(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の空間と、その空間内に設定された物体に光を投影する光投影装置であって、
投影光を特定する投影光データを生成する投影光データ生成手段と、
ユーザの操作に従って、光を投影する投影範囲と、光を投影しない非投影範囲を設定する投影範囲設定手段と、
前記投影範囲設定手段により設定された投影範囲に光を投影するように投影光データを補正する投影光データ補正手段と、
前記投影光データ補正手段により補正された投影光補正データの描画処理を行う投影光補正データ描画手段と、
前記投影光補正データ描画手段により生成された投影光描画データを用いて光を投影する光投影手段と
を備えることを特徴とする光投影装置。
【請求項２】
前記投影光データ生成手段は、投影光の照度、輝度、光度、光束、色温度、演色性を含む要素を特定することを特徴とする請求項１に記載の光投影装置。
【請求項３】
前記投影光データ生成手段は、前記投影範囲設定手段が設定した前記投影範囲をさらに分割し、当該分割した投影範囲ごとに光の特性を指定した投影光データを生成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光投影装置。
【請求項４】
ユーザの操作に従って任意の形状を描画入力する形状描画入力手段を備え、
前記投影範囲設定手段は、前記形状描画入力手段で入力された形状を投影範囲とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項５】
格子状に形成される基準画像を生成する基準画像データを生成する基準画像データ生成手段と、
前記基準画像データ生成手段により生成された基準画像データの描画処理を行う基準画像描画手段と、
前記基準画像描画手段により描画された基準画像描画データを用いて光を投影をする基準画像投影手段と、
前記基準画像描画手段により描画された基準画像描画データを表示する表示手段とを備え、
光を投影する対象空間及び物体に対して、前記基準画像を投影することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項６】
前記基準画像投影手段の位置姿勢及び仕様を含むパラメータを入力する基準画像投影パラメータ入力手段と、
前記投影範囲設定手段によって投影範囲を設定するユーザの操作位置を含むパラメータを入力する操作位置パラメータ入力手段と、
前記基準画像投影手段から投影される基準画像の表示状態を把握させるために、当該基準画像投影手段の投影領域において仮想的に設定した仮想平面領域の位置姿勢と大きさとを含むパラメータを入力する仮想平面パラメータ入力手段と、
前記基準画像投影手段の位置姿勢及び仕様を含むパラメータ、前記操作位置を含むパラメータ及び前記仮想平面領域の位置姿勢と大きさとを含むパラメータに基づいて、ユーザが基準画像を視認した場合に前記仮想平面上において当該基準画像を歪みなく観察させるために前記基準画像投影手段から投影される基準画像を歪ませるように前記基準画像データを補正する基準画像歪み補正手段と
を備えることを特徴とする請求項５に記載の光投影装置。
【請求項７】
前記基準画像投影手段から投影される基準画像を表示するための平面スクリーンと、
前記平面スクリーンに表示された基準画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された撮影データと、前記基準画像データ生成手段により生成された基準画像とを一致させるように前記基準画像投影手段から投影される基準画像を歪ませる基準画像歪み補正手段と
を備えることを特徴とする請求項６に記載の光投影装置。
【請求項８】
前記投影範囲を特定する条件を入力する投影範囲識別条件設定手段と、
前記投影範囲識別条件設定手段で入力された条件に従って投影範囲を識別する投影範囲識別手段とを備え、
前記投影範囲識別手段により識別された投影範囲に対応して投影光データを補正し、前記光投影手段から光を投影することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項９】
前記光投影手段の投影範囲を含む空間を撮影範囲とする撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された撮影データを表示する撮影データ表示手段と、
前記撮影手段の位置姿勢及び仕様を含むパラメータを入力する撮影パラメータ入力手段と、
前記光投影手段の位置姿勢及び仕様を含むパラメータを入力する光投影パラメータ入力手段と、
前記光投影手段の投影範囲の状態を把握するために、仮想的に設定した仮想平面領域の位置姿勢と大きさとを含むパラメータを入力する仮想平面入力手段と、
前記撮影手段の位置姿勢及び仕様を含むパラメータ、前記光投影手段の位置姿勢及び仕様を含むパラメータ及び前記仮想平面領域の位置姿勢と大きさとを含むパラメータに基づいて、前記仮想平面上において前記投影光が前記撮影手段の撮影範囲と一致するように、前記投影光データを補正する投影光データ補正手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項１０】
前記投影範囲を抽出する条件を設定する投影範囲抽出設定手段と、
前記投影範囲抽出設定手段により設定された条件に従って前記撮影手段により生成された撮影データを解析して、前記投影範囲と当該投影範囲以外の非投影範囲とを分別する分別手段とを備え、
前記投影光データ補正手段は、前記分別手段により分別された投影範囲と非投影範囲とに基づいて、前記投影光データを補正すること
を特徴とする請求項９に記載の光投影装置。
【請求項１１】
ユーザの操作に従って、前記投影範囲の境界を修正する投影範囲修正手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項１２】
前記投影光データを保存する投影光データ保存手段と、
前記投影光データ保存手段に保存された投影光データの、少なくとも出力順序又は出力条件の何れかを設定する投影光データ出力設定手段と、
前記投影光データ出力設定手段により設定された少なくとも出力順序又は出力条件の何れか一方に従って前記投影光データ保存手段に保存された投影光データを出力する投影光データ更新手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項１３】
前記投影光データ補正手段により投影光データを補正するための投影範囲パラメータを保存する投影範囲パラメータ保存手段と、
前記投影範囲パラメータ保存手段に保存された投影範囲パラメータの、少なくとも出力順序又は出力条件の何れかを設定する投影範囲出力設定手段と、
前記投影範囲出力設定手段により設定された少なくとも出力順序又は出力条件の何れか一方に従って前記投影範囲パラメータ保存手段に保存された投影範囲パラメータを出力する投影範囲パラメータ更新手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項１４】
前記投影光データ補正手段により補正された投影光補正データを保存する投影光補正データ保存手段と、
前記投影光補正データ保存手段に保存された投影光データの、少なくとも出力順序又は出力条件の何れかを設定する投影光補正光データ出力設定手段と、
前記投影光補正データ出力設定手段により設定された少なくとも出力順序又は出力条件の何れか一方に従って前記投影光補正データ保存手段に保存された投影光データを出力する投影光データ更新手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１３の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項１５】
前記基準画像データを保存する基準画像データ保存手段と、
前記基準画像データ保存手段に保存された基準画像データの、少なくとも出力順序又は出力条件の何れかを設定する基準画像データ出力設定手段と、
前記基準画像データ出力設定手段により設定された少なくとも出力順序又は出力条件の何れか一方に従って前記基準画像データ保存手段に保存された基準画像データを出力する基準画像更新手段と
を備えることを特徴とする請求項５に記載の光投影装置。
【請求項１６】
前記投影光補正データ描画手段により生成された投影光描画データを保存する投影光描画データ保存手段と、
前記投影光描画データ保存手段に保存された投影光描画データを外部記憶媒体に記憶して、当該外部記憶媒体に記憶された投影光描画データを前記光投影手段に出力する外部記憶手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１５の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項１７】
前記光投影手段を複数備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項１６の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項１８】
前記投影光データは、映像を表す映像データであり、
前記投影範囲設定手段は、映像が投影される映像投影範囲と非投影範囲を設定し、
前記投影光データ補正手段は、前記映像投影範囲に映像を投影するように映像データを補正し、
前記投影光補正データ描画手段は、補正された映像データの描画処理を行い、
前記光投影手段は、前記映像投影範囲に映像を投影すること
を特徴とする請求項１乃至請求項１７の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項１９】
請求項１〜請求項１８の何れかに記載の構成を備えた照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザが希望する場所のみに光を投影する光投影装置、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、投影光の形を変化させる照明装置としては、下記の非特許文献１に記載されているように、投影機器にゴボやマスクなどと呼ばれるフィルタを設置し、当該投影機器から投影光が出射される投影部を遮光している。これにより、フィルタを通過した投影光は、特定の形に切り抜かれた状態となる。具体的には、従来の照明システムでは、丸、三角、四角などで構成されるベース形状で切り抜かれたフィルタ（ゴボなど）を投影機器に取り付けて、投影光の輪郭に形をつけている。
【０００３】
また、従来の照明システムにおいて、特定の形状に沿って投影したい場合は、投影機器から出射された投影光の投影位置を当該特定の場所に合わせた後、投影機器の絞り機能やズーム機能によって大まかな投影光の形状合わせを行っている。
【０００４】
更に、従来においては、投影機器であるプロジェクタを照明器具（ライト）の代わりに使用して、空間演出を行う照明システムがある。この照明システムに使用される照明器具は、ムービングプロジェクタとも呼ばれる。このムービングプロジェクタは、投影光として映像光を出射する。このため、投影光の形、色を自由に設定して、動画として変化させることが可能である。
【０００５】
しかしながら、この照明システムであっても、投影光に形をつける場合は、従来の照明システムと同様に、ベース形状を用いて、大まかに被投影物体の形状に投影光の輪郭を合わせる手法が採用されている。
【０００６】
更にまた、従来においては、立体形状モデルに物体の表面テクスチャを効果的に表現することができる立体表示装置として、下記の特許文献１に記載された技術が知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】http://www.egghouse.com/gobo/about.htm
【非特許文献２】http://www.ushiolighting.co.jp/product/productimage/pdf/dl2.pdf
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３３８１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した従来の照明システムにおいては、予め用意しておいた形状フィルタや絞り、ズームを用いるので、被投影物体に対して大まかに投影光の形状をあわせることしかできない。また、ベース形状を映像に重ね合わせるマスク処理では、ベース形状を被投影物体の形状にあわせて作成することにより精度の高い形状あわせが可能であるが、ベース形状は２次元形状で作成される。このため、任意形状の被投影物体を異なる方向から見た場合には、異なるベース形状を用いる必要があり、異なる位置に配置された複数の投影装置によって、同時に被投影物体に向けて投影光を投影する技術には転用しがたい。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、簡単な操作によってユーザが希望する形状で光を投影することができる光投影装置、照明装置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】
【００１１】
本発明に係る光投影装置は、上述の課題を解決するために、任意の空間と、その空間内に設定された物体に光を投影する光投影装置であって、投影光を特定する投影光データを生成する投影光データ生成手段と、ユーザの操作に従って、光を投影する投影範囲と、光を投影しない非投影範囲を設定する投影範囲設定手段と、投影範囲設定手段により設定された投影範囲に光を投影するように投影光データを補正する投影光データ補正手段と、投影光データ補正手段により補正された投影光補正データの描画処理を行う投影光補正データ描画手段と、投影光データ補正描画手段により生成された投影光描画データを用いて光を投影する光投影手段とを備える。
【００１２】
本発明において、投影光データ生成手段は、投影光の照度、輝度、光度、光束、色温度、演色性を含む要素を特定しても良い。
【００１３】
本発明において、投影光データ生成手段は、投影範囲設定手段が設定した投影範囲をさらに分割し、当該分割した投影範囲ごとに光の特性を指定しても良い。
【００１４】
本発明は、ユーザの操作に従って任意の形状を描画入力する形状描画入力手段を備え、投影範囲設定手段は、形状描画入力手段で入力された形状を投影範囲としても良い。
【００１５】
本発明は、格子状に形成される基準画像を生成する基準画像データを生成する基準画像データ生成手段と、基準画像データ生成手段により生成された基準画像データの描画処理を行う基準画像描画手段と、基準画像描画手段により描画された基準画像描画データを用いて光を投影をする基準画像投影手段と、基準画像描画手段により描画された基準画像描画データを表示する表示手段とを備え、光を投影する対象空間及び物体に対して、基準画像を投影しても良い。
