JP2016082547A - 投影装置、投影方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】スクリーンの特徴に応じてアニメーションを変更することで自然なアニメーションを実現する投影装置を提供する。【解決手段】表示装置１０に設置されたスクリーンが立体スクリーン３１か平面スクリーンか等の特徴を取得するスクリーン検出部４８と、検出されたスクリーンの特徴に基づいて、平面スクリーン用のアニメーションをスクリーンに投影する投影画像の動作を決定するか、平面スクリーンと立体スクリーン共通のアニメーションを投影画像の動作に決定する制御部４１を備える。【選択図】 図７

Description

本発明は、投影装置、投影方法およびプログラムに関する。

近年、鑑賞者に対して印象付けた告知を行うべく、人型に形成された平面のスクリーンに対して人物画像を投影し、種々の告知を行わせる表示装置が開発されている（例えば特許文献１参照）。また、より現実味のある印象を鑑賞者に与えるべく、立体的に形成されたスクリーンに対して人物画像を投影する手法が検討されている。

特開２０１１−１５０２２１号公報

しかしながら、平面のスクリーンで使用する投影画像アニメーションを立体スクリーンで使用するときれいに表示ができなかった。

そこで本発明の課題は、スクリーンの特徴に基づいてアニメーションを決定することである。

以上の課題を解決するため、本発明の一の態様によれば、
スクリーンの特徴を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出したスクリーンの特徴に基づいて、投影画像の動作を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする投影装置が提供される。

本発明によれば、スクリーンの特徴に基づいてアニメーションを決定することが可能となる。

本実施形態に係る表示装置を斜め上方から見た斜視図である。 本実施形態に係る表示装置を略正面から見た斜視図である。 本実施形態に係るスクリーン部の断面図である。 本実施形態に係る拡散透過部の立体部と、フレネルレンズとの関係を模式的に示す断面図である。 本実施形態に係る表示装置の主制御構成を示すブロック図である。 は、本実施形態に係るアニメーション記憶部４３４を示す図である。 は、本実施形態に係る動画作成処理を示すフローチャートである。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、本発明に係る実施形態の表示装置１０を斜め上方から見た斜視図である。図２は表示装置１０を略正面から見た斜視図である。
表示装置１０は、例えば、店舗や展示会会場などに設置され、商品の説明、案内、アンケート等のコンテンツを再生するものであってもよいし、介護施設等に設置され、脳活性化のための間題を出題するコンテンツを再生するものであってもよく、その使用用途は特に限定されない。
なお、本実施形態では、立体スクリーン３１に人物像が映し出され、その人物像が何等かの説明や案内を行うコンテンツを再生するのに適したものとして、図１に示すように、人型の立体スクリーン３１とした場合を示しているが、立体スクリーン３１の形状などは、これに限定されるものではない。

表示装置１０は、全体略矩形箱状の筐体２０を有する。
表示装置１０は、店舗や展示会場の商用電源を主電源とするもので、その商用電源からの電力の供給を受けるためのコンセント（図示せず）を備えた電源コード１１を備えるとともに、主電源からの電力の供給が断たれたときのための補助電源（バッテリなど）１２も備えている。

また、筐体２０の一方の端部（図１において右端）には、スクリーン取付部３２を介して立体スクリーン３１が交換可能に取り付けられており、コンテンツに応じて適切な形状の立体スクリーン３１に交換することが可能になっている。図１で示していたような立体スクリーンから図示しない平面スクリーン等に交換可能である。
なお、以下の説明においては、筐体２０を机等に載置した際の上方（上側）を「上方（
上側）」とし、立体スクリーン３１側を「前方（前側）」とし、立体スクリーン３１と反対側
を「後方（背面側）」として説明する。
筐体２０におけるスクリーン取付部３２の下方には、ボタン式の操作部４５と、音声を
出力するスピーカなどの音声出力部４６と、人感センサ４７と、が設けられている。
筐体２０は、前後左右を囲う側板２１を有し、上方に開口部を有している。

