显示装置、投影仪以及显示方法

专利名称：显示装置、投影仪以及显示方法
技术领域：
本发明涉及输出被指示的位置的信息的显示装置、投影仪以及显示方法。
背景技术：
以往，公知有在投影仪等的显示装置所显示的图像的特定的位置被指示的情况 下，检测指示位置，并以与检测出的位置对应的方式显示指针(pointer)等的装置(例如， 参照专利文献I)。这种装置为了使被指示的位置与指针等的显示位置一致而需要进行校 准。一般情况下，每次显示的图像的显示位置变化等的显示的条件变化则需要重新校准，耗 费工时。因此，专利文献I记载的装置在显示位置变化的情况下，通过利用表示变化前后的 位置关系的位置变更数据，来省略校准。
专利文献1:日本专利第4272904号公报
专利文献I记载的装置在显示的条件变化的情况下，需要表示变化前后的关系的 数据。显示装置中的显示的条件的变更涉及很多方面，预先准备表示变化前后的关系的数 据并不容易。因此，在专利文献I记载的装置中，每当显示的条件变化，就计算表示该变化 前后的关系的数据，但因为计算数据的处理复杂所以负载大，存在要求高度的运算处理能 力的问题。发明内容
本发明是鉴于上述情况而产生的，其目的在于提供一种显示装置、投影仪以及显 示方法，在检测相对于所显示的图像的指示位置的情况下，能够减少校准的执行频率。
为了解决上述课题，本发明提供显示装置，其特征在于，具备显示单元，该显示单 元基于图像数据在显示面显示显示图像；位置检测单元，该位置检测单元检测在上述显示 面中相对于上述显示图像的指示位置；坐标计算单元，该坐标计算单元计算在上述显示面 内的能够显示区域中的上述指示位置的坐标亦即第I坐标；坐标转换单元，该坐标转换单 元将由上述坐标计算单元计算出的上述第I坐标转换为上述图像数据中的坐标亦即第2坐 标；以及输出单元，该输出单元将由上述坐标转换单元得到的上述第2坐标输出。
根据本发明，因为将相对于基于图像数据在显示面显示的显示图像的指示位置的 坐标作为图像数据中的坐标输出，所以在利用所输出的坐标的设备中，不受显示析像度、显 示区域的大小等显示方式影响，能够确定指示位置与图像数据的相对位置。在图像数据中 得到的指示位置的坐标的过程中，因为没有必要使图像数据本身与指示位置直接建立对应 关系，所以即使图像数据的尺寸等变化也没有必要校准。因此，能够减少校准的执行频率。
另外，本发明的特征在于，在上述显示装置中，基于表示相对于上述能够显示区域 的上述显示图像的位置的信息亦即图像位置信息，上述坐标转换单元将由上述坐标计算单 元计算出的上述第I坐标转换为上述第2坐标。
根据本发明，即使表示相对于能够显示区域的显示图像的位置的信息亦即图像位 置信息变化，也能够将指示位置的坐标正确地转换并输出。
另外，本发明的特征在于，在上述显示装置中，上述坐标转换单元基于上述图像数据的析像度将由上述坐标计算单元计算出的上述第I坐标转换为上述第2坐标。根据本发明，即使图像数据的析像度变化也能够将指示位置的坐标正确地转换并输出。另外，本发明的特征在于，在上述显示装置中，上述位置检测单元通过利用拍摄单元检测上述显示面的指示器的位置，检测上述能够显示区域中的上述指示位置。根据本发明，能够基于对显示面拍摄而得的拍摄图像迅速地检测指示位置。另外，本发明的特征在于，在上述显示装置中，在上述指示位置不包含于上述显示图像的情况下，上述坐标转换单元将在上述图像数据中靠近上述指示位置的位置的坐标作为转换后的坐标。根据本发明，即使是未显示显示图像的位置被指示的情况下，也能够输出指示位置的坐标。此外，因为所输出的坐标是靠近指示位置的位置的坐标，所以能够与指示位置的坐标相同地处理。另外，本发明的特征在于，在上述显示装置中，在上述指示位置不包含于上述显示图像的情况下，上述坐标转换单元不输出转换后的坐标。根据本发明，因为仅在显示显示图像的区域被指示的情况下输出与指示位置对应的坐标，所以能够进行仅对应于朝与图像重叠位置的指示的动作。另外，本发明的特征在于，在上述显示装置中，在通过对上述图像数据执行图像处理而上述显示面中的上述显示图像的显示方式变更的情况下，上述坐标转换单元基于与上述显示方式对应变化的上述图像位置信息，将上述第I坐标转换为上述第2坐标。根据本发明，能够伴随着显示图像的显示方式的变化而总是输出适当的坐标。另外，为了解决上述课题，本发明的特征在于，具备光调制单元，该光调制单元对光源发出的光进行调制；图像形成单元，该图像形成单元基于图像数据在上述光调制单元形成显示图像；投射单元，该投射单元将由上述图像形成单元形成的显示图像投射至投射面；位置检测单元，该位置检测单元检测在上述投射面中相对于上述显示图像的指示位置；坐标计算单元，该坐标计算单元计算上述投射面的投射区域中的上述指示位置的坐标亦即第I坐标；坐标转换单元，该坐标转换单元将由上述坐标计算单元计算出的上述第I坐标转换为上述图像数据中的坐标亦即第2坐标；以及输出单元，该输出单元将由上述坐标转换单元得到的上述第2坐标输出。根据本发明的投影仪，因为将相对于基于图像数据投射到投射面的显示图像的指示位置的坐标作为图像数据中的坐标输出，在利用所输出的坐标的设备中，不受显示析像度、显示区域的大小等显示方式影响，能够确定指示位置与图像数据的相对位置。在得到图像数据中的指示位置的坐标的过程中，因为没有使图像数据本身与指示位置直接建立对应关系的必要，所以即使图像数据的尺寸等变化也没有进行校准的必要。因此，能够减少校准的执行频率。另外，为了解决上述课题解决，本发明的特征在于，基于图像数据在显示面显示显示图像，检测相对于所显示的上述显示图像的指示位置，计算上述显示面内的能够显示区域中的上述指示位置的坐标亦即第I坐标，将计算出的上述第I坐标转换为上述图像数据中的坐标亦即第2坐标，将通过该转换而得到的上述第2坐标输出。
根据本发明的投影仪，因为将基于图像数据将相对于投射于投射面的显示图像的指示位置的坐标作为图像数据中的坐标输出，在利用输出的坐标的设备中，不受显示析像度、显示区域的大小等显示方式影响，能够确定指示位置与图像数据的相对位置。在得到图像数据中的指示位置的坐标的过程中，因为没有使图像数据本身与指示位置直接对应的必要，所以即使图像数据的尺寸等变化也没有进行校准的必要。因此，能够减少校准的执行频率。另外，本发明能够作为如下的程序而实现，该程序是对基于图像数据在显示面显示显示图像的显示装置进行控制的计算机所能够执行的程序，且是能够使上述计算机作为下述单元发挥作用的程序检测上述显示面中的相对于上述显示图像的指示位置的位置检测单元；计算上述显示面内的能够显示区域中的上述指示位置的坐标亦即第I坐标的坐标计算单元；将由上述坐标计算单元计算出的上述第I坐标转换为上述图像数据中的坐标亦 即第2坐标的坐标转换单元；以及输出由上述坐标转换单元得到的上述第2坐标的输出单
J Li ο另外，也可以将上述程序作为以计算机能够读取的方式记录的记录介质而实现。根据本发明，能够不使图像数据本身与指示位置直接建立对应关系，而将相对于在显示面显示的显示图像的指示位置的坐标作为图像数据中的坐标输出，能够减少校准的执行频率。


态，图
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4(B)
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图1是表示本发明的实施方式的显示系统的结构的图。
2是表示投影仪的功能性结构的框图。
3是表示PC的功能性结构的框图。
4是表示向屏幕投射图像的例子的图，图4(A)表示根据指示位置投射指针的状表示根据指示位置进行描绘的例子。
5是表示检测以及转换坐标的处理的情况的说明图。
6是表示检测以及转换坐标的处理的情况的说明图。
7是表示图像的投射状态的变化和转换坐标的处理的情况的说明图。
8是表示图像的投射状态的变化和转换坐标的处理的情况的说明图。
9是表示投影仪的动作的流程图。
10是表示作为变形例的投影仪的功能性结构的框图。
