JP2013088840A5 - - Google Patents

Description

本発明の実施形態に係る表示システムの構成を示す図である。 プロジェクターの機能的構成を示すブロック図である。 ＰＣの機能的構成を示すブロック図である。 スクリーンに画像を投射した例を示す図であり、（Ａ）は指示位置に従ってポインターを投射した状態を示し、（Ｂ）は指示位置に従って描画を行った例を示す。 座標を検出及び変換する処理の様子を示す説明図である。 座標を検出及び変換する処理の様子を示す説明図である。 画像の投射状態の変化と座標を変換する処理の様子を示す説明図である。 画像の投射状態の変化と座標を変換する処理の様子を示す説明図である。 プロジェクターの動作を示すフローチャートである。 画像ソースの種類毎に座標の出力の可否を定義する設定データの構成を模式的に示す図である。 出力先の設定画面の例を示す図である。 図９のステップＳ１９に示した座標出力処理を詳細に示すフローチャートである。 スクリーンにおける指示体による操作の例を示す図であり、（Ａ）は通常表示における操作前の状態を示し、（Ｂ）は指示位置の軌跡の例を示し、（Ｃ）は多画面表示における操作前の状態を示し、（Ｄ）は多画面表示時の指示位置の軌跡の例を示す。 複数の領域に跨る操作に応じてズーム機能を実行する例を示す説明図であり、（Ａ）はズームの中心が指定された状態を示し、（Ｂ）は指定された中心に従ってズーム処理を行った状態を示す。 位置検出部による位置検出の例を示す説明図である。 変形例としてのプロジェクターの機能的構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係るプロジェクター１１を用いた表示システム１０の構成を示す図である。
表示装置としてのプロジェクター１１には、画像供給装置としてのＰＣ（Personal Computer）１３、ＤＶＤプレーヤー１５、及びビデオレコーダー１６が有線接続されている。プロジェクター１１にはネットワーク１４を介して複数のＰＣ１３が接続され、いずれのＰＣ１３からもプロジェクター１１に画像データを供給可能である。ネットワーク１４はＬＡＮケーブル等の有線通信回線または無線通信回線により構成され、ネットワーク１４とプロジェクター１１とは有線または無線接続され、このネットワーク１４を介してプロジェクター１１と各ＰＣ１３との間、及び、ＰＣ１３間で各種データを送受信可能である。
図１に例示する構成では、プロジェクター１１は、一つのＰＣ１３に対し、アナログ映像信号を伝送するＲＧＢケーブル６１、及び、デジタルデータを伝送するＵＳＢケーブル６２により接続されている。このＰＣ１３は、プロジェクター１１にＲＧＢケーブル６１を介してアナログ映像信号を出力できる。また、プロジェクター１１は、ＵＳＢケーブル６２を介して、ＰＣ１３との間で後述する座標データを含む各種制御データ等を送受信する。なお、ＰＣ１３とプロジェクター１１とをＤＶＩケーブル等を介して接続し、デジタル画像データを伝送する構成とすることも勿論可能である。
プロジェクター１１は、ＰＣ１３、ＤＶＤプレーヤー１５及びビデオレコーダー１６から入力された画像データに基づいて、投射面（表示面）としてのスクリーンＳＣに投射する。プロジェクター１１は、ＰＣ１３、ＤＶＤプレーヤー１５及びビデオレコーダー１６から入力された画像データが静止画像であっても動画像であっても投射できる。スクリーンＳＣは、壁面に固定された平板に限らず、壁面自体をスクリーンＳＣとして使用することも可能である。ここで、スクリーンＳＣ上で画像が投射される範囲を実投射領域１１Ｂ（表示可能領域）とする。また、プロジェクター１１は通信ケーブル等によりＰＣ１３に接続され、ＰＣ１３との間で制御データ等を送受信する。

プロジェクター１１は、ＰＣ１３、ネットワーク１４、ＤＶＤプレーヤー１５及びビデオレコーダー１６等に接続される外部Ｉ／Ｆ１０２を備えている。外部Ｉ／Ｆ１０２は、制御データやデジタル画像データ等の各種データ、及び、アナログ映像信号を送受信するインターフェイスであり、複数種類のコネクター及びこれらのコネクターに対応するインターフェイス回路を備えている。本実施形態において、外部Ｉ／Ｆ１０２は、コンピューターの映像出力端子に接続されるＣｏｍｐインターフェイス、ビデオ再生装置やＤＶＤ再生装置に接続されるＳ−Ｖｉｄｅｏインターフェイス、Ｖｉｄｅｏインターフェイス、デジタル家電等が接続されるＨＤＭＩ（登録商標）規格に準拠したＨＤＭＩ（登録商標）インターフェイス、コンピューターのＵＳＢ端子に接続されるＵＳＢインターフェイス、及び、コンピューターを含んで構成されるＬＡＮに接続されるＬＡＮインターフェイスを有する。
Ｃｏｍｐインターフェイスは、コンピューターからアナログ映像信号が入力されるＶＧＡ端子、デジタル映像信号が入力されるＤＶＩ（Digital Visual Interface）等である。このＣｏｍｐインターフェイスにはＲＧＢケーブル６１（図１）が接続され、ＵＳＢインターフェイスにはＵＳＢケーブル６２（図１）が接続される。

