JP5420365B2 - 投影装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像を投影する画像投影部を有する投影装置に関する。
従来から、壁面やスクリーンに画像を投影する装置としては、いわゆるプロジェクタがある。このプロジェクタは、商用電源から電力が供給され、所定位置に固定した状態で使用される、いわゆる据え置き型の装置が主流である。この据え置き型のプロジェクタは、固定した状態で、一定箇所の壁面やスクリーンに画像を投影させる。これに対して、近年、プロジェクタとして、小型で持ち運びが容易な携帯型のプロジェクタが提案されている。携帯型のプロジェクタは、一定位置を投影し続けることを前提とした据え置き型のプロジェクタとは異なり、持ち運ぶことができ、また、画像を照射する位置を手動で簡単に調整できるという利点がある。
また、携帯型のプロジェクタとしては、特許文献１に、所定の形状パターンを含む画像を投射面に投射してその画像の投射像を生成する投射手段と、撮影した被写体の撮像画像を取得する撮像手段と、前記撮像手段により撮影して取得された前記投射像の撮像画像中に含まれている前記所定の形状パターンに基づいて、前記投射像の明るさを調節する明るさ調節手段とを備えることを特徴とするプロジェクタ装置が記載されている。
特開２００６−９１１１０号公報
ここで、携帯型のプロジェクタは、持ち運びが容易であり、装置（筐体）の向きも容易に変更できるため、種々の条件の投影面に画像を投影する可能性がある。これに対して、特許文献１に記載の装置では、投影部で投影した画像を撮影することで投影条件を判定し、その判定結果に基づいて明るさを調整している。これにより、画像を投影する明るさを調整することはできる。
しかしながら、携帯型プロジェクタが画像を投影する投影面としては、種々の条件が想定され、投影する光の強度を調整しても画像が見難くなる場合がある。例えば、室内において、テーブル、床等の鉛直方向下側の面に画像を投影する場合がある。この場合、投影面には、種々の物体の影がある領域と影がない領域とが発生する。このように、位置によって影があったり、なかったりする領域では、位置によって画像の見え方が変わってしまうため、明るさを調整しても見やすい部分と見難い部分とが発生してしまう。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より見やすい画像を投影することができる投影装置を提供することを目的とする。
本発明は、投影装置であって、画像を投影する画像投影部と、前記画像投影部が画像を投影することができる領域である投影面の領域ごとの明るさの情報を得るとともに、前記画像投影部で投影する画像の画像処理を行い、かつ、前記画像投影部の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記画像投影部により、各領域の明るさの情報に基づいて他の領域より前記明るさが低い領域に画像を投影させることを特徴とする。
ここで、前記領域は、前記投影面の予め設定された割合以上の領域であることが好ましい。
また、前記制御部は、最も明るさの低い領域に画像を投影させることが好ましい。
また、前記制御部は、予め設定された基準明るさよりも明るさが低い領域に関する情報を得て、基準明るさよりも明るさが低い領域のうち、最も面積が広い領域に前記画像を投影させることが好ましい。
また、前記画像投影部は、予め設定された基準投影方向を基準として画像を投影し、前記制御部は、一定以下の明るさの領域のうち、基準投影方向からの変化が、最も小さい領域に向かって画像を投影させることが好ましい。
また、前記制御部は、画像を投影中に前記明るさが低い領域が移動した場合、前記明るさが低い領域の移動に追従して前記画像を投影させる領域を移動させることが好ましい。
また、前記画像投影部が画像を投影可能な範囲よりも外側に、前記明るさが低い領域がある場合、前記投影可能な範囲が、前記明るさが低い領域を含むように、前記投影可能な範囲を移動させる指示を報知する報知部を有することが好ましい。
また、前記制御部は、前記明るさの低い領域の形状に応じて、前記画像投影部から投影する画像の向き、大きさ、形状の少なくとも１つを変化させることが好ましい。
また、前記制御部は、前記画像投影部による画像の投影中に画像の投影を中断して、中断中の投影面の領域ごとの明るさの情報を得ることが好ましい。
また、前記制御部は、投影面の領域ごとの明るさの情報を、前記画像投影部による画像の投影の開始前に得ることが好ましい。
本発明は、投影装置であって、画像を投影する画像投影部と、前記画像投影部が画像を投影することができる領域である投影面に投影される影の領域の情報を得るとともに、前記画像投影部で投影する画像の画像処理を行い、かつ、前記画像投影部の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記影の領域の情報に基づき、影の領域に前記画像を投影させることを特徴とする。
ここで、前記制御部は、複数の影の領域があるとの情報を得た場合は、最も面積の大きい影の領域に前記画像を投影させることが好ましい。
また、前記制御部は、画像を投影中に前記影の領域が移動した場合、前記影の領域の移動に追従して前記画像を投影させる領域を移動させることが好ましい。
さらに、各部を収納する筐体を有し、前記制御部は、前記画像投影部により画像が投影される方向とは反対方向に配置された光源の位置に関する情報を得て、当該光源の位置と、前記筐体の位置との関係に基づいて、前記投影面に投影される前記影の領域の情報を得ることが好ましい。
また、前記制御部は、前記投影面の画像を取得する画像撮影部を備え、前記画像撮影部で取得した前記投影面の画像に基づいて投影面の領域ごとの明るさの情報を得ることが好ましい。
本発明にかかる投影装置は、投影面の状態に基づいて投影面の中でより適切な領域に画像を投影することで、より見やすい画像を投影することができるという効果を奏する。
