(57)【要約】【課題】投射対象に特徴点が存在しなくても、利用者がプロジェクターの位置をプロジェクターの移動前の位置に戻すことを支援できる技術を提供する。【解決手段】プロジェクターは、投射対象に投射画像を投射する画像投射部と、投射対象のうち投射画像が投射されている投射領域にマーカーを投射するマーカー投射部と、少なくとも投射領域を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、撮像画像のうち投射領域の画像部分を画像投射部に投射させ、かつ、マーカー投射部にマーカーを投射させる制御部と、を含む。【選択図】図５
2018180204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射対象に投射画像を投射する画像投射部と、
前記投射対象のうち前記投射画像が投射されている投射領域にマーカーを投射するマーカー投射部と、
少なくとも前記投射領域を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像画像のうち前記投射領域の画像部分を前記画像投射部に投射させ、かつ、前記マーカー投射部に前記マーカーを投射させる制御部と、を含むことを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
前記プロジェクターの傾きを検出する検出部と、
前記撮像部が前記投射領域を撮像したときに前記検出部が検出したプロジェクターの傾きに応じた情報を通知する通知部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記マーカー投射部は、前記マーカーの投射角を変更可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記マーカー投射部は、前記投射領域に第１マーカーを投射する第１マーカー投射部と、前記投射領域に第２マーカーを投射する第２マーカー投射部と、前記投射領域に第３マーカーを投射する第３マーカー投射部と、を含み、
前記第１マーカー投射部の投射軸の向きと、前記第２マーカー投射部の投射軸の向きと、前記第３マーカー投射部の投射軸の向きとは、互いに異なっていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記マーカー投射部は、前記投射領域に第１マーカーを投射する第１マーカー投射部と、前記投射領域に第２マーカーを投射する第２マーカー投射部と、前記投射領域に第３マーカーを投射する第３マーカー投射部と、を含み、
前記第１マーカー投射部と前記第２マーカー投射部と前記第３マーカー投射部との設置位置で規定される平面上において、前記第１マーカー投射部は、前記第２マーカー投射部と前記第３マーカー投射部との位置を結んだ直線上とは異なる位置に設置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記投射対象は、第１投射対象物と第２投射対象物とを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
投射対象に投射画像を投射するステップと、
前記投射対象のうち前記投射画像が投射されている投射領域にマーカーを投射するステップと、
少なくとも前記投射領域を撮像して撮像画像を生成するステップと、
前記撮像画像のうち前記投射領域の画像部分を投射し、かつ、前記マーカーを投射するステップと、を含むことを特徴とするプロジェクターの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターおよびプロジェクターの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を投射するプロジェクターと投射対象（例えば、スクリーンまたは建物の壁）との位置関係は、投射対象上の投射画像の位置に影響する。このため、例えば、プロジェクションマッピングを実行するプロジェクターと投射対象との位置関係がリハーサルの段階で一旦設定された後に、プロジェクターが移動された場合、プロジェクションマッピングの開始時までにプロジェクターが元の位置に戻される必要がある。
【０００３】
特許文献１には、プロジェクターを一度設置した場所へ再設置するためのガイダンスを行うプロジェクターが記載されている。このプロジェクターは、プロジェクターの移動の前と後で投射対象（例えば壁）を撮像して得られた撮像画像の各々から投射対象の特徴点（エッジ部）を抽出し、プロジェクターの移動の前後の特徴点の位置関係に基づいてガイダンスを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１５６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のプロジェクターは、投射対象に特徴点が存在しない場合、ガイダンスを行うことができない。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、投射対象に特徴点が存在しなくても、利用者がプロジェクターの位置をプロジェクターの移動前の位置に戻すことを支援できる技術を提供することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るプロジェクターの一態様は、投射対象に投射画像を投射する画像投射部と、前記投射対象のうち前記投射画像が投射されている投射領域にマーカーを投射するマーカー投射部と、少なくとも前記投射領域を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、前記撮像画像のうち前記投射領域の画像部分を前記画像投射部に投射させ、かつ、前記マーカー投射部に前記マーカーを投射させる制御部と、を含むことを特徴とする。
