JP2017163532A - 投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物の周囲の投影面において、その対象物に関するコンテンツを視認者にとって見易く投影することができる投影装置を提供する。【解決手段】投影装置１００は、投影部と、検出部と、制御部とを備える。投影部は、所定の投影面６０において投影画像８０を投影する。検出部は、所定の投影面６０において、一つ又は複数の物体７０，７１を検出する。制御部は、投影画像を制御する。制御部は、検出部の検出結果に基づいて、一つ又は複数の物体の中から所定の一つ又は複数の対象物７０を特定する。制御部は、検出部の検出結果に基づいて、所定の投影面６０上で物体が検出されない一つ又は複数の空き領域６１を特定する。制御部は、所定の対象物に関するコンテンツを含む投影画像を制御して、空き領域の範囲内に、コンテンツを投影部に投影させる。【選択図】図８

Description

本開示は、画像を投影する投影装置に関する。

特許文献１は、周囲の環境に応じて高い視認性の画像を投影することを目的とする画像投影システムを開示している。特許文献１に開示されている画像投影システムは、例えば店舗の既設のカメラなどの撮像部による撮像画像中の商品を識別し、商品が存在する商品領域を検出している。上記の画像投影システムは、検出した商品領域には黒画像を投影し、検出した商品領域以外の領域にはセール品の案内などの画像を投影している。

特開２０１５−１３９１７７号公報

本開示は、対象物の周囲の投影面において、その対象物に関するコンテンツを視認者にとって見易く投影することができる投影装置を提供する。

本開示に係る投影装置は、投影部と、検出部と、制御部とを備える。投影部は、所定の投影面において投影画像を投影する。検出部は、所定の投影面において、一つ又は複数の物体を検出する。制御部は、投影画像を制御する。制御部は、検出部の検出結果に基づいて、一つ又は複数の物体の中から所定の一つ又は複数の対象物を特定する。制御部は、検出部の検出結果に基づいて、所定の投影面上で物体が検出されない一つ又は複数の空き領域を特定する。制御部は、所定の対象物に関するコンテンツを含む投影画像を制御して、空き領域の範囲内に、コンテンツを投影部に投影させる。

本開示に係る投影装置によれば、物体の検出結果に基づいて、検出された物体の内の対象物に関するコンテンツが、投影面上で物体とは重ならない空き領域に投影される。これにより、対象物の周囲の投影面において、その対象物に関するコンテンツが視認者にとって見易く投影される。

実施形態１における投影装置が壁に画像を投影する状態を示す図 投影装置がテーブルに画像を投影する状態を示す図 投影装置の電気的構成を示すブロック図 距離検出部の電気的構成を示すブロック図 距離画像を説明するための図 投影部の光学的構成を示すブロック図 コンテンツデータベースを説明するための図 投影装置による投影動作を説明するための図 対象物以外の物体が置かれた場合の投影動作を説明するための図 投影装置による投影動作を説明するためのフローチャート 空き領域を特定する処理を示すフローチャート 距離画像を示す図 空き領域の特定結果を示す図 空き領域を分類する処理を示すフローチャート 対象物までの距離を算出する処理を示すフローチャート 対象物までの距離を算出する処理を説明するための図 対象物までの距離を算出する処理を説明するための図 コンテンツを決定する処理を示すフローチャート 実施形態２に係る投影装置による投影動作を説明するための図 実施形態２における空き領域を分類する処理を示すフローチャート 実施形態２におけるコンテンツを決定する処理を示すフローチャート

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（実施形態１）
本開示に係る投影装置の具体的な実施例として、投影装置１００を説明する。

図１及び図２を用いて、投影装置１００の概要を説明する。

図１は、投影装置１００が壁１４０に画像を投影する状態を示す図である。図２は、投影装置１００がテーブル１５０に画像を投影する状態を示す図である。

図１及び図２に示すように、投影装置１００は、駆動部１１０とともに筐体１２０に固定されている。投影装置１００及び駆動部１１０を構成する各部と電気的に接続される配線は、筐体１２０及び配線ダクト１３０を介して電源と接続される。これにより、投影装置１００及び駆動部１１０に対して電力が供給される。投影装置１００は、開口部１０１を有している。投影装置１００は、開口部１０１を介して画像を投影する。

駆動部１１０は、投影装置１００の投影方向を変更するよう駆動することができる。駆動部１１０は、図１に示すように投影装置１００の投影方向を壁１４０の方向になるよう駆動することができる。これにより、投影装置１００は、壁１４０に対して画像１４１を投影することができる。同様に、駆動部１１０は、図２に示すように投影装置１００の投影方向をテーブル１５０の方向になるよう駆動することができる。これにより、投影装置１００は、テーブル１５０に対して画像１５１を投影することができる。駆動部１１０は、ユーザのマニュアル操作に基づいて駆動してもよいし、所定のセンサの検出結果に応じて自動的に駆動してもよい。また、壁１４０に投影する画像１４１の内容と、テーブル１５０に投影する画像１５１の内容とは、異なっていてもよいし、同一であってもよい。

以下、投影装置１００の構成及び動作について詳細を説明する。

［１．構成］
図３は、投影装置１００の電気的構成を示すブロック図である。投影装置１００は、ユーザインターフェース装置２００と、投影部２５０とを備えている。以下、順に投影装置１００を構成する各部の構成について説明する。

ユーザインターフェース装置２００は、制御部２１０と、メモリ２２０と、距離検出部２３０とを備えている。また、投影部２５０は、光源部３００と、画像生成部４００と、投影光学系５００とを備えている。

制御部２１０は、投影装置１００全体を制御する半導体素子である。すなわち、制御部２１０は、距離検出部２３０、メモリ２２０、光源部３００、画像生成部４００、及び投影光学系５００の動作を制御する。また、制御部２１０は、投影画像を映像信号処理により縮小または拡大するデジタルズーム制御を行うことができる。制御部２１０は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。

メモリ２２０は、各種のデータを記憶する記憶素子である。メモリ２２０は、投影装置１００における記憶部の一例である。メモリ２２０は、フラッシュメモリ又は強誘電体メモリなどで構成される。メモリ２２０は、投影装置１００（ユーザインターフェース装置２００を含む）を制御するための制御プログラム等を記憶する。また、メモリ２２０は、制御部２１０から供給された各種のデータを記憶する。更に、メモリ２２０は、投影画像を表示させたい投影サイズの設定データ及び投影対象までの距離情報に応じたフォーカス値のテーブルなどのデータを記憶している。メモリ２２０に記憶される各種のデータについては後述する。

距離検出部２３０は、例えば、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）センサを備える。距離検出部２３０は、ＴＯＦセンサによって、対向する面までの距離を検出する。距離検出部２３０は、投影装置１００における検出部の一例である。距離検出部２３０は、壁１４０（図１参照）と対向しているときには、距離検出部２３０から壁１４０までの距離を検出する。同様に、距離検出部２３０は、テーブル１５０（図２参照）と対向しているときには、距離検出部２３０からテーブル１５０までの距離を検出する。

図４Ａは、距離検出部２３０の電気的構成を示すブロック図である。図４Ａに示すように、距離検出部２３０は、赤外検出光を照射する赤外光源部２３１と、対向する面で反射した赤外検出光を受光する赤外受光部２３２と、赤外光源部２３１及び赤外受光部２３２を制御する検出制御部２３３と、物体検出部２３４とから構成される。赤外光源部２３１、赤外受光部２３２及び検出制御部２３３は、ＴＯＦセンサに相当する。物体検出部２３４は、例えば半導体素子である。赤外光源部２３１は、開口部１０１（図１参照）を介して、赤外検出光を周囲一面に拡散させるように照射する。赤外光源部２３１は、例えば、８５０ｎｍ〜９５０ｎｍの波長の赤外光を、赤外検出光として照射する。検出制御部２３３は、赤外光源部２３１が照射した赤外検出光の位相をメモリ２２０に記憶させる。距離検出部２３０と対向する面が傾きや形状を有する場合、赤外受光部２３２の受光面上に配列された複数の画素は、反射した赤外検出光をそれぞれ別々のタイミングで受光する。各画素が別々のタイミングで赤外検出光を受光するため、各画素で受光される赤外検出光の位相はそれぞれ異なる。検出制御部２３３は、赤外受光部２３２が各画素で受光した赤外検出光の位相をメモリ２２０に記憶させる。

検出制御部２３３は、赤外光源部２３１が照射した赤外検出光の位相と、赤外受光部２３２が各画素で受光した赤外検出光の位相とをメモリ２２０から取得する。これにより、検出制御部２３３は、赤外光源部２３１が照射した赤外検出光と、赤外受光部２３２が受光した赤外検出光との位相差に基づいて、距離検出部２３０から対向する面までの距離を検出することができる。物体検出部２３４は、後述するように、検出制御部２３３が検出した距離に基づき、物体を検出する。以上のように構成された距離検出部２３０は、検出した距離に基づいて距離画像を生成する。

