JP6780232B2 - 電子機器、及び、電子機器の制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、操作に応じてモーターを動作させてレンズを移動する機能を備え、レンズ位置の調整を速やかに行うことが可能な電子機器、及び、電子機器の制御方法を提供することを目的とする。
本発明によれば、レンズ位置の調整の指示が設定期間より長く継続した場合に、モーターの動作範囲の上限又は下限に対応する目標値に基づきモーターを動かしてレンズ位置を調整する。これにより、指示に応じてモーターを大きく動作させることができ、レンズ位置の調整を速やかに行うことができる。
本発明によれば、モーターの動作範囲の上限又は下限に対応する目標値に基づきモーターを動かす間に指示が終了すると、モーターが停止する。このため、指示を終了するタイミングを調整することで、モーターを適切な位置で停止させることができ、レンズ位置の調整を速やかに行うことができる。
本発明によれば、モーターの動作範囲の上限又は下限に対応する目標値に基づきモーターを動かす間に指示が終了すると、モーターが停止する。このため、モーターを大きく動作させる目標値に基づき調整を開始し、指示の終了に対応してモーターを停止させることができる。従って、1回の指示によりモーターを大きく動かすことができ、この動作中の位置でモーターを停止できるので、モーターの動作に関する制限を緩和できる。これにより、レンズ位置の調整を速やかに行うことができる。
本発明によれば、レンズ位置の調整の指示が終了する前であっても、モーターの動作範囲の上限又は下限に対応する目標値に基づきモーターを動かして、レンズ位置の調整を速やかに行うことができる。
本発明によれば、レンズ位置の調整の指示が設定期間以下の場合と、設定期間を超える場合とで、それぞれ対応するモーターの動作の目標値を設定するので、目標値に基づきモーターを制御できる。そして、モーターの動作範囲の上限又は下限に対応する目標値を設定する場合は、最大とみなせる目標値を設定することで、1回の指示に対応して、レンズを大きく移動できる。これにより、レンズ位置の調整を速やかに行うことができる。
本発明によれば、モーターの動作範囲の上限又は下限に対応する目標値を設定してモーターを動かす場合であっても、減速動作を行い、モーターを適切に停止させることができる。
本発明によれば、ステッピングモーターを効率よく動作させ、レンズ位置の調整を速やかに行うことができる。
本発明によれば、操作子を操作する時間が設定時間以下か否かにより、第1の調整動作と第2の調整動作とを実行し、レンズ位置の調整を速やかに行うことができる。
本発明によれば、外部から入力される指示信号に基づき、モーターを動作させて、レンズ位置の調整を速やかに行うことができる。
本発明によれば、撮像装置における撮像レンズのレンズ位置の調整を速やかに行うことができ、例えばフォーカス調整やズーム調整を速やかに行える。
本発明によれば、レンズ位置の調整の指示が設定期間より長く継続した場合に、モーターの動作範囲の上限又は下限に対応する目標値に基づきモーターを動かしてレンズ位置を調整する。これにより、指示に応じてモーターを大きく動作させることができ、レンズ位置の調整を速やかに行うことができる。
図1は、本発明を適用した実施形態としての投射システム100の概略構成を示す説明図である。
投射システム100は、プロジェクター10と、このプロジェクター10に接続される4台の画像入力機器とを有する。本実施形態では、画像入力機器として、書画カメラ50と、パーソナルコンピューター201と、ビデオテープレコーダー(VTR)202と、DVD(Digital Versatile Disk)プレーヤー203を挙げて説明する。これら画像入力機器は、プロジェクター10に対して画像の入力ソースを提供する。画像入力機器は、プロジェクター10に対してアナログ画像信号またはデジタル画像データを供給する装置であれば特に限定されない。上記の各装置のほか、テレビチューナー装置、CATV(Cable television)のセットトップボックス、ビデオゲーム装置等であってもよい。また、画像入力装置がプロジェクター10に入力する画像は、静止画であっても動画像(映像)であってもよい。以下の説明では、投射システム100が備える画像入力機器が、プロジェクター10に対しデジタル画像データを入力する例を説明する。