この態様によれば、投射画像が投射対象に投射されていたときの投射対象上でのマーカーの位置を示す画像が投射され、かつ、マーカーが投射される。このため、利用者は、実際に投射されているマーカーの位置が、投射されている画像に示されるマーカーの位置と合うように、プロジェクターの位置を調整することで、プロジェクターと投射対象との位置関係を、投射画像が投射対象に投射されていたときの位置関係にすることが可能になる。よって、投射対象に特徴点が存在しなくても、利用者がプロジェクターの位置をプロジェクターの移動前の位置に戻すことを支援可能になる。
【０００８】
上述したプロジェクターの一態様において、前記プロジェクターの傾きを検出する検出部と、前記撮像部が前記投射領域を撮像したときに前記検出部が検出したプロジェクターの傾きに応じた情報を通知する通知部と、をさらに含むことが望ましい。
例えば、プロジェクターが画像投射部の投射光軸を中心に回転して傾いた場合、画像投射部とマーカー投射部の両方が回転してしまうため、投射された画像に示されたマーカーと、実際に投射されているマーカーの両方が回転してしまう。よって、実際に投射されているマーカーと画像に示されるマーカーとの位置関係だけでは、プロジェクターの傾きを、利用者に知らせることが困難となる。
これに対して、この態様によれば、撮像部が投射領域を撮像したときに検出部が検出したプロジェクターの傾きに応じた情報を通知することが可能になる。利用者は、この情報を参考に、プロジェクターの傾きを、プロジェクターの移動前の傾き（撮像部が投射領域を撮像したときのプロジェクターの傾き）に戻すことが可能になる。
【０００９】
上述したプロジェクターの一態様において、前記マーカー投射部は、前記マーカーの投射角を変更可能であることが望ましい。
この態様によれば、投射領域内にマーカーを投射されるように、マーカーの投射角を変更することが可能になる。
【００１０】
上述したプロジェクターの一態様において、前記マーカー投射部は、前記投射領域に第１マーカーを投射する第１マーカー投射部と、前記投射領域に第２マーカーを投射する第２マーカー投射部と、前記投射領域に第３マーカーを投射する第３マーカー投射部と、を含み、前記第１マーカー投射部の投射軸の向きと、前記第２マーカー投射部の投射軸の向きと、前記第３マーカー投射部の投射軸の向きとは、互いに異なっていることが望ましい。
この態様によれば、投射対象上での第１マーカーと第２マーカーと第３マーカーとの位置関係は、プロジェクターと投射対象との位置関係の３次元での変化に応じて変化する。このため、プロジェクターと投射対象との位置関係が３次元で変化しても、利用者は、プロジェクターと投射対象との位置関係を、投射画像が投射対象に投射されていたときの位置関係にすることが可能になる。
【００１１】
上述したプロジェクターの一態様において、前記マーカー投射部は、前記投射領域に第１マーカーを投射する第１マーカー投射部と、前記投射領域に第２マーカーを投射する第２マーカー投射部と、前記投射領域に第３マーカーを投射する第３マーカー投射部と、を含み、前記第１マーカー投射部と前記第２マーカー投射部と前記第３マーカー投射部との設置位置で規定される平面上において、前記第１マーカー投射部は、前記第２マーカー投射部と前記第３マーカー投射部との位置を結んだ直線上とは異なる位置に設置されていることが望ましい。
この態様によれば、第１マーカー投射部と第２マーカー投射部と第３マーカー投射部との設置位置で規定される平面上において、第１マーカー投射部と第２マーカー投射部と第３マーカー投射部とが一直線上に並んでいる場合に比べて、プロジェクターと投射対象との位置関係の変化を検出できる範囲を広げることが可能になる。
【００１２】
上述したプロジェクターの一態様において、前記投射対象は、第１投射対象物と第２投射対象物とを含むことが望ましい。
この態様によれば、投射画像が投射されていたときの第１投射対象物と第２投射対象物との位置関係を示す画像が投射されることになる。このため、利用者は、第１投射対象物と第２投射対象物との現実の位置関係を、投射された画像に示された第１投射対象物と第２投射対象物との位置関係に合わせることで、これらの現実の位置関係を、投射画像が投射されていたときの位置関係にすることが可能になる。よって、利用者が第１投射対象物と第２投射対象物との位置関係を、投射画像が投射対象に投射されていたときの位置関係にすることが可能になる。
【００１３】
本発明に係るプロジェクターの制御方法の一態様は、投射対象に投射画像を投射するステップと、前記投射対象のうち前記投射画像が投射されている投射領域にマーカーを投射するステップと、少なくとも前記投射領域を撮像して撮像画像を生成するステップと、前記撮像画像のうち前記投射領域の画像部分を投射し、かつ、前記マーカーを投射するステップと、を含むことを特徴とする。
