JP2014182195A - プロジェクター、投射システム、およびプロジェクターの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネルを有する電子機器から入力された座標に応じた画が入力画像上に描かれた画像を、プロジェクターから電子機器に出力させる。
【解決手段】プロジェクター１は、第１の画像を示す映像信号を取得する映像信号取得部１０１と、タッチパネル３４を有するタブレット端末３から、第１の画像上の点の座標を示す座標データを取得する座標データ取得部１０５と、映像信号が示す第１の画像上に、座標データ取得部１０５により取得された座標データに応じた画が描かれた第２の画像を示す画像データを取得する画像データ取得部１０８と、画像データ取得部１０８により取得された画像データをタブレット端末３に出力する画像データ出力部１１０とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロジェクター、投射システム、およびプロジェクターの制御方法に関する。

ワイヤレス接続を利用して、携帯電話などの端末装置からプロジェクターに画像を送信する技術が知られている。特許文献１には、携帯型端末が、ワイヤレス接続されたプロジェクターに投射データを送信することが記載されている。特許文献２には、ワイヤレス接続が可能なサーバーを介することにより、携帯型端末の画像をスクリーンに見やすく投射することが記載されている。

特開２００３−１９８８７０号公報 特開２００９−９８３８４号公報

上記のシステムでは、携帯型端末を利用して投射画面上に描画を行うことはできなかった。本発明は、タッチパネルを有する電子機器から入力された座標に応じた画が入力画像上に描かれた画像を、プロジェクターから電子機器に出力させることを目的の一つとする。

上述の課題を解決するため、本発明は、第１の画像を示す映像信号を取得する映像信号取得部と、タッチパネルを有する電子機器から、前記第１の画像上の点の座標を示す座標データを取得する座標データ取得部と、前記映像信号が示す第１の画像上に、前記座標データ取得部により取得された座標データに応じた画が描かれた第２の画像を示す画像データを取得する画像データ取得部と、前記画像データ取得部により取得された前記画像データを前記電子機器に出力する画像データ出力部とを有するプロジェクターを提供する。このプロジェクターによれば、電子機器から入力された座標に応じた画が第１の画像上に描かれた第２の画像が、電子機器に出力される。

別の好ましい態様において、前記座標データにより示される座標の座標系を、前記第１の画像の座標系に変換する座標変換部と、前記座標変換部により座標系が変換された座標データを、外部装置に出力する座標データ出力部とを有し、前記映像信号取得部は、前記外部装置から前記映像信号を取得し、前記画像データ取得部は、前記外部装置から前記画像データを取得することを特徴とする。このプロジェクターによれば、電子機器から入力された座標に応じた画が、外部装置において描かれる。

また、別の好ましい態様において、前記座標データに応じた画を描く描画部と、前記映像信号が示す第１の画像と前記描画部により描かれた画とを合成し、前記画像データを生成する画像データ合成部とを有し、前記画像データ取得部は、前記画像データ合成部から前記画像データを取得することを特徴とする。このプロジェクターによれば、電子機器から入力された座標に応じた画が、外部装置を介さずに描かれる。

また、本発明は、プロジェクターと電子機器とを有し、前記プロジェクターは、第１の
画像を示す映像信号を取得する映像信号取得部と、前記電子機器から、前記第１の画像上の点の座標を示す座標データを取得する座標データ取得部と、前記映像信号が示す第１の画像上に、前記座標データ取得部により取得された座標データに応じた画が描かれた第２の画像を示す画像データを取得する画像データ取得部と、前記画像データ取得部により取得された前記画像データを前記電子機器に出力する画像データ出力部とを有し、前記電子機器は、タッチパネルと、前記タッチパネル上でユーザーが指定した点の座標を、前記第１の画像上の点の座標に変換し、前記座標データを生成する座標変換部と、前記座標変換部により生成された前記座標データを、前記プロジェクターに出力する座標データ出力部と、前記プロジェクターから出力された画像データが示す前記第２の画像を、前記タッチパネルに表示させる表示制御部とを有する投射システムを提供する。この投射システムによれば、ユーザーがタッチパネル上で指定した点の座標に応じて、第１の画像上に画が描かれる。

また、本発明は、第１の画像を示す映像信号を取得する工程と、タッチパネルを有する電子機器から、前記第１の画像上の点の座標を示す座標データを取得する工程と、前記映像信号が示す第１の画像上に、前記座標データに応じた画が描かれた第２の画像を示す画像データを取得する工程と、前記画像データを前記電子機器に出力する工程とを有するプロジェクターの制御方法を提供する。このプロジェクターの制御方法によれば、電子機器から入力された座標に応じた画が第１の画像上に描かれた第２の画像が、電子機器に出力される。

投射システムＰＳ１の全体構成を示す図。 投射システムＰＳ１の機能的構成を示すブロック図。 プロジェクターのハードウェア構成を示すブロック図。 ＰＣのハードウェア構成を示すブロック図。 タブレット端末のハードウェア構成を示すブロック図。 投射システムＰＳ１における処理を示すシーケンスチャート。 リサイズ処理を示すフローチャート。 投射システムＰＳ２の全体構成を示す図。 投射システムＰＳ２の機能的構成を示すブロック図。 投射システムＰＳ２における処理を示すシーケンスチャート。

