JPWO2017002298A1 - スクリーン装置、及び、映像投写システム - Google Patents

スクリーン装置、及び、映像投写システム Download PDF

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Abstract

本開示のスクリーン装置は、複数の光電変換素子を有し、映像投写装置の映像光を受光するスクリーンと、複数の光電変換素子が映像光を受光して光電変換した電力を給電する給電部と、スクリーンを支持し、給電部から給電された電力により飛行する飛行体と、飛行体の飛行を制御する飛行制御部と、を備える。また、本開示の映像投写システムは、スクリーン装置と、映像光をスクリーンに投写する映像投写装置と、を備える。

Description

本開示は、空を飛行する飛行体が映像投写装置からの映像光を受光するスクリーンを支持するスクリーン装置、及び、映像投写システムに関するものである。
従来のスクリーン装置、及び、映像投写システムは、空を飛行する飛行体に映像投写装置からの映像光を受光するスクリーンを支持させていた。そして、その飛行体は飛行駆動用の電池から供給される電力により飛行していた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１１９４０２号公報
しかしながら、従来の構成では、飛行体に搭載できる飛行駆動用の電池を軽くする必要があり、電池容量には限界がある。そのため、飛行体は短時間（十数分）しか飛行することができなかった。
本開示は、従来の課題を解決するもので、飛行体がより長時間の飛行を行うことができるスクリーン装置、及び、映像投写システムを提供することを目的とする。
従来の課題を解決するために、本開示のスクリーン装置、及び、映像投写システムは、複数の光電変換素子を有し、映像投写装置の映像光を受光するスクリーンと、複数の光電変換素子が映像光を受光して光電変換した電力を給電する給電部と、スクリーンを支持し、給電部から給電された電力により飛行する飛行体と、飛行体の飛行を制御する飛行制御部と、を備える。
本開示のスクリーン装置、及び、映像投写システムによれば、飛行体がより長時間の飛行を行うことができる。
実施の形態１における映像投写システムの概要図である。 実施の形態１におけるスクリーンの概要図である。 実施の形態１におけるスクリーン装置のブロック図である。 実施の形態１における映像投写装置のブロック図である。 実施の形態１における映像投写システムの動作を示すフローチャートである。 実施の形態１におけるスクリーンが＋Ｚ方向にずれた時の概要図である。 実施の形態１におけるスクリーンが−Ｚ方向にずれた時の概要図である。 実施の形態１におけるスクリーンがＹ軸回りに回転した時の概要図である。 実施の形態１におけるスクリーンがＸ、Ｙ方向にずれた時の概要図である。 実施の形態２における映像投写システムの動作を示すフローチャートである。 実施の形態３における映像投写システムの動作を示すフローチャートである。
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、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
（実施の形態１）
まず、本開示の映像投写システム１の構成について説明する。図１は、実施の形態１における映像投写システム１の概要図である。
図１に示すように、本開示の映像投写システム１は、スクリーン１０が飛行体２０に支持されたスクリーン装置２と、映像投写装置３０から構成されている。スクリーン１０は、飛行体２０に支持部材１３により支持され、水平方向（Ｘ方向）、垂直方向（Ｙ方向）、映像投写装置３０からスクリーン１０への投写方向（Ｚ方向）に空中を飛行することができる。スクリーン１０と飛行体２０はケーブル１４により電気的に接続されている。スクリーン１０は、映像投写装置３０から投写された映像光を受光している。飛行体２０は、スクリーン１０から電力の供給を受けることができる。図１において、スクリーン１０の右方向を＋Ｘ方向、スクリーン１０の上方向を＋Ｙ方向、スクリーン１０から映像投写装置３０の方向を＋Ｚ方向とする。回転方向に関しては、軸の＋方向から見て、右回りを＋方向、左回りを−方向とする。
図２は、実施の形態１におけるスクリーン１０の概要図である。スクリーン１０は、表面全面に、光を散乱させて映像が表示できるように散乱部材が配置されている。また、図２に示すように、スクリーン１０は、表面に複数の光電変換素子１１がマトリックス状（２８０個：２０列×１４行）に配置されている。光電変換素子１１は、スクリーンに投写された映像光により発電し、飛行体２０に給電する。
そして、光電変換素子１１の中で４個のコーナー部を含む最外周のＸ方向、及び、Ｙ方向に配置された光電変換素子１１は、特に評価用光電変換素子１２である。複数の評価用光電変換素子１２は、発電した電力が個別に測定できるように飛行体２０と接続され、電力を給電する。評価用光電変換素子１２の個々の発電量を測定することによって、映像投写装置３０からの映像光が正しくスクリーンに投写できているか判断することが可能である。本実施の形態では、図２に示すように、最外周に配置された全ての光電変換素子１１は評価用光電変換素子１２である。しかし、評価用光電変換素子１２を１〜数個ずつ離して配置してもよい。
図３は、実施の形態１におけるスクリーン装置２のブロック図である。スクリーン装置は、スクリーン１０と、スクリーン１０が発電した電力が供給される飛行体２０とからなる。飛行体２０は、給電部２１と、計測部２２と、蓄電部２３と、飛行駆動部２４と、飛行制御部２５と、飛行通信部２６とから構成される。
給電部２１は、スクリーン１０の複数の光電変換素子１１から発電された電力を集電し、電圧を基準の電圧に昇圧する。また、光電変換素子１１からの電力を集電すると共に、各々の評価用光電変換素子１２からの電力を個別に集電している。
計測部２２は、給電部２１で給電された電力において、全ての光電変換素子１１の総発電量である総電力値を計測すると共に、各々の評価用光電変換素子１２の発電量である評価電力値を計測する。
蓄電部２３は、計測部２２からの電力を蓄電する。蓄電部２３は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池である。
飛行駆動部２４は、蓄電部２３からの電力により駆動し、飛行体２０を空中に飛行させる。飛行駆動部２４は、モータやプロペラなどから構成される。
飛行制御部２５は、計測部２２から総電力値および評価電力値のデータを受け取る。そして、これらのデータに基づき、飛行体２０の飛行を制御することにより、スクリーン１０を移動及び回転させる。飛行制御部２５の具体的な飛行制御については後述する。
飛行通信部２６は、飛行制御部２５の指示に従って、映像投写装置３０と通信する。飛行通信部２６は、総電力値や評価電力値などの電力量データおよび、輝度向上指示や回転指示や移動指示などの指示信号を送信する。また、飛行通信部２６は、映像投写装置３０からの指示信号を受信し、飛行制御部２５に出力する。
また、飛行体２０は加速度センサ（図示せず）を備えてもよい。加速度センサは、飛行体２０の水平方向の傾きを検出する。そして、飛行制御部２５が、加速度センサからの検出結果によりスクリーン１０の水平方向の傾きが水平になるように飛行駆動部２４を制御する。
図４は、実施の形態１における映像投写装置３０のブロック図である。映像投写装置３０は、映像受信部３１と、投写制御部３２と、投写部３３と、投写通信部３４と、投写駆動部３５とから構成される。
映像受信部３１は、テレビチューナ、ビデオレコーダ、パーソナルコンピュータなどから映像信号を受信する。
投写制御部３２は、映像受信部３１から入力した映像信号により、映像の輝度などを調整して投写部３３が映像光を投写するように制御する。また、投写制御部３２は、投写通信部３４から入力した信号により、投写部３３の輝度調整や投写角度や投写位置を調整する。
投写部３３は、投写制御部３２から入力した映像光をスクリーン１０に対して投写する。投写部３３は、投写レンズなどから構成される。
