本發(fā)明涉及能夠檢測指示體在操作面上的指示位置的位置檢測裝置。

背景技術(shù)：

專利文獻1、2公開了具有作為位置檢測裝置的功能的交互式投影儀。上述交互式投影儀能夠?qū)⑼队爱嬅嫱队霸谄聊簧?，并能夠用照相機拍攝包含發(fā)光筆或手指等指示體(pointingelement)的圖像，使用該拍攝圖像來檢測指示體的位置。即，交互式投影儀在指示體的末端與屏幕接觸時識別出對投影畫面輸入描繪等規(guī)定的指示，并根據(jù)該指示再次描繪投影畫面。因此，用戶可以使用投影畫面作為用戶界面來輸入各種指示。

在專利文獻1、2中利用了下述這樣的光照射裝置(也稱作“光幕單元”)：該光照射裝置對屏幕的表面射出幕狀(或?qū)訝?的檢測光，來檢測指示體。當指示體與屏幕接觸時由指示體反射了檢測光后，用照相機拍攝該反射光的位置，因此，通過解析該拍攝圖像能夠確定指示體在投影畫面上的的位置。

幕狀的檢測光存在于稍稍離開屏幕表面的位置。因此，在將手指(非發(fā)光指示體)用作為指示體的情況下，手指反射檢測光的位置位于稍稍離開屏幕表面的位置。因此，當用照相機解析包含該反射光的拍攝圖像而確定了指示體的指示位置時，能夠得到包含由于通過手指對檢測光的反射位置與屏幕表面之間的距離引起的誤差的位置。專利文獻2記載了下述這樣的技術(shù)：為了消除該誤差，使用由手指反射檢測光的反射位置與屏幕表面之間的距離來校正指示位置。

另外，專利文獻2中還記載了下述這樣的內(nèi)容：在將發(fā)光筆用作為指示體的情況下，不需要上述那樣的校正，能夠?qū)l(fā)光筆發(fā)出的光的像的位置視為發(fā)光筆的指示位置。

專利文獻1：日本特開2015-158887號公報

專利文獻2：日本特開2015-158890號公報

然而，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在使用發(fā)光筆那樣的自發(fā)光指示體的情況下，在自發(fā)光指示體的發(fā)光位置與屏幕表面(也稱作“操作面”)之間也存在不為零的距離(稱作“末端偏移”)，由于該末端偏移，有時自發(fā)光指示體的指示位置會產(chǎn)生檢測誤差。此外，可知下述情況：雖然自發(fā)光指示體的物理的發(fā)光位置不發(fā)生變化，但是，通過拍攝圖像的解析而得到的末端偏移不是固定的，會根據(jù)屏幕表面的位置而發(fā)生變化。通過圖像解析而得到的末端偏移不固定是因為，受到來自屏幕的反射光的影響以及從照相機能夠看到的光的大小的影響，發(fā)光位置會產(chǎn)生誤差。

上述課題不限于使用照相機和光幕單元來檢測自發(fā)光指示體的指示位置的交互式投影儀，而是一般檢測在操作面上由自發(fā)光指示體所指示的指示位置的位置檢測裝置共同的課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，能夠通過以下的方式或應(yīng)用例得以實現(xiàn)。

(1)根據(jù)本發(fā)明的一個方式，提供一種位置檢測裝置，其檢測自發(fā)光指示體在操作面上指示的指示位置。所述位置檢測裝置具有：攝像部，其拍攝所述自發(fā)光指示體在所述操作面上發(fā)出的光而生成拍攝圖像；檢測部，其根據(jù)所述拍攝圖像檢測所述自發(fā)光指示體的所述指示位置；以及校正部，其使用根據(jù)末端偏移而確定的校正值對所述指示位置進行校正，所述末端偏移是所述自發(fā)光指示體接觸所述操作面的接觸位置與所述自發(fā)光指示體的發(fā)光位置之間的距離。所述校正部使用根據(jù)所述操作面上的位置而不同的校正值來校正所述指示位置。

根據(jù)該位置檢測裝置，使用根據(jù)末端偏移而確定的校正值來校正自發(fā)光指示體的指示位置，此時，使用根據(jù)操作面上的位置而不同的校正值，因此，能夠使用與操作面上的位置對應(yīng)的適當?shù)男Ｕ祦硇Ｕ甘疚恢?。其結(jié)果是，能夠減少因末端偏移而產(chǎn)生的指示位置的檢測誤差。

