(57)【要約】【課題】投射対象物にセンサーが設けられていなくても、回転等の運動に同期させた画像の投射ができるようにすること。【解決手段】周期的な運動をする投射対象物に含まれる投射面に対し、投射画像を投射する投射部と、前記投射画像が投射された前記投射対象物を周期的に撮像可能な撮像部と、前記撮像部によって周期的に取得される撮像結果が一定になるように、前記撮像部による撮像の周期を調整することによって、前記投射対象物の運動の周期を特定する制御部と、前記特定された周期を用いて、画像を生成する画像生成部と、を備え、前記投射部は、前記画像生成部によって生成された画像を投射する投射装置。【選択図】図５
2019129365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的な運動をする投射対象物に含まれる投射面に対し、投射画像を投射する投射部と、
前記投射画像が投射された前記投射対象物を周期的に撮像可能な撮像部と、
前記撮像部によって周期的に取得される撮像結果が一定になるように、前記撮像部による撮像の周期を調整することによって、前記投射対象物の運動の周期を特定する制御部と、
前記特定された周期を用いて、画像を生成する画像生成部と、を備え、
前記投射部は、前記画像生成部によって生成された画像を投射する
投射装置。
【請求項２】
前記撮像部の撮像結果を解析する画像解析部と、
前記投射対象物を構成する投射面の形状を、前記画像解析部による解析に基づき認識する画像認識部と、
前記投射面の形状情報を取得する形状情報取得部と、
前記画像解析部によって認識された前記投射面の形状と、前記形状情報取得部によって取得された前記形状情報とに基づき補正情報を生成する形状情報処理部と、を備え、
前記画像生成部は、前記形状情報処理部によって生成された前記補正情報に基づき前記投射画像を補正し、
前記投射部は、前記画像生成部が補正した前記投射画像を投射する
請求項１に記載の投射装置。
【請求項３】
前記画像認識部は、更に前記投射対象物の形状を認識し、
前記形状情報取得部は、更に前記投射対象物の形状情報を取得する
請求項２に記載の投射装置。
【請求項４】
前記投射対象物の運動は、回転であり、
前記形状情報処理部は、前記投射対象物の形状情報に基づき前記投射対象物の回転中心を特定することと、前記投射面の形状情報に基づき前記投射面の中心を特定することと、前記投射対象物の前記回転中心の座標と前記投射面の中心座標とのずれ量を算出することとを実行し、
前記画像生成部は、前記ずれ量に基づき案内画像を生成し、
前記投射部は、前記案内画像を前記投射面に投射する
請求項３に記載の投射装置。
【請求項５】
前記ずれ量に基づき、前記投射画像の投射位置を変更するレンズシフト機能を実現するための駆動部を備える
請求項４に記載の投射装置。
【請求項６】
前記ずれ量に基づき、前記投射装置の筐体の位置を調整する調整部を備える
請求項４から請求項５までの何れか一項に記載の投射装置。
【請求項７】
前記画像生成部は、前記投射部から発する光量を変動させる
請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の投射装置。
【請求項８】
前記投射装置の筐体を、天井から吊り下げるための天吊器具を備える
請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の投射装置。
【請求項９】
複数の投射装置として、第１投射装置と第２投射装置とを備える投射システムであって、
前記第１投射装置と前記第２投射装置との各々は、
周期的な運動をする投射対象物に含まれる投射面に対し、投射画像を投射する投射部と、
前記投射画像が投射された前記投射対象物を周期的に撮像可能な撮像部と、
前記撮像部によって周期的に取得される撮像結果が同一になるように、前記撮像部による撮像の周期を調整することによって、前記投射対象物の運動の周期を特定する制御部と、
前記特定された周期を用いて、画像を生成する画像生成部と、
他の前記投射装置と通信する通信制御部と、を備え、
前記投射部は、前記画像生成部によって生成された画像を投射する
投射システム。
【請求項１０】
前記通信制御部は、前記制御部によって特定された周期に関する情報を送受信し、
前記第１投射装置に含まれる前記画像生成部は、前記第２投射装置から取得した前記周期に関する情報によって示される前記周期を基準にして、前記画像の生成を実施する
請求項９に記載の投射システム。
【請求項１１】
前記第１投射装置と前記第２投射装置との各々は、前記投射画像の投射位置を変更するレンズシフト機能を実現するための駆動部を備え、
前記通信制御部は、前記駆動部による投射位置に関する情報を送受信し、
前記第１投射装置に含まれる前記駆動部は、前記第２投射装置から取得した前記投射位置に関する情報によって示される前記投射位置を基準にして、前記投射位置の変更を実施する
請求項９から請求項１０までの何れか一項に記載の投射システム。
【請求項１２】
前記第１投射装置と前記第２投射装置との各々に含まれる前記画像生成部は、前記投射部から発する光量を変動させ、
前記通信制御部は、前記光量に関する情報を送受信し、
前記第１投射装置に含まれる前記画像生成部は、前記第２投射装置から取得した前記光量に関する情報によって示される前記光量を基準にして、前記光量の変動を実施する
請求項９から請求項１１までの何れか一項に記載の投射システム。
【請求項１３】
前記第１投射装置と前記第２投射装置との各々は、前記投射装置の筐体の位置を調整する調整部を備え、