投写通信部３４は、飛行体２０や、リモコンなどの外部操作機器（図示せず）からの指示信号を受信し、投写制御部３２に出力する。また、投写通信部３４は、投写制御部３２からの指示信号を飛行体２０に送信する。
投写駆動部３５は、投写制御部３２の制御により、投写部３３が投写する映像の投写角度や投写位置などを変更するために、投写部３３を駆動する。
次に、本実施の形態の映像投写システム１の動作について説明する。図５は、実施の形態１における映像投写システム１の動作を示すフローチャートである。
映像投写装置３０は、−Ｚ方向に映像光をスクリーン１０に投写する（ステップＳ５１）。スクリーン１０は、映像投写装置３０が投写した映像光を受光する（ステップＳ５２）。スクリーン１０の光電変換素子１１は、受光した映像光により発電する（ステップＳ５３）。スクリーン１０は、全ての光電変換素子１１が発電した電力を飛行体２０の給電部２１に給電する。そのとき、スクリーン１０は、各々の評価用光電変換素子１２の発電量が計測できるように、給電部２１に分けて給電する。
飛行体２０の計測部２２は、給電部２１からの光電変換素子１１の総電力値および複数の評価用光電変換素子１２の各々の評価電力値を、所定時間（例えば、５秒間）の平均値で計測する（ステップＳ５４）。所定時間は、５秒間と限定されず、飛行体２０の動きなどで適宜設定される。例えば、所定時間は、飛行体２０の動きが速いときは短い時間（１〜３秒）で、飛行体２０の動きが遅いときは長い時間（３０秒〜２分）が望ましい。また、電力を平均する時間の周期と、制御を行う周期を異なる時間にしてもよい。
次に、飛行制御部２５は、計測部２２が計測した評価用光電変換素子１２の評価電力値の全てが所定の基準値（例えば、０．１Ｗ）より小さいか否かを判定する（ステップＳ５５）。図６は、スクリーン１０が＋Ｚ方向にずれた時の概要図である。図６に示すように、スクリーン１０と映像投写装置３０との距離が小さくなり、映像投写装置３０からの映像光が、スクリーン１０の評価用光電変換素子１２が配置された領域よりも小さい面積に縮小されることがある。この場合、映像投写装置３０からの全ての映像光を光電変換素子１１が受光するが、光電変換素子１１の最外周に位置する評価用光電変換素子１２には映像光が投写されないので、評価用光電変換素子１２の各々の評価電力値は所定の基準値より小さく（ほぼゼロ）になる。そのため、ステップＳ５５はＹｅｓとなる。
評価電力値が所定の基準値より小さい場合（ステップＳ５５のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、評価用光電変換素子１２が映像光を受光できるように、飛行体２０を後方（−Ｚ方向）に移動させて映像投写装置３０から遠ざける（ステップＳ６１）。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価用光電変換素子１２の評価電力値が基準値以上の場合（ステップＳ５５のＮｏ）、飛行制御部２５は、計測部２２が測定した総電力値が飛行体２０を飛行させる基準値（例えば、２０Ｗ）より小さいか判定する（ステップＳ５６）。図７は、スクリーン１０が−Ｚ方向にずれた時の概要図である。図７に示すように、スクリーン１０と映像投写装置３０との距離が大きくなり、映像投写装置３０からの映像光が、スクリーン１０の光電変換素子１１が配置された領域よりも大きい面積に拡大されることがある。この場合、全ての評価用光電変換素子１２は映像光を受光しているので、個々の評価用光電変換素子１２の評価電力値は所定の基準値以上である。しかし、映像光は光電変換素子１１が配置された領域外にも広がっているため、光電変換素子１１の総電力値は規準値より小さくなる。そのため、ステップＳ５６はＹｅｓとなる。
総電力値が所定の基準値より小さい場合（ステップＳ５６のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行駆動部２４を制御し、飛行体２０を前方（＋Ｚ方向）に移動させ、映像投写装置３０に近づける（ステップＳ６２）。このとき、映像投写装置３０からの映像光がスクリーン１０に投写される領域は小さくなり、光電変換素子１１が配置された領域に近づく。その後、ステップＳ５４に戻る。
光電変換素子１１の総電力値が基準値以上の場合（ステップＳ５６のＮｏ）、飛行制御部２５は、計測部２２が計測した評価電力値が評価用光電変換素子１２の水平方向の配置順に所定範囲の傾きで徐々に減少するかどうかを判定する（ステップＳ５７）。
図８は、スクリーン１０がＹ軸回りに回転した時の概要図である。図８は、スクリーン１０が正規状態（破線）に対して傾斜している状態（実線）を示す。この場合、映像投写装置３０からの映像光が、スクリーン１０に対して斜めに投写される。そのとき、評価電力値は、評価用光電変換素子１２の水平方向の配置順（映像投写装置３０に近い−Ｘ側から遠い＋Ｘ側）に徐々に減少する。そのため、ステップＳ５７はＹｅｓとなる。この場合、スクリーン１０の光電変換素子１１の最上部および最下部に位置する評価用光電変換素子１２のうち、少なくとも一方の評価電力値が、水平方向の配置順に徐々に減少しているか否かを判定する。徐々に減少しているか否かは、水平方向の配列順に評価用光電変換素子１２の評価電力値の傾きが、所定範囲内であるか否かにより判定できる。
評価用光電変換素子１２の評価電力値が徐々に減少する場合（ステップＳ５７のＹｅｓ）、飛行制御部２５は飛行体２０をＹ軸回りに回転制御する（ステップＳ６３）。回転方向は、評価電力値が徐々に減少する方向（＋Ｘ又は−Ｘ方向）により判定できる。このとき、評価電力値の差が所定範囲から外れるまで回転させる。その後、ステップＳ５４に戻る。
Ｘ軸、Ｚ軸回りの回転について説明する。Ｘ軸回りの回転は、図８と同様にＹ方向に並んだ評価用光電変換素子１２の評価電力値によっても判断できる。但し、スクリーン１０は重力によって水平に保持されるのでＸ軸回りにはあまり回転しない。Ｚ軸回りの回転は、スクリーン１０に配置された４角の評価用光電変換素子１２の評価電力値がほとんどゼロになることにより判断できる。但し、スクリーン１０は飛行体２０の加速度センサにより水平に保持されるので、Ｚ軸回りの回転はあまり問題にならない。
評価電力値が徐々に減少していない場合（ステップＳ５７のＮｏ）、飛行制御部２５は、評価用光電変換素子１２の配置順で隣同士の２個の評価電力値を比較し、評価電力値が急激に減少しているかどうかを判定する（ステップＳ５８）。評価電力値が急激に減少しているか否かは、評価電力値が隣の評価用光電変換素子１２の評価電力値に対して所定値（例えば、１／１０）より小さいか否かを基準に判断することができる。
図９は、スクリーン１０がＸ、Ｙ方向にずれた時の概要図である。図９に示すように、映像投写装置３０からの映像光が、スクリーン１０の光電変換素子１１が配置された領域よりもＸ、Ｙ方向にずれることがある。そのとき、映像光の境界付近では、映像光が投写される評価用光電変換素子１２と投写されない評価用光電変換素子１２が生じる。映像光が投写されない評価用光電変換素子１２の評価電力値はほぼゼロであるので、映像光が投写されている隣の評価用光電変換素子１２の評価電力値に対して１／１０より小さい値に急激に減少する。そのため、ステップＳ５８はＹｅｓとなる。
なお、評価用光電変換素子１２が連続して（切れ目なく）配置している場合、映像光が評価用光電変換素子１２の途中まで投写される場合がある、その場合は、その評価用光電変換素子１２の評価電力値はその前後（左右）の評価用光電変換素子１２の評価値と比較して、１／１０より大きな値になる場合がある。このようなときには、隣り合う評価用光電変換素子１２の評価電力を比較するのではなく、一つ飛ばしの評価用光電変換素子１２の評価電力値を比較する。
評価用光電変換素子１２の評価電力値が急激に減少しているとき（ステップＳ５８のＹｅｓ）、飛行制御部２５は飛行体２０を上下左右（Ｘ／Ｙ方向）に移動制御する（ステップＳ６４）。このとき、飛行制御部２５は評価電力値が急激に減少している評価用光電変換素子１２の位置に基づいて、飛行体２０を移動させる量を算出し、映像光の境界が光電変換素子１１の最外周になるように移動させる。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価電力値が急激に減少していないとき（ステップＳ５８のＮｏ）、ステップＳ５４に戻る。
