(57)【要約】      （修正有）【課題】低域の効果音を発するスピーカへの画像を投影する画像投影システム、画像処理装置及び遊技機を提供する。【解決手段】供給されるオーディオ信号の振幅に応じて動く振動板４１を含むスピーカ装置５０と、スピーカ装置に供給されるオーディオ信号の振幅に応じた振動板の動きを用いて、入力画像を投影画像Ｐ２に変換する処理を行う画像処理装置１０と、画像処理装置から出力される投影画像を、振動板に投影する投影装置３０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給されるオーディオ信号の振幅に応じて動く振動板を含むスピーカ装置と、
上記スピーカ装置に供給されるオーディオ信号の振幅に応じた上記振動板の動きを用いて、入力画像を投影画像に変換する処理を行う画像処理装置と、
上記画像処理装置から出力される投影画像を、上記振動板に投影する投影装置と
を備えることを特徴とする画像投影システム。
【請求項２】
上記画像処理装置は、
予め用意された、上記スピーカ装置に供給されるオーディオ信号の振幅と上記振動板の動きとの対応関係を参照することによって、上記オーディオ信号の振幅から、上記振動板の動きを算出する算出部を有することを特徴とする請求項１に記載の画像投影システム。
【請求項３】
上記オーディオ信号には、上記オーディオ信号の各振幅に応じた上記振動板の動きを表す情報が予め付加されていることを特徴とする請求項１に記載の画像投影システム。
【請求項４】
上記スピーカ装置は、その内部空間が、それぞれが密閉空間である前室及び後室に分けられており、
上記投影装置は、上記前室の内部に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像投影システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載された画像投影システムを備える遊技機。
【請求項６】
供給されるオーディオ信号の振幅に応じて動く振動板を含むスピーカ装置に供給されるオーディオ信号の振幅に応じた上記振動板の動きを用いて、入力画像を投影画像に変換する処理を行う変換部と、
上記オーディオ信号の振幅から、上記振動板の動きを算出する算出部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影装置から投影面に画像を投影する画像投影システム、画像処理装置及び遊技機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、投影装置から投影面に画像を投影するプロジェクションマッピングシステムが注目されている。プロジェクションマッピングシステムでは、投影面に画像を投影する際に生じる画像の歪みを補正する処理が行われる。このような補正処理に関する従来技術として、投影する画像を補正するための膨大な計算を不要とする投影システムが、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１８５９６号公報（２０１３年６月１３日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スロットマシン等の遊技機においては、上述のプロジェクションマッピングシステムによる表示演出とともに、スピーカによる効果音の出力は遊技機の演出の効果を左右する重要な要素である。特に、低域の効果音を発するスピーカを遊技機の正面側（観測者側）の中央付近に配置し、音が観測者に聴こえやすくすることが有効と期待できる。
【０００５】
ただし、遊技機の正面側の中央付近には、投影装置から画像が投影される投影面（スクリーン）が配置されることが通常である。このため、上述のプロジェクションマッピングシステムによって、音を発するスピーカに画像を歪みなく投影するためには、スピーカの動きを検出することが必要となる。
【０００６】
特許文献１には、カメラによってスクリーンに投影された投影画像を取得し、投影すべき画像を補正する技術は開示されているものの、スクリーンの動き自体を検出する技術については開示されていない。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、音を発するスピーカへの画像の投影を実現する画像投影システム、画像処理装置及び遊技機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像投影システムは、供給されるオーディオ信号の振幅に応じて動く振動板を含むスピーカ装置と、上記スピーカ装置に供給されるオーディオ信号の振幅に応じた上記振動板の動きを用いて、入力画像を投影画像に変換する処理を行う画像処理装置と、上記画像処理装置から出力される投影画像を、上記振動板に投影する投影装置とを備える。
【０００９】
