JP4110069B2 - 画像表示装置、画像表示方法ならびに記憶媒体、プログラム - Google Patents

画像表示装置、画像表示方法ならびに記憶媒体、プログラム Download PDF

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Description

本発明は、画面上の位置情報を入力する座標入力手段(ポインティング手段)を備えた画像表示装置に関し、特に、ポインティングにより指定された画面領域を拡大して表示する技術に関するものである。
近年では、プラズマディスプレイを始め、リアプロジェクションディスプレイ、フロントプロジェクタなどの大型表示装置の普及が進んでいる。これらの表示装置において、発表者が画面上を指し示すための手段としては一般的に、指し棒やレーザーポインタなどが多く使用されている。
最近では、より高機能なポインティングシステムとして、画面上を指示した位置を検出する機能を備えた表示装置が開発されている。このようなポインティングシステムによって、指示位置にカーソルを表示したり、画像上に文字や図形等の上書き行ったりすることが可能となる。
指示位置を検出する方法の例としては、表示装置の画面内部にセンサーを備え物体が触れたときの圧力を検出する方式、超音波あるいは赤外線の発信子およびセンサーを表示装置画面の枠部分などに配置して画面上の物体の位置を検出する方式、赤外線を発信するペンを使用してその赤外線を表示装置内部のセンサーにより受信する赤外線方式などが発明されている。
このようなポインティングシステムにおいて実現される機能として、画面上のカーソル表示、文字や図形の上書きなどのほか、応用のひとつとして画像の一部を拡大する機能が挙げられる。
拡大機能の処理は、一般的に、ポインティングデバイス等により、拡大したい始点と終点とを指示して、始点と終点とで囲まれた矩形領域を全画面に拡大表示するという手順により行われる。画面上の領域を直接指示することにより拡大したい領域を直感的に指定することができ、使い勝手がよいからである。
拡大機能に関しては、使い勝手をさらに改善する発明がいくつかなされている。例えば特開平8−106542号公報に開示されている発明によれば、表示装置画面のアスペクト比と、拡大領域を指定するときの矩形表示のアスペクト比とが等しくなるように、自動的に矩形の終点を修正することにより、拡大される領域をより正確に表示することが可能となっている。
特開平8−106542号公報
しかしながら、上記特許文献1に示したように、画面のアスペクト比と拡大領域矩形のアスペクト比とが等しくなるように矩形の終点を修正する拡大領域指定方法には、いくつかの問題点があり、以下に具体例を挙げて説明する。ここでは、一例として拡大領域の始点を左上にポインティングし終点を右下方向にポインティングする場合について説明する。
ポインティングデバイスにより右下方向に終点を移動していくと、ある時点において終点が画面の下端に達する。この状態でポインティングデバイスをさらに右方向に移動させた場合を考えると、上記特許文献1の場合、下端にある終点は、それ以上移動させることができないため、下方向には矩形領域をひろげることができない。つまり、その時点で画面上に表示されている範囲内で当該拡大領域を指定しなければならないという制約があり、使い勝手が悪い。また、このとき、もしユーザがさらに右方向の領域を拡大したいためにポインティングデバイスを右方向に移動させたとしても、始点座標から画面下端までの距離とアスペクト比とにより右方向の長さが制約されてしまうため、拡大したい部分を拡大領域に入れることができない。この場合ユーザは拡大領域の指定を始点からやり直さなければならず、この点においても使い勝手は良くない。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、画面上の位置情報を入力する座標入力手段を用いて指定された画面上の所定領域に含まれる画像を拡大処理する画像表示装置において、当該所定領域を指定する際の制約を減らすことにより、使い勝手を向上させることを目的とする。
上記の目的を達成するために本発明に係る画像表示装置は以下のような構成を備える。即ち、
画面上の位置情報を入力する座標入力手段を用いて指定された画面上の領域に含まれる画像を拡大処理する拡大処理手段を備える画像表示装置であって、
前記座標入力手段により入力された前記画面上の第1の指示座標と第2の指示座標とを認識する認識手段と、
前記第1の指示座標を始点とし前記第2の指示座標に外接し、前記画面のアスペクト比と等しい矩形領域の、前記始点の対角となる終点の座標を算出する終点算出手段と、
