(57)【要約】  第１の照明光として映像を投影する映像投影部（１０）と、映像投影部（１０）の光源とは異なる光源によって第２の照明光を照射する照明部（２０）と、映像投影部（１０）で投影した第１の照明光と照明部（２０）で照射した第２の照明光とによって照射された領域を含む領域を撮像領域として撮像する撮像部（３０）と、撮像部（３０）で撮像した撮像画像をもとに第１の照明光と第２の照明光とを比較して両者の色の差が少なくなるように映像投影部（１０）及び照明部（２０）の少なくとも一方を制御する照明制御部（４１）と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の照明光として映像を投影する映像投影部と、
前記映像投影部の光源とは異なる光源によって第２の照明光を照射する照明部と、
前記映像投影部で投影した前記第１の照明光と前記照明部で照射した前記第２の照明光とによって照射された領域を含む領域を撮像領域として撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像した撮像画像をもとに前記第１の照明光と前記第２の照明光とを比較して両者の色の差が少なくなるように前記映像投影部及び前記照明部の少なくとも一方を制御する照明制御部と、を備える、
照明システム。
【請求項２】
前記映像投影部及び前記照明部は、前記第１の照明光の照射領域と前記第２の照明光の照射領域とが重なる重なり領域が存在するように、前記第１の照明光及び前記第２の照明光を照射し、
前記照明制御部は、前記両者の色の差を前記重なり領域を用いて判断する、
請求項１記載の照明システム。
【請求項３】
前記照明制御部は、前記第１の照明光の色に前記第２の照明光の色を合わせる、
請求項１又は２記載の照明システム。
【請求項４】
投影する映像の歪を補正する歪補正部と、
投影する映像の輝度を補正する輝度補正部とを備える、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の照明システム。
【請求項５】
コンピュータを、請求項１乃至４の何れか１項に記載の照明システムとして機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明システム及びこの照明システムに用いられるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）及びレーザ（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子は、長寿命及び省電力であることから様々な製品の光源として期待されている。【０００３】
近年、プロジェクタの光源がランプから半導体発光素子に置き換わりつつあり、プロジェクタの光源が長寿命化及び省電力化している。これに伴って、プロジェクタを映像投影用に用いるだけではなく照明用に利用することも検討されている。【０００４】
一方、照明装置についてもＬＥＤ等の半導体発光素子が光源として用いられており、照明装置を照明用に用いるだけではなく映像投影用に用いることが検討されている。例えば、特許文献１には、照明機能と映像投影機能とを有する照明装置が開示されている。【０００５】
このようなことから、今後、店舗又は住宅等の照明業界にプロジェクタ等による映像投影技術の利用が拡大すると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１２７８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
店舗又は住宅におけるプロジェクタの利用シーンでは、照明装置とともに、照明装置の代替としてプロジェクタを用いて、壁面、床面又は机面等に照明パターンの映像が投影されることが考えられる。【０００８】
しかしながら、プロジェクタから投影される映像（照明パターン）と照明装置から照射される照明光との色合いが合わないという課題がある。このため、観察者が違和感を感じる場合等がある。【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、映像投影部による映像の色と照明部による照明光の色とを揃えることができる照明システム及びプログラ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】
上記目的を達成するために、本発明に係る照明システムの一態様は、第１の照明光として映像を投影する映像投影部と、前記映像投影部の光源とは異なる光源によって第２の照明光を照射する照明部と、前記映像投影部で投影した前記第１の照明光と前記照明部で照射した前記第２の照明光とによって照射された領域を含む領域を撮像領域として撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像した撮像画像をもとに前記第１の照明光と前記第２の照明光とを比較して両者の色の差が少なくなるように前記映像投影部及び前記照明部の少なくとも一方を制御する照明制御部と、を備える、照明システムである。【００１１】
