(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定空間内で移動可能であり、入力される映像情報に応じて映像を前記所定空間に含まれる被投射領域に投射する、少なくとも１つのプロジェクタと、
前記被投射領域に対する前記プロジェクタの位置関係を検出する位置検出部を有し、前記所定空間に対して所定の位置関係に配置された複数の位置センサーと、
前記複数の位置センサーの位置検出部による検出結果に基づいて前記プロジェクタから前記被投射領域に投射される映像を制御する制御装置と
を備え、
前記複数の位置センサーは、任意の同一平面上に位置しないように配置された少なくとも４つの位置センサーを、含むことを特徴とするプロジェクタシステム。
【請求項２】
所定空間内で移動可能であり、入力される映像情報に応じて映像を前記所定空間に含まれる被投射領域に投射する、少なくとも１つのプロジェクタと、
前記被投射領域に対する前記プロジェクタの位置関係を検出する位置検出部を有し、前記所定空間に対して所定の位置関係に配置された複数の位置センサーと、
前記複数の位置センサーの位置検出部による検出結果に基づいて前記プロジェクタから前記被投射領域に投射される映像を制御する制御装置と
を備え、
前記所定空間内における前記プロジェクタの移動に応じて前記プロジェクタから映像が投射される被投射領域を時間的に変化させることを特徴とするプロジェクタシステム。
【請求項３】
前記複数の位置センサーの位置検出部により検出される前記プロジェクタの位置関係は、前記プロジェクタの位置及び前記プロジェクタの姿勢のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１または２記載のプロジェクタシステム。
【請求項４】
前記映像情報は、前記プロジェクタを保持するユーザに提供される音響情報を含むことを特徴とする請求項１または２記載のプロジェクタシステム。
【請求項５】
所定空間内で移動可能であり、入力される映像情報に応じて映像を前記所定空間に含まれる被投射領域に投射する、少なくとも１つのプロジェクタと、
前記被投射領域に対する前記プロジェクタの位置関係を検出する位置検出部を有し、前記所定空間に対して所定の位置関係に配置された複数の位置センサーと、
前記複数の位置センサーの位置検出部による検出結果に基づいて前記プロジェクタから前記被投射領域に投射される映像を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記複数の位置センサーの位置検出部による検出結果に基づいて前記所定空間内における前記プロジェクタの位置関係を解析する解析部と、
前記所定空間内における前記プロジェクタの位置関係に応じて前記プロジェクタに出力すべき映像情報を生成する映像情報生成部と
を有し、
前記映像情報生成部により生成された映像情報を前記プロジェクタに出力し、
前記制御装置はさらに、
前記所定空間内における前記プロジェクタの位置関係に応じて前記プロジェクタに設定すべき投射条件を決定する投射条件決定部を有し、
前記投射条件決定部により決定された投射条件を前記プロジェクタに設定し、
前記投射条件は、前記プロジェクタの焦点、拡大率及び映像補正のうちの少なくとも１つを含み、
前記プロジェクタは、前記被投射領域の形状及び色のうちの少なくとも１つを識別するための識別映像を出射する識別映像発生部を有し、前記入力される映像情報に応じて映像を前記被投射領域に投射する際において、前記識別映像を前記被投射領域に出射し、
前記複数の位置センサーはさらに、前記識別映像発生部から出射された識別映像が前記被投射領域により反射された反射映像を検出する映像検出部を有し、
前記解析部は、前記複数の位置センサーの映像検出部により検出された前記反射映像に基づいて前記被投射領域の形状及び色のうちの少なくとも１つを識別し、
前記投射条件決定部は、前記解析部により識別された前記被投射領域の形状及び色のうちの少なくとも１つに基づいて前記投射条件を決定して前記プロジェクタの映像補正を行うことを特徴とするプロジェクタシステム。
【請求項６】
前記プロジェクタは、複数のプロジェクタを含み、
前記映像情報生成部は、前記解析部により解析された前記複数のプロジェクタの各々の位置関係に応じて前記複数のプロジェクタの各々に出力すべき映像情報を生成することを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタシステム。
【請求項７】
前記複数の位置センサーは、前記プロジェクタに配置された位置センサーを含むことを特徴とする請求項６に記載のプロジェクタシステム。
【請求項８】
前記複数のプロジェクタの各々は、自身を識別可能な識別情報を前記識別映像に付加し、
前記解析部は、前記複数の位置センサーの映像検出部により検出された識別映像に含まれる識別情報に基づいて前記識別映像を出射するプロジェクタを識別することにより前記プロジェクタを特定することを特徴とする請求項６または７に記載のプロジェクタシステム。
【請求項９】
前記複数のプロジェクタの各々の光源は、ＬＥＤ光源またはレーザ光源であることを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタシステム。
【請求項１０】
前記複数のプロジェクタの各々の光源は、少なくとも赤、青及び緑の３つの光を出射し、
前記複数のプロジェクタの各々は、前記赤、青及び緑のうちの少なくとも１つの光の波長が前記複数のプロジェクタ間において互いに異なるように前記光源から光を出射させることにより前記識別情報を前記識別映像に付加することを特徴とする請求項９に記載のプロジェクタシステム。
【請求項１１】
前記複数の位置センサーの各々はさらに、狭帯域の波長フィルターを有し、
前記波長フィルターは、前記複数のプロジェクタ間において互いに異なるように設定された波長を持つ光を透過させ、
前記複数の位置センサーの映像検出部は、前記波長フィルターを透過する光を検出することにより、前記識別情報を検出することを特徴とする請求項１０に記載のプロジェクタシステム。
【請求項１２】
前記複数のプロジェクタの各々の光源は、少なくとも赤、青及び緑の３つの光を出射し、前記赤、青及び緑の光を順次点灯し、
前記複数のプロジェクタの各々は、前記赤、青及び緑の光の点灯周期、点灯位相、点灯間隔及び点灯順番のうちの少なくとも１つが前記複数のプロジェクタ間において互いに異なるように前記光源から光を出射させることにより前記識別情報を前記識別映像に付加することを特徴とする請求項９に記載のプロジェクタシステム。
【請求項１３】
前記プロジェクタを保持するユーザに配置され、前記ユーザの頭部の位置を検出する頭部センサーを、さらに備え、
前記映像情報生成部は、前記頭部センサーにより検出される前記ユーザの頭部の位置の変化に応じて前記プロジェクタから前記被投射領域に投射される映像が変化するように、前記プロジェクタに出力すべき映像情報を生成することを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタシステム。
【請求項１４】
所定空間内でプロジェクタを移動可能とし、前記プロジェクタに映像情報を入力し、前記映像情報に応じた映像を前記所定空間に含まれる被投射領域に投射する映像投射方法であって、
前記所定空間に対して所定の位置関係に配置された複数の位置センサーにより前記被投射領域に対する前記プロジェクタの相対的な位置関係を検出する検出工程と、
前記複数の位置センサーによる検出結果に基づいて前記プロジェクタから前記被投射領域に投射される映像を制御する制御工程と
を備え、
前記制御工程は、
前記検出工程の検出結果に基づいて前記所定空間内における前記プロジェクタの位置関係を解析する解析工程と、
前記所定空間内における前記プロジェクタの位置関係に応じて前記プロジェクタに出力すべき映像情報を生成する映像情報生成工程と、
前記映像情報生成工程において生成された映像情報を前記プロジェクタに出力する工程と、
前記所定空間内における前記プロジェクタの位置関係に応じて前記プロジェクタに設定すべき投射条件を決定する投射条件決定工程と、
前記投射条件決定工程において決定された投射条件を前記プロジェクタに設定する工程とを含み、
前記投射条件は、前記プロジェクタの焦点、拡大率及び映像補正のうちの少なくとも１つを含み、
前記映像投射方法はさらに、
前記プロジェクタから、前記入力される映像情報に応じて映像を前記被投射領域に投射する際において、前記被投射領域の形状及び色のうちの少なくとも１つを識別するための識別映像を前記被投射領域に出射する出射工程と、
前記複数の位置センサーにより、前記出射工程において出射された識別映像が前記被投射領域により反射された反射映像を検出する反射映像検出工程と、
前記反射映像検出工程において検出された前記反射映像に基づいて前記被投射領域の形状及び色のうちの少なくとも１つを識別する識別工程とを備え、
前記投射条件決定工程は、前記識別工程において識別された前記被投射領域の形状及び色のうちの少なくとも１つに基づいて前記投射条件を決定して前記プロジェクタの映像補正を行う工程を含むことを特徴とする映像投射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型のプロジェクタを用いたプロジェクタシステム及びその映像投射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型の投射ユニットと方位センサーまたは加速センサーをヘルメット内に組み込んだプロジェクタが知られている（特許文献１、２）。これらは、プロジェクタ内部に組み込まれたセンサーによりプロジェクタの向く方向を検知し、その検知情報を基に表示画像を適宜変化させて投射するように構成されている。
【０００３】
また、他のプロジェクタでは、プロジェクタから投射した画像を再び取り込むことで、画像情報から投射画像の最適化を図る方法が知られている（特許文献３）。この方法では、プロジェクタの投射した画像の表示情報をＣＣＤ等で入手し、その情報を基に表示画像を適宜変化させて投射するように構成されている。
【０００４】
また、スクリーン上に基準点を設け、基準点をイメージセンサーで検出することで、プロジェクタの位置制御を行う方法が知られている（特許文献４）。
