(57)【要約】【課題】消費電力量を抑制可能な投影システムを提供すること。【解決手段】調光可能な照明光源を有する照明装置と、画像を投影する投影装置とを有する投影システムであって、投影光源から射出される光で画像を投影する投影手段と、前記投影手段によって投影される投影画像の少なくとも一部を含む領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像される撮像画像における投影画像領域と投影画像外領域との輝度差に基づいて、前記照明光源の調光度又は前記投影光源の光量を下げるように制御する制御手段と、を有する投影システム。【選択図】図１
2016057343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調光可能な照明光源を有する照明装置と、画像を投影する投影装置とを有する投影システムであって、
投影光源から射出される光で画像を投影する投影手段と、
前記投影手段によって投影される投影画像の少なくとも一部を含む領域を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像される撮像画像における投影画像領域と投影画像外領域との輝度差に基づいて、前記照明光源の調光度又は前記投影光源の光量を下げるように制御する制御手段と、を有する
ことを特徴とする投影システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記輝度差が設定範囲以下の場合には、前記照明光源の調光度を下げ、前記輝度差が前記設定範囲以上の場合には、前記投影光源の光量を下げる
ことを特徴とする請求項１に記載の投影システム。
【請求項３】
前記投影装置は、前記設定範囲の入力操作を受け付ける操作手段を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の投影システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記投影手段による画像の投影開始前に、前記照明光源の調光度を所定の値に設定する
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の投影システム。
【請求項５】
調光可能な照明光源を有する照明装置に接続された投影装置であって、
投影光源から射出される光で画像を投影する投影手段と、
前記投影装置によって投影される投影画像の少なくとも一部を含む領域を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像される撮像画像における投影画像領域と投影画像外領域との輝度差に基づいて、前記照明光源の調光度又は前記投影光源の光量を下げるように制御する制御手段と、を有する
ことを特徴とする投影装置。
【請求項６】
調光可能な照明光源を有する照明装置と、画像を投影する投影装置とを有する投影システムにおける投影方法であって、
投影光源から射出される光で画像を投影する投影ステップと、
前記投影ステップにより投影される投影画像の少なくとも一部を含む領域を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップにより撮像される撮像画像における投影画像領域と投影画像外領域との輝度差に基づいて、前記照明光源の調光度又は前記投影光源の光量を下げるように制御する制御ステップと、を有する
ことを特徴とする投影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影システム、投影装置及び投影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
室内に設置されている投影装置によって投影される画像に連動して、明るさを自動的に制御する照明装置が知られている。例えば、室内の輝度分布を検知する検知手段と、検知手段によって検知された輝度分布における輝度差に基づいて、器具本体の光源を調光制御する制御部とを具備する照明装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような照明装置によれば、投影される画像に応じて室内の明るさが自動的に制御されることで、投影画像が見易くなると共にユーザの眼の疲労が軽減される。
