JP2005275450A - 表示装置及びその制御方法、並びに制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 表示装置で行う各種の機能に対して、デジタイザ等の指示装置で操作を行っても、接続されたパソコンの誤操作を招くことなく、表示装置の操作とパソコンの操作を１つの指示装置を用いて、違和感なくスムーズに操作することができる表示装置を提供する。
【解決手段】 解像度変換部１２０は、パソコン３００より出力された画像信号を拡大または縮小する。メモリ１０３はメニュー画像を記憶し、切り替え回路１０１は、解像度変換部１２０からの出力画像とメモリ１０３の出力画像を切り替えて出力する。メモリ１０４はカーソル画像を記憶し、切り替え回路１０２は、切り替え回路１０１の出力画像とメモリ１０４の出力画像を切り替えて出力する。そして、切り替え回路１０２の出力画像はデジタイザ２０２の表示画面６に表示する。デジタイザ２０２が発生する位置座標に応じて、デジタイザ情報を変換してパソコン３００へ出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パーソナルコンピュータ等の画像出力機器より出力された画像信号を入力して所定の解像度で表示を行う表示装置及びその制御方法、並びに前記制御方法を実行するための制御プログラムに関する。

従来、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと記す）等の画像出力機器を接続して表示を行う表示装置において、表示画面上にタッチパネル等のデジタイザを取り付け、表示装置のデジタイザを、接続されたパソコンの指示装置として使用することがあった。この場合、デジタイザによって取得された座標をパソコンへ送信する必要がある（例えば特許文献１を参照）。
特開平１１−１７５２４５号公報

しかしながら、表示装置にパソコンの画面を表示するだけであれば、デジタイザの座標をパソコンへ送信するだけで支障無く処理することができるものの、表示装置において各種の機能を備え、その操作をデジタイザで行う場合には、パソコンへ送信する座標に対して何らかの制御を行わなければ、パソコンの誤操作を招くことになる。

また、パソコンから表示装置に入力された画像を表示装置で拡大・移動等の機能を実現するに際し、表示装置の表示画面上の位置をデジタイザで指示して表示装置またはパソコンに指示を行う場合に、指示対象の指示誤操作や指示画像の表示ずれによる違和感を招いたりすることがあった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、表示装置で行う各種の機能に対して、デジタイザ等の指示装置で操作を行っても、接続されたパソコンの誤操作を招くことなく、さらに接続されたパソコンの操作も可能であり、表示装置の操作とパソコンの操作を１つの指示装置を用いて、違和感なくスムーズに操作することができる表示装置及びその制御方法、並びに制御プログラムを提供することを目的とする。

また、パソコンから表示装置に入力された画像を表示装置で拡大・移動等の機能を実現するに際し、表示装置の表示画面上の位置をデジタイザで指示して表示装置またはパソコンに指示を行う場合に、指示対象を意識せずにスムーズな操作が可能になる表示装置及びその制御方法、並びに制御プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の表示装置では、画像出力機器より出力された画像信号を入力して所定の解像度で表示を行う表示装置において、前記入力された画像信号の解像度を変換する解像度変換手段と、前記解像度変換手段からの出力画像と第一の画像とを切り替えて出力する第一の切り替え手段と、前記第一の切り替え手段の出力画像と第二の画像とを切り替えて出力する第二の切り替え手段と、前記第二の切り替え手段の出力画像を表示する表示手段と、前記表示手段の表示画面上の位置を示すと共に１つ以上の種類の指示命令を含む指示信号を発生する指示手段と、前記指示手段が発生する位置座標に応じて、前記指示信号の変換処理を行う指示信号変換手段と、前記指示信号変換手段の出力信号を前記画像出力機器へ出力する指示信号出力手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の表示装置の制御方法では、画像出力機器より出力された画像信号を入力して所定の解像度で表示を行う表示装置の制御方法において、前記入力された画像信号の解像度を変換する解像度変換工程と、前記解像度変換工程による出力画像と第一の画像とを切り替えて出力する第一の切り替え工程と、前記第一の切り替え工程による出力画像と第二の画像とを切り替えて出力する第二の切り替え工程と、前記第二の切り替え工程による出力画像を表示手段に表示する表示工程と、前記表示手段の表示画面上の位置を示すと共に１つ以上の種類の指示命令を含む指示信号を発生する指示工程と、前記指示工程で発生した位置座標に応じて、前記指示信号の変換処理を行う指示信号変換工程と、前記指示信号変換工程で得られた出力信号を前記画像出力機器へ出力する指示信号出力工程とを順次実行することを特徴とする。

