JP2008112077A - 画像投影装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】映し出された画像に対する書き込み情報を正確に取り込み、複数のユーザで共有することができるようにする。
【解決手段】撮像モードの場合、ランプ２１から発光された光は、集光レンズ２２により水平な光に変換され、ミラー３２により全反射されて、ハーフミラー３４に到達する。ミラー３２からの光の５０％は、ハーフミラー３４により反射され、全色透過となっている液晶表示パネル２３を通過して、投写レンズ２４に到達する。投写レンズ２４により投影された５０％の光は、スクリーン１２上のユーザの書き込みのみを照射する。この書き込みは、投写レンズ２４および全色透過である液晶表示パネル２３を介して、ハーフミラー３４に到達し、そのうちの５０％分は透過されてCCD３５に到達する。本発明は、光を発光することで、スクリーン１２に所定の画像を表示させる画像投影装置としてのプロジェクタに適用できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像投影装置およびその制御方法に関し、特に、映し出された画像に対する書き込み情報を正確に取り込み、複数のユーザで共有することができるようにした画像投影装置およびその制御方法に関する。

パーソナルコンピュータの普及やペーパレス化の推進により、会議や授業などにおいて、OHPや書類などの投写ではなく、パーソナルコンピュータや記憶メディアから直接プロジェクタによりスクリーンに投写する機会が増えている。

その際、スクリーンの代わりにホワイトボードや書き消しが可能な壁などに投写し、映し出された画像に対する図やコメントなどを、映し出された画像が投写されているホワイトボードにマーカなどで書き込むなどして、意思の伝達をすることも可能となってきている。

このようにプロジェクタなどの投影装置により画像が投写されているホワイトボードに追記された情報を記憶する場合、従来においては、例えば、特許文献１に記載されているように、別途、デジタルカメラやビデオカメラなどの撮像装置を設け、その撮像装置により撮像を行っていた。

なお、特許文献２には、カメラの機能とプロジェクタの機能を搭載した電子機器が記載されているが、特許文献２に記載の電子機器は、カメラの機能とプロジェクタの機能を別々に用いるものであり、プロジェクタの機能より画像が投写されているホワイトボードに追記された情報を記憶することについては記載されていない。

実開昭６３−５６８５４号公報 特開２００６−６７４６９号公報

しかしながら、従来においては、撮像時のフラッシュなどにより投影した画像が消えてしまったり、別途撮像装置を設けて撮像を行っているため、位置精度を合わせる手間がかかったり、位置精度が悪いと、必要な情報が記憶できなかったり、逆に不必要な情報が多く記憶されてしまったりしていた。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、映し出された画像に対する書き込み情報を正確に取り込み、複数のユーザで共有することができるようにするものである。

本発明の一側面の画像投影装置は、投写レンズ、液晶パネル、および光源で構成される画像投影装置において、前記光源から前記投写レンズまでの光の経路を制御する光路制御手段と、前記液晶パネルにおける透過減衰を一時的に減少させる透過減衰制御手段と、前記光路制御手段により経路が変更され、前記投写レンズにより投写された光の像を、前記投写レンズおよび前記透過減衰制御手段により前記透過減衰が減少された前記液晶パネルを介して画像として受像する撮像手段と、前記光の経路の変更前、かつ、前記透過減衰の減少前に前記液晶パネルから出力されていた画像と、前記撮像手段により受像された画像とを合成する画像合成手段と、前記画像合成手段により合成された画像を記録媒体に出力する出力手段とを備える。

前記撮像手段は、ユーザの操作に対応して、前記光路制御手段により経路が変更され、前記投写レンズにより投写された光の像を、前記投写レンズおよび前記透過減衰が減少された前記液晶パネルを介して画像として受像することができる。

前記撮像手段は、定期的に、前記光路制御手段により経路が変更され、前記投写レンズにより投写された光の像を、前記投写レンズおよび前記透過減衰が減少された前記液晶パネルを介して画像として受像することができる。

前記透過減衰制御手段は、全光を通過させることで、前記液晶パネルにおける透過減衰を一時的に減少させることができる。

前記透過減衰制御手段は、前記液晶パネルを機械的に前記光の経路から外すことで、前記液晶パネルにおける透過減衰を一時的に減少させることができる。

前記出力手段は、前記合成手段により合成された画像のうち、ユーザの所望の部分のみを記録媒体に出力することができる。

前記光の経路の変更前、かつ、前記透過減衰の減少前に前記液晶パネルから出力されていた画像に対応付けて、前記撮像手段により受像された画像を記憶する記憶手段をさらに備えることができる。

前記記憶手段に記憶された画像を、ネットワークを介して情報処理装置に送信する通信手段をさらに備えることができる。

前記通信手段は、前記情報処理装置において、前記送信手段により送信された画像に対してなされた書き込みを、別画像として、前記ネットワークを介して受信し、前記記憶手段は、前記記憶手段に記憶された画像に対応付けて、前記別画像を記憶することができる。

本発明の一側面の制御方法は、投写レンズ、液晶パネル、および光源で構成される画像投影装置の制御方法において、前記光源から前記投写レンズまでの光の経路を制御し、前記液晶パネルにおける透過減衰を一時的に減少させ、経路が変更され、前記投写レンズにより投写された光の像を、前記投写レンズおよび前記透過減衰が減少された前記液晶パネルを介して画像として受像させ、前記光の経路の変更前、かつ、前記透過減衰の減少前に前記液晶パネルから出力されていた画像と、受像された画像とを合成させ、合成された画像を記録媒体に出力させるステップを含む。

本発明の一側面においては、光源から投写レンズまでの光の経路が制御され、前記液晶パネルにおける透過減衰が一時的に減少される。そして、経路が変更され、前記投写レンズにより投写された光の像が、前記投写レンズおよび前記透過減衰が減少された前記液晶パネルを介して画像として受像され、前記光の経路の変更前、かつ、前記透過減衰の減少前に前記液晶パネルから出力されていた画像と、受像された画像とが合成され、合成された画像が記録媒体に出力される。