【特許文献１】特開平７−２４１４０号公報
【特許文献２】特開平６−１６７６８７号公報
【特許文献３】特開２００５−３３９２６９号公報
【特許文献４】特開２００５−２９２５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に示す方法では、使用者の向く方向を方位センサーまたは加速センサーにより検知しているため、投射面に対するプロジェクタの姿勢や距離を正確に検知することは容易でない。このため、投射面に対するプロジェクタの姿勢や、投射面との距離に応じて適切に表示画像を投射することが難しいという問題があった。
【０００６】
一方、特許文献３に示す表示画像を検出する構成では、表示画像を正確に読み込むための焦点制御、画像分析に時間がかかるため、動きの激しいモバイルプロジェクタでは、正確な画像を表示するのに時間がかかるという問題が生じた。さらに、表示面がコーナや凹凸のある場合など平面でない場合には、画像情報から最適な投射条件が決定できないという問題があった。
【０００７】
また、特許文献４に示す方法では、スクリーン上の基準点が検出できない状態では位置あわせができないため、プロジェクタの表示画面が限られた場所に限定されるという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、所定空間内の被投射領域に対するプロジェクタの位置関係を検出することにより、その位置関係に適した映像をプロジェクタから被投射領域に投射させることができるプロジェクタシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一局面に従うプロジェクタシステムは、所定空間内で移動可能であり、入力される映像情報に応じて映像を前記所定空間に含まれる被投射領域に投射する、少なくとも１つのプロジェクタと、前記被投射領域に対する前記プロジェクタの相対的な位置関係を検出する位置検出部を有し、前記所定空間に対して所定の位置関係に配置された複数の位置センサーと、前記複数の位置センサーの位置検出部による検出結果に基づいて前記プロジェクタから前記被投射領域に投射される映像を制御する制御装置とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
上記のプロジェクタシステムでは、所定空間内で移動可能なプロジェクタとそのプロジェクタから映像が投射される被投射領域との間の相対的な位置関係を検出し、その位置関係に応じてプロジェクタから投射される映像を制御することにより、所定空間内におけるプロジェクタの移動に応じて適切な映像をプロジェクタから投射させることができる。この結果、所定空間内の任意の被投射領域にプロジェクタから映像を投射することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同じ要素または類似する要素には、同じまたは類似の符号を付しており、説明を省略する場合がある。
【００１２】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１は、携帯型の小型プロジェクタにより映像を表示する際に、プロジェクタの画像を制御するために、映像を投射する空間に複数の位置センサーを設ける。そして、プロジェクタとは別に設けられた制御装置が、それらの位置センサーからのプロジェクタの位置情報に基づいてプロジェクタの画像を調整する構成である。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態１に係るプロジェクタシステムの概略構成を示す模式図である。本実施の形態に係るプロジェクタシステム１０は、モバイルプロジェクタ（プロジェクタ）３と、プロジェクタ３により映像が表示される３次元の表示空間２内に設置された固定位置センサー１と、プロジェクタ３に搭載された位置センサー４と、制御装置５と、を備えている。
【００１４】
本実施の形態に係るプロジェクタシステム１０においては、図１に示すように、映像が表示される表示空間２には複数の固定位置センサー１が設置されている。さらに、プロジェクタ３も位置センサー４を備える。プロジェクタ３からの映像は、表示空間２内の任意の位置（例えば、図中の照射位置６）に表示される。プロジェクタ３の焦点や、拡大率、映像、画像補正等の投射条件は、プロジェクタ３とは別に設けられた制御装置５によって制御されている。
【００１５】
固定位置センサー１は、映像の表示空間２に設置されている。表示空間２は前後、左右、上下の６方向に映像が投射可能な３次元空間である。表示空間２に設けた固定位置センサー１は、表示空間２内でのプロジェクタ３の位置を検出する。その位置検出には電磁波を利用するが、プロジェクタ３に搭載された位置センサー４が発生する電磁波を固定位置センサー１が検出するようにしてもよいし、固定位置センサー１から発生した電磁波がプロジェクタ３の位置センサー４に反射された後、その反射された電磁波を再び固定位置センサー１が検出するようにしてもよい。さらに、固定位置センサー１から発生した電磁波による電磁誘導によりプロジェクタ３の位置センサー４から発生する電波を固定位置センサー１が検出してもよい。位置センサー４による反射を利用することが好ましい。位置センサー４による電磁波発生に要する電力が不要となり、プロジェクタ３の消費電力が低減できるからである。
【００１６】
本実施の形態において、固定位置センサー１によりプロジェクタ３の位置を正確に把握するには、固定位置センサー１の配置は重要である。表示空間２として３次元空間を利用する場合、プロジェクタ３の位置を正確に把握するには、固定位置センサー１を少なくとも３つ備え、それら３つの固定位置センサー１による３点計測する必要がある。３点計測により、３つの固定位置センサー１からの位置情報でプロジェクタ３の表示空間２における位置を把握できる。この場合、３つの固定位置センサー１は、互いに同一直線上に並ばないことが好ましい。３つの固定位置センサー１が同一直線上に配置されると、プロジェクタ３の３次元の表示空間２での位置を求めることができないからである。
【００１７】
本実施の形態においては、上述したプロジェクタ３の位置に加えて、表示空間２におけるプロジェクタ３の姿勢状態も検出し、その姿勢制御を実行する。プロジェクタ３の姿勢を制御するには、プロジェクタ３に２つ以上のセンシング部分を設ける必要がある。センシング部分とは、位置センサーにより検出される部分であるが、プロジェクタ３の傾きを検出するためには、プロジェクタ３の前後に離れた位置にセンシング部分を設置し、これを固定位置センサー１でセンシングすることでプロジェクタ３の姿勢を検出できる。
【００１８】
本実施の形態の固定位置センサー１の設置場所は、プロジェクタ３を携帯するユーザがプロジェクタ３を動かす上下範囲、すなわち、ユーザの目の位置から膝の位置を避けて、１７０ｃｍ以上、または５０ｃｍ以下の何れかの高さに設置するのが好ましい。３つの固定位置センサー１により３点で計測する場合、３つの固定位置センサー１の成す平面に対して、プロジェクタ３がその平面に対して上下どちら側に存在するのか決定できない。この場合、固定位置センサー１の成す平面に対してプロジェクタ３の位置が常にその平面の上下の何れかの側に固定されていれば、プロジェクタ３の場所が３次元空間で固定できる。一方、プロジェクタ３の位置がその平面に対して固定されていなければ、プロジェクタ３の位置が決定できないため、さらにもう１つの固定位置センサー１が必要となる。この追加されるもう１つの固定位置センサー１により、プロジェクタ３が先の３つの固定位置センサー１の成す平面の上下の何れの側にあるか、決定される。
【００１９】
本実施の形態において、固定位置センサー１を４点以上使用する場合であっても、それら複数の固定位置センサー１の位置関係は重要である。上述したように、固定位置センサー１がすべて同一平面内にある場合、それら固定位置センサー１によっては、プロジェクタ３の位置が上記の固定位置センサー１の成す平面の上下いずれに存在しているかが決定できない。したがって、固定位置センサー１が４つ以上ある場合であっても、すべての固定位置センサー１が同一平面内に配置されることを避けなければならない。また、映像の表示空間２が複雑な場合、例えば表示空間２が複雑な形状を有する場合には、その表示空間２に応じて固定位置センサー１の数を増やす必要がある。制御装置５には予め、表示空間２と固定位置センサー１の場所を認識させておく必要がある。その情報とプロジェクタ３の位置及び姿勢の情報により、プロジェクタ３が表示する映像を決定し、映像情報をプロジェクタ３に送ることで、表示空間２に映像表示が可能となる。
【００２０】
次に、本実施の形態における固定位置センサー１による表示空間２の認識について説明する。本実施の形態において、３次元の表示空間２に固定位置センサー１を配置して表示空間を形成する場合、固定位置センサー１は表示空間２の特異点に設置することが好ましい。特異点とは、部屋のコーナ、壁と天井または壁と床の境界、ドアの近く、空間内での映像表示の障害となる障害物の近くなど、空間的な連続性が異なる場所である。固定位置センサー１を特異点に設置することで表示空間２の特徴が把握しやすくなる。
【００２１】
固定位置センサー１により表示空間を構成する場合、最初にマッピング処理をすることで精度よく表示空間を構成できる。マッピングとは、表示空間の３次元情報を制御装置５に覚えこませる工程である。表示空間２である部屋の特異点に固定位置センサー１を設置し、固定位置センサー１の位置情報を制御装置５に入力することで表示空間２と固定位置センサー１の関係を記憶させることができる。この場合、固定位置センサー１の数が少ない場合や、表示空間２が複雑な空間の場合は、ユーザが表示空間２の情報を修正したり、追加したりする必要がある。上記のマッピング処理を行えば、プロジェクタ３の位置と表示空間２の関係を正確に把握することができるため、制御装置５によりプロジェクタ３の制御が容易になり、空間に投射する映像の制御がより正確になる。また、表示空間２の情報を基に制御装置５が投射する映像を変更することで、ユーザが表示空間２の映像を作成することが可能となる。
【００２２】
また、表示空間２が複雑な形状の場合、その形状に合わせて、固定位置センサー１の数を増やす必要がある。表示空間２が凹凸の多い場所や、複雑な地形を含む場合では、固定位置センサー１を増やしてそれら場所や地形の情報を制御装置５に認識させる必要がある。
