JP2013134661A5 - 表示装置、表示システム及び表示装置のデータ供給方法 - Google Patents

Description

本発明の一態様に係る表示装置は、ホスト装置と接続し、第１インターフェース及び第２インターフェースを有するファンクションデバイスと、前記第１インターフェース及び前記第２インターフェースに対して同一のクラスを割り当てた構成情報を記憶した記憶手段と、表示面に画像を表示する表示手段と、前記表示面に対して第１指示体により指示された第１位置と第２指示体により指示された第２位置とを検出する検出手段と、前記検出手段により検出された第１位置を表す第１座標データを前記第１インターフェースに割り当てて前記ファンクションデバイスを介して前記ホスト装置に供給し、前記検出手段により検出された第２位置を表す第２座標データを前記第２インターフェースに割り当てて前記ファンクションデバイスを介して前記ホスト装置に供給する供給手段とを備える構成を有する。
この表示装置によれば、複数の指示体を簡単に複数のポインティングデバイスとして認識できるようにすることが可能である。

さらに別の好ましい態様において、前記供給手段は、前記第１座標データと前記第２座標データとを前記ホスト装置に供給する前に、前記記憶手段に記憶された構成情報を前記ホスト装置に供給する。
さらに別の好ましい態様において、前記表示手段は、光を投射することによって表示面に画像を表示する。

本発明の他の態様に係る表示システムは、上述した表示装置と、前記表示装置と接続し、前記ファンクションデバイスを介して供給された前記第１座標データ及び前記第２座標データに基づき、前記第１位置又は前記第２位置に応じた処理を実行する実行手段を備えるホスト装置とを備える構成を有する。
この表示システムによれば、複数の指示体を簡単に複数のポインティングデバイスとして認識できるようにすることが可能である。

好ましい態様において、前記実行手段は、前記第１位置又は前記第２位置に応じた画像を前記表示手段に描画させる処理を実行する。
この態様によれば、指示体による指示を表示装置による表示に反映させることが可能である。
別の好ましい態様において、前記供給手段は、前記構成情報を、前記ファンクションデバイスを介して前記ホスト装置に供給し、前記ホスト装置は、前記ファンクションデバイスを介して供給された前記構成情報、前記第１座標データ及び前記第２座標データに基づき、前記第１位置又は前記第２位置に応じた処理を実行する。
また、本発明の他の態様に係る表示装置のデータ供給方法は、ホスト装置と接続し、第
１インターフェース及び第２インターフェースを有するファンクションデバイスを備えた表示装置のデータ供給方法であって、表示面に画像を表示し、前記表示面に対して第１指示体により指示された第１位置を検出し、前記表示面に対して第２指示体により指示された第２位置を検出し、前記第１インターフェース及び前記第２インターフェースに対して同一のクラスを割り当て、検出された前記第１位置を表す第１座標データを前記第１インターフェースに割り当てて前記ファンクションデバイスを介して前記ホスト装置に供給し、検出された前記第２位置を表す第２座標データを前記第２インターフェースに割り当てて前記ファンクションデバイスを介して前記ホスト装置に供給する。
このデータ供給方法によれば、複数の指示体を簡単に複数のポインティングデバイスとして認識できるようにすることが可能である。

一方、画像処理系は、プロジェクター１００全体を統合的に制御する制御部１７０の制御に従って画像データを処理する画像処理ユニット１３０により構成される。画像処理ユニット１３０は、入力部１６０からの画像データを入力する画像入力部１３１と、画像入力部１３１を介して入力された画像データを処理する表示制御部１３２と、表示制御部１３２の制御に従って画像をフレームメモリー１３４に展開し、投射ユニット１４０が投射する画像を生成する画像処理部１３３とを備えている。

