路结构的框图。
[0053]图12是示出第2实施方式的投影仪的显示切换操作时的画面转变的图。
[0054]图13是示出第2实施方式的投影仪的动作的流程图。
[0055]标号说明
[0056]I投影仪；la第一壳体；lb第二壳体；10液晶光阀；10a、10b、10c液晶面板；11液晶驱动部；120SD处理部；13图像信号处理部；14输入输出接口 ；15控制部；16光源驱动部；17投射光源；18操作部；19电源部；21接收部；22位置检测部；23电子笔；151外部存储；181菜单键；182选择键；183决定键；184电源开关；231接触传感器；232发光部；233电源开关；234侧开关；A1投射区域；A2窗口图像；A20外部图像层；A21操作输入层；A21g操作输入对象；A21h操作输入对象；A21p图标；A22a外部图像；A22s描绘区域；A2s描绘区域；5投影仪；6图像输入端子部；6A、6B图像输入端子；50图像投射单元；51光源；52R、52G、52B液晶光阀；53投射镜头；54液晶驱动单元；560SD处理单元；57图像信号处理单元；58图像信号输入单元；60控制单元；61存储单元；62光源控制单元；63输入操作单元；65笔操作检测单元；70电源端子；71电源部；80电子笔；80A壳体；80B笔尖开关；80C发光部；G1、G2图像数据(外部图像)；D1、D2描绘数据(操作输入对象)；SC投射面(画面)。
【具体实施方式】
[0057]以下，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，在各图中对相应的构成要素标注同一标号，省略重复的说明。
[0058][第I实施方式]
[0059]1.概要
[0060]作为本发明的双向显示装置的一实施方式的投影仪I是在作为画面的墙壁、桌子、专用屏幕等的投射面上投射图像进行显示的装置。如图1的(a)所示，投影仪I投射作为合成图像的窗口图像A2，该合成图像是合成基于从PC、智能手机等外部设备输入的图像信号的外部图像A22a以及与对投射面的操作对应的操作输入对象A21g而得到的。
[0061]在合成外部图像A22a和操作输入对象A21g而进行投射时，投影仪I在描绘模式或外部设备操作模式下进行动作。在描绘模式中，投影仪I检测针对画面的操作作为用于编辑操作输入对象A21g的操作(图像操作)。当检测到图像操作时，投影仪I根据所检测的图像操作来描绘操作输入对象A21g。在外部设备操作模式中，投影仪I检测针对画面的操作检测作为对PC等外部设备的操作(外部设备操作)，向外部设备输出与外部设备操作对应的操作信号。另外，在外部设备操作模式中，投影仪I检测特定的外部设备操作作为联动操作，向外部设备输出对应的操作信号，并且全部删除操作输入对象A21g，如图1的(b)所示那样更新窗口图像A2。
[0062]2.投影仪的结构
[0063]如图2所不,在第一壳体Ia中，除了具备光源驱动部16、投射光源17、液晶光阀10、液晶驱动部11作为显示部之外，投影仪I还具备输入输出接口 14、控制部15、外部存储151、操作部18，电源部19等。另外，在与第一壳体Ia连接的第二壳体Ib中，投影仪I具备作为图像操作检测部以及联动操作检测部发挥功能的接收部21和位置检测部22。此外，投影仪I具备电子笔23。
[0064]投射光源17由高压水银灯、LED (Light emitting d1de:发光二极管)、激光器等构成，由光源驱动部16进行驱动。作为外部设备接口的输入输出接口 14具备USB端子、以太网(注册商标)端子、HDMI (注册商标)端子、RS232c端子等多种输入输出端子(图像输入端子)，进行与外部设备的通信，从外部设备输入各种图像信号并且向外部设备输出设备操作信号。输入输出接口 14作为从外部设备输入图像信号的图像输入端子部发挥功能。控制部15通过执行存储在外部存储151中的控制程序，控制投影仪I的各部。另外，作为描绘部、输出部以及联动编辑部发挥功能的控制部15具备图像信号处理部13和OSD处理部12，根据从外部设备输入的图像信号和从位置检测部22输入的操作位置信号来执行描绘处理，输出作为显示信号的投射信号。作为基于从外部设备输入的图像信号和从位置检测部22输入的操作位置信号的描绘处理的结果，图像信号处理部13向OSD处理部12输出外部图像层的图像数据和操作输入层的图像数据。OSD处理部12合成各层的图像数据，输出与液晶光阀10对应的投射信号。液晶驱动部11将从OSD处理部12输出的投射信号转换为用于驱动液晶光阀10的各像素的模拟信号。液晶光阀10具备3个液晶面板10a、10b、10c，该3个液晶面板分别按照每个像素控制从投射光源17发射并经由未图示的分色镜分离的红、绿、蓝的波长的光的透过率。操作部18具备用于输入投射OSD菜单的指示的菜单键181、用于选择OSD菜单的项目的选择键182及决定键183或用于接通以及关断从外部电源向电源部19的供电的电源开关184。电源部19向投影仪I的各部进行供电。
