JP2018136889A - プロジェクターおよびプロジェクターの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】プロジェクターと投射面との位置関係の変化等を使用者の操作と誤検出して所定の処理を実行してしまうことを抑制可能な技術を提供する。
【解決手段】プロジェクターは、投射面に投射画像を投射する投射部と、投射画像に第1マーカーおよび第2マーカーを表示する表示制御部と、投射面を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、撮像画像に基づいて第1マーカーに対する操作を検出する操作検出部と、第1マーカーに対する操作に応じて所定の処理を行う処理部と、撮像画像に基づいて第2マーカーの移動を検出する移動検出部と、第2マーカーの移動が検出された場合に、所定の処理を抑制する処理制御部と、を有する。
【選択図】図2
【解決手段】プロジェクターは、投射面に投射画像を投射する投射部と、投射画像に第1マーカーおよび第2マーカーを表示する表示制御部と、投射面を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、撮像画像に基づいて第1マーカーに対する操作を検出する操作検出部と、第1マーカーに対する操作に応じて所定の処理を行う処理部と、撮像画像に基づいて第2マーカーの移動を検出する移動検出部と、第2マーカーの移動が検出された場合に、所定の処理を抑制する処理制御部と、を有する。
【選択図】図2
Description
本発明は、プロジェクターおよびプロジェクターの制御方法に関する。
特許文献1には、投射面に投射されたアイコン画像への使用者の操作を検出し、その検出に応じて所定の処理を行う表示制御システムが記載されている。この表示制御システムでは、プロジェクターがアイコン画像を投射面に投射し、カメラが投射面を撮像して撮像画像を生成し、処理制御装置が撮像画像に基づいてアイコン画像への使用者の操作を検出する。処理制御装置は、使用者がアイコン画像を操作していないときに撮像された撮像画像を初期状態として記憶し、その後に撮像された撮像画像と初期状態との差分が閾値を超えた場合に、使用者の操作があったと判定する。
特許文献1に記載の表示制御システムは、撮像画像と初期状態との差分に基づいて使用者の操作を検出する。このため、この表示制御システムは、プロジェクターまたは投射面が動かされたり、プロジェクターのズーム機能によって投射画像の大きさが変化したりして、撮像画像におけるアイコン画像の位置が変化すると、アイコン画像への使用者の操作がなくても、使用者の操作があったと誤判定、つまり誤検出してしまう。この表示制御システムは、この誤検出に応じて、所定の処理を実行してしまう。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、プロジェクターと投射面との位置関係の変化等を使用者の操作と誤検出して所定の処理を実行してしまうことを抑制可能な技術を提供することを解決課題とする。
本発明に係るプロジェクターの一態様は、投射面に投射画像を投射する投射部と、前記投射画像に第1マーカーおよび第2マーカーを表示する表示制御部と、前記投射面を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、前記撮像画像に基づいて前記第1マーカーに対する操作を検出する操作検出部と、前記第1マーカーに対する操作に応じて所定の処理を行う処理部と、前記撮像画像に基づいて前記第2マーカーの移動を検出する移動検出部と、前記第2マーカーの移動が検出された場合に、前記所定の処理を抑制する処理制御部と、を含むことを特徴とする。
この態様によれば、例えば、プロジェクターと投射面との位置関係が変化した場合に、これを使用者の操作として誤検出して、所定の処理を実行してしまうことを抑制可能となる。
この態様によれば、例えば、プロジェクターと投射面との位置関係が変化した場合に、これを使用者の操作として誤検出して、所定の処理を実行してしまうことを抑制可能となる。
上述したプロジェクターの一態様において、前記表示制御部は、前記投射画像内に複数の前記第2マーカーを表示し、前記処理制御部は、前記複数の第2マーカーの少なくとも1つが移動した場合に、前記所定の処理を抑制することが望ましい。
第2マーカーが1個である状況では、投射部と投射面との相対距離および相対角度などの複数の条件が変化すると、撮像画像において第2マーカーが移動しない状態がまれに生じうる。一方、第2マーカーが複数個である状況では、投射部と投射面との距離および相対角度などの複数の条件が変化した場合に撮像画像において第2マーカーのすべてが移動しない状態は、第2マーカーが1個である状況に比べて生じ難い。
このため、この態様によれば、プロジェクターと投射面との位置関係の変化に応じた第2マーカーの移動を、第2マーカーが1個である場合に比べて検出しやすくなる。
第2マーカーが1個である状況では、投射部と投射面との相対距離および相対角度などの複数の条件が変化すると、撮像画像において第2マーカーが移動しない状態がまれに生じうる。一方、第2マーカーが複数個である状況では、投射部と投射面との距離および相対角度などの複数の条件が変化した場合に撮像画像において第2マーカーのすべてが移動しない状態は、第2マーカーが1個である状況に比べて生じ難い。
このため、この態様によれば、プロジェクターと投射面との位置関係の変化に応じた第2マーカーの移動を、第2マーカーが1個である場合に比べて検出しやすくなる。
上述したプロジェクターの一態様において、前記表示制御部は、前記投射画像において一直線上に並ばない3つの位置に前記第2マーカーを表示することが望ましい。
投射画像において一直線上に並ばない3つの位置に第2マーカーが表示される状況では、投射部と投射面との距離および相対角度などの複数の条件が変化した場合に撮像画像において第2マーカーのすべてが移動しない状態は、第2マーカーが一直線上に並ぶ状況に比べてさらに生じ難くなる。
このため、この態様によれば、プロジェクターと投射面との位置関係の変化に応じた第2マーカーの移動を、第2マーカーが一直線上に並ぶ場合に比べて検出しやすくなる。
投射画像において一直線上に並ばない3つの位置に第2マーカーが表示される状況では、投射部と投射面との距離および相対角度などの複数の条件が変化した場合に撮像画像において第2マーカーのすべてが移動しない状態は、第2マーカーが一直線上に並ぶ状況に比べてさらに生じ難くなる。
