JP2015022216A - プロジェクタシステムおよびプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】移動するミラー部により投影される画像の質が低下するのを抑制することが可能なプロジェクタシステムを提供する。
【解決手段】この発明によるプロジェクタシステム３００は、画像を投影するレーザ光走査部１０９と、映像処理部１１１とを含むプロジェクタ１と、プロジェクタ１により投影される画像を構成する光を所定領域に反射させるミラー部２０２と、ミラー部２０２を移動させるステッピングモータ２０４と、ミラー部２０２の位置を検出可能なエンコーダ２０５とを含むミラーボール２とを備え、プロジェクタ１の映像処理部１１１は、ミラーボール２からミラー部２０２の位置情報を取得し、ミラー部２０２の位置情報に基づいて、プロジェクタ１により投影される画像を切り替えるように構成されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、プロジェクタシステムおよびプロジェクタに関し、特に、光反射装置に画像を投影するプロジェクタシステムおよびプロジェクタに関する。

従来、光反射装置に画像を投影するシステムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、画像（文字列ＡＢＣ）を投影する照射部と、ミラーボール（光反射装置）とを備えるシステムが開示されている。このミラーボールは、照射部により投影される画像を構成する光を所定領域に反射させる複数の反射板片（ミラー部）と、反射板片を回転させる回転部とを含んでいる。また、複数の反射板片は、ミラーボールの表面に配置されている。このシステムは、画像が複数の反射板片により反射されることにより壁面などに投影されるように構成されている。

特開２０００−５７８１９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のシステムでは、反射板片が回転された際に、隣接する反射板片の間の位置に画像が投影されることに起因して確実に反射板片により画像を投影することができない場合があると考えられる。この場合、移動（回転）する反射板片により反射された画像が壁面などの投影面で分離する（途切れる）という不都合がある。これにより、移動する複数の反射板片（ミラー部）により投影される画像の質が低下するという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、移動するミラー部により投影される画像の質が低下するのを抑制することが可能なプロジェクタおよびこのプロジェクタを備えるプロジェクタシステムを提供することである。

この発明の第１の局面によるプロジェクタシステムは、画像を投影する光投影部と、制御部とを含むプロジェクタと、プロジェクタにより投影される画像を構成する光を所定領域に反射させるミラー部と、ミラー部を移動させる駆動部と、ミラー部の位置を検出可能な位置検出部とを含む光反射装置とを備え、プロジェクタの制御部は、光反射装置からミラー部の位置情報を取得し、ミラー部の位置情報に基づいて、プロジェクタにより投影される画像を切り替えるように構成されている。

この発明の第１の局面によるプロジェクタシステムでは、上記のように、移動するミラー部の位置情報を光反射装置から取得し、移動するミラー部の位置情報に基づいて、プロジェクタにより投影される画像を切り替えるプロジェクタの制御部を設けることによって、移動するミラー部の位置情報に基づいて、ミラー部の位置が変わっても確実にミラー部に画像を投影することができるので、ミラー部により反射された画像が壁面などの投影面で分離する（途切れる）のを抑制することができる。これにより、移動するミラー部により投影される画像の質が低下するのを抑制することができる。

上記第１の局面によるプロジェクタシステムにおいて、好ましくは、プロジェクタの制御部は、ミラー部の位置情報に基づいて、ミラー部の移動に同期するようにプロジェクタにより投影される画像を切り替えるように構成されている。このように構成すれば、ミラー部の位置情報に基づいて、ミラー部の位置が変わってもミラー部の移動に合わせるように画像を投影することができるので、移動するミラー部により反射された画像が壁面などの投影面で分離する（途切れる）のを効果的に抑制することができる。

この場合、好ましくは、プロジェクタの制御部は、ミラー部の位置情報からミラー部の移動速度を算出し、算出された移動速度に基づいて、ミラー部の移動に同期するようにプロジェクタにより投影される画像を切り替えるように構成されている。このように構成すれば、ミラー部の速度情報を用いて、容易に、ミラー部の移動に合わせるように画像を投影することができる。

上記第１の局面によるプロジェクタシステムにおいて、好ましくは、光投影部は、光を走査することにより画像を投影する光走査部により構成され、プロジェクタの制御部は、光反射装置からミラー部の位置情報を取得し、ミラー部の位置情報に基づいて、ミラー部にのみ光が照射されるように光走査部により走査される画像を切り替えるように構成されている。このように構成すれば、たとえば、ミラー部の外部（周囲）に反射率が高い部材がある場合などでも、この部材によって意図せず光が反射されることを抑制することができるので、投影される画像の質が低下するのを効果的に抑制することができる。

上記第１の局面によるプロジェクタシステムにおいて、好ましくは、位置検出部は、エンコーダにより構成され、光反射装置は、回転軸周りに回転可能な複数のミラー部が設置されるミラー固定部材を含み、光反射装置の駆動部は、回転軸周りにミラー固定部材を回転させるように構成され、プロジェクタの制御部は、光反射装置のエンコーダにより検出されたミラー固定部材の回転角度情報を取得可能なように構成され、ミラー固定部材の回転角度情報に基づいて、プロジェクタにより投影される画像を切り替えるように構成されている。このように構成すれば、複数のミラー部が設置される際でも、ミラー固定部材における複数のミラー部の各々の位置情報を予め把握しておけば、ミラー固定部材の回転角度をエンコーダから取得するだけで複数のミラー部の位置情報を容易に取得することができる。

この場合、好ましくは、駆動部は、ミラー部の回転速度を変更可能に構成され、プロジェクタの制御部は、ミラー部の回転速度が変更された際に、変更されたミラー部の回転速度の情報に基づいて、ミラー部の回転に同期するようにプロジェクタにより投影される画像を切り替えるように構成されている。このように構成すれば、ミラー部の回転速度が可変である場合でも、速度変化に追従してミラー部に確実に画像を投影することができるので、投影される画像の質が低下するのを抑制することができる。