上記構成によれば、オーディオ信号の振幅に応じた振動板の動きを用いて、入力画像を投影画像に変換する処理を行うので、音を発するスピーカ装置の振動板を含む投影面への画像の投影を実現することができる。
【００１０】
上記画像処理装置は、予め用意された、上記スピーカ装置に供給されるオーディオ信号の振幅と上記振動板の動きとの対応関係を参照することによって、上記オーディオ信号の振幅から、上記振動板の動きを算出する算出部を有することが好ましい。
【００１１】
上記構成によれば、振動板の動きを実測するための、カメラやＴＯＦ、各種センサ等が不要となるので、装置構成の簡素化が図られる。
【００１２】
上記オーディオ信号には、上記オーディオ信号の各振幅に応じた上記振動板の動きを表す情報が予め付加されていても良い。
【００１３】
上記スピーカ装置は、その内部空間が、それぞれが密閉空間である前室及び後室に分けられており、上記投影装置は、上記前室の内部に配置されていても良い。
【００１４】
本発明の一態様に係る遊技機は、上記画像投影システムを備える。
【００１５】
本発明の一態様に係る画像処理装置は、供給されるオーディオ信号の振幅に応じて動く振動板を含むスピーカ装置に供給されるオーディオ信号の振幅に応じた上記振動板の動きを用いて、入力画像を投影画像に変換する処理を行う変換部と、上記オーディオ信号の振幅から、上記振動板の動きを算出する算出部とを備える。
【００１６】
なお、本発明の各態様に係る画像投影システムに含まれる画像処理装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記画像処理装置が備える各部として動作させることにより上記画像処理装置をコンピュータにて実現させる画像処理装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。さらに、本発明の各態様に係る画像処理装置は集積回路として実現してもよく、この場合には、上記集積回路を備えるチップなども本発明の範疇に入る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、音を発するスピーカへの画像の投影を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像投影システムの構成例を示す模式図である。
【図２】上記画像投影システムを含むスロットマシンの構成例を示す全体概略図である。
【図３】上記画像投影システムに含まれる画像処理装置及びオーディオ処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】上記画像投影システムに含まれるスピーカユニットの構成例を示す模式図である。
【図５】上記スピーカユニットの振動板の動きと、上記スピーカユニットに入力されるオーディオ信号の振幅との関係を説明するための説明図である。（ａ）は、上記オーディオ信号の振幅の時間的変化を示す図、（ｂ）は、上記オーディオ信号の振幅が振幅Ｉであるときに上記振動板の動きが動きＩであることを示す図、（ｃ）は、上記オーディオ信号の振幅が振幅ＩＩであるときに上記振動板の動きが動きＩＩであることを示す図、（ｄ）は、上記オーディオ信号の振幅が振幅ＩＩＩであるときに上記振動板の動きが動きＩＩＩであることを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態について、図１から図５に基づいて説明すると以下のとおりである。なお、本明細書において、「画像」とは、静止画像、動画像、又はそれらの組み合わせ、のいずれでもよく、また、３次元ポリゴンを含む映像であってもよい。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る画像投影システム１の構成例を示す模式図である。
【００２１】
図１に示すように、画像投影システム１は、画像処理装置１０と、オーディオ処理装置２０と、スピーカ装置５０とを備えている。スピーカ装置５０は投影装置３０及びスピーカユニット４０を含んでいる。投影装置３０は、画像処理装置１０から入力される投影画像Ｐ２を、ミラー５５によって反射させ、投影面５１ａに投影する。投影面５１ａを見る者（以下では「観測者」と表記する）は、例えばアクリル板、ガラスといった透明部材からなる表示面５０ａを通して、投影面５１ａに投影された画像を見ることになる。スピーカユニット４０は、オーディオ処理装置２０から入力されるオーディオ信号Ａ２の振幅の変化に基づき振動板４１を動かし、外部に音を発する。
【００２２】
なお、投影装置３０が投影画像Ｐ２を広角に投影できる装置であれば、投影装置３０をミラー５５付近に配置し、投影装置３０から投影面５１ａに投影画像Ｐ２を直接投影しても良い。この場合、ミラー５５は不要である。
【００２３】