このため、この態様によれば、プロジェクターと投射面との位置関係の変化に応じた第2マーカーの移動を、第2マーカーが一直線上に並ぶ場合に比べて検出しやすくなる。
上述したプロジェクターの一態様において、前記表示制御部は、前記投射画像の辺のうち当該投射画像の水平方向に平行な辺に沿って、前記第2マーカーを前記投射画像内に表示することが望ましい。
この態様によれば、第2マーカーを、使用者によって誤って操作され難い位置に表示することが可能になる。このため、使用者が第2マーカーを誤って操作してしまうことによって第2マーカーが移動したと誤判定されることを抑制可能になる。
この態様によれば、第2マーカーを、使用者によって誤って操作され難い位置に表示することが可能になる。このため、使用者が第2マーカーを誤って操作してしまうことによって第2マーカーが移動したと誤判定されることを抑制可能になる。
上述したプロジェクターの一態様において、前記表示制御部は、前記投射画像の辺のうち当該投射画像の垂直方向に平行な辺に沿って、前記第1マーカーを前記投射画像内に表示することが望ましい。
この態様によれば、使用者は第1マーカーを容易に操作することが可能となる。
この態様によれば、使用者は第1マーカーを容易に操作することが可能となる。
上述したプロジェクターの一態様において、前記処理制御部は、前記第2マーカーが移動した場合に、さらに通知を行うことが望ましい。
この態様によれば、例えば、使用者にプロジェクターと投射面との位置関係の変化を知らせることが可能になる。よって、使用者は、この通知に応じて、プロジェクターについて再設定等を行うことが可能になる。
この態様によれば、例えば、使用者にプロジェクターと投射面との位置関係の変化を知らせることが可能になる。よって、使用者は、この通知に応じて、プロジェクターについて再設定等を行うことが可能になる。
本発明に係るプロジェクターの制御方法の一態様は、投射面に投射画像を投射するステップと、前記投射画像内に第1マーカーおよび第2マーカーを表示するステップと、前記投射面を撮像して撮像画像を生成するステップと、前記撮像画像に基づいて前記第1マーカーに対する操作を検出するステップと、前記第1マーカーに対する操作に応じて所定の処理を行うステップと、前記撮像画像に基づいて前記第2マーカーの移動を検出するステップと、前記第2マーカーの移動が検出された場合に、前記所定の処理を抑制するステップと、を有することを特徴とする。
この態様によれば、例えば、プロジェクターと投射面との位置関係が変化した場合に、これを使用者の操作として誤検出して、所定の処理を実行してしまうことを抑制可能となる。
この態様によれば、例えば、プロジェクターと投射面との位置関係が変化した場合に、これを使用者の操作として誤検出して、所定の処理を実行してしまうことを抑制可能となる。
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際のものと適宜異なる。また、以下に記載する実施の形態は、本発明の好適な具体例である。このため、本実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
<第1実施形態>
図1は、本発明を適用した第1実施形態に係るプロジェクター1を示した図である。
プロジェクター1は、投射部104で投射面2に投射画像3を投射する。投射面2は、例えば、スクリーンまたは壁である。プロジェクター1は、撮像部105で投射面2を繰り返し撮像して撮像画像を時系列で生成する。
図1は、本発明を適用した第1実施形態に係るプロジェクター1を示した図である。
プロジェクター1は、投射部104で投射面2に投射画像3を投射する。投射面2は、例えば、スクリーンまたは壁である。プロジェクター1は、撮像部105で投射面2を繰り返し撮像して撮像画像を時系列で生成する。
投射画像3は、画像30と、アイコン31〜33と、マーカー34,35と、を含む。画像30は、プロジェクター1がPC(パーソナルコンピューター)4から受信した画像情報に応じた画像である。PC4は、画像情報出力装置の一例である。
アイコン31〜33の各々は、第1マーカーの一例である。アイコン31〜33の各々には、特定の機能が関連づけられている。
プロジェクター1は、時系列で生成された撮像画像を用いて、使用者5によるアイコン31〜33のいずれかへの操作を検出すると、操作されたアイコンに関連づけられた特定の機能を実行する。
本実施形態では、プロジェクター1は、撮像画像の変化に基づいて、使用者5によるアイコン31〜33のいずれかへの操作を検出する。撮像画像の変化は、使用者5によるアイコン31〜33のいずれかへの操作の他に、プロジェクター1と投射面2との位置関係の変化等によっても生じてしまう。また、プロジェクター1が投射画像3についてのズーム機能を有する場合には、撮像画像の変化は、プロジェクター1のズーム機能の実行に伴う投射画像3の大きさの変化によっても生じてしまう。
プロジェクター1は、時系列で生成された撮像画像を用いて、使用者5によるアイコン31〜33のいずれかへの操作を検出すると、操作されたアイコンに関連づけられた特定の機能を実行する。
本実施形態では、プロジェクター1は、撮像画像の変化に基づいて、使用者5によるアイコン31〜33のいずれかへの操作を検出する。撮像画像の変化は、使用者5によるアイコン31〜33のいずれかへの操作の他に、プロジェクター1と投射面2との位置関係の変化等によっても生じてしまう。また、プロジェクター1が投射画像3についてのズーム機能を有する場合には、撮像画像の変化は、プロジェクター1のズーム機能の実行に伴う投射画像3の大きさの変化によっても生じてしまう。
マーカー34,35の各々は、第2マーカーの一例である。マーカー34,35は、プロジェクター1または投射面2が動かされることで発生するプロジェクター1と投射面2との位置関係の変化を検出するために用いられる。
また、プロジェクター1が投射画像3についてのズーム機能を有する場合には、マーカー34,35の各々は、プロジェクター1のズーム機能の実行に伴う投射画像3の大きさの変化を検出するためにも用いられる。
また、プロジェクター1が投射画像3についてのズーム機能を有する場合には、マーカー34,35の各々は、プロジェクター1のズーム機能の実行に伴う投射画像3の大きさの変化を検出するためにも用いられる。
