JP2005309213A - プロジェクタシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】 プロジェクタシステムにおいて、比較的に大きなスクリーンに対して興趣のある効果的な演出を行う。
【解決手段】 プロジェクタシステムPSは、映像信号Dpを受け取ってスクリーンSC上に投影画像GPを投影する投影部110と、投影画像GPの位置を移動する位置移動部120と、スクリーンSCに対応した大きさの画像領域を有する仮想フレームデータVFを保持するフレームバッファ135と、仮想フレームデータVFから映像信号Dpを抽出し、前記投影部に出力する画像抽出部130と、投影画像GPと映像信号Dpとの位置が対応するように、位置移動部120および画像抽出部130を制御する制御部140とを備えた。
【選択図】 図2

Description

本発明は、スクリーン上への画像の投影を実現するプロジェクタシステムに関するものである。
プロジェクタシステムは、光を発する光源ランプと、液晶パネル等を用いて光源ランプからの光を画像データに基づいて変調する光変調装置と、変調された光をスクリーン上に結像させる結像光学系とを有する投影部を備え、スクリーン上への画像の投影を実現するシステムである。
従来、投影された投影画像よりも比較的に大きなスクリーン(例えば、1辺が10メートルを超えるもの)に対して興趣のある効果的な演出を行うため、投影画像の内容に応じて、スクリーン上における投影画像の位置を移動させるプロジェクタシステムが提案されている。例えば、下記特許文献1には、投影画像の元となる投影画像データを撮影する際には、撮影機器の移動データを投影画像データに同期させて取得し、この投影画像データを投影する際には、同期させて取得した移動データに応じて投影画像の位置を移動させるプロジェクタシステムが開示されている。
特開平9−149296号公報
しかしながら、従来のプロジェクタシステムは、特殊な撮影機器によって記録された特殊な投影画像データを必要とするため、大きなスクリーンに対する効果的な演出を実現可能な投影画像データが限定されてしまうという問題があった。
本発明は、上記した課題を踏まえ、プロジェクタシステムにおいて、比較的に大きなスクリーンに対して興趣のある効果的な演出を行うことを目的とする。
上記した課題を解決するため、本発明のプロジェクタシステムは、画像を投影するプロジェクタシステムであって、所定の大きさの画像に対応した映像信号を受け取って、該画像を投影面上に投影する投影部と、該投影部により投影された画像の前記投影面上の位置を移動する位置移動部と、前記投影される画像よりも大きな画像領域に対応した画像データから、該画像領域上の所定の位置における前記所定の大きさの画像に対応した映像信号を抽出し、前記投影部に出力する画像抽出部と、前記抽出された映像信号の前記画像領域上の位置に対応した前記投影面上の位置に前記画像が投影されるように、前記位置移動部および前記画像抽出部と制御信号をやり取りする投影制御部とを備えたことを特徴とする。本発明のプロジェクタシステムによれば、特殊な撮影機器や特殊な投影画像データを用いることなく、比較的に大きな投影面に対して興趣のある効果的な演出を行うことができる。
上記の構成を有する本発明のプロジェクタシステムは、以下の態様を採ることもできる。前記投影制御部は、前記投影面上において前記移動される画像の位置に応じて前記画像抽出部に指示を行い、前記画像領域上において前記抽出される映像信号の位置を変更する抽出位置変更部を備えても良い。さらに、前記抽出位置変更部は、前記投影面上において前記移動される画像の位置を、時系列的に記憶した移動位置記憶部を備えると共に、前記記憶された画像の位置を順次読み出し、該位置に応じて前記画像抽出部に指示を行い、前記画像領域上において前記抽出される映像信号の位置を変更することとしても良いし、前記抽出位置変更部は、ユーザまたは外部機器からの前記投影面上において前記移動される画像の位置を指示する入力を受ける移動位置入力部を備えると共に、前記入力された画像の位置に応じて前記画像抽出部に指示を行い、前記画像領域上において前記抽出される映像信号の位置を変更することとしても良い。これらのプロジェクタシステムによれば、投影面上において移動される画像の位置を基準とした観点からの種々の演出を実現することが可能となる。