前記通信制御部は、前記調整部による調整位置に関する情報を送受信し、
前記第１投射装置に含まれる前記調整部は、前記第２投射装置から取得した前記調整位置に関する情報によって示される前記位置を基準にして、前記調整を実施する
請求項９から請求項１２までの何れか一項に記載の投射システム。
【請求項１４】
周期的な運動をする投射対象物に含まれる投射面に対し、投射画像を投射し、
前記投射画像が投射された前記投射対象物を周期的に撮像し、
前記周期的に取得される撮像結果が同一になるように、前記撮像の周期を調整することによって、前記投射対象物の運動の周期を特定し、
前記特定された周期を用いて、画像を生成し、
前記生成された画像を投射する
投射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、投射に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、投射装置から投射した画像をミラーボールで反射させて、壁面などに反射光が投影されるプロジェクターシステムについて開示している。ミラーボールは回転するので、この回転に同期させて、投射装置から投射する画像を追従させることが好ましい。特許文献１の開示では、ミラーボールにセンサーを設け、このセンサーによって取得された情報を、投射装置による画像の投射に反映させることによって、上記の追従を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０２２２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記先行技術の場合、ミラーボールにセンサーを設ける必要があり、コストが嵩む。このような課題は、ミラーボールに限られず、投射対象物が周期的に運動する場合に共通である。本開示は、上記を踏まえ、投射対象物にセンサーが設けられていなくても、回転等の運動に同期させた画像の投射ができるようにすることを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一形態は、周期的な運動をする投射対象物に含まれる投射面に対し、投射画像を投射する投射部と；前記投射画像が投射された前記投射対象物を周期的に撮像可能な撮像部と；前記撮像部によって周期的に取得される撮像結果が一定になるように、前記撮像部による撮像の周期を調整することによって、前記投射対象物の運動の周期を特定する制御部と；前記特定された周期を用いて、画像を生成する画像生成部と、を備え；前記投射部は、前記画像生成部によって生成された画像を投射する投射装置である。この形態によれば、投射対象物にセンサーを設けなくても、投射対象物の運動の周期を特定できるので、運動の周期に同期させて投射画像を投射することができる。
【０００６】
上記形態において、前記撮像部の撮像結果を解析する画像解析部と；前記投射対象物を構成する投射面の形状を、前記画像解析部による解析に基づき認識する画像認識部と；前記投射面の形状情報を取得する形状情報取得部と；前記画像解析部によって認識された前記投射面の形状と、前記形状情報取得部によって取得された前記形状情報とに基づき補正情報を生成する形状情報処理部と、を備え；前記画像生成部は、前記形状情報処理部によって生成された前記補正情報に基づき前記投射画像を補正し；前記投射部は、前記画像生成部が補正した前記投射画像を投射してもよい。この形態によれば、ユーザーが手動で設定する等しなくても、自動的に、投射対象物に合った画像が投射される。
【０００７】
上記形態において、前記画像認識部は、更に前記投射対象物の形状を認識し；前記形状情報取得部は、更に前記投射対象物の形状情報を取得してもよい。この形態によれば、投射対象物の形状に合わせて、投射画像を生成できる。
【０００８】
上記形態において、前記投射対象物の運動は、回転であり；前記形状情報処理部は、前記投射対象物の形状情報に基づき前記投射対象物の回転中心を特定することと、前記投射面の形状情報に基づき前記投射面の中心を特定することと、前記投射対象物の前記回転中心の座標と前記投射面の中心座標とのずれ量を算出することとを実行し；前記画像生成部は、前記ずれ量に基づき案内画像を生成し；前記投射部は、前記案内画像を前記投射面に投射してもよい。この形態によれば、案内画像を利用して、投射装置と投射対象物との位置合わせができる。
【０００９】
上記形態において、前記ずれ量に基づき、前記投射画像の投射位置を変更するレンズシフト機能を実現するための駆動部を備えてもよい。この形態によれば、投射画像の投射位置を変更できる。
【００１０】
上記形態において、前記ずれ量に基づき、前記投射装置の筐体の位置を調整する調整部を備えてもよい。この形態によれば、投射装置の筐体の位置を調整できる。
【００１１】
上記形態において、前記画像生成部は、前記投射部から発する光量を変動させてもよい。この形態によれば、投射部から発する光量を変動させることができる。
【００１２】
上記形態において、前記投射装置の筐体を、天井から吊り下げるための天吊器具を備えてもよい。この形態によれば、投射装置を天井から吊り下げることができる。
【００１３】