本発明によれば、映し出された画像に対する書き込み情報を正確に取り込み、複数のユーザで共有することができる。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書または図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書または図面に記載されていることを確認するためのものである。したがって、明細書または図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。

本発明の一側面の画像投影装置は、投写レンズ（例えば、図１の投写レンズ２４）、液晶パネル（例えば、図１の液晶表示パネル２３）、および光源（例えば、図１のランプ２１）で構成される画像投影装置（例えば、図１のプロジェクタ１１）において、前記光源から前記投写レンズまでの光の経路を制御する光路制御手段（例えば、図４の光路制御部５８）と、前記液晶パネルにおける透過減衰を一時的に減少させる透過減衰制御手段（例えば、図４の液晶表示画像処理部５３）と、前記光路制御手段により経路が変更され、前記投写レンズにより投写された光の像を、前記投写レンズおよび前記透過減衰制御手段により前記透過減衰が減少された前記液晶パネルを介して画像として受像する撮像手段（例えば、図２のCCD３５）と、前記光の経路の変更前、かつ、前記透過減衰の減少前に前記液晶パネルから出力されていた画像と、前記撮像手段により受像された画像とを合成する画像合成手段（例えば、図４の画像合成処理部５４）と、前記画像合成手段により合成された画像を記録媒体（例えば、図４のリムーバブルメディア６２）に出力する出力手段（例えば、図４の画像情報出力部５６）とを備える。

前記光の経路の変更前、かつ、前記透過減衰の減少前に前記液晶パネルから出力されていた画像に対応付けて、前記撮像手段により受像された画像を記憶する記憶手段（例えば、図６の内蔵記憶部７３）をさらに備えることができる。

前記記憶手段に記憶された画像を、ネットワーク（例えば、図６のネットワーク８１）を介して情報処理装置に送信する通信手段（例えば、図６のネットワークコントローラ７４）をさらに備えることができる。

本発明の一側面の制御方法は、投写レンズ、液晶パネル、および光源で構成される画像投影装置の制御方法において、前記光源から前記投写レンズまでの光の経路を制御し（例えば、図５のステップＳ１３）、前記液晶パネルにおける透過減衰を一時的に減少させ（例えば、図５のステップＳ１４）、経路が変更され、前記投写レンズにより投写された光の像を、前記投写レンズおよび前記透過減衰が減少された前記液晶パネルを介して画像として受像させ（例えば、図５のステップＳ１５）、前記光の経路の変更前、かつ、前記透過減衰の減少前に前記液晶パネルから出力されていた画像と、受像された画像とを合成させ（例えば、図５のステップＳ１７）、合成された画像を記録媒体に出力させる（例えば、図５のステップＳ１８）ステップを含む。

以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明を適用した画像投影装置としてのプロジェクタの一実施の形態の構成を示す図である。

図１において、プロジェクタ１１は、ランプ２１、集光レンズ２２、液晶表示パネル(LCD;liquid crystal display)２３、および投写レンズ２４により構成され、光を発光することにより、スクリーン１２に所定の画像を表示（投影）させる。

ランプ２１は、例えば、LED（light emitting diode）により構成され、光を発光する。集光レンズ２２は、ランプ２１からの光を放射状から水平な光に変換する。液晶表示パネル２３は、電気光学素子である液晶セルを含む画素が行列状に２次元配置されて構成されており、画像情報を生成する。なお、液晶表示パネル２３の各画素は、透過率を変更可能に構成されており、液晶表示パネル２３における透過減衰（すなわち、液晶表示パネル２３の透過による光の減衰）を減少させることができる。投写レンズ２４は、液晶表示パネル２３により生成された画像をスクリーン１２上に結像して投影する。

すなわち、ランプ２１から発光された光は、集光レンズ２２により放射状から水平な光に変換され、液晶表示パネル２３を通すことにより画像情報が加えられ、投写レンズ２４によりスクリーン１２に投影される。

スクリーン１２は、例えば、マーカなどで書き消しが可能なホワイトボードなどで構成されており、ユーザは、プロジェクタ１１により画像が投影されたスクリーン１２にメモやコメントなどを書き込むことにより、投影された画像に対しての書き込みを行う。

このメモやコメントなどの書き込みは、図３を参照して後述するようにして、プロジェクタ１１により取り込まれ、画像として複数のユーザで共有することができる。

なお、図１の例においては、液晶表示パネル２３は、透過型の液晶パネルで構成されているが、反射型の液晶パネルで構成されることもできる。

図２および図３は、図１のプロジェクタ１１の光学系の詳細な構成例を示している。なお、図２は、投影モードの場合のプロジェクタ１１内の光の経路（以下、単に光路と称する）を示しており、図３は、撮像モードの場合のプロジェクタ１１内の光路を示している。すなわち、プロジェクタ１１は、所定の画像をスクリーン１２に投影する投影モードと、スクリーン１２に書き込まれたメモやコメントなどを撮像する撮像モードとの２つの処理モードを有している。

図２および図３の例において、プロジェクタ１１は、図１のランプ２１、集光レンズ２２、液晶表示パネル２３、および投写レンズ２４の他、ミラー３１乃至ミラー３３、ハーフミラー３４、CCD(charge coupled device)受像素子（以下、単にCCDと称する）３５、および光吸収部３６により構成されている。

ミラー３１は、投影モードの場合に、集光レンズ２２からの光路を９０度変更して、ミラー３３に到達させるように、集光レンズ２２に対して反時計周りに略４５度の角度を有して配置されている。