なお、本発明は、コンピュータを上記照明システムとして機能させるためのプログラムとして実現したり、そのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現したりすることもできる。
【発明の効果】
【００１２】
映像投影部による映像の色と照明部による照明光の色とを揃えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態に係る照明システムの具体的な適用例を模式的に示す図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る照明システムの概略構成と同照明システムによる撮像画像の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る照明システムの構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、他の実施の形態に係る照明システムの適用例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ及びステップの順序等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１５】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１６】
（実施の形態）
実施の形態に係る照明システム１について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る照明システム１の具体的な適用例を模式的に示す図である。図２は、同照明システム１の概略構成と同照明システム１による撮像画像の一例を示す図である。図３は、同照明システム１の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１〜図３に示すように、照明システム１は、映像投影部１０と、照明部２０と、撮像部３０と、処理部４０とを備える。
【００１８】
本実施の形態では、照明システム１を店舗又は住宅等の屋内で利用する場合について説明する。図１に示すように、映像投影部１０、照明部２０及び撮像部３０は、例えば、部屋の中に設置される。一例として、映像投影部１０及び撮像部３０は、例えば部屋の天井に設置され、照明部２０は、部屋の壁面に２つ設置される。ただし、映像投影部１０、照明部２０及び撮像部３０の設置箇所は、これに限るものではない。例えば、映像投影部１０及び撮像部３０は、壁面に設置されていてもよい。また、照明部２０は、天井に設置されていてもよい。
【００１９】
なお、映像投影部１０と撮像部３０とは異なる位置に設置されているので映像投影部１０の視点と撮像部３０の視点とは異なっているが、映像投影部１０と撮像部３０とは同じ位置に設置されていてもよい。この場合、映像投影部１０と撮像部３０とが１つの装置で構成されて同一視点になっていてもよい。
【００２０】
映像投影部１０は、投影面２に映像を投影する映像投影装置である。本実施の形態において、映像投影部１０は、照明部２０が照明光を照射した状況（照明部２０が点灯した状態）において映像を投影する。
【００２１】
映像投影部１０からの映像が投影される投影面２は、平面及び立体面のいずれであってもよく、あらゆる構造物又は動植物を含む。図１及び図２に示すように、本実施の形態における投影面２は、部屋に設置された机の机面である。投影面２には、例えば、映像投影部１０によって照明パターンの映像が投影されている。なお、投影面２は、机面に限るものではなく、壁面、床面又はスクリーン等であってもよい。
【００２２】
映像投影部１０は、半導体レーザやランプ等の光源、レンズやミラー等の光学系、液晶パネル等の表示素子、及び、投射レンズ等を有する。例えば、投影面２に投影するための映像が処理部４０から映像投影部１０に入力されると、映像投影部１０の投射レンズから投影面２に向かって映像が投射される。なお、本明細書において、映像（画像）とは、静止画像及び動画像のいずれであってもよい。
【００２３】
本実施の形態において、映像投影部１０は、映像を投影する機能を有するだけではなく、投影面２に照明光を照射する機能も有する。映像投影部１０は、第１の照明光（照明パターン）として映像を投影する。
【００２４】
具体的には、図１及び図２に示すように、映像投影部１０は、投影面２に設置された照明対象物（例えばワインボトル）を照らすように照明光（映像）を照射している。図１及び図２において、投影面２における映像投影部１０からの照明光（映像）は、破線で囲まれる領域Ａ１０で示している。つまり、領域Ａ１０は、投影面２における映像投影部１０による照明光（映像）の第１照射領域（投影領域）を示している。