本発明の制御プログラムでは、画像出力機器より出力された画像信号を入力して所定の解像度で表示を行う表示装置の制御方法を実行するための、コンピュータで読み取り可能な制御プログラムであって、前記入力された画像信号の解像度を変換する解像度変換ステップと、前記解像度変換ステップによる出力画像と第一の画像とを切り替えて出力する第一の切り替えステップと、前記第一の切り替えステップによる出力画像と第二の画像とを切り替えて出力する第二の切り替えステップと、前記第二の切り替えステップによる出力画像を表示手段に表示する表示ステップと、前記表示手段の表示画面上の位置を示すと共に１つ以上の種類の指示命令を含む指示信号を発生する指示ステップと、前記指示ステップで発生した位置座標に応じて、前記指示信号の変換処理を行う指示信号変換ステップと、前記指示信号変換ステップで得られた出力信号を前記画像出力機器へ出力する指示信号出力ステップとを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、表示装置で行う各種の機能に対して、指示手段で操作を行っても、接続された画像出力機器の誤操作を招くことなく、さらに、接続された画像出力機器の操作も可能であり、表示装置の操作と画像出力機器の操作を１つの指示装置を用いて、違和感なくスムーズに操作することができる。

また、画像出力機器から表示装置に入力された画像を表示装置で拡大・移動等の機能を実現するに際し、表示装置の表示画面上の位置をデジタイザで指示して表示装置または画像出力機器に指示を行う場合に、解像度変換後の画像に適した指示が可能となる。これにより、指示対象の指示に誤操作を行うことや指示画像の表示ずれによる違和感を改善することができ、指示対象を意識せずにスムーズな操作が可能になる。

本発明の表示装置及びその制御方法、並びに制御プログラムの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の表示装置は、背面投射型表示装置に適用される。

［第一実施形態］
＜表示装置の構造＞
図１は、本発明の表示装置の第一実施形態に係る背面投射型表示装置の側面模式図である。

この背面投射型表示装置は、投射型表示エンジンＤ１と、反射ミラー２０１と、スクリーン６と、デジタイザ２０２とを備えるほか、メニュー表示のＯＮ／ＯＦＦ用のスイッチであるメニュー表示スイッチ（ＳＷ）１１０が配置され、デジタイザ用ペン２０３によって入力した位置座標を当該表示装置に入力する。

具体的には、投射型表示エンジンＤ１から投射された画像を反射ミラー２０１によって反射し、スクリーン６の背面から投射する。スクリーン６の前面には、デジタイザ２０２が取り付けられており、スクリーン６の前面より、デジタイザ用ペン２０３で入力した位置座標を当該表示装置に入力する。デジタイザ２０２としては、光学式や感圧式あるいは超音波式等、各種のものを用いることができる。

図２は、図１で示した投射型表示エンジンＤ１の構造図である。

この投射型表示エンジンＤ１は、光変調素子として、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色表示対応の３枚の液晶パネル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを用いている。これら３枚の液晶パネル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、クロスプリズム７に対向する位置に配置され、例えばＴＦＴを用いて駆動するＴＮ液晶パネルで構成されている。

また、各液晶パネル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを挟み込むように、その両側には偏光板８がそれぞれ配置され、クロスプリズム７の光出射側には投射レンズ９やスクリーン（被投射部材）６が配置されている。

そして、ランプ（光源）１を囲むように放物型のリフレクタ１０が配置され、ランプ１からの出射光が平行光束に変換されるようになっている。なお、このリフレクタ１０は、放物型でなくても、楕円型とし集光光束へ変換するようにしても良い。また、ランプ１には、メタルハライドランプやキセノンランプなどを用いることができる。

また、はえの目インテグレータ４０，４１は、ランプ１から出射された光の光路上に、液晶パネル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂと共役な関係となるように配置され、光源の不均一性が改善されるようになっている。さらに、はえの目インテグレータ４０，４１の光出射側には、順次リレーレンズ１１やミラー１２が配置されている。また、２枚のダイクロミラー１３，１４が配置されてランプ１からの出射光を３つに分岐させ、リレーレンズ１５やミラー１６，１７，１８によって各液晶パネル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに導くようになっている。なお、図中の１９はフィールドレンズを示す。

上述した液晶パネル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂには、信号線３６ａ，３６ｂ，３６ｃを介して、後述する図３の映像信号処理部３が接続されている。

図３は、本実施形態に係る背面投射型表示装置とこれに接続されたパソコンの電気的構成を示すブロック図である。

この背面投射型表示装置２００は、映像信号処理部３を備えている。映像信号処理部３内の符号３０はスイッチを示し、３１はＡ／Ｄコンバータである。また、３２はＤＳＰ部（デジタル信号処理部）であり、ＤＳＰ部３２では、コントラストやブライト調整、色変換等の表示画像処理が行われる。３３は、現状の表示データと次のフレームで表示するデータ等を保持するメモリ、３４はタイミング発生回路、１２０は解像度変換回路である。１０１はオーバーレイ（１）用切り替え回路、１０２はオーバーレイ（２）用切り替え回路、１０５はメニュー画像表示用のタイミング生成部、１０６はカーソル表示用のタイミング生成部である。１０３はオーバーレイ（１）用の画像を記憶するオーバーレイ（１）画像メモリ、１０４はオーバーレイ（２）用の画像を記憶するオーバーレイ（２）画像メモリである。

また、３５はＤ／Ａ（デジタル／アナログ）コンバータであり、３６は各液晶パネル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに印加する信号と電源を供給するドライバ回路を示す。そして、５０はパソコン入力端子であり、５１はＮＴＳＣ入力端子を示す。また、５２は信号処理回路であり、ＮＴＳＣ信号のデコード、ノイズ低減処理、帯域制限フィルタリング及び信号レベル調節等の信号処理を行う。

