(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成でユーザが指し示す位置を検出することが可能な投影用スクリーンおよび画像投影システムを提供する。【解決手段】画像データが投影される投影面を有する投影用スクリーンであって、力を受けると発光する応力発光体を有する投影用スクリーン３０および撮影カメラ２２を備え、撮影カメラ２２によって撮影した投影面データから、応力発光位置を検出して座標位置を特定し、合成画像データを生成する画像投影システム。【選択図】図１
2015079214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データが投影される投影面を有する投影用スクリーンであって、
力を受けると発光する応力発光体を有する、
投影用スクリーン。
【請求項２】
前記応力発光体は前記投影面に対応して設けられ、前記投影面のうちユーザが押した部分に対応する前記応力発光体が発光する、
請求項１に記載の投影用スクリーン。
【請求項３】
前記応力発光体が設けられる領域を有するベース部材と、前記ベース部材上に設けられた前記応力発光体を覆う保護部材と、を含む、
請求項２に記載の投影用スクリーン。
【請求項４】
前記ベース部材は、ボード状の部材、または、シート状の部材である、
請求項３に記載の投影用スクリーン。
【請求項５】
前記投影用スクリーンは、透過率が所定値以上を示す透過型のスクリーンである、
請求項１乃至４のうちの何れか１項に記載の投影用スクリーン。
【請求項６】
前記応力発光体の発光は、可視光領域の波長である、
請求項１乃至５のうちの何れか１項に記載の投影用スクリーン。
【請求項７】
画像データが投影される投影面を有し、力を受けると発光する応力発光体が前記投影面に対応して設けられる投影用スクリーンと、
前記投影面に対して前記画像データを投影する画像投影装置と、を備える画像投影システム。
【請求項８】
前記投影面を撮影する撮影部と、
順に色が切り替わる投射光が出射される期間のうち、前記応力発光体の発光波長領域を含まない期間において前記投影面を撮影するよう、前記撮影部を制御する駆動制御部と、
前記撮影部による撮影で得られた撮影画像データから、前記投影面のうち前記応力発光体が発光している領域を示す発光領域を検出する検出部と、
投影対象の画像データを示す第１画像データのうち前記発光領域に対応する位置に、所定の画像データを示す第２画像データを合成して、投影用の画像データを示す第３画像データを生成する生成部と、を備える、
請求項７に記載の画像投影システム。
【請求項９】
前記撮影画像データ上の前記発光領域の座標を、前記第１画像データ上の座標に変換する変換部をさらに備え、
前記生成部は、前記第１画像データのうち、前記変換部による変換で得られた座標に、前記第２画像データを合成して前記第３画像データを生成する、
請求項７に記載の画像投影システム。
【請求項１０】
前記投影用スクリーンは、透過率が所定値以上を示す透過型のスクリーンであり、
前記画像投影装置は、前記投影用スクリーンを挟んでユーザとは反対側に配置される、
請求項７乃至９のうちの何れか１項に記載の画像投影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影用スクリーンおよび画像投影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＰＣ画面等をプロジェクタでボード上に投影し、ボード上でのユーザの操作に応じて文字等の情報が書き込まれる（ボード上に画像として描かれる）機能を有するインタラクティブ・ホワイトボードが知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、撮像素子による画像取り込みによってポインタの座標を取得するのに用いられるライトペンが開示されている。このライトペンは、先端に設けられた発光素子と、先端がスクリーンに押圧されていることを検知する圧力検出部と、発光素子を制御する発光制御部とを備えている。そして、発光制御部は、圧力検出部の検知結果に基づいて発光素子の発光状態を変化させてスクリーン上に輝点を発生させる。これにより、プロジェクタは、スクリーン上の発光素子の座標（つまり、ユーザが指し示す位置）を知ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、複数の機能（発光素子、圧力検出部、発光制御部など）が搭載された専用のライトペンを必要とするため、装置構成が複雑になるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成でユーザが指し示す位置を検出することが可能な投影用スクリーンおよび画像投影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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像データが投影される投影面を有する投影用スクリーンであって、力を受けると発光する応力発光体を有する投影用スクリーンである。
