JP6772045B2 - 表示システム、投影型表示装置の制御装置及び方法 - Google Patents
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Description
この種の表示システムにおいて、情報処理装置とプロジェクタとのネットワーク接続の方式には、次のようなものが知られている。例えばプロジェクタがパスワードを投影し、そのパスワードをユーザが情報処理装置に入力して接続する方式がある。また、情報処理装置がカメラを備える場合、プロジェクタが接続情報を表現した2次元コードを投影し、それをカメラで撮影した結果から情報処理装置が接続情報を抽出して接続する方式がある。
特許文献1や特許文献2には、可視画像に、赤外光を用いて不可視とした2次元コードを重畳して表示する構成が開示されている。
このように不可視とした2次元コードを表示することにより、視聴の妨げにはならないが、可視光と赤外光が重畳して投影されている状態でカメラで撮影すると、可視光と赤外光の両方が受光されてしまう。そのため、撮像結果から赤外光部分である2次元コードを認識する際の認識率が低下し、誤認識が発生するおそれがある。
図1は、実施形態に係る表示システムの構成例を示す図である。表示システムは、投影型表示装置の一例である液晶プロジェクタ(以下、単にプロジェクタと呼ぶ)100と、情報処理装置の一例であるタブレット端末200とがLAN300を介して通信ネットワークを形成する。タブレット端末200は、そのディスプレイに表示中の映像をキャプチャして、LAN300に接続するプロジェクタ100に映像データとして送信する。プロジェクタ100は、タブレット端末200から映像データを受信して、これをスクリーン等の投影面101に投影する。
プロジェクタ100は、CPU110、ROM111、RAM112、操作部113、画像入力部130、画像処理部140を有する。また、プロジェクタ100は、液晶制御部150、液晶素子151VL_R、151VL_G、151VL_B、151IR、光源制御部160、可視光源161VL、不可視光である赤外光源161IRを有する。また、プロジェクタ100は、色分離部162、色合成部163、光学系制御部170、光合成部171、投影光学系172を有する。また、プロジェクタ100は、記録再生部191、記録媒体192、通信部193、表示制御部195、表示部196を有する。
液晶素子151VL_Rは、赤色に対応する液晶パネルであって、可視光源161VLから出力された光のうち、色分離部162で赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に分離された光のうち、赤色の光の透過率を調整する。液晶素子151VL_Gは、緑色に対応する液晶パネルであって、可視光源161VLから出力された光のうち、色分離部162で赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に分離された光のうち、緑色の光の透過率を調整する。液晶素子151VL_Bは、青色に対応する液晶パネルであって、可視光源161VLから出力された光のうち、色分離部162で赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に分離された光のうち、青色の光の透過率を調整する。液晶素子151IRは、赤外光に対応する液晶パネルであって、赤外光源161IRから出力された光の透過率を調整する。
また、液晶制御部150は、映像信号に重畳された不図示の同期信号から、液晶素子151VL_R、151VL_G、151VL_B、151IRを駆動する駆動パルス信号を生成する。
可視光源161VLは、投影面101に可視光用画像を投影するための光を出力するものであり、例えばハロゲンランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ等が用いられる。
赤外光源161IRは、投影面101に赤外光用画像を投影するための光を出力するものであり、電力効率の面から赤外LEDが好ましいが、ハロゲンランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ等に赤外線透過フィルタを装着した形態で実施してもよい。
色分離部162は、可視光源161VLから出力された光を、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に分離するものであり、例えばダイクロイックミラーやプリズム等により構成される。なお、可視光源161VLとして、各色に対応するLED等を使用する場合には、色分離部162は不要である。
