表示装置、表示装置の制御方法およびプログラム
【課題】表示した図形を、直感的な操作で容易に変形させることができる表示装置および表示装置の制御方法の提供。
【解決手段】表示装置は、投射面４上に映像画面を表示する投射光学系と、複数の部材を可動連結部を介して連結した多角形ツール３ｅにおいて、当該多角形ツール３ｅの各部材または各可動連結部に配した複数の検出点の位置情報を検出するツール情報検出部と、検出した各検出点の位置情報に基づいて、多角形ツール３ｅの変形状態を判別し、多角形ツール３ｅの変形状態に対応した多角形オブジェクト６５を表示させる制御部とを備える。
【解決手段】表示装置は、投射面４上に映像画面を表示する投射光学系と、複数の部材を可動連結部を介して連結した多角形ツール３ｅにおいて、当該多角形ツール３ｅの各部材または各可動連結部に配した複数の検出点の位置情報を検出するツール情報検出部と、検出した各検出点の位置情報に基づいて、多角形ツール３ｅの変形状態を判別し、多角形ツール３ｅの変形状態に対応した多角形オブジェクト６５を表示させる制御部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示面上に映像画面を表示すると共に、表示面に対する操作に伴って、映像画面の表示制御を行う表示装置、表示装置の制御方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の表示装置として、筆記具によって電子黒板の筆記面において書かれる文字等の軌跡を検出する多数のセンサーと、このセンサーが検出した軌跡の画像データに基づき、筆記面に書かれた文字および図形を認識する認識手段と、編集コマンドに従って認識された文字、図形を編集するコマンド実行手段と、編集された文字、図形を筆記面に表示する投射表示手段と、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。この表示装置では、消去、移動、コピー、呼出しといった編集コマンドが用意されており、コマンド実行手段により、筆記具で入力された編集コマンドに従って文字および図形の消去、移動、コピーを実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３０２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、学校等において、三角形の内角の授業や多角形の授業など、線と点から成る図形を変形させて、その性質を教える場合がある。かかる授業の際、上記従来の表示装置を用いる場合、図形を変形させることができないため、変形前の図形と変形後の図形を別に書く必要があり操作が煩雑であるという問題があった。これに対し、図形を変形させる編集コマンドを搭載することも考えられるが、これでは、筆記具による編集コマンドが増えてしまい、操作が複雑化してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、表示した図形を、直感的な操作で容易に変形させることができる表示装置、表示装置の制御方法およびプログラムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の表示装置は、表示面上に映像画面を表示する表示部と、複数の部材を、可動連結部を介して連結した多関節ツールにおいて、当該多関節ツールの各部材または各可動連結部に配した複数の検出点の位置情報を検出する位置情報検出部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この場合、検出した各検出点の位置情報に基づいて、多関節ツールの変形状態を判別する変形状態判別部と、多関節ツールの変形状態に対応したオブジェクトを表示させる表示制御部と、をさらに備えたことが好ましい。
【０００８】
本発明の表示装置の制御方法は、表示面上に映像画面を表示する表示装置の制御方法であって、表示装置が、複数の部材を、可動連結部を介して連結した多関節ツールにおいて、当該多関節ツールの各部材または各可動連結部に配した複数の検出点の位置情報を検出する位置情報検出ステップと、検出した各検出点の位置情報に基づいて、多関節ツールの変形状態を判別する変形状態判別ステップと、映像画面上に、多関節ツールの変形状態に対応したオブジェクトを表示させる表示制御ステップと、を実行することを特徴とする。
【０００９】
これらの構成によれば、各部材または各可動連結部に配した複数の検出点の位置情報を検出し、多関節ツールの変形状態を映像画面上のオブジェクトに反映させるため、多関節ツールを変形させるだけで、オブジェクト（図形）を直感的な操作で容易に変形させることができる。例えば、多角形の多関節ツールを変形させることで、多角形のオブジェクトを変形させることができる。
【００１０】
上記の表示装置において、複数の検出点は、異なる識別情報を有し、位置情報検出部は、各検出点の位置情報を、当該各検出点の識別情報と共に検出することが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、各検出点を識別することができるため、多関節ツールの変形状態をより厳密に判別することができ、ユーザーが意図する変形状態のオブジェクトを表示することができる。
【００１２】
上記の表示装置において、複数の検出点は、複数の部材に１箇所ずつ配置されていることを特徴とすることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、各部材の位置を検出することができ、各部材の位置関係を厳密に判別することができるため、変形後の各部材の位置関係を、オブジェクトとして示したい場合に、変形させた際の各部材の位置関係を、オブジェクトに厳密に反映させることができる。また、検出点を点オブジェクトとして表示した際、点オブジェクトで各部材の位置関係を表示することができる。
【００１４】
上記の表示装置において、複数の検出点は、各可動連結部に１箇所ずつ配置されていることが好ましい。
【００１５】
この場合、複数の部材のうちの少なくとも１つの部材は、一端を可動連結部に接続されると共に他端を自由端とする部材であり、複数の検出点は、各可動連結部および各自由端に１箇所ずつ配置されていることが好ましい。
【００１６】
これらの構成によれば、各可動連結部の位置を検出することができ、各可動連結部の位置関係を厳密に判別することができるため、多関節ツールの変形状態をオブジェクトとして示したい場合に、変形状態をオブジェクトに厳密に反映させることができる。また、検出点を点オブジェクトとして表示した際、多関節ツールに類似したオブジェクトとなるため、ユーザーが意図した変形状態のオブジェクトを表示させやすい。
【００１７】
これらの場合、オブジェクトは、各検出点に対応した各点オブジェクトと、隣接した各検出点の点オブジェクト同士を結ぶ各線オブジェクトと、により構成されていることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、オブジェクトを点オブジェクトと線オブジェクトとにより構成することによって、図形を見やすく表示することができる。
【００１９】
この場合、表示制御部は、多関節ツールに配設した操作子の操作を受けて、オブジェクトの大きさ、オブジェクトの色、線オブジェクトの線種、または点オブジェクトの点の種類を変更することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、多関節ツール上の操作で、オブジェクトの態様を変更することができる。
【００２１】
この場合、表示面は、投射面であり、表示部は、投射面に映像画面を投射することが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、スクリーンや壁、ホワイトボード上に上記オブジェクトを表示させることができる。すなわち、表示装置として電子黒板（インタラクティブホワイトボード）を利用することができる。
