JP2018084751A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数台の表示装置を用いた表示の際、表示装置と外部機器との通信において、通信速度が低下したとき、映像を表示するタイミングのずれを防止することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】 上記目的を解決するために、本発明は、外部装置と通信可能な表示装置であって、前記外部装置と通信可能な第1の通信手段と、他の表示装置と通信可能な第2の通信手段と、前記第1の通信手段と前記第2の通信手段を制御する制御手段と、を有し、 前記制御手段は、前記第1の通信手段の通信速度である第1の通信速度が所定の速度未満の場合、前記他の表示装置が前記外部装置から受信したデータを、前記第2の通信手段により受信することを特徴とする。【選択図】 図1
Description
本発明は、表示装置に関し、特に複数台の表示装置を使用する際の制御に関するものである。
近年、プロジェクションマッピングに代表されるような、複数のプロジェクタを組み合わせて1つの映像を構成する映像表現が広く普及している。
このように複数台の表示装置を用いて表示システムを構築する場合、個々のプロジェクタやディスプレイ等の表示装置と映像出力装置から映像データを伝送するケーブルを敷設することが多かった。一方、情報機器間のデータ通信手段として、今まで有線通信でしか実現できなかった通信速度を、無線通信でも実現できるようになってきている。
特許文献1には、複数のプロジェクタに無線通信で映像データを配信する際、複数の送信アンテナをあらかじめ定められたタイミングで切り替えることで、特定のプロジェクタに通信品質の劣化による影響が集中しないようにする技術が開示されている。
例えば、前述した複数台の表示装置を用いた表示において、複数の表示装置と映像出力装置との間を個々に無線通信で接続しようとすると、狭いエリア内に複数台の表示装置、すなわち無線送受信器が配置されることになる。従って、複数の無線通信が確立することになり、無線通信が混信し、映像出力装置と表示装置との間の通信速度が低下する場合があった。また、表示装置の設置状態によっては、表示装置の周囲の障害物の影響などで無線通信の電波強度が低下し、映像出力装置と表示装置との間の通信速度が低下する場合があった。
上述の特許文献1では、時分割で複数のプロジェクタと送信機の接続状態を切り替えているが、切り替えるためのオーバーヘッドが発生し、通信速度は低下する。また、時分割で切り替えているため、複数台の表示装置を用いた表示においては、個々のプロジェクタのデータ受信タイミングが異なり、表示している映像にずれが生じてしまう。
そこで、本発明の目的は、複数台の表示装置を用いた表示の際、表示装置と外部機器との通信において、通信速度が低下したとき、映像を表示するタイミングのずれを防止することが可能な表示装置を提供することである。
上記目的を解決するために、本発明は、外部装置と通信可能な第1の通信手段と、他の表示装置と通信可能な第2の通信手段と、前記第1の通信手段と前記第2の通信手段を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第1の通信手段の通信速度である第1の通信速度が所定の速度未満の場合、前記他の表示装置が前記外部装置から受信したデータを、前記第2の通信手段により受信することを特徴とする。
本発明によれば、複数台の表示装置を用いた表示の際、表示装置と外部機器との通信において、通信速度が低下したとき、映像を表示するタイミングのずれを防止することが可能な表示装置を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
本発明の実施例1について、図1乃至図4を用いて説明する。なお、本実施例では表示装置として単板式の透過型プロジェクタを例に説明する。
図2に本発明の実施例1におけるプロジェクタ(表示装置)を示す。101はプロジェクタ本体、102は投射レンズである。投射レンズ102は複数のレンズから成り、ズーム機構がついているため、投影画像を任意の大きさに変更できる。103は電源ボタン、104は設定画面を呼び出すためのメニューボタン、105は映像信号の入力先を選択するボタン、106はメニュー画面で選択決定を行なうボタンである。107〜110はOSD画面上で上下左右方向にメニュー選択をするためのボタンである。