（実施形態１）
図１は、本発明の第１実施形態に係る投射システムＰＳ１の全体構成を示す図である。投射システムＰＳ１は、プロジェクター１、パーソナルコンピューター２、タブレット端末３、コントローラーＲＣ、およびスクリーンＳＣを有する。プロジェクター１は、映像信号により示される画像（以下、「入力画像」という）をスクリーンＳＣに投射する装置である。パーソナルコンピューター２（以下、「ＰＣ２」という）は、映像信号をプロジェクター１に出力する。ＰＣ２は、画像信号ケーブルおよびＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブルによりプロジェクター１と有線接続されている。ＰＣ２は、映像信号源である外部装置の一例である。タブレット端末３は、ＰＣ２を操作するためのポインティングデバイス（入力装置）として機能する。タブレット端末３は、Ｗｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity：登録商標）などの無線ＬＡＮ（Local Area Network）を介してプロジェクター１と接続されている。ユーザーが、タブレット端末３のタッチパネル３４を操作することにより、ＰＣ２に対する入力操作が行われる。具体的には、ユーザーがタッチパネル３４を操作すると、ＰＣ２において、当該操作に応じた画が入力画像上に描かれる。コントローラーＲＣは、赤外線通信等の無線でプロジェクター１を制御するための装置、いわゆるリモートコントローラーである。スクリーンＳＣは、プロジェクター１から投射される画像
（以下、「投射画像」という）を映し出す平面である。

図２は、投射システムＰＳ１の機能的構成を示すブロック図である。プロジェクター１は、映像信号取得部１０１と、画像調整部１０２と、画像処理部１０３、投射部１０４と、座標データ取得部１０５と、座標変換部１０６と、座標データ出力部１０７、画像データ取得部１０８と、画像圧縮部１０９と、画像データ出力部１１０とを有する。映像信号取得部１０１は、ＰＣ２により出力された映像信号を取得する。画像調整部１０２は、入力画像のサイズ（解像度）を投射部１０４に応じたサイズに変更（リサイズ）する。以下では、入力画像のサイズを変更する処理を「リサイズ処理」と表現する。画像処理部１０３は、リサイズされた入力画像（以下、「リサイズ画像」という）に対して、所定の画像処理を施す。投射部１０４は、画像処理部１０３により画像処理が施された入力画像を、投射画像としてスクリーンＳＣに投射する。座標データ取得部１０５は、タブレット端末３から入力画像上の点の座標を示す座標データを取得する。座標変換部１０６は、座標データ取得部１０５により取得された座標データにより示される座標の座標系を、入力画像の座標系に変換する。座標データ出力部１０７は、座標変換部１０６により座標系が変換された座標データを、ＰＣ２に出力する。画像データ取得部１０８は、画像調整部１０２からリサイズ画像を示す画像データを取得する。以下では、説明の便宜上、入力画像のうち座標データに応じた画が描かれていないものを「一次画像」といい、一次画像上に座標データに応じた画が描かれたものを「二次画像」という。画像データ取得部１０８が取得する画像データは、一次画像または二次画像のリサイズ画像を示す。画像圧縮部１０９は、画像データ取得部１０８により取得された画像データを圧縮する。画像データ出力部１１０は、画像圧縮部１０９により圧縮された画像データをタブレット端末３に出力する。

ＰＣ２は、映像信号出力部２０１と、座標データ取得部２０２と、描画部２０３とを有する。映像信号出力部２０１は、映像信号をプロジェクター１に出力する。座標データ取得部２０２は、プロジェクター１により出力された座標データを取得する。描画部２０３は、一次画像上に、座標データ取得部２０２により取得された座標データに応じた画を描き、二次画像を生成する。

タブレット端末３は、座標変換部３０１と、座標データ出力部３０２と、画像データ取得部３０３と、表示制御部３０４とを有する。座標変換部３０１は、タッチパネル３４上でユーザーが指定した点の座標を、一次画像上の点の座標に変換し、当該座標を示す座標データを生成する。座標データ出力部３０２は、座標変換部３０１により生成された座標データを、プロジェクター１に出力する。画像データ取得部３０３は、プロジェクター１により出力された画像データを取得する。表示制御部３０４は、画像データ取得部３０３により取得された画像データが示す画像をタッチパネル３４に表示する。

図３は、プロジェクター１のハードウェア構成を示すブロック図である。プロジェクター１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２と、ＩＦ（インターフェース）部１３と、画像処理回路１４と、投射ユニット１５と、受光部１６と、操作パネル１７と、入力処理部１８とを有する。ＣＰＵ１０は、制御プログラム１１Ａを実行することによりプロジェクター１の各部を制御する制御装置である。ＲＯＭ１１は、各種プログラムおよびデータを記憶した不揮発性の記憶装置である。ＲＯＭ１１は、ＣＰＵ１０が実行する制御プログラム１１Ａを記憶する。ＲＡＭ１２は、データを記憶する揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ１２は、フレームメモリー１２ａおよび１２ｂを有する。フレームメモリー１２ａは、リサイズ画像の１フレーム分を記憶する領域である。フレームメモリー１２ｂは、１フレーム分の投射画像を記憶する領域である。

