JP3543397B2

JP3543397B2 - 映像拡大装置

Info

Publication number: JP3543397B2
Application number: JP29574394A
Authority: JP
Inventors: 勝成宮田; 敏道濱田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-11-04
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: JPH08137620A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、映像等を表示するディスプレイの表示面に例えばガラス板とスペーサ及び透過フィルムを貼り合わせたタッチパネルを積層配置し、タッチパネル上でペン入力或いは指入力によって指定した領域を拡大することができる映像拡大装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスプレイの表示面に透明なタッチパネルを積層配置し、タッチパネル上で拡大させたい領域を、ペン等で囲むことにより拡大する領域指定を行なうものが考えられる。かかる装置において、拡大映像をディスプレイ表示領域の全体に表示することによって、拡大させたい位置と拡大率とを１回の操作で入力することができ、操作性が良い上に拡大率を計算しなくても、拡大したい領域を正確に画面一杯まで引き伸ばすことができる。
【０００３】
以下に、このような映像拡大装置における拡大領域（切り出し枠Ｆ）の取得方法を説明する。まず、図１に示すように、ペン入力の座標（Ｘ，Ｙ）を最大値・最小値レジスタ（ＭＩＮ＿Ｘ，ＭＡＸ＿Ｘ，ＭＩＮ＿Ｙ，ＭＡＸ＿Ｙの４個）に代入する。次のフィールドで、ペン先の新たな座標が最小値レジスタの値よりも小さい時或いは最大値レジスタの値よりも大きい時には、それぞれの内容を更新する。この処理を、領域指定が終わってペン先がタッチパネルから離れるまで繰り返す。こうすると最終的に、ペンで囲んだ領域に外接する長方形（即ち、切り出し枠Ｆ）の頂点座標が求まることになる。
【０００４】
上述では、拡大させたい領域をペン等で囲むことにより領域指定を行なうと述べたが、実際にはこのように外接する長方形の切り出し枠Ｆを求めているので、対象をきちんと囲む必要はない。また、指定した領域があまりにも小さい場合には高倍率になり過ぎて映像が粗くなるので、これを防ぐためにしきい値が設けてあり、指定領域がこれ以下の場合には入力はなかったものと見なすことになる。そして、得られた切り出し枠Ｆの映像が表示面に一杯に拡大される。一般に、ディスプレイの表示面の縦横比は３対４である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、映像の欠落や、映像の不足を生じることなく切り出し枠Ｆを画面一杯に引き伸ばすので、切り出し枠Ｆの縦横比がディスプレイの３対４でない場合には、縦方向及び横方向の拡大率が異なったものとなり、図２のように拡大後の図形が歪んでしまう。また、表示中の映像の拡大したい部分を拡大させたり、拡大後に表示領域をスクロールさせたり、映像をフリーズ（静止）させたり、というような映像処理を、ディスプレイの表面に張り合わせたタッチパネル上のペン操作で、簡単に実現できることが望ましい。
【０００６】
従って、この発明の目的は、ディスプレイの表示面に透明なタッチパネルを積層配置し、タッチパネル上でペン入力或いは指入力によって指定した領域を歪みのない拡大映像として拡大することができ、映像の移動、静止が簡単に行なえる映像拡大装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、時間的に連続するフィールドからなる映像を表示するディスプレイの表示面にタッチパネルを積層配置し、タッチパネル上から入力される、Ｘ方向の座標およびＹ方向の座標からなる位置情報に基づいて、映像を拡大する映像拡大装置において、第１のフィールドでタッチパネルから入力される第１の位置情報と、第１のフィールドに続く第２のフィールドでタッチパネルから入力