111は音声入力端子、112は音声出力端子である。113はデジタル映像信号入力端子、114はアナログ映像信号入力端子、121はACインレットであり、外部の商用電源とケーブルで接続する。120はプロジェクタ内の熱を冷却するための外気を取り込む吸気口である。
図1は本発明の実施例1におけるプロジェクタのブロック図である。
映像処理マイコン201は、外部の映像信号出力機器からアナログまたはデジタルのフォーマットで入力された映像信号をプロジェクタの液晶パネルの解像度にスケーリング処理や色補正するためのワンチップ型のマイコンである。
映像信号処理マイコン201は、デジタル映像入力端子113、またはアナログ映像入力端子114からの映像入力を検知すると、入力された映像信号をデジタル信号の場合はデコード、アナログ信号の場合はA/D変換を行う。映像入力信号の解像度判定をした上で、液晶パネル207に適した表示解像度になるように解像度変換(スケーリング)を行ない、液晶パネルドライバ211に所定のフォーマットで映像データを伝送する。映像信号処理マイコン201では、上記以外にガンマ補正や台形補正、色ムラ補正等の処理を行うこともできる。
液晶パネル(画像表示素子)207は液晶パネルドライバ211より映像データ信号、制御信号を受信し、映像を表示するデバイスである。
制御マイコン203は、操作ボタン103〜110、冷却ファン212、ランプ216を点灯制御するランプ制御回路213、筐体内の温度を検知する温度センサー214など、プロジェクタ内蔵のセンサー、およびアクチュエータ全体を制御する。
制御マイコン203は、操作ボタン103〜110からズーム制御の指示を受けるとモータドライバ210に制御信号を送信し、ズームモータ215を駆動して投射レンズ102を制御する。
温度センサー214は、ランプ216周辺部に取り付けられており、制御マイコン203が温度センサー216からの出力値を判定して、冷却ファン214を制御し風量を調整する。フォーカスモータ209は、投射レンズ102のフォーカスレンズを駆動するためのモータである。制御マイコン203がAFセンサー208の出力値から駆動量を算出し、モータドライバ210を制御して、フォーカスモータ209を駆動する。
ネットワーク制御マイコン202は、無線LANモジュール221(第1の通信手段)、近接無線通信モジュール222(第2の通信手段)を制御する。また、受信した信号を処理し、映像信号処理マイコン201、または制御マイコン203で処理できる信号に変換する。
無線LANモジュール221を通じて、PCなどの制御機器や他のプロジェクタ、映像出力機器とネットワーク接続することができる。また、ネットワーク制御マイコン202は、近接無線通信モジュール222を通じて他のプロジェクタと直接データの送受信ができるように処理する。また、無線LANモジュール221と近接無線モジュール222は異なる無線規格から成り、相互に混信しないものを選定する。
AC電源220は、プロジェクタ101のAC−DC電源変換するための電源であり、商用電源からプロジェクタ101で使用するDC電源を生成する。ランプ制御回路213は、制御マイコン203からの制御により、ランプ216の点灯に必要な高電圧を生成する。不揮発性のメモリ205、不揮発性のメモリ218は、それぞれ接続先のマイコンのプログラム、および設定用のデータを格納している。揮発性メモリ206、揮発性メモリ219は、例えばDRAMなどであり、投影画像のフレームバッファや、それぞれ接続先のマイコンの演算用バッファとして使用される。
音声処理部204は、音声入力端子111から入力された音声信号や映像信号処理マイコン201からの音声信号をスピーカ217や音声出力端子112に出力する。冷却ファン212は、制御マイコン203からの制御信号に基づき、ランプ216やAC電源220を冷却する。
図3に本実施例におけるプロジェクタを複数台使用した表示システムを示す。本実施例では図3に示すように3台のプロジェクタを使用した、所謂スタック表示を例として説明をする。
固定台303上にプロジェクタ300〜302を3台配置し、それぞれのプロジェクタからの投影像を重ね合わせて1つの投影像304を投影(表示)する。
PC306(外部装置)は映像出力装置であり、無線LANで映像データをプロジェクタに送信することができる。無線LANルータ305は、PC306、プロジェクタ300〜302と無線LANネットワークを構築するために使用する。
プロジェクタ300〜302の、それぞれのネットワーク制御マイコン202は、無線LANルータ305と接続する際、電波の送受信レベルに応じて通信速度を自動的に調整する。
