JP7087391B2 - Image display device and its control method - Google Patents
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Description
本発明は、画像表示装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to an image display device and a control method thereof.
特許文献1には、投射面に沿って平面状の検出光を射出し、ペンや指等の指示体で反射した検出光を検出することによって指示体の位置を特定する、いわゆるインタラクティブプロジェクターが記載されている。
特許文献1に記載のプロジェクターは、使用者が投射面に配置した治具で反射した検出光に基づいて、検出光の向きの調整を支援する画像を投射する。使用者は、その画像を見ながら、検出光の向きを調整する。
Patent Document 1 describes a so-called interactive projector that emits a planar detection light along a projection surface and identifies the position of the indicator by detecting the detection light reflected by the indicator such as a pen or a finger. Has been done.
The projector described in Patent Document 1 projects an image that assists in adjusting the direction of the detected light based on the detected light reflected by the jig arranged on the projection surface by the user. The user adjusts the direction of the detected light while looking at the image.
特許文献1に記載のプロジェクターでは、検出光の向きを調整する場合、使用者が投射面に治具を配置しなければならないため、調整作業が煩雑であった。 In the projector described in Patent Document 1, when adjusting the direction of the detected light, the user must arrange a jig on the projection surface, so that the adjustment work is complicated.
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、使用者が投射面に治具を配置する場合に比べて、検出光の向きの調整作業の煩雑さを低減可能な技術を提供することを解決課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a technique capable of reducing the complexity of the work of adjusting the direction of the detected light as compared with the case where the user arranges the jig on the projection surface. Is the solution issue.
本発明に係る画像表示装置の一態様は、表示面に画像を表示する表示部と、光を射出する射出部と、前記射出部から射出される光の前記表示面に対する角度を変更する変更部と、前記射出部の射出した光が反射された反射位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部の検出結果に基づいて前記変更部を制御する変更制御部と、を含むことを特徴とする。
この態様によれば、射出部の射出した光の反射位置の検出結果に基づいて、射出部から射出される光の表示面に対する角度が変更される。このため、使用者が治具を表示面に配置して射出部の射出する光の向きを調整する場合に比べて、調整作業の煩雑さを低減可能になる。
One aspect of the image display device according to the present invention is a display unit that displays an image on the display surface, an emission unit that emits light, and a change unit that changes the angle of the light emitted from the emission unit with respect to the display surface. It is characterized by including a position detection unit that detects a reflection position where the emitted light of the emission unit is reflected, and a change control unit that controls the change unit based on the detection result of the position detection unit. do.
According to this aspect, the angle of the light emitted from the emitting unit with respect to the display surface is changed based on the detection result of the reflection position of the emitted light of the emitting unit. Therefore, the complexity of the adjustment work can be reduced as compared with the case where the user arranges the jig on the display surface and adjusts the direction of the light emitted from the injection unit.
上述した画像表示装置の一態様において、前記変更部は、駆動部と、前記駆動部の駆動に応じて前記角度を変更する調整機構と、を含み、前記変更制御部は、前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記駆動部の駆動を制御することが望ましい。この態様によれば、射出部から射出される光の表示面に対する角度を、駆動部の駆動を制御することで自動的に調整可能となる。 In one aspect of the image display device described above, the change unit includes a drive unit and an adjustment mechanism that changes the angle according to the drive of the drive unit, and the change control unit is a position detection unit. It is desirable to control the drive of the drive unit based on the detection result. According to this aspect, the angle of the light emitted from the emitting unit with respect to the display surface can be automatically adjusted by controlling the driving of the driving unit.
上述した画像表示装置の一態様において、前記変更制御部は、前記駆動部の駆動を制御しても前記位置検出部が前記表示面上の前記画像を挟んで前記射出部とは反対側の目標位置を前記反射位置として検出しない場合には、前記駆動部の駆動量と前記反射位置の移動量との関係に基づいて、前記反射位置を前記目標位置に移動させる目標駆動量を決定し、前記目標駆動量だけ前記駆動部を駆動させることが望ましい。この態様によれば、例えば、反射光が弱いために、変更制御部が駆動部の駆動を制御しても位置検出部が目標位置を反射位置として検出できない場合でも、反射位置を目標位置に移動可能になる。 In one aspect of the image display device described above, even if the change control unit controls the drive of the drive unit, the position detection unit sandwiches the image on the display surface and the target is on the opposite side of the injection unit. When the position is not detected as the reflection position, the target drive amount for moving the reflection position to the target position is determined based on the relationship between the drive amount of the drive unit and the movement amount of the reflection position. It is desirable to drive the drive unit by the target drive amount. According to this aspect, for example, even if the position detection unit cannot detect the target position as the reflection position even if the change control unit controls the drive of the drive unit due to the weak reflected light, the reflection position is moved to the target position. It will be possible.
上述した画像表示装置の一態様において、前記変更制御部は、前記駆動部の駆動を制御しても前記位置検出部が前記目標位置を前記反射位置として検出しない場合には、前記駆動部を駆動させたときの前記位置検出部の検出結果に基づいて前記関係を測定し、測定した前記関係に基づいて前記目標駆動量を決定することが望ましい。この態様によれば、駆動部の駆動と反射位置の移動量との実際の関係に基づいて目標駆動量が決定されるので、高い精度で目標駆動量を決定可能になる。 In one aspect of the image display device described above, the change control unit drives the drive unit when the position detection unit does not detect the target position as the reflection position even if the drive unit is controlled. It is desirable to measure the relationship based on the detection result of the position detection unit when the vehicle is moved, and to determine the target drive amount based on the measured relationship. According to this aspect, since the target drive amount is determined based on the actual relationship between the drive of the drive unit and the movement amount of the reflection position, the target drive amount can be determined with high accuracy.