ＩＦ部１３は、ＰＣ２およびタブレット端末３などの情報処理装置と通信を行なう。Ｉ
Ｆ部１３は、情報処理装置と接続するための各種端子（例えば、ＶＧＡ端子、ＵＳＢ端子、有線または無線ＬＡＮインターフェース、Ｓ端子、ＲＣＡ端子、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface：登録商標）端子など）を備える。本実施形態において、ＩＦ部１３は、ＶＧＡ端子およびＵＳＢ端子を介してＰＣ２と通信を行なう。具体的には、ＩＦ部１３は、ＶＧＡ端子を介してＰＣ２から映像信号を取得し、ＵＳＢ端子を介してＰＣ２に座標データを出力する。ＩＦ部１３は、ＰＣ２から取得した映像信号から、垂直・水平の同期信号を抽出する。ＩＦ部１３は、また、無線ＬＡＮインターフェースを介してタブレット端末３と通信を行なう。画像処理回路１４は、入力画像にリサイズ処理および所定の画像処理を施す。画像処理回路１４は、リサイズ画像をフレームメモリー１２ａに、画像処理後のリサイズ画像（すなわち投射画像）をフレームメモリー１２ｂに書き込む。

投射ユニット１５は、光源１５１と、液晶パネル１５２と、光学系１５３と、光源駆動回路１５４と、パネル駆動回路１５５と、光学系駆動回路１５６とを有する。光源１５１は、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、若しくはメタルハライドランプなどのランプ、又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）若しくはレーザーダイオードなどの発光体を有し、液晶パネル１５２に光を照射する。液晶パネル１５２は、光源１５１から照射された光を画像データに応じて変調する光変調装置である。この例で液晶パネル１５２は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。液晶パネル１５２は、例えば、ＸＧＡ（eXtended Graphics Array）の解像度を有し、１０２４×７６８個の画素により構成される表示領域を有する。この例で、液晶パネル１５２は透過型の液晶パネルであり、各画素の透過率が画像データに応じて制御される。プロジェクター１は、ＲＧＢの三原色に対応した３枚の液晶パネル１５２を有する。光源１５１からの光はＲＧＢの３色の色光に分離され、各色光は対応する液晶パネル１５２に入射する。各液晶パネルを通過して変調された色光はクロスダイクロイックプリズム等によって合成され、光学系１５３に射出される。光学系１５３は、液晶パネル１５２により画像光へと変調された光を拡大してスクリーンＳＣに投射するレンズ、投射する画像の拡大・縮小及び焦点の調整を行うズームレンズ、ズームの度合いを調整するズーム調整用のモーター、フォーカスの調整を行うフォーカス調整用のモーター等を有する。光源駆動回路１５４は、ＣＰＵ１０の制御に従って光源１５１を駆動する。パネル駆動回路１５５は、ＣＰＵ１０から出力された画像データに応じて液晶パネル１５２を駆動する。光学系駆動回路１５６は、ＣＰＵ１０の制御に従って光学系１５３が有する各モーターを駆動する。

受光部１６は、コントローラーＲＣから送信される赤外線信号を受光し、受光した赤外線信号をデコードして入力処理部１８に出力する。操作パネル１７は、プロジェクター１の電源のオン／オフまたは各種操作を行うためのボタンおよびスイッチを有する。入力処理部１８は、コントローラーＲＣまたは操作パネル１７による操作内容を示す情報を生成し、ＣＰＵ１０に出力する。

プロジェクター１において、プログラムを実行しているＣＰＵ１０は、座標変換部１０６、画像データ取得部１０８、および画像圧縮部１０９の一例である。プログラムを実行しているＣＰＵ１０により制御されているＩＦ部１３は、映像信号取得部１０１、座標データ取得部１０５、座標データ出力部１０７、および画像データ出力部１１０の一例である。プロジェクター１において、プログラムを実行しているＣＰＵ１０により制御されている画像処理回路１４は、画像調整部１０２および画像処理部１０３の一例である。プログラムを実行しているＣＰＵ１０により制御されている投射ユニット１５は、投射部１０４の一例である。

図４は、ＰＣ２のハードウェア構成を示すブロック図である。ＰＣ２は、ＣＰＵ２０と、ＲＯＭ２１と、ＲＡＭ２２と、ＩＦ部２３と、表示部２４と、入力部２５とを有する。
ＣＰＵ２０は、プログラムを実行することによりＰＣ２の各部を制御する制御装置である。ＲＯＭ２１は、各種のプログラム及びデータを記憶した不揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ２２は、データを記憶する揮発性の記憶装置である。ＩＦ部２３は、プロジェクター１などの情報処理装置と通信を行なう。ＩＦ部２３は、情報処理装置と接続するための各種端子を備える。表示部２４は、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイなどの表示装置を有する。入力部２５は、ユーザーによる入力を受け付ける装置であり、キーボード、マウス、および各種ボタン等を備える。ＰＣ２において、プログラムを実行しているＣＰＵ２０は、描画部２０３の一例である。プログラムを実行しているＣＰＵ２０により制御されているＩＦ部２３は、映像信号出力部２０１および座標データ取得部２０２の一例である。

