(57)【要約】【課題】照明として多彩なバリエーションで使用できるようにする。【解決手段】光源部16と、画像信号を入力する入力系(11〜13)と、光源部からの光を用い、入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する、投影画角とフォーカスを調整可能な投影レンズ部18を含んだ投影系(14，15，17〜19)と、照明用画像信号を記憶する照明用画像記憶部31Ａと、投影対象までの距離を測定する撮影系(20〜24)と、入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影モードまたは光源部からの光を用いて照明を行なう照明モードを操作部32での操作に応じて選択的に設定し、照明モード設定時に、照明用画像記憶部から照明用画像信号を読出し、入力系で入力した画像信号に代えて投影系によりそれに応じた光像を投影させ、撮影系で得た投影対象までの距離に基づき、投影系の投影レンズ部を投影モード時は異なる状態に調整するＣＰＵ29と備える。【選択図】図１
2013076923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
画像信号を入力する入力手段と、
上記光源からの光を用い、上記入力手段で入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影光学系を含んだ投影手段と、
上記入力手段で入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影モードと、上記光源からの光を用いて照明を行なう照明モードとを選択的に設定するモード設定手段と、
照明用画像信号を記憶する画像記憶手段と、
上記モード設定手段による照明モード設定時に、上記画像記憶手段から上記照明用画像信号を読出し、上記入力手段で入力した画像信号に代えて上記投影手段により上記照明用画像信号に応じた光像を投影させる画像制御手段と、
上記投影手段による投影対象までの距離を測定する測距手段と、
上記モード設定手段による照明モード設定時に、上記測距手段で得た投影対象までの距離に基づき、上記投影手段の投影光学系を上記投影モード時は異なる状態に調整する光学制御手段と
を具備したことを特徴とする投影装置。
【請求項２】
上記光学制御手段は、上記投影手段の投影光学系の投影画角、フォーカス及びシフト機構の少なくとも一つを上記投影モード時は異なる状態に調整することを特徴とする請求項１記載の投影装置。
【請求項３】
上記モード設定手段で設定する照明モードは、複数の照明モードを含むことを特徴とする請求項１または２記載の投影装置。
【請求項４】
上記画像記憶手段は、複数の照明用画像信号を記憶し、
上記画像制御手段は、上記モード設定手段による照明モード設定時に、上記画像記憶手段から設定された照明モードに対応した上記照明用画像信号を読出して、上記投影手段により上記照明用画像信号に応じた光像を投影させる
ことを特徴とする請求項３記載の投影装置。
【請求項５】
上記投影手段により光像を投影する投影対象面を撮像する撮像手段をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至４何れか記載の投影装置。
【請求項６】
上記撮像手段で得た投影対象面の画像から、被写体の形状を認識する形状認識手段をさらに具備し、
上記画像制御手段は、上記モード設定手段による照明モード設定時に、上記形状認識手段で認識した被写体の形状に対応した上記照明用画像信号を読出して、上記投影手段により上記照明用画像信号に応じた光像を投影させる
ことを特徴とする請求項５記載の投影装置。
【請求項７】
上記形状認識手段で認識した被写体の形状に応じた照明用画像信号を作成する画像作成手段をさらに具備し、
上記画像制御手段は、上記形状認識手段で認識した被写体の形状に対応した照明用画像信号が上記画像記憶手段になかった場合、上記投影手段により上記画像作成手段で作成した照明用画像信号に応じた光像を投影させる
ことを特徴とする請求項６記載の投影装置。
【請求項８】
上記投影手段は、投影画角が調整可能な投影光学系を含み、
上記光学制御手段は、上記形状認識手段で認識した被写体の形状に基づいて、上記投影手段の投影光学系を上記投影モード時は異なる投影画角に調整する
ことを特徴とする請求項６または７記載の投影装置。
【請求項９】
上記撮像手段で得た投影対象面の画像から、被写体の色を認識する色認識手段をさらに具備し、
上記画像制御手段は、上記モード設定手段による照明モード設定時に、上記色認識手段で認識した被写体の色に対応した上記照明用画像信号を読出して、上記投影手段により上記照明用画像信号に応じた光像を投影させる
ことを特徴とする請求項５乃至８何れか記載の投影装置。
【請求項１０】
上記画像記憶手段は、投影手段により光像を投影する投影対象面の被写体の形状または色を判断するためのテスト照明用画像信号を記憶し、
上記画像制御手段は、上記撮像手段による投影対象面の画像撮影時に上記画像記憶手段からテスト照明用画像信号を読出して、上記投影手段により上記テスト照明用画像信号に応じた光像を投影させる
ことを特徴とする請求項５乃至９何れか記載の投影装置。
【請求項１１】
上記光学制御手段は、上記モード設定手段による照明モード設定時に、設定された照明モードに応じて上記投影手段の投影光学系を異なる状態に調整することを特徴とする請求項３乃至１０何れか記載の投影装置。
【請求項１２】
上記投影手段は、フォーカスを調整可能な投影光学系を含み、
上記光学制御手段は、照明モード設定時に、上記投影手段の投影光学系を非合焦状態に調整する
ことを特徴とする請求項１乃至１１いずれか記載の投影装置。
【請求項１３】
光源、画像信号を入力する入力部、上記光源からの光を用い、上記入力部で入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影光学系を含んだ投影部を備えた装置での投影制御方法であって、
上記入力部で入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影モードと、上記光源からの光を用いて照明を行なう照明モードとを選択的に設定するモード設定工程と、
