(57)【要約】【課題】本発明は、高性能の撮像装置を必要とせず、投写映像を所望のサイズに調整できる映像投写システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、光センサと、映像投写装置４とを備える。映像投写装置４は、光センサを含む投写面３上に投写映像２を投写する。投写部２５は投写映像２上にテスト信号を投写する。取得部２０はテスト信号の応答信号を取得する。検出部２１は、各光センサの投写映像２上における位置を検出する。調整部（ズーム部２２、レンズシフト部２３）は、各光センサの位置に合わせて投写映像２の大きさを調整する。【選択図】図１
2014224841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写面にそれぞれ着脱可能に配置された３つ以上のセンサと、
３つ以上の前記センサを含む投写面上に投写映像を投写する映像投写装置とを備え、
映像投写装置は、
前記投写映像上にテスト信号を投写する投写部と、
前記テスト信号に応答して各前記センサから出力される応答信号を取得する取得部と、
前記応答信号に基づいて、各前記センサの前記投写映像上における位置を検出する検出部と、
検出した各前記センサの位置に合わせて、前記投写映像の大きさを調整する調整部とを備えることを特徴とする、
映像投写システム。
【請求項２】
前記検出部が、前記応答信号が出力されるタイミングに基づいて、各前記センサの前記投写映像上における位置を検出することを特徴とする、
請求項１に記載の映像投写システム。
【請求項３】
前記検出部が、前記テスト信号が投写されるタイミングと、前記応答信号が出力されるタイミングとが一致していることに基づいて、各前記センサの前記投写映像上における位置を検出することを特徴とする、
請求項２に記載の映像投写システム。
【請求項４】
前記投写部が、投写映像上の部分的な領域に前記テスト信号を時間順次に投写することを特徴とする、
請求項１〜３のいずれかに記載の映像投写システム。
【請求項５】
前記調整部が、幾何学歪補正部を有し、
前記幾何学歪補正部が、検出した各前記センサの位置に合わせて、前記投写映像の形状を調整することを特徴とする、
請求項１〜４のいずれかに記載の映像投写システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像投写システムに関し、特に、投写映像のサイズを調整する機能を有する映像投写システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、会議、教育現場、街頭または家庭内等において、映像をスクリーン（投写面）に投写する映像投写装置を備える映像投写システムが普及している。この映像投写システムを用いることで、大画面で映像を鑑賞することが容易となる。
【０００３】
さらに、映像投写装置において光学ズーム機能、または幾何学歪補正機能等が搭載されることにより、視聴者が所望するサイズ（形状を含む）で映像を投写し、当該映像を鑑賞することができる。
【０００４】
例えば、特許文献１〜３に示される映像投写システムでは、投写映像および投写面を含む範囲の画像を撮像し、撮像した当該画像を解析することにより、投写映像を投写面のサイズ（形状を含む）に調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２９２４９６号公報
【特許文献２】特開２００４−２６０７８５号公報
【特許文献３】特開２００６−２０１６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の映像投写システムでは、撮像装置において撮像した、投写映像および投写面を含む範囲の画像を解析し、投写面に投写する投写映像のサイズを、自動的に調整している。
【０００７】
このような映像投写システムにおいては、まず撮像装置を用いて投写映像および投写面を含む範囲の画像を撮像する必要があるため、投写映像および投写面が撮像装置の撮像可能な範囲内に収まっていなければならない。
【０００８】