される第２の位置情報とに基づき、位置情報のＸ方向およびＹ方向の座標それぞれの最大値および最小値を検出し、位置情報のＸ方向およびＹ方向の座標それぞれの最大値および最小値に基づいて映像拡大領域を指定するデータを作成すると共に、位置情報のＸ方向およびＹ方向の座標それぞれの最大値および最小値に基づき映像拡大領域のＸ方向の拡大率およびＹ方向の拡大率のうち小さい方の拡大率を求め、映像拡大領域のＸ方向の拡大率およびＹ方向の拡大率のうち大きい方の拡大率を該小さい方の拡大率に変更し、拡大率が変更された方の辺をディスプレイの表示面の縦横比になるように補正することで、映像拡大領域の縦横比をディスプレイの表示面の縦横比に合わせるように映像拡大領域を指定するデータを補正する制御手段と、制御手段からの補正された映像拡大領域を指定するデータに基づき映像を拡大し、拡大処理後の映像をディスプレイに出力するための拡大処理手段とからなることを特徴とする映像拡大装置である。
【０００８】
【作用】
切り出し枠ＦのＸ方向の辺の長さを求め、これを画面一杯まで拡大するための拡大率（ｍａｇｎｉＸ）を求める。同様に、Ｙ方向の拡大率（ｍａｇｎｉＹ）も求める。ｍａｇｎｉＸと、ｍａｇｎｉＹの内の拡大率の小さい方を補正時の拡大率とし、大きい方の拡大率もこの値に変更する。次に、拡大率が変更された方向の切り出し枠Ｆの辺の長さを、縦横比が３対４になるように補正する。この時、補正後の切り出し枠（補正枠Ｇと称する）は、元の切り出し枠Ｆを中心として縦或いは横に引き伸ばしたような形にする。これらの処理により、歪みのない拡大映像が得られる。
【０００９】
【実施例】
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明する。図３において、２は、抵抗膜式タッチパネルの全体を示す。タッチパネル２は、一対の下部ガラス板電極（Ｙ電極）２２間に抵抗膜を設けたものと、一対の上部透過フィルム電極（Ｘ電極）２１間に抵抗膜を設けたものとによって、スペーサを挟み込んだ構成になっている。ここで、後述するＸ座標検出モードを簡単に説明すると、例えば上部透過フィルム電極（Ｘ電極）２１の一方に対して、バイアス電圧Ｖｓが与えられ、その他方が設置される。そして、抵抗膜のＸ方向における入力位置が図示のように、ａ及びｂで分割される位置の場合、〔ａ／（ａ＋ｂ）〕・Ｖｓで表される場合の位置検出出力Ｖｄが得られ、Ｖｄのレベルから入力位置のＸ座標を知ることができる。
【００１０】
図４は、上述のタッチパネル２の３つのモードを説明するための接続図である。図４ＡによるＸ座標検出モードでは、一対のＸ電極２１間に一定のバイアス電圧Ｖｓを加える。ペンや指でタッチパネル２に触れた時には、上部抵抗膜と下部抵抗膜が触れた点で接触する。この触れた点で、Ｘ電極２１間の抵抗値がａ対ｂに分割される。そして、Ｙ電極２２から分圧された電圧である検出出力Ｖｄが検出される。検出出力Ｖｄの電圧とパネルに触れた位置ａ及びｂは、一定の関係にあるので、検出された検出出力Ｖｄの電圧から入力位置のＸ座標を知ることができる。
【００１１】
Ｙ座標検出モードを図４Ｂに示す。Ｙ方向の位置を求めるには、バイアス電圧ＶｓをＹ電極２２に対して印加し、Ｘ電極２１から電圧検出出力Ｖｄの得る接続とすればよい。
【００１２】
また、図４Ｃに示すペンＯＮ／ＯＦＦ検出モードは、中途半端な力でパネルが押された場合の誤検出を防止するために用意され、このモードによって、確実に押されたかどうかを判定できる。これらの接続は、後述するアナログ切り換えスイッチ３の切り換えによって実現することができる。
【００１３】
この発明の一実施例のペン入力映像拡大装置の全体構成と動作を図５を用いて説明する。１は、例えばテレビジョン映像表示用の液晶ディスプレイであり、２は、上述した透明な抵抗膜式タッチパネルである。ディスプレイ１の表面に、タッチパネル２がはり付けられている。タッチパネル２には、先に述べたように３つの接続モードが用意されているので、アナログ切り換えスイッチ３によってモードを切り換えることができる。この制御は、マイコン６が行なっている。
【００１４】