前記終点が前記画面上に含まれていない場合、前記終点が前記画面上に含まれるように、前記始点の座標および前記終点の座標を修正する座標修正手段と、を備え、
前記拡大処理手段は、前記座標修正手段により修正された前記始点の座標及び終点の座標に応じた矩形領域内の画像を拡大処理することを特徴とする。
本発明によれば、画面上の位置情報を入力する座標入力手段を用いて指定された画面上の所定領域に含まれる画像を拡大処理する画像表示装置において、当該所定領域を指定する際の制約を減らすことにより、使い勝手が向上する。
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる画像表示装置を備える画像表示システムの構成を表す図であり、また図2はリアプロジェクション型ディスプレイ(画像表示装置)101の内部構成の一部を表す図である。
リアプロジェクション型ディスプレイ101は、コンピュータやビデオ機器などの映像機器の画像を画面上に表示する装置である。
リアプロジェクション型ディスプレイ101内部には、光源ランプ、カラーフィルタ、液晶パネル、光学レンズ、ミラーなどの光学系により構成されている。光源ランプが発生した光は、カラーフィルタなどによりRGBの3色に分離され、それぞれ液晶パネルに照射される。ここでは各液晶パネルの画素数として横方向に1400画素、縦方向に1050画素を持つものを用いることとする。液晶パネルにて変調された光は光学系によりリアプロジェクション型ディスプレイ101の画面上に拡大投影され画像が形成される。
リアプロジェクション型ディスプレイ101は、パーソナルコンピュータ104と画像信号ケーブル105、音声信号ケーブル106により接続されている。画像信号ケーブル105、音声信号ケーブル106はそれぞれ画像コネクタ203、音声コネクタ204に接続される。入力された画像および音声は画像/音声処理部205に入力され、それぞれ画質や音質の調整が行われたのち、画像は液晶パネル206上に生成され、また音声は、図示しないがリアプロジェクション型ディスプレイ101の内部に備えられたスピーカから出力される。
102および103は、画面上部の左右に設置されたデジタイザモジュール(画面上の位置情報を入力する座標入力手段)である。本画像表示システムでは、デジタイザモジュール102および103から赤外線を発信し画面の表面をスキャンしている。画面上に障害物が存在すると、発信された赤外線がさえぎられ、受信信号のレベルが変化する。その変化から障害物の位置および大きさを検出することができる。例えば指や指示棒などを用いて画面上の所定の位置をポインティングすると、その位置および大きさを検出することが出来る。
デジタイザモジュール102および103で検出された信号はデジタイザ受信処理部202で受信される。デジタイザ受信処理部202では、デジタイザモジュール102および103からの受信信号から、ポインティング位置データ(位置情報)への変換と、ポインティング位置データのマイクロコントローラ201への送信を行う。このときポインティング位置データは、画面上の左上端の画素をポインティングされたときに(0、0)、右上端のときは(1399、0)、右下端のときは(1399、1049)というように、画面上の画素と1対1に対応した値として算出されるようあらかじめ調整がされている。
リアプロジェクション型ディスプレイ101は、ユーザが電源オン/オフ、音量調整、チャンネル切換えなどを行うための操作ボタン107を備えている。マイクロコントローラ201は各ボタンの押下状態を監視しており、いずれかのボタンの押下を検出すると各処理を実行する。例えば、音量プラスのボタンの押下を検出すると、画像/音声処理部205に対し音量を増加する設定を行う。
操作ボタン107の中の一つに、画面内の一部の拡大表示を行うための、ズームボタンがある。マイクロコントローラ201はユーザによるズームボタンの押下を検出すると、拡大表示処理を開始する。拡大表示処理のフローチャートを図3に示す。また、拡大処理時の画面の状態を図4および図5に示し、拡大処理のフローを説明する。
拡大処理を開始すると、まずステップS302で、画面上のポインティングがあるかどうかを検査する。ポインティングが無い場合はステップS302でループとなる。つまりポインティングが行われるまで待機し、ポインティングが行われると、ステップS303に進む。なお、図3では図示していないが、ここで再度ズームボタンを押下したとき、ループを抜けて拡大処理を終了させるようにしても良い。同様に、そのほかのボタンが押下されたときに、拡大処理を終了し、当該他のボタンの処理を実行するようにしても良い。実際には使い勝手を良くするためにも、各ボタン押下により拡大処理を終了させて各ボタンの処理を行うようにするのが望ましい。