スピーカ装置５０は、その内部空間が、それぞれが密閉空間である前室５１及び後室５２に分けられており、所謂ＡＳＷ（アコースティックサブウーハー）型のサブウーファーを構成している。後室５２にはスピーカユニット４０が配置されている。前室５１にはバスレフポート５３ａが、後室５２にはバスレフポート５３ｂが、それぞれ設けられている。スピーカユニット４０の振動板４１は、前室５１と後室５２との境界平面の一つである投影面５１ａの一部を構成している。振動板４１の動きによって発せられる音は、スピーカ装置５０の外部に直接伝わらず、必ずバスレフポート５３ａを経由し、スピーカ装置５０の外部に伝えられる。なお、バスレフポート５３ａを設けずに、前室５１を密閉された状態としても良い。
【００２４】
また、前室５１には、投影装置３０及びミラー５５が配置されている。投影装置３０は、前室５１の内部における位置が固定された載置板５４によって支持され、前室５１の奥側から前室５１の前側（観測者側）に向けて投影光３０ａを出射するように配置されている。一方、ミラー５５は、前室５１と外部との境界平面の一つである面によって支持され、投影装置３０から投影された投影光３０ａを投影面５１ａ側に反射させるように配置されている。投影装置３０、ミラー５５及び投影面５１ａは、所謂プロジェクションマッピングシステムを構成している。
【００２５】
このようにして、スピーカ装置５０では、前室５１の内部に投影装置３０を配置し、前室５１と外部との境界平面によってミラー５５を支持し、前室５１と後室５２との境界平面を投影面５１ａとして用いている。これによって、スピーカ装置５０の前室５１は、ＡＳＷ型のサブウーファーの前室の役割を担うとともに、プロジェクションマッピングシステムを配置するための空間の役割も担うことになる。したがって、プロジェクションマッピングシステムを配置するための空間を別途確保する必要はなくなり、別途確保した場合と比較すれば、省スペース化が図られることになる。
【００２６】
図２は、画像投影システム１を含むスロットマシン（遊技機）１００の構成例を示す全体概略図である。
【００２７】
図２に示すように、スロットマシン１００は、その上部に画像投影システム１が配置され、その下部にスタートスイッチやストップスイッチ、ベットボタン等の操作スイッチが設けられている。スロットマシン１００では、画像投影システム１が、振動板４１を含む投影面５１ａに遊技状態に応じた画像（ここでは、３つのリール画像）を投影し、表示面５０ａを通して、投影面５１ａに投影された画像が観測者（ここでは、スロットマシン１００の遊技者である）に視認される。なお、スピーカユニット４０の前面は前室５１によって覆われているので、遊技者の手等がスピーカユニット４０に当たってしまうことは回避される。
【００２８】
ここで、本発明の特徴部分である、音を発するスピーカユニット４０の振動板４１を含む投影面５１ａへの画像の投影を実現する手法について、図４及び図５を用いて説明する。
【００２９】
図４は、スピーカユニット４０の構成例を示す模式図である。
【００３０】
図４に示すように、スピーカユニット４０は、振動板４１と、オーディオ処理装置２０から入力されるオーディオ信号Ａ２の振幅の変化に基づき振動板４１を動かす振動器４２とを含んでいる。振動板４１は、略円錐形状の部材であり、且つ、動く際は略円錐形状の形状を保持しつつ、スピーカユニット４０が音を発する向きに沿って前後に動く。ここでは、動きの停止時における振動板４１の開口端４１ａの位置を基準位置とする。（１）基準位置から音を発する向きに移動した距離を（＋）の動き、（２）基準位置から音を発する向きとは逆の向きに移動した距離を（−）の動き、とする。それら開口端４１ａの動きは、すなわち、振動板４１全体の動きである。
【００３１】
図５は、スピーカユニット４０の振動板４１の動きと、スピーカユニット４０に入力されるオーディオ信号Ａ２の振幅との関係を説明するための説明図であり、（ａ）は、オーディオ信号Ａ２の振幅の時間的変化を示す図、（ｂ）は、オーディオ信号Ａ２の振幅が振幅Ｉであるときに振動板４１の動きが動きＩであることを示す図、（ｃ）は、オーディオ信号Ａ２の振幅が振幅ＩＩであるときに振動板４１の動きが動きＩＩであることを示す図、（ｄ）は、オーディオ信号Ａ２の振幅が振幅ＩＩＩであるときに振動板４１の動きが動きＩＩＩであることを示す図である。
【００３２】
なお、振動板４１の動きは、カメラやＴＯＦ（Time Of Flight）、各種センサ等を用いて、実際に計測される。この実測手法については公知の手法であり、ここでは説明を行わない。
【００３３】