(2)在上述位置檢測裝置中，也可以是，所述校正部使用根據(jù)所述操作面上的位置與所述攝像部至所述操作面的距離而不同的校正值來校正所述指示位置。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，校正值取不僅根據(jù)操作面上的位置、而且還根據(jù)從攝像部至操作面的距離而不同的值，因此，能夠使用更適當?shù)男Ｕ祦硇Ｕ甘疚恢茫軌蜻M一步減少因末端偏移而產(chǎn)生的指示位置的檢測誤差。

(3)在上述位置檢測裝置中，也可以是，所述校正部使用以所述操作面上的坐標和所述攝像部至所述操作面的距離為變量的函數(shù)來確定所述校正值。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠容易地使用以操作面上的坐標和攝像部至操作面的距離為變量的函數(shù)來確定校正值。

(4)在上述位置檢測裝置中，也可以是，所述函數(shù)是以所述操作面上的坐標和所述攝像部至所述操作面的距離為變量而給出所述末端偏移的函數(shù)。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使用以操作面上的坐標和攝像部至操作面的距離為變量的函數(shù)來求出末端偏移，能夠根據(jù)該末端偏移來確定校正值。

(5)上述位置檢測裝置還可以具有投影部，該投影部將圖像投影到所述操作面上。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠影與自發(fā)光指示體的指示位置對應(yīng)的適當圖像投影到操作面上。

本發(fā)明能夠通過各種方式來實現(xiàn)，例如能夠通過下述各種方式來實現(xiàn)：位置檢測裝置、包含自發(fā)光指示體和位置檢測裝置的位置檢測系統(tǒng)、位置檢測方法、用于實現(xiàn)上述方法或裝置的功能的計算機程序、以及記錄有該計算機程序的非暫時的記錄介質(zhì)(non-transitorystoragemedium：非暫時存儲介質(zhì))等。

附圖說明

圖1是位置檢測系統(tǒng)的立體圖。

圖2a是位置檢測系統(tǒng)的主視圖。

圖2b是位置檢測系統(tǒng)的側(cè)視圖。

圖3是示出投影儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。

圖4是示出自發(fā)光指示體的指示位置的檢測誤差的說明圖。

圖5是示出末端偏移的分布例的說明圖。

圖6是示出與末端偏移對應(yīng)的指示位置的檢測誤差及其校正方法的說明圖。

標號說明

70：自發(fā)光指示體；71：末端部；72：軸部；73：按鈕開關(guān)；74：信號光接收部；75：控制部；76：末端開關(guān)；77：末端發(fā)光部；80：非發(fā)光指示體；100：交互式投影儀；200：投影部；210：投影透鏡；220：光調(diào)制部；230：光源；300：攝像部；310：照相機；430：信號光發(fā)送部；440：層狀檢測光照射部；500：投影圖像生成部；510：投影圖像存儲器；600：位置檢測部；610：檢測部；620：校正部；630：校正數(shù)據(jù)存儲器；700：控制部；900：位置檢測系統(tǒng)；910：支承部件；920：屏幕板；asl：裝置信號光；d：末端偏移；iml：投影圖像光；l：距離；ll：層狀檢測光；ps：投影畫面；psl：指示體信號光；rdl：反射檢測光；ss：操作面(投影屏幕面)；xerr：檢測誤差(校正值)；xm：檢測位置(指示位置)；xmc：校正后的檢測位置；yerr：檢測誤差(校正值)；ym：檢測位置(指示位置)；ymc：校正后的檢測位置。

具體實施方式

圖1是作為本發(fā)明一個實施方式的位置檢測系統(tǒng)900的立體圖。該系統(tǒng)900具有作為位置檢測裝置的交互式投影儀100、提供操作面的屏幕板920、層狀檢測光照射部440(光幕單元)以及自發(fā)光指示體70。另外，雖然層狀檢測光照射部440是交互式投影儀100的一部分，但是，在圖1中，為了便于圖示，將其描繪為分體。屏幕板920的前表面被用作為投影屏幕面ss(projectionscreensurface)。投影儀100由支承部件910固定于屏幕板920的前方且上方。另外，在圖1中，將投影屏幕面ss配置成鉛直，但是，也可以將投影屏幕面ss配置成水平而使用該系統(tǒng)900。

