JP2013218430A - 入力装置、プロジェクター、表示システム、及び入力方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プロジェクター11は、操作検出部165により第1の入力操作と第2の入力操作とを検出し、第1の入力操作と第2の入力操作とを検出し、入力操作を検出可能な範囲である操作エリアにおける入力操作の操作位置を検出し、第1の入力操作が検出されてから所定時間以内に第2の操作が検出されない場合に、第1の操作と操作位置とを通知し、さらに第2の入力操作が検出される前に第1の操作の解除を通知する。
【選択図】図2
Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、一般的なコンピューターの入力に使用することが可能で、マウス等の一般的なポインティングデバイスによる操作と同様の操作感を得られる入力装置、プロジェクター、表示システム、及び、入力方法を提供することを目的とする。
本発明によれば、第1の入力操作が検出されてから第2の入力操作が検出されるまでの時間により、第1の操作と、第1の操作の解除を通知する。例えば、少なくとも2通りの操作状態を有する、比較的単純な入力デバイスを用いて、第1の入力操作を行ってから所定時間以内に第2の操作を行わないことで、第1の操作と操作位置を通知し、さらに第1の操作の解除を通知できる。つまり、1種類の操作を行うだけで、第1の操作と、この第1の操作の解除とを通知できる。また、例えば、上記の入力デバイスにより、第1の入力操作を行ってから所定時間以内に第2の操作を行えば、第1の操作の解除が通知されない。これにより、例えば、第1の操作の通知として、一般的なポインティングデバイスの操作信号を出力する構成とすれば、上記の単純な入力デバイスを、一般的なコンピューターの入力装置として使用できる。従って、単純な構成を有する入力デバイスを用いて、より多機能なポインティングデバイスに近い操作性を実現できる。
本発明によれば、第1の入力操作が検出されてから所定時間以内に第2の入力操作が検出されるか否かにより、第1の操作の解除、及び、第2の操作及び第2の操作の解除が切り替えて通知される。従って、単純な構成を有する入力デバイスを用いて、より多機能なポインティングデバイスに近い操作性を実現できる。
本発明によれば、画像データに基づいて表示画像を投射するプロジェクターが、表示画像が示す範囲における第1の入力操作及び第2の入力操作に対応して、第1の操作及び第1の操作の解除を通知することができる。これにより、プロジェクターにより表示画像を投射した状態で、例えば操作子の数が少ない単純な構成を有する入力デバイスを用いて、より多機能なポインティングデバイスを用いた場合と同様の操作性を実現でき、プロジェクターの利便性の向上を図ることができる。
本発明によれば、画像データに基づいて表示画像を投射するプロジェクターが、表示画像が示す範囲における第1の入力操作及び第2の入力操作に対応して、第1の操作及び第1の操作の解除をコンピューターに通知することができ、コンピューターが第1の操作及び第1の操作の解除に対応した制御を実行できる。このため、プロジェクターにより表示画像を投射した状態で、例えば操作子の数が少ない単純な構成を有し、表示画像に対応した入力操作に適した指示体を用いて、より多機能なポインティングデバイスを用いた場合と同様にコンピューターを操作できる。これにより、プロジェクターの表示画像を利用して、コンピューターを快適に操作できる。また、指示体を用いることで、プロジェクターの表示画像を有効に利用して、コンピューターを操作できる。
本発明によれば、第1の入力操作が検出されてから所定時間以内に第2の入力操作が検出されるか否かにより、第1の操作の解除、及び、第2の操作及び第2の操作の解除が切り替えて通知される。従って、単純な構成を有する入力デバイスを用いて、より多機能なポインティングデバイスを用いた場合と同様にコンピューターを操作できる。
本発明によれば、第1の操作を行ってから所定時間以内に操作状態が変化しなければ、第1の操作の解除がコンピューターに通知される。このため、単純な構成を有する入力デバイスで1つの操作を行うだけで、第1の操作と、この第1の操作の解除とをコンピューターに通知でき、より一層の操作性の向上を図ることができる。
本発明によれば、画像データに基づいて表示画像を投射するプロジェクターが入力デバイスの操作を検出して、コンピューターが備えるポインティングデバイスの2種類の操作として通知を行う。このため、表示画像が投射された状態で、単純な構成を有する入力デバイスを使用しながら、コンピューターが備えるポインティングデバイスと同様にコンピューターを操作できる。
