JP2010244484A - 画像表示装置、画像表示方法および画像表示プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】単一の画像を分割して異なる２つの被投射面に投影し、かつ、１つの被投射面を介したバーチャルユーザインターフェースを適切に行なえるプロジェクタを提供する。
【解決手段】プロジェクタ１００は、机２０上にＶＵＩ画面２２を投影し、壁３０上に本投影画面３２を投影する。プロジェクタ１００は、受光素子１７０を備える。受光素子１７０は、机２０（ＶＵＩ画面２２の被投射面）に向かって照射され、机２０付近の物体１０により反射（あるいは散乱）された光が入射する位置に設置される。プロジェクタ１００は、受光素子１７０の光検出タイミングおよび各時刻での光の走査位置に基づいて、物体１０の位置を算出する。プロジェクタ１００は、算出された位置に基づいて、投影画像を変更する。プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面２２のうちの指定領域（例えば、物体の位置を含む領域、あるいは、アイコンの表示領域もしくはアイコンの周辺領域）を明るく表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像を投影する画像表示装置、画像表示方法および画像表示プログラムに関する。特に、本発明は、レーザ光によって画像を投影する画像表示装置、画像表示方法および画像表示プログラムに関する。

現在、様々な場面で、スクリーン、壁等の被投射面に画像を投影するプロジェクタが用いられている。近年では、様々な種類のプロジェクタの開発が進められている。

プロジェクタの中には、異なる２つの方向に画像を投影するものがある。例えば、特許第４１５８９１７号公報（特許文献１）に開示されているプロジェクタは、第１の面に仮想キーボード画像を表示し、第２の面にユーザ出力表示画像を表示する。仮想キーボード画像の下部は、キーストローク検出システム上に重ねられる。

特開２０００−３０５７０６号公報（特許文献２）に開示されているデータ入力装置は、デバイスの本体の外側にある入力エリアに一時的に出現する障害物を検出し、データ入力を決定する。このデータ入力装置は、レーザダイオードと回析オプティックスとを使用して、入力エリアにバーチャル・キーボードの映像を投影する。データ入力装置は、赤外線送信装置と受信装置とを用いて、バーチャル・キーボード上にあるポインタまたは指の検出を行なう。

特開２００６−２９５７７９号公報（特許文献３）に開示されている携帯情報機器は、第１の筐体と、第１の筐体と開閉可能に接続される第２の筐体とを備える。第１の筐体は、仮想キーボードを入力表示エリアに映し出す投射型入力表示デバイスと、文字データや画像データをディスプレイ表示エリアを映し出す投射型ディスプレイ表示デバイスと、入力表示エリアに出現する障害物を検出する入力決定デバイスとを有する。第１の筐体と第２の筐体とのなす開閉角度は、変更可能である。開閉角度の変更により、携帯情報機器は、入力表示エリアとディスプレイ表示エリアとを、様々な位置に設定できる。

特開２００７−１０８５７０号公報（特許文献４）に開示されているプロジェクタ装置は、プロジェクタ装置から投射される光の一部を、プロジェクタ装置近傍の子スクリーンに投影する。子スクリーンは、スクリーンと、スクリーンに重ねあわされたタッチパネルとを含む。プロジェクタ装置は、子スクリーンへの使用者操作をＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等に送信する。

また、プロジェクタのユーザが、投影画像上の点を指し示すことを容易にするプロジェクタもある。特許文献５（特開２００４−１１８８０７号公報）に開示されているプロジェクタは、スクリーンを撮影するカメラを備える。ユーザがレーザポインタでスクリーン上の点を指し示すと、プロジェクタは、カメラの画像に基づいて、ポインタで指された位置を取得する。プロジェクタは、ポインタの位置に、識別しやすいマークを再投影する。

特許文献６（特開２００８−２５０４８２号公報）には、プロジェクタと、プロジェクタによる投影映像の一部を指す手の指を撮像可能な撮像装置とを備えるマウス操作代替システムが開示されている。プロジェクタは、撮像装置により撮像した手の部分を含む所定領域を適切な明るさに設定する。

特許文献７（特開平１１−３４５０８７号公報）に開示されているプレゼンテーションシステムは、プロジェクタと、ＣＣＤカメラと、処理部とを備える。ＣＣＤカメラは、プロジェクタによる画像のディスプレイ領域を撮像する。処理部は、ＣＣＤカメラの撮像信号に基づいて、ディスプレイ領域に含まれる物体（指示棒など）の影または実像からポインティング位置を検出する。

特許第４１５８９１７号公報 特開２０００−３０５７０６号公報 特開２００６−２９５７７９号公報 特開２００７−１０８５７０号公報 特開２００４−１１８８０７号公報 特開２００８−２５０４８２号公報 特開平１１−３４５０８７号公報

特許文献１や２などに記載のようなバーチャルユーザインターフェース（ＶＵＩ；Ｖｉｒｔｕａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を実現するプロジェクタは、バーチャル入力領域に配置された物体を検出して、入力の有無および入力位置を判断している。

そのため、プレゼンテーションなどを行なうプロジェクタに、特許文献１の技術を適用した場合、プロジェクタは適切に入力を検出できないことがある。特許文献１に記載のプロジェクタは、プロジェクタ内のミラーシステムを用いて、単一のキーボード画像を、ユーザ入力表示とユーザ出力表示とに分割している。このような場合、バーチャルユーザインターフェース画面は、プレゼンテーション用などの投影画面と同じであるから、輝度の低い（黒色あるいはＲＧＢ光量が少ない）部分を含むことがある。プロジェクタは、物体の反射光を利用して入力を検出するため、輝度の低い部分への入力を検出できない。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、単一の画像を分割して異なる２つの被投射面に投影し、かつ、１つの被投射面を介したバーチャルユーザインターフェースを適切に行なえる画像表示装置を提供することを課題とする。

本発明の１つの局面に従うと、レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示するための画像表示装置であって、レーザ光を出力するレーザ光源と、レーザ光を走査する走査手段と、走査手段により走査されたレーザ光を、第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割する光分割素子と、第２の被投射面上の外部物体により反射された第２のレーザ光を検出する光検出器と、画像表示装置の動作を制御する制御手段とを備え、制御手段は、走査手段を所定の走査周波数で動作させる走査制御手段と、画像データを受け付け、受け付けた画像データに含まれる指定領域の画素の輝度を高める処理を施す画像処理手段と、処理が施された画像データおよび走査周波数に基づいて、レーザ光源によるレーザ光の出力を制御する光源制御手段と、光検出器の光検出タイミングにおけるレーザ光の走査位置に基づいて、外部物体の位置を算出する位置算出手段と、算出された位置に基づいて、第２の画像を変更するための指示を作成する指示作成手段とを含む。

好ましくは、画像処理手段は、指定領域の画素を白色に設定する。
好ましくは、指示作成手段は、算出された位置を含む領域を指定領域に定めるための指示を画像処理手段に与える。

さらに好ましくは、指定領域のサイズは、第２の画像の変更の時間間隔内に物体が移動する距離よりも大きい。

さらに好ましくは、画像処理手段は、位置の変化および第２の画像の変更の時間間隔に基づいて、物体の予測位置を算出し、予測位置を含む領域を指定領域に定める。

さらに好ましくは、画像処理手段は、位置が算出されていないとき、所定の領域の画素の輝度を高める。

好ましくは、指示作成手段は、算出された位置が指定領域内にあるとき、指示を作成する。

さらに好ましくは、指定領域は、アイコンの表示領域またはアイコンの表示領域の周辺領域である。

本発明の他の局面に従うと、レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示するための画像表示装置であって、レーザ光を出力するレーザ光源を備え、レーザ光源は、赤色レーザ光および青色レーザ光を出力する２色レーザと、緑色レーザ光を出力する緑色レーザとを含み、レーザ光を走査する共振型ＭＥＭＳミラーと、共振型ＭＥＭＳミラーにより走査されたレーザ光を、第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割するビームスプリッタと、第２の被投射面上の外部物体により反射された第２のレーザ光を検出するフォトダイオードと、画像表示装置の動作を制御する制御手段とを備え、制御手段は、共振型ＭＥＭＳミラーを所定の走査周波数で動作させる走査制御手段と、画像データを受け付け、受け付けた画像データに含まれる指定領域の画素を白色に設定する処理を施す画像処理手段と、処理が施された画像データおよび走査周波数に基づいて、レーザ光源によるレーザ光の出力を制御する光源制御手段と、フォトダイオードの光検出タイミングにおけるレーザ光の走査位置に基づいて、外部物体の位置を算出する位置算出手段と、算出された位置に基づいて、第２の画像を変更するための指示を作成する指示作成手段とを含み、指示作成手段は、算出された位置を含む領域を指定領域に定めるための指示を画像処理手段に与え、指定領域のサイズは、第２の画像の変更の時間間隔内に物体が移動する距離よりも大きい。

本発明のさらに他の局面に従うと、レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示するための画像表示装置であって、レーザ光を出力するレーザ光源を備え、レーザ光源は、赤色レーザ光および青色レーザ光を出力する２色レーザと、緑色レーザ光を出力する緑色レーザとを含み、レーザ光を走査する共振型ＭＥＭＳミラーと、共振型ＭＥＭＳミラーにより走査されたレーザ光を、第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割するビームスプリッタと、第２の被投射面上の外部物体により反射された第２のレーザ光を検出するフォトダイオードと、画像表示装置の動作を制御する制御手段とを備え、制御手段は、共振型ＭＥＭＳミラーを所定の走査周波数で動作させる走査制御手段と、画像データを受け付け、受け付けた画像データに含まれる指定領域の画素を白色に設定する処理を施す画像処理手段とを含み、指定領域は、アイコンの表示領域またはアイコンの表示領域の周辺領域であり、処理が施された画像データおよび走査周波数に基づいて、レーザ光源によるレーザ光の出力を制御する光源制御手段と、フォトダイオードの光検出タイミングにおけるレーザ光の走査位置に基づいて、外部物体の位置を算出する位置算出手段と、算出された位置に基づいて、第２の画像を変更するための指示を作成する指示作成手段とを含み、指示作成手段は、算出された位置が指定領域内にあるとき、指示を作成する。

本発明のさらに他の局面に従うと、画像表示装置を用いて、レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示するための画像表示方法であって、画像表示装置は、レーザ光を出力するレーザ光源と、レーザ光を走査する走査手段と、走査手段により走査されたレーザ光を、第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割する光分割素子と、第２の被投射面上の外部物体により反射された第２のレーザ光を検出する光検出器とを有し、画像データを受け付け、受け付けた画像データに含まれる指定領域の画素の輝度を高める処理を施すステップと、走査手段を所定の走査周波数で動作させるとともに、処理が施された画像データおよび走査周波数に基づいて、レーザ光源によるレーザ光の出力を制御するステップと、光検出器の光検出タイミングにおけるレーザ光の走査位置に基づいて、外部物体の位置を算出するステップと、算出された位置に基づいて、第２の画像を変更するステップとを含む。