投射部104の投射レンズ13(図5参照)の光軸と、撮像部105の光学系21(図6参照)の光軸とは互いに一致せず、投射部104と撮像部105との間には視差が存在する。このため、プロジェクター1と投射面2との位置関係が変化すると、または、プロジェクター1のズーム機能に伴い投射画像3の大きさが変化すると、撮像画像上でのマーカー34,35の少なくとも一方の位置が変化する。
プロジェクター1は、時系列で生成された撮像画像を用いて、マーカー34,35の少なくとも1つの移動を検出すると、アイコン31〜33の少なくとも1つに関連づけられた特定の機能の実行を抑制する。つまり、プロジェクター1は、プロジェクター1と投射面2との位置関係の変化に応じた撮像画像の変化に伴って、または、ズーム機能の実行に伴う投射画像3の大きさの変化に応じた撮像画像の変化に伴って、アイコン31〜33のいずれかへの操作を誤検出するおそれがある場合に、その誤検出に伴う特定の機能の実行を抑制する。
図2は、プロジェクター1を模式的に示した図である。プロジェクター1は、受取部101と、記憶部102と、制御部103と、投射部104と、撮像部105とを含む。
受取部101は、例えば、各種の操作ボタン、操作キーまたはタッチパネルである。受取部101は、使用者5の入力操作を受け取る。
例えば、受取部101は、アイコン31〜33およびマーカー34,35を表示する旨の表示指示の入力操作を受け取る。受取部101は、表示指示の入力操作を受け取ると、表示指示を制御部103に出力する。また、受取部101は、電源オン操作とキャリブレーション開始操作とを受け取る。受取部101は、電源オン操作またはキャリブレーション開始操作を受け取ると、キャリブレーション開始指示を制御部103に出力する。また、受取部101は、アイコン操作を終了する旨の終了指示の入力操作を受け取る。受取部101は、終了指示の入力操作を受け取ると、終了指示を制御部103に出力する。
例えば、受取部101は、アイコン31〜33およびマーカー34,35を表示する旨の表示指示の入力操作を受け取る。受取部101は、表示指示の入力操作を受け取ると、表示指示を制御部103に出力する。また、受取部101は、電源オン操作とキャリブレーション開始操作とを受け取る。受取部101は、電源オン操作またはキャリブレーション開始操作を受け取ると、キャリブレーション開始指示を制御部103に出力する。また、受取部101は、アイコン操作を終了する旨の終了指示の入力操作を受け取る。受取部101は、終了指示の入力操作を受け取ると、終了指示を制御部103に出力する。
なお、受取部101は、入力操作に応じた情報を無線または有線で送信するリモートコントローラー等であってもよい。その場合、プロジェクター1は、リモートコントローラーが送信した情報を受信する受信部を備える。リモートコントローラーは、入力操作を受け取る各種の操作ボタン、操作キーまたはタッチパネルを備える。
記憶部102は、コンピューターが読み取り可能な記録媒体である。記憶部102は、プロジェクター1の動作を規定するプログラムと、種々の情報とを記憶する。
制御部103は、CPU(Central Processing Unit)等のコンピューターである。制御部103は、記憶部102に記憶されているプログラムを読み取り実行することによって、画像処理部106、表示制御部107、操作検出部108、処理部109、移動検出部110、処理制御部111、およびキャリブレーション実行部112を実現する。図2においては、制御部103内の構成と記憶部102との間を結ぶ信号線は省略されている。
画像処理部106は、例えば、PC4から受信した画像情報(以下「受信画像情報」とも称する)に画像処理を施して画像信号を生成する。
表示制御部107は、投射画像3の表示を制御する。表示制御部107は、例えば、表示指示(アイコン31〜33およびマーカー34,35を表示する旨の表示指示)を受取部101から受け取ると、投射画像3内にアイコン31〜33およびマーカー34,35を表示する。なお、表示制御部107は、表示指示を受け取らなくても、投射画像3内にアイコン31〜33およびマーカー34,35を表示してもよい。
表示制御部107は、例えば、アイコン31〜33およびマーカー34,35を示す追加画像情報を画像処理部106に出力して、投射画像3内にアイコン31〜33およびマーカー34,35を表示させる。
図3は、追加画像情報に応じた追加画像36の一例を示した図である。図4は、受信画像情報に応じた画像37の一例を示した図である。
例えば、追加画像情報が図3に示した追加画像36を示し、受信画像情報が図4に示した画像37を示す場合、画像処理部106は、追加画像情報と受信画像情報を合成して、図1に示した投射画像3を示す画像信号を生成する。なお、追加画像情報は、記憶部102に記憶されており、表示制御部107は、記憶部102から追加画像情報を読み取る。
例えば、追加画像情報が図3に示した追加画像36を示し、受信画像情報が図4に示した画像37を示す場合、画像処理部106は、追加画像情報と受信画像情報を合成して、図1に示した投射画像3を示す画像信号を生成する。なお、追加画像情報は、記憶部102に記憶されており、表示制御部107は、記憶部102から追加画像情報を読み取る。
投射部104は、投射面2に投射画像3を投射する。
図5は、投射部104の一例を示した図である。投射部104は、光源11、光変調装置の一例である3つの液晶ライトバルブ12(12R,12G,12B)、投射光学系の一例である投射レンズ13、ライトバルブ駆動部14等を含む。投射部104は、光源11から射出された光を液晶ライトバルブ12で変調して投射画像(画像光)を形成し、この投射画像を投射レンズ13から拡大投射する。
図5は、投射部104の一例を示した図である。投射部104は、光源11、光変調装置の一例である3つの液晶ライトバルブ12(12R,12G,12B)、投射光学系の一例である投射レンズ13、ライトバルブ駆動部14等を含む。投射部104は、光源11から射出された光を液晶ライトバルブ12で変調して投射画像(画像光)を形成し、この投射画像を投射レンズ13から拡大投射する。