図５は、タブレット端末３のハードウェア構成を示すブロック図である。タブレット端末３は、ＣＰＵ３０と、ＲＯＭ３１と、ＲＡＭ３２と、ＩＦ部３３と、タッチパネル３４とを有する。ＣＰＵ３０は、プログラムを実行することによりタブレット端末３の各部を制御する制御装置である。ＲＯＭ３１は、各種のプログラム及びデータを記憶した不揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ３２は、データを記憶する揮発性の記憶装置である。ＩＦ部３３は、プロジェクター１などの情報処理装置と通信を行なう。ＩＦ部３３は、プロジェクター１と接続するための無線ＬＡＮインターフェースを備える。タッチパネル３４は、液晶ディスプレイなどの表示面上に座標を感知するパネルが重ねて設けられた入力装置である。タッチパネル３４には、例えば、光学式、抵抗膜方式、静電容量式、または超音波式のタッチパネルが用いられる。タブレット端末３において、プログラムを実行しているＣＰＵ３０は、座標変換部３０１および表示制御部３０４の一例である。プログラムを実行しているＣＰＵ３０により制御されているＩＦ部３３は、座標データ出力部３０２および画像データ取得部３０３の一例である。

図６は、投射システムＰＳ１において実行される処理を示すシーケンスチャートである。この例で、ＰＣ２においては、入力画像（ここでは、表示部２４に表示されている画像）上に画を描くための描画プログラムが実行されている。このような状況の下で、入力画像（および投射画像）上に描画を行いたい場合、ＰＣ２の入力部２５（例えばマウスなど）を操作する方法がある。しかし、プロジェクター１とＰＣ２とは有線接続されているため、プロジェクター１と離れた場所から描画を行うには距離的な制約が生じる。投射システムＰＳ１は、タブレット端末３を、ＰＣ２を操作するためのポインティングデバイスとして機能させ、描画を行う際の距離的な制約を抑制する。図６に示す処理は、例えば、ＰＣ２がプロジェクター１に映像信号（ここでは、一次画像を示す映像信号）を出力したことを契機として開始される。

ステップＳＡ１において、プロジェクター１のＣＰＵ１０は、ＰＣ２から映像信号を取得する。ステップＳＡ２において、ＣＰＵ１０は、入力画像に対してリサイズ処理を行う。ＣＰＵ１０は、リサイズ処理により、入力画像のサイズを液晶パネル１５２に応じたサイズに変更する。

図７は、リサイズ処理の具体的な処理内容を示すフローチャートである。以下では、入力画像のサイズが液晶パネル１５２のサイズよりも大きい場合（入力画像を縮小する場合）を例に説明する。ステップＳＡ２１において、ＣＰＵ１０は、入力画像のサイズを取得する。ここでいう画像のサイズとは、画像の縦方向と横方向のそれぞれの画素数である。映像信号には、入力画像のサイズを示す信号が含まれており、ＣＰＵ１０は、当該信号に基づいて入力画像のサイズを取得する。ＣＰＵ１０は、取得した入力画像のサイズをＲＡＭ１２に記憶する。ステップＳＡ２２において、ＣＰＵ１０は、液晶パネル１５２のサイズを取得する。具体的には、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１に記憶された、液晶パネル１５２の解像度を示す情報を読み出して、液晶パネル１５２のサイズを取得する。

ステップＳＡ２３において、ＣＰＵ１０は、入力画像のアスペクト比と液晶パネル１５２のアスペクト比とが等しいか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１０は、入力画像のサイズおよび液晶パネル１５２のサイズに基づいて、入力画像のアスペクト比および液晶パネル１５２のアスペクト比をそれぞれ算出し、これらのアスペクト比を比較する。入力画像のアスペクト比と液晶パネル１５２のアスペクト比とが等しくないと判断された場合（ステップＳＡ２３：ＮＯ）、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳＡ２４に移行する。入力画像のアスペクト比と液晶パネル１５２のアスペクト比とが等しいと判断された場合（ステップＳＡ２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳＡ２５に移行する。例えば、入力画像のサイズが横１２８０×縦８００である場合、入力画像のアスペクト比は１６：１０である。また、液晶パネル１５２のサイズが横１０２４×縦７６８である場合、液晶パネル１５２のアスペクト比は４：３である。したがって、この場合、入力画像のアスペクト比と液晶パネル１５２のアスペクト比とは等しくないと判断される。

ステップＳＡ２４において、ＣＰＵ１０は、オフセット値αを算出する。オフセット値とは、リサイズ処理において、入力画像から一律に除かれる画素の横方向の数を示す値である。ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２から入力画像のサイズおよび液晶パネル１５２のサイズを読み出して、例えば、以下の式（１）によりオフセット値αを算出する。

