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JP2012108232A - Electronic device - Google Patents

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JP2012108232A
JP2012108232A JP2010255741A JP2010255741A JP2012108232A JP 2012108232 A JP2012108232 A JP 2012108232A JP 2010255741 A JP2010255741 A JP 2010255741A JP 2010255741 A JP2010255741 A JP 2010255741A JP 2012108232 A JP2012108232 A JP 2012108232A
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JP
Japan
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light
image
electronic device
visible wavelength
projection
Prior art date
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Pending
Application number
JP2010255741A
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Japanese (ja)
Inventor
Akinobu Suga
彰信 菅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Abstract

【課題】検出されるタッチ位置がユーザ自身にも判るようにすること。
【解決手段】電子機器は、第1可視波長の光を発する第1光源20と、第1光源20からの照明光を変調するライトバルブ20と、ライトバルブ20からの変調光による像を投射する投射光学系20と、第1可視波長と異なる第2可視波長の光を投射光学系20による投射面と略平行に発する第2光源14と、第2可視波長に対応する画像であって、投射光学系20による投射領域を含む第1画像を取得する撮像手段11と、撮像手段11が所定間隔で取得する第1画像に基づいて画像間の変化を検出する検出手段25と、第1画像における検出位置に基づいて所定の処理を指示する指示手段25と、を備える。
【選択図】図2
To detect a touch position detected by a user himself / herself.
An electronic device projects a first light source that emits light of a first visible wavelength, a light valve that modulates illumination light from the first light source, and an image that is modulated light from the light valve. A projection optical system 20, a second light source 14 that emits light having a second visible wavelength different from the first visible wavelength, substantially parallel to the projection surface of the projection optical system 20, and an image corresponding to the second visible wavelength, An imaging unit 11 that acquires a first image including a projection area by the optical system 20, a detection unit 25 that detects a change between images based on a first image that the imaging unit 11 acquires at a predetermined interval, and a first image And instructing means 25 for instructing predetermined processing based on the detection position.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、電子機器に関する。   The present invention relates to an electronic device.

プロジェクタで画像を投影し、投影画像を指などでタッチした位置を検出する技術が知られている(特許文献1参照)。   A technique is known in which an image is projected by a projector and a position where the projected image is touched with a finger or the like is detected (see Patent Document 1).

特開2009−258569号公報JP 2009-2558569 A

従来技術では、タッチ位置の検出光として非可視光を用いるので、ユーザーの指が検出光に触れてもユーザー自身にはわからないという問題があった。   In the prior art, since invisible light is used as the detection light for the touch position, there is a problem that even if the user's finger touches the detection light, the user himself / herself does not know.

本発明による電子機器は、第1可視波長の光を発する第1光源と、第1光源からの照明光を変調するライトバルブと、ライトバルブからの変調光による像を投射する投射光学系と、第1可視波長と異なる第2可視波長の光を投射光学系による投射面と略平行に発する第2光源と、第2可視波長に対応する画像であって、投射光学系による投射領域を含む第1画像を取得する撮像手段と、撮像手段が所定間隔で取得する第1画像に基づいて画像間の変化を検出する検出手段と、第1画像における検出位置に基づいて所定の処理を指示する指示手段と、を備えることを特徴とする。   An electronic apparatus according to the present invention includes a first light source that emits light having a first visible wavelength, a light valve that modulates illumination light from the first light source, a projection optical system that projects an image of the modulated light from the light valve, A second light source that emits light of a second visible wavelength different from the first visible wavelength substantially parallel to the projection surface of the projection optical system, and an image corresponding to the second visible wavelength, including a projection region by the projection optical system. An imaging unit that acquires one image, a detection unit that detects a change between images based on a first image that the imaging unit acquires at predetermined intervals, and an instruction that instructs a predetermined process based on a detection position in the first image And means.

本発明による電子機器では、検出されるタッチ位置がユーザ自身にも判るようにタッチ位置の検出が行える。   In the electronic device according to the present invention, the touch position can be detected so that the detected touch position can be recognized by the user.

本発明の一実施の形態によるプロジェクタの光学系の要部構成図である。It is a principal part block diagram of the optical system of the projector by one embodiment of this invention. 黄色透過フィルタが光路上に位置する状態を例示する図である。It is a figure which illustrates the state in which a yellow transmissive filter is located on an optical path. 投光ユニットによる黄色光およびレーザー光源からの各色光についての分光特性を例示する図である。It is a figure which illustrates the spectral characteristic about each color light from the yellow light by a light projection unit, and a laser light source. 可視カメラに設けられている撮像素子の分光感度特性を例示する図である。It is a figure which illustrates the spectral sensitivity characteristic of the image sensor provided in the visible camera. 制御部が実行する処理の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the process which a control part performs. 変形例1の投光ユニットによる黄色光およびLED光源からの各色光についての分光特性を例示する図である。It is a figure which illustrates the spectral characteristic about each color light from the yellow light by the light projection unit of the modification 1, and an LED light source. 変形例5におけるプロジェクタの光学系の要部構成図である。FIG. 11 is a main part configuration diagram of an optical system of a projector in Modification 5. 黄色透過フィルタが光路上に位置する状態を例示する図である。It is a figure which illustrates the state in which a yellow transmissive filter is located on an optical path.

