JP5504697B2 - 投影システム、投影装置、音声制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、入力される信号に応じて、画像を投影すると共に音声を拡声出力する投影システム、投影装置、音声制御方法及びプログラムに関する。

伝播速度の異なる信号を発生する発生器と、その信号の位相差を検出する検出器とを設け、位相差から距離を計算することで距離情報を得て、得た距離情報を画像の表示制御に用いるテレビジョン受像機が従来技術として知られている。（特許文献１）

特開平０５−２１９４０１号公報

上記特許文献の技術は、テレビジョン受像機を対象としたものであり、リモコンでのボタン操作に応じて該リモコンとテレビジョン受像機本体との距離を正確に算出し、その算出結果をテレビジョン受像機での画像表示に活用するものである。

ところで、プレゼンテーション等に使用するプロジェクタ装置では、装置本体と実際に画像が投影されるスクリーンとの距離が設置状況によって大きく変化する。そのため、上記特許文献のように、リモコンからの信号を受信する受信部と、画像の表示を行なう表示部とが一体に構成されたテレビジョン受像機の技術をそのまま適用することができない。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ユーザが煩雑な手間を要することなく、適切な再生環境を実現することが可能な投影システム、投影装置、音声制御方法及びプログラムを提供することにある。

請求項１記載の発明は、入力される画像信号に応じた画像を形成し、形成した画像を投影対象に向けて投影すると共に、入力される音声信号に応じて放音する投影装置、及び該投影装置での各種動作を指示するリモートコントローラを有する投影システムであって、上記投影対象と上記投影装置との間の距離を取得する第１の距離取得手段と、上記投影装置と上記リモートコントローラとの間の距離を取得する第２の距離取得手段と、投影対象に向けて投影する画像のズームを変更する投影角度を可変する投影角度可変機構と、上記投影角度可変機構による投影画像の投影角度情報を取得する投影角度取得手段と、上記第１及び第２の距離取得手段で得た両距離値と上記投影角度取得手段で得た投影画像の投影角度情報とに応じて上記投影装置で放音する音量を調整する音量調節手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、入力される画像信号に応じた画像を形成し、形成した画像を投影対象に向けて投影部、入力される音声信号に応じて放音する放音部、及び各種動作を指示するリモートコントローラからの指示信号を受信する受信部を備えた投影装置であって、上記投影対象と上記投影装置との間の距離を取得する第１の距離取得手段と、上記投影装置と上記リモートコントローラとの間の距離を取得する第２の距離取得手段と、投影対象に向けて投影する画像のズームを変更する投影角度を可変する投影角度可変機構と、上記投影角度可変機構による投影画像の投影角度情報を取得する投影角度取得手段と、上記第１及び第２の距離取得手段で得た両距離値と上記投影角度取得手段で得た投影画像の投影角度情報とに応じて上記投影装置で放音する音量を調整する音量調節手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、投影対象に向けて投影する画像のズームを変更する投影角度を可変する投影角度可変機構と、上記投影角度可変機構による投影画像の投影角度情報を取得する投影角度取得手段と、上記投影角度取得手段で得た投影画像の投影角度情報に応じて投影装置で放音する音量を調整する音量調節手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ユーザが煩雑な手間を要することなく、適切な音量調整を自動化することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るプロジェクタ装置の電子回路の機能構成を示すブロック図。 同実施形態に係るリモコン装置の電子回路の機能構成を示すブロック図。 同実施形態に係る指示時の処理内容を示すフローチャート。 同実施形態に係るプロジェクタ装置の設置環境を示す図。

以下本発明を、リモートコントローラを備えたデータプロジェクタ装置に適用した場合の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、同実施形態に係るデータプロジェクタ装置１０が備える電子回路の概略機能構成を示すブロック図である。
１１は入出力コネクタ部であり、例えばピンジャック（ＲＣＡ）タイプのビデオ入力端子、Ｄ−ｓｕｂ１５タイプのＲＧＢ入力端子、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタを含む。