また、前記投影制御部は、前記画像領域上において前記抽出される映像信号の位置に応じて前記位置移動部に指示を行い、前記投影面上において前記移動される画像の位置を変更する移動位置変更部を備えても良い。さらに、前記移動位置変更部は、前記画像領域上において前記抽出される映像信号の位置を、時系列的に記憶した抽出位置記憶部を備えると共に、前記記憶された映像信号の位置を順次読み出し、該位置に応じて前記位置移動部に指示を行い、前記投影面上において前記移動される画像の位置を変更することとしても良いし、前記移動位置変更部は、ユーザまたは外部機器からの前記画像領域上において前記抽出される映像信号の位置を指示する入力を受ける抽出位置入力部を備えると共に、前記入力された映像信号の位置の指示に応じて前記位置移動部に指示を行い、前記投影面上において前記移動される画像の位置を変更することとしても良い。これらのプロジェクタシステムによれば、画像領域上において抽出される映像信号の位置を基準とした観点からの種々の演出を実現することが可能となる。
また、前記画像データは、複数のフレームから成る動画像データであっても良い。これによって、例えば、被写体(例えば、鳥、飛行機など)がフレーム内を動き回る画像データを用いて、その被写体の動きに合わせて投影される画像の位置を移動させる等、より興趣のある効果的な演出を行うことができる。また、前記画像データは、静止画像データであっても良いし、文字情報であっても良い。
以上説明した本発明の構成および作用を一層明らかにするために、以下本発明を適用したプロジェクタシステムについて、次の順序で説明する。
目次
A.第1の実施例
A−(1).プロジェクタシステムPSの構成
A−(2).プロジェクタシステムPSの動作
B.第2の実施例
C.その他の実施形態
A.第1の実施例:
本発明の第1の実施例のプロジェクタシステムPSについて説明する。プロジェクタシステムPSは、スクリーンSC上への画像の投影を実現するシステムである。
A−(1).プロジェクタシステムPSの構成:
第1の実施例のプロジェクタシステムPSの構成について説明する。図1は、プロジェクタシステムPSの外観構成を示す説明図である。プロジェクタシステムPSは、スクリーンSC上に画像を投影するプロジェクタ10と、種々のデータをプロジェクタ10に送信するパーソナルコンピュータ(以下、単にパソコンという)20と、パソコン20に接続され、ユーザからの方向指示入力を受け付けるジョイスティック30とを備える。
プロジェクタ10は、投影部110と位置移動部120とを備える。投影部110は、光を発する光源ランプ,液晶パネル等を用いて光源ランプからの光を画像データに基づいて変調する光変調装置,変調された光をスクリーンSC上に結像させる結像光学系等から構成されている。この構成よって投影部110は、投影画像GPの大きさに対応した映像信号Dpを受け取って、スクリーンSC上に投影画像GPを投影する。映像信号Dpは、RGB(Red・Green・Blue)信号である。スクリーンSCは、投影画像GPよりも大きなものである。本実施例の投影画像GPは、縦横比が3対4の長方形であり、対角線の長さが60インチの大きさである。本実施例のスクリーンSCは、投影画像GPよりも大きなものであり、縦9メートル,横12メートルの長方形である。
位置移動部120は、パン角度Ap方向に投影部110を移動させるモータ,チルト角度At方向に投影部110を移動させるモータなどから構成されている。この構成によって位置移動部120は、投影部110が格納された筐体の向きをパン角度Ap方向およびチルト角度At方向へと変更し、スクリーンSC上における投影画像GPの位置を移動する。例えば、図1に示すように、投影画像GPの位置を、投影画像GP1の位置から投影画像GP2の位置へと移動させることが可能である。なお、投影部110は、スクリーンSC上の移動によって生じる投影画像GPの台形ひずみを、位置移動部120によるパン角度Apおよびチルト角度Atの変更に応じて補正することが可能である。