ミラー３２は、点Ｐ１を軸として時計回りに略４５度回転可能に構成され、集光レンズ２２とミラー３１の間に配置されている。なお、ミラー３２は、投影モードの場合に、集光レンズ２２からの光路を妨げず、かつ、撮像モードの場合に、点Ｐ１を軸として時計回りに略４５度回転することで、集光レンズ２２からの光路を９０度変更し、ハーフミラー３４に到達させることができる位置に配置されている。

ミラー３３は、点Ｐ２を軸として反時計回りに略４５度回転可能に構成され、ミラー３１の上部に、投写レンズ２４に対して反時計周りに略４５度の角度を有して配置されている。すなわち、ミラー３３は、投影モードの場合に、ミラー３１からの光路を９０度変更して、投写レンズに到達させることができ、かつ、撮像モードの場合に、点Ｐ２を軸として反時計回りに略４５度回転することで、投写レンズ２４からCCD３５までの光路を妨げない位置に配置されている。

ハーフミラー３４は、撮像モードの場合に、ミラー３２からの光路を９０度変更して、投写レンズ２４に到達させるように、かつ、投写レンズ２４からの光の一部を透過して、CCD３５に到達させるように、CCD３５の手前に、投写レンズ２４およびCCD３５に対して反時計周りに略４５度の角度を有して配置されている。なお、ハーフミラー３４の透過率が例えば５０％である場合、ハーフミラー３４は、ミラー３２または投写レンズ２４からの光の５０％を反射し、残りの５０％を透過する。

CCD３５は、ハーフミラー３４により透過された光を受像して光電変換し、画像信号を出力する。なお、受像素子はCCDに限らず、C-MOS（complementary metal-oxide semiconductor）など他の受像素子を用いることもできる。光吸収部３６は、ハーフミラー３４により透過された光をロスとして吸収する。

すなわち、図２に示される投影モードの場合、ランプ２１から発光された光は、集光レンズ２２により放射状から水平な光に変換され、ミラー３１およびミラー３３により全反射されて、液晶表示パネル２３を通過して、投写レンズ２４に到達する。そして、液晶表示パネル２３を通過することにより画像情報が加えられた光は、投写レンズ２４によりスクリーン１２に投影される。

これにより、スクリーン１２には、所定の画像が投影される。例えば、ユーザは、プロジェクタ１１により画像が投影されたスクリーン１２にメモやコメントなど（以下、適宜、書き込みと称する）を書き込むことにより、投影された画像に対しての書き込みを行う。

一方、図３に示される撮像モードの場合、図２の投影モードの場合から、ミラー３２およびミラー３３の回転が制御されて、プロジェクタ１１内の光路が変更され、さらに、液晶表示パネル２３の各画素が全色透過する（すなわち、全光が通過する）ように、透過率が変更される。

すなわち、撮像モードの場合、ランプ２１から発光された光は、集光レンズ２２により放射状から水平な光に変換され、ミラー３２により全反射されて、ハーフミラー３４に到達する。ミラー３２からの光の５０％は、ハーフミラー３４により透過され、光吸収部３６にロスとして吸収される。ミラー３２からの光の５０％は、ハーフミラー３４により反射され、液晶表示パネル２３を通過して、投写レンズ２４に到達する。このとき、液晶表示パネル２３は、全色透過となっているので、５０％の光のみが投写レンズ２４によりスクリーン１２に投影される。

この投影された５０％の光により、スクリーン１２上のユーザの書き込みのみが照射される。この書き込みは、投写レンズ２４および全色透過である液晶表示パネル２３を介して、ハーフミラー３４に到達し、そのうちの５０％分は透過されてCCD３５に到達する。そして、CCD３５は、書き込みを画像として受像する。

なお、CCD３５の受像した画像は、ランプ２１から発光された光の２５％の光量となるが、同じ光学系を使用しているため、不要な部位や不足はなく、位置も正確な書き込みの情報を得ることができる。

図４は、図１のプロジェクタ１１の電気的な構成例を示している。なお、図４において、図２および図３と対応する部分には対応する符号が付してある。また、図４の点線は、制御信号の流れを示し、実線は、画像信号の流れを示す。

図４の例において、プロジェクタ１１は、液晶表示パネル２３およびCCD３５の他に、シーケンス制御部５１、画像情報入力部５２、液晶表示画像処理部５３、画像合成処理部５４、画像信号増幅部５５、画像情報出力部５６、内蔵記憶部５７、および光路制御部５８により構成されている。また、プロジェクタ１１は、適宜、着脱可能な通信ケーブル６１やリムーバブルメディア６２が装着されている。

シーケンス制御部５１は、図示せぬリモートコントローラやスイッチからのユーザの指示や各種のプログラムに基づいて、プロジェクタ１１の各部の処理を制御する。例えば、シーケンス制御部５１は、CCD３５、液晶表示画像処理部５３、画像合成処理部５４、画像信号増幅部５５、画像情報出力部５６、および光路制御部５８に、投影モードまたは撮像モードに応じた処理を実行させる。

画像情報入力部５２は、図示せぬパーソナルコンピュータから通信ケーブル６１を介しての画像信号や、リムーバブルメディア６２からの画像信号を入力し、入力した画像信号を液晶表示画像処理部５３に出力する。

液晶表示画像処理部５３は、シーケンス制御部５１の制御のもと、画像情報入力部５２または画像情報出力部５６からの画像信号に対応する画像を液晶表示パネル２３に出力させたり、液晶表示パネル２３に出力されていた画像（以下、オリジナル画像と称する）の画像信号を、画像合成処理部５４に転送するとともに、液晶表示パネル２３を全色透過させて、液晶表示パネル２３における透過減衰を減少させたりする。

画像合成処理部５４は、シーケンス制御部５１の制御のもと、画像信号増幅部５５により増幅された、CCD３５により受像された画像（以下、書き込み画像と称する）の画像信号と、液晶表示画像処理部５３からのオリジナル画像の画像信号を合成し、合成された合成画像の画像信号を画像情報出力部５６に出力する。

