JP2016009166A - 光投影装置及びそれを用いた照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光投影装置において、複数の仕様の光の投影範囲が重なる場合にも演出効果を高くする。
【解決手段】光投影装置１は、複数の光の仕様を設定する光設定部２１と、複数の光データを生成する光データ生成部２２と、光を投影する投影範囲を設定する投影範囲設定部２３と、設定された投影範囲に光を投影するように複数の光データを補正して光補正データ２４ａを生成する光補正データ生成部２４と、複数の光補正データ２４ａ等をレイヤー別に分類し、各レイヤーの投影優先順位を指定するレイヤー指定部２６と、光補正データ２４ａ等の描画処理を行う光描画部２５と、生成された光描画データ２５ａを用いて光を投影する光投影部３と、を備える。光描画部２５は、レイヤー指定部２６で指定された投影優先順位の低い光補正データに基づく光が、それよりも投影優先順位の高い光補正データに基づく光の投影範囲において投影されないように描画処理を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、任意の空間に設置された物体に光を投影する光投影装置及びそれを用いた照明装置に関する。

従来から、ショーウィンドウにおける商品展示や、イベント施設における舞台演出では、スポットライトといった照明装置からの光を被投影物体に投影することにより、顧客や観客の注目を集め、展示物等の印象を強める照明演出が用いられている。このような照明演出としては、光の強度や投影位置を変化させるだけでなく、例えば、赤色、緑色、青色、黄色等の原色光を組み合わせたカクテル光線を投影することがある。

また、物体の影領域を検出し、光投影部の投影領域と影領域とが背面上で一致するように補正して、その補正した影領域を光投影範囲とし、物体が存在する範囲に投影光を投影する光投影装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２４３６６５号公報

しかしながら、発光色の異なる複数のスポットライト（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ等）を用いて、ある特定の場所に各光を夫々照射すると、光の重なる箇所は、図２２（ａ）に示すように、光が重なる毎に白くなるだけであり、光の色による演出効果はむしろ乏しくなる。つまり、光は、図２２（ｂ）に示すような「上書き」をすることができない。

例えば、複数のスポットライトを用いて、図２３（ａ）に示すように、光色の異なる円形の光１０ａとリング状の光１０ｂを、ある特定の場所に夫々照射したとする。このとき、光の重なる箇所では、図２３（ｂ）の領域１０ｃに示すように、各光が融合する。そのため、図２３（ｃ）に示すように、光１０ａが光１０ｂよりも前にある、又は図２３（ｄ）に示すように、光１０ｂが光９９よりも前にある、といった光が重ね合わされたときの前後関係を指定できず、特定の光を強調して演出効果を高めることができない。更に、一般的なスポットライトは円形の光を照射するので、被投影物体のみならず、その背景部分にも光が漏れてしまい、被投影物体への顧客等の注目度を十分に上げることができないことがある。

また、上記特許文献１に記載の光投影装置では、投影範囲を分割することで複数のスポット光を投影することができるが、それらのスポット光が重なったとき、いずれの光が前に存在するか又は後ろに存在するかといった前後関係の概念は存在しない。そのため、上記スポットライトと同様に、投影範囲において光が重なったときの演出効果に限界がある。

本発明は、上記課題を解決するものであり、複数の仕様の光を用いて被投影物体を照明する際に、各光の投影範囲が重なる場合であっても、演出効果が高い光投影装置及びそれを用いた照明装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、任意の空間に設置された物体に光を投影する光投影装置であって、複数の光の仕様を設定する光設定部と、前記光設定部で設定された仕様で複数の光データを生成する光データ生成部と、前記光を投影する投影範囲を設定する投影範囲設定部と、前記投影範囲設定部により設定された投影範囲に光を投影するように複数の光データを補正して光補正データを生成する光補正データ生成部と、前記光補正データ生成部により生成された複数の光補正データをレイヤー別に分類し、各レイヤーの投影優先順位を指定するレイヤー指定部と、前記光補正データ生成部で生成された光補正データの描画処理を行って複数の光描画データを生成する光描画部と、前記光描画部により生成された光描画データを用いて光を投影する光投影部と、を備え、前記光描画部は、前記レイヤー指定部で指定された投影優先順位の低い光補正データに基づく光が、それよりも投影優先順位の高い光補正データに基づく光の投影範囲において投影されないように描画処理を行うことを特徴とする。

上記光投影装置において、前記レイヤー指定部は、前記光補正データが作成された順に投影優先順位を高く設定する又は低く設定することが好ましい。

上記光投影装置において、前記レイヤー指定部で指定された投影優先順位を変更するレイヤー投影順位変更部を更に備え、前記光描画部は、前記レイヤー投影順位変更部によって変更された投影優先順位で光補正データの描画処理を更新することが好ましい。

上記光投影装置において、前記レイヤー指定部で指定された前記光補正データに対して、レイヤー単位で前記光補正データを消去するレイヤー消去部を更に備えることが好ましい。