かかる構成によれば、複数の光電変換素子が設けられたスクリーンからスクリーンを飛行させる飛行体に電力を供給することにより、飛行体がより長時間の飛行を行うことができる。また、計測部が、スクリーンの光電変換素子の総電力値、及び、評価電力値を計測することで、受光による電力およびスクリーンへの映像光の投写位置が最適になるように制御することができる。
（実施の形態２）
実施の形態１では、飛行体２０が移動及び回転することで、光電変換素子１１が発電する電力およびスクリーン１０への映像光の投写位置を最適化した。実施の形態２では、映像投写装置３０が投写する映像の輝度や投写方向を変更することで、光電変換素子１１が発電する電力およびスクリーン１０への映像光の投写位置を最適化する。実施の形態１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
本開示の映像投写システム１の動作について説明する。図１０は、実施の形態２における映像投写システム１の動作を示すフローチャートである。
ステップＳ５１〜Ｓ５８は実施の形態１と同じステップである。以下では、フローが異なるステップＳ７１〜Ｓ７４に関係するフローのみを説明する。
評価用光電変換素子１２の各々の評価電力値が基準値より小さい場合（ステップＳ５５のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ映像光の投写画角の拡大指示（要求信号）を送信する（ステップＳ７１）。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２が、投写通信部３４が受信した投写画角の拡大指示に従い、映像光の投写画角を拡大する。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価電力値が基準値以上の場合（ステップＳ５５のＮｏ）、飛行制御部２５は、光電変換素子１１の総電力値が基準値より小さいか否かを判定する（ステップＳ５６）。総電力値が基準値より小さい場合（ステップＳ５６のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ映像光の投写画角の縮小指示（要求信号）を送信する（ステップＳ７２）。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２が、投写通信部３４が受信した投写画角の縮小指示に従い、映像光の投写画角を縮小する。その後、ステップＳ５４に戻る。
総電力値が基準値以上の場合（ステップＳ５６のＮｏ）、飛行制御部２５は、評価電力値が評価用光電変換素子１２の水平方向の配置順に所定範囲の傾きで徐々に減少するかどうかを判定する（ステップＳ５７）。評価電力値が徐々に減少している場合（ステップＳ５７のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ投写部３３の投写位置の変更指示（要求信号）を送信する（ステップＳ７３）。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２が、投写通信部３４が受信した投写位置の変更指示に従い、投写部３３の位置を変更する。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価電力値が徐々に減少していない場合（ステップＳ５７のＮｏ）、飛行制御部２５は、評価用光電変換素子１２の配置順で隣同士の２個の評価電力値を比較し、評価電力値が急激に減少しているかどうかを判定する（ステップＳ５８）。評価電力値が急激に減少しているとき（ステップＳ５８のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ投写部３３の投写角度の変更指示（要求信号）を送信する（ステップＳ７４）。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２が、投写通信部３４が受信した投写角度の変更指示に従い、投写部３３の投写角度を変更する。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価電力値が急激に減少していないとき（ステップＳ５８のＮｏ）、ステップＳ５４に戻る。
かかる構成によれば、飛行体２０を移動制御できない場合や、移動制御できない飛行体２０に対しても、映像投写装置３０を制御することで受光による電力およびスクリーンへの映像光の投写位置を最適化することができる。
（実施の形態３）
実施の形態２では、飛行体２０が映像投写装置３０に映像光の投写状態を変更する指示信号を送信した。実施の形態３では、飛行体２０は映像投写装置３０に総電力値及び評価電力値を送信し、映像投写装置３０が映像光の投写状態を変化させる。実施の形態１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
本開示の映像投写システム１の動作について説明する。図１１は、実施の形態３における映像投写システム１の動作を示すフローチャートである。
ステップＳ５１〜Ｓ５８は実施の形態１と同じステップである。下記では、フローが異なるステップＳ８１〜Ｓ８４に関係するフローのみを説明する。
評価用光電変換素子１２の各々の評価電力値が基準値より小さい場合（ステップＳ５５のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ評価電力値を送信する。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２は、投写通信部３４が受信した評価電力値に基づいて、映像光の投写画角を拡大する（ステップＳ８１）。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価電力値が基準値以上の場合（ステップＳ５５のＮｏ）、飛行制御部２５は、光電変換素子１１の総電力値が基準値より小さいか否かを判定する（ステップＳ５６）。総電力値が基準値より小さい場合（ステップＳ５６のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ評価電力値を送信する。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２は、投写通信部３４が受信した評価電力値に基づいて、映像光の投写画角を縮小する（ステップＳ８２）。その後、ステップＳ５４に戻る。
総電力値が基準値以上の場合（ステップＳ５６のＮｏ）、飛行制御部２５は、評価電力値が評価用光電変換素子１２の水平方向の配置順に所定範囲の傾きで徐々に減少しているかどうかを判定する（ステップＳ５７）。評価電力値が徐々に減少している場合（ステップＳ５７のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ評価電力値を送信する。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２が、投写通信部３４が受信した評価電力値の減少の傾きがなくなる投写部３３の投写位置を計算し、投写駆動部３５により投写部３３の投写位置を移動させる（ステップＳ８３）。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価電力値が徐々に減少していない場合（ステップＳ５７のＮｏ）、飛行制御部２５は、評価用光電変換素子１２の配置順で隣同士の２個の評価電力値を比較し、評価電力値が急激に減少しているかどうかを判定する（ステップＳ５８）。評価電力値が急激に減少しているとき（ステップＳ５８のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ評価電力値を送信する。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２は、投写通信部３４が受信した評価電力値の急激に変化した位置から投写部３３の投写角度を計算し、投写駆動部３５により投写部３３の投写角度を変更させる（ステップＳ８４）。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価電力値が急激に減少していないとき（ステップＳ５８のＮｏ）、ステップＳ５４に戻る。