【００１６】
本発明は、基準画像投影手段の位置姿勢及び仕様を含むパラメータを入力する基準画像投影パラメータ入力手段と、投影範囲設定手段によって投影範囲を設定するユーザの操作位置を含むパラメータを入力する操作位置パラメータ入力手段と、基準画像投影手段から投影される基準画像の表示状態を把握させるために、当該基準画像投影手段の投影領域において仮想的に設定した仮想平面領域の位置姿勢と大きさとを含むパラメータを入力する仮想平面パラメータ入力手段と、基準画像投影手段の位置姿勢及び仕様を含むパラメータ、操作位置を含むパラメータ及び仮想平面領域の位置姿勢と大きさとを含むパラメータに基づいて、ユーザが基準画像を視認した場合に仮想平面上において当該基準画像を歪みなく観察させるために基準画像投影手段から投影される基準画像を歪ませるように基準画像データを補正する基準画像歪み補正手段とを備えていても良い。
【００１７】
本発明は、基準画像投影手段から投影される基準画像を表示するための平面スクリーンと、平面スクリーンに表示された基準画像を撮影する撮影手段と、撮影手段により撮影された撮影データと、基準画像データ生成手段により生成された基準画像とを一致させるように基準画像投影手段から投影される基準画像を歪ませる基準画像歪み補正手段とを備えていても良い。
【００１８】
本発明は、投影範囲を特定する条件を入力する投影範囲識別条件設定手段と、投影範囲識別条件設定手段で入力された条件に従って投影範囲を識別する投影範囲識別手段とを備え、投影範囲識別手段により識別された投影範囲に対応して投影光データを補正し、光投影手段から光を投影しても良い。
【００１９】
本発明は、光投影手段の投影範囲を含む空間を撮影範囲とする撮影手段と、撮影手段により撮影された撮影データを表示する撮影データ表示手段と、撮影手段の位置姿勢及び仕様を含むパラメータを入力する撮影パラメータ入力手段と、光投影手段の位置姿勢及び仕様を含むパラメータを入力する光投影パラメータ入力手段と、光投影手段の投影範囲の状態を把握するために、仮想的に設定した仮想平面領域の位置姿勢と大きさとを含むパラメータを入力する仮想平面入力手段と、撮影手段の位置姿勢及び仕様を含むパラメータ、光投影手段の位置姿勢及び仕様を含むパラメータ及び仮想平面領域の位置姿勢と大きさとを含むパラメータに基づいて、仮想平面上において投影光が撮影手段の撮影範囲と一致するように、投影光データを補正する投影光データ補正手段とを備えていても良い。
【００２０】
本発明は、投影範囲を抽出する条件を設定する投影範囲抽出設定手段と、投影範囲抽出設定手段により設定された条件に従って撮影手段により生成された撮影データを解析して、投影範囲と当該投影範囲以外の非投影範囲とを分別する分別手段とを備え、投影光データ補正手段は、分別手段により分別された投影範囲と非投影範囲とに基づいて、投影光データを補正しても良い。
【００２１】
本発明は、ユーザの操作に従って、投影範囲の境界を修正する投影範囲修正手段を備えていても良い。
【００２２】
本発明は、投影光データを保存する投影光データ保存手段と、投影光データ保存手段に保存された投影光データの、少なくとも出力順序又は出力条件の何れかを設定する投影光データ出力設定手段と、投影光データ出力設定手段により設定された少なくとも出力順序又は出力条件の何れか一方に従って投影光データ保存手段に保存された投影光データを出力する投影光データ更新手段とを備えていても良い。
【００２３】
本発明は、投影光データ補正手段により投影光データを補正するための投影範囲パラメータを保存する投影範囲パラメータ保存手段と、投影範囲パラメータ保存手段に保存された投影範囲パラメータの、少なくとも出力順序又は出力条件の何れかを設定する投影範囲出力設定手段と、投影範囲出力設定手段により設定された少なくとも出力順序又は出力条件の何れか一方に従って投影範囲パラメータ保存手段に保存された投影範囲パラメータを出力する投影範囲パラメータ更新手段とを備えていても良い。
【００２４】
本発明は、投影光データ補正手段により補正された投影光補正データを保存する投影光補正データ保存手段と、投影光補正データ保存手段に保存された投影光データの、少なくとも出力順序又は出力条件の何れかを設定する投影光補正光データ出力設定手段と、投影光補正データ出力設定手段により設定された少なくとも出力順序又は出力条件の何れか一方に従って投影光補正データ保存手段に保存された投影光データを出力する投影光データ更新手段とを備えていても良い。
【００２５】
本発明は、基準画像データを保存する基準画像データ保存手段と、基準画像データ保存手段に保存された基準画像データの、少なくとも出力順序又は出力条件の何れかを設定する基準画像データ出力設定手段と、基準画像データ出力設定手段により設定された少なくとも出力順序又は出力条件の何れか一方に従って基準画像データ保存手段に保存された基準画像データを出力する基準画像更新手段とを備えていても良い。
【００２６】
本発明は、投影光補正データ描画手段により生成された投影光描画データを保存する投影光描画データ保存手段と、投影光描画データ保存手段に保存された投影光描画データを外部記憶媒体に記憶して、当該外部記憶媒体に記憶された投影光描画データを光投影手段に出力する外部記憶手段とを備えていても良い。
【００２７】
本発明は、光投影手段を複数備えていても良い。
【００２８】
本発明において、投影光データは、映像を表す映像データであり、投影範囲設定手段は、映像が投影される映像投影範囲と非投影範囲を設定し、投影光データ補正手段は、映像投影範囲に映像を投影するように映像データを補正し、投影光補正データ描画手段は、補正された映像データの描画処理を行い、光投影手段は、映像投影範囲に映像を投影しても良い。
【００２９】
本発明は、上記の何れかに記載の構成を備えた照明装置であっても良い。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る光投影装置によれば、ユーザの操作に従って投影光を投影する投影範囲のうちの投影光が投影される投影範囲と非投影範囲を設定するので、簡単な操作によってユーザが希望する形状で光を投影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態として示す照明システムの具体的な構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態として示す照明システムの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２実施形態として示す照明システムの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の第３実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３実施形態として示す照明システムの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の第４実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４実施形態として示す照明システムの機能的な他の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第４実施形態として示す照明システムの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第４実施形態として示す照明システムの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第４実施形態として示す照明システムの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第４実施形態として示す照明システムの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第５実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第５実施形態として示す照明システムにおいて、投影範囲に歪みが発生した様子を示す図である。
【図１６】本発明の第５実施形態として示す照明システムにおいて、投影範囲の歪みを補正する様子を示す図である。
【図１７】本発明の第５実施形態として示す照明システムにおいて、補正後の投影範囲に投影範囲を形成した様子を示す図である。
【図１８】本発明の第５実施形態として示す照明システムにおいて、平板状の被照射物体に対するユーザの視点位置、視野角及び距離を示す図である。
【図１９】本発明の第５実施形態として示す照明システムにおいて、ユーザから平板状の被照射物体を見たときにユーザが視認する映像について説明する図である。
【図２０】本発明の第５実施形態として示す照明システムにおいて、平板状の被照射物体に対する照射光投影部の投影位置、投影画角及び距離を示す図である。
【図２１】本発明の第５実施形態として示す照明システムにおいて、照射光投影部から平板状の被照射物体に光投影する様子を説明する図である。
【図２２】本発明の第５実施形態として示す照明システムにおいて、ユーザからドーム型の被照射物体を見たときにユーザが視認する映像について説明する図である。
【図２３】本発明の第５実施形態として示す照明システムにおいて、照射光投影部からドーム型の被照射物体に光投影する様子を説明する図である。
【図２４】本発明の第６実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図２５】本発明の第６実施形態として示す照明システムにおいて、平面スクリーンを利用した歪み補正を説明する図である。
【図２６】本発明の第６実施形態として示す照明システムにおいて、平面スクリーン上の歪みを補正した様子を示す図である。
【図２７】本発明の第６実施形態として示す照明システムにおいて、平面スクリーンを除いて投影光を投影した様子を示す図である。
【図２８】本発明の第７実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図２９】本発明の第７実施形態として示す照明システムの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図３０】本発明の第７実施形態として示す照明システムの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図３１】本発明の第８実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図３２】本発明の第８実施形態として示す照明システムにおいて、カメラ装置によって被投影物体を撮影している様子を示す図である。
【図３３】本発明の第８実施形態として示す照明システムの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図３４】本発明の第８実施形態として示す照明システムの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図３５】本発明の第８実施形態として示す照明システムの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図３６】本発明の第９実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図３７】本発明の第９実施形態として示す照明システムにおいて、カメラ装置によって撮像した画像を液晶パネル上に表示させた様子を示す図である。
【図３８】本発明の第９実施形態として示す照明システムの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図３９】本発明の第９実施形態として示す照明システムにおいて、被投影物体の背後にブルーシートを配置した様子を示す図である。
【図４０】本発明の第９実施形態として示す照明システムにおいて、撮影範囲に投影範囲を合わせた様子を示す図である。
【図４１】本発明の第９実施形態として示す照明システムにおいて、被投影物体に点状のマーカを貼り付けた様子を示す斜視図である。
【図４２】本発明の第９実施形態として示す照明システムにおいて、点状のマーカを中心として所定範囲を投影範囲としたときの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図４３】本発明の第９実施形態として示す照明システムにおいて、被投影物体に線状のマーカを貼り付けた様子を示す斜視図である。
【図４４】本発明の第９実施形態として示す照明システムにおいて、線状のマーカを中心として所定範囲を投影範囲としたときの具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図４５】本発明の第９実施形態として示す照明システムにおいて、点状のマーカを外した後の具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図４６】本発明の第９実施形態として示す照明システムにおいて、線状のマーカを外した後の具体的な動作状態を示す斜視図である。
【図４７】本発明の第１０実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図４８】本発明の第１０実施形態として示す照明システムの機能的な他の構成を示すブロック図である。
【図４９】本発明の第１０実施形態として示す照明システムの具体的な様子を示すブロック図である。
【図５０】本発明の第１０実施形態として示す照明システムの具体的な様子を示すブロック図である。
【図５１】本発明の第１０実施形態として示す照明システムの具体的な様子を示すブロック図である。
【図５２】本発明の第１０実施形態として示す照明システムの具体的な様子を示すブロック図である。