【００２５】
このように、映像投影部１０は、映像光（映像）及び照明光の両方の光を投射する光投射装置である。これにより、映像投影部１０は、映像演出を行うだけではなく、照明演出も行うこともできる。この場合、映像光と照明光とは、時間的にも空間的にも重なるように投射されていてもよいし、異なるタイミングで切り替えて投射されていてもよい。前者の場合、例えば、映像投影部１０からは映像光と照明光とが重畳された映像が投射される。なお、映像投影部１０において、照明光用の光源と映像光用の光源とは同じであってもよいし異なっていてもよい。また、映像投影部１０は、投射する照明光の明るさ又は色成分を変更できるように調光機能及び調色機能を有していてもよい。
【００２６】
照明部２０は、照明光を照射する照明装置であり、例えば、部屋の壁面に設置されたスポットライトである。なお、照明部２０は、部屋の天井に設置されたシーリング又はダウンライト等であってもよい。また、照明部２０は、２つ設置されているが、これに限るものではなく、１つ又は３つ以上の複数であってもよい。
【００２７】
各照明部２０は、ＬＥＤやランプ等の光源を有する。各照明部２０は、映像投影部１０の光源とは異なる光源を有する。つまり、各照明部２０は、映像投影部１０の光源とは異なる光源によって照明光（第２の照明光）を照射する。各照明部２０の照明光は、例えば白色光であるが、白色光に限るものではない。
【００２８】
各照明部２０は、投影面２に照明光を照射している。具体的には、図１及び図２に示すように、２つの照明部２０の各々は、投影面２に設置された照明対象物（例えばワインボトル）を照らすように照明光を照射している。図１及び図２において、投影面２における各照明部２０からの照明光は、破線で囲まれる領域Ａ２０で示している。つまり、領域Ａ２０は、投影面２における照明部２０による照明光の第２照射領域を示している。
【００２９】
本実施の形態において、照明部２０は、赤色光源、緑色光源及び青色光源を有しており、ＲＧＢ制御可能である。つまり、赤色光源、緑色光源及び青色光源は、独立して制御することができる。赤色光源、緑色光源及び青色光源は、ＬＥＤ光源であってもよいし、既存のランプ光源であってもよい。
【００３０】
また、照明部２０は、調光機能及び調色機能を有し、照明光の明るさ及び色成分の少なくも何れか一方を制御することができるように構成されている。例えば、照明部２０は、処理部４０の照明制御部４１からの制御信号に基づいて、照明光の光出力を大きくしたり小さくしたりすることができる。また、照明部２０は、照明制御部４１からの制御信号に基づいて、照明光の赤色成分、緑色成分及び青色成分の少なくとも一つを選択的に強くしたり弱くしたりできる。
【００３１】
このように構成される照明部２０は、照明制御部４１から送信される制御信号をもとに制御される。具体的には、照明部２０の照明光は、撮像部３０で撮像された撮像画像の分析結果に基づく照明制御部４１からの制御信号によって制御される。
【００３２】
撮像部３０は、例えばカメラ等の撮像装置であり、映像投影部１０で投影した映像（第１の照明光）と照明部２０で照射した照明光（第２の照明光）とによって照射された領域を含む領域を撮像領域として撮像する。具体的には、図２に示すように、撮像部３０は、投影面２を含む領域を撮像領域として撮像する。つまり、撮像部３０は、投影面２に投影された映像投影部１０からの映像（第１の照明光）と照明部２０からの照明光（第２の照明光）とを含む領域を撮像領域として撮像する。
【００３３】
撮像部３０は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子と光学系等とを有する。撮像部３０で撮像された撮像画像（画像データ）は処理部４０に送信される。
【００３４】
処理部４０は、各種演算処理を行う機能を有する処理装置である。処理部４０は、照明制御部４１と、投影映像出力部４２と、歪補正部４３と、輝度補正部４４とを有する。
【００３５】
また、処理部４０は、映像投影部１０、照明部２０及び撮像部３０に対して信号の送受信を行う機能も有する。つまり、処理部４０は、インターフェース等の通信部を有する。処理部４０と、映像投影部１０、照明部２０又は撮像部３０との信号の送受信は、有線及び無線のいずれで行ってもよい。図２に示すように、処理部４０としては、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を用いることができる。
【００３６】
照明制御部４１は、撮像部３０で撮像した撮像画像をもとに映像投影部１０で投影した映像（第１の照明光）と照明部２０で照射した照明光（第２の照明光）とを比較して両者の色の差が少なくなるように映像投影部１０及び照明部２０の少なくとも一方を制御する。
【００３７】
具体的には、照明制御部４１は、映像投影部１０で投影した映像（第１の照明光）と照明部２０で照射した照明光（第２の照明光）とを含むように撮像部３０で撮像した撮像画像を取得する。