切り換えスイッチ３によって選択された信号（即ち、Ｘ座標情報、Ｙ座標情報、ペンＯＮ／ＯＦＦ検出信号）は、ローパスフィルター４に通された後、Ａ／Ｄコンバータ５によってＡ／Ｄ変換され、マイコン６に送られる。ここまでの処理は、切り換えスイッチ３のモードを変えながら、例えば１フィールドに５回（ペンＯＮ／ＯＦＦ検出→Ｘ座標検出→ペンＯＮ／ＯＦＦ検出→Ｙ座標検出→ペンＯＮ／ＯＦＦ検出の順）に行なわれる。このための制御信号は、マイコン６から切り換えスイッチ３に供給される。マイコン６では、得られた５回分のデータ（位置情報）をもとに、処理モード（拡大、クリア、フリーズ、スクロール等）を判別し、その処理モードを実現するために、メモリシステム７で必要になるデータやパラメータを作成して転送する。
【００１５】
メモリシステム７は、要求された処理を入力映像に対してリアルタイムで行ない、処理結果をディスプレイ１に出力する。また、プリンタ９に出力して印刷することも可能である。このメモリシステム７は、マイコン６から送られてきたデータ（拡大表示する領域やフリーズのＯＮ／ＯＦＦといったパラメータ等）に基づいて、拡大やフリーズ処理を行なうものである。
【００１６】
このメモリシステム７の一例の構成を図６に示し、以下に説明する。入力された映像は、映像入力端子７０からメモリ７１に蓄えられた後、拡大処理部７２で４点補間等を用いて拡大される。この時、コントローラ７３は、マイコン６側で指定した領域が拡大表示されるように、メモリ７１と拡大処理部７２の制御を行なっている。そして、映像出力端子７５へ出力される。フリーズがＯＮの場合には、コントローラ７３がメモリ７１への新たなデータの書き込みを停止させることによりフリーズ（静止画）を実現することができる。図６は、メモリシステム７の一例であって、これ以外の構成でも、ペン入力映像拡大装置の機能である拡大やフリーズ処理が行なえるものなら、他の構成でも構わない。
【００１７】
このような映像拡大装置における拡大領域（切り出し枠Ｆ）の取得方法を説明する。まず、図１に示すように、ペン入力の座標（Ｘ，Ｙ）を最大値・最小値レジスタ（ＭＩＮ＿Ｘ，ＭＡＸ＿Ｘ，ＭＩＮ＿Ｙ，ＭＡＸ＿Ｙの４個）に代入する。次のフィールドで、新たなペン先の座標が最小値レジスタの値よりも小さい時或いは最大値レジスタの値よりも大きい時には、それぞれの内容を更新する。この処理を、領域指定が終わってペン先がタッチパネルから離れるまで繰り返す。こうなると最終的には、ペンで囲んだ領域に外接する長方形（即ち、切り出し枠Ｆ）の頂点座標が求まることになる。
【００１８】
上述で、拡大させたい領域をペン等で囲むことにより領域指定を行なうと述べたが、実際にはこのように外接する長方形の切り出し枠Ｆを求めているので、対象をきちんと囲む必要はない。また、指定した領域があまりにも小さい場合には高倍率になり過ぎて映像が粗くなるので、これを防ぐためにしきい値が設けてあり、指定領域がこれ以下の場合には入力はなかったものと見なすことになる。そして、得られた切り出し枠Ｆの映像が表示面に一杯に拡大される。一般に、ディスプレイ１の表示面の縦横比は３対４である。
【００１９】
図７を参照して、この発明の一実施例の動作を説明する。この機能は、拡大後の図形が歪まないために、切り出し枠Ｆの形を補正するものである。このような補正のことを３対４補正とする。
【００２０】
３対４補正は次のようにして行なわれる。まず、タッチパネル２上の拡大させたい領域をペン等で囲むことにより領域指定を行なう。そして、図１に示すように、切り出し枠ＦのＸ方向の辺の長さを求め、これを画面一杯まで拡大するための拡大率（ｍａｇｎｉＸ）を求める。同様に、Ｙ方向の拡大率（ｍａｇｎｉ
Ｙ）も求める。ｍａｇｎｉＸと、ｍａｇｎｉＹの内の拡大率の小さい方を補正時の拡大率とし、大きい方の拡大率もこの値に変更する。ここで、拡大率の大きい方を選んでしまうと、指定した領域の一部だけが拡大されることになる。
【００２１】
次に、拡大率が変更された方向の切り出し枠Ｆの辺の長さを、縦横比が３対４になるように補正する。この時、補正後の切り出し枠（補正枠Ｇと称する）は、元の切り出し枠Ｆを中心として縦或いは横に引き伸ばしたような形にする。これらの処理により、歪みのない拡大映像が得られる。
【００２２】