上記第１の局面によるプロジェクタシステムにおいて、好ましくは、プロジェクタは、ミラー部の移動位置とミラー部の移動位置の各々に対応する画像とを対応付けてテーブルとして記憶する記憶部を含み、プロジェクタの制御部は、ミラー部の回転速度の情報とテーブルの情報とに基づいて、プロジェクタにより投影される画像を切り替えるように構成されている。このように構成すれば、ミラー部の移動位置とミラー部の移動位置の各々に対応する画像とを対応付けたテーブルを用いることにより、リアルタイムでミラー部の移動位置の各々に対応する画像を生成させる場合と異なり、制御の負荷を軽減することができる。

この場合、好ましくは、テーブルは、ミラー部の移動位置のみならず、ミラー部の移動位置におけるミラー部の傾斜角度にも対応する画像を、ミラー部の移動位置の各々に対応付けて構成されている。このように構成すれば、ミラー部の位置と、ミラー部の移動位置におけるミラー部の傾斜角度との両方に対応する画像を投影することができるので、ミラー部により反射された画像が壁面などの投影面で分離する（途切れる）のを抑制することに加えて、ミラー部の傾斜に起因して、ミラー部により反射された画像が歪むのを抑制することができる。

上記第１の局面によるプロジェクタシステムにおいて、好ましくは、プロジェクタの光源は、レーザ光源であり、ミラー部は、反射面を有し、反射面は、中央部近傍が縁部近傍よりも窪んだ凹形状に形成され、ミラー部は、プロジェクタにより投影される画像を構成するレーザ光を凹形状の反射面により所定領域に反射させるように構成されている。このように構成すれば、ミラー部により反射された画像が壁面などの投影面で拡散（ぼやける）するのを抑制することができるので、鮮明な画像を投影することができる。

この発明の第２の局面によるプロジェクタは、画像を投影する光投影部と、制御部とを備え、制御部は、投影される画像を構成する光を所定領域に反射させるとともに、移動可能なミラー部を含む光反射装置からミラー部の位置情報を取得し、ミラー部の位置情報に基づいて、光投影部から投影される画像を切り替えるように構成されている。

この発明の第２の局面によるプロジェクタでは、上記のように、移動するミラー部の位置情報を光反射装置から取得し、移動するミラー部の位置情報に基づいて、プロジェクタにより投影される画像を切り替える制御部を設けることによって、移動するミラー部の位置情報に基づいて、ミラー部の位置が変わっても確実に画像を投影することができるので、ミラー部により反射された画像が壁面などの投影面で分離する（途切れる）のを抑制することができる。これにより、移動する投影される画像の質が低下するのを抑制することができる。

本発明によれば、上記のように、移動するミラー部により投影される画像の質が低下するのを抑制することができる。

本発明の第１実施形態によるプロジェクタシステムを示した概略図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタシステムを示したブロック図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタシステムの画像を投影するために用いられるテーブルを示した図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタシステムの基準位置に配置されたミラーボールを示した図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタシステムの基準位置から４５度回転されたミラーボールを示した図である。 本発明の一実施形態によるプロジェクタシステムの投影処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態によるプロジェクタシステムを示した概略図である。 本発明の第３実施形態によるプロジェクタシステムを示した概略図である。

（第１実施形態）
以下、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態によるプロジェクタシステム３００の構成について説明する。

本発明の第１実施形態によるプロジェクタシステム３００は、図１に示すように、プロジェクタ１とミラーボール２とを備えている。このプロジェクタシステム３００では、プロジェクタ１から投影された画像（たとえば、星の画像（図５参照））を構成する光が、ミラーボール２の後述するミラー部２０２により反射されることによって、反射された光（画像）が壁面などに投影（掃引）される。プロジェクタ１とミラーボール２とは、たとえば、劇場やダンスホールなどの天井３５０に設置される。また、プロジェクタ１とミラーボール２とは、横方向（水平方向）に予め決められた間隔を隔てて配置されている。また、プロジェクタ１は、ミラーボール２の一方側（たとえば、Ｙ１方向側）に１つ設けられている。また、プロジェクタ１と天井３５０との上下方向（Ｚ方向）の間隔は、ミラーボール２の後述する赤道線２０１ａと天井３５０との間隔と略同じ程度の高さである。言い換えると、プロジェクタ１とミラーボール２（赤道線２０１ａ）とは、略同じ程度の高さに配置されている。なお、ミラーボール２は、本発明の「光反射装置」の一例である。

プロジェクタ１は、図２に示すように、メインＣＰＵ１０１と、操作部１０２と、３つ（３色（青、緑、赤））のレーザ光源１０３〜１０５と、２つのビームスプリッタ１０６および１０７と、レンズ１０８と、レーザ光走査部１０９と、表示制御部１１０と、記憶部１２０と、通信部１３０とを備えている。ミラーボール２に投影される画像は、レーザ光源１０３〜１０５によって形成される。レーザ光走査部１０９は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）ミラー１０９ａを含む。レーザ光走査部１０９は、レーザ光をミラーボール２（ミラー部２０２）に走査することにより、壁面などの投影領域に画像を投影するように構成されている。なお、レーザ光走査部１０９は、本発明の「光投影部」および「光走査部」の一例である。

ここで、第１実施形態では、図１に示すように、ミラーボール２は、ミラー固定部材２０１と、ミラー部２０２と、支持部２０３と、ステッピングモータ２０４と、エンコーダ２０５と、光検出部２０６と、通信部２０７とを備えている。なお、ステッピングモータ２０４は、本発明の「駆動部」の一例である。また、エンコーダ２０５は、本発明の「位置検出部」の一例である。