光源11は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、LED(Light Emitting Diode)、またはレーザー光源等からなる光源部11aと、光源部11aが放射した光の方向のばらつきを低減するリフレクター11bとを含む。光源11から射出された光は、不図示のインテグレーター光学系によって輝度分布のばらつきが低減され、その後、不図示の色分離光学系によって光の3原色である赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の色光成分に分離される。R,G,Bの色光成分は、それぞれ液晶ライトバルブ12R,12G,12Bに入射する。
液晶ライトバルブ12は、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル等によって構成される。液晶ライトバルブ12には、マトリクス状に配列された複数の画素12pからなる矩形の画素領域12aが形成されており、液晶に対して画素12pごとに駆動電圧を印加可能である。ライトバルブ駆動部14が、画像処理部106から入力される画像信号に応じた駆動電圧を各画素12pに印加すると、各画素12pは、画像信号に応じた光透過率に設定される。このため、光源11から射出された光は、画素領域12aを透過することで変調され、画像信号に応じた画像が色光ごとに形成される。
各色の画像は、図示しない色合成光学系によって画素12pごとに合成され、カラー画像光(カラー画像)である投射画像光(投射画像3)が生成される。投射画像光(投射画像3)は、投射レンズ13によって投射面2に拡大投射される。
図2に戻って、撮像部105は、投射面2を撮像して撮像画像を生成する。
図6は、撮像部105の一例を示した図である。撮像部105は、レンズ等の光学系21と、光学系21にて集光された光を電気信号に変換する撮像素子22等を備えたカメラである。光学系21は、ズームレンズを含んでいる。なお、光学系21は、ズームレンズを含まなくてもよい。撮像素子22は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサーまたはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサーである。撮像部105は、投射面2を繰り返し撮像して撮像画像を時系列で生成する。
図6は、撮像部105の一例を示した図である。撮像部105は、レンズ等の光学系21と、光学系21にて集光された光を電気信号に変換する撮像素子22等を備えたカメラである。光学系21は、ズームレンズを含んでいる。なお、光学系21は、ズームレンズを含まなくてもよい。撮像素子22は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサーまたはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサーである。撮像部105は、投射面2を繰り返し撮像して撮像画像を時系列で生成する。
図2に戻って、操作検出部108は、撮像画像に基づいて、さらに言えば、撮像画像の変化に基づいて、アイコン31〜33(図1参照)のいずれかに対する操作を検出する。例えば、操作検出部108は、使用者5がアイコン31〜33のいずれも操作していない状況で撮像された撮像画像(以下「基準画像」と称する)と、その後に撮像された撮像画像とを比較し、その差分に応じて、使用者5によるアイコン31〜33のいずれかへの操作を検出する。本実施形態では、操作検出部108は、アイコン31〜33の各々に対応する領域ごとに、撮像画像と基準画像との差分(例えば、画素ごとの差分の合計値)が閾値を超えた場合に、その領域に位置するアイコンが操作されたと判断する。
処理部109は、操作検出部108の検出結果に基づいて、操作されたアイコンに関連づけられた機能を実行する。
例えば、アイコン31が画像30に対するスクロール機能と関連づけられている場合、アイコン31が操作されると、処理部109は、PC4にスクロール指示を出力する。PC4は、スクロール指示に従って画像30をスクロールする。
また、アイコン32が、投射画像3を明るくする機能と関連づけられている場合、アイコン32が操作されると、処理部109は、画像処理部106に、投射画像3を明るくする指示を出力する。画像処理部106は、投射画像3を明るくする指示に応じて、画像信号の示す輝度値を高くする。
処理部109が操作検出部108の検出結果に基づいて実行する機能は、所定の処理の一例である。
例えば、アイコン31が画像30に対するスクロール機能と関連づけられている場合、アイコン31が操作されると、処理部109は、PC4にスクロール指示を出力する。PC4は、スクロール指示に従って画像30をスクロールする。
また、アイコン32が、投射画像3を明るくする機能と関連づけられている場合、アイコン32が操作されると、処理部109は、画像処理部106に、投射画像3を明るくする指示を出力する。画像処理部106は、投射画像3を明るくする指示に応じて、画像信号の示す輝度値を高くする。
処理部109が操作検出部108の検出結果に基づいて実行する機能は、所定の処理の一例である。
移動検出部110は、撮像画像に基づいて、マーカー34,35の各々の移動を検出する。例えば、移動検出部110は、時系列で生成された撮像画像を用いて、マーカー34,35の各々について移動が生じたか否かを判定する。
処理制御部111は、移動検出部110がマーカー34,35の少なくとも1つの移動を検出した場合、処理部109がアイコン31〜33の少なくとも1つに関連づけられた機能を実行することを抑制する。
例えば、処理制御部111は、移動検出部110がマーカー34,35の少なくとも一方の移動を検出した場合、処理部109に、機能実行の禁止を示す禁止指示を所定時間出力する。処理部109は、禁止指示を受けている間、アイコン31〜33の少なくとも1つに関連づけられた機能を実行しない。
例えば、処理制御部111は、移動検出部110がマーカー34,35の少なくとも一方の移動を検出した場合、処理部109に、機能実行の禁止を示す禁止指示を所定時間出力する。処理部109は、禁止指示を受けている間、アイコン31〜33の少なくとも1つに関連づけられた機能を実行しない。
キャリブレーション実行部112は、投射面2に表示されている投射画像3を撮像した撮像画像と、画像情報に基づく投射画像3との間で位置を対応づけるキャリブレーションを実行する。本実施形態では、キャリブレーション実行部112は、受取部101からキャリブレーション開始指示を受け取ると、キャリブレーションを実行し、キャリブレーション結果を操作検出部108に出力する。
