(57)【要約】      （修正有）【課題】加筆画像との合成画像の投写表示を安価に実現するとともに、高画質で投写画像を記録可能なプロジェクター（投写表示装置）を提供する。【解決手段】投写画像に加筆画像を合成して投写表示する投写表示装置は、台形歪みが補償された投写画像情報を記憶する表示メモリと、入力された加筆画像の表示位置情報を基に直線描画して加筆画像を形成するとともに、台形歪みの補償をおこなうペン描画制御部と、前記ペン描画制御部で生成され、台形歪みが補償された加筆画像情報を記憶するOSDメモリとを有し、前記表示メモリとOSDメモリの画像情報が合成されて投写されるようにした。また、投写画像情報を外部記憶装置に記録する場合には、出力映像をブランク状態にして、表示メモリに台形歪みの補償をおこなっていない投写画像を格納し、この表示メモリと加筆画像を合成して外部記憶装置に記憶するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写画像に加筆画像を合成して投写表示する投写表示装置において、
台形歪みが補償された投写画像情報を記憶する表示メモリと、
入力された加筆画像の表示位置情報を基に直線描画して加筆画像を形成するとともに、台形歪みの補償をおこなうペン描画制御部と、
前記ペン描画制御部で生成され、台形歪みが補償された加筆画像情報を記憶するOSDメモリとを有し、
前記表示メモリとOSDメモリの画像情報が合成されて投写される
ことを特徴とする投写表示装置。
【請求項２】
投写画像に加筆画像を合成して投写表示する投写表示装置の画像表示制御方法であって、
投写画像に合成して表示する加筆画像の複数の座標情報を入力するステップと、
前記複数の座標情報を直線の端部とする直線描画をおこなうステップと、
投写画像情報を台形歪み補償量に対応して座標変換するステップと、
前記直線描画した加筆画像を台形歪み補償量に対応して座標変換するステップと、
前記座標変換した投写画像情報と加筆画像情報を合成するステップと、
前記合成した投写画像情報を拡大投写するステップとを有する
ことを特徴とする投写表示装置の表示制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載の投写表示装置の表示制御方法において、
さらに、
投写画像の出力映像をブランクにするステップと、
投写画像情報を台形歪み補償量に対応して座標変換することなく表示メモリに格納するステップと、
表示メモリをフリーズ状態にするステップと、
前記表示メモリの画像データと、前記複数の座標情報を直線の端部とする直線描画をおこなうステップで形成した加筆画像を合成するステップと、
前記ステップで合成した画像情報を外部記憶手段に書き出すステップと、
前記投写画像情報を台形歪み補償量に対応して座標変換するステップを再開するステップと、
表示メモリのフリーズ状態を解除するステップと、
投写画像の出力映像のブランク状態を解除するステップとを有し、
加筆画像が合成された投写画像を外部記憶手段に書き出す
ことを特徴とする投写表示装置の表示制御方法。
【請求項４】
投写画像に加筆画像を合成して投写表示する投写表示装置の画像表示制御方法であって、
投写画像に合成して表示する加筆画像の複数の座標情報を入力するステップと、
座標変換テーブルを参照して前記加筆画像の複数の座標情報を複数の台形補正座標に変換するステップと、
前記複数の台形補正された座標情報を直線の端部とする直線描画をおこない加筆画像を生成するステップと、
投写画像情報を台形歪み補償量に対応して座標変換するステップと、
前記座標変換した投写画像情報と前記加筆画像情報を合成するステップと、
前記合成した投写画像情報を拡大投写するステップとを有する
ことを特徴とする投写表示装置の表示制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載の投写表示装置の表示制御方法において、
さらに、
投写画像の出力映像をブランクにするステップと、
投写画像情報を台形歪み補償量に対応して座標変換することなく表示メモリに格納するステップと、
表示メモリをフリーズ状態にするステップと、
前記表示メモリの画像データと、前記台形補正された座標情報を直線の端部とする直線描画をおこない加筆画像を生成するステップで生成された加筆画像を逆台形補正変換して生成した加筆画像を合成するステップと、
前記ステップで合成した画像情報を外部記憶手段に書き出すステップと、
前記投写画像情報を台形歪み補償量に対応して座標変換するステップを再開するステップと、
表示メモリのフリーズ状態を解除するステップと、
投写画像の出力映像のブランク状態を解除するステップとを有し、
加筆画像が合成された投写画像を外部記憶手段に書き出す
