JP7036133B2 - プロジェクションシステム、プロジェクターの制御方法およびプロジェクター - Google Patents
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Description
A1.プロジェクションシステム1000
図1は、第1実施形態に係るプロジェクションシステム1000を示す図である。プロジェクションシステム1000は、プロジェクター1と、第1オブジェクト7aと、第2オブジェクト7bと、第3オブジェクト7cと、第4オブジェクト7dと、を含む。
図2は、プロジェクター1を模式的に示す図である。プロジェクター1は、操作受取部101と、画像処理部102と、ライトバルブ駆動部103と、投写部104と、光源駆動部105と、撮像部106と、記憶部107と、制御部108と、バス109と、を含む。画像処理部102は、画像合成部102aと、歪補正部102bと、を含む。投写部104は、光源11と、赤色用液晶ライトバルブ12Rと、緑色用液晶ライトバルブ12Gと、青色用液晶ライトバルブ12Bと、投写光学系13と、を含む。
図3は、台形歪補正の一例を説明するための図である。具体的には図3は、液晶ライトバルブ12において生成される生成画像の補正手法を説明するための図である。
次に、ガイド画像E1と投写位置検出用画像E2とオブジェクト検出用画像E3の各々の生成画像の一例を説明する。
図4は、ガイド画像データが示すガイド画像E1の一例を示す図である。すなわち、図4は、ガイド画像データに基づく生成画像の一例を示す図である。ガイド画像E1は、第1ガイド領域F11と、第2ガイド領域F12と、を有する。ガイド画像E1は、図4において斜線で示す第1背景F13を含む。第1背景F13の色は黒色である。第1背景F13の色は、黒色に限らず、少なくとも第1ガイド領域F11の色と異なればよい。第1背景F13の色は、第1ガイド領域F11の色と第2ガイド領域F12の色とのいずれとも異なってもよい。
図5は、投写位置検出用画像データが示す投写位置検出用画像E2の一例を示す図である。具体的には、図5は、投写位置検出用画像データに基づく生成画像の一例を示す図である。
図6は、オブジェクト検出用画像データが示すオブジェクト検出用画像E3の一例を示す図である。すなわち、図6は、オブジェクト検出用画像データに基づく生成画像の一例を示す図である。
次に、ガイド画像E1と投写位置検出用画像E2とオブジェクト検出用画像E3の各々の投写画像の一例を説明する。
図7は、ガイド画像E1の投写画像の一例を示す図である。図7では、プロジェクター1と投写面5aとの相対的な位置関係等に起因して、ガイド画像E1には台形歪が生じている。
図8は、投写位置検出用画像E2の投写画像の一例を示す図である。図8では、プロジェクター1と投写面5aとの相対的な位置関係等に起因して、投写位置検出用画像E2には台形歪が生じている。
図9は、オブジェクト検出用画像E3の投写画像の一例を示す図である。図9では、プロジェクター1と投写面5aとの相対的な位置関係等に起因して、オブジェクト検出用画像E3には台形歪が生じている。投写面5aのうちパターンF3aが照射される領域Kaと、投写面5aのうちパターンF3bが照射される領域Kbと、投写面5aのうちパターンF3cが照射される領域Kcと、投写面5aのうちパターンF3dが照射される領域Kdとの各々は、第1領域の一例である。なお、図7にも、第1領域として機能する領域Ka1~Kd1が示されている。
次に、プロジェクター1の配置について説明する。オブジェクト検出用パターンF3の一部が、投写面5aに位置するオブジェクト7に照射される状況でも、撮像部106が、オブジェクト7によって反射されたオブジェクト検出用パターンF3の一部の光を受光できない位置にあると、撮像部106が生成する撮像データは、オブジェクト7を表さない。この場合、決定部45は、撮像データに基づいて、オブジェクト7の位置を特定できない。
次に、上述のように配置されたプロジェクター1の動作を説明する。図16は、プロジェクター1の動作を説明するためのフローチャートである。
ここで、液晶パネル座標系における投写範囲は、液晶ライトバルブ12の画素領域12aのうち、投写領域8eの全領域または投写領域8eの一部の領域に投写される画像が生成される範囲である。以下、画素領域12aのうち、投写領域8eの全領域に投写される画像が生成される領域を「特定領域」と称する。