なお、本ブロック図には、アナログ入力信号のみ記載されているが、それに限らず、ＬＶＤＳやＴＭＤＳ等の入力端子や、デジタルＴＶ用Ｄ４端子等を設けても有効であることは言うまでもない。

５７は、ランプ１に接続されるランプ用の電源であるバラストであり、５８はシステム電源であり、６０はＡＣインレットを示す。また、６１は、本表示装置２００の種々の操作を行うためのリモコン、６２は、そのリモコン６１の信号を受信する制御パネルを示す。さらに、１１０はメニュー表示スイッチ（ＳＷ）を示し、１０９はメニューＳＷ検出部を示し、メニュー表示ＳＷ１１０の動作を検出する。

１１８はデジタイザ検出部を示し、デジタイザ２０２において指示された座標を検出する。１１９は表示座標演算部であり、１１１はマルチスキャン拡大率設定部、１１２はズーム拡大率設定部、１１３はカーソル画像記憶部、１１４はカーソル表示位置設定部、１１５はメニュー画像記憶部、１１６はメニュー表示位置設定部、１１７はパンモード表示位置演算部、１０７はＵＳＢインターフェイス（Ｉ／Ｆ）、１０８はパソコン座標演算部であり、１２１はＵＳＢ出力端子である。

さらに、６３はＣＰＵ、６４はＲＯＭ、６５はＲＡＭを示す。このＣＰＵ６３は、上述した映像信号処理部３、制御パネル６２、バラスト５７、メニューＳＷ検出部１０９、デジタイザ検出部１１８、表示座標演算部１１９、マルチスキャン拡大率設定部１１１、ズーム拡大率設定部１１２、カーソル画像記憶部１１３、カーソル表示位置設定部１１４、メニュー画像記憶部１１５、メニュー表示位置設定部１１６、パンモード表示位置演算部１１７、ＵＳＢ Ｉ／Ｆ１０７、及びパソコン座標演算部１０８等に接続されており、液晶パネル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂやランプ１等の駆動制御、表示画像の拡大・縮小及び移動を行うと共に、デジタイザ２０２による指示を接続されたパソコン３００に送信制御を行う。

本実施形態では、ＣＰＵ６３に接続されるものとして説明した上記各構成要素は、ＣＰＵに内蔵したり、プログラムにより実行するように構成しても良い。

一方、上記構成の背面投射型表示装置２００は、パソコン３００に接続されている。このパソコン３００は、ＣＰＵ３０１、ＨＤ（ハードディスク）３０２、ＲＡＭ３０３、ＲＯＭ３０４、ビデオメモリ３０５、グラフィックコントローラ３０６、マウスＩ／Ｆ３０７、及びＵＳＢ Ｉ／Ｆ３０８等から構成され、映像出力端子３０９、ＵＳＢ入力端子３１０、及びマウス入力端子３１１を備えている。３１２はマウスであり、マウス入力端子３１２に接続されている。

＜本実施形態の概略動作＞
次に、本実施形態の概略動作を説明する。

パソコン３００より出力された映像信号は、表示装置２００に入力される。ここで、パソコン３００より出力される映像信号の解像度は、横１０２４画素、縦７６８画素のＸＧＡ規格の解像度である。表示装置２００の解像度もＸＧＡ規格に対応したものであり、左上から右下まで順にラスタースキャンされる。表示装置２００に入力した映像信号は、解像度変換部１２０によって所望の画像サイズに拡大・縮小される。オーバーレイ（１）用切り替え回路１０１は、解像度変換部１２０より出力された画像の上にオーバーレイを行い、オーバーレイ（２）用切り替え回路１０２は、オーバーレイ（１）用切り替え回路１０１より出力された画像の上に更にオーバーレイを行う。

パソコン３００より入力された画像の上に、オーバーレイ（１）用切り替え回路１０１によって拡大選択のメニューが表示される。デジタイザ用ペン２０３によって拡大メニューを選択すると、デジタイザデータのパソコン３００への送信を中止する。次に、ペン２０３によって拡大したい領域の中心部をクリックすると、その部分を中心に拡大表示される。拡大処理の実行が終了すると、拡大選択メニューの表示を元に戻す。そして、デジタイザデータのパソコン３００への送信を再開する。

次に、拡大表示している表示画面（スクリーン６）をデジタイザ用ペン２０３で操作する場合、拡大率に応じて、表示座標演算部１１９によって移動量または座標を拡大前の標準画像の場合に換算した後に、デジタイザデータをパソコン３００へ送信する。パソコン３００は送信されたデータに基づいて処理を行うため、処理結果は表示装置２００の拡大画像に反映される。

その後、拡大表示した画像の移動を行う。オーバーレイ（１）用切り替え回路１０１により表示した移動メニューを選択すると、表示装置２００はパソコン３００へのデジタイザ情報の送信を停止する。