また、領域指定が画面の端の方で行なわれ、また上述のような３対４補正がなされると、図８のような補正枠Ｇが画面からはみ出してしまうという問題が生じる。この問題は、補正枠Ｇのはみ出した分だけ補正枠Ｇを平行移動させ、画面内に収めることにより解決することができる。
【００２３】
さらに、上述した拡大モードにおいて、ペンで拡大領域を入力している間、図１に示される切り出し枠Ｆを映像に重ねて画面表示することができる。当然、ペン先の軌跡にしたがって、表示される切り出し枠Ｆの大きさや形は変化していくことになる。補正される場合には、補正後の切り出し枠Ｆが表示される。この表示は、メモリシステム７において、切り出し枠Ｆに相当する部分の映像データを出力する時、例えばこのデータの代わりに白（最高輝度）を出力すれば実現することができる。
【００２４】
上述した２つの拡大方法は、領域指定が終わるとその部分が直ちにディスプレイ１の画面全体に拡大されるものであるが、次に述べる図９で示される機能は、ペン先でタッチパネル２が押されている間、拡大率をズーム状に順次高くするものである。１フィールド毎に、ペンが押されているかどうかをチェックし、押されているとその点を中心とした切り出し枠Ｆを、１つ前のフィールド時の大きさよりも少し小さくしてメモリシステム７に転送する。これを繰り返すことにより、映像拡大をズーム状に行なうことができる。
【００２５】
このように、ズーム状の拡大を行なった場合、指定された拡大の中心位置によっては、切り出し枠Ｆが画面からはみ出してしまうことがある。この場合には、図１０に示すように、切り出し枠Ｆを画面内に移動させる。このように切り出し枠Ｆをずらしているので、枠がはみ出してしまう間は、拡大の中心位置とペン先で指定した位置とは一致しないことになる。
【００２６】
図１１に示すように、拡大後において、拡大の画面上で領域指定を行なうことにより、その部分を更に拡大することもできる。この時、図１２のように、拡大後に得られた座標データは、１倍時の座標データに変換する必要がある。この変換式は、次のようになる。
（Ｘ，Ｙ）＝（Ｘｓ，Ｙｓ）＋（ｘ，ｙ）／Ｍ
ここで、（Ｘ，Ｙ）は、１倍時に対応する座標である。（Ｘｓ，Ｙｓ）は、拡大された画面左上の１倍時に対応する座標である。（ｘ，ｙ）は、変換したい座標（パネルからの入力座標）である。Ｍは、拡大率である。
【００２７】
この発明は、図１３に示されるように、拡大中の表示領域をスクロール（移動）させることができる。移動可能な方向は、上３２、下３６、左３４、右３８、斜め３１、３３、３５、３７方向を加えた計８方向である。図中に示したタッチパネル２上の周辺部の８個の領域の内一つが押されている間、その間は拡大領域の切り出し枠Ｆをその方向に移動し続ける。切り出し枠Ｆが画面の端まで達したら、それ以上の移動は行なわれない。
【００２８】
但し、表示領域（ディスプレイ領域）内に方向キーを用意した場合、拡大領域のスクロールモードと、中心指定のズーム状拡大モードとを区別するために、２つのモードの切り換えスイッチを用意する。また、タッチパネル２上に確保してもよい。表示領域外に、方向キーを別途用意してもよく、この場合、切り換えスイッチは必ずしも必要ではない。この機能を使うと、たとえ対象物が移動中であっても拡大したまま追従することができる。
【００２９】
フリーズ機能とは、画面を静止画にするというものである。移動している対象物を画面内に収めてフリーズした後、拡大して観察する、といった使い方ができるので大変便利である。このモードの場合、メモリシステム７のコントローラ７３は、メモリ７１への新たなデータの書き込みを停止させる。これにより、フリーズ（静止画）が実現できる。
【００３０】
【発明の効果】
この発明は、囲む或いは押すといったタッチパネル上のペン或いは指入力操作だけで、拡大、スクロール、フリーズ等の映像処理が簡単に実現できるので、操作性が大幅に向上する。また、広角で映像を記録しておき、観賞或いは編集時にこの装置を使って拡大したい部分を拡大したり、移動する対象物を拡大しながら追いかける（スクロールさせる）といった使い方ができる。更に、液晶ディスプレイは、ブラウン管のディスプレイと比較すると解像度が悪い。しかし、この装置を液晶ディスプレイに装着して拡大機能を用いることにより、この解像度の悪さを補うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例におけるズーム領域及び切り出し枠を説明するための略線図である。