【００２３】
本発明のプログラムは、コンピューターに、上記の表示装置の制御方法における各ステップを実行させることを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、本プログラムを搭載するだけで、上記の表示装置の制御方法における各ステップを実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係るプロジェクターシステムの模式図である。
【図２】プロジェクターシステムの制御ブロック図である。
【図３】各入力ツールを示した図である。
【図４】各入力ツールの操作に基づく表示制御を説明するための説明図である。
【図５】多関節ツールの変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付の図面を参照し、本発明の一実施形態に係る表示装置、表示装置の制御方法およびプログラムについて説明する。本実施形態では、表示装置であるプロジェクターを構成要素とするプロジェクターシステムを例示する。図１および図２に示すように、プロジェクターシステム１は、投射面（表示面）４に映像画面を投射するプロジェクター（表示装置）２と、投射面４上において操作を行うための複数種の入力ツール３と、により構成されている。すなわち、本プロジェクターシステム１は、電子黒板（インタラクティブホワイトボード）としての機能を有している。
【００２７】
図３に示すように、入力ツール３は、投射面４に臨ませて、映像画面に対し描画を行う描画操作や、映像画面上に特定のオブジェクトを表示させる表示操作を行うためのツールであり、複数種の入力ツール３としては、ペンツール３ａ（電子ペン）と、三角定規ツール３ｂと、分度器ツール３ｃと、コンパスツール３ｄと、多角形ツール（多関節ツール）３ｅとがある。なお、これら各入力ツール３を複数個備える構成であっても良い。また、各入力ツール３には、１以上の変調反射部１１が配設されており、変調反射部１１の配設位置が各入力ツール３の位置情報を検出するための各検出点となる。各変調反射部１１は、プロジェクター２から照射された赤外線を、特定のパターンに変調しつつプロジェクター２側に反射する。一方、詳細は後述するが、プロジェクター２は、この変調・反射した赤外線を受信することで、各入力ツール３における各検出点の位置情報を検出する。なお、変調反射部１１により、上記特定のパターンとして、各入力ツール３および各検出点を識別する識別信号と、入力ツール３上の操作子（後述の属性変更ボタン１２および属性変更ダイヤル１４）の操作内容を示す操作信号を含んだパターンに変調することで、プロジェクター２が識別情報および操作情報を検出できるようになっている。
【００２８】
ペンツール３ａは、ペンに対し類似する形状を有すると共に、先端部に配設した変調反射部１１と、側面に配設した属性変更ボタン１２と、を有している。すなわち、ペンツール３ａの検出点は、その先端部に配置されている。そして、ペンツール３ａの先端部を投射面４上で移動させる操作により、投射画面に対する描画操作を行う。また、属性変更ボタン１２を押下することで、描画する線（線オブジェクト６１）の色および太さを変更することができる。
【００２９】
三角定規ツール３ｂは、三角定規に対し類似する形状を有すると共に、離間した位置に配設した２個の変調反射部１１と、本体の表面に配設された取っ手１３と、取っ手１３上に配設された２個の属性変更ダイヤル１４と、を備えている。すなわち、三角定規ツール３ｂの検出点は、その本体の離間した２箇所に配置されている。そして、三角定規ツール３ｂの本体を投射面４に臨ませることにより、映像画面上に三角定規のオブジェクト（後述の三角定規オブジェクト６２）を表示させる表示操作を行う。また、各属性変更ダイヤル１４を操作することで、表示する三角定規のオブジェクトの色や大きさを変更することができる。
【００３０】
分度器ツール３ｃは、分度器に対し類似する形状を有すると共に、離間した位置に配設した２個の変調反射部１１と、本体の表面に配設された取っ手１３と、取っ手１３上に配設された２個の属性変更ダイヤル１４と、を備えている。すなわち、分度器ツール３ｃの検出点は、その本体の離間した２箇所に配置されている。そして、分度器ツール３ｃの本体を投射面４に臨ませることにより、映像画面上に分度器のオブジェクト（後述の分度器オブジェクト６３）を表示させる表示操作を行う。また、各属性変更ダイヤル１４を操作することで、表示する分度器のオブジェクトの色や大きさを変更することができる。なお、三角定規ツール３ｂおよび分度器ツール３ｃにおける、オブジェクトの色を変更する属性変更ダイヤル１４は、属性変更に際しクリック感を伴うものであることが好ましい。
【００３１】
コンパスツール３ｄは、コンパスに対し類似する形状を有すると共に、２本の脚の先端部に配設された２個の変調反射部１１を備えている。すなわち、コンパスツール３ｄの検出点は、その２本の脚の先端部に配置されている。そして、投射面４に一方の脚の先端部をあてがい、これを動かさずに回転させて、他方の脚を回転軌道で移動させることにより、映像画面に対する円弧または円の描画操作を行う。なお、コンパス同様、コンパスツール３ｄは、２本の脚の開き角度を可変自在になっており、任意の大きさの円を描画することができる。
【００３２】
多角形ツール３ｅは、複数の部材２１を、可動連結部２２を介して連結して多角形を成すと共に、各可動連結部２２に１つずつ配設された複数の変調反射部１１と、複数の部材２１のうちいずれか１の部材２１に配設された２個の属性変更ボタン（操作子）１２と、を備えている。すなわち、多角形ツール３ｅの検出点は、各可動連結部２２に一箇所ずつ配置されている。そして、多角形ツール３ｅを投射面４に臨ませることにより、映像画面上に多角形のオブジェクト（後述の多角形オブジェクト６５）を表示させる表示操作を行う。詳細は後述するが、多角形のオブジェクトは、線と点とで構成された図形である。各属性変更ボタン１２を押下することで、多角形のオブジェクトの色や太さを変更することができる。
【００３３】
図２に示すように、プロジェクター２は、信号入力部３１と、ツール情報検出部（位置情報検出部）３２と、投射光学系（表示部）３３と、これらを統括制御する制御部３４と、を備えている。請求項にいう変形状態判別部および表示制御部は、制御部３４により構成されている。
【００３４】
信号入力部３１は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ＵＳＢメモリーやコンパクトフラッシュ（登録商標）等の外部機器４１から画像データを入力する。この場合、信号入力部３１は、図示しないＵＳＢポートやメモリーカードスロットにより構成される。なお、本実施形態においては、外部機器４１から信号入力部３１を介して画像データが入力されることとしたが、ビデオレコーダーやＤＶＤプレーヤー等の映像機器から画像信号を入力する構成としても良い。この場合、信号入力部３１は、ＨＤＭＩ端子、Ｓビデオ端子、およびビデオ端子等により構成される。
【００３５】