ここで、ズームまたはパンメニューの選択を行い、表示装置２００がズームまたはパンモードになると、ズームまたはパンの操作は表示画面（スクリーン６）上で行われる。その結果として、マウス信号がパソコン３００へ送られると、パソコン３００の誤動作を引き起こすため、パソコン３００へのマウス信号の送信を制御しなければならない。以下、この点について詳細に説明する。

＜本実施形態の詳細動作＞
ここでは、一例として、手書き入力用のソフトをパソコン３００によって起動し、表示装置２００の表示画面（スクリーン６）上をデジタイザ用ペン２０３により文字の手書き入力を行う場合について説明する。すなわち、パソコン３００によってハードディスク３０２に記憶されている手書き入力ソフトを起動し、デジタイザ用ペン２０３及び表示装置２００のデジタイザ２０２により、指示信号を表示装置２００を経由してパソコン３００へ入力し、手書き文字を入力する。その後、表示装置２００の解像度変換機能を用いて拡大表示する。そして、表示装置２００のパン機能により拡大表示画像の移動を行い、拡大画面上で更に手書き入力を追加する。以下、かかる一連の動作の詳細について図４〜図６を参照しつつ説明する。

Ｉ．オーバーレイ表示前の手書き入力
まず、表示装置２００がメニュー等のオーバーレイ表示を行っていない場合に、デジタイザ２０２を用いて手書き入力を行う例について、図４（ａ）の表示例を用いて説明する。

オーバーレイ表示をしていない場合、デジタイザ用ペン２０３により表示画面（スクリーン６）上から入力された指示（ポイントやクリック等）は、デジタイザ検出部１１８により表示画面６上の座標が検出される。そして、パソコン座標演算部１０８において、パソコン出力解像度と表示装置２００の表示解像度との違いによる座標変換を行い、指示内容（ポイントやクリック等）と座標が、ＵＳＢ Ｉ／Ｆ１０７によりＵＳＢ規格の信号に変換される。

その後、ＵＳＢ端子１２１を介して、パソコン３００のＵＳＢ入力端子３１０よりパソコン３００に入力され、ＵＳＢ Ｉ／Ｆ部３０８及びＣＰＵ３０１により、デジタイザコマンドが処理され、パソコン３００上で起動されているソフトウエアによりマウス信号として用いられる。そして、デジタイザ２０２によるポイント等は、図４（ａ）に示すように、マウスのカーソル４０１として表示装置２００の表示画面６上に表示される。パソコン３００には、マウス３１２も接続されているが、イベントを発生した方をマウス信号として用いるように設定されている。

この状態で、デジタイザ用ペン２０３を用いて、「Ａ」という文字４０２を書く。なお、表示装置２００は、後に説明するメニューの各項目を選択することにより、表示モードを変更することができるが、メニューを選択していない時には通常モードとなり、デジタイザ２０２の指示コマンドは、そのまま、パソコン３００へ送られる。その結果、通常モードとして図４（ａ）のように表示される。

ＩＩ．オーバーレイ表示を行う場合
次に、メニュー表示等のオーバーレイ表示を行う場合について、図４（ｂ）の表示例を用いて説明する。

表示装置２００のメニュー表示ＳＷ１１０を押すと、メニューＳＷ検出部１０９がメニュー表示ＳＷ１１０が押されたことを検出する。すると、メニュー画像がメニュー画像記憶部１１５より読み出され、オーバーレイ（１）画像メモリ１０３に記憶される。そして、メニュー表示位置設定部１１６に記憶されたメニュー画像表示座標を基にメニュー画像表示タイミング生成部１０５に従い、オーバーレイ（１）画像メモリ１０３より読み出された画像をオーバーレイ（１）用切り替え回路１０１によって、メニュー画像表示タイミング生成部１０５で生成された表示切り替え信号に同期して切り替える。このようにして、表示装置２００の表示画面６上にメニュー表示画像５００が表示される。

メニュー表示画像５００は、ズームイン用ボタン５０１、ズームアウト用ボタン５０２、ズームメモリ用ボタン５０３、パン用ボタン５０４、及びズーム解除用ボタン５０５の５つの画像により構成される。５０１〜５０５のボタン用の画像を選択することにより、表示装置２００において各種の機能を実現することが可能となる。

ここで、デジタイザ用ペン２０３を用いて、表示画面６上のメニュー表示画像５００以外の部分に、「Ｂ」という文字４０３と「Ｃ」という文字４０４を書く。

これらの文字を書いている時のデジタイザ座標は、ＵＳＢ Ｉ／Ｆ１０７等を介して、パソコン３００へ送られる。パソコン３００では、受信した座標を用いて、パソコン３００で起動されたソフトウエアによって、これらの文字を書き、グラフィックコントローラ３０６により表示装置２００が対応する画像フォーマットで画像を表示装置２００へ送る。

カーソル４０１も、表示装置２００からパソコン３００へ送信した座標によりパソコン３００上で合成され、パソコン３００の画面として表示装置２００に送られる。

ＩＩＩ．ズーム表示
次に、ズーム表示について、図４（ｃ），（ｄ）及び図５（ｅ）を用いて説明する。

ここで、パソコン３００より送られた画像を表示装置２００上で拡大表示するために、図４（ｃ）に示すように、メニュー表示画像５００のズームイン用ボタン５０１をデジタイザ用ペン２０３でクリックする。