図３は、立体スクリーン３１を上方から見た断面図である。
立体スクリーン３１は、例えばアクリル板などから形成された拡散透過部３３と、拡散透過部３３の背面側に配置されたフレネルレンズ３４とを備えている。
拡散透過部３３は、平板状に形成された平板部３３１と、前方に向けて凸となるように立体的に形成された立体部３３２とを備えている。平板部３３１は、各種情報が表示される掲示部であるため、視認性を確保すべく平板状に形成されている。また、立体部３３２は、背面側が開放された中空形状となっている。立体部３３２は、人をなす投影光が投影される部分であり、リアリティを追求するのであれば、より人に近い立体形状に形成されていることが好ましい。さらに、立体部３３２の拡散透過部３３においては、少なくとも一部のパーツの表面にマット加工が施されていることが好ましい。マット加工によって、外部の光が拡散透過部３３の表面で反射しにくくなり、映像が見えにくくなることを防止することができる。
また、平面スクリーンは、図示はしないが拡散透過部が平面板に形成された平板部を備え、立体的に形成された立体部は備えていない。

フレネルレンズ３４は、板状に形成されていて、拡散透過部３３の背面側全体を覆うようになっている。具体的には、光出射側であるフレネルレンズ３４の拡散透過部３３側は、のこぎり歯状の断面形状となっている。そして、フレネルレンズ３４の投影部２２側は平面になっている。なお、フレネルレンズ３４の形状はこの構造に限らない。この構造とは反対に、フレネルレンズ３４の拡散透過部３３側が平面になっており、フレネルレンズ３４の投影部２２側がのこぎり歯状の断面形状となっていても良い。或いは、フレネルレンズ３４の両面側が共にのこぎり歯状の断面形状となっていても良い。

図４は、拡散透過部３３の立体部３３２と、フレネルレンズ３４との関係を模式的に示す断面図である。本実施形態では、立体部３３２が曲面形状に形成された場合を例示して説明する。拡散透過部３３の立体部３３２とフレネルレンズ３４とは、一部の領域が所定の距離だけ離間している。また、投影部２２は投射レンズを有しており、投影部２２と立体スクリーン３１との配置関係は、投影部２２の投射レンズの光軸に対して立体スクリーン３１が上方に配置されている。すなわち、投影部２２は、立体スクリーン３１の下方に配置されているシフト光学系となっている。また、フレネルレンズ３４は投影部２２の投射レンズ投影光の光軸に対して略垂直に配置されている。フレネルレンズ３４は、投影部２２から投影された投影光ＬＢ２を所定の角度で屈折させるとともに、全体として平行光に変換する。ここで、鑑賞者は、立体スクリーン３１に正対して当該立体スクリーン３１上の映像を鑑賞するために、その正対位置（仮想平面Ｈ１）から正確に映像が視認できるようにすることが望まれる。このため、フレネルレンズ３４は、仮想平面Ｈ１に対して略直交する平行光（図４における平行光ＬＢ３）になるように投影光ＬＢ２を変換する構成に形成されている。
なお、平行光ＬＢ３は、必ずしも平行光である必要はない。ユーザーは、一般的に立体スクリーン３１より高い視点から立体スクリーン３１を見る場合が多い。よって、投影光ＬＢ２を、フレネルレンズ３を介すことで、ユーザーの視線の方向（例えば立体スクリーン３１と略直交する方向に対して上向きに１０°）である平行に近い少し拡がる光に変換する構成としても良い。
これにより、立体スクリーン３１に投影する投影画像と平面スクリーンに投影する投影画像が共通に使用することが可能となる。

次に、図５に示すブロック図を参照しながら、本発明に係る実施形態の表示装置１の主な構成について、さらに説明する。

投影部２２は、制御部４１と、プロジェクタ４２と、記憶部４３と、通信部４４と、を主に備えており、プロジェクタ４２、記憶部４３、通信部４４は、各々制御部４１に接続されている。また、制御部４１には、操作部４５、音声出力部４６、人感センサ４７、スクリーン検出部４８が接続されている。

制御部４１は、記憶部４３に記億されている各種のプログラムを実行して所定の演算や各部の制御を行うＣＰＵとプログラム実行時の作業領域となるメモリとを備えている（いずれも図示略）。
そして、制御部４１は、記憶部４３のプログラム記憶部４３１に記憶されているプログラムとの協働により、各部を制御する。