上述した画像表示装置の一態様において、前記変更制御部は、前記駆動部を前記目標駆動量だけ駆動させたときに前記位置検出部が前記反射位置を検出した場合には、前記位置検出部が前記反射位置を検出しなくなるまで前記駆動部の駆動を制御することが望ましい。
表示面上の画像を挟んで射出部とは反対側の領域に、例えば枠等の凸部が存在する場合が考えられる。この場合、反射位置が目標位置に移動された状況下で、位置検出部が凸部での反射位置を検出してしまい、この反射位置が、指示体による反射位置と誤認されるおそれがある。
この態様によれば、駆動部を目標駆動量だけ駆動させたときに反射位置が検出された場合、反射位置が検出されなくなるまで駆動部の駆動を制御するので、上述した凸部での反射位置を指示体での反射位置と誤認してしまう可能性を低くできる。
In one aspect of the image display device described above, in the change control unit, when the position detection unit detects the reflection position when the drive unit is driven by the target drive amount, the position detection unit causes the change control unit. It is desirable to control the drive of the drive unit until the reflection position is no longer detected.
It is conceivable that a convex portion such as a frame exists in a region on the opposite side of the image on the display surface from the ejection portion. In this case, when the reflection position is moved to the target position, the position detecting unit may detect the reflection position on the convex portion, and this reflection position may be mistaken for the reflection position by the indicator.
According to this aspect, when the reflection position is detected when the drive unit is driven by the target drive amount, the drive of the drive unit is controlled until the reflection position is not detected. Therefore, the reflection position at the convex portion described above is used. Can be less likely to be mistaken for the reflection position on the indicator.
上述した画像表示装置の一態様において、前記変更制御部は、前記変更部を制御しても前記位置検出部が前記表示面上の前記画像を挟んで前記射出部とは反対側の目標位置を前記反射位置として検出しない場合には、前記射出部から射出される光の光量を、その時の光量よりも大きくすることが望ましい。この態様によれば、例えば、反射光が弱いために、変更制御部が変更部を制御しても位置検出部が目標位置を反射位置として検出できない場合に、射出部から射出される光の光量をその時の光量よりも大きくでき、反射位置を検出しやすくなる。 In one aspect of the image display device described above, even if the change control unit controls the change unit, the position detection unit sandwiches the image on the display surface and sets a target position on the opposite side of the injection unit. When it is not detected as the reflection position, it is desirable that the amount of light emitted from the emission portion is larger than the amount of light at that time. According to this aspect, for example, the amount of light emitted from the emission unit when the position detection unit cannot detect the target position as the reflection position even if the change control unit controls the change unit because the reflected light is weak. Can be made larger than the amount of light at that time, and it becomes easier to detect the reflection position.
上述した画像表示装置の一態様において、前記表示面を撮像して撮像画像を生成する撮像部をさらに含み、前記位置検出部は、前記撮像画像に基づいて前記反射位置を検出し、前記変更制御部は、前記変更部を制御しても前記位置検出部が前記表示面上の前記画像を挟んで前記射出部とは反対側の目標位置を前記反射位置として検出しない場合には、前記撮像部の感度をその時の感度よりも高くすることが望ましい。この態様によれば、例えば、反射光が弱いために、変更制御部が変更部を制御しても位置検出部が目標位置を反射位置として検出できない場合、撮像部の感度をその時の感度よりも高くでき、反射位置を検出しやすくなる。 In one aspect of the image display device described above, an image pickup unit that captures an image of the display surface to generate an image capture image is further included, and the position detection unit detects the reflection position based on the image pickup image and controls the change. If the position detection unit does not detect the target position on the display surface opposite to the injection unit as the reflection position even if the change unit is controlled, the image pickup unit may be used. It is desirable to make the sensitivity of the above higher than the sensitivity at that time. According to this aspect, for example, when the position detection unit cannot detect the target position as the reflection position even if the change control unit controls the change unit because the reflected light is weak, the sensitivity of the image pickup unit is higher than the sensitivity at that time. It can be raised, making it easier to detect the reflection position.
本発明に係る画像表示装置の制御方法の一態様は、表示面に画像を表示する表示部と、光を射出する射出部と、前記射出部から射出される光の前記表示面に対する角度を変更する変更部と、を有する画像表示装置の制御方法であって、前記射出部の射出した光が反射された反射位置を検出するステップと、前記反射位置の検出結果に基づいて前記変更部を制御するステップと、を含むことを特徴とする。この態様によれば、使用者が表示面に治具を配置して射出部の射出する光の向きを調整する場合に比べて、調整作業の煩雑さを低減可能になる。 One aspect of the control method of the image display device according to the present invention is to change the angle between the display unit that displays an image on the display surface, the emission unit that emits light, and the light emitted from the emission unit with respect to the display surface. It is a control method of an image display device having a change part, and controls the change part based on a step of detecting a reflection position where the emitted light of the emission part is reflected and a detection result of the reflection position. It is characterized by including steps to be performed. According to this aspect, it is possible to reduce the complexity of the adjustment work as compared with the case where the user arranges the jig on the display surface and adjusts the direction of the light emitted from the injection unit.