投影儀100將投影畫面ps(projectedscreen)投射到投影屏幕面ss上。投影畫面ps通常包含投影儀100內(nèi)所描繪的圖像。在不存在投影儀100內(nèi)所描繪的圖像的情況下，從投影儀100向投影畫面ps照射光，顯示白色圖像。在本說明書中，“投影屏幕面ss”意味著圖像所投射到的部件的表面。此外，“投影畫面ps”意味著由投影儀100投射到屏幕面ss上的圖像的區(qū)域。通常，投影畫面ps被投射到投影屏幕面ss的一部分。投影屏幕面ss還被用作供指示體進行位置指示的操作面，因此，也稱作“操作面ss”。

自發(fā)光指示體70是具有下述部分的筆型指示體：可發(fā)光的末端部71；使用者保持的軸部72；以及設(shè)置于軸部72的按鈕開關(guān)73。自發(fā)光指示體70的末端部71例如發(fā)出紅外光。對于自發(fā)光指示體70的結(jié)構(gòu)和功能，在后面敘述。在該系統(tǒng)900中，可利用1個或多個自發(fā)光指示體70以及1個或多個非發(fā)光指示體80(不發(fā)光的筆或手指等)。

圖2a是位置檢測系統(tǒng)900的主視圖，圖2b是位置檢測系統(tǒng)900的側(cè)視圖。在本說明書中，將操作面ss的沿左右的方向定義成x方向，將操作面ss的沿上下的方向定義成y方向，將操作面ss的沿法線的方向定義成z方向。此外，將圖2a中的操作面ss的左上的位置作為坐標(x、y)的原點(0、0)。另外，為了方便起見，將x方向也稱作“左右方向”，將y方向也稱作“上下方向”，將z方向也稱作“前后方向”。此外，將y方向(上下方向)中的從投影儀100觀察時投影畫面ps所處的方向稱作“下方向”。另外，在圖2b中，為了方便圖示，在屏幕板920中的投影畫面ps的范圍內(nèi)附加了陰影線。

投影儀100具有：投影透鏡210，其將投影畫面ps投射到操作面ss上；照相機310，其拍攝投影畫面ps的區(qū)域；以及層狀檢測光照射部440，其向指示體(自發(fā)光指示體70和非發(fā)光指示體80)照射層狀檢測光ll(圖2b)。層狀檢測光照射部440是這樣的照射部：向投影畫面ps的整個表面射出層狀(或幕狀)的檢測光ll，以檢測非發(fā)光指示體80與投影畫面ps(即操作面ss)接觸的情況。例如，可以利用紅外光作為層狀檢測光ll。在此，“層狀”或“幕狀”意味著幾乎相同厚度的較薄的空間形狀。操作面ss與層狀檢測光ll之間的距離例如被設(shè)定成1～10mm(優(yōu)選為1～5mm)的范圍的值。

照相機310至少具有第1拍攝功能，第1拍攝功能是接收層狀檢測光ll(紅外光)和包含自發(fā)光指示體70發(fā)出的紅外光的波長的波長區(qū)域的光而進行拍攝的功能。優(yōu)選的是，照相機310構(gòu)成為還具有接收包含可見光的光而進行拍攝的第2拍攝功能，能夠?qū)@兩種拍攝功能進行切換。例如，優(yōu)選的是，照相機310分別具有近紅外濾光切換機構(gòu)(未圖示)，該近紅外濾光切換機構(gòu)能夠?qū)⒏魯嗫梢姽舛鴥H使近紅外光通過的近紅外濾光器配置于透鏡的前方或使該近紅外濾光器從透鏡的前方后退。如圖2b所示，照相機310設(shè)置于在z方向上與操作面ss離開距離l的位置。

圖2a的例子示出位置檢測系統(tǒng)900在白板模式下動作的情況。白板模式是能夠供用戶使用自發(fā)光指示體70或非發(fā)光指示體80在投影畫面ps上任意地描繪的模式。包含工具箱tb的投影畫面ps被投射到操作面ss上。該工具箱tb包含：取消按鈕udb，其用于使處理復原；指針按鈕ptb，其用于選擇鼠標指針；筆按鈕peb，其用于選擇描繪用的筆工具；橡皮按鈕erb，其用于選擇消去所描繪的圖像的橡皮工具；以及前進/后退按鈕frb，其用于使畫面前進或后退。用戶通過使用指示體點擊這些按鈕，能夠進行與該按鈕對應(yīng)的處理、或者選擇工具。另外，在系統(tǒng)900剛剛啟動后，也可以將鼠標指針選擇為默認工具。在圖2a的例子中描繪了這樣的情況：在用戶選擇筆工具之后，使自發(fā)光指示體70的末端部71以與操作面ss接觸的狀態(tài)在投影畫面ps內(nèi)移動，從而在投影畫面ps內(nèi)描繪出線。由投影儀100內(nèi)部的投影圖像生成部(后述)進行該線的描繪。