色合成部163は、液晶素子151VL_R、151VL_G、151VL_Bを透過した赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の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等により構成される。
このとき、液晶素子151VL_R、151VL_G、151VL_Bは、画像処理部140から入力された可視光用画像に対応する光の透過率となるように、液晶制御部150により制御される。したがって、色合成部163により合成された光は、投影光学系172により投影面101に投影されると、画像処理部140により入力された可視光用画像に対応する画像が投影面101上に表示されることになる。
また、液晶素子151IRは、画像処理部140から入力された赤外光用画像に対応する光の透過率となるように、液晶制御部150により制御される。投影光学系172により投影面101に投影されると、画像処理部140により入力された赤外光用画像に対応する画像が投影面101上に表示されることになる。
投影光学系172は、光合成部171から出力された合成光を投影面101に投影する。投影光学系172は、複数のレンズ、レンズ駆動用のアクチュエータにより構成され、レンズをアクチュエータにより駆動することで、投影画像の拡大、縮小、焦点調整等を行うことができる。
記録媒体192は、静止画データや動画データ、その他、プロジェクタ100に必要な制御データ等を記録する。記録媒体192は、磁気ディスク、光学式ディスク、半導体メモリ等のあらゆる方式の記録媒体であればよく、着脱可能な記録媒体であっても、内蔵型の記録媒体であってもよい。
通信部193は、外部機器からの制御信号や静止画データ、動画データ等を受信する。通信部193は、例えば無線LAN、有線LAN、USB、Bluetooth(登録商標)等であればよく、通信方式を特に限定するものではない。また、画像入力部130の端子が例えばHDMI(登録商標)端子であれば、その端子を介してCEC通信を行うものであってもよい。ここで、外部装置は、プロジェクタ100と通信を行うことができるものであれば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機、リモコン等、どのようなものであってもよい。
表示部196は、プロジェクタ100を操作するための操作画面やスイッチアイコンを表示する。表示部196は、画像を表示できればどのようなものであってもよく、例えば液晶ディスプレイ、CRTディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDディスプレイであってよい。また、表示部196は、特定のボタンをユーザに認識可能に提示するために、各ボタンに対応するLED等を発光させるものであってもよい。
ステップS103で、CPU110は、入力切替処理を実行し、その後、ステップS104に処理を進める。具体的には、CPU110は、入力信号の解像度、フレームレート等を検知して、それに適したタイミングで入力画像をサンプリングし、必要な画像処理を実施した上で投影する。
ステップS105で、CPU110は、ユーザ操作が終了操作であるか否かを判定する。終了操作であった場合、ステップS106に処理を進め、終了操作でなかった場合、ステップS107に処理を進める。
ステップS106で、CPU110は、投影終了処理を実行し、本処理を終了する。投影終了処理とは、例えば光源制御部160への指示による可視光源161VL、赤外光源161IRの消灯制御、液晶制御部150への指示による液晶素子151VL_R、151VL_G、151VL_B、151IRの駆動停止制御、必要な設定の保存等である。
ステップS107で、CPU110は、ユーザ操作の内容に対応したユーザ処理を実行し、その後、ステップS108に処理を進める。ユーザ処理とは、例えば設置設定の変更、入力信号の変更、画像処理の変更、情報の表示等である。
ステップS109で、CPU110は、コマンドが終了操作であるか否かを判定する。終了操作であった場合、ステップS106に処理を進め、終了操作でなかった場合、ステップS110に処理を進める。
ステップS110で、CPU110は、受信したコマンドの内容に対応したコマンド処理を実行し、その後、ステップS102に処理を戻す。コマンド処理とは、例えば設置設定、入力信号設定、画像処理設定、状態取得等である。
CPU210は、タブレット端末200の全体の制御を行う。
ROM211は、CPU210が初期化時に実行するブートプログラムが格納されている。なお、ブートプログラムでは、ハードディスクドライブ(以下、HDDと記す)215に記録されているOSをRAM212に展開して起動する処理が行われる。