制御部１０３は、外部Ｉ／Ｆ１０２に接続された各画像ソースのうち、いずれか一以上の画像ソースを選択して当該画像ソースの入力画像を画像入力部１０４に入力する。また、制御部１０３は、外部Ｉ／Ｆ１０２から画像入力部１０４に入力されている画像ソースを判別する機能を有する。
ここで、制御部１０３は、外部Ｉ／Ｆ１０２において各画像ソースが接続されるインターフェイスの種類毎に選択及び判別を行ってもよいし、画像ソースから入力される入力画像の種類毎に選択及び判別を行ってもよく、コネクター毎に選択及び判別を行ってもよい。さらに、外部Ｉ／Ｆ１０２に接続された各装置の種類自体を識別することにより画像ソースを選択及び判別してもよい。例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）インターフェイス、或いはＬＡＮインターフェイスに接続された機器は、プロジェクター１１との間で制御データを送受信するので、この制御データに基づいて各機器（装置）の種類を判別できる。具体的には、ＰＣ１３、ＤＶＤレコーダー、ＵＳＢメモリー、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話機、半導体メモリーを備えたメディアプレーヤー等、画像ソースとしての装置を具体的に特定して分類し、この分類により画像ソースの種類を判別してもよい。

位置検出処理部１５７は、撮影制御部１５５から入力される撮影画像データを解析してこの撮影画像データから、実投射領域１１Ｂの外部と実投射領域１１Ｂとの境界、及び、指示体１２の画像を抽出し、指示体１２による指示位置を特定する。指示体１２の指示位置は、例えば、棒状あるいはペン型の指示体１２の先端の位置である。位置検出部１５１は、検出した指示位置の実投射領域１１Ｂにおける座標を求める。

表示部１３６は、画像信号出力用のコネクター等を備えた画像出力Ｉ／Ｆ１４３を有し、画像出力Ｉ／Ｆ１４３には、モニター１４４、及び、プロジェクター１１に繋がる画像信号ケーブル（例えば、ＲＧＢケーブル６１）が接続される。画像出力Ｉ／Ｆ１４３は、例えば、アナログ映像信号が入力されるＶＧＡ端子、デジタル映像信号が入力されるＤＶＩインターフェイス、ＵＳＢインターフェイス、及びＬＡＮインターフェイス、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ等のコンポジット映像信号が入力されるＳ映像端子、コンポジット映像信号が入力されるＲＣＡ端子、コンポーネント映像信号が入力されるＤ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）規格に準拠したＨＤＭＩ（登録商標）コネクター等を複数備え、これら複数のコネクターにモニター１４４及びプロジェクター１１がそれぞれ接続される。また、画像出力Ｉ／Ｆ１４３は、ＶＥＳＡが策定したDisplayPortを備えた構成としてもよく、具体的にはDisplayPortコネクター或いはMini Displayportコネクターと、Displayport規格に準拠したインターフェイス回路とを備えた構成としてもよい。この場合、ＰＣ１３は、プロジェクター１１やモニター１４４或いは他の機器に対し、Displayportを介してデジタル映像信号を出力できる。なお、画像出力Ｉ／Ｆ１４３は有線通信によって画像信号の送受信を行っても良く、無線通信によって画像信号の送受信を行っても良い。

プロジェクター１１のキャリブレーション実行部１０３Ａは、キーストーン補正を行った後の実投射領域１１Ｂにおいてキャリブレーションを実行する。このキャリブレーションでは、キャリブレーション実行部１０３Ａが画像処理部１１３を制御して所定のキャリブレーション用の画像を描画させる。このキャリブレーション用の画像がスクリーンＳＣに投射された状態で、キャリブレーション実行部１０３Ａの制御により位置検出ユニット１５０がスクリーンＳＣを撮影する。キャリブレーション用の画像は、例えば白色の背景にドットが配置された画像であり、予め記憶部１０５等に記憶されている。なお、キャリブレーション用の画像は必ずしも記憶部１０５等に記憶されている必要はなく、キャリブレーションの実行が必要になり、キャリブレーションを実行する毎に、キャリブレーション実行部１０３Ａがキャリブレーション用の画像をその都度生成する構成であっても良い。