メニュー表示画像５００は、オーバーレイ（１）用切り替え回路１０１を用いてパソコン３００から送られる画像の上に表示を行っているため、メニュー表示画像５００上でのデジタイザ用ペン２０３による指示をパソコン３００へ送信すると、パソコン３００本体及びパソコン３００上のソフトが使用者の意図しない動作を行う可能性がある。そのため、デジタイザ用ペン２０３による指示がメニュー表示画像５００の上で行われているか否かを、メニュー表示位置設定部１１６に設定した情報と比較を行うことにより判断し、メニュー表示画像５００の内側を指示した場合には、デジタイザコマンドをパソコン３００へ送らず、メニュー表示画像５００の外側を指示した場合には、デジタイザコマンドをパソコン３００へ送る。従って、ズームイン用ボタン５０１をクリックした情報はパソコン３００へ送らず、表示装置２００によってズーム処理を行うことになる。

図４（ｃ）に示すように、ズームイン用ボタン５０１をクリックするとズームモードになり、カーソル５０６の表示はオーバーレイ（２）用切り替え回路１０２によって行う。ズームモード中はパソコン３００へデジタイザ２０２の指示情報を送信しない。そして、図４（ｄ）に示すように、表示画面６上の所望のズーム中心位置によって、デジタイザ用ペン２０３をクリックすると、ズーム拡大率設定部１１２に記憶された拡大率を基に、解像度変換部１２０に拡大の設定を行う。本実施形態では、図５（ｅ）に示すように２倍に拡大される。

ＩＶ．拡大画面の移動
次に、拡大画面の移動について、図５（ｆ），（ｇ）及び図６（ｈ）を用いて説明する。

拡大した画面を表示画面６上で移動して表示を行うために、図５（ｆ）に示すように、メニュー表示画像５００のパン用ボタン５０４をクリックする。デジタイザ２０２から得られたメニュー表示画像５００上でのデジタイザ情報は、パソコン３００へ送らず、カーソル表示はオーバーレイ（２）用切り替え回路１０２を用いて行う。

パンモードになると、ズームモード時と同様に、表示画面６上のどの位置においてもデジタイザ情報をパソコン３００へは送信しない。パンモード時に、メニュー表示画像５００上にカーソル５０６を移動すると、メニュー表示画像５００上では、デジタイザ情報をパソコン３００へ送信しないため、パソコン３００上で生成されているカーソルはデジタイザ２０２を用いた操作に応じて移動しない。このため、デジタイザ情報に基づいて、カーソル表示用タイミング生成部１０６で生成したタイミングに応じて、オーバーレイ（２）画像メモリ１０４からカーソル画像を読み出し、このカーソル画像を、オーバーレイ（２）用切り替え回路１０２によってパソコン３００からの画像信号と切り替えて表示することにより、カーソル５０６が表示される。

パン用ボタン５０４をクリックすると、パンモードとなり、デジタイザ情報をパソコン３００へ送らず、表示装置２００内で用いる。図５（ｇ）に示すように、デジタイザ用ペン２０３を移動開始位置に移動し、クリックを維持した状態で移動することにより、図６（ｈ）に示すように表示画像の移動が可能となる。パンモード表示位置演算部１１７は、移動情報と拡大率に応じて表示位置情報を演算し解像度変換部１２０へ与える。移動を終了する場合は維持していたクリックを離せば良い。例えば、パンモード表示位置演算部１１７による演算は次の様に行われる。座標（Ｘ１，Ｙ１）より座標（Ｘ２，Ｙ２）に移動した場合は、各々の移動量を拡大率で除算することにより、次式のように移動量（ΔＸ，ΔＹ）が算出される。

ΔＸ＝（Ｘ２−Ｘ１）／拡大率
ΔＹ＝（Ｙ２−Ｙ１）／拡大率
また、パンモードの解除は、クリックを離した状態で行うようにしても良いし、もう一度、パンモードアイコンをクリックすることにより解除するようにしても良い。

Ｖ．拡大画面上での手書き入力
拡大表示を行うと、ズームモードは解除されるが、拡大表示は維持される。この状態でメニュー表示画像５００以外の部分をデジタイザ用ペン２０３によって操作すると、デジタイザ情報はパソコン３００へ送信されるため、パソコン３００本体及びパソコン３００で起動しているソフトの操作が可能である。

ここで、図６（ｉ）に示すように、デジタイザ用ペン２０３を用いて、「Ｄ」という文字を書く。

以上のように、メニュー表示画像５００上にカーソルがあるか否かで、デジタイザ情報をパソコン３００に送るか否かを切り替えることにより、メニュー表示画像５００を表示した状態でパソコン３００への指示が可能となる。

本実施形態では、表示装置２００で行う各種の機能に対して、デジタイザ２０２で操作を行っても、接続されたパソコン３００の誤操作を招くことなく、さらにパソコン３００の操作も可能であり、表示装置２００の操作とパソコン３００の操作を１つの指示装置（例えば）を用いて、違和感なくスムーズに操作することができる。