【００２３】
次に、本実施の形態における映像情報の補正について説明する。本実施の形態においては、映像が投射される投射面の凹凸や色を補正して、映像の歪みや、色を正しい色に補正することが可能である。最初に、色の補正について説明する。ＲＧＢの３色の光を投射してカラー表示を行う場合、投射面の映像の色は、投射面からの各波長の光の反射光強度によって決定される。投射面の色や模様があった場合もそれに併せて、映像の色を補正することで、色補正が可能である。本実施の形態では、投射画像の間にＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの光を照射して、その反射画像を固定位置センサー１により取得することで、投射面の色情報を制御装置５に送付する。この情報を基に投射する画像を補正することで、投射面の色や模様に影響されることなく映像の色を正しく投射することが可能となる。同様に、投射面の凹凸に関しても、投射面に例えば格子状の編み目模様を投射し、その投射映像を固定位置センサー１で取得することで、映像の歪みを基に投射面の凹凸情報を検出できる。この情報を基に制御装置５が映像を補正することで、投射面の凹凸に影響されることなく映像を投射することができる。
【００２４】
ユーザが移動しながら映像を投射する場合、投射面の色、形状を計測するための識別映像を、投射画像の間に間欠的に紛れ込ませて投射することで、常に映像を補正することが可能となる。これらの、識別映像をユーザが感じないほどに高速に投射するには、光源を高速にスイッチングする必要がある。このため、光源には高速スイッチングが可能なレーザまたはＬＥＤが好ましい。特に、レーザは細いビームを遠方まで飛ばすことが可能であり、３次元スキャナと同等の原理で投射面の凹凸を検出するために走査ビームを高速出力できるという特徴を有する。映像の合間に高速のビーム走査を行い、投射面の形状認識しながら画像を補正することで、ゆがみのない映像を投射できる。なお、凹凸形状を検出するための光としては、ＲＧＢ光のなかでも青色を用いることが好ましい。青色は視感度が低いため、検出用の識別映像が他の映像に与える影響が少なくなり、検出映像による映像の劣化を低減できる。
【００２５】
投射面の凹凸を検出するのと同等の方法で、ユーザの位置、姿勢の検出が可能である。プロジェクタ３から投射される映像を固定位置センサー１で検出することで、投射面に対するプロジェクタ３の位置、姿勢を検出できる。特に、網目状の識別映像またはビーム走査の映像を検出し、この情報を基に制御装置５により映像を補正することで、投射面に正しい映像を投射することが可能となる。プロジェクタ３の動きによる映像の歪みや、ぶれを固定位置センサー１により高速に検出することで、プロジェクタ３の動きに併せて映像を補正できる。これらの識別映像は、投射画像の間に、間欠的に投射することで、リアルタイムでプロジェクタ３の位置、姿勢による映像の歪みを補正することが可能になる。固定位置センサー１で投射画面を検出することで、プロジェクタ３の姿勢と投射面の凹凸による両方の影響による映像歪みを検出し、その情報を基に制御装置５が映像を補正することで歪みのない映像を投射できる。レーザ光源によるビーム走査によって映像を投射する方式を用いれば、レンズを必要としないため、任意の場所で焦点を合わせることが可能になる。このため、焦点ぼけを生じず、画像歪みを補正することが可能になるという利点を有する。
【００２６】
上記の識別映像の取り込み方法としては、上述した固定位置センサー１による検出に加えて、プロジェクタ３に取り付けた位置センサー４による検出であってもよい。この場合、位置センサー４としてはカメラセンサーが好ましい。方法としては、固定位置センサー１とプロジェクタ３の位置センサー４を同時に用いる場合と、それぞれを単独に用いる場合がある。固定位置センサー１により識別信号を取り込むことで、プロジェクタ３の位置や姿勢に影響されることなく、投射面と映像の関係を正しく検出でき、さらにプロジェクタ３の位置センサー４の処理負担を小さくすることで、プロジェクタ３の小型化、低消費電力化が可能になる。
【００２７】
次に、図２を用いて、本実施の形態に係るプロジェクタシステム１０の機能構成について説明する。上述したように、本実施の形態に係るプロジェクタシステム１０においては、固定位置センサー１及びプロジェクタ３の位置センサー４からの検出結果を用いて制御装置５がプロジェクタ３の位置、姿勢を解析し、その解析結果に基づいてプロジェクタ３を制御すると共に、プロジェクタ３に送信する映像情報を生成する。このため、本実施の形態に係るプロジェクタシステム１０は、例えば次のような機能構成を備えている。図２は、本実施の形態に係るプロジェクタシステム１０の機能構成を示すブロック図である。
【００２８】
本実施の形態の固定位置センサー１は、図２に示すように、センサー部１１と、制御部１２と、通信部１３と、を備えている。また、本実施の形態のプロジェクタ３は、センサー部４１及び制御部４２を有する位置センサー４と、制御装置５から送信される映像情報を用いて映像を投射する映像投射部３１と、通信部３２と、を備えている。さらに、制御装置５は、通信部５１と、解析部５２と、投射条件決定部５３と、プロジェクタ情報記憶部５４と、映像情報生成部５５と、映像情報記憶部５６と、を備えている。なお、本実施の形態に係るプロジェクタシステム１０においては、複数の固定位置センサー１が配置されるが、図２では、図面の簡略化のため、固定位置センサー１を１つのみ表示している。
【００２９】
固定位置センサー１におけるセンサー部１１は、表示空間２内のプロジェクタ３の位置や姿勢を検出する。例えば、センサー部１１が電磁波を発生させると、その電磁波の一部はプロジェクタ３により反射される。センサー部１１は、その反射波の検出によりプロジェクタ３の位置を検出する。もちろん、センサー部１１は、自身が発生させる電磁波に代えて、プロジェクタ３から発せられる電磁波を検出することにより、プロジェクタ３の位置を検出しても良い。センサー部１１はさらに、プロジェクタ３から投射される映像情報の補正のためにプロジェクタ３から出射される識別映像を検出する。センサー部１１は、投射面により反射された識別映像を検出し、通信部１３を用いて制御装置５に送信する。ここでは、プロジェクタ３の位置検出とプロジェクタ３からの識別映像の検出の両方をセンサー部１１が行うようにしたが、プロジェクタ３の位置検出を行うセンサー部と、プロジェクタ３からの識別映像の検出を行うセンサー部とを、別々に設けてももちろん構わない。
【００３０】
固定位置センサー１における制御部１２は、センサー部１１を制御することにより、センサー部１１からの検出結果をデジタル信号に変換し、通信部１３を用いて制御装置５に送信する。通信部１３は、制御装置５と有線または無線により通信可能とされており、固定位置センサー１と制御装置５との間におけるデータ通信を可能とする。
【００３１】
プロジェクタ３の位置センサー４におけるセンサー部４１は、固定位置センサー１のセンサー部１１から発せられる電磁波を反射し、あるいは、自身が電磁波を発生させる。センサー部１１は、センサー部４１からの電磁波の検出によりプロジェクタ３の位置を検出する。さらに、センサー部４１には２つ以上のセンシング部分が接続されており、固定位置センサー１によりプロジェクタ３の姿勢が検出される場合に、固定位置センサー１は、２つ以上のセンシング部分のそれぞれからの電磁波を検出することにより、プロジェクタ３の姿勢も検出することが可能となる。センサー部４１はさらに、センサー部１１と同様、プロジェクタ３から出射される識別映像を検出する。センサー部４１は、投射面により反射される識別映像を検出し、その検出結果を制御部４２が通信部３２を用いて制御装置５に送信する。ここでも、プロジェクタ３の位置検出を行うセンサー部と、プロジェクタ３からの識別情報の検出を行うセンサー部とを、別々に設けてももちろん構わない。
【００３２】
プロジェクタ３の位置センサー４における制御部４２は、制御部１２と同様、センサー部４１を制御することにより、センサー部４１からの検出結果をデジタル信号に変換し、通信部３２を用いて制御装置５に送信する。通信部３２は、制御装置５と有線または無線により通信可能とされており、プロジェクタ３と制御装置５との間におけるデータ通信を可能とする。
【００３３】
制御装置５における通信部５１は、固定位置センサー１の通信部１３及びプロジェクタ３の通信部３２と有線または無線により通信可能とされており、固定位置センサー１と制御装置５との間、及び、プロジェクタ３と制御装置５との間におけるデータ通信を可能とする。
【００３４】
制御装置５における解析部５２は、通信部５１を用いて固定位置センサー１及びプロジェクタ３の位置センサー４からの検出結果を取得し、それらの結果を用いてプロジェクタ３の位置や姿勢の解析を実行する。解析部５２はさらに、固定位置センサー１及び位置センサー４により検出されたプロジェクタ３からの識別映像を取得し、プロジェクタ３から投射される映像が表示される投射面の色、凹凸、模様等の投射面状態の解析を実行する。ここでは、プロジェクタ３の位置や姿勢の解析と投射面の投射面状態の解析の両方を解析部５２が行うようにしたが、プロジェクタ３の位置や姿勢の解析を行う解析部と、投射面の投射面状態の解析を行う解析部とを、別々に設けてももちろん構わない。
【００３５】
制御装置５における投射条件決定部５３は、解析部５２からの解析結果に基づきプロジェクタ３の焦点、拡大率、映像、画像補正等の投射条件を設定する。投射条件決定部５３には、プロジェクタ情報記憶部５４が設けられている。プロジェクタ情報記憶部５４には、投射条件決定部５３により設定される投射条件が記憶されると共に、予め取得された固定位置センサー１の位置及びそれらの間の位置関係、マッピング処理により取得された表示空間２の３次元形状等を示す３次元情報、解析部５２から取得されたプロジェクタ３の位置や姿勢等、が記憶される。投射条件決定部５３は、プロジェクタ情報記憶部５４に記憶されたプロジェクタ情報を参照することによりプロジェクタ３の焦点、拡大率、映像補正等の投射条件を設定する。そして、投射条件決定部５３は、通信部５１を用いて、その投射条件をプロジェクタ３に送信する。
【００３６】