図1には、プロジェクター10をスクリーンSCの前方に床置きした床置き設置の例を図示するが、プロジェクター10を天井から吊り下げて設置してもよい。本実施形態では、プロジェクター10が平面のスクリーンSCに投射する場合を例示するが、投射対象はスクリーンSCに限らず、建物の壁面等の平面であってもよく、曲面や凹凸面であってもよい。
書画カメラ50は、基台52、載置面54、アーム56、カメラヘッド58、及び、操作パネル60を備える。基台52は書画カメラ50を支持する平板状の台であり、基台52の上面は被写体Tを載せる載置面54である。
被写体Tは、例えば、文字や絵が描かれた紙等のシート、製本された書物であるが、載置面54に載せることが可能であればサイズや形状は制限されない。
カメラヘッド58は、アーム56に支持され、載置面54を向く撮像部90(図2)を内蔵する。撮像部90は、載置面54に載置された被写体Tを撮像する。
書画カメラ50は、操作パネル60により使用者の操作を受け付けて、この操作に応じて撮像部90(図2)により被写体Tを撮像し、撮像画像に基づく画像データをプロジェクター10に出力する。
プロジェクター10は、制御部20、記憶部22、操作部24、USBインターフェイス(USB I/F)部26、入力インターフェイス(I/F)部28、入力ソース切替部30、画像処理部32、および、投射部34を備える。36はバスであり、制御部20と、投射部34を除く各部との間を接続し、制御部20はバス36を介して制御データを送受信する。また、プロジェクター10は、使用者が操作するリモコン38を備える。
投射部34は、図示しない光源と、画像処理部32が生成する表示用画像データに基づいて、光源が発する光を変調し、画像光を生成する光変調装置と、光変調装置が発する画像光を投射する投射光学系とを備える。投射部34の光源は、例えば、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、LED(Light Emitting Diode)、或いはレーザー光源等である。光変調装置は、例えばRGBの三原色に対応する3枚の透過型液晶パネルを備え、光源が発する光はRGBの3色の色光に分離されて、各色光が対応する各液晶パネルに入射する。光変調装置の液晶パネルは、光源から入射する光を変調し、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、投射光学系に射出される。投射光学系は、レンズ等の光学部品を含み、光変調装置により変調された画像光をスクリーンSC上に結像させる。
また、記憶部72は、後述するズーム制御部70aの動作に係る設定データ72bを記憶する。
撮像部90は、光軸AXに沿って撮像レンズ91を移動させるレンズ動作部98を備える。レンズ動作部98は、鏡筒93ごと、または、鏡筒93に収められた各レンズを、光軸AX方向に移動させる。本実施形態では、レンズ動作部98は、モーター94と、モーター94の回転力を鏡筒93に伝達するギア94aとを有する。また、鏡筒93は、例えば円筒形状であり、鏡筒93を、光軸AXを中心として周方向に回転させることにより、鏡筒93と撮像素子92との距離が変化する構成を有する。このため、モーター94を駆動することにより、ギア94aを介して連結された鏡筒93が回転し、撮像レンズ91と撮像素子92との距離を変化させることができる。また、モーター94を正方向に回転させた場合と、モーター94を逆方向に回転させた場合とにおける鏡筒93の移動方向は反対である。従って、鏡筒93の移動方向は、モーター94の回転方向により決定される。
また、レンズ動作部98は、モーター94の位置または鏡筒93の位置を検出するリニアエンコーダーやロータリーエンコーダー等からなる検出部(図示略)を備えてもよい。
操作部74、及び、操作パネル60が備えるズーム操作部66(図3)は、使用者からの操作指令を入力する機能部である。操作部74及び/又はズーム操作部66は、使用者の操作を受け付ける受付部として機能する。
操作パネル60は、書画カメラ50の電源オン/オフの操作を行う電源ボタン61を備える。また、操作パネル60は、メニューボタン63、[Esc」ボタン64、及び、方向指示ボタン65を備える。また、操作パネル60は、ズーム操作部66、フォーカスボタン67、静止/撮影ボタン68、及び録画ボタン69を備える。