本発明によれば、第1の入力操作を検出してから所定時間以内に第2の入力操作を検出するか否かにより、第1の操作の解除、及び、第2の操作及び第2の操作の解除を切り替えて通知する。従って、単純な構成を有する入力デバイスを用いて、より多機能なポインティングデバイスに近い操作性を実現できる。
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るプロジェクター11を用いた表示システム10の構成を示す図である。
プロジェクター11は、PC(パーソナルコンピューター)13に画像信号ケーブル等により有線接続されている。プロジェクター11は、PC13から入力される画像に基づき、投射面(表示面)としてのスクリーンSCに表示画像を投射する。ここで、プロジェクター11上で画像が投射される範囲を実投射領域11B(表示可能領域)とする。スクリーンSCは、図1に示すような壁面に固定された平板に限らず、壁面自体をスクリーンSCとして使用することも可能である。
プロジェクター11は、後述するようにペン型指示器2の先端位置を検出する機能を有し、検出したペン型指示器2の位置の座標を示す座標データをPC13に出力する。また、プロジェクター11は、ペン型指示器2のスイッチ21がオンになったことを検出する機能を有し、後述するようにスイッチ21のオン/オフに対応した動作を実行する。この構成により、プロジェクター11は、PC13に対する入力装置として機能する。また、プロジェクター11は、ペン型指示器2とPC13とともに表示システム10を構成する。また、プロジェクター11はUSBケーブル等によりPC13に接続され、PC13に対して、ペン型指示器2によって指示された位置の座標データや、スイッチ21のオン/オフに基づく操作データ等を送信する。本実施形態では、プロジェクター11がペン型指示器2による操作やペン型指示器2の位置を検出可能な範囲を操作エリアとし、更に当該操作エリアは、プロジェクター11が投射する実投射領域11Bとする。尚、操作エリアは、プロジェクター11が投写する実投射領域11Bの外を検出可能範囲として含めてもよい。
プロジェクター11は、PC13から入力される画像データに基づいて表示用の画像処理を実行する画像処理ユニット110と、画像処理ユニット110の制御に従ってスクリーンSCに画像を投射する投射ユニット3(表示手段)と、スクリーンSC上のペン型指示器2の指示位置を検出する位置検出ユニット150と、位置検出ユニット150が検出した指示位置の座標を、画像データにおける座標に変換する座標変換部160と、座標変換部160が変換した変換後の座標をPC13に出力する出力制御部101と、これらの各部を制御する制御部103と、を備えている。
制御部103は、図示しないCPU、不揮発性メモリー、RAM等により構成され、記憶部105に記憶されている制御プログラム105Aを読み出して実行し、プロジェクター11の各部を制御する。また、制御部103は、キャリブレーション実行部103A及び位置検出制御部103B(操作通知手段)として機能する。位置検出制御部103Bは、後述するキャリブレーションを実行して、撮影画像データにおける座標と、キャリブレーションの対象となるスクリーンSC上の領域における座標との対応関係(座標変換パラメーター)を求める。位置検出制御部103Bは、後述する位置検出ユニット150及び操作検出部165によって、ペン型指示器2により指示された指示位置と、スイッチ21のオン/オフを検出する。記憶部105は、磁気的、光学的記録装置または半導体記憶素子により構成され、制御プログラム105Aを含む各種プログラム、及び、各種設定値等のデータを記憶する。
光変調装置32は、画像処理ユニット110からの信号を受けて、照明光学系31が発した光を変調する。本実施形態では、光変調装置32が、RGBの三原色に対応した3枚の透過型液晶パネルを備えたものとする。この構成では、照明光学系31からの光はRGBの3色の色光に分離され、各色光は対応する各液晶パネルに入射する。各液晶パネルを通過して変調された色光はクロスダイクロイックプリズム等の合成光学系によって合成され、投射光学系33に射出される。
投射光学系33は、投射する画像の拡大・縮小および焦点の調整を行うズームレンズ、ズームの度合いを調整するズーム調整用モーター、フォーカスの調整を行うフォーカス調整用モーター等を備えている。
また、投射ユニット3は、投射部30とともに、表示制御部107の制御に従って投射光学系33が備える各モーターを駆動する投射光学系駆動部121、表示制御部107から出力される画像信号に基づいて光変調装置32を駆動して描画を行う光変調装置駆動部119、及び、制御部103の制御に従って照明光学系31が備える光源を駆動する光源駆動部117を備えている。