ミラー固定部材２０１は、略球形状を有している。また、ミラー固定部材２０１の表面には、複数のミラー部２０２が配置されている。

ミラー部２０２は、プロジェクタ１により投影される画像を構成する光を壁面などに反射させるように構成されている。また、ミラー部２０２は、略円形状を有している。また、複数のミラー部２０２は、略同一形状に形成されている。また、複数のミラー部２０２は、隣接するミラー部２０２との間隔が等間隔になるように、配置されている。ミラー部２０２は、反射面２０２ａの中央部が縁部よりも窪んだ形状に形成されている。すなわち、ミラー部２０２（反射面２０２ａ）は、凹断面形状を有している。詳細には、ミラー部２０２は、断面が凹レンズ（凹曲面）形状に形成されている。

支持部２０３は、一端がミラー固定部材２０１に固定され、他端がステッピングモータ２０４に回転可能なように取り付けられている。これにより、ミラー固定部材２０１は、支持部２０３の長さ分だけ天井３５０から離間した位置に配置されて（吊り下げられて）いる。

ステッピングモータ２０４は、天井３５０側（Ｚ１方向側）から見て、ミラー固定部材２０１を時計回りに回転させるように構成されている。ステッピングモータ２０４は、回転軸２０４ａ（支持部２０３）周りにミラー固定部材２０１を回転させるように構成されている。これにより、ミラー固定部材２０１に設置された複数のミラー部２０２が、回転軸２０４ａ周りに回転（移動）される。また、ステッピングモータ２０４は、回転速度を変更可能に構成されている。これにより、ミラー部２０２（ミラー固定部材２０１）の回転速度が変更可能である。

エンコーダ２０５は、ミラー部２０２（ミラー固定部材２０１）の位置を検出するように構成されている。具体的には、エンコーダ２０５は、ステッピングモータ２０４の回転を検出することにより、プロジェクタ１に対するミラー固定部材２０１の回転角度（すなわち、ミラー部２０２の位置）を検出するように構成されている。また、エンコーダ２０５は、ミラー固定部材２０１の相対位置を検出するインクリメント型のエンコーダにより構成されている。

光検出部２０６は、フォトダイオードにより構成されている。光検出部２０６は、プロジェクタ１から照射された基準位置（初期状態の位置）設定用の光を検出するように構成されている。また、光検出部２０６は、ミラーボール２（ミラー固定部材２０１）の赤道線２０１ａ上に配置されている。また、光検出部２０６により検出される光強度（基準位置設定用の光の光強度）は、光検出部２０６がプロジェクタ１の正面に配置された状態（光検出部２０６とプロジェクタ１とが対向する状態）で最大になる。すなわち、光検出部２０６とプロジェクタ１との距離が最短である場合に、光検出部２０６により検出される光強度が最大になる。

通信部２０７は、無線によりプロジェクタ１と情報（データ）の授受を行うように構成されている。具体的には、通信部２０７は、エンコーダ２０５により検出された、ミラー固定部材２０１（ミラー部２０２）のプロジェクタ１に対する位置（回転角度）をプロジェクタ１に送信（転送）するように構成されている。また、通信部２０７は、プロジェクタ１からステッピングモータ２０４の回転を制御するための制御信号を受信するように構成されている。

次に、プロジェクタ１の各部の詳細な説明を行う。

図２に示すように、メインＣＰＵ１０１は、プロジェクタ１の各部を制御するように構成されている。操作部１０２は、プロジェクタ１の電源を入れる操作、画像の解像度を変更する操作などを受け付けるために設けられている。

レーザ光源１０３は、青色のレーザ光をビームスプリッタ１０６およびレンズ１０８を通過させてＭＥＭＳミラー１０９ａに照射するように構成されている。レーザ光源１０４および１０５は、それぞれ、緑色のレーザ光および赤色のレーザ光をビームスプリッタ１０７、１０６およびレンズ１０８を通過させてＭＥＭＳミラー１０９ａに照射するように構成されている。

レーザ光走査部１０９は、レーザ光をミラーボール２に投影するように構成されている。具体的には、レーザ光走査部１０９のＭＥＭＳミラー１０９ａが、レーザ光源１０３〜１０５から照射されたレーザ光を走査して、画像をミラーボール２（ミラー部２０２）に投影するように構成されている。ＭＥＭＳミラー１０９ａは、水平方向（Ｘ方向）および鉛直（垂直）方向（Ｚ方向）の２方向（２軸）に駆動してレーザ光を走査するように構成されている。また、ＭＥＭＳミラー１０９ａは、水平方向を共振駆動により高速走査するとともに、垂直方向を直流駆動により低速走査するように構成されている。

また、表示制御部１１０は、映像処理部１１１と、光源制御部１１２と、ＬＤ(レーザダイオード)ドライバ１１３と、ミラー制御部１１４と、ミラードライバ１１５とを含む。プロジェクタ１は、記憶部１２０に記憶されている画像データに基づいて画像を出力するように構成されている。なお、映像処理部１１１は、本発明の「制御部」の一例である。

映像処理部１１１は、論理演算を実行するＣＰＵ、ＣＰＵを制御するプログラムなどを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）および装置の動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などから構成されている。なお、映像処理部１１１の詳細な説明は後述する。

光源制御部１１２は、映像処理部１１１による制御に基づいて、ＬＤドライバ１１３を制御して、レーザ光源１０３〜１０５によるレーザ光の照射を制御するように構成されている。具体的には、光源制御部１１２は、ＭＥＭＳミラー１０９ａが走査するタイミングに合せて画像の各画素に対応する色のレーザ光をレーザ光源１０３〜１０５から照射させる制御を行うように構成されている。