この態様によれば、投射対象に特徴点が存在しなくても、利用者がプロジェクターの位置をプロジェクターの移動前の位置に戻すことを支援可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクター１００を示した図である。
【図２】白色投射画像３００の一例を示した図である。
【図３】投射対象２００側からプロジェクター１００を見た場合の平面図である。
【図４】調整用画像３０１の一例を示した図である。
【図５】プロジェクター１００の一例を示した図である。
【図６】画像投射部１の一例を示した図である。
【図７】撮像部３の一例を示した図である。
【図８】記憶指示を受け付けたときの動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】マーカー投射部２２の投射軸の向きＬ２と、マーカー投射部２３の投射軸の向きＬ３と、白色投射画像３００を表す画像光３００Ａとの関係を示した図である。
【図１０】調整支援指示を受け付けたときの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】マーカー４０１〜４０３とマーカー４０１ａ〜４０３ａとの関係を示した図である。
【図１２】マーカー４０１および４０１ａの投射角を変更可能なマーカー投射部２１の一例を示した図である。
【図１３】第１投射対象物２０１と第２投射対象物２０２とを含む投射対象２００の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際のものと適宜異なる。また、以下に記載する実施の形態は、本発明の好適な具体例である。このため、本実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るプロジェクター１００を示した図である。プロジェクター１００は、例えば、野外イベントまたは舞台でプロジェクションマッピングを実行するために、ＰＣ（パーソナルコンピューター）５００から画像情報を受け取り、画像情報に応じた画像を、建物の壁等の投射対象２００に投射して表示する。画像情報の供給元は、ＰＣ５００に限らず適宜変更可能である。例えば、プロジェクター１００は、プロジェクター１００に記憶されている画像情報に応じた画像を投射して表示してもよい。
【００１７】
プロジェクションマッピングは、プロジェクター１００と投射対象２００との位置関係が設定されてから開始される。このため、プロジェクター１００と投射対象２００との位置関係が設定された後で、利用者が、プロジェクター１００を移動した場合、その後、利用者は、プロジェクター１００の位置を移動前の位置に戻す必要がある。プロジェクター１００は、利用者がプロジェクター１００の位置を移動前の位置に戻すことを支援する。以下、この支援について説明する。
【００１８】
プロジェクター１００と投射対象２００との位置関係の設定が完了した状況において、利用者は、プロジェクター１００に「記憶指示」を入力する。
【００１９】
プロジェクター１００は、記憶指示に応じて、白色の投射画像（以下「白色投射画像」と称する）３００を、画像投射部１から投射対象２００に投射する。図２は、白色投射画像３００の一例を示した図である。さらに、プロジェクター１００は、投射対象２００のうち白色投射画像３００が投射されている投射領域に、マーカー４０１〜４０３をマーカー投射部２１〜２３から投射する。
【００２０】
図３は、投射対象２００側からプロジェクター１００を見た場合の平面図であり、さらに言えば、画像投射部１とマーカー投射部２１〜２３と撮像部３との位置関係を示した図である。
【００２１】
マーカー投射部２１は、第１マーカー投射部の一例である。マーカー投射部２１は、投射対象２００から見てプロジェクター１００の右上の領域に配置され（図３参照）、白色投射画像３００の右下の領域にマーカー４０１を投射する（図１参照）。
【００２２】
マーカー投射部２２は、第２マーカー投射部の一例である。マーカー投射部２２は、投射対象２００から見てプロジェクター１００の右下の領域に配置され（図３参照）、白色投射画像３００の右上の領域にマーカー４０２を投射する（図１参照）。
【００２３】
マーカー投射部２３は、第３マーカー投射部の一例である。マーカー投射部２３は、投射対象２００から見てプロジェクター１００の左下の領域に配置され（図３参照）、白色投射画像３００の左上の領域にマーカー４０３を投射する（図１参照）。
【００２４】
マーカー投射部２１の投射軸の向きＬ１と、マーカー投射部２２の投射軸の向きＬ２と、マーカー投射部２３の投射軸の向きＬ３とは、互いに異なっている（図１参照）。
また、３つのマーカー投射部２１〜２３の位置は、３つのマーカー投射部２１〜２３の設置位置で規定される平面上において、３つのマーカー投射部２１〜２３のうちの１つのマーカー投射部は、他の２つのマーカー投射部の位置を結んだ直線上とは異なる位置に設置されている（図３参照）。
【００２５】
プロジェクター１００は、画像投射部１を用いて白色投射画像３００を投射し、かつ、マーカー投射部２１〜２３を用いてマーカー４０１〜４０３を投射すると、撮像部３を用いて投射対象２００を撮像して撮像画像を生成する。続いて、プロジェクター１００は、撮像画像から、白色投射画像３００が投射されている投射領域の画像部分（以下「投射領域画像」と称する）を抽出する。