【０００７】
また、本発明は、画像データが投影される投影面を有し、力を受けると発光する応力発光体が前記投影面に対応して設けられる投影用スクリーンと、前記投影面に対して前記画像データを投影する画像投影装置と、を備える画像投影システムである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡易な構成でユーザが指し示す位置を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態の画像投影システムの一例を示す全体図である。
【図２】図２は、実施形態の投影用スクリーンの断面図である。
【図３】図３は、実施形態の画像投影装置のハードウェアの内部構成を示す図である。
【図４】図４は、実施形態の画像投影システムの機能構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施形態の投影パターンの一例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態のカラーホイールの円周方向に沿って配置された複数色のセグメントの一例を示す図である。
【図７】図７は、実施形態のカラーホイールの一周期における各セグメントの色と応力発光の発光色との関係から導かれる撮影タイミングを模式的に示す図である。
【図８】図８は、実施形態のカラーホイールの構造の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施形態の画像投影システムの動作例を示すフロー図である。
【図１０】図１０は、変形例の画像投影システムの機能構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る画像投影用スクリーンおよび画像投影システムの実施形態を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態の画像投影システムの一例を示す全体図である。画像投影装置１０は、外部ＰＣ２０と接続されて、外部ＰＣ２０から入力された静止画や動画などの画像データ（投影対象の画像データ）を、当該画像データが投影される投影面を有する投影用スクリーン３０に対して投影する。また、外部ＰＣ２０には、投影面を撮影するカメラ部２２が接続されている。なお、カメラ部２２は、外付けのハードウェアとして設けてもよいし、外部ＰＣ２０または画像投影装置１０に内蔵されていてもよい。
【００１２】
投影用スクリーン３０は、力を受けると発光する応力発光体を有する。応力発光体は、投影面に対応して設けられ、投影面のうちユーザが押した部分に対応する応力発光体が発光する。本実施形態では、投影用スクリーン３０は、応力発光体が設けられる領域を有するベース部材と、応力発光体と、ベース部材上に設けられた応力発光体を覆う保護部材とから構成される。
【００１３】
図２は、本実施形態の投影用スクリーン３０の断面を示す図である。図２に示すように、投影用スクリーン３０は、ベース部材３１と、ベース部材３１の表面（この例では、ベース部材３１の表面全体が投影面に対応している）上に設けられた応力発光体３２と、応力発光体３２を覆う薄膜状（フィルム状）の保護部材３３とからなる３層構造の積層体である。なお、これに限らず、例えば投影用スクリーン３０は、一対の基板で応力発光体３２を挟持する構造であってもよい。要するに、本発明に係る投影用スクリーンは、力を受けると発光する応力発光体を有する形態であればよい。
【００１４】
ベース部材３１は、例えば平板などのボード状の部材であってもよいし、例えば布などのシート状の部材であってもよい。また、応力発光体３２は、ベース部材３１の表面に塗布される形態であってもよいし、薄膜層として形成される形態であってもよい。応力発光体３２は、弾性変形領域で可逆的に発光を示すものであり、紫外〜可視〜赤外の様々な波長で発光する材料のうちの何れか１つ、または、少なくとも２以上の材料を選択的に組み合わせて利用することができる。一例として、非特許文献（「徐超男、セラミックス、３９巻２号、P.130〜133（２００４）」）に記載された緑色発光のユウロピウム添加アルミン酸ストロンチウムを利用することができる。
【００１５】