図１−１は、携帯電子機器の一実施形態の概略構成を示す斜視図である。 図１−２は、携帯電子機器の一実施形態の概略構成を図１−１とは異なる方向から示す斜視図である。 図２は、図１−１及び図２−１に示す携帯電子機器の機能の概略構成を示すブロック図である。 図３は、図１−１及び図２−１に示す携帯電子機器で画像を投影させている状態を示す説明図である。 図４は、携帯電子機器の動作の一例を示すフロー図である。 図５は、携帯電子機器の動作の一例を示すフロー図である。 図６は、図１−１及び図２−１に示す携帯電子機器で画像を投影させている状態を示す説明図である。 図７は、図１−１及び図２−１に示す携帯電子機器で画像を投影させている状態を示す説明図である。 図８は、携帯電子機器の他の実施形態の概略構成を示す斜視図である。 図９は、図８に示す携帯電子機器の動作の一例を示すフロー図である。 図１０は、携帯電子機器の他の実施形態の概略構成を示す斜視図である。
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。以下においては、投影装置として、携帯電子機器、より具体的には、携帯電話機を例として説明するが、本発明の適用対象は携帯電話機に限定されるものではなく、例えば、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ＰＤＡ、ポータブルナビゲーション装置、ノートパソコン、ゲーム機等に対しても本発明は適用できる。また、持ち運びが自由となり、また、本発明の効果をより好適に得ることができるため、携帯電子機器とすることが好ましいが、投影装置であればよく、据え置き型のプロジェクタ等にも用いることができる。
まず、携帯電子機器の外観の構成を説明する。図１−１は、携帯電子機器の一実施形態の概略構成を示す斜視図であり、図１−２は、携帯電子機器の一実施形態の概略構成を図１−１とは異なる方向から示す斜視図である。携帯電子機器１０は、無線通信機能を備えた携帯電話機である。携帯電子機器１０は、図１−１及び図１−２に示すように、１つの箱型形状の筐体１１の内部に各部が収納されたストレート形状の携帯電話機である。なお、本実施形態では、筐体１１を１つの箱型形状としたが、ヒンジで連結された２つの部材で構成した折りたたみ可能な筐体や、２つの部材をスライドさせる筐体としてもよい。また、３つ以上の部材を連結した筐体も用いることができる。
筐体１１には、表示部として、図１−１に示すディスプレイ１２が設けられる。ディスプレイ１２は、所定の画像として、携帯電子機器１０が受信を待機している状態のときに待ち受け画像を表示したり、携帯電子機器１０の操作を補助するために用いられるメニュー画像を表示したりする。
筐体１１には、通話相手の電話番号や、メール作成時等に文字を入力するための操作キー１３が複数設けられている。さらに、筐体１１の一つの側部（操作キー１３が設けられる面と略直交する面のうちの一つ）には、後述するプロジェクタ３４の動作を制御する専用キー１４が設けられる。なお、操作キー１３及び専用キー１４は、携帯電子機器１０の操作部を構成する。また、筐体１１には、携帯電子機器１０の通話時に音声を受け取るマイク１５、携帯電子機器１０の通話時に音声を発するレシーバ１６が設けられる。
また、図１−２に示すように筐体１１の背面（ディスプレイ１２、操作キー１３が設けられる面とは反対側の面）には、画像を投影するプロジェクタ３４の光射出部３４ａが設けられている。また、筐体１１の背面には、さらに、カメラ３８の撮影部３８ａ、測距センサ４０の送信部４０ａ及び受信部４０ｂが設けられている。
図２は、図１−１及び図１−２に示す携帯電子機器の機能の概略構成を示すブロック図である。図２に示すように携帯電子機器１０は、制御部２２と、記憶部２４と、送受信部２６と、操作部２８と、音声処理部３０と、表示部３２と、プロジェクタ３４と、加速度センサ３６と、カメラ３８と、測距センサ４０と、を有する。
制御部２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の携帯電子機器１０の全体的な動作を統括的に制御する処理部である。すなわち、携帯電子機器１０の各種の処理が、操作部２８の操作や携帯電子機器１０の記憶部２４に保存されるソフトウェアに応じて適切な手順で実行されるように、送受信部２６や、音声処理部３０や、表示部３２等の動作を制御する。携帯電子機器１０の各種の処理としては、例えば、回線交換網を介して行われる音声通話、電子メールの作成及び送受信、インターネットのＷｅｂ（World Wide Web）サイトの閲覧等がある。また、送受信部２６、音声処理部３０、表示部３２等の動作としては、例えば、送受信部２６による信号の送受信、音声処理部３０による音声の入出力、表示部３２による画像の表示等がある。
制御部２２は、記憶部２４に保存されているプログラム（例えば、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。制御部２２は、例えば、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ：Micro Processor Unit）で構成され、前記ソフトウェアで指示された手順にしたがって上述した携帯電子機器１０の各種の処理を実行する。すなわち、制御部２２は、記憶部２４に保存されるオペレーティングシステムプログラムやアプリケーションプログラム等から命令コードを順次読み込んで処理を実行する。
制御部２２は、複数のアプリケーションプログラムを実行する機能を有する。制御部２２が実行するアプリケーションプログラムとしては、例えば、プロジェクタの駆動を制御するアプリケーションプログラムや、各種ゲームを作動させるゲームアプリケーションプログラム等の複数のアプリケーションプログラムがある。