表示制御部１３２は、画像入力部１３１を介して入力される画像データのフォーマット（フレームレート、解像度、圧縮状態）の判別等を行い、光変調装置１４５に表示画像を表示するために必要な処理を決定し、画像処理部１３３を制御して当該処理を実行する。画像処理部１３３は、表示制御部１３２の制御に従って、画像入力部１３１を介して入力された画像データをフレームメモリー１３４に展開し、インターレース／プログレッシブ変換、解像度変換等の各種変換処理を適宜実行し、フレームメモリー１３４に描画した表示画像を表示するための所定フォーマットの画像信号を生成して、表示制御部１３２に出力する。なお、プロジェクター１００は、入力された画像データの解像度やアスペクト比を変更して表示することもでき、入力された画像データの解像度やアスペクト比を維持したままドットバイドットで表示することも可能である。また、画像処理部１３３は、表示制御部１３２の制御に従って、キーストーン補正、カラーモードに対応した色調補正、画像の拡大・縮小処理等の各種の画像処理を実行可能である。表示制御部１３２は、画像処理部１３３により処理された画像信号を光変調装置駆動部１４２に出力し、光変調装置１４５に表示させる。また、画像処理部１３３は、表示中の画像データの解像度、アスペクト比、光変調装置１４５の液晶パネルにおける表示サイズ等の情報から、画像位置情報を導出し、求めた画像位置情報を座標変換部１２０に出力する。画像位置情報は、実投射領域Ａ１２内のどの位置に表示画像が投射される（表示される）のかを示す情報である。換言すれば、画像位置情報は、実投射領域Ａ１２における表示画像の配置に関する情報であって、実投射領域Ａ１２における表示画像の位置（配置）を示している。この画像位置情報は、ＰＣ３００の表示解像度が変化することによってＰＣ３００がプロジェクター１００に出力する画像データの解像度が変化した場合（例えば、ＰＣ３００において解像度に関する設定が変更された場合）等に変化する。

撮像部１１１は、スクリーンＳＣ上で投射ユニット１４０が画像を投射可能な最大範囲（後述する投射可能領域Ａ１１に相当）を含む画角を撮影するデジタルカメラであり、撮影制御部１１２の制御に従って撮影を実行し、撮影画像データを出力する。換言すれば、撮像部１１１は投射可能領域Ａ１１全体を含む範囲を撮影可能に設定されている。撮像部１１１は、表示面を常時撮影していてもよいが、制御部１７０による制御に従い、必要なタイミングでのみ撮影を行ってもよい。撮影制御部１１２は、制御部１７０の制御に従って、撮像部１１１を制御して撮影を実行させる。撮像部１１１が撮影時のズーム倍率、フォーカス、絞りの調整を行う機構を有する場合、撮影制御部１１２は、これらの機構を制御して予め設定された条件で撮影を実行させる。撮影後、撮影制御部１１２は撮像部１１１が出力する撮影画像データを取得して、位置検出処理部１１３に出力する。撮像部１１１から出力される撮影画像データは、ＲＧＢやＹＵＶ等の形式で表されるものであってもよく、輝度成分のみを表すものであってもよい。また、撮影制御部１１２は、撮像部１１１から出力される撮影画像データをそのまま位置検出処理部１１３へ出力してもよく、解像度の調整や所定のファイルフォーマット（ＪＰＥＧ、ＢＭＰなど）への変換等を行った上で位置検出処理部１１３へ出力してもよい。

座標算出部１１４は、位置検出処理部１１３によって検出されたペン２００の指示位置、及び座標変換パラメーターに基づいて座標の算出を行う。具体的に、座標算出部１１４は、位置検出処理部１１３が検出した指示位置の、実投射領域Ａ１２における座標を求め、算出した座標を示す制御データを座標変換部１２０に出力する。なお以下の説明では、座標を示すデータ（座標情報）を、「座標データ」、又は単に「座標」と称する場合がある。