（Ｌ１：入力画像の横方向の画素数、Ｌ２：入力画像の縦方向の画素数、Ｌ３：液晶パネル１５２の横方向の画素数、Ｌ４：液晶パネル１５２の縦方向の画素数）
ＣＰＵ１０は、算出されたオフセット値αを、ＲＡＭ１２に記憶する。上述のサイズの例では、Ｌ１＝１２８０、Ｌ２＝８００、Ｌ３＝１０２４、Ｌ４＝７６８であり、オフセット値α＝２１４となる。

ステップＳＡ２５において、ＣＰＵ１０は、オフセット値αを考慮した入力画像のサイズ（以下、「オフセット後の入力画像」という）と液晶パネル１５２のサイズとが等しいか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１０は、入力画像のサイズとオフセット値αとをＲＡＭ１２からそれぞれ読み出して、入力画像の横方向の画素数からオフセット値αを減算することにより、オフセット後の入力画像のサイズを算出する。そして、ＣＰＵ１０は、液晶パネル１５２のサイズをＲＯＭ１１から読み出して、オフセット後の入力画像のサイズと液晶パネル１５２のサイズとを比較する。オフセット後の入力画像のサイズと液晶パネル１５２のサイズとが等しくないと判断された場合（ステップＳＡ２５：ＮＯ）、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳＡ２６に移行する。オフセット後の入力画像のサイズと液晶パネル１５２のサイズとが等しいと判断された場合（ステップＳＡ２５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳＡ２７に移行する。上述のサイズの例では、オフセット後の入力画像のサイズは、横１０６６×縦８００であり、投射画像のサイズは、横１０２４×縦７６８である。したがって、オフセット後の入力画像のサイズと液晶パネル１５２のサイズとは等しくないと判断される。

ステップＳＡ２６において、ＣＰＵ１０は、変換係数βを算出する。変換係数とは、入力画像のサイズと液晶パネル１５２のサイズとの比を示す値である。ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２から入力画像のサイズおよび投射画像のサイズを読み出して、例えば、以下の式（２）により変換係数βを算出する。

ＣＰＵ１０は、算出された変換係数βを、ＲＡＭ１２に記憶する。上述の例では、Ｌ２
＝８００、Ｌ４＝７６８であり、変換係数β＝０．９６となる。なお、変換係数βは、オフセット値αを用いて以下の式（３）により算出されてもよい。

ステップＳＡ２７において、ＣＰＵ１０は、オフセット値αと変換係数βとを用いて入力画像をリサイズする。具体的には、ＣＰＵ１０は、以下の式（４）により、入力画像における各画素の座標（ｘ，ｙ）を、座標（Ｘ，Ｙ）に変換する。なお、「ｘ」および「Ｘ」は、画像の横方向における座標を表し、「ｙ」および「Ｙ」は、画像の縦方向における座標を表す。

ＣＰＵ１０は、リサイズ画像を示す画像データをフレームメモリー１２ａに書き込む。

再び図６を参照する。ステップＳＡ３において、ＣＰＵ１０は、リサイズ画像を示す画像データを圧縮する。具体的には、ＣＰＵ１０は、フレームメモリー１２ａから画像データを読み出すことにより画像データを取得し、当該画像データを、無線ＬＡＮの周波数帯域に対応させるために圧縮する。ＣＰＵ１０は、画像データを、例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式により圧縮する。画像データの圧縮は、例えば、数フレームごと、または決められた時間ごとに行われる。ＣＰＵ１０は、圧縮後の画像データをＲＡＭ１２に記憶する。ステップＳＡ４において、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２から圧縮後の画像データを読み出して、当該画像データをタブレット端末３に出力する。

ステップＳＡ５において、ＣＰＵ１０は、リサイズ画像に対して画像処理を施す。具体的には、ＣＰＵ１０は、フレームメモリー１２ａから画像データを読み出して、リサイズ画像に対して所定の画像処理（例えば、ＯＳＤ（On Screen Display）画像を重畳する処理、キーストーン補正処理、フレームレート変換処理、またはオーバードライブ処理など）を施す。ＣＰＵ１０は、画像処理後のリサイズ画像を示す画像データをフレームメモリー１２ｂに書き込む。ステップＳＡ６において、ＣＰＵ１０は、フレームメモリー１２ｂに記憶された画像データに応じて、液晶パネル１５２を駆動する。具体的には、ＣＰＵ１０は、フレームメモリー１２ｂから画像データを読み出して、パネル駆動回路１５５に出力する。

ステップＳＡ７において、タブレット端末３のＣＰＵ３０は、プロジェクター１から取得した画像データにより示されるリサイズ画像に応じた画像を、タッチパネル３４に表示する。具体的には、ＣＰＵ３０は、画像データにより示されるリサイズ画像のサイズをタッチパネル３４に応じたサイズに変更し、サイズが変更されたリサイズ画像をタッチパネル３４に表示する。ステップＳＡ７の処理により、タッチパネル３４には、投射画像に対応する画像が表示される。ステップＳＡ８において、ＣＰＵ３０は、タッチパネル３４上でユーザーが指定した点の物理的な座標を、画像データにより示されるリサイズ画像上の点の座標に変換する。ステップＳＡ８の処理は、タッチパネル３４が、ユーザーによる操作を検出したことを契機として行われる。タッチパネル３４上の物理的な座標とリサイズ画像上の点の座標との変換は、予め定められた式を用いて行われる。ＣＰＵ３０は、リサイズ画像上の点の座標を示す座標データをＲＡＭ３２に記憶する。ステップＳＡ９において、ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３２から座標データを読み出して、プロジェクター１に出力する。なお、ステップＳＡ８およびステップＳＡ９の処理は、タッチパネル３４が、ユーザーによる操作を検出する度に行われ、複数の座標データが順次プロジェクター１に出力さ
れる。