記憶部２４には、制御部２２での処理に利用されるソフトウェアやデータが保存されており、上述した、プロジェクタの駆動を制御するアプリケーションプログラムを作動させるタスクや、各種ゲームアプリケーションプログラムを作動させるタスクが保存されている。
また、記憶部２４には、これらのタスク以外にも、例えば、通信、ダウンロードされた音声データ、あるいは記憶部２４に対する制御に制御部２２が用いるソフトウェア、通信相手の電話番号やメールアドレス等を保存し、管理するアドレス帳、発信音や着信音等の音声ファイル、ソフトウェアの処理過程で用いられる一時的なデータ等が保存されている。また、記憶部２４には、被写体（被投影対象）の大きさ情報を有する画像のデータ等も保存されている。なお、ソフトウェアの処理過程で用いられるコンピュータプログラムや一時的なデータは、制御部２２によって記憶部２４に割り当てられた作業領域へ一時的に保存される。記憶部２４は、例えば、不揮発性の記憶デバイス（ＲＯＭ：Read Only Memory等の不揮発性半導体メモリ、ハードディスク装置等）や、読み書き可能な記憶デバイス（例えば、ＳＲＡＭ：Static Random Access Memory、ＤＲＡＭ：Dynamic Random Access Memory）等で構成される。
送受信部２６は、アンテナ２６ａを有し、基地局によって割り当てられるチャネルを介し、基地局との間でＣＤＭＡ方式などによる無線信号回線を確立し、基地局との間で電話通信及び情報通信を行う。
操作部２８は、例えば、電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、方向キー、決定キー、発信キーなど、各種の機能が割り当てられた操作キー１３と専用キー１４とで構成され、これらのキーがユーザの操作により入力されると、その操作内容に対応する信号を発生させる。そして、発生した信号は、ユーザの指示として制御部２２へ入力される。
音声処理部３０は、マイク１５に入力される音声信号やレシーバ１６から出力される音声信号の処理を実行する。すなわち、音声処理部３０は、マイク１５から入力される音声を増幅し、ＡＤ変換（Analog Digital変換）を実行した後さらに符号化等の信号処理を施して、ディジタルの音声データに変換して制御部２２へ出力する。また、制御部２２から送られる音声データに対して復号化、ＤＡ変換（Digital Analog変換）、増幅等の処理を施してアナログの音声信号に変換してから、レシーバ１６へ出力する。
表示部３２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ、Liquid Crystal Monitor）や、有機ＥＬ（Organic Electro−Luminescence）パネルなどで構成された表示パネル（上述したディスプレイ１２等）を備え、制御部２２から供給される映像データに応じた映像、画像データに応じた画像を表示パネルに表示させる。
プロジェクタ３４は、画像を投影する画像投影機構であり、上述したように、筐体１１の背面に画像を投影する光射出部３４ａが設けられている。ここで、図３は、図１−１及び図１−２に示す携帯電子機器で画像を表示させている状態を示す説明図である。携帯電子機器１０は、プロジェクタ３４の光射出部３４ａから画像を投影する。具体的には、プロジェクタ３４は、画像を構成する光を射出することで、図３に示すように、筐体１１の背面と向かい合っている床、壁面、スクリーン等の面のうち、一定の領域（以下「投影面」という。）５８に画像を投影する。なお、図３に示す例では、プロジェクタ３４により画像が投影可能な領域である投影面５８のうち、一部の領域（後述するが影）６２のみに画像６０を投影させている。また、領域６２は、筐体１１の影が投影されている領域であり、投影面５８の他の領域よりも明るさが低い領域である。この点については、後ほど説明する。また、プロジェクタ３４は、制御部２２により動作が制御され、制御部２２から送られる種々の映像、例えば映画、プレゼンテーション資料を投影し、投影領域に表示させる。なお、投影面５８とは、プロジェクタ３４から投影された光を反射し、その面に画像を投影させる面、つまり、その面で画像を認識することができる面であり、透明ガラスのように光を透過する部材は、投影面にはならない。なお、投影面５８は、平坦な面であることに限定されず、凹凸があってもよい。
プロジェクタ３４は、光源と、画像データに応じて、光源から射出された光を投影するか否かを切り換える光学系とで構成されている。例えば、プロジェクタ３４には、ハロゲンライトや、ＬＥＤ光源、ＬＤ光源を光源とし、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を光学系とした構成のプロジェクタを用いることができる。この場合は、光学系を各画素に対応して投影面５８の全面分に配置し、光源から射出された光を画像に合わせて光学系をオンオフさせることで画像を投影面５８の全面に投影させることができる。また、プロジェクタ３４には、レーザ光を光源とし、光源から射出された光を透過させるか否かを切り換える切り換え素子と、切り換え素子を通過した光をラスター走査させるミラーとで構成される光学系とした構成のプロジェクタを用いることもできる。この場合は、ミラーによってレーザ光から射出された光の角度を変えて、投影領域の全面に光源から照射された光を走査させることで、投影領域に画像を投影させることができる。
加速度センサ３６は、筐体１１に加わる加速度を検出する検出器である。加速度センサ３６として、種々の方法で加速度を検出する検出器を用いることができ、例えば、静電容量の変化や、ピエゾ抵抗の変化、相対位置の変化等で加速度を検出する検出器を用いることができる。加速度センサ３６は、操作者が筐体１１を移動させたり、振ったりする際に、筐体１１に作用する加速度を検出する。