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際のものと適宜異なる。また、以下に記載する実施の形態は、本発明の好適な具体例である。このため、本実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the dimensions and scale of each part may differ from the actual ones. Moreover, the embodiment described below is a suitable specific example of the present invention. For this reason, the present embodiment is provided with various technically preferable limitations. However, the scope of the present invention is not limited to these forms unless it is stated in the following description that the present invention is particularly limited.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る画像表示装置1を模式的に示す図である。図2は、図1に示した矢印Pの方向から見た画像表示装置1の側面図である。
画像表示装置1は、プロジェクター2と、ライトカーテン生成装置3と、撮像部21とを含む。図2では、撮像部21は、プロジェクター2と統合されたハードウェアとして示されている。なお、撮像部21は、プロジェクター2と統合されずに、有線または無線によってプロジェクター2と通信してもよい。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram schematically showing an image display device 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a side view of the image display device 1 as seen from the direction of the arrow P shown in FIG.
The image display device 1 includes a
プロジェクター2は、天井Cに設置されており、スクリーンSCに投射画像P1を投射して表示する。スクリーンSCは、表示面の一例である。投射画像P1は、画像の一例である。
The
ライトカーテン生成装置3は、プロジェクター2と同様に天井Cに設置されており、平面状の赤外線波長帯の光(以下「ライトカーテン」と称する)Lを射出する。ライトカーテンLは、使用者が指示体Qで指し示した投射画像P1上の指示位置P2を検出するために使用される。指示体Qは、例えば、使用者の指、棒またはペン等である。なお、ライトカーテンLは、平面状の光に限らず、他の形状の光であってもよい。
The light
ライトカーテン生成装置3は、プロジェクター2の制御によりライトカーテンLの射出方向を少なくとも図2に示す±θ方向に変更することによって、ライトカーテンLのスクリーンSCに対する角度を調整する。
The light
撮像部21は、例えば、レンズ等の光学系にて集光された光を電気信号に変換する撮像素子であるCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等を備えたカメラである。撮像部21は、ライトカーテンLの反射光を撮像可能な位置に配置されている。撮像部21には、ライトカーテンLの反射光を受光するための赤外線フィルターが取り付けられている。
The
撮像部21は、スクリーンSC上の投射画像P1を撮像して撮像画像を生成し、撮像画像をプロジェクター2に出力する。撮像画像には、指示体Qで反射されたライトカーテンLの反射光や、ライトカーテンLのスクリーンSCに対する角度を調整している間にスクリーンSCで反射されたライトカーテンLの反射光が表される。
The
プロジェクター2は、撮像画像を用いてライトカーテンLの反射位置を検出する。プロジェクター2は、通常使用モードと、ライトカーテンLの角度調整モードとを有する。
通常使用モードでは、プロジェクター2は、指示体QによるライトカーテンLの反射位置(指示位置P2)にカーソル等を表示する。
ライトカーテンLの角度調整モードでは、プロジェクター2は、スクリーンSCによるライトカーテンLの反射位置に基づいてライトカーテン生成装置3を制御して、ライトカーテンLのスクリーンSCに対する角度を調整する。以下、スクリーンSCによるライトカーテンLの反射位置を、単に「反射位置E」とも称する。
The
In the normal use mode, the
In the angle adjustment mode of the light curtain L, the
図3は、プロジェクター2とライトカーテン生成装置3を示した図である。
プロジェクター2は、撮像部21に加えて、入力受取部22と、画像受取部23と、記憶部24と、制御部25と、液晶パネル駆動部26と、投射部27とを含む。ライトカーテン生成装置3は、ライトカーテンLを射出するレーザー光源ユニット31と、ライトカーテンLのスクリーンSCに対する角度を変更する変更部32と、を含む。
FIG. 3 is a diagram showing a
In addition to the
入力受取部22は、例えば、使用者からの入力等を受け取る各種の操作ボタンや操作キー、タッチパネル等である。なお、入力受取部22は、使用者から受け取った入力を表す情報を無線または有線で送信するリモートコントローラー等であってもよい。その場合、プロジェクター2は、リモートコントローラーが送信した情報を受信する受信部を備える。なお、リモートコントローラーは、使用者からの入力を受け取る各種の操作ボタンや操作キー、タッチパネル等を備える。
The
画像受取部23は、画像入力端子等を介して、画像を示す画像信号を受け取り、その画像信号を制御部25へ出力する。
The
記憶部24は、コンピューター読み取り可能な記録媒体であり、例えば、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)を備えて構成されている。なお、記憶部24は、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等を含んで構成されてもよい。記憶部24は、プロジェクター2が処理する各種の情報やプログラム等を記憶する。
The
制御部25は、CPU(Central Processing Unit)等のコンピューターである。制御部25は、記憶部24に記憶されたプログラムを読み取り実行することによって、画像信号を処理する画像処理部25aと、ライトカーテンLの反射位置を検出する位置検出部25bと、ライトカーテン生成装置3を制御する変更制御部25cとを実現する。なお、画像処理部25aと位置検出部25bと変更制御部25cの全部または一部は、不図示のFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成されてもよい。