上記モード設定工程による照明モード設定時に、照明用画像信号を記憶する画像記憶部から上記照明用画像信号を読出し、上記入力部で入力した画像信号に代えて上記投影部により上記照明用画像信号に応じた光像を投影させる画像制御工程と、
上記投影部による投影対象までの距離を測定する測距工程と、
上記モード設定工程による照明モード設定時に、上記測距工程で得た投影対象までの距離に基づき、上記投影部の投影光学系を上記投影モード時は異なる状態に調整する光学制御工程と
を有したことを特徴とする投影制御方法。
【請求項１４】
光源、画像信号を入力する入力部、上記光源からの光を用い、上記入力部で入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影光学系を含んだ投影部を備えた装置が内蔵するコンピュータが実行するプログラムであって、
上記コンピュータを、
上記入力部で入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影モードと、上記光源からの光を用いて照明を行なう照明モードとを選択的に設定するモード設定手段、
上記モード設定手段による照明モード設定時に、照明用画像信号を記憶する画像記憶部から上記照明用画像信号を読出し、上記入力部で入力した画像信号に代えて上記投影部により上記照明用画像信号に応じた光像を投影させる画像制御手段、
上記投影部による投影対象までの距離を測定する測距手段、及び
上記モード設定手段による照明モード設定時に、上記測距手段で得た投影対象までの距離に基づき、上記投影部の投影光学系を上記投影モード時は異なる状態に調整する光学制御手段
として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体発光素子を光源に用いるプロジェクタなどに好適な投影装置、投影制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
異なった機能を備えた機器を融合させることで、従来の技術では実現されていなかった新たな使い勝手を実現した携帯型情報機器として、プロジェクタにより単純な懐中電灯的使用方法を可能とした技術が考えられている。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０９３８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に記載された技術では、携帯型のプロジェクタを懐中電灯として使用する際に、投影画像の光像を形成するための画像パターン形成部、具体的には透過型のカラー液晶パネルを光路から退避することで、光源の発する照明光を直接効率的に被写体に照射するものとしている。このように、携帯型の装置であるために電源の容量等も限られていることから、光源の明るさを最大限に照明光に利用する方向での技術が模索されている。
【０００５】
一方で、携帯しての使用を前提とせず、１箇所に固定設置したプロジェクタを照明装置としても使用する場合を考えると、必ずしも光源となる素子の明るさを最大限に利用する必要はなく、むしろ、近年の省エネルギ指向等を考慮すると、明るさを控えめとしながらも、使用環境に適した多彩な照明パターンが求められるものと思われる。この点を考慮した技術に関して、上記特許文献の記載を含めて、該当するものは見当たらない。
【０００６】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、照明として多彩なバリエーションで使用することが可能な投影装置、投影方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、光源と、画像信号を入力する入力手段と、上記光源からの光を用い、上記入力手段で入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影光学系を含んだ投影手段と、上記入力手段で入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影モードと、上記光源からの光を用いて照明を行なう照明モードとを選択的に設定するモード設定手段と、照明用画像信号を記憶する画像記憶手段と、上記モード設定手段による照明モード設定時に、上記画像記憶手段から上記照明用画像信号を読出し、上記入力手段で入力した画像信号に代えて上記投影手段により上記照明用画像信号に応じた光像を投影させる画像制御手段と、上記投影手段による投影対象までの距離を測定する測距手段と、上記モード設定手段による照明モード設定時に、上記測距手段で得た投影対象までの距離に基づき、上記投影手段の投影光学系を上記投影モード時は異なる状態に調整する光学制御手段とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、照明として多彩なバリエーションで使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る照明プロジェクタの機能回路構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係る投影動作全体の処理内容を示すフローチャート。
【図３】同実施形態に係る図２のスポット照明条件設定処理のサブルーチンの処理内容を示すフローチャート。
【図４】同実施形態に係る図２のぼかし照明条件設定処理のサブルーチンの処理内容を示すフローチャート。
【図５】同実施形態に係るスポット照明モードでの照明動作を例示する図。
【図６】同実施形態に係るスポット照明モードでの被写体位置への追従動作を説明する図。
【図７】同実施形態に係るぼかし照明モードでの照明動作を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明をＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）（登録商標）方式を採用した天井据付け型の照明兼用プロジェクタ装置（照明機能を備えたプロジェクタ装置）（以下「照明プロジェクタ」と称する）に適用した場合の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