また、プロジェクタ300〜302は、無線LANと規格が異なる別の近接無線通信モジュール222によって相互に通信できる状態にある。
ここで、各プロジェクタ300〜302がそれぞれ無線LANルータ305を経由しPC306と通信を行うと、それぞれの無線通信が混信し、通信速度が低下することがある。また、固定台303や固定台を支えている柱307やなどの影響により、電波強度の減衰や反射による電波干渉が発生することがあり、その場合、電波の送受信レベルが低下し、やはり通信速度が低下する。
このように、プロジェクタを複数台使用した表示システムでは、各プロジェクタの設置状態により、一部のプロジェクタとPC306との通信速度が低下することがある。PC306から送信される通信データを受信するために必要な通信速度(所定の速度)を満たしていないと、そのプロジェクタの表示が遅延し、他のプロジェクタとの表示タイミングがずれ、正常に表示できない。
そこで、本実施例では、通信速度を満たしていないプロジェクタが、近距離無線通信を使用し、通信速度を満たしているプロジェクタがPC306から受信したデータを受信する。これにより、通信速度を満たしていないプロジェクタが、無線LANで受信することができなかったデータを補完することで本来のデータを復元し、他のプロジェクタとの表示タイミングのずれを抑制することができる。
これらの近接無線通信は無線LANより近距離のデータ通信に限定されるが、使用する周波数の帯域を数十個のチャネルに分割し、電波状況に応じて其々のチャネルを所定の時間毎に切り替える周波数ホッピングや電波干渉距離が短いなどの利点を持っている。従って、プロジェクタをスタック配置した状態においても、近接無線通信によるプロジェクタ相互の無線通信での混信や電波干渉は抑制されている。
図4のフローチャートを用いて本実施例のネットワーク制御マイコン202の動作を説明する。本処理は、CPUやIC等のコンピュータとして構成されたネットワーク制御マイコン202により、コンピュータプログラムである表示装置制御プログラムに従って実行される。なお、本実施例では、PC306から送信されるデータが映像データであるとして説明する。
S400は、通信エラーの発生回数をカウントするカウンターをゼロにリセットする。
S401は、無線LANモジュール221の設定を行い、無線LANルータ305に接続し、近接無線通信モジュール222の設定を行い、他のプロジェクタと相互に通信可能な状態にする。
S402は、無線LANルータ305に接続する際、電波の受信レベルに応じて自動的に調整された無線LAN通信の通信速度(第1の通信速度)を無線LANモジュール221から取得する。通信速度は、所定の回数取得し、取得した複数の通信速度の最小値や平均値を用いてもよい。
S403は、S402で取得した通信速度が所定の速度以上か否かを確認する。所定の速度は、安定して映像伝送可能な通信速度が設定される。つまり、表示するタイミング(所定の時間内)で、遅延なく映像データを表示することが可能な通信速度である。所定の速度は、予め不揮発性メモリ219に記憶していてもよいし、PC306から取得してもよい。所定の速度以上の場合、S407に遷移し、所定の速度未満の場合、S404へ遷移する。
S404は、他のプロジェクタにおける無線LAN通信の通信速度(第2の通信速度)を、近接無線通信を使用して取得する取得する。ここでは、近接無線通信を使用して取得したが、無線LAN通信を使用して取得してもよい。
S405は、他のプロジェクタの無線LANの通信速度が、所定の速度以上か否かを確認する。所定の速度以上の場合、S406に遷移し、所定の速度未満の場合、S410へ遷移する。
S406に遷移した場合、無線LANの通信速度は所定の通信速度未満である。所定の通信速度未満であるため、無線LANでは、所定の時間内に受信できない一部の映像データが発生する。所定の時間内に一部の映像データを受信できない場合、受信した映像データを表示するタイミングが他の通信速度が所定の通信速度以上のプロジェクタの表示タイミングとずれてしまう。そこで、所定の時間内に受信できない一部の映像データを、近接無線により他のプロジェクタから受信する。これにより、無線LANでは、所定の時間内に受信できない映像データを補完することができ、映像データを表示するタイミングのずれを防止することができる。映像データを補完したあと、S413へ遷移する。
S407は、所定の通信速度以上の通信速度で通信可能なため、無線LANでPC306から送信される映像データを受信する。
