JP3764976B2 - 撮影機能付投射装置、及び投射画像撮影システム - Google Patents

Description

本発明は、スクリーンへ画像を投射する機能に加え、画像を投射した状態のスクリーンを撮影する機能を備えた撮影機能付投射装置、及び投射画像撮影システムに関するものである。

近年、プレゼンテーションや会議等においては、パーソナルコンピュータにデータとして記憶してあるドキュメント（文字や図表等）をプロジェクタを用いてスクリーン上に拡大して投影することが行われている。プロジェクタは、ＰＣ等から映像信号として入力したドキュメントの画像情報を液晶やマイクロミラーアレイ等の画像変換素子により投影光に変換する構成を備えたものが一般的である。

一方、会議等でプロジェクタを使用する際には、スクリーンにホワイトボードを使用するとともに、投影したドキュメントに文字や線（アンダーラインや罫線）等が書き加えられることが多々あり、その場合、デジタルカメラによりスクリーン（ホワイトボード）を撮影することにより、その文字等が書き込まれた状態のドキュメントをデジタルデータ（画像データ）化することが行われている。また、このように文字等が書き込まれた状態のドキュメントをデジタルデータ化する装置として、例えば下記特許文献１にはデジタルカメラが搭載されたプロジェクタが記載されている。
特開平１１−３０５３３５号公報（図１参照）

しかしながら、前述したようなデジタルカメラが搭載されたプロジェクタにおいては、通常、プロジェクタ側の投射レンズとデジタルカメラ側の撮影レンズとの２種類の光学系を有することとなる。そのため、使用時には、プロジェクタ側における投影画像の画角（ズーム比）調整やフォーカス調整と、それに合わせたデジタルカメラ側の画角（ズーム比）調整やフォーカス調整が不可欠となっており、使用のための準備作業が煩雑であるという問題があった。

本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、画像が投射されたスクリーンの撮影作業が容易となる撮影機能付投射装置、及び投射画像撮影システムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため請求項１の発明にあっては、スクリーンへ画像を投射する機能に加え、画像を投射した状態のスクリーンを撮影する機能を備えた撮影機能付投射装置において、画像情報を投射光に変換する画像変換手段と、この画像変換手段により変換された投射光をスクリーンに投射させる位置調整可能な投射用光学系と、前記スクリーンに投射された画像を撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像される光学像を結像する位置調整可能な撮像用光学系と、この撮像用光学系における調整位置を前記投射用光学系と連動させて制御する制御手段と、前記投射用光学系を駆動する投射側駆動手段と、前記撮像用光学系を駆動する撮像側駆動手段と、前記撮像側駆動手段により前記撮像用光学系を駆動し、前記撮像手段により撮像された画像のコントラスト値が最大となるピーク位置に前記撮像用光学系のフォーカス位置を制御するオートフォーカス手段とを備え、前記制御手段は、このオートフォーカス手段により制御された前記撮像用光学系のフォーカス位置に基づき前記投射側駆動手段により前記投射用光学系を駆動し、前記投射用光学系のフォーカス位置を制御するものとした。

かかる構成においては、撮像用光学系の調整位置が投射用光学系の調整位置と連動して自動的に制御されるため、撮像用光学系の位置調整を投射用光学系の位置調整と別に行うことが不要となる。

また、請求項２の発明にあっては、前記撮像用光学系を駆動する駆動手段を備え、前記制御手段は、前記駆動手段により前記撮像用光学系の位置を前記投射用光学系の調整位置に応じた位置に駆動することにより、前記撮像用光学系のズーム比を前記投射用光学系のズーム比と対応するズーム比に制御するものとした。

かかる構成においては、投射用光学系のズーム比が変更されると、それと連動して撮像用光学系のズーム比が自動的に、投射用光学系側に対応するズーム比に制御される。したがって、撮像用光学系のズーム比を投射用光学系のズーム比と別に設定する作業が不要となる。

また、請求項３の発明にあっては、前記投射用光学系を駆動する投射側駆動手段と、前記撮像用光学系を駆動する撮像側駆動手段と、前記スクリーンまでの距離を示す距離情報を取得する距離情報取得手段とを備え、前記制御手段は、その距離情報取得手段により取得された距離情報に基づき、前記投射側駆動手段により前記投射用光学系を駆動し、かつ前記撮像側駆動手段により前記撮像用光学系を駆動することにより、前記投射用光学系と前記撮像用光学系とにおけるフォーカス位置を制御するものとした。