すなわち本実施形態では、例えばリビングルームのテーブルが設置された位置の上側の天井部に据付けた照明プロジェクタを、照明器具であるダウンライトとして使用する一方で、外部から入力した画像信号により、例えば直下に設置される該テーブルの天板をスクリーンとして画像を投影可能とするものである。
【００１２】
本実施形態に係る照明プロジェクタは、投影レンズ系内にズームレンズを備え、照明モード時には例えば１２０°程度の広い投影画角で室内を照射する一方で、画像投影モード時には投影画角を４５°程度まで絞り、光束を集中した明るい画像の投影が可能であるものとする。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る照明プロジェクタ１０の主として電子回路の機能構成を説明する図である。同図中、無線ＬＡＮアンテナ１１から無線ＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）１２を介して無線による画像信号が、また入力部１３を介して有線接続された図示しない外部機器からの画像信号がそれぞれ入力される。
【００１４】
無線ＬＡＮインタフェース１２は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ規格に則ったＷｉ−Ｆｉ対応のインタフェース回路であり、後述するＣＰＵ２９の制御の下に上記無線ＬＡＮアンテナ１１を介して、外部機器としての例えばパーソナルコンピュータ等と無線によるデータの送受を制御する。
【００１５】
入力部１３は、例えばピンジャック（ＲＣＡ）タイプのビデオ入力端子、Ｄ−ｓｕｂ１５タイプのＲＧＢ入力端子、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）規格の画像／音声入力端子、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）コネクタを有し、これらのいずれかの端子を介して有線接続される外部機器から、画像信号及び音声信号を入力する。
【００１６】
無線ＬＡＮインタフェース１２または入力部１３から入力された各種規格の画像信号はデジタル化された後、システムバスＳＢを介して投影画像駆動部１４に送られる。この投影画像駆動部１４は、送られてきた画像データに応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば６０［フレーム／秒］と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、マイクロミラー素子１５を表示駆動する。
【００１７】
このマイクロミラー素子１５は、アレイ状に配列された複数、例えばＷＸＧＡ（横１２８０画素×縦７６８画素）分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン／オフ動作して表示動作することで、その反射光により光像を形成する。
【００１８】
一方で、光源部１６から時分割でＲ，Ｇ，Ｂの原色光が循環的に出射される。光源部１６は、半導体発光素子であるＬＥＤを有し、Ｒ，Ｇ，Ｂの原色光を時分割で繰返し出射する。光源部１６が有するＬＥＤは、広義でのＬＥＤとして、ＬＤ（半導体レーザ）や有機ＥＬ素子を含むものとしても良い。この光源部１６からの原色光が、ミラー１７で全反射して上記マイクロミラー素子１５に照射される。
【００１９】
そして、マイクロミラー素子１５での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズ部１８を介して外部に投射して表示される。
【００２０】
上記投影レンズ部１８は、内部のレンズ光学系中に、フォーカス位置を移動するためのフォーカスレンズ及びズーム（投影）画角を可変するためのズームレンズを含み、それら各レンズはレンズモータ（Ｍ）１９により図示しないギヤ機構を介して光軸方向に沿った位置が選択的に駆動される。
【００２１】
また、上記投影レンズ部１８と隣接するようにして撮影レンズ部２０を配設する。この撮影レンズ部２０は、フォーカス位置を移動するためのフォーカスレンズを含み、上記投影レンズ部１８の最広角での投影画角をカバーするような撮影画角を有する。撮影レンズ部２０に入光する外部の光像は、固体撮像素子であるＣＭＯＳイメージセンサ２１上に結像される。
【００２２】
ＣＭＯＳイメージセンサ２１での結像により得られる画像信号は、Ａ／Ｄ変換器２２でデジタル化された後、撮影画像処理部２３に送られる。
【００２３】
この撮影画像処理部２３は、上記ＣＭＯＳイメージセンサ２１を走査駆動して連続した撮影動作を実行させ、撮影により得た時系列の画像データそれぞれの輪郭抽出と画像間の動き検出等の画像処理を実施することで、後述するように画像中に移り込んでいる人物の動き（ジェスチャ）を抽出する。
【００２４】
加えて撮影画像処理部２３は、上記撮影レンズ部２０のフォーカスレンズ位置を移動させるためのレンズモータ（Ｍ）２４を駆動する。
【００２５】
さらに上記投影レンズ部１８及び撮影レンズ部２０と近設し、撮影レンズ部２０と同等の検出範囲となるように、レンズ２５を介して赤外線センサ２６が、レンズ２７を介して照度センサ２８がそれぞれ設けられる。
【００２６】
赤外線センサ２６は、人感センサとして設けられたものであり、投影レンズ部１８の最広角投影範囲内に人体が存在する場合に、その人体から放射される赤外線を検出する。検出結果はデジタル化した上で後述するＣＰＵ２９へ出力する。
【００２７】
照度センサ２８は、投影レンズ部１８の最広角投影範囲内の平均的な照度を検出し、その検出結果をデジタル化した上で後述するＣＰＵ２９へ出力する。
【００２８】
上記各回路の動作すべてをＣＰＵ２９が制御する。このＣＰＵ２９は、メインメモリ３０及びプログラムメモリ３１と直接接続される。メインメモリ３０は、例えばＳＲＡＭで構成され、ＣＰＵ２９のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ３１は、電気的書換可能な不揮発性メモリ、例えばフラッシュＲＯＭで構成され、ＣＰＵ２９が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。