かかる構成によれば、飛行体２０の飛行制御部２５が、総電力値および評価電力値から映像光の受光状態を算出する高い演算処理能力を有しない場合に、映像投写装置３０が演算することで受光による電力およびスクリーンへの映像光の投写位置を最適化することができる。
なお、本実施の形態では、ステップＳ５５〜Ｓ５８の判定を飛行制御部２５が行っているが、映像投写装置３０の投写制御部３２が行ってもよい。この場合、映像投写装置３０の投写制御部３２は、ステップＳ５５〜Ｓ５８の判定を行うことなく、飛行通信部２６を介して計測部２２が計測した総電力値および評価電力値を映像投写装置３０の投写通信部３４に送信する。そして、投写制御部３２は受信した総電力値および評価電力値からステップＳ５５〜Ｓ５８の判定を行う。これにより、飛行体２０の飛行制御部２５の演算処理負荷をさらに軽減することができる。
なお、本実施の形態では、ステップＳ７２、Ｓ８２で投写画角を縮小させて総電力値を向上させるとしたが、映像投写装置３０からの投影光の輝度を向上させて総電力値を向上させるとしてもよい。
（他の実施の形態）
本開示における技術は、実施の形態１〜３に限定されず、適宜、変更、置き換え、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、実施の形態１〜３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。
実施の形態１〜３では、ステップＳ５５〜Ｓ５８の順で判定を行う例を示したが、ステップＳ５５〜Ｓ５８の順序は適宜変更してもよい。
また、実施の形態１〜３を組み合わせて、飛行体２０の移動と映像投写装置３０からの映像光の投写位置の変更等を併用することもできる。
実施の形態２、３では、光電変換素子１１の総発電量を計測することにより、映像の輝度を変化させたが、蓄電部２３の残量を計測することにより映像の輝度を変化させても良い。また、輝度は一段階毎に変化させてもよいし、総発電量、蓄電部２３の種類に応じて、数段階変化させてもよい。
実施の形態１〜３では、可視光の映像光がスクリーン１０に投写される場合を説明したが、可視光の映像光に、赤外、紫外線などの不可視光を重畳し、不可視光の波長成分で発電しても良い。この場合、光電変換素子１１は、映像の明るさによらず、安定して電力を供給できる。
実施の形態１〜３では、飛行体２０はヘリコプター型であるが、飛行機タイプ、飛行船タイプなどの飛行体を用いてもよい。飛行船タイプ飛行体は、浮上を省電力で行えるので、より長時間飛行できる。
実施の形態１では、飛行体２０の飛行制御部２５が、飛行体２０の移動量を決定したが、光電変換素子１１の総電力値および評価用光電変換素子１２の評価電力値を、飛行通信部２６から、投写通信部３４に送信して、映像投写装置３０の投写制御部３２が、飛行体２０の移動量を計算しても良い。そのときは、移動量を投写通信部３４が、飛行通信部２６に送信する。そして、飛行制御部２５が飛行駆動部２４を制御して飛行体２０を移動させる。
また、スクリーンに投写する映像光に、白い（明るい）単色の枠を設けても良い。そうすることで、評価用光電変換素子１２の評価電力値の測定精度が向上し、映像光の明暗にかかわらず、スクリーンと映像光とのズレを検知することができる。この場合、単色の枠の大きさは、評価用光電変換素子１２の幅、高さとほぼ同じぐらいが望ましい。
実施の形態１〜３では、マトリクス状に配置した光電変換素子１１のうち、最外周の光電変換素子１１を評価用光電変換素子１２として用いたが、複数の評価用光電変換素子１２は、光電変換素子１１が配置された領域外に配置してもよい。この場合、評価用光電変換素子１２は、映像投写装置からの映像光を受光してもよいし、映像光とは別に映像投写装置から投写される光を受光してもよい。そして、評価用光電変換素子１２が受光する光により生じる評価電力値に基づいて、スクリーン１０と映像光との位置関係が調整される。
実施の形態１〜３では、光電変換素子１１で発電した電力を蓄電部２３に蓄電したが、飛行駆動部２４に直接給電してもよい。
また、飛行体２０の飛行通信部２６は、映像投写装置３０の投写通信部３４以外と通信してもかまわない、例えば、操作者が操作するリモコンと通信し、操作者が飛行体２０を操縦することもできる。
実施の形態１〜３では、飛行体２０は、スクリーン１０を支持しているが、さらに、映像投写装置３０を支持してもよい。そうすることにより、スクリーン１０と映像投写装置３０との位置関係が固定されるので、スクリーン１０と映像光とのズレが生じない。この場合も、飛行体２０は、光電変換素子１１が映像投写装置３０から映像光を受光して変換した電力を利用して、飛行することができる。
また、スクリーン１０は平面形状に限られず、曲面や球面形状で構成することができ、例えば、筒状や球状に形成することができる。この場合、スクリーン１０で囲まれた空間内に映像投写装置３０を配置し、内側からスクリーン１０に映像光を投写することもできる。
また、スクリーン装置２と映像投写装置３０は別体で説明したが、スクリーン装置２と映像投写装置３０が一体でもかまわない。スクリーン装置２と一体的に移動してもかまわない。
本開示にかかるスクリーン装置、及び、映像投写システムは、長時間飛行することが可能になるので、飛行体が映像投写装置からの映像光を受光するスクリーンを支持するスクリーン装置、及び、映像投写システム等として有用である。
１ 映像投写システム
２ スクリーン装置
１０ スクリーン
１１ 光電変換素子
１２ 評価用光電変換素子
１３ 支持部材
１４ ケーブル
２０ 飛行体
２１ 給電部
２２ 計測部
２３ 蓄電部
２４ 飛行駆動部
２５ 飛行制御部
２６ 飛行通信部
３０ 映像投写装置
３１ 映像受信部
３２ 投写制御部
３３ 投写部
３４ 投写通信部
３５ 投写駆動部
本開示は、空を飛行する飛行体が映像投写装置からの映像光を受光するスクリーンを支持するスクリーン装置、及び、映像投写システムに関するものである。
従来のスクリーン装置、及び、映像投写システムは、空を飛行する飛行体に映像投写装置からの映像光を受光するスクリーンを支持させていた。そして、その飛行体は飛行駆動用の電池から供給される電力により飛行していた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１１９４０２号公報
しかしながら、従来の構成では、飛行体に搭載できる飛行駆動用の電池を軽くする必要があり、電池容量には限界がある。そのため、飛行体は短時間（十数分）しか飛行することができなかった。
本開示は、従来の課題を解決するもので、飛行体がより長時間の飛行を行うことができるスクリーン装置、及び、映像投写システムを提供することを目的とする。
従来の課題を解決するために、本開示のスクリーン装置、及び、映像投写システムは、複数の光電変換素子を有し、映像投写装置の映像光を受光するスクリーンと、複数の光電変換素子が映像光を受光して光電変換した電力を給電する給電部と、スクリーンを支持し、給電部から給電された電力により飛行する飛行体と、飛行体の飛行を制御する飛行制御部と、を備える。
本開示のスクリーン装置、及び、映像投写システムによれば、飛行体がより長時間の飛行を行うことができる。
実施の形態１における映像投写システムの概要図である。 実施の形態１におけるスクリーンの概要図である。 実施の形態１におけるスクリーン装置のブロック図である。 実施の形態１における映像投写装置のブロック図である。 実施の形態１における映像投写システムの動作を示すフローチャートである。 実施の形態１におけるスクリーンが＋Ｚ方向にずれた時の概要図である。 実施の形態１におけるスクリーンが−Ｚ方向にずれた時の概要図である。 実施の形態１におけるスクリーンがＹ軸回りに回転した時の概要図である。 実施の形態１におけるスクリーンがＸ、Ｙ方向にずれた時の概要図である。 実施の形態２における映像投写システムの動作を示すフローチャートである。 実施の形態３における映像投写システムの動作を示すフローチャートである。