本発明のさらに他の局面に従うと、画像表示装置に、レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示させるための画像表示プログラムであって、画像表示装置は、レーザ光を出力するレーザ光源と、レーザ光を走査する走査手段と、走査手段により走査されたレーザ光を、第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割する光分割素子と、第２の被投射面上の外部物体により反射された第２のレーザ光を検出する光検出器とを有し、演算装置が受け付けた画像データに含まれる指定領域の画素の輝度を高める処理を施すステップと、走査手段を所定の走査周波数で動作させるとともに、処理が施された画像データおよび走査周波数に基づいて、レーザ光源によるレーザ光の出力を制御するステップと、光検出器の光検出タイミングにおけるレーザ光の走査位置に基づいて、外部物体の位置を算出するステップと、算出された位置に基づいて、第２の画像を変更するステップとを含む。

本発明に係る画像表示装置は、レーザ光を、第１の被投射面へ向かうレーザ光と、第１の被投射面とは異なる第２の被投射面へ向かうレーザ光とに分割する。画像表示装置は、一方の被投射面に向かって照射され、被投射面付近の物体より反射（あるいは散乱）された光の検出結果に基づいて、物体の位置を算出する。また、画像表示装置は、投影画像内の指定領域を明るく表示する。したがって、本発明に係る画像表示装置は、単一の画像を分割して異なる２つの被投射面に投影し、かつ、１つの被投射面を介したバーチャルユーザインターフェースを適切に行なえる。

第１の実施の形態に係るプロジェクタの使用態様を表わす図である。 プロジェクタの主要なハードウェア構成を示す図である。 プロジェクタのハードウェア構成をより詳しく説明した図である。 プロジェクタの機能的構成を示す図である。 ＶＵＩ画面上の物体の位置特定に関係する光路を示す図である。 散乱光の検出タイミングに基づく接触位置の決定について説明するための図である。 ＶＵＩ画面への入力にともなうマーカー表示の一例を示す図である。 第１の実施の形態に係るプロジェクタが行なう処理の流れをフローチャート形式で示す図である。 第２の実施の形態に係るＶＵＩ画面の第１の例を示す図である。 第２の実施の形態に係るＶＵＩ画面の第２の例を示す図である。 第２の実施の形態に係るＶＵＩ画面の第３の例を示す図である。 第２の実施の形態に係るプロジェクタが行なう処理の流れをフローチャート形式で示す図である。 第３の実施の形態に係るプロジェクタの使用態様を示す図である。 電子機器のハードウェア構成をブロック図形式で示す図である。 プロジェクタシステムの機能的構成を示す図である。 プロジェクタシステムが行なう処理の流れをシーケンス図形式で示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部分には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

［第１の実施の形態］
＜概要＞
図１を参照して、本発明の実施の形態に係るプロジェクタ１００の使用態様について説明する。図１は、第１の実施の形態に係るプロジェクタ１００の使用態様を表わす図である。

図１では、プロジェクタ１００は、机２０上に配置されて使用されている。プロジェクタ１００は、ＶＵＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）画面２２を第１の方向に投影する。また、プロジェクタ１００は、本投影画面３２を、第１の方向と異なる第２の方向に投影する。

本投影画面３２は、通常、多くの人が見ることのできるように投影される。図１では、プロジェクタ１００は、本投影画面３２を壁３０に投影する。ただし、壁３０は、本投影画面３２が投影される被投射面の一例である。壁３０のかわりに、スクリーンなどを用いてもよい。

ＶＵＩ画面２２は、ユーザの参照用の画面である。ＶＵＩ画面２２は、通常、プロジェクタ１００の近傍に投影される。図１では、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面２２を机２０上に投影している。

プロジェクタ１００は、単一の画像を、プロジェクタ１００内の光学素子（図１には示さず）により、ＶＵＩ画面２２と、本投影画面３２とに分割している。したがって、ＶＵＩ画面２２と本投影画面３２とは、拡大率を除き、基本的に同一である。なお、通常、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面２２の大きさが本投影画面３２の大きさよりも小さくなるように設計される。

プロジェクタ１００は、光を検出するための受光素子１７０を備える。受光素子１７０は、机２０（ＶＵＩ画面２２の被投射面）に向かって照射され、机２０付近の物体１０により反射（あるいは散乱）された光が入射する位置に設置される。なお、図１では、物体１０をペンであるとして描いているが、物体１０はペンに限られない。例えば、物体１０は、ユーザの指であっても構わない。ただし、物体１０は、受光素子１７０が光を検出できるように、プロジェクタ１００からの光を散乱することが好ましい。

本実施の形態では、受光素子１７０は、フォトダイオードであるとする。ただし、フォトダイオードのかわりに、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサなどを用いてもよい。

プロジェクタ１００は、受光素子１７０の検出結果に基づいて、物体１０の位置を算出する。また、プロジェクタ１００は、算出した物体１０の位置に基づいて、ＶＵＩ画面２２と本投影画面３２との双方（以下、これらをまとめて「投影画面」とよぶ）の表示制御を行なう。ユーザは、ＶＵＩ画面２２へ物体１０により指示を与えることで、投影画面上のマーカーを移動したり、投影画面の表示内容（表示スライドのページなど）を変更したりできる。ユーザは、ユーザの近くにあるＶＵＩ画面２２を用いて、ＶＵＩ画面２２と同内容の本投影画面３２を変化させることができる。そのため、ユーザは、直感的に本投影画面３２に対する操作を行ないやすい。

なお、プロジェクタ１００の形状および大きさは、図１に示すものに限られるわけではない。プロジェクタ１００は、例えば、携帯可能な大きさのモバイル型のプロジェクタであってもよいし、据付型のプロジェクタであってもよい。

＜ハードウェア構成＞
プロジェクタ１００のハードウェア構成について、図２を参照して説明する。図２は、プロジェクタ１００の主要なハードウェア構成を示す図である。

プロジェクタ１００は、レーザ光を被投射面に照射して被投射面に画像を表示する、いわゆるレーザプロジェクタである。プロジェクタ１００は、光学系１１０と、レーザ制御回路１２０と、投影位置算出コントローラ１３０と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１４０と、ミラーコントローラ１５０と、ＸＹドライバ１６０と、受光素子１７０と、アンプ１８０と、Ａ／Ｄ変換器１９０とを備える。

光学系１１０は、緑色レーザ１１１と、２色レーザ１１２と、第１のビームスプリッタ１１３と、コリメートレンズ１１４と、スキャンミラー１１５と、第２のビームスプリッタ１１６と、第３のビームスプリッタ１１７と、レンズＬ１と、光検出器１１８と、レーザパワー検出器１１９とを含む。

緑色レーザ１１１は、緑色レーザ光を出射する。なお、緑色レーザ光を発振できるレーザがない場合、赤色レーザ光を出射する赤色レーザとＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ−Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）素子との組み合わせを緑色レーザ１１１として用いてもよい。

２色レーザ１１２は、赤色レーザと青色レーザとを出射する。２色レーザ１１２のパッケージ内には、赤色レーザ光を発振する赤色レーザチップと、青色レーザ光を発振する青色レーザチップとが組み込まれている。

２色レーザ１１２を用いることにより、互いに独立な赤色レーザと青色レーザとを用いる場合に比べ、部品点数の削減や光学系１１０の小型化が可能となる。ただし、使用に耐えうるかどうか、あるいは、価格等の観点から製品化に適切な２色レーザ１１２が準備できない場合は、２色レーザ１１２のかわりに、互いに独立な赤色レーザと青色レーザとを用いてもよい。

第１のビームスプリッタ１１３は、緑色レーザ光の光路と、赤色レーザ光および青色レーザ光の光路とを重ね合わせて、コリメートレンズ１１４に出力する。また、第１のビームスプリッタ１１３は、各色のレーザ光の一部を、レーザパワー検出器１１９に出力する。第１のビームスプリッタ１１３の光の反射率（あるいは透過率）は、レーザパワー検出器１１９でレーザパワーが測定できる範囲で、コリメートレンズ１１４側になるべく光が出力されるように設定されていることが好ましい。なお、第１のビームスプリッタ１１３は、レーザ光の光路を合成する合成素子の一例であり、第１のビームスプリッタ１１３のかわりに、他の光学素子を用いても構わない。

コリメートレンズ１１４は、第１のビームスプリッタ１１３を通った光を集光し、平行光にする。

スキャンミラー１１５は、駆動信号を受けて、レーザ光を走査し、表示対象の画像の画素ごとに選択的に被投射面に向けて照射する。本実施の形態では、スキャンミラー１１５は、ＸＹ方向に走査を行なう共振型ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーであるとする。共振型ＭＥＭＳミラーには、小型、低消費電力、安価に製造可能、といった利点がある。ただし、スキャンミラー１１５は、共振型ＭＥＭＳミラーに限られない。例えば、スキャンミラー１１５として、他のタイプの共振型走査ミラーやＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）、あるいは、２軸ガルバノミラーなどを用いてもよい。

本実施の形態では、スキャンミラー１１５は、レーザ光を２次元的に走査する。スキャンミラー１１５としては、２軸型のものを用いることができる。あるいは、２つの１軸のスキャンミラーを組み合わせたものを、スキャンミラー１１５として用いてもよい。

スキャンミラー１１５は、レーザ光を画像のフレーム単位で走査する。スキャンミラー１１５は、１フレームの間に、画像の画素数に応じた回数、走査位置を変更する。スキャンミラー１１５は、この走査位置の一連の変更を、フレームごとに繰り返す。

第２のビームスプリッタ１１６は、スキャンミラー１１５により走査されたレーザ光を異なる方向に進行する２つのレーザ光に分割する。第２のビームスプリッタ１１６からの一方のレーザ光は、第３のビームスプリッタ１１７に入射する。第２のビームスプリッタ１１６からの他方のレーザ光は、光検出器１１８に入射する。

具体的には、第２のビームスプリッタ１１６を透過したレーザ光が、第３のビームスプリッタ１１７に入射する。また、第２のビームスプリッタ１１６により反射されたレーザ光が、光検出器１１８に入射する。第２のビームスプリッタ１１６の反射率は、各被投射面になるべく多くの光が投射できるように、光検出器１１８で反射光を検出できる範囲内でなるべく低いことが好ましい。なお、ここで説明した透過光と反射光との関係は、逆であってもよい。

第３のビームスプリッタ１１７は、第２のビームスプリッタ１１６からのレーザ光を、机２０（ＶＵＩ画面２２の被投射面）に向かうレーザ光と、壁３０（本投影画面３２の被投射面）に向かうレーザ光とに分割する。本実施の形態では、第３のビームスプリッタ１１７は、光の透過率が５０％のハーフミラーであるとする。したがって、本投影画面３２とＶＵＩ画面２２とは、ほぼ同じ明るさである。ただし、第３のビームスプリッタ１１７の光の透過率は、５０％に限られない。