ミラー制御部１１４は、映像処理部１１１による制御に基づいて、ミラードライバ１１５を制御して、ＭＥＭＳミラー１０９ａの駆動を制御するように構成されている。

記憶部１２０は、不揮発性のメモリーによって構成されている。記憶部１２０には、ミラー部２０２の移動位置、および、ミラー部２０２の移動位置におけるミラー部２０２の傾斜角度に対応する画像データ（Ｉ（ｎ＝０）〜Ｉ（ｎ＝３５９））が、ミラー部２０２の移動位置の各々に対応付けられてテーブル１２１（図３参照）として記憶されている。この画像データを用いて、プロジェクタ１から複数のミラー部２０２のそれぞれの位置に画像が投影される。詳細には、この画像データは、ステッピングモータ２０４が回転（０度から３５９度の１度刻みで回転）した際における複数のミラー部２０２の位置にプロジェクタ１から画像が投影されるように構成されている。これにより、プロジェクタ１は、ミラー部２０２（ミラー固定部材２０１）の回転に追従するように、ミラー部２０２に画像を投影することが可能である。

また、この画像データは、複数のミラー部２０２により反射された画像が歪みなく壁面などに投影されるように構成されている。詳細には、図５に示す例では、画像データは、プロジェクタ１の正面の位置Ａに配置されるミラー部２０２には、壁面に投影される画像と略同一形状の画像（歪まされていない星の画像）がプロジェクタ１から投影されるように構成されている。一方、画像データは、位置Ａから離れた位置（たとえば、位置Ｂ）に配置されるミラー部２０２には、位置Ａに配置されるミラー部２０２に投影される画像と異なり、位置Ｂにおけるミラー部２０２の傾斜角度に応じて歪ませた画像（歪まされた星の画像）がプロジェクタ１から投影されるように構成されている。

通信部１３０は、無線によりミラーボール２の通信部２０７と情報（データ）を授受するように構成されている。

また、第１実施形態では、映像処理部１１１は、ミラーボール２の光検出部２０６により検出される光強度が最大になったことを検出したことに基づいて、光検出部２０６がミラー固定部材２０１の正面に配置された位置（光検出部２０６とプロジェクタ１との距離が最短である位置）にミラー固定部材２０１を移動（回転）させるように構成されている。また、この制御は、プロジェクタ１（プロジェクタシステム３００）の使用開始時（投影開始前）に行われる。これにより、ミラー固定部材２０１が、図４に示す初期状態の位置（基準位置）に配置される。

また、第１実施形態では、映像処理部１１１は、記憶部１２０に記憶されている画像データに基づいて、画像の投影を制御するように構成されている。具体的には、映像処理部１１１は、テーブル１２１の画像データに基づいて、ミラー制御部１１４を介して、ＭＥＭＳミラー１０９ａの駆動を制御するように構成されている。また、映像処理部１１１は、光源制御部１１２を介して、レーザ光源１０３〜１０５によるレーザ光の照射を制御するように構成されている。

映像処理部１１１は、通信部１３０および通信部２０７を介した通信により、ミラーボール２からミラー部２０２の位置情報を取得するように構成されている。また、映像処理部１１１は、通信部１３０を介して、ミラーボール２から送信される情報を受信するように構成されている。具体的には、映像処理部１１１は、エンコーダ２０５により検出されたミラー固定部材２０１（ミラー部２０２）のプロジェクタ１に対する位置を、ミラーボール２（通信部２０７）から受信するように構成されている。

映像処理部１１１は、取得したミラー部２０２の位置情報に基づいて、ミラー部２０２の移動に同期するようにプロジェクタ１により投影される画像を切り替えるように構成されている。具体的には、映像処理部１１１は、ミラーボール２のエンコーダ２０５により検出されたミラー部２０２の回転角度情報を取得可能なように構成されている。そして、映像処理部１１１は、ミラー部２０２の回転角度情報（位置情報）からミラー部２０２の実際の移動速度を算出し、算出された移動速度に基づいて、ミラー部２０２の移動に同期するようにプロジェクタ１により投影される画像を切り替えるように構成されている。これにより、映像処理部１１１は、ミラー部２０２（ミラー固定部材２０１）の回転するタイミングに同期して、プロジェクタ１により投影される画像を切り替えるように構成されている。また、映像処理部１１１は、ステッピングモータ２０４の回転を制御するための制御信号をミラーボール２に送信することによりステッピングモータ２０４の駆動を制御して、ミラー固定部材２０１（ミラー部２０２）の回転動作を制御するように構成されている。

映像処理部１１１は、ミラー部２０２（ミラー固定部材２０１）の回転速度が変更された際に、変更されたミラー部２０２の回転速度の情報に基づいて、ミラー部２０２の回転に同期するようにプロジェクタ１により投影される画像を切り替えるように構成されている。言い換えると、映像処理部１１１は、ミラー部２０２の回転速度を速くする場合には、プロジェクタ１により投影される画像が早く切り替えられ、ミラー部２０２の回転速度を遅くする場合には、プロジェクタ１により投影される画像が遅く切り替えられる。なお、ミラー部２０２の回転速度は、ユーザが操作部１０２を介して映像処理部１１１に行った操作に基づいて変更される。