ツール情報検出部３２は、変調反射部１１が変調・反射した赤外線に基づいて、各入力ツール３における各検出点の位置情報および識別情報を検出すると共に、各入力ツール３の操作情報を検出する。具体的には、ツール情報検出部３２は、投射面４に赤外線を照射する赤外線照射部４２と、入力ツール３の各変調反射部１１により変調し反射された赤外線を受信する赤外線受信部４３と、を備えており、各検出点から反射された赤外線に基づいて、各検出点の位置情報を検出する。また、識別信号および操作信号を含む特定パターンに変調させた赤外線を受信することで、識別信号に基づく入力ツール３および各検出点の識別情報および、操作信号に基づく入力ツール３の操作情報を検出する。位置情報は、投射面４上における検出点の位置の座標情報である。識別情報は、各入力ツール３および各検出点を識別するための情報である。そのため、各検出点は、異なる識別情報を有している。操作情報は、入力ツール３上の操作子（属性変更ボタン１２や属性変更ダイヤル１４）を操作した操作内容を示す情報である。ツール情報検出部３２により、各検出点の位置情報と共に、各検出点の識別情報を検出するため、制御部３４により、検出した位置情報が、どの検出点の情報であるかを識別することができる。
【００３６】
投射光学系３３は、投射面４上に画像を投射するものであり、光源ランプ５１、液晶ライトバルブ５２、投射レンズ５３、ランプ駆動部５４およびライトバルブ駆動部５５を有している。
【００３７】
光源ランプ５１としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプまたは高圧水銀ランプを適用可能である。また、光源ランプ５１に代えて、レーザーやＬＥＤなどの固体光源を用いても良い。液晶ライトバルブ５２は、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル等によって構成され、各透明基板の内面には、液晶に対して微小領域毎に駆動電圧を印加可能な透明電極が、画素としてマトリクス状に形成されている。ランプ駆動部５４は、制御部３４からの点灯指令に基づいて、光源ランプ５１を点灯させる。ライトバルブ駆動部５５は、液晶ライトバルブ５２の各画素に、画像データに応じた駆動電圧を印加することにより、各画素の光透過率を設定する。
【００３８】
上記の構成により、投射光学系３３では、光源ランプ５１から射出された照明光が、液晶ライトバルブ５２を透過することによって変調される。また、変調された画像光は、不図示の光合成光学系（ダイクロイックプリズムなど）により画素毎に合成され、投射レンズ５３によって投射面４上に投射される。
【００３９】
制御部３４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等により構成される。ＣＰＵは、各種演算処理を行う中央処理装置であり、各部との信号の入出力を行うことによりプロジェクター２を統括制御する。ＲＯＭは、ＣＰＵが各種演算処理を行うために用いられる制御プログラムおよび制御データを記憶している。また、ＲＯＭには、基本ソフトウェアであるＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。ＲＡＭは、ＣＰＵが各種演算処理を行う際の作業領域として用いられる。なお、本実施形態では、特に、入力ツール３の操作に基づく映像画面の表示制御を行う。
【００４０】
ここで図４を参照して各入力ツール３の操作に基づく表示制御について、ペンツール３ａ、三角定規ツール３ｂ、分度器ツール３ｃ、コンパスツール３ｄ、多角形ツール３ｅの順で説明する。なお、各入力ツール３には、各入力ツール３間で相違する識別情報が割り当てられており、制御部３４によって、ツール情報検出部３２により検出した識別情報に基づき、入力ツール３の種別（ペンツール３ａ、三角定規ツール３ｂ等）を判別するものとする。
【００４１】
ペンツール３ａに対する表示制御では、プロジェクター２は、ツール情報検出部３２により、随時、ペンツール３ａの変調反射部１１からの赤外線を受信し、検出点の位置情報および識別情報、並びに操作情報を検出する。そして、制御部３４により、検出した検出点の位置情報に基づいて、投射面４上における検出点の移動軌跡を判別する。移動軌跡を判別したら、判別した移動軌跡に対応して、映像画面上に線オブジェクト６１を表示させる（図４（ａ）参照）。この際、操作情報に基づいて、線オブジェクト６１の色および太さを変更する。すなわち、属性変更ボタン１２の押下に伴って、制御部３４により、線オブジェクト６１の色および太さを変更する。
【００４２】
三角定規ツール３ｂに対する表示制御では、プロジェクター２は、ツール情報検出部３２により、随時、三角定規ツール３ｂの２個の変調反射部１１からの赤外線を受信し、各検出点の位置情報および識別情報、並びに操作情報を検出する。そして、制御部３４により、検出の都度、検出した位置情報に基づいて、投射面４上における三角定規ツール３ｂの位置および初期姿勢からの回転角度を判別する。位置および回転角度を判別したら、三角定規を示すオブジェクト（以下、三角定規オブジェクト６２）を、判別した位置に対応した映像画面上の位置に表示させ、且つ、判別した回転角度に対応して映像画面上に回転表示させる（図４（ｂ）参照）。この際、操作情報に基づいて、三角定規オブジェクト６２の色および大きさを変更する。すなわち、属性変更ダイヤル１４の操作に伴って、制御部３４により、三角定規オブジェクト６２の色および大きさを変更する。
【００４３】
分度器ツール３ｃに対する表示制御では、プロジェクター２は、ツール情報検出部３２により、随時、分度器ツール３ｃの２個の変調反射部１１からの赤外線を受信し、各検出点の位置情報および識別情報、並びに操作情報を検出する。そして、制御部３４により、検出の都度、検出した位置情報に基づいて、投射面４上における分度器ツール３ｃの位置および初期姿勢からの回転角度を判別する。位置および回転角度を判別したら、分度器を示すオブジェクト（以下、分度器オブジェクト６３）を、判別した位置に対応した映像画面上の位置に表示させ、且つ、判別した回転角度に対応して映像画面上に回転表示させる（図４（ｃ）参照）。この際、操作情報に基づいて、分度器オブジェクト６３の色および大きさを変更する。すなわち、属性変更ダイヤル１４の操作に伴って、制御部３４により、分度器オブジェクト６３の色および大きさを変更する。
【００４４】
コンパスツール３ｄに対する表示制御では、プロジェクター２は、ツール情報検出部３２により、随時、コンパスツール３ｄの２個の変調反射部１１からの赤外線を受信し、各検出点の位置情報および識別情報、並びに操作情報を検出する。そして、制御部３４により、検出した位置情報に基づいて、コンパスツール３ｄにより円弧または円を描く描画操作を判別する。当該描画操作は、支点側の検出点を動かさずに、他方の検出点を、支点側の検出点を中心とした回転軌道で移動させる操作であり、各検出点の位置変化に基づいて描画操作の有無を判別し、加えて、動作前後の各検出点の位置情報に基づいて、描画操作の支点位置と、描画操作の描画開始位置および描画終了位置とを判別する。これらを判別したら、判別した描画動作に対応して、映像画面上に円または円弧の線オブジェクト６４を表示させる（図４（ｄ）参照）。
【００４５】
多角形ツール３ｅに対する表示制御では、プロジェクター２は、ツール情報検出部３２により、随時、多角形ツール３ｅの各変調反射部１１からの赤外線を受信し、各検出点の位置情報および識別情報、並びに操作情報を検出する（位置情報検出ステップ）。そして、制御部３４により、検出の都度、検出した各検出点の位置情報および識別情報に基づいて、多角形ツール３ｅの変形状態と、投射面４上における多角形ツール３ｅの位置と、を判別する。すなわち、各検出点の位置関係に基づいて変形状態を判別する（変形状態判別ステップ）。位置および変形状態を判別したら、判別した多角形ツール３ｅの変形状態に対応したオブジェクト（以下、多角形オブジェクト６５）を、判別した位置に対応する映像画面上の位置に表示させる（表示制御ステップ：図４（ｅ）参照）。多角形オブジェクト６５は、各検出点に対応した各点オブジェクト６５ａと、隣接した各検出点の点オブジェクト６５ａ同士を結ぶ各線オブジェクト６５ｂにより構成されている。すなわち、判別した各検出点の位置に対応した映像画面上の位置に点オブジェクト６５ａを表示させ、各検出点の識別情報に基づいて、これらの点オブジェクト６５ａを結線する線オブジェクト６５ｂを表示させる。この際、操作情報に基づいて、多角形オブジェクト６５の大きさおよび色を変更する。すなわち、属性変更ボタン１２の押下に伴って、制御部３４により、多角形オブジェクト６５の色および大きさを変更する。