上記光投影装置において、前記光補正データ生成部により生成された複数の光補正データ毎に、透明性データを付加するアルファ設定部を更に備えることが好ましい。

上記光投影装置において、前記レイヤー指定部で指定された投影優先順位と前記光補正データとを関連づけたシーンをシーン保存データとして保存するシーン保存部と、前記シーン保存部で保存されたシーン保存データを呼び出すシーン選択部と、を更に備え、前記光描画部は、前記シーン選択部で選択されたシーン保存データに基づいて描画処理を更新することが好ましい。

上記光投影装置において、前記シーン保存データに、新たなシーンの光補正データを挿入するシーン挿入部を更に備えることが好ましい。

上記光投影装置において、前記光は、照明用途の光を含み、該照明用途の光は、照度、輝度、光度、光束、色温度、演色性を含む要素で特定されることが好ましい。

上記光投影装置において、前記光は、映像用途の光を含み、該映像用途の光は、動画、静止画、テキスト、ラインを含む画像で特定されることが好ましい。

上記光投影装置において、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を更に備え、前記投影範囲設定部は、前記形状描画入力部で入力された形状を投影範囲とすることが好ましい。

上記光投影装置において、前記投影範囲設定部は、前記形状描画入力部によって前記投影範囲の形状を拡張及び縮小することが好ましい。

上記光投影装置において、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境界修正部を更に備えることが好ましい。

上記光投影装置において、前記光投影部の投影範囲を含む空間を撮影範囲とする撮影部と、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部と、前記投影範囲抽出設定部により設定された条件に従って前記撮影部により生成された撮影データを解析して、前記投影範囲と該投影範囲以外の非投影範囲とを分別する分別部と、を更に備え、前記光補正データ生成部は、前記分別部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光データを補正することが好ましい。

上記光投影装置は、照明装置として用いられることが好ましい。

本発明によれば、仕様の異なる複数の光の投影範囲が重なる場合に、それらの光をレイヤー列に分類して投影優先順位をつけて光を描画するので、特定の投影範囲に所望の特性を有する光を投影でき、被投影物体を照明する際の演出効果を高めることができる。

本発明の第１の実施形態に係る光投影装置の構成を示す斜視図。 同上実施形態に係る光投影装置のブロック構成図。 （ａ）乃至（ｃ）は、レイヤー別の光補正データの例を示す図。 従来の光投影装置１における投影光のパターンを示す斜視図。 同上光投影装置における投影光のパターンを示す斜視図。 上記実施形態の変形性に係る光投影装置のブロック構成図。 同上光投影装置における投影光のパターンを示す斜視図。 上記実施形態の別の変形性に係る光投影装置のブロック構成図。 同上光投影装置における投影光のパターンを示す斜視図。 上記実施形態の更に別の変形性に係る光投影装置のブロック構成図。 同上光投影装置における投影光のパターンを示す斜視図。 本発明の第２の実施形態に係る光投影装置のブロック構成図。 上記実施形態の変形性に係る光投影装置のブロック構成図。 本発明の第３の実施形態に係る光投影装置のブロック構成図。 同上光投影装置における投影範囲の設定手順を説明するための斜視図。 同上光投影装置における投影範囲の設定手順を説明するための斜視図。 同上光投影装置における投影光のパターンを示す斜視図。 上記実施形態の変形性に係る光投影装置のブロック構成図。 同上光投影装置における投影光のパターンを示す斜視図。 本発明の第４の実施形態に係る光投影装置の構成を示す斜視図。 同上光投影装置のブロック構成図。 （ａ）は従来のスポットライト照明における投影光が重なった状態を例示する図、（ｂ）は従来のスポットライト照明では実現されない投影光が重なった状態を例示する図。 （ａ）（ｂ）は、従来のスポットライト照明における投影光が重なった状態を例示する図、（ｃ）（ｄ）は従来のスポットライト照明では実現されない投影光が重なった状態を例示する図。

本発明の第１の実施形態に係る光投影装置について、図１乃至図５を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態の光投影装置１は、任意の空間に設置された被投影物体１０に光を投影する照明装置として用いられる。光投影装置１は、照明制御装置２と、照明制御装置２の制御によって動作する光投影部（以下、プロジェクタ３）と、を備える。なお、図例では、照明制御装置２とプロジェクタ３とが別体である構成を示すが、照明制御装置２の一部又は全部の構成がプロジェクタ３に組み込まれていてもよい。

光投影装置１は、ユーザの操作により、プロジェクタ３から投影光３ａを投影して、被投影物体１０が設置された特定の投影範囲１１ａを明るく照明する。プロジェクタ３から投影される投影光３ａの投影可能範囲１３は、投影光３ａを投影する投影範囲１１ａと、投影光３ａを投影しない非投影範囲１２と、を含む。

