JP2020021316A - 制御装置及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ポインティング操作を良好に行う。【解決手段】表示面に画像を表示する表示手段を制御する制御装置であって、前記表示面に対する操作部材の位置に関する情報を取得する取得手段と、前記操作部材の位置に応じた前記画像の位置に操作画像を表示するように前記表示手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記操作部材が所定の領域内にあるか否かに応じて、前記操作部材の位置と前記画像における前記操作画像の位置との対応関係を変更する。【選択図】図2
Description
本発明は、制御装置及び制御方法に関するものである。
表示面から離れた場所から、表示面に表示された表示画像(投影画像)に対して、使用者がタッチペン等のポインティングデバイスまたは指で操作し、表示画像のクリック、描画等を行う技術が提案されている。
特許文献1には、投影画像中に埋め込まれた位置情報をポインティングデバイスで読み込み、読み込んだ情報に基づいて、ポインティングデバイスのポイント位置を検出し、ポインタを表示する技術が開示されている。
特許文献1には、投影画像中に埋め込まれた位置情報をポインティングデバイスで読み込み、読み込んだ情報に基づいて、ポインティングデバイスのポイント位置を検出し、ポインタを表示する技術が開示されている。
しかしながら、上記した従来技術では、表示面におけるポインタの表示位置は、ポインティングデバイスが示す方向の延長線上となる。このため、使用者が表示面に近づいて手の届く箇所をクリック、描画等の操作を行う場合、ポインティングデバイスを表示面に垂直に立てる必要があり、操作し難くなる場合がある。
ポインティングデバイスを表示面に垂直に立てない場合には、表示面に直接接触してクリック、描画等を行う必要があり、スクリーン、ディスプレイ等の表示面を傷めてしまうことが懸念される。
また、表示面に対するポインティングデバイスの位置によっては、ポインティングデバイスが示す方向の延長線が表示面から外れてしまう場合がある。このような場合には、ポインタが表示されないため、ポインティングデバイスの操作性が低下してしまうことが懸念される。
ポインティングデバイスを表示面に垂直に立てない場合には、表示面に直接接触してクリック、描画等を行う必要があり、スクリーン、ディスプレイ等の表示面を傷めてしまうことが懸念される。
また、表示面に対するポインティングデバイスの位置によっては、ポインティングデバイスが示す方向の延長線が表示面から外れてしまう場合がある。このような場合には、ポインタが表示されないため、ポインティングデバイスの操作性が低下してしまうことが懸念される。
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、ポインティング操作を良好に行うことが可能な技術を提供することを目的とする。
本発明の第1態様は、
表示面に画像を表示する表示手段を制御する制御装置であって、
前記表示面に対する操作部材の位置に関する情報を取得する取得手段と、
前記操作部材の位置に応じた前記画像の位置に操作画像を表示するように前記表示手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記操作部材が所定の領域内にあるか否かに応じて、前記操作部材の位置と前記画像における前記操作画像の位置との対応関係を変更することを特徴とする制御装置を提供する。
表示面に画像を表示する表示手段を制御する制御装置であって、
前記表示面に対する操作部材の位置に関する情報を取得する取得手段と、
前記操作部材の位置に応じた前記画像の位置に操作画像を表示するように前記表示手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記操作部材が所定の領域内にあるか否かに応じて、前記操作部材の位置と前記画像における前記操作画像の位置との対応関係を変更することを特徴とする制御装置を提供する。
本発明の第2態様は、
表示面に画像を表示する表示手段を制御する制御装置であって、
前記表示面に対する操作部材の位置に関する情報を取得する取得手段と、
前記操作部材の位置に応じた前記画像の位置に操作画像を表示するように前記表示手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記操作部材の向きに延びる線と前記表示面が交わる交点が前記画像に含まれる場合、前記交点の位置に前記操作画像を表示させ、前記交点が前記画像に含まれない場合、前記画像の端部に前記操作画像を表示させるように前記表示手段を制御することを特徴とする制御装置を提供する。
表示面に画像を表示する表示手段を制御する制御装置であって、
前記表示面に対する操作部材の位置に関する情報を取得する取得手段と、
前記操作部材の位置に応じた前記画像の位置に操作画像を表示するように前記表示手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記操作部材の向きに延びる線と前記表示面が交わる交点が前記画像に含まれる場合、前記交点の位置に前記操作画像を表示させ、前記交点が前記画像に含まれない場合、前記画像の端部に前記操作画像を表示させるように前記表示手段を制御することを特徴とする制御装置を提供する。
本発明の第3態様は、
表示面に画像を表示する表示手段と、
上記記載の制御装置と、
を有することを特徴とする表示装置を提供する。
表示面に画像を表示する表示手段と、
上記記載の制御装置と、
を有することを特徴とする表示装置を提供する。
本発明の第4態様は、
表示面に画像を表示する表示手段を制御する制御方法であって、
前記表示面に対する操作部材の位置に関する情報を取得する取得ステップと、
前記操作部材の位置に応じた前記画像の位置に操作画像を表示するように前記表示手段を制御する制御ステップと、
を含み、
前記制御ステップでは、
前記操作部材が所定の領域内にあるか否かに応じて、前記操作部材の位置と前記画像における前記操作画像の位置との対応関係を変更することを特徴とする制御方法を提供する。
表示面に画像を表示する表示手段を制御する制御方法であって、
前記表示面に対する操作部材の位置に関する情報を取得する取得ステップと、
前記操作部材の位置に応じた前記画像の位置に操作画像を表示するように前記表示手段を制御する制御ステップと、
を含み、
前記制御ステップでは、
前記操作部材が所定の領域内にあるか否かに応じて、前記操作部材の位置と前記画像における前記操作画像の位置との対応関係を変更することを特徴とする制御方法を提供する。
本発明の第5態様は、
表示面に画像を表示する表示手段を制御する制御方法であって、
前記表示面に対する操作部材の位置に関する情報を取得する取得ステップと、
前記操作部材の位置に応じた前記画像の位置に操作画像を表示するように前記表示手段を制御する制御ステップと、
を含み、
前記制御ステップでは、
前記操作部材の向きに延びる線と前記表示面が交わる交点が前記画像に含まれる場合、前記交点の位置に前記操作画像を表示させ、前記交点が前記画像に含まれない場合、前記画像の端部に前記操作画像を表示させるように前記表示手段を制御することを特徴とする制御方法を提供する。
表示面に画像を表示する表示手段を制御する制御方法であって、
前記表示面に対する操作部材の位置に関する情報を取得する取得ステップと、
前記操作部材の位置に応じた前記画像の位置に操作画像を表示するように前記表示手段を制御する制御ステップと、
を含み、
前記制御ステップでは、
前記操作部材の向きに延びる線と前記表示面が交わる交点が前記画像に含まれる場合、前記交点の位置に前記操作画像を表示させ、前記交点が前記画像に含まれない場合、前記画像の端部に前記操作画像を表示させるように前記表示手段を制御することを特徴とする制御方法を提供する。
本発明によれば、ポインティング操作を良好に行うことが可能な技術を提供することが可能となる。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。
[実施例1]
以下に、実施例1について説明する。
本実施例では、表示システムの一例としてプロジェクタに本発明を適用した例を説明する。
[実施例1]
以下に、実施例1について説明する。
本実施例では、表示システムの一例としてプロジェクタに本発明を適用した例を説明する。
<全体構成>
図1は、本実施例の表示システムの概略構成を示す図である。
プロジェクタ100は、不図示の信号源から画像データ(プレゼンテーションのためのスライド画像等、画像信号)を受信する。プロジェクタ100は、入力した画像データに基づいた画像を生成しスクリーン(表示面)200上に投影することで、スクリーン200上に投影画像300を表示させる。
プロジェクタ100は、投影画像300中にポインタ(操作画像)600を重畳表示させることができる。プロジェクタ100は、後述する撮像部を内蔵しており、スクリーン200を撮像する。プレゼンタ480は、不図示の聴衆に向けて、投影画像300を用いてプレゼンテーションを行う。ここで、プレゼンタ480は、自らの腕、またはタッチペン等の操作部材(以下、操作体)400で、投影画像300に対してクリック、描画等の操作を行う。
図1は、本実施例の表示システムの概略構成を示す図である。
プロジェクタ100は、不図示の信号源から画像データ(プレゼンテーションのためのスライド画像等、画像信号)を受信する。プロジェクタ100は、入力した画像データに基づいた画像を生成しスクリーン(表示面)200上に投影することで、スクリーン200上に投影画像300を表示させる。
プロジェクタ100は、投影画像300中にポインタ(操作画像)600を重畳表示させることができる。プロジェクタ100は、後述する撮像部を内蔵しており、スクリーン200を撮像する。プレゼンタ480は、不図示の聴衆に向けて、投影画像300を用いてプレゼンテーションを行う。ここで、プレゼンタ480は、自らの腕、またはタッチペン等の操作部材(以下、操作体)400で、投影画像300に対してクリック、描画等の操作を行う。
その際、プロジェクタ100は、操作体400の向き、及び操作体400の先端部にある指先、またはペン先(以下、指示点)500の位置から、操作体400が指し示す投影画像上の位置に関する情報を取得し、取得した位置にポインタ600を表示する。このとき、ペンの根元、ヒトの手首、肩等に対応する操作体400の末端部450の位置に関する情報を用いて、ポインタ600の位置に関する情報を取得することができる。
このようにして、プレゼンタ480は、ポインタ600が表示された位置で、投影画像300に対してクリック、描画等の操作を行い、プレゼンテーションを進めることができる。
このようにして、プレゼンタ480は、ポインタ600が表示された位置で、投影画像300に対してクリック、描画等の操作を行い、プレゼンテーションを進めることができる。
次に、図2を用いて、本実施例のプロジェクタ100の内部構成について説明する。
プロジェクタ100は、制御部101、画像入力部102、画像処理部103、光源104、色分離部105、光変調素子106、色合成部107、投影光学系108、光源制御部109、光変調素子駆動部110、投影光学系制御部111を有する。また、プロジェクタ100は、操作体検出部112、指示点座標算出部113、ポインタ座標算出部114、RAM115、操作部116、通信部117、計時部118、測距部119、撮像部120、バス121、記憶部122を有する。
プロジェクタ100は、制御部101、画像入力部102、画像処理部103、光源104、色分離部105、光変調素子106、色合成部107、投影光学系108、光源制御部109、光変調素子駆動部110、投影光学系制御部111を有する。また、プロジェクタ100は、操作体検出部112、指示点座標算出部113、ポインタ座標算出部114、RAM115、操作部116、通信部117、計時部118、測距部119、撮像部120、バス121、記憶部122を有する。
制御部101は、少なくとも1つのプロセッサーを有する制御部であり、プロジェクタ100全体を制御する。本実施例では、制御部101は、マイクロコンピュータから構成されている。制御部101は、制御部101の動作用の定数、変数、記憶部122から読み出したプログラム等をRAM115に展開して実行することで、本実施例の各処理を実現する。制御部101の動作については後述する。