カメラ３８は、筐体１１の背面に設けられた撮影部３８ａにより投影面を含む領域（図３において撮影領域６４）の画像を取得する撮像機構である。つまり、カメラ３８は、プロジェクタ３４が光を射出する方向の画像を取得する。なお、カメラ３８は、例えば、プロジェクタ３４により照射される画像の画角よりも広い画角で画像を撮影する撮影機構であり、要は、プロジェクタ３４により画像が投影される投影面５８よりも広い撮影領域６４の画像を撮影することができるものが好ましい。
測距センサ４０は、プロジェクタ３４から射出された画像が到達し、画像が表示される面、つまり投影面５８との距離を測定する計測器である。測距センサ４０は、筐体１１の背面に配置され、赤外線や、超音波、レーザ光等の計測波を射出する送信部４０ａと、筐体１１の背面に配置され、計測波を受信する受信部４０ｂとを有し、送信部４０ａから射出され対象物体に当たって反射された計測波を受信部４０ｂで受信する。測距センサ４０は、受信部４０ｂが受信した計測波の強度や、計測波の入射角、送信部４０ａで送信してから受信部４０ｂが受信するまでの時間等に基づいて、測距センサ４０と投影面５８との距離を算出する。携帯電子機器１０は、基本的に以上のような構成である。
次に、図４を用いて携帯電子機器１０の動作、具体的には、プロジェクタ３４の制御動作について説明する。ここで、図４は、携帯電子機器の動作の一例を示すフロー図である。また、図４に示す処理は、プロジェクタ３４により投影する画像を、投影面のうち影が投影されている領域に投影する処理である。
まず、操作者の操作によりプロジェクタ３４の起動指示が入力されたら、制御部２２は、ステップＳ１０として、カメラ３８を起動させ、次に、ステップＳ１２として、カメラ３８による影検出を行う。具体的には、制御部２２は、ステップＳ１０でカメラ３８を起動させて、カメラ３８の撮影部３８ａにより撮影領域６４の画像の取得を開始し、ステップＳ１２で取得した画像から撮影領域６４のうち、影となっている領域に関する検出情報を得る。ここで、このステップＳ１２の影の検出は、制御部２２を含むプロジェクタ３４内部の演算処理システムが行うようにしてもよい。あるいは制御部２２は、送受信部等を介して外部の演算処理システム（例えば外部サーバ等）に取得した画像情報を送信し、外部の演算処理システムによる解析結果に基づく検出情報を得るようにしてもよい。
次に、制御部２２は、ステップＳ１２での影の検出結果に基づき、ステップＳ１４として、影が検出されたかの判定結果を得る。制御部２２は、ステップＳ１４で撮影領域６４内には影が検出されない（Ｎｏ）との判定結果を得たら、ステップＳ１６として警告を表示させる。具体的には、制御部２２は、影となっている領域が撮影領域内になく、画像を投影できる影の領域がないことを示すメッセージを表示部３２に表示させ、ステップＳ２６に進む。なお、このステップＳ１４の判定は、制御部２２がプロジェクタ３４内部の演算処理システムにて行うようにしてもよい。あるいはステップＳ１２の検出同様に、外部の演算処理システムによる判定結果を、送受信部等を介して得るようにしてもよい。
また、制御部２２は、ステップＳ１４で影が検出された（Ｙｅｓ）との判定結果を得たら、ステップＳ１８として、影の範囲を抽出し、四角の最大投影範囲を算出する。つまり、制御部２２は、ステップＳ１２で検出した影の領域のうち、外縁の形状が四角（長方形、正方形）となり、かつ、その領域の面積が最大となる領域を算出する。
制御部２２は、ステップＳ１８で投影範囲を算出したら、ステップＳ２０として、算出投影範囲は投影可能かを判定する。つまり、制御部２２は、ステップＳ１８で算出した投影範囲が投影面に含まれているかを判定する。制御部２２は、ステップＳ２０で投影可能（Ｙｅｓ）、つまり、投影範囲は投影面に含まれていると判定したら、ステップＳ２２として、投影を開始する。具体的には、制御部２２は、ステップＳ１８で算出した投影範囲に画像を投影する。制御部２２は、ステップＳ２２で投影を開始したら、ステップＳ２６に進む。
また、制御部２２は、ステップＳ２０で投影可能ではない（Ｎｏ）、つまり、投影範囲が投影面に含まれていないと判定したら、ステップＳ２４として、投影位置誘導表示を行う。具体的には、制御部２２は、投影範囲が投影面に含まれるようになる筐体１１の位置への移動情報を表示部３２に表示させる。なお、移動情報としては、筐体１１を前後左右に移動させる指示、また筐体１１の角度を変化させる指示等がある。その後、制御部２２は、ステップＳ２６に進む。
制御部２２は、ステップＳ１６、ステップＳ２２またはステップＳ２４の処理を終了したら、ステップＳ２６としてカメラを停止して、投影面の撮影を終了した後、処理を終了する。制御部２２は、プロジェクタ３４による画像の投影開始時に以上のような処理を行う。なお、ステップＳ１６で警告を表示した場合、ステップＳ２４で投影位置を誘導表示した場合は、プロジェクタ３４による画像の投影が行われないので、一定時間経過後、または操作者の操作により、再度ステップＳ１０からの処理を行うようにしてもよい。
次に、図５を用いて、画像投影中の処理について説明する。プロジェクタ３４により画像を投影している間、制御部２２は、図５に示すフロー図の処理を行っている。まず、制御部２２は、ステップＳ３０として、投影停止かを判定する。つまり、操作者の操作または、予め入力されている設定等によりプロジェクタ３４からの画像の投影を停止する指示が入力されているかを判定する。
制御部２２は、ステップＳ３０で投影停止ではない（Ｎｏ）、つまり、撮影を停止する処理が入力されておらず、プロジェクタ３４による画像の投影を継続すると判定したら、ステップＳ３２として加速度センサ３６により移動量を検出する。ここで、制御部２２は、加速度センサ３６で検出した加速度の変化の情報に基づき移動量の算出結果を得ることができる。なお、移動量は、直前の投影開始処理時、つまり、画像を投影する範囲を算出した時点からの積算量として算出する。この移動量の算出結果も、上記検出結果や判定結果と同様、制御部２２を含むプロジェクタ３４内部の演算処理システムが行うようにしてもよい。あるいは、制御部２２は、送受信部等を介して外部の演算処理システム（外部サーバ等）に各種情報を送信し、外部の演算処理システムで演算を行うことで、算出結果を得るようにしてもよい。