以上のように構成された投影用スクリーン３０の所定部位がユーザによって押圧されると、その所定部位が発光するので、本実施形態では、その発光点をカメラ部２２で検出して投影用の画像データに反映させる。すなわち、本実施形態では、特許文献１に開示された専用のライトペンなどを必要とせずに、ユーザが指し示す位置を検出して投影用の画像データに反映させることができる。
【００１６】
ここで、本実施形態の画像投影装置１０は、高速回転するカラーホイールの複数色の領域（セグメント）に対して、光源の光（白色光）を順に透過させることで、投射光の色を順に切り替える単板のＤＬＰ（Digital  Light  Processing）方式のプロジェクタであり、応力発光体３２の発光は、画像投影装置１０の投射光に比べて微弱であるので、応力発光体３２の発光色と、投射光の色とが重なった場合、通常の撮影方法では、応力発光体３２の発光を検出することができない。そこで、本実施形態の画像投影装置１０は、順に色が切り替わる投射光が出射される期間のうち、応力発光体３２の発光波長領域を含まない期間において投影面を撮影するよう、カメラ部２２を制御する。より具体的な内容については後述する。
【００１７】
また、本実施形態の画像投影システムは、投影用スクリーン３０を挟んでユーザ（観察者）とは反対側に、画像投影装置１０およびカメラ部２２が配置されるリア投影方式でもよいし、投影用スクリーン３０から見て、画像投影装置１０およびカメラ部２２がユーザ側に配置されるフロント投影方式でもよい。ただし、投射光、カメラ部２２による撮影を遮らないことを考慮すると、リア投影方式の方が好ましい。
【００１８】
図３は、画像投影装置１０のハードウェアの内部構成の一例を示す図である。図３に示されるように、画像投影装置１０は、光学系３ａ、及び投射系３ｂを備える。光学系３ａは、カラーホイール５、ライトトンネル６、リレーレンズ７、平面ミラー８、凹面ミラー９を備えている。これらの各部材は、画像投影装置１０の本体部内に設けられている。また、画像投影装置１０には、画像形成部２が設けられている。画像形成部２は、画像を形成する画像形成素子であるＤＭＤ素子により構成されている。
【００１９】
円盤状のカラーホイール５は、円周方向に配置された複数色の領域（セグメント）を有し、光源４からの白色光を単位時間ごとに各セグメントの色が繰り返す光に変換してライトトンネル６に向けて出射する。なお、カラーホイール５の詳細な構成については後述する。ライトトンネル６は、板ガラスを張り合わせて筒状に構成されており、カラーホイール５から出射された光をリレーレンズ７へと導出する。リレーレンズ７は、二枚のレンズを組み合わせて構成されており、ライトトンネル６から出射される光の軸上色収差を補正しつつ集光する。平面ミラー８、及び凹面ミラー９は、リレーレンズ７により出射される光を反射して、画像形成部２へと案内して、集光させる。画像形成部２は、複数のマイクロミラーからなる矩形状のミラー面を有し、映像や画像のデータに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されることにより、所定の画像データを形成するように投射光を加工して反射するＤＭＤ素子を備えている。
【００２０】
また、光源４は、例えば高圧水銀ランプなどが用いられる。光源４は光学系３ａに向けて白色光を照射する。光源４から照射された白色光は、カラーホイール５を通過した後、ライトトンネル６、リレーレンズ７、平面ミラー８、凹面ミラー９を経て、画像形成部２に集光される。画像形成部２は、変調信号に応じて画像形成を行う。投射系３ｂは、形成された画像を拡大投射する。
【００２１】
また、図３で示される画像形成部２の図中手前側となる鉛直方向上方には、画像形成部２に入射した光のうち、投射光としては使用しない不要な光を受光するＯＦＦ光板が設けられている。画像形成部２に光が入射すると、ＤＭＤ素子の働きにより時分割で映像データに基づいて複数のマイクロミラーが作動し、このマイクロミラーによって使用する光は投射レンズへと反射され、捨てる光はＯＦＦ光板へと反射される。画像形成部２では、投射画像に使用する光は投射系３ｂへと反射され、複数の投射レンズを通って拡大され、拡大された映像光が拡大されて投射される。
【００２２】
図４は、画像投影装置１０および外部ＰＣ２０の機能構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、画像投影装置１０は、映像信号入力処理部１１、映像処理部１２、デバイス駆動制御部１３、カラーホイール５、画像形成部２、光源４、ランプ電源１４を備えている。また、外部ＰＣ２０は、撮影制御部２１、映像信号入力処理部２３、発光検出部２４、射影変換係数演算部２５、射影変換処理部２６、書き込み映像生成部２７、映像信号伝送部２８を備えている。この例では、外部ＰＣ２０には、カメラ部２２が外付けされている。
