JP2019174513A - 表示装置、及び、表示装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光を利用して操作を検出する装置において、障害物により操作の検出が影響を受ける場合に、障害物の影響に関する情報をユーザーに提供することを目的とする。
本発明によれば、障害物に関する情報を表示することにより、操作を行うユーザーに対し、操作の検出を妨げる障害物についての情報を提供できる。
この構成によれば、障害物の位置に関する情報をユーザーに提供できる。
この構成によれば、操作の検出が妨げられる領域に関する情報をユーザーに提供できる。
この構成によれば、障害物の位置、及び、操作の検出が妨げられる領域に関する情報をユーザーに提供できる。
この構成によれば、操作の検出を無効とするか否かの設定をユーザーに促すことができる。
この構成によれば、ユーザーが、操作の検出に関する設定を行うことができる。
この構成によれば、検出光が反射した反射光を撮像画像から検出することによりユーザーの操作を検出する構成において、ユーザーに、障害物についての情報を提供できる。
この構成によれば、撮像画像における反射光の像に基づき、障害物の位置およびサイズに関する情報をユーザーに提供できる。
本発明によれば、障害物に関する情報を表示することにより、操作を行うユーザーに対し、操作の検出を妨げる障害物についての情報を提供できる。
図1は、本発明の一実施形態における投射システム900の斜視図である。投射システム900は、プロジェクター100と、自発光指示体70とを有する。また、投射システム900では、プロジェクター100と組み合わせて非発光指示体80を使用可能である。
プロジェクター100が投射画面PSを投射する動作は、スクリーンSSに画像を表示する動作と呼ぶことができ、プロジェクター100は表示装置として機能する。プロジェクター100により投射される投射画面PSは、表示画像と呼ぶことができる。
投射システム900で利用可能な自発光指示体70の数は、1つであっても複数であってもよく、特に制限されない。非発光指示体80も同様である。非発光指示体80は、発光しないペンや、ユーザーの手指などである。以下、自発光指示体70と非発光指示体80とを区別しない場合は、単に、指示体780とも呼ぶ。本発明の指示体は、非発光指示体80に相当し、自発光指示体70を含んでもよい。
図2は、投射システム900の正面図であり、図3は投射システム900の側面図である。以下の説明では、スクリーンSSの左右に沿った方向をX方向と定義し、スクリーンSSの上下に沿った方向をY方向と定義し、スクリーンSSの法線に沿った方向をZ方向と定義する。なお、便宜上、X方向を「左右方向」とも呼び、Y方向を「上下方向」とも呼び、Z方向を「前後方向」とも呼ぶ。また、Y方向のうち、プロジェクター100から見て投射画面PSが存在する方向を「下方向」と呼ぶ。
検出光照射部410は、指示体780の先端部を検出する照射検出光IDLを、スクリーンSSを含む方向に照射する。詳細には、検出光照射部410は、図3に示すように、スクリーンSSに沿って面状に、検出光としての照射検出光IDLを照射する。検出光照射部410が照射する検出光としては、例えば近赤外光が使用される。
プロジェクター100は、非発光指示体80による操作を検出する場合、検出光照射部410が照射する照射検出光IDLが非発光指示体80に反射した反射光を、第1カメラ310または第2カメラ320の撮像画像から検出する。この場合、照射検出光IDLが照射される領域であって、第1カメラ310または第2カメラ320の画角に含まれる領域において、非発光指示体80の操作を検出できる。換言すれば、検出光照射部410が照射検出光IDLを照射する領域のうち、第1カメラ310または第2カメラ320の画角に含まれる領域が、非発光指示体80の操作を検出可能な検出領域である。本実施形態では、検出領域を図2に符号DSで示す。検出領域DSは、スクリーンSSにおいて、投射画面PSを含む。プロジェクター100は、検出光照射部410が照射する照射検出光IDLの反射光を利用して、自発光指示体70を検出してもよい。
図4は、プロジェクター100と自発光指示体70の内部構成を示すブロック図である。プロジェクター100は、制御部700と、投射部200(表示部)と、投射画像生成部500と、位置検出部600と、撮像部300と、検出光照射部410と、信号光送信部430とを有する。
制御部75は、自発光指示体70の各部を制御して、装置信号光ASLを受光したことに対応する動作や、自発光指示体70の操作に対応する動作を実行する。
制御部700は、プロセッサー710、及び、メモリー720を備える。メモリー720は、プロセッサー710が実行する制御プログラムやデータを不揮発的に記憶する記憶装置であり、フラッシュROM等の半導体記憶素子等で構成される。メモリー720は、プロセッサー710のワークエリアを構成するRAMを含んでもよい。
メモリー720は、制御プログラム721のほか、設定データ722、及び、撮像画像データ723を記憶する。
ここで、プロジェクター100が自発光指示体70及び非発光指示体80の位置を検出する処理について説明する。
(1)投射画像光IML:スクリーンSSに投射画面PSを投射するために、投射レンズ210によってスクリーンSS上に投射される画像光である。投射画像光IMLはユーザーが視認可能な画像を形成するため、可視光である。
(2)照射検出光IDL:自発光指示体70及び非発光指示体80を検出するために、検出光照射部410が照射する近赤外光である。
(3)反射検出光RDL:照射検出光IDLが自発光指示体70及び非発光指示体80に反射した反射光であり、照射検出光IDLと同様に近赤外光である。
(4)装置信号光ASL:プロジェクター100と自発光指示体70との同期をとるために、プロジェクター100の信号光送信部430が発する近赤外光である。
(5)指示体信号光PSL:自発光指示体70が先端発光部77から発する近赤外光である。
図6及び図7は、プロジェクター100の動作を示すフローチャートである。図6はキャリブレーションに関する動作を示し、図7は図6のステップS12の障害物検出処理を詳細に示す。