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、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
（実施の形態１）
まず、本開示の映像投写システム１の構成について説明する。図１は、実施の形態１における映像投写システム１の概要図である。
図１に示すように、本開示の映像投写システム１は、スクリーン１０が飛行体２０に支持されたスクリーン装置２と、映像投写装置３０から構成されている。スクリーン１０は、飛行体２０に支持部材１３により支持され、水平方向（Ｘ方向）、垂直方向（Ｙ方向）、映像投写装置３０からスクリーン１０への投写方向（Ｚ方向）に空中を飛行することができる。スクリーン１０と飛行体２０はケーブル１４により電気的に接続されている。スクリーン１０は、映像投写装置３０から投写された映像光を受光している。飛行体２０は、スクリーン１０から電力の供給を受けることができる。図１において、スクリーン１０の右方向を＋Ｘ方向、スクリーン１０の上方向を＋Ｙ方向、スクリーン１０から映像投写装置３０の方向を＋Ｚ方向とする。回転方向に関しては、軸の＋方向から見て、右回りを＋方向、左回りを−方向とする。
図２は、実施の形態１におけるスクリーン１０の概要図である。スクリーン１０は、表面全面に、光を散乱させて映像が表示できるように散乱部材が配置されている。また、図２に示すように、スクリーン１０は、表面に複数の光電変換素子１１がマトリックス状（２８０個：２０列×１４行）に配置されている。光電変換素子１１は、スクリーンに投写された映像光により発電し、飛行体２０に給電する。
そして、光電変換素子１１の中で４個のコーナー部を含む最外周のＸ方向、及び、Ｙ方向に配置された光電変換素子１１は、特に評価用光電変換素子１２である。複数の評価用光電変換素子１２は、発電した電力が個別に測定できるように飛行体２０と接続され、電力を給電する。評価用光電変換素子１２の個々の発電量を測定することによって、映像投写装置３０からの映像光が正しくスクリーンに投写できているか判断することが可能である。本実施の形態では、図２に示すように、最外周に配置された全ての光電変換素子１１は評価用光電変換素子１２である。しかし、評価用光電変換素子１２を１〜数個ずつ離して配置してもよい。
図３は、実施の形態１におけるスクリーン装置２のブロック図である。スクリーン装置は、スクリーン１０と、スクリーン１０が発電した電力が供給される飛行体２０とからなる。飛行体２０は、給電部２１と、計測部２２と、蓄電部２３と、飛行駆動部２４と、飛行制御部２５と、飛行通信部２６とから構成される。
給電部２１は、スクリーン１０の複数の光電変換素子１１から発電された電力を集電し、電圧を基準の電圧に昇圧する。また、光電変換素子１１からの電力を集電すると共に、各々の評価用光電変換素子１２からの電力を個別に集電している。
計測部２２は、給電部２１で給電された電力において、全ての光電変換素子１１の総発電量である総電力値を計測すると共に、各々の評価用光電変換素子１２の発電量である評価電力値を計測する。
蓄電部２３は、計測部２２からの電力を蓄電する。蓄電部２３は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池である。
飛行駆動部２４は、蓄電部２３からの電力により駆動し、飛行体２０を空中に飛行させる。飛行駆動部２４は、モータやプロペラなどから構成される。
飛行制御部２５は、計測部２２から総電力値および評価電力値のデータを受け取る。そして、これらのデータに基づき、飛行体２０の飛行を制御することにより、スクリーン１０を移動及び回転させる。飛行制御部２５の具体的な飛行制御については後述する。
飛行通信部２６は、飛行制御部２５の指示に従って、映像投写装置３０と通信する。飛行通信部２６は、総電力値や評価電力値などの電力量データおよび、輝度向上指示や回転指示や移動指示などの指示信号を送信する。また、飛行通信部２６は、映像投写装置３０からの指示信号を受信し、飛行制御部２５に出力する。
また、飛行体２０は加速度センサ（図示せず）を備えてもよい。加速度センサは、飛行体２０の水平方向の傾きを検出する。そして、飛行制御部２５が、加速度センサからの検出結果によりスクリーン１０の水平方向の傾きが水平になるように飛行駆動部２４を制御する。
図４は、実施の形態１における映像投写装置３０のブロック図である。映像投写装置３０は、映像受信部３１と、投写制御部３２と、投写部３３と、投写通信部３４と、投写駆動部３５とから構成される。
映像受信部３１は、テレビチューナ、ビデオレコーダ、パーソナルコンピュータなどから映像信号を受信する。
投写制御部３２は、映像受信部３１から入力した映像信号により、映像の輝度などを調整して投写部３３が映像光を投写するように制御する。また、投写制御部３２は、投写通信部３４から入力した信号により、投写部３３の輝度調整や投写角度や投写位置を調整する。
投写部３３は、投写制御部３２から入力した映像光をスクリーン１０に対して投写する。投写部３３は、投写レンズなどから構成される。
投写通信部３４は、飛行体２０や、リモコンなどの外部操作機器（図示せず）からの指示信号を受信し、投写制御部３２に出力する。また、投写通信部３４は、投写制御部３２からの指示信号を飛行体２０に送信する。
投写駆動部３５は、投写制御部３２の制御により、投写部３３が投写する映像の投写角度や投写位置などを変更するために、投写部３３を駆動する。
次に、本実施の形態の映像投写システム１の動作について説明する。図５は、実施の形態１における映像投写システム１の動作を示すフローチャートである。
映像投写装置３０は、−Ｚ方向に映像光をスクリーン１０に投写する（ステップＳ５１）。スクリーン１０は、映像投写装置３０が投写した映像光を受光する（ステップＳ５２）。スクリーン１０の光電変換素子１１は、受光した映像光により発電する（ステップＳ５３）。スクリーン１０は、全ての光電変換素子１１が発電した電力を飛行体２０の給電部２１に給電する。そのとき、スクリーン１０は、各々の評価用光電変換素子１２の発電量が計測できるように、給電部２１に分けて給電する。
飛行体２０の計測部２２は、給電部２１からの光電変換素子１１の総電力値および複数の評価用光電変換素子１２の各々の評価電力値を、所定時間（例えば、５秒間）の平均値で計測する（ステップＳ５４）。所定時間は、５秒間と限定されず、飛行体２０の動きなどで適宜設定される。例えば、所定時間は、飛行体２０の動きが速いときは短い時間（１〜３秒）で、飛行体２０の動きが遅いときは長い時間（３０秒〜２分）が望ましい。また、電力を平均する時間の周期と、制御を行う周期を異なる時間にしてもよい。
次に、飛行制御部２５は、計測部２２が計測した評価用光電変換素子１２の評価電力値の全てが所定の基準値（例えば、０．１Ｗ）より小さいか否かを判定する（ステップＳ５５）。図６は、スクリーン１０が＋Ｚ方向にずれた時の概要図である。図６に示すように、スクリーン１０と映像投写装置３０との距離が小さくなり、映像投写装置３０からの映像光が、スクリーン１０の評価用光電変換素子１２が配置された領域よりも小さい面積に縮小されることがある。この場合、映像投写装置３０からの全ての映像光を光電変換素子１１が受光するが、光電変換素子１１の最外周に位置する評価用光電変換素子１２には映像光が投写されないので、評価用光電変換素子１２の各々の評価電力値は所定の基準値より小さく（ほぼゼロ）になる。そのため、ステップＳ５５はＹｅｓとなる。
評価電力値が所定の基準値より小さい場合（ステップＳ５５のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、評価用光電変換素子１２が映像光を受光できるように、飛行体２０を後方（−Ｚ方向）に移動させて映像投写装置３０から遠ざける（ステップＳ６１）。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価用光電変換素子１２の評価電力値が基準値以上の場合（ステップＳ５５のＮｏ）、飛行制御部２５は、計測部２２が測定した総電力値が飛行体２０を飛行させる基準値（例えば、２０Ｗ）より小さいか判定する（ステップＳ５６）。図７は、スクリーン１０が−Ｚ方向にずれた時の概要図である。図７に示すように、スクリーン１０と映像投写装置３０との距離が大きくなり、映像投写装置３０からの映像光が、スクリーン１０の光電変換素子１１が配置された領域よりも大きい面積に拡大されることがある。この場合、全ての評価用光電変換素子１２は映像光を受光しているので、個々の評価用光電変換素子１２の評価電力値は所定の基準値以上である。しかし、映像光は光電変換素子１１が配置された領域外にも広がっているため、光電変換素子１１の総電力値は規準値より小さくなる。そのため、ステップＳ５６はＹｅｓとなる。