つまり、座標変換部１６０は、座標算出部１５９が算出した座標（X1n，Y1n）が、（X1bmin≦X1n≦X1bmax，Y1bmin≦Y1n≦Y1bmax）を満たさない場合には、（X1bmin，Y1n）、（X1bmax，Y1n）、（X1n，Y1bmin）、（X1n，Y1bmax）のいずれかを出力切替部１６３に出力する。これにより、表示画像に含まれない指示位置に対しても、座標を出力し、ポインター１２Ａやメニューバー１２Ｂを、指示位置の近くに描画できる。

撮影制御部１５５は、制御部１０３の制御により撮像部１５３に実投射領域１１Ｂを含む範囲を撮影させると、位置検出処理部１５７は撮影画像データを取得し（ステップＳ１３）、この撮影画像データに基づいて指示体１２の指示位置を検出する（ステップＳ１４）。続いて、座標算出部１５９が、位置検出処理部１５７により検出された指示位置の座標を算出する（ステップＳ１５）。このステップＳ１５で算出される座標は実投射領域１１Ｂにおける座標であり、図５（Ａ）で説明した座標（X1n，Y1n）である。

図１０は、画像ソースの種類毎に、座標を出力するか否かを定義する設定データ１０５Ｂの構成例を模式的に示す図である。
この図１０の例では外部Ｉ／Ｆ１０２の各インターフェイスが、ＰＣ系インターフェイスと非ＰＣ系インターフェイスの２つのグループに分類されている。本実施形態では、プロジェクター１１との間で制御データを送受信可能か否かという属性に基づき、ＰＣ系インターフェイスと、それ以外の非ＰＣ系インターフェイスとの２つのグループに分けた例を示す。ＰＣ系インターフェイスのグループに属するインターフェイスは、Ｃｏｍｐインターフェイス（ここではＣｏｍｐ２）、ＵＳＢ及びＬＡＮインターフェイスである。Ｃｏｍｐインターフェイスを経由して制御データを送受信することはできないが、図１に示したようにＰＣ１３がＲＧＢケーブル６１によりＣｏｍｐインターフェイスに接続されるとともに、ＵＳＢケーブル６２によりＵＳＢインターフェイスに接続されている場合は、入力画像がＣｏｍｐインターフェイスに入力されている場合にＵＳＢインターフェイスを介して制御データを送受信できる。このため、ＰＣ系インターフェイスにＣｏｍｐインターフェイスを含めることができる。また、非ＰＣ系インターフェイスには、Ｃｏｍｐインターフェイス（ここではＣｏｍｐ１）、Ｓ−Ｖｉｄｅｏ、Ｖｉｄｅｏ、ＨＤＭＩ（登録商標）の各インターフェイスが属する。
なお、グループ分けの方法は任意であり、グループ分けされた各インターフェイスが設定データ１０５Ｂに反映されていればよく、インターフェイスの属性や機能（アナログインターフェイスかデジタルインターフェイスか等）とは無関係にグループ分けを行うことも可能である。

図１２は、図９のステップＳ１９に示した座標出力処理を詳細に示すフローチャートである。
出力制御部１０１は、プロジェクター１１が多画面表示中であるか否かを判別する（ステップＳ２１）。多画面表示は、上述のように、表示制御部１０７が、スクリーンＳＣの実投射領域１１Ｂに複数の画像を同時に表示する機能である。多画面表示中は、実投射領域１１Ｂが複数の領域に分割され、或いは実投射領域１１Ｂに複数の領域が設けられて、これら各領域に、外部Ｉ／Ｆ１０２に入力される画像が表示される。

また、本発明の表示装置は、スクリーンＳＣに画像を投射するプロジェクターに限定されず、液晶表示パネルに画像を表示する液晶モニターまたは液晶テレビ、或いは、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）に画像を表示するモニター装置またはテレビ受像機、ＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode）、ＯＥＬ（Organic Electro-Luminescence）等と呼ばれる有機ＥＬ表示パネルに画像を表示するモニター装置またはテレビ受像機等の自発光型の表示装置など、各種の表示装置も本発明の画像表示装置に含まれる。この場合、液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬ表示パネルが表示手段に相当し、その表示画面が表示面に相当する。より詳細には、画像を表示可能な領域全体が投射可能領域１１Ａに相当し、常に投射可能領域１１Ａの全体に画面を表示する場合には、投射可能領域１１Ａと実投射領域１１Ｂとが等しい場合に相当する。