RAM212は、データの格納を行うメインメモリである。RAM212は、主にCPU210が実行するプログラムを格納、或いは展開する領域、プログラム実行中のワーク領域等、様々なデータの格納領域として使用される。
VRAM214は、表示部296に表示する画像を格納するための領域として使用される。なお、RAM212の速度が十分高速であれば、VRAM214は、RAM212と同じであってもよい。
HDD215は、アプリケーションプログラムやOS等の各種プログラムとデータを格納するために使用される。
通信部293は、LAN300を介して外部機器、具体的にはプロジェクタ100と通信を行う。
撮像部294は、撮像を行い、撮像結果をRAMに保存する。
表示制御部295は、VRAM214に格納された画像を読み出し、これを表示部296に表示する処理を行う。
表示部296は、表示制御部295より指示された画像の表示を行う。表示部296は例えば液晶パネル、或いは有機ELパネルにより構成される。
元画像信号s301は、前述のように、表示モードに応じて画像入力部130、記録再生部191、通信部193等から入力される。
タイミング信号s302は、元画像信号s301に同期した垂直同期信号、水平同期信号、クロック等のタイミング信号であって、元画像信号s301の供給元から供給される。画像処理部140の各ブロックは、タイミング信号s302に基づいて動作するが、画像処理部140内でタイミング信号を作り直して使用してもよい。
変形処理部147は、投影面101とプロジェクタ100が正対していない場合に、投影面101上で長方形になるように液晶パネル上の表示領域を変形させる。所定の変形の式に基づいて、OSD重畳画像信号s305に変形処理を施して変形後画像信号s306を生成して、パネル補正部148に出力する。
パネル補正部148は、変形後画像信号s306に対して、液晶素子151VL_R、151VL_G、151VL_B、151IRの表示特性に応じた補正処理を施してパネル駆動信号s307を生成して、液晶制御部150に出力する。
まず、図1に示すように、1台のタブレット端末200がプロジェクタ100と通信する際の基本動作について述べる。図7は、プロジェクタ100及びタブレット端末200の処理動作を示すフローチャートである。図7のフローチャートは、CPU110や210が、例えばROM111や211に記憶されたプログラムに基づいて、各機能ブロックを制御することにより実行される。
初期条件として、プロジェクタ100に接続しているタブレット端末はないものとする。また、プロジェクタ100とタブレット端末200はネットワーク接続時にアドレッシングやデバイスの探索が行えるものとする。
ステップS211で、プロジェクタ100は、予め設定された情報に基づいて、通信ネットワークに参加する。
ステップS212で、プロジェクタ100は、タブレット端末からの接続要求であるデバイス検索要求を待つ。
ここで、タブレット端末200が通信ネットワークに参加すべく、LAN300に接続したとする(ステップS221)。タブレット端末200は、アドレッシングにより、LAN300内のDHCPサーバからIPアドレスを取得する(ステップS222)。その後、タブレット端末200は、デバイス検索要求をLAN300のデバイスにマルチキャストで送信し(ステップS223)、デバイス検索応答を待つ(ステップS224)。
プロジェクタ100は、ステップS212においてタブレット端末200からのデバイス検索要求を受信すると、ステップS213に処理を進め、デバイス検索応答をタブレット端末200に送信する。
タブレット端末200側では、デバイス検索応答を受信したら(ステップS224)、CPU210が表示制御部295に指示して、ユーザに投影面101を撮影するよう促す表示を表示部296に表示させる。ユーザ操作によりタブレット端末200が、投影された2次元コードを撮影すると(ステップS225)、CPU210がステップS225において撮影された結果に基づいて2次元コードを解析する(ステップS226)。CPU210は、通信部293を用いて、解析結果から得られるパスワードをプロジェクタ100に送信して(ステップS227)、プロジェクタ100からのデバイス検索応答を待つ。なお、ステップS225、S226の処理は、ステップS226において2次元コードの解析に失敗した場合、ステップS225において撮影を再度行うという分岐・繰り返し処理にしてもよい。また、予め設定された規定回数解析失敗が続いた場合は、プロジェクタ100に2次元コード再生成依頼を送信するという処理にしてもよい。プロジェクタ100は、2次元コード再生成依頼を受信した場合、2次元コード生成時の各種パラメータを変更し、再生成する。このような処理を行う場合については、図9の説明で後述する。