【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、投影装置により投影される画像の輝度が高く設定されている場合には、照明装置も明るくなるように制御され、投影装置及び照明装置を含む投影環境全体での消費電力量が増大してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、消費電力量を抑制可能な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】
本発明の一態様によれば、調光可能な照明光源を有する照明装置と、画像を投影する投影装置とを有する投影システムであって、投影光源から射出される光で画像を投影する投影手段と、前記投影手段によって投影される投影画像の少なくとも一部を含む領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像される撮像画像における投影画像領域と投影画像外領域との輝度差に基づいて、前記照明光源の調光度又は前記投影光源の光量を下げるように制御する制御手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、消費電力量を抑制可能な投影システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る投影システムの構成を例示する図である。
【図２】実施形態に係る照明装置の構成を例示するブロック図である。
【図３】実施形態に係る投影装置の構成を例示するブロック図である。
【図４】実施形態における投影処理のフローチャートを例示する図である。
【図５】実施形態におけるカメラの撮像領域を例示する図である。
【図６】実施形態における投影処理のフローチャートを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１０】
（投影システム）
図１は、実施形態に係る投影システム１の構成を例示する図である。
【００１１】
図１に示されるように、投影システム１は、部屋１０の天井に備え付けられた照明装置２０ａ，２０ｂ、画像を投影する投影装置３０、調光制御装置５０を有する。
【００１２】
照明装置２０ａ，２０ｂ（以下、単に照明装置２０という場合がある）は、それぞれ調光可能な照明光源を有し、部屋１０の天井に備え付けられている。なお、部屋１０に備え付けられる照明装置２０の数や設置位置等は、図１に例示される構成に限られない。例えば、部屋１０に備え付けられる照明装置２０の数は、１つ又は複数であってもよい。また、照明装置２０は、部屋１０の壁面や床に設けられてもよく、吊り下げ型やスタンド型等であってもよい。
【００１３】
投影装置３０は、例えば有線又は無線により接続されるＰＣやビデオカメラ等から送信される画像を、スクリーン４０等に拡大して投影する。
【００１４】
調光制御装置５０は、例えばＰＣ（personal computer）であり、ネットワーク６０を介して照明装置２０及び投影装置３０に接続されている。調光制御装置５０は、例えば投影装置３０、不図示のＰＣや携帯端末等により照明装置２０の調光度が設定され、照明装置２０を設定された調光度に制御する。
【００１５】
ここで、調光度は、照明装置２０の照明光源の発光を制御するＰＷＭ信号のデューティであり、０〜１００％の数値で表される。照明装置２０の照明光源は、調光度が低いほど暗くなり、調光度が高いほど明るくなる。
【００１６】
ネットワーク６０は、例えばインターネットやＬＡＮ（Local Area Network）等であり、照明装置２０、投影装置３０及び調光制御装置５０が通信可能であれば方式は限られない。また、ネットワーク６０は、有線又は無線、もしくは有線と無線との組み合わせであってもよい。
【００１７】
（照明装置）
次に、照明装置２０の構成について説明する。図２は、実施形態に係る照明装置２０の構成を例示する図である。
【００１８】
図２に示されるように、照明装置２０は、制御回路２１０、通信Ｉ／Ｆ２２０、ＡＣ／ＤＣコンバータ２３０、調光回路２４０、ＬＥＤ２５０を有する。
【００１９】
制御回路２１０は、調光制御装置５０から通信Ｉ／Ｆ２２０を介して設定される調光度に応じたＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号を調光回路２４０に送信する。
【００２０】
通信Ｉ／Ｆ２２０は、照明装置２０がネットワーク６０に接続するためのハードウェアである。通信Ｉ／Ｆ２２０は、例えば調光制御装置５０から調光度等を受信する。
【００２１】