具体实施例方式以下，参照附图对应用了本发明的实施方式进行说明。图1是表示使用了实施方式的投影仪11的显示系统10的结构的图。作为显示装置的投影仪11通过图像信号电缆等与作为图像供给装置的PC (Personal Computer) 13有线连接。图像数据从PC13输入投影仪11，投影仪11基于输入的图像数据，向作为投射面(显示面)的屏幕SC投射显示图像。另外，投影仪11通过通信电缆等与PC13连接，在与PCl之间进行控制数据等的收发。从PC13输入的图像数据无论是静止图像还是动图像，投影仪11都能投射。屏幕SC并不局限于固定于壁面的平板，也能够将壁面本身作为屏幕SC来使用。这里，将投影仪11上投射有图像的范围作为实际投射区域11B(能够显示区域)。在显示系统10中，在通过投影仪11投射图像的过程中，用户手持指示器12，能够执行在屏幕SC的实际投射区域IlB中的位置指示操作。指示器12是笔形或棒形状的操作装置，能够用于指示屏幕SC的上的任意的位置。投影仪11具有如后述那样检测指示器12的前端部位置的功能，并将表示检测出的指示位置的坐标的控制数据向PC13输出。图2是表示投影仪11的功能性结构的框图。投影仪11大致区分具备基于从PC13输入的图像数据执行显示用的图像处理的图像处理单元110;根据图像处理单元110的控制向屏幕SC投射图像的投射单元3(显示单元)；检测屏幕SC上的指示器12的指示位置的位置检测单元150 ;将位置检测单元150检测到的指示位置的坐标转换为图像数据中的坐标的坐标转换部160 ;将由坐标转换部160转换的转换后的坐标向PC13输出的输出部101 (输出单元)；以及控制这些各部分的控制部 103。控制部103由未图示的CPU、非易失性存储器、RAM等构成，通过读取并执行存储于与控制部103连接的存储部105的控制程序105A，来控制投影仪11的各部分。另外，通过执行存储于存储部105的控制程序105A，控制部103作为校准执行部103A发挥作用。校准执行部103A执行后述的校准，并求出拍摄图像数据中的坐标与成为校准的对象的屏幕SC上的区域中的坐标的对应关系(坐标转换参数)。存储部105由磁性的、光学记录装置或者半导体存储元件构成，存储包括控制程序105A的各种程序、以及各种设定值等数据。控制部103连接有操作面板41以及遥控受光部45。操作面板41具备各种开关以及指示灯，配置于投影仪11的外装框体(省略图示)。控制部103根据投影仪11的动作状态或设定状态使操作面板41的指示灯适当地点亮或熄灭。另外，若操作面板41的开关被操作，则与被操作的开关对应的操作信号向控制部103输出。另外，投影仪11通过遥控受光部45接受红外线信号，该红外线信号为与作为操作投影仪11的操作者的用户所使用的遥控器(省略图示)的按钮操作对应地发送的红外线信号。遥控受光部45通过受光元件接受从上述遥控器接受的红外线信号，将与该信号对应的操作信号向控制部103输出。操作面板41、遥控器等是用于供用户输入对投影仪11的操作的操作部。另外，也能够将表示对投影仪11的操作的操作信号从PC13向投影仪11发送，基于该操作信号控制投影仪11。在该情况下，PC13也能够作为用于供用户输入对投影仪11的操作的操作部而起作用。控制部103基于从操作面板41或者遥控受光部45输入的操作信号，检测用户的操作，根据该操作控制投影仪11。投影仪11大致由进行光学图像的形成的光学系统和对图像信号进行电气处理的图像处理系统构成。光学系统是由照明光学系统31、光调制装置32 (光调制单元)、以及投射光学系统33构成的投射部30 (投射单元)。照明光学系统31具备由氙气灯、超高压水银灯、LED(Light Emitting Diode)等构成的光源。另外,照明光学系统31也可以具备将光源发出的光引导至光调制装置32的反射镜以及辅助反射镜，也可以具备用于提高投射光的光学特性的透镜组(省略图示)、偏光板、或者使光源发出的光的光量在到光调制装置32的路径上减少的调光元件等。光调制装置32接受来自后述的图像处理系统的信号，调制来自照明光学系统31的光。在本实施方式中，以使用透过型液晶面板构成光调制装置32的情况为例进行说明。该构成中，光调制装置32为了进行彩色的投影，由与RGB的三原色对应的3块液晶面板构成。来自照明光学系统31的光被分离为RGB的3色光,各色光入射到对应的各液晶面板。通过各液晶面板并被调制的色光被正交二向棱镜(cross dichroic prism)等合成光学系统合成，向投射光学系统33射出。投射光学系统33具备进行投射的图像的放大、缩小以及焦点的调整的缩放透镜、调整缩放程度的缩放调整用马达、进行对焦调整的对焦调整用马达等。投射单元3具备投射部30，并且还具备投射光学系统驱动部121，其根据显示控制部107的控制驱动投射光学系统33所具备的各马达；光调制装置驱动部119，其基于从显示控制部107输出的图像信号驱动光调制装置32进行描绘；以及光源驱动部117，其根据控制部103的控制驱动照明光学系统31所具备的光源。另一方面，图像处理系统由根据控制部103的控制处理图像数据的图像处理单元110构成，其中，控制部103统一控制投影仪11整体。图像处理单元110具备与PC13连接的图像输入部104。图像输入部104是输入图像数据的接口，例如，能够使用对其输入数字图像信号的 DVI (Digital Visual Interface)接口、USB 接 口以及 LAN 接口，NTSC、PAL 以及SECAM等的对其输入复合图像信号的S图像端子、对其输入复合图像信号的RCA端子、对其输入分量图像信号的D端子、依照HDMI (注册商标)规格的HDMI连接器等的通用接口。另外，图像输入部104也可以是具有将模拟图像信号转换为数字图像数据的A/D转换电路并通过VGA端子等的模拟图像端子与PC13连接的构成。另外，图像输入部104可以通过有线通信进行图像信号的收发，也可以通过无线通信进行图像信号的收发。另外，图像输入部104也可以构成为具备VESA (Video Electronics StandardsAssociation)制定的DisplayPort,具体而言构成为具备DisplayPort连接器或者MiniDisplayport连接器、和依照Displayport规格的接口电路。在该情况下，投影仪11能够与PC13、具有与PC13同等功能的便携型设备所具备的DisplayPort连接。另外，图像处理单元110 (图像形成单元)具备处理经由图像输入部104输入的图像数据的显示控制部107 ;根据显示控制部107的控制将图像在帧存储器115展开，生成投射部30投射的图像的图像处理部113。显示控制部107进行经由图像输入部104输入的图像数据的格式(帧速率、析像度、压缩状态)的判别等，决定为了在光调制装置32显示显示图像所需的处理，控制图像处理部113来执行该处理。图像处理部113根据显示控制部107的控制将经由图像输入部104输入的图像数据在帧存储器115展开，适当地执行隔行扫描/逐行扫描、析像度转换等各种转换处理，生成用于显示在帧存储器115描绘的显示图像的规定格式的图像信号，并向显示控制部107输出。另外，投影仪I既能够变更输入的图像数据的析像度、纵横比而显示，也能够维持输入的图像数据的析像度、纵横比不变地以点对点的方式显示。另外，图像处理部113根据显示控制部107的控制能够执行梯形畸变修正、与彩色模式对应的色调修正、图像的放大/缩小处理等各种的图像处理。显示控制部107将由图像处理部113处理的图像信号向光调制装置驱动部119输出，在光调制装置32显示。另外，图像处理部113根据显示中的图像数据的析像度、纵横比、光调制装置32的液晶显示面板中显示尺寸等的信息导出后述的图像位置信息，并将求出的图像位置信息向坐标转换部160输出。控制部103执行控制程序105A并控制显示控制部107，并执行在屏幕SC上成像的显示图像的梯形畸变修正。