【００４６】
以上のような構成によれば、多角形ツール３ｅの変形状態を映像画面上の多角形オブジェクト６５に反映させるため、多角形ツール３ｅを変形させるだけで、多角形オブジェクト６５（図形）を直感的な操作で容易に変形させることができる。
【００４７】
また、複数の検出点は、異なる識別情報を有し、複数の検出点の位置情報を、当該各検出点の識別情報と共に検出することにより、各検出点を識別することができるため、多角形ツール３ｅの変形状態をより厳密に判別することができ、ユーザーが意図する変形状態のオブジェクトを表示することができる。
【００４８】
さらに、複数の検出点を、各可動連結部２２に１箇所ずつ配置することで、各可動連結部２２の位置を検出することができ、各可動連結部２２の位置関係を厳密に判別することができるため、変形状態を多角形オブジェクト６５に厳密に反映させることができる。また、検出点を点オブジェクト６５ａとして表示した際、多角形ツール３ｅに類似したオブジェクトとなるため、ユーザーが意図した変形状態のオブジェクトを表示させやすい。
【００４９】
またさらに、多角形オブジェクト６５を点オブジェクト６５ａと線オブジェクト６５ｂとにより構成することにより、図形を見やすく表示することができる。
【００５０】
また、制御部３４により、多角形ツール３ｅに配設した属性変更ボタン１２の操作を受けて、多角形オブジェクト６５の大きさおよび色を変更することで、多角形ツール３ｅ上の操作で、多角形オブジェクト６５の態様（見た目）を変更することができる。なお、多角形オブジェクト６５の大きさおよび色の他、線オブジェクト６５ｂの線種（線の色や太さ）や点オブジェクト６５ａの点の種類（点の色や大きさ）を変更する構成であっても良い。
【００５１】
なお、本実施形態においては、複数の部材２１を可動連結部２２を介して連結した多関節ツールとして、両端を連結して輪状にした多角形ツール３ｅを本発明に適用したが、両端を有したツール３ｆ（図５（ａ）参照）を本発明に適用しても良い。かかる場合、両端の２つの部材２１が、一端が可動連結部２２に接続されると共に他端を自由端とする部材２１となるが、この自由端にも、１箇所ずつ検出点を配置することが好ましい。また、多関節ツールの形状は、これらに限るものではなく、例えば、枝分かれした木構造の形状等であっても良い。
【００５２】
また、本実施形態においては、多角形ツール３ｅ（多関節ツール）において、複数の検出点を、各可動連結部２２に１箇所ずつ配置する構成であったが、複数の検出点を、各部材２１に１箇所ずつ配置する構成であっても良い（図５（ｂ）参照）。各部材２１の位置を検出することができ、各部材２１の位置関係を厳密に判別することができるため、変形させた際の各部材２１の位置関係を、オブジェクトに厳密に反映させることができる。また、検出点を点オブジェクト６５ａとして表示した際、点オブジェクト６５ａで各部材２１の位置関係を表示することができる。
【００５３】
また、本実施形態においては、多角形の授業に利用するべく、多角形オブジェクト６５を表示する構成であったが、星座の授業に利用すべく、多関節ツールの変形状態に対応した星座のオブジェクトを表示する構成であっても良い。
【００５４】
さらに、本実施形態においては、各検出点で赤外線を変調、反射させ、これを受信して各検出点の位置情報および識別情報を検出する構成であったが、各検出点に画像認識により識別可能なマークを配置し、当該マークをカメラで画像認識することで、投射面４上における検出点の位置情報および識別情報を検出する構成であっても良い。また、ホワイトボードのボード面を投射面４とする場合には、当該ボード面全域をセンサーとして機能させ、各検出点の位置情報および識別情報を検出する構成であっても良い。
【００５５】
またさらに、本実施形態においては、投射面４に映像画面を投射するプロジェクター２に本発明を適用したが、映像画面を表示するディスプレイ装置（モニター）に本発明を適用しても良い。かかる場合、請求項にいう表示面は、ディスプレイ装置そのものではなく、ディスプレイ装置の映像画面を映す面の部分である。
【符号の説明】
【００５６】
２：プロジェクター、 ３ｅ：多関節ツール、 ４：投射面、 １２：属性変更ボタン、 ２１：部材、 ２２：可動連結部、 ３２：ツール情報検出部、 ３３：投射光学系、 ３４：制御部、 ６５：多角形オブジェクト、 ６５ａ：各点オブジェクト、 ６５ｂ：各線オブジェクト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示面上に映像画面を表示すると共に、表示面に対する操作に伴って、映像画面の表示制御を行う表示装置、表示装置の制御方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の表示装置として、筆記具によって電子黒板の筆記面において書かれる文字等の軌跡を検出する多数のセンサーと、このセンサーが検出した軌跡の画像データに基づき、筆記面に書かれた文字および図形を認識する認識手段と、編集コマンドに従って認識された文字、図形を編集するコマンド実行手段と、編集された文字、図形を筆記面に表示する投射表示手段と、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。この表示装置では、消去、移動、コピー、呼出しといった編集コマンドが用意されており、コマンド実行手段により、筆記具で入力された編集コマンドに従って文字および図形の消去、移動、コピーを実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３０２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、学校等において、三角形の内角の授業や多角形の授業など、線と点から成る図形を変形させて、その性質を教える場合がある。かかる授業の際、上記従来の表示装置を用いる場合、図形を変形させることができないため、変形前の図形と変形後の図形を別に書く必要があり操作が煩雑であるという問題があった。これに対し、図形を変形させる編集コマンドを搭載することも考えられるが、これでは、筆記具による編集コマンドが増えてしまい、操作が複雑化してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、表示した図形を、直感的な操作で容易に変形させることができる表示装置、表示装置の制御方法およびプログラムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の表示装置は、表示面上に映像画面を表示する表示部と、複数の部材を、可動連結部を介して連結した多関節ツールにおいて、当該多関節ツールの各部材または各可動連結部に配した複数の検出点の位置情報を検出する位置情報検出部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この場合、検出した各検出点の位置情報に基づいて、多関節ツールの変形状態を判別する変形状態判別部と、多関節ツールの変形状態に対応したオブジェクトを表示させる表示制御部と、をさらに備えたことが好ましい。
【０００８】
本発明の表示装置の制御方法は、表示面上に映像画面を表示する表示装置の制御方法であって、表示装置が、複数の部材を、可動連結部を介して連結した多関節ツールにおいて、当該多関節ツールの各部材または各可動連結部に配した複数の検出点の位置情報を検出する位置情報検出ステップと、検出した各検出点の位置情報に基づいて、多関節ツールの変形状態を判別する変形状態判別ステップと、映像画面上に、多関節ツールの変形状態に対応したオブジェクトを表示させる表示制御ステップと、を実行することを特徴とする。