【００２６】
続いて、プロジェクター１００は、投射領域画像の大きさが画像投射部１の画素領域１２ａ（図６参照）の大きさ（解像度）と一致するように投射領域画像を拡大して、調整用画像３０１を表す調整用画像情報を生成する。図４は、調整用画像３０１の一例を示した図である。続いて、プロジェクター１００は、調整用画像情報を記憶部５（図５参照）に記憶する。
【００２７】
この後、プロジェクター１００が移動され、その後、利用者がプロジェクター１００を元の位置に戻そうとする際、利用者は、プロジェクター１００に「調整支援指示」を入力する。
【００２８】
プロジェクター１００は、調整支援指示に応じて、記憶部５から調整用画像情報を読み取り、調整用画像情報に応じた調整用画像３０１を、画像投射部１から投射対象２００に投射する。さらに、プロジェクター１００は、マーカー４０１ａ〜４０３ａをマーカー投射部２１〜２３から投射対象２００に投射する。
【００２９】
説明の都合上、記憶指示に応じてマーカー投射部２１〜２３から投射されたマーカーを「マーカー４０１〜４０３」と称し、調整支援指示に応じてマーカー投射部２１〜２３から投射されたマーカーを「マーカー４０１ａ〜４０３ａ」と称している。
【００３０】
調整用画像３０１が示すマーカー４０１、４０２および４０３の位置と、マーカー４０１ａ、４０２ａおよび４０３ａの位置とがそれぞれ一致すると、プロジェクター１００と投射対象２００との現実の位置関係が、投射対象２００に白色投射画像３００が投射されていたときのプロジェクター１００と投射対象２００との位置関係になる。
【００３１】
このため、利用者は、調整用画像３０１が示すマーカー４０１、４０２および４０３の位置と、マーカー４０１ａ、４０２ａおよび４０３ａの位置とを確認しながら、プロジェクター１００の位置を調整することで、プロジェクター１００の位置をプロジェクター１００の移動前の状態に戻すことが可能になる。
【００３２】
図５は、プロジェクター１００の一例を示した図である。プロジェクター１００は、上述した画像投射部１とマーカー投射部２１〜２３と撮像部３に加えて、受付部４と、記憶部５と、処理部６と、傾き検出部７と、通知部８と、を含む。
【００３３】
画像投射部１は、投射対象２００に画像（例えば、ＰＣ５００から受信した画像情報に応じた画像、白色投射画像３００、調整用画像３０１）を投射する。
図６は、画像投射部１の一例を示した図である。画像投射部１は、光源１１と、光変調装置の一例である３つの液晶ライトバルブ１２（１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ）と、投射光学系の一例である投射レンズ１３と、ライトバルブ駆動部１４等を含む。画像投射部１は、光源１１から射出された光を液晶ライトバルブ１２で変調して画像（画像光）を形成し、この画像を投射レンズ１３から拡大投射する。
【００３４】
光源１１は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、またはレーザー光源等からなる光源部１１ａと、光源部１１ａが放射した光の方向のばらつきを低減するリフレクター１１ｂとを含む。光源１１から射出された光は、不図示のインテグレーター光学系によって輝度分布のばらつきが低減され、その後、不図示の色分離光学系によって光の３原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の色光成分に分離される。Ｒ，Ｇ，Ｂの色光成分は、それぞれ液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに入射する。
【００３５】
液晶ライトバルブ１２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る。液晶ライトバルブ１２には、マトリクス状に配列された複数の画素１２ｐからなる矩形の画素領域１２ａが形成されている。液晶ライトバルブ１２では、液晶に対して画素１２ｐごとに駆動電圧を印加することが可能である。ライトバルブ駆動部１４が、画像処理部６１から入力される画像信号に応じた駆動電圧を各画素１２ｐに印加すると、各画素１２ｐは、画像信号に応じた光透過率に設定される。このため、光源１１から射出された光は、画素領域１２ａを透過することで変調され、画像信号に応じた画像が色光ごとに形成される。
【００３６】
各色の画像は、図示しない色合成光学系によって画素１２ｐごとに合成され、カラー画像光（カラー画像）である投射画像光（投射画像）が生成される。投射画像光は、投射レンズ１３によって投射対象２００に拡大投射される。
【００３７】
図５に戻って、マーカー投射部２１〜２３は、マーカー投射部２に含まれる。マーカー投射部２は、例えば、投射対象２００のうち、白色投射画像３００が投射されている投射領域にマーカー４０１〜４０３を投射する。
【００３８】
撮像部３は、投射対象２００を撮像して撮像画像を生成する。