另外，控制部103基于从操作面板41或者遥控受光部45输入的操作信号，控制显示控制部107来执行显示图像的放大/缩小处理。投影仪11具有位置检测单元150，该位置检测单元150检测屏幕SC上由指示器12指示的指示位置的坐标。位置检测单元150具备位置检测部151 (位置检测单元)，该位置检测部151具有拍摄屏幕SC的拍摄部153、控制拍摄部153的拍摄控制部155、以及基于拍摄部153的拍摄图像检测指示器12的指示位置的位置检测处理部157 ;坐标计算部159 (坐标计算单元)，该坐标计算部159计算该位置检测部151检测的指示位置的坐标。拍摄部153是对包含屏幕SC上的投射部30能够投射的图像的最大范围(相当于后述的能够投射的区域11A)的视角进行拍摄的数码相机，根据拍摄控制部155的控制进行拍摄、输出拍摄图像数据。拍摄控制部155根据控制部103的控制，控制拍摄部153执行拍摄。在拍摄部153具有在拍摄时进行缩放倍率、对焦、光圈的调整的机构的情况下，拍摄控制部155控制这些的机构以预先设定的条件执行拍摄。拍摄后，拍摄控制部155取得拍摄部153输出的拍摄图像数据，并向位置检测处理部157输出。从拍摄部153输出的拍摄图像数据可以是用RGB、YUV等形式表示的数据，也可以是仅表示亮度成分的数据。另外拍摄控制部155既可以将从拍摄部153输出的拍摄图像数据原封不动地向位置检测处理部157输出，也可以进行析像度的调整、向规定的文件格式(JPEG、BMP等)的转换等之后再向位置检测处理部157输出。另外，拍摄部153可以为能够拍摄可视光的构成,也可以为能够拍摄非可见光(红外光等)的构成。在拍摄部153能够拍摄非可见光的情况下，可以采用下述构成等指示器12射出非可见光，拍摄部153具备拍摄从指示器12射出的非可见光的构成；或者是，指示器12具备能够反射非可见光的反射部，根据控制部103的控制从投影仪11对屏幕SC投射非可见光，通过拍摄部153拍摄由指示器12的反射部反射的非可见光的构成。另外，也可以在指示器12的表面设置位置检测用的图案。在该情况下，能够通过根据拍摄部153拍摄的拍摄图像检测该位置检测用的图案，来检测指示器12。位置检测处理部157解析从拍摄控制部155输入的拍摄图像数据，从该拍摄图像数据抽出实际投射区域IlB的外部与实际投射区域IlB的边界、以及指示器12的图像，特定出指示器12的指示位置。指示器12的指示位置例如为棒状或者笔形的指示器12的前端部的位置。位置检测部151求出检测出的指示位置在实际投射区域IlB中的坐标。另外，投影仪11具备将位置检测单元150输出的坐标(第I坐标)转换为从PC13输入的图像数据中的坐标(第2坐标)的坐标转换部160(坐标转换单元)。位置检测处理部157输出的坐标是基于拍摄部153的拍摄图像数据检测到的坐标，是在屏幕SC成像的显示图像上假想设置的坐标轴上的坐标。坐标转换部160取得各种信息，该各种信息包含关于图像处理部113在帧存储器115展开的图像的析像度、图像处理部113展开图像时的析像度转换、缩放等的处理内容的信息，根据取得的信息，将位置检测处理部157求出的显示图像中的坐标转换为输入图像数据中的坐标。由于如上述那样光调制装置32构成为使用例如具有纵横排列为矩阵状的规定数量的像素的液晶显示面板，所以，通过在像素的排列方向配置假想的正交坐标系的坐标轴，能够用坐标表示面板上的位置。相对于此，拍摄图像数据中的坐标受投影仪11与屏幕SC的距离、投射光学系统33中的缩放率、投影仪11的设置角度，拍摄装置5与屏幕SC的距离等各种要素的影响。因此，在本发明的投影仪11中，在最初执行校准(后述)，并求出拍摄图像数据中的坐标与成为校准的对象的屏幕SC上的区域中的坐标的对应关系(坐标转换参数)。这里，成为校准的对象的屏幕SC的区域可以是实际投射区域IlB整体，也可以是实际投射区域IlB的一部分。在将实际投射区域IlB的一部分作为校准的对象的情况下，在投影仪11的显示图像的纵横比与屏幕SC的纵横比不同情况下(例如，投影仪11的显示析像度为WXGA，屏幕SC的纵横比为4 :3的情况下)，考虑以投影仪11的显示图像的垂直方向的宽度与屏幕SC的垂直方向的宽度一致的方式进行显示。在该情况下，考虑将投影仪11的实际投射区域IlB中包含于屏幕SC的区域作为校准的对象，不将其以外的区域作为校准的对象。若通过校准执行部103A求出坐标转换参数,则基于该坐标转换参数,坐标计算部159进行坐标的转换。该转换处理后面进行叙述。并且，坐标转换部160基于图像位置信息(后面进行叙述)转换从坐标计算部159输出的坐标(第I坐标)，并将转换后的坐标(第2坐标)向输出部101输出。输出部101与PC13连接，是将坐标转换部160的转换处理后的坐标数据(坐标信息)向PC13输出的接口，例如，能够由USB接口、有线LAN接口、无线LAN接口、IEEE1394等的通用接口构成。这里，将图像输入部104和输出部101作为分别的功能模块进行说明，但是当然也可以统一为物理上的一个接口。例如也可以通过一个USB接口实现输出部101和图像输入部104双方的功能。另外，输出部101还可以与图像处理单元110所具备的图像处理部113连接，将坐标转换部160的转换处理后的坐标向图像处理单元110输出。输出部101的输出目标被控制部103控制。该输出部101输出的坐标数据作为与鼠标、轨迹球、数位板、或者写字板等指示装置输出的坐标数据相同的数据，向PC13输出。另外，在PC13中，将从输出部101输出的坐标数据与通用的指示装置输出的坐标数据同样处理的情况下，能够利用与这些通用的指示装置对应的、通用的装置驱动程序。一般情况下，因为这些通用的装置驱动程序作为PC13的OS(操作系统)的一部分而预先安装，所以在利用通用的装置驱动程序的情况下不需要进行装置驱动程序的安装。另外，因为利用通用的装置驱动程序，不需要准备专用的装置驱动程序，另一方面，在投影仪11与PC13之间能够交换的信息，被限定于由通用的装置驱动程序的规格所确定的范围。另外，也可以准备与投影仪11对应的专用的装置驱动程序，将该装置驱动程序安装于PC13而使用。在该情况下需要专用的装置驱动程序，另一方面，投影仪11与PC之间能够交换的信息能够根据专用的装置驱动程序的规格而任意设定。图3是表示PC13的功能性结构的框图。如该图3所示，PC13具备执行控制程序并中枢控制PC13的各部分的CPU131 ;存储由CPU131执行的基本控制程序、涉及该程序的数据的R0M132 ;临时存储CPU131执行的程序、数据的RAM133 ;非易失性地存储程序、数据的存储部134 ;检测输入操作并将表示输入内容的数据、操作信号向CPU131输出的输入部135 ;输出用于表示基于CPU131的处理结果等的显示数据的显示部136 ;以及在与外部的装置之间收发数据等的外部I/F137，这些的各部分通过总线相互连接。