画像入力部102は、外部機器から画像データを入力し、後段の画像処理部103が処
理できる形式に画像データを変換する。
画像処理部103は、画像入力部102からの画像データに対し、明るさ補正、黒レベル補正、色補正や色変換、ガンマ補正等の画質補正や、拡大縮小、フレームレート変換、或いは台形補正や自由曲面補正といった変形処理を行う。また、画像処理部103は、制御部101の指示に従い、入力された画像データに、制御部101から指定された画像を重畳表示することができる。これにより、前述したポインタ600や、プレゼンタ480等の使用者に操作を促すためのメニュー画像を重畳表示させることもできる。画像処理部103で処理を施した画像データは、後述の光変調素子駆動部110に出力される。
画像入力部102は、外部機器から画像データを入力し、後段の画像処理部103が処
理できる形式に画像データを変換する。
画像処理部103は、画像入力部102からの画像データに対し、明るさ補正、黒レベル補正、色補正や色変換、ガンマ補正等の画質補正や、拡大縮小、フレームレート変換、或いは台形補正や自由曲面補正といった変形処理を行う。また、画像処理部103は、制御部101の指示に従い、入力された画像データに、制御部101から指定された画像を重畳表示することができる。これにより、前述したポインタ600や、プレゼンタ480等の使用者に操作を促すためのメニュー画像を重畳表示させることもできる。画像処理部103で処理を施した画像データは、後述の光変調素子駆動部110に出力される。
光源104には、高圧水銀ランプやハロゲンランプ、LED(発光ダイオード)、レーザ光源等を用いることができる。光源104は、白色の光源を用いてもよいし、赤、緑、青の色成分毎の複数の光源からなるように構成してもよい。
色分離部105は、光源104からの光を赤、緑、青の各光に分離し、色毎に後述の光変調素子106に照射させる。色分離部105としては、ダイクロイックミラーやプリズム等を用いることができる。
光変調素子106上には、後述の光変調素子駆動部110で生成された駆動信号により像が形成される。光変調素子106としては、透過型光変調素子や、反射型光変調素子等を用いることができる。
色合成部107は、光変調素子106を透過した赤、緑、青の各光を合成するものであり、例えば、ダイクロイックミラーやプリズムなどからなる。色合成部107により各色成分を合成した光は、後述の投影光学系108に送られる。
色分離部105は、光源104からの光を赤、緑、青の各光に分離し、色毎に後述の光変調素子106に照射させる。色分離部105としては、ダイクロイックミラーやプリズム等を用いることができる。
光変調素子106上には、後述の光変調素子駆動部110で生成された駆動信号により像が形成される。光変調素子106としては、透過型光変調素子や、反射型光変調素子等を用いることができる。
色合成部107は、光変調素子106を透過した赤、緑、青の各光を合成するものであり、例えば、ダイクロイックミラーやプリズムなどからなる。色合成部107により各色成分を合成した光は、後述の投影光学系108に送られる。
投影光学系108は、光源104から照射され、光変調素子106で変調された光を外部に投影するためのものであり、複数のレンズ、レンズ駆動用のアクチュエータからなる。レンズを後述の投影光学系制御部111の指示を受けたアクチュエータにより駆動し、投影画像の拡大、縮小、焦点調整などを行う。
光源制御部109は、制御部101からの指示を受け、光源104に対し、点灯、消灯、及び明るさの変更といった制御を行う。
光変調素子駆動部110は、入力された画像データを、階調に対するパネルでの光の変調度合いが線形になるように階調変換する。また、変換後の画像データを、光変調素子106上に像を形成させるための駆動信号に変換し、光変調素子106に出力する。
投影光学系制御部111は、投影光学系108のレンズを駆動するアクチュエータを制御するものであり、制御用のマイクロプロセッサからなる。なお、投影光学系制御部111は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、制御部101が兼ねてもよい。
光源制御部109は、制御部101からの指示を受け、光源104に対し、点灯、消灯、及び明るさの変更といった制御を行う。
光変調素子駆動部110は、入力された画像データを、階調に対するパネルでの光の変調度合いが線形になるように階調変換する。また、変換後の画像データを、光変調素子106上に像を形成させるための駆動信号に変換し、光変調素子106に出力する。
投影光学系制御部111は、投影光学系108のレンズを駆動するアクチュエータを制御するものであり、制御用のマイクロプロセッサからなる。なお、投影光学系制御部111は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、制御部101が兼ねてもよい。
操作体検出部112では、後述の撮像部120でスクリーン200を撮像した画像を基に操作体400を検出する。
操作体検出部112は、マッチング部1121とデータベース1122を有する。データベース1122には、操作体400のサンプルとなるタッチペン、人間の指先、腕先等の画像が予め格納されている。マッチング部1121で、撮像部120がスクリーン200を撮像した画像と、データベース1122に格納されている操作体400のサンプル画像とを比較する。画像の比較には、特徴量比較、相関検出等を用いる。これにより、撮像部120で取得した撮像画から、操作体400を検出する。
操作体検出部112は、マッチング部1121とデータベース1122を有する。データベース1122には、操作体400のサンプルとなるタッチペン、人間の指先、腕先等の画像が予め格納されている。マッチング部1121で、撮像部120がスクリーン200を撮像した画像と、データベース1122に格納されている操作体400のサンプル画像とを比較する。画像の比較には、特徴量比較、相関検出等を用いる。これにより、撮像部120で取得した撮像画から、操作体400を検出する。
指示点座標算出部113では、操作体検出部112で検出した結果と、後述の測距部119からの情報から、投影画像300(スクリーン200)に対する操作体400の位置に関する情報を算出する。本実施例では、指示点座標算出部113は、操作体400の向き、及び指示点500の3次元空間における座標を算出する。動作の詳細は後述する。
ポインタ座標算出部114では、指示点座標算出部113による算出結果、すなわち、算出した操作体400の向き、及び指示点500の3次元空間における座標から、投影画
像300中に重畳表示するポインタ600の座標を算出する。動作の詳細は後述する。
RAM115は、揮発性のメモリであり、制御部101が動作するためのワークメモリとして使用される。
記憶部122は、電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリ(例えばEEPROM)を有する。記憶部122には、制御部101の動作用の定数、プログラム等が記憶される。ここでいう、プログラムとは、本実施形態にて後述する各種フローチャートを実行するためのプログラムのことである。
ポインタ座標算出部114では、指示点座標算出部113による算出結果、すなわち、算出した操作体400の向き、及び指示点500の3次元空間における座標から、投影画
像300中に重畳表示するポインタ600の座標を算出する。動作の詳細は後述する。
RAM115は、揮発性のメモリであり、制御部101が動作するためのワークメモリとして使用される。
記憶部122は、電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリ(例えばEEPROM)を有する。記憶部122には、制御部101の動作用の定数、プログラム等が記憶される。ここでいう、プログラムとは、本実施形態にて後述する各種フローチャートを実行するためのプログラムのことである。
操作部116は、プレゼンタ480等の使用者からの指示を受けるためのボタンやタッチスクリーンである。操作部116により、使用者から、例えば、電源のオン・オフ、画像処理の指示等を受けることができる。
通信部117は、制御ケーブル等を介した有線通信を行うモジュールや、無線通信を行うモジュールから構成される。通信部117により、外部機器との間でコマンドデータや画像データの送受信が可能である。例えば、操作部116で受信する使用者からの指示と同等のコマンドを通信部117経由で受信することもできる。通信部117としては、USB(Universal Serial Bus)や、イーサネット(登録商標)、無線LAN、Bluetooth(登録商標)等の通信のためのコントローラを用いることができる。
通信部117は、制御ケーブル等を介した有線通信を行うモジュールや、無線通信を行うモジュールから構成される。通信部117により、外部機器との間でコマンドデータや画像データの送受信が可能である。例えば、操作部116で受信する使用者からの指示と同等のコマンドを通信部117経由で受信することもできる。通信部117としては、USB(Universal Serial Bus)や、イーサネット(登録商標)、無線LAN、Bluetooth(登録商標)等の通信のためのコントローラを用いることができる。
計時部118では、制御部101の指示で計時を行う。
測距部119は、制御部101の指示で、測距部119からスクリーン200、操作体400、及びプレゼンタ480までの距離をそれぞれ測定する。測距部119としては、TOF(Time−of−Flight)センサを用いることができるが、後述の撮像部120がその機能を兼ねてもよい。
撮像部120は、制御部101の指示で、スクリーン200、操作体400、及びプレゼンタ480を撮像する。
バス121を介して、制御部101は、プロジェクタ100内の各部と通信する。
測距部119は、制御部101の指示で、測距部119からスクリーン200、操作体400、及びプレゼンタ480までの距離をそれぞれ測定する。測距部119としては、TOF(Time−of−Flight)センサを用いることができるが、後述の撮像部120がその機能を兼ねてもよい。
撮像部120は、制御部101の指示で、スクリーン200、操作体400、及びプレゼンタ480を撮像する。
バス121を介して、制御部101は、プロジェクタ100内の各部と通信する。
なお、光源104から投影光学系108に至る経路の構成は様々な形態で変形してもよい。例えば、光源104が色毎に存在するのであれば、色分離部105を持たなくてもよい。
また、光変調素子106が単板であり、時分割で各色を出力する構成であれば、色合成部107を持たなくてもよい。また、光変調素子106を有さず、画像データに応じて変調したスポット光をスクリーン200上で走査することにより、投影画像300を表示する構成をとってもよい。このように、外部機器から受信した画像データに基づき光を変調し、画像を投影できる光学系を具備するものであれば、本実施例を適用できる。
また、光変調素子106が単板であり、時分割で各色を出力する構成であれば、色合成部107を持たなくてもよい。また、光変調素子106を有さず、画像データに応じて変調したスポット光をスクリーン200上で走査することにより、投影画像300を表示する構成をとってもよい。このように、外部機器から受信した画像データに基づき光を変調し、画像を投影できる光学系を具備するものであれば、本実施例を適用できる。
<プロジェクタの基本的な動作>
次に、プロジェクタ100の基本的な動作について説明する。
プロジェクタ100に不図示の電源ケーブルにてAC電源が供給されると、制御部101、バス121、RAM115、操作部116、通信部117、記憶部122に電源が供給され、制御部101は起動し待機状態となる。ここで、制御部101は、操作部116や通信部117を介した使用者からの電源オン指示を検出すると、プロジェクタ100の各部を起動させる。つまり、制御部101は、各部に電源を供給するように制御を行い、画像入力部102、画像処理部103、光源制御部109、光変調素子駆動部110、測距部119、撮像部120を動作可能にさせる。
次に、プロジェクタ100の基本的な動作について説明する。