他の形態は、複数の投射装置として、第１投射装置と第２投射装置とを備える投射システムであって；前記第１投射装置と前記第２投射装置との各々は；周期的な運動をする投射対象物に含まれる投射面に対し、投射画像を投射する投射部と；前記投射画像が投射された前記投射対象物を周期的に撮像可能な撮像部と；前記撮像部によって周期的に取得される撮像結果が同一になるように、前記撮像部による撮像の周期を調整することによって、前記投射対象物の運動の周期を特定する制御部と；前記特定された周期を用いて、画像を生成する画像生成部と；他の前記投射装置と通信する通信制御部と、を備え；前記投射部は、前記画像生成部によって生成された画像を投射する投射システムである。この形態によれば、第１投射装置と第２投射装置とが通信を利用して、連携して画像を投射できる。
【００１４】
上記形態において、前記通信制御部は、前記制御部によって特定された周期に関する情報を送受信し；前記第１投射装置に含まれる前記画像生成部は、前記第２投射装置から取得した前記周期に関する情報によって示される前記周期を基準にして、前記画像の生成を実施してもよい。この形態によれば、第１投射装置による画像の投射について、第２投射装置による画像の投射と周期を同期させたり、周期をずらしたりすることができる。
【００１５】
上記形態において、前記第１投射装置と前記第２投射装置との各々は、前記投射画像の投射位置を変更するレンズシフト機能を実現するための駆動部を備え；前記通信制御部は、前記駆動部による投射位置に関する情報を送受信し；前記第１投射装置に含まれる前記駆動部は、前記第２投射装置から取得した前記投射位置に関する情報によって示される前記投射位置を基準にして、前記投射位置の変更を実施してもよい。この形態によれば、第１投射装置によるレンズシフト機能について、第２投射装置によるレンズシフト機能と合わせて実施したり、ずらして実施したりすることができる。
【００１６】
上記形態において、前記第１投射装置と前記第２投射装置との各々に含まれる前記画像生成部は、前記投射部から発する光量を変動させ；前記通信制御部は、前記光量に関する情報を送受信し；前記第１投射装置に含まれる前記画像生成部は、前記第２投射装置から取得した前記光量に関する情報によって示される前記光量を基準にして、前記光量の変動を実施してもよい。この形態によれば、第１投射装置によるレンズシフト機能について、第２投射装置によるレンズシフト機能と合わせて実施したり、ずらして実施したりすることができる。
【００１７】
上記形態において、前記第１投射装置と前記第２投射装置との各々は、前記投射装置の筐体の位置を調整する調整部を備え；前記通信制御部は、前記調整部による調整位置に関する情報を送受信し；前記第１投射装置に含まれる前記調整部は、前記第２投射装置から取得した前記調整位置に関する情報によって示される前記位置を基準にして、前記調整を実施してもよい。この形態によれば、第１投射装置の位置調整について、第２投射装置の位置調整と合わせて実施したり、ずらして実施したりすることができる。
【００１８】
本開示は、上記以外の種々の形態で実現できる。例えば、投射方法として実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】投射装置とミラーボールとを示す図。
【図２】投射装置の構成を示すブロック図。
【図３】位置合わせ手順を示すフローチャート。
【図４】特定投射面に向けて、案内画像が投射されている様子を示す図。
【図５】同期処理を示すフローチャート。
【図６】実施形態３における投射装置及びミラーボールを示す図。
【図７】実施形態４における投射装置の構成を示すブロック図。
【図８】実施形態５における投射装置の構成を示すブロック図。
【図９】実施形態６における投射システムを示す図。
【図１０】実施形態６における投射システムを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、投射装置１００と、ミラーボール９００とを示す。投射装置１００は、天吊器具８５０によって、天井８００に吊り下げられている。ミラーボール９００は、天井８００に吊り下げられている。
【００２１】
図１に示すように、鉛直方向をＹ方向と定義する。このため、水平面は、Ｚ−Ｘ平面になる。図１に示すように、ミラーボール９００は、投射装置１００に対して、Ｚ方向に離れた位置に配置される。
【００２２】
ミラーボール９００は、上ボール９１０と、下ボール９２０と、複数の投射面９３０と、ダクトレールプラグ９４０と、吊りパイプ９５０とを備える。上ボール９１０及び下ボール９２０は、各々、半球面を形成する。複数の投射面９３０は、上ボール９１０及び下ボール９２０の各々の表面に形成されている。ダクトレールプラグ９４０は、天井８００に接続されている。吊りパイプ９５０は、ダクトレールプラグ９４０と、上ボール９１０とを接続する。
【００２３】
吊りパイプ９５０がダクトレールプラグ９４０に対して回転することによって、上ボール９１０及び下ボール９２０が回転する。回転周期は、予め定められている。このため、上ボール９１０及び下ボール９２０の回転は、周期的な運動である。但し、個体差などの影響によって、厳密に値が定まる訳ではない。
【００２４】
図２は、投射装置１００の構成を示すブロック図である。図２には、投射装置１００に加えて、ネットワークＮＷ、ネットワークＮＷに接続されたデータベースＤＢが表されている。
【００２５】
投射装置１００は、投射部１０、制御部２０、操作受付部２１、形状情報取得部３０、形状情報処理部３１、画像処理部３２、画像情報入力部３５、音声出力部４０、スピーカー４１、撮像解析部５０を備える。
【００２６】