図7に示す動作を正常に実行するためには、動作中にユーザーが自発光指示体70及び非発光指示体80による操作を行わないことが望ましい。このため、図7の動作に先だって、検出制御部713は、投射部200により、自発光指示体70や非発光指示体80やその他物体をスクリーンSSに近づけないようにユーザーに報知するメッセージ等を表示させてもよい。
検出制御部713は、ステップS47で特定した障害物Hの位置およびサイズと、検出光照射部410の位置とに基づき、検出支障領域HAを推定する(ステップS49)。検出制御部713は、ステップS49で推定した検出支障領域HAに対応して、検出支障領域HAに関する情報を通知する検出支障領域通知画像を生成する(ステップS50)。
図8に示す例では、障害物Hの位置に対応して、通知UI150が投射されている。通知UI150は、検出制御部713がステップS51で生成する通知UIの一例であり、通知メッセージ151、障害物通知画像155、及び、検出支障領域通知画像157を含む。
例えば、ユーザーが、障害物Hを除去して検出領域DS全体を使用することを望む場合に、設定ボタン164が操作される。
キャリブレーション画像180は、ユーザーに、検出領域DSにおける特定の位置を非発光指示体80で指示する操作を促すポイント画像181を含む。ポイント画像181は、検出領域DSにおいて等間隔に複数並べて配置される。キャリブレーション画像180に含まれる複数のポイント画像181は、1つずつ順に投射画面PSとして投射され、ユーザーは、ポイント画像181が投射される毎に、新たに投射されたポイント画像181の位置を非発光指示体80で指示する操作を行う。キャリブレーション画像180は、図8に示すように、新たに投射されたポイント画像181aが、他のポイント画像181とは異なる色となっている画像であってもよい。つまり、キャリブレーション画像180は、異なる数のポイント画像181を含む複数の画像の集合ということもできる。
検出制御部713は、ステップS14で、非検出領域に重なる位置にあるポイント画像181を、キャリブレーション画像180から削除またはマスクする。これにより、非検出領域でポイント画像181が投射されないため、非検出領域を除く検出領域DSでキャリブレーションを実行できる。
全てのポイント画像について操作がされた場合(ステップS20;YES)、検出制御部713は、ステップS19で一時記憶した情報に基づき、キャリブレーションデータを生成し(ステップS21)、本処理を終了する。キャリブレーションデータは、上述のように、撮像画像データにおける位置と投射画面PS上の位置とを対応付けるデータである。
上記実施形態は本発明を適用した一具体例を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。
上記実施形態において、図7の障害物検出処理は、キャリブレーションに伴い実行される例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、自発光指示体70や非発光指示体80を用いた操作や、操作パネル(図示略)やリモコン(図示略)の操作により、障害物検出処理の開始が指示された場合に、プロジェクター100は、図7の動作を実行してもよい。また、プロジェクター100の電源が投入された後、自発光指示体70や非発光指示体80による操作を検出する前に、プロジェクター100が図7の障害物検出処理を実行する構成としてもよい。
また、上記実施形態では、自発光指示体70と非発光指示体80との両方を使用可能な構成のプロジェクター100を例示したが、プロジェクターは、少なくとも非発光指示体80を使用可能であればよい。
Claims (9)
- 画像を表示する表示部と、
前記表示部が画像を表示する表示領域に対応して設定される検出領域に、検出光を放射する光放射部と、
前記検出光が前記検出領域において反射された反射光を受光する受光部と、
前記受光部の受光状態に基づいて、前記検出領域における指示体による操作の検出、及び、前記検出光を遮る障害物の検出を行い、前記障害物に関する情報を前記表示部により表示させる制御部と、を備える、表示装置。 - 前記制御部は、前記表示領域における前記障害物の位置を前記表示部により表示させる、請求項1記載の表示装置。
- 前記制御部は、前記検出領域において前記障害物により前記検出光の照射が妨げられる検出支障領域を特定し、前記検出支障領域を前記表示部により表示させる、請求項1または2記載の表示装置。
- 前記制御部は、前記検出支障領域を示す画像と、前記検出領域における前記障害物の位置を示す画像とを、前記表示部により表示させる、請求項3記載の表示装置。
- 前記制御部は、前記表示部により、前記検出支障領域における前記指示体の操作の検出を無効とするか否かの設定を求める設定要求を表示させる、請求項3または4記載の表示装置。
- 操作を受け付ける操作部を備え、
前記制御部は、前記設定要求の表示に応じて前記操作部により受け付けた操作に従って、前記検出領域における操作を検出する処理を設定する、請求項5記載の表示装置。 - 前記受光部は、前記検出領域を含む範囲を撮像する撮像部であり、
前記制御部は、前記撮像部の撮像画像から前記反射光の像を検出することにより、前記検出領域における指示体による操作の検出、及び、前記検出光を遮る障害物の検出を行う、請求項1から6のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記制御部は、前記撮像部の撮像画像から検出した前記反射光の像の重心、及び、前記反射光の像のサイズに基づいて、前記障害物の位置およびサイズを推定し、推定した前記障害物の位置およびサイズに基づく画像を前記表示部により表示させる、請求項7記載の表示装置。
- 画像を表示する表示装置により、
画像を表示する表示領域に対応して設定される検出領域に、検出光を放射し、
前記検出光が前記検出領域において反射された反射光を受光し、
前記反射光の受光状態に基づいて、前記検出領域における指示体による操作の検出、及び、前記検出光を遮る障害物の検出を行い、
前記障害物に関する情報を表示する、表示装置の制御方法。
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