【図５３】本発明の第１１実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図５４】本発明の第１１実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図５５】本発明の第１１実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図５６】本発明の第１１実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図５７】本発明の第１１実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図５８】本発明の第１１実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図５９】本発明の第１１実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図６０】本発明の第１１実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図６１】本発明の第１１実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図６２】本発明の第１１実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図６３】本発明の第１１実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図６４】本発明の第１１実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図６５】本発明の第１１実施形態として示す照明システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３３】
［第１実施形態］
本発明は、例えば、図１乃至図３に示すように構成された第１実施形態として示す照明システムに適用される。この照明システムは、照明制御装置１と、当該照明制御装置１の制御によって動作するプロジェクタ２とによって構成されている。この照明システムは、ユーザの簡単な操作のみによって、特定の物体や空間のみにプロジェクタ２から光を投影するものである。
【００３４】
具体的には、照明システムは、図２に示すように、プロジェクタ２から投影可能範囲２ｂの投影光２ａを投影して、被投影物体３ａ，３ｂ（以下、総称する場合には、単に被投影物体３とも呼ぶ。）の特定の投影範囲２ｃ，２ｄ（以下、総称する場合には、単に投影範囲２ｃとも呼ぶ）のみを明るく投影することができる。なお、以下の説明においては、投影光２ａには、投影範囲２ｃ，２ｄを明るく投影する投影光と、背景に向けて投影される非投影光とが含まれるものとして説明する。
【００３５】
照明制御装置１は、投影光２ａを特定する投影光データ（投影光データ）を生成する投影光データ生成手段としての投影光データ生成部１１と、ユーザの操作に従って投影光２ａを投影する投影可能範囲２ｂのうちの投影範囲２ｃ，２ｄと非投影範囲を設定する投影範囲設定手段としての投影範囲設定部１２と、投影範囲設定部１２により設定された投影範囲２ｃ，２ｄに投影光を投影するように投影光データ生成部１１により入力した投影光データを補正する投影光データ補正手段としての投影光データ補正部１３と、投影光データ補正部１３によりトリミング（補正）処理によって補正された投影光補正データの描画処理を行う投影光データ描画手段としての投影光補正データ描画部１４とを備える。
【００３６】
また、プロジェクタ２は、投影光補正データ描画部１４により生成された投影光描画データを用いて、投影範囲に投影光を投影する投影光を生成する光投影手段として機能する。
【００３７】
投影光データ生成部１１は、ＤＶＤを再生する再生装置、各種の投影光データ１１ａを記憶したハードディスク装置等からなる。投影光データ生成部１１は、ユーザによる操作などに従って、投影光データ１１ａを投影光データ補正部１３に供給する。
【００３８】
また、投影光データ生成部１１は、投影光２ａに含まれる投影範囲２ｃ，２ｄに投影する投影光、非投影範囲に投影する非投影光を特定する特性情報を設定する。具体的には、この特性情報としては、投影光の照度、輝度、光度、光束、色温度、演色性を含む要素があり、当該各要素を特定することができる。そして、投影光データ生成部１１は、特性情報によって特定された投影光データ１１ａを生成して、投影光データ補正部１３に出力する。
【００３９】
投影範囲設定部１２は、投影範囲と非投影範囲とを特定する投影範囲パラメータ１２ａを記憶したメモリ等などで構成される。この投影範囲パラメータ１２ａは、プロジェクタ２の投影可能範囲２ｂにおける座標によって光が投影される投影範囲２ｃ又は非投影範囲を表したデータである。投影範囲設定部１２は、必要に応じて、予め作成した投影範囲パラメータを投影光データ補正部１３に供給する。
【００４０】
投影光データ補正部１３は、投影光データ生成部１１から供給された投影光データ１１ａを、投影範囲設定部１２から供給された投影範囲パラメータ１２ａを用いて、投影範囲２ｃを設定する。投影範囲２ｃを設定することによって、投影光データ補正部１３は、非投影範囲を設定することができる。
【００４１】
投影光データ補正部１３は、投影範囲２ｃを設定するために、投影光データ１１ａに対してトリミング処理を行う。具体的には、投影光データ補正部１３は、投影光２ａのうち、投影範囲２ｃを明るくする投影光の範囲を決定する。そして、投影光２ａのうち投影範囲２ｃに相当する部分だけを投影光データ生成部１１によって決定された投影光の色や輝度とする。一方、投影光データ補正部１３は、投影光２ａのうち投影範囲２ｃ以外の非投影範囲に相当する部分を投影光データ生成部１１によって決定された非投影光の色や輝度とする。このように作成された投影光データ１１ａの補正データは、投影光補正データ１３ａとして投影光補正データ描画部１４に供給される。
【００４２】
投影光補正データ描画部１４は、投影光データ補正部１３から供給された投影光補正データ１３ａを用いて描画処理を行って、投影光描画データ１４ａをプロジェクタ２に出力する。これによって、照明制御装置１は、プロジェクタ２を投影光描画データ１４ａによって駆動する。
【００４３】
このような照明システムによれば、予め明るく投影する投影範囲２ｃを決定しておくだけで、投影可能範囲２ｂのうち所望の投影範囲２ｃ，２ｄだけを強調した投影光２ａを投影することができる。具体的には、図３に示すように、被投影物体３周囲を投影範囲２ｃとし、壁面３’を非投影範囲とすることができる。
【００４４】
すなわち、既存のトリミング照明では、予め作成されたマスク（遮光版）をプロジェクタ２の投影レンズの前に設置したり、予め指定されたマスク形状による画像補正（マスキング）で投影光のトリミング（投影範囲２ｃの補正）を実現していたが、予め投影範囲パラメータ１２ａを用意しておくだけで、投影範囲２ｃを設定することができ、リアルタイムにトリミングした投影光の設定作業、投影動作を実現することができる。
【００４５】
［第２実施形態］
つぎに、本発明の第２実施形態として示す照明システムについて、図４及び図５を参照して説明する。なお、上述した照明システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
【００４６】
第２実施形態として示す照明システムは、投影光データ生成部１１が、投影範囲設定部１２が設定した投影範囲２ｃをさらに分割し、当該分割した投影範囲２ｃごとに光の特性を指定するものである。
【００４７】
この照明システムは、図４に示すように、投影光データ生成部１１が、投影可能範囲２ｂ内において投影範囲２ｃを分割した範囲ごとの投影光データ１１ａを出力する。投影光データ生成部１１は、それぞれ光の特性としての投影光の照度、輝度、光度、光束、色温度、演色性を含む要素が異なる複数の投影光データ１１ａを出力する。特性が異なる複数の投影光データ１１ａは、予め記憶されたものであっても良く、投影光データ生成部１１の画像処理によって特性を変化させて生成されたものであっても良い。
【００４８】
投影範囲設定部１２は、投影範囲２ｃを分割した各範囲を示す投影範囲パラメータ１２ａを投影光データ補正部１３に供給する。
【００４９】
投影光データ補正部１３は、投影範囲パラメータ１２ａによって分割された複数の投影範囲２ｃのそれぞれに対して異なる光によって投影を行うことができるように投影光データ生成部１１を補正して、投影光補正データ１３ａを作成する。
【００５０】
具体的には、図５に示すように、被投影物体３周囲の投影範囲２ｃ−１には明るい光を投影し、当該投影範囲２ｃ−１周囲の投影範囲２ｃ−２には、当該投影範囲２ｃ−１よりも暗い光を投影する。この場合、投影光データ１１ａは、投影範囲２ｃ−１に投影される光のための投影光データ１１ａと、投影範囲２ｃ−２に投影される光のための投影光データ１１ａとからなる。同様に、投影範囲パラメータ１２ａは、投影可能範囲２ｂのうちの投影範囲２ｃ−１を座標データで表す投影範囲パラメータ１２ａと、投影可能範囲２ｂのうちの投影範囲２ｃ−２を座標データで表す投影範囲パラメータ１２ａとからなる。
【００５１】
このような照明システムによれば、分割した投影範囲２ｃごとに投影光データ１１ａを用意しておくだけで、投影可能範囲２ｂのうち複数の投影範囲２ｃに対して所望の投影光２ａにより投影することができる。
【００５２】
［第３実施形態］
つぎに、本発明の第３実施形態として示す照明システムについて、図６及び図７を参照して説明する。なお、上述した照明システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
【００５３】
第３実施形態に係る照明システムは、図６に示すように、ユーザの操作に従って任意の形状を描画入力する形状描画入力部２０を備え、投影範囲設定部１２に、形状描画入力部２０で入力された形状を投影範囲２ｃとするものである。
【００５４】
形状描画入力部２０は、マウス等のポインティングデバイス、モニタ装置２１の表示部として構成された液晶パネルとユーザが操作するペンとからなるペンタブレットシステムで構成されている。ここで、液晶パネルの全画面が、投影可能範囲２ｂの全範囲に対応していることが望ましい。
【００５５】
形状描画入力部２０は、ペンタブレットシステムの場合、ペンによって液晶パネルに与えられた筆圧の軌跡情報を生成する。この筆圧の軌跡情報は、プロジェクタ２による投影範囲２ｃ（トリミング領域）の輪郭を表す投影範囲パラメータ１２ａに変換される。この投影範囲パラメータ１２ａは、投影範囲設定部１２から投影光データ補正部１３に供給されて、投影光データ補正部１３によって、投影範囲パラメータ１２ａに基づいて投影光データ１１ａを補正して、投影範囲２ｃを変更することができる。
【００５６】
図７には、形状描画入力部２０がマウスであり、実際に被投影物体３に投影光２ａが投影されて投影範囲２ｃ−１及び投影範囲２ｃ−２が形成されている場合に、マウスを動かしながら投影範囲２ｃ−１を変更できる様子を示している。
【００５７】
このように照明システムによれば、ユーザが形状描画入力部２０を操作して、所望の投影範囲２ｃの輪郭を指定する操作だけで、投影可能範囲２ｂのうち所望の投影範囲２ｃだけを強調した投影光２ａを投影することができる。
【００５８】
すなわち、既存のトリミング照明では、予め作成されたマスク（遮光版）をプロジェクタ２の投影レンズの前に設置したり、予め指定されたマスク形状による画像補正（マスキング）で投影光のトリミング（投影範囲２ｃの補正）を実現していたが、本発明を適用した照明システムによれば、実際に被投影物体３を見ながら、その場で絵を描くように投影範囲２ｃを設定することができ、リアルタイムに投影範囲２ｃの設定作業、投影動作、修正作業を実現することができる。
【００５９】
なお、この照明システムにおいて、投影範囲設定部１２は、ペンタブレットシステムを用いた場合、液晶パネルに直接的に投影範囲２ｃの輪郭を書き込む形態とすることが考えられるが、これには限らない。例えば、予め作成されたベース形状（円、楕円、四角、多角形、星形状など）を任意の場所に配置して、投影範囲２ｃを設定しても良く、当該ベース形状を拡大、縮小、形状変化させて投影範囲２ｃを設定しても良い。形状変化の例としては、円と楕円の間での変形、正方形と長方形の間での変形が挙げられる。
【００６０】
また、この照明システムにおいて、ユーザが形状描画入力部２０によって投影範囲２ｃを指定する時に、形状描画入力部２０の操作に対して、手探り点を液晶パネルに表示することや、プロジェクタ２によって手探り点に対応した光を発しても良い。例えば、被投影物体３の左上端部を正確に指定したい場合、任意に形状描画入力部２０に触れた時に、当該任意の点に対応した投影可能範囲２ｂ内の位置を照らすようにプロジェクタ２を動作させることとなる。これによって、照明システムは、より簡単に投影範囲２ｃを指定させる操作をさせることができる。
【００６１】
［第４実施形態］
つぎに、本発明の第４実施形態として示す照明システムについて、図８〜図１３を参照して説明する。なお、上述した照明システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
【００６２】
この照明システムは、図８に示すように、上述した照明システムに加えて、投影光を投影する基準となる基準画像を投影する基準画像用制御装置４を備えている。具体的には、照明システムは、基準画像用制御装置４に、基準画像を投影するための基準画像データを生成する基準画像データ生成手段としての基準画像データ生成部３２と、基準画像データ生成部３２により生成された基準画像データの描画処理を行う基準画像描画手段としての基準画像データ描画部３３とを備える。また、照明システムは、投影光２ａとは別個に基準画像を投影するため、基準画像投影手段としての基準画像用プロジェクタ２Ｂを備えている。
【００６３】
なお、以下の説明において、投影光２ａを投影するプロジェクタと、基準画像を投影するプロジェクタとを区別する場合には、それぞれ、「投影光用プロジェクタ２Ａ」、「基準画像用プロジェクタ２Ｂ」と呼ぶ。
【００６４】
また、この照明システムにおいて、照明制御装置１は、基準画像を表示させる表示手段として基準画像表示部３１を備えている。この基準画像表示部３１は、液晶パネルなどからなる。
【００６５】
このような照明システムは、ユーザが投影範囲２ｃ，２ｄを設定するに際して、基準画像データ生成部３２によって、格子点又は格子線等で構成される特定の基準画像データ３２ａを生成する。この基準画像は、投影光用プロジェクタ２Ａの投影可能範囲２ｂ内の座標をユーザが視認できるような画像であれば良い。
【００６６】
基準画像データ描画部３３は、基準画像データ生成部３２から供給された基準画像データ３２ａを用いた描画処理を行って、基準画像描画データ３３ａを基準画像用プロジェクタ２Ｂに出力する。また、基準画像データ描画部３３は、照明制御装置１の基準画像表示部３１に基準画像を表示させるために、基準画像描画データ３３ａを基準画像表示部３１に供給する。
【００６７】
基準画像表示部３１は、投影範囲設定部１２が液晶パネルを備える場合、共用の表示装置からなる。この基準画像表示部３１は、基準画像描画データ３３ａに従って液晶機構を駆動させて、基準画像を表示させる。
【００６８】