また、制御部70は、ズーム制御部70a、及び、フォーカス制御部70bを備える。これらの各部は、制御部70のCPUが上述したプログラムを実行することにより、ソフトウェアとハードウェアの協働により実現する。
ズーム制御部70aは、操作パネル60における操作が解除されたことを判定する解除判定用の閾値を有する。この解除判定用の閾値は、操作部74のサンプリング周期または制御データの入力周期を超える長さの時間に相当する値であり、記憶部72、または制御部70が備えるROM(図示略)に記憶される。本実施形態では、記憶部72が記憶する設定データ72bが解除判定用の閾値のデータを含む。ズーム制御部70aは、例えば、ズームUPボタン66aの操作を示す制御データの入力が無くなってから、解除判定用の閾値を超える時間が経過した場合に、ズームUPボタン66aの操作が解除されたと判定する。ズームDOWNボタン66bの操作についても同様である。ズーム制御部70aは、操作部74から入力される制御データに基づき、操作パネル60のボタンやスイッチが継続して押下された状態と、当該押下の解除とを検出できる。
また、画像処理部84が出力する駆動信号は、モーター94に出力する駆動パルス数を示す制御データであってもよい。この場合、レンズ動作部98は、画像処理部84から入力される制御データにより指定される数の駆動パルスをモーター94に入力する。この制御データは、モーター94の回転方向を指定するデータを含んでもよい。
本実施形態のモーター94は、1〜120ステップの範囲で動作させることが可能であり、この動作範囲は光学ズーム倍率の1.00倍〜20.00倍に対応する。ズーム制御部70aは、1〜120の範囲内でモーター94の動作位置を指定して動作させることができ、光学ズーム倍率が低い(ワイド)側の限界値は1、光学ズーム倍率が高い(テレ)側の限界値は120となる。別の言い方をすれば、モーター94の動作範囲は、テレ端である上限が120、ワイド端である下限が1に設定されている。モーター94の動作ステップ数、すなわち動作位置に対応する光学ズーム倍率の値は、記憶部72が記憶する。モーター94の動作ステップ数と光学ズーム倍率の対応関係は、例えば、撮像部90の光学ズーム倍率の数値が指定された場合に、ズーム制御部70aが、指定された光学ズーム倍率に合わせてモーター94を動作させる場合に利用される。光学ズーム倍率の数値は、例えば、操作パネル60の方向指示ボタン65の操作や、プロジェクター10から入力されるコマンドにより指定できる構成としてもよい。この場合、プロジェクター10から入力されるコマンドは、レンズ位置の調整の指示である。
ここで、予め設定された所定量は、例えば、モーター94がステッピングモーター94で構成される場合、所定量を1ステップとすることができる。
この通常操作に対応する動作は、第1の調整動作に相当する。第1の調整動作は、通常操作に対応して所定量に基づく目標値を設定する処理を含み、この目標値を指定する制御データを画像処理部84に送信する処理を含んでもよい。また、画像処理部84が、指定された目標値に基づいてモーター94を動作させて停止させる処理を含んでもよい。
ズーム制御部70aは、プロジェクター10におけるズーム倍率の拡大または縮小を指示する操作をコマンドにより検出した場合、操作の継続時間をカウントしてもよい。オートリピート判定時間以内に操作が解除された場合、ズーム制御部70aは、通常操作と判定して、モーター94の所定量の動作に対応する目標値を指定する制御データを、画像処理部84に出力する。また、プロジェクター10におけるズーム倍率の拡大または縮小を指示する操作の継続時間がオートリピート判定時間を超えた場合、ズーム制御部70aは、オートリピート操作と判定する。この場合、ズーム制御部70aは、モーター94の動作範囲の上限または下限を目標値として指定する制御データを画像処理部84に出力する。
緊急停止のコマンドに基づきモーター94を停止させる場合、モーター94が停止する位置は目標値と異なる可能性がある。このため、画像処理部84は、モーター94が停止した位置を検出し、或いは、モーター94を停止させるまでの駆動信号に基づいてモーター94の停止位置を求める。画像処理部84は、モーター94が停止した位置をズーム制御部70aに通知する。