操作検出部108は、キャリブレーション結果に基づいて、撮像画像上におけるアイコン31〜33の位置を特定し、順次入力される撮像画像に基づいて、アイコン31〜33のいずれかに対する操作を検出する。
次に、動作を説明する。
まず、キャリブレーションについて説明する。本実施形態では、記憶部102は、キャリブレーション用の画像を示すキャリブレーション画像情報を記憶している。具体的には、記憶部102は、第1キャリブレーション画像情報と、第2キャリブレーション画像情報とを記憶している。
まず、キャリブレーションについて説明する。本実施形態では、記憶部102は、キャリブレーション用の画像を示すキャリブレーション画像情報を記憶している。具体的には、記憶部102は、第1キャリブレーション画像情報と、第2キャリブレーション画像情報とを記憶している。
図7は、キャリブレーションを説明するためのフローチャートである。
受取部101は、電源オン操作またはキャリブレーション開始操作を受け取ると、キャリブレーション開始指示をキャリブレーション実行部112に出力する。キャリブレーション実行部112は、キャリブレーション開始指示を受け取ると、記憶部102から第1キャリブレーション画像情報を読み取り、第1キャリブレーション画像情報を画像処理部106に出力する。画像処理部106は、第1キャリブレーション画像情報に応じた画像信号を生成し、投射部104は、この画像信号に応じた第1キャリブレーション画像を投射面2に投射する(ステップS1)。
受取部101は、電源オン操作またはキャリブレーション開始操作を受け取ると、キャリブレーション開始指示をキャリブレーション実行部112に出力する。キャリブレーション実行部112は、キャリブレーション開始指示を受け取ると、記憶部102から第1キャリブレーション画像情報を読み取り、第1キャリブレーション画像情報を画像処理部106に出力する。画像処理部106は、第1キャリブレーション画像情報に応じた画像信号を生成し、投射部104は、この画像信号に応じた第1キャリブレーション画像を投射面2に投射する(ステップS1)。
図8は、第1キャリブレーション画像201の一例を示した図である。第1キャリブレーション画像201では、黒色の背景202の上に、白色の矩形パターン203が重畳されている。
続いて、撮像部105は、投射面2に表示されている第1キャリブレーション画像201を撮像して第1撮像画像を生成する(ステップS2)。撮像部105は、第1撮像画像をキャリブレーション実行部112に出力する。
キャリブレーション実行部112は、第1撮像画像を受け取ると、記憶部102から第2キャリブレーション画像情報を読み取り、第2キャリブレーション画像情報を画像処理部106に出力する。画像処理部106は、第2キャリブレーション画像情報に応じた画像信号を生成し、投射部104は、この画像信号に応じた第2キャリブレーション画像を投射面2に投射する(ステップS3)。
図9は、第2キャリブレーション画像204の一例を示した図である。第2キャリブレーション画像204は全体が黒色の画像である。
続いて、撮像部105は、投射面2に表示されている第2キャリブレーション画像204を撮像して第2撮像画像を生成する(ステップS4)。撮像部105は、第2撮像画像をキャリブレーション実行部112に出力する。
キャリブレーション実行部112は、第2撮像画像を受け取ると、第1撮像画像と第2撮像画像との差分を取って矩形パターン203を検出する(ステップS5)。続いて、キャリブレーション実行部112は、撮像画像上での矩形パターン203の四隅の座標を検出する(ステップS6)。
続いて、キャリブレーション実行部112は、第1キャリブレーション画像情報で特定される矩形パターン203の四隅の座標(図5に示した液晶ライトバルブ12上の矩形パターン203の四隅の座標)と、撮像画像における矩形パターン203の四隅の座標と、の位置関係に基づいて、射影変換行列を算出する(ステップS7)。射影変換行列は、液晶ライトバルブ12における画像を撮像画像に射影変換するための行列である。射影変換行列は、キャリブレーション結果の一例である。続いて、キャリブレーション実行部112は、射影変換行列を操作検出部108および移動検出部110に出力する。
操作検出部108は、射影変換行列が入力されると、画像情報に基づく投射画像3におけるアイコン31〜33の位置と、入力された射影変換行列とに基づいて、撮像画像におけるアイコン31〜33の位置を特定する。操作検出部108は、順次入力される撮像画像から、特定した位置の輝度値を取得し、取得した輝度値の変化に基づいて、アイコン31〜33に対する操作を検出する。
同様に、移動検出部110は、射影変換行列が入力されると、画像情報に基づく投射画像3におけるマーカー34,35の位置と、入力された射影変換行列とに基づいて、撮像画像におけるマーカー34,35の位置を推定する。移動検出部110は、マーカー34,35の移動を検出する際には、順次入力される撮像画像のうち、推定した位置の周辺でマーカー34,35を探索する。
同様に、移動検出部110は、射影変換行列が入力されると、画像情報に基づく投射画像3におけるマーカー34,35の位置と、入力された射影変換行列とに基づいて、撮像画像におけるマーカー34,35の位置を推定する。移動検出部110は、マーカー34,35の移動を検出する際には、順次入力される撮像画像のうち、推定した位置の周辺でマーカー34,35を探索する。
次に、マーカー34,35の移動に基づいて処理部109を制御する動作を説明する。図10は、この動作を説明するためのフローチャートである。
受取部101は、表示指示の入力操作を受け取ると、表示指示を表示制御部107に出力する。表示制御部107は、表示指示を受け取ると、記憶部102から追加画像情報を読み取り、追加画像情報と合成禁止指示とを画像処理部106に出力する。合成禁止指示は、追加画像情報を受信画像情報と合成することを禁止する指示である。
画像処理部106は、追加画像情報と合成禁止指示とを受け取ると、追加画像情報に応じた画像信号を生成する。投射部104は、この画像信号に応じた追加画像36(図3参照)を投射面2に投射する(ステップS11)。
続いて、撮像部105は、投射面2に表示されている追加画像36を撮像して基準画像を生成する(ステップS12)。この際、使用者5は投射面2に投射された追加画像36に対して操作を行っていない。撮像部105は、基準画像を操作検出部108と移動検出部110に出力する。