输入部135具有输入I/F141，该输入I/F141具有连接器、电源供给电路，该输入I/F141与输入设备142连接。输入I/F141例如由USB接口等的输入设备用的通用接口构成，输入设备142例如为键盘或者鼠标、数位板等的指示装置。输入I/F141连接有与投影仪11相连的通信电缆，从投影仪11输入指示器12的指示位置的坐标。这里，将投影仪11的输出部101输出的坐标数据作为与鼠标、跟踪球、数位板、或者写字板等的指示装置输出的坐标数据相同的数据输入至输入I/F141。因此，PC13能够将从投影仪11输入的坐标数据作为来自输入设备的输入信号进行处理，例如，能够基于该坐标数据进行鼠标光标、指针的移动等动作。显示部136具有图像输出I/F143，图像输出I/F143具备图像信号输出用的连接器等，图像输出I/F143与监视器144、以及与投影仪11相连图像信号电缆(省略图示)连接。图像输出I/F143例如具备多个输入模拟图像信号的VGA端子；输入数字图像信号的DVI接口 ；USB接口 ；LAN接口 ；NTSC、PAL、以及SECAM等输入复合图像信号的S图像端子；输入复合图像信号的RCA端子；输入分量图像信号的D端子；依照HDMI (注册商标)规格的HDMI连接器等，这些多个连接器分别与监视器144以及投影仪11连接。另外，图像输出 I/F143 也可以构成为具备 VESA (Video Electronics Standards Association)规定的DisplayPort,具体而言构成为具备DisplayPort连接器或者MiniDisplayport连接器,和依照Displayport规格的接口电路。在该情况下，对于PC13而言，能够经由DisplayPort对投影仪11或监视器144或者其他的设备输出数字图像信号。另外，图像输出I/F143可以通过有线通信进行图像信号的收发，也可以通过无线通信进行图像信号的收发。存储部134存储由CPU131执行的显示控制程序13A、以及显示控制程序13A的执行时输出的图像数据13B。CPU131若执行显示控制程序13A，则执行对投影仪11发送图像数据13B的处理。在该处理中，CPU131再现图像数据13B，并且生成由显示部136规定的显示析像度的图像信号，向图像输出I/F143输出。这里，显示部136针对输出模拟信号的连接器输出模拟图像信号，针对输出数字数据的连接器输出数字图像数据。另外，CPU131在显示控制程序13A的执行中，在从输入部135输入与指示设备的操作对应的坐标的情况下，在与该坐标对应的位置生成用于显示指针12A(图1)的图像。而且，CPU131生成对再现中的图像数据13B重叠指针12A的图像数据，将该图像数据从输入I/F141向投影仪11输出。这样，在显示系统10中，PC13执行将指针12A与输出至投影仪11的图像数据重叠并描绘的功能。图4是表示通过投影仪11向屏幕SC投射图像的例子的图，图4(A)表示根据指示器12的指示位置投射指针12A的状态，图4(B)表示根据指示位置描绘描绘图形12C的状态。在使用光调制装置32所具有的液晶显示面板整体投射显示图像的情况下，在图4(A)中双点划线表示的能够投射区域IlA形成图像。除了投影仪11位于屏幕SC的正对面情况之外，因为如图4(A)所示产生梯形变形，所以投影仪11通过显示控制部107的功能进行梯形畸变修正。在该梯形畸变修正的执行后，向实际投射区域IlB投射显示图像。实际投射区域IlB通常在屏幕SC上为长方形，并且设定为最大的尺寸。具体而言，由光调制装置32的液晶显示面板的析像度和梯形变形的程度决定，也可以不是最大尺寸。
投影仪11的校准执行部103A在进行了梯形畸变修正的实际投射区域IlB执行校准。在该校准中，校准执行部103A控制图像处理部113描绘规定的校准用的图像。在该校准用的图像投射于屏幕SC的状态下，根据校准执行部103A的控制，位置检测单元150拍摄屏幕SC。校准用的图像例如是在白色的背景配置有点的图像，存储于预先存储部105等。另外，校准用的图像没有必须存储于存储部105等的必要，也可以是根据校准的执行的需要，每次执行校准时，校准执行部103A生成校准用的图像的构成。校准执行部103A检测拍摄图像数据中的显示图像的轮廓、即实际投射区域IlB的外部与实际投射区域IlB的边界、以及拍摄图像数据中的点，确定位置检测单元150的拍摄范围(视角)即拍摄图像数据中的位置和实际投射区域IlB上的位置和图像处理部113所描绘的图像上的位置的对应关系。校准执行部103A基于通过校准确定的拍摄图像上的位置与实际投射区域IlB上的位置的对应关系，求出坐标计算部159如后述那样使用的坐标转换参数。坐标转换参数中包含将图像处理部113所描绘的图像上的坐标与根据拍摄图像数据求出的坐标对应的数据等。坐标计算部159基于该坐标转换参数，能够将根据拍摄图像数据求出的坐标转换为图像处理部113所描绘的图像上的坐标。基于该坐标转换参数进行坐标计算处理。该校准因为是控制部103通过执行存储于存储部105的校准用程序(省略图示)来进行，所以不需要在PC13中安装校准用的程序。另外，也可以是基于拍摄图像数据由校准执行部103A自动进行的处理，也可以是需要用户对校准用的图像进行操作的处理。并且，投影仪11同时采用这些处理也可以。用户对校准用的图像的操作，可以考虑用户通过指示器12来指示包含于校准用的图像的点的操作等。投影仪11所具备的位置检测单元150在图像投射于实际投射区域IlB的状态下执行拍摄，如图中虚线的箭头所示那样，在拍摄图像中假想设定以实际投射区域IlB的角部为原点的正交坐标，求出在该坐标系中的指示器12的前端部位置的坐标。该正交坐标基于由上述的校准得到的坐标转换参数而设定。其后，若通过坐标转换部160求出在实际投射区域IlB显示的图像数据中的指示器12的前端部的坐标，根据该坐标，显示例如图4(A)所示的指针12A、菜单栏12B。指针12A作为表示指示器12的前端部位置的记号被描绘。另外，菜单栏12B是通过指示器12能够操作的GUI，通过指示器12指示配置于菜单栏12B的按钮，由此能够进行线等的图形的描绘、描绘的图形的数据的保存、消除、复制等。作为具体的例子，通过使指示器12从图4(A)所示的位置移动至图4(B)的位置，沿指示器12的前端部的轨迹描有绘描绘图形12C。该描绘图形12C，例如与指针12A、菜单栏12B同样地，由PC13根据表示指示器12的指示位置的坐标数据描绘。另外，在菜单栏12B也可以配置使能够从外部供给的多个图像(例如，存储于与外部I/F102的USB接口连接的USB闪存等的外部存储装置的图像数据等)依次显示的幻灯片显示的控制用的按钮，用于进行关于投影仪11的功能本身的设定(纵横比的变更、彩色模式的变更等)的按钮等。控制部103在指示器12的指示位置从坐标转换部160输出的情况下，取得该坐标，并确定菜单栏12B中被指示的按钮，执行与指示操作对应的动作。图5(A)、图5(B)以及图6(A)、图6(B)是表示投影仪11检测指示位置的坐标，并将其转换为图像数据中的坐标的处理的样子的说明图，图5(A)是表示一系列动作的初始状态，图5 (B)以及图6(A)、图6(B)表示从图5 (A)的状态变更了显示图像的析像度的状态。
在图5(A)所示的例子中，基于光调制装置32的液晶显示面板的析像度，实际投射区域IlB的析像度是1280X800点，从PC13输入的图像数据的析像度也是1280X800点。因此，在实际投射区域IlB显示1280X800点的显示图像201。位置检测单元150设定以实际投射区域IIB的左上角为原点，右方向为X轴方向，下方向为Y轴方向的X-Y正交坐标系，将显示图像201的X方向的端部位置设为Xlmax,Y方向的端部位置设为Ylmax,将指示器12的指示位置的坐标设为(Xln，Yln)。然而，若从PC13输入的图像数据切换至析像度为1024X768点的显示图像202，则在屏幕SC投射有如图5(B)所示的1066X800点的显示图像202。因为该显示图像202与显示图像201相比为低析像度，所以投射显示图像202的区域比实际投射区域IlB小。这里，如图5(A)以及图5(B)所示，若不移动屏幕SC上的指示器12，虽然指示位置本身也不移动，但是指示位置与显示的图像的相对位置变化。因此，若位置检测单元150根据基于拍摄部153的拍摄图像数据计算出的实际投射区域IlB中的指示位置的坐标(Xln，Yln)显示指针12A,则指针12A与实际的指示位置偏离。