かかる構成においては、投射用光学系と撮像用光学系とにおけるフォーカス位置が、スクリーンまでの距離に応じた位置に自動的に調整されるため、撮像用光学系のフォーカス位置を、投射用光学系のフォーカス位置と別に調整する作業が不要となる。

本発明の撮影機能付投射装置においては、撮像用光学系におけるズーム比の設定や、フォーカス位置の調整といった位置調整作業を、投射用光学系の位置調整作業と別に行うことが不要となるようにした。よって、画像が投射されたスクリーンの撮影作業が容易となる。

また、本発明の投射画像撮影システムにおいては、撮像装置側の撮像用光学系のズーム比を、画像投射装置側の投射用光学系のズーム比と別に設定する作業が不要となるようにした。よって、画像が投射されたスクリーンの撮影作業が容易となる。

以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。
（実施形態１）

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタ１の概略構成を示すブロック図である。このプロジェクタ１は、画像を投射した状態のスクリーンを撮影する機能を備えたものであり、主として制御部２と画像処理・制御部３、画像記録部４、ユーザ制御装置５、投射部６、カメラ部７、距離検出部８から構成されている。

ユーザ制御装置５は、ユーザによるプロジェクタ１の操作、例えばスクリーンに投射する画像（投影画像）の切替え、投影画像の画角調整やフォーカス調整に際して使用される各種の操作キーや、赤外線リモコンが発する赤外線信号の受信回路を含み、操作キーや赤外線リモコンの操作に応じた操作信号を制御部２へ送る。

制御部２はＣＰＵやプログラムＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェイスを含む周辺回路（図示せず）から構成されている。そして、制御部２は、プログラムＲＯＭに格納されているプログラムに基づきプロジェクタ１の各部を制御することにより本発明の制御手段として機能する。

画像処理・制御部３は、画像記録部４に記録されている画像ファイルや、プレゼンテーション用のドキュメントデータに基づく表示信号を生成したり、プロジェクタ１に接続された外部機器から入力された外部入力信号に基づく表示信号を生成し、それを投射部６へ送る。なお外部入力信号は、例えばパーソナルコンピュータから送られる、投影用のドキュメント（文字や図表等）の画像信号や映像信号、タブレットから送られる文字や線画等の入力信号である。また、画像処理・制御部３は、ユーザによる撮影操作があったときには、カメラ部７から送られる画像データに基づき画像ファイルを生成し、それを画像記録部４に記録する。画像記録部４は、例えばプロジェクタ１に内蔵されたフラッシュメモリや、プロジェクタ１に着脱自在な着脱自在なメモリカード等である。

投射部６は、表示部６１と、投射レンズ６２（本発明の投射用光学系）、フォーカスモータ６３、ズームモータ６４、モータ駆動制御部６５から構成されている。表示部６１は、クリプトンランプ等の光源、及び光源の光を投射光に変換するための液晶やマイクロミラーアレイ等の画像変換素子、画像変換素子を駆動する駆動回路等からなり、画像処理・制御部３から送られた表示信号に応じた投射光を出力する。表示部６１から出力された投射光は投射レンズ６２を介してスクリーンに照射され、それによりドキュメントや画像をスクリーン投射表示する。

投射レンズ６２は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ及びズームレンズを構成する複数枚の光学レンズからなり、フォーカスレンズが前記フォーカスモータ６３をアクチュエータとする駆動機構により移動され、かつズームレンズが前記ズームモータ６４をアクチュエータとする駆動機構により移動されるよう構成されている。また、フォーカスモータ６３及びズームモータ６４は、制御部２から送られる画角制御信号及びフォーカス制御信号に基づきモータ駆動制御部６５によって個別に駆動されることにより、モータ駆動制御部６５と共に本発明の投射側駆動手段として機能する。

カメラ部７は、撮像レンズ７１（本発明の撮像用光学系）と、イメージセンサ７２、信号処理部７３、フォーカスモータ７４、ズームモータ７５、モータ駆動制御部７６から構成されている。イメージセンサ７２は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ型の固体撮像素子であって、ユーザによる撮影操作があったとき、撮像レンズ７１によって結像された被写体の光学像を光電変換により撮像信号に変換し出力する。信号処理部７３は、イメージセンサ７２の出力信号からノイズを除去するとともにデジタル信号に変換し、前記画像処理・制御部３へ出力する。なお、図示しないが、カメラ部７にはイメージセンサ７２を駆動する駆動回路が含まれる。