制御装置５における映像情報生成部５５は、解析部５２からの解析結果に基づきプロジェクタ３に送信すべき映像情報を生成する。映像情報生成部５５は、解析部５２からのプロジェクタ３の位置や姿勢に応じて、さらに、プロジェクタ３からの映像が表示される投射面の色、凹凸、模様等の投射面状態に応じて、予め取得された映像情報（オリジナルの映像情報）からプロジェクタ３に送信すべき映像情報を生成する。映像情報生成部５５には、予め取得された映像情報（オリジナルの映像情報）を記憶する映像情報記憶部５６が設けられている。映像情報記憶部５６には、プロジェクタ３により投射すべき映像情報のすべてを予め記憶されても良いし、制御装置５の外部から映像情報記憶部５６に適宜送信されるようにしても良い。映像情報生成部５５は、通信部５１を用いて、生成された映像情報をプロジェクタ３に送信する。
【００３７】
プロジェクタ３は、通信部３２を用いて制御装置５からの投射条件及び映像情報を取得し、映像投射部３１により映像を投射する。さらに、映像投射部３１には識別映像発生部３１１が設けられており、プロジェクタ３は識別映像発生部３１１から発生する識別映像を出射可能となっている。
【００３８】
なお、制御装置５における解析部５２、投射条件決定部５３及び映像情報生成部５５は、同一の半導体基板上に集積化することが可能である。
【００３９】
図３に、本実施の形態に係るプロジェクタシステム１０における制御装置５による映像投射動作の処理手順を示す。図３において、制御装置５は、通信部５１を用いて固定位置センサー１及びプロジェクタ３の位置センサー４からの検出結果を取得する（ステップＳ１０１）。そして、解析部５２は、それらの検出結果を用いてプロジェクタ３の位置や姿勢の解析を実行する（ステップＳ１０２）。
【００４０】
解析部５２はさらに、固定位置センサー１及び位置センサー４により検出された、プロジェクタ３からの識別映像の投射面による反射映像を用いて、プロジェクタ３から投射される映像が表示される投射面の色、凹凸、模様などの投射面状態の解析を実行する（ステップＳ１０３）。
【００４１】
投射条件決定部５３は、解析部５２からの解析結果に基づきプロジェクタ３の焦点、拡大率、映像、画像補正等の投射条件を決定する（ステップＳ１０４）。一方、映像情報生成部５５は、解析部５２からの解析結果に基づきプロジェクタ３に送信すべき映像情報を生成する（ステップＳ１０５）。
【００４２】
投射条件決定部５３は、通信部５１を用いて、上記のステップＳ１０４にて設定された投射条件をプロジェクタ３に送信し、映像情報生成部５５は、通信部５１を用いて、上記のステップＳ１０５にて生成された映像情報をプロジェクタ３に送信する（ステップＳ１０６）。
【００４３】
このようにして、制御装置５による映像投射動作が実行され、プロジェクタ３はこれらの条件・情報を基に映像を投射する。
【００４４】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態は、上記の実施の形態１のプロジェクタをユーザにより携帯可能なモバイルプロジェクタに適用した例である。本実施の形態によれば、軽量小型なモバイルプロジェクタの利用により、プロジェクタの設置場所を選ぶこと無く、任意の場所における映像表示が可能となる。図４に、本実施の形態に係るプロジェクタシステムの概略構成を示す。図４は、モバイルプロジェクタでの投射の様子を示したものである。以下、図１〜３を参照しつつ、本実施の形態について説明する。
【００４５】
本実施の形態に係るプロジェクタシステム１０ａは、図４に示すように、モバイルプロジェクタ３ａと、プロジェクタ３ａにより映像が表示される３次元の表示空間内に設置された固定位置センサー１と、プロジェクタ３ａに搭載された位置センサー４ａと、制御装置５と、を備えている。
【００４６】
本実施の形態に係るプロジェクタシステム１０ａにおいては、表示空間の投射面（照射位置）６ａに映し出される映像は、固定位置センサー１との相対関係により決定されており、モバイルプロジェクタ３ａは、この相対関係情報を基に画像を投射する。このため、プロジェクタ３ａの手ぶれや、照射位置の変化、プロジェクタ３ａを携帯したユーザが動き回った場合でも、照射位置に正確に映像を映し出せる。すなわち、固定位置センサー１により投射画像の大きさ、位置が決定されており、プロジェクタ３ａの焦点及び拡大率は、プロジェクタ３ａの位置から自動的に計算されている。プロジェクタ３ａ自体を動かすと、プロジェクタ３ａの位置及び姿勢によって映像が変化し、投射面６ａに目的とする映像が映し出される。制御装置５によって、表示空間に映し出される映像を制御することで、プロジェクタ３ａの投射位置と連動させて、予め準備された画像全体を表示することが可能となる。
【００４７】
固定位置センサー１と制御装置５によって、表示空間に対する表示画像が制御されているため、高速な処理が可能となり、プロジェクタ３ａの手ぶれなどによる画像のぶれや、焦点ぼけは発生しない。また、プロジェクタ３ａを携帯しながら使用する場合において、プロジェクタ３ａの位置が激しく変動する場合にも、プロジェクタ３ａの位置、姿勢を検出して、映像を決定し、これをプロジェクタ３ａに送信して映像を投射することが瞬時に可能となる。しかもプロジェクタ３ａには、これらの検出、解析、画像処理などの機能を省いているため、小型、低消費電力化が可能となる。
【００４８】
この結果、携帯可能な小型プロジェクタの表示場所は、３次元空間に広がり、複数の壁、天井、床など、自由な場所に映像が投射可能となる。プロジェクタ３ａの表示画像は、限られた面積しか表示できないが、プロジェクタ３ａの表示位置を動かすことで、３次元の表示空間全体に映像を表示できる。従来の方法として、プロジェクタで表示画像を読み込んで画像補正や、手振れ補正をする方法があるが、従来の方法では、プロジェクタの備える機能が大きくなり、小型、低消費電力化が難しく、携帯可能な小型プロジェクタを実現するのが困難となる。
【００４９】
これに対して、本実施の形態では、３次元の表示空間に備えた複数の固定位置センサー１による検出結果を用いて画像補正、焦点補正、姿勢制御を行う。さらに、これらの制御をプロジェクタ３ａとは別に設けられた制御装置５に実行させることで、これらの制御をプロジェクタ３ａ自体が実行する必要は無くなる。この結果、プロジェクタ３ａの機能を大幅に軽減することができる。これによって、プロジェクタ３ａの小型化、軽量化、低消費電力化が可能となり、プロジェクタ３ａを投射しながら３次元空間に自由に投射することが可能となる。プロジェクタ３ａの低消費電力化は、プロジェクタ３ａの小型化のみならず、発熱の低減に非常に効果がある。モバイルプロジェクタには、持ち運びながら映像を映すため機器温度の低減は必須なので、その実用効果は大きい。
【００５０】
本実施の形態において、プロジェクタ３ａの位置情報を検出する方法としては、プロジェクタ３ａが自身が搭載する位置センサー４を用いて固定位置センサー１の場所を検出することで可能である。また、固定位置センサー１がプロジェクタ３ａの位置を検出することでも可能である。いずれの方式も可能であり、同時にお互いを検出することで、プロジェクタ３ａの位置精度は向上する。なお、この点に関しては、他の実施の形態も同様である。
【００５１】
また、本実施の形態において、表示空間に設けた固定位置センサー１によって、プロジェクタ３ａの位置を検出し、同時にプロジェクタ３ａの投射面６ａを検出することで、プロジェクタ３ａの姿勢状態を検出することも可能である。この情報を基に、プロジェクタ３ａの画像補正を行い、プロジェクタ３ａを携帯しながら映像を投射する場合でも、画像がぶれることなく安定な映像が投射できる。もちろん、プロジェクタ３ａの投射面６ａの検出は、プロジェクタ３ａに搭載された位置センサー４ａによって行っても構わない。
【００５２】
さらに、本実施の形態において、赤外レーザと位置センサーをプロジェクタ３ａに搭載することで、プロジェクタ３ａの姿勢制御が容易になる。プロジェクタ３ａから出射される赤外レーザ光８が表示面２ａに照射され、表示スポット７を形成する。表示スポット７とプロジェクタ３ａの位置関係よりプロジェクタ３ａの姿勢が検出でき、この情報より画面の補正が可能となる。また、複数点の赤外レーザスポットまたはライン状の赤外レーザ光を用いることによって、あるいは、赤外レーザ光を走査させることによって、表示面２ａでの赤外スポットを観測することで、プロジェクタ３ａの位置や姿勢を検出することが可能となる。
【００５３】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態は、上記の実施の形態１のプロジェクタを複数個備えた例である。図５に、本実施の形態に係るプロジェクタシステムの概略構成を示す。図５は、複数のプロジェクタによる投射の様子を示したものである。以下、図１〜３を参照しつつ、本実施の形態について説明する。
【００５４】
本実施の形態に係るプロジェクタシステム１０ｂは、図５に示すように、モバイルプロジェクタ３ｂ、３ｃと、プロジェクタ３ｂ、３ｃにより映像が表示される３次元の表示空間２ｂ内に設置された固定位置センサー１と、プロジェクタ３ｂに搭載された位置センサー４ｂと、プロジェクタ３ｃに搭載された位置センサー４ｃと、制御装置５と、を備えている。
【００５５】
図５に示すプロジェクタシステム１０ｂにおいて、複数のプロジェクタ３ｂ、３ｃがそれぞれの照射位置６ｂ、６ｃに映像を投射する場合に、互いのプロジェクタ３ｂ、３ｃの位置情報が重要になる。本実施の形態においては、図５に示すように、それぞれのプロジェクタ３ｂ、３ｃに位置センサー４ｂ、４ｃを設置することで、プロジェクタ３ｂ、３ｃの位置を検出している。プロジェクタ３ｂ、３ｃの位置検出により複数のプロジェクタ３ｂ、３ｃから投射される映像の合成や、映像の干渉などを精度良く実現できる。
【００５６】
図６に、実際に複数のプロジェクタ３ｄ、３ｅにより表示面２ｃ上において投射画像を合成している様子を示す。図６のプロジェクタシステム１０ｃにおいては、固定位置センサー１とプロジェクタ３ｄ、３ｅとの相対的な位置関係により、表示面２ｃに対する表示画像９が決定されるので、複数のプロジェクタ３ｄ、３ｅのそれぞれの投射面６ｄ、６ｅ上の投射画像の合成が精度よく行える。複数のプロジェクタ３ｄ、３ｅを用いる特徴は、画像の合成、背景画と強調画像の合成、輝度の向上、表示面積の拡大など、様々な応用が実現できる。