投射部１０は、光源１１、光変調装置としての３つの液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ、投射光学系としての投射レンズ１３、ライトバルブ駆動部１４等を含んでいる。投射部１０は、光源１１から射出された光を、液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂで変調して画像光を形成し、この画像光を投射レンズ１３から投射する。
【００２７】
光源１１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源ランプ１１ａと、光源ランプ１１ａが放射した光を液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ側に反射するリフレクター１１ｂとを含んで構成されている。光源１１から射出された光は、図示しないインテグレーター光学系によって輝度分布が略均一な光に変換され、図示しない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の各色光成分に分離された後、それぞれ液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに入射する。
【００２８】
液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ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１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂには、マトリクス状に配列された複数の画素（図示せず）が形成されており、液晶に対して画素毎に駆動電圧を印加可能になっている。ライトバルブ駆動部１４が、入力される画像情報に応じた駆動電圧を各画素に印加すると、各画素は、画像情報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、この液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを透過することによって変調され、画像情報に応じた画像が色光毎に形成される。形成された各色の画像は、図示しない色合成光学系によって画素毎に合成されてカラー画像となった後、投射レンズ１３から投射される。
【００２９】
制御部２０は、ＣＰＵ、各種データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ、および、マスクＲＯＭやフラッシュメモリー、ＦｅＲＡＭ等の不揮発性のメモリー等（いずれも図示せず）を備え、コンピューターとして機能するものである。制御部２０は、ＣＰＵが不揮発性のメモリーに記憶されている制御プログラムに従って動作することによって、投射装置１００の動作を統括制御する。
【００３０】
操作受付部２１は、入力操作を受け付けるユーザーインターフェースであり、ユーザーが投射装置１００に対して各種指示を行うための複数の操作キーを備えている。操作受付部２１が備える操作キーとしては、電源のオン・オフを切り替えるための電源キー、各種設定を行うためのメニュー画像の表示・非表示を切り替えるメニューキー、メニュー画像におけるカーソルの移動等に用いられるカーソルキー、各種設定を決定するための決定キー等がある。ユーザーが操作受付部２１の各種操作キーを操作すると、操作受付部２１は、この入力操作を受け付けて、ユーザーの操作内容に応じた操作信号を制御部２０に出力する。
【００３１】
なお、別の形態においては、操作受付部２１として、遠隔操作が可能なリモコン（図示せず）を用いた構成としてもよい。この場合、リモコンは、ユーザーの操作内容に応じた赤外線等の操作信号を発信し、図示しないリモコン信号受信部がこれを受信して制御部２０に伝達する。なお、ここでは条件設定をリモコンで行う例を述べたが、ＰＣやタブレットなどの情報通信機器で設定するようにしてもよい。
【００３２】
形状情報取得部３０は、プロセッサーと記憶媒体とを備える。形状情報取得部３０は、制御部２０の指示に従って、ネットワークＮＷを介してデータベースＤＢから形状情報を取得する。形状情報とは、ミラーボール９００の形状および投射面９３０の形状の情報である。本実施形態においては、投射対象物は、ミラーボールに限定されている。データベースＤＢには、既製品のミラーボールに関する形状情報が登録されている。ミラーボール９００は、既製品である。
【００３３】
形状情報取得部３０は、形状情報を取得すると、取得した旨を制御部２０に通知すると共に、取得した形状情報を形状情報処理部３１に入力する。なお、他の実施形態では、形状情報を、メモリーカードや他の記憶媒体等から取得してもよい。他の実施形態においては、投射装置１００内の不揮発性のメモリー等に予め形状情報を記憶させておき、このメモリーから取得してもよい。他の実施形態においては、ネットワークＮＷを介して人工知能にて形状情報を解析させ、形状情報を取得してもよい。人工知能を利用する場合は、ミラーボール９００の形状や投射面９３０の形状を任意に選択することが可能となる。このため、データベースＤＢに登録されているミラーボール以外にも、後述する処理を適用できるようになる。
【００３４】
形状情報処理部３１は、プロセッサーと記憶媒体とを備える。形状情報処理部３１は、入力された形状情報に対し、制御部２０の指示に従って、画像処理部３２で処理可能な形式の形状情報に変換して画像処理部３２に入力する。形状情報処理部３１は、以下の３つの情報を画像処理部３２に通知する。１．ミラーボール９００の回転中心軸（縦、横）。２．複数の投射面９３０各々の中心座標。３．複数の投射面９３０の各々について、中心座標と投射画像との位置のずれ量。