一方で、例えば大画面の映像を鑑賞する場合には、広い撮像範囲を確保するために、撮像装置を備える映像投写装置と投写面との間の距離は長くなるが、映像投写装置と投写面との間の距離が長くなるほど、得られる画像における投写映像および投写面の解像度は低下する。よって、得られる画像を解析し投写面と投写映像との位置関係を把握するためには、より高い解像度の画像を撮像可能な撮像装置が必要となるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、映像投写装置と投写面との間の距離が長い場合であっても、高性能の撮像装置を必要とせず、投写映像を所望のサイズに調整できる映像投写システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に関する映像投写システムは、投写面にそれぞれ着脱可能に配置された３つ以上のセンサと、３つ以上の前記センサを含む投写面上に投写映像を投写する映像投写装置とを備え、映像投写装置は、前記投写映像上にテスト信号を投写する投写部と、前記テスト信号に応答して各前記センサから出力される応答信号を取得する取得部と、前記応答信号に基づいて、各前記センサの前記投写映像上における位置を検出する検出部と、検出した各前記センサの位置に合わせて、前記投写映像の大きさを調整する調整部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の上記態様によれば、実際に投写された投写映像上にテスト信号を投写し、投写映像内に配置されたセンサからの応答信号に基づいて、投写映像上におけるセンサの位置に基づくサイズの調整を行うことができるので、映像投写装置と投写面との距離によらず、投写映像を視聴者の所望するサイズに調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に関する映像投写システムの構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に関する映像投写装置の機能的構成を示す図である。
【図３】光センサ位置検出用テスト信号を示す図である。
【図４】光センサ位置検出用テスト信号を示す図である。
【図５】検出した光センサの位置を数値化する座標を示す図である。
【図６】第２実施形態に関する映像投写システムの構成を示す図である。
【図７】検出した光センサの位置を数値化する座標を示す図である。
【図８】前提技術に関する映像投写システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照しながら実施形態について説明する。
【００１４】
図８は、前提技術に関する映像投写システムの構成を示す図である。
【００１５】
図８に示されるように、映像投写システムは、映像投写装置４０と、撮像装置５とを備えている。
【００１６】
撮像装置５は、投写映像および投写面３の画像を撮像する。映像投写装置４０は、撮像装置５において撮像した画像を解析し、投写面３に投写する投写映像２の映像サイズを自動的に調整する。
【００１７】
このような映像投写システムにおいては、まず撮像装置５を用いて投写映像および投写面を含む範囲の画像を撮像する必要があるため、投写映像および投写面が撮像装置５の撮像可能な範囲内に収まっていなければならない。
【００１８】
一方で、例えば大画面の映像を鑑賞する場合には、広い撮像範囲を確保するために、撮像装置５を備える映像投写装置４０と投写面３との間の距離は長くなるが、映像投写装置４０と投写面３との間の距離が長くなるほど、得られる画像における投写映像および投写面３の解像度は低下する。よって、得られる画像を解析し投写面３と投写映像との位置関係を把握するためには、より高い解像度の画像を撮像可能な撮像装置が必要となるという問題があった。
【００１９】
以下に説明する実施形態は、上記のような問題を解決する画像表示装置に関するものである。
【００２０】
＜第１実施形態＞
＜構成＞
図１は、第１実施形態に関する映像投写システムの構成を示す図である。
【００２１】
図１に示されるように映像投写システムは、投写面３にそれぞれ着脱可能に配置された光センサ１１、光センサ１２、光センサ１３および光センサ１４と、映像投写装置４とを備える。なお、ここで例示しない要素を含んで構成されてもよい。
【００２２】
光センサ１１〜１４は、投写面３において着脱可能に配置される。当該配置は、例えば投写面３の各辺に対して平行な辺を有する四角形の面を切り取る態様、すなわちそのような四角形の四隅に配置される態様でなされる。光センサ１１〜１４に囲まれた領域が、視聴者が所望する投写映像のサイズに対応し、光センサ１１〜１４に囲まれた投写範囲において、映像投写装置４から投写映像２が投写される。
【００２３】
また光センサ１１〜１４は、光を検知し、検知した情報を出力する。なお、本実施形態においては光センサは４つ配置されているが、３つ以上の光センサであれば、後述する所望の投写範囲を規定できるため、本発明が適用可能である。
【００２４】
また、図２は、映像投写装置４の機能的構成を示す図である。
【００２５】