ＡＣ／ＤＣコンバータ２３０は、商用電源７０に接続され、交流電源を直流電源に変換して調光回路２４０やＬＥＤ２５０に供給する。
【００２２】
調光回路２４０は、制御回路２１０から入力されるＰＷＭ信号に基づいて、ＬＥＤ２５０への通電をＯＮ／ＯＦＦする。
【００２３】
ＬＥＤ２５０は、照明光源の一例であり、制御回路２１０及び調光回路２４０によって照明装置２０に入力される調光度で発光するように制御される。なお、照明光源としては、調光可能であればＬＥＤに限られない。
【００２４】
（投影装置）
次に、投影装置３０の構成について説明する。図３は、実施形態に係る投影装置３０の構成を例示する図である。
【００２５】
図３に示されるように、投影装置３０は、電源スイッチ３１０、電源回路３１２、操作パネル３１４、通信Ｉ／Ｆ３１６、制御装置３２０、ファン駆動回路３３０、ファン３３１、ＬＥＤ制御回路３４０、ＬＥＤ３４１、画像処理回路３５０、投影デバイス３５１、投影レンズ３６０、カメラ３７０を有する。
【００２６】
電源スイッチ３１０は、投影装置３０のＯＮ／ＯＦＦ操作に用いられる。電源スイッチ３１０がＯＮ操作されると、電源回路３１２から各部への電源供給が開始され、制御装置３２０にＯＮ信号が入力される。また、電源スイッチ３１０がＯＦＦ操作されると、電源回路３１２から各部への電源供給が停止され、制御装置３２０にＯＦＦ信号が入力される。
【００２７】
電源回路３１２は、例えば商用電源７０に接続されており、電源スイッチ３１０のＯＮ／ＯＦＦ操作に応じて各部への電源供給を開始又は停止する。
【００２８】
操作パネル３１４は、操作手段の一例であり、例えば複数のボタンや液晶パネル等を備えるハードウェアであり、ユーザからの入力操作を受け付ける。
【００２９】
制御装置３２０は、制御手段の一例であり、ＣＰＵ３２１、ＲＯＭ３２２、ＲＡＭ３２３を有する。制御装置３２０では、例えばＣＰＵ３２１及びＲＡＭ３２３が協働してＲＯＭ３２２に記憶されているプログラムを実行することで、投影装置３０の各部の動作を制御する。
【００３０】
ファン駆動回路３３０は、制御装置３２０により制御されてファン３３１を駆動させる。ファン３３１は、制御装置３２０によってファン駆動回路３３０を介して制御され、ＬＥＤ３４１、投影レンズ３６０等に冷却風を送って冷却する。
【００３１】
ＬＥＤ制御回路３４０は、制御装置３２０により制御されてＬＥＤ３４１を発光させる。ＬＥＤ３４１は、投影光源の一例であり、制御装置３２０によってＬＥＤ制御回路３４０を介して光量等が制御される。なお、投影光源は、ＬＥＤに限られず、例えば蛍光ランプ等であってもよい。
【００３２】
画像処理回路３５０は、例えば通信Ｉ／Ｆに接続されているＰＣから送信される画像データに基づいて投影画像信号を生成する。投影デバイス３５１は、例えば液晶パネルやＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）等を有し、画像処理回路３５０から入力される投影画像信号に基づいて、ＬＥＤ３４１から射出される光を変調して投影画像を生成する。
【００３３】
投影レンズ３６０は、例えば複数のレンズを有し、投影デバイス３５１によって生成された投影画像を拡大してスクリーン４０等に投影する。投影デバイス３５１及び投影レンズ３６０は、投影手段の一例である。
【００３４】
カメラ３７０は、撮像手段の一例であり、投影レンズ３６０からスクリーン４０等に投影される投影画像の少なくとも一部を含む領域を撮像するデジタルカメラである。なお、本実施形態では、カメラ３７０は、投影装置３０に内蔵されているが、投影装置３０の外部に設けられて通信Ｉ／Ｆ３１６に接続される構成であってもよい。
【００３５】
（投影処理）
次に、投影システム１における投影処理について説明する。
【００３６】
投影システム１では、投影装置３０における画像の投影開始時に、照明装置２０の調光度や投影装置３０のＬＥＤ３４１の光量を調整する投影処理が実行される。
【００３７】
図４は、実施形態における投影処理のフローチャートを例示する図である。投影処理では、まずステップＳ１０１にて、投影装置３０が画像をスクリーン４０に投影する。ステップＳ１０１において投影される画像は、例えば全面白色のテストパターンである。また、ステップＳ１０１において投影される画像としては、例えば文字や写真等で構成されたプレゼン資料サンプル、様々な動画サンプル等であってもよい。
【００３８】