プロジェクタ100に不図示の電源ケーブルにてAC電源が供給されると、制御部101、バス121、RAM115、操作部116、通信部117、記憶部122に電源が供給され、制御部101は起動し待機状態となる。ここで、制御部101は、操作部116や通信部117を介した使用者からの電源オン指示を検出すると、プロジェクタ100の各部を起動させる。つまり、制御部101は、各部に電源を供給するように制御を行い、画像入力部102、画像処理部103、光源制御部109、光変調素子駆動部110、測距部119、撮像部120を動作可能にさせる。
また、制御部101は、光源制御部109に光源104を発光させるように指示を出し、不図示の冷却ファンを作動させる。これにより、プロジェクタ100は画像入力部102から受信される画像データの投影表示を開始する。なお、制御部101は、通信部11
7や操作部116経由で受信するコマンド等に基づき、メニュー表示や画質補正を行うように画像処理部103に指示してもよい。
制御部101は、操作部116や通信部117を介した、使用者からの電源オフ指示を検出すると、プロジェクタ100の各部の終了処理を行い、各部への電源供給を停止する制御を行う。この後、制御部101は再び待機状態となる。
7や操作部116経由で受信するコマンド等に基づき、メニュー表示や画質補正を行うように画像処理部103に指示してもよい。
制御部101は、操作部116や通信部117を介した、使用者からの電源オフ指示を検出すると、プロジェクタ100の各部の終了処理を行い、各部への電源供給を停止する制御を行う。この後、制御部101は再び待機状態となる。
<プロジェクタの特徴的な動作>
次に、本実施例におけるプロジェクタ100の特徴的な動作について図3A〜図3C、図4を用いて説明する。
図3A〜図3Cには、投影画像300、操作体401,402、指示点501,502、ポインタ601,602の関係を示している。ここで、図3Aは投影画像300を正面から見た図、図3Bは投影画像300を向かって右から見た図、図3Cは投影画像300を真上から見た図である。
なお、操作体401,402は、図3A〜図3Cに示される位置に応じて操作体400の符号を変えたものであり、操作体401と操作体402を特に区別する必要がない場合には、操作体400という場合がある。同様に、指示点501と指示点502を特に区別する必要がない場合には、指示点500といい、ポインタ601とポインタ602を特に区別する必要がない場合には、ポインタ600という場合がある。また、操作体401の末端部451、または操作体402の末端部452を特に区別する必要がない場合には、操作体400の末端部450という場合がある。これらの点に関しては、後述する実施例においても同様である。
次に、本実施例におけるプロジェクタ100の特徴的な動作について図3A〜図3C、図4を用いて説明する。
図3A〜図3Cには、投影画像300、操作体401,402、指示点501,502、ポインタ601,602の関係を示している。ここで、図3Aは投影画像300を正面から見た図、図3Bは投影画像300を向かって右から見た図、図3Cは投影画像300を真上から見た図である。
なお、操作体401,402は、図3A〜図3Cに示される位置に応じて操作体400の符号を変えたものであり、操作体401と操作体402を特に区別する必要がない場合には、操作体400という場合がある。同様に、指示点501と指示点502を特に区別する必要がない場合には、指示点500といい、ポインタ601とポインタ602を特に区別する必要がない場合には、ポインタ600という場合がある。また、操作体401の末端部451、または操作体402の末端部452を特に区別する必要がない場合には、操作体400の末端部450という場合がある。これらの点に関しては、後述する実施例においても同様である。
以下に、操作体400、指示点500を検出して、ポインタ600を投影するまでの動作を図4のフローチャートを用いて説明する。この処理は、記憶部122に記録されたプログラムをRAM115に展開して制御部101が実行することで実現する。
ステップS401で動作を開始したら、制御部101の指示でステップS402に遷移し、制御部101またはRAM115に格納されたフラグflgを初期化する。フラグflgについては、後述する。制御部101は、同時に、計時部118の初期化も行う。
次に、ステップS403に遷移し、制御部101の指示で撮像部120は、図1のスクリーン200、操作体400、及びプレゼンタ480を撮像する。
ステップS401で動作を開始したら、制御部101の指示でステップS402に遷移し、制御部101またはRAM115に格納されたフラグflgを初期化する。フラグflgについては、後述する。制御部101は、同時に、計時部118の初期化も行う。
次に、ステップS403に遷移し、制御部101の指示で撮像部120は、図1のスクリーン200、操作体400、及びプレゼンタ480を撮像する。
続いてステップS404では、制御部101の指示で撮像部120が撮像した画像を操作体検出部112に送る。操作体検出部112内のマッチング部1121で、撮像部120が撮像した画像と、データベース1122に予め格納した操作体400のサンプル画像であるタッチペン、人間の指先、腕先等の画像とのマッチングを行う。これにより、操作体検出部112では、撮像部120が撮像した画像から、操作体400を検出することができる。同時に、ペン先や指先である指示点500も検出することができる。また、ペンの根元、ヒトの手首、肩等の末端部450も検出することができる。
さらに、ステップS405に遷移し、制御部101の指示で測距部119は、ステップS404で検出した操作体400と測距部119との距離を検出する。また、測距部119は、測距部119と、操作体400の先端部である指示点500との距離、及び、測距部119と、操作体400の末端部450との距離を検出する。
このような操作体検出部112の検出結果と、測距部119の測距結果から、指示点座標算出部113が、操作体400の向き、及び指示点500の3次元空間における座標を算出する。これにより、制御部101は、投影画像300(スクリーン200)に対する操作体400の位置に関する情報を取得できる。
ここで、図3Aに示した投影画像300の例えば向かって左下隅350を3次元空間の原点と定義する。本実施例では、原点から投影画像300上を向かって右に向かう軸をx軸、原点から投影画像300上を上に向かう軸をy軸、原点から投影画像300の法線上
(スクリーン200の法線上)をプロジェクタ100側に向かう軸をz軸とする。
このような操作体検出部112の検出結果と、測距部119の測距結果から、指示点座標算出部113が、操作体400の向き、及び指示点500の3次元空間における座標を算出する。これにより、制御部101は、投影画像300(スクリーン200)に対する操作体400の位置に関する情報を取得できる。
ここで、図3Aに示した投影画像300の例えば向かって左下隅350を3次元空間の原点と定義する。本実施例では、原点から投影画像300上を向かって右に向かう軸をx軸、原点から投影画像300上を上に向かう軸をy軸、原点から投影画像300の法線上
(スクリーン200の法線上)をプロジェクタ100側に向かう軸をz軸とする。
次に、ステップS406に遷移し、制御部101の指示で、ステップS405で取得した操作体400の先端部である指示点500の座標が、所定の領域内にあるかどうか判別(判定)する。ここで、所定の領域とは、本実施例では図3A〜3Cに示す領域301で、具体的には、投影画像300に近い3次元空間の領域のことを指す。本実施例では領域301は、図3Aに示すように投影画像300の下端から高さyth以上で、かつ、図3B,3Cに示すように投影画像300からの距離がzth以下である領域としているが、領域301はこれに限るものではない。領域301は、スクリーン200と、スクリーン200から所定距離だけ離れた面(仮想面)との間の領域を含むものであればよい。言い換えれば、所定の領域は、表示面から所定距離だけ離れた面と、表示面との間の領域である。
ここで、操作体400が、図3A〜図3Cにおいて401で示す位置にあり、操作体401の指示点501の座標が(xe1、ye1、ze1)であるとする。
このとき、図3B,3Cに示すようにze1>zthである。つまり、指示点501は領域301の外側に位置する。
この場合にはステップS406で、操作体400が図3A〜3Cにおいて401で示す位置に存在し、その指示点501の座標(xe1、ye1、ze1)が領域301外である、と制御部101が判別する。そして、制御部101の指示でステップS407に遷移する。
このとき、図3B,3Cに示すようにze1>zthである。つまり、指示点501は領域301の外側に位置する。
この場合にはステップS406で、操作体400が図3A〜3Cにおいて401で示す位置に存在し、その指示点501の座標(xe1、ye1、ze1)が領域301外である、と制御部101が判別する。そして、制御部101の指示でステップS407に遷移する。
ステップS407からステップS411では、指示点501が一定時間連続して領域301の外側に位置する場合に、指示点501を通り操作体401の向きに延びる延長線(仮想線)上にポインタ601を表示させる処理を行う。
ステップS407では、制御部101がフラグflgの値を参照する。このflgには、指示点500が、領域301の内外何れにいるかを表す値が格納されている。ここでは、前回の(1回前の処理ループにおける)ステップS406に遷移したときに、flgの値が、指示点501が領域301の外側に位置していたことを示す“out”であるか否か判別する。
ステップS407で、制御部101がflg=“out”でないと判別した場合、前回のステップS406の判別時では、指示点501が領域301の内部に位置していたことを表す。つまり、プレゼンタ480の手の震え等により、操作体401が振動し指示点501が領域301から出たり入ったりしていることを表す。このときは、制御部101の指示でステップS408に遷移し、計時部118をリセットして、指示点501が領域301の外側に継続して存在する時間を測り直す。ここで、前回のステップS406は、1回前の処理ループ(ステップS403〜S406、S407〜S410の処理ループ、またはステップS403〜S406、S413〜S416の処理ループ)におけるステップS406である。
ステップS407では、制御部101がフラグflgの値を参照する。このflgには、指示点500が、領域301の内外何れにいるかを表す値が格納されている。ここでは、前回の(1回前の処理ループにおける)ステップS406に遷移したときに、flgの値が、指示点501が領域301の外側に位置していたことを示す“out”であるか否か判別する。
ステップS407で、制御部101がflg=“out”でないと判別した場合、前回のステップS406の判別時では、指示点501が領域301の内部に位置していたことを表す。つまり、プレゼンタ480の手の震え等により、操作体401が振動し指示点501が領域301から出たり入ったりしていることを表す。このときは、制御部101の指示でステップS408に遷移し、計時部118をリセットして、指示点501が領域301の外側に継続して存在する時間を測り直す。ここで、前回のステップS406は、1回前の処理ループ(ステップS403〜S406、S407〜S410の処理ループ、またはステップS403〜S406、S413〜S416の処理ループ)におけるステップS406である。
ステップS407で、制御部101がflg=“out”であると判別した場合、前回のステップS406の判別時から、指示点501が領域301の外側に位置していたことを表す。よって、計時部118による、指示点501が領域301の外側に引き続き存在する時間の測定を継続したまま、制御部101の指示でステップS409に遷移する。
ステップS407の直前のステップS406では、指示点501が領域301の外側に位置していたので、ステップS409では、制御部101がフラグflgに指示点501が領域301の外側に位置することを示す値“out”を設定する。これにより、次回、ステップS406に遷移したときには、「前回の判別時には、指示点501が領域301の外側に位置していた。」と制御部101が判別できる。
ステップS407の直前のステップS406では、指示点501が領域301の外側に位置していたので、ステップS409では、制御部101がフラグflgに指示点501が領域301の外側に位置することを示す値“out”を設定する。これにより、次回、ステップS406に遷移したときには、「前回の判別時には、指示点501が領域301の外側に位置していた。」と制御部101が判別できる。