【００２３】
画像投影装置１０の映像信号入力処理部１１には、ＨＤＭＩ(登録商標)などのデジタル信号や、ＶＧＡやコンポーネント信号等のアナログ信号が外部ＰＣ２０から入力される。映像信号入力処理部１１は、入力信号に応じてＲＧＢやＹＰｂＰｒ信号等へと映像を加工する処理を行う。なお、映像信号入力処理部１１は、入力された映像信号がデジタル信号の場合は、入力信号のビット数に応じて映像処理部１２が規定するビットフォーマットに変換する。また、映像信号入力処理部１１は、入力された映像信号がアナログ信号入力の場合はアナログ信号をデジタルサンプリングするＤＡＣ処理等を行い、ＲＧＢあるいはＹＰｂＰｒのフォーマット信号を映像処理部１２へと入力する。
【００２４】
映像処理部１２は、入力信号に応じてデジタル画像処理等を行う。具体的には、コントラスト、明るさ、彩度、色相、ＲＧＢゲイン、シャープネス、拡大縮小等のスケーラー機能等、あるいはデバイス駆動制御部１３の特性に応じて適切な画像処理を行う。デジタル画像処理後の入力信号はデバイス駆動制御部１３に渡される。また、映像処理部１２は、任意に指定した、あるいは登録したレイアウトの画像信号を生成する事もできる。
【００２５】
デバイス駆動制御部１３は、入力信号に応じて白色光に色をつけるカラーホイール５や光の出捨を選択する画像形成部２、光源（ランプ）４の駆動電流をコントロールするランプ電源１４の駆動条件を決定し、カラーホイール５や画像形成部２、ランプ電源１４に駆動の指示を出す。デバイス駆動制御部１３は、カラーホイール５を制御して、順に投射光の色を切り替える。
【００２６】
デバイス駆動制御部１３は、カメラ部２２による撮影を制御する機能を有し、外部ＰＣ２０の撮影制御部２１を介して、カメラ部２２に対する撮影指示を出す。カメラ部２２の撮影タイミングについては後述する。この例では、カメラ部２２は、外部ＰＣ２０に接続されているが、例えばカメラ部２２が画像投影装置１０に接続されている場合は、デバイス駆動制御部１３は、撮影制御部２１を兼ねることもできる。外部ＰＣ２０の映像信号入力処理部２３には、カメラ部２２による撮影で得られた撮影画像データが入力され、映像信号入力処理部２３は、シェーディング補正、ベイヤー変換、色補正等を行い、ＲＧＢ信号を生成する。外部ＰＣ２０（例えば射影変換係数演算部２５）は、図５に示す投影パターンを生成し、画像投影装置１０にて投影する。
【００２７】
カメラ部２２は、投影パターンを投影したシーンを撮影する。カメラ部２２の撮影方式としては、グローバルシャッター方式と、ローリングシャッター方式とがある。グローバルシャッター方式では、全画素の同時感光が行われ、それぞれの画素に対して、ローリングシャッター方式よりも複雑な回路を必要とするが、全画素を一気に感光させ、撮像することができるという利点がある。ローリングシャッター方式では、順次走査型の感光が行われ、シンプルな回路で実装でき、走査する形で撮像することができる。しかし、１つの画素ごとに、撮像タイミングが違うので、高速移動する物体を撮影した際には、歪みなどが発生することがある。カメラ部２２のシャッター速度は、デバイス駆動制御部１３によって制御されることが望ましい。デバイス駆動制御部１３は、例えばカラーホイールの回転速度から、所望のタイミングの時間の長さの撮影に必要なシャッター速度を決定して、制御する。
【００２８】
撮影された画像を元に、発光検出部２４は、現在投影している投影面上での各格子点の座標を取得する。射影変換係数演算部２５は、上述の投影パターンの映像信号上における座標（ｘ，ｙ）と、撮影画像データ上での座標（ｘ‘，ｙ’）の関係とを紐付ける射影変換係数Ｈを算出し、射影変換処理部２６へパラメータＨをセットする。射影変換係数Ｈは、映像信号（投影対象の画像データ）上での座標（ｘ，ｙ）と、撮影画像データ上での座標（ｘ‘，ｙ’）の関係を紐付ける情報であると考えることができる。この演算は、図５の投影パターンを投影した時にのみ実行され、通常はこの演算は実行されない。
【００２９】
発光検出部２４は、カメラ部２２による撮影で得られた撮影画像データから、投影面のうち応力発光体３２が発光している領域を示す発光領域を検出する。この例では、発光検出部２４は、請求項の「検出部」に対応していると考えることができる。射影変換処理部２６は、上述のパラメータＨを用いて、発光検出部２４によって検出された撮影画像データ上の発光領域の座標（ｘ’，ｙ’）を、映像信号上の座標（ｘ，ｙ）に変換する。この例では、射影変換処理部２６は、請求項の「変換部」に対応していると考えることができる。
【００３０】