図７は、撮像部３の一例を示した図である。撮像部３は、レンズ等の光学系３１と、光学系３１にて集光された光を電気信号に変換する撮像素子３２等を備えたカメラである。撮像素子３２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサーまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサーである。
【００３９】
図５に戻って、受付部４は、利用者の入力（例えば、記憶指示および調整支援指示）等を受け付ける各種の操作ボタン、操作キー、またはタッチパネル等である。受付部４は、利用者から受け付けた入力を無線または有線で送信するリモートコントローラー等であってもよい。その場合、プロジェクター１００は、リモートコントローラーが送信した情報を受信する受信部を備える。なお、リモートコントローラーは、利用者の入力を受け付ける各種の操作ボタン、操作キー、またはタッチパネル等を備える。
【００４０】
記憶部５は、コンピューター読み取り可能な記録媒体である。記憶部５は、プロジェクター１００の動作を規定するプログラムと、種々の情報（例えば、画像情報）とを記憶する。例えば、記憶部５は、白色投射画像３００を示す白色投射画像情報と、調整用画像３０１を示す調整用画像情報とを記憶する。
【００４１】
処理部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のコンピューターである。処理部６は、記憶部５に記憶されたプログラムを読み取り実行することによって、画像処理部６１と制御部６２とを実現する。なお、画像処理部６１と制御部６２は、複数の処理部によって実現されてもよい。
【００４２】
画像処理部６１は、画像情報に対して画像処理（例えば、台形歪補正、輝度調整、コントラスト調整、色合い調整、およびシャープネス調整）を実行して画像信号を生成する。画像処理部６１が実行する画像処理は、台形歪補正、輝度調整、コントラスト調整、色合い調整、およびシャープネス調整に限らず適宜変更可能である。
【００４３】
制御部６２は、プロジェクター１００を制御する。例えば、制御部６２は、受付部４が受け付けた指示に応じて、直接的または間接的に、画像投射部１、マーカー投射部２、撮像部３、傾き検出部７および通知部８を制御する。一例を挙げると、制御部６２は、受付部４が受け付けた調整支援指示に応じて、画像処理部６１を制御して調整用画像３０１を画像投射部１に投射させ、かつ、マーカー投射部２にマーカー４０１ａ〜４０３ａを投射させる。
【００４４】
傾き検出部７は、検出部の一例である。傾き検出部７は、例えば、ジャイロセンサーまたは加速度センサーである。傾き検出部７は、プロジェクター１００の傾きを検出する。
【００４５】
通知部８は、例えば、スピーカーである。通知部８は、種々の情報を通知する。例えば、通知部８は、撮像部３が投射対象２００上の白色投射画像３００を撮像したときに傾き検出部７が検出したプロジェクター１００の傾きに応じた傾き情報を通知する。
【００４６】
次に、動作を説明する。
図８は、記憶指示を受け付けたときのプロジェクター１００の動作を説明するためのフローチャートである。図８に示した動作は繰り返し実行される。記憶部５は、白色投射画像情報を記憶しているとする。
【００４７】
プロジェクター１００と投射対象２００との位置関係の設定が完了した状況で、利用者が、受付部４を操作して記憶指示を入力すると、受付部４は、その記憶指示を受け付ける（ステップＳ１：ＹＥＳ）。続いて、受付部４は、記憶指示を制御部６２に出力する。
【００４８】
制御部６２は、記憶指示に応じて、記憶部５から白色投射画像情報を読み取り、白色投射画像情報を画像処理部６１に出力する。画像処理部６１は、白色投射画像情報を受け取ると、白色投射画像情報に画像処理を施して画像信号を生成し、画像投射部１は、この画像信号に応じた白色投射画像３００を投射対象２００に投射する（ステップＳ２）。
【００４９】
続いて、制御部６２は、マーカー投射部２１〜２３を動作させる。マーカー投射部２１は、マーカー４０１を投射対象２００上の白色投射画像３００に投射する。マーカー投射部２２は、マーカー４０２を投射対象２００上の白色投射画像３００に投射する。マーカー投射部２３は、マーカー４０３を投射対象２００上の白色投射画像３００に投射する（ステップＳ３）。
【００５０】
図９は、マーカー投射部２２の投射軸（投射の光軸）の向きＬ２と、マーカー投射部２３の投射軸の向きＬ３と、白色投射画像３００を表す画像光３００Ａとの関係を示した図である。図９では、説明の簡略化のため、マーカー投射部２１の投射軸の向きＬ１が省略されている。
【００５１】
本実施形態では、プロジェクター１００と投射対象２００との距離が、設計上想定された範囲内（図９では範囲Ｌａで示されている）である場合、白色投射画像３００内にマーカー４０１〜４０３が投射されるように、向きＬ１〜Ｌ３が設定されている。
【００５２】
また、マーカー投射部２１の投射軸と画像投射部１の投射の光軸（投射軸）Ｐとのなす角と、マーカー投射部２２の投射軸と光軸Ｐとのなす角である角度θ２と、マーカー投射部２３の投射軸と光軸Ｐとのなす角である角度θ３は、画像投射部１から投射される画像の広がり角度の半角である角度θ１と異なっており、具体的には、角度θ１よりも大きい。ここで、角度θ１は０度よりも大きく９０度未満である。
【００５３】