入出力コネクタ部１１より入力される各種規格の画像信号は、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２、システムバスＳＢを介し、一般にスケーラとも称される画像変換部１３に入力される。画像変換部１３は、入力された画像信号を投影に適した所定のフォーマットの画像信号に統一し、適宜表示用のバッファメモリであるビデオＲＡＭ１４に記憶した後に、投影画像処理部１５へ送る。

この際、ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）用の各種動作状態を示すシンボル等のデータも必要に応じてビデオＲＡＭ１４で画像信号に重畳加工され、加工後の画像信号が投影画像処理部１５へ送られる。

投影画像処理部１５は、送られてきた画像信号に応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば６０［フレーム／秒］と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、空間的光変調素子（ＳＬＭ）であるマイクロミラー素子１６を表示駆動する。

このマイクロミラー素子１６は、アレイ状に配列された複数、例えばＸＧＡ（横１０２４×縦７６８ドット）分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン／オフ動作することでその反射光により光像を形成する。

一方で、本データプロジェクタ装置１０の光源として、ＬＥＤアレイ１７を用いる。このＬＥＤアレイ１７は、ＲＧＢの各色で発光する多数のＬＥＤが規則的に混在するようにアレイ配置して構成される。

ＬＥＤアレイ１７の各色成分毎の時分割発光が、内面全面に反射ミラーを貼設した角錐台状のハウジング１８により集光され、インテグレータ１９で輝度分布が均一な光束とされた後に、ミラー２０で全反射して上記マイクロミラー素子１６に照射される。

そして、マイクロミラー素子１６での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズユニット２１を介して、投影対象となるここでは図示しないスクリーンに投影表示される。

上記投影レンズユニット２１は、詳細な光学レンズ構成は省略するが、フォーカス位置を可変するフォーカスレンズ及び投影画角を可変するズームレンズを含み、それらレンズがステッピングモータ（Ｍ）２２により駆動されて、それぞれ光軸に沿って独立して移動する。

また、上記投影レンズユニット２１の近傍に測距センサ２３が配設される。この測距センサ２３は、一対の赤外線ＬＥＤと赤外線フォトトランジスタとで構成される。しかして測距センサ２３は、投影レンズユニット２１の投影方向と略一致した方向に向けて設置されて、投影対象となるスクリーンまでの距離を測定する。

具体的には、測距センサ２３が投影レンズユニット２１と共に投影対象のスクリーンに向いた状態で測距センサ２３の赤外線ＬＥＤから赤外光が出射され、その反射光を対となる赤外線フォトトランジスタで受光する。その結果、上記赤外光の発光と受光との時間差から赤外線が反射された位置までの距離を算出可能となる。

上記ＬＥＤアレイ１７は、Ｒドライバ２４、Ｇドライバ２５、及びＢドライバ２６によりそれぞれ対応する色のＬＥＤ群が駆動制御され、ＲＧＢの各原色が時分割で発光する。

これらＲドライバ２４、Ｇドライバ２５、及びＢドライバ２６と、上記ステッピングモータ２２、及び測距センサ２３を投影光処理部２７が制御する。

この投影光処理部２７は、投影画像処理部１５から与えられる画像データのタイミングに応じて上記Ｒドライバ２４、Ｇドライバ２５、及びＢドライバ２６によるＬＥＤアレイ１７での発光タイミングを制御する。

また投影光処理部２７は、上記ステッピングモータ２２及び測距センサ２３を制御することで、投影レンズユニット２１のフォーカスレンズ及びズームレンズの移動と、スクリーンまでの距離の測定とを実行させる。

上記各回路の動作すべてをＣＰＵ２８が制御する。このＣＰＵ２８は、メインメモリ２９及びプログラムメモリ３０と接続される。メインメモリ２９は、ＤＲＡＭで構成され、ワークメモリとして機能する。プログラムメモリ３０は、動作プログラムや各種定型データ等を記憶した電気的書換可能な不揮発性メモリで構成される。ＣＰＵ２８は、メインメモリ２９及びプログラムメモリ３０を用いることで、このデータプロジェクタ装置１０内全般の制御動作を実行する。