また、画像処理ユニット110(画像形成手段)は、画像入力部104を介して入力された画像データを処理する表示制御部107、表示制御部107の制御に従って画像をフレームメモリー115に展開し、投射部30が投射する画像を生成する画像処理部113を備えている。
画像処理部113は、表示制御部107の制御に従って、キーストーン補正、カラーモードに対応した色調補正、画像の拡大/縮小処理等の各種の画像処理を実行できる。表示制御部107は、画像処理部113により処理された画像信号を光変調装置駆動部119に出力し、光変調装置32に表示させる。また、画像処理部113は、表示中の画像データの解像度、アスペクト比、光変調装置32の液晶表示パネルにおける表示サイズ等の情報から、後述する画像位置情報を導出し、求めた画像位置情報を座標変換部160に出力する。
撮影制御部155は、制御部103の制御に従って撮像部153を制御して撮影を実行させ、撮像部153が出力する撮影画像データを取得して、位置検出処理部157に出力する。撮像部153から出力される撮影画像データは、RGBやYUV等の形式で表されるものや輝度成分のみを表すものであっても良い。撮影制御部155は、撮像部153から出力される撮影画像データをそのまま位置検出処理部157へ出力してもよく、解像度の調整や所定のファイルフォーマット(JPEG、BMPなど)への変換等を行った上で位置検出処理部157へ出力しても良い。撮像部153が撮影時のズーム倍率、フォーカス、絞りの調整を行う機構を有する場合、撮影制御部155は、これらの機構を制御して予め設定された条件で撮影を実行させる。
なお、撮像部153は、可視光を撮像可能な構成に限らず、非可視光(赤外光など)を撮像可能な構成であっても良い。この場合、ペン型指示器2が非可視光を射出して、この非可視光を撮像部153が撮像する構成や、ペン型指示器2が非可視光を反射可能な反射部を備えており、制御部103の制御によってプロジェクター11がスクリーンSCに向けて非可視光を投射し、ペン型指示器2の反射部によって反射された非可視光を撮像部153によって撮像する構成等を採用することができる。
PC13では、座標変換部160が出力した座標データを、マウス18(図3)等のポインティングデバイスの操作に応じて入力されるデータと同様のデータとして処理できる。これは、座標変換部160によって、PC13が出力した画像における座標を示すデータに変換されたためである。これにより、プロジェクター11を含む表示システム10は、マウス18等によりPC13に直接入力される構成と同様に機能する。
この図3に示すように、PC13は、制御プログラムを実行してPC13の各部を中枢的に制御するCPU131、CPU131により実行される基本制御プログラムや当該プログラムに係るデータを記憶したROM132、CPU131が実行するプログラムやデータを一時的に記憶するRAM133、各種プログラムやデータを不揮発的に記憶する記憶部134、入力操作を検出して入力内容を示すデータや操作信号をCPU131に出力する入力部135、CPU131による処理結果等を表示するための表示データを出力する表示部136、及び、外部の装置との間でデータ等を送受信する外部I/F137を備えており、これらの各部はバスにより相互に接続されている。
光変調装置32が有する液晶表示パネル全体を使用して表示画像を投射した場合には、図4(A)に2点鎖線で示す投射可能領域11Aに画像が結像する。プロジェクター11がスクリーンSCの真正面に位置している場合を除き、投射可能領域11Aには図4(A)に示すように台形歪みが発生するので、プロジェクター11は表示制御部107の機能によりキーストーン補正を行う。キーストーン補正の実行後は、画像が投射される領域は、スクリーンSC上に長方形でかつ最大のサイズとなるよう設定された実投射領域11Bとなる。なお、実投射領域11Bのサイズは光変調装置32の液晶表示パネルの解像度と台形歪みの程度により決定されるが、最大サイズでなくてもよい。
位置検出処理部157は、図4(A)に示すように実投射領域11Bの左上隅を原点とし、右方向をX軸方向、下方向をY軸方向とするX−Y直交座標系を仮想的に設定し、ペン型指示器2の指示位置の座標(X1n,Y1n)を求める。また、表示画像201のX方向の端位置はX1max、Y方向の端位置はY1maxとする。
ここで、例えばPC13から入力される画像データが、解像度1024×768ドットの表示画像202に切り替えられた場合を想定する。この場合、図4(B)に示すように1066×800ドットの表示画像202が投射される。表示画像202は表示画像201より低解像度であるため、表示画像202が投射される領域は実投射領域11Bよりも小さくなる。
そこで、プロジェクター11は、座標算出部159が実投射領域11Bにおける指示位置の座標を算出し、この座標を座標変換部160によって表示中の表示画像における指示位置の座標に変換することで、表示画像の解像度に関わらず正しい座標を出力する。