図８に戻って、制御部６２は、画像投射部１に白色投射画像３００を投射させ、かつ、マーカー投射部２にマーカー４０１〜４０３を投射させると、撮像部３を動作させる。撮像部３は、投射対象２００を撮像して撮像画像を生成する（ステップＳ４）。
【００５４】
続いて、制御部６２は、傾き検出部７を動作させる。傾き検出部７は、プロジェクター１００の傾きを検出する（ステップＳ５）。傾き検出部７は、投射軸Ｐを中心とするプロジェクター１００の回転方向の傾き（基準位置からの回転角度）を、プロジェクター１００の傾きとして検出する。続いて、傾き検出部７は、プロジェクター１００の傾きを表す傾き情報を、制御部６２に出力する。制御部６２は、傾き情報を受け取ると、傾き情報を記憶部５に記憶する（ステップＳ６）。
【００５５】
続いて、制御部６２は、撮像部３から撮像情報を取得し、撮像画像から投射領域画像を抽出する（ステップＳ７）。投射対象２００のうち、白色投射画像３００が投射されている領域は、白色投射画像３００が投射されていない領域よりも輝度が高い可能性が高い。このため、例えば、制御部６２は、撮像画像のうち、所定レベル以上の輝度を有する領域を投射領域画像として抽出する。
【００５６】
続いて、制御部６２は、投射領域画像の大きさが画像投射部１の画素領域１２ａの大きさ（解像度）と一致するように投射領域画像を拡大して、調整用画像３０１を示す調整用画像情報を生成する（ステップＳ８）。続いて、制御部６２は、調整用画像情報を記憶部５に記憶する（ステップＳ９）。この際、制御部６２は、画像処理部６１が白色投射画像情報に施した画像処理の内容を表す画像処理情報も、記憶部５に記憶する。
【００５７】
ここで、調整用画像３０１について説明する。
調整用画像３０１に示されたマーカー４０２とマーカー４０３との距離は、プロジェクター１００と投射対象２００との距離が長いほど長くなる（図９参照）。すなわち、調整用画像３０１に示されたマーカー４０２とマーカー４０３との距離は、プロジェクター１００と投射対象２００との距離に応じた情報として機能する。同様に、調整用画像３０１に示されたマーカー４０３とマーカー４０１との距離、および、調整用画像３０１に示されたマーカー４０１とマーカー４０２との距離も、プロジェクター１００と投射対象２００との距離に応じた情報として機能する。
【００５８】
画像投射部１にてフォーカス値（ピントが合っているときのフォーカス値）およびズーム倍率等が調整可能である場合、画像投射部１でのフォーカス調整およびズーム倍率調整等によって、白色投射画像３００に対して幾何学的な補正が行われる可能性がある。
このため、制御部６２は、画像投射部１による白色投射画像３００に対する幾何学的な補正の内容を表す補正情報も、記憶部５に記憶する。
なお、ステップＳ１で受付部４が記憶指示を受け付けていない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、図８に示した処理が終了する。
【００５９】
調整用画像情報および傾き情報等が記憶された後、プロジェクター１００が移動され、その後、利用者がプロジェクター１００を元の位置に戻そうとする場合、利用者は、受付部４を操作してプロジェクター１００に「調整支援指示」を入力する。
【００６０】
図１０は、調整支援指示を受け付けたときのプロジェクター１００の動作を説明するためのフローチャートである。
利用者が、受付部４を操作して調整支援指示を入力すると、受付部４は、調整支援指示を受け付ける（ステップＳ１１：ＹＥＳ）。続いて、受付部４は、調整支援指示を制御部６２に出力する。
【００６１】
制御部６２は、調整支援指示に応じて、記憶部５から調整用画像情報および画像処理情報を読み取り、調整用画像情報および画像処理情報を画像処理部６１に出力する。画像処理部６１は、調整用画像情報および画像処理情報を受け取ると、調整用画像情報に、画像処理情報が表す画像処理を施して画像信号を生成し、画像投射部１は、この画像信号に応じた調整用画像３０１を投射対象２００に投射する（ステップＳ１２）。
なお、記憶部５に補正情報が記憶されている場合、制御部６２は、記憶部５から補正情報も読み出す。そして、制御部６２は、その補正情報が示す補正（白色投射画像３００に施された幾何学的な補正）が調整用画像３０１に対しても施されるように、画像投射部１を制御する。
【００６２】
続いて、制御部６２は、マーカー投射部２１〜２３を動作させる。マーカー投射部２１はマーカー４０１ａを投射対象２００に投射し、マーカー投射部２２はマーカー４０２ａを投射対象２００に投射し、マーカー投射部２３はマーカー４０３ａを投射対象２００に投射する（ステップＳ１３）。
【００６３】
続いて、制御部６２は、記憶部５から傾き情報を読み取り、傾き情報に応じた音情報を生成する。一例を挙げると、制御部６２は、まず、傾き情報が示す傾きと、この時点で傾き検出部７が検出した傾きとの差（以下「傾き差」とも称する）を算出し、傾き差に応じた音情報（例えば、傾き差を言葉で示す音情報）を生成する。続いて、制御部６２は、音情報を通知部８に出力する。通知部８は、この音情報に応じた音を出力する（ステップＳ１４）。
なお、音情報は、傾き差を言葉で示す音情報に限らず適宜変更可能である。例えば、音情報は、傾き差が小さくなるほど音量が小さくなるアラート音を示す音情報でもよい。