S卩，如图6(A)所示，若在以变更后的显示图像202的左上角为原点的坐标系中，在坐标(Xln, Yln)显示指针,则会显示为与指示器12的前端分离的指针12A'。这样，因为将实际投射区域IlB作为基准求出的坐标受显示图像的析像度的影响，所以PC13不能将位置检测单元150计算出的坐标原封不动地用于指针12A的显示。因此，投影仪11为了也能够应对在显示图像的析像度变化的情况，进行如下处理通过坐标转换部160，将位置检测单元150的坐标计算部159计算出的指示位置的坐标(Xln, Yln)转换为在显示中的显示图像的指示位置的坐标(X2n, Y2n)。以下，对具体的处理进行说明。在本实施方式中，对于坐标转换部160而言用将实际投射区域IlB的角设为原点的坐标系(图5(A))表示显示图像中的坐标。如图5(B)以及图6㈧ ⑶所示那样，在比实际投射区域IlB小的区域显示显示图像(这里是显示图像202)的情况下，位置检测处理部157检测在拍摄部153的拍摄图像中以显示图像的角作为原点的情况下的指示位置，坐标计算部159确定实际投射区域IlB中的显示图像202的位置，计算实际投射区域IlB中的坐标(Xln, Yln)。坐标转换部160从图像处理部113取得图像位置信息，求出相当于变更后的显示图像202的原点的、左上角的坐标(Xlbmin, Ylbmin)。该坐标(Xlbmin, Ylbmin)是将实际投射区域IlB的左上角作为原点的情况下的坐标。另外，在以下的运算中，使用X2max、X2min的值。X2max是在显示显示图像202的情况下将显示图像202的左上角作为原点的坐标系中、X轴方向的最大值，X2min是同一坐标系中最小值。换句话说，X2max是X轴上的显示图像202的右端部的坐标，X2min是原点所以可以认为是0，不过因为作为X2max、X2min的值使用标准化的值，所以不限于X2min =
O。因此,作为变量X2min进行运算。如图6(B)所示，将相当于显示图像202的原点的左上角的坐标设为(Xlbmin,Ylbmin)，将实际投射区域IlB的X轴方向的端部的坐标值设为Xlmax，显示图像202的X轴方向的端部的坐标设为Xlbmax，实际投射区域IlB的Y轴方向的端部的坐标值设为Ylmax，显示图像202的Y轴方向的端部的坐标设为Ylbmax。
在该情况下，坐标(X2n，Y2n)由下述式(I)、⑵计算。X2n = (X2max_X2min) X (Xln-Xlbmin) + (Xlbmax-Xlbmin) ... (I)Y2n = (Y2max_Y2min) X (Yln-Ylbmin) + (Ylbmax-Ylbmin) ... (2)在本实施方式中如图6(B)所不 Ylbmin = Y2min = O, Ylbmax = Y2max = Ylmax。因此，根据上述式(2)，Y2n = Yin。对于指示位置的坐标而言，实际上作为标准化后的逻辑坐标而求出。作为例子，有Xlmin = O, Xlmax = 32767, Ylmin = O, Ylmax = 32767。另外，在以下的例中，实际投射区域IIB与1280 X 800点的析像度的图像一致地设定，若用坐标(ΧΡη,ΥΡη)表示该实际投射区域IlB中的坐标，则为(XPmin ( XPn ( XPmax,YPmin ( YPn ( YPmax), XPmin = O, XPmax = 1280, YPmin = O, YPmax = 800。并且，作为与在实际投射区域IlB显示的显示图像的位置以及尺寸相关的信息，将显示图像的右上端的坐标设为(ΧΡ0，ΥΡ0)，在该例中设为(ΧΡ0，ΥΡ0) = (0，0)，设显示图像的X轴方向的尺寸WPO = 1280，Y轴方向的尺寸HPO = 800。在实际投射区域IlB中的显示图像的左上角的坐标(Xlbmin，Ylbmin)以及端部位置的坐标(Xlbmax, Ylbmax)能够通过以下的式(3) (6)求出。Xlbmin= (Xlmax-Xlmin) XXPO+(XPmax-XPmin) ... (3)Xlbmax = (Xlmax-Xlmin) X (XPO+WPO) + (XPmax-XPmin) ... (4)Ylbmin= (Ylmax-Ylmin) X YPO+(YPmax-YPmin) ...(5)Ylbmax = (Ylmax-Ylmin) X (ΥΡ0+ΗΡ0) + (YPmax-YPmin) ... (6)
根据由这些式子(3) (6)得到的值，通过进行上述式⑴以及(2)的运算，坐标转换部160得到显示图像中的指示位置的坐标。该坐标当PC13在处理对象的图像数据中描绘指针12A、菜单栏12B或者描绘图形12C的情况下，能够作为确定图像数据中的位置的信息利用。因此，不受显示图像的析像度、缩放率等影响，能够正确地描绘指针12A、菜单栏12B以及描绘图形12C并使其与指示器12所指示的指示位置一致。然而，在实际投射区域IlB中显示的显示图像的位置以及尺寸受显示图像的析像度、显示位置的影响。例如，在根据基于操作面板41或者遥控受光部45的操作或从PC13发送的控制信号，投影仪11执行显示析像度的变更、纵横比的变更、缩放、图像的显示位置的变更(移动)，多画面显示处理等的、投射状态变化的处理的情况下，图像位置信息(ΧΡ0，ΥΡ0,WP0,ΗΡ0)也变化。这里，图像位置信息是与相对于实际投射区域IlB的图像配置区域(显示图像201，202所被投射(显示)的区域)的配置相关的信息。换言之，图像位置信息是表示相对于实际投射区域IlB(能够显示区域)的显示图像的位置(配置)的信息。另外，在PC13的显示析像度变化，PC13向投影仪11输出的图像数据的析像度变化的情况下(例如，PC13中与析像度相关的设定变更的情况下)，图像位置信息变化。“多画面显示处理”是将投影仪11的实际投射区域IlB区分为多个区域，使从多个图像供给装置输入的不同图像在这些区域显示的处理。图7以及图8是表示图像的投射状态的变化和转换坐标的处理的样子的说明图，表示由于投射状态的变化，图像位置信息(ΧΡ0，YP0，WP0，HP0)变化的例子。在图7(A)中显示与实际投射区域IlB相同的析像度(1280X800)的显示图像201。该情况下的图像位置信息为(ΧΡ0 = O, YPO = O, WPO = 1280，HPO = 800)。这里，在将显示图像变更为析像度不同的显示图像202 (1066X800)的情况下，如图7(B)所示，在显示图像202的周围产生非显示区域11C。在该情况下，图像位置信息为(ΧΡ0 = 107,YPO =
O,WPO = 1066, HPO = 800)。这里，在变更显示图像202的纵横比而在实际投射区域IlB整体放大显示的情况下，如图7(C)所示那样在实际投射区域IlB全部显示显示图像202，图像位置信息为(ΧΡ0=O, YPO = O, WPO = 1280, HPO = 800)。这里，在产生了非显示区域IlC的状态下，在指示器12的指示位置与非显示区域Iic重合的情况下，坐标转换部160也可以不输出指示位置的坐标，也可以将在显示图像的范围内与指示位置最近的位置的坐标向PC13输出。具体而言，坐标转换部160在进行坐标转换处理之前，基于图像位置信息坐标判断计算部159计算出的坐标是否落入显示区域11C。这里，在坐标计算部159计算出的坐 标落入非显示区域IlC的情况下，坐标转换部160分别判别X轴方向的坐标和Y轴方向的坐标是否落入非显示区域IlC(是否包含于实际投射区域11B)，以及在落入非显示区域IlC的情况下判别包含于坐标大的一侧和小的一侧中的哪一侧的非显示区域11C。例如，在图7(B)中指示位置与显示图像202的左侧的非显示区域IlC重合的情况下，指示位置的X轴方向的坐标包含于值小一侧的非显示区域11C。坐标转换部160在判别关于X轴方向的坐标和Y轴方向的坐标的任意一方脱离的方向的情况下，将脱离的方向的显示图像202的端部位置的坐标分配至指示位置的坐标。在图7 (B)中指示位置与显示图像202的左侧的非显示区域IlC重合的情况下，将该指示位置的X轴方向的坐标Xln的值变更为Xlbmin的值。相同地，在指示位置与显示图像202的右侧的非显示区域IlC重合的情况下，将该指示位置的X轴方向的坐标Xln的值变更为Xlbmax的值。Y轴方向也相同。