【００５７】
ここで、複数のプロジェクタを用いる場合における各プロジェクタが備えるべき特徴について以下に説明する。
【００５８】
一台のプロジェクタが一度に表示できる投射画像の面積は、プロジェクタの輝度に依存する。大きな面積を表示するには、高輝度のプロジェクタが必要である。携帯可能なプロジェクタの場合、消費電力を抑えるために、高輝度化は難しい。そのような場合、暗室のような暗い表示空間で、プロジェクタ映像を表示することで、輝度の小さなプロジェクタでも迫力のある大型映像を楽しめる。暗い表示空間で、モバイルプロジェクタによる映像を楽しむには、ユーザ自身も表示空間での位置をある程度把握する必要がある。この場合、プロジェクタが表示空間内でどの位置に存在しているかを検出することで問題は解決する。モバイルプロジェクタは、固定位置センサーからの情報により、表示空間内での場所をユーザに表示する機能を備えることで、暗い表示空間でも安全に映像を楽しめる。
【００５９】
複数のプロジェクタを使用する場合、各プロジェクタの位置関係、各プロジェクタの照射位置及び、映像とプロジェクタとの間での個体認識、が必要になる。複数のプロジェクタを使用する場合に、投射画像からプロジェクタの個体を認識するため、各プロジェクタの投射するＲＧＢの光の波長を用いて識別する方式を提案する。本実施の形態では、各プロジェクタが少なくともＲＧＢの３原色波長の光を有し、これら３原色波長の内、少なくともいずれかが互いに異なっているように設定する。これによって、投射画像の波長を固定位置センサーにより検出することで、映像を投射しているプロジェクタの個体認識が可能になる。プロジェクタ間の波長の差は０．１ｎｍ以上が好ましい。光フィルターによって識別できる波長差が０．１ｎｍ程度であるからである。また、波長差としては赤色領域では０．５ｎｍ以下、青色、緑色領域では５ｎｍ以下が好ましい。プロジェクタ間で波長の差が大きくなると、プロジェクタ間で映像の合成を行う場合に色の違いが顕著になり合成画像の画質が劣化する。これを防止するためにも、プロジェクタ間の波長の差は５ｎｍ以下が好ましい。
【００６０】
また、波長差によってプロジェクタの個体認識を行う場合のＲＧＢ光源としてはレーザ光源が好ましい。レーザは、波長スペクトルが狭いため、０．１ｎｍ以下の間隔でも発振波長の差を識別できる。ランプ光源やＬＥＤ光源では１０ｎｍ程度の波長拡がりを持っているため、波長差を大きくとる必要が生じ、波長差による色の違いが顕著になる。
【００６１】
プロジェクタを識別するための光源としては、緑、青のいずれかが好ましい。赤色は波長変化による視感度の変動が大きいため、異なる波長の範囲が数ｎｍ程度に限定される。このため、複数のプロジェクタの数が限定されてしまう。これに対して、緑、青は波長変化による視感度の変動が小さいため波長の使用範囲が広く好ましい。また、緑色光源は、波長が変化した場合に、人が認識する色の変化が鈍い。このため、複数の波長の異なるプロジェクタの映像を重ねた場合でも色の差が認識されず、合成画像に高画質が実現できる。
【００６２】
複数のプロジェクタの個体識別を行う他の方法として、映像信号に個体識別情報を入れる方法もある。映像の間に個体識別映像を投射してこれを固定位置センサーにより認識する方法がある。また、映像信号の周波数、位相、ＲＧＢの順番、色の配列等を変えることで、映像よりプロジェクタの個体を検出することが可能である。
【００６３】
波長差の検出方法としては、固定位置センサーと狭帯域の波長フィルターを用いて、その波長フィルターにより透過波長を選別することで、プロジェクタ光源の波長差を検出することが可能になる。
【００６４】
本実施の形態では、複数のプロジェクタとしてモバイルプロジェクタを用いたが、モバイルプロジェクタ以外に据え置き型の固定プロジェクタを併用して使用することも有効である。固定プロジェクタにより表示空間に背景を投射し、その空間内でモバイルプロジェクタによってユーザが画像を投射すれば、両画像の合成で新しい画像が表示できる。
【００６５】
なお、プロジェクタの照射位置を検出するのに、プロジェクタに赤外レーザ（またはＬＥＤ）を搭載することで、より正確な姿勢状態が検出できる。複数の赤外ビームを表示空間に照射し、表示面に当たった赤外レーザビームの位置を固定位置センサーで検出することで、プロジェクタの位置情報とあわせて、プロジェクタの姿勢を検出できる。赤外レーザを用いることでユーザに気づかれることなく照射位置を検出できる。また、赤外線は照明などの光との波長差が大きいため、外光や投射画像に左右されず、正確に検出できるという利点を有する。この場合の固定位置センサーとしてカメラセンサが望ましい。
【００６６】
さらに、照射方向のみならず、左右または上下方向など複数の赤外レーザビームを照射すれば、固定位置センサーからの死角がなくなり、プロジェクタの姿勢をより正確に把握することが可能となる。
【００６７】
また、赤外レーザを用いれば、画像を照射する前に、プロジェクタの姿勢情報が得られるため、投射前に、プロジェクタの映像調整が可能となるという利点も有する。
【００６８】
また、複数のプロジェクタを用いる場合、それぞれの赤外ビームの照射を時間分割で行うことで、それぞれをプロジェクタの姿勢及び位置が個別に検出可能となる。これら、各プロジェクタの相互関係の制御は、各プロジェクタの位置、及び姿勢を検出し、その情報を基に制御装置によって映像を決定することで可能となる。
【００６９】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態は、上記の実施の形態１〜３のプロジェクタとしてＲＧＢの可視光レーザを用いるプロジェクタを適用した例である。図７Ａは、本実施の形態に係るプロジェクタの概略構成を示す上面図、図７Ｂは、本実施の形態に係るプロジェクタの概略構成を示す側断面図である。
【００７０】
本実施の形態に係るプロジェクタ３ｆには、図７Ａに示すように、２つのセンシング部分３０２を有する位置センサー４ｆが搭載されており、その２つのセンシング部分３０２はプロジェクタ３ｆの前後に配置されている。２つのセンシング部分３０２は、固定位置センサー１と同じ様に、電磁波を発生する。または、固定位置センサー１からの電磁波を反射する機能を有する。センシング部３０２を２つ以上有することでプロジェクタ３ｆの姿勢情報の検出が固定位置センサー１によって可能となる。姿勢制御に用いる位置情報の精度を上げるために、２つのセンシング部３０２の位置は、互いに離れた位置が好ましい。そこで、本実施の形態では、２つのセンシング部３０２をプロジェクタ３ｆの前後に配置している。
【００７１】
また、本実施の形態に係るプロジェクタ３ｆにおいては、図７Ｂに示すように、光源３０３にＲＧＢのレーザ光源を用い、プロジェクタ３ｆの前部には投射レンズ３０１が備えられ、後部には光源３０３を放熱するためのファン３０４が備えられている。レーザは高い電気‐光変換効率を有するため、小型で高輝度のプロジェクタが実現できる。また、電気‐光変換効率が高いため、モバイルプロジェクタに有用なバッテリ駆動が可能である。さらに、ユーザがプロジェクタ３ｆを携帯する場合に問題となるプロジェクタ３ｆ自身の温度上昇を大幅に低減できる。さらに、光源３０３の瞬時立ち上げが可能であるため、表示空間ですぐに画像表示が可能であるという利点を有する。
【００７２】
ファン３０４の位置は、プロジェクタ３ｆの後部とし、ファン３０４による空気の流れ方向は、プロジェクタ３ｆの後部から前部への流れが好ましい。ユーザがプロジェクタ３ｆを携帯して使用するため、プロジェクタ３ｆの側面及び上下面は、ユーザによるハンドリングのため、空気孔を設けることができない。また、後部から吹き出す構造では、ユーザに温風が当たる可能性があるので、後部から吸気して前部へ放出する構造が望ましい。
【００７３】
本実施の形態において、ＲＧＢのレーザビームを走査して映像を表示する方式が利用できる。ガウシアンビームに近いレーザビームを小型のＭＥＭＳミラーで２次元に走査し、同時にビームの強度を変調することで映像表示が可能となる。ビーム走査方式を用いることで、レンズ系が簡単になり小型のプロジェクタが実現できる。さらに、ビーム走査方式は、プロジェクタから距離に関係なく、いずれの距離においても焦点ボケのない焦点フリーの映像が投射できる。このため、プロジェクタと映像投射距離を制御する必要がなくなるため、非常に簡単な制御でボケのない映像を投射できる。さらに投射面の凹凸にも影響されないという利点を有する。
【００７４】
また、本実施の形態において、プロジェクタの位置を時間的に変化させることで、より広い領域に映像投射が可能となる。投射する場所に同期させて映像を映すことで、表示空間全体に投射することが可能となる。また、プロジェクタを手で持って投射する場合、投射画像が時間的に変化する。投射位置が時間的に変化することで、レーザ光源を用いたプロジェクタの場合、干渉によるスペックルノイズの発生を大幅に低減できる。これによって、映像の高画質化が図れる。投射場所を時間的に変化させる手段としては、ユーザが手に持って映像を写すことで、映像場所が時間的に変化させることができる。また、プロジェクタの光学系を時間的に変動させることでスペックルノイズが低減できる。この場合には、光学系の振動に合わせて画像を補正する必要がある。その他、ＬＥＤを用いたプロジェクタもレーザプロジェクタと同様の理由で適用可能である。
【００７５】
さらに、本実施の形態において、モバイルプロジェクタを用いた映像の投射方法として、固定位置センサーと、制御装置と、映像表示可能な空間を準備し、この空間でモバイルプロジェクタを携帯したユーザが自由に映像を投射するといった映像投射方法が可能となる。映像投射空間に入ったユーザの携帯するプロジェクタは、固定位置センサーにより、その位置及び姿勢情報などを検出される。この情報を基に、制御装置は映像情報を決定し、この映像情報をプロジェクタに送付する。プロジェクタは、制御装置からの映像情報を基に、表示空間に自由に映像を投射することが可能となる。さらに、映像表示空間に、固定プロジェクタの映像、静止画像、３次元の立体物、背景などを備えれば、ユーザは自分のプロジェクタ映像と、これら映像表示空間が備えた画像または立体物などとの合成映像が楽しめる。ポスター、広告物、オブジェなどの静止物体または動画に向かって、モバイルプロジェクタを投射すると、静止物体と相関のある動画や静止画を投射物体に表示できる。固定位置センサーによりプロジェクタの位置が検出されているため、静止物体とプロジェクタの映像の焦点、拡大率、画像の位置などを正確に照射できるため、静止物体との合成映像を楽しむことが可能となる。複数のユーザが同じ映像表示空間に存在する場合は、それぞれのプロジェクタを制御装置が制御することで、複数の投射画像を合成して新しい映像を創り出すことも可能である。