図17は、ステップS16において台形歪補正がなされた後に投写される、台形歪補正後投写画像Pの一例を示す図である。台形歪補正後投写画像Pは、表示画像E4の一例である。図17では、台形歪補正後投写画像Pの外縁が投写領域8eの外縁と一致するように台形歪補正が行われている。
上述の開示に係るプロジェクションシステム1000、プロジェクター1の制御方法およびプロジェクター1は以下の態様を含む。
この態様によれば、オブジェクト7が投写面5aのいずれの位置に配置されても、撮像データにおいて、オブジェクト7の輝度は投写面5aの輝度よりも高くなる。このため、決定部45は、この輝度の違いに基づいて、オブジェクト7の位置を特定できる。したがって、オブジェクト7を用いた投写領域8eの設定が可能になる。
この態様によれば、オブジェクト7が投写面5aのいずれの位置に配置されても、決定部45は、撮像データに基づいてオブジェクト7の位置を特定できる。例えば、光の散乱性が高い投写面5aが用いられる場合には観測角度T2が0°以上10°以下であれば、オブジェクト7が投写面5aのいずれの位置に配置されても、決定部45は、撮像データに基づいてオブジェクト7の位置を特定可能である。
上述の実施形態について、例えば、次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様の中から任意に選択された一または複数の変形を適宜組み合わせることも可能である。
第1実施形態では、光の散乱性が高い投写面5aが用いられる。しかしながら、投写面5aとして、鏡面反射性が強い投写面が用いられてもよい。図20~図23は、オブジェクト7における光の反射特性U1と、鏡面反射性が強い投写面5aにおける光の反射特性U3と、を示す図である。鏡面反射性が強い投写面5aは、例えば、ホワイトボードである。
図21は、光の入射角度T1が20°である場合のオブジェクト7における光の反射特性U1bと、光の入射角度T1が20°である場合の投写面5aにおける光の反射特性U3bとを示す。
図22は、光の入射角度T1が40°である場合のオブジェクト7における光の反射特性U1cと、光の入射角度T1が20°である場合の投写面5aにおける光の反射特性U3cとを示す。
図23は、光の入射角度T1が60°である場合のオブジェクト7における光の反射特性U1dと、光の入射角度T1が20°である場合の投写面5aにおける光の反射特性U3dとを示す。
図20~図23において、横軸は観測角度T2を表し、縦軸は反射強度T3を表す。図20~図23の縦軸のスケールは、図10~図13の縦軸のスケールと異なる。ここで、鏡面反射性が強いとは、入射角度T1が反射角度と等しいまたは略等しいことをいう。
オブジェクト7の反射強度T3が高いほど、撮像データが示すオブジェクト7の輝度が高くなり、投写面5aの反射強度T3が高いほど、撮像データが示す投写面5aの輝度は高くなる。
このため、観測角度T2が2°以上10°以下である場合には、撮像データが示すオブジェクト7の輝度を撮像データが示す投写面5aの輝度で除算することによって得られる値が閾値以上となる。
そこで、鏡面反射性が強い投写面5aが用いられる場合には、利用者は、オブジェクト7と投写部104とを通る第1直線L1と、オブジェクト7と撮像部106とを通る第2直線L2とのなす角度である観測角度T2が、2°以上10°以下の範囲内となるように、投写部104と撮像部106とを配置する。
この場合、利用者は、特定可能領域5a1内に、オブジェクト7を配置すべき領域を設定すればよい。例えば、利用者は、投写面5aの四隅の領域のうち、特定不能領域5a2を含まない領域を、オブジェクト7を配置すべき領域として設定する。
この場合、ユーザーは、観測角度T2が2°以上10°以下の範囲内になるように、投写部104と撮像部106との投写面5aとの位置関係を変更するか、または、入射角度T1が20°以上60°以下の範囲内になるように、投写部104と撮像部106との投写面5aとの位置関係を変更する。
第1実施形態および第1変形例において、投写部104は、オブジェクト7ごとに、オブジェクト7の位置の近くに4つドットF2a~F2dを投写し、座標調整部44が、オブジェクト7ごとに、当該オブジェクト7の位置の近くにあるドットF2a~F2dを用いることによって射影変換行列を生成してもよい。この場合、局所的に見ると、撮像部106のレンズの歪みの影響を軽減することが可能になる。この場合も、オブジェクト7の位置の近くに投写されるドットの数は4より多くてもよい。