プロジェクタ４２は、制御部４１から出力された画像データを投影光に変換して立体スクリーン３１に向けて照射する投影装置である。
例えば、プロジェクタ４２としては、アレイ状に配列された複数個（ＸＧＡの場合、横１０２４画素×縦７６８画素)の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン/オフ動作して表示動作することでその反射光により光像を形成する表示素子であるＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）を利用したＤＬＰ（Digital Light Processing）（登録商標）プロジェクタが適用可能である。

記憶部４３は、ＨＤＤや不揮発性の半導体メモリ等により構成されており、プログラム記憶部４３１、画像データ記憶部４３２、音声データ記憶部４３３等が設けられている。
例えば、プログラム記憶部４３１には、制御部４１で実行されるシステムプログラムや各種処理プログラム、これらのプログラムの実行に必要なデータ等が記憶されている。
また、画像データ記憶部４３２には、コンテンツ再生時において表示対象となる画像データなどが記憶され、音声データ記憶部４３３には、コンテンツの音声出力用の音声データが記憶されている。
更に、アニメーション記憶部４３４には、立体スクリーン３１と平面スクリーンと共通で使用可能なアニメーションと平面スクリーンで使用可能なアニメーションが記憶されている。

図６を参照し、アニメーション記憶部４３４に記憶されているアニメーションを説明する。
共通アニメーションとは、立体スクリーン３１でも平面スクリーンでも使用可能なアニメーションで、例えば、口パクや表情を変化させる等である。
平面アニメーションは、立体スクリーンでは使用不可であり、平面スクリーンで使用可能なアニメーションである。例えば、お辞儀をするアニメーションや顔を横に振るアニメーションである。

本実施形態では、表示装置１０に立体スクリーン３１が設置されたことを後述するスクリーン検出部が検出した場合、投影画像の動作として共通アニメーションとして記憶されている投影画像の動作を決定し、平面スクリーンが設置されたことを検出した場合、共通アニメーションとして記憶されているアニメーションと平面アニメーションとして記憶されているアニメーションの両方を投影画像の動作として決定する。

通信部４４は、例えば、外部の情報端末（図示省略）などとの通信を可能とし、データ送受信などを行う。
具体的な通信方式は、特に限定されるものではなく、例えば、無線ＬＡＮ、Bluetooth（登録商標）、ＮＦＣ等による無線接続であってもよいし、例えば、ＵＳＢケーブル等を用いた有線接続であってもよい。
通信部４４は、例えば、立体スクリーン３１に映し出す新しいコンテンツなどのデータを画像データ記憶部４３２や音声データ記憶部４３３に取り込むときのデータ受信手段として機能する。

人感センサ４７が鑑賞者を検出し、その検出信号が制御部４１に入力されたり、操作部４５が操作されて、その操作信号が制御部４１に入力されると、制御部４１は、所定の画像データ及び音声データを読み出して、プロジェクタ４２及び音声出力部４６を制御して、所定のコンテンツを再生する。
スクリーン検出部４８は、表示装置１０に設置されたスクリーンが立体スクリーン３１か平面スクリーンかを検出する。例えば、立体スクリーンと平面スクリーンの重さを記憶しておき、設置されたスクリーンの重さと比較することで検出する。検出方法はこれに限らず、スクリーンの設置部の形状をそれぞれ変え、それを検出してもよいし、ＮＦＣなどの備え、設置された時にスクリーンが立体スクリーン３１か平面スクリーンかの情報を表示装置に送信しても良い。

次に、図７を用いて本実施形態の動画作成処理について説明する。

まず、スクリーン検出部４８が重さの変化を検出することで表示装置１０にスクリーンが設置されたか否かを判定する（ステップＳ１）。設置されるまでステップＳ１を繰り返す。