音情報は、撮像部３が投射領域を撮像したときに傾き検出部７が検出したプロジェクター１００の傾きに応じた情報の一例である。
【００６４】
投射対象２００が動かされていない状況において、プロジェクター１００の位置が、白色投射画像３００が投射されたときのプロジェクター１００の位置と一致する場合、マーカー４０１の位置とマーカー４０１ａの位置が一致し、マーカー４０２の位置とマーカー４０２ａの位置が一致し、かつ、マーカー４０３の位置とマーカー４０３ａの位置が一致する。以下、この状態を「一致状態」と称する。
【００６５】
一方、投射対象２００が動かされていない状況において、ロジェクター１００の位置が、白色投射画像３００が投射されたときのプロジェクター１００の位置と一致しない場合、マーカー４０１の位置とマーカー４０１ａの位置が不一致となる第１状態と、マーカー４０２の位置とマーカー４０２ａの位置が不一致となる第２状態と、マーカー４０３の位置とマーカー４０３ａの位置が不一致となる第３状態との少なくともいずれかが生じる。
【００６６】
利用者は、マーカー４０１〜４０３とマーカー４０１ａ〜４０３ａとの位置関係と通知部８の出力とを確認しながら、一致状態が生じるように、プロジェクター１００の位置を変更する。
【００６７】
ここで、調整用画像３０１に示されるマーカー４０２とマーカー４０３との距離を「第１距離」と称し、マーカー４０２ａとマーカー４０３ａとの距離を「第２距離」と称し、プロジェクター１００と投射対象２００との距離を「第３距離」と称する。また、投射対象２００のプロジェクター１００に対する相対位置が、図１１に示した位置Ａであるときに、記憶指示が入力され調整用画像情報が記憶されたとする。
【００６８】
図１１に示すように、角度θ２と角度θ３は角度θ１よりも大きいため、第３距離の短縮に伴って第１距離が短くなる度合いは、第３距離の短縮に伴って第２距離が短くなる度合いよりも小さくなる。
このため、投射対象２００のプロジェクター１００に対する相対位置が図１１に示した位置Ｂであるとき、第１距離は第２距離よりも長くなる（図１１の状態６００Ｂ参照）。
【００６９】
一方、投射対象２００のプロジェクター１００に対する相対位置が図１１に示した位置Ｃであるとき、第１距離は第２距離よりも短くなる（図１１の状態６００Ｃ参照）。
【００７０】
そして、利用者がプロジェクター１００を移動させて、投射対象２００のプロジェクター１００に対する相対位置が図１１に示した位置Ａになると、第１距離は第２距離と等しくなり、一致状態が生じる（図１１の状態６００Ａ参照）。
【００７１】
本実施形態に係るプロジェクター１００およびプロジェクター１００の制御方法によれば、白色投射画像３００が投射対象２００に投射されていたときの投射対象２００上でのマーカー４０１〜４０３の位置を示す調整用画像３０１が投射対象２００に投射され、かつ、マーカー４０１ａ〜４０３ａが投射対象２００に投射される。よって、投射対象２００に特徴点が存在しなくても、利用者がプロジェクター１００の位置をプロジェクターの移動前の状態に戻すことを支援可能になる。すなわち、プロジェクター１００と投射対象２００との位置関係の再現性を高めることが可能になる。また、プロジェクター１００と投射対象２００との位置関係を再現するために要する利用者の作業時間を短縮することが可能になる。
【００７２】
また、例えば、プロジェクター１００が光軸Ｐを中心に回転して傾いた場合、調整用画像３０１に示されたマーカー４０１〜４０３と、マーカー４０１ａ〜４０３ａの両方が回転してしまう。このため、調整用画像３０１に示されたマーカー４０１〜４０３と、マーカー４０１ａ〜４０３ａとの位置関係だけでは、プロジェクター１００の傾きを、利用者に知らせることが困難となる。
そこで、本実施形態では、撮像部３が白色投射画像３００を撮像したときに傾き検出部７が検出したプロジェクター１００の傾きに応じた情報を通知する通知部８が設けられている。よって、利用者は、この通知を参考にして、プロジェクター１００の傾きを、撮像部３が投射領域を撮像したときのプロジェクター１００の傾きに戻すことが可能になる。
【００７３】
＜変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様の中から任意に選択された一または複数の変形を適宜組み合わせることもできる。
【００７４】
＜変形例１＞
マーカー投射部２１〜２３の各々は、マーカーの投射角（マーカーの投射軸と光軸Ｐとのなす角）を変更可能な構成でもよい。
図１２は、マーカー４０１および４０１ａの投射角を変更可能なマーカー投射部２１の一例を示した図である。図１２に示したマーカー投射部２１は、回転軸２１ａを中心に矢印Ｄ方向に回転可能である。なお、図１２に示したマーカー投射部２１と同様な構成が、マーカー投射部２２および２３の各々に用いられてもよい。なお、マーカーの投射角を変更可能なマーカー投射部の構成は、図１２に示した構成に限らず適宜変更可能である。
変形例１によれば、マーカーの投射角を変更可能であるため、投射領域内にマーカーを投射させる調整が可能になる。
【００７５】
＜変形例２＞
マーカー投射部の数は、少なくとも３あれば良く、３に限らず適宜変更可能である。
【００７６】
＜変形例３＞
投射対象２００は、１つの投射対象物によって構成されてもよいし、第１投射対象物と第２投射対象物とを含む複数の投射対象物によって構成されてもよい。