次に、書き込み映像生成部２７は、投影対象の画像データを示す映像信号（請求項の「第１画像データ」に対応）のうち、発光検出部２４により検出された発光領域に対応する位置に、所定の画像データを示す書き込み映像信号（請求項の「第２画像データ」に対応）を合成して、投影用の画像データを示す投影用画像信号（請求項の「第３画像データ」に対応）を生成する。より具体的には、書き込み映像生成部２７は、映像信号のうち、射影変換処理部２６による変換で得られた座標（ｘ，ｙ）に、書き込み映像信号を合成（重畳）して、投影用画像信号を生成する。書き込み映像信号は、例えば座標（ｘ，ｙ）を中心に半径ｚ画素分の円形や、予め登録されたポインタ画像などを任意の生成の仕方で生成してよい。これらの計算を書き込み映像生成部２７が実行し、投影用画像信号を生成して、映像信号伝送部２８に送られる。そして、映像信号伝送部２８は、書き込み映像生成部２７により生成された投影用画像信号を、画像投影装置１０へ伝送する。
【００３１】
次に、カメラ部２２の撮影タイミングについて説明する。本実施形態では、デバイス駆動制御部１３は、順に色が切り替わる投射光が出射される期間のうち、応力発光体３２の発光波長領域を含まない期間において投影面を撮影するよう、カメラ部２２を制御する。以下、具体的な内容を説明する。なお、この例では、デバイス駆動制御部１３は、請求項の「駆動制御部」に対応していると考えることができる。
【００３２】
図６は、本実施形態のカラーホイール５の円周方向に沿って配置されたＣｙ−Ｗ−Ｒ−Ｍ−Ｙ−Ｇ−Ｂの複数色の７つのセグメント（領域）を示す図である。なお、カラーホイール５に配置されたセグメントの数や色の種類は任意に変更可能である。図７は、カラーホイール５の一周期における各セグメントの色（つまり投射光の色）と応力発光体３２の発光色との関係から導かれる撮影タイミングを模式的に示す図である。
【００３３】
例えば応力発光体３２の発光色がＲｅｄの場合を想定する。この場合、Ｒｅｄの波長を含む色に対応するセグメントは、Ｒｅｄ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｙｅｌｌｏｗ、及びＷｈｉｔｅである。一方、Ｒｅｄの波長を含まない色に対応するセグメントは、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、及びＣｙａｎであるので、カラーホイール５が、光源４から出射される光（白色光）を、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、及びＣｙａｎに該当するセグメントに対して透過させるタイミングＡを、カメラ部２２の撮影タイミングとすれば、応力発光体３２の発光色（この例ではＲｅｄ）と、投射光の色とが重なることを回避できる。したがって、応力発光体３２の発光色がＲｅｄの場合、デバイス駆動制御部１３は、タイミングＡをカメラ部２２の撮影タイミングとして設定（決定）する。
【００３４】
また、例えば応力発光体３２の発光色がＧｒｅｅｎの場合を想定する。この場合、Ｇｒｅｅｎの波長を含まない色に対応するセグメントは、Ｒｅｄ、及びＭａｇｅｎｔａであるので、カラーホイール５が、光源４から出射される光（白色光）を、Ｒｅｄ、及びＭａｇｅｎｔａに該当するセグメントに対して透過させるタイミングＢを、カメラ部２２の撮影タイミングとすれば、応力発光体３２の発光色（この例ではＧｒｅｅｎ）と、投射光の色とが重なることを回避できる。したがって、応力発光体３２の発光色がＧｒｅｅｎの場合、デバイス駆動制御部１３は、タイミングＢをカメラ部２２の撮影タイミングとして設定（決定）する。
【００３５】
また、例えば応力発光体３２の発光色がＢｌｕｅの場合を想定する。この場合、Ｂｌｕｅの波長を含まない色に対応するセグメントは、Ｙｅｌｌｏｗ、及びＧｒｅｅｎであるので、カラーホイール５が、光源４から出射される光（白色光）を、Ｙｅｌｌｏｗ、及びＧｒｅｅｎに該当するセグメントに対して透過させるタイミングＣを、カメラ部２２の撮影タイミングとすれば、応力発光体３２の発光色（この例ではＢｌｕｅ）と、投射光の色とが重なることを回避できる。したがって、応力発光体３２の発光色がＢｌｕｅの場合、デバイス駆動制御部１３は、タイミングＣをカメラ部２２の撮影タイミングとして設定（決定）する。
【００３６】
次にカメラ部２２による撮影を、カラーホイール５の駆動と同期させる方法について説明する。図８に示すように、本実施形態のカラーホイール５は、モータ５１の駆動に応じて回転し、カラーホイール５自体には、回転を検出するための指標となる黒色シール５２が設けられ、カラーホイール５のホルダーには黒色シール５２を検知するためのセンサー５３が設けられている。モータ５１の駆動は、デバイス駆動制御部１３によって制御される。また、デバイス駆動制御部１３は、この黒色シール５２が検出されるタイミングをセンサー５３から取得し、その取得したタイミングに基づいて、カメラ部２２による撮影が行われる期間（つまり、カラーホイール５の一周期のうち、カラーホイール５を通過する投射光が、応力発光体３２の発光波長領域を含まない期間）を決定（設定）し、その決定した期間に同期してカメラ部２２による撮影が実行されるよう、カメラ部２２に撮影指示を出す。