【０００９】
これらの構成によれば、各部材または各可動連結部に配した複数の検出点の位置情報を検出し、多関節ツールの変形状態を映像画面上のオブジェクトに反映させるため、多関節ツールを変形させるだけで、オブジェクト（図形）を直感的な操作で容易に変形させることができる。例えば、多角形の多関節ツールを変形させることで、多角形のオブジェクトを変形させることができる。
【００１０】
上記の表示装置において、複数の検出点は、異なる識別情報を有し、位置情報検出部は、各検出点の位置情報を、当該各検出点の識別情報と共に検出することが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、各検出点を識別することができるため、多関節ツールの変形状態をより厳密に判別することができ、ユーザーが意図する変形状態のオブジェクトを表示することができる。
【００１２】
上記の表示装置において、複数の検出点は、複数の部材に１箇所ずつ配置されていることを特徴とすることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、各部材の位置を検出することができ、各部材の位置関係を厳密に判別することができるため、変形後の各部材の位置関係を、オブジェクトとして示したい場合に、変形させた際の各部材の位置関係を、オブジェクトに厳密に反映させることができる。また、検出点を点オブジェクトとして表示した際、点オブジェクトで各部材の位置関係を表示することができる。
【００１４】
上記の表示装置において、複数の検出点は、各可動連結部に１箇所ずつ配置されていることが好ましい。
【００１５】
この場合、複数の部材のうちの少なくとも１つの部材は、一端を可動連結部に接続されると共に他端を自由端とする部材であり、複数の検出点は、各可動連結部および各自由端に１箇所ずつ配置されていることが好ましい。
【００１６】
これらの構成によれば、各可動連結部の位置を検出することができ、各可動連結部の位置関係を厳密に判別することができるため、多関節ツールの変形状態をオブジェクトとして示したい場合に、変形状態をオブジェクトに厳密に反映させることができる。また、検出点を点オブジェクトとして表示した際、多関節ツールに類似したオブジェクトとなるため、ユーザーが意図した変形状態のオブジェクトを表示させやすい。
【００１７】
これらの場合、オブジェクトは、各検出点に対応した各点オブジェクトと、隣接した各検出点の点オブジェクト同士を結ぶ各線オブジェクトと、により構成されていることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、オブジェクトを点オブジェクトと線オブジェクトとにより構成することによって、図形を見やすく表示することができる。
【００１９】
この場合、表示制御部は、多関節ツールに配設した操作子の操作を受けて、オブジェクトの大きさ、オブジェクトの色、線オブジェクトの線種、または点オブジェクトの点の種類を変更することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、多関節ツール上の操作で、オブジェクトの態様を変更することができる。
【００２１】
この場合、表示面は、投射面であり、表示部は、投射面に映像画面を投射することが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、スクリーンや壁、ホワイトボード上に上記オブジェクトを表示させることができる。すなわち、表示装置として電子黒板（インタラクティブホワイトボード）を利用することができる。
【００２３】
本発明のプログラムは、コンピューターに、上記の表示装置の制御方法における各ステップを実行させることを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、本プログラムを搭載するだけで、上記の表示装置の制御方法における各ステップを実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係るプロジェクターシステムの模式図である。
【図２】プロジェクターシステムの制御ブロック図である。
【図３】各入力ツールを示した図である。
【図４】各入力ツールの操作に基づく表示制御を説明するための説明図である。
【図５】多関節ツールの変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付の図面を参照し、本発明の一実施形態に係る表示装置、表示装置の制御方法およびプログラムについて説明する。本実施形態では、表示装置であるプロジェクターを構成要素とするプロジェクターシステムを例示する。図１および図２に示すように、プロジェクターシステム１は、投射面（表示面）４に映像画面を投射するプロジェクター（表示装置）２と、投射面４上において操作を行うための複数種の入力ツール３と、により構成されている。すなわち、本プロジェクターシステム１は、電子黒板（インタラクティブホワイトボード）としての機能を有している。
【００２７】
図３に示すように、入力ツール３は、投射面４に臨ませて、映像画面に対し描画を行う描画操作や、映像画面上に特定のオブジェクトを表示させる表示操作を行うためのツールであり、複数種の入力ツール３としては、ペンツール３ａ（電子ペン）と、三角定規ツール３ｂと、分度器ツール３ｃと、コンパスツール３ｄと、多角形ツール（多関節ツール）３ｅとがある。なお、これら各入力ツール３を複数個備える構成であっても良い。また、各入力ツール３には、１以上の変調反射部１１が配設されており、変調反射部１１の配設位置が各入力ツール３の位置情報を検出するための各検出点となる。各変調反射部１１は、プロジェクター２から照射された赤外線を、特定のパターンに変調しつつプロジェクター２側に反射する。一方、詳細は後述するが、プロジェクター２は、この変調・反射した赤外線を受信することで、各入力ツール３における各検出点の位置情報を検出する。なお、変調反射部１１により、上記特定のパターンとして、各入力ツール３および各検出点を識別する識別信号と、入力ツール３上の操作子（後述の属性変更ボタン１２および属性変更ダイヤル１４）の操作内容を示す操作信号を含んだパターンに変調することで、プロジェクター２が識別情報および操作情報を検出できるようになっている。
【００２８】
ペンツール３ａは、ペンに対し類似する形状を有すると共に、先端部に配設した変調反射部１１と、側面に配設した属性変更ボタン１２と、を有している。すなわち、ペンツール３ａの検出点は、その先端部に配置されている。そして、ペンツール３ａの先端部を投射面４上で移動させる操作により、投射画面に対する描画操作を行う。また、属性変更ボタン１２を押下することで、描画する線（線オブジェクト６１）の色および太さを変更することができる。
【００２９】
三角定規ツール３ｂは、三角定規に対し類似する形状を有すると共に、離間した位置に配設した２個の変調反射部１１と、本体の表面に配設された取っ手１３と、取っ手１３上に配設された２個の属性変更ダイヤル１４と、を備えている。すなわち、三角定規ツール３ｂの検出点は、その本体の離間した２箇所に配置されている。そして、三角定規ツール３ｂの本体を投射面４に臨ませることにより、映像画面上に三角定規のオブジェクト（後述の三角定規オブジェクト６２）を表示させる表示操作を行う。また、各属性変更ダイヤル１４を操作することで、表示する三角定規のオブジェクトの色や大きさを変更することができる。
【００３０】