【００３５】
画像処理部３２は、プロセッサーと記憶媒体とを備える。画像処理部３２は、ＯＳＤ処理部３２ａおよび画像生成部３２ｂを含む。画像処理部３２は、形状情報処理部３１又は画像情報入力部３５から入力される画像情報を、液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの各画素の階調を表す画像データに変換し、ライトバルブ駆動部１４に出力する。変換された画像データは、Ｒ，Ｇ，Ｂの色光別になっており、各液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの全ての画素に対応する複数の画素値によって構成されている。画素値とは、対応する画素の光透過率を定めるものであり、この画素値によって、各画素から射出する光の強弱（階調）が規定される。また、画像処理部３２は、制御部２０の指示に基づき、変換した画像データに対して、明るさ、コントラスト、シャープネス、色合い等を調整するための画質調整処理等を行う。
【００３６】
ＯＳＤ処理部３２ａは、制御部２０の指示に基づいて、入力された画像情報に基づく画像（以下、入力画像）上に、メニュー画像やメッセージ画像等のＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）画像を重畳して表示するための処理を行う。ＯＳＤ処理部３２ａは、図示しないＯＳＤメモリーを備えており、ＯＳＤ画像を形成するための図形やフォント等を表すＯＳＤ画像情報を記憶している。制御部２０が、ＯＳＤ画像の重畳を指示すると、ＯＳＤ処理部３２ａは、必要なＯＳＤ画像情報をＯＳＤメモリーから読み出し、入力画像上の所定の位置にＯＳＤ画像が重畳されるように、画像情報にこのＯＳＤ画像情報を合成する。
【００３７】
画像生成部３２ｂは、投射部１０が投射する画像を生成する。画像生成部３２ｂによって生成される画像については後述する。
【００３８】
画像情報入力部３５は、複数の入力端子を備えており、これらの入力端子には、ビデオ再生装置やパーソナルコンピューター等、図示しない外部の画像供給装置から各種形式の画像情報（画像信号）が入力される。制御部２０からの指示に基づき、画像情報入力部３５は画像情報を選択し、選択した画像情報を画像処理部３２に出力する。なお、本実施形態では、画像処理部３２は、画像情報入力部３５から入力される画像情報ではなく、形状情報処理部３１から入力される画像情報を処理して出力する。
【００３９】
ライトバルブ駆動部１４が、画像処理部３２から入力される画像データ（画像情報）に従って液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを駆動すると、液晶ライトバルブ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、画像データに応じた画像を形成し、この画像が投射レンズ１３から投射される。
【００４０】
撮像解析部５０は、撮像部５１、画像解析部５２、画像認識部５３を含む。撮像解析部５０は、制御部２０によって制御される。
【００４１】
撮像部５１は、カメラを有する。カメラは、ＣＣＤセンサー、或いはＣＭＯＳセンサー等からなる撮像素子等（図示せず）と、撮像対象から発せられた光を撮像素子上に結像させるための撮像レンズ（図示せず）とを備えている。撮像部５１は、ミラーボール９００を含む範囲を撮像する。撮像部５１は、撮像した画像（以下、撮像画像）を表す画像情報を順次生成し、画像解析部５２に出力する。
【００４２】
画像解析部５２は、プロセッサーと記憶媒体とを備える。画像解析部５２は、撮像部５１から入力された撮像画像情報の解析を行う。画像解析部５２は、解析結果を画像認識部５３に出力する。
【００４３】
画像認識部５３は、プロセッサーと記憶媒体とを備える。画像解析部５２の解析結果に基づき画像認識を行うことによって、以下の３つの機能を果たす。１：ミラーボール９００の形状を認識する。２：ミラーボール９００の投射面９３０の形状を認識する。３：投射面９３０に投射されている画像を撮像し、投射面９３０と投射画像の位置を認識する。
【００４４】
画像認識部５３は、投射面９３０の形状情報や投射面９３０上に投射されている画像位置情報を制御部２０および画像処理部３２に出力する。
【００４５】
音声出力部４０は、図示しない増幅回路等を備えており、制御部２０から入力された音声情報に基づく音声を、スピーカー４１から出力する。制御部２０は、後述する処理においてユーザーに指示を出したり、情報を報知したりするために、音声情報を生成して、音声出力部４０に入力する。
【００４６】
図３は、位置合わせ手順を示すフローチャートである。制御部２０は、操作受付部２１から指示を受けると、Ｓ１１０として、撮像部５１に指示を出す。指示を受けた撮像部５１は、ミラーボール９００および投射面９３０を撮像することによって撮像画像を生成する。
【００４７】
次に、画像解析部５２が、撮像画像を解析する（Ｓ１２０）。解析の対象になるのは、ミラーボール９００および投射面９３０である。Ｓ１２０は、データベースＤＢに登録されているミラーボールのうち、どのミラーボールであるかを特定するための情報を得るために実行される。本実施形態においては、ミラーボール９００の中心から、投射装置１００までの距離が固定されている。このため、撮像画像を解析することによって、ミラーボール９００及び投射面９３０のサイズが把握できる。さらに、撮像画像を解析することによって、ミラーボール９００及び投射面９３０の形状が把握できる。画像認識部５３は、解析結果を制御部２０に通知する。