次に、制御部101の指示でステップS410に遷移し、制御部101は、計時部118による計時時間が所定時間経過したか判別する。ステップS410において、例えば1秒程度の所定時間がまだ経過していない、と制御部101が判別した場合、制御部101の指示で、ステップS403に遷移し、上述の動作(ステップS403〜S410)を繰り返す。
ステップS410において、例えば1秒程度の所定時間経過した、と制御部101が判別した場合、処理は、ステップS411に遷移する。
ここで、ステップS410において、指示点501が例えば1秒程度の所定時間継続して領域301の外側に存在しているか否か判別する理由を説明する。それは、指示点501が領域301から出たり入ったりする動作が繰り返されると、その動作に呼応して、ポインタの位置が、頻繁に切り替わってしまい、ポインタがちらついて見にくいからである。ポインタの位置は、指示点501を通り操作体401の向きに延びる延長線上の位置と、後述する、指示点502を通る投影画像300の法線上の位置とで切り替わる。
ステップS410において、例えば1秒程度の所定時間経過した、と制御部101が判別した場合、処理は、ステップS411に遷移する。
ここで、ステップS410において、指示点501が例えば1秒程度の所定時間継続して領域301の外側に存在しているか否か判別する理由を説明する。それは、指示点501が領域301から出たり入ったりする動作が繰り返されると、その動作に呼応して、ポインタの位置が、頻繁に切り替わってしまい、ポインタがちらついて見にくいからである。ポインタの位置は、指示点501を通り操作体401の向きに延びる延長線上の位置と、後述する、指示点502を通る投影画像300の法線上の位置とで切り替わる。
ステップS411では、領域301の外側に位置する指示点501を通り操作体401の向きに延びる延長線と、投影画像300が交わる点(第1の位置)をポインタ座標算出部114が算出し、算出した点にポインタ601を表示させる。ポインタ座標算出部114では、指示点座標算出部113により算出された操作体400の向き、及び指示点500の3次元空間における座標から、投影画像300中に重畳表示するポインタ600の座標を算出する。
このときの動作について、図3A〜3Cを用いて説明する。
このときの動作について、図3A〜3Cを用いて説明する。
ステップS404、ステップS405で、操作体401の先端部である指示点501の座標(xe1、ye1、ze1)、及び末端部451の座標(xs1、ys1、zs1)を検出している。ここで、末端部451から指示点501への方向ベクトルを(l1、m1、n1)とすると、指示点501(xe1、ye1、ze1)を通り、操作体401を含む直線の方程式は式(1)の通りである。
(x−xe1)/l1=(y−ye1)/m1=(z−ze1)/n1 ・・式(1)
式(1)の直線とスクリーン200上の投影画像300の交点の座標(xp1、yp1、0)がポインタ601を表示する座標となる。このとき、式(1)にz=0を代入すれば、xp1、yp1が求められる。
このようにして算出した座標(xp1、yp1、0)に相当する位置に対して、制御部101は、画像処理部103を制御して、ポインタ601を表示させる。
なお、操作体に内蔵されたジャイロセンサにより操作体の向きを取得し、操作体からプロジェクタに赤外線やBTC規格を用いた無線通信を介して、向きを示す情報を送信することによって、プロジェクタが操作体の向きを示す情報を取得することも可能である。
(x−xe1)/l1=(y−ye1)/m1=(z−ze1)/n1 ・・式(1)
式(1)の直線とスクリーン200上の投影画像300の交点の座標(xp1、yp1、0)がポインタ601を表示する座標となる。このとき、式(1)にz=0を代入すれば、xp1、yp1が求められる。
このようにして算出した座標(xp1、yp1、0)に相当する位置に対して、制御部101は、画像処理部103を制御して、ポインタ601を表示させる。
なお、操作体に内蔵されたジャイロセンサにより操作体の向きを取得し、操作体からプロジェクタに赤外線やBTC規格を用いた無線通信を介して、向きを示す情報を送信することによって、プロジェクタが操作体の向きを示す情報を取得することも可能である。
以上が、プレゼンタ480の指先、またはペン先である指示点501が、図3A〜3Cに示すように領域301の外側に位置する場合に、指示点501を通り操作体401の向きに延びる延長線上にポインタ601を表示する動作である。
一方、操作体400が、図3A〜図3Cにおいて402で示す位置にあるとする。
この場合にはステップS406で、操作体400が図3A〜3Cにおいて402で示す位置に存在し、その指示点502の座標(xe2、ye2、ze2)が、領域301内にある、と制御部101が判別する。そして、制御部101の指示でステップS413に遷移する。
ステップS413では、制御部101がフラグflgの値を見て、前回のステップS406に遷移したときに、指示点502が領域301内に位置していたことを示す“in”
であるか否か判別する。
ステップS413で、制御部101がflg=“in”でないと判別した場合、前回のステップS406の判別時では、指示点502が領域301の外側にあったことを表す。つまり、プレゼンタ480の手の震え等により、例えば、図3A〜3Cに示す操作体401と操作体402との間で振動し、指示点500が領域301から出たり入ったりしていることを表す。このときは、制御部101の指示でステップS414に遷移し、計時部118をリセットして、指示点502が領域301内に継続して存在する時間を測り直す。
ステップS413で、制御部101がflg=“in”であると判別した場合、前回のステップS406の判別時から、指示点502が領域301内に位置していたことを表す。よって、計時部118による、指示点502が領域301内に引き続き存在する時間の測定を継続したまま、制御部101の指示でステップS415に遷移する。
この場合にはステップS406で、操作体400が図3A〜3Cにおいて402で示す位置に存在し、その指示点502の座標(xe2、ye2、ze2)が、領域301内にある、と制御部101が判別する。そして、制御部101の指示でステップS413に遷移する。
ステップS413では、制御部101がフラグflgの値を見て、前回のステップS406に遷移したときに、指示点502が領域301内に位置していたことを示す“in”
であるか否か判別する。
ステップS413で、制御部101がflg=“in”でないと判別した場合、前回のステップS406の判別時では、指示点502が領域301の外側にあったことを表す。つまり、プレゼンタ480の手の震え等により、例えば、図3A〜3Cに示す操作体401と操作体402との間で振動し、指示点500が領域301から出たり入ったりしていることを表す。このときは、制御部101の指示でステップS414に遷移し、計時部118をリセットして、指示点502が領域301内に継続して存在する時間を測り直す。
ステップS413で、制御部101がflg=“in”であると判別した場合、前回のステップS406の判別時から、指示点502が領域301内に位置していたことを表す。よって、計時部118による、指示点502が領域301内に引き続き存在する時間の測定を継続したまま、制御部101の指示でステップS415に遷移する。
ステップS415では、制御部101がフラグflgに指示点502が領域301内に位置することを示す値“in”を設定する。これにより、次回、ステップS413に遷移したときに、「指示点502が継続して領域301の内側に位置している。」と制御部101が判別できる。
次に、制御部101の指示で、ステップS416に遷移し、制御部101は、計時部118による計時時間が所定時間経過したか判別する。ステップS416において、例えば1秒程度の所定時間がまだ経過していない、と制御部101が判別した場合、制御部101の指示で、ステップS403に遷移し、上述の動作(ステップS403〜S406、S413〜S416)を繰り返す。
ステップS416において、例えば1秒程度の所定時間経過した、と制御部101が判別した場合、処理はステップS417に遷移する。
ステップS416において、例えば1秒程度の所定時間経過した、と制御部101が判別した場合、処理はステップS417に遷移する。
ステップS417では、領域301内に位置する指示点502を通る投影画像300(スクリーン200)の法線と、投影画像300(スクリーン200)とが交わる点(第2の位置)にポインタ602を表示させる。
このときの動作について、図3A〜3Cを用いて説明する。
ステップS404、ステップS405で、操作体402の先端部である指示点502の座標(xe2、ye2、ze2)を既に検出している。この座標から延ばした投影画像300の法線と、投影画像300が交わる座標が(xe2、ye2、0)であることは、図3A〜3Cより自明である。引き続き、制御部101は、画像処理部103を制御して、算出した座標(xe2、ye2、0)に相当する位置にポインタ602を表示する。
このときの動作について、図3A〜3Cを用いて説明する。
ステップS404、ステップS405で、操作体402の先端部である指示点502の座標(xe2、ye2、ze2)を既に検出している。この座標から延ばした投影画像300の法線と、投影画像300が交わる座標が(xe2、ye2、0)であることは、図3A〜3Cより自明である。引き続き、制御部101は、画像処理部103を制御して、算出した座標(xe2、ye2、0)に相当する位置にポインタ602を表示する。
以上が、プレゼンタ480の指先、またはペン先である指示点502が、領域301内に位置する場合に、指示点502を通る投影画像300の法線上にポインタ602を表示する動作である。本実施例では、指示点502が、領域301内に位置する場合には、指示点502を通り操作体402の向きに延びる延長線と、投影画像300が交わる点612(図3A〜3C)にはポインタを表示しない。ここで、操作体402の末端部452の座標を(xs2、ys2、zs2)としている。
次に、制御部101の指示で、ステップS412に遷移する。ステップS412で制御部101は、操作部116より動作終了操作があったか否かを判別し、動作継続であればステップS403に遷移する。動作終了であれば、制御部101の指示で、ステップS418に遷移し、動作を終了する。
以上説明したように、本実施例では、図1に示す操作体400の先端部である指示点500が、投影画像300の近くに位置しているかどうか判別している。そして、指示点500が投影画像300から離れた位置にある場合には、図3A〜3Cに示すポインタ60
1のように、指示点501を通り操作体401の向きに延びる延長線と、投影画像300が交わる点にポインタを表示させる。言い換えれば、操作部材が所定の領域の外側に位置する場合、操作部材の向きに延びる線が、表示面に交わる第1の位置に操作画像を表示させる。
一方、指示点500が投影画像300の近くに位置していれば、図3A〜3Cに示すポインタ602のように、指示点502を通る投影画像300の法線と、投影画像300とが交わる点にポインタを表示させる。言い換えれば、操作部材が所定の領域内に位置する場合、指示点を通る表示面の法線と、表示面とが交わる第2の位置に操作画像を表示させる。
これにより、投影画像300の近くから投影画像300上を操作してクリック、描画等を行うような場合に、従来のように、操作体を投影画像に対して垂直にしたり、投影画像に直接触れたりする必要がなくなる。したがって、投影画像300に対する位置に関係なく、操作体400を操作する際の操作性をより向上させることができる。
1のように、指示点501を通り操作体401の向きに延びる延長線と、投影画像300が交わる点にポインタを表示させる。言い換えれば、操作部材が所定の領域の外側に位置する場合、操作部材の向きに延びる線が、表示面に交わる第1の位置に操作画像を表示させる。
一方、指示点500が投影画像300の近くに位置していれば、図3A〜3Cに示すポインタ602のように、指示点502を通る投影画像300の法線と、投影画像300とが交わる点にポインタを表示させる。言い換えれば、操作部材が所定の領域内に位置する場合、指示点を通る表示面の法線と、表示面とが交わる第2の位置に操作画像を表示させる。