ステップS217で、プロジェクタ100は、2次元コードの投影を終了する。接続許可の送信とは無関係に、2次元コードの投影時間を予め決められた一定時間に限定してもよい。
タブレット端末200側では、プロジェクタ100からの接続許可を受信すると(ステップS228)、プロジェクタ100との接続が確立したことになる。タブレット端末200は、画面転送要求をプロジェクタ100に送信して(ステップS229)、プロジェクタ100からの画面転送許可を待つ。
タブレット端末200側では、プロジェクタ100からの画面転送許可を受信すると(ステップS230)、自身の画面をプロジェクタ100に転送する(ステップS231)。
ステップS220で、プロジェクタ100は、タブレット端末200から受信した画面を投影面101に投影する。
ここでは、タブレット端末200aがプロジェクタ100に画面転送を行っている状態を前提とし、そこまでの処理(ステップS310、S314、S311、S315)は図7で説明済みであるため、その説明は省略する。
タブレット端末200aがプロジェクタ100に画面転送を行っている状態で、タブレット端末200bが通信ネットワークに参加すべく、LAN300に接続したとする。ステップS316、S317、S330〜S333は、図7で説明したステップS212、S213、S221〜S224と同様の処理である。
タブレット端末200a側では、通信部293経由でプレゼン状態問い合わせを受信すると(ステップS312)、自身のプレゼン状態をRAM212に問い合わせ、通信部293を用いてプロジェクタ100に送信する(ステップS313)。プレゼン状態とは、具体的にはプレゼン中であるか否かを意味する。プレゼン中とは、自身内のプレゼンテーションアプリのプレゼン中状態でも、コンテンツの全画面表示中でもよく、ユーザが任意に決定しタブレット端末200aに設定すればよい。また、プロジェクタ100のCPU110は、画面転送で受信している画面を画像処理部140を用いて解析して、プレゼン中であるか否かを判定するようにしてもよい。この場合は、ステップS312、S313、S319、S320の処理は不要である。
ステップS321で、プロジェクタ100は、プレゼン中であるか否かを判定する。プレゼン中である場合、ステップS322に処理を進め、プレゼン中でない場合、ステップS324に処理を進める。なお、ステップS319〜S321の処理は、プレゼン状態のタブレット端末が見つかるまで、接続台数分行う。
一方、ステップS324、S325の処理は、図7で説明したステップS214と同様の処理であり、可視光用2次元コードを生成、投影する処理である。
タブレット端末200b側では、CPU210が表示制御部295に指示して、ユーザに投影面101を撮影するよう促す表示を表示部296に表示させる。ユーザ操作によりタブレット端末200bが、投影された2次元コードを撮影すると(ステップS334)、CPU210がステップS334において撮影された結果に基づいて2次元コードを解析する(ステップS335)。そして、CPU210は、2次元コードの解析が成功したか否かを判定する(ステップS336)。解析が成功した場合、CPU210は、通信部293を用いて、解析結果から得られるパスワードをプロジェクタ100に送信する(ステップS339)。一方、解析が失敗した場合、CPU210は、RAM212から解析失敗回数を読み出し、回数を1足して再度書き込み、解析失敗回数が予めRAM212に書き込まれていた規定回数よりも多いか否かを判定する(ステップS337)。規定回数よりも少ない場合、ステップS334に処理を戻し、規定回数以上の場合、CPU210は、通信部293を用いて、プロジェクタ100に2次元コード再生成要求を送信する(ステップS338)。
プロジェクタ100は、ステップS327においてパスワードを受信すると、ステップS328に処理を進める。
ステップS328で、プロジェクタ100は、タブレット端末200bから受信した受信パスワードが、2次元コードで表現したパスワードと同一である場合、タブレット端末200bに接続許可を送信する。この処理は、図7で説明したステップS216と同様の処理である。
ステップS329で、プロジェクタ100は、2次元コードの投影を終了して、本処理を終了する。この処理は、図7で説明したステップS217と同様の処理である。
タブレット端末200側では、プロジェクタ100からの接続許可を受信すると(ステップS340)、プロジェクタ100との接続が確立したことになる。なお、図9では、プロジェクタ100との接続が確立した後の処理は省略するが、図7で説明したステップS218〜S220、S229〜S231と同様である。