【００４８】
制御部２０は、上記の解析結果の通知を受けると、Ｓ１３０として、解析結果を形状情報取得部３０に入力する。形状情報取得部３０は、解析結果の入力を受けると、解析結果を利用して、データベースＤＢに登録されているミラーボールの中からミラーボール９００を特定すると共に、ミラーボール９００に対応付けられている形状情報を取得する。形状情報取得部３０は、取得した形状情報を形状情報処理部３１に入力する。
【００４９】
次に、形状情報処理部３１は、取得した形状情報に基づき画像の補正量を算出する（Ｓ１４０）。画像の補正とは、各投射面９３０において反射する画像が歪まないように逆算して、各投射面９３０に対する投射画像を適切に歪ませることを意味する。補正量とは、各投射面９３０について、どの角度に位置する場合に、投射画像をどの程度、歪ませるかを示すパラメーターである。以下、単に投射画像といえば、上記の補正量に基づき補正された投射画像を指す。
【００５０】
次に、形状情報処理部３１は、特定投射面９３１における中心座標を算出する（Ｓ１５０）。図４は、特定投射面９３１を示す。特定投射面９３１とは、複数の投射面９３０のうち、その法線方向が、最もＺ方向に近い投射面９３０のことである。本実施形態における特定投射面９３１は、下ボール９２０に属する投射面９３０から選択される。形状情報処理部３１は、特定投射面９３１における中心座標の算出を、形状情報に基づき実行する。このため、中心座標の算出は、ミラーボール９００の中心位置を元にした座標系で実施される。
【００５１】
次に、形状情報処理部３１は、算出した中心座標を撮像座標であるＸＹ座標系に換算する（Ｓ１５５）。次に、画像生成部３２ｂは、案内画像Ｋを生成して投射部１０から投射する（Ｓ１６０）。案内画像Ｋとは、位置合わせ用に、特定投射面９３１に向けて照射される画像のことであり、図４においては破線で示されている。図４に示された状態においては、ミラーボール９００に対して投射装置１００の位置が合っていないので、案内画像Ｋの中心が特定投射面９３１の中心に対してずれている。
【００５２】
次に、制御部２０は、投射装置１００の位置合わせをユーザーに指示する（Ｓ１６３）。上記の位置合わせは、案内画像Ｋが特定投射面９３１に対して、ずれがなく投射されるように、投射装置１００の位置を調整することを意味する。本実施形態における投射装置１００の位置合わせは、ユーザーが手作業で実施する。
【００５３】
次に、制御部２０は、ミラーボール９００に対する投射装置１００の位置が合ったかを判定する（Ｓ１６５）。具体的には、形状情報処理部３１によって取得されるずれ量が、所定値以下であるかを判定する。
【００５４】
位置が合っていない場合（Ｓ１６５，ＮＯ）、制御部２０は、Ｓ１６３に戻る。位置が合った場合（Ｓ１６５，ＹＥＳ）、制御部２０は、位置合わせが完了したことをユーザーに報知し（Ｓ１６８）、位置合わせ処理を終える。
【００５５】
このようにして、１つの投射面９３０に対して投射画像の位置を合わせるだけで、ミラーボール９００に対して投射装置１００の位置を合わせることができる。
【００５６】
制御部２０は、位置合わせ処理を終えると、図５に示された同期処理を開始するために、ミラーボール９００を回転させることをユーザーに指示する。その後、制御部２０は、同期を取るために、同期処理を開始する。「同期を取る」とは、具体的には、ミラーボール９００の回転による投射面９３０の移動に追従して投射画像を投射できるように、ミラーボール９００の回転周期を求めることである。制御部２０は、撮像部５１によって周期的に取得される撮像結果が一定になるように、撮像部５１による撮像の周期を調整する。
【００５７】
まず、制御部２０は、同期処理を開始すると、投射部１０を用いて、同期処理用の投射画像の投射を開始する（Ｓ１７０）。
【００５８】
次に、制御部２０は、撮像部５１に指示を出して、ミラーボール９００および投射面９３０を撮像させて撮像画像を生成させる（Ｓ１７５）。Ｓ１７５における撮像は、周期的に実行される。制御部２０は、周期の初期値として、おおよそミラーボール９００が１回転するのに掛かる時間（以下、回転周期）を撮像部５１に指示する。上記の初期値は、形状情報処理部３１によって、データベースＤＢから取得される。生成された撮像画像は、制御部２０に入力される。
【００５９】
制御部２０は、周期的に取得される撮像画像同士が一致するかを判定する（Ｓ１８０）。撮像周期と回転周期とが一致している場合、周期的に取得される撮像画像同士は一致する。一方、撮像周期と回転周期とが一致していない場合、周期的に取得される撮像画像同士は一致しない。つまり、撮像周期と回転周期とが一致していない場合、或るタイミングで撮像された撮像画像と、次のタイミングで撮像された撮像画像とを比較すると、投射面９３０の位置が異なるため、異なる画像になる。このように画像が一致しない場合、制御部２０は、Ｓ１８０でＮＯと判定し、撮像周期を調整し（Ｓ１８５）、Ｓ１７５に戻る。
【００６０】
制御部２０は、Ｓ１８５の調整を経て、撮像画像同士が一致すると判定すると（Ｓ１８０，ＹＥＳ）、制御部２０は、その時の撮像周期を、ミラーボール９００の回転周期として特定し（Ｓ１９０）、同期処理を終える。
【００６１】