撮像レンズ７１は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ及びズームレンズを構成する複数枚の光学レンズからなり、フォーカスレンズが前記フォーカスモータ７４をアクチュエータとする駆動機構により移動され、かつズームレンズが前記ズームモータ７５をアクチュエータとする駆動機構により移動されるよう構成されている。また、フォーカスモータ７４及びズームモータ７５は、制御部２から送られる画角制御信号及びフォーカス制御信号に基づきモータ駆動制御部７６によって個別に駆動されることにより、モータ駆動制御部７６と共に本発明の投射側駆動手段として機能する。

距離検出部８は本発明の距離情報取得手段であって、赤外線の発生デバイスと一組の受光センサとを含み、赤外線等を発し、その反射光を受光して三角測量の原理でスクリーン（被写体）までの距離を検出し、その検出結果を制御部２へ出力する。

そして、プロジェクタ１においては、前記投射レンズ６２と前記撮像レンズ７１とが、スクリーンからの距離が所定の距離範囲にあるとき、画像の投射方向と撮影方向とがほぼ一致するよう配置されている。

次に、以上の構成からなるプロジェクタ１の本発明にかかる動作を説明する。図２は、電源投入後におけるプロジェクタ１の動作を示すフローチャートである。

プロジェクタ１は電源投入に伴い動作を開始すると、投射レンズ６２及び撮像レンズ７１を駆動して各々のズーム比を初期化した後（ステップＳＡ１）、ドキュメントや画像等の投影を開始する（ステップＳＡ２）。また、距離検出部８により所定の間隔でクリーンまでの距離（投影距離、被写体距離）を検出する動作を開始する（ステップＳＡ３）。なお、検出した距離は制御部２のＲＡＭにその都度記憶する。

引き続き、ここで検出した距離と、投射レンズ６２側のズーム比（初期化されている１：１等の所定のズーム比）とに基づき撮像レンズ７１のズーム比を所定の値に制御し、それにより、イメージセンサ７２によって撮像される画像のほぼ全域が、スクリーン上に投射されている画像等によって占められる状態を確保する。同時に、検出した距離と初期化後のズーム比とに基づき投射レンズ６２のフォーカスを制御し、かつ検出した距離と、上記の制御が行われた後のズーム比とに撮像レンズ７１のフォーカスを制御する。すなわち投射中の画像等のピント合わせを行うと同時に、以後、撮像される画像のピント合わせを予め行う（ステップＳＡ４）。

ここで、上述した撮像レンズ７１におけるズーム比の制御は、予め制御部２のプログラムＲＯＭに記憶されているデータであって、投射レンズ６２のズーム比と、スクリーンまでの距離（投影距離、被写体距離）との関係に対応する最適なズーム比を示すズーム比設定テーブルに基づき行われる。また、投射レンズ６２及び撮像レンズ７１の双方のフォーカスレンズの位置調整は、前記ズーム比設定用のテーブルデータとは別に、投射レンズ６２と撮像レンズ７１とにそれぞれ対応して予め制御部２のプログラムＲＯＭに記憶されているデータであって、各々の光学系においてスクリーンまでの距離（投影距離、被写体距離）と、ズーム比と、適切なフォーカスレンズの位置との関係を示すフォーカス設定テーブルを用いることによって個別に決定される。

これ以後、ユーザによる画角変更操作があったときには（ステップＳＡ５でＹＥＳ）、それに応じて投射レンズ６２側のズームレンズを駆動してズーム比を変更し、かつ変更後のズーム比に応じてフォーカスを再調整し、同時に撮像レンズ７１側についても、そのズーム比を投射レンズ６２側に合わせるべくズームレンズの位置を制御し、かつ変更後のズーム比に応じてフォーカスを再調整する（ステップＳＡ６）。また、いずれかの時点でプロジェクタ１が移動されて、距離検出部８によって検出した距離に変化が生じた場合には（ステップＳＡ７でＹＥＳ）、新たに検出した距離に応じて、撮像レンズ７１のズーム比と、投射レンズ６２及び撮像レンズ７１のフォーカスとを再調整する（ステップＳＡ８）。