映像処理部１１１は、ミラー部２０２の回転速度の情報とテーブル１２１の情報とに基づいて、プロジェクタ１により投影される画像を切り替えるように構成されている。たとえば、映像処理部１１１は、図４に示すように、ミラー部２０２（ミラー固定部材２０１）が初期状態の位置（基準位置）に配置されている場合には、テーブル１２１の画像データＩ（ｎ＝０）（図３参照）に基づいて、基準位置における複数のミラー部２０２に画像（図５では星の画像）を構成する光を照射する制御を行うように構成されている。また、映像処理部１１１は、図５に示すように、ミラー部２０２（ミラー固定部材２０１）が初期状態の位置（基準位置）から４５度だけ時計回りに回転した位置に配置されている場合には、テーブル１２１（図３参照）の画像データＩ（ｎ＝４５）に基づいて、この状態における複数のミラー部２０２に画像を構成する光が照射される制御を行うように構成されている。これにより、ミラー部２０２の回転（移動）にプロジェクタ１から投影される画像（画像中の星の投影位置）が同期（追従）する。

映像処理部１１１は、ミラーボール２からミラー部２０２の位置情報を取得し、ミラー部２０２の位置情報に基づいて、ミラー部２０２にのみ光が照射されるようにレーザ光走査部１０９（ＭＥＭＳミラー１０９ａ）により走査される画像を切り替える（ミラー部２０２にのみ画像が投影されるようにレーザ光源１０３〜１０５を制御する）ように構成されている。言い換えると、映像処理部１１１は、ミラー部２０２の位置情報に基づいて、ミラー部２０２が設けられていないミラー固定部材２０１の表面には光を照射しない制御を行うように構成されている。

次に、図３、図４および図６を参照して、第１実施形態によるプロジェクタシステム３００におけるプロジェクタ１の映像処理部１１１により実行される投影処理について説明する。この投影処理は、プロジェクタ１の映像処理部１１１により実施される。

まず、ステップＳ１において、光を投影しながらステッピングモータ２０４が回転される。具体的には、ミラーボール２のうちプロジェクタ１と対向し、かつ、赤道線２０１ａ近傍の領域２０１ｂ（図４参照）に基準位置（初期状態の位置）設定用の光がプロジェクタ１から投影されながら、ステッピングモータ２０４が回転される。

次に、ステップＳ２において、基準位置が検出されたか否かが判断される。具体的には、ミラーボール２の光検出部２０６により検出される光強度が最大になったか否かが判断される。光検出部２０６により検出される光強度が最大でない場合には、ステップＳ１に戻る。一方、光検出部２０６により検出される光強度が最大になった場合には、ミラーボール２の回転が停止され、その位置がミラーボール２の基準位置として決定される。

次に、ステップＳ３において、ｎ＝０の画像データの読み込みが行われる。具体的には、基準位置のミラーボール２（ミラー部２０２）に対応する画像を投影するための画像データがテーブル１２１（図３参照）から読み込まれる。

次に、ステップＳ４において、ミラー部２０２の回転速度が算出される。具体的には、ミラーボール２から取得されたステッピングモータ２０４（ミラー部２０２）の位置情報の変化に基づいて、ミラー部２０２の回転速度を算出する。

次に、ステップＳ５において、画像の投影がミラー部２０２の移動に同期するようにプロジェクタ１の設定が行われる。具体的には、投影される画像がミラー部２０２の移動に同期して（追従して）投影されるように、画像の投影（切り替え）動作のプロジェクタ１の設定が行われる。このステップＳ４およびステップＳ５の制御により、ミラー部２０２の回転速度に基づいた、画像の投影制御（ステップＳ３〜ステップＳ９）が行われる。

次に、ステップＳ６において、画像の投影が行われる。具体的には、ステップＳ３または後述のステップＳ９においてテーブル１２１から読み込まれた画像データを用いてステップＳ５で行われた設定に基づいて、プロジェクタ１からミラー固定部材２０１（ミラー部２０２）に向けて画像が投影される。

次に、ステップＳ７において、ステッピングモータ２０４が回転される。具体的には、天井３５０側（Ｚ１方向側）から見て、ミラー固定部材２０１が１度だけ回転するようにステッピングモータ２０４が制御される。

次に、ステップＳ８において、ｎ＝３５９の画像データを読み込んでいるか否かが判断される。ｎ＝３５９の画像データを読み込んでいる場合（１回転した場合）には、ステップＳ３に戻る。一方、ｎ＝３５９の画像データを読み込んでいない場合には、ステップＳ９に進む。

次に、ステップＳ９において、ｎ＝ｎ＋１の画像データの読み込みが行われる。そして、ステップＳ４に戻る。

上記のステップＳ１〜ステップＳ９の制御により、壁面などの投影面には、歪みや分離（途切れ）のない画像が投影される。なお、ステップＳ１およびステップＳ２の処理により、一旦、ミラーボール２の基準位置が決定されると、プロジェクタシステム３００を動作させている間はステップＳ３〜ステップＳ９の処理が繰り返し行われる。