上記ＣＰＵ２８は、キー操作部３１及びＩｒ送受信部３２からのキー操作信号に応じて各種投影動作を実行する。キー操作部３１は、データプロジェクタ装置１０の本体に設けられる。Ｉｒ送受信部３２は、このデータプロジェクタ装置１０専用の後述するリモートコントローラ４０との間で赤外（Ｉｒ）光を送受信する。ユーザが直接キー操作部３１を操作した場合、及びＩｒ送受信部３２を介してリモートコントローラ４０からのキー操作信号を入力した場合、当該キー操作信号はＣＰＵ２８に入力され、ＣＰＵ２８はそのキー操作信号に対応した動作を実行する。

上記ＣＰＵ２８はさらに、上記システムバスＳＢを介して音声処理部３３と接続される。音声処理部３３は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部３４を駆動して拡声放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。

図２は、上記データプロジェクタ装置１０専用のリモートコントローラ４０の構成を示す。同図で、４１は上記データプロジェクタ装置１０の本体の操作部３１と同様のキー構成を有するキー操作部である。このキー操作部４１でのキー操作による信号が制御部４２に送られる。

制御部４２は、このリモートコントローラ４０の動作を一括して実行するもので、測距センサ４３及び距離算出部４４と接続される。測距センサ４３は、リモートコントローラ４０の例えば薄板形状をした筐体の前面中央に設けられ、例えば一対の赤外線ＬＥＤと赤外線フォトトランジスタとで構成される。測距センサ４３を構成する上記赤外線ＬＥＤは、キー操作信号を変調した赤外光を上記データプロジェクタ装置１０のＩｒ送受信部３２に向けて出射する赤外線送光部としても機能する。

測距センサ４３を用いて距離を測定する場合、測距センサ４３が配設されたリモートコントローラ４０の筐体前面をデータプロジェクタ装置１０に向けた状態で測距センサ４３の赤外線ＬＥＤから赤外光が出射され、その反射光を赤外線フォトトランジスタで受光する。

距離算出部４４は、上記赤外光の発光と受光との時間差から赤外線が反射された位置までの距離を算出し、算出した結果を制御部４２へ出力する。制御部４２は、距離算出部４４から得た距離値の情報を測距センサ４３の赤外線ＬＥＤによりデータプロジェクタ装置１０側へ出力させる。

次に上記実施形態の動作について説明する。
図３は、データプロジェクタ装置１０の電源を投入するべくリモートコントローラ４０のキー操作部４１に備えられる電源キーを操作した際に、データプロジェクタ装置１０側の制御部４２が実行する初期設定の一部である音量調整を抽出して示すものである。

この図３の処理は、主としてデータプロジェクタ装置１０内のＣＰＵ２８が、プログラムメモリ３０から読出した動作プログラムをメインメモリ２９に展開して記憶させた上で実行する。

なお、本実施形態では、音声処理部３３がスピーカ部３４を拡声駆動するにあって、ボリュームレベルを「０（最小・無音）」乃至「５０（最大）」までの計５１段階に分けて制御するものとする。

その動作当初には、測距センサ２３を用いてデータプロジェクタ装置１０から投影対象となるスクリーン、またはホワイトボードなどその代替物までの距離ｄ１を測定する（ステップＳ１０１）。

図４は、このデータプロジェクタ装置１０の設置環境を示すものである。図中に示す如く、まずデータプロジェクタ装置１０の測距センサ２３からスクリーンＳＣまでの距離ｄ１を測定する。