另外，位置檢測系統(tǒng)900也能夠在白板模式以外的其它模式下動作。例如，該系統(tǒng)900也能夠在下述pc交互式模式下動作：將從個人電腦(未圖示)經(jīng)由通信線路傳送的數(shù)據(jù)的圖像顯示在投影畫面ps上。在pc交互式模式下，例如能夠顯示表計算軟件等的數(shù)據(jù)的圖像，能夠利用在該圖像內(nèi)顯示的各種工具和圖標進行數(shù)據(jù)的輸入、生成及修正等。

圖3是示出交互式投影儀100和自發(fā)光指示體70的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。投影儀100具有控制部700、投影部200、投影圖像生成部500、位置檢測部600、攝像部300、信號光發(fā)送部430和層狀檢測光照射部440。

控制部700進行投影儀100內(nèi)部的各部的控制。此外，控制部700根據(jù)由位置檢測部600檢測出的指示體(自發(fā)光指示體70或非發(fā)光指示體80)的指示位置，判定在投影畫面ps上進行的指示的內(nèi)容，按照該指示的內(nèi)容，指示投影圖像生成部500生成或變更投影圖像。

投影圖像生成部500具有存儲投影圖像的投影圖像存儲器510，具有生成通過投影部200投射到操作面ss上的投影圖像的功能。優(yōu)選的是，投影圖像生成部500還具有作為對投影畫面ps(圖2a)的梯形失真進行校正的梯形(keystone)校正部的功能。

投影部200具有將由投影圖像生成部500生成的投影圖像投射到操作面ss上的功能。除了具有在圖2b中說明的投影透鏡210外，投影部200還具有光調(diào)制部220和光源230。光調(diào)制部220根據(jù)由投影圖像存儲器510提供的投影圖像數(shù)據(jù)對來自光源230的光進行調(diào)制，從而形成投影圖像光iml。該投影圖像光iml典型的例子是包含rgb這3種顏色的可見光的彩色圖像光，由投影透鏡210投射到操作面ss上。另外，除了可以采用超高壓汞燈等光源燈外，光源230還可以采用發(fā)光二極管或激光二極管等各種光源。此外，光調(diào)制部220可以采用透過型或反射型的液晶面板或數(shù)字鏡器件等，可以構(gòu)成為按各色光具有多個光調(diào)制部220。

信號光發(fā)送部430具有發(fā)送由自發(fā)光指示體70接收的裝置信號光asl的功能。裝置信號光asl為同步用的近紅外光信號，由投影儀100的信號光發(fā)送部430定期地向自發(fā)光指示體70發(fā)出。自發(fā)光指示體70的末端發(fā)光部77與裝置信號光asl同步地發(fā)出指示體信號光psl(后述)，該指示體信號光psl是具有預(yù)先確定的發(fā)光模式(發(fā)光時序)的近紅外光。此外，在進行指示體(自發(fā)光指示體70和非發(fā)光指示體80)的位置檢測時，攝像部300的照相機310在與裝置信號光asl同步的規(guī)定時刻執(zhí)行拍攝。

攝像部300具有在圖2a、圖2b中說明的照相機310。如前所述，該照相機310具有下述功能：接收層狀檢測光ll和包含自發(fā)光指示體70發(fā)出的紅外光的波長的波長區(qū)域的光而進行拍攝。在圖3的例子中，描繪了這樣的情況：由層狀檢測光照射部440照射的層狀檢測光ll被指示體(自發(fā)光指示體70和非發(fā)光指示體80)反射，由照相機310接收該反射檢測光rdl而進行拍攝。照相機310還接收指示體信號光psl而進行拍攝，該指示體信號光psl是從自發(fā)光指示體70的末端發(fā)光部77發(fā)出的近紅外光。在第1期間和第2期間雙方執(zhí)行照相機310的拍攝，該第1期間是從層狀檢測光照射部440發(fā)出的層狀檢測光ll為打開狀態(tài)(發(fā)光狀態(tài))的期間，該第2期間是層狀檢測光ll為關(guān)閉狀態(tài)(非發(fā)光狀態(tài))的期間。位置檢測部600通過對這兩種期間內(nèi)的圖像進行比較，能夠判定包含在圖像內(nèi)的各個指示體是自發(fā)光指示體70和非發(fā)光指示體80中的哪一個。