上記第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、移動するミラー部２０２の位置情報をミラーボール２から取得し、移動するミラー部２０２の位置情報に基づいて、プロジェクタ１により投影される画像を切り替えるプロジェクタ１の映像処理部１１１を設ける。これにより、移動するミラー部２０２の位置情報に基づいて、ミラー部２０２の位置が変わっても確実にミラー部２０２に画像を投影することができるので、ミラー部２０２により反射された画像が壁面などの投影面で分離する（途切れる）のを抑制することができる。その結果、移動するミラー部２０２により投影される画像の質が低下するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ミラー部２０２の位置情報に基づいて、ミラー部２０２の移動に同期するようにプロジェクタ１により投影される画像を切り替えるようにプロジェクタ１の映像処理部１１１を構成する。これにより、ミラー部２０２の位置情報に基づいて、ミラー部２０２の位置が変わってもミラー部２０２の移動に合わせるように画像を投影することができるので、移動するミラー部２０２により反射された画像が壁面などの投影面で分離する（途切れる）のを効果的に抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ミラー部２０２の位置情報からミラー部２０２の移動速度を算出し、算出された移動速度に基づいて、ミラー部２０２の移動に同期するようにプロジェクタ１により投影される画像を切り替えるようにプロジェクタの映像処理部１１１を構成する。これにより、ミラー部２０２の速度情報を用いて、容易に、ミラー部２０２の移動に合わせるように画像を投影することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、光投影部は、光を走査することにより画像を投影する光走査部により構成され、プロジェクタの映像処理部１１１は、ミラーボール２からミラー部２０２の位置情報を取得し、ミラー部２０２の位置情報に基づいて、ミラー部２０２にのみ光が照射されるように光走査部により走査される画像を切り替えるように構成されている。このように構成すれば、たとえば、ミラー部２０２の外部（周囲）に反射率が高い部材がある場合などでも、この部材によって意図せず光が反射されることを抑制することができるので、投影される画像の質が低下するのを効果的に抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、位置検出部をエンコーダ２０５により構成し、回転軸２０４ａ周りに回転可能な複数のミラー部２０２が設置されるミラー固定部材２０１を設け、回転軸２０４ａ周りにミラー固定部材２０１を回転させるようにステッピングモータ２０４を構成する。また、ミラーボール２のエンコーダ２０５により検出されたミラー固定部材２０１の回転角度情報を取得可能で、かつ、ミラー固定部材２０１の回転角度情報に基づいて、プロジェクタ１により投影される画像を切り替えるようにプロジェクタの映像処理部１１１を構成する。これにより、複数のミラー部２０２が設置される際でも、ミラー固定部材２０１における複数のミラー部２０２の各々の位置情報を予め把握しておけば、ミラー固定部材２０１の回転角度をエンコーダ２０５から取得するだけで複数のミラー部２０２の位置情報を容易に取得することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ミラー部２０２の回転速度を変更可能にステッピングモータ２０４を構成するとともに、ミラー部２０２の回転速度を変更された際に、変更されたミラー部２０２の回転速度の情報に基づいて、ミラー部２０２の回転に同期するようにプロジェクタ１により投影される画像を切り替えるようにプロジェクタ１の映像処理部１１１を構成する。これにより、ミラー部２０２の回転速度が可変である場合でも、速度変化に追従してミラー部２０２に確実に画像を投影することができるので、投影される画像の質が低下するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ミラー部２０２の移動位置とミラー部２０２の移動位置の各々に対応する画像とを対応付けてテーブル１２１として記憶する記憶部１２０を設け、ミラー部２０２の回転速度の情報とテーブル１２１の情報とに基づいて、プロジェクタ１により投影される画像を切り替えるようにプロジェクタ１の映像処理部１１１を構成する。これにより、ミラー部２０２の移動位置とミラー部２０２の移動位置の各々に対応する画像とを対応付けたテーブル１２１を用いることにより、リアルタイムでミラー部２０２の移動位置の各々に対応する画像を生成させる場合と異なり、制御の負荷を軽減することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ミラー部２０２の移動位置のみならず、ミラー部２０２の移動位置におけるミラー部２０２の傾斜角度にも対応する画像を、ミラー部２０２の移動位置の各々に対応付けてテーブル１２１を構成する。これにより、ミラー部２０２の位置情報と、ミラー部２０２の移動位置におけるミラー部２０２の傾斜角度との両方に対応する画像を投影することができるので、ミラー部２０２により反射され、壁面などに投影される画像が分離する（途切れる）のを抑制することに加えて、ミラー部２０２の傾斜に起因して、ミラー部２０２により反射された画像が歪むのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、好ましくは、レーザ光源１０３〜１０３によりプロジェクタ１の光源を構成するとともに、中央部近傍が縁部近傍よりも窪んだ凹形状にミラー部２０２の反射面２０２ａを形成し、プロジェクタ１により投影される画像を構成するレーザ光を凹形状の反射面２０２ａにより所定領域に反射させるようにミラー部２０２を構成する。これにより、ミラー部２０２により反射された画像が壁面などの投影面で拡散（ぼやける）するのを抑制することができるので、鮮明な画像を投影することができる。

（第２実施形態）
以下、図７を参照して、本発明の第２実施形態によるプロジェクタシステム４００の構成について説明する。

この第２実施形態では、１つのプロジェクタ１からミラーボール２に画像を形成する光を投影する例を示した第１実施形態と異なり、２つのプロジェクタ１からミラーボール２に画像を形成する光を投影するプロジェクタシステム４００について説明する。

図７に示すように、第２実施形態によるプロジェクタシステム４００では、２つのプロジェクタ１は、互いに、予め決められた間隔を隔てて配置されている。また、２つのプロジェクタ１の略中央の位置にはミラーボール２が配置されている。また、２つのプロジェクタ１と、ミラーボール２とは、上方から見て、略直線状に配置されている。また、２つのプロジェクタ１とミラーボール２（赤道線２０１ａ）とは、略同じ高さに配置されている。

プロジェクタシステム４００では、Ｙ１方向側のプロジェクタ１により、ミラーボール２のＹ１方向側に画像を投影し、Ｙ２方向側のプロジェクタ１により、ミラーボール２のＹ２方向側に画像を投影するように構成されている。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

上記第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、移動するミラー部２０２の位置情報をミラーボール２から取得し、移動するミラー部２０２の位置情報に基づいて、プロジェクタ１により投影される画像を切り替えるプロジェクタ１の映像処理部１１１を設ける。これにより、移動するミラー部２０２の位置情報に基づいて、ミラー部２０２の位置が変わっても確実にミラー部２０２に画像を投影することができるので、ミラー部２０２により反射された画像が壁面などの投影面で分離する（途切れる）のを抑制することができる。その結果、移動するミラー部２０２により投影される画像の質が低下するのを抑制することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、２つのプロジェクタ１の略中央の位置にミラーボール２を配置するようにプロジェクタシステム４００を構成する。これにより、プロジェクタ１を１つだけ配置する場合とは異なり、天井３５０側（Ｚ１方向側）から見て、
ミラーボール２の周囲全体に２つのプロジェクタ１から投影された光を反射させることができる。その結果、ミラーボール２の周囲全体に歪みや分離（途切れ）のない画像を容易に投影することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
以下、図８を参照して、本発明の第３実施形態によるプロジェクタシステム５００の構成について説明する。