光検出器１１８は、光検出器１１８の検出面に入射した光を検出する。光検出器１１８の検出結果は、スキャンミラー１５０の触れ角（あるいは各被投射面への画像の投影範囲）を検出するために用いられる。また、これらの検出結果は、画像投影のためのレーザ光の打ち出しタイミングの確認にも用いられる。

ただし、スキャンミラー１５０の触れ角や打ち出しタイミングを検出するためには、他の方法を用いることもできる。例えば、スキャンミラー１５０自身の信号を検知する検出器を用いてもよい。例えば、電磁誘導型の共振型ＭＥＭＳミラーの逆起電力や、静電容量型の共振型ＭＥＭＳミラーのピエゾ信号を検知する方法もある。

光検出器１１８を用いる場合、光検出器１１８をスキャンミラー１１５の後方に配置する必要があるため、光検出器１１８の検出面サイズを大きくする必要がある。しかしながら、スキャンミラー１５０自身の信号を検知する方法によれば、光検出器１１８は不要であり、プロジェクタ１００を小型化できる。また、これらの方法によれば、プロジェクタ１００の製造コストを低減できる。

なお、スキャンミラー１５０自身の信号を検知する検出器を用いる場合も、光検出器１１８を同位置に設け、光検出器１１８をＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）に用いてもよい。ただし、ＡＰＣ用の光検出器は、スキャンミラー１５０へ入射する前の光を検出できる位置に配置してもよい。

レーザパワー検出器１１９は、第１のビームスプリッタ１１３からの光の強度を測定する。レーザパワー検出器１１９の検出結果は、緑色レーザ１１１および２色レーザ１１２が出力するレーザ光の強度の制御に用いられる。

なお、光学系１１０の構成は上記のものに限られるわけではない。光学系１１０は、走査されたレーザ光が、各被投射面に投射されるように配置された複数の光学素子を含むものであればよい。

レーザ制御回路１２０は、レーザパワー検出器１１９の検出結果に基づいて、緑色レーザ１１１および２色レーザ１１２を制御する。具体的には、レーザ制御回路１２０は、緑色レーザ１１１および２色レーザ１１２が、所定のタイミングで指定された強度のレーザ光を出力するように、緑色レーザ１１１および２色レーザ１１２の駆動電流などを制御する。

投影位置算出コントローラ１３０は、光検出器１１８の検出結果に基づいて、画面の投影位置（スキャンミラー１１５により走査された光の進行方向）を検出する。具体的には、投影位置算出コントローラ１３０は、レーザ光の出力タイミングの指定値と、光検出器１１８によるレーザ光の検出タイミングとに基づいて、画面の投影位置を検出する。検出された投影位置は、走査異常の検出に用いられる。

ＣＰＵ１４０は、レーザ制御回路１２０、投影位置算出コントローラ１３０、および、ミラーコントローラ１５０の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ１４０は、投影画像に応じた画像信号をレーザ制御回路１２０に送る。また、ＣＰＵ１４０は、投影位置算出コントローラ１３０の検出結果（投影位置）をミラーコントローラ１５０に与える。

ミラーコントローラ１５０は、ＸＹドライバ１６０の駆動信号を作成する。駆動信号は、スキャンミラー１５０の駆動周波数や駆動波形を指定する。詳しくは、ミラーコントローラ１５０は、垂直方向コントローラ１５１と、水平方向コントローラ１５２とを含む。垂直方向コントローラ１５１は、Ｙ方向についての駆動信号を作成する。水平方向コントローラ１５２は、Ｘ方向についての駆動信号を作成する。

特に、ミラーコントローラ１５０は、光検出器１１８により検出された投影位置の変化に応じて、ＸＹドライバ１６０の駆動信号を変更する。つまり、ミラーコントローラ１５０は、ＣＰＵ１４０から投影位置に応じた信号を受け取り、受け取った信号に基づいて、ＸＹドライバ１６０の駆動信号を作成する。

ＸＹドライバ１６０は、ミラーコントローラ１５０からの駆動信号に応じて、スキャンミラー１１５に走査動作を行なわせる。具体的には、ＸＹドライバ１６０は、スキャンミラー１１５（共振型ＭＥＭＳミラー）に対して、駆動信号に応じた波形の電流を生成し、生成した電流をスキャンミラー１１５に与える。

より詳しくは、ＸＹドライバ１６０は、ミラーコントローラ１５０からの駆動周波数の制御指示あるいは波形パターンの生成または切替指示に基づいて、水平方向駆動（高速駆動）のためのパルス矩形波や、垂直方向駆動のためのＤＣ波形を生成する。

ＸＹドライバ１６０は、水平方向については、矩形波によって、スキャンミラー１１５を共振駆動する。共振駆動は、少ない電流でスキャンミラー１１５を高速に動かすことができる。ＸＹドライバ１６０は、スキャンミラー１１５固有の共振周波数にあわせたパルスで、スキャンミラー１１５を駆動する。

ＸＹドライバ１６０は、垂直方向については、スキャンミラー１１５を低速ＤＣ駆動する。低速ＤＣ駆動は、スキャンミラー１１５の位置を電流によって、所望の位置に制御可能である。垂直駆動波形は、投影画像のフレームの投影期間中、徐々に時間とともに減少（あるいは増加）する電流パターンの繰り返しとなる。垂直の駆動周波数が、フレームレートを規定する。

プロジェクタ１００の水平方向の解像度は、水平１走査期間中にレーザがレーザ光を出力する回数により決まる。したがって、プロジェクタ１００の水平方向の解像度は、スキャンミラー１１５の共振周波数、および、レーザの打ち出し周波数に依存する。

一方、プロジェクタ１００の垂直方向の解像度は、垂直駆動波形によって決まる。詳しくは、垂直方向の１往復期間に、スキャンミラー１１５が垂直方向の解像度分のラインを走査できるように、垂直駆動波形の１サイクルにおいて、投影方向（走査の往路あるいは復路）の波形が時間的に占める比率が、設定される。

なお、プロジェクタ１００の解像度は、走査方式にも依存する。具体的には、プロジェクタ１００の解像度は、走査方式がプログレッシブ方式であるかインターレース方式であるかによっても異なる。

走査方式は、レーザ光の出力期間と、走査の往路あるいは復路の期間との関係により決まる。本実施の形態では、スキャンミラー１１５は、光をフレームの上から下に走査するものとする。つまり、レーザは、往路期間に、レーザ光を出力する。ただし、走査方向は、これに限られない。例えば、レーザが復路期間にレーザ光を出力すると、走査方向は逆（下から上）になる。また、レーザが、往路期間および復路期間の両方でレーザ光を出力すると、光は、双方向に走査される。

なお、低速（垂直方向）ミラーも共振周波数を有している。そのため、ミラーコントローラ１５１は、垂直方向の駆動周波数の高調波を、高調波が共振周波数成分にかからないように、アナログおよびデジタル的に除去する。ただし、ＸＹドライバ１６０が、このようなフィルタ処理を行なってもよい。

受光素子１７０は、受光素子１７０に入射した光を検出し、光の検出に応じた検出信号をアンプ１８０に出力する。すでに説明したように、受光素子１７０は、机２０上の物体１０による散乱光を検出する。

アンプ１８０は、受光素子１７０からの検出信号を増幅して、増幅した検出信号をＡ／Ｄ変換器１９０に出力する。Ａ／Ｄ変換器１９０は、アンプ１８０からの信号をデジタル信号に変換し、ＣＰＵ１４０に与える。

プロジェクタ１００の構成について、図３を参照してより詳しく説明する。図３は、プロジェクタ１００のハードウェア構成をより詳しく説明した図である。なお、図３では、すでに図２に示している構成のいくつか（受光素子１７０、アンプ１８０など）は、省略している。

プロジェクタ１００は、光学系１１０と、レーザ制御回路１２０と、フロントエンド用ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）３１０と、デジタル信号プロセッサ３２０と、操作パネル３３０と、バックエンドブロック３４０と、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３４４と、ビデオＲＡＭ３４５とを含む。

操作パネル３３０は、プロジェクタ１００の筐体の表面あるいは側面に設けられる。操作パネル３３０は、たとえば、操作内容を表示するディスプレイ装置（図示しない）と、プロジェクタ１００に対する操作入力を受け付けるスイッチ（たとえばプラス・マイナスボタン）とを含む。操作パネル３３０は、操作を受け付けると、受け付けた操作に応じた信号をバックエンドブロック３４０に含まれるＣＰＵ１４０に送出する。

バックエンドブロック３４０は、ＣＰＵ１４０と、ビデオインターフェース３４２と、外部インターフェース３４３とを含む。

ビデオインターフェース３４２は、プロジェクタ１００の外部から与えられた画像信号（外部ビデオ信号）を受け付ける。ビデオインターフェース３４２には、パソコンなどが接続される。

外部インターフェース３４３は、ＳＤカード３８０の装着を受け付ける。外部インターフェース３４３は、ＳＤカード３８０からデータを読み出す。ＣＰＵ１４０は、読み出されたデータを、ＳＤＲＡＭ３４４あるいはビデオＲＡＭ３４５に格納する。なお、外部インターフェース３４３は、ＳＤカード３８０以外の記憶媒体を取り扱うものであってもよい。

ＣＰＵ１４０は、操作パネル３３０に対して与えられた操作入力などに応じて、ビデオインターフェース３４２あるいは外部インターフェース３４３を介してプロジェクタ１００に入力された信号に基づく画像の投影を制御する。より詳しくは、ＣＰＵ１４０は、入力された信号に基づく画像データをビデオＲＡＭ３４５に格納する。ＣＰＵ１４０は、フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０内のタイミングコントローラ３１１を制御し、ビデオＲＡＭ３４５の画像データに基づく画像の投影を制御する。

フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０は、データ／階調変換器３１４と、タイミングコントローラ３１１と、データコントローラ３１２と、ビットデータ変換器３１３とを含む。

タイミングコントローラ３１１は、ＣＰＵ１４０から送られる指令に基づいてデータコントローラ３１２を介してビデオＲＡＭ３４５に保持されている画像データを読み出す。また、タイミングコントローラ３１１は、デジタル信号プロセッサ３２０の制御も行なう。

データコントローラ３１２は、ビデオＲＡＭ３４５から読み出した画像データをビットデータ変換器３１３に送出する。

ビットデータ変換器３１３は、タイミングコントローラ３１１からの命令に基づいて、画像データを、レーザ発光によって投影するのに適合した形式のデータに変換する。また、形式変換後の画像データを、データ／階調変換器３１４に送出する。