表示部３６０は、画像信号出力用のコネクター等を備えた画像出力Ｉ／Ｆ３９０を有し、画像出力Ｉ／Ｆ３９０には、モニター３９１と、プロジェクター１００に繋がる画像信号ケーブル（図示略）とが接続される。画像出力Ｉ／Ｆ３９０は、例えば、アナログ映像信号を出力するＶＧＡ（Video Graphics Array）端子、デジタル映像信号を出力するＤＶＩインターフェース、ＵＳＢインターフェース、ＬＡＮインターフェース及びＬＡＮインターフェース、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ及び、ＳＥＣＡＭ等の映像信号を出力するＳ映像端子、コンポジット映像信号を出力するＲＣＡ端子、コンポーネント映像信号を出力するＤ端子、ＨＤＭＩ規格に準拠したＨＤＭＩ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３９１及びプロジェクター１００がそれぞれ接続される。また、画像出力Ｉ／Ｆ３９０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コネクターあるいはMini DisplayPortコネクターと、DisplayPort規格に準拠した
インターフェース回路とを備えた構成としてもよい。この場合、ＰＣ３００は、プロジェクター１００やモニター３９１ある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／Ｆ３９０は有線通信によって画像信号の送受信を行ってもよく、無線通信によって画像信号の送受信を行ってもよい。

また、ＣＰＵ３１０は、表示制御プログラムの実行中、入力部３５０から、ペン２００の操作に対応する座標が入力された場合に、この座標に対応する位置に、ポインターＰ１（図２）を表示するための画像を生成する。そして、ＣＰＵ３１０は、再生中の画像データにポインターＰ１を重ねた画像データを生成し、この画像データを画像出力Ｉ／Ｆ３９０からプロジェクター１００に出力する。さらに、ＣＰＵ３１０は、後述するように、手書き領域の表示に関する設定や制御を実行する。すなわち、ＣＰＵ３１０は、本実施形態においては、図１に示した実行手段３２に相当する機能を実現する。
このように、表示システム１においては、ＰＣ３００によりプロジェクター１００に出力される画像データにポインターＰ１を重畳して描画する機能を、ＰＣ３００が実行する。

図７は、プロジェクター１００によりスクリーンＳＣに画像を投射した例を示す図であり、（Ａ）はペン２００の指示位置に従ってポインターＰ１を投射した状態を示し、（Ｂ）は指示位置に従って手書き画像Ｈ１を描画した状態を示す。
この例において、光変調装置１４５が有する液晶パネル全体を使用して表示画像を投射した場合には、図７（Ａ）に二点鎖線で示す投射可能領域Ａ１１に画像が結像する。プロジェクター１００がスクリーンＳＣの真正面に位置している場合を除き、投射可能領域Ａ１１には図７（Ａ）に示すように台形歪みが発生するので、プロジェクター１００は、表示制御部１３２の機能によりキーストーン補正を行う。このキーストーン補正の実行後には、投射可能領域Ａ１１の一部である実投射領域Ａ１２に表示画像が投射される。実投射領域Ａ１２は、通常、スクリーンＳＣ上で長方形となり、かつ投射可能領域Ａ１１内で最大のサイズとなるよう設定される。具体的には、光変調装置１４５の液晶パネルの解像度と台形歪みの程度により決定されるが、最大サイズでなくてもよい。なお、プロジェクター１００から投射した画像に台形歪みが発生していなければ、このキーストーン補正は実行しなくてもよい。この場合は、実投射領域Ａ１２は投射可能領域Ａ１１と一致する。

図８（Ａ）、（Ｂ）は、プロジェクター１００が指示位置の座標を検出し、画像データにおける座標に変換する処理の様子を示す説明図であり、図８（Ａ）は一連の動作の初期状態を示し、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の状態から表示画像の解像度を変更した状態を示す。なお、以下の説明では、プロジェクター１００が投射した画像に台形歪みが発生して
おらず、かつ光変調装置１４５の変調領域全体に表示された画像が実投射領域Ａ１２に表示される場合について説明する。このとき、実投射領域Ａ１２は投射可能領域Ａ１１と一致しており、実投射領域Ａ１２に表示される画像の解像度は、光変調装置１４５の液晶パネルの解像度と等しい。