パソコン20は、CPU(Central Processing Unit),ROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory),ハードディスクドライブ等を備え、プロジェクタ10への種々のデータの送信や、ジョイスティック30から方向指示データの受信が可能である。本実施例のパソコン20は、スクリーンSCに投影するための画像データや、投影画像GPの位置を移動させるための移動データを予め記憶しており、これらのデータをプロジェクタ10に適宜送信する。本実施例の画像データは、複数のフレームから成る動画像データであり、各フレームは、パソコン20からプロジェクタ10へとRGB信号によって送信される。
図2は、プロジェクタシステムPSの構成を機能的に示すブロック図である。プロジェクタ10は、投影部110や位置移動部120の他、スクリーンSCに対応した大きさの画像領域を有する仮想フレームデータVFを保持するフレームバッファ135を有する画像抽出部130と、位置移動部110および画像抽出部130と制御信号をやり取りする制御部140と、パソコン20とのデータのやり取りを行うPCインタフェース150と、ユーザとのやり取りを行うユーザインタフェース160とを備える。
画像抽出部130は、画像処理回路が形成されたASIC(Application Specified IC)によって構成され、フレームバッファ135に保持された仮想フレームデータVFの一部を、投影画像GPに対応した大きさの画像領域を有する映像信号Dpとして抽出し、該映像信号Dpを投影部110に送信する。フレームバッファ135には、パソコン20からRGB信号として送信されたフレームが、所定の間隔で順に、仮想フレームデータVFとして保持される。
制御部140は、CPU,ROM,RAMなどから構成され、パソコン20から送信された移動データに基づいて、映像信号Dpが抽出された仮想フレームデータVF上の画像領域の位置に対応したスクリーンSC上の位置に、投影画像GPが投影されるように、位置移動部120および画像抽出部130と制御信号のやり取りを行う「投影制御処理」を行う。投影制御処理において制御部140は、位置移動部120に対してスクリーンSC上で移動させる投影画像GPの位置である移動位置を指示し、画像抽出部130に対して仮想フレームデータVF上から抽出される映像信号Dpの位置である抽出位置を指示する。投影制御処理の詳細については後述する。
PCインタフェース150は、RS−232C(Recommended Standard 232c)等の規格に準拠したインタフェース機器であり、パソコン20との種々のデータのやり取りを実現する。ユーザインタフェース160は、ユーザからの入力を受け付ける種々のスイッチボタンや、プロジェクタ10の処理状態等を表示する液晶パネル等から構成され、ユーザとのやり取りを実現する。
A−(2).プロジェクタシステムPSの動作:
プロジェクタシステムPSの動作について説明する。本実施例では、プロジェクタシステムPSは、パソコン20に予め記憶された動画像データおよび移動データに基づいて、スクリーンSC上への画像の投影を行う。パソコン20は、移動データを制御部140に送信した後、所定のタイミングで、動画像データの各フレームを仮想フレームデータVFとしてフレームバッファ135に送信し、仮想フレームデータVFの書き換えを行う。制御部140は、パソコン20から受信した移動データに基づいて投影制御処理を実行する。
ここで、第1の実施例の移動データについて説明する。図3は、移動データの一例の概要を示す説明図である。第1の実施例の移動データは、抽出位置が指定されたデータである。図3に示した移動データは、経過時間に応じた抽出位置の移動態様を示すタイムアドレスi毎に、その移動態様の切換タイミングを示すアクションタイムAT(i),その移動態様において抽出位置を移動させる横方向の目標座標を示す横目標座標X(i),その移動態様において抽出位置を移動させる縦方向の目標座標を示す縦目標座標Y(i),その移動態様において抽出位置を目標座標へ移動させる移動速度S(i)を有する。