図２に示すように、照明制御装置２は、複数の投影光３ａの仕様を設定する光設定部２１と、光設定部２１で設定された仕様で複数の光データ（例えば、光データ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ（総称して光データ２２ａ等））を生成する光データ生成部２２と、を備える。また、照明制御装置２は、投影範囲１１及び非投影範囲１２を設定する投影範囲設定部２３と、投影範囲設定部２３により設定された投影範囲に光を投影するように複数の光データ２２ａ等を補正して光補正データ２４ａ，２４ｂ，２４ｃを生成する光補正データ生成部２４と、を備える。また、照明制御装置２は、光補正データ生成部２４で生成された光補正データ２４ａ等の描画処理を行って複数の光描画データ２５ａを生成する光描画部２５を備える。プロジェクタ３（光投影部）は、光描画部２５により生成された光描画データ２５ａを用いて投影光３ａを投影する。

光設定部２１は、ユーザの操作に従って複数の投影光３ａの仕様を設定するために、ユーザの操作情報を入力するためのデバイスであり、専用のリモートコントローラ、マウス等のポインティングデバイス、又は液晶タッチパネルを有するタブレットシステム等から構成される。

光データ生成部２２は、各種の光データ２２ａ等を記憶したフラッシュメモリ、ハードディスク装置、各種の光データ２２ａ等を記録したＤＶＤの情報メディアを再生する再生装置等から成る。光データ生成部２２は、ユーザの操作に従って光設定部２１により設定される仕様の光データ２２ａを光補正データ生成部２４に供給する。

また、光データ生成部２２は、投影範囲１１ａに投影する投影光３ａと、投影光３ａが投影されない非投影範囲１２を特定する特性情報を設定する。この特性情報としては、投影光３ａが、照明用途の光を含む場合、この照明用途の光は、照度、輝度、光度、光束、色温度、演色性を含む要素である。また、投影光３ａが、映像用途の光を含む場合、この映像用途の光は、動画、静止画、テキスト、ラインを含む画像で特定される。そして、光データ生成部２２は、特性情報によって特定された光データ２２ａ等を生成して、光補正データ生成部２４に出力する。

投影範囲設定部２３は、投影範囲１１ａと非投影範囲１２とを特定する投影範囲パラメータ２３ａ，２３ｂ，２３ｃを記憶したメモリ等などで構成される。投影範囲パラメータ２３ａ等は、夫々プロジェクタ３の投影可能範囲１３における座標によって投影光３ａが投影される投影範囲１１ａ又は非投影範囲１２を表したデータである。投影範囲設定部２３は、必要に応じて、予め作成した投影範囲パラメータ２３ａ等を光補正データ生成部２４に供給する。

光補正データ生成部２４は、光データ生成部２２から供給された光データ２２ａ等を、投影範囲設定部２３から供給された投影範囲パラメータ２３ａ等を用いて、投影範囲１１ａを設定し、投影可能範囲１３から投影範囲１１ａを除いた範囲を非投影範囲１２として設定する。具体的には、光補正データ生成部２４は、投影範囲１１ａを設定するために、光データ２２ａに対してトリミング処理を行う。

すなわち、光補正データ生成部２４は、投影光３ａのうち投影範囲１１ａに相当する部分だけを光データ生成部２２によって決定された投影光３ａの色や輝度とする。また、光補正データ生成部２４は、投影光３ａのうち投影範囲１１以外の非投影範囲１２に相当する部分を、光データ生成部２２によって決定された非投影光の色や輝度（例えば、黒色、０ｃｄ／ｍ^２）とする。このように作成された光データ２２ａの補正データは、光補正データ２４ａ等として光描画部２５に供給される。

光描画部２５は、光補正データ生成部２４から供給された光補正データ２４ａ等を用いて描画処理を行って光描画データ２５ａを生成する。そして、照明制御装置２からプロジェクタ３に光描画データ２５ａを出力し、プロジェクタ３から投影光３ａが投影される。

プロジェクタ３は、汎用の液晶プロジェクタやＤＬＰプロジェクタ等が適宜に用いられる。プロジェクタ３の光源には、一般的なメタルハライドランプ、ＬＥＤ、レーザ等が好適に用いられる。また、照明制御装置２及びプロジェクタ３は、互いに有線又は無線による制御信号の通信が可能であり、例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）に準じた配線接続端子、１００ｂａｓｅ−ｔに準じたＬＡＮ系統、ＩＥＥＥ８０２．１１に準じた無線ＬＡＮ等を備える。

このような光投影装置１によれば、予め明るく光を投影したい投影範囲１１ａを決定しておけば、ユーザの簡易な操作で投影可能範囲１３のうち所望の投影範囲１１ａを強調した投影光３ａを投影することができる。すなわち、図１に示したように、被投影物体１０の周囲を投影範囲１１ａとし、その背景（壁面）を非投影範囲１２とすることができる。これにより、光投影装置１は、予め投影範囲パラメータ２３ａを用意しておくだけで、投影範囲１１ａ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。