これにより、投影画像300の近くから投影画像300上を操作してクリック、描画等を行うような場合に、従来のように、操作体を投影画像に対して垂直にしたり、投影画像に直接触れたりする必要がなくなる。したがって、投影画像300に対する位置に関係なく、操作体400を操作する際の操作性をより向上させることができる。
この効果を考慮すると、領域301を示すzthの具体例として、30cm程度が考えられる。また、ythの具体例は、投影画像300とプレゼンタ480の高さの関係による。例えば、投影画像300の下端がプレゼンタ480の腰の高さとすると70cm程度が考えられるが、これらに限ったものではない。
なお、本実施例では、指示点500を操作体400の先端部分に配設しているが、これに限るものではない。指示点500は、操作体400の末端部分に配設されるものであってもよく、中間部分に配設されるものであってもよい。また、本実施例では、表示システムの例として、プロジェクタ(投影装置)100が投影画像300をスクリーン200上に投影する例を挙げたが、これに限るものではない。本発明は、操作部材の位置に応じた画像の位置に操作画像を表示するものであって、操作部材が所定の領域内にあるか否かに応じて、操作部材の位置と画像における操作画像の位置との対応関係を変更可能な表示システムに適用することができる。例えば、ディスプレイモニタなどの表示装置においても本発明を好適に適用することができる。また、プロジェクタ、ディスプレイモニタなどの表示装置を制御する制御装置においても本発明を好適に適用することができる。このとき、制御装置は、表示装置(投影装置)に画像信号を出力することによって、表示装置(投影装置)を制御する。
なお、本実施例では、指示点500を操作体400の先端部分に配設しているが、これに限るものではない。指示点500は、操作体400の末端部分に配設されるものであってもよく、中間部分に配設されるものであってもよい。また、本実施例では、表示システムの例として、プロジェクタ(投影装置)100が投影画像300をスクリーン200上に投影する例を挙げたが、これに限るものではない。本発明は、操作部材の位置に応じた画像の位置に操作画像を表示するものであって、操作部材が所定の領域内にあるか否かに応じて、操作部材の位置と画像における操作画像の位置との対応関係を変更可能な表示システムに適用することができる。例えば、ディスプレイモニタなどの表示装置においても本発明を好適に適用することができる。また、プロジェクタ、ディスプレイモニタなどの表示装置を制御する制御装置においても本発明を好適に適用することができる。このとき、制御装置は、表示装置(投影装置)に画像信号を出力することによって、表示装置(投影装置)を制御する。
[実施例2]
以下に、実施例2について説明する。なお、以下では、実施例1と異なる構成や処理について説明し、実施例1と同様の構成や処理についての説明は省略する。
本実施例は、図1に示した表示システムに適用され、プロジェクタ100が図2に示すような構成である点で、実施例1と共通である。
さらに、操作体400の指示点500が投影画像300から離れていれば、操作体400の延長線上にポインタ600を表示する点で実施例1と共通である。
しかし、操作体400の指示点500が投影画像300から近い場合には、ポインタ600の位置を、指示点500が投影画像300から離れていたときの位置で固定する点で実施例1と異なる。この点について言い換えれば、操作部材が所定の領域の外側から所定の領域内に移動した場合、操作部材が所定の領域の外側から所定の領域内に移動してから所定の期間が経過するまでは、第1の位置に操作画像を表示させる。ここで、所定の期間は、所定の領域内に移動した操作部材が、所定の領域の外側に移動するまでの期間であるとよい。
以下に、実施例2について説明する。なお、以下では、実施例1と異なる構成や処理について説明し、実施例1と同様の構成や処理についての説明は省略する。
本実施例は、図1に示した表示システムに適用され、プロジェクタ100が図2に示すような構成である点で、実施例1と共通である。
さらに、操作体400の指示点500が投影画像300から離れていれば、操作体400の延長線上にポインタ600を表示する点で実施例1と共通である。
しかし、操作体400の指示点500が投影画像300から近い場合には、ポインタ600の位置を、指示点500が投影画像300から離れていたときの位置で固定する点で実施例1と異なる。この点について言い換えれば、操作部材が所定の領域の外側から所定の領域内に移動した場合、操作部材が所定の領域の外側から所定の領域内に移動してから所定の期間が経過するまでは、第1の位置に操作画像を表示させる。ここで、所定の期間は、所定の領域内に移動した操作部材が、所定の領域の外側に移動するまでの期間であるとよい。
<プロジェクタの特徴的な動作>
本実施例におけるプロジェクタ100の特徴的な動作について図5A〜5C、図6を用いて説明する。
図5A〜5Cは、投影画像300、操作体403,404、指示点503,504、ポ
インタ603の関係を示している。
ここで、図5Aは投影画像300を正面から見た図、図5Bは投影画像300を向かって右から見た図、図5Cは投影画像300を真上から見た図である。図5A〜5Cに示すように、本実施例においては、所定の領域、すなわち投影画像300に近い領域を領域302とする。
また本実施例では、図5A〜5Cに示すように、zth=ze3とし、領域302の境界にある操作体403に関して、指示点、末端部、ポインタの符号をそれぞれ、指示点503、末端部453、ポインタ603とする。なお、ze3は操作体403の指示点503のz軸上の位置である。また、領域302の内にある操作体404に関しては、指示点、末端部の符号をそれぞれ、指示点504、末端部454とする。指示点503の座標は(xe3、ye3、ze3)とし、指示点504の座標は(xe4、ye4、ze4)としている。また、末端部453の座標は(xs3、ys3、zs3)とし、末端部454の座標は(xs4、ys4、zs4)としている。
本実施例におけるプロジェクタ100の特徴的な動作について図5A〜5C、図6を用いて説明する。
図5A〜5Cは、投影画像300、操作体403,404、指示点503,504、ポ
インタ603の関係を示している。
ここで、図5Aは投影画像300を正面から見た図、図5Bは投影画像300を向かって右から見た図、図5Cは投影画像300を真上から見た図である。図5A〜5Cに示すように、本実施例においては、所定の領域、すなわち投影画像300に近い領域を領域302とする。
また本実施例では、図5A〜5Cに示すように、zth=ze3とし、領域302の境界にある操作体403に関して、指示点、末端部、ポインタの符号をそれぞれ、指示点503、末端部453、ポインタ603とする。なお、ze3は操作体403の指示点503のz軸上の位置である。また、領域302の内にある操作体404に関しては、指示点、末端部の符号をそれぞれ、指示点504、末端部454とする。指示点503の座標は(xe3、ye3、ze3)とし、指示点504の座標は(xe4、ye4、ze4)としている。また、末端部453の座標は(xs3、ys3、zs3)とし、末端部454の座標は(xs4、ys4、zs4)としている。
以下に、本実施例において、操作体400、指示点500を検出して、ポインタ600を投影するまでの動作を図6のフローチャートを用いて説明する。この処理は、記憶部122に記録されたプログラムをRAM115に展開して制御部101が実行することで実現する。図6において、図4のフローチャートと同様の動作のステップには同じ番号を付し説明は省略する。
本実施例では、指示点500が領域302の境界上または外側に位置するとき、すなわち図5A〜5Cに示す指示点503の位置にあるとき、ステップS406からステップS407に遷移する。また、指示点500が領域302内に位置するとき、すなわち図5A〜5Cに示す指示点504の位置にあるとき、ステップS406からステップS413に遷移する。
本実施例では、指示点500が領域302の境界上または外側に位置するとき、すなわち図5A〜5Cに示す指示点503の位置にあるとき、ステップS406からステップS407に遷移する。また、指示点500が領域302内に位置するとき、すなわち図5A〜5Cに示す指示点504の位置にあるとき、ステップS406からステップS413に遷移する。
ステップS406からステップS413に遷移した後のステップS617では、指示点504が領域302内に存在するので、直近においてステップS411に遷移して設定したポインタ603の位置を維持して、今回のポインタの位置とする。そして、指示点504が領域302内に存在する間は、このポインタ603の位置を固定する。
本実施例では、実施例1のように、操作体404の向きに延びる延長線と、投影画像300が交わる点614に、ポインタの位置を設定するものではない。
なお、直近においてステップS411に遷移したときの指示点503の座標は(xe3、ye3、ze3)であり、このとき設定したポインタ603の座標は(xp3、yp3、0)であるとする。このとき、ステップS617では、ポインタの座標を(xp3、yp3、0)に維持する。
本実施例では、実施例1のように、操作体404の向きに延びる延長線と、投影画像300が交わる点614に、ポインタの位置を設定するものではない。
なお、直近においてステップS411に遷移したときの指示点503の座標は(xe3、ye3、ze3)であり、このとき設定したポインタ603の座標は(xp3、yp3、0)であるとする。このとき、ステップS617では、ポインタの座標を(xp3、yp3、0)に維持する。
以上説明したように、本実施例においても実施例1同様、図1に示す操作体400の先端部である指示点500が、投影画像300の近くの領域302内に位置するかどうかを判別している。
そして、指示点500が領域302の外側に位置する場合には、実施例1同様、図5A〜5Cに示すポインタ603のように、指示点503を通り操作体403の向きに延びる延長線と、投影画像300が交わる点にポインタを表示させる。
一方、指示点500が、投影画像300の近くの領域302内に位置する場合には、ポインタ603のように、指示点500が領域302の外側に位置するとの判別が、直近に行われたときに設定され固定された位置にポインタを表示させる。
これにより、投影画像300に近付いて投影画像300上を操作してクリック、描画等を行うような場合に、投影画像300に近付く直前に位置が固定されたポインタを操作することになる。したがって、従来のように、操作体を投影画像に対して垂直にしたり、投影面に直接触れたりする必要がなくなり、投影画像300に対する位置に関係なく、操作体400を操作する際の操作性をより向上させることができる。
そして、指示点500が領域302の外側に位置する場合には、実施例1同様、図5A〜5Cに示すポインタ603のように、指示点503を通り操作体403の向きに延びる延長線と、投影画像300が交わる点にポインタを表示させる。
一方、指示点500が、投影画像300の近くの領域302内に位置する場合には、ポインタ603のように、指示点500が領域302の外側に位置するとの判別が、直近に行われたときに設定され固定された位置にポインタを表示させる。
これにより、投影画像300に近付いて投影画像300上を操作してクリック、描画等を行うような場合に、投影画像300に近付く直前に位置が固定されたポインタを操作することになる。したがって、従来のように、操作体を投影画像に対して垂直にしたり、投影面に直接触れたりする必要がなくなり、投影画像300に対する位置に関係なく、操作体400を操作する際の操作性をより向上させることができる。
[実施例3]
以下に、実施例3について説明する。なお、以下では、実施例1,2と異なる構成や処理について説明し、実施例1,2と同様の構成や処理についての説明は省略する。
本実施例は、図1に示した表示システムに適用され、プロジェクタ100が図2に示すような構成である点で、実施例1と共通であるが、次の点で、実施例1と異なる。
実施例1では、操作体400の指示点500と投影画像300との距離に基づき、ポインタ600の位置設定を切り替えるものであった。これに対して、本実施例では、指示点500を通り操作体400の向きに延びる延長線と投影画像300との交点と、指示点500との距離に応じて、ポインタ600の位置設定を切り替えるものである。