第1実施形態および第1変形例1~第2変形例において、オブジェクト7として用いられる再帰性反射体は、可視光について再帰性反射特性を有してもよいし、赤外光等の非可視光について再帰性反射特性を有してもよい。オブジェクト7として、可視光について再帰性反射特性を有する再帰性反射体が用いられる場合、オブジェクト検出用パターンF3は可視光を含む光で構成される。オブジェクト7として、非可視光について再帰性反射特性を有する再帰性反射体が用いられる場合、オブジェクト検出用パターンF3は非可視光を含む光で構成される。
第1実施形態および第1変形例1~第3変形例において、4つのオブジェクト7の位置は、投写面5aの四隅に限らない。例えば、4つのオブジェクト7の各々の位置は、投写面5aの隅よりも内側の位置でもよい。
第1実施形態および第1変形例~第4変形例において、オブジェクト7の数は4に限らず1以上であればよい。例えば、図26に示すように、矩形の投写領域8eを囲う形態のオブジェクト7gが用いられる場合、オブジェクト7の数は1でよい。この場合、利用者は、オブジェクト7gの四隅の各々が、ガイド画像E1における第1ガイド領域F11に位置するように、ガイド画像E1の位置とオブジェクト7gの位置とのいずれかまたは両方を調整する。この態様では、1つのオブジェクト7によって投写領域8eを設定できるので、4つのオブジェクト7を用いて投写領域8eを設定する場合に比べて投写領域8eの設定が容易になる。
第1実施形態および第1変形例~第5変形例において、ガイド画像E1において、第1メッセージM1と第2メッセージM2との全部または一部が省略されてもよい。また、ガイド画像E1において、第2ガイド領域F12が第2メッセージM2と共に省略されてもよい。
第1実施形態および第1変形例~第6変形例において、第1ガイド領域F11の範囲は、歪補正部102bが台形歪補正を実行することによって投写画像の四隅が移動可能な移動可能範囲でもよいし、移動可能範囲に含まれる範囲でもよい。
第1実施形態および第1変形例~第7変形例において、投写位置検出用パターンF2が赤外光等の非可視光で行われる場合、ガイド画像E1において、第2ガイド領域F12と第2メッセージM2は省略される。投写位置検出用パターンF2が赤外光等の非可視光で行われる場合、利用者に投写位置検出用パターンF2が認識されないので、利用者に気づかれずにステップS5を実行することが可能になる。オブジェクト検出用パターンF3が赤外光等の非可視光で行われる場合、利用者にオブジェクト検出用パターンF3が認識されないので、利用者に気づかれずにステップS11を実行することが可能になる。
第1実施形態および第1変形例~第8変形例において、投写面5aとして、エレベーターのドアのように移動可能な面が用いられてもよい。この場合、例えばオブジェクト7が位置するエレベーターのドアが開くと、投写画像を暗くしたり、投写画像の投写を停止したりすることが可能になる。
第1実施形態および第1変形例~第9変形例において、オブジェクト7は、磁力または粘着部材によって、投写面5aに固定されてもよい。なお、オブジェクト7を投写面5aに固定する手法は適宜変更可能である。
第1実施形態および第1変形例~第10変形例において、記憶部107が画像データを記憶している場合には、画像合成部102aは、受信画像データの代わりに、記憶部107が記憶している画像データを用いてもよい。
第1実施形態および第1変形例~第11変形例において、投写部104では、光変調装置として液晶ライトバルブが用いられた。しかしながら、光変調装置は液晶ライトバルブに限らない。例えば、光変調装置は、3枚の反射型の液晶パネルを用いた構成でもよい。光変調装置は、1枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式、3枚のデジタルミラーデバイスを用いた方式、1枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせた方式等の構成でもよい。光変調装置が、1枚のみの液晶パネルまたは1枚のみのデジタルミラーデバイスである場合、色分離光学系と色合成光学系とに相当する部材は不要である。また、液晶パネルおよびデジタルミラーデバイス以外にも、光源が発する光を変調可能な構成は、光変調装置として採用できる。