図４Ｂは、距離検出部２３０が生成した距離画像を説明するための図である。距離検出部２３０は、赤外受光部２３２を構成する複数の画素の一つ一つについて距離を検出する。これにより、距離検出部２３０は、赤外受光部２３２の画角全域に対して、画素単位で距離を検出することができる。以下の説明では、図４Ｂに示すように、距離画像の横方向をＸ軸とし、縦方向をＹ軸とする。そして、検出した距離方向をＺ軸とする。制御部２１０は、距離検出部２３０が生成した距離画像に基づいて、距離画像を構成する各画素について、ＸＹＺの三軸の座標（ｘ、ｙ、ｚ）を取得できる。すなわち、制御部２１０は、距離検出部２３０の検出結果に基づいて、距離値を取得できる。

上記では、距離検出部２３０の構成としてＴＯＦセンサを例示したが、本開示はこれに限定されない。すなわち、距離検出部２３０は、ランダムドットパターンのような既知のパターンを照射して、そのパターンのズレから距離を検出するものであってもよいし、ステレオカメラによる視差を利用して、距離を検出するものであってもよい。

続いて、光源部３００、画像生成部４００、及び投影光学系５００の構成について、図５を用いて説明する。図５は、投影部２５０の光学的構成を示すブロック図である。図５に示すように、光源部３００は、光を画像生成部４００に供給する。画像生成部４００は、供給された光から投影画像を生成し、その投影画像を投影光学系５００に供給する。投影光学系５００は、画像生成部４００から供給された投影画像に対してフォーカシング、及びズーミング等の光学的変換を行う。投影光学系５００は、開口部１０１（図１参照）と対向しており、開口部１０１から投影画像を投影する。

まず、光源部３００の構成について説明する。図５に示すように、光源部３００は、半導体レーザー３１０、ダイクロイックミラー３３０、λ／４板３４０、及び蛍光体ホイール３６０などを備えている。

半導体レーザー３１０は、例えば、波長４４０ｎｍ〜４５５ｎｍのＳ偏光の青色光を発光する固体光源である。半導体レーザー３１０から出射したＳ偏光の青色光は、導光光学系３２０を介してダイクロイックミラー３３０に入射する。

ダイクロイックミラー３３０は、例えば、波長４４０ｎｍ〜４５５ｎｍのＳ偏光の青色光に対しては９８％以上の高い反射率を有する光学素子である。一方、ダイクロイックミラー３３０は、例えば、波長４４０ｎｍ〜４５５ｎｍのＰ偏光の青色光及び、波長４９０ｎｍ〜７００ｎｍの光（緑色光〜赤色光）に対しては偏光状態に関わらず９５％以上の高い透過率を有する。ダイクロイックミラー３３０は、半導体レーザー３１０から出射したＳ偏光の青色光を、λ／４板３４０の方向に反射する。

λ／４板３４０は、直線偏光を円偏光に変換又は、円偏光を直線偏光に変換する偏光素子である。λ／４板３４０は、ダイクロイックミラー３３０と蛍光体ホイール３６０との間に配置される。λ／４板３４０に入射したＳ偏光の青色光は、円偏光の青色光に変換された後、レンズ３５０を介して蛍光体ホイール３６０に入射する。

蛍光体ホイール３６０は、高速回転が可能なように構成されたアルミ等の平板である。蛍光体ホイール３６０の表面には、拡散反射面の領域であるＢ領域と、緑色光を発光する蛍光体が塗付されたＧ領域と、赤色光を発光する蛍光体が塗付されたＲ領域とがそれぞれ形成されている。蛍光体ホイール３６０のＢ領域に入射した円偏光の青色光は拡散反射されて、円偏光の青色光として再びλ／４板３４０に入射する。λ／４板３４０に入射した円偏光の青色光は、Ｐ偏光の青色光に変換された後、再びダイクロイックミラー３３０に入射する。このとき、ダイクロイックミラー３３０に入射した青色光は、Ｐ偏光であるためダイクロイックミラー３３０を透過して、導光光学系３７０を介して画像生成部４００に入射する。

蛍光体ホイール３６０のＧ領域に入射した青色光は、Ｇ領域上に塗付された蛍光体を励起して緑色光を発光させる。Ｇ領域上から発光された緑色光は、ダイクロイックミラー３３０に入射する。このとき、ダイクロイックミラー３３０に入射した緑色光は、ダイクロイックミラー３３０を透過して、導光光学系３７０を介して画像生成部４００に入射する。同様に、蛍光体ホイール３６０のＲ領域に入射した青色光は、Ｒ領域上に塗付された蛍光体を励起して赤色光を発光させる。Ｒ領域上から発光された赤色光は、ダイクロイックミラー３３０に入射する。このとき、ダイクロイックミラー３３０に入射した赤色光は、ダイクロイックミラー３３０を透過して、導光光学系３７０を介して画像生成部４００に入射する。

蛍光体ホイール３６０は高速回転しているため、青色光、緑色光、及び赤色光は、それぞれ時分割されて光源部３００から出射して、画像生成部４００に入射する。

画像生成部４００は、制御部２１０から供給される映像信号に応じた投影画像を生成する。画像生成部４００は、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ−Ｍｉｒｒｏｒ−Ｄｅｖｉｃｅ）４２０などを備えている。ＤＭＤ４２０は、多数のマイクロミラーが平面状に配列した表示素子である。ＤＭＤ４２０は、制御部２１０から供給される映像信号に応じて、配列したマイクロミラーのそれぞれを偏向させる。これにより、ＤＭＤ４２０は入射する光を空間的に変調させる。光源部３００は、青色光、緑色光、及び赤色光をそれぞれ時分割して出射させる。ＤＭＤ４２０は、導光光学系４１０を介して、時分割されて出射してくる青色光、緑色光、及び赤色光を順に繰り返し受光する。ＤＭＤ４２０は、それぞれの色の光が出射してくるタイミングに同期して、マイクロミラーのそれぞれを偏向させる。これにより、画像生成部４００は、映像信号に応じた投影画像を生成する。ＤＭＤ４２０は、映像信号に応じてマイクロミラーを偏向させて、一部の光を投影光学系５００に進行させ、残りの光を投影光学系５００の有効範囲外へと進行させる。これにより、画像生成部４００は、生成した投影画像を、投影光学系５００に対して供給することができる。

投影光学系５００は、ズームレンズ５１０及びフォーカスレンズ５２０などの光学部材と、光学部材を駆動するレンズ駆動部５０１（図３参照）とを備える。レンズ駆動部５０１は、例えばモータなどで構成される。投影光学系５００は、画像生成部４００から進行してきた光を拡大して投影面へ投影する。制御部２１０は、レンズ駆動部５０１を制御してズームレンズ５１０の位置を調整できる。これにより、制御部２１０は、所望のズーム値になるよう投影画像の大きさを制御できる。ズーム値を大きくする場合、制御部２１０は、ズームレンズ５１０の位置を画角が狭くなる方向（テレ側）へ移動させて、投影画像を小さくする。一方、ズーム値を小さくする場合、制御部２１０は、ズームレンズ５１０の位置を画角が広くなる方向（ワイド側）に移動させて、投影画像を大きくする。また、制御部２１０は、ズームレンズ５１０の位置に追従するよう、所定のズームトラッキングデータに基づきフォーカスレンズ５２０の位置を調整する。これにより、制御部２１０は、投影画像のフォーカスを合わせることができる。以上のようにして、投影部２５０は、所定の投影面において投影画像を投影する。

上記では、投影装置１００の一例として、ＤＭＤ４２０を用いたＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ―Ｌｉｇｈｔ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式による構成を説明したが、本開示はこれに限定されない。すなわち、投影装置１００として、液晶方式による構成を採用しても構わない。

上記では、投影装置１００の一例として、蛍光体ホイール３６０を用いて、光を時分割させる単板方式による構成を説明したが、本開示はこれに限定されない。すなわち、投影装置１００として、青色光、緑色光、及び赤色光の各種光源を備えた三光源方式による構成を採用してもよいし、ＤＭＤをＲＧＢの各色別に備える三板方式による構成を採用しても構わない。

上記では、青色光を発光する半導体レーザー３１０と、赤外検出光を照射する赤外光源部２３１とを別ユニットとする構成を説明したが、本開示はこれに限定されない。すなわち、半導体レーザー３１０と、赤外光源部２３１とを統合したユニットとする構成を採用しても構わない。三光源方式を採用するのであれば、各色の光源と赤外光源部２３１とを統合したユニットとする構成を採用しても構わない。