また、光投影装置１は、図２に示したように、光データ生成部２２が、投影可能範囲１３内において投影範囲１１ａを分割した複数の範囲毎の光データ２２ａ，２１ｂ，２１ｃを出力する。具体的には、光データ生成部２２は、それぞれ光の特性として、例えば、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光データ２２ａを出力する。ここで、特性が異なる複数の光データ２２ａ等は、予め記憶されたものであっても良く、光データ生成部２２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。

投影範囲設定部２３は、投影範囲１１ａを分割した複数の範囲を示す投影範囲パラメータ２３ａ等を光補正データ生成部２４に供給する。光補正データ生成部２４は、投影範囲パラメータ２３ａ等によって分割された複数の投影範囲１１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光データ生成部２２を補正して、光補正データ２４ａ等を作成する。

また、照明制御装置２は、光補正データ生成部２４により生成された複数の光補正データ２４ａ等をレイヤー別に分類し、各レイヤーの投影優先順位を指定するレイヤー指定部２６を備える。すなわち、レイヤー指定部２６は、入力される光描画部２５に入力される光補正データ２４ａ等にレイヤーデータ２６ａを付加する。そして、光描画部２５は、レイヤー指定部２６で指定された投影優先順位の低い光補正データに基づく光が、それよりも投影優先順位の高い光補正データに基づく光の投影範囲１１において投影されないように描画処理を行う。

ここで、図３（ａ）乃至（ｃ）に示すような３種の光データ２２ａ，２２ｂ，２２ｃを補正した光補正データ２４ａ，２４ｂ，２４ｃがあるとする。なお、図３（ｂ）（ｃ）の波線は、投影範囲１１ａを参照するために示したものであり、光補正データ２４ｂ，２４ｃそのものではない。図３（ａ）に示す光補正データ２４ａは、投影範囲パラメータ２３ａによって設定された被投影物体１０の周囲を投影範囲１１ａとし、照明用の明るい光を投影することを特性情報として含む。

図３（ｂ）に示す光補正データ２４ｂは、投影範囲パラメータ２３ａとは異なる座標データを表す投影範囲パラメータ（不図示）によって設定された、投影可能範囲１３の一部を投影範囲（投影範囲１１ｂ）とする。また、光補正データ２４ｂは、後述する投影範囲１１ｃに投影される光よりも明るく且つ光色の異なる光であって映像用途（文字）の光を投影することを特定情報として含む。

図３（ｃ）に示す光補正データ２４ｃは、上記の投影範囲パラメータとは異なる座標データを表す投影範囲パラメータ（不図示）によって設定された、投影可能範囲１３の全体を投影範囲（投影範囲１１ｃ）とする。また、光補正データ２４ｃは、投影範囲１１ａ，１１ｂに投影される光よりも暗く且つ光色の異なる光を投影することを特定情報として含む。

光補正データ２４ａ，２４ｂ，２４ｃの各投影範囲１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、一部で重複している。そのため、光描画部２５が、単に光補正データ２４ａ，２４ｂ，２４ｃを用いて描画処理を行って生成した光描画データ２５ａに基づいてプロジェクタ３から光を投影した場合、図４に示すように、投影範囲の重複部分にある被投影物体１０で光が重畳する。その結果、被投影物体１０が所望の光色及び明るさで照明されず、照明演出の効果が乏しくなる。

これに対して、光投影装置１では、レイヤー指定部２６によって、各光補正データ２４ａ等がレイヤー別に分類され、且つ各レイヤーの投影優先順位が指定される。ここでは、投影優先順位を光補正データ２４ａ、光補正データ２４ｃ、光補正データ２４ｂの順とするレイヤーデータ２６ａが各光補正データ２４ａ等に付加されているものとする。

レイヤー指定部２６は、例えば、各光補正データ２４ａ，２４ｂ，２４ｃの作成順に表示順位を高く設定する。光補正データ２４ａ等のベースとなる光データ２２ａ等は、一般的には、被投影物体といった、より照明演出による注目を集めようとする順番にユーザによって設定されることがある。そのため、各光補正データ２４ａ，２４ｂ，２４ｃの作成順にレイヤーの表示順位を自動的に高く設定すれば、簡易にレイヤーの順番を設定することができる。なお、レイヤー指定部２６は、各光補正データ２４ａ，２４ｂ，２４ｃの作成順に表示順位を低く設定してもよい。

そして、光描画部２５は、レイヤー指定部２６で指定された投影優先順位の低い光補正データに基づく光が、それよりも投影優先順位の高い光補正データに基づく光の投影範囲において投影されないように描画処理を行う。すなわち、光補正データ２４ｂ，２４ｃに基づく光は、光補正データ２４ａに基づく光の投影範囲において投影されず、また、光補正データ２４ｃに基づく光は、光補正データ２４ａ，２４ｂに基づく光の投影範囲において投影されない。光描画部２５は上記の画像処理により生成した光描画データ２５ａをプロジェクタ３へ出力し、プロジェクタ３はこの光描画データ２５ａに基づいて光を投影する。