データ／階調変換器３１４は、ビットデータ変換器３１３から出力されたデータを、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の３色として表示するための色の階調データに変換する。データ／階調変換器３１４は、変換後のデータを、レーザ制御回路１２０に送出する。

レーザ制御回路１２０は、図１では詳しく示していなかったものの、緑色レーザ制御回路１２１と、赤色レーザ制御回路１２２と、青色レーザ制御回路１２３とを含む。緑色レーザ制御回路１２１は、Ｇ階調データに基づいて、緑色レーザ１１１の出力するレーザ光の出力タイミングおよび強度を制御する。具体的には、例えば、緑色レーザ制御回路１２１は、緑色レーザ１１１に与える駆動電流を調整して、緑色レーザ光の強度を調整する。赤色レーザ制御回路１２２および青色レーザ制御回路１２３も、緑色レーザ制御回路１２１と同様に動作する。

デジタル信号プロセッサ３２０は、ミラーコントローラ１５０と、変換器３２２とを含む。

ミラーコントローラ１５０は、タイミングコントローラ３１１からの命令に基づいて、スキャンミラー１１５の動作を制御する。詳しくは、ミラーコントローラ１５０は、命令に基づいて、ＸＹドライバ１６０を駆動する駆動信号を作成する。ＸＹドライバ１６０は、駆動信号に基づいて、スキャンミラー１１５の位置および傾きを変更することで、レーザ光を走査する。

変換器３２２は、ミラーコントローラ１５０から送られる信号を、ＣＰＵ１４０に伝送する。たとえば、変換器３２２は、ＸＹドライバ１６０への駆動信号と、ＸＹドライバ１６０の状態とを含む信号を生成し、生成した信号をＣＰＵ１４０に送出する。ＣＰＵ１４０は、この信号に基づいて走査異常の有無を判定し、走査に異常がある場合、画像の投影を中止する。

＜機能的構成＞
プロジェクタ１００の機能的構成について、図４を参照して説明する。図４は、プロジェクタ１００の機能的構成を示す図である。

図４を参照して、プロジェクタ１００は、レーザ光源４１０と、レーザパワー検出部４１２と、走査部４１４と、第１の光分割部４１５と、第２の光分割部４１６と、光検出部４１８と、入力部４３０と、インターフェース部４５０と、記憶部４７０と、受光部４８０と、制御部４９０とを含む。

レーザ光源４１０は、レーザ光を出力する。本実施の形態では、レーザ光源４１０は、ＲＧＢの３色のレーザ光を出力する。緑色レーザ１１１、２色レーザ１１２および第１のビームスプリッタ１１３がレーザ光源４１０に相当する。

レーザパワー検出部４１２は、レーザ光源４１０から出力されたレーザ光の強度を検出する。第１のビームスプリッタ１１３およびレーザパワー検出器１１９がレーザパワー検出部４１２に相当する。

走査部４１４は、レーザ光源４１０から出力されたレーザ光を走査する。スキャンミラー１１５およびＸＹドライバ１６０が走査部４１４に相当する。

第１の光分割部４１５は、走査されたレーザ光を、光検出部４１８へ向かうレーザ光と、第２の光分割部４１６に向かうレーザ光とに分割する。第２のビームスプリッタ１１６が第１の光分割部４１５に相当する。

第２の光分割部４１６は、第１の光分割部４１６からのレーザ光を、本投影画面の被投射面（壁３０）へ向かうレーザ光と、ＶＵＩ画面の被投射面（机２０）へ向かうレーザ光とに分割する。第３のビームスプリッタ１１７が、第２の光分割部４１６に相当する。

光検出部４１８は、走査されたレーザ光の一部を検出する。光検出部４１８の検出結果は、走査位置の算出のために用いられる。光検出器１１８が光検出部４１８に相当する。

入力部４３０は、外部からのプロジェクタ１００への指示を受け付ける。また、入力部４３０は、受け付けた指示を制御部４９０に送る。操作パネル３３０が入力部４３０に相当する。なお、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面への入力も指示とみなすものの、ここでの入力部４３０には、ＶＵＩ画面への入力に関する部分を含めていない。

インターフェース部４５０は、外部とのデータのやり取りを行なう。ビデオインターフェース３４２および外部インターフェース３４３が、インターフェース部４５０に相当する。

記憶部４７０は、データを格納する。具体的には、記憶部４７０は、画像データ４７２およびプログラム４７４を格納する。ただし、記憶部４７０が格納するデータは、これらに限られるわけではない。ＳＤＲＡＭ３４４やビデオＲＡＭ３４５が、記憶部４７０に相当する。

画像データ４７２は、プロジェクタ１００が投影する投影画像の基礎となるデータである。本実施の形態では、画像データ４７２は、プロジェクタ１００が外部記憶装置から読み込んだデータや外部ビデオ信号に、制御部４９０による所定の画像処理が施されたものである。

プログラム４７４は、画像データ４７２に対する画像処理を行なうためのプログラムである。

受光部４８０は、机２０上の物体１０による散乱光を検出する。受光素子１７０が、受光部４８０に相当する。

制御部４９０は、レーザパワー検出部４１２、光検出部４１８の検出結果、受光部４８０の検出結果、および、入力部４３０が受け付けた指示に基づいて、記憶部４７０、レーザ光源４１０および走査部４１４の動作を制御する。制御部４９０は、投影位置算出部４９１と、光源制御部４９２と、走査制御部４９３と、投影制御部４９４と、画像処理部４９５と、物体位置算出部４９６と、指示作成部４９７とを含む。

投影位置算出部４９１は、光検出部４１８の検出結果に基づいて、投影位置を算出する。また、投影位置算出部４９１は、算出した投影位置を投影制御部４９４に送る。投影位置算出コントローラ１３０が投影位置算出部４９１に相当する。

光源制御部４９２は、レーザパワー検出部４１２の検出結果および投影制御部４９４からの信号に基づいて、レーザ光源４１０によるレーザ光の出力を制御する。具体的には、光源制御部４９２は、各色のレーザ光の出力タイミングおよび強度を制御する。レーザ制御回路１２０が光源制御部４９２に相当する。

走査制御部４９３は、投影制御部４９４からの信号に基づいて、走査部４１４の動作を制御する。走査制御部４９３は、走査部４１４を所定の走査周波数で動作させる。また、走査制御部４９３は、走査部４１４の動作状態などを含む信号を、投影制御部４９３に送る。デジタル信号プロセッサ３２０が、走査制御部４９３に相当する。

投影制御部４９４は、画像の投影のために、光源制御部４９２および走査制御部４９３の動作を制御する。ＣＰＵ１４０、タイミングコントローラ３１１およびデータコントローラ３１２が、投影制御部４９４に相当する。

具体的には、投影制御部４９４は、記憶部４７０から画像データ４７２を読み出す。そして、投影制御部４９４は、読み出した画像データ４７２およびスキャンミラー１１５の走査周波数の指定値に基づいて、光源制御部４９２に対して与える制御信号を作成する。投影制御部４９４は、作成した制御信号を光源制御部４９２に送る。

また、投影制御部４９４は、指示された走査期間や走査部４１４の動作状態に応じて、走査制御部４９３に走査の開始や終了などのための指示を与える。

画像処理部４９５は、インターフェース部４５０が受け付けた画像データを記憶部４７０に格納する。また、画像処理部４９５は、入力部４３０が受け付けた指示、あるいは、指示作成部４９７がＶＵＩ画面２２への入力に応じて作成する指示（後述）に基づいて、プログラム４７４を実行し、画像データ４７２に対し所定の処理を施す。

例えば、画像処理部４９５は、記憶部４７０に格納されている画像データ４７２に対し、サイズ変更処理や、回転処理などを施し、処理後のデータを記憶部４７０に格納する。

また、画像データ４７２が複数の画像ページデータを含む場合、画像処理部４９５は、画像データ４７２の中から投影用の画像ページデータを決定する。画像処理部４９５は、入力部４３０が外部から受け付けた指示、あるいは、指示作成部４９７が作成した指示に基づいて、投影用のページデータを選択する。

画像作成部４９５は、マーク作成部４９８を含む。マーク作成部４９８は、指示作成部４９７から受け付けた指示に基づいて、ＶＵＩ画面２２への入力位置に対応するマーカーに対応する表示データを画像データ４７２に追加したデータを記憶部４７０に格納する。

物体位置算出部４９６は、受光部４８０による検出結果、つまり、物体１０による散乱光の検出結果に基づいて、物体１０によるＶＵＩ画面への指示位置を算出する。なお、受光部４８０の検出結果に基づく指示位置の算出の詳細については後述する。

指示作成部４９７は、物体位置算出部４９６により算出された指示位置に基づいて、投影画像を変更するための指示を作成する。具体的には、指示作成部４９７は、画像処理部４９５に対する画像処理の実行指示を作成する。例えば、指示作成４９７は、物体１０の位置データともに、画像データ４７２のうち物体１０の位置を含む領域の輝度を経ｈｈ効するための指示を画像処理部４９５に与える。また、画像データ４７２が複数のページデータを含むとき、指示作成部４９７は、画像処理部４９５に対して、投影用ページの変更指示を送ることもある。

以上、説明したような制御部４９０の機能は、投影位置算出コントローラ１３０、プログラム４７４を実行するＣＰＵ１４０、フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０、デジタル信号プロセッサ３２０、およびレーザ制御回路１２０により実現される。ただし、制御部４９０の機能を実現する構成は、上述のものに限られない。制御部４９０の機能の一部または全部は、専用回路などのハードウェアで実現されてもよいし、ＲＡＭなどをワーキングメモリとして用いてプログラムを実行するプロセッサにより実現されてもよい。

＜外部物体の位置算出方法＞
以下では、図５を参照しつつ、ＶＵＩ画面２２上の物体１０の位置特定処理について詳細に説明する。図５は、ＶＵＩ画面２２上の物体１０の位置特定に関係する光路を示す図である。

プロジェクタ１００は、レンズＬ１を通して、机２０上に、ＶＵＩ画面２２を投影する。プロジェクタ１００は、レーザ光を投影画像の画素毎に選択的に出力する。すなわち、プロジェクタ１００は、複数の期間（走査ステップとよぶ）の各々において、１つの画素に対応する色および強度を持つレーザ光を出力する。プロジェクタ１００は、レーザ光を走査し、各走査ステップにおいて、画素に対応する方向にレーザ光を出力する。図５には、ある走査ステップでプロジェクタ１００が出力する光が、物体１０あるいは机２０により反射されず、直進する場合の光路Ａを示している。

ＶＵＩ画面２２上に物体１０が置かれると、プロジェクタ１００からＶＵＩ画面２２に向かうレーザ光は、物体１０により散乱する。散乱されたレーザ光は、光路を変え、受光素子１７０に入射する。図５には、光路Ａに進行し、物体１０で散乱された光の光路Ｂを示している。なお、図５では、光路Ｂを１本の線で描いているものの、実際には、光路Ｂは、散乱角度の違いによって、ある程度広がる。