制御部25は、例えば、入力受取部22から受け取った利用者の入力に応じて、プロジェクター2のモードを通常使用モードとライトカーテンLの角度調整モードとのいずれかに切り替える。
The
For example, the
画像処理部25aは、画像受取部23から受け取った画像信号を、RGB(Red、Green、Blue)ごとに、投射部27が備える液晶パネル27aの各画素の階調を表す画像情報に変換する。
The
液晶パネル駆動部26は、画像処理部25aから入力される画像情報に応じた駆動電圧を、投射部27の備える液晶パネル27aの各画素に印加する。
The liquid crystal
投射部27は、表示部の一例である。投射部27は、スクリーンSCに投射画像P1を投射して表示する。なお、スクリーンSCは表示部に含まれない。投射部27は、不図示の光源と、光源が放射した光を液晶パネル27a側に反射する不図示のリフレクターとを含む。液晶パネル27aは、光変調装置の一例である。液晶パネル27aの各画素は、リフレクターで反射された光を、液晶パネル駆動部26から印加される駆動電圧に応じて変調して、画像情報に応じた画像を表す光を生成する。そして、投射部27は、液晶パネル27aが生成した画像光を、図示しない投射レンズを通してスクリーンSCに投射画像P1として投射する。光源は、例えば、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源ランプであるが、光源はランプに限られず、LED(Light Emitting Diode)光源やレーザー光源等でもよい。
The
位置検出部25bは、指示体QによるライトカーテンLの反射光や、スクリーンSCによるライトカーテンLの反射光が撮像された撮像画像に基づいて、ライトカーテンLの反射位置を検出する。
The
変更制御部25cは、位置検出部25bの検出結果に基づいて変更部32を制御して、ライトカーテンLのスクリーンSCに対する角度を調整する。本実施形態では、変更制御部25cは、ライトカーテンLのスクリーンSC上での反射位置Eが目標位置D(図1参照)となるように、変更部32を制御する。
The
目標位置Dは、スクリーンSC上に表示された投射画像P1を挟んでライトカーテン生成装置3とは反対側の領域Rに位置する。本実施形態では、目標位置Dは、領域Rのうち、投射画像P1の近傍(例えば投射画像P1との距離が1mm~10mm)の位置である。なお、目標位置Dと投射画像P1との距離は1mm~10mmに限らず適宜変更可能である。以下では、投射画像P1のうち領域Rと接する部分を「下端L1」と称する。また、投射画像P1のうち下端L1と対向する部分を「上端L2」と称する。
The target position D is located in the region R on the opposite side of the
変更制御部25cは、変更部32に含まれるモーター32dやモーター32e(図3参照)の回転を制御する制御信号Sを用いて変更部32を制御する。制御信号Sは、モーター32dの回転数および回転方向と、モーター32eの回転数および回転方向を示す。
The
レーザー光源ユニット31は、例えば、1つまたは複数のLD(Laser Diode)に、コリメーターレンズやパウエルレンズ等の光学系部材が取り付けられたユニットであり、ライトカーテンLを射出する。レーザー光源ユニット31は、射出部の一例である。射出部は、レーザー光源ユニット31に限らず適宜変更可能であり、例えばLEDでよい。
The laser
変更部32は、モーター制御部32aと、モータードライバー32bおよび32cと、モーター32dおよび32eと、調整機構32fおよび32gと、を含む。モーター32dおよび32eはステッピングモーターである。
モーター制御部32aは、変更制御部25cからの制御信号Sに従ってモータードライバー32bやモータードライバー32cを制御してモーター32dやモーター32eを回転させる。なお、モーター32dおよび32eは、駆動部の一例であり、モーター32dやモーター32eの回転は、駆動部の駆動の一例である。
The changing
The
調整機構32fは、モーター32dの回転に応じてレーザー光源ユニット31を図4に示した回転軸Aを軸として回転させることで、ライトカーテンLのスクリーンSCに対する角度を変更する。レーザー光源ユニット31が回転軸Aを軸として回転すると、ライトカーテンLの向きが図2に示す±θ方向に変更される。ここで、+θ方向は、ライトカーテンLがスクリーンSCから離れる方向であり、-θ方向は、ライトカーテンLがスクリーンSCに近づく方向である。
The
調整機構32gは、モーター32eの回転に応じて、レーザー光源ユニット31を図4に示した回転軸Bを軸として回転させることで、ライトカーテンLのスクリーンSCに対する角度を変更する。回転軸Bは回転軸Aと交差するように、例えば直交するように設定されている。
The
次に、動作を説明する。
図5は、ライトカーテンLの角度調整モードでの動作を説明するためのフローチャートである。以下では、ライトカーテンLが+θ方向に最も移動したときの位置を「θ方向最大位置」と称し、ライトカーテンLが-θ方向に最も移動したときの位置を「θ方向最小位置」と称する。また、ライトカーテンLを+θ方向に移動させることを「ライトカーテンLを上げる」とも称し、ライトカーテンLを-θ方向に移動させることを「ライトカーテンLを下げる」とも称する。
Next, the operation will be described.
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the light curtain L in the angle adjustment mode. Hereinafter, the position when the light curtain L moves most in the + θ direction is referred to as the “maximum position in the θ direction”, and the position when the light curtain L moves most in the −θ direction is referred to as the “minimum position in the θ direction”. Further, moving the light curtain L in the + θ direction is also referred to as “raising the light curtain L”, and moving the light curtain L in the −θ direction is also referred to as “lowering the light curtain L”.