换句话说，对坐标转换部160而言，在坐标计算部159计算出的坐标(Χ1η，Υ1η)不满足(Xlbmin ^ Xln ^ Xlbmax, Ylbmin ^ Yln ^ Ylbmax)的情况下，输出(Xlbmin, Yln)、(Xlbmax, Yin)、(Xln, Ylbmin)、(Xln, Ylbmax)中的任一个。由此，即使对于不包含于显示图像的指示位置，也能够输出坐标，在指示位置附近描绘指针12A或菜单栏12B。并且，如果从图7(A)所示的状态使显示图像201的显示位置向左移动160点的量，则如图8(A)所示，在显示图像201的左侧完全显示，在显示图像201的右侧产生非显示区域11C。在图8(A)的状态中，图像位置信息为(ΧΡ0 = -160，YPO = O, WPO = 1280，HPO= 800)。另外，在图8(A)中举例表示了使显示图像201的显示位置向左移动的情况，显示图像201也可以向左以外(右，上或者下等)的方向移动。另外，投影仪11具有将多个显示图像同时并列显示的所谓的多画面显示功能。在图8 (B)表示通过多画面显示功能显示显示图像202和显示图像203的例子。在该例中，显示图像202以及显示图像203为了能够在实际投射区域IlB并列显示，保持纵横比地缩小显示，在其周围产生非显示区域11C。在通过多画面显示功能同时显示多个显示图像的情况下，能够分别对显示图像定义图像位置信息。在图8(B)那样的情况下，能够分别对显示图像202以及显示图像203定义不同的图像位置信息。缩小后的显示图像201的析像度为纵横一半的533X400，与显示图像202相关的图像位置信息为(ΧΡ0 = 53, YPO = 200,WPO =533，HPO = 400)。投影仪11在执行上述的多画面显示功能时，也能够将显示图像202以及显示图像203的任意一方放大或者缩小。在该情况下，投影仪11在用户用指示器12进行指示显示图像202、203的一方的放大或者缩小的操作的情况下，根据该操作将被指示的显示图像放大或者缩小，并更新放大或者缩小后的显示图像的图像位置信息。投影仪11具备将图像放大得比实际投射区域IlB大，显示其一部分的缩放功能。图8(C)表示将图7(B)所示的显示图像202放大为原来的析像度的1. 25倍的例子。在该图8(C)的例子中，为了显示显示图像202整体，需要比实际投射区域IlB大的假想显示区域IlD的区域，实际上仅显示在显示图像202的中央被收纳于实际投射区域IlB的部分。该情况下的图像位置信息以假想显示区域IlD的角的坐标以及假想显示区域IlD的析像度为基准而确定，为(ΧΡ0 = -27，YPO = -100，WPO = 1333，HPO = 1000)。并且，也能够使通过缩放功能放大的显示图像的显示位置移动。图8(D)中表示将图8(C)所示的放大后的显示图像202向下方移动100点的量的状态。因为该处理相当于使假想显示区域IlD相对于实际投射区域IlB相对地向下方移动的处理，所以图像位置信息为(ΧΡ0 = -27,YPO = O,WPO=1333，HPO = 1000)。另外，虽然在图8(A)中举例表示使显示图像201的显示位置向下 方移动的情况，显示图像201向下方以外(上、右或者左等)的方向移动也可以。对于坐标转换部160而言，每当投射部30的显示图像的投射状态(显示状态)变化，从控制部103以及显示控制部107取得信息并更新图像位置信息，基于更新后的图像位置信息转换坐标。图像位置信息例如在接下来例举的时机更新。·控制部103检测到来自PC13的图像数据的输入时。·控制部103检测到从PC13输入的图像数据的信息(图像的析像度等)的变化时。·在投影仪I中，变更图像数据的析像度时。·变更图像数据的纵横比时。·通过投射的图像数据的图像处理对光调制装置32描绘的图像执行或者解除放大/缩小的数字缩放功能时。·变更相对于实际投射区域IlB的显示图像的显示位置时。·执行或者解除通过上述的数字缩放功能放大图像、进而通过图像处理变更图像的显示位置的功能时。·通过进行图像数据的图像处理对包含光调制装置32描绘的图像和背景的整体即实际投射区域IlB整体的投射尺寸执行或者解除放大/缩小的宽屏功能时。·执行或者解除通过上述的数字缩放功能缩小图像，并且通过图像处理变更图像的显示位置的图片移动功能。·执行或者解除多个图像的同时显示时。·从坐标转换部160输出坐标的输出目标从图像处理单元110变更为PC13(输出部101)，或者向其反向变更时。对于析像度的变更、纵横比的变更、各种功能的执行以及解除而言，哪一个都是根据控制部103的控制，由图像处理单元110执行。另外，上述列举的时机只不过是一个例子，当然也能够在其他的时机更新图像位置信息。图9是表示投影仪11的动作的流程图，特别是表示检测指示器12的指示位置并输出指示位置的坐标的动作。
该图9所示的动作是在投影仪11的起动后，或者根据操作面板41或者遥控受光部45的操作指示指针12A、菜单栏12B的显示的情况下，到投射结束为止每隔恒定时间反复执行。首先，判断是否需要校准(步骤Sll)。该判别可以根据表示是否需要校准的用户的指示进行，也可以是校准执行部103A自动地判别是否需要进行校准，并基于该判别结果自动地进行。在需要校准的情况下(步骤Sll ;是)，如参照图4(A)说明的那样执行校准(步骤S12)。S卩，通过图像处理部113描绘校准用的图像，在投射该校准用的图像状态下由位置检测单元150执行拍摄，通过检测包含于所取得的拍摄图像数据中的实际投射区域 IlB的轮廓、校准用的图像的特征点(点等)，求出图像处理部113描绘的图像与拍摄图像数据的对应关系。另外，校准从开始投影仪11的使用之后只进行一次就可以，只要不产生特定的现象就没有再次进行的必要。例如，在下面的(I) (3)那样的情况下存在重新进行校准的必要。(I)在进行了梯形畸变修正的情况下。(2)在投影仪11的设置条件变化的情况下。例如，相对于屏幕SC的投影仪11的相对的位置(包括方向)变化的情况下。(3)在光学条件变化的情况下。例如，投射光学系统33的对焦或者缩放的状态变化的情况下。投射光学系统33或者拍摄部153的光轴由于经时变化等而发生偏离的情况下。在产生这些现象的情况下，由于作为坐标转换部160计算坐标的基准的、初始状态下的拍摄图像数据上的位置与图像处理部113描绘的图像上的位置的对应关系变化，所以需要重新进行校准。相反地由于如果不产生这些现象的话则没有必要再次进行校准，所以投影仪11从前次使用之后到这次使用的期间如果不产生上述现象，则也能够不进行校准而再次利用在前次的校准中求出的坐标转换参数。作为校准执行部103A判别是否存在进行校准的必要的方法，例如存在下述方法基于操作面板41中指示执行梯形畸变修正的执行的开关的操作的有无进行判别的方法；在投影仪11设置检测倾斜、动作的传感器，基于该传感器的检测值的变化进行判别的方法。另外，在投射光学系统33中进行对焦、缩放的调整的情况下，校准执行部103A自动地执行校准也可以。另外，也可以以用户了解到投影仪11的设置位置、光学条件的变化时能够进行指示校准执行的操作的方式，在操作面板41、遥控器等的操作部设置对应的开关。若拍摄控制部155根据控制部103的控制使拍摄部153拍摄包含实际投射区域IlB的范围，则位置检测处理部157取得拍摄图像数据(步骤S13)，基于该拍摄图像数据检测指示器12的指示位置(步骤S14)，接下来，坐标计算部159计算由位置检测处理部157检测出的指示位置的坐标(步骤S15)。在该步骤S15计算的坐标是实际投射区域IlB中的坐标，是图5(A)中说明的坐标(Xln, Yln)。坐标转换部160判别是否需要更新图像位置信息(步骤S16)，在需要更新的情况下从控制部103以及显示控制部107取得信息并更新图像位置信息(步骤S17)。该步骤S17的处理并不限定于在步骤S15之后，也可以在上述例示的时机随时执行。其后，坐标转换部160进行将坐标计算部159计算出的坐标转换为显示图像的图像数据中的坐标的处理(步骤S18)。转换后的坐标是图5(B)中说明的坐标(X2n，Y2n)。