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図1は、本発明の一実施の形態によるプロジェクタ1の光学系の要部構成図である。本実施形態では、プロジェクタ1が設置面を投射する。図1において、プロジェクタ1は、投射ユニット20と、制御部25と、可視カメラ11と、黄色透過フィルタ12と、フィルタ駆動部材13と、投光ユニット14と、反射ミラー30とを有する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of an optical system of a projector 1 according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the projector 1 projects the installation surface. In FIG. 1, the projector 1 includes a projection unit 20, a control unit 25, a visible camera 11, a yellow transmission filter 12, a filter driving member 13, a light projecting unit 14, and a reflection mirror 30.

投射ユニット20は、レーザー光源と、反射型表示素子と、投射光学系とを含む。レーザー光源は、たとえば、緑色光を発する半導体レーザー(以下LDと呼ぶ)と、赤色光を発するLDと、青色光を発するLDとを有し、3原色光源を構成する。レーザー光源は、各色が時分割で発光することにより、反射型表示素子を色順次に照明する。   The projection unit 20 includes a laser light source, a reflective display element, and a projection optical system. The laser light source includes, for example, a semiconductor laser (hereinafter referred to as LD) that emits green light, an LD that emits red light, and an LD that emits blue light, and constitutes a three-primary-color light source. The laser light source illuminates the reflective display element in color sequence by emitting each color in time division.

反射型表示素子は、たとえば、DMD(Digital Micromirror Device)によって構成される。DMDは、画素に対応する可動微小鏡面(マイクロミラー)を二次元に配列したものである。マイクロミラーに設けられる電極を駆動することにより、照明光を投射光学系へ向けて反射する状態と、照明光を内部の吸収体へ向けて反射する状態とを切替える。各マイクロミラーを個別に駆動することにより、表示画素ごとに照明光の反射を制御する。   The reflective display element is constituted by, for example, a DMD (Digital Micromirror Device). The DMD is a two-dimensional array of movable micromirror surfaces (micromirrors) corresponding to pixels. By driving an electrode provided on the micromirror, a state in which the illumination light is reflected toward the projection optical system and a state in which the illumination light is reflected toward the internal absorber are switched. By driving each micromirror individually, the reflection of illumination light is controlled for each display pixel.

一般に、DMDは照明光を外部へ反射する状態と、照明光を内部へ吸収する状態との2値制御であるが、これら2値状態を高速で切替え、反射状態と吸収状態との時間比率を制御するパルス幅変調(PWM)によって濃淡を表現する。上述したレーザー光源によって色順次で照明することにより、1個の反射型表示素子を用いてフルカラー像の投射を行う。投射光学系を介して投射ユニット20から射出された投射光束は、反射ミラー30によって折り曲げられる。これにより、設置面である投射領域上にフルカラー像が投射される。   In general, DMD is a binary control of a state in which illumination light is reflected to the outside and a state in which illumination light is absorbed to the inside. However, these binary states are switched at high speed, and the time ratio between the reflection state and the absorption state is changed. The shade is expressed by the pulse width modulation (PWM) to be controlled. By illuminating the laser light source in the color sequence, a full color image is projected using one reflective display element. The projection light beam emitted from the projection unit 20 via the projection optical system is bent by the reflection mirror 30. Thereby, a full color image is projected on the projection area which is an installation surface.

投射ユニット20が投射する画像信号は、外部機器からプロジェクタ1へ供給される。制御部25は、外部機器からの画像信号に基づいて反射型表示素子を駆動するとともにレーザー光源を発光させることにより、投射ユニット20に対する投射制御を行う。   The image signal projected by the projection unit 20 is supplied to the projector 1 from an external device. The control unit 25 controls the projection unit 20 by driving the reflective display element based on the image signal from the external device and causing the laser light source to emit light.

本実施形態は、プロジェクタ1が投射したフルカラー像を指などでタッチする場合のタッチ位置検出に特徴を有するので、以降の説明はタッチ位置検出を中心に行う。   Since the present embodiment has a feature in touch position detection when a full color image projected by the projector 1 is touched with a finger or the like, the following description will be focused on touch position detection.

制御部25は、上記投射制御に加えて、可視カメラ11、フィルタ駆動部材13、および投光ユニット14に対する駆動制御を行う。可視カメラ11は、投射ユニット20による投射領域、すなわち投射されたフルカラー像を撮影する。制御部25は、可視カメラ11が撮影した画像を取得し、該画像に台形歪みが生じている場合には、台形歪みを解消するように上記反射型表示素子に表示させる画像を補正する。これにより、投射ユニット20から投射される画像に対して台形歪み補正が施される。また、制御部25は、可視カメラ11が撮影した画像を取得し、該画像の色補正が必要な場合には、過不足となる色成分の濃淡を個別に調節することにより、投射像の色補正を行う。たとえば、プロジェクタ1を机上に載置する場合には、机の色に起因して色補正が必要な場合がある。   The control unit 25 performs drive control on the visible camera 11, the filter drive member 13, and the light projecting unit 14 in addition to the projection control. The visible camera 11 captures a projection area by the projection unit 20, that is, a projected full color image. The control unit 25 acquires an image captured by the visible camera 11 and corrects an image to be displayed on the reflective display element so as to eliminate the trapezoidal distortion when the image has a trapezoidal distortion. Thereby, trapezoidal distortion correction is performed on the image projected from the projection unit 20. In addition, the control unit 25 acquires an image captured by the visible camera 11, and when color correction of the image is necessary, the color of the projected image is adjusted by individually adjusting the density of the color component that is excessive or insufficient. Make corrections. For example, when the projector 1 is placed on a desk, color correction may be necessary due to the color of the desk.