ステップＳＡ１０において、プロジェクター１のＣＰＵ１０は、座標変換処理を行う。座標変換処理とは、座標データにより示される座標の座標系を、入力画像の座標系に変換することをいう。ＣＰＵ１０は、座標変換処理により、タブレット端末３から取得した座標データにより示される、リサイズ画像の座標の座標系を、リサイズ処理がされる前の（元の）入力画像の座標系に変換する。具体的には、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２から読み出したオフセット値αと変換係数βとを用いて、以下の式（５）により、タブレット端末３から取得した座標データにより示される座標（Ｘｉ，Ｙｉ）を、元の入力画像における座標（ｘｉ，ｙｉ）に変換する。

ＣＰＵ１０は、変換後の座標（ｘｉ，ｙｉ）をＲＡＭ１２に記憶する。例えば、上述のサイズの例において、タブレット端末３から取得された座標データにより示される座標（Ｘｉ，Ｙｉ）が（２７５，４８０）である場合、元の入力画像における座標（ｘｉ，ｙｉ）は（５００，５００）となる。ステップＳＡ１１において、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２から座標（ｘｉ，ｙｉ）を読み出して、当該座標を示す座標データをＰＣ２に出力する。

ステップＳＡ１２において、ＰＣ２のＣＰＵ２０は、入力画像（一次画像）上に、プロジェクター１から取得した座標データに応じた画を描く。具体的には、ＣＰＵ２０は、複数の座標データにより示される座標を補間することにより、タッチパネル３４上でユーザーが指定した点の軌跡に応じた画（以下、「軌跡画像」という）を描く。ＣＰＵ２０は、プロジェクター１から順次出力される座標が取得された順序をＲＡＭ２２に記憶しており、この順序に従って複数の座標を補間して結んだ画像を軌跡画像とする。座標が取得された順序は、ＣＰＵ２０が、プロジェクター１から座標データを取得したときに、座標とともにＲＡＭ２２に記憶される。そして、ＣＰＵ２０は、軌跡画像と一次画像とを合成し二次画像を生成する。ＣＰＵ２０は、二次画像を示す画像データをＲＡＭ２２に記憶する。ステップＳＡ１３において、ＣＰＵ２０は、ＲＡＭ２２から二次画像を示す画像データを読み出して、当該画像データを示す映像信号をプロジェクター１に出力する。

ステップＳＡ１４からステップＳＡ１８において、プロジェクター１のＣＰＵ１０は、二次画像に対して、ステップＳＡ２からＳＡ１８と同様の処理を行う。ステップＳＡ１８の処理により、スクリーンＳＣには二次画像に基づく投射画像が投射される。ステップＳＡ１９において、タブレット端末３のＣＰＵ３０は、ステップＳＡ７と同様の処理により、二次画像のリサイズ画像に応じた画像をタッチパネル３４に表示する。以上の処理により、入力画像（および投射画像）には、タッチパネル３４の操作に応じた画が描かれ、タブレット端末３を、ＰＣ２を操作するためのポインティングデバイスとして機能させることができる。したがって、ＰＣ２およびプロジェクター１（並びにスクリーンＳＣ）から離れた所からでも描画を行うことができ、描画を行う際の距離的な制約を抑制できる。また、ＰＣ２の入力部２５を操作する場合に比べて、より直感的に描画を行うことができる。投射システムＰＳ１の利用例としては、学校の教室で、教師が生徒にタブレット端末３を操作させ、ＰＣ２から離れた所から入力画像に描画をさせることが考えられる。

（実施形態２）
図８は、本発明の第２実施形態に係る投射システムＰＳ２の全体構成を示す図である。以下では、投射システムＰＳ２について、投射システムＰＳ１と異なる部分を中心に説明する。投射システムＰＳ２は、上述のＰＣ２に代えて、ＤＶＤプレーヤーなどのＡＶ機器が用いられる。ＤＶＤプレーヤー４は、映像信号をプロジェクター１に出力する。ＤＶＤ
プレーヤー４は、ケーブルによりプロジェクター１のＨＤＭＩ端子と有線接続されている。投射システムＰＳ２において、プロジェクター１は、入力画像上に画を描くための描画プログラムを実行する。タブレット端末３は、プロジェクター１が描画プログラムを実行している場合において、プロジェクター１を操作するためのポインティングデバイスとして機能する。ユーザーがタッチパネル３４を操作すると、プロジェクター１において、当該操作に応じた画が入力画像上に描かれる。