以下に、実施例3について説明する。なお、以下では、実施例1,2と異なる構成や処理について説明し、実施例1,2と同様の構成や処理についての説明は省略する。
本実施例は、図1に示した表示システムに適用され、プロジェクタ100が図2に示すような構成である点で、実施例1と共通であるが、次の点で、実施例1と異なる。
実施例1では、操作体400の指示点500と投影画像300との距離に基づき、ポインタ600の位置設定を切り替えるものであった。これに対して、本実施例では、指示点500を通り操作体400の向きに延びる延長線と投影画像300との交点と、指示点500との距離に応じて、ポインタ600の位置設定を切り替えるものである。
<プロジェクタの特徴的な動作>
次に、本実施例におけるプロジェクタ100の特徴的な動作について図7A〜7C、図8を用いて説明する。
図7A〜7Cは、投影画像300、操作体405,406、指示点505,506、ポインタ605の関係を示している。
ここで、図7Aは投影画像300を正面から見た図、図7Bは投影画像300を向かって右から見た図、図7Cは投影画像300を真上から見た図である。
図7A〜7Cでは、指示点505を通り操作体405の向きに延びる延長線が投影画像300と交わる点605(ポインタとなる)と、指示点505との距離をdthとする。また、指示点506を通り操作体406の向きに延びる延長線が投影画像300と交わる点616(ポインタとはならない)と、指示点506との距離をd6とする。説明の便宜上、点605、616を仮想ポインタ605、616と呼ぶ場合がある。
次に、本実施例におけるプロジェクタ100の特徴的な動作について図7A〜7C、図8を用いて説明する。
図7A〜7Cは、投影画像300、操作体405,406、指示点505,506、ポインタ605の関係を示している。
ここで、図7Aは投影画像300を正面から見た図、図7Bは投影画像300を向かって右から見た図、図7Cは投影画像300を真上から見た図である。
図7A〜7Cでは、指示点505を通り操作体405の向きに延びる延長線が投影画像300と交わる点605(ポインタとなる)と、指示点505との距離をdthとする。また、指示点506を通り操作体406の向きに延びる延長線が投影画像300と交わる点616(ポインタとはならない)と、指示点506との距離をd6とする。説明の便宜上、点605、616を仮想ポインタ605、616と呼ぶ場合がある。
本実施例では、指示点500から仮想ポインタまでの距離が所定の距離より短くなった場合に、ポインタ600の位置を、実施例1のように、指示点500を通る投影画像300の法線が投影画像300と交わる点としている。ここで、指示点500から仮想ポインタまでの距離が所定の距離より短くなった場合には、仮想ポインタを中心として所定距離だけ離れた面(仮想曲面)と、投影画像300との間の領域内に、指示点500が存在することになる。ここで、仮想ポインタを中心として所定距離だけ離れた面と、投影画像300との間の領域は、言い換えれば、第1の位置を中心として所定距離だけ離れた面と、表示面との間の領域である。
このときの動作を図8のフローチャートを用いて説明する。この処理は、記憶部122に記録されたプログラムをRAM115に展開して制御部101が実行することで実現する。図8において、図4のフローチャートと同様の動作のステップには同じ番号を付し説明は省略する。
本実施例では、ステップS405において、操作体400の先端部である指示点500の座標、及び操作体400の末端部450の座標を検出したら、ステップS806に遷移する。本実施例では、指示点505の座標は(xe5、ye5、ze5)とし、指示点506の座標は(xe6、ye6、ze6)末端部455の座標は(xs5、ys5、zs5)とし、末端部456の座標は(xs6、ys6、zs6)としている。
このときの動作を図8のフローチャートを用いて説明する。この処理は、記憶部122に記録されたプログラムをRAM115に展開して制御部101が実行することで実現する。図8において、図4のフローチャートと同様の動作のステップには同じ番号を付し説明は省略する。
本実施例では、ステップS405において、操作体400の先端部である指示点500の座標、及び操作体400の末端部450の座標を検出したら、ステップS806に遷移する。本実施例では、指示点505の座標は(xe5、ye5、ze5)とし、指示点506の座標は(xe6、ye6、ze6)末端部455の座標は(xs5、ys5、zs5)とし、末端部456の座標は(xs6、ys6、zs6)としている。
ステップS806では、制御部101の指示により、ステップS411と同様な処理で、指示点505に対応する、投影画像300上の仮想ポインタ605の座標、または、指示点506に対応する、投影画像300上の仮想ポインタ616の座標を求める。さらに、指示点505から仮想ポインタ605までの距離、または、指示点506から仮想ポインタ616までの距離を求める。ただし、ステップS411と異なり、ステップS806ではポインタの表示は行わない。ここで、仮想ポインタ605の座標は(xp5、yp5、0)としている。
次に、ステップS807に遷移し、制御部101は、ステップS806で求めた指示点から仮想ポインタまでの距離が、所定値より小さいか否か判別する。本実施例では、指示点505から仮想ポインタ605までの距離が、所定値と等しいdthであり、指示点506から仮想ポインタ616までの距離が、所定値よりも小さいd6であるとする。プレゼンタ480の位置を鑑みると、dthの値として1m程度が考えられるが、これに限るものではない。
指示点500が図7A〜7Cに示す指示点505の位置にあるとき、仮想ポインタ605までの距離は所定値に等しいdthであるので、制御部101の指示により、ステップS407に遷移する。以降の動作(ステップS407〜S410)は、実施例1の図4のフローチャートと同様である。図4のステップS411に対応するステップS811では、ステップS411と同様の処理により、ステップS806で設定した仮想ポインタ605をポインタとして表示する。
指示点500が図7A〜7Cに示す指示点505の位置にあるとき、仮想ポインタ605までの距離は所定値に等しいdthであるので、制御部101の指示により、ステップS407に遷移する。以降の動作(ステップS407〜S410)は、実施例1の図4のフローチャートと同様である。図4のステップS411に対応するステップS811では、ステップS411と同様の処理により、ステップS806で設定した仮想ポインタ605をポインタとして表示する。
一方、指示点500が図7A〜7Cに示す指示点506の位置にあるとき、仮想ポインタ616までの距離は所定値より小さいd6であるので、制御部101の指示により、ステップS413に遷移する。
以降の動作(ステップS413〜S417)は、実施例1の図4のフローチャートと同様である。ステップS417では、仮想ポインタ616ではなく、指示点506を通る投影画像300の法線と、投影画像300が交わる点(座標(xe6、ye6、0))にポインタ606を表示させる。
以降の動作(ステップS413〜S417)は、実施例1の図4のフローチャートと同様である。ステップS417では、仮想ポインタ616ではなく、指示点506を通る投影画像300の法線と、投影画像300が交わる点(座標(xe6、ye6、0))にポインタ606を表示させる。
以上説明したように、本実施例では、操作体400の向きに延びる延長線と投影画像300の交点と、指示点500との距離に応じて、ポインタ600の位置を、操作体400の向きに延びる延長線上と、投影画像300の法線上とで切り替えている。
これにより、投影画像300の近くから投影画像300上を操作してクリック、描画等を行うような場合に、従来のように、操作体を投影画像に対して垂直にしたり、投影画像に直接触れたりする必要がなくなる。したがって、投影画像300に対する位置に関係なく、操作体400を操作する際の操作性をより向上させることができる。
これにより、投影画像300の近くから投影画像300上を操作してクリック、描画等を行うような場合に、従来のように、操作体を投影画像に対して垂直にしたり、投影画像に直接触れたりする必要がなくなる。したがって、投影画像300に対する位置に関係なく、操作体400を操作する際の操作性をより向上させることができる。
なお、本実施例では、指示点と仮想ポインタとの距離が所定値より小さい場合、投影画像300の法線上にポインタを表示する例を説明したが、これに限るものではない。指示点と仮想ポインタとの距離が所定値より小さい場合、実施例2のように、ポインタを表示させてもよい。すなわち、指示点と仮想ポインタとの距離が所定値より小さくなった場合、指示点から仮想ポインタまでの距離が、所定値以上であるとの判別が、直近に行われたときに設定され固定された位置にポインタを表示させてもよい。
[実施例4]
以下に、実施例4について説明する。なお、以下では、実施例1〜3と異なる構成や処理について説明し、実施例1〜3と同様の構成や処理についての説明は省略する。
本実施例は、図1に示した表示システムに適用され、プロジェクタ100が図2に示すような構成である点で、実施例1と共通であるが、次の点で実施例1と異なる。本実施例では、指示点500を通り操作体400の向きに延びる延長線と、投影画像300を含む平面との交点が、投影画像300の外側に位置するとき、ポインタ600の位置を投影画像300の端部に設定するものである。言い換えれば、操作部材の向きに延びる線と表示面が交わる交点が画像に含まれる場合、交点の位置に操作画像を表示させ、交点が画像に含まれない場合、画像の端部に操作画像を表示させる。
以下に、実施例4について説明する。なお、以下では、実施例1〜3と異なる構成や処理について説明し、実施例1〜3と同様の構成や処理についての説明は省略する。
本実施例は、図1に示した表示システムに適用され、プロジェクタ100が図2に示すような構成である点で、実施例1と共通であるが、次の点で実施例1と異なる。本実施例では、指示点500を通り操作体400の向きに延びる延長線と、投影画像300を含む平面との交点が、投影画像300の外側に位置するとき、ポインタ600の位置を投影画像300の端部に設定するものである。言い換えれば、操作部材の向きに延びる線と表示面が交わる交点が画像に含まれる場合、交点の位置に操作画像を表示させ、交点が画像に含まれない場合、画像の端部に操作画像を表示させる。
<プロジェクタの特徴的な動作>
本実施例におけるプロジェクタ100の特徴的な動作について図9A〜9C、図10、図11を用いて説明する。
図9A〜9Cは、投影画像300、操作体407、指示点507、ポインタ607、仮想ポインタ617の関係を示している。ここで、図9Aは投影画像300を正面から見た図、図9Bは投影画像900を向かって右から見た図、図9Cは投影画像300を真上から見た図である。
図9A〜9Cでは、指示点507を通り操作体407の向きに延びる延長線が、投影画像300を含む仮想面と交わる交点を仮想ポインタ617とする。ここで、本実施例では、指示点507の座標を(xe7、ye7、ze7)とし、末端部457の座標を(xs7、ys7、zs7)としている。
本実施例におけるプロジェクタ100の特徴的な動作について図9A〜9C、図10、図11を用いて説明する。
図9A〜9Cは、投影画像300、操作体407、指示点507、ポインタ607、仮想ポインタ617の関係を示している。ここで、図9Aは投影画像300を正面から見た図、図9Bは投影画像900を向かって右から見た図、図9Cは投影画像300を真上から見た図である。
図9A〜9Cでは、指示点507を通り操作体407の向きに延びる延長線が、投影画像300を含む仮想面と交わる交点を仮想ポインタ617とする。ここで、本実施例では、指示点507の座標を(xe7、ye7、ze7)とし、末端部457の座標を(xs7、ys7、zs7)としている。
本実施例では、仮想ポインタ617が、投影画像300の外側に位置するときに、ポインタ607の位置を投影画像300の端部に設定する。
このときの動作を図10のフローチャートを用いて説明する。この処理は、記憶部122に記録されたプログラムをRAM115に展開して制御部101が実行することで実現する。図10において、図4のフローチャートと同様の動作のステップには同じ番号を付し説明は省略する。