図２に示されるように、映像投写装置４は、光センサ１１〜１４が得た情報を取得する取得部２０と、取得した情報に基づいて光センサ１１〜１４の位置を検出する検出部２１と、光学ズーム（焦点距離を変化）を実行するズーム部２２と、レンズシフト（投写面に対する映像投写装置の配置に応じた補正）を実行するレンズシフト部２３と、幾何学的な歪補正を実行する幾何学歪補正部２４と、テスト信号を投写する投写部２５とを備える。この中で、ズーム部２２、レンズシフト部２３および幾何学歪補正部２４をまとめて調整部とすることができる。なお、幾何学歪補正部２４は備えられていなくてもよい。
【００２６】
これらの機能は、ＣＰＵがソフトウェアに基づいてプログラム処理し、制御対象に対する制御をすることによって実現される。
【００２７】
また、これらの機能部は、図２においては映像投写装置４内に搭載されるものとして示されているが、外部の機能部であって他の機能部と互いに作用しあうことによって、概念的に映像投写装置４における構成として機能するものであってもよい。
【００２８】
＜動作＞
まず、投写面３に配置された光センサ１１〜１４が、投写された投写映像２の内部（投写範囲内）に位置するように投写映像２の位置を調整する。具体的には、映像投写装置４のズーム部２２が、光学ズーム機能によりズーム値を最大に設定し、さらに映像投写装置４のレンズシフト部２３が、レンズシフト機能により投写映像２の位置を調整する。なお、ズーム値は必ずしも最大に設定されなくてもよい。
【００２９】
次に、映像投写装置４の投写部２５が、光センサ１１〜１４の位置を検出するためのテスト信号（図３）を投写映像２上に投写する。当該テスト信号は、１ドット幅の縦のライン（白）ごとに対応させて投写し、投写先を投写映像２において横方向に時間順次（時間軸に沿って順次）に移動させていく。その際、光センサ１１〜１４において検知された情報を、応答信号として映像投写装置４の取得部２０に伝送させる。当該伝送は、有線を介した伝送であっても無線通信による伝送であってもよい。
【００３０】
そして、映像投写装置４の検出部２１が、応答信号とテスト信号の入力信号とを比較することで、光センサ１１〜１４の横方向の位置を検出する。具体的には、応答信号が出力されるタイミングとテスト信号が投写されるタイミングとを比較し、光センサ１１〜１４がテスト信号を検知した時刻における、テスト信号の、投写先ラインの横方向の位置を検出する。
【００３１】
その後、１ドット幅の横のライン（白）ごとに対応させて投写し（図４）、投写先を投写映像２において縦方向に時間順次（時間軸に沿って順次）に移動させていく。その際、光センサ１１〜１４において検知された情報を、応答信号として映像投写装置４の取得部２０に伝送させる。当該伝送は、有線を介した伝送であっても無線通信による伝送であってもよい。
【００３２】
そして、映像投写装置４の検出部２１が、応答信号とテスト信号の入力信号とを比較することで、光センサ１１〜１４の縦方向の位置を検出する。
【００３３】
なお、上記の「縦」および「横」は、便宜上区別するために用いる方向であり、実際の方向とは必ずしも一致している必要はない。また、テスト信号の投写方法については上記の方法に限られるものではなく、例えばドットごとに異なる信号を同時に投写し、それぞれのドットが識別可能な応答信号が光センサ１１〜１４から伝送される場合であってもよい。
【００３４】
図５は、検出した光センサの位置を数値化する座標を示した図である。ここでは、図５に示されるようにｘ軸およびｙ軸の座標軸をとる。
【００３５】
投写映像２の左上隅を（０，０）、右下隅を（Ｘ，Ｙ）とする。ＸおよびＹは、映像投写装置４に搭載された表示デバイスの横と縦の画素数に対応する。上記のように検出された光センサ１１〜１４の位置は、座標上の点としてそれぞれ（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、（ｘ３，ｙ３）、（ｘ４，ｙ４）と表すことができる。
【００３６】
なお、上記の各光センサ１１〜１４の座標値は、光センサの受光部（図示せず）の座標であってもよいし、受光部が特定の面積を有して検出される場合には、その中心位置に対応する座標であってもよい。
【００３７】
上記のように取得された各座標値は、ズーム値を最大にした場合の投写映像（横がＸ、縦がＹ）に対する視聴者の所望するサイズを示している。よって、横がＸ、縦がＹの投写映像に対する、所望のサイズの縮小率および中心点の位置を求め、調整部において投写映像２を所望のサイズに調整することができる。
【００３８】
＜効果＞
本実施形態によれば、映像投写システムが、３つ以上のセンサ（光センサ１１〜１４）と、映像投写装置４とを備える。
【００３９】
光センサ１１〜１４は、投写面３にそれぞれ着脱可能に配置される。映像投写装置４は、３つ以上の光センサを含む投写面３上に投写映像２を投写する。
【００４０】
そして映像投写装置４は、投写部２５と、取得部２０と、検出部２１と、調整部とを備える。
【００４１】