投光ユニット14は、たとえば黄色光を発するLEDによって構成される。投光ユニット14は、制御部25からの指示に応じて設置面に平行な光束を発する。投光ユニット14からの黄色光は設置面を照射しないので、黄色光は投射ユニット20による投射像に影響を与えない。黄色透過フィルタ12は、可視光域の波長のうち黄色光を透過し、黄色光以外の他の可視光波長を遮断する。フィルタ駆動部材13は、制御部25からの指示に応じて、可視カメラ11の撮影光束の光路上において黄色透過フィルタ12を進退駆動する。黄色透過フィルタ12が上記光路上に位置する場合、可視カメラ11は黄色光による単色画像を撮影し得る。黄色透過フィルタ12が上記光路外に位置する場合、可視カメラ11はフルカラー画像を撮影し得る。   The light projecting unit 14 is configured by an LED that emits yellow light, for example. The light projecting unit 14 emits a light beam parallel to the installation surface in response to an instruction from the control unit 25. Since yellow light from the light projecting unit 14 does not irradiate the installation surface, the yellow light does not affect the projection image by the projection unit 20. The yellow transmission filter 12 transmits yellow light among wavelengths in the visible light region and blocks other visible light wavelengths other than yellow light. The filter drive member 13 drives the yellow transmission filter 12 forward and backward on the optical path of the imaging light flux of the visible camera 11 in accordance with an instruction from the control unit 25. When the yellow transmission filter 12 is located on the optical path, the visible camera 11 can capture a monochromatic image with yellow light. When the yellow transmission filter 12 is located outside the optical path, the visible camera 11 can capture a full color image.

図1は、黄色透過フィルタ12が上記光路外に位置する状態を例示する。これに対し、図2は、黄色透過フィルタ12が上記光路上に位置する状態を例示する。図2において、ユーザーがフルカラー像によって示された所定の領域を指などでタッチする。指先が投光ユニット14からの光束を遮り、黄色光が指先で拡散反射する。黄色光の反射光の一部は、可視カメラ11へ向かって進行する。   FIG. 1 illustrates a state in which the yellow transmission filter 12 is located outside the optical path. On the other hand, FIG. 2 illustrates a state in which the yellow transmission filter 12 is located on the optical path. In FIG. 2, the user touches a predetermined area indicated by the full-color image with a finger or the like. The fingertip blocks the light flux from the light projecting unit 14, and the yellow light is diffusely reflected by the fingertip. A part of the reflected light of yellow light travels toward the visible camera 11.

図3は、投光ユニット14による黄色光、および上述したレーザー光源からの各色光についての分光特性を例示する図である。図3において、横軸は発光波長(単位nm)を表し、縦軸は発光強度を表す。縦軸目盛は、発光強度の最大値を1とする相対値で記されている。破線31で示す黄色光は、緑色と赤色の中間色の580nm付近に分布する。つまり、レーザー光源によるRGB成分の3波長とは異なる波長である。破線31を含む実線32は、黄色透過フィルタ12の分光特性を表す。黄色透過フィルタ12は、投光ユニット14が発する光の波長域を透過領域に含み、レーザー光源が発する各色の波長域を遮断領域に含む。   FIG. 3 is a diagram illustrating the spectral characteristics of yellow light by the light projecting unit 14 and each color light from the laser light source described above. In FIG. 3, the horizontal axis represents the emission wavelength (unit: nm), and the vertical axis represents the emission intensity. The scale of the vertical axis is shown as a relative value where the maximum value of the emission intensity is 1. Yellow light indicated by a broken line 31 is distributed in the vicinity of 580 nm, which is an intermediate color between green and red. That is, it is a wavelength different from the three wavelengths of the RGB components by the laser light source. A solid line 32 including a broken line 31 represents the spectral characteristics of the yellow transmission filter 12. The yellow transmission filter 12 includes a wavelength region of light emitted from the light projecting unit 14 in a transmission region, and includes a wavelength region of each color emitted from a laser light source in a blocking region.