S408は、他のプロジェクタから近接無線を使用した通信があるか否かを確認する。通信がある場合、S409へ遷移し、通信がない場合、S413へ遷移する。
S409は、他のプロジェクタの無線LANの通信速度が所定の通信速度未満であるため、無線LANで受信した映像データの一部を、近接無線により他のプロジェクタに送信する。
S410は、他のプロジェクタも含め、無線LANの通信速度が所定の通信速度未満であるため、エラーカウンタをインクリメントし、S411へ遷移する。
S411は、エラーカウンタが所定の閾値(γ)以上か否かを確認する。所定の閾値未満の場合、S402へ遷移する。S402で、再度、無線LANの通信速度を取得する。このとき、無線LANの通信接続を一旦切断し、再接続してから無線LANの通信速度を取得してもよい。所定の閾値以上の場合、S412へ遷移する。
S412は、他のプロジェクタも含めて無線LANの通信速度が所定の閾値未満のため、安定して映像伝送することができない。そこで、制御マイコン203または映像処理マイコン201に通知し、ユーザに、プロジェクタの設置状態や障害物などがないか等、無線LAN通信に障害が発生している可能性がある旨の警告を表示させる。
S413は、受信した映像データを映像処理マイコン201へ送信し、受信した映像データを表示させる。
以上説明したように、複数台の表示装置を用いた所謂スタック表示の際、無線LAN通信の通信速度が低下したとき、近接無線により他の表示装置から映像データを受信することで、映像データを表示するタイミングのずれを防止することができる。
本発明の実施例2について、図5乃至10を用いて説明する。
図6に本発明の実施例2におけるプロジェクタ、図5にブロック図を示す。実施例1との相違点は、図5、図6に示すように、近接無線通信モジュール222に代わり有線LAN接続端子117を用いて有線LAN接続を行う点と、スタック投影に代わりマルチ投影になった点である。なお実施例1と重複する構成に関しては実施例1と同じ符号を付け、適宜説明を省略する。
図5に示すように、ネットワーク制御マイコン202(第2の通信手段)は、無線LANモジュール221(第1の通信手段)に加え、有線LAN接続端子117からの通信を受信する。受信した信号を処理し、映像信号処理マイコン201、または制御マイコン203で処理できる信号に変換する。有線LAN接続端子117や無線LANモジュール221を通じて、PCなどの制御機器や他のプロジェクタ、映像出力機器とネットワーク接続することができる。
図7に本実施例におけるプロジェクタを複数台使用したマルチ表示装置システムを示す。本実施例では6台のプロジェクタに個々に別々の映像を投影させ、システム全体として1つの投影像を構成する、マルチ投影(表示)である。
固定台622上に6台のプロジェクタ610〜615を設置し、各プロジェクタに対応する投影像600〜605を投影面上で重畳部分を設けて表示させ、1つの投影像606を投影する。
プロジェクタ610〜615の、それぞれのネットワーク制御マイコン202は、無線LANルータ305と接続する際、電波の送受信レベルに応じて通信速度を自動的に調整する。本実施例では、プロジェクタ600がマスター、その他のプロジェクタがスレーブとして設定されているものとする。
プロジェクタ610〜615は無線LANとは別に、有線LANケーブル616〜621によってネットワークHUB630と接続し、無線LANとは別に有線LANによりプロジェクタ相互の通信を行うことができる。
まず、図8のフローチャートを用いて本実施例のマスターのプロジェクタ610のネットワーク制御マイコン202の動作を説明する。本処理は、CPUやIC等のコンピュータとして構成されたネットワーク制御マイコン203により、コンピュータプログラムである表示装置制御プログラムに従って実行される。また、第1の実施例と同じ符号の説明は省略する。
S800は、無線LANモジュール221の設定を行い、無線LANルータ305に接続し、有線LANの設定を行い、他のプロジェクタと相互に通信可能な状態にする。
S801は、PC306から、システム全体として1つの投影像を構成する際、1台あたりのプロジェクタの必要な無線LANの通信速度Vを取得する。
S802は、無線LANの通信速度と、他のプロジェクタ611〜615の無線LANの通信速度を取得する。通信速度は、所定の回数取得し、取得した複数の通信速度の最小値や平均値を用いてもよい。