次に、ステップＳ１０２にて、カメラ３７０が、投影レンズ３６０から投影されている投影画像４１の少なくとも一部を含む画像を撮像する。カメラ３７０は、図５（Ａ）に示されるように、スクリーン４０に投影されている投影画像４１を全て含む領域８０を撮像してもよく、図５（Ｂ）に示されるように、投影画像４１の一部を含む領域８０を撮像してもよい。
【００３９】
ステップＳ１０３では、制御装置３２０が、カメラ３７０の撮像画像における投影画像４１の領域である投影画像領域の輝度Ｌ１と、投影画像４１を除く投影画像外領域の輝度Ｌ２とを取得し、輝度差Ｌ１２（Ｌ１−Ｌ２）を算出する。制御装置３２０は、各領域における最高輝度又は平均輝度を、各領域の輝度Ｌ１，Ｌ２として取得して輝度差Ｌ１２を算出する。
【００４０】
ステップＳ１０４では、制御装置３２０が、ステップＳ１０３にて算出した輝度差Ｌ１２と、予め設定されている閾値Ｖ１とを比較する。
【００４１】
輝度差Ｌ１２が閾値Ｖ１以下の場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）には、投影画像外領域の輝度Ｌ２が投影画像領域の輝度Ｌ１に対して高く、輝度差が小さいため投影画像４１が見難くなっている可能性がある。また、照明装置２０の調光度が高く、電力を必要以上に消費している可能性がある。
【００４２】
そこで、この場合には、ステップＳ１０５にて、制御装置３２０が、投影画像外領域の輝度Ｌ２が低下すると共に、照明装置２０における消費電力量が低減されるように、調光制御装置５０を介して照明装置２０の調光度を下げる。その後、ステップＳ１０２からの処理を再度実行する。なお、制御装置３２０は、調光制御装置５０を介さずに、照明装置２０に調光度を直接送信してもよい。
【００４３】
撮像画像における輝度差Ｌ１２が閾値Ｖ１以上の場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）には、ステップＳ１０６にて、制御装置３２０が、ステップＳ１０３にて算出した輝度差Ｌ１２と、予め設定されている閾値Ｖ２とを比較する。
【００４４】
撮像画像における輝度差Ｌ１２が閾値Ｖ２以上の場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）には、投影画像領域の輝度Ｌ１が投影画像外領域の輝度Ｌ２に対して高く、輝度差が大きいため投影画像４１を見ることによって受ける目の疲労度が増大する可能性がある。また、投影装置３０の投影光源であるＬＥＤ３４１の光量が大きく、電力を必要以上に消費している可能性がある。
【００４５】
そこで、この場合には、ステップＳ１０７にて、制御装置３２０が、投影画像領域の輝度Ｌ１が低下すると共に、投影装置３０における消費電力量が低減されるように、投影光源であるＬＥＤ３４１の光量を下げる。その後、ステップＳ１０２からの処理を再度実行する。
【００４６】
撮像画像における輝度差Ｌ１２が閾値Ｖ２未満の場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）には、輝度差Ｌ１２が閾値Ｖ１，Ｖ２で定められる設定範囲Ｖ１２内に収まっており、投影画像４１が見易く且つ目を疲労させることがない明るさで表示されている。また、照明装置２０及び投影装置３０を含む投影システム１において必要以上に電力が消費されることなく、消費電力量が最適化されている。したがって、この場合には投影処理を終了し、投影装置３０が、接続されるＰＣ等からの画像データの入力を受け付けてスクリーン４０等への投影を開始する。
【００４７】
以上で説明した投影処理によって、撮像画像における投影画像領域と投影画像外領域との輝度差Ｌ１２が設定された範囲Ｖ１２内になるように、照明装置２０の調光度や投影装置３０のＬＥＤ３４１の光量が自動的に制御される。このような処理により、投影装置３０によって見易く且つ目を疲労させることがない明るさで投影画像が表示されると共に、投影システム１における消費電力量が低減される。
【００４８】
なお、上記した投影処理におけるステップＳ１０１の前に、投影装置３０の制御装置３２０が、照明装置２０の調光度を予め定められた値に設定してもよい。図６は、照明装置２０の調光度を処理開始時に設定するステップが追加された投影処理のフローチャートを例示する図である。
【００４９】