［１−１．各種のデータについて］
以下、メモリ２２０に記憶される各種のデータについて、図３及び図６を用いて説明する。図６は、コンテンツデータベースを説明するための図である（以下、「データベース」を「ＤＢ」と略記する）。

メモリ２２０は、図３に示すように、対象物ＤＢ２１、コンテンツＤＢ２２、空き領域特定データ２３及び空き領域登録リスト２４などを記憶する。対象物ＤＢ２１は、情報を提示する対象となる対象物の立体形状を示す種々の形状データを記録するためのデータベースである。

コンテンツＤＢ２２は、投影画像によって提示する対象物毎の情報を記録するためのデータベースである。図６に、コンテンツＤＢ２２の一例を示す。図６に例示するコンテンツＤＢ２２には、「画像データ」と、「画素数」と、「デフォルト表示サイズ」と、「最小表示サイズ」とが、コンテンツＡ，Ｂ，Ｃの各々に関連付けられて記録されている。

図６において、コンテンツＡ，Ｂ，Ｃの各々は、特定の対象物７０（図７参照）に関する情報を有する。コンテンツＤＢ２２に記録されたコンテンツＡ，Ｂ，Ｃの順番は、コンテンツＡ，Ｂ，Ｃの各々に関連付けられた画像データがコンテンツとして投影される優先順位を示している。図６に示すように、コンテンツＡの画像データは、図形、ロゴ及び値段などのテキスト情報を含む。コンテンツＢの画像データは、ロゴ及び値段などのテキスト情報を含む。コンテンツＣの画像データは、値段などのテキスト情報を含む。

図６において、「画素数」は、コンテンツＡ，Ｂ，Ｃの各々に関連付けて記録された画像データの画素数である。「デフォルト表示サイズ」は、コンテンツＡ，Ｂ，Ｃの各々の画像データがコンテンツとして投影面上に表示される際の標準の表示サイズである。「最小表示サイズ」は、コンテンツＡ，Ｂ，Ｃの各々の画像データがコンテンツとして投影面上に表示される際の最小の表示サイズである。画素数、デフォルト表示サイズ及び最小表示サイズは、それぞれ矩形領域の水平サイズ及び垂直サイズによって規定されている。例えば、図６のコンテンツＤＢ２２において、コンテンツＡのデフォルト表示サイズとして、水平サイズが４００ｍｍであって垂直サイズが４００ｍｍであることが記録されている。

図６では、コンテンツＤＢ２２において特定の対象物７０（図７参照）に関連付けされたデータを例示している。コンテンツＤＢ２２には、図６に示すような複数のコンテンツが複数の対象物の各々に関連付けられて記録されている。

空き領域特定データ２３（図３参照）は、本実施形態に係る投影装置１００がコンテンツを投影するために特定した空き領域の特定結果を示すデータである。空き領域登録リスト２４は、コンテンツを投影する候補の空き領域が登録されるリストである。

［２．動作］
以下、本実施形態に係る投影装置１００の動作について説明する。

［２−１．動作の概要］
本実施形態に係る投影装置１００の動作の概要について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、投影装置１００による投影動作を説明するための図である。図８は、対象物７０以外の物体７１が置かれた場合の投影装置１００による投影動作を説明するための図である。

本実施形態に係る投影装置１００は、例えば、商品棚６００に特定の商品などの対象物７０が展示された状態において、商品棚６００の棚面６０において投影画像８０を投影している（図７中の（ｂ）参照）。店員等のユーザは、投影画像８０に含まれるコンテンツを用いて、対象物７０に関する情報を顧客等に提示することができる。ここで、ユーザが所望のレイアウトで商品棚６００の棚面６０に対象物７０を置いたときに、投影画像８０中のコンテンツが対象物７０等の物体上に投影されると、コンテンツの表示が歪む。そのため、顧客等の視認者にとってコンテンツが見難くなる。

そこで、本実施形態に係る投影装置１００は、図７中の（ａ）に示すように、距離検出部２３０（図３参照）を用いて投影面となる棚面６０において対象物７０を含む一つ又は複数の物体（投影面上の障害物）を検出する。さらに、投影装置１００は、物体と重ならずに空いている空き領域６１を特定する。そして、投影装置１００は、図７中の（ｂ）に示すように、空き領域６１の範囲内における対象物７０の近傍に、コンテンツを投影する。これにより、視認者にとって投影画像８０中のコンテンツが見易くなる。

また、商品棚６００には、図８中の（ａ）に示すように、情報提示の対象外の商品など、対象物７０以外の物体７１が置かれることが想定される。商品棚６００において、対象物７０と共に他の物体７１が配置された場合、又は、各物体７０，７１の配置が変更された場合、棚面６０上の空き領域６１が小さくなったり、コンテンツが空き領域６１からはみ出したりすることが想定される。

そこで、本実施形態に係る投影装置１００は、特定した空き領域６１に応じて、投影画像８０中のコンテンツを縮小表示したり（図８中の（ｂ））、投影するコンテンツ自体を切り替えたりする（図８中の（ｃ））。これにより、投影装置１００は、ユーザが特段の設定をすることなく自動的に、棚面６０上の空き領域６１を有効活用して、投影画像８０を投影することができる。以下、本実施形態に係る投影装置１００の動作の詳細について説明する。

［２−２．動作の詳細］
本実施形態に係る投影装置１００による投影動作について、図９を参照して説明する。図９は、投影装置１００による投影動作を説明するためのフローチャートである。

図９のフローチャートによる各処理は、投影装置１００の制御部２１０（図３参照）によって実行される。本フローチャートによる処理は、図８中の（ａ）に示すように、対象物７０を含む物体７０及び物体７１が棚面６０に置かれた状態において開始され、所定の周期（例えば１／３０秒）において繰り返し実行される。

まず、制御部２１０は、距離検出部２３０による検出範囲内の物体７０及び物体７１の検出結果を取得する（Ｓ１）。本実施形態において、距離検出部２３０の検出範囲は、商品棚６００の棚面６０に設定されている。

ステップＳ１において、距離検出部２３０は、物体７０及び物体７１が置かれた棚面６０における距離画像の画素毎の距離値を取得する。次に、距離検出部２３０は、取得した画素毎の距離値を元にして棚面６０に置かれている物体７０及び物体７１を検出する。距離検出部２３０は、例えば、予め取得しておいた棚面６０における距離画像の画素毎の距離値と、取得した画素毎の距離値との差分を用いて物体を検出する。また、距離検出部２３０は、予め算出した棚面６０の平面方程式を用いて、棚面６０に置かれた物体を検出しても良い。つまり、距離検出部２３０は、棚面６０に置かれている物体を検出可能な方法であればいずれの方法を用いて物体を検出しても良い。以下、距離画像上の検出範囲（棚面６０）に物体７０又は物体７１が重なっている領域を「物体領域」という。

次に、制御部２１０は、距離検出部２３０から取得した距離画像に基づき、検出された物体７０及び物体７１の中に対象物７０があるか否かを判断する（Ｓ２）。制御部２１０は、例えばメモリ２２０に記憶された対象物ＤＢ２１（図３参照）を参照し、対象物ＤＢ２１に記録された形状データと距離画像上の物体領域が示す立体形状とを比較する。これにより、制御部２１０は、物体７０及び物体７１に含まれる対象物７０を特定する。

制御部２１０は、検出された物体７０及び物体７１の中に対象物７０がないと判断した場合（Ｓ２でＮｏ）、所定の周期（例えば１／３０秒）においてステップＳ１の処理を繰り返す。

一方、制御部２１０は、検出された物体７０及び物体７１の中に対象物７０があると判断した場合（Ｓ２でＹｅｓ）、距離検出部２３０の検出結果に基づいて、検出範囲の棚面６０における空き領域６１を特定する（Ｓ３）。本実施形態では、棚面６０上で別々の場所にコンテンツを投影可能な複数の空き領域がある場合に、制御部２１０は、それぞれの場所に応じた空き領域６１を特定する。ステップＳ３では、一つ又は複数の空き領域６１の特定結果を示す空き領域特定データ２３が生成される。ステップＳ３において空き領域６１を特定する処理の詳細については後述する。

次に、制御部２１０は、空き領域６１の特定結果に基づいて、空き領域６１に変化があったか否かを検知する（Ｓ４）。例えば、制御部２１０は、ステップＳ３で生成された空き領域特定データ２３と、前回の周期における空き領域特定データ２３とを比較することにより、棚面６０における空き領域６１の変化を検知する。