ステップS322の処理の目的は、投影する2次元コートが、他のタブレット端末がプレゼン中の画像と干渉しないよう、2次元コードと空間周波数ができるだけ異なる領域、赤外光とできるだけ波長が異なる階調の領域に2次元コードを配置することである。
ステップS410で、CPU110は、画像処理部140の統計量取得部142に指示して、タブレット端末200aからプロジェクタ100に転送されている現在の転送画像と、前回のコード生成時に記録された転送画像をRAM112から取得する。
ステップS411で、CPU110は、現在の転送画像が、前回のコード生成時の転送画像と異なるか否かを判定する。転送画像が更新されている場合、ステップS415に処理を進め、転送画像が更新されていない場合、ステップS412に処理を進める。
ステップS416で、CPU110は、ステップS415において取得した統計量に基づいて、表示パラメータ計算部143に指示して表示パラメータを計算する。表示パラメータは、2次元コードの表示位置、2次元コードの表示サイズ、2次元コードの生成に関する情報を含む。ここでは、2次元コードの生成に関する情報は、QRコード(登録商標)の誤り訂正レベルとする。
2次元コードの表示サイズについては、前述した望ましい条件を満たす領域にできるだけ大きく表示するよう計算してもよいし、規定の表示サイズを維持するようにしてもよい。使用条件に合わせてユーザが操作部113を介して任意の値に変更できるようにしてもよい。
なお、2次元コードの位置については、前述した望ましい条件を満たす領域の中で、できるだけ中央に配置する等の条件を付けてもよい。
ステップS418で、CPU110は、ステップS416において計算した表示パラメータの中から、今回表示するものを選択し、別途RAM112に保存する。例えばパラメータ番号1から順に表示パラメータを選択するようにしてもよいし、他のルールに従って表示パラメータを選択するようにしてもよい。
図10(A)の投影画像に対して、図10(B)のような赤外光用2次元コードを生成し、図10(C)のような画像としてRAM112に保存する。
ステップS420で、CPU110は、赤外光用液晶素子151IR用の信号を生成する。
ステップS421で、CPU110は、タブレット端末200aからの転送画像を保存して、本処理を終了する。
ステップS412で、CPU110は、現在の表示パラメータをRAM112から読み出す。図14に示すようにリスト構造である場合、パラメータ番号も読み出す。
ステップS413で、CPU110は、表示パラメータを更新する。具体的には、図14に示すようなリスト構造である場合、ステップS412において読み出したパラメータ番号の次の番号の表示パラメータを、新パラメータとしてRAM112から読み出す。
ステップS414で、CPU110は、ステップS413において読み出した新表示パラメータをRAM112に保存し、その後、ステップS419に処理を進める。
赤外光用2次元コードを投影する他の例として、図10(E)のような画像が投影されている場合、画像全体の空間周波数が高いため、図10(F)に示すように、赤外光用2次元コードの表示サイズを大きくし、投影画像の影響を減らすことが考えられる。
なお、本実施形態ではタブレット端末が2台の例で示したが、接続する情報処理装置の数はこれに限られるものではない。
本発明は、前述の実施形態の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。
110 CPU
112 RAM
140 画像処理部
150 液晶制御部
151VL_R、151VL_G、151VL_B、151IR 液晶素子
161VL 可視光源
161IR 赤外光源
141 各種画像処理部
142 統計量取得部
143 表示パラメータ計算部
144 コード生成部
145 赤外光用信号生成部
200、200a、200b タブレット端末
300 LAN
Claims (11)
- 情報処理装置からの転送画像を投影する投影型表示装置の制御装置であって、
前記転送画像の特徴量に基づいて、前記転送画像に重畳して投影される、前記投影型表示装置に接続するための接続情報を表現する所定の画像に関するパラメータを設定する設定手段と、
前記設定手段で設定したパラメータに基づいて、前記所定の画像を生成して、前記転送画像に重畳して投影するように制御する制御手段とを備え、
前記特徴量は、前記転送画像の空間周波数、階調、波長のうち少なくともいずれかであり、
前記設定手段は、前記転送画像における前記特徴量が所定の範囲にある領域に前記所定の画像が表示されるようにパラメータを設定し、