そして、ユーザによる撮影操作があったときには（ステップＳＡ９でＹＥＳ）、カメラ部７により任意のドキュメントや画像等が投射されているスクリーンを被写体とする撮像処理を実施し（ステップＳＡ１０）、撮像した画像を画像記録部４へ記録する（ステップＳＡ１１）。以後、ステップＳＡ５へ戻り、電源が切られるまで前述した動作を繰り返す。

以上のように、本実施の形態においては、投射レンズ６２と撮像レンズ７１との双方のフォーカス位置が、自動的にスクリーンまでの距離に応じ位置に制御されるとともに、ユーザが画角変更操作があったときには、撮像レンズ７１のズーム比が、投射レンズ６２のズーム比と連動し、かつ投射レンズ６２のズーム比に対応するズーム比に制御される。したがって、画像を投射した状態のスクリーンを撮影する際には、撮像レンズ７１のズーム比やフォーカスを個別に変更、調整する作業が不要であるため使い勝手が良く、画像が投射されたスクリーンの撮影作業を容易に行うことができる。

なお、本実施の形態では、撮像レンズ７１側におけるフォーカス制御を投射レンズ６２側と同時に常時行うとともに、そのズーム比を常に投射レンズ６２側のズーム比に対応するズーム比に制御するようにしたが、以下のようにしてもよい。例えば、撮像レンズ７１側のズーム比及びフォーカスをユーザによる撮影操作があったときだけ、撮像動作の直前において行わせるようにしてもよい。また、投射レンズ６２及び撮像レンズ７１におけるフォーカス制御を、ズーム比の変更に伴う調整を除き、電源投入直後のみ行わせるようにしてもよい。

（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は、本実施の形態に係るプロジェクタ１０１の概略構成を示すブロック図である。

プロジェクタ１０１においては前述した距離検出部８が廃止される一方、補助光発光部１０２が設けられている。補助光発光部１０２は、白色光や赤色光等の光源と、その駆動回路とから構成され、必要に応じて撮像用の補助光を発光する。また、本実施の形態においては、制御部２が本発明のオートフォーカス手段として機能すること以外は、図１に示したものと同様であるため、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

図４は、電源投入後におけるプロジェクタ１０１の動作を示すフローチャートである。プロジェクタ１０１は電源投入に伴い動作を開始すると、投射レンズ６２及び撮像レンズ７１を駆動して各々のズーム比を初期化した後（ステップＳＢ１）、ドキュメントや画像等の投影を開始する（ステップＳＢ２）。

また、一定時間毎にコントラストＡＦを実施して、被写体距離を取得する動作を開始する（ステップＳＢ３）。すなわち周知のコントラストＡＦ方式によりカメラ部７における撮像レンズ７１のフォーカス制御を行い、そのときの撮像レンズ７１におけるズーム比とフォーカスレンズの位置とから、前述した撮像レンズ７１用のフォーカス設定テーブルを使用して被写体距離を取得する動作を開始する。なお、検出した距離は制御部２のＲＡＭにその都度記憶する。そして、ここで取得した距離を投影距離として、前述したズーム比設定テーブルを用いて撮像レンズ７１のズーム比を制御するとともに、投射レンズ６２用のフォーカス設定テーブルを用いて投射レンズ６２のフォーカスを制御する（ステップＳＢ４）。

これ以後のステップＳＢ５〜ＳＢ１１の動作については、図２に示したステップＳＡ５〜ＳＡ１１で説明した動作と同様である。

以上のように、本実施形態のプロジェクタ１０１においては、撮像レンズ７１のフォーカス位置が自動的に制御され、かつそれと連動して投射レンズ６２のフォーカス位置が自動的に制御され、しかも第１の実施の形態と同様、ユーザが画角変更操作があったときには、撮像レンズ７１のズーム比が、投射レンズ６２のズーム比と連動し、かつ投射レンズ６２のズーム比に対応するズーム比に制御される。したがって、本実施の形態においても、画像を投射した状態のスクリーンを撮影する際には、撮像レンズ７１のズーム比やフォーカスを個別に変更、調整する作業が不要であるため使い勝手が良く、画像が投射されたスクリーンの撮影作業を容易に行うことができる。