総電力値が所定の基準値より小さい場合（ステップＳ５６のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行駆動部２４を制御し、飛行体２０を前方（＋Ｚ方向）に移動させ、映像投写装置３０に近づける（ステップＳ６２）。このとき、映像投写装置３０からの映像光がスクリーン１０に投写される領域は小さくなり、光電変換素子１１が配置された領域に近づく。その後、ステップＳ５４に戻る。
光電変換素子１１の総電力値が基準値以上の場合（ステップＳ５６のＮｏ）、飛行制御部２５は、計測部２２が計測した評価電力値が評価用光電変換素子１２の水平方向の配置順に所定範囲の傾きで徐々に減少するかどうかを判定する（ステップＳ５７）。
図８は、スクリーン１０がＹ軸回りに回転した時の概要図である。図８は、スクリーン１０が正規状態（破線）に対して傾斜している状態（実線）を示す。この場合、映像投写装置３０からの映像光が、スクリーン１０に対して斜めに投写される。そのとき、評価電力値は、評価用光電変換素子１２の水平方向の配置順（映像投写装置３０に近い−Ｘ側から遠い＋Ｘ側）に徐々に減少する。そのため、ステップＳ５７はＹｅｓとなる。この場合、スクリーン１０の光電変換素子１１の最上部および最下部に位置する評価用光電変換素子１２のうち、少なくとも一方の評価電力値が、水平方向の配置順に徐々に減少しているか否かを判定する。徐々に減少しているか否かは、水平方向の配列順に評価用光電変換素子１２の評価電力値の傾きが、所定範囲内であるか否かにより判定できる。
評価用光電変換素子１２の評価電力値が徐々に減少する場合（ステップＳ５７のＹｅｓ）、飛行制御部２５は飛行体２０をＹ軸回りに回転制御する（ステップＳ６３）。回転方向は、評価電力値が徐々に減少する方向（＋Ｘ又は−Ｘ方向）により判定できる。このとき、評価電力値の差が所定範囲から外れるまで回転させる。その後、ステップＳ５４に戻る。
Ｘ軸、Ｚ軸回りの回転について説明する。Ｘ軸回りの回転は、図８と同様にＹ方向に並んだ評価用光電変換素子１２の評価電力値によっても判断できる。但し、スクリーン１０は重力によって水平に保持されるのでＸ軸回りにはあまり回転しない。Ｚ軸回りの回転は、スクリーン１０に配置された４角の評価用光電変換素子１２の評価電力値がほとんどゼロになることにより判断できる。但し、スクリーン１０は飛行体２０の加速度センサにより水平に保持されるので、Ｚ軸回りの回転はあまり問題にならない。
評価電力値が徐々に減少していない場合（ステップＳ５７のＮｏ）、飛行制御部２５は、評価用光電変換素子１２の配置順で隣同士の２個の評価電力値を比較し、評価電力値が急激に減少しているかどうかを判定する（ステップＳ５８）。評価電力値が急激に減少しているか否かは、評価電力値が隣の評価用光電変換素子１２の評価電力値に対して所定値（例えば、１／１０）より小さいか否かを基準に判断することができる。
図９は、スクリーン１０がＸ、Ｙ方向にずれた時の概要図である。図９に示すように、映像投写装置３０からの映像光が、スクリーン１０の光電変換素子１１が配置された領域よりもＸ、Ｙ方向にずれることがある。そのとき、映像光の境界付近では、映像光が投写される評価用光電変換素子１２と投写されない評価用光電変換素子１２が生じる。映像光が投写されない評価用光電変換素子１２の評価電力値はほぼゼロであるので、映像光が投写されている隣の評価用光電変換素子１２の評価電力値に対して１／１０より小さい値に急激に減少する。そのため、ステップＳ５８はＹｅｓとなる。
なお、評価用光電変換素子１２が連続して（切れ目なく）配置している場合、映像光が評価用光電変換素子１２の途中まで投写される場合がある、その場合は、その評価用光電変換素子１２の評価電力値はその前後（左右）の評価用光電変換素子１２の評価値と比較して、１／１０より大きな値になる場合がある。このようなときには、隣り合う評価用光電変換素子１２の評価電力を比較するのではなく、一つ飛ばしの評価用光電変換素子１２の評価電力値を比較する。
評価用光電変換素子１２の評価電力値が急激に減少しているとき（ステップＳ５８のＹｅｓ）、飛行制御部２５は飛行体２０を上下左右（Ｘ／Ｙ方向）に移動制御する（ステップＳ６４）。このとき、飛行制御部２５は評価電力値が急激に減少している評価用光電変換素子１２の位置に基づいて、飛行体２０を移動させる量を算出し、映像光の境界が光電変換素子１１の最外周になるように移動させる。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価電力値が急激に減少していないとき（ステップＳ５８のＮｏ）、ステップＳ５４に戻る。
かかる構成によれば、複数の光電変換素子が設けられたスクリーンからスクリーンを飛行させる飛行体に電力を供給することにより、飛行体がより長時間の飛行を行うことができる。また、計測部が、スクリーンの光電変換素子の総電力値、及び、評価電力値を計測することで、受光による電力およびスクリーンへの映像光の投写位置が最適になるように制御することができる。
（実施の形態２）
実施の形態１では、飛行体２０が移動及び回転することで、光電変換素子１１が発電する電力およびスクリーン１０への映像光の投写位置を最適化した。実施の形態２では、映像投写装置３０が投写する映像の輝度や投写方向を変更することで、光電変換素子１１が発電する電力およびスクリーン１０への映像光の投写位置を最適化する。実施の形態１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
本開示の映像投写システム１の動作について説明する。図１０は、実施の形態２における映像投写システム１の動作を示すフローチャートである。
ステップＳ５１〜Ｓ５８は実施の形態１と同じステップである。以下では、フローが異なるステップＳ７１〜Ｓ７４に関係するフローのみを説明する。
評価用光電変換素子１２の各々の評価電力値が基準値より小さい場合（ステップＳ５５のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ映像光の投写画角の拡大指示（要求信号）を送信する（ステップＳ７１）。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２が、投写通信部３４が受信した投写画角の拡大指示に従い、映像光の投写画角を拡大する。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価電力値が基準値以上の場合（ステップＳ５５のＮｏ）、飛行制御部２５は、光電変換素子１１の総電力値が基準値より小さいか否かを判定する（ステップＳ５６）。総電力値が基準値より小さい場合（ステップＳ５６のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ映像光の投写画角の縮小指示（要求信号）を送信する（ステップＳ７２）。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２が、投写通信部３４が受信した投写画角の縮小指示に従い、映像光の投写画角を縮小する。その後、ステップＳ５４に戻る。