マウス18は、第1マウスボタン181と第2マウスボタン182の2つの操作子を備え、第1マウスボタン181が押されると第1マウスボタン181のプレス操作を示す操作データがPC13に入力され、第1マウスボタン181の押圧が解除されると第1マウスボタン181のリリース操作を示す操作データがPC13に入力される。第2マウスボタン182についても同様に、押圧操作/押圧操作解除により、プレス操作/リリース操作の操作データがPC13に入力される。
プロジェクター11は、マウス18からPC13に入力される第1マウスボタン181、第2マウスボタン182の操作データに相当する操作データを、ペン型指示器2の一つのスイッチ21のオン/オフに応じて出力する。以下、この動作について詳細に説明する。
ペン型指示器2がスクリーンSCに押しつけられ(プレス)ペン型指示器2のスイッチ21がオン(第1の入力操作)になったことが操作検出部165によって検出されると、位置検出制御部103Bは、図5の動作を開始する。なお、以下に説明する動作においては予め設定された値をいくつか使用するが、これらの値は事前にリモコン(図示略)や操作パネル41の操作により入力され、或いは工場出荷時に入力されて、記憶部105に記憶されている。
このステップSA11〜SA17の動作により、ペン型指示器2を押しつけてから所定時間以内に離した場合、マウス18の第2マウスボタン182を押圧して離す操作に相当する操作データ(即ち、左クリックに相当)がPC13に出力される。
このステップSA21〜SA25及びSA17の動作により、ペン型指示器2を押しつけてから移動する操作に対応して、マウス18のドラッグ操作に相当する操作データがPC13に出力される。
その後、制御部103は、スイッチ21がオフになるかペン型指示器2の先端の位置が位置検出ユニット150の検出範囲外(操作エリア外)に出るまでの間に、PC13に対して操作データを出力しない処理(後処理)を行い(ステップSA37)、ペン型指示器2のリリース操作(第2の入力操作)が行われてスイッチ21がオフになると(ステップSA38)、本処理を終了する。
最初の例では、時刻T1にペン型指示器2の操作(第1の入力操作)が開始され、スイッチ21がオンになり、時刻T2で操作の解除(第2の入力操作)が検出されてスイッチ21がオフになる。この時刻T2が、右クリックを検出するタイマーの閾値が経過する時刻(時刻T3)より前である場合には、スイッチ21がオフになったときに、図6(B)に示すように第2マウスボタン182のプレス操作(第2の操作)を示す操作データが出力される(図5のステップSA16に相当)。その後、所定時間経過後に、第2マウスボタン182のリリース操作(第2の操作の解除)を示す操作データが出力される(ステップSA17に相当)。
このように、プロジェクター11は、一つの操作子であるスイッチ21のオン/オフ状態に基づいて、2つの操作子である第1マウスボタン181及び第2マウスボタン182の操作に対応する操作データを出力して、PC13に操作を通知する。
また、第1マウスボタン181の操作を示す操作データを出力した場合、スイッチ21がオフになる前に第1マウスボタン181のリリース操作を示す操作データを出力するので、通知先の装置であるPC13が、第1マウスボタン181のリリースに対応した処理を行うことが可能となる。そして、実際にペン型指示器2のリリース操作が実行される前に、第1マウスボタン181のリリース操作に対応した処理が行われることで、ユーザーは、第1マウスボタン181の操作がPC13に通知されたことを知ることができる。
さらに、ペン型指示器2のリリース操作を所定時間以内に実行すれば第1マウスボタン181の操作データが出力されず、第2マウスボタン182の操作データが出力されるので、ペン型指示器2を用いて、複数の操作子を有するマウス18のような操作性を実現できる。
図7は、本発明を適用した第2の実施形態におけるプロジェクター11の動作を示すフローチャートである。この第2の実施形態では、図1〜図4を参照して説明したプロジェクター11の別の動作例について説明する。表示システム10の各部の構成は第1の実施形態と同様であり、同符号を付して図示及び説明を省略する。
図7の動作は、図5の動作に代えて実行される動作であり、操作検出部165がペン型指示器2のスイッチ21がオンになったことを検出した場合に開始される。
また、ペン型指示器2のリリース操作が検出されない場合(ステップSB16;No)、位置検出制御部103Bは、図5のステップSA21〜SA25、及びSA31〜SA38と同様の動作を実行する。