プロジェクター2がライトカーテンLの角度調整モードになると、変更制御部25cは、まず、ライトカーテンLがθ方向最大位置に移動するようにモーター32dを回転させる制御信号Sを、モーター制御部32aに出力する。モーター制御部32aは、この制御信号Sに従ってモータードライバー32bを制御してライトカーテンLをθ方向最大位置まで移動する(ステップS101)。図6は、ライトカーテンLがθ方向最大位置に位置した状態を示した図である。
When the
続いて、変更制御部25cは、ライトカーテンLが下がるようにモーター32dを回転させる制御信号Sをモーター制御部32aに出力する。モーター制御部32aは、この制御信号Sに従ってライトカーテンLを下げ始める(ステップS102)。また、変更制御部25cは、撮像部21にスクリーンSCの撮像を繰り返し実行させ始める(ステップS103)。
Subsequently, the
ライトカーテンLが下がってスクリーンSCを照射すると、ライトカーテンLはスクリーンSCで反射(乱反射)される。このため、スクリーンSCによるライトカーテンLの反射光の一部は、撮像部21で撮像される。
When the light curtain L is lowered to irradiate the screen SC, the light curtain L is reflected (diffusely reflected) by the screen SC. Therefore, a part of the reflected light of the light curtain L by the screen SC is imaged by the
ここで、ライトカーテンLの反射位置Eと撮像部21との距離が離れているほど、撮像部21が受光するライトカーテンLの反射光は弱くなる。また、スクリーンSCの反射特性に応じて、ライトカーテンLの反射光の強度は変動する。このため、反射位置Eが下端L1近傍や領域Rに位置する場合、撮像画像に、ライトカーテンLの反射光が表示されない状況も生じる。
Here, the farther the reflection position E of the light curtain L is from the
さらに、図7に示すように、領域Rに凸部(例えば、枠)Hが設けられている場合、ライトカーテンLが下がっている状況では、ライトカーテンLは、一旦、凸部Hを照射した後に、スクリーンSCを照射することになる。
凸部Hのライトカーテン生成装置3側の面IとスクリーンSCでは、ライトカーテンLの入射角度が異なり、凸部H(面I)でのライトカーテンLの反射光の方が、スクリーンSCでのライトカーテンLの反射光よりも撮像部21に入射する確率が高くなる。このため、まず、凸部Hでの反射光が表示された撮像画像が生成され、その後、領域Rや下端L1近傍での反射光が表示されていない撮像画像が生成され、その後、下端L1よりも上端L2側のスクリーンSCでの反射光が表示された撮像画像が生成される状況も生じる。
Further, as shown in FIG. 7, when the convex portion (for example, the frame) H is provided in the region R, the light curtain L once irradiates the convex portion H in the situation where the light curtain L is lowered. Later, the screen SC will be irradiated.
The incident angle of the light curtain L is different between the surface I on the
位置検出部25bは、ライトカーテンLが下がっている間、撮像部21が繰り返し生成する撮像画像に基づいて、反射位置Eを検出し続ける(ステップS104)。位置検出部25bは、反射位置Eの検出結果を変更制御部25cに出力する。
The
変更制御部25cは、反射位置Eの検出結果に基づいて、ライトカーテンLが下がっている間に反射位置Eが目標位置Dと一致した状況(以下「一致状況」と称する)が生じたか否かを判定する(ステップS105)。なお、変更制御部25cは、事前に、目標位置D、投射画像P1の位置、および領域Rの位置を把握している。
例えば、事前に、投射部27が、予め定められたパターンの画像(例えば、全面が白色の画像)をスクリーンSCに投射する。撮像部21は、スクリーンSCに投射された当該パターンの画像を撮像する。変更制御部25cは、位置検出部25bを介して撮像部21の撮像結果を取得する。変更制御部25cは、撮像部21の撮像結果を解析して、白色領域に対応する投射画像P1の位置を把握する。続いて、変更制御部25cは、投射領域P1を挟んでライトカーテン生成装置3とは反対側の領域Rの位置を把握する。続いて、変更制御部25cは、領域Rのうち、投射画像P1との距離が5mmの位置の位置を目標位置Dとして把握する。
また、事前に、入力受取部22が、使用者から目標位置D、投射画像P1の位置、および領域Rの位置に関する入力を受け取り、変更制御部25cが、入力受取部22が受け取った入力に応じて、目標位置D、投射画像P1の位置、および領域Rの位置を把握してもよい。
Based on the detection result of the reflection position E, the
For example, the
Further, the
一致状況が発生した場合(ステップS105:YES)、変更制御部25cは、反射位置Eが目標位置Dとなるようにモーター32dやモーター32eを回転させる制御信号Sをモーター制御部32aに出力する。モーター制御部32aは、この制御信号Sに従ってモータードライバー32bやモータードライバー32cを制御して反射位置Eを目標位置Dに移動する(ステップS106)。
なお、変更制御部25cは、ライトカーテンLが下がっている間に一致状況が生じたときに、モーター32dやモーター32eの回転を停止させることで、ステップS106を実行してもよい。
When a matching situation occurs (step S105: YES), the