また、解像度変換部１２０による解像度変換処理の後にオーバーレイを行うようにしたので、拡大を行ってもメニューの大きさは変わらないし、移動を行ってもメニューの位置が変わらないため、使い易いという効果がある。

［第二実施形態］
本実施形態では、画像の拡大表示時の補間方法に応じて、パソコン３００へ送信するデジタイザ座標を変更する方法について説明する。

一般的に、拡大補間処理を行う際には、文字等はエッジの有るくっきりとした補間を行うことが望ましく、写真等の自然画は緩やかなフィルタ処理を行う方が美しく見える。また、自然画の場合も、エッジの有る画像部分はくっきりとした補間を行うことが望ましい。従って、拡大補間方法は、画像の特性に応じて変えることが望ましい。その際に、拡大補間方法に応じて、パソコン３００へ送信する座標を変えることが望ましい。以下、その方法について、図７及び図８を用いて説明する。

本実施形態では、例えば水平方向に拡大補間を行う方法について説明する。なお、拡大補間方法としては、２次元フィルタ等を用いて水平及び垂直を同時に拡大補間しても良いし、水平補間を行った後に垂直補間をする方法でも良いし、各種の方法を適用することにより２次元の補間処理が可能である。

図７（ａ），（ｂ）は、本発明の表示装置の第二実施形態に係る入力画像の一例を示す図であり、同図（ａ）は入力画像例を示し、同図（ｂ）はその入力画像の一部を拡大した例を示す。

同図（ａ）の４０１，４０２，４０３は隣り合った３個の画素を示している。これを４倍に拡大すると、図７（ｂ）に示したようになる。すなわち、各々の画素４０１，４０２，４０３の間に３個の画素を挿入することにより４倍に拡大している。挿入された３個の画素の値は、画像の特性により周辺画素に応じて決定される。

＜画像の特徴に最適な拡大補間処理＞
図８は、第二実施形態の拡大補間処理を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに従ったプログラムを表示装置２００内の例えばＲＯＭ６４に格納し、ＣＰＵ６３で実行することにより、以下の制御方法を実現させることが可能となる。

まず、画像の特性を検出し拡大補間する方法について説明する。画素４０１と４０２の間を補間する場合は、図７（ａ）に示す様に、まず画素４０１，４０２とその周辺画素を含む３０個の画素における平均値Ｍを求める（ステップＳ６０１）。ここで、各画素は８ビットの値を持ち、０（黒）から２５５（白）の２５６階調の表示を行うものとする。そして、画素４０１の値をＰ１、画素４０２の画素の値をＰ２とする。

次に画素４０１の画素値Ｐ１と平均値Ｍとの差の絶対値が特徴点抽出閾値Ｋ１より大きいかを判別し（ステップＳ６０２）、大きい場合は、画素４０１は文字等の特徴点と判断し（ステップＳ６０３）、小さい場合は背景画像と判断する（ステップＳ６０４）。さらに、画素４０２の画素値Ｐ２と平均値Ｍとの差の絶対値が特徴点抽出閾値Ｋ１より大きいかを判別し（ステップＳ６０５）、大きい場合は、画素４０２は文字等の特徴点と判断し（ステップＳ６０６）、小さい場合は背景画像と判断する（ステップＳ６０７）。ここで、特徴点抽出閾値Ｋ１は、文字等の特徴画像を抽出するため、１５０以上の値とすることが望ましい。

続いて、画素４０１＝Ｐ１及び画素４０２＝Ｐ２という画像の特徴の組み合わせに応じて、画素間を補間するための重みテーブルを選択する。

ここで、図９および図１０の重みテーブルは、縦軸が補間対象画素のＰ１からの距離ａであり、縦軸がＰ１からの距離ａに対応した重み係数ｈ（ａ）となる。そして、補間対象画素の値Ａは、次式より算出される。

Ａ＝（１／２）・（Ｐ１（１−ｈ（ａ））＋Ｐ２・ｈ（ａ）））
Ｐ１が背景でありＰ２が特徴画像である場合は（ステップＳ６０８）、図９（ａ）に示すようなＰ２に重みのある補正テーブルを使用する（ステップＳ６０９）。Ｐ１が特徴画像でありＰ２が背景である場合は（ステップＳ６１０）、図９（ｂ）に示すようなＰ１に重みのある補正テーブルを使用する（ステップＳ６１１）。

その他の場合は、Ｐ１とＰ２が同じ特徴を持つため、Ｐ１とＰ２がエッジ部であるか否かの判別をＰ１とＰ２の差の絶対値がエッジ閾値Ｋ２より大きいか否かで、補間テーブルを選択する（ステップＳ６１２）。エッジ閾値はエッジを的確に検出するため、１００以上の値が望ましい。また、周辺の複数の画素の値に応じてエッジ閾値を変化させる構成とすることも可能であり、この場合は、より小さなエッジも誤判別することなく検出が可能となる。