分度器ツール３ｃは、分度器に対し類似する形状を有すると共に、離間した位置に配設した２個の変調反射部１１と、本体の表面に配設された取っ手１３と、取っ手１３上に配設された２個の属性変更ダイヤル１４と、を備えている。すなわち、分度器ツール３ｃの検出点は、その本体の離間した２箇所に配置されている。そして、分度器ツール３ｃの本体を投射面４に臨ませることにより、映像画面上に分度器のオブジェクト（後述の分度器オブジェクト６３）を表示させる表示操作を行う。また、各属性変更ダイヤル１４を操作することで、表示する分度器のオブジェクトの色や大きさを変更することができる。なお、三角定規ツール３ｂおよび分度器ツール３ｃにおける、オブジェクトの色を変更する属性変更ダイヤル１４は、属性変更に際しクリック感を伴うものであることが好ましい。
【００３１】
コンパスツール３ｄは、コンパスに対し類似する形状を有すると共に、２本の脚の先端部に配設された２個の変調反射部１１を備えている。すなわち、コンパスツール３ｄの検出点は、その２本の脚の先端部に配置されている。そして、投射面４に一方の脚の先端部をあてがい、これを動かさずに回転させて、他方の脚を回転軌道で移動させることにより、映像画面に対する円弧または円の描画操作を行う。なお、コンパス同様、コンパスツール３ｄは、２本の脚の開き角度を可変自在になっており、任意の大きさの円を描画することができる。
【００３２】
多角形ツール３ｅは、複数の部材２１を、可動連結部２２を介して連結して多角形を成すと共に、各可動連結部２２に１つずつ配設された複数の変調反射部１１と、複数の部材２１のうちいずれか１の部材２１に配設された２個の属性変更ボタン（操作子）１２と、を備えている。すなわち、多角形ツール３ｅの検出点は、各可動連結部２２に一箇所ずつ配置されている。そして、多角形ツール３ｅを投射面４に臨ませることにより、映像画面上に多角形のオブジェクト（後述の多角形オブジェクト６５）を表示させる表示操作を行う。詳細は後述するが、多角形のオブジェクトは、線と点とで構成された図形である。各属性変更ボタン１２を押下することで、多角形のオブジェクトの色や太さを変更することができる。
【００３３】
図２に示すように、プロジェクター２は、信号入力部３１と、ツール情報検出部（位置情報検出部）３２と、投射光学系（表示部）３３と、これらを統括制御する制御部３４と、を備えている。請求項にいう変形状態判別部および表示制御部は、制御部３４により構成されている。
【００３４】
信号入力部３１は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ＵＳＢメモリーやコンパクトフラッシュ（登録商標）等の外部機器４１から画像データを入力する。この場合、信号入力部３１は、図示しないＵＳＢポートやメモリーカードスロットにより構成される。なお、本実施形態においては、外部機器４１から信号入力部３１を介して画像データが入力されることとしたが、ビデオレコーダーやＤＶＤプレーヤー等の映像機器から画像信号を入力する構成としても良い。この場合、信号入力部３１は、ＨＤＭＩ端子、Ｓビデオ端子、およびビデオ端子等により構成される。
【００３５】
ツール情報検出部３２は、変調反射部１１が変調・反射した赤外線に基づいて、各入力ツール３における各検出点の位置情報および識別情報を検出すると共に、各入力ツール３の操作情報を検出する。具体的には、ツール情報検出部３２は、投射面４に赤外線を照射する赤外線照射部４２と、入力ツール３の各変調反射部１１により変調し反射された赤外線を受信する赤外線受信部４３と、を備えており、各検出点から反射された赤外線に基づいて、各検出点の位置情報を検出する。また、識別信号および操作信号を含む特定パターンに変調させた赤外線を受信することで、識別信号に基づく入力ツール３および各検出点の識別情報および、操作信号に基づく入力ツール３の操作情報を検出する。位置情報は、投射面４上における検出点の位置の座標情報である。識別情報は、各入力ツール３および各検出点を識別するための情報である。そのため、各検出点は、異なる識別情報を有している。操作情報は、入力ツール３上の操作子（属性変更ボタン１２や属性変更ダイヤル１４）を操作した操作内容を示す情報である。ツール情報検出部３２により、各検出点の位置情報と共に、各検出点の識別情報を検出するため、制御部３４により、検出した位置情報が、どの検出点の情報であるかを識別することができる。
【００３６】
投射光学系３３は、投射面４上に画像を投射するものであり、光源ランプ５１、液晶ライトバルブ５２、投射レンズ５３、ランプ駆動部５４およびライトバルブ駆動部５５を有している。
【００３７】
光源ランプ５１としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプまたは高圧水銀ランプを適用可能である。また、光源ランプ５１に代えて、レーザーやＬＥＤなどの固体光源を用いても良い。液晶ライトバルブ５２は、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル等によって構成され、各透明基板の内面には、液晶に対して微小領域毎に駆動電圧を印加可能な透明電極が、画素としてマトリクス状に形成されている。ランプ駆動部５４は、制御部３４からの点灯指令に基づいて、光源ランプ５１を点灯させる。ライトバルブ駆動部５５は、液晶ライトバルブ５２の各画素に、画像データに応じた駆動電圧を印加することにより、各画素の光透過率を設定する。
【００３８】
上記の構成により、投射光学系３３では、光源ランプ５１から射出された照明光が、液晶ライトバルブ５２を透過することによって変調される。また、変調された画像光は、不図示の光合成光学系（ダイクロイックプリズムなど）により画素毎に合成され、投射レンズ５３によって投射面４上に投射される。
【００３９】
制御部３４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等により構成される。ＣＰＵは、各種演算処理を行う中央処理装置であり、各部との信号の入出力を行うことによりプロジェクター２を統括制御する。ＲＯＭは、ＣＰＵが各種演算処理を行うために用いられる制御プログラムおよび制御データを記憶している。また、ＲＯＭには、基本ソフトウェアであるＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。ＲＡＭは、ＣＰＵが各種演算処理を行う際の作業領域として用いられる。なお、本実施形態では、特に、入力ツール３の操作に基づく映像画面の表示制御を行う。
【００４０】
ここで図４を参照して各入力ツール３の操作に基づく表示制御について、ペンツール３ａ、三角定規ツール３ｂ、分度器ツール３ｃ、コンパスツール３ｄ、多角形ツール３ｅの順で説明する。なお、各入力ツール３には、各入力ツール３間で相違する識別情報が割り当てられており、制御部３４によって、ツール情報検出部３２により検出した識別情報に基づき、入力ツール３の種別（ペンツール３ａ、三角定規ツール３ｂ等）を判別するものとする。
【００４１】
ペンツール３ａに対する表示制御では、プロジェクター２は、ツール情報検出部３２により、随時、ペンツール３ａの変調反射部１１からの赤外線を受信し、検出点の位置情報および識別情報、並びに操作情報を検出する。そして、制御部３４により、検出した検出点の位置情報に基づいて、投射面４上における検出点の移動軌跡を判別する。移動軌跡を判別したら、判別した移動軌跡に対応して、映像画面上に線オブジェクト６１を表示させる（図４（ａ）参照）。この際、操作情報に基づいて、線オブジェクト６１の色および太さを変更する。すなわち、属性変更ボタン１２の押下に伴って、制御部３４により、線オブジェクト６１の色および太さを変更する。
【００４２】