画像信号増幅部５５は、シーケンス制御部５１の制御のもと、CCD３５により受像された書き込み画像の画像信号を増幅し、増幅した画像信号を、画像合成処理部５４に出力する。

画像情報出力部５６は、シーケンス制御部５１の制御のもと、画像合成処理部５４からの合成画像の画像信号を、必要に応じて、内蔵記憶部５７、通信ケーブル６１、またはリムーバブルメディア６２に出力する。また、画像情報出力部５６は、画像合成処理部５４からの合成画像の画像信号、または、内蔵記憶部５７に記憶されている合成画像の画像信号を読み出し、液晶表示画像処理部５３に出力する。

内蔵記憶部５７は、例えば、ハードディスクなどで構成され、画像情報出力部５６からの合成画像の画像信号を記憶したり、記憶されている合成画像の画像信号を画像情報出力部５６に出力したりする。

光路制御部５８は、シーケンス制御部５１の制御のもと、ミラー３２およびミラー３３を回転させることにより、投影モードの位置から撮像モードの位置に移動させたり、投影モードの位置に戻したりする。

通信ケーブル６１は、例えば、USB (universal serial bus)ケーブルなどで構成され、図示せぬパーソナルコンピュータからの画像信号を画像情報入力部５２に出力したり、画像情報出力部５６からの合成画像の画像信号を、パーソナルコンピュータに出力したりする。

リムーバブルメディア６２は、例えば、USBメモリやメモリスティック（登録商標）などで構成され、記憶されている画像信号を画像情報入力部５２に出力したり、画像情報出力部５６からの合成画像の画像信号を記憶したりする。

次に、図５のフローチャートを参照して、図１のプロジェクタ１１の処理について説明する。

ステップＳ１１において、シーケンス制御部５１は、取り込みトリガが発生するまで待機している。

例えば、プロジェクタ１１は、投影モードとして、図示せぬパーソナルコンピュータから通信ケーブル６１を介して入力される画像信号に対応する画像を、スクリーン１２に投影している。

具体的には、画像情報入力部５２は、パーソナルコンピュータから通信ケーブル６１を介して入力される画像の画像信号を液晶表示画像処理部５３に出力する。液晶表示画像処理部５３は、画像情報入力部５２からの画像信号に対応する画像を液晶表示パネル２３に出力させる。

このとき、ミラー３２およびミラー３３は、図２に示される投影モードの位置に制御されている。したがって、ランプ２１から発光された光は、集光レンズ２２により放射状から水平な光に変換され、ミラー３１およびミラー３３により全反射されて、液晶表示パネル２３を通過して、投写レンズ２４に到達する。そして、液晶表示パネル２３を通過することにより画像情報が加えられた光は、投写レンズ２４によりスクリーン１２に投影される。

以上のようにして、スクリーン１２には、所定の画像が投影されている。例えば、ユーザは、プロジェクタ１１により画像が投影されたスクリーン１２にメモやコメントなどを書き込むことにより、投影された画像に対しての書き込みを行う。

そして、ユーザは、図示せぬリモートコントローラを操作することで、スクリーン１２に書き込まれたメモやコメントの取り込みを指示する。これに対応して、ステップＳ１１において、シーケンス制御部５１は、取り込みトリガが発生したと判定し、処理モードを撮像モードに切り替える。そして、処理は、ステップＳ１２に進む。

なお、取り込みトリガは、リモートコントローラやスイッチなどを操作するユーザの取り込み指示に限らず、例えば、定期的に発生するようにすることもできる。

ステップＳ１２において、液晶表示画像処理部５３は、シーケンス制御部５１の制御のもと、現在投影しているオリジナル画像（すなわち、液晶表示パネル２３に出力されているオリジナル画像）の画像信号を、画像合成処理部５４に転送する。

ステップＳ１３において、光路制御部５８は、シーケンス制御部５１の制御のもと、ミラー３２およびミラー３３を回転させて、図２の投影モードの位置から、図３の撮像モードの位置に移動させる。

ステップＳ１４において、液晶表示画像処理部５３は、シーケンス制御部５１の制御のもと、液晶表示パネル２３を全色透過させる。

ステップＳ１３およびＳ１４の処理により、ミラー３２およびミラー３３は、図３に示される撮像モードの位置に制御され、液晶表示パネル２３が全色透過になる。これに対応して、ランプ２１から発光された光は、集光レンズ２２により放射状から水平な光に変換され、ミラー３２により全反射されて、ハーフミラー３４に到達する。

ミラー３２からの光の５０％は、ハーフミラー３４により透過され、光吸収部３６にロスとして吸収される。ミラー３２からの光の５０％は、ハーフミラー３４により反射され、液晶表示パネル２３を通過して、投写レンズ２４に到達する。このとき、液晶表示パネル２３は、全色透過となっているので、５０％の光のみが投写レンズ２４によりスクリーン１２に投影される。

この投影された５０％の光により、スクリーン１２上のユーザの書き込みのみが照射される。この書き込みは、投写レンズ２４および全透過である液晶表示パネル２３を介して、ハーフミラー３４に到達し、そのうちの５０％分が透過されてCCD３５に到達する。

ステップＳ１５において、CCD３５は、シーケンス制御部５１の制御のもと、メモやコメントなどの書き込みを、画像として受像する。

ステップＳ１６において、画像信号増幅部５５は、シーケンス制御部５１の制御のもと、CCD３５により受像された書き込み画像の画像信号を増幅し、増幅した画像信号を、画像合成処理部５４に出力する。