図4は、可視カメラ11に設けられている不図示の撮像素子の分光感度特性を例示する図である。この分光感度特性は、撮像素子を構成するフォトダイオードの波長感度特性、該フォトダイオード上に配されたカラーフィルタ、および赤外光遮断フィルタによる遮断特性を合成したものである。図4において、横軸は受光波長(単位nm)を表し、縦軸は受光感度を表す。縦軸目盛は、最大受光感度を1とする相対値で記されている。図4における3つの「山」に対応する波形のうち、波長450nm付近の波形は受光される青色光の感度特性に対応し、波長550nm付近の波形は受光される緑色光の感度特性に対応し、波長610nm付近の波形は受光される赤色光の感度特性に対応する。   FIG. 4 is a diagram illustrating spectral sensitivity characteristics of an image sensor (not shown) provided in the visible camera 11. This spectral sensitivity characteristic is a combination of the wavelength sensitivity characteristic of the photodiode constituting the imaging device, the cutoff characteristic by the color filter arranged on the photodiode, and the infrared light cutoff filter. In FIG. 4, the horizontal axis represents the light reception wavelength (unit: nm), and the vertical axis represents the light reception sensitivity. The scale of the vertical axis is shown as a relative value with a maximum light receiving sensitivity of 1. Among the waveforms corresponding to the three “mountains” in FIG. 4, the waveform near the wavelength of 450 nm corresponds to the sensitivity characteristic of the received blue light, and the waveform near the wavelength of 550 nm corresponds to the sensitivity characteristic of the received green light. The waveform near the wavelength of 610 nm corresponds to the sensitivity characteristic of the received red light.

図4によれば、上記黄色光(波長580nm付近)は、撮像素子によって赤色光として受光されるとともに緑色光としても受光され得る。つまり、可視カメラ11は、投光ユニット14による黄色光の成分による画像を撮影可能である。このため、図2の状態において可視カメラ11に撮影を行わせることにより、指で反射した黄色光を含む黄色画像を取得できる。制御部25は、黄色画像のうち黄色光が反射している位置座標(画面内において輝度が最も高い画素位置)を検出し、検出位置に基づいて所定の処理を行う。   According to FIG. 4, the yellow light (wavelength near 580 nm) can be received as red light and also as green light by the imaging device. That is, the visible camera 11 can take an image of the yellow light component by the light projecting unit 14. For this reason, the yellow image containing the yellow light reflected with the finger | toe can be acquired by making the visible camera 11 image | photograph in the state of FIG. The control unit 25 detects a position coordinate (a pixel position having the highest luminance in the screen) where yellow light is reflected in the yellow image, and performs a predetermined process based on the detected position.

所定の処理の例として、たとえば、検出位置が撮影画面(黄色画像)の左側領域に含まれる場合に投射ユニット20が投射する画像を1コマ前に戻す。反対に、検出位置が撮影画面(黄色画像)の右側領域に含まれる場合には投射ユニット20が投射する画像を1コマ進める。   As an example of the predetermined processing, for example, when the detection position is included in the left region of the shooting screen (yellow image), the image projected by the projection unit 20 is returned to the previous frame. On the other hand, when the detection position is included in the right area of the shooting screen (yellow image), the image projected by the projection unit 20 is advanced by one frame.

図5は、上記制御部25が実行する処理の流れを説明するフローチャートである。制御部25は、プロジェクタ1の電源オン操作が行われると図5に例示する処理を起動する。本実施形態では、起動後に初期チェック(第1撮像モードと呼ぶ)を行い、初期チェックが終了すると通常動作(第2撮像モードと呼ぶ)へ移行する。   FIG. 5 is a flowchart for explaining the flow of processing executed by the control unit 25. When the power on operation of the projector 1 is performed, the control unit 25 activates the process illustrated in FIG. In this embodiment, an initial check (referred to as a first imaging mode) is performed after startup, and when the initial check is completed, a transition is made to a normal operation (referred to as a second imaging mode).

図5のステップS1において、制御部25は、投射ユニット20へ指示およびデータを送り、反射型表示素子に初期画像を表示させてステップS2へ進む。これにより、設置面である投射領域上に初期画像が投射される。初期画像は、たとえば、歪みチェックおよびホワイトバランスチェック用の公知のチェックパターンを用いる。なお、黄色透過フィルタ12の初期位置は、可視カメラ11の撮影光束の光路外である。つまり、第1撮像モードでは、可視カメラ11がフルカラー画像を撮影し得る(図1)。   In step S1 of FIG. 5, the control unit 25 sends an instruction and data to the projection unit 20, displays an initial image on the reflective display element, and proceeds to step S2. Thereby, an initial image is projected on the projection area which is an installation surface. For example, a known check pattern for distortion check and white balance check is used as the initial image. Note that the initial position of the yellow transmission filter 12 is outside the optical path of the luminous flux of the visible camera 11. That is, in the first imaging mode, the visible camera 11 can capture a full color image (FIG. 1).

ステップS2において、制御部25は投射状態を取得する。具体的には、可視カメラ11へ指示を送り、投射ユニット20が投射する初期画像を撮影させてステップS3へ進む。ステップS3において、制御部25は画像判定を行う。具体的には、可視カメラ11が撮影したチェックパターン画像を取得して歪みチェックを行うとともに、上記チェックパターン画像に基づいてホワイトバランスチェックを行う。制御部25は、チェックの結果を良判定した場合はステップS3を肯定判定してステップS4へ進む。制御部25は、チェックの結果を否判定した場合はステップS3を否定判定してステップS2へ戻る。ステップS2へ戻る場合は、上述した台形歪み補正および色補正(ホワイトバランス補正)を行ってから、再度初期画像を撮影させる。   In step S2, the control unit 25 acquires the projection state. Specifically, an instruction is sent to the visible camera 11, an initial image projected by the projection unit 20 is taken, and the process proceeds to step S3. In step S3, the control unit 25 performs image determination. Specifically, a check pattern image captured by the visible camera 11 is acquired to perform a distortion check, and a white balance check is performed based on the check pattern image. If the result of the check is good, the control unit 25 makes a positive determination in step S3 and proceeds to step S4. If the result of the check is negative, the control unit 25 makes a negative determination in step S3 and returns to step S2. When returning to step S2, after performing the above-mentioned trapezoidal distortion correction and color correction (white balance correction), the initial image is taken again.