なお、本実施の形態においても、撮像レンズ７１側のズーム比は、ユーザによる撮影操作があったときだけ、撮像動作の直前において行わせるようにしてもよい。また、投射レンズ６２及び撮像レンズ７１におけるフォーカス制御を、ズーム比の変更に伴う調整を除き、電源投入直後のみ行わせるようにしてもよい。

（実施形態３）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図５は、本実施の形態に係るプロジェクタ２０１の概略構成を示すブロック図である。

このプロジェクタ２０１は、前述したプロジェクタ１，１０１と異なり、表示部６１、投射レンズ６２、レンズ位置検出部２０７からなる投射部２０６を備えている。表示部６１は先に説明したものと同様であり、投射レンズ６２についても、ズーム比の変更及びフォーカス調整を手動で行うものであること以外は先に説明したものと同様である。レンズ位置検出部２０７は、手動操作により移動した投射レンズ６２の各レンズの位置を検出する位置センサを含み、それらの位置を示す位置検出信号を制御部２へ送る。なお、これ以外の構成については、図１及び図２に示したものと同一の部分に同一の符号を付すことにより説明を省略する。

図６は、電源投入後におけるプロジェクタ２０１の動作を示すフローチャートである。プロジェクタ２０１は電源投入に伴い動作を開始すると、まずドキュメントや画像等の投影を開始する（ステップＳＣ１）。次に、レンズ位置検出部２０７により検出したレンズ位置情報に基づき、投射レンズ６２のズーム比を取得するとともに、投射距離を取得する（ステップＳＣ２）。なお、ズーム比と投射距離の取得には、投射レンズ６２用の前述したフォーカス設定テーブルを用いて行う。引き続き、取得したズーム比と投射距離に基づき、前述したズーム比設定テーブルを用いて撮像レンズ７１側のズーム比を投射レンズ６２側のズーム比に応じたズーム比に制御し、かつ前記投射距離を被写体距離とし、前述したフォーカス設定テーブルを用いてフォーカスを制御する。

それ以後は、ユーザに投射レンズ６２のズーム比やフォーカスが手動操作されたときには、上記と同様の方法によって撮像レンズ７１側のズーム比とフォーカスを自動的にユーザに投射レンズ６２側に合わせて制御する（ステップＳＣ４〜ＳＣ７）。また、ユーザによる撮影操作があったときには（ステップＳＣ８でＹＥＳ）、ドキュメントや画像等が投射されているスクリーンを撮像し、撮像した画像を画像記録部４へ記録する（ステップＳＣ９，ＳＣ１０）。以後、ステップＳＣ４へ戻り、電源が切られるまで前述した動作を繰り返す。

以上のように、本実施形態のプロジェクタ２０１においては、ユーザにより投射レンズ６２のズーム比やフォーカス位置が設定されると、それと連動して撮像レンズ７１のズーム比が投射レンズ６２のズーム比に対応するズーム比に制御され、かつフォーカス位置が自動的に制御される。したがって、本実施の形態においても、画像を投射した状態のスクリーンを撮影する際には、撮像レンズ７１のズーム比やフォーカスを個別に変更、調整する作業が不要であるため使い勝手が良く、画像が投射されたスクリーンの撮影作業を容易に行うことができる。

なお、以上説明した第１〜第３の実施の形態では、撮像レンズ７１がフォーカス制御可能なものである場合について説明したが、例えば撮像レンズ７１に被写界深度が深いものを用いられる等、撮像レンズ７１のフォーカス位置が固定されている構成においては、撮像レンズ７１のズーム比を投射レンズ６２側のズーム比に連動させるだけでも、撮影機能の使用に先立つ準備作業が不要となるため、使い勝手を向上させることができる。

（実施形態４）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図７は、本発明に係る投射画像撮影システムの概略構成を示すブロック図である。本実施の形態の投射画像撮影システムは、ＵＳＢケーブル５０１を介して接続されたプロジェクタ３０１と、デジタルカメラ４０１とから構成されている。

まず、プロジェクタ３０１の構成について説明する。このプロジェクタ３０１は本発明の画像投射装置であって、図示したように、第１の実施の形態で図１に示したプロジェクタ１におけるものと同様、制御部２と、画像処理・制御部３、ユーザ制御装置５、距離検出部８、表示部６１、投射レンズ６２、フォーカスモータ６３、ズームモータ６４、モータ駆動制御部６５を有している。上記の各部は、図１に示したものと同様の機能を備えたものであり、プロジェクタ３０１においても、投射レンズ６２のズーム比の変更操作が可能であるとともに、スクリーン投射した画像のフォーカスが、距離検出部８の検出距離に基づき自動で制御可能となっている。