【００２９】
プログラムメモリ３１には、図示する如く照明用画像記憶部３１Ａ及びジェスチャ内容記憶部３１Ｂが含まれる。照明用画像記憶部３１Ａは、照明モード時に投影する画像（照明用画像）情報、例えば後述するスポット照明モードであれば照明位置のみが白色、その他の周辺が黒色となるような画像情報や、その際のパラメータ（明るさ等）のデータを記憶する。ジェスチャ内容記憶部３１Ｂは、予め設定されている、ユーザのジェスチャ動作の内容を時系列の動きベクトルで表現したデータを記憶する。
【００３０】
ＣＰＵ２９は、上記プログラムメモリ３１に記憶されている動作プログラムや定型データ等を読出し、メインメモリ３０に展開して記憶させた上で当該プログラムを実行することにより、この照明プロジェクタ１０を統括して制御する。
【００３１】
上記ＣＰＵ２９は、操作部３２からの操作信号に応じて各種投影動作を実行する。この操作部３２は、照明プロジェクタ１０の本体に備える赤外線受光部を介してこの照明プロジェクタ１０専用の図示しないリモートコントローラから送られてきたキー操作信号を受信し、そのキー操作内容に応じた信号を上記ＣＰＵ２９へ送出する。操作部３２が受信する図示しないリモートコントローラからの操作信号としては、例えば照明プロジェクタ１０の電源のオン／オフ、後述する照明モードの切換え等を含む。
【００３２】
また、ＣＰＵ２９は、撮影画像処理部２３と協働して、ジェスチャの内容がどのような動作に対応するものかを判断する。
【００３３】
上記ＣＰＵ２９はさらに、上記システムバスＳＢを介して音声処理部３３と接続される。  
音声処理部３３は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声信号をアナログ化し、スピーカ部３４を駆動して放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。
【００３４】
次に上記実施形態の動作について説明する。  
なお以下に示す動作は、上述した如くＣＰＵ２９がプログラムメモリ３１から読出した動作プログラムや定型データ等をメインメモリ３０に展開した上で実行するものである。プログラムメモリ３１に記憶される動作プログラム等は、この照明プロジェクタ１０の工場出荷時にプログラムメモリ３１に記憶されていたもののみならず、ユーザがこの照明プロジェクタ１０を購入後に無線ＬＡＮインタフェース１２及び無線ＬＡＮアンテナ１１を介して図示しないパーソナルコンピュータ等からインターネット経由でダウンロードしたバージョンアップ用のプログラム等をインストールした内容を含む。
【００３５】
図２は、ＣＰＵ２９が実行する基本的な動作の処理内容を示す。その当初には、操作部３２によりリモートコントローラから電源をオンするキー操作があるのを待機する（ステップＭ１０１）。
【００３６】
電源をオンするキー操作がリモートコントローラでなされた時点でＣＰＵ２９は、上記ステップＭ１０１でそれを判断し、所定の初期設定処理を実行する（ステップＭ１０２）。
【００３７】
次いでＣＰＵ２９は測距処理として、撮影画像処理部２３によりＣＭＯＳイメージセンサ２１での撮像動作を開始させる一方で、レンズモータ２４を介して撮影レンズ部２０のフォーカスレンズ位置を順次移動させ、例えばコントラスト方式のＡＦ（自動合焦）動作により投影レンズ部１８が対向している投影面までの正確なフォーカス位置を取得させる（ステップＭ１０３）。
【００３８】
次にＣＰＵ２９は、その時点で設定されている投影のモード情報をプログラムメモリ３１から読出す（ステップＭ１０４）。  
本実施形態では、入力される画像信号に対応した投影を行なう「通常投影モード」、注目したい範囲を集中的に照明する、第１の照明モードとしての「スポット照明モード」、及び注目したい位置周辺全体を照明する、第２の照明モードとしての「ぼかし照明モード」の計３つのモードがあり、電源をオンした直後は例えばスポット照明モードがデフォルトで設定されるものとする。
【００３９】
ＣＰＵ２９は、読出したモード情報に基づいて、まずいずれかの照明モードを示すものであるか否かを判断する（ステップＭ１０５）。  
ここでいずれの照明モードでもないと判断した場合、ＣＰＵ２９は通常投影モードでの動作に移行するべく、通常投影モードでの条件を設定する処理を実行する（ステップＭ１０６）。
【００４０】
この通常投影モードの設定条件としては、例えば前回の電源オフ時に設定されていた画像信号の入力切換え情報、投影する画像の明るさや色彩を示す投影モードの情報、音声情報の有無や音声を出力する場合の音量を示す音声情報等を含む。
【００４１】
また上記ステップＭ１０５で、照明モードが設定されていると判断した場合、ＣＰＵ２９は次にその照明モードがスポット照明モードであるか否かを判断する（ステップＭ１０７）。  
ここでスポット照明モードであると判断すると、ＣＰＵ２９は次にそのスポット照明モードでの条件設定処理を実行する（ステップＭ１０８）。
【００４２】
図３は、このスポット照明モードでの条件設定処理の詳細な内容を示すサブルーチンである。サブルーチンの処理当初にＣＰＵ２９は、デフォルトの予備照明として、マイクロミラー素子１５の全面を用いた白一色となるテスト用の画像を照明用画像記憶部３１Ａから読出して投影することにより、投影対象面での被写体を認識可能とする（ステップＳ１０１）。
【００４３】
次にＣＰＵ２９は、撮影画像処理部２３によりＣＭＯＳイメージセンサ２１での撮像動作を実行させ、被写体を含む投影対象面の画像を撮影させる（ステップＳ１０２）。撮影により得た画像に対し、ＣＰＵ２９はさらに撮影画像処理部２３内でその画像中から輪郭抽出処理等により被写体の認識処理を実行させる（ステップＳ１０３）。
【００４４】
この認識処理の結果に対してＣＰＵ２９では、予め記憶させておいたテーブルの形状を示すデータと比較することで、テーブルとは異なる形状の被写体を画像中から抽出まで待機する（ステップＳ１０４）。
【００４５】
このとき撮像範囲内にいるユーザは、必要に応じてテーブル上の被写体の位置を示すようなジェスチャ、例えば被写体を手指で指し示すような動作を行ない、それを撮影画像処理部２３、ＣＰＵ２９で認識させるものとしても良い。