坐标转换部160将转换后的坐标向PC13输出(步骤S19)，本处理结束。如以上所述，应用了本发明的实施方式的显示系统10的投影仪11具备基于图像数据在屏幕SC显示显示图像的投射单元3 ;检测屏幕SC中的相对于显示图像的指示位置的位置检测部151 ;计算屏幕SC内的能够显示区域(例如，实际投射区域11B)中的指示位置的坐标亦即第I坐标的坐标计算部159 ;将由坐标计算部159计算出的第I坐标转换为图像数据中的坐标亦即第2坐标的坐标转换部160 ;以及将由坐标转换部160得到的第2坐标输出的输出部101，因为将指示器12的指示位置的坐标作为图像数据中的坐标输出，所以在利用所输出的坐标的PC13等中，不受显示析像度、显示区域的大小等的显示方式的影响，能够确定指示位置与图像数据的相对位置。在得到图像数据中的指示位置的坐标的过程中，因为没有使图像数据本身与指示位置建立直接对应关系的必要，所以即使图像数据的尺寸等变化也没有进行校准的必要。因此，能够减少执行校准的频率。由此，能够实现投影仪11的便利性的提高。另外，因为在PC13侧没有执行校准用的程序的必要，所以能够减少不习惯操作PC13的用户的负担。另外，因为坐标转换部160基于表示相对于能够显示区域的显示图像的位置的信息亦即图像位置信息将由坐标计算部159计算出的第I坐标转换为第2坐标，所以即使表示相对于能够显示区域的显示图像的位置的信息亦即图像位置信息变化，也能够正确地转换并输出指示器12的指示位置的坐标。另外，坐标转换部160能够基于图像数据的析像度将由坐标计算部159计算出的第I坐标转换为第2坐标。例如，坐标转换部160使用反映投射部30的显示析像度和图像数据的析像度的图像位置信息进行坐标的转换。由此，即使图像数据的析像度变化也能正确地转换并输出指示位置的坐标。另外，因为位置检测部151通过基于拍摄部153拍摄到的拍摄图像检测屏幕SC上的指示器12的位置来检测实际投射区域IlB中的指示位置，所以能够迅速地检测指示位置。并且，因为坐标转换部160在由坐标计算部159计算出的指示位置的坐标不包含于图像数据显示的区域的情况下，换言之，在指示位置不包含于显示图像的情况下，将显示图像显示的区域内靠近指示位置的位置的坐标作为转换后的坐标，所以即使不显示图像的位置被指示的情况下，也能够输出指示位置的坐标。另外，因为输出的坐标是靠近指示位置的位置的坐标，所以与指示位置的坐标同样地能够由PC13等处理。另外，对于坐标转换部160而言，在由坐标计算部159计算出的指示位置的坐标不包含于图像数据显示的区域的情况下，换言之，在指示位置不包含于显示图像的情况下，能够不输出转换后的坐标，在该情况下，PC13能够进行仅对应于朝与图像重叠的位置的指示的动作。另外，在通过利用显示控制部107等执行对图像数据的处理而在屏幕SC中的图像的显示方式变化的情况下，坐标转换部160基于根据显示方式而变化的图像位置信息进行转换坐标的处理。这里新转换的坐标由输出部101输出。由此，伴随着显示图像的显示方式的变化总能够输出适当的坐标。另外，上述实施方式只不过是应用本发明的具体方式的例子，并不限定本发明，也能够以与上述实施方式不同的方式应用本发明。例如，在上述实施方式中，以向PC13输出转换后的坐标，PC13描绘指针12A、菜单栏12B等的构成为例进行说明，本发明并不限定于此，也可以在投影仪11内设置生成指针12A、菜单栏12B等与图像数据重叠并描绘的图像的图像处理单元120。图10所示的投影仪51具有与实施方式的投影仪11相同的各功能部，并且具备与指示器12的指示位置对应而描绘指针12A、菜单栏12B等的图像处理单元120。图像处理单元120具备根据从坐标转换部160输入的坐标，生成与图像数据重叠的图像的图像处理部122 ;以及在图像处理部122生成图像时展开数据的帧存储器124。坐标转换部160若将转换后的坐标数据向图像处理单元120输出，则图像处理单元120通过图像处理部122描绘指针12A、菜单栏12B的图像，生成与显示控制部107展开的图像相同的析像度的图像，并向图像处理部113输出。这里图像处理部122输出的图像包含指针12A或者菜单栏12B等的图像。图像处理部113将从图像处理部122输入的图像与在帧存储器115展开的图像合成。由此，图像处理单元120能够迅速地将指针12A、菜单栏12B与输入图像重叠并显示。另外，在上述实施方式的结构中，在由坐标计算部159计算出的指示位置的坐标不包含于图像数据显示的区域的情况下，虽然举了坐标转换部160不输出转换后的坐标的构成例子进行了说明，本发明并不限定于此。例如，也可以构成为在投影仪11判断从外部输入的信号的种类时，投影仪11暂时停止投射的图像时，或者投影仪11中断图像的投射时等，坐标转换部160不输出转换后的坐标。另外，对于投影仪11而言，在投射光学系统33被设置于投影仪11的前面的遮板等的可动的遮挡部(未图示)遮挡时，经由操作面板41、遥控器等的操作部接受以中断图像的投射为主旨的指示的情况下，通过控制部103的控制能够中断图像的投射。另外，在上述实施方式的结构中，也能够将位置检测单元150所具有的拍摄部153以及拍摄控制部155由与投影仪11外部连接的数字照相机代替。该情况下的数字照相机只要根据控制部103的控制执行拍摄并将拍摄图像数据向位置检测处理部157输出即可。另外，因为作为连接该数字照相机与投影仪11的接口能够利用USB等的通用接口，因而能够容易地实现。另外，在上述实施方式的结构中，指示器12并不限定为棒状的、笔形的，例如也能够采用将用户的手指作为指示器12并检测其指示位置的构成。另外，也可以是能够对用户的手指、以及与用户的手指不同的设备的任意一个作为指示器12进行检测的构成。并且，在上述实施方式的结构中，举了位置检测单元150基于拍摄图像数据检测指示器12的指示位置的结构进行说明，但是本发明并不限定于此，例如，也可以构成为在作为显示面的屏幕SC或者其他的显示方式中的显示画面，设置感压式、电容式的触摸面板，通过该触摸面板检测作为指示器12的用户的手指、棒体等的接触。并且，在上述实施方式中，举了 PC13与投影仪11通过电缆等而有线连接的构成例子进行说明，但是投影仪11与PC13的连接方式是任意的。例如，也可以构成为投影仪11与PC13通过使用无线LAN等的无线通信，或者通过使用了 USB等的通用数据通信电缆、有线LAN等的有线通信而相互连接，收发图像数据、坐标数据。另外，在上述实施方式中，作为对光源发出的光进行调制的单元，举了光调制装置32使用了与RGB的各色对应的3块透过型或者反射型的液晶面板的构成的例子进行了说明，但是本发明并不限定于此，例如，也可以通过使一块液晶面板与色轮组合的方式、使用了 3块数字微镜器件(DMD)的方式、使一块数字微镜器件与色轮组合的DMD方式等构成。这里，在作为显示部仅使用一块液晶面板或者DMD的情况下，不需要相当于正交二向棱镜等的合成光学系统的部件。另外，除了液晶面板以及DMD以外，只要是能够调制光源发出的光的构成就没有问题，都能够予以采用。另外，本发明的显示装置并不限定于向屏幕SC投射图像的投影仪，以下各种显示装置也包含于本发明的图像显示装置在液晶显示面板显示图像的液晶监视器或者液晶电视，或者，在PDP (等离子体显示器面板)显示图像/图像的监视器装置或者电视接受器，在被称为 OLED(Organic light-emitting diode)、OEL(Organic Electro-Luminescence)等的有机EL显示面板显示图像/图像的监视器装置或者电视接受器等的自发光型的显示装置等。在该情况下，液晶显示面板、等离子体显示器面板、有机EL显示面板相当于显示单元，该显示画面相当于显示面。更详细地说，能够显示图像的区域整体相当于上述实施方式的实际投射区域IlB或者能够投射区域11A。另外，图2、图10所示的投影仪11、51的各功能部，以及图3所示的PC13的各功能部是表示通过硬件与软件的配合来实现功能的构成，具体的安装方式并没有特别限定。