ことを特徴とする投写表示装置の表示制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホワイトボードに画像を投写するとともに、マウスや電子ペン等の座標指示手段によりホワイトボードに加筆画像を合成表示可能な投写表示装置およびその画像表示制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレゼンテーションや会議等の資料をスクリーンやホワイトボードに投写して、複数のユーザに資料を表示するプロジェクターシステムがある。これらのシステムの中には、補足説明のためにホワイトボードに加筆された画像を、デジタルカメラ等で撮像して保存可能にするものがある。しかし、ホワイトボードを直接撮像する方法では、高画質の画像を保存することができない。このため、ホワイトボードに加筆した画像を撮像する場合に、無地の画像を投写して加筆画像を撮像し、この撮像した加筆画像と資料等の投写画像データを合成して保存することにより、保存画像の高画質化を図る技術がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、ホワイトボードのマーカを電子化した電子ペンで加筆画像を表示するものもある。この電子ペンでは、ホワイトボードに位置検出装置を取り付け、ホワイトボードに筆記したときの電子ペンの走行軌跡を、三角測量の原理で位置演算して求め、筆記情報としてホワイトボードに投写している。この電子ペンを利用して、ホワイトボード上の特定のエリアをコマンド指示エリアとして、操作指示をおこなえるようにしたシステムもある（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2011-84050号公報
【特許文献２】特開2008-122749号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来技術では、スクリーンやホワイトボードとプロジェクター（投写表示装置）との位置関係が考慮されておらず、スクリーンやホワイトボードの法線方向と、プロジェクター（投写表示装置）の投写方向にずれがあるときに発生する、投写画像の台形歪について考慮されていない問題がある。
【０００６】
また、近年のプロジェクター（投写表示装置）では、台形歪補正を画像処理LSIで制御することが一般的であり、このようなLSIを使用して、加筆画像との合成画像の投写や、投写画像の記録が容易に行えない問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記の問題を解決し、加筆画像との合成画像の投写表示を安価に実現するとともに、高画質で記録可能なプロジェクター（投写表示装置）を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の投写画像に加筆画像を合成して投写表示する投写表示装置は、台形歪みが補償された投写画像情報を記憶する表示メモリと、入力された加筆画像の表示位置情報を基に直線描画して加筆画像を形成するとともに、台形歪みの補償をおこなうペン描画制御部と、前記ペン描画制御部で生成され、台形歪みが補償された加筆画像情報を記憶するOSDメモリとを有し、前記表示メモリとOSDメモリの画像情報が合成されて投写されるようにした。
【０００９】
また、本発明の投写画像に加筆画像を合成して投写表示する投写表示装置の画像表示制御方法は、投写画像に合成して表示する加筆画像の複数の座標情報を入力するステップと、前記複数の座標情報を直線の端部とする直線描画をおこなうステップと、投写画像情報を台形歪み補償量に対応して座標変換するステップと、前記直線描画した加筆画像を台形歪み補償量に対応して座標変換するステップと、前記座標変換した投写画像情報と加筆画像情報を合成するステップと、前記合成した投写画像情報を拡大投写するステップとを有するようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、斜め投写表示される場合でも、良好な画質の加筆画像を合成表示可能になプロジェクター（投写表示装置）を安価に実現することができる。また、合成表示された投写画像を記録可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図1は、実施例の投写表示装置の構成を示す図である。
【図２】図2は、表示画像と加筆画像が合成されて台形歪補正されて投写される様子を示す概念図である。
【図３】図３は、加筆画像の表示制御のフロー図である。
【図４】図４は、加筆画像の表示制御の他の実施例のフロー図である。
【図５】図５は、投写画像を記録するフロー図である。