なお、制御部25は、設置面である投射領域上に障害物が存在することに起因して可視カメラ11から取得した画像がチェックパターン画像と認識できない場合も、ステップS3を否定判定する。   Note that the control unit 25 also makes a negative determination in step S3 when the image acquired from the visible camera 11 cannot be recognized as a check pattern image due to the presence of an obstacle on the projection area that is the installation surface.

ステップS4において、制御部25は、第1撮像モードから第2撮像モードへ切替えてステップS5へ進む。具体的には、フィルタ駆動部材13へ指示を送り、黄色透過フィルタ12を可視カメラ11の撮影光束の光路上へ移動させる。これにより、プロジェクタ1は通常動作へ移行する(図2)。   In step S4, the control unit 25 switches from the first imaging mode to the second imaging mode and proceeds to step S5. Specifically, an instruction is sent to the filter driving member 13 to move the yellow transmission filter 12 onto the optical path of the photographing light flux of the visible camera 11. Thereby, the projector 1 shifts to the normal operation (FIG. 2).

通常動作では、投射ユニット20から画像を投射しながら、可視カメラ11で所定時間ごとに(たとえば30フレーム/秒)黄色画像を取得する。制御部25は、黄色画像のフレーム間の変化の有無をチェックし、変化を検出した場合には上述したように黄色画像に基づいてタッチ位置を検出する。   In normal operation, while projecting an image from the projection unit 20, a yellow image is acquired by the visible camera 11 every predetermined time (for example, 30 frames / second). The control unit 25 checks whether there is a change between frames of the yellow image, and detects the touch position based on the yellow image as described above when the change is detected.

ステップS5において、制御部25は投光ユニット14へ指示を送り、黄色光を発光させる。制御部25はさらに、投射ユニット20へ指示を送り、外部機器からプロジェクタ1へ供給される所定の画像を投射させる。なお、制御部25内の不揮発性メモリに記憶した画像を投射させてもよい。   In step S5, the control unit 25 sends an instruction to the light projecting unit 14 to emit yellow light. The control unit 25 further sends an instruction to the projection unit 20 to project a predetermined image supplied from the external device to the projector 1. Note that an image stored in a nonvolatile memory in the control unit 25 may be projected.

制御部25は、ユーザーが投射領域を指などでタッチした場合、上述したように、タッチ位置に基づいて所定の処理を行う。投射領域がタッチされない場合は、所定画像の投射を継続する。   When the user touches the projection area with a finger or the like, the control unit 25 performs a predetermined process based on the touch position as described above. When the projection area is not touched, the projection of the predetermined image is continued.

ステップS6において、制御部25は、画像投射停止操作が行われるとステップS7へ進む。ステップS7において、制御部25は投射ユニット20へ指示を送り、画像の投射を終了させてステップS8へ進む。ステップS8において、制御部25は、第2撮像モードから第1撮像モードへ切替えて図5による処理を終了する。具体的には、フィルタ駆動部材13へ指示を送り、黄色透過フィルタ12を可視カメラ11の撮影光束の光路外へ退避させる。これにより、次回の起動に備えて初期位置へ移動させた上で処理を終了する。   In step S6, when the image projection stop operation is performed, the control unit 25 proceeds to step S7. In step S7, the control unit 25 sends an instruction to the projection unit 20, ends the image projection, and proceeds to step S8. In step S8, the control unit 25 switches from the second imaging mode to the first imaging mode, and ends the process of FIG. Specifically, an instruction is sent to the filter driving member 13 to retract the yellow transmission filter 12 out of the optical path of the photographing light flux of the visible camera 11. As a result, the process is terminated after moving to the initial position in preparation for the next activation.

以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)プロジェクタ1は、赤色、緑色、および青色の光を発するレーザー光源20と、レーザー光源20からの照明光を変調する反射型表示素子20と、該反射型表示素子20からの変調光による像を投射する投射光学系20と、赤色、緑色、および青色と異なる黄色の光を投射光学系20による投射面と略平行に発する投光ユニット14と、黄色に対応する画像であって、投射光学系20による投射領域を含む黄色画像を取得する可視カメラ11と、可視カメラ11が所定間隔で取得する黄色画像に基づいて画像間の変化を検出する制御部25と、黄色画像における検出位置に基づいて所定の処理を指示する制御部25と、を備えるようにしたので、検出されるタッチ位置がユーザ自身にも判るようにタッチ位置の検出が行える。
According to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The projector 1 uses a laser light source 20 that emits red, green, and blue light, a reflective display element 20 that modulates illumination light from the laser light source 20, and a modulated light from the reflective display element 20. A projection optical system 20 that projects an image, a light projecting unit 14 that emits yellow light different from red, green, and blue in substantially parallel to the projection surface of the projection optical system 20, and an image corresponding to yellow A visible camera 11 that acquires a yellow image including a projection area by the optical system 20, a control unit 25 that detects a change between images based on a yellow image that the visible camera 11 acquires at predetermined intervals, and a detection position in the yellow image. And a control unit 25 for instructing a predetermined process based on the touch position. Therefore, the touch position can be detected so that the user himself can understand the detected touch position.