位置檢測部600具有解析由照相機310拍攝的圖像而確定指示體(自發(fā)光指示體70或非發(fā)光指示體80)的指示位置的功能。此時，位置檢測部600利用自發(fā)光指示體70的發(fā)光模式，判定圖像內(nèi)的各個指示體是自發(fā)光指示體70和非發(fā)光指示體80中的哪一個。在本實施方式中，位置檢測部600具有檢測部610、校正部620和校正數(shù)據(jù)存儲器630。檢測部610具有解析由照相機310拍攝的攝像圖像而檢測指示體的指示位置的功能。校正部620具有對由檢測部610檢測出的指示位置進行校正的功能。校正數(shù)據(jù)存儲器630是對在校正部620的校正中利用的校正數(shù)據(jù)進行存儲的非易失性存儲器。

檢測部610和校正部620具有針對自發(fā)光指示體70和非發(fā)光指示體80雙方進行指示位置的檢測及其校正的功能，但是，在以下內(nèi)容中，主要說明以自發(fā)光指示體70為對象的指示位置的檢測及其校正的功能。校正部620具有下述功能：使用根據(jù)作為自發(fā)光指示體70接觸操作面ss的接觸位置與自發(fā)光指示體70的發(fā)光位置之間的距離即末端偏移而確定的校正值，對由檢測部610檢測出的指示位置進行校正。對該功能進一步在后面進行敘述。

在自發(fā)光指示體70中，除了設(shè)置有按鈕開關(guān)73外，還設(shè)置有信號光接收部74、控制部75、末端開關(guān)76和末端發(fā)光部77。信號光接收部74具有接收由投影儀100的信號光發(fā)送部430發(fā)出的裝置信號光asl的功能。末端開關(guān)76是這樣的開關(guān)：在按下自發(fā)光指示體70的末端部71時成為接通狀態(tài)，在松開末端部71時成為斷開狀態(tài)。末端開關(guān)76通常處于斷開狀態(tài)，在自發(fā)光指示體70的末端部71與操作面ss接觸時，由于該接觸壓力而成為接通狀態(tài)。在末端開關(guān)76處于斷開狀態(tài)時，控制部75通過使末端發(fā)光部77以表示末端開關(guān)76為斷開狀態(tài)的特定的第1發(fā)光模式進行發(fā)光，從而發(fā)出具有第1發(fā)光模式的指示體信號光psl。另一方面，在末端開關(guān)76成為接通狀態(tài)時，控制部75通過使末端發(fā)光部77以表示末端開關(guān)76為接通狀態(tài)的特定的第2發(fā)光模式進行發(fā)光，從而發(fā)出具有第2發(fā)光模式的指示體信號光psl。由于上述第1發(fā)光模式與第2發(fā)光模式互不相同，因此，位置檢測部600通過分析由照相機310所拍攝的圖像，能夠識別末端開關(guān)76是處于接通狀態(tài)還是斷開狀態(tài)。

自發(fā)光指示體70的按鈕開關(guān)73具有與末端開關(guān)76相同的功能。因此，在由用戶按下按鈕開關(guān)73的狀態(tài)下，控制部75使末端發(fā)光部77以上述第2發(fā)光模式進行發(fā)光，在按鈕開關(guān)73未被按下的狀態(tài)下，控制部75使末端發(fā)光部77以上述第1發(fā)光模式進行發(fā)光。換言之，在末端開關(guān)76和按鈕開關(guān)73中的至少一方為接通的狀態(tài)下，控制部75使末端發(fā)光部77以上述第2發(fā)光模式進行發(fā)光，在末端開關(guān)76和按鈕開關(guān)73雙方斷開的狀態(tài)下，控制部75使末端發(fā)光部77以上述第1發(fā)光模式進行發(fā)光。