これにより、図５に示すように、被投影物体１０には、光補正データ２４ａに基づく光のみが投影され、被投影物体１０を所望の光色及び明るさで照明することにより、高い照明演出の効果を得ることができる。また、被投影物体１０の背景の投影可能範囲１３全体に光補正データ２４ｃに基づく光が投影され、且つ投影可能範囲１３の一部には、光補正データ２４ｂに基づく文字を表示する光が、光補正データ２４ｃに基づく背景の光と融合することなく鮮明に投影される。

つまり、光投影装置１では、仕様の異なる複数の光の投影範囲が重なる場合に、それらの光をレイヤー列に分類して投影優先順位をつけて光を描画する。そのため、レイヤーの光が重畳せず、被投影物体１０を所望の光色及び明るさで照明し、且つ各光を融合させることなく鮮明に投影することにより、特定の投影範囲に所望の特性を有する光で照明でき、被投影物体を照明する際の演出出効果を高めることができる。また、従来のスポットライトでは、光色の異なる複数の器材を用いる必要があるところ、光投影装置１では、１台の器材で、複数箇所を照明することができる。

上記第１の実施形態の変形例に係る光投影装置について、図６乃至図８を参照して説明する。図６に示すように、この変形例に係る光投影装置１は、上記レイヤー指定部２６で指定された投影優先順位を変更するレイヤー投影順位変更部２７ａを更に備える。そして、光描画部２５は、レイヤー投影順位変更部２７ａによって変更された投影優先順位で光補正データの描画処理を更新する。レイヤー投影順位変更部２７ａは、光設定部２１と同様に、ユーザの操作情報を入力するためのデバイスであり、マウス等のポインティングデバイス、又は液晶タッチパネルを有するタブレットシステム等から構成される。

例えば、上記図３（ａ）乃至（ｃ）で示した３種の光補正データ２４ａ等について、それらのレイヤーの投影優先順番を光補正データ２４ｂ，２４ａ，２４ｃとする入力情報がレイヤー投影順位変更部２７ａによって設定されたとする。このとき、レイヤー指定部２６は、その入力情報を含むレイヤーデータ２６ｂを光補正データ２４ａ，２４ｂ，２４ｃに付加して光描画部２５に出力する。

その結果、図７に示すように、被投影物体１０上に光補正データ２４ｂに基づく文字を表示する光の一部が投影される。このとき、光補正データ２４ｂ，２４ａに基づく光は、夫々レイヤー指定部２６により区分されているので、それらの光が融合することなく、光補正データ２４ｂを鮮明に投影することができる。

また、図８に示すように、本変形例の光投影装置１は、レイヤー指定部２６で指定された光補正データ２４ａ，２４ｂ，２４ｃに対して、レイヤー単位で光補正データを消去するレイヤー消去部２７ｂを更に備えたものであってもよい。このレイヤー消去部２７ｂも、上記レイヤー投影順位変更部２７ａと同様に、ユーザの操作情報を入力するためのデバイスであり、マウス等のポインティングデバイス、又は液晶タッチパネルを有するタブレットシステム等から構成される。

ここでは、例えば、光補正データ２４ｂを消去する入力情報がレイヤー消去部２７ｂによって設定されたとする。このとき、レイヤー指定部２６は、光補正データ２４ａ，２４ｃを光描画部２５に出力する。

その結果、図９に示すように、光補正データ２４ｂに基づく文字を表示する光が消え、光補正データ２４ａ，２４ｃに基づく光のみが投影される。この変形例によれば、一度設定されたレイヤー関係を、容易に変更及び消去することができ、簡易により効果的な照明演出を行うことができる。

また、図１０に示すように、本変形例の光投影装置１は、光補正データ生成部２４により生成された複数の光補正データ毎に、透明性データ２７ｃ’を付加するアルファ設定部２７ｃを更に備えたものであってもよい。なお、透明性データ２７ｃ’は、一つの光補正データについて、他の光補正データとの関係において設定することができることが望ましい。上記実施形態では、各光補正データ２４ａ，２４ｂ，２４ｃに基づく光を重畳させないことにより、各光に対して、設定された所望の光色や明るさを実現していたが、それらが光の濃淡により僅かに重畳している方が、照明演出上、好ましいケースもある。つまり、本変形例の光投影装置１では、レイヤー別の表示されていた投影光にアルファをかけることができる。

例えば、上記図３（ａ）乃至（ｃ）で示した３種の光補正データ２４ａ，２４ｂ，２４ｃについて、それらのレイヤーの投影優先順番を光補正データ２４ａ，２４ｂ，２４ｃとする入力情報がレイヤー投影順位変更部２７ａによって設定されたとする。このとき、光補正データ２４ａの、光補正データ２４ｂに対する透明性を５０％とする透明性データが付与されるとする。