The
一方、例えば図8に示したように、ライトカーテンLが下がり始めてから最初に検出された反射位置E(以下「第1位置E1」と称する)が投射画像P1上にある場合、変更制御部25cは、一致状況が生じなかったと判定する(ステップS105:NO)。図8は、第1位置E1が投射画像P1上にあるときの撮像画像U1の一例を示した図である。
On the other hand, for example, as shown in FIG. 8, when the reflection position E (hereinafter referred to as “first position E1”) detected first after the light curtain L starts to fall is on the projected image P1, the
一致状況が生じなかった場合、変更制御部25cは、ライトカーテンLがθ方向最小位置に移動するようにモーター32dを回転させる制御信号Sを、モーター制御部32aに出力する。モーター制御部32aは、この制御信号Sに従ってモータードライバー32bを制御してライトカーテンLをθ方向最小位置まで移動する(ステップS107)。図9は、ライトカーテンLがθ方向最小位置に位置したときの撮像画像U2の一例を示した図である。
When the matching situation does not occur, the
続いて、変更制御部25cは、例えば、図9に示したように反射位置Eの形成する線が下端L1と平行でない場合(ステップS108:NO)、反射位置Eの形成する線が下端L1と平行になるように、モーター32eを回転させる制御信号Sを、モーター制御部32aに出力する。モーター制御部32aは、この制御信号Sに従ってモータードライバー32cを制御して、反射位置Eの形成する線を下端L1と平行にする(ステップS109)。図10は、反射位置Eの形成する線を下端L1と平行にしたときの撮像画像U3の一例を示した図である。なお、ステップS107の終了時点で反射位置Eの形成する線が下端L1と平行である場合には(ステップS108:YES)、ステップS109はスキップされる。
Subsequently, in the
続いて、変更制御部25cは、ライトカーテンLが上がるようにモーター32dを回転させる制御信号Sを、モーター制御部32aに出力する。モーター制御部32aは、この制御信号Sに従ってモータードライバー32bを制御して、ライトカーテンLを上げる(ステップS110)。ここで用いられる制御信号Sは、ライトカーテンLを上げたときの反射位置Eの移動量Mを図8に示した反射位置E(第1位置E1)までの移動量以下とする制御信号である。このため、この制御信号Sによって移動した反射位置Eは、撮像画像に表示されることになる。
Subsequently, the
続いて、変更制御部25cは、ステップS110で用いたモーター32dの回転数Gと、回転数Gに伴う反射位置Eの移動量Mとの関係を計測する(ステップS111)。例えば、変更制御部25cは、回転数GをステップS110で用いた制御信号Sから特定し、移動量MをステップS111の前後の位置検出部25bの検出結果から特定する。
Subsequently, the
回転数Gと移動量Mとの関係の一例としては、例えばモーター32dが32回転したときに反射位置Eの移動量Mが上端L2から下端L1までの距離の半分である場合、回転数Gが「32回転」となり移動量Mが「上端L2から下端L1までの距離の半分」となる。なお、回転数Gと移動量Mとの関係は、上述した関係に限らない。また、回転数は整数に限らず、例えば分数で示されてもよく、また、モーター32dのステップ数で示されてもよい。モーター32dの回転数は、駆動部の駆動量の一例である。
As an example of the relationship between the rotation speed G and the movement amount M, for example, when the movement amount M of the reflection position E is half the distance from the upper end L2 to the lower end L1 when the
続いて、変更制御部25cは、回転数Gと移動量Mとの関係に基づいて、反射位置Eを目標位置Dに移動させる目標回転数Tを決定する(ステップS112)。目標回転数Tは、目標駆動量の一例である。
ここで、現在の反射位置Eから目標位置Dまでの距離を距離Fとすると、変更制御部25cは、例えば、目標回転数Tを、
目標回転数T=(距離F×回転数G)/(移動量M)の算出式を用いて決定する。
なお、変更制御部25cは、上述した算出式とは異なる算出式を用いて目標回転数を算出してもよい。例えば、変更制御部25cは、
目標回転数T=係数J×(距離F×回転数G)/(移動量M)の算出式を用いて、目標回転数Tを算出してもよい。係数Jは、1よりも大きい定数である。
Subsequently, the
Here, assuming that the distance from the current reflection position E to the target position D is the distance F, the
It is determined using the calculation formula of the target rotation speed T = (distance F × rotation speed G) / (movement amount M).
The
The target rotation speed T may be calculated using the calculation formula of the target rotation speed T = coefficient J × (distance F × rotation speed G) / (movement amount M). The coefficient J is a constant larger than 1.