【００３８】
さらに、照明制御部４１は、取得した撮像画像を分析することで、映像投影部１０で投影した映像（第１の照明光）と照明部２０で照射した照明光（第２の照明光）とを比較し、第１の照明光と第２の照明光との両者の色の差が少なくなるような制御信号を生成する。制御信号は、映像投影部１０及び照明部２０の両方を制御するものであってもよいし、映像投影部１０及び照明部２０のいずれか一方のみを制御するものであってもよい。
【００３９】
そして、照明制御部４１は、生成した制御信号を映像投影部１０及び照明部２０に送信する。この場合、制御信号は、映像投影部１０の映像（第１の照明光）のみを変更する場合は映像投影部１０のみに送信され、照明部２０の照明光（第２の照明光）のみを変更する場合は照明部２０のみに送信され、映像投影部１０の映像及び照明部２０の照明光の両方を変更する場合は映像投影部１０及び照明部２０の両方に送信される。
【００４０】
なお、照明制御部４１が映像投影部１０の映像を変更する場合、照明制御部４１は、投影映像出力部４２に制御信号を送信することで、映像投影部１０の映像を変更する。つまり、映像投影部１０は、投影映像出力部４２から変更された映像を受信することによって、この変更された映像を投影する。
【００４１】
映像投影部１０及び照明部２０は、照明制御部４１からの制御信号によって、映像投影部１０で投影した映像（第１の照明光）と照明部２０で照射した照明光（第２の照明光）との色の差が少なくなるように調光制御及び／又は調色制御される。
【００４２】
撮像部３０で撮像した撮像画像の分析は、例えば、撮像部３０で撮像した撮像画像の各画素のＲＧＢ成分（ＲＧＢ信号）をもとに行うことができる。具体的には、撮像画像の各画素のＲＧＢ信号を輝度信号と色信号とに変換し、この色信号をもとに第１の照明光と第２の照明光との色の差を少なくするような制御信号を生成する。なお、撮像画像の分析は、ＲＧＢの平均値等を用いてもよい。
【００４３】
投影映像出力部４２は、映像投影部１０に投影させるための映像を映像投影部１０に出力する。なお、処理部４０は、映像投影部１０に出力した映像を再生及び停止する機能を有していてもよい。
【００４４】
歪補正部４３は、投影する映像の歪を補正する。歪補正部４３は、例えば、映像投影部１０から投影する映像の幾何学的な歪（台形歪）を補正する。
【００４５】
輝度補正部４４は、投影する映像の輝度を補正する。輝度補正部４４は、例えば、映像投影部１０から投影する映像の全体又は一部の輝度を補正する。
【００４６】
なお、処理部４０は、記憶部（メモリ）を有していてもよい。記憶部は、処理部４０で処理又は算出したデータを記憶したり、投影映像出力部４２から映像投影部１０に出力する映像（映像コンテンツ）を記憶したりする。また、記憶部は、処理部４０による制御処理を行う際にも用いられ、例えば、照明制御部４１等が各種データ処理や演算を行う際の作業領域として随時データを記憶する。また、記憶部には、映像投影部１０、照明部２０及び撮像部３０を制御するためのアプリケーションプログラム等が記憶されていてもよい。
【００４７】
また、処理部４０は、映像投影部１０に投影させるための映像を取得する映像取得部（映像入力部）を有していてもよい。映像取得部は、映像投影部１０に投影させるための映像を入力映像として取得する。入力映像は、処理部４０に着脱可能に取り付けられるＳＤカード等の記録媒体から取得してもよいし、処理部４０に接続されたＨＤＭＩ（登録商標）ケーブル等の通信線を介して外部機器から取得してもよいし、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信を利用して外部機器から取得してもよい。
【００４８】
以上、本実施の形態に係る照明システム１によれば、映像投影部１０で投影した映像（第１の照明光）と照明部２０で照射した照明光（第２の照明光）とを撮像した撮像画像をもとに、これらの第１の照明光と第２の照明光とを比較して両者の色の差が少なくなるように映像投影部１０及び照明部２０の少なくとも一方を制御している。
【００４９】
これにより、映像投影部による映像の色と照明部による照明光の色とを揃えることができる。
【００５０】
さらに、照明制御部４１は、第１の照明光の色に第２の照明光の色を合わせるとよい。つまり、照明制御部４１は、第１の照明光の色と第２の照明光の色とが一致するように映像投影部１０及び照明部２０の少なくとも一方を制御するとよい。
【００５１】
これにより、映像投影部による映像の色と照明部による照明光の色とを一層揃えることができる。
【００５２】
また、図４に示すように、映像投影部１０による映像（第１の照明光）が照射される領域Ａ１０と照明部２０による照明光（第２の照明光）が照射される領域Ａ２０とが重なる重なり領域ＡＯが存在するように、映像投影部１０及び照明部２０が第１の照明光及び第２の照明光を照射する場合、照明制御部４１は、第１の照明光及び第２の照明光の両者の色の差をこの重なり領域ＡＯを用いて判断するとよい。つまり、第１の照明光と第２の照明光との色の差を同じ領域（例えば、投影面２における同じ面）で判断するとよい。