次いで、リモートコントローラ４０からデータプロジェクタ装置１０までの距離ｄ２をリモートコントローラ４０の測距センサ４３を用いて測定する（ステップＳ１０２）。

この距離ｄ２の処理は、実際にはリモートコントローラ４０のキー操作部４１で電源キーの操作直後に続けて実行されるもので、その状態ではリモートコントローラ４０の測距センサ４３がデータプロジェクタ装置１０側を向いているものと考えられるので、測距センサ４３、距離算出部４４により得られた距離情報をリモートコントローラ４０とデータプロジェクタ装置１０との間の距離であるものとして、リモートコントローラ４０からデータプロジェクタ装置１０へ送出する。

データプロジェクタ装置１０では、Ｉｒ送受信部３２を介してリモートコントローラ４０からの距離情報を受信する。

次いで、投影レンズユニット２１のズームレンズのその時点での投影角度θをステッピングモータ２２の回動位置から投影光処理部２７を介して取得する（ステップＳ１０３）。

そして、上記距離ｄ１が第１の閾値Ｄｔｈ１より大きいか否かにより、データプロジェクタ装置１０がスクリーンＳＣから遠く離れて設置されているか否かを判断する（ステップＳ１０４）。

ここで上記距離ｄ１が第１の閾値Ｄｔｈ１より大きいと判断した場合には、次に上記距離ｄ２が第２の閾値Ｄｔｈ２より大きいか否かにより、リモートコントローラ４０を操作しているユーザがデータプロジェクタ装置１０から遠く離れて設置されているか否かを判断する（ステップＳ１０５）。

ここで上記距離ｄ２が第２の閾値Ｄｔｈ２１より大きいと判断した場合には、データプロジェクタ装置１０がスクリーンＳＣから遠く離れており、且つデータプロジェクタ装置１０とユーザも遠く離れているものとして、音声処理部３３がスピーカ部３４を拡声駆動するボリュームレベルを「４０」に設定する（ステップＳ１０６）。

また、上記ステップＳ１０５で上記距離ｄ２が第２の閾値Ｄｔｈ２１以下であると判断した場合には、データプロジェクタ装置１０がスクリーンＳＣから遠く離れているものの、データプロジェクタ装置１０とユーザとは近いものとして、音声処理部３３がスピーカ部３４を拡声駆動するボリュームレベルを「３０」に設定する（ステップＳ１０７）。

さらに、上記ステップＳ１０４で上記距離ｄ１が第１の閾値Ｄｔｈ１以下であり、データプロジェクタ装置１０がスクリーンＳＣからさほど離れていないと判断した場合には、次に上記距離ｄ２が第２の閾値Ｄｔｈ２より大きいか否かにより、リモートコントローラ４０を操作しているユーザがデータプロジェクタ装置１０から遠く離れて設置されているか否かを判断する（ステップＳ１０８）。

ここで上記距離ｄ２が第２の閾値Ｄｔｈ２１より大きいと判断した場合には、データプロジェクタ装置１０がスクリーンＳＣからさほど離れていないものの、データプロジェクタ装置１０とユーザとは遠く離れているものとして、音声処理部３３がスピーカ部３４を拡声駆動するボリュームレベルを「２０」に設定する（ステップＳ１０９）。

また、上記ステップＳ１０８で上記距離ｄ２が第２の閾値Ｄｔｈ２１以下であると判断した場合には、データプロジェクタ装置１０がスクリーンＳＣからさほど離れておらず、且つ、データプロジェクタ装置１０とユーザも近くにあるものとして、音声処理部３３がスピーカ部３４を拡声駆動するボリュームレベルを「１０」に設定する（ステップＳ１１０）。

上記ステップＳ１０６，Ｓ１０７，Ｓ１０９及びＳ１１０のいずれかによるボリュームレベルの設定処理後、上記ステップＳ１０３で取得した投影レンズユニット２１の投影角度θが閾値Ｚｔｈより大きいか否かにより、画像をより大きく投影しようとしているか否かを判断する（ステップＳ１１１）。