図５では、物体１０がＶＵＩ画面２２と接触しているが、受光素子１７０は、物体１０がＶＵＩ画面２２の近傍にある場合、物体１０による散乱光を検出する。すなわち、ここでの説明において、「ＶＵＩ画面２２上に物体１０が置かれる」とは、物体１０がＶＵＩ画面２２に接触する場合のみならず、物体１０がＶＵＩ画面２２の近傍に位置する場合も含む。

受光素子１７０の検出面は、プロジェクタ１００の底面（机２０への設置面）からの所定の下限高さと上限高さとの間に設置される。下限高さおよび上限高さは、ＶＵＩ画面２２の表面上あるいは表面の近傍に位置する物体１０の散乱光が検出面に入射し、かつ、ＶＵＩ画面２２から離れた面内の物体１０の散乱光がなるべく検出面に入射しないように、設計されることが好ましい。下限高さおよび上限高さは、プロジェクタ１００とＶＵＩ画面２２との位置関係や物体１０の形状等に基づいて、あるいは、実験的に定めればよい。

プロジェクタ１００は、散乱光の検出タイミングに基づいて、物体１０のＶＵＩ画面２２への接触位置を決定する。このことについて、図６を参照して説明する。図６は、散乱光の検出タイミングに基づく接触位置の決定について説明するための図である。

図６に示す３つのグラフの横軸は、ともに、時間を表わす。３つのグラフの縦軸は、上から順に、それぞれ、Ｘカウント、Ｙカウント、および、受光素子１７０の検出信号（反射強度）を表わす。また、図６の下側には、ＶＵＩ画面２２上の光の走査の様子を示す図も示している。なお、ここでは、画像の解像度は、８００×６００画素であるとして説明する。

Ｘカウントは、スキャンミラー１５０がＸ方向（水平方向）に往復した回数に対応する。ＣＰＵ１４０は、レーザの打ち出し周波数に対応する所定の時間間隔で、Ｘカウントを増やす。図でグラフが高くなっている箇所が、ＣＰＵ１４０が、Ｘカウントを増やすタイミングである。ＣＰＵ１４０は、Ｘカウントをメモリに格納する。

ＣＰＵ１４０は、Ｘカウントとレーザ光の打ち出し位置とを連動して制御する。つまり、ＣＰＵ１４０は、レーザ制御回路１２０を介して、緑色レーザ１１１および２色レーザ１１２に、特定の同期タイミングで、所定の周波数でのレーザ光の打ち出しを開始させる。ここで、同期タイミングは、光検出信号、ピエゾ信号、あるいは、ミラーコントローラ１５０の垂直駆動波形の特定位置などにより定まる。ＣＰＵ１４０は、この同期タイミングで、Ｘカウント信号の生成を開始する。Ｘカウントが８００回になると、水平方向の１ラインの往路での画素の投影は終了する。以降、Ｘカウントが８００増える都度、復路または往路での画素の投影が終了する。

Ｙカウントは、スキャンミラー１５０がＹ方向（垂直方向）に往復した回数をカウントするために用いられる。ＣＰＵ１４０は、Ｘカウントが８００（水平方向の解像度）増える都度、Ｙカウント信号を１増やす。ＣＰＵ１４０は、Ｙカウントをメモリに格納する。Ｙカウントが６００回になると、画像の１フレームの投影が終了する。

さて、ＶＵＩ画面２２内の画素位置（２００，１８０）に、物体１０が接触していることを考える。この時、フレームの開始から１８０Ｙカウント経過し、さらに、２００Ｘカウント経過した時点で、受光素子１７０が、物体１０による散乱光に対応する検出信号を出力する。

ＣＰＵ１４０は、スキャンミラー１１５への制御信号および光検出部４１８の検出結果に基づいて算出された投影位置に基づいて、検出信号の発生タイミングでの、走査位置（光の進行方向）を求める。ＣＰＵ１４０は、検出信号の発生タイミングにおける走査位置である（２００，１８０）を、物体１０が接触している位置であると決定する。

なお、本実施の形態では、ＣＰＵ１４０は、所定の閾値（位置検出閾値）を超えた検出信号に基づいて、物体１０の位置を決定する。これは、受光素子１７０に入射する散乱光以外の光の影響を抑えるためである。

＜マーカー表示＞
本実施の形態に係るプロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面２２上の物体１０を検出すると、投影画面に物体１０の位置に応じたマーカーを表示する。特に、本実施の形態では、プロジェクタ１００は、白色（ＲＧＢ光源の出力が最大）のマーカーを表示する。このマーカーは、本投影画面３２におけるポインタ（パソコンにおけるマウスポイントなどに相当）のかわりに使用できるとともに、受光素子１７０が、物体１０の散乱光を確実に検出できることを補助する。

したがって、プロジェクタ１００は、投影画面が黒色、あるいは、ＲＧＢ各光量が受光素子１７０で検出できない程度に小さい場合であっても、ＶＵＩ画面２２上の物体１０の位置検出を行なうことができる。よって、プロジェクタ１００は、汎用性が高い。また、マーカーを表示するための特別な部品を追加しなくてもよいので、プロジェクタ１００は、低コストである。

ただし、マーカーは、白色に限られるわけではなく、受光素子１７０が散乱光を検出できる程度に高い輝度を有していればよい。しかしながら、検出精度の観点からは、マーカーは、白色であることが最も好ましい。白色光は、ＲＧＢの各光の強度が最大の光であり、受光素子１７０に最も検出されやすいためである。

プロジェクタ１００が表示するマーカーについて図７を参照して説明する。図７は、ＶＵＩ画面２２への入力にともなうマーカー表示の一例を示す図である。

図７Ａは、ＶＵＩ画面２２に物体１０が接触（もしくは近接）した状態を示している。
図７Ａでは、黒色（図中では斜線で示す）のバックの中央に花が描かれたＶＵＩ画面２２を示している。物体１０の下端（図中では上側）は、光が投影されている領域内にある。

図７Ｂは、図７Ａに示す物体１０のＶＵＩ画面２２への接触後のＶＵＩ画面２２を示す図である。プロジェクタ１００は、図７Ａに示す物体１０で散乱された光を検出する。また、プロジェクタ１００は、検出結果に基づいて、物体１０の位置を算出する。プロジェクタ１００は、算出された位置にマーカー２４を表示する。

図７Ｃを参照しつつ、物体１０が、図７Ｂに示す位置から、ＶＵＩ画面２２に沿って移動することを考える。図７Ｃは、物体２０の移動前後のＶＵＩ画面２２を説明するための図である。プロジェクタ１００は、物体１０の位置に遊び領域を含めたマーカー２４を表示する。そのため、マーカー２４は、物体１０に追従して移動する。物体１０が、黒色領域に入っても、マーカー２４を表示するための光の反射光が受光素子１７０に入射する。したがって、図７Ｃに示すように、プロジェクタ１００は、物体１０が黒色領域に移動しても、マーカー２４を表示し続けることが移動できる。

より詳しく説明すると、物体１０の移動速度が、マーカー２４の大きさおよびマーカー２４の表示位置更新の時間間隔により定まる限界速度に比べて、小さい場合、プロジェクタ１００は、物体１０の移動に追随させてマーカー２４を移動することができる。限界速度は、マーカー２４の大きさを位置更新の時間間隔で割った値である。物体１０の移動速度が限界速度を超えないならば、物体１０は、マーカー２４の表示領域の外に出ることはない。

したがって、本実施の形態では、マーカー２４のサイズは、マーカー２４の表示位置更新の時間間隔に、標準的な移動速度の物体１０が移動する距離よりも大きく設定する。ここで、「標準的な移動速度」は、プロジェクタ１００の使用態様などに応じて変わる。標準的な移動速度は、実験結果等に基づいて予め適宜定められた値であるとする。あるいは、プロジェクタ１００のユーザが、標準的な移動速度を設定できてもよい。

なお、プロジェクタ１００は、物体１０の移動方向を予測して、予測結果に基づいて、マーカー２４を移動してもよい。具体的には、プロジェクタ１００は、異なる２つのタイミングでの物体１０の位置に基づいて、物体１０の移動方向および移動速度を計算する。さらに、プロジェクタ１００は、計算した移動方向および移動速度に基づいて、マーカー２４位置の更新時点での物体１０の予測位置を計算する。そして、プロジェクタ１００は、予測位置を含む領域にマーカー２４を表示する。

このようにマーカー２４の位置を、物体１０の移動に基づいてフィードフォワード制御する場合、マーカー２４の位置の更新頻度をあまり高めなくてよい。したがって、この制御によれば、プロジェクタ１００の計算負荷が減る。また、この制御によれば、表示されたマーカー２４が頻繁に移動し、投影画面が見にくくなることも抑えられる。

ただし、フィードフォワード制御では、マーカー２４の表示位置が物体１０の位置と一致しにくくなる。つまり、マーカー２４の位置の精度と、マーカー２４の速度とは、トレードオフの関係にある。マーカー２４の更新頻度は、マーカー２４の表示に求められる精度に応じて設定することが、好ましい。

プロジェクタ１００は、以上の動作により、黒色領域にもマーカー２４を表示することができる。プロジェクタ１００は、マーカー用の投影光を利用することで、ＶＵＩ画面２２への入力に応じて、マーカー２４を投影画面に表示し続けることができる。そのため、ユーザは、ＶＵＩ画面２２を用いて、容易に投影画面上の点を指し示すことができる。

（変形例）
プロジェクタ１００がマーカー２４をより確実に表示できるように、プロジェクタ１００は、物体１０が検出されないときに、投影画面の一部に、高輝度領域を設けてもよい。例えば、プロジェクタ１００は、画像の投影開始時に、予め、投影画面の一部に高輝度領域を設けてもよい。あるいは、プロジェクタ１００は、物体１０が黒色領域に入るなどして検出さなくなったときに、所定の位置に高輝度領域を設けてもよい。ユーザは、物体１０を一旦高輝度領域においてから、物体１０をＶＵＩ画面２２に沿って移動することで、マーカー２４を投影画面に表示させることができる。

特に、プロジェクタ１００は、物体１０を検出できないと予め判断される画像の投影時に、投影画面の一部に高輝度領域を設けてもよい。例えば、プロジェクタ１００は、画像データの全画素が低輝度の場合に、投影画面の一部に高輝度領域を設けてもよい。この場合、ユーザは、全面が黒の画面にもマーカーを表示させることができる。

このようなプロジェクタ１００は、黒色背景などいかなる画面が投影される場合も、位置検出を行なうことができる。そのため、プロジェクタ１００の汎用性は、さらに高まる。

なお、ユーザが投影画面を視認する必要がある場合、高輝度領域は、投影画面の視認にあまり影響がない領域（例えば、投影画面の端や隅）であることが好ましい。また、プロジェクタ１００は、マーカー２４の表示（あるいは最初の高輝度領域以外での物体１０の検出）に応じて、最初の高輝度領域を元々の投影画面に戻してもよい。