また、プロジェクタ３０１には、本発明の送信手段であるＵＳＢインターフェース３０３が設けられており、これによりデジタルカメラ４０１との間におけるデータ通信が可能となっている。さらに、制御部２を構成する図示しないプログラムＲＯＭには、プロジェクタ３０１に後述する動作を行わせるためのプログラムが格納されている。

一方、デジタルカメラ４０１は本発明の撮像装置であって、第１の実施の形態で図１に示したプロジェクタ１においてカメラ部７に設けられていたものと同様の機能を有する撮像レンズ７１と、イメージセンサ７２、信号処理部７３、フォーカスモータ７４、ズームモータ７５、モータ駆動制御部７６を有している。なお、図７においても、イメージセンサ７２を駆動する駆動回路は省略してある。

また、デジタルカメラ４０１はＡＦ機能を備えたものであって、プロジェクタ３０１に設けられているものと同様の方式により被写体距離を検出する距離検出部４０２を有している。さらに、デジタルカメラ４０１は一般的なデジタルカメラと同様、表示部４０３、ＤＲＡＭ４０４、画像記録部４０５、キー入力部４０６、本発明の受信手段であるＵＳＢインターフェース４０７を有するとともに、デジタルカメラ４０１全体の動作を制御する制御部４０８を有している。

画像記録部４０５は、イメージセンサ７２により撮像された画像を記録する不揮発性メモリであり、例えばカメラ本体に内蔵又は着脱自在なフラッシュメモリ等である。表示部４０３は、イメージセンサ７２により撮像された画像の表示や画像記録部４０５に記録されている画像を表示する液晶モニタ、及びその駆動回路等である。ＤＲＡＭ４０４は、主として、制御部４０８がイメージセンサ７２により撮像された画像の圧縮／伸張を行う場合の作業用メモリとして使用されるものである。

キー入力部４０６は、電源キーやシャッターキー、ユーザによる各種の設定操作を可能とするためのモード切替キー等から構成されている。なお、デジタルカメラ４０１には、表示部４０３にスルー画像を表示させながら、シャッターキーの押下に伴い撮像した画像を記録する通常の記録（撮影）モードとは別に、プロジェクタ３０１によってスクリーンに投射された画像等を撮影するための連動撮影モードが用意されている。

制御部４０８は、ＣＰＵやプログラムＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェイスを含む周辺回路（図示せず）から構成されている。そして、プログラムＲＯＭに格納されているプログラムに基づき上記各部を制御、及び前述した画像の圧縮／伸張を行う一方、デジタルカメラ４０１に後述する動作を行わせることにより本発明の制御手段として機能する。また、制御部４０８の前記プログラムＲＯＭには、プロジェクタ３０１が有する投射レンズ６２のズーム比と、スクリーンまでの距離（投影距離、被写体距離）との関係に対応する最適なズーム比を示すズーム比設定テーブルが格納されている。

次に、以上の構成からなるプロジェクタ３０１及びデジタルカメラ４０１において、両者がＵＳＢケーブル５０１により接続された状態における発明に係る動作を図８に従い説明する。

図８は、プロジェクタ３０１において連動投射モードによる投射が行われている場合の動作、及びデジタルカメラ４０１において連動撮影モードが設定された場合の動作をそれぞれ示したフローチャートである。なお、プロジェクタ３０１側の連動投射モードは、例えば電源投入時にデジタルカメラ４０１が接続されていたり、電源投入後に任意の時点でデジタルカメラ４０１が接続されたとき自動的に設定されるモードである。また、デジタルカメラ４０１側の連動撮影モードは、例えばプロジェクタ３０１と接続されているときのみ設定可能であって、ユーザによるモード設定操作に伴い設定される撮影用の動作モードである。

デジタルカメラ４０１は連動撮影モードの設定に伴い、まず距離検出部４０２により検出される被写体距離に応じたフォーカス制御を開始した後（ステップＳＤ１）、プロジェクタ３０１に対して画角情報の送信を要求する（ステップＳＤ２）。なお、画角情報は、プロジェクタ３０１が、ユーザによる画角操作がある毎に制御部２が更新して記憶しているズーム比の情報である。