但是，也可以對按鈕開關(guān)73分配與末端開關(guān)76不同的功能。例如，在對按鈕開關(guān)73分配了與鼠標的右擊按鈕相同的功能的情況下，當用戶按下按鈕開關(guān)73時，右擊的指示被傳遞至投影儀100的控制部700，與該指示對應(yīng)的處理被執(zhí)行。這樣，在對按鈕開關(guān)73分配了與末端開關(guān)76不同的功能的情況下，末端發(fā)光部77根據(jù)末端開關(guān)76的接通/斷開狀態(tài)以及按鈕開關(guān)73的接通/斷開狀態(tài)，以互不相同的4個發(fā)光模式進行發(fā)光。在該情況下，自發(fā)光指示體70能夠區(qū)分末端開關(guān)76和按鈕開關(guān)73的接通/斷開狀態(tài)的4個組合，并傳遞至投影儀100。

總結(jié)圖3所描繪的5種信號光的具體例如下。

(1)投影圖像光iml：是為了將投影畫面ps投影到操作面ss上而由投影透鏡210投影到操作面ss上的圖像光(可見光)。

(2)層狀檢測光ll：是為了檢測非發(fā)光指示體80的指示位置而照射到投影畫面ps的整個面上的幕狀的近紅外光。

(3)反射檢測光rdl：是作為層狀檢測光ll而照射的近紅外光中的被指示體(自發(fā)光指示體70和非發(fā)光指示體80)反射并由照相機310接收的近紅外光。

(4)裝置信號光asl：是為了取得投影儀100與自發(fā)光指示體70的同步而從投影儀100的信號光發(fā)送部430定期地發(fā)出的近紅外光。

(5)指示體信號光psl：是在與裝置信號光asl同步的時刻從自發(fā)光指示體70的末端發(fā)光部77發(fā)出的近紅外光。指示體信號光psl的發(fā)光模式是根據(jù)自發(fā)光指示體70的開關(guān)73、76的接通/斷開狀態(tài)來變更的。此外，具有識別多個自發(fā)光指示體70的固有發(fā)光模式。

圖4是示出作為自發(fā)光指示體70的發(fā)光位置與操作面ss之間的距離的末端偏移d以及由于該末端偏移d而產(chǎn)生的指示位置的檢測誤差的說明圖。在此，描繪了在自發(fā)光指示體70的末端與操作面ss接觸的狀態(tài)下末端發(fā)光部77發(fā)光的情況。照相機位置c表示照相機310的拍攝基準位置(例如透鏡位置)。末端發(fā)光部77與操作面ss離開不為零的距離d(末端偏移d)。因此，通過解析由照相機310所拍攝的拍攝圖像而確定的末端發(fā)光部77的發(fā)光位置(即，自發(fā)光指示體70的指示位置)含有與該末端偏移d對應(yīng)的檢測誤差。相反地，如果知道通過解析拍攝圖像而確定的自發(fā)光指示體70的指示位置與實際的指示位置之間的誤差，則能夠計算出與該誤差對應(yīng)的末端偏移d。這樣計算出的末端偏移d不是自發(fā)光指示體70的末端發(fā)光部77與操作面ss之間的物理距離，而具有作為表示指示位置的檢測誤差的值的含義。

圖5示出根據(jù)在投影儀100中實測出的指示位置的檢測誤差而計算出的末端偏移d的分布的一例。如該圖所示，可知末端偏移d不是固定值，而是取根據(jù)操作面ss的位置坐標(x、y)而不同的值。在該例子中，末端偏移d具有凹曲面狀的分布。實際上，圖5的分布是對若干個實測數(shù)據(jù)進行曲面近似而得到的。

根據(jù)檢測誤差而計算出的末端偏移d不是固定值的原因是：通過解析拍攝圖像而檢測出的指示位置的檢測誤差會受到操作面ss上的反射光(自發(fā)光指示體70的發(fā)光的反射光)的影響以及從照相機310能夠看到的光的大小隨著距照相機310越遠則變得越小這一情況的影響而變動。有時末端偏移d還受到自發(fā)光指示體70的把持方式、操作面ss的材質(zhì)的影響而變動。