[0065]电子笔23在笔型的壳体中具备接触传感器231、发光部232、电源开关233和侧开关234。接触传感器231设置在电子笔23的前端，检测与对象物的接触状态和非接触状态。发光部232设置在电子笔23的前端附近，在接触传感器231检测与对象物的接触状态的期间中，照射红外线波长的光。电源开关233是用于控制从未图示的电池向接触传感器231以及发光部232的供电的开关。作为模式设定部发挥功能的侧开关234是用于从描绘模式切换为外部设备操作模式的开关。在侧开关234被按压的状态下接触传感器231检测与对象物的接触状态的期间中，电子笔23以利用电子笔23进行的对投射面的操作被检测为外部设备操作的方式进行动作。具体地说，当在侧开关234被按压的状态下接触传感器231检测与对象物的接触状态时，只要使从发光部232发射的光的波长与侧开关234没有被按压的状态不同即可。在此情况下，在发光部232中需要波长互不相同的两个以上的光源。另夕卜，例如，也可以在侧开关234被按压的状态下，增加点亮的发光部232的光源数，使得由接收部21摄像的发光部232的像相对于侧开关234没有被按压的状态发生变化。在此情况下，在发光部232中需要波长相同或互不相同的两个以上的光源。
[0066]接收部21是对投射面的投射区域Al整体进行摄像的红外线摄像机，接收红外线波长的光，在投射区域Al内电子笔23的前端与投射面接触的期间中，输出与从电子笔23照射的红外线波长的光对应的图像数据。位置检测部22通过分析从接收部21输出的图像数据，检测红外线波长的光的发光位置即电子笔23的位置，输出表示电子笔23的位置的操作位置信号。操作位置信号通过控制部15转换为窗口图像A2的坐标。另外，位置检测部22通过分析从接收部21输出的图像数据，判定是否按压了电子笔23的侧开关234，输出与判定结果相应的模式信号。在侧开关234没有被按压的情况下，输出表示描绘模式的模式信号，在侧开关234被按压的情况下，输出表示外部设备操作模式的模式信号。因此，检测在描绘模式中使电子笔23的前端与投射面接触的操作作为图像操作，检测在外部设备操作模式中使电子笔23的前端与投射面接触的操作检测作为外部设备操作。
[0067]3.双向投射方法
[0068]3-1.描绘层和描绘区域
[0069]接着，参照图3来说明控制部15描绘外部图像和操作输入对象的层以及区域(描绘区域)。
[0070]图3的(a)所示的外部图像层A20和图3的(b)所示的操作输入层A21被合成为图3的(c)所示的投射区域Al内的描绘区域A2s。这里，将合成外部图像层A20与操作输入层A21而得到的描绘区域A2s的图像称为窗口图像。与投影仪I可投射的最大区域即投射区域Al相对的窗口图像的描绘区域A2s根据液晶光阀10的有效区域的分辨率(实际分辨率)和梯形失真校正值决定。在实施梯形失真校正的情况下，窗口图像的描绘区域A2s如图3的(c)中虚线所示成为比投影仪I可投射的最大区域即投射区域Al小的非矩形。此夕卜，梯形失真的校正值可根据检测投射状态的结果来自动进行设定，或者可以使用户利用OSD菜单进行设定。控制部15的图像信号处理部13分别描绘图3的(a)所示的外部图像层A20和操作输入层A21，OSD处理部12在描绘区域A2s中重叠合成两个层，由此输出用于投射窗口图像A2的投射信号。
[0071]在外部图像层A20上根据从输入输出接口 14输入的图像信号、即根据从外部设备输出的图像信号来描绘外部图像。在外部图像的纵横比与窗口图像A2的纵横比不同的情况下，控制部15以使外部图像不从窗口图像A2的描绘区域露出、使外部图像的两个边与窗口图像A2的两个边重合的方式，设定外部图像的描绘区域A22s。在所输入的图像信号表示的外部图像的分辨率与已设定的描绘区域的分辨率不一致的情况下，放大或缩小外部图像。
[0072]在描绘区域A2s中，在外部图像层A20的前面描绘操作输入层A21。在操作输入层A21上，图像信号处理部13描绘图标A21a、A21b、A21c、A21d、A21e、A21p和与从位置检测部22输入的操作位置信号对应的操作输入对象A21g。图标A21a、A21b、A21c、A21d、A21e表示这样的区域，该区域用于使用户选择在操作输入层A21上将针对投射面的操作区域的利用电子笔23的操作描绘为哪种图形。
[0073]3-2.描绘模式
[0074]当从位置检测部22输入表示已描绘图标A21a、A21b、A21c、A21d、A21e的区域的操作位置信号和表示描绘模式的模式信号时，控制部15准备与各个区域对应的描绘处理。
[0075]当电子笔23的前端与被投射图标A21a的区域接触时，图像信号处理部13将之后的电子笔23的前端与投射面的接触轨跡作为操作输入对象A21g描绘在操作输入层A21上。当电子笔23的前端与被投射图标A21b的区域接触时，图像信号处理部13变更在操作输入层A21上描绘的线的粗细。当电子笔23的前端与被投射图标A21c的区域接触时，图像信号处理部13将以之后的电子笔23的前端与投射面的接触轨跡的起点和终点为对角线两端的矩形描绘在操作输入层A21上。当电子笔23的前端与被投射图标A21d的区域接触时，图像信号处理部13将和以之后的电子笔23的前端与投射面的接触轨跡的起点和终点为对角线的矩形内接的椭圆描绘在操作输入层A21上。当电子笔23的前端与被投射图标A21e的区域接触时，图像信号处理部13在之后的电子笔23的前端与投射面的接触轨跡上，删除与其以前的利用电子笔23进行的对