【００７６】
なお、モバイルプロジェクタ自身に搭載した位置センサーは、固定位置センサーで検出する発信機または赤外ＬＥＤなど低消費電力のセンサーが好ましい。また、固定位置センサーとしては、プロジェクタの位置を検出する受信機またはイメージセンサー、赤外線センサーなど、が利用できる。反対に、固定位置センサーとして発信機または赤外光源、などを用い、プロジェクタに搭載される位置センサーとして受信機能を設けることで、プロジェクタから固定位置センサーの場所を検出することも可能である。
【００７７】
また、プロジェクタの利用方法として、プロジェクタの映像が、存在する実物を懐中電灯で照らしていくように映像を構成することも可能である。表示空間に対する映像の位置関係は固定されており、プロジェクタの表示する位置にあわせて投射する映像を変えていくことで、あたかも実在する景色を懐中電灯により部分的に観測しているような映像も可能である。
【００７８】
なお、固定位置センサーとしては、センサカメラなどの画像処理による点追跡も可能である。モバイルプロジェクタがレーザ光を投射しているため、輝点の検出が容易であり、固定位置センサーを２つ以上そろえることで、３次元位置をリアルタイムで計測できる。レーザを光源とするモバイルプロジェクタを利用する場合は、ＲＧＢの単色性が強いため、特定の波長例えば赤６４０ｎｍ、青４５０ｎｍ、緑５３０ｎｍの少なくとも何れかが透過する波長フィルタをセンサカメラの全面に設置することで、周辺のノイズ光を抑えて、プロジェクタの位置を正確に検出できるという特徴をもつ。
【００７９】
なお、固定位置センサーとしては、超音波を用いるセンサーを利用することも可能である。超音波を用いると、障害物を越えて位置検出が可能となる。プロジェクタ本体に超音波発生部を設け、固定位置センサーによりプロジェクタの発生する超音波を検出する機構を設けることで、プロジェクタの位置を正確に求めることが可能という特徴を有する。低消費電力で、安価な構成が可能となる。
【００８０】
また、固定位置センサーとして、異なるセンサーを組み合わせて使用することも有効である。カメラセンサー、フォトセンサーは高い位置精度での検出が可能であるが、光を検出するため検出できない死角が存在する。これと電磁波、超音波センサーを組み合わせることで、検出の死角が無くなり、かつ高い精度で位置検出が可能となる。
【００８１】
なお、固定位置センサーとしては、通常の電磁波を検出する構成も有効である。プロジェクタは制御装置より映像情報を得るため無線の送受信機能を備えている。この信号を固定位置センサーにより受信することで、簡単にプロジェクタの位置を検出することができる。また、複数のプロジェクタの位置を検出することも可能である。
【００８２】
なお、固定位置センサーとして、センサカメラ、フォトセンサーのような、プロジェクタの光を検出するセンサーを用いる場合には、プロジェクタを持ったユーザの体が影になって、位置を検出できない場合がある。これを防止するためには、プロジェクタが投射可能な投射面には少なくとも１つの固定位置センサーを設ける必要がある。プロジェクタを向けた投射面からはプロジェクタの光が検出できるため、ユーザの体による死角がなくなり、プロジェクタの位置が常に検出できる。
【００８３】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態は、モバイルプロジェクタを携帯するユーザからの視覚情報を利用することにより、ユーザの視点の動きに合わせてプロジェクタから投射される映像を生成する例である。図８に、本実施の形態に係るプロジェクタシステムの概略構成を示す。図８は、ユーザがモバイルプロジェクタを携帯し、投射面に映像を投射している様子を示したものである。
【００８４】
本実施の形態に係るプロジェクタシステム１０ｄは、図８に示すように、モバイルプロジェクタ３ｇと、プロジェクタ３ｇにより映像が表示される３次元の表示空間内に設置された固定位置センサー１と、プロジェクタ３ｇに搭載された位置センサー４ｆと、制御装置５と、ユーザ２０の頭部２１に設置された頭部センサー２２と、プロジェクタ３ｇに搭載されたスピーカ２３と、を備えている。
【００８５】
図８に示すプロジェクタシステム１０ｄにおいて、表示面２ｄに対する表示画像は、固定位置センサー１とモバイルプロジェクタ３ｇの位置関係により決定されている。このような使用環境に加え、ユーザ２０の頭部２１の動きを検知する頭部センサー２２を備える。頭部センサー２２はユーザ２０の視点の動きを検知している。
【００８６】
例えば、投射面６ｇに投射された画像に対して、視点の動きが図中Ａで示す上下方向に動いた時、その動きに対して投射画像の動画を視点の動き以上の移動範囲で図中Ｂで示す上下方向に動く映像にする。これによって、ユーザ２０は、空間自体が変動しているような錯覚に陥る。ユーザ２０の体の動きなどによって視点が変化するのにあわせて、動画を変化させることで、表示空間が大きく変動しているような体感映像を実現できる。
【００８７】
ユーザ２０の頭部２１の動きを検出する頭部センサー２２の構成方法には幾つかある。第一の方法は、加速度センサーである。小型の加速度センサーをユーザの頭部に設置することで、頭部の動きを検出できる。第２の方法は、電磁波を発振する発信器である。小型の発信器をユーザ２０の頭部２１に設置し、表示空間に設置した複数の固定位置センサー１により検出することで、頭部２１の位置を検出できる。第３の方法は、赤外レーザの照射スポットを検出する方法である。ユーザが眼鏡をかけ、その眼鏡の一部に赤外レーザを設置し、赤外レーザ光が表示面に照射する照射スポットを、表示空間に設けた固定位置センサーによって検出することで、ユーザ２０の頭部２１の動きを検出できる。眼鏡に設置することでユーザ２０の視点の動きに近い動きを正確に検出できるという利点を有する。赤外線を用いることで、プロジェクタ３ｇの投射面６ｇに照射される可視光と分離でき、視点の動きを正確に把握できる。
【００８８】
また、本実施の形態のプロジェクタ３ｇは、スピーカ２３を備えていても良い。固定位置センサー１からのユーザ２０の位置情報に基づいて制御装置５がスピーカ２３に流す音を操作することにより、プロジェクタ３ｇを持ったユーザ２０に対して投射面６ｇに応じた効果的な音を聞かせることが可能となる。また、複数のユーザが同時に映像投射を行う場合に、各ユーザのプロジェクタのスピーカを制御することにより、特定ユーザにのみ音を聞かせることが可能となる。これによって表示空間を分割して、複数のユーザが使用することも可能となる。
【００８９】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について説明する。本実施の形態は、上記の実施の形態１〜５のプロジェクタシステムを用いた体感ゲームに係る実施の形態である。
【００９０】
ユーザは、あらかじめゲームに使用する空間に複数の固定位置センサーを設置し、ゲーム空間をプログラムする。ゲーム空間内に、一人または複数のユーザがモバイルプロジェクタを携帯して入る。ゲームはモバイルプロジェクタを投射することで始まる。表示空間の照明を落とすことで、プロジェクタの表示画面が、空間の風景となる。３次元の表示空間にプロジェクタにより動画が表示されることで、プログラムされたゲーム空間にユーザが入り込んだ様な体験が味わえる。ユーザはプロジェクタで周囲を照射しながら表示空間を進むに従って、プログラムされた表示画面が変化することで、ユーザはプログラムされた空間を３次元的に観察できる。さらに、動画を加えると時間的にも表示画面が変化する疑似空間をユーザは体験できる。
【００９１】
さらに、複数のユーザが表示空間に入って、複数のプロジェクタで周囲を表示することで、より複雑な表示空間を実現できる。現在、テレビなどの２次元画面で楽しんでいるロールプレイングゲームを３次元空間で体感できる。照明を落とした空間で複数のユーザがゲームを楽しむ場合、それぞれのプロジェクタの位置関係を周囲に設置した固定位置センサーにより把握することで、ユーザが互いの位置を把握しながらゲームを楽しむことも可能である。
【００９２】
固定位置センサーにより表示面に対して映像が決まっているので、ユーザが移動しながらモバイルプロジェクタで画像を表示しても、手ぶれや、体ぶれによる画像の揺れの影響を低減できることが可能となる。
【００９３】
また、ユーザがモバイルプロジェクタを携帯しながら、表示空間の画像を楽しむためには、表示面での凹凸やコーナなどにより画像がゆがむことで、映像の現実性が損なわれるという問題がある。ゲーム用に設計された表示空間では、このような凹凸がない表示空間を設計できるが、一般家庭や、低コストの表示空間の場合、凹凸やコーナを完全に除去するのは難しい。このような場合の対策として、凹凸やコーナなどの表示面による映像の歪みを補正する機能をモバイルプロジェクタに備えるのが好ましい。例えば、表示映像に、空間の凹凸や歪みを検出する映像を時々混ぜて投射し、これを検出することで映像の歪みを補正することができる。モバイルプロジェクタに、画像補正の映像を投射する機能を搭載することで、特別な表示空間を必要とせず、家庭でも手軽にモバイルプロジェクタの映像を楽しめる。この方法を用いれば、複数のユーザが互いにプロジェクタを持って、表示空間に入り、異なるユーザに向かってプロジェクタを照射することで、相手の体に映像を表示することが可能となる。これによって、相手の服装や顔などを自由に変えることで、相手ユーザをゲームの登場人物として利用することが可能となる。
【００９４】
また、立体像にプロジェクターを照射して、立体像に映像を写すことで立体的な映像が実現できる。さらに、シューティングゲームのように立体像をシューティングして、像が破壊される映像などを投射することで、臨場感のある立体的な映像が楽しめる。
【００９５】