制御部２１０は、空き領域６１の変化を検知した場合（Ｓ４でＹｅｓ）、空き領域特定データ２３に含まれる一つ又は複数の空き領域６１を分類する（Ｓ５）。例えば、制御部２１０は、対象物７０と空き領域６１との間の距離に応じて、所定の上限距離以内の空き領域６１を、メモリ２２０に記憶された空き領域登録リスト２４に登録する。空き領域登録リスト２４は、対象物７０に関するコンテンツが投影される候補の空き領域を、対象物７０から近い順に登録するためのリストである。ステップＳ５の空き領域６１を分類する処理の詳細については後述する。

次に、制御部２１０は、空き領域登録リスト２４に基づいて、投影候補の空き領域があるか否かを判断する（Ｓ６）。制御部２１０は、投影候補の空き領域がないと判断した場合（Ｓ６でＮｏ）、ステップＳ１の処理に戻る。

一方、制御部２１０は、投影候補の空き領域６１があると判断した場合（Ｓ６でＹｅｓ）、コンテンツＤＢ２２（図６参照）を参照して、投影候補の空き領域６１に応じて投影画像８０中のコンテンツの種類、及び表示サイズを決定する（Ｓ７）。ステップＳ７のコンテンツを決定する処理の詳細については後述する。

次に、制御部２１０は、投影画像８０を制御して、空き領域６１の範囲内に決定したコンテンツを投影部２５０に投影させる（Ｓ８）。制御部２１０は、ステップＳ７において決定した種類及び表示サイズのコンテンツを示す映像信号を生成し、投影部２５０の画像生成部４００に出力する。また、制御部２１０は、投影部２５０の投影光学系５００を制御して、棚面６０を投影面として投影画像８０が投影されるようにズーム値及びフォーカス値等を調整する。このようにして、制御部２１０は投影画像８０を制御する。

ステップＳ８において、制御部２１０は、投影部２５０に、前回の周期において用いたズーム値及びフォーカス値を維持して投影画像８０を投影させてもよい。この場合、制御部２１０は、映像信号処理において投影画像８０の位置及び表示サイズを調整してもよい。

また、制御部２１０は、ステップＳ３の空き領域６１の特定結果に基づき、空き領域６１の変化を検知しなかった場合（Ｓ４でＮｏ）、前回の周期と同様の投影画像８０を投影部２５０に投影させる（Ｓ８）。

制御部２１０は、ステップＳ８の処理後、所定の周期においてステップＳ１以降の処理を繰り返す。

以上の処理により、投影装置１００は、対象物７０と共に対象物７０近傍の空き領域６１を特定する。そして、投影装置１００は、投影画像８０を投影することにより、空き領域６１の範囲内に対象物７０に関するコンテンツを投影することができる。以下、図９のフローチャートのステップＳ３，Ｓ５，Ｓ７の各処理の詳細について、それぞれ説明する。

（１）ステップＳ３の処理について
図９のフローチャートにおけるステップＳ３の空き領域を特定する処理について、図１０、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照して説明する。図１０は、投影装置１００による空き領域を特定する処理（Ｓ３）を示すフローチャートである。

図１０に示す処理において、制御部２１０は、図９のステップＳ１で距離検出部２３０から取得した距離画像に基づき、空き領域を特定する。図１１Ａは、距離検出部２３０から取得した距離画像Ｉｍを示している。制御部２１０は、図１１Ａに示すように、物体の検出範囲における距離画像Ｉｍ上で空き領域を特定するために、最小領域Ｒａを規定する。制御部２１０は、最小領域Ｒａよりも小さい領域を除いて、空き領域を特定する。以下、図１１Ａに示すように、距離画像Ｉｍにおいて、水平方向をＸ方向とし、垂直方向をＹ方向とする。

図１０のフローチャートにおいて、まず、制御部２１０は、最小領域Ｒａを規定するサイズである最小領域サイズを取得する（Ｓ２０）。最小領域サイズは、例えば実際の投影面上の矩形領域を表す水平サイズ及び垂直サイズとして、予めメモリ２２０に記憶されている。例えば、最小領域サイズは、コンテンツＤＢ２２に記録された全対象物に関する最小表示サイズの中で最も小さい水平サイズ及び垂直サイズに規定される。

ステップＳ２０において、制御部２１０は、メモリ２２０から最小領域サイズを取得し、距離画像Ｉｍにおける最小領域サイズを表す水平サイズΔｘ及び垂直サイズΔｙを算出する（図１１Ａ参照）。例えば、制御部２１０は、距離画像Ｉｍにおいて物体７０が重なっている物体領域Ｒ７０及び物体７１が重なっている物体領域Ｒ７１を除いた領域の各画素の距離値の平均値に基づいて、距離画像Ｉｍ内で一律に、水平サイズΔｘ及び垂直サイズΔｙを算出する。

次に、制御部２１０は、図１１Ａに示すように距離画像Ｉｍ上で、Ｘ座標としてｘ＝０を選択し（Ｓ２１）、Ｙ座標としてｙ＝０を選択する（Ｓ２２）。座標の原点は、距離画像Ｉｍ上で空き領域の特定を開始する開始点として、適宜、設定される。

次に、制御部２１０は、選択した座標（ｘ，ｙ）に基づく最小領域Ｒａが、物体７０又は物体７１と重ならずに空いているか否かを判断する（Ｓ２３）。本実施形態において、ステップＳ２３における最小領域Ｒａは、距離画像Ｉｍ上で、制御部２１０が選択した座標（ｘ，ｙ）に基づく４点（ｘ，ｙ）、（ｘ＋Δｘ，ｙ）、（ｘ，ｙ＋Δｙ）、（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ）を頂点として有する矩形領域である。例えば、制御部２１０は、最小領域Ｒａの画素毎の距離値と所定のしきい値とを比較し、最小領域Ｒａ内に物体領域Ｒ７０又は物体領域Ｒ７１があるか否かを判断する。また、制御部２１０は、最小領域Ｒａにおける距離値の分布の変化に基づき、最小領域Ｒａ内に物体領域Ｒ７０又は物体領域Ｒ７１があるか否かを判断してもよい。

制御部２１０は、選択した座標（ｘ，ｙ）に基づく最小領域Ｒａが物体７０又は物体７１と重ならずに空いていると判断した場合（Ｓ２３でＹｅｓ）、判断した最小領域Ｒａの位置を空き領域が特定された位置として、メモリ２２０に記憶させる（Ｓ２４）。例えば、図１１Ａの例において、座標（ｘ，ｙ）＝（０，０）に基づく最小領域Ｒａは、物体領域Ｒ７０又は物体領域Ｒ７１と重なっていないため、ステップＳ２４において最小領域Ｒａの位置｛（０，０）、（Δｘ，０）、（０，Δｙ）、（Δｘ，Δｙ）｝がメモリ２２０に記憶される。

一方、制御部２１０は、選択した座標（ｘ，ｙ）に基づく最小領域Ｒａが空いていないと判断すると（Ｓ２３でＮｏ）、最小領域Ｒａの位置をメモリ２２０に記憶させずにステップＳ２５に進む。

次に、制御部２１０は、選択したｙが上限値Ｙｓ未満であるか否かを判断する（Ｓ２５）。上限値Ｙｓは、距離画像Ｉｍ中のＹ方向における検出範囲の境界に基づき設定される。本実施形態では、上限値Ｙｓは、図１１Ａに示すように、距離画像Ｉｍ上の棚面６０のＹ方向の最大値よりも垂直サイズΔｙ分小さい値に設定される。

選択したｙがＹｓよりも小さい場合（Ｓ２５でＹｅｓ）、制御部２１０は、最小領域Ｒａの垂直サイズΔｙ分大きいＹ座標としてｙ＋Δｙを新たに選択して（Ｓ２６）、ステップＳ２３以降の処理を繰り返す。これにより、最小領域サイズ分の空き領域の特定が順次、Ｙ方向に走査して行われる。

選択したｙがＹｓ以上に達すると（Ｓ２５でＮｏ）、制御部２１０は、選択したｘが上限値Ｘｓ未満であるか否かを判断する（Ｓ２７）。上限値Ｘｓは、距離画像Ｉｍ中のＸ方向における検出範囲の境界に基づき設定される。本実施形態では、上限値Ｘｓは、図１１Ａに示すように、距離画像Ｉｍ上の棚面６０のＸ方向の最大値よりも水平サイズΔｘ分小さい値に設定される。

選択したｘがＸｓよりも小さい場合（Ｓ２７でＹｅｓ）、制御部２１０は、最小領域Ｒａの水平サイズΔｘ分大きいＸ座標としてｘ＋Δｘを新たに選択して（Ｓ２８）、ステップＳ２２以降の処理を繰り返す。これにより、Ｘ方向を副走査方向、Ｙ方向を主走査方向として、最小領域サイズ分の空き領域の特定が検出範囲全域に渡って行われる。