【００３７】
次に、図９を用いて、本実施形態の画像投影システムによる処理の一例を説明する。図９は、本実施形態の画像投影システムによる処理の一例を示すフロー図である。図９で示した処理は、入力された映像信号の１フレーム単位で行われる処理である。
【００３８】
図９に示されるように、まずデバイス駆動制御部１３は、映像信号の入力Ｉ／Ｆから入力された映像信号を投射するための処理を行う（ステップＳ１０１）。次いで、デバイス駆動制御部１３は、発光点検出モードであるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。発光点検出モードとは、投影用スクリーン３０のうち、ユーザの押圧によって応力発光体３２が発光している領域を示す発光領域を検出するモードである。発光点検出モードは、例えばユーザが、操作画面やボタンなどを操作することで起動される。発光点検出モードでないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ステップＳ１０１へと戻り次の映像信号のフレームへと移行する。
【００３９】
一方、発光点検出モードであると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、デバイス駆動制御部１３は、初期設定モードであるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。初期設定モードとは、投影環境が変わった場合に射影変換係数を演算する処理であり、システムを最初に起動した場合には初期設定モードとなっている。また、例えば射影変換係数がセットされているか否か、または、射影変換係数がセットされてから一定時間経過しているか否かなどによって判断してもよい。射影変換係数とは、投影前の画像信号と、投影した際の画像パターンとの座標のずれを補正するための係数である。
【００４０】
初期設定モードであると判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、デバイス駆動制御部１３は、画像形成部２等を駆動して、上述の投影パターン（図５参照）を投影する制御を行う（ステップＳ１０４）。次いで、デバイス駆動制御部１３は、カメラ部２２に対して撮影指示を出し、投影パターンが投影された投影面を撮影する（ステップＳ１０５）。そして、射影変換係数演算部２５は、映像信号入力処理部２３を通じて入力された、カメラ部２２が撮影した撮像画像データ上の投影パターンにおける座標と、映像信号上の投影パターンにおける座標とのずれを測定し、この２つのデータ間における座標が一致するように射影変換係数を算出する（ステップＳ１０６）。算出が完了した射影変換係数は保存されて、ステップＳ１０３へと移行する。
【００４１】
一方、射影変換係数が設定され、初期設定モードでないと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、デバイス駆動制御部１３は、順に色が切り替わる投射光が出射される期間のうち、応力発光体３２の発光波長領域を含まない期間に同期するように設定した撮影タイミングに合わせて、カメラ部２２に撮影指示を出す。カメラ部２２は、撮影指示に従って、投影面を撮影する（ステップＳ１０７）。次に、発光検出部２４は、カメラ部２２による撮影で得られた撮影画像データから発光領域を検出する（ステップＳ１０８）。なお、例えばデバイス駆動制御部１３は、順に色が切り替わる投射光が出射される期間のうち、応力発光体３２の発光波長領域を含まない期間に同期するように撮影タイミングを設定するのではなく、カメラ部２２に連続して撮影を実行させる形態であってもよい。この形態では、例えば発光検出部２４は、連続的に入力される撮影画像データの差分に基づいて、発光領域を検出することもできる。
【００４２】
上述のステップＳ１０８で検出された発光領域の座標は射影変換処理部２６に入力され、射影変換処理部２６は、射影変換係数演算部２５が演算した射影変換係数を用いて、撮影画像データ上の発光領域の座標を、映像信号上の座標へと射影変換する（ステップＳ１０９）。次に、書き込み映像生成部２７は、投影対象の画像データ（投影画像の元となる画像データ）を示す映像信号のうち、射影変換された座標に合成すべき書き込み映像信号を生成し（ステップＳ１１０）、映像信号と書き込み映像信号とを合成して投影用画像信号を生成する（ステップＳ１１１）。すなわち、検出された発光領域の位置に応じて所定の画像が付加された投影用画像データが生成される。
