ信号に含ま
れるレーザー・ビームに応答した信号成分が発生する時
点を検出する。Ｘラッチ回路４８は、比較器３８の出力
信号に応じて水平カウンタ４２の計数値をラッチするの
で、ラッチした値が、レーザー・ビームの水平（Ｘ）座
標値となる。また、Ｙラッチ回路５０は、比較器３８の
出力信号に応じて垂直カウンタ４４の計数値をラッチす
るので、ラッチした値が、レーザー・ビームの垂直
（Ｙ）座標値となる。これらラッチ回路４８及び５０の
座標情報は、ＲＳ−２３２Ｃなどのインタフェース５２
により適切に処理されて、ケーブル３２を介してコンピ
ュータ２２に転送される。

【００１５】上述は、本発明の好適な実施例について説
明したが、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変形
及び変更が可能である。例えば、反射板を使用せずに、
プロジェクタ及びビデオ・カメラを直接、スクリーンの
背面に向けてもよい。また、プロジェクタ及びビデオ・
カメラをスクリーンの前面側に配置するが、複数の反射
板を組み合わせることにより、スクリーンの背面に画像
を照射したり、この背面を撮影できる。

【００１６】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、背面投影
方式プロジェクタを用い、座標入力手段からスクリーン
上に照射された特定光の輝点の座標位置を確実に検出で
きる。また、キャビネットにより、スクリーン、ビデオ
・カメラ及びプロジェクタの位置関係が固定されている
ので、ビデオ・カメラの調整は、このカメラの取付時に
１度だけ行うのみでよい。よって、プロジェクタ装置を
移動しても再調整の必要がない。さらに、プロジェクタ
の陰極線管の近傍にビデオ・カメラを配置しているの
で、特定光の座標検出領域がほぼ平行四辺形になる。よ
って、座標検出の分解能は、通常、この平行四辺形の短
い辺で制限されるが、本発明では、ビデオ・カメラの画
素数まで可能になる。また、ビデオ・カメラの出力ビデ
オ信号の歪補正演算などが省略できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適実施例の構成図である。

【図２】本発明に用いる透過型スクリーン、プロジェク
タ及びビデオ・カメラの関係を示す図である。

【図３】本発明に用いる座標検出手段のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１２透過型スクリーン１６プロジェクタ１８ビデオ・カメラ２０座標入力手段２８座標検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透過型スクリーンと、該透過型スクリーンの背面側から上記透過型スクリーン
に画像を投影するプロジェクタと、上記透過型スクリーンの前面側から上記透過型スクリー
ンに所定光を照射する座標入力手段と、上記プロジェクタの近傍に配置され、上記透過型スクリ
ーンの背面側から上記透過型スクリーンを撮影するビデ
オ・カメラと、該ビデオ・カメラの出力信号から上記透過型スクリーン
上の上記所定光の座標を検出する座標検出手段とを具え
た座標入力機能付プロジェクタ装置。