【００４６】
その場合に撮影画像処理部２３は、ＣＰＵ２９の制御の下にＡ／Ｄ変換器２２から得られる時系列の各画像データそれぞれの輪郭抽出と画像間の動き検出等の画像処理を実施する。ＣＰＵ２９は、この撮影画像処理部２３から得られる人物の手指等の動きを表すデータを、プログラムメモリ３１のジェスチャ内容記憶部３１Ｂに記憶されている、予め設定された各種投影動作の操作に関するジェスチャ内容のデータそれぞれと比較して一致度を認識率として算出し、一定の認識率、例えば８０［％］を超えるものを認識結果とする。
【００４７】
被写体の形状を抽出できたと判断した時点でＣＰＵ２９は、次に撮影画像処理部２３により画像中から抽出した被写体の形状とその範囲をカバーするような投影画角とを認識させる（ステップＳ１０５）。
【００４８】
さらにＣＰＵ２９は、予めプログラムメモリ３１に記憶されている、照明用の投影画像の選択設定情報を読出す（ステップＳ１０６）。
【００４９】
ＣＰＵ２９はさらに、被写体の形状に追従した投影画像の形状とするモードが予め設定されているか否かを判断する（ステップＳ１０７）。ここで同設定が予めなされていないと判断した場合にＣＰＵ２９は、直前のステップＳ１０６で読出した、予めなされていた設定に対応する画像の形状（例えば「円」）の照明用画像情報を、照明用画像記憶部３１Ａに記憶されている複数の照明用画像情報の中から選択する（ステップＳ１０８）。
【００５０】
また上記ステップＳ１０７で被写体の形状に追従した投影画像の形状とするモードが設定されていたと判断した場合にＣＰＵ２９は、上記ステップＳ１０５で認識した被写体の形状と合致する形状（円に近いだ円、横長だ円、矩形等）の照明用画像情報が予めプログラムメモリ３１の照明用画像記憶部３１Ａにあるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。
【００５１】
ここで照明用画像記憶部３１Ａに合致する形状の照明用画像情報があると判断した場合、ＣＰＵ２９はその形状が合致すると判断した照明用画像情報を選択して照明用画像記憶部３１Ａから読出す（ステップＳ１１０）。
【００５２】
また上記ステップＳ１０９で照明用画像記憶部３１Ａに合致する形状の照明用画像情報がないと判断した場合、ＣＰＵ２９は被写体の形状に合致するような照明用画像情報を新たに作成する（ステップＳ１１１）。
【００５３】
上記ステップＳ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１１１のいずれかで照明用画像情報を選択または作成すると、次にＣＰＵ２９は照明色反映モードが予め設定されているか否かを判断する（ステップＳ１１２）。
【００５４】
ここで照明色反映モードが設定されていると判断した場合、ＣＰＵ２９は撮影画像中の被写体の主要な色を認識した上で（ステップＳ１１３）、その認識した色が映えるような照明色を選択する（ステップＳ１１４）。
【００５５】
この照明色の選択に関しては、例えばプログラムメモリ３１に予めルックアップテーブルを用意しておき、認識した色を参照して対応する照明色を読出すことで、簡易に照明色を選択できる。
【００５６】
また上記ステップＳ１１２で照明色反映モードが設定されていないと判断した場合、ＣＰＵ２９は認識した被写体の主要な色に関係なく、予め設定されているデフォルトの照明色、例えば白色を選択する（ステップＳ１１５）。
【００５７】
その後、中央のスポット照明を行なう部分に対して、その周辺側のぼかし度合いをどの程度にするのかを予め設定されている内容を反映して決定する（ステップＳ１１６）。
【００５８】
さらに、投影レンズ部１８を構成するレンズ光学系に光軸をシフトする機構、所謂「アオリ」を行なう機構が形成されている場合には、光軸を必要な角度だけスイングまたはチルトさせることで変更して、投影面に対する投影光軸が直交していない場合の画像の変形を抑止するような設定を行なっても良い（ステップＳ１１７）。
【００５９】
続けてＣＰＵ２９は、スポット照明モードで予め設定されている光学系の情報を読出した上で（ステップＳ１１８）、読出した情報に基づいて投影レンズ部１８中のズームレンズをレンズモータ１９の駆動により設定されたズーム画角となるように移動させる（ステップＳ１１９）。
【００６０】
ここでは、スポット照明という性質から、詳細は後述するが、ズーム画角は被写体とその近傍のみを含む画角となるよう小さく絞るように移動させることが好ましい。
【００６１】
合わせてＣＰＵ２９は、上記メインルーチンのステップＭ１０３で取得した投影面までの距離情報に基づいて投影レンズ部１８中のフォーカスレンズをレンズモータ１９の駆動により移動させる（ステップＳ１２０）。  
ここでは、スポット照明という性質から、詳細は後述するが、フォーカスは合焦状態となるように移動させる。
【００６２】
以上でこの図３のサブルーチンを一旦終了し、上記図２のメインルーチンの処理に復帰する。
【００６３】
また、図２のメインルーチンのステップＭ１０７で、照明モードがスポット照明モードではないと判断した場合、設定されている照明モードはぼかし照明モードであることとなるので、ＣＰＵ２９は次にそのぼかし照明モードでの条件設定処理を実行する（ステップＭ１０９）。
【００６４】
図４は、このぼかし照明モードでの条件設定処理の詳細な内容を示すサブルーチンである。サブルーチンの処理当初にＣＰＵ２９は、予めプログラムメモリ３１に記憶されている、照明用の投影画像の選択設定情報を読出す（ステップＳ２０１）。
【００６５】
ＣＰＵ２９は、読出した設定情報から、投影画像の形状の指示がなされているか否かを判断する（ステップＳ２０２）。ここで形状を指示する設定がなされていると判断した場合にＣＰＵ２９は、その指示にしたがった画像の形状（例えば「円形」）の照明用画像情報を、照明用画像記憶部３１Ａに記憶されている複数の照明用画像情報の中から選択する（ステップＳ２０３）。
【００６６】
また上記ステップＳ２０２で形状の指示が設定されていないと判断した場合にＣＰＵ２９は、デフォルトの形状、例えば表示素子のアスペクト比に対応するだ円形の照明用画像情報を、照明用画像記憶部３１Ａに記憶されている複数の照明用画像情報の中から選択する（ステップＳ２０４）。
【００６７】