因此，没有安装与每个各功能部单独对应的硬件的必要，通过一个处理器执行程序来实现多个功能部的功能实现的构成当然也可以。另外，在上述实施方式中由软件实现的功能的一部分由硬件实现也可以，或者，由硬件实现的功能的一部分由软件实现也可以。此外，包含投影仪11以及PC13的显示系统10的其他的各部的具体的细小部分构成也能够在不脱离本发明的主旨的范围中任意变更。另外，在上述实施方式中存储部105所存储的控制程序105A，由投影仪11从经由通信网络连接的其他的装置下载并执行也可以，在可移动型的记录介质记录控制程序105A,从该记录介质读取上述各程序并执行的构成也可以。关于PC13存储的显示控制程序13A也相同，PC13从经由通信网络连接的其他的装置下载显示控制程序13A并执行也可以，在可移动型的记录介质记录控制程序105A，从该记录介质读取上述各程序并执行的构成也可以。另外，在上述实施方式中，举了使用一个指示器12的构成的例子进行了说明，但是本发明并不限定指示器的数量。即，本发明也可以构成为同时使用两个以上的指示器。此时，也可以是通过一个位置检测单元150能够检测多个指示器12的构成，也可以是通过与指示器数目相同或者比指示器的数量多的位置检测单元150能够检测全部的指示器12的构成。并且也可以构成为能够检测将用户的手指作为指示器12的位置检测单元150，以及能够检测将与用户的手指不同的装置作为指示器12的位置检测单元150。投影仪11不具备全部的位置检测单元150也可以。例如，投影仪11也可以是具备至少一个的位置检测单元150，并且至少一个的位置检测单元150设置于投影仪11外部的构成。另外，在上述实施方式中，对于位置检测单元150举了检测指示器12所指示的坐标的构成的例子进行说明，但是位置检测单元150检测的信息并不限定于指示器12指示的坐标。位置检测单元150除了检测指示器12指示的坐标，也可以检测鼠标、数位板等的指示装置可检测的其他信息并向PC13输出。例如，位置检测单元150也可以与USB的HID (HumanInterface Device)类所含的设备(例如鼠标、数位板等)同样，输出坐标信息以及其他信息(例如表示设备所具有的操作部是否被操作的信息等)。投影仪11通过USB通信、LAN等将坐标信息、其他信息向PC13输出也可以，其输出方式是有线通信以及无线通信的哪一个都可以。另外，在上述实施方式中，举了投影仪11具备位置检测单元150的构成为例进行了说明，将相当于位置检测单元150的构成的全部或者一部分通过投影仪11以外的装置实现也可以。例如，本发明的投影仪构成为能够与具有相当于拍摄部153、拍摄控制部155的功能的数字照相机连接，从该数字照相机取得拍摄图像数据也可以。另外，位置检测单元150也可以是投影仪11、PC13以外的装置。在该情况下，能够将位置检测单元150设为从投影仪11独立的装置。并且此时，位置检测单元150具备相当于坐标转换部160的功能也可以。附图标记说明3...投射单元(显示单元)；10· · ·显示系统；11、51·..投影仪(显示装置);·IlA...能够投射区域；IlB...实际投射区域(能够显示区域)；11C...非显示区域；12...指示器；12Α·..指针；12Β·..菜单栏；13· · · PC ；30...投射部(投射单元)；31·..照明光学系统(光源)；32· · ·光调制装直(光调制单兀)；101· · ·输出部(输出单兀)；103. · ·控制部；105Α. · ·控制程序；107. · ·显示控制部；110...图像处理单元(图像形成单元)；150··.位置检测单元；151··.位置检测部(位置检测单元)；153··.拍摄部(拍摄单元)；157...位置检测处理部；159...坐标计算部(坐标计算单元)；160...坐标转换部(坐标转换单元)；SC. 屏幕(投射面、显示面)。
权利要求
1.一种显示装置，其特征在于，具备 显示单元，该显示单元基于图像数据在显示面显示显示图像； 位置检测单元，该位置检测单元检测在所述显示面中相对于所述显示图像的指示位置； 坐标计算单元，该坐标计算单元计算在所述显示面内的能够显示区域中的所述指示位置的坐标亦即第I坐标； 坐标转换单元，该坐标转换单元将由所述坐标计算单元计算出的所述第I坐标转换为所述图像数据中的坐标亦即第2坐标；以及 输出单元，该输出单元将由所述坐标转换单元得到的所述第2坐标输出。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于， 所述坐标转换单元基于表示相对于所述能够显示区域的所述显示图像的位置的信息亦即图像位置信息，将由所述坐标计算单元计算出的所述第I坐标转换为所述第2坐标。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于， 所述坐标转换单元基于所述图像数据的析像度，将由所述坐标计算单元计算出的所述第I坐标转换为所述第2坐标。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的显示装置，其特征在于， 所述位置检测单元通过基于由拍摄单元拍摄所述显示面而得的拍摄图像检测所述显示面的指示器的位置，来检测所述能够显示区域中的所述指示位置。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的显示装置，其特征在于， 在所述指示位置不包含于所述显示图像的情况下，所述坐标转换单元将所述图像数据中靠近所述指示位置的位置的坐标作为转换后的坐标。
6.根据权利要求1 4中任一项所述的显示装置，其特征在于， 在所述指示位置不包含于所述显示图像的情况下，所述坐标转换单元不输出转换后的坐标。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的显示装置，其特征在于， 在通过对所述图像数据执行图像处理而所述显示面中的所述显示图像的显示方式变更的情况下，所述坐标转换单元基于与所述显示方式对应变化的所述图像位置信息，将所述第I坐标转换为所述第2坐标。
8.一种投影仪，其特征在于，具备 光调制单元，该光调制单元对光源发出的光进行调制； 图像形成单元，该图像形成单元基于图像数据在所述光调制单元形成显示图像； 投射单元，该投射单元将由所述图像形成单元形成的显示图像投射至投射面； 位置检测单元，该位置检测单元检测在所述投射面中相对于所述显示图像的指示位置； 坐标计算单元，该坐标计算单元计算所述投射面的投射区域中的所述指示位置的坐标亦即第I坐标； 坐标转换单元，该坐标转换单元将由所述坐标计算单元计算出的所述第I坐标转换为所 述图像数据中的坐标亦即第2坐标；以及 输出单元，该输出单元将由所述坐标转换单元得到的所述第2坐标输出。
9.一种显示方法，其特征在于，基于图像数据在显示面显示显示图像，检测相对于所显示的所述显示图像的指示位置，计算所述显示面内的能够显示区域中的所述指示位置的坐标亦即第I坐标，将计算出的所述第I坐标转换为所述图像数据中的坐标亦即第2坐标，将通过该转换而得到的所述第2坐标输出。
全文摘要
本发明提供显示装置、投影仪以及显示方法。显示装置具备基于图像数据在显示面显示显示图像的显示单元；检测在上述显示面中相对于上述显示图像的指示位置的位置检测单元；计算上述显示面内的能够显示区域中的上述指示位置的坐标亦即第1坐标的坐标计算单元；将由上述坐标计算单元计算出的上述第1坐标转换为上述图像数据中的坐标亦即第2坐标的坐标转换单元；以及将由上述坐标转换单元得到的上述第2坐标输出的输出单元。
文档编号G06F3/14GK103019638SQ201210347748
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月18日 优先权日2011年9月20日
发明者市枝博行 申请人:精工爱普生株式会社