ステップＳ１７において、画像合成処理部５４は、シーケンス制御部５１の制御のもと、画像信号増幅部５５により増幅された書き込み画像の画像信号と、液晶表示画像処理部５３からのオリジナル画像の画像信号を合成し、合成された合成画像の画像信号を画像情報出力部５６に出力する。

ステップＳ１８において、画像情報出力部５６は、シーケンス制御部５１の制御のもと、画像合成処理部５４からの合成画像の画像信号を、内蔵記憶部５７、通信ケーブル６１、およびリムーバブルメディア６２のうち、ユーザにより指定されたメディアに出力する。これにより、例えば、合成画像の画像信号は、内蔵記憶部５７、通信ケーブル６１を介して図示せぬパーソナルコンピュータの記憶部、あるいは、リムーバブルメディア６２などに記憶される。これにより、投影された画像に対しての書き込みを、書き込み画像として複数のユーザに共有させることができる。

ステップＳ１９において、シーケンス制御部５１は、処理モードを、撮像モードから投影モードに切り替え、プロジェクタ１１の各部を、トリガ発生前の状態に復帰させる。例えば、液晶表示画像処理部５３を制御し、液晶表示パネル２３の透過率を元に戻させ、画像情報入力部５２からの画像の画像信号を液晶表示画像処理部５３に出力させ、光路制御部５８を制御し、ミラー３２およびミラー３３を回転させて、図３の撮像モードの位置から、図２の投影モードの位置に戻させる。

すなわち、ステップＳ１９の処理により、液晶表示パネル２３の全色透過は解除され、ミラー３２およびミラー３３は、図２に示される投影モードの位置に戻される。したがって、ランプ２１から発光された光は、集光レンズ２２により放射状から水平な光に変換され、ミラー３１およびミラー３３により全反射されて、液晶表示パネル２３を通過して、投写レンズ２４に到達する。そして、液晶表示パネル２３を通過することにより画像情報が加えられた光は、投写レンズ２４によりスクリーン１２に投影される。これにより、スクリーンには、画像情報入力部５２からの画像が投影される。

以上のように、プロジェクタ１１においては、投影された画像に対しての書き込みを、同じ光学系を用いて取り込むようにしたので、不要な部位や不足はなく、位置も正確な書き込みの情報を得ることができる。

また、同じ光学系を用いて取り込んだ書き込みの情報を、投影されていた画像に合成して、指示されたメディアに出力するようにしたので、投影された画像に対しての書き込みを、画像として複数のユーザで共有させることができる。これにより、複数のユーザは、例えば、新たな変更案や変更箇所の認識を正確に共有することができる。

すなわち、従来のように、別途撮像装置を用意する必要がなくなり、フラッシュなどによる投影画像が消えてしまう恐れが抑制される。さらに、同じ光学系を用いているので、従来よりも低コストで、画像取り込み可能なプロジェクタを実現することができる。

なお、ユーザの指示や定期的なトリガにより逐次更新される合成画像は、各メディアに上書きされてもよいし、例えば、日時を記載して記憶するようにしてもよい。また、定期的に画像を更新し、それぞれのユーザが所有するパーソナルコンピュータなどへ画像を送信し、更新することで、リアルタイムな会議や講義システムの構築も可能となる。

図６は、図１のプロジェクタ１１の電気的な他の構成例を示している。なお、図６の例において、画像合成処理部５４が、画像合成処理部７１に入れ替わった点、画像情報入力部５２および画像情報出力部５６が、画像情報入出力部７２に入れ替わった点、内蔵記憶部５７が、内蔵記憶部７３に入れ替わった点、並びに、ネットワークコントローラ７４が追加されている点が、図４のプロジェクタ１１と異なるだけであり、液晶表示パネル２３、CCD３５、シーケンス制御部５１、液晶表示画像処理部５３、画像信号増幅部５５、および光路制御部５８を備える点は共通している。

図６の例において、液晶表示画像処理部５３は、シーケンス制御部５１の制御のもと、液晶表示パネル２３に出力されていたオリジナル画像の画像信号を、画像情報入出力部７２に転送する。また、画像信号増幅部５５は、シーケンス制御部５１の制御のもと、増幅した書き込み画像の画像信号を、画像情報入出力部７２に出力する。

画像合成処理部７１は、画像情報入出力部７２からのオリジナル画像の画像信号を、液晶表示画像処理部５３に出力する。また、画像合成処理部７１は、画像情報入出力部７２からオリジナル画像の画像信号と、オリジナル画像に対応付けられた書き込み画像やネットワーク経由書き込み画像の画像信号が入力されると、それらのうち、ユーザの指示に応じた画像を合成して、合成された画像の画像信号を、液晶表示画像処理部５３に出力する。

画像情報入出力部７２は、図示せぬパーソナルコンピュータから通信ケーブル６１を介しての画像信号、リムーバブルメディア６２からの画像信号、または、ネットワークコントローラ７４からの画像信号を入力し、入力した画像信号を画像合成処理部７１に出力したり、内蔵記憶部７３に出力したりする。

また、画像情報入出力部７２は、画像信号増幅部５５からの書き込み画像を、液晶表示画像処理部５３からのオリジナル画像に対応付けて、内蔵記憶部７３に記憶する。画像情報入出力部７２は、また、ネットワークコントローラ７４からのネットワーク経由書き込み画像も、オリジナル画像に対応付けて、内蔵記憶部７３に記憶する。

なお、画像情報入出力部７２は、書き込み画像を記憶する際、対応するオリジナル画像にすでに書き込み画像が対応付けられて記憶されている場合、最も新しい書き込み画像との差分情報のみを記憶する。また、画像情報入出力部７２は、ネットワーク経由書き込み画像についても同様に、対応するオリジナル画像にすでにネットワーク経由書き込み画像が対応付けられて記憶されている場合、最も新しいネットワーク経由書き込み画像との差分情報のみを記憶する。