このようにして、投射装置１００は、既存のミラーボール９００にセンサーなどを取り付けなくても、ミラーボール９００を回転させるだけで、同期を取ることができる。
【００６２】
以上の処理によって、１つの投射面９３０に対して投射画像の位置を合わせるように、投射装置１００の位置合わせを行うだけで、投射装置１００はミラーボール９００の回転に同期させた画像の投射ができ、空間の演出効果を高めることができる。
【００６３】
実施形態２を説明する。実施形態２の説明は、実施形態１と異なる点を主な対象とする。特に説明しない点については、実施形態１と同じである。なお、後述する実施形態３以降についても、特にことわりが無い限り、実施形態１と異なる点を主に説明する。
【００６４】
実施形態１で説明した通り、ミラーボール９００の回転との同期を取ることができることから、同期を少しずらして演出を変化させることも容易に実施できる。本実施形態においては、ランダムに同期をずらす。これによって、投射面に投射される投射画像の位置がランダムに変化するため、反射投射される画像もランダムに動くことで予測できない演出が可能となる。
【００６５】
実施形態３を説明する。図６は、本実施形態における投射装置１００ａ及びミラーボール９００を示す。投射装置１００ａは、調整部１１０を備える。調整部１１０は、投射装置１００ａの筐体（本体）と、天吊器具８５０との間に設けられている。調整部１１０は、ＸＹＺの各方向について、ピエゾアクチュエーターによって、投射装置１００ａの筐体を移動させる機能を有する。
【００６６】
調整部１１０は、制御部２０の指示に従って駆動する。本実施形態においては、位置合わせ処理を、自動で実行する。具体的には、図３に示したＳ１６３を、制御部２０が調整部１１０を用いて位置を調整する、という内容に変更する。これによって、ユーザーの手間が減る。
【００６７】
さらに本実施形態においては、位置合わせ処理および同期処理の後、演出用の画像を投射している場合にも、調整部１１０による位置の調整を実行することができる。この調整は、演出効果のために、微妙に一定周期もしくは不定周期で実行される。このような周期で、且つ、本実施形態においては、投射画像を左右だけではなく上下にも移動させることができるため、予測できない演出が可能となる。
【００６８】
実施形態４を説明する。図７は、投射装置１００ｂの構成を示すブロック図である。投射装置１００ｂは、駆動部７０を備える。駆動部７０は、制御部２０の制御に従って、投射部１０の位置や向きを移動させることによって、レンズシフト機能を実現する。レンズシフト機能は、投射装置１００ｂの筐体を移動させずに、筐体内部において投射部１０の位置や向きを移動させる機能である。制御部２０がレンズシフトを一定周期もしくは不定周期で実行することによって、予測できない演出が可能となる。
【００６９】
本実施形態においては、位置合わせ処理を、自動で実行してもよい。具体的には、図３に示したＳ１６３を、制御部２０が駆動部７０を用いて位置を調整する、という内容に変更する。これによって、ユーザーの手間が減る。
【００７０】
実施形態５を説明する。図８は、投射装置１００ｃの構成を示すブロック図である。投射装置１００ｃは、実施形態１の投射部１０の代わりに、投射部１０ｃを備える。投射部１０ｃは、固体光源１５を備える。本実施形態における固体光源１５は、具体的には、半導体レーザーである。他の実施形態ではＬＥＤでもよい。
【００７１】
画像生成部３２ｂは、投射部１０ｃから発する光量を一定周期もしくは不定周期で強弱を付ける変動を実施する。このような演出によって、環境の雰囲気を変えることが可能となる。本実施形態においては、一定周期を、投射画像のタイミングに合わせて実施する。これによって、映像に合わせたより効果的な演出が可能となる。
【００７２】
他の実施形態として、画像に合わせるのではなく、全くランダムに光の強弱を付けてもよい。この形態の場合は、予期されない演出が可能となり演出効果をより高めることが可能となる。
【００７３】
本実施形態における投射装置１００ｃは、さらに、光センサー１６を備える。このような構成とすると、例えば室内の明るさに応じて光源の光量を変えることができるため、室内の明るさの変化に合わせた明るさの画像を投射することができる。このため、一定の演出効果を維持することが可能となる。
【００７４】
本実施形態における投射装置１００ｃは、さらに、温度センサー１７を備える。温度センサー１７を利用することで、室内の温度に応じて投射画像の種類を切り替えるような構成にしてもよい。このような構成にすることで、室内温度が高い場合には涼しげな画像に切り替えることで演出効果をより高めることが可能となる。
【００７５】
実施形態６を説明する。図９は、投射システム１を示す。本実施形態における投射システム１は、２台の投射装置１００ｄによって構成される。２台の投射装置１００ｄのハードウエア構成は同じである。投射装置１００ｄは、実施形態１の投射装置１００が備える構成に加え、先述した駆動部７０及び調整部１１０を備える。さらに、画像生成部３２ｂは、先述した光量の変動を実施する。１台の投射装置から投射した画像をミラーボールで反射させる場合、反射光が投影される壁面等が限定されるが、１つのミラーボールに対して２台の投射装置１００ｄを用いて異なる方向から投射することにより、反射光が投影される面を拡大できる。
【００７６】