選択したｘがＸｓ以上に達すると（Ｓ２７でＮｏ）、制御部２１０は、メモリ２２０に記憶された複数の最小領域Ｒａの位置に基づいて、一つ又は複数の空き領域を特定する（Ｓ２９）。制御部２１０は、メモリ２２０に記憶された複数の最小領域Ｒａの各々の位置が連結している領域を一つの空き領域として特定する。また、制御部２１０は、メモリ２２０に記憶された複数の最小領域Ｒａの各々の位置が分離している複数の領域を複数の空き領域として特定する。これにより、制御部２１０は一つ又は複数の空き領域を特定する。例えば、図１１Ａに例示する距離画像Ｉｍでは、制御部２１０は、図１１Ｂに示すように、３つの空き領域６１，６２，６３を特定する。制御部２１０は、空き領域群６１，６２，６３を特定結果として示す空き領域特定データ２３（図３参照）を生成する。

制御部２１０は、空き領域特定データ２３を生成して図９のフローチャートのステップＳ３の処理を終了し、ステップＳ４に進む。

以上の処理により、制御部２１０は、距離検出部２３０によって生成された距離画像Ｉｍを用いて、検出範囲の棚面６０上で対象物７０による物体領域Ｒ７０又は他の物体７１による物体領域Ｒ７１とは重ならない空き領域群６１，６２，６３を特定することができる。

図１１Ｂは、図１１Ａの距離画像Ｉｍに基づく空き領域の特定結果を示している。図１１Ｂに示すように、距離画像Ｉｍ中の座標ｐ１に基づく最小領域Ｒａｐは、物体領域Ｒ７０と一部、重なっている。本実施形態では、制御部２１０は、最小領域Ｒａｐのような、物体領域と重なる最小領域を除外する（Ｓ２３でＮｏ）。これにより、制御部２１０は、複数の空き領域６１，６２，６３をそれぞれ特定することができる。

（２）ステップＳ５の処理について
図９のフローチャートにおけるステップＳ５の空き領域を分類する処理について、図１２を参照して説明する。図１２は、投影装置１００による空き領域を分類する処理（Ｓ５）を示すフローチャートである。

まず、制御部２１０は、図９のステップＳ３の特定結果に基づいて、一つ以上の空き領域が特定されたか否かを判断する（Ｓ４０）。例えば、図１１Ｂの例では、空き領域群６１，６２，６３の特定結果を示す空き領域特定データ２３が生成されており、制御部２１０は、ステップＳ４０において「Ｙｅｓ」に進む。

制御部２１０は、一つ以上の空き領域が特定されたと判断した場合（Ｓ４０でＹｅｓ）、空き領域特定データ２３が示す空き領域群６１，６２，６３から一つの空き領域を選択する（Ｓ４１）。

次に、制御部２１０は、選択した空き領域の投影面上でのサイズが所定の基準サイズ以上か否かを判断する（Ｓ４２）。基準サイズは、例えば、図９のステップＳ２において特定された対象物７０に関するコンテンツＤＢ２２に記録された最小表示サイズの内で、最も小さいサイズに設定される。

ステップＳ４２において、制御部２１０は、距離画像Ｉｍに基づき、選択した空き領域の範囲内で最大の矩形領域を設定し、設定した矩形領域のサイズを計算する。ステップＳ４２の処理は、実際の投影面（棚面６０）上でのサイズを基準として行われる。制御部２１０は、空き領域内の矩形領域が実際の投影面上で矩形となるように、適宜、幾何補正等を行う。

制御部２１０は、選択した空き領域のサイズが基準サイズ以上であると判断した場合（Ｓ４２でＹｅｓ）、メモリ２２０に記憶された空き領域登録リスト２４（図３参照）に、選択した空き領域を登録する（Ｓ４３）。空き領域登録リスト２４には、コンテンツが投影される候補の空き領域が登録される。

一方、制御部２１０は、選択した空き領域のサイズが基準サイズ以上でないと判断した場合（Ｓ４２でＮｏ）、選択した空き領域を空き領域登録リスト２４へ登録せずにステップＳ４４に進む。これにより、基準サイズよりも小さい空き領域が、コンテンツが投影される候補の空き領域から除外される。

次に、制御部２１０は、空き領域特定データ２３においてステップＳ４１で未だ選択されていない空き領域があるか否かを判断する（Ｓ４４）。制御部２１０は、未選択の空き領域がある場合（Ｓ４４でＹｅｓ）、未選択の空き領域に対してステップＳ４１以降の処理を繰り返す。

空き領域特定データ２３において未選択の空き領域がなくなると（Ｓ４４でＮｏ）、制御部２１０は、空き領域登録リスト２４に登録された空き領域の中から、一つの空き領域を選択する（Ｓ４５）。

次に、制御部２１０は、選択した空き領域から、図９のステップＳ２において特定された対象物７０までの距離を算出する（Ｓ４６）。本実施形態では、投影装置１００が対象物７０に最も近い空き領域に優先的にコンテンツを投影するために、制御部２１０は、各空き領域と対象物７０との間の距離を定義し、投影候補の空き領域毎に対象物７０までの距離を算出する。ステップＳ４６において対象物７０までの距離を算出する処理の詳細については、後述する。

次に、制御部２１０は、算出した距離が、所定の上限距離以下であるか否かを判断する（Ｓ４７）。上限距離は、対象物７０から所定の範囲内にコンテンツを投影するために設定される距離であり、例えば対象物７０のサイズに応じて設定される。

算出した距離が上限距離以下である場合（Ｓ４７でＹｅｓ）、制御部２１０は、空き領域登録リスト２４において、空き領域の内で距離が近い順に、選択した空き領域を並べ替える（Ｓ４８）。これにより、空き領域登録リスト２４において、対象物７０までの距離が近い順に投影候補の空き領域が分類される。

一方、算出した距離が上限距離以下ではない場合（Ｓ４７でＮｏ）、制御部２１０は、空き領域登録リスト２４から、選択した空き領域を削除する（Ｓ４９）。これにより、上限距離に基づき、対象物７０に関するコンテンツの投影場所としては対象物７０と離れ過ぎている空き領域が、投影候補から除外される。

次に、制御部２１０は、空き領域登録リスト２４においてステップＳ４５で未選択の空き領域があるか否かを判断する（Ｓ５０）。制御部２１０は、空き領域登録リスト２４に未選択の空き領域がある場合（Ｓ５０でＹｅｓ）、未選択の空き領域に対してステップＳ４５以降の処理を繰り返す。

制御部２１０は、空き領域登録リスト２４に未選択の空き領域がなくなると（Ｓ５０でＮｏ）、図９のステップＳ５の処理を終了し、ステップＳ６に進む。

また、制御部２１０は、図９のステップＳ３の特定結果に基づき、一つ以上の空き領域が特定されていないと判断すると（Ｓ４０でＮｏ）、ステップＳ４１以降の処理を行わずに図９のステップＳ５の処理を終了する。この場合、制御部２１０は、図９のステップＳ６において「Ｎｏ」に進み、再度、物体の検出が行われる（Ｓ１）。

以上の処理によると、棚面６０等の検出範囲内に空き領域群６１，６２，６３が特定された場合に、各空き領域のサイズ及び各空き領域から対象物７０までの距離に基づき、コンテンツが投影される候補の空き領域として適切な空き領域が分類される。

（２−１）ステップＳ４６の処理について
図１２のフローチャートにおけるステップＳ４６の対象物までの距離を算出する処理について、図１３、図１４Ａ及び図１４Ｂを参照して説明する。図１３は、対象物までの距離を算出する処理（Ｓ４６）を示すフローチャートである。図１４Ａ及び図１４Ｂの各々は、対象物までの距離を算出する処理を説明するための図である。

本処理は、図９のステップＳ２において特定された対象物７０、及び図１２のステップＳ４５において選択された空き領域を対象として行われる。以下、一例として、ステップＳ４５において空き領域６１が選択された例について説明する（図１４Ａ及び図１４Ｂ参照）。

まず、制御部２１０は、例えば図１４Ａに示すように、距離画像Ｉｍ中の対象物７０の複数の輪郭座標Ｃ７０と、空き領域６１の複数の輪郭座標Ｃ６１とをそれぞれ抽出する（Ｓ６１）。

次に、制御部２１０は、抽出した複数の輪郭座標Ｃ６１から一点を選択する（Ｓ６２）。本実施形態では、制御部２１０が、複数の輪郭座標Ｃ６１の点毎に対象物７０までの距離を算出するために、ステップＳ６２において複数の輪郭座標Ｃ６１から一点を選択する。制御部２１０は、例えば、複数の輪郭座標Ｃ６１において所定の間隔の点群から一点を選択する。

次に、制御部２１０は、選択した輪郭座標Ｃ６１から対象物７０までの最短距離を算出するために、抽出した複数の輪郭座標Ｃ７０から一点を選択する（Ｓ６３）。制御部２１０は、例えば、複数の輪郭座標Ｃ７０において所定の間隔の点群から一点を選択する。