【図６】図６は、投写画像を記録する他の実施例のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例に係る投写表示装置について、図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は、実施例の投写表示装置の構成を示すブロック図である。投写表示装置は、映像信号処理部1と、HVスケーラ2と、表示メモリ3と、座標情報入力部4と、ペン描画制御部5と、OSDメモリ6と、メモリ出力部10と、台形歪制御部11からなる表示制御部と、投写表示装置の投写光を発光する投写光源7と、前記表示制御部で合成された投写画像情報に基づいて、前記投写光源7からの投写光を変調する投写光変調部8と、前記投写光変調部8で形成された投写画像をスクリーンやホワイトボードに拡大投写する投写光拡大部9から構成される。ここで、投写光変調部8は、透過型や反射型の液晶パネルやDMDで構成されている。
【００１４】
映像信号処理部1は、実施例の映像表示装置に接続されたPC等の表示装置から映像ビデオ信号を受信して、投写映像信号に変換するとともに、アナログデジタルサンプリングやIP変換をおこなう。映像信号処理部1の投写映像信号は、台形歪の補正量に応じて、HVスケーラ2で垂直方向と水平方向にスケーリング変換されて、表示メモリ3に格納される。このときの、HVスケーラ2の変換量は、台形歪制御部11から指示される。台形歪制御部11は、投写表示装置の初期設定に設定された台形補正量が設定されており、投写映像信号の垂直方向のライン位置に応じて、垂直方向と水平方向の縮小量を制御している。
【００１５】
座標情報入力部4は、電子ペンやマウスの加筆情報設定手段からの座標情報の入力部である。この座標情報は、スクリーンやホワイトボード面上の加筆マーキングの位置を示している。電子ペンやマウス以外に、座標を指定可能なタブレット装置であってもよい。ペン描画制御部5は、座標情報入力部4の座標情報を基に、複数の座標を直線で接続して、加筆情報の軌跡情報を生成する。生成された軌跡情報は、OSDメモリ6に格納される。このOSDメモリ6は、投写表示装置のメニュー表示や設定画面を表示するためのフレームメモリであり、このOSDメモリ6の内容と投写映像信号が記録されている表示メモリ3の内容が合成されて、合成データが投写光変調部8に設定される。ペン描画制御部5は、座標情報から軌跡情報を生成するため、直線描画や座標補完処理をおこなっており、マイクロプロセッサによるソフトウェア描画処理や描画プロセッサによるハードウェア描画処理により実現されている。
【００１６】
表示メモリ3とOSDメモリ6に格納されている投写映像情報や加筆映像情報は、メモリ出力部10により、投写表示装置に接続されたUSBメモリ等の記憶装置が記録することができる。
【００１７】
つぎに、図２により、本発明の実施例の表示制御の概要を説明する。
スクリーンの下方向から上方向に向けて矩形図形を拡大投写すると、投写距離に応じて投写図形の大きさが異なる。これが台形歪であり、具体的には、矩形図形を投写すると、上底長が下底長より大きい台形図形が表示される。台形歪補正では、この上底長と下底長の差が相殺されるように、予め投写図形を上底長が下底長より小さい台形図形に変形させておく。HVスケーラ2でこの変形処理がおこなわれ、表示メモリ3に歪補償された投写図形が書き込まれる。図２の左側の図がこれを示すものである。
【００１８】
座標情報入力部4から矩形図形の対角線に相当する座標情報が入力されると、ペン描画制御部5により、矩形図形の対角線に相当する直線描画がおこなわれ、そして、前述の歪補償と同様の台形変形がおこなわれてOSDメモリ6に記録される。図２の中央の図がこれを示すものである。
【００１９】
表示メモリ3とOSDメモリ6の内容は合成されて投写光変調部8に設定され、図２の右側にしめすように斜め投写による台形歪が相殺されて表示される。
【００２０】
図３と図４により、ペン描画制御部5の処理について、より詳細に説明する。前述のとおり、ペン描画制御部5は、OSDメモリ6に歪補償された加筆情報の軌跡情報を書き込んでいるが、以下のとおり、２つの方法がある。
【００２１】
ひとつは、図３のフロー図に示す方法である。
まず、N秒ごとに座標データが座標情報入力部4に入力され、N秒ごとの座標値（x1,y1）、（x2,y2）、……を取得する（ステップ31）。ペン描画制御部5は、２つの座標値を基に、仮想メモリ上に、この座標値を線分の端点とする直線描画を所定時間分おこなう（ステップ32）。つぎに、仮想メモリの描画情報を台形歪変換する（ステップ33）。そして、変換した描画情報をOSDメモリ6に転送する（ステップ34）。
【００２２】
もうひとつは、図４のフロー図に示す方法である。
