JP6547240B2 - 表示システム、端末装置、および、プログラム - Google Patents
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Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、表示装置とは別体の装置を操作して表示画像を変化させる場合に、設定等を知らないユーザーであっても容易に操作できるようにして、操作性の向上を図ることを目的とする。
本発明によれば、設定等を知らないユーザーであっても、携帯型の端末装置を操作することによって、表示画像を所望の状態に変形させることができ、操作性の向上を図ることができる。
本発明によれば、端末装置により検出された端末装置の位置または向きが、表示装置の位置または向きに変換されて、表示装置に送信される。このため、表示装置が表示画像を変化させる処理の負荷を軽減し、処理の効率化を図ることができる。
本発明によれば、端末装置を操作するユーザーに対して、検出の開始あるいは終了を通知することができ、より一層、操作性を高めることができる。
本発明によれば、端末装置の位置または方向が変化した場合に、表示画面の長手方向がプロジェクターの光軸に対応するように、画像が変化するので、ユーザーが直感的に操作を行うことができる。
本発明によれば、プロジェクターが投射する画像の台形歪み補正、表示倍率の変更、フォーカス調整に関する操作を、端末装置を用いて容易に行うことができる。
本発明によれば、端末装置を、表示画面の長手方向に略直交する方向を軸として回転させることにより、プロジェクターが投射する画像の台形歪み補正が実行される。このため、端末装置の操作方法を増やして多機能化を図ることができ、操作性を向上させることができる。
本発明によれば、端末装置を、表示画面の長手方向に移動させる操作により、画像の表示倍率を変更させることができ、表示倍率に係る操作を直感的に行うことができる。
本発明によれば、設定等を知らないユーザーであっても、携帯型の端末装置を操作することによって、表示画像を所望の状態に変形させることができ、操作性の向上を図ることができる。
本発明によれば、設定等を知らないユーザーであっても、携帯型の端末装置を操作することによって、表示画像を所望の状態に変形させることができ、操作性の向上を図ることができる。
図1に、本実施形態の表示システム1の概略構成を示す。本実施形態の表示システム1は、入力装置としての端末装置10と、表示装置としてのプロジェクター100とを備える。
端末装置10とプロジェクター100とは、無線通信方式によって各種データを送受信可能に接続される。この無線通信方式には、例えば無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)、UWB(Ultra Wide Band)、赤外線通信等の近距離無線通信方式や、携帯電話回線を利用した無線通信方式を採用できる。プロジェクター100は、複数の端末装置10に接続して、これらの端末装置10と通信できる。
プロジェクター100は、投射対象に画像光を投射して、投射対象の面に画像を形成する。プロジェクター100が画像を投射する投射対象は、平面であっても曲面や凹凸面であってもよいが、本実施形態では、平面で構成されるスクリーンSCに投射する例を示す。スクリーンSCは壁面等の固定された平面を利用してもよいし、吊り下げ式や立ち上げ式の幕状のスクリーンであってもよい。図1はプロジェクター100の設置状態を示す。プロジェクター100は、箱形のプロジェクター本体101(本体)を有し、プロジェクター本体101の一つの面には画像光を投射する投射開口部114が設けられる。投射開口部114は、プロジェクター本体101に内蔵される投射光学系113(図3)が光を放射する開口部である。
本実施形態では、一例として、端末装置本体11及びプロジェクター本体101について、3次元直交座標系を設定し、この座標系を基準として端末装置本体11及びプロジェクター本体101の位置及び方向に関する処理を行う。
プロジェクター本体101には、投射開口部114から投射する画像光の光軸に重なる軸PX、軸PXに直交しプロジェクター本体101の設置面に平行な軸PY、及び、軸PXに直交しプロジェクター本体101の設置面に垂直な軸PZが設定される。また、軸PXを中心とした回転の方向をQX方向の回転とし、軸PYを中心とした回転の方向をQY方向の回転とし、軸PZを中心とした回転の方向をQZ方向の回転とする。軸PX、軸PY及び軸PZは一点で交差することが好ましく、この交点を座標系の原点とすることができる。原点の位置は、本実施形態ではプロジェクター本体101が投射する画像光の光軸上とする。プロジェクター本体101の中心や、プロジェクター本体101の上面に原点が位置してもよい。