制御部２２は、ステップＳ３２で移動量の算出結果を得たら、ステップＳ３４として、規定値以上の移動が発生したかを判定する。つまり、制御部２２は、移動量が予め設定した規定値を超えているかを判定する。制御部２２は、ステップＳ３４で規定値以上の移動が発生していない（Ｎｏ）、つまり、移動量が規定値未満であると判定したら、ステップＳ３０に進み、再び投影停止かを判定し、上記処理を繰り返す。
制御部２２は、ステップＳ３４で規定値以上の移動が発生した（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ３６として投影を停止、つまり、プロジェクタ３４による画像の投影を停止した後、ステップＳ３８として投影開始処理を行う。ここで、投影開始処理とは、図４に示すフロー図の処理である。制御部２２は、ステップＳ３８で、カメラを起動させ、影の領域を検出して、投影範囲を算出し、画像が投影可能か判定し、投影可能であると判定したら、算出した領域への画像の投影を開始し、投影不可能と判定したら、投影を開始せずに処理を終了する。
制御部２２は、ステップＳ３８で、投影開始処理を行ったら、ステップＳ４０として、投影状態であるか、つまり、プロジェクタ３４から画像を投影している状態であるかを判定する。制御部２２は、ステップＳ４０で、投影状態である（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ３０に進み、再び投影停止かを判定し、上記処理を繰り返す。また、制御部２２は、ステップＳ４０で、投影状態ではない（Ｎｏ）、つまり、プロジェクタ３４から画像を投影している状態ではないと判定したら、処理を終了する。
また、制御部２２は、ステップＳ３０で、投影停止である（Ｙｅｓ）、つまり、撮影を停止する指示が入力されていると判定したら、ステップＳ４２として、投影を停止する。つまり制御部２２は、ステップＳ４２として、プロジェクタ３４による画像の投影を停止し、その後、処理を終了する。
携帯電子機器１０は、図４及び図５に示すフロー図の処理を行うことで、投影面のうち影となっている領域に画像を投影することができる。このように影と判定した部分に画像を投影することで、投影面のうちより暗い部分に画像を投影することができ、投影した画像を見やすくすることができる。また、照明（光源）が鉛直方向上方にあり、床、テーブル等に画像を投影する場合は、基本的に筐体１１の影が投影面に投影されるため、筐体１１の影に画像を投影することができる。
また、カメラ３８で撮影した画像から影となる部分を自動的に抽出することで、操作者が自ら筐体１１の位置を調整し、プロジェクタ３４から出力される画像が投影される位置を調整することなく、自動的に、影部分に画像を投影することができる。これにより、操作者の操作の負担を軽くすることができる。
ここで、図６は、図１−１及び図２−１に示す携帯電子機器で画像を投影させている状態を示す説明図である。また、図４に示すフロー図のステップＳ２４で説明したように、投影位置を誘導することで、図６に示すように、影６２ａの領域が投影面５８から外れている場合でも、携帯電子機器１０を移動させて、影６２ａの領域と投影面５８とが重なるようにすることができ、より見やすい領域に画像を投影することができる。
ここで、図７は、図１−１及び図２−１に示す携帯電子機器で画像を投影させている状態を示す説明図である。また、図４に示すフロー図のステップＳ１８で説明したように、検出した影のうち、四角の領域を最も大きく確保することができる領域を抽出し、その領域に画像を投影するようにすることで、画像をより大きく投影することができる。具体的には、図７に示すように、投影面５８内（及び／または撮影領域内）に、物体６６により投影される影６２ｂと端末により形成される影６２ｃの２つの影があり、影６２ｂの方が影６２ｃよりも、投影面５８内にある影の領域が大きい場合、影６２ｂと投影面５８とが重なっている領域６８に画像を投影する。このように、より大きい影の領域に画像を投影することで、投影する画像をより大きくすることができる。
また、影と検出した領域から四角で大きい領域が確保できる領域を検出することで、四角の画像をより大きく投影することができる。なお、本実施形態では、四角で最も大きい領域が確保できる影の領域を検出したが、本発明はこれに限定されず、プロジェクタ３４により投影する画像の外形形状に合わせて、検出する領域の形状を決定すればよい。このように、影と判定した領域の中で、投影する画像の外形形状で、最も大きい領域を確保できる領域を算出することで、画像をより大きく表示することができる。また、画像に対応する形状の影の領域を検出することに限定されず、影の形状に合わせて画像の形状を変形させるようにしてもよい。
また、加速度センサ３６を用いて移動量を検出し、移動量が一定以上となったら、再度、投影開始処理を行うことで、筐体１１が移動した場合も自動的に、投影位置が変化し、影となる領域に画像を投影し続けることができる。
なお、図４及び図５に示す例では、移動量が一定以上となったら再設定するようにしたが、これに限定されず、一定時間が経過したら再設定するようにしてもよく、筐体１１の姿勢が変化したら再設定するようにしてもよい。このように、種々の条件で投影位置を再設定することで、影の位置、投影位置の変化に対応して、画像を投影させる位置を調整することができる。
また、カメラ３８で撮影した画像から影の領域を検出する方法は、特に限定されず、種々の方法を用いることができる。例えば、カメラで撮影した画像を画像解析し、色の変化に基づいて影部分を抽出する方法がある。また、プロジェクタ３４、カメラ用のライト等の発光部から光を照射させた状態の画像と、光を照射していない画像とを取得し、２つの画像の差分から、元の投影面の色、形状を算出し、投影面の色、形状の情報を除去した後、影部分を検出するようにしてもよい。