ステップS303では、ポインティングされた座標を開始指示座標(第1の指示座標)(XA、YA)として保存する。ここでは、ペン状のポインティングデバイスを使用して、(180、600)が指示されたものとする。
ステップS304からステップS315まではループになっており、ポインティング状態のままポインティング位置を移動させるいわゆるドラッグ状態を継続している間はループ内の処理が実行される。
ここで、ドラッグ状態で、図4に示したようにポインティング位置(1000、800)まで移動したものとする。
ステップS304で、現在のポインティング座標(第2の指示座標)を(XB、YB)として保存する。図4の状態ではXB=1000、YB=800である。
次にステップS305で、拡大領域の選択状態を示すための矩形の始点座標(XA’、YA’)と、終点座標(XB’、YB’)を算出する。まず、始点座標(XA’、YA’)=(180、600)に設定する。
ここでマイクロコントローラ201は、矩形のアスペクト比が画面のアスペクト比と等しくなるように終点座標(XB’、YB’)を算出する。ここで画面のアスペクト比は、縦/横=1050/1400=0.75、あるいは、横/縦=1400/1050=1.33で表される。
このとき、(XA、YA)と(XB、YB)の位置関係により、(XB’、YB’)の算出式が以下のように場合分けされる。
(YB<−0.75(XB−XA)+YAかつ、YB<0.75(XB−XA)+YA)
または、
(YB≧−0.75(XB−XA)+YAかつ、YB≧0.75(XB−XA)+YA)
のとき、
XB’=XA+|YB−YA|×1.33(XB−XA≧0のとき)
XA−|YB−YA|×1.33(XB−XA<0のとき)
YB’=YB ・・・(1)
上記以外のとき、
XB’=XB
YB’=YA+|XB−XA|×0.75(YB−YA≧0のとき)
YA−|XB−XA|×0.75(YB−YA<0のとき) ・・・(2)
このとき、式(1)では、YB’=YB、式(2)では、XB’=XBであるから、どちらの場合においても、矩形は、その一辺が現在のポインティング座標(XB、YB)を通過するような矩形となる(つまり、第1の座標を頂点とし前記第2の指示座標に外接する矩形領域であって、前記画面のアスペクト比と等しい矩形領域が算出される)。
ここでは、(XA、YA)=(180、600)、(XB、YB)=(1000、800)であるから、式(2)の(YB−YA≧0のとき)が適用され、
XB’=XB=1000
YB’=YA+|XB−XA|×0.75=1215
と算出される。従って(XB’、YB’)=(1000、1215)となり、この時点では図4の点線で示したように、(XB’、YB’)が画面内の領域から外れた位置に来ることになる。この矩形を補正するため、以下に述べる処理を行う。
ステップS306でXB’<0かどうか、さらにステップS308ではXB’>1399かどうかの検査を行う。もし、かかる不等式が成り立つ場合には、それぞれステップS307またはステップS309においてXA’およびXB’を変更する。今の場合には当てはまらないため、ステップS310へ進む。ステップS310では、YB’<0かどうかを検査する。もし、かかる不等式が成り立つ場合にはステップS311でYA’およびYB’を変更する。ここも今の場合には当てはまらない。次にステップS312において、YB’>1049かどうかを検査する。YB’=1215であるから当該不等式が成立し、ステップS313へ進む。ステップS313において、YA’に、YA’−(YB’−1049)を代入する。したがって、
YA’=YA’−(YB’−1049)=434
となる。そして次に、YB’に1049を代入する。
以上のようにYA’およびYB’を変更したのちマイクロコントローラ201は、ステップS314で始点座標(XA’、YA’)および終点座標(XB’、YB’)を頂点とした矩形描画処理を行う。実際には、マイクロコントローラ201からマイコンバス211を介し画像/音声処理部205に対して矩形始点座標、終点座標や、描画の色、線の太さ等の設定指示を行い、画像/音声処理部205において画像上に対する矩形描画が実行される。
上記の処理で、(XA’、YA’)=(180、434)、(XB’、YB’)=(1000、1049)となっているから、図5に示したように、図4の点線の矩形を画面内にシフトさせた矩形が表示されることになる。その後、ステップS315で、ドラッグが終了したかどうかを検査する。ドラッグ状態が継続されているときにはステップS304へ戻り、新たなポインティング座標を(XB、YB)として設定し、上記に述べた処理を継続する。