【００７７】
図１３は、第１投射対象物２０１と第２投射対象物２０２とを含む投射対象２００の一例を示した図である。第１投射対象物２０１は、例えば、建物の壁面である。第２投射対象物２０２は、例えば、第１投射対象物２０１の手前に位置する円柱状の物体である。
この場合、調整用画像３０１は、白色投射画像３００が投射されていたときの第１投射対象物２０１と第２投射対象物２０２との位置関係も示す。
このため、利用者は、第１投射対象物２０１と第２投射対象物２０２の現実の位置関係を、調整用画像３０１に示された第１投射対象物２０１と第２投射対象物２０２との位置関係に合わせることで、この現実の位置関係を、白色投射画像が投射されていたときの位置関係にすることが可能になる。よって、調整用画像情報が生成された後に、第１投射対象物２０１と第２投射対象物２０２が移動されても、利用者が第１投射対象物２０１と第２投射対象物２０２との位置関係をプロジェクター１００の移動前の状態に戻すことを支援可能になる。また、例えば、第２投射対象物２０２である円柱に関し、調整用画像３０１における円柱と実際の円柱との位置、とくに傾き方向の位置を合わせることによって、傾き検出部７による傾き情報がなくても、傾き方向に位置合わせすることが可能になる。よって、この場合、傾き検出部７を省略することが可能になる。
【００７８】
なお、第１投射対象物２０１は、建物の壁面に限らず適宜変更可能ある。第２投射対象物２０２は、円柱の物体に限らず適宜変更可能である。また、投射対象２００を構成する投射対象物の数も２に限らず適宜変更可能である。
【００７９】
＜変形例４＞
プロジェクター１００の使用態様は、プロジェクションマッピングに限らず、適宜変更可能である。例えば、プロジェクター１００が、ある会議室で使用される前に、その会議室に持ち込まれ、その会議室での使用が終了するごとに、プロジェクター１００の保管場所に片付けられる使用態様が想定される。この場合にも、その会議室でのプロジェクター１００と投射対象２００との位置関係の再現性を高めることが可能になる。
【００８０】
＜変形例５＞
記録指示に応じて投射される画像は、白色投射画像３００に限らず、投射領域を特定できる画像であれば適宜変更可能である。投射領域を特定できる画像の一例としては、例えば、投射画像の四隅に白色の領域を有する画像が挙げられる。
【００８１】
＜変形例６＞
マーカー４０１〜４０３および４０１ａ〜４０３ａの形状は、図１に示した形状に限らず適宜変更可能である。また、マーカー４０１〜４０３および４０１ａ〜４０３ａの形状は、すべて同じでなくてもよい。
また、マーカー４０１〜４０３および４０１ａ〜４０３ａの色は、例えば、赤色または青色など、白色投射画像３００の色と異なる色であればよい。
【００８２】
＜変形例７＞
傾き検出部７と通知部８は、省略されてもよい。
【００８３】
＜変形例８＞
処理部６がプログラムを実行することによって実現される要素の全部または一部は、例えばＦＰＧＡ（field programmable gate array）またはＡＳＩＣ（Application Specific IC）等の電子回路によりハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現されてもよい。
【００８４】
＜変形例９＞
画像投射部１では、光変調装置として液晶ライトバルブが用いられたが、光変調装置は液晶ライトバルブに限らず適宜変更可能である。例えば、光変調装置として、３枚の反射型の液晶パネルを用いた構成であってもよい。また、光変調装置は、１枚の液晶パネルを用いた方式、３枚のデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた方式、１枚のデジタルミラーデバイスを用いた方式等の構成であってもよい。光変調装置として１枚のみの液晶パネルまたはＤＭＤが用いられる場合には、色分離光学系や色合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネルおよびＤＭＤ以外にも、光源が発した光を変調可能な構成は、光変調装置として採用できる。
【符号の説明】
【００８５】
１…画像投射部、２，２１〜２３…マーカー投射部、３…撮像部、４…受付部、５…記憶部、６…処理部、６１…画像処理部、６２…制御部、７…傾き検出部、８…通知部、１００…プロジェクター、２００…投射対象。
【図１】
2018180204.tif 000003
【図２】
2018180204.tif 000004
【図３】
2018180204.tif 000005
【図４】
2018180204.tif 000006
【図５】
2018180204.tif 000007
【図６】
2018180204.tif 000008
【図７】
2018180204.tif 000009
【図８】
2018180204.tif 000010
【図９】
2018180204.tif 000011
【図１０】
2018180204.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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