ステップＳ１で表示装置にスクリーンが設置されたと判定された場合は、アニメーション記憶部４３４から共通アニメーションを取得する（ステップＳ２）。

ステップ２で共通アニメーションを取得した後、設置されたスクリーンが立体スクリーン３１か否かを判定する（ステップＳ３）。ここでスクリーン検出部が検出した重さと、立体スクリーンと平面スクリーンの重さを比較することによって設置されたスクリーンが立体スクリーンか否かを判定する。

設置されたスクリーンが立体スクリーン３１であった場合（ステップＳ３ＹＥＳ）、ステップＳ４に進む。設置されたスクリーンが立体スクリーン３１ではなく、平面スクリーンであった場合（ステップＳ３Ｎｏ）、アニメーション記憶部４３４から平面スクリーンを取得する。

次に取得されたアニメーションをユーザが選択可能な形式で表示する（ステップＳ４）。表示されたアニメーションが選択されたか否かを判定し、（ステップＳ６）、選択された場合（ステップＳ６Ｙｅｓ）、選択されたアニメーションを投影画像の動作として決定し、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、決定された投影画像の動作に基づいて動画を作成し（ステップＳ７）、終了する。

作成された動画は、ユーザ操作に基づいてスクリーンに投影する。

なお、本発明は、上記実施形態に限らず適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、スクリーンの設置を検出してから共通アニメーションを取得しその後、立体するクリーン３１かを判定し平面アニメーションを取得するか否かを決定したがこれに限らず、設置を検出した時に立体スクリーン３１かを判定しても良い。また、ユーザの入力によって、立体スクリーン３１か平面スクリーンかを判定しても良い。

また、本実施形態では、取得されたアニメーションをユーザに選択させたがこれに限らず、立体スクリーン３１か平面スクリーンかを判定した後に適した自動的にアニメーション作成しても良い。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲をその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。

［付記］
［請求項１］
スクリーンの特徴を取得する取得手段と、
前記取得手段が取得したスクリーンの特徴に基づいて、投影画像の動作を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする投影装置。
［請求項２］
前記決定手段が決定した動作に基づいて、動かした投影画像を投影する投影手段と、
を備える請求項１に記載の投影装置。
［請求項３］
前記検出手段は、前記スクリーンが平面スクリーンか立体スクリーンかを検出することを特徴とする請求項１又２は記載の投影装置。
［請求項４］
前記決定された動作を選択する選択手段と、
前記選択された動作に基づいて投影画像を動かすアニメーション手段と、
を備える請求項１〜３の何れか一項に記載の投影装置。
［請求項５］
スクリーンの特徴を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得したスクリーンの特徴に基づいて、投影画像の動作を決定する決定ステップと、
を含む投影方法。
［請求項６］
コンピュータを、
スクリーンの特徴を取得する取得手段、
前記取得手段が取得したスクリーンの特徴に基づいて、投影画像の動作を決定する決定手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。

１０ 表示装置
２０ 筐体
２２ 投影部
３１ 立体スクリーン
３２ スクリーン取付部
３３ 拡散透過部
３４ フレネルレンズ
４１ 制御部
３３１ 平板部
３３２ 立体部（立体部分）

Claims (6)

1. スクリーンの特徴を取得する取得手段と、
   前記検出手段が検出したスクリーンの特徴に基づいて、投影画像の動作を決定する決定手段と、
   を備えることを特徴とする投影装置。
2. 前記決定手段が決定した動作に基づいて、動かした投影画像を投影する投影手段と、
   を備える請求項１に記載の投影装置。
3. 前記取得手段は、前記スクリーンが平面スクリーンか立体スクリーンかを取得することを特徴とする請求項１又２は記載の投影装置。
4. 前記決定された動作を選択する選択手段と、
   前記選択された動作に基づいて投影画像を動かすアニメーション手段と、
   を備える請求項１〜３の何れか一項に記載の投影装置。
5. スクリーンの特徴を取得する取得ステップと、
   前記取得ステップで取得したスクリーンの特徴に基づいて、投影画像の動作を決定する決定ステップと、
   を含む投影方法。
6. コンピュータを、
   スクリーンの特徴を取得する取得手段、
   前記取得手段が取得したスクリーンの特徴に基づいて、投影画像の動作を決定する決定手段、
   として機能させることを特徴とするプログラム。
   

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