三角定規ツール３ｂに対する表示制御では、プロジェクター２は、ツール情報検出部３２により、随時、三角定規ツール３ｂの２個の変調反射部１１からの赤外線を受信し、各検出点の位置情報および識別情報、並びに操作情報を検出する。そして、制御部３４により、検出の都度、検出した位置情報に基づいて、投射面４上における三角定規ツール３ｂの位置および初期姿勢からの回転角度を判別する。位置および回転角度を判別したら、三角定規を示すオブジェクト（以下、三角定規オブジェクト６２）を、判別した位置に対応した映像画面上の位置に表示させ、且つ、判別した回転角度に対応して映像画面上に回転表示させる（図４（ｂ）参照）。この際、操作情報に基づいて、三角定規オブジェクト６２の色および大きさを変更する。すなわち、属性変更ダイヤル１４の操作に伴って、制御部３４により、三角定規オブジェクト６２の色および大きさを変更する。
【００４３】
分度器ツール３ｃに対する表示制御では、プロジェクター２は、ツール情報検出部３２により、随時、分度器ツール３ｃの２個の変調反射部１１からの赤外線を受信し、各検出点の位置情報および識別情報、並びに操作情報を検出する。そして、制御部３４により、検出の都度、検出した位置情報に基づいて、投射面４上における分度器ツール３ｃの位置および初期姿勢からの回転角度を判別する。位置および回転角度を判別したら、分度器を示すオブジェクト（以下、分度器オブジェクト６３）を、判別した位置に対応した映像画面上の位置に表示させ、且つ、判別した回転角度に対応して映像画面上に回転表示させる（図４（ｃ）参照）。この際、操作情報に基づいて、分度器オブジェクト６３の色および大きさを変更する。すなわち、属性変更ダイヤル１４の操作に伴って、制御部３４により、分度器オブジェクト６３の色および大きさを変更する。
【００４４】
コンパスツール３ｄに対する表示制御では、プロジェクター２は、ツール情報検出部３２により、随時、コンパスツール３ｄの２個の変調反射部１１からの赤外線を受信し、各検出点の位置情報および識別情報、並びに操作情報を検出する。そして、制御部３４により、検出した位置情報に基づいて、コンパスツール３ｄにより円弧または円を描く描画操作を判別する。当該描画操作は、支点側の検出点を動かさずに、他方の検出点を、支点側の検出点を中心とした回転軌道で移動させる操作であり、各検出点の位置変化に基づいて描画操作の有無を判別し、加えて、動作前後の各検出点の位置情報に基づいて、描画操作の支点位置と、描画操作の描画開始位置および描画終了位置とを判別する。これらを判別したら、判別した描画動作に対応して、映像画面上に円または円弧の線オブジェクト６４を表示させる（図４（ｄ）参照）。
【００４５】
多角形ツール３ｅに対する表示制御では、プロジェクター２は、ツール情報検出部３２により、随時、多角形ツール３ｅの各変調反射部１１からの赤外線を受信し、各検出点の位置情報および識別情報、並びに操作情報を検出する（位置情報検出ステップ）。そして、制御部３４により、検出の都度、検出した各検出点の位置情報および識別情報に基づいて、多角形ツール３ｅの変形状態と、投射面４上における多角形ツール３ｅの位置と、を判別する。すなわち、各検出点の位置関係に基づいて変形状態を判別する（変形状態判別ステップ）。位置および変形状態を判別したら、判別した多角形ツール３ｅの変形状態に対応したオブジェクト（以下、多角形オブジェクト６５）を、判別した位置に対応する映像画面上の位置に表示させる（表示制御ステップ：図４（ｅ）参照）。多角形オブジェクト６５は、各検出点に対応した各点オブジェクト６５ａと、隣接した各検出点の点オブジェクト６５ａ同士を結ぶ各線オブジェクト６５ｂにより構成されている。すなわち、判別した各検出点の位置に対応した映像画面上の位置に点オブジェクト６５ａを表示させ、各検出点の識別情報に基づいて、これらの点オブジェクト６５ａを結線する線オブジェクト６５ｂを表示させる。この際、操作情報に基づいて、多角形オブジェクト６５の大きさおよび色を変更する。すなわち、属性変更ボタン１２の押下に伴って、制御部３４により、多角形オブジェクト６５の色および大きさを変更する。
【００４６】
以上のような構成によれば、多角形ツール３ｅの変形状態を映像画面上の多角形オブジェクト６５に反映させるため、多角形ツール３ｅを変形させるだけで、多角形オブジェクト６５（図形）を直感的な操作で容易に変形させることができる。
【００４７】
また、複数の検出点は、異なる識別情報を有し、複数の検出点の位置情報を、当該各検出点の識別情報と共に検出することにより、各検出点を識別することができるため、多角形ツール３ｅの変形状態をより厳密に判別することができ、ユーザーが意図する変形状態のオブジェクトを表示することができる。
【００４８】
さらに、複数の検出点を、各可動連結部２２に１箇所ずつ配置することで、各可動連結部２２の位置を検出することができ、各可動連結部２２の位置関係を厳密に判別することができるため、変形状態を多角形オブジェクト６５に厳密に反映させることができる。また、検出点を点オブジェクト６５ａとして表示した際、多角形ツール３ｅに類似したオブジェクトとなるため、ユーザーが意図した変形状態のオブジェクトを表示させやすい。
【００４９】
またさらに、多角形オブジェクト６５を点オブジェクト６５ａと線オブジェクト６５ｂとにより構成することにより、図形を見やすく表示することができる。
【００５０】
また、制御部３４により、多角形ツール３ｅに配設した属性変更ボタン１２の操作を受けて、多角形オブジェクト６５の大きさおよび色を変更することで、多角形ツール３ｅ上の操作で、多角形オブジェクト６５の態様（見た目）を変更することができる。なお、多角形オブジェクト６５の大きさおよび色の他、線オブジェクト６５ｂの線種（線の色や太さ）や点オブジェクト６５ａの点の種類（点の色や大きさ）を変更する構成であっても良い。
【００５１】
なお、本実施形態においては、複数の部材２１を可動連結部２２を介して連結した多関節ツールとして、両端を連結して輪状にした多角形ツール３ｅを本発明に適用したが、両端を有したツール３ｆ（図５（ａ）参照）を本発明に適用しても良い。かかる場合、両端の２つの部材２１が、一端が可動連結部２２に接続されると共に他端を自由端とする部材２１となるが、この自由端にも、１箇所ずつ検出点を配置することが好ましい。また、多関節ツールの形状は、これらに限るものではなく、例えば、枝分かれした木構造の形状等であっても良い。
【００５２】
また、本実施形態においては、多角形ツール３ｅ（多関節ツール）において、複数の検出点を、各可動連結部２２に１箇所ずつ配置する構成であったが、複数の検出点を、各部材２１に１箇所ずつ配置する構成であっても良い（図５（ｂ）参照）。各部材２１の位置を検出することができ、各部材２１の位置関係を厳密に判別することができるため、変形させた際の各部材２１の位置関係を、オブジェクトに厳密に反映させることができる。また、検出点を点オブジェクト６５ａとして表示した際、点オブジェクト６５ａで各部材２１の位置関係を表示することができる。
【００５３】
また、本実施形態においては、多角形の授業に利用するべく、多角形オブジェクト６５を表示する構成であったが、星座の授業に利用すべく、多関節ツールの変形状態に対応した星座のオブジェクトを表示する構成であっても良い。
【００５４】
さらに、本実施形態においては、各検出点で赤外線を変調、反射させ、これを受信して各検出点の位置情報および識別情報を検出する構成であったが、各検出点に画像認識により識別可能なマークを配置し、当該マークをカメラで画像認識することで、投射面４上における検出点の位置情報および識別情報を検出する構成であっても良い。また、ホワイトボードのボード面を投射面４とする場合には、当該ボード面全域をセンサーとして機能させ、各検出点の位置情報および識別情報を検出する構成であっても良い。
【００５５】