図８（Ａ）に示す例では、光変調装置１４５の液晶パネルの解像度、及び実投射領域Ａ１２に表示された画像の解像度は、いずれも1280×800ドットである。また、ＰＣ３００から入力される画像データの解像度も1280×800ドットである。したがって、実投射領域Ａ１２には、1280×800ドットの表示画像Ｉ１１が表示されている。位置検出ユニット１１０は、実投射領域Ａ１２の左上隅を原点とし、右方向をＸ軸の正方向、下方向をＹ軸の正方向とするＸ−Ｙ直交座標系を設定し、実投射領域Ａ１２におけるペン２００の指示位置の座標（X1n，Y1n）を検出する。座標算出部１１４が出力する座標データは、指示位置の座標（X1n，Y1n）を表している。

ここで、ＰＣ３００から入力される画像データが1024×768ドットの解像度を有する表示画像Ｉ１２に切り替えられると、プロジェクター１００は、画像データの縦方向の解像度（768ドット）が、液晶パネルの縦方向の解像度（800ドット）まで拡大されるように、画像データをスケーリングする。このスケーリングは縦方向及び横方向のいずれについても同様に行われるので、画像データの横方向の解像度（1024ドット）は、1024×（800÷768）≒1066ドットにスケーリングされる。この結果、スクリーンＳＣには、図８（Ｂ）に示すように1066×800ドットの表示画像Ｉ１２が投射される。この表示画像Ｉ１２のアスペクト比及び解像度は、表示画像Ｉ１１のアスペクト比及び解像度とは異なっているため、表示画像Ｉ１２が投射される領域は実投射領域Ａ１２とは一致しない。図８（Ｂ）に示す例では、表示画像Ｉ１２が投射される領域は実投射領域Ａ１２よりも小さい。また、プロジェクター１００はスケーリング後の画像ができるだけ中央に表示されるようにその位置を変更している。そのため、実投射領域Ａ１２において、表示画像Ｉ１１の左上の頂点の位置と、表示画像Ｉ１２の左上の頂点の位置は一致していない。

座標変換部１２０が変換した座標（X2n, Y2n）は、ＰＣ３００が、処理対象の画像データにおいてポインターＰ１、メニューバーＭ１あるいは手書き画像Ｈ１を描画する場合に、画像データ中の位置を特定する情報として利用できる。このため、表示画像の解像度やズーム率等に影響されることなく、ポインターＰ１、メニューバーＭ１及び手書き画像Ｈ１を、正確に、ペン２００による指示位置に合わせて描画できる。

座標変換部１２０は、投射ユニット１４０による表示画像の投射状態（表示状態）が変化する毎に、制御部１７０及び表示制御部１３２から情報を取得して画像位置情報を更新し、更新後の画像位置情報に基づいて座標を変換する。画像位置情報は、例えば、次に挙げるタイミングで更新される。

座標変換部１２０は、画像位置情報の更新が必要か否かを判別し（ステップＳ１６）、更新が必要な場合は制御部１７０及び表示制御部１３２から情報を取得して画像位置情報を更新する（ステップＳ１７）。このステップＳ１７の処理は、ステップＳ１５の後に限定されず、上記に例示したタイミングで随時実行してもよい。
その後、座標変換部１２０は、座標算出部１１４が算出した座標を表示画像の画像データにおける座標に変換する処理を行う（ステップＳ１８）。変換後の座標は、図８（Ｂ）で説明した座標（X2n，Y2n）である。
座標変換部１２０は、変換後の座標をＰＣ３００に出力し（ステップＳ１９）、本処理を終了する。