例えば、図５の（ａ）に示したように、オーディオ信号Ａ２の振幅が時間的変化する場合を考えてみる。スピーカユニット４０へのオーディオ信号Ａ２の入力が開始すると、オーディオ信号Ａ２の振幅の変化に基づき振動板４１は動くことになる。オーディオ信号Ａ２の振幅が振幅Ｉであるとき、図５の（ｂ）に示したように、振動板４１の動きは（＋）の動きである動きＩである。オーディオ信号Ａ２の振幅が振幅ＩＩであるとき、図５の（ｃ）に示したように、振動板４１の動きは（＋）の動きである動きＩＩである。なお、動きＩＩは動きＩよりも小さい。オーディオ信号Ａ２の振幅が振幅ＩＩＩであるとき、図５の（ｄ）に示したように、振動板４１の動きは（−）の動きである動きＩＩＩである。
【００３４】
発明者らは、動く振動板４１（を含む投影面５１ａ）への画像の投影を実現するに当たり、振動板４１の動きを、カメラやＴＯＦ、各種センサ等を用いて取得しつつ、投影画像をリアルタイムに生成することには限界があると考えた。装置構成の複雑化を招くことにつながるためである。
【００３５】
そこで、別の視点から、振動板４１の動きを取得できないか多くの検討を行った。その結果、上述のとおり、オーディオ信号Ａ２の振幅に対する振動板４１の動きを予めサンプリングしておき、そのサンプリング結果を基にして、オーディオ信号Ａ２の振幅と振動板４１の動きとの対応関係を用意し、この予め用意された対応関係を参照することによって、オーディオ信号Ａ２の振幅から振動板４１の動きを算出可能であることを見出し、発明を完成させるに至った。
【００３６】
以下、画像投影システム１に含まれる画像処理装置１０及びオーディオ処理装置２０について、上述の特徴点に関係する構成及び動作に着目して説明する。図３は、画像投影システム１に含まれる画像処理装置１０及びオーディオ処理装置２０の概略構成を示すブロック図である。
【００３７】
図３に示すように、画像処理装置１０は、入力画像Ｐ１を入力として、投影装置３０に出力する投影画像Ｐ２をリアルタイムに生成する装置であり、一例としてＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を備えるグラフィックデバイスである。また、画像処理装置１０には、オーディオ信号Ａ１及び音量切替信号Ｓ１も入力される。画像処理装置１０は、特に、算出部１１と、変換部１２と、記憶部１３とを含んでおり、オーディオ信号Ａ２の振幅に応じたスピーカユニット４０の振動板４１の動きを算出する処理、及び算出された動きを用いて、入力画像Ｐ１を投影画像Ｐ２へ変換する処理を少なくとも実行する。画像処理は、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶部であるバイナリコード記憶部２１にバイナリコードとして格納されているプログラムを読み出して実行することを想定しているが、この手法に限られるものではない。
【００３８】
算出部１１は、記憶部１３に予め記憶された動き情報を参照することによって、オーディオ信号Ａ１の振幅からスピーカユニット４０の振動板４１の動きを算出する。
【００３９】
記憶部１３に予め記憶された動き情報は、オーディオ信号Ａ１の振幅と振動板４１の動きとの対応関係を表す情報である。動き情報は、オーディオ信号Ａ１の各振幅と、その各振幅と一対一に対応する振動板４１の動きと、をテーブル形式に纏めたものである。オーディオ信号Ａ１の各振幅が最大から最小まで順に並べられており、各振幅のときに実測された振動板４１の動きを用いて、オーディオ信号Ａ１の各振幅に対応する振動板４１の動きを決めることになる。なお、動き情報を作成する際は、オーディオ信号Ａ１として、画像投影システム１に入力されると想定される複数のオーディオ信号を用意しても良い。オーディオ信号の一つ一つに対し、各振幅に対応する振動板４１の動きを実測する。これによって、同一の振幅に対する複数の振動板４１の動きを得ることができる。それら複数の振動板４１の動きを平均化処理することによって、振動板４１の動きを実測する際の計測誤差の影響を軽減し、各振幅に対する振動板４１の動きを精度よく決めることが可能となる。
【００４０】
なお、オーディオ信号Ａ１は、オーディオ処理装置２０に入力される。オーディオ処理装置２０は、オーディオ信号Ａ１の振幅を増幅又は減衰し、増幅又は減衰したオーディオ信号Ａ１をオーディオ信号Ａ２としてスピーカユニット４０に出力する。このため、記憶部１３に予め記憶された動き情報を参照する際、オーディオ信号Ａ１に対する増幅率又は減衰率を考慮する必要があることに留意すべきである。
【００４１】
オーディオ信号Ａ１の振幅が増幅されれば、その増幅されたオーディオ信号Ａ１であるオーディオ信号Ａ２の振幅はオーディオ信号Ａ１の振幅よりも大きくなり、一方、オーディオ信号Ａ１の振幅が減衰されれば、その減衰されたオーディオ信号Ａ１であるオーディオ信号Ａ２の振幅はオーディオ信号Ａ１の振幅よりも小さくなる。動き情報は、オーディオ信号Ａ１の振幅を基に作成されているので、オーディオ信号Ａ１の振幅が増幅又は減衰された場合には、その分だけ、振動板４１の動きも大きく又は小さくする必要があるからである。
【００４２】