【００４３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００４４】
例えば画像投影装置１０が、上述の外部ＰＣ２０の機能を備える形態であってもよい。この場合、例えば図１０に示すように、画像投影装置１０は、映像信号入力処理部２３０、映像処理部１２０、デバイス駆動制御部１３、カラーホイール５、画像形成部２、光源４、ランプ電源１４、発光検出部２４、射影変換係数演算部２５、射影変換処理部２６、書き込み映像生成部２７を備えている。図１０の例では、外部ＰＣ２０は、投影対象の画像データを示す映像信号を、画像投影装置１０に供給する。
【００４５】
図１０の例では、映像信号入力処理部２３０には、外部ＰＣ２０から映像信号が入力される。また、映像信号入力処理部２３０には、カメラ部２２で撮影された撮影画像データも入力される。映像信号入力処理部２３０は、入力信号に応じてＲＧＢやＹＰｂＰｒ信号等へと映像を加工する処理を行う。なお、映像信号入力処理部２３０は、入力された映像信号がデジタル信号の場合は、入力信号のビット数に応じて映像処理部１２０が規定するビットフォーマットに変換する。また、映像信号入力処理部２３０は、入力された映像信号がアナログ信号入力の場合はアナログ信号をデジタルサンプリングするＤＡＣ処理等を行い、ＲＧＢあるいはＹＰｂＰｒのフォーマット信号を映像処理部１２０へと入力する。
【００４６】
図１０の例では、書き込み映像生成部２７は、投影対象の画像データを示す映像信号のうち、射影変換処理部２６による変換で得られた座標（ｘ，ｙ）に合成すべき書き込み映像信号を生成するが、書き込み映像信号と映像信号との合成は行わず、この合成処理は、映像処理部１２０によって実行される。図１０の例では、映像処理部１２０には、映像信号入力処理部２３０から映像信号が入力され、書き込み映像生成部２７から、書き込み映像と、射影変換処理部２６による変換で得られた座標（ｘ，ｙ）とが入力される。そして、映像処理部１２０は、映像信号入力処理部２３０から入力された映像信号のうち、書き込み映像生成部２７から受信した座標（ｘ，ｙ）に、書き込み映像生成部２７から受信した書き込み映像を合成（重畳）して、投影用画像データを生成する。つまり、図１０の例では、映像処理部１２０が、請求項の「生成部」に対応していると考えることもできる。
【００４７】
なお、上述した実施形態の画像投影装置１０または外部ＰＣ２０で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよいし、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、各種プログラムを、ＲＯＭ等の不揮発性の記録媒体に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【００４８】
また、本実施形態の画像投影装置１０または外部ＰＣ２０で実行されるプログラムは、上述した各部を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。また、画像投影装置１０または外部ＰＣ２０における各部はプログラムによってソフトウェアとして実現されてもよいし、所定の電子回路の組み合わせでハードウェアとして実現されてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０  画像投影装置
１１  映像信号入力処理部
１２  映像処理部
１３  デバイス駆動制御部
１４  ランプ電源
２０  外部ＰＣ
２１  撮影制御部
２２  カメラ部
２３  映像信号入力処理部
２４  発光検出部
２５  射影変換係数演算部
２６  射影変換処理部
２７  書き込み映像生成部
２８  映像信号伝送部
３０  投影用スクリーン
３１  ベース部材
３２  応力発光体
３３  保護部材
５１  モータ
５２  黒色シール
５３  センサー
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５０】
【特許文献１】特開２００５−１３５０８１号公報
【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９】
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【図１０】
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【図８】
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