端末装置10は、端末装置10の各部を制御する制御部20を備える。制御部20は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備え、ROMに記憶した基本制御プログラムをCPUにより実行して、端末装置10を制御する。また、制御部20は、記憶部30に記憶されたアプリケーションプログラム31を実行することにより、後述する表示制御部21、動作検出部23(制御部)、通信制御部22として機能する(以下、これらを機能ブロックと呼ぶ)。
例えば、方向設定データ33は、端末装置本体11の軸AX、AY、AZのそれぞれを、軸PX、PY、PZとみなすよう対応づける。この場合、端末装置本体11が軸AXに移動した場合、プロジェクター本体101が軸PX方向に移動したとみなされる。また、方向設定データ33は、端末装置本体11の位置及び方向の変化量を、プロジェクター本体101の位置及び変化量に変換する倍率を定めるデータを含んでもよい。
スイッチ部54は、タッチスクリーン53とは別に設けられたスイッチ等の各操作子を備え、これらのスイッチが操作された場合に操作信号を操作検出部55に出力する。操作検出部55は、スイッチ部54から入力された操作信号に基づいて、操作された操作子に対応する操作情報を生成して制御部20に出力する。
制御部20は、操作検出部55から入力した座標情報又は操作情報に基づいて、表示パネル52に対する接触操作、スイッチを含む各操作子の操作、及び端末装置10の本体を動かす操作を検出できる。
動作検出部23は、変換により得たプロジェクター本体101の移動量および回転量を示す変位データを生成して、無線通信部40を介してプロジェクター100に送信する。
例えば、方向設定データ33に相当するデータがプロジェクター100から送信され、このデータを無線通信部40により受信した場合、通信制御部22は、受信したデータを制御部20に出力する。制御部20は、通信制御部22から入力されるデータを解析して、方向設定データ33に対応するデータであると判定した場合に、データ形式の変換等を行って方向設定データ33として記憶部30に記憶させる。
プロジェクター100は、インターフェイス部(以下、I/Fと略記する)124を備える。プロジェクター100は、I/F部124を介して画像供給装置に接続される。I/F部124には、例えば、デジタル映像信号が入力されるDVIインターフェイス、USBインターフェイス、LANインターフェイス等を用いることができる。また、I/F部124には、例えば、NTSC、PAL、SECAM等のコンポジット映像信号が入力されるS映像端子、コンポジット映像信号が入力されるRCA端子、コンポーネント映像信号が入力されるD端子等を用いることができる。さらに、I/F部124には、HDMI(登録商標)規格に準拠したHDMIコネクター等の汎用インターフェイスを用いることができる。また、I/F部124は、アナログ映像信号をデジタル画像データに変換するA/D変換回路を有し、VGA端子等のアナログ映像端子により画像供給装置に接続される構成としてもよい。なお、I/F部124は、有線通信によって画像信号の送受信を行ってもよく、無線通信によって画像信号の送受信を行ってもよい。
なお、光変調装置112は、透過型の液晶パネル112Aを3枚用いた構成に限らず、例えば3枚の反射型の液晶パネルを用いることも可能である。また、光変調装置112は、1枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式、3枚のDMD(Digital Mirror Device)を用いた方式、1枚のDMDとカラーホイールを組み合わせた方式等により構成してもよい。ここで、光変調装置112として1枚のみの液晶パネル112A又はDMDを用いる場合には、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネル112A及びDMD以外にも、光源が発した光を変調可能な構成であれば問題なく採用できる。
また、プロジェクター100は、ユーザーが使用するリモコン(不図示)を有する。リモコンは各種のボタンを備えており、これらのボタンの操作に対応して赤外線信号を送信する。プロジェクター100の本体には、リモコンが発する赤外線信号を受光するリモコン受光部154が配置される。リモコン受光部154は、リモコンから受光した赤外線信号をデコードして、リモコンにおける操作内容を示す操作信号を生成し、制御部130に出力する。
投射制御部131は、画像処理部125を制御して、I/F部124を介して画像供給装置から供給された画像データに基づいてフレームメモリー126に画像を描画させる。また、投射制御部131は、光変調装置駆動部123を制御して、フレームメモリー126に描画された画像を光変調装置112の液晶パネル112Aに描画させる。光変調装置112の液晶パネル112Aに描画された画像が、投射光学系113を介してスクリーンSC上に投射画像201として投射される。