上記ステップＳ２０３またはＳ２０４で照明用画像情報を選択すると、次にＣＰＵ２９は周辺側のぼかし度合いをどの程度にするのかを予め設定されている内容を反映して決定する（ステップＳ２０５）。
【００６８】
続けてＣＰＵ２９は、ぼかし照明モードで予め設定されている光学系の情報を読出した上で（ステップＳ２０６）、読出した情報に基づいて投影レンズ部１８中のズームレンズをレンズモータ１９の駆動により設定されたズーム画角となるように移動させる（ステップＳ２０７）。
【００６９】
ここでは、ぼかし照明という性質から、詳細は後述するが、ズーム画角は最大画角となるように移動させるようにする。
【００７０】
合わせてＣＰＵ２９は、上記メインルーチンのステップＭ１０３で取得した投影面までの距離情報に基づいて投影レンズ部１８中のフォーカスレンズをレンズモータ１９の駆動により移動させる（ステップＳ２０８）。  
ここでは、ぼかし照明という性質から、詳細は後述するが、フォーカスは非合焦状態となるように移動させるようにする。
【００７１】
以上でこの図４のサブルーチンを一旦終了し、上記図２のメインルーチンの処理に復帰する。
【００７２】
図２のメインルーチンでは、上記ステップＭ１０６で設定した通常投影モードの条件、あるいは上記ステップＭ１０８で設定したスポット照明モードの条件、あるいは上記ステップＭ１０９で設定したぼかし照明モードの条件にしたがって投影または照明動作を実行する（ステップＭ１１０）。
【００７３】
図５は、スポット照明モードでの照明動作を例示する。図５（Ａ）は、抽出した被写体ＯＪ１を中心として、投影画像ＩＡ１１中、被写体ＯＪ１の周囲に対応する円形範囲ＳＡ１１内のみを白色で照明し、それ以外は黒色（照明せず）とした状態を示す。
【００７４】
被写体ＯＪ１の大きさに合わせて投影レンズ部１８のズームレンズを移動して投影画角を絞ることで、図５（Ｂ）に示すように全体の投影画像ＩＡ１２の範囲を狭める。このとき被写体ＯＪ１を含む円形範囲ＳＡ１２を相対的に大きくすることで、結果として上記図５（Ａ）に示した円形範囲ＳＡ１１と同等の大きさを維持しており、且つ、全体の投影画像ＩＡ１２に占める円形範囲ＳＡ１２の大きさの割合を増やしているため、同範囲ＳＡ１２内は光源部１６の輝度を有効に活用し、より明るく照明されることになる。
【００７５】
さらに図５（Ｃ）では、投影面及び被写体ＯＪ１までの距離を測定したことにより投影レンズ部１８のフォーカスレンズ位置を調整して正確に投影面に合焦させることで、円形範囲ＳＡ１３を周囲から明確に区分し、被写体ＯＪ１を際立つように照明できる。
【００７６】
図６は、スポット照明モードでの被写体位置の追従動作を説明する図である。この例では、テーブルＴＢ上から抽出した被写体ＯＪ３の位置に追従し、当該被写体ＯＪ３が含まれる範囲までズーム位置を絞った投影画像ＩＡ３１中、被写体ＯＪ３の周囲に対応する楕円範囲ＳＡ３１内のみを白色で照明し、それ以外は黒色（照明せず）とした状態を示す。
【００７７】
図７は、ぼかし照明モードでの照明動作を例示する。図７（Ａ）は、投影画像ＩＡ２１中、形状として楕円が指示されている場合を示す。同図（Ａ）では同心状に複数の楕円が外側に行くほど輝度が低くなるようにグラデーションを描いた投影画像ＩＡ２１を示す。
【００７８】
投影レンズ部１８のズームレンズを移動して投影画角を広げることで、図７（Ｂ）に示すように全体の投影画像ＩＡ２２の範囲を広げている。
【００７９】
さらに図７（Ｃ）では、投影レンズ部１８のフォーカスレンズ位置を調整して最も遠方側で合焦するように移動させて、意図的にぼかした投影画像ＩＡ２３とすることで、輝度変化の境目がなく自然にぼかした照明を実現できる。
【００８０】
上記のようにして通常投影モード、スポット照明モード、及びぼかし照明モードのいずれか設定されたモードでの投影動作を実行しながら、合わせて操作部３２よりユーザによって何らかのキー操作またはジェスチャによる指示がなされたか否かを判断し（ステップＭ１１１）、操作または指示がなければ上記ステップＭ１１０の投影、照明動作を続行する。
【００８１】
この動作状態で、操作部３２からキー操作信号が入力されるか、またはジェスチャ指示が認識された場合、ＣＰＵ２９は上記ステップＭ１１１でそれを判断し、まずそのキー操作またはジェスチャ指示が電源のオフを指示するためのものであったか否かを判断する（ステップＭ１１２）。
【００８２】
ここで電源のオフを指示するものであったと判断した場合、ＣＰＵ２９は各種設定状態の記憶から、次の電源オンに備えた一部の回路以外への電源供給の停止までを含む一連の電源オフ処理を実行した上で（ステップＭ１１３）、上記ステップＭ１０１からの処理に戻る。
【００８３】
また上記ステップＭ１１２で電源のオフが指示されたのではないと判断した場合、ＣＰＵ２９は次いでモードの変更が指示されたか否かを判断する（ステップＭ１１４）。ここでモードの変更が指示されたと判断した場合、ＣＰＵ２９は操作されたキー操作信号またはジェスチャ指示にしたがってモード状態の変更設定を行なった後（ステップＭ１１５）、上記ステップＭ１１０からの処理に戻る。
【００８４】
上記ステップＭ１１４でモードの変更が指示されたのでもないと判断した場合、ＣＰＵ２９は次にそのキー操作信号またはジェスチャ指示が照明設定の変更を指示するためのものであったか否かを判断する（ステップＭ１１６）。
【００８５】
ここで照明設定の変更を指示するための操作またはジェスチャ指示であったと判断した場合、ＣＰＵ２９はユーザのキー操作またはジェスチャ指示に従って照明設定の任意項目の変更処理を実行する（ステップＭ１１７）。
【００８６】
この照明設定の変更に関して、スポット照明モードでは、例えば被写体形状の追従の有無（デフォルト有）、被写体形状の追従がない場合の照明用画像（枠画像）の形状（円（デフォルト）、楕円、矩形、星形・・・）の選択、被写体色の反映の有無、被写体色の反映がない場合の照明色（枠内色（白（デフォルト）、青、・・・）、枠外色（黒（デフォルト）、黄色、・・・）の選択、照明用画像周辺のぼかし度（なし（デフォルト）、弱、中、強）の選択、被写体に応じたズーム画角の追従の有無、被写体に応じたズーム画角の追従がない場合のズーム画角（最広角、広角、中、望遠、最望遠）、被写体に対するフォーカス位置（最近非合焦状態、合焦状態（デフォルト）、最遠非合焦状態）の選択、及び輝度（暗、中、明（デフォルト））の選択等を含む。