また、モバイルプロジェクタを懐中電灯のように使い、モバイルプロジェクタの投射画像が懐中電灯で照らした物体のように見える。この効果を利用して、表示空間を仮想空間と見立て、そこを懐中電灯で照らしながら進む、疑似体験が可能となる。複数のユーザが複数のプロジェクタを備えて同様の仮想空間を体験することも可能である。外部の制御装置と固定位置センサーにより複数のプロジェクタを制御することで、同じ仮想空間を複数のユーザが体感することができる。
【００９６】
さらに、ユーザの視点を把握する頭部センサーを設置することで、ユーザの錯覚を利用したゲームを実施できる。ユーザの視点の動きに連動させて、投射画像を視点の動き以上に早く動かすことで、空間が大きく変動している錯覚をユーザに与えることができる。さらに、頭部センサーで検出したユーザの視野の端を利用して映像を投射することで、ユーザの心理的な不安や錯覚を強調することも可能となる。例えば、体が落下している錯覚や、高速で移動しているような錯覚を視覚的に与えることが可能となり、臨場感のある体験ができる。
【００９７】
表示面の凹凸を補正する方法としては、プロジェクタの投射画像に表示面の凹凸を検出する映像を混ぜて投射し、これをＣＣＤなどで検出することで可能となる。その他、プロジェクタに赤外レーザを搭載し、赤外レーザで常に表示面の凹凸を検出する映像を投射し、これを検出しながら、投射画像を制御することも可能である。さらに、ユーザの頭部に設置した頭部センサーとして赤外レーザを用い、赤外レーザの投射パターンに投射面の凹凸を検出するような編み目状のパターンを含めれば、ユーザの視点が集中している画面の凹凸を補正した画像の投射が可能となる。
【００９８】
プロジェクタの表示面積は、周辺の明るさに対するプロジェクタの輝度より調整される。周辺が明るい場合、プロジェクタ画面との輝度差をつけるために、表示面積を制限して画面の輝度を向上させる。その他、表示面積は、ゲームの進行状況や表現内容によっても変化する。広い視野画像を表す場合と、視野を狭めて画像を表現する場合は、ゲームの進行内容によって左右される。これらは、制御装置によって表示位置、時間、ゲーム内容に従って制御される。真っ暗な部屋を表示空間にすれば、プロジェクタによる表示物のみが観測されるため、表示空間を自由にプログラムして好みの空間を実現できる。
【００９９】
アミューズメント施設として、映像表示可能な３次元空間を設計することも有効である。映像表示空間を設計し、固定位置センサーを最適な位置に配置することで、映像表示空間に入ったユーザは、手に持ったモバイルプロジェクタにより表示空間の壁、床、天井に映像を投射しながら進むことで、プログラムされた表示空間を楽しむことができる。また、移動車にモバイルプロジェクタを積んで、映像を常時投射しながら進むことも可能である。また、固定のプロジェクタの映像と組み合わせて映像表示空間を作り出すことも有効である。通常のアミューズメント施設は、展示内容を変える場合に、施設の改造を必要とするが、本実施の形態は、ソフトを書き換えるだけでアミューズメントの内容を変更できる。同一空間で複数のアミューズメントを提供することも可能であり、アミューズメント施設の大幅な低コスト化が実現できる。
【０１００】
また、表示空間としては、ユーザと投射面との距離を一定の間隔以上に保つ必要がある。映像にもよるが１ｍ以上の距離を持ってユーザが移動できるように、ユーザの移動場所を設定するのが好ましい。ユーザが投射面に近づきすぎると、映像の拡大率が非常に小さくなり、小さな映像しか投射できなくなる。これを防止するために、ユーザと投射面を一定間隔以上乖離させるのが好ましい。ユーザの移動を車、ベルトコンベアーまたは通路で限定することで、投射面とユーザの距離を一定以上の間隔に維持できるため、映像の大きさ、焦点などを最適な値に調整可能となる。
【０１０１】
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７について説明する。本実施の形態は、上記の実施の形態１〜５のプロジェクタシステムを屋外で使用する場合の例である。
【０１０２】
モバイルプロジェクタを郊外で使用し、公共の電波によって放送されている映像情報を建物の壁や、対象物に投射して比較的大きな画面で表示することが可能となる。また、美術館、博物館、観光地、アミューズメント施設などで、動画による説明画像などを表示してみることができる。公の場所で自由に映像を投射すると、場所によっては、レーザ光の照射が禁じられている場所や、他の人の迷惑になる場合、映像の内容が他人にとって不愉快な場合がある。このような場合には、固定位置センサーの設置によってプロジェクタの表示可能な領域や内容を自動的に制限できる。固定位置センサーを映像表示が許可された位置に設置し、固定位置センサーからの信号によりプロジェクタの投射の許可を与えることで、限定された場所にのみ、許可された映像の投射が可能となる。
【０１０３】
また、固定位置センサーが通信機能を備えることで、プロジェクタの情報を、固定位置センサーを介して制御装置に送信し、制御装置からの情報も固定位置センサーを介してプロジェクタに送信できる。固定位置センサーが通信機能を備えることで、プロジェクタには近距離の機能のみで使用が可能となり、高速通信を低消費電力で実現できる。また、固定位置センサーの設置場所の情報を制御装置に送信することで、固定位置センサーが設置された場所に最適な映像をプロジェクタに表示させることができる。例えば、美術館、CMポスター、商用展示など特定の場所や対象物に映像を表示することができる。
【０１０４】
さらに、投射場所にバーコードやホログラムといった光学的な識別情報を埋め込むことで、識別信号をプロジェクタまたは固定位置センサーで読み込んで、これを基に表示場所またはプロジェクタの個体情報を認識して、表示場所に合わせた映像を制御装置より映像情報として受けることができる。この場合、光源としてはレーザ光源を用いることが好ましい。レーザ光でビーム走査することで、遠方のバーコードとホログラムなどの光学識別を高い分解能で高速に認識することが可能となる。
【０１０５】
さらに、プロジェクタに課金情報を入力することも可能である。プロジェクタの光源の波長、投射画像に情報を載せ、これを固定位置センサーが認識することで、プロジェクタの個体認識が可能になる。個体認識が可能になれば、特定のプロジェクタにのみ、限定した映像情報を送ることができるため、これを利用して課金することもできる。
【０１０６】
また、特定の映像表示空間を屋外に設定してモバイルプロジェクタを楽しむこともできる。例えば、屋外の大きな壁に映像を投射して楽しむ場合、目的とする壁に複数の固定位置センサーを設置することで、簡単に映像の投射ができる。この場合の固定位置センサーは、小型で、簡単な取り付け機能を備えており、使い捨てでもよい。目的とする場所に固定位置センサーを設置することで、プロジェクタの映像及び、距離、姿勢を制御装置が判別し、モバイルプロジェク映像を最適な状態に制御することができる。モバイルプロジェクタの輝度は、それほど大きくないので、周辺が暗い場所での使用がより効果的である。屋内、屋外にかかわらず、固定位置センサーを設置することで、任意の場所を投射スクリーンとして使用することが可能になる。
【０１０７】
また、センサーをユーザの体の一部に設置して、モバイルプロジェクタ表示内容を制御することも有効である。特定のユーザのみが、使用可能となる。また、ユーザの位置情報を基にモバイルプロジェクタ映像を制御することが可能となる。
【０１０８】
上記の各実施の形態から本発明を要約すると、以下のようになる。すなわち、本発明に係るプロジェクタシステムは、所定空間内で移動可能であり、入力される映像情報に応じて映像を前記所定空間に含まれる被投射領域に投射する、少なくとも１つのプロジェクタと、前記被投射領域に対する前記プロジェクタの位置関係を検出する位置検出部を有し、前記所定空間に対して所定の位置関係に配置された複数の位置センサーと、前記複数の位置センサーの位置検出部による検出結果に基づいて前記プロジェクタから前記被投射領域に投射される映像を制御する制御装置とを備える。
【０１０９】
上記のプロジェクタシステムでは、所定空間内で移動可能なプロジェクタとそのプロジェクタから映像が投射される被投射領域との間の相対的な位置関係を検出し、その位置関係に応じてプロジェクタから投射される映像を制御することにより、所定空間内におけるプロジェクタの移動に追従して適切な映像をプロジェクタから投射させることができる。この結果、所定空間内の任意の被投射領域にプロジェクタから映像を投射することが可能となる。
【０１１０】
前記複数の位置センサーは、任意の同一直線上に位置しないように配置された少なくとも３つの位置センサーを、含むことが好ましい。
【０１１１】
この場合、３次元空間におけるプロジェクタの位置を把握することができる。
【０１１２】
前記複数の位置センサーは、任意の同一平面上に位置しないように配置された少なくとも４つの位置センサーを、含むことが好ましい。
【０１１３】
この場合、４つの位置センサーのうちの３つの位置センサーの成す平面に対してプロジェクタの位置が固定されない場合でも、残りの位置センサーによりプロジェクタがその平面の上下の何れの側にあるかを把握することができる。このため、プロジェクタの位置をより正確に把握することができる。
【０１１４】
前記制御装置は、前記複数の位置センサーの位置検出部による検出結果に基づいて前記所定空間内における前記プロジェクタの位置関係を解析する解析部と、前記所定空間内における前記プロジェクタの位置関係に応じて前記プロジェクタに出力すべき映像情報を生成する映像情報生成部とを有し、前記映像情報生成部により生成された映像情報を前記プロジェクタに出力することが好ましい。
【０１１５】
この場合、所定空間内におけるプロジェクタの位置関係を把握し、その位置関係に基づいてプロジェクタに入力される映像情報が映像情報生成部により生成されるので、プロジェクタ自身による処理を増大させること無く、所定空間内の任意の被投射領域との位置関係に適した映像をプロジェクタから投射させることができる。
【０１１６】
前記所定空間内における前記プロジェクタの移動に応じて前記プロジェクタから映像が投射される被投射領域を時間的に変化させることが好ましい。
【０１１７】