また、通信制御部132は、端末装置10から送信される要求に従って、記憶部151に記憶された方向設定データ161を、端末装置10に送信する。端末装置10では、方向設定データ161に基づき方向設定データ33(図2)が生成され、記憶部30(図2)に記憶される。
補正制御部133は、決定した処理を示す制御データとパラメーターとを画像処理部125に出力し、画像処理部125によって補正処理と変形処理とを実行させる。
プロジェクター100は、外部の画像供給装置からI/F部124に入力される画像データに基づいて、投射部110によってスクリーンSCに画像を投射する(ステップS11)。ステップS11では、投射制御部131の制御により画像処理部125が画像を描画して画像信号を光変調装置駆動部123に出力する処理を行い、光源駆動部122が光源部111を点灯させ、光変調装置駆動部123が液晶パネル112Aに画像を描画する。
図5は、端末装置10の表示パネル52に表示される画像の例を示す図であり、(a)は開始画面の例を示し、(b)は処理実行中に表示される画面を示し、(c)は終了通知画面を示す。
このとき、表示パネル52に表示される画像は、図5(b)に示すように切り替わる。図5(b)の表示では開始ボタン215が消え、変わって終了ボタン216が配置される。終了ボタン216は処理の終了を指示するボタンである。また、この図5(b)の画面においても方向案内画像210が引き続き表示される。
次いで、動作検出部23は、角速度センサー61及び加速度センサー62の検出信号に基づいて、端末装置本体11の位置及び方向について、初期位置に対する変化を検出する(ステップS26)。動作検出部23は、検出した変化に基づき変位データを生成して、通信制御部22によってプロジェクター100に送信させる(ステップS27)。
補正制御部133は、記憶部151に記憶された補正データ162を参照し、変位データに基づいて、処理内容を決定し、パラメーターを生成する(ステップS14)。そして、補正制御部133は処理内容を示す制御データとパラメーターとを画像処理部125に出力して、画像処理部125に処理を実行させる(ステップS15)。
図6(a)は適正な形状の投射画像201を示し、適正な投射状態においてはスクリーンSC上の投射画像201は矩形となる。これに対し、スクリーンSCの上方からプロジェクター100が投射する場合、すなわちプロジェクター100が投射する画像光が水平面に対して傾いている場合、図6(b)のように投射画像201が台形に歪む。
図6(b)のような台形歪みを補正する場合、端末装置本体11を軸AY回り(CY方向)に回転させて、軸AXを上向きにする操作が行われる。動作検出部23は、端末装置本体11のCY方向の回転を、プロジェクター本体101のQY方向の回転に変換する。図6(b)ではプロジェクター100の画像光が下向きになっているから、これを上向きにすれば、台形歪みが収まる。端末装置本体11を上向きに回転させる動作が、プロジェクター本体101の画像光を上向きにする動作に変換されて、変位データとしてプロジェクター100に送信される。
このように、端末装置本体11を動かすことで、あたかもプロジェクター本体101を動かすように投射画像201を変形させて、台形歪みを補正できる。また、図6(b)と(c)の台形歪みだけでなく、上下方向の傾きと左右方向の傾きとが複合した台形歪みに対しても、端末装置本体11を動かすことで補正できる。
図6(d)には投射画像201を回転させる変形処理を示し、(e)には投射画像201を拡大、縮小する変形処理を示す。
端末装置本体11を、軸AX回り(CX方向)に回転させると、動作検出部23は、プロジェクター本体101を光軸回りに回転させた場合に相当する変位データを生成する。補正制御部133は、画像処理部125によって画像を回転させ、例えば図(d)に符号Eで示すように、投射画像201を回転させることができる。この場合も、端末装置本体11を動かすことで、プロジェクター本体101が動いたように投射画像201が変形される。
一方、補正制御部133は、端末装置10から終了が通知されたか否かを判定し(ステップS16)、終了が通知されない間は(ステップS16;No)、ステップS13に戻って変位データの受信を待機する。通信制御部132が終了の通知の制御データを受信し、終了が通知された場合(ステップS16;Yes)、通信制御部132と通信制御部22とが、無線通信部156と無線通信部40とを制御して通信終了の処理をする(ステップS17,S30)。
また、端末装置10では、アプリケーションプログラム31の実行が終了される(ステップS31)。