図5の(A)及び(B)の横軸は時間の経過を、縦軸は速度を示し、いずれも画像処理部84が出力する駆動信号に従ってモーター94が回転を開始してから停止するまでの速度の変化を表す。
なお、図5(A)に示す動作例で、ズーム制御部70aが設定する目標値に対応するモーター94の動作量、すなわち上記所定量によっては、加速期間P1及び減速期間P2を確保するため、モーター94を定格速度V1まで加速しない場合がある。つまり、加速期間P1及び減速期間P2に充当できる時間が短い場合、減速期間P2を開始する時点でのモーター94の速度が定格速度V1より低速となる可能性が高い。
また、時刻t13でズーム制御部70aから画像処理部84に、モーター94の緊急停止のコマンドが入力されると、画像処理部84は減速期間P13を開始して、モーター94を停止させる。図5(B)の例では、モーター94が定格速度V1で回転中に緊急停止のコマンドが入力されるが、緊急停止のコマンドは、加速期間P11や減速期間P12で入力されることもあり得る。また、図5(A)を参照して説明したように、動作開始時のモーター94の位置から目標値の位置までの距離または間隔が短い場合は、モーター94が定格速度V1に達しないこともある。
画像処理部84は、緊急停止のコマンドが入力されたときに、減速期間P13を経てモーター94を停止させるので、モーター94の停止位置を正確に制御できる。また、画像処理部84は、緊急停止のコマンドが入力されたときに、減速期間P13を開始せず、モーター94への駆動パルスの供給を停止させてもよい。
また、操作パネル60、或いはプロジェクター10において、オートリピート判定時間を超える操作が行われた場合、この操作が解除される前に、モーター94が動作して撮像レンズ91が移動する。このため、操作が解除される前に、撮像レンズ91の移動に伴ってプロジェクター10の投射画像が変化する。そして、操作が解除されると、この解除に応じてモーター94が停止し、撮像レンズ91が停止する。
ズーム制御部70aは、操作時間のカウント値がオートリピート判定時間を超えたか否かを判定し(ステップS13)、オートリピート判定時間以下であると判定した場合(ステップS13;No)、操作解除の有無を判定する(ステップS14)。ステップS11で検出した操作が解除されていないと判定した場合(ステップS14;No)、ズーム制御部70aはステップS13に戻る。
そして、ステップS11で検出した操作が解除されない間に、オートリピート判定時間を超えた場合(ステップS13;Yes)、ズーム制御部70aは、ステップS21(図7)に移行する。この場合の動作は後述する。
画像処理部84は、ズーム制御部70aが出力する制御データから目標値を取得し、モーター94を動作させる目標値として設定する(ステップS31)。
画像処理部84は、指定された目標値に対応する位置でモーター94を停止させ(ステップS33)、ズーム制御部70aに対し、設定されたモーター94の動作の完了を通知する(ステップS34)。ズーム制御部70aは、画像処理部84から完了の通知を取得すると、本処理を終了する(ステップS18)。
ズーム制御部70aは、ステップS22で目標値を設定する制御データを出力した後、モーター94の動作開始を通知する制御データを出力する(ステップS23)。画像処理部84は、動作開始を通知する制御データに従って、レンズ動作部98に対する駆動信号の出力を開始し、レンズ動作部98がモーター94を駆動する(ステップS42)。
画像処理部84は、ズーム制御部70aに対し、モーター94の動作の完了を通知する(ステップS44)。ズーム制御部70aは、画像処理部84から完了の通知を取得する(ステップS26)。
また、画像処理部84は、モーター94の停止位置を取得、または算出して、ズーム制御部70aに通知する(ステップS45)。ズーム制御部70aは、モーター94の位置を取得して(ステップS27)、本処理を終了する。
電子機器としての書画カメラ50、及び、書画カメラ50が実行する電子機器の制御方法によれば、撮像レンズ91の位置調整の指示が設定期間より長く継続した場合に、モーター94の動作範囲の上限又は下限に対応する目標値が設定される。そして、この目標値に基づき、画像処理部84がモーター94を動かして撮像レンズ91の位置を調整する。従って、指示に応じてモーター94を大きく動作させることができ、撮像レンズ91の位置調整を速やかに行うことができる。