この場合、プロジェクタの移動によりプロジェクタから映像が投射される被投射領域を時間的に変化させることにより、所定空間全体に渡って被投射領域を広げることができる。
【０１１８】
前記制御装置はさらに、前記所定空間内における前記プロジェクタの位置関係に応じて前記プロジェクタに設定すべき投射条件を決定する投射条件決定部を有し、前記投射条件決定部により決定された投射条件を前記プロジェクタに設定することが好ましい。
【０１１９】
この場合、所定空間内におけるプロジェクタの位置関係を把握し、その位置関係に適したプロジェクタの投射条件が投射条件設定部により決定されるので、プロジェクタ自身による処理を増大させること無く、所定空間内の任意の被投射領域との位置関係に適した映像をプロジェクタから投射させることができる。
【０１２０】
前記投射条件は、前記プロジェクタの焦点、拡大率及び映像補正のうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。
【０１２１】
この場合、所定空間内におけるプロジェクタの位置関係に適したプロジェクタの焦点や、拡大率、映像補正を設定することができるので、プロジェクタからの映像を被投射領域に正確に投射することができる。
【０１２２】
前記複数の位置センサーの位置検出部により検出される前記プロジェクタの位置関係は、前記プロジェクタの位置及び前記プロジェクタの姿勢のうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。
【０１２３】
この場合、所定空間内におけるプロジェクタの位置や、姿勢を正確に把握することができる。これにより、プロジェクタの動きに対して安定した映像を投射することが可能となる。
【０１２４】
前記プロジェクタは、前記被投射領域の形状及び色のうちの少なくとも１つを識別するための識別映像を出射する識別映像発生部を有し、前記入力される映像情報に応じて映像を前記被投射領域に投射する際において、前記識別映像を前記被投射領域に出射し、前記複数の位置センサーはさらに、前記識別映像発生部から出射された識別映像が前記被投射領域により反射された反射映像を検出する映像検出部を有し、前記解析部は、前記複数の位置センサーの映像検出部により検出された前記反射映像に基づいて前記被投射領域の形状及び色のうちの少なくとも１つを識別し、前記投射条件決定部は、前記解析部により識別された前記被投射領域の形状及び色のうちの少なくとも１つに基づいて前記投射条件を決定して前記プロジェクタの映像補正を行うことが好ましい。
【０１２５】
この場合、被投射領域の形状や、色を識別することにより、その形状、色に応じた映像補正を行うための投射条件を決定することにより、被投射領域の形状、色に左右されること無く、その被投射領域に適した映像を投射することができる。
【０１２６】
前記プロジェクタは、複数のプロジェクタを含み、前記映像情報生成部は、前記解析部により解析された前記複数のプロジェクタの各々の位置関係に応じて前記複数のプロジェクタの各々に出力すべき映像情報を生成することが好ましい。
【０１２７】
この場合、各プロジェクタから投射される複数の映像を組み合わせて１つの映像を構成することが可能となる。位置センサーにより各プロジェクタの位置関係を把握することができるので、各プロジェクタから投射される映像の重なりを考慮して投射することが可能となる。
【０１２８】
前記複数の位置センサーは、前記プロジェクタに配置された位置センサーを含むことが好ましい。
【０１２９】
この場合、プロジェクタ自身に位置センサーを設けることで、他のプロジェクタとの間の位置関係をより正確に把握することができる。
【０１３０】
前記複数のプロジェクタの各々は、自身を識別可能な識別情報を前記識別映像に付加し、前記解析部は、前記複数の位置センサーの映像検出部により検出された識別映像に含まれる識別情報に基づいて前記識別映像を出射するプロジェクタを識別することにより前記プロジェクタを特定することが好ましい。
【０１３１】
この場合、複数のプロジェクタの各々の個体認識を識別情報により容易に行うことができる。
【０１３２】
前記複数のプロジェクタの各々の光源は、ＬＥＤ光源またはレーザ光源であることが好ましい。
【０１３３】
この場合、ＬＥＤ光源、レーザ光源は高速なスイッチングが可能であり、数１００ＫＨｚ以上の高速スイッチングにより識別映像を出射することが可能となる。
【０１３４】
前記複数のプロジェクタの各々の光源は、少なくとも赤、青及び緑の３つの光を出射し、前記複数のプロジェクタの各々は、前記赤、青及び緑のうちの少なくとも１つの光の波長が前記複数のプロジェクタ間において互いに異なるように前記光源から光を出射させることにより前記識別情報を前記識別映像に付加することが好ましい。
【０１３５】
この場合、プロジェクタから出射される光の波長を検出するだけで、プロジェクタの個体認識が可能となる。
【０１３６】
前記複数の位置センサーの各々はさらに、狭帯域の波長フィルターを有し、前記波長フィルターは、前記複数のプロジェクタ間において互いに異なるように設定された波長を持つ光を透過させ、前記複数の位置センサーの映像検出部は、前記波長フィルターを透過する光を検出することにより、前記識別情報を検出することが好ましい。
【０１３７】
この場合、狭帯域フィルターによりプロジェクタから出射される光を選択的に検出できる。他の外光に影響されることなくプロジェクタの識別情報を検出できる。
【０１３８】
前記複数のプロジェクタの各々の光源は、少なくとも赤、青及び緑の３つの光を出射し、前記赤、青及び緑の光を順次点灯し、前記複数のプロジェクタの各々は、前記赤、青及び緑の光の点灯周期、点灯位相、点灯間隔及び点灯順番のうちの少なくとも１つが前記複数のプロジェクタ間において互いに異なるように前記光源から光を出射させることにより前記識別情報を前記識別映像に付加することが好ましい。
【０１３９】
この場合、プロジェクタから出射される光の点灯周期や、点灯位相、点灯間隔、点灯順番を検出するだけで、プロジェクタの個体認識が可能となる。
【０１４０】
前記プロジェクタを保持するユーザに配置され、前記ユーザの頭部の位置を検出する頭部センサーを、さらに備え、前記映像情報生成部は、前記頭部センサーにより検出される前記ユーザの頭部の位置の変化に応じて前記プロジェクタから前記被投射領域に投射される映像が変化するように、前記プロジェクタに出力すべき映像情報を生成することが好ましい。
【０１４１】
この場合、ユーザの動きに合わせた映像を投射できる。例えば、ユーザの頭部の動きに逆行するような映像を与えることで、ユーザに空間的な変化を錯覚させることも可能である。また、ユーザの死角近傍に映像を投射することで、心理的な圧迫感を与えることも可能である。
【０１４２】
前記映像情報は、前記プロジェクタを保持するユーザに提供される音響情報を含むことが好ましい。
【０１４３】
この場合、所定空間内におけるプロジェクタの移動に応じて適切な音響をプロジェクタからユーザに提供することができる。
【０１４４】
本発明に係る映像投射方法は、所定空間内でプロジェクタを移動可能とし、前記プロジェクタに映像情報を入力し、前記映像情報に応じた映像を前記所定空間に含まれる被投射領域に投射する映像投射方法であって、前記所定空間に対して所定の位置関係に配置された複数の位置センサーにより前記被投射領域に対する前記プロジェクタの相対的な位置関係を検出する工程と、前記複数の位置センサーによる検出結果に基づいて前記プロジェクタから前記被投射領域に投射される映像を制御する工程とを備える。
【０１４５】
上記の映像投射方法では、所定空間内で移動可能なプロジェクタとそのプロジェクタから映像が投射される被投射領域との間の相対的な位置関係を検出し、その位置関係に応じてプロジェクタから投射される映像を制御することにより、所定空間内におけるプロジェクタの移動に追従して適切な映像をプロジェクタから投射させることができる。この結果、所定空間内の任意の被投射領域にプロジェクタから映像を投射することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明のプロジェクタシステムは、表示空間に設けた位置センサーとモバイルプロジェクタの画像を連動させることで、３次元空間への画像投射が可能となる。位置センサーによりプロジェクタの位置情報を取り込み、制御装置によりプロジェクタの画像を制御することで、高速な画像の制御が可能となる。
【０１４７】
さらに、本発明のプロジェクタシステムは、プロジェクタの映像と静止物体、静止画などとの合成映像が容易に実現できるという利点を有する。また、固定位置センサーと制御装置をプロジェクタの外部に設けることで、プロジェクタの小型化、低消費電力化が可能となり、プロジェクタを携帯しながら使用できるのに、十分な小型化軽量化が可能となる。
【０１４８】
さらに、本発明のプロジェクタシステムは、レーザまたはＬＥＤ光源を用いることで、小型化、低消費電力化が可能となり、超小型の携帯プロジェクタが実現できる。これによって、プロジェクタを携帯しながら３次元空間に表示できるため、その実用効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るプロジェクタシステムの概略構成を示す模式図である。
【図２】図１のプロジェクタシステムの機能構成を示すブロック図である。
【図３】制御装置による映像投射動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２に係るプロジェクタシステムの概略構成を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係るプロジェクタシステムの概略構成を示す模式図である。
【図６】複数のプロジェクタによる投射画像を表示面２ｃ上において合成している様子を示す模式図である。
【図７】図７Ａは、本発明の実施の形態４に係るプロジェクタシステムに用いられるプロジェクタの概略構成を示す上面図であり、図７Ｂは、その側断面図である。
【図８】本発明の実施の形態５に係るプロジェクタシステムの概略構成を示す模式図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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