なお、最初のタイムアドレス0は、初期値を設定するものであるため、移動速度S(0)はヌルとされている。また、最終のタイムアドレス5は、投影終了を指示するものであるため、アクションタイムAT(5)は「−1」に設定され、その他のデータはヌルとされている。
図4は、映像信号Dpの抽出位置を示す説明図である。仮想フレームデータVFには、長方形の左上隅を原点とし、横方向にX軸座標,縦方向にY軸座標が設定されている。図3中の横目標座標X(i),縦目標座標Y(i)は、抽出される映像信号Dpの左上隅の座標を示している。
第1の実施例の制御部140が実行する投影制御処理について説明する。図5は、第1の実施例の制御部140が実行する投影制御処理を示すフローチャートである。制御部140は、パソコン20から移動データを受信すると、仮想フレームデータVFの書き換えのタイミングに同期したタイマtをリセットすると共に、「タイムアドレスi=0」として初期設定を行った後、図5に示した投影制御処理を所定のタイミングで繰り返し実行する。
制御部140は、投影制御処理を開始すると、抽出位置の初期値を設定するため、「アクションタイムAT(i)=0」であるか否かを判断する(ステップS110)。初回の投影制御処理の場合には、図3に示すように「アクションタイムAT(0)=0」であるため、抽出位置の座標を図3に示す[X(0),Y(0)]に設定し(ステップS112)、タイムアドレスiを「i+1」とする(ステップS114)。その後、抽出位置を画像抽出部130に対して指示し(ステップS170)、この抽出位置に対応した移動位置を位置移動部120に対して指示した後(ステップS180)、投影制御処理を終了する。
一方、2回目以降の投影制御処理の場合には、初期判断の後(ステップS110)、投影終了の判断を行うために「アクションタイムAT(i)=−1」であるか否かを判断する(ステップS120)。上述した通り、図3に示した移動データは、最終タイムアドレス以外のタイムアドレスは、「アクションタイムAT(i)=−1」ではない。よって、タイムアドレスiが最終タイムアドレスでない場合には(ステップS120)、タイムアドレスiを次に移行させるか否かを判断するため、「アクションタイムAT(i)≦タイマt」であるか否かを判断する(ステップS130)。
「アクションタイムAT(i)≦タイマt」であると判断した場合には(ステップS130)、抽出位置の目標座標を図3に示す[X(i),Y(i)]に設定すると共に、この目標座標への移動速度を図3に示す「S(i)」に設定し(ステップS140)、タイムアドレスiを「i+1」とする(ステップS150)。その後、設定された目標座標および移動速度に基づいて抽出位置を算出する(ステップS160)。一方、「アクションタイムAT(i)≦タイマt」でないと判断した場合には(ステップS130)、目標座標および移動速度の設定を更新することなく、設定された目標座標および移動速度に基づいて抽出位置を算出する(ステップS160)。
抽出位置を算出した後(ステップS160)、抽出位置を画像抽出部130に対して指示し(ステップS170)、この抽出位置に対応した移動位置を位置移動部120に対して指示した後(ステップS180)、投影制御処理を終了する。
タイムアドレスiが最終アドレスとなるまで上記の投影制御処理を繰り返し実行することによって、図4に示した矢印方向へと映像信号Dpの抽出位置が移動する。タイムアドレスが最終アドレスとなった場合には(ステップS120)、投影制御処理の繰り返しを終了させる投影完了処理を実行した後(ステップS122)、図3に示した移動データに基づく投影制御処理を完了する。
以上説明した第1の実施例のプロジェクタシステムPSによれば、特殊な撮影機器や特殊な投影画像データを用いることなく、比較的に大きなスクリーンSCに対して興趣のある効果的な演出を行うことができる。
B.第2の実施例:
本発明の第2の実施例のプロジェクタシステムPSについて説明する。第2の実施例のプロジェクタシステムPSは、第1の実施例のプロジェクタシステムPSの構成と同一であるが、パソコン20から制御部140に送信される移動データの構成と、この移動データを取り扱うパソコン20および制御部140の動作が異なる。