図９は、投射システムＰＳ２の機能的構成を示すブロック図である。プロジェクター１は、図２に示した座標変換部１０６および座標データ出力部１０７に代えて、描画部１１１と、画像データ合成部１１２とを有する。描画部１１１は、座標データ取得部１０５により取得された座標データに応じた画を描く。画像データ合成部１１２は、描画部１１１により描かれた画と、一次画像のリサイズ画像とを合成し二次画像を示す画像データを生成する。画像処理部１０３は、画像データ合成部１１２により生成された画像データが示す二次画像に対して、所定の画像処理を施す。画像データ取得部１０８は、画像データ合成部１１２により生成された画像データを取得する。実施形態２におけるプロジェクター１において、プログラムを実行しているＣＰＵ１０は、画像データ取得部１０８、画像圧縮部１０９、描画部１１１、および画像データ合成部１１２の一例である。

図１０は、投射システムＰＳ２において実行される処理を示すシーケンスチャートである。以下の処理は、例えば、ＤＶＤプレーヤー４がプロジェクター１に映像信号（ここでは、一次画像を示す映像信号）を出力している状態で、プロジェクター１に描画プログラムを実行させるための指示が入力されたことを契機として開始される。描画プログラムを実行させるための指示は、ユーザーがコントローラーＲＣを操作することにより入力される。

ステップＳＢ１において、プロジェクター１のＣＰＵ１０は、ＤＶＤプレーヤー４から映像信号を取得する。ステップＳＢ２からステップＳＢ９において、ＣＰＵ１０またはタブレット端末３のＣＰＵ３０は、ステップＳＡ２からステップＳＡ９と同様の処理を行う。

ステップＳＢ１０において、ＣＰＵ１０は、タブレット端末３から取得した座標データに応じた画を描く。具体的には、ＣＰＵ１０は、複数の座標データにより示される座標（Ｘｉ，Ｙｉ）を補間することにより、軌跡画像を描く。ＣＰＵ１０は、軌跡画像をＲＡＭ１２に記憶する。ステップＳＢ１１において、ＣＰＵ１０は、軌跡画像と、一次画像のリサイズ画像とを合成し二次画像を生成する。具体的には、ＣＰＵ１０は、フレームメモリー１２ａから一次画像のリサイズ画像を、ＲＡＭ１２から軌跡画像をそれぞれ読み出して、リサイズ画像上に軌跡画像を合成する。ＣＰＵ１０は、生成された二次画像を示す画像データをフレームメモリー１２ａに書き込む。

ステップＳＢ１２からステップＳＢ１６において、ＣＰＵ１０およびＣＰＵ３０は、二次画像に対して、ステップＳＢ３からステップＳＢ７と同様の処理を行う。以上の処理により、入力画像（および投射画像）には、タッチパネル３４の操作に応じた画が描かれ、タブレット端末３を、プロジェクター１を操作するためのポインティングデバイスとして機能させることができる。したがって、プロジェクター１（およびスクリーンＳＣ）から離れた所からでも描画を行うことができ、描画を行う際の距離的な制約を抑制できる。

＜変形例＞
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下で説明する変形例のうち、２つ以上のものが組み合わされて用いられても良い。

（１）変形例１
投射システムにおいて行われる処理は、実施形態で説明した処理に限らない。例えば、画像データの圧縮が、１フレームごとに行われてもよい。
また、上述の実施形態では、画像処理が施される前の画像データがフレームメモリーから読み出され、読み出された画像データがタブレット端末３に出力される例を説明した。この点、画像処理が行われた後の画像データがフレームメモリーから読み出され、読み出された画像データに対して所定の処理が行われた画像データがタブレット端末３に出力されてもよい。例えば、リサイズ画像に対してキーストーン補正処理が行われる場合には、ＣＰＵ１０は、キーストーン補正処理後の画像データに、このキーストーン補正処理の逆変換をする処理を行い、逆変換がされた画像データをタブレット端末３に出力してもよい。なお、この場合には、プロジェクター１のＲＡＭ１２は、必ずしも２枚のフレームメモリーを有していなくてもよい。
さらに、上述の実施形態では、一次画像上に座標データに応じた画が描かれる例を説明したが、二次画像上に座標データに応じた画がさらに描かれてもよい。

（２）変形例２
上述の実施形態では、リサイズ処理において、１フレームごとにオフセット値αおよび変換係数βが算出される例を説明した。この点、プロジェクター１に映像信号が入力されている間は、一度算出されたオフセット値αおよび変換係数βと同じ値を用いて入力画像がリサイズされてもよい。この場合、ＣＰＵ１０は、一度算出されたオフセット値αおよび変換係数βを、映像信号が入力されている間、ＲＡＭ１２に記憶しておき、これらの値を用いて複数の入力画像をリサイズする。

（３）変形例３
リサイズ処理および座標変換処理について示した上述の式（１）乃至（５）はあくまで一例であり、これらの式とは異なる式により、リサイズ処理または座標変換処理が行われてもよい。また、上述の実施形態では、リサイズ処理において入力画像が縮小される例を説明したが、リサイズ処理において入力画像が拡大されてもよい。