(2)上記プロジェクタ1において、黄色を含む波長域を透過し、赤色、緑色、および青色を含む波長域を遮断する黄色透過フィルタ12と、可視カメラ11へ進む被写体光の光路上と該光路外との間で黄色透過フィルタ12を移動させるフィルタ駆動部材13と、黄色透過フィルタ12が光路上に位置する状態で可視カメラ11が黄色画像を取得するようにフィルタ駆動部材13および可視カメラ11を制御する制御部25と、をさらに備えるようにしたので、可視カメラ11として一般のデジタルカメラ用の撮像ユニットを用いることができ、適切に黄色画像を取得することもできる。 (2) In the projector 1, a yellow transmission filter 12 that transmits a wavelength range including yellow and blocks a wavelength range including red, green, and blue, and on the optical path of subject light that travels to the visible camera 11 and outside the optical path The filter drive member 13 that moves the yellow transmission filter 12 between the filter drive member 13 and the filter drive member 13 and the visible camera 11 so that the visible camera 11 acquires a yellow image with the yellow transmission filter 12 positioned on the optical path. The control unit 25 is further provided, so that an imaging unit for a general digital camera can be used as the visible camera 11, and a yellow image can be appropriately acquired.

(3)上記(2)において、制御部25はさらに、赤色、緑色、および青色に対応する画像であって、投射光学系20による投射領域を含むフルカラー画像を取得するようにフィルタ駆動部材13および可視カメラ11を制御し、フルカラー画像に基づいて投射光学系20から投射される像を補正する制御部25をさらに備えるので、可視カメラ11をタッチ位置検出以外にも、投射像補正のために役立てることができる。 (3) In the above (2), the control unit 25 further includes an image corresponding to red, green, and blue, and the filter driving member 13 so as to acquire a full-color image including a projection area by the projection optical system 20 and Since the control part 25 which controls the visible camera 11 and correct | amends the image projected from the projection optical system 20 based on a full color image is further provided, the visible camera 11 is used for a projection image correction besides a touch position detection. be able to.

(4)上記(3)において、制御部25は、黄色透過フィルタ12が光路外に位置する状態で可視カメラ11がフルカラー画像を取得するようにフィルタ駆動部材13および可視カメラ11を制御するように構成したので、適切にフルカラー画像を取得できる。 (4) In the above (3), the control unit 25 controls the filter driving member 13 and the visible camera 11 so that the visible camera 11 acquires a full color image with the yellow transmission filter 12 positioned outside the optical path. Since it is configured, a full color image can be acquired appropriately.

(5)上記(3)または(4)において、制御部25はさらに、可視カメラ11が黄色画像を取得する際に黄色の発光を停止するように投光ユニット14を制御するようにしたので、適切にフルカラー画像を取得できる。 (5) In the above (3) or (4), the control unit 25 further controls the light projecting unit 14 so as to stop the yellow light emission when the visible camera 11 acquires a yellow image. A full color image can be acquired appropriately.

(変形例1)
投射ユニット20の光源として、レーザー光源の代わりにLED光源を用いる構成にしてもよい。図6は、変形例1の場合の投光ユニット14による黄色光、およびLED光源からの各色光についての分光特性を例示する図である。図6において、横軸は発光波長(単位nm)を表し、縦軸は発光強度を表す。縦軸目盛は、発光強度の最大値を1とする相対値で記されている。変形例1の場合も、破線31で示す黄色光は、緑色と赤色の中間色の580nm付近に分布する。また、破線31を含む実線32は、黄色透過フィルタの分光特性を表す。
(Modification 1)
As a light source of the projection unit 20, an LED light source may be used instead of the laser light source. FIG. 6 is a diagram illustrating spectral characteristics of yellow light by the light projecting unit 14 and light of each color from the LED light source in the case of the first modification. In FIG. 6, the horizontal axis represents the emission wavelength (unit: nm), and the vertical axis represents the emission intensity. The scale of the vertical axis is shown as a relative value where the maximum value of the emission intensity is 1. Also in the first modification, the yellow light indicated by the broken line 31 is distributed in the vicinity of 580 nm, which is an intermediate color between green and red. A solid line 32 including a broken line 31 represents the spectral characteristics of the yellow transmission filter.

(変形例2)
投射領域のタッチ位置を検出するための投光ユニット14が発する光について、黄色光の代わりにマゼンタ光、またはシアン光を用いてもよい。マゼンタ光は、赤色と青色とが存在する場合の色である。マゼンタ光は、撮像素子によって赤色光として受光されるとともに青色光としても受光され得る。つまり、可視カメラ11は、投光ユニット14によるマゼンタ光の成分による画像を撮影可能である。このため、図2の状態において可視カメラ11に撮影を行わせることにより、指で反射したマゼンタ光の一部を含むマゼンタ画像を取得できる。制御部25は、マゼンタ画像のうちマゼンタ光が反射している位置座標(画面内で輝度が最も高い画素位置)を検出し、検出位置に基づいて所定の処理を行う。
(Modification 2)
For the light emitted from the light projecting unit 14 for detecting the touch position of the projection area, magenta light or cyan light may be used instead of yellow light. Magenta light is a color when red and blue are present. The magenta light can be received as red light and also as blue light by the imaging device. That is, the visible camera 11 can take an image based on the magenta light component by the light projecting unit 14. Therefore, a magenta image including a part of the magenta light reflected by the finger can be acquired by causing the visible camera 11 to perform photographing in the state of FIG. The control unit 25 detects a position coordinate (a pixel position having the highest luminance in the screen) where the magenta light is reflected in the magenta image, and performs a predetermined process based on the detected position.