すなわち、内蔵記憶部７３は、図７に示されるデータベースで、書き込み画像およびネットワーク経由書き込み画像が、オリジナル画像とレイヤ構成となるように管理している。

図７の例の場合、属性「オリジナル画像」の識別子が「000」であり、作成日時が「2006/06/01 15:30」であることが管理されている。属性「書き込み画像」の識別子が「100乃至199のいずれかの番号（例えば、100）」であり、作成日時が「2006/06/01 16:30」であることが管理されている。属性「ネットワーク経由書き込み画像」の識別子が「200乃至299のいずれかの番号（例えば、200）」であり、作成日時が「2006/06/01 16:35」であることが管理されている。

したがって、例えば、識別子「000」であるオリジナル画像に対する新たな書き込み画像が入力された場合には、識別子が100の書き込み画像との差分情報が、属性「書き込み画像」、識別子「101」、作成日時「例えば、2006/06/08 16:30」として、データベースに管理される。また、例えば、識別子「000」であるオリジナル画像に対する新たなネットワーク経由書き込み画像が入力された場合には、識別子が200のネットワーク経由書き込み画像との差分情報が、属性「ネットワーク経由書き込み画像」、識別子「201」、作成日時「例えば、2006/06/08 17:30」として、データベースに管理される。

以上のように、オリジナル画像、書き込み画像、およびネットワーク経由書き込み画像を、識別子および時間とともに記憶し、オリジナル画像に対応付けて、レイヤ構成で管理することで、オリジナル画像、書き込み画像、およびネットワーク経由書き込み画像のうち、所望の画像を、時間情報に沿って重ねて表示することができる。

これにより、オリジナル画像に対する書き込みの変更の経緯が把握可能となる。

図６に戻って、画像情報入出力部７２は、さらに、内蔵記憶部７３に対応付けて記憶されているオリジナル画像、書き込み画像、およびネットワーク経由書き込み画像のうち、ユーザ所望の画像を読み出し、画像合成処理部７１またはネットワークコントローラ７４に出力する。

ネットワークコントローラ７４は、インターネットやLAN (local area network)などからなるネットワーク８１を介して、ネットワーク８１に接続された図示せぬパーソナルコンピュータなどに、オリジナル画像、書き込み画像、およびネットワーク経由書き込み画像などを送信する。

例えば、パーソナルコンピュータは、ネットワーク８１を介して受信されたオリジナル画像、書き込み画像、およびネットワーク経由書き込み画像のうちの所望の画像を合成して表示する。ユーザは、パーソナルコンピュータの表示に対してコメントなどを、例えばタッチペンなどで書き込み、書き込まれたコメントを、ネットワーク経由書き込み画像として、ネットワーク８１を介して送信してくる。ネットワークコントローラ７４は、ネットワーク８１を介して、このネットワーク経由書き込み画像を受信し、受信したネットワーク経由書き込み画像を、画像情報入出力部７２に出力する。

すなわち、図６のプロジェクタ１１においては、スクリーン１２に書き込まれた書き込みだけでなく、ネットワーク８１を介して接続されているパーソナルコンピュータ上で書き込まれた書き込みも、ネットワーク経由書き込み画像としてオリジナル画像に対応付けて管理することができる。すなわち、ネットワーク８１経由で会議などに参加していたユーザによる変更事項なども、複数のユーザで共有することができる。

なお、ネットワーク８１は、インターネットやLANなどの有線に限らず、無線LANなどで構成されることもできる。

次に、図８のフローチャートを参照して、図６のプロジェクタ１１の処理について説明する。なお、図８のステップＳ４１乃至Ｓ４６およびＳ４８は、図５のステップＳ１１乃至Ｓ１６およびＳ１９と基本的に同様の処理を行うため、繰り返しになるのでその詳細な説明は適宜省略される。

ステップＳ４１において、シーケンス制御部５１は、取り込みトリガが発生するまで待機している。例えば、図５を参照して上述したように、ユーザから、スクリーン１２に書き込まれたメモやコメントの取り込みが指示された場合、ステップＳ４１において、取り込みトリガが発生したと判定され、処理モードが撮像モードに切り替えられて、処理は、ステップＳ４２に進む。

ステップＳ４２において、液晶表示画像処理部５３は、シーケンス制御部５１の制御のもと、現在投影しているオリジナル画像の画像信号を、画像情報入出力部７２に転送する。

ステップＳ４３において、光路制御部５８は、シーケンス制御部５１の制御のもと、ミラー３２およびミラー３３を回転させて、図２の投影モードの位置から、図３の撮像モードの位置に移動させる。

ステップＳ４４において、液晶表示画像処理部５３は、シーケンス制御部５１の制御のもと、液晶表示パネル２３を全色透過させる。

ステップＳ４３およびＳ４４の処理により、ミラー３２およびミラー３３は、図３に示される撮像モードの位置に制御され、液晶表示パネル２３が全色透過になるので、スクリーン１２上のユーザの書き込みのみが照射される。この書き込みは、投写レンズ２４および全透過である液晶表示パネル２３を介して、ハーフミラー３４に到達し、そのうちの５０％分は透過されてCCD３５に到達する。

ステップＳ４５において、CCD３５は、シーケンス制御部５１の制御のもと、メモやコメントなどの書き込みを画像として受像する。

ステップＳ４６において、画像信号増幅部５５は、シーケンス制御部５１の制御のもと、CCD３５により受像された書き込み画像の画像信号を増幅し、増幅した画像信号を、画像情報入出力部７２に出力する。

ステップＳ４７において、画像情報入出力部７２は、画像信号増幅部５５からの書き込み画像を、ステップＳ４２において転送された液晶表示画像処理部５３からのオリジナル画像に対応付けて、内蔵記憶部７３に記憶する。