また、携帯電子機器１０は、測距センサ４０によって、投影面との距離を計測し、その計測結果に基づいて投影する画像を調整することが好ましい。投影面との距離に基づいて画像を調整することで、より適切な画像を投影面に投影することができる。
また、上記実施形態では、いずれも投影面の影の領域に画像を投影する設定としたが、常に影の領域に投影する必要はなく、操作者の操作によりモードを選択できるようにすることが好ましい。つまり、操作者によってモード（例えば影投影モード）が選択されたときに、投影面の影の領域を検出し、その領域に画像を投影するようにし、モードが選択されていない場合は、投影面に画像を投影するようにすることが好ましい。このように、モードで切り替えるようにすることで、操作者の用途に応じて投影する画像の状態を切り替えることができる。つまり、投影される大きさが多少小さくなっても鮮明な画像を投影したい場合は、影投影モードを選択し、それ以外の場合は、通常のモードを選択することができる。
また、上記実施形態では、影の領域を検出したが、本発明はこれに限定されず、明るさが一定以下（設定された規定値以下）の領域を検出するようにしてもよい。このように明るさが一定以下の領域を検出することで、影も含めて種々の要因により暗くなっており、画像を好適に投影することができる領域に、画像を投影することができる。これにより、画像が見やすい領域に画像を投影することができる。
また、上記実施形態のように明るさが一定以下（設定された規定値以下、基準明るさよりも明るさが低い）の領域を検出することが好ましいが、投影面において、相対的に明るさが低い領域、つまり相対的に暗い領域を検出し、その領域に画像を投影するようにしてもよい。この場合は、明るさが一定以上の場合もあるが、相対的に暗い部分に画像を投影することができるため、他の領域に投影した場合と比較するとより見やすい画像とすることができる。
また、携帯電子機器１０は、明るさが最も低い領域に画像を投影するようにしてもよい。このように、明るさが最も低い領域に画像を投影することで、投影する画像をより見やすくすることができる。
また、携帯電子機器１０は、プロジェクタ３４により画像を投影する方向の基準投影方向を設定し、明るさが一定以下の領域のうち、基準投影方向からの変化が最も少ない領域、つまり、基準投影方向に最も近い領域に画像を投影するようにしてもよい。なお、基準投影方向は、投影面の所定位置、例えば、投影面の中心等となる。基準位置に近い領域に画像を投影することで、プロジェクタ３４により画像を投影する際に行う補正処理を少なくすることができる。
なお、投影面内の領域は、投影面を予め分割した領域（例えば９分割、１６分割、２５分割、６４分割等）を基準として、その領域を基準として制御すればよい。この場合、分割した１つの領域に画像を投影するようにしてもよいが、分割した１つの領域を基準として、所定の条件を満たす隣接する領域に画像を投影するようにしてもよい。また、複数の領域を比較する場合は、領域の平均値で比較してもよいし、最高値、最低値で比較してもよい。
また、制御部２２は、影と判定した領域、また、明るさが一定値以下と判定した領域の面積が所定の面積以下の場合は、投影不能と判定し、画像の投影を行わないようにしてもよい。このようにすることで、投影する画像が一定以下の大きさとなることを抑制することができる。
また、制御部２２は、明るさ、影に加え、投影面の元の色も加味して、画像を投影する領域を決定することが好ましい。具体的には、白に近い色の領域に画像を投影するように設定することが好ましい。このように白に近い色で、かつ明るさが低い、または影となっている領域に画像を投影することで、投影する画像をより見やすくすることができる。
また、携帯電子機器１０では、投影面の画像を取得し、その画像から影の位置を判定したが、本発明はこれに限定されない。以下、図８を用いて、携帯電子機器の他の例について説明する。ここで、図８は、携帯電子機器の他の実施形態の概略構成を示す斜視図である。なお、図８に示す携帯電子機器８０は、カメラ３８の撮影部３８ａの配置位置を除いて他の構成は、図１−１及び図１−２に示す携帯電子機器１０と同様である。以下では、携帯電子機器１０と同様の構成については説明を省略し、携帯電子機器８０に特有の点について詳細に説明する。
携帯電子機器８０は、カメラ３８の撮影部３８ａが、筐体１１のディスプレイ１２、操作キー１３が設けられている面、つまり、プロジェクタ３４の光射出部３４ａが設けられている面とは反対側の面に設けられている。カメラ３８は、筐体１１のディスプレイ１２、操作キー１３が設けられている面に向かい合っている領域、つまり、プロジェクタ３４により画像が投影される面とは反対側の面を撮影し、画像を取得する。
携帯電子機器８０は、以上のような構成であり、制御部２２は、カメラ３８で撮影した画像から、光源を検出し、検出した光源の位置と筐体１１との関係に基づいて投影面において筐体１１の影が投影される領域を検出し、その筐体１１の影６２が投影される領域に画像を投影する。また、制御部２２は、測距センサ４０の検出結果から、投影面（図８中テーブル面）との距離を算出し、その距離に基づいて影の大きさも判定し、投影する画像の大きさを算出する。
以下、図９を用いて、制御部２２による制御を説明する。ここで、図９は、図８に示す携帯電子機器の動作の一例を示すフロー図である。なお、図９に示すフロー図の工程は、一部図４に示すフロー図の工程と同様である。従って、同様の工程には、同様のステップの番号を付し、詳細な説明は省略する。