図６に示されるように、ステップＳ２０２において投影装置３０がテストパターン等の画像を投影する前に、ステップＳ２０１にて、投影装置３０の制御装置３２０が、部屋１０の中が適度な明るさになるように、照明装置２０の調光度を予め定められた値に設定する。ステップＳ２０２からステップＳ２０８における処理は、上記したステップＳ１０１からステップＳ１０７における処理と同様である。
【００５０】
このように、投影処理の開始時に、照明装置２０の調光度を予め定められた値に設定しておくことで、照明装置２０の調光度及び投影装置３０のＬＥＤ３４１の光量の何れも高い値に制御されることがなくなり、必要以上に電力が消費されるのを抑制できる。
【００５１】
また、上記した投影処理において、制御装置３２０は、投影画像領域の輝度Ｌ１と投影画像外領域の輝度Ｌ２との輝度比Ｌ１２（Ｌ１／Ｌ２）と、設定範囲Ｖ１２との比較結果に基づいて照明装置２０の調光度や投影装置３０のＬＥＤ３４１の光量を制御してもよい。この場合には、閾値Ｖ１，Ｖ２が輝度差Ｌ１２を用いる場合とは異なる値に設定されるが、投影処理の流れは同様である。
【００５２】
また、部屋１０に照明装置２０が複数設けられている場合において、投影装置３０の制御装置３２０は、複数の照明装置２０のそれぞれに異なる調光度を設定してもよい。このように、複数の照明装置２０にそれぞれ異なる調光度を設定することで、投影画像がより見易い環境を作ることが可能になる。
【００５３】
また、上記した投影処理は、投影装置３０がＰＣ等から入力される画像データの投影開始前に実行されてもよく、例えば画像データの投影中に所定周期で実行されてもよく、画像データが切り替わる度に実行されてもよい。
【００５４】
投影装置３０に入力される画像データによっては、投影中に投影画像領域の輝度Ｌ１が変動する場合がある。しかし、投影中に上記した投影処理を周期的に実行したり、画像データが切り替わる度に実行することで、投影画像領域の輝度Ｌ１が変動しても、常に投影画像４１を見易く表示し、消費電力量をより低減することが可能になる。
【００５５】
また、投影処理において用いられる閾値Ｖ１，Ｖ２は、ユーザが投影装置３０の操作パネル３１４を用いて入力する任意の値に設定変更可能であってもよい。ユーザは、照明装置２０の調光度や、投影装置３０のＬＥＤ３４１の光量等を自ら操作することなく、所望の投影環境を得ることができる。
【００５６】
ここまで、上記した実施形態に基づいて本発明の説明を行ってきたが、投影システム１が有する機能は、投影処理における各処理手順を、投影システム１にあったプログラミング言語でコード化したプログラムとしてコンピュータにより実現可能である。
【００５７】
上記した実施形態に係る投影システム１を実現するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納することができる。したがって、上記した実施形態に係るプログラムは、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録媒体に記憶させることによって、これらの記録媒体から、投影システム１の投影装置３０にインストールすることができる。また、投影システム１では、上記実施形態に係るプログラムが、ネットワーク６０からダウンロードされて投影装置３０にインストールされてもよい。
【００５８】
以上で説明したように、上記した実施形態に係る投影システム１によれば、照明装置２０の調光度や、投影装置３０のＬＥＤ３４１の光量が自動的に制御され、投影画像４１が見易く表示されると共に、投影環境における必要以上の電力消費が抑制される。
【００５９】
以上、実施形態に係る投影システム、投影装置及び投影方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  投影システム
２０  照明装置
３０  投影装置
２５０  ＬＥＤ（照明光源）
３１４  操作パネル（操作手段）
３２０  制御装置（制御手段）
３４１  ＬＥＤ（投影光源）
３５１  投影デバイス（投影手段）
３６０  投影レンズ（投影手段）
３７０  カメラ（撮像手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６１】
【特許文献１】特開２００８−２７７０９２号公報
【図１】
2016057343.tif 000003
【図２】
2016057343.tif 000004
【図３】
2016057343.tif 000005
【図４】
2016057343.tif 000006
【図５】
2016057343.tif 000007
【図６】
2016057343.tif 000008