総電力値が基準値以上の場合（ステップＳ５６のＮｏ）、飛行制御部２５は、評価電力値が評価用光電変換素子１２の水平方向の配置順に所定範囲の傾きで徐々に減少するかどうかを判定する（ステップＳ５７）。評価電力値が徐々に減少している場合（ステップＳ５７のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ投写部３３の投写位置の変更指示（要求信号）を送信する（ステップＳ７３）。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２が、投写通信部３４が受信した投写位置の変更指示に従い、投写部３３の位置を変更する。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価電力値が徐々に減少していない場合（ステップＳ５７のＮｏ）、飛行制御部２５は、評価用光電変換素子１２の配置順で隣同士の２個の評価電力値を比較し、評価電力値が急激に減少しているかどうかを判定する（ステップＳ５８）。評価電力値が急激に減少しているとき（ステップＳ５８のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ投写部３３の投写角度の変更指示（要求信号）を送信する（ステップＳ７４）。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２が、投写通信部３４が受信した投写角度の変更指示に従い、投写部３３の投写角度を変更する。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価電力値が急激に減少していないとき（ステップＳ５８のＮｏ）、ステップＳ５４に戻る。
かかる構成によれば、飛行体２０を移動制御できない場合や、移動制御できない飛行体２０に対しても、映像投写装置３０を制御することで受光による電力およびスクリーンへの映像光の投写位置を最適化することができる。
（実施の形態３）
実施の形態２では、飛行体２０が映像投写装置３０に映像光の投写状態を変更する指示信号を送信した。実施の形態３では、飛行体２０は映像投写装置３０に総電力値及び評価電力値を送信し、映像投写装置３０が映像光の投写状態を変化させる。実施の形態１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
本開示の映像投写システム１の動作について説明する。図１１は、実施の形態３における映像投写システム１の動作を示すフローチャートである。
ステップＳ５１〜Ｓ５８は実施の形態１と同じステップである。下記では、フローが異なるステップＳ８１〜Ｓ８４に関係するフローのみを説明する。
評価用光電変換素子１２の各々の評価電力値が基準値より小さい場合（ステップＳ５５のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ評価電力値を送信する。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２は、投写通信部３４が受信した評価電力値に基づいて、映像光の投写画角を拡大する（ステップＳ８１）。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価電力値が基準値以上の場合（ステップＳ５５のＮｏ）、飛行制御部２５は、光電変換素子１１の総電力値が基準値より小さいか否かを判定する（ステップＳ５６）。総電力値が基準値より小さい場合（ステップＳ５６のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ評価電力値を送信する。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２は、投写通信部３４が受信した評価電力値に基づいて、映像光の投写画角を縮小する（ステップＳ８２）。その後、ステップＳ５４に戻る。
総電力値が基準値以上の場合（ステップＳ５６のＮｏ）、飛行制御部２５は、評価電力値が評価用光電変換素子１２の水平方向の配置順に所定範囲の傾きで徐々に減少しているかどうかを判定する（ステップＳ５７）。評価電力値が徐々に減少している場合（ステップＳ５７のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ評価電力値を送信する。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２が、投写通信部３４が受信した評価電力値の減少の傾きがなくなる投写部３３の投写位置を計算し、投写駆動部３５により投写部３３の投写位置を移動させる（ステップＳ８３）。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価電力値が徐々に減少していない場合（ステップＳ５７のＮｏ）、飛行制御部２５は、評価用光電変換素子１２の配置順で隣同士の２個の評価電力値を比較し、評価電力値が急激に減少しているかどうかを判定する（ステップＳ５８）。評価電力値が急激に減少しているとき（ステップＳ５８のＹｅｓ）、飛行制御部２５は、飛行通信部２６から映像投写装置３０の投写通信部３４へ評価電力値を送信する。そして、映像投写装置３０の投写制御部３２は、投写通信部３４が受信した評価電力値の急激に変化した位置から投写部３３の投写角度を計算し、投写駆動部３５により投写部３３の投写角度を変更させる（ステップＳ８４）。その後、ステップＳ５４に戻る。
評価電力値が急激に減少していないとき（ステップＳ５８のＮｏ）、ステップＳ５４に戻る。
かかる構成によれば、飛行体２０の飛行制御部２５が、総電力値および評価電力値から映像光の受光状態を算出する高い演算処理能力を有しない場合に、映像投写装置３０が演算することで受光による電力およびスクリーンへの映像光の投写位置を最適化することができる。
なお、本実施の形態では、ステップＳ５５〜Ｓ５８の判定を飛行制御部２５が行っているが、映像投写装置３０の投写制御部３２が行ってもよい。この場合、飛行体２０の飛行制御部２５は、ステップＳ５５〜Ｓ５８の判定を行うことなく、飛行通信部２６を介して計測部２２が計測した総電力値および評価電力値を映像投写装置３０の投写通信部３４に送信する。そして、投写制御部３２は受信した総電力値および評価電力値からステップＳ５５〜Ｓ５８の判定を行う。これにより、飛行体２０の飛行制御部２５の演算処理負荷をさらに軽減することができる。
なお、本実施の形態では、ステップＳ７２、Ｓ８２で投写画角を縮小させて総電力値を向上させるとしたが、映像投写装置３０からの投影光の輝度を向上させて総電力値を向上させるとしてもよい。
（他の実施の形態）
本開示における技術は、実施の形態１〜３に限定されず、適宜、変更、置き換え、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、実施の形態１〜３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。
実施の形態１〜３では、ステップＳ５５〜Ｓ５８の順で判定を行う例を示したが、ステップＳ５５〜Ｓ５８の順序は適宜変更してもよい。
また、実施の形態１〜３を組み合わせて、飛行体２０の移動と映像投写装置３０からの映像光の投写位置の変更等を併用することもできる。
実施の形態２、３では、光電変換素子１１の総発電量を計測することにより、映像の輝度を変化させたが、蓄電部２３の残量を計測することにより映像の輝度を変化させても良い。また、輝度は一段階毎に変化させてもよいし、総発電量、蓄電部２３の種類に応じて、数段階変化させてもよい。
実施の形態１〜３では、可視光の映像光がスクリーン１０に投写される場合を説明したが、可視光の映像光に、赤外、紫外線などの不可視光を重畳し、不可視光の波長成分で発電しても良い。この場合、光電変換素子１１は、映像の明るさによらず、安定して電力を供給できる。
実施の形態１〜３では、飛行体２０はヘリコプター型であるが、飛行機タイプ、飛行船タイプなどの飛行体を用いてもよい。飛行船タイプ飛行体は、浮上を省電力で行えるので、より長時間飛行できる。
実施の形態１では、飛行体２０の飛行制御部２５が、飛行体２０の移動量を決定したが、光電変換素子１１の総電力値および評価用光電変換素子１２の評価電力値を、飛行通信部２６から、投写通信部３４に送信して、映像投写装置３０の投写制御部３２が、飛行体２０の移動量を計算しても良い。そのときは、移動量を投写通信部３４が、飛行通信部２６に送信する。そして、飛行制御部２５が飛行駆動部２４を制御して飛行体２０を移動させる。
また、スクリーンに投写する映像光に、白い（明るい）単色の枠を設けても良い。そうすることで、評価用光電変換素子１２の評価電力値の測定精度が向上し、映像光の明暗にかかわらず、スクリーンと映像光とのズレを検知することができる。この場合、単色の枠の大きさは、評価用光電変換素子１２の幅、高さとほぼ同じぐらいが望ましい。