末端偏移d還具有根據(jù)投影儀100的投影距離而變化的趨勢。在某種程度的允許范圍內(nèi)可以任意設(shè)定投影儀100的投影距離。在圖2b中，該投影距離相當于操作面ss與投影儀100的投影透鏡210之間的z方向上的距離。此外，由于從照相機310至操作面ss的距離根據(jù)投影距離而變化，因此，圖5的末端偏移d可以表示為從照相機310至操作面ss的距離l(圖2b)的函數(shù)。

考慮到以上方面，表示自發(fā)光指示體70的指示位置的檢測誤差的末端偏移d可以表述為以下的函數(shù)。

d＝d(x，y，l)...(1)

在此，x、y為操作面ss上的坐標，l為照相機310與操作面ss之間的距離。即，使用以操作面ss上的坐標(x、y)和從照相機310至操作面ss的距離l為變量的函數(shù)表示末端偏移d。

給出末端偏移d的函數(shù)d(x、y、l)的一例如下。

d(x,y,l)＝c0+c1x+c2y+c3x²+c4v²+c5xy...（2a)

在此，lmax為照相機310與操作面ss之間的距離l的最大值，lmin為照相機310與操作面ss之間的距離l的最小值，cimax為最大距離lmax的系數(shù)ci(i＝0～5)的值，cimin為最小距離lmin的系數(shù)ci的值。

在上述(2a)式中，用操作面ss上的坐標x、y的二次表達式表示末端偏移d。此外，根據(jù)(2b)式，(2a)式右邊的各項的系數(shù)ci(i＝0～5)是根據(jù)實際距離l對最大距離lmax的系數(shù)值cimax和最小距離lmin的系數(shù)值cimin進行線性插值而得到的值。

另外，投影儀100本身能夠?qū)崪y照相機310與操作面ss之間的距離l。例如，將預(yù)先準備好的基準圖案圖像投影到操作面ss上并用照相機310進行拍攝，執(zhí)行使用了該拍攝圖像和投影圖像存儲器510內(nèi)的基準圖案圖像的三角測量，由此能夠測定距離l。優(yōu)選的是，位置檢測部600(圖3)具有作為這種距離測定部的功能。

也可以利用操作面ss上的坐標值x、y的一次表達式或三次以上的高次表達式來表示末端偏移d，來代替上述(2a)。但是，為了表達圖5所示的曲面，優(yōu)選的是表達為二次表達式以上的函數(shù)。

此外，也可以利用其它插值公式來代替上述(2b)。例如，在上述(2b)中，使用與2個距離lmax、lmin對應(yīng)的2個已知的系數(shù)值cimax、cimin對各個系數(shù)ci進行插值，但是，也可以取而代之，使用與3個以上的距離對應(yīng)的3個以上的已知的系數(shù)值進行插值。在使用3個以上的已知的系數(shù)值進行插值的情況下，可以對相鄰的2個系數(shù)值之間進行線性插值，或者，也可以對3個以上的已知的系數(shù)值之間進行曲線插值。

給出末端偏移d的函數(shù)d(x、y、l)的另一例如下。

dmax＝c0max+c1maxx+c2maxy+c3maxx²+c4maxy²+c5maxxy...(3b)

dmin＝c0min+c1minx+c2miny+c3minx²+c4miny²+c5minxy...(3c)

在此，lmax為照相機310與操作面ss之間的距離l的最大值，lmin為照相機310與操作面ss之間的距離l的最小值，dmax為最大距離lmax的末端偏移d的值，dmin為最小距離lmin的末端偏移d的值，cimax為最大距離lmax的系數(shù)ci(i＝0～5)的值，cimin為最小距離lmin的系數(shù)ci的值。

在上述(3a)～(3c)式中，與上述(2a)、(2b)的不同之處是，使用與2個距離lmax、lmin對應(yīng)的2個已知的值dmax、dmin對末端偏移d進行插值。另外，對于(3a)～(3c)式，也可以同樣地應(yīng)用關(guān)于上述(2a)、(2b)式說明的各種變形。

圖6是示出與自發(fā)光指示體70的末端偏移d對應(yīng)的指示位置的檢測誤差及其校正方法的一例的說明圖。在此，假定通過自發(fā)光指示體70指示出操作面ss上的點p1(xp、yp)的情況。在圖6的下部示出末端偏移d的曲面的例子。檢測部610(圖3)通過解析在照相機位置c拍攝的拍攝圖像來確定檢測位置xm。該檢測位置xm相當于連結(jié)照相機位置c與指示點p1(xp、yp)處的末端偏移d的曲面上的點p2的直線和操作面ss交叉的位置。