また、プロジェクター11やPC13が実行するプログラムは、プロジェクター11やPC13が通信ネットワークを介して接続された他の装置からダウンロードして実行しても良いし、可搬型の記録媒体に記録されたプログラムをプロジェクター11、PC13が読み取って実行する構成としても良い。
Claims (8)
- 入力操作を検出する操作検出手段と、
前記操作検出手段によって前記入力操作を検出可能な操作エリアにおける前記入力操作の操作位置を検出する位置検出手段と、
前記操作検出手段により第1の入力操作が検出されてから所定時間以内に第2の入力操作が検出されない場合に、第1の操作及び前記位置検出手段により検出された操作位置を通知し、さらに前記操作検出手段により前記第2の入力操作が検出される前に、前記第1の操作の解除を通知する操作通知手段と、
を備えることを特徴とする入力装置。 - 請求項1に記載の入力装置であって、
前記操作通知手段は、前記操作検出手段により前記第1の入力操作が検出されてから前記所定時間以内に前記第2の入力操作が検出された場合に、前記第1の操作とは異なる第2の操作及び前記第2の操作の解除を通知するとともに、前記位置検出手段により検出された操作位置を通知することを特徴とする入力装置。 - 光源が発した光を変調する光変調手段と、
画像データに基づいて前記光変調手段に表示画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成された表示画像を投射する投射手段と、
前記操作エリアを前記投射手段により投射される表示画像が示す範囲とする請求項1または2に記載の入力装置と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。 - 指示体に入力される入力操作をプロジェクターが検出し、前記入力操作に対応する操作をコンピューターに通知し、前記操作を前記コンピューターが実行する表示システムであって、
前記指示体は、
操作子と、前記操作子から入力される入力操作を前記プロジェクターに指示する送信手段と、を有し、
前記プロジェクターは、
光源が発した光を変調する光変調手段と、
画像データに基づいて前記光変調手段に表示画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成された表示画像を投射する投射手段と、
前記指示体より通知される入力操作を検出する操作検出手段と、
前記投射手段により投射される表示画像が示す操作エリアにおいて、前記操作検出手段によって検出された入力操作の操作位置を検出する位置検出手段と、
前記操作検出手段により第1の入力操作が検出されてから所定時間以内に第2の入力操作が検出されない場合に、第1の操作及び前記位置検出手段により検出された操作位置を前記コンピューターに通知し、さらに前記操作検出手段により前記第2の入力操作が検出される前に前記第1の操作の解除を前記コンピューターに通知する操作通知手段と、を有し、
前記コンピューターは、
前記操作通知手段からの通知に基づき、前記第1の操作及び前記第1の操作の解除を実行する制御手段、を有することを特徴とする表示システム。 - 請求項4に記載の表示システムであって、
前記操作通知手段は、前記操作検出手段により前記第1の入力操作が検出されてから前記所定時間以内に前記第2の入力操作が検出された場合に、前記第1の操作とは異なる第2の操作及び前記第2の操作の解除を前記コンピューターに通知するとともに、前記位置検出手段により検出された操作位置を通知し、
前記制御手段は、前記操作通知手段からの通知に基づき、前記第2の操作及び前記第2の操作の解除を実行することを特徴とする表示システム。 - 請求項4または請求項5に記載の表示システムであって、
前記操作通知手段は、前記第1の操作を通知してから所定の待機時間後に前記第1の操作の解除を通知することを特徴とする表示システム。 - 請求項5または請求項6に記載の表示システムであって、
前記コンピューターは、
2以上の操作子を備えたポインティングデバイスを備え、
前記操作通知手段は、前記第1の操作を前記ポインティングデバイスが備える第1の操作子による操作として前記コンピューターに通知し、前記第2の操作を前記ポインティングデバイスが備える第2の操作子による操作として前記コンピューターに通知することを特徴とする表示システム。 - 第1の入力操作と第2の入力操作とを検出し、
前記入力操作を検出可能な範囲である操作エリアにおける入力操作の操作位置を検出し、
前記第1の入力操作が検出されてから所定時間以内に前記第2の入力操作が検出されない場合に、第1の操作と前記操作位置とを通知し、さらに前記第2の入力操作が検出される前に前記第1の操作の解除を通知する、
ことを特徴とする入力方法。
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