なお、この照明システムは、図９に示すように、照明制御装置１内に、基準画像表示部４１と、基準画像データ生成部３２及び基準画像データ描画部３３を備え、単一のプロジェクタ２によって基準画像と投影光２ａとを投影しても良い。これによって、単一のプロジェクタ、パーソナルコンピュータによって照明システムを構成できる。
【００６９】
このような照明制御装置１は、図１０に示すように、モニタ装置２１としての液晶パネル２１ａに、基準画像２３ｃを表示させた上で、ペン２１ｂの操作結果としての輪郭画像２３ａ，２３ｂも表示させることができる。また、照明制御装置１は、プロジェクタ２によって、投影可能範囲２ｂ内に、基準画像２３ｃに対応した基準画像２ｅを投影でき、更に、輪郭画像２３ａ，２３ｂに対応した投影範囲２ｃ，２ｄを含む投影光２ａを投影することができる。
【００７０】
更に具体的には、図１１に示すように、先ず、被投影物体３ａ、３ｂ及び壁面３’に基準画像２ｅを投影する。この状態において、図１２に示すように、液晶パネル２１ａ上で基準画像２３ｃを表示させて、形状描画入力部２０を用いて輪郭画像２３ａ，２３ｂを設定すると、投影範囲パラメータ１２ａを生成する。これにより、照明制御装置１は、投影範囲パラメータ１２ａを用いて、投影光データ補正部１３が投影光データ１１ａを補正して、投影光補正データ１３ａの描画処理を行って、プロジェクタ２から、被投影物体３ａ、３ｂを明るくした投影範囲２ｃ−１を形成することができる。なお、形状描画入力部２０は、マウスに限らず、図１３のように液晶パネル２１ａ上に触圧するペン２１ｂであっても良い。
【００７１】
このような照明システムは、液晶パネル２１ａに表示させた基準画像２３ｃと、投影光２ａによって投影される基準画像２ｅとの対応関係をユーザに視認させながら、液晶パネル２１ａに対して、投影範囲２ｃを設定する操作をさせることができる。これによって、より簡単に投影可能範囲２ｂのうち所望の投影範囲２ｃだけを強調した投影光２ａを投影することができる。
【００７２】
すなわち、上述した照明システムでは、絵を描くような直感的な操作で投影範囲２ｃを設定できたが、投影範囲設定部１２への入力位置と、被投影物体３の形状や位置との対応を提示していないので、手探り状態で投影範囲２ｃを指定しなくてはいけない。これに対し、この照明システムによれば、被投影物体３を含む投影可能範囲２ｂに基準画像２ｅを含めるように投影光２ａを投影し、液晶パネル２１ａ上に、基準画像２ｅと対応した基準画像２３ｃを表示できる。これにより、被投影物体３ａ，３ｂ上の基準画像２ｅをユーザが確認して、液晶パネル２１ａ上の基準画像２３ｃに併せて輪郭画像２３ａ，２３ｂを描くことができる。
【００７３】
［第５実施形態］
つぎに、本発明を適用した更に他の照明システムについて、図１４〜図２３を参照して説明する。なお、上述した照明システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
【００７４】
この照明システムは、基準画像用プロジェクタ２Ｂから投影光２ａを投影する投影可能範囲２ｂに基準画像２ｅを投影した場合に、当該基準画像２ｅの歪みを補正する点で、上述した照明システムとは異なる。
【００７５】
この照明システムは、図１４に示すように、基準画像２ｅを投影する基準画像用プロジェクタ２Ｂの位置姿勢及び仕様（投影画角、バックフォーカス、打ち込み角）を含むパラメータを入力する基準画像投影パラメータ入力手段としての基準画像投影パラメータ入力部５１と、投影範囲設定部１２によって投影範囲２ｃを設定するユーザの操作位置を示す操作位置パラメータを入力する操作位置パラメータ入力手段としての操作位置パラメータ入力部５２と、投影されている基準画像２ｅの表示状態を把握させるために、当該基準画像２ｅの投影領域において仮想的に設定した平面領域の位置姿勢と大きさとを入力する仮想平面パラメータ入力手段としての仮想平面パラメータ入力部５３と、基準画像用プロジェクタ２Ｂのパラメータ、操作位置パラメータ及び仮想平面パラメータに基づいて、ユーザが基準画像２ｅを視認した場合に当該基準画像２ｅを歪みなく観察させるために基準画像用プロジェクタ２Ｂから投影される基準画像を含む投影光２ａを歪ませるように基準画像データを補正するための基準画像歪み補正手段としての基準画像歪み補正パラメータ算出部５４及び基準画像データ歪み補正部５５とを備える。
【００７６】
基準画像投影パラメータ入力部５１、操作位置パラメータ入力部５２及び仮想平面パラメータ入力部５３は、基準画像２ｅの歪みに影響するパラメータを入力する。具体的には、ユーザが操作するキーボード及び当該キーボード操作を認識する入力インターフェースや、各種パラメータが格納された記録媒体を読み取る機構、外部から送信された各種パラメータを受信する機構などで構成される。
【００７７】
基準画像のためのパラメータは、基準画像２ｅの歪み状態に影響を与える情報として、投影光２ａの投影対象である被投影物体３に対するプロジェクタ２との位置（座標情報）、姿勢（回転角情報）を含む。また、このパラメータとしては、基準画像２ｅの歪み状態に影響を与える基準画像用プロジェクタ２Ｂの仕様として、投影画角、バックフォーカス、打ち込み角などを含む。なお、基準画像用プロジェクタ２Ｂのパラメータとしては、基準画像用プロジェクタ２Ｂの仕様として更に他の詳細な情報を含めても良い。
【００７８】
操作位置パラメータは、投影光２ａの投影対象である被投影物体３に対する操作位置を示す。この操作位置としては、基準画像用制御装置４（照明制御装置１）を構成するパーソナルコンピュータ位置であっても良く、当該パーソナルコンピュータ位置から推定されるユーザの視点位置であって良い。
【００７９】
仮想平面パラメータは、投影光２ａが投影される仮想平面を特定するパラメータであり、当該仮想平面を構成する座標群情報である。この仮想平面パラメータは、例えば被投影物体３に対して投影範囲２ｃを設定する使用場面においては、被投影物体３ａの設置位置に仮想平面を設定するような情報となる。
【００８０】
基準画像歪み補正パラメータ算出部５４は、基準画像のためのパラメータ、操作位置パラメータ、仮想平面パラメータから、基準画像歪み補正パラメータ５４ａを算出して出力する。基準画像用プロジェクタ２Ｂの位置姿勢及び仕様、操作位置、仮想平面の位置によって基準画像２ｅに歪みが発生する。しかし、この基準画像歪み補正パラメータ５４ａは、基準画像データ３２ａに対して歪みを与えることによって、仮想平面においては歪み無く基準画像２ｅを視認させることができるものである。具体的には、基準画像歪み補正パラメータ５４ａは、長方形の２次元画像である基準画像データ３２ａの座標情報と、実際の基準画像用プロジェクタ２Ｂの位置姿勢及び仕様、操作位置、仮想平面の位置によって発生する歪みをなくした補正後の基準画像データ３２ａの座標情報との対応関係（対応マップ）を示す。
【００８１】
基準画像データ歪み補正部５５は、基準画像データ生成部３２から供給された基準画像データ３２ａに対して、基準画像歪み補正パラメータ算出部５４から供給された歪み補正パラメータ５４ａを用いた座標変換処理（テクスチャマッピング）を行う。これによって、基準画像データ３２ａは、基準画像用プロジェクタ２Ｂによって基準画像２ｅを投影した時に、ユーザからは歪み無く見えるような基準画像歪み補正データ５５ａを算出して、基準画像データ描画部３３に供給する。
【００８２】
このような基準画像用制御装置４は、歪み補正を行わない場合、図１５に示すように、基準画像用プロジェクタ２Ｂの位置及び姿勢、仕様や、操作位置によって仮想平面に投影した時に、基準画像２ｅが歪んで投影されてしまう。これに対し、基準画像用制御装置４は、基準画像２ｅの歪みの発生要因となる基準画像用プロジェクタ２Ｂの位置及び姿勢、仕様や、操作位置、仮想平面の位置に基づいて基準画像歪み補正パラメータ５４ａを生成して、基準画像データ３２ａに歪み補正処理である座標変換を施す。
【００８３】
これにより、基準画像用制御装置４は、図１６に示すように、仮想平面２ｆ上において、基準画像２ｅの投影可能範囲２ｂを、歪み補正後の新たな投影可能範囲２ｂ’となるように修正することができる。したがって、この照明システムによれば、図１７に示すように、液晶パネル２１ａに表示された基準画像２３ｃと、仮想平面２ｆ上の基準画像２ｅとを対応したものとすることができる。
【００８４】
したがって、この照明システムによれば、ユーザの操作位置（観察位置）、投影可能範囲２ｂの設置位置、投影光２ａの投影位置を変更しても、当該投影位置に歪みのない基準画像２ｅを投影して、簡単に投影範囲２ｃ，２ｄを設定することができる。
【００８５】
「投影光データの補正処理」
ここで、この照明システムにおける光の歪み補正処理について説明する。なお、以下の説明は、基準画像データ歪み補正部５５が、基準画像歪み補正パラメータ５４ａを用いて基準画像データ３２ａを補正することにより、任意形状の投影面に投影された基準画像２ｅが歪み無く見えるようにするための処理である。
【００８６】
例えば図１８に示すように、任意形状の被照射物体Ｓとして、ユーザに対して距離Ｌだけ離間し、ユーザに対して斜めに傾斜して配置された平板状物体Ｓを考える。この平板状物体Ｓは、ユーザの視点位置Ｐ１から視野角θ１で視認される。ユーザの視野中心と交差する平板状物体Ｓ上の点Ｐ２からユーザまでは、距離Ｌ１だけ離間している。
【００８７】
視点位置Ｐ１と平板状物体Ｓ上の点Ｐ２との位置関係において、図１９（ａ）に示すように、図１９（ｂ）に示す格子状の平面映像Ｐｉｃ（コーティング光）を、ユーザから見る映像面Ｕを介して平板状物体Ｓ上で見る場合を考える。この場合、映像面Ｕに図１９（ｂ）に示す平面映像Ｐｉｃが表示されていると同じ映像を平板状物体Ｓに表示させる場合、映像面Ｕ上の各座標と平板状物体Ｓ上の各座標との対応関係を取得する必要がある。模式的に図１９（ａ）に示しているが、映像面Ｕ上の点ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５は、平板状物体Ｓ上の点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５に対応している。したがって、平板状物体Ｓ上の点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５に表示された映像は、ユーザからは映像面Ｕ上における点ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５として視認される。
【００８８】
また、図２０に示すように、ユーザの視線と平板状物体Ｓとが交差する点Ｐ２と、プロジェクタ２の投影位置Ｐ３とは、Ｌ２の距離となっている。また、プロジェクタ２は、所定の投影画角θ２の範囲で投影光を投影する。
【００８９】
この場合、プロジェクタ２の映像面Ｐと平板状物体Ｓとの位置関係は、図２１に示すように、平板状物体Ｓ上の点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５が、映像面Ｐ上の点ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５に対応している。すなわち、プロジェクタ２の投影位置Ｐ３から映像面Ｐ上の点ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５を延長した直線上の点が、平板状物体Ｓの点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５となる。
【００９０】
このようなユーザの視点位置Ｐ１及び視野角θ１、平板状物体Ｓの位置、プロジェクタ２の投影位置Ｐ３及び投影画角θ２の関係から、図２１（ａ）に示したプロジェクタ２における映像面Ｐ上の点ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５に映像を投影させると、平板状物体Ｓ上の点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５に映像が投影される。その結果、平板状物体Ｓ上の点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５が、図１９における映像面Ｕ上の点ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５として視認されることとなる。したがって、ユーザに平面映像Ｐｉｃを視認させるためには、プロジェクタ２は、映像面Ｕ上の各座標に対応した平板状物体Ｓ上の各座標と、映像面Ｐ上の各座標に対応した平板状物体Ｓ上の各座標との対応関係に基づいて、図２１（ｂ）に示すように歪ませた平面映像Ｐｉｃ’’を投影する必要がある。
【００９１】
このような投影光の投影動作を実現するために、照明システムは、図１８に示すように、ユーザの視点位置Ｐ１を示す視点位置及び視線方向を示す視点位置姿勢パラメータ及びユーザの視野角θ１を示す視野角パラメータを取得する。これらのユーザのパラメータは、上述した映像面Ｕを定める。
【００９２】
また、プロジェクタ２から出射された投影光を投影する平板状物体Ｓの形状データを取得する。この形状データは、例えばＣＡＤデータである。ここで、視点位置姿勢パラメータは、３次元座標空間における、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸上の位置および軸周りの回転角度を数値で定義したものである。この視点位置姿勢パラメータは、視点位置Ｐ１と平板状物体Ｓとの距離Ｌ１と、視点位置Ｐ１に対する平板状物体Ｓの姿勢を一意に定める。また、平板状物体Ｓの形状データとは、ＣＡＤ等で作成された電子データを基に、３次元座標空間における形状領域を定義したものである。この形状データは、視点位置Ｐ１から見た平板状物体Ｓの形状を一意に定める。このような平板状物体Ｓの形状データとユーザのパラメータとは、映像面Ｕの座標と平板状物体Ｓ上の座標との対応関係を定める。
【００９３】
また、図２０に示すようにプロジェクタ２が設置されたことに対し、照明システムは、プロジェクタ２の投影位置Ｐ３及び当該プロジェクタ２の光軸方向を示す位置姿勢パラメータ及びプロジェクタ２の投影画角θ２を示す投影画角パラメータを取得する。このプロジェクタ２の位置姿勢パラメータ及び投影画角パラメータは、プロジェクタ２が平板状物体Ｓに対して投影する映像面Ｐを表す。この映像面Ｐが定まると、プロジェクタ２から投影される投影光が映像面Ｐを介して平板状物体Ｓのどの座標に投影されるかが定められる。すなわち、プロジェクタ２の位置姿勢パラメータ及び投影画角パラメータと、平板状物体Ｓの位置姿勢パラメータ及び形状データとは、プロジェクタ２から出射された投影光によって覆われる平板状物体Ｓの範囲が一意に決まる。プロジェクタ２がプロジェクタである場合、投影位置Ｐ３はバックフォーカス及び打ち込み角で定義され、投影画角θ２は投影位置Ｐ３から一定距離での水平及び垂直方向の投影範囲から算出される。