此時，用下式表示檢測位置xm的誤差xerr。

在此，d為末端偏移，l為照相機310與操作面ss之間的距離，xc為照相機位置c的x坐標值，xm為通過解析拍攝圖像而得到的檢測位置的x坐標值。另外，距離l是已知的，末端偏移d是通過將檢測位置的坐標值(xm、ym)和距離l代入末端偏移d的函數(shù)(例如(2a)～(2b)式或(3a)～(3c)式)而得到的。此外，照相機位置c的x坐標值xc是已知的。因此，如果通過拍攝圖像的解析確定檢測位置(xm、ym)，則能夠根據(jù)上述(4)式計算出檢測誤差xerr。

如下述(5a)式所示，校正部620(圖3)能夠通過將該檢測誤差xerr用作校正值而對檢測位置xm進行校正來求出校正后的檢測位置xmc。同樣地，如下述(5b)式所示，關(guān)于y坐標值，能夠通過將檢測誤差yerr用作校正值而對檢測位置ym進行校正來求出校正后的檢測位置ymc。

xmc＝xm+xerr...(5a)

ymc＝y(tǒng)m+yerr...(5b)

校正數(shù)據(jù)存儲器630對上述檢測位置的校正中使用的校正數(shù)據(jù)(校正系數(shù)和校正值)進行存儲。例如，優(yōu)選的是，在使用上述(2a)～(2b)式或(3a)～(3c)式的情況下，校正數(shù)據(jù)存儲器630存儲系數(shù)cimax、cimin以及距離l的最大值lmax和最小值lmin。也可以取而代之，預(yù)先計算出上述檢測誤差xerr、yerr，并將上述檢測誤差xerr、yerr作為檢測位置的校正數(shù)據(jù)存儲于校正數(shù)據(jù)存儲器630內(nèi)。在該情況下，優(yōu)選的是，將檢測誤差xerr、yerr表述為以操作面ss的坐標值x、y以及照相機310與操作面ss之間的距離l為變量的函數(shù)。

另外，在上述說明中，將在自發(fā)光指示體70的指示位置的校正中使用的末端偏移d和校正值xrr、yerr表述為以操作面ss的坐標值x、y以及照相機310與操作面ss之間的距離l為變量的函數(shù)，但是，也可以表述為不以距離l為變量、而是以操作面ss的坐標值x、y為變量的函數(shù)。但是，如果將末端偏移d和校正值xerr、yerr表述為以操作面ss的坐標值x、y和距離l為變量的函數(shù)，則能夠執(zhí)行更準確的校正。

此外，也可以無需將在自發(fā)光指示體70的指示位置的校正中使用的校正系數(shù)和校正值表述為函數(shù)，而是用表格或映射圖等其它形式表述。在上述情況下，優(yōu)選使用至少根據(jù)操作面ss上的位置而不同的值作為校正值xrr、yerr。

如上所述，在本實施方式中，在使用根據(jù)自發(fā)光指示體70的末端偏移d確定的校正值xrr、yerr來校正指示位置xm、ym時，使用根據(jù)操作面ss上的位置而不同的校正值對自發(fā)光指示體70的指示位置進行校正，因此，能夠使用與操作面ss上的位置對應(yīng)的適當?shù)男Ｕ祦硇Ｕ甘疚恢?。其結(jié)果是，能夠減少因自發(fā)光指示體70的發(fā)光位置與操作面ss之間的末端偏移d而產(chǎn)生的指示位置的檢測誤差。

·變形例：

另外，本發(fā)明不限于上述實施例和實施方式，能夠在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)在各種方式中實施，例如還可以進行下述變形。

·變形例1：

在上述實施方式中，將交互式投影儀作為位置檢測裝置的一例進行了說明，但是本發(fā)明還可以應(yīng)用于交互式投影儀以外的其它位置檢測裝置。例如，還可以將本發(fā)明應(yīng)用于使用自發(fā)光指示體來指示操作面上的位置的數(shù)字化儀或手寫面板。

以上，根據(jù)幾個實施例對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但是，上述發(fā)明的實施方式是用于使本發(fā)明容易理解的實施方式，并不限定本發(fā)明。本發(fā)明能夠在不脫離其主旨及權(quán)利要求范圍的情況下進行變更、改良，并且，在本發(fā)明中當然也包含其等價物。