もし、ポインティングデバイスを画面上から離しドラッグが終了されていた場合にはステップS316へ進み、マイクロコントローラ201は画像/音声処理部205に対し、始点座標(XA’、YA’)および終点座標(XB’、YB’)を頂点とした矩形の領域を拡大する指示を行う。画像/音声処理部205において、指示された拡大画像が画面全体に表示される。以上で拡大処理を終了する。
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、画像の拡大機能を備えた画像表装置において、従来は、画像拡大領域の指定を、画面アスペクト比と等しいアスペクト比の矩形によって行うとき、矩形の終点が画面の端部に達すると、それ以上矩形を拡大できないため、思ったように領域が選択できない場合があったところ、矩形の終点が画面の端部に達したときさらに選択範囲を広げるべく、矩形の終点だけでなく始点の変更も自動的に行い、矩形を画面内に表示させるようにすることで、画面上に表示されていなかった範囲も簡単に指定することが可能となり、拡大領域の指令の際の使い勝手が向上する。
[第2の実施形態]
矩形の終点座標(XB’、YB’)が画面内から外れる状態は、方向により上下左右の4通りの場合が考えられる。そこで、本実施形態では、上記第1の実施形態とドラッグの方向を変化させた場合について説明する。
第1の実施形態と同様に、ステップS303で、開始指示座標(XA、YA)=(180、600)を指示されたものとする。ここで、ドラッグ状態で、位置(100、400)まで移動したものとする。ステップS304では、現在のポインティング座標を(XB、YB)として保存する。従って、(XB、YB)=(100、400)である。
次にステップS305では、拡大領域の選択状態を示すための矩形の始点座標(XA’、YA’)と、終点座標(XB’、YB’)を算出する。まず、始点座標(XA’、YA’)=(180、600)に設定する。終点座標(XB’、YB’)については、(XA、YA)と(XB、YB)の関係から、式(1)の(XB−XA<0のとき)が適用されるから、
XB’=XA−|YB−YA|×1.33=−87
YB’=YB=400
と算出され、(XB’、YB’)=(−87、400)となる。
この場合はステップS306で、XB’<0が成立するため、ステップS307においてXA’およびXB’を変更する。
XA’=XA’−XB’=267
XB’=0
となる。
ステップS310およびステップS312の不等式は成立しないのでステップS314に進み、始点座標(XA’、YA’)=(267、600)および終点座標(XB’、YB’)=(0、400)を頂点とした矩形描画処理を行うことになり、画面内から左方向に外れた矩形を画面内に表示させる。
以上の説明から明らかなように、ステップS306、ステップS308、ステップS310、ステップS312において、拡大領域を示す矩形が画面の左右上下いずれの方向に外れていても、矩形の始点および終点の位置を変更することで矩形を画面内に表示させるため、拡大領域指定の際の使い勝手が向上する。
[他の実施形態]
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピ(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどを用いることができる。
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される情報機器などの装置が含まれることは言うまでもない。
本発明の一実施形態にかかる画像表示装置を備える画像表示システムの構成を表す図である。 本発明の一実施形態にかかるディスプレイ101の内部構成の一部を表す図である。 拡大処理の手順を示すフローチャートである。 拡大処理時の画面状態を示す図である。 拡大処理時の画面状態を示す図である。
符号の説明
101 リアプロジェクション型ディスプレイ
102 検出モジュール
103 検出モジュール
104 パーソナルコンピュータ
105 画像信号ケーブル
106 音声信号ケーブル
107 操作ボタン
201 マイクロコントローラ
202 デジタイザ受信処理部
203 画像コネクタ
204 音声コネクタ
205 画像/音声処理部
206 液晶パネル
207 画像信号ライン
208 音声信号ライン
209 画像信号ライン
210 デジタイザ用バス
211 マイコンバス

Claims (6)

  1. 画面上の位置情報を入力する座標入力手段を用いて指定された画面上の領域に含まれる画像を拡大処理する拡大処理手段を備える画像表示装置であって、