【００９４】
そして、照明システムは、平板状物体Ｓに表示される投影光の画素（ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５）とプロジェクタ２の投影位置Ｐ３とを結ぶ直線と、映像面Ｐとの交点（ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５）に画素を配置して平面映像Ｐｉｃ’’を構成し、その平面映像Ｐｉｃ’’を平板状物体Ｓに投影させる。そして、映像面Ｐ上の点ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５、平板状物体Ｓ上の点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５、映像面Ｕ上の点ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５という経路でユーザにとって歪みのない映像を視認させることができる。
【００９５】
同様に、被投影物体３が平板状物体Ｓのような形状ではなく、ドーム型のような任意形状のものであっても歪みなく投影光を投影して、被投影物体３をユーザに視認させることができる。図２２（ａ）に示すように被投影物体３がドーム型物体Ｓであり、図２２（ｂ）に示すように、ユーザに格子状の投影光を視認させる場面を考える。この場合、ユーザからは、映像面Ｕ上の点ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５の延長線上におけるドーム型物体Ｓ上の点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５が視認される。これに対し、プロジェクタ２は、図２３（ａ）に示すように映像面Ｐに投影光を投影する。この映像面Ｐにおける点ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５を通過した投影光は、ドーム型物体Ｓにおける点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５に投影されて、図２２（ａ）に示す映像面Ｕの点ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５として視認される。したがって、プロジェクタ２は、映像面Ｐに対して図２３（ｂ）に示すように歪ませた平面映像Ｐｉｃ’’を投影する。これに対し、ユーザは、図２２（ｂ）に示すような歪みのない平面映像Ｐｉｃを視認することができる。
【００９６】
［第６実施形態］
つぎに、本発明を適用した第６実施形態として示す照明システムについて、図２４〜  図２７を参照して説明する。なお、上述した照明システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
【００９７】
この照明システムは、図２４に示すように、基準画像用プロジェクタ２Ｂによって基準画像２ｅが投影される平面スクリーン６と、平面スクリーン６に投影された基準画像２ｅを撮影する撮影手段としてのカメラ装置５と、カメラ装置５により生成された撮影データによって取得された平面スクリーン６に投影されている基準画像２ｅと、基準画像データ生成部３２により生成された基準画像とを一致させるように、基準画像用プロジェクタ２Ｂから投影される基準画像を歪ませる基準画像歪み補正手段としての基準画像歪み補正パラメータ算出部５４及び基準画像データ歪み補正部５５を備える。
【００９８】
このような照明システムにおいては、ユーザによって投影範囲２ｃを設定するに際して、図２５に示すように、平面スクリーン６を設置する。この平面スクリーン６の設置位置としては、投影光２ａの投影対象となる被投影物体３などの設置予定位置とする。なお、この平面スクリーン６は、携帯性を考慮して、収納式であることが望ましい。
【００９９】
カメラ装置５は、ＣＣＤ等の撮像素子や光学部品等からなる撮像部６１と、撮像部６１によって撮像された撮影画像データ６１ａを基準画像用制御装置４に出力する撮影画像データ出力部６２とを備える。このカメラ装置５は、ユーザの操作位置付近に設置することが望ましく、図２５等に示す例では、モニタ装置２１上に設置している。このカメラ装置５の設置する場所は、特に限定される必要はなく、ユーザから見た基準画像２ｅが歪み無く投影されるように基準画像歪み補正パラメータを作成できれば良い。
【０１００】
また、基準画像用制御装置４には、撮影画像データ出力部６２から出力された撮影画像データ６１ａを入力する撮影画像データ入力部６３を備える。この基準画像用制御装置４において、基準画像歪み補正パラメータ算出部５４は、撮影画像データ入力部６３から出力された撮影画像データ６３ａを用いて、基準画像２ｅの歪み補正のための基準画像歪み補正パラメータ５４ａを算出する。このとき、基準画像歪み補正パラメータ算出部５４は、カメラ装置５により生成された撮影画像データ６１ａによって取得された平面スクリーン６に投影されている基準画像２ｅを、所定形状の投影可能範囲２ｂ’となるような基準画像歪み補正パラメータ５４ａを作成する。すなわち、基準画像歪み補正パラメータ算出部５４は、平面スクリーン６に表示されている歪んだ基準画像２ｅを、基準画像データ生成部３２により生成された基準画像とを一致させる。これによって、基準画像歪み補正パラメータ算出部５４は、平面スクリーン６に表示された基準画像２ｅを、液晶パネル２１ａに表示させる基準画像２３ｃと同様の歪みのない状態とさせる。
【０１０１】
そして、基準画像用制御装置４は、基準画像歪み補正パラメータ５４ａを用いて基準画像データ３２ａに対して歪み補正処理である座標変換を行って、基準画像歪み補正データ５５ａを基準画像データ描画部３３に供給する。基準画像描画データ３３ａに従って基準画像用プロジェクタ２Ｂから平面スクリーン６に投影をすることによって、液晶パネル２１ａに表示された基準画像２３ｃと、平面スクリーン６に表示される基準画像２ｅとは、ユーザが基準画像の視認した感覚において一致されることができる。
【０１０２】
具体的には、図２５に示すように、先ず、歪み補正処理を施していない基準画像データ３２ａを用いて基準画像用プロジェクタ２Ｂから基準画像２ｅを平面スクリーン６に投影する。このとき、台形状に基準画像２ｅが歪むと、当該歪みのある基準画像２ｅをカメラ装置５によって撮影して、撮影画像データ６１ａを基準画像歪み補正パラメータ算出部５４に供給する。
【０１０３】
これに対し、照明システムは、図２６に示すように、カメラ装置５で撮像した平面スクリーン６上における基準画像２ｅの投影可能範囲２ｂを、歪み補正後の新たな投影可能範囲２ｂ’となるように修正することができる。したがって、この照明システムによれば、図２７に示すように、液晶パネル２１ａに表示された基準画像２３ｃと、基準画像用プロジェクタ２Ｂから投影する基準画像２ｅとを対応したものとすることができる。
【０１０４】
したがって、この照明システムによれば、ユーザの操作位置（観察位置）、投影可能範囲２ｂの設置位置、投影光２ａの投影位置を変更しても、当該投影位置に歪みのない基準画像２ｅを投影して、簡単に投影範囲２ｃ，２ｄを設定することができる。
【０１０５】
このような照明システムによれば、投影範囲２ｃ，２ｄを設定する前に、被投影物体３ａ，３ｂ等の設置位置に平面スクリーン６を設置して、自動的に基準画像２ｅの歪みを補正した上で、基準画像２ｅを投影して投影範囲２ｃ，２ｄを設定させることができ、より簡単に投影範囲２ｃ，２ｄの設定を行うことができる。
【０１０６】
また、この照明システムによれば、カメラ装置５で撮影した基準画像２ｅに歪みがあった場合には、歪みが無くなるように基準画像データ３２ａを自動的に補正することができる。これにより、各種パラメータの入力や基準画像用プロジェクタ２Ｂ等の配置精度の誤差（実際の配置位置と、入力パラメータの差異）によるキャリブレーションを省略することができる。
【０１０７】
［第７実施形態］
つぎに、本発明を適用した第７実施形態として示す照明システムについて、図２８〜図３０を参照して説明する。なお、上述した照明システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
【０１０８】
この照明システムにおける照明制御装置１は、図２８に示すように、投影範囲２ｃを特定する条件を入力する投影範囲識別条件設定部７１と、投影範囲識別条件設定部７１で入力された条件に従って投影範囲２ｃを識別する投影範囲識別部７２とを備える。この照明制御装置１は、投影範囲識別部７２により識別された投影範囲２ｃに対応して投影光データを補正し、プロジェクタ２から光を投影するものである。この照明制御装置１は、上述したカメラ装置５を用いずに、自動的に投影範囲２ｃを設定するものである。
【０１０９】
この照明システムは、図２９に示すように、プロジェクタ２の投影可能範囲２ｂを任意サイズの升目状に分割し、当該各升目を指定することにより投影範囲２ｃを設定する。この図２９の例では、照明制御装置１において、投影範囲識別条件設定部７１は、形状描画入力部２０と同様のマウスで構成され、モニタ装置２１上に升目を表示し、各升目をマウス操作に応じて指定する。これにより、マウスにより指定された升目に相当する被投影物体３上又は空間に対して、投影範囲２ｃを設定することができる。なお、図２９の例では、光を投影する前の升目のみを示している。
【０１１０】
また、他の例としては、図３０に示すように、モニタ装置２１上に骨格線２３ｄを描く操作をさせ、当該骨格線２３ｄから所定幅の範囲を投影範囲２３ｅとして設定できるようにしても良い。ここで、設定アイコン２３ｆをモニタ装置２１上に表示し、マウス操作に応じて骨格線２３ｄの終点及び視点、太さ、骨格線２３ｄに対する投影範囲２ｃの幅、投影光の特性を指定することにより、被投影物体３上に投影範囲２ｃを設定することができる。
【０１１１】
この升目又は骨格線を中心とした所定範囲により投影範囲２ｃを指定した情報は、投影範囲識別条件設定部７１により、投影範囲識別条件パラメータ７１ａとして投影範囲識別部７２に供給される。投影範囲識別部７２は、投影範囲識別条件パラメータ７１ａを用いて、投影範囲２ｃとして指定された升目及び骨格線を中心とした所定範囲と投影可能範囲２ｂにおける位置との対応関係を識別する。これにより、照明システムは、実際の投影範囲２ｃを認識して、投影範囲識別パラメータ７２ａを生成して、投影光データ補正部１３に供給する。この投影範囲識別部７２は、投影範囲パラメータ１２ａと同様に、プロジェクタ２の投影可能範囲２ｂにおける座標によって光が投影される投影範囲２ｃ又は非投影範囲を表したデータである。これにより、投影光データ補正部１３は、投影範囲識別パラメータ７２ａを用いて投影光データ１１ａを補正して、投影光補正データ１３ａを生成することができる。
【０１１２】
このような照明システムによれば、カメラ装置５により被投影物体３を撮像しなくても、投影範囲識別条件設定部７１により投影範囲２ｃを指定することにより、簡単に投影範囲２ｃを設定することができる。
【０１１３】
［第８実施形態］
つぎに、本発明を適用した第８実施形態として示す照明システムについて、図３１〜図３５を参照して説明する。なお、上述した照明システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
【０１１４】
この照明システムは、図３１に示すように、カメラ装置５によって生成した撮影画像データ６１ａを照明制御装置１の撮影画像データ入力部６３に出力し、撮像画像データ表示部８６によって撮影画像データ６１ａを用いた表示を行う。なお、この撮像画像データ表示部８６は、液晶パネル２１ａと兼用となっている液晶ディスプレイとなる。
【０１１５】
また、この照明システムは、カメラ装置５の位置姿勢及び仕様を含む撮影パラメータを入力する撮影パラメータ入力手段としての撮影パラメータ入力部８１と、プロジェクタ２の位置姿勢及び仕様を含む投影パラメータを入力する投影光投影パラメータ入力手段としての投影光投影パラメータ入力部８２と、プロジェクタ２の投影範囲２ｃの状態を把握するために、仮想的に設定した平面領域の位置姿勢と大きさとを入力する仮想平面パラメータを入力する仮想平面パラメータ入力手段としての仮想平面パラメータ入力部８３と、撮影パラメータ、投影光投影パラメータ及び仮想平面パラメータに基づいて、仮想平面上において投影光がカメラ装置５の撮影範囲と一致するように、投影光データ１１ａを補正する投影光データ補正手段としての投影光歪み補正パラメータ演算部８４及び投影光データ歪み補正部８５とを備える。
【０１１６】
撮影パラメータ入力部８１、投影光投影パラメータ入力部８２及び仮想平面パラメータ入力部８３は、プロジェクタ２から投影される投影範囲２ｃの歪みに影響するパラメータを入力する。具体的には、ユーザが操作するキーボード及び当該キーボード操作を認識する入力インターフェースや、各種パラメータが格納された記録媒体を読み取る機構、外部から送信された各種パラメータを受信する機構などで構成される。
【０１１７】
撮影パラメータは、投影範囲２ｃの歪み状態に影響を与える情報として、カメラ装置５の位置姿勢及び仕様（カメラ画角など）を含む。なお、撮影パラメータとしては、更に他の詳細な情報を含めても良い。
【０１１８】
投影光投影パラメータは、投影範囲２ｃの歪み状態に影響を与える情報として、投影光２ａの投影対象である被投影物体３に対するプロジェクタ２との位置（座標情報）、姿勢（回転角情報）を含む。また、この投影光投影パラメータとしては、投影範囲２ｃの歪み状態に影響を与えるプロジェクタ２の仕様として、投影画角、バックフォーカス、打ち込み角などを含む。なお、投影光投影パラメータとしては、プロジェクタ２の仕様として更に他の詳細な情報を含めても良い。
【０１１９】
仮想平面パラメータは、投影光２ａが投影される仮想平面を特定するパラメータであり、当該仮想平面を構成する座標群情報である。この仮想平面パラメータは、カメラ装置５に正対した位置であり、例えば被投影物体３に対して投影範囲２を設定する使用場面においては、被投影物体３の設置位置に仮想平面を設定するような情報となる。
【０１２０】
投影光歪み補正パラメータ演算部８４は、撮影パラメータ、投影光投影パラメータ、仮想平面パラメータから、投影光歪み補正パラメータ８４ａを算出して出力する。この投影光歪み補正パラメータ８４ａは、カメラ装置５及びプロジェクタ２の位置姿勢及び仕様、仮想平面の位置によって投影範囲２ｃに歪みが発生するものの、投影光データ１１ａに対して歪みを与えることによって、仮想平面上において投影光２ａがカメラ装置５の撮影範囲と一致するように、投影光データ１１ａを補正する。
【０１２１】