Ｐ１とＰ２の差の絶対値がＫ２より大きな場合はエッジと判別し（ステップＳ６１３）、図１０（ａ）のＰ１とＰ２の中間に閾値のある補間テーブルを使用する（ステップＳ６１４）。Ｐ１とＰ２の差の絶対値がＫ２より小さい場合はエッジではないと判別し（ステップＳ６１５）、図１０（ｂ）のＰ１とＰ２の間がリニアな補間テーブルを使用する（ステップＳ６１６）。

以上の処理により、画像の特徴に最適な拡大補間が可能となる。

＜拡大補間方法に合わせたデジタイザ情報変換方法＞
次に、拡大補間方法に合わせて、パソコン３００へ送るデジタイザ情報を変換する方法について説明する。

デジタイザ２０２より位置座標（ｘ，ｙ）を得ると、それを拡大率で割ることにより、拡大前の対応するオリジナル座標を得ることができる。例えば、デジタイザ座標が（３６２，４６３）とし、拡大率を４とすると、Ｘ座標は３６２／４＝９０余り２となり、拡大前のＸ座標９０とＸ座標９１の間を補間していることが判る。Ｙ座標も同様に求めることができる。従って、先に説明した水平方向の拡大補間方法に対応させると、Ｐ１＝９０、Ｐ２＝９１、Ｐ１からの距離ａ＝２となる。

ここで、Ｐ１の座標値をもとに、メモリ３３に記憶した画像データを読み出し、平均輝度Ｍを求め、図８に示した拡大補間時のフローに従い、補間用の重み係数テーブルｆｈ（ａ）を求める。補間テーブルｈ（ａ）にａ＝２を代入することにより、重み係数ｈ（ａ）を得、重み係数ｈ（ａ）と閾値Ｋ３と比較し、閾値Ｋ３より大きければＰ２をデジタイザ座標とし、閾値Ｋ３より小さければＰ１をデジタイザ座標とする。ここで、閾値Ｋ３は、重み係数の中間値０．５を使用したが、表示装置や表示画像の特性に応じて変えてもよい。

このように、本実施形態では、拡大補間方法の違いに応じてデジタイザ座標を変えることが可能となる。

以上、本実施形態によれば、パソコン３００より表示装置２００に入力された画像を表示装置２００で拡大・縮小した後に、表示装置２００の表示画面６上の位置を例えばデジタイザ２０２で指示し、表示装置２００またはパソコン３００に指示を行う。この場合において、画像の特徴に適した拡大補間方法（解像度変換手法）を用いて表示を行うと共に、拡大補間方法に応じてデジタイザ情報（指示信号）を変換してパソコン３００等へ出力する。これにより、拡大補間後の画像に適した指示が可能となり、指示対象の指示に誤操作を招くことや指示画像の表示ずれによる違和感を改善することができる。

［変形例］
（１）上記実施形態では、表示装置２００にメニュー表示スイッチ（ＳＷ）１１０を設けた場合について説明したが、リモコンにメニュー表示ＳＷを設けて、リモコンより表示装置２００にメニュー表示開始及び終了コマンドを送信するようにしても良い。

（２）表示画面６に取り付けられたデジタイザ２０２を用いた場合について説明したが、表示装置２００に接続されたマウスなどの指示装置を用いても同様の効果が達成できる。

（３）上記実施形態では、背面投射型表示装置の例について示したが、デジタイザを使用可能な表示装置であれば何れのものでも良く、例えば、ＰＤＰ、ＬＣＤ、ＣＲＴ、フロントプロジェクタ等の表示装置でも実施可能である。

（４）リモコンを用いた場合においても、リモコンの指示による指示情報を用いれば、同様の使用方法を実現でき、便利性が向上する。

（５）メニュー表示画像５００上でのクリックによる選択信号をポイントコマンドに変換して送ることも可能である。この場合は、パソコン３００によって表示されるカーソルは、メニュー表示画像５００の下に隠すことができる。ポイントコマンドなので、パソコン３００の誤動作等の影響を与えることはない。

（６）上記実施形態では、パンモードやズームモード時に指示信号をパソコン３００へ送らない場合について説明したが、クリックによる選択信号やドラッグ信号をポイントコマンドに変換して送ることにより、パソコン３００によって発生したカーソルを表示することも可能である。この場合も、ポイント信号に変換しているため、パソコン３００等の誤動作を招くことはない。

（７）上記実施形態では、エッジ検出は、隣接する２画素との差を採ると説明したが、隣接する数画素をみて近似曲線とのずれ量等で判断する方法も適用可能である。

本発明は、上述した実施形態の装置に限定されず、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用しても良い。前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、完成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが処理を行って実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明の表示装置の第一実施形態に係る背面投射型表示装置の側面模式図である。 図１で示した投射型表示エンジンＤ１の構造図である。 第一実施形態に係る背面投射型表示装置とこれに接続されたパソコンの電気的構成を示すブロック図である。 第一実施形態の動作を示す表示画面図である。 図４の続きの表示画面図である。 図５の続きの表示画面である。 本発明の表示装置の第二実施形態に係る入力画像の一例を示す図である。 第二実施形態の拡大補間処理を示すフローチャートである。 第二実施形態に係る補正テーブルを示す図である。 第二実施形態に係る補正テーブルを示す図である。