次に、制御部２１０は、複数の輪郭座標Ｃ６１と複数の輪郭座標Ｃ７１とからそれぞれ選択した二点間の距離を算出する（Ｓ６４）。制御部２１０は、距離画像Ｉｍにおける各点の座標及び画素の距離値に基づき、実際の空間における選択した二点間の距離を算出する。

次に、制御部２１０は、算出した二点間の距離がメモリ２２０に記憶された仮最短距離よりも短いか否かを判断する（Ｓ６５）。メモリ２２０には、予め仮最短距離のデフォルトの値（例えば後述のカットオフの値）が記憶されていてもよい。

制御部２１０は、算出した二点間の距離が仮最短距離よりも短いと判断した場合（Ｓ６５でＹｅｓ）、メモリ２２０に記憶された仮最短距離を算出した距離に書き換えて、仮最短距離を更新する（Ｓ６６）。

一方、制御部２１０は、算出した二点間の距離が仮最短距離よりも短くないと判断した場合（Ｓ６５でＮｏ）、仮最短距離を更新せずに、ステップＳ６７に進む。

次に、制御部２１０は、複数の輪郭座標Ｃ７０において未選択の点があるか否かを判断する（Ｓ６７）。複数の輪郭座標Ｃ７０において未選択の点がある場合（Ｓ６７でＹｅｓ）、制御部２１０は、未選択の点に対してステップＳ６３以降の処理を繰り返す。これにより、最終的に更新された仮最短距離として、複数の輪郭座標Ｃ６１において選択された一点から、複数の輪郭座標Ｃ７０における各点までの距離の内の最短距離が得られる。

制御部２１０は、複数の輪郭座標Ｃ７０に未選択の点がなくなるまでステップＳ６３以降の処理を行った後（Ｓ６７でＮｏ）、得られた最短距離が所定のカットオフの値以下か否かを判断する（Ｓ６８）。カットオフの値は、空き領域６１の各輪郭座標Ｃ６１において対象物７０から遠い点を選択した際に算出される対象物７０までの最短距離が、空き領域６１の大きさに応じて大きくなってしまう影響を除外するための値である。カットオフの値は、例えば、メモリ２２０に記憶されているコンテンツＤＢ２２のデフォルト表示サイズの中で最大の寸法等に設定される。

制御部２１０は、得られた最短距離がカットオフの値以下であると判断した場合（Ｓ６８でＹｅｓ）、複数の輪郭座標Ｃ６１における点毎の最短距離の合計値に、得られた最短距離を加算する（Ｓ６９）。また、制御部２１０は、加算回数の合計値に、１を加算する。

一方、制御部２１０は、得られた最短距離がカットオフの値以下でないと判断した場合（Ｓ６８でＮｏ）、最短距離の合計値に得られた最短距離を加算せずに、ステップＳ７０に進む。

次に、制御部２１０は、複数の輪郭座標Ｃ６１において、未選択の点があるか否かを判断する（Ｓ７０）。複数の輪郭座標Ｃ６１において未選択の点がある場合（Ｓ７０でＹｅｓ）、制御部２１０は、複数の輪郭座標Ｃ６１における未選択の点に対してステップＳ６２以降の処理を繰り返す。これにより、複数の輪郭座標Ｃ６１上の各点に対する対象物７０までの最短距離が計算される。また、最短距離の合計値は、複数の輪郭座標Ｃ６１においてカットオフの値以下の最短距離の合計値である（図１４Ｂ参照）。

制御部２１０は、複数の輪郭座標Ｃ６１において未選択の点がなくなるまでステップＳ６２以降の処理を行った後（Ｓ７０でＮｏ）、ステップＳ６９の算出結果に基づき、空き領域６１から対象物７０までの距離を算出する（Ｓ７１）。制御部２１０は、空き領域６１から対象物７０までの距離として、ステップＳ６９において加算した最短距離の合計値及び加算回数の合計値に基づき、複数の輪郭座標Ｃ６１においてカットオフの値以下の最短距離の平均値を算出する。

これにより、制御部２１０は、図１２のステップＳ４６の処理を終了し、ステップＳ４７に進む。

以上の処理によると、制御部２１０は、各輪郭座標Ｃ６１から対象物７０までの最短距離の平均値を用いることにより（Ｓ７１）、対象物７０に対する空き領域６１の近さを表す距離を算出することができる。また、制御部２１０がカットオフの値以下の最短距離のみを用いて平均値を算出することにより（Ｓ６８）、空き領域６１が大きいことによって距離が大きく算出されることが抑制される。

（３）ステップＳ７の処理について
図９のフローチャートにおけるステップＳ７のコンテンツを決定する処理について、図１５を参照して説明する。図１５は、投影装置１００によるコンテンツを決定する処理（Ｓ７）を示すフローチャートである。

まず、制御部２１０は、空き領域登録リスト２４から、コンテンツが投影される候補として一つの空き領域を選択する（Ｓ８１）。制御部２１０は、空き領域登録リスト２４において登録された順番に従って（図１２のＳ４８）、一つの空き領域を選択する。

次に、制御部２１０は、距離画像Ｉｍにおける選択した空き領域の輪郭座標に基づいて、空き領域内部に矩形領域を設定する（Ｓ８２）。制御部２１０は、矩形領域の向きが実際の棚面６０上で所定の向きになるように、適宜、幾何補正等を行い、選択した空き領域の内部で最大の矩形領域を設定する。所定の向きは、例えば矩形領域のＸ方向が棚面６０の境界に沿う向きなどの視認者にとって視易い向きである。所定の向きは、例えば検出範囲（棚面６０）と関連付けられてメモリ２２０に予め記憶されている。

次に、制御部２１０は、メモリ２２０に記憶されたコンテンツＤＢ２２から、対象物７０に関連付けされた一つのコンテンツを選択する（Ｓ８３）。制御部２１０は、コンテンツＤＢ２２に記録された順番に従って（図６参照）、一つのコンテンツを選択する。

次に、制御部２１０は、コンテンツＤＢ２２を参照し、投影候補の空き領域中の矩形領域のサイズが、選択したコンテンツの最小表示サイズ以上か否かを判断する（Ｓ８４）。制御部２１０は、距離画像Ｉｍにおける矩形領域内の各画素の距離値に基づき、実際の棚面６０上の矩形領域の水平サイズ及び垂直サイズを算出する。制御部２１０は、算出した矩形領域の水平サイズ及び垂直サイズの双方が、それぞれ最小表示サイズの水平サイズ及び垂直サイズ以上である場合には、ステップＳ８４において「Ｙｅｓ」に進み、それ以外の場合には、「Ｎｏ」に進む。

制御部２１０は、投影候補の空き領域中の矩形領域のサイズが、選択したコンテンツの最小表示サイズ以上であると判断した場合（Ｓ８４でＹｅｓ）、投影候補として選択した空き領域に、選択したコンテンツを投影することを決定する（Ｓ８５）。

次に、制御部２１０は、コンテンツＤＢ２２を参照し、空き領域中に設定した矩形領域のサイズが、投影するコンテンツのデフォルト表示サイズ以上か否かを判断する（Ｓ８６）。制御部２１０は、矩形領域の水平サイズ及び垂直サイズの双方が、それぞれデフォルト表示サイズの水平サイズ及び垂直サイズ以上である場合には、ステップＳ８６において「Ｙｅｓ」に進み、それ以外の場合には「Ｎｏ」に進む。

制御部２１０は、空き領域中に設定した矩形領域のサイズが投影するコンテンツのデフォルト表示サイズ以上であると判断した場合（Ｓ８６でＹｅｓ）、デフォルト表示サイズのコンテンツが空き領域内で対象物７０に最も近接するように、コンテンツの投影位置を決定する（Ｓ８７）。このとき、制御部２１０は、例えば、矩形領域の各辺のうち、コンテンツが対象物７０に最も近い辺に隣接するように、コンテンツの投影位置を決定する。これにより、制御部２１０は、空き領域の範囲内における対象物７０の近傍に、コンテンツを投影部２５０に投影させることができる。

一方、制御部２１０は、空き領域中に設定した矩形領域のサイズが投影するコンテンツのデフォルト表示サイズ以上でないと判断した場合（Ｓ８６でＮｏ）、設定した矩形領域内にコンテンツが収まるように、コンテンツの表示サイズを調整し、ステップＳ８７の処理に進む。例えば、制御部２１０は、投影画像８０を示す映像信号処理において、コンテンツの表示サイズの調整を行う。表示サイズの調整は、コンテンツのアスペクト比を維持するように行われる。なお、制御部２１０はコンテンツに応じてアスペクト比を変更してもよい。