ここで投影角度θが閾値Ｚｔｈより大きいと判断した場合にのみ、画像をより大きく投影しようとしているものとして、音量もそれに合わせるべく、音声処理部３３がスピーカ部３４を拡声駆動するその時点でのボリュームレベルをさらに「＋１０」分だけ更新設定し（ステップＳ１１２）、以上でこの図３の処理を終了する。

以上に述べた如く本実施形態によれば、ユーザが煩雑な手間を要することなく、リモートコントローラ４０とデータプロジェクタ装置１０本体、及び投影対象となるスクリーンＳＣの各距離に応じて、適切な音量調整を自動化することが可能となる。

なお、上記実施形態では、スクリーンＳＣとデータプロジェクタ装置１０との距離、及びデータプロジェクタ装置１０とリモートコントローラ４０との距離に加えて、投影レンズユニット２１での投影画角も反映してさらに音量調整を行なうものとしたので、よりきめ細かな調整により、投影環境に適した音量を設定できる。

なお、上記図３に示した処理は、上述した如く初期設定の一部としてのみならず、データプロジェクタ装置１０のキー操作部３１またはリモートコントローラ４０のキー操作部４１で自動合焦やズーム角度を指示するためのキー操作がなされる毎に自動的に実施しても良い。

また、上記実施形態では、データプロジェクタ装置１０とリモートコントローラ４０との間の距離をリモートコントローラ４０の側で測定し、得た距離情報をリモートコントローラ４０からデータプロジェクタ装置１０に伝送するものとして説明したが、本発明はこれに限らず、例えばデータプロジェクタ装置１０側でリモートコントローラ４０との距離を測定するような構成としても良い。

さらに、上記図３の処理では、スクリーンＳＣとデータプロジェクタ装置１０との距離、及びデータプロジェクタ装置１０とリモートコントローラ４０との距離により絶対値としてのボリュームレベルを設定するものとして説明したが、その時点ですでに設定されているボリュームレベルに対して所定の幅だけ増減するような制御を実施するものとしても良い。

その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１０…データプロジェクタ装置、１１…入出力コネクタ部、１２…入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）、１３…画像変換部、１４…ビデオＲＡＭ、１５…投影画像処理部、１６…マイクロミラー素子（ＳＬＭ）、１７…ＬＥＤアレイ、１８…ハウジング、１９…インテグレータ、２０…ミラー、２１…投影レンズユニット、２２…ステッピングモータ（Ｍ）、２３…測距センサ、２４…Ｒドライバ、２５…Ｇドライバ、２６…Ｂドライバ、２７…投影光処理部、２８…ＣＰＵ、２９…メインメモリ、３０…プログラムメモリ、３１…キー操作部、３２…Ｉｒ送受信部、３３…音声処理部、３４…スピーカ部、４０…リモートコントローラ、４１…キー操作部、４２…制御部、４３…測距センサ、４４…距離算出部、ＳＢ…システムバス、ＳＣ…スクリーン。

Claims (7)