投写部２５は、投写映像２上にテスト信号を投写する。
【００４２】
取得部２０は、テスト信号に応答して各光センサ１１〜１４から出力される応答信号を取得する。
【００４３】
検出部２１は、応答信号に基づいて、各光センサ１１〜１４の投写映像２上における位置を検出する。
【００４４】
調整部は、ズーム部２２およびレンズシフト部２３に対応し、検出した各光センサ１１〜１４の位置に合わせて、投写映像２の大きさを調整する。
【００４５】
このような構成によれば、実際に投写された投写映像２上にテスト信号を投写し、投写映像２内に配置されたセンサからの応答信号に基づいて、投写映像２上におけるセンサの位置に基づくサイズの調整を行うことができるので、映像投写装置４と投写面３との距離によらず、投写映像２を視聴者の所望するサイズに調整することができる。
【００４６】
＜第２実施形態＞
図６は、第２実施形態に関する映像投写システムの構成を示す図である。図６においては、映像投写装置４からの投写映像２が、投写面３に対して斜め方向から投写された場合が示されている。以下では、投写面３に対して下側から斜めに投写映像２が投写された場合の例について説明する。この場合、投写映像２は下辺が短く、上辺が長い台形となる。
【００４７】
図７は、検出した光センサの位置を数値化する座標を示した図である。ここでは、図７に示されるようにｘ軸およびｙ軸の座標軸をとる。投写面３に配置された光センサ１１〜１４の位置検出については、第１実施形態に示された手法と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００４８】
投写映像２の左上隅を（０，０）、右下隅を（Ｘ，Ｙ）とする。ＸおよびＹは、映像投写装置４に搭載された表示デバイスの横と縦の画素数に対応する。上記のように検出された光センサ１１〜１４の位置は、座標上の点としてそれぞれ（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、（ｘ３，ｙ３）、（ｘ４，ｙ４）と表すことができる。
【００４９】
本実施形態においては、投写映像２の形状が台形であるので、当該台形をＸＹ座標系に合うように長方形に変換すると、ＸＹ座標系における光センサ１１〜１４の位置は、投写面３上における実際の光センサ１１〜１４の位置とは異なり、台形型に見える。
【００５０】
取得された各座標値（ＸＹ座標系において台形型に見える位置）は、ズーム値を最大にした場合の投写映像（横がＸ、縦がＹ）に対する視聴者の所望するサイズを示している。よって、横がＸ、縦がＹの投写映像に対する、所望のサイズの縮小率、中心点の位置、さらには幾何学補正値を求め、投写映像２を所望のサイズ（形状を含む）に調整することができる。
【００５１】
投写映像２が投写面２に対して斜め方向から投写された本実施形態においては、幾何学歪補正部２４が、ＸＹ座標系において台形の各頂点位置に見える光センサ１１〜１４の位置に合わせて投写映像２の形状を調整することで、投写面２上においては、例えば長方形に変換された投写映像２を投写することができる。
【００５２】
＜効果＞
本実施形態によれば、調整部が、幾何学歪補正部２４を有し、幾何学歪補正部２４が、検出した各光センサ１１〜１４の位置に合わせて、投写映像２の形状を調整する。
【００５３】
このような構成によれば、実際に投写された投写映像２上にテスト信号を投写し、投写映像２内に配置されたセンサからの応答信号に基づいて、投写映像２上におけるセンサの位置に基づくサイズの調整を行うことができるので、映像投写装置４と投写面３との距離、それらの位置関係および投写角によらず、投写映像２を視聴者の所望するサイズに調整することができる。よって、斜めから投写された投写映像であっても、視聴者の所望するサイズ（形状を含む）に調整することができる。
【００５４】
なお本発明は、その発明の範囲内において、各実施形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
２  投写映像、３  投写面、４，４０  映像投写装置、５  撮像装置、１１〜１４  光センサ、２０  取得部、２１  検出部、２２  ズーム部、２３  レンズシフト部、２４  幾何学歪補正部、２５  投写部。
【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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【図７】
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【図８】
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