第2の実施例の移動データは、ジョイスティック30に入力されたユーザからの方向指示データに基づいてパソコン20によって算出された移動位置の座標データである。パソコン20は、所定のタイミングで、動画像データの各フレームを仮想フレームデータVFとしてフレームバッファ135に送信すると共に、ジョイスティック30からの方向指示データに基づく移動データを制御部140に送信する。制御部140は、パソコン20から受信した移動データに基づいて投影制御処理を実行する。
第2の実施例の制御部140が実行する投影制御処理について説明する。図6は、第2の実施例の制御部140が実行する投影制御処理を示すフローチャートである。制御部140は、仮想フレームデータVFの書き換えのタイミングに同期したタイミングで、図6に示した投影制御処理を繰り返し実行する。
制御部140は、投影制御処理を開始すると、パソコン20から送信された移動データを受信した後(ステップS210)、受信した移動データの移動位置に対応した抽出位置を算出する(ステップS220)。その後、抽出位置を画像抽出部130に対して指示し(ステップS230)、この抽出位置に対応した移動位置を位置移動部120に対して指示した後(ステップS240)、投影制御処理を終了する。
以上説明した第2の実施例のプロジェクタシステムPSによれば、第1の実施例と同様に、特殊な撮影機器や特殊な投影画像データを用いることなく、比較的に大きなスクリーンSCに対して興趣のある効果的な演出を行うことができる。
C.その他の実施形態:
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。例えば、投影画像GPを、反射鏡を用いて移動させることとしても良い。図7は、その他の態様のプロジェクタ11を示す説明図である。プロジェクタ11の位置移動部121は、第1の実施例のプロジェクタ10ように投影部110が格納された筐体を移動させる構造ではなく、図7に示すように、投影部111からの投影光をスクリーンSCに反射させる反射鏡125,パン角度Ap方向に反射鏡125を移動させるモータ,チルト角度At方向に反射鏡125を移動させるモータなどから構成されている。これによって、投影部110の筐体を移動させるよりも投影画像GPの移動速度を高めることが可能となり、目の残像を利用して見かけ上の投影画像GPの大きさを拡大することが可能となる。
また、映像信号Dpを抽出するための仮想フレームデータVFは、動画像データに限るものではなく、静止画像データや文字情報であっても良い。また、仮想フレームデータVFや移動データをパソコン20から取得するのではなく、ハードディスクレコーダやDVDレコーダ,デジタルカメラ等の外部機器や、インターネット等の通信回線を通じて取得することとしても良いし、プロジェクタ10の内部に予め記憶しても良い。また、移動データを仮想フレームデータVFのメタ情報として取り扱うこととしても良い。また、プロジェクタ10にジョイスティック30を直接接続することによって、パソコン20を介さずに方向指示データを受け取ることとしても良い。
また、プロジェクタシステムPSは、投影部110および位置移動部120を複数備え、一つの仮想フレームデータVFから、それぞれの投影部110が投影するための映像信号Dpを抽出することとしても良い。この場合には、それぞれの投影部110の投影画像GPが重なる部分の輝度を高めることとしても良いし、逆に、投影画像GPの重なりを感じさせないように画像処理を行うこととしても良い。
また、投影画像GPおよびスクリーンSCの大きさは、前述の大きさに限るものではないのは勿論である。また、スクリーンSCは、投影画像Gpよりも大きく平坦な面であれば良く、建物の壁であっても良い。また、投影部110は、スクリーンSCとの距離や角度を検出するセンサを備えることによって、このセンサの検出データに基づいて投影画像GPの台形ひずみを補正することとしても良い。また、フレームや映像信号Dpのやり取りは、RGB信号などの映像信号を取り扱う方式に限るものではなく、種々のデータ形式による画像データを取り扱う方式で行っても良い。