まず、操作者の操作によりプロジェクタ３４の起動指示が入力されたら、制御部２２は、ステップＳ１０として、カメラ３８を起動させる。次に、制御部２２は、ステップＳ５０として、カメラ３８による光源向き検出を行う。具体的には、制御部２２は、ステップＳ５０で、カメラ３８の撮影部３８ａにより筐体１１のディスプレイ１２等と向き合っている面の画像の取得を開始し、取得した画像を解析して、蛍光灯、ＬＥＤ、白熱灯等の光源と、画像上における光源の位置を検出する。その後、制御部２２は、検出した光源の筐体１１に対する向きを検出する。つまり、光源から射出される光によって、筐体１１の影はどの方向に投影されるかを検出する。
制御部２２は、ステップＳ５０で光源の向きを検出したら、ステップＳ５２として、ステップＳ５０で検出した光源が単一光源であるかを判定する。制御部２２は、ステップＳ５２で単一光源ではない（Ｎｏ）、つまり、複数の光源が検出された、または光源が検出されなかったと判定したら、ステップＳ１６として警告を表示させる。具体的には、制御部２２は、光源を検出できなかったことまたは、複数の光源が検出され影の位置を特定できないことを示すメッセージを表示部３２に表示させ、ステップＳ２６に進む。
また、制御部２２は、ステップＳ５２で単一光源である（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ５４として、測距センサ４０により、投影面までの距離を測定する。つまり、筐体１１と投影面との距離を計測する。その後、制御部２２は、ステップＳ５６として、光源向き及び投影面までの距離により、影範囲を算出し、四角の最大投影範囲を算出する。
つまり、ステップＳ５０で検出した光源の向きと、ステップＳ５４で計測した投影面までの距離に基づいて、筐体１１が投影面に投影する影範囲、具体的には影の大きさ、また形状を算出し、算出した影範囲から、外縁の形状が四角（長方形、正方形）となり、かつ、その領域の面積が最大となる領域を算出する。
制御部２２は、ステップＳ５６で投影範囲を算出したら、ステップＳ２０として、算出投影範囲は投影可能かを判定する。制御部２２は、ステップＳ２０で投影可能（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ２２として、投影を開始する。制御部２２は、ステップＳ２２で投影を開始したら、ステップＳ２６に進む。
また、制御部２２は、ステップＳ２０で投影可能ではない（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ２４として、投影位置誘導表示を行う。その後、制御部２２は、ステップＳ２６に進む。
制御部２２は、ステップＳ１６、ステップＳ２２またはステップＳ２４の処理を終了したら、ステップＳ２６としてカメラを停止して、投影面の撮影を終了した後、処理を終了する。制御部２２は、プロジェクタ３４による画像の投影開始時に以上のような処理を行う。なお、ステップＳ１６で警告を表示した場合、ステップＳ２４で投影位置を誘導表示した場合は、プロジェクタ３４による画像の投影が行われないので、一定時間経過後、または操作者の操作により、再度ステップＳ１０からの処理を行うようにしてもよい。また、携帯電子機器８０の制御部２２は、プロジェクタ３４による画像の投影中は、上述した図５に示すフロー図と同様の処理を行う。
携帯電子機器８０は、光源の位置を特定することで筐体が投影面に投影されることで形成される影の位置を検出することができる。また、その影の位置に画像を投影することで、投影面に見やすい画像を投影することができる。
なお、上記実施形態では、単一光源ではない場合は、警告を表示させるようにしたが、本発明はこれに限定されず、複数の光源が検出された場合も、各光源から射出される光により投影面に投影される影をそれぞれ算出し、その算出した影から条件に基づいて投影する領域を算出するようにしてもよい。例えば、それぞれの光源と筐体とにとって投影面に投影される影のうち、最も大きくなる影の領域や、光の強度、影の重なりにより明るさが最も低くなる（影が最も濃くなる）領域を算出し、その領域に画像を投影するようにしてもよい。
また、レンズの焦点機能や、画像解析により、光源と筐体との距離を検出し、光源と筐体との距離、及び筐体と投影面との距離に基づいて影の大きさ、投影する画像の大きさを算出、制御するようにしてもよい。このように、光源と筐体との距離も加味することで、より適切な大きさで投影面の影に画像を投影することができる。なお、光源と筐体との距離は、測距センサを設け、測定するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、より適切な大きさで影に画像を投影できるため、測距センサにより、筐体と投影面との距離を検出したが、本発明はこれに限定されず、筐体と投影面との距離によらず、影の大きさと投影する画像の大きさとの関係は一定であると仮定し、投影面に投影する画像の大きさを算出するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、いずれも画像を撮影して、投影面のうち影が投影される領域、または明るさの低い領域を判定し、抽出したが、本発明はこれに限定されず、投影面のうち影が投影される領域、明るさの低い領域を判定することができれば、判定部の構成はこれに限定されない。例えば、投影面の各部の明るさを直接計測できる手段があれば、その手段を用いればよい。
なお、上述したように、携帯電子機器の筐体の形状は、ストレート形状に限定されない。ここで、図１０は、携帯電子機器の他の実施形態の概略構成を示す斜視図である。図１０に示す携帯電子機器１００は、筐体が第１筐体１０２ａと第２筐体１０２ｂとで構成され、かつ、第１筐体１０２ａと第２筐体１０２ｂとがヒンジを介して連結された形状である。携帯電子機器１００は、ヒンジを介して、第１筐体１０２ａと第２筐体１０２ｂとが開閉する、いわゆる折り畳み形状の筐体である。また、携帯電子機器１００は、第２筐体１０２ｂの背面（操作キー等が配置されている面とは反対側の面）にプロジェクタ、カメラ等、携帯電子機器１０の背面に設けられた各部が配置されている。このように、折りたたみ形状の携帯電子機器１００の場合でも、携帯電子機器１０と同様に影６２ｄを検出しその位置に画像６０を投影することで、投影する画像を見やすくすることができる。なお、図１０に示す影６２ｄは、第２筐体１０２ｂが投影面に投影されることで形成される影である。また、携帯電子機器１００も、影に限定されず明るさを基準として投影位置を設定するようにしてもよい。