移動検出部110は、基準画像を用いて、マーカー34,35の各々の特徴点の基準画像上での座標(以下「初期位置」と称する)を算出する(ステップS13)。特徴点は、例えば重心である。
図11は、マーカー34,35の各々として使用可能なマーカー300の一例を示した図である。マーカー300では、重心位置301の輝度が最も高く、重心位置301からの距離が長くなるほど輝度が段階的に低くなる。このため、マーカー34,35として、マーカー300が用いられると、マーカー34,35の重心(特徴点)を精度よく検出することが可能になる。
移動検出部110は、初期位置を記憶部102に記憶する。また、操作検出部108は、基準画像を記憶部102に記憶する。
続いて、表示制御部107は、追加画像情報と合成指示とを画像処理部106に出力する。合成指示は、追加画像情報と受信画像情報とを合成する指示である。画像処理部106は、追加画像情報と合成指示とを受け取ると、追加画像情報と受信画像情報とを合成して投射画像3に応じた画像信号を生成する。投射部104は、この画像信号に応じた投射画像3(図1参照)の投射面2への投射を開始する(ステップS14)。
続いて、撮像部105は、投射面2に表示されている投射画像3を撮像して撮像画像を生成する(ステップS15)。撮像部105は、撮像画像を操作検出部108と移動検出部110に出力する。
移動検出部110は、撮像画像を受け取ると、マーカー34,35の各々の特徴点の撮像画像上での座標を算出する。続いて、移動検出部110は、マーカー34,35の特徴点の各々について、記憶部102に記憶した初期位置からの移動量を算出する。
続いて、移動検出部110は、マーカー34,35のいずれかにおいて、特徴点の移動量が所定量以上であるか否かを判断する(ステップS16)。
マーカー34,35のいずれにおいても、特徴点の移動量が所定量未満である場合(ステップS16:NO)、例えば、一時的な振動等により特徴点が移動したと考えられるため、処理制御部111は、処理部109に禁止指示を出力しない。このため、この状況で、操作検出部108が、撮像画像に基づいて、アイコン31〜33のいずれかへの使用者5の操作を検出すると(ステップS17:YES)、処理部109は、操作されたアイコンに関連づけられた機能を実行する(ステップS18)。
続いて、表示制御部107は、PC4または受取部101からアイコン操作を終了する旨の終了指示を受け取った場合には(ステップS19:YES)、追加画像情報と合成指示との画像処理部106への出力を停止し、アイコン31〜33およびマーカー34,35の表示を終了させる。この場合、画像処理部106は、受信画像情報に応じた画像信号を生成し、投射部104は、この画像信号に応じた画像37を投射面2に投射する。
表示制御部107が終了指示を受け取っていない場合(ステップS19:NO)、および、操作検出部108がアイコン31〜33のいずれかへの使用者5の操作を検出していない場合(ステップS17:NO)、処理がステップS15に戻る。
一方、マーカー34,35のいずれかまたは両方において、特徴点の移動量が所定量以上である場合(ステップS16:YES)、処理制御部111は、処理部109に禁止指示を出力して処理部109の動作を禁止する(ステップS20)。すなわち、プロジェクター1と投射面2との位置関係が変化した場合、または、プロジェクター1のズーム機能に伴い投射画像3の大きさが変化した場合、処理制御部111は、処理部109の動作(アイコン31〜33のいずれかへの操作に伴う動作)を禁止する。
このため、プロジェクター1と投射面2との位置関係が変化したり、または、プロジェクター1のズーム機能に伴って投射画像3の大きさが変化したりしても、アイコン31〜33のいずれかに対する操作として誤検出して所定の機能を実行してしまうことを抑制することが可能になる。
このため、プロジェクター1と投射面2との位置関係が変化したり、または、プロジェクター1のズーム機能に伴って投射画像3の大きさが変化したりしても、アイコン31〜33のいずれかに対する操作として誤検出して所定の機能を実行してしまうことを抑制することが可能になる。
続いて、キャリブレーション実行部112は、上述したキャリブレーションを再実行する(ステップS21)。続いて、ステップS11以降の処理が実行される。
本実施形態に係るプロジェクター1およびプロジェクター1の制御方法によれば、例えば、プロジェクター1と投射面2との位置関係が変化した場合に、これを使用者の操作として誤検出して、所定の処理を実行してしまうことを自動的に抑制可能となる。
<変形例>
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様の中から任意に選択された一または複数の変形を適宜組み合わせることもできる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様の中から任意に選択された一または複数の変形を適宜組み合わせることもできる。
<変形例1>
マーカー34,35の各々の形状は、図11に示したマーカー300の形状に限らず適宜変更可能である。例えば、円形、楕円形、多角形、矢印、または単なるドット状の画像でもよい。また、マーカー34,35の各々の特徴点は、重心に限らず適宜変更可能である。例えば、マーカー34,35が多角形である場合、特徴点として、多角形の頂点が用いられてもよい。マーカー34の形状はマーカー35の形状と異なっていてもよい。
マーカー34,35の各々の形状は、図11に示したマーカー300の形状に限らず適宜変更可能である。例えば、円形、楕円形、多角形、矢印、または単なるドット状の画像でもよい。また、マーカー34,35の各々の特徴点は、重心に限らず適宜変更可能である。例えば、マーカー34,35が多角形である場合、特徴点として、多角形の頂点が用いられてもよい。マーカー34の形状はマーカー35の形状と異なっていてもよい。
<変形例2>
表示制御部107は、図1、図3に示すように、マーカー34,35を、投射画像3の4つの辺のうち上辺36aに沿って投射画像3内に表示したが、マーカー34,35の配置はこれに限定されず、他の辺(下辺36b、左辺36c、右辺36d)に沿って配置してもよい。ただし、使用者は、投射画像3の左右いずれかの外側から操作を行うことが想定されるため、使用者によって誤って操作され難い上辺36aおよび下辺36bの少なくとも一方に沿ってマーカー34,35を配置することが望ましい。特に、投射画像3の上辺36aに沿ってマーカー34,35を配置した場合には、使用者が投射画像3の前を横切る場合等でもその影響を受けにくい。なお、上辺36aおよび下辺36bは、投射画像3の水平方向(左右方向)xに平行な辺である。また、マーカーの数は2に限らず単数でもよいし3以上でもよい。