また、プロジェクタ１００は、物体１０の移動の都度マーカー２４を移動するのではなく、物体１０が検出された位置すべてを明るく表示してもよい。このようなプロジェクタ１００によれば、ユーザは、ＶＵＩ画面２２上で物体１０を動かすことで、投影画面に、物体１０の軌跡に応じた図形を描くことができる。

特に、この処理と、上述の予め高輝度領域を設ける処理とを組み合わせれば、ユーザは、黒色画面に、図形を描くこともできる。つまり、プロジェクタ１００は、一種の手書き入力装置として機能する。

＜処理の流れ＞
図８を参照して、本実施の形態に係るプロジェクタ１００が行なう処理の流れについて説明する。図８は、第１の実施の形態に係るプロジェクタ１００が行なう処理の流れをフローチャート形式で示す図である。

ステップＳ１０１において、プロジェクタ１００のＣＰＵ１４０は、緑色レーザ１１１、２色レーザ１１２およびスキャンミラー１１５を制御し、画像データに基づく画像を２方向に投影する。

ステップＳ１０３において、ＣＰＵ１４０は、受光素子１７０がＶＵＩ画面２２上での物体１０による反射光を検出したかどうか判断する。具体的には、ＣＰＵ１４０は、受光素子１７０が、所定の閾値以上の検出信号を出力したかどうか判断する。

受光素子１７０が反射光を検出していない場合（ステップＳ１０３においてＮＯ）、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１０３の処理を繰り返す。受光素子１７０が反射光を検出した場合（ステップＳ１０３においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１０５の処理に進む。

ステップＳ１０５において、ＣＰＵ１４０は、受光素子１７０が光を検出したタイミング、および、そのタイミングでのレーザー光の走査位置（レーザー光が向けられていた位置）に基づいて、物体１０の検出位置を算出する。さらに、ＣＰＵ１４０は、画像データ４７２のうち、検出位置に対応する位置の画素の色データを白に変更する。さらに、ＣＰＵ１４０は、レーザー制御回路１２０を制御し、各色のレーザに、変更後の画像データに基づくレーザー光を出力させる。

なお、この際、ＣＰＵ１４０は、変更前の色データをＳＤＲＡＭ３４４などの記憶領域に格納しておく。ＣＰＵ１４０は、あとで、変更した色データを元に戻す必要があるからである。

ステップＳ１０７において、ＣＰＵ１４０は、受光素子１７０からの信号に基づいて物体１０の検出位置を再び計算する。ＣＰＵ１４０は、計算した検出位置および以前に計算した検出位置に基づいて、検出位置が移動したかどうか判断する。具体的には、ＣＰＵ１４０は、新たに計算した検出位置が、以前に計算した検出位置から所定の距離以上離れているとき、検出位置が移動したと判断する。

なお、ここでの「所定の距離」は、プロジェクタ１００が、物体１０の位置の検出精度やユーザの手元のぶれを、検出位置の移動であるとみなさないような値に設定することが好ましい。

ステップＳ１０９において、ＣＰＵ１４０は、検出位置の移動に応じてマーカーを移動する。すなわち、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１０７において新たに計算された検出位置に対応する位置の画素の色データを白に変更する。なお、この際、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１０５と同様に、変更前の色データをＳＤＲＡＭ３４４などの記憶領域に格納しておく。さらに、ＣＰＵ１４０は、記憶領域に格納されている変更前の色データに基づいて、ステップＳ１０５において変更した色データを、変更前の色データに戻す。

さらに、ＣＰＵ１４０は、以上の画像データの変更の後、レーザー制御回路１２０を制御し、各色のレーザに、変更後の画像データに基づくレーザー光を出力させる。

ステップＳ１１１において、ＣＰＵ１４０は、再び、受光素子１７０が物体１０による反射光を検出したかどうか判断する。ここでのＣＰＵ１４０の処理は、ステップＳ１０３と同様である。

受光素子１７０が反射光を検出した場合（ステップＳ１１１においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１０７からの処理を繰り返す。したがって、マーカーは、物体１０に追随して移動する。

受光素子１７０が反射光を検出していない場合（ステップＳ１０３においてＮＯ）、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１１３において、マーカーの表示を中止する。このような場合としては、物体１０がＶＵＩ画面２２から離れた場合や、マーカーが物体１０に追従できなかった場合などがある。

より具体的には、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１１３において、記憶領域に格納されている変更前の色データに基づいて、ステップＳ１０９において変更した色データを、変更前の色データに戻す。ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１１３の実行後、ステップＳ１０３からの処理を繰り返す。

なお、ＣＰＵ１４０が、マーカーの表示を中止するタイミングは、いろいろ考えられる。例えば、ＣＰＵ１４０は、反射光が検出されなくなったことに応じて、直ちに、マーカーの表示を中止してもよい。あるいは、ＣＰＵ１４０は、反射光が検出されなくなってから、所定の時間が経過した時点で、マーカーの表示を中止してもよい。あるいは、ＣＰＵ１４０は、マーカーが表示されている位置とは別の位置に、物体１０が検出されるまで、マーカーを表示させておいてもよい。

［第２の実施の形態］
第１の実施の形態では、マーカー表示を確実に行なうためのプロジェクタ１００について説明してきた。第２の実施の形態では、投影画面内のアイコンによる操作を確実にするためのプロジェクタ１００について説明する。

ここで、「アイコン」とは、動作指示の決定のために、投影画面内の所定の領域に表示される画像を指す。アイコンは、頁送りなど画面の変更動作に対応する画像であることが好ましい。ユーザは、ＶＵＩ画面２２上のアイコンを見ながら操作することで、直感的にプロジェクタ１００を操作することができる。

第２の実施の形態に係るプロジェクタ１００のハードウェア構成および機能的構成は、第１の実施の形態と同様であり、これらの詳細な説明は繰り返さない。

第２の実施の形態に係るプロジェクタ１００は、アイコンの表示領域あるいはアイコンの表示領域の周辺領域に、白色領域を作成する。したがって、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面２２のアイコンへの操作を、元々の投影画面によらず、確実に検出することができる。なお、プロジェクタ１００が作成する領域は、第１の実施の形態と同様、白色であることが好ましいものの、白色に限られず高輝度であればよい。以下、本実施の形態における投影画面の具体例のいくつかを説明する。

図９は、第２の実施の形態に係るＶＵＩ画面２２の第１の例を示す図である。図９を参照して、ＶＵＩ画面２２は、３つのアイコン２６（図中、斜線で示す）と、アイコン２６を囲むように配置された矩形状の白色領域２８とを含む。

ここで示したアイコン２６は、トリックプレイ（早送り、巻き戻し、停止など）に対応する。ただし、アイコン２６に対応する動作は、これに限られない。また、アイコン２６の表示形態も図に示したものに限られない。

本実施の形態では、プロジェクタ１００は、常時アイコン２６を表示しているわけではなく、所定の指示に応じて、アイコン２６を表示するものとする。例えば、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面２２内の所定の領域（例えば、ＶＵＩ画面２２の端や隅）での物体１０の検出に応じて、アイコン２６を投影画面に表示する。

プロジェクタ１００は、例えば、各アイコン２６の表示領域を中心とする所定の領域内（ただし、アイコン２６の表示領域を除く）の画素の色データを白色に設定することで、図９に示すような白色領域２８を表示する。なお、アイコン２６の表示領域は、画像データ４７２によって指定されているものとする。プロジェクタ１００は、画像データ４７２からアイコン２６の表示領域を読出し、読み出したアイコン２６の表示領域に基づいて白色領域２８を決定する。

あるいは、プロジェクタ１００は、プログラム４７４に基づいて、所定の位置にアイコン２６および白色領域２８を作成してもよい。この場合は、プロジェクタ１００は、単に、記憶部４７０からアイコン２６の表示領域および白色領域２８を呼び出して、元々の画像データにアイコン２６および白色領域２８を重ねる。

ユーザが物体１０をアイコン２６の周囲におくと、プロジェクタ１００は、アイコン２６が、低輝度あるいは受光素子１７０で検出しにくい色であっとしても、白色領域２８に照射された光の反射光に基づいて、物体１０を検出できる。したがって、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面２０を介したアイコン操作に基づく動作を確実に行なうことができる。また、白色領域２８は、投影画像の中で、アイコン２６を見やすくするという効果も奏する。

白色領域２８の形状および配置位置は、図９に示すものに限られない。図１０に、第２の実施の形態に係るＶＵＩ画面２２の第２の例を示す。図１０に示すＶＵＩ画面２２では、白色領域２８は、アイコン２６を縁取るように配置されている。

プロジェクタ１００は、例えば、各アイコン２６の表示領域の外部領域のうち各アイコン２６の表示領域から所定の距離以内の画素の色データを白色に設定することで、このような白色領域２８を表示する。あるいは、アイコン２６および白色領域２８の表示領域は、予めプロジェクタ１００内に格納されていてもよい。

図１１に、第２の実施の形態に係るＶＵＩ画面２２の第３の例を示す。図１１に示すＶＵＩ画面２２では、補助線状の白色領域２８が、アイコン２６の下部に配置されている。

プロジェクタ１００は、第１の例や第２の例で説明したように、各アイコン２６の表示領域に基づいて白色領域２８を決定する。もしくは、プロジェクタ１００は、予めプロジェクタ１００内に格納されている指定範囲に基づいて、白色領域２８を決定する。

なお、アイコン２６の選択補助のための白色領域の表示位置は、図９〜図１１に示したものに限られるわけではない。白色領域はアイコンの表示領域の周辺にあればよい。あるいは、プロジェクタ１００は、アイコン２６そのものを白色にしてもよい。

図１２を参照して、第２の実施の形態に係るプロジェクタ１００が行なう処理の流れを説明する。図１２は、第２の実施の形態に係るプロジェクタ１００が行なう処理の流れをフローチャート形式で示す図である。

ステップＳ２０１において、プロジェクタ１００のＣＰＵ１４０は、緑色レーザ１１１、２色レーザ１１２およびスキャンミラー１１５を制御し、画像データに基づく画像を２方向に投影する。

ステップＳ２０３において、ＣＰＵ１４０は、アイコンの表示指示があるかどうか判断する。アイコンの表示指示としては、ＶＵＩ画面２２の所定領域での物体１０の検出などがある。本実施の形態では、ＣＰＵ１４０は、アイコンの表示開始指示を受け付けてから、アイコンの表示終了指示を受け付けるまで、アイコンの表示指示があると判断するものとする。