以上のように、本発明にかかる投影装置は、種々の投影条件で画像を投影する可能性がある投影装置に用いることに適している。
１０ 携帯電子機器
１１ 筐体
１２ ディスプレイ
１３ 操作キー
１４ 専用キー
１５ マイク
１６ レシーバ
２２ 制御部
２４ 記憶部
２６ 送受信部
２６ａ アンテナ
２８ 操作部
３０ 音声処理部
３２ 表示部
３４ プロジェクタ
３４ａ 光射出部
３６ 加速度センサ
３８ カメラ
３８ａ 撮影部
４０ 測距センサ
４０ａ 送信部
４０ｂ 受信部

Claims (15)

  1. 画像を投影する画像投影部と、
    前記画像投影部が画像を投影することができる領域である投影面の領域ごとの明るさの情報を得るとともに、前記画像投影部で投影する画像の画像処理を行い、かつ、前記画像投影部の動作を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、前記画像投影部により、各領域の明るさの情報に基づいて他の領域より前記明るさが低い領域に画像を投影させることを特徴とする投影装置。
  2. 前記領域は、前記投影面の予め設定された割合以上の領域であることを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
  3. 前記制御部は、最も明るさの低い領域に画像を投影させることを特徴とする請求項１または２に記載の投影装置。
  4. 前記制御部は、予め設定された基準明るさよりも明るさが低い領域に関する情報を得て、基準明るさよりも明るさが低い領域のうち、最も面積が広い領域に前記画像を投影させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の投影装置。
  5. 前記画像投影部は、予め設定された基準投影方向を基準として画像を投影し、
    前記制御部は、一定以下の明るさの領域のうち、基準投影方向からの変化が、最も小さい領域に向かって画像を投影させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の投影装置。
  6. 前記制御部は、画像を投影中に前記明るさが低い領域が移動した場合、前記明るさが低い領域の移動に追従して前記画像を投影させる領域を移動させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の投影装置。
  7. 前記画像投影部が画像を投影可能な範囲よりも外側に、前記明るさが低い領域がある場合、前記投影可能な範囲が、前記明るさが低い領域を含むように、前記投影可能な範囲を移動させる指示を報知する報知部を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の投影装置。
  8. 前記制御部は、前記明るさの低い領域の形状に応じて、前記画像投影部から投影する画像の向き、大きさ、形状の少なくとも１つを変化させることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の投影装置。
  9. 前記制御部は、前記画像投影部による画像の投影中に画像の投影を中断して、中断中の投影面の領域ごとの明るさの情報を得ることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の投影装置。
  10. 前記制御部は、前記投影面の領域ごとの明るさの情報を、前記画像投影部による画像の投影の開始前に得ることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の投影装置。
  11. 画像を投影する画像投影部と、
    前記画像投影部が画像を投影することができる領域である投影面に投影される影の領域の情報を得るとともに、前記画像投影部で投影する画像の画像処理を行い、かつ、前記画像投影部の動作を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、前記影の領域の情報に基づき、影の領域に前記画像を投影させることを特徴とする投影装置。
  12. 前記制御部は、複数の影の領域があるとの情報を得た場合は、最も面積の大きい影の領域に前記画像を投影させることを特徴とする請求項１１に記載の投影装置。
  13. 前記制御部は、画像を投影中に前記影の領域が移動した場合、前記影の領域の移動に追従して前記画像を投影させる領域を移動させることを特徴とする請求項１１または１２に記載の投影装置。
  14. さらに、各部を収納する筐体を有し、
    前記制御部は、前記画像投影部により画像が投影される方向とは反対方向に配置された光源の位置に関する情報を得て、当該光源の位置と、前記筐体の位置との関係に基づいて、前記投影面に投影される前記影の領域の情報を得ることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項に記載の投影装置。
  15. 前記制御部は、前記投影面の画像を取得する画像撮影部を備え、前記画像撮影部で取得した前記投影面の画像に基づいて投影面の領域ごとの明るさの情報を得ることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の投影装置。
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