具体的には、先ず、投影光歪み補正パラメータ演算部８４は、図３２に示すように、仮想平面パラメータ及び撮影パラメータを用いて、カメラ装置５における撮像部６１の画角及びカメラ装置５に対する仮想平面２ｆの位置から、仮想平面上のカメラ装置５の撮影範囲５ａを求める。そして、投影光歪み補正パラメータ演算部８４は、長方形の２次元画像である仮想平面２ｆ上の投影可能範囲２ｂの座標情報と、仮想平面２ｆにおける撮影範囲５ａに対して一致するような補正後の投影可能範囲２ｂの座標情報との対応関係を示す投影光歪み補正パラメータ８４ａを演算する。
【０１２２】
投影光データ歪み補正部８５は、投影光データ生成部１１から供給された投影光データ１１ａに対して、投影光歪み補正パラメータ演算部８４から供給された投影光歪み補正パラメータ８４ａを用いた座標変換を行う。これによって、投影光データ１１ａは、プロジェクタ２によって投影光２ａを投影した時に、ユーザからは歪み無く見えるような投影範囲２ｃを投影できる投影光歪み補正データ８５ａを算出して、投影光データ補正部１３に供給する。
【０１２３】
このように、照明システムは、ある仮想平面２ｆにおけるカメラ装置５の撮影範囲５ａが規定され、プロジェクタ２から投影光２ａを投影しても、撮影範囲５ａに対して台形状に歪んだ投影可能範囲２ｂとなってしまう。これに対し、照明システムは、図３３に示すような被投影物体３に対し、投影可能範囲２ｂと撮影範囲５ａと一致させることによって、図３４，３５に示すように投影範囲２ｃ−１，２ｃ−２に歪みが無くすことができる。なお、図３５は、マウスに代えてペン２１ｂを用いた例を示している。
【０１２４】
したがって、液晶パネル２１ａにカメラ装置５によって撮像された撮影画像データ６１ａを表示した状態にて、ペン２１ｂによって液晶パネル２１ａに対して輪郭画像２３ａ，２３ｂを指定させるだけで、図３４及び図３５のように、当該輪郭画像２３ａ，２３ｂに対応した投影範囲２ｃ−１、２ｃ−２を形成することができる。具体的には、被投影物体３ａ，３ｂといった実際に投影範囲２ｃ−１、２ｃ−２を形成したい物体をカメラ装置５によって撮影して液晶パネル２１ａに表示した状態にて、当該液晶パネル２１ａに対して操作をさせることで、液晶パネル２１ａ上で設定した輪郭画像２３ａ，２３ｂと実際の投影範囲２ｃ−１、２ｃ−２との対応関係の精度を高くできる。
【０１２５】
［第９実施形態］
つぎに、本発明を適用した第９実施形態として示す照明システムについて、図３６〜図４６を参照して説明する。なお、上述した照明システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
【０１２６】
第９実施形態として示す照明システムは、上述した図３１の照明システムに加えて、投影範囲２ｃを抽出する条件を設定する投影範囲抽出設定手段としての投影範囲抽出設定部９１と、投影範囲抽出設定部９１により設定された条件に従ってカメラ装置５により生成された撮影データを解析して、投影範囲２ｃと当該投影範囲以外の非投影範囲とを分別する分別手段としての投影範囲分別部９２とを備える。この照明システムは、投影光データ補正部１３によって、投影範囲分別部９２により分別された投影範囲と非投影範囲とに基づいて、投影光データを補正する投影光歪み補正データ８５ａを補正する。
【０１２７】
投影範囲抽出設定部９１は、カメラ装置５によって撮影された撮影画像データ６１ａを解析して、投影光を投影する投影範囲２ｃを抽出するための条件として、色によって投影範囲２ｃを抽出する近似色抽出、形状によって投影範囲２ｃを抽出する形状抽出、明度によって投影範囲２ｃを抽出する明度抽出などの抽出方法、当該抽出方法における閾値等を設定する。
【０１２８】
投影範囲抽出設定部９１は、例えば、ユーザが操作するキーボード及び当該キーボード操作を認識する入力インターフェースや、各種パラメータが格納された記録媒体を読み取る機構、外部から送信された各種パラメータを受信する機構などで構成される。投影範囲抽出設定部９１により設定された投影範囲２ｃの抽出条件は、投影範囲抽出パラメータ９１ａとして、投影範囲分別部８２に供給される。
【０１２９】
投影範囲分別部８２は、投影範囲抽出パラメータ９１ａに従って、撮影画像データ入力部６３から供給された撮影画像データ６３ａを解析する。この解析の結果、投影範囲分別部８２は、投影範囲抽出パラメータ９１ａに合致した投影範囲を表す座標情報としての投影範囲分別パラメータ９２ａを投影光データ補正部１３に供給する。これにより、照明システムは、投影光データ補正部１３によって、投影範囲抽出設定部９１が設定した抽出条件に合致した投影範囲２ｃのみを投影光によって投影する投影光補正データ１３ａを作成することができる。
【０１３０】
具体的には、図３７に示すように、被投影物体３ａ，３ｂに対して投影範囲２ｃを設定するために、カメラ装置５は、被投影物体３ａ，３ｂを含む撮影画像データ６１ａを生成し、撮影画像データ入力部６３に供給する。そして、撮影画像データ入力部６３から撮像画像データ表示部８６に供給された撮影画像データ６３ａを用いて、液晶パネル２１ａと兼用とされた撮像画像データ表示部８６は、被投影物体３ａ，３ｂを示す物体画像５ｃを含む撮像画像を表示する。一方、投影範囲分別部８２は、撮影画像データ６３ａを入力すると、当該撮影画像データ６３ａを投影範囲抽出パラメータ９１ａに従って解析して、投影範囲２ｃと非投影範囲とを分別する。
【０１３１】
ここで、投影範囲２ｃの抽出条件が、「形状抽出処理」、「立方体領域を投影範囲２ｃ、立方体領域以外を非投影範囲」する投影範囲抽出パラメータ９１ａが投影範囲分別部９２に供給されているものとする。
【０１３２】
このような環境下において、投影範囲分別部９２は、立方体の物体画像５ｃを含む撮影画像データ６３ａが供給される。そして、投影範囲分別部９２は、エッジ抽出処理によって撮影画像データ６３ａの全体に亘る形状エッジを認識し、立方体領域を投影範囲２ｃとし立方体領域以外を非投影範囲とする。
【０１３３】
このように投影範囲分別部９２によって取得した投影範囲の分別結果は、図３８に示すように、液晶パネル２１ａ上に、輪郭情報５ｃ’として表示される。また、この分別結果を表す投影範囲パラメータ８２ａは、投影光データ補正部１３に供給される。
【０１３４】
これによって、照明システムは、投影範囲パラメータ８２ａに従って投影光データ補正部１３が投影光補正データ１３ａを作成して、投影光補正データ描画部１４及びプロジェクタ２を動作させて、立方体領域の投影範囲に投影光を投影する投影光２ａを生成することができる。この結果、液晶パネル２１ａには、被投影物体３ａ，３ｂの投影範囲内のみに投影光が投影させることができる。
【０１３５】
この照明システムは、図３９に示すように、被投影物体３ａ，３ｂの後方に、色抽出処理の抽出精度を高めるためのブルーシートを配置しても良い。この場合、投影範囲抽出設定部９１は、投影範囲の抽出条件が、「色抽出処理」、「青領域を非投影範囲、青領域以外を投影範囲２ｃ」する投影範囲抽出パラメータ９１ａを設定して、投影範囲分別部９２に供給する。その結果、投影範囲分別部９２は、撮影画像データ６３ａに対して青領域と青領域以外とを分別する色抽出処理を施して、被投影物体３ａ，３ｂの輪郭情報５ｃ’を投影範囲パラメータ８２ａとして作成することができる。
【０１３６】
また、この照明システムにおいては、図４０に示すように、被投影物体３ａ，３ｂを含むカメラ装置５の撮影範囲５ａと、プロジェクタ２の投影可能範囲２ｂとを一致させるように投影光データ歪み補正部７５によって投影光補正データ７５ａを作成する。これによって、液晶パネル２１ａには、当該液晶パネル２１ａ上で確認した分別結果と、当該分別結果に従って自動的に設定された投影範囲に投影光を投影した結果としての物体画像５ｃを含む画像とを表示することができる。
【０１３７】
このような照明システムによれば、投影対象である被投影物体３ａ，３ｂを撮影した撮影画像データ６１ａを活用して、画像処理技術により特定の条件部分を抽出して、当該抽出領域を投影範囲２ｃとすることができる。これにより、投影範囲２ｃの設定を自動化することができる。
【０１３８】
また、この照明システムは、投影範囲抽出設定部９１によって投影範囲２ｃを抽出する条件として、図４１に示すように被投影物体３に点状のマーカ３ｃを貼り付け、当該点状のマーカ３ｃを中心とした所定範囲を投影範囲２ｃとして設定しても良い。そして、この条件を表す投影範囲抽出パラメータ９１ａが投影範囲分別部９２に供給された状態にて、撮影画像データ６３ａが供給されると、投影範囲分別部９２は、撮影画像データ６３ａを解析して、点状のマーカ３ｃの位置を認識する。そして、投影範囲分別部９２は、マーカ３ｃを中心とした所定の円形範囲を投影範囲２ｃとして設定し、それ以外を非投影範囲とする投影範囲分別パラメータ９２ａを生成して、投影光データ補正部１３に供給する。これにより、図４２に示すように、被投影物体３上のマーカ３ｃを含む所定の円形範囲を投影範囲２ｃ−１とし、それ以外を投影範囲２ｃ−２とすることができる。なお、点状のマーカ３ｃに対して設定する投影範囲２ｃの範囲は、ユーザの操作に応じて任意の大きさに設定できることが望ましい。また、投影範囲２ｃの形状は、丸形状に限らず、四角形状などの任意の形状をユーザの操作に応じて設定できることが望ましい。
【０１３９】
更に、この照明システムは、投影範囲抽出設定部９１によって投影範囲２ｃを抽出する条件として、図４３に示すように被投影物体３に線状のマーカ３ｃを貼り付け、当該マーカ３ｃを骨格線とした所定幅の範囲を投影範囲２ｃとすることを設定しても良い。そして、この条件を表す投影範囲抽出パラメータ９１ａが投影範囲分別部９２に供給された状態にて、撮影画像データ６３ａが供給されると、投影範囲分別部９２は、撮影画像データ６３ａを解析して、線状のマーカ３ｃの位置（始点、終点、長さ）を認識する。そして、投影範囲分別部９２は、マーカ３ｃを骨格線とした所定幅の範囲を投影範囲２ｃとし、それ以外を非投影範囲とする投影範囲分別パラメータ９２ａを生成して、投影光データ補正部１３に供給する。これにより、図４４に示すように、被投影物体３上のマーカ３ｃを含む所定幅の範囲を投影範囲２ｃ−１とし、それ以外を投影範囲２ｃ−２とすることができる。なお、線状のマーカ３ｃに対して設定する投影範囲２ｃの幅は、ユーザの操作に応じて任意の大きさに設定できることが望ましい。
【０１４０】
更にまた、図４５及び図４６に示すように、マーカ３ｃを中心又は骨格とした所定範囲を投影範囲２ｃとした後に、マーカ３ｃを取り外しても、マーカ３ｃに基づいて投影範囲２ｃを保持することができるとしても良い。このために、照明制御装置１は、投影範囲分別部９２によって生成された投影範囲分別パラメータ９２ａを記録しておく手段を備える必要がある。
【０１４１】
更にまた、複数のカメラ装置５により被投影物体３を撮像した撮影画像データ６３ａを用いて、当該被投影物体３の３次元形状をスキャンして、被投影物体３の３次元形状を多うように投影範囲２ｃを決定しても良い。
【０１４２】
［第１０実施形態］
つぎに、本発明を適用した第１０実施形態として示す照明システムについて、図４７〜図５２を参照して説明する。なお、上述した照明システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
【０１４３】
第９実施形態として示す照明システムは、図４７に示すように、投影光データ補正部１３に、ユーザの操作に従って投影範囲２ｃの境界を修正する投影範囲修正部１０１を接続した点で、図４に示す照明制御装置１とは異なる。
【０１４４】
また、この照明システムは、図４８に示すように、上述した図３６の照明システムに加えて、ユーザの操作に従って、投影範囲分別部８２により分別された投影範囲と非投影範囲とを修正する修正手段としての投影範囲修正部１０１を備える構成であっても良い。
【０１４５】
この投影範囲修正部１０１は、ペン２１ｂ及び液晶パネル２１ａや、ユーザが操作するキーボード及び当該キーボード操作を認識する入力インターフェースなどからなる。投影範囲修正部１０１によって投影範囲２ｃを修正する場合、照明システムは、投影範囲分別部９２にて生成した投影範囲パラメータ８２ａに従って、液晶パネル２１ａ上に、分別結果としての投影範囲２ｃ及び非投影範囲を表示させる。そして、投影範囲修正部１０１を構成するペン２１ｂをユーザが操作して、投影範囲２ｃ又は非投影範囲を変更する操作を行うことを投影範囲修正部１０１が認識する。具体的には、投影範囲２ｃ又は非投影範囲を表す座標情報を変更する旨のコマンドを投影範囲修正部１０１が発生させて、投影光データ補正部１３に供給する。
【０１４６】
投影光データ補正部１３は、投影範囲２ｃ又は非投影範囲を変更するコマンドが供給されると、投影範囲パラメータ８２ａに対して修正処理を行う。具体的には、投影範囲パラメータ８２ａを構成する修正前の投影範囲２ｃ非投影範囲の座標情報を、修正後の投影範囲２ｃ及び非投影範囲の座標情報に変換する。そして、投影光データ補正部１３は、修正後の投影範囲パラメータ８２ａを用いて、投影光補正データ８５ａを補正して投影光補正データ１３ａを作成することができる。
【０１４７】
このように、照明システムによれば、図４又は図３６に示した照明システムによって自動的に設定した投影範囲２ｃ及び非投影範囲を、ユーザの操作に応じて投影範囲修正部１０１により修正できる。したがって、この照明システムによれば、より簡単に投影可能範囲２ｂのうちの投影範囲２ｃを設定することができる。
【０１４８】
具体的には、図４９に示すように、液晶パネル２１ａ上に投影範囲２ｃとなる被投影物体画像２４を表示していて、ポインタ２６を移動させる操作をして当該被投影物体画像２４を囲む選択領域２５を拡大又は縮小させたことを投影範囲修正部１０１により検出する。これにより、投影範囲修正部１０１は、ユーザの操作に応じて投影範囲２ｃの修正をすることができる。例えば選択領域２５をポインタ２６の操作により拡大した場合には、投影範囲修正部１０１は、被投影物体３に投影していた投影範囲２ｃ−１を、拡大した投影範囲２ｃ’−１とすることができる。
【０１４９】
他の具体例としては、図５０に示すように、被投影物体画像２４に沿った選択領域２５を設定し、当該選択領域２５の一部をポインタ２６により選択して、選択領域２５を変形させることにより、投影範囲２ｃの修正をしても良い。投影範囲修正部１０１は、例えば選択領域２５の一部を図面上の左側にずらした場合には、当該一部に相当する投影範囲２ｃ−１を変形した投影範囲２ｃ’−１とすることができる。
【０１５０】
他の具体例としては、図５１に示すように被投影物体３に対して基準画像２ｅを投影しており、液晶パネル２１ａ上に基準画像２３ｃを表示している時に、図５２に示すように、ユーザの形状描画入力部２０と同様のマウスの操作によって液晶パネル２１ａ上にて基準画像２３ｃを変形させたとする。このようなユーザの操作に応じて、投影範囲修正部１０１は、投影範囲２ｃを変形しても良い。図５２の例では、投影範囲修正部１０１は、被投影物体３の腕部分に相当する基準画像２３ｃを変形させる操作を検出して、当該基準画像２ｅを構成する格子を変形させて２ｅ’とし、基準画像２ｅを構成する格子の歪み方と相似的に投影範囲２ｃ−１に変形させて２ｃ’−２とすることができる。