本実施例では、ステップS806において、制御部101の指示により、ステップS411と同様な処理で、指示点507に対応する、仮想ポインタ617の座標(xp7、yp7、0)を求める。ステップS806ではポインタの表示は行わない。
このときの動作を図10のフローチャートを用いて説明する。この処理は、記憶部122に記録されたプログラムをRAM115に展開して制御部101が実行することで実現する。図10において、図4のフローチャートと同様の動作のステップには同じ番号を付し説明は省略する。
本実施例では、ステップS806において、制御部101の指示により、ステップS411と同様な処理で、指示点507に対応する、仮想ポインタ617の座標(xp7、yp7、0)を求める。ステップS806ではポインタの表示は行わない。
次に、ステップS1007に遷移し、制御部101はステップS806で求めた仮想ポインタ617の座標が投影画像300の内部にあるか否かを判別する。図9に示すように投影画像300の幅をxw、高さをyhとしたとき、(xp7、yp7)が、次の式(2)と式(3)を同時に満たすか否かを判別する。
xw≧xp7≧0 ・・式(2)
yh≧yp7≧0 ・・式(3)
図9A〜9Cの例では、0>xp7であり、式(2)を満たさない。よって、制御部101の指示でステップS407に遷移する。ステップS407からステップS410の動作は図4と同様である。本実施例では、ステップS410からステップS1011に遷移する。
xw≧xp7≧0 ・・式(2)
yh≧yp7≧0 ・・式(3)
図9A〜9Cの例では、0>xp7であり、式(2)を満たさない。よって、制御部101の指示でステップS407に遷移する。ステップS407からステップS410の動作は図4と同様である。本実施例では、ステップS410からステップS1011に遷移する。
ステップS1011では、投影画像300の外側に位置する仮想ポインタ617を基に、投影画像300の端部にポインタ607を設定し、表示する。図9A、9Cのように、仮想ポインタ617は、投影画像300に対して左側にはみ出して、0>xp7の状態にあるので、x座標の値を0とした位置(投影画像300の端部の座標(0、yp7、0))にポインタ607を設定する。
図9A、9Cにおいて、投影画像300に対して右側にはみ出した場合は、ポインタのx座標の値をxwとする。また、投影画像300に対して上にはみ出した場合は、ポインタのy座標の値をyhとし、投影画像300に対して下にはみ出した場合は、ポインタのy座標の値を0とする。
図9A、9Cにおいて、投影画像300に対して右側にはみ出した場合は、ポインタのx座標の値をxwとする。また、投影画像300に対して上にはみ出した場合は、ポインタのy座標の値をyhとし、投影画像300に対して下にはみ出した場合は、ポインタのy座標の値を0とする。
次に、ステップS1012に遷移し、制御部101は、画像処理部103に指示し、ポインタが投影画像300からはみ出している旨の警告を表示させる。警告メッセージの一例を図11に示す。図9の仮想ポインタ617が投影画像300からはみ出しているので、図11では、ポインタ607を投影画像300の端部に表示している。このとき、図11に示すように、警告メッセージ1101を表示する。
なお、ステップS1012では、ポインタが投影画像の外側に位置することを、プレゼンタ480等の使用者に報知する報知手段として、警告メッセージを表示する例を示したが、これに限らず、例えば、不図示のスピーカーから警告音を鳴らしてもよい。このとき、不図示の音声処理回路で警告音を生成するものであってもよい。
なお、ステップS1012では、ポインタが投影画像の外側に位置することを、プレゼンタ480等の使用者に報知する報知手段として、警告メッセージを表示する例を示したが、これに限らず、例えば、不図示のスピーカーから警告音を鳴らしてもよい。このとき、不図示の音声処理回路で警告音を生成するものであってもよい。
一方、ステップS1007において、制御部101が、仮想ポインタが投影画像300の内部に位置する、と判別したら、ステップS413に遷移する。ステップS413からステップS416までの動作は図4と同様である。本実施例では、ステップS416において、例えば1秒程度の所定時間経過した、と制御部101が判別した場合、ステップS1017に遷移する。
ステップS1017では、ステップS411と同様に、指示点500から、操作体400の向きに延びる延長線と、投影画像300が交わる点にポインタ600を表示させる。
ステップS1017では、ステップS411と同様に、指示点500から、操作体400の向きに延びる延長線と、投影画像300が交わる点にポインタ600を表示させる。
以上説明したように、本実施例では、操作体400の向きから算出した仮想ポインタの位置が、投影画像300からはみ出す場合、ポインタの位置を投影画像300の端部に設定する。
これにより、操作体400の指し示す向きにより、ポインタ600が投影画像300上から消失することがなくなる。したがって、プレゼンタ480等の使用者は、常に投影画像300を操作することができるようになる。
これにより、操作体400の指し示す向きにより、ポインタ600が投影画像300上から消失することがなくなる。したがって、プレゼンタ480等の使用者は、常に投影画像300を操作することができるようになる。
なお、本実施例では、仮想ポインタの位置が、投影画像300からはみ出す場合、ポインタの位置を投影画像300の端部に設定するものであったが、これに限るものではない。例えば、仮想ポインタの位置が、スクリーン200からはみ出す(表示面内にない)場合に、ポインタの位置を投影画像300の端部に設定するものであってもよい。また、仮想ポインタの位置が、スクリーン200からはみ出す場合に、ポインタの位置をスクリーン200の端部に設定するものであってもよい。
また、本実施例では、仮想ポインタが投影画像300内に位置する場合、ステップS1017において、操作体400の向きに延びる延長線上にポインタ600が位置するように設定しているが、これに限るものではない。すなわち、上述した実施例1〜3を適宜適用して、ポインタ600の表示位置を切り替える形態にしてもよい。例えばステップS1017に遷移したときに、実施例1または実施例2のステップS406のように、操作体400の指示点500の座標が、領域301内にあるかどうか判別し、判別結果に応じて、ポインタ600の表示位置を切り替えるものであってもよい。また、ステップS1017に遷移したときに、実施例3のステップS807のように、指示点から仮想ポインタまでの距離が、所定値より小さいか否か判別し、判別結果に応じて、ポインタ600の表示位置を切り替えるものであってもよい。
また、本実施例では、仮想ポインタが投影画像300内に位置する場合、ステップS1017において、操作体400の向きに延びる延長線上にポインタ600が位置するように設定しているが、これに限るものではない。すなわち、上述した実施例1〜3を適宜適用して、ポインタ600の表示位置を切り替える形態にしてもよい。例えばステップS1017に遷移したときに、実施例1または実施例2のステップS406のように、操作体400の指示点500の座標が、領域301内にあるかどうか判別し、判別結果に応じて、ポインタ600の表示位置を切り替えるものであってもよい。また、ステップS1017に遷移したときに、実施例3のステップS807のように、指示点から仮想ポインタまでの距離が、所定値より小さいか否か判別し、判別結果に応じて、ポインタ600の表示位置を切り替えるものであってもよい。
また、実施例1〜3のポインタ設定時に、本実施例のポインタの表示位置の切り替え動作を適用してもよい。
例えば、実施例1,2のステップS411のポインタ設定時に、操作体401の向きに延びる延長線が投影画像300に交わるかどうかを判別し、判別結果に応じて、ポインタ600の表示位置を切り替えてもよい。ここで、操作体401の向きに延びる延長線が投影画像300に交わるか否かの判別は、本実施例のステップS1007の、操作体の向きに延びる延長線が、投影画像を含む仮想面と交わる交点が、投影画像の内部に位置するか否かの判別に相当する。
また、実施例3のステップS811のポインタ設定時に、本実施例のステップS1007のように、仮想ポインタの座標が投影画像300の内部にあるか否かを判別し、判別結果に応じて、ポインタ600の表示位置を切り替えてもよい。
言い換えれば、操作部材が、所定の領域の外側に位置し、かつ第1の位置が画像の外側に位置する場合、画像の端部に操作画像を表示させてもよい。このとき、報知手段は、操作部材が、所定の領域の外側に位置し、かつ第1の位置が画像の外側に位置する場合、第1の位置が画像の外側に位置することに関する情報を報知する。
例えば、実施例1,2のステップS411のポインタ設定時に、操作体401の向きに延びる延長線が投影画像300に交わるかどうかを判別し、判別結果に応じて、ポインタ600の表示位置を切り替えてもよい。ここで、操作体401の向きに延びる延長線が投影画像300に交わるか否かの判別は、本実施例のステップS1007の、操作体の向きに延びる延長線が、投影画像を含む仮想面と交わる交点が、投影画像の内部に位置するか否かの判別に相当する。
また、実施例3のステップS811のポインタ設定時に、本実施例のステップS1007のように、仮想ポインタの座標が投影画像300の内部にあるか否かを判別し、判別結果に応じて、ポインタ600の表示位置を切り替えてもよい。
言い換えれば、操作部材が、所定の領域の外側に位置し、かつ第1の位置が画像の外側に位置する場合、画像の端部に操作画像を表示させてもよい。このとき、報知手段は、操作部材が、所定の領域の外側に位置し、かつ第1の位置が画像の外側に位置する場合、第1の位置が画像の外側に位置することに関する情報を報知する。
[実施例5]
以下に、実施例5について説明する。なお、以下では、実施例1〜4と異なる構成や処理について説明し、実施例1〜4と同様の構成や処理についての説明は省略する。
図12は、本実施例の表示システムの概略構成を示す図である。
本実施例の表示システムは、図12に示すように、プロジェクタ150と、プロジェクタ150から独立したカメラ700を有する。カメラ700は、ケーブル800でプロジェクタ150と接続されている。ここで、本実施例のカメラ700は、図2に示したプロジェクタ100の測距部119と撮像部120に相当する。
以下に、実施例5について説明する。なお、以下では、実施例1〜4と異なる構成や処理について説明し、実施例1〜4と同様の構成や処理についての説明は省略する。
図12は、本実施例の表示システムの概略構成を示す図である。
本実施例の表示システムは、図12に示すように、プロジェクタ150と、プロジェクタ150から独立したカメラ700を有する。カメラ700は、ケーブル800でプロジェクタ150と接続されている。ここで、本実施例のカメラ700は、図2に示したプロジェクタ100の測距部119と撮像部120に相当する。
図13Aは、プロジェクタ150の内部構成を示す図、図13Bは、カメラ700の内部構成を示す図である。プロジェクタ150の内部構成は、図2のプロジェクタ100と比較すると、プロジェクタ100に対して測距部119と撮像部120を含まない点のみが異なるものであるため、その説明は省略する。
図13Bに示すように、カメラ700は、制御部701、操作部716、通信部717、測距部719、撮像部720を有する。
図13Bに示すように、カメラ700は、制御部701、操作部716、通信部717、測距部719、撮像部720を有する。
制御部701は、少なくとも1つのプロセッサーを有する制御部であり、カメラ700全体を制御する。本実施例では、制御部701は、マイクロコンピュータから構成されている。
操作部716は、プレゼンタ480等の使用者からの指示を受けるためのボタンやタッチスクリーンである。操作部716により、使用者から、例えば、電源のオン・オフ、画像処理の指示等を受けることができる。
通信部717は、制御ケーブル等を介した有線通信を行うモジュールや、無線通信を行うモジュールから構成される。通信部717により、外部機器との間でコマンドデータや画像データの送受信が可能である。図12の例では、ケーブル800は通信部717に接続されている。
操作部716は、プレゼンタ480等の使用者からの指示を受けるためのボタンやタッチスクリーンである。操作部716により、使用者から、例えば、電源のオン・オフ、画像処理の指示等を受けることができる。