このとき、連動投射モードにあるプロジェクタ３０１は、ユーザ制御装置５からのユーザによる操作によって設定された任意のズーム比で画像を投射するとともに、自己が有するＡＦ機能によりフォーカスの自動で制御している。そして、デジタルカメラ４０１から画角情報の送信要求があると（ステップＳＥでＹＥＳ）、その時点のズーム比を画角情報としてデジタルカメラ４０１へ送信する（ステップＳＥ２）。

また、プロジェクタ３０１は、画角情報の送信要求の有無に関係なく、ユーザによる画角変更操作があれば（ステップＳＥ３でＹＥＳ）、それに応じて投射レンズ６２のズームレンズを駆動してズーム比を変更しその情報を記憶する（ステップＳＥ）。その際、送信要求に応じてデジタルカメラ４０１に画角情報を既に送信していれば（ステップＳＥ５でＹＥＳ）、変更後の画角情報をデジタルカメラ４０１へ送信する（ステップＳＥ６）。また、デジタルカメラ４０１に画角情報を未だ送信していなければ（ステップＳＥ５でＮＯ）、そのまま、ステップＳＥ１へ戻り、前述した処理を繰り返す。つまり、デジタルカメラ４０１からの送信要求に応じていったん画角情報を送信した後には、画角変更操作がある毎に、変更後のズーム倍率を自動的にデジタルカメラ４０１へ送信する。

他方、デジタルカメラ４０１は、上記画角情報が受信できたら（ステップＳＤ３でＹＥＳ）、受信した画角情報に応じて撮像レンズ７１のズームレンズを駆動し、そのズーム比を、撮像する画面のほぼ全面が投影画像により占められるズーム比に制御する（ステップＳＤ４）。なお、係る制御は前述したズーム比設定テーブルに基づき行われる。

以後、ユーザによる撮影操作待ちの状態となり、撮影操作がなければ（ステップＳＤ５でＮＯ）、ステップＳＤ３へ戻る。そして、撮影操作待ちの間には、プロジェクタ３０１から画角情報を受信する毎に、それに応じて撮像レンズ７１のズーム比を変更する。しかる後、ユーザによる撮影操作があったときには（ステップＳＤ５でＹＥＳ）、任意のドキュメントや画像等が投射されているスクリーンを被写体とする撮像処理を実施し（ステップＳＤ６）、撮像した画像を画像記録部４０５へ記録する（ステップＳＤ７）。以後、ステップＳＤ３へ戻り、連動撮影モードが解除されるまで、前述した動作を繰り返す。

以上のように、本実施形態の投射画像撮影システムにおいては、ユーザによりプロジェクタ３０１の画角調整が行われると、それと連動してデジタルカメラ４０１の画角が、プロジェクタ３０１側の画角に対応した適切な画角に自動的に制御される。

したがって、例えばデジタルカメラ４０１に通常の記録モードを設定して表示部４０３に表示されるスルー画像を確認しながら、その撮影方向（撮像レンズ７１の光軸方向）を予めプロジェクタ３０１側の投射方向（投射レンズ６２の光軸）とほぼ一致させておけば、それ以後、画像を投射した状態のスクリーンを撮影する際には、デジタルカメラ４０１における撮像レンズ７１のズーム比を個別に調整したり変更したりする作業が不要である。よって、使い勝手が良く、画像が投射されたスクリーンの撮影作業を容易に行うことができる。

なお、本実施の形態においては、プロジェクタ３０１が、距離検出部８を有するとともに、それを用いて独自に検出した距離に基づき投射レンズ６２のフォーカスを制御するＡＦ機能を備えた場合について説明したが、以下のようにしても良い。例えばプロジェクタ３０１側の距離検出部８を廃止するとともに、通常は手動によるフォーカス調整（キー操作による調整も含む）のみを可能とし、デジタルカメラ４０１が接続され、かつ前述した連動投射モードが設定されているときには、デジタルカメラ４０１側から受信した距離情報に基づくフォーカス制御を行うようにしてもよい。