この方法では、まず、N秒ごとに座標データが座標情報入力部4に入力され、N秒ごとの座標値（x1,y1）、（x2,y2）、……を取得する（ステップ41）。そして、矩形座標と台形座標の座標変換テーブルを予め用意しておき、ステップ41の座標値（x1,y1）、（x2,y2）、……を、座標変換テーブルを参照して、台形補正座標（x1',y1'）、（x2',y2'）、……に変換する（ステップ42）。つぎに、２つの台形補正座標値を基に、この座標値を線分の端点とする直線描画を所定時間分おこなう（ステップ43）。そして、直線描画データをOSDメモリ6に転送する（ステップ42）。
【００２３】
図３の方法が加筆する投射画像領域の座標変換を行うのに対して、図４の方法は、入力された座標情報のに台形座標に変換すればよいので、処理量が少なくなる特徴がある。このため、マイクロプロセッサによるソフトウェア描画処理をおこなう場合に適している。
【００２４】
つぎに、図５と図６により、加筆情報が合成された投射画像を投射表示装置に接続されたUSBメモリ等の記憶装置に記録する方法について説明する。
上記のとおり、表示メモリ3には、歪補償された画像情報が記憶されている。このため、表示メモリ3の内容を外部の記憶装置に記録しても、直接印刷出力するには不適当であり、また、他の投射表示装置とは設置条件が異なり台形歪量が違うため、他の投射表示装置で表示することができない。このため、記録処理は、画像情報の台形歪み補正をおこなわないようにした、つぎに示す２つの方法によりおこなうこととした。
【００２５】
ひとつは、図５のフロー図にしめす方法である。
まず、投射表示装置の出力映像をBLANKにする（ステップ51）。つぎに、台形歪制御部11とHVスケーラ2の台形歪み補正処理をOFFにする（ステップ52）。さらに、表示メモリ3をFREEZE状態にする（ステップ53）。
【００２６】
そして、表示メモリ3の画像データと、図３に説明した仮想OSDメモリの描画データを読み出して合成し（ステップ54）、メモリ出力部10を介して外部記憶装置に書き出すようにした（ステップ55）。このステップ54と55の処理を1画面分繰り返し（ステップ56）、１画面分終了したら、記録開始と逆に、台形歪制御部11とHVスケーラ2の台形歪み補正処理をONにする（ステップ57）。表示メモリ3をFREEZE状態を解除する（ステップ58）。投射表示装置の出力映像のBLANK状態を解除する（ステップ59）。
【００２７】
もうひとつは、図６のフロー図に示す方法である。
この方法では、まず、投射表示装置の出力映像をBLANKにする（ステップ601）。つぎに、台形歪制御部11とHVスケーラ2の台形歪み補正処理をOFFにする（ステップ602）。さらに、表示メモリ3をFREEZE状態にする（ステップ603）。
【００２８】
そして、図４のOSDメモリ6を逆歪み補正変換して読み出し（ステップ604）、表示メモリ3の画像データを読み出して合成し（ステップ605）、メモリ出力部10を介して外部記憶装置に書き出すようにした（ステップ606）。このステップ604と605と606の処理を1画面分繰り返し（ステップ607）、１画面分終了したら、記録開始と逆に、台形歪制御部11とHVスケーラ2の台形歪み補正処理をONにする（ステップ608）。表示メモリ3をFREEZE状態を解除する（ステップ609）。投射表示装置の出力映像のBLANK状態を解除する（ステップ610）。
【００２９】
以上の方法によれば、台形歪みのない投射画像情報と加筆情報を外部記憶手段に書き出すことが可能となる。
【００３０】
上記の実施例では、表示メモリ3とOSDメモリ6の内容を外部記憶装置に書き出し中は、投射表示装置の出力映像をBLANKにしている。このため、書き出しの進行状況が外部から把握することができない。そこで、書き出し中は、表示メモリ3の出力映像のみBLANKとし、OSDメモリ6の内容は出力できるようにし、OSDメモリ6の現在読み込み中ではないエリアに書き出しのプログレスバーを表示するようにしてもよい。このように構成すれば、外部記憶装置への書込みの進行状況が把握できるので、使い勝手が向上する。
【００３１】
また、表示メモリ3とOSDメモリ6の内容を外部記憶装置に書き出す際に符号圧縮して書き出すようにしてもよい。符号圧縮すれば、外部記憶装置の使用率が向上し、より多くの投写画像の記録が可能となる。
【符号の説明】
【００３２】
１…映像信号処理部、２…HVスケーラ、３…表示メモリ、４…座標情報入力部、５…ペン描画制御部、６…OSDメモリ、７…投写光源、８…投写光変調部、９…投写光拡大部、１０…メモリ出力部、１１…台形歪制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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