一方、シアン光は青色と緑色とが存在する場合の色である。シアン光は、撮像素子によって緑色光として受光されるとともに青色光としても受光され得る。つまり、可視カメラ11は、投光ユニット14によるシアン光の成分による画像を撮影可能である。このため、図2の状態において可視カメラ11に撮影を行わせることにより、指で反射したシアン光の一部を含むシアン画像を取得できる。制御部25は、シアン画像のうちシアン光が反射している位置座標(画面内で輝度が最も高い画素位置)を検出し、検出位置に基づいて所定の処理を行う。   On the other hand, cyan light is a color when blue and green exist. The cyan light can be received as green light and also as blue light by the imaging device. That is, the visible camera 11 can take an image of cyan light components by the light projecting unit 14. Therefore, a cyan image including a part of cyan light reflected by the finger can be acquired by causing the visible camera 11 to perform photographing in the state of FIG. The control unit 25 detects a position coordinate (a pixel position having the highest luminance in the screen) where cyan light is reflected in the cyan image, and performs a predetermined process based on the detected position.

(変形例3)
上記の説明では、投光ユニット14に連続発光させる例を説明したが、連続発光の代わりに点滅発光させるようにしてもよい。たとえば、上述したようにタッチ位置に基づいて投射ユニット20が投射する画像をコマ戻しまたはコマ送りさせる場合に、既に先頭コマを投射中であって前に戻せない場合や、既に最終コマを投射中であって次に送れない場合には、投光ユニット14から発する光を連続光から点滅光に切替える。ユーザーの指先で拡散反射される光が点滅光に変化することで、コマ戻しまたはコマ送り不能であることをユーザーに知らせることができる。なお、投光ユニット14に点滅光を発光させた場合でも、タッチ位置の検出は連続発光の場合と同様に行うことができる。
(Modification 3)
In the above description, the example in which the light projecting unit 14 continuously emits light has been described. However, instead of continuous light emission, blinking light may be emitted. For example, as described above, when the image projected by the projection unit 20 based on the touch position is moved back or forward, the first frame is already being projected and cannot be returned to the front, or the last frame is already being projected. If the light cannot be sent next time, the light emitted from the light projecting unit 14 is switched from continuous light to blinking light. By changing the light diffusely reflected by the user's fingertip to blinking light, the user can be informed that frame return or frame advance is impossible. Even when the light projecting unit 14 emits flashing light, the touch position can be detected in the same manner as in the case of continuous light emission.

(変形例4)
プロジェクタ1の不図示の電源電池が消耗して残容量が所定値以下になった場合や、投射ユニット20における温度が所定温度を超えた場合に、投光ユニット14を点滅発光させるようにしてもよい。ユーザーの指先で拡散反射される光が点滅光に変化することで、電池残量の低下や機器内の温度上昇をユーザーに知らせることができる。
(Modification 4)
When the power supply battery (not shown) of the projector 1 is exhausted and the remaining capacity becomes a predetermined value or less, or when the temperature in the projection unit 20 exceeds the predetermined temperature, the light projecting unit 14 may be caused to blink. Good. By changing the light diffusely reflected by the user's fingertip to blinking light, it is possible to notify the user of a decrease in the remaining battery level or an increase in the temperature in the device.

(変形例5)
可視カメラ11を設置面に対して高い位置へ変更してもよい。図7および図8は、変形例5におけるプロジェクタ1Bの光学系の要部構成図である。図7は、黄色透過フィルタ12が可視カメラ11の撮影光束の光路外に位置する状態を例示し、図8は、黄色透過フィルタ12が上記光路上に位置する状態を例示する。
(Modification 5)
The visible camera 11 may be changed to a higher position with respect to the installation surface. 7 and 8 are main part configuration diagrams of the optical system of the projector 1B in the fifth modification. FIG. 7 illustrates a state where the yellow transmission filter 12 is located outside the optical path of the imaging light flux of the visible camera 11, and FIG. 8 illustrates a state where the yellow transmission filter 12 is located on the optical path.

図7、図8において、図1、図2と共通する部材には同一符号を記す。変形例5では、図1、図2の場合に比べて可視カメラ11が設置面から離れるので、投射領域を撮影する場合の撮影画角を小さく抑えられる。撮影画角が小さければ撮影光学系を小型化できるので、可視カメラ11の小型化、ひいてはプロジェクタ1Bの小型化につながる。   7 and 8, the same reference numerals are used for members common to those in FIGS. In the modified example 5, since the visible camera 11 is farther from the installation surface than in the case of FIGS. 1 and 2, the shooting angle of view when shooting the projection area can be kept small. If the photographic angle of view is small, the photographic optical system can be miniaturized, leading to miniaturization of the visible camera 11 and consequently miniaturization of the projector 1B.