アイコンの表示指示がない場合（ステップＳ２０３においてＮＯ）、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ２０３の処理を繰り返す。アイコンの表示指示があった場合（ステップＳ２０３においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ２０５の処理に進む。

ステップＳ２０５において、ＣＰＵ１４０は、画像データ４７２に、アイコンを表示するためのデータを追加する。ここで、ＣＰＵ１４０は、アイコンの表示領域もしくはアイコンの表示領域の周辺領域の色データを白色に設定する。ＣＰＵ１４０は、緑色レーザ１１１、２色レーザ１１２およびスキャンミラー１１５を制御し、変更後の画像データ４７２に基づく画像を２方向に投影する。

ステップＳ２０７において、ＣＰＵ１４０は、ＶＵＩ画面２２内のアイコンが選択されたかどうかを判断する。具体的には、ＣＰＵ１４０は、アイコンの表示領域を表わすデータと、受光素子１７０の光受光結果に基づいて算出した物体１０の位置との比較によって、アイコンが選択されたかどうか判断する。

アイコンが選択されていない場合（ステップＳ２０７においてＮＯ）、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ２０７の処理を繰り返す。アイコンが選択された場合（ステップＳ２０７においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ２０９の処理に進む。

ステップＳ２０９において、ＣＰＵ１４０は、選択されたアイコンに応じた画像変更指示を作成する。トリックプレイ用のアイコンが表示されている場合、ＣＰＵ１４０は、画像の早送り指示、画像の巻き戻し指示、あるいは、画像の進行の停止指示などを作成する。

ステップＳ２１１において、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ２１１において作成された画像変更指示に基づいて、画像データ４７２を更新する。その後、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ２０１からの処理を繰り返す。

［第３の実施の形態］
＜概要＞
第２の実施の形態に係るプロジェクタ１００は、画像データ４７２をプロジェクタ１００内のＣＰＵ１４０（あるいは画像処理部４９５）にて作成する。より詳しくは、プロジェクタ１００は、プロジェクタ１００内に格納されたプログラム４７４を実行し、画像データ４７２を作成することができる。

第２の実施の形態では、プロジェクタ１００は、外部から受け付けた画像データに基づいて、投影用の画像データ４７２を作成できる。したがって、例えば、プロジェクタ１００は、ＶＵＩ画面への所定の指示に応じて、プロジェクタ１００に装着された記憶媒体（ＳＤやフラッシュメモリなど）内の複数の画像ファイルをスライドショー表示したりできる。

これに対し、第３の実施の形態に係るプロジェクタ１００＃は、自身では、画像データ４７２を作成しない。プロジェクタ１００＃は、外部の電子機器１０００と接続されて使用される。プロジェクタ１００＃は、ＶＵＩ画面操作に応じて、電子機器１０００に、電子機器１０００がプロジェクタ１００＃に送信する画像データ４７２の変更を指示する。つまり、第３の実施の形態では、電子機器１０００が、ＶＵＩ画面操作に応じた表示画面の変更に主要な役割を果たす。

第３の実施の形態に係るプロジェクタ１００＃の使用態様を図１３に示す。図１３は、第３の実施の形態に係るプロジェクタ１００＃の使用態様を示す図である。

図１３を参照して、プロジェクタ１００＃は、外部の電子機器１０００とケーブル１３００により接続される。ただし、プロジェクタ１００＃と電子機器１０００とは、ケーブル１３００以外のものにより接続されてもよい。プロジェクタ１００＃と電子機器１０００とは、無線接続されてもよい。

ここでは、電子機器１０００は、図１３に描いているように、ノートパソコンであるとして説明する。しかしながら、電子機器１０００は、ノートパソコンに限られるわけではない。電子機器１０００は、プロジェクタ１００＃に接続可能であって、かつ、以下に説明する動作を行なえればよい。

プロジェクタ１００＃は、第１あるいは第２の実施の形態に係るプロジェクタ１００と同様、机２０などの上に設置される。プロジェクタ１００＃は、壁３０などの第１の被投射面に本投影画面を投影する。また、プロジェクタ１００＃は、机２０などの第２の被投射面にＶＵＩ画面を投影する。ただし、机２０や壁３０などは、図１３には示していない。

＜ハードウェア構成＞
（プロジェクタ１００＃）
プロジェクタ１００＃のハードウェア構成は、第１あるいは第２の実施の形態に係るプロジェクタ１００と同様である。したがって、ここでは、ハードウェア構成の全てについては詳しい説明は繰り返さない。ただし、電子機器１０００との接続に関する外部インターフェース３４３（図３参照）については、以下、詳しく説明する。

プロジェクタ１００＃は、外部インターフェース３４３により、電子機器１０００に接続される。外部インターフェース３４３は、電子機器１０００からの画像データを受け取る。外部インターフェース３４３は、電子機器１０００から受け取った画像データをＣＰＵ１４０に与える。

本実施の形態における外部インターフェース３４３としては、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタや、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）コネクタなどの外部接続端子を用いることができる。あるいは、外部インターフェース３４３は、電子機器１０００と無線通信する無線送受信機であってもよい。

（電子機器１０００）
電子機器１０００のハードウェア構成について図１４を参照しつつ説明しておく。図１４は、電子機器１０００のハードウェア構成をブロック図形式で示す図である。電子機器１０００は、ディスプレイ１０１０と、キーボード１０２２と、ＣＰＵ１０３０（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０３０と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０４０と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０５０と、ハードディスク１０６０と、外部インターフェース１０７０とを備える。

ディスプレイ１０１０は、電子機器１０００内のデータに基づく画像を表示する。マウス１０２０およびキーボード１０２２は、外部からの入力操作を受けつける。マウス１０２０およびキーボード１０２２は、入力装置の一例である。電子機器１０００は、タブレットなどの他の入力装置を備えていてもよい。

ＣＰＵ１０３０は、マウス１０２０やキーボード１０２２が受け付けた指示などに基づいて、電子機器１０００の動作を制御する。具体的には、ＣＰＵ１０３０は、プログラムを実行し、電子機器１０００の各部に対して、動作指示を与える。

ＲＡＭ１０４０は、データを一時的に格納する。ＲＡＭ１０４０は、プログラム実行時のワーキングメモリとして使用される。ＲＯＭ１０５０は、データを長期的に格納する。ハードディスク１０６０は、データの読み書きの可能な記憶装置である。ハードディスク１０６０は、プログラム１０６２などを格納する。なお、ハードディスク１０６０は、データの読み書きの可能な記憶装置の一例である。電子機器１０００は、ハードディスク１０６０のかわりに、あるいは、ハードディスク１０６０に加えてさらに、フラッシュメモリなどの記憶装置を備えていてもよい。

プログラム１０６２は、ＣＰＵ１０３０により実行され、画像データを作成する。プログラム１０６２は、例えば、プレゼンテーションソフトである。図１４では、プログラム１０６２は１つしか示していないものの、ハードディスク１０６０などの記憶装置は、複数のプログラム１０６２を格納していてもよい。

外部インターフェース１０７０は、電子機器１０００とプロジェクタ１００＃とを接続する。外部インターフェース１０７０は、例えば、ＵＳＢコネクタや、ＬＡＮコネクタなどである。あるいは、外部インターフェース１０７０は、無線送受信機であってもよい。

＜機能的構成＞
電子機器１０００＃および電子機器１０００を含むシステム（プロジェクタシステム）の機能的構成について、図１５を参照して説明する。図１５は、プロジェクタシステムの機能的構成を示す図である。

（電子機器）
まず、電子機器１０００の機能的構成について説明する。図１５を参照して、電子機器１０００は、インターフェース部１５１０と、制御部１５２０と、入力部１５３０とを備える。

インターフェース部１５１０は、プロジェクタ１００＃との間で、データの授受を行なう。例えば、インターフェース部１５１０は、プロジェクタ１００＃からの動作指示を受け取る。また、インターフェース部１５１０は、プロジェクタ１００＃に対して画像データを送信する。外部インターフェース１０７０が、インターフェース部１５１０に相当する。

制御部１５２０は、電子機器１０００の各部の動作を制御する。ＣＰＵ１０３０が、制御部１５２０に相当する。制御部１５２０は、画像作成部１５２２を含む。画像作成部１５２２は、指示に基づいて、画像データを作成する。制御部１５２０は、インターフェース部１５１０を制御し、作成した画像データをプロジェクタ１００＃に送信する。

入力部１５３０は、外部からの指示を受け付ける。マウス１０２０およびキーボード１０２２が、入力部１５３０に相当する。

（プロジェクタ）
プロジェクタ１００＃の機能的構成は、第１の実施の形態に係るプロジェクタ１００の機能的構成とほぼ同様である。以下では、第１の実施の形態と異なる点を説明する。

電子機器１０００は、画像データの変更指示に基づいて、新たな画像データをプロジェクタ１００＃に送信する。プロジェクタ１００＃は、記憶部４７０の画像データ４７２を、プロジェクタ１００＃からの新たな画像データに書き換える。

プロジェクタ１００＃の指示作成部４９７は、物体位置算出部４９６から受け取った物体位置データに基づいて、電子機器１０００がプロジェクタ１００＃に送信する画像データの変更指示を作成する。指示作成部４９７は、インターフェース部４５０を制御し、変更指示を電子機器１０００に送る。

インターフェース部４５０は、変更指示に応じて電子機器１０００がプロジェクタ１００＃に送信したデータを受け取る。また、インターフェース部４５０は、プロジェクタ１００＃は、受け取ったデータを画像データ４７２として記憶領域に格納する。

表示制御部４４４は、変更指示に応じて電子機器１０００が作成した新たな画像データ４７２に基づいて、光源制御部４９２および走査制御部４９３の動作を制御する。具体的には、例えば、表示制御部４４４は、所定の時間周期ごと、もしくは、指示作成部４９７による動作指示に応じて、記憶部４７０から画像データ４７２を読み出す。そして、表示制御部４４４は、読み出した画像データ４７２に基づいて、光源制御部４９２および走査制御部４９３の動作を制御する。

また、本実施の形態では、画像処理部４９５は、必ずしも必要でない。電子機器１０００の画像作成部１４２２が、ＶＵＩ画面操作に応じた画面変更を行なうのであれば、画像処理部４９５は不要である。

本実施の形態においては、ユーザは、ＶＵＩ画面を介して、電子機器１０００が実行するアプリケーションソフトの操作ができる。プロジェクタ１００＃は、投影画面にアイコンを作成するなどのプログラムを格納している必要はない。

＜処理の流れ＞
図１６を参照して、プロジェクタシステムが行なう処理について説明する。図１６は、プロジェクタシステムが行なう処理の流れをシーケンス図形式で示す図である。

まず、プロジェクタ１００＃の動作について説明する。ステップＳ３０１において、プロジェクタ１００＃のＣＰＵ１４０は、緑色レーザ１１１、２色レーザ１１２およびスキャンミラー１１５を制御し、電子機器１０００からの画像データに基づく画像を２方向に投影する。