この第３実施形態では、プロジェクタ１から略球形のミラーボール２に画像を形成する光を投影する例を示した第１実施形態と異なり、プロジェクタ１から平板状のミラー固定部材５０１を有する光反射装置５に画像を形成する光を照射するプロジェクタシステム５００について説明する。

図８に示すように、第３実施形態によるプロジェクタシステム５００は、プロジェクタ１と光反射装置５とを備えている。このプロジェクタシステム５００では、プロジェクタ１から投影された画像を構成する光が、光反射装置５の後述するミラー部５０２により反射されることにより、空間中に（ミラー部５０２により反射された光が照射される壁面などに）画像が掃引される。また、プロジェクタ１と光反射装置５とは、予め決められた間隔を隔てて配置されている。また、プロジェクタ１と光反射装置５とは、プロジェクタ１の投影光軸と光反射装置５のミラー部２０２とが画像の投影位置に応じて予め決められた角度を有するように配置されている。また、プロジェクタ１は、台部に固定されており、持ち運びが可能なように構成されている。

光反射装置５は、ミラー固定部材５０１と、ミラー部５０２と、支持部５０３と、ステッピングモータ５０４と、エンコーダ５０５と、光検出部５０６と、通信部５０７とを備えている。また、光反射装置５は、持ち運び可能なように構成されている。なお、ステッピングモータ５０４は、本発明の「駆動部」の一例である。また、エンコーダ５０５は、本発明の「位置検出部」の一例である。

ミラー固定部材５０１は、略円形状の平板により構成されている。また、ミラー固定部材５０１の表面には、複数のミラー部５０２が配置されている。

複数のミラー部５０２は、ミラー固定部材５０１の中心（後述する回転軸５０４ａ）から、略同じ間隔だけ隔てて配置されている。また、複数のミラー部５０２は、隣接するミラー部５０２との間隔が等間隔になるように、配置されている。また、ミラー部５０２の反射面５０２ａは、中央部近傍が縁部近傍よりも窪んだ形状（凹断面形状）を有している。また、プロジェクタ１は、ミラー固定部材５０１のミラー部５０２を配置した側が上向きになるように設置されている。

また、ステッピングモータ５０４は、回転軸５０４ａを有する。また、ミラー固定部材５０１設置された複数のミラー部５０２が、回転軸５０４ａ周りに回転（移動）するように構成されている。

光検出部５０６は、隣接するミラー部５０２の間に１つ配置されている。また、光検出部５０６により検出される光強度は、光検出部５０６がプロジェクタ１に最も近づいた位置（光検出部５０６が最も下側に配置されるようにミラー固定部材５０１が回転された位置）で最大になる。

ここで、第３実施形態では、画像データ（テーブル１２１（図３参照））は、プロジェクタ１から投影される画像がミラー部５０２の回転軸５０４ａを中心とする回転（公転）移動に同期（追従）しながら、個々の画像５０２ｂが回転（自転）されるように構成されている。また、画像データは、プロジェクタ１から投影される画像の色がミラー部５０２の位置に応じて変化するように構成されている。これにより、映像処理部１１１は、ミラー部５０２の移動（公転）に同期（追従）させて画像を投影するとともに、画像を回転（自転）させ、かつ、画像の色を変更する制御を行うことが可能である。

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

上記第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第３実施形態では、上記のように、移動するミラー部５０２の位置情報を光反射装置５から取得し、移動するミラー部５０２の位置情報に基づいて、プロジェクタ１により投影される画像を切り替えるプロジェクタ１の映像処理部１１１を設ける。これにより、移動するミラー部５０２の位置情報に基づいて、ミラー部５０２の位置が変わっても確実にミラー部５０２に画像を投影することができるので、ミラー部５０２により反射された画像が壁面などの投影面で分離する（途切れる）のを抑制することができる。その結果、移動するミラー部５０２により投影される画像の質が低下するのを抑制することができる。

また、第３実施形態では、持ち運び可能な光反射装置５およびプロジェクタ１により、プロジェクタシステム５００を構成する。これにより、ユーザが所望する場所にプロジェクタシステム５００を容易に配置することができるので、ユーザの利便性を向上させることができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、ＭＥＭＳミラーを含む走査型のプロジェクタを備えるプロジェクタシステムに本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、走査型以外のプロジェクタを備えるプロジェクタシステムに本発明を適用してもよい。

また、上記第１実施形態では１つのプロジェクタを設け、第２実施形態では２つのプロジェクタを設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、３つ以上のプロジェクタを設けてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、ミラー部が回転軸周りに１度ごとの角度刻みで回転する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１度以外の角度刻みで、ミラー部が回転軸周りに回転してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、ミラー部が回転軸周りに回転（移動）する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、直線状や、円弧状の軌跡で往復移動するようにミラー部を構成してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、画像を投影するためのテーブルが、ミラー部の位置とその位置におけるミラー部の傾きとに対応する画像データにより構成される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、画像を投影するためのテーブルが、ミラー部の位置だけに対応する画像データにより構成されてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、インクリメント型のエンコーダを設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、絶対位置を検出可能なアブソリュート型の位置検出部を設けてもよい。この場合、ミラー部（ミラー固定部材）の基準位置（初期状態の位置）設定を行う必要がないので、光検出部２０６を設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。