プロジェクタ1を例に説明したが、カメラや携帯電話機、フォトフレームなどの電子機器にも本発明を適用できる。   Although the projector 1 has been described as an example, the present invention can also be applied to electronic devices such as a camera, a mobile phone, and a photo frame.

以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。   The above description is merely an example, and is not limited to the configuration of the above embodiment.

1、1B…プロジェクタ
11…可視カメラ
12…黄色透過フィルタ
13…フィルタ駆動部材
14…投光ユニット
20…投射ユニット
25…制御部
30…反射ミラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1B ... Projector 11 ... Visible camera 12 ... Yellow transmission filter 13 ... Filter drive member 14 ... Projection unit 20 ... Projection unit 25 ... Control part 30 ... Reflection mirror

Claims (8)

第1可視波長の光を発する第1光源と、
前記第1光源からの照明光を変調するライトバルブと、
前記ライトバルブからの変調光による像を投射する投射光学系と、
前記第1可視波長と異なる第2可視波長の光を前記投射光学系による投射面と略平行に発する第2光源と、
前記第2可視波長に対応する画像であって、前記投射光学系による投射領域を含む第1画像を取得する撮像手段と、
前記撮像手段が所定間隔で取得する前記第1画像に基づいて画像間の変化を検出する検出手段と、
前記第1画像における前記検出位置に基づいて所定の処理を指示する指示手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。
A first light source that emits light of a first visible wavelength;
A light valve that modulates illumination light from the first light source;
A projection optical system for projecting an image of modulated light from the light valve;
A second light source that emits light having a second visible wavelength different from the first visible wavelength substantially parallel to a projection surface of the projection optical system;
An imaging unit that acquires a first image that corresponds to the second visible wavelength and includes a projection region by the projection optical system;
Detecting means for detecting a change between images based on the first image acquired by the imaging means at predetermined intervals;
Instruction means for instructing predetermined processing based on the detection position in the first image;
An electronic device comprising:
請求項1に記載の電子機器において、
前記第2可視波長を含む波長域を透過し、前記第1可視波長を含む波長域を遮断するフィルタと、
前記撮像手段へ進む被写体光の光路上と該光路外との間で前記フィルタを移動させるフィルタ移動手段と、
前記フィルタが前記光路上に位置する状態で前記撮像手段が前記第1画像を取得するように前記フィルタ移動手段および前記撮像手段を制御する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 1,
A filter that transmits a wavelength range including the second visible wavelength and blocks a wavelength range including the first visible wavelength;
Filter moving means for moving the filter between an optical path of subject light traveling to the imaging means and outside the optical path;
Control means for controlling the filter moving means and the imaging means so that the imaging means acquires the first image in a state where the filter is located on the optical path;
An electronic device characterized by further comprising:
請求項2に記載の電子機器において、
前記制御手段はさらに、前記第1可視波長に対応する画像であって、前記投射光学系による投射領域を含む第2画像を取得するように前記フィルタ移動手段および前記撮像手段を制御し、
前記第2画像に基づいて前記投射光学系から投射される像を補正する補正手段をさらに備えることを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 2,
The control means further controls the filter moving means and the imaging means so as to obtain a second image that is an image corresponding to the first visible wavelength and includes a projection region by the projection optical system,
An electronic apparatus, further comprising a correcting unit that corrects an image projected from the projection optical system based on the second image.
請求項3に記載の電子機器において、
前記制御手段は、前記フィルタが前記光路外に位置する状態で前記撮像手段が前記第2画像を取得するように前記フィルタ移動手段および前記撮像手段を制御することを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 3,
The electronic device is characterized in that the control means controls the filter moving means and the imaging means so that the imaging means acquires the second image in a state where the filter is located outside the optical path.
請求項3または4に記載の電子機器において、
前記制御手段はさらに、前記撮像手段が前記第1画像を取得する際に前記第2可視波長の発光を停止するように前記第2光源を制御することを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 3 or 4,
The electronic device is further characterized in that the control means controls the second light source so as to stop the emission of the second visible wavelength when the imaging means acquires the first image.
請求項2〜5に記載の電子機器において、
前記制御手段はさらに、電池残量および機器内の温度の少なくとも一方に応じて前記第2可視波長の発光態様を異ならせることを特徴とする電子機器。
In the electronic device of Claims 2-5,
The electronic device is characterized in that the control means further changes the light emission mode of the second visible wavelength according to at least one of a remaining battery level and a temperature in the device.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記第1可視波長は、赤色、緑色、および青色に対応する波長を含むことを特徴とする電子機器。
In the electronic device as described in any one of Claims 1-6,
The electronic device according to claim 1, wherein the first visible wavelength includes wavelengths corresponding to red, green, and blue.
請求項1〜7のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記第2可視波長は、黄色、マゼンタ、およびシアンに対応する波長を含むことを特徴とする電子機器。
In the electronic device as described in any one of Claims 1-7,
The electronic device according to claim 1, wherein the second visible wavelength includes wavelengths corresponding to yellow, magenta, and cyan.
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