表示制御部107は、図1、図3に示すように、マーカー34,35を、投射画像3の4つの辺のうち上辺36aに沿って投射画像3内に表示したが、マーカー34,35の配置はこれに限定されず、他の辺(下辺36b、左辺36c、右辺36d)に沿って配置してもよい。ただし、使用者は、投射画像3の左右いずれかの外側から操作を行うことが想定されるため、使用者によって誤って操作され難い上辺36aおよび下辺36bの少なくとも一方に沿ってマーカー34,35を配置することが望ましい。特に、投射画像3の上辺36aに沿ってマーカー34,35を配置した場合には、使用者が投射画像3の前を横切る場合等でもその影響を受けにくい。なお、上辺36aおよび下辺36bは、投射画像3の水平方向(左右方向)xに平行な辺である。また、マーカーの数は2に限らず単数でもよいし3以上でもよい。
<変形例3>
表示制御部107は、図1、図3に示すように、アイコン31〜33を、投射画像3の4つの辺のうち投射画像3の左辺36cに沿って投射画像3内に表示したが、アイコン31〜33の配置はこれに限定されず、他の辺(右辺36d、上辺36a、下辺36b)に沿って配置してもよい。ただし、使用者は、投射画像3の左右いずれかの外側から操作を行うことが想定されるため、使用者にとって操作がしやすい左辺36cおよび右辺36dの少なくとも一方に沿ってアイコン31〜33を配置することが望ましい。なお、左辺36cおよび右辺36dは、投射画像3の垂直方向(上下方向)yに平行な辺である。また、アイコンの数は3に限らず2以下でもよいし4以上でもよい。
表示制御部107は、図1、図3に示すように、アイコン31〜33を、投射画像3の4つの辺のうち投射画像3の左辺36cに沿って投射画像3内に表示したが、アイコン31〜33の配置はこれに限定されず、他の辺(右辺36d、上辺36a、下辺36b)に沿って配置してもよい。ただし、使用者は、投射画像3の左右いずれかの外側から操作を行うことが想定されるため、使用者にとって操作がしやすい左辺36cおよび右辺36dの少なくとも一方に沿ってアイコン31〜33を配置することが望ましい。なお、左辺36cおよび右辺36dは、投射画像3の垂直方向(上下方向)yに平行な辺である。また、アイコンの数は3に限らず2以下でもよいし4以上でもよい。
<変形例4>
マーカー34,35の特徴点を検出する際には、表示制御部107が、マーカー34,35を白色で表示し、マーカー34,35の周囲の領域を黒色で表示すれば、マーカー34,35を検出しやすくなる。この際、図3に示した追加画像36において白色で表示される領域36eを黒色としてもよい。
マーカー34,35の特徴点を検出する際には、表示制御部107が、マーカー34,35を白色で表示し、マーカー34,35の周囲の領域を黒色で表示すれば、マーカー34,35を検出しやすくなる。この際、図3に示した追加画像36において白色で表示される領域36eを黒色としてもよい。
<変形例5>
アイコン31〜33の各々に関連づけられる機能は、スクロール機能および投射画像3を明るくする機能に限らず適宜変更可能である。例えば、投射画像3をフリーズ(固定)させる機能、投射画像3をブラックアウトさせる機能、または操作メニューを表示させる機能でもよい。
アイコン31〜33の各々に関連づけられる機能は、スクロール機能および投射画像3を明るくする機能に限らず適宜変更可能である。例えば、投射画像3をフリーズ(固定)させる機能、投射画像3をブラックアウトさせる機能、または操作メニューを表示させる機能でもよい。
<変形例6>
投射部104の投射レンズ13の光軸は、撮像部105の光学系21の光軸と一致せずに特定の方向にずれている。つまり、投射レンズ13と光学系21との間には視差が存在する。このため、投射距離、投射角度および投射レンズ13のズーム比のいずれか1つのみが変化すると、ほとんどの場合、撮像画像上においてマーカー34,35の位置が変化する。したがって、マーカー34,35の位置を監視することで、投射状態の変化(プロジェクター1と投射面2との位置関係の変化、プロジェクター1のズーム機能に伴う投射画像3の大きさの変化)を検出することが可能になる。
投射部104の投射レンズ13の光軸は、撮像部105の光学系21の光軸と一致せずに特定の方向にずれている。つまり、投射レンズ13と光学系21との間には視差が存在する。このため、投射距離、投射角度および投射レンズ13のズーム比のいずれか1つのみが変化すると、ほとんどの場合、撮像画像上においてマーカー34,35の位置が変化する。したがって、マーカー34,35の位置を監視することで、投射状態の変化(プロジェクター1と投射面2との位置関係の変化、プロジェクター1のズーム機能に伴う投射画像3の大きさの変化)を検出することが可能になる。
ただし稀に、投射距離、投射角度および投射レンズ13のズーム比のうちの2つ以上が同時に変化した場合に、マーカーの投射位置によっては撮像画像上においてマーカーの位置が変化しない事態が起こりうる。例えば、投射距離と投射角度の両方が同時に変化し、その前後でたまたま投射レンズ13から投射面2上のあるマーカーまでの直線距離が一致していた場合は、撮像画像上においてそのマーカーの位置は変化しない。
そこで、表示制御部107が、投射画像3内の互いに異なる位置に複数のマーカーを表示にすることで、このような事態をほぼ回避することができる。特に、表示制御部107が、投射画像3において一直線上に並ばない3つの位置にマーカーを表示すれば、このような事態を回避することが可能になる。例えば、表示制御部107が、図1でのアイコン31の表示位置に、アイコン31の代わりに新たなマーカーを表示すれば、投射画像3において一直線上に並ばない3つの位置にマーカーが表示される。
<変形例7>
処理制御部111は、撮像画像上においてマーカー34,35の少なくとも一方が移動した場合に、画像処理部106を制御して、投射状態が変化したために初期位置の再検出が必要である旨の通知を、投射画像を用いて実行してもよい。この場合、使用者5は、この通知に応じて、受取部101を操作してキャリブレーション開始指示を入力することができる。