【図２】拡大時の歪みを説明するための略線図である。
【図３】この発明の一実施例における抵抗膜式タッチパネルを説明するための略線図である。
【図４】抵抗膜式タッチパネルの３つのモードを説明するための略線図である。
【図５】この発明の一実施例の全体の構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の一実施例のメモリシステムを説明するためのブロック図である。
【図７】この発明の一実施例における拡大の動作を説明するための略線図である。
【図８】この発明の一実施例における切り出し枠の補正を説明するための略線図である。
【図９】この発明の一実施例における拡大率のズーム状動作を説明するための略線図である。
【図１０】この発明の一実施例における切り出し枠のはみ出し補正を説明するための略線図である。
【図１１】この発明の一実施例における拡大の動作を説明するための略線図である。
【図１２】この発明の一実施例における座標変換を説明するための略線図である。
【図１３】この発明の一実施例におけるスクロールを説明するための略線図である。
【符号の説明】
１ディスプレイ
２抵抗膜式タッチパネル
３アナログ切り換えスイッチ
４ローパスフィルター
５Ａ／Ｄコンバータ
６マイコン
７メモリシステム

Claims

時間的に連続するフィールドからなる映像を表示するディスプレイの表示面にタッチパネルを積層配置し、上記タッチパネル上から入力される、Ｘ方向の座標およびＹ方向の座標からなる位置情報に基づいて、上記映像を拡大する映像拡大装置において、
第１のフィールドで上記タッチパネルから入力される第１の上記位置情報と、上記第１のフィールドに続く第２のフィールドで上記タッチパネルから入力される第２の上記位置情報とに基づき、上記位置情報の上記Ｘ方向およびＹ方向の座標それぞれの最大値および最小値を検出し、上記位置情報のＸ方向およびＹ方向の座標それぞれの最大値および最小値に基づいて映像拡大領域を指定するデータを作成すると共に、
上記位置情報のＸ方向およびＹ方向の座標それぞれの最大値および最小値に基づき上記映像拡大領域のＸ方向の拡大率およびＹ方向の拡大率のうち小さい方の拡大率を求め、上記映像拡大領域のＸ方向の拡大率およびＹ方向の拡大率のうち大きい方の拡大率を該小さい方の拡大率に変更し、拡大率が変更された方の辺を上記ディスプレイの表示面の縦横比になるように補正することで、上記映像拡大領域の縦横比を上記ディスプレイの表示面の縦横比に合わせるように上記映像拡大領域を指定するデータを補正する制御手段と、
上記制御手段からの上記補正された上記映像拡大領域を指定するデータに基づき上記映像を拡大し、拡大処理後の映像を上記ディスプレイに出力するための拡大処理手段と
からなることを特徴とする映像拡大装置。
請求項１に記載の映像拡大装置において、
上記入力が確実になされたかどうかを上記フィールド毎に判定するようにしたことを特徴とする映像拡大装置。
請求項１に記載の映像拡大装置において、
上記映像拡大領域指定中に、切り出し枠を映像に重ねて表示するようにしたことを特徴とする映像拡大装置。
請求項１に記載の映像拡大装置において、
拡大させたい部分の中心位置を上記入力させることにより、該入力が継続されている間、拡大率をズーム状に上記フィールド毎に順次高くするようにしたことを特徴とする映像拡大装置。
請求項４に記載の映像拡大装置において、
上記拡大表示中に方向キーを操作することにより、上記補正された映像拡大領域を上記方向キーに合わせてスクロールするようにしたことを特徴とする映像拡大装置。
請求項１に記載の映像拡大装置において、
上記映像をフリーズさせ静止画とした後、上記タッチパネルから連続的に入力される位置情報に基づき上記映像拡大領域を指定するデータを作成し、該映像拡大領域を指定するデータに基づき上記静止画を拡大するようにしたことを特徴とする映像拡大装置。