続いて、変更制御部25cは、目標回転数Tだけモーター32dを回転させる制御信号Sを、モーター制御部32aに出力する。モーター制御部32aは、この制御信号Sに従ってモータードライバー32bを制御して目標回転数Tだけモーター32dを回転させる(ステップS113)。これにより、反射位置Eは目標位置Dに移動する。図11は、反射位置Eが目標位置Dに位置したときの撮像画像U4を示した図である。
Subsequently, the
ここで、例えば、凸部H(図7参照)が目標位置Dの近傍に設けられている場合、位置検出部25bは、指示体Qが存在しなくても反射位置Eを検出してしまう可能性がある。
そこで、変更制御部25cは、ステップS113が完了したときに位置検出部25bが反射位置Eを検出している場合(ステップS114:YES)、反射位置Eが検出されなくなるまで、ライトカーテンLを上げるようにモーター32dを回転させる制御信号Sを、モーター制御部32aに出力する。モーター制御部32aは、この制御信号Sに従ってモータードライバー32bを制御して反射位置Eが検出されなくなるまでライトカーテンLを上げる(ステップS115)。なお、ステップS113が完了したときに位置検出部25bが反射位置Eを検出していない場合、ステップS115はスキップされる。
Here, for example, when the convex portion H (see FIG. 7) is provided in the vicinity of the target position D, the
Therefore, when the
本実施形態によれば、ライトカーテンLの反射位置Eに基づいて、ライトカーテンLのスクリーンSCに対する角度が変更される。このため、使用者がスクリーンSCに治具を配置してライトカーテンLの向きを手動で調整する場合に比べて、調整作業の煩雑さを低減可能になる。 According to the present embodiment, the angle of the light curtain L with respect to the screen SC is changed based on the reflection position E of the light curtain L. Therefore, the complexity of the adjustment work can be reduced as compared with the case where the user arranges the jig on the screen SC and manually adjusts the direction of the light curtain L.
<変形例>
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様の中から任意に選択された一または複数の変形を適宜組み合わせることもできる。
<Modification example>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, various modifications as described below are possible. In addition, one or more variants arbitrarily selected from the following modifications can be combined as appropriate.
<変形例1>
変更制御部25cは、変更部32を制御しても位置検出部25bが目標位置Dを反射位置Eとして検出しない場合(一致状況が発生しない場合)、レーザー光源ユニット31を制御してライトカーテンLの光量を、その時の光量よりも大きくしてもよい。例えば、変更制御部25cは、一致状況が生じなかった場合(ステップS105:NO)、ライトカーテンLの光量をその時の光量よりも大きくし、その後、処理をステップS101に戻す。
変形例1によれば、例えば反射光が弱いために、位置検出部25bが目標位置Dを反射位置Eとして検出できない場合、ライトカーテンLの光量を、その時の光量よりも大きくできる。よって、反射光を強くでき、反射位置Eを検出しやすくなる。
<Modification 1>
When the
According to the first modification, when the
<変形例2>
変更制御部25cは、変更部32を制御しても位置検出部25bが目標位置Dを反射位置Eとして検出しない場合、撮像部21の感度をその時の感度よりも高くしてもよい。例えば、変更制御部25cは、一致状況が生じなかった場合(ステップS105:NO)、撮像部21の露光時間(受光時間)をその時の露光時間よりも長くすることで撮像部21の感度をその時の感度よりも高くする。その後、変更制御部25cは、処理をステップS101に戻す。
変形例2によれば、例えば反射光が弱いために、位置検出部25bが目標位置Dを反射位置Eとして検出できない場合、撮像部21の感度を高くできる。よって、撮像画像に反射位置が表示されやすくなり、反射位置Eを検出しやすくなる。
<
If the
According to the second modification, if the
<変形例3>
ステップS109は、ステップS113を完了した後に実行されてもよい。
<
Step S109 may be executed after completing step S113.
<変形例4>
図12に示すように、変更制御部25cが、モータードライバー32bおよび32cを直接制御してもよい。
<Modification example 4>
As shown in FIG. 12, the
<変形例5>
プロジェクター2、ライトカーテン生成装置3および撮像部21は、2つ以上が統合されたハードウェアで構成されてもよい。
<Modification 5>
The
<変形例6>
表示面は、スクリーンSCに限らず適宜変更可能である。例えば、表示面は、壁またはテーブルの上面等の物体の平面でもよい。
<Modification 6>
The display surface is not limited to the screen SC and can be changed as appropriate. For example, the display surface may be the plane of an object such as a wall or the top surface of a table.
<変形例7>
プロジェクター2は、天井Cに設置されずに、例えば、テーブルや壁などに設置されてもよい。また、ライトカーテン生成装置3が設置される位置は、スクリーンSCの上方に限らず、スクリーンSCの下方や、スクリーンSCの左右いずれかの端等でもよい。
<Modification 7>
The
<変形例8>
ライトカーテンLの波長帯は、可視光等の波長帯でもよい。
<Modification 8>
The wavelength band of the light curtain L may be a wavelength band such as visible light.
<変形例9>
駆動部は、モーターに限定されず、各種アクチュエーターを駆動部として用いることも可能である。
<Modification 9>
The drive unit is not limited to the motor, and various actuators can be used as the drive unit.
<変形例10>
光変調装置として用いられる液晶パネル27aは、例えば、3枚の透過型または反射型の液晶パネルを用いて構成される。また、光変調装置は、1枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式、3枚のデジタルミラーデバイス(DMD)を用いた方式、1枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせた方式等の構成であってもよい。また、液晶パネルおよびDMD以外にも、光源が発した光を変調可能な構成は、光変調装置として採用できる。
<Modification 10>
The
<変形例11>
表示装置としてプロジェクターが用いられたが、表示装置はプロジェクターに限らず適宜変更可能である。例えば、表示装置は、直視型のディスプレイ(液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ、プラズマディスプレイ、CRT(陰極線管)ディスプレイ等)であってもよい。
<Modification 11>
A projector was used as the display device, but the display device is not limited to the projector and can be changed as appropriate. For example, the display device may be a direct-view type display (liquid crystal display, organic EL (Electro Luminescence) display, plasma display, CRT (cathode ray tube) display, etc.).