制御部２１０は、コンテンツの投影位置を決定することにより（Ｓ８７）、図９のステップＳ７を終了する。これにより、図９のステップＳ８において、決定したコンテンツが、対象物の近傍の空き領域に投影される（図７中の（ｂ）参照）。

また、制御部２１０は、投影候補の空き領域中に設定した矩形領域のサイズが、選択したコンテンツの最小表示サイズ以上でないと判断した場合（Ｓ８４でＮｏ）、コンテンツＤＢ２２に未選択のコンテンツがあるか否かを判断する（Ｓ８９）。

制御部２１０は、コンテンツＤＢ２２に未選択のコンテンツがある場合（Ｓ８９でＹｅｓ）、未選択のコンテンツに対してステップＳ８３以降の処理を行う。これにより、コンテンツＤＢ２２において、高い優先順位を設定されたコンテンツの最小表示サイズが投影候補の空き領域に収まらなければ、次の優先順位のコンテンツが選択される。

また、制御部２１０は、コンテンツＤＢ２２に未選択のコンテンツがなくなると（Ｓ８９でＮｏ）、空き領域登録リスト２４に未選択の空き領域があるか否かを判断する（Ｓ９０）。

制御部２１０は、空き領域登録リスト２４に未選択の空き領域がある場合（Ｓ９０でＹｅｓ）、未選択の空き領域に対してステップＳ８１以降の処理を行う。これにより、空き領域登録リスト２４において、対象物７０までの距離が近い空き領域に投影可能なコンテンツがなければ、次に近い空き領域が選択される。

また、制御部２１０は、空き領域登録リスト２４に未選択の空き領域がなくなると（Ｓ９０でＮｏ）、図９のステップＳ７を終了する。この場合、制御部２１０は、図９のステップＳ８でコンテンツが投影されないように投影画像を制御し、ステップＳ１に戻る。

以上の処理によると、棚面６０等の検出範囲における空き領域の特定結果に基づき、対象物７０近傍の空き領域６１の範囲内にコンテンツが投影される（図７中の（ｂ）参照）。また、特定された空き領域６１のサイズに応じて、自動的に投影画像８０中のコンテンツが切り替えられたり、コンテンツの表示サイズが縮小されたりする（Ｓ８４，Ｓ８８、図８中の（ｂ），（ｃ）参照）。また、特定された空き領域６１のサイズがデフォルト表示サイズ以上の場合、空き領域６１の内部で対象物７０の近傍にコンテンツの投影位置が決定される（Ｓ８７）。

［３．効果等］
以上のように、本実施形態において、投影装置１００は、投影部２５０と、距離検出部２３０と、制御部２１０とを備える。投影部２５０は、投影面となる棚面６０において投影画像８０を投影する。距離検出部２３０は、棚面６０において、物体７０及び物体７１を検出する。制御部２１０は、投影画像８０を制御する。制御部２１０は、距離検出部２３０の検出結果に基づいて、物体７０及び物体７１の中から対象物７０を特定する。制御部２１０は、距離検出部２３０の検出結果に基づいて、棚面６０上で物体７０又は物体７１が検出されない空き領域６１を特定する。制御部２１０は、対象物７０に関するコンテンツを含む投影画像８０を制御して、空き領域６１の範囲内に、コンテンツを投影部２５０に投影させる。

以上の投影装置１００によると、距離検出部２３０の検出結果に基づいて、検出された物体７０及び物体７１の内の対象物７０に関するコンテンツが、棚面６０上で物体７０又は物体７１とは重ならない空き領域６１の範囲内に投影される。これにより、対象物７０の周囲の棚面６０において、対象物７０に関するコンテンツが視認者にとって見易く投影される。

また、本実施形態に係る投影装置１００において、制御部２１０は、特定した空き領域６１の範囲内における対象物７０の近傍に、コンテンツを投影部２５０に投影させる（Ｓ８７，図７中の（ｂ）参照）。これにより、物体７０及び物体７１の中で特定された対象物７０に関するコンテンツが、棚面６０上で対象物７０の近傍に投影される。そのため、視認者は、コンテンツが対象物７０に関連していることを認識しやすくなる。

また、本実施形態に係る投影装置１００において、制御部２１０は、空き領域６１の範囲に基づいて、コンテンツのサイズを変更することにより、投影画像８０を制御する（Ｓ８８，図８（ｂ）参照）。投影画像８０におけるコンテンツのサイズの変更は、制御部２１０によるデジタルズームによって行われてもよいし、レンズ駆動部５１０による光学ズームによって行われてもよい。デジタルズームによってコンテンツのサイズが変更される場合には、投影画像８０自体のサイズは変更されない。一方で、光学ズームによってコンテンツのサイズが変更される場合には、投影画像８０自体のサイズが変更される。

また、本実施形態に係る投影装置１００は、対象物７０に関連付けされた複数のコンテンツＡ，Ｂ，Ｃを記憶するメモリ２２０をさらに備える。制御部２１０は、空き領域６１の範囲に基づいて、複数のコンテンツＡ，Ｂ，Ｃの中から空き領域６１の形状に応じたコンテンツを選択することにより、投影画像８０を制御する（Ｓ８３，図８中の（ｃ）参照）。

これにより、空き領域６１のサイズ及び形状に応じて、見易いコンテンツが投影される。なお、投影装置１００は、外部機器から対象物７０に関するコンテンツを示す情報を取得してもよい。また、投影装置１００は、例えば有線又は無線通信によってコンテンツを示す情報を取得する通信部を備えてもよい。

また、本実施形態に係る投影装置１００において、制御部２１０は、距離検出部２３０の検出結果に基づいて複数の空き領域６１，６２，６３を特定する。この場合、制御部２１０は、複数の空き領域６１，６２，６３の各々と対象物７０との間の各距離に基づき、複数の空き領域６１，６２，６３の中で対象物７０との間の距離が最も近い空き領域を選択する。そして、制御部２１０は、その最も近い空き領域の範囲内にコンテンツを投影部２５０に投影させる。

これにより、物体７０及び物体７１の中で特定された対象物７０に関するコンテンツが、棚面６０上で対象物７０に最も近い空き領域の範囲内に投影される。そのため、視認者は、コンテンツが対象物７０に関連していることを認識しやすくなる。

また、本実施形態に係る投影装置１００において、制御部２１０は、距離検出部２３０の検出結果に基づいて、空き領域６１の変化を検知する（Ｓ４）。制御部２１０は、変化した空き領域６１に応じて、コンテンツを投影部２５０に投影させる（図８中の（ａ）〜（ｃ）参照）。このとき、制御部２１０は、例えば、空き領域６１の位置や形状の変化を検知する。

これにより、例えば棚面６０上で対象物７０を動かしたときに、対象物７０に関するコンテンツの投影位置も連動して変化する。そのため、棚面６０上で対象物７０を動かしたときでも、投影装置１００は自動的に棚面６０上の空き領域６１を有効活用してコンテンツを投影することができる。なお、図９のフローチャートでは、制御部２１０は、ステップＳ４の処理を行ったが、これに限らず、例えば、空き領域の検出後に（Ｓ３）、毎回、空き領域の分類（Ｓ５）を行ってもよい。すなわち、制御部２１０は、ステップＳ４の処理を行わなくてもよい。

また、本実施形態に係る投影装置１００において、空き領域６１は、平面における領域である。より具体的には、空き領域６１は、商品棚６００の棚面における領域である。空き領域６１は棚面６０における領域に限らず、例えば投影装置１００の投影面を壁面又は床面に設定した場合（図１又は図２参照）、空き領域６１は壁面又は床面における領域であってもよい。空き領域６１が、棚面６０、壁面及び床面の少なくとも一つを含む平面における領域であることにより、空き領域６１上で投影画像８０の歪みが抑制され、コンテンツが見易く投影される。

また、本実施形態に係る投影装置１００は、距離検出部２３０から物体７０及び物体７１までの距離を検出することにより、物体７０及び物体７１を検出する距離検出部２３０を備える。投影装置１００は、距離検出部２３０により、物体の立体形状を示す情報を取得でき、物体を精度良く検出することができる。

（実施形態２）
以下、図面を用いて、実施形態２を説明する。実施形態１では、物体の検出範囲内に置かれた一つの対象物７０が特定される例について説明したが、複数の対象物が特定されてもよい。実施形態２では、複数の対象物の各々に対してコンテンツが投影される例について説明する。

以下、実施形態１に係る投影装置１００と同様の構成、動作の説明は適宜、省略して、本実施形態に係る投影装置１００を説明する。

図１６は、実施形態２に係る投影装置１００による投影動作を説明するための図である。本実施形態に係る投影装置１００は、実施形態１に係る投影装置１００と同様に構成される。本実施形態では、図１６に示すように、商品棚６００の棚面６０に、複数の対象物７０，７２が置かれた場合の投影装置１００の動作について説明する。