このとき、図１１に示すように、被投影物体１０の投影範囲１１ａ内に、光補正データ２４ｂに基づく光が、薄っすらと投影される。この本変形例によれば、ユーザの操作により、異なる投影光３ａを、互いの光特性を損なうことなく重畳させることができる。なお、各投影光の投影範囲全体でなく、その周枠のみにアルファがかかるようにしてもよい。

これらの変形例の光投影装置１によれば、一度設定されたレイヤー関係を、容易に変更及び消去することができ、更に、レイヤー毎の透明度を変化させることにより、簡易により効果的な照明演出を行うことができる。

本発明の第２の実施形態に係る光投影装置について、図１２及び図１３を参照して説明する。なお、上述した実施形態及び変形例に係る光投影装置１と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。後述する実施形態及び変形例においても同様である。

図１２に示すように、本実施形態に係る光投影装置１は、レイヤー指定部２６で指定された投影優先順位（レイヤーデータ２６ａ）と光補正データとを関連づけたシーンをシーン保存データ２６ｃとして保存するシーン保存部２８ａと、シーン保存部２８ａで保存されたシーン保存データ２６ｃを呼び出すシーン選択部２８ｂと、を更に備える。また、光描画部２５は、シーン選択部で選択されたシーン保存データ２６ｃに基づいて描画処理を更新する。シーン保存部２８ａは、を記憶したフラッシュメモリ、ハードディスク装置から構成される。シーン選択部２８ｂは、光設定部２１と同様、ユーザの操作情報を入力するためのデバイスである。

例えば、上記図３（ａ）乃至（ｃ）で示した３種の光補正データ２４ａ，２４ｂ，２４ｃとそれらの各レイヤーの投影優先準備を関連づけたシーン（第１シーン）は、図５に示したように光の投影パターンとなる。本実施形態の光投影装置１では、この第１シーンをシーン保存データ２６ｃとして保存するので、第１シーンの条件を再入力することなく、ユーザがシーン選択部２８ｂを選択するだけで、簡単に第１シーンを再現することができる。

また、図１３に示すように、本実施形態の光投影装置１（変形例）は、シーン保存データ２６ｃに、新たなシーンの光補正データを挿入するシーン挿入部２８ｃを更に備えるものであってもよい。すなわち、シーン挿入部２８ｃにより、シーン保存部２８ａは複数のシーンを保存することができる。例えば、上記図３（ａ）（ｃ）で示した２種の光補正データ２４ａ，２４ｃとそれらの各レイヤーの投影優先順位（レイヤーデータ２６ｂ）を関連づけたシーン（第２シーン）を、第２シーンのシーン保存データ２６ｄとして記録しておけば、図９に示したような光の投影パターンを実現することができ、また、簡単に図５に示した投影パターンと切り替えることもできる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る光投影装置について、図１４乃至図１７を参照して説明する。図１４に示すように、本実施形態に係る光投影装置１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部４を備え、投影範囲設定部２３に、形状描画入力部４で入力された形状を投影範囲１１ａとする。

形状描画入力部４は、光設定部２１と同様に、ユーザの操作情報を入力するためのデバイスであり、マウス等のポインティングデバイス、又は液晶タッチパネルを有するタブレットシステム等から構成される。図例では、形状描画入力部４と光設定部２１とを別構成として示しているが、それらは同じものであってもよい。

ここでは、図３（ａ）に示した光補正データ２４ａが予め設定されており、形状描画入力部４を用いて光補正データ２４ａの投影範囲パラメータ２３ａを変更する例を挙げる。図１５に示すように、照明制御装置２は、ユーザが任意にマウス（形状描画入力部４）に触れた時に、当該任意の点に対応した投影可能範囲１３内にポインタＰが表示されるようにプロジェクタ３を動作させる。すなわち、ユーザがマウスを操作すると、投影可能範囲１３内でポインタＰが移動する。なお、ポインタＰは、投影範囲１１ａ内でポインタＰの先端が投影範囲１１ａの輪郭の内側に収まるように表示されることが好ましい。

図１６に示すように、形状描画入力部４により入力されたポインタＰの軌跡情報（一点鎖線で示す）は、プロジェクタ３による投影範囲（トリミング領域）の輪部を表す投影範囲パラメータ２３ａ’（図１５も参照）に変換される。この投影範囲パラメータ２３ａ’は、投影範囲設定部２３から光補正データ生成部２４に供給されて、光補正データ生成部２４によって、投影範囲パラメータ２３ａに基づいて光データ２２ａを補正する。

そして、図１７に示すように、光投影装置１は、当初の投影範囲１１ａ（２点鎖線で示す）を投影範囲１１ａ’（一点鎖線で示す）に変更することができる。なお、ここでは、投影範囲設定部２３が、形状描画入力部４によって投影範囲１１ａの形状を投影範囲１１ａ’に縮小する手順を例として述べたが、同様の手順で、投影範囲１１ａの形状を拡張することもできる。