またさらに、本実施形態においては、投射面４に映像画面を投射するプロジェクター２に本発明を適用したが、映像画面を表示するディスプレイ装置（モニター）に本発明を適用しても良い。かかる場合、請求項にいう表示面は、ディスプレイ装置そのものではなく、ディスプレイ装置の映像画面を映す面の部分である。
【符号の説明】
【００５６】
２：プロジェクター、 ３ｅ：多関節ツール、 ４：投射面、 １２：属性変更ボタン、 ２１：部材、 ２２：可動連結部、 ３２：ツール情報検出部、 ３３：投射光学系、 ３４：制御部、 ６５：多角形オブジェクト、 ６５ａ：各点オブジェクト、 ６５ｂ：各線オブジェクト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示面上に映像画面を表示する表示部と、
複数の部材を、可動連結部を介して連結した多関節ツールにおいて、当該多関節ツールの前記各部材または前記各可動連結部に配した複数の検出点の位置情報を検出する位置情報検出部と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
検出した前記各検出点の位置情報に基づいて、前記多関節ツールの変形状態を判別する変形状態判別部と、
前記多関節ツールの変形状態に対応したオブジェクトを表示させる表示制御部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記複数の検出点は、異なる識別情報を有し、
前記位置情報検出部は、前記各検出点の位置情報を、当該各検出点の識別情報と共に検出することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記複数の検出点は、前記複数の部材に１箇所ずつ配置されていることを特徴とすることを特徴とする請求項２または３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記複数の検出点は、前記各可動連結部に１箇所ずつ配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記複数の部材のうちの少なくとも１つの部材は、一端が前記可動連結部に接続されると共に他端を自由端とする部材であり、
前記複数の検出点は、前記各可動連結部および前記各自由端に１箇所ずつ配置されていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記オブジェクトは、前記各検出点に対応した各点オブジェクトと、隣接した前記各検出点の前記点オブジェクト同士を結ぶ各線オブジェクトと、により構成されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示制御部は、前記多関節ツールに配設した操作子の操作を受けて、前記オブジェクトの大きさ、前記オブジェクトの色、前記線オブジェクトの線種、または前記点オブジェクトの点の種類を変更することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示面は、投射面であり、
前記表示部は、前記投射面に前記映像画面を投射することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
表示面上に映像画面を表示する表示装置の制御方法であって、
前記表示装置が、
複数の部材を、可動連結部を介して連結した多関節ツールにおいて、当該多関節ツールの前記各部材または前記各可動連結部に配した複数の検出点の位置情報を検出する位置情報検出ステップと、
検出した前記各検出点の位置情報に基づいて、前記多関節ツールの変形状態を判別する変形状態判別ステップと、
前記映像画面上に、前記多関節ツールの変形状態に対応したオブジェクトを表示させる表示制御ステップと、を実行することを特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項１１】
コンピューターに、請求項１０に記載の表示装置の制御方法における各ステップを実行させるためのプログラム。
【請求項１】
表示面上に映像画面を表示する表示部と、
複数の部材を、可動連結部を介して連結した多関節ツールにおいて、当該多関節ツールの前記各部材または前記各可動連結部に配した複数の検出点の位置情報を検出する位置情報検出部と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
検出した前記各検出点の位置情報に基づいて、前記多関節ツールの変形状態を判別する変形状態判別部と、
前記多関節ツールの変形状態に対応したオブジェクトを表示させる表示制御部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記複数の検出点は、異なる識別情報を有し、
前記位置情報検出部は、前記各検出点の位置情報を、当該各検出点の識別情報と共に検出することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記複数の検出点は、前記複数の部材に１箇所ずつ配置されていることを特徴とすることを特徴とする請求項２または３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記複数の検出点は、前記各可動連結部に１箇所ずつ配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記複数の部材のうちの少なくとも１つの部材は、一端が前記可動連結部に接続されると共に他端を自由端とする部材であり、
前記複数の検出点は、前記各可動連結部および前記各自由端に１箇所ずつ配置されていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記オブジェクトは、前記各検出点に対応した各点オブジェクトと、隣接した前記各検出点の前記点オブジェクト同士を結ぶ各線オブジェクトと、により構成されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示制御部は、前記多関節ツールに配設した操作子の操作を受けて、前記オブジェクトの大きさ、前記オブジェクトの色、前記線オブジェクトの線種、または前記点オブジェクトの点の種類を変更することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示面は、投射面であり、
前記表示部は、前記投射面に前記映像画面を投射することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
表示面上に映像画面を表示する表示装置の制御方法であって、
前記表示装置が、
複数の部材を、可動連結部を介して連結した多関節ツールにおいて、当該多関節ツールの前記各部材または前記各可動連結部に配した複数の検出点の位置情報を検出する位置情報検出ステップと、
検出した前記各検出点の位置情報に基づいて、前記多関節ツールの変形状態を判別する変形状態判別ステップと、
前記映像画面上に、前記多関節ツールの変形状態に対応したオブジェクトを表示させる表示制御ステップと、を実行することを特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項１１】
コンピューターに、請求項１０に記載の表示装置の制御方法における各ステップを実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−４５３２４（Ｐ２０１３−４５３２４Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８３３８２（Ｐ２０１１−１８３３８２）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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