処理制御部111は、撮像画像上においてマーカー34,35の少なくとも一方が移動した場合に、画像処理部106を制御して、投射状態が変化したために初期位置の再検出が必要である旨の通知を、投射画像を用いて実行してもよい。この場合、使用者5は、この通知に応じて、受取部101を操作してキャリブレーション開始指示を入力することができる。
<変形例8>
記憶部102が画像情報を記憶している場合には、画像処理部106は、受信画像情報の代わりに、記憶部102が記憶している画像情報を用いてもよい。
記憶部102が画像情報を記憶している場合には、画像処理部106は、受信画像情報の代わりに、記憶部102が記憶している画像情報を用いてもよい。
<変形例9>
制御部103がプログラムを実行することによって実現される要素の全部または一部は、例えばFPGA(field programmable gate array)またはASIC(Application Specific IC)等の電子回路によりハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現されてもよい。
制御部103がプログラムを実行することによって実現される要素の全部または一部は、例えばFPGA(field programmable gate array)またはASIC(Application Specific IC)等の電子回路によりハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現されてもよい。
<変形例10>
投射部104では、光変調装置として液晶ライトバルブが用いられたが、光変調装置は液晶ライトバルブに限らず適宜変更可能である。例えば、光変調装置として、3枚の反射型の液晶パネルを用いた構成であってもよい。また、光変調装置は、1枚の液晶パネル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枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせた方式等の構成であってもよい。光変調装置として1枚のみの液晶パネルまたはDMDが用いられる場合には、色分離光学系や色合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネルおよびDMD以外にも、光源が発した光を変調可能な構成は、光変調装置として採用できる。
投射部104では、光変調装置として液晶ライトバルブが用いられたが、光変調装置は液晶ライトバルブに限らず適宜変更可能である。例えば、光変調装置として、3枚の反射型の液晶パネルを用いた構成であってもよい。また、光変調装置は、1枚の液晶パネル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枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせた方式等の構成であってもよい。光変調装置として1枚のみの液晶パネルまたはDMDが用いられる場合には、色分離光学系や色合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネルおよびDMD以外にも、光源が発した光を変調可能な構成は、光変調装置として採用できる。
1…プロジェクター、101…受取部、102…記憶部、103…制御部、104…投射部、105…撮像部、106…画像処理部、107…表示制御部、108…操作検出部、109…処理部、110…移動検出部、111…処理制御部、112…キャリブレーション実行部。
Claims (7)
- 投射面に投射画像を投射する投射部と、
前記投射画像に第1マーカーおよび第2マーカーを表示する表示制御部と、
前記投射面を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像画像に基づいて前記第1マーカーに対する操作を検出する操作検出部と、
前記第1マーカーに対する操作に応じて所定の処理を行う処理部と、
前記撮像画像に基づいて前記第2マーカーの移動を検出する移動検出部と、
前記第2マーカーの移動が検出された場合に、前記所定の処理を抑制する処理制御部と、
を有することを特徴とするプロジェクター。 - 前記表示制御部は、前記投射画像内に複数の前記第2マーカーを表示し、
前記処理制御部は、前記複数の第2マーカーの少なくとも1つが移動した場合に、前記所定の処理を抑制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。 - 前記表示制御部は、前記投射画像において一直線上に並ばない3つの位置に前記第2マーカーを表示することを特徴とする請求項2に記載のプロジェクター。
- 前記表示制御部は、前記投射画像の辺のうち当該投射画像の水平方向に平行な辺に沿って、前記第2マーカーを前記投射画像内に表示することを特徴とする請求項2に記載のプロジェクター。
- 前記表示制御部は、前記投射画像の辺のうち当該投射画像の垂直方向に平行な辺に沿って、前記第1マーカーを前記投射画像内に表示することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のプロジェクター。
- 前記処理制御部は、前記第2マーカーが移動した場合に、さらに通知を行うことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のプロジェクター。
- 投射面に投射画像を投射するステップと、
前記投射画像に第1マーカーおよび第2マーカーを表示するステップと、
前記投射面を撮像して撮像画像を生成するステップと、
前記撮像画像に基づいて前記第1マーカーに対する操作を検出するステップと、
前記第1マーカーに対する操作に応じて所定の処理を行うステップと、
前記撮像画像に基づいて前記第2マーカーの移動を検出するステップと、
前記第2マーカーの移動が検出された場合に、前記所定の処理を抑制するステップと、
を有することを特徴とするプロジェクターの制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP2017032782A Pending JP2018136889A (ja) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | プロジェクターおよびプロジェクターの制御方法 |
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