    前記座標入力手段により入力された前記画面上の第1の指示座標と第2の指示座標とを認識する認識手段と、
    前記第1の指示座標を始点とし前記第2の指示座標に外接し、前記画面のアスペクト比と等しい矩形領域の、前記始点の対角となる終点の座標を算出する終点算出手段と、
    前記終点が前記画面上に含まれていない場合、前記終点が前記画面上に含まれるように、前記始点の座標および前記終点の座標を修正する座標修正手段と、を備え、
    前記拡大処理手段は、前記座標修正手段により修正された前記始点の座標及び終点の座標に応じた矩形領域内の画像を拡大処理することを特徴とする画像表示装置。
  2. 座標(0、0)から座標(XM、YM)までの値を持つ画面上において、位置情報を入力するための座標入力手段を用いて指定された該画面上の領域に含まれる画像を、拡大処理する拡大処理手段を備える画像表示装置であって、
    前記座標入力手段により入力された画面上の第1の指示座標(XA、YA)と第2の指示座標(XB、YB)とを認識する認識手段と、
    前記第1の指示座標(XA、YA)を矩形の始点座標(XA’、YA’)として、前記第2の指示座標(XB、YB)を通る矩形領域のアスペクト比が、前記画面のアスペクト比と等しくなるように該矩形領域の終点座標(XB’、YB’)を算出する算出手段と、
    前記算出手段により算出された終点座標について、XB’が0より小さい場合には、XA’を(XA’−XB’)に変更したのち、XB’を0に変更し、XB’がXMより大きい場合には、XA’を(XA’−(XB’−XM))に変更したのち、XB’をXMに変更し、YB’が0より小さい場合には、YA’を(YA’−YB’)に変更したのち、YB’を0に変更し、YB’がYMより大きい場合には、YA’を(YA’−(YB’−YM))に変更したのち、YB’をYMに変更する変更手段と、を備え、
    前記拡大処理手段は、前記変更手段により前記画面上に表示された矩形領域を拡大処理することを特徴とする画像表示装置。
  3. 画面上の位置情報を入力する座標入力手段を用いて指定された画面上の領域に含まれる画像を拡大処理する拡大処理工程を備える画像表示方法であって、
    前記座標入力手段により入力された前記画面上の第1の指示座標と第2の指示座標とを認識する認識工程と、
    前記第1の指示座標を始点とし前記第2の指示座標に外接し、前記画面のアスペクト比と等しい矩形領域の、前記始点の対角となる終点の座標を算出する終点算出工程と、
    前記終点が前記画面上に含まれていない場合、前記終点が前記画面上に含まれるように、前記始点の座標および前記終点の座標を修正する座標修正工程と、を備え、
    前記拡大処理工程は、前記座標修正工程により修正された前記始点の座標及び終点の座標に応じた矩形領域内の画像を拡大処理することを特徴とする画像表示方法。
  4. 座標(0、0)から座標(XM、YM)までの値を持つ画面上において、位置情報を入力するための座標入力手段を用いて指定された該画面上の領域に含まれる画像を、拡大処理する拡大処理工程を備える画像表示方法であって、
    前記座標入力手段により入力された画面上の第1の指示座標(XA、YA)と第2の指示座標(XB、YB)とを認識する認識工程と、
    前記第1の指示座標(XA、YA)を矩形の始点座標(XA’、YA’)として、前記第2の指示座標(XB、YB)を通る矩形領域のアスペクト比が、前記画面のアスペクト比と等しくなるように該矩形領域の終点座標(XB’、YB’)を算出する算出工程と、
    前記算出工程により算出された終点座標について、XB’が0より小さい場合には、XA’を(XA’−XB’)に変更したのち、XB’を0に変更し、XB’がXMより大きい場合には、XA’を(XA’−(XB’−XM))に変更したのち、XB’をXMに変更し、YB’が0より小さい場合には、YA’を(YA’−YB’)に変更したのち、YB’を0に変更し、YB’がYMより大きい場合には、YA’を(YA’−(YB’−YM))に変更したのち、YB’をYMに変更する変更工程と、を備え、
    前記拡大処理工程は、前記変更工程により前記画面上に表示された矩形領域を拡大処理することを特徴とする画像表示方法。
  5. 請求項3または4に記載の画像表示方法をコンピュータによって実現させるための制御プログラムを格納した記憶媒体。
  6. 請求項3または4に記載の画像表示方法をコンピュータによって実現させるための制御プログラム。
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