1. 入力される画像信号に応じた画像を形成し、形成した画像を投影対象に向けて投影すると共に、入力される音声信号に応じて放音する投影装置、及び該投影装置での各種動作を指示するリモートコントローラを有する投影システムであって、
   上記投影対象と上記投影装置との間の距離を取得する第１の距離取得手段と、
   上記投影装置と上記リモートコントローラとの間の距離を取得する第２の距離取得手段と、
   投影対象に向けて投影する画像のズームを変更する投影角度を可変する投影角度可変機構と、
   上記投影角度可変機構による投影画像の投影角度情報を取得する投影角度取得手段と、
   上記第１及び第２の距離取得手段で得た両距離値と上記投影角度取得手段で得た投影画像の投影角度情報とに応じて上記投影装置で放音する音量を調整する音量調節手段と、
   を備えたことを特徴とする投影システム。
2. 入力される画像信号に応じた画像を形成し、形成した画像を投影対象に向けて投影部、入力される音声信号に応じて放音する放音部、及び各種動作を指示するリモートコントローラからの指示信号を受信する受信部を備えた投影装置であって、
   上記投影対象と上記投影装置との間の距離を取得する第１の距離取得手段と、
   上記投影装置と上記リモートコントローラとの間の距離を取得する第２の距離取得手段と、
   投影対象に向けて投影する画像のズームを変更する投影角度を可変する投影角度可変機構と、
   上記投影角度可変機構による投影画像の投影角度情報を取得する投影角度取得手段と、
   上記第１及び第２の距離取得手段で得た両距離値と上記投影角度取得手段で得た投影画像の投影角度情報とに応じて上記投影装置で放音する音量を調整する音量調節手段と、
   を備えたことを特徴とする投影装置。
3. 投影対象に向けて投影する画像のズームを変更する投影角度を可変する投影角度可変機構と、
   上記投影角度可変機構による投影画像の投影角度情報を取得する投影角度取得手段と、
   上記投影角度取得手段で得た投影画像の投影角度情報に応じて投影装置で放音する音量を調整する音量調節手段と、
   を備えたことを特徴とする投影装置。
4. 入力される画像信号に応じた画像を形成し、形成した画像を投影対象に向けて投影部、入力される音声信号に応じて放音する放音部、上記投影対象に向けて投影する画像のズームを変更する投影角度を可変する投影角度可変機構及び各種動作を指示するリモートコントローラからの指示信号を受信する受信部を備えた投影装置での音声制御方法であって、
   上記投影対象と上記投影装置との間の距離を取得する第１の距離取得工程と、
   上記投影装置と上記リモートコントローラとの間の距離を取得する第２の距離取得工程と、
   上記投影角度可変機構による投影画像の投影角度情報を取得する投影角度取得工程と、
   上記第１及び第２の距離取得工程で得た両距離値と上記投影角度取得工程で得た投影画像の投影角度情報とに応じて上記投影装置で放音する音量を調整する音量調節工程と、
   を有したことを特徴とする音声制御方法。
5. 入力される画像信号に応じた画像を形成し、形成した画像を投影対象に向けて投影部、入力される音声信号に応じて放音する放音部及び上記投影対象に向けて投影する画像のズームを変更する投影角度を可変する投影角度可変機構を備えた投影装置での音声制御方法であって、
   上記投影角度可変機構による投影画像の投影角度情報を取得する投影角度取得工程と、
   上記投影角度取得工程で得た投影画像の投影角度情報に応じて上記投影装置で放音する音量を調整する音量調節工程と、
   を有したことを特徴とする音声制御方法。
6. 入力される画像信号に応じた画像を形成し、形成した画像を投影対象に向けて投影部、入力される音声信号に応じて放音する放音部、上記投影対象に向けて投影する画像のズームを変更する投影角度を可変する投影角度可変機構及び各種動作を指示するリモートコントローラからの指示信号を受信する受信部を備えた投影装置が内蔵するコンピュータが実行するプログラムであって、
   上記投影対象と上記投影装置との間の距離を取得する第１の距離取得ステップと、
   上記投影装置と上記リモートコントローラとの間の距離を取得する第２の距離取得ステップと、
   上記投影角度可変機構による投影画像の投影角度情報を取得する投影角度取得ステップと、
   上記第１及び第２の距離取得ステップで得た両距離値と上記投影角度取得ステップで得た投影画像の投影角度情報とに応じて上記投影装置で放音する音量を調整する音量調節ステップと、
   をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
7. 入力される画像信号に応じた画像を形成し、形成した画像を投影対象に向けて投影部、入力される音声信号に応じて放音する放音部及び上記投影対象に向けて投影する画像のズームを変更する投影角度を可変する投影角度可変機構を備えた投影装置が内蔵するコンピュータが実行するプログラムであって、
   上記投影角度可変機構による投影画像の投影角度情報を取得する投影角度取得ステップと、
   上記投影角度取得ステップで得た投影画像の投影角度情報に応じて投影装置で放音する音量を調整する音量調節ステップと、
   をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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