また、本実施の形態では、プロジェクタ３０１とデジタルカメラ４０１との間における画角情報の送受信をＵＳＢ接続により可能としたが、これ以外にも、有線又は無線（赤外線通信を含む）による他の通信方式によって画角情報を送受信する構成としてもよい。

また、デジタルカメラ４０１として、予めプロジェクタ３０１が有する投射レンズ６２のズーム比と、スクリーンまでの距離（投影距離、被写体距離）との関係に対応する最適なズーム比を示すズーム比設定テーブルが用意されているものについて説明したが、例えば前述した連動撮影モードが設定された時点で、ズーム比設定テーブルを構成するデータをプロジェクタ３０１側から取得する構成としても構わない。当然、その場合には、プロジェクタ３０１側には、デジタルカメラ４０１の機種に応じたデータを用意しておく必要がある。更に、異なる機種のデジタルカメラ４０１の使用を可能とするには、プロジェクタ３０１に上記データを複数種用意しておき、事前にデジタルカメラ４０１側から機種情報を受信させて、対応する機種のデータをデジタルカメラ４０１へ送信させるようにすればよい。

本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタの概略構成を示すブロック図である。 同プロジェクタの電源投入後の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係るプロジェクタの概略構成を示すブロック図である。 同プロジェクタの電源投入後の動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係るプロジェクタの概略構成を示すブロック図である。 同プロジェクタの電源投入後の動作を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る投射画像撮影システムの概略構成を示すブロック図である。 同投射画像撮影システムにおけるプロジェクタの連動投影モードでの動作、及びデジタルカメラの連動撮影モードでの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ プロジェクタ
２ 制御部
６ 投射部
７ カメラ部
８ 距離検出部
６１ 表示部
６２ 投射レンズ
６３ フォーカスモータ
６４ ズームモータ
６５ モータ駆動制御部
７１ 撮像レンズ
７２ イメージセンサ
７３ 信号処理部
７４ フォーカスモータ
７５ ズームモータ
７６ モータ駆動制御部
１０１ プロジェクタ
１０２ 補助光発光部
２０１ プロジェクタ
２０６ 投射部
２０７ レンズ位置検出部
３０１ プロジェクタ
３０３ ＵＳＢインターフェース
４０１ デジタルカメラ
４０７ ＵＳＢインターフェース
４０８ 制御部

Claims (3)

1. スクリーンへ画像を投射する機能に加え、画像を投射した状態のスクリーンを撮影する機能を備えた撮影機能付投射装置において、
   画像情報を投射光に変換する画像変換手段と、
   この画像変換手段により変換された投射光をスクリーンに投射させる位置調整可能な投射用光学系と、
   前記スクリーンに投射された画像を撮像する撮像手段と、
   この撮像手段により撮像される光学像を結像する位置調整可能な撮像用光学系と、
   この撮像用光学系における調整位置を前記投射用光学系と連動させて制御する制御手段と、
   前記投射用光学系を駆動する投射側駆動手段と、
   前記撮像用光学系を駆動する撮像側駆動手段と、
   前記撮像側駆動手段により前記撮像用光学系を駆動し、前記撮像手段により撮像された画像のコントラスト値が最大となるピーク位置に前記撮像用光学系のフォーカス位置を制御するオートフォーカス手段とを備え、
   前記制御手段は、このオートフォーカス手段により制御された前記撮像用光学系のフォーカス位置に基づき前記投射側駆動手段により前記投射用光学系を駆動し、前記投射用光学系のフォーカス位置を制御することを特徴とする撮影機能付投射装置。
2. 前記制御手段は、前記駆動手段により前記撮像用光学系の位置を前記投射用光学系の調整位置に応じた位置に駆動することにより、前記撮像用光学系のズーム比を前記投射用光学系のズーム比と対応するズーム比に制御することを特徴とする請求項１記載の撮影機能付投射装置。
3. 前記投射用光学系を駆動する投射側駆動手段と、
   前記撮像用光学系を駆動する撮像側駆動手段と、
   前記スクリーンまでの距離を示す距離情報を取得する距離情報取得手段とを備え、
   前記制御手段は、その距離情報取得手段により取得された距離情報に基づき、前記投射側駆動手段により前記投射用光学系を駆動し、かつ前記撮像側駆動手段により前記撮像用光学系を駆動することにより、前記投射用光学系と前記撮像用光学系とにおけるフォーカス位置を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の撮影機能付投射装置。

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