S803は、S801で取得したVと、各プロジェクタの無線LANの通信速度を比較する。
比較した結果、全てのプロジェクタの無線LANの通信速度の和が、V×設置台数(本実施例の場合6)よりも小さい場合、現在の通信速度では、安定して映像伝送することができないので、S410へ遷移する。全てのプロジェクタの無線LANの通信速度の和が、V×設置台数よりも大きい場合、S804へ遷移する。
S804は、Vと、各プロジェクタの無線LANの通信速度から、有線LAN通信の設定を確認する。
全てのプロジェクタの無線LANの通信速度が、Vよりも大きい場合、現在の無線LANの通信速度で、各々のプロジェクタで映像データを受信可能である。従って、有線LANの設定は行わない。Vを満たさないプロジェクタがある場合は、図9に示すフローに従って動作する。
ステップ840は、プロジェクタのグループ分割数mを初期値1に設定する。
ステップ841は、各グループ内において最大通信速度で通信可能なプロジェクタを選定し、その通信速度をVm_max(mはグループ番号)とする。
ステップ842は、各グループ内において必要な無線LANの通信速度を満たさないプロジェクタの通信データを補完するのに必要な通信速度の総和Zm(mはグループ番号)を計算する。
ステップ843は、(Vm_max−V)≧Zm (式1)が成立するかどうかを判定する。
成立する場合、最大通信速度で通信可能なプロジェクタで補完することが可能である。従って、Vに満たないプロジェクタが、最大通信速度で通信可能なプロジェクタから、有線LANで補完データを受信するように設定する。
成立しない場合、ステップ844へ遷移し、グループ分割数をインクリメントする。最大通信速度で通信可能なプロジェクタのグループと、次に通信速度が高いプロジェクタのグループに分け、ステップ841へ遷移する。グループ分けしたグループ内それぞれにおいて、ステップ841からのステップが実行される。
ここで、例えば、プロジェクタ610〜615がそれぞれ、50Mbps、20Mbps、10Mbps、45Mbps、30Mbps、5Mbpsの通信速度で、無線LANルータ305と接続され、V=25Mbpsとした場合について説明する。
まずプロジェクタ610が選定され、V1_max=75Mbpsとなる。
次に、V(25Mbps)に満たないプロジェクタは3台(それぞれ20Mbps、15Mbps、10Mbps)であるため、Z1=30Mbpsとなる。
式(1)は(50−25)<30となり満たさない。従って、グループ数を2として、図7に示すようにプロジェクタ610〜612のグループ1と、プロジェクタ613〜615のグループ2に分ける。
グループ分けした後、同様に確認すると、グループ1は(50−25)>20、グループ2は(45−25)>20となり、式1を満たす。従って、プロジェクタ611、プロジェクタ612が、プロジェクタ610から、有線LANで補完データを受信するように設定する。また、プロジェクタ615が、プロジェクタ613から、有線LANで補完データを受信するように設定する。
ステップ805は、ステップ804で確認した有線LANの設定を各スレーブのプロジェクタとPC306に通知し、マスタープロジェクタの有線LANを確認結果に従って設定する。
次に、図10のフローチャートを用いて本実施例のスレーブのプロジェクタ611〜615のネットワーク制御マイコン202の動作を説明する。本処理は、CPUやIC等のコンピュータとして構成されたネットワーク制御マイコン203により、コンピュータプログラムである表示装置制御プログラムに従って実行される。また、マスタープロジェクタと同じ符号の説明は省略する。
ステップ900は、無線LANの通信速度をマスタープロジェクタに通知する。通知は有線LANでも無線LANの何れでも通知できる。
ステップ901は、マスタープロジェクタから、通信設定を受信する。
ステップ902は、マスタープロジェクタから受信した通知設定に従って、有線LANを設定する。
以上説明したように、複数台の表示装置を用いた所謂マルチ表示の際、無線LAN通信の通信速度が低下したとき、有線LANにより他の表示装置から映像データを受信することで、映像データを表示するタイミングのずれを防止することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
また、実施例1において、近接無線通信に代わり、実施例2のように有線通信を用いてもよい。
また、実施例2において、有線通信に代わり、実施例1のように近接無線通信を用いてもよい。