前記転送画像に前記特徴量が前記所定の範囲にある領域がない場合、前記制御手段は、前記所定の画像を前記転送画像に複数重畳して投影するよう制御することを特徴とする投影型表示装置の制御装置。 - 前記所定の画像は、前記投影型表示装置に接続するための接続情報を表現するコードの画像であることを特徴とする請求項1に記載の投影型表示装置の制御装置。
- 前記投影型表示装置は、前記転送画像を可視光の光源を用いて投影し、前記所定の画像を不可視光の光源を用いて投影することを特徴とする請求項1又は2に記載の投影型表示装置の制御装置。
- 前記投影型表示装置に情報処理装置から接続要求があった場合に、前記設定手段でパラメータを設定し、前記制御手段で前記所定の画像の生成及び投影を制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の投影型表示装置の制御装置。
- 情報処理装置がプレゼン中であるか否かを判定する判定手段を備え、前記判定手段でプレゼン状態であると判定した場合に、前記設定手段でパラメータを設定し、前記制御手段で前記所定の画像の生成及び投影を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の投影型表示装置の制御装置。
- 前記設定手段は、前記所定の画像の表示位置及び表示サイズのうち少なくともいずれかのパラメータを設定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の投影型表示装置の制御装置。
- 前記設定手段は、前記所定の画像の生成に関するパラメータを設定することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の投影型表示装置の制御装置。
- 前記設定手段は、複数パターンのパラメータを設定することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の投影型表示装置の制御装置。
- 情報処理装置からの転送画像を投影する投影型表示装置の制御方法であって、
前記転送画像の特徴量に基づいて、前記転送画像に重畳して投影される、前記投影型表示装置に接続するための接続情報を表現する所定の画像に関するパラメータを設定する手順と、
前記設定したパラメータに基づいて、前記所定の画像を生成して、前記転送画像に重畳して投影するように制御する手順とを有し、
前記特徴量は、前記転送画像の空間周波数、階調、波長のうち少なくともいずれかであり、
前記設定する手順は、前記転送画像における前記特徴量が所定の範囲にある領域に前記所定の画像が表示されるようにパラメータを設定し、
前記転送画像に前記特徴量が前記所定の範囲にある領域がない場合、前記制御する手順は、前記所定の画像を前記転送画像に複数重畳して投影するよう制御することを特徴とする投影型表示装置の制御方法。 - 情報処理装置からの転送画像を投影する投影型表示装置を制御するためのプログラムであって、
前記転送画像の特徴量に基づいて、前記転送画像に重畳して投影される、前記投影型表示装置に接続するための接続情報を表現する所定の画像に関するパラメータを設定する設定手段と、
前記設定手段で設定したパラメータに基づいて、前記所定の画像を生成して、前記転送画像に重畳して投影するように制御する制御手段としてコンピュータを機能させ、
前記特徴量は、前記転送画像の空間周波数、階調、波長のうち少なくともいずれかであり、
前記設定手段は、前記転送画像における前記特徴量が所定の範囲にある領域に前記所定の画像が表示されるようにパラメータを設定し、
前記転送画像に前記特徴量が前記所定の範囲にある領域がない場合、前記制御手段は、前記所定の画像を前記転送画像に複数重畳して投影するよう制御することを特徴とするプログラム。 - 情報処理装置と、前記情報処理装置からの転送画像を投影する投影型表示装置とを備えた表示システムであって、
前記転送画像の特徴量に基づいて、前記転送画像に重畳して投影される、前記投影型表示装置に接続するための接続情報を表現する所定の画像に関するパラメータを設定する設定手段と、
前記設定手段で設定したパラメータに基づいて、前記所定の画像を生成して、前記転送画像に重畳して投影するように制御する制御手段とを備え、
前記特徴量は、前記転送画像の空間周波数、階調、波長のうち少なくともいずれかであり、
前記設定手段は、前記転送画像における前記特徴量が所定の範囲にある領域に前記所定の画像が表示されるようにパラメータを設定し、
前記転送画像に前記特徴量が前記所定の範囲にある領域がない場合、前記制御手段は、前記所定の画像を前記転送画像に複数重畳して投影するよう制御することを特徴とする表示システム。
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