第1実施形態および第1変形例~第12変形例において、ステップS9は、省略されてもよい。
Claims (11)
- 投写面の第1領域内に位置する再帰性反射体と、
第1画像と、第2画像と、を互いに異なるタイミングで投写する投写装置と、
前記投写装置が前記第1領域を含む第1投写領域に前記第1画像を投写する状況において前記第1投写領域を撮像することによって撮像データを生成する撮像装置と、
前記撮像データに基づいて前記再帰性反射体の位置を特定し、前記再帰性反射体の位置に基づいて、前記第2画像が投写される第2投写領域を決定する制御装置と、を含み、
前記投写装置と前記撮像装置は、前記撮像データが示す前記再帰性反射体と周辺とのコントラスト比が所定値以上になるように配置されている、
プロジェクションシステム。 - 前記撮像データが示す前記再帰性反射体の輝度を、前記撮像データが示す前記投写面の輝度で除算することによって得られる値が、1よりも大きい値である閾値以上になるように、前記投写装置と前記撮像装置が配置されている、
請求項1に記載のプロジェクションシステム。 - 前記再帰性反射体と前記投写装置とを通る第1直線と、前記再帰性反射体と前記撮像装置とを通る第2直線と、のなす角度が所定角度範囲内となるように、前記投写装置と前記撮像装置が配置されている、
請求項1または2に記載のプロジェクションシステム。 - 前記所定角度範囲は、0°以上10°以下の範囲である、
請求項3に記載のプロジェクションシステム。 - 前記第1領域は平面であり、
前記第1領域の法線と前記第1直線とのなす角度が20°以上60°以下の範囲内となるように、前記投写装置が配置されている、
請求項4に記載のプロジェクションシステム。 - 前記所定角度範囲は、2°以上10°以下の範囲である、
請求項3に記載のプロジェクションシステム。 - 前記投写装置は、前記第1画像を投写する前に、前記第1領域を示すガイド画像を投写する、
請求項1から6のいずれか1項に記載のプロジェクションシステム。 - 画像を投写する投写部と、撮像を実行する撮像部と、を含むプロジェクターの制御方法であって、
投写面のうち再帰性反射体を配置すべき第1領域を示すガイド画像を前記投写部から投写し、
前記再帰性反射体が配置された前記第1領域を含む第1投写領域に第1画像を前記投写部から投写し、
前記投写部が前記第1投写領域に前記第1画像を投写する状況において前記撮像部で前記第1投写領域を撮像することによって撮像データを生成し、
前記撮像データに基づいて前記再帰性反射体の位置を特定し、前記再帰性反射体の位置に基づいて、前記投写部が第2画像を投写する第2投写領域を決定すること、を含み、
前記撮像データが示す前記再帰性反射体と周辺とのコントラスト比が所定値以上になるように、前記第1領域が設定されている、
プロジェクターの制御方法。 - 前記撮像データが示す前記再帰性反射体の輝度を、前記撮像データが示す前記投写面の輝度で除算することによって得られる値が、1よりも大きい値である閾値以上になるように、前記第1領域が設定されている、
請求項8に記載のプロジェクターの制御方法。 - 投写面のうち再帰性反射体を配置すべき第1領域を示すガイド画像を投写し、前記ガイド画像の投写後に、前記再帰性反射体が配置された前記第1領域を含む第1投写領域に第1画像を投写する投写部と、
前記投写部が前記第1投写領域に前記第1画像を投写する状況において前記第1投写領域を撮像することによって撮像データを生成する撮像部と、
前記撮像データに基づいて前記再帰性反射体の位置を特定し、前記再帰性反射体の位置に基づいて、前記投写部が第2画像を投射する第2投写領域を決定する決定部と、を含み、
前記撮像データが示す前記再帰性反射体と周辺とのコントラスト比が所定値以上になるように、前記第1領域が設定されている、
プロジェクター。 - 前記撮像データが示す前記再帰性反射体の輝度を、前記撮像データが示す前記投写面の輝度で除算することによって得られる値が、1よりも大きい値である閾値以上になるように、前記第1領域が設定されている、
請求項10に記載のプロジェクター。
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