実施の形態１〜３では、マトリクス状に配置した光電変換素子１１のうち、最外周の光電変換素子１１を評価用光電変換素子１２として用いたが、複数の評価用光電変換素子１２は、光電変換素子１１が配置された領域外に配置してもよい。この場合、評価用光電変換素子１２は、映像投写装置からの映像光を受光してもよいし、映像光とは別に映像投写装置から投写される光を受光してもよい。そして、評価用光電変換素子１２が受光する光により生じる評価電力値に基づいて、スクリーン１０と映像光との位置関係が調整される。
実施の形態１〜３では、光電変換素子１１で発電した電力を蓄電部２３に蓄電したが、飛行駆動部２４に直接給電してもよい。
また、飛行体２０の飛行通信部２６は、映像投写装置３０の投写通信部３４以外と通信してもかまわない、例えば、操作者が操作するリモコンと通信し、操作者が飛行体２０を操縦することもできる。
実施の形態１〜３では、飛行体２０は、スクリーン１０を支持しているが、さらに、映像投写装置３０を支持してもよい。そうすることにより、スクリーン１０と映像投写装置３０との位置関係が固定されるので、スクリーン１０と映像光とのズレが生じない。この場合も、飛行体２０は、光電変換素子１１が映像投写装置３０から映像光を受光して変換した電力を利用して、飛行することができる。
また、スクリーン１０は平面形状に限られず、曲面や球面形状で構成することができ、例えば、筒状や球状に形成することができる。この場合、スクリーン１０で囲まれた空間内に映像投写装置３０を配置し、内側からスクリーン１０に映像光を投写することもできる。
また、スクリーン装置２と映像投写装置３０は別体で説明したが、スクリーン装置２と映像投写装置３０が一体でもかまわない。スクリーン装置２と一体的に移動してもかまわない。
本開示にかかるスクリーン装置、及び、映像投写システムは、長時間飛行することが可能になるので、飛行体が映像投写装置からの映像光を受光するスクリーンを支持するスクリーン装置、及び、映像投写システム等として有用である。
１ 映像投写システム
２ スクリーン装置
１０ スクリーン
１１ 光電変換素子
１２ 評価用光電変換素子
１３ 支持部材
１４ ケーブル
２０ 飛行体
２１ 給電部
２２ 計測部
２３ 蓄電部
２４ 飛行駆動部
２５ 飛行制御部
２６ 飛行通信部
３０ 映像投写装置
３１ 映像受信部
３２ 投写制御部
３３ 投写部
３４ 投写通信部
３５ 投写駆動部

Claims (14)

  1. 複数の光電変換素子を有し、映像投写装置の映像光を受光するスクリーンと、
    前記複数の光電変換素子が前記映像光を受光して光電変換した電力を給電する給電部と、
    前記スクリーンを支持し、前記給電部から給電された電力により飛行する飛行体と、
    前記飛行体の飛行を制御する飛行制御部と、を備える、
    スクリーン装置。
  2. さらに、前記給電部が給電する電力を計測する計測部を備え、
    前記飛行制御部は、前記計測部が計測した電力値が第１の基準値より小さいとき、前記飛行体が前記映像投写装置の方向へ移動するように制御する、
    請求項１に記載のスクリーン装置。
  3. さらに、前記給電部が給電する電力を計測する計測部を備え、
    前記飛行制御部は、前記計測部が計測した電力値が第１の基準値より小さいとき、前記映像投写装置に前記映像の輝度向上の要求信号を送信する、
    請求項１に記載のスクリーン装置。
  4. さらに、前記給電部が給電する電力を計測する計測部を備え、
    前記スクリーンは、所定方向に配置された複数の評価用光電変換素子を有し、
    前記計測部は、前記複数の評価用光電変換素子の各々が光電変換した電力を計測し、
    前記飛行制御部は、前記計測部が計測した前記複数の評価用光電変換素子の各々の電力値が前記所定方向に徐々に減少するとき、前記飛行体が垂直方向軸を中心に回転するように制御する、
    請求項１に記載のスクリーン装置。
  5. さらに、前記給電部が給電する電力を計測する計測部を備え、
    前記スクリーンは、所定方向に配置された複数の評価用光電変換素子を有し、
    前記計測部は、前記複数の評価用光電変換素子の各々が光電変換した電力を計測し、
    前記飛行制御部は、前記計測部が計測した前記複数の評価用光電変換素子の各々の電力値が前記所定方向に徐々に減少するとき、前記映像投写装置に前記映像光の投写角度の変更の要求信号を送信する、
    請求項１に記載のスクリーン装置。
  6. さらに、前記給電部が給電する電力を計測する計測部を備え、
    前記スクリーンは、所定方向に配置された複数の評価用光電変換素子を有し、
    前記計測部は、前記複数の評価用光電変換素子の各々が光電変換した電力を計測し、
    前記飛行制御部は、前記計測部が計測した前記複数の評価用光電変換素子の各々の電力の値が前記所定方向で急激に減少するとき、前記飛行体が水平又は垂直方向に移動するように制御する、
    請求項１に記載のスクリーン装置。
  7. さらに、前記給電部が給電する電力を計測する計測部を備え、
    前記スクリーンは、所定方向に配置された複数の評価用光電変換素子を有し、
    前記計測部は、前記複数の評価用光電変換素子の各々が光電変換した電力を計測し、
    前記飛行制御部は、前記計測部が計測した前記複数の評価用光電変換素子の各々の電力値が前記所定方向で急激に減少するとき、前記映像投写装置に前記映像光の投写位置の変更の要求信号を送信する、
    請求項１に記載のスクリーン装置。
  8. さらに、前記給電部が給電する電力を計測する計測部を備え、
    前記スクリーンは、前記複数の光電変換素子が配置された領域外に複数の評価用光電変換素子を有し、
    前記計測部は、前記複数の評価用光電変換素子の各々が前記映像投写装置から投写された光を受光して光電変換した電力を計測する、
    請求項１に記載のスクリーン装置。
  9. 請求項１に記載のスクリーン装置と、
    前記映像光を前記スクリーンに投写する前記映像投写装置と、を備える、
    映像投写システム。
  10. 前記スクリーン装置は、さらに、前記複数の光電変換素子が光電変換した電力を計測する計測部と、
    前記計測部が計測した電力値を前記映像投写装置に送信する飛行通信部を備え、
    前記映像投写装置は、前記電力値を受信し、前記電力値が第１の基準値より小さいとき、前記映像光の輝度向上を行う、
    請求項９に記載の映像投写システム。
  11. 前記スクリーンは所定方向に配置された複数の評価用光電変換素子を有し、
    前記スクリーン装置は、さらに、前記複数の評価用光電変換素子の各々が光電変換した電力を計測する計測部を備え、
    前記飛行制御は、前記計測部が計測した前記複数の評価用光電変換素子の各々の電力値を前記映像投写装置に送信し、
    前記映像投写装置は、受信した前記各々の電力値が前記所定方向に徐々に減少するとき、前記映像光の投写角度の変更を行う、
    請求項９に記載の映像投写システム。
  12. 前記スクリーンは、所定方向に配置された複数の評価用光電変換素子を有し、
    前記スクリーン装置は、さらに、前記複数の評価用光電変換素子の各々が光電変換した電力を計測する計測部を備え、
    前記飛行制御部は、前記計測部が計測した前記複数の評価用光電変換素子の各々の電力値を前記映像投写装置に送信し、
    前記映像投写装置は、受信した前記各々の電力値が前記所定方向で急激に減少するとき、前記映像光の投写位置の変更を行う、
    請求項９に記載の映像投写システム。
  13. 前記映像投写装置は、前記映像光に重畳して紫外線又は赤外線を前記スクリーンに投写し、
    前記給電部は、前記複数の光電変換素子が前記紫外線又は前記赤外線を受光して光電変換した電力を給電する、
    請求項９に記載の映像投写システム。
  14. 前記飛行体は、前記映像投写装置を支持する、
    請求項９に記載の映像投写システム。
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