これにより、モーター94の動作範囲の上限又は下限に対応する目標値に基づきモーター94を動かす間に指示が終了すると、モーター94が停止する。このため、指示を終了するタイミングを調整することで、モーター94を適切な位置で停止させることができ、撮像レンズ91の位置調整を速やかに行うことができる。
これにより、撮像レンズ91の位置調整の指示が設定期間以下の場合と、設定期間を超える場合とで、それぞれ対応するモーター94の動作の目標値を設定するので、目標値に基づきモーター94を制御できる。そして、モーター94の動作範囲の上限又は下限に対応する目標値を設定する場合は、最大とみなせる目標値を設定することで、1回の指示に対応して、撮像レンズ91を大きく移動できる。これにより、撮像レンズ91の位置調整を速やかに行うことができる。
これにより、ズーム操作部66を操作する時間が設定時間以下か否かにより、第1の調整動作と第2の調整動作とを実行し、撮像レンズ91の位置調整を速やかに行うことができる。
さらに、本発明は、書画カメラ50やプロジェクター10に限らず、レンズを移動させてフォーカス調整や光学ズーム倍率を調整する構成を具備した装置であれば適用可能である。より具体的には、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、これらのカメラを搭載した携帯型電話機、スマートフォン、タブレット型コンピューター、ノート型コンピューター等の電子機器に本願発明を適用できる。また、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラと、これらのカメラに接続されて撮像画像データを取得するコンピューターとにより構成される撮像システムに、本願発明を適用することもできる。
また、上記の各種の例において、レンズの移動を反映する画像を、操作を行う使用者が視認できるように出力する構成を具備することが好ましい。撮像レンズを光軸方向に移動させる制御に本願発明を適用する場合、撮像レンズの移動中に撮像画像を出力して、撮像レンズの移動による撮像画像の変化を視認できることが好ましい。例えば、書画カメラ50を含む撮像装置において撮像画像を表示するディスプレイを設けてもよいし、撮像画像データを、表示装置に出力する構成を設けてもよい。また、投射レンズを光軸方向に移動させる制御に本願発明を適用する場合、投射レンズの移動中に、投射レンズの移動による投射画像の変化を視認できることが好ましい。
また、操作パネル60が備える各種操作子は、押下操作が可能なボタンとして説明したが、操作パネル60がタッチ操作を検出するタッチパネル等で構成されてもよい。この場合、実施形態の押下操作は接触操作と置き換えることができ、操作の解除は接触の解除に置き換えることができる。
また、操作パネル60は、書画カメラ50とは別体のリモコン装置として構成することができ、このリモコン装置は書画カメラ50に対し、有線で接続されてもよく、無線で接続されてもよい。
また、書画カメラ50が接続される機器は、プロジェクター10に限定されず、例えば、書画カメラ50において撮像した撮像画像データに基づき、画像を表示する表示装置に、書画カメラ50を接続してもよい。この場合、液晶表示パネル、PDP(プラズマディスプレイパネル)、有機EL表示パネル等に画像を表示するモニター装置又はテレビ受像機等に、書画カメラ50を接続してもよい。また、書画カメラ50が出力する画像データを記録する記録装置に、書画カメラ50を接続してもよい。
Claims (9)
- モーターの動作によりレンズを光軸方向に移動可能な光学部と、
レンズ位置の調整の指示を受け付ける受付部と、
前記受付部が受け付ける指示に応じて、前記モーターを動作させて前記光学部のレンズ位置を調整する光学調整部と、を備え、
前記受付部は、操作子に対する操作を検出可能に構成され、前記操作子の操作が開始されると前記指示の開始を検出し、前記操作子の操作が解除されると前記指示の終了を検出し、
前記光学調整部は、
前記受付部が受け付ける指示の継続時間が設定期間以下であり、且つ、前記指示の終了を検出した場合、前記操作子の操作が解除後に、前記操作子の操作が開始された時の位置から所定量だけ前記モーターを駆動させる第1の調整動作を行い、