【０１５１】
［第１１実施形態］
つぎに、上述した照明システムに対して適用可能な他の実施形態を第１１実施形態として説明する。なお、上述した照明システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
【０１５２】
図１〜図５２を参照して説明した照明システムにおいては、図５３に示すように、投影光データ１１ａを保存しておいて出力制御を行うことによって、プロジェクタ２から投影する投影光２ａを更新するようにしても良い。
【０１５３】
この照明システムは、投影光データ１１ａを保存する投影光データ保存手段としての投影光データ保存部１１１と、投影光データ保存部１１１に保存された投影光データ１１ａの少なくとも出力順序又は出力条件の何れかを設定する投影光データ出力設定手段としての投影光データ更新設定部１１３と、投影光データ更新設定部１１３により設定された少なくとも出力順序又は出力条件の何れか一方に従って投影光データ保存部１１１に保存された投影光データ１１ａを出力する投影光データ更新手段としての投影光データ出力更新部１１２とを備える。
【０１５４】
投影光データ保存部１１１は、パーソナルコンピュータにおけるハードディスク装置や、外部記憶装置などからなる。この投影光データ保存部１１１には、投影光データ生成部１１によって生成された複数の投影光データ１１ａが供給される。この複数の投影光データ１１ａとしては、様々な色や輝度、コントラストが投影範囲及び非投影範囲ごとに設定されている。
【０１５５】
投影光データ更新設定部１１３は、ユーザのパーソナルコンピュータに対するキーボード操作などによって、投影光２ａの出力順序や出力条件を表す更新情報が設定される。投影光２ａの出力順序としては、どのような投影光データ１１ａを用いた投影光２ａを出力するかの順序、各投影光２ａの投影時間や更新間隔などが挙げられる。また、投影光２ａの出力条件としては、例えば、パーソナルコンピュータを構成するコントローラ１１４に設けられたボタンが操作された時に投影光データ出力更新部１１２によって投影光データ１１ａを読み出して投影光２ａを投影開始することや、ボタン操作時に次の投影光データ１１ａを読み出して投影光２ａを更新することなどが挙げられる。
【０１５６】
このような照明システムは、予めユーザの操作によって、投影したい投影光２ａを選択することによって使用する投影光データ１１ａを選択し、且つ更新順序や更新条件を設定しておく。そして、投影光データ出力更新部１１２は、投影光２ａの投影を開始するときに、投影光データ更新設定部１１３によって設定された投影光２ａの更新順序や更新条件に従って、投影光データ保存部１１１から投影光データ１１ａを読み出して投影光データ補正部１３に供給する。これによって、照明システムは、ユーザが設定した投影光２ａを所望とする順序及び間隔で投影することができ、投影光２ａにおける投影範囲における光特性（色、輝度、コントラスト）を瞬時に変更することができる。
【０１５７】
更に、この照明システムは、図５４に示すような構成によって、投影範囲パラメータ１２ａを保存しておいて出力制御を行い、プロジェクタ２から投影する投影光２ａのうちの投影範囲及び非投影範囲を更新するようにしても良い。
【０１５８】
この照明システムは、投影光データ補正部１３により投影範囲を補正するための投影範囲パラメータである投影範囲パラメータ１２ａを保存する投影範囲パラメータ保存手段としての投影範囲パラメータ保存部１２１と、投影範囲パラメータ保存部１２１に保存された投影範囲パラメータ１２ａの少なくとも出力順序又は出力条件の何れかを設定する投影範囲出力設定手段としての投影範囲パラメータ更新設定部１２３と、投影範囲パラメータ更新設定部１２３により設定された少なくとも出力順序又は出力条件の何れか一方に従って投影範囲パラメータ保存部１２１に保存された投影範囲パラメータ１２ａを出力する投影範囲パラメータ更新手段としての投影範囲パラメータ出力更新部１２２とを備える。
【０１５９】
投影範囲パラメータ保存部１２１は、パーソナルコンピュータにおけるハードディスク装置や、外部記憶装置などからなる。この投影範囲パラメータ保存部１２１には、投影範囲設定部１２によって生成された複数の投影範囲パラメータ１２ａが供給される。この複数の投影範囲パラメータ１２ａとしては、様々な形状の投影範囲及び非投影範囲のパターンが含まれる。
【０１６０】
投影範囲パラメータ更新設定部１２３は、ユーザのパーソナルコンピュータに対するキーボード操作などによって、投影範囲パラメータ１２ａの出力順序や出力条件を表す更新情報が設定される。すなわち、変化させたい投影範囲の順序や条件が更新情報である。投影範囲パラメータ１２ａの出力順序としては、どのように投影範囲を変化させるかの順序、各投影範囲を維持する投影時間や更新間隔などが挙げられる。また、投影範囲パラメータ１２ａの出力条件としては、例えば、パーソナルコンピュータを構成するコントローラ１１４に設けられたボタンが操作された時に投影範囲パラメータ出力更新部１２２によって投影範囲パラメータ１２ａを読み出して新たな投影範囲を更新することなどが挙げられる。
【０１６１】
このような照明システムは、予めユーザの操作によって、所望の投影範囲を選択することによって使用する投影範囲パラメータ１２ａを選択し、且つ更新順序や更新条件を設定しておく。そして、投影範囲パラメータ出力更新部１２２は、投影光２ａの投影を開始するときに、投影範囲パラメータ更新設定部１２３によって設定された投影範囲の更新順序や更新条件に従って、投影範囲パラメータ保存部１２１から投影範囲パラメータ１２ａを読み出して投影光データ補正部１３に供給する。これによって、照明システムは、ユーザが選択した投影範囲を所望とする順序及び間隔で投影することができ、投影光２ａにおける投影範囲を瞬時に変更することができる。
【０１６２】
更に、この照明システムは、図５５に示すような構成によって、投影光データ補正部１３によって投影光データ１１ａを補正した投影光補正データ１３ａを保存しておいて出力制御を行っても良い。これにより、照明システムは、プロジェクタ２から投影する投影光２ａのうちの投影範囲及び非投影範囲を更新することができる。
【０１６３】
この照明システムは、投影光データ補正部１３により補正された投影光補正データ１３ａを保存する投影光補正データ保存手段としての投影光補正データ保存部１３１と、投影光補正データ保存部１３１に保存された投影光補正データ１３ａの少なくとも出力順序又は出力条件の何れかを設定する投影光補正データ出力設定手段としての投影光補正データ更新設定部１３３と、投影光補正データ更新設定部１３３により設定された少なくとも出力順序又は出力条件の何れか一方に従って投影光補正データ保存部１３１に保存された投影光データを出力する投影光データ更新手段としての投影光補正データ出力更新部１３２とを備える。
【０１６４】
投影光補正データ保存部１３１は、パーソナルコンピュータにおけるハードディスク装置や、外部記憶装置などからなる。この投影光補正データ保存部１３１には、投影光データ補正部１３によって投影範囲が補正された投影光補正データ１３ａが供給される。この投影光補正データ１３ａは、投影光データ補正部１３によって新たな投影光補正データ１３ａが作成される度に投影光補正データ保存部１３１に蓄積されて、様々な形状の投影範囲及び非投影範囲とされたものが含まれる。
【０１６５】
投影光補正データ更新設定部１３３は、ユーザのパーソナルコンピュータに対するキーボード操作などによって、投影光補正データ１３ａの出力順序や出力条件を表す更新情報が設定される。すなわち、変化させたい投影範囲の順序や条件が更新情報である。投影光補正データ１３ａの出力順序としては、どのように投影範囲を変化させるかの順序、各投影範囲を維持する投影時間や更新間隔などが挙げられる。また、投影光補正データ１３ａの出力条件としては、例えば、パーソナルコンピュータを構成するコントローラ１１４に設けられたボタンが操作された時に投影光補正データ出力更新部１３２によって投影光補正データ１３ａを読み出して新たな投影範囲に更新することなどが挙げられる。
【０１６６】
このような照明システムは、予めユーザの操作によって、所望の投影範囲を選択することによって投影光補正データ１３ａを選択し、且つ更新順序や更新条件を設定しておく。そして、投影光補正データ出力更新部１３２は、投影光２ａの投影を開始するときに、投影光補正データ更新設定部１３３によって設定された投影範囲の更新順序や更新条件に従って、投影光補正データ保存部１３１から投影光補正データ１３ａを読み出して投影光補正データ描画部１４に供給する。これによって、照明システムは、ユーザが選択した投影範囲を所望とする順序及び間隔で投影することができ、投影光２ａにおける投影範囲を瞬時に変更することができる。
【０１６７】
また、この照明システムによれば、投影範囲を切り替える度に投影光データ補正部１３によってトリミング処理を行う必要がないので、投影範囲を切り替える処理負担を軽減できる。特に、この照明システムは、数秒といった短い時間間隔でスライドショーのように投影範囲を切り替える場合でも、高い処理負荷となることはない。
【０１６８】
更に、この照明システムは、図５６に示すような構成によって、基準画像データ３２ａを保存しておいて出力制御を行い、基準画像用プロジェクタ２Ｂによって投影する基準画像２ｅ及び液晶パネル２１ａに表示する基準画像２３ｃを更新するようにしても良い。
【０１６９】
この照明システムは、基準画像用制御装置４に、基準画像データ生成部３２によって生成された基準画像データ３２ａを保存する基準画像データ保存手段としての基準画像データ保存部１４１と、基準画像データ保存部１４１に保存された基準画像データ３２ａの少なくとも出力順序又は出力条件の何れかを設定する基準画像データ出力設定手段としての基準画像データ更新設定部１４３と、基準画像データ更新設定部１４３により設定された少なくとも出力順序又は出力条件の何れか一方に従って基準画像データ保存部１４１に保存された基準画像データ３２ａを出力する基準画像更新手段としての基準画像データ出力更新部１４２とを備える。
【０１７０】
基準画像データ保存部１４１は、パーソナルコンピュータにおけるハードディスク装置や、外部記憶装置などからなる。この基準画像データ保存部１４１には、基準画像データ生成部３２によって生成された基準画像データ３２ａが供給される。この基準画像データ３２ａは、様々な寸法の格子柄、格子点のものが含まれる。
【０１７１】
基準画像データ更新設定部１４３は、ユーザのパーソナルコンピュータに対するキーボード操作などによって、基準画像データ３２ａの出力順序や出力条件を表す更新情報が設定される。すなわち、変化させたい基準画像の順序や条件が更新情報である。基準画像データ３２ａの出力順序としては、どのように基準画像を変化させるかの順序、投影時間や更新間隔などが挙げられる。また、基準画像データ３２ａの出力条件としては、例えば、パーソナルコンピュータを構成するコントローラ１１４に設けられたボタンが操作された時に基準画像データ出力更新部１４２によって基準画像データ３２ａを読み出して新たな基準画像に更新することなどが挙げられる。
【０１７２】
このような照明システムは、予めユーザの操作によって、所望の基準画像を選択することによって基準画像データ３２ａを選択し、且つ更新順序や更新条件を設定しておく。そして、基準画像データ出力更新部１４２は、投影光２ａの投影を開始するときに、基準画像データ更新設定部１４３によって設定された基準画像の更新順序や更新条件に従って、基準画像データ保存部１４１から基準画像データ３２ａを読み出して基準画像データ描画部３３に供給する。これによって、照明システムは、基準画像用プロジェクタ２Ｂによって、ユーザが選択した基準画像を所望とする順序及び間隔で投影することができると同時に、基準画像表示部３１によって液晶パネル２１ａ上の基準画像を切り替えることができる。
【０１７３】
したがって、この照明システムによれば、コントローラ１１４のボタン操作のみによって瞬時に所望とする基準画像を投影することができ、より簡単に投影範囲を設定することができる。
【０１７４】
更に、この照明システムは、図５７に示すような構成によって、基準画像データ３２ａを保存しておいて出力制御を行い、単一のプロジェクタ２によって投影する基準画像２ｅ及び液晶パネル２１ａに表示する基準画像２３ｃを更新するようにしても良い。
【０１７５】
この照明システムは、照明制御装置１に、基準画像データ保存部１４１，基準画像データ出力更新部１４２，基準画像データ更新設定部１４３を備え、基準画像データ描画部３３からプロジェクタ２及び基準画像表示部４１に基準画像描画データ３３ａを供給し、基準画像２ｅを投影すると共に液晶パネル２１ａ上に表示できる。
【０１７６】
更に、この照明システムは、図５８に示すような構成によって、投影光描画データを保存しておいて、プロジェクタ２に出力するようにしても良い。
【０１７７】
この照明システムは、投影光補正データ描画部１４により生成された投影光描画データ１４ａを保存する投影光描画データ保存手段としての投影光描画データ保存部１５３と、投影光描画データ保存部１５３に保存された投影光描画データ１４ａを外部記憶媒体に記憶する投影光描画データ外部媒体記録部１５２と、当該外部記憶媒体に記憶された投影光描画データ１４ａをプロジェクタ２に出力する投影光描画データ出力部１５１とを備える。
【０１７８】
この照明システムは、パーソナルコンピュータにおけるハードディスク装置に相当する投影光描画データ保存部１５３によって、投影光補正データ描画部１４で描画処理がなされた投影光描画データ１４ａを保存すると、当該投影光描画データ１４ａを投影光描画データ外部媒体記録部１５２に記録する。
【０１７９】
投影光描画データ外部媒体記録部１５２としては、汎用のＤＶＤなどのメディアが挙げられる。また、投影光描画データ出力部１５１としては、投影光描画データ外部媒体記録部１５２であるＤＶＤが装着された時に当該ＤＶＤに記録された投影光描画データ１４ａを再生して、プロジェクタ２に出力するＤＶＤプレーヤが挙げられる。
【０１８０】
このような照明システムによれば、投影光描画データ１４ａを外部記録媒体に記録させることによって、投影光２ａを投影させる度に投影光補正データ描画部１４で描画処理を行う必要が無い。これによって、照明システムの装置構成を簡素化できる。
【０１８１】