さらに、図１０のように、投射装置１００ｄは、通信制御部８０を備える。通信制御部８０は、制御部２０の制御に従って、他の投射装置１００ｄに設けられた通信制御部８０と通信する。例えば、１台の投射装置１００ｄがマスター装置、もう１台の投射装置１００ｄがスレーブ装置となって、マスター装置の周期を基準にして、マスター装置の通信制御部８０から同期タイミング信号（同期タイミングコマンド）が送信される。上記でマスター装置の周期を基準にするという意味は、マスター装置の周期に同期させることを意味している。これを受けたスレーブ装置は、受信した同期タイミング信号を用いて投射画像を投影する。
【００７７】
なお、通信制御部８０は無線通信を実施するので、他の実施形態においては、投射装置１００ｄが３台以上あってもよい。この場合、１台の投射装置１００ｄがマスター装置となり、残りの投射装置１００ｄがスレーブ装置になればよい。
【００７８】
本実施形態においては、駆動部７０によるレンズシフト機能、画像生成部３２ｂによる光量の変動、調整部１１０による位置の調整についても、通信制御部８０を用いて、他の投射装置１００ｄに指示を出すことができる。例えば、マスター装置の操作受付部２１に同期方法（例えば、同期タイミングや投射画像の移動方向等の設定）を入力することで、スレーブ装置に同期指令を送信できる。各投射装置１００ｄは指令を受信すると、動作コマンドを設定し同期タイミング信号が来るのを待つ。このように、全投射装置１００ｄの同期設定を、メイン装置に対する入力によって実現できる。なお、各投射装置１００ｄにも操作受付部２１が設けられているので、個々に条件を設定するようにしてもよい。この場合は、個別に詳細な条件が設定できるという利点がある。
【００７９】
上記に説明した構成を利用し、マスター装置の周期を基準にして、スレーブ装置の周期をずらすことができる。周期をずらすと、投射装置１００ｄ１台で演出した場合よりも更に面白い演出が可能となる。また、投射装置１００ｄ同士で同期を取って各種演出を行うようにしてもよい。なお、投射装置１００ｄの台数が増えれば増えるほど、演出できる方法が増えるため演出効果が高くなる。
【００８０】
同様に、駆動部７０によるレンズシフト機能、画像生成部３２ｂによる光量の変動についても、メイン装置とスレーブ装置とを同じように制御してもよいし、メイン装置とスレーブ装置とで異なるように制御してもよい。
【００８１】
本開示は、本明細書の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、先述の課題の一部又は全部を解決するために、或いは、先述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせができる。その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除できる。例えば、以下の実施形態が例示される。
【００８２】
投射面はミラーに限らず投射映像が反射できる構成であれば何でもよい。また、投射面の形状は全て同じ形状でもよいし、全てが異なっていてもよい。ミラーボールの形状は、球状に限らず円柱状でも円錐状でも四角形でも卵型でもよい。
【００８３】
投射対象物は、ミラーボールでなくてもよい。例えば、周期的に往復移動するロボットでもよい。
【００８４】
投射装置は、天上から吊り下げなくてもよい。例えば、台に載せてもよい。
【００８５】
上記実施形態において、ソフトウエアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ハードウエアによって実現されてもよい。また、ハードウエアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ソフトウエアによって実現されてもよい。ハードウエアとしては、例えば、集積回路、ディスクリート回路、又は、それらの回路を組み合わせた回路モジュールなど、各種回路を用いてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１…投射システム、１０、１０ｃ…投射部、１１…光源、１１ａ…光源ランプ、１１ｂ…リフレクター、１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ…液晶ライトバルブ、１３…投射レンズ、１４…ライトバルブ駆動部、１５…固体光源、２０…制御部、２１…操作受付部、３０…形状情報取得部、３１…形状情報処理部、３２…画像処理部、３２ａ…ＯＳＤ処理部、３２ｂ…画像生成部、３５…画像情報入力部、４０…音声出力部、４１…スピーカー、５０…撮像解析部、５１…撮像部、５２…画像解析部、５３…画像認識部、７０…駆動部、８０…通信制御部、１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ…投射装置、１１０…調整部、８００…天井、８５０…天吊器具、９００…ミラーボール、９１０…上ボール、９２０…下ボール、９３０…投射面、９３１…特定投射面、９４０…ダクトレールプラグ、９５０…吊りパイプ
【図１】
2019129365.tif 000003
【図２】
2019129365.tif 000004
【図３】
2019129365.tif 000005
【図４】
2019129365.tif 000006
【図５】
2019129365.tif 000007
【図６】
2019129365.tif 000008
【図７】
2019129365.tif 000009
【図８】
2019129365.tif 000010
【図９】
2019129365.tif 000011
【図１０】
2019129365.tif 000012