このように光投影装置１によれば、ユーザが形状描画入力部４を操作して、所望の投影範囲１１ａの輪部を指定するだけで、投影可能範囲１３のうち所望の投影範囲１１ａ’に投影光３ａを投影することができる。また、投影可能範囲１３内にポインタＰを表示するので、実際に被投影物体１０がある投影可能範囲１３を見ながら、その場に絵を描くように投影範囲１１等を設定することができ、リアルタイムに投影範囲の設定、投影、修正作業を実現することができる。

また、本実施形態においては、光補正データ２４ａを変更するだけでなく、上記と同様の手順により、新規の投影範囲パラメータ、及びそれに基づく光データ及び光補正データを作成することができる。また、新規に作成された光補正データについても、レイヤー指定部２６を用いて投影優先順位を設定することができる。また、新規に作成された光補正データの投影優先順位が、自動的に最も高くなるように構成されてもよい。

上記第３の実施形態の変形例に係る光投影装置について、図１８及び図１９を参照して説明する。図１８に示すように、本変形例に係る光投影装置１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境界修正部２９を備える。

上記図１０に示した本変形例の光投影装置１では、アルファ設定部２７ｃが、光補正データ生成部２４により生成された複数の光補正データ毎に、透明性データ２７ｃ’を付加していた。一方、本変形例のおける投影境界修正部２９は、投影範囲設定部２３により設定された投影範囲パラメータ２３ａに規定される投影範囲の境界を規定したデータに対して、透明性データ２９ａを付加する。これにより、図１９に示すように、例えば、投影範囲の境界において、ユーザが指定した幅Ｔで投影範囲の内側から外側に向かって、光を徐々に透明にしていくことができる。このように、投影範囲の境界にアルファをかけることにより、投影範囲の細かい設定において漏れ光を目立たなくすることができる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る光投影装置について、図２０及び図２１を参照して説明する。図２０に示すように、本実施形態に係る光投影装置１は、投影可能範囲１３を含む空間を撮影範囲とする撮影部５を備える。撮影部５は、デジタルデータとして記録及び外部に出力するデジタルカメラであり、汎用Ｗｅｂカメラ等であってもよい。また、撮影部５は、独立して存在してもよく、照明制御装置２やプロジェクタ３（光投影部）に内蔵されていてもよい。

また、図２１に示すように、照明制御装置２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部６１と、投影範囲とその投影範囲以外の非投影範囲とを分別する分別部６２と、を更に備える。分別部６２は、投影範囲抽出設定部６１により設定された条件に従って撮影部５により生成された撮影データ５ａを解析する。そして、光補正データ生成部２４は、分別部６２により分別された投影範囲と非投影範囲とに基づいて光データ２２ａを補正する。

投影範囲抽出設定部６１は、マウス等のユーザインターフェース（不図示）から構成される。分別部６２は、撮影部５により生成された撮影データ５ａを表示する画像表示装置６３、画像解析装置６４及びマウス等のユーザインターフェース（不図示）に接続されている。画像表示装置６３は、汎用の液晶表示パネル等である。画像解析装置６４は、投影範囲１１ａを抽出するための条件として、撮影部５によって撮影された撮影データ５ａを解析して、例えば、隣り合うピクセル間における色又は明度等の差異が所定の閾値を越えるかによって、投影範囲１１ａの輪郭を抽出する。また、投影範囲抽出設定部６１により設定された投影範囲１１の抽出条件は、投影範囲抽出パラメータ６１ａとして分別部６２に供給される。

分別部６２は、投影範囲抽出パラメータ６１ａに従って、撮影部５から供給された撮影データ５ａを解析する。この解析の結果、分別部６２は、投影範囲抽出パラメータ６１ａ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６２ａを光補正データ生成部２４に供給する。これにより、光投影装置１は、光補正データ生成部２４によって、投影範囲抽出設定部６１が設定した抽出条件に合致した投影範囲１１ａのみを投影光によって投影する光補正データ２４ａを作成することができる。

具体的には、被投影物体１０に対して投影範囲１１ａを設定するために、撮影部５は、被投影物体１０を含む撮影データ５ａを生成し、画像表示装置６３に供給し、画像表示装置６３は、被投影物体１０を示す物体映像を含む撮影を表示する。また、分別部６２は、撮影データ５ａが入力されると、その撮影データ５ａを投影範囲抽出パラメータ６１ａに従って解析して、投影範囲１１ａと非投影範囲とを分別する。

分別部６２によって取得された投影範囲の分別結果は、画像表示装置６３上に、輪部情報として表示される。また、この分別結果を表す投影範囲抽出パラメータ６１ａは、光補正データ生成部２４に供給される。