プロジェクタシステムPSの外観構成を示す説明図である。 プロジェクタシステムPSの構成を機能的に示すブロック図である。 移動データの一例の概要を示す説明図である。 映像信号Dpの抽出位置を示す説明図である。 第1の実施例の制御部140が実行する投影制御処理を示すフローチャートである。 第2の実施例の制御部140が実行する投影制御処理を示すフローチャートである。 その他の態様のプロジェクタ11を示す説明図である。
符号の説明
PS...プロジェクタシステム
SC...スクリーン
10,11...プロジェクタ
20...パソコン
30...ジョイスティック
110...位置移動部
110,111...投影部
120,121...位置移動部
125...反射鏡
130...画像抽出部
135...フレームバッファ
140...制御部
150...PCインタフェース
160...ユーザインタフェース
VF...仮想フレームデータ
Dp...映像信号
GP,GP1,GP2...投影画像

Claims (8)

  1. 画像を投影するプロジェクタシステムであって、
    所定の大きさの画像に対応した映像信号を受け取って、該画像を投影面上に投影する投影部と、
    該投影部により投影された画像の前記投影面上の位置を移動する位置移動部と、
    前記投影される画像よりも大きな画像領域に対応した画像データから、該画像領域上の所定の位置における前記所定の大きさの画像に対応した映像信号を抽出し、前記投影部に出力する画像抽出部と、
    前記抽出された映像信号の前記画像領域上の位置に対応した前記投影面上の位置に前記画像が投影されるように、前記位置移動部および前記画像抽出部と制御信号をやり取りする投影制御部と
    を備えたプロジェクタシステム。
  2. 前記投影制御部は、前記投影面上において前記移動される画像の位置に応じて前記画像抽出部に指示を行い、前記画像領域上において前記抽出される映像信号の位置を変更する抽出位置変更部を備えた請求項1記載のプロジェクタシステム。
  3. 請求項2記載のプロジェクタシステムであって、
    前記抽出位置変更部は、前記投影面上において前記移動される画像の位置を、時系列的に記憶した移動位置記憶部を備えると共に、
    前記記憶された画像の位置を順次読み出し、該位置に応じて前記画像抽出部に指示を行い、前記画像領域上において前記抽出される映像信号の位置を変更する
    プロジェクタシステム。
  4. 請求項2記載のプロジェクタシステムであって、
    前記抽出位置変更部は、ユーザまたは外部機器からの前記投影面上において前記移動される画像の位置を指示する入力を受ける移動位置入力部を備えると共に、
    前記入力された画像の位置に応じて前記画像抽出部に指示を行い、前記画像領域上において前記抽出される映像信号の位置を変更する
    プロジェクタシステム。
  5. 前記投影制御部は、前記画像領域上において前記抽出される映像信号の位置に応じて前記位置移動部に指示を行い、前記投影面上において前記移動される画像の位置を変更する移動位置変更部を備えた請求項1記載のプロジェクタシステム。
  6. 請求項5記載のプロジェクタシステムであって、
    前記移動位置変更部は、前記画像領域上において前記抽出される映像信号の位置を、時系列的に記憶した抽出位置記憶部を備えると共に、
    前記記憶された映像信号の位置を順次読み出し、該位置に応じて前記位置移動部に指示を行い、前記投影面上において前記移動される画像の位置を変更する
    プロジェクタシステム。
  7. 請求項5記載のプロジェクタシステムであって、
    前記移動位置変更部は、ユーザまたは外部機器からの前記画像領域上において前記抽出される映像信号の位置を指示する入力を受ける抽出位置入力部を備えると共に、
    前記入力された映像信号の位置の指示に応じて前記位置移動部に指示を行い、前記投影面上において前記移動される画像の位置を変更する
    プロジェクタシステム。
  8. 前記画像データは、複数のフレームから成る動画像データである請求項1ないし7のいずれか記載のプロジェクタシステム。
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