すなわち、画像情報入出力部７２は、書き込み画像を記憶する際、対応するオリジナル画像にすでに書き込み画像が対応付けられて記憶されている場合、最も新しい書き込み画像との差分情報のみを、識別子と作成日時とともにオリジナル画像に対応付けてレイヤ構成となるように記憶する。対応するオリジナル画像にまだ書き込み画像が対応付けられて記憶されていない場合、画像情報入出力部７２は、書き込み画像をそのまま、識別子と作成日時とともにオリジナル画像に対応付けてレイヤ構成となるように記憶する。

ステップＳ４８において、シーケンス制御部５１は、処理モードを、撮像モードから投影モードに切り替え、プロジェクタ１１の各部を、トリガ発生前の状態に復帰させる。例えば、液晶表示画像処理部５３を制御し、液晶表示パネル２３の透過率を元に戻させ、光路制御部５８を制御し、ミラー３２およびミラー３３を回転させて、図３の撮像モードの位置から、図２の投影モードの位置に戻させる。

ここで、例えば、ユーザは、図示せぬリモートコントローラなどを操作して、スクリーン１２への画像の表示を指示する。画像情報入出力部７２は、オリジナル画像と、オリジナル画像に対応付けられて記憶されている書き込み画像を、内蔵記憶部７３から読み出し、画像合成処理部７１に出力する。

画像合成処理部７１は、ステップＳ４９において、オリジナル画像と書き込み画像を重ねて表示するか否かを判定する。例えば、スクリーン１２の書き込みが消されておらず、ユーザがオリジナル画像のみの表示を指示した場合、ステップＳ４９において、オリジナル画像と書き込み画像を重ねて表示しないと判定され、処理は、ステップＳ５０に進む。

ステップＳ５０において、画像合成処理部７１は、スクリーン１２にオリジナル画像のみを表示させる。すなわち、画像合成処理部７１は、オリジナル画像の画像信号のみを液晶表示画像処理部５３に出力する。液晶表示画像処理部５３は、画像合成処理部７１からのオリジナル画像のみを液晶表示パネル２３に出力する。これにより、スクリーンには、オリジナル画像が投影される。

一方、例えば、スクリーン１２の書き込みが消され、ユーザが、書き込みの経緯を確認するために、オリジナル画像と書き込み画像の表示を指示した場合、ステップＳ４９において、オリジナル画像と書き込み画像を重ねて表示すると判定され、処理は、ステップＳ５１に進む。

ステップＳ５１において、画像合成処理部７１は、オリジナル画像と書き込み画像を合成して、スクリーン１２に表示させる。すなわち、画像合成処理部７１は、オリジナル画像の画像信号と書き込み画像の画像信号を合成し、合成した合成画像の画像信号を液晶表示画像処理部５３に出力する。液晶表示画像処理部５３は、画像合成処理部７１からの合成画像の画像信号を液晶表示パネル２３に出力する。これにより、スクリーンには、オリジナル画像と書き込み画像の合成画像が投影される。

なお、ステップＳ４９乃至Ｓ５１においては書き込み画像を用いて説明したが、ネットワーク経由書き込み画像の場合も同様に、オリジナル画像に重ねてスクリーン１２に表示させることが可能である。さらに、オリジナル画像、書き込み画像、およびネットワーク経由書き込み画像を重ねて表示させてもよい。

また、内蔵記憶部７３に対応付けて記憶されたオリジナル画像と書き込み画像（またはネットワーク経由書き込み画像）は、上述したように、プロジェクタ１１において表示される他、ネットワーク８１を介して、図示せぬパーソナルコンピュータにおいて、単独であるいは重ねて表示させることもできる。

以上のように、図６のプロジェクタ１１においては、オリジナル画像に対応付けて、書き込み画像を、作成日時および識別子とともに記憶するようにしたので、作成日時を参照して、重ねて投影することにより、書き込みの経緯が把握可能となる。

これにより、複数のユーザが新たな変更案や変更箇所の認識を共有し、かつ変更の履歴を残すことができる。

また、スクリーン１２に書き込まれた書き込みだけでなく、ネットワーク８１を介して接続されているパーソナルコンピュータ上で書き込まれた書き込みも、ネットワーク経由書き込み画像としてオリジナル画像に対応付けて管理することができる。

以上のように、プロジェクタ１１において、投影と同じ光学系を用いて、投影された画像に対する書き込みのみを撮像し、その書き込み画像を、投影された画像に合成して、または、投影された画像に対応付けて、リムーバブルメディアや通信ケーブル、あるいはネットワークを介して、他のユーザに提供するようにしたので、複数のユーザ間で、新たな変更案や変更箇所の認識を共有することができる。

なお、上記説明においては、CCD３５の撮像範囲すべてを記憶するようにしたが、撮像範囲すべてではなく、例えば、図示せぬリモートコントローラやパーソナルコンピュータのマウスなどでユーザにより指定された部分、あるいは、スクリーン１２に書き込むマーカの色やパターンを認識して、合成した後記憶する領域を制限するように構成することもできる。これにより、記憶容量を少なくすることができる。

また、上記説明においては、液晶表示パネル２３を全色透過させることで、液晶表示パネル２３の透過による光の減衰を減少させるようにしたが、液晶表示パネル２３を全色透過させてもロスがある場合は、機械的に、液晶表示パネル２３を、光路から異動させることも可能である。

さらに、図２および図３で上述した光学系の切り替えの他にも、図３の状態からハーフミラー３４を全反射ミラーに切り替えることでも、図２の状態と同等の効果が得られる。したがって、光学系の切り替え構成は、図２および図３の例に限らず、他の構成であってもよい。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。

一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。

図９は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するパーソナルコンピュータ２０１の構成の例を示すブロック図である。CPU（central processing unit）２１１は、ROM（read only memory）２１２、または記憶部２１８に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM（random access memory）２１３には、CPU２１１が実行するプログラムやデータなどが適宜記憶される。これらのCPU２１１、ROM２１２、およびRAM２１３は、バス２１４により相互に接続されている。