具体的には、算出部１１は、オーディオ信号Ａ１に対する増幅率又は減衰率を表す音量切替信号Ｓ１から、増幅率又は減衰率を取得する。算出部１１は、オーディオ信号Ａ１の振幅が増幅又は減衰された場合には、取得された増幅率又は減衰率に応じて、動き情報に記載された動きよりも大きく又は小さくなるように動きを算出する。
【００４３】
なお、オーディオ信号Ａ１に対する増幅率又は減衰率が予め想定される場合であれば、オーディオ信号Ａ１の振幅を増幅又は減衰したオーディオ信号Ａ２の振幅を基に動き情報を作成しておけば良い。そうすることによって、オーディオ信号Ａ１の振幅が増幅又は減衰されるとき、増幅率又は減衰率に応じて動き情報に記載された動きを大きくしたり小さくしたりする処理が不要となる。動き情報をそのまま参照すれば良いことになるので、振動板４１の動きを算出する処理の効率化が図られる。
【００４４】
変換部１２は、入力画像Ｐ１を、振動板４１の動きに追従する投影画像Ｐ２へ変換する。具体的には、変換部１２は、まず、算出部１１によって算出された動きを用いて、動く振動板４１を含む投影面５１ａの形状を特定する。そして、変換部１２は、入力画像Ｐ１に対し、特定された形状の投影面５１ａに投影される画像の歪みを補正する処理を行い、補正処理を行った入力画像Ｐ１を投影画像Ｐ２として出力する。この補正処理は周知であるため詳細な説明を省略する。
【００４５】
以上で説明したとおり、画像投影システム１によれば、オーディオ信号Ａ１の振幅から振動板４１の動きを算出することができる。言いかえれば、オーディオ信号Ａ１の波形から振動板４１の動きを算出することができる。したがって、音を発するスピーカユニット４０の振動板４１を含む投影面５１ａへの画像の投影を実現することができる。
【００４６】
以上により、振動板４１の音による動きと連動した投影画像Ｐ２による表示演出が可能となる。例えば、音楽等により振動板４１が動いているにもかかわらず、振動板４１があたかも存在しないような画像又はあたかも静止しているかのような画像による表示演出である。逆に、振動板４１の動きを強調するような画像などの表示演出であっても良い。
【００４７】
なお、本実施形態では、振動板４１の動きを、予め用意された動き情報を参照することによって、オーディオ信号Ａ１から算出しているが、この例に限るものではない。
【００４８】
例えば、オーディオ信号Ａ１の各振幅に応じた振動板４１の動きを表す情報を、オーディオ信号Ａ１に予め付加しても良い。この場合、算出部１１は、オーディオ信号Ａ１に付加された情報から各振幅に応じた動きを算出することができる。これによって、記憶部１３は不要となるので、画像処理装置１０の構成を簡素化することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、振動板４１の開口端４１ａの動きを例として説明しているが、この例に限るものではない。振動板４１の動きが、振動板４１の各位置によって異なる場合でも、オーディオ信号Ａ１の各振幅に応じた振動板４１の各位置の動きを算出することによって、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、スピーカ装置５０はＡＳＷ型のサブウーファーを構成しているが、この例に限るものではない。音を発するスピーカ装置であれば、どのような形式のスピーカ装置であっても、本発明は適用可能である。
【００５１】
また、本実施形態では、遊技機としてスロットマシンを例として説明しているが、この例に限るものではない。画像による視覚的な演出を行う遊技機であれば、本発明は適用可能である。
【００５２】
最後に、画像処理装置１０の算出部１１及び変換部１２は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。ＣＰＵを用いて実現する場合、画像処理装置１０の算出部１１及び変換部１２は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭまたは記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００５３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５４】
１  画像投影システム、１０  画像処理装置、１１  算出部、１２  変換部、１３  記憶部、２０  オーディオ処理装置、３０  投影装置、４０  スピーカユニット、４１  振動板、５０  スピーカ装置、５０ａ  表示面、５１ａ  投影面、１００  スロットマシン（遊技機）、Ａ１  オーディオ信号、Ａ２  オーディオ信号、Ｐ１  入力画像、Ｐ２  投影画像
【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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