本実施形態に係る投影装置１００は、図９のフローチャートと同様の処理を行う。本実施形態では、投影装置１００の制御部２１０は、図９のステップＳ２において、棚面６０上の物体７０，７１，７２の検出結果に基づき複数の対象物７０及び対象物７２を特定する（図１６中の（ａ））。この場合、投影装置１００は、図１６中の（ｂ）に示すように、各対象物７０，７２に関するコンテンツを含む投影画像８２を投影する。投影装置１００は、投影画像８２を投影することによって、対象物７０の近傍の空き領域６３に対象物７０に関するコンテンツを投影し、対象物７２の近傍の空き領域６４に対象物７２に関するコンテンツを投影する。

図１７は、本実施形態における空き領域を分類する処理を示すフローチャートである。制御部２１０は、図９のステップＳ５において、図１２の各処理に代えて図１７のフローチャートによる処理を実行する。

図１７のフローチャートにおいて、制御部２１０は、ステップＳ４４において「Ｎｏ」に進むと、特定された対象物７０及び対象物７２の中から一つの対象物を選択する（Ｓ５１）。

次に、制御部２１０は、選択した対象物毎に、投影候補の空き領域を空き領域登録リスト２４に登録する（Ｓ４５〜Ｓ５０）。

次に、制御部２１０は、特定された対象物７０及び対象物７２においてステップＳ５１で未選択の対象物があるか否かを判断する（Ｓ５２）。制御部２１０は、対象物７０及び対象物７２に未選択の対象物がある場合（Ｓ５２でＹｅｓ）、未選択の対象物に対してステップＳ５１以降の処理を繰り返す。

制御部２１０は、特定された対象物７０及び対象物７２に未選択の対象物がなくなると（Ｓ５２でＮｏ）、図９のステップＳ５の処理を終了し、ステップＳ６に進む。

これにより、制御部２１０は、特定された対象物７０及び対象物７２のそれぞれに対して距離の近い順に投影候補の空き領域を選択することができる。

図１８は、本実施形態におけるコンテンツを決定する処理を示すフローチャートである。投影装置１００の制御部２１０は、図９のステップＳ７において、図１５の各処理に代えて図１８のフローチャートによる処理を実行する。

図１８のフローチャートにおいて、制御部２１０は、まず、複数の対象物７０，７２の中から、一つの対象物を選択する（Ｓ８０）。例えば、制御部２１０は、投影装置１００までの距離の近い順に対象物を選択する。

次に、制御部２１０は、選択した対象物に対して、投影するコンテンツを決定する（Ｓ８１〜Ｓ９０）。

次に、制御部２１０は、特定された対象物７０及び対象物７２においてステップＳ８０で未選択の対象物があるか否かを判断する（Ｓ９１）。制御部２１０は、対象物７０及び対象物７２に未選択の対象物がある場合（Ｓ９１でＹｅｓ）、未選択の対象物に対してステップＳ８０以降の処理を繰り返す。

制御部２１０は、特定された対象物７０及び対象物７２に未選択の対象物がなくなると（Ｓ９１でＮｏ）、図９のステップＳ７の処理を終了し、ステップＳ８に進む。

この際、制御部２１０は、選択済みの対象物に関するコンテンツを投影することが決定した空き領域を、ステップＳ８３において空き領域の選択肢から除外する。これにより、投影装置１００は、複数の対象物７０，７２のそれぞれの近傍の空き領域に、各対象物に関するコンテンツを投影することができる。

以上のように、本実施形態に係る投影装置１００において、制御部２１０は、距離検出部２３０の検出結果に基づいて複数の対象物７０，７２を特定する。この場合、制御部２１０は、複数の対象物７０，７２の各々に関するコンテンツを投影部２５０に投影させる（Ｓ８０〜Ｓ９１）。これにより、複数の対象物７０，７２の各々に関するコンテンツを同時に含む投影画像８２が投影される。

（他の実施形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態１，２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置換、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記各実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施形態を例示する。

上記の実施形態では、投影装置１００は、検出部として距離検出部２３０を備える構成であったが、この構成に限定されない。投影装置１００は、検出部として、距離検出部２３０に代えて、可視光（ＲＧＢ）による撮像画像を撮像するＣＣＤカメラなどの撮像部を備えてもよい。例えば、制御部２１０は、撮像部によって撮像された撮像画像を画像解析することによって、対象物の特定および空き領域の特定を行ってもよい。また、投影装置１００は、距離検出部２３０及び撮像部を検出部として備えてもよい。この場合、制御部２１０は、距離検出部２３０で生成された検出画像及び撮像部で撮像された撮像画像に基づいて、対象物の特定および空き領域の特定を行ってもよい。

上記の実施形態では、投影装置１００において、棚面６０を物体の検出範囲且つ投影面として設定した。物体の検出範囲は予め設定されなくてもよく、例えば、投影装置１００が、距離検出部２３０の検出結果に基づき駆動部１１０等を制御して、物体の検出範囲及び投影面を決定してもよい。

上記の実施形態では、投影装置１００は投影方向を変更する駆動部１１０を備えたが、投影装置１００は駆動部１１０を備えなくてもよい。例えば、投影装置１００は、投影面における所定の領域内においてのみ投影画像を投影する場合に、投影面全体へ投影画像を投影できるように最大の画角を設定することで、駆動部を省略できる。

上記の実施形態では、空き領域は平面における領域であったが、空き領域は平面における領域に限定されない。空き領域は、視認者が投影されたコンテンツを認識しやすい程度の凹凸形状を有する面における領域であってもよい。

上記の実施形態では、棚面６０が投影装置１００の投影面として設定されたが、二つ以上の平面から構成される面が投影装置１００の投影面として設定されてもよい。例えば、棚面６０と壁面とから構成される面が投影装置１００の投影面として設定されてもよい。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、種々の変更、置換、付加、省略などを行うことができる。

本開示に係る投影装置は、投影面に画像を投影する種々の用途に適用可能である。

６０ 棚面
６１，６２，６３，６４ 空き領域
７０，７１，７２ 物体
７０，７２ 対象物
８０，８２ 投影画像
１００ 投影装置
２１０ 制御部
２２０ メモリ（記憶部）
２３０ 距離検出部（検出部）
２５０ 投影部
６００ 商品棚

Claims (10)

1. 所定の投影面において投影画像を投影する投影部と、
   前記所定の投影面において、一つ又は複数の物体を検出する検出部と、
   前記投影画像を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記検出部の検出結果に基づいて、前記一つ又は複数の物体の中から所定の一つ又は複数の対象物を特定し、
   前記検出部の検出結果に基づいて、前記所定の投影面上で前記物体が検出されない一つ又は複数の空き領域を特定し、
   前記所定の対象物に関するコンテンツを含む前記投影画像を制御して、前記空き領域の範囲内に、前記コンテンツを前記投影部に投影させる
   投影装置。
2. 前記制御部は、
   前記投影画像を制御して、前記空き領域の範囲内における前記所定の対象物の近傍に、前記コンテンツを前記投影部に投影させる
   請求項１に記載の投影装置。
3. 前記制御部は、
   前記空き領域の範囲に基づいて、前記コンテンツのサイズを変更することにより、前記投影画像を制御する
   請求項１又は２に記載の投影装置。
4. 前記所定の対象物に関連付けされた複数のコンテンツを記憶する記憶部をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記空き領域の範囲に基づいて、前記複数のコンテンツの中から前記空き領域の形状に応じたコンテンツを選択することにより、前記投影画像を制御する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の投影装置。
5. 前記制御部は、
   前記検出部の検出結果に基づいて複数の空き領域を特定した場合、
   前記複数の空き領域の各々と前記所定の対象物との間の各距離に基づき、前記複数の空き領域の中で前記所定の対象物との間の距離が最も近い空き領域を選択し、
   前記最も近い空き領域の範囲内に、前記コンテンツを前記投影部に投影させる
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の投影装置。
6. 前記制御部は、
   前記検出部の検出結果に基づいて複数の所定の対象物を特定した場合、
   前記複数の所定の対象物の各々に関するコンテンツを前記投影部に投影させる
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の投影装置。
7. 前記制御部は、
   前記検出部の検出結果に基づいて、前記空き領域の変化を検知し、
   変化した空き領域に応じて、前記コンテンツを前記投影部に投影させる
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の投影装置。
8. 前記空き領域は、平面における領域である
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の投影装置。
9. 前記平面は、商品棚の棚面、壁面及び床面の少なくとも一つを含む
   請求項８に記載の投影装置。
10. 前記検出部は、前記検出部から前記物体までの距離を検出することにより、前記物体を検出する
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の投影装置。