また、座標変換部１２０は、座標算出部１１４により算出された第１の座標情報を、画像データの解像度に基づいて第２の座標情報に変換する。例えば、座標変換部１２０は、投射ユニット１４０の表示解像度と画像データの解像度を反映した画像位置情報を用いて座標の変換を行う。これにより、画像データの解像度が変化しても指示位置の座標を正確に変換して出力できる。
また、位置検出ユニット１１０は、撮像部１１１が撮影した撮影画像に基づいて、スクリーンＳＣ上のペン２００の位置を検出することにより、実投射領域Ａ１２における指示位置を検出するので、指示位置を速やかに検出できる。

Claims (11)

1. ホスト装置と接続し、第１インターフェース及び第２インターフェースを有するファンクションデバイスと、
   前記第１インターフェース及び前記第２インターフェースに対して同一のクラスを割り当てた構成情報を記憶した記憶手段と、
   表示面に画像を表示する表示手段と、
   前記表示面に対して第１指示体により指示された第１位置と第２指示体により指示された第２位置とを検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された第１位置を表す第１座標データを前記第１インターフェースに割り当てて前記ファンクションデバイスを介して前記ホスト装置に供給し、前記検出手段により検出された第２位置を表す第２座標データを前記第２インターフェースに割り当てて前記ファンクションデバイスを介して前記ホスト装置に供給する供給手段と
   を備える表示装置。
2. 前記記憶手段が、前記第１インターフェース及び前記第２インターフェースに対してＨＩＤ（Human Interface Device）クラスを割り当てた前記構成情報を記憶する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記記憶手段が、前記第１インターフェースに対してマウスに対応するサブクラスを割り当て、前記第２インターフェースに対してデジタイザーに対応するサブクラスを割り当てた前記構成情報を記憶する
   ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記記憶手段が、前記第１インターフェース及び前記第２インターフェースに対してマウスに対応するサブクラスを割り当てた前記構成情報を記憶する
   ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
5. 前記記憶手段が、前記第１インターフェース及び前記第２インターフェースに対してデジタイザーに対応するサブクラスを割り当てた前記構成情報を記憶する
   ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
6. 前記供給手段は、
   前記第１座標データと前記第２座標データとを前記ホスト装置に供給する前に、前記記憶手段に記憶された構成情報を前記ホスト装置に供給する
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記表示手段は、光を投射することによって表示面に画像を表示する
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の表示装置と、
   前記表示装置と接続し、前記ファンクションデバイスを介して供給された前記第１座標データ及び前記第２座標データに基づき、前記第１位置又は前記第２位置に応じた処理を実行する実行手段を備えるホスト装置と
   を備える表示システム。
9. 前記実行手段は、前記第１位置又は前記第２位置に応じた画像を前記表示手段に描画させる処理を実行する
   ことを特徴とする請求項８に記載の表示システム。
10. 前記供給手段は、前記構成情報を、前記ファンクションデバイスを介して前記ホスト装置に供給し、
    前記ホスト装置は、前記ファンクションデバイスを介して供給された前記構成情報、前記第１座標データ及び前記第２座標データに基づき、前記第１位置又は前記第２位置に応じた処理を実行する
    ことを特徴とする請求項８に記載の表示システム。
11. ホスト装置と接続し、第１インターフェース及び第２インターフェースを有するファンクションデバイスを備えた表示装置のデータ供給方法であって、
    表示面に画像を表示し、
    前記表示面に対して第１指示体により指示された第１位置を検出し、
    前記表示面に対して第２指示体により指示された第２位置を検出し、
    前記第１インターフェース及び前記第２インターフェースに対して同一のクラスを割り当て、
    検出された前記第１位置を表す第１座標データを前記第１インターフェースに割り当てて前記ファンクションデバイスを介して前記ホスト装置に供給し、
    検出された前記第２位置を表す第２座標データを前記第２インターフェースに割り当てて前記ファンクションデバイスを介して前記ホスト装置に供給する
    表示装置のデータ供給方法。

Images