【００８７】
また、ぼかし照明モードでの照明設定の変更に関しては、照明用画像の枠形状（円、楕円（デフォルト）、・・・）の選択、照明用画像の照明色（枠内色（白（デフォルト）、青、・・・）、枠外色（黒（デフォルト）、黄色、・・・）の選択、照明用画像の周辺のぼかし度（弱、中（デフォルト）、強）の選択、ズーム画角（最広角（デフォルト）、広角、中、望遠、最望遠）の選択、投影面に対するフォーカス位置（最近非合焦状態、合焦状態、最遠非合焦状態（デフォルト））の選択、及び輝度（暗（デフォルト）、中、明）の選択等を含む。
【００８８】
なお、上記括弧内に記載した内容、デフォルト設定は、具体例であって、任意に設定可能なものである。
【００８９】
照明設定の変更処理を実行すると、続いてＣＰＵ２９は、その変更設定された照明設定の内容を保持するべくプログラムメモリ３１内に記憶させた上で（ステップＭ１１８）、変更した照明設定を活かすべく上記ステップＭ１１０からの処理に戻る。
【００９０】
また上記ステップＭ１１６でキー操作またはジェスチャ指示された内容が照明設定の変更でもないと判断した場合にＣＰＵ２９は、キー操作またはジェスチャ指示の内容に対応するその他の処理を実行した上で（ステップＭ１１９）、上記ステップＭ１１０からの処理に戻る。
【００９１】
以上詳述した如く本実施形態によれば、投影のために使用する投影光学系（ズーム機能やフォーカス調整機能、シフト機構等）のための駆動機構を照明モード時にも活用することで、多彩なバリエーションでシチュエーションに合わせた照明として使用することが可能となる。
【００９２】
加えて上記実施形態では、照明モードを複数設け、それらから任意の１つを選択して照明を実行可能としたので、状況や嗜好に合わせて任意の照明モードを選択して照明させることが可能となる。
【００９３】
また上記実施形態では、スポット照明モードで照明範囲内にある被写体の形状を認識してその形状に合わせた形状のスポット光を選択、あるいは作成した上で照明するものとしたので、被写体の形状を活かした効果的な照明を実現できる。
【００９４】
さらに上記実施形態では、照明で用いる色を被写体の色を認識して設定することが可能としたので、例えば被写体の色が映えるような色で照明することにより、好適なスポット効果を奏することができる。
【００９５】
また上記実施形態では、設定当初に予備照明としてテスト用の画像を用いた照明を行なうことで、被写体の形状や色を正確に認識し、適切な照明に活用することができる。
【００９６】
さらに上記実施形態では、投影レンズ部１８を構成するレンズ光学系のズームレンズやフォーカスレンズの各位置を照明モードに合わせて制御するものとしたので、各照明モードに対応して投影系の機構を有効に活用し、より多彩で表現力に富んだ照明を実現できる。
【００９７】
特に上記実施形態では、ぼかし照明モードで意図的にフォーカスレンズを最遠または最近側に位置させるなど、非合焦状態による自然なぼかし効果を演出できるようにした。
【００９８】
また上記実施形態では、特に投影レンズ部１８を構成するレンズ光学系のズームレンズにより照明モードに適した投影画角での照明を行なうものとしたので、例えばスポット照明モードでは、光源部１６の発する光を有効に利用して、必要な照明範囲に合わせてより明るい照明光による照明を実現でき、照明モードに適した画角で効果的な照明を行なうことができる。
【００９９】
なお上記実施形態は、本発明をＤＬＰ（登録商標）方式を採用した天井据付け型の照明兼用プロジェクタ装置に適用した場合について説明したものであるが、本発明はプロジェクタ方式や据付け場所、光源の発光素子、各種センサの構成等を限定するものではない。
【０１００】
その他、本発明は上述した実施形態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種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１０１】
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。  
請求項１記載の発明は、光源と、画像信号を入力する入力手段と、上記光源からの光を用い、上記入力手段で入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影光学系を含んだ投影手段と、上記入力手段で入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影モードと、上記光源からの光を用いて照明を行なう照明モードとを選択的に設定するモード設定手段と、照明用画像信号を記憶する画像記憶手段と、上記モード設定手段による照明モード設定時に、上記画像記憶手段から上記照明用画像信号を読出し、上記入力手段で入力した画像信号に代えて上記投影手段により上記照明用画像信号に応じた光像を投影させる画像制御手段と、上記投影手段による投影対象までの距離を測定する測距手段と、上記モード設定手段による照明モード設定時に、上記測距手段で得た投影対象までの距離に基づき、上記投影手段の投影光学系を上記投影モード時は異なる状態に調整する光学制御手段とを具備したことを特徴とする。
【０１０２】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記光学制御手段は、上記投影手段の投影光学系の投影画角、フォーカス及びシフト機構の少なくとも一つを上記投影モード時は異なる状態に調整することを特徴とする。
【０１０３】
請求項３記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明において、上記モード設定手段で設定する照明モードは、複数の照明モードを含むことを特徴とする。
【０１０４】
請求項４記載の発明は、上記請求項３記載の発明において、上記画像記憶手段は、複数の照明用画像信号を記憶し、上記画像制御手段は、上記モード設定手段による照明モード設定時に、上記画像記憶手段から設定された照明モードに対応した上記照明用画像信号を読出して、上記投影手段により上記照明用画像信号に応じた光像を投影させることを特徴とする。