（４）変形例４
投射システムの構成は、実施形態に記載された構成に限らない。例えば、実施形態１においては、プロジェクター１のＩＦ部１３が、ＵＳＢ端子を介してＰＣ２に座標データを出力する例を説明したが、ＩＦ部１３は無線ＬＡＮインターフェースを介して座標データを出力してもよい。別の例で、複数台のタブレット端末３が投射システムにおいて用いられてもよい。さらに別の例で、ＤＶＤプレーヤー４に代えて、ビデオプレーヤーが用いられてもよい。

（５）変形例５
プロジェクター１の機能的構成は、図２および図９に示した構成のいずれか一方である場合に限らない。プロジェクター１は、図２および図９に示した機能的構成の両方を有していてもよい。この場合、プロジェクター１は、映像信号の入力源がＰＣ２である場合には図６に示した処理を行い、ＤＶＤプレーヤー４である場合には図１０に示した処理を行う。
また、プロジェクター１、ＰＣ２、およびタブレット端末３のハードウェア構成は、図３乃至図５に示した構成に限らない。図６、図７、および図１０に示した各ステップの処理を実行できれば、プロジェクター１、ＰＣ２、およびタブレット端末３はどのようなハードウェア構成であってもよい。例えば、上述の実施形態では、プロジェクター１が３枚の液晶パネル１５２を有する例を説明したが、プロジェクター１は、１枚の液晶パネル１５２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ＤＭＤとカラーホイールを組み合わせた方式等により構成されていてもよい。

１…プロジェクター、２…パーソナルコンピューター、３…タブレット端末、１０１…映像信号取得部、１０２…画像調整部、１０３…画像処理部、１０４…投射部、１０５…座標データ取得部、１０６…座標変換部、１０７…座標データ出力部、１０８…画像データ取得部、１０９…画像圧縮部、１１０…画像データ出力部、２０１…映像信号出力部、２０２…座標データ取得部、２０３…描画部、３０１…座標変換部、３０２…座標データ出力部、３０３…画像データ取得部、３０４…表示制御部、１０…ＣＰＵ、１１…ＲＯＭ、１２…ＲＡＭ、１３…ＩＦ部、１４…画像処理回路、１５…投射ユニット、１６…受光部、１７…操作パネル、１８…入力処理部、１５１…光源、１５２…液晶パネル、１５３…光学系、１５４…光源駆動回路、１５５…パネル駆動回路、１５６…光学系駆動回路、２０…ＣＰＵ、２１…ＲＯＭ、２２…ＲＡＭ、２３…ＩＦ部、２４…表示部、２５…入力部、３０…ＣＰＵ、３１…ＲＯＭ、３２…ＲＡＭ、３３…ＩＦ部、３４…タッチパネル。

Claims (5)

1. 第１の画像を示す映像信号を取得する映像信号取得部と、
   タッチパネルを有する電子機器から、前記第１の画像上の点の座標を示す座標データを取得する座標データ取得部と、
   前記映像信号が示す第１の画像上に、前記座標データ取得部により取得された座標データに応じた画が描かれた第２の画像を示す画像データを取得する画像データ取得部と、
   前記画像データ取得部により取得された前記画像データを前記電子機器に出力する画像データ出力部と
   を有するプロジェクター。
2. 前記座標データにより示される座標の座標系を、前記第１の画像の座標系に変換する座標変換部と、
   前記座標変換部により座標系が変換された座標データを、外部装置に出力する座標データ出力部と
   を有し、
   前記映像信号取得部は、前記外部装置から前記映像信号を取得し、
   前記画像データ取得部は、前記外部装置から前記画像データを取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
3. 前記座標データに応じた画を描く描画部と、
   前記映像信号が示す第１の画像と前記描画部により描かれた画とを合成し、前記画像データを生成する画像データ合成部と
   を有し、
   前記画像データ取得部は、前記画像データ合成部から前記画像データを取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
4. プロジェクターと電子機器とを有し、
   前記プロジェクターは、
   第１の画像を示す映像信号を取得する映像信号取得部と、
   前記電子機器から、前記第１の画像上の点の座標を示す座標データを取得する座標データ取得部と、
   前記映像信号が示す第１の画像上に、前記座標データ取得部により取得された座標データに応じた画が描かれた第２の画像を示す画像データを取得する画像データ取得部と、
   前記画像データ取得部により取得された前記画像データを前記電子機器に出力する画像データ出力部と
   を有し、
   前記電子機器は、
   タッチパネルと、
   前記タッチパネル上でユーザーが指定した点の座標を、前記第１の画像上の点の座標に変換し、前記座標データを生成する座標変換部と、
   前記座標変換部により生成された前記座標データを、前記プロジェクターに出力する座標データ出力部と、
   前記プロジェクターから出力された画像データが示す前記第２の画像を、前記タッチパネルに表示させる表示制御部と
   を有する投射システム。
5. 第１の画像を示す映像信号を取得する工程と、
   タッチパネルを有する電子機器から、前記第１の画像上の点の座標を示す座標データを取得する工程と、
   前記映像信号が示す第１の画像上に、前記座標データに応じた画が描かれた第２の画像を示す画像データを取得する工程と、
   前記画像データを前記電子機器に出力する工程と
   を有するプロジェクターの制御方法。

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