これによって、光投影装置１は、投影範囲パラメータ２３ａ及び投影範囲抽出パラメータ６１ａに従って光補正データ生成部２４が光補正データ２４ａを作成して、光描画部２５及びプロジェクタ３を動作させて、物体領域の投影範囲に投影光３ａを投影することができる。また、光投影装置１は、同様の手順により、複数の光補正データ（不図示）を作成して、レイヤー指定部２６は、夫々の光補正データにレイヤーを設定する。これにより、ユーザは僅かな操作をするだけで、自動的にレイヤーデータを付した光補正データを生成することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、プロジェクタ３は複数用いられてもよい。こうすれば、例えば、被投影物体１０の側面や背面、その陰になる床面や背面等にも夫々異なる仕様の光を投影することができ、被投影物体１０自体が光を発しているかのような照明演出を行うこともできる。

１ 光投影装置（照明装置）
１０ 被投影物体
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 投影範囲
１２ 非投影範囲
２ 照明制御装置
３ プロジェクタ
３ａ 投影光（光）
１０ 被投影物体
４ 形状描画入力部
５ 撮影部
２１ 光設定部
２２ 光データ生成部
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 光データ
２３ 投影範囲設定部
２４ 光補正データ生成部
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 光補正データ
２５ 光描画部
２５ａ 光描画データ
２６ レイヤー指定部
２６ｃ シーン保存データ
２７ａ レイヤー投影順位変更部
２７ｂ レイヤー消去部
２７ｃ アルファ設定部
２８ａ シーン保存部
２８ｂ シーン選択部
２８ｃ シーン挿入部
２９ 投影境界修正部
６１ 投影範囲抽出設定部
６２ 分別部

Claims (14)

1. 任意の空間に設置された物体に光を投影する光投影装置であって、
   複数の光の仕様を設定する光設定部と、
   前記光設定部で設定された仕様で複数の光データを生成する光データ生成部と、
   前記光を投影する投影範囲を設定する投影範囲設定部と、
   前記投影範囲設定部により設定された投影範囲に光を投影するように複数の光データを補正して光補正データを生成する光補正データ生成部と、
   前記光補正データ生成部により生成された複数の光補正データをレイヤー別に分類し、各レイヤーの投影優先順位を指定するレイヤー指定部と、
   前記光補正データ生成部で生成された光補正データの描画処理を行って複数の光描画データを生成する光描画部と、
   前記光描画部により生成された光描画データを用いて光を投影する光投影部と、を備え、
   前記光描画部は、前記レイヤー指定部で指定された投影優先順位の低い光補正データに基づく光が、それよりも投影優先順位の高い光補正データに基づく光の投影範囲において投影されないように描画処理を行うことを特徴とする光投影装置。
2. 前記レイヤー指定部は、前記光補正データが作成された順に投影優先順位を高く設定する又は低く設定することを特徴とする請求項１に記載の光投影装置。
3. 前記レイヤー指定部で指定された投影優先順位を変更するレイヤー投影順位変更部を更に備え、
   前記光描画部は、前記レイヤー投影順位変更部によって変更された投影優先順位で光補正データの描画処理を更新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。
4. 前記レイヤー指定部で指定された前記光補正データに対して、レイヤー単位で前記光補正データを消去するレイヤー消去部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の光投影装置。
5. 前記光補正データ生成部により生成された複数の光補正データ毎に、透明性データを付加するアルファ設定部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の光投影装置。
6. 前記レイヤー指定部で指定された投影優先順位と前記光補正データとを関連づけたシーンをシーン保存データとして保存するシーン保存部と、
   前記シーン保存部で保存されたシーン保存データを呼び出すシーン選択部と、を更に備え、
   前記光描画部は、前記シーン選択部で選択されたシーン保存データに基づいて描画処理を更新することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の光投影装置。
7. 前記シーン保存データに、新たなシーンの光補正データを挿入するシーン挿入部を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の光投影装置。
8. 前記光は、照明用途の光を含み、
   該照明用途の光は、照度、輝度、光度、光束、色温度、演色性を含む要素で特定されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の光投影装置。
9. 前記光は、映像用途の光を含み、
   該映像用途の光は、動画、静止画、テキスト、ラインを含む画像で特定されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の光投影装置。
10. 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を更に備え、
    前記投影範囲設定部は、前記形状描画入力部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９のいずれか一項に記載の光投影装置。
11. 前記投影範囲設定部は、前記形状描画入力部によって前記投影範囲の形状を拡張及び縮小できることを特徴とする請求項１０に記載の光投影装置。
12. 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境界修正部を更に備えることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の光投影装置。
13. 前記光投影部の投影範囲を含む空間を撮影範囲とする撮影部と、
    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部と、
    前記投影範囲抽出設定部により設定された条件に従って前記撮影部により生成された撮影データを解析して、前記投影範囲と該投影範囲以外の非投影範囲とを分別する分別部と、を更に備え、
    前記光補正データ生成部は、前記分別部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光データを補正することを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれか一項に記載の光投影装置。
14. 請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の光投影装置を用いたことを特徴とする照明装置。