また、この照明システムは、図５９に示すように、投影光補正データ描画部１４に、投影光補正データ保存部１３１，投影光補正データ出力更新部１３２，投影光補正データ更新設定部１３３を接続して、ユーザが設定した順序又は条件によって投影光補正データ１３ａを投影光補正データ描画部１４に供給する。これによって、照明システムは、投影光補正データ１３ａによって描画された投影光描画データ１４ａを投影光描画データ保存部１５３に保存して、投影光描画データ外部媒体記録部１５２に記録することができる。
【０１８２】
このように投影光補正データ１３ａを切り替えるのではなく、上述したように、投影範囲パラメータ１２ａや投影光データ１１ａを切り替えても、同様に投影光描画データ１４ａを保存、記憶して、投影光描画データ出力部１５１によってプロジェクタ２に出力することもできる。
【０１８３】
更に、この照明システムは、図６０〜図６３に示すように、複数のプロジェクタ２＿１，２＿２，２＿３を備えていても良い。このような照明システムは、所謂マルチプロジェクションと称される。
【０１８４】
図６０に示す照明システムは、投影範囲設定部１２によって、プロジェクタ２＿１，２＿２，２＿３ごとの投影範囲パラメータ１２ａ＿１，１２ａ＿２，１２ａ＿３を生成する。これら投影範囲パラメータ１２ａ＿１，１２ａ＿２，１２ａ＿３は、それぞれユーザの操作によって異なる投影範囲に設定される。
【０１８５】
そして、投影光データ補正部１３は、投影光データ１１ａに対して、投影範囲パラメータ１２ａ＿１，１２ａ＿２，１２ａ＿３ごと補正を行って、プロジェクタ２＿１，２＿２，２＿３ごとの投影光補正データ１３ａ＿１，１３ａ＿２，１３ａ＿３とする。これらの投影光補正データ１３ａ＿１，１３ａ＿２，１３ａ＿３は、プロジェクタ２＿１，２＿２，２＿３にそれぞれ接続された投影光補正データ描画部１４＿１，１４＿２，１４＿３に供給されて、描画処理を行ってプロジェクタ２＿１，２＿２，２＿３に供給する。
【０１８６】
このような照明システムによれば、異なるプロジェクタ２＿１，２＿２，２＿３のそれぞれによって、複数の投影範囲を投影することができる。
【０１８７】
また、図６１に示す照明システムは、投影光データ生成部１１によってプロジェクタ２＿１，２＿２，２＿３ごとの投影光データ１１ａ＿１，１１ａ＿２，１１ａ＿３を生成する。各投影光データ１１ａ＿１，１１ａ＿２，１１ａ＿３は、プロジェクタ２＿１，２＿２，２＿３ごとに輝度や色が異なったものとなっている。
【０１８８】
この照明システムは、投影光データ補正部１３に投影光データ１１ａ＿１，１１ａ＿２，１１ａ＿３が供給される。すると、投影光データ補正部１３によって、投影範囲パラメータ１２ａ＿１を用いて投影光データ１１ａ＿１を補正して、投影光補正データ１３ａ＿１を生成して、投影光補正データ描画部１４＿１に供給する。同時に、投影光データ補正部１３は、投影光データ補正部１３によって、投影範囲パラメータ１２ａ＿２を用いて投影光データ１１ａ＿２を補正して、投影光補正データ１３ａ＿２を生成して、投影光補正データ描画部１４＿２に供給する。同時に、投影光データ補正部１３は、投影光データ補正部１３によって、投影範囲パラメータ１２ａ＿３を用いて投影光データ１１ａ＿３を補正して、投影光補正データ１３ａ＿３を生成して、投影光補正データ描画部１４＿３に供給する。
【０１８９】
このような照明システムによれば、異なる投影光データ１１ａ＿１，１１ａ＿２，１１ａ＿３をそれぞれ設定して、プロジェクタ２＿１，２＿２，２＿３のそれぞれによって、複数の投影範囲を投影することができる。
【０１９０】
更に、図６２に示す照明システムは、プロジェクタ２＿１，２＿２ごとに、パーソナルコンピュータである照明制御装置１＿１，１＿２を設けたものである。このような照明制御装置１＿１，１＿２は、それぞれ、投影光データ生成部１１，投影範囲設定部１２，投影光データ補正部１３，投影光補正データ描画部１４を備える。更に、照明制御装置１＿１，１＿２は、相互に投影光補正データ描画部１４からプロジェクタ２＿１，２＿２に供給する投影光描画データの同期を取る同期処理部１６１＿１，１６１＿２を備える。これらの同期処理部１６１＿１，１６１＿２は、相互に接続されて、同じクロック信号に従って投影光補正データ描画部１４＿１，１４＿２に投影光描画データの出力コマンドを与える。これによって、照明制御装置１＿１，１＿２は、プロジェクタ２＿１，２＿２に対して同期が取れた投影光２ａをそれぞれ出力させることができる。
【０１９１】
更に、図６３に示す照明システムは、投影範囲設定部１２が除かれた照明制御装置１＿１，１＿２にそれぞれ接続されたパーソナルコンピュータとしてマスターＰＣ７を備える。このマスターＰＣ７は、照明制御装置１＿１，１＿２をスレーブとして、照明制御装置１＿１，１＿２の投影光データ補正部１３及び同期処理部１６１＿１，１６１＿２を制御する。
【０１９２】
マスターＰＣ７は、投影範囲設定部１２を備える。この投影範囲設定部１２は、ユーザの操作によって、プロジェクタ２＿１，２＿２のそれぞれに形成させる投影範囲パラメータ１２ａが設定される。また、マスターＰＣ７は、同期処理部１６１＿１，１６１＿２をそれぞれ制御するための同期操作部１６２と同期信号生成部１６３とを備える。このマスターＰＣ７は、ユーザの操作に従って同期操作部１６２が投影光補正データ描画部１４の同期動作を設定する。すなわち、プロジェクタ２＿１，２＿２が投影光２ａをそれぞれ投影するタイミングを同期させるために、それぞれの投影光補正データ描画部１４の動作時間間隔などを設定する。そして、同期信号生成部１６３は、同期操作部１６２によって設定された同期動作に従って同期信号を同期処理部１６１＿１，１６１＿２に供給して、それぞれの投影光補正データ描画部１４の同期を取る。
【０１９３】
このようなマスターＰＣ７は、投影範囲設定部１２によって、プロジェクタ２＿１によって形成したい投影範囲を示す投影範囲パラメータ１２ａを照明制御装置１＿１の投影光データ補正部１３に供給し、プロジェクタ２＿２によって形成させる投影範囲の投影範囲パラメータ１２ａを照明制御装置１＿２の投影光データ補正部１３に供給する。そして、マスターＰＣ７は、照明制御装置１＿１，１＿２に投影範囲パラメータ１２ａを出力すると、同期信号生成部１６３が同期処理部１６１＿１，１６１＿２を制御することによって、投影光補正データ描画部１４の同期を取って、プロジェクタ２＿１，２＿２を駆動させる。
【０１９４】
更に、この照明システムは、投影光として映像光を投影するようにしても良い。この照明システムは、図６４及び図６５に示すように、照明制御装置１と同じ構成ではあるが映像を扱う構成とされた部分を「映像制御装置１’」といったように、符号に「’」を付して図示している。
【０１９５】
図６４に示す照明システムは、映像データ生成部１１’によって映像データ１１ａ’を生成すると共に、映像投影範囲設定部１２’によって投影範囲パラメータ１２ａ’を設定する。これに応じて、照明システムは、映像データ補正部１３’により、所定の映像範囲（映像トリミング領域）を示す映像補正データ１３ａ’を作成する。これによって、映像補正データ１３ａ’を用いて、映像描画部１４’が映像描画データ１４ａ’を作成してプロジェクタ２’を駆動する。これによって、照明システムは、プロジェクタ２’から、映像範囲が設定された映像光を投影することができる。
【０１９６】
図６５に示す照明システムは、図４８に示した照明システムを映像に応用したものである。この照明システムは、撮影パラメータ、映像投影パラメータ、仮想平面パラメータによって映像歪み補正パラメータ演算部８４’が映像歪み補正パラメータ８４ａ’を演算して、映像データ歪み補正部８５’が映像データ１１ａ’に対して映像歪み補正処理（テクスチャマッピング処理）を行う。また、この照明システムは、カメラ装置５によって撮影した撮影画像データ６１ａを撮像画像データ表示部８６によって表示させると共に、映像投影範囲抽出設定部９１’の抽出条件に従って撮影画像データ６１ａから映像範囲と非映像範囲とを分別して、投影範囲パラメータ８２ａ’を映像データ補正部１３’に与える。この映像範囲と非映像範囲とは、映像投影範囲修正部１０１’によって、ユーザの操作に応じた修正が可能となる。そして、照明システムは、映像データ歪み補正部８５’が補正した映像歪み補正データ７５ａ’に対して、映像データ補正部１３’が投影範囲パラメータ８２ａ’に従ってトリミング（補正）処理をして映像範囲を示す映像補正データ１３ａ’を作成することができる。
【０１９７】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１９８】
１  照明制御装置
１’  映像制御装置
２  プロジェクタ
２Ａ  投影光用プロジェクタ
２Ｂ  基準画像用プロジェクタ
２ａ  投影光
２ｂ  投影可能範囲
２ｃ，２ｄ  投影範囲
２ｅ  基準画像
２ｆ  仮想平面
３’  壁面
３  被投影物体
４  基準画像用制御装置
５  カメラ装置
６  平面スクリーン
１１  投影光データ生成部
１１’  映像データ生成部
１２  投影範囲設定部
１２’  映像投影範囲設定部
１３  投影光データ補正部
１３’  映像データ補正部
１４  投影光補正データ描画部
１４’  映像描画部
２０  形状描画入力部
２１  モニタ装置
２１ａ  液晶パネル
２１ｂ  ペン
２３ａ，２３ｂ  輪郭画像
２３ｃ  基準画像
２３ｄ  骨格線
２３ｅ  投影範囲
２３ｆ  設定アイコン
２４  被投影物体画像
２５  選択領域
２６  ポインタ
３１  基準画像表示部
３２  基準画像データ生成部
３３  基準画像データ描画部
４１  基準画像表示部
５１  基準画像投影パラメータ入力部
５２  操作位置パラメータ入力部
５３  仮想平面パラメータ入力部
５４  基準画像歪み補正パラメータ算出部
５５  基準画像データ歪み補正部
６１  撮像部
６２  撮影画像データ出力部
６３  撮影画像データ入力部
７１  投影範囲識別条件設定部
７２  投影範囲識別部
７５  投影光データ歪み補正部
８１  撮影パラメータ入力部
８２  投影光投影パラメータ入力部
８２  投影範囲分別部
８３  仮想平面パラメータ入力部
８４  補正パラメータ演算部
８５  投影光データ歪み補正部
８６  撮像画像データ表示部
９１  投影範囲抽出設定部
９１’  映像投影範囲抽出設定部
９２  投影範囲分別部
１０１  投影範囲修正部
１０１’  映像投影範囲修正部
１１１  投影光データ保存部
１１２  投影光データ出力更新部
１１３  投影光データ更新設定部
１１４  コントローラ
１２１  投影範囲パラメータ保存部
１２２  投影範囲パラメータ出力更新部
１２３  投影範囲パラメータ更新設定部
１１４  コントローラ
１３１  投影光補正データ保存部
１３２  投影光補正データ出力更新部
１３３  投影光補正データ更新設定部
１４１  基準画像データ保存部
１４２  基準画像データ出力更新部
１４３  基準画像データ更新設定部
１５１  投影光描画データ出力部
１５２  投影光描画データ外部媒体記録部
１５３  投影光描画データ保存部
１６１  同期処理部
１６２  同期操作部
１６３  同期信号生成部
【図１】
0004341723.tif 000002
【図２】
0004341723.tif 000003
【図３】
0004341723.tif 000004
【図４】
0004341723.tif 000005
【図５】
0004341723.tif 000006
【図６】
0004341723.tif 000007
【図７】
0004341723.tif 000008
【図８】
0004341723.tif 000009
【図９】
0004341723.tif 000010
【図１０】
0004341723.tif 000011
【図１１】
0004341723.tif 000012
【図１２】
0004341723.tif 000013
【図１３】
0004341723.tif 000014
【図１４】
0004341723.tif 000015
【図１５】
0004341723.tif 000016
【図１６】
0004341723.tif 000017
【図１７】
0004341723.tif 000018
【図１８】
0004341723.tif 000019
【図１９】
0004341723.tif 000020
【図２０】
0004341723.tif 000021
【図２１】
0004341723.tif 000022
【図２２】
0004341723.tif 000023
【図２３】
0004341723.tif 000024
【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
0004341723.tif 000028
【図２８】
0004341723.tif 000029
【図２９】
0004341723.tif 000030
【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
0004341723.tif 000033
【図３３】
0004341723.tif 000034
【図３４】
0004341723.tif 000035
【図３５】
0004341723.tif 000036
【図３６】
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【図３７】
0004341723.tif 000038
【図３８】
0004341723.tif 000039
【図３９】
0004341723.tif 000040
【図４０】
0004341723.tif 000041
【図４１】
0004341723.tif 000042
【図４２】
0004341723.tif 000043
【図４３】
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【図４４】
0004341723.tif 000045
【図４５】
0004341723.tif 000046
【図４６】
0004341723.tif 000047
【図４７】
0004341723.tif 000048
【図４８】
0004341723.tif 000049
【図４９】
0004341723.tif 000050
【図５０】
0004341723.tif 000051
【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
0004341723.tif 000055
【図５５】
0004341723.tif 000056
【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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