<変形例12>
上述した実施形態では、変更制御部25cは、ライトカーテンLをθ方向最大位置に移動(ステップS101)させてから、ライトカーテンLを下げる方向に動かし(ステップS102)、撮像部21が繰り返し生成する撮像画像に基づいて位置検出部25bが反射位置Eを検出し続けて(ステップS104)、変更制御部25cが、ライトカーテンLが下がっている間に反射位置Eが目標位置Dと一致した状況が生じたか否かを判定していた(ステップS105)。この代わりに、ステップS101で、ライトカーテンLをθ方向最小位置に移動させてから、ステップS102でライトカーテンLを上げる方向に動かしながら、ステップS104で位置検出部25bが反射位置Eを検出し続けて、ステップS105で反射位置Eが目標位置Dと一致した状況が生じたか否かを判定するようにしてもよい。
<Modification 12>
In the above-described embodiment, the
1…画像表示装置、2…プロジェクター、21…撮像部、22…入力受取部、23…画像受取部、24…記憶部、25…制御部、25a…画像処理部、25b…位置検出部、25c…変更制御部、26…液晶パネル駆動部、27…投射部、27a…液晶パネル、3…ライトカーテン生成装置、31…レーザー光源ユニット、32…変更部、32a…モーター制御部、32bおよび32c…モータードライバー、32dおよび32e…モーター、32fおよび32g…調整機構、SC…スクリーン、L…ライトカーテン、P1…投射画像。
1 ... Image display device, 2 ... Projector, 21 ... Image pickup unit, 22 ... Input receiving unit, 23 ... Image receiving unit, 24 ... Storage unit, 25 ... Control unit, 25a ... Image processing unit, 25b ... Position detection unit, 25c ... change control unit, 26 ... liquid crystal panel drive unit, 27 ... projection unit, 27a ... liquid crystal panel, 3 ... light curtain generator, 31 ... laser light source unit, 32 ... change unit, 32a ... motor control unit, 32b and 32c ... Motor driver, 32d and 32e ... motor, 32f and 32g ... adjustment mechanism, SC ... screen, L ... light curtain, P1 ... projection image.
Claims (4)
光を射出する射出部と、
前記射出部から射出される光の前記表示面に対する角度を変更する変更部と、
前記射出部の射出した光が反射された反射位置を検出する位置検出部と、
前記変更部を制御する変更制御部と、を含み、
前記変更部は、駆動部と、前記駆動部の駆動に応じて前記角度を変更する調整機構と、を含み、
前記変更制御部は、前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記駆動部の駆動を制御する画像表示装置であって、
前記変更制御部は、前記駆動部の駆動を制御しても前記位置検出部が前記表示面上の前記画像を挟んで前記射出部とは反対側の目標位置を前記反射位置として検出しない場合には、前記駆動部の駆動量と前記反射位置の移動量との関係に基づいて、前記反射位置を前記目標位置に移動させる目標駆動量を決定し、前記目標駆動量だけ前記駆動部を駆動させることを特徴とする画像表示装置。 A display unit that displays an image on the display surface,
The injection part that emits light and
A changing part that changes the angle of the light emitted from the emitting part with respect to the display surface, and a changing part.
A position detection unit that detects the reflection position where the emitted light from the injection unit is reflected, and
Including a change control unit that controls the change unit,
The changing unit includes a driving unit and an adjusting mechanism that changes the angle according to the driving of the driving unit.
The change control unit is an image display device that controls the drive of the drive unit based on the detection result of the position detection unit.
When the change control unit does not detect the target position on the side opposite to the injection unit as the reflection position with the image on the display surface sandwiched between the position detection unit even if the drive of the drive unit is controlled. Determines the target drive amount for moving the reflection position to the target position based on the relationship between the drive amount of the drive unit and the movement amount of the reflection position, and drives the drive unit by the target drive amount. An image display device characterized by this .
前記射出部の射出した光が反射された反射位置を検出するステップと、
前記反射位置の検出結果に基づいて前記駆動部の駆動を制御するステップと、
前記駆動部の駆動を制御しても前記表示面上の前記画像を挟んで前記射出部とは反対側の目標位置を前記反射位置として検出しない場合には、前記駆動部の駆動量と前記反射位置の移動量との関係に基づいて、前記反射位置を前記目標位置に移動させる目標駆動量を決定するステップと、
前記目標駆動量だけ前記駆動部を駆動させるステップと、を含むことを特徴とする画像表示装置の制御方法。
It has a display unit that displays an image on the display surface, an emission unit that emits light, and a change unit that changes the angle of the light emitted from the emission unit with respect to the display surface, and the change unit is driven. A method for controlling an image display device, which includes a unit and an adjustment mechanism that changes the angle according to the drive of the drive unit .
The step of detecting the reflection position where the emitted light of the ejection portion is reflected, and
A step of controlling the drive of the drive unit based on the detection result of the reflection position, and
If the target position on the display surface opposite to the injection unit is not detected as the reflection position even if the drive of the drive unit is controlled, the drive amount of the drive unit and the reflection are not detected. A step of determining a target drive amount for moving the reflection position to the target position based on the relationship with the position movement amount, and a step of determining the target drive amount.
A control method for an image display device, comprising : a step of driving the driving unit by the target driving amount .
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