通信部717は、制御ケーブル等を介した有線通信を行うモジュールや、無線通信を行うモジュールから構成される。通信部717により、外部機器との間でコマンドデータや画像データの送受信が可能である。図12の例では、ケーブル800は通信部717に接続されている。
測距部719は、制御部701の指示で、スクリーン200、操作体400、及びプレゼンタ480までの距離を測定する。測距部719としては、TOF(Time−of−Flight)センサを用いることができるが、後述の撮像部720がその機能を兼ねてもよい。
撮像部720は、制御部701の指示で、スクリーン200、操作体400、及びプレゼンタ480を撮像する。
本実施例の表示システムは、上述した実施例1〜4における図4、図6、図8、図10のフローチャートに基づいて動作可能である。
撮像部720は、制御部701の指示で、スクリーン200、操作体400、及びプレゼンタ480を撮像する。
本実施例の表示システムは、上述した実施例1〜4における図4、図6、図8、図10のフローチャートに基づいて動作可能である。
図14は、プロジェクタ150とカメラ700の通信シーケンスを示す図である。
図14において、1401では、プレゼンタ480等の使用者は、プロジェクタ150の操作部116を操作して、投影を指示する。
1402では、プレゼンタ480等の使用者は、カメラ700の操作部716を操作して、撮像・測距を指示する。
1403では、プロジェクタ150がカメラ700に対して接続要求をする。
1404では、接続要求を受けたカメラ700がプロジェクタ150との接続を許可して、論理的な接続を確立する。
1405では、プロジェクタ150がカメラ700に対して、カメラ700が撮像したスクリーン200、操作体400、及びプレゼンタ480の画像の送信を要求する。
1406では、カメラ700からプロジェクタ150へ、カメラ700が撮像した画像を送信する。
図14において、1401では、プレゼンタ480等の使用者は、プロジェクタ150の操作部116を操作して、投影を指示する。
1402では、プレゼンタ480等の使用者は、カメラ700の操作部716を操作して、撮像・測距を指示する。
1403では、プロジェクタ150がカメラ700に対して接続要求をする。
1404では、接続要求を受けたカメラ700がプロジェクタ150との接続を許可して、論理的な接続を確立する。
1405では、プロジェクタ150がカメラ700に対して、カメラ700が撮像したスクリーン200、操作体400、及びプレゼンタ480の画像の送信を要求する。
1406では、カメラ700からプロジェクタ150へ、カメラ700が撮像した画像を送信する。
1407では、プロジェクタ150は、カメラ700から取得した画像を用いて、上述したステップS404の動作により、操作体400を検出する。
操作体検出の終了通知を受けて、1408では、撮像画に関する測距情報の送信を、プロジェクタ150からカメラ700に要求する。
1409では、カメラ700からプロジェクタ150へ、撮像画に関する測距情報を送信する。
1410では、プロジェクタ150は、カメラ700から取得した測距情報を用いて、上述したステップS405の動作で、操作体の座標を算出する。
座標算出の終了通知を受けて、1411では、プロジェクタ150は、算出した座標に相当する箇所にポインタを表示する。
操作体検出の終了通知を受けて、1408では、撮像画に関する測距情報の送信を、プロジェクタ150からカメラ700に要求する。
1409では、カメラ700からプロジェクタ150へ、撮像画に関する測距情報を送信する。
1410では、プロジェクタ150は、カメラ700から取得した測距情報を用いて、上述したステップS405の動作で、操作体の座標を算出する。
座標算出の終了通知を受けて、1411では、プロジェクタ150は、算出した座標に相当する箇所にポインタを表示する。
以上説明したように、本実施例では、撮像部720と測距部719が、プロジェクタ150から独立して構成されている。このような表示システムにおいても、上述した実施例1〜4と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施例では、撮像部720と測距部719が、プロジェクタ150から独立して構成されている形態について説明したが、これに限るものではない。撮像部720と測距部719のうち一方のみが、プロジェクタ150から独立して構成されるものであってもよい。また、本実施例では、撮像部720と測距部719は、カメラ700に含まれる形態として説明したが、これに限るものではなく、撮像部720と測距部719がそれぞれ独立して構成され、互いに異なる機器に含まれる形態であってもよい。
このように、実施例1〜4において制御部101が行うものとして説明した上述の各種制御は、1つのハードウェアが行ってもよいし、複数のハードウェア(例えば、複数のプロセッサーや回路)が処理を分担することで、装置全体の制御を行ってもよい。
また、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。さらに、上述した各実施例は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施例の構成を適宜組み合わせることも可能である。
このように、実施例1〜4において制御部101が行うものとして説明した上述の各種制御は、1つのハードウェアが行ってもよいし、複数のハードウェア(例えば、複数のプロセッサーや回路)が処理を分担することで、装置全体の制御を行ってもよい。
また、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。さらに、上述した各実施例は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施例の構成を適宜組み合わせることも可能である。
(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
100…プロジェクタ、101…制御部、112…操作体検出部、113…指示点座標算出部、114…ポインタ座標算出部、200…スクリーン、300…投影画像、400…操作体、600…ポインタ
Claims (13)
- 表示面に画像を表示する表示手段を制御する制御装置であって、
前記表示面に対する操作部材の位置に関する情報を取得する取得手段と、
前記操作部材の位置に応じた前記画像の位置に操作画像を表示するように前記表示手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記操作部材が所定の領域内にあるか否かに応じて、前記操作部材の位置と前記画像における前記操作画像の位置との対応関係を変更することを特徴とする制御装置。 - 前記制御手段は、
前記操作部材が前記所定の領域の外側に位置する場合、前記操作部材の向きに延びる線が、前記表示面に交わる第1の位置に前記操作画像を表示させ、
前記操作部材が前記所定の領域内に位置する場合、前記操作部材のうち前記表示面を指し示す部分である指示点を通る前記表示面の法線と、前記表示面とが交わる第2の位置に前記操作画像を表示させるように前記表示手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記操作部材が前記所定の領域の外側から前記所定の領域内に移動した場合、前記制御手段は、前記操作部材が前記所定の領域の外側から前記所定の領域内に移動してから所定の期間が経過するまでは、前記第1の位置に前記操作画像を表示させるように前記表示手段を制御することを特徴とする請求項2に記載の制御装置。
- 前記制御手段は、
前記操作部材が、前記所定の領域の外側に位置し、かつ前記第1の位置が前記画像の外側に位置する場合、前記画像の端部に前記操作画像を表示させるように前記表示手段を制御することを特徴とする請求項2または3に記載の制御装置。 - 前記操作部材が、前記所定の領域の外側に位置し、かつ前記第1の位置が前記画像の外側に位置する場合、前記第1の位置が前記画像の外側に位置することに関する情報を報知する報知手段を有する
ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記所定の領域は、前記表示面から所定距離だけ離れた面と、前記表示面との間の領域である
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記所定の領域は、前記第1の位置を中心として所定距離だけ離れた面と、前記表示面との間の領域である
ことを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の制御装置。 - 表示面に画像を表示する表示手段を制御する制御装置であって、
前記表示面に対する操作部材の位置に関する情報を取得する取得手段と、
前記操作部材の位置に応じた前記画像の位置に操作画像を表示するように前記表示手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記操作部材の向きに延びる線と前記表示面が交わる交点が前記画像に含まれる場合、前記交点の位置に前記操作画像を表示させ、前記交点が前記画像に含まれない場合、前記
画像の端部に前記操作画像を表示させるように前記表示手段を制御することを特徴とする制御装置。 - 前記表示手段は、画像信号に基づいて前記表示面に画像を投影する投影手段であって、
前記制御手段は、前記表示手段に画像信号を出力することによって、前記表示手段を制御することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の制御装置。 - 表示面に画像を表示する表示手段と、
請求項1乃至9のいずれか1項に記載の制御装置と、
を有することを特徴とする表示装置。 - 表示面に画像を表示する表示手段を制御する制御方法であって、
前記表示面に対する操作部材の位置に関する情報を取得する取得ステップと、
前記操作部材の位置に応じた前記画像の位置に操作画像を表示するように前記表示手段を制御する制御ステップと、
を含み、
前記制御ステップでは、
前記操作部材が所定の領域内にあるか否かに応じて、前記操作部材の位置と前記画像における前記操作画像の位置との対応関係を変更することを特徴とする制御方法。 - 表示面に画像を表示する表示手段を制御する制御方法であって、
前記表示面に対する操作部材の位置に関する情報を取得する取得ステップと、
前記操作部材の位置に応じた前記画像の位置に操作画像を表示するように前記表示手段を制御する制御ステップと、
を含み、
前記制御ステップでは、
前記操作部材の向きに延びる線と前記表示面が交わる交点が前記画像に含まれる場合、前記交点の位置に前記操作画像を表示させ、前記交点が前記画像に含まれない場合、前記画像の端部に前記操作画像を表示させるように前記表示手段を制御することを特徴とする制御方法。 - コンピュータを、請求項1乃至9のいずれか1項に記載された制御装置の各手段として機能させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018145125A JP2020021316A (ja) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 制御装置及び制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022107537A1 (ja) * | 2020-11-18 | 2022-05-27 | 富士フイルム株式会社 | 制御装置、制御方法、制御プログラム、及び投影システム |
WO2023166789A1 (ja) * | 2022-03-04 | 2023-09-07 | チームラボ株式会社 | お絵描き用の表示制御システム |
-
2018
- 2018-08-01 JP JP2018145125A patent/JP2020021316A/ja active Pending
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JP7314425B2 (ja) | 2020-11-18 | 2023-07-25 | 富士フイルム株式会社 | 制御装置、制御方法、制御プログラム、及び投影システム |
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