ステップＳ３０３からステップＳ３０７までのＣＰＵ１４０の処理は、図１２のステップＳ２０３からステップＳ２０７までの処理と同様であり、その説明は繰り返さない。

ステップＳ３０９において、ＣＰＵ１４０は、外部インターフェース３４３を制御し、画像変更のための動作指示を電子機器１０００に送信する。

ステップＳ３１１において、ＣＰＵ１４０は、外部インターフェース３４３を介して、電子機器１０００からの画像データを受信する。

ステップＳ３１３において、ＣＰＵ１４０は、記憶部４７０に格納されていた画像データ４７２を、ステップＳ３１３において受信した画像データで置き換える。

次に、電子機器１０００の動作について説明する。ステップＳ４０１において、電子機器１０００のＣＰＵ１０３０は、外部インターフェース１０７０を制御し、画像データをプロジェクタ１００＃に送信する。例えば、電子機器１０００は、ディスプレイ１０１０に表示される画像に対応する画像データをプロジェクタ１００＃に送信する。

ステップＳ４０３において、ＣＰＵ１０３０は、プロジェクタ１００＃からの動作指示に基づいて、画像データを作成するプログラムを実行する。ここでのプログラムは、例えば、プレゼンテーション用ソフトなどである。

ステップＳ４０５において、ＣＰＵ１０３０は、外部インターフェース１０７０を制御し、プログラムの実行の結果作成される画像データをプロジェクタ１００＃に送信する。そのあと、ＣＰＵ１０３０は、ステップＳ４０３からの処理を繰り返す。

［その他］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 物体、２０ 机、２２ ＶＵＩ画面、３０ 壁、３２ 本投影画面、１００ プロジェクタ、１１０ 光学系、１１１ 緑色レーザ、１１２ ２色レーザ、１１３ 第１のビームスプリッタ、１１４ コリメートレンズ、１１５ スキャンミラー、１１６ 第２のビームスプリッタ、１１７ 第３のビームスプリッタ、１１８ 光検出器、１１９ レーザパワー検出器、１２０ レーザ制御回路、１２１ 緑色レーザ制御回路、１２２ 赤色レーザ制御回路、１２３ 青色レーザ制御回路、１３０ 投影位置算出コントローラ、１４０ 制御部、１５０ ミラーコントローラ、１６０ ＸＹドライバ、１７０ 受光素子、１８０ アンプ、１９０ Ａ／Ｄ変換器、３１１ タイミングコントローラ、３１２ データコントローラ、３１３ ビットデータ変換器、３１４ 階調変換器、３２０ デジタル信号プロセッサ、３２２ 変換器、３３０ 操作パネル、３４０ バックエンドブロック、３４２ ビデオインターフェース、３４３ 外部インターフェース、３８０ ＳＤカード、４１０ レーザ光源、４１２ レーザパワー検出部、４１４ 走査部、４１５ 第１の光分割部、４１６ 第２の光分割部、４１８ 光検出部、４３０ 入力部、４４４ 表示制御部、４５０ インターフェース部、４７０ 記憶部、４７２ 画像データ、４７４ プログラム、４８０ 受光部、４９０ 制御部、４９１ 投影位置算出部、４９２ 光源制御部、４９３ 走査制御部、４９４ 投影制御部、４９５ 画像処理部、４９６ 物体位置算出部、４９７ 指示作成部、１０００ 電子機器、１０１０ ディスプレイ、１０２０ マウス、１０２２ キーボード、１０６０ ハードディスク、１０６２ プログラム、１０７０ 外部インターフェース、１３００ ケーブル、１５１０ インターフェース部、１５２０ 制御部、１５２２ 画像作成部、１５３０ 入力部。

Claims (12)

1. レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示するための画像表示装置であって、
   前記レーザ光を出力するレーザ光源と、
   前記レーザ光を走査する走査手段と、
   前記走査手段により走査された前記レーザ光を、前記第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、前記第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割する光分割素子と、
   前記第２の被投射面上の外部物体により反射された前記第２のレーザ光を検出する光検出器と、
   前記画像表示装置の動作を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記走査手段を所定の走査周波数で動作させる走査制御手段と、
   画像データを受け付け、受け付けた前記画像データに含まれる指定領域の画素の輝度を高める処理を施す画像処理手段と、
   前記処理が施された前記画像データおよび前記走査周波数に基づいて、前記レーザ光源による前記レーザ光の出力を制御する光源制御手段と、
   前記光検出器の光検出タイミングにおける前記レーザ光の走査位置に基づいて、前記外部物体の位置を算出する位置算出手段と、
   算出された前記位置に基づいて、前記第２の画像を変更するための指示を作成する指示作成手段とを含む、画像表示装置。
2. 前記画像処理手段は、前記指定領域の前記画素を白色に設定する、請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記指示作成手段は、算出された前記位置を含む領域を前記指定領域に定めるための指示を前記画像処理手段に与える、請求項１または２に記載の画像表示装置。
4. 前記指定領域のサイズは、前記第２の画像の変更の時間間隔内に前記物体が移動する距離よりも大きい、請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記画像処理手段は、前記位置の変化および前記第２の画像の変更の時間間隔に基づいて、前記物体の予測位置を算出し、前記予測位置を含む領域を前記指定領域に定める、請求項３に記載の画像表示装置。
6. 前記画像処理手段は、前記位置が算出されていないとき、所定の領域の前記画素の輝度を高める、請求項３から５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
7. 前記指示作成手段は、算出された前記位置が前記指定領域内にあるとき、前記指示を作成する、請求項１に記載の画像表示装置。
8. 前記指定領域は、アイコンの表示領域または前記アイコンの表示領域の周辺領域である、請求項７に記載の画像表示装置。
9. レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示するための画像表示装置であって、
   前記レーザ光を出力するレーザ光源を備え、
   前記レーザ光源は、
   赤色レーザ光および青色レーザ光を出力する２色レーザと、
   緑色レーザ光を出力する緑色レーザとを含み、
   前記レーザ光を走査する共振型ＭＥＭＳミラーと、
   前記共振型ＭＥＭＳミラーにより走査された前記レーザ光を、前記第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、前記第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割するビームスプリッタと、
   前記第２の被投射面上の外部物体により反射された前記第２のレーザ光を検出するフォトダイオードと、
   前記画像表示装置の動作を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記共振型ＭＥＭＳミラーを所定の走査周波数で動作させる走査制御手段と、
   画像データを受け付け、受け付けた前記画像データに含まれる指定領域の画素を白色に設定する処理を施す画像処理手段と、
   前記処理が施された前記画像データおよび前記走査周波数に基づいて、前記レーザ光源による前記レーザ光の出力を制御する光源制御手段と、
   前記フォトダイオードの光検出タイミングにおける前記レーザ光の走査位置に基づいて、前記外部物体の位置を算出する位置算出手段と、
   算出された前記位置に基づいて、前記第２の画像を変更するための指示を作成する指示作成手段とを含み、
   前記指示作成手段は、算出された前記位置を含む領域を前記指定領域に定めるための指示を前記画像処理手段に与え、
   前記指定領域のサイズは、前記第２の画像の変更の時間間隔内に前記物体が移動する距離よりも大きい、画像表示装置。
10. レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示するための画像表示装置であって、
    前記レーザ光を出力するレーザ光源を備え、
    前記レーザ光源は、
    赤色レーザ光および青色レーザ光を出力する２色レーザと、
    緑色レーザ光を出力する緑色レーザとを含み、
    前記レーザ光を走査する共振型ＭＥＭＳミラーと、
    前記共振型ＭＥＭＳミラーにより走査された前記レーザ光を、前記第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、前記第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割するビームスプリッタと、
    前記第２の被投射面上の外部物体により反射された前記第２のレーザ光を検出するフォトダイオードと、
    前記画像表示装置の動作を制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、
    前記共振型ＭＥＭＳミラーを所定の走査周波数で動作させる走査制御手段と、
    画像データを受け付け、受け付けた前記画像データに含まれる指定領域の画素を白色に設定する処理を施す画像処理手段とを含み、
    前記指定領域は、アイコンの表示領域または前記アイコンの表示領域の周辺領域であり、
    前記処理が施された前記画像データおよび前記走査周波数に基づいて、前記レーザ光源による前記レーザ光の出力を制御する光源制御手段と、
    前記フォトダイオードの光検出タイミングにおける前記レーザ光の走査位置に基づいて、前記外部物体の位置を算出する位置算出手段と、
    算出された前記位置に基づいて、前記第２の画像を変更するための指示を作成する指示作成手段とを含み、
    前記指示作成手段は、算出された前記位置が前記指定領域内にあるとき、前記指示を作成する、画像表示装置。
11. 画像表示装置を用いて、レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示するための画像表示方法であって、
    前記画像表示装置は、
    前記レーザ光を出力するレーザ光源と、
    前記レーザ光を走査する走査手段と、
    前記走査手段により走査された前記レーザ光を、前記第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、前記第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割する光分割素子と、
    前記第２の被投射面上の外部物体により反射された前記第２のレーザ光を検出する光検出器とを有し、
    画像データを受け付け、受け付けた前記画像データに含まれる指定領域の画素の輝度を高める処理を施すステップと、
    前記走査手段を所定の走査周波数で動作させるとともに、前記処理が施された前記画像データおよび前記走査周波数に基づいて、前記レーザ光源による前記レーザ光の出力を制御するステップと、
    前記光検出器の光検出タイミングにおける前記レーザ光の走査位置に基づいて、前記外部物体の位置を算出するステップと、
    算出された前記位置に基づいて、前記第２の画像を変更するステップとを含む、画像表示方法。
12. 画像表示装置に、レーザ光を照射し、第１の被投射面に第１の画像を表示し、第２の被投射面に第２の画像を表示させるための画像表示プログラムであって、
    前記画像表示装置は、
    前記レーザ光を出力するレーザ光源と、
    前記レーザ光を走査する走査手段と、
    前記走査手段により走査された前記レーザ光を、前記第１の被投射面に向かう第１のレーザ光と、前記第２の被投射面に向かう第２のレーザ光とに分割する光分割素子と、
    前記第２の被投射面上の外部物体により反射された前記第２のレーザ光を検出する光検出器とを有し、
    前記演算装置が受け付けた画像データに含まれる指定領域の画素の輝度を高める処理を施すステップと、
    前記走査手段を所定の走査周波数で動作させるとともに、前記処理が施された前記画像データおよび前記走査周波数に基づいて、前記レーザ光源による前記レーザ光の出力を制御するステップと、
    前記光検出器の光検出タイミングにおける前記レーザ光の走査位置に基づいて、前記外部物体の位置を算出するステップと、
    算出された前記位置に基づいて、前記第２の画像を変更するステップとを含む、画像表示プログラム。

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