また、透過型液晶パネルとして説明したが、反射型液晶パネルやDigital Mirror Deviceなどを用いることもできる。
また、単板式の透過型プロジェクタとして説明したが、液晶パネル(画像表示素子)が複数あってもよいし、直視型の表示装置を用いてもよい。
202 ネットワーク制御マイコン
221 無線LANモジュール
222 近接無線通信モジュール
221 無線LANモジュール
222 近接無線通信モジュール
Claims (10)
- 外部装置と通信可能な表示装置であって、
前記外部装置と通信可能な第1の通信手段と、
他の表示装置と通信可能な第2の通信手段と、
前記第1の通信手段と前記第2の通信手段を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、
前記第1の通信手段の通信速度である第1の通信速度が所定の速度未満の場合、
前記他の表示装置が前記外部装置から受信したデータを、前記第2の通信手段により受信する
ことを特徴とする表示装置。 - 前記制御手段は、
前記他の表示装置の前記外部装置との通信速度である第2の通信速度が前記所定の速度以上の場合、前記他の表示装置が前記外部装置から受信したデータを、前記第2の通信手段により受信する
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1の通信手段は無線通信手段であり、
前記第2の通信手段は前記第1の通信手段とは異なる無線通信手段または有線通信手段である、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 - 前記制御手段は、
前記第1の通信手段の通信速度を所定の回数取得し、取得した複数の前記通信速度の最小値または平均値を、前記第1の通信速度とすることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の表示装置。 - 前記制御手段は、
前記外部装置から受信したデータの一部を、前記第2の通信手段により受信することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の表示装置。 - 前記表示装置は、前記第1の通信手段により受信したデータと前記第2の通信手段により受信したデータから、所定の時間内に前記外部装置から送信されたデータを復元可能である
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の表示装置。 - 前記制御手段は、
前記第1の通信速度が前記所定の速度以上で、前記第2の通信速度が前記所定の速度未満の場合、前記外部装置から受信したデータを、前記第2の通信手段により前記他の表示装置に送信する
ことを特徴とする請求項2乃至6の何れか一項に記載の表示装置。 - 前記所定の速度は、前記外部装置から送信されるデータを所定の時間内に受信可能な通信速度であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の表示装置。
- 外部装置と通信可能で、前記外部装置と通信可能な第1の通信手段と、他の表示装置と通信可能な第2の通信手段とを有する表示装置のコンピュータに、前記第1の通信手段と前記第2の通信手段を制御させるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記第1の通信手段の通信速度である第1の通信速度が所定の速度未満の場合、前記他の表示装置が前記外部装置から受信したデータを、前記第2の通信手段により受信させることを特徴とする表示装置制御プログラム。 - 複数の表示装置を用いて画像を表示する表示システムであって、
第1の表示装置と、
第2の表示装置と、
前記第1の表示装置と前記第2の表示装置を制御する制御装置と、を有し、
前記第1の表示装置は、前記制御装置及び前記第2の表示装置と通信可能であり、
前記第2の表示装置は、前記制御装置及び前記第1の表示装置と通信可能であり、
前記制御装置は、
前記第1の表示装置と前記制御装置の通信速度である第1の通信速度が所定の速度以上で、前記第2の表示装置と前記制御装置の通信速度である第2の通信速度が所定の速度未満の場合、
前記第2の表示装置に、前記第1の表示装置が前記制御装置から受信したデータを、前記第1の表示装置から受信させる
ことを特徴とする表示システム。
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