符号の説明

Ｄ１ 投射型表示エンジン
３ 映像信号処理部
６ スクリーン
６３ ＣＰＵ
６４ ＲＯＭ
６５ ＲＡＭ
１０１ オーバーレイ（１）用切り替え回路
１０２ オーバーレイ（２）用切り替え回路
１０３ オーバーレイ（１）画像メモリ
１０４ オーバーレイ（２）画像メモリ
１１２ ズーム拡大率設定部
１１３ カーソル画像記憶部
１１４ カーソル表示位置設定部
１１５ メニュー画像記憶部
１１６ メニュー表示位置設定部
１１７ パンモード表示位置演算部
１１８ デジタイザ検出部
１１９ 表示座標演算部
１２０ 解像度変換回路
２００ 背面投射型表示装置
２０２ デジタイザ
２０３ デジタイザ用ペン
３００ パソコン
５００ メニュー画像表示
５０６ カーソル

Claims (10)

1. 画像出力機器より出力された画像信号を入力して所定の解像度で表示を行う表示装置において、
   前記入力された画像信号の解像度を変換する解像度変換手段と、
   前記解像度変換手段からの出力画像と第一の画像とを切り替えて出力する第一の切り替え手段と、
   前記第一の切り替え手段の出力画像と第二の画像とを切り替えて出力する第二の切り替え手段と、
   前記第二の切り替え手段の出力画像を表示する表示手段と、
   前記表示手段の表示画面上の位置を示すと共に１つ以上の種類の指示命令を含む指示信号を発生する指示手段と、
   前記指示手段が発生する位置座標に応じて、前記指示信号の変換処理を行う指示信号変換手段と、
   前記指示信号変換手段の出力信号を前記画像出力機器へ出力する指示信号出力手段とを備えたことを特徴とする表示装置。
2. 前記解像度変換手段は、解像度変換の対象である画像の特徴を検出する画像特徴検出手段を有し、該画像特徴検出手段の検出結果に応じて、複数の解像度変換方法の中から所定の解像度変換方法を選択して解像度変換を行う構成であり、
   前記指示信号変換手段は、前記選択された解像度変換方法に応じて、前記指示信号を変換して出力することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記指示信号変換手段は、前記指示手段が発生する位置座標に応じて、前記指示信号の位置情報を変換して出力することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記指示信号変換手段は、前記指示手段が発生する位置座標に応じて、前記指示信号の指示命令の種類を変換して出力することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
5. 前記指示信号変換手段は、前記指示手段が発生する指示信号の命令の種類に応じて、前記指示信号の位置情報を変換して出力することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
6. 前記指示信号変換手段は、画像の拡大表示時の補間方法に応じて、前記指示信号の位置情報を変換して出力することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
7. 前記指示手段が前記第一の画像を示す位置に応じて、表示モードを切り替える表示モード切り替え手段を備え、
   前記指示信号変換手段は、前記表示モード切り替え手段の切り替え結果に応じて、前記指示信号を変換して出力することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
8. 前記指示信号変換手段は、前記表示モードが表示画像の移動モードまたは拡大モードであるときに、前記指示信号としてクリックによって発生した信号をポイント信号に変換して出力することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
9. 画像出力機器より出力された画像信号を入力して所定の解像度で表示を行う表示装置の制御方法において、
   前記入力された画像信号の解像度を変換する解像度変換工程と、
   前記解像度変換工程による出力画像と第一の画像とを切り替えて出力する第一の切り替え工程と、
   前記第一の切り替え工程による出力画像と第二の画像とを切り替えて出力する第二の切り替え工程と、
   前記第二の切り替え工程による出力画像を表示手段に表示する表示工程と、
   前記表示手段の表示画面上の位置を示すと共に１つ以上の種類の指示命令を含む指示信号を発生する指示工程と、
   前記指示工程で発生した位置座標に応じて、前記指示信号の変換処理を行う指示信号変換工程と、
   前記指示信号変換工程で得られた出力信号を前記画像出力機器へ出力する指示信号出力工程とを順次実行することを特徴とする表示装置の制御方法。
10. 画像出力機器より出力された画像信号を入力して所定の解像度で表示を行う表示装置の制御方法を実行するための、コンピュータで読み取り可能な制御プログラムであって、
    前記入力された画像信号の解像度を変換する解像度変換ステップと、
    前記解像度変換ステップによる出力画像と第一の画像とを切り替えて出力する第一の切り替えステップと、
    前記第一の切り替えステップによる出力画像と第二の画像とを切り替えて出力する第二の切り替えステップと、
    前記第二の切り替えステップによる出力画像を表示手段に表示する表示ステップと、
    前記表示手段の表示画面上の位置を示すと共に１つ以上の種類の指示命令を含む指示信号を発生する指示ステップと、
    前記指示ステップで発生した位置座標に応じて、前記指示信号の変換処理を行う指示信号変換ステップと、
    前記指示信号変換ステップで得られた出力信号を前記画像出力機器へ出力する指示信号出力ステップとを備えたことを特徴とする制御プログラム。

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