ここで、端末装置10では、端末装置本体11の位置と投射部110の位置との対応付け、および、端末装置本体11の向きと投射部110の向きとの対応付けのうち、少なくともいずれかが予め設定されてもよい。端末装置10は、設定された対応付けを示す方向案内画像210を端末装置10の表示パネル52に表示してもよい。また、端末装置10は、端末装置本体11の位置および向きの少なくともいずれかを検出し、プロジェクター100により、端末装置本体11の位置または向きの変化を、投射部110の位置または向きの変化とみなして、投射画像201を変形させてもよい。
また、端末装置10は、端末装置本体11の軸AX方向における移動を検出し、プロジェクター100は、端末装置10で検出された端末装置10の移動に対応して、投射部110が投射する画像を拡大または縮小する。このため、端末装置10を、表示パネル52の長手方向に移動させる操作により、画像の表示倍率を変更させることができ、表示倍率に係る操作を直感的に行うことができる。
Claims (8)
- 表示装置及び端末装置を備える表示システムであって、
前記端末装置は、
前記端末装置の向きと前記表示装置の向きとの対応付けを示す画像を表示する表示画面と、
前記端末装置の向きを検出する検出部と、を備え、
前記表示装置は、
画像を表示する表示部と、
前記端末装置の向きの変化に応じて、前記表示部が表示する画像を変形させる画像処理部と、を備え、
前記表示装置は、投射対象に画像光を投射する前記表示部を備えるプロジェクターであり、
前記プロジェクターの光軸方向と前記端末装置が備える前記表示画面の長手方向とが重なるように、前記端末装置の向きと前記表示部の向きとが対応付けられたこと、
を特徴とする表示システム。 - 前記端末装置は、前記検出部の検出結果を、前記表示装置の向きの変化に変換し、変換結果を送信部によって前記表示装置に送信する制御部を備え、
前記表示装置が備える前記画像処理部は、前記端末装置から送信される変換結果に従って前記表示部が表示する画像を変形させること、
を特徴とする請求項1記載の表示システム。 - 前記端末装置は、前記検出部の検出開始または検出終了を、前記表示画面の表示によって報知すること、を特徴とする請求項1記載の表示システム。
- 前記表示装置が備える前記画像処理部は、前記端末装置の向きの変化を、前記表示部の向きの変化とみなして、前記表示部が投射する画像の台形歪み補正、または表示倍率の変更を実行すること、を特徴とする請求項1記載の表示システム。
- 前記端末装置が備える前記検出部は、前記表示画面の短手方向である第2の方向または前記表示画面に垂直な第3の方向に平行な軸を中心とした前記端末装置の回転量を検出し、
前記表示装置が備える前記画像処理部は、前記端末装置で検出された前記端末装置の回転量に基づいて、前記表示部が投射する画像の台形歪み補正を実行すること、を特徴とする請求項1記載の表示システム。 - 前記端末装置が備える前記検出部は、前記端末装置の前記長手方向における移動を検出し、前記表示装置が備える前記画像処理部は、前記端末装置で検出された前記端末装置の移動に対応して、前記表示部が投射する画像の表示倍率の変更を実行すること、を特徴とする請求項1記載の表示システム。
- 端末装置であって、
外部の表示装置に情報を送信する送信部と、
前記端末装置の向きと前記表示装置の向きとの対応付けを示す画像を表示する表示画面と、
前記端末装置の向きを検出する検出部と、
前記検出部で検出した前記端末装置の向きの変化に基づき、前記表示装置の向きの変化を示す情報を生成し、生成した前記情報を、前記表示装置が表示する画像を変形させるための情報として前記送信部により送信させる制御部と、を備え、
前記表示装置は、投射対象に画像光を投射する表示部を備えるプロジェクターであり、
前記プロジェクターの光軸方向と前記端末装置が備える前記表示画面の長手方向とが重なるように、前記端末装置の向きと前記表示部の向きとが対応付けられたこと、
を特徴とする端末装置。 - 端末装置を制御するコンピューターにより実行可能なプログラムであって、
前記コンピューターにより、
前記端末装置の向きと外部の表示装置の向きとの対応付けを示す画像を表示画面に表示し、
前記端末装置の向きの変化を検出した場合に、検出した前記端末装置の向きの変化に基づき、前記表示装置の向きの変化を示す情報を生成し、生成した前記情報を、前記表示装置が表示する画像を変形させるための情報として前記表示装置に送信し、
前記表示装置は、投射対象に画像光を投射する表示部を備えるプロジェクターであり、
前記プロジェクターの光軸方向と前記端末装置が備える前記表示画面の長手方向とが重なるように、前記端末装置の向きと前記表示部の向きとが対応付けられたこと、
を特徴とするプログラム。
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