【００５３】
このように、第１の照明光の色と第２の照明光の色とを同じ領域で判断することによって、映像投影部１０の映像の色と照明部２０の照明光の色とをより精度よく揃えることができる。
【００５４】
なお、上記の重なり領域における色を分析する際、第１の照明光と第２の照明光とを同時に照射させたときの撮像画像をもとに分析してもよいし、第１の照明光と第２の照明光とを交互に照射させたときの２つの撮像画像をもとに分析してもよい。
【００５５】
また、本実施の形態では、投影する映像の歪を補正する歪補正部４３と、投影する映像の輝度を補正する輝度補正部４４とを備えている。
【００５６】
これにより、映像投影部１０で投影する映像に対して歪の補正及び輝度の補正を行うことができるので、一層見やすい映像を投影することができる。
【００５７】
（変形例）
以上、本発明に係る照明システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００５８】
例えば、上記実施の形態において、歪補正部４３及び輝度補正部４４は、処理部４０に設けられていたが、これに限るものではない。歪補正部４３及び輝度補正部４４は、映像投影部１０に設けられていてもよい。
【００５９】
また、上記実施の形態において、映像取得部は、処理部４０に設けられていたが、これに限るものではない。映像取得部は、映像投影部１０に直接設けられていて、映像投影部１０に入力映像が直接入力されていてもよい。
【００６０】
また、上記実施の形態では、照明システムを部屋等の屋内で利用する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、上記実施の形態における照明システムを、屋外で利用してもよい。
【００６１】
また、上記実施の形態では、撮像画像におけるＲＧＢに関する統計量を用いて照明部２０を制御したが、これに限らない。つまり、撮像画像におけるＲＧＢに関する統計量を用いるのではなく、撮像画像の他の特性パラメータを用いて投影する映像に合うように照明部２０の照明光を制御するようにしてもよい。
【００６２】
その他、上記の実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記の実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【００６３】
また、上記の説明において、処理部４０における各構成は、回路であってもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
【００６４】
また、コンピュータを上記照明システムとして機能させてもよい。この場合、上記処理部４０等、照明システムで用いられる各構成要素の動作として説明した各処理は、コンピュータによって実行することができる。例えば、コンピュータが、プロセッサ（ＣＰＵ）、メモリ及び入出力回路等のハードウェア資源を用いてプログラムを実行することによって、上記の各処理を実行する。具体的には、プロセッサが処理対象のデータをメモリ又は入出力回路等から取得してデータを演算したり、演算結果をメモリ又は入出力回路等に出力したりすることによって、各処理を実行する。一例として、処理部４０はノートＰＣである。
【００６５】
また、上記照明システムは、照明制御方法として実現してもよい。この場合、照明制御方法におけるステップは、コンピュータによって実行することができる。
【００６６】
また、上記の各処理又はステップを実行するためのプログラムは、コンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の非一時的な記録媒体に記録されてもよい。この場合、コンピュータが、非一時的な記録媒体からプログラムを読み出して、プログラムを実行することにより、各処理を実行する。例えば、上記照明システムにおける方法をコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現したりすることもできる。
【符号の説明】
【００６７】
１  照明システム
２  投影面
１０  映像投影部
２０  照明部
３０  撮像部
４１  照明制御部
４３  歪補正部
４４  輝度補正部
【図１】
2017033386.tif 000003
【図２】
2017033386.tif 000004
【図３】
2017033386.tif 000005
【図４】
2017033386.tif 000006
【国際調査報告】
2017033386.tif 000007
2017033386.tif 000008
2017033386.tif 000009
2017033386.tif 000010