CPU２１１にはまた、バス２１４を介して入出力インタフェース２１５が接続されている。入出力インタフェース２１５には、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる入力部２１６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部２１７が接続されている。CPU２１１は、入力部２１６から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU２１１は、処理の結果を出力部２１７に出力する。

入出力インタフェース２１５に接続されている記憶部２１８は、例えばハードディスクからなり、CPU２１１が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部２１９は、インターネットやローカルエリアネットワークなどのネットワークを介して外部の装置と通信する。

また、通信部２１９を介してプログラムを取得し、記憶部２１８に記憶してもよい。

入出力インタフェース２１５に接続されているドライブ２２０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどのリムーバブルメディア２２１が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータなどを取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記憶部２１８に転送され、記憶される。

コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、図９に示すように、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM（compact disc-read only memory)，DVD（digital versatile disc）を含む）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア２２１、または、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM２１２や、記憶部２１８を構成するハードディスクなどにより構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデムなどのインタフェースである通信部２１９を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。

なお、本明細書において、プログラム記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

本発明を適用したプロジェクタの形態の構成を示すブロック図である。 投影モードの場合の図１のプロジェクタの光学系の詳細な構成例を示すブロック図である。 撮像モードの場合の図１のプロジェクタの光学系の詳細な構成例を示すブロック図である。 図１のプロジェクタの電気的な構成例を示すブロック図である。 図１のプロジェクタの処理を説明するフローチャートである。 図１のプロジェクタの電気的な他の構成例を示すブロック図である。 図６の内蔵記憶部の構成例を示す図である。 図６のプロジェクタの処理を説明するフローチャートである。 本発明を適用したパーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１１ プロジェクタ， １２ スクリーン， ２１ ランプ， ２２ 集光レンズ， ２３ 液晶表示パネル ２４ 投写レンズ， ３１乃至３３ ミラー， ３４ ハーフミラー， ３５ CCD， ３６ 光吸収部， ５１ シーケンス制御部， ５２ 画像情報入力部， ５３ 液晶表示画像処理部， ５４ 画像合成処理部， ５５ 画像信号増幅部， ５６ 画像情報出力部， ５７ 内蔵記憶部， ５８ 光路制御部， ６１ 通信ケーブル， ６２ リムーバブルメディア， ７１ 画像合成処理部， ７２ 画像情報入出力部， ７３ 内蔵記憶部， ７４ ネットワークコントローラ， ８１ ネットワーク

Claims (10)

1. 投写レンズ、液晶パネル、および光源で構成される画像投影装置において、
   前記光源から前記投写レンズまでの光の経路を制御する光路制御手段と、
   前記液晶パネルにおける透過減衰を一時的に減少させる透過減衰制御手段と、
   前記光路制御手段により経路が変更され、前記投写レンズにより投写された光の像を、前記投写レンズおよび前記透過減衰制御手段により前記透過減衰が減少された前記液晶パネルを介して画像として受像する撮像手段と、
   前記光の経路の変更前、かつ、前記透過減衰の減少前に前記液晶パネルから出力されていた画像と、前記撮像手段により受像された画像とを合成する画像合成手段と、
   前記画像合成手段により合成された画像を記録媒体に出力する出力手段と
   を備える画像投影装置。
2. 前記撮像手段は、ユーザの操作に対応して、前記光路制御手段により経路が変更され、前記投写レンズにより投写された光の像を、前記投写レンズおよび前記透過減衰が減少された前記液晶パネルを介して画像として受像する
   請求項１に記載の画像投影装置。
3. 前記撮像手段は、定期的に、前記光路制御手段により経路が変更され、前記投写レンズにより投写された光の像を、前記投写レンズおよび前記透過減衰が減少された前記液晶パネルを介して画像として受像する
   請求項１に記載の画像投影装置。
4. 前記透過減衰制御手段は、全光を通過させることで、前記液晶パネルにおける透過減衰を一時的に減少させる
   請求項１に記載の画像投影装置。
5. 前記透過減衰制御手段は、前記液晶パネルを機械的に前記光の経路から外すことで、前記液晶パネルにおける透過減衰を一時的に減少させる
   請求項１に記載の画像投影装置。
6. 前記出力手段は、前記合成手段により合成された画像のうち、ユーザの所望の部分のみを記録媒体に出力する
   請求項１に記載の画像投影装置。
7. 前記光の経路の変更前、かつ、前記透過減衰の減少前に前記液晶パネルから出力されていた画像に対応付けて、前記撮像手段により受像された画像を記憶する記憶手段を
   さらに備える請求項１に記載の画像投影装置。
8. 前記記憶手段に記憶された画像を、ネットワークを介して情報処理装置に送信する通信手段を
   さらに備える請求項７に記載の画像投影装置。
9. 前記通信手段は、前記情報処理装置において、前記送信手段により送信された画像に対してなされた書き込みを、別画像として、前記ネットワークを介して受信し、
   前記記憶手段は、前記記憶手段に記憶された画像に対応付けて、前記別画像を記憶する
   請求項８に記載の画像投影装置。
10. 投写レンズ、液晶パネル、および光源で構成される画像投影装置の制御方法において、
    前記光源から前記投写レンズまでの光の経路を制御し、
    前記液晶パネルにおける透過減衰を一時的に減少させ、
    経路が変更され、前記投写レンズにより投写された光の像を、前記投写レンズおよび前記透過減衰が減少された前記液晶パネルを介して画像として受像させ、
    前記光の経路の変更前、かつ、前記透過減衰の減少前に前記液晶パネルから出力されていた画像と、受像された画像とを合成させ、
    合成された画像を記録媒体に出力させる
    ステップを含む制御方法。

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