前記受付部が受け付ける指示の継続時間が前記設定期間を超え、且つ、前記指示の終了を検出していない場合、前記操作子の操作が開始された時の位置から前記モーターの動作範囲の上限又は下限に対応する目標値の位置まで前記モーターを駆動させる第2の調整動作を開始し、
前記第2の調整動作を開始した後に前記受付部が受け付ける指示が終了した場合、前記モーターを停止させること、
を特徴とする電子機器。 - 前記光学調整部は、前記第2の調整動作を開始した後に前記受付部が受け付ける指示が終了した場合、前記モーターの動作量が前記目標値に達していなくても前記モーターを停止させること、
を特徴とする請求項1記載の電子機器。 - 前記光学調整部は、前記受付部が受け付ける指示が終了する前であっても、指示の継続時間が前記設定期間を超えた場合に前記第2の調整動作を開始すること、
を特徴とする請求項2記載の電子機器。 - 前記光学調整部は、前記モーターの動作の目標値を設定し、設定した目標値に基づき前記モーターを駆動し、
前記第1の調整動作を実行する場合、前記受付部が受け付ける指示ごとに前記所定量に対応する目標値を設定し、前記第2の調整動作を実行する場合、前記モーターの動作範囲の上限又は下限に対応する目標値を設定すること、
を特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の電子機器。 - 前記光学調整部は、前記モーターを加速する加速動作と前記モーターを減速する減速動作とを含む動作パターンに従って前記モーターを駆動し、
前記第1の調整動作では、設定された前記目標値に適合する前記動作パターンに従って前記モーターに前記減速動作を含む動作を実行させ、
前記第2の調整動作では、前記受付部が受け付ける指示が終了してから前記モーターの前記減速動作を実行させること、
を特徴とする請求項4記載の電子機器。 - 前記モーターはステッピングモーターで構成され、
前記光学調整部は、前記目標値を設定する制御部と、前記制御部が設定する目標値に基づき前記ステッピングモーターに駆動信号を出力する駆動部と、を備えること、
を特徴とする請求項4または5記載の電子機器。 - 前記受付部は外部の装置から指示信号が入力された場合に前記指示を検出し、
前記外部の装置から前記指示信号が連続して、或いは所定時間ごとの周期で入力される間は前記指示が継続していると判定し、前記所定時間を超えて前記指示信号の入力が中断した場合に前記指示の終了を検出すること、
を特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の電子機器。 - 前記光学部を透過した光を受光する撮像素子を備える撮像装置として構成され、
前記光学調整部によりレンズ位置を調整することにより、前記撮像素子における結像状態を調整すること、
を特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の電子機器。 - モーターの動作によりレンズを光軸方向に移動可能な光学部と、操作子に対する操作を検出可能に構成され、レンズ位置の調整の指示を受け付ける受付部と、を備える電子機器を制御して、
前記操作子の操作が開始されると前記受付部が前記指示の開始を検出し、
前記操作子の操作が解除されると前記受付部が前記指示の終了を検出し、
前記受付部が受け付ける指示に応じて、前記モーターを動作させて前記光学部のレンズ位置を調整し、
前記受付部が受け付ける指示の継続時間が設定期間以下であり、且つ、前記指示の終了を検出した場合、前記操作子の操作が解除後に、前記操作子の操作が開始された時の位置から所定量だけ前記モーターを駆動させる第1の調整動作を行い、
前記受付部が受け付ける指示の継続時間が前記設定期間を超え、且つ、前記指示の終了を検出していない場合、前記操作子の操作が開始された時の位置から前記モーターの動作範囲の上限又は下限に対応する目標値の位置まで前記モーターを駆動させる第2の調整動作を開始し、
前記第2の調整動作を開始した後に前記受付部が受け付ける指示が終了した場合、前記モーターを停止させること、
を特徴とする電子機器の制御方法。
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