また、上記第１〜第３実施形態では、画像を投影する前にミラーボール（光反射装置）を基準位置に合わせる制御を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、画像を投影する前のみならず、画像を投影している際にも光反射装置を基準位置に合わせる制御を行ってもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、予め記憶部に記憶されているテーブルに基づいて、ミラーボール（光反射装置）の回転（移動）に同期するように画像を投影する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部により外部から入力された画像データをリアルタイムで処理することにより、光反射装置の回転（移動）に同期するように画像を投影する例を示してもよい。

また、上記第３実施形態では、ミラー部の移動（公転）に同期（追従）させて画像を投影するとともに、個々の画像を回転（自転）させ、かつ、画像の色を変更する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ミラー部の移動に同期させて画像を投影しながら、画像の色の変更する制御、または、個々の画像を回転させる制御のうちいずれか一方を行ってもよい。また、ミラー部の移動に同期させて画像を投影しながら、画像のサイズや、画像の形状を変更される制御を行ってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、プロジェクタとミラーボール（光反射装置）とが無線により情報（データ）の授受を行い、上記第３実施形態では、プロジェクタと光反射装置とが無線により情報の授受を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、プロジェクタと光反射装置とが、有線により情報の授受を行ってもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローを用いて説明したが、たとえば、制御部の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

１ プロジェクタ
２ ミラーボール（光反射装置）
５ 光反射装置
１０３、１０４、１０５ レーザ光源
１０９ レーザ光走査部（光投影部、光走査部）
１１１ 映像処理部（制御部）
１２０ 記憶部
１２１ テーブル
２０１、５０１ ミラー固定部材
２０２、５０２ ミラー部
２０２ａ、５０２ａ 反射面
２０４、５０４ ステッピングモータ（駆動部）
２０４ａ、５０４ａ 回転軸
２０５、５０５ エンコーダ（位置検出部）
３００、４００、５００ プロジェクタシステム

Claims (10)

1. 画像を投影する光投影部と、制御部とを含むプロジェクタと、
   前記プロジェクタにより投影される画像を構成する光を所定領域に反射させるミラー部と、前記ミラー部を移動させる駆動部と、前記ミラー部の位置を検出可能な位置検出部とを含む光反射装置とを備え、
   前記プロジェクタの制御部は、前記光反射装置から前記ミラー部の位置情報を取得し、前記ミラー部の位置情報に基づいて、前記プロジェクタにより投影される画像を切り替えるように構成されている、プロジェクタシステム。
2. 前記プロジェクタの制御部は、前記ミラー部の位置情報に基づいて、前記ミラー部の移動に同期するように前記プロジェクタにより投影される画像を切り替えるように構成されている、請求項１に記載のプロジェクタシステム。
3. 前記プロジェクタの制御部は、前記ミラー部の位置情報から前記ミラー部の移動速度を算出し、算出された移動速度に基づいて、前記ミラー部の移動に同期するように前記プロジェクタにより投影される画像を切り替えるように構成されている、請求項２に記載のプロジェクタシステム。
4. 前記光投影部は、光を走査することにより画像を投影する光走査部により構成され、
   前記プロジェクタの制御部は、前記光反射装置から前記ミラー部の位置情報を取得し、前記ミラー部の位置情報に基づいて、前記ミラー部にのみ光が照射されるように前記光走査部により走査される画像を切り替えるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロジェクタシステム。
5. 前記位置検出部は、エンコーダにより構成され、
   前記光反射装置は、回転軸周りに回転可能な複数の前記ミラー部が設置されるミラー固定部材を含み、
   前記光反射装置の前記駆動部は、前記回転軸周りに前記ミラー固定部材を回転させるように構成され、
   前記プロジェクタの制御部は、前記光反射装置の前記エンコーダにより検出された前記ミラー固定部材の回転角度情報を取得可能なように構成され、前記ミラー固定部材の回転角度情報に基づいて、前記プロジェクタにより投影される画像を切り替えるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロジェクタシステム。
6. 前記駆動部は、前記ミラー部の回転速度を変更可能に構成され、
   前記プロジェクタの制御部は、前記ミラー部の回転速度が変更された際に、変更された前記ミラー部の回転速度の情報に基づいて、前記ミラー部の回転に同期するように前記プロジェクタにより投影される画像を切り替えるように構成されている、請求項５に記載のプロジェクタシステム。
7. 前記プロジェクタは、前記ミラー部の移動位置と前記ミラー部の移動位置の各々に対応する画像とを対応付けてテーブルとして記憶する記憶部を含み、
   前記プロジェクタの制御部は、前記ミラー部の回転速度の情報と前記テーブルの情報にと基づいて、前記プロジェクタにより投影される画像を切り替えるように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のプロジェクタシステム。
8. 前記テーブルは、前記ミラー部の移動位置のみならず、前記ミラー部の移動位置における前記ミラー部の傾斜角度にも対応する画像を、前記ミラー部の移動位置の各々に対応付けて構成されている、請求項７に記載のプロジェクタシステム。
9. 前記プロジェクタの光源は、レーザ光源であり、
   前記ミラー部は、反射面を有し、
   前記反射面は、中央部近傍が縁部近傍よりも窪んだ凹形状に形成され、
   前記ミラー部は、前記プロジェクタにより投影される画像を構成するレーザ光を凹形状の前記反射面により所定領域に反射させるように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のプロジェクタシステム。
10. 画像を投影する光投影部と、
    制御部とを備え、
    前記制御部は、投影される画像を構成する光を所定領域に反射させるとともに、移動可能なミラー部を含む光反射装置から前記ミラー部の位置情報を取得し、前記ミラー部の位置情報に基づいて、前記光投影部から投影される画像を切り替えるように構成されている、プロジェクタ。
    
    

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