【０１０５】
請求項５記載の発明は、上記請求項１乃至４何れか記載の発明において、上記投影手段により光像を投影する投影対象面を撮像する撮像手段をさらに具備することを特徴とする。
【０１０６】
請求項６記載の発明は、上記請求項５記載の発明において、上記撮像手段で得た投影対象面の画像から、被写体の形状を認識する形状認識手段をさらに具備し、上記画像制御手段は、上記モード設定手段による照明モード設定時に、上記形状認識手段で認識した被写体の形状に対応した上記照明用画像信号を読出して、上記投影手段により上記照明用画像信号に応じた光像を投影させることを特徴とする。
【０１０７】
請求項７記載の発明は、上記請求項６記載の発明において、上記形状認識手段で認識した被写体の形状に応じた照明用画像信号を作成する画像作成手段をさらに具備し、上記画像制御手段は、上記形状認識手段で認識した被写体の形状に対応した照明用画像信号が上記画像記憶手段になかった場合、上記投影手段により上記画像作成手段で作成した照明用画像信号に応じた光像を投影させることを特徴とする。
【０１０８】
請求項８記載の発明は、上記請求項６または７記載の発明において、上記投影手段は、投影画角が調整可能な投影光学系を含み、上記光学制御手段は、上記形状認識手段で認識した被写体の形状に基づいて、上記投影手段の投影光学系を上記投影モード時は異なる投影画角に調整することを特徴とする。
【０１０９】
請求項９記載の発明は、上記請求項５乃至８何れか記載の発明において、上記撮像手段で得た投影対象面の画像から、被写体の色を認識する色認識手段をさらに具備し、上記画像制御手段は、上記モード設定手段による照明モード設定時に、上記色認識手段で認識した被写体の色に対応した上記照明用画像信号を読出して、上記投影手段により上記照明用画像信号に応じた光像を投影させることを特徴とする。
【０１１０】
請求項１０記載の発明は、上記請求項５乃至９何れか記載の発明において、上記画像記憶手段は、投影手段により光像を投影する投影対象面の被写体の形状または色を判断するためのテスト照明用画像信号を記憶し、上記画像制御手段は、上記撮像手段による投影対象面の画像撮影時に上記画像記憶手段からテスト照明用画像信号を読出して、上記投影手段により上記テスト照明用画像信号に応じた光像を投影させることを特徴とする。
【０１１１】
請求項１１記載の発明は、上記請求項３乃至１０何れか記載の発明において、上記光学制御手段は、上記モード設定手段による照明モード設定時に、設定された照明モードに応じて上記投影手段の投影光学系を異なる状態に調整することを特徴とする。
【０１１２】
請求項１２記載の発明は、上記請求項１乃至１１何れか記載の発明において、上記投影手段は、フォーカスを調整可能な投影光学系を含み、上記光学制御手段は、照明モード設定時に、上記投影手段の投影光学系を非合焦状態に調整することを特徴とする。
【０１１３】
請求項１３記載の発明は、光源、画像信号を入力する入力部、上記光源からの光を用い、上記入力部で入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影光学系を含んだ投影部を備えた装置での投影制御方法であって、上記入力部で入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影モードと、上記光源からの光を用いて照明を行なう照明モードとを選択的に設定するモード設定工程と、上記モード設定工程による照明モード設定時に、照明用画像信号を記憶する画像記憶部から上記照明用画像信号を読出し、上記入力部で入力した画像信号に代えて上記投影部により上記照明用画像信号に応じた光像を投影させる画像制御工程と、上記投影部による投影対象までの距離を測定する測距工程と、上記モード設定工程による照明モード設定時に、上記測距工程で得た投影対象までの距離に基づき、上記投影部の投影光学系を上記投影モード時は異なる状態に調整する光学制御工程とを有したことを特徴とする。
【０１１４】
請求項１４記載の発明は、光源、画像信号を入力する入力部、上記光源からの光を用い、上記入力部で入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影光学系を含んだ投影部を備えた装置が内蔵するコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、上記入力部で入力した画像信号に応じた光像を形成して投影する投影モードと、上記光源からの光を用いて照明を行なう照明モードとを選択的に設定するモード設定手段、上記モード設定手段による照明モード設定時に、照明用画像信号を記憶する画像記憶部から上記照明用画像信号を読出し、上記入力部で入力した画像信号に代えて上記投影部により上記照明用画像信号に応じた光像を投影させる画像制御手段、上記投影部による投影対象までの距離を測定する測距手段、及び上記モード設定手段による照明モード設定時に、上記測距手段で得た投影対象までの距離に基づき、上記投影部の投影光学系を上記投影モード時は異なる状態に調整する光学制御手段として機能させることを特徴とする。
【符号の説明】
【０１１５】
１０…照明プロジェクタ、１１…無線ＬＡＮアンテナ、１２…無線ＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）、１３…入力部、１４…投影画像駆動部、１５…マイクロミラー素子、１６…光源部、１７…ミラー、１８…投影レンズ部、１９…レンズモータ（Ｍ）、２０…撮影レンズ部、２１…ＣＭＯＳイメージセンサ、２２…Ａ／Ｄ変換器、２３…撮影画像処理部、２４…レンズモータ（Ｍ）、２５…レンズ、２６…赤外線センサ、２７…レンズ、２８…照度センサ、２９…ＣＰＵ、３０…メインメモリ、３１…プログラムメモリ、３１Ａ…照明用画像記憶部、３１Ｂ…ジェスチャ内容記憶部、３２…操作部、３３…音声処理部、３４…スピーカ部、ＳＢ…システムバス。
【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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